JP2006293245A - 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 現像装置において、リサイクル性・メンテナンス性を高めるとともに現像剤のシール性能を向上させる。
【解決手段】 現像剤を収容するとともに、開口を有する下部ケース23kAと、下部ケース23kAの開口に覆設される上部ケース23kBと、を備え、上部ケース23kBは、下部ケース23kAに対して磁力により接合される。
【選択図】 図5
【解決手段】 現像剤を収容するとともに、開口を有する下部ケース23kAと、下部ケース23kAの開口に覆設される上部ケース23kBと、を備え、上部ケース23kBは、下部ケース23kAに対して磁力により接合される。
【選択図】 図5
Description
本発明は、例えば電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、ダイレクトデジタル製版機等の画像形成装置に用いられる現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
複写機、プリンタ、ファクシミリ、ダイレクトデジタル製版機等の画像形成装置では、従来より電子写真方式が広く利用されている。そして、かかる電子写真方式の画像形成装置においては、次のようなプロセスで画像形成が行なわれている。すなわち、例えばドラム状に形成された感光体(感光体ドラム)の表面が所定電位で一様に帯電された後、画像データに基づき制御された光が感光体ドラム表面を軸線方向に走査されて、感光体ドラム上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置によって画像部にトナーが付与され、トナー像として可視像化(現像)される。その後、感光体ドラム上のトナー像は、感光体ドラムから記録紙に直接転写されるか、または中間転写体を介して記録紙に転写される。そして最終的に、トナー像に対して加熱・加圧処理が施されて、記録紙にトナー画像が定着されることとなる。
ところで、かかる画像形成装置に用いられる現像装置では、特にカラー画像の色彩を鮮明に再現する点に優れていることから、一般に、トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を用いる二成分現像方式が採用されている。この二成分現像方式を用いた現像装置(二成分現像装置)においては、所定量の現像剤を現像剤担持体上に担持しながら感光体ドラムまで搬送し、感光体ドラム表面に現像剤を接触させることで、帯電したトナーを静電潜像に付着させて現像している。そして、現像に供した後の現像剤は、現像剤担持体から一旦分離され、リフレッシュされた後に再度現像剤担持体に供給されることとなる。具体的には、現像剤担持体から分離された現像剤には、現像によって消費された分のトナーが新たに補充され、機械的な攪拌手段によってトナーと磁性キャリアとが充分に攪拌混合される。それにより、現像剤はトナー濃度が再び適正化されるとともに、トナーには充分な摩擦帯電が施されて、再度現像に供されることとなる。二成分現像装置においては、このような現像剤の循環サイクルにより、現像時におけるトナー濃度およびトナー電荷量がそれぞれ所定値に維持されることとなり、常時高品質な現像画像を形成することが可能となる。
ところが、近年、さらなる高画質化を目的とした現像剤の小粒径化や、画像形成装置のハイパフォーマンス化に伴うプロセススピードの高速化が図られている。それに伴って、上記した現像剤の循環サイクルが行なわれる際に、現像装置内部における現像剤の飛散量が増大する傾向にある。そのために、現像剤が収容される容器部(現像容器)を構成する部品同士の接合部に微小な隙間が存在するだけで、現像剤の外部への漏出が生じ易くなる。そのような事情から、現像容器におけるシール性の向上が一層求められている。
ここで、現像容器からの現像剤の漏出を抑止する方法としては、従来より、現像容器を構成する部品同士の結合部において、隙間が生じ易い個所に発泡ウレタン等の弾性シール部材を狭み込ませるか、または、接着剤等を充填して隙間を完全に埋めるのが一般的である。
例えば、現像容器に隙間が生じるのを防ぐ従来技術として、トナー補給容器の底面部にトナーの補給口となる開口と、この開口を開閉する回転式の排出口シャッターとが設けられており、排出口シャッターのトナー補給容器底面側には、開口の周囲と排出口シャッターとの間に発生する隙間をシールして、外部へのトナーの飛散を防ぐための弾性シール部材が配設された構成が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
例えば、現像容器に隙間が生じるのを防ぐ従来技術として、トナー補給容器の底面部にトナーの補給口となる開口と、この開口を開閉する回転式の排出口シャッターとが設けられており、排出口シャッターのトナー補給容器底面側には、開口の周囲と排出口シャッターとの間に発生する隙間をシールして、外部へのトナーの飛散を防ぐための弾性シール部材が配設された構成が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、近年の地球環境保全に対する必要性の高まりから、現像装置に関しても再使用(リサイクル)が可能となるような構成が強く求められている。このような要求に対して、現像装置を構成する部材・部品の殆どは、現像剤の寿命に対して充分に長い耐久性を有しているため、現像装置内部の現像剤を新たな現像剤に交換することができれば、本来は、現像装置は充分に再使用が可能である。
しかしながら、外部への現像剤の漏出を抑止するために、従来のように現像容器を構成する部品同士を接着剤によって接合した場合には、現像剤の交換作業を行なうに際して、現像容器を破損しないように分解することは容易ではない。そのため、このような接着剤によって接合した構成では、現像容器の原型を維持したまま、現像容器から全ての現像剤を交換する作業を行うことは実質的に困難であることから、現像装置のリサイクルができなくなるという問題があった。さらには、現像装置のメンテナンスを行なうことも容易ではないという不都合があった。
また、特許文献1に記載されたように、現像容器を構成する部品同士の接合部に発泡ウレタン等の弾性シール部材を狭み込ませる方法では、部品相互間の着脱は容易であることから、現像装置のリサイクルやメンテナンスは可能である。しかし、この方法では、弾性シール部材を固定する構成が必要であり、それに適した形状に弾性シール部材や現像容器の部品を加工することや、部品側には弾性シール部材を固定するためのスペースを設けることが必要となる。さらには、部品同士を位置ずれなく相互に固定しておく機構も別途設けることも必要となる。加えて、弾性シール部材には、破損や変形が生じ易いため、リサイクル時には交換する必要もある。このように、外部への現像剤の漏出を抑止するために弾性シール部材を用いる方法においては、現像容器の構成が複雑になり、それに伴って製造コストの抑制を図ることが容易ではないという問題もあった。
この発明は、上述のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的は、現像装置において、リサイクル性・メンテナンス性を高めるとともに、現像剤のシール性能を向上させることにある。
また他の目的は、リサイクル可能な現像装置をシンプルな構成で、かつ安価に提供することにある。
また他の目的は、リサイクル可能な現像装置をシンプルな構成で、かつ安価に提供することにある。
かかる目的のもと、本発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、現像剤を収容するとともに、開口を有する現像剤収容容器と、前記現像剤収容容器の前記開口に覆設される蓋部材と、を備え、前記蓋部材は、前記現像剤収容容器に対して磁力により接合されることされることを特徴としている。
また、請求項2記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、現像剤収容容器は、蓋部材との接合面に磁性部材が配設され、蓋部材は、現像剤収容容器との接合面に磁石部材が配設された構成を有している。
また、請求項3記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記現像剤収容容器は、前記蓋部材との接合面に磁石部材が配設され、前記蓋部材は、前記現像剤収容容器との接合面に磁性部材が配設された構成を有している。
また、請求項4記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記現像剤収容容器は、前記蓋部材との接合面に磁性部材が配設され、前記蓋部材は、前記現像剤収容容器との接合面の裏面側に磁石部材が配設された構成を有している。
