(57)【要約】【課題】現像ローラ上の付着物を効率よく除去できる現像装置を提供することを目的とする。【解決手段】トナーＴを収容するように構成される筐体と、筐体に回転可能に設けられる現像ローラ１１０と、現像ローラ１１０に接触してトナーＴを供給するように構成される供給ローラ１２０とを備えた現像装置である。供給ローラ１２０の表面の研磨目１２１は、現像ローラ１１０との接触部分における現像ローラ１１０の移動方向に対して逆目である。【選択図】図３
2014149328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容するように構成される筐体と、
前記筐体に回転可能に設けられる現像ローラと、
前記現像ローラに接触して現像剤を供給するように構成される供給ローラとを備えた現像装置であって、
前記供給ローラの表面の研磨目は、前記現像ローラとの接触部分における前記現像ローラの移動方向に対して逆目であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記供給ローラの回転方向と前記現像ローラの回転方向は、逆方向であり、
前記供給ローラの周速は、前記現像ローラの周速よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記供給ローラの回転方向と前記現像ローラの回転方向は、同じであることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像ローラの表面の研磨目は、前記供給ローラとの接触部分における前記供給ローラの移動方向に対して逆目であることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像ローラは、現像剤と同極性の現像バイアスが印加され、
前記供給ローラは、現像剤と同極性の供給バイアスが印加され、
前記供給バイアスの絶対値は、前記現像バイアスの絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給ローラおよび現像ローラを備えた現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置における現像装置には、感光ドラムに現像剤を供給する現像ローラと、現像ローラに現像剤を供給する供給ローラとが設けられている。現像ローラと供給ローラの間には電位差が設けられており、現像剤が供給ローラから現像ローラに移動するようになっている。現像ローラに供給された現像剤は、摩擦帯電されつつ、現像ローラ上に担持される。そして、画像形成時に現像ローラ上に担持された現像剤が感光ドラム表面に供給され、現像剤像が形成される。
【０００３】
現像装置においては、現像剤の供給動作を繰り返すうちに、劣化した現像剤や現像剤中の添加剤等が現像ローラ表面に付着しやすくなるので、特許文献１では供給ローラにより現像ローラ上の付着物を掻き取る構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８０９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、現像ローラに担持された現像剤の中には帯電量が少ない又は帯電していないものが含まれる。これらの現像剤は、感光ドラムに供給されにくく、印字品質を低下させるおそれがあるので、現像後の現像ローラ表面からできるだけ確実に掻き取る必要がある。特に、感光ドラムをクリーニングする部材を設けない、いわゆるクリーナレス方式の画像形成装置では、感光ドラムに付着した負に帯電した紙粉等の異物が現像ローラに付着する場合もあるので、これらの付着物もできるだけ確実に掻き取ることが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、現像ローラ上の付着物を効率よく除去できる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した目的を達成するため、本発明の現像装置は、現像剤を収容するように構成される筐体と、筐体に回転可能に設けられる現像ローラと、現像ローラに接触して現像剤を供給するように構成される供給ローラとを備える。
供給ローラの表面の研磨目は、現像ローラとの接触部分における現像ローラの移動方向に対して逆目である。
【０００８】
このような構成によれば、供給ローラの研磨目が現像ローラの移動方向に対して逆目であるので、供給ローラの研磨目を現像ローラに逆らうように摺接させることができる。そのため、現像ローラ上の付着物を供給ローラの研磨目で効率よく掻き取ることができる。
【０００９】
なお、ここでいう研磨目とは、供給ローラの表面を研磨することで形成される微小な突部のことをいう。また、逆目とは、供給ローラの研磨目が現像ローラとの接触部分において現像ローラの相対移動方向に対して逆方向に傾いている場合をいう。
【００１０】
