JP2009128748A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】補給されたトナーと現像剤の相対的な動きに一定の関係を設けることで、小型の現像剤攪拌・搬送手段を使用した効率的に現像剤を攪拌・混合する画像形成装置を提供する。
【解決手段】少なくとも非磁性トナーと磁性キャリアを含んだ二成分系の現像剤を攪拌・搬送手段45により攪拌する攪拌・搬送室47と、現像剤担持体44に前記現像剤を攪拌・搬送手段46により現像剤担持体44に供給する現像室48と、現像剤担持体44に供給される現像剤量を規制する現像剤量規制手段49を有する現像装置4において、駆動時の攪拌・搬送室47内の現像剤面が攪拌・搬送手段45の回転軸上面より回転軸の片側のみで低く、攪拌・搬送室47内の高い側の現像剤面をさらに高くする位置に容器41内壁に磁束密度を可変に発生させることができる磁界発生手段55を設けた画像形成装置1である。
【選択図】 図2
【解決手段】少なくとも非磁性トナーと磁性キャリアを含んだ二成分系の現像剤を攪拌・搬送手段45により攪拌する攪拌・搬送室47と、現像剤担持体44に前記現像剤を攪拌・搬送手段46により現像剤担持体44に供給する現像室48と、現像剤担持体44に供給される現像剤量を規制する現像剤量規制手段49を有する現像装置4において、駆動時の攪拌・搬送室47内の現像剤面が攪拌・搬送手段45の回転軸上面より回転軸の片側のみで低く、攪拌・搬送室47内の高い側の現像剤面をさらに高くする位置に容器41内壁に磁束密度を可変に発生させることができる磁界発生手段55を設けた画像形成装置1である。
【選択図】 図2
Description
本発明は、電子写真方式を利用した例えばファックシミリ、プリンタ、複写機、多機能複合機等の画像形成装置に係り、詳しくは非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像器を用いた画像形成装置に関するものである。
二成分現像装器を用いた画像形成装置は、高速対応性や長寿化に優れており、モノクロやカラーの複写機、ファクシミリ、プリンタ等の多くの製品として実用化されている。二成分現像器では、内部に固定した磁石を配置した非磁性の回転スリーブからなる現像剤担持体の表面に非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を担持させ、現像剤量規制手段により搬送量を規制した後、静電潜像が形成された潜像担持体と対向する現像部まで搬送する。
現像部においては、現像剤担持体に印加するバイアスと潜像担持体の表面電位との差により形成される電界により、現像剤担持体表面のトナーが潜像部では潜像担持体表面へ引き付けられる静電力を受け、背景部では潜像担持体表面と反発する方向に静電力を受けることにより、潜像部にのみトナーが付着し、現像ができる。このようにしてできたトナー像を静電力を利用して用紙に直接転写したり、中間転写体に一度転写した後用紙に転写し、トナー像が転写された用紙を定着器を通過させ画像を得る。
近年では、より高精細・高画質の印刷を行うために、より粒子径の小さい非磁性トナーや磁性キャリアを使用するとともに、装置の小型化に伴い現像器も小型化したものが使用されることが増えている。このような画像形成装置では、現像器内の現像剤のトナー濃度やトナー帯電量のばらつきを低減することにより、画像品質の向上を達成する工夫がなされた二成分現像器を用いた画像形成装置も数多く提案され、実用化されている。二成分現像剤中の非磁性トナーは画像を形成することにより消費され、現像剤中のトナー濃度は消費されたトナー量分下がる。そこで、消費された量の非磁性トナーをトナー補給装置から現像器内に補給し、現像機内の現像剤と補給されたトナーとを一様な濃度となるように攪拌される。ところが、非磁性トナーと磁性キャリアの小粒径化により現像剤の隙間は小さくなるため混合されにくくなるとともに、現像器の小型化のため攪拌・搬送手段の外形を小さくすることによりトナー補給位置から現像剤担持体までの距離では攪拌能力的に時間が不足し、現像剤内のトナー濃度やトナー帯電量がばらつき、画像背景部へトナーが付着したり、ハーフトーン画像濃度やドット径がばらつく問題が発生することがあった。特に、高DUTY画像が連続した場合、現像器内の現像剤のトナー濃度は低下し、補給されるトナー量が多くなるため、上記問題がより発生しやすくなっていた。この攪拌が効率悪く短時間でできない原因について詳細に調べた結果、現像剤の表面の攪拌できる動きが小さく、補給されたトナーの比重が現像剤の比重より小さいため、現像剤の上にトナーが乗った状態で搬送されてしまい、攪拌が効率よく行われないことが明らかとなった。また、上記のような攪拌能力不足に対して、攪拌・搬送手段に攪拌板を付けたスクリュー等を用いて攪拌を良くする現像器も多く提案されている。しかしながら、小型化された現像器において上記のようなスクリューの回転軸が細く、現像剤を押す反力で回転軸が撓んで攪拌能力が十分に得られない問題や現像器のトルクが大きくなり、タンデム型カラープリンタ等の画像装置で複数の現像器を同一駆動モータで駆動する場合に駆動モータが大型化してしまう問題が生じることもあった。
現像部においては、現像剤担持体に印加するバイアスと潜像担持体の表面電位との差により形成される電界により、現像剤担持体表面のトナーが潜像部では潜像担持体表面へ引き付けられる静電力を受け、背景部では潜像担持体表面と反発する方向に静電力を受けることにより、潜像部にのみトナーが付着し、現像ができる。このようにしてできたトナー像を静電力を利用して用紙に直接転写したり、中間転写体に一度転写した後用紙に転写し、トナー像が転写された用紙を定着器を通過させ画像を得る。
