JPH0777868A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正規帯電トナーの他にある逆帯電トナーのニ
ップ内での停滞を防止し、常に最良の現像ができる現像
装置を提供すること。 【構成】 現像剤供給部と感光体との間に、前記現像剤
供給部の現像剤を前記感光体に搬送する現像スリーブ51
を設け、該現像スリーブ51に付着した現像剤に接触して
該現像剤を帯電させる少なくとも一つの規制部材を設置
し、該規制部材と前記現像スリーブ51との間に電位差を
形成する電源手段65を接続し、該電源手段65によって印
加される前記規制部材61，62と前記現像スリーブ51との
間の電位差によって生じる電界の方向を、一時的に逆転
するようにしたことを特徴とする現像装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザビームプリンタ等
の作像装置に用いられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームプリンタ等のように電子
写真複写方式により記録紙にトナー画像を形成する現像
装置としては、非磁性１成分系の現像剤を用いたＦＭＴ
現像装置がある。この方式の現像装置にあっては、現像
スリーブの表面に所定の厚みのトナー薄層を形成すると
共に、トナーを帯電されるために、ブレードつまり規制
部材が用いられている。

【０００３】トナーへの帯電には、現像スリーブと規制
部材の摩擦によってトナーへ電荷を発生させるほかに、
規制部材と現像スリーブとの間で電位差をかけることに
よって正規帯電トナーを得ている。例えば規制部材がマ
イナス（−）になるような電位差を印加すると正規帯電
トナーとしてトナーに（−）の電荷が帯電する。（−）
帯電トナーは、電界的に現像スリーブ側へ引き寄せら
れ、現像スリーブによって搬送されて、感光体に現像、
またはバッファに回収される。

【０００４】この時、規制部材と現像スリーブとの間に
規制部材が（−）になるような電位差をかけることで、
規制部材が（−）で、トナーも（−）に帯電されている
ことから、この場合の正規帯電トナーである（−）帯電
トナーがニップ内に引き寄せられて固着することを防止
する役割もはたしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように規制部材と現像スリーブとの間で相対的に規制
部材が（−）になるような電位差をかけることで、
（−）帯電トナーのニップ内への固着が防止できるが、
トナーの中には、（＋）に帯電したものも存在する場合
がある。この正規帯電トナーと逆の帯電をしている
（＋）帯電トナーは、規制部材が（−）であるために、
正規帯電（−）トナーとは逆に、より規制部材に引き寄
せられてニップ内に停滞する。

【０００６】ニップ内に停滞したトナーは、スリーブと
規制部材との摩擦によって発生した熱により溶け、溶け
たトナーは規制部材に融着してしまう。特に、トナーが
高温で保管されていたような場合、トナーの種類によっ
てはトナー成分中のワックスが浸みでて遊離し、熱によ
り融着しやくすなる。

【０００７】このように、トナーがニップ内に付着した
状態で現像を続けると、背景部のカブリや黒ベタの追随
不良などの画質劣化が発生するといった問題がある。

【０００８】そこで、本発明は正規帯電トナーの他に、
逆帯電トナーが存在するような場合においても、トナー
のニップ内での停滞を防止し、常に最良の現像ができる
現像装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、現像剤供給部と感光体との間に、前記現像
剤供給部の現像剤を前記感光体に搬送する現像スリーブ
を設け、該現像スリーブに付着した現像剤に接触して該
現像剤を帯電させる少なくとも一つの規制部材を設置
し、該規制部材と前記現像スリーブとの間に電位差を形
成する電源手段を接続し、該電源手段によって印加され
る前記規制部材と前記現像スリーブとの間の電位差によ
って生じる電界の方向を、一時的に逆転するようにした
ことを特徴とする現像装置である。

【００１０】

【作用】上記構成の本発明においては、規制部材と現像
スリーブとの間に印加した電位差によって生ずる電界を
一時的に逆転させることによって、正規帯電トナーの極
性とは逆極性に帯電しているトナーをブレード側に引き
寄せ、ニップ内での停滞を防止する。

【００１１】

【実施例】次に、図示する実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る現像装置
が用いられたレーザビームプリンタの全体構造を示す概
略図であり、プリンタ本体１１の図１における左側がプ
リンタの正面となっている。このプリンタ本体１１の底
部側にはプリンタ本体１１の後方に向けて下向きに傾斜
してシート収容部１２が内蔵され、このシート収容部１
２の上に記録紙が積層して保持される。シート収容部１
２の先端部はプリンタ本体１１の外部にせり出し得るよ
うになっており、リーガルサイズ等の長い記録紙を保持
する場合には、シート収容部１２の先端部をせり出させ
ることになる。また、記録紙の幅方向を規制するため
に、シート収容部１２には幅規制板１３が設けられてい
る。記録紙のシート収容部１２に対する装填を容易に行
ない得るようにすべく、前面カバー１４がプリンタ本体
１１に対して開閉自在に取付けられている。

