JP2008197692A - 画像形成装置の現像剤担持体への交番電圧の印加方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】潜像を担持するための像担持体と、規則的に配置された凹部を表面に有し、現像剤を担持した状態で回転することにより該現像剤を前記像担持体と対向する対向位置に搬送するための現像剤担持体と、前記対向位置に搬送された前記現像剤による前記潜像の現像のために、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤を向かわせるための第一電圧と前記像担持体から前記現像剤担持体へ現像剤を向かわせるための第二電圧とを備えた交番電圧、を前記現像剤担持体に印加する電圧印加部と、を有する画像形成装置であって、前記交番電圧の周期の大きさは、前記凹部の、前記現像剤担持体の周方向に沿う最小幅、を前記現像剤担持体が回転する際の該現像剤担持体の表面の移動速さで割った値よりも大きいことを特徴とする。
【選択図】図14
Description
かかる画像形成装置によれば、放電現象の発生が適切に抑制される。
かかる場合には、画像形成装置がどのような動作モードで実行されていても、前述した効果、すなわち、放電現象の発生が適切に抑制される効果、が奏される。
かかる画像形成システムによれば、放電現象の発生が適切に抑制される。
次に、図1を用いて、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、その概要について説明する。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。
この中間転写体70は、PETフィルムの表面に錫蒸着層を設けさらにその表層に半導電塗料を形成、積層したエンドレスのベルトであり、感光体20とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。
二次転写ユニット80は、中間転写体70上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を紙、フィルム、布等の媒体に転写するための装置である。
定着ユニット90は、媒体上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を媒体に融着させて永久像とするための装置である。
まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御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、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により順次帯電される。
媒体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媒体に融着される。
次に、制御ユニット100の構成について図2を参照しつつ説明する。制御ユニット100のメインコントローラ101は、インターフェイス112を介してホストコンピュータと電気的に接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ113を備えている。ユニットコントローラ102は、装置本体の各ユニット(帯電ユニット30、露光ユニット40、YMCK現像ユニット50、一次転写ユニット60、クリーニングユニット75、二次転写ユニット80、定着ユニット90、表示ユニット95)と電気的に接続され、それらが備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニットの状態を検出しつつ、メインコントローラ101から入力される信号に基づいて、各ユニットを制御する。
次に、図3乃至図13を用いて、現像装置について説明する。図3は、現像装置の概念図である。図4は、現像装置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510の斜視模式図である。図6は、現像ローラ510の正面模式図である。図7は、溝部512の断面形状を示した模式図である。図8は、図6の拡大模式図であり、溝部512及び頂面515を表した図である。図9は、規制ブレード560の斜視図である。図10は、ホルダー526の斜視図である。図11は、ホルダー526に、上シール520、規制ブレード560、及び、現像ローラ510が組み付けられている様子を示した斜視図である。図12は、ホルダー526が、ハウジング540に取付けられている様子を示した斜視図である。図13は、現像ローラ510に印加される交番電圧を示した模式図である。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現像装置を切り取った断面を表したものである。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、イエロー現像装置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。また、図5乃至図8においては、図を分かりやすくするために、溝部512等のスケールが実際のものと異なっている。
さらに、規制ブレード560は、その長手方向両端部564cにて、規制ブレード支持部526cにより、支持されている。規制ブレード560は、規制ブレード支持部526cにネジ止めされることにより、ホルダー526に固定されている。