近年では、より高精細・高画質の印刷を行うために、より粒子径の小さい非磁性トナーや磁性キャリアを使用するとともに、装置の小型化に伴い現像器も小型化したものが使用されることが増えている。このような画像形成装置では、現像器内の現像剤のトナー濃度やトナー帯電量のばらつきを低減することにより、画像品質の向上を達成する工夫がなされた二成分現像器を用いた画像形成装置も数多く提案され、実用化されている。二成分現像剤中の非磁性トナーは画像を形成することにより消費され、現像剤中のトナー濃度は消費されたトナー量分下がる。そこで、消費された量の非磁性トナーをトナー補給装置から現像器内に補給し、現像機内の現像剤と補給されたトナーとを一様な濃度となるように攪拌される。ところが、非磁性トナーと磁性キャリアの小粒径化により現像剤の隙間は小さくなるため混合されにくくなるとともに、現像器の小型化のため攪拌・搬送手段の外形を小さくすることによりトナー補給位置から現像剤担持体までの距離では攪拌能力的に時間が不足し、現像剤内のトナー濃度やトナー帯電量がばらつき、画像背景部へトナーが付着したり、ハーフトーン画像濃度やドット径がばらつく問題が発生することがあった。特に、高DUTY画像が連続した場合、現像器内の現像剤のトナー濃度は低下し、補給されるトナー量が多くなるため、上記問題がより発生しやすくなっていた。この攪拌が効率悪く短時間でできない原因について詳細に調べた結果、現像剤の表面の攪拌できる動きが小さく、補給されたトナーの比重が現像剤の比重より小さいため、現像剤の上にトナーが乗った状態で搬送されてしまい、攪拌が効率よく行われないことが明らかとなった。また、上記のような攪拌能力不足に対して、攪拌・搬送手段に攪拌板を付けたスクリュー等を用いて攪拌を良くする現像器も多く提案されている。しかしながら、小型化された現像器において上記のようなスクリューの回転軸が細く、現像剤を押す反力で回転軸が撓んで攪拌能力が十分に得られない問題や現像器のトルクが大きくなり、タンデム型カラープリンタ等の画像装置で複数の現像器を同一駆動モータで駆動する場合に駆動モータが大型化してしまう問題が生じることもあった。
このような問題を解決するため、特許文献1では、現像剤の攪拌・混合不良を改善する目的で、現像剤攪拌・搬送室の現像剤担持体と逆側の現像容器の側面に磁界発生手段を設け、現像剤面から攪拌・搬送手段を露出させているが、単に磁界発生手段を設け、攪拌・搬送手段を露出させただけでは、現像剤面の傾きが大きくなることで若干の攪拌・混合が改善されるが、特許文献1に記載されているトナー凝集塊が落ちない程度の改善効果しか得られず、本発明が問題としているハーフトーン画像濃度やドット径ばらつきを改善できるまでの効果が得られない。これは、現像剤の表面に傾きができていることで現像剤表面の動きが若干改善されるものの、傾いた状態で搬送されているだけで、現像剤表面での現像剤同士の相対的な動きがそれほど大きくならず、補給されたトナーが現像剤の上に載って搬送されていることによる。さらに、この攪拌能力不足をさらに攪拌・搬送手段のスパイラルのピッチ間に現像剤攪拌用のリブを設ける提案がなされているが、現像剤を回転させる負荷が大きくなる欠点があった。また、小型化のため外径を小さくした攪拌・搬送手段の軸は細くなり、モールドの回転軸等では剛性が不足するため、現像剤をリブで押す反力で撓み、現像容器壁と攪拌・搬送手段のリブ先端間の隙間が大きくなり、攪拌性能を十分に上げることができないことも分かった。このため、特許文献1では、攪拌・搬送手段の回転軸に金属を用いた例が公開されているが、細い金属軸にスクリューを固定する場合、剥がれてしまう問題が起きた。特許文献1のいずれの構成でも現像剤を磁界で拘束する力によって、現像剤の攪拌・搬送の力が増大し、現像器のトルク増大につながる。
また、特許文献2では、現像器内の現像剤と補給されたトナーを攪拌・搬送する現像剤攪拌・搬送室の上部に磁束密度可変の磁界発生手段を設け、磁束密度を変化させることにより現像剤を上に引き上げ落下させることで攪拌性を改善する提案がなされている。この方法では、現像剤表面の攪拌・混合効果は比較的高くなるが、現像剤を引き上げている最中は現像剤が搬送されず、循環周期が長くなってしまうとともに、現像剤の表面側の攪拌・混合効果は高いが現像剤の底側と表面側の攪拌・混合に対しては比較的効果が小さくなっている。
図17は、従来の画像形成装置の現像装置と磁界発生手段の構成を示す概略図である。
さらに、特許文献3では、攪拌・搬送手段の側面に磁束密度可変の磁界発生手段を図17のように設けた現像装置の提案がなされている。この構成では、特許文献1の場合に比べて磁束密度を変化させることによる攪拌の改善は得られるが、後述するように磁束密度を単純に変化させただけでは、本発明が目的とする攪拌効率が高くならず、特許文献1と同様に、磁界で拘束力が発生した現像剤を攪拌・搬送する余分なトルクが発生し、現像器のトルク増大と変動の問題が生じてしまっていた。
また、特許文献2では、現像器内の現像剤と補給されたトナーを攪拌・搬送する現像剤攪拌・搬送室の上部に磁束密度可変の磁界発生手段を設け、磁束密度を変化させることにより現像剤を上に引き上げ落下させることで攪拌性を改善する提案がなされている。この方法では、現像剤表面の攪拌・混合効果は比較的高くなるが、現像剤を引き上げている最中は現像剤が搬送されず、循環周期が長くなってしまうとともに、現像剤の表面側の攪拌・混合効果は高いが現像剤の底側と表面側の攪拌・混合に対しては比較的効果が小さくなっている。
図17は、従来の画像形成装置の現像装置と磁界発生手段の構成を示す概略図である。
さらに、特許文献3では、攪拌・搬送手段の側面に磁束密度可変の磁界発生手段を図17のように設けた現像装置の提案がなされている。この構成では、特許文献1の場合に比べて磁束密度を変化させることによる攪拌の改善は得られるが、後述するように磁束密度を単純に変化させただけでは、本発明が目的とする攪拌効率が高くならず、特許文献1と同様に、磁界で拘束力が発生した現像剤を攪拌・搬送する余分なトルクが発生し、現像器のトルク増大と変動の問題が生じてしまっていた。
本発明の現像装置は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、補給されたトナーと現像剤の相対的な動きに一定の関係を設けることで、小型の現像剤攪拌・搬送手段を使用した画像形成装置でも効率的に現像剤を攪拌・混合することを可能とし、背景部へのトナー付着やハーフトーン濃度ムラのない良好な画像を形成できるとともに、現像器の駆動トルクを低減可能な画像形成装置を提供することである。
