图像形成装置、显影装置和图像形成方法

专利名称：图像形成装置、显影装置和图像形成方法
技术领域：
本发明涉及一种使用表面设有规则的凹凸的调色剂(toner)担持滚筒 的图像形成装置、显影装置和图像形成方法。
背景技术：
io 在通过调色剂对担持(承载)于图像担持体上的静电潜像进行显影的
技术中，通常使用的是将以大致圆筒形状形成且表面担持有调色剂的调色 剂担持滚筒与图像担持体相对配置的技术。本发明申请人为了改善这种担 持于调色剂担持滚筒的表面上的调色剂的特性，之前已经公开了一种采用 设有凸部和凹部的调色剂担持滚筒的显影装置，其中，该凸部规则地配置
15 于形成为圆筒形状的滚筒的表面，该凹部包围该凸部的周围(参照专利文 献l)。这种结构的优点是由于表面的凹凸图案被管理且均匀，所以易 于控制担持于滚筒表面的调色剂层的厚度或带电量等。
在上述结构的图像形成装置中，由于在作为调色剂担持滚筒的显影滚 筒和显影器外壳的间隙中设有抵接于显影滚筒表面的密封件，从而防止调
20 色剂的泄漏。
专利文献l:日本特开2007 —121948号公报(段落0053、图4) 在上述现有技术中，通过使密封件抵接于沿显影滚筒的旋转方向的、 所谓拖拽(卜^ < A)方向，从而防止显影滚筒表面的调色剂的刮离。但 是，由于将密封部件压接于表面附着有调色剂的显影滚筒，所以不能避免
25调色剂附着到密封部件表面的情况。这种调色剂向密封部件的附着成为因
密封不良而引起的调色剂泄漏、或因固着(固定附着)的调色剂附着于显
影滚筒表面而引起的镀膜(filming)的原因。
尤其在上述现有技术中，在调色剂担持滚筒表面设有具有规则性的凹 凸图案的情况下，认为调色剂向密封部件的付着也呈现有规则性，因这种 30局部的调色剂附着而容易引起调色剂泄漏或镀膜等问题。

发明内容
本发明是鉴于以上课题而研究的，其目的在于提供一种在使用表面设有规则的凹凸的调色剂担持滚筒的图像形成装置、显影装置和图像形成方5 法中，能够防止因调色剂向密封部件的附着而引起的调色剂泄漏或镀膜等问题的技术。
本发明的图像形成装置，为了达到上述目的，其特征在于，具有潜像担持体，该潜像担持体担持静电潜像，外壳，该外壳内部储存有调色剂，调色剂担持滚筒，该调色剂担持滚筒形成为大致圆筒形状，同时旋转自如
10 地被轴支承安装于所述外壳，通过在其表面担持带电调色剂同时进行旋转，将调色剂搬送到所述外壳外部的与所述潜像担持体的相对位置，密封部件，该密封部件在所述调色剂担持滚筒的旋转方向上位于所述相对位置的下游侧，从所述外壳外部朝向外壳内并抵接于所述调色剂担持滚筒表面来防止调色剂泄漏，以及移动机构，该移动机构使所述密封部件和所述调
15 色剂担持滚筒之间沿平行于所述调色剂担持滚筒的旋转轴的轴向相对移动，其中所述调色剂担持滚筒在其表面上具有多个凸部和包围该凸部的凹部，所述凸部和所述凹部规则地配置于所述轴向以及与所述轴向正交且沿所述调色剂担持滚筒的圆周面的圆周方向上。
向所述密封部件上的规则的调色剂附着是由于在抵接于密封部件的
20调色剂担持滚筒的表面设有规则的凹凸图案而产生的。也就是说，通过在调色剂担持滚筒上具有凹凸的表面抵接于密封部件，有刮离附着于密封部件上的调色剂的作用，但是由于该作用的大小对应于调色剂担持滚筒表面的规则的凹凸图案从而具有规则性，所以残留在密封部件表面的附着调色剂也具有规则的图案。
25 在这里，在上述结构的发明中，使密封部件和调色剂担持滚筒之间沿
平行于调色剂担持滚筒的旋转轴的轴向相对移动。通过这样改变在调色剂担持滚筒和密封部件的抵接位置上的两者的位置关系，从而能够消除向密封部件上的规则的调色剂附着，也能够防止调色剂泄漏或镀膜等问题。尤其，近年来为了实现装置的省电化而要求使用一种低融点调色剂，然而这
30种低融点调色剂容易引起向密封部件等上的固着，但是本发明的效果即使在使用低融点调色剂的图像形成装置中也能有效作用。
在这里，所述多个凸部的顶面互相形成同一个圆筒面的一部分，而且，所述各凸部的顶面优选具有朝向所述调色剂担持滚筒表面的移动方向上的前方侧突出的尖端部。通过将凸部的顶面互相形成同一个圆筒面的一部5 分，从而各凸部与密封部件抵接时的抵接压力在各凸部变得均一，从而能够防止因抵接压力局部变高而引起向凸部或密封部件上的局部的调色剂附着。另外，通过将朝向调色剂担持滚筒的旋转方向上的上游侧突出的尖端部设置于各凸部上，从而能够提高利用凸部来刮离密封部件表面的调色剂的效果。
10 另外，优选所述密封部件和所述调色剂担持滚筒在所述轴向上的相对
移动量是所述凸部在所述轴向上的排列间距的1/2以上。因为向密封部件上附着调色剂是按照与凸部的排列间距对应的周期发生的，所以通过使密封部件和调色剂担持滚筒的位置变化量至少是排列间距的一半，从而能够消除这种周期性的调色剂附着。
15 在本发明的图像形成装置的更具体方式的第一方式中，作为所述调色
剂担持滚筒旋转的旋转动作模式，具有两种旋转动作模式，这两种旋转动作模式中所述密封部件和所述调色剂担持滚筒在所述轴向上的相对位置相差所述排列间距的1/2的奇数倍，而且对该两种旋转动作模式进行切换执行。这样，在两种旋转动作模式之间，在密封部件表面上，利用调色剂
20担持滚筒来刮离调色剂的效果高的位置和效果低的位置呈现在正相及的位置。因此，能够互相消除各个旋转动作模式单独执行时产生的规则的调色剂附着。
在该第一具体方式中，优选在所述两种旋转动作模式中的第一旋转动作模式中，利用担持于所述调色剂担持滚筒的调色剂来对所述潜像担持体
25上的静电潜像进行显影，另一方面在所述两种旋转动作模式的第二旋转动作模式中，不对静电潜像进行显影而使所述调色剂担持滚筒的所述凸部抵接于附着在所述密封部件上的调色剂。在这种结构中，因执行对静电潜像进行显影的第一旋转动作模式而产生的规则的调色剂固着能够通过执行第二旋转动作模式来消除。为了提高调色剂的刮离效果，优选在第二旋转
30 动作模式中不使调色剂担持于凸部。
8另外，也可以在所述两种旋转动作模式的每个模式中，利用担持于所 述调色剂担持滚筒的调色剂来对所述潜像担持体上的静电潜像进行显影。 这样，通过两种旋转动作模式中的任一种都能够对静电潜像进行显影，而 且，通过交替执行这两种旋转动作模式，能够互相消除规则的调色剂固着。 5 另外，在本发明的图像形成装置的第二具体方式中，所述调色剂担持
滚筒一边绕所述旋转轴旋转， 一边相对于所述密封部件相对移动所述排列 间距的1/2以上。如果根据这种结构，则在调色剂担持滚筒和密封部件抵 接的状态下，就这样使它们的相对位置沿轴向变化，由此能够用调色剂担 持滚筒的表面将附着于密封部件表面上的调色剂刮掉。在这种情况下，由 10于调色剂担持滚筒和密封部件的相对位移量为凸部排列间距的一半以上， 所以能够消除规则的调色剂附着。
在该方式中，所述调色剂担持滚筒相对于所述密封部件的相对位移量 是所述排列间距以上。通过这样，能够更加可靠地刮掉附着于密封部件的 调色剂。
15 另外，在所述调色剂担持滚筒从停止状态到其旋转速度达到规定的正
常速度为止的加速时、以及在所述调色剂担持滚筒从以所述正常速度旋转 的状态到停止状态的减速时这两种情况中的至少一种情况下，所述调色剂 担持滚筒相对于所述密封部件相对移动。在对静电潜像进行显影时，优选 使调色剂担持滚筒以正常速度进行旋转，同时也使其与密封部件在轴向上
20的相对位置不移动而得到良好的画质。另一方面，由于在调色剂担持滚筒 加速时和减速时没有这样的限制，所以如果在这一期间使调色剂担持滚筒 和密封部件相对移动，刮离附着于密封部件的调色剂，就能够在不降低图 像形成的处理能力的情况下除去附着调色剂。
