JP5375754B2 - 現像剤供給装置 - Google Patents

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    • G03G15/0817Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the lateral sealing at both sides of the donor member with respect to the developer carrying direction

Description

本発明は、帯電した粉末状の現像剤を供給対象に対して供給するように構成された、現像剤供給装置に関する。
この種の装置として、例えば、特開2008−70803号公報等に開示されているものが知られている。かかる公報に開示された装置は、感光体ドラムと、現像ローラと、現像剤電界搬送手段と、を備えている。
前記現像ローラは、所定の現像領域にて前記感光体ドラムと対向するように設けられている。この現像ローラは、帯電した現像剤を担持するための現像剤担持面を有している。
前記現像剤電界搬送手段は、前記現像領域よりも前記現像剤担持面の移動方向(前記現像ローラの回転による当該ローラの周面の移動方向)における上流側にて、当該現像剤担持面と所定の距離を隔てて対向するように配置されている。この現像剤電界搬送手段は、複数の搬送電極を備えていて、これら複数の搬送電極への多相交流電圧である搬送バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界によって、前記現像剤を搬送するように構成されている。
かかる構成においては、前記現像剤電界搬送手段にて発生する進行波状の電界によって搬送された前記現像剤は、前記現像剤電界搬送手段と前記現像剤担持面とが対向する位置にて、当該現像剤担持面に付着する。すなわち、かかる位置にて、前記現像剤担持面上に、前記現像剤が担持される。
前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤は、前記現像ローラの回転による当該現像剤担持面の移動によって前記現像領域に達することで、静電潜像の現像に供される。これにより、前記感光体ドラムの周面である静電潜像担持面上にて、前記現像剤が、前記静電潜像に対応して画像状に配列した状態で付着する。すなわち、前記静電潜像担持面上の前記静電潜像が、前記現像剤によって現像される。これにより、前記静電潜像担持面上に、前記現像剤による画像が形成される。
この種の装置において、現像剤の外部への漏出を可及的に抑制することが求められている。本発明は、かかる課題に対処するためになされたものであって、その特徴は、下記の通りの構成を備えたことにある。
本発明の現像剤供給装置は、帯電した粉末状の現像剤を供給対象に対して供給するように構成されている。この現像剤供給装置は、現像剤担持部材と、ケーシングと、電界搬送基板と、基板支持部材と、サイドシール部材と、を備えている。
前記現像剤担持部材は、ローラ状部材であって、ローラ本体とシャフトとを備えている。前記ローラ本体は、円柱状の部材であって、前記現像剤を担持可能な現像剤担持面を有している。前記現像剤担持面は、前記ローラ本体の円柱面状の周面であって、主走査方向と平行に設けられている。前記シャフトは、前記ローラ本体の前記主走査方向における両端から外側に突出するように設けられている。そして、前記現像剤担持部材は、前記シャフトを中心とした回転駆動によって、前記現像剤担持面が前記主走査方向と直交する方向に移動することで、当該現像剤担持面上に担持された前記現像剤を現像剤供給位置まで搬送するように構成されている。ここで、前記現像剤供給位置は、前記現像剤担持面と前記供給対象とが対向する位置である。
前記ケーシングは、ケーシング本体と、サイドフレームと、を備えている。前記ケーシング本体は、前記主走査方向と直交する断面による側断面視にて、略U字状に形成された、板状部材である。前記サイドフレームは、前記ケーシング本体の前記主走査方向における両端側に設けられた、平板状部材である。そして、前記ケーシングは、前記ケーシング本体と前記サイドフレームとによって囲まれた空間の内部に形成された現像剤収容部に前記現像剤を収容するように構成されている。また、前記ケーシングは、前記ケーシング本体の略U字形状における開口部にて、前記サイドフレームにより前記現像剤担持部材を回転可能に支持するように構成されている。
前記電界搬送基板は、前記主走査方向に沿った長手方向を有する、複数の搬送電極を備えている。複数の前記搬送電極は、前記主走査方向と交差する方向に沿って配列されている。前記電界搬送基板は、複数の前記搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って発生する進行波状の電界により、前記現像剤を、担持位置に向けて搬送するように構成されている。ここで、前記担持位置は、前記現像剤担持部材の回転による前記現像剤担持面の移動方向における、前記現像剤供給位置よりも上流側に設けられている。また、前記電界搬送基板は、前記担持位置の近傍にて前記現像剤担持面上に前記現像剤を担持させるために、前記ケーシング内に収容され、且つ前記担持位置にて前記現像剤担持面と対向配置されている。
前記基板支持部材は、前記ケーシング本体と前記サイドフレームとによって囲まれた前記空間の内部に収容されていて、前記現像剤収容部から前記担持位置に向けて延出するように設けられている。前記電界搬送基板は、前記基板支持部材の外側表面に支持されている。
前記サイドシール部材は、前記ローラ本体の前記主走査方向における端部と、前記ケーシングと、の隙間を埋めることで、当該隙間からの前記現像剤の外部への漏出を抑制するための部材である。このサイドシール部材は、ケーシング側対向部分と支持部材側対向部分とに跨るように配置されていて、前記現像剤担持面の端部と摺動するように設けられている。ここで、前記ケーシング側対向部分は、前記現像剤担持面の前記主走査方向における前記端部と対向する、前記ケーシングの部分である。また、前記支持部材側対向部分は、前記現像剤担持面の前記主走査方向における前記端部と対向する、前記基板支持部材の部分である。
上述の構成において、側面視(あるいは側断面視)にて前記ローラ本体と同軸的に配置されたサイドシール支持リブが、前記サイドフレームの内壁面から内側に突出するように設けられていてもよい。この場合、前記サイドシール支持リブは、前記ケーシング側対向部分を構成する部材であって、前記現像剤担持面の前記主走査方向における前記端部と対向するリブ表面を有している。そして、前記サイドシール部材は、前記リブ表面と、前記支持部材側対向部分と、に跨るように配置されている。
前記支持部材側対向部分と、前記サイドシール支持リブとは、前記現像剤担持面の前記移動方向に沿って隣接するように配置されていてもよい。
前記支持部材側対向部分と前記現像剤担持面とのギャップが、前記サイドシール支持リブと当該現像剤担持面とのギャップと等しくなるように、前記サイドシール支持リブ及び前記基板支持部材が配置されていてもよい。
前記サイドシール部材は、前記電界搬送基板の前記主走査方向における前記現像剤を有効に搬送する領域の外側に設けられていてもよい。
前記電界搬送基板は、前記支持部材側対向部分に固定された第一固定部と、複数の前記搬送電極の配列方向における端部である第二固定部と、の間に張力が付与されるように、前記基板支持部材によって支持されていてもよい。
前記現像剤供給装置は、以下のように構成されていてもよい:前記現像剤担持部材は、略円筒状の軸受を介して前記サイドフレームに装着されている。前記基板支持部材は、前記軸受と当接するように突設された突起部を備えている。前記サイドシール部材には、前記突起部が貫通する切欠部が形成されている。
前記現像剤供給装置は、以下のように構成されていてもよい:前記現像剤担持部材は、前記現像剤収容部の上方に配置されている。前記電界搬送基板は、前記現像剤収容部から前記担持位置に向けて前記現像剤を上方に搬送するように設けられている。
前記担持位置を経た前記現像剤を前記現像剤収容部とは異なる位置にて収容するための補助現像剤収容部が、前記現像剤収容部と隣接するように設けられていてもよい。この場合、前記電界搬送基板は、前記現像剤収容部から前記担持位置に向けて前記現像剤を上方に搬送するとともに、当該担持位置を経た前記現像剤を前記補助現像剤収容部に向かって下方に搬送するように、側断面視にて逆U字状に設けられている。
かかる構成を備えた本発明の現像剤供給装置においては、前記電界搬送基板によって、前記現像剤が、当該電界搬送基板と前記現像剤担持面とが対向する前記担持位置に向けて搬送される。この担持位置の近傍にて、前記現像剤担持面上に前記現像剤が担持される。
