JP7243369B2 - 現像方法および画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1を参照して、画像形成装置1の概略について説明する。
本体筐体2は、シート供給部3と、感光ドラム4と、帯電ローラ5と、露光装置6と、筐体7と、現像ローラ8と、転写ローラ9と、定着装置10とを収容する。
シート供給部3は、感光ドラム4にシートSを供給する。感光ドラム4については後述する。シート供給部3は、シートカセット12と、ピックアップローラ13と、搬送ローラ14とを備える。シートカセット12は、シートSを収容する。シートSは、例えば、印刷用紙である。ピックアップローラ13は、シートカセット12内のシートSをピックアップして、ピックアップしたシートSを搬送ローラ14に向かって搬送する。搬送ローラ14は、ピックアップローラ13からのシートSを感光ドラム4に向かって搬送する。
感光ドラム4は、軸Aについて回転可能である。軸Aは、第1方向に延びる。感光ドラム4は、軸Aに沿って第1方向に延びる。感光ドラム4は、円筒形状を有する。
帯電ローラ5は、感光ドラム4に対して、転写ローラ9の反対側に位置する。帯電ローラ5は、感光ドラム4の表面に接触する。帯電ローラ5には、負の帯電バイアスが印加される。負の帯電バイアスが印加された帯電ローラ5は、感光ドラム4の表面を負に帯電させる。
露光装置6は、帯電ローラ5によって帯電された感光ドラム4の表面を露光することにより、感光ドラム4の表面に静電潜像を形成する。
筐体7は、非磁性一成分系の負帯電性トナーを収容可能である。
現像ローラ8は、筐体7内のトナーを感光ドラム4の表面に供給可能である。現像ローラ8は、筐体7に支持される。現像ローラ8は、感光ドラム4に接触する。現像ローラ8には、負の現像バイアスが、印加される。現像ローラ8は、第1方向に延びる軸について回転可能である。現像ローラ8によって筐体7内のトナーが感光ドラム4の表面に供給されることにより、感光ドラム4の表面に、トナーで作られたトナー像が形成される。
転写ローラ9は、感光ドラム4に接触する。転写ローラ9には、正の転写バイアスが印加される。シート供給部3からのシートSは、感光ドラム4と転写ローラ9との間を通る。このとき、転写ローラ9は、転写バイアスにより、感光ドラム4の表面からシートSにトナー像を転写可能である。
定着装置10は、トナー像が転写されたシートSを加熱および加圧して、シートSにトナー像を定着させる。定着装置10を通過したシートSは、本体筐体2の上面に排出される。
次に、図2を参照して、画像形成装置1の詳細について説明する。
剥がしローラ21は、ドラムカートリッジ11A(図1参照)に備えられる。剥がしローラ21は、感光ドラム4の表面と接触する。剥がしローラ21は、第1方向に延びる軸について回転可能である。剥がしローラ21は、軸に沿って第1方向に延びる。剥がしローラ21は、例えば、シリコーン樹脂のスポンジから作られる。
帯電クリーニングローラ22は、帯電ローラ5と接触する。帯電クリーニングローラ22は、第1方向に延びる。帯電クリーニングローラ22は、第1方向に延びる軸について回転可能である。
制御部23は、例えば、特定用途向け集積回路(ASIC)を有する。なお、制御部23は、中央演算処理装置(CPU)を有してもよい。制御部23は、帯電ローラ5、現像ローラ8、転写ローラ9および剥がしローラ21と電気的に接続する。制御部23は、帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアスおよび剥がしローラバイアスを制御する。
次に、図3から図7を参照して、現像方法について説明する。
まず、画像形成装置1は、図3に示すように、工程(S1)を実行する。画像形成装置1は、工程(S1)において、現像ローラ8により、筐体7から、トナーを感光ドラム4へ供給する。詳しくは、図7に示すように、制御部23(図2参照)は、時点t1において、現像ローラ8に現像バイアスを印加する。すると、図4Aに示すように、筐体7内のトナーは、上記したように、現像ローラ8により、静電潜像が形成された感光ドラム4の表面に供給される。これにより、感光ドラム4の表面にトナー像が形成される。
次に、画像形成装置1は、図3に示すように、工程(S2)を実行する。画像形成装置1は、工程(S2)において、転写ローラ9により、感光ドラム4の表面のトナーを、シートSへ転写する。詳しくは、制御部23は、図7に示すように、現像バイアスを現像ローラ8に印加した後、所定の第1時間T1が経過した後に、時点t2において、転写バイアスを転写ローラ9に印加する。第1時間T1は、感光ドラム4の表面のうちの現像ローラ8と接触した部分が、転写ローラ9に到達するまでの時間である。すると、図4Bに示すように、感光ドラム4の表面のトナーは、転写バイアスにより、感光ドラム4の表面からシートSに転写される。このとき、感光ドラム4の表面のトナーの一部は、シートSに転写されずに感光ドラム4の表面に残る。シートSに転写されずに感光ドラム4の表面に残ったトナーが、残トナーTである。