また、請求項5記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記現像剤収容容器は、前記蓋部材との接合面の裏面側に磁石部材が配設され、前記蓋部材は、前記現像剤収容容器との接合面に磁性部材が配設された構成を有している。
また、請求項6記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項2〜請求項5記載の発明において、前記磁性部材が配設された前記接合面は、当該磁性部材の装置内側に当該磁性部材に沿って並行に溝が形成された構成を有している。
また、請求項7記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項2または請求項3に記載の発明において、前記磁石部材が配設された前記接合面は、当該磁石部材を覆うシート部材が配設された構成を有している。
また、請求項8記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項7のいずれかに記載の発明において、前記現像剤収容容器の前記開口は、収容された現像剤の入れ替えを行なうためのものである。
また、請求項9記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項8のいずれかに記載の発明において、前記現像剤を、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤または磁性トナーからなる一成分現像剤としたものである。
また、請求項10記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項9のいずれかに記載の発明において、磁力に抗して前記現像剤収容容器と前記蓋部材とを引き離す分離補助部材をさらに備えた構成を有している。
また、請求項11記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項10記載の発明において、分離補助部材は、前記蓋部材の端部であって、前記現像剤収容容器の当該蓋部材との接合面に対向した位置に配設された構成を有している。
また、請求項12記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項10または請求項11に記載の発明において、分離補助部材は、回転自在に支持された軸部と、前記軸部に固定され当該軸部の回転により前記現像剤収容容器に当接される押し当て部と、前記軸部を回転させるレバー部と、を備えた構成を有している。
また、請求項13記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項12記載の発明において、分離補助部材は、前記レバー部が中空形状に形成された構成を有している。
また、本発明の請求項14記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項13のいずれかに記載の現像装置と、静電潜像が形成される像担持体とが一体化されたものである。
また、本発明の請求項15記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項13のいずれかに記載の現像装置と、静電潜像が形成される像担持体とを備えたものである。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、静電潜像が形成される像担持体を帯電する帯電部材と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像部材と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部材とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。
本発明によれば、リサイクル性およびメンテナンス性の向上により現像装置の長期に亘る使用が可能となるとともに、現像装置からの現像剤の漏出を抑制することが可能となった。また、リサイクル性およびメンテナンス性に優れた現像装置をシンプルな構成で、かつ安価に提供することが可能となった。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一または相当する部分には同一の符号を付しており、それらに関する重複した説明は適宜、簡略化ないし省略している。
[実施の形態]
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置の一例としてのカラー複写機1を示した概略構成図である。図1に示すカラー複写機1は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式を用いて構成され、原稿Dの画像情報を読み取るスキャナユニット(原稿読込部)55、原稿Dをスキャナユニット55に搬送する原稿搬送ユニット(原稿搬送部)51、スキャナユニット55から出力された各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)毎の画像情報に基づいてレーザ光を出射する露光ユニット(露光部)2、各色成分に対応したトナー像を形成するプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BK、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにより形成された各色成分のトナー像が一旦転写される中間転写ベルト(中間転写体)27、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKから中間転写ベルト27にトナー像を転写(一次転写)する一次転写バイアスローラ24、中間転写ベルト27上に形成されたトナー像を記録媒体である記録紙Pに転写(二次転写)する二次転写バイアスローラ28、二次転写されたトナー像を記録紙P上に定着させる定着ユニット(定着部)66により主要部が構成されている。
[実施の形態]
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置の一例としてのカラー複写機1を示した概略構成図である。図1に示すカラー複写機1は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式を用いて構成され、原稿Dの画像情報を読み取るスキャナユニット(原稿読込部)55、原稿Dをスキャナユニット55に搬送する原稿搬送ユニット(原稿搬送部)51、スキャナユニット55から出力された各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)毎の画像情報に基づいてレーザ光を出射する露光ユニット(露光部)2、各色成分に対応したトナー像を形成するプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BK、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにより形成された各色成分のトナー像が一旦転写される中間転写ベルト(中間転写体)27、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKから中間転写ベルト27にトナー像を転写(一次転写)する一次転写バイアスローラ24、中間転写ベルト27上に形成されたトナー像を記録媒体である記録紙Pに転写(二次転写)する二次転写バイアスローラ28、二次転写されたトナー像を記録紙P上に定着させる定着ユニット(定着部)66により主要部が構成されている。
ここで、図2はプロセスカートリッジ20(20Y、20M、20C、20BK)の構成を示す断面構成図である。図2に示すように、プロセスカートリッジ20は、像担持体としての感光体ドラム21の周囲に、感光体ドラム21表面を帯電する帯電部材としての帯電ローラ(帯電部)22、トナー補給部42から補給された各色のトナーにより、感光体ドラム21上に形成された静電潜像を可視像化する現像部材としての現像装置(現像部)23、感光体ドラム21上に残留した未転写トナーを回収するクリーニング部材としてのドラムクリーナ(クリーニング部)25が支持ケース26内に一体的に配置された構成を有している。そして、これらのプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKは、中間転写ベルト27の上流側から、ブラック(BK)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の順に、略直線状に配置されている(図1参照)。
