JP2012058601A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第一の電極と、第一の電極に対して絶縁体を介して設けた複数の電極部からなる第二の電極とを有する現像剤担持体2を備え、第一の電極と第二の電極間の電位差が時間的に反転する電圧を印加することで現像剤をクラウド化し、現像剤担持体2の表面が移動することによって現像剤を現像領域へ搬送して潜像担持体49に形成された潜像を現像する現像装置1において、第一の電極と第二の電極の少なくとも一方に、パルスon時間を減少させた波形の電圧を印加する。これにより、放電量や、放電の起きる回数、機会を抑制して、現像剤坦持体表面の削れ速度を低減させることができ、表面層膜厚の減少を抑えられるため、現像電界の大きさが一定に保たれ、フレア電界を保つことができる。
【選択図】図2
Description
例えば、現像剤担持体上のトナーを感光体等の潜像担持体に直接接触させないで、トナーを潜像担持体上の潜像に供給して現像を行う現像装置がある。そして、この現像装置の一例としては、現像剤担持体上のトナーをクラウド化させることによってトナーを潜像担持体上に供給する方式を採用するものがある。この方式に使用される現像剤担持体は、外周面に沿って複数種類の電極が所定のピッチで配置され、その複数種類の電極の外周面側を保護層で覆ったものである。この複数種類の電極に対し、時間的に変化する互いに異なる電圧をそれぞれ印加して、時間的に変化する電界を互いに近接する複数種類の電極間に形成すると、この電界により現像剤担持体上のトナーを互いに近接する複数種類の電極間で飛翔(ホッピング)させることができる(このようにトナーが飛翔する現象を、以下「フレア」と呼ぶ。)。これにより、現像剤担持体の外周面近傍の空間でトナーがクラウド化した状況となる。
すなわち、現像剤担持体の外周面を絶縁性のものとした場合、トナーがホッピングして現像剤担持体外周面に繰り返し接触することで、現像剤担持体の絶縁性外周面がトナーとの摩擦帯電によりトナーの帯電極性とは逆の極性にチャージアップされる。そのため、トナー担持体の表面電位の絶対値は、現像を繰り返すことにより徐々に大きくなっていく。この結果、現像領域に形成される現像電界の大きさが徐々に変化することにより、画質が経時変化するという問題が生じる。
すなわち、上述したチャージアップの除電を行うために現像剤担持体/現像剤供給部材間、あるいは現像剤担持体/規制部材間に電位差を与え、放電を起こしているが、この放電により現像剤担持体の表面層の分子鎖を断ち切ってしまい、表面層厚が徐々に削れていくことを見出した。この表層削れにより、現像領域に形成される現像電界の大きさが徐々に変化し、画質が経時変化してしまう。更には、表面層が無くなる事でむき出しになった電極が摺擦されて電極が剥がれ、フレア機能を失うおそれがある。
[1]:第一の電極と、前記第一の電極に対して絶縁体を介して設けた複数の電極部からなる第二の電極とを有する現像剤担持体を備え、前記第一の電極と前記第二の電極間の電位差が時間的に反転する電圧を印加することで現像剤をクラウド化し、前記現像剤担持体の表面が移動することによって前記現像剤を現像領域へ搬送して潜像担持体に形成された潜像を現像する現像装置において、前記第一の電極と前記第二の電極の少なくとも一方に、パルスon時間(duty)を減少させた波形の電圧を印加することを特徴とする(請求項1)。
[2]:[1]に記載の現像装置において、前記第一の電極と前記第二の電極の少なくとも一方に、立ち上がり時間を増大させた電圧を印加させたことを特徴とする(請求項2)。
[3]:[1]または[2]に記載の現像装置において、前記第一の電極と前記第二の電極の少なくとも一方に、周波数を減少させた電圧を印加させたことを特徴とする(請求項3)。
[4]:[1]乃至[3]のいずれか1つに記載の現像装置において、前記現像剤坦持体はローラ部材で構成されており、その内部に前記第一の電極として内側電極が設けられ、その内側電極の上に前記絶縁体からなる絶縁層が設けられ、該絶縁層の上に前記第二の電極として複数の電極部を略等間隔に配置した櫛歯状の外側電極が設けられており、該外側電極の外周面側を覆うように保護層としての表層が設けられていることを特徴とする(請求項4)。
[5]:[1]乃至[4]のいずれか1つに記載の現像装置において、前記現像剤坦持体に前記現像剤を供給する現像剤供給部材を備え、該現像剤供給部材に前記第一の電極または前記第二の電極に印加する電圧と同様の電圧を印加することを特徴とする(請求項5)。
[6]:[1]乃至[5]のいずれか1つに記載の現像装置において、前記現像剤坦持体上の現像剤の層厚を規制する規制部材を備え、該規制部材に前記第一の電極または前記第二の電極に印加する電圧と同様の電圧を印加することを特徴とする(請求項6)。
[7]:[1]乃至[6]のいずれか1つに記載の現像装置において、前記現像剤担持体の外表面を、前記現像剤との摩擦によって該現像剤に対して正規帯電極性の電荷を与える絶縁性材料で形成したことを特徴とする(請求項7)。
[8]:[5]乃至[7]のいずれか1つに記載の現像装置において、前記現像剤供給部材の表面層は、表面に多数の微細孔が分散している多孔質層であることを特徴とする(請求項8)。
