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WO2008066015A1 - Appareil de transfert de révélateur et appareil de formation d'image - Google Patents

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WO2008066015A1
WO2008066015A1 PCT/JP2007/072807 JP2007072807W WO2008066015A1 WO 2008066015 A1 WO2008066015 A1 WO 2008066015A1 JP 2007072807 W JP2007072807 W JP 2007072807W WO 2008066015 A1 WO2008066015 A1 WO 2008066015A1
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WO
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developer
electrode group
electrode
voltage applied
toner
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PCT/JP2007/072807
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English (en)
French (fr)
Inventor
Masataka Maeda
Kenjiro Nishiwaki
Original Assignee
Brother Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G03G2215/0636Specific type of dry developer device
    • G03G2215/0651Electrodes in donor member surface

Definitions

  • the present invention relates to a developer transport device that transports a charged developer by a traveling wave electric field, and
  • the present invention also relates to an image forming apparatus provided with the developer conveying device.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2003-265982 discloses a counter transport substrate having a first electrode group for transporting a developer to a facing portion with a photosensitive drum by a traveling wave electric field, and a counter transport substrate from a developer storing portion. And a transport substrate having a second electrode group that transports the developer by a traveling wave electric field to a portion facing the developer substrate.
  • “charging” means positive charging unless otherwise specified.
  • a bias voltage is applied at the facing portion between the first electrode group and the second electrode group to transport the developer in a desired charged state from the transport substrate. It can also be moved to the board.
  • the counter transfer substrate is formed as an end substrate, so that it faces the photosensitive drum. New developer is conveyed one after another to the section, and the developer not supplied to the photosensitive drum is returned to the storage section. For this reason, in the following cases, the state of the developer conveyed to the photosensitive drum may vary, and good development may not be performed.
  • the developer may be conveyed in a lump state due to moisture or the like. Since the developer inside such a lump cannot be frictionally charged during conveyance, the charge amount is very small or negatively charged. Accordingly, when such a lump collapses during conveyance, the developer inside the lump is conveyed to the photosensitive drum without being sufficiently charged by friction. In addition, if the developing agent is transported to the photosensitive drum in a lump and collapses near the photosensitive drum, the charge amount However, a very small amount of developer or negatively charged developer is scattered in the vicinity of the photosensitive drum. In these cases, there is a possibility that good development cannot be performed because the developer having a sufficient charge amount is insufficient for the development. Therefore, it is desired to suppress variations in the state of the developer being conveyed, particularly the charged state, so that a developer having a sufficient charge amount is supplied to a developer supply target such as a photosensitive drum.
  • the present invention provides a developer conveying device and an image forming apparatus capable of suppressing a variation in the charged state of the developer and conveying a sufficiently charged developer to a developer supply target. Was made for the purpose.
  • the developer transport device of the present invention made to achieve the above object forms a traveling wave electric field by sequentially applying a voltage, and passes the charged developer through a portion facing the developer supply target.
  • a first transport body having a first electrode group to be circulated and a second transport body for supplying the transported developer to the first transport body.
  • a second carrier having a second electrode group that forms an electric field and circulates the developer through a portion facing the first electrode group.
  • the developer transports the first transport through the portion facing the developer supply target by the traveling wave electric field formed by the first electrode group.
  • the developer circulates on the second transport body through the portion facing the first electrode group by the traveling wave electric field formed by the second electrode group.
  • the developer circulates on the first transport body, and only a small amount supplied to the developer supply target is newly replenished from the second transport body to the first transport body. For this reason, most of the developer on the first conveying member is sufficiently positively charged by the frictional charging during circulation, and there is little variation in the charged state. Therefore, a developer having a sufficient charge amount is supplied to the developer supply target. Further, even if a lump developer is replenished from the second transport body to the first transport body, the replenishment amount is limited, and such a lump circulates through the first transport body. It can collapse. That is, the massive developer reaches the developer supply target. As a result, a developer with a sufficient charge amount is supplied to the developer supply target.
  • the first electrode group may be continuously arranged in a cylindrical shape. In this case, the developer can be circulated more smoothly on the first transport body.
  • the surface of the first electrode group may be made of a material that charges the developer to a desired state.
  • the developer circulating on the first conveyance body is more favorably charged, and development can be performed more satisfactorily.
  • a developer buffer that is formed in at least a part of the first conveyance body and temporarily stores the circulated developer may be further provided.
  • the developer circulating on the first conveyance body is temporarily stored in the developer buffer, so that the effect remains even when the developer at a specific portion is extremely supplied to the developer supply target. Can be suppressed.
  • a third electrode group that forms a traveling wave electric field by sequentially applying a voltage and transports the developer stored in the developer buffer to the second transport body. You may further provide the 3rd conveying body which has. In this case, the developer stored in the developer buffer can be returned to the second transport body, and a new developer can be supplied to the first transport body. For this reason, it is possible to suppress the change in the developer characteristics due to the long-term storage in the developer buffer.
  • the third transport body may be constituted by a part of the first transport body or may be provided separately.
  • a voltage applied to the first electrode group and a voltage applied to the second electrode group are desired at least at a facing portion of both electrode groups. Is applied in such a manner that the developer in a charged state is moved from the second transport body to the first transport body, and the transport direction of the developer by the electrode groups at the opposed portions of the two electrode groups is determined. The directions may be opposite to each other.
  • the developer charged to a desired polarity is added to the first electrode group. Therefore, it is possible to preferentially supply the developer to the developer, and to supply the developer charged to a desired polarity to the developer supply target.
  • the developer is transported on each transport plate at the opposing portion of both electrode groups. Since the feeding directions are opposite to each other, the developer sufficiently charged to a desired polarity immediately moves from the second transport body to the first transport body without staying in the facing portion for a long time. And is conveyed in the opposite direction.
  • the developer that has not been supplied to the developer supply target can also be quickly moved from the first transport body to the second transport body, and the developer at a specific site is extremely targeted for the developer supply target. Even if it remains without being supplied, it can be suppressed that the effect remains.
  • the voltage applied to the first electrode group and the voltage applied to the second electrode group are such that the developer in a desired charged state is applied to the first electrode group at least at the opposing portion of both electrode groups.
  • the developer may be applied in such a manner that it is moved from the second transport body to the first transport body, and the developer transport directions by the electrode groups at the opposed portions of the two electrode groups may be the same.
  • the developer charged to a desired polarity is added to the first electrode group. It is possible to preferentially supply the developer to one transport body, and consequently to supply the developer charged to a desired polarity to the developer supply target satisfactorily.
  • the developer transport directions on the respective transport plates are the same in the facing portions of both electrode groups, the period in which the developer is disposed in the facing portions becomes longer, and the desired polarity is obtained. It is possible to distribute the charged developer better and move it to the first transport body. For this reason, it is possible to more accurately supply the developer charged to a desired polarity to the developer supply target.
  • the voltage applied to the first electrode group may be a constant potential difference between the voltage applied to the first electrode group and the voltage applied to the second electrode group.
  • the amplitude and the amplitude of the voltage applied to the second electrode group, and the average voltage of the voltage applied to the first electrode group and the average voltage of the voltage applied to the second electrode group are different.
  • the duty ratio between the voltage applied to the first electrode group and the voltage applied to the second electrode group may be different. In these cases, a potential difference occurs at least temporarily between the voltage applied to the first electrode group and the voltage applied to the second electrode group at the facing portion, and this potential difference causes a desired charged state.
