JP2002268380A

JP2002268380A - 現像装置

Info

Publication number: JP2002268380A
Application number: JP2001065929A
Authority: JP
Inventors: Masahito Iio; 雅人飯尾
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】異常画像の発生を防止できる現像装置を提供
する。【解決手段】作像時に回転することにより１成分トナ
ーを感光体ベルト１００に供給する現像ローラ２１０
と、現像ローラ２１０に接触して現像ローラ２１０のト
ナーを一定量に薄層化するドクタローラ２３０と、現像
ローラ２１０に近接して現像ローラ２１０のトナーをシ
ールするシール部材２５０とを備え、非作像時に現像ロ
ーラ２１０が作像時の回転方向とは逆方向に回転したと
きに、ドクタローラ２３０が現像ローラ２１０と一緒に
回転する現像装置１０３であって、シール部材２５０
は、摩擦係数の異なる高摩擦部２５０ａと低摩擦部２５
０ｂとを備え、作像時に現像ローラ２１０が回転したと
きはシール部材２５０の低摩擦部２５０ｂが現像ローラ
２１０に接触し、非作像時に現像ローラ２１０が逆方向
に回転したときはシール部材２５０の高摩擦部２５０ａ
が現像ローラに接触する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の１成分現像装置では、トナー層
規制部材は、トナー層規制部材と現像ローラとのニップ
部において供給ローラから現像ローラに補給されたトナ
ーを摩擦帯電し、一定量のトナー層を形成する。トナー
層規制部材としては、一般的に規制ブレードが用いら
れ、現像ローラが金属或いは樹脂にて構成されるハード
ローラでは、ウレタンゴムのような弾性を有するもの、
逆に現像ローラとして基材がゴムのような弾性を有する
ものの時は金属ブレード等が用いられる。

【０００３】１成分現像装置は、２成分現像装置に比べ
キャリアやトナー濃度センサを必要としないため安価に
構成できるという長所を有する。しかしながら、規制ブ
レードは現像ローラに対し接触押圧されているために、
経時で表面が削れ帯電性が劣化し、それに伴いトナーの
帯電電荷が減少して地汚れが発生し、微小ドットの再現
性が低下してしまう。また、現像ニップ部で滞留したト
ナーが、回転する現像ローラとブレードとの間で発生す
る摩擦熱で溶融してトナー塊を形成し、そのトナー塊に
より白すじが発生してしまう。そのため、現像装置とし
て長寿命化は困難とされてきた。

【０００４】このような問題に対し、上記規制ブレード
に代えてローラ状の規制ローラを用いる現像装置が提案
されている。規制ローラは、トナーを担持している現像
ローラに接触することにより、現像ローラ上に所定層厚
のトナー層を形成する。また、規制ローラを回転させる
ことにより、規制ローラの表面の同じ部分が現像ローラ
に接触しないようにすることにより、経時で規制ローラ
の表面が磨耗しない洋にし、ブレードを用いた時のよう
に同じ面が常時磨耗されたり、トナーがニップ部で滞留
することを防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、非作像時にお
いて現像ローラが作像時の回転に対して逆回転した場
合、供給ローラから現像ローラ上に供給されたトナー
は、現像ローラのトナーをシールするシール部材を通る
だけであり、帯電不良で厚いトナー層が現像ローラ上に
形成されることがある。この帯電不良の厚いトナー層
が、現像時に現像ローラの回転によって規制ローラによ
り薄層化されても、トナーの摩擦帯電量を低下させるこ
とになり地汚れ等の異常画像が発生してしまうという課
題がある。

【０００６】そこで、本発明は、異常画像の発生を防止
できる現像装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、作像時に回転することにより１成分トナーを像担持
体に供給する現像ローラと、現像ローラに接触して現像
ローラのトナーを一定量に薄層化するトナー層規制ロー
ラと、現像ローラのトナーをシールするシール部材とを
備え、非作像時に現像ローラが作像時の回転方向とは逆
方向に回転したときに、トナー層規制ローラが現像ロー
ラと一緒に回転する現像装置であって、シール部材は、
摩擦係数の異なる高摩擦部と低摩擦部とを備え、作像時
に現像ローラが回転したときはシール部材の低摩擦部が
現像ローラに接触し、非作像時に現像ローラが逆方向に
回転したときはシール部材の高摩擦部が現像ローラに接
触することを特徴とする。