[9]:[5]乃至[8]のいずれか1つに記載の現像装置において、前記現像剤供給部材の表面と前記現像剤担持体の外表面との接触部分で速度差が生じるように該現像剤供給部材を表面移動させる駆動手段を有することを特徴とする(請求項9)。
[10]:[6]乃至[9]のいずれか1つに記載の現像装置において、前記規制部材が、導電性を有することを特徴とする(請求項10)。
[11]:[6]乃至[10]のいずれか1つに記載の現像装置において、前記規制部材に印加する電圧が、前記現像剤担持体の電極群に印加する周期的な電圧の平均電位と等しいことを特徴とする(請求項11)。
[12]:[1]乃至[11]のいずれか1つに記載の現像装置において、前記現像剤は、着色粉体からなるトナーであることを特徴とする(請求項12)。
[13]:潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体の潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記現像手段として、[1]〜[12]のいずれか1つに記載の現像装置を備えたことを特徴とする(請求項13)。
[14]:[13]に記載の画像形成装置において、前記潜像担持体に対して前記現像装置を複数備え、該複数の現像装置はそれぞれ色の異なる現像剤で前記潜像担持体上の潜像を順次現像し、前記潜像担持体上で複数回の色重ねを行った後、該潜像坦持体上の画像を最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に複数色の画像を形成することを特徴とする(請求項14)。
[15]:電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置に装備されるプロセスカートリッジであって、潜像を担持する潜像担持体と、帯電手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、[1]〜[12]のいずれか1つに記載の現像装置を一体に保持し、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする(請求項15)。
[16]:電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置であって、請求項15に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする(請求項16)。
[17]:[16]に記載の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジを複数備え、該複数のプロセスカートリッジの潜像坦持体上にそれぞれ色の異なる画像を形成し、該画像を記録材に直接または中間転写体を介して転写することにより複数色の画像形成が可能なことを特徴とする(請求項17)。
本発明では、現像剤担持体の絶縁性外周面上でトナーをフレア状態にする構成を有する現像装置において、現像剤担持体表面のカウンターチャージを放電により除電する機構を用いても、表層削れによる現像電界の経時的な変化を抑えることができるようにする、印加電圧波形を提案するものである。
現在、現像剤担持体表面に溜まるカウンターチャージは、現像剤担持体/現像剤供給部材間、あるいは現像剤担持体/規制部材間に電位差を与え、放電を起こすことにより除電している。
この結果、現像剤担持体表面層の分子鎖が放電によって断ち切られ、表面層の膜厚が減少してしまう。表面層膜の減少により、現像領域に形成される現像電界の大きさが徐々に変化し、画質が経時変化してしまう。さらには、表面層が無くなる事でむき出しになった電極が周擦されて電極が剥がれ、フレア機能を失うおそれがある。
この電流の比例関係からの乖離成分ia−iy(図4)は、現像剤担持体と当接部材間に、放電開始電圧以上の電圧を印加したことで放電が起き、放電によって生じた、現像剤担持体と当接部材間の電荷分布の不均一を解消するために発生した電流である。この比例関係からの電流の乖離成分を放電電流と呼ぶ。
以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明を、電子写真方式の画像形成装置である複写機について適用した一実施例について説明する。
図1は、本発明の一実施例に係る複写機を示す概略構成図である。図1において、潜像担持体としてのドラム状の感光体49は、図中時計回り方向に回転駆動される。操作者がコンタクトガラス90に図示しない原稿を装置し、図示しないプリントスタートスイッチを押すと、原稿照明光源91及びミラー92を具備する第1走査光学系93と、ミラー94,95を具備する第2走査光学系96とが移動して、原稿画像の読み取りが行われる。走査された原稿画像がレンズ97の後方に配設された画像読み取り素子98で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化された後に画像処理される。そして、画像処理後の信号でレーザーダイオード(LD)が駆動され、このレーザーダイオードからのレーザー光がポリゴンミラー99で反射した後、ミラー80を介して感光体49を走査する。この走査に先立って、感光体49は帯電装置50によって一様に帯電され、レーザー光による走査により感光体49の表面に静電潜像が形成される。
