JP5464477B2 - トナー担持体、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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また、請求項2の発明は、請求項1のトナー担持体において、上記第2の電極は、上記ローラ部材の軸方向に長尺な導電性部材であり、該導電性部材をローラ部材軸方向一端側から他端側に向かって螺旋状、直線状または波線状で配設したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1のトナー担持体において、上記第2の電極は、幅がほぼ一定であり、直線形状、曲線形状または多角形状をした線状の導電性部材であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項2または3のトナー担持体において、隣り合う第2の電極が互いに直線、曲線または多角形状の導体で接続された接点を持ち、隣り合う第2の電極が電気的に接続されたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4のトナー担持体において、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項4のトナー担持体において、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行でないことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5または6のトナー担持体において、上記第2の給電部が、上記ローラ部材の軸方向端部にあることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、複数の電極を有するトナー担持体と、該トナー担持体の表面に少なくともトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、該複数の電極にパルス電圧を印加することによって、該トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせる電界を該トナー担持体の表面上に発生させるホッピング電界発生手段と、を有し、該トナー担持体の表面に担持されているトナーを潜像担持体と対向する現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像にトナーを付着させることによって該潜像を現像する現像装置において、前記トナー担持体として、請求項1、2、3、4、5、6または7のトナー担持体を用いることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、潜像担持体上に形成された潜像に対して現像手段により少なくともトナーを含む現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記現像手段として、請求項8の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
図4は、本複写機におけるトナー担持ローラ2を回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。なお、説明の都合上、表層6や絶縁層5は図示していない。また、図5は、本複写機におけるトナー担持ローラ2を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。本複写機のトナー担持ローラ2は、中空状のローラ部材で構成されており、その最内周に位置する最内周電極部材又は内周側電極部材としての内側電極3aと、最外周側に位置していて内側電極3aへ印加される電圧(内側電圧)とは異なる電圧(外側電圧)が印加される最外周電極部材としての櫛歯状の外側電極4aとを備えている。また、内側電極3aと外側電極4aとの間にはこれらの間を絶縁するため厚さ0.2[μm]から100[μm]の絶縁層5が設けられている。また、外側電極4aの外周面側を覆う保護層としての表層6も設けられている。すなわち、本複写機のトナー担持ローラ2は、内周側から順に、内側電極3a、絶縁層5、外側電極4a、表層6の4層構造となっている。
トナー担持ローラ2上の内側電極3a及び外側電極4aには、それぞれパルス電源25A,25Bから第1電圧である内側電圧及び第2電圧である外側電圧が印加される。パルス電源25A,25Bが印加する内側電圧及び外側電圧は、矩形波が最も適している。ただし、これに限らず、例えばサイン波で三角波でもよい。また、本複写機では、フレア用電極を形成するための電極が内側電極3a及び外側電極4aの2相構成であり、各電極3a,4aには互いに位相差πをもった電圧がそれぞれ印加される。
本複写機において、各電圧は矩形波であり、内側電極3aと外側電極4aにそれぞれ印加される内側電圧と外側電圧は、互いに位相がπだけずれた同じ大きさ(ピークトゥピーク電圧Vpp)の電圧である。よって、内側電極3aと外側電極4aとの間には、常にVppだけの電位差が生じる。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界のうち表層6の外側に形成されるフレア用電界によって表層6上をトナーがホッピングする。
また、本複写機において、内側電圧と外側電圧の中心値V0は、画像部電位(静電潜像部分の電位)と非画像部電位(地肌部分の電位)との間に設定され、現像条件によって適宜変動する。
また、電極は、いずれもトナー担持体の長手方向に長く伸びたパターンであり、両端からそれぞれ異なる相の電源に接続されているために、いずれの電極が断線しても、その近傍においては電圧がかからず現像剤をホッピングさせることができなくなるという問題がある。
そのため、本構成例においては、図1に示すように、トナー担持ローラ2の給電部4bが設けられた側とは反対側のトナー担持ローラ2の軸端部分に各外側電極4aを繋ぐ導体4cを配設している。これにより、給電部4bから外側電極4aの任意の部分への給電ルートを少なくとも2経路確保できるので、その経路の途中の一箇所で断線が生じたとしても、断線が生じていない他の経路を介して給電部4bから前記外側電極4aの任意の部分に給電が行われるので、前記外側電極4aの任意の部分への給電が途切れるのを抑制することができる。
上述したような断線に伴う給電部4bから外側電極4aへの給電不良を抑制するためには、上述したように外側電極4aの任意の部分が給電部4bと複数の経路で電気的に接続されていれば良い。このような複数の経路を確保するためには、隣り合う外側電極4aがトナー担持ローラ軸方向の複数の場所で電気的に接続されていればよい。
また、本実施形態によれば、上記外側電極4aが、上記ローラ部材の軸方向に長尺な導電性部材であり、前記導電性部材をローラ部材軸方向一端側から他端側に向かって螺旋状、直線状または波線状で配設したことで、トナー担持体の表面全域に規則正しく外側電極4aが配置されるので、安定且つ均一な電界を発生させることができる。
また、本実施形態によれば、上記外側電極4aは、幅がほぼ一定であり、直線形状、曲線形状または多角形状をした線状の導電性部材であることで、トナー担持体の表面全域に規則正しく外側電極4aが配置されるので、安定且つ均一な電界を発生させることができる。
