JP2009003291A - Developing device, image forming apparatus and image formation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システムに関する。 The present invention relates to a developing device, an image forming apparatus, and an image forming system.
レーザビームプリンタ等の画像形成装置は既によく知られている。かかる画像形成装置は、例えば、潜像を担持するための像担持体の一例としての感光体と、規則的に配置された凹部と、規則的に配置された複数の非凹部であって、各々の該非凹部の周囲が前記凹部に囲まれている複数の非凹部と、を表面に有し、トナーを担持して当該トナーで感光体に担持された潜像を現像するトナー担持体、を備えた現像装置と、を有している。そして、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号等が送信されると、画像形成装置は、トナー担持体が感光体と対向する現像位置、に前記現像装置を位置決めし、感光体に担持された潜像がトナー担持体により現像され、トナー像が感光体上に形成される。そして、画像形成装置は、当該トナー像を媒体に転写して、最終的に媒体に画像を形成する。 Image forming apparatuses such as laser beam printers are already well known. Such an image forming apparatus includes, for example, a photoconductor as an example of an image carrier for carrying a latent image, regularly arranged concave portions, and a plurality of regularly arranged non-concave portions, A plurality of non-recesses surrounded by the recesses on the surface, and a toner carrying member that carries the toner and develops the latent image carried on the photoreceptor with the toner. A developing device. Then, when an image signal or the like is transmitted from an external device such as a host computer, the image forming apparatus positions the developing device at a developing position where the toner carrier is opposed to the photoconductor, and the latent image carried on the photoconductor. The image is developed by the toner carrier, and a toner image is formed on the photoreceptor. Then, the image forming apparatus transfers the toner image to a medium and finally forms an image on the medium.
また、上記現像装置には、トナーを供給するためのトナー供給部材が設けられている。当該トナー供給部材は、多孔性の発泡材からなる表層部にてトナー担持体の表面に接触して、当該トナー担持体にトナーを供給する。
トナー供給部材は、その表層部がトナー担持体の表面に接触した状態で、トナーを供給するため、現像装置の使用を続けると、トナー担持体の表面の磨耗が顕著となるが、当該磨耗の程度は、当該表面に亘って均一となるのが望ましい。例えば、トナー担持体の表面の前記凹部及び前記非凹部のうちの片方のみに前記表層部が集中的に接触して、磨耗の発生が当該片方のみに偏れば、前記表層部が前記凹部及び前記非凹部の双方に分散して接触して、磨耗が均一となる場合と比べて、トナー担持体の寿命が早まってしまう。また、磨耗の発生が前記片方のみに偏れば、現像装置の使用が継続されるにつれ、前記凹部の深さが徐々に変化してしまう(このことは、トナー搬送量へ影響を与える)。したがって、トナー担持体の表面に偏磨耗が生ずる問題を解消するための適切な方策が要請される。 The toner supply member supplies toner in a state where the surface layer portion thereof is in contact with the surface of the toner carrier. Therefore, if the developing device is continuously used, the surface of the toner carrier becomes significantly worn. The degree is preferably uniform across the surface. For example, if the surface layer portion intensively contacts only one of the concave portion and the non-concave portion on the surface of the toner carrier, and the occurrence of wear is biased to only one of the concave portions and the non-concave portion, the surface layer portion becomes the concave portion and The life of the toner carrier is shortened as compared with the case where the wear is evenly distributed by contacting both of the non-concave portions. Further, if the occurrence of wear is biased to only one side, the depth of the concave portion gradually changes as the use of the developing device is continued (this affects the toner conveyance amount). Therefore, an appropriate measure for solving the problem of uneven wear on the surface of the toner carrier is required.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トナー担持体の表面に偏磨耗が生じることを抑止することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to prevent uneven wear from occurring on the surface of the toner carrier.
主たる本発明は、規則的に配置された凹部と、規則的に配置された複数の非凹部であって、各々の該非凹部の周囲が前記凹部に囲まれている複数の非凹部と、を表面に有し、トナーを担持して該トナーで像担持体に担持された潜像を現像するトナー担持体と、多孔性の発泡材からなる表層部にて該トナー担持体の前記表面に接触して、前記トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、を有する現像装置であって、前記非凹部の最大幅が、前記表層部の孔の開口の平均開口幅よりも小さく、かつ、前記凹部を基準とした前記非凹部の最大高さが、前記孔の開口の平均深さよりも小さいことを特徴とする現像装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
The main aspect of the present invention is to provide a plurality of regularly arranged recesses and a plurality of regularly arranged non-recesses, each of which is surrounded by the recess. A toner carrying member for carrying the toner and developing the latent image carried on the image carrying member by the toner, and a surface layer portion made of a porous foam material in contact with the surface of the toner carrying member. And a toner supply member that supplies the toner to the toner carrier, wherein the maximum width of the non-recessed portion is smaller than the average opening width of the openings of the surface layer portion, and In the developing device, the maximum height of the non-recessed portion with respect to the recessed portion is smaller than an average depth of the opening of the hole.
Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。
規則的に配置された凹部と、規則的に配置された複数の非凹部であって、各々の該非凹部の周囲が前記凹部に囲まれている複数の非凹部と、を表面に有し、トナーを担持して該トナーで像担持体に担持された潜像を現像するトナー担持体と、多孔性の発泡材からなる表層部にて該トナー担持体の前記表面に接触して、前記トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、を有する現像装置であって、前記非凹部の最大幅が、前記表層部の孔の開口の平均開口幅よりも小さく、かつ、前記凹部を基準とした前記非凹部の最大高さが、前記孔の開口の平均深さよりも小さいことを特徴とする現像装置。
At least the following will be made clear by the description of the present specification and the accompanying drawings.
A toner having a concave portion arranged regularly and a plurality of non-recess portions arranged regularly, each having a plurality of non-recess portions surrounded by the concave portion on the surface. A toner carrier that develops a latent image carried on the image carrier with the toner, and a surface layer portion made of a porous foam material in contact with the surface of the toner carrier to And a toner supply member that supplies the toner carrier, wherein a maximum width of the non-recessed portion is smaller than an average opening width of the openings of the surface layer portion, and the recessed portion is used as a reference. The maximum height of the non-recessed portion is smaller than the average depth of the opening of the hole.
かかる現像装置によれば、トナー担持体の表面に偏磨耗が生じることが適切に抑止される。
また、前記非凹部の最大ピッチが、前記孔の開口の平均開口幅よりも大きいこととしてもよい。
According to such a developing device, occurrence of uneven wear on the surface of the toner carrier is appropriately suppressed.
The maximum pitch of the non-recessed portions may be larger than the average opening width of the openings of the holes.
かかる現像装置によれば、トナー担持体の表面に偏磨耗が生じることがより適切に抑止される。
また、前記非凹部の最大ピッチが、前記孔の開口間の平均距離よりも大きいこととしてもよい。
According to such a developing device, uneven wear is more appropriately prevented from occurring on the surface of the toner carrying member.
The maximum pitch of the non-recesses may be larger than the average distance between the openings of the holes.
かかる場合には、偏磨耗の発生がより適切に抑止される。
また、前記複数の非凹部のうちの互いに隣り合う非凹部間の距離、の最大値が、前記孔の開口間の平均距離よりも大きいこととしてもよい。
In such a case, the occurrence of uneven wear is more appropriately suppressed.
Moreover, the maximum value of the distance between the non-recesses adjacent to each other among the plurality of non-recesses may be larger than the average distance between the openings of the holes.
