JPH0915969A

JPH0915969A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0915969A
Application number: JP8107723A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Sugiyama; 敏弘杉山; Mugijirou Uno; 麦二郎宇野; Tetsuo Yamanaka; 哲夫山中; Eisaku Murakami; 栄作村上; Satoru Komatsubara; 悟小松原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】第２トナー搬送手段上に必要時以外はトナー
を転移付着させないようにする。【解決手段】一成分系トナーを担持する現像ローラ14
と、この現像ローラ14および静電潜像を担持する感光体
１に当接し、現像ローラ14よりトナーを転移付着させ、
感光体１の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形
成させる中間ローラ17とを現像装置に備え、複数枚連続
通紙時の記録紙間の記録紙領域外現像時に、現像ローラ
14への印加バイアスを変更することによって、現像ロー
ラ14，中間ローラ17間の電界の向きを、記録紙領域現像
時とは異なった向きに変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、普通紙複写機，普
通紙ファクシミリ，プリンタ等の電子写真記録装置に適
用される現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来におけるこの種の現像装置として
は、特開平６−175477号公報記載のものがある。

【０００３】この特開平６−175477号公報によれば、一
成分高抵抗トナーが収納された現像器に、そのトナーを
トナー補給ローラから受け、表面に吸着させる磁極部が
備えられた第１トナー搬送手段(搬送ローラ)を設け、さ
らに第１トナー搬送手段からのトナーを電気的に転移付
着させる弾性を有する第２トナー搬送手段(トナー搬送
ローラ)を、第１トナー搬送手段と感光体ドラムとの間
に設けた構成であり、第１トナー搬送手段の逆チャージ
トナーを第２トナー搬送手段に転移させないようにした
ことにより、第２トナー搬送手段によって感光体ドラム
上の静電潜像に適正に帯電したトナーを供給することを
可能にした現像装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、静電潜像を
トナー像化している時以外は、第２トナー搬送手段上に
トナーがなくても作像プロセスとしては問題ない。しか
し、感光体と接触している部材にトナーが付着している
場合は、付着していない場合に比べて感光体に無駄にト
ナーが付着しやすくなる。このようなことは、トナーの
無駄使いになるだけでなく、地汚れが発生し易い状況と
なり、画像が汚れる原因にもなる。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決し、第
２トナー搬送手段上に必要時以外はトナーを転移付着さ
せないようにした現像装置を提供することをその課題と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、一成分系トナーを担持する第１トナー搬
送手段と、この第１トナー搬送手段および静電潜像を担
持する像担持体に当接し、前記第１トナー搬送手段より
トナーを転移付着させ、前記像担持体の静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像を形成させる第２トナー搬送手
段とを有する現像装置において、複数枚連続通紙時の記
録紙間の記録紙領域外現像時に、前記第１トナー搬送手
段(第２トナー搬送手段)への印加バイアスを変更するこ
とによって、前記第１トナー搬送手段と前記第２トナー
搬送手段との間の電界の向きを、記録紙領域現像時とは
異なった向きに変化させる制御手段を設けたことを特徴
とする。このような構成によれば、記録紙領域の現像が
終了し次の記録紙領域の現像が始まるまでの間に、第１
トナー搬送手段、または第２トナー搬送手段にかけるバ
イアスを切り換えることにより、第１トナー搬送手段と
第２トナー搬送手段との間の電界の向きが、記録紙領域
現像時とは異なった向きに切り換わり、第２トナー搬送
手段上のトナーが静電気の力により第１トナー搬送手段
へと転移付着して回収されるようになる。

【０００７】また、トナー像形成前の記録紙間の記録紙
領域外現像時に、前記第１トナー搬送手段(第２トナー
搬送手段)への印加バイアスを変更することによって、
前記第１トナー搬送手段と前記第２トナー搬送手段との
間の電界の向きを、記録紙領域現像時とは異なった向き
に変化させる制御手段を設けたことを特徴とする。この
ような構成によれば、感光体を駆動し始めてから記録紙
領域の現像が始まるまでの間に、第１トナー搬送手段、
または第２トナー搬送手段にかけるバイアスを切り換え
ることにより、第１トナー搬送手段と第２トナー搬送手
段との間の電界の向きが、記録紙領域現像時とは異なっ
た向きに切り換わり、第２トナー搬送手段上のトナーが
第１トナー搬送手段へと転移付着するようになり、記録
紙領域の現像が始まるときには第２トナー搬送手段上の
トナーが第１トナー搬送手段に回収される。

