(57)【要約】【課題】  従来は、ブレードに固着トナーが発生してから、それを除去することで、画像劣化を防止していたが、ブレードに固着トナーが発生しないようにする事が要望されている。【解決手段】  本発明では、トナー規制ブレードにトナーが付着しないように、現像手段が、少なくとも感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、前記供給ローラにより現像ローラに供給されたトナーの層厚を規制するトナー規制ブレードを備え、前記供給ローラが前記現像ローラと前記トナー規制ブレードに当接して回転する構成としたものである。【選択図】図２
2005070688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、前記感光体ドラムを所定の電位に帯電させる帯電手段と、前記感光ドラムを露光して静電潜像を生成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段とからなる画像形成手段であって、
前記現像手段が、少なくとも感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、前記供給ローラにより現像ローラに供給されたトナーの層厚を規制するトナー規制ブレードを備え、前記供給ローラが前記現像ローラと前記トナー規制ブレードに当接して回転する構成としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体ドラムと、前記感光体ドラムに接して所定の電位に帯電させる帯電手段と、前記感光体ドラムを露光して静電潜像を生成する露光手段と、前記静電潜像にトナー像を形成する現像手段とからなる画像形成手段であって、
前記現像手段が、少なくとも感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、前記供給ローラにより現像ローラに供給されたトナーの層厚を規制するトナー規制ブレードを備え、前記トナー規制ブレードに交流または直流または、その両方の電圧を印加する電源を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
感光体ドラムと、前記感光体ドラムに接して所定の電位に帯電させる帯電手段と、前記感光体ドラムを露光して静電潜像を生成する露光手段と、前記静電潜像にトナー像を形成する現像手段とからなる画像形成手段であって、
前記現像手段が、少なくとも感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、前記供給ローラにより現像ローラに供給されたトナーの層厚を規制するトナー規制ブレードを備え、前記供給ローラが前記現像ローラと前記トナー規制ブレードに当接して回転し、前記トナー規制ブレードに交流または直流または、その両方の電圧を印加する電源を備えた構成としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記供給ローラの前記現像ローラが回転する方向の上流側に前記現像ローラに付着しているトナーを清掃する機能、トナーを前記現像ローラに供給する機能のいずれか一つまたその両方の機能を有した補助ローラを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記供給ローラと前記補助ローラが互いに接触して回転する構成としたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術を用いてカラー画像を形成する複写機、プリンタ、ファックスなどの画像形成装置に係り、特に複数色の着色されたトナーを用いてカラー画像を生成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真装置において、特許文献１には現像ローラと現像ブレードとの摩擦熱及び環境温度等で現像ブレードにトナーが固着する場合があり、これを防止するために現像ローラとトナー規制ブレードとの間にスライド可能な固着トナー除去部材を設けた構成が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ブレードの清掃のために、ブレードの現像剤担持体（現像ローラ）との当接端近傍を、現像剤担持体と接触する面とは反対側の面から回転しながら摺接し、清掃するクリーニング部材を設けた構成が開示されている。