JP2013068715A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
現像剤の劣化が少ない現像装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】
現像装置14Yにおいて、被現像体11Yに隣接して配置され現像剤を表面に保持しながら回転することで被現像体の表面に現像剤を搬送する回転搬送体141と、回転搬送体の回転によって現像剤が搬送される搬送方向Fにおける被現像体よりも上流に、回転搬送体の表面との間に隙間を開けて配置された、現像剤の層厚を規制する板状の層規制部材147と、層規制部材147よりも搬送方向の上流に配置された、それぞれが回転搬送体141の表面に向かって延び、層規制部材147に向かって流れる現像剤の流れに交わる第1の方向DEに配列されて現像剤の流れに干渉する複数の干渉部材148とを備えた。
【選択図】 図3
現像剤の劣化が少ない現像装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】
現像装置14Yにおいて、被現像体11Yに隣接して配置され現像剤を表面に保持しながら回転することで被現像体の表面に現像剤を搬送する回転搬送体141と、回転搬送体の回転によって現像剤が搬送される搬送方向Fにおける被現像体よりも上流に、回転搬送体の表面との間に隙間を開けて配置された、現像剤の層厚を規制する板状の層規制部材147と、層規制部材147よりも搬送方向の上流に配置された、それぞれが回転搬送体141の表面に向かって延び、層規制部材147に向かって流れる現像剤の流れに交わる第1の方向DEに配列されて現像剤の流れに干渉する複数の干渉部材148とを備えた。
【選択図】 図3
Description
本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。
例えば、特許文献1には、現像剤を感光体に供給する現像ローラを有する現像装置が示されている。この現像装置は、現像ローラ上の現像剤量を規制する規制部材を備えている。また、現像ローラの上方には、表面に溝が形成された供給ローラが設けられている。
本発明は、現像剤の帯電量が大きくなる現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る現像装置は、
被現像体に隣接して配置され現像剤を表面に保持しながら回転することでこの被現像体の表面にこの現像剤を搬送する回転搬送体と、
上記回転搬送体の回転によって現像剤が搬送される搬送方向における上記被現像体よりも上流に、上記表面との間に隙間を開けて配置された、この現像剤の層厚を規制する層規制部材と、
上記層規制部材よりも上記搬送方向の上流に配置された、それぞれが上記回転搬送体の表面に向かって延び上記層規制部材に向かって流れる現像剤の流れに交わる第1の方向に配列されてこの現像剤の流れに干渉する複数の干渉部材とを備えたことを特徴とする。
被現像体に隣接して配置され現像剤を表面に保持しながら回転することでこの被現像体の表面にこの現像剤を搬送する回転搬送体と、
上記回転搬送体の回転によって現像剤が搬送される搬送方向における上記被現像体よりも上流に、上記表面との間に隙間を開けて配置された、この現像剤の層厚を規制する層規制部材と、
上記層規制部材よりも上記搬送方向の上流に配置された、それぞれが上記回転搬送体の表面に向かって延び上記層規制部材に向かって流れる現像剤の流れに交わる第1の方向に配列されてこの現像剤の流れに干渉する複数の干渉部材とを備えたことを特徴とする。
請求項2に係る現像装置は、上記干渉部材が、上記第1の方向に配列されるとともに、全体として二次元的に千鳥状に配列されるように上記現像剤の流れの方向にも複数備えられていることを特徴とする。
請求項3に係る画像形成装置は、
静電潜像が表面に形成されこの静電潜像が現像剤で現像される被現像体と、
上記被現像体を現像剤で現像する現像装置とを備え、
上記現像装置が、
上記被現像体に隣接して配置され現像剤を表面に保持しながら回転することでこの被現像体の表面にこの現像剤を搬送する回転搬送体と、
上記回転搬送体の回転によって現像剤が搬送される搬送方向における上記被現像体よりも上流に、上記表面との間に隙間を開けて配置された、この現像剤の層厚を規制する板状の層規制部材と、
上記層規制部材よりも上記搬送方向の上流に配置された、それぞれが上記回転搬送体の表面に向かって延び上記層規制部材に向かって流れる現像剤の流れに交わる第1の方向に配列されてこの現像剤の流れに干渉する複数の干渉部材とを備えたことを特徴とする。
静電潜像が表面に形成されこの静電潜像が現像剤で現像される被現像体と、
