JP2008145758A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体1周面に、帯電装置2と、像露光部3と、現像装置4とを複数組配設し、感光体に帯電、露光、現像を複数回繰り返して重ねトナー像を形成する画像形成装置において、現像装置3は、表面に発生する進行波電界によりトナーを現像領域まで搬送するトナー搬送部材30と、トナー搬送部材にトナーを供給するトナー供給手段と、現像領域を通過したトナーをトナー搬送部材上から回収する回収手段とを備える。
【選択図】図1
Description
(A)カラー画像を形成する色と同数の感光体と、各感光体の周囲に配置される帯電装置、像露光部、現像装置を備え、感光体上にそれぞれ形成した単色のトナー像を転写体に重ね合わせてカラー画像とする装置。この装置は1パスでカラー画像を転写体上に形成できるので、高速化に有利であるが、複数の感光体や転写体の搬送を要するため装置の容積が大型化してしまうという欠点がある。
(B)1つの感光体の周囲に、帯電装置、像露光部、各色の現像装置を備え、感光体を複数回回転して各色の帯電、露光、現像を繰り返してカラー画像を形成する装置。この装置は感光体、帯電装置、像露光部が一つだけであるので容積は小型化されるものの、速度が遅く、形成される画像のサイズが感光体の表面積以下に限定されるという制約がある。
(C)1つの感光体の周囲に帯電装置、像露光部、現像装置を複数組備え、感光体一回転以内に各色の帯電、露光、現像を順次行って感光体上にカラー画像を形成する装置。この装置は上記二つの方式の長所である高速化、及び、画像サイズに制約が無く小型化ができるという点を併せもっている。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、無端移動しながら上記像担持体上のトナー像を転写される転写体と、該転写体上のトナー像を加熱する加熱手段と、該加熱手段よりも下流で該転写体に対向する加圧部材とを有し、該転写体上に転写されたトナー像を該加熱手段にて軟化させ、該軟化したトナー像を該転写体と該加圧部材との間を通過する記録媒体上に転写同時定着する転写定着装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記像担持体と上記転写体との間に中間転写体を設け、該像担持体上のトナー像を該中間転写体を介して該転写体に転写することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2または3の画像形成装置において、上記トナー搬送部材が長円形状または楕円形状であることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3または4の画像形成装置において、上記トナー供給手段はトナーとキャリアからなる現像剤を攪拌して摩擦帯電する現像剤攪拌部材と、該摩擦帯電した現像剤を担持して搬送する供給ローラと、該供給ローラ上の現像剤を薄層化する規制部材とを有することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記回収手段は上記トナー搬送部材に対向して設けられたブラシローラと、該ブラシローラに当接するフリッカーと、該ブラシローラにバイアス印加するバイアス印加手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記回収手段を上記トナー供給手段の上方に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、上記トナー搬送部材と上記トナー供給手段と上記回収手段とをケース内に配置して一体的に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7または8の画像形成装置において、上記現像装置と下流側に隣接する帯電装置との間の少なくとも1箇所に除電装置を設けたことを特徴とするものである。
さらに、この現像装置では、進行波電界によりトナー搬送部材上でトナーをホッピングさせてその付着力を無くしながら現像しているので、回転駆動される現像ローラを用いた構成では実現が望めなかったほどの非常に高効率な非接触現像が実現可能となる。よって、回転駆動される現像ローラを用いたジャンピング現像のような高圧電源が不要となる。