另外，优选具有使所述调色剂担持滚筒和所述密封部件沿所述轴向相
25对往复移动的除去动作程序。通过这样就可以更加可靠地除去固着于密封 部件的调色剂。
为了实现这样的相对移动，所述图像形成装置还具有驱动部，该驱 动部产生用于使所述调色剂担持滚筒向规定的旋转方向旋转的驱动力，齿 轮对，该齿轮对的一个齿轮连结于所述驱动部，另一个齿轮固定安装于所 30 述调色剂担持滚筒，将所述驱动力传递给所述调色剂担持滚筒，并且因该驱动力而在所述调色剂担持滚筒上产生所述轴向的推力，以及施力部件， 该施力部件将所述调色剂担持滚筒推向由所述驱动力引起的所述调色剂 担持滚筒的推力方向的相反方向，其中所述驱动部、所述齿轮对和所述施 力部件构成所述移动机构。 5 根据这种结构，通过平衡由齿轮对产生的推力和施力部件产生的施
力，调色剂担持滚筒的轴向位置发生变化。即，在不是利用驱动部来旋转 驱动调色剂担持滚筒的状态下，调色剂担持滚筒被施力部件推向轴向的一 方侧。这里，如果来自驱动部的驱动力经齿轮对被传递至调色剂担持滚筒， 则会在调色剂担持滚筒上产生轴向的推力。由于该推力的方向与施力部件
10 的施力方向相反，所以调色剂担持滚筒沿轴向移动。另外，如果停止驱动， 则会在施力部件的施力作用下而移动回原来位置。如此，可以通过简单结 构使调色剂担持滚筒沿轴向移动。而且，其另一个优点是这种移动在调 色剂担持滚筒定常旋转时不产生，而只在加速时和减速时产生。
另外，本发明的显影装置为了达成上述目的，其具有外壳，该外壳
15的内部储存有调色剂，调色剂担持滚筒，该调色剂担持滚筒形成为大致圆 筒形状，同时旋转自如地被安装于所述外壳，通过在其表面担持带电调色 剂同时进行旋转，从而将调色剂搬送到所述外壳的外部，以及密封部件， 该密封部件在从所述外壳外部朝向外壳内并抵接于所述调色剂担持滚筒 表面来防止调色剂泄漏，其中所述调色剂担持滚筒在其表面上具有多个凸
20 部和包围该凸部的凹部，所述凸部和所述凹部规则地配置于与该调色剂担 持滚筒的旋转轴平行的轴向以及与所述轴向正交且沿所述调色剂担持滚 筒的圆周面的圆周方向上，沿所述轴向，所述密封部件和所述调色剂担持 滚筒可以相对地移动所述凸部在所述轴向上的排列间距的1/2以上。
在这种结构的显影装置中，其如上述发明的图像形成装置一样，能够
25消除调色剂向密封部件的局部附着，从而防止调色剂泄漏或镀膜等问题。 另外，本发明的图像形成方法的第一方式，为了达成上述目的，其特 征在于使储存在外壳中的调色剂担持于滚筒状的调色剂担持滚筒上，所 述调色剂担持滚筒在其表面上具有多个凸部和包围该凸部的凹部，所述凸 部和所述凹部规则地配置于与旋转轴平行的轴向以及与所述轴向正交且
30沿圆周面的圆周方向上，在潜像担持体上担持静电潜像，并且使所述调色剂担持滚筒旋转而将所述调色剂搬送至与所述潜像担持体的相对位置，并 通过调色剂对该静电潜像进行显影，在所述调色剂担持滚筒的旋转方向 上，在所述相对位置的下游侧，使密封部件抵接于所述调色剂担持滚筒表 面而将调色剂回收至所述外壳内，而且，作为使所述调色剂担持滚筒旋转 5的旋转动作模式，具有两种旋转动作模式，这两种旋转动作模式中，在与 所述调色剂担持滚筒的旋转轴平行的轴向上的所述密封部件和所述调色 剂担持滚筒的相对位置相差所述凸部在所述轴向上的排列间距的1/2的奇 数倍，而且对该两种旋转动作模式进行切换执行。
在这种结构的发明中，其与上述图像形成装置的第一具体方式一样， 10 能够通过执行两种旋转动作模式来消除由密封部件产生的规则调色剂附 着。因此，能够防止因调色剂向密封部件的局部附着而引起的调色剂泄漏 或镀膜等问题。
另外，本发明的图像形成方法的第二方式为了达成上述目的，其特征 在于使储存在外壳中的调色剂担持于滚筒状的调色剂担持滚筒上，所述
15 调色剂担持滚筒在其表面上具有多个凸部和包围该凸部的凹部，所述凸部 和所述凹部规则地配置于与旋转轴平行的轴向以及与所述轴向正交且沿 圆周面的圆周方向上，使静电潜像担持在潜像担持体上，并且使所述调色 剂担持滚筒旋转而将所述调色剂搬送至与所述潜像担持体的相对位置，并 通过调色剂对该静电潜像进行显影，在所述调色剂担持滚筒的旋转方向
20上，在所述相对位置的下游侧，使密封部件抵接于所述调色剂担持滚筒表 面而将调色剂回收至所述外壳内，而且还执行除去动作，该除去动作是一 边使所述调色剂担持滚筒旋转， 一边使所述调色剂担持滚筒相对于所述密
、B在这种结构的发明^，其与上^图像形成装置的第二具体方式一样， 25通过使调色剂担持滚筒旋转，同时也使其与密封部件在轴向上的相对位置 改变，从而能够除去附着于密封部件的调色剂。因此，其能够防止因调色 剂向密封部件的局部附着而引起的调色剂泄漏或镀膜等问题。


30 图1是表示可以适用本发明的图像形成装置的结构例的图；图2是表示图1的图像形成装置的电结构的框图； 图3是表示显影器外观的图4A和图4B是表示显影器的结构和显影偏压波形(bias wave)的
5 图5是表示显影滚筒和其表面的局部放大图的图6A和图6B是表示该装置的调色剂固着的样子的模式图； 图7A和图7B是表示调色剂固着样品的图； 图8A和图8B是说明用来消除调色剂固着的基本原理的图； 图9是表示第一实施方式的显影滚筒的驱动机构的图； 10 图IO是表示显影滚筒的旋转速度和轴向位移量之间关系的图11A和图11B是表示显影滚筒的旋转速度和位移速度之间关系的
图12是第二实施方式中的清扫(cleaning)动作的图； 图13是表示清扫动作的实施时刻的流程图； 15 图14A和图14B是表示第三实施方式和第四实施方式中的两种旋转
动作模式的图15是表示第三实施方式的显影滚筒的驱动机构的图； 图16是表示第三实施方式的装置的动作的流程图； 图17是表示第四实施方式的装置的动作的流程图。
20 符号说明
22 —感光体(潜像担持体)；41一外壳；44一显影滚筒(调色剂担持 滚筒)；46—限制叶片；47、 47a—密封部件；48 —促动器(actuator)(移 动机构)；141一电极板(施力部件、移动机构)；421、 423 —齿轮对(齿 轮对、移动机构)；422 —马达(驱动部、移动机构)；441一 (显影滚筒 25 表面的)凸部；442— (显影滚筒表面的)凹部；4412—(凸部顶面的) 尖端部。
具体实施例方式
以下对本发明的图像形成装置的四种实施方式进行说明。虽然这些实
30施方式如后所述在显影器的结构和动作上一部分有所不同，但是其基本装置结构和动作是一致的。因此，在这里首先对各实施方式中共同的装置的 基本结构和动作进行说明，然后对各实施方式的特征部分进行说明。而且， 各实施方式中的相同结构记为相同符号。
图1是表示可以适用本发明的图像形成装置的结构例的图。另外，图 5 2是表示图1的图像形成装置的电结构的框图。该装置是一种将黄(Y)、 青(C)、品红(M)、黑(K)四色的调色剂(显影剂)重合来形成彩色
图像，或只使用黑(K)的调色剂来形成黑白图像的图像形成装置。在该
图像形成装置中，如果从主机等外部装置对主控制器11提供图像信号，
则根据来自该主控制器11的指令，设置于发动机控制器10的CPU101控
io 制发动机部EG各部，执行规定的图像形成动作，从而在薄片S上形成对 应于图像信号的图像。
