JPH07319276A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】穂切りブレード２５ｃの角部２５ｅを通過した
現像剤２５ｋは、穂切りブレード２５ｃの現像ロール２
５ａに対向する面の幅を０.３mm〜１mm とすることによ
り、穂切りブレード２５ｃの現像ロール２５ａに対向す
る面の全面に接触しながら搬送される。このため、飛散
したトナーは、常に現像剤２５ｋによりクリーニングさ
れる。また、穂切りブレード２５ｃの逃げ角度θを３０
°〜４５°としているので、現像剤回収時に現像剤ブラ
シの密度が小さくなり、現像剤ブラシの高さが高くなっ
た時でも、現像剤ブラシが、穂切りブレード２５ｃの逃
げ面２５ｆに接触する構成となっている。 【効果】穂切りブレードの現像ロールに対向する面に飛
散したトナーが付着，たい積するのを防止し、汚れのな
いきれいな画像を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術を利用し
た光プリンタや複写機等の電子写真装置における現像装
置に係り、特に穂切りブレードに付着，たい積した飛散
トナーの落下防止した穂切りブレードを用いた現像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】安定した画像を形成するために、現像剤
と感光体の接触を均一にする必要があり、従来より現像
ロール表面の現像剤の高さを穂切りブレードにより規制
する手段が採られている。また、装置の小型化により、
特願平5−194493 号公報のように、穂切りブレードを板
状で構成する方法が考案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、図２に示すように、現像ロール２５ａに保持
された現像剤２５ｋは、現像ロール２５ａとのギャップ
ｇを０.８mm に調整された穂切りブレード２５ｃの角部
２５ｅにより高さを規制されるが、角部２５ｅの下流側
で現像ロール２５ａの搬送極Ｎ極により、現像ブラシが
形成されるため、現像剤２５ｋは、穂切りブレード２５
ｃの角部２５ｅに高さを規制された後も、穂切りブレー
ド２５ｃの現像ローラ２５ａに対向する面に約１mmの幅
で接触している。しかし、装置の小型化のために穂切り
ブレード２５ｃを板状で構成する場合、強度上の問題か
ら、板厚２mm以上は必要である。このため、穂切りブレ
ード２５ｃの現像ローラ２５ａに対向する面に現像剤が
接触しない部分が生じる。この部分には、飛散したトナ
ーが付着，たい積してしまい、現像剤回収動作時に、こ
の付着，たい積したトナーが現像剤回収時に、落下して
画像を汚す問題があった。

【０００４】本発明の目的は、穂切りブレードの現像ロ
ールに対向する面に飛散したトナーが付着，たい積する
のを防止し、汚れのないきれいな画像を形成することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、穂切りブレ
ードの現像ロールに対向する面の幅を、現像剤が常に接
触している幅より小さくし(０３mm〜１.０mm）、ブレー
ドの逃げ角を所定の範囲（３０°〜４５°）に設定する
構成とすることにより達成できる。

【０００６】

【作用】本発明の現像装置では、穂切りブレードの現像
ロールに対向する面の常に現像剤と接触している幅は約
１mmであり、穂切りブレードの現像ロールに対向する面
の幅を１mm以下にすることにより、穂切りブレードの現
像ロールに対向する面は全て常に現像剤が接触している
ため、飛散したトナーが付着，たい積しない。また穂切
りブレードの逃げ角を所定の値にすることにより、現像
剤回収時に現像ブラシの密度が小さくなり、現像剤ブラ
シの高さが高くなったときでも、現像剤ブラシが穂切り
ブレードの逃げ面に接触して付着したトナーを落とすこ
とはない。従って、現像剤回収時に、付着，たい積した
トナーが落下することはないので、画像を汚すことはな
い。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【０００８】図７は、本発明の一実施例であるカラーレ
ーザプリンタの縦断側面図である。図において、プリン
タ本体１内の中央部には感光ベルト２が回転ロール３，
４，５に張架されて回動自在に保持されている。ベルト
駆動用の回転ロール３は、感光ベルトを約７０mm／ｓの
速度で搬送するように回転する。回転ロール３，４は感
光ベルトに平坦な現像領域を形成するように配置され、
回転ロール４，５は後述するトナー像転写領域を形成す
るように配置される。また、回転ロール３は感光ベルト
２に後述する走査露光のための安定した露光面を形成す
るようにこの感光ベルト２を案内する。

