JP2009175768A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トナーが蓄積した部分において、トナーに作用する力を低減すること。
【解決手段】第1撹拌室(V2)の上方に配置された第2撹拌室(V3)とを有する現像容器(V)と、第1撹拌室(V2)内のトナーを所定の第1搬送方向に撹拌しながら搬送する第1撹拌部材(R1)と、第1搬送方向とは逆方向の第2搬送方向に第2撹拌室(V3)内のトナーを撹拌しながら搬送する第2撹拌部材(R2)と、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部と、第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部とを連通する連通路(4b)であって、第1撹拌部材(R1)の回転軸(R1c)に対して現像ロール(R0)から遠ざかった側であり、連通路(4b)の第2撹拌室(V3)に接する面のうち、最も現像ロール(R0)側に位置する部分が、現像ロール(R0)の軸心よりも鉛直下方に形成された連通路(4b)とを備えた現像装置。
【選択図】図7
【解決手段】第1撹拌室(V2)の上方に配置された第2撹拌室(V3)とを有する現像容器(V)と、第1撹拌室(V2)内のトナーを所定の第1搬送方向に撹拌しながら搬送する第1撹拌部材(R1)と、第1搬送方向とは逆方向の第2搬送方向に第2撹拌室(V3)内のトナーを撹拌しながら搬送する第2撹拌部材(R2)と、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部と、第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部とを連通する連通路(4b)であって、第1撹拌部材(R1)の回転軸(R1c)に対して現像ロール(R0)から遠ざかった側であり、連通路(4b)の第2撹拌室(V3)に接する面のうち、最も現像ロール(R0)側に位置する部分が、現像ロール(R0)の軸心よりも鉛直下方に形成された連通路(4b)とを備えた現像装置。
【選択図】図7
Description
本発明は、静電潜像をトナー像に現像する電子写真方式の現像装置及び前記現像装置を備えた複写機、FAX、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、上下方向に隣接して配置された第1撹拌室及び第2撹拌室を有する現像装置及び前記現像装置を備えた画像形成装置に関する。
近年、電子写真方式の画像形成装置の小型化が要求されているなかで、静電潜像をトナー像に現像する現像装置の小型化は画像形成装置全体の小型化に貢献する。特に、タンデム型のフルカラー画像形成装置では、各色毎に現像装置が設けられているため、現像装置の小型化は、画像形成装置全体の小型化に大きく貢献する。
前記タンデム型の画像形成装置において、現像装置には、トナー補給装置によりトナーが補給される。前記補給されたトナーは、静電気等により凝集している場合があるので、現像装置には、補給されたトナーを撹拌しながら循環させるトナー循環室が設けられている。特に、トナーとキャリアからなる2成分現像剤を使用する場合は、撹拌循環時にトナーとキャリアとを擦り合わせて、トナーの摩擦帯電も行っている。
前記タンデム型の画像形成装置において、現像装置には、トナー補給装置によりトナーが補給される。前記補給されたトナーは、静電気等により凝集している場合があるので、現像装置には、補給されたトナーを撹拌しながら循環させるトナー循環室が設けられている。特に、トナーとキャリアからなる2成分現像剤を使用する場合は、撹拌循環時にトナーとキャリアとを擦り合わせて、トナーの摩擦帯電も行っている。
前記トナー循環室は、通常、特定の第1搬送方向にトナーを搬送する第1撹拌室と、第1トナー搬送方向とは逆方向の第2搬送方向にトナーを搬送する第2撹拌室とを有しており、前記第1撹拌室と第2撹拌室との間でトナーを循環させている。そして、前記トナー循環室を有する現像装置として、特許文献1(特開2002−148908号公報)記載の技術のように第1撹拌室と第2撹拌室とが横方向に隣接して配置された横循環型現像装置と、特許文献2(特開平6−51634号公報)や特許文献3(特開2003−167438号公報)記載の技術のように第1撹拌室と第2撹拌室とが縦方向(上下方向)に隣接して配置された縦循環型現像装置とが従来公知である。
しかしながら、特許文献1記載の横循環型現像装置では、第1撹拌室と第2撹拌室とが横方向に隣接して配置されているので、現像装置の小型化が困難である。一方、特許文献2、3記載の縦循環型現像装置では、第1撹拌室と第2撹拌室とが上下に隣接しているので、現像装置を小型化でき、画像形成装置全体を小型化できる。
図9は従来の縦循環型現像装置において、下方から上方にトナーが移動する部分の説明図である。
図9において、縦循環型現像装置01において、下方に配置された第1撹拌室の第1搬送方向下流端部02の頂壁と、上方に配置された第2撹拌室の第2搬送方向上端部03の底壁との間には、連通口04が形成されている。
前記縦型循環現像装置01では、第1撹拌部材(オーガ)06により上流側から順次トナーが搬送され、下流端部02に蓄積される。そして、上流からトナーが順次搬送・蓄積されて、下流端部02に蓄積されたトナーの水準面が上昇し、第2撹拌室03の底面よりも高くすることにより、連通口04を介して第1撹拌室02のトナーを第2撹拌室03に移動させている。そして、第2撹拌室03を第2撹拌部材(オーガ)07により撹拌搬送されたトナーが現像ロール08表面に付着して現像に使用される。
図9において、縦循環型現像装置01において、下方に配置された第1撹拌室の第1搬送方向下流端部02の頂壁と、上方に配置された第2撹拌室の第2搬送方向上端部03の底壁との間には、連通口04が形成されている。
