JP2012163843A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トナー落ちによる画像不良等を抑制し、安定した画像を形成できる現像装置を提供する。
【解決手段】トナー担持回転体150と像担持体2aとの間に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部262と、現像剤担持回転体130に担持される現像剤190の量を規制する規制部材140と、現像剤担持回転体130から飛散するトナーを捕捉して堆積させる飛散トナー捕捉カバー141と、飛散トナー捕捉カバー141の内部において現像剤担持回転体130に近接する第1位置と現像剤担持回転体130から離間する第2位置とに移動可能に設置される飛散トナー回収機構250であって、第1位置への移動により、現像剤担持回転体130に担持されている現像剤190を滞留させて飛散トナー捕捉カバー141に堆積された飛散トナーを現像剤担持回転体130に回収すると共に、第2位置への移動により現像剤の滞留を解放する飛散トナー回収機構250と、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】トナー担持回転体150と像担持体2aとの間に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部262と、現像剤担持回転体130に担持される現像剤190の量を規制する規制部材140と、現像剤担持回転体130から飛散するトナーを捕捉して堆積させる飛散トナー捕捉カバー141と、飛散トナー捕捉カバー141の内部において現像剤担持回転体130に近接する第1位置と現像剤担持回転体130から離間する第2位置とに移動可能に設置される飛散トナー回収機構250であって、第1位置への移動により、現像剤担持回転体130に担持されている現像剤190を滞留させて飛散トナー捕捉カバー141に堆積された飛散トナーを現像剤担持回転体130に回収すると共に、第2位置への移動により現像剤の滞留を解放する飛散トナー回収機構250と、を備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、電子写真方式により形成された静電潜像を現像するための現像装置、及び該現像装置を備える画像形成装置に関する。
近年、少なくともキャリア及びトナーを含む2成分現像剤を、現像剤担持回転体の表面に担持させて磁気ブラシを形成し、磁気ブラシからトナー担持回転体に供給されるトナーにより、トナー担持回転体の表面にトナー層を形成し、トナー層から像担持体にトナーを飛翔させることにより、像担持体の表面の静電潜像をトナー画像として現像する、いわゆる、タッチダウン方式(ハイブリッド方式とも言われる。)の現像装置が注目されている。
タッチダウン方式の現像装置においては、一般的に、現像剤担持回転体の表面に担持される現像剤の量を規制するために、現像剤担持回転体の回転中心よりも下方に、先端部が現像剤担持回転体の表面に近接して現像剤を掻き落とす規制部材(ブレード)と、規制部材の上方に配置されて、現像剤担持回転体から外方へ飛散するトナーを捕捉して堆積させる飛散トナー捕捉カバーと、を備えている。
上記構成の現像装置においては、現像剤担持回転体から外方へ飛散し、飛散トナー捕捉カバーに捕捉され堆積されるトナーの量が次第に増加する。飛散トナー捕捉カバーに堆積される飛散トナー量が一定以上に増えると、帯電性の低下したトナーが現像剤担持回転体の表面の磁気ブラシと接触して磁気ブラシにより汲み上げられる。そして、汲み上げられた帯電性の低いトナーの一部は、トナー担持回転体へ移行(供給)された後、像担持体表面の静電潜像に飛翔されて現像されることになる。
そのため、現像時において、帯電性の低いトナーが現像領域に落下する、いわゆる、トナー落ちによって画像不良が発生しやすい。また、磁気ブラシにより汲み上げられたトナーの大部分は、現像装置の内部に回収され、再び、現像剤担持回転体から外方へ飛散されやすくなるため、トナーの帯電量も次第に低下する。その結果、画像濃度の変動や画像不良等が一層発生しやすくなり、安定した画像の形成が困難となる。
そこで、現像剤担持回転体からのトナーの飛散対策として、現像剤担持回転体とトナー担持回転体との間に、内部に磁性部材(磁石)が配設されたトナー回収ローラを配置し、このトナー回収ローラにより現像剤担持回転体とトナー担持回転体の近傍に浮遊する飛散トナーを捕集し、その捕集した飛散トナーを現像装置の内部に戻すようにした現像装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の現像装置においては、トナー回収ローラの設置だけでなく、トナー回収ローラにより捕集した飛散トナーを現像装置の内部に戻す経路を別途設ける必要があるため、装置全体の構成が複雑化すると共に大型化する。また、トナー落ちによる画像不良は、トナーの帯電量が経時的に低下して飛散トナー量が増大した場合に頻発するものであり、特許文献1に記載の現像装置では、長時間に亘る連続現像により大量のトナーが飛散する場合には、その大量のトナーを残さず十分に回収することができないため、安定した画像を長期に亘って形成することは困難である。
本発明は、装置全体の構成を簡易化且つ小型化しつつ、現像剤担持回転体から飛散するトナーを適切に回収して、トナー落ちによる画像不良等を抑制し、長期に亘って安定した画像を形成することができる現像装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記現像装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記現像装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、少なくともキャリア及びトナーを含む2成分現像剤を担持し、該2成分現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシが表面に形成される現像剤担持回転体と、前記現像剤担持回転体の上部に対向配置され、前記現像剤担持回転体から供給されるトナーを担持して前記磁気ブラシによりトナー層を形成するトナー担持回転体と、前記トナー担持回転体に担持されたトナーを像担持体の表面の静電潜像に飛翔させて静電潜像をトナー画像として現像するために、前記トナー担持回転体と前記像担持体との間に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部と、前記現像剤担持回転体の回転中心を通る水平面よりも下方に位置し、先端部を前記現像剤担持回転体の表面に近接させることにより、該現像剤担持回転体に担持される現像剤の量を規制する規制部材と、前記規制部材の上方に配置されて、前記現像剤担持回転体から外方へ飛散するトナーを捕捉して堆積させる飛散トナー捕捉カバーと、前記飛散トナー捕捉カバーの内部において前記現像剤担持回転体に近接する第1位置と前記現像剤担持回転体から離間する第2位置とに移動可能に設置される飛散トナー回収機構であって、前記第1位置への移動により、前記現像剤担持回転体に担持されている現像剤を滞留させて前記飛散トナー捕捉カバーに堆積された飛散トナーを前記現像剤担持回転体に回収すると共に、前記第2位置への移動により現像剤の滞留を解放する飛散トナー回収機構と、を備える現像装置に関する。
また、前記飛散トナー回収機構は、所定回数の現像間隔毎に、前記第1位置に移動されることが好ましい。
また、前記飛散トナー回収機構は、マグネットと、該マグネットを正逆回転させることにより前記飛散トナー回収機構を前記第1位置又は前記第2位置に移動させるロータリーアクチュエータと、を有することが好ましい。
また、前記マグネットは、前記現像剤担持回転体の磁極とは反対の磁極に形成されていることが好ましい。
また、前記電圧印加部は、前記現像剤担持回転体に飛散トナーが回収された後において、前記トナー担持回転体と前記像担持体との間に、前記現像バイアス電圧とは逆バイアスの電圧を印加することが好ましい。
また、本発明は、前記現像装置と、表面に静電潜像が形成されると共に、前記現像装置の前記トナー層からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される1又は複数の像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、転写されたトナー画像をシート状の被転写材に定着する定着部と、を備える画像形成装置に関する。
本発明によれば、装置全体の構成を簡易化且つ小型化しつつ、現像剤担持回転体から飛散するトナーを適切に回収して、トナー落ちによる画像不良等を抑制し、長期に亘って安定した画像を形成することができる現像装置を提供することができる。
また、本発明によれば、前記現像装置を備える画像形成装置を提供することができる。
また、本発明によれば、前記現像装置を備える画像形成装置を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。
図1により、本実施形態における画像形成装置としてのコピー機1における全体構造を説明する。図1は、コピー機1の各構成要素の配置を説明するための図である。
図1により、本実施形態における画像形成装置としてのコピー機1における全体構造を説明する。図1は、コピー機1の各構成要素の配置を説明するための図である。