上記被現像体を現像剤で現像する現像装置とを備え、
上記現像装置が、
上記被現像体に隣接して配置され現像剤を表面に保持しながら回転することでこの被現像体の表面にこの現像剤を搬送する回転搬送体と、
上記回転搬送体の回転によって現像剤が搬送される搬送方向における上記被現像体よりも上流に、上記表面との間に隙間を開けて配置された、この現像剤の層厚を規制する板状の層規制部材と、
上記層規制部材よりも上記搬送方向の上流に配置された、それぞれが上記回転搬送体の表面に向かって延び上記層規制部材に向かって流れる現像剤の流れに交わる第1の方向に配列されてこの現像剤の流れに干渉する複数の干渉部材とを備えたことを特徴とする。
請求項1に係る現像装置および請求項3に係る画像形成装置は、干渉部材を有しない場合と比較して、帯電量が大きくなる。
請求項2に係る現像装置は、干渉部材を不規則に配置する場合と比較して、現像剤の帯電量にムラが生じることが抑制される。
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。
図1に示す画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および、ブラック(K)の各色毎に画像形成部10Y,10M,10C,10Kを並列的に配置してなるタンデム型のカラープリンタであり、単色の画像をプリントすることができるほか、4色のトナー像からなるフルカラーの画像をプリントすることができる。画像形成装置1には、YMCK各色のトナーを収容するトナーカートリッジ18Y,18M,18C,18Kが備えられている。
4つの画像形成部10Y,10M,10C,10Kは、ほぼ同様の構成を有しているため、これらを代表してイエローに対応する画像形成部10Yを取り上げて説明する。画像形成部10Yは、感光体11Y、帯電器12Y、露光器13Y、現像装置14Y、一次転写器15Y、および感光体クリーナ16Yを備えている。
感光体11Yは円筒状の基板上に感光体の層を有しており、表面に形成される像を保持して円筒の軸周りである矢印A方向に回転する。帯電器12Y、露光器13Y、現像装置14Y、一次転写器15Y、および感光体クリーナ16Yは、感光体11Yの周囲に順次配置されている。感光体11Yは、本発明にいう被現像体の一例に相当する。
帯電器12Yは、感光体11Yの表面を帯電させる。帯電器12Yは、感光体11Yの表面に接触する帯電ロールである。帯電ロールには、現像装置14Yにおけるトナーと同極性の電圧が印加されており、接触する感光体11Yの表面を帯電させる。なお、帯電器12Yとしては、帯電ロールの他に感光体11Yに非接触のコロナ放電器も採用され得る。
露光器13Yは、画像形成装置1外部から供給される画像信号に基づくレーザ光を発光する発光器と、レーザ光で感光体11Yを走査するための回転多面鏡とを有しており、感光体11Yにレーザ光を照射することで、感光体11Yの表面を露光する。
現像装置14Yは、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いて感光体11Yの表面を現像する。現像装置14Yにはトナーカートリッジ18Yからトナーが供給される。トナーは現像装置14Y内の磁性キャリアと混合される。磁性キャリアは、例えば鉄粉の表面に樹脂コーテイングを施したものである。また、トナー粒子は、例えば結着樹脂、着色剤、および離型剤を有する。現像装置14Yは、磁性キャリアの粒子とトナーの粒子とが混合された現像剤を撹拌することでトナーおよび磁性キャリアを帯電し、帯電したトナーで感光体11Y表面を現像する。
一次転写器15Yは、中間転写ベルト30を挟んで感光体11Yに対向したロールである。一次転写器15Yは、表面に導電性の弾性層を有しており、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加されることで、感光体11Y上のトナー像を中間転写ベルト30に静電吸引させる。感光体クリーナ16Yは、感光体11Y表面に接触する清掃ブレードを有しており、転写後に感光体11Yの表面を清掃する。
画像形成装置1には、中間転写ベルト30、定着装置60、用紙搬送部80、および、画像形成装置1の各部を制御する制御部1Aも備えられている。中間転写ベルト30は、帯電防止剤を含んだ樹脂材料からなる無端のベルトである。中間転写ベルト30は、ベルト支持ロール31〜35に架け渡されており、画像形成部10Y,10M,10C,10K、および、二次転写器50を経由する矢印Bに示す方向に循環移動する。中間転写ベルト30には、画像形成部10Y,10M,10C,10Kから各色のトナー像が転写される。中間転写ベルト30は、これら各色のトナー像を保持して移動する。
