JPH0915976A

JPH0915976A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0915976A
Application number: JP8098693A
Authority: JP
Inventors: Eiji Takenaka; 英二竹中; Kazuhiro Yuasa; 一弘湯浅; Shuichi Endo; 修一遠藤; Iwao Matsumae; 巌松前; Yoshiaki Tanaka; 善朗田中; Hiroshi Hosokawa; 浩細川; Mugijirou Uno; 麦二郎宇野; Koji Saito; 廣司齋藤; Toshihiro Sugiyama; 敏弘杉山; Tetsuo Yamanaka; 哲夫山中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-01-17
Also published as: US5826144A; DE19617152A1; DE19617152B4

Abstract

(57)【要約】【課題】地汚れや不必要なトナーの消費を防ぎつつ、
像担持体と第２トナー搬送手段との貼り付きによる異常
画像の発生を防止する。【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、静電潜像領
域外の領域の現像時に、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、さらに、感光体１の停止前に、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、トナー像形成時
と同じ向きに変化させて中間ローラ17にトナー層を形成
した状態で感光体１の回転を停止させる。

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本体に、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トナー搬送手段と像担持体であ
る感光体ドラムとの間に設けた構成であり、第１トナー
搬送手段の逆帯電トナーが第２トナー搬送手段に転移し
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】しかしながら、印字終
了時に、第２トナー搬送手段上のトナーを回収すると、
次の印字が開始されるまで、像担持体と第２トナー搬送
手段が直接接触した状態で放置されるため、長期に放置
された場合などにおいて、像担持体と第２トナー搬送手
段が貼り付きを起こすことがある。貼り付きを起こす
と、像担持体や第２トナー搬送手段にダメージを与え、
異常画像を発生させるおそれがある。

【０００５】また、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無くても作像プ
ロセスとしては問題ない。しかし、第２トナー搬送手段
等、像担持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像担持体にトナ
ーが付着しやすい状況になり、トナーの無駄使いになる
だけでなく、地汚れが発生するなど画像が汚れる原因に
もなる。

【０００６】さらに、第１トナー搬送手段および第２ト
ナー搬送手段上には正規に帯電したトナーばかりがある
わけではない。つまり、ほとんど電荷を帯びていないト
ナーもあれば、逆の極性の電荷を帯びているトナーも存
在する。特に、第１トナー搬送手段に当接し、第１トナ
ー搬送手段の表面に吸着したトナーを薄層化し、かつ摩
擦帯電させるドクターブレード(図２参照)の経時的摩耗
によって第１トナー搬送手段上のトナー量が多くなる
と、正規に帯電したトナー以外のトナーの存在比率が大
きくなる。

【０００７】さらにまた、トナーに金属石鹸(ドクター
ブレードへのトナー固着を防止するための潤滑剤)を添
加している場合には、正規に帯電したトナー以外のトナ
ーは通常の画像形成ではほとんど消費されないために、
経時で現像装置内に蓄積されて他のトナーに悪影響を及
ぼしたり、画像品質を低下させてしまうおそれがある。

【０００８】本発明は、このような課題を解決し、地汚
れや不必要なトナーの消費を防ぎつつ、像担持体と第２
トナー搬送手段との貼り付きによる異常画像の発生を防
止するとともに、画像形成に適さないトナー粒子および
添加剤を現像装置外で回収可能にしたことを実現した現
像装置を提供することをその課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、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、前記像担持体と前記第２トナー搬
送手段とのニップ部分にトナー層が位置した状態で前記
像担持体の回転を停止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り、像担持体と第２トナ
ー搬送手段との間にトナー層が介在しているため、像担
持体と第２トナー搬送手段との貼り付きを防止すること
ができる。

【００１０】また、記録紙領域外の領域の現像時に、前
記第１トナー搬送手段への印加バイアスまたは前記第２
トナー搬送手段への印加バイアスの少なくとも一方を変
更して、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、記録紙領域の現像時とは異
なった向きに変化させるバイアス制御手段を備えたこと
を特徴とする。このような構成により、静電潜像領域外
の領域の現像時に、第１トナー搬送手段の印加バイアス
を変更することによって、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が、記録紙領域現
像時とは異なった向きに変化し、その結果、第２トナー
搬送手段上の正規に帯電したトナーが第１トナー搬送手
段に静電気の力により転移付着して回収されるため、ト
ナーの無駄使いや地汚れの発生を防止することができ
る。さらに、第２トナー搬送手段上の正規に帯電したト
ナーの回収時には、第２トナー搬送手段上の逆極性に帯
電したトナーは、像担持体側に転移するため、像担持体
のクリーニング器によって回収することができる。

