JP4784704B2 - 現像剤担持ローラ、現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システム - Google Patents

現像剤担持ローラ、現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システム Download PDF

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Description

本発明は、現像剤担持ローラ、現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システムに関する。
レーザビームプリンタ等の画像形成装置は既によく知られている。かかる画像形成装置は、例えば、潜像を担持するための感光体と、現像剤によって感光体に担持された潜像を現像する現像装置と、を有しており、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号等が送信されると、現像装置を感光体と対向する現像位置に位置決めし、感光体に担持された潜像を、現像装置内の現像剤で現像して現像剤像を形成し、当該現像剤像を媒体に転写して、最終的に媒体に画像を形成する。
上記の現像装置は、感光体に担持された潜像を現像するという既述の機能等を実現するために、現像剤を担持するための現像剤担持ローラを備えており、当該現像剤担持ローラには、現像剤を適切に担持させるために螺旋状の溝がその表面に形成された溝形成部と、現像剤担持ローラの軸方向において当該溝形成部の外側に位置し螺旋状の溝が形成されていない非溝形成部と、が設けられている。
特開2003−263018号公報 特開平1−102486号公報
ところで、上記現像装置においては、前記現像剤担持ローラの周面と現像装置のハウジング等との間から現像剤が漏れることを防止する必要があり、かかる目的のために、当該現像装置には、前述した非溝形成部に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、が設けられている。
しかしながら、このようなシール部材を現像装置に設けただけでは、現像剤の漏れ防止対策として不十分な可能性もあり、さらなる対策が講じられることが要請されていた。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像剤の漏れが適切に防止される現像剤担持ローラ、現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システムを実現することにある。
主たる本発明は、現像剤担持ローラの周面は、現像剤担持ローラの軸方向の両端にそれぞれ位置する溝非形成部と、前記2つの溝非形成部の間に溝形成部と、を備えており、前記溝形成部における前記軸方向の両端側にそれぞれ位置する端部に形成される溝の深さは、前記溝形成部における前記軸方向の中央側に位置する中央部に形成される溝の深さよりも小さいことを特徴とする現像剤担持ローラである。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
プリンタ10を構成する主要構成要素を示した図である。 図1のプリンタ10の制御ユニットを示すブロック図である。 現像装置の概念図である。 現像装置の主要構成要素を示した断面図である。 現像ローラ510の斜視模式図である。 現像ローラ510の正面模式図である。 溝518の断面形状を示した模式図である。 図6のA−A断面を示した模式図である。 規制ブレード560の斜視図である。 ホルダー526の斜視図である。 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。 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。 第一変形例に係る現像ローラ510の正面模式図である。 第一変形例の有効性を説明するための説明図である。 第二変形例に係る現像ローラ510の正面模式図である。 図16A乃至図16E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。 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。 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。 画像形成システムの外観構成を示した説明図である。 図19に示した画像形成システムの構成を示すブロック図である。
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。
(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)螺旋状の溝がその表面に形成された溝形成部であって、該溝形成部の、前記現像剤担持ローラの軸方向における端部、に形成された溝の深さが、該溝形成部の前記軸方向における中央部、に形成された溝の深さよりも小さい溝形成部と、前記軸方向において前記溝形成部の外側に位置し前記螺旋状の溝が形成されていない非溝形成部と、を有する現像剤担持ローラと、(b)前記非溝形成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と、(c)を有することを特徴とする現像装置。
かかる場合には、現像剤の漏れが適切に防止される現像装置が実現される。
次に、(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)螺旋状の溝がその表面に形成された溝形成部であって、該溝形成部の、前記現像剤担持ローラの軸方向における端部、に形成された溝、の長手方向と前記軸方向との成す鋭角が、該溝形成部の前記軸方向における中央部、に形成された溝、の長手方向と前記軸方向との成す鋭角よりも大きい溝形成部と、前記軸方向において前記溝形成部の外側に位置し前記螺旋状の溝が形成されていない非溝形成部と、を有する現像剤担持ローラと、(b)前記非溝形成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と、(c)を有することを特徴とする現像装置。
かかる場合には、現像剤の漏れが適切に防止される現像装置が実現される。
また、前記溝形成部には、前記螺旋状の溝として互いに巻き方向の異なる第一溝及び第二溝が形成されていることとしてもよい。
次に、(a1)所定の回転方向に回転可能な、現像剤を担持するための現像剤担持ローラであって、(a2)螺旋状の溝がその表面に形成された溝形成部であって、該溝形成部の、前記現像剤担持ローラの軸方向における中央部に、前記螺旋状の溝として互いに巻き方向の異なる第一溝及び第二溝が形成され、該溝形成部の前記軸方向における端部に、前記第一溝及び第二溝のうちのどちらか一方の溝のみが形成された溝形成部と、前記軸方向において前記溝形成部の外側に位置し前記螺旋状の溝が形成されていない非溝形成部と、を有する現像剤担持ローラと、(b)前記非溝形成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と、(c)を有する現像装置であって、(d)前記端部に形成されている溝の長手方向に沿い互いに反対方向を向く二つの向きのうち、該向きの前記現像剤担持ローラの周方向に沿う方向が前記回転方向と一致する方を第一向きとしたときに、該第一向きの前記現像剤担持ローラの軸方向に沿う方向は、前記端部から前記中央部へ向かう方向と前記端部から前記非溝形成部へ向かう方向のうちの後者と一致していることを特徴とする現像装置。
