JP4943698B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
そこで、特許文献1(特開平5−19621号公報)においては、螺旋構造のスクリューに現像剤の流れを加速させる方向に傾く攪拌補助部材を設けることにより、現像剤と補給トナーの攪拌混合性能を向上させ、現像剤にかかるストレスを小さくする方法が提案されている。しかし、補助部材の追加自体が現像剤のストレスを増加させ、このストレスを小さくするために補助部材を斜めに付けると混合撹拌性能が低下するという、ストレスと混合撹拌性能のトレードオフ関係の問題が発生する。
また、特許文献3(特開2002−258554号公報)では、像担持体上に作成した基準パターンの反射光量の検知結果をトナー濃度制御に用いるが、画像形成装置の使用状況情報の演算結果に応じて、基準パターンの現像時の現像ポテンシャルの設定値を切り換えることにより、現像剤の劣化に応じてトナー濃度制御を補正しているが、これは現像剤劣化によるトナー濃度低下に起因する画像濃度低下のみを防止するものであり、現像剤劣化そのものを抑制する効果はなかった。
本発明の第1の手段は、トナーとキャリアからなる2成分現像剤を用いた現像装置において、現像剤担持体と、装置内の現像剤を前記現像剤担持体へ搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像剤搬送部材と前記層厚規制部材の間の現像剤搬送経路上に設けられキャリアの帯電能力を保つため現像剤にストレスを付与するよう回転作動する現像剤撹拌部材と、画像面積が比較的大きいときに現像剤搬送経路を通過する現像剤にかかるストレスが増加するような方向に前記現像剤攪拌部材の回転方向を制御する制御手段と、を設けたことを特徴とする(請求項1)。
また、本発明の第3の手段は、第2の手段の現像装置において、前記磁界制御手段は、電磁石及び該電磁石に流す電流値を制御する制御手段であり、画像面積に応じて該電流値を制御することを特徴とする(請求項3)。
さらに、本発明の第4の手段は、第2または第3の手段の現像装置において、前記磁界発生手段は、複数個設けられた電磁石であることを特徴とする(請求項4)。
さらにまた、本発明の第5の手段は、第4の手段の現像装置において、前記制御手段は、画像面積に応じて前記電磁石の作動個数を変化させることを特徴とする(請求項5)。
また、本発明の第7の手段は、第6の手段の現像装置において、前記現像剤流路幅制御手段は、中心軸と、該中心軸から偏心した円弧状の外径を持ち、前記制御手段は、画像面積に応じて前記現像剤流路幅制御手段の回転角度を制御することを特徴とする(請求項7)。
また、本発明の現像装置及び画像形成装置では、画像面積が大きい時に、現像剤にかかるストレスの量を増加させることにより、キャリアへの付着添加剤を削り取ることで、トナーの添加剤がキャリアに付着することによるキャリアの帯電能力の低下、これによるトナー飛散、画像形成装置内の汚染、画像上の地肌汚れ等の問題を防止することができる。
また、本発明の現像装置及び画像形成装置では、現像剤の長寿命化によるメンテナンス回数の低減、ダウンタイム低減による生産効率の向上、ランニングコストの低減、廃現像剤の低減が期待できる。
まず、図6は本発明に係る現像装置の基本的な構成例を示す概略構成図であり、この現像装置2は、複写機やプリンタ、プロッタ、ファクシミリ、印刷機、あるいはこれらの複合機等に応用される電子写真方式の画像形成装置に用いられる。また、図7は本発明に係る画像形成装置の一例を示す図であり、画像形成部(プリンタ部)の構成例のみを図示してある。なお、画像形成装置100が複写機やファクシミリ等の場合には、本体上部に原稿画像を読取る原稿読取装置(スキャナ)が付加される。
また、現像装置内を循環する現像剤中のトナー量を一定に保つ為に、現像に使用された量のトナーが、トナー補給装置(トナーカートリッジ18とトナー搬送ポンプ19)により補給される。
図1は本発明の一実施例を示す現像装置の概略構成図であり、図6と同じ符号を付したものは同じ構成部材である。なお、トナー補給装置(トナーカートリッジ18とトナー搬送ポンプ19)の図示は省略している。
図2は本発明の別の実施例を示す現像装置の概略構成図であり、図6と同じ符号を付したものは同じ構成部材である。なお、トナー補給装置(トナーカートリッジ18とトナー搬送ポンプ19)の図示は省略している。
図3は本発明のさらに別の実施例を示す現像装置の概略構成図であり、図6と同じ符号を付したものは同じ構成部材である。なお、トナー補給装置(トナーカートリッジ18とトナー搬送ポンプ19)の図示は省略している。
