JP2010078629A - 画像形成装置及びトナー供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 進行波電界によるトナー搬送をより良好に行うことで、良好な画像形成動作を行い得る、画像形成装置及びトナー供給装置を提供する。
【解決手段】 トナー供給装置(6)は、トナー搬送部材(62)、トナー供給源(61b、65)、除電剤供給源(61c、66)、及び搬送状態検出部(69)を備えている。トナー搬送部材は、トナー搬送経路(TTP)に沿って配列された複数の搬送電極と、これらを覆う絶縁性の被覆層と、を備えている。トナー供給源は、トナー搬送経路にトナーを供給する。除電剤供給源は、トナー供給源とは独立に設けられ、被覆層の表面を除電するための除電剤(N)をトナー搬送経路に供給する。搬送状態検出部は、トナー搬送経路にて搬送されているトナーと除電剤との存在比率に応じた出力を生じる。トナー供給源及び除電剤供給源は搬送状態検出部の出力に応じて駆動される。
【選択図】 図2
【解決手段】 トナー供給装置(6)は、トナー搬送部材(62)、トナー供給源(61b、65)、除電剤供給源(61c、66)、及び搬送状態検出部(69)を備えている。トナー搬送部材は、トナー搬送経路(TTP)に沿って配列された複数の搬送電極と、これらを覆う絶縁性の被覆層と、を備えている。トナー供給源は、トナー搬送経路にトナーを供給する。除電剤供給源は、トナー供給源とは独立に設けられ、被覆層の表面を除電するための除電剤(N)をトナー搬送経路に供給する。搬送状態検出部は、トナー搬送経路にて搬送されているトナーと除電剤との存在比率に応じた出力を生じる。トナー供給源及び除電剤供給源は搬送状態検出部の出力に応じて駆動される。
【選択図】 図2
Description
本発明は、トナー供給装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
画像形成装置において、帯電した粉末状の現像剤(いわゆる乾式トナー:以下単に「トナー」と称する。)を、進行波電界を用いて搬送する機構が、従来多数知られている(例えば、特開平5−19616号公報、特開2008−26759号公報、等)。
特開2008−26759号公報に記載の装置は、多数本の線状の搬送電極が設けられたトナー搬送体を備えている。かかる装置構成においては、多数本の前記搬送電極に対して多相の交流電圧が順次印加されることで、進行波電界が形成される。帯電した前記トナーは、この進行波電界の作用により、所定方向に搬送される。
特開平5−19616号公報
特開2008−26759号公報
上述したような機構において、トナー搬送状態が良好ではなくなることがある。例えば、特開2008−26759号公報に記載の装置において、前記トナー搬送体の表面のチャージアップ等により、前記トナーがスムーズに搬送されない領域が生じることがある。このような状態が生じると、形成画像に悪影響が生じる。
本発明は、かかる課題に対処するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、進行波電界によるトナー搬送をより良好に行うことができるトナー供給装置、及びこれを備えることで良好な画像形成動作を行い得る画像形成装置を提供することにある。
本発明に係るトナー供給装置は、所定極性に帯電した粉末状のトナーを、進行波電界によって搬送しつつ、供給対象に対して供給するように構成されている。
本発明に係る画像形成装置は、前記供給対象としての静電潜像担持体と、前記トナー供給装置と、を備えている。ここで、前記静電潜像担持体は、静電潜像担持面を有している。この静電潜像担持面は、前記静電潜像担持体の表面である。この静電潜像担持面は、静電潜像が形成されるとともに、上述の所定極性に帯電した粉末状のトナーが前記静電潜像に対応して担持されるようになっている。この場合、前記トナー供給装置は、前記静電潜像担持体と対向するように配置されていて、前記トナーを前記進行波電界によって搬送しつつ前記静電潜像担持面に対して供給するように構成されている。
本発明の特徴は、前記トナー供給装置が、以下の構成を備えたことにある。
前記トナー供給装置は、トナー搬送部材と、トナー供給源と、除電剤供給源と、除電剤回収部と、搬送状態検出部と、を備えている。
前記トナー搬送部材は、複数の搬送電極を備えている。複数の前記搬送電極は、前記供給対象(前記静電潜像担持面)に対して前記トナーを供給する供給位置(現像位置)を含むトナー搬送経路に沿って配列されている。また、複数の前記搬送電極は、搬送電圧の印加により前記進行波電界を生成するように設けられている。また、前記トナー搬送部材は、絶縁性の被覆層を備えている。この被覆層は、複数の前記搬送電極を覆うように設けられている。
前記トナー供給源は、前記トナー搬送経路に前記トナーを供給するように構成されている。