  • the developer is moved from the second transport body to the first transport body.
  • the amount of the developer circulated by the second electrode group may be larger than the amount of the developer circulated by the first electrode group. Good.
  • the developer is sequentially replenished from the second transport body to the first transport body by the amount supplied from the first transport body to the developer supply target. Force As described above, if the amount of developer circulated by the second electrode group is larger, it is possible to satisfactorily suppress the shortage of developer supplied from the first electrode group to the developer supply target. That's the power S.
  • the absolute value of the voltage applied to the second electrode group may be greater than the absolute value of the voltage applied to the first electrode, and may be applied to each electrode of the second electrode group.
  • the frequency of the voltage may be higher than the frequency of the voltage applied to each electrode of the first electrode.
  • the amount of developer circulated by the second electrode group is changed to the amount of developer circulated by the first electrode group due to the difference in conveying power of the image agent caused by the difference in voltage application mode. Can do more.
  • the width of the second transport body may be wider than the width of the first transport body.
  • a stably charged developer such as a developer being conveyed near the center of the second conveyance body can be preferentially moved to the first conveyance body. A more stable charged developer can be supplied to the supply target.
  • the image forming apparatus of the present invention includes an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, the above-mentioned! /, And a transfer means for transferring the developer supplied to the electrostatic latent image carrier by the developer transport device to a recording medium.
  • an electrostatic latent image is formed on the surface of the electrostatic latent image carrier, and any one of the developer conveying devices described above has the electrostatic latent image.
  • the developer is transported using the carrier as the developer supply target.
  • the electrostatic latent image carrier is supplied with a sufficiently charged developer with little variation in the charged state, and the electrostatic latent image is stably developed.
  • the developer that has developed the electrostatic latent image in this way is transferred onto a recording medium by a transfer means. For this reason, in the image forming apparatus of the present invention, it is formed on a recording medium. Therefore, it is possible to form a stable image while suppressing deterioration in image quality of the image.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the main part of a laser printer to which the present invention is applied.
  • FIGS. 2 (A), (B), and (C) are a schematic view, a cross-sectional view, and an enlarged view of a part of the cross-sectional view, respectively, showing the configuration of the developing unit of the laser printer.
  • FIG. 2 is a schematic view, a cross-sectional view, and an enlarged view of a part of the cross-sectional view, respectively, showing the configuration of the developing unit of the laser printer.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating voltage applied to an electrode group of the developing unit.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating another form of voltage applied to the electrode group.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a developing unit according to another embodiment.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the structure of a developing unit according to still another embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the main part of a laser printer 1 to which the present invention is applied.
  • the laser printer 1 according to the present embodiment transports one sheet of paper P stored in a paper feed tray (not shown) and forms an image with toner T on the surface of the paper P.
  • the laser printer 1 includes registration rollers 2 and 3 that appropriately lock the leading ends of the paper P supplied from the paper feed tray.
  • the stopped paper P is conveyed between the photosensitive drum 5 and the transfer roller 6 at a predetermined timing.
  • the photosensitive drum 5 has a drum main body grounded, and a positively charged photosensitive layer made of an organic photosensitive material such as polycarbonate is formed on the surface thereof. 1 is supported so as to be rotatable counterclockwise in FIG.
  • a charger 8, a laser scanner unit 9, and a developing unit 10 are disposed from the upstream side in the rotation direction.
  • the charger 8 is a positively charged scorotron charger that generates corona discharge from a charging wire such as tungsten, and is configured to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 5 to a positive polarity.
  • the laser scanner unit 9 emits a laser beam corresponding to image data input from the outside from a light source, and scans the laser beam with a mirror surface of a polygon mirror that is driven to rotate by a polygon motor. In this case, the surface of the photosensitive drum 5 is well known.
  • the developing unit 10 is disposed on the side of the photosensitive drum 5 in the horizontal direction and is configured as described later, and supplies the positively charged toner T to the surface of the photosensitive drum 5.
  • a positively chargeable non-magnetic one-component polymer toner is used as the toner T.
  • the surface of the photosensitive drum 5 is first uniformly charged positively by the charger 8 as the photosensitive drum 5 rotates, and then the high speed of the laser beam from the laser scanner unit 9 is increased. Exposure is performed by scanning, and an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed.
  • the toner T is an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 5, that is, The surface of the photoconductive drum 5 that is uniformly positively charged is supplied to an exposed portion exposed to a laser beam and the potential is lowered, and is visualized by being selectively carried, Thereby, a toner image is achieved.
  • the transfer roller 6 is supported by the laser printer 1 so as to be rotatable in the clockwise direction in FIG.
  • the transfer roller 6 has a metal roller shaft covered with a roller made of an ion conductive rubber material.
  • a transfer bias transfer forward bias
  • a transfer bias application power source not shown. It is configured as follows. Therefore, the toner image carried on the surface of the photosensitive drum 5 is transferred to the paper P while the paper P passes between the photosensitive drum 5 and the transfer roller 6.
  • the paper P after the toner image is transferred is conveyed to a fixing device including a heating roller and a pressure roller, and after the toner image is thermally fixed, the paper P is discharged to a discharge tray.
  • the developing unit 10 includes a developing chamber 11 configured as a substantially cylindrical space parallel to the photosensitive drum 5 and an axis, and a substantially rectangular parallelepiped space.
  • a storage chamber 12 is formed.
  • An opening 13 is formed at a portion of the developing chamber 11 facing the photosensitive drum 5, and the toner T is supplied to the photosensitive drum 5 through the opening 13.
  • the side surface of the storage chamber 12 on the developing chamber 11 side is formed into a cylindrical surface whose axis is parallel to the photosensitive drum 5, and a communication hole 14 is formed between the side surface and the developing chamber 11 to develop the developing chamber 11.
  • Inside of unit 10 is vertical It is enclosed in.
  • a columnar support 15 disposed coaxially with the columnar shape of the developing chamber 11 is provided inside the developing chamber 11, and the side-side cylinder is disposed inside the storage chamber 12.
  • a cylindrical support 16 is provided which is arranged on the same axis as the surface.
  • the electrode group 21 is embedded in the outer periphery of the support 15 in a state where the electrode group 21 is continuously arranged in a cylindrical shape.
  • An electrode group 22 is embedded so as to face each other.
  • the electrode group 25 is embedded in the outer periphery of the support 16 in a state where the electrode group 25 is continuously arranged in a cylindrical shape, and also faces the side surface of the storage chamber 12 with a predetermined interval.
  • the electrode group 26 is embedded.
  • An electrode group 27 is embedded in the bottom surface of the storage chamber 12.
  • each electrode group 2;!-27 includes a plurality of linear electrodes extending in the axial direction of the photosensitive drum 5.
  • the dots are arranged at predetermined intervals in a direction perpendicular to the axial direction (direction in which the toner T is transported) (in FIG. 2A, each dotted line corresponds to a linear electrode.
  • the linear electrodes included in region R are enlarged in FIG. 2 (C), and the other linear electrodes are omitted).
  • the voltage supply unit 50 sequentially applies a Norse voltage with a phase shift between adjacent electrodes, whereby a traveling wave electric field is formed in the electrode group 2;! -27. Moreover, the surface of each electrode group 2;! -27 is comprised with the polyimide. For this reason, the toner S can be more positively charged positively by rubbing against the toner T composed mainly of polyester.
