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JP2019008103A - 画像形成装置及び現像装置 - Google Patents

画像形成装置及び現像装置 Download PDF

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JP2019008103A JP2017122939A JP2017122939A JP2019008103A JP 2019008103 A JP2019008103 A JP 2019008103A JP 2017122939 A JP2017122939 A JP 2017122939A JP 2017122939 A JP2017122939 A JP 2017122939A JP 2019008103 A JP2019008103 A JP 2019008103A
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Abstract

【課題】現像剤を搬送する搬送部材と、この搬送部材と対向し、上述の搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する他の搬送部材との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部を有しない技術と比較して、現像剤保持体から離間した現像剤が現像剤保持体に再付着する量を低減する。【解決手段】画像形成装置10は、感光体ドラム102と、現像ロール210と、現像ロール210に現像剤を供給する第1のオーガ222と、第1のオーガ222に現像剤を供給する第2のオーガ232と、第2のオーガ232が現像剤を搬送する方向と逆方向に現像剤を搬送する第3のオーガ240と、第2のオーガ232と第3のオーガ240との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部260とを有する。【選択図】図2

Description

本発明は、画像形成装置及び現像装置に関する。
特許文献1には、静電潜像保持体と対向して設けられた現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送する第1のオーガを備えた第1の攪拌室と、前記第1の攪拌室とほぼ平行に設けられ、両端部において前記第1の攪拌室と連通し、前記第1のオーガと反対方向に現像剤を搬送する第2のオーガを備えた第2の攪拌室とを有する現像装置において、前記第1の攪拌室のほぼ直下に前記第2の攪拌室を設け、該第2の攪拌室内の前記第2のオーガより上方に、該第2のオーガと反対方向に現像剤を搬送する第3のオーガを備えることを特徴とする現像装置が記載されている。
特開平6−51634号公報
現像剤保持体から離間した現像剤が現像剤保持体に再付着すると、現像剤保持体から像保持体に供給される現像剤中のトナー濃度が不安定となる虞があり、形成される画像の品質が低下する虞がある。
本発明は、現像剤を搬送する搬送部材と、この搬送部材と対向し、上述の搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する他の搬送部材との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部を有しない技術と比較して、現像剤保持体から離間した現像剤が現像剤保持体に再付着する量を低減することを目的とする。
請求項1に係る本発明は、
像を保持する像保持体と、
前記像保持体に供給する現像剤を保持する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、前記現像剤保持体に現像剤を供給する第1の搬送部材と、
前記現像剤保持体の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、前記第1の搬送部材に現像剤を供給する第2の搬送部材と、
前記第2の搬送部材と対向し、前記第2の搬送部材が現像剤を搬送する方向と逆方向に現像剤を搬送する第3の搬送部材と、
前記第2の搬送部材と前記第3の搬送部材との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部と、
を有する画像形成装置である。
請求項2に係る本発明は、前記仕切部の下端が、前記第2の搬送部材の上端より重力方向における下側に位置する請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3に係る本発明は、前記仕切部の下端が、前記第3の搬送部材の下端よりも重力方向における上側に位置する請求項1又は2記載の画像形成装置である。
請求項4に係る本発明は、前記仕切部の下端が、前記第2の搬送部材が搬送中の現像剤の上端よりも重力方向における下側に位置する請求項1乃至3いずれか記載の画像形成装置である。
請求項5に係る本発明は、前記第2の搬送部材は、前記第1の搬送部材よりも重力方向における下側に位置する請求項1乃至4いずれか記載の画像形成装置である。
請求項6に係る本発明は、
像を保持する像保持体に供給する現像剤を保持する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、前記現像剤保持体に現像剤を供給する第1の搬送部材と、