かかる場合には、現像剤の漏れが適切に防止される現像装置が実現される。
また、前記中央部の表面にはメッキが施されている一方で、前記端部の表面にはメッキが施されていないこととしてもよい。
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。
また、前記現像剤は粒状をなし、前記螺旋状の溝の深さは、前記現像剤の体積平均粒径の2倍以下であることとしてもよい。
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。
また、前記中央部に設けられている溝及び非溝部は、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としてもよい。また、前記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であって、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層厚規制部材、を有することとしてもよい。
また、(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)螺旋状の溝がその表面に形成された溝形成部であって、該溝形成部の、前記現像剤担持ローラの軸方向における端部、に形成された溝の深さが、該溝形成部の前記軸方向における中央部、に形成された溝の深さよりも小さい溝形成部と、前記軸方向において前記溝形成部の外側に位置し前記螺旋状の溝が形成されていない非溝形成部と、を有する現像剤担持ローラと、(b)前記非溝形成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と、(c)を有し、(d)前記溝形成部には、前記螺旋状の溝として互いに巻き方向の異なる第一溝及び第二溝が形成されており、(e)前記中央部の表面にはメッキが施されている一方で、前記端部の表面にはメッキが施されておらず、(f)前記現像剤は粒状をなし、前記螺旋状の溝の深さは、前記現像剤の体積平均粒径の2倍以下であり、(g)前記中央部に設けられている溝及び非溝部は、双方とも、現像剤を担持するための現像剤担持部であり、(h)前記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であって、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層厚規制部材、を有することを特徴とする現像装置も実現可能である。
このようにすれば、既述の殆ど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。
また、(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)螺旋状の溝がその表面に形成された溝形成部であって、該溝形成部の、前記現像剤担持ローラの軸方向における端部、に形成された溝、の長手方向と前記軸方向との成す鋭角が、該溝形成部の前記軸方向における中央部、に形成された溝、の長手方向と前記軸方向との成す鋭角よりも大きい溝形成部と、前記軸方向において前記溝形成部の外側に位置し前記螺旋状の溝が形成されていない非溝形成部と、を有する現像剤担持ローラと、(b)前記非溝形成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と、(c)を有し、(d)前記溝形成部には、前記螺旋状の溝として互いに巻き方向の異なる第一溝及び第二溝が形成されており、(e)前記中央部の表面にはメッキが施されている一方で、前記端部の表面にはメッキが施されておらず、(f)前記現像剤は粒状をなし、前記螺旋状の溝の深さは、前記現像剤の体積平均粒径の2倍以下であり、(g)前記中央部に設けられている溝及び非溝部は、双方とも、現像剤を担持するための現像剤担持部であり、(h)前記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であって、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層厚規制部材、を有することを特徴とする現像装置も実現可能である。
このようにすれば、既述の殆ど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。
また、(a1)所定の回転方向に回転可能な、現像剤を担持するための現像剤担持ローラであって、(a2)螺旋状の溝がその表面に形成された溝形成部であって、該溝形成部の、前記現像剤担持ローラの軸方向における中央部に、前記螺旋状の溝として互いに巻き方向の異なる第一溝及び第二溝が形成され、該溝形成部の前記軸方向における端部に、前記第一溝及び第二溝のうちのどちらか一方の溝のみが形成された溝形成部と、前記軸方向において前記溝形成部の外側に位置し前記螺旋状の溝が形成されていない非溝形成部と、を有する現像剤担持ローラと、(b)前記非溝形成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と、(c)を有する現像装置であって、(d)前記端部に形成されている溝の長手方向に沿い互いに反対方向を向く二つの向きのうち、該向きの前記現像剤担持ローラの周方向に沿う方向が前記回転方向と一致する方を第一向きとしたときに、該第一向きの前記現像剤担持ローラの軸方向に沿う方向は、前記端部から前記中央部へ向かう方向と前記端部から前記非溝形成部へ向かう方向のうちの後者と一致しており、(e)前記中央部の表面にはメッキが施されている一方で、前記端部の表面にはメッキが施されておらず、(f)前記現像剤は粒状をなし、前記螺旋状の溝の深さは、前記現像剤の体積平均粒径の2倍以下であり、(g)前記中央部に設けられている溝及び非溝部は、双方とも、現像剤を担持するための現像剤担持部であり、(h)前記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であって、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層厚規制部材、を有することを特徴とする現像装置も実現可能である。
このようにすれば、既述の殆ど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。
また、上記に記載のいずれかの現像装置を具備することを特徴とする画像形成装置も実現可能である。
かかる場合には、現像剤の漏れが適切に防止される画像形成装置が実現される。
また、コンピュータ、及び、上記に記載のいずれかの現像装置を具備する画像形成装置、を有することを特徴とする画像形成システムも実現可能である。
かかる場合には、現像剤の漏れが適切に防止される画像形成システムが実現される。
===画像形成装置の全体構成例===
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。
本実施の形態に係るプリンタ10は、図1に示すように、感光体20の回転方向に沿って、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、中間転写体70、クリーニングユニット75を有し、さらに、二次転写ユニット80、定着ユニット90、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルでなる表示ユニット95、及び、これらのユニット等を制御しプリンタとしての動作を司る制御ユニット100を有している。