かかる場合には、偏磨耗の発生がより一層適切に抑止される。
また、前記非凹部は、前記平均開口幅と等しい開口幅、及び、前記平均深さと等しい深さ、を有する孔の開口に収まる大きさを有することとしてもよい。
In such a case, the occurrence of uneven wear is more appropriately suppressed.
Further, the non-recessed portion may have a size that can be accommodated in an opening of a hole having an opening width equal to the average opening width and a depth equal to the average depth.
かかる場合には、トナー担持体の表面に偏磨耗が生じることが適切に抑止される。
また、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と、規則的に配置された複数の非凹部であって、各々の該非凹部の周囲が前記凹部に囲まれている複数の非凹部と、を表面に有し、トナーを担持して該トナーで前記像担持体に担持された潜像を現像するトナー担持体と、多孔性の発泡材からなる表層部にて該トナー担持体の前記表面に接触して、前記トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、を有する現像装置と、を備える画像形成装置であって、前記非凹部の最大幅が、前記表層部の孔の開口の平均開口幅よりも小さく、かつ、前記凹部を基準とした前記非凹部の最大高さが、前記孔の開口の平均深さよりも小さいことを特徴とする画像形成装置も実現可能である。
In such a case, the occurrence of uneven wear on the surface of the toner carrier is appropriately suppressed.
An image carrier for carrying a latent image, regularly arranged recesses, and a plurality of regularly arranged non-recesses, each of the non-recesses being surrounded by the recesses A non-recessed surface having a toner carrying member for developing a latent image carried on the image carrier with the toner, and a surface layer portion made of a porous foam material. A developing device having a toner supply member that contacts the surface of the toner carrier and supplies the toner to the toner carrier, wherein the maximum width of the non-concave portion is An image forming apparatus characterized in that the maximum opening width of the non-recessed portion with respect to the recessed portion is smaller than the average depth of the opening of the surface layer and smaller than the average opening width of the opening of the surface layer portion. Is also feasible.
かかる画像形成装置によれば、トナー担持体の表面に偏磨耗が生じることが適切に抑止される。
また、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と、規則的に配置された複数の非凹部であって、各々の該非凹部の周囲が前記凹部に囲まれている複数の非凹部と、を表面に有し、トナーを担持して該トナーで前記像担持体に担持された潜像を現像するトナー担持体と、多孔性の発泡材からなる表層部にて該トナー担持体の前記表面に接触して、前記トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、を有する現像装置と、を備える画像形成装置であって、前記非凹部の最大幅が、前記表層部の孔の開口の平均開口幅よりも小さく、かつ、前記凹部を基準とした前記非凹部の最大高さが、前記孔の開口の平均深さよりも小さい画像形成装置、を具備することを特徴とする画像形成システムも実現可能である。
According to such an image forming apparatus, occurrence of uneven wear on the surface of the toner carrier is appropriately suppressed.
Also, a computer and an image forming apparatus connectable to the computer, an image carrier for carrying a latent image, regularly arranged concave portions, and a plurality of regularly arranged non-concave portions A plurality of non-recesses, each of which is surrounded by the recesses, carrying toner and developing a latent image carried on the image carrier with the toner. And a toner supply member that contacts the surface of the toner carrier at a surface layer portion made of a porous foam material and supplies the toner to the toner carrier; The maximum width of the non-recessed portion is smaller than the average opening width of the openings of the surface layer portion, and the maximum height of the non-recessed portion with respect to the recessed portion is the image forming apparatus comprising: Image forming apparatus smaller than average depth of hole opening Image forming system characterized by comprising also feasible.
かかる画像形成システムによれば、トナー担持体の表面に偏磨耗が生じることが適切に抑止される。 According to such an image forming system, occurrence of uneven wear on the surface of the toner carrier is appropriately suppressed.
===画像形成装置の全体構成例===
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。
=== Example of Overall Configuration of Image Forming Apparatus ===
Next, an outline of a laser beam printer (hereinafter also referred to as a printer) 10 as an example of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating main components constituting the
本実施の形態に係るプリンタ10は、図1に示すように、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、YMCK現像ユニット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。
As shown in FIG. 1, the
感光体20は、円筒状の導電性基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、図1中の矢印で示すように時計回りに回転する。
The
帯電ユニット30は、感光体20を帯電するための装置であり、露光ユニット40は、レーザを照射することによって帯電された感光体20上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット40は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、F−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体20上に照射する。
The
YMCK現像ユニット50は、感光体20上に形成された潜像を、現像装置に収容されたトナー、すなわち、ブラック現像装置51に収容されたブラック(K)トナー、マゼンタ現像装置52に収容されたマゼンタ(M)トナー、シアン現像装置53に収容されたシアン(C)トナー、及び、イエロー現像装置54に収容されたイエロー(Y)トナーを用いて現像するための装置である。
The YMCK developing unit 50 stores the latent image formed on the
このYMCK現像ユニット50は、前記4つの現像装置51、52、53、54が装着された状態で回転することにより、前記4つの現像装置51、52、53、54の位置を動かすことを可能としている。すなわち、このYMCK現像ユニット50は、前記4つの現像装置51、52、53、54を4つの保持部55a、55b、55c、55dにより保持しており、前記4つの現像装置51、52、53、54は、中心軸50aを中心として、それらの相対位置を維持したまま回転可能となっている。そして、1ページ分の画像形成が終了する毎に選択的に感光体20に対向し、それぞれの現像装置51、52、53、54に収容されたトナーにて、感光体20上に形成された潜像を順次現像する。なお、前述した4つの現像装置51,52,53,54の各々は、YMCK現像ユニット50の前記保持部に対して着脱可能となっている。また、各現像装置の詳細については後述する。
The YMCK developing unit 50 can move the positions of the four developing
一次転写ユニット60は、感光体20に形成された単色トナー像を中間転写体70に転写するための装置であり、4色のトナーが順次重ねて転写されると、中間転写体70にフルカラートナー像が形成される。
The
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。
