JPH10339997A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の現像器において、現像ローラ
に押圧されるブレードにトナーが付着することを防止
し、画像品質が低下しないようにする。 【解決手段】 現像器１０の中に配置する供給ローラ１
３、現像ローラ１４、ブレード１５には、それぞれ電源
３０……から所定の電圧を印加する。前記ブレード１５
に電圧を印加する経路には電圧制御部材３１を設け、装
置本体の制御装置３６の指令により、指令回路３７を介
して電圧制御スイッチ３１を作動させて、コピー作成の
前段階またはコピー終了後に、給電をオン・オフする動
作を行い、ブレードに付着するトナーを電気的な振動に
より払い落すようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の現
像器に関し、特に、現像ローラ表面にトナーの薄層を形
成するブレードに、トナーが固着することを防止する手
段を設けた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の電子写真方式を用いた画像形成装
置においてはドラム状またはベルト状等の感光体を一様
に帯電させる帯電器、前記感光体の表面に光を照射して
静電潜像を形成するための露光装置、その静電潜像にト
ナーを付着させてトナー画像を形成させる現像器、およ
び、感光体に形成したトナー画像を用紙に転写する転写
器を備えている。前記現像器においては、トナー容器内
部でトナーを攪拌しながら送り出す攪拌器（アジテー
タ）と、感光体に対してトナーを供給するための現像ロ
ーラを配置しており、前記現像ローラではブレードによ
りローラの表面にトナーの薄層を形成させるようにして
いる。

【０００３】前記画像形成装置において、１成分トナー
を用いる現像器の場合には、供給ローラと現像ローラお
よびブレードのそれぞれに対して所定の値の電圧を印加
し、トナーが円滑にローラ部材の間で移転され、感光体
に向けて供給されるようにしている。また、前記トナー
を現像ローラの表面に付着させて、感光体に対する現像
位置まで露出させるためには、トナーを供給ローラと現
像ローラとの間で帯電させるとともに、ブレードにより
一定の厚さの薄層を形成させるようにすることが必要と
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の１成分トナーを
用いた現像器においては、前述したように、供給ローラ
と現像ローラおよびブレードのそれぞれに対して所定の
値の電圧を印加するとともに、現像ローラに対しては層
厚規制部材としてのブレードを押圧し、現像ローラの表
面に形成するトナーの薄層の厚さを制御するようにして
いる。しかしながら、前記ブレードは現像ローラの表面
に押圧されるものであるから、トナーがブレード表面に
固着され易いという問題がある。そして、ブレードにト
ナーが付着して固化した場合には、その部分では現像ロ
ーラの表面にトナーが供給されず、感光体に形成された
静電潜像に十分にトナーが付着されないことがある。し
たがって、前記ブレードにトナーが固着した場合には、
コピーに白抜け等の欠陥が生じて、コピーの品質が劣化
するという重大な問題が発生する。

【０００５】本発明は、前述したような従来の現像器の
問題を解消するもので、ブレードに対して電気的な振動
を付与する動作を行い、ブレードにトナーが固着するこ
とを防止して、コピーの品質を良好に維持させる画像形
成装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、現像ローラの
表面に押圧されてトナーの薄層を形成するためのブレー
ドを設け、感光体にトナーを供給する現像器を設けた画
像形成装置に関する。本発明の請求項１の発明は、前記
現像ローラに押圧されるブレードに対する電圧印加手段
を設け、前記電圧印加手段にはブレードに印加する電圧
を変化させる制御手段を設けることを特徴とする。ま
た、請求項２の発明では、前記電圧印加手段において
は、コピー作成の前の段階でブレードに対する印加電圧
を変化させる動作を行うことを特徴とする。さらに、請
求項３においては、前記電圧印加手段によるブレードへ
の印加電圧の変動は、装置の動作中にブレードに印加す
る所定の値の電圧と０との間で変動させることを特徴と
する。