感光体20は、円筒状の導電性基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、図1中の矢印で示すように時計回りに回転する。
帯電ユニット30は、感光体20を帯電するための装置であり、露光ユニット40は、レーザを照射することによって帯電された感光体20上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット40は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、F−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体20上に照射する。
YMCK現像ユニット50は、感光体20上に形成された潜像を、現像装置に収容された現像剤の一例としてのトナーT、すなわち、ブラック現像装置51に収容されたブラック(K)トナー、マゼンタ現像装置52に収容されたマゼンタ(M)トナー、シアン現像装置53に収容されたシアン(C)トナー、及び、イエロー現像装置54に収容されたイエロー(Y)トナーを用いて現像するための装置である。
このYMCK現像ユニット50は、前記4つの現像装置51、52、53、54が装着された状態で回転することにより、前記4つの現像装置51、52、53、54の位置を動かすことを可能としている。すなわち、このYMCK現像ユニット50は、前記4つの現像装置51、52、53、54を4つの保持部55a、55b、55c、55dにより保持しており、前記4つの現像装置51、52、53、54は、中心軸50aを中心として、それらの相対位置を維持したまま回転可能となっている。そして、1ページ分の画像形成が終了する毎に選択的に感光体20に対向し、それぞれの現像装置51、52、53、54に収容されたトナーTにて、感光体20上に形成された潜像を順次現像する。なお、前述した4つの現像装置51,52,53,54の各々は、YMCK現像ユニット50の前記保持部に対して着脱可能となっている。また、各現像装置の詳細については後述する。
一次転写ユニット60は、感光体20に形成された単色トナー像を中間転写体70に転写するための装置であり、4色のトナーが順次重ねて転写されると、中間転写体70にフルカラートナー像が形成される。
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。
クリーニングユニット75は、一次転写ユニット60と帯電ユニット30との間に設けられ、感光体20の表面に当接されたゴム製のクリーニングブレード76を有し、一次転写ユニット60によって中間転写体70上にトナー像が転写された後に、感光体20上に残存するトナーTをクリーニングブレード76により掻き落として除去するための装置である。
制御ユニット100は、図2に示すようにメインコントローラ101と、ユニットコントローラ102とで構成され、メインコントローラ101には画像信号及び制御信号が入力され、この画像信号及び制御信号に基づく指令に応じてユニットコントローラ102が前記各ユニット等を制御して画像を形成する。
次に、このように構成されたプリンタ10の動作について説明する。
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の帯電された領域は、感光体20の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット40によって、第1色目、例えばイエローYの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。また、YMCK現像ユニット50は、イエロー(Y)トナーを収容したイエロー現像装置54が、感光体20に対向した現像位置に位置している。
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。
上記の処理が、第2色目、第3色目、及び、第4色目について、各々の現像装置毎に順次実行されることにより、各画像信号に対応した4色のトナー像が、中間転写体70に重なり合って転写される。これにより、中間転写体70上にはフルカラートナー像が形成される。
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。
一方、感光体20は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット75に支持されたクリーニングブレード76によって、その表面に付着しているトナーTが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーTは、クリーニングユニット75が備える残存トナー回収部に回収される。
===制御ユニットの概要===
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。
===現像装置の構成例===
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の溝形成部512及び非溝形成部514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、中央部512aの溝518の深さと両端部512b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。
YMCK現像ユニット50には、ブラック(K)トナーを収容したブラック現像装置51、マゼンタ(M)トナーを収容したマゼンタ現像装置52、シアン(C)トナーを収容したシアン現像装置53、及び、イエロー(Y)トナーを収容したイエロー現像装置54が設けられているが、各現像装置の構成は同様であるので、以下、イエロー現像装置54について説明する。
イエロー現像装置54は、現像剤担持ローラの一例としての現像ローラ510、上シール520、トナー収容体530、ハウジング540、トナー供給ローラ550、層厚規制部材の一例としての規制ブレード560、シール部材の一例としての端部シール574、ホルダー526等を有している。
現像ローラ510は、トナーTを担持して感光体20と対向する現像位置に搬送する。この現像ローラ510は、アルミ合金、鉄合金等からなる部材である。現像ローラ510は、図6、図8等に示すように、その表面の構造の相違に基づき、主として、2つの部分(溝形成部512、非溝形成部514)に分けられる。
溝形成部512は、現像ローラ510の軸方向において中央に位置する部分であり、トナーTを適切に担持させるために凹凸加工がその表面に施されている。本実施の形態においては、当該凹凸加工として所謂転造加工(転造加工については、後述の現像装置の製造方法の項で、詳述する)が用いられ、当該転造加工により溝形成部512の表面に凹部と凸部が形成されている。すなわち、図7、図8等に示すように、溝形成部512の表面には、転造加工により溝518が形成され、このことにより、溝形成部512は、凹部としての溝518と凸部としての非溝部519とを有することとなる(溝518及び非溝部519は、双方とも、トナーを担持するためのトナー担持部としての機能を発揮する)。