【０００８】この請求項１に記載の発明では、現像時に
おいて、現像ローラが回転しているときには、シール部
材の低摩擦部が現像ローラに接触し、シール部材による
トナーの掻き取りを抑え、非現像時に現像ローラが逆回
転した場合には、シール部材の高摩擦部が現像ローラに
接触し、この高摩擦部が現像ローラのトナーを掻き取る
ことにより、現像ローラに帯電不良のトナー層が形成さ
れるのを防止できるので、地汚れ等の異常画像の発生を
防止できる。また、現像ローラの逆回転時には、トナー
層規制ローラが現像ローラと一緒に回転することによ
り、現像ローラに対するトナー層規制ローラの接触面を
変えており、トナー層規制ローラの同一面が常時磨耗す
るのを防止できるので、トナー層規制ローラの長寿命化
が図れる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、シール部材はフィルム形状をなしてお
り、高摩擦部はシール部材の一方の面に一体に設けら
れ、低摩擦部はシール部材の他方の面に一体に設けられ
ていることを特徴とする。

【００１０】この請求項２に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、高摩
擦部及び低摩擦部をシール部材に一体化しているので、
小型化が図れる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、現像ローラはトナーを担持する画像領
域によって像担持体にトナーを供給しており、この画像
領域外には、シール部材よりも高摩擦係数の抵抗部材が
設けられていることを特徴とする。

【００１２】この請求項３に記載の発明では、請求項２
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、シー
ル部材の先端部が抵抗部材との摩擦力により現像ローラ
の回転方向に沿って移動することにより、シール部材の
高摩擦部及び低摩擦部の切り替えを行うことができ、シ
ール部材の高摩擦部及び低摩擦部の切り替えを行うため
の部材を別途設ける必要がないので、更なる小型化が図
れるとともに、コストの低減が図れる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、シール部材はローラ形状をなしてお
り、ローラ表面に高摩擦部及び低摩擦部が一体に設けら
れていることを特徴とする。

【００１４】この請求項４に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、シー
ル部材をローラ形状にすることにより、シールを簡単に
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発
明を適用したカラーレーザープリンタを概略的に示す構
成図である。図１に示すように、カラーレーザープリン
タ１０は、概して、感光体ベルト１００を有する感光体
ユニット１０１と、感光体ベルト１００に静電潜像を形
成する書込みユニット１０２と、感光体ベルト１００に
１成分トナーを供給して感光体ベルト１００の静電潜像
をトナー像として可視化する現像装置１０３と、中間転
写ベルト１０８を有する中間転写ユニット１０４と、転
写紙を給紙する給紙装置１０５と、中間転写ベルト１０
８に一次転写されたトナー像を転写紙に転写する紙転写
装置１０６と、転写紙のトナー像を熱と圧力とにより定
着する定着装置１０７とを備えている。

【００１６】感光体ユニット１０１の感光体ベルト１０
０の周りには、感光体ベルト１００を帯電する帯電器１
１０、現像装置１０３の各現像カートリッジ１３０ａ、
１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、感光体クリーニング装
置１５０が配置されている。この感光体ベルト１００の
表面には有機感光層が形成されており、帯電器１１０に
高電圧を印可することにより感光体ベルト１００を一様
に帯電させる。

【００１７】カラーレーザプリンタ１０は、カラー画像
情報、たとえばコンピュータからのカラー画像信号を光
信号に変換しレーザーにてブラック（以下Ｂｋと記
す）、シアン（以下、Ｃと記す）、マゼンタ（以下、Ｍ
と記す）、イエロー（以下、Ｙと記す）の画像信号に対
応した光書込みを書込みユニット１０２を介して行い、
感光体ベルト１００上に静電潜像を形成する。