図1に示すように、画像形成装置としてのコピー機1は、コピー機1における上下方向Zの上方側に配置される画像読取装置300と、コピー機1における上下方向Zの下方側に配置され画像読取装置300により読み取られた画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Tにトナー画像を形成する装置本体Mと、を備える。
なお、コピー機1の説明において、副走査方向Xをコピー機1の「左右方向」ともいい、主走査方向Y(図1を貫く方向)をコピー機1の「前後方向」ともいう。コピー機1の上下方向Zは、副走査方向X及び主走査方向Yと直交する。
なお、コピー機1の説明において、副走査方向Xをコピー機1の「左右方向」ともいい、主走査方向Y(図1を貫く方向)をコピー機1の「前後方向」ともいう。コピー機1の上下方向Zは、副走査方向X及び主走査方向Yと直交する。
まず、画像読取装置300について説明する。
図1に示すように、画像読取装置300は、蓋部材70と、原稿Gの画像を読み取る読取部301と、を備える。
蓋部材70は、読取部301に対して不図示の連結部により開閉可能に連結されている。蓋部材70は、後述する読取面302Aを保護する機能を有する。
図1に示すように、画像読取装置300は、蓋部材70と、原稿Gの画像を読み取る読取部301と、を備える。
蓋部材70は、読取部301に対して不図示の連結部により開閉可能に連結されている。蓋部材70は、後述する読取面302Aを保護する機能を有する。
読取部301は、筐体306と、筐体306の上方側に配置される読取面302Aと、を備える。また、読取部301は、筐体306の内部空間304に、光源を含む照明部340と、複数のミラー321、322及び323と、副走査方向Xに移動する第1枠体311及び第2枠体312と、結像レンズ357と、読取装置としてのCCD358と、CCD358により読み取られた画像情報に対して所定の処理をすると共に該画像情報を装置本体M側に出力させるCCD基板361と、を備える。照明部340及び第1ミラー321は、第1枠体311に収容される。第2ミラー322及び第3ミラー323は、第2枠体312に収容される。
読取面302Aは、副走査方向X及び主走査方向Yと直交する方向に拡がり、読取部301における副走査方向Xの大部分に亘っている。原稿Gは、読取面302Aに載置される。第1枠体311及び第2枠体312それぞれは、後述する光路Hの長さ(光路長)を一定に保持しながら副走査方向Xに移動する。これにより、読取面302Aに載置された原稿Gの画像が読み取られる。
筐体306の内部空間304において、複数のミラー321、322及び323は、原稿Gからの光を結像レンズ357に入光させるための光路Hを形成する。また、第1枠体311が副走査方向Xに一定速度Aで移動すると共に、第2枠体312が副走査方向Xに一定速度A/2で移動するため、画像読み取り動作時においても、光路Hの長さは一定に維持される。これにより、読取面302Aに載置された原稿Gの画像が読取面302Aに読み取られる。
次に、装置本体Mについて説明する。
装置本体Mは、所定の画像情報に基づいて用紙Tに所定のトナー画像を形成する画像形成部GKと、用紙Tを画像形成部GKに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Tを排紙する給排紙部KHとを有する。
装置本体Mにおける外形は、筐体部としてのケース体BDにより構成される。
装置本体Mは、所定の画像情報に基づいて用紙Tに所定のトナー画像を形成する画像形成部GKと、用紙Tを画像形成部GKに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Tを排紙する給排紙部KHとを有する。
装置本体Mにおける外形は、筐体部としてのケース体BDにより構成される。
図1に示すように、画像形成部GKは、像担持体(感光体)としての感光体ドラム2a、2b、2c、2dと、帯電部10a、10b、10c、10dと、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dと、現像装置16a、16b、16c、16dと、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dと、トナー供給部6a、6b、6c、6dと、ドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dと、除電器12a、12b、12c、12dと、中間転写ベルト7と、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dと、2次転写ローラ8と、対向ローラ18と、定着部9と、を備える。
図1に示すように、給排紙部KHは、給紙カセット52と、手差し給紙部64と、用紙Tの搬送路Lと、レジストローラ対80と、第1排紙部50aと、第2排紙部50bとを備える。なお、搬送路Lは、後述するように、第1搬送路L1と、第2搬送路L2と、第3搬送路L3と、手差し搬送路Laと、戻り搬送路Lbと、後処理搬送路Lcとの集合体である。
以下、画像形成部GK及び給排紙部KHの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部GKについて説明する。
画像形成部GKにおいては、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に沿って上流側から下流側に順に、帯電部10a、10b、10c、10dによる帯電、レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dによる露光、現像装置16a、16b、16c、16dによる現像、中間転写ベルト7及び1次転写ローラ37a、37b、37c、37dによる1次転写、除電器12a、12b、12c、12dによる除電、及びドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dによるクリーニングが行われる。
また、画像形成部GKにおいては、中間転写ベルト7、2次転写ローラ8及び対向ローラ18による2次転写、並びに定着部9による定着が行われる。
まず、画像形成部GKについて説明する。
画像形成部GKにおいては、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に沿って上流側から下流側に順に、帯電部10a、10b、10c、10dによる帯電、レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dによる露光、現像装置16a、16b、16c、16dによる現像、中間転写ベルト7及び1次転写ローラ37a、37b、37c、37dによる1次転写、除電器12a、12b、12c、12dによる除電、及びドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dによるクリーニングが行われる。
また、画像形成部GKにおいては、中間転写ベルト7、2次転写ローラ8及び対向ローラ18による2次転写、並びに定着部9による定着が行われる。
感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれは、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれは、中間転写ベルト7の進行方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれにおける表面には、静電潜像が形成され得る。
帯電部10a、10b、10c、10dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に対向して配置される。帯電部10a、10b、10c、10dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を一様に負(マイナス極性)又は正(プラス極性)に帯電させる。
レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dは、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dそれぞれは、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。
レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dそれぞれは、読取部301により読み込まれた画像に関する画像情報に基づいて感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を走査露光する。レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dそれぞれにより走査露光されることで、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に静電潜像が形成される。
現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dにそれぞれ対応して設けられ、感光体ドラム2a、2b、2c、2dの表面に対向して配置される。現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させて、カラーのトナー画像を感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に形成する。現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの色に対応する。現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれの詳細な構成については後述する。
トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれは、現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれに対応して設けられており、現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれに対して供給される各色のトナーを収容する。トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれは、イエローのトナー、シアンのトナー、マゼンタのトナー、ブラックのトナーを収容する。
トナー供給部6a、6b、6c、6dそれぞれは、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5d及び現像装置16a、16b、16c、16dにそれぞれ対応して設けられており、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれに収容された各色のトナーを、現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれに対して供給する。トナー供給部6a、6b、6c、6dそれぞれと現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれとは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
中間転写ベルト7には、感光体ドラム2a、2b、2c、2dに形成された各色のトナー画像が順次1次転写される。中間転写ベルト7は、従動ローラ35、駆動ローラからなる対向ローラ18、テンションローラ36等に掛け渡される。テンションローラ36が中間転写ベルト7を内側から外側に付勢するため、中間転写ベルト7には所定の張力が与えられる。
中間転写ベルト7を挟んで感光体ドラム2a、2b、2c、2dと反対の側には、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれが対向して配置される。
中間転写ベルト7における所定部分は、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれと、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれとにより挟み込まれる。この挟み込まれた所定部分は、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれにおける表面に押し当てられる。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれと1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれとの間で、それぞれ1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dが形成される。1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dそれぞれにおいて、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれに現像された各色のトナー画像が中間転写ベルト7に順次1次転写される。これにより、中間転写ベルト7には、フルカラーのトナー画像が形成される。
1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれには、不図示の1次転写バイアス印加部により、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれに形成された各色のトナー画像を中間転写ベルト7に転写させるための1次転写バイアスが印加される。
除電器12a、12b、12c、12dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に対向して配置される。除電器12a、12b、12c、12dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に光を照射することにより、1次転写が行われた後の感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を除電する(電荷を除去する)。
ドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に1次転写されたフルカラーのトナー画像を用紙Tに2次転写させる。2次転写ローラ8には、不図示の2次転写バイアス印加部により、中間転写ベルト7に形成されたフルカラーのトナー画像を用紙Tに転写させるための2次転写バイアスが印加される。
2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に対して当接したり離間したりする。具体的には、2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に当接される当接位置と中間転写ベルト7から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7の表面に1次転写されたフルカラ−のトナー画像を用紙Tに2次転写させる場合には当接位置に配置され、他の場合には離間位置に配置される。
中間転写ベルト7における2次転写ローラ8とは反対側には、対向ローラ18が配置される。中間転写ベルト7における所定部分は、2次転写ローラ8と対向ローラ18とによって挟み込まれる。そして、用紙Tは中間転写ベルト7の外面(トナー画像が1次転写された面)に押し当てられる。中間転写ベルト7と2次転写ローラ8との間で2次転写ニップN2が形成される。2次転写ニップN2において、中間転写ベルト7に1次転写されたフルカラーのトナー画像が用紙Tに2次転写される。
定着部9は、用紙Tに2次転写されたトナー画像を構成する各色のトナーを溶融及び加熱して、用紙Tに定着させる。定着部9は、ヒータにより加熱される加熱回転体9aと、加熱回転体9aに圧接される加圧回転体9bと、を備える。加熱回転体9aと加圧回転体9bとは、トナー画像が2次転写された用紙Tを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体9aと加圧回転体9bとの間に挟まれた状態で用紙Tが搬送されることによって、用紙Tに転写されたトナーは、溶融及び加圧されることで、用紙Tに定着される。
次に、給排紙部KHについて説明する。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する2個の給紙カセット52が上下に配列されて配置される。給紙カセット52は、装置本体Mの筐体から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置板60の上に積層された状態で収容される。載置板60に載置された用紙Tは、給紙カセット52における用紙送り出し側の端部(図1において左側の端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路Lに送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラ対63とからなる重送防止機構を備える。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する2個の給紙カセット52が上下に配列されて配置される。給紙カセット52は、装置本体Mの筐体から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置板60の上に積層された状態で収容される。載置板60に載置された用紙Tは、給紙カセット52における用紙送り出し側の端部(図1において左側の端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路Lに送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラ対63とからなる重送防止機構を備える。
装置本体Mの右側面(図1において右側)には、手差し給紙部64が設けられる。手差し給紙部64は、給紙カセット52にセットされる用紙Tとは異なる大きさや種類の用紙Tを装置本体Mに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部64は、閉状態において装置本体Mの右側面の一部を構成する手差しトレイ65と、給送ローラとしての給紙コロ66とを備える。手差しトレイ65は、開状態において1又は複数の用紙Tを載置可能な載置部として機能し、その下端が給紙コロ66の近傍に回動自在(開閉自在)に取り付けられる。給紙コロ66は、開状態の手差しトレイ65に載置された用紙Tを筐体306の内部の手差し搬送路Laに向けて送り出す(給紙する)。
装置本体Mにおける上方側には、第1排紙部50a及び第2排紙部50bが設けられる。第1排紙部50a及び第2排紙部50bは、用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。第1排紙部50a及び第2排紙部50bの詳細については後述する。