前記現像剤を担持した前記現像剤担持面は、前記現像剤担持部材の前記シャフトを中心とした回転駆動によって、前記主走査方向と直交する方向に移動し、前記供給対象と対向する前記現像剤供給位置に達する。これにより、当該現像剤供給位置にて、前記現像剤が前記供給対象に対して供給される。
このとき、前記現像剤担持面の前記主走査方向における端部と対向する前記ケーシングの部分である前記ケーシング側対向部分と、前記現像剤担持面の前記主走査方向における前記端部と対向する前記基板支持部材の部分である前記支持部材側対向部分と、に跨るように設けられた、前記サイドシール部材により、前記ローラ本体の前記主走査方向における前記端部と前記ケーシングとの隙間が埋められる。そして、前記サイドシール部材は、前記現像剤担持面の前記主走査方向における前記端部と摺動する。よって、かかる構成によれば、上述の隙間からの、前記現像剤の外部への漏出が、良好に抑制される。
ここで、側面視にて前記ローラ本体と同軸的に配置された前記サイドシール支持リブが、前記サイドフレームの内壁面から内側に突出するように設けられている場合、前記現像剤担持面の前記主走査方向における前記端部と対向する前記サイドシール支持リブの表面である前記リブ表面と、前記支持部材側対向部分と、に跨るように、前記サイドシール部材が配置される。よって、かかる構成によれば、前記サイドシール部材の設置が、簡略に行われ得る。
また、前記支持部材側対向部分と前記サイドシール支持リブとが、前記現像剤担持面の前記移動方向に沿って隣接するように配置される(特に、前記支持部材側対向部分と前記現像剤担持面とのギャップが、前記サイドシール支持リブと当該現像剤担持面とのギャップと等しくなるように、前記サイドシール支持リブ及び前記基板支持部材が配置される)ことで、前記サイドシール部材が、円柱面状の前記現像剤担持面に沿った、側断面視にて滑らかな形状にて支持される。これにより、前記サイドシール部材と前記現像剤担持面との摺動部における密着性が向上する。よって、かかる構成によれば、上述の隙間からの、前記現像剤の外部への漏出が、より良好に抑制される。
また、前記サイドシール部材が、前記電界搬送基板の前記主走査方向における前記現像剤を有効に搬送する領域の外側に設けられている場合、当該サイドシール部材と前記現像剤担持面との摺動部に対する前記現像剤の流入量を可及的に少なくすることができる。よって、かかる構成によれば、上述の隙間からの、前記現像剤の外部への漏出が、よりいっそう良好に抑制される。
また、前記電界搬送基板が、前記支持部材側対向部分に対向する前記第一固定部にて当該支持部材側対向部分に固定されるとともに、複数の前記搬送電極の配列方向における端部である前記第二固定部との間に張力が付与されるように、前記基板支持部材によって支持されている場合、当該電界搬送基板における弛みの発生が良好に抑制される。
また、前記現像剤担持部材が略円筒状の前記軸受を介して前記サイドフレームに装着されていて、前記基板支持部材の前記突起部が前記サイドシール部材の前記切欠部を貫通して前記軸受と当接している場合、前記電界搬送基板と前記現像剤担持部材(前記現像剤担持面)との位置決めが、簡易且つ確実に行われ得る。
本発明の一実施形態が適用されたレーザープリンタの概略構成を示す側面図である。 図1に示されている、本実施形態に係るトナー供給装置を拡大した側断面図である。 図2に示されているトナー供給装置の一部分解斜視図である。 図2に示されているトナー供給装置の分解斜視図である。 図2に示されているトナー供給装置の一部分解斜視図である。 図2に示されているトナー供給装置の一部分解斜視図である。 図2に示されている搬送基板ユニットの正面図である。 図2に示されているトナー供給装置の一変形例の概略構成を示す分解側面図(一部断面図)である。 図2に示されているトナー供給装置の他の変形例の概略構成を示す分解斜視図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態に対して施され得る各種の変更(modification)は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。
<レーザープリンタの構成>
図1は、本発明の一実施形態が適用されたレーザープリンタ1の概略構成を示す側面図である。図1を参照すると、レーザープリンタ1は、用紙搬送機構2と、感光体ドラム3と、帯電器4と、スキャナーユニット5と、トナー供給装置6と、を備えている。レーザープリンタ1内に備えられた、図示しない給紙トレイには、シート状の用紙Pが積み重ねられた状態で収容されている。用紙搬送機構2は、用紙Pを所定の用紙搬送経路PPに沿って搬送するように構成されている。
感光体ドラム3の周面には、静電潜像担持面LSが形成されている。この静電潜像担持面LSは、主走査方向(図中z軸方向)と平行な円筒面であって、電位分布による静電潜像が形成されるとともに、当該静電潜像に対応した位置にてトナーを担持するようになっている。なお、本実施形態においては、トナーは、黒色、正帯電性の、非磁性一成分乾式現像剤であるものとする。感光体ドラム3は、主走査方向と平行な軸を中心として図中矢印で示されている方向(時計回り)に回転駆動されることで、主走査方向と直交する副走査方向に沿って静電潜像担持面LSが移動するように構成されている。
帯電器4は、静電潜像担持面LSと対向するように配置されている。この帯電器4は、コロトロン型あるいはスコロトロン型の帯電器であって、静電潜像担持面LSを一様に正帯電させるように構成されている。
スキャナーユニット5は、画像データに基づいて変調された(画素の有無によって発光のON/OFFが制御された)所定の波長帯域のレーザービームLBを生成し、生成したレーザービームLBを静電潜像担持面LSにおけるスキャン位置SPにて結像させるとともに、その結像位置を主走査方向に沿って等速度にて移動させる(走査する)ように構成されている。ここで、スキャン位置SPは、帯電器4よりも、感光体ドラム3の回転方向(図1における矢印で示されている方向:時計回り)における下流側の位置に設けられている。
本発明の現像剤供給装置としてのトナー供給装置6は、静電潜像担持面LSと対向するように、感光体ドラム3の下方に配置されている。トナー供給装置6は、現像位置DPにて、トナーを帯電した状態で感光体ドラム3(静電潜像担持面LS)に供給するように構成されている。ここで、現像位置DPとは、トナー供給装置6が静電潜像担持面LSに帯電したトナーを供給するために静電潜像担持面LSと最近接しつつ対向する位置である。このトナー供給装置6の詳細な構成については後述する。
次に、レーザープリンタ1の各部の具体的な構成について、より詳細に説明する。
用紙搬送機構2は、一対のレジストローラ21と、転写ローラ22と、を備えている。レジストローラ21は、用紙Pを所定のタイミングにて感光体ドラム3と転写ローラ22との間に向けて送り出すように構成されている。転写ローラ22は、転写位置TPにて用紙搬送経路PPを隔てて静電潜像担持面LSと対向するように配置されていて、図中矢印で示されている方向(反時計回り)に回転駆動されるようになっている。この転写ローラ22は、静電潜像担持面LS上に付着したトナーを用紙Pに転写させるための所定の転写バイアスが印加されるようになっている。
<<トナー供給装置>>
図2は、図1に示されている、本実施形態に係るトナー供給装置6を拡大した側断面図(主走査方向を法線とする面による断面図)である。図2を参照すると、本実施形態のトナー供給装置6は、ケーシング61と、現像ローラ62と、搬送基板ユニット63と、回収ローラ64と、剥離ブレード65と、トナー攪拌循環部66と、を備えている。
<<<ケーシング>>>
ケーシング61は、前後方向(図中x軸方向)に沿って互いに隣接する上流側収容部610a(底部の起動部610a1を含む)と下流側収容部610bとを内部に有する箱状部材であって、上流側収容部610a及び下流側収容部610bの内側にて粉末状のトナーを収容可能に構成されている。
ケーシング61は、側断面視にて上方に開口する略U字状に形成された、主走査方向と平行な板状部材である、ケーシング本体611を有している。ケーシング本体611の底板をなすボトムフレーム611aは、側断面視にて略W字状に形成されている。すなわち、ボトムフレーム611aの前後方向における中央寄りの位置には、上方に向けて突出する仕切突起611a1が設けられている。