在该发动机部EG上，设置有向图1的箭头方向Dl旋转自如的感光 体22。另外，在该感光体22的周围，沿其旋转方向Dl分别配置有带电 单元23、旋转显影单元4和清扫部25。带电单元23被施加了规定的带电
15偏压，以使感光体22的外周面均一地带有规定的表面电位。清扫部25将 经过一次转印后残留附着在感光体22表面上的调色剂除去，然后回收至 设置于内部的废调色剂箱。所述感光体22、带电单元23和清扫部25—体 地构成感光体盒2，该感光体盒2作为一整体相对于装置本体装拆自如。 并且，光束L从曝光单元6照射向通过该带电单元23而带电的感光
20体22的外周面。该曝光单元6根据从外部装置提供的图像信号，将光束L 曝光在感光体22上，形成对应于图像信号的静电潜像。
这样形成的静电潜像通过显影单元4来进行调色剂显影。即，在该图 像形成装置中，显影单元4具有支承框40，该支承框40旋转自如地被 设置于与图1纸面正交的旋转轴中心；黄色用的显影器4Y、青色用的显
25影器4C、品红色用的显影器4M以及黑色用的显影器4K，这些显影器作 为相对于支承框40装拆自由的盒而构成，且分别内置有各自颜色的调色 齐U。该显影单元4由发动机控制器IO控制。并且，当基于来自该发动机 控制器10的控制指令驱动显影单元4旋转，同时所述显影器4Y、4C、4M、 4K选择性地被定位在与感光体22相隔规定间隙而相对的规定的显影位置
30上时，设置于该显影器上且担持被选颜色的调色剂的显影滚筒44与感光体22相对配置，在该相对位置从显影滚筒44向感光体22的表面给予调 色剂。由此，感光体22上的静电潜像以选择的调色剂颜色进行显影化。 图3是表示显影器外观的图。图4A是表示显影器的结构的剖面图。 另外，图4B是表示显影偏压波形和感光体表面电位之间关系的图。各显 5 影器4Y、 4C、 4M、 4K都具有相同的结构。因此，在这里，参照图3和 图4A只对显影器4K的结构进行更加详细说明，其他显影器4Y、 4C、 4M 的结构和功能也都与此相同。
在该显影器4K中，在内部收容有一成分调色剂T的外壳41上通过轴 安装(枢轴安装)有供给滚筒43和显影滚筒44，当该显影器4K被定位
io 于上述显影位置上时，显影滚筒44与感光体22相隔显影间隙DG而被相 对置定位，同时所述滚筒43、 44与设置于本体侧的旋转驱动部(省略图 示)卡合并向规定方向旋转。供给滚筒43例如由发泡聚氨酯橡胶、硅橡 胶等弹性材料形成为圆筒状。另外，显影滚筒44由铜、铝、不锈钢等金 属或合金形成为圆筒状。并且，通过两个滚筒43、 44一边接触一边旋转，
15调色剂擦涂在显影滚筒44的表面上，在显影滚筒44表面形成规定厚度的 调色剂层。在这里，对使用了负带电调色剂的例子进行了说明，当然也可 以是正带电调色剂。
外壳41的内部空间通过隔板41a划分为第一室411和第二室412。供 给滚筒43和显影滚筒44 一同被设置在第二室412，伴随这些滚筒的旋转，
20 第二室412内的调色剂流动并被搅拌，同时被供给至显影滚筒44的表面。 另一方面，由于将储存在第一室411的调色剂与供给滚筒43和显影滚筒 44隔离，所以不会因其旋转而流动。显影单元4就这样保持显影器并进行 旋转，从而该调色剂与储存在第二室412内的调色剂混合并被搅拌。
这样，在该显影器中，外壳内部被划分为两个室，通过利用外壳41
25 的侧壁和隔板41a包围供给滚筒43和显影滚筒44的周围而设置一个容积 比较小的第二室412，从而即使在调色剂残余量变少的情况下，调色剂也 能够被有效地供给至显影滚筒44的附近。另外，因为从第一室411向第 二室412供给调色剂以及调色剂整体的搅拌都是通过显影单元4的旋转来 进行的，所以能够实现在显影器内部省去用于搅拌调色剂的搅拌部件(螺
30旋钻(auger))的无螺旋钻构造。另外，在该显影器4K中，配置有用来将形成于显影滚筒44表面的调 色剂层的厚度限制为规定厚度的限制叶片46。该限制叶片46由板状部件 461和弹性部件462构成，板状部件461为不锈钢或磷青铜等制成，具有 弹性，弹性部件462安装在板状部件461的前端部，由硅橡胶或聚氨酯橡 5 胶等树脂部件构成。该板状部件461的后端部固定安装于外壳41，并且在 图4A的箭头所示的显影滚筒44的旋转方向D4上，安装于板状部件461 的前端部上的弹性部件462被配置成位于比板状部件461的后端部更靠上 游侧的位置。而且，通过该弹性部件462弹性抵接于显影滚筒44表面而 形成限制夹，从而将形成于显影滚筒44表面的调色剂层最终限制在规定 io 的厚度。
这样形成于显影滚筒44表面的调色剂层随着显影滚筒44的旋转而依 次被搬送至与表面形成有静电潜像的感光体2相对的位置。然后，来自发 动机控制器IO所控制的偏压用电源140的显影偏压被施加给显影滚筒44。 如图4B所示，感光体22的表面电位Vs在通过带电单元23而均匀带电之
15后，在受到发自曝光单元6的光束L的照射的曝光部，下降至残留电位 Vr左右，而光束L未照射到的非曝光部则是大致均匀的电位Vo。另一方 面，施加于显影滚筒44的显影偏压Vb是重叠了直流电位Vave的矩形波 交流电压，其峰值间电压用符号Vpp表示。通过施加这样的显影偏压Vb， 担持在显影滚筒44上的调色剂在显影间隔DG中飞翔、且对应于其表面
20电位Vs而部分附着于感光体22的表面各部，这样，感光体22上的静电
潜像就作为该调色剂颜色的调色剂像而被显影化。
作为显影偏压电压Vb，其能够使用例如峰值间电压Vpp为1500V、 频率为3kHz左右的矩形波电压。另外，其直流分量Vave由于与感光体 22的残留电位Vr的电位差是所谓的显影对比度，影响图像浓度，所以可
25以是为了获得规定的图像浓度而必要的值。
并且，在外壳41上，在显影滚筒44的旋转方向上的、显影滚筒44 与感光体22的相对位置的下游侧设有压接于显影滚筒44表面的密封部件 47。密封部件47由聚乙烯、尼龙或氟化树脂等具有柔软性的材料形成， 其是沿与显影滚筒44的旋转轴平行的方向X延伸的带状的胶巻，与长边
30方向X正交的短边方向上的一方端部固定安装于外壳41，同时另一端部抵接于显影滚筒44表面。另一端部以朝向显影滚筒44的旋转方向D4上 的下游侧的方式而在所谓的拖拽方向上抵接于显影滚筒44，且通过了与感 光体22的相对位置的显影滚筒44表面上残留的调色剂被导入外壳41内， 同时也防止外壳内的调色剂泄漏到外部。 5 图5是表示显影滚筒和其表面的局部放大图的图。显影滚筒44形成
为大致圆筒形的滚筒状，在其长边方向的两端与滚筒同轴设有旋转轴440， 该旋转轴440被显影器本体枢轴支承，从而显影滚筒44整体旋转自如。 在显影滚筒44表面中的中央部44a，如图5的局部放大图(虚线圆内)所 示，设有规则配置的多个凸部441以及包围这些凸部441的凹部442。
io 多个凸部441分别向图5纸面的面前侧突出，各凸部441的顶面分别
形成与显影滚筒44的旋转轴同轴的单一的圆筒面的一部分。另外，凹部 442成为以网眼状包围凸部441周围的连续的槽，凹部442整体还形成与 显影滚筒44的旋转轴同轴且与凸部所成的圆筒面不同的一个圆筒面。而 且，凸部441与包围其的凹部442之间通过平缓的斜面443相连。艮卩，该
15斜面443的法线具有朝向显影滚筒44的半径方向外侧(图中上方)、即 远离显影滚筒44的旋转轴的方向的成分。关于这种结构的显影滚筒44， 例如能够根据日本特开2007 — 140080号公报所述的制造方法制造出来。 为了后面的说明，将斜向的凸部441的排列方向相对于X方向所形成的角 记为符号a。