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、少なくとも非磁性トナーと磁性キャリアを含んだ二成分系の現像剤を攪拌・搬送手段により攪拌する攪拌・搬送室と、現像剤担持体に前記現像剤を攪拌・搬送手段により現像剤担持体に供給する現像室と、現像剤担持体に供給される現像剤量を規制する現像剤量規制手段を有する現像装置において、前記現像装置は、駆動時の前記攪拌・搬送室内の現像剤面が攪拌・搬送手段の回転軸上面より回転軸の片側のみで低く、前記攪拌・搬送室内の高い側の現像剤面をさらに高くする位置に容器内壁に磁束密度を可変に発生させることができる磁界発生手段を設けたことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を回転により変化させる回転軸付きの磁石であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を流す電流値で変化させる電磁石であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を磁束遮断部材で変える磁石であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、少なくとも非磁性トナーと磁性キャリアを含んだ二成分系の現像剤を攪拌・搬送手段により攪拌する攪拌・搬送室と、現像剤担持体に前記現像剤を攪拌・搬送手段により現像剤担持体に供給する現像室と、現像剤担持体に供給される現像剤量を規制する現像剤量規制手段を有する現像装置において、前記現像装置は、駆動時の前記攪拌・搬送室内の現像剤面が攪拌・搬送手段の回転軸上面より回転軸の片側のみで低く、前記攪拌・搬送室内の高い側の現像剤面をさらに高くする位置に容器内壁に磁束密度を可変に発生させることができる磁界発生手段を設けたことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を回転により変化させる回転軸付きの磁石であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を流す電流値で変化させる電磁石であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を磁束遮断部材で変える磁石であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記攪拌・搬送手段が、回転軸を有するスクリューであり、記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を周期的に変化させることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記攪拌・搬送手段が攪拌板付きの回転軸を有するスクリューからなり、前記磁界発生手段が、少なくとも、攪拌・搬送手段の攪拌板に対向する位置に設けられており、かつ、前記攪拌・搬送手段の回転周期に同期させることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記磁界発生手段は、前記攪拌・搬送手段の攪拌板が現像剤面を押し込む位置で、現像容器内壁の磁界発生手段側の現像剤を上に引き上げるように磁界を発生させ、前記攪拌・搬送手段の攪拌板先端がほぼ磁界発生手段方向から上方向を向く位置で、現像容器内壁の磁界発生手段側の現像剤に作用する磁束密度を0、または、弱くすることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記攪拌・搬送手段が攪拌板付きの回転軸を有するスクリューからなり、前記磁界発生手段が、少なくとも、攪拌・搬送手段の攪拌板に対向する位置に設けられており、かつ、前記攪拌・搬送手段の回転周期に同期させることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記磁界発生手段は、前記攪拌・搬送手段の攪拌板が現像剤面を押し込む位置で、現像容器内壁の磁界発生手段側の現像剤を上に引き上げるように磁界を発生させ、前記攪拌・搬送手段の攪拌板先端がほぼ磁界発生手段方向から上方向を向く位置で、現像容器内壁の磁界発生手段側の現像剤に作用する磁束密度を0、または、弱くすることを特徴とする。
以上説明してきたように、本発明の画像形成装置では、現像剤面を引き上げた後、磁束密度を低下させて現像剤の崩れを生じさせ、現像剤面の動きを大きくできるとともに、攪拌・搬送手段回転方向の現像剤の動きも発生することにより、現像剤の攪拌効率が良くなるため、ハーフトーン等の濃度が安定な良好な画像が形成可能な画像形成装置を提供することが可能である。
また、磁束密度の変化による現像剤の移動を利用して攪拌・搬送手段の回転負荷を低減できることにより、現像器のトルクを低減できるため、攪拌・搬送手段の材料選択性自由度が高く、駆動トルクの低い画像形成装置を提供することができる。
また、磁束密度の変化による現像剤の移動を利用して攪拌・搬送手段の回転負荷を低減できることにより、現像器のトルクを低減できるため、攪拌・搬送手段の材料選択性自由度が高く、駆動トルクの低い画像形成装置を提供することができる。
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
以下に、添付図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の実施形態に用いた画像形成装置の概略断面図である。
本発明の実施形態の説明では、実施形態の1つである図1に概略図を示すタンデム型カラー多機能複合機である画像形成装置に用いて説明する。図1の画像形成装置では、以下の手順で画像形成した。
図示しない周波数2kHz、peak−to−peakで1200Vの交流電圧と、−540Vの直流電圧を重畳した高圧電源に接続した帯電装置3を潜像担持体2表面に接触させ、一様に帯電させる。この一様に帯電した潜像担持体2に画像情報に従い、全面露光した場合に露光した部分が−100Vとなるように、LD光学ユニット9からレーザビームを照射して潜像を作成する。
潜像担持体2は、図示しない駆動手段で150mm/sの周速で回転している。潜像は、現像装置4の方向へ搬送される。現像装置4には、非磁性トナーと磁性キャリアとの重量%でトナーが、7wt%になるように混合した現像剤が充填されており、トナーが消費された場合は、図示しないトナー濃度検出手段の出力に応じてトナー濃度がほぼ7wt%となるようにトナーが補給される。
図1は、本発明の実施形態に用いた画像形成装置の概略断面図である。
本発明の実施形態の説明では、実施形態の1つである図1に概略図を示すタンデム型カラー多機能複合機である画像形成装置に用いて説明する。図1の画像形成装置では、以下の手順で画像形成した。