ここで、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKは、それぞれがカラー複写機1本体に対して着脱自在に構成され、所定のサイクル毎に新たなものと交換することが可能である。その際には、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKから現像装置23Y、23M、23C、23BKを着脱自在に構成しておき、例えば感光体ドラム21の寿命等に基づいて現像装置23Y、23M、23C、23BKを除くユニットを交換するか、または例えば現像剤の寿命等に基づいて現像装置23Y、23M、23C、23BKのみを交換するように設定することも可能である。
ここで、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKは、それぞれがカラー複写機1本体に対して着脱自在に構成され、所定のサイクル毎に新たなものと交換することが可能である。その際には、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKから現像装置23Y、23M、23C、23BKを着脱自在に構成しておき、例えば感光体ドラム21の寿命等に基づいて現像装置23Y、23M、23C、23BKを除くユニットを交換するか、または例えば現像剤の寿命等に基づいて現像装置23Y、23M、23C、23BKのみを交換するように設定することも可能である。
次に、中間転写ベルト27は、樹脂材料(例えば、ポリカーボネイト、フッ素系樹脂等)にカーボンを分散させて構成された、例えば厚さ150μm程度のフィルム状の無端ベルトである。そして、中間転写ベルト27は二次転写バイアスローラ28を含む複数のローラに張架されながら、図1に示す矢印方向に所定の速度で回転移動(回動)する。
中間転写ベルト27の内側であって、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKの感光体ドラム21と対向する位置には、一次転写バイアスローラ24が配設されている。一次転写バイアスローラ24は、中間転写ベルト27を挟んで感光体ドラム21に圧接されるとともに、図示しない電源からトナーの帯電極性(ここではマイナス極性とする。以下同様。)とは逆極性(プラス極性)の電圧(一次転写バイアス)が印加される。それにより、各々の感光体ドラム21上に形成されたトナー像を中間転写ベルト27に順次静電転写(一次転写)して、中間転写ベルト27上に重畳されたトナー像を形成する。
中間転写ベルト27の内側であって、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKの感光体ドラム21と対向する位置には、一次転写バイアスローラ24が配設されている。一次転写バイアスローラ24は、中間転写ベルト27を挟んで感光体ドラム21に圧接されるとともに、図示しない電源からトナーの帯電極性(ここではマイナス極性とする。以下同様。)とは逆極性(プラス極性)の電圧(一次転写バイアス)が印加される。それにより、各々の感光体ドラム21上に形成されたトナー像を中間転写ベルト27に順次静電転写(一次転写)して、中間転写ベルト27上に重畳されたトナー像を形成する。
また、中間転写ベルト27の内側であって、後段で述べる搬送ベルト30の移動方向上流側を張架する張架ローラ31と対向する位置には、二次転写バイアスローラ28が配設されている。二次転写バイアスローラ28は、中間転写ベルト27および搬送ベルト30を挟んで張架ローラ31に圧接されるとともに、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性(マイナス極性)の電圧(二次転写バイアス)が印加される。一方、張架ローラ31は接地されている。それにより、二次転写バイアスローラ28と張架ローラ31との間には転写電界が形成され、中間転写ベルト27上に担持された重畳トナー像を搬送ベルト30に搬送されてくる記録紙P上に静電転写(二次転写)する。
さらに中間転写ベルト27には、二次転写バイアスローラ28が配置された位置よりも回動方向下流側に、中間転写ベルト27上の未転写トナーを回収するための中間転写ベルトクリーナ29が中間転写ベルト27に当接するように配設されている。
さらに中間転写ベルト27には、二次転写バイアスローラ28が配置された位置よりも回動方向下流側に、中間転写ベルト27上の未転写トナーを回収するための中間転写ベルトクリーナ29が中間転写ベルト27に当接するように配設されている。
次に、定着ユニット66は、内部に発熱源としてのハロゲンヒータが配設された円筒状の芯金に、耐熱性弾性層と離型層とが積層されて形成された定着ロール67と、この定着ロール67に対して圧接配置され、芯金に耐熱性弾性層と離型層とが積層されて形成された加圧ロール68とで構成されている。そして、定着ユニット66は、定着ロール67と加圧ロール68との間に形成された定着ニップに、未定着トナー像を担持した記録紙Pを通過させる。それにより、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行なって、未定着トナー像を記録紙Pに定着する。
さらには、本実施の形態のカラー複写機1では、記録紙搬送系として、記録紙Pを収容する給紙トレイ61、この給紙トレイ61に積載された記録紙Pを所定のタイミングで取り出すピックアップローラ62、ピックアップローラ62により繰り出された記録紙Pを導く搬送ガイド63、記録紙Pを搬送する搬送ローラ64、搬送ローラ64により搬送された記録紙Pを二次転写バイアスローラ28が配置された領域(「二次転写部」ともいう。)へ所定のタイミングで送り込むレジストローラ65、二次転写部に記録紙Pを導く転写入口ガイド33、張架ローラ31と駆動ローラ32とに張架され、二次転写バイアスローラ28により二次転写された後の記録紙Pを定着ユニット66へと搬送する搬送ベルト30、記録紙Pを定着ユニット66に導く定着入口ガイド34を備えている。
続いて、本実施の形態のカラー複写機1における、通常時(フルカラーモード時)の画像形成動作について説明する。
ユーザがカラー複写機1の操作パネル(不図示)に設けられたプリント開始ボタンをONすると、原稿搬送ユニット51に載置された原稿Dは、原稿搬送ユニット51内を搬送経路(図1中矢印方向)に沿って搬送され、スキャナユニット55のコンタクトガラス53上の所定位置に載置される。それにタイミングを合わせて、スキャナユニット55は、コンタクトガラス53上に載置された原稿Dの画像情報を光学的に読み取り、画像信号を出力する。
すなわち、コンタクトガラス53上の所定位置に原稿Dが載置されると、スキャナユニット55は、照明ランプを発光させるとともに、コンタクトガラス53上の原稿Dの全面に亘って照明ランプを走査させる。その際に、原稿Dから反射した光は、ミラー群およびレンズ群からなる光学系によってカラーイメージセンサ上に結像される。そして、原稿Dのカラー画像情報は、カラーイメージセンサによりR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の色分解光毎に読み取られ、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号は、スキャナユニット55内の画像処理部(不図示)において色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の各種処理が施され、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、BK(ブラック)各色の画像信号が生成される。
ユーザがカラー複写機1の操作パネル(不図示)に設けられたプリント開始ボタンをONすると、原稿搬送ユニット51に載置された原稿Dは、原稿搬送ユニット51内を搬送経路(図1中矢印方向)に沿って搬送され、スキャナユニット55のコンタクトガラス53上の所定位置に載置される。それにタイミングを合わせて、スキャナユニット55は、コンタクトガラス53上に載置された原稿Dの画像情報を光学的に読み取り、画像信号を出力する。
すなわち、コンタクトガラス53上の所定位置に原稿Dが載置されると、スキャナユニット55は、照明ランプを発光させるとともに、コンタクトガラス53上の原稿Dの全面に亘って照明ランプを走査させる。その際に、原稿Dから反射した光は、ミラー群およびレンズ群からなる光学系によってカラーイメージセンサ上に結像される。そして、原稿Dのカラー画像情報は、カラーイメージセンサによりR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の色分解光毎に読み取られ、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号は、スキャナユニット55内の画像処理部(不図示)において色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の各種処理が施され、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、BK(ブラック)各色の画像信号が生成される。