  • the voltage supply unit 50 is the force S connected to the nosing and udging of the developing unit 10, and in fact, the electrode group 2 so that a pulse voltage can be applied as described above; ! ⁇ 27 Connected to each electrode.
  • the width of the storage chamber 12 (the length in the axial direction of the photosensitive drum 5) L1 is substantially the same as the width L3 of the photosensitive drum 5.
  • the width L2 of the developing chamber 11 is shorter in both the left and right directions than L1.
  • the widths of the electrode groups 21 and 22 are formed to be substantially equal to the above L2, and the widths of the electrode groups 25, 26 and 27 are formed to be approximately equal to L1.
  • Each electrode group 2;! -27 is configured to have a width of L1 or more and both ends are embedded in the inner wall surface (side surface in the width direction) of the developing unit 10 to obtain the same configuration.
  • each of the electrode groups 2;! To 27 forms the following traveling wave electric field when the voltage is applied.
  • the traveling direction of the electric field is represented by the direction in FIG.
  • the direction of the traveling wave electric field electrode group 21, 25 formed in each electrode group 21, 25 at the opposed portion of the electrode group 21, 25.
  • the toner T transport direction (25) is the same direction.
  • the electrode group 27 forms a traveling wave electric field in the right direction, that is, the direction toward the developing chamber 11, and the electrode groups 25 and 26 each travel in the counterclockwise direction (arrow A direction in FIG. 1). Create an electric field.
  • the toner T stored in the storage chamber 12 is conveyed toward the support 16 and further circulates around the support 16 in the counterclockwise direction through the communication hole 14 facing the electrode group 21.
  • the electrode groups 21 and 22 each form a traveling wave electric field in the clockwise direction (the direction of arrow B in FIG. 1). Therefore, a portion of the toner T conveyed to the communication hole 14 as described above is circulated around the support 15 in the clockwise direction through the opening 13 facing the photosensitive drum 5.
  • a rectangular wave voltage in which ⁇ 0 V and a positive voltage Vt are alternately switched is applied to each electrode of the electrode groups 21 and 22.
  • a voltage offset by Vs is applied to each electrode of the electrode groups 25 and 26 on the positive side where Vt + Vs and Vs are alternately switched. For this reason, when the toner T is conveyed upward through the communication hole 14 by the electrode groups 21 and 25, the positively charged toner T is preferentially moved to the image chamber 11 side.
  • the toner T circulating in the developing chamber 11 is supplied to the photosensitive drum 5 in accordance with the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 5, and the toner supplied from the electrode group 25 side in the communication hole 14 is supplied by the supplied amount. T is replenished.
  • the distance between the electrode group 21 and the electrode group 22 is designed to be an appropriate distance so that the amount of toner T supplied from the communication hole 14 into the developing chamber 11 is an appropriate amount. Further, if the voltage applied to each of the electrode groups 2;! To 27 is controlled according to the consumption amount of the toner T based on the image data, the insufficient supply of the toner T can be further suppressed to blur the image. It ’s a very good idea to make «1. That is, according to the developing unit 10 of the present invention, the toner T circulates in the developing chamber 11 and only a small amount supplied to the photosensitive drum 5 is newly replenished from the storage chamber 12 to the developing chamber 11. .
  • the toner T in the developing chamber 11 is sufficiently positively charged due to frictional charging during circulation, and the charged state does not greatly change due to a small amount of replenishment from the storage chamber 12. Absent. Therefore, the toner T having a sufficient charge amount is stably supplied to the photosensitive drum 5, and good development is performed on the photosensitive drum 5.
  • the electrode group 21 is arranged over the entire circumference of the annular conveying path defined by the inner wall surface of the developing unit 10 and the surface of the support 15, the toner T is contained in the developing chamber 11. It can circulate smoothly inside. Even if the toner T is replenished from the storage chamber 12 to the developing chamber 11, the replenishment amount is limited, and such a lump can collapse while circulating in the developing chamber 11. In other words, it is in a state where the massive toner T reaches the photosensitive drum 5, and as a result, the toner T having a sufficient charge amount is supplied to the photosensitive drum 5.
  • the toner T moves in the electric field formed by the potential difference Vs.
  • the toner T can be distributed more satisfactorily.
  • various modes are conceivable as a method of applying a voltage that enables the toner T to be distributed.
  • the voltage applied to each electrode of the electrode groups 25 and 26 is expressed as a short rectangular voltage in which Vp (> Vt) and soil OV are alternately switched as illustrated in FIG.
  • the duty ratio may be increased as illustrated in Fig. 3 (D), where the amplitude and average voltage may be increased.
  • the potential on the electrode group 25 side is at least temporarily higher than the potential on the electrode group 21 side, and the above-described distribution can be performed similarly.
  • the storage chamber 12 and the width L 1 of the electrode groups 25, 26, and 27, the developing chamber 11 and the electrode groups 21 and 22 are configured to be larger than the width L2.
  • the toner T conveyed near the center in the width direction of the electrode groups 25, 26, 27 is supplied to the electrode groups 21, 22, so that the stably charged toner T is supplied. It can be preferentially moved to the electrode groups 21 and 22 side, and can supply the photosensitive drum 5 with more stable charged toner T. Further, the toner T can be stably supplied also at the ends of the electrode groups 21 and 22. Therefore, in the laser printer 1, the image quality at the edge of the image to be developed is also good.
  • the voltage form applied to each electrode group 2 May be as follows. For example, when a rectangular wave-like voltage that is switched between Vt and ⁇ 0 V as illustrated in FIG. 4A is applied to the electrode groups 21 and 22, the voltage applied to the electrode groups 25 and 26 is As illustrated in Fig. 4 (B), the absolute value of the voltage may be increased by switching between Vp (> Vt) and 0V of soil. Good.
  • the amount of toner T circulated by the electrode groups 25 and 26 is changed to the amount of toner T circulated by the electrode groups 21 and 22 due to the difference in the conveying force of the toner T caused by the difference in voltage application mode. Can do more. In this case, the shortage of toner T supplied to the photosensitive drum 5 can be further suppressed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.
  • the electrode groups 25 and 26 form a traveling-wave electric field in the counterclockwise direction, but the traveling-wave electric field in the clockwise direction (that is, the direction opposite to the arrow A in FIG. 1). May be formed.
  • the conveying direction of the toner T by the electrode groups 25 and 26 and the conveying direction of the toner T by the electrode groups 21 and 22 are opposite in the communication hole 14.
  • the sufficiently positively charged toner T immediately moves from the electrode group 25 side to the electrode group 21 side and does not stay in the communication hole 14 for a long time, and is conveyed in the reverse direction.
  • the toner T in the developing chamber 11 that has not been supplied to the photosensitive drum 5 is agitated by colliding with the toner T flowing in the opposite direction when reaching the communication hole 14, and a part of the toner T is agitated. It rides in the reverse flow and flows into the storage chamber 12.
  • the toner T corresponding to the latent image is supplied to the photosensitive drum 5 at the opening 13.
  • the cavity S corresponding to the latent image (toner T is clogged! /, Na! /, Part) appears in the developing chamber 11 S.
  • a reverse image of the cavity portion (in this specification, “ghost” is defined as a normal latent image).
  • the generation of such ghosts can be controlled with the power S.
  • the electrode groups 21 and 22 communicate with each other from the portion facing the photosensitive drum 5.
