JP2012003053A - 現像剤供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 現像剤担持部材からの現像剤の回収をより良好に行うこと。
【解決手段】 現像剤回収基板は、主走査方向と直交する現像剤回収経路に沿って配列された複数の回収用搬送電極を備えていて、現像剤担持面に現像剤が担持される位置とは異なる回収側最近接位置にて当該現像剤担持面と所定のギャップを隔てて対向するように配置されている。この現像剤回収基板は、回収側最近接位置よりも現像剤の搬送方向における下流側にて、現像剤を回収するように設けられている。
【選択図】 図2

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。また、本発明は、主走査方向と平行な円柱面状の周面である現像剤担持面上に担持された前記現像剤を、前記現像剤担持面上から回収するように構成された、現像剤回収装置に関する。
この種の装置として、例えば、特開平3−12678号公報、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。かかる装置は、現像剤担持部材(現像ローラ)と、上流側現像剤搬送手段と、下流側現像剤搬送手段と、を備えている。
前記現像剤担持部材は、所定の現像領域にて静電潜像担持体(感光体ドラム)と対向するように設けられている。この現像剤担持部材は、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。
前記上流側現像剤搬送手段は、上流側搬送面を有している。この上流側搬送面は、前記現像領域よりも前記現像剤担持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。この上流側現像剤搬送手段は、上流側搬送電界(前記上流側搬送面上の前記現像剤を前記現像剤担持部材の前記移動方向における上流側から下流側に向けて移動させるための電界)を形成するように構成されている。
前記下流側現像剤搬送手段は、下流側搬送面を有している。この下流側搬送面は、前記現像領域よりも前記現像剤担持面の移動方向における下流側にて、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。この下流側現像剤搬送手段は、下流側搬送電界(前記下流側搬送面上の前記現像剤を前記現像剤担持部材の前記移動方向における上流側から下流側に向けて移動させるための電界)を形成するように構成されている。
かかる構成においては、帯電した前記現像剤を前記現像剤担持面の前記移動方向(前記現像ローラの回転方向)における上流側から下流側へ向けて移動させる電界が、前記上流側搬送面上及び前記下流側搬送面上の空間に形成する。これにより、前記現像剤は、前記上流側搬送面及び前記下流側搬送面のそれぞれにて、前記現像剤担持部材の前記移動方向における上流側から下流側へ向けて移動する。
前記上流側現像剤搬送手段によって搬送された前記現像剤は、前記上流側搬送面と前記現像剤担持面(前記現像ローラの周面)とが対向する位置にて、当該現像剤担持面に向かう。これにより、前記現像剤は、前記現像剤担持面に付着する。すなわち、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の一部は、静電潜像の現像に供されることで、前記現像領域にて消費される。すなわち、前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤の一部は、前記現像領域に到達すると、前記静電潜像担持体の周面である静電潜像担持面上の、静電潜像に応じた位置に付着する。
前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤のうちの、前記静電潜像担持面に付着しなかった(前記現像領域にて消費されなかった)残部は、前記下流側現像剤搬送手段によって回収され、前記下流側搬送面上を、前記現像剤担持面の前記移動方向(前記現像ローラの前記回転方向)における上流側から下流側へ搬送される。
この種の装置において、前記現像領域にて消費されずに前記現像剤担持面上に残留した前記現像剤の、前記現像剤担持部材(前記現像剤担持面)からの回収が、良好に行われないと、形成画像の乱れ等の不具合が生じるおそれがある。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る。すなわち、本発明の目的は、前記現像剤担持部材からの前記現像剤の回収をより良好に行うことにある。
本発明の適用対象である現像剤供給装置は、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。前記現像剤供給装置は、ケーシングと、現像剤担持部材と、現像剤担持手段と、を備えている。
前記ケーシングは、前記現像剤を収容するための空間である現像剤収容部を、内部に備えている。前記現像剤担持部材は、現像剤担持面を有している。この現像剤担持面は、主走査方向と平行な円柱面状の周面であって、その少なくとも一部が前記ケーシングの外側に向けて露出されている。
前記現像剤担持部材は、所定の現像剤供給位置にて、前記供給対象と対向するように設けられている。また、前記現像剤担持部材は、前記主走査方向と平行な軸を中心として回転することで、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ように構成されている。前記現像剤担持手段は、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(以下、単に「担持面移動方向」と称する。)における、前記現像剤供給位置よりも上流側の担持位置にて、前記現像剤担持面上に前記現像剤を担持させるように設けられている。
ここで、前記「供給対象」には、静電潜像担持体(感光体)、画像記録媒体(用紙)、等が含まれる。前記「供給対象」が前記静電潜像担持体である場合、前記「現像剤担持部材」に該当するものは、いわゆる現像ローラや現像スリーブとなる。一方、前記「供給対象」が前記画像記録媒体である場合、前記「現像剤担持部材」に該当するものは、前記静電潜像担持体となる。
(1)本発明の現像剤供給装置は、現像剤回収基板を備えている。この現像剤回収基板は、複数の回収用搬送電極を備えている。複数の前記回収用搬送電極は、前記現像剤を前記現像剤担持面上から回収しつつ前記現像剤収容部に向けて搬送するために、前記主走査方向と直交する現像剤回収経路に沿って配列されている。そして、前記現像剤回収基板は、前記担持面移動方向における前記現像剤供給位置よりも下流側且つ前記担持位置よりも上流側の回収側最近接位置にて、前記現像剤担持面と所定のギャップを隔てて対向するように配置されている。
本発明の一側面における特徴は、前記現像剤回収基板が、前記回収側最近接位置よりも前記現像剤回収経路における現像剤搬送方向(前記現像剤回収基板によって前記現像剤が搬送される方向)下流側にて、前記現像剤を回収する(回収しつつ前記現像剤収容部に還流させる)ように設けられたことにある。
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、前記回収側最近接位置にて前記担持面移動方向が前記現像剤搬送方向と同一方向となるような回転方向で回転駆動されるように構成されている。前記回収用搬送電極は、前記回収側最近接位置よりも前記現像剤回収経路における前記現像剤搬送方向下流側にのみ配置されている。
あるいは、前記現像剤担持部材は、前記回収側最近接位置にて、前記担持面移動方向が前記現像剤搬送方向と逆方向となるような回転方向で回転駆動されるように構成されていてもよい。