【０００９】感光ベルト２の下側には、コロナ放電型の
帯電器６と、レーザビーム走査露光ユニット７と、ベル
トクリーナ１６が配置される。上位の画像信号発生装置
から与えられるビデオ信号に制御されて走査露光ユニッ
ト７から発生するレーザビーム７ａは、回転ロール３の
表面に沿って回動する感光ベルト２の表面を横切る方向
に１.２２５ｍｓ の周期で繰返し偏向されて感光ベルト
２の表面を走査露光し、感光ベルト２の回動方向に約３
００dpi の画素密度の静電潜像を形成する。

【００１０】感光ベルト２の上側には、この感光ベルト
２が平坦に回動する現像領域に対向させて現像装置８〜
１１を着脱自在に配置し、各々の現像装置８〜１１で形
成した現像剤磁気ブラシで感光ベルト２の表面を摺擦し
て静電潜像を現像する。現像装置８にはイエロー（Ｙ）
色のトナーを含んだ現像剤を使用し、現像装置９にはマ
ゼンタ（Ｍ）色のトナーを含んだ現像剤を使用し、現像
装置１０にはシアン（Ｃ）色のトナーを含んだ現像剤を
使用し、現像装置１１にはブラック（Ｋ）色のトナーを
含んだ現像剤を使用する。そして、これらの現像装置８
〜１１を静電潜像の対応色に合わせて選択的に感光ベル
ト２に作用させることにより、各静電潜像を対応する色
のトナー像に現像する。各静電潜像を現像するために、
１つの現像装置８（９〜１１）が選択されて感光ベルト
２に作用する時間は約５秒である。

【００１１】中間転写ドラム１２は、プリンタ本体１内
に位置決めされた感光ベルト２とトナー像転写領域で接
触しながら回転するように配置され、感光ベルト２の表
面に形成されたトナー像がこのトナー像転写領域におい
て転写される。中間転写ドラム１２も約７０mm／ｓの速
度で回転する。これは、感光ベルト２の回動速度に等し
い速度であり、感光ベルト２と中間転写ドラム１２は同
期している。中間転写ドラム１２の周囲には、その外周
表面に対向させて予備帯電器１３と、転写器１４と、ド
ラムクリーナ１５とが配置され、この外周表面に感光ベ
ルト２から各色のトナー像が重合するように順次に転写
されてカラートナー像となる。

【００１２】予備帯電器１３はコロナ放電器であって、
中間転写ドラム１２の表面に完成したカラートナー像を
記録紙１７へ転写するのを支援する電荷を与えるもの
で、転写ドラム１２上に形成されたトナー像を同一極性
にする電荷をコロナ放電により発生する。転写器１４は
転写ドラム１２上に形成されたカラートナー像を記録紙
１７に転写するために電荷を発生させるもので予備帯電
器１３と同じコロナ帯電器を用いることができる。ドラ
ムクリーナ１５は中間転写ドラム１２の表面に対して離
接移動可能であって、感光ベルト２から中間転写ドラム
１２に複数の単色トナー像を重ねて転写することにより
カラートナー像を形成する過程では外周表面から離れる
ように操作され、外周表面に完成したカラートナー像を
記録紙１７に転写した後は中間転写ドラム１２の表面に
残留するトナーを除去するために、この表面に接するよ
うに操作される。

【００１３】給紙機構は、走査露光ユニット７の下側の
空間に設置され、給紙カセット１８に収納した記録紙１
７を給紙ロール１９で抽出して送り出すように構成され
る。中間転写ドラム１２の表面に形成したカラートナー
像とこのトナー像を転写する記録紙１７の搬送タイミン
グを整合するレジストロール２０は、給紙ロール１９と
転写ロール１４の間に設けられ、給紙ロール１９から送
り込まれた記録紙１７の搬送タイミングを整えて転写ロ
ール１４に送り込む。レジストロール２０は記録紙１７
を約７０mm／ｓ（感光ベルト２と同一の速度）で搬送す
るように回転する。