前記縦型循環現像装置01では、第1撹拌部材(オーガ)06により上流側から順次トナーが搬送され、下流端部02に蓄積される。そして、上流からトナーが順次搬送・蓄積されて、下流端部02に蓄積されたトナーの水準面が上昇し、第2撹拌室03の底面よりも高くすることにより、連通口04を介して第1撹拌室02のトナーを第2撹拌室03に移動させている。そして、第2撹拌室03を第2撹拌部材(オーガ)07により撹拌搬送されたトナーが現像ロール08表面に付着して現像に使用される。
特許文献2、3及び図9に示す従来の縦循環型現像装置では、第1撹拌室の第1搬送方向下流端部02に蓄積されたトナーに、上流側から順次トナーが搬送されるので、既に蓄積されていたトナーが上流から搬送されてくるトナーに押されて力を受ける。このため、第1撹拌室02の下流端部において、トナーが凝集しやすくなり、凝集したトナーが上方の第2撹拌室03に搬送され、画像形成に使用されると画質が低下するという問題がある。
また、トナーが蓄積された部分では、トナーが力を受けて密集しているので、撹拌部材06(オーガーやアジテータ)の回転抵抗が大きくなり、撹拌部材06を駆動するモータに作用する負荷が大きくなる(高トルク化につながる)という問題がある。そして、抵抗や負荷が大きくなると、撹拌部材06やモータが損傷しやすくなり、現像装置01の寿命が短くなるという問題もある。
また、トナーが蓄積された部分では、トナーが力を受けて密集しているので、撹拌部材06(オーガーやアジテータ)の回転抵抗が大きくなり、撹拌部材06を駆動するモータに作用する負荷が大きくなる(高トルク化につながる)という問題がある。そして、抵抗や負荷が大きくなると、撹拌部材06やモータが損傷しやすくなり、現像装置01の寿命が短くなるという問題もある。
本発明は、前述の事情に鑑み、縦循環型現像装置において、次の記載内容(O01),(O02)を技術的課題とする。
(O01)トナーが蓄積した部分において、トナーに作用する力を低減すること。
(O02)蓄積したトナーによる回転抵抗を低減すること。
(O01)トナーが蓄積した部分において、トナーに作用する力を低減すること。
(O02)蓄積したトナーによる回転抵抗を低減すること。
(本発明)
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。
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。
(第1発明)
前記技術的課題を解決するために、第1発明の現像装置は、下記の構成要件(A01)〜(A04)を備えたことを特徴とする。
(A01)静電潜像がトナー像に現像される現像領域(Q2)にトナーを搬送する現像ロール(R0)、
(A02)前記現像ロール(R0)を収容する現像ロール収容部(V1)と、前記現像ロール収容部(V1)の斜め下方に配置された第1撹拌室(V2)と、前記現像ロール収容部(V1)に隣接し且つ前記第1撹拌室(V2)の上方に配置された第2撹拌室(V3)と、を有する現像容器(V)、
(A03)前記第1撹拌室(V2)に収容され、前記第1撹拌室(V2)内のトナーを所定の第1搬送方向に撹拌しながら搬送する第1撹拌部材(R1)と、
前記第2撹拌室(V3)に収容され、前記第1搬送方向とは逆方向の第2搬送方向に前記第2撹拌室(V3)内のトナーを撹拌しながら搬送する第2撹拌部材(R2)と、
を有する循環搬送部材(R1+R2)、
(A04)前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部から前記第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部にトナーを搬送するために、前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部と前記第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部とを連通する連通路(4b,4b′)であって、前記第1撹拌部材(R1)の回転軸(R1c)に対して前記現像ロール(R0)から遠ざかった側であり、前記連通路(4b,4b′)の前記第2撹拌室(V2)に接する面のうち、最も前記現像ロール(R0)側に位置する部分が、前記現像ロール(R0)の軸心よりも鉛直下方に形成された前記連通路(4b,4b′)。
前記技術的課題を解決するために、第1発明の現像装置は、下記の構成要件(A01)〜(A04)を備えたことを特徴とする。
(A01)静電潜像がトナー像に現像される現像領域(Q2)にトナーを搬送する現像ロール(R0)、
(A02)前記現像ロール(R0)を収容する現像ロール収容部(V1)と、前記現像ロール収容部(V1)の斜め下方に配置された第1撹拌室(V2)と、前記現像ロール収容部(V1)に隣接し且つ前記第1撹拌室(V2)の上方に配置された第2撹拌室(V3)と、を有する現像容器(V)、
(A03)前記第1撹拌室(V2)に収容され、前記第1撹拌室(V2)内のトナーを所定の第1搬送方向に撹拌しながら搬送する第1撹拌部材(R1)と、
前記第2撹拌室(V3)に収容され、前記第1搬送方向とは逆方向の第2搬送方向に前記第2撹拌室(V3)内のトナーを撹拌しながら搬送する第2撹拌部材(R2)と、
を有する循環搬送部材(R1+R2)、
(A04)前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部から前記第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部にトナーを搬送するために、前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部と前記第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部とを連通する連通路(4b,4b′)であって、前記第1撹拌部材(R1)の回転軸(R1c)に対して前記現像ロール(R0)から遠ざかった側であり、前記連通路(4b,4b′)の前記第2撹拌室(V2)に接する面のうち、最も前記現像ロール(R0)側に位置する部分が、前記現像ロール(R0)の軸心よりも鉛直下方に形成された前記連通路(4b,4b′)。
