JP2013022752A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine.
従来の画像形成装置として、トナージェット、ダイレクトトーニング、トナープロジェクションなどと称される直接記録方式の画像形成方法を採用した画像形成装置(以下、直接記録方式の画像形成装置という)が知られている(特許文献1など)。この種の画像形成装置は、記録紙や転写体などに対し、飛翔させたトナーを付着させて画像を直接、記録紙や転写体などに形成するものである。
As a conventional image forming apparatus, an image forming apparatus employing a direct recording type image forming method called toner jet, direct toning, toner projection or the like (hereinafter referred to as a direct recording type image forming apparatus) is known. (
図19は、従来の直接記録方式の画像形成装置における要部構成の一例を示す構成図である。図19において、トナー担持ローラ501は、その軸線を図中左右方向に延在させるように配設され、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられながら、帯電済みのトナーTをその表面に担持する。このトナー担持ローラ501の下には、複数の孔502を形成する孔形成部材としてのフレキシブルプリント基板(以下、FPCという)503が配設されている。FPC503は、各孔502を囲むようにトナー担持ローラ501との対向面側に形成されたリング状の複数の飛翔電極504を備えている。
FIG. 19 is a configuration diagram illustrating an example of a main configuration of a conventional direct recording type image forming apparatus. In FIG. 19, a
そして、FPC503の下方には、これを介してトナー担持ローラ501に対向する対向電極506と、この対向電極506上で搬送手段であるベルト部材508の表面に担持されて搬送される記録紙507とが配設されている。図19においては、便宜上、孔502及び飛翔電極504をそれぞれ1つずつしか示していないが、実際には、FPC503にこれらの組み合わせが複数形成されている。具体的には、例えば600dpi用のFPC503では、これらの組み合わせが4960個形成されている。
Under the FPC 503, a
飛翔電極504に飛翔電圧が印加されると、トナー担持ローラ501上で飛翔電極504と対向する位置にあるトナーTや、これの近傍にあるトナーTに、トナー担持ローラ501からトナーを飛翔させるような所定強度の電界が作用する。この電界の作用により、トナーTに加わる静電力がトナーTとトナー担持ローラ501との付着力を上回り、トナーTの集合体がドット状の形状でトナー担持ローラ501から選択的に飛翔して孔502内に進入する。そして、飛翔電極504と、これよりも高い電位の電圧が印加された対向電極506との間に形成される電界に引かれて飛翔を続け、孔502を通過して記録紙507の表面に付着してドット像となる。
When a flying voltage is applied to the
しかしながら、トナー担持ローラ501の表面から孔502を通ってベルト部材508に担持された記録紙507の表面に至るまでの距離に各孔502の位置でばらつきがあると、各孔502を通って記録紙507に吐出されるトナーの量や記録紙507の表面に付着する位置の精度にばらつきが生じてしまう。このように、各孔502から吐出されたトナーの量や付着位置の精度にばらつきが生じると、画質が低下するといった問題が生じる。
However, if there is a variation in the position of each
また、前記孔から吐出したトナーを転写体の表面に一旦付着させた後、転写体の表面から記録部材に転写して最終的に記録部材に画像を形成する画像形成装置においても、トナー担持ローラの表面から前記孔を通って転写体の表面に至るまでの距離に各孔の位置でばらつきがあると、上述したのと同様の問題が生じる。 In the image forming apparatus in which the toner discharged from the hole is once attached to the surface of the transfer member and then transferred from the surface of the transfer member to the recording member to finally form an image on the recording member. If there is variation in the position of each hole in the distance from the surface to the surface of the transfer body through the hole, the same problem as described above occurs.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、各孔から吐出されたトナーの量や付着位置の精度にばらつきが生じて画質が低下するのを抑制できる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing deterioration in image quality due to variations in the amount of toner discharged from each hole and the accuracy of the adhesion position. Is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、画像形成剤を収納する筐体と、該筐体に軸支され該筐体に形成された開口から筐体外部に臨み該筐体内に収容された画像形成剤を担持する剤担持ローラと、複数の孔が形成され、所定の間隔をあけて該剤担持体に対向するように配設されたシート状の孔形成部材と、該複数の孔それぞれに対応させて該孔形成部材に設けられ、該剤担持体から画像形成剤を選択的に該孔に向かって飛翔させるような電界を形成するための複数の飛翔電極と、前記剤担持ローラが位置する側とは反対側で所定の間隔をあけて前記孔形成部材と対向し回転可能に張架されたベルト部材とを備え、前記孔から吐出した前記画像形成剤を前記ベルト部材の表面に担持された記録部材に直接付着させて該記録部材に画像を形成するか、前記孔から吐出した前記画像形成剤を前記ベルト部材の表面に一旦付着させた後、該ベルト部材の表面から記録部材に転写して最終的に該記録部材に画像を形成する画像形成装置において、少なくとも前記孔形成部材の前記複数の孔が形成された領域が前記剤担持ローラの曲率と略同一の曲率で湾曲するように該孔形成部材を保持する保持部材と、前記剤担持ローラの曲率と略同一の曲率で湾曲する曲面を、前記孔形成部材の前記複数の孔が形成された領域と対向する位置にある前記ベルト部材に当接させて該ベルト部材を湾曲させる当接部材とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
本発明においては、少なくとも前記孔形成部材の前記複数の孔が形成された領域を前記剤担持ローラの曲率と略同一の曲率で湾曲させる。これにより、剤担持ローラの曲率と孔形成部材の前記領域の曲率とが略同一となるため、前記領域における剤担持ローラと孔形成部材との間隔を剤担持ローラ回転方向にわたって略同一の間隔にすることができる。また、前記領域と対向する位置にあるベルト部材を前記当接部材により剤担持ローラの曲率と略同一の曲率で湾曲させる。これにより、孔形成部材の前記領域の曲率と前記領域に位置にあるベルト部材の曲率とが略同一となるため、前記領域における孔形成部材とベルト部材との間隔を剤担持ローラ回転方向にわたって略同一の間隔にすることができる。よって、剤担持ローラの表面から孔形成部材の各孔を通ってベルト部材の表面に至るまでの距離を剤担持ローラ回転方向で略同じにすることができる。したがって、ベルト部材の表面に担持された記録部材の表面またはベルト部材の表面に付着した、各孔から吐出された画像形成剤の量や付着位置にばらつきが生じるのが抑えられ、画質が低下するのを抑制することができる。 In the present invention, at least a region of the hole forming member in which the plurality of holes are formed is curved with a curvature substantially the same as the curvature of the agent carrying roller. As a result, the curvature of the agent carrying roller and the curvature of the region of the hole forming member are substantially the same, so that the interval between the agent carrying roller and the hole forming member in the region is substantially the same in the rotation direction of the agent carrying roller. can do. Further, the belt member located at a position facing the region is bent by the contact member with a curvature substantially the same as the curvature of the agent carrying roller. Accordingly, the curvature of the region of the hole forming member and the curvature of the belt member located in the region are substantially the same, so that the interval between the hole forming member and the belt member in the region is substantially the same in the rotation direction of the agent carrying roller. The same interval can be used. Therefore, the distance from the surface of the agent carrying roller to the surface of the belt member through each hole of the hole forming member can be made substantially the same in the direction of rotation of the agent carrying roller. Accordingly, it is possible to suppress variations in the amount and position of the image forming agent discharged from each hole adhering to the surface of the recording member carried on the surface of the belt member or the surface of the belt member, and the image quality is deteriorated. Can be suppressed.
以上、本発明によれば、各孔から吐出されたトナーの量や付着位置の精度にばらつきが生じて画質が低下するのを抑制できるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to suppress deterioration in image quality due to variations in the amount of toner discharged from each hole and the accuracy of the adhesion position.
以下、本発明の実施形態について説明する。先ずは、本発明に適応する直接記録方法について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. First, a direct recording method adapted to the present invention will be described.
図2は本発明に適応する直接記録方法の模式的構成図である。
この実施形態においては、画像形成剤であるトナーTを飛翔させ、クラウド化した状態で担持する剤担持ローラであるトナー担持ローラ1と、トナーTが付着させられる記録媒体3と、トナー担持ローラ1と記録媒体3との間に配置された複数のトナー通過孔41を有するトナー制御手段4とを備えている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a direct recording method adapted to the present invention.
