JP2007183413A - 現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多孔性の発泡材にて形成されるトナー粒子供給ローラの孔の開口間の、トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離を、トナー粒子担持ローラが有する凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さくする。
【選択図】図12
Description
このような現像装置によれば、トナー粒子担持ローラに供給されたトナー粒子の層厚が層厚規制部材により規制される。このため、凸部の頂面の一部にのみトナー粒子が供給された凸部であっても層厚規制部材により、一部に供給されたトナー粒子が凸部の頂面に均されて広げられることにより、現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまうことを防止することが可能である。
このような現像装置によれば、トナー粒子担持ローラの表面に担持されたトナー粒子は、層厚規制部材が有する平面により、その層厚が規制されるので、トナー粒子担持ローラの表面に担持されたトナー粒子が層厚規制部材によって完全に掻き取られることはなく、凸部の頂面の一部にのみ供給されたトナー粒子を層厚規制部材により凸部の頂面に均して広げることが可能である。すなわち、トナー粒子担持ローラの溝部にも、溝部以外の周面にもトナー粒子を担持させた状態にてトナー粒子の層厚を規制することが可能である。また、表面に担持されたトナー粒子は、層厚規制部材が有する平面により押圧されているので、トナー粒子担持ローラの表面、層厚規制部材、及び、トナー粒子同士のいずれかとトナー粒子とを互いに摩擦させることにより良好に帯電させることが可能である。
このような現像装置によれば、トナー粒子担持ローラには、傾斜角度が異なる2種類の溝部が形成されているので、トナー粒子は、溝部に沿って2種類の方向に移動されることになる。このため、トナー粒子が所定の一方向のみに移動して偏ることを防止することが可能である。
このような現像装置によれば、2種類の溝部が交差しているので、一旦は一方の溝部に沿って転動し始めたトナー粒子が、途中から他方の溝部に沿って転動することが可能である。このため、トナー粒子の移動方向が偏ることを、より効果的に抑えることが可能である。
このような現像装置によれば、頂面が菱形であるため2種類の溝部にて転動しているトナー粒子は、各々ほぼ同じ距離だけ転動すると他方の溝部と交差する位置に到達する。このため、いずれの溝部に沿って転動したトナー粒子をほぼ同様に転動させほぼ同様に帯電させることが可能である。
このような現像装置によれば、各々の菱形が有する2本の対角線の一方が周方向に沿うように溝部が形成されているので、周方向に沿わされた対角線の一方の頂角からは、2種類の溝部が軸方向における相反する方向に向かい同角度の傾斜をもって形成されていることになる。このため、2種類の溝部に沿って移動されるトナー粒子は、軸方向の両端側にほぼ同様に移動される。よって、トナー粒子をムラなく移動させることが可能である。
このような現像装置によれば、頂面が菱形の凸部は周方向に沿って位置する2つの頂角が鋭角になり、軸方向に沿って位置する2つの頂角が鈍角となる。このため、トナー粒子が周方向に向かってより移動し易い構成とすることが可能である。
このような現像装置によれば、2種類の溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形なので、凸部は周方向に沿って位置する2つの頂角、及び、軸方向に沿って位置する2つの頂角がいずれも直角となり、2種類の溝部は周方向に対して同角度の傾斜を有することになる。このため、トナー粒子が周方向及び軸方向に向かって同様に移動し易い構成とすることが可能である。このため、トナー粒子をより均一に転動させて均一に帯電させることが可能である。
このような現像装置によれば、凸部はトナー粒子を担持するための表面を有するので、トナー粒子担持ローラは、溝部と凸部とのいずれにおいてもトナー粒子を担持する。このため、トナー粒子担持ローラの表面を像担持体と対向させることにより、像担持体のトナー粒子担持ローラの表面と対向する部分全体にて、濃度ムラを抑えて潜像を現像することが可能である。
このような現像装置によれば、溝部の深さは、トナー粒子の体積平均粒径の2倍以下なので、溝部に入り込んだトナー粒子が溝部内において、深さ方向に2つ以上重なることが適切に回避され得る。このため、溝部内のトナー粒子をムラなく転動させて良好に帯電させることが可能である。
このような現像装置によれば、既述の殆どの効果を奏するため、本発明の目的が最も有効に達成される。
図1、図2を用いて、本実施の形態に係る現像装置としての現像器を用いて画像を形成する画像形成装置としてレーザビームプリンタ(以下、プリンタともいう)10を例にとって、その構成例及び動作例について説明する。図1は、プリンタ10を構成する主要構成要素を示した図であり、図2は、プリンタ10に備えられた制御ユニットの構成を説明するための図である。なお、図1には、矢印にて上下方向を示しており、例えば、給紙トレイ92は、プリンタ10の下部に配置されており、定着ユニット90は、プリンタ10の上部に配置されている。
プリンタ10は、図1に示すように、潜像を担持する像担持体の一例としての感光体20の回転方向に沿って、帯電ユニット30、露光ユニット40、現像器保持ユニット50、一次転写ユニット60、中間転写体70、クリーニングユニット75を有し、さらに、二次転写ユニット80、定着ユニット90、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルでなる表示ユニット95、及び、これらのユニット等を制御しプリンタとしての動作を司る制御ユニット100を有している。
次に、プリンタ10の動作について、他の構成要素にも言及しつつ説明する。
まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号がインターフェイス(I/F)112を介してプリンタ10のメインコントローラ101に入力されると、このメインコントローラ101からの指令に基づくユニットコントローラ102の制御により感光体20、現像器51、52、53、54に設けられた現像ローラ510、及び、中間転写体70が回転する。感光体20は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット30により帯電される。
感光体20上に形成された潜像は、感光体20の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像器54によってイエロートナーにて現像される。これにより、感光体20上にイエロートナー像が形成される。
