JP2006162810A - 現像装置、カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電子写真画像形成装置において、補給トナーが低又は未帯電で直接現像スリーブ等に達することを防止し、長期にコピーが繰り返され、又はトナーの消費が少ない使用が長期に及んだ場合にも、地肌汚れ・飛散のない安定した画像出力が可能な現像装置を提供する。
【解決手段】 現像剤担持体と、この現像剤担持体と水平方向に配置される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材の両端部に形成され現像剤折り返し用の連絡通路と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段とを具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体の静電潜像を可視化させて画像を形成する現像装置において、トナーを補給する第1の現像剤撹拌部の壁面の少なくとも一部を可動とした。
【選択図】 図3
【解決手段】 現像剤担持体と、この現像剤担持体と水平方向に配置される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材の両端部に形成され現像剤折り返し用の連絡通路と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段とを具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体の静電潜像を可視化させて画像を形成する現像装置において、トナーを補給する第1の現像剤撹拌部の壁面の少なくとも一部を可動とした。
【選択図】 図3
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置にかかり、特に、二成分系の現像剤を用いる現像装置の現像剤搬送部に関するものである。
近年、複写機やプリンタ等の電子写真技術を用いた画像形成装置の小型化やパーソナル化の要求に伴って、その現像装置の小型化が図られている。また、こうした要求に伴って、トナーが無くなった時点で現像装置ごと交換する使い捨てタイプの現像装置や、現像装置の他に、原稿画像の静電潜像が形成される潜像担持体(感光体)、及び感光体上に残留したトナーを除去するクリーニング部等が一体化された、いわゆるプロセスカートリッジも一般に広く用いられるようになってきている。
しかしながら、このような小型化された現像装置においては、トナーと磁性キャリアとからなる現像剤の収容量が少ない。また、現像剤撹拌部の省スペース化も余儀なくされるため、補給されたトナーがその現像領域に到達するまでの時間が短く、補給トナーと現像剤(磁性キャリアを含む)との撹拌が不十分になってトナーの帯電量が小さくなり、浮遊トナーが発生し易くなる。この浮遊トナーが発生した場合には、転写紙の地肌汚れがひどくなり好ましくない。このような現象は、特に画像面積率の高い原稿を連続してコピーした場合に一度に多くのトナーが現像剤攪拌部中に補給されるため、特に顕著に発生する。
また、機械の高速化に伴い現像剤攪拌搬送部材は高速で回転し、且つ、トナーは3〜12μmの微小粒子であるため、補給されたトナーの一部が現像剤とうまく攪拌されずに飛散、浮遊あるいは現像剤面を上滑りして移動する。このようなトナーが現像ローラに搬送されて現像領域へ搬送されると、未帯電、逆帯電、弱帯電の帯電不良トナーが、非画像部の地汚れ、濃度ムラ、トナー飛散といった画像品質問題を引き起こす。
このような問題を解消するために、トナー補給部から補給されたトナーが現像剤面を上滑りして未帯電のまま現像ローラ側のスクリュー部に搬送されるのを防止する飛散防止部材を設けることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、小型化された現像器でもトナーの撹拌を充分に行えるように、中心軸のないスクリューを用いることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながらこれらの従来技術は、トナーが現像部に到達するまでに満たさねばならない2つの条件である撹拌・分散と帯電のうち、トナーの均一撹拌・分散に重点を置いたものである。つまり補給トナーの現像剤への均一な混合までの機能をスクリュー部に与え、トナー帯電については従来と同じく現像剤規制ブレードと現像剤との強い摺擦によってまかなっていた。
このような現像システムの場合、トナーが現像剤規制ブレードの裏側の現像剤溜り部で大きなストレスを受けて現像剤の劣化が生じる。劣化したトナーは帯電能力が新しいトナーよりも弱くなるため、長期にわたる画像形成プロセスを経ると帯電量分布がブロード化し、画質の低下を招く。しかしながら安易に現像剤規制ブレード裏でのストレスを小さくするとトナーの帯電不足が発生し、かえって地汚れ・飛散が多くなりかねない。
特開平9−106161号公報
特開平10−221936号公報
しかしながら、このような小型化された現像装置においては、トナーと磁性キャリアとからなる現像剤の収容量が少ない。また、現像剤撹拌部の省スペース化も余儀なくされるため、補給されたトナーがその現像領域に到達するまでの時間が短く、補給トナーと現像剤(磁性キャリアを含む)との撹拌が不十分になってトナーの帯電量が小さくなり、浮遊トナーが発生し易くなる。この浮遊トナーが発生した場合には、転写紙の地肌汚れがひどくなり好ましくない。このような現象は、特に画像面積率の高い原稿を連続してコピーした場合に一度に多くのトナーが現像剤攪拌部中に補給されるため、特に顕著に発生する。
また、機械の高速化に伴い現像剤攪拌搬送部材は高速で回転し、且つ、トナーは3〜12μmの微小粒子であるため、補給されたトナーの一部が現像剤とうまく攪拌されずに飛散、浮遊あるいは現像剤面を上滑りして移動する。このようなトナーが現像ローラに搬送されて現像領域へ搬送されると、未帯電、逆帯電、弱帯電の帯電不良トナーが、非画像部の地汚れ、濃度ムラ、トナー飛散といった画像品質問題を引き起こす。
このような問題を解消するために、トナー補給部から補給されたトナーが現像剤面を上滑りして未帯電のまま現像ローラ側のスクリュー部に搬送されるのを防止する飛散防止部材を設けることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、小型化された現像器でもトナーの撹拌を充分に行えるように、中心軸のないスクリューを用いることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながらこれらの従来技術は、トナーが現像部に到達するまでに満たさねばならない2つの条件である撹拌・分散と帯電のうち、トナーの均一撹拌・分散に重点を置いたものである。つまり補給トナーの現像剤への均一な混合までの機能をスクリュー部に与え、トナー帯電については従来と同じく現像剤規制ブレードと現像剤との強い摺擦によってまかなっていた。
