JP2007199424A - 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】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し、ある時点にて前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第1断面における凸部の形状と、前記ある時点から、駆動力を伝達するための伝達ギアの一歯に相当する角度回転したときに前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第2断面における凸部の形状とが相違するトナー粒子担持ローラを有する。
【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、トナー粒子担持ローラの回転に伴って像担持体と対向する凸部と凹部との割合を多様に変化させることが可能である。このため、現像されたトナー粒子像に周期的な濃度の変化が生じることを抑制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、2種類の溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形なので、像担持体と最短距離にて対向した部位における凸部の、軸方向における長さが、トナー粒子担持ローラの回転に伴って変化する。このため、第1断面における凸部の形状と第2断面における凸部の形状とを容易に相違させることにより、軸方向における単位長さに対する溝部の占める割合を、第1断面と第2断面とで相違させることが可能である。よって、第1断面が像担持体と最短距離にて対向した際と、第2断面が像担持体と最短距離にて対向した際とで、形成されるトナー粒子像の濃度が周期的に変化す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、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、2種類の溝部に囲まれた凸部の頂部が正方形なので、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、第1断面の形状と第2断面の形状とにおいて、軸方向における凸部の断面の間隔が相違する場合には、軸方向における凸部の頂部の長さも相違する。このため、ある時点の第1断面における凸部の形状と、ある時点から伝達ギアの一歯に相当する角度回転したとき第2断面における凸部の形状とを確実に相違させることが可能である。
2種類の溝部が交差する場合には、溝部の交差する部位の面積は、他の部位の面積と相違する。このため、溝部が交差する位置にて形成されたトナー粒子像は、他の部位にて形成されたトナー粒子像と濃度が相違する。そして、溝部が交差して格子状をなす場合には、溝部が交差する部位が軸方向に並ぶ位置が、トナー粒子担持ローラの周方向における凸部の数の2倍形成されることになる。このため、トナー粒子担持ローラの周方向に形成された凹部の数を2倍した値と、伝達ギアの歯数を整数倍した値とが一致しないようにすることにより、伝達ギアの噛み合いによる振動が発生する周期と、トナー粒子担持ローラの回転に伴って溝部の交差する部位が像担持体と対向する周期とを相違させることが可能である。
このような現像装置によれば、第1断面と第2断面とに含まれる、凸部の断面の数が相違するので、各々の断面に含まれる凸部の断面形状は相違することになる。よって、伝達ギアの噛み合いによる振動が発生する周期と、トナー粒子担持ローラの回転に伴って凸部が像担持体と対向する周期とを確実に相違させることが可能である。
このような現像装置によれば、第1断面において隣接する2つの凸部の断面の間となる軸方向の位置に、第2断面の凸部の断面が位置するので、第1断面にて2つの凸部間となる凹部の位置に、第2断面では凸部が位置することになる。このため、伝達ギアの噛み合いによる振動が発生する周期と、トナー粒子担持ローラの回転に伴って凸部が像担持体と対向する周期とを相違させることが可能である。
このような現像装置によれば、第1断面において隣接する2つの凸部の断面の間となる軸方向の位置に、第2断面において隣接する2つの凸部の断面の間となる領域が含まれるので、第1溝部における凹部と、第2溝部における凹部との軸方向における位置がずれることになる。このため、第1断面の形状と、第2断面の形状とを確実に相違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の軸に直接影響する振動により、トナー粒子像に生じ易い濃度の変化を抑制することが可能である。
このような現像装置によれば、像担持体に最も影響し易い振動により、トナー粒子像に生じ易い濃度の変化を抑制することが可能である。
このような現像装置によれば、トナー粒子移動体に最も影響し易い振動により、トナー粒子像に生じ易い濃度の変化を抑制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は溝部内において、深さ方向に2つ以上重なることはない。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、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、既述のすべて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。
感光体20の軸に設けられた感光体伝達ギア518は、現像ローラ伝達ギア516と噛み合わされており、現像ローラ伝達ギア516から動力が伝達される。また、一次転写ユニット60の搬送ローラに設けられた搬送伝達ギア517には、感光体伝達ギア518を介して動力が伝達される。
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。
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5〜図7を用いて、現像器の構成例について説明する。図5は、イエロー現像器の斜視図である。図6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7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。なお、図6に示す断面図は、図5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6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6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8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9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8では現像ローラ510の表面の溝部が便宜上直線にて示されているが、溝部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。
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る画像形成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。
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、
501 モータ、502 動力ギア、505 第1アイドルギア、
506 第2アイドルギア、507 第3アイドルギア、
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、
516 現像ローラ伝達ギア、 517 搬送伝達ギア、
518 感光体伝達ギア、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、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 (19)