一方、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにおいては、内部に配設された感光体ドラム21がそれぞれ図1の時計方向(矢印方向)に回転を開始し、帯電ロール22によって、感光体ドラム21表面が所定の帯電電位に一様に帯電される(帯電工程)。そして、帯電された感光体ドラム21表面は、露光ユニット2から出力されるレーザ光によって走査露光され、静電潜像が形成される(露光工程)。
ここで、露光ユニット2では、スキャナユニット55からY、M、C、BK各色の画像信号が入力され、Y、M、C、BK毎にそれぞれ配設されたレーザ光源から、かかる画像信号に基づいて変調されたレーザ光(露光光)が出力される。出力されたレーザ光は、ポリゴンミラー3に入射して反射し、レンズ4およびレンズ5を透過する。レンズ4およびレンズ5を透過したレーザ光は、Y、M、C、BKの各色成分毎にそれぞれ異なる光路を通過して、対応するプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKの感光体ドラム21上に結像される。
ここで、露光ユニット2では、スキャナユニット55からY、M、C、BK各色の画像信号が入力され、Y、M、C、BK毎にそれぞれ配設されたレーザ光源から、かかる画像信号に基づいて変調されたレーザ光(露光光)が出力される。出力されたレーザ光は、ポリゴンミラー3に入射して反射し、レンズ4およびレンズ5を透過する。レンズ4およびレンズ5を透過したレーザ光は、Y、M、C、BKの各色成分毎にそれぞれ異なる光路を通過して、対応するプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKの感光体ドラム21上に結像される。
具体的には、Y成分に対応したレーザ光は、ミラー6、7、8で反射された後に、中間転写ベルト27の最下流部位置に配設されたプロセスカートリッジ20Yの感光体ドラム21表面に照射される。このとき、Y成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー3により、感光体ドラム21の軸線方向(主走査方向)に走査される。それにより、帯電ローラ22により帯電された後の感光体ドラム21上には、Y成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、M成分に対応したレーザ光は、ミラー9、10、11で反射された後に、プロセスカートリッジ20Yよりも1つ上流側に配設されたプロセスカートリッジ20Mの感光体ドラム21表面に照射されて、M成分に対応した静電潜像が形成される。C成分のレーザ光は、ミラー12、13、14で反射された後に、プロセスカートリッジ20Mよりも1つ上流側に配設されたプロセスカートリッジ20Cの感光体ドラム12表面に照射されて、C成分の静電潜像が形成される。BK成分のレーザ光は、ミラー15で反射された後に、中間転写ベルト27の最上流部位置に配設されたプロセスカートリッジ20BKの感光体ドラム21表面に照射されて、BK成分の静電潜像が形成される。
次に、各感光体ドラム21に形成された静電潜像は、それぞれが現像装置23Y、23M、23C、23BKによって現像され、各色のトナー像が形成される(現像工程)。
現像工程により各感光体ドラム21上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト27との対向位置に搬送される。そして、中間転写ベルト27の内周面に当接して配設された一次転写バイアスローラ24によって、各色トナー像は中間転写ベルト27上に順次転写される(一次転写工程)。その際に、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにおいては、感光体ドラム21に形成された各色トナー像が中間転写ベルト27上で精度良く位置合わせされるように、トナー像形成のタイミングが調整される。それにより、中間転写ベルト27の最下流部位置に配設されたプロセスカートリッジ20Yを通過した後の中間転写ベルト27上には、Y、M、C、BKの各色トナー像が位置ずれなく重畳して形成されることとなる。
現像工程により各感光体ドラム21上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト27との対向位置に搬送される。そして、中間転写ベルト27の内周面に当接して配設された一次転写バイアスローラ24によって、各色トナー像は中間転写ベルト27上に順次転写される(一次転写工程)。その際に、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにおいては、感光体ドラム21に形成された各色トナー像が中間転写ベルト27上で精度良く位置合わせされるように、トナー像形成のタイミングが調整される。それにより、中間転写ベルト27の最下流部位置に配設されたプロセスカートリッジ20Yを通過した後の中間転写ベルト27上には、Y、M、C、BKの各色トナー像が位置ずれなく重畳して形成されることとなる。
一次転写工程が行なわれた後の感光体ドラム21表面は、それぞれがドラムクリーナ25との対向位置に到達して、ドラムクリーナ25により感光体ドラム21表面上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程)。
その後、感光体ドラム21表面は、不図示の除電部を通過した後、再度レーザ光が照射される露光位置に戻ることとなる。このようにして、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにおける一連の作像プロセスが実行される。
その後、感光体ドラム21表面は、不図示の除電部を通過した後、再度レーザ光が照射される露光位置に戻ることとなる。このようにして、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにおける一連の作像プロセスが実行される。
他方、感光体ドラム21上の各色のトナー像が重畳して転写された中間転写ベルト27は、図中の矢印方向に回動して、二次転写バイアスローラ28が配設された二次転写部に到達する。それと同時に、中間転写ベルト27上のトナー像とタイミングを合わせて記録紙Pが二次転写部に搬送される。そして、二次転写バイアスローラ28が形成する転写電界の作用により、中間転写ベルト27上のフルカラーのトナー像が記録紙P上に二次転写される(二次転写工程)。
二次転写工程を終えた後の中間転写ベルト27は、中間転写ベルトクリーナ29により中間転写ベルト27表面に残存する未転写トナーが回収された後、再度の転写サイクルが行なわれる。
二次転写工程を終えた後の中間転写ベルト27は、中間転写ベルトクリーナ29により中間転写ベルト27表面に残存する未転写トナーが回収された後、再度の転写サイクルが行なわれる。
フルカラートナー像が転写された記録紙Pは、搬送ベルト30によって定着ユニット66に導かれる。定着ユニット66では、記録紙Pが加熱ローラ67と加圧ローラ68とが圧接された領域である定着ニップを通過することにより、加熱および加圧による定着処理を受ける。それにより、カラー画像が記録媒体P上に定着される(定着工程)。
そして、定着工程後の記録紙Pは、排紙ローラ69によってカラー複写機1本体の排出部に設けられた排紙載置トレイ(不図示)に搬送され、一連の画像形成プロセスが完了することとなる。
そして、定着工程後の記録紙Pは、排紙ローラ69によってカラー複写機1本体の排出部に設けられた排紙載置トレイ(不図示)に搬送され、一連の画像形成プロセスが完了することとなる。
続いて、本実施の形態のカラー複写機1に用いられる現像装置23(23Y、23M、23C、23BK)について詳細に説明する。
図3は現像装置23の概略断面図であり、図4は現像装置23内部の概略平面図である。図3に示すように、現像装置23は、現像剤を収容する現像剤収容部および現像装置23の筺体としての機能を併有する支持ケース23k、感光体ドラム21に対向して配置される現像剤担持体としての現像スリーブ23a、現像剤を現像スリーブ23aに吸着させる現像マグネット23m、現像剤の層厚(塗布量)を規制するドクターブレード23d、現像剤を撹拌しながら現像装置23の長手方向に循環移動させる第1搬送部材としての第1搬送スクリュ23b(現像スリーブ23a側)および第2搬送部材としての第2搬送スクリュ23c、トナー補給部42から支持ケース23k内部へトナーを供給するトナー補給口23f、現像剤のトナー濃度(トナーT/磁性キャリアC)を検知するトナー濃度検知部材としての磁気センサ40により主要部が構成されている。