このような現像システムの場合、トナーが現像剤規制ブレードの裏側の現像剤溜り部で大きなストレスを受けて現像剤の劣化が生じる。劣化したトナーは帯電能力が新しいトナーよりも弱くなるため、長期にわたる画像形成プロセスを経ると帯電量分布がブロード化し、画質の低下を招く。しかしながら安易に現像剤規制ブレード裏でのストレスを小さくするとトナーの帯電不足が発生し、かえって地汚れ・飛散が多くなりかねない。
このように、安易に現像剤規制ブレード裏でのストレスを小さくするとトナーの帯電不足が発生し、かえって地汚れ・飛散が多くなるという問題がある。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、補給されたトナーが低帯電もしくは未帯電状態で直接現像スリーブやその周辺の現像剤に達することを防止でき、長期に渡りコピープロセスが繰り返された場合、或いはトナーの消費が少ない特殊な使用状態が長期間に及んだ場合にも、地肌汚れ・飛散のない安定した画像出力が可能な現像装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、補給されたトナーが低帯電もしくは未帯電状態で直接現像スリーブやその周辺の現像剤に達することを防止でき、長期に渡りコピープロセスが繰り返された場合、或いはトナーの消費が少ない特殊な使用状態が長期間に及んだ場合にも、地肌汚れ・飛散のない安定した画像出力が可能な現像装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、現像剤担持体と、この現像剤担持体と略平行に配置されて回転駆動される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記各構成要素を収容する現像剤収容容器と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段と、を具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させる現像装置において、上記トナー補給手段からトナーを直接補給される第1の現像剤攪拌搬送部材は、スクリュー羽根と、該スクリュー羽根の少なくとも一部を包囲するように該スクリュー羽根の外周に内壁を一体化した円筒スリーブと、から構成されていることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1において、前記円筒状のスリーブの内壁に、更に軸方向へ延びる板状羽根を設けたことを特徴とする。
請求項3の発明は、現像剤担持体と、この現像剤担持体と略平行に配置されて回転駆動される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記各構成要素を収容する現像剤収容容器と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段と、を具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させる現像装置において、上記トナー補給手段からトナーを直接補給される第1の現像剤攪拌搬送部材は、スクリュー羽根と、該スクリュー羽根の少なくとも一部を包囲するように外周に配置されてスクリュー羽根と相対回転可能な円筒スリーブと、から構成されていることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3において、前記スクリュー羽根の外周と前記円筒スリーブ内壁の隙間が1mm以下であることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1、2、3又は4において、前記第1の現像剤攪拌搬送部材とその下方に位置する現像剤収容容器の内底面との間に所定方向へ走行するエンドレスベルトが張設されていることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れか一項において、前記第1の現像剤攪拌搬送部材の下側に磁力発生手段を設けたことを特徴とする。
請求項7の発明は、少なくとも請求項1乃至6の何れか一項に記載の現像装置と、上記潜像担持体、帯電装置、潜像担持体のクリーニング装置のうちの少なくとも1つを併せて一体としたことを特徴とする。
請求項8の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を顕像化するための乾式現像剤が収容された請求項1乃至6の何れか一項に記載の現像装置と、該現像装置により顕像化された該潜像担持体上のトナー像を被転写体に転写する転写手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項7に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1において、前記円筒状のスリーブの内壁に、更に軸方向へ延びる板状羽根を設けたことを特徴とする。
請求項3の発明は、現像剤担持体と、この現像剤担持体と略平行に配置されて回転駆動される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記各構成要素を収容する現像剤収容容器と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段と、を具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させる現像装置において、上記トナー補給手段からトナーを直接補給される第1の現像剤攪拌搬送部材は、スクリュー羽根と、該スクリュー羽根の少なくとも一部を包囲するように外周に配置されてスクリュー羽根と相対回転可能な円筒スリーブと、から構成されていることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3において、前記スクリュー羽根の外周と前記円筒スリーブ内壁の隙間が1mm以下であることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1、2、3又は4において、前記第1の現像剤攪拌搬送部材とその下方に位置する現像剤収容容器の内底面との間に所定方向へ走行するエンドレスベルトが張設されていることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れか一項において、前記第1の現像剤攪拌搬送部材の下側に磁力発生手段を設けたことを特徴とする。
請求項7の発明は、少なくとも請求項1乃至6の何れか一項に記載の現像装置と、上記潜像担持体、帯電装置、潜像担持体のクリーニング装置のうちの少なくとも1つを併せて一体としたことを特徴とする。