【０００８】また、記録紙領域内でかつトナー像を形成
しない領域の現像時に、前記第１トナー搬送手段(第２
トナー搬送手段)への印加バイアスを変更することによ
って、前記第１トナー搬送手段と前記第２トナー搬送手
段との間の電界の向きを、記録紙領域現像時とは異なっ
た向きに変化させる制御手段を設けたことを特徴とす
る。このような構成によれば、記録紙の一部にしか画像
が無く、記録紙領域内であってもトナー像を形成しない
領域が通過する間に、第１トナー搬送手段、または第２
トナー搬送手段にかけるバイアスを切り換えることによ
り、第１トナー搬送手段と第２トナー搬送手段との間の
電界の向きが、記録紙領域現像時とは異なった向きに切
り換わり、第２トナー搬送手段上のトナーが第１トナー
搬送手段へと転移付着するようになり、バイアスを切り
換えた領域においてはトナーが消費されなくなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１０】図１は本発明の実施形態における現像装置
を備えた電子写真記録装置の基本構成を示す構成図であ
り、１は像担持体であるドラム状の感光体、２は感光体
１表面を帯電する帯電器、３は帯電した感光体１上を露
光して静電潜像を形成する光書き込み装置、４は、静電
潜像に一成分系トナーを転移付着させ、静電潜像を可視
像化させる現像装置を示す。また、５はカット紙10にト
ナー像を転写させる転写器、６はカット紙10の表面にト
ナー像を熱定着させる定着器、７は定着後のカット紙10
を外部に排出する排出ローラ、８は感光体１上の残留ト
ナーを除去するクリーニング器、９は、感光体１上の電
荷を除去し、感光体１を初期状態に戻す除電器、10は記
録紙であるカット紙、11はカット紙10を搬送する給紙ロ
ーラ、12は給紙ローラ11からのカット紙10をタイミング
を取りながら転写器５に送り出すレジストローラ、13
は、レジストローラ12の下流側近傍にあり、転写器５に
搬送するカット紙10の先端および後端を検出するペーパ
ー位置センサを示す。

【００１１】図２は本発明の実施形態の現像装置の基本
構成を示す構成図であり、14は第１トナー搬送手段であ
る現像ローラを示し、この現像ローラ14はある一定のピ
ッチで着磁されているハードなローラである。15は、現
像ローラ14に対し一定の圧力で当接してトナー量を規制
する、金属性の弾性体からなるドクターブレード、16
は、トナーを撹拌しながら、現像ローラ14にトナーを送
る補給ローラ、17は第２トナー搬送手段である中間ロー
ラを示し、この中間ローラ17は導電性ゴム等により形成
されたソフトなローラであり、適切な当接量を維持して
現像ローラ14と感光体１に当接している。これらの部材
が現像装置４に備えられている。なお、18は中間ローラ
17に対してバイアスＶ_bを印加する中間ローラバイアス
印加手段、19は現像ローラ14に対してバイアスＶ_bAを印
加する現像ローラバイアス印加手段を示す。

【００１２】また、Ｓは感光体１における光書き込み装
置３による光書き込み位置、Ｐは現像ローラ14と中間ロ
ーラ17との接触点、Ｑは中間ローラ17と感光体１との接
触点もしくはニップ部、Ｒは転写位置もしくは転写器５
と感光体１との接触点を示す。

【００１３】次に、電子写真プロセスについて説明す
る。

【００１４】感光体１は図１において左回りに回転す
る。この感光体１に対し帯電器２が表面を一様に帯電さ
せ、帯電した感光体１の表面は回転に伴って移動し、光
書き込み装置３で露光され静電潜像が形成される。さら
に感光体１が回転し、現像装置４によって静電潜像に選
択的にトナーが供給され、感光体１上にトナー像が形成
される。このトナー像は、あるタイミングで同期を取っ
て給紙ローラ11，レジストローラ12によって送りこまれ
るカット紙10上に、転写器５によって転写される。転写
されたトナーが付着したカット紙10は、定着器６で定着
され、排出ローラ７によって装置外部に排出され、ハー
ドコピー化される。

【００１５】また、転写器５を通過した後、転写し切れ
ずに感光体１上に残留したトナーは、クリーニング器８
によって回収され、さらに感光体１上の残留電荷は除電
器９で除電され、感光体１の表面電位を略０Ｖにして再
び帯電器２に戻る。これらの一連の動作を繰り返すこと
で連続的にハードコピーを形成する。

【００１６】次に現像プロセスについて図２を参照しな
がら説明する。

【００１７】現像時において、現像ローラ14および中間
ローラ17は、図中、反時計回りに回転し、感光体１は時
計回りに回転する。そして、まず、補給ローラ16の回転
により、トナーが現像ローラ14の真下まで運ばれる。運
ばれたトナーは、一成分現像磁性トナーであって磁性を
有しているので、着磁されている現像ローラ14の表面に
吸着する。そして、現像ローラ14の表面に形成されたト
ナー層は、現像ローラ14の回転にしたがって搬送され、
金属製のドクターブレード15によって薄層化されると共
に摩擦帯電し、電荷を有するようになる。なお、トナー
の正規の帯電極性はマイナスとして、以下、説明する。

