JP2001109256A - 現像装置およびこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
現像装置およびこれを用いた画像形成装置Info
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Abstract
効率良く戻すことができる一成分現像装置を提供する。 【解決手段】 本発明の現像装置は、感光体12に対向
する現像ローラ42と、現像ローラ42と接触しつつ回
転して現像剤を現像ローラ42に供給する供給ローラ4
8と、現像ローラ42の下部に圧接され、現像ローラ4
2に供給された現像剤を所定量に規制する規制ブレード
44と、現像剤を収容する現像剤収容部52と、現像剤
収容部52に収容された現像剤を供給ローラ48に向け
て搬送する搬送部材56と、規制ブレード44の近傍に
配置され、規制ブレード44の規制により滞留する現像
剤を現像剤収容部52へ排出する現像剤排出手段64,
66とを備えている。
Description
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる一成分
現像装置に関する。
ーラに圧接された規制ブレードの近傍に滞留する現像剤
を現像剤収容部に送り戻すための戻し部材を設けること
が提案されている。
し部材がパドルで構成されていると、現像剤収容部から
現像ローラ方向へ搬送されてくる現像剤の流れに逆らっ
て規制ブレード近傍に滞留する現像剤を排出することに
なるため、現像剤を現像剤収容部へ効率良く戻すことが
できなかった。
ら現像ローラ方向へ搬送されてくる現像剤の流れがあっ
ても、規制ブレード近傍の現像剤を現像剤収容部へ効率
良く戻すことができる一成分現像装置を提供することに
ある。
に本発明の現像装置は、像担持体に対向する現像剤担持
体と、この現像剤担持体と接触しつつ回転して現像剤を
前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、前記現
像剤担持体の下部に圧接され、前記現像剤担持体に供給
された現像剤を所定量に規制する規制部材と、現像剤を
収容する現像剤収容部と、この現像剤収容部に収容され
た現像剤を前記現像剤供給部材に向けて搬送する現像剤
搬送部材と、前記規制部材の近傍に配置され、前記規制
部材の規制により滞留する現像剤を前記現像剤収容部へ
排出する現像剤排出手段と、を備えている。
段が、前記現像剤搬送部材により前記規制部材に向けて
搬送される現像剤の大部分を阻止するようにするのが好
ましい。
排出手段を、回転する排出ローラと、先端を前記排出ロ
ーラの表面に当接したスクレーパとで構成してもよい。
ことにより長手方向の中央側または端部側に傾斜した方
向に現像剤を排出する排出部材と、現像剤排出方向に沿
った開口部を形成する仕切部材とで構成してもよい。こ
の場合、仕切部材は前記中央側に傾斜して配置されるの
が好ましい。
滞留する現像剤を現像剤収容部へ排出する現像剤排出手
段を備えているため、規制部材方向への現像剤の流れが
あったとしても規制部材近傍にある現像剤を現像剤収容
部へ効率良く排出できる。また、現像剤排出手段により
現像剤収容部から規制部材に向けて搬送される現像剤の
大部分を阻止するようにすれば、上述したような効率の
よい現像剤排出効果と相俟って規制部材近傍に過剰な現
像剤が滞留するのを防止できる。さらに、前記現像剤排
出手段を、回転する排出ローラと、先端を前記排出ロー
ラの表面に当接したスクレーパとで構成した場合、回転
する排出ローラの表面に付着した滞留現像剤がスクレー
パで掻き落とされてスクレーパに沿って傾斜した方向に
排出されるため、規制部材方向への現像剤の流れに真っ
向から逆らうことなく規制部材近傍にある現像剤を現像
剤収容部へ効率良く排出できる。
て添付図面を参照して説明する。図1は、本発明にかか
る現像装置を用いたカラー画像形成装置10の概略構成
を示す。この画像形成装置10は、矢印A方向に回転駆
動される感光体(像担持体)12を内部ほぼ中央に備え
ている。感光体12が回転を開始すると、スコロトロン
方式の帯電チャージャで構成された帯電手段14により
感光体12の表面が所定電位に帯電される。帯電手段1
4には、図示しない電源により通常−4kVから−7k
V程度の電圧が印加されるとともに、帯電グリッドへ所