【００１２】プリンタ本体１１の中央部にはレーザービ
ーム走査光学系ユニット１５が備えられ、プリンタ本体
１１の後端部に設けられたヒンジ部１６を中心に揺動自
在に蓋部材１７が取付けられ、プリンタ本体１１内に
は、蓋部材１７の下側に位置させて作像カートリッジ２
０が着脱自在に装着されるようになっている。この作像
カートリッジ２０がプリンタ本体１１内に装填された状
態では、作像カートリッジ２０を押し付けるために蓋部
材１７の内面には、図示しない押圧部材やばね部材を取
付けるようにしている。また、蓋部材１７には図示しな
いロック機構が備えられており、蓋部材１７が閉じられ
ると、蓋部材１７は装置本体１１にロックされ、ロック
を解除すると蓋部材１７を開放することができる。

【００１３】シート収容部１２の上に載置された記録紙
は、給紙ローラ２１及びカム２２とこれらに接触するピ
ンチローラ２３とにより１枚ずつ給紙されて、ガイド部
材に案内されながら搬送され、蓋部材１７に形成された
開口部２４から蓋部材１７の上に作像装置の前方向に向
て排出される。

【００１４】作像カートリッジ２０内には、感光体ドラ
ム２５が回転自在に組込まれており、この感光体ドラム
２５に形成された潜像を記録紙に転写するための転写ロ
ーラ２６が、プリンタ本体１１に回転自在に取付けられ
ている。転写画像を記録紙に対して熱融着するために、
プリンタ本体１１には定着ローラ２７、２８が取付けら
れている。画像が形成された記録紙を排出口２４を経て
蓋部材１７の上に排出するために、蓋部材１７の内側に
は排紙ローラ対２９が取付けられている。

【００１５】光学系ユニット１５は、図示しない半導体
レーザーとコリメータレンズとからなる光源からの光が
照射されるポリゴンミラー３１を有しており、更に折り
返しミラー３２やトロイダルミラー３３等の公知の部材
を有している。この光学系ユニット１５からは、窓部に
設けられたガラス３４を透過したレーザビームが感光体
ドラム２５に照射される。

【００１６】図２は作像カートリッジ２０の内部構造を
示す図であり、上ケーシング４０と下ケーシング４１と
からなるカートリッジ本体には、感光体ドラム２５等が
収容される現像部材収納室４２と、この現像部材収納室
４２内に供給する現像剤つまりトナーが収容されるトナ
ー収容室４３とが設けられている。トナー収容室４３
は、下ケーシング４１と、これに一体的に形成された隔
壁４４と、上部を閉じる蓋状ケーシング４５とによって
カートリッジ本体内に区画形成されている。上ケーシン
グ４０の先端面には、光学系ユニット１５からのレーザ
ービームが入射する入射開口部４８が形成され、この入
射開口部４８から感光体ドラム２５に至る光路ガイド部
４９が、カートリッジ本体内に形成されている。

【００１７】現像部材収納室４２には、感光体ドラム２
５が回転自在に組込まれている。感光体ドラム２５の外
周面には帯電ブラシ４７が接触しており、この帯電ブラ
シ４７により外周面は所定の電位に帯電される。この感
光体ドラム２５に隣接して設けられたスリーブ駆動ロー
ラ５０には、樹脂製の現像スリーブ５１が設けられてお
り、この現像スリーブ５１は駆動ローラ５０の外表面と
の間の摩擦力により搬送され、駆動ローラ５０の回転に
従動して回転する。現像スリーブ５１の内径は駆動ロー
ラ５０の外径よりも若干大きい寸法を有している。この
現像スリーブ５１を感光体ドラム２５に向かう方向に沿
って駆動ローラ５０の表面に対して密着させる押えテー
プ５２が、現像スリーブ５１の軸方向両端部に摺接する
ように取付けられている。この押えテープ５２により、
現像スリーブ５１は、感光体ドラム２５に当接する位置
においては、駆動ローラ５０の表面から若干離間し、た
わんだ状態で感光体ドラム２５に当接している。

【００１８】隔壁４４と現像スリーブ５１との間の空間
は、バッファ５３となっており、このバッファ５３に
は、隔壁４４に形成されたトナー供給口５４を通ってト
ナーが送り込まれるようになっている。トナー供給口５
４を通ってバッファ５３内に、トナー収納室４３内のト
ナーを撹拌しつつ供給するために、トナー搬送部材５５
がトナー収納室４３内に設けられている。