(第1発明の作用)
前記構成要件(A01)〜(A04)を備えた第1発明の現像装置では、現像容器(V)は、前記現像ロール(R0)を収容する現像ロール収容部(V1)に隣接し且つ前記第1撹拌室(V2)の上方に配置された第2撹拌室(V3)を有している。循環搬送部材(R1+R2)の第1撹拌部材(R1)は、前記第1撹拌室(V2)に収容され、前記第1撹拌室(V2)内のトナーを所定の第1搬送方向に撹拌しながら搬送する。第2撹拌部材(R2)は、前記第2撹拌室(V3)に収容され、前記第1搬送方向とは逆方向の第2搬送方向に前記第2撹拌室(V3)内のトナーを撹拌しながら搬送する。第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部と、前記第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部とを連通する連通路(4b,4b′)は、前記第1撹拌部材(R1)の回転軸(R1c)に対して前記現像ロール(R0)から遠ざかった側であり、前記連通路(4b,4b′)の前記第2撹拌室(V2)に接する面のうち、最も前記現像ロール(R0)側に位置する部分が、前記現像ロール(R0)の軸心よりも鉛直下方に形成されている。現像ロール(R0)は、静電潜像がトナー像に現像される現像領域(Q2)に撹拌されたトナーを搬送する。
前記構成要件(A01)〜(A04)を備えた第1発明の現像装置では、現像容器(V)は、前記現像ロール(R0)を収容する現像ロール収容部(V1)に隣接し且つ前記第1撹拌室(V2)の上方に配置された第2撹拌室(V3)を有している。循環搬送部材(R1+R2)の第1撹拌部材(R1)は、前記第1撹拌室(V2)に収容され、前記第1撹拌室(V2)内のトナーを所定の第1搬送方向に撹拌しながら搬送する。第2撹拌部材(R2)は、前記第2撹拌室(V3)に収容され、前記第1搬送方向とは逆方向の第2搬送方向に前記第2撹拌室(V3)内のトナーを撹拌しながら搬送する。第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部と、前記第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部とを連通する連通路(4b,4b′)は、前記第1撹拌部材(R1)の回転軸(R1c)に対して前記現像ロール(R0)から遠ざかった側であり、前記連通路(4b,4b′)の前記第2撹拌室(V2)に接する面のうち、最も前記現像ロール(R0)側に位置する部分が、前記現像ロール(R0)の軸心よりも鉛直下方に形成されている。現像ロール(R0)は、静電潜像がトナー像に現像される現像領域(Q2)に撹拌されたトナーを搬送する。
したがって、第1発明の現像装置では、第1搬送方向下流端部に搬送されたトナーは、第1撹拌部材(R1)により下方から上方に押し上げられる際に、連通路(4b,4b′)を通過して第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部から第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部に搬送される。したがって、第1発明の現像装置では、トナーを密集蓄積させ、水準面を上昇させて上方に移動させる従来技術と比較して、効率的に上方の第2撹拌室(V3)に搬送でき、トナーの密集が低減される。また、第1発明の現像装置では、連通路(4b,4b′)は、前記第1撹拌部材(R1)の回転軸(R1c)に対して前記現像ロール(R0)から遠ざかった側であり、前記連通路(4b,4b′)の前記第2撹拌室(V2)に接する面のうち、最も前記現像ロール(R0)側に位置する部分が、前記現像ロール(R0)の軸心よりも鉛直下方に形成されており、連通路(4b,4b′)を搬送された現像剤は、十分な撹拌がされた上で現像ロールに供給される。
この結果、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部において、トナーに作用する力を低減でき、トナーの凝集を低減することができ、画質の劣化を防止できる。また、従来に比べトナーの密集度が低くなるので、トナーによる回転抵抗の増大を抑えることができる。即ち、第1撹拌部材(R1)に作用する負荷や、第1撹拌部材(R1)を駆動する駆動装置(モータ等)に対する負荷を抑えることができる。したがって、第1撹拌部材(R1)や駆動装置の損傷を低減でき、長寿命化することができるとともに、高トルクの駆動装置を使用する必要が無くなる。
この結果、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部において、トナーに作用する力を低減でき、トナーの凝集を低減することができ、画質の劣化を防止できる。また、従来に比べトナーの密集度が低くなるので、トナーによる回転抵抗の増大を抑えることができる。即ち、第1撹拌部材(R1)に作用する負荷や、第1撹拌部材(R1)を駆動する駆動装置(モータ等)に対する負荷を抑えることができる。したがって、第1撹拌部材(R1)や駆動装置の損傷を低減でき、長寿命化することができるとともに、高トルクの駆動装置を使用する必要が無くなる。
(第1発明の形態1)
また、第1発明の形態1の現像装置は、前記第1発明の現像装置において、下記の構成要件(A05)を備えたことを特徴とする。