前記現像剤保持体の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、前記第1の搬送部材に現像剤を供給する第2の搬送部材と、
前記第2の搬送部材と対向し、前記第2の搬送部材が現像剤を搬送する方向と逆方向に現像剤を搬送する第3の搬送部材と、
前記第2の搬送部材と前記第3の搬送部材との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部と、
を有する現像装置である。
請求項1に係る本発明によれば、現像剤を搬送する搬送部材と、この搬送部材と対向し、上述の搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する他の搬送部材との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部を有しない技術と比較して、現像剤保持体から離間した現像剤が現像剤保持体に再付着する量を低減することができる画像形成装置を提供することができる。
請求項2に係る本発明によれば、仕切部の下端が第2の搬送部材の上端より重力方向における上側にある装置と比較して現像剤保持体から離間した現像剤が現像剤保持体に再付着する量を低減することができる。
請求項3に係る本発明によれば、仕切部の下端が第1の搬送部材の下端よりも下側にある装置と比較して、現像装置中における現像剤の移動を円滑にすることができる。
請求項4に係る本発明によれば、前記仕切部の下端が、第2の搬送部材が搬送中の現像剤の上端よりも重力方向における上側に位置する装置と比較して、現像装置中で浮遊した現像剤を現像装置外へと漏れ出しにくくすることができる。
請求項5に係る本発明によれば、第2の搬送部材と第1の搬送部材とが、重力方向において重なるように配置されている装置と比較して、水平方向において現像装置を小型化することができる。
請求項6に係る本発明によれば、現像剤を搬送する搬送部材と、この搬送部材と対向し、上述の搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する他の搬送部材との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部を有しない技術と比較して、現像剤保持体から離間した現像剤が現像剤保持体に再付着する量を低減することができる現像装置を提供することができる。
本発明の実施形態で用いられる画像形成装置の概略構成を示す図である。 図1に示す画像形成装置が有する現像装置の第1の例の断面を示す図である。 図2に示す現像装置中における現像剤の移動を説明する図である。 図1に示す画像形成装置が有する現像装置の第2の例の断面を示す図である。 図5(A)は、現像装置の第1の比較例を示す図であり、図5(B)は、現像装置の第2の比較例を示す図であり、図5(C)は、現像装置の第3の比較例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態で用いられる画像形成装置10の一例を示す図である。
図1に示すように、画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、画像形成装置本体12内に像を形成する像形成部100と、供給装置300と、搬送路400とが配置されている。
像形成部100は、像を保持する像保持体の一例であって、矢印a方向に回転する感光体ドラム102と、感光体ドラム102を帯電する帯電装置104と、帯電装置104により帯電された感光体ドラム102の表面に、例えば光を照射することにより潜像を形成する潜像形成装置106と、潜像形成装置106が形成した潜像を2成分現像剤を用いて現像し、トナー像とする現像装置200とを有する。尚、現像装置200の詳細は後述する。
像形成部100は、例えば用紙等の記録媒体に、現像装置200により現像されたトナー像を転写する転写装置110と、転写装置110によって記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置130とをさらに有する。
転写装置110は、無端状であって、例えば3個の支持ロール114に回転可能に吊架されていて、矢印b方向に回転することにより記録媒体を搬送する搬送部材112と、搬送部材112の感光体ドラム102が接する側の面と逆側の面に接触していて、転写バイアスが印加される転写ロール116とを有する。
定着装置130は、熱源132を備えた加熱ロール134と、加熱ロール134に記録媒体を押し付ける加圧ロール136とを有し、熱と圧力とを用いてトナー像を記録媒体に定着させる。
像形成部100は、清掃装置108をさらに有する。清掃装置108は、転写装置110によって記録媒体へとトナー像が転写された後の感光体ドラム102の表面を清掃する。
供給装置300は、像形成部100に記録媒体を供給する装置であって、積層された状態の記録媒体を収納する収納部302と、収納部302が収納する記録媒体を像形成部100に向けて送り出す送出ロール304とを有する。
搬送路400は、供給装置300から像形成部100へと記録媒体を搬送し、さらには、像形成部100で画像が形成された記録媒体を画像形成装置本体12の外へと向けて搬送する。また、搬送路400に沿って、記録媒体の搬送方向における上流側から順に、先述の送出ロール304と、記録媒体を搬送する搬送ロール410と、レジストロール420と、先述の転写装置110と、先述の定着装置130とが配置されている。