  • a part of the toner T transported to the lower end of the hole 14 easily collides with a part of the toner T flowing in the opposite direction transported to the upper end of the communication hole 14 by the electrode groups 25 and 26. For this reason, the toner T is agitated in the communication hole 14 and, as a result, the generation of ghost is further suppressed.
  • a toner buffer 11 A for temporarily storing the toner T is provided in the developing chamber 11 below the support 15 by cutting out the lower end portion of the support 15. It may be formed.
  • the toner T that has not been supplied to the photosensitive drum 5 is temporarily stored in the toner buffer 11A, is supplemented by the amount supplied to the photosensitive drum 5 in the toner buffer 11A, and then reaches the communication hole 14. For this reason, the amount of toner reaching the communication hole 14 is kept substantially constant regardless of the amount of toner used for the latent image.
  • the electrode group is not provided on the lower end surface of the support 15, but the electrode group 21 and a series of electrode groups may be provided in this portion. In this case, the toner T circulates around the support 15 smoothly.
  • the electrode group 22 on the lower side of the support 15 is clockwise in FIG. 5 at the timing when the electrostatic latent image is not developed, such as when the paper P is being discharged.
  • the electrode group 26 and the electrode group 25 on the upper side of the support 16 form a traveling wave electric field in the counterclockwise direction.
  • the toner T stored in the toner buffer 11A is returned to the storage chamber 12, and new toner T can be supplied to the developing chamber 11 at the next printing. it can. Accordingly, it is possible to suppress the change in the characteristics of the toner T due to the long-term storage in the toner buffer 11A.
  • the lower electrode group 22 of the support 15 corresponds to the third electrode group.
  • a substantially cylindrical space 17 whose axis is parallel to the photosensitive drum 5 is formed between the developing chamber 11 and the storage chamber 12.
  • the support 18 may be disposed coaxially with the cylindrical shape.
  • the developing chamber 11, the space 17, and the storage chamber 12 are communicated with each other through the communication holes 14 A and 14 B, and an electrode group 28 and 29 are provided on the outer periphery of the support 18 and the inner wall surface of the space 17 to form a traveling wave electric field.
  • development can be performed in the same manner as in the above embodiments. Further, in this case, if the toner distribution as described above is performed twice through the communication holes 14B and 14A, the fogging can be further suppressed.
  • the electrode group that comes into contact with the toner cartridge from above may be omitted, and the developer supply target may be a developing roller or the like.
  • the electrostatic latent image carrier may be configured in a belt shape, or may be one on which an electrostatic latent image is formed by a method other than exposure.

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Description

明 細 書
現像剤搬送装置及び画像形成装置
技術分野
[0001] 本発明は、帯電した現像剤を進行波電界によって搬送する現像剤搬送装置、及び
、その現像剤搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
背景技術
[0002] 従来より、順次電圧が印加されることにより進行波電界を形成する電極群を用いて 、帯電した現像剤を搬送する現像剤搬送装置が種々提案されている。例えば特開 2 003— 265982号公報には、進行波電界によって現像剤を感光体ドラムとの対向部 まで搬送する第 1の電極群を有する対向搬送基板と、現像剤の貯留部から対向搬送 基板との対向部まで進行波電界によって現像剤を搬送する第 2の電極群を有する搬 送基板と、を備えた現像剤搬送装置が提案されている。なお、本明細書において「帯 電」は特に断らない限り、正の帯電をいう。
[0003] また、この現像剤搬送装置では、上記第 1の電極群と上記第 2の電極群との対向部 でバイアス電圧を印加して、所望の帯電状態の現像剤を搬送基板から対向搬送基 板へ移動させることもなされてレ、る。
発明の開示