本実施の形態においては、図5及び図6に示すように、溝518として、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が設けられている。第一溝518aの長手方向と前記軸方向との成す鋭角の大きさと、第二溝518bの長手方向と前記軸方向との成す鋭角の大きさは、共に、約45度である。なお、溝形成部512の、現像ローラ510の軸方向における中央部512aと、当該軸方向における端部512b(両端部)とでは、溝518等に関して、若干の相違が存在する。
前記中央部512aにおいては、図7に示すように、溝518の深さは、約約7μmである。本実施の形態においては、トナーTは粒状(粒子状)をなし、トナーTの体積平均粒径は、約7μmであるため、溝518の深さはトナーTの体積平均粒径の大きさとほぼ等しくなっている。なお、中央部512aにおいて、溝518の幅は、約80μmであり、溝角度(図7において、記号αで表される角度)は、約90度である。また、当該中央部512aの表面には、無電解Ni−Pメッキが施されている。
一方、前記端部512bにおいては、図8に示すように、溝518の深さが、中央部512aに形成された溝518の深さよりも小さくなっている(図8には、便宜上、端部512bに設けられた溝518として、3つの溝518のみが示されているが、実際には、これよりも多い数の溝518が端部512bに設けられている)。本実施の形態において、端部512bに形成された溝518の深さは、中央部512aに形成された溝518の深さの約半分である。また、中央部512a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。
非溝形成部514は、前述した凹凸加工(転造加工)がその表面に施されておらず、螺旋状の溝518が形成されていない部分である。この非溝形成部514は、現像ローラ510の軸方向において前記溝形成部512の外側に位置しており、その表面が滑らかな状態となっている(当該表面の十点平均粗さRzは、1μm以下)。なお、前記端部512bと同様、当該非溝形成部514の表面には、無電解Ni−Pメッキが施されていない。
さらに、現像ローラ510には、軸部510aが設けられており、当該軸部510aが後述するホルダー526の現像ローラ支持部526bによって軸受け576を介して支持されることにより(図11)、現像ローラ510が回転自在に支持される。図4に示すように、現像ローラ510は、感光体20の回転方向(図4において時計方向)と逆の方向(図4において反時計方向)に回転する。その中心軸は、感光体20の中心軸よりも下方にある。
また、イエロー現像装置54が感光体20と対向している状態で、現像ローラ510と感光体20との間には空隙が存在する。すなわち、イエロー現像装置54は、感光体20上に形成された潜像を非接触状態で現像する。なお、感光体20上に形成された潜像を現像する際には、現像ローラ510と感光体20との間に交番電界が形成される。
ハウジング540は、一体成型された複数の樹脂製のハウジング部、すなわち、上ハウジング部542と下ハウジング部544、とを溶着して製造されたものであり、その内部に、トナーTを収容するためのトナー収容体530が形成されている。トナー収容体530は、内壁から内方へ(図4の上下方向)突出させたトナーTを仕切るための仕切り壁545により、二つのトナー収容部、すなわち、第一トナー収容部530aと第二トナー収容部530bと、に分けられている。そして、第一トナー収容部530aと第二トナー収容部530bとは、上部が連通され、図4に示す状態で、仕切り壁545によりトナーTの移動が規制されている。しかしながら、YMCK現像ユニット50が回転する際には、第一トナー収容部530aと第二トナー収容部530bとに収容されていたトナーが、現像位置における上部側の連通している部位側に一旦集められ、図4に示す状態に戻るときには、それらのトナーが混合されて第一トナー収容部530a及び第二トナー収容部530bに戻されることになる。すなわち、YMCK現像ユニット50が回転することにより現像装置内のトナーTは適切に撹拌されることになる。
このため、本実施の形態では、トナー収容体530に攪拌部材を設けていないが、トナー収容体530に収容されたトナーTを攪拌するための攪拌部材を設けてもよい。また、図4に示すように、ハウジング540(すなわち、第一トナー収容部530a)は下部に開口572を有しており、現像ローラ510が、この開口572に臨ませて設けられている。
トナー供給ローラ550は、前述した第一トナー収容部530aに設けられ、当該第一トナー収容部530aに収容されたトナーTを現像ローラ510に供給するとともに、現像後に現像ローラ510に残存しているトナーTを、現像ローラ510から剥ぎ取る。このトナー供給ローラ550は、ポリウレタンフォーム等からなり、弾性変形された状態で現像ローラ510に当接している。トナー供給ローラ550は、第一トナー収容部530aの下部に配置されており、第一トナー収容部530aに収容されたトナーTは、該第一トナー収容部530aの下部にてトナー供給ローラ550によって現像ローラ510に供給される。トナー供給ローラ550は、中心軸を中心として回転可能であり、その中心軸は、現像ローラ510の回転中心軸よりも下方にある。また、トナー供給ローラ550は、現像ローラ510の回転方向(図4において反時計方向)と逆の方向(図4において時計方向)に回転する。
上シール520は、現像ローラ510にその軸方向に沿って当接して、現像位置を通過後に現像ローラ510上に残留しているトナーTのハウジング540内への移動を許容し、かつ、ハウジング540内のトナーTのハウジング540外への移動を規制する。この上シール520は、ポリエチレンフィルム等からなるシールである。上シール520は、後述するホルダー526の上シール支持部526aによって支持されており、また、その長手方向が現像ローラ510の軸方向に沿うように設けられている(図11)。上シール520が現像ローラ510に当接する当接位置は、現像ローラ510の中心軸よりも上方である。
また、上シール520の、現像ローラ510に当接する当接面520b、とは反対側の面(当該面を、反対面520cとも呼ぶ)と、前記上シール支持部526aとの間には、モルトプレーン等の弾性体からなる上シール付勢部材524が圧縮した状態で設けられている。この上シール付勢部材524は、その付勢力で上シール520を現像ローラ510側へ付勢することにより、上シール520を現像ローラ510に押しつけている。
規制ブレード560は、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に当接部562aにて当接して、現像ローラ510に担持されたトナーTの層厚を規制し、また、現像ローラ510に担持されたトナーTに電荷を付与する。この規制ブレード560は、図4及び図9に示すように、ゴム部562と、ゴム支持部564と、を有している。
ゴム部562は、シリコンゴム、ウレタンゴム等からなり、現像ローラ510に当接している。
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。
