JP2007304453A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置並びにこれを用いた画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナー収容部を備えた現像装置において、トナー収容部を上流側と下流側とに分離する隔壁20と、上流側トナー収容部10から下流側トナー収容部11にトナーが移動する第1トナー流路15と、下流側トナー収容部11から上流側トナー収容部10にトナーが移動する第2トナー流路16と、第1トナー流路15に設けられたフィルタ17と、下流側トナー収容部11に設けられ上流側トナー収容部10から第1トナー流路15を経て供給されたトナーを像担持体の画像形成面に供給する現像ローラ5とを設け、第1トナー流路15に設けられたフィルタ17の有効径を第2トナー流路16の有効径よりも小さくする。この現像装置を込みこんでプロセスカートリッジ及び画像形成装置とする。
【選択図】図1
Description
現像ローラ付近で発生するこれらの異物が、例えば現像ローラ部分に滞留、停滞すると、現像ローラと現像ブレードとの間にはさまり、縦スジをはじめとする重大な画像不良を引き起こす場合があり、このような問題を解決するために、従来から種々の工夫がなされている。
また、特許文献2には、異物が現像器内に進入したりトナー凝集体が現像器内で形成されたりしても、この異物やトナー凝集体が再び現像器内へ搬送されることを防止する現像装置を提供することを目的として開発された装置であって、潜像担持体との対向部に設けられた開口部とこの開口部からその一部が露出するように配設された現像剤担持体とを有する現像器と、この現像器に対して内部が連通するように構成され、この現像器に供給する現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部内の現像剤を現像器に搬送して供給する供給搬送部材と、現像に寄与しなかった余剰現像剤を現像剤収容部に搬送して回収する回収搬送部材とを有する現像装置において、現像剤収容部内に所定粒径以上の物質を非通過とするフィルタを設けた現像装置が開示されている。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その課題は、現像ローラ付近で発生する異物をトナーと共に循環させ、現像ローラへトナーを供給する流通路上に異物を通さないフィルタを設置することによって、異物の影響を確実になくすことができる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置並びにこれを用いた画像形成方法を提供することにある。
また、前記下流側トナー収容部及び/又は前記上流側トナー収容部には、回転体を設けることができ、回転体としては、例えば供給ローラ、搬送スクリュ、搬送パドル、攪拌スクリュ、攪拌ローラ等が挙げられる。
更に、前記現像ローラ又は回転体の端部にシール部材が設けられており、
前記第1トナー流路が前記隔壁の中央部に設けられ、前記第2トナー流路が前記隔壁における前記現像ローラ又は回転体の長手方向の両端部に対向する位置に設けられているものとすることができる。
更にまた、前記フィルタに当接する可動部材を設けてもよい。
また、本発明の画像形成装置は、像担持体と、この像担持体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、前記像担持体の帯電面に画像情報に基づいて光を照射して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を可視像化する現像装置と、前記可視像を記録媒体又は中間転写体に転写させる転写装置と、転写後の像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置と、を有する画像形成装置において、前記現像装置として、上述したいずれか一つの現像装置又は前記プロセスカートリッジを有することを特徴とする。
また、この場合において、現像剤として一成分トナーを用いることが好ましい。
本発明のプロセスカートリッジによれば、現像装置の交換又は補修等のメンテナンスを容易に行うことができる。
本発明の画像形成装置によれば、現像装置内、特に、下流側トナー収容部で発生した異物の影響を受けることなく、高品質の画像を安定に形成することができる。
本発明の画像形成方法によれば、現像装置内、特に、下流側トナー収容部で発生する異物の影響をなくし、これによって画質不良のない高品質の画像を安定に形成することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る現像装置の構成を示す説明図、図2は、図1の回転ローラの長さ方向に沿った要部断面を示す模式図である。
図1において、現像装置3のトナー収容部は隔壁20によって上流側トナー収容部10と、下流側トナー収容部11とに区画されており、上流側トナー収容部10は下流側トナー収容部11の上方に配置されている。換言すれば、下流側トナー収容部11は、上流側トナー収容部10の鉛直方向下方に位置している。下流側トナー収容部11が上流側トナー収容部10の鉛直方向下方に位置することによって、上流側トナー収容部10から下流側トナー収容部11に流入するトナーに粉圧がかかり、トナーがフィルタ17を通過しやすくなる。