【００１８】この静電潜像は感光体ベルト１００の静電
潜像と逆の電荷にて帯電されたトナーを有するＢｋ、
Ｃ、Ｍ、Ｙ毎に各現像カートリッジ１３０ａ、１３０
ｂ、１３０ｃ、１３０ｄによって帯電トナーを静電吸着
させることにより現像される。尚、本実施の形態では、
現像カートリッジ１３０ａはＢｋのトナーを有し、現像
カートリッジ１０３ｂはＣのトナーを有し、現像カート
リッジ１３０ｃはＭのトナーを有し、現像カートリッジ
１３０ｄを有している。

【００１９】中間転写ベルト１０８と感光体ベルト１０
０の接触部においては、中間転写ベルト１０８にトナー
と逆の電荷を印可することにより中間転写ベルト１０８
上に上記トナー像を転写する。この動作を各現像カート
リッジ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄにより
４回行うことにより、中間転写ベルト１０８上に４色重
ね画像を形成し、これを搬送ローラ１２０によって送ら
れてきた転写紙に紙転写装置１０６の転写ローラ１２１
に、トナーと逆の電荷を印可することによって転写す
る。この転写紙は定着装置１０７に搬送され、定着装置
１０７はトナー像を溶融定着する。

【００２０】次に、図２に基づいて、Ｂｋのトナーによ
り現像を行う現像カートリッジ１３０ａを説明するが、
他の現像カートリッジ１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄに
漬いては、Ｂｋの現像カートリッジと略同様な構成をな
すので、その説明は省略する。

【００２１】図２に示すように、現像カートリッジ１３
０ａは、Ｂｋのトナーが第１搬送パドル２４１から第２
搬送パドル２４２を介して第３搬送パドル２４３まで充
填されており、各搬送パドル２４１、２４２、２４３が
矢印の方向に回転することによりトナーを前方（図２に
おいては左方向）に送り出す。

【００２２】本実施の形態では、各搬送パドル２４１、
２４２、２４３はポリプロピレンのような柔らかい材質
のもので形成され、弾性を持っており、その弾性を利用
して現像カートリッジ１３０ａの内壁と密着させ確実に
トナーを搬送する。その後、第１搬送パドル２４１に
て、トナーは発泡ポリウレタンで構成された供給ローラ
２２０に搬送され、続いて供給ローラ２２０から現像ロ
ーラ２１０に供給される。更に、現像ローラ２１０に供
給されたトナーはドクタローラ（トナー層規制ローラ）
２３０にて、帯電されつつ所定の厚さに薄層化され、感
光体１００上に形成された静電潜像を現像し可視化す
る。

【００２３】また、ドクタローラ２３０及び現像ローラ
２１０は、環境変動により外径が変化するため、その変
化を吸収するためにドクタローラ２３０は、ドクタロー
ラ２３０の軸受２３３に設けられたスプリング２３１に
よって現像ローラ２１０に向けて押圧されている。尚、
ドクタローラ２３０にて掻き落とされたトナーは、現像
カートリッジ内の傾斜を伝って、第１搬送パドル２４１
に戻される。

【００２４】また、現像カートリッジ１３０ａは、作像
時には、装置後方にある接離用カム（図示せず）の回転
により感光体１００に対して接触し（図２参照）、非作
像時には、離間スプリング（図示せず）により、感光体
１００から離間させられる（図４参照）ようになってお
り、現像カートリッジ１３０ａは感光体１００に対して
選択的に接触可能になっている。

【００２５】ドクタローラ２３０の端部には、ワンウェ
イクラッチとそれが圧入されたハウジングが構成され、
現像ローラ２１０が作像時に正回転した場合には、ワン
ウェイクラッチがロックし、ドクタローラ２３０が現像
ローラに連れまわりしないようにしており、現像ローラ
２１０のトナーを一定量に薄層化する。

【００２６】また、非作像時において、現像カートリッ
ジ１３０ａが感光体ベルト１００に対して離れている状
態で、図２に示した作像時の回転方向とは逆に、図４に
示した方向に現像ローラ２１０を逆回転させ、現像ロー
ラ２１０にスプリング２３１にて押圧されているドクタ
ローラ２３０を現像ローラ２１０と連れまわりさせるこ
とによりドクタローラ２３０を図４の矢印の方向に回転
駆動させる。