規制ブレード560の、薄板支持部564b側とは逆側の端、すなわち、先端560aは、現像ローラ510に接触しておらず、該先端560aから所定距離だけ離れた部分(すなわち、当接部562a)が、現像ローラ510に幅を持って接触している。すなわち、規制ブレード560は、現像ローラ510にエッジにて当接しておらず、腹当たりにて当接しており、規制ブレード560が有する平面が現像ローラ510に当接することにより、前記層厚を規制する。また、規制ブレード560は、その先端560aが現像ローラ510の回転方向の上流側に向くように配置されており、いわゆるカウンタ当接している。なお、規制ブレード560が現像ローラ510に当接する当接位置は、現像ローラ510の中心軸よりも下方であり、かつ、トナー供給ローラ550の中心軸よりも下方である。また、当該規制ブレード560は、現像ローラ510にその軸方向に沿って当接することにより、トナー収容体530からのトナーTの漏れを防止する機能も発揮する。
また、図11に示すように、規制ブレード560のゴム部562の長手方向外側には、端部シール574が設けられている。当該端部シール574は、不織布により形成されており、現像ローラ510の軸方向端部、すなわち、前述した非溝形成部514に、当該現像ローラ510の周面に沿って接触して、その周面とハウジング540との間からのトナーTの漏れを防止する機能を発揮する。
ホルダー526は、現像ローラ510等の種々の部材を組み付けるための金属製の部材であり、図10に示すように、その長手方向(すなわち、現像ローラ510の軸方向)に沿った上シール支持部526aと、前記長手方向(前記軸方向)において上シール支持部526aの外側に設けられ、前記長手方向(前記軸方向)と交差する現像ローラ支持部526bと、当該現像ローラ支持部と交差し、前記上シール支持部526aの長手方向端部に対向する規制ブレード支持部526cと、を有している。
そして、図11に示すように、上シール520は、その短手方向端部520a(図4)にて、上シール支持部526aによって支持されており、また、現像ローラ510は、その端にて、現像ローラ支持部526bにより支持されている。
さらに、規制ブレード560は、その長手方向両端部564cにて、規制ブレード支持部526cにより、支持されている。規制ブレード560は、規制ブレード支持部526cにネジ止めされることにより、ホルダー526に固定されている。
このように、上シール520と、現像ローラ510と、規制ブレード560とが組付けられたホルダー526は、図12に示すように、ホルダー526とハウジング540との間からのトナーTの漏れを防止するためのハウジングシール546(図4)を介して、前述したハウジング540に取り付けられている。
このように構成されたイエロー現像装置54において、トナー供給ローラ550がトナー収容体530に収容されているトナーTを現像ローラ510に供給する。現像ローラ510に供給されたトナーTは、現像ローラ510の回転に伴って、規制ブレード560の当接位置に至り、該当接位置を通過する際に、層厚が規制されるとともに、電荷が付与される。層厚が規制され、電荷が付与された現像ローラ510上のトナーTは、現像ローラ510のさらなる回転によって、感光体20に対向する現像位置に至り、該現像位置にて交番電界下で感光体20上に形成された潜像の現像に供される。現像ローラ510のさらなる回転によって現像位置を通過した現像ローラ510上のトナーTは、上シール520を通過して、上シール520によって掻き落とされることなく現像装置内に回収される。さらに、未だ現像ローラ510に残存しているトナーTは、前記トナー供給ローラ550によって剥ぎ取られうる。
===本実施の形態に係る現像装置の有効性について===
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、螺旋状の溝518がその表面に形成された溝形成部512であって、該溝形成部512の、前記現像ローラ510の軸方向における端部512b、に形成された溝518の深さが、該溝形成部512の前記軸方向における中央部512a、に形成された溝518の深さよりも小さい溝形成部512と、前記軸方向において前記溝形成部512の外側に位置し前記螺旋状の溝518が形成されていない非溝形成部514と、を有する現像ローラ510と、前記非溝形成部514に前記現像ローラ510の周面に沿って接触して、トナーの漏れを防止するための端部シール574と、を有している。このことにより、トナーの漏れが適切に防止される現像装置等を実現することができる。
すなわち、発明が解決しようとする課題の項で説明したとおり、上記現像装置においては、現像ローラ510の周面と現像装置のハウジング540等との間からトナーが漏れることを防止する必要があり、かかる目的のために、当該現像装置には、非溝形成部514に現像ローラ510の周面に沿って接触してトナーの漏れを防止するための端部シール574、が設けられている。
しかしながら、このような端部シール574を現像装置に設けただけでは、トナーの漏れ防止対策として不十分な可能性もあり、さらなるトナーの漏れ防止対策が講じられることが要請されていた。
これに対し、本実施の形態においては、溝形成部512の表面に形成された螺旋状の溝518のうちの前記端部512bに形成された溝518を前記中央部512aに形成された溝518と異ならせることにより、トナーの前記漏れ防止対策を行っている。すなわち、本件例においては、従来例(螺旋状の溝518が前記中央部512aと前記端部512bとで変わりない例)とは異なり、端部512bに形成された溝518の深さが、中央部512aに形成された溝518の深さよりも小さくなっているため、当該従来例と比べて、端部512bに形成された溝518内のトナーであって、非溝形成部514の方へ向かって溝518に沿って移動するトナー、の量が少なくなる。したがって、本件例においては、従来例よりも、非溝形成部514に接触している端部シール574、へ到達するトナーの量が少なくなることとなり、トナーの漏れが適切に防止されることとなる。
===他のトナー漏れ防止対策について===
上記においては、さらなるトナーの漏れ防止対策として、溝形成部512の表面に形成された螺旋状の溝518のうちの前記端部512bに形成された溝518を前記中央部512aに形成された溝518と異ならせる方策、すなわち、端部512bに形成された溝518の深さを中央部512aに形成された溝518の深さよりも小さくする方策(本件例)、について説明した。しかしながら、当該本件例は、端部512bに形成された溝518を中央部512aに形成された溝518と異ならせることによるトナーの漏れ防止対策の一例であって、他の例も考えられる。本項では、端部512bに形成された溝518を中央部512aに形成された溝518と異ならせることによるトナーの漏れ防止対策についての他の例(第一変形例及び第二変形例とする)を示す。
<<<第一変形例について>>>
先ず、第一変形例について、図13及び図14を用いて説明する。図13は、図6に対応した図であり、第一変形例に係る現像ローラ510の正面模式図である。図14については、後述する。
図13に示すように、当該第一変形例に係る現像ローラ510においては、前記端部512bに形成された溝518の長手方向と現像ローラ510の軸方向との成す鋭角が、前記中央部512aに形成された溝518の長手方向と前記軸方向との成す鋭角よりも大きくなっている。
より具体的に説明すると、前述した本件例に係る現像ローラ510においては、溝518の長手方向と前記軸方向との成す鋭角について中央部512aと端部512bとの間で差異はなく、当該鋭角の大きさは約45度であったが、第一変形例に係る現像ローラ510においては、中央部512aに形成された溝518の長手方向と前記軸方向との成す鋭角の大きさは、本件例と同様、約45度であるのに対し、端部512bに形成された溝518の長手方向と前記軸方向との成す鋭角の大きさは、約60度(>45度)となっている。