ブレードが現像剤担持体の回転方向に対して逆方向に取り付けた場合には、現像器内側のブレード当接端側にクリーニング部材を設け、ブレードを現像剤担持体の回転方向に取り付けた場合は、現像器の外側のブレード当接端部近傍にクリーニング部材を設ける構成としている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６８４４０号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００１−２８１９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１においては、現像ローラとトナー規制ブレードとの間に除去部材を設け、この除去部材をトナー規制ブレードと現像ローラのとの間をスライドさせることで固着トナーを除去している。
【０００７】
しかし、除去部材を現像ローラとトナー規制ブレードの間をスライドさせると、トナー規制ブレードの表面を清掃するとともに前記現像ローラの表面にも接触する場合がある。そのため、現像ローラとトナー規制ブレードの両方を傷つける可能性がある。一般に1成分現像方式では、トナー規制ブレードを現像ローラに対して荷重をかける構成をとっているため、トナー規制ブレードと現像ローラの間に挟みこんだ除去部材を稼動させることは非常に困難である。そのため、特許文献１においては、除去部材の端部を精密に加工する方法がとられている。しかし、そのように加工するためには非常にコストがかかる。また、仮に除去部材を現像ローラとトナー規制ブレードとの間に挟みこんだ状態でスライドできても、現像ローラの表面に傷つけることのないように引っかかりなく、面倒れがないようにまっすぐに移動させる必要がある。このように上記の方法では、除去部材を移動させることが可能であれば、トナー規制ブレードに溶融固着したトナーを除去することが出来る。しかし、除去部材によって現像ローラの表面あるいはトナー規制ブレード表面に損傷を与える可能性は残る。
【０００８】
また、特許文献２の方法では、回転可能なクリーニング部材を現像ローラとトナー規制ブレードとが接触する位置に設けている。また、現像ローラにトナーを供給する供給ローラとは別にブレードに固着したトナーを取り除くクリーニング部材を設ける構成とした。このため、クリーニング部材の動作により、現像ローラに対して供給されたトナーを不均一にし、現像ローラに形成するトナー層を不安定にする場合のあることが考えられる。
【０００９】
本発明は、上記問題点であるブレードに固着トナーが発生しないようにするものであり、トナー規制ブレードによって規制されたトナーの循環を促進し、トナーの循環の障害となるトナー規制ブレードへのトナーの付着を防止し、かつトナーの劣化を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
トナー規制ブレードによって規制されたトナーがトナー規制ブレードに付着することを抑制するために、現像ローラの回転方向に向かって設けたトナー規制ブレードに接触すると共に、現像ローラにも接触して回転する供給ローラを配置した。さらに、静電的にトナー規制ブレードに付着するトナーを抑制するために、トナー規制ブレードに対して、帯電されたトナーが反発する方向に力が作用する交流または直流または、その両方の電圧を印加する電源を設けた。
【００１１】
また、現像ローラに対するトナー供給を兼ね備えた供給ローラのとは別に、現像ローラが回転する方向の上流側に残留トナーを除去し、現像ローラにトナーを供給する新たな回転部材を設けることで特定のトナーが連続してストレスを受けることを抑制し固着トナーの発生を防止する構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、１成分現像器のトナー規制ブレードにトナーが溶融固着するフィルミングが発生することを防止することで、長期にわたり現像ローラに均一なトナー層を形成する現像器を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について説明する。図１に本発明の画像形成装置の概要図を示す。
【００１４】