図示しない周波数2kHz、peak−to−peakで1200Vの交流電圧と、−540Vの直流電圧を重畳した高圧電源に接続した帯電装置3を潜像担持体2表面に接触させ、一様に帯電させる。この一様に帯電した潜像担持体2に画像情報に従い、全面露光した場合に露光した部分が−100Vとなるように、LD光学ユニット9からレーザビームを照射して潜像を作成する。
潜像担持体2は、図示しない駆動手段で150mm/sの周速で回転している。潜像は、現像装置4の方向へ搬送される。現像装置4には、非磁性トナーと磁性キャリアとの重量%でトナーが、7wt%になるように混合した現像剤が充填されており、トナーが消費された場合は、図示しないトナー濃度検出手段の出力に応じてトナー濃度がほぼ7wt%となるようにトナーが補給される。
この現像装置4における現像剤担持体44は、内側に固定磁極ローラ、外側に回転金属スリーブから構成されており、回転金属スリーブは潜像担持体2とギャップ0.4mmに保たれ、潜像担持体2の周速の2倍で回転されている。このとき、現像剤担持体44の回転金属スリーブ表面の現像剤は、所定の量に規制された現像剤が付着しており、現像剤担持44内部の固定磁極ローラの現像位置での磁極により穂立ちした状態で潜像担持体2と接触する。この現像剤内のトナーは、現像装置4を駆動することで磁性キャリアと摩擦帯電され、約−20μC/gとなっている。
現像剤担持体44には、直流バイアスとして−400Vが印加されているため、潜像担持体2と現像剤担持体44との間には、LD光学ユニット9による露光部と露光されていない部分で逆方向の電界が発生する。すなわち、帯電したトナーが電界から受ける力により、背景部には付着せず、露光部には付着し、結果として潜像が現像され、トナー像が得られる。このトナー像は中間転写ベルト6との接触部において、転写ベルト5の裏側から図示しない17μAの直流定電流電源に接続している1次転写ローラ71により静電力により潜像担持体2から中間転写ベルト6に転写される。
このとき、現像装置4にそれぞれ充填されているイエロー、シアン、マゼンタ、黒色のトナー像が画像の同一位置で重ね合わせて転写され、カラートナー像が中間転写ベルト6上に形成される。中間転写ベルト6上のカラートナー像は、2次転写ローラ72と対向ローラ8との間にかけられた電圧2500Vによりできる電界から受ける力で、用紙ホッパ10から給紙された用紙上に転写され、最後に熱定着器11で用紙に定着され画像形成が完了する。
現像剤担持体44には、直流バイアスとして−400Vが印加されているため、潜像担持体2と現像剤担持体44との間には、LD光学ユニット9による露光部と露光されていない部分で逆方向の電界が発生する。すなわち、帯電したトナーが電界から受ける力により、背景部には付着せず、露光部には付着し、結果として潜像が現像され、トナー像が得られる。このトナー像は中間転写ベルト6との接触部において、転写ベルト5の裏側から図示しない17μAの直流定電流電源に接続している1次転写ローラ71により静電力により潜像担持体2から中間転写ベルト6に転写される。
このとき、現像装置4にそれぞれ充填されているイエロー、シアン、マゼンタ、黒色のトナー像が画像の同一位置で重ね合わせて転写され、カラートナー像が中間転写ベルト6上に形成される。中間転写ベルト6上のカラートナー像は、2次転写ローラ72と対向ローラ8との間にかけられた電圧2500Vによりできる電界から受ける力で、用紙ホッパ10から給紙された用紙上に転写され、最後に熱定着器11で用紙に定着され画像形成が完了する。
また、中間転写ベルト6に転写されずに潜像担持体2上に残ったトナーはクリーニングされた後、帯電装置3の位置に戻り、再度帯電され画像形成を連続的に行うことが可能となっている。用紙に転写されずに中間転写ベルト6上に残ったトナーも同様にクリーニングされ、再度潜像担持体2の位置に戻り、画像形成を連続的に行うことができる。以下の本発明の実施形態の説明では、現像装置4と磁界発生手段55以外の影響はないため、画像形成装置のその他の部分は図1と同一構成で実施したため、現像装置4と磁界発生手段55に限定して説明する。もちろん、本発明の実施形態で使用した以外の装置構成、例えばモノクロプリンタ、レーザファクシミリ等々の機器を用いても本発明の効果が失われるものではない。
図2は、現像装置と磁界発生手段との構成を説明する概略図である。図3は、現像装置内の現像剤の流れを示す模式図である。
図2の現像装置4では、攪拌・搬送手段45、46間を仕切っている現像容器41の一部である分離板50が図3に示したように右側と左側には現像剤が通過できる幅25mmの開口部50あ、50bを設けてあり、図3左側では攪拌・搬送室47側から現像室48側へ、図3右側では現像室48側から攪拌・搬送室47側へ現像剤が送られ、図3に示した現像剤の流れの方向に還流する構造となっている。
この現像剤の流れは、攪拌・搬送手段45、46の軸にらせん状の突起を設けた回転外径Φ14、スクリューピッチ25mmのスクリュー形状で、2つのスクリューは螺旋の巻き方向が逆になっている攪拌・搬送手段45、46を同方向に200rpmで回転させて流れを起こさせた。図示しないトナー補給装置からトナー補給口43を通して現像容器41の現像剤攪拌・搬送室47内の現像剤の搬送方向上流側に図3に示した位置にトナーを補給した。トナー補給量は、現像剤攪拌・搬送室47内の現像剤の搬送方向下流側の図3に示した位置に設けられたトナー濃度センサ42の検出結果にもとづきトナー濃度が所定濃度(本実施形態では7%)になるようにトナー補給装置のON/OFFを制御し、トナーを補給する。
図2の現像装置4では、攪拌・搬送手段45、46間を仕切っている現像容器41の一部である分離板50が図3に示したように右側と左側には現像剤が通過できる幅25mmの開口部50あ、50bを設けてあり、図3左側では攪拌・搬送室47側から現像室48側へ、図3右側では現像室48側から攪拌・搬送室47側へ現像剤が送られ、図3に示した現像剤の流れの方向に還流する構造となっている。
この現像剤の流れは、攪拌・搬送手段45、46の軸にらせん状の突起を設けた回転外径Φ14、スクリューピッチ25mmのスクリュー形状で、2つのスクリューは螺旋の巻き方向が逆になっている攪拌・搬送手段45、46を同方向に200rpmで回転させて流れを起こさせた。図示しないトナー補給装置からトナー補給口43を通して現像容器41の現像剤攪拌・搬送室47内の現像剤の搬送方向上流側に図3に示した位置にトナーを補給した。トナー補給量は、現像剤攪拌・搬送室47内の現像剤の搬送方向下流側の図3に示した位置に設けられたトナー濃度センサ42の検出結果にもとづきトナー濃度が所定濃度(本実施形態では7%)になるようにトナー補給装置のON/OFFを制御し、トナーを補給する。
