JP5804364B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は、複写機500の概略構成図である。複写機500は、画像形成装置の本体部としてのプリンタ部100の上部に、書き込みユニット118、画像読取部106及び原稿自動搬送装置(以下、ADF101という)を備える。
ADF101の原稿台102に画像面が上となる状態で原稿束が載置され、図示しない操作部上のスタートキーが押下されると、最上位の原稿が原稿給送ローラ103、給送ベルト104によってコンタクトガラス105上の所定位置に給送される。コンタクトガラス105上の原稿は、画像読取部106によって画像情報が読み取られた後に給送ベルト104によって搬送され、排出ローラ107によって排紙台108上に排出される。原稿台102からコンタクトガラス105への原稿の給送が終了した後、原稿検知センサ109によって原稿台102上に次の原稿が存在することが検知された場合には、上述と同様にこの原稿がコンタクトガラス105上に給送される。
画像読取部106によって読み込まれた画像データは、図示しない画像処理手段を介してレーザ発光装置134、fθレンズ135、反射ミラー136等を有する書き込みユニット118に送られる。そして、書き込みユニット118のレーザ発光装置134が原稿画像に対応したレーザ光を発することでよって感光体117上に原稿画像に対応した静電潜像が形成される。
感光体117と転写ローラ120aとの対向部を通過した転写紙は転写ベルト120によって定着部121へと搬送される。転写紙に転写されたトナー像は定着部121において転写紙上に定着され、画像を定着された転写紙は排紙ユニット122を介して排紙トレイ123上に排出される。感光体117はトナー像転写後に図示しないクリーニング手段によってクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。
図1中の矢印Bで示すように反転ユニット125内に進入した転写紙は、反転ユニット125によって図1中の矢印C方向に搬送される。反転ユニット125と排紙ユニット122との間には、反転した転写紙を図1中の矢印Dで示すように再び排紙ユニット122側に戻す排紙搬送路127を有する。反転ユニット125で反転した転写紙を、排紙搬送路127を介して排紙することで、画像が形成された面を下にして転写紙を排紙トレイ123上に排出することができる。
上述した構成では、画像形成装置として複合機を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の他の画像形成装置にも本発明は適用可能である。
図2に示すように、現像装置10は、感光体117の側方に配置され、ケーシング2内部には、現像部7、トナー収容部としてのトナーホッパ8を有している。上記現像部7には、感光体117に向けて開口部が形成された現像ケーシング2の開口部から一部が露出した、トナー及び磁性キャリアからなる現像剤3を表面に担持する現像剤担持体としての非磁性材質からなる現像スリーブ4、現像スリーブ4の内部に固定配置された磁界発生手段としてマグネットローラ5、現像スリーブ4上に担持されて搬送されている現像剤の量を規制する現像剤規制部材としてのドクタ6などを備えている。また、現像部7は、現像剤を収容する現像剤収容部Sを形成している。
吸引磁石13は、剥離磁極41d(S極)とは異なる磁極(N極)を剥離磁極41dに向けている。これにより、現像スリーブ4から離脱する現像済み現像剤3aに対して吸引磁石13に向かう方向(現像スリーブ4に対して離れる方向)の磁気吸引力が働く。この際、トナー濃度の低い現像済み現像剤3aほど磁気吸引力を強く受ける。その結果、吸引磁石13を設けていないものに比べて、現像剤3aのトナー濃度の違いによる落下位置の違いをより顕著にすることができ、トナー濃度の低い現像剤を、積極的に連通口近傍へ落下させることができる。
図8は、変形例1の現像装置10の斜視図であり、図9は変形例1の現像装置10aの現像部7の断面図である。
この変形例1の現像装置10aは、図8に示すように、現像部7とトナーホッパ8とが別体で現像部7とトナーホッパ8とが互いに離れた位置に設けられており、トナーホッパ8と現像部内の現像剤収容部Sにトナーが取り込まれるための連通口9との間は、トナー搬送路Hでつながっている。図2、図3に示す構成では、現像装置を複数横並べ(タンデム)にして、カラー画像を形成する装置においては、現像装置の横幅の占める割合が大きくなり、画像形成装置自体が非常に大型化してしまう懸念があるが、図8に示すように、現像部7とトナーホッパ8とを別体として、トナーホッパ8を現像部7と離れた位置に設けることで、タンデム型画像形成装置において、小型化を図ることができる。