前記現像剤回収基板は、前記現像剤回収経路を構成する表面である回収搬送面が前記現像剤担持面と対向するように設けられていてもよい。
前記現像剤担持手段は、現像剤供給基板を含んでいてもよい。この現像剤供給基板は、複数の供給用搬送電極を備えていて、前記担持位置にて前記現像剤担持面と対向するように設けられている。複数の前記供給用搬送電極は、前記現像剤を前記現像剤収容部から前記担持位置に向けて搬送するために、前記主走査方向と直交する現像剤供給経路に沿って配列されている。
(2)本発明の現像剤供給装置は、現像剤回収部材と、現像剤回収基板と、を備えている。
前記現像剤回収部材は、略円柱形状の回転体であって、前記担持面移動方向における前記現像剤供給位置よりも下流側且つ前記担持位置よりも上流側の回収位置にて、前記現像剤担持面と対向するように配置されている。この現像剤回収部材は、前記現像剤担持部材との間に所定の回収バイアス電圧が印加されることで、前記現像剤担持面上から前記現像剤を回収するように設けられている。
前記現像剤回収基板は、複数の回収用搬送電極を備えている。複数の前記回収用搬送電極は、前記現像剤を前記現像剤回収部材上から回収しつつ前記現像剤収容部に向けて搬送するために、前記主走査方向と直交する現像剤回収経路に沿って配列されている。そして、前記現像剤回収基板は、前記回収位置とは異なる回収側最近接位置にて、前記現像剤回収部材と所定のギャップを隔てて対向するように配置されている。
本発明の他の一側面における特徴は、前記現像剤回収基板が、前記回収側最近接位置よりも前記現像剤回収経路における前記現像剤搬送方向下流側にて、前記現像剤を回収する(回収しつつ前記現像剤収容部に還流させる)ように設けられたことにある。
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:前記現像剤回収部材は、前記回収側最近接位置にて当該現像剤回収部材の周面の移動方向が前記現像剤搬送方向と同一方向となるような回転方向で回転駆動されるように構成されている。前記回収用搬送電極は、前記回収側最近接位置よりも前記現像剤回収経路における前記現像剤搬送方向下流側にのみ配置されている。
前記現像剤回収部材は、前記回収側最近接位置にて当該現像剤回収部材の周面の移動方向が前記現像剤搬送方向と逆方向となるような回転方向で回転駆動されるように構成されていてもよい。
前記現像剤回収基板は、前記現像剤回収経路を構成する表面である回収搬送面が前記現像剤回収部材と対向するように設けられていてもよい。
前記現像剤担持手段は、現像剤供給基板を含んでいてもよい。この現像剤供給基板は、複数の供給用搬送電極を備えていて、前記担持位置にて前記現像剤担持面と対向するように設けられている。複数の前記供給用搬送電極は、前記現像剤を前記現像剤収容部から前記担持位置に向けて搬送するために、前記主走査方向と直交する現像剤供給経路に沿って配列されている。
(3)本発明の現像剤回収装置は、前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤を、前記現像剤担持面上から回収するように構成されている。この現像剤回収装置は、現像剤回収基板を備えている。
前記現像剤回収基板は、前記現像剤担持面に前記現像剤が担持される位置とは異なる回収側最近接位置にて、前記現像剤担持面と所定のギャップを隔てて対向するように配置されている。前記現像剤回収基板は、前記現像剤を前記現像剤担持面上から回収しつつ前記回収側最近接位置から遠ざかる所定の搬送方向(現像剤搬送方向)に搬送するように構成されている。
本発明のさらに他の一側面における特徴は、前記現像剤回収基板が、前記主走査方向と直交する現像剤回収経路に沿って配列された複数の回収用搬送電極を備えていて、前記回収側最近接位置よりも前記現像剤搬送方向における下流側にて前記現像剤を回収するように設けられたことにある。
本発明の一実施形態に係る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に示されている搬送基板を拡大した側断面図である。 図3に示されている各電源回路の出力波形の一例を示すグラフである。 本実施形態の構成による作用・効果を説明するための模式図である。 本実施形態の構成による作用・効果を説明するための模式図である。 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側断面図である。
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。
<構成>
図1は、本発明の一実施形態が適用された画像形成装置としての、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内に設け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、上述の給紙トレイに収容された用紙Pを、所定の用紙搬送経路PPに沿って一枚ずつ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。静電潜像担持面LSは、主走査方向(図中z軸方向:用紙幅方向あるいは単に幅方向とも称され得る)と平行な円柱面であって、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T(図2参照)を担持するようになっている。感光体ドラム3は、主走査方向と平行な中心軸Cを中心として、所定方向(図中反時計回り)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を一様に正帯電させるために、静電潜像担持面LSと対向するように配置されている。スキャナーユニット5は、感光体ドラム3の回転によって副走査方向に沿って移動する静電潜像担持面LS(帯電器4によって一様に正帯電されている)上に、画像データに基づいて変調されたレーザービームLBをスキャン位置SPにて結像させつつ主走査方向に沿って走査することで、静電潜像担持面LS上に静電潜像を形成するように、構成及び配置されている。
トナー供給装置6は、スキャン位置SPよりも感光体ドラム3の回転による静電潜像担持面LSの移動方向における下流側の現像位置DPにて、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、正帯電した状態のトナーT(図2参照)を下方から静電潜像担持面LSに供給するように構成されている。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との間の転写位置TP(現像位置DPよりも感光体ドラム3の回転による静電潜像担持面LSの移動方向における下流側)に向けて送出するように構成されている。
転写ローラ22は、静電潜像担持面LSと、転写位置TPにて、用紙搬送経路PP(用紙P)を挟んで対向するように配置されている。この転写ローラ22は、感光体ドラム3の回転方向と反対方向(図中時計回り)に回転駆動されるように構成されている。また、転写ローラ22は、静電潜像担持面LS上に付着したトナーT(図2参照)を用紙Pに転写させるための所定の転写バイアス電圧が感光体ドラム3との間に印加されるように、図示しない転写バイアス電源回路と電気的に接続されている。
<<トナー供給装置>>
トナー供給装置6の側断面図(主走査方向を法線とする平面による断面図)である図2を参照すると、トナー供給装置6のケーシングをなすトナーボックス61は、側断面視にて上方に開口する略U字状に形成された箱状部材であって、その長手方向が上下方向(図中y軸方向:鉛直方向とも称され得る)と平行となるように配置されている。