前記した構成において、供給ローラの回転方向と現像ローラの回転方向が逆方向である場合には、供給ローラの周速は、現像ローラの周速よりも大きい構成とすることができる。
【００１１】
このような構成によれば、供給ローラの回転方向が現像ローラの回転方向に対して逆方向であっても、供給ローラの研磨目により現像ローラ上の付着物を効率よく除去することができる。
【００１２】
前記した構成において、供給ローラの回転方向と現像ローラの回転方向は同じである構成とすることができる。この場合、現像ローラの表面の研磨目は、供給ローラとの接触部分における供給ローラの移動方向に対して逆目である構成とすることができる。
【００１３】
このような構成によれば、供給ローラおよび現像ローラの回転方向が同じであるので、供給ローラと現像ローラの接触部における摩擦力を大きくできる。そのため、現像ローラ上の付着物をより効率よく除去することができる。
【００１４】
また、現像ローラの表面の研磨目が供給ローラとの接触部分における供給ローラの移動方向に対して逆目であることで、供給ローラの研磨目と現像ローラの研磨目が相互に噛み合うように接触させることができる。そのため、現像ローラ上の付着物をより効率よく除去することができる。
【００１５】
前記した構成において、現像ローラは、現像剤と同極性の現像バイアスが印加され、供給ローラは、現像剤と同極性の供給バイアスが印加され、供給バイアスの絶対値は、現像バイアスの絶対値よりも大きい構成とすることができる。
【００１６】
このような構成によれば、現像ローラおよび供給ローラにおいて、現像剤が供給ローラから現像ローラに移動するように各バイアスが印加されているので、供給ローラの研磨目により現像ローラ上の付着物を掻き取っても現像剤の供給効率を確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、供給ローラの研磨目により現像ローラ上の付着物を効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る現像カートリッジを備えたレーザプリンタの断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る現像カートリッジを示す断面図である。
【図３】図２の供給ローラの拡大図である。
【図４】第１変形例に係る図３に相当する図である。
【図５】第２変形例に係る図３に相当する図である。
【図６】第３変形例に係る図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分を詳細に説明する。
【００２０】
以下の説明において、方向は、レーザプリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【００２１】
＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、装置本体２と、用紙Ｐを給紙するためのフィーダ部３と、スキャナユニット４と、用紙Ｐ上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｐ上のトナー像を熱定着する定着装置７とを主に備えている。
【００２２】
装置本体２は、トップカバー２２と、フロントカバー２３とを備えている。また、装置本体２は、その上部に後述するプロセスカートリッジ５の着脱のための開口２１Ａを有するとともに、その前部に用紙Ｐを差し込むための差込口２１Ｂを有している。
【００２３】
フロントカバー２３は、フロントカバー２３の回動軸２３Ａが装置本体２の前側下部に設けられており、この回動軸２３Ａを中心として前方に回動するようになっている。なお、図１において、２点鎖線で示すフロントカバー２３が、装置本体２の前側を閉じた状態であり、実線で示すフロントカバー２３が、装置本体２の前側を開放した状態である。
【００２４】
フィーダ部３は、装置本体２の下部に位置し、用紙Ｐを載置するための給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１上の用紙Ｐを給紙する給紙機構３２とを備えている。
給紙トレイ３１は、装置本体２の下部に配置される載置台３１Ａと、前述したフロントカバー２３とによって構成されている。
【００２５】
給紙機構３２は、給紙ローラ３２Ａと、分離ローラ３２Ｂと、分離パッド３２Ｃとを主に備えている。給紙ローラ３２Ａは、分離ローラ３２Ｂよりも用紙Ｐの搬送方向上流側で、載置台３１Ａの後端の上に配置されている。分離ローラ３２Ｂは、分離パッド３２Ｃと対向して配置されている。
【００２６】
フィーダ部３では、フロントカバー２３を前側に倒して給紙トレイ３１を形成した後で、この給紙トレイ３１上に用紙Ｐを載せる。そして、給紙トレイ３１上に載置された用紙Ｐに給紙ローラ３２Ａが接触して回転することで、給紙トレイ３１上に載置された用紙Ｐが分離ローラ３２Ｂへ送り出され、送り出された用紙Ｐが、分離ローラ３２Ｂと分離パッド３２Ｃとの間で１枚ずつに分離され、プロセスカートリッジ５に向けて搬送される。