[0004] ところ力 上記公報に記載の装置では、例えば公報の図 47に示される実施例のよ うに、対向搬送基板は有端状の基板として形成されているため、感光体ドラムとの対 向部まで次々と新しい現像剤を搬送し、感光体ドラムに供給されなかった現像剤は 貯留部へ戻している。このため、次のような場合には感光ドラムに搬送される現像剤 の状態がばらつき、良好な現像が行えない場合がある。
[0005] 例えば現像剤が湿気等により塊となった状態で搬送されることがある。このような塊 の内側にある現像剤は搬送途中に摩擦帯電できないため、帯電量が微少であったり 負帯電であったりする。従って、このような塊が搬送途中で崩れた場合、塊の内側に あった現像剤は、十分に摩擦帯電されないまま感光ドラムまで搬送される。また、現 像剤が塊の状態で感光ドラムまで搬送され、感光ドラム付近で崩れた場合、帯電量 が微少な現像剤や負帯電の現像剤が感光ドラム付近に散在することになる。これら の場合、帯電量の十分な現像剤が現像に必要な量に足りないために良好な現像が 行えない可能性がある。よって、感光ドラム等の現像剤供給対象に帯電量の十分な 現像剤が供給されるよう、搬送される現像剤の状態、特に帯電状態のばらつきを抑え ることが望まれている。
[0006] そこで、本発明は、現像剤の帯電状態のばらつきを抑制し、帯電量の十分な現像 剤を現像剤供給対象に搬送することができる現像剤搬送装置及び画像形成装置を 提供することを目的としてなされた。
[0007] 上記目的を達するためになされた本発明の現像剤搬送装置は、順次電圧が印加さ れることにより進行波電界を形成し、帯電した現像剤を現像剤供給対象との対向部を 通って循環させる第 1の電極群を有する第 1の搬送体と、搬送した現像剤を上記第 1 の搬送体に供給する第 2の搬送体であって、順次電圧が印加されることにより進行波 電界を形成し、上記第 1の電極群との対向部を通って上記現像剤を循環させる第 2 の電極群を有する第 2の搬送体と、を備えたことを特徴として!/、る。
[0008] このように構成された本発明の現像剤搬送装置では、第 1の電極群により形成され る進行波電界により、現像剤が現像剤供給対象との対向部を通って第 1の搬送体上 を循環し、第 2の電極群により形成される進行波電界により、現像剤が第 1の電極群 との対向部を通って第 2の搬送体上を循環する。そして、第 1の搬送体上を循環中の 現像剤の一部が現像剤供給対象に供給されると、第 2の搬送体上を循環中の現像 剤の一部、すなわち現像剤供給対象に供給された分の現像剤が第 1の搬送体上に 補充され、第 1の電極群によって循環されるようになる。
[0009] このように、現像剤は第 1の搬送体上を循環し、現像剤供給対象に供給された少量 分だけが第 2の搬送体から第 1の搬送体に新たに補充される。このため、第 1の搬送 体上の現像剤は、その殆どが循環中の摩擦帯電により十分に正に帯電されたもので あり、帯電状態のばらつきが少ない状態にある。よって、現像剤供給対象には帯電量 が十分な現像剤が供給される。また、第 2の搬送体から第 1の搬送体に塊状の現像 剤が補充されたとしても、その補充量は限定的であり、かつ、このような塊は第 1の搬 送体を循環するうちに崩れ得る。すなわち、塊状の現像剤が現像剤供給対象に到達 することが抑制された状態にあり、結果、現像剤供給対象には帯電量が十分な現像 剤が供給されることになる。
[0010] なお、本発明は以下の構成に限定されるものではないが、上記第 1の電極群が、筒 状に連続して配置されてもよい。この場合、第 1の搬送体上における現像剤の循環を 一層円滑に行うことができる。
[0011] また、上記第 1の電極群の表面が、上記現像剤を所望の状態に帯電させる素材に よって構成されてもよい。この場合、第 1の搬送体上を循環する現像剤が一層良好に 帯電し、一層良好に現像を行うことができる。
[0012] また、上記第 1の搬送体の少なくとも一部に形成され、上記循環される現像剤を一 時的に貯留する現像剤バッファを、更に備えてもよい。この場合、第 1の搬送体上を 循環する現像剤が現像剤バッファに一時的に貯留されることにより、特定部位の現像 剤が極端に現像剤供給対象に供給された場合でもその影響が残るのが抑制できる。
[0013] そして、この場合、順次電圧が印加されることにより進行波電界を形成し、上記現像 剤バッファに貯留された上記現像剤を上記第 2の搬送体へ搬送する第 3の電極群を 有する第 3の搬送体を、更に備えてもよい。この場合、現像剤バッファに貯留された 現像剤を第 2の搬送体へ戻して、第 1の搬送体へ新たな現像剤を供給することができ る。このため、現像剤バッファに長期間貯留されることによる現像剤の特性変化を抑 制すること力 Sできる。なお、上記第 3の搬送体は、上記第 1の搬送体の一部によって 構成されてもよぐ別途設けられてもよい。
[0014] また、上記各現像剤搬送装置において、上記第 1の電極群に印加される電圧と上 記第 2の電極群に印加される電圧とは、少なくとも両電極群の対向部で、所望の帯電 状態の現像剤を上記第 2の搬送体から上記第 1の搬送体へ移動させる態様で印加さ れ、上記両電極群の対向部での上記各電極群による上記現像剤の搬送方向が互い に逆方向であってもよい。
[0015] この場合、第 1の電極群,第 2の電極群に印加される電圧が両電極群の対向部で 上記態様で印加されるため、所望の極性に帯電した現像剤を上記第 1の搬送体に優 先的に供給し、延いては、現像剤供給対象へ所望の極性に帯電した現像剤を良好 に供給すること力 Sできる。また、両電極群の対向部では各搬送板上での現像剤の搬 送方向が互いに逆方向であるため、所望の極性に充分に帯電した現像剤は上記対 向部に長期間滞留することなぐ上記第 2の搬送体から上記第 1の搬送体へ即座に 移動して逆方向に搬送される。また、現像剤供給対象に供給されなかった現像剤も 上記第 1の搬送体から上記第 2の搬送体へ迅速に移動することが可能で、特定部位 の現像剤が極端に現像剤供給対象に供給されずに残った場合でもその影響が残る のが抑制できる。
[0016] また、上記第 1の電極群に印加される電圧と上記第 2の電極群に印加される電圧と は、少なくとも両電極群の対向部で、所望の帯電状態の現像剤を上記第 2の搬送体 から上記第 1の搬送体へ移動させる態様で印加され、上記両電極群の対向部での 上記各電極群による上記現像剤の搬送方向が互いに同方向であってもよい。
[0017] この場合も、第 1の電極群,第 2の電極群に印加される電圧が両電極群の対向部で 上記態様で印加されるため、所望の極性に帯電した現像剤を上記第 1の搬送体に優 先的に供給し、延いては、現像剤供給対象へ所望の極性に帯電した現像剤を良好 に供給すること力 Sできる。また、両電極群の対向部では各搬送板上での現像剤の搬 送方向が互いに同方向であるため、現像剤が上記対向部に配設される期間が長くな り、所望の極性に帯電した現像剤を一層良好に振り分けて上記第 1の搬送体へ移動 させること力 Sできる。このため、現像剤供給対象へ所望の極性に帯電した現像剤を供 給することが一層正確に行える。
[0018] そして、両電極群の対向部で上記のように電圧を印加する形態としては種々考えら れる。例えば、上記第 1の電極群に印加される電圧と上記第 2の電極群に印加される 電圧との間に一定の電位差があってもよぐ上記第 1の電極群に印加される電圧の 振幅と上記第 2の電極群に印加される電圧の振幅、及び、上記第 1の電極群に印加 される電圧の平均電圧と上記第 2の電極群に印加される電圧の平均電圧が異なって もよく、上記第 1の電極群に印加される電圧と上記第 2の電極群に印加される電圧と のデューティー比が異なってもよい。これらの場合、上記対向部において第 1の電極 群に印加される電圧と第 2の電極群に印加される電圧との間に少なくとも一時的に電 位差が生じ、この電位差によって所望の帯電状態の現像剤を上記第 2の搬送体から 上記第 1の搬送体へ移動する。 [0019] また、上記各現像剤搬送装置において、上記第 2の電極群により循環される上記 現像剤の量が、上記第 1の電極群により循環される上記現像剤の量よりも多くてもよ い。前述のように、本発明では、上記第 1の搬送体から現像剤供給対象に供給され た分だけ、現像剤が上記第 2の搬送体から上記第 1の搬送体に順次補充されるので ある力 上記のように第 2の電極群により循環される現像剤の量の方が多ければ、第 1の電極群から現像剤供給対象に供給される現像剤が不足するのを良好に抑制す ること力 Sでさる。