トナーボックス61の内部の空間における底部には、粉末状のトナーTが収容されるトナー収容部61aが形成されている。なお、本実施形態においては、トナーTは、正帯電性、非磁性一成分の、黒色の乾式現像剤である。トナーボックス61は、リアパネル61bと、フロントパネル61cと、底板61dと、一対のサイドパネル61eと、から構成されている。
リアパネル61bは、主走査方向及び上下方向と平行に配置された平板状の部材であって、水平面に対して直交するように立設されている。フロントパネル61cは、リアパネル61bと平行に配置された平板状の部材であって、水平面に対して直交するように立設されている。リアパネル61b及びフロントパネル61cは、それぞれの上端縁が主走査方向と平行で同じ高さになるように、互いに対向して設けられている。
底板61dは、主走査方向と平行な中心軸線を有し上方に開口するように設けられた半円筒状の部材であって、リアパネル61b及びフロントパネル61cのそれぞれの下端部と接続されている。すなわち、リアパネル61b及びフロントパネル61cは、底板61dの上端部から感光体ドラム3に向かって垂直上方に延出するように設けられている。また、リアパネル61b、フロントパネル61c、及び底板61dによって一体的に形成された、側面視にて略U字状の合成樹脂フレームの側方(主走査方向における両端)を塞ぐように、一対のサイドパネル61eが設けられている。
そして、リアパネル61b、フロントパネル61c、底板61d、及び一対のサイドパネル61eによって囲まれた空間における底部に、トナー収容部61aが形成されている。また、リアパネル61b、フロントパネル61c、及び一対のサイドパネル61eの上端縁によって、開口部61fが形成されている。この開口部61fは、感光体ドラム3に向けて上方に開口するように設けられている。
トナーボックス61には、現像ローラ62が、主走査方向と平行な軸を中心として回動可能に支持されている。現像ローラ62は、主走査方向と平行な円柱面状の周面であるトナー担持面62aを有するローラ状(円柱状)の部材であって、トナー担持面62aの一部(図中ほぼ上半分に相当する部分)が開口部61fを介してトナーボックス61の外部(上部)に露出することで、現像位置DPにて感光体ドラム3における静電潜像担持面LSと近接しつつ所定間隔のギャップを隔てて対向するように、トナーボックス61の上端側に配置されている。すなわち、現像ローラ62は、主走査方向と平行な回転中心軸がトナーボックス61の内側に位置することで、トナー担持面62aのほぼ上半分がトナーボックス61の外側の露出するように、トナーボックス61に一部収容されている。
本実施形態においては、現像ローラ62は、現像位置DPにおいてトナー担持面62aの移動方向が静電潜像担持面LSの移動方向に沿った方向(略同一方向)となるように、感光体ドラム3と反対方向(図中時計回り)に回転駆動されるようになっている。すなわち、現像ローラ62は、上方から(感光体ドラム3側から)見た場合に、トナー担持面62aがフロントパネル61c側から出現してリアパネル61b側に向かうような方向に回転駆動されるようになっている。
<<<搬送基板>>>
トナーボックス61の内部には、搬送基板63が設けられている。本実施形態においては、搬送基板63は、底部搬送基板63aと、垂直搬送基板63bと、第一回収用搬送基板63c1と、第二回収用搬送基板63c2と、を備えている。搬送基板63は、トナーTを、進行波状の電界によって、その表面であるトナー搬送面TTS(トナー搬送経路TTP)に沿って搬送するように構成されている。なお、搬送基板63(底部搬送基板63a、垂直搬送基板63b、第一回収用搬送基板63c1、及び第二回収用搬送基板63c2)の内部構成の詳細については後述する。
ここで、「トナー搬送経路TTP」は、トナー搬送面TTSに沿って形成された、トナーTの搬送経路であって、後述する第一トナー回収経路TRPT1及び第二トナー回収経路TRPT2を含む。また、側断面視におけるトナー搬送経路TTP上の任意の点における接線方向であって、正帯電のトナーTの移動方向と同一の方向を、以下「トナー搬送方向TTD」と称する。
底部搬送基板63aは、トナー収容部61aの底面を構成するように、底板61dの内壁面に固定されている。底部搬送基板63aは、側断面視にて半円筒形状に屈曲され上方に開口する凹状の曲板状部材であって、平板状の垂直搬送基板63bの下端部と滑らかに接続されている。この底部搬送基板63aは、トナー収容部61a内のトナーTを、垂直搬送基板63bの下端部に向けて搬送するように構成されている。
本発明の現像剤供給基板としての垂直搬送基板63bは、フロントパネル61cの内壁面に固定されている。この垂直搬送基板63bは、底部搬送基板63aと接続された下端部からトナーTを垂直上方に搬送するように立設されている。垂直搬送基板63bの上端部は、現像ローラ62の中心とほぼ同じ高さに(具体的には当該中心よりも若干上方まで)設けられている。この上端部は、現像ローラ62における円柱面状のトナー担持面62aと対向するように設けられている。この垂直搬送基板63bの上端部とトナー担持面62aとが最も近接しつつ対向するトナー担持位置TCPにて、両者の間には、所定間隔のギャップが設けられている。
本実施形態においては、底部搬送基板63a及び垂直搬送基板63bは、側断面視にて反転J字状(J字を鏡に映した状態:以下同様)に継ぎ目なく一体に形成されている。すなわち、底部搬送基板63a及び垂直搬送基板63bの表面に沿って、主走査方向と直交する側断面視にて反転J字状のトナー搬送経路TTPが形成されている。そして、垂直搬送基板63bは、底部搬送基板63aから受け渡されたトナーTを、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62aの移動方向における上流側のトナー担持位置TCPに向けて搬送するように構成されている。
本発明の現像剤回収基板としての第一回収用搬送基板63c1は、垂直搬送基板63bの上端部と現像ローラ62を挟んだ反対側にて、リアパネル61bの内壁面に固定されている。第一回収用搬送基板63c1は、そのトナー搬送面TTSが第一回収側最近接位置TRP1にてトナー担持面62aと最近接しつつ対向するように、開口部61fの近傍に配置されている。この第一回収側最近接位置TRP1は、現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向における現像位置DPよりも下流側且つトナー担持位置TCPよりも上流側の位置であって、開口部61fの近傍すなわちリアパネル61bの上端近傍に設けられている。この第一回収側最近接位置TRP1にて、第一回収用搬送基板63c1とトナー担持面62aとの間には、所定間隔のギャップが設けられている。
本実施形態においては、第一回収用搬送基板63c1は、垂直搬送基板63bと平行な平板状に形成されている。すなわち、第一回収用搬送基板63c1によるトナーTの搬送経路である、第一トナー回収経路TRPT1は、第一回収側最近接位置TRP1から第一回収用搬送基板63c1の表面に沿って垂直下方に向かって延びる、主走査方向と直交する側断面視にて直線状に形成されている。