(1)
複数の磁極を有するマグネットローラ5などの磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して現像領域へと搬送する現像スリーブなどの現像剤担持体と、現像剤担持体の表面に供給する現像剤を収容する現像剤収容部と、連通口を介して現像剤収容部と連通し、連通口から現像剤収容部へトナーが供給可能なようにトナーを収容するトナーホッパなどのトナー収容部とを備え、現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度が規定のトナー濃度以上のときは、現像剤収容部内の現像剤が、連通口を塞いでおり、現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度が規定のトナー濃度よりも低くいときは、連通口が開口されてトナー収容部内のトナーが、連通口から現像剤収容部へ自律的に供給される現像装置において、現像剤担持体から剥離した現像済み現像剤を、現像剤収容部の連通口近傍へ案内する案内部材を設けた。
かかる構成を備えることで、現像領域でトナーが消費され、トナー濃度が低下した現像済み現像剤が、現像剤担持体近傍へ落下するのを抑制することができ、トナー濃度が回復していない現像済み現像剤が、現像剤担持体に担持されてしまうのを抑制することができる。また、連通口近傍に落下するので、連通口から供給されたトナーが付着し、現像済み現像剤のトナー濃度がすばやく回復することができる。
また、上記(1)に記載の態様の現像装置において、現像済み現像剤のうち、現像領域においてトナーが消費されトナー濃度が低下した現像済み現像剤が、連通口へ案内されるよう案内部材を構成した。これにより、トナー濃度が低下した現像済み現像剤に対して効率よく連通口から供給されたトナーを付着させることができ、現像済み現像剤のトナー濃度をすばやく回復することができる。
また、上記(1)または(2)に記載の態様の現像装置において、案内部材を、連通口が形成された箇所まで延ばし、案内部材により現像剤収容部の連通口近傍を仕切った。かかる構成を備えることにより、連通口から供給されたトナーが、現像スリーブ近傍へ流れ込むのを案内部材により阻止することができる。これにより、現像スリーブ近傍の現像剤のトナー濃度が、規定のトナー濃度よりも高くなるのを防止することができる。また、現像済み現像剤を確実に連通口近傍へ案内することができ、連通口近傍の規定のトナー濃度よりも低いトナー濃度の現像剤に対して、確実に連通口から供給されたトナーを付着させることができる。
また、上記(1)乃至(3)に記載のいずれかの態様の現像装置において、現像剤収容部に現像剤を攪拌する攪拌部材を設けた。これにより、現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度を均一にすることができる。また、現像剤収容部内のトナーが、キャリアや現像剤収容部の壁面と摺擦して、現像剤収容部内のトナーの帯電量を上げることができる。
また、上記(4)に記載の態様の現像装置において、攪拌部材として、攪拌パドルを用いることで、現像剤収容部内の現像剤を攪拌することができる。
また、上記(4)に記載の態様の現像装置において、攪拌部材として、攪拌スクリューを用いた。環半スクリューを用いても、現像剤収容部内の現像剤を攪拌することができる。
また、上記(1)乃至(6)いずれかに記載の態様の現像装置において、トナー収容部は、現像剤収容部に隣接配置されており、トナー収容部にトナー収容部のトナーを連通口に供給するトナー供給部材を設けた。これにより、連通口から現像剤収容部へトナーを良好に供給することができる。また、トナー収容部は、現像剤収容部に隣接配置することにより、トナー収容部のトナーを現像収容部の連通口へ向けてトナーを搬送するトナー搬送手段などが不要となり、装置のコストダウンを図ることができる。
また、上記(1)乃至(6)いずれかに記載の態様の現像装置において、トナー収容部は、前記現像剤収容部に対して離れた箇所に配置されており、トナー収容部のトナーを、前記トナー搬送路を介して連通口へ搬送するトナー搬送手段を設けた。