【００１８】さらに、帯電器２によって均一に約−750
Ｖに帯電した感光体１の表面に対し、光書き込み装置３
が露光することにより、その露光部分の表面電位は約−
100Ｖになる。すなわち画像記録部が約−100Ｖ，非露光
部分である地肌部が約−750Ｖの静電潜像が感光体１の
表面に形成される。このように帯電した感光体１に対し
て、中間ローラ17には約−400Ｖの中間ローラバイアス
Ｖ_bがかけられており、現像ローラ14には約−700Ｖの現
像ローラバイアスＶ_bAがかけられている。

【００１９】この時、トナーの帯電極性はマイナスであ
り、かつ中間ローラ17の表面電位が現像ローラ14の表面
電位よりも高いために、マイナス帯電した現像ローラ14
の表面のトナーは、中間ローラ17と現像ローラ14との接
触部Ｐにおいて中間ローラ17に転移付着するようにな
る。その結果、中間ローラ17の表面にはトナー層が形成
される。なお、現像ローラ14の表面にプラス帯電したト
ナーが存在した場合、中間ローラ17の表面電位が現像ロ
ーラ14の表面電位よりも高いために、プラスに帯電した
トナーは中間ローラ17に転移することはない。

【００２０】さらにまた、感光体１の表面において、地
肌部は中間ローラ17の表面電位より低くなっており、画
像記録部は中間ローラ17の表面電位より高くなってい
る。そのため、中間ローラ17の表面のトナーは静電潜像
の部分にのみ選択的に転移付着するようになり、感光体
１の表面にはトナー像が形成される。

【００２１】そして、感光体１上に形成されたトナー像
は、転写器５によってカット紙10に転写され、熱定着が
なされた後、外部にカット紙10が排紙される。

【００２２】図３は第１実施形態の要部を示す説明図で
あり、20は現像ローラバイアスＶ_bAを−700Ｖまたは−1
00Ｖに切り換えるための現像ローラバイアス切り換えス
イッチ、21は感光体１の駆動源となるメインモータ、22
はペーパー位置センサ13の出力を基に現像ローラバイア
ス切り換えスイッチ20の切り換え制御を行うＭＰＵ(マ
イクロプロセッサユニット)を示す。また、中間ローラ
バイアスＶ_bは−400Ｖに設定されている。

【００２３】次に、現像ローラバイアス切り換えスイッ
チの動作制御について、図３(a)を参照しながら説明す
る。

【００２４】現像ローラバイアス切り換えスイッチ20の
切り換えタイミングは、ペーパー位置センサ13によるカ
ット紙10の先端および後端の検知信号をトリガとするこ
とができる。例えば、ペーパー位置センサ13によるカッ
ト紙10の先端検知をトリガとする場合は、先端検知信号
とカット紙10の長さに基づいて現像ローラバイアスＶ_bA
の切り換えタイミングを算出し、また、ペーパー位置セ
ンサ13によるカット紙10の後端検知をトリガとする場合
は、ペーパー位置センサ13と転写位置間の距離に基づい
て予めタイミングを算出する。そして、カット紙10の先
端あるいは後端を検知した時点から、算出時間が経過し
た時点で現像ローラバイアスＶ_bAを切り換えるように、
ＭＰＵ22が現像ローラバイアス切り換えスイッチ20を制
御する。なお、この切り換えタイミングについては光書
き込みの開始を検知した時の信号をトリガとしても良
い。

【００２５】複数枚連続通紙時における、先の記録紙に
対応する感光体１の表面の記録紙領域の現像が終了し、
次のカット紙10に対応する感光体１の表面の記録紙領域
の現像が始まるまでの間、すなわちカット紙10の間にお
ける記録紙領域外の現像の間に、現像ローラバイアス切
り換えスイッチ20を切り換え、現像ローラバイアスＶ_bA
を−700Ｖから−100Ｖにする。なお、記録紙領域の現像
時には現像ローラバイアスＶ_bAを−700Ｖにする。

【００２６】このような制御によって、カット紙10の間
における記録紙領域外の現像の間は、中間ローラ17の表
面電位が現像ローラ14の表面電位より低くなるため、現
像ローラ14から中間ローラ17へとトナーが転移付着せ
ず、逆に中間ローラ17のトナーが現像ローラ14へとトナ
ーが静電気の力により転移付着するようになる。また、
現像ローラ14と中間ローラ17とは、その接触部Ｐにおい
て互いにカウンター方向に回転するため、中間ローラ17
上のトナーは機械的な力で剥ぎ取られて現像ローラ14側
に移動し、その結果、中間ローラ17上にトナーがなくな
る。したがって、記録紙領域外の領域においては感光体
１に接触するトナーが中間ローラ17上より回収されてい
るため、トナーが無駄に消費されることはなくなり、さ
らに記録紙領域外の現像の間に中間ローラ17から感光体
１にトナーが付着することもないので、地汚れの発生を
未然に防止することができる。