ボトムフレーム611aの、仕切突起611a1を含む下流側収容部610b側の部分は、主走査方向と平行な中心軸線を有し上方に開口する略半円筒状に形成されている。ボトムフレーム611aの上面であって、仕切突起611a1よりも上流側収容部610a側には、係合溝611a2が、主走査方向に沿って設けられている。係合溝611a2は、搬送基板ユニット63の底部と係合するように形成されている。ボトムフレーム611aの、係合溝611a2よりも上流側収容部610a側の部分は、上流側収容部610aの底部の起動部610a1を、主走査方向と平行な中心軸線を有する側断面にて略半円柱状の空間となすように、側断面視にて略円弧状に形成されている。
ボトムフレーム611aの、上流側収容部610a側の上端部から上方に延出するように、供給側フレーム611bが設けられている。供給側フレーム611bには、基板ユニット当接突起611b1が、搬送基板ユニット63に向かって延出するように設けられている。具体的には、一対の基板ユニット当接突起611b1が、搬送基板ユニット63の主走査方向における両端部と、上流側収容部610a側にて当接するように、供給側フレーム611bの主走査方向における両端部の内壁面にて突設されている。また、ボトムフレーム611aの、下流側収容部610b側の上端部から上方に延出するように、回収側フレーム611cが設けられている。
図3は、図2に示されているトナー供給装置6の一部分解斜視図(主走査方向における中央寄りの位置にて主走査方向と直交する平面にて切断した場合の一方のみを示す図)である。図4は、図2に示されているトナー供給装置6の分解斜視図(ケーシング61の組み立ての様子を示す図)である。図5は、図2に示されているトナー供給装置6の一部分解斜視図である。
図2〜図5を参照すると、ボトムフレーム611a、供給側フレーム611b、及び回収側フレーム611cからなる、側断面視にて略U字状のケーシング本体611の主走査方向における両端側を塞ぐように、一対のサイドフレーム612が設けられている。サイドフレーム612は、平板状に形成されていて、主走査方向と直交するように配置されている。そして、ケーシング本体611と一対のサイドフレーム612とで囲まれた空間は、搬送基板ユニット63によって、上流側収容部610aと下流側収容部610bとに仕切られている。また、ケーシング本体611及び一対のサイドフレーム612の上端によって形成された開口部は、上方の感光体ドラム3に向かって上方に開口するように設けられている。
本実施形態においては、図3及び図4に示されているように、回収側フレーム611cと一対のサイドフレーム612とは、一体(分離不能)に形成されている。具体的には、回収側フレーム611c及び一対のサイドフレーム612は、合成樹脂によって一体成形されていて、その内部に搬送基板ユニット63が収容されるようになっている。そして、搬送基板ユニット63は、回収側フレーム611c及び一対のサイドフレーム612からなる基板ユニット収容フレームに対して収容された状態で、当該基板ユニット収容フレームにボトムフレーム611a及び供給側フレーム611bを装着することで、ケーシング61内に収容され且つ装着されるようになっている。
サイドフレーム612の内壁面には、ケーシング61内における搬送基板ユニット63の位置決めのための、ガイド溝612a1及び基板ユニット当接突起612a2が形成されている。ガイド溝612a1は、上述の基板ユニット収容フレームに対する搬送基板ユニット63の装着ガイド及び搬送基板ユニット63と現像ローラ62との位置決めを行うための溝である。このガイド溝612a1は、サイドフレーム612の上部であって前後方向における中央寄りの位置に設けられた側面視にて円状の先端部から、供給側フレーム611b側に向けて、斜め下方に延出するように設けられている。
基板ユニット当接突起612a2は、サイドフレーム612の下部であって、前後方向における中央寄りの位置から回収側フレーム611c側に亘って設けられている。この基板ユニット当接突起612a2は、前後方向における中央寄りの位置にて上下方向に沿って設けられた端縁が搬送基板ユニット63の主走査方向における両端部と当接するように、主走査方向に沿って内側に向けて突設されている。
サイドフレーム612の上端部には、現像ローラ支持穴612bが、サイドフレーム612を厚さ方向(主走査方向)に貫通するように形成されている。現像ローラ支持穴612bは、現像ローラ62を装着するとともに回転可能に支持するための穴あるいは切欠部であって、ガイド溝612a1の上端部の上方にて、上方に向けて開口するように設けられている。
サイドフレーム612の上部における内壁面から、主走査方向に沿って内側に向かって延出するように、板状の突出部あるいは突起であるサイドシール支持リブ612cが立設されている。サイドシール支持リブ612cは、ガイド溝612a1の上方且つ上流側収容部610a側であって、現像ローラ支持穴612bの斜め下方に設けられている。サイドシール支持リブ612cは、現像ローラ62の回転によるトナー担持面TCS(現像ローラ62の周面:詳細は後述する)の移動方向における、トナー担持位置TCP(詳細は後述する)よりも下流側且つ現像位置DPよりも上流側にて、当該トナー担持面TCSの主走査方向における端部と対向するように配置されている。
サイドシール支持リブ612cの、トナー担持面TCSと対向する側の表面であるリブ表面612c1は、側面視にて現像ローラ62(トナー担持面TCS)と同軸的な円弧状に形成されている。すなわち、サイドシール支持リブ612cは、リブ表面612c1とトナー担持面TCSとの間に一定間隔のギャップが設けられるように、構成及び配置されている。具体的には、サイドシール支持リブ612cは、側面視にてトナー担持面TCSと同軸的な(同心円状の)円弧状の板状リブとして形成されている。
図4及び図5を参照すると、サイドフレーム612の上部であって、下流側収容部610b側には、回収ローラ64を支持するための箱状の突出部である回収ローラ支持部612dが、サイドフレーム612の内壁面から内側に向かって突設されている。回収ローラ支持部612dは、回収側フレーム611cに隣接するように、現像ローラ支持穴612bの斜め下方に設けられている。すなわち、回収ローラ支持部612dは、現像ローラ62の回転中心軸線を含み主走査方向及び鉛直方向と平行な平面を挟んで、サイドシール支持リブ612cと対向するように配置されている。
回収ローラ支持部612dは、その側面視におけるトナー担持面TCSと対向する端縁が、トナー担持面TCSと同軸的且つリブ表面612c1と同一曲率半径の円弧状に形成されている。すなわち、回収ローラ支持部612dの、トナー担持面TCSと対向する表面であるサイドシール固定部612d1は、側面視にてトナー担持面TCSと一定距離のギャップ(上述のリブ表面612c1とトナー担持面TCSとのギャップと等距離のギャップ)を形成するように設けられている。
回収ローラ支持部612dには、回収ローラシャフト挿通穴612d2が、主走査方向に貫通するように形成されている。また、回収ローラ支持部612dには、回収ローラ端部シール収容穴612d3が形成されている。回収ローラ端部シール収容穴612d3は、トナー担持面TCS側に向けて開口するように、且つ回収ローラシャフト挿通穴612d2が設けられている壁面から主走査方向に沿って外側に向けて開口するように設けられている。
図5を参照すると、回収ローラ端部シール収容穴612d3には、発泡スポンジからなる回収ローラ端部シール613が収容されている。回収ローラ端部シール613の主走査方向における外側には、回収ローラ軸受614が配置されている。回収ローラ軸受614は、回収ローラ端部シール613を収容した状態の回収ローラ端部シール収容穴612d3を外側から塞ぐように、回収ローラ支持部612dに装着されている。
再び図2〜図5を参照すると、サイドフレーム612の下端部から主走査方向に沿って外側に突出するように、連通部615が形成されている。連通部615は、上流側収容部610aの底部(起動部610a1)と下流側収容部610bの底部とを、主走査方向における両端部にて、互いに連通させるように設けられている。すなわち、連通部615によって、上流側収容部610aの底部(起動部610a1)と下流側収容部610bの底部とが、搬送基板ユニット63よりも主走査方向における外側にて、互いに連結されている。
なお、いうまでもないことであるが、一対のサイドフレーム612には、それぞれ、上述の、ガイド溝612a1、基板ユニット当接突起612a2、現像ローラ支持穴612b、サイドシール支持リブ612c、回収ローラ支持部612d、及び連通部615が、それぞれ設けられている。また、一対のサイドフレーム612には、それぞれ、上述の、回収ローラ端部シール613及び回収ローラ軸受614が装着されている。