感光体20上に形成されたイエロートナー像は、感光体20の回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット60によって、中間転写体70に転写される。この際、一次転写ユニット60には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。なお、この間、二次転写ユニット80は、中間転写体70から離間している。
中間転写体70上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写体70の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット80によって記録媒体としての記録紙に転写される。なお、記録紙は、給紙トレイ92から、給紙ローラ94、レジローラ96を介して二次転写ユニット80へ搬送される。また、転写動作を行う際、二次転写ユニット80は中間転写体70に押圧されるとともに二次転写電圧が印加される。
記録紙に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット90によって加熱加圧されて記録紙に融着される。一方、感光体20は一次転写位置を経過した後に、クリーニングブレード76によって、その表面に残存しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、廃トナー収容部に回収される。
次に、図3〜図5を用いて、現像器の構成例について説明する。図3は、イエロー現像器の斜視図である。図4は、イエロー現像器の主要構成要素を示した断面図である。図5は、現像ローラが取り外された現像器を示す斜視図である。図6は、トナー供給ローラ550のローラ部550aの断面を拡大した図であり、当該ローラ部550aに設けられた孔550c及び壁領域550dを示す模式図である。なお、図4に示す断面図は、図3に示す長手方向に垂直な面でイエロー現像器を切った断面を表した図である。また、図4においては、図1同様、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ローラ510の中心軸は、感光体20の中心軸よりも下方にある。また、図4では、イエロー現像器54が、感光体20と対向する現像位置に位置している状態にて示されている。
イエロー現像器54は、トナーTを収容するハウジング540、トナーを担持するためのトナー粒子担持ローラの一例としての現像ローラ510、現像ローラ510にトナーを供給するためのトナー粒子供給ローラの一例としてのトナー供給ローラ550、現像ローラ510に担持されたトナーの層厚を規制するための層厚規制部材の一例としての規制ブレード560、ハウジング540と現像ローラ510との上方側の間隙をシールするための上シール520、ハウジング540と現像ローラ510との端部側の間隙をシールするための端部シール527等を有している。
このように構成されたイエロー現像器54において、トナー供給ローラ550がトナー収容部530に収容されているトナーTを現像ローラ510に供給する。現像ローラ510に供給されたトナーTは、現像ローラ510の回転に伴って、規制ブレード560の当接位置に至り、該当接位置を通過する際に、電荷が付与されるとともに、層厚が規制される。
図7は、現像ローラの表面形状を説明するための概念図である。図8は、現像ローラを、軸を通る平面で切断した際の断面を説明するための断面図である。図7では現像ローラ510の表面の溝部511が便宜上直線にて示されているが、溝部511は螺旋状に形成されているため、正確には曲線に見えるように形成されている。
図9は、トナー粒子を担持した現像ローラに規制ブレードが当接された状態を説明するための図である。
現像ローラ510は、円筒状の中空の素材から形成される。
上述したように、現像ローラ510は、トナー供給ローラ550からトナーを供給され、感光体20上の潜像を現像した後に残存しているトナーは、トナー供給ローラ550により剥ぎ取られる。このとき、トナー供給ローラ550が有する孔550cに収容されたトナーが、主に現像ローラ510の表面に供給され、複数の孔550cに囲まれた壁領域550dと接した現像ローラ510の表面に残存しているトナーが剥ぎ取られることになる。ところで、現像ローラ510の表面には、上述したほぼ正方形状の凸部512が多数形成されている。感光体20上の潜像は、現像ローラ510における対向する部位に担持されたトナーにより現像されるため、現像ローラ510の溝部511及び凸部512のいずれもトナーを担持している必要がある。
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る現像装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
次に、本発明に係る実施の形態の一例である画像形成システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
コンピュータ702は、本実施の形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置704は、CRT(Cathode Ray Tube:陰極線管)やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ10は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置708は、本実施の形態ではキーボード708Aとマウス708Bが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置710は、本実施の形態ではフレキシブルディスクドライブ装置710AとCD−ROMドライブ装置710Bが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばMO(Magneto Optical)ディスクドライブ装置やDVD(Digital Versatile Disk)等の他のものであっても良い。
50 現像器保持ユニット、50a、50b、50c、50d 着脱部、
50e 中心軸、51 ブラック現像器、52 マゼンタ現像器、
53 シアン現像器、54 イエロー現像器、60 一次転写ユニット、
70 中間転写体、75 クリーニングユニット、76 クリーニングブレード、
80 二次転写ユニット、90 定着ユニット、92 給紙トレイ、
94 給紙ローラ、95 表示ユニット、96 レジローラ、
100 制御ユニット、101 メインコントローラ、
102 ユニットコントローラ、111 CPU、112 インターフェイス、
113 画像メモリ、116 メモリ、120 CPU、
509 未転造加工現像ローラ、510 現像ローラ、510a 中央部、
510b 端部(両端部)、510c 段部、510d 表面、
511 溝部、511a 一方の溝部、511b 他方の溝部、
511c 底面、511d 傾斜部分、512 凸部、512a 頂面、
513 フランジ、513a フランジ本体、513b 軸部、
