JP2006350096A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 現像剤を収容する現像容器(V)と、静電潜像が形成される像担持体(PR)に現像領域(Q2)で対向して配置され、現像剤を表面に担持して前記静電潜像を現像する現像剤担持体(Ga)と、回転軸(6)と、前記回転軸(6)に沿って支持され且つ複数の弾性変形可能な搬送羽根(7)と、を有し、前記現像容器(V)内の現像剤を前記現像剤担持体(Ga)側に搬送する現像剤搬送部材(1,2)とを備えた第1発明の現像装置(G)。
【選択図】 図2
Description
このような現像剤搬送部材を使用する現像装置として、下記の従来技術(J01),(J02)が従来公知である。
特許文献1記載の現像装置では、トナーカートリッジ(現像容器)の内周面に沿う撹拌部を長手方向(回転軸方向)に位相をずらせた構成となっている。すなわち、特許文献1記載の技術では、弾性変形しないクランク形状の現像剤搬送部材を使用することにより、トナーカートリッジ内のトナーを長手方向で間欠的に行い、トナー補給量を適正化している。
(J02)特許文献2(特開平10−282774号公報)記載の技術
特許文献2には、弾性率の大きな先端部と先端部を支持する基部とを有する現像剤搬送部材が記載されており、現像ロール側に現像剤を搬送する際に、弾性率の大きな先端部が弾性変形してトナー槽(現像容器)の底部を摺擦しながら搬送する技術が記載されている。なお、特許文献2には、トナー槽底部を摺擦する搬送部材の先端部がトナー槽底部から離れるタイミングをずらして搬送部材に作用する負荷を低減するために、前記先端部の長さが回転軸方向の一端側から他端側に少しずつ変化する搬送部材や、先端部が階段状に形成された搬送部材が記載されている。
また、前記従来技術(J02)のように、弾性変形して現像容器内周面に摺擦する現像剤搬送部材を使用する技術でも、現像剤搬送部材の弾性変形量が大きくなりすぎて永久変形しないように(ヘタらないように)、現像容器の底部は、現像剤搬送部材の回転中心に対して円筒形状に形成されている。
このため、従来技術(J01),(J02)の現像装置では、現像容器と現像剤搬送部材のサイズや形状が制限されていた。
一方、扁平状のスペースに合わせて現像容器を扁平形状にする場合、弾性変形しない従来技術(J01)の現像剤搬送部材は使用することができず、従来技術(J02)記載の弾性変形可能な現像剤搬送部材を使用すると、現像剤搬送部材の弾性変形量が大きくなるという問題がある。弾性変形量が大きくなると、弾性変形した状態から復元する際に発生する音や振動が大きくなったり、前記振動により引き起こされるバンディング(縞状の画像欠陥)が悪化したりするという問題が発生する。また、現像剤搬送部材の弾性変形量が大きくなるので、現像剤搬送部材を回転させるのに必要な回転トルクが大きくなったり、現像剤搬送部材がヘタリ易くなったり、現像剤搬送部材と現像容器との摺擦音が大きくなる問題もある。
(O01)現像剤搬送部材の弾性変形に伴う悪影響を低減すること。
(O02)現像装置を小型化すること。
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の具体例(実施例)の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
前記技術的課題を解決するために、第1発明の現像装置(G)は、下記の構成要件(A01)〜(A03)を備えたことを特徴とする。
(A01)現像剤を収容する現像容器(V)、
(A02)静電潜像が形成される像担持体(PR)に現像領域(Q2)で対向して配置され、現像剤を表面に担持して前記静電潜像を現像する現像剤担持体(Ga)、
(A03)回転軸(6,16,26)と、前記回転軸(6,16,26)に沿って支持された複数の弾性変形可能な搬送羽根(7,17,27)と、を有し、前記現像容器(V)内の現像剤を前記現像剤担持体(Ga)側に搬送する現像剤搬送部材(1,2,1′,2′,11,12,11′,12′,21,22,21′,22′)。
前記構成要件(A01)〜(A03)を備えた第1発明の現像装置(G)では、静電潜像が形成される像担持体(PR)に現像領域(Q2)で対向して配置された現像剤担持体は、現像剤を表面に担持して前記静電潜像を現像する。現像剤搬送部材(1,2,1′,2′,11,12,11′,12′,21,22,21′,22′)は、前記現像容器(V)内の現像剤を前記現像剤担持体(Ga)側に搬送する。(1,2,1′,2′,11,12,11′,12′,21,22,21′,22′)の回転軸(6,16,26)には、回転軸(6,16,26)に沿って複数の弾性変形可能な搬送羽根(7,17,27)が支持されている。