【００２７】なお、記録紙領域外の現像の間において現
像ローラバイアスＶ_bAは、図３(b)に示すように、０Ｖ
としてもよく、また、そのようにすることにより切り換
え用の電源を別途設ける必要がなくなる。

【００２８】次に第２実施形態について説明する。

【００２９】図４は第２実施形態の要部を示す説明図で
あり、23は中間ローラバイアスＶ_bを−400Ｖまたは−10
00Ｖに切り換えるための中間ローラバイアス切り換えス
イッチを示す。なお、図１〜図３に示した第１実施形態
における部材と同一の部材には同一の符号を付して、詳
細な説明は省略した。また、現像ローラバイアスＶ_bAは
−700Ｖに設定される。

【００３０】第１実施形態が現像ローラバイアスＶ_bAを
切り換えるものであることに対し、第２実施形態は、中
間ローラバイアスＶ_bを切り換えるようにしたものであ
る。すなわち記録紙領域外の現像の間に、中間ローラバ
イアス切り換えスイッチ23を切り換え、中間ローラバイ
アスＶ_bを−400Ｖから−1000Ｖにする。なお、中間ロー
ラバイアスＶ_bを−1000Ｖにするタイミングは記録紙領
域の後端がニップ部Ｑを通過した時点とする。さらにそ
の時点から、次の記録紙領域の先端がニップ部Ｑに到達
する時点における光書き込み位置Ｓからニップ部Ｑまで
移動するまでの時間前の時点で−400Ｖに切り換える。

【００３１】このような制御によって、第１実施形態と
同様に、現像ローラ14と中間ローラ17との間にかかる静
電気の力、および機械的な力によって、中間ローラ17上
のトナーが現像ローラ14に回収される。したがって、記
録紙領域外の領域においてトナーが無駄に消費されるこ
とがある程度防止できる。

【００３２】以上、本実施形態について述べてきたが、
その他にも次に示すような制御を行っても良い。

【００３３】まず、本実施形態によれば、複数枚連続通
紙時における記録紙領域外の現像の間に、現像ローラバ
イアスＶ_bA、または中間ローラバイアスＶ_bを切り換え
たものであるが、感光体１を駆動し始めて記録紙領域の
現像が始まるまでの間に、現像ローラバイアス切り換え
スイッチ20または中間ローラバイアス切り換えスイッチ
23を切り換えて、中間ローラ17上のトナーを現像ローラ
14に回収するとともに、帯電電位が不安定な状態の感光
体１に転移したトナーをクリーニング器８で回収するよ
うにしても良い。またそのようにすることにより、感光
体１を駆動した直後の帯電電位が不安定な状態において
発生しやすい地汚れ、すなわちトナースミアと呼ばれる
地汚れを防止することが可能となる。さらに、最後の記
録紙領域を現像した後に現像ローラバイアスＶ_bA、また
は中間ローラバイアスＶ_bの切り換え制御をすることに
より、必要以上に中間ローラ17にトナーを担持させるこ
となく、感光体１を停止させることができる。その際、
少なくとも感光体１と中間ローラ17とのニップ部Ｑにト
ナー層が形成されていることが望ましい。

【００３４】また同様に、記録紙領域内の一部にしか画
像がなく、記録紙領域内であっても静電潜像の領域以外
の領域を現像する間において、現像ローラバイアス切り
換えスイッチ20または中間ローラバイアス切り換えスイ
ッチ23を切り換えても良い。すなわち、読み取った画像
信号、あるいは相手装置から受信した画像信号を格納し
たメモリ(図示せず)の内容よりＭＰＵ22が、トナー像を
形成しない領域すなわち白色領域を検出し、その検出結
果に基づいて現像ローラバイアス切り換えスイッチ20ま
たは中間ローラバイアス切り換えスイッチ23を制御す
る。そのように制御することにより、感光体１表面にお
けるトナー像を形成しない領域に中間ローラ17がトナー
を担持しない状態で接触させることが可能となり、トナ
ーが無駄に消費されることがなくなるとともに、その領
域にトナーが付着することを未然に防止することができ
る。

【００３５】なお、現像ローラバイアスＶ_bAおよび中間
ローラバイアスＶ_bは上述した数値に限るものではな
く、通常現像時には現像ローラ14に対して中間ローラ17
の表面電位が高く、中間ローラ17上のトナー回収時には
中間ローラ17に対して現像ローラ14の表面電位が高くな
るように適宜設定すれば良い。また、バイアスの切り換
えは本実施形態のように現像ローラバイアスＶ_bAと中間
ローラバイアスＶ_bのどちらか一方でも良いし、あるい
は双方を切り換えるようにしても良い。