[0020] そして、上記のように第 1の電極群,第 2の電極群により循環される量を規定する形 態としては種々考えられる。例えば、上記第 2の電極群に印加される電圧の絶対値 が上記第 1の電極に印加される電圧の絶対値よりも大きくてもよぐ上記第 2の電極群 の各電極に印加される電圧の周波数が上記第 1の電極の各電極に印加される電圧 の周波数よりも高くてもよい。これらの場合、電圧の印加形態の相違によって生じる現 像剤の搬送力の相違によって、第 2の電極群により循環される現像剤の量を第 1の電 極群により循環される現像剤の量より多くすることができる。
[0021] また、上記第 2の搬送体の幅が上記第 1の搬送体の幅よりも広く構成してもよい。こ の場合、上記第 2の搬送体の中央近傍を搬送されている現像剤など、安定した帯電 カ¾された現像剤を優先的に上記第 1の搬送体に移動させることができ、現像剤供 給対象へ一層安定した帯電状態の現像剤を供給することができる。
[0022] また、本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と 、該静電潜像担持体を上記現像剤供給対象とする上記!/、ずれかの現像剤搬送装置 と、該現像剤搬送装置により上記静電潜像担持体に供給された現像剤を被記録媒 体に転写する転写手段と、を備えたことを特徴としている。
[0023] このように構成された本発明の画像形成装置では、静電潜像担持体の表面には静 電潜像が形成され、上記いずれかの現像剤搬送装置が、その静電潜像担持体を上 記現像剤供給対象として現像剤を搬送する。このため、静電潜像担持体には、帯電 状態のばらつきが少なく十分に帯電した現像剤が供給され、上記静電潜像は安定し て現像される。そして、このように静電潜像を現像した現像剤は転写手段によって被 記録媒体に転写される。このため、本発明の画像形成装置では、被記録媒体に形成 される画像の画質劣化を抑制して、安定した画像を形成することができる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]本発明が適用されたレーザプリンタの主要部の構成を概略的に表す説明図で ある。
[図 2]図 2 (A)、(B)、(C)がそれぞれ、そのレーザプリンタの現像ユニットの構成を表 す模式図、横断面図、および該横断面図の一部を拡大する拡大図である。
[図 3]その現像ユニットの電極群に印加される電圧を例示する説明図である。
[図 4]その電極群に印加される電圧の他の形態を例示する説明図である。
[図 5]他の実施の形態の現像ユニットの構成を表す縦断面図である。
[図 6]更に他の実施の形態の現像ユニットの構成を表す縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0025] [レーザプリンタの全体構成]
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図 1は、本発明が適用されたレ 一ザプリンタ 1における主要部の構成を概略的に表す説明図である。なお、本実施 の形態のレーザプリンタ 1は、図示しない給紙トレイに収納された用紙 Pを 1枚ずっ搬 送して、その用紙 Pの表面にトナー Tによる画像を形成するものである。
[0026] 図 1に示すように、レーザプリンタ 1は、上記給紙トレイから供給された用紙 Pの先端 を適宜係止するレジストローラ 2, 3を備えており、レジストローラ 2, 3は、係止した用 紙 Pを所定タイミングで、感光体ドラム 5と転写ローラ 6との間に搬送する。
[0027] 感光体ドラム 5は、ドラム本体が接地されると共に、その表面に有機系感光体材料、 例えば、ポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層が形成されており、 レーザプリンタ 1に、図 1における反時計方向に回転可能に支持されている。
[0028] また、感光体ドラム 5の外周には、回転方向上流側から、帯電器 8, レーザスキャナ ユニット 9,及び現像ユニット 10が配設されている。帯電器 8は、タングステンなどの帯 電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型帯電器であり、感光 体ドラム 5の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。レーザスキャナ ユニット 9は、外部より入力される画像データに応じたレーザ光を光源から出射し、ポ リゴンモータにより回転駆動されるポリゴンミラーの鏡面などによりレーザ光を走査し て、感光体ドラム 5の表面へ照射する周知のものである。
[0029] また、現像ユニット 10は、感光体ドラム 5の水平方向側方に配設されて後述のように 構成され、感光体ドラム 5の表面へ正帯電されたトナー Tを供給する。なお、本実施 の形態では、トナー Tとして、正帯電性の非磁性 1成分重合トナーを使用している。
[0030] このため、感光体ドラム 5の表面は、その感光体ドラム 5の回転に伴って、先ず、帯 電器 8により一様に正帯電された後、レーザスキャナユニット 9からのレーザ光の高速 走査により露光され、画像データに応じた静電潜像が形成される。
[0031] 次いで、現像ユニット 10より、正帯電されているトナー Tが感光体ドラム 5に供給さ れると、そのトナー Tは、感光体ドラム 5の表面上に形成された静電潜像、すなわち、 一様に正帯電されている感光体ドラム 5の表面のうち、レーザ光によって露光され電 位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化さ れ、これによつてトナー像が達成される。
[0032] 転写ローラ 6は、レーザプリンタ 1に図 1において時計方向に回転可能に支持され ている。この転写ローラ 6は、金属製のローラ軸に、イオン導電性のゴム材料からなる ローラが被覆されており、転写時には、図示しない転写バイアス印加電源から転写バ ィァス(転写順バイアス)が印加されるように構成されている。そのため、感光体ドラム 5の表面上に担持された上記トナー像は、用紙 Pが感光体ドラム 5と転写ローラ 6との 間を通る間に、用紙 Pに転写される。また、図示省略したが、上記トナー像転写後の 用紙 Pは、加熱ローラと加圧ローラとを備えた定着器へ搬送され、上記トナー像が熱 定着された後、排紙トレイに排紙される。
[0033] [現像ユニットの構成]
次に、本発明が適用された現像ユニット 10の構成を詳細に説明する。図 1に断面 図を示すように、現像ユニット 10の内部には、感光体ドラム 5と軸が平行な略円柱状 の空間として構成された現像室 11と、略直方体状の空間として構成された貯留室 12 とが形成されている。現像室 11の感光体ドラム 5との対向部には開口部 13が形成さ れ、この開口部 13を介して感光体ドラム 5へトナー Tが供給される。また、貯留室 12 の現像室 11側の側面は、感光体ドラム 5と軸が平行な円筒面状に構成され、その側 面と現像室 11との間に連通孔 14が形成されて、現像ユニット 10の内部は上下方向 に括れている。
[0034] また、現像室 11の内部には、その現像室 11の円柱形状と同軸に配設された円柱 状の支持体 15が設けられると共に、貯留室 12の内部には、上記側面の円筒面と同 軸に配設された円柱状の支持体 16が設けられている。
[0035] そして、支持体 15の外周には、電極群 21が筒状に連続して並べられた状態で埋 設され、現像室 11の内壁面にも、上記電極群 21に所定の間隔を介して対向するよう に、電極群 22が埋設されている。更に、支持体 16の外周には、電極群 25が筒状に 連続して並べられた状態で埋設され、貯留室 12の上記側面にも、上記電極群 25に 所定の間隔を介して対向するように、電極群 26が埋設されている。また、貯留室 12 の底面には電極群 27が埋設されている。
[0036] 図 2 (A)の模式図および図 2 (B)の横断面図に示すように、各電極群 2;!〜 27は、 感光ドラム 5の軸方向に延びる複数の線状電極を、当該軸方向と直交する方向(トナ 一 Tが搬送される方向)に所定間隔で並べた構成である(図 2 (A)において点線の各 点が線状電極に相当する。また、図 2 (B)では図面を明瞭にするため、領域 Rに含ま れる線状電極を図 2 (C)に拡大して示し、それ以外の線状電極は省略する)。そして 、電圧供給部 50が、隣り合う電極間で位相のずれたノ ルス状の電圧を順次印加する ことにより、電極群 2;!〜 27において進行波電界が形成される。また、各電極群 2;!〜 27の表面は、ポリイミドによって構成されている。このため、ポリエステルを主成分とし て構成されたトナー Tと擦れ合うことによってそのトナー Tを一層良好に正帯電させる こと力 Sできる。なお、図 1や 2等において便宜上、電圧供給部 50は現像ユニット 10の ノ、ウジングに結線されている力 S、実際には、既述のようにパルス電圧を印加できるよう 、電極群 2;!〜 27の各電極に接続されている。
