JPH02278273A

JPH02278273A - 現像装置

Info

Publication number: JPH02278273A
Application number: JP1100676A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Gyotoku; 行徳　保広
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-04-20
Filing date: 1989-04-20
Publication date: 1990-11-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電子写真技術を用いたプリンターや複写装置の
現像器に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の帯電露光により感光体表面」二に形成さ
れた静電潜像を現像する現像器である。第５図は従来例
のタイミングチャートである。ｎ光装置１１１により時
Ｎ１方向に回転する感光体１０１表面上に周囲との電位
差として記録された潜像は現像ローラ１０２に接触或は
現像ギャップと呼ばれる微小な隙間を介して近接し、あ
る電位に帯電したトナーが付着することにより可視化さ
れる。

現像器とはトナーを均一にある電位に帯電させ、帯電さ
せた前記トナーを感光体１０１と現像ローラ１０２の間
に安定して供給する装置である。現像ケーシング１０５
に収納されたトナーは攪はん部材１０４によりかくはん
され、前起現象ケーシング１０５に残されたトナーの残
量にかかわらず安定して供給ローラ１０３へ搬送される
。前記供給ローラ１０３はある抵抗値と静電容量を持っ
た弾性体で構成されており前記現像ローラ１０２とある
一定の圧力をもって接触し、前記トナーを前記現像ロー
ラ１０２に付着させバイアス供給装置１０６により供給
された供給バイアスＶａにトナーを帯電させる。前記現
像ローラ１０２に付着したトナーは前記現像ローラ１０
２の回転と共にドクタブレードの前を通過しこの時前記
現像ローラ１０２に余分に付着したトナーは前記ドクタ
ブレードによりかき落とされ、また前記ドクタブレード
との摩擦により帯電される。このようにして付着■、変
ｆＩＩＩＩともに一定にコントロールされたトナーは前
記感光体１０１との接触点、或は近接点に来るとバイア
ス供給装置１０６により前記現像ローラ１０２に供給さ
れる現像バイアスｖｂと前記感光体１０１上の潜像部分
の電位Ｖｏｎとの間に発生する電位勾配により前記現像
ローラ１０２から前記感光体１０１へ搬送される。潜像
部分の現像残りのトナーと非潜像部分のトナーは前記現
像ローラ１０２の回転により再び前記現像ローラ１０２
と供給ローラ１０３の接触点に搬送され、前記供給ロー
ラ１０３によりかきとられる。また、供給バイアス供給
装置の帯電したトナーの電荷は前記供給ローラ１０３や
、前記現像ケーシング１０５内の帯電していないトナー
を介して放電される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし前記の現像法には連続印字しているうちに印字濃
度の変化、非印字部の地汚れの発生という問題が発生す
る。その原因は印字を続けるうちに前記現像ローラ１０
２上に付着したトナーの帯ｉ１Ｍが変化することに起因
している。トナーの帯電量が少ないと印字濃度が低下し
、帯電量が多いと印字濃度の過剰、非印字部の地汚れが
発生する。

上述のようにトナーは前記バイアス供給装ｒａ１０６に
より前記供給ローラ１０３を介して電荷を供給され、　
ドクタブレードとの摩擦によりＭ電する。

更に非印字部は前記感光体１０１との摩擦により帯電し
、印字部では帯電したトナーが前記感光体１０１に現像
されることにより急激に前記現像ローラ１０２上のトナ
ーの電荷量は減少する。このようにして前記現像ローラ
１０２上に発生した電荷■の凹凸は前記供給ローラ１０
３と接触して、電荷供給と放電を行うことにより平滑化
される。

この供給ローラ１０３による電荷供給、放電特性は前記
供給ローラ１０３の抵抗値、静電容量、供給バイアスＶ
ａと現像バイアスｖｂとの電位差、ａａ記現像白−ラ１
０２と前記併給ローラ１０３との接触幅、接触抵抗、ト
ナーの静電容量、抵抗値等により変動する。しかし上述
のうち前記供給ローラ１０３の抵抗値、静電容量、前記
現像ローラ１０２と前記供給ローラ１０３との接触幅、
接触抵Ｕｉ、トナーの静電容量、抵抗値は温度湿度の影
響を非常に受は易いため広い範囲の使用環境で良好な印
字品質を得ることは困難であった。