図5は、本実施例におけるトナー担持ローラ2の電極配置を説明するためにトナー担持ローラ2を回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。なお、説明の都合上、表層6や絶縁層5は図示していない。
図6は、本実施例におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面の一部を模式的に表した部分断面図である。
本実施例のトナー担持ローラ2は、中空状のローラ部材で構成されており、その最内周に位置する最内周電極部材又は内周側電極部材としての内側電極(第一の電極)3aと、最外周側に位置していて内側電極3aへ印加される電圧(内側電圧)とは異なる電圧(外側電圧)が印加される最外周電極部材としての複数の略等間隔な電極部からなる櫛歯状の外側電極(第二の電極)4aとを備えている。また、内側電極3aと外側電極4aとの間にはこれらの間を絶縁するための絶縁体からなる絶縁層5が設けられている。また、外側電極4aの外周面側を覆う保護層としての表層(表面コート層)6も設けられている。すなわち、本実施例のトナー担持ローラ2は、内周側から順に、内側電極(第一の電極)3a、絶縁層5、外側電極(第二の電極)4a、表層6の4層構造となっている。
本実施例では、電極幅及び電極ピッチをいずれも80[μm]に設定している。
トナー担持ローラ2上の内側電極3a及び外側電極4aには、それぞれパルス電源25A,25Bから第1電圧である内側電圧及び第2電圧である外側電圧が印加される。パルス電源25A,25Bが印加する内側電圧及び外側電圧は、矩形波が最も適している。ただし、これに限らず、例えばサイン波や三角波でもよい。また、本実施例では、フレア用電極を形成するための電極が内側電極3a及び外側電極4aの2相構成であり、各電極3a,4aには互いに位相差πをもった電圧がそれぞれ印加される。
本実施例において、各電圧は矩形波であり、内側電極3aと外側電極4aにそれぞれ印加される内側電圧と外側電圧は、互いに位相がπだけズレた同じ大きさ(ピーク・トゥ・ピーク電圧Vpp)の電圧である。よって、内側電極3aと外側電極4aとの間には、常にVppだけの電位差が生じる。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界のうち表層6の外側に形成されるフレア用電界によって表層6上をトナーがホッピングする。本実施例において、Vppは100[V]以上2000[V]以下の範囲内であるのが好ましい。Vppが100[V]より小さいと、十分なフレア用電界を表層6上に形成できず、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。一方、Vppが2000[V]より大きいと、経時使用により電極間でリークが発生する可能性が高くなる。そこで本実施例では、一例として、Vppを500[V]に設定している。
また、本実施例において、内側電圧と外側電圧の中心値V0は、画像部電位(静電潜像部分の電位)と非画像部電位(地肌部分の電位)との間に設定され、現像条件によって適宜変動する。
この例では、内側電極3aについては、図5に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、外側電極4aについては、直流電圧が印加される。この場合、電極間の電位差はVpp/2となる。よって、この例におけるVppの好適な範囲は、200[V]以上4000[V]以下である。この例によれば、内側電極3aと外側電極4aとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
この例では、外側電極4aについては、図7に示したものと同様の外側電圧が印加されるが、内側電極3aについては、直流電圧が印加される。この場合も、電極間の電位差はVpp/2となる。よって、この例におけるVppの好適な範囲は、200[V]以上4000[V]以下である。この例でも、内側電極3aと外側電極4aとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
図10は内側電極3a及び外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の電圧印加波形の実施例を示すグラフである。
この実施例では、内側電極3aまたは外側電極4aにパルスon時間を50%に低減した電圧を入力している。この場合、現像剤担持体/当接部材(例えばトナー供給ローラ18または後述する規制部材)間に電位差が掛かる時間が半分になるため、放電回数が減り、放電電流が減少する。放電電流を低減することで、表面層膜厚の減少を抑え、現像電界の大きさを一定に保ち、使用耐久の高信頼性化が可能となる。また、表層削れを起因とするリークが発生することによるフレア電界の喪失を抑制することができる。なお、図10では、パルスon時間を50%に低減した電圧波形の例を示したが、本発明では20%〜50%の間に設定している。
図11は、内側電極3a及び外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の別の実施例を示すグラフである。
