JP5342785B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
ところが、現像ローラと感光体との間に所定の電位差が生じるように電圧を印加した状態で、現像ローラと感光体とを近づけて配置すると、現像ローラと感光体との間にリーク電流が増大し、現像ローラ表面におけるトナー層の形成が困難となる。
そこで、特許文献1には、現像ローラの周面をアルマイト層(アルミニウムの酸化皮膜)で覆うことにより、現像ローラと感光体との間における電流のリークを抑止する方法が提案されている。
しかしながら、アルマイト層上に低抵抗層を形成した場合には、現像ローラの端部において芯材となる導電体部分から低抵抗層に電流がリークし、さらには低抵抗層から感光体に電流がリークする虞がある。
したがって、本発明によれば、トナーのチャージアップによる感光体へのトナーの受渡し不良を抑止すると共に現像ローラと感光体との間におけるリーク電流を抑止することができる。
図1に示すように、複写機S1は、表示操作部1、画像読取部2、画像記憶部3、画像処理部4、印刷部5及び制御部6を備えている。
なお、本実施形態において、複写機S1は、トナーと別に、磁性を有する粉末をキャリアとして用いる、いわゆる二成分方式の複写機であるものとする。
タッチパネル1aは、表示面に抵抗膜方式等の透明な面状押圧センサを設けた表示パネルであり、ユーザに提供する情報の表示を行うと共に、ユーザの操作に基づく操作信号を出力する。
操作キー1bは、例えば電源ボタンやコピー開始ボタン等の、タッチパネル1aに表示される操作ボタン以外の操作キー(ハードウェアキー)であり、ユーザの操作に基づく操作信号を出力する。
この画像読取部2は、図2に示すように、複写機S1の上部を構成するものである。そして、上記表示操作部1は、例えば、画像読取部2の近傍に配置される。
また、画像処理部4は、演算処理を行う演算処理装置やプラグラムや各種パラメータを記憶する記憶部を備えており、制御部6の制御の下、必要に応じて印刷部5の制御も行う。
この印刷部5は、図2に示すように、感光体ドラム(感光体)10、帯電器20、レーザスキャニングユニット30、現像装置40、クリーニングユニット50、及び定着器70を備えている。
帯電器20は、感光体ドラム10に対して対向配置されており、感光体ドラム10の周面を帯電状態とするものである。
レーザスキャニングユニット30は、感光体ドラム10の上方に配置されており、印刷形式の画像データに基づいて射出されるレーザ光を感光体ドラム10の周面において走査するものである。
そして、帯電器20によって感光体ドラム10の周面が帯電され、レーザスキャニングユニット30によって帯電された感光体ドラム10の周面にレーザ光が走査されることで、感光体ドラム10の周面に、印刷形式の画像データに基づく静電潜像が形成される。
この現像装置40は、現像器41(容器)と、コンテナ42とを備えている。なお、図3は、感光体ドラム10と現像装置40とを示した模式図である。
磁気ローラ41cは、非磁性材料からなる円筒体の内部に複数の磁石が点在的に配置された構成を有しており、当該磁石によってキャリアを引き寄せることによって、周面に磁気ブラシを形成するものである。なお、磁気ブラシは、トナーを搬送すると共にトナーを帯電させるものである。
規制ブレード41dは、磁気ローラ41cから所定距離だけ離間されて配置されており、磁気ブラシの厚さを調節するためのものである。
図4は、現像ローラ41eの端部を拡大した拡大断面図である。この図に示すように、現像ローラ41eは、アルミニウム(導電体)からなる円柱形の芯部41fと、該芯部41fの周面を覆うアルマイト層41g(第1抵抗層)と、該アルマイト層41gを被覆すると共にアルマイト層41gよりも抵抗の低いシリコン変性ウレタン層41h(第2抵抗層)とを備えている。
なお、芯部41fには、直流電源及び交流電源が接続されており、直流電源により芯部41fと感光体ドラム10との間にトナーを受け渡すための所定の電位差が形成され、さらに交流電源から現像性を向上させるための交流電圧が印加される。
そして、アルマイト層41gは、例えば15μmの厚みで形成され、100Vの電圧印加時に108〜1011Ωの抵抗値を示す。また、シリコン変性ウレタン層41hは、例えば10μm以下の厚みで形成され、100Vの電圧印加時に103〜105Ωの抵抗値を示す。
すなわち、本実施形態においては、芯部41fからシリコン変性ウレタン層41hに連なる導電経路において、回転軸L方向のアルマイト層41gの端部41g1とシリコン変性ウレタン層41hの端部41h1との間に、空間41iが形成されている。
そして、当該空間41iは、芯部41fからシリコン変性ウレタン層41hに電流がリークすることを抑止するように機能する。