上述のような問題を解決するために従来以下のような対
策が取られている。

（１）温度湿度を検知して供給バイアスＶａ、或は現像
バイアスｖｂを切り換える。

しかし、供給バイアスＶａ、或は現像バイアスｖｂを切
り換えるとＥｒＪ字凋度そのものが変化してしまう、ま
た、前記供給ローラ１０３の抵抗値、静電容量、前記現
像ローラ１０２と前記供給ローラ１０３との接触幅、接
触抵抗、トナーの静電容■、抵抗値は温度４度により徐
々に変化するため、前記感光体１０１や現像器がおかれ
ていたＡ去の温度湿度により供給バイアスＶａ、或は現
像バイアスｖｂをコントロールする必要がある。

（２）トナーかきとり装置を取りイ」ける。

第６図を用いて従来例を説明する。現像ローラ２０２の
回転方向で、感光体２０１と現像ローラ２０２の接触点
と、供給ローラ２０３と現像ローラ２０２の接触点との
間に、前記現像ローラ２０２とある圧力を持って接触す
るようにある導電性を持ったかきとりローラ２１３を配
置し、前記かきとりローラ２１３に現像バイアスｖｂと
かきとりローラ２１３に供給されたかきとりバイアスＶ
ｋの差Ｖｂ−Ｖｋがトナーの帯電極性と同じになるよう
にかきとりバイアスＶｋを供給し、前記現像ローラ２０
２と逆方向に回転させる。すると、前記現像ローラ２０
２に何着した帯電トナーは前記かきとりローラ２１３に
かき取られる。かきとられた前記トナーは前記かきとり
ローラ２１３にある圧力で押し付けられたかきとりブレ
ード２１４で現像ケーシング２０５の中にかき落とされ
る。

トナーをかきとられた現像ローラ２０２には供給ローラ
２０３と接して改めて新しいトナーが付着する。

上記の方法にはかきとりローラ２１３、かきとリブレー
ド２１４、かきとりローラ２１３駆動のための駆動装置
、かきとりバイアスＶｋのための高圧電源が必要になり
、印字機械体の構造が複雑になり、また印字装置のレイ
アウトの自由度を大きく損ねるという欠点がある。

本発明はかかる問題を解決し安定して高い印字品質を確
保する現像器を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、感光体１に接して、或はある一定の隙間を持
って対向する回動可能な現像ローラ２と、該現像ローラ
２に接して回動可能な導電性の弾性部組で１１４成され
た供給ローラ３、攪はん部材４、前記現像ローラ２、供
給ローラ３、攪はん部材４とトナーを収納する現像ケー
シング５、前記現像ローラ２と供給ローラ３にあるバイ
アス電位を供給するバイアス供給装置６、前記現像ロー
ラ２と供給ローラ３に回転を供給する駆動装置からなり
、前記バイアス供給袋ｇｔ６が、印刷用紙と同期して非
印字タイミングでは、前記現像器に供給される現像バイ
アス■゛ｂと前記供給ローラ３に供給される供給バイア
スＶａの差Ｖｂ−Ｖａがトナーの極性と同極性になるよ
うに構成されたことを特徴とする。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例である。第２図は本発明のタイ
ミングチャートである８図に示さない給紙ローラから印
刷装置内に搬送された紙はエントリーセンサー８により
その先端が検知される。前記印刷用紙の先端がエントリ
ーセンサー８に検知されて一定時間Ｔｃ経過した後主帯
電過程が、定時間Ｔｅ経過した後露光が、一定時間Ｔｄ
経過した後現像過程が、一定時間Ｔｔ経過した後転写過
程がｏｎされ、また、前記エントリーセンサー８が紙の
先端を検知しである一定の時間Ｔｇ経過し、印刷用紙が
十分ゲートローラフに押し付けられた後、前記ゲートロ
ーラ７が回転しだし前記印刷用紙を感光体１と転写チャ
ージャー９の対向する位置に搬送する。主帯電過程、露
光過程、現像過程を経て前記感光体１の上に形成された
トナー像を転写された印刷用紙は更に搬送され定着器１
３に導かれ、やがて印刷用紙の後端がエントリーセンサ
ー８により検知されると一定時間Ｔ１経過した後生帯゛
亀過程が、一定時間Ｔｅ’経過した後露光が、一定時間
Ｔｄ’経過した後現像過程が、一定時間Ｔｔ“経過した
後転写過程がｏｆｆされ、また、前記エントリーセンサ
ー８が紙の後端を検知しである一定の時間Ｔｇ′経過し
、前記印刷用紙の後端が前記ゲートローラ７を通過する
とゲートローラフの回転が停止して印字が終了する。連
続して印字する場合主帯電、現像過程はＯｎのまま維持
し、前記エントリーセンサー８が紙の後端を検知しであ
る一定時間Ｔ１経過すると、前記給紙装置に給紙信号が
送られつぎの印刷用紙が本体装置内に搬送されて次の印
刷過程が開始する。前記Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｄ、Ｔｔは前記
印刷用紙の先端が転写位置に来た時、前記感光体１上の
主帯電、露光、現像、転写のｏｆｆからＯｎに切り替わ
る境界が前記印刷用紙の先端よりある一定距離だけ前記
印刷用紙の進行方向前方にあるように設定される。また
、Ｔｃ’　　Ｔｅ’、Ｔｄ’、Ｔｔ　　は前記印刷用紙
の後端が転写位置に来た時、前記感光体１上の主帯電、
露光、現像、転写のＯｎからｏｆｆに切り替わる境界が
前記印刷用紙の後端よりある一定距離だけ前記印刷用紙
の進行方向後方にあるように設定される。以下に図を用
いて現像過程を詳細に説明する。