20 回到图1对图像形成装置继续进行说明。如上所述利用显影单元4进
行显影的调色剂像在一次转印区域TR1被一次转印到转印单元7的中间转 印带71上，转印单元7具有中间转印带71，该中间转印带71被挂设在 多个滚筒72 75上；驱动部(省略图示)，该驱动部通过旋转驱动滚筒 73而使中间转印带71朝规定的旋转方向D2旋转。并且，当将彩色图像
25 转印到薄片S上时，可以将形成于感光体22上的各色的调色剂像重合到 中间转印带71上而形成彩色图像，同时也可以将彩色图像二次转印到从 暗盒8—张张取出并沿搬送路径F搬送至二次转印区域TR2的薄片S上。 此时，为了将中间转印带71上的图像正确地转印至薄片S上的规定 位置，需要管理将薄片S送入二次转印区域TR2的时刻。具体而言，在搬
30送路径F上，在二次转印区域TR2的面前侧设有门滚筒(gateroller) 81，通过配合于中间转印带71的转圈移动的时刻而旋转门滚筒81，从而将薄
片S在规定的时刻送入二次转印区域TR2。
另外，这样形成了彩色图像的薄片S通过定影单元9对调色剂像进行 定影，经由排出前滚筒82和排出滚筒83而被搬送向设置于装置本体的上 5 面部的排出托盘部89。另外，在薄片S的两面形成图像的情况下，如上所 述在单面形成了图像的薄片S的后端部在被搬送到排出前滚筒82后方的 反转位置PR的时刻会使排出滚筒83的旋转方向反转，通过这样，薄片S 沿反转搬送路径FR被搬送向箭头D3方向。然后，在门滚筒81的面前再 次登上搬送路径F，此时，在二次转印区域TR2中与中间转印带71抵接
io并转印图像的薄片S的面，与之前转印图像的面是相反的面。这样，就能 够在薄片S的两面形成图像。
另外，如图2所示，在各显影器4Y、 4C、 4M以及4K上都分别设有 存储器91 94，存储器91 94中储存与显影器的制造批号或使用经历、 各个的内置调色剂的残余量等相关的数据。并且，在各显影器4Y、 4C、
15 4M、 4K上还分别设有无线通信器49Y、 49C、 49M、 49K。然后，根据需 要，这些无线通信器选择性地与设置于本体侧的无线通信器109以非接触 的方式进行数据通信，通过接口 105而在CPU101和存储器91 94之间 进行数据的收发，从而对与该显影器相关的消耗品管理等各种信息进行管 理。并且，在该图像形成装置中，虽然使用无线通信等电磁机构并以非接
20触的方式进行数据收发，但是通过在本体侧和各显影器侧设置连接器，并 将连接器登机械地嵌合，从而也可以相互进行数据收发。
另外，在该装置中，如图2所示，其具有由主控制器11的CPU111 所控制的显示部12。该显示部12例如由液晶显示器构成，根据来自 CPU111的控制指令，来显示对用户的操作指导或图像形成动作的进行状
25况，进而显示用于通知装置发生异常或某一单元的更换时期等的规定信 息。
并且，在图2中，符号113是为了储存由主机等外部装置通过接口 112 提供的图像而设置在主控制器11上的图像存储器。另外，符号106是为 了储存CPU101所执行的演算程序或用于控制发动机部EG的控制数据等 30的ROM，另外符号107是暂时储存CPU101中的演算结果或其他数据的
17RAM。
另外，在滚筒75附近配置有清扫器76。该清扫器76通过省略图示的 电磁离合器能够相对于滚筒75进行靠近或远离的移动。而且，在移动至 滚筒75侧的状态下，清扫器76的叶片抵接于被挂设在滚筒75上的中间 5转印带71的表面，将二次转印之后残留附着在中间转印带71的外周面上 的调色剂除去。
并且，在滚筒75的附近配置有浓度传感器60。该浓度传感器60以与 中间转印带71的表面相对的方式被设置，根据必要来测定在中间转印带 71的外周面形成的调色剂像的图像浓度。而且，基于该测定结果，对在该
io 装置中影响图像质量的装置各部的动作条件进行调整，例如调整施加于各 显影器的显影偏压、曝光束L的强度、以及装置的灰度补正特性等。
该浓度传感器60例如使用反射型光电传感器(photo-sensor)，且构 成为输出与中间转印带71上的规定面积的区域的浓淡对应的信号。而且， CPU101通过一边使中间转印带71绕圈移动一边对来自该浓度传感器60
15的输出信号进行定期抽样，从而能够检测出中间转印带71上的调色剂像 各部的图像浓度。
接下来，对上述那样构成的图像形成装置的显影器4K等的、显影滚 筒44上的调色剂层的限制进行详细说明。如上所述在担持调色剂的显影 滚筒44表面设有凹凸的结构中，可以使调色剂担持于该凸部441和凹部
20 442双方，然而在该实施方式中，通过将限制叶片46直接抵接于显影滚筒 44表面的凸部441来除去凸部441的调色剂。这样做的理由如下所述。
首先，为了在凸部441上形成均一的调色剂层则必须对限制叶片46 和凸部441的间隙进行精密管理，为了使调色剂只担持于凹部442，只要 使限制叶片46和凸部442抵接而除去全部凸部441的调色剂即可，所以
25比较容易实现。另外，被搬送的调色剂的量由于是通过在限制叶片46和 凹部442的间隙产生的空间的容积来决定的，所以能够使调色剂搬送量稳 定。
另外，对于被搬送的调色剂层的优异性也有好处。即，如果使凸部441 担持调色剂，则容易产生因与限制叶片46的摩擦而引起的调色剂的劣化。 30具体而言，就是存在调色剂的流动性或带电性下降、调色剂变成压粉状态而凝集或固着于显影滚筒44从而产生镀膜等问题。相对于此，如果使没
怎么受到限制叶片46按压的凹部442上担持调色剂，则难以产生这样的 问题。另外，可以预想到在被担持于凸部441的调色剂和被担持于凹部442 的调色剂中，由于与限制叶片46摩擦的被动方较大不同，所以调色剂的 5 带电量的不均变大，但是通过使调色剂只担持于凹部442，则能够抑制这 种不均。
尤其是近年来，为了实现图像的高精细化或调色剂消费量和消费电力 的减少而一直在追求调色剂的小粒径化或定影温度的低温化，而上述结构 就可以应对这些要求。在小粒径调色剂中虽然带电的上升迟钝，但饱和带
io 电量高，所以存在着担持于凸部441的调色剂的带电量比担持于凹部442 的调色剂的带电量明显变高(过带电)的倾向。这种带电量之差形成所谓 的显影经历而在图像中显现。另外，在低融点的调色剂中容易因摩擦而在 调色剂之间产生固着或固着向显影滚筒44等。但是，在只将调色剂担持 于凹部442的上述结构中，难以产生该问题。
15 接下来，对作为本发明的主题的调色剂向密封部件47的固着问题进
行讨论。上述调色剂的固着等问题不只是针对限制叶片46或显影滚筒44， 针对密封部件47也能发生。如图4A所示，密封部件47以在拖拽方向上 抵接于显影滚筒44表面。这种结构对于防止调色剂向显影器外飞散非常 必要，最后显影滚筒44上的调色剂被显影滚筒44和密封部件47夹住并
20被挤压，从而有可能导致调色剂固着向显影滚筒44或密封部件47。
图6A和图6B是表示该装置的调色剂固着的样子的模式图。如果从 图6A所示的箭头A方向观察密封部件47的表面，则会发现如图6B所示， 在抵接于显影滚筒44的密封部件47的表面区域，以从显影滚筒4的旋转 方向D4上的上游侧端部471朝向下游侧端部472拖着尾巴的方式，条纹
25状地固着有调色剂。这种条纹是调色剂粒子和从调色剂粒子脱落下来的外 添加剂相互凝集或熔敷在密封部件47上而形成的。另外，该条纹在轴向 (X方向)周期性出现，其周期与显影滚筒44表面的凸部441的排列间 距相关。因此，可以参照以下的模式说明该现象。