この例では、内側電極3aについては、図10に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、外側電極4aについては、直流電圧が印加される。この場合、電極間の電位差はVpp/2となる。よって、この例におけるVppの好適な範囲は、200[V]以上4000[V]以下である。この例によれば、内側電極3aと外側電極4aとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
図12は、内側電極3a及び外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の更に別の実施例を示すグラフである。
この例では、外側電極4aについては、図10に示したものと同様の外側電圧が印加されるが、内側電極3aについては、直流電圧が印加される。この場合も、電極間の電位差はVpp/2となる。よって、この例におけるVppの好適な範囲は、200[V]以上4000[V]以下である。この例でも、内側電極3aと外側電極4aとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
図13は、内側電極3a及び外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の更に別の実施例を示すグラフである。
この例では、内側電極4aについては、図10の中間電位と最大電位の電圧が印加され、外側電極3aについては、図10の中間電位と最小電位が印加される。この場合、電極間の電位差はVpp/2となる。よって、この例におけるVppの好適な範囲は、200[V]以上4000[V]以下である。この例では、一つの電極に3種類の電位を用意する必要が無いため、電源コストが安くなる。
図14は、内側電極3a及び外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の更に別の実施を示すグラフである。
この例では、外側電極4aについては、図10の中間電位と最大電位の電圧が印加され、内側電極3aについては、図10の中間電位と最小電位が印加される。この場合、電極間の電位差はVpp/2となる。よって、この例におけるVppの好適な範囲は、200[V]以上4000[V]以下である。この例では、一つの電極に3種類の電位を用意する必要が無いため、電源コストが安くなる。
図15は内側電極3aまたは外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の更に別の実施例を示すグラフである。
この例では、内側電極3aまたは外側電極4aに立ち上がり時間を増大させた(すなわち立ち上がり時間が遅い)電圧を入力している。この場合、現像剤担持体/当接部材間に放電電位以上の電位差が掛かる時間が少なくなるため、放電回数が減り、放電電流が減少する。放電電流を低減することで、表面層膜厚の減少を抑え、現像電界の大きさを一定に保ち、使用耐久の高信頼性化が可能となる。また、表層削れ起因のリークが発生することによるフレア電界の喪失を抑制することができる。
また、図8、図9と同様に、内部電極3aまたは外部電極4aのどちらか片方に直流電圧を印加し、電源コストを安くすることも可能である。
図16は内側電極3aまたは外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の更に別の実施例を示すグラフである。
この例は、実施例1−1の図10に示したパルスon時間を低減した電圧波形と、実施例1−6の図15に示した立ち上がり時間が遅い電圧波形とを組み合わせたものであり、このように組み合わせることで、更なる放電電流の低減が可能である。
図17は内側電極3aまたは外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の更に別の実施例を示すグラフである。
この例では、内側電極3aまたは外側電極4aに周波数を低減(小さく)した電圧を入力している。周波数が減少すると、電圧波形の周期が長くなり、現像剤担持体のコンデンサ容量に比例する電流成分が小さくなり、放電電流が減少する。放電電流を低減することで、表面層膜厚の減少を抑え、現像電界の大きさを一定に保ち、使用耐久の高信頼性化が可能となる。また、表層削れ起因のリークが発生することによるフレア電界の喪失を抑制することができる。
また、図8、図9と同様に、内部電極3aまたは外部電極4aどちらか片方に直流電圧を印加し、電源コストを安くすることも可能である。
図18は内側電極3aまたは外側電極4aへ印加する内側電圧と外側電圧の更に別の実施例を示すグラフである。
この例は、実施例1−1の図10に示したパルスon時間を低減した電圧波形と、実施例1−6の図15に示した立ち上がり時間が遅い電圧波形と、実施例1−8の周波数を小さくした場合の電圧波形を組み合わせたものであり、このように組み合わせることで、更なる放電電流の低減が可能である。
次に、本発明の現像装置1における給電構成の具体的な実施例について説明する。
図19は、本実施例における内側電極3a及び外側電極4aへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。また、図20は、図19に示す給電構成を模式的に示す斜視図である。