This
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。
The
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。
The fixing
クリーニングユニット75は、一次転写ユニット60と帯電ユニット30との間に設けられ、感光体20の表面に当接されたゴム製のクリーニングブレード76を有し、一次転写ユニット60によって中間転写体70上にトナー像が転写された後に、感光体20上に残存するトナーをクリーニングブレード76により掻き落として除去するための装置である。
The
制御ユニット100は、図2に示すようにメインコントローラ101と、ユニットコントローラ102とで構成され、メインコントローラ101には画像信号及び制御信号が入力され、この画像信号及び制御信号に基づく指令に応じてユニットコントローラ102が前記各ユニット等を制御して画像を形成する。
As shown in FIG. 2, the
次に、このように構成されたプリンタ10の動作について説明する。
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。
Next, the operation of the
First, when an image signal and a control signal from a host computer (not shown) are input to the main controller 101 of the
感光体20の帯電された領域は、感光体20の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット40によって、第1色目、例えばイエローYの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。また、YMCK現像ユニット50は、イエロー(Y)トナーを収容したイエロー現像装置54が、感光体20に対向した現像位置に位置している。
The charged area of the
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、イエロー現像装置54によってイエロートナーで現像される。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。
The latent image formed on the
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、感光体20と中間転写体70とは接触しており、また、二次転写ユニット80は、中間転写体70から離間している。
The yellow toner image formed on the
上記の処理が、第2色目、第3色目、及び、第4色目について、各々の現像装置毎に順次実行されることにより、各画像信号に対応した4色のトナー像が、中間転写体70に重なり合って転写される。これにより、中間転写体70上にはフルカラートナー像が形成される。
The above processing is sequentially executed for each developing device for the second color, the third color, and the fourth color, so that four color toner images corresponding to the respective image signals are transferred to the
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によって媒体に転写される。なお、媒体は、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。
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。
The full color toner image formed on the
The full color toner image transferred to the medium is heated and pressed by the fixing
一方、感光体20は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット75に支持されたクリーニングブレード76によって、その表面に付着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、クリーニングユニット75が備える残存トナー回収部に回収される。
On the other hand, after the primary transfer position has passed, the toner adhering to the surface of the
===制御ユニットの概要===
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。
=== Overview of Control Unit ===
Next, the configuration of the
===現像装置の構成例===
次に、図3乃至図13を用いて、現像装置の構成例について説明する。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、凸部512、凹部515等の形状を示した模式図である。図8は、図7のA−A断面の断面形状を表したものである。図9は、トナー供給ローラ550の表層部550aを光学顕微鏡で撮ったものであり、当該表層部550aにおける孔552及び壁領域554が表された図である。図10は、規制ブレード560の斜視図である。図11は、ホルダー526の斜視図である。図12は、ホルダー526に、上シール520、現像ローラ510、規制ブレード560が組み付けられている様子を示した斜視図である。図13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。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、凸部512、凹部515等のスケールが実際のものと異なっている(例えば、図5及び図6においては、凸部512を実際のものよりも大きく、凹部515や非凸部を実際のものよりも小さく、表している)。
=== Configuration Example of Developing Device ===
Next, a configuration example of the developing device will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a conceptual diagram of the developing device. FIG. 4 is a cross-sectional view showing main components of the developing device. FIG. 5 is a schematic perspective view of the developing
YMCK現像ユニット50には、ブラック(K)トナーを収容したブラック現像装置51、マゼンタ(M)トナーを収容したマゼンタ現像装置52、シアン(C)トナーを収容したシアン現像装置53、及び、イエロー(Y)トナーを収容したイエロー現像装置54が設けられているが、各現像装置の構成は同様であるので、以下、イエロー現像装置54について説明する。
The YMCK developing unit 50 includes a black developing
イエロー現像装置54は、トナー担持体の一例としての現像ローラ510、上シール520、トナー収容体530、ハウジング540、トナー供給部材の一例としてのトナー供給ローラ550、規制ブレード560、ホルダー526等を有している。
The yellow developing
現像ローラ510は、トナーTを担持して感光体20と対向する現像位置に回転することにより搬送し、該トナーT(現像ローラ510に担持されたトナーT)で感光体20に担持された潜像を現像する。この現像ローラ510は、アルミ合金、鉄合金等からなる部材である。
The developing
現像ローラ510は、その中央部510aの表面に凹部515及び非凹部513を有しており、当該非凹部513は、側部514及び凸部512を備えている。そして、図5乃至図8に示すように、これらは、現像ローラ510の表面に規則的に配置されている。
The developing
なお、本実施の形態においては、凹部515と非凹部513(側部514及び凸部512)は、いずれも、トナーTを担持するためのトナー担持部としての機能を発揮する。そして、現像ローラ510は、凸部512、側部514、及び、凹部515に担持されたトナーTで感光体20に担持された潜像を現像する。また、側部514と凹部515が、非凸部を構成する。
In the present embodiment, both the
凸部512は、中央部510aの中で最も高い部分であり、前記中央部510aの表面に複数設けられている。図7に示すように、凸部512は、正方形状の平坦な頂面となっている。凸部512は、正方形の二つの対角線の各々が、それぞれ現像ローラ510の回転軸方向及び周方向に沿うように、中央部510aの表面に形成されている。
The
凸部512の最小幅L1は、正方形の一辺の長さ(図7参照)となり、約24μmであり、また、凸部512の最大幅L2は、正方形の対角線の長さ(図7参照)となり、約33.9μm(L1に2の平方根を乗じた値)である。また、複数の凸部512のうちの互いに隣り合う凸部512間の距離、の最小値L3は、約136μmであり、当該距離の最大値L4は、約192.3μm(L3に2の平方根を乗じた値)である(例えば、図7において記号M0で示された凸部512にとっては、記号M1〜M8で示された凸部512が隣り合う凸部512となり、M0とM2間、M0とM4間、M0とM6間、M0とM8間、の距離が、前記最小値L3となり、M0とM1間、M0とM3間、M0とM5間、M0とM7間、の距離が、前記最大値L4となる)。
The minimum width L1 of the
非凸部は、本実施の形態において、互いに巻き方向の異なる第一溝部516及び第二溝部518となっている。ここで、第一溝部516は、その長手方向が図6中記号Xで示された方向に沿った螺旋状の溝であり、第二溝部518は、その長手方向が図6中記号Yで示された方向に沿った螺旋状の溝である。なお、いずれの溝部についても、その長手方向と現像ローラ510の回転軸方向との成す鋭角は約45度となっている(図6参照)。
In the present embodiment, the non-convex portion is a
側部514は、凸部512と凹部515とを繋ぐ斜面であり、図7に示すように、前述した正方形状の凸部512の各辺に対応して4つ設けられている。そして、図5乃至図7に示すように、凸部512及び4つの側部514(の組)は、前記非凹部513を構成し、現像ローラ510の中央部510aの表面に、規則的、かつ、網目状に、多数配置されている。当該側部514の傾斜角は、図8に示すように、約45度である。
The