下流側トナー収容部11には現像ローラ5、供給ローラ9及び現像ローラ5の表面にその先端部が当接するように配置された現像ブレード8が設けられている。供給ローラ9は現像ローラ5表面にトナーを供給し、現像ブレード8は、現像ローラ5表面に付着するトナー量を規制する。
上流側トナー収容部10及び下流側トナー収容部11内には、それぞれ回転体13及び14が設けられている。回転体13、14は、例えばトナーの循環を円滑にするための供給ローラ、搬送スクリュ、搬送パドル、攪拌スクリュ、攪拌ローラ等の搬送部材である。回転体13及び14は、その一部が、隔壁20の第1トナー流路15に嵌合されたフィルタ17に当接するように配置されている。
上流側トナー収容部10に収容されたトナーは、図1中矢印Aで示したように、隔壁20の略中央部に設けられた第1トナー流路15を経て下流側トナー収容部11に流入する。下流側トナー収容部11に流入したトナーを供給ローラ9によって現像ローラ5に供給する。現像ローラ5上に供給されたトナーを現像ブレード8によって規制し、現像ローラ5表面にトナーの薄膜を形成する。現像ローラ5に形成された薄膜状のトナーを、図示省略した像担持体としての感光体に供給し、静電潜像を現像してトナー画像を形成する。
現像ローラ5で消費されなかったトナーは、図1中矢印Bで示したように、第2トナー流路16を経て再び上流側トナー収容部10に流入し、例えば新たに導入された新品のトナーと共に第1トナー流路15を経て再度下流側トナー収容部11に流入する。第1トナー流路15にはフィルタ17が配置されており、ここで、例えば下流側トナー収容部11内で発生し、トナーの循環流に伴って上流側トナー収容部10に流入した異物が捕捉される。即ち、図2に示したように、隔壁20に設けられた第1トナー流路15及び二つの第2トナー流路16の作用によって、矢印Eで示したようなトナーの循環流が形成される。このとき、フィルタ17の有効径が、第2トナー流路16の有効径よりも小さく選定されているので、例えば下流側トナー収容部11内の現像ローラ5又は供給ローラ9の付近で発生した異物は、このトナー循環流に伴ってトナー収容部内を循環し、フィルタ17によって捕捉、分離される。
また、回転部材の回りにシール部材が設けられた現像装置においては、長期間、画像を取りつづけ回転体が回転しつづけると、高速で回転する回転体に接触しているシール部材が荒らされ、その表面の削れ及び/又はシール部材と各回転体との間で形成されるトナーの塊などに起因する異物が発生することがある。しかしながら、本実施形態においては、トナーの循環経路が矢印Eのように形成されるので、例えば下流側トナー収容部11内で発生した異物を速やかに上流側トナー収容部10に移動させることができ、これを再度下流側トナー収容部11に導入させる際に、フィルタ17で捕捉することができるので、異物の影響を最小限に止めることができる。
本実施形態において、上流側トナー収容部10に回転体としてトナー搬送スクリュを設けることが好ましいい。これによってトナーの搬送性を高めることができる。また、下流側トナー収容部11にトナー搬送スクリュを設けることもでき、これによって、トナーと共に異物の搬送性を高めることができる。
本実施形態において、現像用トナーとしては、一成分系トナーを使用することが好ましい。これによって、キャリアの影響を考慮せずにフィルタの有効径を設定することができる。
現像装置3のトナー収容部は隔壁20によって上流側トナー収容部10と下流側トナー収容部11に分けられている。隔壁20には、フィルタ17を備えた第1トナー流路15が設けられている。第2トナー流路として、クリーニングブレード4によって感光体2表面から掻き取られたトナーを上流側トナー収容部10に循環する残トナー回収路19が設けられている。第1トナー流路15に設けられたフィルタ17の有効径は残トナー回収路19の有効径よりも小さくなるように選択されている。
図4において、この画像形成装置100は、図3のプロセスカートリッジを備えた画像形成装置である。画像形成装置100の図中、略中央には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーに対応するプロセスカートリッジ1(a、b、c、d)が着脱自在に配列されている。プロセスカートリッジ列の上方には、露光装置103が配置されており、この露光装置103は、プロセスカートリッジ1(a、b、c、d)の各感光体2(a、b、c、d)に、例えばレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
プロセスカートリッジ列の下方には、中間転写体101が設けられており、中間転写体101には、各プロセスカートリッジ1(a、b、c、d)の感光体2(a、b、c、d)上に形成された各色のトナー画像が順次転写、積層されてカラー画像が形成される。中間転写体101の下方には、給紙トレイ104が配置されており、給紙トレイ104は、記録媒体としての記録紙を収容する。中間転写体101の端部上方には、プロセスカートリッジ列に隣接するように定着装置110が配置されており、定着装置110は中間転写体101上に形成され、記録紙に転写されたカラー画像を前記記録紙に定着させる。
画像形成動作を開始するに際し、先ず、図示省略した起動ボタンを押圧し、プロセスカートリッジ1(a、b、c、d)の感光体2(a、b、c、d)に対し、除電ランプ7から、例えば除電光を照射して表面電位を基準電位に平均化する。次に、感光体2(a、b、c、d)の表面に帯電ローラ6(a、b、c、d)を当接させて高電圧を印加し、感光体2(a、b、c、d)の表面を一様に所定の電位に帯電させる。