【０００７】そして、前述したように構成したことによ
り、本発明においては、現像器の動作中にブレードに固
着しようとするトナーを取り除き、トナーがブレードに
固着することによる画像の白抜け等の不都合が発生する
ことを防止できる。また、ブレードに対する印加電圧の
変化の動作を、コピーの作成の前の段階で行う場合に
は、前回のコピー作成の動作中にブレードに付着した微
量のトナーが固化する前に振り落とすことができるの
で、トナーが固化することを事前に防止できる。さら
に、前記ブレードに対する印加電圧は、０Ｖと所定の印
加電圧との間で制御するのであるから、印加電圧回路に
オン・オフの動作を行わせることにより可能であり、そ
の制御手段を簡単なものとして構成可能である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の画像形成装置の
全体の構成を、図１にしたがって説明する。画像形成装
置１には、その本体の下部に給紙カセット２を装着し
て、給紙を行うものとして構成している。前記給紙カセ
ット２には、用紙を載置するボトムプレート２ａと、用
紙の分離を行うための分離爪２ｂとを設けている。ま
た、給紙カセットからの給紙のためにピックアップロー
ラ３を設けており、前記ローラ３としては、半月ローラ
を用いている。前記給紙カセットから送り出した用紙を
案内する用紙搬送路には、搬送ローラ装置４、５を配置
し、転写ローラ２６による画像転写部の下流部には定着
装置２８を設けて、排出ローラ装置２９を介してコピー
を排出させる経路を構成する。そして、前記搬送ローラ
装置により、感光体２１に形成されるトナー画像にタイ
ミングを合わせて用紙を送りながら、転写ローラ２６か
ら電圧を印加することにより、感光体に形成したトナー
画像を用紙に転写するように構成している。

【０００９】本実施例に示す画像形成装置においては、
給紙カセット２からの用紙搬送路の途中の部分に、装置
本体の側板７を開閉可能に設けて、用紙搬送路での紙詰
り等が生じた際に、側板と一体に設けたガイド板を開い
てジャム処理を行う際等に使用する。また、前記側板７
の上部分に設けた開口を介して手差しトレイ６を設けて
おり、その給紙路に対応させて手差し給紙ローラ８を配
置し、レジストローラ装置５に向けて用紙を送る別の給
紙系統を構成している。さらに、前記用紙搬送路には用
紙の検知のためのセンサＳ１、Ｓ２等を配置して、前記
センサの検知情報を用いて用紙搬送路内での用紙の搬送
の制御を行うようにしている。

【００１０】前記画像形成装置本体において、そのフレ
ームの上部に配置するプロセスユニットは、現像器ユニ
ット１０と感光体ユニット２０とを組み合わせて構成し
ている。前記プロセスユニットを構成する２つのユニッ
ト１０、２０は、装置本体の上部に設けた上蓋部材９を
支点９ａを介して開いた状態で、上側に向けて取出すこ
とができるように設けられている。また、前記上蓋部材
９には、感光体に対して画像の書き込みを行うための画
像書き込み装置２５を設けて、前記上蓋部材９を閉じた
状態で、感光体２１に対する画像書き込み装置の書き込
み位置に自動的に設定される。

【００１１】前記プロセスユニットに設ける現像器ユニ
ット１０は、１成分トナーを収容するトナー容器１１内
でトナーの攪拌を行う攪拌器１２と、感光体に対応させ
て配置する現像ローラ１４、および、前記現像ローラ１
４に対してトナーを帯電させながら供給する供給ローラ
１３と、現像ローラ１４の表面に付着させたトナーを薄
層として形成するブレード１５とを配置している。前記
供給ローラ１３と現像ローラ１４とは、圧接される状態
で同一方向に駆動されることにより、２つのローラの間
でトナーを摩擦により帯電させ、現像ローラの表面にト
ナーを付着させるようにする。そして、前記現像ローラ
１４の表面に付着されたトナーは、ブレード１５が押圧
されることにより一定の厚さの薄層として形成され、感
光体２１に対する現像位置に向けて露出される。

【００１２】前記現像器ユニットと組み合わせられる感
光体ユニット２０では、感光体２１と、前記感光体に対
して一様な帯電を行わせるための帯電ローラ２２を設
け、前記感光体２１は本体フレームのアースに接続され
て接地されている。また、前記感光体ユニット２０のフ
レームの下部にはブラシ２３によるシールを設け、フレ
ームの内部で発生するトナークラウドが画像転写部に漏
れ出すことがないようにする。