したがって、第1発明の現像装置(G)では、現像剤搬送部材(1,2,1′,2′,11,12,11′,12′,21,22,21′,22′)の回転軸(6,16,26)に沿って、弾性変形可能な複数の搬送羽根(7,17,27)が支持されているので、搬送羽根(7,17,27)が個別に弾性変形し、弾性変形した状態から個別に復元する。したがって、従来技術のように分割されていない1つの搬送羽根(7,17,27)を使用する場合に比べ、復元する際の音や振動が分散、低減される。この結果、弾性変形復元時の音や振動、および振動によるバンディング等の現像剤搬送部材(1,2,1′,2′,11,12,11′,12′,21,22,21′,22′)の弾性変形に伴う悪影響を低減することができる。
第1発明の形態1の現像装置(G)では、第1発明において、下記の構成要件(A04)を備えたことを特徴とする。
(A04)前記回転軸(16)の軸方向に対して傾斜して支持された前記複数の搬送羽根(17)。
(第1発明の形態1の作用)
前記構成要件(A04)を備えた第1発明の形態2の現像装置(G)では、前記複数の搬送羽根(17)は、前記回転軸(16)の軸方向に対して傾斜して支持されている。したがって、第1発明の形態2の現像装置(G)では、搬送羽根(17)が傾斜した状態で現像容器(V)に摺接して弾性変形するので、搬送羽根(17)が復元する際に、現像容器(V)から徐々に離隔し、一度に復元しない。この結果、弾性変形復元時の音や振動、バンディング等をさらに改善できる。
第1発明の形態2の現像装置(G)では、第1発明または第1発明の形態1において、
下記の構成要件(A05)を備えたことを特徴とする。
(A05)前記回転軸(26)の軸方向に沿って螺旋状に配置された前記複数の搬送羽根(27)。
(第1発明の形態2の作用)
前記構成要件(A05)を備えた第1発明の形態2の現像装置(G)では、前記複数の搬送羽根(27)は、前記回転軸(26)の軸方向に沿って螺旋状に配置されている。したがって、第1発明の形態3の現像装置(G)は、全ての搬送羽根(27)が一度に現像容器(V)に摺接せず、順に摺接していく。このため、弾性変形する搬送羽根(27)が分散しているので、従来の場合と比較して、回転トルクや摺擦音を減少させることができる。また、ヘタリの発生する搬送羽根(27)を少なくすることができる。さらに、搬送羽根(27)が順に摺接するので、弾性変形復元時の音や振動をさらに低減でき、バンディングを改善できる。この結果、現像剤搬送部材(21,22,21′,22′)の弾性変形に伴う悪影響を低減することができる。
第1発明の形態3の現像装置(G)では、前記第1発明、第1発明の形態1,2のいずれかにおいて、下記の構成要件(A06)を備えたことを特徴とする。
(A06)前記回転軸(6,16,26)を中心として回転した場合に弾性変形しない状態の前記搬送羽根(7,17,27)の描く軌跡が、前記現像容器(V)の外方に突出するように設定された扁平な前記現像容器(V)。
(第1発明の形態3の作用)
前記構成要件(A06)を備えた第1発明の形態3の現像装置(G)では、前記現像容器(V)は、前記回転軸(6,16,26)を中心として回転した場合に弾性変形しない状態の前記搬送羽根(7,17,27)の描く軌跡が、前記現像容器(V)の外方に突出するように扁平形状に設定されている。したがって、第1発明の形態1の現像装置(G)では、扁平形状の現像容器(V)を使用するので、弾性変形復元時の音や振動を低減しつつ現像装置(G)を小型化できる。
前記技術的課題を解決するために第2発明の画像形成装置は、前記第1発明および第1発明の形態1〜3のいずれかの現像装置(G)を備えたことを特徴とする。
(第2発明の作用)
前記構成要件を備えた第2発明の画像形成装置は、前記第1発明および第1発明の形態1〜3のいずれかの現像装置(G)を備えているので、弾性変形復元時の音や振動、および振動によるバンディング等の現像剤搬送部材(1,2,1′,2′,11,12,11′,12′,21,22,21′,22′)の弾性変形に伴う悪影響を低減することができる。
(E01)現像剤搬送部材の弾性変形に伴う悪影響を低減することができる。
(E02)現像装置を小型化することができる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