【００２７】このように、現像ローラ２１０の逆回転時
には、ドクタローラ２３０が現像ローラ２１０と一緒に
回転することにより、現像ローラ２１０に対するドクタ
ローラ２１０の接触面を変えており、ドクタローラ２１
０の同一面が常時磨耗するのを防止できるので、ドクタ
ローラ２１０の長寿命化が図れる。

【００２８】また、現像ローラ２１０の上方は、現像ロ
ーラ２１０のトナーをシールするフィルム形状のシール
部材２５０が設けられ、感光体ベルト１００へのトナー
の吹き出しを防止している。シール部材２５０の表裏は
摩擦係数が異なり、本実施の形態では、シール部材２５
０における供給ローラ２２０側の表面は、摩擦係数の高
い部材（例えば、ゴム等）が設けられた高摩擦部２５０
ａを形成しており、感光体ベルト１００側の裏面は、摩
擦係数の低い部材（例えば、フッ素等）が設けられた低
摩擦部２５０ｂを形成している。

【００２９】本実施の形態では、シール部材２５０の表
面にゴムを塗布し、裏面にフッ素を塗布することによ
り、高摩擦部２５０ａ及び低摩擦部２５０ｂをシート部
材２５０と一体に形成している。尚、シート部材２５０
の表面にゴムにより構成されたシートを貼り付け、裏面
にフッ素により構成されたシートを貼り付けることによ
り、高摩擦部２５０ａ及び低摩擦部２５０ｂを形成する
ようにしても良い。

【００３０】本実施の形態では、図３に示すように、現
像ローラ２１０の画像領域（現像ローラ２１０がトナー
を担持する領域）Ｇ外の非画像領域Ｒ、Ｒには、シール
部材２５０よりも高摩擦係数のゴム等の抵抗部材２１１
を塗布している。従って、シール部材２５０の先端部と
抵抗部材２１１の摩擦力によって、現像ローラ２１０の
回転方向にシール部材２５０の先端部が移動し、現像ロ
ーラ２１０に対するシール部材２５０の高摩擦部２５０
ａ及び低摩擦部２５０ｂの接触の切り替えが行われる。

【００３１】このように、現像ローラ２１０に対するシ
ール部材２５の高摩擦部２５０ａ及び低摩擦部２５０ｂ
の接触の切り替えを、ソレノイド等を別途用いることな
く行えるので、小型化及び低コスト化が図れる。

【００３２】シール部材２５０の低摩擦部２５０ａは、
図２に示すように、作像時に現像ローラ２１０が正回転
しているときに、現像ローラ２１０に接触しており、現
像ローラ２１０のトナーの掻き取りを抑えている。

【００３３】一方、シール部材２５０の高摩擦部２５０
ａは、図４に示すように、非作像時に現像ローラ２１０
が逆回転しているときに、現像ローラ２１０に接触して
おり、現像ローラ２１０のトナーを掻き取り、帯電不良
で厚いトナー層が発生するのを防止している。これによ
って、地汚れ等の異常画像の発生を防止できる。

【００３４】次に、他の実施の形態を説明するが、その
説明にあたり、上述した部分と同様な部分には、同一の
符号を付することにより、その説明を省略する。

【００３５】図５は、第２実施の形態に係る現像カート
リッジを示す断面図である。第２実施の形態では、フィ
ルム形状のシール部材２５０に代えて、ローラ形状のシ
ール部材２５１を設け、ローラ表面に第１実施の形態と
同様な高摩擦部２５１ａ及び低摩擦部２５１ｂを設けて
いることが第１実施の形態と異なる。

【００３６】図５に示すように、作像時において、現像
ローラ２１０が正回転しているときには、シール部材２
５１の低摩擦部２５１ｂが現像ローラ２１０に接触して
いる。非作像時において、現像ローラ２１０が逆回転す
ると、シール部材２５１が所定角度回動して高摩擦部２
５１ａが現像ローラ２１０に接触するようになってい
る。尚、図中符号２５２は、シール部材２５１の上方の
トナー吹き出しをシールするためのシール部材である。
このように、シール部材２５１がローラ形状であること
により、このシール部材２５１と現像ローラ２１０とド
クタローラ２３０とで構成されるシールを簡単にでき
る。