图7A和图7B是表示调色剂固着模式的图。如图7A所示，设置于显
30影滚筒44表面的每个凸部441都大致呈菱形，具有沿显影滚筒44的旋转方向D4的对角线，而且每个凸部都具有如上所述形成圆筒面的一部分的
顶面4411 。当该顶面4411通过显影滚筒44的旋转而向箭头方向D4移动 时，其尖端部4412最初与密封部件47抵接。这样尖锐的尖端部4412具 有刮离附着于密封部件47上的调色剂的作用，刮离掉的调色剂沿凸部441
5的棱线被推至左右。
如图7B所示，在该显影滚筒44上，由于凸部的顶面4412沿轴向(X 方向)以及与此正交的显影滚筒44表面的移动方向(圆周方向)D4规则 配置，所以密封部件47表面中与各顶面4411的尖端部4412抵接的位置 以及不抵接的位置在X方向上交替出现。因此，在与尖端部4412抵接的
io位置可以有效地除去附着调色剂，另一方面，在与尖端部4412不抵接的 位置上，不但调色剂除去效果不好而且还会流入来自周边的除去调色剂。 其结果是会在密封部件表面产生条纹状的周期性的调色剂固着。
用符号P表示轴向的凸部441的排列间距。这里所说的排列间距不但 指轴向上排成一列的各凸部中的相邻两凸部之间的间距，也可以指如图7B
15 所示，分别属于相邻两列的凸部之间的轴向的距离。密封部件47上的调 色剂附着也以相同的间距P产生，但是在对应于各尖端部4412的位置上 调色剂附着量最少，而在对应于它们之间的位置上调色剂附着量最多。艮P， 在密封部件47上，在从对应于尖端部4412的位置沿轴向错开(P/2)的位
置上调色剂附着量最大。
20 图8A和图8B是说明用来消除调色剂固着的基本原理的图。为了消
除如上所述周期性产生于密封部件47上的调色剂固着，如图8A的虚线箭 头所示，考虑使显影滚筒44和密封部件47相对移动，使得显影滚筒44 上的各尖端部4412横切因调色剂固着而产生于密封部件47上的条纹。通 过这样，设置于显影滚筒44的凸部的尖端部4412就可能刮离掉固着的调
25色剂。这种动作可以通过在使显影滚筒44抵接于密封部件47的状态下， 一边使显影滚筒44向方向D4旋转， 一边使显影滚筒44和密封部件47沿 轴向相对移动来实现。以下所说明的本发明的第一实施方式和第二实施方 式都是基于这种原理来实现调色剂固着的消除的。
另外，作为消除调色剂固着的其他方法，如图8B的虚线箭头所示，
30考虑使凸部的尖端部4412抵接于因调色剂固着而产生的密封部件47上的
20条纹并使显影滚筒44旋转。通过这样，就可以期待尖端部4412刮离掉固 着的调色剂。这种动作可以通过使显影滚筒44和密封部件47之间沿轴向 相对移动并使显影滚筒44旋转来获得。以下所说明的本发明的第三实施 方式和第四实施方式就是基于该原理而实现调色剂固着的消除的。以下， 5 对各实施方式进行说明。
图9是表示第一实施方式的显影滚筒的驱动机构的图。显影滚筒44 的旋转轴440以旋转自如的方式被枢轴安装在显影器的外壳41上，其一 端固定安装有齿轮421a。该齿轮421a与另一个齿轮421b啮合，从而形成 一对齿轮对421。齿轮421b连结于马达422，如果基于来自CPU101的控 io 制指令使得马达422旋转，则其旋转力经齿轮对421被传递至旋转轴440， 由此，显影滚筒44向规定的旋转方向D4旋转。
并且，齿轮421b和马达422不仅搭载在显影器4K等上，也安装于装 置本体侧。而且，当通过旋转显影单元4的旋转而将显影器4K定位于显 影位置时，通过装置本体侧的齿轮421b与显影器侧的齿轮421a啮合，从 15而可以利用装置本体侧的马达422来旋转驱动显影滚筒44。
在旋转轴440的端面压接有通过磷青铜或不锈钢等具有弹性的导体板 形成的电极板141。该电极板141连接于偏压用电源140，从偏压用电源 140输出的显影偏压电压Vb通过电极板141和旋转轴440而被施加于显 影滚筒44。
20 另外，电极板141还具有利用其弹性将旋转轴440朝向(一X)方向、
即图的左方施力的功能。通过该施力，在显影滚筒44停止的状态下，显 影滚筒44变成被推向(一X)方向、即图9中的左方的状态。
齿轮对421是斜齿轮，其构成为当马达422旋转时在旋转轴440上产 生X方向的推力。因此，如果马达422旋转，则在显影滚筒44上施加旋
25 转力，同时也会施加抵抗电极板141的施力而要向X方向(图中的右方) 位移的力。也就是说，根据这种结构，当为使显影滚筒44旋转，马达422 的驱动力被施加到齿轮421a上时，显影滚筒44在加快旋转速度的同时也 逐渐向X方向位移。另外，如果停止旋转驱动，则旋转速度下降，同时显 影滚筒44向(一X)方向位移。
30 在外壳41上突设有限制部413，其用来限制伴随旋转的显影滚筒44朝右方的移动量，在显影滚筒44停止的状态下，显影滚筒44的端面和限 制部413之间的间隙被保持为值Dm。这样，由推力引起的显影滚筒44 的位移量的最大值Dm被限制部413限制。
图10是表示显影滚筒的旋转速度和轴向位移量之间关系的图。当使 5马达422旋转，且显影滚筒44的旋转速度N逐渐提高时，伴随于此，显 影滚筒44向X方向位移，轴向位移量D增加。在显影滚筒44的端面抵 接于限制部413的时刻tl，位移量D不会再增加。此时的位移量就为值 Dm。另外，此时的旋转速度记为符号NO。
在对显影滚筒44施加显影偏压电压来对感光体22上的静电潜像进行
io显影的显影动作的期间(从时刻t2至t3)，将显影滚筒44的旋转速度保 持在正常速度Ns。通过这样，就能够将被搬送至与感光体22的相对位置 的调色剂的量维持在一定，防止图像浓度的变动。另外，此时的旋转速度 Ns是比位移量停止增加的旋转速度NO更大的值。通过这样，就能够防止 显影动作中的旋转速度的变动导致轴向位移量变动的情况。当显影动作结
15 束时，显影滚筒44的旋转停止。伴随旋转速度N的下降，显影滚筒44的 轴向位移量D也逐渐减少。
如上所述，在该实施方式中，在显影滚筒44从停止状态到成为正常 速度Ns的加速期间、以及从以正常速度Ns旋转的状态变为停止的减速期 间，使显影滚筒44沿轴向位移。由此，在设置于显影滚筒44上的凸部441
20的尖端部4412和密封部件47之间产生如图8A所示的斜向的相对移动， 其结果是密封部件47表面的固着调色剂被尖端部4412刮离而除去。这样， 在该实施方式中，通过在显影滚筒44的加速时和减速时使显影滚筒44沿 轴向位移，就能够消除密封部件47表面的调色剂固着。因此，能够防止 因调色剂固着而引起的调色剂泄漏或镀膜等。
25 另外，由于这种显影滚筒44的位移是通过推力和施力实现的，其中
该推力是由用于旋转驱动显影滚筒44的齿轮对421而产生的，该施力是 由用于将显影偏压电压Vb施加于显影滚筒44的电极板141的弹性而产生 的，所以不需要用于产生位移的新结构，利用简单的装置结构就能够有效 地消除密封部件47表面的调色剂固着。
30 另外，因为每次显影滚筒44进行加速或减速时都进行固着调色剂的除去工作，所以在调色剂牢固地固着于密封部件47表面之前就能够将其
除去。而且，不会降低显影动作的处理能力(throughput)，也不会产生
任何对图像质量产生坏影响的弊端。
并且，如图10所示，在显影滚筒44加速时和减速时优选不对显影滚 5 筒44施加显影偏压电压。理由如下在该实施方式中，虽然调色剂只担