レジストロール420は、記録媒体の先端部の移動を一時的に停止させて、像形成部100で像が形成されるタイミングに合致させるように、記録媒体の先端部の移動を再開させる。
以上のように、画像形成装置10においては、供給装置300が供給した記録媒体に対して像形成部100がトナー像を形成し、トナー像が形成された記録媒体が画像形成装置本体12外へと排出される。
図2には、現像装置200の第1の例が示されている。第1の例の現像装置200は、例えば負極性に帯電する非磁性トナーと、例えば正極性に帯電する磁性キャリアとが混合されてなる現像剤を用いて潜像を現像する装置であり、図2に示すように、現像装置本体202を有し、現像装置本体202内に現像ロール210が配置されている。ここで、現像ロール210は、像保持体(感光体ドラム102)に供給する現像剤を保持する現像剤保持体の一例である。
現像ロール210は、例えば円柱形状の磁石部材212と、例えば筒状であって、磁石部材212を覆い、磁石部材212に支持されつつ矢印c方向に回転する現像スリーブ214とを有する。
磁石部材212は、例えば5個の磁極を有する。より具体的には、磁石部材212は、例えば、吸着用磁極N1と、搬送用磁極S1と、搬送用磁極N2と、現像用磁極S2と、離間用磁極N3とを有する。
吸着用磁極N1は、後述する第1のオーガ222によって現像ロール210側へと搬送されてきた現像剤を現像スリーブ214の表面に吸着させるために用いられている。
搬送用磁極S1は、現像スリーブ214の回転方向において、吸着用磁極N1よりも下流側に配置されていて、現像スリーブ214の表面に対する現像剤の吸着を維持させることにより、現像スリーブ214の回転に伴って現像剤を搬送させるために用いられている。
搬送用磁極N2は、現像スリーブ214の回転方向において、搬送用磁極S1よりも下流側に配置されていて、搬送用磁極S1と同様に、現像スリーブ214の表面に対する現像剤の吸着を維持させることにより、現像スリーブ214の回転に伴って現像剤を搬送させるために用いられている。
現像用磁極S2は、現像スリーブ214の回転方向において、搬送用磁極N2の下流側に配置されていて、現像スリーブ214の表面から感光体ドラム102へトナーが移動する移動領域に対向するように配置されていて、感光体ドラム102近傍に現像剤の穂立を形成し、感光体ドラム102の表面に形成されている潜像をトナーを用いて現像するために用いられている。
離間用磁極N3は、現像スリーブ214の回転方向において現像用磁極S2よりも下流側に配置されていて、現像スリーブ214の表面から現像剤を離間させるために用いられている。
現像装置本体202内には、現像剤を搬送するとともに、現像剤を撹拌するための第1の撹拌室220が設けられていて、第1の撹拌室220内には、第1のオーガ222が配置されている。
第1のオーガ222は、現像剤保持体(現像ロール210)の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、現像剤保持体に現像剤を供給する第1の搬送部材の一例であって、矢印d方向に回転し、螺旋状の羽根部224で押し出すように現像剤を搬送する。より具体的には、第1のオーガ222は、第1の撹拌室220内において、図2における紙面奥側から図2における紙面手前側へと現像剤を搬送しつつ、現像ロール210の側へと(図2における左側へと)現像剤を移動させる。
現像装置本体202内には、現像剤を搬送するとともに、現像剤を撹拌するための第2の撹拌室230がさらに設けられていて、第2の撹拌室230内には、第2のオーガ232が配置されている。
第2のオーガ232は、現像剤保持体(現像ロール210)の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、第1の搬送部材(第1のオーガ222)に現像剤を供給する第2の搬送部材の一例であって、矢印e方向に回転し、螺旋状の羽根部234で押し出すように現像剤を搬送する。より具体的には、第2のオーガ232は、第2の撹拌室230内において、図2における紙面手前側から図2における紙面奥側へと現像剤を搬送する。
第1の撹拌室220と第2の撹拌室230とは、図2における紙面前側、すなわち、第1のオーガ222及び第2のオーガ232の長手方向における一端部側で連通している。より具体的には、第1の撹拌室220から第2の撹拌室230へと現像剤が移動することができるように、現像装置本体202に貫通孔204(図3を参照)が形成されている。そして、貫通孔204を通過して落下するように、第1の撹拌室220から第2の撹拌室230へと現像剤が移動する。
また、第1の撹拌室220と第2の撹拌室230とは、図2における紙面奥側、すなわち、第1のオーガ222及び第2のオーガ232の長手方向における他端部側で連通している。より具体的には、第2の撹拌室220から第1の撹拌室230へと現像剤が移動することができるように、現像装置本体202に貫通孔206(図3を参照)が形成されている。そして、第2のオーガ232は、現像剤を第2の撹拌室230から第1の撹拌室220へと、貫通孔206を通過させ、押し上げるように移動させる。
