JP2011048129A - Developer electric field-conveying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、帯電した粉末状の現像剤を電界により搬送するように構成された、現像剤電界搬送装置に関する。 The present invention relates to a developer electric field conveying apparatus configured to convey a charged powdery developer by an electric field.
この種の装置として、特開2001−209246号公報、特開2002−287495号公報、特開2003−295615号公報、特開2008−70587号公報、特開2009−3307号公報、等に開示されているものが知られている。かかる装置は、現像剤搬送経路に沿って配列された複数の搬送電極を備えていて、これら複数の搬送電極に対する電圧印加により発生する電界によって前記現像剤を搬送するように構成されている。 Such devices are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-209246, 2002-287495, 2003-295615, 2008-70587, 2009-3307, and the like. What is known. Such an apparatus includes a plurality of transport electrodes arranged along a developer transport path, and is configured to transport the developer by an electric field generated by applying a voltage to the plurality of transport electrodes.
ところで、進行波状の電界によって搬送中の前記現像剤が、下層部(前記搬送電極に近接する層)と表層部(前記下層部よりも前記搬送電極から離隔した層)との二層に分かれるような挙動を示すこと、及び、前記現像剤の帯電量は前記表層部にて低く前記下層部にて高い傾向にあることが、本発明者による計算機シミュレーションによって判明した。 By the way, the developer being conveyed is separated into two layers of a lower layer part (a layer adjacent to the carrier electrode) and a surface layer part (a layer farther from the carrier electrode than the lower layer part) by the traveling wave electric field. It has been found by computer simulation by the present inventor that the developer exhibits a good behavior and the charge amount of the developer tends to be low in the surface layer portion and high in the lower layer portion.
もっとも、前記下層部にも帯電量の低いものが存在する一方、前記表層部にも帯電量の高いものが存在する。したがって、例えば、上述の二層のうち前記表層部と前記下層部とを分離して前記下層部の前記現像剤を現像に供した場合、通常の(従来の)電界搬送においては、現像に適した適切な帯電量の前記現像剤を現像位置まで搬送する効率について、向上の余地があった。 However, while the lower layer portion has a low charge amount, the surface layer portion also has a high charge amount. Therefore, for example, when the surface layer portion and the lower layer portion of the two layers described above are separated and the developer in the lower layer portion is subjected to development, it is suitable for development in normal (conventional) electric field transport. In addition, there is room for improvement in the efficiency of conveying the developer having an appropriate charge amount to the development position.
上述のように、従来のこの種の装置においては、前記現像剤の搬送状態について、まだまだ改善の余地がある。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、前記現像剤の搬送状態をより適切にすることにある。 As described above, in this type of conventional apparatus, there is still room for improvement with respect to the developer transport state. The present invention has been made to cope with such a problem. That is, an object of the present invention is to make the developer transport state more appropriate.
<構成>
本発明の対象となる現像剤電界搬送装置は、帯電した粉末状の現像剤を(空気中にて)電界により搬送するように構成されている。例えば、本発明の現像剤電界搬送装置は、所定の現像剤供給対象(静電潜像担持体すなわち感光体、等。)に前記現像剤を供給するように構成され得る。
<Configuration>
The developer electric field transport device which is the subject of the present invention is configured to transport a charged powdery developer by an electric field (in the air). For example, the developer electric field transport device of the present invention can be configured to supply the developer to a predetermined developer supply target (an electrostatic latent image carrier, that is, a photoreceptor, etc.).
具体的には、本発明の現像剤電界搬送装置は、複数の搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って発生する電界により、現像剤搬送経路に沿って前記現像剤を搬送するように構成されている。ここで、前記搬送電極は、主走査方向に沿った長手方向を有している。そして、複数の前記搬送電極は、前記主走査方向と交差する前記現像剤搬送経路に沿って配列されている。 Specifically, the developer electric field transport device of the present invention transports the developer along the developer transport path by an electric field generated in response to application of a multiphase AC voltage to a plurality of transport electrodes. It is configured. Here, the transport electrode has a longitudinal direction along the main scanning direction. The plurality of transport electrodes are arranged along the developer transport path that intersects the main scanning direction.
複数の前記搬送電極は、現像剤搬送体によって支持されている。すなわち、この現像剤搬送体は、前記現像剤搬送経路に面する当該現像剤搬送体の表面である現像剤搬送面に沿って、複数の前記搬送電極を支持するように構成されている。 The plurality of transport electrodes are supported by a developer transport body. That is, the developer transport body is configured to support the plurality of transport electrodes along a developer transport surface that is a surface of the developer transport body facing the developer transport path.