前記除電剤供給源は、除電剤を前記トナー搬送経路に供給するように構成されていて、前記トナー供給源とは独立に設けられている。この除電剤は、前記トナー搬送経路における前記トナーの搬送に伴って当該トナー搬送経路に面した前記被覆層の表面がチャージアップするのを抑制するための、前記所定極性とは逆極性に帯電した粉末状の物質である。
前記除電剤回収部は、前記トナー搬送部材から前記供給対象側(前記静電潜像担持体側)に移行することで当該供給対象(前記静電潜像担持面上)に付着した前記除電剤を、前記除電剤供給源に回収するようになっている。
前記搬送状態検出部は、前記トナー搬送経路に対向するように配置されている。この搬送状態検出部は、前記トナー搬送経路にて搬送されている前記トナーと前記除電剤との存在比率に応じた出力を生じるように構成されている。
そして、前記トナー供給装置は、前記搬送状態検出部の出力に応じて前記トナー供給源及び前記除電剤供給源を駆動するように構成されている。
なお、前記トナー供給装置は、前記トナー搬送経路にて、前記トナーと前記除電剤とを同時に搬送するように構成され得る。
上述の如き本発明の構成においては、前記トナー供給源から、前記トナー搬送経路に、前記トナーが供給される。このトナーは、前記進行波電界により、前記トナー搬送経路にて、すなわち、前記トナー搬送部材の前記表面(前記被覆層の前記表面)上にて、所定方向に搬送される。
かかるトナー搬送が、或る程度の時間継続すると、絶縁性の前記被覆層の前記表面がチャージアップすることがあり得る。このようなチャージアップが生じると、前記トナーが当該チャージアップ部分に固着することでトナー搬送状態が不良になることがある。
そこで、本発明の構成においては、前記トナー供給源とは独立に設けられた前記除電剤供給源から、前記トナー搬送経路に、前記除電剤が供給される。そして、この除電剤が前記進行波電界により前記トナー搬送部材の前記表面上にて搬送されることで、上述のようなチャージアップが抑制される。
ところで、前記トナーや前記除電剤は、画像形成動作中に、前記トナー搬送経路から少量ずつ排出される。すなわち、画像形成動作の進行に伴って、前記トナーが消費されたり、前記除電剤が前記供給対象側(前記静電潜像担持体側)に移行したりする(なお、前記供給対象側に移行した前記除電剤は、前記除電剤回収部によって、前記除電剤供給源に回収される。)。
上述のように、画像形成動作中に前記トナーや前記除電剤が前記トナー搬送経路から排出されると、前記トナー搬送経路にて搬送されている前記トナーと前記除電剤との存在比率が変動する。この存在比率が所定比率(前記トナー搬送部材の前記表面の除電が安定的且つ良好に行われるような範囲であって、前記被覆層、前記トナー、及び前記除電剤の、材料や組成等の特性に応じて異なり得る。)から大きくずれると、前記トナー搬送部材の前記表面にチャージアップが発生したり、前記トナーの供給量の不足により画像形成不良が発生したりする。
そこで、本発明の構成においては、前記トナー搬送経路にて搬送されている前記トナーと前記除電剤との存在比率に応じた出力を生じる前記搬送状態検出部によって、前記トナー搬送経路における前記トナー及び前記除電剤の搬送状態が検出(取得)される。そして、この検出結果(前記搬送状態検出部の出力)に応じて、前記トナー供給源及び前記除電剤供給源が駆動される。
本発明によれば、前記供給対象側に移行した前記除電剤を前記除電剤供給源に良好に回収しつつ、前記トナー搬送経路における前記トナー及び前記除電剤の搬送状態を良好に制御することができる。これにより、進行波電界によるトナー搬送が、より良好に行われる。したがって、本発明によれば、良好な画像形成動作が安定的に行われ得る。
以下、本発明の実施形態(本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態)について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件(記述要件・実施可能要件)を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。
よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更(modification)は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。
<レーザープリンタの概略構成>
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるレーザープリンタ1の概略構成を示す側面図(主走査方向に沿って見た場合の概観図)である。
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるレーザープリンタ1の概略構成を示す側面図(主走査方向に沿って見た場合の概観図)である。