第一回収用搬送基板63c1のトナー搬送方向TTDにおける始端(上流端)は、第一回収側最近接位置TRP1に対応する位置(具体的には同じ高さ)に設けられている。すなわち、第一回収用搬送基板63c1のトナー搬送方向TTDにおける始端は、現像ローラ62の回転中心に対応する位置(具体的には同じ高さ)に設けられている。第一回収用搬送基板63c1のトナー搬送方向TTDにおける終端(下流端)は、現像ローラ62の下端付近に対応する位置に設けられている。第一回収用搬送基板63c1は、現像位置DPにて消費されずにトナー担持面62a上に残留したトナーTを第一回収側最近接位置TRP1にて現像ローラ62(トナー担持面62a)から回収するとともに、この回収したトナーTを下方のトナー収容部61aに向けて第一トナー回収経路TRPT1に沿って垂直下方に搬送するように構成されている。第一回収用搬送基板63c1によって搬送されたトナーTは、第一回収用搬送基板63c1における、第一トナー回収経路TRPT1の下流端を通過後、下方に落下する。
ここで、本実施形態においては、第一回収用搬送基板63c1は、第一回収側最近接位置TRP1よりも第一トナー回収経路TRPT1におけるトナー搬送方向TTDの下流側にて、トナーTを回収するように、構成及び配置されている。また、第一回収用搬送基板63c1は、第一回収側最近接位置TRP1の近傍において、トナー搬送方向TTDが現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向に沿った方向(略同一方向)となるように設けられている。
本発明の現像剤回収基板としての第二回収用搬送基板63c2は、現像ローラ62の下方に配置されている。すなわち、第二回収用搬送基板63c2は、そのトナー搬送面TTSが第二回収側最近接位置TRP2にてトナー担持面62aと最近接しつつ対向するように設けられている。この第二回収側最近接位置TRP2は、現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向における、現像位置DP及び第一回収側最近接位置TRP1よりも下流側且つトナー担持位置TCPよりも上流側の位置であって、トナーボックス61の内側の空間に設けられている。この第二回収側最近接位置TRP2にて、第二回収用搬送基板63c2とトナー担持面62aとの間には、所定間隔のギャップが設けられている。
本実施形態においては、第二回収用搬送基板63c2は、第二回収側最近接位置TRP2よりも現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向における下流側(図中左側)の水平な平板状の部分と、当該移動方向における上流側(図中右側)にて斜め下方に向けて屈曲する曲板状の部分と、を有する、側断面視にて、転倒したJ字状の部材である。この第二回収用搬送基板63c2の表面に沿って、側断面視にて、転倒したJ字状の、第二トナー回収経路TRPT2が形成されている。
第二回収用搬送基板63c2は、第一回収用搬送基板63c1にて回収されずにトナー担持面62a上に残留したトナーTを第二回収側最近接位置TRP2にてトナー担持面62aから回収するとともに、この回収したトナーTを第二トナー回収経路TRPT2に沿って下方のトナー収容部61aに向けて搬送するように構成されている。ここで、本実施形態においては、第二回収用搬送基板63c2は、第二回収側最近接位置TRP2において、トナー搬送方向TTDが現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向とは逆方向となるように設けられている。
このように、本実施形態においては、第二回収用搬送基板63c2は、第一回収用搬送基板63c1とは異なる位置にて、トナー担持面62aと対向するように設けられている。具体的には、第二回収用搬送基板63c2は、第一回収用搬送基板63c1よりも、現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向における下流側に設けられている。
底部搬送基板63a及び垂直搬送基板63bは、搬送電源回路64と電気的に接続されている。現像ローラ62は、現像バイアス電源回路65と電気的に接続されている。第一回収用搬送基板63c1は、第一回収バイアス電源回路66c1と電気的に接続されている。第二回収用搬送基板63c2は、第二回収バイアス電源回路66c2と電気的に接続されている。
搬送電源回路64は、トナーTをトナー搬送経路TTPに沿ってトナー搬送方向TTDに搬送するために必要な電圧(典型的には直流バイアスが重畳された多相交流バイアス)を出力するようになっている。第一回収バイアス電源回路66c1は、トナーTを第一トナー回収経路TRPT1に沿って搬送するために必要な電圧(同上)を出力するようになっている。同様に、第二回収バイアス電源回路66c2は、トナーTを第二トナー回収経路TRPT2に沿って搬送するために必要な電圧(同上)を出力するようになっている。現像バイアス電源回路65は、静電潜像担持面LS上に形成された静電潜像に対応して、トナー担持面62a上に担持されたトナーTを、トナー担持面62aから静電潜像担持面LSに移行させるために必要な電圧(典型的には直流バイアスが重畳された交流バイアス)を出力するようになっている。
そして、本実施形態においては、トナー担持位置TCPにてトナーTが垂直搬送基板63bからトナー担持面62aに移行してトナー担持面62a上に担持されるような供給バイアス電圧が現像ローラ62と垂直搬送基板63bとの間に印加され、第一回収側最近接位置TRP1にてトナーTが第一回収用搬送基板63c1によってトナー担持面62aから回収されるとともに回収されたトナーTが第一トナー回収経路TRPT1に沿って搬送されるような第一回収バイアス電圧が現像ローラ62と第一回収用搬送基板63c1との間に印加され、第二回収側最近接位置TRP2にてトナーTが第二回収用搬送基板63c2によってトナー担持面62aから回収されるとともに回収されたトナーTが第二トナー回収経路TRPT2に沿って搬送されるような第二回収バイアス電圧が現像ローラ62と第二回収用搬送基板63c2との間に印加されるように、搬送電源回路64、現像バイアス電源回路65、第一回収バイアス電源回路66c1、及び第二回収バイアス電源回路66c2の直流及び交流バイアスが適宜設定されている。
特に、本実施形態においては、第二回収バイアス電圧が第一回収バイアス電圧よりも大きく設定されている。すなわち、トナーTを回収するために形成される電界が第二回収側最近接位置TRP2にて第一回収側最近接位置TRP1よりも強くなるように、現像バイアス電源回路65、第一回収バイアス電源回路66c1、及び第二回収バイアス電源回路66c2の直流バイアスが適宜設定されている。
<<<搬送基板の内部構成>>>
図3を参照すると、搬送基板63は、薄板状の部材であって、フレキシブルプリント配線基板と同様の構成を有している。具体的には、搬送基板63は、搬送電極631と、搬送電極支持フィルム632と、搬送電極コーティング層633と、搬送電極オーバーコーティング層634と、から構成されている。
搬送電極631(なお、底部搬送基板63aにおける搬送電極631を底部搬送電極631a、垂直搬送基板63bにおける搬送電極631を垂直搬送電極631b、第一回収用搬送基板63c1及び第二回収用搬送基板63c2における搬送電極631を回収用搬送電極631cと称する。)は、主走査方向と平行な長手方向を有する線状の配線パターンであって、例えば、厚さが数十μm程度の銅箔によって形成されている。複数の搬送電極631は、トナー搬送経路TTP(第一回収用搬送基板63c1及び第二回収用搬送基板63c2の場合は上述の通り第一トナー回収経路TRPT1及び第二トナー回収経路TRPT2)に沿って配列されていて、互いに平行に配置されている。