用紙Tを搬送する搬送路Lは、カセット給紙部51から2次転写ニップN2までの第1搬送路L1と、2次転写ニップN2から定着部9までの第2搬送路L2と、定着部9から第1排紙部50aまでの第3搬送路L3と、手差し給紙部64から供給される用紙を第1搬送路L1に合流させる手差し搬送路Laと、第3搬送路L3を上流側から下流側へ搬送する用紙を表裏反転させて第1搬送路L1に戻す戻り搬送路Lbと、第3搬送路L3を上流側から下流側へ搬送する用紙を第2排紙部50bに接続された後処理装置(図示せず)に搬送する後処理搬送路Lcと、を備える。
また、第1搬送路L1の途中には、第1合流部P1及び第2合流部P2が設けられている。第3搬送路L3の途中には、第1分岐部Q1が設けられている。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、後処理搬送路Lcが第3搬送路L3から分岐する分岐部である。第1分岐部Q1には、整流部材58が設けられている。整流部材58は、定着部9から搬出された用紙Tの搬送方向を、第1排紙部50aに向かう第3搬送路L3又は第2排紙部50bに向かう後処理搬送路Lcに整流させる(切り換える)。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、後処理搬送路Lcが第3搬送路L3から分岐する分岐部である。第1分岐部Q1には、整流部材58が設けられている。整流部材58は、定着部9から搬出された用紙Tの搬送方向を、第1排紙部50aに向かう第3搬送路L3又は第2排紙部50bに向かう後処理搬送路Lcに整流させる(切り換える)。
第1搬送路L1の途中(詳細には、第2合流部P2と2次転写ローラ8との間)には、用紙Tを検出するためのセンサと、用紙Tのスキュー(斜め給紙)補正や画像形成部GKにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対80とが配置される。センサは、用紙Tの搬送方向におけるレジストローラ対80の直前(搬送方向における上流側)に配置される。レジストローラ対80は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Tを搬送する。
第3搬送路L3の途中(詳細には、定着部9と第1分岐部Q1との間)には、用紙検出用のセンサSが配置されている。センサSは、用紙Tの搬送方向における定着部9の下流側に配置される。センサSは、印刷された用紙Tが通過した場合に、検出信号を出力する。
戻し搬送路Lbは、用紙Tに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面(未印刷面)を中間転写ベルト7に対向させるために設けられる搬送路である。戻し搬送路Lbによれば、第1分岐部Q1から第1排紙部50a側に搬送された用紙Tを表裏反転させて第1搬送路L1に戻して、2次転写ローラ8の上流側に配置されたレジストローラ対80の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Lbにより表裏反転された用紙Tには、2次転写ニップN2において未印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
第3搬送路L3における端部には、第1排紙部50aが形成される。第1排紙部50aは、装置本体Mにおける上方側に配置される。第1排紙部50aは、装置本体Mの右側面側(図1において右側、手差し給紙部64側)に向けて開口している。第1排紙部50aは、第3搬送路L3を搬送される用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。
第1排紙部50aにおける開口側には、排紙集積部M1が形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面(外面)に形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部M1の底面は、装置本体Mにおける上面の一部を構成する。排紙集積部M1には、所定のトナー画像が形成され第1排紙部50aから排紙された用紙Tが積層して集積される。
後処理搬送路Lcにおける端部には、第2排紙部50bが形成される。第2排紙部50bは、装置本体Mにおける上方側に配置される。第2排紙部50bは、装置本体Mの左側面側(図1において左側、後処理装置が連結される側)に向けて開口している。第2排紙部50bは、後処理搬送路Lcを搬送される用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。
第2排紙部50bにおける開口側には、後処理装置(図示せず)が連結される。後処理装置は、画像形成装置(コピー機1)から排出される用紙の後処理(ステープル、パンチ等)を行うものである。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
第2排紙部50bにおける開口側には、後処理装置(図示せず)が連結される。後処理装置は、画像形成装置(コピー機1)から排出される用紙の後処理(ステープル、パンチ等)を行うものである。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
次に、主搬送路L1からL3(第1搬送路L1、第2搬送路L2及び第3搬送路L3を合わせて以下「主搬送路」ともいう)及び戻り搬送路Lbにおける紙詰まり(JAM)を解消するための構造について簡単に説明する。
図1に示すように、装置本体Mの左側面側(図1において左側)には、主搬送路L1からL3及び戻り搬送路Lbが主に上下方向に延びるように並列している。装置本体Mの左側面側(図1において左側)には、装置本体Mの側面の一部を形成するように、カバー体40が設けられている。カバー体40は、その下端部において、支点軸43を介して装置本体Mに連結されている。支点軸43は、その軸方向が主搬送路L1からL3及び戻り搬送路Lbを横断する方向に沿って配設されている。カバー体40は、支点軸43を中心として閉位置(図1に示す位置)と開位置(図示せず)との間を回動自在に構成されている。
図1に示すように、装置本体Mの左側面側(図1において左側)には、主搬送路L1からL3及び戻り搬送路Lbが主に上下方向に延びるように並列している。装置本体Mの左側面側(図1において左側)には、装置本体Mの側面の一部を形成するように、カバー体40が設けられている。カバー体40は、その下端部において、支点軸43を介して装置本体Mに連結されている。支点軸43は、その軸方向が主搬送路L1からL3及び戻り搬送路Lbを横断する方向に沿って配設されている。カバー体40は、支点軸43を中心として閉位置(図1に示す位置)と開位置(図示せず)との間を回動自在に構成されている。
カバー体40は、支点軸43によって装置本体Mに回動自在に連結された第1のカバー部41と、同じ支点軸43によって装置本体Mに回動自在に連結された第2のカバー部42とから構成されている。第1のカバー部41は、第2のカバー部42よりも装置本体Mの外側(側面側)に位置する。なお、図1において、左下がりの破線でハッチングされた部分が第1のカバー部41であり、右下がりの破線でハッチングされた部分が第2のカバー部42である。
カバー体40が閉位置に位置する状態において、第1のカバー部41は、その外面側が装置本体Mの外面(側面)の一部を形成している。
また、カバー体40が閉位置に位置する状態において、第2のカバー部42は、その内面側(装置本体M側)が主搬送路L1からL3の一部を形成している。
更に、カバー体40が閉位置に位置する状態において、第1のカバー部41の内面側と第2のカバー部42の外面側とが、戻り搬送路Lbの少なくとも一部を形成している。つまり、戻り搬送路Lbは、第1のカバー部41と第2のカバー部42との間に形成されている。
また、カバー体40が閉位置に位置する状態において、第2のカバー部42は、その内面側(装置本体M側)が主搬送路L1からL3の一部を形成している。
更に、カバー体40が閉位置に位置する状態において、第1のカバー部41の内面側と第2のカバー部42の外面側とが、戻り搬送路Lbの少なくとも一部を形成している。つまり、戻り搬送路Lbは、第1のカバー部41と第2のカバー部42との間に形成されている。
本実施形態のコピー機1は、このような構成のカバー体40を備えることにより、主搬送路L1からL3で紙詰まり(JAM)が発生した際には、カバー体40を図1に示す閉位置から、開位置(図示せず)に回動して主搬送路L1からL3を開放することにより、主搬送路L1からL3に詰まった用紙を処理することができる。一方、戻り搬送路Lbで紙詰まりが発生した際には、カバー体40を開位置に回動した後、支点軸43を中心に第2のカバー部42を装置本体M側(図1において右側)に回動させて戻り搬送路Lbを開放することにより、戻り搬送路Lbに詰まった用紙を処理することができる。
次に、図2から図5を参照して、本実施形態のコピー機1の特徴部分である現像装置16a,16b,16c,16dに係る構成について説明する。前述の通り、コピー機1は、4個の現像装置16a,16b,16c,16dを備えているが、それぞれ同様の構成を有しているため、ここでは現像装置16aを代表して用いて説明する。
図2は、本実施形態のコピー機における現像装置16a及び感光体ドラム2aを説明するための断面図である。図3は、磁気ローラ130と現像ローラ150との対向位置近傍においてトナー192が移送される様子を示す部分拡大図である。図4は、現像ローラ150の表面に所定厚さのトナー層193が形成された状態を示す部分拡大図である。図5は、堆積した飛散トナー198が飛散トナー回収機構250により回収される状態を示す部分拡大図である。