本発明の現像剤電界搬送装置は、現像剤交流発生手段を備えている。この現像剤交流発生手段は、前記現像剤搬送面の法線方向に沿って前記現像剤の流れを発生させることで、前記現像剤搬送面上にて搬送中の前記現像剤における表層部と、当該現像剤搬送面と近接する下層部と、の間で、前記現像剤の交流を生じさせるようになっている。すなわち、本発明の特徴は、前記現像剤電界搬送装置が、上述のような構成を有する現像剤交流発生手段を備えたことにある。 The developer electric field transport device of the present invention is provided with developer AC generating means. The developer alternating current generating means generates a flow of the developer along a normal direction of the developer transport surface, so that a surface layer portion in the developer being transported on the developer transport surface, An alternating current of the developer is generated between the developer transport surface and a lower layer portion adjacent to the developer transport surface. That is, the present invention is characterized in that the developer electric field transport device includes developer AC generating means having the above-described configuration.
前記現像剤交流発生手段は、前記現像剤搬送面に向けて前記現像剤及び/又は空気を吹き付けるように構成され得る。具体的には、例えば、前記現像剤交流発生手段は、前記現像剤搬送面に衝突するような気流を発生するように構成された気流発生手段である。 The developer alternating current generating means may be configured to spray the developer and / or air toward the developer transport surface. Specifically, for example, the developer alternating current generating means is an air flow generating means configured to generate an air current that collides with the developer transport surface.
<作用>
かかる構成においては、複数の前記搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って、進行波状の電界が発生する。かかる電界の作用で、前記現像剤は、前記現像剤搬送面上にて、前記現像剤搬送方向に搬送される。このとき、上述のように、前記現像剤が、前記下層部と前記表層部との二層に分かれるような挙動を示す。
<Action>
In such a configuration, a traveling-wave electric field is generated with the application of the multiphase AC voltage to the plurality of carrier electrodes. By the action of the electric field, the developer is transported in the developer transport direction on the developer transport surface. At this time, as described above, the developer exhibits a behavior such that it is divided into two layers of the lower layer portion and the surface layer portion.
そこで、前記現像剤交流発生手段により、前記現像剤搬送面の法線方向に沿って前記現像剤の流れを発生させる。すると、前記表層部と前記下層部との間で、前記現像剤の交流が発生する。これにより、例えば、前記表層部と前記下層部との間での、前記現像剤の再分配が生じ得る。具体的には、前記表層部に存在する、現像に適した適切な帯電量の前記現像剤が、前記下層部側に移行し得る。あるいは、例えば、衝突や摩擦により、低帯電量のものが帯電して高帯電量化し得る。 Therefore, the developer flow is generated along the normal direction of the developer transport surface by the developer alternating current generating means. Then, an alternating current of the developer is generated between the surface layer portion and the lower layer portion. Thereby, for example, redistribution of the developer may occur between the surface layer portion and the lower layer portion. Specifically, the developer having an appropriate charge amount suitable for development existing in the surface layer part can move to the lower layer part side. Alternatively, for example, a low charge amount can be charged by collision or friction to increase the charge amount.
上述のように、本発明の現像剤電界搬送装置によれば、前記現像剤の搬送状態をより適切にすることが可能になる。具体的には、例えば、現像に適した適切な帯電量の前記現像剤を現像位置まで搬送する効率が向上する。 As described above, according to the developer electric field transport device of the present invention, the transport state of the developer can be made more appropriate. Specifically, for example, the efficiency of transporting the developer having an appropriate charge amount suitable for development to the development position is improved.