非凹部513も、図7に示すように、凸部512と同様、正方形状を有している。非凹部513の最小幅L5は、正方形の一辺の長さ(図7参照)となり、約40μmであり、また、非凹部513の最大幅L6は、正方形の対角線の長さ(図7参照)となり、約56.6μm(L5に2の平方根を乗じた値)である。また、複数の非凹部513のうちの互いに隣り合う非凹部513間の距離、の最小値L7は、約120μmであり、当該距離の最大値L8は、約169.7μm(L7に2の平方根を乗じた値)である(例えば、図7において記号M0で示された非凹部513にとっては、記号M1〜M8で示された非凹部513が隣り合う非凹部513となり、M0とM2間、M0とM4間、M0とM6間、M0とM8間、の距離が、前記最小値L7となり、M0とM1間、M0とM3間、M0とM5間、M0とM7間、の距離が、前記最大値L8となる)。さらに、前記最小幅L5と前記最小値L7の和(前記最小幅L1と前記最小値L3の和も同様)は、非凹部513や凸部512の最小ピッチP1として定義され、その値は、約160μmである。また、前記最大幅L6と前記最大値L8の和(前記最大幅L2と前記最大値L4の和も同様)は、非凹部513や凸部512の最大ピッチP2として定義され、その値は、約226.3μm(L5とL7の和に2の平方根を乗じた値)である。
As shown in FIG. 7, the
凹部515は、非凸部(すなわち、第一溝部516又は第二溝部518)の底部に相当し、中央部510aの中で最も低い部分である。この凹部515は、図5乃至図7に示すように、非凹部513の周囲を囲うように、規則的、かつ、網状に、形成されている。なお、図8に示すように、凸部512を基準とした凹部515の深さd(換言すれば、凹部515を基準とした非凹部513の最大高さ(凸部512の高さ))は、約8μmである。現像ローラ510には、当該深さdが現像ローラ510に備えられた全ての凹部515間で均一となるように、凸部512及び凹部515が形成されている。本実施の形態においては、トナーTは粒状(粒子状)をなし、トナーTの体積平均粒径は、約4.6μmであるため、トナーTの体積平均粒径の大きさは凹部515の深さdよりも小さくなっている。
さらに、上述した凸部512、側部514、及び、凹部515が備えられた中央部510a、の表面には、無電解Ni−Pメッキが施されている。
The
Furthermore, electroless Ni—P plating is applied to the surface of the
また、現像ローラ510には、軸部510bが設けられており、当該軸部510bが後述するホルダー526の現像ローラ支持部526bによって軸受け576を介して支持されることにより(図12)、現像ローラ510が回転自在に支持される。図4に示すように、現像ローラ510は、感光体20の回転方向(図4において時計方向)と逆の方向(図4において反時計方向)に回転する。
Further, the developing
また、イエロー現像装置54が感光体20と対向している状態で、現像ローラ510と感光体20との間には空隙が存在する。すなわち、イエロー現像装置54は、現像ローラ510に担持されたトナーTが感光体20に接触していない非接触状態で、感光体20上に形成された潜像を現像する。
Further, a gap exists between the developing
ハウジング540は、一体成型された複数の樹脂製のハウジング部、すなわち、上ハウジング部542と下ハウジング部544、とを溶着して製造されたものであり、その内部に、トナーTを収容するためのトナー収容体530が形成されている。トナー収容体530は、内壁から内方へ(図4の上下方向)突出させたトナーTを仕切るための仕切り壁545により、二つのトナー収容部、すなわち、第一トナー収容部530aと第二トナー収容部530bと、に分けられている。そして、第一トナー収容部530aと第二トナー収容部530bとは、上部が連通され、図4に示す状態で、仕切り壁545によりトナーTの移動が規制されている。また、図4に示すように、ハウジング540(すなわち、第一トナー収容部530a)は下部に開口572を有しており、現像ローラ510が、この開口572に臨ませて設けられている。
The
トナー供給ローラ550は、前述した第一トナー収容部530aに設けられ、前記潜像を現像した後の現像ローラ510、から該現像ローラ510に残存しているトナーTを剥ぎ取り、前記第一トナー収容部530aに収容されたトナーTを現像ローラ510に供給する。このトナー供給ローラ550の表面(後述する表層部550a)は、弾性を有する多孔性の発泡材、例えば発泡ウレタンにて形成されている。そして、トナー供給ローラ550は、弾性変形された状態で現像ローラ510の表面に表層部550a(表層部550aの接触部分)にて接触している。
The
トナー供給ローラ550は、第一トナー収容部530aに収容されたトナーTを、孔552(図9参照)に収容する。また、トナー供給ローラ550は、現像ローラ510の回転方向(図4において反時計方向)と逆の方向(図4において時計方向)に回転する。そして、トナー供給ローラ550は、回転することにより、孔552に収容したトナーを現像ローラ510に接触する接触位置へ搬送する。そして、当該接触位置において、トナーTがトナー供給ローラ550と現像ローラ510とにより摩擦帯電され、帯電されたトナーTが、現像ローラ510に付着し、該現像ローラ510に適切に担持されることとなる。このようにして、トナー供給ローラ550は、主に、孔552の作用により、トナーTを現像ローラ510へ供給する。
The
また、トナー供給ローラ550は、トナーTを現像ローラ510に供給する機能だけでなく、前記潜像を現像した後の現像ローラ510、から該現像ローラ510に残存しているトナーTを剥ぎ取る機能も有している。具体的には、表層部550aのうちの、複数の孔552に囲まれた壁領域554(図9において、孔552以外の部分)、が現像ローラ510と接触することにより、現像ローラ510に残存しているトナーTが剥ぎ取られる。すなわち、現像ローラ510に残存したトナーTは、トナー供給ローラ550の壁領域554により主に剥ぎ取られる。
The
ここで、表層部550aの孔552の開口の平均開口幅Eave、当該孔552の開口間の平均距離Dave、及び、孔552の開口の平均深さFave、の大きさについて、図9を用いて考察する。
Here, the average opening width Eave of the opening of the
孔552の開口の平均開口幅Eave、及び、孔552の開口間の平均距離Daveとは、以下の方法により求められる値である。図9に示すように、電子顕微鏡で撮られた表層部550aの写真に、トナー供給ローラ550の軸方向に沿って直線を引き、開口幅E1〜E9、及び、開口間の距離D1〜D9を計測する。そして、9つの開口幅E1〜E9の平均値Eoと、9つの開口間の距離D1〜D9の平均値Doをそれぞれ算出する。さらに、これを、表層部550a上の位置を変えて撮られた合計12枚の写真(例えば、前記表層部550aの前記軸方向における一端部、中央部、及び、他端部の各々において、トナー供給ローラ550の周方向において90度ずつ位置をずらしながら4回写真を撮る)に対して合計12回行い、12個の平均値Eoと、12個の平均値Doを取得する。そして、12個の平均値Eoの平均を平均開口幅Eaveとし、12個の平均値Doの平均を開口間の平均距離Daveとする。
The average opening width Eave of the openings of the
そして、本実施の形態に係るトナー供給ローラ550においては、前記平均開口幅Eaveが約59μmとなっている。また、前記開口間の平均距離Daveが約64μmとなっている。
In the
また、孔552の開口の平均深さFaveについては、孔552の形状が略球形であることと孔552が表層部550aにランダムに設けられていることを考慮すると、当該平均深さFaveを前記平均開口幅Eaveの1/2の値とみなすことができる。したがって、本実施の形態に係るトナー供給ローラ550においては、平均深さFaveは約29.5μmとなる。
Further, regarding the average depth Fave of the opening of the
なお、本実施の形態においては、図9に示されるように、前記直線を前記軸方向に沿って引いたが、これに限定されるものではない。例えば、前記周方向に沿って引いてもよいし、他の方向に沿って引いてもよい。孔552は表層部550aにランダムに設けられているため、前記直線をどの方向に引いても、前記平均開口幅Eave、前記開口間の平均距離Dave、及び、孔552の開口の平均深さFaveは、それぞれ、略一定の値となる。
In the present embodiment, the straight line is drawn along the axial direction as shown in FIG. 9, but the present invention is not limited to this. For example, it may be drawn along the circumferential direction or may be drawn along another direction. Since the
上シール520は、現像ローラ510にその回転軸方向に沿って当接して、現像位置を通過後に現像ローラ510上に残留しているトナーTのハウジング540内への移動を許容し、かつ、ハウジング540内のトナーTのハウジング540外への移動を規制する。この上シール520は、ポリエチレンフィルム等からなるシールである。上シール520は、後述するホルダー526の上シール支持部526aによって支持されており、また、その長手方向が現像ローラ510の回転軸方向に沿うように設けられている(図12)。
The
また、上シール520の、現像ローラ510に当接する当接面520b、とは反対側の面(当該面を、反対面520cとも呼ぶ)と、前記上シール支持部526aとの間には、モルトプレーン等の弾性体からなる上シール付勢部材524が圧縮した状態で設けられている。この上シール付勢部材524は、その付勢力で上シール520を現像ローラ510側へ付勢することにより、上シール520を現像ローラ510に押しつけている。
Further, a malt is formed between a surface of the
規制ブレード560は、現像ローラ510の軸方向一端部から他端部に亘って現像ローラ510に当接部562aにて当接して、現像ローラ510に担持されたトナーTの層厚を規制し、また、現像ローラ510に担持されたトナーTに電荷を付与する。この規制ブレード560は、図4及び図10に示すように、ゴム部562と、ゴム支持部564と、を有している。
The
ゴム部562は、シリコンゴム、ウレタンゴム等からなり、現像ローラ510に当接している。
ゴム支持部564は、薄板564aと薄板支持部564bとから構成されており、その短手方向一端部564d(すなわち、薄板564a側の端部)でゴム部562を支持する。薄板564aは、リン青銅、ステンレス等からなり、バネ性を有している。薄板564aは、ゴム部562を支持しており、その付勢力によってゴム部562を現像ローラ510に押しつけている。薄板支持部564bは、ゴム支持部564の短手方向他端部564eに配置された金属製の板金であり、当該薄板支持部564bは、前記薄板564aの、ゴム部562を支持している側とは逆側の端、を支持した状態で、当該薄板564aに取り付けられている。
The
The
そして、規制ブレード560は、薄板支持部564bの長手方向両端部564cが後述するホルダー526の規制ブレード支持部526cによって支持された状態で、当該規制ブレード支持部526cに取付けられている。