図において、画像形成装置１には、無端ベルト状の中間転写体３に色毎にトナー像を形成するための感光体２が接触して４つ配置され、感光体２毎に現像器４と、露光器５と、帯電器６と、感光体クリーナ７が設けてある。中間転写体３にはその他に中間転写体クリーナ８が設けてある。ペーパトレイ１０を出た記録紙は、中間転写体３上に形成されたカラーのトナー像が転写部にて転写され定着器９で記録紙に溶融定着され、画像形成装置外に設けてあるホッパ部に集積される。前述のように、画像形成装置１は、感光体２がカラー画像形成に必要な４色（イエロー、マゼンタ、シアン、黒）分設けてあり、各色毎に現像器４、露光器５、帯電器６がそれぞれに１セットづつ配置されたタンデム構成をしている。また、現像器４は１成分現像器の構成としてある。
【００１５】
画像形成時の基本的な動作は、まず、感光体クリーナ７で清掃された感光体２の表面を、帯電器６で帯電させる。その後、露光器５を用いて画像データに基づいて感光体表面に光を照射する。これにより、感光体２の表面に存在する電荷を任意に除去して、電荷による静電潜像が形成される。感光体２の表面に形成された静電潜像には、現像器４によりトナーが現像（転写）される。ここまでの工程は、各色毎に独立して各色同時に動作する。各色毎に現像されたトナー像は、中間転写体３の回転方向に並べられた感光体２の上流側から順番に、中間転写体３に順次積み重ねながら転写され、一時的にトナー画像を中間転写体３の上に形成される。その後、中間転写体３に蓄えられたトナー画像は、ペーパトレイ１０から搬送されてくる用紙に転写され、定着器９によって加熱・溶融され、定着される。用紙に転写されずに中間転写体３に残留したトナーは、中間転写体クリーナ８によって清掃、除去される。
【実施例１】
【００１６】
次に現像器４の構成と動作を、図２を用いて説明する。図２に本発明の画像形成装置に用いる現像器の一実施例の断面図を示す。現像器４は現像ローラ１１と、トナー規制ブレード１２と、供給ローラ１３と、トナー容器１７とから構成される。トナー容器１７の中には、現像に用いられるトナーが充填されている。トナー容器１７内のトナーは、トナー容器１７内に設けた攪拌パドルの回転により、逐次供給ローラに補給される。この供給ローラ１３はブラシ又は発泡ゴムで形成されている。なお、本図ではブラシのものを示している。また、トナー規制ブレード１２は、現像ローラ１１の回転方向に所定の角度（鋭角になる）で現像ローラ１１に接するように配置されている。トナー容器１７から補給されたトナーは、現像ローラ１１と同方向に回転する供給ローラ１３の動作により、現像ローラ１１に供給される。この時、供給ローラ１３はトナー規制ブレード１２に付着したトナーを同時に除去する作用を有している。すなわち、供給ローラ１３は、一部がトナー規制ブレード１２の現像器内側面に接触するように、他の１部が現像ローラに１１に接触するように配置されている。このため、供給ローラ１３の回転により、トナー規制ブレード１２のトナーの蓄積しやすい面のトナーの付着が防止され、トナー規制ブレード１２にトナーが溶融固着することがない。
【００１７】
トナー規制ブレード１２は、現像ローラ１１に対して常に荷重を加える構造をしており、これにより、現像ローラ１１に供給されたトナーの搬送量を規制すると共に、トナーを帯電させる機能を有している。供給ローラ１３により現像ローラ１１面に供給されたトナーは、トナー規制ブレード１２によって厚さが規制され、現像ローラ１１の表面に均一なトナー層を形成する。現像ローラ上のトナー層は、感光体２の表面に形成された静電潜像に転写され、感光体２上にトナー像が形成される。感光体２に転写した後の現像ローラ１１上に残留したトナーは、供給ローラ１３により掻き落すことで清掃され、トナー容器１７側に戻され、攪拌パドルで容器内のトナーと交じり合って攪拌された後、再度供給ローラ１３によって現像ローラ１１に供給される。
【００１８】
以上のように、本実施例の現像器４においては、供給ローラ１３が現像ローラ１１だけでなく、トナー規制ブレード１２の内側にも同時に接触するように配置されている。これにより、供給ローラ１３の回転に伴って現像ローラ１１上の残留トナーの清掃、及び、新しいトナーの供給の他に、トナー規制ブレード１２の内側に集積するトナーを掻き落し清掃することで、トナー規制ブレード１２にトナーの固着現象が発生しないようにしたものである。
【実施例２】
【００１９】
次に現像器４の他の実施例を図３に示す。図を用いて構成と動作を説明する。
【００２０】