トナー搬送経路TTPに沿って多数配列された各搬送電極631は、3本置きに同一の電源回路に接続されている。すなわち、電源回路VAに接続された搬送電極631,電源回路VBに接続された搬送電極631,電源回路VCに接続された搬送電極631,電源回路VDに接続された搬送電極631,電源回路VAに接続された搬送電極631,電源回路VBに接続された搬送電極631,電源回路VCに接続された搬送電極631・・・が、トナー搬送経路TTPに沿って順に配列されている(なお、これらの電源回路VAないしVDは、図2における搬送電源回路64等の構成要素である。)。
ここで、図4は、図3に示されている各電源回路VAないしVDの出力波形の一例を示すグラフである。本実施形態においては、図4に示されているように、各電源回路VAないしVDは、ほぼ同一波形の交流電圧である駆動電圧を出力するように構成されている。また、各電源回路VAないしVDが発生する電圧の波形における位相が、90°ずつ異なるように、各電源回路VAないしVDが構成されている。すなわち、電源回路VAから電源回路VDに向かう順に、電圧の位相が90°ずつ遅れるようになっている。
このように、搬送基板63は、各搬送電極631に対して上述のような駆動電圧が印加されて、搬送基板63の表面に沿った進行波状の電界が発生することで、正帯電したトナーTをトナー搬送方向TTDに搬送するように構成されている。
複数の搬送電極631は、搬送電極支持フィルム632の表面上に形成されている。搬送電極支持フィルム632は、可撓性のフィルムであって、ポリイミド樹脂等の絶縁性の合成樹脂から構成されている。
搬送電極コーティング層633は、絶縁性の合成樹脂から構成されている。この搬送電極コーティング層633は、搬送電極支持フィルム632における搬送電極631が設けられている表面、及び搬送電極631を覆うように設けられている。
搬送電極コーティング層633の上には、搬送電極オーバーコーティング層634が設けられている。すなわち、上述の搬送電極コーティング層633は、搬送電極オーバーコーティング層634と搬送電極631との間に形成されている。搬送電極オーバーコーティング層634の表面は、トナーTがスムーズに搬送され得るように、凹凸の極めて少ない平滑な面として形成されている。
<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T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、正電荷のパターン(画像状分布)によ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及び図3を参照すると、トナーボックス61内に収容されているトナーTは、底部搬送基板63aにおける搬送電極オーバーコーティング層634との接触や摩擦等により帯電する。底部搬送基板63aにおける搬送電極オーバーコーティング層634と接触あるいは近接している、帯電したトナーTは、底部搬送電極631aに対する印加電圧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、垂直搬送基板63bにスムーズに受け渡される。
垂直搬送基板63bは、その下端部にて底部搬送基板63aから受け渡されたトナーTを、垂直搬送電極631bに対する印加電圧によって発生する進行波状の電界により、垂直上方のトナー搬送方向TTDに搬送する。ここで、底部搬送基板63aから垂直搬送基板63bに受け渡されたトナーT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。
もっとも、本実施形態の構成においては、垂直搬送基板63bによってトナー担持位置TCPに向けて垂直上方に搬送されている際や、垂直搬送基板63bと現像ローラ62との間に形成された電界(上述の供給バイアス電圧によって形成される電界)によって正帯電のトナーTがトナー担持位置TCPにて現像ローラ62に担持される際に、帯電状態が不良なトナーTは、重力や上述の電界の作用により、トナー搬送経路TTPから逸脱し、垂直搬送基板63bから下方に落下する。
これにより、帯電状態が良好なトナーTのみが選択的に、トナー担持位置TCPまで搬送される。すなわち、垂直搬送基板63bにて、トナーTにおける、帯電状態が良好なものと不良なものとが、良好に選別される。トナー搬送経路TTPから逸脱して下方に落下してきたトナーTは、トナー収容部61aに還流する。
上述のようにして、正帯電のトナーTが、垂直搬送基板63bによってトナー担持位置TCPまで搬送されると、このトナー担持位置TCPにて、上述の供給バイアス電圧の作用により、トナー担持面62a上にトナーTが担持される。そして、現像ローラ62の回転駆動により、トナー担持面62aが現像位置DPまで移動することで、トナーT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T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Tがトナー担持面62aから移行し付着する。これにより、トナーT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を通過したトナー担持面62a上の、現像位置DPにて消費されずに残留したトナーTは、第一回収側最近接位置TRP1にて、上述の第一回収バイアス電圧の作用で、第一回収用搬送基板63c1によって回収される。この第一回収バイアス電圧は、上述の第二回収バイアス電圧よりも小さい。このため、トナー担持面62a上に残留したトナーTの一部は、第一回収用搬送基板63c1によって、比較的小さな第一回収バイアスによる比較的小さな強度の電界の作用で回収される。これにより、第一回収用搬送基板63c1におけるトナーTの堆積が良好に防止される。
第一回収側最近接位置TRP1にて回収しきれずに依然としてトナー担持面62a上に残留したトナーT(かかるトナーTは典型的には帯電量が高い及び/又は粒径が小さいためにトナー担持面62a上に強固に付着しているものである)は、現像ローラ62の回転に伴って第二回収側最近接位置TRP2まで移動する。そして、かかるトナーTは、第二回収側最近接位置TRP2にて、第一回収バイアス電圧よりも大きな上述の第二回収バイアス電圧の作用で、第二回収用搬送基板63c2によって良好に回収される。
このように、本実施形態においては、現像位置DPを通過したトナー担持面62a上の、現像位置DPにて消費されずに残留したトナーTが、第一回収側最近接位置TRP1及びこれと異なる第二回収側最近接位置TRP2にて回収される。そして、第二回収バイアス電圧は第一回収バイアス電圧よりも大きく設定されている。これにより、トナー担持面62a上に残留したトナーTの回収が、より良好に行われる。
すなわち、第一回収側最近接位置TRP1にて、比較的小さな第一回収バイアス電圧の作用で、第一回収用搬送基板63c1により、トナー担持面62a上に残留したトナーTのうちの一部(主としてトナー担持面62a上に担持されたトナーTの層における表層のものであって、トナー担持面62a上に対する付着力が比較的小さなもの)が、トナーTの堆積なくスムーズに回収される。そして、第一回収側最近接位置TRP1にて回収しきれなかった、トナー担持面62a上に強固に付着したトナーT(上述の層における下層のもの)が、続く第二回収側最近接位置TRP2にて、比較的大きな第二回収バイアス電圧の作用で、第二回収用搬送基板63c2によって回収される。このため、第一回収側最近接位置TRP1及び第二回収側最近接位置TRP2を経たトナー担持面62aは、トナーTが良好に除去あるいは剥離された(ほとんど残留していない)状態となる。