【００１４】転写ロール１４の下流には搬送ガイド２１
と定着器２２と排紙ロール２３を設け、この排紙ロール
２３から送り出された印刷物（トナー像が定着された記
録紙１７）を載置する排紙トレー２４がプリンタ本体１
の上面に形成される。

【００１５】次に各現像装置８〜１１の詳細を説明する
が、４つの現像装置８〜１１は基本的に同一構成である
ので現像装置８を例にとって説明する。図３は現像装置
８の構成部を分離した状態を示している。

【００１６】現像ユニット２５の現像フレーム２５ｅは
プリンタ本体１フレームに固着された非交換部品であ
り、感光ベルト２と所定の現像ギャップを介して対向す
るように配置される現像ロール２５ａと搬送ロール２５
ｂを備え、現像ロール２５ａの表面に保持された現像剤
２６ｋで形成される現像ブラシの高さを規定する非磁性
材で形成された穂切りブレード２５ｃと、現像ロール２
５ａから搬送ロール25ｂに移された現像剤２６ｋを搬送
ロール２５ｂから剥がす非磁性材で形成された剥離ブレ
ード２５ｄを有する。

【００１７】現像カートリッジ２６は現像ユニット２５
に嵌合する交換部品であり、新品の状態では新しい現像
剤２６ｋを現像剤収容器２６ｐ内に収納しており、現像
剤収容器２６ｐの下面は横方向から引き抜くことにより
剥がせるシールによって塞がれている。この現像剤収容
器２６ｐは現像カートリッジ２６の輸送時において、現
像剤のこぼれ等が発生しないように設けたものであり、
この現像剤収容器26ｐにより現像カートリッジ２６の梱
包手段を簡素化できる。

【００１８】トナーカートリッジ２７は現像カートリッ
ジ２６に嵌合する交換部品であり、新品の状態の下面は
横方向から引き抜くことにより剥がせるシールによって
塞がれている。トナーカートリッジ２７内には、トナー
補給ロール２７ａとトナー撹拌羽根２７ｂを備え、現像
カートリッジ２６の所定の位置に嵌合及び固定する係合
ストッパー２７ｃが設けられ、現像カートリッジ２６内
の現像剤２６ｋのトナー濃度が所定の濃度より低下した
場合にトナー補給ロール２７ａが回転し、トナー２７ｄ
を現像カートリッジ２６内に補給する。

【００１９】この現像装置は、図４に示すように現像ユ
ニット２５に現像カートリッジ２６を装着し、係合レバ
ー２６ｊにより所定の位置に固定し、更にトナーカート
リッジ２７を現像カートリッジ２６に装着し、係合スト
ッパー２７ｃにより所定の位置に固定された状態におい
てトナーカートリッジ２７により現像カートリッジ２６
のシャッターレバー２６ｅが支点を中心に回転する方向
に押し下げられ、これに連動する現像シャッター２６ｄ
は現像剤供給口２６ｃを開放する位置に支点を中心とし
て可動し、この状態で現像動作が可能となる。この現像
シャッター２６ｄは、通常はバネの反力により現像剤供
給口２６ｃを塞ぐ力で押しつけられている。したがっ
て、トナーカートリッジ２７によりシャッターレバー２
６ｅが押し下げられない場合は常に現像剤供給口２６ｃ
を現像シャッター２６ｄが塞いでいる。

【００２０】また、図６に示すように現像ユニット２５
に装着された現像カートリッジ２６にトナーカートリッ
ジ２７が装着された状態では、現像カートリッジ２６の
係合レバー２６ｊの固定を解除できない（係合レバー２
６ｊは図１に示す位置で固定が解除される。）。

【００２１】つまり、トナーカートリッジ２７を抜き取
り、これにより現像カートリッジ２６のシャッターレバ
ー２６ｅを押し下げる力が解除され、現像シャッター26
ｄに取り付けてあるバネの反力により現像シャッター２
６ｄが現像剤供給口２６ｃを塞ぐことになり、この状態
で現像カートリッジ２６は抜き取られる。