本実施例における内側電極3a及び外側電極4aへの給電構成において、内側電極3aは、トナー担持ローラ2のローラ軸と一体化されており、そのローラ軸端面が被給電部3bとなる。ローラ軸端面で構成される被給電部3bには、パルス電源25Aに接続された第1給電部材としての給電ブラシ7が当接している。一方、トナー担持ローラ2の外周面両端部分には表層6が設けられておらず、トナー担持ローラ2の外周面における外側電極4aの両端部分は露出しており、この露出面が被給電部4bとなる。その露出面で構成される被給電部4bには、パルス電源25Bに接続された第2給電部材としての給電コロ8が当接している。この給電コロ8は、回転自在に支持されており、トナー担持ローラ2の回転に伴い、被給電部4bに当接したまま連れ回り回転する。
また、本実施例では、内側電極3aの被給電部がローラ軸端面である場合について説明したが、これに限らず、例えばローラ軸の周面やローラ本体部の端面を被給電部としてもよい。
次に、内側電極3a及び外側電極4aへの給電構成の変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
図21は、本変形例1における内側電極3a及び外側電極4aへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。また、図22は、本変形例1の給電構成をもつトナー担持ローラを、軸方向に対して直交する方向から見たときの模式図である。さらに図23は、本変形例1の給電構成を模式的に示す斜視図である。
次に、トナー担持ローラ2にトナーを供給する構成の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
図24は、本変形例2における現像装置を感光体とともに図示した概略構成図である。
本変形例2では、磁性キャリアを用いないでトナー担持ローラ2にトナーを供給する。具体的には、本変形例2に係る現像装置1は、図中時計回り方向に回転駆動される第1搬送スクリュー12を収容する第1収容部13と、図中反時計回りに回転駆動される第2搬送スクリュー14を収容する第2収容部15とを有しており、両収容部は仕切壁16によって仕切られている。そして、これら収容部には、それぞれ、図示しないマイナス帯電性のトナーが現像剤として収容されている。第1搬送スクリュー12及び第2搬送スクリュー14の回転駆動により、トナーは第1収容部13及び第2収容部15を循環搬送される。この搬送時に、トナーは第1搬送スクリュー12及び第2搬送スクリュー14から摺擦を受けることで摩擦帯電する。このようにして摩擦帯電した第2収容部15内のトナーは、供給バイアス電源24により供給バイアスが印加されたトナー供給ローラ18’上に、静電的に吸着する。なお、この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよいし、また、直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。トナー供給ローラ18’上に吸着したトナーは、規制部材22により担持量が規制された後、供給位置へと搬送される。そして、供給位置へ搬送されたトナーは、トナー供給ローラ18’とトナー担持ローラ2との電位差の作用を受けて、トナー担持ローラ2の表面上に供給される。その後は、前述した実施例1と同様なので説明を省略する。
次に、トナー担持ローラ2にトナーを供給する構成の他の変形例(以下、本変形例を「変形例3」という。)について説明する。
図25は、本変形例3における現像装置を感光体とともに図示した概略構成図である。
本変形例3では、上記変形例2と同様に磁性キャリアを用いないでトナー担持ローラ2にトナーを供給するが、さらに、表面層が、表面に多数の微細孔が分散している多孔質層であるトナー供給部材を用いて、トナーを直接的にトナー担持ローラ2へ供給する構成とした。
具体的には、本変形例3では、トナー収容部15’内にトナー供給部材としてスポンジローラ18’を設け、スポンジローラ18’の表面をトナー担持ローラ2の表面に当接させている。これにより、トナー収容部15’内でスポンジローラ18’の表面に付着したトナーは、トナー担持ローラ2の表面との当接部で摺擦を受けて摩擦帯電し、これにより静電的にトナー担持ローラ2上へ供給される。本変形例3では、スポンジローラ18’をトナー担持ローラ2に対してカウンター方向に回転駆動しているが、トレーリング方向でもよい。
次に、現像に寄与しなかったトナーをトナー担持ローラ2から回収する回収手段としての回収機構30を設けた現像装置の変形例(以下、本変形例を「変形例4」という。)について説明する。
図26は、本変形例4における現像装置を感光体49とともに図示した概略構成図である。
本変形例4における現像装置の基本構成は、上記の実施例1と同様であるが、回収機構30が設けられている点と、トナー担持ローラ2及びトナー供給ローラ18の下方に位置するケーシング11の内壁が第2搬送スクリュー14を収容する第2収容部15に向けて下傾斜している点とが、主に相違する構成である。以下、この相違する構成についてのみ説明する。