<<<現像ローラ>>>
図6は、図2に示されているトナー供給装置の分解斜視図である。以下、図2〜図6を参照すると、現像ローラ62は、現像ローラ本体621を備えたローラ状部材であって、上述の開口部の近傍にて、ケーシング61によって回転可能に支持されている。現像ローラ本体621は、円柱状の部材であって、トナーを担持可能な円柱面状の周面であるトナー担持面TCSを有している。すなわち、現像ローラ62は、主走査方向と平行なトナー担持面TCS上にトナーを担持可能に構成されている。そして、現像ローラ62は、トナー担持面TCSが上述の開口部を介してケーシング61の外部に露出するように設けられている。
具体的には、現像ローラ本体621の主走査方向における両端から外側に突出するように、現像ローラシャフト622が設けられている。現像ローラシャフト622は、現像ローラ軸受623を介して、サイドフレーム612に回転可能に支持(装着)されている。現像ローラ軸受623は、略円筒状の部材であって、現像ローラ支持穴612bに装着されている。そして、現像ローラ62は、現像ローラシャフト622を中心とした、感光体ドラム3とは反対方向(図中矢印で示されている方向:反時計回り)の回転駆動に伴う、トナー担持面TCSの主走査方向と直交する方向の移動により、トナーを現像位置DPまで搬送するように構成されている。
<<<搬送基板ユニット>>>
搬送基板ユニット63は、電界搬送基板631を備えている。電界搬送基板631は、トナー担持位置TCPの近傍にてトナー担持面TCS上にトナーを担持させるために、ケーシング61内に収容され、且つトナー担持位置TCPにてトナー担持面TCSと対向配置されている。すなわち、電界搬送基板631は、起動部610a1に面する上流側端部631aからトナー担持位置TCPに面する担持位置対向部631bに向けて上方にトナーを電界搬送するとともに、トナー担持位置TCPを通過したトナーを下流側収容部610bの底部に面する下流側端部631cに向けて下方にトナーを電界搬送するように、側断面視にて逆U字に屈曲された状態でケーシング61の内部(前後方向における中央寄りの位置)に設けられている。
ここで、「トナー担持位置TCP」は、現像位置DPよりも現像ローラ62の回転によるトナー担持面TCSの移動方向における上流側にて、トナー担持面TCSが電界搬送基板631と最近接しつつ対向する(搬送基板ユニット63と現像ローラ62とが最近接しつつ対向する)位置である。本実施形態においては、トナー担持位置TCPは、現像ローラ62の回転中心軸線を挟んで、現像位置DPとほぼ反対側に設けられている。
図7は、図2に示されている搬送基板ユニット63の正面図である。図7を参照すると、電界搬送基板631は、主走査方向に沿った長手方向を有する複数の搬送電極631eを備えている。複数の搬送電極631eは、主走査方向と直交するトナー搬送方向TTDに沿って配列されている(トナー搬送方向TTDは、電界搬送基板631によってトナーが搬送される方向である)。図2及び図7を参照すると、電界搬送基板631は、複数の搬送電極631eへの多相交流電圧の印加に伴って発生する進行波状の電界により、起動部610a1に収容されたトナーをトナー担持位置TCPに向けて搬送するとともに、トナー担持位置TCPを通過したトナーを下流側収容部610bの底部に向けて搬送するように構成されている。
図2〜図4を参照すると、電界搬送基板631は、搬送基板支持部材632の外側表面に支持されている。搬送基板支持部材632は、その下端部がボトムフレーム611aの仕切突起611a1と当接するとともに係合溝611a2に係合することで、上流側収容部610a及び下流側収容部610bの底部からトナー担持位置TCPに向けて延出するように支持されつつケーシング61内に収容されている。
搬送基板支持部材632の、電界搬送基板631における上流側端部631aを支持する上流側支持部632aは、ボトムフレーム611aの係合溝611a2よりも上流側収容部610a側の部分とともに、上流側収容部610aの底部の起動部610a1を、主走査方向と平行な中心軸線を有する側断面にて略半円柱状の空間となすように、側断面視にて略円弧状の斜面を有している。
搬送基板支持部材632の、電界搬送基板631における担持位置対向部631bを支持する担持位置支持部632bには、トナー担持面TCSの近傍にて平坦な部分を有している。また、担持位置支持部632bは、サイドシール支持リブ612cと回収ローラ支持部612dとの間に設けられている。すなわち、担持位置支持部632bは、サイドシール支持リブ612cと、現像ローラ62の回転によるトナー担持面TCSの移動方向に沿って隣接するように配置されている。
本実施形態においては、電界搬送基板631は、上流側支持部632a、担持位置支持部632b、及び下流側支持部632cにて、搬送基板支持部材632に固定されている。具体的には、電界搬送基板631は、最初に担持位置対向部631bを担持位置支持部632bにおける上述の平坦な部分に両面テープによって固定した後に、担持位置対向部631bと上流側端部631aとの間及び担持位置対向部631bと下流側端部631cとの間にそれぞれ張力を付与しつつ、上流側端部631a及び下流側端部631cをそれぞれ上流側支持部632a及び下流側支持部632cに固定することによって、弛みが生じないように搬送基板支持部材632に支持されている。
搬送基板支持部材632の上部であって、主走査方向における両端部には、ガイド突起632d(図4における(i)参照)が、主走査方向に沿ってそれぞれ外側に突設されている。ガイド突起632dは、サイドフレーム612におけるガイド溝612a1によって案内されつつ、当該ガイド溝612a1の先端部と当接することで、トナー担持位置TCPにおける電界搬送基板631と現像ローラ62との位置決め(担持位置対向部631bとトナー担持面TCSとの間の所定距離のギャップの設定)を行うように設けられている。
電界搬送基板631の表面の、主走査方向における両端部には、それぞれ、搬送範囲規制部材633が、トナー搬送方向TTDにおける電界搬送基板631の全体に亘って貼り付けられている。図7を参照すると、一対の搬送範囲規制部材633は、搬送電極631eの主走査方向における両端部をそれぞれ覆うことで、両者の間にトナー搬送領域TTA(電界搬送基板631の主走査方向におけるトナーの搬送領域)を形成するように設けられている。
<<<トナー回収部>>>
図2及び図5を参照すると、回収ローラ64は、主走査方向と平行な軸を中心として回転可能なローラ状部材(回転体)であって、現像ローラ62の回転によるトナー担持面TCSの移動方向における現像位置DPとトナー担持位置TCPとの間(現像位置DPよりも下流側且つトナー担持位置TCPよりも上流側)のトナー回収位置TRPにて、現像ローラ62と所定間隔のギャップを隔てて対向するように配置されている。すなわち、回収ローラ64は、下流側収容部610bの上端部に対応する位置に設けられている。この回収ローラ64は、現像ローラ62との間に所定の回収バイアスが印加されることで、トナー回収位置TRPの近傍にてトナー担持面TCS上からトナーを回収するようになっている。
回収ローラ64は、その回転中心軸を構成する回収ローラシャフト641が回収ローラ端部シール613及び回収ローラ軸受614を挿通した状態で、回収ローラ軸受614が回収ローラ端部シール収容穴612d3を塞ぐようにサイドフレーム612に装着されることで、サイドフレーム612によって回転可能に支持されている。本実施形態においては、回収ローラ64は、そのトナー回収位置TRPにおける周面の移動方向を現像ローラ62の回転によるトナー担持面TCSの移動方向と同一方向とするために、現像ローラ62の回転方向と逆方向に回転駆動されるようになっている。
回収ローラ64の下方には、剥離ブレード65が、回収ローラ64の回転による周面の移動方向におけるトナー回収位置TRPよりも下流側にて、当該周面と当接(摺動)するように配置されている。剥離ブレード65は、ブレードホルダ651を介して、回収側フレーム611cに支持されている。この剥離ブレード65は、回収ローラ64によってトナー担持面TCS上から回収されたトナーを、当該回収ローラ64の周面から剥離して下流側収容部610bの底部に向けて落下させるように設けられている。
<<<トナー攪拌循環部>>>
トナー攪拌循環部66は、上流側収容部610a及び下流側収容部610bの底部内に収容されたトナーを攪拌するとともに、両者の間でトナーを循環させるように、ケーシング61の底部に設けられている。具体的には、トナー攪拌循環部66は、起動側オーガ661と、回収側オーガ662と、を備えている。