(A05)前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向上流側及び中流側に配置され、前記第1搬送方向にトナーを撹拌しながら搬送するオーガ(R1a)と、
前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に配置され、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部のトナーを第1搬送方向に搬送せずに撹拌するパドル(R1b)と、
を有する前記第1撹拌部材(R1)。
また、第1発明の形態1の現像装置は、前記第1発明の現像装置において、下記の構成要件(A05)を備えたことを特徴とする。
(A05)前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向上流側及び中流側に配置され、前記第1搬送方向にトナーを撹拌しながら搬送するオーガ(R1a)と、
前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に配置され、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部のトナーを第1搬送方向に搬送せずに撹拌するパドル(R1b)と、
を有する前記第1撹拌部材(R1)。
(第1発明の形態1の作用)
前記構成要件(A05)を備えた第1発明の形態1の現像装置では、前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向上流側及び中流側に配置された前記第1撹拌部材(R1)のオーガ(R1a)は、前記第1搬送方向にトナーを撹拌しながら搬送する。そして、前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に配置された第1撹拌部材(R1)のパドル(R1b)は、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部のトナーを撹拌する。したがって、1撹拌室の第1搬送方向下流端部では、パドル(R1b)によって第1搬送方向への搬送が行われず、パドル(R1b)の外周端部が下方から上方に回転する際に、パドル(R1b)によってトナーが連通路(4b,4b′)を通じて第2撹拌室(V3)に搬送される。よって、第1搬送方向下流端部で、第1搬送方向への搬送が行われないのでトナーの密集がさらに抑えられる。
前記構成要件(A05)を備えた第1発明の形態1の現像装置では、前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向上流側及び中流側に配置された前記第1撹拌部材(R1)のオーガ(R1a)は、前記第1搬送方向にトナーを撹拌しながら搬送する。そして、前記第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に配置された第1撹拌部材(R1)のパドル(R1b)は、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部のトナーを撹拌する。したがって、1撹拌室の第1搬送方向下流端部では、パドル(R1b)によって第1搬送方向への搬送が行われず、パドル(R1b)の外周端部が下方から上方に回転する際に、パドル(R1b)によってトナーが連通路(4b,4b′)を通じて第2撹拌室(V3)に搬送される。よって、第1搬送方向下流端部で、第1搬送方向への搬送が行われないのでトナーの密集がさらに抑えられる。
(第1発明の形態2)
また、第1発明の形態2の現像装置は、前記第1発明または第1発明の形態1の現像装置において、下記の構成要件(A06)を備えたことを特徴とする。
(A06)外側に湾曲した円弧状の外壁を有する前記連通路(4b′)。
(第1発明の形態2の作用)
前記構成要件(A06)を備えた第1発明の形態2の現像装置では、連通路(4b′)が、外側に湾曲した円弧状に形成されているので、トナーが円弧状の連通路(4b′)によりガイドされて、第2撹拌室(V3)に搬送される。したがって、搬送効率が高まる。
また、第1発明の形態2の現像装置は、前記第1発明または第1発明の形態1の現像装置において、下記の構成要件(A06)を備えたことを特徴とする。
(A06)外側に湾曲した円弧状の外壁を有する前記連通路(4b′)。
(第1発明の形態2の作用)
前記構成要件(A06)を備えた第1発明の形態2の現像装置では、連通路(4b′)が、外側に湾曲した円弧状に形成されているので、トナーが円弧状の連通路(4b′)によりガイドされて、第2撹拌室(V3)に搬送される。したがって、搬送効率が高まる。
(第1発明の形態3)
また、第1発明の形態3の現像装置は、前記第1発明及び第1発明の形態1、2のいずれかの現像装置において、下記の構成要件(A07)を備えたことを特徴とする。
(A07)第2搬送方向下流側及び中流側に配置され、前記第2搬送方向にトナーを撹拌しながら搬送する低速搬送部材(R2a2)と、
第2搬送方向上流端部に配置され、前記低速搬送部材(R2a2)よりも速い速度で前記第2搬送方向にトナーを搬送する高速搬送部材(R2a1)と、
を有する前記第2撹拌部材(R2)。
また、第1発明の形態3の現像装置は、前記第1発明及び第1発明の形態1、2のいずれかの現像装置において、下記の構成要件(A07)を備えたことを特徴とする。
(A07)第2搬送方向下流側及び中流側に配置され、前記第2搬送方向にトナーを撹拌しながら搬送する低速搬送部材(R2a2)と、
第2搬送方向上流端部に配置され、前記低速搬送部材(R2a2)よりも速い速度で前記第2搬送方向にトナーを搬送する高速搬送部材(R2a1)と、
を有する前記第2撹拌部材(R2)。
(第1発明の形態3の作用)