【００１９】バッファ５３内のトナーを現像スリーブ５
１に供給するため、撹拌部材５６と、この撹拌部材５６
に対して所定の隙間を隔てて位置する供給ローラ５７が
バッファ５３内に回転自在に設けられている。供給ロー
ラ５７にはトナーを掻き落とすスクレーパ５８が接触し
ており、バッファ５３はシール材５９によりシールされ
ている。

【００２０】トナー収納室４３内のトナーはトナー搬送
部材５５によりバッファ５３に送り込まれる。バッファ
５３内に搬送されたトナーは、供給ローラ５７により現
像スリーブ５１の近傍まで搬送されてスクレーパ５８に
掻き落とされて現像スリーブ５１の表面に付着される。
現像スリーブ５１に付着したトナーは、１段目の規制部
材６１によって薄層形成されかつ帯電される。１段目の
規制部材６１を通過したトナーは、２段目の規制部材６
２により再荷電を受け、潜像が形成された感光体ドラム
２５に現像される。

【００２１】図３はバッファ５３の部分を拡大して示す
図であり、現像スリーブ５１は駆動ローラ５０によって
矢印で示される方向に駆動され、矢印で示される方向に
駆動される感光体ドラム２５に対して現像スリーブ５１
が接触している。そして、バッファ５３側から感光体ド
ラム２５に向けて１段目規制部材６１と２段目規制部材
６２とがそれぞれ、前記隔壁４４に対して固定部材６３
により取付けられている。

【００２２】現像スリーブ４１と１段目の規制部材６１
および２段目の規制部材６２には電源６５からの電圧が
印加されるようになっており、この電圧をブレードバイ
アスと称し、現像スリーブに印加される現像バイアス電
圧よりも低い電圧に設定されている。このブレードバイ
アスにより、トナーは１段目の規制部材６１との摩擦で
荷電されると共に、１段目および２段目の規制部材６
１，６２に印加されているブレードバイアスによってに
よって正規帯電される。

【００２３】ここで、現像バイアスとブレードバイアス
の印加タイミング（プリントシーケンス）について説明
する。

【００２４】従来のプリントシーケンスは、図４に示す
ように、各駆動系の動力源であるメインモータ（図示せ
ず）への電源投入後、プリント開始により現像バイアス
（バイアス値−３００Ｖ）とブレードバイアス（バイア
ス値−５５０Ｖ）を同時に印加し、一枚目のプリントが
終了すると現像バイアスとブレードバイアスの電力供給
を同時に切っていた。２枚目のプリント動作においても
同様に、現像バイアスとブレードバイアスの電力供給を
同時に入れて、終了時に同時に切る。

【００２５】この様に、現像バイアスに対して、ブレー
ドバイアスにより低い電圧を印加することにより現像ス
リーブと規制部材の間には、図５に示すように、規制部
材６１および６２が（−）となるため、現像スリーブ５
１から規制部材６１，６２方向の電界が生ずる。これに
よって、正規帯電したトナー（この場合には（−）に帯
電している）は、現像スリーブ５１側へ引かれてニップ
内に停滞することがない。しかし、トナーが正規帯電と
は逆の帯電（ここでは（＋））となったトナーがある場
合には、規制部材６１または６２側へ引き寄せられるた
めに、ニップ内へのトナーの停滞が生じる。

【００２６】そこで、本発明では、この逆帯電トナーの
停滞を防止するために現像ブレード５１と規制部材６
１，６２との間に生ずる電界を一時的に逆転させる。本
実施例においては、この電界の逆転を現像バイアスとブ
レードバイアスの印加タイミングを変えることにより行
った。

【００２７】図６は本実施例のプリントシーケンスであ
る。メインモータへの電源投入後、プリント開始で、現
像バイアス（バイアス値−３００Ｖ）とブレードバイア
ス（バイアス値−５５０Ｖ）を同時に印加する。そし
て、プリント終了と共に、まずブレードバイアスのみ電
力供給を切る（０Ｖ）。そして、少し遅れて現像バイア
スを切る。これによりプリント終了時点で現像スリーブ
と規制部材との間の電界の向きが一時的に逆転する電界
逆転区間ｘ１およびｘ２が生じる。この時、正規帯電
（−）とは逆に帯電した（＋）帯電トナーが現像ブレー
ド５１側へ引き寄せられるので、ニップ内への停滞を防
止することができる。