[0037] 更に、図 2 (B)の横断面図に示すように、貯留室 12の幅 (感光体ドラム 5の軸方向 の長さ) L1は感光体ドラム 5の幅 L3とほぼ同じであり、現像室 11の幅 L2は L1よりも 左右両方向に短くなつている。また、電極群 21 , 22の幅は上記 L2に略等しい長さ に形成されると共に、電極群 25, 26, 27の幅は L1に略等しい長さに形成されてい る。なお、各電極群 2;!〜 27を L1若しくはそれ以上の幅に構成し、両端を現像ュニッ ト 10の内壁面(幅方向の側面)に埋め込んでも同様の構成が得られる。 [0038] [現像ユニットの動作及び効果]
このように構成された現像ユニット 10では、上記電圧を印加されることによって各電 極群 2;!〜 27は次のような進行波電界を形成する。なお、以下の説明において、電 界の進行方向等は図 2 (A)における方向によって表す。また、以下に説明するように 、本実施の形態の現像ユニット 10では、電極群 21 , 25の対向部で、各電極群 21 , 2 5に形成される進行波電界の方向(電極群 21 , 25によるトナー Tの搬送方向)を同方 向としている。
[0039] 先ず、電極群 27は、右方向、すなわち現像室 11に向かう方向に進行波電界を形 成し、電極群 25, 26はそれぞれ反時計方向(図 1の矢印 A方向)の進行波電界を形 成する。このため、貯留室 12に貯留されたトナー Tは、支持体 16方向へ搬送され、 更に、その支持体 16の周囲を、電極群 21に対向する連通孔 14を通って反時計方 向に循環する。また、電極群 21 , 22は、それぞれ時計方向(図 1の矢印 B方向)の進 行波電界を形成する。このため、上記のように連通孔 14へ搬送されたトナー Tの一部 力 支持体 15の周囲を、感光体ドラム 5に対向する開口部 13を通って時計方向に循 環する。
[0040] また、電極群 21 , 22の各電極には、図 3 (A)に例示するように、 ± 0Vと正電圧 Vtと が交互に入れ替わる矩形波状の電圧が印加されるのに対して、電極群 25, 26の各 電極には、図 3 (B)に例示するように、 Vt + Vsと Vsとが交互に入れ替わる正側に Vs 分だけオフセットした電圧が印加される。このため、トナー Tが電極群 21 , 25によって 連通孔 14を上方に搬送される際に、より良好に正に帯電したトナー Tが優先的に現 像室 11側へ移動する。そして、現像室 11を循環するトナー Tは感光体ドラム 5に形 成された静電潜像に応じて感光体ドラム 5に供給され、供給された分だけ連通孔 14 において電極群 25側からトナー Tが補充される。
[0041] なお、電極群 21と電極群 22との間隔は、連通孔 14から現像室 11内に供給される トナー Tの量が適性量となるように、適切な間隔に設計されている。また、画像データ に基づいたトナー Tの消費量に応じて、上記各電極群 2;!〜 27に印加する電圧を制 御すれば、トナー Tの供給不足を一層良好に抑制して画像のかすれを極めて良好に «1制することあでさる。 [0042] すなわち本発明に係る現像ユニット 10によれば、トナー Tは現像室 11を循環し、感 光ドラム 5に供給された少量分だけが貯留室 12から現像室 11に新たに補充される。 このため、現像室 11内のトナー Tは、その殆どが循環中の摩擦帯電により十分に正 に帯電されたものであり、貯留室 12からの少量の補充によって帯電状態が大きく変 動することはない。よって、感光ドラム 5には安定して十分な帯電量のトナー Tが供給 され、感光ドラム 5で良好な現像が行われるようになる。また、電極群 21は現像ュニッ ト 10の内壁面と支持体 15の表面とによって規定される円環状の搬送路の全周に亘 つて配置されて!/、るため、トナー Tは現像室 11内をスムーズに循環することができる。 また、貯留室 12から現像室 11に塊状のトナー Tが補充されたとしても、その補充量 は限定的であり、かつ、このような塊は現像室 11を循環するうちに崩れ得る。すなわ ち、塊状のトナー Tが感光ドラム 5に到達するのが抑制された状態にあり、結果、感光 ドラム 5には帯電量が十分なトナー Tが供給されることになる。
[0043] また、前述のように、電極群 25, 26に印加される電圧と電極群 21 , 22に印加され る電圧との間には電位差 Vsがあり、良好に正に帯電したトナー Tが優先的に現像室 11側へ移動する。し力、も、トナー Tは、前述のように電極群 2;!〜 27と擦れ合うことに よっても正に帯電する。このため、レーザプリンタ 1では、例えば逆極性に帯電したト ナー Tが静電潜像の現像に提供されるのを抑制して、 V、わゆるかぶり等の発生を良 好に抑制することができる。
[0044] しかも、電極群 25によるトナー Tの搬送方向と電極群 21によるトナー Tの搬送方向 とが連通孔 14において同方向であるため、電位差 Vsにより形成される電界中をトナ 一 Tが移動する時間が長くなり、上記トナー Tの振り分けを一層良好に行うことができ る。なお、このようなトナー Tの振り分けを可能にする電圧の印加方法には、上記以外 にも種々の形態が考えられる。例えば、電極群 25, 26の各電極に印加される電圧を 、図 3 (C)に例示するように Vp (〉 Vt)と土 OVとが交互に入れ替わる短矩形状の電 圧として、電圧の振幅及び平均電圧を上げてもよぐ図 3 (D)に例示するようにデュー ティー比を大きくしてもよい。これらの場合も、電極群 25側の電位が電極群 21側の電 位よりも少なくとも一時的に高くなり、同様に上記振り分けを行うことができる。
[0045] 更に、現像ユニット 10では、貯留室 12及び電極群 25, 26, 27の幅 L1 、現像室 11及び電極群 21 , 22の幅 L2よりも大きく構成されている。このため、現像ユニット 1 0では、電極群 25, 26, 27の幅方向中央近傍を搬送されたトナー Tが電極群 21 , 2 2側へ供給されるので、安定した帯電がなされたトナー Tを優先的に電極群 21 , 22 側に移動させることができ、感光体ドラム 5へ一層安定した帯電状態のトナー Tを供 給すること力できる。また、これら電極群 21 , 22の端部においてもトナー Tの安定した 供給が可能となる。従って、レーザプリンタ 1では、現像される画像の端部における画 質も良好なものとなる。なお、電極群 25, 26により循環されるトナー Tの量を電極群 2 1 , 22により循環されるトナー Tの量よりも多くするため、各電極群 2;!〜 26に印加す る電圧形態を次のようにしてもよい。例えば、電極群 21 , 22に図 4 (A)に例示するよ うな Vtと ± 0Vとの間で入れ替わる矩形波状の電圧が印加される場合、電極群 25, 2 6に印加される電圧を、図 4 (B)に例示するように Vp (〉 Vt)と土 0Vとの間で入れ替 えて電圧の絶対値を上げてもよぐ図 4 (C)に例示するように周波数を高くしてもよい 。これらの場合、電圧の印加形態の相違によって生じるトナー Tの搬送力の相違によ つて、電極群 25, 26により循環されるトナー Tの量を電極群 21 , 22により循環される トナー Tの量より多くすることができる。この場合、感光体ドラム 5に供給されるトナー T が不足するのを一層良好に抑制することができる。
[0046] [本発明の他の実施の形態]
なお、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなぐ本発明の要旨を 逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施の形態で は、電極群 25, 26が反時計方向の進行波電界を形成しているが、時計方向(すなわ ち図 1の矢印 Aと逆回りの方向)の進行波電界を形成してもよい。この場合、電極群 2 5, 26によるトナー Tの搬送方向と電極群 21 , 22によるトナー Tの搬送方向とが連通 孔 14において逆方向になる。すると、充分に正帯電したトナー Tは連通孔 14に長期 間滞留することなぐ電極群 25側から電極群 21側へ即座に移動して逆方向に搬送 される。一方、感光ドラム 5に供給されなかった現像室 11内のトナー Tは、連通孔 14 に到達した時、逆方向に流れるトナー Tと衝突することにより攪拌され、攪拌された際 にその一部が当該逆方向の流れに乗って貯留室 12内に流入する。