図27に示すように、回収機構30として、回収ローラ34を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構30は、トナー担持ローラ2の外周面に対向するように配置される回収ローラ34と、回収ローラ34に接触するように配置されたクリーニングブレード35と、回収ローラ34に所定の電圧を印加するための回収電源33とから構成されている。トナー担持ローラ2と回収ローラ34との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ2から回収ローラ34に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、回収ローラ34とトナー担持ローラ2とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ2上から回収ローラ34側へ移動する。回収ローラ34に付着したトナーは、クリーニングブレード35によって掻き落とされる。掻き落とされたトナーは、ケーシング11の内壁面上を移動して第2収容部15内に戻され、再び第1収容部13及び第2収容部15を循環搬送される。
次に本発明に係る画像形成装置の別の実施例について説明する。
図28は本発明の別の実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。この実施例では、画像形成装置は、現像装置を複数用いて構成され、潜像担持体である無端ベルト状の感光体2上に各色のトナー像を重ねて形成する画像形成装置の例である。
すなわち、この画像形成装置は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック(以下、M、C、Y、Kと記す)のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成することができるカラープリンタの例であり、ベルトユニット101、4つの現像装置1M,1C,1Y,1K、レジストローラ対120、転写ローラ121、定着装置122、図示しない給紙カセット、給紙装置、給紙路などを備えている。
4つの現像装置1M,1C,1Y,1Kのうち、鉛直方向の最も下側に位置するM用の現像装置1Mの更に下方には、M用の帯電装置108Mが感光体102の左側張架面に対向するように配設されている。また、M用の現像装置1Mと、C用の現像装置1Cとの間には、C用の帯電装置108Cが感光体102の左側張架面に対向するように配設されている。また、C用の現像装置1Cと、Y用の現像装置1Yとの間には、Y用の帯電装置108Yが感光体102の左側張架面に対向するように配設されている。更に、Y用の現像装置1Yと、K用の現像装置1Kとの間には、K用の帯電装置108Kが感光体102の左側張架面に対向するように配設されている。
次に本発明に係る画像形成装置のさらに別の実施例について説明する。
図29はプロセスカートリッジ140を複数備え、単色、多色またはフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置の構成例を示す概略構成図である。
このカラー画像形成装置は、画像形成部(プリンタ部)100と画像読取部(スキャナ部)130と原稿自動給紙装置(ADF)131を備え、デジタル複写機、プリンタ、ファクシミリ等の機能を有する複合機の構成例であり、画像形成部(プリンタ部)100では、画像読取部(スキャナ部)130で読取った原稿の画像情報や、装置外部のパーソナルコンピュータ等からLANを通じて入力された画像情報、あるいは、通信回線を介して外部から送信されて来た画像情報等に応じて画像形成を行なう。
このプロセスカートリッジ140を画像形成部として、図示しない光書込装置、転写装置、定着装置、給紙装置等を設ければ、単色の画像形成装置を構成することができる。
また、このプロセスカートリッジ140は、画像形成装置に対して着脱可能に設けられているので、容易に交換やリサイクルが可能であり、画像形成装置のメンテンナンス性の向上や、省資源化に寄与することができる。
2:トナー坦持ローラ(現像剤坦持体)
3a:内側電極(第一の電極)
3b:被給電部
4a:外側電極(第二の電極)
4b:被給電部
5:絶縁層
6:表層(表面コート層)
7:給電ブラシ
8:給電コロ
8’:給電ブラシ
11:ケーシング
18:トナー供給ローラ(現像剤供給部材)
18’:スポンジローラ(現像剤供給部材)
19:トナー供給スリーブ
20:マグネットローラ
22:トナー層規制部材
30:回収機構
31:回収板
32:振動子
34:回収ローラ
35:クリーニングブレード
45:クリーニング装置
49:感光体(潜像坦持体)
50:帯電装置(帯電手段)
Claims (17)
- 第一の電極と、前記第一の電極に対して絶縁体を介して設けた複数の電極部からなる第二の電極とを有する現像剤担持体を備え、前記第一の電極と前記第二の電極間の電位差が時間的に反転する電圧を印加することで現像剤をクラウド化し、前記現像剤担持体の表面が移動することによって前記現像剤を現像領域へ搬送して潜像担持体に形成された潜像を現像する現像装置において、
前記第一の電極と前記第二の電極の少なくとも一方に、パルスon時間を減少させた波形の電圧を印加することを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