まず、レーザープリンタ1の全体構成について、図1を参照しつつ説明する。このレーザープリンタ1は、用紙搬送機構2と、感光体ドラム3と、帯電器4と、スキャナーユニット5と、トナー供給装置6と、制御装置7と、を備えている。
レーザープリンタ1内に備えられた、図示しない給紙トレイには、シート状の用紙Pが、積み重ねられた状態で収容されている。用紙搬送機構2は、用紙Pを、上述の給紙トレイから排出させるとともに所定の用紙搬送経路PPに沿って搬送し得るように構成されている。
本発明の供給対象及び静電潜像担持体としての感光体ドラム3の外周面には、静電潜像担持面LSが設けられている。静電潜像担持面LSは、前記主走査方向(図中z軸方向)と平行な円筒面状に形成されている。
感光体ドラム3は、正電荷分布による静電潜像が静電潜像担持面LS上に形成されるとともに、正極性に帯電した粉末状のトナーが静電潜像に対応した位置に担持されるように構成されている。
また、感光体ドラム3は、前記主走査方向と平行な中心軸Cを中心として、図中矢印で示されている方向(図1における時計回り)に回転駆動され得るようになっている。すなわち、前記主走査方向と直交する副走査方向(典型的には図中x軸方向)に沿って静電潜像担持面LSが移動し得るように、感光体ドラム3が構成されている。
帯電器4は、静電潜像担持面LSと対向するように配置されている。この帯電器4は、コロトロン型あるいはスコロトロン型の帯電器であって、静電潜像形成前の静電潜像担持面LSを一様に正帯電させ得るように構成されている。
スキャナーユニット5は、画像データに基づいて変調された(画素の有無に対応して発光のON/OFFが制御された)所定の波長帯域のレーザービームLBを生成するとともに、このレーザービームLBを静電潜像担持面LSにおけるスキャン位置SPにて結像させる(露光する)ように構成されている。ここで、スキャン位置SPは、帯電器4よりも、感光体ドラム3の回転方向(図1における矢印で示されている方向:図中時計回り)における下流側の位置に設定されている。
また、スキャナーユニット5は、帯電器4によって一様に帯電された静電潜像担持面LS上にて、レーザービームLBが結像される位置を前記主走査方向に沿って等速度にて移動させる(走査する)ことで、静電潜像担持面LS上に静電潜像を形成し得るように構成されている。
トナー供給装置6は、感光体ドラム3と対向するように配置されている。トナー供給装置6は、現像位置DPにて、トナーを帯電した状態で静電潜像担持面LSに供給し得るように構成されている。このトナー供給装置6の詳細な構成については後述する。
制御装置7は、ユーザーインタフェースや各種センサからの入力情報に基づいて、レーザープリンタ1に備えられている各部(駆動部や電圧印加部等)の動作を制御するように構成されている。
<レーザープリンタの各部の構成>
次に、レーザープリンタ1の各部の、より詳細な構成について説明する。
次に、レーザープリンタ1の各部の、より詳細な構成について説明する。
用紙搬送機構2は、一対のレジストローラ21と、転写ローラ22と、を備えている。
レジストローラ21は、用紙Pを所定のタイミングにて感光体ドラム3と転写ローラ22との間に向けて送り出し得るように構成されている。
転写ローラ22は、感光体ドラム3の外周面である静電潜像担持面LSと、転写位置TPにて、用紙Pを挟んで対向するように配置されている。また、転写ローラ22は、図中矢印で示されている方向(反時計回り)に回転駆動され得るように構成されている。
さらに、転写ローラ22は、図示しないバイアス電源回路に接続されている。すなわち、転写ローラ22と感光体ドラム3との間で、静電潜像担持面LS上に付着したトナー(現像剤)を用紙Pに転写させるための所定の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。
<<トナー供給装置の構成>>
図2は、図1に示されているトナー供給装置6を拡大した側断面図(前記主走査方向と直交する面による断面図)である。以下、図2を参照しつつ、トナー供給装置6の内部構成について説明する。
図2は、図1に示されているトナー供給装置6を拡大した側断面図(前記主走査方向と直交する面による断面図)である。以下、図2を参照しつつ、トナー供給装置6の内部構成について説明する。
トナー供給装置6は、現像位置DPを含む側断面視にて略長円状のトナー搬送経路TTPに沿って、帯電したトナーTを、進行波電界によりトナー搬送方向TTDに搬送することで、現像位置DPにて感光体ドラム3における静電潜像担持面LSにトナーTを供給すべく、以下のように構成されている。
なお、本実施形態においては、トナーTは、正帯電性、非磁性1成分の、黒色のものが用いられているものとする。また、トナー搬送方向TTDとは、前記主走査方向と直交する、トナー搬送経路TTPの任意の位置における接線方向であって、画像形成動作時にトナーTが実際に移動する方向をいうものとする。