トナー収容部を、現像収容部に対して離れた箇所に配置することで、現像装置を横並びに配置するタンデム型画像形成装置に適用した場合、画像形成装置の横方向の長さを、現像収容部に隣接してトナー収容部を配置したものに比べて短くすることができる。
また、上記(8)に記載の態様の現像装置において、トナー搬送手段を、トナー搬送路内に設けられたスクリューまたはコイルからなるトナー搬送部材と、トナー搬送部材を回転駆動する駆動手段とで構成した。これにより、トナー収容部からトナー搬送路へ供給されたトナーを連通口へ搬送することができる。
また、上記(8)に記載の態様の現像装置において、トナー搬送手段として、エアポンプを用いた。かかる構成においても、トナー収容部からトナー搬送路へ供給されたトナーを連通口へ搬送することができる。
また、上記(8)乃至(10)いずれかに記載の現像装置において、トナー搬送路は、トナーを、軸方向へ搬送しながら、前記連通口へ供給するトナー供給部を備えた。これにより、連通口へ軸方向均一にトナーを供給することができる。
(1)乃至(11)いずれかに記載の現像装置において、現像剤収容部の連通口よりも鉛直方向下側の壁面に現像剤を攪拌する現像剤攪拌部を設けた。かかる構成により、現像済み現像剤と連通口から供給されたトナーとを攪拌することができ、現像済み現像剤のトナー濃度をすばやく回復することができる。
また、(12)に記載の態様の現像装置において、現像剤攪拌部は、凹凸形状を有している。現像剤攪拌部の凹凸形状に引っ掛かる現像剤と、凹凸形状に引っ掛からずに移動する現像剤との間で移動の速度差が生じることで、現像剤を攪拌することができる。
また、(12)に記載の態様の現像装置において、現像剤攪拌部は、移動してきた現像剤を複数に分割するための板状部材を有する。現像剤を分割することにより、現像済み現像剤とトナーとが混合されやすくなり、現像済み現像剤のトナー濃度をすばやく回復することができる。
また、(1)乃至(14)いずれかに記載の態様の現像装置において、記現像剤担持体の現像剤が剥離する位置と対向する箇所に、現像剤担持体の現像剤に対して、磁気吸引力を発生させて現像剤の現像剤担持体への剥離を補助する剥離補助磁界発生手段を設けた。これにより、現像剤担持体上の現像剤済み現像剤を現像剤担持体から離して剥離させることができ、連通口近傍へ現像済み現像剤を確実に案内することができる。また、現像領域においてトナーが消費されトナー濃度が低下した現像済み現像剤は、トナー濃度が低下していない現像済み現像剤に比べて、強い剥離補助磁界発生手段の磁気吸引力を受けるため、現像剤担持体から離れた箇所に落下する。これにより、トナー濃度が低下した現像済み現像剤のみ連通口へ落下させることもできる。
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段として、上記(1)乃至(15)のいずれかに記載の態様の現像装置を用いた。これにより、画像面積率の高い画像を連続形成しても、高品位な画像を形成することができる。
3:現像剤
3a:現像済み現像剤
4:現像スリーブ
5:マグネットローラ
6:ドクタ
7:現像部
8:トナーホッパ
9:連通口
10:現像装置
11:案内部材
12:仕切り部
13:吸引磁石
14:攪拌部材
15:トナー供給部
16:供給コイル
17:トナー搬送部
18:エアポンプ
19:供給経路
20:攪拌部
21:供給部材
41a:汲み上げ磁極
41d:剥離磁極
81:トナー補給アジテータ
100:プリンタ部
Claims (16)
- 複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して現像領域へと搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に供給する現像剤を収容し、かつ、前記現像剤担持体から剥離した前記現像領域通過後の現像済み現像剤が回収される現像剤収容部と、
連通口を介して該現像剤収容部と連通し、該連通口から前記現像剤収容部へ前記トナーが供給可能なようにトナーを収容するトナー収容部とを備え、
前記現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度が規定のトナー濃度以上のときは、前記現像剤収容部内の現像剤が、前記連通口を塞いでおり、前記現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度が規定のトナー濃度よりも低くいときは、前記連通口が開口されてトナー収容部内のトナーが、前記連通口から前記現像剤収容部へ自律的に供給される現像装置において、