前記構成要件(A07)を備えた第1発明の形態3の現像装置では、第2搬送方向上流端部に配置された第2撹拌部材(R2)の高速搬送部材(R2a1)は、低速搬送部材(R2a2)よりも速い速度で第2搬送方向にトナーを搬送する。したがって、連通路(4b,4b′)を通じて第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部に搬送されたトナーを、速やかに第2搬送方向下流側に搬送できる。この結果、第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部にトナーが多く蓄積されて、第1撹拌室(V2)からトナーが搬送できず、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に密集蓄積されることを防止できる。
前記構成要件(A07)を備えた第1発明の形態3の現像装置では、第2搬送方向上流端部に配置された第2撹拌部材(R2)の高速搬送部材(R2a1)は、低速搬送部材(R2a2)よりも速い速度で第2搬送方向にトナーを搬送する。したがって、連通路(4b,4b′)を通じて第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部に搬送されたトナーを、速やかに第2搬送方向下流側に搬送できる。この結果、第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部にトナーが多く蓄積されて、第1撹拌室(V2)からトナーが搬送できず、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に密集蓄積されることを防止できる。
(第1発明の形態4)
また、第1発明の形態4の現像装置は、前記第1発明の形態3の現像装置において、下記の構成要件(A08)を備えたことを特徴とする。
(A08)前記第2撹拌部材(R2)が1回転した時のトナーの搬送距離であるピッチが小さい小ピッチオーガ(R2a2)により構成された前記低速搬送部材(R2a2)と、
前記ピッチが大きい大ピッチオーガ(R2a1)により構成された前記高速搬送部材(R2a1)と、
を有する前記第2撹拌部材(R2)。
また、第1発明の形態4の現像装置は、前記第1発明の形態3の現像装置において、下記の構成要件(A08)を備えたことを特徴とする。
(A08)前記第2撹拌部材(R2)が1回転した時のトナーの搬送距離であるピッチが小さい小ピッチオーガ(R2a2)により構成された前記低速搬送部材(R2a2)と、
前記ピッチが大きい大ピッチオーガ(R2a1)により構成された前記高速搬送部材(R2a1)と、
を有する前記第2撹拌部材(R2)。
(第1発明の形態4の作用)
前記構成要件(A08)を備えた第1発明の形態4の現像装置では、前記低速搬送部材(R2a2)は、ピッチが小さい小ピッチオーガ(R2a2)により構成され、高速搬送部材(R2a1)は、ピッチが大きい大ピッチオーガ(R2a1)により構成されている。したがって、第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部のトナーを、ピッチの大きな大ピッチオーガ(R2a1)により速やかに搬送できる。
前記構成要件(A08)を備えた第1発明の形態4の現像装置では、前記低速搬送部材(R2a2)は、ピッチが小さい小ピッチオーガ(R2a2)により構成され、高速搬送部材(R2a1)は、ピッチが大きい大ピッチオーガ(R2a1)により構成されている。したがって、第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部のトナーを、ピッチの大きな大ピッチオーガ(R2a1)により速やかに搬送できる。
(第1発明の形態5)
また、第1発明の形態5の現像装置は、前記第1発明及び第1発明の形態1、2のいずれかの現像装置において、下記の構成要件(A09)を備えたことを特徴とする。
(A09)前記第1撹拌部材(R1)のトナー搬送速度よりも高速でトナーを搬送する前記第2撹拌部材(R2)。
(第1発明の形態5の作用)
前記構成要件(A09)を備えた第1発明の形態5の現像装置では、第2撹拌部材(R2)は、第1撹拌部材(R1)よりも高速のトナー搬送速度でトナーを搬送する。したがって、したがって、連通路(4b,4b′)を通じて第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部に搬送されたトナーを、速やかに第2搬送方向下流側に搬送できる。この結果、第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部にトナーが多く蓄積されて、第1撹拌室(V2)からトナーが搬送できず、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に密集蓄積されることを防止できる。
また、第1発明の形態5の現像装置は、前記第1発明及び第1発明の形態1、2のいずれかの現像装置において、下記の構成要件(A09)を備えたことを特徴とする。
(A09)前記第1撹拌部材(R1)のトナー搬送速度よりも高速でトナーを搬送する前記第2撹拌部材(R2)。
(第1発明の形態5の作用)
前記構成要件(A09)を備えた第1発明の形態5の現像装置では、第2撹拌部材(R2)は、第1撹拌部材(R1)よりも高速のトナー搬送速度でトナーを搬送する。したがって、したがって、連通路(4b,4b′)を通じて第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部に搬送されたトナーを、速やかに第2搬送方向下流側に搬送できる。この結果、第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部にトナーが多く蓄積されて、第1撹拌室(V2)からトナーが搬送できず、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に密集蓄積されることを防止できる。