図2を参照すると、トナー供給装置6のケーシング61は、箱状部材であって、トナー循環部61aと、トナー収容部61bと、除電剤収容部61cと、を有している。
トナー循環部61aは、現像位置DPにて感光体ドラム3と対向するように設けられている。このトナー循環部61aにおける現像位置DPに対応する位置には、トナー通過孔61a1が設けられている。トナー通過孔61a1は、貫通孔であって、トナー循環部61aの内部の空間とトナー供給装置6の外部とを連通させるように設けられている。
トナー収容部61bは、トナー循環部61aと隣接するように設けられている。このトナー収容部61bの内部の空間には、トナーTが貯留されている。トナー収容部61bには、トナー供給孔61b1が設けられている。トナー供給孔61b1は、貫通孔であって、トナー循環部61aの内部の空間とトナー収容部61bの内部の空間とを連通させるように設けられている。
除電剤収容部61cは、トナー循環部61a及び感光体ドラム3と隣接するように設けられている。この除電剤収容部61cの内部の空間における底部には、粉末状の除電剤Nが貯留されている。本実施形態における除電剤Nは、後述するトナー搬送面TTSを除電する(トナー搬送面TTSのチャージアップを抑制する)ためのものであって、トナーTとは逆の極性(すなわち負極性)に帯電するように構成されている。具体的には、この除電剤Nは、トナーTと逆の極性に帯電するようにする等のための材料で構成されている。
除電剤収容部61cには、除電剤供給孔61c1と、除電剤回収孔61c2と、が設けられている。除電剤供給孔61c1は、貫通孔であって、トナー循環部61aの内部の空間と除電剤収容部61cの内部の空間における底部(除電剤Nが貯留されている部分)とを連通させるように設けられている。除電剤回収孔61c2は、貫通孔であって、除電剤供給孔61c1及びトナー循環部61aよりも上方にて、感光体ドラム3と対向するように設けられている。すなわち、除電剤回収孔61c2は、転写位置TPを経た静電潜像担持面LS上から回収された除電剤Nを、通過させて、除電剤収容部61cの内部の空間における除電剤Nが貯留されている底部に重力の作用で到達させ得るように形成されている。
トナー循環部61aの内部の空間には、本発明のトナー搬送部材としての搬送電極基板62が収容されている。搬送電極基板62は、帯電したトナーT及び除電剤Nを、進行波電界によってトナー搬送方向TTDに同時に搬送し得るように構成されている。
図3は、図2に示されている搬送電極基板62を拡大した側断面図である。以下図3を参照すると、搬送電極基板62は、薄板状の部材であって、フレキシブルプリント配線基板と同様の構成を有している。
具体的には、搬送電極基板62は、複数の搬送電極62aを備えている。1本の搬送電極62aは、前記主走査方向と平行に形成された線状電極であって、厚さが数十μm程度の銅箔によって構成されている。そして、多数本の搬送電極62aが、トナー搬送経路TTP(図2参照)に沿って配列されている。
トナー搬送経路TTP(図2参照)に沿って多数配列された各搬送電極62aは、3本置きに同一の電源回路に接続されている。すなわち、電源回路VAに接続された搬送電極62a,電源回路VBに接続された搬送電極62a,電源回路VCに接続された搬送電極62a,電源回路VDに接続された搬送電極62a,電源回路VAに接続された搬送電極62a,電源回路VBに接続された搬送電極62a,電源回路VCに接続された搬送電極62a・・・が、トナー搬送経路TTP(図2参照)に沿って順に配列されている。
本実施形態においては、各電源回路VAないしVDは、ほぼ同一波形の交流電圧である駆動電圧(搬送電圧)を出力し得るように構成されている。また、各電源回路VAないしVDが発生する電圧の波形における位相が、90°ずつ異なるように、各電源回路VAないしVDが構成されている。すなわち、電源回路VAから電源回路VDに向かう順に、電圧の位相が90°ずつ遅れるようになっている(この位相ずれが反対になるとトナーTや除電剤Nの搬送方向が逆転するようになっている)。
このように、搬送電極基板62は、各搬送電極62aに対して上述のような搬送電圧が印加されて、前記副走査方向に沿った進行波状の電界が発生することで、正帯電したトナーT及び負帯電した除電剤Nを、トナー搬送経路TTPに沿って同時に搬送し得るように構成されている。
複数の搬送電極62aは、搬送電極支持フィルム62b上に支持されている。搬送電極支持フィルム62bは、可撓性のフィルム状部材であって、ポリイミド樹脂等の絶縁性の合成樹脂から構成されている。
被覆層62cは、絶縁性の合成樹脂から構成されている。この被覆層62cは、搬送電極支持フィルム62bにおける搬送電極62aが設けられている表面、及び搬送電極62aを覆うように設けられている。そして、上述のトナー搬送面TTSは、被覆層62cの表面からなり、凹凸の極めて少ない平滑な面として形成されている。
