JP5299194B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
本願の請求項2に係る現像装置によれば、本構成を有さない場合に比べ、現像剤保持体外周面の現像剤の搬送性の変動を抑制することができる。
本願の請求項3、4に係る現像装置によれば、溝部に保持された現像剤に比べ、溝部以外の部分に保持される現像剤が予め定められた電圧に到達する速度が向上する。
本願の請求項5に係る画像形成装置によれば、現像剤保持体に設けた溝部の電気抵抗が、現像剤に含まれる磁性体の電気抵抗よりも低い場合に比べて、磁性体付着の発生を抑制することができる。
ここでは、本発明の実施の一態様として、中間転写ベルトと、複数の像保持体を直列に配置した、いわゆるタンデムエンジンを備えた電子写真方式のプリンタ(画像形成装置)を例示して説明するが、本発明はこの態様に限定されるものではない。
(1)画像形成装置の全体構成
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置100の全体構成を示した概略図である。同図に示すように、画像形成装置100は、制御部10と、記憶部20と、通信部30と、操作部40と、画像形成部50とを備えている。
記憶部20はHDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置であり、画像を表す画像データ等、画像形成に用いられる各種データが記憶される。
通信部30は、デジタルスチルカメラ、パーソナルコンピュータおよびスキャナ等の外部装置と画像データの授受を行うためのインターフェース装置である。
操作部40は、タッチパネルを備えた入力装置であり、画像形成に関する各種の情報を表示させると共にユーザからの指示を受けて指示情報を出力する。
画像形成部50は、通信部30を介して入力された画像データに基づいた画像をシート状の記録材(以下、「記録用紙」という)に形成する。この記録用紙には、いわゆる普通紙を始め、表面に樹脂等のコーティングが施された紙や紙以外の材質の記録材が含まれる。この画像形成部50は、具体的には以下の構成を備えている。
図2は、画像形成部50の構成を示した図である。なお、同図において、二点鎖線は記録用紙の搬送経路を示している。画像形成部50は、複数の給紙トレイ501と、複数の用紙搬送ロール502と、露光装置503と、転写ユニット504Y,504M,504C,504Kと、中間転写ベルト505と、複数のベルト搬送ロール506と、二次転写ロール507と、バックアップロール508と、定着装置509と、排出口510と、排出用紙受511と、を備える。
図3は、転写ユニット504の構成を示した図である。同図に示すように、転写ユニット504は、感光体ドラム5041と、ローラ型帯電装置5042と、現像装置61と、一次転写ロール5044と、ドラムクリーナ5045と、除電装置5046を備えている。感光体ドラム5041は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない駆動部により図中の矢印Aの方向に回転させられる。ローラ型帯電装置5042は感光体ドラム5041表面を帯電させる。露光装置503は、制御部10の制御の下、記憶部20から読み出した画像データに応じて、感光体ドラム5041の表面の一部を露光する。その結果、露光された部分(以下、被露光部という)の電荷が変化し、感光体ドラム5041の表面に潜像が形成される。被露光部の電荷は、これ以外の部分よりも正に帯電する。現像装置61はY,M,C,Kのいずれかの色のトナーと、フェライト粉などの磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。
各現像装置61は、磁性体であるキャリアと非磁性体であるトナーとを含む二成分現像剤(以下「現像剤」という)を使用する。そして、各現像装置61はその現像剤を攪拌しながら搬送して現像ローラ65に現像剤を供給付着させる攪拌部66と、その現像ローラ65に保持された現像剤のうちのトナーを感光体ドラム5041に転移させて現像を行う現像部67とで構成されている。攪拌部66は現像部67より低い位置にあり、この攪拌部66には平行な2本のスクリュ68が設けられている。2本のスクリュ68の間は、両端部を除いて仕切り板69で仕切られている。また、現像ケーシング70にはトナー濃度センサ71が取り付けられている。