起動側オーガ661は、周知の棒状のオーガスクリューであって、上流側収容部610aの底部すなわち起動部610a1の主走査方向における全体に亘って設けられている。回収側オーガ662は、起動側オーガ661と同一形状のオーガスクリューであって、起動側オーガ661と平行に配置されている。起動側オーガ661及び回収側オーガ662は、連通部615によって回転可能に支持されている。また、起動側オーガ661と回収側オーガ662とは、互いに逆方向に回転するように、図示しないギヤを介して互いに連結されている。
<<<トナーシール部材>>>
図2〜図6を参照すると、ケーシング61には、外部へのトナーの漏出を防止するために、上述の回収ローラ端部シール613の他に、サイドシール部材671と、供給側シールプレート672と、回収側シールプレート673と、が装着されている。
サイドシール部材671は、現像ローラ本体621(トナー担持面TCS)の主走査方向における端部とケーシング61との隙間を埋めることで、当該隙間からのトナーの外部への漏出を抑制するために、トナー担持面TCSの主走査方向における端部と摺動するように設けられている。このサイドシール部材671は、周知の通りの構成(例えば、発泡スポンジとフェルトとの積層構造)を有している。
サイドシール部材671は、サイドシール支持リブ612cにおけるリブ表面612c1、担持位置支持部632bにおける搬送範囲規制部材633が設けられている部分、回収ローラ端部シール613、及び回収ローラ支持部612dにおけるサイドシール固定部612d1に跨るように配置されている。具体的には、サイドシール部材671は、サイドシール支持リブ612cにおけるリブ表面612c1、搬送範囲規制部材633、回収ローラ端部シール613、及び回収ローラ支持部612dにおけるサイドシール固定部612d1に跨るように、両面テープによって接着されている。
図6及び図7を参照すると、サイドシール部材671は、搬送範囲規制部材633の主走査方向における内側の端縁(トナー搬送領域TTAを規定する端縁)よりも外側に設けられている。すなわち、本実施形態においては、サイドシール部材671は、電界搬送基板631の主走査方向におけるトナーを有効に搬送する領域であるトナー搬送領域TTAの外側に設けられている。
再び図2〜図6を参照すると、供給側フレーム611bの上端部における内壁面(トナー担持面TCSと対向する壁面)には、供給側シールプレート672が、両面テープによって貼り付けられている。同様に、回収側フレーム611cの上端部における内壁面(トナー担持面TCSと対向する壁面)には、回収側シールプレート673が、両面テープによって貼り付けられている。供給側シールプレート672及び回収側シールプレート673は、PET(ポリエチレンテレフタレート)等の合成樹脂からなる薄板状の部材であって、主走査方向に沿って、一対のサイドシール部材671の間に亘って設けられている。
<レーザープリンタの動作説明>
次に、上述のように構成されたレーザープリンタ1による動作の概要を、図面を適宜参照しつつ説明する。
<<給紙動作>>
まず図1を参照すると、図示しない前記給紙トレイ上に積載された用紙Pの先端が、レジストローラ21まで送られる。このレジストローラ21にて、用紙Pの斜行が補正されるとともに、搬送タイミングが調整される。その後、用紙Pは、転写位置TPまで給送される。
<<潜像形成面上へのトナー像の担持>>
上述のように用紙Pが転写位置TPに向けて搬送されている間に、感光体ドラム3の周面である静電潜像担持面LS上に、以下のようにしてトナーによる像が担持される。
<<<静電潜像の形成>>>
感光体ドラム3の静電潜像担持面LSは、まず、帯電器4によって、正極性に一様に帯電される。帯電器4によって帯電された静電潜像担持面LSは、感光体ドラム3の図中矢印で示されている方向の回転により、スキャナーユニット5と対向する(正対する)位置であるスキャン位置SPまで、副走査方向に沿って移動する。
このスキャン位置SPにて、画像情報に基づいて変調されたレーザービームLBによって静電潜像担持面LSが露光される。すなわち、レーザービームLBが、主走査方向に沿って走査されつつ、静電潜像担持面LSに照射される。このレーザービームLBの変調状態に応じて、静電潜像担持面LS上の正電荷が(実質的に)消失する部分が生じる。これにより、静電潜像担持面LS上に、正電荷あるいは電位のパターン(画像状分布)である静電潜像が形成される。静電潜像担持面LSに形成された静電潜像は、感光体ドラム3の図中矢印で示されている方向の回転により、トナー供給装置6と対向する現像位置DPに向かって移動する。
<<<帯電トナーの搬送・供給>>>
図2を参照すると、起動部610a1内に収容されているトナーは、電界搬送基板631の表面との接触や摩擦等により帯電する。帯電したトナーは、電界搬送基板631(図7における複数の搬送電極631e)に対する多相交流電圧成分を含む搬送バイアスの印加によって発生する進行波状の電界により、トナー搬送方向TTDに搬送される。
起動部610a1から出発した直後のトナーには、帯電状態が不良なもの(逆極性すなわち負極性に帯電したものや、低帯電あるいは無帯電のもの、等。)が混入していることがある。もっとも、本実施形態の構成においては、電界搬送基板631によって起動部610a1からトナー担持位置TCPに向けて垂直上方に搬送されている際に、帯電状態が不良なトナーは、重力の作用により、垂直上方に向かうトナー搬送経路から逸脱し、下方に落下する。これにより、帯電状態が良好なトナーが選択的に、トナー担持位置TCPまで搬送される。
トナー担持位置TCPまで搬送されたトナーは、このトナー担持位置TCPの近傍にて、トナー担持面TCS上に担持される。なお、トナー担持面TCS上に担持されずにトナー担持位置TCPを通過したトナーは、電界搬送基板631によって、下流側収容部610bまで搬送される。
そして、トナーを担持したトナー担持面TCSが、現像ローラ62の回転駆動によって現像位置DPまで移動することで、トナーが現像位置DPに供給される。この現像位置DPの近傍にて、静電潜像担持面LSに形成された静電潜像が、トナーによって現像される。すなわち、静電潜像担持面LS上であって、静電潜像における正電荷が消失した部分に、トナーがトナー担持面TCSから移行し付着する。これにより、トナーによる画像(以下、「トナー像」と称する。)が、静電潜像担持面LS上に担持される。
現像位置DPを通過した(現像位置DPにて消費されなかった)トナー担持面TCS上のトナーは、現像ローラ62の回転によって、トナー回収位置TRP(の近傍)に達する。このトナー回収位置TRPの近傍にて、トナーは、回収ローラ64によって回収される。
このとき、回収ローラ64は、トナー担持面TCSと非接触の状態で、トナー担持面TCS上からトナーを回収しつつ回転する。よって、回収ローラ64の周面の、トナー回収位置TRPに面する部分は、回収ローラ64の回転に伴い、トナー担持面TCSと摺動することなく移動する。そして、回収ローラ64の周面に付着したトナーは、剥離ブレード65によって除去され、下流側収容部610bの底部まで落下する。したがって、トナーの付着状態が軽減あるいは解消された状態の回収ローラ64の周面が、トナー回収位置TRPに対して次々と供給される。また、回収ローラ64とトナー担持面TCSとの接触や摺動によるトナー担持面TCS上での不用意なトナーの残留状態(付着模様)の発生が、良好に抑制される。
ところで、トナー担持位置TCP近傍に到達したトナーは、電界搬送基板631によってトナー担持位置TCPに達するまで電界搬送され得る程度の帯電量を有している。また、電界搬送基板631によってトナー担持位置TCPの近傍まで搬送されている間に、トナーは、電界搬送基板631の表面との衝突や摩擦によって、チャージアップする場合もある。
このため、トナー担持面TCS上に担持されずにトナー担持位置TCPを通過したトナーや、一旦トナー担持面TCS上に担持された後に回収ローラ64によって回収されて剥離ブレード65によって剥離されたトナー(以下、「トナー担持位置TCPを経たトナー」と称する。)は、比較的高い帯電量(電荷)を有している。このようなトナーをそのまま上流側収容部610a(起動部610a1)に戻した場合、起動部610a1内にて、電荷(静電気力)によるトナーの凝集が発生するおそれがある。
そこで、本実施形態の構成においては、トナー担持位置TCPを経たトナーは、上流側収容部610a(起動部610a1)に還流される前に、一旦下流側収容部610bにて収容される。そして、一旦下流側収容部610bにて収容されたトナーが、トナー攪拌循環部66によって上流側収容部610aに還流する。これにより、トナー担持位置TCPを経たトナーをそのまま直接的に上流側収容部610aに戻すことによる、上流側収容部610a内におけるトナーの凝集の発生が、良好に防止され得る。