そして、第一回収側最近接位置TRP1にて回収されたトナーTは、第一トナー回収経路TRPT1に沿って搬送され、トナー収容部61aに還流する。また、第二回収側最近接位置TRP2にて回収されたトナーTは、第二トナー回収経路TRPT2に沿って搬送され、トナー収容部61aに還流する。
したがって、本実施形態の構成によれば、形成画像の反転像(ネガ像)状にトナーTが残留した状態のトナー担持面62aが再度トナー担持位置TCPに到達することで、後続の形成画像にゴーストが発生することが、良好に抑制される。また、トナーTの回収経路における不用意な堆積やチャージアップ等の不具合の発生が、可及的に抑制される。
<<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。
<実施形態の構成による作用・効果>
図5及び図6は、本実施形態の構成による作用・効果を説明するための模式図である。図5及び図6において、「回収用搬送基板63c」は、図2における第一回収用搬送基板63c1及び第二回収用搬送基板63c2を総称したものであり、「回収側最近接位置TRP」や「回収側最近接位置TRP0」は、図2における第一回収側最近接位置TRP1及び第二回収側最近接位置TRP2を総称したものであり、「トナー回収経路TRPT」は、図2における第一トナー回収経路TRPT1及び第二トナー回収経路TRPT2を総称したものであるものとする。
また、図5及び図6には、電界シミュレーションの結果が示されている(図中矢印参照)。なお、計算の簡略化のため、現像ローラ62(トナー担持面62a)の表面電位は+1500V、回収用搬送電極631cの電位は+500V(縦縞のもの)/−100V(横縞のもの)の2相とした。
いま、図5における「回収用搬送基板63c」が、図2における第一回収用搬送基板63c1であるものとすると、図2及び図5に係る、本実施形態の構成においては、第一回収用搬送基板63c1のトナー搬送方向TTDにおける始端は第一回収側最近接位置TRP1(図5における回収側最近接位置TRP0)に対応する位置に設けられているものの、回収用搬送電極631cは、第一回収側最近接位置TRP1よりも第一トナー回収経路TRPT1におけるトナー搬送方向TTDの下流側にのみ配置されている(なお、図5においては、回収用搬送電極631cのトナー搬送方向TTDにおける最上流端に対応する位置TRPと回収側最近接位置TRP0との間は搬送電極支持フィルム632等が存在しない「空気」とした場合のシミュレーション結果が示されているが、本実施形態の構成のように、搬送電極支持フィルム632等が存在していても、計算結果に大きな影響を与えるものではない。)。
かかる構成においては、図5に示されているように、トナー搬送経路TTPにおける回収用搬送電極631cが存在する領域において、トナーT(図2参照)を下向きのトナー搬送方向TTD(図2参照)に移動させる電界の成分が良好に発生する。このため、現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向がトナー搬送方向TTDと同じく図中下向きである場合であっても、トナー担持面62aから回収されたトナーTがスムーズに図中下向きのトナー搬送方向TTDに搬送される。
これに対し、図6に示されているように、第一回収側最近接位置TRP1(図2参照:図6における回収側最近接位置TRP)において現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向がトナー搬送方向TTDと同じく図中下向きであって、且つ第一回収側最近接位置TRP1よりもトナー搬送方向TTDにおける上流側(図中上側)にも回収用搬送電極631cが存在する場合、第一回収側最近接位置TRP1よりもトナー搬送方向TTDにおける上流側にてトナー担持面62aからのトナーTの回収が始まる。
ここで、図6をみると、回収側最近接位置TRP付近において、トナー搬送方向TTDに平行な電界が形成されない(すなわち図中右向きの電界のみが発生している)領域が生じている。かかる領域においては、回収用搬送電極631cへの多相交流電圧を含む回収バイアス電圧の印加により発生する進行波状の搬送電界における、トナーTをトナー搬送方向TTDに沿って移動させる方向の成分が、当該領域の周囲に比べて弱くなっている。そうすると、第一回収側最近接位置TRPよりもトナー搬送方向TTDにおける上流側にてトナー担持面62aからのトナーTの回収が始まった場合、回収されたトナーTが回収側最近接位置TRP付近に到達すると、かかる領域において、トナーTの詰まりが発生してしまう。
一方、図6における「回収用搬送基板63c」が、図2における第二回収用搬送基板63c2であるものとすると、図2及び図6に係る、本実施形態の構成においては、第二回収側最近接位置TRP2(図6における回収側最近接位置TRP)における現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向が、トナー搬送方向TTD(図6における下向き)とは逆方向である。また、第二回収側最近接位置TRP2のトナー搬送方向TTD(図6における下向き)における上流側から下流側に亘って、回収用搬送電極631cが設けられている。
かかる構成においては、第二回収側最近接位置TRP2よりもトナー搬送方向TTDにおける下流側(図6における下側)の領域にて、トナー担持面62aからのトナーTの回収が始まる。この場合、トナー担持面62aから回収されたトナーTが、スムーズに、図中下向きのトナー搬送方向TTDに搬送される。
以上詳述した通り、本実施形態の構成においては、回収用搬送基板63cは、回収側最近接位置TRPよりもトナー搬送方向TTDにおける下流側にてトナーTを回収する。具体的には、第一回収用搬送基板63c1においては、回収用搬送電極631cが、第一回収側最近接位置TRP1よりも第一トナー回収経路TRPT1におけるトナー搬送方向TTDの下流側にのみ配置されている。また、第二回収用搬送基板63c2は、第二回収側最近接位置TRP2において、現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向と逆方向にトナーTを搬送するように設けられている。したがって、本実施形態の構成によれば、現像ローラ62(トナー担持面62a)からのトナーTの回収が、より良好に行われ得る。
<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、複数の変形例及び実施形態が、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、(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、感光体の形状は、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。
また、帯電極性も、上述の実施形態に開示された具体的態様(正帯電現像剤・正帯電感光体)に限定されない。すなわち、例えば、負帯電現像剤や負帯電感光体にも本発明は好適に適用され得ることは、いうまでもない。
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。
感光体ドラム3と現像ローラ62とは、接触していてもよい。また、円柱状の現像ローラ62に代えて、円筒状の現像スリーブが用いられ得る。あるいは、現像ローラ62(又はこれと同視される上述の現像スリーブ)は、省略され得る。この場合、図2における現像ローラ62が配置されている位置には、感光体ドラム3が配置される。そして、搬送基板63によって、静電潜像の現像と、用紙Pへの転写後に残留したトナーTの回収が行われる。