【００２８】なお、この電界逆転区間ｘ１またはｘ２の
時間間隔は、プリントの際の枚数や連続プリントの際に
一枚ごとに逆転させるか最後のプリント終了時のみ逆転
させるかなど、そのときのプリントシーケンスによって
変更され得るが、いずれにしてもごく短い時間間隔でよ
く、例えば一枚のプリント終了毎に電界の逆転を行う場
合（図中ｘ１、ｘ２）には０．１秒以下で十分であり、
ニップ内へのトナーの停滞を防止できる。また、プリン
トを高速で行う際には、プリント間隔の時間的余裕が少
なくなるので、作像画像に悪影響を与えない範囲で電界
を逆転させるタイミングを設定する必要があるが、高速
でプリントを行うとその制御が難しくなる。そこで、複
数枚のプリントを高速で続行するような場合には、最終
プリント終了時のみ電界の逆転を行ってもよい。その場
合には、電界の逆転を最終プリント終了時のみとし、そ
の時間間隔は、連続してプリントした枚数もよるが１〜
２秒程度とするとよい。

【００２９】このように、規制部材６１，６２と現像ス
リーブ５１との間に電位差を設けた場合には、規制部材
６１，６２がトナー層を介さずに直接現像スリーブ５１
と接触してバイアス電圧のリークが発生し、電位差を設
ける機能が損なわれてしまう。そこで、この接触による
リークを防止するために、図７に示すように、１段目の
規制部材６１の端部には、絶縁部材６７を貼り付ける。
また、２段目の規制部材６２はトナー層のみを介して現
像スリーブ５１に接触させるようにしている。そのため
に、現像スリーブ５１の端部以外の現像剤搬送領域５１
ａのみに規制部材６２が接触するように、２段目の規制
部材６２の駆動ローラ５０の回転中心軸に沿う方向の長
さ寸法を現像剤搬送領域５１ａの幅寸法よりも短く設定
している。これにより、２段目の規制部材６２と現像ス
リーブ５１とが直接接触することが防止される。

【００３０】上記実施例にあっては、規制部材を２段設
けた場合を示したが、規制部材が１段のみのものであっ
てもよいし、これよりも多くの段数の規制部材を設ける
ようにしてもよい。また、１段目の規制部材６１と２段
目の規制部材６２の電圧の印加を一つの電源６５より行
って同電位としているが、これを互いに独立した電源か
ら供給し、別電位としてもよい。更に、図示する規制部
材としてはブレードタイプのものが用いられているが、
ブロック状の規制部材を用いることも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、現像ス
リーブと規制部材の間の電位差によって生じる電界を一
時的に逆転させることによって、正規帯電したトナーと
は逆極性に帯電しているトナーの規制部材への引き寄せ
を抑え、ニップ内にトナーが停滞することを防止した。
これにより、ニップ内でのトナーの溶融やそれによる固
着がなくなり、背景のカブリ、黒ベタ追随不良などの画
質劣化の発生をなくし、高品質の画像を再現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る現像装置が組込まれ
たレーザビームプリンタの内部構造を示す概略断面図で
ある。

【図２】 図１に示された作像カートリッジの内部構造
を示す断面図である。

【図３】 図１の要部を示す断面図である。

【図４】 従来の現像バイアスおよびブレードバイアス
の印加タイミングを示す図面である。

【図５】 現像スリーブと規制部材間での電界を示す図
面である。

【図４】 本発明を適用した本実施例による現像バイア
スおよびブレードバイアスの印加タイミングを示す図面
である。

【図７】 現像スリーブと規制部材とを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２０…作像カートリッジ、 ２５…感光
体ドラム、５１…現像スリーブ、
５１ａ…現像剤搬送領域、５３…バッファ（現像剤供給
部）、 ６１、６２…規制部材、６５、６６…電
源手段。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年４月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る現像装置が組込まれ
たレーザビームプリンタの内部構造を示す概略断面図で
ある。

【図２】 図１に示された作像カートリッジの内部構造
を示す断面図である。

【図３】 図１の要部を示す断面図である。

【図４】 従来の現像バイアスおよびブレードバイアス
の印加タイミングを示す図面である。

【図５】 現像スリーブと規制部材間での電界を示す図
面である。

【図６】 本発明を適用した本実施例による現像バイア
スおよびブレードバイアスの印加タイミングを示す図面
である。

【図７】 現像スリーブと規制部材とを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】 ２０…作像カートリッジ、 ２５…感
光体ドラム、５１…現像スリーブ、 ５１ａ…現像剤搬
送領域、５３…バッファ（現像剤供給部）、
６１、６２…規制部材、６５、６６…電源手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤供給部と感光体との間に、前記現
   像剤供給部の現像剤を前記感光体に搬送する現像スリー
   ブを設け、 該現像スリーブに付着した現像剤に接触して該現像剤を
   帯電させる少なくとも一つの規制部材を設置し、 該規制部材と前記現像スリーブとの間に電位差を形成す
   る電源手段を接続し、 該電源手段によって印加される前記規制部材と前記現像
   スリーブとの間の電位差によって生じる電界の方向を、
   一時的に逆転するようにしたことを特徴とする現像装
   置。