トナーの凝集が防止される理由については、本発明の発明者らによって鋭意検討中であるが、例えば、以下のように考えられる:トナー担持位置TCPを経た、比較的帯電量の高いトナーは、下流側収容部610bに収容されている間に、上流側収容部610a内にて凝集を引き起こさない程度に、電荷が減少(減衰)する。
このように、本実施形態の構成においては、トナー担持位置TCPを経たトナーをそのまま直接的に上流側収容部610aに戻すことによる、上流側収容部610a内におけるトナーの凝集の発生が、良好に防止され得る。したがって、かかる構成によれば、帯電したトナーを安定的に供給することが可能になる。
<<潜像形成面から用紙へのトナー像の転写>>
図1を参照すると、上述のようにして感光体ドラム3の静電潜像担持面LS上に担持されたトナー像は、当該静電潜像担持面LSが図中矢印で示されている方向に回転することにより、転写位置TPに向けて搬送される。そして、この転写位置TPにて、トナー像が、静電潜像担持面LSから用紙P上に転写される。
<トナー供給装置の組み立て工程の概要>
次に、上述のような構成のトナー供給装置6を組み立てる(現像ローラ62、搬送基板ユニット63、回収ローラ64、及びサイドシール部材671を、ケーシング61に装着する)際の様子を、図面を適宜参照しつつ説明する。
図2及び図3を参照すると、本実施形態においては、最初に担持位置対向部631bが担持位置支持部632bにおける上述の平坦な部分と両面テープによって固定された後に、担持位置対向部631bと上流側端部631aとの間及び担持位置対向部631bと下流側端部631cとの間にそれぞれ張力が付与されつつ、上流側端部631a及び下流側端部631cがそれぞれ上流側支持部632a及び下流側支持部632cに固定される。これにより、電界搬送基板631は、搬送基板支持部材632によって、弛みが生じないように良好に支持される。その後、電界搬送基板631の表面の、主走査方向における両端部に、それぞれ、搬送範囲規制部材633が、トナー搬送方向TTDにおける電界搬送基板631の全体に亘って貼り付けられる。
上述のようにして組み立てられた搬送基板ユニット63は、図4における(i)に示されているように、ガイド突起632d側(図3における担持位置対向部631b及び担持位置支持部632b側)を先頭として、回収側フレーム611cと一対のサイドフレーム612とからなる一体的な基板ユニット収容フレーム内に挿入される。すると、ガイド突起632dが、サイドフレーム612におけるガイド溝612a1によって案内される。そして、ガイド突起632dがガイド溝612a1の先端部と当接するとともに、サイドフレーム612における基板ユニット当接突起612a2が搬送基板ユニット63の主走査方向における両端部と当接することで、図4における(ii)に示されているように、搬送基板ユニット63が上述の基板ユニット収容フレーム内に収容される。
図4における(ii)に示されているように、搬送基板ユニット63が上述の基板ユニット収容フレーム内に収容された状態で、当該基板ユニット収容フレームに、供給側フレーム611bが装着される。このとき、供給側フレーム611bの内壁面の主走査方向における両端部に突設された一対の基板ユニット当接突起611b1が、搬送基板ユニット63の主走査方向における両端部と当接することで、搬送基板ユニット63が基板ユニット当接突起612a2に向かって押しつけられる。
この状態で、図4における(iii)に示されているように、ボトムフレーム611aが下側から上述の基板ユニット収容フレームに装着される。このとき、図2に示されているように、搬送基板支持部材632の下端部がボトムフレーム611aの仕切突起611a1と当接するとともに係合溝611a2によって係止される。これにより、搬送基板ユニット63は、ガイド突起632d(図4における(i)参照)がガイド溝612a1の先端部と確実に当接するように、上方に向けて押しつけられる。このようにして、搬送基板ユニット63が、ケーシング61に装着される。
図5に示されているように、ケーシング61における所定の位置(回収ローラ支持部612dに対応する位置)に回収ローラ64が収容された状態で、回収ローラシャフト641に回収ローラ端部シール613及び回収ローラ軸受614を挿通させ、回収ローラ端部シール613を回収ローラ端部シール収容穴612d3に収容させ、回収ローラ端部シール収容穴612d3を外側から塞ぐように回収ローラ軸受614を回収ローラ支持部612dに装着することで、回収ローラ64がケーシング61に回転可能に装着される。
図6における(i)に示されているように、ケーシング61に、搬送基板ユニット63、回収ローラ64、供給側シールプレート672、及び回収側シールプレート673が取り付けられた状態で、サイドシール支持リブ612cにおけるリブ表面612c1、搬送範囲規制部材633、回収ローラ端部シール613、及び回収ローラ支持部612dにおけるサイドシール固定部612d1に跨るように、サイドシール部材671が両面テープを介して貼り付けられる(図6における(ii)参照)。このとき、サイドシール部材671は、トナー搬送領域TTA(図7参照)の外側に設けられる。その後、現像ローラ軸受623に現像ローラシャフト622を挿通させつつ、現像ローラ軸受623を現像ローラ支持穴612bに装着することで、現像ローラ62がケーシング61に回転可能に装着される。
<実施形態の構成による作用・効果>
次に、上述のような、本実施形態のトナー供給装置6の構成による作用・効果を、図面を適宜参照しつつ説明する。
以上のように、現像ローラ62、搬送基板ユニット63、回収ローラ64、及びサイドシール部材671が、ケーシング61に装着された状態において、トナー担持位置TCPにおける電界搬送基板631と現像ローラ62との位置決め(担持位置対向部631bとトナー担持面TCSとの間の所定距離のギャップの設定)が、搬送基板ユニット63に設けられたガイド突起632dと、サイドフレーム612に設けられたガイド溝612a1及び現像ローラ支持穴612bと、現像ローラ軸受623と、によって、良好に行われる。
また、上述の状態において、サイドシール部材671が、サイドシール支持リブ612cにおけるリブ表面612c1、担持位置支持部632bにおける搬送範囲規制部材633が設けられている部分、回収ローラ端部シール613、及び回収ローラ支持部612dにおけるサイドシール固定部612d1に跨るように設けられる。このサイドシール部材671によって、現像ローラ本体621の主走査方向における端部におけるトナー担持面TCSとケーシング61との隙間が埋められた状態で、サイドシール部材671は、トナー供給装置6の動作の際に、現像ローラ本体621の主走査方向における端部におけるトナー担持面TCSと摺動する。したがって、上述の隙間からの、トナーの外部への漏出が、良好に抑制される。
本実施形態の構成においては、側面視にて現像ローラ本体621と同軸的に配置されたサイドシール支持リブ612cが、サイドフレーム612の内壁面から内側に突出するように設けられている。また、サイドシール支持リブ612cにおけるリブ表面612c1、担持位置支持部632bにおける搬送範囲規制部材633が設けられている部分、回収ローラ端部シール613、及び回収ローラ支持部612dにおけるサイドシール固定部612d1が、現像ローラ62の回転によるトナー担持面TCSの移動方向に沿って配列される。さらに、回収ローラ支持部612dの、トナー担持面TCSと対向する表面であるサイドシール固定部612d1が、側面視にて現像ローラ本体621と同軸的且つリブ表面612c1と同一曲率半径の円弧状に形成されている。したがって、サイドシール部材671が、安定的且つ簡略に設置される。
また、サイドシール部材671が、トナー搬送領域TTA(電界搬送基板631の主走査方向におけるトナーを有効に搬送する領域)の外側に設けられることで、サイドシール部材671とトナー担持面TCSとの摺動部に対するトナーの流入量を可及的に少なくすることができる。よって、かかる構成によれば、上述の隙間からの、トナーの外部への漏出が、よりいっそう良好に抑制される。
また、電界搬送基板631が、担持位置支持部632bに対向する担持位置対向部631bにて担持位置支持部632bに固定されるとともに、トナー搬送方向TTDにおける端部である上流側端部631a及び下流側端部631cとの間に張力が付与されるように、搬送基板支持部材632によって支持される。これにより、電界搬送基板631における弛みの発生が、良好に抑制される。