再び図2を参照すると、搬送電極基板62は、側面視にて感光体ドラム3と反対側(図中下方)に向けて開口する逆U字状に設けられるように、基板支持体63によって支持されている。基板支持体63の長手方向(前記主走査方向及び高さ方向と直交する方向:図中左右方向)における中腹部であって、上述の逆U字形状における開口部に対応する位置には、凹部63aが設けられている。
トナー循環部61aの内部の空間における内壁面には、搬送電極基板62と対向するように、対向電極基板64が設けられている。この対向電極基板64は、上述の搬送電極基板62と同様の構成を有している。
トナー収容部61bにおける、トナー供給孔61b1に対応する位置には、トナー供給部65が設けられている。トナー供給部65は、トナー収容部61bとともに本発明のトナー供給源を構成する部材であって、トナー収容部61b内に収容されたトナーTをトナー搬送経路TTPに供給するように構成されている。具体的には、本実施形態におけるトナー供給部65は、トナー供給孔61b1を塞ぐように設けられたローラ状部材からなり、回転量や印加バイアス電圧等によってトナーTのトナー搬送経路TTPへの供給量が可変となるようになっている。
除電剤収容部61cにおける、除電剤供給孔61c1に対応する位置には、除電剤供給部66が設けられている。除電剤供給部66は、除電剤収容部61cとともに本発明の除電剤供給源を構成する部材であって、除電剤収容部61c内に収容された除電剤Nをトナー搬送経路TTPに供給するように構成されている。具体的には、本実施形態における除電剤供給部66は、除電剤供給孔61c1を塞ぐように設けられたローラ状部材からなり、回転量や印加バイアス電圧等によって除電剤Nのトナー搬送経路TTPへの供給量が可変となるようになっている。
除電剤収容部61cにおける、除電剤回収孔61c2に対応する位置には、除電剤回収部67が設けられている。除電剤回収部67は、搬送電極基板62から感光体ドラム3に移行することで静電潜像担持面LS上に付着した除電剤Nを、除電剤収容部61cに回収するようになっている。具体的には、本実施形態における除電剤回収部67は、感光体ドラム3と対向するように設けられたローラ状部材からなり、除電剤Nを回収するための所定のバイアス電圧が印加されるようになっている。
トナー循環部61a内であって、上述の凹部63a内には、シャッター68及び搬送状態検出部69が配置されている。シャッター68は、搬送状態検出部69よりも、トナー搬送方向TTDにおける上流側に設けられている。このシャッター68は、トナーT及び除電剤Nの搬送を一時的に遮断することで、トナーT及び除電剤Nが除去された状態の搬送電極基板62の表面(図3におけるトナー搬送面TTS)を搬送状態検出部69に対向させ得るようになっている。
搬送状態検出部69は、トナー搬送経路TTPに対向するように配置されている。この搬送状態検出部69は、トナー搬送経路TTPにて搬送されているトナーTと除電剤Nとの存在比率に応じた出力を生じるようになっている。具体的には、本実施形態においては、搬送状態検出部69は、表面電位センサであって、上述の存在比率に応じた搬送電極基板62の表面電位(チャージアップ状態)を検出するように構成及び配置されている。
そして、トナー供給装置6は、制御装置7の制御下で、搬送状態検出部69の出力に応じてトナー供給部65及び除電剤供給部66を駆動するようになっている。
<実施形態のレーザープリンタの動作の概要>
以下、上述のように構成されたレーザープリンタ1の動作の概要について、各図面を適宜参照しつつ説明する。
以下、上述のように構成されたレーザープリンタ1の動作の概要について、各図面を適宜参照しつつ説明する。
<<画像形成動作>>
図1を参照すると、上述の図示しない給紙トレイ上に積載された用紙Pの先端が、レジストローラ21まで送られる。このレジストローラ21にて、用紙Pの斜行が補正されるとともに、搬送タイミングが調整される。その後、用紙Pは、転写位置TPまで給送される。
図1を参照すると、上述の図示しない給紙トレイ上に積載された用紙Pの先端が、レジストローラ21まで送られる。このレジストローラ21にて、用紙Pの斜行が補正されるとともに、搬送タイミングが調整される。その後、用紙Pは、転写位置TPまで給送される。
上述のように用紙Pが転写位置TPに向けて搬送されている間に、感光体ドラム3の周面である静電潜像担持面LS上に、以下のようにしてトナーTによる像が担持される。
感光体ドラム3の静電潜像担持面LSは、まず、帯電器4によって、正極性に一様に帯電される。
帯電器4によって一様に帯電された静電潜像担持面LSは、感光体ドラム3の図中矢印で示されている方向(時計回り)の回転により、スキャナーユニット5と対向する(正対する)位置であるスキャン位置SPまで移動する。