例えば原稿の画像面積(あるいは外部から入力された画像データの画像面積)がある所定の値以上のときに、画像形成装置の制御部(図示せず)で図示しないステッピングモータ等の駆動手段を制御して半月ローラ22の回転を制御し、半月ローラ22を破線で示す位置22aから例えば180度回転して図の実線の位置にし、ここを通過する現像剤の流路幅を狭くすることで、通過する現像剤にかかるストレスを増加させることができる。これにより前述と同様に、画像面積が大きい時のキャリアへの付着添加剤を削り取ることができ、キャリアの帯電能力の低下を防止することができる。
また、本発明では、画像面積が大きい時のトナーの添加剤がキャリアに付着することによるキャリアの帯電能力の低下や、これによるトナー飛散、画像形成装置内の汚染、画像上の地肌汚れ等の問題を防止することができる。
また、本発明の現像装置及び画像形成装置では、現像剤の長寿命化によるメンテナンス回数の低減、ダウンタイム低減による生産効率の向上、ランニングコストの低減、廃現像剤の低減が期待できる。
2:現像装置
3:帯電装置
4:光書込み装置
5:転写装置
6:クリーニング装置
7:除電装置
8:トナー濃度センサ
9,10:搬送スクリュー(現像剤搬送部材)
11:現像ローラ(現像材担持体)
12:ケーシング
13:仕切り板
14:ドクタブレード(層厚規制部材)
15:画像濃度センサ
16:現像スリーブ
17:マグネットローラ
18:トナーカートリッジ
19:トナー搬送ポンプ(トナー補給装置)
20a:電磁石(磁界発生手段)
21:攪拌羽根(現像剤撹拌部材)
22:半月ローラ(現像剤流路幅制御手段)
23−1,23−2:給紙カセット
24:給紙ローラ
25:分離ローラ対
26,27:搬送ローラ
28:レジストローラ
29:定着装置
30:排紙ローラ
31:排紙トレイ
100:画像形成装置
P:転写材
Claims (8)
- トナーとキャリアからなる2成分現像剤を用いた現像装置において、
現像剤担持体と、
装置内の現像剤を前記現像剤担持体へ搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
前記現像剤搬送部材と前記層厚規制部材の間の現像剤搬送経路上に設けられキャリアの帯電能力を保つため現像剤にストレスを付与するよう回転作動する現像剤撹拌部材と、
画像面積が比較的大きいときに現像剤搬送経路を通過する現像剤にかかるストレスが増加するような方向に前記現像剤攪拌部材の回転方向を制御する制御手段と、
を設けたことを特徴とする現像装置。 - トナーとキャリアからなる2成分現像剤を用いた現像装置において、
現像剤担持体と、
該現像剤担持体内に設けられた磁界発生手段と、
キャリアの帯電能力を保つため現像剤にストレスを付与するよう前記磁界発生手段による磁界を変化させる磁界制御手段と、
画像面積が比較的大きいときに現像剤にかかるストレスが増加するよう前記磁界の磁束密度を増加させるべく磁界制御手段により磁界発生手段に流す電流が大きくなるよう制御する制御手段と、
を設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項2記載の現像装置において、
前記磁界制御手段は、電磁石及び該電磁石に流す電流値を制御する制御手段であり、画像面積に応じて該電流値を制御することを特徴とする現像装置。 - 請求項2または3記載の現像装置において、
前記磁界発生手段は、複数個設けられた電磁石であることを特徴とする現像装置。 - 請求項4記載の現像装置において、
前記制御手段は、画像面積に応じて前記電磁石の作動個数を変化させることを特徴とする現像装置。 - トナーとキャリアからなる2成分現像剤を用いた現像装置において、
現像剤担持体と、
装置内の現像剤を前記現像剤担持体へ搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
前記現像剤搬送部材と前記層厚規制部材の間の現像剤搬送経路上に設けられ、前記キャリアの帯電能力を保つため現像剤搬送経路を通過する現像剤流路幅を変化させて現像剤にストレスを付与する現像剤流路幅制御手段と、
画像面積が比較的大きいときに現像剤搬送経路を通過する現像剤にかかるストレスが増加するよう前記現像剤流路幅制御手段により現像剤流路幅を狭くするよう制御する制御手段と、を設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項6記載の現像装置において、
前記現像剤流路幅制御手段は、中心軸と、該中心軸から偏心した円弧状の外径を持ち、
前記制御手段は、画像面積に応じて前記現像剤流路幅制御手段の回転角度を制御することを特徴とする現像装置。 - 像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像剤で現像して可視像化する現像手段を備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項1〜7のいずれか一つに記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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