【００２７】
スキャナユニット４は、装置本体２内の前側に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット４では、レーザビームを、後述する感光ドラム６１の表面上に高速走査にて照射する。
【００２８】
プロセスカートリッジ５は、装置本体２の後側中央部付近に位置しており、給紙機構３２の上方に設けられている。プロセスカートリッジ５は、開口２１Ａを通して装置本体２に対して上側前方に向かって着脱可能な構成となっており、ドラムユニット６と、現像装置の一例としての現像カートリッジ１０とを備えている。
【００２９】
ドラムユニット６は、図２に示すように、ドラムフレーム６９と、ドラムフレーム６９に設けられた感光ドラム６１、帯電器６２および転写ローラ６３を備えている。
現像カートリッジ１０は、筐体１００と、現像ローラ１１０と、供給ローラ１２０と、層厚規制ブレード１３０とを備えており、ドラムユニット６に対して着脱可能となっている。供給ローラ１２０の詳細については後述する。
【００３０】
現像ローラ１１０は、トナーを周面に担持するように構成された部材であり、筐体１００に回転可能に設けられている。現像ローラ１１０は、表面がゴムで構成されている。現像ローラ１１０は、使用時においては、トナーと同極性となる正極性の現像バイアスが印加される。
【００３１】
層厚規制ブレード１３０は、現像ローラ１１０上のトナーの層厚を規制するように構成された部材であり、金属で形成されている。層厚規制ブレード１３０は、現像ローラ１１０の上方で基端部が固定され、この基端部から略下方向に突出した先端部が現像ローラ１１０の前側の周面に接触している。
【００３２】
この現像カートリッジ１０では、筐体１００内に形成されたトナー収容室１０１内に収容されているトナーが、アジテータ１０２で撹拌された後、供給ローラ１２０により現像ローラ１１０に供給される。このとき、供給ローラ１２０と現像ローラ１１０との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ１１０上に供給されたトナーは、現像ローラ１１０の回転に伴って、層厚規制ブレード１３０と現像ローラ１１０との間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定厚さの薄層として現像ローラ１１０上に担持される。
【００３３】
ドラムユニット６内では、回転する感光ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、スキャナユニット４からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がり、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００３４】
次いで、この静電潜像に現像カートリッジ１０からのトナーが供給され、感光ドラム６１の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム６１と転写ローラ６３の間で用紙Ｐが搬送されることで、感光ドラム６１の表面に担持されているトナー像が用紙Ｐ上に転写される。
【００３５】
図１に戻り、定着装置７は、装置本体２の上部後方に位置し、プロセスカートリッジ５の上方に配置されている。定着装置７は、主に、加熱ローラ７１と、加圧ローラ７２とを備えている。
【００３６】
加熱ローラ７１は、用紙Ｐを加熱する部材であり、その内部には、ハロゲンランプ等の図示しない熱源が設けられている。
加圧ローラ７２は、加熱ローラ７１との間で用紙Ｐを挟持して搬送する部材であり、加熱ローラ７１の後斜め上側に設けられている。
【００３７】
そして、このように構成される定着装置７では、用紙Ｐ上に転写されたトナーを、用紙Ｐが加熱ローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過する間に熱定着している。なお、定着装置７で熱定着された用紙Ｐは、定着装置７の下流側に配設される排出ローラ８に搬送され、この排出ローラ８から排出トレイ９上に排出される。
【００３８】
＜供給ローラの詳細構成＞
次に、供給ローラ１２０の詳細について説明する。
図２に示すように、供給ローラ１２０は、現像ローラ１１０に接触して、その周面に付着させたトナーを現像ローラ１１０に供給するように構成される部材であり、現像ローラ１１０の前斜め下方に配置されている。供給ローラ１２０は、ウレタンフォーム等のスポンジ材（発泡樹脂）から構成されている。
【００３９】