請求項8の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を顕像化するための乾式現像剤が収容された請求項1乃至6の何れか一項に記載の現像装置と、該現像装置により顕像化された該潜像担持体上のトナー像を被転写体に転写する転写手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項7に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、現像剤担持体と、この現像剤担持体と共に水平方向に配置される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材の両端部に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段とを具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させて画像を形成する現像装置において、トナーを補給する第1の現像剤撹拌部の壁面の少なくとも一部を可動としたことを特徴とする現像装置により、第1の現像剤撹拌部の現像剤収容容器の内壁が回転することにより、現像剤収容容器内の現像剤が良好に撹拌される。また、円筒状のスリーブ内壁に、スクリュー羽根があることにより、円筒スリーブの回転とともに、現像剤が攪拌されつつ搬送されるため、1箇所に溜まることなく良好に搬送することができる。
また、円筒スリーブ内壁にスクリュー状の羽根を設け、かつ円筒スリーブ略長手方向に伸びた補助的な羽根をつけることにより、剤収容部下部に溜まった剤の撹拌、壁面から重力に従って落ちる剤をさらに持ち上げる撹拌、現像剤表面を上滑りする補給トナーをもぐらせて混合する攪拌、の3つの働きをもつ攪拌により、補給トナーの撹拌・分散、帯電がより良好に行うことができる。
さらに、円筒の回転速度とスクリューの速度を別駆動にできるため、摺擦と搬送速度を制御しやすくなる。また、円筒の内壁に、スクリュー状の羽根を立てるように加工することよりも、2つの部品で簡易に同様の構成ができ、コストダウンを図ることができる。
また、第1の現像剤撹拌部の現像剤収容部の底部にエンドレスに張設されて走行するベルトを配置し、ベルト面がスクリュー回転と同じ方向に動くようにすると、ベルト面と現像剤の摩擦によって現像剤が攪拌され、補給トナーの撹拌・分散、帯電を良好に行うことができる。
また、第1の現像剤撹拌部の下部に磁界発生手段を設けることにより、キャリアが磁力を受けて現像剤収容部の底面に押し付けられ、底面の移動に伴う摩擦力が大きくなる。従って、第1の現像剤撹拌部においてトナーの帯電の立ち上がりが早くなる。また、現像剤の表面でも磁気ブラシが形成されるため、補給されたトナーが上滑りするのをさえぎる効果が大きく、補給トナーの撹拌・分散に大きく寄与することができる。
以上述べたように、第1の現像剤攪拌部で補給トナーの攪拌・分散だけでなく、帯電の立ち上げ機能をも付加することによって、従来のようにドクターブレード近傍で現像剤に強いストレスを与える必要がなくなる。現像ローラへかかるトルクを弱くすればトナー・キャリアの劣化を抑制することができ、トナー・キャリアの帯電能力の維持が図れる。したがって本発明によれば初期的な地肌汚れ、トナー飛散だけではなく、長期間にわたって地肌汚れ、トナー飛散のない良好な画像形成が可能となる。
また、円筒スリーブ内壁にスクリュー状の羽根を設け、かつ円筒スリーブ略長手方向に伸びた補助的な羽根をつけることにより、剤収容部下部に溜まった剤の撹拌、壁面から重力に従って落ちる剤をさらに持ち上げる撹拌、現像剤表面を上滑りする補給トナーをもぐらせて混合する攪拌、の3つの働きをもつ攪拌により、補給トナーの撹拌・分散、帯電がより良好に行うことができる。
さらに、円筒の回転速度とスクリューの速度を別駆動にできるため、摺擦と搬送速度を制御しやすくなる。また、円筒の内壁に、スクリュー状の羽根を立てるように加工することよりも、2つの部品で簡易に同様の構成ができ、コストダウンを図ることができる。
また、第1の現像剤撹拌部の現像剤収容部の底部にエンドレスに張設されて走行するベルトを配置し、ベルト面がスクリュー回転と同じ方向に動くようにすると、ベルト面と現像剤の摩擦によって現像剤が攪拌され、補給トナーの撹拌・分散、帯電を良好に行うことができる。
また、第1の現像剤撹拌部の下部に磁界発生手段を設けることにより、キャリアが磁力を受けて現像剤収容部の底面に押し付けられ、底面の移動に伴う摩擦力が大きくなる。従って、第1の現像剤撹拌部においてトナーの帯電の立ち上がりが早くなる。また、現像剤の表面でも磁気ブラシが形成されるため、補給されたトナーが上滑りするのをさえぎる効果が大きく、補給トナーの撹拌・分散に大きく寄与することができる。
以上述べたように、第1の現像剤攪拌部で補給トナーの攪拌・分散だけでなく、帯電の立ち上げ機能をも付加することによって、従来のようにドクターブレード近傍で現像剤に強いストレスを与える必要がなくなる。現像ローラへかかるトルクを弱くすればトナー・キャリアの劣化を抑制することができ、トナー・キャリアの帯電能力の維持が図れる。したがって本発明によれば初期的な地肌汚れ、トナー飛散だけではなく、長期間にわたって地肌汚れ、トナー飛散のない良好な画像形成が可能となる。
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る現像装置を適用するカラー画像形成装置の内部構成図である。
具体的にはタンデム型間接転写方式の電子写真複写装置であり、符号100は複写装置本体、200は複写装置本体100を載せる給紙テーブル、300は複写装置本体100上に取り付けるスキャナ(読取り光学系)、400はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。
複写装置本体100の中央位置には、横方向へ延びる無端ベルト状の中間転写体10を設ける。そして、図示例では中間転写体を3つの支持ローラ14、15、16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、3つの支持ローラの中で、第2の支持ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。
また、3つの支持ローラの中で第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの4つの画像形成手段18を横に並べて配置してタンデム画像形成部20を構成する。
タンデム画像形成部20の直上には、図1に示すように、さらに露光装置21を設ける。一方、中間転写体10を挟んでタンデム画像形成部20と反対の側には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写体10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写体10上の画像をシートに転写する。