次に、露光装置103よって感光体2(a、b、c、d)の帯電面に、画像情報に基づいて例えばレーザ光を照射して露光し、これによって感光体2(a、b、c、d)表面に静電潜像を形成する。静電潜像が形成された感光体2(a、b、c、d)を回転させて、現像装置3(a、b、c、d)に対向する位置まで移動させ、現像装置3(a、b、c、d)と潜像部の電位差によって、潜像部分にトナーを付着させ、静電潜像を可視像化する。得られた可視像としてのトナー像を、感光体2(a、b、c、d)と中間転写体101のニップ間の電位差と圧力によって中間転写体101に転写し、積層してカラー画像を形成する。
本実施形態において、現像剤として一成分トナーを適応することが好ましい。これによって、フィルタ17の設計段階においてキャリアを考慮する必要がなくなり、設計が容易となる。
2 感光体
3 現像装置
4 クリーニングブレード
5 現像ローラ
6 帯電ローラ
8 現像ブレード
9 供給ローラ
10 上流側トナー収容部
11 下流側トナー収容部
13 回転体
14 回転体
15 第1トナー流路
16 第2トナー流路
17 フィルタ
18 シール部材
19 残トナー回収路
20 隔壁
100 画像形成装置
101 中間転写体
103 露光装置
104 給紙トレイ
105 給紙ローラ
106 排紙トレイ
107 レジストローラ対
109 二次転写ローラ
110 定着装置
Claims (10)
- トナー収容部と、
このトナー収容部を上流側と下流側とに分離する隔壁と、
上流側トナー収容部から下流側トナー収容部にトナーが移動する第1トナー流路と、
前記下流側トナー収容部から前記上流側トナー収容部にトナーが移動する第2トナー流路と、
前記第1トナー流路に設けられたフィルタと、
前記下流側トナー収容部に設けられ前記上流側トナー収容部から前記第1トナー流路を経て供給されたトナーを像担持体の画像形成面に供給する現像ローラと、
を有し、
前記第1トナー流路に設けられたフィルタの有効径を、前記第2トナー流路の有効径よりも小さくした
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
前記上流側トナー収容部は、前記下流側トナー収容部よりも上方に位置する
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項1又は2に記載の現像装置において、
前記上流側トナー収容部及び/又は前記下流側のトナー収容部には回転体が設けられている
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項3に記載の現像装置において、
前記回転体は、供給ローラ、搬送スクリュ、搬送パドル、攪拌スクリュ又は攪拌ローラである
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項4に記載の現像装置において、
前記現像ローラ又は回転体の端部にシール部材が設けられており、
前記第1トナー流路が前記隔壁の中央部に設けられ、前記第2トナー流路が前記隔壁における前記現像ローラ又は回転体の長手方向の両端部に対向する位置に設けられている
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記フィルタに当接する可動部材が設けられている
ことを特徴とする現像装置。 - 像担持体と、
この像担持体上に形成された静電潜像を可視像化する現像装置とを一体化し、画像形成装置本体に対して着脱自在に形成されたプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 像担持体と、
この像担持体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、
前記像担持体の帯電面に画像情報に基づいて光を照射して静電潜像を形成する露光装置と、
前記静電潜像を可視像化する現像装置と、
前記可視像を記録媒体又は中間転写体に転写させる転写装置と、
転写後の像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置と、
を有する画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像装置又は請求項7に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体の画像形成面を帯電装置によって一様に帯電させたのち、露光装置によって画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成し、得られた静電潜像を現像装置によって可視像化し、可視像を転写装置に転写し、転写画像を定着装置によって定着させる画像形成装置を用いた画像形成方法において、
前記画像形成装置として、請求項8に記載の画像形成装置を用いることを特徴とする画像形成方法。 - 請求項9に記載の画像形成方法において、現像剤として一成分トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
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