図3は現像装置23の概略断面図であり、図4は現像装置23内部の概略平面図である。図3に示すように、現像装置23は、現像剤を収容する現像剤収容部および現像装置23の筺体としての機能を併有する支持ケース23k、感光体ドラム21に対向して配置される現像剤担持体としての現像スリーブ23a、現像剤を現像スリーブ23aに吸着させる現像マグネット23m、現像剤の層厚(塗布量)を規制するドクターブレード23d、現像剤を撹拌しながら現像装置23の長手方向に循環移動させる第1搬送部材としての第1搬送スクリュ23b(現像スリーブ23a側)および第2搬送部材としての第2搬送スクリュ23c、トナー補給部42から支持ケース23k内部へトナーを供給するトナー補給口23f、現像剤のトナー濃度(トナーT/磁性キャリアC)を検知するトナー濃度検知部材としての磁気センサ40により主要部が構成されている。
支持ケース23kは、内部にトナーTと磁性粒子である磁性キャリアCとを混合させた現像剤Gを収容している。また、支持ケース23kは、現像装置23の長手方向に沿って設けられた仕切壁23eによって第1現像剤収容部23gと第2現像剤収容部23hとに分けられて構成されている。そして、第1現像剤収容部23gには第1搬送スクリュ23bが配設され、第2現像剤収容部23hには第2搬送スクリュ23cが配設されている。仕切壁23eは現像装置23の長手方向の両端部領域には設けられておらず(図4参照)、第1現像剤収容部23gと第2現像剤収容部23hとはこの両端部で連結されて、現像剤が互いに流通するように構成されている。
現像スリーブ23aは、アルミニウム、SUS等の非磁性材料で構成され、図示しない駆動手段によって図3の矢印方向に回転する。その際の回転速度は、感光体ドラム21に対して一定の線速比(例えば、2.0)となるように設定される。また、現像スリーブ23aは、感光体ドラム21との間隙(現像ギャップ)が例えば0.3±0.05mmに設定される。そして、現像スリーブ23aには、図示しない電源から直流電圧、または交流電圧に直流電圧が重畳された現像バイアスが印加され、感光体ドラム21との間に所定の現像電界が形成される。
また、現像スリーブ23aの内部には、現像マグネット23mが内包されている。現像マグネット23mには、感光体ドラム21と略対向して設けられ、現像領域で現像剤の穂立ちを形成する現像極S1、ドクターブレード23dと略対向して設けられ、現像剤の塗布量を規制する規制極N1、現像された現像剤を支持ケース23k(第1現像剤収容部23g)内に搬送する搬送極N2、第1現像剤収容部23gから新たな現像剤を吸着させる汲み上げ極S2が円周方向に順に配置されている。
ドクターブレード23dは、SUS等の非磁性材料または鉄等の磁性材料で構成され、現像スリーブ23aとの間隙(ドクターギャップ)が例えば0.5±0.04mmに設定されている。そして、現像マグネット23mの規制極N1との協働により現像スリーブ23aに担持される現像剤の層厚を一定量に規制する。これにより、現像スリーブ23a上には軸方向に亘って所定量の現像剤が均一に担持される。
ドクターブレード23dは、SUS等の非磁性材料または鉄等の磁性材料で構成され、現像スリーブ23aとの間隙(ドクターギャップ)が例えば0.5±0.04mmに設定されている。そして、現像マグネット23mの規制極N1との協働により現像スリーブ23aに担持される現像剤の層厚を一定量に規制する。これにより、現像スリーブ23a上には軸方向に亘って所定量の現像剤が均一に担持される。
かかる構成の現像装置23では、以下のような現像剤の循環サイクルが行なわれる。まず、現像マグネット23mの汲み上げ極S2によって第1現像剤収容部23gに保持されている現像剤を現像スリーブ23aに吸着させた後、現像スリーブ23a上の現像剤量(塗布量)は規制極N1とドクターブレード23dとによって所定量に規制される。そして、現像スリーブ23aが回転することによって現像剤を感光体ドラム21に搬送し、現像電界の下、現像極S1によって現像剤を穂立ちさせて感光体ドラム21に接触させ、感光体ドラム21上の静電潜像を現像する。現像を終えた現像剤は、搬送極N2によって支持ケース23k(第1現像剤収容部23g)内に搬送される。そして、現像剤は現像スリーブ23aから離脱され、第1現像剤収容部23gに回収される。
第1現像剤収容部23gに配置された第1搬送スクリュ23b、および第2現像剤収容部23hに配置された第2搬送スクリュ23cは、ともに直径6mmの回転軸の表面に外径14mmの羽根が16mmピッチで螺旋状に形成された構成を有している。そして、第1搬送スクリュ23bと第2搬送スクリュ23cとは、図示しない駆動手段によって互いに反対方向に回転して、トナーTと磁性キャリアCとを撹拌しながら互いに反対方向に搬送する(図4参照)。その際に、第1現像剤収容部23gと第2現像剤収容部23hとは現像装置23の両端部領域で連結されているために、現像剤が相互に流れ込むことが可能である。そのために、第1搬送スクリュ23bと第2搬送スクリュ23cとによって、現像剤は第1現像剤収容部23gと第2現像剤収容部23hとの間を循環することとなる。このような構成により、現像スリーブ23aから離脱して第1現像剤収容部23gに回収された現像剤は、第2現像剤収容部23hに搬送される。
また、支持ケース23kには、第2現像剤収容部23hの上部であって、第2搬送スクリュ23cによる現像剤搬送方向の上流側部に、第2現像剤収容部23h内へトナーを供給するトナー補給口23fが形成されている。そして、トナー補給口23fは現像装置23の上部に配置されたトナー補給部42と連結されている。
トナー補給部材としてのトナー補給部42は、それぞれ各色のトナーTを貯蔵するとともに、交換自在に構成されたトナーボトル43と、トナーボトル43を保持・回転駆動するとともに、トナー補給口23fにトナーTを導くトナーホッパー44とで構成されている。そして、トナーボトル43に貯蔵されたトナーはトナーホッパー44を通ってトナー補給口23fに落下することで、現像装置23の第2現像剤収容部23hに新たなトナーが供給されることとなる。なお、現像装置23(23Y、23M、23C、23BK)それぞれには、イエロー(Y)トナーが貯蔵されたトナーボトル42Y、マゼンタ(M)トナーが貯蔵されたトナーボトル42M、シアン(C)トナーが貯蔵されたトナーボトル42C、ブラック(BK)トナーが貯蔵されたトナーボトル42BKがトナーホッパー44およびトナー補給口23fを介して連結され、各色トナーが第2現像剤収容部23hに供給される。
トナー補給部材としてのトナー補給部42は、それぞれ各色のトナーTを貯蔵するとともに、交換自在に構成されたトナーボトル43と、トナーボトル43を保持・回転駆動するとともに、トナー補給口23fにトナーTを導くトナーホッパー44とで構成されている。そして、トナーボトル43に貯蔵されたトナーはトナーホッパー44を通ってトナー補給口23fに落下することで、現像装置23の第2現像剤収容部23hに新たなトナーが供給されることとなる。なお、現像装置23(23Y、23M、23C、23BK)それぞれには、イエロー(Y)トナーが貯蔵されたトナーボトル42Y、マゼンタ(M)トナーが貯蔵されたトナーボトル42M、シアン(C)トナーが貯蔵されたトナーボトル42C、ブラック(BK)トナーが貯蔵されたトナーボトル42BKがトナーホッパー44およびトナー補給口23fを介して連結され、各色トナーが第2現像剤収容部23hに供給される。
ここで、本実施の形態の現像装置23では、高画質化を図る観点から平均粒径3〜8μmといった小粒径のトナーT、例えば平均粒径5.5μmのトナーTが用いられる。これに伴い、磁性キャリアCは、重量平均粒径が20〜60μmの範囲のものが使用される。すなわち、小粒径のトナーTに対して磁性キャリアCも小粒径のものを用いることで、トナーTへの帯電能力を安定化し、出力画像における地肌汚れ(所謂「かぶり」)やトナー飛散の発生を抑制することが可能となる。
また、第2現像剤収容部23hにおいて現像剤にトナー補給部42から新たにトナーTが供給される際には、磁気センサ40による計測値に基づいてトナー供給量が調整され、トナー濃度が所定の範囲内に制御される。そして、新たにトナーが供給された現像剤は、第2搬送スクリュ23cによってトナーTと磁性キャリアCとが充分に撹拌混合されながら、第1搬送スクリュ23bと第2搬送スクリュ23cとによる第1現像剤収容部23gと第2現像剤収容部23hとの間の循環によって、第1現像剤収容部23gに再び搬送される。その結果、第1現像剤収容部23gから、トナー濃度が所定の範囲に調整され、充分に帯電されたトナーを含んだ現像剤が現像スリーブ23aに供給される。本実施の形態の現像装置23では、このようにして現像剤の循環が行なわれ、感光体ドラム21上の静電潜像を鮮明かつ地肌汚れの少ない状態で現像している。