望の表面電位になるような電圧が印加されることによ
り、感光体12の表面は、表面電位として−400Vか
ら−1000V程度の間の所望電位に帯電される。な
お、帯電手段14としては、帯電チャージャを使用した
ものの他に、電圧が印加された導電性ローラあるいは導
電性ブラシを使用することもできる。
た感光体12の表面は、さらに矢印A方向に回転してい
くことによって露光部まで移動する。露光部では、レー
ザ光学系で構成された露光手段16により、画像読み取
り装置やパソコン等から出力されるイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックに色分解された画像情報の内の、
まずイエローの画像情報に基づいて像露光され、感光体
12の表面にイエロー画像の静電潜像が形成される。な
お、露光手段16としては、レーザ光学系を使用したも
のの他に、LEDヘッドを使用したものや、液晶やPL
ZT等を用いたシャッター手段などで構成されたものを
使用してもよい。
は、さらに矢印A方向に回転することによって現像部へ
移動する。現像部において、感光体2上の静電潜像は、
回転式現像部18に装着されたイエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの各色のトナー(現像剤)をそれぞれ収
容した現像装置20Y,20M,20C,20Kのうち
のイエロー用現像装置20Yにより、露光手段16で像
露光した部分を現像する反転現像を行うことによって、
静電潜像をイエロートナーで現像する。
12の矢印A方向への回転によって一次転写部へ移動す
る。一次転写部においてイエロートナー画像は、中間転
写ベルト22を介して感光体12に対向する一次転写ロ
ーラ24に図示しない電源によりトナー帯電極性と逆極
性の電圧を印加することによって、中間転写ベルト22
上に転写される。
のイエロートナーの大部分は、中間転写ベルト22上に
転写されるが、その一部は転写残りとして感光体12上
に付着したままとなる。感光体12上に残留したイエロ
ートナーは、感光体12の矢印A方向への回転によって
清掃部に移動する。清掃部において残留トナーは、例え
ば弾性を有するゴム部材で構成されたクリーナーブレー
ドを用いたクリーニング手段26によって感光体12上
から除去される。なお、クリーニング手段26として
は、クリーナーブレードを使用したもの以外に、導電性
ブラシ、あるいは、二成分現像装置に使用されているの
と同様の磁気ブラシにより構成されるものを使用しても
よい。
が除去された感光体12の表面は、矢印A方向への回転
によって帯電手段14のところまで再び移動する。この
帯電手段14により感光体12の表面は、所望の電位に
再度帯電されて次の画像形成に備える。なお、クリーニ
ング手段26と帯電手段14との間に電荷除去手段を設
け、この電荷除去手段により静電潜像を消去してもよ
い。電荷除去手段としては、イレースランプ等を使用し
て光除電するものや、ワイヤや針電極などで構成したチ
ャージャ、あるいは、感光体12の表面に接触または近
接して設けた導電性フィルムにより、交番電界などの除
電電界を形成することによって電気的に除電するものを
用いてもよい。
された感光体12の表面には、引き続いて露光部および
現像部を通過することによりマゼンタトナー画像が形成
される。このマゼンタトナー画像は、転写部において中
間転写ベルト22上のイエロートナー画像の上に重ねて
転写される。続いて、シアントナー画像とブラックトナ
ー画像が同様に順次形成され、最終的に中間転写ベルト
22上には4色のトナー画像が重ね合わされた画像が形
成される。
転写ベルト22に向かって、給紙カセット28から図示
しない記録紙が給紙ローラ30の回転により給紙され
る。その後、記録紙は、タイミングローラ32によって
中間転写ベルト22上の4色トナー画像と位置合わせが
行われながら、二次転写部へ搬送される。
ベルト22の表面に接触させた導電性を有する二次転写
ローラ34に中間転写ベルト22上のトナーの帯電極性
と逆極性の転写電圧を印加することによって、中間転写
ベルト22上の4色トナー画像を記録紙上に静電的に転
写する。二次転写ローラ34には、図示しない電源によ
り2kV程度の転写電圧が印加されている。
36に搬送され、定着装置36において記録紙上のトナ
ー画像は加熱および加圧されて定着され、これによりフ
ルカラー画像が記録紙上に形成される。そして、記録紙