<レーザープリンタの構成>
図1は、本発明の一実施形態が適用されたレーザープリンタ1の概略構成を示す側面図である。図1を参照すると、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、を備えている。
<Configuration of laser printer>
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a
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、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を用紙搬送経路PPに沿って搬送するように構成されている。感光体ドラム3は、主走査方向(図中z軸方向)と平行な中心軸Cを中心として回転駆動されるように構成されている。感光体ドラム3の周面には、静電潜像担持面LSが形成されている。静電潜像担持面LSは、前記主走査方向と平行な円筒面であって、電位分布による静電潜像が形成されるとともに当該静電潜像に対応した位置にてトナーT(図2参照)を担持するように構成されている。
Paper P is stacked and stored in a paper feed tray (not shown) provided in the
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(画素の有無によって発光の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、スキャン位置SPにて静電潜像担持面LS上に結像させる(露光する)とともに、この結像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するように構成されている。
The
トナー供給装置6は、感光体ドラム3と対向するように、感光体ドラム3の下方に配置されている。このトナー供給装置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に供給するように構成されている。ここで、現像位置DPとは、トナー供給装置6が静電潜像担持面LSと対向する位置である。
The
次に、レーザープリンタ1の各部の具体的な構成について、より詳細に説明する。
Next, the specific configuration of each part of the
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との間の転写位置TPに向けて送り出す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。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。
The sheet transport mechanism 2 includes a pair of
<<トナー供給装置>>
図2は、図1に示されているトナー供給装置6を拡大した一部分解側断面図である。図2を参照すると、トナー供給装置6は、帯電したトナーTを感光体ドラム3(静電潜像担持面LS)に供給するように構成されている。
<< Toner Supply Device >>
FIG. 2 is a partially exploded side sectional view in which the
トナー供給装置6のケーシングである本体ケーシング60は、側断面視にてほぼ長円状に形成された箱状部材であって、その長手方向が上下方向(図中y軸方向)と平行となるように配置されている。本体ケーシング60の内部には、粉末状の乾式現像剤としてのトナーT(正帯電性、非磁性1成分、黒色)が収容されている。本体ケーシング60は、本体側リアパネル60aと、本体側フロントパネル60bと、本体側底板60cと、本体側天板60dと、一対の側壁60eと、から構成されている。
A main body casing 60 which is a casing of the
平板状の部材である本体側リアパネル60a及び本体側フロントパネル60bは、それぞれの上端縁が前記主走査方向に平行で同じ高さになるように、互いに対向して設けられている。本体側リアパネル60aの下端部には、トナー補充用開口部60fが、本体側リアパネル60aの前記主走査方向におけるほぼ全幅分にわたって形成されている。
The main body side
本体側底板60cにおける、側断面視にて円弧状の部分(トナー搬送方向TTDにおける下流側の部分)の上端は、本体側フロントパネル60bと接続されている。また、本体側底板60cの、平板状の部分(トナー搬送方向TTDにおける上流側の部分)におけるリア側の端(図中右端)は、トナー補充用開口部60fに対応する位置に設けられている。
The upper end of the arcuate portion (downstream portion in the toner transport direction TTD) of the main body side
本体側天板60dは、前記主走査方向と平行な中心軸線を有する薄肉半円筒状の部材であって、本体側リアパネル60a及び本体側フロントパネル60bのそれぞれの上端縁と接続されている。本体側リアパネル60a、本体側フロントパネル60b、本体側底板60c、及び本体側天板60dによって形成された、側断面視にて略長円状の合成樹脂フレームの側方を塞ぐように、一対の側壁60eが設けられている。本体側天板60dの頂部であって、感光体ドラム3と対向する位置には、現像用開口部60hが、感光体ドラム3に向けて上方に開口するように設けられている。
The main body side
本体側リアパネル60a側にて本体ケーシング60に隣接するように、トナー収容カートリッジ61が設けられている(図中2点鎖線参照:実線はトナー収容カートリッジ61が本体ケーシング60から脱着された状態を示している)。トナー収容カートリッジ61は、箱状部材であって、その内部にはトナーTが収容(貯留)されている。
A
トナー収容カートリッジ61における、本体ケーシング60と対向(接触)する側には、平板状のトナーカートリッジ側フロントパネル61aが設けられている。また、トナー収容カートリッジ61の底板であるトナーカートリッジ側底板61bは、平板状に形成されている。トナーカートリッジ側フロントパネル61aの下端部には、トナー送出用開口部61cが形成されている。このトナー送出用開口部61cは、トナーカートリッジ側フロントパネル61aが本体ケーシング60における本体側リアパネル60aと接合された際に、トナー補充用開口部60fと連通する(略一致する)ように形成されている。
A flat toner cartridge-
本体ケーシング60の内側には、現像ローラ62が収容されている。現像ローラ62は、円柱面状の周面であるトナー担持面62aを有し、前記主走査方向と平行な軸を中心として回転駆動される、ローラ状の部材であって、本体ケーシング60によって回転可能に支持されている。現像ローラ62は、現像用開口部60hにて感光体ドラム3と対向するように設けられている。