図1において、画像形成装置としてのデジタル複写機Uは、画像形成装置本体U1および自動原稿搬送装置U2を有している。前記画像形成装置本体U1は、IOT(イメージアウトプットターミナル、プリンタ部)、IIT(イメージインプットターミナル、スキャナ部)を有している。
前記自動原稿搬送装置U2は、IIT上面のプラテンガラスPG上に支持されている。
前記IOT上面には上方のIITとの間にシート排出トレイTRhが設けられている。
前記画像形成装置本体U1は、ユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するUI(ユーザインタフェース)を有している。
前記自動原稿搬送装置U2でプラテンガラスPG上面に搬送される原稿または手動でプラテンガラスPG上に置かれた原稿(図示せず)からの反射光は、前記露光光学系Aを介して、CCD(固体撮像素子)で電気信号に変換される。
IPS(イメージプロセッシングシステム)は、CCDから入力される電気信号を画像データに変換して一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてレーザ駆動回路DLに出力する。
レーザ駆動回路DLは、入力された画像データに応じてレーザ駆動信号をROS(潜像形成装置)に出力する。なお、前記UI(ユーザインタフェース)、IPSおよびレーザ駆動信号出力装置DLと、後述の現像ロールGa、転写ロールRtにバイアス電圧を印加する電源回路E等の動作はコントローラCにより制御される。
図1において、前記ROSの左方には、黒色のトナー像を形成するプロセスカートリッジ(トナー像形成装置)Upが配置されている。図1、図2において、前記プロセスカートリッジUpは、矢印方向(図2参照)に回転する感光体ドラムにより構成された像担持体PRと、帯電ロール(帯電部材)CRと、現像装置Gと、クリーナCLとを有している。また、前記プロセスカートリッジUpはユニット化されており、プロセスユニットUpとして画像形成装置本体U1に着脱可能に構成されている。前記プロセスカートリッジ(トナー像形成装置)Upの着脱は、画像形成装置本体U1の前面に開閉可能に支持されたフロントカバー(図示せず)を開放した状態で行う。
前記静電潜像が形成された像担持体PR表面は回転移動して現像領域Q2(図2参照)、転写領域(シート転写領域)Q3を順次通過する。
現像装置Gは、現像バイアスが印加される現像ロール(現像剤担持体)Ga、現像剤を現像ロールに撹拌しながら搬送する現像剤搬送部材1,2,3を回転可能に支持し且つ現像剤を収容する現像容器Vを有している。そして、現像領域Q2を通過する像担持体PR上の静電潜像を現像ロールGaによりトナー像に現像する。
前記像担持体PR、帯電ロールCR、現像装置G、クリーナCL等がユニット化されたプロセスユニット(カートリッジユニット)Upによって、プロセスカートリッジUpが構成されている。
図1において、前記各給紙トレイTR1〜TR4から、ピックアップロールRpにより取出された記録シートは、リタードロールおよび給紙ロールを有するさばきロールRsにより1枚づつ分離されて、シート搬送路SHに沿って配置された複数のシート搬送ロールRaにより搬送され、レジロールRrにより所定のタイミングで、前記転写領域Q3に搬送される。
また、前記手差トレイTR0から給紙された記録シートSも前記シート搬送路SHに沿って配置されたシート搬送ロールRa、レジロールRrにより前記転写領域Q3に搬送される。
前記シート搬送路SH、シート搬送ロールRa、レジロールRr等によりシート搬送装置(SH+Ra+Rr)が構成されている。
像担持体PR表面のトナー像が転写領域Q3において記録シートSに転写された後、前記像担持体PRは、クリーナCL(図2参照)により表面に付着した残留トナーが回収される。前記クリーナCLにより表面に付着した残留トナーが回収された像担持体PRは、前記帯電ロールCRにより再び帯電される。
図2において、前記定着装置Fは、互いに圧接して回転する加熱ロール(加熱用定着部材)Fh及び加圧ロール(加圧用定着部材)Fpにより構成される一対の定着部材Fh,Fpを有している。また、前記定着装置Fは、ユニット化されており、定着ユニットFとして画像形成装置本体U1に着脱可能に構成されている。
前記加熱ロールFh及び加圧ロールFpにより構成される定着部材Fh,Fp等がユニット化された定着ユニットFによって、前記定着装置Fが構成されている。