ここで、本実施の形態の現像装置23の支持ケース23kについて述べる。図5は、支持ケース23kの構成を説明する図である。図5に示したように、支持ケース23kは、現像剤を収容すると同時に、現像装置23の主要パーツである現像スリーブ23aや現像マグネット23m、ドクターブレード23d、さらには第1搬送スクリュ23bや第2搬送スクリュ23c等を保持している下部ケース(現像剤収容容器)23kAと、下部ケース23kAの上部開口を覆い、現像装置23を密封するための上部ケース(蓋部材)23kBとで構成されている。そして、上部ケース23kBは、下部ケース23kAから適宜取り外すことができるように構成されている。このように、本実施の形態の現像装置23では、現像装置23内部に収容されている現像剤を容易に交換することができるように、上部ケース23kBの着脱により、下部ケース23kAの上部開口を完全に開放することが可能となるように構成されている。
ところで、現像装置23内に収容される現像剤のうち、磁性キャリアCには一定の寿命が存在する。すなわち、磁性キャリアCが長期に亘って使用されると、磁性キャリアCの表面には次第にトナーTの成分が付着する。磁性キャリアCの表面にトナーTの成分が付着すると、本来の磁性キャリアCとトナーTとの摩擦帯電が正常に行なわれなくなり、トナーTの帯電電荷量が低下したり、さらには逆極性に帯電するトナーTも生じ易くなる。そのため、このような磁性キャリアCが劣化した状態では、現像画像の品質が著しく低下することとなり、現像装置23としての機能が失われることとなる。
一方、現像装置23本体は、通常、カラー複写機1本体の寿命と略同様の製品寿命を有している。すなわち、現像装置23自体は、現像剤の寿命に対して極めて長く使用することが可能である。そのため、現像装置23が現像剤(磁性キャリアC)を容易に交換できるように構成されていれば、プロセスカートリッジ20から現像装置23を取り外して所定期間毎に現像剤を交換することにより、現像装置23は現像装置23としての機能を長期に亘って維持することが可能である。そこで、本実施の形態の現像装置23においては、下部ケース23kAの上部開口を完全に開放することが可能となるように構成している。それにより、内部に収容されている現像剤を容易に交換できるように構成することが可能となり、メンテナンス性・リサイクル性が向上し、地球環境保全の観点から資源の無駄を省くことができるとともに、ユーザにとってもランニングコストの低減を図ることができる。
一方、現像装置23本体は、通常、カラー複写機1本体の寿命と略同様の製品寿命を有している。すなわち、現像装置23自体は、現像剤の寿命に対して極めて長く使用することが可能である。そのため、現像装置23が現像剤(磁性キャリアC)を容易に交換できるように構成されていれば、プロセスカートリッジ20から現像装置23を取り外して所定期間毎に現像剤を交換することにより、現像装置23は現像装置23としての機能を長期に亘って維持することが可能である。そこで、本実施の形態の現像装置23においては、下部ケース23kAの上部開口を完全に開放することが可能となるように構成している。それにより、内部に収容されている現像剤を容易に交換できるように構成することが可能となり、メンテナンス性・リサイクル性が向上し、地球環境保全の観点から資源の無駄を省くことができるとともに、ユーザにとってもランニングコストの低減を図ることができる。
なお、現像装置23を再利用する形態としては、本実施の形態のように、現像装置23が一体的に組み込まれたプロセスカートリッジ20において、現像装置23を着脱できるように構成し、現像装置23の現像剤を交換するとともに、必要に応じて感光体ドラム21等をも交換して、再度プロセスカートリッジ20として提供する方法がある。その他の形態としては、現像装置23をプロセスカートリッジ20とは別体の現像装置ユニットとして構成し、現像装置23の現像剤を交換して、再度現像装置ユニットとして提供する方法も可能である。
次に、下部ケース23kAと上部ケース23kBとを接合する構成について説明する。まず、図5に示したように、下部ケース23kAと上部ケース23kBとは、互いに対向する下部ケース23kA側の接合面80と上部ケース23kB側の接合面90とが密着して接合されるように構成されている。
ここで、図6は下部ケース23kAを上方から見た平面図であり、図7は上部ケース23kBを上方から見た平面図である。図6に示すように、下部ケース23kA側の接合面80には、全周に亘って鉄等で形成された磁性部材としての磁性板81が配設されている。一方、上部ケース23kB側の接合面90には、図7に示したように、全周に亘って磁石部材としてのマグネット板91が配設されている。そして、本実施の形態の現像装置23では、上部ケース23kBと下部ケース23kAとは、それぞれに配設された磁性板81とマグネット板91とが磁気的に引き合うことで安定的に接合されることを特徴としている。
ここで、図6は下部ケース23kAを上方から見た平面図であり、図7は上部ケース23kBを上方から見た平面図である。図6に示すように、下部ケース23kA側の接合面80には、全周に亘って鉄等で形成された磁性部材としての磁性板81が配設されている。一方、上部ケース23kB側の接合面90には、図7に示したように、全周に亘って磁石部材としてのマグネット板91が配設されている。そして、本実施の形態の現像装置23では、上部ケース23kBと下部ケース23kAとは、それぞれに配設された磁性板81とマグネット板91とが磁気的に引き合うことで安定的に接合されることを特徴としている。
具体的には、上部ケース23kBを下部ケース23kAに近接させると、それぞれの磁性板81とマグネット板91とは磁力によって互いに吸着される。それのため、上部ケース23kBと下部ケース23kAとは所定の位置、すなわち図8(上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部を示した断面図)に示した磁性板81とマグネット板91とが互いに密着する位置において接合されることとなる。また、両者の接合後は、磁力の作用により、上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合状態が維持される。
このように、本実施の形態の現像装置23では、上部ケース23kBと下部ケース23kAとは、磁性板81とマグネット板91との磁力で接合しているため、接合状態を安定的に維持することができるとともに、両者の取り外しは容易となる。そのため、現像装置23に損傷を与えることなく下部ケース23kAの上部開口を完全に開放することができるので、メンテナンス時およびリサイクル時における現像剤の交換が容易となり、交換作業の効率化を図ることが可能となる。
また、上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合状態を維持するために、別途固定機構を設ける必要がないので、現像装置23の構成を複雑にすることがなく、加えて現像装置23の小型化も容易となる。
このように、本実施の形態の現像装置23では、上部ケース23kBと下部ケース23kAとは、磁性板81とマグネット板91との磁力で接合しているため、接合状態を安定的に維持することができるとともに、両者の取り外しは容易となる。そのため、現像装置23に損傷を与えることなく下部ケース23kAの上部開口を完全に開放することができるので、メンテナンス時およびリサイクル時における現像剤の交換が容易となり、交換作業の効率化を図ることが可能となる。
また、上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合状態を維持するために、別途固定機構を設ける必要がないので、現像装置23の構成を複雑にすることがなく、加えて現像装置23の小型化も容易となる。
また、本実施の形態の現像装置23では、現像装置23内に収容されている磁性キャリヤCが上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部(接合面80と接合面90との間)に侵入しようとしても、そのような磁性キャリヤCを上部ケース23kBのマグネット板91によって磁気的にトラップすることができる。そのため、現像剤の外部への漏出を効果的に抑制することが可能である。さらには、上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部に僅かな隙間が生じた場合においても、マグネット板91にトラップされた磁性キャリアCがその隙間を埋めることとなるため、極めて高いシール性を実現することができる。
そのため、高画質化を目的として小粒径化の現像剤(磁性キャリヤCやトナーT)が用いられたり、画像形成装置のハイパフォーマンス化に伴ってプロセススピードの高速化が図られた結果、現像装置23内に収容されている現像剤の飛散量が増大しても、良好な現像剤の遮蔽効果を得ることができる。