【００３６】

【実施例】ところで、トナー中には逆極性に帯電するト
ナーも存在し、そのようなトナーは、通常、電子写真プ
ロセスにおいて、中間ローラ17に転移することはなく現
像ローラ14上に残留する。しかし、感光体１上に逆帯電
トナーがなんらかの理由で付着した場合、現像ローラバ
イアスＶ_bAのスイッチングでは感光体１上の逆帯電トナ
ーを回収することができない。さらに中間ローラ17上に
残留したトナーの中で、逆帯電トナーは帯電した感光体
１の表面の地肌部上に静電的に転移し、ほとんど電荷を
持たないトナーは感光体１への付着力が勝った場合に感
光体１上に転移する。このような、過程を経て感光体１
の表面上に転移したトナーは転写器５を通過する。

【００３７】そこで、本実施形態の現像装置を適用した
電子写真記録装置では、中間ローラ17上の正規のトナー
を回収するために現像ローラバイアスＶ_bAを切り換えた
時において、感光体１に中間ローラ17上の逆帯電トナー
が転移するようになる。ここで、現像装置４の下流側に
ある転写器５が非接触タイプのものであれば、この逆帯
電トナーはクリーニング器８によって回収される。しか
し、転写器５が接触タイプのものであれば、転写器５に
逆帯電トナーや帯電状態が不安定なトナーが付着するお
それがあり、カット紙10の裏汚れの原因ともなる。

【００３８】図５はローラ型の転写器を適用した電子写
真記録装置における従来のバイアス制御を示すタイミン
グチャートである。まず、メインモータ21の回転直前に
中間ローラ17および現像ローラ14にバイアスが印加され
る。そして、カット紙10の給紙が始まった後、光書き込
みが始まって感光体１の表面上に静電潜像が形成され
る。この静電潜像に感光体１と中間ローラ17との接触部
Ｑでトナーが供給され、静電潜像がトナー像に変わる。
静電潜像が、光書き込み位置Ｓで形成された時点から時
間Ａを経た後にトナー像として転写位置Ｒに到達する。
この時間Ａは、ｐを弧ＳＲの長さ、ｖを感光体１の線速
とすると、Ａ＝ｐ／ｖという式で表される。そして、光
書き込み開始から時間Ａが経過した時点でカット紙10に
対するトナー像の転写が開始する。

【００３９】そして、光書き込み位置Ｓにて最初のカッ
ト紙10に対応する光書き込みが終了した時点から時間Ａ
を経た後、すなわち記録紙領域の後端が感光体１と転写
器５との接触点Ｒを通過した時点で転写器５に印加する
バイアスをＧＮＤに戻す。

【００４０】このように、従来、記録紙領域が転写位置
Ｒを通過するときにバイアスを印加し、記録紙領域外の
領域の現像時には印加せずにＧＮＤとしていた。すなわ
ち、非通紙時に通紙時と同じ転写バイアスを印加するこ
とは、感光体１に通常の帯電時とは逆の電流が直接流れ
るようになるために、感光体１への影響は少なくないの
で、感光体１へのダメージを極力軽減するために、記録
紙領域外の領域の現像時には印加しないように制御して
いた。

【００４１】しかし、本実施形態の現像装置を備えた電
子写真記録装置の場合、現像ローラバイアスＶ_bAを切り
換えてトナー回収動作に移行したとき、前述したように
転写器５に逆帯電トナーや帯電状態が不安定なトナーが
付着して、カット紙10の裏面を汚すおそれがある。

【００４２】そこで、次に記載するような制御を行う。

【００４３】図６は、本実施形態の現像装置およびロー
ラ型の転写器を備えた電子写真記録装置における、記録
紙間に対応する記録紙領域外の領域の現像時の各ローラ
のバイアス制御を示すタイミングチャートである。

【００４４】図中Ｂは、中間ローラ17のトナーを現像ロ
ーラ14に回収させるために現像ローラバイアスＶ_bAをＧ
ＮＤに切り換える時間、Ｃは、接触点Ｐにおいて現像ロ
ーラ14から中間ローラ17に転移したトナーが、転写器５
と感光体１との接触部Ｒに到達するまでの時間である。
すなわち、図２，図３(a)，図６に示すように、光書き
込み位置Ｓにて最初の光書き込みが開始して時間Ａを経
た後、その光書き込みによって形成された静電潜像の先
端が感光体１と転写器５との接触点Ｒに到達した時点で
転写器５にバイアスを印加する。そして、静電潜像の後
端が感光体１と転写器５との接触点Ｒに到達した時点で
転写器５のバイアスをＧＮＤに戻す。さらに、中間ロー
ラ17におけるトナー回収領域の開始地点に対応する感光
体１の領域の地点が、感光体１と転写器５との接触点Ｒ
に到達した時点、すなわち現像ローラバイアスＶ_bAをＧ
ＮＤに切り換えてから時間Ｃを経た時点で、転写器５に
バイアスを印加する。そしてさらにトナー回収領域の終
了地点に対応する感光体１の地点が感光体１と転写器５
との接触点Ｒに到達した時点、すなわち通常の転写バイ
アスを切り換えてから時間Ｂを経た時点で転写器５のバ
イアスをＧＮＤに戻す。その後、次の静電潜像形成を開
始した地点が感光体１と転写器５との接触点Ｒに到達し
た時点で転写器５にバイアスを印加する。