補給されたトナーは、上記現像剤の還流中に攪拌・搬送手段45、46により磁性キャリアと均一に混合され、現像剤担持体44の内部に設けた回転しない着磁ローラの現像室48側の磁極で形成された磁界により現像剤の状態で引き寄せられ、線速300mm/sで回転する現像剤担持体44表面の回転スリーブにより搬送され、現像部手前で非磁性SUS製の現像剤量規制手段49により回転スリーブ上の現像剤量が450g/m2となるように現像剤量規制手段49と現像剤担持体44とのギャップを調整された状態で現像部に供給される。現像剤担持体44には、図示しない現像バイアス印加手段から直流成分−400Vを印加し、潜像担持体表面に形成された背景部約−550V、画像部約−100Vの静電潜像と現像剤担持体44との間にできる電界により、磁性キャリア表面に付着した帯電トナーが現像剤担持体44から潜像担持体2の画像部のみに移動し、トナーが消費される。
本実施形態1では、攪拌・搬送室47内の現像剤の量を図2に示したように攪拌・搬送手段45の回転軸上面より現像室48側で現像剤面が低くなるようにしてあり、図2、3のように回転軸を持つ回転外径がφ16の磁石を現像容器41側で下から上に移動する磁界発生手段55を攪拌・搬送手段45に対して軸の位置で7mm高い位置に設けてある。この磁界発生手段55を攪拌・搬送手段45と同じ回転周期で回転させた時の攪拌・搬送室47内の現像剤面を動かすことができる。
本実施形態1では、攪拌・搬送室47内の現像剤の量を図2に示したように攪拌・搬送手段45の回転軸上面より現像室48側で現像剤面が低くなるようにしてあり、図2、3のように回転軸を持つ回転外径がφ16の磁石を現像容器41側で下から上に移動する磁界発生手段55を攪拌・搬送手段45に対して軸の位置で7mm高い位置に設けてある。この磁界発生手段55を攪拌・搬送手段45と同じ回転周期で回転させた時の攪拌・搬送室47内の現像剤面を動かすことができる。
図4ないし6は、現像装置内の現像剤の動きを模式的に示した概略図である。また、現像器41内のトナーには黒色トナー、補給するトナーにはイエロートナーを用いて、現像剤と補給されたトナーの混合され方を色の変化により目視で分かりやすくして確認した。
図4〜6のように、磁界発生手段55の磁極が攪拌・搬送室47に近づき磁束密度が高くなるにつれ、現像剤表面は引き上げられ、逆に磁極が離れて磁束密度が低くなると崩れ落ちる。その現像剤の第1攪拌・搬送手段45の回転軸を挟んだ両側での現像剤表面の高低差は、磁界発生手段55を設けたことにより大きくなり、その結果現像剤表面の動きが大きくなっていることが目視で確認できた。また、図4〜6のような現像剤の動きは、現像剤の表面の攪拌・混合だけでなく、現像剤が引き上げられる際に現像容器41底側の現像剤を引き上げるため、第1攪拌・搬送手段45の回転軸周りを回転するため、全体として攪拌・混合が効率よく行われている。現像剤の上に補給されたトナーに注目してみると、補給直後は現像剤の上に乗っている状態となるが、現像剤が引き上げ・崩れる動きで最も良く補給されたトナーと現像剤が混合され、第1攪拌・搬送手段45回転軸周りの回転方向の動きでも攪拌され、搬送されて下流に行くまでに磁束密度が高くなる際に現像剤の中に攪拌されながらもぐりこみ、磁束密度が下がる際に現像剤の崩れる動きで攪拌・混合されていくのが観察された。
図4〜6のように、磁界発生手段55の磁極が攪拌・搬送室47に近づき磁束密度が高くなるにつれ、現像剤表面は引き上げられ、逆に磁極が離れて磁束密度が低くなると崩れ落ちる。その現像剤の第1攪拌・搬送手段45の回転軸を挟んだ両側での現像剤表面の高低差は、磁界発生手段55を設けたことにより大きくなり、その結果現像剤表面の動きが大きくなっていることが目視で確認できた。また、図4〜6のような現像剤の動きは、現像剤の表面の攪拌・混合だけでなく、現像剤が引き上げられる際に現像容器41底側の現像剤を引き上げるため、第1攪拌・搬送手段45の回転軸周りを回転するため、全体として攪拌・混合が効率よく行われている。現像剤の上に補給されたトナーに注目してみると、補給直後は現像剤の上に乗っている状態となるが、現像剤が引き上げ・崩れる動きで最も良く補給されたトナーと現像剤が混合され、第1攪拌・搬送手段45回転軸周りの回転方向の動きでも攪拌され、搬送されて下流に行くまでに磁束密度が高くなる際に現像剤の中に攪拌されながらもぐりこみ、磁束密度が下がる際に現像剤の崩れる動きで攪拌・混合されていくのが観察された。
ここで、本発明の効果を確認するために、ただ、磁界発生手段55を設けただけの場合について確認したところ、現像剤面の第1攪拌・搬送手段45の軸両側での現像剤面の高低差はできるが、磁束密度を下げることがないため崩れる動きができず、また現像容器底面近くの現像剤の動きがあまり大きくなく、攪拌・混合が効率よく行われないことが確認された。
また、攪拌・搬送室47内の現像剤の量を第1攪拌・搬送手段45の軸よりの軸両側で高くなるように現像剤を増やすと磁界発生手段55を設け、同様に回転させても現像剤の崩れる動きが小さくなってしまい、現像容器41の底側についても動きが小さくなり、攪拌・混合の効率があまりよくならないことを確認した。
さらに、磁界発生手段55を回転させ、攪拌・搬送手段45の回転軸を挟んだ両側の現像剤面の片側を第1攪拌・搬送手段45の軸上面より低くする条件までを本実施形態と同じに、磁界発生手段55の高さを現像剤表面より下にした場合についても確認した。その結果、現像剤表面の動きはやはり小さくなった。
すなわち、本発明の効果は、第1攪拌・搬送手段45の軸両側での現像剤面の高さ条件と磁界発生手段55を現像剤面が高い側に設けかつ駆動時の現像剤面より高く設ける条件と、その磁界発生手段55で形成される磁束密度を変化させる条件の全てが満足した場合に初めて大きな効果が得られることが確認された。
さらに、本発明の効果により補給されたトナーと現像剤が効率よく攪拌・混合されているかを確認するために、トナーを補給した後のトナー濃度センサ42出力の出力変化を用いて調べた。