In this embodiment, a
トナー担持ローラ1は、表面側にトナーTを搬送する方向(ここでは周方向)に所定の間隔でトナーTを搬送する方向と直交する方向(ここでは軸方向)に沿って形成された所定ピッチで設けられた複数の電極11を有し、このトナー担持ローラ1の各電極11には、電圧印加装置5から時間によって電位の異なる平均電位Vsのパスル電圧(クラウドパルス)が印加される。これにより、トナーTをクラウド化する手段を構成している。
The
例えば、0.5kHz〜7kHzの周波数のパルス電圧が印加され、各電極11の間隔はファインピッチに設けられているため、各電極11間で強い電界が形成される。そのため、トナーTの帯電極性に対して反発する電位にある電極11表面からトナーTは勢いよく飛翔し、飛翔したトナーTは吸引する極性の電位が印加されている電極11に引き寄せられ、パルスが切り替わることでパルス周波数に応じた上下方向の飛翔を繰り返し、トナーTがクラウド化された状態になる。なお、パルスの周波数が高い領域では、上方高くに飛翔したトナーTは、飛翔している間にパルスが切り替わり、電極11表面に戻る前に再び上方に飛翔する場合もある。 For example, a pulse voltage having a frequency of 0.5 kHz to 7 kHz is applied, and the distance between the electrodes 11 is set at a fine pitch, so that a strong electric field is formed between the electrodes 11. Therefore, the toner T flies vigorously from the surface of the electrode 11 at a potential repelling the charged polarity of the toner T, and the toner T that has flew is attracted to the electrode 11 to which the potential of the attracting polarity is applied, and a pulse is generated. By switching, the vertical flight according to the pulse frequency is repeated, and the toner T is in a cloud state. In the region where the frequency of the pulse is high, the toner T that has flew upward may change its pulse while flying, and may fly upward again before returning to the surface of the electrode 11.
トナー制御手段4はシート状の孔形成部材であり、トナーTが通過可能なトナー通過孔(開口)41が複数設けられ、このトナー制御手段4のトナー供給側面(トナー担持ローラ1側の面)のトナー通過孔41周辺にはリング状に制御電極42が設けられ、更にトナー通過孔41に対し制御電極42の外側に絶縁領域を介して複数のトナー通過孔41に共通の共通電極43が設けられている。
The toner control means 4 is a sheet-like hole forming member, and is provided with a plurality of toner passage holes (openings) 41 through which the toner T can pass, and a toner supply side surface (surface on the
このトナー制御手段4の制御電極42には制御パルス発生装置6から例えば図3に示すような制御パルスVcが印加される。この場合、トナー通過孔41をトナーTが通過可能な状態(ON状態)にするときには制御電極42に電圧Vc−onが印加され、トナーTが通過不可能な状態(OFF状態)にするときには制御電極42に電圧Vc−offが印加される。また、共通電極43には常時、電源手段7からバイアス電圧Vgが印加される。トナー制御手段4の制御電極42は、トナー通過孔41周囲だけでも動作が可能であるが、トナー通過孔41の内壁面又はトナー通過孔41の内壁面とトナー担持ローラ1側の周囲の両方に設けたものであってもよい。
For example, a control pulse Vc as shown in FIG. 3 is applied from the
記録媒体側には、記録媒体3の背面に、トナー制御手段4を通過したトナーTを記録媒体3に付着させるためのバイアス電圧が印加されるバイアス電圧印加手段となる電極手段としての背面電極31が配置され、トナー制御手段4を通過したトナーTを記録媒体3に付着させるため、バイアス電源8からのバイアス電圧Vpが印加される。この記録媒体3は、この上に一度画像を形成し、その後、紙に転写する中間転写記録媒体、あるいは、記録紙であってもよい。この記録媒体3に対するバイアス電圧Vpの印加は、例えば記録媒体3の背面側(トナー担持ローラ1と反対側面)に背面電極31を配置し、この背面電極31上面に記録媒体3を通過させる構成、あるいは、中間転写記録媒体であれば内部に電極を埋め込んだ構成(記録媒体側の電極を内部電極とする構成)または中間転写記録媒体の背面に背面電極31を配置した構成とすることができる。
On the recording medium side, a
ここで、トナー担持ローラ1の表面のトナーをクラウド化する手段として、トナー担持ローラ表面に設けられた複数の各電極11に平均電位Vsのパルス電圧を印加するとき、隣接する電極11相互の間でトナーTを吸引する方向と反発する方向を交互に繰り返す関係の電圧を印加する2相の電極間ピッチp(又は、n本毎の各電極11にn相の位相電圧を印加するn相の電極間ピッチ)に対し、トナー担持ローラ1の表面とトナー制御手段4のトナー担持ローラ側面(トナー担持ローラ1側の表面の意味)との間の距離d、即ちトナー供給ギャップが大きくなる関係(p<d)でトナー担持ローラ1とトナー制御手段4とを配置している。
Here, when applying a pulse voltage of the average potential Vs to each of the plurality of electrodes 11 provided on the surface of the toner carrying roller as a means for clouding the toner on the surface of the
この理由は、p>dの関係ではトナー担持ローラ1の電極11表面に形成される飛翔電界がトナー制御手段4のトナー担持ローラ1側表面のON/OFF電界と干渉を起こし、後述するトナー制御手段4のループ電界が乱れるためである。そのため、制御電極42表面へのトナー付着の発生が起きやすくなる。p<dの条件においては、制御電極42へトナーが付着することを確実に防止でき、連続したドットを印写しても濃度が変化することなく、良好な画像が得られる。
This is because, in the relationship of p> d, the flying electric field formed on the surface of the electrode 11 of the
次に、トナー制御手段4の具体的構成の一例について図4を参照して説明する。なお、図4(a)はトナー制御手段4の印写面側の説明図、図4(b)はトナー制御手段4のトナー供給側面の説明図である。
Next, an example of a specific configuration of the
この例は、絶縁基板(基材)45のトナー供給側(トナー担持ローラ側)面に、トナー通過孔41を囲む形で10μm〜100μm幅のリング状の制御電極42を設け、この制御電極42から20μm〜50μmの間隔を置いて、つまり、絶縁基板45で形成される絶縁領域を介して、制御電極42と同一面に、複数のトナー通過孔41に共通のバイアス電圧Vgを印加する共通電極43を設けた構成である。
In this example, a ring-shaped
トナー通過孔41は、形成するドット径のサイズで決定するが直径φ30μm〜φ150μmである。制御電極42は個々にトナーTの通過をON、OFF制御するためのドライバ回路(駆動回路)に接続するためのリードパターン42aが接続され、また共通電極43は共通のリードパターン43aに接続されている。また、絶縁基板45の印写面側(記録媒体3側の面)はトナー通過孔41が開口した状態である。
The
このように、トナー制御手段4の共通電極43は、制御電極42の外側を絶縁領域を介してリング状に囲む形状である構成とすることで、記録媒体3側のバイアス電位と制御電極42外側の共通電極43間に形成する電気力を各トナー通過孔独立の電気力線として形成できるため、マルチ駆動(複数のノズル通過孔からトナーを飛翔させる駆動)のときの相互干渉(他のトナー通過孔41の状態を受けること)が発生しない。
As described above, the
また、トナー制御手段4の制御電極42と共通電極43を同一面上形成することで、一回の製造プロセスで同時に形成でき、精度よく低コストに電極を作ることができる。
Further, by forming the
また、トナー制御手段4の具体的構成の他の例について図5を参照して説明する。なお、図5(a)はトナー制御手段4の印写面側の説明図、図5(b)はトナー制御手段4のトナー供給側面の説明図である。
Another example of the specific configuration of the