また、画像形成装置1は、図3に示すように、工程(S3)を実行する。画像形成装置1は、工程(S3)において、剥がしローラバイアスを、剥がしローラ21に印加する。剥がしローラ21には、負の剥がしローラバイアスが印加される。詳しくは、工程(S3)において、制御部23は、図7に示すように、現像バイアスを現像ローラ8に印加した後、所定の第1時間T1が経過した後に、時点t2において、剥がしローラバイアスを剥がしローラ21に印加する。なお、工程(S3)は、工程(S2)と同時に実行してもよく、工程(S3)は、工程(S2)の後に実行してもよい。
次に、画像形成装置1は、図3に示すように、工程(S4)を実行する。画像形成装置1は、図5Aに示すように、工程(S4)において、剥がしローラ21により、感光ドラム4の表面に付いた残トナーを感光ドラム4の表面から剥がし、剥がした残トナーを負に帯電させる。詳しくは、剥がしローラ21は、剥がしローラ21と感光ドラム4との周速差によって、残トナーTを、感光ドラム4の表面から剥がすことが可能である。剥がしローラ21の周速は、感光ドラム4の周速と異なる。これにより、剥がしローラ21は、感光ドラム4の表面を擦る。剥がしローラ21は、感光ドラム4を擦ることにより、残トナーTを、感光ドラム4の表面から剥がす。
次に、画像形成装置1は、図3に示すように、工程(S5)を実行する。画像形成装置1は、工程(S5)において、図5Bに示すように、帯電ローラ5により、残トナーが付いた感光ドラム4の表面を負に帯電させる。詳しくは、図7に示すように、制御部23は、時点t3において、帯電ローラ5に負の帯電バイアスを印加する。帯電バイアスの絶対値は、剥がしローラバイアスの絶対値よりも大きい。すると、感光ドラム4の表面は、帯電ローラ5によって負に帯電する。
次に、画像形成装置1は、図3に示すように、工程(S6)を実行する。画像形成装置1は、工程(S6)において、図6Aに示すように、露光装置6により、現像ローラ8によってトナーが感光ドラム4に供給される前に、帯電ローラ5によって帯電された感光ドラム4の表面を露光する。これにより、感光ドラム4の表面に静電潜像が形成される。
次に、画像形成装置1は、図3に示すように、工程(S7)を実行する。画像形成装置1は、工程(S7)において、現像バイアスを現像ローラ8に印加する。詳しくは、図7に示すように、制御部23は、帯電バイアスを帯電ローラ5に印加した後、所定の第2時間T2が経過した後に、時点t4において、現像バイアスを現像ローラ8に印加する。第2時間T2は、感光ドラム4の表面のうちの帯電ローラ5と接触した部分が、現像ローラ8に到達するまでの時間である。
次に、画像形成装置1は、図3に示すように、工程(S8)を実行する。画像形成装置1は、図6Bに示すように、工程(S8)において、現像バイアスが印加された現像ローラ8により、残トナーを筐体7(図1参照)へ回収する。
この現像方法によれば、図5Aに示すように、感光ドラム4の表面に付いた残トナーを、剥がしローラ21によって、感光ドラム4の表面から剥がす。
図8に示すように、ドラムカートリッジ11Aは、クリーニングローラ30を備えてもよい。クリーニングローラ30は、帯電クリーニングローラ22と接触する。クリーニングローラ30は、第1方向に延びる軸について回転可能である。クリーニングローラ30は、軸に沿って第1方向に延びる。クリーニングローラ30は、周面に、螺旋形状の溝を有する。クリーニングローラ30は、帯電クリーニングローラ22に付いた紙粉を回収する。
4 感光ドラム
5 帯電ローラ
6 露光装置
7 筐体
8 現像ローラ
9 転写ローラ
11A ドラムカートリッジ
11B 現像カートリッジ
21 剥がしローラ
22 帯電クリーニングローラ
23 制御部
30 クリーニングローラ
S シート
S1 現像工程
S2 転写工程
S3 剥がしローラバイアスを印加する工程
S4 剥がし工程
S5 帯電工程
S6 露光工程
S7 現像バイアスを印加する工程
S8 回収工程
T 残トナー
T1 第1時間
T2 第2時間
Claims (13)
- 負の現像バイアスが印加された現像ローラにより、非磁性一成分系の負帯電性トナーを収容可能な筐体から、前記トナーを感光ドラムへ供給する工程と、
正の転写バイアスが印加された転写ローラにより、前記感光ドラムの表面の前記トナーを、シートへ転写する工程と、
前記現像バイアスよりも絶対値が大きい負の剥がしローラバイアスが印加された剥がしローラを用いて、前記感光ドラムの表面に付いた残トナーを、前記剥がしローラと前記感光ドラムとの周速差によって、前記感光ドラムの表面から剥がし、かつ、前記剥がしローラに印加された前記剥がしローラバイアスにより、剥がした前記残トナーを負に帯電させて、帯電された前記残トナーを前記感光ドラムの表面に付ける工程と、
前記剥がしローラバイアスよりも絶対値が大きい負の帯電バイアスが印加された帯電ローラにより、前記残トナーが付いた前記感光ドラムの表面を負に帯電させる工程と、
前記現像バイアスが印加された前記現像ローラにより、前記残トナーを前記筐体へ回収する工程と
を含むことを特徴とする、現像方法。 - 前記剥がしローラにより帯電された前記残トナーは、前記感光ドラムの表面との電位差により、前記感光ドラムの表面に付くことを特徴とする、請求項1に記載の現像方法。
