JP4765555B2 - 現像装置、画像形成装置、画像形成システム、及び、現像装置の製造方法 - Google Patents
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Description
そして、前述した層厚規制部材は、現像剤担持ローラの軸方向一端部から他端部に亘って該現像剤担持ローラに当接するため、前記凹凸加工部と前記非凹凸加工部との間に大きな段差があると、層厚規制部材の、現像剤担持ローラへの当接が不適切なものとなり、層厚規制部材の前述した機能、すなわち、現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制する機能、が適切に発揮されなくなる。
かかる場合には、現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚が適切に規制される現像装置が実現される。
かかる場合には、現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚がより適切に規制される現像装置が実現される。
かかる場合には、現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚がより一層適切に規制される現像装置が実現される。
かかる場合には、現像剤の帯電性を向上させつつ、現像剤の漏れを適切に防止することができる。
かかる場合には、現像剤の帯電性を向上させることができる。
このようにすれば、既述の総ての効果を奏するため、本発明の目的がより有効に達成される。
かかる場合には、現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚が適切に規制される画像形成装置が実現される。
かかる場合には、現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚が適切に規制される画像形成システムが実現される。
かかる現像装置の製造方法によれば、現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚が適切に規制される現像装置を簡易に製造することができる。
次に、図1を用いて、画像形成装置としてレーザビームプリンタ(以下、プリンタともいう)10を例にとって、その概要について説明する。図1は、プリンタ10を構成する主要構成要素を示した図である。なお、図1には、矢印にて上下方向を示しており、例えば、給紙トレイ92は、プリンタ10の下部に配置されており、定着ユニット90は、プリンタ10の上部に配置されている。
この中間転写体70は、PETフィルムの表面に錫蒸着層を設けさらにその表層に半導電塗料を形成、積層したエンドレスのベルトであり、感光体20とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。
二次転写ユニット80は、中間転写体70上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を紙、フィルム、布等の媒体に転写するための装置である。
定着ユニット90は、媒体上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を媒体に融着させて永久像とするための装置である。
まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイス(I/F)112を介してプリンタ10のメインコントローラ101に入力されると、このメインコントローラ101からの指令に基づくユニットコントローラ102の制御により感光体20、及び、中間転写体70が回転する。感光体20は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット30により順次帯電される。
感光体20上に形成された潜像は、感光体20の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置54によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体20上にイエロートナー像が形成される。
感光体20上に形成されたイエロートナー像は、感光体20の回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット60によって、中間転写体70に転写される。この際、一次転写ユニット60には、トナーTの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。なお、この間、感光体20と中間転写体70とは接触しており、また、二次転写ユニット80は、中間転写体70から離間している。