[0047] ところで、開口部 13において潜像に対応するトナー Tが感光ドラム 5に供給された 時、現像室 11内に潜像に対応する空洞部分(トナー Tが詰まって!/、な!/、部分)が出 来ること力 Sある。そして、この状態でトナー Tが大きく攪拌されることなく現像室 11内を 循環し感光ドラム 5に再度搬送されると、通常の潜像に空洞部分の反転像 (本明細書 では「ゴースト」とレ、う)が合わさった像が感光ドラム 5に現像される虞がある。上記のよ うな構成を採用してトナー Tを強制的に攪拌することで、このようなゴーストの発生を 才卬制すること力 Sでさる。
[0048] 更に、この場合、現像室 11と貯留室 12とを連通させる連通孔 14の部分が上下方 向に括れているため、電極群 21 , 22によって感光体ドラム 5との対向部から連通孔 1 4の下端まで搬送されたトナー Tの一部は、電極群 25, 26によって連通孔 14の上端 まで搬送された逆方向に流れるトナー Tの一部と衝突しやすくなつている。このため、 トナー Tは連通孔 14において攪拌されやすぐこの結果、ゴーストの発生が一層良好 に抑制される。
[0049] また、図 5に示す現像ユニット 110のように、支持体 15の下端部を切り欠いて、支持 体 15の下方の現像室 11に、トナー Tを一時的に貯留するトナーバッファ 11Aを形成 してもよい。この場合、感光ドラム 5に供給されなかったトナー Tは、トナーバッファ 11 Aに一時貯留され、トナーバッファ 11Aにおいて感光ドラム 5に供給された分だけ補 充された後、連通孔 14に到達する。このため、連通孔 14に到達するトナー量は、潜 像に利用されるトナー量に関係なく略一定に保たれる。このように、連通孔 14に一定 量のトナー Tを戻すことにより、上述した、連通孔 14における逆流するトナー Tの衝突 および攪拌が確実に行われ、ゴーストの発生を良好に抑制することができる。なお、 図 5の例では、支持体 15の下端面には電極群を設けていないが、この部分にも電極 群 21と一連の電極群を設けてもよい。この場合、トナー Tがー層円滑に支持体 15の 周囲を循環する。
[0050] また、図 5に示す実施の形態では、用紙 Pの排出中などといった静電潜像の現像が なされないタイミングで、支持体 15の下側の電極群 22のみが図 5における時計方向 の進行波電界を形成し、支持体 16の上側の電極群 26及び電極群 25が反時計方向 の進行波電界を形成する。これによつて、トナーバッファ 11Aに貯留されたトナー Tを 貯留室 12へ戻して、次回の印字時に現像室 11へは新たなトナー Tを供給することが できる。従って、トナーバッファ 11Aに長期間貯留されることによるトナー Tの特性変 化を抑制することができる。すなわち、図 5に示す実施の形態では、支持体 15の下側 の電極群 22が第 3の電極群に相当する。
[0051] 更に、図 6に示す現像ユニット 210のように、現像室 11と貯留室 12との間に、感光 体ドラム 5と軸が平行な略円柱状の空間 17を形成し、この空間 17にもその円柱形状 と同軸に支持体 18を配設してもよい。現像室 11 ,空間 17,貯留室 12を連通孔 14A , 14Bを介して連通させ、支持体 18の外周及び空間 17の内壁面にも電極群 28, 29 を設けて進行波電界を形成させれば、上記各実施の形態と同様に現像を行うことが できる。また、この場合、前述のようなトナーの振り分けを連通孔 14B, 14Aで 2回実 行すれば、一層良好にかぶりを抑制することができる。
[0052] また更に、上記各実施の形態において、トナー Τに上方から当接する電極群は省 略してもよく、現像剤供給対象は現像ローラ等であってもよい。また、静電潜像担持 体は、ベルト状に構成されたものであってもよぐ露光以外の方法で静電潜像が形成 されるものであってもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 順次電圧が印加されることにより進行波電界を形成し、帯電した現像剤を現像剤供 給対象との対向部を通って循環させる第 1の電極群を有する第 1の搬送体と、 搬送した前記現像剤を前記第 1の搬送体に供給する第 2の搬送体であって、順次 電圧が印加されることにより進行波電界を形成し、前記第 1の電極群との対向部を通 つて前記現像剤を循環させる第 2の電極群を有する第 2の搬送体と、
を備えたことを特徴とする現像剤搬送装置。
[2] 前記第 1の電極群が、筒状に連続して配置されたことを特徴とする請求項 1記載の 現像剤搬送装置。
[3] 前記第 1の電極群の表面が、前記現像剤を所望の状態に帯電させる素材によって 構成されたことを特徴とする請求項 1または 2記載の現像剤搬送装置。
[4] 前記第 1の搬送体の少なくとも一部に形成され、前記循環される現像剤を一時的に 貯留する現像剤バッファを、
更に備えたことを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の現像剤搬送装置。
[5] 順次電圧が印加されることにより進行波電界を形成し、前記現像剤バッファに貯留 された前記現像剤を前記第 2の搬送体へ搬送する第 3の電極群を有する第 3の搬送 体を、
更に備えたことを特徴とする請求項 4記載の現像剤搬送装置。
[6] 前記第 1の電極群に印加される電圧と前記第 2の電極群に印加される電圧とは、少 なくとも両電極群の対向部で、所望の帯電状態の現像剤を前記第 2の搬送体から前 記第 1の搬送体へ移動させる態様で印加され、
前記両電極群の対向部での前記各電極群による前記現像剤の搬送方向が互いに 逆方向であることを特徴とする請求項;!〜 5のいずれかに記載の現像剤搬送装置。
[7] 前記第 1の電極群に印加される電圧と前記第 2の電極群に印加される電圧とは、少 なくとも両電極群の対向部で、所望の帯電状態の現像剤を前記第 2の搬送体から前 記第 1の搬送体へ移動させる態様で印加され、
前記両電極群の対向部での前記各電極群による前記現像剤の搬送方向が互いに 同方向であることを特徴とする請求項;!〜 5のいずれかに記載の現像剤搬送装置。
[8] 前記第 1の電極群に印加される電圧と前記第 2の電極群に印加される電圧との間 に一定の電位差があることを特徴とする請求項 6または 7記載の現像剤搬送装置。
[9] 前記第 1の電極群に印加される電圧の振幅と前記第 2の電極群に印加される電圧 の振幅、及び、前記第 1の電極群に印加される電圧の平均電圧と前記第 2の電極群 に印加される電圧の平均電圧が異なることを特徴とする請求項 6または 7記載の現像 剤搬送装置。
[10] 前記第 1の電極群に印加される電圧と前記第 2の電極群に印加される電圧とのデュ 一ティー比が異なることを特徴とする請求項 6または 7記載の現像剤搬送装置。
[11] 前記第 2の電極群により循環される前記現像剤の量が、前記第 1の電極群により循 環される前記現像剤の量よりも多いことを特徴とする請求項 1〜; 10のいずれかに記 載の現像剤搬送装置。
[12] 前記第 2の電極群に印加される電圧の絶対値が前記第 1の電極に印加される電圧 の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項 11記載の現像剤搬送装置。
[13] 前記第 2の電極群の各電極に印加される電圧の周波数が前記第 1の電極の各電 極に印加される電圧の周波数よりも高!/、ことを特徴とする請求項 11記載の現像剤搬 送装置。
[14] 前記第 2の搬送体の幅が前記第 1の搬送体の幅よりも広く構成されたことを特徴と する請求項;!〜 13のいずれかに記載の現像剤搬送装置。
[15] 表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、
該静電潜像担持体を前記現像剤供給対象とする請求項;!〜 14のいずれかに記載 の現像剤搬送装置と、
該現像剤搬送装置により前記静電潜像担持体に供給された現像剤を被記録媒体 に転写する転写手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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