- 前記現像バイアスを前記現像ローラに印加した後、所定の第1時間が経過した後に、前記正の転写バイアスを前記転写ローラに印加するとともに、前記剥がしローラバイアスを前記剥がしローラに印加する工程と、
前記帯電バイアスを前記帯電ローラに印加した後、所定の第2時間が経過した後に、前記現像バイアスを前記現像ローラに印加する工程と
をさらに含むことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の現像方法。 - 前記現像ローラによって前記トナーが前記感光ドラムに供給される前に、前記帯電ローラによって帯電された前記感光ドラムの表面を露光することにより、前記感光ドラムの表面に静電潜像を形成する工程を、さらに含むことを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の現像方法。
- 非磁性一成分系の負帯電性トナーを収容可能な筐体と、
前記トナーで作られたトナー像が表面に形成される感光ドラムと、
負の現像バイアスが印加され、前記筐体内の前記トナーを前記感光ドラムの表面に供給可能な現像ローラと、
正の転写バイアスが印加され、前記感光ドラムの表面からシートに前記トナー像を転写可能な転写ローラと、
前記現像バイアスよりも絶対値が大きい負の剥がしローラバイアスが印加される剥がしローラであって、前記剥がしローラバイアスが前記剥がしローラに印加された状態で、前記シートに転写されずに前記感光ドラムの表面に残った残トナーを、前記剥がしローラと前記感光ドラムとの周速差によって、前記感光ドラムの表面から剥がすことが可能な剥がしローラであり、剥がした残トナーを前記剥がしローラバイアスにより負に帯電させて、帯電された前記残トナーを前記感光ドラムの表面に付ける剥がしローラと、
前記剥がしローラバイアスよりも絶対値が大きい負の帯電バイアスが印加される帯電ローラであって、前記残トナーが付いた前記感光ドラムの表面を負に帯電させる帯電ローラと
を備え、
前記現像バイアスが印加される前記現像ローラにより、前記残トナーを前記筐体に回収することを特徴とする、画像形成装置。 - 前記画像形成装置は、さらに、制御部を備え、
前記制御部は、
前記現像バイアスを前記現像ローラに印加した後、所定の第1時間が経過した後に、前記正の転写バイアスを前記転写ローラに印加するとともに、前記剥がしローラバイアスを前記剥がしローラに印加し、
前記帯電バイアスを前記帯電ローラに印加した後、所定の第1時間が経過した後に、前記現像バイアスを前記現像ローラに印加することを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記現像ローラによって前記トナーが前記感光ドラムに供給される前に、前記帯電ローラによって帯電された前記感光ドラムの表面を露光することにより、前記感光ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置を、さらに備えることを特徴とする、請求項5または請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置は、さらに、前記帯電ローラをクリーニングする帯電クリーニングローラを備えることを特徴とする、請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記帯電クリーニングローラは、前記帯電ローラと従動し、
前記帯電クリーニングローラには、前記帯電バイアス以下の絶対値を有する負のクリーニングバイアスが印加されることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置は、さらに、前記帯電クリーニングローラと接触し、前記帯電クリーニングローラに付いた紙粉を回収するクリーナー部材を備えることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記帯電クリーニングローラの周速と前記帯電ローラの周速とは異なり、
前記帯電クリーニングローラには、前記帯電バイアスよりも絶対値が小さい負の第1クリーニングバイアスが印加され、
前記クリーナー部材には、前記第1クリーニングバイアスよりも絶対値が小さい負の第2クリーニングバイアスが印加されることを特徴とする、請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置は、
前記感光ドラムと、前記帯電ローラと、前記剥がしローラとを備えるドラムカートリッジと、
前記ドラムカートリッジに装着可能な現像カートリッジであって、前記筐体と前記現像ローラとを備える現像カートリッジとを備えることを特徴とする、請求項5から請求項11のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記ドラムカートリッジは、さらに、前記転写ローラを備えることを特徴とする、請求項12に記載の画像形成装置。
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