このように、現像装置の配設に必要な像担持体の周面のスペースを小さくするとともにスペースの形状に自由度を持たせ、かつ、非接触現像をおこなうための高圧電源を不要とすることで装置の小型化が可能となる。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置全体の概略構成図である。画像形成装置の本体中央部には、像担持体としての感光体ドラム1を備えている。感光体ドラム1の周辺には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(Bk)の各色のトナー像を形成するための帯電装置と現像装置とが、上方から反時計回りに4組が配置されている。また、装置の右方には感光体ドラム1にレーザー光を照射する露光装置5が設けられており、各帯電装置と各現像装置の間の露光部に各色の静電潜像形成用のレーザー光を照射している。すなわち、イエロー(Y)用の帯電装置2Y、露光部3Y、現像装置4Y、マゼンタ(M)用の帯電装置2M、露光部3M、現像装置4M、シアン(C)用の帯電装置2C、露光部3C、現像装置4C、黒(Bk)用の帯電装置2Bk、露光部3Bk、現像装置4Bkが順に配置されている。また、これらの下流の感光体ドラム1の周辺には、転写ベルト装置9と、クリーニング装置14とが設けられている。
原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り装置(図示なし)の撮像素子により読み取られた画像或いはコンピュータで編集された画像を、Y,M,C及びBkの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納される。画像記録のスタートにより感光体駆動モータ(図示なし)の始動により感光体ドラム1を反時計方向へと回転し、同時にY用帯電装置2Yの帯電作用により電位の付与が開始される。感光体ドラム1は電位を付与されたあと、露光装置5より照射されるレーザー光により第1の色信号即ちイエロー(Y)の画像信号に対応する電気信号に基づく露光3Cが開始されドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿画像のイエロー(Y)の画像に対応する静電潜像を形成する。Y用の潜像は現像装置4Yのトナー搬送部材30にて、感光体ドラム1との対向部に搬送されてきたトナーにより反転非接触現像され、感光体ドラム1上にイエロー(Y)のトナー像が形成される。
さらに、この現像装置4では、進行波電界によりトナー搬送部材30上でトナーをホッピングさせてその付着力を無くしながら現像しているので、回転駆動される現像ローラを用いた構成では実現が望めなかったほどの非常に高効率な非接触現像が実現可能となる。よって、回転駆動される現像ローラを用いたジャンピング現像のような高圧電源が不要となる。
このように、現像装置4の配設に必要な感光体ドラム1の周面のスペースを小さくするとともにスペースの形状に自由度を持たせ、かつ、非接触現像をおこなうための高圧電源を不要とすることで装置の小型化が可能となる。
また、無端移動しながら感光体ドラム1上のトナー像を転写される転写定着ベルト40と、転写定着ベルト40上のトナー像を加熱する電磁誘導コイル54と、転写定着ベルト40に対向する加圧ローラ43とを有し、転写定着ベルト40に転写されたトナー像を電磁誘導コイル54にて軟化させ、転写定着ベルト40と加圧ローラ43との間を通過する記録媒体上に軟化したトナー像を転写同時定着する転写定着装置60を備える。この転写定着装置60により、記録用紙への転写と定着を同時に行うので、装置をさらに小型化できる。また、記録用紙へのトナーの転写と定着を1工程で行うので、記録用紙の搬送ジャムが軽減される。さらに、上記電磁誘導コイル54により対向する転写定着ベルト40上のトナー像を加熱する構成では、通常の定着装置に比べトナーの加熱時間を長くできるため、低温、省エネ、立ち上がり時間が短くなる。また、記録用紙へのトナー転写定着時のニップ幅が小さくでき、紙の厚さに関係なく消費電力が変わらないため、厚紙を半速モードで定着する必要もなくなる。
また、感光体ドラム1と転写定着装置60との間に中間転写装置61を設け、感光体ドラム1上のトナー像を、中間転写装置61を介して転写定着装置60に転写する。これにより、転写定着装置60の熱が直接感光体ドラム1に伝達されるのを抑制できる。
また、現像装置4のトナー搬送部材30を、長円あるいは楕円形状にすることにより、感光体ドラム1周面のトナー搬送部材30の占有する領域を小さくすることができ、トナーの供給領域と回収領域の配置自由度が大きくなる。これにより、供給トナーの特性を安定化可能な供給手段と回収効率の良い回収手段の構成も可能となり、画質品質の向上が図れる。
また、トナー供給手段として、通常の2成分現像装置と同じ構成のものを用いることで、通常の一成分系に比べ、トナーを安定して摩擦帯電できると共に、トナーへのストレス軽減が可能になる。よって、繰り返しトナーを環流して使用してもトナーの帯電量をばらつきが小さくなり、トナー搬送部材へ帯電特性の安定したトナーの安定供給が可能となり、画質劣化を抑制できる。
また、回収手段としてトナー搬送部材30に対向して設けられた回転するブラシローラ38と、ブラシローラ38に当接するフリッカー39とを備え、ブラシローラにはバイアス印加する。このような回収手段により、容易かつ確実にトナー搬送部材30からトナーが回収でき、回収したトナーをブラシから簡単に分離することができる。
また、回収手段をトナー供給手段の上方に設けることで、トナー搬送部材30から回収したトナーを重力でトナー供給手段に戻せるようにする。これにより、簡単な構成でトナーを環流して使用することができる。