中間転写体70上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写体70の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット80によって媒体に転写される。なお、媒体は、給紙トレイ92から、給紙ローラ94、レジローラ96を介して二次転写ユニット80へ搬送される。また、転写動作を行う際、二次転写ユニット80は中間転写体70に押圧されるとともに二次転写電圧が印加される。
媒体に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット90によって加熱加圧されて媒体に融着される。
次に、制御ユニット100の構成について図2を参照しつつ説明する。制御ユニット100のメインコントローラ101は、インターフェイス112を介してホストコンピュータと電気的に接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ113を備えている。ユニットコントローラ102は、装置本体の各ユニット(帯電ユニット30、露光ユニット40、YMCK現像ユニット50、一次転写ユニット60、クリーニングユニット75、二次転写ユニット80、定着ユニット90、表示ユニット95)と電気的に接続され、それらが備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニットの状態を検出しつつ、メインコントローラ101から入力される信号に基づいて、各ユニットを制御する。
次に、図3乃至図12を用いて、現像装置の構成例について説明する。図3は、現像装置の概念図である。図4は、現像装置の主要構成要素を示した断面図である。図5は、現像ローラ510の斜視模式図であり、互いに巻き方向の異なる螺旋状の第一溝518a及び第二溝518bを表した図である。図6は、現像ローラ510の正面模式図であり、現像ローラ510の凹凸加工部512、非凹凸加工部514、及び、中間部516の位置関係を表した図である。図7は、溝518の断面形状を示した模式図である。図8は、図6のA−A断面を示した模式図であり、凹凸加工部512の溝518の深さと中間部516の溝518の深さの相違を表した図である。図9は、規制ブレード560の斜視図である。図10は、ホルダー526の斜視図である。図11は、ホルダー526に、上シール520、規制ブレード560、及び、現像ローラ510が組み付けられている様子を示した斜視図である。図12は、ホルダー526が、ハウジング540に取付けられている様子を示した斜視図である。なお、図4に示す断面図は、図3に示す長手方向に垂直な面で現像装置を切り取った断面を表したものである。また、図4においては、図1同様、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ローラ510の中心軸は、感光体20の中心軸よりも下方にある。また、図4では、イエロー現像装置54が、感光体20と対向する現像位置に位置している状態にて示されている。また、図5乃至図8においては、図を分かりやすくするために、溝518等のスケールが実際のものと異なっている。また、図7においては、図6において記号Xで示した方向に沿う断面を示している。
また、当該凹凸加工部512の表面には、無電解Ni−Pメッキが施されている。
中間部516は、現像ローラ510の軸方向において凹凸加工部512と非凹凸加工部514との間に位置する部分であり、当該凹凸加工部512や当該非凹凸加工部514とは異なる表面構造を備えている。
すなわち、中間部516の表面には、図6に示すように、凹凸加工部512と同様、螺旋状の溝518(第一溝518a及び第二溝518b)が転造加工により形成されているが、図8に示すように、当該溝518の深さが、凹凸加工部512の溝518の深さとは異なっている。また、凹凸加工部512とは異なり、その表面には、無電解Ni−Pメッキが施されていない。
ゴム支持部564は、薄板564aと薄板支持部564bとから構成されており、その短手方向一端部564d(すなわち、薄板564a側の端部)でゴム部562を支持する。薄板564aは、リン青銅、ステンレス等からなり、バネ性を有している。薄板564aは、ゴム部562を支持しており、その付勢力によってゴム部562を現像ローラ510に押しつけている。薄板支持部564bは、ゴム支持部564の短手方向他端部564eに配置された金属製の板金であり、当該薄板支持部564bは、前記薄板564aの、ゴム部562を支持している側とは逆側の端、を支持した状態で、当該薄板564aに取り付けられている。
そして、規制ブレード560は、薄板支持部564bの長手方向両端部564cが後述するホルダー526の規制ブレード支持部526cによって支持された状態で、当該規制ブレード支持部526cに取付けられている。