【００１３】前述したように構成してなるプロセスユニ
ットにおいて、現像器ユニット１０に設ける供給ローラ
１３は、軸にスポンジ状の導電性を有する弾性体または
導電性の繊維を有する植毛体を所定の厚さで設けた弾性
体ローラとして構成することができる。そして、前記供
給ローラ１３の軸には、図示を省略した給電部材から−
６００〜−７００Ｖ、望ましくは−６５０Ｖ前後の値の
バイアス電圧が印加される。また、前記現像ローラ１４
はステンレス等の金属製のローラ軸に、導電性のゴム
（シリコンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲ）を所定の厚さ
で被覆したもので構成されており、そのローラ表面を平
滑なものとして構成する。前記現像ローラ１４に対して
は−３００〜−４００Ｖ、望ましくは−３５０Ｖ前後の
値のバイアス電圧が印加される。また、前記現像ローラ
１４に対して配置するブレード１５は、現像ローラ１４
の表面に形成するトナーの薄層の均一に設定するための
もので、ウレタン樹脂シートまたはステンレス製の板部
材からなるバネ性を有するものとして構成する。そし
て、前記ブレード１５に対しては−６００Ｖ〜−７００
Ｖの範囲、望ましくは−６５０Ｖ前後の値のバイアス電
圧が印加される。

【００１４】前記供給ローラ１３と現像ローラ１４との
軸芯間距離は、２つのローラの半径の合計よりも若干小
さく設定されており、両ローラを同一方向（矢印Ｘ方
向）に回転させることにより、両ローラの接触部では圧
接されながら反対方向に摺動される状態となる。そし
て、両ローラの摩擦作用と各々のローラに印加されてい
る電圧の差により両ローラ間でトナーが帯電されて、現
像ローラ１４の表面にトナーが付着される。さらに、前
記現像ローラ１４の表面に付着されたトナーをブレード
１５により均一な厚さに形成し、感光体に向けて露出さ
せ、感光体に形成された潜像にトナーを移転させてトナ
ー画像を形成する。

【００１５】前記現像器ユニット１０に組み合わせて配
置する感光体ユニット２０には、感光体２１と、表面が
植毛部材等により構成されるブラシローラのような帯電
ローラ２２とを設けている。そして、感光体２１に対し
て画像書き込み装置２５を配置して画像の書き込みを行
うとともに、感光体に形成したトナー画像を転写ローラ
１７の電位により用紙に転写する。また、前記画像書き
込み装置２５はＬＥＤアレイヘッドより構成されるもの
で、画像情報出力装置からの情報にもとづいて、ＬＥＤ
を発光させて感光体に光を照射する。前記感光体２１の
表面はアースされた光導電体よりなるもので、帯電ロー
ラ２２により−６００〜−８００Ｖの帯電が行われ、画
像書き込み装置２５より光が照射された部位、すなわち
画像情報の黒に対する部分の電位が−８０Ｖ以下とな
り、光の照射部位と非照射部位（画像情報の白に対応す
る部分）とで電位差が生じ、画像情報に対応する静電潜
像が形成される。

【００１６】前記感光体に形成される静電潜像に対し
て、現像ローラ１４の表面に付着している略−３５０Ｖ
に帯電しているトナーが接すると、トナーは感光体２１
の表面の光照射部位に吸引され、感光体の表面にはトナ
ー画像が形成される（反転現像）。前記トナー画像の転
写位置では、用紙の裏面から転写ローラ１７により＋５
００〜＋３ｋＶのバイアス電圧が印加されることによっ
て、用紙にトナー画像が転写される。前記トナー画像が
転写された用紙は、感光体の回転により定着器１８に向
けて送られる。また、前記トナー画像を用紙に転写した
後で、感光体の表面に残留するトナーは、帯電ローラ２
２により掻き乱されて感光体の表面に分散されるととも
に、感光体の表面の帯電と同じ電位に帯電される。そし
て、感光体が現像ローラ１４に接する位置で、両者の間
の電位差により前記残留トナーが現像ローラ１４側に移
転され、容器部から新たに供給されるトナーに混合され
て再使用される。

【００１７】

【実施例】前記プロセスユニットにおいては、図２に示
されるように、感光体ユニット２０の感光体２１に接す
る現像ローラ１４を現像器ユニット１０に設けており、
前記現像ローラ１４には層厚規制部材としてのブレード
１５が押圧される。前記ブレード１５は薄い金属または
導電性を有する薄いプラスチックシートにより構成され
るもので、電源３０からブレードに向け所定の電圧が印
加される。また、前記現像器ユニット１０の供給ローラ
１３と現像ローラ１４のそれぞれに対しても、電源３０
ａ、３０ｂから所定の値の電圧が印加される。そして、
現像器ユニット１０では、トナー容器１１から現像ロー
ラ１４に向けて帯電されたトナーを供給し、感光体２１
に形成される静電潜像にトナーを付着させてトナー画像
を作成する。