【００１１】また、前記記録紙領域外の領域の現像時に
は、最終ページ印字後の現像時、または複数枚連続通紙
時の記録紙間の領域の現像時の少なくともいずれか一方
を含むことを特徴とする。このような構成により、静電
潜像の現像に関わらない領域においてトナーを接触させ
る領域が低減できるため、トナーの無駄使いや地汚れの
発生を防止することができる。

【００１２】また、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、記録紙領域の現
像時とは異なった向きに変化させた後、前記像担持体の
停止前に、記録紙領域の現像時と同じ向きに変化させて
前記第２トナー搬送手段にトナー層を形成することを特
徴とする。このような構成により、静電潜像の現像に関
わらない領域においてトナーを接触させる領域が低減で
きる。また、像担持体と第２トナー搬送手段との間にト
ナー層を位置付けた状態で像担持体の回転を停止するこ
とができる。

【００１３】また、前記像担持体の停止前において、前
記第２トナー搬送手段にトナー層を形成した後に、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、記録紙領域の現像時とは異なった向きに
変化させることを特徴とする。このような構成により、
像担持体が停止した時点において、第２トナー搬送手段
上に必要以上にトナーを付着させることが防止できる。

【００１４】また、トナー層を前記像担持体と前記第２
トナー搬送手段とのニップ幅以上の幅に形成することを
特徴とする。このような構成により、第２トナー搬送手
段上に必要以上にトナーを付着させることなく、像担持
体と第２トナー搬送手段との貼り付きを防止することが
できる。

【００１５】また、前記像担持体の停止後に新たな現像
動作を開始する際に、前記第１トナー搬送手段への印加
バイアスまたは前記第２トナー搬送手段への印加バイア
スの少なくとも一方を変更して、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
録紙領域の現像時とは異なった向きに変化させることを
特徴とする。このような構成により、現像動作の開始時
に、第２トナー搬送手段上のトナー層、特に像担持体と
第２トナー搬送手段とのニップ部分に位置していたトナ
ー層を回収した後に、新たな現像動作を行うことができ
る。また、現像動作の開始時における、第１トナー搬送
手段上の不安定な状態のトナーを第２トナー搬送手段に
転移させることが防止できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】次に、電子写真プロセスについて説明す
る。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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の表面のトナーは、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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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
表面にトナー像が形成される。

【００２８】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。

【００２９】図３は本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ＧＮ
Ｄ(０Ｖ)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の駆動源となる駆動モータ、
22は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。

【００３０】次に、現像ローラバイアス切り換えスイッ
チ20の動作について説明する。

【００３１】感光体１表面の静電潜像領域の現像中は、
現像ローラ14に−700Ｖの現像ローラバイアスＶ_bAを印
加し、中間ローラ17にトナーを転移付着させる。

【００３２】次に、感光体１表面の記録紙領域の現像が
終了し、次の感光体１表面の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を
切り換え、現像ローラバイアスＶ_bAを−700ＶからＧＮ
Ｄにする。このとき中間ローラバイアスＶ_bは−400Ｖな
ので、記録紙領域外の領域の現像の間は、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
中間ローラ17の負帯電トナーが現像ローラ14へと転移付
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側に移動する。その結果、中間
ローラ17上のトナーは回収される。そして、次の記録紙
領域の現像を行うときに現像ローラバイアスＶ_bAを−70
0Ｖに切り換える。

【００３３】最後の静電潜像の現像が終了した後、現像
ローラバイアスＶ_bAを−700ＶからＧＮＤに切り換え
て、中間ローラ17上のトナーを回収し、さらに再度現像
ローラバイアスＶ_bAを−700Ｖに切り換えて、中間ロー
ラ17にトナー層を形成する。そして、少なくとも、再度
現像ローラバイアスＶ_bAを−700Ｖに切り換えた時点に
おける現像ローラ14と中間ローラ17との接触点Ｐが、感
光体１と中間ローラ17とのニップ部Ｑまで到達するまで
の時間以上、駆動モータ21を回転させ、ニップ部Ｑにト
ナー層が位置した状態で感光体１の回転を停止させる。

【００３４】なお、この時は、トナー層は感光体１と中
間ローラ17とのニップ部Ｑに存在すれば良いため、中間
ローラ17全体にトナー層を形成しても、あるいは現像ロ
ーラバイアスＶ_bAの切り換え時間を制御することにより
少なくともニップ部Ｑのニップ幅以上の幅のトナー層を
形成して、ニップ部Ｑにのみトナー層を位置付けても良
い。