そして、このように、端部512bに形成された溝518の長手方向と前記軸方向との成す鋭角を、より大きくすることにより、トナーの漏れを適切に防止することが可能となる。これについて、図14を用いて説明する。図14は、第一変形例の有効性を説明するための説明図であり、非溝形成部514及び端部512bの境界515付近におけるトナーの動き(当該トナーの動きを、図14中、矢印で表す)を示した模式図である。図14の左図には、前記鋭角が小さい(45度)ときの例(比較例)を、図14の右図には、前記鋭角が大きい(60度)ときの例(すなわち、第一変形例)を表している。
端部512bに形成された溝518内のトナーは、非溝形成部514の方へ向かって溝518に沿って移動し得るが、非溝形成部514には溝518が形成されていないため、溝518に沿って移動した結果、非溝形成部514及び端部512bの境界515に到達した溝518内のトナー、は溝518から出ることとなる。そして、図14に示されるように、溝518から出たトナーは、前記境界に位置する壁515aを越えて非溝形成部514側へ移動するトナーと、前記壁515aに跳ね返されて端部512b側へ移動するトナーとに分かれるが、前記第一変形例と前記比較例とを比較した際に、前記第一変形例において非溝形成部514側へ移動するトナーの量は、前記鋭角の相違に起因して、前記比較例において非溝形成部514側へ移動するトナーの量よりも少なくなる(逆に、前記第一変形例において端部512b側へ移動するトナーの量は、前記比較例において端部512b側へ移動するトナーの量よりも多くなる)。したがって、第一変形例においては、比較例よりも、非溝形成部514に接触している端部シール574、へ到達するトナーの量が少なくなることとなり、トナーの漏れが適切に防止されることとなる。
なお、第一変形例においては、本件例と同様、溝形成部512に、螺旋状の溝518として互いに巻き方向の異なる第一溝518a及第二溝518bが形成されていることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、本件例又は第一変形例において、第一溝518a及第二溝518bのうち、どちらか一方のみが設けられていることとしてもよい。
<<<第二変形例について>>>
次に、第二変形例について、図15を用いて説明する。図15は、図6に対応した図であり、第二変形例に係る現像ローラ510の正面模式図である。なお、図15においては、後述する第一向きを記号d1、d2で表しており、さらに、当該第一向きd1、d2の現像ローラ510の軸方向に沿う方向を記号dx1、dx2で、当該第一向きd1、d2の現像ローラ510の周方向に沿う方向を記号dy1、dy2で、それぞれ表している。
図15に示すように、当該第二変形例に係る現像ローラ510においては、前記中央部512aに、螺旋状の溝518として、互いに巻き方向の異なる前述した第一溝518a及び第二溝518bが形成されている一方で、前記端部512bには、当該第一溝518a及び第二溝518bのうちのどちらか一方のみしか形成されていない(図15においては、第一溝518a及び第二溝518bのうち、端部512bに形成されている方の溝518を実線で、端部512bに形成されていない方の溝518を破線で表している)。
より具体的には、端部512bに形成されている溝518の長手方向に沿い互いに反対方向を向く二つの向きのうち、該向きの現像ローラ510の周方向に沿う方向が現像ローラ510の回転方向(当該回転方向を、図15中、記号rで示す)と一致する方を第一向き(図15中、第一溝518aに係る第一向きを符号d1で、第二溝518bに係る第一向きを符号d2で、それぞれ示す)としたときに、第一溝518a及び第二溝518bのうち、第一向きd1、d2の現像ローラ510の軸方向に沿う方向が、前記端部512bから前記中央部512aへ向かう方向(当該方向を、図15中、記号X1で示す)と前記端部512bから前記非溝形成部514へ向かう方向(当該方向を、図15中、記号X2で示す)のうちの後者と一致している方の溝518が、端部512bに設けられている。
より具体的に説明すると、図15中左側に位置する端部512bにおいては、第一溝518aに係る第一向きd1の前記軸方向に沿う方向dx1は、端部512bから中央部512aへ向かう方向X1と一致しており、かつ、第二溝518bに係る第一向きd2の前記軸方向に沿う方向dx2は、端部512bから非溝形成部514へ向かう方向X2と一致しているから、上述した条件を満たす溝518は、第二溝518bの方である。したがって、図15中左側に位置する端部512bには、第一溝518a及び第二溝518bのうち第二溝518bのみが形成されている。
一方、図15中右側に位置する端部512bにおいては、第一溝518aに係る第一向きd1の前記軸方向に沿う方向dx1は、端部512bから非溝形成部514へ向かう方向X2と一致しており、かつ、第二溝518bに係る第一向きd2の前記軸方向に沿う方向dx2は、端部512bから中央部512aへ向かう方向X1と一致しているから、上述した条件を満たす溝518は、第一溝518aの方である。したがって、図15中右側に位置する端部512bには、第一溝518a及び第二溝518bのうち第一溝518aのみが形成されている。
そして、端部512bに、このように溝518を形成すると、トナーの漏れを適切に防止することが可能となる。すなわち、上述した条件を満たさない方の溝518(図15において、破線で示した、図15中左側の端部512bにおける第一溝518a及び図15中右側の端部512bにおける第二溝518b)が端部512bに形成されている場合には、現像ローラ510が前記回転方向rに回転すると、端部512bに形成された溝518内のトナーが、非溝形成部514の方へ向かって溝518に沿って移動してしまう(図15中左側の端部512bにおいては、トナーの移動方向が、第一向きd1と逆の方向となり、図15中右側の端部512bにおいては、トナーの移動方向が、第二向きd2と逆の方向となる)。
これに対し、上述した条件を満たす方の溝518(図15において、実線で示した、図15中左側の端部512bにおける第二溝518b及び図15中右側の端部512bにおける第一溝518a)が端部512bに形成されている場合には、現像ローラ510が前記回転方向rに回転すると、端部512bに形成された溝518内のトナーが、非溝形成部514とは反対の方(すなわち、中央部512aの方)へ向かって溝518に沿って移動する(図15中左側の端部512bにおいては、トナーの移動方向が、第二向きd2と逆の方向となり、図15中右側の端部512bにおいては、トナーの移動方向が、第一向きd1と逆の方向となる)から、非溝形成部514に接触している端部シール574、へ到達するトナーの量が少なくなることとなり、トナーの漏れが適切に防止されることとなる。
===現像装置の製造方法===
次に、現像装置の製造方法について、図16A乃至図18を用いて説明する。図16A乃至図16E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17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18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。
<<<現像ローラ510の製造方法について>>>
ここでは、現像ローラ510の製造方法について、図16A乃至図17を用いて説明する。