持于显影滚筒44表面的凹部442，但是如果对显影滚筒44施加显影偏压 电压Vb，则在形成于与感光体22的相对位置的显影间隙中会有显影滚筒 44表面的调色剂飞翔。其结果是会存在越过显影间隙而回到显影滚筒44 表面的调色剂的一部分附着于凸部441的情况。这样担持于凸部441的调
io 色剂被挤到密封部件47上，从而有可能产生新的固着。另外，也有可能 因为调色剂覆盖尖端部4412而降低刮离效果。为了防止这些情况而有效 地进行调色剂的刮离，优选在凸部441上不存在调色剂，为此，不施加显 影偏压是有效的方法。
下面对加速时/减速时的显影滚筒44的轴向的最大位移量Dm进行说
15明。为了达成消除在显影动作时产生于密封部件47上的条纹状的调色剂 固着这一目的，最大位移量Dm原理上必须是凸部441的排列间距的一半 以上，即必须为(P/2)以上。因为由调色剂固着而引起的条纹产生于从对 应于尖端部4412的位置错开(P/2)的位置上。但是，为了更加可靠地除 去调色剂，最大位移量Dm优选是凸部441的排列间距P以上。由此，与
20 显影滚筒44抵接的密封部件47的大致全部表面区域都被尖端部4412滑 动摩擦。例如，如果凸部441的排列间距P为70um，则显影滚筒44的最 大位移量Dm就可以为100um左右。
图11A和图11B是表示显影滚筒的旋转速度和位移速度之间关系的 图。显影滚筒44向轴向的位移速度优选比显影滚筒44表面向圆周方向的
25 移动速度慢。因为即使是相同的最大位移量Dm，如果伴随显影滚筒44 开始旋转，显影滚筒44的位移量D在短时间内达到最大位移量Dm，则 利用尖端部4412来滑动摩擦密封部件47上的固着调色剂的时间就会变 短，从而不能得到好的除去效果。即，如图IIA所示，如果将尖端部4412 相对于密封部件的移动方向记为符号D5，则方向D5相对于轴向(X方向)
30所形成的角P优选尽可能的大。尤其，如图11B所示，并不优选尖端部4412的移动方向D5与斜向 的凸部441的排列方向一致，也就是说不优选角e和角a (参照图5) — 致。因为在这种情况下，各尖端部4412的轨迹互相重叠，刮离效果受限 定。在本实施方式中，在显影滚筒44加速时和减速时使其进行向轴向的 5位移，由于旋转速度不一定，所以不会产生这种问题。
接下来对本发明的图像形成装置的第二实施方式进行说明。该实施方 式的装置结构与上述第一实施方式完全相同。第二实施方式的装置在如下 点上与第一实施方式不同，即设有清扫动作程序(cleaning action s叫uence)，该清扫动作程序是为了更可靠地对固着于密封部件47上的调 10 色剂进行刮离。
图12是表示第二实施方式的清扫动作的图。如上所述，通过将显影 器4K的结构形成为图9所示的结构，从而能够在加减速时使显影滚筒44 沿轴向进行移动以除去附着于密封部件47上的调色剂。在该实施方式中， 如图12所示，通过反复进行显影滚筒44的加速/减速，使显影滚筒44向 15 左右变位(移位)，由此，能够进一步提高密封部件47上的调色剂的刮 离效果。在这期间，不对显影滚筒44施加显影偏压电压。
在该动作中，显影滚筒44的旋转速度的上限优选是值N0或比它稍大 的值。如图10所示，当旋转速度为NO时，轴向上的显影滚筒44的位移 量为最大值Dm，即使再此基础上进一步提高旋转速度，位移量也不增加， 20 在调色剂刮离效果这一点上没有好处。倒不如考虑一下以下的弊端。第一， 如果将旋转速度增大到比NO还大，由于显影滚筒44的位移量(变位量) 己经不再变化，所以在显影滚筒44和密封部件47在轴向上的相对位置就 这样不变化的状态下，来使显影滚筒44旋转。这是促进调色剂周着向密 封部件47的原因。第二，需要使旋转速度在较广的速度范围变化，对马 25 达422的负载变大。
图13是表示清扫动作的实施时刻的流程图。由于在执行清扫动作中 不能进行显影动作，所以如果过度地进行清扫动作则会降低显影动作的处 理能力。为了防止这个问题，在该实施方式中如下处理。
当向装置导入来自外部的图像形成指令(第S101步)时，发动机控 30制器IO控制发动机部EG各部执行图像形成动作，形成与指令对应的图像(第S102步)。然后，使用现在安装的显影器算出至此所形成的图像张
数的累计(積算)值(第S103步)，再返回到第S101步。这里，如果提
供新的图像形成指令则会再次执行图像形成动作，否则，判断算出的累计
图像形成张数是否超过规定的阈值(第Slll步)。这里，由各显影器能 5 够形成的图像的最大张数设为6000张，从1000张至5000张每1000张设
定一个阈值。
如果图像形成张数没有达到阈值，则返回到第S101步，等待新的图 像形成指令的导入。另一方面，当图像形成张数超过了阈值时，继续执行 清扫动作(第S112步)。该清扫动作如上所述，是不施加显影偏压电压 io而重复规定次数的显影滚筒44的旋转速度变为N0的加速和减速的动作。 如果清扫动作结束，则返回到第S101步，等待新的图像形成指令的提供。 如果这样，则图像形成张数每达到1000张，就会执行清扫动作。这 样还可以可靠地除去只通过加速/减速时的滑擦而没刮干净的固着调色剂。 另外，因为清扫动作不是在图像形成张数达到阈值时就立即执行，而是在 15没有施予图像形成指令时就执行，所以不会使图像形成的处理能力降低。 接下来，对本发明的图像形成装置的第三实施方式和第四实施方式进 行说明。在上述第一实施方式和第二实施方式中，通过一边使显影滚筒44 旋转一边使显影滚筒44沿轴向发生位移，以此刮离掉附着于密封部件47 表面的调色剂。相对于此，在以下所说明的第三实施方式和第四实施方式 20中，按照轴向上的显影滚筒44和密封部件47的相对位置不同的两个旋转 动作模式使显影滚筒44旋转，由此来消除条纹状的调色剂固着。
图14A和图14B是表示第三实施方式和第四实施方式中的两种旋转 动作模式的图。在图14A所示的第一旋转动作模式和图14B所示的第二 旋转动作模式之间，轴向(X方向)上的各尖端部4412的位置错开凸部 25的排列间距P的大约1/2。为此，在两个模式之间，只要使轴向上的显影 滚筒44和密封部件47的相对位置变化(P/2)的奇数倍即可。通过以这两 种旋转动作模式使显影滚筒44旋转，从而有可能通过执行另一旋转动作 模式来消除由一种旋转动作模式所产生的条纹状的调色剂固着。
图15是表示第三实施方式的显影滚筒的驱动机构的图。在该实施方 30式中，将马达422的旋转力传递至显影滚筒44的旋转轴440的齿轮对423(423a、 423b)由直齿圆柱齿轮(平歯車)构成。因此在旋转轴440上不 产生推力。另一方面，取而代之，密封部件47a以可以沿轴向移动的方式 构成，在其一方端部安装有促动器48，该促动器48由发动机控制器10 所控制，并用来使密封部件47a沿X方向移动规定量。作为该促动器例如 5压电元件或螺线管等，只要是能够使密封部件47a沿一轴方向移动规定量 的部件即可。即，在该实施方式中，不存在显影滚筒44沿轴向的位移， 取而代之的是密封部件47a根据发动机控制器10的控制指令而沿轴向移 动。
图16是表示第三实施方式的装置的动作的流程图。在该实施方式中，
io首先将密封部件47a的轴向位置设定为规定的初始位置(第S201步)。 然后等待从外部输入图像形象指令(第S202步)，如果输入了图像形成 指令，则一边使显影滚筒44旋转(第一旋转动作模式)， 一边执行图像 形成动作，从而形成对应于该指令的图像(第S203步)。然后算出使用 该显影器形成的图像张数的累计值即累计图像形成张数(第S204步)。