A developing
本体ケーシング60の内部には、トナー搬送経路TTPに沿って、搬送基板63が設けられている。搬送基板63は、本体ケーシング60の内壁面に固定されている。すなわち、トナー搬送経路TTPは、搬送基板63の表面であるトナー搬送面TTSに沿った、側断面視にて略長円状に形成されている。そして、搬送基板63は、正帯電した粉末状のトナーTを、トナー搬送経路TTPと平行なトナー搬送方向TTD(トナー搬送経路TTPの側断面視における接線方向)に搬送するように構成されている。本実施形態においては、搬送基板63は、底部搬送基板63aと、上方搬送基板63bと、下方搬送基板63cと、を備えている。
Inside the
底部搬送基板63aは、本体側底板60cの内壁面に支持されていて、上方搬送基板63bの下端部と滑らかに接続されている。上方搬送基板63bは、本体側フロントパネル60b及び本体側天板60dの内壁面に支持されている。下方搬送基板63cは、本体側リアパネル60aの内壁面に支持されている。本実施形態においては、下方搬送基板63cのトナー搬送方向TTDにおける終端部は、トナー補充用開口部60fに対応する位置まで設けられている。
The
底部搬送基板63a及び上方搬送基板63bは、搬送電源回路64と電気的に接続されている。下方搬送基板63cは、回収電源回路65と電気的に接続されている。搬送電源回路64及び回収電源回路65は、後述するように、多相(本実施形態においては4相)交流電圧を出力するように構成されている。現像ローラ62は、現像バイアス電源回路66と電気的に接続されている。
The
本体ケーシング60の内側の空間内における、現像ローラ62よりも下方であって、上方搬送基板63bに近接する位置には、遮蔽板67が、水平面と平行に配置されている。遮蔽板67の上方搬送基板63bと対向する側の端部である規制端部67aと、上方搬送基板63bと、の間には、所定のギャップ(詳細は後述する)が設けられている。
A shielding
トナー供給装置6は、また、トナー投入状態制御手段68を備えている。トナー投入状態制御手段68は、本体ケーシング60とトナー収容カートリッジ61との間でのトナーTの出し入れを調整するために、トナー補充用開口部60fとトナー送出用開口部61cとが連通する位置にて、本体ケーシング60とトナー収容カートリッジ61とに跨るように設けられている。
The
トナー投入状態制御手段68は、支持体68aと、第一投入状態制御基板68bと、第二投入状態制御基板68cと、を備えている。第一投入状態制御基板68b及び第二投入状態制御基板68cは、支持体68aによって支持されている。支持体68aは、前記主走査方向と平行な中心軸線を有する円柱状に形成されている。
The toner charging state control means 68 includes a
第一投入状態制御基板68bは、下方搬送基板63cの下端部に面するように設けられている。第二投入状態制御基板は、底部搬送基板63aに面するように設けられている。具体的には、第一投入状態制御基板68bは、支持体68aの上半分を覆うように設けられている。第二投入状態制御基板68cは、支持体68aの下半分を覆うように設けられている。第一投入状態制御基板68b及び第二投入状態制御基板68cは、搬送基板63と同様の構造を有している。
The first input
エアダクト69は、底部搬送基板63aにおける平板状の最低部(トナー搬送方向TTDにおける上流部)と対向するように設けられている。エアダクト69には、トナー搬送面TTSに向かって開口するエア噴出用開口部69aが形成されている。エア噴出用開口部69aは、前記主走査方向に沿って設けられている。このエアダクト69は、エア噴出用開口部69aから空気を噴出することで、底部搬送基板63aにおける平板状の最低部にて、トナー搬送面TTSに向けて空気を吹き付ける(トナー搬送面TTSに衝突するような気流を発生する)ように、構成及び配置されている。
The
<<<搬送基板>>>
図3は、図2に示されている搬送基板63を拡大した側断面図である。図3を参照すると、搬送基板63は、フレキシブルプリント配線基板と同様の構成を有する薄板状の部材であって、搬送電極631と、搬送電極支持フィルム632と、搬送電極コーティング層633と、搬送電極オーバーコーティング層634と、から構成されている。
<<< Transport substrate >>>
FIG. 3 is an enlarged side sectional view of the
搬送電極631は、前記主走査方向と平行な長手方向を有する線状の配線パターンである。複数の搬送電極631は、トナー搬送経路TTPに沿って配列されていて、互いに平行に配置されている。すなわち、搬送基板63は、トナー搬送経路TTPに面する表面であるトナー搬送面TTSに沿って、複数の搬送電極631を支持するように構成されている。
The
トナー搬送経路TTPに沿って多数配列された各搬送電極631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631,電源回路VBに接続された搬送電極631,電源回路VCに接続された搬送電極631,電源回路VDに接続された搬送電極631,電源回路VAに接続された搬送電極631,電源回路VBに接続された搬送電極631,電源回路VCに接続された搬送電極631・・・が、トナー搬送経路TTPに沿って順に配列されている(なお、これらの電源回路VAないしVDは、図2における搬送電源回路64や回収電源回路65の構成要素である。)。
Each of the plurality of
ここで、図4は、図3に示されている各電源回路VAないしVDの出力波形の一例を示すグラフである。本実施形態においては、図4に示されているように、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。 Here, FIG. 4 is a graph showing an example of output waveforms of the power supply circuits VA to VD shown in FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, each of the power supply circuits VA to VD is configured to output a drive voltage that is an AC voltage having substantially the same waveform. Further, the power supply circuits VA to VD are configured so that the phases of the waveforms of the voltages generated by the power supply circuits VA to VD are different by 90 °. That is, the voltage phase is delayed by 90 ° in order from the power supply circuit VA to the power supply circuit VD.