は排出ローラ38を経て排紙トレイ40上に排出され
る。
定枚数分だけ繰り返すことにより、フルカラー画像の形
成が連続して行われる。
20Kの構成および現像動作について詳細に説明する
が、各現像装置20Y,20M,20C,20Kは収容
するトナーが異なるだけで同一構成を有するため、主に
現像装置20Yを例にとって説明する。
対向する現像ローラ(現像剤担持体)42を備えてい
る。現像ローラ42は芯金の周囲に設けた体積抵抗値1
05〜106Ω程度の弾性ゴム層と、このゴム層上に設け
た表面抵抗106〜107Ω程度のコート層とからなる。
現像ローラ42は、矢印B方向に回転駆動されるように
なっている。現像ローラ42の下部表面には、バネ性部
材からなる規制ブレード(規制部材)44の先端部が圧
接されている。
像間隔形成手段46により0.1〜0.4mm程度の現
像間隔gが形成されている。現像間隔形成手段46とし
ては、現像ローラ42の回転軸と同心に設けられ、かつ
外周が感光体12の表面に当接するコロ部材や、所望の
現像間隔と同一の厚みを有するキャップ部材を現像ロー
ラ42の周囲に外装し、このキャップ部材を感光体12
の表面に当接したもの等が用いられる。
の回転方向上流側には、現像ローラ42と接触しつつ矢
印C方向に回転する供給ローラ(現像剤供給部材)48
が配置されている。供給ローラ48の表面は、例えば導
電性ウレタンフォームで形成されている。また、供給ロ
ーラ48に対して現像ローラ42の回転方向上流側に
は、薄板状のシール部材49が現像ローラ42の表面に
当接して設けてある。
現像剤収容部52になっており、この現像剤収容部52
にイエロートナー54が収容されている。イエロートナ
ー54として、例えば、非磁性のポリエステル系または
スチレン−アクリル系等の樹脂を主成分とし、樹脂中に
着色剤、帯電制御剤、ワックス等を分散させたものにシ
リカ等の流動化剤によって表面処理を施したものが使用
されている。また、現像剤収容部52には、矢印D方向
に回転駆動される搬送部材(現像剤搬送部材)56が設
けてある。
52との間を隔てる仕切部材58が配置されており、仕
切部材58と供給ローラ48との間の空間がバッファ部
60となっている。また、仕切部材58の先端は、予備
帯電ブレード62となっており、規制ブレード44と供
給ローラ48との間の現像ローラ42の表面に接触して
いる。
ブレード62の下方には、現像剤排出手段が配置されて
いる。現像剤排出手段は、矢印E方向に回転駆動される
丸棒状の排出ローラ64と、先端を排出ローラ64の表
面に当接し、かつ斜め下方に延びたスクレーパ66とで
構成されている。なお、スクレーパ66は斜め上方に延
びて配置されてもよい。
現像剤収容部52に収容されたトナー54が、回転する
搬送部材56により供給ローラ48に向けて搬送されて
バッファ部60に送り込まれる。バッファ部60に送り
込まれたトナーは供給ローラ48の回転にしたがって現
像ローラ42との接触部に搬送される。その接触部にお
いてトナーは、供給ローラ48の表面に対して逆方向に
移動する現像ローラ42の表面に、機械的な圧接力およ
び静電的な吸引力によって付着する。
は、その回転にしたがって搬送され、予備帯電ブレード
62との接触部を通過することにより、例えば負極性に
摩擦帯電されるとともにトナー層を形成する。その後、
現像ローラ42の表面に保持されたトナー層は、その回
転にしたがって規制ブレード44との接触部に搬送され
る。規制ブレード44は、現像ローラ42の表面に対し
て3〜5g/mm程度の圧力で圧接されており、現像ロ
ーラ42上のトナー層が規制ブレード44との接触部を
通過すると、トナー付着量0.5〜1.0mg/cm2
程度でトナー荷電量−10〜−30μC/g程度のトナ
ー薄層が形成される。一方、規制ブレード44により現
像ローラ42との間の通過を規制されたトナーは、規制
ブレード44の近傍に滞留する。
ナー薄層は、現像ローラ42の回転にしたがって感光体
12との対向領域である現像領域へ搬送される。現像ロ
ーラ42には、図示しない電源により周波数1〜5kH
zでピーク・トゥ・ピーク電圧1〜2kVの振動電圧
に、感光体12の表面電位と同極性の直流成分電圧(例
えば−300〜−500V)が重畳された現像バイアス
が印加されている。この現像バイアスの印加により現像
ローラ42上のトナーは、現像領域において現像ローラ