規制ブレード560の、薄板支持部564b側とは逆側の端、すなわち、先端560aは、現像ローラ510に接触しておらず、該先端560aから所定距離だけ離れた部分(すなわち、当接部562a)が、現像ローラ510に幅を持って接触している。すなわち、規制ブレード560は、現像ローラ510にエッジにて当接しておらず、腹当たりにて当接しており、規制ブレード560が有する平面が現像ローラ510に当接することにより、前記層厚を規制する。また、規制ブレード560は、その先端560aが現像ローラ510の回転方向の上流側に向くように配置されており、いわゆるカウンタ当接している。
The
The end of the
また、図12に示すように、規制ブレード560のゴム部562の長手方向外側には、端部シール574が設けられている。当該端部シール574は、不織布により形成されており、現像ローラ510の回転軸方向端部に、当該現像ローラ510の周面に沿って接触して、その周面とハウジング540との間からのトナーTの漏れを防止する機能を発揮する。
As shown in FIG. 12, an
ホルダー526は、現像ローラ510等の種々の部材を組み付けるための金属製の部材であり、図11に示すように、その長手方向(すなわち、現像ローラ510の回転軸方向)に沿った上シール支持部526aと、前記長手方向(前記回転軸方向)において上シール支持部526aの外側に設けられ、前記長手方向(前記回転軸方向)と交差する現像ローラ支持部526bと、当該現像ローラ支持部526bと交差し、前記上シール支持部526aの長手方向端部に対向する規制ブレード支持部526cと、を有している。
The
そして、図12に示すように、上シール520は、その短手方向端部520a(図4)にて、上シール支持部526aによって支持されており、また、現像ローラ510は、その端にて、現像ローラ支持部526bにより支持されている。
Then, as shown in FIG. 12, the
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。
Further, the
このように、上シール520と、現像ローラ510と、規制ブレード560と、が組付けられたホルダー526は、図13に示すように、ホルダー526とハウジング540との間からのトナーTの漏れを防止するためのハウジングシール546(図4)を介して、前述したハウジング540に取り付けられている。
Thus, the
このように構成されたイエロー現像装置54において、トナー供給ローラ550がトナー収容体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。かかる供給の際に、トナーTがトナー供給ローラ550と現像ローラ510とにより摩擦帯電され、帯電されたトナーTが、現像ローラ510に付着し、該現像ローラ510に適切に担持されることとなる。現像ローラ510に担持されたトナーTは、現像ローラ510の回転に伴って、規制ブレード560に至り、当該規制ブレード560により、トナーTの量が規制され、トナーTがさらに摩擦帯電される。現像ローラ510上のトナーTは、現像ローラ510のさらなる回転によって、感光体20に対向する現像位置に至り、該現像位置にて交番電界下で感光体20上に形成された潜像の現像に供される。現像ローラ510のさらなる回転によって現像位置を通過した現像ローラ510上のトナーTは、上シール520を通過して、上シール520によって掻き落とされることなく現像装置内に回収される。さらに、未だ現像ローラ510に残存しているトナーTは、前記トナー供給ローラ550によって剥ぎ取られうる。
In the yellow developing
===現像ローラ510の凸部512等の大きさとトナー供給ローラ550の孔552等の大きさとの関係について===
発明が解決しようとする課題の項で説明したとおり、トナー供給ローラ550は、その表層部550aが現像ローラ510の表面に接触した状態で、トナーを供給するため、現像装置の使用を続けると、現像ローラ510の表面の磨耗が顕著となるが、当該磨耗の程度は、当該表面に亘って均一となるのが望ましい。例えば、現像ローラ510の表面の前記凹部515及び前記非凹部513(例えば、凸部512)のうちの片方のみに前記表層部550aが集中的に接触して、磨耗の発生が当該片方のみに偏れば、前記表層部550aが前記凹部515及び前記非凹部513の双方に分散して接触して、磨耗が均一となる場合と比べて、現像ローラ510の寿命が早まってしまう。また、磨耗の発生が前記片方のみに偏れば、現像装置の使用が継続されるにつれ、凹部515の深さが徐々に変化してしまう(このことは、トナー搬送量へ影響を与える)。したがって、現像ローラ510の表面に偏磨耗が生ずる問題を解消するための適切な方策が要請されていた。
=== Relationship between the size of the
As described in the section of the problem to be solved by the invention, the
かかる事項に鑑み、本実施の形態においては、前記偏磨耗の発生を抑止させるために、現像ローラ510の凸部512等の大きさとトナー供給ローラ550の孔552等の大きさとが一定の関係になるように、現像装置の設計及び製造を行っている。
In view of such matters, in this embodiment, in order to suppress the occurrence of uneven wear, the size of the
以下では、本実施の形態に係る現像装置が満たす当該関係と、当該関係が満たされていることにより生ずる偏磨耗に係るメリット、について説明する。
先ず、本実施の形態に係る現像装置においては、非凹部513の最大幅L6が約56.6μm、表層部550aの孔552の開口の平均開口幅Eaveが約59μmとなっており、前者が後者よりも小さくなっている。さらに、凹部515を基準とした非凹部513の最大高さHが約8μm、孔552の開口の平均深さ平均深さFaveが約29.5μmとなっており、前者が後者よりも小さくなっている。すなわち、L6<Eave、H<Fave、という関係式(以下、第一関係式とも呼ぶ)が満たされている。
Hereinafter, the relationship satisfied by the developing device according to the present embodiment and the merit related to the uneven wear caused by the relationship being satisfied will be described.
First, in the developing device according to the present embodiment, the maximum width L6 of the
当該第一関係式が満たされていることにより、以下に説明する偏磨耗に係るメリットが生ずる。図14A及び図14Bは、第一関係式が満たされていることにより生ずる偏磨耗に係るメリットについて説明するための説明図である。図14Bには、第一関係式が満たされているケース(すなわち、前記メリットが生ずるケース)が表されており、一方、図14Aには、第一関係式が満たされていないケース(すなわち、前記メリットが生じないケース)を、比較のために表している。また、図14A及び図14Bにおいては、上側に位置するトナー供給ローラ550が下側に位置する現像ローラ510に接触する様子が示されており、図14A及び図14Bの左右方向が、現像ローラ510及びトナー供給ローラ550の(回転)軸方向である。図14A及び図14Bの左図には、孔552が非凹部513に対向するときの様子が示されており、図14A及び図14Bの右図には、双方の相対位置が左図の状態から少しずれたときの様子が示されている。
By satisfying the first relational expression, a merit related to uneven wear described below occurs. FIG. 14A and FIG. 14B are explanatory diagrams for explaining the merit related to uneven wear caused by satisfying the first relational expression. FIG. 14B shows a case where the first relational expression is satisfied (that is, the case where the merit is generated), while FIG. 14A shows a case where the first relational expression is not satisfied (ie, the case where the first relational expression is satisfied). The case where the merit does not occur is shown for comparison. 14A and 14B show a state in which the
図14Aから明らかなように、第一関係式が満たされていない場合には、現像ローラ510の表面の凹部515及び非凹部513(例えば、凸部512)のうちの非凹部513のみに表層部550aが集中的に接触する(図14Aの左図及び右図に示されるように、双方の図のいずれにおいても、表層部550aが非凹部513のみに接触している)。したがって、磨耗の発生が当該非凹部513のみに偏り(偏磨耗の発生)、現像ローラ510の寿命が早まってしまう。また、磨耗の発生が非凹部513のみに偏るため、現像装置の使用が継続されるにつれ、凹部515の深さが徐々に小さくなってしまう(このことは、トナー搬送量へ影響を与える)。
As apparent from FIG. 14A, when the first relational expression is not satisfied, only the
これに対し、図14Bに示すように、第一関係式が満たされる場合には、表層部550aが凹部515及び非凹部513の双方に分散して接触する(図14Bの左図及び右図に示されるように、左図においては、非凹部513が、平均開口幅Eaveと等しい開口幅、及び、平均深さFaveと等しい深さ、を有する孔552、の開口に収まる大きさを有しており、表層部550aが凹部515に接触する。一方で、右図においては表層部550aが非凹部513に接触する。)。したがって、磨耗の発生が凹部515及び非凹部513のうちの片方のみに偏ることが抑止され(偏磨耗の発生の抑止)、現像ローラ510の寿命が早まってしまうことが適切に防止される。また、磨耗の発生が前記片方のみに偏らないため、現像装置の使用が継続されるにつれ、凹部515の深さが徐々に変化してしまうことが、適切に防止される。
On the other hand, as shown in FIG. 14B, when the first relational expression is satisfied, the
そして、本実施の形態に係る現像装置においては、第一関係式が満たされているから、偏磨耗の発生が適切に抑止されることとなる。 In the developing device according to this embodiment, since the first relational expression is satisfied, the occurrence of uneven wear is appropriately suppressed.