2次転写装置22の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。上述した2次転写装置22は、画像転写後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えている。なお、図示例では、このような2次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成部20と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置28を備える。
具体的にはタンデム型間接転写方式の電子写真複写装置であり、符号100は複写装置本体、200は複写装置本体100を載せる給紙テーブル、300は複写装置本体100上に取り付けるスキャナ(読取り光学系)、400はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。
複写装置本体100の中央位置には、横方向へ延びる無端ベルト状の中間転写体10を設ける。そして、図示例では中間転写体を3つの支持ローラ14、15、16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、3つの支持ローラの中で、第2の支持ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。
また、3つの支持ローラの中で第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの4つの画像形成手段18を横に並べて配置してタンデム画像形成部20を構成する。
タンデム画像形成部20の直上には、図1に示すように、さらに露光装置21を設ける。一方、中間転写体10を挟んでタンデム画像形成部20と反対の側には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写体10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写体10上の画像をシートに転写する。
2次転写装置22の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。上述した2次転写装置22は、画像転写後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えている。なお、図示例では、このような2次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成部20と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置28を備える。
さて、いまこのカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。
不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動させた後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ14、15、16のうちの1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段18でその感光体40を回転して各感光体40上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動させた後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ14、15、16のうちの1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段18でその感光体40を回転して各感光体40上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つからシートを繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間にシートを送り込み、2次転写装置22で転写してシート上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートは、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。
または、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部20による再度の画像形成に備える。
さて、上述したタンデム画像形成部20において、個々の画像形成手段18は、詳しくは、例えば図2に示すように、ドラム状の感光体40のまわりに、帯電装置60、現像装置61、1次転写装置62、感光体クリーニング装置63、除電装置64などを備えている。
現像装置61は、現像剤収容容器65内に、第1の現像剤攪拌搬送部材としてのトナー補給側攪拌スクリュー66、第2の現像剤攪拌搬送部材としての現像剤担持体側攪拌スクリュー67、現像剤担持体(現像ローラ)68を備える。第1の現像剤撹拌部66Aの容器外壁には図示しない補給口を設けて図示しないトナー補給装置(トナー補給手段)からトナーが供給される。トナー補給側の攪拌スクリュー66は、トナー補給装置から補給されたトナーと現像剤収容容器65内の現像剤(磁性キャリア粒子とトナーとを有する二成分現像剤)とを攪拌、搬送する。また、第2の現像剤撹拌部(現像剤担持体側)67Aの攪拌スクリュー67は、現像剤収容容器65内の現像剤を攪拌、搬送する。
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間にシートを送り込み、2次転写装置22で転写してシート上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートは、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。
または、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部20による再度の画像形成に備える。
さて、上述したタンデム画像形成部20において、個々の画像形成手段18は、詳しくは、例えば図2に示すように、ドラム状の感光体40のまわりに、帯電装置60、現像装置61、1次転写装置62、感光体クリーニング装置63、除電装置64などを備えている。