この例は、絶縁基板(基材)45のトナー供給側(トナー担持ローラ側)面に、トナー通過孔41を囲む形で10μm〜100μm幅のリング状の制御電極42を設け、この制御電極42から20μm〜50μmの絶縁領域の間隔を置いて複数のトナー通過孔41に共通のバイアス電圧Vgを印加する共通電極43が空いたスペース全体を覆うようにベタ状に設けられた構成としている。
In this example, a ring-shaped
このように、トナー制御手段4の共通電極43は、制御電極42の外側に絶縁領域を介してベタ状に設けられている構成、つまり、共通電極43を制御電極42の外側領域全体にわたり形成することで、記録媒体3側のバイアス電位の電界をシールドすることができ、かつ制御電極42へのトナー付着低減、およびトナーの利用効率向上を図れる。
As described above, the
このようなトナー制御手段4の具体的製造方法は、絶縁基板45である絶縁性部材として、コスト、製造プロセスの観点から樹脂フィルム、例えば、ポリイミド、PET、PEN、PES等で、厚さは30μm〜100μmのものを使用し、まずフィルム面に0.2μm〜1μmのAl蒸着膜を形成する。次に、フォトリソ工程で、フォトレジストをスピンナで塗布後、プリベーク、マスク露光を行ない、現像した後、フォトレジストの加熱硬化を進めた後、Alエッチング液によるAlのパタンニングを行う。フィルムの裏面にも電極パターンが必要な場合は上記と同様に可能であるが、孔加工用のマスクとして使用するパターンを裏面に形成してもよい。トナー通過孔41となる貫通孔の形成は、パターン形成後プレスによる機械的な加工、または裏面に形成したパターンを利用したエキシマレーザー加工、またはスパッタエッチング加工等のドライエッチング加工によれば、位置ずれの無い高精度な孔加工が可能である。
A specific method for manufacturing the
このように構成した直接記録方法の画像形成装置においては、トナー担持ローラ1の電極11に対して平均電位Vsのパルス電圧を印加することによって、トナー担持ローラ1上でトナーTが飛翔してクラウド化され、トナー担持ローラ1の回転又は進行波電界による搬送によってトナーTが搬送される。一方、記録媒体3側の背面電極31にバイアス電圧Vpが印加される。
In the image forming apparatus of the direct recording method configured as described above, by applying a pulse voltage of the average potential Vs to the electrode 11 of the
この状態で、トナー制御手段4の共通電極43に対してバイアス電圧Vgを印加し、制御電極42に対してトナーTがトナー通過孔41を通過可能な状態(ON状態)にするときには図3に示すON時の電圧Vc−onを印加し、トナーTがトナー通過孔41を通過不可能な状態(OFF状態)にするときには図3に示すOFF時の電圧Vc−offを印加する。
In this state, when the bias voltage Vg is applied to the
この場合、これらの各電極11,31,42,43に対する電圧をある値に設定することで、トナー制御手段4をトナー担持ローラ1のトナーTが記録媒体3に向かって通過可能な状態にするときに、記録媒体3側とトナー制御手段4の共通電極43との間にトナーの通過を制御する制御電極42を迂回して(跨いで)ループ状に電気力線10が形成される。
In this case, the voltage for each of these
これにより、トナー担持ローラ1上でクラウド化しているトナーは電気力線10による電界に乗ってトナー制御手段4のトナー通過孔41を通過して記録媒体3上に着弾する。したがって、画像に応じてトナー制御手段4の各トナー通過孔41をON/OFF制御(開閉制御)することで、記録媒体3上に直接トナー画像を形成することができる。そして、記録媒体3側とトナー制御手段4の共通電極43との間にトナーの通過を制御する制御電極42を迂回してループ状に電気力線10が形成されることから、制御電極42やトナー通過孔41周辺へのトナーの付着が低減され、またトナーをクラウド化していることでトナーの利用効率が向上する。
As a result, the clouded toner on the
次に、上記直接記録方法のトナー制御手段4とトナー担持ローラ1とを用いた本実施形態のプリンタユニット12について説明する。
Next, the
図6に、側面から見たプリンタユニット12の概略構成図を示す。プリンタユニット12は、主に、トナー担持ローラ1を支持する現像ユニット13と、トナー制御手段4と、トナー制御手段4を取り付けるホルダ14との三つの要素で構成されおり、これら三つの要素は、プリンタユニット12の組み立てや解体が簡単に行えるように、それぞれが互いに着脱自在な関係で一体化されている。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the
本実施例では、トナー担持ローラ1とトナー制御手段4との間の間隔であるトナー供給ギャップを所定の間隔で形成し設定するために、トナー担持ローラ1とトナー制御手段4との相対位置を決めるホルダ14を現像ユニット13とトナー制御手段4との間に介在させている。
In this embodiment, in order to form and set a toner supply gap, which is an interval between the
ホルダ14を用いずに、例えばトナー担持ローラ1を覆うように湾曲させながら直接、現像ユニット13の現像ユニットケース13dにトナー制御手段4を取り付ける方法も考えられるが、トナー制御手段4の剛性の低さから、トナー制御手段4の全域にわたってトナー供給ギャップを精度良く設定し維持することが困難となる。また画像形成装置本体の駆動系などからの振動で共振してしまう恐れもあり、ギャップ変動などが危惧される。これらを解決するには、トナー制御手段4を正確な位置で全域にわたってガイドして、トナー制御手段4に所望の面形状を形成しトナー担持ローラ1とトナー制御手段4との間のトナー供給ギャップが所定の間隔となるようトナー担持ローラ1に対するトナー制御手段4の位置決めを行う必要がある。
A method of directly attaching the toner control means 4 to the
そこで本実施例では、トナー制御手段4に多数開けられたトナー通過孔41の領域を除いたトナー制御手段4のほぼ全域にわたって所望の面形状となるようにガイドするガイド部材としてホルダ14を設けた。このホルダ14を用いれば、上記トナー通過孔41の領域を除いたトナー制御手段4のほぼ全域がホルダ14の側壁で保持されるため、上述したようなトナー制御手段4の低剛性による欠点が解消され、トナー制御手段4のトナー担持ローラ軸方向中央部付近にトナー担持ローラ軸方向でトナー供給ギャップがばらつくような撓みや歪みなども無くなり、トナー担持ローラ1に対して正確な位置でトナー制御手段4に所望な面形状を形成し設定することができる。
Therefore, in this embodiment, the
また、本実施例では、供給ギャップ及び印写ギャップの精度を高いレベルで設定し、それら精度の維持安定性も高いものとするために、トナー担持ローラ1の軸1aまたは図6のようなトナー担持ローラ1の軸受1bをホルダ14の取り付け基準(供給ギャップ設定基準)とすると共に、トナー担持ローラ1の軸1aを中心にホルダ14が角度可変できるようにしている。
In the present embodiment, the accuracy of the supply gap and the printing gap is set at a high level, and the maintenance stability of these accuracy is also high. Toner as shown in FIG. The
次に、プリンタユニット12の構成要素について具体的に説明する。
図7は、プリンタユニット12における現像ユニット13の側面図である。本実施例の現像ユニット13は、磁性キャリアと非磁性トナーとから成る二成分現像剤を用いている。なお、現像ユニット13として非磁性トナーから成る一成分現像剤を用いる構成であっても構わない。
Next, the components of the
FIG. 7 is a side view of the developing
現像ユニット13は、現像剤が格納される現像ユニットケース13dと、トナーを担持するローラ状のトナー担持体であるトナー担持ローラ1、現像ユニットケース13d内の現像剤をトナー担持ローラ1に供給するマグローラ13a、現像ユニットケース13d内の現像剤を撹拌する2本の攪拌スクリュ13b、及び、トナー担持ローラ1上のトナーを薄層化するブレード13cなどで構成されており、トナー担持ローラ1、マグローラ13a、攪拌スクリュ13b、及びブレード13cなどは現像ユニットケース13dに収納されて設けられる。
The developing
トナー担持ローラ1は現像ユニットケース13dの側板13d−1と、この側板13d−1とトナー担持ローラ1などを挟んでトナー担持ローラ軸方向で対向する図7の紙面奥側にある図示しない側板とにより、トナー担持ローラ1の軸1a及び軸1aに付帯された軸受1bを介して回動自在に支持され、図示しないモータに連結されて回転駆動する。そして、永久磁石が内包されたマグローラ13aによって現像剤をトナー担持ローラ1と対向する位置まで搬送し、そこでトナーの一部にバイアスが印加され、そのバイアス電位によってトナー担持ローラ1にマグローラ13aからトナーが転移する。トナー担持ローラ1に転移されたトナーは、上述した方法などによってクラウド状態となり、トナー担持ローラ1の回転によってブレード13cで薄層化され、トナー制御手段4と対向する位置へと運ばれる。そして、上述したような方法によって、トナー担持ローラ1上でクラウド化しているトナーを電界に乗せてトナー制御手段4のトナー通過孔41を通過させ図示しない記録媒体上に着弾させ印写する。
The