15 在此，判断累计图像形成张数是否超过了规定的阈值(第S205步)。
这里的阈值可以例如每100张或每500张、每1000张等来设定。而且， 如果累计图像形成张数没有达到阈值，则返回到第S202步，等待新的图 像形成指令。另一方面，当累计图像形成张数超过了阈值时，控制促动器 48，使在轴向上的密封部件47a相对于显影滚筒44的位置发生变化(第
20 S206步)。这里的位置变化量是如上所述的显影滚筒44上的凸部的排列 间距P的一半的奇数倍。例如如果排列间距P为70um，则密封部件47a 的位置变化量可采用例如35 U m、 105 U m等。如果是这种程度的位置移动， 则基本不会影响装置的动作。
这样，在改变密封部件47a的位置之后返回至第S202步并重复进行
25上述处理。g卩，如果新的图像形成指令到来，则与之对应形成图像(第二 旋转动作模式)。而且，如果判断出累计图像形成张数超过了下一个阈值 (第S205步)时，再次控制促动器48，这一次是使轴向上的密封部件47a 的位置返回至初始位置。通过如此反复进行，在该实施方式中，每当规定 的图像形成张数，显影滚筒44和密封部件47a在轴向上的相对位置就在
30两个位置之间交替变化。在这两个位置上，显影滚筒44表面的前端部4412起到互相消除条纹状的调色剂附着的作用。
如上所述，在该实施方式中，作为使显影滚筒44旋转的旋转动作模 式，设置了两种旋转动作模式，该两种旋转动作模式是在轴向上的显影滚
筒44和密封部件47a的相对位置相差凸部441的排列间距P的1/2的奇数 5倍的模式。而且，每当规定的图像形成张数就切换这两种旋转动作模式， 同时形成图像。通过这样，就能够消除在显影滚筒44和密封部件47a在 轴向上的位置这样固定的状态下进行图像形成时产生的、密封部件47a表 面的周期性的调色剂固着。因此，能够防止因调色剂附着而引起的调色剂 泄漏或镀膜等。
io 另外，因为密封部件47a的位置切换是在图像形成动作间歇时进行的， 所以在显影动作中不会使密封部件47a动作，从而不会对图像质量产生坏 影响。另外，因为密封部件47a的移动是通过促动器48在非常短的时间 内进行的，所以也不会降低图像形成的处理能力。另外，由于在两个位置 使用，所以能够抑制密封部件47a的局部磨耗，能够实现显影器的长寿命
15化。
图17是表示第四实施方式的装置的动作的流程图。在上述第三实施 方式中，分别以改变密封部件47a在轴向上的位置的两种旋转动作模式来 进行对静电潜像进行显影的显影动作。取而代之，在以下说明的第四实施 方式中，使用与第三实施方式相同结构的显影器(图15)，利用一种旋转 20动作模式来进行显影动作，而在另一种旋转动作模式中不进行显影动作， 只进行清扫动作。
艮口，在该实施方式中，当从外部输入图像形成指令(第S301步)时， 执行图像形成动作并形成对应于该指令的图像(第S302步)，同时算出 累计图像形成张数(第S303步)。然后返回至第S301步，如果有新的图 25像形成指令，则对应于此再次执行图像形成动作。
另一方面，当没有输入新的图像形成指令时，判断累计图像形成张数 是否达到规定的阈值(例如每1000张)(第S311步)。这里，如果没有 达到阈值则再次返回至第S301步，在超过了阈值时，作为清扫动作，通 过促动器48改变密封部件47a的轴向位置(第S312步)，在该状态下执 30行不施加显影偏压电压而使显影滚筒44旋转规定时间(第S313步)，并使密封部件47a的位置回到初始位置(第S314步)这样一系列的动作。
如上所述，在该实施方式中，在使密封部件47a的轴向位置不同的两 种旋转动作模式中， 一种在显影动作中使用，另一种在清扫动作中使用。 即使这样，也可以通过执行清扫动作而消除在显影动作中所产生的密封部 5 件47a表面的调色剂固着。
在该情况下，由于能够在清扫动作中停止对显影滚筒44施加显影偏 压电压，且由于能够在没有使调色剂担持于显影滚筒44表面的凸部441 的状态下使其前端部4412抵接于密封部件47a，所以能够得到高的调色剂 刮离效果。另外，由于显影动作中的显影滚筒44和密封部件47a的相对
io 位置关系始终相同，所以关于例如在显影滚筒44上担持的调色剂层的轴 向宽度，可以只设想该位置关系来设定。
如上所述，在上述各实施方式中，感光体22、显影滚筒44和密封部 件47、 47a分别作为本发明的"潜像担持体"、"调色剂担持滚筒"和"密 封部件"起作用。另外，马达422、齿轮对421、 423和电极板141分别作
15为本发明的"驱动部"、"齿轮对"和"施力部件"起作用，这些机构形 成一体作为本发明的"移动机构"起作用。另外，在上述第三实施方式和 第四实施方式中，促动器48作为本发明的"移动机构"起作用。另外， 这些实施方式中的清扫动作相当于本发明的"除去动作"。
并且，本发明不只限于上述实施方式，也可以在不超出该主旨的范围
20内进行除上述实施方式以外的各种变更。例如，在上述第一实施方式和第 二实施方式中使显影滚筒44沿轴向移动，另一方面，在第三实施方式和 第四实施方式中，使密封部件47a沿轴向移动，但不限于此。根据本发明 的思想，使显影滚筒44和密封部件47、 47a的相对位置关系沿轴向变化 是很重要的，可以使显影滚筒44和密封部件47、 47a的任一方移动，或
25者也可以使两方移动。但是，尤其在使显影滚筒44沿轴向移动的情况下， 由于相对于抵接于显影滚筒44的其他部件、即供给滚筒43或限制叶片46， 显影滚筒44也相对地移动，所以还能够消除在这些部件上的调色剂固着。 另外，关于用于使显影滚筒44或密封部件47、 47a移动的机构也不 只限于上述。例如在上述第一实施方式和第二实施方式中，虽然利用由斜
30齿轮产生的推力来使显影滚筒44变位，但是也可以利用能够在旋转轴440上产生推力的其他齿轮，例如锥齿轮或螺纹齿轮i;歯車)，另外也可
以利用促动器来使显影滚筒44移位。
另外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，虽然利用电极板141
的弹性向(一X)方向对旋转轴440施力，但是也可以将用于对显影滚筒
5施加显影偏压电压的电极以及用于对旋转轴施力的机构分别单独设置。
另外，可以组合上述第二实施方式和第四实施方式，进行以下这样的
清扫动作。即，在图15的结构中，使通过促动器48所产生的密封部件47a
向轴向的移动以比显影滚筒44表面的移动速度更缓慢的方式进行。如果
这样，能够同时得到两种刮离效果， 一种刮离效果是在密封部件47a的移 io动过程中，凸部的尖端部4412斜向横切由密封部件47a表面的固着调色
剂形成的条纹，另一种刮离效果是在前端部4412滑擦固着调色剂的状态
下，将显影滚筒44的旋转维持规定时间。
并且，上述各实施方式是将本发明适用于将多个显影器安装于旋转的
旋转显影单元上的所谓旋转显影方式的图像形成装置，但是本发明的适用 15对象不限于这些，本发明也可以适用于其他图像形成装置，例如将多个显
影器沿转印媒介的旋转方向排列的所谓串联显影方式的图像形成装置、或
只具有一个显影器的黑白图像形成装置。
权利要求