二次転写器50は、ベルト支持ロール31〜35の一つであるバックアップロール34との間に中間転写ベルト30および用紙を挟んで回転するロールである。二次転写器50は、表面に導電性の弾性層を有し、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加されることで、中間転写ベルト30上のトナー像を用紙に静電吸引させる。ベルトクリーナ70は、中間転写ベルト30にブレードを接触させて中間転写ベルト30上のトナーを掻き取る。
定着装置60は、トナーを用紙に定着する。定着装置60は、加熱ロール61および加圧ロール62を備えており、加熱ロール61には加熱器が内蔵されている。加熱ロール61および加圧ロール62は、定着前のトナー像が形成された用紙を挟んで通過させることによりトナー像を用紙上に定着させる。
用紙搬送部80は、用紙収容器Tに収容された用紙を取り出す取出ロール81、取り出された用紙を捌く捌きロール82、用紙を搬送する搬送ロール83、用紙を二次転写器50に搬送するレジストレーションロール84、および、用紙を外部に排出する排出ロール86を備えている。用紙搬送部80は、二次転写器50および定着装置60を経由する用紙搬送路Rに沿って搬送する。
図1に示す画像形成装置1の基本動作を説明すると、イエローの画像形成部10Yでは、感光体11Yが矢印A方向に回転駆動され、感光体11Yの表面に帯電器12Yによって電荷が付与される。露光器13Yは、感光体11Yに、画像信号中の各色に対応するデータに応じた露光光をそれぞれ照射する。露光器13Yは、外部から供給される画像信号のうちのイエローに対応する画像信号に基づく露光光を感光体11Yの表面に照射することで、感光体11Yの表面に静電潜像を形成する。現像装置14Yには、トナーカートリッジ18Yからイエローのトナーが供給される。現像装置14Yは、静電潜像をトナーで現像することで、トナー像を形成する。感光体11Yは、表面に形成されたイエローのトナー像を保持して回転する。感光体11Yの表面に形成されたトナー像は、一次転写器15Yによって中間転写ベルト30に転写される。転写後、感光体11Yに残留したトナーは、感光体クリーナ16Yによって回収・除去される。
中間転写ベルト30は、支持ロール31〜35架け渡され矢印B方向に巡回移動されておいる。イエロー以外の色に対応する画像形成部10M,10C,10Kは、画像形成部10Yと同様にしてそれぞれの色に対応するトナー像を形成し、中間転写ベルト30に、画像形成部10Yで転写されたトナー像に重ねて、それぞれの色のトナー像を転写していく。
用紙収容器Tからは、用紙Pが取出ロール81によって取り出される。用紙Pは、搬送ロール83、およびレジストレーションロール84によって、用紙搬送路Rを二次転写器50に向かう矢印C方向に搬送される。レジストレーションロール84は、用紙Pを、中間転写ベルト30上にトナー像が転写されるタイミングに基づいて二次転写器50に送り込む。二次転写器50は、中間転写ベルト30と用紙Pとの間に転写用の電位を付与することによって、中間転写ベルト30のトナー像を用紙Pに転写する。トナー像が転写された用紙Pは二次転写器50から定着装置60に搬送され、用紙上に転写されたトナー像が定着される。このようにして、用紙上に画像が形成される。画像が形成された用紙は排出ロール86によって画像形成装置1の外部に排出される。二次転写器50による転写後、中間転写ベルト30に残留したトナーは、ベルトクリーナ70によって除去される。
[現像装置]
図2は、図1に示す現像装置の平面図である。また、図3は、現像装置の縦断面図である。図には、イエローについての現像装置14Yが示されているが、他の色についての現像装置14M〜14Kも現像装置14Yと同様の構造を有する。
図2は、図1に示す現像装置の平面図である。また、図3は、現像装置の縦断面図である。図には、イエローについての現像装置14Yが示されているが、他の色についての現像装置14M〜14Kも現像装置14Yと同様の構造を有する。
現像装置14Yは、現像剤容器140、現像ロール141、第1撹拌搬送部材142、第2撹拌搬送部材143、層規制部材147、および、干渉部材148を備えている。なお、図2では、現像剤容器140のカバーを除いた状態が示されている。
現像剤容器140は現像剤を収容している。現像剤容器140の内部は、仕切壁1401によって第1収容室140aと第2収容室140bとに仕切られている。第1収容室140aは現像ロール141に隣り合っており、第2収容室140bは第1収容室140aを挟んで現像ロール141の反対側に配置されている。