図1において、前記排紙ロールR1の左方には、オプション装置(シート反転装置)U3の装着時に、画像形成装置本体U1内に装着されるシート反転排出用ガイドSG3(図2参照)およびオプション排出ロールR2(図2参照)が2点鎖線(仮想線)で示されている。
前記シート反転排出用ガイドSG3およびオプション排出ロールR2は、オプション装置であるシート反転装置U3を画像形成装置本体U1に装着した場合にのみ使用される部材(オプション排出部材)であり、シート反転装置U3の装着時に画像形成装置本体U1内に装着される。
図3は実施例1の現像剤搬送部材の説明図である。
図2、図3において、実施例1の現像装置Gでは、現像剤搬送部材1,2は、前後方向に延び、回転駆動される回転軸6を有する。図3において、前記回転軸6には、回転軸6の軸方向に沿って複数の弾性変形可能な搬送羽根7が支持されている。実施例1の搬送羽根7は、回転軸6の軸方向に対して傾斜せず、平行なプレート状の搬送羽根7により構成されている。すなわち、実施例1の搬送羽根7は、回転軸6の軸方向に沿って現像剤を搬送する能力は無く、周方向に沿って現像剤を現像ロールGa側に搬送する。
図2において、実施例1の現像装置Gの現像容器Vは扁平に形成されており、弾性変形していない状態での回転軸6から搬送羽根7の先端部までの距離(最長距離)Vmaxと、回転軸6と現像容器Vの内壁面との間隔が最も狭い位置での距離(最小間隔)Vminとが、Vmax/Vmin=1.3となるように設定されている。したがって、図2に示すように、実施例1の現像容器Vでは、弾性変形しない状態の搬送羽根7の描く軌跡が、現像容器Vの外方に突出するように設定されている。
前記構成を備えた実施例1の複写機Uでは、現像装置Gの現像容器Vが扁平に形成されている。したがって、現像容器Vの縦方向の長さを小さくすることができ、現像装置Gを小型化することができる。
また、実施例1の現像剤搬送部材1,2は、回転軸6に複数に分割された搬送羽根7が支持されている。したがって、搬送羽根7が個別に弾性変形し、弾性変形した状態から個別に復元するので、分割されていない1つの搬送羽根に比べ、復元する際の音や振動が分散、低減される。この結果、弾性変形復元時の音や振動を低減でき、バンディングを改善できる。したがって、現像剤搬送部材1,2の弾性変形に伴う悪影響を低減することができる。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図4において、実施例2の現像剤搬送部材1′、2′では、実施例1の現像剤搬送部材1,2に比べ、搬送羽根7が間引きされており、軸方向に沿って所定の間隔を空けて配置されている。
(実施例2の作用)
前記構成を備えた実施例2の現像剤搬送部材1′、2′では、搬送羽根7が間引きされているので、間引きの間隔、搬送羽根7の数を調整することにより、現像ロールGa側への現像剤の搬送量を調整できる。また、搬送羽根7の数が少ないので、実施例1の場合と比較して、弾性変形復元時の音や振動を低減でき、バンディングを改善できる。
なお、この実施例3の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図5において、実施例3の現像剤搬送部材11、12では、回転軸16の軸方向に対して搬送羽根17が傾斜した状態で支持されている。図5Bにおいて、各搬送羽根17は、軸方向の端部が隣接する搬送羽根17の端部に重なるように(オーバーラップするように)配置されている。なお、実施例3の搬送羽根17の傾斜角は、必要な軸方向の現像剤搬送能力に応じて設定されている。
(実施例3の作用)
前記構成を備えた実施例3の現像剤搬送部材11,12では、搬送羽根17が回転軸16に対して傾斜した状態で支持されているので、現像容器Vに摺接して弾性変形した搬送羽根17が復元する際に、現像容器Vから徐々に離隔し、一度に復元しない。したがって、実施例1の現像剤搬送部材1,2に比べて、弾性変形復元時の音や振動をさらに低減でき、バンディングを改善できる。また、搬送羽根17がオーバーラップするように配置されているので、オーバーラップ量を調整することにより現像剤の搬送量を調整することができる。
なお、この実施例4の説明において、前記実施例1〜3の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図6において、実施例4の現像剤搬送部材11′、12′では、実施例3の現像剤搬送部材11,12に比べ、搬送羽根17が間引きされている。