また、本実施の形態に係る現像装置においては、非凹部513の最大ピッチP2が約226.3μm、表層部550aの孔552の開口の平均開口幅Eaveが約59μmとなっており、前者が後者よりも大きくなっている。すなわち、第一関係式に加えて、P2>Eaveという関係式(以下、第二関係式とも呼ぶ)も満たされている(すなわち、L6<Eave<P2)。
In the developing device according to the present embodiment, the maximum pitch P2 of the
第一関係式に加えて第二関係式が満たされていることにより、以下に説明する偏磨耗に係るメリットが生ずる。図15は、第一関係式に加えて第二関係式が満たされていることにより生ずる偏磨耗に係るメリットについて説明するための説明図である。図15においては、図14と同様、上側に位置するトナー供給ローラ550が下側に位置する現像ローラ510に接触する様子が示されている。また、図15の右図には、第二関係式が満たされているケース(すなわち、前記メリットが生ずるケース)が表されており、一方、図15の左図には、第二関係式が満たされていないケース(すなわち、前記メリットが生じないケース)を、比較のために表している。
When the second relational expression is satisfied in addition to the first relational expression, a merit relating to uneven wear described below occurs. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the merit associated with uneven wear caused by the second relational expression being satisfied in addition to the first relational expression. FIG. 15 shows a state in which the
図15の左図から明らかなように、第一関係式が満たされているが第二関係式が満たされていない場合には、第一関係式が満たされているため偏磨耗の発生が抑止されるものの、第二関係式が満たされておらず、平均開口幅Eaveが大きすぎるため、表層部550aが凹部515に接触する状況において、非凹部513の左側に位置する凹部515と当該非凹部513の右側に位置する凹部515のうちの一方が、表層部550aが接触しない凹部515(図15中、記号B1で示す)となってしまう。したがって、かかる際には、表層部550aの凹部515への接触頻度が少なくなり、偏磨耗の発生の抑止が不十分となる可能性が生ずる。これに対し、第一関係式に加えて第二関係式が満たされる場合には、図15の右図から明らかなように、非凹部513の左側に位置する凹部515と当該非凹部513の右側に位置する凹部515の双方が、表層部550aが接触する凹部515(図15中、記号B2で示す)となるため、偏磨耗の発生がより適切に抑止されることとなる。したがって、第二関係式が満たされている方がより望ましい。
As is clear from the left diagram of FIG. 15, when the first relational expression is satisfied but the second relational expression is not satisfied, the occurrence of uneven wear is suppressed because the first relational expression is satisfied. Although the second relational expression is not satisfied and the average opening width Eave is too large, the
そして、本実施の形態に係る現像装置においては、第二関係式が満たされているから、当該現像装置は、このような第二関係式が満たされていることによる生ずるメリット、を享受することとなる。 In the developing device according to the present embodiment, since the second relational expression is satisfied, the developing apparatus enjoys the merit produced by satisfying the second relational expression. It becomes.
また、本実施の形態に係る現像装置においては、非凹部513の最大ピッチP2が約226.3μm、表層部550aの孔552の開口間の平均距離Daveが約64μmとなっており、前者が後者よりも大きくなっている。すなわち、第一関係式に加えて、P2>Daveという関係式(以下、第三関係式とも呼ぶ)も満たされている。さらに、複数の非凹部513のうちの互いに隣り合う非凹部513間の距離、の最大値L8が約169.7μmとなっており、当該最大値L8も開口間の平均距離Daveよりも大きくなっている。すなわち、第一関係式に加えて、L8>Daveという関係式(以下、第四関係式とも呼ぶ)も満たされている(すなわち、P2>L8>Dave)。
In the developing device according to the present embodiment, the maximum pitch P2 of the
第一関係式に加えて第三関係式や第四関係式が満たされていることにより、以下に説明する偏磨耗に係るメリットが生ずる。図16は、第一関係式に加えて第三関係式や第四関係式が満たされていることにより生ずる偏磨耗に係るメリットについて説明するための説明図である。図16においては、図14、図15と同様、上側に位置するトナー供給ローラ550が下側に位置する現像ローラ510に接触する様子が示されている。また、図16の右図には、第一関係式に加えて第三関係式及び第四関係式が満たされているケース(前記メリットが顕著に生ずるケース)が、図16の中央図には、第一関係式に加えて第三関係式が満たされているものの、第四関係式が満たされていないケース(前記メリットが生ずるケース)が、図16の左図には、第一関係式が満たされているが、第三関係式と第四関係式のいずれも満たされていないケース(前記メリットが生じないケース)が、それぞれ表されている。
By satisfying the third relational expression and the fourth relational expression in addition to the first relational expression, a merit related to uneven wear described below occurs. FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the merit related to uneven wear caused by the third relational expression and the fourth relational expression being satisfied in addition to the first relational expression. In FIG. 16, as in FIGS. 14 and 15, the
第一関係式が満たされている場合には、前述したとおり表層部550aが非凹部513だけでなく凹部515にも接触する(非凹部513と凹部515に分散して接触する)ため、偏磨耗の発生が抑止される。しかしながら、第三関係式(第四関係式)が満たされていない場合には、図16の左図に示されるように、前記壁領域554の一端E1が、非凹部513の左側に位置する凹部515(以下、左凹部515aとする)及び当該非凹部513の右側に位置する凹部515(以下、右凹部515bとする)のうちの前者のどの位置に対応する位置に位置していても(図16の左図に示されるように、前記一端E1が左凹部515aの左端LE1に対応する位置に位置する場合であっても)、壁領域554の他端E2が右凹部515bの左端LE2を越える位置(図16の左図において、左端LE2よりも右側)に位置することとなる。すなわち、一端E1が左凹部515aのどの位置に対応する位置に位置していても、非凹部513全体に対応する位置に壁領域554が存在することとなる。そして、かかる状況においては、非凹部513の、表層部550aの壁領域554への接触、が当該表層部550aの壁領域554が凹部515に接触することを阻害し、弾性変形することにより表層部550aが凹部515に接触するものの、その接触範囲は狭くなってしまう(図16の左図の下図参照)。これに対し、第一関係式に加えて第三関係式が満たされる場合には、図16の中央図に示されるように、非凹部513全体に対応する位置に壁領域554が存在してしまう状況が回避され得るため、前記阻害が緩和され、前記接触範囲がより広くなる。したがって、表層部550aの凹部515への接触がより適切なものとなり、偏磨耗の発生がより適切に抑止されることとなる。したがって、第三関係式が満たされている方がより望ましい。
When the first relational expression is satisfied, as described above, the
また、第三関係式に加えて第四関係式が満たされている場合には、偏磨耗の発生がより一層適切に抑止され、さらに望ましいものとなる。図16の中央図(第一関係式に加えて第三関係式が満たされているものの、第四関係式が満たされていないケース)に示すように、第三関係式が満たされている場合には、前述したとおり、非凹部513全体に対応する位置に壁領域554が存在してしまう状況が回避され得るため、前記阻害が緩和され、前記接触範囲がより広くなる。しかしながら、第四関係式が満たされていないため、当該阻害が解消されているわけではない。これに対し、第四関係式が満たされている場合には、図16の右図から明らかなように、当該阻害が解消され得るため、壁領域554全体が凹部515に接触し得る。したがって、表層部550aの凹部515への接触がより一層適切なものとなり、偏磨耗の発生がより一層適切に抑止されることとなる。したがって、第三関係式に加えて第四関係式が満たされている方がより望ましい。
Further, when the fourth relational expression is satisfied in addition to the third relational expression, the occurrence of uneven wear is further appropriately suppressed, which is further desirable. When the third relational expression is satisfied as shown in the center diagram of FIG. 16 (the case where the third relational expression is satisfied in addition to the first relational expression but the fourth relational expression is not satisfied) As described above, a situation in which the