第1撹拌搬送部材142は第1収容室140aに配備され、第2撹拌搬送部材143は第2収容室140bに配備されている。2つの撹拌搬送部材142,143は、画像形成装置1における前後方向DEすなわち、現像ロール141が延びる延伸方向に延びている。撹拌搬送部材142,143は、それぞれ、現像ロール141に並行して延びる回転軸1421,1431と回転軸1421,1431の周囲に設けられた螺旋状の螺旋羽根1422,1432とを備えている。撹拌搬送部材142,143のそれぞれは、回転軸1421,1431の両端部分が回転自在に現像剤容器140に支持されている。回転軸1421,1431は、図示しないモータからの駆動力を伝達するギア146に接続されている。現像ロール141および2つの撹拌搬送部材142,143は、図示しないモータの駆動を受けて回転する。
第1撹拌搬送部材142は、回転軸1421の軸回りに回転することによって、第1収容室140aの現像剤を第1搬送方向Dに搬送する。第2撹拌搬送部材143は、回転軸1431の軸回りに回転することによって、第2収容室140bの現像剤を第1搬送方向とは逆の第2搬送方向Eに搬送する。現像剤容器140内の現像剤は、仕切壁1401の両端に設けられた連絡口1401a,1401bを経由して第1収容室140aおよび第2収容室140bを循環することとなる。
現像ロール141は、現像剤容器140から感光体11Y(図1参照)の表面に現像剤を搬送する。現像ロール141は円筒状であり、現像ロール141の内部には、磁石1411が配置されている。この磁石1411は現像剤容器140に固定されており、トナー粒子が付着した磁性キャリアを現像ロール141に吸着させるためのピックアップ磁極や、現像剤を現像領域で穂立ちさせる磁極を有する。現像ロール141は、本発明にいう回転搬送体の一例に相当する。
現像ロール141は、表面に現像剤を保持ながら回転することにより現像剤を感光体11Yの表面に搬送する。現像剤が感光体11Yの表面に向かって搬送される方向を搬送方向Fとする。感光体11Yの表面に搬送された現像剤に含まれたトナーは、感光体11Y表面のうち光が照射された部分に付着する。感光体11Yに付着しなかったトナーや磁性キャリアは、現像ロール141に保持され再び第1収容室140aに戻る。像剤容器140には、現像で消費されたトナーの量に応じた量の新たなトナーが、トナーカートリッジ18Y(図1参照)から供給されてくる。
図4は、層規制部材および干渉部材を現像装置の上方から見た図である。また、図5は、層規制部材および干渉部材の部分を示す断面図である。図3〜図5を併せて参照しながら説明を続ける。
層規制部材147は、現像ロール141の搬送方向Fにおける、感光体11Yよりも上流に配置された板状の部材である。層規制部材147は、現像ロール141の上方に配置されており、搬送方向Fに交わる向きに広がっている。層規制部材147は、現像ロール141の表面との間に隙間G1を開けて配置されている。現像剤容器140から現像ロール141表面を搬送されてきた現像剤は、層規制部材147との間の隙間を通過する。層規制部材147は、現像ロール141によって感光体11Yに搬送される現像剤の層の厚みを均一化する。また、現像剤は、層規制部材147の下をくぐるときに撹拌され、トナーと磁性キャリアの帯電量が増大する。すなわち、層規制部材147は、感光体11Yに供給される直前の現像剤の帯電量を増大させる。層規制部材147と現像ロール141との間の隙間を小さく設定するほど、現像剤の帯電量は増加する。
干渉部材148は、現像ロール141の上方に配置され、現像ロール141の表面に向かって下方に延びた突起である。干渉部材148は、層規制部材147よりも搬送方向F上流に配置されており、現像剤の流れに交わる方向に間隔を開けて配列されている。より詳細には、干渉部材148は、搬送方向Fに交わる前後方向DE、すなわち現像ロール141が延びる延伸方向に配置されるとともに、全体として二次元的に千鳥状に配列されるように搬送方向Fにも複数設けられている。図4,5に示す干渉部材148は、前後方向DEに配列された櫛状の突起の列が、搬送方向Fに2列並んでいる。層規制部材147および干渉部材148は、根元部分が天板149に接合されており、一体化している。
干渉部材148と現像ロール141との間には、隙間G2が設けられている。この隙間G2は、回転する現像ロール141と干渉部材148が接触しない程度の隙間であり、層規制部材147と現像ロール141との間の隙間G1よりも小さい。
本実施形態の現像装置14Yにおいて、現像ロール141が回転すると、現像ロール141の現像剤は搬送方向Fに搬送される。干渉部材148は、この現像剤の流れに干渉する。現像剤は、干渉部材148の間を縫うように前後方向DEにも移動することで、撹拌される。この結果、現像剤のトナーおよび磁性キャリアの帯電量は、干渉部材148を有しない場合と比べて増加する。また、現像剤は、互いに間隔を開けて配列された干渉部材148の間を縫うように通過するため、現像剤が通過時に受ける力は層規制部材147の場合に比べて小さい。
