JP5492803B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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また、トナー担持体の表面に樹脂被覆層を形成し、樹脂被覆層中に、例えばカーボンブラック等の抵抗調整剤を含有させてトナー担持体の表面の体積抵抗及び表面抵抗を調整することにより、トナー担持体と像担持体との間の印加電圧のリークを抑制する現像装置も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
一方、そのようなトナー画像の濃度変化を許容範囲に抑えるためには、現像開始までの時間を長く採る必要があり、その結果、現像効率、ひいては画像形成装置による生産性(ファーストコピータイム)の低下は避けられない。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
攪拌ローラ120a、120bは、現像容器110に収容された2成分現像剤190を攪拌する。攪拌された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、後述の第1電圧印加部261により、所定の第1バイアス電圧V1が印加される。
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スリーブ151に最も近接する部分に対応して配置される。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。
言い換えると、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2電圧印加部262は、後述の印加電圧制御部271から出力される制御信号S4を受けて、現像ローラ150に第2バイアス電圧V2を印加する。
バイアス電圧差(磁気ローラ130に印加された第1バイアス電圧V1と現像ローラ150に印加された第2バイアス電圧V2と関係)VBにより、磁気ローラ130と現像ローラ150との間でトナー192を移動させる電界が生じる。バイアス電圧差VBとは、第1バイアス電圧V1を基準した場合における第1バイアス電圧V1と第2バイアス電圧V2との電圧差である。
連続印刷判定部276は、コピー機1に連続する印刷の指示があるか否かを判定する。
通常の現像モードは、現像装置16aによる現像が行われる際に、現像ローラ150の表面に所定厚さのトナー層193を形成するモードである。現像開始前モードは、現像装置16aによる現像が開始される前に、現像ローラ150の表面にトナー層193を形成するモードである。具体的には、モード設定部274は、コピー機1の電源オンにより所定時間に亘って、現像開始前モードに設定する。また、モード設定部274は、所定時間に亘る現像開始前モードが終了した場合に、現像開始前モードから通常の現像モードに切り替える。
バイアス電圧差VBを第1電圧差VB1とすることにより、磁気ローラ130と現像ローラ150との間には、磁気ローラ130と現像ローラ150との間において多くの量のトナー192を移動させる電界が生じる。また、バイアス電圧差VBを第2電圧差VB2とすることにより、磁気ローラ130と現像ローラ150との間には、磁気ローラ130と現像ローラ150との間において第1電圧差VB1の場合よりも少ない量のトナー192を移動させる電界が生じる。
バイアス電圧差記憶部281には、バイアス電圧差VBを第1電圧差VB1、第2電圧差VB2とするための第1バイアス電圧V1及び第2バイアス電圧V2に関する電圧情報が記憶されている。
まず、図5に示すように、ステップST1において、ユーザの操作によりコピー機1の電源がオンとされる。
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し、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。
ステップST7における用紙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に画像を印刷させる動作が開始される。その後、処理は、ステップST8に進む。
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、感光体ドラム2aの表面と対向する。そして、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。
そのため、本実施形態によれば、現像装置16aによる現像効率を低下させないで、連続現像時において電荷溜りによるトナー画像の濃度変化を抑制することができる。
本実施形態においては、2成分現像剤190に含まれるキャリア191による磁気ブラシ194が表面に形成される磁気ローラ130から供給されるトナー192を担持してトナー層193を形成する現像ローラ150への印加電圧について、現像開始前の電圧が現像時の飽和電圧よりも高くなるように、印加電圧制御部271を制御する印加電圧制御部271を備える。
従って、現像初期において高い電圧を印加した場合においてもリークを抑えて、多くの量のトナー192を現像ローラ150へ移動させるという作用を十分に機能させることができる。
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電圧差VB1は、第2電圧差VB2よりも大きいバイアス電圧差VBである。
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。
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。
感光体ドラムの表面の線速:250mm/sec
感光体ドラムの暗電位:250V、感光体ドラムの明電位:20V
感光体ドラムの外径:φ30mm、現像ローラの外径φ16mm、現像ローラと感光体ドラムとの距離(間隔):0.1mm
現像剤中のトナー量:25μC/g、トナーの粒径(平均粒径):7.0μm
現像ローラの表面にアルミニウムの酸化皮膜を形成し、この酸化皮膜の表面に、抵抗調整剤として、カーボンを含有したウレタン樹脂を被覆する。この表面被覆材料の厚みは15μmとした。
Claims (3)
- 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体と、
表面に静電潜像が形成される像担持体に対向配置され、前記現像剤担持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体と、
前記トナー担持体から前記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ために前記トナー担持体と前記像担持体との間に電位差を形成するように、前記トナー担持体に電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部から前記トナー担持体への印加電圧について、現像開始前の電圧が現像時の飽和電圧よりも高くなるように、前記電圧印加部を制御する印加電圧制御部と、を備え、
前記印加電圧制御部は、現像開始前の前記トナー担持体への印加電圧について、該印加電圧による該トナー担持体の表面電位が現像時の飽和電圧の±3Vの範囲に収まるように、前記電圧印加部を制御する現像装置。 - 前記トナー担持体の表面は、抵抗調整剤を含有する樹脂層により被覆されている
請求項1に記載の現像装置。 - 請求項1又は2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。
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