トナー担持ローラ1上の印写に用いられなかったトナーは、トナー担持ローラ1の回転により再びマグローラ13aに戻ってくるようになっている。クラウド状態のトナーのトナー担持ローラ1の表面に対する付着力は非常に低いので、印写されずマグローラ13aとの対向位置まで戻ってきたトナー担持ローラ1上のトナーは、マグローラ13aの回転に追随した現像剤の穂によって容易に掻き取られたり均されたりする。これを繰り返すことによって、トナー担持ローラ1上には常にほぼ一定量のトナーがクラウド状態で担持される。
The toner that has not been used for printing on the
また、現像ユニット13の現像ユニットケース13dは、トナー担持ローラ1が支持されている側(図の右側面)が開口しており、その開口からトナー担持ローラ1を現像ユニットケース13dの外部に露出させる構成としている。これは、トナー担持ローラ1の組み立て性や単独交換を考慮したためであり、簡単に現像ユニット13から着脱できるようにしている。現像ユニット13に対するトナー担持ローラ1の着脱は、トナー担持ローラ1の軸に付帯された軸受1bを現像ユニットケース13dに対して取り付けや取り外しを行うだけで良く、側板13d−1のトナー担持ローラ1を支持している部分に設けた切り欠き13d−2を通してトナー担持ローラ1の軸1aの挿入や取出しなどを行う。
The developing
現像ユニットケース13dのトナー担持ローラ1が支持され露出している開口側の面(図の右側面)は、トナー担持ローラ1を覆うように取り付けられるホルダ14がその開口側の面の蓋の役割を果たすので、現像ユニットケース13dの開口側の面からトナーのこぼれや飛散等の心配はない。また、ホルダ14を現像ユニットケース13dに取り付けたときに、現像ユニットケース13dとホルダ14との隙間からトナーが漏れ出すのを防ぐためのシール部材13e,13fが現像ユニットケース13dに設けられている。また、現像ユニットケース13dの側板13d−1(図の奥側の側板も含む)にはホルダ14を現像ユニットケース13dにネジで締結するための、トナー担持ローラ1の軸1aを中心とする曲率を有した長孔13gがあけられている。
The opening side surface (the right side surface in the figure) of the developing
図8(a)はホルダ14の側面図、図8(b)はその正面図(一部)である。図8(a)及び図8(b)を用いてホルダ14を説明する。ホルダ14は、ホルダ14を現像ユニット13に取り付けた時に、トナー制御手段4(トナー通過孔41列)がトナー担持ローラ1と対向して、所定の供給ギャップを形成し設定できるようにするものである。ホルダ14の図8(a)中右側の側面部14aは、トナー制御手段4の位置決めや面形状(湾曲形状)を形成するためなどに、トナー制御手段4のほぼ全域をガイドする部分であり、トナー制御手段4はホルダ14の側面部14aに密着するように取り付けられる。
FIG. 8A is a side view of the
ホルダ14の内側空間は、トナー担持ローラ1が余裕をもって入り込むように大きな空間を有している。この空間は、ホルダ14の着脱時や角度可変時などにトナー担持ローラ1を傷つけないようにするためと、ホルダ14を現像ユニット13に取り付けてトナー担持ローラ1を回動させたときに、狭空間だと気流によるトナー飛散を起こすので、それを防ぐためでもある。
The inner space of the
また、側面部14aのトナー担持ローラ1とトナー制御手段4とがホルダ14を介して対向する位置には、側面部14aと内側空間とを貫通する開口部14cが、トナー通過孔41列の孔列領域より僅かに広い大きさの形状寸法で開けられている。トナー担持ローラ1からトナー制御手段4(トナー通過孔41列)へのトナー飛翔は開口部14cを介して行われる。なお、開口部14cの開口面積はできるだけ広くしないほうが良い。その理由は、側面部14aによるガイドがない部分ではトナー制御手段4に撓みや歪み、振動などが発生する恐れがあり、それを防ぐには側面部14aによってトナー制御手段4を広範囲にわたってガイドできるようにトナー飛翔機能を妨げない程度に開口部14cの開口面積を狭くした方が良いからである。
Further, at a position where the
以上のようにホルダ14を構成することにより、トナー制御手段4は正確な位置で所望な面形状を形成し設定することができる。
By configuring the
また、図8(a)中手前側の側面部14dには、トナー担持ローラ1の軸受1bと嵌合する、凸部14eで囲まれた『U』字状の切り欠き14d−1が設けられている。軸受1bと切り欠き14d−1との嵌合関係は、ホルダ14の図8(a)中の上下方向と左右方向(左右方向の位置決めは右側のみ)であり、軸受1bの中心位置、即ちトナー担持ローラ1の回転軸中心の位置と切り欠き14d−1の中心位置4d−2とが重なるようにしている。つまり、この位置が現像ユニット13(トナー担持ローラ1)に対するホルダ14の取り付け基準(供給ギャップ設定基準)であり、ホルダ14の角度可変中心となる。軸受1bを『U』字の切り欠き14d−1の突き当たりまで嵌入させ、その状態でトナー担持ローラ1の軸1aを中心にホルダ14を角度可変することで、現像ユニット13(トナー担持ローラ1)に対するトナー制御手段4(トナー通過孔41列)の最適な位置と角度の設定を行うことができる。
In addition, the
また、前述したようにホルダ14は現像ユニット13の開口側の面(図7の右側面)の蓋の役割を果たすように現像ユニット13に取り付けられる。ホルダ14の位置と角度の設定後に2箇所のネジ穴14fと現像ユニット13の2箇所の長孔13gとにネジなどを通して締結し、現像ユニット13にホルダ14を固定することも可能である。
Further, as described above, the
ここで、最近の環境保護の観点から、画像形成装置本体や部品などの再利用は、メーカーの責務となっている。特に交換頻度の多い現像部をはじめとするプロセスカートリッジやプリンタユニット12など消耗部品の環境への影響は大きく、多くのメーカーが再利用しやすいユニットや部品の構成、形状、ビジネスモデルを研究開発している。つまり、再利用も考慮した組み立て性や解体性などの良いプリンタユニット12などが望まれている。
Here, from the viewpoint of recent environmental protection, the reuse of the image forming apparatus main body and parts is the responsibility of the manufacturer. In particular, research and development on the configuration, shape, and business model of units and parts that can be reused easily by many manufacturers, as consumable parts such as developing cartridges and
ホルダ14へのトナー制御手段4の取り付けは、例えば図8(b)に示すように、ホルダ14の側面部14aのトナー担持ローラ軸方向両端近辺に、側面部14aに対するトナー制御手段4の位置決めの基準となる基準ピン14gを設け、トナー制御手段4に開けられた基準ピン14gに嵌合する孔を側面部14aにトナー制御手段4を取り付ける際に基準ピン14gに嵌合させて側面部14aに対するトナー制御手段4の位置決めを行ない、このように位置決めした後、接着材や粘着材(両面テープも含む)などで側面部14aにトナー制御手段4を貼り付けるなどの方法で行う。
For example, as shown in FIG. 8B, the toner control means 4 is attached to the
また、本実施例では図6に示すように、トナー制御手段4の端部にはトナー制御手段4を駆動制御する電装基材4aが一体的に接続されている。この電装基材4aは現像ユニットケース13dの側面に取り付ける。なお、トナー制御手段4の交換や再利用が必要な場合は、ホルダ14からトナー制御手段4を容易に着脱できなければならないので、側面部14aに対してトナー制御手段4を位置決めした後、トナー制御手段4の両端の電装基材4aそれぞれをバネ等でトナー担持ローラ軸方向に直交しホルダ14が取り付けられる現像ユニットケース13dの開放側面とは反対側(図6の左方向)に向かって引っ張ってトナー制御手段4にテンションを与えて、ホルダ14にトナー制御手段4を密着させながら電装基材4aを現像ユニットケース13dに取り付けるなどの方法を採るのが望ましい。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, an
また、万が一、トナー制御手段4をホルダ14に取り付けても撓みや歪みが発生して所望の面形状が形成できない場合には、電気的不具合(ショートやリークなど)を注意しながら薄板のステンレ鋼板などの補強材をトナー制御手段4またはホルダ14に貼付けても良い。
If the desired surface shape cannot be formed even if the toner control means 4 is attached to the
ここで、現像ユニット13にトナー担持ローラ1を支持し且つホルダ14と嵌合していた軸受1bを、ホルダ14と嵌合する軸受と、現像ユニット13にトナー担持ローラ1を支持する軸受との二つの軸受に分割しても良い。つまり、現像ユニット13に対してトナー担持ローラ1を回転自在に支持する軸受とは別体で、トナー担持ローラ1に対しホルダ14を高精度に位置決めする際の基準となる軸受を設けている。
Here, the