このスキャン位置SPにて、画像情報に基づいて変調されたレーザービームLBが、前記主走査方向に沿って走査されつつ、静電潜像担持面LSに照射される。このレーザービームLBの変調状態に応じて、静電潜像担持面LS上の正電荷が消失する部分が生じる。これにより、静電潜像担持面LS上に、正電荷のパターン(画像状分布)による静電潜像が形成される。
静電潜像担持面LSに形成された静電潜像は、感光体ドラム3の図中矢印で示されている方向(時計回り)の回転により、トナー供給装置6におけるトナー循環部61a(図2参照)と対向する現像位置DPに向かって移動する。
このようにして現像位置DPに到達した、静電潜像担持面LSの静電潜像が形成された部分に、トナー供給装置6により、正帯電のトナーT(図2参照)が供給される。すると、静電潜像担持面LS上であって、静電潜像における正電荷が消失した部分に、トナーTが付着する。すなわち、静電潜像担持面LSに形成された静電潜像が、トナーTによって現像される。これにより、トナーTによる画像(以下、「トナー像」と称する。)が、静電潜像担持面LS上に担持される。
上述のようにして感光体ドラム3の静電潜像担持面LS上に担持されたトナー像は、当該静電潜像担持面LSが図中矢印で示されている方向(時計回り)に回転することにより、転写位置TPに向けて搬送される。そして、この転写位置TPにて、トナー像が、静電潜像担持面LSから用紙P上に転写される。
<<トナー及び除電剤の搬送制御動作>>
搬送電極基板62及び対向電極基板64に、上述のような所定の多相交流電圧が印加されることで、トナーT及び除電剤Nが、トナー搬送経路TTPに沿って、トナー搬送方向TTDに同時に搬送される。
搬送電極基板62及び対向電極基板64に、上述のような所定の多相交流電圧が印加されることで、トナーT及び除電剤Nが、トナー搬送経路TTPに沿って、トナー搬送方向TTDに同時に搬送される。
ここで、トナーTや除電剤Nは、画像形成動作中に、トナー搬送経路TTPから少量ずつ排出される。すなわち、画像形成動作の進行に伴って、トナーTが消費される。また、除電剤Nも、静電潜像担持面LS側に少量ながら移行することがある。
上述のように、画像形成動作中にトナーTや除電剤Nがトナー搬送経路TTPから排出されると、トナー搬送経路TTPにて搬送されているトナーTと除電剤Nとの存在比率が変動する。この存在比率が所定比率から大きくずれると、搬送電極基板62の表面にチャージアップが発生する。また、トナーTの量が不足すると、画像形成不良が発生する。
そこで、本実施形態においては、搬送状態検出部69によって搬送電極基板62の表面電位(チャージアップ状態)を検出し、この検出結果に応じて、トナー供給部65及び除電剤供給部66が駆動される。これにより、トナー搬送経路TTPにおけるトナーTと除電剤Nとの存在比率が、所定比率近辺に良好且つ安定的に維持される。
なお、静電潜像担持面LS側に移行した除電剤Nは、除電剤回収部67によって、除電剤収容部61cに回収される。
<実施形態の構成による効果>
本実施形態の構成によれば、静電潜像担持面LS側に移行した除電剤Nを除電剤回収部67によって除電剤収容部61cに良好に回収しつつ、トナー搬送経路TTPにおけるトナーT及び除電剤Nの搬送状態を良好に制御することができる。これにより、進行波電界によるトナーTの搬送が、より良好に行われる。したがって、本実施形態の構成によれば、良好な画像形成動作が安定的に行われ得る。
本実施形態の構成によれば、静電潜像担持面LS側に移行した除電剤Nを除電剤回収部67によって除電剤収容部61cに良好に回収しつつ、トナー搬送経路TTPにおけるトナーT及び除電剤Nの搬送状態を良好に制御することができる。これにより、進行波電界によるトナーTの搬送が、より良好に行われる。したがって、本実施形態の構成によれば、良好な画像形成動作が安定的に行われ得る。
<変形例の例示列挙>
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を、単に例示したものにすぎない。
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を、単に例示したものにすぎない。
よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部材に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部材の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が援用され得るものとする。
もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたもの限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
本発明(特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの)は、上述の実施形態及び下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。