図３において、図２と異なる点は、供給ローラ１３をトナー規制ブレード１２に接触しないように配置すると共に、トナー規制ブレード１２に直流電源１５と交流電源１４とを直列に配置して接続した構成とした点である。
【００２１】
このように構成ことで、トナー規制ブレード１２に電圧を印加することで、トナー規制ブレード１２に帯電したトナーが付着することを防止するようにしたものである。印加する電圧源としては、図中において直流電源１５に交流電源１４を加えた構成としたが、直流電源１５または交流電源１４のみを印加する構成としても、トナー規制ブレード１２に帯電したトナーが付着し、固着することを防止することが可能である。
【００２２】
この構成では、図２の構成に比べて供給ローラ１３が磨耗する量は少なくなり現像器４自体の長寿命化を図れるが、電力消費量が増加する。
【実施例３】
【００２３】
次に、現像器４の他の実施例を図４に示す。図４に示す現像器は、図２で説明した現像器に、図３に示したトナー規制ブレード１２に対して電圧を印加する構成としたものである。すなわち、供給ローラ１３が現像ローラ１１とトナー規制ブレード１２とに接触した状態で設置され、さらに、トナー規制ブレード１２には電圧を印加できるように構成したものである。印加する電圧源としては、図中において直流電源１５に交流電源１４が加わった構成をしているが、図３と同様、直流電源１５または交流電源１４のみの構成でも可能である。このように、供給ローラ１３をトナー規制ブレード１２に接触・回転させることで、トナー規制ブレード１２に付着したトナーを掻き落して清掃すると共に、トナー規制ブレード１２に電圧を印加することにより、帯電したトナーがトナー規制ブレード１２に付着することを防止している。
【００２４】
本構成により、図２、または図３の構成に比べてトナー規制ブレード１２に余分なトナーが付着せずに、固着トナーの発生の防止効果を増すことができる。
【実施例４】
【００２５】
次に、現像器４のさらに他の実施例を図５に示す。図５の現像器４で、図２の現像器４と異なる点は、トナー供給ローラ１３の他に、現像ローラ１１の現像器４入り口側（供給ローラ１３の下側）に補助供給ローラ１６を設けた構成とした点である。
【００２６】
感光体２の表面に形成された静電潜像に、現像ローラ１１の表面に形成されたトナー層のトナーが転写され、感光体２上にトナー像を形成する点は同じである。感光体２にトナーを転写した後に現像ローラ１１の表面に残留しているトナーを、現像ローラ１１と同方向に回転動作している補助供給ローラ１６を用いて掻き取ることで清掃する。同時に、補助供給ローラ１６は新しいトナーを現像ローラ１１の表面に供給する。さらに、供給ローラ１３においても同様に、現像ローラ１１の表面に付着したトナーを清掃し、かつ新しいトナーの供給を行う。すなわち本構成では、補助供給ローラで供給されたトナーを掻き取ることになるが、同一のトナーが連続してトナー規制ブレード１２と現像ローラ１１との間で摩擦によるストレスを受けることがほとんどなくなる。
【００２７】
これにより、トナーの寿命を延ばすと共にトナー規制ブレード１２に対してトナーが溶融固着する、所謂フィルミングの発生を防止できる。本実施例では、供給ローラ１３の回転方向を現像ローラ１１の回転と同方向に回転動作するようにしたが、供給ローラ１３の回転方向を逆方向にしても良い。すなわち、現像ローラ１１の回転方向に対して供給ローラ１３を逆方向に回転動作させると、トナー規制ブレード１２付近のトナーはトナー容器１７に送り戻す方向に移動することになり、トナーの循環がよくなる。
【実施例５】
【００２８】
次に、現像器４の他の実施例を図６に示す。図６の現像器４において、図５の現像器と異なる点は、補助供給ローラ１６と供給ローラ１３が互いに接触して回転動作するように構成した点である。補助供給ローラ１６と供給ローラ１３が接触することにより、互いのローラの中に吸着したトナーを掻き出すことが可能となり、現像ローラ１１の表面に残留する現像後のトナーの清掃効果が増加する。さらに、新しいトナーを現像ローラ１１に供給することが可能となる。図において、供給ローラ１３の回転方向を現像ローラ１１の回転と同方向に回転動作するようにしたが、図５で説明したように供給ローラの回転方向を逆方向としても良い。供給ローラの回転方向を逆方向とすると、図５で説明した効果が得られる。
【実施例６】
【００２９】