1. 一种图像形成装置，其特征在于，具有潜像担持体，该潜像担持体担持静电潜像，外壳，该外壳内部储存有调色剂，调色剂担持滚筒，该调色剂担持滚筒形成为大致圆筒形状，同时旋转自如地被轴支承安装于所述外壳，通过在其表面担持带电调色剂同时进行旋转，将调色剂搬送到所述外壳外部的与所述潜像担持体的相对位置，密封部件，该密封部件在所述调色剂担持滚筒的旋转方向上位于所述相对位置的下游侧，从所述外壳外部朝向外壳内并抵接于所述调色剂担持滚筒表面来防止调色剂泄漏，以及移动机构，该移动机构使所述密封部件和所述调色剂担持滚筒之间沿平行于所述调色剂担持滚筒的旋转轴的轴向相对移动，其中所述调色剂担持滚筒在其表面上具有多个凸部和包围该凸部的凹部，所述凸部和所述凹部规则地配置于所述轴向以及与所述轴向正交且沿所述调色剂担持滚筒的圆周面的圆周方向上。
2. 如权利要求l所述的图像形成装置，其特征在于，所述多个凸部的顶面互相形成同一个圆筒面的一部分，而且，所述各 凸部的顶面具有朝向所述调色剂担持滚筒表面的移动方向上的前方侧突 20 出的尖端部。
3. 如权利要求l所述的图像形成装置，其特征在于，所述密封部件和所述调色剂担持滚筒在所述轴向上的相对移动量是 所述凸部在所述轴向上的排列间距的1/2以上。
4. 如权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于， 作为所述调色剂担持滚筒旋转的旋转动作模式，具有两种旋转动作模式，这两种旋转动作模式中所述密封部件和所述调色剂担持滚筒在所述轴 向上的相对位置相差所述排列间距的1/2的奇数倍，而且对该两种旋转动 作模式进行切换执行。
5. 如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于， 在所述两种旋转动作模式中的第一旋转动作模式中，利用担持于所述调色剂担持滚筒的调色剂来对所述潜像担持体上的静电潜像进行显影，而 在所述两种旋转动作模式的第二旋转动作模式中，不对静电潜像进行显影 而使所述调色剂担持滚筒的所述凸部抵接于附着在所述密封部件上的调 色剂。
6.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，在所述两种旋转动作模式的每个模式中，利用担持于所述调色剂担持 滚筒的调色剂来对所述潜像担持体上的静电潜像进行显影。
7. 如权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于， 所述调色剂担持滚筒一边绕所述旋转轴旋转， 一边相对于所述密封部 件相对移动所述排列间距的1/2以上。
8. 如权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于， 所述调色剂担持滚筒相对于所述密封部件的相对位移量是所述排列间距以上。
9. 如权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于， 在所述调色剂担持滚筒从停止状态到其旋转速度达到规定的正常速 度为止的加速时、以及在所述调色剂担持滚筒从以所述正常速度旋转的状 态到停止状态的减速时这两种情况中的至少一种情况下，所述调色剂担持 滚筒相对于所述密封部件相对移动。
10. 如权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于， 具有使所述调色剂担持滚筒和所述密封部件沿所述轴向相对往复移 动的除去动作程序。
11. 如权利要求7 10中的任一项所述的图像形成装置，其特征在于， 所述图像形成装置还具有-驱动部，该驱动部产生用于使所述调色剂担持滚筒向规定的旋转方向 25 旋转的驱动力，齿轮对，该齿轮对的一个齿轮连结于所述驱动部，另一个齿轮固定安 装于所述调色剂担持滚筒，将所述驱动力传递给所述调色剂担持滚筒，并 且因该驱动力而在所述调色剂担持滚筒上产生所述轴向的推力，以及施力部件，该施力部件将所述调色剂担持滚筒推向由所述驱动力引起 的所述调色剂担持滚筒的推力方向的相反方向，其中所述驱动部、所述齿轮对和所述施力部件构成所述移动机构。
12. —种显影装置，其特征在于，具有 外壳，该外壳的内部储存有调色剂，调色剂担持滚筒，该调色剂担持滚筒形成为大致圆筒形状，同时旋转 5自如地被轴支承安装于所述外壳，通过在其表面担持带电调色剂同时进行 旋转，将调色剂搬送到所述外壳的外部，以及密封部件，该密封部件从所述外壳外部朝向外壳内并抵接于所述调色 剂担持滚筒表面来防止调色剂泄漏，其中所述调色剂担持滚筒在其表面上具有多个凸部和包围该凸部的 10 凹部，所述凸部和所述凹部规则地配置于与该调色剂担持滚筒的旋转轴平 行的轴向以及与所述轴向正交且沿所述调色剂担持滚筒的圆周面的圆周 方向上，沿所述轴向，所述密封部件和所述调色剂担持滚筒可以相对地移动所 述凸部在所述轴向上的排列间距的1/2以上。
13. —种图像形成方法，其特征在于，使储存在外壳中的调色剂担持于滚筒状的调色剂担持滚筒上，所述调 色剂担持滚筒在其表面上具有多个凸部和包围该凸部的凹部，所述凸部和 所述凹部规则地配置于与旋转轴平行的轴向以及与所述轴向正交且沿圆 周面的圆周方向上， 在潜像担持体上担持静电潜像，并且使所述调色剂担持滚筒旋转而将所述调色剂搬送至与所述潜像担持体的相对位置，并通过调色剂对该静电 潜像进行显影，在所述调色剂担持滚筒的旋转方向上，在所述相对位置的下游侧，使 密封部件抵接于所述调色剂担持滚筒表面而将调色剂回收至所述外壳内， 而且，作为使所述调色剂担持滚筒旋转的旋转动作模式，具有两种旋转动 作模式，这两种旋转动作模式中，在与所述调色剂担持滚筒的旋转轴平行 的轴向上的所述密封部件和所述调色剂担持滚筒的相对位置相差所述凸 部在所述轴向上的排列间距的1/2的奇数倍，而且对该两种旋转动作模式 进行切换执行。
14. —种图像形成方法，其特征在于，使储存在外壳中的调色剂担持于滚筒状的调色剂担持滚筒上，所述调 色剂担持滚筒在其表面上具有多个凸部和包围该凸部的凹部，所述凸部和 所述凹部规则地配置于与旋转轴平行的轴向以及与所述轴向正交且沿圆 周面的圆周方向上， 使静电潜像担持在潜像担持体上，并且使所述调色剂担持滚筒旋转而将所述调色剂搬送至与所述潜像担持体的相对位置，并通过调色剂对该静 电潜像进行显影，在所述调色剂担持滚筒的旋转方向上，在所述相对位置的下游侧，使 密封部件抵接于所述调色剂担持滚筒表面而将调色剂回收至所述外壳内， 10而且还执行除去动作，该除去动作是一边使所述调色剂担持滚筒旋转，一 边使所述调色剂担持滚筒相对于所述密封部件相对移动所述凸部在所述 轴向上的排列间距的1/2以上。
全文摘要
一种图像形成装置、显影装置以及图像形成方法，使用表面设有规则的凹凸的调色剂担持滚筒，防止因密封部件上附着调色剂而引起调色剂泄漏或镀膜等问题。通过斜齿轮对(421)且利用马达(422)旋转驱动连结于显影滚筒(44)的旋转轴(440)。在旋转轴(440)上抵接有弹性金属板即电极板(140)，且向(-X)方向对显影滚筒(44)施力。如果马达(422)旋转，则显影滚筒(44)会因产生于旋转轴(440)上的推力而向X方向移位。此时，由于设置于显影滚筒(44)表面的凸部斜向滑擦密封部件(47)表面，所以固着于密封部件(47)上的调色剂能够被刮离下来。
文档编号G03G15/08GK101482720SQ20091000265
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月9日 优先权日2008年1月10日
发明者前田将宏, 有贺友洋 申请人:精工爱普生株式会社