現像装置61は、現像剤収容容器65内に、第1の現像剤攪拌搬送部材としてのトナー補給側攪拌スクリュー66、第2の現像剤攪拌搬送部材としての現像剤担持体側攪拌スクリュー67、現像剤担持体(現像ローラ)68を備える。第1の現像剤撹拌部66Aの容器外壁には図示しない補給口を設けて図示しないトナー補給装置(トナー補給手段)からトナーが供給される。トナー補給側の攪拌スクリュー66は、トナー補給装置から補給されたトナーと現像剤収容容器65内の現像剤(磁性キャリア粒子とトナーとを有する二成分現像剤)とを攪拌、搬送する。また、第2の現像剤撹拌部(現像剤担持体側)67Aの攪拌スクリュー67は、現像剤収容容器65内の現像剤を攪拌、搬送する。
本発明の第1実施例である第1の現像剤撹拌部66Aの撹拌スクリュー66について図3(a)、(b)を用いて詳しく説明する。(a)は立体図、(b)は断面図である。
本発明は、現像剤担持体40と、この現像剤担持体と略平行に配置されて回転駆動される複数の現像剤攪拌搬送部材66、67と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材65aと、この仕切部材65aの前後方向両端部に夫々形成され現像剤が折り返すための図示しない連絡通路と、上記各構成要素66、67、65aを収容する現像剤収容容器65と、現像剤攪拌搬送部材66の端部からトナーを補給するトナー補給手段と、を具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させる現像装置に関するものである。
そして、その特徴的な構成は、トナー補給手段からトナーを直接補給される第1の現像剤攪拌搬送部材66は、スクリュー羽根145と、スクリュー羽根の少なくとも一部を包囲するようにスクリュー羽根の外周に内壁を一体化した円筒スリーブ146と、から構成されている点にある。
即ち、撹拌スクリュー66の構成部品であるスクリュー145は、円筒スリーブ146の内壁に、スクリュー状に連続するしきい145aを立てたものである。円筒スリーブ146は、スクリュー部の両端部では、トナー補給部、第2の現像剤撹拌部67Aからの現像剤の受け入れ部、および第2の現像剤撹拌部への受け渡し部のため、途切れている。符号145bは、回転中心軸である。
要するに、本実施形態に係る攪拌スクリュー66は、直線状に延びるスクリュー145の中央部から軸方向両側へ所定幅に亘って、スクリュー145の外周に内周面で一体化した円筒スリーブ146を配置した構成を備えている。円筒スリーブ146の内壁にはスクリュー145を構成する螺旋羽根(しきい145a)が連続的に一体化して設けられており、スクリュー145の螺旋羽根の両端部は円筒スリーブの軸方向両端部から突出して回転中心軸145bに一体化している。
適切な現像剤の循環のため、スクリュー145が円筒スリーブ146の両端から突出する長さ(両端の途切れ)は30mmずつとした。また、第1の現像剤攪拌部66Aに現像剤攪拌部材66を配置する際、現像剤が円筒スリーブ146の外側に潜り込まないようにするため、図4に示すように円筒スリーブ内壁とスクリュー145の外周との間に段差がないようになっており、剤が詰まりにくいようにした。また円筒スリーブ146が途切れた部分(円筒スリーブ両端から突出したスクリュー羽根部分)の外径は容器外壁65と接触しないように1〜3mm細くなっている。
このような撹拌部材66を設けることにより、図示しないトナー補給部から補給されたトナーは内部にスクリュー状のしきい145aのある円筒スリーブ146内に進入する。円筒スリーブ146内では、しきい145aを備えた壁面全体が動く構成であるため、現像剤としきいを含む壁面との摺擦が多くなり、良好に撹拌・分散されながら内壁に立てられたスクリュー状のしきい145aによって円筒スリーブ146の回転軸方向に搬送されてゆき、やがて円筒スリーブ146部分を抜け出し、第2の現像剤撹拌部材67に受け渡される。したがって現像領域へ搬送されたトナーは地肌汚れ、飛散を生じない良好な画像形成が行われる。
本発明は、現像剤担持体40と、この現像剤担持体と略平行に配置されて回転駆動される複数の現像剤攪拌搬送部材66、67と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材65aと、この仕切部材65aの前後方向両端部に夫々形成され現像剤が折り返すための図示しない連絡通路と、上記各構成要素66、67、65aを収容する現像剤収容容器65と、現像剤攪拌搬送部材66の端部からトナーを補給するトナー補給手段と、を具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させる現像装置に関するものである。
そして、その特徴的な構成は、トナー補給手段からトナーを直接補給される第1の現像剤攪拌搬送部材66は、スクリュー羽根145と、スクリュー羽根の少なくとも一部を包囲するようにスクリュー羽根の外周に内壁を一体化した円筒スリーブ146と、から構成されている点にある。
即ち、撹拌スクリュー66の構成部品であるスクリュー145は、円筒スリーブ146の内壁に、スクリュー状に連続するしきい145aを立てたものである。円筒スリーブ146は、スクリュー部の両端部では、トナー補給部、第2の現像剤撹拌部67Aからの現像剤の受け入れ部、および第2の現像剤撹拌部への受け渡し部のため、途切れている。符号145bは、回転中心軸である。
要するに、本実施形態に係る攪拌スクリュー66は、直線状に延びるスクリュー145の中央部から軸方向両側へ所定幅に亘って、スクリュー145の外周に内周面で一体化した円筒スリーブ146を配置した構成を備えている。円筒スリーブ146の内壁にはスクリュー145を構成する螺旋羽根(しきい145a)が連続的に一体化して設けられており、スクリュー145の螺旋羽根の両端部は円筒スリーブの軸方向両端部から突出して回転中心軸145bに一体化している。
適切な現像剤の循環のため、スクリュー145が円筒スリーブ146の両端から突出する長さ(両端の途切れ)は30mmずつとした。また、第1の現像剤攪拌部66Aに現像剤攪拌部材66を配置する際、現像剤が円筒スリーブ146の外側に潜り込まないようにするため、図4に示すように円筒スリーブ内壁とスクリュー145の外周との間に段差がないようになっており、剤が詰まりにくいようにした。また円筒スリーブ146が途切れた部分(円筒スリーブ両端から突出したスクリュー羽根部分)の外径は容器外壁65と接触しないように1〜3mm細くなっている。
このような撹拌部材66を設けることにより、図示しないトナー補給部から補給されたトナーは内部にスクリュー状のしきい145aのある円筒スリーブ146内に進入する。円筒スリーブ146内では、しきい145aを備えた壁面全体が動く構成であるため、現像剤としきいを含む壁面との摺擦が多くなり、良好に撹拌・分散されながら内壁に立てられたスクリュー状のしきい145aによって円筒スリーブ146の回転軸方向に搬送されてゆき、やがて円筒スリーブ146部分を抜け出し、第2の現像剤撹拌部材67に受け渡される。したがって現像領域へ搬送されたトナーは地肌汚れ、飛散を生じない良好な画像形成が行われる。