供給ローラ１２０は、図３に示すように、表面に供給ローラ１２０の回転方向に対して同じ方向に傾いた研磨目１２１を有している。供給ローラ１２０は、使用時においては、現像ローラ１１０と同じ方向（接触部分における現像ローラ１１０の移動方向と逆方向）に回転するように設定される。このように設定されることで、供給ローラ１２０の研磨目１２１は、現像ローラ１１０との接触部分において現像ローラ１１０の相対移動方向に対して逆方向に傾いている、すなわち、逆目となっている。なお、図３等においては便宜上、研磨目を誇張して図示している。また、本実施形態では、現像ローラ１１０と供給ローラ１２０の使用時における周速は同じに設定されるが、これに限定されず、任意に設定可能である。
【００４０】
供給ローラ１２０は、使用時において、トナーと同極性となる正極性の供給バイアスが印加される。この供給バイアスが供給ローラ１２０に印加されることで、現像バイアスが印加された現像ローラ１１０との間に電位差が設けられるように設定される。具体的に、供給バイアスの絶対値は、現像バイアスの絶対値よりも大きくなるように設定される。これにより、使用時における現像ローラ１１０および供給ローラ１２０においては、帯電したトナーＴが供給ローラ１２０から現像ローラ１１０に電気的に移動するように各バイアスが印加される。
【００４１】
［研磨方法］
研磨方法としては、例えば、砥石と供給ローラ１２０を接触させて、砥石と供給ローラ１２０をそれぞれ逆方向（接触部分におけるそれぞれの移動方向が同じ方向）に回転させることにより供給ローラ１２０の表面全体を研磨する。周速については、砥石の周速が供給ローラ１２０の周速よりも大きくする。このようにすることで、供給ローラ１２０表面が砥石により引きちぎられ、研磨目が形成される。このとき、供給ローラ１２０の表面全体に所定の方向（使用時における供給ローラ１２０の回転方向に対して同じ方向）に傾いた研磨目が形成されるように供給ローラ１２０を配置する。このようにして、容易に本実施形態に係る供給ローラ１２０を製造することができる。また、研磨目は、高さが１０〜２０μｍの範囲内になるように形成するとよい。なお、研磨方法は、これに限定されず、所望の研磨目ができる限り適宜変更可能である。
【００４２】
以上のように構成された現像カートリッジ１０では、供給ローラ１２０は、現像ローラ１１０に接触しながら現像ローラ１１０と同じ方向に回転する。ここで、現像ローラ１１０に担持されたトナーの中には帯電量の少ない又は帯電していないトナーも含まれる。これらは感光ドラム６１に供給されにくく、また、電気的に除去することも困難なので現像ローラ１１０上に付着したままとなりやすい。これらの付着物Ｄが現像ローラ１１０上に溜まっていくと、供給ローラ１２０により十分な量のトナーが現像ローラ１１０に供給されなくなり、結果として印字品質を低下させることになる。
【００４３】
しかし、本実施形態では、供給ローラ１２０の研磨目１２１が供給ローラ１２０の回転方向に対して同じ方向に傾き、また、供給ローラ１２０と現像ローラ１１０が同じ方向に回転するので、研磨目１２１が現像ローラ１１０との接触部分における現像ローラ１１０の移動方向に対して逆目である。そのため、供給ローラ１２０の研磨目１２１を現像ローラ１１０に逆らうように摺接させることができるので、現像ローラ１１０上の付着物Ｄを供給ローラ１２０の研磨目１２１で効率よく掻き取ることができる。
【００４４】
また、供給ローラ１２０の回転方向と現像ローラ１１０の回転方向が同じであるので、供給ローラ１２０と現像ローラ１１０の接触部における摩擦力を大きくできる。そのため、現像ローラ１１０上の付着物Ｄをより効率よく除去することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、現像ローラ１１０および供給ローラ１２０において、帯電したトナーＴが供給ローラ１２０から現像ローラ１１０に電気的に移動するように各バイアスが印加されているので、供給ローラ１２０の研磨目１２１により現像ローラ１１０上の付着物Ｄを物理的に掻き取りながら、帯電したトナーＴを供給ローラ１２０から現像ローラ１１０上に電気的に移動させることができる。さらに、供給ローラ１２０の研磨目１２１により付着物Ｄを掻き取ることにより、十分な量のトナーＴを現像ローラ１１０に安定して供給しやすくなるので、トナーＴの供給効率を確保することができる。
【００４６】
また、例えば、クリーナレス方式の画像形成装置の場合、感光ドラム６１上の紙粉等の異物が現像ローラ１１０上に付着することがある。しかし、本実施形態によれば、供給ローラ１２０の研磨目１２１により、このような付着物も掻き取ることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００４８】
＜第１変形例＞
前記実施形態では、現像ローラ１１０の研磨目には言及していなかったが、図４に示すように、現像ローラ２１０の表面の研磨目２１１が現像ローラ２１０の回転方向と同じ方向に傾いた構成としてもよい。このとき、現像ローラ２１０は、使用時においては、前記実施形態と同様に供給ローラ２２０と同じ方向（接触部分における供給ローラ２２０の移動方向と逆方向）に回転するように設定される。なお、図４等においては、便宜上、トナー等は省略して図示している。