このような限定解釈は、(先願主義の下で出願を急ぐ)出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、発明の保護及び利用を目的とする特許法の目的に反し、許されない。
(1)本発明の適用対象は、単色のレーザープリンタに限定されない。例えば、本発明は、カラーのレーザープリンタや、単色及びカラーの複写機等の、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に対して、好適に適用され得る。
このとき、感光体の形状は、上述の実施形態のようなドラム状でなくてもよい。例えば、平板状や無端ベルト状等であってもよい。また、露光光源としては、レーザースキャナ以外のもの(LED、EL(エレクトロルミネッセンス)素子、蛍光体、等)が好適に用いられ得る。
本発明が多色(例えばフルカラー)画像を形成可能に構成されている場合、転写ローラ22、感光体ドラム3、帯電器4、スキャナーユニット5、及びトナー供給装置6を含むユニットが、用紙搬送経路PPに沿って複数個配列される。
あるいは、本発明は、上述の電子写真方式以外の方式(例えば、感光体を用いないトナージェット方式、イオンフロー方式、マルチスタイラス電極方式、等)の画像形成装置に対しても、好適に適用され得る。
(2)本発明の構成要素の構成は、上述の実施形態にて示された具体例に何ら限定されない。例えば、以下の構成が考えられるが、これらのいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、トナー収容部61b内には、内部に収容されたトナーTを撹拌するための適宜の手段(回転羽根や振動子等)が設けられていてもよい。同様に、除電剤収容部61c内には、内部に収容された除電剤Nを撹拌するための適宜の手段が設けられていてもよい。
図4は、図2に示されているトナー供給装置6の一変形例の構成を示す側断面図である。図4に示されているように、トナー供給部65は、シャッターであってもよい。同様に、除電剤供給部66も、シャッターであってもよい。
また、図4に示されているように、除電剤回収部67は、転写位置TPを経る前の(転写位置TPにてトナー像を用紙Pに転写する前の)静電潜像担持面LSと対向するように設けられていてもよい。
さらに、搬送状態検出部69として、表面電位センサに代えて、光学センサが用いられ得る。この場合、シャッター68は省略される。すなわち、画像形成動作中におけるトナーTや除電剤Nの搬送状態が、光学センサからなる搬送状態検出部69によって、リアルタイムで検出され得る。
(3)その他、際限がないのでこれ以上言及しないが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、これら以外の種々の変形が可能である。
また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。
1 … レーザープリンタ(画像形成装置)
2 … 用紙搬送機構
21 … レジストローラ
22 … 転写ローラ
3 … 感光体ドラム(供給対象・静電潜像担持体)
4 … 帯電器
5 … スキャナーユニット
6 … トナー供給装置
61 … ケーシング
61a … トナー循環部
61a1… トナー通過孔
61b … トナー収容部(トナー供給源)
61b1… トナー供給孔
61c … 除電剤収容部(除電剤供給源)
61c1… 除電剤供給孔
61c2… 除電剤回収孔
62 … 搬送電極基板(トナー搬送部材)
62a … 搬送電極
62b … 搬送電極支持フィルム
62c … 被覆層
63 … 基板支持体
63a … 凹部
64 … 対向電極基板
65 … トナー供給部(トナー供給源)
66 … 除電剤供給部(除電剤供給源)
67 … 除電剤回収部
68 … シャッター
69 … 搬送状態検出部
7 … 制御装置
C … 中心軸
DP … 現像位置
LB … レーザービーム
LS … 静電潜像担持面
N … 除電剤
P … 用紙
PP … 用紙搬送経路
SP … スキャン位置
T … トナー
TP … 転写位置
TTD … トナー搬送方向
TTP … トナー搬送経路
TTS … トナー搬送面
2 … 用紙搬送機構
21 … レジストローラ
22 … 転写ローラ
3 … 感光体ドラム(供給対象・静電潜像担持体)
4 … 帯電器
5 … スキャナーユニット
6 … トナー供給装置
61 … ケーシング
61a … トナー循環部
61a1… トナー通過孔
61b … トナー収容部(トナー供給源)
61b1… トナー供給孔
61c … 除電剤収容部(除電剤供給源)
61c1… 除電剤供給孔
61c2… 除電剤回収孔
62 … 搬送電極基板(トナー搬送部材)
62a … 搬送電極
62b … 搬送電極支持フィルム
62c … 被覆層
63 … 基板支持体