第１図は本発明の現像器の構成、第２図は本発明のタイ
ミングチャート、第３図は現像バイアスｖｂと感光体１
表面上の電位Ｖｏｎとの差ｖｂ−Ｖ□ｎと現像の濃度の
関係を示した図である。感光体１のグランドは一１００
ボルトに接続されている。印刷装置が待機状態にある時
前記感光体１表面は一１００ボルトの状態であり、また
、バイアス供給装置６により現像ローラ２に現像バイア
スＶｄ＝Ｏボルトが、供給ローラ３に供給バイアスＶａ
＝Ｏボルトが供給されている。印刷装置に印字開始信号
が送り込まれると、メインモーターが回転し始め前記感
光体１、現像ローラ２、供給ローラ３、撹はん部材４も
回転を始める。この時前記感光体１と前記現像ローラ２
の間に出来た電界Ｖｏ−Ｖｄ＝−１００と−であるため
一帯電特性を持つトナーは前記感光体１には現像されな
い。

図に示さない給紙ローラから印刷用紙が印刷装置内に搬
送される。エントリーセンサー８により前記印刷用紙の
先端が検知され一定時間Ｔｃ経過すると主帯電装置１１
１により前記感光体１の表面は−９００ボルトに帯電さ
れる。また、一定時間Ｔｅ経過すると露光装置１１によ
り露光され静電潜像が前記感光体１の表面上に表面電位
−１００ボルトの領域として書き込まれる。一定時間Ｔ
ｄ経過すると、バイアス供給装置６により現像ローラ２
への現像バイアスはＶｂ＝−５００ボルト、供給ローラ
３への供給バイアスはＶａ＝−６５０ボルトに切り換え
られる。この時、前記現像ローラ２と前記供給ローラ３
の間に出来た電界Ｖｄ−Ｖａ＝１５０ミニ１５０ボルト
ため一帯電特性のあるトナーは前記現像ローラ２に搬送
され、また前記感光体１の潜像部分と前記現像ローラ２
の間に出来た電界ＶＯ−Ｖｄ＝４００ボルトと十である
ため一帯電特性のあるトナーは現像され前記感光体１の
静電潜像はトナー像として可視化され、前記感光体１の
非潜像部分と前記現像ローラ２の間に出来た電界Ｖｏ−
Ｖｄ＝−４００ｏ−Ｖｄニー４００ボルト帯電ｖｆ牲の
あるトナーは現像されない。

前記感光体１上に現像されたトナー像は、前記感光体１
と転写チャージャー９との対向位置で前記印刷用紙に転
写される。一方現像を終えた前記現像ローラ２」二のト
ナーは前記現像ローラ２の回転により搬送され前記現像
ローラ２と前記供給ローラ３の接触点に運ばれ、ドクタ
ブレードや前記感光体１との摩擦により必要以上に帯電
したトナーはｌＩ２電され、現像されて薄くなった前記
現像ローラ２上のトナー層は前記供給ローラ３により供
給され一定の厚さに復元され再びドクタブレード１２を
経由して前記感光体１との接触点に向かう。

しかし、前記供給ローラ３の供給バイアスＶａは一６５
０ボルトであるため−６５０ボルト以上には除電できず
、また前記現像ローラ２と前記供給ローラ３の接触時間
も短かいために完全に初期の状態まで除電することがで
きない、温度条件の変動等のために前記供給ローラ３の
低抗値が大きくなり、静電容量が小さくなると更に除電
効果は減少する。

前記印ＪＰＪ用紙の後端が前記エントリーセンサー８に
検知されある一定時間Ｔｄ”経過した後前記供給ローラ
３への供給バイアスＶａ＝−４００ボルトに切り換える
。すると前記現像ローラ２と前記供給ローラ３の間の電
界Ｖｄ−Ｖａ＝−１００ボルトとトナーの４￥１電極性
と同極性になり、−帯電した前記現像ローラ２」二のト
ナーは前記供給ローラ３上に搬送される。前記供給ロー
ラ３上に付着した前記トナーは前記供給ローラ３に付着
している間に除電され一部は前記現像ケーシング５内に
戻り、一部は再び前記現像ローラ２との接触点に戻る。