また、攪拌・搬送室47内の現像剤の量を第1攪拌・搬送手段45の軸よりの軸両側で高くなるように現像剤を増やすと磁界発生手段55を設け、同様に回転させても現像剤の崩れる動きが小さくなってしまい、現像容器41の底側についても動きが小さくなり、攪拌・混合の効率があまりよくならないことを確認した。
さらに、磁界発生手段55を回転させ、攪拌・搬送手段45の回転軸を挟んだ両側の現像剤面の片側を第1攪拌・搬送手段45の軸上面より低くする条件までを本実施形態と同じに、磁界発生手段55の高さを現像剤表面より下にした場合についても確認した。その結果、現像剤表面の動きはやはり小さくなった。
すなわち、本発明の効果は、第1攪拌・搬送手段45の軸両側での現像剤面の高さ条件と磁界発生手段55を現像剤面が高い側に設けかつ駆動時の現像剤面より高く設ける条件と、その磁界発生手段55で形成される磁束密度を変化させる条件の全てが満足した場合に初めて大きな効果が得られることが確認された。
さらに、本発明の効果により補給されたトナーと現像剤が効率よく攪拌・混合されているかを確認するために、トナーを補給した後のトナー濃度センサ42出力の出力変化を用いて調べた。
図7は、磁界発生手段の位置、回転によるトナーの混合状態を示すグラフである。図7に示すように、磁界発生手段55を設けた次の3つの構成、(1)磁界発生手段55を現像剤面より高い位置で回転させた場合(図2)と(2)磁界発生手段55を第1攪拌・搬送手段45の回転軸と水平な位置で回転させた場合と(3)磁界発生手段55現像剤面より高い位置で磁極が第1攪拌・搬送手段45の回転軸方向に向くように固定した場合について、トナー補給タイミング以降のトナー濃度センサ42の出力電圧をモニターした結果を示す。測定条件として、(1)〜(2)の3条件とも現像装置4内のトナー濃度を5wt%とし、駆動しながらトナーを5g補給した。図7のデータは、トナー補給前の出力平均値との差を縦軸にとり、トナー濃度センサ42の出力データそのままでは短時間の変動が大きすぎ見にくいため、前後5データの平均を取り現像剤の還流時間約10秒での変化が分かりやすいように処理したものである。
本実施形態に使用したトナー濃度センサ42では、トナー濃度が濃くなると出力が小さくなる回路構成となっており、下向きに最初に大きく下がっている部分がトナー補給時にトナー補給口43の近くにいた現像剤がトナー濃度センサ42部を通過するときの値を示しており、2回目に下がっているところがさらに現像装置4の循環部を1周して戻ってきたときの値となっている。したがって、この下がり方が小さいほど現像装置4内の現像剤と補給されたトナーがよく攪拌されていることを示している。この結果から本発明(1)の磁界発生手段55を現像剤面より高い位置で回転させたほうが、現像剤面より低い位置で磁界発生手段55を回転させた(2)や磁界発生手段55を固定した(3)より現像剤の攪拌性が良いことが確認された。
本実施形態に使用したトナー濃度センサ42では、トナー濃度が濃くなると出力が小さくなる回路構成となっており、下向きに最初に大きく下がっている部分がトナー補給時にトナー補給口43の近くにいた現像剤がトナー濃度センサ42部を通過するときの値を示しており、2回目に下がっているところがさらに現像装置4の循環部を1周して戻ってきたときの値となっている。したがって、この下がり方が小さいほど現像装置4内の現像剤と補給されたトナーがよく攪拌されていることを示している。この結果から本発明(1)の磁界発生手段55を現像剤面より高い位置で回転させたほうが、現像剤面より低い位置で磁界発生手段55を回転させた(2)や磁界発生手段55を固定した(3)より現像剤の攪拌性が良いことが確認された。
上記(1)〜(3)の条件にした画像形成装置で白紙印刷20枚、ベタ画像2枚と1ドット点からなるハーフトーン画像5枚を1セットとして繰り返し印刷を行い、トナー攪拌が不十分な場合にできるハーフトーンの部分的な濃淡むらの発生について確認した。その結果、上記攪拌効率の良し悪しに対応して、攪拌効率が良いほど、均一なハーフトーン画像が得られた。本発明で現像剤の攪拌性が良くなる理由は上で説明したように現像剤の引き上げと崩れ、および、攪拌・搬送手段45の回転方向への動きにより、現像剤中のキャリア同士の相対的な動きと補給されたトナーと現像剤の相対的な動きの両方が大きくなるためであることから、同様の現像剤の動きを作れる構成であれば同様の効果が得られることは言うまでもない。
図8ないし図9は、磁束密度を変えることができる他の構成例を示す概略図である。図8は、磁界発生手段55に電磁石に印加する電流値を制御することで磁束密度をかえる。図9は、磁界発生手段55と現像装置4との間に磁界遮蔽手段56を設け、この磁界遮蔽手段56を運動させることで、磁界発生手段55の現像装置4に対する磁束密度をかえる。図10は、電磁石に印加する電流値をパルス波にすることで磁束密度をかえる。ここに示したように、周期的にON/OFFさせた電流を流す構成と、磁界発生手段55に固定の磁石と現像容器41の間に磁束遮断部材56を設け、磁束遮断部材56を周期的に上下動させた場合について確認した結果、図2の構成の場合と同様の図4〜6のような現像剤表面の引き上げと崩れ、現像剤の第1攪拌・搬送手段45回転方向への現像剤の動きを作ることができることが上述の現像装置4内の現像剤中トナーに黒トナー、補給トナーにイエロートナーを用いることで確認できた。このように、駆動時の攪拌・搬送室47内の現像剤面が攪拌・搬送手段45の回転軸上面より回転軸の片側のみで低く、攪拌・搬送室47内の高い側の現像剤面をさらに高くする位置に現像容器41内壁に磁束密度を可変に発生させることができる磁界発生手段55を設けたことで、補給トナーの混合・攪拌を良くしていることがわかる。
図8ないし図9は、磁束密度を変えることができる他の構成例を示す概略図である。図8は、磁界発生手段55に電磁石に印加する電流値を制御することで磁束密度をかえる。図9は、磁界発生手段55と現像装置4との間に磁界遮蔽手段56を設け、この磁界遮蔽手段56を運動させることで、磁界発生手段55の現像装置4に対する磁束密度をかえる。図10は、電磁石に印加する電流値をパルス波にすることで磁束密度をかえる。ここに示したように、周期的にON/OFFさせた電流を流す構成と、磁界発生手段55に固定の磁石と現像容器41の間に磁束遮断部材56を設け、磁束遮断部材56を周期的に上下動させた場合について確認した結果、図2の構成の場合と同様の図4〜6のような現像剤表面の引き上げと崩れ、現像剤の第1攪拌・搬送手段45回転方向への現像剤の動きを作ることができることが上述の現像装置4内の現像剤中トナーに黒トナー、補給トナーにイエロートナーを用いることで確認できた。このように、駆動時の攪拌・搬送室47内の現像剤面が攪拌・搬送手段45の回転軸上面より回転軸の片側のみで低く、攪拌・搬送室47内の高い側の現像剤面をさらに高くする位置に現像容器41内壁に磁束密度を可変に発生させることができる磁界発生手段55を設けたことで、補給トナーの混合・攪拌を良くしていることがわかる。