【００３５】このように構成したことにより、印字終了
後における感光体１と中間ローラ17との間にはトナー層
が形成されているため、長期間放置した場合において、
両者の貼り付きを未然に防止することができ、それに伴
う異常画像の発生を防止できる。

【００３６】以上、本発明の実施形態について説明して
きたが、本発明は前述した本実施形態に限るものではな
く、例えば、本実施形態の装置では第２トナー搬送手段
をローラ体で構成したが、ベルト部材で構成しても良
い。また、本実施形態では中間ローラ17のトナーを回収
するときの現像ローラバイアスＶ_bAをＧＮＤとしている
が、現像ローラ14と中間ローラ17と間の電界の向きを、
記録紙領域の現像時とは異なった向きにすることが重要
であるため、必ずＧＮＤとする必要はなく、例えば−10
0Ｖとするなど中間ローラ17の表面電位よりも高ければ
良い。さらに、現像ローラ14と中間ローラ17間の電界の
向きを変えるためのバイアス切り換えは、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、
あるいは双方で行っても良い。

【００３７】

【実施例】ところで、電子写真記録装置は、静電潜像を
現像してなるトナー像を記録紙に転写するものであるた
め、静電潜像領域は記録紙領域に含まれると考えて良
い。そこで、感光体１表面の静電潜像領域外の領域とし
ては、複数枚連続通紙時おける記録紙間，印字開始前，
印字終了後に相当する領域等が該当する。

【００３８】図４は本実施形態の装置の第１実施例にか
かる現像ローラバイアス切り換えスイッチの制御を示す
タイミングチャートである。

【００３９】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。

【００４０】図４に示すように、複数枚連続通紙時にお
いて、先のカット紙10に対応する感光体１表面の記録紙
領域の現像中は、現像ローラ14に−700Ｖの現像ローラ
バイアスＶ_bAを印加し(図中の印字時)、中間ローラ17に
トナーを転移付着させる。

【００４１】次に、先のカット紙10に対応する感光体１
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表面の記録紙領域の現像が始まるまでの
間、すなわち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ＧＮＤにする。このとき中間ロ
ーラバイアスＶ_bは−400Ｖなので、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中間ローラ17の負帯電トナーが現
像ローラ14へと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
する。その結果、中間ローラ17上のトナーは回収される
(図中のトナー回収)。

【００４２】そして、次の記録紙領域の現像を行うとき
に現像ローラバイアスＶ_bAを−７００Ｖに切り換える。
もしくは、最後のカット紙１０に対応する感光体１表面
の記録紙領域の現像が終了した後、現像ローラバイアス
Ｖ_bAを−700ＶからＧＮＤに切り換えて、中間ローラ17
上のトナーを回収し、さらに再度現像ローラバイアスＶ
_bAを−700Ｖに切り換えて、中間ローラ17にトナー層を
形成させ、中間ローラ17と感光体１とのニップ部Ｑにト
ナー層が位置する状態となった後に、感光体１の回転を
停止させる。

【００４３】以上、説明したように第１実施例を構成し
たことにより、印字終了後における感光体１と中間ロー
ラ17との間にはトナー層が形成されているため、長期間
放置した場合において、両者の貼り付きを未然に防止す
ることができ、それに伴う異常画像の発生を防止でき
る。また、カット紙10間の記録紙領域外の現像の間に中
間ローラ17上のトナーが回収されるため、地汚れや不必
要なトナーの消費を防ぐことができる。

【００４４】図５は本実施形態の装置の第２実施例にか
かる現像ローラバイアス切り換えスイッチの制御を示す
タイミングチャートである。この第２実施例は、図４に
示す第１実施例における印字終了動作を行って、感光体
１の回転を停止させた後、次の印字開始時に、印字前動
作として現像ローラバイアスＶ_bAを−700ＶからＧＮＤ
に切り換えて、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上のトナーを回収してから印字動作に入るものであ
る。

【００４５】このように制御することにより、印字開始
前の現像ローラ14上の帯電状態が不安定なトナーが中間
ローラ17に転移しないため、不必要なトナーの消費を防
ぐとともに、印字直後の地肌汚れや濃度ムラなどの不具
合を防止することができる。

