JP2006084892A - プロセスカートリッジの現像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プロセスカートリッジに用いられる現像装置であって、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する前に、各色で共通の現像装置内にキャリアのみ充填されており又はなにもない状態で、画像形成装置に装着された後に複数色のうち1色のトナーを現像装置内に供給されるプロセスカートリッジの現像装置において、前記現像装置が、現像剤担持体の潜像担持体に対向する現像装置の開口部を遮断する可動式のシャッタ手段を備えたプロセスカートリッジの現像装置である。
【選択図】 図7
Description
このようなプロセスカートリッジでは、画像形成装置に装着する前では各色共通であるため、交換用の在庫は4種類も必要なく、管理コストや労力を大幅に減少させることが可能であり、上記の問題を解決することができる。しかし、このプロセスカートリッジでは、画像形成装置に装着後のトナー供給では、通常のトナー濃度制御でのトナー補給量と比較してはるかに大量のトナーが供給される。そのため、供給されたトナーはキャリアと十分に混ざり合うことができず、帯電量も不十分のまま搬送されてしまう。
また、画像形成装置に装着後に現像剤(キャリア+トナー)が供給される場合は、キャリアとトナーは十分混ざり合っているが、摩擦帯電は不十分な状態で搬送されることも考えられる。このようにして、画像形成装置に装着前は各色共通のプロセスカートリッジでは、装着後に帯電が不十分な現像剤が現像装置の開口部まで搬送される可能性がある。このような場合、弱帯電トナーや無帯電トナーは開口部から飛散し、画像形成装置を汚染してしまうという問題がある。
1.本発明のプロセスカートリッジの現像装置は、プロセスカートリッジに用いられる現像装置であって、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する前に、各色で共通の現像装置内にキャリアのみ充填されており、画像形成装置に装着された後に複数色のうち1色のトナーを現像装置内に供給されるプロセスカートリッジの現像装置において、前記現像装置が、現像剤担持体の潜像担持体に対向する現像装置の開口部を遮断する可動式のシャッタ手段を備えたことを特徴とする。
2.本発明のプロセスカートリッジの現像装置は、プロセスカートリッジに用いられる現像装置であって、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する前に、各色で共通の現像装置内に何も充填されておらず、画像形成装置に装着された後に複数色のうち1色の現像剤を現像装置内に供給されるプロセスカートリッジの現像装置において、前記現像装置が、現像剤担持体の潜像担持体に対向する現像装置の開口部を遮断する可動式のシャッタ手段を備えたことを特徴とする。
3.また、本発明のプロセスカートリッジの現像装置は、さらに、前記プロセスカートリッジは、潜像担持体に対して、現像装置を接離する接離手段を設けたことを特徴とする。
4.また、本発明のプロセスカートリッジの現像装置は、さらに、現像剤担持体上のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を有し、前記シャッタ手段にトナー濃度を検知するための検知窓を設けたことを特徴とする。
5.また、本発明のプロセスカートリッジの現像装置は、さらに、現像剤担持体上のトナー濃度を検知する前記トナー濃度検知手段を、現像剤担持体の軸方向に複数設置することを特徴とする。
6.また、本発明のプロセスカートリッジの現像装置は、さらに、現像剤担持体上のトナー濃度を検知する前記トナー濃度検知手段を、現像剤担持体の軸方向に移動可能としたことを特徴とする。
7.また、本発明のプロセスカートリッジの現像装置は、さらに、前記プロセスカートリッジは、検知窓に付着したトナーを拭き取る拭き取り手段を備えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置では、プロセスカートリッジを画像形成装置に備えることによって、トナーや現像剤を供給時に、トナー飛散を防止しながらトナー濃度検知が可能な画像形成装置を実現することができる。
プリント信号が入力されると、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック用の各感光体の表面は帯電チャージャによって一定の電位に一様に帯電される。その後、各感光体表面に露光部から光が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。各色に対応した静電潜像は対応する色の現像装置からトナーを供給されることにより現像され、感光体上にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナー像として可視化される。
次に、各感光体は、中間転写ベルトとの接点において中間転写ベルトをはさんで一次転写ローラと対峙しており、一次転写ローラに印加された転写バイアスと一次転写ローラによる感光体と中間転写ベルト間の押圧力によって、各感光体上の各色のトナー像は中間転写ベルト上に転写される。各感光体から中間転写ベルトへのトナー像の転写を各色毎にタイミングを合わせて行うことにより、中間転写ベルト上に4重色のフルカラートナー像が形成される。これまでの間、用紙は給紙ローラによりレジストローラまで搬送され待機しているが、中間転写ベルト上にフルカラートナー像が形成されると、タイミングを合わせて中間転写ベルト上に用紙の搬送が開始され、中間転写ベルトと対峙している二次転写ローラに印加される転写バイアスと押圧力によって、用紙上にフルカラートナー像が転写される。フルカラートナー像が転写された用紙は定着器に搬送され、用紙が定着ローラと加圧ローラの間を通過することによりフルカラートナー像は熱と圧力によって用紙に定着され、定着を受けた用紙は機外に排出される。
また、一次転写を終えた各感光体上には一次転写残トナーが残っており、感光体クリーニング装置によって一次転写残トナーは除去される。その後、クエンチングランプによって各感光体の表面は一様に除電され、次の画像形成に入る。二次転写を終えた中間転写ベルト上にも二次転写残トナーが残っており、中間転写ベルトクリーニング装置によって二次転写残トナーは除去される。