先ず、図16A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16B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16C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16D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16Eに示すように、フランジ604が圧入されたパイプ材600の前記溝形成部512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。
すなわち、図17に示すように、ワークとしての前記パイプ材600を挟むように配置された二つの丸ダイス650、652、を当該パイプ材600に所定の圧力(当該圧力の方向を、図17中記号Pで示す)で押し付けた状態で、当該二つの丸ダイス650、652を同方向(図17参照)に回転させる。丸ダイス650、652の表面には、溝518を形成するための凸部650a、652aが備えられており、当該凸部650a、652aがパイプ材600を変形させることにより、パイプ材600に溝518が形成される。なお、スルーフィード転造においては、丸ダイス650、652が回転することにより、パイプ材600が丸ダイス650、652の回転方向とは逆方向(図17参照)に回転しながら、図17中記号Hで示した方向に移動する。そして、前記溝形成部512に相当する部分において、溝518のうち前記第一溝518aが丸ダイス650の凸部650aにより、前記第二溝518bが丸ダイス652の凸部652aにより、それぞれ形成されることとなる。
なお、前述したとおり、本実施の形態に係る現像ローラ510においては、溝形成部512の中央部512a及び端部512bにおいて、溝518の深さが異なっていたが、スルーフィード転造加工が実施される際に、前述した圧力Pを変化させることにより、当該溝518の深さを異ならせることができる(溝518の深さを小さくする場合には、圧力Pを小さくし、溝518の深さを大きくする場合には、圧力Pを大きくすればよい)。
また、第一変形例に係る現像ローラ510においては、溝形成部512の中央部512a及び端部512bにおいて、溝518の長手方向と現像ローラ510の軸方向との成す鋭角の大きさが異なっていたが、中央部512aにおいてスルーフィード転造加工が実施される際に用いられる丸ダイス650、652と、端部512bにおいてスルーフィード転造加工が実施される際に用いられる丸ダイス650、652を異ならせる(より具体的には、凸部650a、650bの形状が異なっている)ことにより、前記鋭角の大きさを異ならせることができる。
さらに、第二変形例に係る現像ローラ510においては、中央部512aに、第一溝518a及び第二溝518bが形成されている一方で、図15中左側の端部512bには、第二溝518bのみが、図15中右側の端部512bには、第一溝518aのみが、形成されていたが、中央部512aには、双方の丸ダイス650、652により溝518を形成する一方で、図15中左側の端部512bには、丸ダイス652のみにより溝518を形成し、図15中右側の端部512bには、丸ダイス650のみにより溝518を形成することとすれば、第二変形例に係る現像ローラ510を実現することができる。
そして、転造加工の終了後に、前記中央部512aの表面にメッキを施す。本実施の形態においては、当該メッキとして無電解Ni−Pメッキを用いるが、これに限定されるものではなく、例えば、硬質クロームメッキや電気メッキを用いてもよい。
<<<イエロー現像装置54の組み立て方法について>>>
次に、イエロー現像装置54の組み立て方法について、図18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が非溝形成部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。
===その他の実施の形態===
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。
上記実施の形態においては、画像形成装置として中間転写型のフルカラーレーザビームプリンタを例にとって説明したが、本発明は、中間転写型以外のフルカラーレーザビームプリンタ、モノクロレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリなど、各種の画像形成装置に適用可能である。
また、感光体についても、円筒状の導電性基材の外周面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ローラに限られず、ベルト状の導電性基材の表面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ベルトであってもよい。
また、上記においては、中央部512aの表面にはメッキが施されている一方で、端部512bの表面にはメッキが施されていないこととしたが、これに限定されるものではない。例えば、中央部512aの表面と端部512bの表面の双方にメッキが施されていることとしてもよい。
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、中央部512aの表面だけでなく、端部512b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)非溝形成部514、にトナーが移動し易くなってしまう。
上記実施の形態においては、中央部512a及び端部512bの表面のうち前者にのみメッキを施し、後者にはメッキを施していないため、トナーの帯電性を向上させつつ、非溝形成部514へのトナーの移動を抑止することでトナーの漏れを適切に防止することができる。かかる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
また、上記実施の形態において、前記トナー(現像剤)は粒状をなし、螺旋状の溝518の深さは、トナーの体積平均粒径の2倍以下であることとした(前述したとおり、上記実施の形態においては、溝518の深さはトナーの体積平均粒径の大きさとほぼ等しい)が、これに限定されるものではなく、例えば、溝518の深さは、トナーの体積平均粒径の2倍よりも大きいこととしてもよい。
溝518の深さがトナーの体積平均粒径の2倍以下である場合には、溝518内で現像ローラ510と規制ブレード560との間に位置するトナーの多くが、現像ローラ510及び規制ブレード560のうちの少なくともどちらか一方に接触するため、トナーの帯電性が適切なものとなる。かかる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。なお、溝518の深さが、トナーの体積平均粒径(の1倍)以下である場合には、溝518内で現像ローラ510と規制ブレード560との間に位置するトナーの多くが、現像ローラ510及び規制ブレード560の双方に接触することとなるため、より一層望ましい。
また、上記実施の形態において、中央部512aに設けられている溝518及び非溝部519は、双方とも、トナーを担持するためのトナー担持部であることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、溝518及び非溝部519のうち溝518のみがトナー担持部であることとしてもよい。