図11は、本発明の他の実施形態となる現像装置と磁界発生手段との構成を説明する概略図である。図12は、現像装置内の現像剤の流れを示す模式図である。図11の現像装置4では、現像剤担持体44で現像部に搬送された現像剤が現像容器41内に戻った位置で現像剤担持体44内のマグネットローラの磁束密度を小さくしてあり、現像剤担持体44で現像部に搬送された現像剤は遠心力により現像後現像剤回収室51に入るように構成した。また、現像後現像剤回収室51のトナー補給口43から現像により消費された量のトナーが補給され、攪拌・搬送室47の現像剤の流れ上流側に第3搬送手段52により搬送・落下され、攪拌・搬送室47と現像室48との間を図12に示す方向に循環する構成とした。
本実施形態では、本発明の効果がさらに大きい構成として、図11と図12に概略断面図と長手方向概略平面図に示した攪拌板45a、45bを回転軸に対して対角位置に付けたスクリューを攪拌・搬送手段46を用いた例について説明する。磁界発生手段55と攪拌板45aと45bは、同一周期で回転させ、回転位相を磁界発生手段55の回転軸中心と攪拌・搬送手段46の回転軸を結ぶ線を磁極が攪拌板45a(または45b)より15°早く通過するように設定した。(図16角度+15°)
比較のため、回転位相を磁界発生手段55の回転軸中心と攪拌・搬送手段46の回転軸を結ぶ線を磁極が攪拌板45a(または45b)より15°遅く通過するように設定した場合の確認を行った。(図16角度−15°)
図11の現像装置4では、現像後現像剤回収室51にトナーを補給するため、上の現像後現像剤回収室51から下の攪拌・搬送室47に現像剤を落下させるため、落下による混合で補給したトナーと現像剤とが混合すること、攪拌板45a、34bを設けたことで攪拌効率が高なっており、図16の角度−15°でモニターしたトナー濃度センサ出力変化におけるトナー補給位置の現像剤のトナー濃度増大に対する1回目の値の低下でも図10の場合に比べ小さくなっている。これで、攪拌・搬送手段45が、回転軸を有するスクリューであり、磁界発生手段55が、現像容器41内壁での磁束密度を周期的に変化させることで、補給トナーの混合・攪拌を良くしていることがわかる。
比較のため、回転位相を磁界発生手段55の回転軸中心と攪拌・搬送手段46の回転軸を結ぶ線を磁極が攪拌板45a(または45b)より15°遅く通過するように設定した場合の確認を行った。(図16角度−15°)
図11の現像装置4では、現像後現像剤回収室51にトナーを補給するため、上の現像後現像剤回収室51から下の攪拌・搬送室47に現像剤を落下させるため、落下による混合で補給したトナーと現像剤とが混合すること、攪拌板45a、34bを設けたことで攪拌効率が高なっており、図16の角度−15°でモニターしたトナー濃度センサ出力変化におけるトナー補給位置の現像剤のトナー濃度増大に対する1回目の値の低下でも図10の場合に比べ小さくなっている。これで、攪拌・搬送手段45が、回転軸を有するスクリューであり、磁界発生手段55が、現像容器41内壁での磁束密度を周期的に変化させることで、補給トナーの混合・攪拌を良くしていることがわかる。
本実施形態2でも、発明の効果を確認するため、現像装置4内の現像剤中トナーを黒トナー、補給トナーをイエロートナーとし、現像剤の動きとトナーの混合され方を実施形態1と同一の方法で確認した。ここでは、攪拌・搬送手段45が攪拌板45a、45b付きの回転軸を有するスクリューからなり、磁界発生手段55が、少なくとも、攪拌・搬送手段45の攪拌板45a、45bに対向する位置に設けられており、かつ、攪拌・搬送手段45の回転周期に同期させる。
図13ないし15は、現像装置内の現像剤の動きを模式的に示した概略図である。図16は、磁界発生手段と近藤・攪拌手段との同期によるトナーの混合状態を示すグラフである。図13ないし15に示したように、現像剤表面の引き上げ、落下に伴う現像剤の動きが実施形態1の場合よりさらに大きく、第2攪拌・搬送手段46の回転軸の周りを回転する現像剤の動きも大きくなった。より詳細に観察すると、攪拌板45a(または、45b)による現像剤の持ち上げと磁界発生手段55による現像剤の引き上げにより現像剤の引き上げ量が多くなっているだけでなく、磁束密度が小さくなる図14以降の動作で図14の右方向に崩れる現像剤量が攪拌板45aによって下へ移動できないため増加する効果が得られていることが分かった。そのことは、磁極の角度を−15°にすると、崩れる量が減少することからも確認できた。本実施形態の構成で現像剤の攪拌・混合が効率良く起きることは、図16に示した角度+15°の出力からも裏付けることができた。したがって、攪拌・搬送手段が攪拌板付きの回転軸を有するスクリューからなり、
前記磁界発生手段の磁極部が攪拌・搬送手段の長手方向の少なくとも攪拌板に対向する位置に設けられており、かつ、前記攪拌・搬送手段に設けた攪拌板が磁界発生手段側に来る周期と同周期で現像容器内壁での磁束密度を変化させることで、補給されたトナーと現像剤が効率よく攪拌・混合されているかを確認することができた。
図13ないし15は、現像装置内の現像剤の動きを模式的に示した概略図である。図16は、磁界発生手段と近藤・攪拌手段との同期によるトナーの混合状態を示すグラフである。図13ないし15に示したように、現像剤表面の引き上げ、落下に伴う現像剤の動きが実施形態1の場合よりさらに大きく、第2攪拌・搬送手段46の回転軸の周りを回転する現像剤の動きも大きくなった。より詳細に観察すると、攪拌板45a(または、45b)による現像剤の持ち上げと磁界発生手段55による現像剤の引き上げにより現像剤の引き上げ量が多くなっているだけでなく、磁束密度が小さくなる図14以降の動作で図14の右方向に崩れる現像剤量が攪拌板45aによって下へ移動できないため増加する効果が得られていることが分かった。そのことは、磁極の角度を−15°にすると、崩れる量が減少することからも確認できた。本実施形態の構成で現像剤の攪拌・混合が効率良く起きることは、図16に示した角度+15°の出力からも裏付けることができた。したがって、攪拌・搬送手段が攪拌板付きの回転軸を有するスクリューからなり、