【００４５】このような制御により、中間ローラ17上の
トナーの回収時において、現像ローラ14に回収されずに
中間ローラ17に残り、感光体１に転移した逆帯電トナー
が転写位置Ｒを通過する間の時間Ｂだけ、通常の転写バ
イアスを印加することにより、感光体１上のトナーの帯
電極性と転写バイアスの極性が同じになるため、感光体
１上の逆帯電トナーおよび金属石鹸は転写器５に付着せ
ず、そのままクリーニング器８によって回収される。そ
の結果、カット紙10の裏汚れを防止できる。

【００４６】さらに、転写位置Ｒにカット紙10がない状
態で転写バイアスを印加することは感光体１にとって好
ましいものではないため、転写バイアスの印加時間を最
小限に抑えるために現像ローラ14のバイアス切り換え時
間と転写バイアスの印加時間は時間Ｂとして一致させる
ことが望ましい。しかし、確実に逆帯電トナーの付着を
防止するためには少なくとも転写バイアスの印加時間の
方を長くする必要がある。

【００４７】この場合、現像ローラバイアスＶ_bAをＧＮ
Ｄにする時間の長さの最長は、図７に示す時間Ｂ_max、
すなわち１枚目の光書き込みの終了時から２枚目開始時
までの時間になる。

【００４８】現像ローラバイアスＶ_bAをＧＮＤにする時
間を最長にするため(時間Ｂ_maxとするため)に現像ロー
ラバイアス切り換えスイッチ20を切り換えるタイミング
は、図７に示す時間ｘ，ｙ(ｘは現像ローラ14と中間ロ
ーラ17との接触点Ｐにおいて中間ローラ17上に現像され
たトナーが、中間ローラ17と感光体１との接触点Ｑに到
達するまでの時間、ｙは光書き込み位置Ｓにおいて感光
体１上に形成された静電潜像が中間ローラ17と感光体１
との接触点Ｑに到達するまでの時間)で決定され、この
時間ｘ，ｙは次の式であらわされる。

【００４９】ｘ＝ｑ／ｖ_mid （ｖ_midは中間ローラ線速、ｑは弧
ＰＱの長さ）ｙ＝ｒ／ｖ（ｖは感光体線速、ｒは弧ＳＱの
長さ）つまり、図10に示すように、感光体１上に形成された静
電潜像の後端が中間ローラ17と感光体１との接触点Ｑに
到達するｘ秒前に現像バイアス切り換えスイッチを操作
することにより、静電潜像の後端が接触点Ｑを通過した
直後に中間ローラ17上のトナー回収領域が接触点Ｑに到
達することになる。

【００５０】バイアススイッチング終了時に関しても同
様である。図11に示すように感光体１上に形成された静
電潜像の後端が中間ローラ17と感光体１との接触点Ｑに
到達するｘ秒前にバイアススイッチングを終了すること
(中間ローラ17への現像を開始すること)により、静電潜
像の先端が接触点Ｑを通過する直前に中間ローラ17上の
トナーが転移した領域が接触点Ｑに到達することにな
る。

【００５１】このようなタイミングで各ローラに印加す
るバイアスを制御することにより、必要以上のトナーの
消費を防止することができる。

【００５２】図８は、本実施形態の現像装置およびロー
ラ型の転写器を備えた電子写真記録装置における、メイ
ンモータの回転開始時の各ローラのバイアス制御を示す
タイミングチャートである。

【００５３】メインモータ21の回転開始時にはトルク軽
減のために中間ローラ17上にトナーを有することが望ま
しい。そこでまず、現像ローラバイアスＶ_bAおよび中間
ローラバイアスＶ_bのバイアススイッチング開始動作
を、メインモータ21が回転し始める直前に行う。その後
メインモータ21の回転は回転開始時点から時間Ｅが経過
した時点で安定状態となり、さらに、メインモータ21の
回転が安定状態となった時点で、現像ローラバイアスＶ
_bAをＧＮＤに切り換え、その切り換えた状態を最初の記
録紙領域の現像が始まる前まで継続する。なお、この間
の時間は図中Ｄで示されている。そして、現像ローラバ
イアスＶ_bAをＧＮＤに切り換えた時点から時間Ｄを経過
した時点で現像ローラバイアスＶ_bAを−700Ｖに切り換
える。