63a … 凹部
64 … 対向電極基板
65 … トナー供給部(トナー供給源)
66 … 除電剤供給部(除電剤供給源)
67 … 除電剤回収部
68 … シャッター
69 … 搬送状態検出部
7 … 制御装置
C … 中心軸
DP … 現像位置
LB … レーザービーム
LS … 静電潜像担持面
N … 除電剤
P … 用紙
PP … 用紙搬送経路
SP … スキャン位置
T … トナー
TP … 転写位置
TTD … トナー搬送方向
TTP … トナー搬送経路
TTS … トナー搬送面
Claims (4)
- 静電潜像が形成されるとともに所定極性に帯電した粉末状のトナーが前記静電潜像に対応して担持される静電潜像担持面を有する、静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体と対向するように配置されていて、前記トナーを進行波電界によって搬送しつつ前記静電潜像担持面に対して供給するように構成された、トナー供給装置と、
を備えた、画像形成装置において、
前記トナー供給装置は、
前記静電潜像担持面に対して前記トナーを供給する現像位置を含むトナー搬送経路に沿って配列されていて搬送電圧の印加により前記進行波電界を生成するように設けられた複数の搬送電極と、複数の前記搬送電極を覆うように設けられた絶縁性の被覆層と、を備えた、トナー搬送部材と、
前記トナー搬送経路に前記トナーを供給するように構成された、トナー供給源と、
前記トナー搬送経路に面した前記被覆層の表面における前記トナーの搬送に伴うチャージアップを抑制するための前記所定極性とは逆極性に帯電した粉末状の除電剤を前記トナー搬送経路に供給するように構成されていて、前記トナー供給源とは独立に設けられた、除電剤供給源と、
前記トナー搬送部材から前記静電潜像担持体側に移行することで前記静電潜像担持面上に付着した前記除電剤を、前記除電剤供給源に回収する、除電剤回収部と、
前記トナー搬送経路に対向するように配置されていて、当該トナー搬送経路にて搬送されている前記トナーと前記除電剤との存在比率に応じた出力を生じるように構成された、搬送状態検出部と、
を備え、
前記搬送状態検出部の出力に応じて前記トナー供給源及び前記除電剤供給源を駆動するように構成されたことを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項1に記載の、画像形成装置であって、
前記トナー供給装置は、
前記トナー搬送経路にて、前記トナーと前記除電剤とを同時に搬送するように構成されたことを特徴とする、画像形成装置。 - 所定極性に帯電した粉末状のトナーを、進行波電界によって搬送しつつ、供給対象に対して供給するように構成された、トナー供給装置において、
前記供給対象に対して前記トナーを供給する供給位置を含むトナー搬送経路に沿って配列されていて搬送電圧の印加により前記進行波電界を生成するように設けられた複数の搬送電極と、複数の前記搬送電極を覆うように設けられた絶縁性の被覆層と、を備えた、トナー搬送部材と、
前記トナー搬送経路に前記トナーを供給するように構成された、トナー供給源と、
前記トナー搬送経路に面した前記被覆層の表面における前記トナーの搬送に伴うチャージアップを抑制するための前記所定極性とは逆極性に帯電した粉末状の除電剤を前記トナー搬送経路に供給するように構成されていて、前記トナー供給源とは独立に設けられた、除電剤供給源と、
前記トナー搬送部材から前記供給対象側に移行することで前記供給対象に付着した前記除電剤を、前記除電剤供給源に回収する、除電剤回収部と、
前記トナー搬送経路に対向するように配置されていて、当該トナー搬送経路にて搬送されている前記トナーと前記除電剤との存在比率に応じた出力を生じるように構成された、搬送状態検出部と、
を備え、
前記搬送状態検出部の出力に応じて前記トナー供給源及び前記除電剤供給源を駆動するように構成されたことを特徴とする、トナー供給装置。 - 請求項3に記載の、トナー供給装置であって、
前記トナー搬送部材は、
前記トナー搬送経路にて、前記トナーと前記除電剤とを同時に搬送するように構成されたことを特徴とする、トナー供給装置。
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JP2007178924A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Brother Ind Ltd | 現像剤搬送装置及び画像形成装置 |
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2008
- 2008-09-24 JP JP2008243538A patent/JP2010078629A/ja active Pending
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