このように、第2の撹拌室230から第1の撹拌室220へと、貫通孔206を通過させ、押し上げるように現像剤を移動させるため、第2の撹拌室230内における貫通孔206側に現像剤が滞留しやすく、第2の撹拌室230中における現像剤の高さが、貫通孔206側が高く、貫通孔204の側が低くなりやすい。そして、第2の撹拌室230内における現像剤の高さの差が、例えば濃度ムラ等の画像形成装置10で形成される画像の画質の低下を生じさせる虞がある。このため、この画像形成装置10においては、第3のオーガ240を用いて第2の撹拌室230内における現像剤の高さの差を緩和させている。
第3のオーガ240は、第2の搬送部材(第2のオーガ232)と対向し、第2の搬送部材が現像剤を搬送する方向と逆方向に現像剤を搬送する第3の搬送部材の一例であって、矢印f方向に回転し、螺旋状の羽根部242で押し出すように現像剤を搬送する。そして、第3のオーガ240が現像剤を搬送する向きは、先述のように第2のオーガ232が現像剤を搬送する方向とは逆方向である貫通孔206側から貫通孔204側へ向かう方向となっている。
以上のように、第3のオーガ240が、貫通孔206側から貫通孔204側へと現像剤を搬送するため、第2の撹拌室230内における貫通孔206近傍における現像剤の滞留が緩和され、第2撹拌室230内における現像剤の高さの差が緩和される。
第3のオーガ240は、図2に示すように、磁石部材212の離間用磁極N3と、第2のオーガ232との間に位置している。このため、離間用磁極N3近傍で現像ロール210から離間した現像剤の移動が第3のオーガによって妨げられ、離間用磁極N3近傍で離間した現像剤が第2のオーガ232に向けて移動せず、現像ロール210近傍に滞留する虞がある。そして、現像ロール210近傍に滞留した現像剤が、第2の撹拌室230や第1の撹拌室220で撹拌されないまま現像ロール210へと再付着する虞があり、現像剤が現像ロール210へと再付着することで、画像形成装置10で形成される画像の品質が低下する虞がある。
このため、この画像形成装置10においては、仕切部260を設け、現像ロール210から離間した現像剤の感光体ドラム102への再付着を抑制している。
仕切部260は、第2の搬送部材(第2のオーガ232)と第3の搬送部材(第3のオーガ240)との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部の一例であって、上端部側が現像装置本体202に固定されてい、下端部260a側が第2のオーガ232と第3のオーガ240との間に位置している。そして、仕切部260は、第2のオーガ232側から第3のオーガ240側への現像剤の移動を抑制し、第3のオーガ240側に移動する現像剤に押されることによる現像ロール210から離間した現像剤の現像ロール210への再付着を抑制している。
仕切部260の下端である下端部260aは、第2のオーガ232の上端部よりも重力方向における下側に位置している。このため、下端部260aが、第2のオーガ232の下端部よりも上側に位置する場合と比較して、第2のオーガ232側から第3のオーガ240側へ向かう現像剤の量を抑制することができ、現像ロール210から離間した現像剤を現像ロール210に再付着しにくくすることができる。
また、仕切部260の下端部260aは、第3のオーガ240の下端よりも重力方向における上側に位置している。このため、下端部260aが、第3のオーガ240の下端よりも重力方向における下側に位置する場合と比較して、現像装置本体202中における現像剤の移動を円滑にすることができる。より具体的には、下端部260aが、第3のオーガ240の下端よりも重力方向における下側に位置する場合と比較して、離間用磁極N3近傍で現像ロール210から離間された現像剤の第3のオーガ240へと向かう動きを円滑にすることができる。
また、仕切部260の下端部260aは、第2のオーガが搬送中の現像剤であって、第2撹拌室230内で撹拌され、搬送されている現像剤の上端よりも重力方向における下側に位置している。このため、仕切部260の下端部260aが第2のオーガが搬送中の現像剤であって、第2撹拌室230内で搬送され、撹拌されている現像剤の上端よりも重力方向における上側に位置する技術と比較して、第2のオーガ近傍等で空中に飛散したトナーが現像装置本体202の外に漏れ出しにくい。
また、この現像装置200の第1の例では、仕切部260の水平方向における第3のオーガ240側(図2における左側)に仕切部260の下端部260aが位置している。
また、画像形成装置10においては、第2のオーガ232が第1のオーガ222よりも重力方向における下側に位置している。このため、第2のオーガ232と第1のオーガ222とが重力方向において重なるように配置されている場合と比較して、水平方向において現像装置200を小型化することができ、水平方向において画像形成装置10を小型化することができる。
図3は、現像装置200中における現像剤の動きを説明する模式図である。図3においては、右側が図2における紙面奥側にあたり左側が図2における紙面前側に相当する。また、図3に中における矢印は、現像装置本体202中における現像剤の流れを示している。
図3に示すように、現像ロール210から離間した現像剤は、第2の撹拌室230内において、第2のオーガ232によって、図3における右側へと搬送される。そして、第1のオーガ232によって図3における右側へと搬送された現像剤は、貫通孔206を通過するようにして、第1の撹拌室220へと移動する。