また、従来は上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部に、発泡ウレタン等からなる弾性シール部材を配設する必要があったが、本実施の形態の現像装置23では、このような弾性シール部材は不要となる。そのため、メンテナンス時およびリサイクル時に、消耗し易い弾性シール部材を交換する必要がないので、作業効率を高めるとともに、部品の交換コストを低減することができる。
そのため、高画質化を目的として小粒径化の現像剤(磁性キャリヤCやトナーT)が用いられたり、画像形成装置のハイパフォーマンス化に伴ってプロセススピードの高速化が図られた結果、現像装置23内に収容されている現像剤の飛散量が増大しても、良好な現像剤の遮蔽効果を得ることができる。
また、従来は上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部に、発泡ウレタン等からなる弾性シール部材を配設する必要があったが、本実施の形態の現像装置23では、このような弾性シール部材は不要となる。そのため、メンテナンス時およびリサイクル時に、消耗し易い弾性シール部材を交換する必要がないので、作業効率を高めるとともに、部品の交換コストを低減することができる。
さらに、本実施の形態の現像装置23においては、下部ケース23kA側の接合面80に、磁性板81よりも第2現像剤収容部23h側(装置内側)に隣接させて、磁性板81に沿って並行に微小な溝82を形成している(図6および図8参照)。かかる溝82を設けることで、少量の磁性キャリヤCを溝82に滞留させ、これを磁力の作用によって溝82に保持することが可能となる。それにより、滞留した磁性キャリヤCが上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部の遮蔽性を高めることとなるので、シール効果を一層向上させることができる。
なお、本実施の形態の現像装置23では、上部ケース23kB側にマグネット板91、下部ケース23kA側に磁性板81を設けたが、上部ケース23kB側に磁性板81、下部ケース23kA側にマグネット板91を配設することも可能である。ただし、本実施の形態の現像装置23においては、下部ケース23kAに現像剤が収容されているため、下部ケース23kA側にマグネット板91が配設されていると、現像剤の交換作業時にマグネット板91に磁性キャリヤCが付着してしまい、作業効率が低下する。これに対して、上部ケース23kB側にマグネット板91を配設すれば、上記したような現像剤の交換作業時における磁性キャリヤCの付着を防ぐことができ、作業効率を低下させることがない。したがって、下部ケース23kAに現像剤が収容されている場合には、下部ケース23kA側に磁性板81を配設するのが効果的である。
また、上部ケース23kBに配設されたマグネット板91の表面を、樹脂等で形成されたフィルム状または板状のシート部材(保護部材)が覆うように構成することもできる。このように構成することで、上部ケース23kBを下部ケース23kAから取り外した際に保護部材をマグネット板91表面から剥離すれば、マグネット板91に吸着した現像剤を容易に除去できる。そのため、メンテナンス時・リサイクル時の作業効率をさらに向上させることが可能となる。
さらに、図9(上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部を示した断面図)に示したように、上部ケース23kBにおいて、マグネット板91を下部ケース23kAとの接合面90とは反対側(裏面側)の面に配置することも可能である。このように構成することで、上部ケース23kBと下部ケース23kAとを接合させた際に、マグネット板91は下部ケース23kA側の磁性板81と直接的に接触しない。そのため、上部ケース23kBを下部ケース23kAから取り外す際に、マグネット板91と磁性板81とを容易に引き離すことができるので、マグネット板91を上部ケース23kBに対して接着剤等によって固定しておく必要がない。すなわち、マグネット板91を上部ケース23kBに設けた凹部に嵌合させて固定しておきことも可能となり、マグネット板91を上部ケース23kBから容易に着脱することができる。したがって、上部ケース23kBを下部ケース23kAから取り外す際には、まず上部ケース23kBからマグネット板91を取り外ずせば、上部ケース23kBのマグネット板91に現像剤が付着することを抑制することが可能となる。そのため、メンテナンス時・リサイクル時における現像剤の交換作業をさらに容易なものとすることができる。
なお、マグネット板91を下部ケース23kAに配設する場合には、マグネット板91を上部ケース23kBとの接合面80とは反対側(裏面側)の面に配置することも可能である。
なお、マグネット板91を下部ケース23kAに配設する場合には、マグネット板91を上部ケース23kBとの接合面80とは反対側(裏面側)の面に配置することも可能である。
次に、上部ケース23kBを下部ケース23kAから取り外す際に使用する分離補助部材としての取り外し補助機構100について述べる。図10は、取り外し補助部材100の構成を説明する斜視図である。図10に示したように、本実施の形態の現像装置23においては、現像装置23の感光体ドラム21と対向する側(現像スリーブ23aが配設される側)とは反対側の側部であって、上部ケース23kBの端部側面に取り外し補助機構100を配設することができる。
取り外し補助機構100は、上部ケース23kBの端部側面に固定された支持部104、支持部104に回転自在に軸支された回転軸101、下部ケース23kAと対向する領域内の回転軸101の側面に固定された複数の押し当て部102、回転軸101の一方の端部に取り付けられたレバー部103により構成されている。
取り外し補助機構100は、上部ケース23kBの端部側面に固定された支持部104、支持部104に回転自在に軸支された回転軸101、下部ケース23kAと対向する領域内の回転軸101の側面に固定された複数の押し当て部102、回転軸101の一方の端部に取り付けられたレバー部103により構成されている。
そして、取り外し補助機構100においては、レバー部103が図中矢印方向に回されることにより、回転軸101が回転して、押し当て部102が下部ケース23kAの接合面80に押し付けられる。それにより、上部ケース23kBのマグネット板91と下部ケース23kAの磁性板81とは分離し、上部ケース23kBの端部は下部ケース23kAから浮き上がる。マグネット板91と磁性板81との磁気的付着力は、距離の二乗に反比例して弱まるため、上部ケース23kBの僅かな浮き上がりにより、上部ケース23kBは下部ケース23kAから容易に取り外すことが可能となる。
また、取り外し補助機構100では、図11に示したように、図10のレバー部103に代えて、回転軸101の一方の端部に、中空に形成された例えば「ロ」の字状の取っ手105を配設した構成を用いることも可能である。この構成では、取っ手105を回転させることで、同様に、上部ケース23kBは下部ケース23kAから容易に取り外すことが可能となる。それと同時に、上部ケース23kBを取り外した後には、取っ手105により上部ケース23kBを容易に移動させることができるので、下部ケース23kAへの装着時の取り扱い性や、取っ手105の保管等を行なうに際しての利便性を向上させることもできる。
また、取り外し補助機構100では、図11に示したように、図10のレバー部103に代えて、回転軸101の一方の端部に、中空に形成された例えば「ロ」の字状の取っ手105を配設した構成を用いることも可能である。この構成では、取っ手105を回転させることで、同様に、上部ケース23kBは下部ケース23kAから容易に取り外すことが可能となる。それと同時に、上部ケース23kBを取り外した後には、取っ手105により上部ケース23kBを容易に移動させることができるので、下部ケース23kAへの装着時の取り扱い性や、取っ手105の保管等を行なうに際しての利便性を向上させることもできる。
以上説明したように、本実施の形態の現像装置23では、現像剤を収容する現像剤収容部および現像装置23の筺体としての機能を併有する支持ケース23kが、現像剤を収容するとともに現像装置23の主要パーツを保持する下部ケース23kAと、下部ケース23kAの上部開口を覆い、現像装置23を密封するための上部ケース23kBとで構成されている。そして、下部ケース23kAと上部ケース23kBとは、それぞれに配設された磁性板81とマグネット板91との磁気力によって接合されるように構成している。そのため、下部ケース23kAと上部ケース23kBとの接合状態を安定的に維持することができるとともに、両者の取り外しを容易に行なうことが可能となる。それにより、下部ケース23kAの上部開口を完全に開放することができるので、メンテナンス時およびリサイクル時における現像剤の交換が容易となり、交換作業の効率化を図ることが可能となる。また、上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合状態を維持するために、別途固定機構を設ける必要がないので、現像装置23の構成を複雑にすることがなく、加えて現像装置23の小型化も容易となる。