【００４６】図６は本実施形態の装置の第３実施例にか
かる現像ローラバイアス切り換えスイッチの制御を示す
タイミングチャートである。この第３実施例は、図４に
示す第１実施例における、最後のカット紙10に対応する
感光体１表面の記録紙領域の現像が終了した後、まず、
現像ローラバイアスＶ_bAを−700ＶからＧＮＤに切り換
えて、中間ローラ17上のトナーを回収させ、次に再度現
像ローラバイアスＶ_bAを−700Ｖに切り換えて、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上にトナー層を形
成させた後に、さらに、現像ローラバイアスＶ_bAを−70
0ＶからＧＮＤに切り換えることにより、中間ローラ17
上の一部分にトナー層が形成され、このトナー層が、中
間ローラ17と感光体１とのニップ部Ｑに位置した時点
で、感光体１の回転を停止するようにＭＰＵ22に制御を
させるものである。

【００４７】なお、中間ローラ17上の一部分に形成する
トナー層の幅は中間ローラ17と感光体１とのニップ幅以
上になるように、現像ローラバイアスＶ_bAの切り換え時
間を制御する。また、最後のトナー回収の時間は、トナ
ー回収動作を開始してから、接触点Ｐにおいて中間ロー
ラ17上に形成したトナー層が中間ローラ17と感光体１と
のニップ部Ｑに到達するまでの分だけ設ける。

【００４８】このように構成することにより、少なくと
も中間ローラ17と感光体１とのニップ部Ｑにのみトナー
層を形成することが可能となり、無駄なトナーの消費を
防止できると共に、中間ローラ17全面にトナーを付着さ
せた状態で長期間放置した場合に比較して、放電して不
安定な状態となるトナーが少なくなるため、トナー飛散
等の不具合を防止することができる。

【００４９】さらに、本実施例では、印字終了時のトナ
ー回収動作直後にトナー形成動作を行っているが、両者
の動作の間に時間差を設けても良い。

【００５０】ところで、中間ローラ17上のトナーを回収
時には、感光体１に中間ローラ17上の逆帯電トナーが転
移する。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。

【００５１】図７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、駆動モータ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。

【００５２】図８は、中間ローラのトナーを現像ローラ
に回収するためのバイアス制御、およびその時の転写器
のバイアス制御を示すタイミングチャートである。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ＧＮＤ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、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入った時
点から時間Ｃが経過した時点で通常の転写バイアスに切
り換えられる。

【００５３】このような制御により、中間ローラ17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。

【００５４】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と感光体１に悪影響を与え
るので、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として一致させことが望ましいが、
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。

【００５５】図９は図４に示す第１実施例にローラ型の
転写器を適用した場合における転写器のバイアス制御を
示すタイミングチャートである。図２，図９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
電潜像の最初の地点が感光体１と転写器５との接触点Ｒ
に到達した時点で転写器５にバイアスを印加する。そし
て、静電潜像の最後の地点が感光体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におけるトナーが回収され
た領域の開始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、すなわち現
像ローラバイアスＶ_bAをＧＮＤに切り換えてから時間Ｃ
を経た後に、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、次の静電潜像が開始した地点が感光体１と転写器５
との接触点に到達した時点で転写器５にバイアスを印加
する。

【００５６】このような制御により、感光体１上の逆帯
電トナーは、転写器５に転移することがなくそのまま感
光体１に残留して、クリーニング器８によって回収され
る。

【００５７】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10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。

【００５８】現像ローラ14に現像ローラバイアスＶ_bAを
印加するタイミングは、図10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。

【００５９】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13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スイッチングを開始する
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。

【００６０】バイアススイッチング終了時に関しても同
様である。図14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。

【００６１】このようなタイミングとすることにより、
必要以上のトナーの消費を防止することができる。

【００６２】図11は図５に示す第２実施例にローラ型の
転写器を適用した場合における転写器のバイアス制御を
示すタイミングチャートである。

【００６３】駆動モータ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、
駆動モータ21が回転し始める直前に行う。その後駆動モ
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
で安定状態となる。さらに、駆動モータ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。そしてさらに、図９に示す制御と
同様に、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Ｃを経過した時点で転写バイアスを印加す
る。

【００６４】また、これに伴い転写ローラバイアスを図
11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、現像ローラバイアスＶ
_bAをＧＮＤに切り換え、さらに光書き込みの開始時点か
ら時間Ｃを経過した時点で転写器５にバイアスを印加す
る。

【００６５】このような制御により、駆動モータ21の回
転開始時におけるトルクの軽減が図れる。しかし、駆動
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いため、時間Ｅの間に中間
ローラ17上に帯電が不十分な正規のトナーが現像され
る。そこで、駆動モータ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で行うことによって、中
間ローラ17上のトナーを回収して、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で回収されるようになる。