通常、現像部に用いられる軸受は絶縁特性やコスト面などから樹脂製のスベリ軸受が一般的であり、トナー担持ローラ1自体も回転精度を問題にしないのでスベリ軸受でも構わなかった。ところが、本実施例では軸受を基準にホルダ14の位置、すなわち、トナー制御手段4の位置を決めるので、トナー供給ギャップが数十μmの場合は、その軸受精度が問題となってくる。そこで、ホルダ14と嵌合する軸受はトナー担持ローラ1を支持する軸受とは別体の精度の良い軸受とし、例えば転がり玉軸受などの高精度な軸受を用いることにより軸受精度の問題が生じるのを抑制できる。
Usually, the bearing used for the developing unit is generally a resin-made sliding bearing from the standpoint of insulation characteristics and cost, and the
図9は各作像装置によって表面に作像された各色の画像を1次的に担持して各色の画像を一括して記録部材に転写するための転写媒体として中間転写ベルト20を用いたフルカラー画像を形成する画像形成装置の画像形成部の構成を示す概略側面図である。
FIG. 9 shows a full color using an
トナーのクラウド化とトナー制御手段4によるトナー通過ON/OFF制御を行う実施形態のプリンタユニット12により中間転写ベルト20にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト20の1回転中に中間転写ベルト20上で色毎に順次に重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置である。中間転写ベルト20上で各色のトナー像を直接重ね合わせるので、感光体と中間転写体を用いた電子写真方式の画像形成装置よりも位置ずれを少なくすることができる。
A toner image is formed on the
画像形成部において、トナー像担持体としての中間転写ベルト20が駆動ローラ21、テンションローラ22、転写対向ローラ23、トナー制御に用いる中間転写ベルト20側の電極(背面電極)である対向ローラ24などによって展張されて、本実施形態の場合は縦長に略垂直配置されている。
In the image forming unit, an
中間転写ベルト20は駆動ローラ21と連結された図示しないモータよって図中反時計周回り方向に回動される。中間転写ベルト20の展張表面の左側には、同じ構成で収納される現像剤の色がそれぞれ異なる各色のプリンタユニット12が四つ積み重なるようにして中間転写ベルト20の移動方向に沿って間隔を置いて順次配置されている。
The
各プリンタユニット12は装置本体に対して横置きで、中間転写ベルト20を挟んで各色の対応した対向ローラ24とそれぞれ対向し、プリンタユニット12のトナー制御手段4が中間転写ベルト20に対して印写ギャップと言われる所定間隔(数百μm)だけ離れて設置されている。なお、その位置を印写位置としている。
Each
また、中間転写ベルト20を挟んで転写対向ローラ23と転写部を形成する転写ローラ27や、中間転写ベルト20のループ内側で駆動ローラ21と転写対向ローラ23との間に画像形成動作の基準信号を生成するためのマークセンサ25などが配置されている。
In addition, a
中間転写ベルト20よりも下方には、中間転写ベルト20を挟んで転写ローラ27と転写対向ローラ23とで形成される転写部に対して用紙搬送方向が斜めになるよう、上記転写部の搬入側に給紙ローラ28やレジストローラ対29などから成る給紙搬送部30が、上記転写部の搬出側に定着装置32が配置されている。
On the lower side of the
また、画像形成装置本体には回転軸33が設けられており、プリンタユニット12や給紙搬送部30などを装置本体内に残して装置本体に対し中間転写ベルト20や転写部や定着装置32などを一体的に離間させることができる。
Further, the image forming apparatus main body is provided with a
各プリンタユニット12には、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色トナーが格納されており、各プリンタユニット12において、トナー担持ローラ1によりクラウド化されトナー制御手段4と対向する位置へと運ばれたトナーは、トナー制御手段4のトナー通過孔41位置で、制御電極42のトナー通過ON/OFFの制御電界により選択的に中間転写ベルト20上に飛翔される。そして、4色のトナー像が重ね合わさるように中間転写ベルト20上に各色トナー像が形成され、重ね合わされたトナー像は中間転写ベルト20の回転によって転写部に送られる。
Each
一方、上述したような印写や作像動作などに同期して給紙搬送部30で用紙搬送シーケンスが動作し、給紙ローラ28やレジストローラ対29などにより用紙が搬送され、中間転写ベルト20の表面に沿うように接触する。そして転写部でトナー像と用紙が合わさり、転写ローラ27のバイアス印加により中間転写ベルト20上の4色トナー像が一括して用紙に転写される。転写後の用紙は、図示しない除電針などにより中間転写ベルト20から剥離され、定着装置32に送られ用紙上にトナー像が定着される。転写後に中間転写ベルト20に残留した残トナーは、清掃手段であるクリーニングブレード26で中間転写ベルト20から除去され、中間転写ベルト20は次の画像形成に備える。
On the other hand, in synchronization with the above-described printing or image forming operation, the sheet conveying sequence is operated by the sheet feeding / conveying
本実施形態の画像形成装置では、プリンタユニット12により中間転写ベルト20上に4色のトナー像を重ね合わせて形成し、中間転写ベルト20の1回転でカラー画像を出力するので、高品位なカラー画像を高速で出力することができ、しかも、画像形成装置の小型化が可能となる。
In the image forming apparatus of the present embodiment, four color toner images are superimposed on the
なお、本実施形態では中間転写ベルト20を用いた画像形成装置にプリンタユニット12を搭載した形態で説明したが、本発明はそれに限定されることはない。例えば、中間転写ベルト20などの中間転写媒体を用いずに直接、プリンタユニット12から用紙上に各色のトナーを印写するタイプの画像形成装置でも構わない。例えば、複数のローラによって張架された用紙搬送ベルトの表面に担持されて搬送される用紙上に直接、各色のプリンタユニット12から各色のトナーを印写するタイプの画像形成装置でも良い。
In this embodiment, the
図10はプリンタユニット12のホルダ近傍と対向ローラ近傍とをトナー担持ローラ軸方向から見た拡大断面図あり、図11はトナー制御手段4を中間転写ベルト20を張架する対向ローラ24側から見た平面図である。トナー制御手段4の最適な設置位置は、トナー担持ローラ1と対向ローラ24との軸中心を結んだ直線に対して、トナー制御手段4に形成された複数のトナー通過孔41の分布中央面が直交する位置である。
10 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the holder of the
トナー制御手段4には、トナーを飛翔させるトナー通過孔41が図11に示すように8列千鳥配置で設けられており、作像の流れ方向(トナー担持ローラ軸方向に直交する方向)に対するトナー通過孔41の端から端までの分布距離が2mmから3mmとなっている。なお、トナー制御手段4に設けられたトナー通過孔41の分布は、すべてのトナー通過孔41がホルダ14の開口部14cの開口内に収まるようにする。
The toner control means 4 is provided with toner passage holes 41 for flying the toner in an eight-row staggered arrangement as shown in FIG. 11, and the toner in the image forming flow direction (direction orthogonal to the toner carrying roller axial direction). The distribution distance from end to end of the
本実施形態では、プリンタユニット12の設置時にトナー制御手段4が最適な位置になるよう、図6に示すように、ホルダ14をトナー担持ローラ1の軸1aを中心に回転できる構成としている。また、図12に示すように、トナー担持ローラ1の回転方向に対して上流側と下流側とには、トナーが外に漏れるのを防止するためのシール部材が設けられている。ホルダ14はプリンタユニット12に対して回転自在であるが、ホルダ14の回転の限界位置は、ホルダ14の開口部14cがトナー担持ローラ1上の上流側と下流側とのシール部材に囲まれた領域内に収まるように設定される。また、トナー担持ローラ1の軸を中心に回転するホルダ14の回転に合わせて電装基材4aがプリンタユニット12の側面に沿って自由に移動できるようにしておく。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the
ここで、各色のプリンタユニット12でトナー制御手段4を最適な位置に容易に設置できるよう、ホルダ14には図13に示すように装置本体側に向かって凹形状140aを持った突出部140を設けると良い。
Here, in order to easily install the toner control means 4 at an optimum position in the