搬送基板63の構成や配置は、上述の実施形態のものに限定されない。例えば、搬送電極オーバーコーティング層634は、省略され得る。あるいは、搬送電極631が搬送電極支持フィルム632内に埋め込まれることで、搬送電極コーティング層633及び搬送電極オーバーコーティング層634の双方が省略され得る。
搬送基板63(垂直搬送基板63b、第一回収用搬送基板63c1、及び第二回収用搬送基板63c2のうちの少なくともいずれか1つ)と現像ローラ62とは、接触していてもよい。底部搬送基板63aの中央部は、平坦であってもよい。すなわち、底部搬送基板63aにおける曲面状の部分は、垂直搬送基板63bの下端部との接続部のみであってもよい。
底部搬送基板63aは、垂直搬送基板63bと別体に構成されていてもよい。この場合、底部搬送基板63aと垂直搬送基板63bとは、それぞれ別々の電源と接続されていてもよい。垂直搬送基板63bは、実質的に上下方向に沿って立設していれば、多少傾いていてもよい。同様に、第一回収用搬送基板63c1も、多少傾いていてもよい。第一回収用搬送基板63c1の下端部は、底部搬送基板63aと接続されていてもよい。
第一回収側最近接位置TRP1におけるギャップと第二回収側最近接位置TRP2におけるギャップとは、同一でもよく、異なっていてもよい(上述のように第一回収用搬送基板63c1と第二回収用搬送基板63c2のうちの一方と現像ローラ62とが接触している場合を含む)。
第一回収用搬送基板63c1又は第二回収用搬送基板63c2は、省略され得る。なお、言うまでもないことであるが、第一回収用搬送基板63c1及び第二回収用搬送基板63c2に加えて、さらに、3つ目の回収用搬送基板が設けられていても、かかる構成は当然に本発明の範囲内に含まれる。
また、上述の実施形態においては、第一回収用搬送基板63c1のトナー搬送方向TTDにおける始端(上流端)は、現像ローラ62の回転中心に対応する位置に設けられていた(図5における破線参照)。もっとも、本発明は、これに何ら限定されない。例えば、第一回収用搬送基板63c1のトナー搬送方向TTDにおける始端(上流端)は、現像ローラ62の回転中心よりも下方に設けられていてもよい(図5における実線参照)。
図7は、図2に示されているトナー供給装置6の一変形例の構成を示す側断面図である。図7に示されているように、現像ローラ62と第一回収用搬送基板63c1との間には、回収ローラ67が設けられていてもよい。回収ローラ67は、略円柱形状の回転体であって、現像ローラ62の回転によるトナー担持面62aの移動方向における現像位置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、トナーボックス61内に収容されている。
回収ローラ67は、現像ローラ62との間に所定の回収バイアス電圧が印加されることで、トナー担持面62a上からトナーTを回収するように、第三回収バイアス電源回路66c3と電気的に接続されている。すなわち、第一回収用搬送基板63c1は、回収ローラ67によってトナー担持面62a上から回収されたトナーTを、当該回収ローラ67の周面からさらに回収しつつ、トナー収容部61aに向けて搬送するようになっている。
本変形例においては、回収ローラ67は、そのトナー回収位置TRP’における周面の移動方向がトナー担持面62aの上述の移動方向と同一方向となるように、現像ローラ62の回転方向と逆方向(図中反時計回り)に回転駆動されるようになっている。また、回収ローラ67は、第一回収側最近接位置TRP1にて、第一回収用搬送基板63c1におけるトナー搬送面TTSと所定のギャップを隔てて最近接しつつ対向するように設けられている。さらに、第一回収用搬送基板63c1は、第一回収側最近接位置TRP1にて、トナー搬送方向TTDが回収ローラ67の回転による当該回収ローラ67の周面の移動方向とは逆方向となるように設けられている。
かかる構成においては、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62a上のトナーT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Tは、回収バイアス電圧が印加された回収ローラ67側に移行(飛翔)する。すなわち、現像位置DPを通過したトナー担持面62a上のトナーTは、回収ローラ67によって回収される。
回収ローラ67は、トナー担持面62a上からトナーTを回収しつつ回転する。そして、回収ローラ67に回収された(回収ローラ67の周面に付着した)トナーTは、トナー回収位置TRP’とは反対側の第一回収側最近接位置TRP1の近傍にて、第一回収用搬送基板63c1によってさらに回収され、トナー収容部61aに還流する。
このとき、第一回収側最近接位置TRP1における、回収ローラ67の回転による当該回収ローラ67の周面の移動方向と、第一回収用搬送基板63c1のトナー搬送方向TTDとが逆方向であるので、上述の実施形態での説明と同様に、第一回収用搬送基板63c1による回収ローラ67からのトナーTの回収が、良好に行われる。このため、トナーTの付着状態が良好に軽減あるいは解消された状態の、回収ローラ67の周面が、トナー回収位置TRP’に対して次々と供給される。したがって、かかる構成によれば、現像ローラ62(トナー担持面62a)からのトナーTの回収が、より良好に行われ得る。
各種部材に印加されるバイアス電圧は、上述の具体例に何ら限定されない。例えば、現像ローラ62への印加電圧は、直流成分(接地を含む)のみであってもよい。また図4を参照すると、各電源回路VA〜VDが発生する電圧の波形は、矩形波状以外にも、正弦波状や三角波状等の任意のものが用いられ得る。
さらに、上述の実施形態においては、4つの電源回路VA〜VDが設けられるとともに、各電源回路VA〜VDが発生する電圧の位相が90°ずつ異なっていた。もっとも、本発明はこれに限定されず、例えば、3つの電源回路が備えられるとともに、各電源回路が発生する電圧の位相が120°ずつ異なるようになっていてもよい。
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 4…帯電器
5…スキャナーユニット 6…トナー供給装置
61…トナーボックス 61a…トナー収容部
62…現像ローラ 62a…トナー担持面
63…搬送基板 63a…底部搬送基板
63b…垂直搬送基板 63c…回収用搬送基板
63c1…第一回収用搬送基板 63c2…第二回収用搬送基板
67…回収ローラ 631…搬送電極
631a…底部搬送電極 631b…垂直搬送電極
631c…回収用搬送電極 DP…現像位置
LS…静電潜像担持面 P…用紙
T…トナー TCP…トナー担持位置
TRP…回収側最近接位置 TRP’…トナー回収位置
TRP0…回収側最近接位置 TRP1…第一回収側最近接位置
TRP2…第二回収側最近接位置 TRPT…トナー回収経路
TRPT1…第一トナー回収経路 TRPT2…第二トナー回収経路
TTD…トナー搬送方向 TTP…トナー搬送経路
TTS…トナー搬送面
特開平3−12678号公報 特開2008−70803号公報

Claims (11)

  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、
    前記現像剤を収容するための空間である現像剤収容部を内部に備えた、ケーシングと、