図2及び図3に示すように、本実施形態の現像装置16aは、少なくとも磁性キャリア及びトナーを含む2成分現像剤を収容する現像容器110と、現像容器110の内部に配置される撹拌ローラ120a、120bと、一方の撹拌ローラ120aの垂直方向における上方に配置される現像剤担持体としての磁気ローラ130と、磁気ローラ130に近接して配置される層厚規制ブレード(規制部材)140と、層厚規制ブレード140の垂直方向における上方に配置される飛散トナー捕捉カバー141と、磁気ローラ130に対向して配置されるトナー担持体としての現像ローラ150と、飛散トナー回収機構250と、電圧印加部262と、を備える。
現像容器110には、トナーカートリッジ5a(図1参照)からトナー供給部6a(図1参照)を介してトナー192が供給される。
撹拌ローラ120a、120bは、現像容器110に収容された2成分現像剤190を撹拌する。撹拌された2成分現像剤190には、摩擦により静電気が発生し、本実施形態において、磁性キャリア(キャリア)191はマイナスに帯電し、トナー192はプラスに帯電する。また、静電気力により、トナー192は、磁性キャリア191に付着する。
撹拌ローラ120a、120bは、現像容器110に収容された2成分現像剤190を撹拌する。撹拌された2成分現像剤190には、摩擦により静電気が発生し、本実施形態において、磁性キャリア(キャリア)191はマイナスに帯電し、トナー192はプラスに帯電する。また、静電気力により、トナー192は、磁性キャリア191に付着する。
磁気ローラ130は、回転中心130Cを中心に所定方向に回転可能で且つ磁気ローラ130の表面を構成する磁気スリーブ131と、磁気スリーブ131の内部に配置された複数の磁気ローラ磁極部材132から136と、を備える。
磁気スリーブ131は、円筒形状を有し、非磁性部材により構成される。磁気スリーブ131は、図2及び図3に示す矢印Bの方向に回転駆動される。磁気スリーブ131には、電圧印加部(図示せず)により、第1バイアス電圧が印加される。
磁気スリーブ131は、円筒形状を有し、非磁性部材により構成される。磁気スリーブ131は、図2及び図3に示す矢印Bの方向に回転駆動される。磁気スリーブ131には、電圧印加部(図示せず)により、第1バイアス電圧が印加される。
図2及び図3に示すように、複数の磁気ローラ磁極部材132から136は、磁気スリーブ131の内部において、磁気ローラ130の回転方向に並んで所定間隔あけて固定される。
第1磁気ローラ磁極部材132は、磁気ローラ130における後述する現像ローラ150に最も近接する位置に固定されて配置される。第1磁気ローラ磁極部材132は、外側(磁気スリーブ131の周面側)にN極が位置するように配置される。
第1磁気ローラ磁極部材132は、磁気ローラ130における後述する現像ローラ150に最も近接する位置に固定されて配置される。第1磁気ローラ磁極部材132は、外側(磁気スリーブ131の周面側)にN極が位置するように配置される。
その他の磁気ローラ磁極部材133から136は、磁気スリーブ131の内部において、第1磁気ローラ磁極部材132よりも回転方向Bの上流側に所定間隔をあけて固定される。磁気ローラ磁極部材133,134,136は、外側(磁気スリーブ131の周面側)にS極が位置するように配置される。磁気ローラ磁極部材135は、外側(磁気スリーブ131の周面側)にN極が位置するように配置される。
図3に示すように、磁気ローラ磁極部材132から136の磁力によって、現像容器110に収容された2成分現像剤190の一部は、磁気スリーブ131の表面に保持される。また、磁気ローラ130の表面に保持された2成分現像剤190は、現像剤層(磁気ブラシ)194を形成する。
層厚規制ブレード140は、磁気ローラ130の回転中心130Cを通る水平面130Hよりも下方に位置する。層厚規制ブレード140は、その先端部142を磁気ローラ130の表面に対向し且つ近接させることにより、磁気ローラ130の表面に保持された2成分現像剤190により形成された現像剤層194の層厚(高さ)を規制して、この層厚規制ブレード140を通過した現像剤層194の層厚を一定に保つ。層厚規制ブレード140は、板状の部材からなり、層厚規制ブレード140の先端部142と磁気スリーブ131の表面との間には、所定の隙間(ギャップ)が形成される。
飛散トナー捕捉カバー141は、現像装置16aのケース体の一部を構成する部材である。飛散トナー捕捉カバー141は、層厚規制ブレード140の上方に配置されて、トナー192が現像装置16aの外部へ飛散することを抑制する。飛散トナー捕捉カバー141は、層厚規制ブレード140の垂直方向における上方の側方(図2における左側)に位置する略垂直カバー部分144と飛散トナー198が堆積する略水平カバー部分143とを有する。
現像ローラ150は、磁気ローラ130に対向して配置される。現像ローラ150の表面には、磁気ローラ130から移動したトナー192により、トナー層193が形成される。具体的には、層厚規制ブレード140により層厚が規制された現像剤層(磁気ブラシ)194から現像ローラ150の表面にトナー192が移動されて、トナー層193が形成される。現像ローラ150は、現像ローラ150の表面を構成する現像スリーブ151と、現像スリーブ151の内部に配置された第1現像ローラ磁極部材152と、を備える。
現像スリーブ151は、円筒形状であり、非磁性部材により構成される。現像スリーブ151は、磁気スリーブ131と対向する位置において、図2及び図3に示す矢印Cの方向に回転駆動される。
現像ローラ150の現像スリーブ151には、電圧印加部262により第2バイアス電圧が印加される。
現像ローラ150の現像スリーブ151には、電圧印加部262により第2バイアス電圧が印加される。
第1現像ローラ磁極部材152は、現像スリーブ151の内部において、第1磁気ローラ磁極部材132と対向して固定配置される。第1現像ローラ磁極部材152は、磁気ローラ130と現像ローラ150とが最も近接する領域を挟んで、互いに所定の間隔をあけて配置される。
言い換えると、第1現像ローラ磁極部材152と第1磁気ローラ磁極部材132とは、現像スリーブ151と磁気スリーブ131とが最も近接する領域を挟んで、互いに対向して配置される。
言い換えると、第1現像ローラ磁極部材152と第1磁気ローラ磁極部材132とは、現像スリーブ151と磁気スリーブ131とが最も近接する領域を挟んで、互いに対向して配置される。
第1現像ローラ磁極部材152は、第1磁気ローラ磁極部材132と向かい合う側の端部において、第1磁気ローラ磁極部材132における外側の極性とは異なる極性を有する。つまり、第1現像ローラ磁極部材152は、外側(現像スリーブ151の周面側)にS極が位置するように配置される。
そして、磁気ローラ130の内部に配置された第1磁気ローラ磁極部材132と、現像ローラ150の内部に配置された第1現像ローラ磁極部材152との間には、第1の磁界171が形成される。磁気ローラ130と現像ローラ150との間における磁界171が形成された領域においては、現像剤層194は、第1の磁界171の影響を受けて磁気ローラ130の表面から立ち上がり、磁気ブラシを形成して現像ローラ150に接触する。
ここで、第1の磁界171の磁気拘束力は、後述するように、磁気ローラ130が飛散トナー捕捉カバー141上に堆積した飛散トナーを汲み上げて移送するときに、その汲み上げて移送される飛散トナーを含む磁気ブラシが磁気ローラ130と現像ローラ150との間のギャップを容易に通過することができる程度の大きさに設定されている。
ここで、第1の磁界171の磁気拘束力は、後述するように、磁気ローラ130が飛散トナー捕捉カバー141上に堆積した飛散トナーを汲み上げて移送するときに、その汲み上げて移送される飛散トナーを含む磁気ブラシが磁気ローラ130と現像ローラ150との間のギャップを容易に通過することができる程度の大きさに設定されている。
飛散トナー回収機構250は、飛散トナー捕捉カバー141における略水平カバー部分143の上方位置に設置される。飛散トナー回収機構250は、マグネット251と、マグネット251を所定の角度範囲において正逆方向に駆動回転させるロータリーアクチュエータとしてのロータリーソレノイド252と、ロータリーソレノイド252の回転方向を正逆に切替え制御する回転制御部253(図2参照)と、を有する。
飛散トナー回収機構250のマグネット251は、磁気ローラ130における複数の磁気ローラ磁極部材134,136の磁極(S極)と反対の磁極(N極)に形成されている。ロータリーソレノイド252を介してマグネット251が所定の角度範囲において正逆方向に駆動回転されることにより、マグネット251が磁気ローラ130の表面の現像剤層194に近接する第1位置(図5参照)と、磁気ローラ130の表面の現像剤層194から離間する第2位置(図3及び図4参照)と、に切替え移動可能に構成されている。
図5に示すように、マグネット251は、第1位置への移動により、磁気ローラ130の表面に担持されている現像剤層194を滞留させて、飛散トナー捕捉カバー141の略水平カバー部分143に堆積された飛散トナー198を磁気ローラ130に回収させるように機能する。また、マグネット251は、第1位置から第2位置への復帰移動により、現像剤層194の滞留を解放するように機能する。