【００３７】本発明は、上述した実施の形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。例えば、本実施の形態では、高摩擦部２
５０ａにはゴムを用い、低摩擦部２５０ｂにはフッ素を
設けたが、フィルム状のシール部材２５０の表裏に摩擦
係数の異なる部材を設けていれば、その材質は特に限定
しない。

【００３８】本発明は、カラープリンタ１０に適用した
が、これに限定されず、カラープリンタの他に、複写
機、ファクシミリ、或いはこれらの複合機等の画像形成
装置に適用しても同様な作用効果を得る。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、現像時にお
いて、現像ローラが回転しているときには、シール部材
の低摩擦部が現像ローラに接触し、シール部材によるト
ナーの掻き取りを抑え、非現像時に現像ローラが逆回転
した場合には、シール部材の高摩擦部が現像ローラに接
触し、この高摩擦部が現像ローラのトナーを掻き取るこ
とにより、現像ローラに帯電不良のトナー層が形成され
るのを防止できるので、地汚れ等の異常画像の発生を防
止できる。また、現像ローラの逆回転時には、トナー層
規制ローラが現像ローラと一緒に回転することにより、
現像ローラに対するトナー層規制ローラの接触面を変え
ており、トナー層規制ローラの同一面が常時磨耗するの
を防止できるので、トナー層規制ローラの長寿命化が図
れる。

【００４０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、高摩擦部及び
低摩擦部をシール部材に一体化しているので、小型化が
図れる。

【００４１】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、シール部材の
先端部が抵抗部材との摩擦力により現像ローラの回転方
向に沿って移動することにより、シール部材の高摩擦部
及び低摩擦部の切り替えを行うことができ、シール部材
の高摩擦部及び低摩擦部の切り替えを行うための部材を
別途設ける必要がないので、更なる小型化が図れるとと
もに、コストの低減が図れる。

【００４２】請求項４に記載の発明では、請求項１に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、シール部材を
ローラ形状にすることにより、シールを簡単にでき、し
かも構成が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したカラーレーザプリンタを概略
的に示す構成図である。

【図２】現像カートリッジを概略的に示す断面図であ
る。

【図３】現像ローラとシール部材とを示す平面図であ
る。

【図４】非作像時の現像カートリッジの動作を示す断面
図である。

【図５】第２実施の形態に係る現像カートリッジを示す
断面図である。

【符号の説明】

１０カラーレーザプリンタ（画像形成装置）１００感光体ベルト（像担持体）２１０現像ローラ２１１抵抗部材２３０ドクタローラ（トナー層規制ローラ）２５０フィルム形状のシール部材２５０ａ、２５１ａ高摩擦部２５１ローラ形状のシール部材２５０ｂ、２５１ｂ低摩擦部Ｇ画像領域Ｒ非画像領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作像時に回転することにより１成分トナ
ーを像担持体に供給する現像ローラと、現像ローラに接
触して現像ローラのトナーを一定量に薄層化するトナー
層規制ローラと、現像ローラのトナーをシールするシー
ル部材とを備え、非作像時に現像ローラが作像時の回転
方向とは逆方向に回転したときに、トナー層規制ローラ
が現像ローラと一緒に回転する現像装置であって、シール部材は、摩擦係数の異なる高摩擦部と低摩擦部と
を備え、作像時に現像ローラが回転したときはシール部
材の低摩擦部が現像ローラに接触し、非作像時に現像ロ
ーラが逆方向に回転したときはシール部材の高摩擦部が
現像ローラに接触することを特徴とする現像装置。
【請求項２】シール部材はフィルム形状をなしてお
り、高摩擦部はシール部材の一方の面に一体に設けら
れ、低摩擦部はシール部材の他方の面に一体に設けられ
ていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】現像ローラはトナーを担持する画像領域
によって像担持体にトナーを供給しており、この画像領
域外には、シール部材よりも高摩擦係数の抵抗部材が設
けられていることを特徴とする請求項２に記載の現像装
置。
【請求項４】シール部材はローラ形状をなしており、
ローラ表面に、高摩擦部及び低摩擦部が一体に設けられ
ていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。