前記磁界発生手段の磁極部が攪拌・搬送手段の長手方向の少なくとも攪拌板に対向する位置に設けられており、かつ、前記攪拌・搬送手段に設けた攪拌板が磁界発生手段側に来る周期と同周期で現像容器内壁での磁束密度を変化させることで、補給されたトナーと現像剤が効率よく攪拌・混合されているかを確認することができた。
また、上記磁極角度+15°と磁石を無くした条件で、現像装置4の駆動モータの電流値をモニターして駆動トルクについて確認した結果、駆動トルクも同時に下がることが確認できた。比較のため角度−15°の場合についても確認したが、駆動トルクの低減効果はわずかであった。この本発明による駆動トルク低減は、現像剤面を攪拌板45a、45bが押し上げるのに必要な力が、磁界によって現像剤が引き上げることにより攪拌板45a,45bで押し上げる現像剤量が少ないこと、現像剤面を押し込み始めるときにも磁界により現像剤が引き上げられることで攪拌板45a、45bで回転させる現像剤量が少なくなることにより回転負荷が小さくなったためと考えられる。逆に、現像剤を引き上げない高さに磁界発生手段55を置くとトルクが磁界発生手段55を無くした場合より若干増加してしまうことが確認された。これは、現像剤が磁極側に引き付けられる力により現像容器41との摩擦力が増大し、現像剤をスクリューで搬送する際に現像容器41近くの現像剤が動きにくくなったことや攪拌板45a,45bを設けたときは押し上げる力が増大した結果、駆動トルクが上昇したものと考えられる。ここでは、さらに、前記攪拌・搬送手段の攪拌板が現像剤面を押し込む位置で、攪拌・搬送室内の磁界発生手段側の現像剤を上に引き上げるように現像剤に磁界を発生させ、攪拌・搬送手段の攪拌板先端がほぼ磁界発生手段方向から上方向を向く位置で、現像剤に作用する磁束密度を0、または、弱くすることで現像剤を崩れ落ちさせ、さらに、補給されたトナーと現像剤が効率よく攪拌・混合されているかを確認することができた。このように、攪拌・搬送手段45に攪拌板45a,45bを付けた場合には、単純に周期的に磁束密度を変化させるだけでは十分な効果が得られず、そのタイミングについても条件を満足しなければならないことが明らかとできた。
1:画像形成装置
2:潜像担持体(感光体)
3:帯電装置
4:現像装置
41:現像容器
42:トナー濃度センサ
43:トナー補給口
44:現像剤担持体
45:(第1)攪拌・搬送手段
46:(第2)攪拌・搬送手段
45a、45b:攪拌板
47:攪拌・搬送室
48:現像室
49:現像剤量規制手段
51:現像後現像剤回収室
52:(第3)攪拌・搬送手段
55:磁界発生手段
56:磁界遮蔽手段
6:中間転写装置(中間転写ベル)
7:転写装置
71:1次転写装置(1次転写ローラ)
72:2次転写装置(2次転写ローラ)
8:対向ローラ
9:LD光学ユニット
10:用紙ホッパ
11:定着装置
2:潜像担持体(感光体)
3:帯電装置
4:現像装置
41:現像容器
42:トナー濃度センサ
43:トナー補給口
44:現像剤担持体
45:(第1)攪拌・搬送手段
46:(第2)攪拌・搬送手段
45a、45b:攪拌板
47:攪拌・搬送室
48:現像室
49:現像剤量規制手段
51:現像後現像剤回収室
52:(第3)攪拌・搬送手段
55:磁界発生手段
56:磁界遮蔽手段
6:中間転写装置(中間転写ベル)
7:転写装置
71:1次転写装置(1次転写ローラ)
72:2次転写装置(2次転写ローラ)
8:対向ローラ
9:LD光学ユニット
10:用紙ホッパ
11:定着装置
Claims (7)
- 少なくとも非磁性トナーと磁性キャリアを含んだ二成分系の現像剤を攪拌・搬送手段により攪拌する攪拌・搬送室と、
現像剤担持体に前記現像剤を攪拌・搬送手段により現像剤担持体に供給する現像室と、
現像剤担持体に供給される現像剤量を規制する現像剤量規制手段を有する現像装置において、
前記現像装置は、駆動時の前記攪拌・搬送室内の現像剤面が攪拌・搬送手段の回転軸上面より回転軸の片側のみで低く、
前記攪拌・搬送室内の高い側の現像剤面をさらに高くする位置に容器内壁に磁束密度を可変に発生させることができる磁界発生手段を設けた
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を回転により変化させる回転軸付きの磁石である
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を流す電流値で変化させる電磁石である
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を磁束遮断部材で変える磁石である
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記攪拌・搬送手段が、回転軸を有するスクリューであり、
前記磁界発生手段が、現像容器内壁での磁束密度を周期的に変化させる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記攪拌・搬送手段が攪拌板付きの回転軸を有するスクリューからなり、
前記磁界発生手段が、少なくとも、攪拌・搬送手段の攪拌板に対向する位置に設けられており、かつ、前記攪拌・搬送手段の回転周期に同期させる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6に記載の画像形成装置において、
前記磁界発生手段は、前記攪拌・搬送手段の攪拌板が現像剤面を押し込む位置で、現像容器内壁の磁界発生手段側の現像剤を上に引き上げるように磁界を発生させ、
前記攪拌・搬送手段の攪拌板先端がほぼ磁界発生手段方向から上方向を向く位置で、現像容器内壁の磁界発生手段側の現像剤に作用する磁束密度を0、または、弱くする
ことを特徴とする画像形成装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-11-27 JP JP2007305463A patent/JP2009128748A/ja active Pending
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