前記第一の電極と前記第二の電極の少なくとも一方に、立ち上がり時間を増大させた電圧を印加させたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1または2に記載の現像装置において、
前記第一の電極と前記第二の電極の少なくとも一方に、周波数を減少させた電圧を印加させたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記現像剤坦持体はローラ部材で構成されており、その内部に前記第一の電極として内側電極が設けられ、その内側電極の上に前記絶縁体からなる絶縁層が設けられ、該絶縁層の上に前記第二の電極として複数の電極部を略等間隔に配置した櫛歯状の外側電極が設けられており、該外側電極の外周面側を覆うように保護層としての表層が設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記現像剤坦持体に前記現像剤を供給する現像剤供給部材を備え、該現像剤供給部材に前記第一の電極または前記第二の電極に印加する電圧と同様の電圧を印加することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記現像剤坦持体上の現像剤の層厚を規制する規制部材を備え、該規制部材に前記第一の電極または前記第二の電極に印加する電圧と同様の電圧を印加することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記現像剤担持体の外表面を、前記現像剤との摩擦によって該現像剤に対して正規帯電極性の電荷を与える絶縁性材料で形成したことを特徴とする現像装置。 - 請求項5乃至7のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記現像剤供給部材の表面層は、表面に多数の微細孔が分散している多孔質層であることを特徴とする現像装置。 - 請求項5乃至8のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記現像剤供給部材の表面と前記現像剤担持体の外表面との接触部分で速度差が生じるように該現像剤供給部材を表面移動させる駆動手段を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項6乃至9のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記規制部材が、導電性を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項6乃至10のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記規制部材に印加する電圧が、前記現像剤担持体の電極群に印加する周期的な電圧の平均電位と等しいことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至11のいずれか1つに記載の現像装置において、
前記現像剤は、着色粉体からなるトナーであることを特徴とする現像装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体の潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項1〜12のいずれか1つに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項13記載の画像形成装置において、
前記潜像担持体に対して前記現像装置を複数備え、該複数の現像装置はそれぞれ色の異なる現像剤で前記潜像担持体上の潜像を順次現像し、前記潜像担持体上で複数回の色重ねを行った後、該潜像坦持体上の画像を最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に複数色の画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 - 電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置に装備されるプロセスカートリッジであって、
潜像を担持する潜像担持体と、帯電手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、請求項1〜12のいずれか1つに記載の現像装置を一体に保持し、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置であって、
請求項15に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項16に記載の画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジを複数備え、該複数のプロセスカートリッジの潜像坦持体上にそれぞれ色の異なる画像を形成し、該画像を記録材に直接または中間転写体を介して転写することにより複数色の画像形成が可能なことを特徴とする画像形成装置。
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