(実施例4の作用)
前記構成を備えた実施例4の現像剤搬送部材11′、12′では、実施例2の場合と同様に、搬送羽根17が間引きされているので、間引きの間隔、搬送羽根17の数を調整することにより、現像ロールGa側への現像剤の搬送量を調整できると共に、実施例3の場合に比べて弾性変形復元時の音や振動を低減でき、バンディングを改善できる。
なお、この実施例5の説明において、前記実施例1〜4の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図7において、実施例5の現像剤搬送部材21、22では、回転軸26の軸方向に沿って回転軸回転方向に沿った螺旋状に配置された搬送羽根27が支持されている。すなわち、各搬送羽根27は回転軸26の周方向に対して45度ずつ順に位相がずれるように配置されている。なお、実施例5の現像剤搬送部材21,22では、搬送羽根27は回転軸26に平行に支持されている。
(実施例5の作用)
前記構成を備えた実施例5の現像剤搬送部材21,22では、搬送羽根27が回転軸26の軸方向に沿って螺旋状に配置されているので、全ての搬送羽根27が一度に現像容器Vに摺接せず、順に摺接していく。したがって、弾性変形する搬送羽根27が分散しているので、従来の場合と比較して、回転トルクや摺擦音を減少させることができる。また、ヘタリの発生する搬送羽根27を少なくすることができる。さらに、搬送羽根27が順に摺接するので、実施例1の場合と比べ、弾性変形復元時の音や振動をさらに低減でき、バンディングを改善できる。
なお、この実施例6の説明において、前記実施例1〜5の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図8において、実施例6の現像剤搬送部材21′、22′では、実施例5の現像剤搬送部材21,22から搬送羽根27が間引きされ、回転軸26の周方向に対して90度ずつ順に位相がずれるように配置されている。
(実施例6の作用)
前記構成を備えた実施例6の現像剤搬送部材21′、22′では、搬送羽根27が間引きされているので、現像ロールGa側への現像剤の搬送量を調整できると共に、実施例5の場合と比べて弾性変形復元時の音や振動を低減でき、バンディングを改善できる。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H05)を下記に例示する。
(H01)本発明は、複写機に限定されず、プリンタ、FAXあるいはこれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に適用可能である。また、モノクロの画像形成装置に限定されず、フルカラーの画像形成装置に適用可能である。
(H03)前記実施例3において、搬送羽根17をオーバーラップするように配置したが、オーバーラップしないように配置することも可能である。
(H04)前記各実施例において、搬送羽根7,17,27を四角いプレート状の搬送羽根により構成したが、半円板状の搬送羽根や現像剤をすくいやすいように湾曲した形状の搬送羽根を使用することも可能である。
6,16,26…回転軸、
7,17,27…搬送羽根、
G…現像装置、
Ga…現像剤担持体、
PR…像担持体、
Q2…現像領域、
V…現像容器。
Claims (4)
- 下記の構成要件(A01)〜(A03)を備えたことを特徴とする現像装置、
(A01)現像剤を収容する現像容器、
(A02)静電潜像が形成される像担持体に現像領域で対向して配置され、現像剤を表面に担持して前記静電潜像を現像する現像剤担持体、
(A03)回転軸と、前記回転軸に沿って支持された複数の弾性変形可能な搬送羽根と、を有し、前記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体側に搬送する現像剤搬送部材。 - 下記の構成要件(A04)を備えたことを特徴とする請求項1に記載の現像装置、
(A04)前記回転軸の軸方向に対して傾斜して支持された前記複数の搬送羽根。 - 下記の構成要件(A05)を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置、
(A05)前記回転軸の軸方向に沿って螺旋状に配置された前記複数の搬送羽根。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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