回転制御部253は、現像(印刷)終了後の非現像(画像形成)時に、マグネット251を第1位置に移動させた状態と第2位置に復帰移動させた状態とに切替えるように、ロータリーソレノイド252の回転方向を所定の角度範囲で正逆に切替えて制御する。
回転制御部253による回転方向の切替え制御間隔は、1回の現像(1枚の用紙Tへの印刷)が終了した非現像(非画像形成)時毎、又は、所定回数の現像(所定枚数の用紙Tへの印刷)が終了した非現像(非画像形成)時毎のように、設定される。
これにより、飛散トナー回収機構250は、1回の現像終了毎、又は、所定回数の現像間隔毎の非現像時に、マグネット251が第1位置に移動される。
なお、回転制御部253による回転方向の切替え制御間隔は、現像(印刷)濃度に応じて適宜、設定変更可能である。例えば、現像(印刷)濃度が濃い場合には、切替え制御間隔を短くし、現像(印刷)濃度が薄い場合には、切替え制御間隔を長くすることが望ましい。
回転制御部253による回転方向の切替え制御間隔は、1回の現像(1枚の用紙Tへの印刷)が終了した非現像(非画像形成)時毎、又は、所定回数の現像(所定枚数の用紙Tへの印刷)が終了した非現像(非画像形成)時毎のように、設定される。
これにより、飛散トナー回収機構250は、1回の現像終了毎、又は、所定回数の現像間隔毎の非現像時に、マグネット251が第1位置に移動される。
なお、回転制御部253による回転方向の切替え制御間隔は、現像(印刷)濃度に応じて適宜、設定変更可能である。例えば、現像(印刷)濃度が濃い場合には、切替え制御間隔を短くし、現像(印刷)濃度が薄い場合には、切替え制御間隔を長くすることが望ましい。
電圧印加部262は、通常の現像時において、現像ローラ150と磁気ローラ130との間に現像バイアス電圧を印加する。また、電圧印加部262は、磁気ローラ130に飛散トナーが回収された後において、現像ローラ150と磁気ローラ130との間に、現像バイアス電圧とは逆バイアスの高い電圧を印加する。
現像ローラ150と磁気ローラ130との間に、電圧印加部262を介して逆バイアスの高い電圧を印加することにより、感光体ドラムユニット側への飛散トナー198の回収廃棄量が多くなり、現像容器110の内部への飛散トナー198の回収量が減少する。
現像ローラ150と磁気ローラ130との間に、電圧印加部262を介して逆バイアスの高い電圧を印加することにより、感光体ドラムユニット側への飛散トナー198の回収廃棄量が多くなり、現像容器110の内部への飛散トナー198の回収量が減少する。
次に、本実施形態の現像装置16aの動作について、図2から図5を参照しながら説明する。
本実施形態の現像装置16aにおいて、通常の現像時には電圧印加部262を介して現像バイアス電圧が印加されている。この状態において、トナーカートリッジ5a(図1参照)から供給された2成分現像剤190は、まず、撹拌ローラ120a,120bにより撹拌され、現像容器110の内部を循環する。これにより、撹拌された2成分現像剤190には、摩擦による静電気が発生し、磁性キャリア191はマイナスに帯電し、トナー192はプラスに帯電する。また、静電気力により磁性キャリア191にトナー192が付着する。
本実施形態の現像装置16aにおいて、通常の現像時には電圧印加部262を介して現像バイアス電圧が印加されている。この状態において、トナーカートリッジ5a(図1参照)から供給された2成分現像剤190は、まず、撹拌ローラ120a,120bにより撹拌され、現像容器110の内部を循環する。これにより、撹拌された2成分現像剤190には、摩擦による静電気が発生し、磁性キャリア191はマイナスに帯電し、トナー192はプラスに帯電する。また、静電気力により磁性キャリア191にトナー192が付着する。
現像容器110の内部において帯電した2成分現像剤190は、磁気スリーブ131の内部に配置された磁気ローラ磁極部材132から136の磁力により、回転方向Bに回転する磁気ローラ130の表面に保持される。また、複数の磁気ローラ磁極部材134,135の磁力により、磁気ローラ130の表面には、現像剤層(磁気キャリア)194が形成される。
磁気ローラ130の表面に形成された現像剤層194は、磁気スリーブ131の回転に伴って回転移動され、層厚規制ブレード140に接触して所定の層厚に規制される。
磁気ローラ130の表面に形成された現像剤層194は、磁気スリーブ131の回転に伴って回転移動され、層厚規制ブレード140に接触して所定の層厚に規制される。
層厚規制ブレード140により所定の層厚に規制された現像剤層194は、磁気ローラ130の回転に伴い、磁気ローラ130の第1磁気ローラ磁極部材132と現像ローラ150の第1現像ローラ磁極部材152との対向位置の近傍に回転移動されて、第1の磁界171が形成された領域に達する。この領域において、現像剤層194は、第1の磁界171の影響を受けて立ち上がって、磁気ブラシを形成して、現像ローラ150に接触する。
図3に示すように、現像ローラ150に接触した状態において、現像剤層194中のプラスに帯電しているトナー192は、磁気ローラ130に印加された第1バイアス電圧と現像ローラ150に印加された第2バイアス電圧との電位差に応じて現像ローラ150側に移送される。これにより、現像ローラ150の表面に所定厚さのトナー層193が形成される。
その後、コピー機1に対してユーザにより、用紙Tに画像を形成(印刷)させる指示が行われる。ユーザのコピー機1への印刷の指示は、画像を1枚の用紙Tに印刷させる指示であってもよく、あるいは、複数枚の用紙Tに画像を連続して印刷させる指示であってもよい。
用紙Tに画像を印刷させる指示により、コピー機1による用紙Tへの印刷動作が開始される。
図4に示すように、現像装置16aは、現像ローラ150の表面に所定厚さに形成されたトナー層193により感光体ドラム2aに形成された静電潜像を現像する。
具体的には、トナー層193が形成された現像ローラ150の表面は、回転方向Cの下流側において、感光体ドラム2a(図1参照)の表面と対向する。そして、現像領域において、現像ローラ150と感光体ドラム2aとの電位差によって静電潜像が現像される。つまり、感光体ドラム2aにおいては、表面に静電潜像が形成されると共に、現像装置16aのトナー層193からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される。
図4に示すように、現像装置16aは、現像ローラ150の表面に所定厚さに形成されたトナー層193により感光体ドラム2aに形成された静電潜像を現像する。
具体的には、トナー層193が形成された現像ローラ150の表面は、回転方向Cの下流側において、感光体ドラム2a(図1参照)の表面と対向する。そして、現像領域において、現像ローラ150と感光体ドラム2aとの電位差によって静電潜像が現像される。つまり、感光体ドラム2aにおいては、表面に静電潜像が形成されると共に、現像装置16aのトナー層193からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される。
そして、図1に示すように、感光体ドラム2aに現像されたトナー画像が中間転写ベルト7に順次1次転写される。中間転写ベルト7に1次転写されたトナー画像は、2次転写ローラ8により用紙Tに2次転写される。用紙Tに2次転写されたトナー画像は定着部9に搬送されて、定着部9によりトナーが用紙Tに定着される。
その後、用紙Tは、第3搬送路L3により第1排紙部50aに搬送され、第1排紙部50aから排紙集積部M1に排出される。このようにして、コピー機1による用紙Tの印刷が完了する。
その後、用紙Tは、第3搬送路L3により第1排紙部50aに搬送され、第1排紙部50aから排紙集積部M1に排出される。このようにして、コピー機1による用紙Tの印刷が完了する。
上述のような現像装置16aによる現像動作時において、磁気ローラ130から外方へ飛散する飛散トナー198は、飛散トナー捕捉カバー141により捕捉されて、略水平カバー部分143上に次第に堆積される。
そして、飛散トナー回収機構250におけるマグネット251は、回転制御部253に予め設定されている制御間隔(現像間隔)毎の非現像時(非画像形成時)に、ロータリーソレノイド252を介して所定の角度範囲において正逆方向に駆動回転される。
具体的には、1枚又は複数枚の用紙Tに対する印刷が終了した紙間において、回転制御部253の出力を受けて、ロータリーソレノイド252は、所定の角度範囲において正逆方向に駆動回転する。このロータリーソレノイド252の駆動回転により、マグネット251は、飛散トナー捕捉カバー141の略水平カバー部分143上のホームポジションである第2位置(図3及び図4参照)から、磁気ローラ130に近接する第1位置(図5参照)へ移動すると共に、第1位置から磁気ローラ130に離間して、第2位置に復帰するように移動する。
具体的には、1枚又は複数枚の用紙Tに対する印刷が終了した紙間において、回転制御部253の出力を受けて、ロータリーソレノイド252は、所定の角度範囲において正逆方向に駆動回転する。このロータリーソレノイド252の駆動回転により、マグネット251は、飛散トナー捕捉カバー141の略水平カバー部分143上のホームポジションである第2位置(図3及び図4参照)から、磁気ローラ130に近接する第1位置(図5参照)へ移動すると共に、第1位置から磁気ローラ130に離間して、第2位置に復帰するように移動する。