さらに、現像装置23内に収容されている磁性キャリヤCが上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部(接合面80と接合面90との間)に侵入しようとしても、そのような磁性キャリヤCを上部ケース23kBのマグネット板91によって磁気的にトラップすることができる。そのため、現像剤の外部への漏出を効果的に抑制することが可能である。さらには、上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部に僅かな隙間が生じた場合においても、マグネット板91にトラップされた磁性キャリアCがその隙間を埋めることとなるため、極めて高いシール性を実現することができる。それにより、高画質化を目的として小粒径化の現像剤(磁性キャリヤCおよびトナーT)が用いられたり、画像形成装置のハイパフォーマンス化に伴ってプロセススピードの高速化が図られた結果、現像装置23内に収容されている現像剤の飛散量が増大しても、良好な現像剤の遮蔽効果を得ることができる。また、上部ケース23kBと下部ケース23kAとの接合部に、発泡ウレタン等からなる弾性シール部材を配設する必要がなくなり、メンテナンス時およびリサイクル時の作業効率を高めるとともに、部品の交換コストを低減することも可能となる。
なお、本実施の形態では、磁性キャリヤCおよびトナーTからなる二成分現像剤を用いた現像装置23を例として説明したが、本発明はトナーに磁性粒子を分散させた一成分現像剤を用いる現像装置についても適用することが可能である。
1 画像形成装置本体(装置本体)、
20、20Y、20M、20C、20BK プロセスカートリッジ、
21 感光体ドラム(像担持体)、 22 帯電ローラ(帯電部)、
23、23Y、23M、23C、23BK 現像装置(現像部)、
23a 現像ローラ(現像剤担持体)、
23b 第1搬送スクリュ(第1搬送部材)、
23c 第2搬送スクリュ(第2搬送部材)、
23k 支持ケース、
23kA 下部ケース(現像剤収容容器)、
23kB 上部ケース(蓋部材)、
81 磁性板、 82 溝、 91 マグネット板、
100 取り外し補助機構、
G 2成分現像剤(現像剤)、 C キャリア、 T トナー。
20、20Y、20M、20C、20BK プロセスカートリッジ、
21 感光体ドラム(像担持体)、 22 帯電ローラ(帯電部)、
23、23Y、23M、23C、23BK 現像装置(現像部)、
23a 現像ローラ(現像剤担持体)、
23b 第1搬送スクリュ(第1搬送部材)、
23c 第2搬送スクリュ(第2搬送部材)、
23k 支持ケース、
23kA 下部ケース(現像剤収容容器)、
23kB 上部ケース(蓋部材)、
81 磁性板、 82 溝、 91 マグネット板、
100 取り外し補助機構、
G 2成分現像剤(現像剤)、 C キャリア、 T トナー。
Claims (15)
- 現像剤を収容するとともに、開口を有する現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器の前記開口に覆設される蓋部材と、を備え、
前記蓋部材は、前記現像剤収容容器に対して磁力により接合されることを特徴とする現像装置。 - 前記現像剤収容容器は、前記蓋部材との接合面に磁性部材が配設され、
前記蓋部材は、前記現像剤収容容器との接合面に磁石部材が配設されたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。 - 前記現像剤収容容器は、前記蓋部材との接合面に磁石部材が配設され、
前記蓋部材は、前記現像剤収容容器との接合面に磁性部材が配設されたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。 - 前記現像剤収容容器は、前記蓋部材との接合面に磁性部材が配設され、
前記蓋部材は、前記現像剤収容容器との接合面の裏面側に磁石部材が配設されたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。 - 前記現像剤収容容器は、前記蓋部材との接合面の裏面側に磁石部材が配設され、
前記蓋部材は、前記現像剤収容容器との接合面に磁性部材が配設されたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。 - 前記磁性部材が配設された前記接合面は、当該磁性部材の装置内側に当該磁性部材に沿って並行に溝が形成されたことを特徴とする請求項2〜請求項5記載の現像装置。
- 前記磁石部材が配設された前記接合面は、当該磁石部材を覆うシート部材が配設されたことを特徴とする請求項2または請求項3記載の現像装置。
- 前記現像剤収容容器の前記開口は、収容された現像剤の入れ替えを行なうためのものであることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の現像装置。
- 前記現像剤は、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤または磁性トナーからなる一成分現像剤であることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の現像装置。
- 磁力に抗して前記現像剤収容容器と前記蓋部材とを引き離す分離補助部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の現像装置。
- 前記分離補助部材は、前記蓋部材の端部であって、前記現像剤収容容器の当該蓋部材との接合面に対向した位置に配設されたことを特徴とする請求項10記載の現像装置。
- 前記分離補助部材は、回転自在に支持された軸部と、前記軸部に固定され当該軸部の回転により前記現像剤収容容器に当接される押し当て部と、前記軸部を回転させるレバー部と、を備えたことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の現像装置。
- 前記分離補助部材は、前記レバー部が中空形状に形成されたことを特徴とする請求項12記載の現像装置。
- 画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項1〜請求項13のいずれかに記載の現像装置と、静電潜像が形成される像担持体と、が一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1〜請求項13のいずれかに記載の現像装置と、静電潜像が形成される像担持体と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005117706A JP2006293245A (ja) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005117706A JP2006293245A (ja) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 |
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JP2006293245A true JP2006293245A (ja) | 2006-10-26 |
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ID=37413863
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JP2005117706A Pending JP2006293245A (ja) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 |
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JP (1) | JP2006293245A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102707604A (zh) * | 2009-11-21 | 2012-10-03 | 珠海赛纳打印科技股份有限公司 | 显影盒、与显影盒匹配使用的图像载体盒及包含显影盒与图像载体盒的处理盒 |
-
2005
- 2005-04-15 JP JP2005117706A patent/JP2006293245A/ja active Pending
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