上述したとおり、本実施の形態に係るプリンタ10は、トナーによる前記潜像の現像の際に、現像ローラ510から感光体20へトナーを向かわせるための第一電圧V1と感光体20から現像ローラ510へトナーを向かわせるための第二電圧V2とを備えた交番電圧、を現像ローラ510に印加する電圧印加部132を備えており、また、現像ローラ510の表面には、規則的に配置された凹部の一例としての溝部512が設けられている。そして、発明が解決しようとする課題の項で述べたとおり、このようなプリンタ10においては、前記潜像の現像の際に、感光体20と現像ローラ510との間に、画像形成不良の要因となる放電現象が発生し得る。
放電現象は、以下に示すときに発生し易くなることが知られている。
交番電圧の電圧が切り替わるときには、放電現象が発生し易くなる。なお、交番電圧の切り替わりについては、負の電圧から正の電圧へ切り替わる場合と正の電圧から負の電圧へ切り替わる場合の2通りが存在するが、放電現象は発生し易くなるのは、前者の場合である。本実施の形態に係るプリンタ10においては、交番電圧が、第一電圧V1(−900V)から第二電圧V2(+500V)へ切り替わるときに、放電現象が発生し易くなる。
現像ローラ510には規則的に配置された溝部512が設けられているため、潜像の現像の際に、現像ローラ510が回転すると、溝部512が感光体20と対向する対向位置に至ったり、頂面515が当該対向位置に至ったりする(双方を繰り返す)。そして、溝部512と頂面515との境界部(例えば、図8中、記号A、Bで示された部分)が、前記対向位置に至った際に、放電現象が発生し易くなる。
本実施の形態に係るプリンタ10においては、前述した交番電圧の周期の大きさTが、前記溝部512の、前記現像ローラ510の周方向に沿う最小幅Lmin、を現像ローラ510が回転する際の現像ローラ510の表面の移動速さVで割った値よりも大きくなっている(T>Lmin/V)。そして、溝部512の幅と交番電圧の周期の大きさとがこのような関係を満たす、本実施の形態に係るプリンタ10においては、放電現象の発生が適切に抑制されることとなる。
ここでは、現像装置の製造方法について、図15A乃至図17を用いて説明する。図15A乃至図15Eは、現像ローラ510の製造工程における、現像ローラ510の変遷を示した模式図である。図16は、現像ローラ510の転造加工を説明するための説明図である。図17は、イエロー現像装置54の組み立て方法を説明するためのフローチャートである。なお、現像装置を製造する際には、前述したハウジング540、ホルダー526、現像ローラ510、トナー供給ローラ550、規制ブレード560等がそれぞれ製造された後に、これらの部材を用いて現像装置の組み立てが実施される。本項では、これらの部材の製造方法のうち現像ローラ510の製造方法について先ず説明し、その後、現像装置の組み立て方法について説明する。なお、以下では、ブラック現像装置51、マゼンタ現像装置52、シアン現像装置53、及び、イエロー現像装置54のうち、イエロー現像装置54を例に挙げて、説明する。
ここでは、現像ローラ510の製造方法について、図15A乃至図16を用いて説明する。
先ず、図15Aに示すように、現像ローラ510の基材としてのパイプ材600を準備する。当該パイプ材600の肉厚は0.5〜3mmである。
次に、図15Bに示すように、当該パイプ材600の長手方向両端部にフランジ圧入部602を作る。当該フランジ圧入部602は、切削加工により作られる。
次に、図15Cに示すように、当該フランジ圧入部602にフランジ604を圧入する。フランジ604のパイプ材600への固定を確実にするために、フランジ604の圧入後、フランジ604をパイプ材600へ接着又は溶接するようにしてもよい。
次に、図15Dに示すように、フランジ604が圧入されたパイプ材600の表面にセンタレス研磨を施す。当該センタレス研磨は、当該表面の全面に亘って実施され、センタレス研磨後の当該表面の十点平均粗さRzは、1.0μm以下となる。
次に、図15Eに示すように、フランジ604が圧入されたパイプ材600に、転造加工を施す。本実施の形態においては、2つの丸ダイス650、652を用いた所謂スルーフィード転造(歩み転造、通し転造とも呼ばれている)加工が実施される。
次に、イエロー現像装置54の組み立て方法について、図17を用いて説明する。
先ず、前述したハウジング540、ホルダー526、現像ローラ510、規制ブレード560等を準備する(ステップS2)。
次に、規制ブレード560をホルダー526の規制ブレード支持部526cにネジ止めすることにより、規制ブレード560をホルダー526に固定する(ステップS4)。なお、前述した端部シール574については、当該ステップS4の前に、予め規制ブレード560に取り付けておく。
次に、規制ブレード560が固定されたホルダー526に、現像ローラ510を取り付ける(ステップS6)。かかる際に、規制ブレード560が現像ローラ510の軸方向一端部から他端部に亘って当接するように、現像ローラ510をホルダー526に取り付ける。なお、前述した上シール520については、当該ステップS6の前に、予めホルダー526に取り付けておく。
そして、現像ローラ510、規制ブレード560等が取り付けられたホルダー526を、ハウジングシール546を介して、ハウジング540に取り付ける(ステップS8)ことにより、イエロー現像装置54の組み立てが完了する。なお、前述したトナー供給ローラ550については、当該ステップS8の前に、予めハウジング540に取り付けておく。
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。