- 潜像を担持するための像担持体と、
前記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し、ある時点にて前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第1断面における凸部の形状と、前記ある時点から、駆動力を伝達するための伝達ギアの一歯に相当する角度回転したときに前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第2断面における凸部の形状とが相違するトナー粒子担持ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
前記トナー粒子担持ローラの表面に、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2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2または請求項3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を菱形にすることにより前記第1断面における凸部の形状と前記第2断面における凸部の形状とを相違させることを特徴とする現像装置。 - 請求項4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2または請求項3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を正方形にすることにより前記第1断面における凸部の形状と前記第2断面における凸部の形状とを相違させることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の現像装置において、
前記第1断面の形状と、前記第2断面の形状とは、軸方向における前記凸部の断面の間隔が相違することを特徴とする現像装置。 - 請求項3乃至請求項7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の周方向に形成された凹部の数を2倍した値と、前記伝達ギアの歯数を整数倍した値とは一致しないことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の現像装置において、
前記第1断面と、前記第2断面とに含まれる、前記凸部の断面の数が相違することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の現像装置において、
前記第1断面において隣接する2つの前記凸部の断面の間となる軸方向の位置に、前記第2断面の前記凸部の断面が位置するように、前記第1断面の形状と、前記第2断面の形状とが相違することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の現像装置において、
前記第1断面において隣接する2つの前記凸部の断面の間となる軸方向の位置に、前記第2断面において隣接する2つの前記凸部の断面の間となる領域が含まれるように、前記第1断面の形状と、前記第2断面の形状とが相違す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、
前記伝達ギアは、前記トナー粒子担持ローラの軸に設けられ、当該トナー粒子担持ローラに動力を伝達するためのギア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、
前記伝達ギアは、前記トナー粒子担持ローラを駆動するための動力源から前記像担持体に動力を伝達するための該像担持体に最も近い位置に配置されたギア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、
前記像担持体上に現像されたトナー粒子像は、媒体への転写位置に移動されるためにトナー粒子移動体に転写され、
前記伝達ギアは、前記トナー粒子担持ローラを駆動するための動力源から前記トナー粒子移動体に動力を伝達するための該トナー粒子移動体に最も近い位置に配置されたギアであることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項14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。 - 請求項1乃至請求項15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。 - 潜像を担持するための像担持体と、
前記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し、ある時点にて前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第1断面における凸部の形状と、前記ある時点から、駆動力を伝達するための伝達ギアの一歯に相当する角度回転したときに前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第2断面における凸部の形状とが相違するトナー粒子担持ローラと、
を有し、
前記トナー粒子担持ローラの表面に、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、
前記2種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなし、
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おり、
前記2種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面を正方形にすることにより前記第1断面における凸部の形状と前記第2断面における凸部の形状とを相違させ、
前記第1断面の形状と、前記第2断面の形状とは、軸方向における前記凸部の断面の間隔が相違し、
前記トナー粒子担持ローラの周方向に形成された凹部の数を2倍した値と、前記伝達ギアの歯数を整数倍した値とは一致せず、
前記第1断面において隣接する2つの前記凸部の断面の間となる軸方向の位置に、前記第2断面において隣接する2つの前記凸部の断面の間となる領域が含まれるように、前記第1断面の形状と、前記第2断面の形状とが相違し、
前記伝達ギアは、前記トナー粒子担持ローラの軸に設けられ、当該トナー粒子担持ローラに動力を伝達するためのギアであり、
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することを特徴とする現像装置。 - 潜像を担持するための像担持体と、
前記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し、ある時点にて前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第1断面における凸部の形状と、前記ある時点から、駆動力を伝達するための伝達ギアの一歯に相当する角度回転したときに前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第2断面における凸部の形状とが相違するトナー粒子担持ローラと、
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、
潜像を担持するための像担持体と、
前記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し、ある時点にて前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第1断面における凸部の形状と、前記ある時点から、駆動力を伝達するための伝達ギアの一歯に相当する角度回転したときに前記像担持体と最短距離にて対向した部位と軸心とを通る平面にて破断したときの第2断面における凸部の形状とが相違するトナー粒子担持ローラと、
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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