この現像スリーブは非磁性材料で構成され、その内部には磁石が固定されている。現像スリーブは図示した矢印の方向に回転し、内部の磁石の働きによって現像剤を汲み上げる。汲み上げ位置から下流には、現像剤層規制部材として非磁性のブレードが配置されており、現像スリーブによって汲み上げられた現像剤層を規制している。ブレードによって規制された現像剤層は、感光体と対向する現像領域まで運ばれて、現像剤を感光体に供給し、潜像を現像する。現像されずに残った現像剤は現像スリーブによって再び現像剤収容部に搬送され、磁石の働きによって現像剤収容部内に掻き落とされる。
本発明におけるプロセスカートリッジは、画像形成装置に装着される前は、各色で共通のプロセスカートリッジとなっている。画像形成装置に装着前は、現像装置内にはキャリアのみ充填されている状態、あるいは空の状態である。
このように各色共通にすることで、プロセスカートリッジの交換用の在庫は4種類も必要なく、管理コストや労力を大幅に減少させることが可能である。このプロセスカートリッジが画像形成装置に装着されると、現像装置内にトナー、あるいは現像剤が供給される。
この接離手段については、現像領域において現像スリーブと感光体との間にシャッタが通過できるだけの距離ができればよく、どのような方式でもよい。一例として、図9、10に接離手段をを示したものである。楕円型の接離手段が回転することで、バネによって現像装置が接離するような構成になっている。
あるいは、図15では、光学センサを現像スリーブの軸方向に移動可能な構成とし、任意の検知位置でトナー濃度を検知する構成にしてもよいトナー濃度検知手段を現像剤担持体の軸方向に移動可能とすることで、攪拌ムラや搬送ムラによって生じる軸方向のトナー濃度の違いを検知できる。
まず図17のフローチャートについて説明する。使用していた4種類のプロセスカートリッジのうちの一つが寿命に達した場合を考える。これは、感光体の寿命が規定されており、出力画像枚数がその寿命に達した場合が考えられる。他には、現像剤が劣化し、帯電特性が変化してしまい、従来のトナー濃度制御やトナー付着量制御ではもはや制御できない場合等が考えられる。このような場合、画像形成装置は表示部に該当するプロセスカートリッジの交換の警告を表示し、ユーザに促す。そしてユーザは、寿命に達したプロセスカートリッジを画像形成装置から取り外し、新しいプロセスカートリッジを装着する。新品のプロセスカートリッジの現像装置は、接離手段によって感光体から離れた位置に保持されており、現像装置の開口部はシャッタ手段によって遮蔽されている状態である。また画像形成装置には補給用のトナーがすでに装着されているので、新たに供給用のトナーを装着する必要はない。新品のプロセスカートリッジの装着が終了すると、次に現像装置内にトナーが供給される。供給と同時に、攪拌搬送手段によって、現像剤の攪拌・搬送がおこなわれる。トナーの供給が終了し、一定期間攪拌・搬送がおこなわれると、次にトナー濃度検知のために、拭き取り手段によって検知窓に付着したトナーの拭き取りがおこなわれる。検知窓の拭き取りが終了すると、トナー濃度検知手段によってトナー濃度の検知がおこなわれる。
Claims (8)
- プロセスカートリッジに用いられる現像装置であって、
プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する前に、各色で共通の現像装置内にキャリアのみ充填されており、
画像形成装置に装着された後に複数色のうち1色のトナーを現像装置内に供給されるプロセスカートリッジの現像装置において、
前記現像装置が、現像剤担持体の潜像担持体に対向する現像装置の開口部を遮断する可動式のシャッタ手段を備えた
ことを特徴とするプロセスカートリッジの現像装置。 - プロセスカートリッジに用いられる現像装置であって、
プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する前に、各色で共通の現像装置内に何も充填されておらず、
画像形成装置に装着された後に複数色のうち1色の現像剤を現像装置内に供給されるプロセスカートリッジの現像装置において、
前記現像装置が、現像剤担持体の潜像担持体に対向する現像装置の開口部を遮断する可動式のシャッタ手段を備えた
ことを特徴とするプロセスカートリッジの現像装置。 - 請求項1、2のいずれかに記載のプロセスカートリッジの現像装置において、
前記プロセスカートリッジは、潜像担持体に対して、現像装置を接離する接離手段を設けた
ことを特徴とするプロセスカートリッジの現像装置。 - 請求項1、2、3のいずれかに記載のプロセスカートリッジの現像装置において、
前記プロセスカートリッジの現像装置は、現像剤担持体上のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を有し、前記シャッタ手段にトナー濃度を検知するための検知窓を設けた
ことを特徴とするプロセスカートリッジの現像装置。 - 請求項4に記載のプロセスカートリッジの現像装置において、
前記プロセスカートリッジの現像装置は、現像剤担持体上のトナー濃度を検知する前記トナー濃度検知手段を、現像剤担持体の軸方向に複数設置する
ことを特徴とするプロセスカートリッジの現像装置。 - 請求項4に記載のプロセスカートリッジの現像装置において、
前記プロセスカートリッジの現像装置は、現像剤担持体上のトナー濃度を検知する前記トナー濃度検知手段を、現像剤担持体の軸方向に移動可能とした
ことを特徴とするプロセスカートリッジの現像装置。 - 請求項4に記載のプロセスカートリッジの現像装置において、
前記プロセスカートリッジは、検知窓に付着したトナーを拭き取る拭き取り手段を備える
ことを特徴とするプロセスカートリッジの現像装置。 - 潜像担持体上の静電潜像を、現像剤担持体上の現像剤で可視可する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項1〜7の何れかに記載のプロセスカートリッジを備えた
ことを特徴とする画像形成装置。
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- 2004-09-17 JP JP2004270714A patent/JP2006084892A/ja active Pending
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