(第2発明)
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発明及び第1発明の形態1〜5のいずれかの現像装置(Gy〜Gk)を備えたことを特徴とする。
(第2発明の作用)
第2発明の画像形成装置は、第1発明及び第1発明の形態1〜5のいずれかの現像装置(Gy〜Gk)を備えているので、連通路(4b,4b′)が第1撹拌部材(R1)の半径方向外周端が下方から上方に回転する側に形成されており、第1搬送方向下流端部に蓄積されたトナーは第1撹拌部材(R1)により下方から上方に押し上げられる際に、トナーが連通路(4b,4b′)を通過して第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部に搬送される。したがって、第2発明の画像形成装置では、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に蓄積されたトナーが第1撹拌部材(R1)の回転により押し上げられて搬送されるので、トナーを密集蓄積させ、水準面を上昇させて上方に移動させる従来技術と比較して、効率的に上方の第2撹拌室(V3)に搬送でき、トナーの密集が低減される。
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発明及び第1発明の形態1〜5のいずれかの現像装置(Gy〜Gk)を備えたことを特徴とする。
(第2発明の作用)
第2発明の画像形成装置は、第1発明及び第1発明の形態1〜5のいずれかの現像装置(Gy〜Gk)を備えているので、連通路(4b,4b′)が第1撹拌部材(R1)の半径方向外周端が下方から上方に回転する側に形成されており、第1搬送方向下流端部に蓄積されたトナーは第1撹拌部材(R1)により下方から上方に押し上げられる際に、トナーが連通路(4b,4b′)を通過して第2撹拌室(V3)の第2搬送方向上流端部に搬送される。したがって、第2発明の画像形成装置では、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部に蓄積されたトナーが第1撹拌部材(R1)の回転により押し上げられて搬送されるので、トナーを密集蓄積させ、水準面を上昇させて上方に移動させる従来技術と比較して、効率的に上方の第2撹拌室(V3)に搬送でき、トナーの密集が低減される。
この結果、第1撹拌室(V2)の第1搬送方向下流端部において、トナーに作用する力を低減でき、トナーの凝集を低減することができ、画質の劣化を防止できる。また、従来に比べトナーの密集度が低くなるので、トナーによる回転抵抗の増大を抑えることができる。即ち、第1撹拌部材(R1)に作用する負荷や、第1撹拌部材(R1)を駆動する駆動装置(モータ等)に対する負荷を抑えることができる。したがって、第1撹拌部材(R1)や駆動装置の損傷を低減でき、長寿命化することができるとともに、高トルクの駆動装置を使用する必要が無くなる。
前述の本発明は、下記の効果(E01)〜(E04)を奏する。
(E01)トナーが蓄積した部分において、トナーに作用する力を低減することができる。(E02)蓄積したトナーによる回転抵抗を低減することができる。
(E03)トナーの凝集を防止し、画質の低下を防止できる。
(E04)循環搬送部材にかかる負荷を低減でき、損傷を防止し、長寿命化することができる。
(E01)トナーが蓄積した部分において、トナーに作用する力を低減することができる。(E02)蓄積したトナーによる回転抵抗を低減することができる。
(E03)トナーの凝集を防止し、画質の低下を防止できる。
(E04)循環搬送部材にかかる負荷を低減でき、損傷を防止し、長寿命化することができる。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
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。
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は本発明の実施例1の現像装置を備えた画像形成装置の全体説明図である。
図1において、実施例1の画像形成装置(デジタル複写機)Uは、プリンタ(画像形成装置本体)U1、イメージスキャナU2、自動原稿搬送装置U3を有している。
前記自動原稿搬送装置U3は、イメージスキャナU2上面のプラテンガラスPG上に支持されている。
図1において、実施例1の画像形成装置(デジタル複写機)Uは、プリンタ(画像形成装置本体)U1、イメージスキャナU2、自動原稿搬送装置U3を有している。
前記自動原稿搬送装置U3は、イメージスキャナU2上面のプラテンガラスPG上に支持されている。
前記自動原稿搬送装置U3は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて載置される原稿給紙トレイTG1を有している。前記原稿給紙トレイTG1に載置された複数の各原稿Giは順次プラテンガラスPG上の複写位置(プラテンロールGR1の圧接位置)を通過して原稿排出ロールGR2から原稿排紙トレイTG2に排出されるように構成されている。
前記自動原稿搬送装置U3は、その後端部(図1の紙面の背面側部分)に設けた左右方向に延びるヒンジ軸(図示せず)により前記プラテンガラスPG上面に対して回動可能であり、原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置く場合に上方に回動される。
前記自動原稿搬送装置U3は、その後端部(図1の紙面の背面側部分)に設けた左右方向に延びるヒンジ軸(図示せず)により前記プラテンガラスPG上面に対して回動可能であり、原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置く場合に上方に回動される。