次に、本発明の第2実施例を説明する。図5は現像剤撹拌部材の変形例を示すものである。円筒スリーブ146の内壁に円筒スリーブ略長手方向に伸びた板状の羽根145cを設けたものである。
羽根がある部分の断面図を図6に示す(スクリュー羽根145aは図示を省略)。この羽根145cにより、現像剤収容部下部に溜まった現像剤を攪拌し、また現像剤表面上に上滑りしているトナーを巻き込むようにして攪拌する。さらに、壁面から重力に従って落ちる剤をさらに持ち上げて撹拌することにより、補給トナーの撹拌・分散、帯電がより良好に行われる。
この例では、スクリュー羽根145aを円筒スリーブ146の内壁に固定する一方で、内壁の他の部位に羽根145cを固定して攪拌・分散力、帯電能力を夫々向上させている。
以上の構成とすることにより、補給されたトナーが現像領域へ搬送されるまでに充分に撹拌・分散され、地肌汚れとトナー飛散を防止することができる。即ち、円筒スリーブ146の内壁にスクリュー状の羽根145aを設け、かつ円筒スリーブ略長手方向に伸びた補助的な羽根145cをつけることにより、剤収容部下部に溜まった剤の撹拌、壁面から重力に従って落ちる剤をさらに持ち上げる撹拌、現像剤表面を上滑りする補給トナーをもぐらせて混合する攪拌、の3つの働きをもつ攪拌により、補給トナーの撹拌・分散、帯電がより良好に行うことができる。
羽根がある部分の断面図を図6に示す(スクリュー羽根145aは図示を省略)。この羽根145cにより、現像剤収容部下部に溜まった現像剤を攪拌し、また現像剤表面上に上滑りしているトナーを巻き込むようにして攪拌する。さらに、壁面から重力に従って落ちる剤をさらに持ち上げて撹拌することにより、補給トナーの撹拌・分散、帯電がより良好に行われる。
この例では、スクリュー羽根145aを円筒スリーブ146の内壁に固定する一方で、内壁の他の部位に羽根145cを固定して攪拌・分散力、帯電能力を夫々向上させている。
以上の構成とすることにより、補給されたトナーが現像領域へ搬送されるまでに充分に撹拌・分散され、地肌汚れとトナー飛散を防止することができる。即ち、円筒スリーブ146の内壁にスクリュー状の羽根145aを設け、かつ円筒スリーブ略長手方向に伸びた補助的な羽根145cをつけることにより、剤収容部下部に溜まった剤の撹拌、壁面から重力に従って落ちる剤をさらに持ち上げる撹拌、現像剤表面を上滑りする補給トナーをもぐらせて混合する攪拌、の3つの働きをもつ攪拌により、補給トナーの撹拌・分散、帯電がより良好に行うことができる。
次に、本発明の第3実施例を説明する。
この実施形態は、現像剤担持体40と、現像剤担持体と略平行に配置されて回転駆動される複数の現像剤攪拌搬送部材66、67と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材65aと、この仕切部材に形成され現像剤が折り返すための図示しない連絡通路と、上記各構成要素66、67、65aを収容する現像剤収容容器65と、現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給する図示しないトナー補給手段と、を具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させる現像装置に関するものであり、トナー補給手段からトナーを直接補給される第1の現像剤攪拌搬送部材66は、スクリュー羽根145と、スクリュー羽根の少なくとも一部を包囲するように外周に配置されてスクリュー羽根と相対回転可能な円筒スリーブ246と、から構成されている。
即ち、この実施例では、第1の現像剤攪拌部材66を2つの部品で構成した。1つ目の部品は円筒スリーブ146であり、2つ目の部品が中心軸のないスクリュー145dである。図7に示すように円筒スリーブ146、スクリュー145dともに、両端部の回転中心軸145bと連結されており、互いに独立に回転駆動が可能になっている。つまり、円筒スリーブ146とスクリュー145dは一体化しておらず、独立して相対的に回転することができる。
本実施例では、スクリュー羽根の外周部と円筒スリーブ内壁の隙間を1mmと狭く設定することにより、現像剤のすり抜けを減らし、より効率的な攪拌、帯電を行えるようにした。
また円筒スリーブ146内部に入れる中心軸のないスクリュー145dの変形例として、図5のような補助的な羽根145cをスクリュー145dの先端部に設けて一体回転するように構成してもよい。
また図8に示すように、円筒スリーブ146の中に入れるスクリュー145は中心軸のないタイプである必要はなく、中心軸145eのある通常のタイプのスクリュー145fであっても構わない。このスクリュー145fの各先端に図5に示した補助的な羽根145cを固定してもよい。
以上の構成とすることにより、補給されたトナーが現像領域へ搬送されるまでに充分に撹拌・分散され、地肌汚れとトナー飛散を防止することができる。
また、上記各実施例において、円筒内部の表面粗さを粗くすれば、回転する円筒内壁(スクリューを含む)と現像剤との摩擦力が大きくなり、帯電の立ち上がりがさらに向上する。
この実施形態は、現像剤担持体40と、現像剤担持体と略平行に配置されて回転駆動される複数の現像剤攪拌搬送部材66、67と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材65aと、この仕切部材に形成され現像剤が折り返すための図示しない連絡通路と、上記各構成要素66、67、65aを収容する現像剤収容容器65と、現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給する図示しないトナー補給手段と、を具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させる現像装置に関するものであり、トナー補給手段からトナーを直接補給される第1の現像剤攪拌搬送部材66は、スクリュー羽根145と、スクリュー羽根の少なくとも一部を包囲するように外周に配置されてスクリュー羽根と相対回転可能な円筒スリーブ246と、から構成されている。
即ち、この実施例では、第1の現像剤攪拌部材66を2つの部品で構成した。1つ目の部品は円筒スリーブ146であり、2つ目の部品が中心軸のないスクリュー145dである。図7に示すように円筒スリーブ146、スクリュー145dともに、両端部の回転中心軸145bと連結されており、互いに独立に回転駆動が可能になっている。つまり、円筒スリーブ146とスクリュー145dは一体化しておらず、独立して相対的に回転することができる。
本実施例では、スクリュー羽根の外周部と円筒スリーブ内壁の隙間を1mmと狭く設定することにより、現像剤のすり抜けを減らし、より効率的な攪拌、帯電を行えるようにした。
また円筒スリーブ146内部に入れる中心軸のないスクリュー145dの変形例として、図5のような補助的な羽根145cをスクリュー145dの先端部に設けて一体回転するように構成してもよい。