次に、現像装置の製造方法について、図13A乃至図15を用いて説明する。図13A乃至図13Eは、現像ローラ510の製造工程における、現像ローラ510の変遷を示した模式図である。図14は、現像ローラ510の転造加工を説明するための説明図である。図15は、イエロー現像装置54の組み立て方法を説明するためのフローチャートである。なお、現像装置を製造する際には、前述したハウジング540、ホルダー526、現像ローラ510、トナー供給ローラ550、規制ブレード560等がそれぞれ製造された後に、これらの部材を用いて現像装置の組み立てが実施される。本項では、これらの部材の製造方法のうち現像ローラ510の製造方法について先ず説明し、その後、現像装置の組み立て方法について説明する。なお、以下では、ブラック現像装置51、マゼンタ現像装置52、シアン現像装置53、及び、イエロー現像装置54のうち、イエロー現像装置54を例に挙げて、説明する。
ここでは、現像ローラ510の製造方法について、図13A乃至図14を用いて説明する。
先ず、図13Aに示すように、現像ローラ510の基材としてのパイプ材600を準備する。当該パイプ材600の肉厚は0.5〜3mmである。
次に、図13Bに示すように、当該パイプ材600の長手方向両端部にフランジ圧入部602を作る。当該フランジ圧入部602は、切削加工により作られる。
次に、図13Cに示すように、当該フランジ圧入部602にフランジ604を圧入する。フランジ604のパイプ材600への固定を確実にするために、フランジ604の圧入後、フランジ604をパイプ材600へ接着又は溶接するようにしてもよい。
次に、図13Dに示すように、フランジ604が圧入されたパイプ材600の表面にセンタレス研磨を施す。当該センタレス研磨は、当該表面の全面に亘って実施され、センタレス研磨後の当該表面の十点平均粗さRzは、1.0μm以下となる。
次に、図13Eに示すように、フランジ604が圧入されたパイプ材600の前記凹凸加工部512及び中間部516に相当する部分に、転造加工により溝518を形成する。本実施の形態においては、2つの丸ダイス650、652を用いた所謂スルーフィード転造(歩み転造、通し転造とも呼ばれている)加工が実施される。
次に、イエロー現像装置54の組み立て方法について、図15を用いて説明する。
先ず、前述したハウジング540、ホルダー526、現像ローラ510、規制ブレード560等を準備する(ステップS2)。
次に、規制ブレード560をホルダー526の規制ブレード支持部526cにネジ止めすることにより、規制ブレード560をホルダー526に固定する(ステップS4)。なお、前述した端部シール574については、当該ステップS4の前に、予め規制ブレード560に取り付けておく。
次に、規制ブレード560が固定されたホルダー526に、現像ローラ510を取り付ける(ステップS6)。かかる際に、規制ブレード560が現像ローラ510の軸方向一端部から他端部に亘って当接し、かつ、端部シール574が非凹凸加工部514に現像ローラ510の周面に沿って接触するように、現像ローラ510をホルダー526に取り付ける。なお、前述した上シール520については、当該ステップS6の前に、予めホルダー526に取り付けておく。
そして、現像ローラ510、規制ブレード560等が取り付けられたホルダー526を、ハウジングシール546を介して、ハウジング540に取り付ける(ステップS8)ことにより、イエロー現像装置54の組み立てが完了する。なお、前述したトナー供給ローラ550については、当該ステップS8の前に、予めハウジング540に取り付けておく。
上述したとおり、本実施の形態に係る現像装置は、トナーを担持するための現像ローラ510であって、該現像ローラ510の軸方向において中央部に位置し、トナーを担持させるために凹凸加工がその表面に施された凹凸加工部512と、前記現像ローラ510の軸方向において両端部に位置し、前記凹凸加工がその表面に施されていない非凹凸加工部514と、前記現像ローラ510の軸方向において凹凸加工部512と非凹凸加工部514との間に位置し、凹凸加工部512の最大半径よりも小さく、かつ、非凹凸加工部514の半径よりも大きい半径、を備えた中間部516と、を有する現像ローラ510と、現像ローラ510の軸方向一端部から他端部に亘って現像ローラ510に当接して、現像ローラ510に担持されたトナーの層厚を規制するための規制ブレード560と、を有している。このことにより、現像ローラ510に担持されたトナーの層厚が適切に規制される現像装置等を実現することができる。
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る現像装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
ただし、規制ブレード560の、現像ローラ510への当接がより適切なものとなり、現像ローラ510に担持されたトナーの層厚が規制ブレード560によって、より適切に規制される点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