この際、貫通孔206近傍に現像剤が滞留しやすく、第2の撹拌室230中における現像剤の高さが、貫通孔206側が高く、貫通孔206と逆側が低くなる虞がある。このため、第2のオーガ232と対向する第3のオーガ240が、第2のオーガ232とは逆側に、即ち、貫通孔206から遠ざかる方向に現像剤を搬送して貫通孔206近傍における現像剤の滞留を抑制している。
貫通孔206を通過して、第1撹拌室220へと到達した現像剤は、第1のオーガ222によって図3における左側へと搬送され、その一部が吸着用磁極N1近傍で現像ロール210に吸着される。
そして、現像ロール210から離間した現像剤は、第2の撹拌室230へと回収され、第2のオーガ232によって、再び図3における右側へと搬送される。
図4には、現像装置200の第2の例が示されている。先述の現像装置200の第1の例では、仕切部260の水平方向における第3のオーガ240側(図2における左側)に仕切部260の下端部260aが位置していた。これに対して、この現像装置200の第2の例では、仕切部260の水平方向のおける第2のオーガ232側(図4における右側)に仕切部260の下端部260aが位置している。下端部260aの位置を除き、この現像装置200の第2の例の構成は、先述の現像装置200の第2の例の構成と同じである。
図5(A)には、現像装置200の第1の比較例が示されている。この第1に比較例における現像装置200は、先述の本発明が適用された現像装置200が有する仕切部260を有していない。この第1の比較例における現像装置200においては、現像ロール210から離間用磁極N3近傍で離間した現像剤が現像ロール210に再付着しやすく、記録媒体に形成される画像に濃度ムラが生じやすい。
図5(B)には、現像装置200の第2の比較例が示されている。この第2の比較例における現像装置200は、仕切部260を有するものの、仕切部260の下端部260aが、第2のオーガ232の上端よりも重力方向における上側に位置している。この第2の比較例においても、現像ロール210から離間用磁極N3近傍で離間した現像剤が現像ロール210に再付着しやすく、記録媒体に形成される画像に濃度ムラが生じやすい。
図5(C)には、現像装置200の第3の比較例が示されている。この第3の比較例における現像装置200は、仕切部260を有するものの、仕切部260の下端部260aが、第2のオーガ232の上端よりも重力方向における上側に位置していて、下端部260aの位置は、第2の比較例よりも重力方向における上方に位置している。この第2の比較例においては、現像ロール210から離間用磁極N3近傍で離間した現像剤が、第2の比較例よりもさらに現像ロール210に再付着しやすく、第2の比較例よりもさらに記録媒体に形成される画像に濃度ムラが生じやすい。
10:画像形成装置
102:感光体ドラム
200:現像装置
204:貫通孔
206:貫通孔
210:現像ロール
222:第1のオーガ
232:第2のオーガ
240:第3のオーガ
260:仕切部
260a:下端部
N3:離間用磁極

Claims (6)

  1. 像を保持する像保持体と、
    前記像保持体に供給する現像剤を保持する現像剤保持体と、
    前記現像剤保持体の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、前記現像剤保持体に現像剤を供給する第1の搬送部材と、
    前記現像剤保持体の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、前記第1の搬送部材に現像剤を供給する第2の搬送部材と、
    前記第2の搬送部材と対向し、前記第2の搬送部材が現像剤を搬送する方向と逆方向に現像剤を搬送する第3の搬送部材と、
    前記第2の搬送部材と前記第3の搬送部材との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部と、
    を有する画像形成装置。
  2. 前記仕切部の下端が、前記第2の搬送部材の上端より重力方向における下側に位置する請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記仕切部の下端が、前記第3の搬送部材の下端よりも重力方向における上側に位置する請求項1又は2記載の画像形成装置。
  4. 前記仕切部の下端が、前記第2の搬送部材が搬送中の現像剤の上端よりも重力方向における下側に位置する請求項1乃至3いずれか記載の画像形成装置。
  5. 前記第2の搬送部材は、前記第1の搬送部材よりも重力方向における下側に位置する請求項1乃至4いずれか記載の画像形成装置。
  6. 像を保持する像保持体に供給する現像剤を保持する現像剤保持体と、
    前記現像剤保持体の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、前記現像剤保持体に現像剤を供給する第1の搬送部材と、
    前記現像剤保持体の軸線方向に現像剤を搬送しつつ、前記第1の搬送部材に現像剤を供給する第2の搬送部材と、
    前記第2の搬送部材と対向し、前記第2の搬送部材が現像剤を搬送する方向と逆方向に現像剤を搬送する第3の搬送部材と、
    前記第2の搬送部材と前記第3の搬送部材との間の空間の重力方向における上側を仕切る仕切部と、
    を有する現像装置。
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