515 円筒部材、520 上シール、522 シール支持板金、
524 シール付勢部材、527 端部シール、530 トナー収容部、
530a 第一トナー収容部、530b 第二トナー収容部、
540 ハウジング、542 上ハウジング部、544 下ハウジング部、
545 仕切り壁、550 トナー供給ローラ、550a ローラ部、
550b 軸体、550c 孔、550d 壁領域、560 規制ブレード、
560a ゴム部、560b ゴム支持部、
562 ブレード支持板金、570 ブレード裏部材、572 開口、
700 画像形成システム、702 コンピュータ、704 表示装置、
708 入力装置、708A キーボード、708B マウス、710 読取装置、
710A フレキシブルディスクドライブ装置、
710B CD−ROMドライブ装置、
802 内部メモリ、804 ハードディスクドライブユニット、
900 ダイス、900a 刃、C 軸心、T トナー(トナー粒子)
Claims (16)
- 潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。 - 潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有する回転可能なトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給する回転可能なトナー粒子供給ローラであって、
孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの周方向における平均距離を、
前記トナー粒子供給ローラが回転する際の該トナー粒子供給ローラの表面の移動速さの、前記トナー粒子担持ローラが回転する際の該トナー粒子担持ローラの表面の移動速さに対する比、
で割った値、が前記凸部の頂面の周方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。 - 潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の現像装置において、
前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給されたトナー粒子の層厚を規制するための層厚規制部材を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の現像装置において、
前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制されることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の現像装置において、
トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる2種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項6に記載の現像装置において、
前記2種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなしていることを特徴とする現像装置。 - 請求項6または請求項7に記載の現像装置において、
前記2種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であることを特徴とする現像装置。 - 請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の現像装置において、
各々の前記菱形が有する2本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記2種類の前記溝部が形成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項9に記載の現像装置において、
前記凸部は、前記2本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされていることを特徴とする現像装置。 - 請求項6または請求項7に記載の現像装置において、
前記2種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の現像装置において、
前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項6乃至請求項12のいずれかに記載の現像装置において、
前記溝部の深さは、前記トナー粒子の体積平均粒径の2倍以下であることを特徴とする現像装置。 - 潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、
前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給されたトナー粒子の層厚を規制するための層厚規制部材と、
を有し、
前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制され、
トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる2種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されており、
前記2種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなし、
前記2種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であり、
各々の前記菱形が有する2本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記2種類の前記溝部が形成され、
前記凸部は、前記2本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされ、
前記2種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であり、
前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有し、
前記溝部の深さは、前記トナー粒子の体積平均粒径の2倍以下であることを特徴とする現像装置。 - 潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有する現像装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 - コンピュータ、及び、
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有する現像装置を用いて画像を形成する画像形成装置、
を有することを特徴とする画像形成システム。
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