ただし、規制ブレード560の、現像ローラ510への当接がより一層適切なものとなり、現像ローラ510に担持されたトナーの層厚が規制ブレード560によって、より一層適切に規制される点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
現像ローラ510の表面にメッキを施すと、トナーの転動性が良化するため、トナーの帯電性が向上する。しかしながら、凹凸加工部512の表面だけでなく、中間部516の表面にも当該メッキを施すと、前記転動性の良化により、トナーの漏れを防止するための端部シール574が接触している(換言すれば、トナーをシールする必要がある)非凹凸加工部514、にトナーが移動し易くなってしまう。
ただし、簡易に、前記凹凸加工部512の最大半径よりも小さく、かつ、前記非凹凸加工部514の半径よりも大きい半径、を備えた中間部516を実現することができる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
次に、本発明に係る実施の形態の一例である画像形成システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
40 露光ユニット、50 YMCK現像ユニット、50a 中心軸、
51 ブラック現像装置、52 マゼンタ現像装置、 53 シアン現像装置、
54 イエロー現像装置、 55a、55b、55c、55d 保持部、
60 一次転写ユニット、70 中間転写体、 75 クリーニングユニット、
76 クリーニングブレード、80 二次転写ユニット、90 定着ユニット、
92 給紙トレイ、94 給紙ローラ、95 表示ユニット、96 レジローラ、
100 制御ユニット、101 メインコントローラ、
102 ユニットコントローラ、112 インターフェイス、
113 画像メモリ、510 現像ローラ、510a 軸部、
512 凹凸加工部、514 非凹凸加工部、516 中間部、
518 溝、518a 第一溝、518b 第二溝、519 非溝部、
520 上シール、520a 短手方向端部、520b 当接面、
520c 反対面、524 上シール付勢部材、526 ホルダー、
526a 上シール支持部、526b 現像ローラ支持部、
526c 規制ブレード支持部、530 トナー収容体、
530a 第一トナー収容部、530b 第二トナー収容部、
540 ハウジング、542 上ハウジング部、544 下ハウジング部、
545 仕切り壁、546 ハウジングシール、550 トナー供給ローラ、
560 規制ブレード、560a 先端、562 ゴム部、562a 当接部、
564 ゴム支持部、564a 薄板、564b 薄板支持部、
564c 長手方向両端部、564d 短手方向一端部、564e 短手方向他端部、
572 開口、574 端部シール、576 軸受け、
600 パイプ材、602 フランジ圧入部、604 フランジ、
650 丸ダイス、650a 凸部、652 丸ダイス、652a 凸部、
700 画像形成システム、702 コンピュータ、704 表示装置、
706 プリンタ、708 入力装置、708A キーボード、708B マウス、
710 読取装置、
710A フレキシブルディスクドライブ装置、
710B CD−ROMドライブ装置、
802 内部メモリ、804 ハードディスクドライブユニット、
T トナー
Claims (9)
- (a1)現像剤を担持するための現像剤担持ローラであって、
(a2)該現像剤担持ローラの軸方向において中央部に位置し、現像剤を担持させるために凹凸加工がその表面に施された凹凸加工部と、
前記現像剤担持ローラの軸方向において両端部に位置し、前記凹凸加工がその表面に施されていない非凹凸加工部と、
前記現像剤担持ローラの軸方向において前記凹凸加工部と前記非凹凸加工部との間に位置し、前記凹凸加工部の最大半径よりも小さく、かつ、前記非凹凸加工部の半径よりも大きい半径、を備え、現像剤を担持させるために凹凸加工がその表面に施された中間部と、
を有する現像剤担持ローラと、
(b)前記現像剤担持ローラの軸方向一端部から他端部に亘って該現像剤担持ローラに当接して、該現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材と、
(c)を有し、
(d)前記現像剤は粒状をなし、
(e)前記凹凸加工部には、凹部として螺旋状の溝が形成されており、
(f)該溝の深さは、前記現像剤の体積平均粒径の2倍以下であ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、
前記中間部の半径は、該中間部の前記凹凸加工部側において大きく、該中間部の前記非凹凸加工部側において小さいことを特徴とする現像装置。 - 請求項2に記載の現像装置において、
前記中間部の半径は、該中間部の前記凹凸加工部側から前記非凹凸加工部側へ向かって、徐々に小さくなっていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の現像装置において、