【００５４】また、現像ローラバイアスＶ_bAの切り換え
動作に伴い、転写バイアスを図８に示すように、現像ロ
ーラ14のバイアススイッチングの時点から時間Ｃを経過
した時点でバイアスを印加する。そして時間Ｄが経過し
た後、転写器５にバイアスをＧＮＤに戻す。

【００５５】このような制御により、メインモータ21の
回転開始時において、中間ローラ17にトナーが付着する
ためメインモータ21にかかるトルクの軽減が図れる。し
かし、メインモータ21が回転し始めた直後は感光体１お
よびトナーの帯電が不十分である場合が多く、時間Ｅの
間に帯電が不十分な正規のトナーが中間ローラ17上に現
像される。そこで、メインモータ21の回転が安定した直
後で静電潜像の現像前の時点において中間ローラ17上の
トナー回収およびそれに伴う転写バイアス制御を行うこ
とによって、中間ローラ17上のトナーを回収することに
より、感光体１上の帯電不良部への現像を防ぐととも
に、中間ローラ17上に残った逆帯電トナーおよび金属石
鹸は感光体１に転移してクリーニング器８で回収するこ
とができるようになる。

【００５６】図９は本実施形態の現像装置とローラ型の
転写器を備えた電子写真記録装置における、記録紙領域
の現像終了後の各ローラのバイアス制御を示すタイミン
グチャートである。

【００５７】現像ローラバイアスＶ_bAのスイッチング
を、記録紙領域の現像終了後から感光体１および各ロー
ラが停止するまでの間にある一定時間(図中Ｆ)だけ行
う。また、これに伴い転写バイアスを、図９に示すよう
に現像ローラバイアスＶ_bAをＧＮＤにバイアススイッチ
ングした時点から時間Ｃを経過した時点で印加する。

【００５８】このとき、現像ローラバイアスＶ_bAをＧＮ
Ｄにバイアススイッチングするタイミングは、最も早く
ても感光体１上に形成された静電潜像の後端が中間ロー
ラ17と感光体１との接触点Ｑに到達するｘ秒前までであ
る。しかし、図９に示したように、転写バイアスを印加
する時間を現像バイアススイッチング時間にあわせると
メインモータ21が停止した後も転写バイアスを印加し続
けることになってしまう場合には、転写バイアスが、中
間ローラバイアスＶ_bおよび現像ローラバイアスＶ_bAと
同時にＯＦＦになるように制御する。

【００５９】このような制御によって、現像終了後から
マシン停止間でのトナーの無駄使いを防ぐとともに、次
の動作開始時のクリーニング器８のクリーニングブレー
ド(図示せず)と感光体１との間の負荷の低減にもつなが
る。

【００６０】

【発明の効果】以上、説明した通りに構成された本発明
によれば、次のような効果を奏する。

【００６１】請求項１，３または５記載の構成によれ
ば、像担持体表面に静電潜像が形成されていない領域を
現像する間に、第１トナー搬送手段にかけるバイアスを
切り換えることにより、第１トナー搬送手段と第２トナ
ー搬送手段との間の電界の向きが、記録紙領域現像時と
は異なった向きに切り換わり、第１トナー搬送手段上の
トナーが第２トナー搬送手段へと転移付着しなくなり、
記録紙領域の現像が始まるときには第２トナー搬送手段
上のトナーは第１トナー搬送手段に回収されるため、無
駄にトナーを消費することを防止できる。さらに、高圧
の電源を必要としないうえ、バイアスを切り換えても像
担持体に悪影響を及ぼすことがない。

【００６２】請求項２，４または６記載の構成によれ
ば、像担持体表面に静電潜像が形成されていない領域を
現像する間に、第２トナー搬送手段にかけるバイアスを
切り換えることにより、第１トナー搬送手段と第２トナ
ー搬送手段との間の電界の向きが、記録紙領域現像時と
は異なった向きに切り換わり、第２トナー搬送手段上の
トナーが第１トナー搬送手段へと転移付着するようにな
り、記録紙領域の現像が始まるときには第２トナー搬送
手段上のトナーは第１トナー搬送手段に回収されるた
め、無駄にトナーが消費されることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を備えた電子写真記録装置の
一実施形態例の基本構成を示す構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態例の基本構成を示す構成
図である。

【図３】本発明の第１実施形態例の要部を示す説明図で
ある。

【図４】本発明の第２実施形態例の要部を示す説明図で
ある。

【図５】ローラ型の転写器を適用した電子写真記録装置
における従来のバイアス制御を示すタイミングチャート
である。

【図６】第１実施形態の現像装置をおよびローラ型の転
写器を備えた電子写真記録装置における、記録紙間に対
応する記録紙領域外の領域の現像時の各ローラのバイア
ス制御を示すタイミングチャートである。