前記イメージスキャナU2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)(図1参照)を有している。
前記透明なプラテンガラスPGの下方には原稿画像を読み取るための露光光学系Aが配置されている。
前記自動原稿搬送装置U3でプラテンガラスPG上面に搬送されて前記複写位置を通過す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。
前記透明なプラテンガラスPGの下方には原稿画像を読み取るための露光光学系Aが配置されている。
前記自動原稿搬送装置U3でプラテンガラスPG上面に搬送されて前記複写位置を通過す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R,G,B(レッド、グリーン、ブルー)の電気信号をY,M,C,K(イエロー、マゼンタ、シアン、黒)の画像データ(デジタルデータ)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)のレーザダイオード(図示せず)に出力する。なお、前記UI(ユーザインタフェース)、IPSおよびレーザ駆動回路DLと、後述の現像ロールR0、1次転写ロールTy,Tm,Tc,Tk、2次転写ロール(シート転写部材)T2b等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。
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)のレーザダイオード(図示せず)に出力する。なお、前記UI(ユーザインタフェース)、IPSおよびレーザ駆動回路DLと、後述の現像ロールR0、1次転写ロールTy,Tm,Tc,Tk、2次転写ロール(シート転写部材)T2b等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。
前記IPSが出力するYMCKの4色の画像データ(レーザ駆動データ)が入力されたレーザ駆動回路DLは、入力された前記各色の画像データに応じた各色のレーザ駆動信号を所定のタイミングで、各色のROS(潜像形成装置)に出力する。
各像担持体(感光体)Py,Pm,Pc,Pkはそれぞれの帯電ロール(帯電部材)CRにより一様に帯電された後、前記各色のROSy〜ROSk(潜像形成装置)の出力する光ビームによりその表面に静電潜像が形成される。前記像担持体Py,Pm,Pc,Pk表面の静電潜像はそれぞれ、各現像装置Gy,Gm,Gc,Gkと対向する現像領域(Q2)において各色YMCKのトナー像に現像される。前記各色の現像装置Gy,Gm,Gc,Gkの現像容器(V)にはトナーカートリッジTy〜Tkから各色のトナーが補給される。
前記現像された各色YMCKのトナー像は、前記各像担持体Py,Pm,Pc,Pkとエンドレスの中間転写ベルト(像担持体)Bとが接触する1次転写領域Q3に搬送される。前記各1次転写領域Q3において中間転写ベルトBの裏面側に配置された1次転写ロールTy,Tm,Tc,Tkには、コントローラCにより制御される電源回路Eから所定のタイミングで現像剤の帯電極性と逆極性の1次転写電圧が印加される。前記各像担持体Py〜Pk上のトナー像は前記各1次転写ロールTy,Tm,Tc,Tkに対向する1次転写領域Q3において中間転写ベルトBに重ねて1次転写される。1次転写後の像担持体Py,Pm,Pc,Pk表面の残留トナーは、像担持体クリーナCLpで除去される。
前記各像担持体Py〜Pk、各色のROSy〜ROSk(潜像形成装置)、各色の現像装置Gy〜Gkによって、前記各像担持体Py〜Pk上に各色のトナー像を形成する各色のトナー像形成装置UY(Py+ROSy+Gy),UM(Pm+ROSm+Gm),UC(Pc+ROSc+Gc),UK(Pk+ROSk+Gk)が構成される。
前記各色の像担持体Py,Pm,Pc,Pkの下方には左右一対のスライドレールSR,SRによりスライドフレームF1が前後方向(紙面に垂直な方向、すなわち、X軸方向)にスライド移動可能に支持されている。スライドフレームF1にはベルトモジュールBMのベルトフレームF2が上昇した動作位置(像担持体Py〜Pkに接触する位置)と下方に移動したメンテナンス位置(像担持体Py〜Pkから下方に離れた位置)との間で昇降可能に支持されている。前記ベルトモジュールBMが前記ベルトメンテナンス位置に下降した状態では、前記スライドフレームF1およびこれに支持されたベルトモジュールBMを、前記像担持体PRと摩擦接触させることなく、画像形成装置本体U1に対して出入させることができるように構成されている。
前記スライドフレームF1を前後移動させる構成およびベルトモジュールBMを昇降させる構成は、従来公知(例えば、特開平8−171248号公報参照)であり、従来公知の種々の構成を採用することが可能である。
前記スライドフレームF1を前後移動させる構成およびベルトモジュールBMを昇降させる構成は、従来公知(例えば、特開平8−171248号公報参照)であり、従来公知の種々の構成を採用することが可能である。
前記ベルトモジュールBMは、前記中間転写ベルトBと、ベルト駆動ロールRd、テンションロールRt、ウォーキングロールRw、複数のアイドラロール(フリーロール)RfおよびバックアップロールT2aを含むベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)と、前記4個の1次転写ロールTy,Tm,Tc,Tkとを有している。そして、前記中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)により矢印Ya方向に回転移動可能に支持されている。