【００２２】図示は省略するが現像剤の寿命が尽きる印
刷枚数に達すると現像剤の交換をプリンタ本体１の操作
パネルに報知し、これにより現像剤を交換する作業が行
われる。トナーカートリッジ２７を現像カートリッジ２
６から外すことにより、現像カートリッジ２６の現像剤
供給口２６ｃは現像シャッター２６ｄにより塞がれるこ
とになり、現像ユニット２５から現像カートリッジ２６
を抜き取る作業においても現像剤をこぼすことなく交換
することが可能となる。また、新品の現像カートリッジ
２６を現像ユニット２５に装着し、現像剤収容器２６ｐ
の下面を塞いでいるシールを剥がすことにより新しい現
像剤を現像カートリッジ２６に供給できるので容易に現
像剤の交換作業が行える。

【００２３】現像装置において最も高価で、かつ高精度
に維持することが必要な構成部品は現像ユニット２５で
あるが、以上のように現像カートリッジ２６を交換する
構成であれば、現像ユニット２５は恒久的に設置して使
用することができる。

【００２４】この現像装置の稼動状態を図５に示す。現
像カートリッジ２６内の現像剤26ｋは磁性キャリアと絶
縁性トナーの混合物であり、撹拌スクリュー２６ｂによ
りキャリアとトナーを均一に混合及び撹拌され、撹拌供
給ロール２６ａにより現像剤供給口２６ｃから現像ユニ
ット２５内の現像ロール２５ａに供給される。現像ロー
ル２５ａは撹拌供給ロール２６ａが回転する前に駆動さ
れるようになっており、この現像ロール２５ａの磁力で
その表面に保持された現像剤２６ｋは、穂切りブレード
２５ｃにより所定の厚さに穂切りされながら矢印Ａ方向
に搬送されて感光ベルト２を摺擦し、この感光ベルト２
の表面に形成された静電潜像を現像する。

【００２５】現像領域を通過した現像剤２６ｋは、現像
ロール２５ａから搬送ロール２５ｂに移されて現像ユニ
ット２５の上部に搬送され、剥離ブレード２５ｄによっ
て搬送ロール２５ｂから剥がされて落下し、現像カート
リッジ２６のガイドベース２６ｉに案内されて現像カー
トリッジ２６内に回収される。又、ガイドベース２６ｉ
に案内された現像剤２６ｋの一部は、トナー濃度検出容
器２６ｎ内に流入し、トナー濃度検出素子２６ｆによ
り、現像剤２６ｋのトナー濃度を電圧に変換して常に検
出している。現像剤２６ｋのトナー濃度１％に対するト
ナー濃度検出素子２６ｆが検出する電圧変化は０.５ ボ
ルトであり、現像剤２６ｋのトナー濃度が低い場合は、
トナー濃度検出素子２６ｆが検出する電圧は高くなり、
トナー濃度が高い場合は、電圧は低くなる。即ち、トナ
ー濃度検出素子２６ｆが検出した電圧が所定の電圧より
高い場合、トナーカートリッジ２７内のトナー補給ロー
ル２７ａを回転させ、トナー２７ｄを現像カートリッジ
２６に補給する。

【００２６】現像装置８での現像プロセスが終了する
と、撹拌供給ロール２６ａの回転を停止して、現像剤２
６ｋの現像ロール２５ａへの供給を止めるが、現像ロー
ル25ａは、穂切りブレード２５ｃ上部に既に供給された
現像剤２６ｋを搬送するため、撹拌供給ロール２６ａが
停止後も、２秒間回転を継続し、現像ロール２５ａの感
光ベルト２に対向する部分に現像剤２６ｋが存在しない
ように現像剤回収動作を行う。この現像剤回収動作によ
り、他の現像装置９〜１１で形成された感光ベルト２上
のトナー像を乱さないようにしている。

【００２７】図１により、穂切りブレード２５ｃの詳細
を説明する。現像ロール２５ａに保持された現像剤２５
ｋは、現像ロール２５ａとのギャップｇを０.８mm に調
整された穂切りブレード２５ｃの角部２５ｅにより高さ
を規制され、角部２５ｅの下流側で現像ロール２５ａの
搬送極Ｎ極により、現像ブラシが形成される。穂切りブ
レード２５ｃの角部２５ｅを通過した現像剤２５ｋは、
穂切りブレード２５ｃの現像ロール２５ａに対向する面
の幅ｔが０.５mm となっているために、穂切りブレード
２５ｃの現像ロール２５ａに対向する面の全面に接触し
ながら搬送される。このため、飛散したトナーは、常に
現像剤２５ｋによりクリーニングされるので、穂切りブ
レード２５ｃの現像ロール２５ａに対向する面に付着，
たい積することはない。また、穂切りブレード２５ｃの
逃げ角度θを４０°としているので、現像剤回収時に現
像剤ブラシの密度が小さくなり、現像剤ブラシの高さが
高くなった時でも、現像剤ブラシが、穂切りブレード２
５ｃの逃げ面２５ｆに接触して、付着したトナーを落と
すことはない。