また、トナー搬送部材30と、トナー供給手段と、回収手段とを一体のケース35内に構成することで、外部に飛散トナーが流出して、画像劣化や装置内外の汚染を抑えることができる。
また、帯電、露光、現像を繰り返して感光体ドラム1上にトナー像を重ねるとトナーが重なったところではトナーの持つ電荷分の表面電位が上昇するため、トナーが無いところとの電位差が生じ、現像が後になる色ほどその電位差が大きくなり、付着量に差がでて画像劣化になる。そこで、繰り返し色の異なるトナーを重ね現像する中間に除電装置を設ける。上記実施形態の画像形成装置では、2色目現像装置4Mの下流に除電チャージャ54を設けた。これにより、重ね現像の途中で除電を行い、重ねられた電荷を持つトナー層と無いところの表面電位を揃えた後、さらに重ね現像をすることによって画像劣化を防止できる。
2Y,M,C,Bk 帯電装置
3Y,M,C,Bk 露光部
4Y,M,C,Bk 現像装置
5 露光装置
9 転写ベルト装置
10 駆動ローラ
11 従動ローラ
12 転写ローラ
13 転写ベルト
14 クリーニング装置
18 定着装置
19 定着ベルト
21 給紙カセット
25 レジストローラ
30 トナー搬送部材
31 供給ローラ
32 ドクタブレード
33,34 スクリュウ
35 ケース
36 仕切り板
37 現像剤収容部
38 ブラシローラ
39 フリッカー
40 転写定着ベルト
41 転写ローラ
42 転写定着ローラ
43 加圧ローラ
44 電磁誘導コイル
45 冷却ローラ
46 中間転写ベルト
47 駆動ローラ
49 転写ローラ
51 転写定着ローラ
52 加圧ローラ
53 電磁誘導コイル
54 除電チャージャ
60 転写定着装置
61 中間転写装置
101 支持基板
102 電極
103 表面保護層
105 共通電極
106 駆動回路
Claims (9)
- 表面移動する像担持体周面に、帯電装置と、像露光部と、現像装置とを複数組配設し、該像担持体に帯電、露光、現像を複数回繰り返して該像担持体上に重ねトナー像を形成する画像形成装置において、
上記現像装置は、表面に発生する進行波電界によりトナーを上記像担持体と対向する現像領域まで搬送するトナー搬送部材と、該トナー搬送部材にトナーを供給するトナー供給手段と、該現像領域を通過したトナーを該トナー搬送部材上から回収する回収手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、無端移動しながら上記像担持体上のトナー像を転写される転写体と、該転写体上のトナー像を加熱する加熱手段と、該加熱手段よりも下流で該転写体に対向する加圧部材とを有し、該転写体上に転写されたトナー像を該加熱手段にて軟化させ、該軟化したトナー像を該転写体と該加圧部材との間を通過する記録媒体上に転写同時定着する転写定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項2の画像形成装置において、上記像担持体と上記転写体との間に中間転写体を設け、該像担持体上のトナー像を該中間転写体を介して該転写体に転写することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2または3の画像形成装置において、上記トナー搬送部材が長円形状または楕円形状であることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3または4の画像形成装置において、上記トナー供給手段はトナーとキャリアからなる現像剤を攪拌して摩擦帯電する現像剤攪拌部材と、該摩擦帯電した現像剤を担持して搬送する供給ローラと、該供給ローラ上の現像剤を薄層化する規制部材とを有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記回収手段は上記トナー搬送部材に対向して設けられたブラシローラと、該ブラシローラに当接するフリッカーと、該ブラシローラにバイアス印加するバイアス印加手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項6の画像形成装置において、上記回収手段を上記トナー供給手段の上方に設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項7の画像形成装置において、上記トナー搬送部材と上記トナー供給手段と上記回収手段とをケース内に配置して一体的に構成したことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4、5、6、7または8の画像形成装置において、上記現像装置と下流側に隣接する帯電装置との間の少なくとも1箇所に除電装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
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