プリンタユニット12は、図9の水平方向に図中左から図中右に沿った図示しないレールもしくは溝にそって挿入され、プリンタユニット12の交換性が容易となっている。プリンタユニット12は、装置本体への挿入後に装置本体の図示しない外装カバーを閉じることで、後ろから外装カバーに設けられた図示しないバネなどにより押圧される構成になっており、それによりプリンタユニット12が装置本体内で中間転写ベルト側に押し付けられる。その際に、図14に示すように、ホルダ14の突出部140が装置本体側の対向ローラ24の軸24aと噛み合い、突き当たることでトナー担持ローラ1の軸1aを中心にホルダ14が回転して位置が決まる。これにより、トナー担持ローラ1の軸中心と対向ローラ24の軸中心とが水平方向で同一直線上に位置していなくても、ホルダ14は突出部140にガイドされることで対向ローラ24に正対する。よって、各色のプリンタユニット12ごとでトナー制御手段4と中間転写ベルト20との間の距離が画像形成に最適な距離となるような位置関係で最適に規制される。
The
また、対向ローラ24の軸24aにベアリングを取り付け、そのベアリングに対してホルダ14の突出部140が突き当たる構成にした方が、対向ローラ24の回転によるホルダ14の突出部140との摩擦を押さえることができるのでより望ましい。
Also, if a bearing is attached to the
ここで、図15(a)に示すように、トナー担持ローラ1とトナー制御手段4との曲率差が大きいと、トナー担持ローラ1とトナー制御手段4との間のギャップが不均一となるため、トナー通過孔41から吐出されるトナー量がトナー通過孔41の位置によってばらついてしまう。
Here, as shown in FIG. 15A, if the difference in curvature between the
そのため、図15(b)に示すように、トナー担持ローラ1とトナー制御手段4との曲率を略同一とし曲率差を小さくすることで、トナー担持ローラ1とトナー制御手段4との間のギャップを略均一となるため、トナー通過孔41から吐出されるトナー量がトナー通過孔の位置によってばらついてしまうことを抑制することができる。ところが、トナー制御手段4と中間転写ベルトとの間に曲率差があると、トナー制御手段4のトナー通過孔41から吐出された後のトナーが中間転写ベルト20の表面に着弾する位置(付着位置)の精度がばらついてしまう。
Therefore, as shown in FIG. 15B, the gap between the
そこで、本実施形態では、図14などに示すように中間転写ベルト20の表面に回転自在に当接し、少なくともトナー制御手段4のトナー通過孔41が配置されている範囲で、トナー制御手段4と中間転写ベルト20との間隔を所定のギャップに調整するギャップ調整ローラ50を設けている。ギャップ調整ローラ50は、トナー担持ローラ1の回転軸と同軸上に設けられ、中間転写ベルト20の回転に追従可能なように、軸周りに回転自在に保持されている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 14 and the like, the
図16は、プリンタユニット12のホルダ近傍と対向ローラ近傍とを中間転写ベルト回転方向から見た拡大断面図である。図16に示すようにギャップ調整ローラ50は、ホルダ14の側壁部14aに取り付けられたトナー制御手段4よりも中間転写ベルト20側に突出するようにホルダ14に形成された開口部14h(図8参照)から露出している。また、トナー担持ローラ1の回転軸方向において、ホルダ14の突出部140よりもトナー担持ローラ軸方向内側、つまり、ホルダ14の内側にギャップ調整ローラ50が設けられている。
FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the holder of the
また、中間転写ベルト20の画像領域よりもトナー担持ローラ軸方向外側の両端部にある非画像領域にギャップ調整ローラ50を当接させている。これにより、中間転写ベルト20の画像領域に作像されたトナー像とギャップ調整ローラ50とが接触してトナー像が乱れてしまうのを抑制することができる。
Further, the
図1に示すようにギャップ調整ローラ50は、トナー担持ローラ1の曲率と略同一の曲率で湾曲する曲面を、トナー制御手段4の複数のトナー通過孔41が形成された領域と対向する位置にある中間転写ベルト20に当接させて、中間転写ベルト20がギャップ調整ローラ50に巻き付くように湾曲させている。このように、中間転写ベルト20をギャップ調整ローラ50に巻き付けることで、中間転写ベルト20の曲率をギャップ調整ローラ50の曲率に追従させることができる。
As shown in FIG. 1, the
また、ホルダ14は、少なくともトナー制御手段4の複数のトナー通過孔41が形成された領域がトナー担持ローラ1の曲率と略同一の曲率で湾曲するように、トナー制御手段4を保持する。
Further, the
このように本実施形態においては、少なくともトナー制御手段4の複数のトナー通過孔41が形成された領域をトナー担持ローラ1の曲率と略同一の曲率で湾曲させるので、前記領域におけるトナー担持ローラ1とトナー制御手段4との曲率差を小さくすることができる。よって、前記領域におけるトナー担持ローラ1とトナー制御手段4との間隔をトナー担持ローラ回転方向にわたって略同一の間隔にすることができる。また、前記領域と対向する位置にある中間転写ベルト20をギャップ調整ローラ50によりトナー担持ローラ1の曲率と略同一の曲率で湾曲させるので、前記領域におけるトナー制御手段4と中間転写ベルト20との曲率差を小さくすることができる。よって、前記領域におけるトナー制御手段4と中間転写ベルト20との間隔をトナー担持ローラ回転方向にわたって略同一の間隔にすることができる。
As described above, in the present embodiment, at least the region in which the plurality of toner passage holes 41 of the
したがって、本実施形態の画像形成装置においては、トナー担持ローラ1の表面からトナー制御手段4の各トナー通過孔41を通って中間転写ベルト20の表面に至るまでの距離をトナー担持ローラ回転方向で略同じにすることができ、各トナー通過孔41から吐出され中間転写ベルト20の表面に付着させたトナーの量や付着位置にばらつきが生じるのが抑えられ、画質が低下するのを抑制することができる。
Therefore, in the image forming apparatus of this embodiment, the distance from the surface of the
なお、複数のローラによって張架された用紙搬送ベルトの表面に担持されて搬送される用紙上に直接、各色のプリンタユニット12から各色のトナーを印写するタイプの画像形成装置においても、上述したような構成を採用することにより上述したのと同様の効果をえることができる。すなわち、少なくともトナー制御手段4の複数のトナー通過孔41が形成された領域がトナー担持ローラ1の曲率と略同一の曲率で湾曲するようにホルダ14で保持するとともに、トナー担持ローラ1の曲率と略同一の曲率で湾曲する曲面を、前記領域と対向する位置にある用紙搬送ベルトに当接させて、ギャップ調整ローラ50により用紙搬送ベルトを湾曲させる。これにより、トナー担持ローラ1の表面からトナー制御手段4の各トナー通過孔41を通って用紙搬送ベルトの表面に至るまでの距離をトナー担持ローラ回転方向で略同じにすることができ、各トナー通過孔41から吐出され用紙搬送ベルトの表面に担持された用紙の表面に付着させたトナーの量や付着位置にばらつきが生じるのが抑えられ、画質が低下するのを抑制することができる。
The image forming apparatus of the type that prints the toner of each color from the
また、プリンタユニット12を備える画像形成装置の構成としては、図17に示すように、中間転写ベルト20に対して複数のプリンタユニット12が装置上方から設置されるように構成することもできる。
As shown in FIG. 17, the image forming apparatus including the
なお、図17に示すように、中間転写ベルト20の各プリンタユニット20と対向する周面が装置上方にある場合、中間転写ベルト20の張力(張架状態)はプリンタユニット12を装置本体に装着する前は緩んでおり、プリンタユニット12を装置本体に装着したときにギャプ調整ローラによって中間転写ベルト20が下方に押圧されることにより、作像可能な所定の張力になるように設定しておくと良い。
As shown in FIG. 17, when the peripheral surface of each
このとき、中間転写ベルト20の各プリンタユニット12と対向する周面が一つの曲率半径となるように中間転写ベルト20張架することで、ギャップ調整ローラ50の径を全てのプリンタユニット12において同一とすることができる。
At this time, the
さらに、ギャップ調整ローラ50がベアリングであれば、トナー担持ローラ1の回転軸周りに円滑に回転でき、振動によるホルダ14と中間転写ベルト20とのギャップ変動を低減させることができる。
Further, if the
ここで、ギャップ調整ローラ50のローラ表面50aと中間転写ベルト20の表面との間に異物があると、トナー制御手段4と中間転写ベルト20とのギャップを所定の間隔に保つことができなくなる虞がある。そのため、図18に示すようにギャップ調整ローラ50のローラ表面50aを清掃する清掃手段であるクリーニング部材61を設けて、クリーニング部材61によりギャップ調整ローラ50ローラ表面50aに付着したトナーなどの異物を除去することにより、トナー制御手段4と中間転写ベルト20とのギャップを所定の間隔に保つことができる。
Here, if there is a foreign object between the