また図8に示すように、円筒スリーブ146の中に入れるスクリュー145は中心軸のないタイプである必要はなく、中心軸145eのある通常のタイプのスクリュー145fであっても構わない。このスクリュー145fの各先端に図5に示した補助的な羽根145cを固定してもよい。
以上の構成とすることにより、補給されたトナーが現像領域へ搬送されるまでに充分に撹拌・分散され、地肌汚れとトナー飛散を防止することができる。
また、上記各実施例において、円筒内部の表面粗さを粗くすれば、回転する円筒内壁(スクリューを含む)と現像剤との摩擦力が大きくなり、帯電の立ち上がりがさらに向上する。
次に、本発明の第4実施例を説明する。
この実施形態は、第1の現像剤攪拌搬送部材66とその下方に位置する現像剤収容容器の内底面との間に所定方向へ走行するエンドレスベルト70が張設されている構成が特徴的である。
即ち、この実施例では、第1の現像剤撹拌部66Aの内壁の一部がシームレスベルト面(エンドレスベルト面)になっており、現像剤がベルト面と摺擦して撹拌・分散される構成とした。
このシームレスベルトを使った構成について図9で詳しく説明する。ベルト70は現像剤収容部65の底面において現像剤とベルト表面が直接接触するようになっており、ベルト駆動ローラ71によって回転駆動する。現像剤収容容器の内壁の一部を構成するベルト面は、第1の現像剤攪拌スクリュー66のスクリュー羽根の外周によって下方に押され、内壁の形状(凹んだ円形)を形成する(図10(b)参照)。
またベルト面と現像剤収容部65の固定壁面の境界部分では現像剤が壁面の隙間に入らないようにシール部材72などで隙間を保護している。本実施例では攪拌スクリュー羽根の外周の速度と、ベルト表面の速度が等しくなるように攪拌スクリューとベルトを駆動した。
或いは、ベルト面の移動方向とスクリューの回転方向を同一方向とし、ベルト面の移動速度をスクリュー羽根先端の速度の1.2倍としてもよい。
なお、本実施例では攪拌スクリュー66として中心軸のないタイプのものを用いたが、図8に示したように中心軸145eのあるタイプのスクリューでも良いし、スクリューばねの一部にさらに攪拌効果を増加させる補助的な羽根をつけたものでも良い。さらに、ベルトと円筒スリーブを別速度で駆動させても良い。
このような構成をとることにより、現像剤収容容器65の壁面と現像剤との摺擦が増加して現像剤の攪拌・分散が促進され、地肌汚れ、飛散が低減する。特に、現像剤収容部の下部に溜まった現像剤の攪拌性が向上するため、ベルトの内側に配置されたトナー濃度センサ73の検知部近傍での現像剤が良好に入れ替わるため、安定したトナー濃度制御が可能である。
この実施形態は、第1の現像剤攪拌搬送部材66とその下方に位置する現像剤収容容器の内底面との間に所定方向へ走行するエンドレスベルト70が張設されている構成が特徴的である。
即ち、この実施例では、第1の現像剤撹拌部66Aの内壁の一部がシームレスベルト面(エンドレスベルト面)になっており、現像剤がベルト面と摺擦して撹拌・分散される構成とした。
このシームレスベルトを使った構成について図9で詳しく説明する。ベルト70は現像剤収容部65の底面において現像剤とベルト表面が直接接触するようになっており、ベルト駆動ローラ71によって回転駆動する。現像剤収容容器の内壁の一部を構成するベルト面は、第1の現像剤攪拌スクリュー66のスクリュー羽根の外周によって下方に押され、内壁の形状(凹んだ円形)を形成する(図10(b)参照)。
またベルト面と現像剤収容部65の固定壁面の境界部分では現像剤が壁面の隙間に入らないようにシール部材72などで隙間を保護している。本実施例では攪拌スクリュー羽根の外周の速度と、ベルト表面の速度が等しくなるように攪拌スクリューとベルトを駆動した。
或いは、ベルト面の移動方向とスクリューの回転方向を同一方向とし、ベルト面の移動速度をスクリュー羽根先端の速度の1.2倍としてもよい。
なお、本実施例では攪拌スクリュー66として中心軸のないタイプのものを用いたが、図8に示したように中心軸145eのあるタイプのスクリューでも良いし、スクリューばねの一部にさらに攪拌効果を増加させる補助的な羽根をつけたものでも良い。さらに、ベルトと円筒スリーブを別速度で駆動させても良い。
このような構成をとることにより、現像剤収容容器65の壁面と現像剤との摺擦が増加して現像剤の攪拌・分散が促進され、地肌汚れ、飛散が低減する。特に、現像剤収容部の下部に溜まった現像剤の攪拌性が向上するため、ベルトの内側に配置されたトナー濃度センサ73の検知部近傍での現像剤が良好に入れ替わるため、安定したトナー濃度制御が可能である。
次に、本発明の第5実施例を説明する。この実施例では第1の現像剤撹拌部66Aの下側に、飽和磁束密度が1000Gの永久磁石を、現像剤最下面から5mm離して配置した。また、スクリューとして実施例2で用いた撹拌部材を用いた。その結果、第1の現像剤撹拌部66Aにおいて穂立ちした現像剤が上滑りする補給トナーを絡め取ってスクリューの回転とともに現像剤の中に混合するため、補給トナーの撹拌・分散が著しく改善する。さらに、現像剤と円筒スリーブ内壁との摺擦が強くなり、補給トナーの帯電立ち上がりが早くなるため、現像領域におけるトナー飛散、地肌汚れをなくすことができる。
換言すれば、第1の現像剤撹拌搬送部材66の下部に磁界発生手段を設けることにより、キャリアが磁力を受けて現像剤収容部の内底面に押し付けられ、内底面との間でトナーの移動に伴う摩擦力が大きくなる。従って、第1の現像剤撹拌搬送部においてトナーの帯電の立ち上がりが早くなる。また、現像剤の表面でも磁気ブラシが形成されるため、補給されたトナーが上滑りするのをさえぎる効果が大きく、補給トナーの撹拌・分散に大きく寄与することができる。
換言すれば、第1の現像剤撹拌搬送部材66の下部に磁界発生手段を設けることにより、キャリアが磁力を受けて現像剤収容部の内底面に押し付けられ、内底面との間でトナーの移動に伴う摩擦力が大きくなる。従って、第1の現像剤撹拌搬送部においてトナーの帯電の立ち上がりが早くなる。また、現像剤の表面でも磁気ブラシが形成されるため、補給されたトナーが上滑りするのをさえぎる効果が大きく、補給トナーの撹拌・分散に大きく寄与することができる。
以上のように第1の現像剤攪拌部66Aでトナーの帯電立ち上げ機能を向上させることにより、従来はドクターブレード(感光体と対面する現像ローラの周面のトナー層厚を規制する手段)の近傍で現像剤へ強いストレスを与えて帯電させていたのを弱めることができる。そのためトナーの長寿命化が可能になり、トナーが長寿命化することにより、長期にわたる画像出力においても地肌汚れ・トナー飛散が発生しない。
そこで実際に検証を行った。実施例2の攪拌部材と前記永久磁石の配置条件で、現像ローラの汲み上げ極の磁力を弱くして現像ローラにかかるトルクを30%減少させた現像ローラと組み合わせて5%画像面積チャートを10万枚の画像出力した。その結果、10万枚の画像出力後も地肌汚れ、飛散のない良好な状態であった。