例えば、凹部は、溝状のものでなくてもよい。また、凹部が、溝部である場合に、溝部は螺旋状でなくてもよい。また、凹部として、1種類の溝部のみが設けられていてもよい。
例えば、図18Aに示すように、菱形の頂面が有する2本の対角線の双方が、前記周方向に沿っていないこととしてもよい。
例えば、図18Bに示すように、頂面は、正方形でない菱形、であってもよい。また、頂面は、菱形でもなく、例えば、図18Cに示すように、円形であってもよい。なお、図18A乃至図18Cは、現像ローラ510の表面形状についてのバリエーションを示した図である(また、各図には、参考情報として、前述した最小幅Lminを示している)。
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。
Claims (8)
- 潜像を担持するための像担持体と、
規則的に配置された凹部を表面に有し、現像剤を担持した状態で回転することにより該現像剤を前記像担持体と対向する対向位置に搬送するための現像剤担持体と、
前記対向位置に搬送された前記現像剤による前記潜像の現像のために、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤を向かわせるための第一電圧と前記像担持体から前記現像剤担持体へ現像剤を向かわせるための第二電圧とを備えた交番電圧、を前記現像剤担持体に印加する電圧印加部と、
を有する画像形成装置であって、
前記交番電圧の周期の大きさは、
前記凹部の、前記現像剤担持体の周方向に沿う最小幅、を前記現像剤担持体が回転する際の該現像剤担持体の表面の移動速さで割った値よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記凹部は、前記周方向に対する傾斜角度が異なる2種類の螺旋状の溝部、であり、該2種類の螺旋状の溝部は、互いに交差して格子形状をなしていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2に記載の画像形成装置において、
前記現像剤担持体は、前記2種類の螺旋状の溝部に囲まれた菱形の頂面、を有し、
該菱形の頂面が有する2本の対角線のうちの一方が前記周方向に沿っていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
前記現像剤担持体は、前記2種類の螺旋状の溝部に囲まれた正方形の頂面、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記電圧印加部が前記現像剤担持体に印加する電圧は、前記第一電圧及び前記第二電圧のみであり、
前記電圧印加部は、前記第一電圧と前記第二電圧とを交互に印加することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記移動速さは可変であり、
該移動速さが変更される際に、
前記交番電圧の周期の大きさが前記最小幅を前記移動速さで割った値よりも大きくなるように、該交番電圧の周期の大きさが変更されることを特徴とする画像形成装置。 - 潜像を担持するための像担持体と、
規則的に配置された凹部を表面に有し、現像剤を担持した状態で回転することにより該現像剤を前記像担持体と対向する対向位置に搬送するための現像剤担持体と、
前記対向位置に搬送された前記現像剤による前記潜像の現像のために、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤を向かわせるための第一電圧と前記像担持体から前記現像剤担持体へ現像剤を向かわせるための第二電圧とを備えた交番電圧、を前記現像剤担持体に印加する電圧印加部と、
を有する画像形成装置であって、
前記交番電圧の周期の大きさは、
前記凹部の、前記現像剤担持体の周方向に沿う最小幅、を前記現像剤担持体が回転する際の該現像剤担持体の表面の移動速さで割った値よりも大きくて、
前記凹部は、前記周方向に対する傾斜角度が異なる2種類の螺旋状の溝部、であり、該2種類の螺旋状の溝部は、互いに交差して格子形状をなしており、
前記現像剤担持体は、前記2種類の螺旋状の溝部に囲まれた菱形の頂面、を有し、
該菱形の頂面が有する2本の対角線のうちの一方が前記周方向に沿っており、
前記現像剤担持体は、前記2種類の螺旋状の溝部に囲まれた正方形の頂面、を有し、
前記電圧印加部が前記現像剤担持体に印加する電圧は、前記第一電圧及び前記第二電圧のみであり、
前記電圧印加部は、前記第一電圧と前記第二電圧とを交互に印加することを特徴とする画像形成装置。 - コンピュータ、及び、
このコンピュータに接続可能な画像形成装置であって、潜像を担持するための像担持体と、規則的に配置された凹部を表面に有し、現像剤を担持した状態で回転することにより該現像剤を前記像担持体と対向する対向位置に搬送するための現像剤担持体と、前記対向位置に搬送された前記現像剤による前記潜像の現像のために、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤を向かわせるための第一電圧と前記像担持体から前記現像剤担持体へ現像剤を向かわせるための第二電圧とを備えた交番電圧、を前記現像剤担持体に印加する電圧印加部と、を有する画像形成装置であって、前記交番電圧の周期の大きさは、前記凹部の、前記現像剤担持体の周方向に沿う最小幅、を前記現像剤担持体が回転する際の該現像剤担持体の表面の移動速さで割った値よりも大きい画像形成装置、
を具備することを特徴とする画像形成システム。
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