また、図9や図17に示した中間転写ベルト20の表面を清掃する清掃手段であるクリーニングブレード26,60と中間転写ベルト20との当接範囲は、中間転写ベルト幅方向(トナー担持ローラ軸方向)における画像領域だけではなく非画像領域まで延在させている。これにより、中間転写ベルト20の画像領域だけではなく非画像領域に付着したトナーなどの異物をクリーニングブレード26,60で除去することができる、よって、中間転写ベルト20の非画像領域に接しているギャップ調整ローラ50のローラ表面50aに付着する、トナーなどの異物の量を低減させることができ、トナー制御手段4と中間転写ベルト20とのギャップを所定の間隔に保つことができる。
Further, the contact range of the
また、ギャップ調整ローラ50のローラ表面50aにフッ素処理を施すことで、ギャップ調整ローラ50のローラ表面50aにトナーなどの異物が付着するのを抑制することができる。
Further, by subjecting the
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
トナーなどの画像形成剤を収納する現像ユニットケース13dなどの筐体と、筐体に軸支され筐体に形成された開口から筐体外部に臨み筐体内に収容された画像形成剤を担持するトナー担持ローラ1などの剤担持ローラと、複数のトナー通過孔41などの孔が形成され、所定の間隔をあけて剤担持ローラに対向するように配設されたトナー制御手段4などのシート状の孔形成部材と、複数の孔それぞれに対応させて孔形成部材に設けられ、剤担持ローラから画像形成剤を選択的に孔に向かって飛翔させるような電界を形成するための複数の制御電極42などの飛翔電極と、剤担持ローラが位置する側とは反対側で所定の間隔をあけて孔形成部材と対向し回転可能に張架された中間転写ベルト20などのベルト部材とを備え、前記孔から吐出した画像形成剤をベルト部材の表面に担持された記録部材に直接付着させて記録部材に画像を形成するか、前記孔から吐出した画像形成剤をベルト部材の表面に一旦付着させた後、ベルト部材の表面から記録部材に転写して最終的に記録部材に画像を形成する画像形成装置において、少なくとも孔形成部材の複数の孔が形成された領域が剤担持ローラの曲率と略同一の曲率で湾曲するように孔形成部材を保持するホルダ14などの保持部材と、剤担持ローラの曲率と略同一の曲率で湾曲する曲面を、孔形成部材の複数の孔が形成された領域と対向する位置にあるベルト部材に当接させてベルト部材を湾曲させるギャップ調整ローラ50などの当接部材とを有する。これよれば、上記実施形態について説明したように、画質が低下するのを抑制することができる。
(態様B)
(態様A)において、上記保持部材は、上記剤担持ローラを覆うように上記筐体に設けられ、少なくとも上記孔形成部材に形成された前記複数の孔と対向する箇所に開口部が形成された自身の側壁で前記孔形成部材を剤担持ローラ軸方向にわたって保持し、前記剤担持ローラと前記孔形成部材との相対位置が所定の位置関係になるよう前記剤担持体に対する前記孔形成部材の位置決めをする。これによれば、上記実施形態について説明したように、保持部材が上記側壁で剤担持ローラ軸方向にわたって孔形成部材を保持するので、孔形成部材が剤担持ローラ軸方向両端だけで保持部材に保持される構成よりも、剤担持ローラと孔形成部材との間隔が剤担持ローラ軸方向でばらついてしまうような撓みなどが孔形成部材に生じるのを抑制することができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、上記剤担持ローラ、上記筐体、上記当接部材、上記孔形成部材、及び、上記保持部材が一体化されたカートリッジである。これによれば、上記実施形態について説明したように、剤担持ローラと孔形成部材とのギャップ精度を向上させることができ、また、ユニット交換が容易となる。
(態様D)
(態様A)、(態様B)または(態様C)において、上記当接部材の上記曲面を清掃する当接部材清掃手段を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、ギャップ調整ローラ周面に付着するトナー量を低減させて、ホルダと中間転写ベルトとのギャップの変動を抑制することができる。
(態様E)
(態様A)、(態様B)、(態様C)または(態様D)において、上記ベルト部材の端部を清掃するベルト部材清掃部材を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、ギャップ調整ローラ周面に付着するトナー量を低減させて、ホルダと中間転写ベルトとのギャップの変動を抑制することができる。
(態様F)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)または(態様E)において、上記当接部材がベアリングである。これによれば、上記実施形態について説明したように、ギャップ調整ローラを円滑に回転させて振動を低減させ、振動によるホルダと中間転写体とのギャップ変動を低減させることができる。
(態様G)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)または(態様F)において、上記当接部材の上記曲面にフッ素処理を施す。これによれば、上記実施形態について説明したように、ギャップ調整ローラの表面への異物の付着を抑制することができる。
(態様H)
記録媒体上に画像を作像する作像手段が設けられた画像形成装置において、前記作像手段として、(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)、(態様F)または(態様G)の作像装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、記録特性(画質)が著しく低下するのを抑制し良好な画像形成を行うことができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A housing such as a developing
(Aspect B)
In (Aspect A), the holding member is provided in the housing so as to cover the agent-carrying roller, and at least openings are formed at positions facing the plurality of holes formed in the hole forming member. The hole forming member is held in the axial direction of the agent carrying roller by its own side wall, and the hole forming member is positioned with respect to the agent carrying body so that the relative position between the agent carrying roller and the hole forming member is in a predetermined positional relationship. do. According to this, since the holding member holds the hole forming member in the axial direction of the agent carrying roller on the side wall as described in the above embodiment, the hole forming member is held by the holding member only at both ends in the axial direction of the agent carrying roller. It is possible to suppress the occurrence of bending or the like in the hole forming member such that the interval between the agent carrying roller and the hole forming member varies in the axial direction of the agent carrying roller.
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), the agent carrying roller, the casing, the contact member, the hole forming member, and the holding member are integrated into a cartridge. According to this, as described in the above embodiment, the gap accuracy between the agent carrying roller and the hole forming member can be improved, and the unit can be easily replaced.
(Aspect D)
In (Aspect A), (Aspect B), or (Aspect C), contact member cleaning means for cleaning the curved surface of the contact member is provided. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to reduce the amount of toner adhering to the circumferential surface of the gap adjusting roller and to suppress the fluctuation of the gap between the holder and the intermediate transfer belt.