従来例に比ベトナーと前記供給ローラ３との間の電位差
も大きくまたトナーと前記供給ローラ３とトナーの接触
時間も大幅に長くすることができ、完全にトナーの除電
を行うことができ、前記現像ローラ２に；にζにり（ｇ
電位に関して新鮮なトナーを供給することができトナー
の過帯電による地汚れをなくすことができる。

前記印刷用紙がゲートローラ７を通過して、次の印刷用
紙が本体内に搬送され前記エントリーセンサー８が前記
印刷用紙の先端を検知して一定時間Ｔｃ経過すると前記
バイアス供給装置６は前記供給ローラ３の供給バイアス
Ｖａ＝−８５０ボルトに切り換え、再び前述のように現
像動作を行なう。

上述の実施例では印刷用紙と同期して供給パイアスＶａ
を一４００ボルトにしたが、グランドレベルに切り換え
ることでも同様の効果が得られ、供給バイアス明り換え
用の高圧電源を必要としなくなり更に構成を簡素化する
ことができる。

また、上述の実施例では印刷用紙と同期して供給バイア
スＶａを一４００ボルトにしたが、供給バイアスＶａは
固定にして現像バイアスｖｂをＶｂ−Ｖａがトナーの帯
電極性と同極性になるように切り換えることでも同様の
効果が得られる。

以上のように前記現像ローラ２と前記供給ローラ３の間
の電界Ｖｄ−Ｖａの極性がトナーの帯電極性の同極性に
なるように前記バイアス供給装置６の供給バイアスＶａ
、或は現像バイアスＶａを切り換えているのは印刷用紙
の後端が転写位置を通過した後から次の印刷用紙の先端
が転写位置に到達する１１ムまでに相当する時間である
ため供給バイアスＶａを切り換えたことによる印字濃度
の低下は印刷用紙上に現われない。

〔発明の効果〕

バイアス供給袋ｒ１１６が、印刷用紙と同期して非印字
タイミングでは、前記現像器に供給される現像バイアス
ｖｂと前記供給ローラ３に供給される供給バイアスＶａ
の差Ｖｂ−Ｖａがトナーの極性と同極性になるように構
成することにより温度４度などの環境条件に左右されず
地汚れや印字濃度低下がなく常に安定した印字品質を確
保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の図。１・・・感光体２・・・現イ象ローラ３・・・供給ローラ４・・・攪はん部材５・・・現像ケーシング６・・・バイアス供給装置７・・・レジストローラ８・・・エントリーセンサー９・・・転写チャージャー１０・・・主帯電器１１・・・露光装置１２・・・ドクタブレード１３・・・定着器第２図は本発明のタイミングチャートの図。１０１・・・感光体１０２・・・現像ローラ１０３・・・供給ローラ１０４・・・攪はん部材１０５・・・現像ケーシング１０６・・・バイアス供給装置１０７・・・レジストローラ１０８・・・エントリーセンサー１０９・・・転写チャージャー１１０・・・主帯電器１１１・・・露光装置１１２・・・ドクタブレード１１３・・・定着器第５図は従来例のタイミングチャートの図。２０１・・・感光体２０２・・・現像ローラ２０３・・・供給ローラ２０４・・・攪はん部材２０５・・・現像ケーシング２０６・・・バイアス供給装置２１２・・・ドクタブレード２１３・・・かきとりローラ２１４・・・かきとりブレード以　　上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　鈴木　喜三部　他１名第３図

Claims

【特許請求の範囲】

　帯電露光により感光体の上に形成された静電潜像を現
像する現像器が、前記感光体に接して或はある一定の隙
間を持って対向する回動可能な現像ローラと、該現像ロ
ーラに接して回動可能な導電性の弾性部材で構成された
供給ローラ、攪はん部材、前記現像ローラ、供給ローラ
、攪はん部材とトナーを収納する現像ケーシング、前記
現像ローラと供給ローラにあるバイアス電位を供給する
バイアス供給装置、前記現像ローラと供給ローラに回転
を供給する駆動装置からなり、前記バイアス供給装置が
、印刷用紙と同期して非印字タイミングでは、前記現像
器に供給される現像バイアスＶｂと前記供給ローラに供
給される供給バイアスＶａの差Ｖｂ−Ｖａがトナーの極
性と同極性になるように構成されたことを特徴とする現
像装置。