本実施形態の現像装置14Yでは、干渉部材148によって現像剤の帯電量が増加する分、層規制部材147による帯電量を減少させている。具体的には、層規制部材147と現像ロール141との隙間G1は、干渉部材148が無い場合の想定に比べて大きく設定されている。
層規制部材147の搬送方向F上流側には、層規制部材147の下を通過できない現像剤がたまり、現像剤は、層規制部材147の下を通過するときに強い圧力を受ける。層規制部材147と現像ロール141との間の隙間が小さいほど、現像剤が受ける圧力が上昇し、粒子の表面が削れたり、あるいは粒子が割れたり変形したりする劣化が進行しやすい。
本実施形態の現像装置14Yでは、層規制部材147と現像ロール141との隙間G1は、干渉部材148が無い場合の想定に比べて大きく設定されている。したがって、現像剤の帯電量を維持しつつ、現像剤の劣化が抑制される。
なお、上述した実施形態では、本発明にいう干渉部材の例として、櫛状の突起の列が、搬送方向Fに2列並んだ干渉部材148が示されている。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、干渉部材は、例えば、櫛状の突起の列が1列だけ並んだものであってもよく、また3列以上並んだものであってもよい。また、干渉部材は、前後方向に対し斜めに配列されたものであってもよい。
また、上述した実施形態では、本発明にいう回転搬送体の例として回転する現像ロールが示されている。ただし、本発明にいう回転搬送体はこれに限られず、例えば、無端のベルトであってもよい。
また、上述した実施形態では、本発明にいう画像形成装置の例としてタンデム型のカラープリンタが示されている。ただし、本発明にいう画像形成装置はこれに限られず、例えば、中間転写ベルトを有しないモノクロ専用プリンタであってもよい。
また、上述した実施形態では、本発明にいう画像形成装置の例としてプリンタが示されている。ただし、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、画像読取装置で読み取られたデータに基づいて画像を形成する複写機やファクシミリであってもよい。
1 画像形成装置
11Y 感光体
14Y 現像装置
140 現像剤容器
141 現像ロール
147 層規制部材
148 干渉部材
11Y 感光体
14Y 現像装置
140 現像剤容器
141 現像ロール
147 層規制部材
148 干渉部材
Claims (3)
- 被現像体に隣接して配置され現像剤を表面に保持しながら回転することで該被現像体の表面に該現像剤を搬送する回転搬送体と、
前記回転搬送体の回転によって現像剤が搬送される搬送方向における前記被現像体よりも上流に、前記表面との間に隙間を開けて配置された、該現像剤の層厚を規制する層規制部材と、
前記層規制部材よりも前記搬送方向の上流に配置された、それぞれが前記回転搬送体の表面に向かって延び前記層規制部材に向かって流れる現像剤の流れに交わる第1の方向に配列されて該現像剤の流れに干渉する複数の干渉部材とを備えたことを特徴とする現像装置。 - 前記干渉部材は、前記第1の方向に配列されるとともに、全体として二次元的に千鳥状に配列されるように前記現像剤の流れの方向にも複数備えられていることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 静電潜像が表面に形成され該静電潜像が現像剤で現像される被現像体と、
前記被現像体を現像剤で現像する現像装置とを備え、
前記現像装置が、
前記被現像体に隣接して配置され現像剤を表面に保持しながら回転することで該被現像体の表面に該現像剤を搬送する回転搬送体と、
前記回転搬送体の回転によって現像剤が搬送される搬送方向における前記被現像体よりも上流に、前記表面との間に隙間を開けて配置された、該現像剤の層厚を規制する板状の層規制部材と、
前記層規制部材よりも前記搬送方向の上流に配置された、それぞれが前記回転搬送体の表面に向かって延び前記層規制部材に向かって流れる現像剤の流れに交わる第1の方向に配列されて該現像剤の流れに干渉する複数の干渉部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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Date | Code | Title | Description |
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