【００１８】本発明においては、前記ブレード１５に電
圧を印加する経路に電圧制御スイッチ３１を配置し、前
記電圧制御スイッチ３１に対してメインスイッチ３５に
接続される制御装置３６と指令回路３７とを設け、前記
指令回路３７によりスイッチ３１の動作を制御する回路
を構成している。前記制御回路においては、図３のタイ
ミングチャートに示すように、装置のメインスイッチが
オンにされると、定着器が予熱の動作を開始するととも
に、プロセスユニットが予備回転の動作を開始するよう
な制御が始めに行われる。そして、前記予備の動作が終
了してから、コピー開始の信号が制御装置３６に入力さ
れることにより、コピーの作成の動作が開始される。本
発明の制御回路では、前記プロセスユニットの予備回転
が開始されてから、所定の時間経過後に、制御装置３６
から指令回路３７に向けて信号を出力し、指令回路３７
からスイッチ３１の動作を指令する。

【００１９】前記電圧制御スイッチ３１による電圧変化
の動作は、給電をオフさせる動作を短時間の間に繰り返
して行わせることにより、ブレードに対しては電気的な
振動を繰り返して付与するもので、このような電気的振
動を付与することによって、ブレードに付着しているト
ナーを現像ローラに向けて移動させる。したがって、前
述したようにして、ブレードに付着しているトナーを振
り落とすことにより、次のコピーの動作に際しては、ブ
レードがトナーの薄層を形成する動作を良好な状態で行
うことが可能となり、ブレードに対してトナーが固化し
た状態で付着することを防止できる。

【００２０】また、前記ブレードに対するトナー払い落
しの動作は、コピーの作成のサイクルが終了する都度行
わせることも可能である。この場合には、コピーサイク
ルが終了する信号を受けた制御装置３６が、指令回路３
７に向けて前記スイッチの制御を行うことを指令して、
その指令信号を受けたスイッチ３１では、給電のオフの
動作を繰り返して行うことにより達成可能である。さら
に、本発明においては、図３のタイミングチャートに示
すように、コピーの開始前と終了後の双方で、ブレード
のトナー払い落しの動作を行わせることが可能である。
また、前記スイッチ３１には、給電をオフにしする動作
を繰り返すことの他に、所定の値の印加電圧よりも低い
電圧と、所定の値の印加電圧との間で、給電を切り換え
ながら、ブレードに対して電気的な振動を付与する動作
を行わせることも可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明の装置においては、現像器ユニッ
トに対して前述したような制御手段を設けているので、
現像器の動作中にブレードに固着しようとするトナーを
取り除き、トナーがブレードに固着することによる画像
の白抜け等の不都合が発生することを防止できる。ま
た、ブレードに対する印加電圧の変化の動作を、コピー
の作成の前の段階で行う場合には、前回のコピー作成の
動作中にブレードに付着した微量のトナーが固化する前
に振り落とすことができるので、トナーが固化すること
を事前に防止できる。さらに、前記ブレードに対する印
加電圧は、０Ｖと所定の印加電圧との間で制御するので
あるから、印加電圧回路にオン・オフの動作を行わせる
ことにより可能であり、その制御手段を簡単ものとして
構成可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置の構成を示す説明図で
ある。

【図２】 現像器に設ける給電回路の構成を示す説明図
である。

【図３】 本発明の制御回路における制御の動作を示す
タイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 画像形成装置、 ２ 給紙カセット、 ４・５
搬送ローラ装置、９ 上蓋部材、 １０ 現像器
ユニット、 １１ トナー容器、１２ 攪拌器、
１３ 供給ローラ、 １４ 現像ローラ、１５
ブレード， ２０ 感光体ユニット、 ２１ 感光
体、２２ 帯電ローラ、 ２３ ブラシ、 ２５
画像書き込み装置、２６ 転写ローラ、 ２８
定着装置、 ２９ 排出ローラ装置、３０ 電源、
３１ 電圧制御スイッチ、 ３５ メインスイッ
チ、３６ 制御装置、 ３７ 指令回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像ローラの表面に押圧されてトナーの
   薄層を形成するためのブレードを設け、感光体にトナー
   を供給する現像器を設けた画像形成装置において、 前記現像ローラに押圧されるブレードに対する電圧印加
   手段を設け、前記電圧印加手段にはブレードに印加する
   電圧を変化させる制御手段を設けることを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 前記電圧印加手段においては、コピー作
   成の前の段階でブレードに対する印加電圧を変化させる
   動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 前記電圧印加手段によるブレードへの印
   加電圧の変動は、装置の動作中にブレードに印加する所
   定の値の電圧と０との間で変動させることを特徴とする
   請求項１または２に記載の画像形成装置。