【００６６】図12は図６に示す第３実施例にローラ型の
転写器を適用した場合における転写器のバイアス制御を
示すタイミングチャートである。現像ローラバイアスＶ
_bAのスイッチングを、記録紙領域終了後から感光体１お
よび各ローラが停止する間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12に
示すように現像ローラバイアスＶ_bAをＧＮＤにスイッチ
ングした時点から時間Ｃを経過した時点でバイアスを印
加する。

【００６７】このとき、現像ローラバイアスＶ_bAをＧＮ
Ｄに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。図12
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駆動モータ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，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。

【００６８】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。

【００６９】

【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。

【００７０】請求項１記載の構成によれば、地汚れや不
必要なトナーの消費を防ぎつつ、像担持体と第２トナー
搬送手段との貼り付きによる異常画像を防止する。

【００７１】請求項２〜５記載の構成によれば、請求項
１記載の構成による効果を奏すると共に、地汚れや不必
要なトナーの消費を防ぐことができる。

【００７２】請求項６記載の構成によれば、第２トナー
搬送手段全面にトナーを付着させた状態で長期間放置し
た場合に比較して、放電して不安定な状態となるトナー
が少なくなるため、トナー飛散等の不具合を防止するこ
とができる。

【００７３】請求項７記載の構成によれば、請求項１記
載の構成による効果を奏すると共に、印字直後の地肌汚
れや濃度ムラなどの不具合を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の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る。

【図２】本発明の実施形態の現像装置の基本構成を示す
構成図である。

【図３】本発明の実施形態の要部を示す説明図である。

【図４】本発明の実施形態の装置の第１実施例にかかる
現像ローラバイアス切り換えスイッチの制御を示すタイ
ミングチャートである。

【図５】本発明の実施形態の装置の第２実施例にかかる
現像ローラバイアス切り換えスイッチの制御を示すタイ
ミングチャートである。

【図６】本発明の実施形態の装置の第３実施例にかかる
現像ローラバイアス切り換えスイッチの制御を示すタイ
ミングチャートである。

【図７】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８】中間ローラのトナーを現像ローラに回収するた
めのバイアス制御およびその時の転写器のバイアス制御
を示すタイミングチャートである。

【図９】図４に示す第１実施例にローラ型の転写器を適
用した場合における転写器のバイアス制御を示すタイミ
ングチャートである。

【図１０】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１１】図５に示す第２実施例にローラ型の転写器を
適用した場合における転写器のバイアス制御を示すタイ
ミングチャートである。

【図１２】図６に示す第３実施例にローラ型の転写器を
適用した場合における転写器のバイアス制御を示すタイ
ミングチャートである。

【図１３】トナー回収動作を示す説明図である。

【図１４】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…駆動モータ、 22…ＭＰＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松前巌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)発明者田中善朗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)発明者細川浩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)発明者宇野麦二郎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)発明者齋藤廣司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)発明者杉山敏弘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)発明者山中哲夫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、前記像担持体と前記第
２トナー搬送手段とのニップ部分にトナー層が位置した
状態で前記像担持体の回転を停止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】記録紙領域外の領域の現像時に、前記第
１トナー搬送手段への印加バイアスまたは前記第２トナ
ー搬送手段への印加バイアスの少なくとも一方を変更し
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、記録紙領域の現像時とは異なっ
た向きに変化させるバイアス制御手段を備えたことを特
徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記記録紙領域外の領域の現像時には、
最終ページ印字後の現像時、または複数枚連続通紙時の
記録紙間の領域の現像時の少なくともいずれか一方を含
むことを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】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、記録紙領域の現像時
とは異なった向きに変化させた後、前記像担持体の停止
前に、記録紙領域の現像時と同じ向きに変化させて前記
第２トナー搬送手段にトナー層を形成することを特徴と
する請求項２記載の現像装置。
【請求項５】前記像担持体の停止前において、前記第
２トナー搬送手段にトナー層を形成した後に、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、記録紙領域の現像時とは異なった向きに変化
させることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】トナー層を前記像担持体と前記第２トナ
ー搬送手段とのニップ幅以上の幅に形成することを特徴
とする請求項１記載の現像装置。
【請求項７】前記像担持体の停止後に新たな現像動作
を開始する際に、前記第１トナー搬送手段への印加バイ
アスまたは前記第２トナー搬送手段への印加バイアスの
少なくとも一方を変更して、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
領域の現像時とは異なった向きに変化させることを特徴
とする請求項１記載の現像装置。