なお、上記各実施形態に示した各現像装置と、潜像担持体、帯電装置、潜像担持体のクリーニング装置のうちの少なくとも1つを併せて一体としたプロセスカートリッジも本発明の範囲内に含まれる。
また、このプロセスカートリッジを使用した電子写真式画像形成装置(プリンタ、複写機、ファクシミリ装置)も本発明の範囲に含まれる。
本発明の各実施形態によれば、第1の現像剤攪拌部66Aで補給トナーの攪拌・分散だけでなく、帯電の立ち上げ機能をも付加することによって、従来のようにドクターブレード近傍で現像剤に強いストレスを与える必要がなくなる。現像ローラへかかるトルクを弱くすればトナー・キャリアの劣化を抑制することができ、トナー・キャリアの帯電能力の維持が図れる。したがって本発明によれば初期的な地肌汚れ、トナー飛散だけではなく、長期間にわたって地肌汚れ、トナー飛散のない良好な画像形成が可能となる。
そこで実際に検証を行った。実施例2の攪拌部材と前記永久磁石の配置条件で、現像ローラの汲み上げ極の磁力を弱くして現像ローラにかかるトルクを30%減少させた現像ローラと組み合わせて5%画像面積チャートを10万枚の画像出力した。その結果、10万枚の画像出力後も地肌汚れ、飛散のない良好な状態であった。
なお、上記各実施形態に示した各現像装置と、潜像担持体、帯電装置、潜像担持体のクリーニング装置のうちの少なくとも1つを併せて一体としたプロセスカートリッジも本発明の範囲内に含まれる。
また、このプロセスカートリッジを使用した電子写真式画像形成装置(プリンタ、複写機、ファクシミリ装置)も本発明の範囲に含まれる。
本発明の各実施形態によれば、第1の現像剤攪拌部66Aで補給トナーの攪拌・分散だけでなく、帯電の立ち上げ機能をも付加することによって、従来のようにドクターブレード近傍で現像剤に強いストレスを与える必要がなくなる。現像ローラへかかるトルクを弱くすればトナー・キャリアの劣化を抑制することができ、トナー・キャリアの帯電能力の維持が図れる。したがって本発明によれば初期的な地肌汚れ、トナー飛散だけではなく、長期間にわたって地肌汚れ、トナー飛散のない良好な画像形成が可能となる。
10 中間転写体、14、15、16 支持ローラ、17 中間転写体クリーニング装置、18 画像形成手段、20 タンデム画像形成部、21 露光装置、22 2次転写装置、23 ローラ、24 2次転写ベルト、25 定着装置、26 定着ベルト、27 加圧ローラ、28 シート反転装置、30 原稿台、32 コンタクトガラス、33 第1走行体、34 第2走行体、35 結像レンズ、36 読取りセンサ、42 給紙ローラ、43 ペーパーバンク、44 給紙カセット、45 分離ローラ、46 給紙路、47 搬送ローラ、48 給紙路、49 レジストローラ、55 切換爪、56 排出ローラ、57 排紙トレイ、60 帯電装置、61 現像装置、62 1次転写装置、63 感光体クリーニング装置、64 除電装置、65 現像剤収容容器、66A 第1の攪拌部、66 トナー補給側攪拌スクリュー、67A 第2の攪拌部、67 現像剤担持体側攪拌スクリュー、68 現像剤担持体(現像ローラ)、70 ベルト、71 ベルト駆動ローラ、72 シール部材、73 トナー濃度センサー、100 複写装置本体、145 スクリュー、145a スクリュー状のしきい、145b 回転中心軸、145c 羽根、145d 中心軸のないスクリュー(独立回転)、145f 中心軸のあるスクリュー(独立回転)、146 円筒スリーブ、200 給紙テーブル、300 スキャナ、400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (9)
- 現像剤担持体と、この現像剤担持体と略平行に配置されて回転駆動される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記各構成要素を収容する現像剤収容容器と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段と、を具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させる現像装置において、
上記トナー補給手段からトナーを直接補給される第一の現像剤攪拌搬送部材は、スクリュー羽根と、該スクリュー羽根の少なくとも一部を包囲するように該スクリュー羽根の外周に内壁を一体化した円筒スリーブと、から構成されていることを特徴とする現像装置。 - 前記円筒状のスリーブの内壁に、更に軸方向へ延びる板状羽根を設けたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 現像剤担持体と、この現像剤担持体と略平行に配置されて回転駆動される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記各構成要素を収容する現像剤収容容器と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段と、を具備し、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させる現像装置において、
上記トナー補給手段からトナーを直接補給される第一の現像剤攪拌搬送部材は、スクリュー羽根と、該スクリュー羽根の少なくとも一部を包囲するように外周に配置されてスクリュー羽根と相対回転可能な円筒スリーブと、から構成されていることを特徴とする現像装置。 - 前記スクリュー羽根の外周と前記円筒スリーブ内壁の隙間が1mm以下であることを特徴とする請求項3記載の現像装置。
- 前記第一の現像剤攪拌搬送部材とその下方に位置する現像剤収容容器の内底面との間に所定方向へ走行するエンドレスベルトが張設されていることを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載の現像装置。
- 前記第一の現像剤攪拌搬送部材の下側に磁力発生手段を設けたことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の現像装置。
- 少なくとも請求項1乃至6の何れか一項に記載の現像装置と、上記潜像担持体、帯電装置、潜像担持体のクリーニング装置のうちの少なくとも1つを併せて一体としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を顕像化するための乾式現像剤が収容された請求項1乃至6の何れか一項に記載の現像装置と、該現像装置により顕像化された該潜像担持体上のトナー像を被転写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。
- 請求項7に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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