また、本実施形態によれば、隣り合う外側電極4aが互いに直線、曲線または多角形状の導体4dで接続された接点を持ち、隣り合う外側電極4aが電気的に接続されたことで、ある外側電極4aの隣りに位置する他の外側電極4aを介して給電部4bから外側電極4aに電気が流れる経路を形成することができる。
また、本実施形態によれば、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置227に軸支されるものであり、上記接点は、ローラ部材の回転方向と平行であることで、トナー担持ローラ2の製造時の手間もかからず、比較的安価に断線への耐性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置227に軸支されるものであり、上記接点は、ローラ部材の回転方向と平行でないことで、上述したような筋の発生を抑制し、画像品質を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、給電部4bが、上記ローラ部材の軸方向端部にあることで、上述したように現像不良が生じたり給電不良が生じたりするのを抑制することができる。また、トナー担持ローラ2の軸方向端部を除いた中央部から周辺部で安定した電界を形成することができる。
また、本実施形態によれば、複数の電極を有するトナー担持体と、トナー担持体の表面に少なくともトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、複数の電極にパルス電圧を印加することによって、トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせる電界をトナー担持体の表面上に発生させるホッピング電界発生手段と、を有し、トナー担持体の表面に担持されているトナーを潜像担持体と対向する現像領域へ搬送して潜像担持体上の潜像にトナーを付着させることによって潜像を現像する現像装置227において、前記トナー担持体として、本発明のトナー担持ローラ2を用いることで、前記断線によりトナー担持ローラ2上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのが抑えられ、濃度ムラなどの現像不良が生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、潜像担持体上に形成された潜像に対して現像手段により少なくともトナーを含む現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記現像手段として、本発明のトナー担持ローラ2を備えた現像装置227を用いることで、前記断線によりトナー担持ローラ2上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのが抑えられ、濃度ムラなどの現像不良が生じるのを抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる。
3a 内側電極
3b 給電部
4a 外側電極
4b 給電部
5 絶縁層
6 表層
7 給電ブラシ
8 給電コロ
11 ケーシング
18 トナー供給ローラ
19 トナー供給スリーブ
24 供給バイアス電源
25A パルス電源
25B パルス電源
31 規制ブレード
202 原稿トレイ
204 給送ベルト
206 コンタクトガラス
208 トレイ
209 トレイ
210 トレイ
211 給紙装置
212 給紙装置
213 給紙装置
214 縦搬送装置
215 感光体
216 搬送ベルト
217 定着装置
218 排紙装置
219 排紙トレイ
227 現像装置
250 読み取り装置
257 書き込み装置
Claims (9)
- ローラ部材と、
該ローラ部材に設けられた複数の電極と、
前記電極と電気的に接続され、現像装置に設けられた電源から給電される給電部と、を備えたトナー担持体において、
前記給電部から前記電極に電気が流れる経路が2つ以上形成されるように、該給電部と該電極とを電気的に接続しており、
前記複数の電極は、ローラ部材表面に配設された1つ以上の第1の電極と、該ローラ部材表面と該第1の電極とを覆うように該ローラ部材上に形成された絶縁層上に配設された複数の第2の電極とであり、
前記給電部は、前記第1の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第1の電源から給電される第1の給電部と、前記第2の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第2の電源から給電される第2の給電部とであり、
前記第2の給電部から前記第2の電極に電気が流れる経路が2つ以上形成されるように、該第2の給電部と該第2の電極とを電気的に接続したことを特徴とするトナー担持体。 - 請求項1のトナー担持体において、
上記第2の電極は、上記ローラ部材の軸方向に長尺な導電性部材であり、該導電性部材をローラ部材軸方向一端側から他端側に向かって螺旋状、直線状または波線状で配設したことを特徴とするトナー担持体。 - 請求項1のトナー担持体において、
上記第2の電極は、幅がほぼ一定であり、直線形状、曲線形状または多角形状をした線状の導電性部材であることを特徴とするトナー担持体。 - 請求項2または3のトナー担持体において、
隣り合う第2の電極が互いに直線、曲線または多角形状の導体で接続された接点を持ち、隣り合う第2の電極が電気的に接続されたことを特徴とするトナー担持体。 - 請求項4のトナー担持体において、
上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、
上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行であることを特徴とするトナー担持体。 - 請求項4のトナー担持体において、
上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、
上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行でないことを特徴とするトナー担持体。 - 請求項1、2、3、4、5または6のトナー担持体において、
上記第2の給電部が、上記ローラ部材の軸方向端部にあることを特徴とするトナー担持体。 - 複数の電極を有するトナー担持体と、
該トナー担持体の表面に少なくともトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、
該複数の電極にパルス電圧を印加することによって、該トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせる電界を該トナー担持体の表面上に発生させるホッピング電界発生手段と、を有し、
該トナー担持体の表面に担持されているトナーを潜像担持体と対向する現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像にトナーを付着させることによって該潜像を現像する現像装置において、
前記トナー担持体として、請求項1、2、3、4、5、6または7のトナー担持体を用いることを特徴とする現像装置。 - 潜像担持体上に形成された潜像に対して現像手段により少なくともトナーを含む現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項8の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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