図3から図5に示すように、飛散トナー回収機構250におけるマグネット251が、第2位置から第1位置へ移動することにより、マグネット251の先端の磁極(N極)と磁気ローラ130における複数の磁気ローラ磁極部材134,136の磁極(S極)との間に、磁気吸引力が働く。この磁気吸引力によって、磁気ローラ130の表面に担持されている現像剤層194(磁気ブラシ)が滞留を起こして、マグネット251の移動に伴って磁気ローラ130側に移動された飛散トナー198は、現像剤層194(磁気ブラシ)中に回収される。
飛散トナー198を磁気ローラ130に回収した後において、マグネット251が第1位置から第2位置へ復帰移動することにより、マグネット251の先端の磁極(N極)と磁気ローラ130における複数の磁気ローラ磁極部材134,136の磁極(S極)との間の磁気吸引力がなくなり、現像剤層194の滞留が解放される。これによって、磁気ローラ130の現像剤層194中に回収された飛散トナー198は、磁気ローラ130に印加された第1バイアス電圧と現像ローラ150に印加された第2バイアス電圧との電位差に応じて現像ローラ150側に移送される。そのうちの大部分の飛散トナー198は、現像容器110の内部に脱落して回収される。
現像容器110の内部に脱落して回収された飛散トナー198は、撹拌ローラ120a,120bにより再度、撹拌されて帯電されることになる。
一方、磁気ローラ130の表面の現像剤層194中に回収された飛散トナー198の残部は、現像ローラ150から感光体ドラム2a側に移動して、感光体ドラムユニットに回収されて廃棄される。ここで、現像ローラ150と磁気ローラ130との間には、通常現像時以上のバイアス電圧差で、且つ、現像ローラ150と感光体ドラム2aとの間の転写電圧差とは逆バイアスの電圧差が印加される。これによって、飛散トナー198の感光体ドラムユニット側への回収廃棄量を多くし、現像容器110の内部への回収量を減少できる。
一方、磁気ローラ130の表面の現像剤層194中に回収された飛散トナー198の残部は、現像ローラ150から感光体ドラム2a側に移動して、感光体ドラムユニットに回収されて廃棄される。ここで、現像ローラ150と磁気ローラ130との間には、通常現像時以上のバイアス電圧差で、且つ、現像ローラ150と感光体ドラム2aとの間の転写電圧差とは逆バイアスの電圧差が印加される。これによって、飛散トナー198の感光体ドラムユニット側への回収廃棄量を多くし、現像容器110の内部への回収量を減少できる。
これによって、飛散トナー捕捉カバー141に捕捉されて堆積した飛散トナー198が、現像動作時において、現像ローラ150の表面のトナー層193に付着されていくことによるトナー落ちによる画像不良の発生を抑制することができる。
本実施形態のコピー機1における現像装置16aによれば、例えば、次のような効果が奏される。
本実施形態においては、飛散トナー捕捉カバー141の内部に、磁気ローラ130に近接する第1位置と磁気ローラ130から離間する第2位置とに移動可能に設置される飛散トナー回収機構250であって、第1位置への移動により、磁気ローラ130に担持されている現像剤層194を滞留させて飛散トナー捕捉カバー141に堆積された飛散トナー198を磁気ローラ130に回収すると共に、第2位置への移動により現像剤層194の滞留を解放する飛散トナー回収機構250を備える。
本実施形態においては、飛散トナー捕捉カバー141の内部に、磁気ローラ130に近接する第1位置と磁気ローラ130から離間する第2位置とに移動可能に設置される飛散トナー回収機構250であって、第1位置への移動により、磁気ローラ130に担持されている現像剤層194を滞留させて飛散トナー捕捉カバー141に堆積された飛散トナー198を磁気ローラ130に回収すると共に、第2位置への移動により現像剤層194の滞留を解放する飛散トナー回収機構250を備える。
そのため、非画像形成時において、飛散トナー回収機構250を第1位置と第2位置とに交互に往復移動させることにより、磁気ローラ130の表面に担持されている現像剤層194の滞留及び滞留の解放に伴い、飛散トナー捕捉カバー141上に堆積された飛散トナー198を磁気ローラ130側に移行させて、現像装置16aの内部に及び感光体ドラムユニットに回収することが可能である。これにより、飛散トナー捕捉カバー141に堆積される飛散トナー198が現像ローラ150の表面のトナー層193に付着されることに起因するトナー落ちによる画像不良の発生を抑制することができる。
また、本実施形態においては、飛散トナー回収機構250が、所定回数の現像間隔毎に、第1位置に移動される。
そのため、飛散トナー回収機構250を、飛散トナー198の堆積量が微小であってトナー落ちによる画像不良の発生のおそれがないときには動作させず、堆積量が一定以上になった必要時にのみ動作(第1位置へ移動)させることができる。これによって、飛散トナーの回収のために余分な時間及びエネルギーコストを消費しないですみ、現像効率を良好に保ちつつも、トナー落ちによる画像不良の発生を抑制することができる。
そのため、飛散トナー回収機構250を、飛散トナー198の堆積量が微小であってトナー落ちによる画像不良の発生のおそれがないときには動作させず、堆積量が一定以上になった必要時にのみ動作(第1位置へ移動)させることができる。これによって、飛散トナーの回収のために余分な時間及びエネルギーコストを消費しないですみ、現像効率を良好に保ちつつも、トナー落ちによる画像不良の発生を抑制することができる。
また、本実施形態において、飛散トナー回収機構250は、マグネット251と、マグネット251を正逆回転させることにより、第1位置又は第2位置に移動させるロータリーソレノイド(ロータリーアクチュエータ)252と、を有する。
そのため、飛散トナー回収機構250の全体を小型化して飛散トナー捕捉カバー141の内部にコンパクトに収容することができると共に、捕集した飛散トナーを現像装置16aの内部に戻す経路を別途設ける必要もない。従って、装置全体の構成を簡易化且つ小型化することができる。
そのため、飛散トナー回収機構250の全体を小型化して飛散トナー捕捉カバー141の内部にコンパクトに収容することができると共に、捕集した飛散トナーを現像装置16aの内部に戻す経路を別途設ける必要もない。従って、装置全体の構成を簡易化且つ小型化することができる。
更に、本実施形態においては、磁気ローラ130に飛散トナー198が回収された後において、現像ローラ150と感光体ドラム2aとの間に、現像バイアス電圧とは逆バイアスの電圧を印加する。
そのため、飛散トナー198の感光体ドラムユニット側への回収廃棄量を多くし、現像容器110の内部への回収量の減少を図ることが可能である。これにより、帯電性の低下した飛散トナーが現像容器110から再度、飛散されることを少なくすることができ、トナー落ちによる画像不良の発生を一層抑制することができる。
そのため、飛散トナー198の感光体ドラムユニット側への回収廃棄量を多くし、現像容器110の内部への回収量の減少を図ることが可能である。これにより、帯電性の低下した飛散トナーが現像容器110から再度、飛散されることを少なくすることができ、トナー落ちによる画像不良の発生を一層抑制することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前述の実施形態においては、トナー192がプラスに帯電した場合について説明しているが、これに制限されない。トナー192は、マイナスに帯電していてもよい。具体的には、前述の実施形態においては、プラスに帯電したトナー192を使用する場合について説明している。このように、プラスに帯電したトナー192を使用する場合は、第1バイアス電圧と第2バイアス電圧との差を大きくしている。
これに対し、マイナスに帯電したトナー192を使用する場合には、第1バイアス電圧と第2バイアス電圧との差を小さくする。これにより、マイナスに帯電したトナー192を使用する場合においても、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
この点以外に関し、マイナスに帯電したトナー192を使用する場合における構成、作用及び効果は、プラスに帯電したトナー192を使用する場合と同様である。
例えば、前述の実施形態においては、トナー192がプラスに帯電した場合について説明しているが、これに制限されない。トナー192は、マイナスに帯電していてもよい。具体的には、前述の実施形態においては、プラスに帯電したトナー192を使用する場合について説明している。このように、プラスに帯電したトナー192を使用する場合は、第1バイアス電圧と第2バイアス電圧との差を大きくしている。
これに対し、マイナスに帯電したトナー192を使用する場合には、第1バイアス電圧と第2バイアス電圧との差を小さくする。これにより、マイナスに帯電したトナー192を使用する場合においても、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
この点以外に関し、マイナスに帯電したトナー192を使用する場合における構成、作用及び効果は、プラスに帯電したトナー192を使用する場合と同様である。
前述の実施形態においては、飛散トナー回収機構250として、マグネット251をロータリーソレノイド252による所定の角度範囲における正逆回転によって、第1位置と第2位置とに移動可能としたが、これに限定されることはない。例えば、直線移動式ソレノイドによる一定直線距離に亘る往復運動により、マグネット251を第1位置と第2位置とに移動可能としてもよい。
前述の実施形態は、中間転写ベルト7を用いて複数色のトナー画像を用紙Tに転写するカラーの間接転写方式の画像形成装置であるが、画像形成装置の種類は、これに制限されず、中間転写ベルトを用いない直接転写方式の画像形成装置や、モノクロ印刷用の画像形成装置であってもよい。