また、上記実施の形態において、規制ブレード560は、該規制ブレード560が有する平面が現像ローラ510に当接することにより、前記層厚を規制することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、規制ブレード560は、該規制ブレード560が有するエッジが現像ローラ510に当接することにより、前記層厚を規制することとしてもよい。
===画像形成システム等の構成===
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。
図19は、画像形成システムの外観構成を示した説明図である。画像形成システム700は、コンピュータ702と、表示装置704と、プリンタ706と、入力装置708と、読取装置710とを備えている。コンピュータ702は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置704は、CRT(Cathode Ray Tube:陰極線管)やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ706は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置708は、本実施形態ではキーボード708Aとマウス708Bが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置710は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置710AとCD−ROMドライブ装置710Bが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばMO(Magneto Optical)ディスクドライブ装置やDVD(Digital Versatile Disk)等の他のものであっても良い。
図20は、図19に示した画像形成システムの構成を示すブロック図である。コンピュータ702が収納された筐体内にRAM等の内部メモリ802と、ハードディスクドライブユニット804等の外部メモリがさらに設けられている。
なお、以上の説明においては、プリンタ706が、コンピュータ702、表示装置704、入力装置708、及び、読取装置710と接続されて画像形成システムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、画像形成システムが、コンピュータ702とプリンタ706から構成されても良く、画像形成システムが表示装置704、入力装置708及び読取装置710のいずれかを備えていなくても良い。
また、例えば、プリンタ706が、コンピュータ702、表示装置704、入力装置708、及び、読取装置710のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ706が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。
このようにして実現された画像形成システムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
10 レーザビームプリンタ、20 感光体、30 帯電ユニット、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 溝形成部、512a 中央部、512b 端部、514 非溝形成部、515 境界、515a 壁、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 (11)

  1. 現像剤担持ローラの周面は、現像剤担持ローラの軸方向の両端にそれぞれ位置する溝非形成部と、前記2つの溝非形成部の間に溝形成部と、を備えており、
    前記溝形成部における前記軸方向の両端側にそれぞれ位置する端部に形成される溝の深さは、前記溝形成部における前記軸方向の中央側に位置する中央部に形成される溝の深さよりも小さいことを特徴とする現像剤担持ローラ。
  2. 現像剤担持ローラの周面は、現像剤担持ローラの軸方向の両端にそれぞれ位置する溝非形成部と、前記2つの溝非形成部の間に溝形成部をと、備えており、
    前記溝形成部における前記軸方向の両端側にそれぞれ位置する端部に形成される溝の長手方向と前記軸方向との成す鋭角は、前記溝形成部における前記軸方向の中央側に位置する中央部に形成される溝の長手方向と前記軸方向との成す鋭角よりも大きいことを特徴とする現像剤担持ローラ。
  3. 現像剤担持ローラの周面は、現像剤担持ローラの軸方向の両端にそれぞれ位置する溝非形成部と、前記2つの溝非形成部の間に転造加工により押圧されて形成される溝形成部と、を備えており、
    前記溝形成部に形成される溝は、前記軸方向の中央側に位置する中央部よりも前記軸方向の両端側にそれぞれ位置する端部の方が前記軸方向の中央側から前記溝非形成部側へ向かう前記現像剤の移動量が少なくなるように形成されていることを特徴とする現像剤担持ローラ。
  4. 前記中央部に形成される溝が、第1溝および該第1溝とは捲き方向が異なる第2溝を有しており、
    前記軸方向の両端側にそれぞれ位置する前記端部のうち、一方の端部に形成される溝が、前記第1溝および前記第2溝のうち少なくともいずれか一方の溝を有しており、他方の端部に形成される溝が、前記第1溝および前記第2溝のうち少なくともいずれか他方の溝を有しており、
    前記一方の端部に形成される溝の長手方向が、前記現像剤担持ローラの回転方向に対して前記軸方向の中央側から前記一方の端部側に位置する前記溝非形成部側へ向かう方向であり、
    前記他方の端部に形成される溝の長手方向が、前記現像剤担持ローラの回転方向に対して前記軸方向の中央側から前記他方の端部側に位置する前記溝非形成部側へ向かう方向であることを特徴とする請求項に記載の現像剤担持ローラ。
  5. 前記溝形成部が、前記溝非形成部に当接するように設けられる端部シールに非当接であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の現像剤担持ローラ。
  6. 前記中央部の表面にはメッキが施されている一方で、前記端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請求項1ないし5のいずれか1つに記載の現像剤担持ローラ。
  7. 少なくとも、請求項1ないし請求項のいずれか1つに記載の現像剤担持ローラを備えることを特徴とする現像装置。
  8. 前記溝形成部に形成される溝の深さが、前記現像装置に収容された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請求項7に現像装置。
  9. 前記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層厚規制部材が有するエッジが、前記現像剤担持ローラに当接することを特徴とする請求項7または8に記載の現像装置。
  10. 少なくとも、請求項7ないし9のいずれか1つに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
  11. 少なくとも、コンピュータと、前記コンピュータに接続される請求項10に記載の画像形成装置と、を有することを特徴とする画像形成システム。
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