次に、現像器４の他の実施例を図７に示す。図７の現像器４と図５の現像器との相違点は、供給ローラ１３をトナー規制ブレードには接触しない位置に配置し、トナー規制ブレード１２に図３に示すように電圧源を接続したものである。印加する電圧源として、図においては、直流電源１５に交流電源１４が加わった構成としたが、直流電源１５または交流電源１４のみの構成としても、トナー規制ブレード１２に帯電したトナーが付着することを防止することができる。
【００３０】
このように構成することで図５の構成の場合より、装置の長寿命化を図れ、トナー規制ブレード１２にトナーが付着することがなくなり、トナー規制ブレード１２にトナーが固着することがなくなる。
【実施例７】
【００３１】
次に、現像器４の他の実施例を図８に示す。図８の現像器４において、図７と異なる点は、補助供給ローラ１６と、供給ローラ１３とが重なるように配置した点である。基本的な動作は、図７で示した現像器とほぼ同様な動作をする。補助供給ローラ１６と供給ローラ１３が互いに接触して回転動作するため、互いのローラの中に吸着したトナーを掻き出すことが可能となる。これにより、現像ローラ１１の表面に残留した現像後のトナーの清掃効果が増加すると共に、新しいトナーを現像ローラ１１に供給することができる。
【００３２】
次に、現像器４の他の実施例を図９に示す。図９の現像器４は図５の現像器のトナー規制ブレードに電圧源を接続した構成としたものである。この構成とすることで、図５の供給ローラ１３によるトナー規制ブレード１１のトナー掻き取り効果に加えて、トナー付着防止効果が発生するため、トナー規制ブレードに付着するトナーがほとんどなくなり、トナー規制ブレードには溶融固着トナーは発生しない。
【実施例８】
【００３３】
次に、現像器４の他の実施例を図１０に示す。図１０の現像器４は、図６の現像器のトナー規制ブレード１２に電圧源を接続したものである。すなわち、トナー供給ローラ１３と補助ローラが互いに接触するように配置されると共に、供給ローラ１３は、現像ローラ１１とトナー規制ブレード１２の内壁面に接触して回転し、補助供給ローラ１６は現像ローラ１１に接触しながら回転する。補助供給ローラ１６と供給ローラ１３が接触することにより互いのローラの中に吸着させているトナーを掻き出すことが可能となり前記現像ローラ１１の表面に残留してきた現像後のトナーの清掃効果を増加すると共に、新しいトナーを前記現像ローラ１１に供給することが可能である。さらに、トナー供給ブレード１２には帯電トナーが付着せず、かつ付着したトナーも供給ローラで掻き落されるため、トナー供給ブレード１２に溶融固着トナーは発生しない。また、供給ローラ１３と補助供給ローラ１６の回転軸間隔が小さくなり、図７〜図９の実施例に比べて装置の小型化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の画像形成装置の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の現像装置の実施例を示す概略図である。
【図３】本発明の現像装置の実施例を示す概略図である。
【図４】本発明の現像装置の実施例を示す概略図である。
【図５】本発明の現像装置の実施例を示す概略図である。
【図６】本発明の現像装置の実施例を示す概略図である。
【図７】本発明の現像装置の実施例を示す概略図である。
【図８】本発明の現像装置の実施例を示す概略図である。
【図９】本発明の現像装置の実施例を示す概略図である。
【図１０】本発明の現像装置の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…画像形成装置、２…感光体、３…中間転写体、４…現像器、５…露光器、７…感光体クリーナ、８…中間転写体クリーナ、９…定着器、１０…ペーパトレイ、１１…現像ローラ、１２…トナー規制ブレード、１３…供給ローラ、１４…交流電源、１５…直流電源、１６…補助供給ローラ、１７…トナー容器。
【図１】
2005070688.tif 000003
【図２】
2005070688.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005070688.tif 000010
【図９】
2005070688.tif 000011
【図１０】
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