42から離れ、感光体12と現像ローラ42との間を往
復動しながら、感光体12上に形成された静電潜像の現
像に供される。
その回転によりシール部材49を通過して供給ローラ4
8との接触部へと至り、再び現像剤が供給されることに
なる。なお、シール部材49には、現像後に現像ローラ
42上に残留するトナーを除電して現像ローラ42から
離れやすくするために、除電バイアス電圧を印加しても
よい。
後、回転式現像部18は矢印F方向に回転し、今度はマ
ゼンタトナーを収容した現像装置20Mを感光体12に
対向させる。現像装置20Mは、上述した現像装置20
Yの場合と同様に、感光体12上にマゼンタトナー画像
を現像する。
回転式現像部18はさらに矢印F方向に回転し、今度は
シアントナーを収容した現像装置20Cを感光体12に
対向させる。そして、現像装置20Cにより感光体12
上にシアントナー画像を現像した後、回転式現像部18
は矢印F方向にさらに回転し、今度はブラックトナーを
収容した現像装置20Kを感光体12に対向させる。そ
して、現像装置20Kにより感光体12上にブラックト
ナー画像が現像される。
0C,20Kが順次切り換えられることによって、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の画像が感光
体12上にそれぞれ形成されることになる。ブラックト
ナー画像の現像が終了すると、回転式現像部18は矢印
F方向に回転し、今度はイエロートナーを収容した現像
装置20Yを感光体12に再び対向させ、次の画像形成
に備える。
4の近傍に滞留したトナーの排出動作について詳細に説
明する。規制ブレード44により規制されて規制ブレー
ド44の近傍に滞留するトナーは、図3に示すように、
矢印E方向に回転する排出ローラ64の表面に付着しつ
つ搬送され、スクレーパ66に掻き落とされてスクレー
パ66に沿って矢印ウで示す傾斜した方向に排出され
る。なお、スクレーパ66を斜め上方に向けて傾斜配置
した場合には、排出ローラ64から掻き落とされたトナ
ーは、スクレーパ66に沿って斜め上方に傾斜した方向
に排出されることになる。
ナーは、回転する搬送部材56により、供給ローラ48
に向かって供給されるだけでなく、規制ブレード44に
向けて矢印ア方向にも搬送される。しかしながら、規制
ブレード4近傍のトナーは、排出ローラ64の表面に付
着しつつ搬送されるため、矢印ア方向へのトナーの流れ
に十分に抗しながら排出ローラ64の回転によって搬送
される。また、スクレーパ66により排出ローラ64か
ら掻き落とされたトナーの排出方向(矢印ウ方向)は、
規制ブレード44に向かってのトナー搬送方向(矢印ア
方向)に対して傾斜した方向であるため、前記トナー排
出方向と前記トナー搬送方向とが正面からぶつかり合う
ことがなく、これにより規制ブレード44近傍に滞留し
たトナーを現像剤収容部52に向けて確実に排出するこ
とができる。
ーの大部分は、排出ローラ64およびスクレーパ66に
より流れが阻止されるので、最終的に規制ブレード44
の近傍まで送り込まれるトナーの量は矢印イで示すよう
に少なくなる。したがって、現像剤収容部52から規制
ブレード44の近傍に搬送されてくるトナー量を抑制で
きるため、規制ブレード44の近傍に過剰な量のトナー
が滞留することもなくなる。
送羽根65を有する従来の排出パドル64aを矢印G方
向に回転させて規制ブレード44近傍のトナーを排出す
る場合、現像剤収容部52から搬送されるトナーの方向
(矢印ア方向)と、排出パドル64aで排出されるトナ
ーの排出方向(矢印ウ方向)とが正反対であるため、ト
ナーの流れ同士が真っ向からぶつかり合い、規制ブレー
ド44近傍に滞留したトナーの排出効率が悪くなる。ま
た、排出パドル64aが矢印G方向に回転すると、排出
パドル64aの上部では、現像剤収容部52から矢印ア
方向に搬送されてきたトナーが搬送羽根65により規制
ブレード44に向けて矢印イ方向に多量に送り込まれる
ことになり、その結果、規制ブレード44近傍に過剰な
トナーが滞留し、トナーの排出効率をさらに低下させる
ことになる。
置では、規制ブレード44の近傍に配置した現像剤排出
手段を排出ローラ64とこれに当接したスクレーパ66
とで構成し、この現像剤排出手段により現像剤収容部5
2から規制ブレード44に向けてのトナー搬送方向に対
して傾斜した方向に規制ブレード44近傍に滞留するト