前記磁界発生手段は、前記現像剤収容部内の現像剤を前記現像剤担持体へ汲み上げる汲み上げ磁極と、前記汲み上げ磁極よりも現像剤担持体の表面移動方向上流側に配置され、前記現像済み現像剤が汲み上げ磁極と対向する箇所に到達する前に、前記現像剤担持体上の前記現像済み現像剤を前記現像剤担持体から剥離させる剥離磁極とを有し、
前記剥離磁極により前記現像剤担持体から剥離した現像済み現像剤を、前記現像剤収容部の前記連通口近傍へ案内する案内部材を設けたことを特徴とした現像装置。 - 請求項1の現像装置において、
前記現像済み現像剤のうち、現像領域においてトナーが消費されトナー濃度が低下した現像済み現像剤が、前記連通口へ案内されるよう前記案内部材を構成したことを特徴とする現像装置。 - 請求項1または2の現像装置において、
前記案内部材を、前記連通口が形成された箇所まで延ばし、前記案内部材により上記現像剤収容部の前記連通口近傍を仕切ったことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至3いずれかの現像装置において、
前記現像剤収容部に現像剤を攪拌する攪拌部材を設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項4の現像装置において、
前記攪拌部材として、攪拌パドルを用いたことを特徴とする現像装置。 - 請求項4の現像装置において、
前記攪拌部材として、攪拌スクリューを用いたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至6いずれかの現像装置において、
前記トナー収容部は、前記現像剤収容部に隣接配置されており、
前記トナー収容部に前記トナー収容部のトナーを前記連通口に供給するトナー供給部材を設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至6いずれかの現像装置において、
前記トナー収容部は、前記現像剤収容部に対して離れた箇所に配置されており、
前記トナー収容部のトナーを、前記トナー搬送路を介して前記連通口へ搬送するトナー搬送手段を設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項8の現像装置において、
前記トナー搬送手段を、前記トナー搬送路内に設けられたスクリューまたはコイルからなるトナー搬送部材と、前記トナー搬送部材を回転駆動する駆動手段とで構成したことを特徴とする現像装置。 - 請求項8の現像装置において、
前記トナー搬送手段として、エアポンプを用いたことを特徴とする現像装置。 - 請求項8乃至10いずれかの現像装置において、
前記トナー搬送路は、前記トナーを、軸方向へ搬送しながら、前記連通口へ供給するトナー供給部を備えたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至11いずれかの現像装置において、
前記現像剤収容部の前記連通口よりも鉛直方向下側の壁面に現像剤を攪拌する現像剤攪拌部を設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項12の現像装置において、
前記現像剤攪拌部は、凹凸形状を有していることを特徴とする現像装置。 - 請求項12の現像装置において、
前記現像剤攪拌部は、移動してきた現像剤を複数に分割するための板状部材を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至14いずれかの現像装置において、
前記現像剤担持体の現像剤が剥離する位置と対向する箇所に、前記現像剤担持体の現像剤に対して、磁気吸引力を発生させて現像剤の現像剤担持体への剥離を補助する剥離補助磁界発生手段を設けたことを特徴とする現像装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項1乃至15のいずれか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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