<変形例の例示列挙>
なお、上述の実施形態は、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を、単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部材に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部材の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が援用され得るものとする。
もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
本発明(特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの)は、上述の実施形態及び下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、(特に先願主義の下で出願を急ぐ)出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、発明の保護及び利用を目的とする特許法の目的に反し、許されない。
本発明の適用対象は、単色のレーザープリンタに限定されない。例えば、本発明は、カラーのレーザープリンタや、単色及びカラーの複写機等の、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に対して、好適に適用され得る。このとき、感光体の形状は、上述の実施形態のようなドラム状でなくてもよい。例えば、平板状や無端ベルト状等であってもよい。
露光光源としては、レーザースキャナ以外のもの(LED、EL(エレクトロルミネッセンス)素子、蛍光体、等)が好適に用いられ得る。この場合、「主走査方向」は、発光素子(LED等)の配列方向と平行な方向となる。すなわち、「主走査方向」は、「用紙幅方向(用紙搬送方向と常時直交する方向)」又は「装置幅方向」とも称され得る。
あるいは、本発明は、上述の電子写真方式以外の方式(例えば、感光体を用いないトナージェット方式、イオンフロー方式、マルチスタイラス電極方式、等)の画像形成装置に対しても、好適に適用され得る。
基板ユニット当接突起611b1は、搬送範囲規制部材633と当接していてもよいし、電界搬送基板631と当接していてもよいし、搬送基板支持部材632と当接していてもよい。すなわち、搬送基板ユニット63の主走査方向における両端部の外壁面であって、基板ユニット当接突起611b1と当接する位置には、電界搬送基板631及び/又は搬送範囲規制部材633が設けられていない部分が形成されていてもよい。
図8は、図2に示されているトナー供給装置6の一変形例の概略構成を示す分解側面図(一部断面図)である。図8を参照すると、サイドシール支持リブ612cにおけるリブ表面612c1、担持位置支持部632b、及び回収ローラ支持部612dにおけるサイドシール固定部612d1が、現像ローラ62の回転中心軸線から等距離になるように設けられ得る。
かかる構成においては、サイドシール支持リブ612cとトナー担持面TCSとのギャップ、搬送範囲規制部材633とトナー担持面TCSとのギャップ、回収ローラ端部シール613とトナー担持面TCSとのギャップ、及び回収ローラ支持部612dにおけるサイドシール固定部612d1とトナー担持面TCSとのギャップが、すべてほぼ等しくなる(いわゆる「面一」状態)。これにより、サイドシール部材671が、円柱面状のトナー担持面TCSに沿った、側断面視にて滑らかな形状にて支持される。したがって、サイドシール部材671がより安定的に設置されるとともに、サイドシール部材671とトナー担持面TCSとの摺動部における密着性が、よりいっそう向上する。
回収ローラ支持部612dは、サイドフレーム612の一部分ではなく、回収側フレーム611cの一部分とみなすこともできる。また、サイドフレーム612における回収ローラ支持部612d及び/又は連通部615は、省略され得る。すなわち、サイドフレーム612は、完全な平板部材として形成され得る。
図9は、図2に示されているトナー供給装置6の他の変形例の概略構成を示す分解斜視図(上述の実施形態における図6に相当する図)である。図9に示されているように、担持位置対向部631bの主走査方向における両端部には、ギャップ規定突起6321が、現像ローラシャフト622に向かって突設されている。このギャップ規定突起6321は、サイドシール部材671に設けられた切欠部6711を貫通しつつ、現像ローラ軸受623と当接することで、トナー担持位置TCPにおける電界搬送基板631と現像ローラ62との位置決め(担持位置対向部631bとトナー担持面TCSとの間の所定距離のギャップの設定)を行うように設けられている。
かかる構成によれば、上述の位置決めが、簡易且つ確実に行われ得る。なお、この場合、サイドフレーム612におけるガイド溝612a1及び搬送基板支持部材632におけるガイド突起632dは、省略される。
ボトムフレーム611a、供給側フレーム611b、及び回収側フレーム611cからなる、側断面視にて略U字状のケーシング本体611は、継ぎ目なく一体に形成され得る。あるいは、供給側フレーム611b、回収側フレーム611c、及び一対のサイドフレーム612からなる、筒状の基板ユニット収容フレームは、継ぎ目なく一体に形成され得る。これらの場合、ガイド溝612a1は、現像ローラ支持穴612bから下方に向けて延出するように設けられ得る。そして、上述の図9を用いて説明したような構成が採用され得る。その他、ケーシング61の構成については、本発明の本質的部分を損なわない範囲において、特段の限定はない。
現像ローラ62は、現像位置DPにてトナー担持面TCSと静電潜像担持面LSとの間に所定間隔のギャップが形成されるように配置されていてもよい。あるいは、現像ローラ62は、現像位置DPにてトナー担持面TCSと静電潜像担持面LSとが接触するように配置されていてもよい。さらに、現像ローラ62は、スリーブ状のものに代替可能である。すなわち、現像ローラ62は、円筒形状のスリーブと、このスリーブ内に収容されたゴムあるいはスポンジからなるローラ状部材と、から構成され得る。
トナー担持位置TCPにおけるトナーの担持効率が良好であって、トナー担持位置TCPを通過して電界搬送基板631上を下流側収容部610bに向けて搬送されるトナーがほとんどないと想定される場合、電界搬送基板631の下流側収容部610bに面する平板状の部分においては、搬送電極631eは、省略され得る。あるいは、かかる部分そのものが省略され得る。
トナー担持面TCSからのトナー回収手段は、上述の実施形態にて開示されたものに限定されない。例えば、回収ローラ64からトナーを剥離させるための剥離部材としては、剥離ブレード65に代えて、ブラシローラが用いられ得る。さらには、回収ローラ64に代えて、ブラシローラや、剥離ブレード65と同様のブレード部材が用いられ得る。
あるいは、電界搬送基板631を、トナー担持位置TCPよりも上流側の部分と、トナー担持位置TCPよりも下流側の部分とに二分して、それぞれに異なる直流バイアスを印加する構成も、好適に採用され得る。この場合、回収ローラ64が電界搬送基板631におけるトナー担持位置TCPよりも下流側の部分と所定のギャップを隔てて近接対向するように配置されることで、電界搬送基板631におけるトナー担持位置TCPよりも下流側の部分によって、回収ローラ64からトナーが回収される。あるいは、回収ローラ64が省略され、電界搬送基板631におけるトナー担持位置TCPよりも下流側の部分によって、トナー担持面TCSからのトナー回収が行われ得る。
サイドシール部材671の主走査方向における内側の端縁が、トナー搬送領域TTAの主走査方向における外側の端縁と一致するように、サイドシール部材671が設けられていてもよい。すなわち、搬送範囲規制部材633の主走査方向における内側の端縁と、サイドシール部材671の主走査方向における内側の端縁とが、一致するように、搬送範囲規制部材633及びサイドシール部材671が構成及び配置されていてもよい。
搬送範囲規制部材633は、省略され得る。この場合、サイドシール部材671は、電界搬送基板631又は搬送基板支持部材632に直接的に当接あるいは接着され得る。
本発明は、トナー担持位置TCP(の近傍)に向けてのトナーの搬送方向が垂直上方である態様に何ら限定されない。例えば、電界搬送基板631は、トナー担持位置TCP(の近傍)に向けてトナーを搬送する上流側部分(上流側端部631aと担持位置対向部631bとの間の平板状の部分)における、トナーを搬送する表面(トナー搬送面)が下方を向くように設けられ得る。