前記非凹凸加工部に前記現像剤担持ローラの周面に沿って接触して、現像剤の漏れを防止するためのシール部材を有し、
前記凹凸加工部の表面にはメッキが施されている一方で、前記中間部の表面にはメッキが施されていないことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の現像装置において、
前記凹凸加工部の凸部及び凹部は、双方とも、現像剤を担持するための現像剤担持部であることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の現像装置において、
前記層厚規制部材は、該層厚規制部材が有する平面が前記現像剤担持ローラに当接することにより、前記層厚を規制することを特徴とする現像装置。 - 現像剤を担持するための現像剤担持ローラであって、
該現像剤担持ローラの軸方向において中央部に位置し、現像剤を担持させるために凹凸加工がその表面に施された凹凸加工部と、
前記現像剤担持ローラの軸方向において両端部に位置し、前記凹凸加工がその表面に施されていない非凹凸加工部と、
前記現像剤担持ローラの軸方向において前記凹凸加工部と前記非凹凸加工部との間に位置し、前記凹凸加工部の最大半径よりも小さく、かつ、前記非凹凸加工部の半径よりも大きい半径、を備え、現像剤を担持させるために凹凸加工がその表面に施された中間部と、
を有する現像剤担持ローラと、
前記現像剤担持ローラの軸方向一端部から他端部に亘って該現像剤担持ローラに当接して、該現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材と、を有する現像装置、
を備えた画像形成装置であって、
前記現像剤は粒状をなし、
前記凹凸加工部には、凹部として螺旋状の溝が形成されており、
該溝の深さは、前記現像剤の体積平均粒径の2倍以下であることを特徴とする画像形成装置。 - コンピュータ、及び、
このコンピュータに接続可能な画像形成装置であって、現像剤を担持するための現像剤担持ローラであって、該現像剤担持ローラの軸方向において中央部に位置し、現像剤を担持させるために凹凸加工がその表面に施された凹凸加工部と、前記現像剤担持ローラの軸方向において両端部に位置し、前記凹凸加工がその表面に施されていない非凹凸加工部と、前記現像剤担持ローラの軸方向において前記凹凸加工部と前記非凹凸加工部との間に位置し、前記凹凸加工部の最大半径よりも小さく、かつ、前記非凹凸加工部の半径よりも大きい半径、を備え、現像剤を担持させるために凹凸加工がその表面に施された中間部と、を有する現像剤担持ローラと、前記現像剤担持ローラの軸方向一端部から他端部に亘って該現像剤担持ローラに当接して、該現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材と、を有する現像装置、を備えた画像形成装置、
を有する画像形成システムであって、
前記現像剤は粒状をなし、
前記凹凸加工部には、凹部として螺旋状の溝が形成されており、
該溝の深さは、前記現像剤の体積平均粒径の2倍以下であることを特徴とする画像形成システム。 - 現像剤を担持するための現像剤担持ローラであって、
該現像剤担持ローラの軸方向において中央部に位置し、現像剤を担持させるために凹凸加工がその表面に施された凹凸加工部と、
前記現像剤担持ローラの軸方向において両端部に位置し、前記凹凸加工がその表面に施されていない非凹凸加工部と、
前記現像剤担持ローラの軸方向において前記凹凸加工部と前記非凹凸加工部との間に位置し、前記凹凸加工部の最大半径よりも小さく、かつ、前記非凹凸加工部の半径よりも大きい半径、を備え、現像剤を担持させるために凹凸加工がその表面に施された中間部と、
を有する現像剤担持ローラと、
前記現像剤担持ローラの軸方向一端部から他端部に亘って該現像剤担持ローラに当接して、該現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材と、
を有し、
前記現像剤は粒状をなし、
前記凹凸加工部には、凹部として螺旋状の溝が形成されており、
該溝の深さは、前記現像剤の体積平均粒径の2倍以下である現像装置の製造方法であって、
現像剤担持ローラの軸方向中央部に、転造加工により溝を該溝の深さが前記体積平均粒径の2倍以下となるように形成するステップと、
現像剤担持ローラの軸方向両端部と前記軸方向中央部との間に位置する中間部に、転造加工により、その深さが前記軸方向中央部に形成された溝の深さよりも小さい溝、を形成するステップと、
該現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材を、前記溝が形成された前記現像剤担持ローラ、の軸方向一端部から他端部に亘って当接させるステップと、
を有することを特徴とする現像装置の製造方法。
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