【図７】現像ローラバイアスをＧＮＤにする最長時間を
示すタイミングチャートである。

【図８】第１実施形態の現像装置およびローラ型の転写
器を備えた電子写真記録装置における、メインモータの
回転開始時の各ローラのバイアス制御を示すタイミング
チャートである。

【図９】第１実施形態の現像装置とローラ型の転写器を
備えた電子写真記録装置における、記録紙領域の現像終
了後の各ローラのバイアス制御を示すタイミングチャー
トである。

【図１０】トナー回収動作を示す説明図である。

【図１１】現像再開時の動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１…感光体、２…帯電器、３…光書き込み装置、
４…現像装置、５…転写器、６…定着器、７…排
出ローラ、８…クリーニング器、９…除電器、 10
…カット紙、 11…給紙ローラ、 12…レジストロー
ラ、 13…ペーパー位置センサ、 14…現像ローラ、
15…ドクターブレード、 16…補給ローラ、17…中間ロ
ーラ、 18…中間ローラバイアス印加手段、 19…現像
ローラバイアス印加手段、 20…現像ローラバイアス切
り換えスイッチ、 21…メインモータ、 22…ＭＰＵ、
23…中間ローラバイアス切り換えスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村上栄作東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者小松原悟東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一成分系トナーを担持する第１トナー搬
送手段と、この第１トナー搬送手段および静電潜像を担
持する像担持体に当接し、前記第１トナー搬送手段より
トナーを転移付着させ、前記像担持体の静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像を形成させる第２トナー搬送手
段とを有する現像装置において、複数枚連続通紙時の記
録紙間の記録紙領域外現像時に、前記第１トナー搬送手
段への印加バイアスを変更することによって、前記第１
トナー搬送手段と前記第２トナー搬送手段との間の電界
の向きを、記録紙領域現像時とは異なった向きに変化さ
せる制御手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】一成分系トナーを担持する第１トナー搬
送手段と、この第１トナー搬送手段および静電潜像を担
持する像担持体に当接し、前記第１トナー搬送手段より
トナーを転移付着させ、前記像担持体の静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像を形成させる第２トナー搬送手
段とを有する現像装置において、複数枚連続通紙時の記
録紙間の記録紙領域外現像時に、前記第２トナー搬送手
段への印加バイアスを変更することによって、前記第１
トナー搬送手段と前記第２トナー搬送手段との間の電界
の向きを、記録紙領域現像時とは異なった向きに変化さ
せる制御手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】一成分系トナーを担持する第１トナー搬
送手段と、この第１トナー搬送手段および静電潜像を担
持する像担持体に当接し、前記第１トナー搬送手段より
トナーを転移付着させ、前記像担持体の静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像を形成させる第２トナー搬送手
段とを有する現像装置において、トナー像形成前の記録
紙領域外現像時に、前記第１トナー搬送手段への印加バ
イアスを変更することによって、前記第１トナー搬送手
段と前記第２トナー搬送手段との間の電界の向きを、記
録紙領域現像時とは異なった向きに変化させる制御手段
を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項４】一成分系トナーを担持する第１トナー搬
送手段と、この第１トナー搬送手段および静電潜像を担
持する像担持体に当接し、前記第１トナー搬送手段より
トナーを転移付着させ、前記像担持体の静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像を形成させる第２トナー搬送手
段とを有する現像装置において、トナー像形成前の記録
紙領域外現像時に、前記第２トナー搬送手段への印加バ
イアスを変更することによって、前記第１トナー搬送手
段と前記第２トナー搬送手段との間の電界の向きを、記
録紙領域現像時とは異なった向きに変化させる制御手段
を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】一成分系トナーを担持する第１トナー搬
送手段と、この第１トナー搬送手段および静電潜像を担
持する像担持体に当接し、前記第１トナー搬送手段より
トナーを転移付着させ、前記像担持体の静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像を形成させる第２トナー搬送手
段とを有する現像装置において、記録紙領域内でかつト
ナー像を形成しない領域の現像時に、前記第１トナー搬
送手段への印加バイアスを変更することによって、前記
第１トナー搬送手段と前記第２トナー搬送手段との間の
電界の向きを、記録紙領域現像時とは異なった向きに変
化させる制御手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】一成分系トナーを担持する第１トナー搬
送手段と、この第１トナー搬送手段および静電潜像を担
持する像担持体に当接し、前記第１トナー搬送手段より
トナーを転移付着させ、前記像担持体の静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像を形成させる第２トナー搬送手
段とを有する現像装置において、記録紙領域内でかつト
ナー像を形成しない領域の現像時に、前記第２トナー搬
送手段への印加バイアスを変更することによって、前記
第１トナー搬送手段と前記第２トナー搬送手段との間の
電界の向きを、記録紙領域現像時とは異なった向きに変
化させる制御手段を設けたことを特徴とする現像装置。