本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、カラーコピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
シート状の被転写材としては、用紙Tに制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
シート状の被転写材としては、用紙Tに制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
次に、表1及び表2により、本発明の実施例及び比較例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものでない。
表1は、飛散トナー回収機構を備えていない比較例と、飛散トナー回収機構250を備えた実施例との耐久試験を行なったときに、トナー落ちが発生した件数を示す表である。表2は、飛散トナー回収機構250により飛散トナーを磁気ローラ130側に回収した後に、磁気ローラ130にバイアス電圧を印加しない場合と、バイアス電圧を変化させて印加した場合とのそれぞれにおけるトナー落ちの発生件数を示す表である。
表1は、飛散トナー回収機構を備えていない比較例と、飛散トナー回収機構250を備えた実施例との耐久試験を行なったときに、トナー落ちが発生した件数を示す表である。表2は、飛散トナー回収機構250により飛散トナーを磁気ローラ130側に回収した後に、磁気ローラ130にバイアス電圧を印加しない場合と、バイアス電圧を変化させて印加した場合とのそれぞれにおけるトナー落ちの発生件数を示す表である。
実験に供した実施例及び比較例における共通な条件は、以下の通りである。
感光体ドラムの表面の線速度:200mm/sec
感光体ドラムの表面電位:250V
磁気ローラの外径:φ20mm、現像ローラの外径:φ16mm、磁気ローラと現像ローラとの距離(ギャップ):320μm、現像ローラと感光体ドラムとの距離(ギャップ):100μm
現像剤中のトナー帯電量:15μC/g、トナーの平均粒径:6μm、キャリアの平均粒径:35μm
現像ローラへの印加電圧:Vdc=100V、Vpp1.8kV、周波数f=4.5kHz、Duty比=50%、波形=連続矩形波
磁気ローラへの印加電圧:Vdc=可変、Vpp=1.8kV、周波数f=4.5kHz、Duty比=70%
感光体ドラムの表面の線速度:200mm/sec
感光体ドラムの表面電位:250V
磁気ローラの外径:φ20mm、現像ローラの外径:φ16mm、磁気ローラと現像ローラとの距離(ギャップ):320μm、現像ローラと感光体ドラムとの距離(ギャップ):100μm
現像剤中のトナー帯電量:15μC/g、トナーの平均粒径:6μm、キャリアの平均粒径:35μm
現像ローラへの印加電圧:Vdc=100V、Vpp1.8kV、周波数f=4.5kHz、Duty比=50%、波形=連続矩形波
磁気ローラへの印加電圧:Vdc=可変、Vpp=1.8kV、周波数f=4.5kHz、Duty比=70%
上記の条件で比較例及び実施例それぞれにおいて、印刷枚数が1000枚(10K)、2000枚(20K)、及び3000枚(30K)の耐久試験を行ない、そのときのトナー落ちの発生件数をカウントしたところ、表1に示すような結果が得られた。なお、飛散トナー回収機構250の駆動回数は、500枚(0.5K)の印刷毎に1回とした。
表1に示す結果からも明らかな通り、実施例においては、比較例に比べて、耐久試験においてトナー落ちの発生件数が著しく改善されていることが確認できた。
表1に示す結果からも明らかな通り、実施例においては、比較例に比べて、耐久試験においてトナー落ちの発生件数が著しく改善されていることが確認できた。
また、飛散トナーを磁気ローラ130側に回収した後、磁気ローラ130にバイアス電圧を印加しない場合と、AC電圧を固定し、DC電圧を100Vから400Vの間で変化させた場合とにおいて、トナー落ちの発生件数をカウントしたところ、表2に示すような結果が得られた。
表2に示す結果からも明らかな通り、飛散トナーの回収後に、現像ローラ150と感光体ドラム2aとの間に現像バイアス電圧とは逆バイアスの電圧(特に、高い電圧が好ましい)を印加することにより、トナー落ちの発生件数が減少することを確認できた。
表2に示す結果からも明らかな通り、飛散トナーの回収後に、現像ローラ150と感光体ドラム2aとの間に現像バイアス電圧とは逆バイアスの電圧(特に、高い電圧が好ましい)を印加することにより、トナー落ちの発生件数が減少することを確認できた。
1……コピー機(画像形成装置)、2a、2b、2c、2d……感光体ドラム(像担持体)、7……中間転写ベルト(転写部)、8……2次転写ローラ(転写部)、9……定着部、16a、16b、16c、16d……現像装置、130……磁気ローラ(現像剤担持回転体)、131C……回転中心、131H……水平面、140……層厚規制ブレード(規制部材)、141……飛散トナー捕捉カバー、142……先端部、150……現像ローラ(トナー担持回転体)、190……2成分現像剤、191……磁性キャリア、192……トナー、193……トナー層、194……現像剤層(磁気ブラシ)、198……飛散トナー、250……飛散トナー回収機構、251……マグネット、252……ロータリーソレノイド(ロータリーアクチュエータ)、262……電圧印加部、T……用紙(被転写材)
Claims (6)
- 少なくともキャリア及びトナーを含む2成分現像剤を担持し、該2成分現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシが表面に形成される現像剤担持回転体と、
前記現像剤担持回転体の上部に対向配置され、前記現像剤担持回転体から供給されるトナーを担持して前記磁気ブラシによりトナー層を形成するトナー担持回転体と、
前記トナー担持回転体に担持されたトナーを像担持体の表面の静電潜像に飛翔させて静電潜像をトナー画像として現像するために、前記トナー担持回転体と前記像担持体との間に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部と、
前記現像剤担持回転体の回転中心を通る水平面よりも下方に位置し、先端部を前記現像剤担持回転体の表面に近接させることにより、該現像剤担持回転体に担持される現像剤の量を規制する規制部材と、
前記規制部材の上方に配置されて、前記現像剤担持回転体から外方へ飛散するトナーを捕捉して堆積させる飛散トナー捕捉カバーと、
前記飛散トナー捕捉カバーの内部において前記現像剤担持回転体に近接する第1位置と前記現像剤担持回転体から離間する第2位置とに移動可能に設置される飛散トナー回収機構であって、前記第1位置への移動により、前記現像剤担持回転体に担持されている現像剤を滞留させて前記飛散トナー捕捉カバーに堆積された飛散トナーを前記現像剤担持回転体に回収すると共に、前記第2位置への移動により現像剤の滞留を解放する飛散トナー回収機構と、を備える
現像装置。 - 前記飛散トナー回収機構は、所定回数の現像間隔毎に、前記第1位置に移動される
請求項1に記載の現像装置。 - 前記飛散トナー回収機構は、マグネットと、該マグネットを正逆回転させることにより前記飛散トナー回収機構を前記第1位置又は前記第2位置に移動させるロータリーアクチュエータと、を有する
請求項1又は2に記載の現像装置。 - 前記マグネットは、前記現像剤担持回転体の磁極とは反対の磁極に形成されている
請求項3に記載の現像装置。 - 前記電圧印加部は、前記現像剤担持回転体に飛散トナーが回収された後において、前記トナー担持回転体と前記像担持体との間に、前記現像バイアス電圧とは逆バイアスの電圧を印加する
請求項1から4のいずれかに記載の現像装置。 - 請求項1から5のいずれかに記載の現像装置と、
表面に静電潜像が形成されると共に、前記現像装置の前記トナー層からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される1又は複数の像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
転写されたトナー画像をシート状の被転写材に定着する定着部と、を備える
画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011025232A JP2012163843A (ja) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | 現像装置及び画像形成装置 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017032931A (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 |
JP2018031841A (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 |
JP2018205619A (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置、画像形成装置 |
-
2011
- 2011-02-08 JP JP2011025232A patent/JP2012163843A/ja not_active Withdrawn
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