このように、トナー供給装置6(図2参照)は、複数の搬送電極631への多相(本実施形態においては4相)交流電圧の印加に伴って発生する電界により、トナー搬送面TTS上にて、トナーTを、トナー搬送経路TTPに沿って、トナー搬送方向TTDに搬送するように構成されている。
As described above, the toner supply device 6 (see FIG. 2) is arranged on the toner transport surface TTS by an electric field generated when a multi-phase (four-phase in this embodiment) AC voltage is applied to the plurality of
複数の搬送電極631は、搬送電極支持フィルム632の表面上に形成されている。搬送電極支持フィルム632は、可撓性のフィルムであって、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。搬送電極コーティング層633は、絶縁性の合成樹脂から構成されている。この搬送電極コーティング層633は、搬送電極支持フィルム632における搬送電極631が設けられている表面、及び搬送電極631を覆うように設けられている。搬送電極コーティング層633の上には、搬送電極オーバーコーティング層634が設けられている。すなわち、上述の搬送電極コーティング層633は、搬送電極オーバーコーティング層634と搬送電極631との間に形成されている。
The plurality of
<レーザープリンタの動作説明>
以下、上述のように構成されたレーザープリンタ1による動作の概要を、実施形態の構成による作用・効果とともに、図面を適宜参照しつつ説明する。
<Description of laser printer operation>
Hereinafter, an outline of the operation of the
まず図1を参照すると、図示しない前記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。
First, referring to FIG. 1, the leading edge of the paper P stacked on the paper feed tray (not shown) is sent to the
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によって帯電された静電潜像担持面LSは、感光体ドラム3の回転により、スキャン位置SPまで、前記主走査方向と直交する方向に移動する。
First, the electrostatic latent image carrying surface LS of the
画像情報に基づいて変調されたレーザービームLBが、スキャン位置SPにて、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の回転により、トナー供給装置6と対向する現像位置DPに向かって移動する。
The laser beam LB modulated based on the image information is irradiated onto the electrostatic latent image carrying surface LS while being scanned along the main scanning direction at the scan position SP. Depending on the modulation state of the laser beam LB, a portion where the positive charges on the electrostatic latent image carrying surface LS disappear is generated. As a result, an electrostatic latent image having a positive charge pattern (image-like distribution) is formed on the electrostatic latent image carrying surface LS. The electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrying surface LS moves toward the developing position DP facing the
図5は、図3に示されている搬送基板63(底部搬送基板63a)上にて進行波電界により搬送中のトナーTの挙動の計算機シミュレーションの結果を示す図である。この計算機シミュレーションは、個別要素法を用いて、以下の条件の下で行った(x,y,z方向は図2等参照)。なお、計算の簡略化のため、搬送電極631の厚さは0とし、搬送電極コーティング層633及び搬送電極オーバーコーティング層634は厚さ25μmで比誘電率2.5と仮定して、計算を行った。
計算空間範囲:x方向0.8mm,y方向2.0mm,z方向0.03mm
計算時間:0.04秒
搬送電極631のx方向の幅:0.1mm
隣り合う搬送電極631間のx方向の隙間:0.1mm
印加電圧:+300V/−300V(矩形波)
トナーTについて
粒子数:2000個
粒子径:10μm(球形)
1粒子あたりの電荷:平均2fC(標準偏差4fCの正規分布)
密度:1.3g/cm3
FIG. 5 is a diagram showing a result of a computer simulation of the behavior of the toner T being conveyed by a traveling wave electric field on the conveyance substrate 63 (
Calculation space range: x direction 0.8mm, y direction 2.0mm, z direction 0.03mm
Calculation time: 0.04 seconds The width of the
Gaps in the x direction between adjacent transport electrodes 631: 0.1 mm
Applied voltage: + 300V / -300V (rectangular wave)
About Toner T Number of particles: 2000 Particle size: 10 μm (spherical)
Charge per particle: average 2 fC (normal distribution with standard deviation 4 fC)
Density: 1.3 g / cm 3
図2及び図3を参照すると、正帯電したトナーTは、搬送電極631に対する印加電圧によって発生する進行波電界により、底部搬送基板63aにおけるトナー搬送面TTS上にて、トナー搬送方向TTDに搬送される。このとき、図5(I)に示されているように、トナーTは、搬送基板63(底部搬送基板63a)に近接する下層部と、その上方の表層部と、の二層に分かれるような挙動を示す。
2 and 3, the positively charged toner T is transported in the toner transport direction TTD on the toner transport surface TTS of the
このように、下層部とその上側の表層部との二層に分かれつつ電界搬送中のトナーTは、底部搬送基板63aにおける側断面視にて円弧状の部分(トナー搬送方向TTDにおける下流部)から、上方搬送基板63bに、スムーズに受け渡される。上方搬送基板63bは、その下端部にて底部搬送基板63aから受け渡されたトナーTを、垂直上方に搬送する。
As described above, the toner T that is being transported in the electric field while being divided into two layers of the lower layer portion and the upper surface layer portion thereof is an arc-shaped portion (downstream portion in the toner transport direction TTD) in a side sectional view of the
ここで、底部搬送基板63aから上方搬送基板63bに受け渡されたトナーTのうち、正帯電量の低い(弱帯電、無帯電、及び負帯電のものを比較的多く含む)表層部は、重力の作用、及び遮蔽板67によって、トナー搬送経路TTPから離脱させられ、その後下方に落下する。これにより、底部搬送基板63aから上方搬送基板63bに受け渡されたトナーTのうち、正帯電量の高い(すなわち静電潜像の現像に適した帯電量のものを多く含む)下層部が、遮蔽板67における規制端部67aと上方搬送基板63bにおけるトナー搬送面TTSとの間のギャップを通過して、現像位置DPに向けて搬送される。
Here, among the toner T transferred from the