ナーを排出するようにしてあるため、規制ブレード44
方向へのトナーの流れに真っ向から逆らうことなく規制
ブレード44近傍のトナーを現像剤収容部52へ効率良
く排出できるとともに、現像剤収容部52から規制ブレ
ード44に向けて搬送されるトナーの大部分を阻止する
ことで規制ブレード44近傍に過剰な現像剤が滞留する
のを防止できる。
いて説明する。図5,6に示すように、現像剤排出手段
は、回転軸70の周囲にスクリュー形状またはスパイラ
ル形状の搬送羽根72を有し、かつ矢印H方向に回転駆
動される排出部材74と、この排出部材74の回転によ
り排出されるトナーの排出方向に沿った開口部75を形
成する仕切部材76とで構成されている。各仕切部材7
6は、排出部材74の長手方向の中央側に傾斜してそれ
ぞれ配置されている。
44の近傍に滞留するトナーは、搬送羽根72の押し出
し作用により排出部材74の長手方向の中央側に向けて
矢印ウで示す傾斜した方向に排出される。なお、搬送羽
根72の向きを変えることにより、排出部材74の長手
方向の端部側に傾斜した方向にトナーが排出されるよう
にしてもよい。
ウ方向)は、現像剤収容部52から搬送されてくるトナ
ーの流れの方向(矢印ア方向)に対して傾斜した方向で
あって真っ向からぶつかり合うことがないので、排出部
材74によるトナー排出を効率よく行うことができる。
また、仕切部材76が存在することにより、現像剤収容
部52から矢印ア方向に搬送されてくるトナーは、その
一部が仕切部材76の開口部75を介して排出部材74
の方へ侵入してくるものの、大部分は仕切部材76で阻
止されるため、規制ブレード44近傍に過剰な量のトナ
ーが滞留するのを防止できる。
装置を例にとって説明したが、本発明の現像装置はモノ
クロやモノカラーの画像形成装置にも適用できる。ま
た、本発明の現像装置は上述したような電子写真方式の
画像形成装置に限定されず、他の方式(例えば、直接記
録方式や静電記録方式など)の画像形成装置にも適用で
きる。
大図。
示す拡大図。
図。
Y,20M,20C,20K…現像装置、42…現像ロ
ーラ(現像剤担持体)、48…供給ローラ(現像剤供給
部材)、44…規制ブレード(規制部材)、52…現像
剤収容部、56…搬送部材(現像剤搬送部材)、64…
排出ローラ、66…スクレーパ。
Claims (6)
- 【請求項1】 像担持体に対向する現像剤担持体と、こ
の現像剤担持体と接触しつつ回転して現像剤を前記現像
剤担持体に供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持
体の下部に圧接され、前記現像剤担持体に供給された現
像剤を所定量に規制する規制部材と、現像剤を収容する
現像剤収容部と、この現像剤収容部に収容された現像剤
を前記現像剤供給部材に向けて搬送する現像剤搬送部材
と、前記規制部材の近傍に配置され、前記規制部材の規
制により滞留する現像剤を前記現像剤収容部へ排出する
現像剤排出手段とを備えた現像装置。 - 【請求項2】 前記現像剤排出手段が、前記現像剤搬送
部材により前記規制部材に向けて搬送される現像剤の大
部分を阻止することを特徴とする請求項1の現像装置。 - 【請求項3】 前記現像剤排出手段が、回転する排出ロ
ーラと、先端を前記排出ローラの表面に当接したスクレ
ーパとで構成されることを特徴とする請求項1または2
の現像装置。 - 【請求項4】 前記現像剤排出手段が、回転することに
より長手方向の中央側または端部側に傾斜した方向に現
像剤を排出する排出部材と、現像剤排出方向に沿った開
口部を形成する仕切部材とで構成されることを特徴とす
る請求項1または2の現像装置。 - 【請求項5】 前記仕切部材は前記中央側に傾斜して配
置されていることを特徴とする請求項4の現像装置。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれかの現像装置を
用いた画像形成装置。
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JP28139099A JP3758433B2 (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | 現像装置およびこれを用いた画像形成装置 |
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