かかる構成は、例えば、図2に示されている構成を時計回りに10〜90度回転させるとともに、電界搬送基板631における上流側端部631aを起動部610a1における最低部に設けること等により実現可能である(この場合、ケーシング61やトナー攪拌循環部66等の各部の構成も、図2に示されている構成から適宜変更される。)。
その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。
また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。さらに、本明細書にて引用した各公報の内容(明細書及び図面を含む)は、本明細書の一部を構成するものとして援用され得る。
1…レーザープリンタ 2…用紙搬送機構
3…感光体ドラム 6…トナー供給装置
61…ケーシング 610a…上流側収容部
610a1…起動部 610b…下流側収容部
611…本体フレーム 611a…ボトムフレーム
611b…供給側フレーム 611c…回収側フレーム
612…サイドフレーム 612a1…ガイド溝
612b…現像ローラ支持穴 612c…サイドシール支持リブ
612c1…リブ表面 612d…回収ローラ支持部
612d1…サイドシール固定部 613…回収ローラ端部シール
614…回収ローラ軸受 615…連通部
62…現像ローラ 621…現像ローラ本体
622…現像ローラシャフト 623…現像ローラ軸受
63…搬送基板ユニット 631…電界搬送基板
631a…上流側端部 631b…担持位置対向部
631c…下流側端部 631e…搬送電極
632…搬送基板支持部材 632a…上流側支持部
632b…担持位置支持部 632c…下流側支持部
632d…ガイド突起 6321…ギャップ規定突起
633…搬送範囲規制部材 64…回収ローラ
65…剥離ブレード 66…トナー攪拌循環部
661…起動側オーガ 662…回収側オーガ
671…サイドシール部材 6711…切欠部
672…供給側シールプレート 673…回収側シールプレート
DP…現像位置 LS…静電潜像担持面
TCP…トナー担持位置 TCS…トナー担持面
TTA…トナー搬送領域 TTD…トナー搬送方向
特開2008−70803号公報

Claims (9)

  1. 帯電した粉末状の現像剤を供給対象に対して供給するように構成された、現像剤供給装置において、
    主走査方向と平行な円柱面状の周面であって前記現像剤を担持可能な現像剤担持面を有する円柱状のローラ本体と、このローラ本体の前記主走査方向における両端から外側に突出するように設けられたシャフトと、を備えたローラ状部材であって、前記シャフトを中心とした回転駆動によって前記現像剤担持面が前記主走査方向と直交する方向に移動することで当該現像剤担持面上に担持された前記現像剤を当該現像剤担持面と前記供給対象とが対向する現像剤供給位置まで搬送するように構成された、現像剤担持部材と、
    前記主走査方向と直交する断面による側断面視にて略U字状に形成された板状部材であるケーシング本体と、このケーシング本体の前記主走査方向における両端側に設けられた平板状部材であるサイドフレームと、を備えていて、前記ケーシング本体と前記サイドフレームとによって囲まれた空間の内部に形成された現像剤収容部に前記現像剤を収容するとともに前記ケーシング本体の略U字形状における開口部にて前記サイドフレームにより前記現像剤担持部材を回転可能に支持するように構成された、ケーシングと、
    前記主走査方向に沿った長手方向を有するとともに当該主走査方向と交差する方向に沿って複数配列された搬送電極を備えていて、これら複数の搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って発生する進行波状の電界により前記現像剤を前記現像剤供給位置よりも前記現像剤担持面の移動方向における上流側の担持位置に向けて搬送するように構成され、前記担持位置の近傍にて前記現像剤担持面上に前記現像剤を担持させるために前記ケーシング内に収容され且つ前記担持位置にて前記現像剤担持面と対向配置された、電界搬送基板と、
    前記ケーシング本体と前記サイドフレームとによって囲まれた前記空間の内部に収容されていて、外側表面にて前記電界搬送基板を支持しつつ前記現像剤収容部から前記担持位置に向けて延出するように設けられた、基板支持部材と、
    前記ローラ本体の前記主走査方向における端部と前記ケーシングとの隙間を埋めることで当該隙間からの前記現像剤の外部への漏出を抑制するために、前記現像剤担持面の前記主走査方向における端部と対向する前記ケーシングの部分であるケーシング側対向部分と、前記現像剤担持面の前記主走査方向における前記端部と対向する前記基板支持部材の部分である支持部材側対向部分と、に跨るように配置されていて、且つ前記現像剤担持面の前記端部と摺動するように設けられた、サイドシール部材と、
    を備えたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  2. 請求項1に記載の、現像剤供給装置であって、
    側面視にて前記ローラ本体と同軸的に配置されたサイドシール支持リブが、前記サイドフレームの内壁面から内側に突出するように設けられ、
    前記サイドシール支持リブは、前記現像剤担持面の前記主走査方向における前記端部と対向するリブ表面を有し、
    前記サイドシール部材は、前記リブ表面と、前記支持部材側対向部分と、に跨るように配置されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  3. 請求項2に記載の、現像剤供給装置であって、
    前記支持部材側対向部分と、前記サイドシール支持リブとは、前記現像剤担持面の前記移動方向に沿って隣接するように配置されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  4. 請求項3に記載の、現像剤供給装置であって、
    前記支持部材側対向部分と前記現像剤担持面とのギャップが、前記サイドシール支持リブと当該現像剤担持面とのギャップと等しくなるように、前記サイドシール支持リブ及び前記基板支持部材が配置されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  5. 請求項1〜請求項4のうちのいずれか1項に記載の、現像剤供給装置であって、
    前記サイドシール部材は、前記電界搬送基板の前記主走査方向における前記現像剤を有効に搬送する領域の外側に設けられたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  6. 請求項1〜請求項5のうちのいずれか1項に記載の、現像剤供給装置であって、
    前記電界搬送基板は、
    前記支持部材側対向部分に固定された第一固定部と、
    複数の前記搬送電極の配列方向における端部である第二固定部と、
    の間に張力が付与されるように、前記基板支持部材によって支持されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  7. 請求項1〜請求項6のうちのいずれか1項に記載の、現像剤供給装置であって、
    前記現像剤担持部材は、略円筒状の軸受を介して前記サイドフレームに装着され、
    前記基板支持部材は、前記軸受と当接するように突設された突起部を備え、
    前記サイドシール部材には、前記突起部が貫通する切欠部が形成されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  8. 請求項1〜請求項7のうちのいずれか1項に記載の、現像剤供給装置であって、
    前記現像剤担持部材は、前記現像剤収容部の上方に配置され、
    前記電界搬送基板は、前記現像剤収容部から前記担持位置に向けて前記現像剤を上方に搬送するように設けられたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  9. 請求項8に記載の、現像剤供給装置であって、
    前記担持位置を経た前記現像剤を前記現像剤収容部とは異なる位置にて収容するための補助現像剤収容部が、前記現像剤収容部と隣接するように設けられていて、
    前記電界搬送基板は、前記担持位置を経た前記現像剤を前記補助現像剤収容部に向かって搬送するように、側断面視にて逆U字状に設けられたことを特徴とする、現像剤供給装置。
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