上述のギャップを通過したトナーTは、一旦現像ローラ62に担持された後、現像位置DPに供給される。この現像位置DPの近傍にて、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。すなわち、静電潜像担持面LS上の、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。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。
The toner T that has passed through the gap is once carried on the developing
ところで、図5(I)に示されているように、底部搬送基板63aにおける平板状の最低部(トナー搬送方向TTDにおける上流部)にて電界搬送中に二層に分かれたトナーTの帯電量は、表層部にて低く下層部にて高い傾向にある(図5(II)参照:表層部は図中実線に、下層部は破線に、それぞれ対応する。)。もっとも、図5(II)に示されているように、表層部においても、下層部においても、帯電量分布が、ゼロを跨いで比較的広くなっている。したがって、下層部にも静電潜像の現像に適さないもの(正帯電量の低いものや負帯電のもの)が存在する一方、表層部にも静電潜像の現像に適したもの(正帯電量の高いもの)が存在する。
By the way, as shown in FIG. 5I, the charge amount of the toner T divided into two layers during electric field conveyance at the flat bottom portion (upstream portion in the toner conveyance direction TTD) of the
そこで、本実施形態においては、底部搬送基板63aにおける平板状の最低部にて、エアダクト69により、トナー搬送面TTSに向けて空気が吹き付けられる(図2における白抜き矢印参照)。すると、トナー搬送面TTSの法線方向にトナーTの流れが発生し、表層部と下層部との間でのトナーTの交流が発生する。これにより、例えば、表層部と下層部との間での、トナーTの再分配が生じ得る。具体的には、表層部に存在していた、現像に適した適切な帯電量のトナーTが、下層部側に移行するとともに、下層部に存在していた、現像に適さないものが、表層部側に移行し得る。あるいは、例えば、低帯電量であったものが、衝突や摩擦により帯電して高帯電量化し得る。
Therefore, in the present embodiment, air is blown toward the toner transport surface TTS by the
現像位置DPを通過した(現像位置DPにて消費されなかった)トナー担持面62a上のトナーTは、回収バイアスの作用で、下方搬送基板63c側に移行する。すなわち、かかるトナーTは、下方搬送基板63cによってトナー担持面62aから回収される。下方搬送基板63cによってトナー担持面62aから回収されたトナーTは、進行波電界により、下方に搬送される。
The toner T on the
下方搬送基板63cの下端部までトナーTが垂直下方に搬送されると、かかるトナーTは、トナー投入状態制御手段68に達する。ここで、トナー投入状態制御手段68は、トナー補充用開口部60fとトナー送出用開口部61cとが連通する位置(図2参照)にて、本体ケーシング60とトナー収容カートリッジ61との間でのトナーTの出し入れを調整する。この調整は、具体的には、各搬送電極631(図3参照)に対して印加される上述のような駆動電圧(図4参照)と同様の多相交流電圧を第一投入状態制御基板68b及び第二投入状態制御基板68cに対して印加することによって行われる。すなわち、第一投入状態制御基板68b及び第二投入状態制御基板68cに対する多相交流電圧の印加状態(図4と同一あるいは逆の位相関係)に応じて、本体ケーシング60とトナー収容カートリッジ61との間でのトナーTの出し入れが行われる。
When the toner T is transported vertically downward to the lower end portion of the
図1を参照すると、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。
Referring to FIG. 1, the toner image carried on the electrostatic latent image carrying surface LS of the
<変形例の例示列挙>
なお、上述の実施形態は、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。
<List of examples of modification>
It should be noted that the above-described embodiments are merely examples of typical embodiments of the present invention that the applicant has considered to be the best at the time of filing of the present application. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Therefore, it goes without saying that various modifications can be made to the above-described embodiment within the scope not changing the essential part of the present invention.
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。 Hereinafter, some typical modifications will be exemplified. In the following description of the modified examples, the same reference numerals as those in the above embodiment can be used for members having the same configuration and function as those described in the above embodiment. And about description of this member, the description in the above-mentioned embodiment shall be used in the range which is not technically consistent.
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。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。 The application target of the present invention is not limited to a monochromatic laser printer. For example, the present invention can be suitably applied to a so-called electrophotographic image forming apparatus such as a color laser printer or a monochromatic and color copying machine. At this time, the shape of the photosensitive member may not be a drum shape as in the above-described embodiment. For example, a flat plate shape or an endless belt shape may be used. Further, as the exposure light source, other than the laser scanner (LED, EL (electroluminescence) element, phosphor, etc.) can be suitably used. Alternatively, the present invention is also suitably applied to an image forming apparatus of a system other than the above-described electrophotographic system (for example, a toner jet system that does not use a photoreceptor, an ion flow system, a multi-stylus electrode system, etc.). obtain.