図5は、現像スリーブ650の表面近傍を拡大した断面図である。同図に示すように、現像スリーブ650の表面には、回転軸に垂直な断面においてV字型の形状をしている溝部651が設けられている。各溝部651の内壁面のうち現像スリーブ表面移動方向(図中E方向)の上流側に位置する内壁面を上流側内壁面651Aという。各溝部651の下流側に位置する内壁面を下流側内壁面651Bという。上流側内壁面651Aと、溝部651の頂部651Cを通り現像スリーブ表面移動方向に垂直な仮想平面650Pとの間に形成される傾斜角度αは45°以上かつ60°以下となっている。
図6は、画像形成装置100において、現像スリーブ650から感光体ドラム5041へトナーが供給されるときの動作を説明するための図である。同図に示すように、感光体ドラム5041は、240mm/秒のドラム表面速度で矢印A方向に回転しており、現像スリーブ650は、600mm/秒のスリーブ表面速度で矢印D方向に回転している。また、同図に示す現像剤の集合R1は、磁気ブラシである。この磁気ブラシは、現像ドクタ73により搬送量が調整され、現像スリーブ650の表面に保持されている。現像スリーブ650の溝部651以外の外周面650Sは、溝部651の内壁面と比較して滑らかであるため、現像剤と外周面650Sとの間に働く摩擦力は比較的低い。そのため、現像剤は現像スリーブ650の回転に伴って滑り易く、外周面650S上には、磁気ブラシが成長し難い。一方、現像スリーブ650の溝部651のうち、上流側内壁面651Aの法線ベクトルは、現像スリーブ650の回転方向と同じ方向を方向成分として有している。そのため、上流側内壁面651Aに保持された現像剤は、この法線ベクトルに沿った抗力を受けつつ、図中の矢印D方向に回転するため、溝部651の内壁面近傍に留まり易い。つまり、上流側内壁面651A上には、磁気ブラシが成長し易い。従って、同図に示すように、磁気ブラシは、感光体ドラム5041に接触する前の領域(以下、接触前領域という)において、主に溝部651から現像スリーブ650の径方向に延びて成長する。
上述のように接触後の磁気ブラシの電圧は現像バイアス電圧に近い電圧となっており、接触後の磁気ブラシにカウンターチャージは生じ難くなっているから、像保持体に形成された画像が乱される可能性は小さくなる。
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
(1)上述の実施形態において、現像スリーブ650に設けた溝部651は、回転軸、すなわち、現像スリーブ650の中心軸650Cに垂直な断面においてV字型の形状をした溝であったが、溝部の形状はこれに限られない。例えば、この溝の上記断面における形状は、矩形や台形等であってもよい。
Claims (5)
- 磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記磁界発生手段の周囲を覆い、電圧が印加されて回転する筒状の現像剤保持体であって、回転軸方向に延びる複数の溝部を外周面に有し、前記磁界発生手段によって発生させられた磁界により、磁性体を含む現像剤を外周面に保持して、静電潜像を保持する像保持体に前記現像剤を供給する現像剤保持体とを具備し、
前記溝部の表面における電気抵抗は、前記現像剤に含まれる磁性体の電気抵抗よりも高い
ことを特徴とする現像装置。 - 前記現像剤保持体の表面のうち、前記溝部以外の部分の表面は、前記溝部の表面よりも滑らかである
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記現像剤保持体に電圧が印加されると、前記溝部以外に保持された現像剤に対する印加電圧は、当該溝部に保持された現像剤に対する印加電圧よりも速く変化する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。 - 前記現像剤保持体の表面のうち、前記溝部以外の部分の表面における電気抵抗は、前記溝部の表面における電気抵抗よりも低い
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の現像装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載の現像装置と、
静電潜像を保持し、前記現像装置から前記現像剤を供給される像保持体と、
前記現像装置から供給された現像剤で現像された像を前記像保持体から記録媒体に転写する転写手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
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