そして、本実施の形態に係る現像装置においては、第三関係式及び第四関係式が満たされているから、当該現像装置は、このような第三関係式及び第四関係式が満たされていることによる生ずるメリット、を享受することとなる。 In the developing device according to the present embodiment, since the third relational expression and the fourth relational expression are satisfied, the developing apparatus satisfies the third relational expression and the fourth relational expression. You will enjoy the benefits that come from being.
===現像装置の製造方法===
次に、現像装置の製造方法について、図17A乃至図19を用いて説明する。図17A乃至図17E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18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19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。
=== Method for Manufacturing Developing Device ===
Next, a method for manufacturing the developing device will be described with reference to FIGS. 17A to 19. FIGS. 17A to 17E are schematic diagrams showing the transition of the developing
<<<現像ローラ510の製造方法について>>>
ここでは、現像ローラ510の製造方法について、図17A乃至図18を用いて説明する。
先ず、図17A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。
<<< About Manufacturing Method of
Here, a method for manufacturing the developing
First, as shown in FIG. 17A, a
次に、図17B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17C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。
Next, as shown in FIG. 17B, flange press-
Next, as shown in FIG. 17C, the
次に、図17D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17E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。
Next, as shown in FIG. 17D, centerless polishing is performed on the surface of the
Next, as shown in FIG. 17E, the
すなわち、図18に示すように、ワークとしての前記パイプ材600を挟むように配置された二つの丸ダイス650、652、を当該パイプ材600に所定の圧力(当該圧力の方向を、図18中記号Pで示す)で押し付けた状態で、当該二つの丸ダイス650、652を同方向(図18参照)に回転させる。スルーフィード転造においては、丸ダイス650、652が回転することにより、パイプ材600が丸ダイス650、652の回転方向とは逆方向(図18参照)に回転しながら、図18中記号Hで示した方向に移動する。丸ダイス650、652の表面には、溝680を形成するための凸部650a、652aが備えられており、当該凸部650a、652aがパイプ材600を変形させることにより、パイプ材600に溝680が形成される。
That is, as shown in FIG. 18, two round dies 650 and 652 arranged so as to sandwich the
そして、転造加工の終了後に、前記中央部510aの表面にメッキを施す。本実施の形態においては、当該メッキとして無電解Ni−Pメッキを用いるが、これに限定されるものではなく、例えば、硬質クロームメッキや電気メッキを用いてもよい。
Then, after the rolling process is finished, the surface of the
<<<イエロー現像装置54の組み立て方法について>>>
次に、イエロー現像装置54の組み立て方法について、図19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)。
<<< Assembly Method of
Next, a method for assembling the yellow developing
First, the
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。
Next, the
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の回転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。
Next, the developing
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。
Then, the assembly of the yellow developing
===その他の実施の形態===
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。
=== Other Embodiments ===
The developing device and the like according to the present invention have been described above based on the above embodiment. However, the above-described embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention. Absent. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof.
上記実施の形態においては、画像形成装置として中間転写型のフルカラーレーザビームプリンタを例にとって説明したが、本発明は、中間転写型以外のフルカラーレーザビームプリンタ、モノクロレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリなど、各種の画像形成装置に適用可能である。 In the above embodiment, an intermediate transfer type full color laser beam printer has been described as an example of the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to the intermediate transfer type, such as a full color laser beam printer, a monochrome laser beam printer, a copying machine, and a facsimile. The present invention can be applied to various image forming apparatuses.
また、感光体についても、円筒状の導電性基材の外周面に感光層を設けて構成した、所謂感光ローラに限られず、ベルト状の導電性基材の表面に感光層を設けて構成した、所謂感光ベルトであってもよい。 Further, the photosensitive member is not limited to a so-called photosensitive roller formed by providing a photosensitive layer on the outer peripheral surface of a cylindrical conductive substrate, and is configured by providing a photosensitive layer on the surface of a belt-shaped conductive substrate. A so-called photosensitive belt may be used.
===画像形成システム等の構成===
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。
=== Configuration of Image Forming System etc. ===
Next, an image forming system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図20は、画像形成システムの外観構成を示した説明図である。画像形成システム700は、コンピュータ702と、表示装置704と、プリンタ706と、入力装置708と、読取装置710とを備えている。コンピュータ702は、本実施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706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。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing an external configuration of the image forming system. The
図21は、図20に示した画像形成システムの構成を示すブロック図である。コンピュータ702が収納された筐体内にRAM等の内部メモリ802と、ハードディスクドライブユニット804等の外部メモリがさらに設けられている。
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of the image forming system shown in FIG. An
なお、以上の説明においては、プリンタ706が、コンピュータ702、表示装置704、入力装置708、及び、読取装置710と接続されて画像形成システムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、画像形成システムが、コンピュータ702とプリンタ706から構成されても良く、画像形成システムが表示装置704、入力装置708及び読取装置710のいずれかを備えていなくても良い。
In the above description, the example in which the
また、例えば、プリンタ706が、コンピュータ702、表示装置704、入力装置708、及び、読取装置710のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ706が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。
For example, the
このようにして実現された画像形成システムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。 The image forming system realized in this way is a system superior to the conventional system as a whole system.