感光体ドラム3と現像ローラ62とは、接触していてもよい。
The
搬送基板63の配置や構成も、上述の実施形態のものに限定されない。例えば、上方搬送基板63bは、図2に示されているように、鉛直方向と平行に配置されることでトナーTを鉛直上方に搬送するものであってもよいし、鉛直方向に対して交差するように配置されることで鉛直上方と交差する方向にトナーTを搬送するものであってもよい(下方搬送基板63cについても同様である)。また、搬送電極オーバーコーティング層634は省略され得る。あるいは、搬送電極631が搬送電極支持フィルム632内に埋め込まれることで、搬送電極コーティング層633及び搬送電極オーバーコーティング層634の双方が省略され得る。第一投入状態制御基板68b及び第二投入状態制御基板68cについても同様である。
The arrangement and configuration of the
遮蔽板67は、省略され得る。トナー投入状態制御手段68は、回転可能なローラ部材であってもよい。
The shielding
図6は、図2に示されているトナー供給装置6の一変形例の概略構成を示す側断面図である。図6に示されている変形例のトナー供給装置6においては、トナー補充用開口部60fが、遮蔽板67の上方搬送基板63bと対向する規制端部67aと上方搬送基板63bとの間のギャップと同程度の高さに、スリット状に形成されている。すなわち、本体側リアパネル60a及び下方搬送基板63cのトナー搬送方向TTDにおける下流側の平板状の部分の、下端部が、底部搬送基板63aの最低部の平板状の部分と近接しつつ対向する位置まで延長されている。そして、下方搬送基板63cは、その下端部が、底部搬送基板63aの最低部の平板状の部分と対向することで、当該部分にトナーTを吹き付けるように設けられている。
FIG. 6 is a side sectional view showing a schematic configuration of a modified example of the
本体ケーシング60とトナー収容カートリッジ61とは、互いに前後方向(図中z軸方向)に離隔するように設けられている。そして、互いに前後方向(図中z軸方向)に離隔した、トナー補充用開口部60fとトナー送出用開口部61cの下端部との間を架け渡すように、本体側底板60c及び底部搬送基板63aの最低部の平板状の部分が延長されている。また、かかる底部搬送基板63aの延長部分を上方から覆うように、平板状の底部搬送基板カバー60a1が、本体側リアパネル60aの下端からトナー収容カートリッジ61に向かって前後方向に延びるように設けられている。
The
本変形例におけるトナー投入状態制御手段68は、ローラ状の部材であって、トナー送出用開口部61cにてトナー収容カートリッジ61に回転可能に支持されている。トナーカートリッジ側フロントパネル61aの下端部には、ローラ状のトナー投入状態制御手段68の円柱面状の周面を覆うように、ローラーカバー61a1が設けられている。
The toner input state control means 68 in this modification is a roller-like member, and is rotatably supported by the
上述の構成を有する、本変形例のトナー供給装置6においては、ローラ状のトナー投入状態制御手段68が回転駆動されることで、正帯電のトナーTが、底部搬送基板63aのトナー搬送方向TTDにおける最上流部(図中右側の端部)に供給される。底部搬送基板63aのトナー搬送方向TTDにおける最上流部に供給されたトナーTは、底部搬送基板63aの最低部の平板状の部分にて、トナー搬送方向TTDに(図中左方に)搬送される。
In the
このとき、底部搬送基板63aにおける平板状の最低部にて、下方搬送基板63cの下端部により、トナーTが吹き付けられる(図6における白抜き矢印参照)。これにより、トナー搬送面TTSの法線方向にトナーTの流れが発生し、表層部と下層部との間でのトナーTの交流が発生する。
At this time, the toner T is sprayed by the lower end portion of the
図7は、図2に示されているトナー供給装置6の他の変形例の概略構成を示す側断面図である。この図7に示されている変形例のトナー供給装置6は、図6における遮蔽板67の構成に変更を加えたものである。すなわち、図7に示されている遮蔽板67は、水平板部671と、立板部672と、を備え、側断面視にて逆さL字状に形成されている。
FIG. 7 is a side sectional view showing a schematic configuration of another modified example of the
水平板部671は、図6に示されている遮蔽板67に相当する平板状の部材であって、水平面と平行に配置されている。水平板部671の上方搬送基板63bと対向する規制端部671aと、上方搬送基板63bと、の間には、上述のような所定のギャップが設けられている。
The horizontal
立板部672は、水平板部671の下方搬送基板63cと対向する側の端部(前後方向における規制端部671aとは反対側の端部)に接続された平板状の部材であって、当該端部から下方に延びるように設けられている。立板部672は、その下端部672aが、底部搬送基板63aにおける平板状の最低部と、トナー補充用開口部60fの高さと同程度のギャップを隔てて対向するように設けられている。また、立板部672の下端部672aは、下方搬送基板63cの下端部と、トナー補充用開口部60fの高さと同程度のギャップを隔てて対向するように設けられている。
The
上述の構成を有する、本変形例のトナー供給装置6においては、側断面視にて逆さL字状に形成された遮蔽板67の内側(図中左側)に、水平板部671の規制端部671aと上方搬送基板63bとの間のギャップと、立板部672の下端部672aと底部搬送基板63aとの間のギャップと、の二つの開口部を有する、ほぼ密閉されたような空間が形成される。
In the
このため、水平板部671の規制端部671aと上方搬送基板63bとの間のギャップをトナーTが通過する際に発生する気流(図7における上向きの白抜き矢印参照)により、立板部672の下端部672aと底部搬送基板63aとの間のギャップを通して、上述の空間に空気が吸入される。このとき、立板部672の下端部672aと下方搬送基板63cの下端部との間のギャップにて、底部搬送基板63aに衝突するような方向の(図中下向きの)気流が発生する。これにより、底部搬送基板63aにおける平板状の最低部にて、トナーT及び空気が吹き付けられ(図7における下向きの白抜き矢印参照)、トナー搬送面TTSの法線方向にトナーTの流れが発生し、表層部と下層部との間でのトナーTの交流が発生する。
For this reason, the standing
なお、立板部672は、鉛直線と平行に設けられていてもよいが、図7に示されているように鉛直線に対して傾斜するように設けられてもよい。すなわち、立板部672と下方搬送基板63c(現像ローラ62よりも下側の平板状の部分)との間のギャップが、下方に向かうにつれて狭くなるように、立板部672が設けられていてもよい。これにより、底部搬送基板63aにおける平板状の最低部に衝突する気流の勢いが、表層部と下層部との間でのトナーTの交流を良好に発生させ得る程度にまで確保され得る。
The standing