【００２８】本実施例では、穂切りブレード２５ｃの現
像ロール２５ａに対向する面の幅を０.５mm ，逃げ角度
θを４０°としたが、穂切りブレード２５ｃの現像ロー
ル２５ａに対向する面の幅は１mm以下，逃げ角度θは４
５°以下で、同様の効果が得られる。但し、穂切りブレ
ード２５ｃの現像ロール２５ａに対向する面の幅が０.
２mm以下となると鋭利となり、取り扱い上危険であるの
で０.３mm以上、逃げ角度θは、強度上３０°以上が好
ましい。

【００２９】さらに本発明は図１の構成のものに限られ
ず白黒のプリンタ、すなわち現像器が１つのプリンタに
おいても適用できることは云うまでもない。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、穂切りブレードの現像
ロールに対向する面の幅を０.３mm〜１mmとしているの
で、穂切りブレードの現像ロールに対向する面は、常に
現像剤と接触し、穂切りブレード２５ｃの現像ロール２
５ａに対向する面に飛散したトナーが付着，たい積する
ことはない。また、穂切りブレードの逃げ角度を３０°
〜４５°としているので、現像剤回収時に現像剤ブラシ
の密度が小さくなり、現像剤ブラシの高さが高くなった
時でも、現像剤ブラシが、穂切りブレードの逃げ面に接
触して、付着したトナーを落とすことはない。従って、
現像剤回収時に、付着，たい積したトナーが落下するこ
とはないので、画像を汚すことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる現像装置の穂切りブレードの詳細
図である。

【図２】従来の技術の現像装置の穂切りブレードの詳細
図である。

【図３】本発明になる現像装置の構成部を分離した状態
の縦断側面図である。

【図４】本発明になる現像装置において現像ユニットに
現像カートリッジ及びトナーカートリッジを装着した状
態を示す縦断側面図である。

【図５】本発明になる現像装置の稼動状態を示す縦断側
面図である。

【図６】本発明になる現像装置において現像ユニットに
現像カートリッジ及びトナーカートリッジを装着した状
態を示す斜視図である。

【図７】本発明の１実施例であるカラーレーザプリンタ
の縦断側面図である。

【符号の説明】

２…感光ベルト、８〜１１…現像装置、２５…現像ユニ
ット、２５ａ…現像ロール、２５ｃ…穂切りブレード、
２６…現像カートリッジ、２６ａ…撹拌供給ロール、２
６ｃ…現像剤供給口、２６ｄ…現像シャッター、２６ｅ
…シャッターレバー、２６ｆ…トナー濃度検出素子、２
６ｎ…トナー濃度検出容器、２６ｊ…係合レバー、２７
…トナーカートリッジ、２７ｃ…係合ストッパー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 基之 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所リビング機器事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤の収容空間に配置された撹拌供給ロ
   ールを有する現像カートリッジと、現像カートリッジ内
   にトナーを補給するトナー補給ロールを有するトナーカ
   ートリッジと、現像カートリッジの現像剤供給口より供
   給された現像剤をその表面に保持して静電潜像面に作用
   させる現像ロールと、現像ロールに保持された現像剤の
   高さを規制する穂切りブレードと、現像ロールを静電潜
   像面に対向させて支持する手段とを有する現像ユニット
   が各々２つ以上で構成され、撹拌供給ロールと現像ロー
   ルの回転を制御することにより、静電潜像面に対向した
   現像ロールに現像剤を保持する状態と、保持しない状態
   とを有する現像装置において、 穂切りブレードの現像ロールに対向する面の幅を０.３m
   m〜１mm としたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記穂切りブレードの
   逃げ角度を３０°〜４５°としたことを特徴とする現像
   装置。