【００４９】
このような構成にすると、現像ローラ２１０は、供給ローラ２２０と同じ方向に回転するので、現像ローラ２１０の研磨目２１１は、供給ローラ２２０との接触部分における供給ローラ２２０の移動方向に対して逆目となる。そのため、供給ローラ２２０の研磨目２２１と現像ローラ２１０の研磨目２１１を相互に噛み合うように接触させることができるので、現像ローラ２１０上の付着物をより効率よく除去することができる。
【００５０】
なお、現像ローラ２１０および供給ローラ２２０の研磨方法については、前記実施形態と同様であるが、供給ローラ２２０の研磨目２２１の高さを現像ローラ２１０の研磨目２１１の高さよりも高くすることで、現像ローラ２１０の各研磨目２１１間におけるより深い部分にある付着物を掻き取ることができる。
【００５１】
＜第２変形例＞
前記実施形態では、現像ローラ１１０と供給ローラ１２０の回転方向は同じ方向であったが、図５に示すように、逆方向であってもよい。
【００５２】
この構成における供給ローラ３２０は、前記実施形態と同様に、表面に供給ローラ３２０の回転方向に対して同じ方向に傾いた研磨目３２１を有している。そして、供給ローラ３２０は、使用時においては、現像ローラ３１０と逆方向（接触部分における現像ローラ１１０の移動方向と同じ方向）に回転し、周速が現像ローラ３１０の周速よりも大きくなるように設定される。このように設定されることで、供給ローラ３２０の研磨目３２１は、現像ローラ３１０との接触部分において現像ローラ３１０の相対移動方向に対して逆方向に傾いている、すなわち、逆目となっている。なお、供給ローラ３２０の研磨方法は、前記実施形態と同様である。
【００５３】
このような構成では、供給ローラ３２０は、現像ローラ３１０に接触しながら現像ローラ３１０と逆方向に回転する。そして、供給ローラ３２０の研磨目３２１は、供給ローラ３２０の回転方向に対して同じ方向に傾いており、また、周速が現像ローラ３１０の周速よりも大きいので、現像ローラ３１０との接触部分において現像ローラ３１０の移動方向に対して逆目となる。そのため、供給ローラ３２０の回転方向が現像ローラ３１０の回転方向に対して逆方向であっても、研磨目３２１を現像ローラ３１０に逆らうように摺接させることができるので、現像ローラ３１０上の付着物を供給ローラ３２０の研磨目３２１で効率よく掻き取ることができる。
【００５４】
＜第３変形例＞
また、図６に示すように、供給ローラ４２０の周速が現像ローラ４１０の周速よりも小さい構成としてもよい。
【００５５】
この構成における供給ローラ４２０は、表面に供給ローラ４２０の回転方向と逆方向に傾いた研磨目４２１を有している。そして、供給ローラ４２０は、使用時においては、現像ローラ４１０と逆方向に回転し、周速が現像ローラ４１０の周速よりも小さくなるように設定される。このように設定されることで、供給ローラ４２０の研磨目４２１は、現像ローラ４１０との接触部分において現像ローラ４１０の相対移動方向に対して逆方向に傾いている、すなわち、逆目となっている。なお、供給ローラ４２０の研磨方法は、前記実施形態と同様である。
【００５６】
このような構成では、供給ローラ４２０は、現像ローラ４１０に接触しながら現像ローラ４１０と逆方向に回転する。そして、供給ローラ４２０の研磨目４２１は、供給ローラ４２０の回転方向に対して逆方向に傾いており、また、周速が現像ローラ４１０の周速よりも小さいので、現像ローラ４１０との接触部分において現像ローラ４１０の移動方向に対して逆目となる。そのため、現像ローラ４１０上の付着物を供給ローラ４２０の研磨目４２１で効率よく掻き取ることができる。
【００５７】
前記実施形態では、正極性に帯電したトナーＴを採用したが、負極性に帯電したトナーを採用してもよい。この場合、現像バイアス及び供給バイアスはそれぞれトナーと同極性の負極性にすればよい。
【００５８】
前記実施形態では、本発明の現像装置として現像カートリッジ１０を例示したが、本発明はこれに限定されず、感光ドラム及び現像ローラを備えた、いわゆるプロセスカートリッジとして現像装置を構成してもよい。
【００５９】
前記実施形態では、レーザプリンタ１の現像装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などの現像装置に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０    現像カートリッジ
１００  筐体
１１０  現像ローラ
１２０  供給ローラ
１２１  研磨目
Ｔ      トナー
【図１】
2014149328.tif 000003
【図２】
2014149328.tif 000004
【図３】
2014149328.tif 000005
【図４】
2014149328.tif 000006
【図５】
2014149328.tif 000007
【図６】
2014149328.tif 000008