その他、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。さらに、本明細書にて引用した各公報の内容(明細書及び図面を含む)は、本明細書の一部を構成するものとして援用され得る。 In addition, in the elements constituting the means for solving the problems of the present invention, the elements expressed in terms of function and function are the specific structures disclosed in the above-described embodiments and modifications, It includes any structure that can realize this action / function. Furthermore, the contents (including the specification and the drawings) of each publication cited in this specification can be incorporated as part of this specification.
1 … レーザープリンタ 2 … 用紙搬送機構
3 … 感光体ドラム 4 … 帯電器
5 … スキャナーユニット 6 … トナー供給装置
60 … 本体ケーシング 61 … トナー収容カートリッジ
62 … 現像ローラ 63 … 搬送基板
63a … 底部搬送基板 63b … 上方搬送基板
63c … 下方搬送基板 631 … 搬送電極
64 … 搬送電源回路 65 … 回収電源回路
66 … 現像バイアス電源回路 67 … 遮蔽板
67a … 規制端部 671 … 水平板部
671a … 規制端部 672 … 立板部
672a … 下端部 68 … トナー投入状態制御手段
69 … エアダクト 69a … エア噴出用開口部
T … トナー TTD … トナー搬送方向
TTP … トナー搬送経路 TTS … トナー搬送面
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記現像剤搬送経路に面する表面である現像剤搬送面に沿って、複数の前記搬送電極を支持するように構成された、現像剤搬送体と、
前記現像剤搬送面上にて搬送中の前記現像剤における、表層部と、当該現像剤搬送面と近接する下層部と、の間で、前記現像剤の交流が生じるように、前記現像剤搬送面の法線方向に沿って前記現像剤の流れを発生させる、現像剤交流発生手段と、
を備えたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。 An electric field generated along with the application of a multiphase AC voltage to a plurality of transport electrodes arranged along a developer transport path having a longitudinal direction along the main scan direction and intersecting the main scan direction, In the developer electric field transport device configured to transport the charged powdery developer along the developer transport path,
A developer transport body configured to support the plurality of transport electrodes along a developer transport surface that is a surface facing the developer transport path;
In the developer transporting on the developer transport surface, the developer transport so that an alternating current of the developer is generated between a surface layer portion and a lower layer portion close to the developer transport surface. A developer alternating current generating means for generating a flow of the developer along a normal direction of the surface;
A developer electric field conveying apparatus comprising:
前記現像剤交流発生手段は、
前記現像剤搬送面に向けて前記現像剤及び/又は空気を吹き付けるように構成されたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。 The developer electric field transport device according to claim 1,
The developer AC generating means
A developer electric field conveying apparatus configured to spray the developer and / or air toward the developer conveying surface.
前記現像剤交流発生手段は、
前記現像剤搬送面に衝突するような気流を発生するように構成された、気流発生手段であることを特徴とする、現像剤電界搬送装置。 The developer electric field transport device according to claim 2,
The developer AC generating means
A developer electric field conveying device, characterized in that the developer electric field conveying means is configured to generate an air current that collides with the developer conveying surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009196375A JP2011048129A (en) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | Developer electric field-conveying device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012121098A1 (en) | 2011-03-04 | 2012-09-13 | 日本電気株式会社 | Network system, packet processing method, and storage medium |
-
2009
- 2009-08-27 JP JP2009196375A patent/JP2011048129A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012121098A1 (en) | 2011-03-04 | 2012-09-13 | 日本電気株式会社 | Network system, packet processing method, and storage medium |
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