10 レーザビームプリンタ、20 感光体、30 帯電ユニット、
40 露光ユニット、50 YMCK現像ユニット、50a 中心軸、
51 ブラック現像装置、52 マゼンタ現像装置、53 シアン現像装置、
54 イエロー現像装置、55a 保持部、55b 保持部、55c 保持部、
55d 保持部、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、112 インターフェイス、113 画像メモリ、
510 現像ローラ、510a 中央部、510b 軸部、512 凸部、
513 非凹部、514 側部、515 凹部、515a 左凹部、
515b 右凹部、516 第一溝部、518 第二溝部、520 上シール、
520a 短手方向端部、520b 当接面、520c 反対面、
524 上シール付勢部材、526 ホルダー、526a 上シール支持部、
526b 現像ローラ支持部、526c 規制ブレード支持部、530 トナー収容体、
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、
546 ハウジングシール、550 トナー供給ローラ、550a 表層部、
552 孔、554 壁領域、560 規制ブレード、560a 先端、
562 ゴム部、562a 当接部、564 ゴム支持部、564a 薄板、
564b 薄板支持部、564c 長手方向両端部、564d 短手方向一端部、
564e 短手方向他端部、572 開口、574 端部シール、576 軸受け、
600 パイプ材、602 フランジ圧入部、604 フランジ、650 丸ダイス、
650a 凸部、652 丸ダイス、652a 凸部、680 溝、
700 画像形成システム、702 コンピュータ、704 表示装置、
706 プリンタ、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、T トナー
10 laser beam printer, 20 photoconductor, 30 charging unit,
40 exposure unit, 50 YMCK development unit, 50a central axis,
51 black developing device, 52 magenta developing device, 53 cyan developing device,
54 yellow developing device, 55a holding unit, 55b holding unit, 55c holding unit,
55d holder, 60 primary transfer unit, 70 intermediate transfer member,
75 Cleaning unit, 76 Cleaning blade, 80 Secondary transfer unit,
90 fixing unit, 92 paper feed tray, 94 paper feed roller, 95 display unit,
96 registration roller, 100 control unit, 101 main controller,
102 unit controller, 112 interface, 113 image memory,
510 developing roller, 510a central portion, 510b shaft portion, 512 convex portion,
513 Non-recessed portion, 514 side portion, 515 recessed portion, 515a left recessed portion,
515b right recess, 516 first groove, 518 second groove, 520 upper seal,
520a short side end, 520b contact surface, 520c opposite surface,
524 upper seal biasing member, 526 holder, 526a upper seal support,
526b developing roller support, 526c regulating blade support, 530 toner container,
530a first toner container, 530b second toner container, 540 housing,
542 Upper housing part, 544 Lower housing part, 545 Partition wall,
546 Housing seal, 550 Toner supply roller, 550a Surface layer part,
552 hole, 554 wall region, 560 regulating blade, 560a tip,
562 rubber part, 562a contact part, 564 rubber support part, 564a thin plate,
564b Thin plate support part, 564c Longitudinal direction both ends, 564d Short direction one end part,
564e Short side direction other end, 572 opening, 574 end seal, 576 bearing,
600 pipe material, 602 flange press-fit part, 604 flange, 650 round die,
650a convex part, 652 round die, 652a convex part, 680 groove,
700 image forming system, 702 computer, 704 display device,
706 printer, 708 input device, 708A keyboard, 708B mouse,
710 reading device, 710A flexible disk drive device,
710B CD-ROM drive, 802 internal memory,
804 Hard disk drive unit, T toner
Claims (7)
多孔性の発泡材からなる表層部にて該トナー担持体の前記表面に接触して、前記トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、
を有する現像装置であって、
前記非凹部の最大幅が、前記表層部の孔の開口の平均開口幅よりも小さく、かつ、前記凹部を基準とした前記非凹部の最大高さが、前記孔の開口の平均深さよりも小さいことを特徴とする現像装置。 A toner having a concave portion arranged regularly and a plurality of non-recess portions arranged regularly, each having a plurality of non-recess portions surrounded by the concave portion on the surface. A toner carrier for developing a latent image carried on the image carrier with the toner,
A toner supply member that contacts the surface of the toner carrier at a surface layer portion made of a porous foam material and supplies the toner to the toner carrier;
A developing device comprising:
The maximum width of the non-recessed portion is smaller than the average opening width of the opening of the hole in the surface layer portion, and the maximum height of the non-recessed portion based on the recessed portion is smaller than the average depth of the opening of the hole. A developing device.
前記非凹部の最大ピッチが、前記孔の開口の平均開口幅よりも大きいことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device, wherein a maximum pitch of the non-recesses is larger than an average opening width of the openings of the holes.
前記非凹部の最大ピッチが、前記孔の開口間の平均距離よりも大きいことを特徴とする現像装置。 In the developing device according to claim 1 or 2,
The developing device, wherein a maximum pitch of the non-recesses is larger than an average distance between the openings of the holes.
前記複数の非凹部のうちの互いに隣り合う非凹部間の距離、の最大値が、
前記孔の開口間の平均距離よりも大きいことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3,
The maximum value of the distance between adjacent non-recesses among the plurality of non-recesses,
A developing device characterized in that it is larger than the average distance between the openings of the holes.
前記非凹部は、
前記平均開口幅と等しい開口幅、及び、前記平均深さと等しい深さ、を有する孔の開口に収まる大きさを有することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The non-recessed portion is
A developing device having a size that can be accommodated in an opening of a hole having an opening width equal to the average opening width and a depth equal to the average depth.
規則的に配置された凹部と、規則的に配置された複数の非凹部であって、各々の該非凹部の周囲が前記凹部に囲まれている複数の非凹部と、を表面に有し、トナーを担持して該トナーで前記像担持体に担持された潜像を現像するトナー担持体と、多孔性の発泡材からなる表層部にて該トナー担持体の前記表面に接触して、前記トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、を有する現像装置と、
を備える画像形成装置であって、
前記非凹部の最大幅が、前記表層部の孔の開口の平均開口幅よりも小さく、かつ、前記凹部を基準とした前記非凹部の最大高さが、前記孔の開口の平均深さよりも小さいことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a latent image;
A toner having a concave portion arranged regularly and a plurality of non-recess portions arranged regularly, each having a plurality of non-recess portions surrounded by the concave portion on the surface. A toner carrying member that develops a latent image carried on the image carrier with the toner, and a surface layer portion made of a porous foam material in contact with the surface of the toner carrier. A toner supply member for supplying the toner carrier to the toner carrier;
An image forming apparatus comprising:
The maximum width of the non-recessed portion is smaller than the average opening width of the opening of the hole in the surface layer portion, and the maximum height of the non-recessed portion based on the recessed portion is smaller than the average depth of the opening of the hole. An image forming apparatus.
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と、規則的に配置された複数の非凹部であって、各々の該非凹部の周囲が前記凹部に囲まれている複数の非凹部と、を表面に有し、トナーを担持して該トナーで前記像担持体に担持された潜像を現像するトナー担持体と、多孔性の発泡材からなる表層部にて該トナー担持体の前記表面に接触して、前記トナーを前記トナー担持体に供給するトナー供給部材と、を有する現像装置と、を備える画像形成装置であって、前記非凹部の最大幅が、前記表層部の孔の開口の平均開口幅よりも小さく、かつ、前記凹部を基準とした前記非凹部の最大高さが、前記孔の開口の平均深さよりも小さい画像形成装置、
を具備することを特徴とする画像形成システム。 Computer and
An image forming apparatus connectable to the computer, comprising an image carrier for carrying a latent image, regularly arranged concave portions, and a plurality of regularly arranged non-concave portions, A toner carrier having a plurality of non-recesses surrounded by the recesses on the surface, and carrying a toner to develop a latent image carried on the image carrier with the toner; A developing device having a toner supply member that contacts the surface of the toner carrier at a surface layer portion made of a porous foam material and supplies the toner to the toner carrier. The maximum width of the non-recessed portion is smaller than the average opening width of the opening of the surface layer portion, and the maximum height of the non-recessed portion with respect to the recessed portion is the average depth of the opening of the hole. Image forming apparatus smaller than
An image forming system comprising:
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