(Aspect E)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C) or (Aspect D), a belt member cleaning member for cleaning the end of the belt member is provided. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to reduce the amount of toner adhering to the circumferential surface of the gap adjusting roller and to suppress the fluctuation of the gap between the holder and the intermediate transfer belt.
(Aspect F)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D) or (Aspect E), the contact member is a bearing. According to this, as described in the above embodiment, the gap adjustment roller can be smoothly rotated to reduce the vibration, and the gap fluctuation between the holder and the intermediate transfer member due to the vibration can be reduced.
(Aspect G)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E) or (Aspect F), the curved surface of the contact member is subjected to fluorine treatment. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to suppress the adhesion of foreign matter to the surface of the gap adjusting roller.
(Aspect H)
In an image forming apparatus provided with an image forming means for forming an image on a recording medium, the image forming means includes (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E). ), (Aspect F) or (Aspect G). According to this, as described in the above-described embodiment, it is possible to suppress the recording characteristics (image quality) from being significantly lowered and perform good image formation.
1 トナー担持ローラ
1a 軸
1b 軸受
3 記録媒体
4 トナー制御手段
4a 電装基材
4d 中心位置
5 電圧印加装置
6 制御パルス発生装置
7 電源手段
8 バイアス電源
10 電気力線
11 電極
12 プリンタユニット
13 現像ユニット
13a マグローラ
13b 攪拌スクリュ
13c ブレード
13d 現像ユニットケース
13d−1側板
13e シール部材
13f シール部材
13g 長孔
14 ホルダ
14a 側面部
14c 開口部
14d 側面部
14e 凸部
14f ネジ穴
14g 基準ピン
14h 開口部
20 中間転写ベルト
21 駆動ローラ
22 テンションローラ
23 転写対向ローラ
24 対向ローラ
24a 軸
25 マークセンサ
26 クリーニングブレード
27 転写ローラ
28 給紙ローラ
29 レジストローラ対
30 給紙搬送部
31 背面電極
32 定着装置
33 回転軸
41 トナー通過孔
42 制御電極
42a リードパターン
43 共通電極
43a リードパターン
45 絶縁基板
50 ギャップ調整ローラ
50 ローラ表面
60 クリーニングブレード
61 クリーニング部材
140 突出部
140a 凹形状
501 トナー担持ローラ
502 孔
504 飛翔電極
506 対向電極
507 記録紙
508 ベルト部材
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該筐体に軸支され該筐体に形成された開口から筐体外部に臨み該筐体内に収容された画像形成剤を担持する剤担持ローラと、
複数の孔が形成され、所定の間隔をあけて該剤担持体に対向するように配設されたシート状の孔形成部材と、
該複数の孔それぞれに対応させて該孔形成部材に設けられ、該剤担持体から画像形成剤を選択的に該孔に向かって飛翔させるような電界を形成するための複数の飛翔電極と、
前記剤担持ローラが位置する側とは反対側で所定の間隔をあけて前記孔形成部材と対向し回転可能に張架されたベルト部材とを備え、
前記孔から吐出した前記画像形成剤を前記ベルト部材の表面に担持された記録部材に直接付着させて該記録部材に画像を形成するか、前記孔から吐出した前記画像形成剤を前記ベルト部材の表面に一旦付着させた後、該ベルト部材の表面から記録部材に転写して最終的に該記録部材に画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも前記孔形成部材の前記複数の孔が形成された領域が前記剤担持ローラの曲率と略同一の曲率で湾曲するように該孔形成部材を保持する保持部材と、
前記剤担持ローラの曲率と略同一の曲率で湾曲する曲面を、前記孔形成部材の前記複数の孔が形成された領域と対向する位置にある前記ベルト部材に当接させて該ベルト部材を湾曲させる当接部材とを有することを特徴とする画像形成装置。 A housing for storing the image forming agent;
An agent carrying roller that is pivotally supported by the housing and faces the outside of the housing from an opening formed in the housing, and carries an image forming agent housed in the housing;
A plurality of holes are formed, and a sheet-like hole forming member disposed to face the agent carrier with a predetermined interval;
A plurality of flying electrodes provided in the hole forming member corresponding to each of the plurality of holes, and for forming an electric field for selectively flying the image forming agent from the agent carrier toward the holes;
A belt member that is rotatably stretched so as to face the hole forming member at a predetermined interval on the side opposite to the side where the agent carrying roller is located;
The image forming agent discharged from the hole is directly attached to the recording member carried on the surface of the belt member to form an image on the recording member, or the image forming agent discharged from the hole is applied to the belt member. In an image forming apparatus that once adheres to the surface, then transfers the image from the surface of the belt member to a recording member and finally forms an image on the recording member.
A holding member that holds the hole forming member so that at least a region where the plurality of holes of the hole forming member are formed is curved with substantially the same curvature as that of the agent-carrying roller;
A curved surface that is curved with substantially the same curvature as the curvature of the agent-carrying roller is brought into contact with the belt member at a position facing the region where the plurality of holes of the hole forming member are formed, thereby bending the belt member. An image forming apparatus comprising: an abutting member to be moved.
上記保持部材は、上記剤担持ローラを覆うように上記筐体に設けられ、少なくとも上記孔形成部材に形成された前記複数の孔と対向する箇所に開口部が形成された自身の側壁で前記孔形成部材を剤担持ローラ軸方向にわたって保持し、前記剤担持ローラと前記孔形成部材との相対位置が所定の位置関係になるよう前記剤担持体に対する前記孔形成部材の位置決めをすることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The holding member is provided in the housing so as to cover the agent-carrying roller, and at least the hole is formed on its side wall in which openings are formed at positions facing the plurality of holes formed in the hole forming member. The forming member is held in the axial direction of the agent carrying roller, and the hole forming member is positioned with respect to the agent carrying body so that the relative position between the agent carrying roller and the hole forming member is in a predetermined positional relationship. Image forming apparatus.
上記保持部材は上記剤担持ローラの回転軸を中心に前記筐体に対して回動可能であり、
上記保持部材には上記側壁に取り付けられた上記孔形成部材の表面よりも外側に突出し凹形状を有する突出部が形成されており、
前記突出部の前記凹形状が画像形成装置本体側に設けられ上記ベルト部材を張架して支持する支持ローラの回転軸と噛み合うことにより、画像形成装置本体側に対する上記孔形成部材の位置決めがなされることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The holding member is rotatable with respect to the housing around the rotation axis of the agent carrying roller,
The holding member is formed with a protruding portion that protrudes outward from the surface of the hole forming member attached to the side wall and has a concave shape,
The hole forming member is positioned with respect to the image forming apparatus main body side by engaging the rotating shaft of the support roller, which is provided on the image forming apparatus main body side and the belt member is stretched and supported. An image forming apparatus.
上記剤担持ローラ、上記筐体、上記当接部材、上記孔形成部材、及び、上記保持部材が一体化され装置本体に対して着脱可能なカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2 or 3.
An image forming apparatus, wherein the agent carrying roller, the casing, the contact member, the hole forming member, and the holding member are integrated into a cartridge that is detachable from the apparatus main body.
上記当接部材の上記曲面を清掃する当接部材清掃手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4.
An image forming apparatus comprising: a contact member cleaning means for cleaning the curved surface of the contact member.
上記当接部材は上記ベルト部材の剤担持ローラ軸方向両端部に当接しており、
少なくとも前記ベルト部材の剤担持ローラ軸方向両端部を清掃するベルト部材清掃手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
The contact member is in contact with both ends of the belt member in the axial direction of the agent carrying roller,
An image forming apparatus comprising: belt member cleaning means for cleaning at least both ends of the belt member in the axial direction of the agent carrying roller.
上記当接部材が上記剤担持ローラと同軸上に回転可能に設けられた回転部材であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
An image forming apparatus, wherein the contact member is a rotating member provided coaxially with the agent carrying roller.
上記回転部材がベアリングであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7.
An image forming apparatus, wherein the rotating member is a bearing.
上記当接部材の上記曲面にフッ素処理を施したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
An image forming apparatus, wherein the curved surface of the contact member is subjected to fluorine treatment.
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