このようにキャリアと混合されたトナーは、磁気ローラ41cによってキャリアによる磁気ブラシが形成されると、当該磁気ブラシによって現像ローラ41e側に搬送される。
そして、磁気ブラシによって搬送されたトナーは、磁気ブラシから現像ローラ41eに付着し、さらに感光体ドラム10に供給される。
また、本実施形態の複写機S1が備える現像装置40においては、芯部41fからシリコン変性ウレタン層41hに連なる導電経路において、回転軸L方向のアルマイト層41gの端部41g1とシリコン変性ウレタン層41hの端部41h1との間に、芯部41fからシリコン変性ウレタン層41hに電流がリークすることを抑止する空間41iが形成されている。このため、芯部41fからシリコン変性ウレタン層41hへのリーク電流を許容値以下とすることができる。
よって、本実施形態の複写機S1が備える現像装置40においては、トナーのチャージアップによる感光体ドラム10へのトナーの受渡し不良を抑止すると共に現像ローラ41eと感光体ドラム10との間におけるリーク電流を抑止することができる。
そして、図5に示すグラフは、現像ローラに印加する電圧が、Vpp=1.6kV、Vf=4kHz、Vdc=100V、Duty=40%で、空間41iの長さが0.3mmで、トナーが付着した現像ローラの表面電位が350Vでの条件において取得したデータに基づくものである。
そして、図5から分かるように、本実施形態の複写機S1が備える現像装置40においては、d1が0.17mmの場合におけるリーク電圧が1.06kVであったのに対して、シリコン変性ウレタン層がアルマイト層全体を被覆する現像ローラを備える現像装置においては、d1が0.17mmの場合におけるリーク電圧が0.82kVとなった。
このことから、本実施形態の複写機S1が備える現像装置40が現像ローラから感光体ドラムへのリーク電流を抑止できることが分かった。
定着器70は、熱及び圧力を加えることによって、トナーを記録用紙に対して定着させるものであり、記録用紙の搬送経路であって、現像装置40の後流側に配置されている。
しかしながら、画像形成装置がファクシミリや複合機等であっても良い。
また、色ごとの感光体ドラム10を備える、いわゆるタンデム方式の複写機に本発明を適用することもできる。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、芯部41fを銅等の他の導電体からなるように構成しても良い。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第1抵抗層が相対的に高い抵抗を有する材料からなり、第2抵抗層が相対的に低い抵抗を有する材料からなれば良い。例えば、第2抵抗層は、シリコン変性ウレタンによって形成される必要はなく、シリコン変性ウレタンを含む材料から形成されていても良い。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、芯部41fからシリコン変性ウレタン層41hに流れるリーク電流を抑止可能な材料からなるリーク電流抑止層を空間41iに換えて設置しても良い。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、上述のように空間41iに換えてリーク電流抑止層を設置する場合には、芯部41fの端部全体をリーク電流抑止層とすることも可能である。
Claims (4)
- 回転軸を中心に回転されながら感光体にトナーを供給する現像ローラを備える現像装置であって、
前記現像ローラは、
導電体からなる円柱形の芯部と、
該芯部の周面を一方の端部から他方の端部まで連続して被覆する第1抵抗層と、
該第1抵抗層を被覆すると共に前記第1抵抗層よりも抵抗の低い第2抵抗層と、
前記現像ローラの回転軸方向の端部を介して前記芯部から前記第2抵抗層へ電流がリークすることを抑止するリーク電流抑止手段と
を備え、
前記リーク電流抑止手段は、前記回転軸方向の前記第1抵抗層の端部と前記第2抵抗層との端部との間に形成される空間である
ことを特徴とする現像装置。 - 前記空間の前記回転軸方向の距離は、前記第2抵抗層の表面から前記感光体までの距離よりも長いことを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 前記第1抵抗層がアルマイトからなり、前記第2抵抗層がシリコン変性ウレタンを含む材料からなることを特徴とする請求項1または2記載の現像装置。
- 静電潜像が形成された感光体にトナーを供給することによって現像を行う現像装置を備える画像形成装置であって、
前記現像装置として、請求項1〜3いずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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