    主走査方向と平行な円柱面状の周面である現像剤担持面を有し、当該現像剤担持面が前記ケーシングの外側に向けて露出することで現像剤供給位置にて前記供給対象と対向するように設けられ、前記主走査方向と平行な軸を中心として回転することで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ように構成された、現像剤担持部材と、
    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の担持位置にて、前記現像剤担持面上に前記現像剤を担持させるように設けられた、現像剤担持手段と、
    前記現像剤を前記現像剤担持面上から回収しつつ前記現像剤収容部に向けて搬送するために前記主走査方向と直交する現像剤回収経路に沿って配列された複数の回収用搬送電極を備えていて、前記移動方向における前記現像剤供給位置よりも下流側且つ前記担持位置よりも上流側の回収側最近接位置にて前記現像剤担持面と所定のギャップを隔てて対向するように配置された、現像剤回収基板と、
    を備え、
    前記現像剤回収基板は、前記回収側最近接位置よりも前記現像剤回収経路における前記現像剤の搬送方向下流側にて前記現像剤を回収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。
  2. 請求項1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、前記回収側最近接位置にて前記移動方向が前記搬送方向と同一方向となるような回転方向で回転駆動されるように構成され、
    前記回収用搬送電極は、前記回収側最近接位置よりも前記現像剤回収経路における前記搬送方向下流側にのみ配置されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  3. 請求項1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、前記回収側最近接位置にて、前記移動方向が前記搬送方向と逆方向となるような回転方向で回転駆動されるように構成されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  4. 請求項1〜請求項3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、
    前記現像剤回収基板は、前記現像剤回収経路を構成する表面である回収搬送面が前記現像剤担持面と対向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。
  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、
    前記現像剤担持手段は、
    前記現像剤を前記現像剤収容部から前記担持位置に向けて搬送するために前記主走査方向と直交する現像剤供給経路に沿って配列された複数の供給用搬送電極を備えていて、前記担持位置にて前記現像剤担持面と対向するように設けられた、現像剤供給基板を含むことを特徴とする、現像剤供給装置。
  6. 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、
    前記現像剤を収容するための空間である現像剤収容部を内部に備えた、ケーシングと、
    主走査方向と平行な円柱面状の周面である現像剤担持面を有し、当該現像剤担持面が前記ケーシングの外側に向けて露出することで現像剤供給位置にて前記供給対象と対向するように設けられ、前記主走査方向と平行な軸を中心として回転することで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ように構成された、現像剤担持部材と、
    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の担持位置にて、前記現像剤担持面上に前記現像剤を担持させるように設けられた、現像剤担持手段と、
    前記移動方向における前記現像剤供給位置よりも下流側且つ前記担持位置よりも上流側の回収位置にて前記現像剤担持面と対向するように配置された、略円柱形状の回転体であって、前記現像剤担持部材との間に所定の回収バイアス電圧が印加されることで前記現像剤担持面上から前記現像剤を回収するように設けられた、現像剤回収部材と、
    前記現像剤を前記現像剤回収部材上から回収しつつ前記現像剤収容部に向けて搬送するために前記主走査方向と直交する現像剤回収経路に沿って配列された複数の回収用搬送電極を備えていて、前記回収位置とは異なる回収側最近接位置にて前記現像剤回収部材と所定のギャップを隔てて対向するように配置された、現像剤回収基板と、
    を備え、
    前記現像剤回収基板は、前記回収側最近接位置よりも前記現像剤回収経路における前記現像剤の搬送方向下流側にて前記現像剤を回収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。
  7. 請求項6に記載の、現像剤供給装置であって、
    前記現像剤回収部材は、前記回収側最近接位置にて周面の移動方向が前記搬送方向と同一方向となるような回転方向で回転駆動されるように構成され、
    前記回収用搬送電極は、前記回収側最近接位置よりも前記現像剤回収経路における前記搬送方向下流側にのみ配置されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  8. 請求項6に記載の、現像剤供給装置であって、
    前記現像剤回収部材は、前記回収側最近接位置にて周面の移動方向が前記搬送方向と逆方向となるような回転方向で回転駆動されるように構成されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
  9. 請求項6〜請求項8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、
    前記現像剤回収基板は、前記現像剤回収経路を構成する表面である回収搬送面が前記現像剤回収部材と対向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。
  10. 請求項6〜請求項9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、
    前記現像剤担持手段は、
    前記現像剤を前記現像剤収容部から前記担持位置に向けて搬送するために前記主走査方向と直交する現像剤供給経路に沿って配列された複数の供給用搬送電極を備えていて、前記担持位置にて前記現像剤担持面と対向するように設けられた、現像剤供給基板を含むことを特徴とする、現像剤供給装置。
  11. 主走査方向と平行な円柱面状の周面である現像剤担持面上に担持された、帯電した粉末状の現像剤を、前記現像剤担持面上から回収するように構成された、現像剤回収装置であって、
    前記現像剤担持面に前記現像剤が担持される位置とは異なる回収側最近接位置にて前記現像剤担持面と所定のギャップを隔てて対向するように配置されていて、前記現像剤を前記現像剤担持面上から回収しつつ前記回収側最近接位置から遠ざかる所定の搬送方向に搬送するように構成された、現像剤回収基板を備え、
    前記現像剤回収基板は、前記主走査方向と直交する現像剤回収経路に沿って配列された複数の回収用搬送電極を備えていて、前記回収側最近接位置よりも前記搬送方向における下流側にて前記現像剤を回収するように設けられたことを特徴とする、現像剤回収装置。
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