前記バックアップロールT2aに接する中間転写ベルトBの表面に対向して2次転写ロール(シート転写部材)T2bが配置されており、中間転写ベルトBおよび2次転写ロールT2bの対向する領域には2次転写領域(シート転写領域)Q4が形成される。前記2次転写ロールT2bにはコントローラCにより制御される電源回路Eから所定のタイミングで現像剤の帯電極性と逆極性の2次転写電圧が印加される。前記2次転写ロールT2bに対向して配置された前記バックアップロールT2aはアース(接地)されており、前記2次転写ロールT2bに2次転写電圧が印加されたときには、前記2次転写ロールT2bおよびバックアップロールT2a間には2次転写電界が形成される。前記バックアップロールT2aおよび2次転写ロールT2bにより2次転写器T2が構成される。
前記4個の1次転写ロールTy,Tm,Tc,Tkおよび中間転写ベルトBを含むベルトモジュールBMと、2次転写器T2等により、トナー像形成装置(UY,UM,UC,UK)の像担持体Py〜Pk表面に形成されたトナー像を記録シートSに転写する転写装置(BM+T2)が構成されている。
前記4個の1次転写ロールTy,Tm,Tc,Tkおよび中間転写ベルトBを含むベルトモジュールBMと、2次転写器T2等により、トナー像形成装置(UY,UM,UC,UK)の像担持体Py〜Pk表面に形成されたトナー像を記録シートSに転写する転写装置(BM+T2)が構成されている。
プリンタ(画像形成装置本体)U1の下部には、シートSを収容したカセットトレイ(給紙トレイ)TR1〜TR3および給紙用シート搬送路SH1が設けられている。また、前記給紙用シート搬送路SH1には手差トレイ(給紙トレイ)TR4から給紙できるように構成されている。前記カセットトレイ(給紙トレイ)TR1〜TR3に収容されたシートSは、所定のタイミングでピックアップロールRpにより取り出され、さばきロールRsで1枚づつ分離されて、複数の搬送ロールRaによりレジロールRrに搬送される。また、手差トレイ(給紙トレイ)TR4から給紙されたシートは搬送ロールRaによりレジロールRrに搬送される。前記レジロールRrに搬送された記録シートSは、前記中間転写ベルトBに1次転写された多重トナー像または単色トナー像が2次転写領域Q4に移動するのにタイミングを合わせて、2次転写領域Q4に搬送される。
前記2次転写領域Q4を記録シートSが通過する際、2次転写ロールT2bに前記2次転写電圧が印加されるので、前記中間転写ベルトBに重ねて1次転写されたカラートナー像は、前記2次転写領域Q4において一括して記録シートSに2次転写される。
2次転写後の中間転写ベルトBはベルトクリーナCLbにより残留トナーが除去される。
前記2次転写領域Q4を記録シートSが通過する際、2次転写ロールT2bに前記2次転写電圧が印加されるので、前記中間転写ベルトBに重ねて1次転写されたカラートナー像は、前記2次転写領域Q4において一括して記録シートSに2次転写される。
2次転写後の中間転写ベルトBはベルトクリーナCLbにより残留トナーが除去される。
トナー像が2次転写された前記記録シートSは、転写後シートガイドSG、シート搬送ベルトHBにより定着装置Fに搬送される。定着装置Fは一対の圧接する加熱ロールFhおよび加圧ロールFpを有しており、前記加熱ロールFhおよび加圧ロールFpの圧接領域により定着領域Q5が形成されている。前記記録シートS上のトナー像は前記定着領域Q5を通過する際に、加熱定着される。トナー像が定着された記録シートSは、排出用シート搬送路SH2または両面記録用シート搬送路SH3に搬送される。排出用シート搬送路SH2に搬送されたシートは排紙トレイTRhに排出され、両面記録用シート搬送路SH3に搬送されたシートは表裏反転されてから前記レジロールRrに再送される。
前記符号Rp,Rs,Ra,Rr,SG,HB,SH1,SH2,SH3等で示された要素によりシート搬送装置SHが構成されている。
前記符号SH1,SH2,SH3で示された要素によりシート搬送路(SH1〜SH3)が構成されている。また、前記符号Rp,Rs,Ra,Rr,HB等で示された要素によりシート搬送部材(Rp,Rs,Ra,Rr,HB)が構成されている。
前記符号SH1,SH2,SH3で示された要素によりシート搬送路(SH1〜SH3)が構成されている。また、前記符号Rp,Rs,Ra,Rr,HB等で示された要素によりシート搬送部材(Rp,Rs,Ra,Rr,HB)が構成されている。
(現像装置G)
図2は実施例1の現像装置の斜視図である。
図3は実施例1の現像装置の現像剤補給口部分の拡大説明図で前記図2の矢印III方向から見た部分断面図である。
図4は実施例1の現像装置の後端部の説明図であり、前記図2の矢印IV方向からみた部分断面図である。
図5は実施例1の現像装置の後端部の説明図であり、図5Aは図4のV−V線断面図、図5Bはパドルの説明図である。
図6は実施例1の現像装置の説明図であり、図6Aは図3のVIA−VIA線断面図、図6Bは図3のVIB−VIB線断面図である。
図7は実施例1の現像装置の説明図であり、図7Aは図4のVIIA−VIIA線断面図であり、図7Bは図4のVIIB−VIIB線断面図、図7Cは現像装置の回転力伝達ギヤの説明図である。
図2は実施例1の現像装置の斜視図である。
図3は実施例1の現像装置の現像剤補給口部分の拡大説明図で前記図2の矢印III方向から見た部分断面図である。
図4は実施例1の現像装置の後端部の説明図であり、前記図2の矢印IV方向からみた部分断面図である。
図5は実施例1の現像装置の後端部の説明図であり、図5Aは図4のV−V線断面図、図5Bはパドルの説明図である。
図6は実施例1の現像装置の説明図であり、図6Aは図3のVIA−VIA線断面図、図6Bは図3のVIB−VIB線断面図である。
図7は実施例1の現像装置の説明図であり、図7Aは図4のVIIA−VIIA線断面図であり、図7Bは図4のVIIB−VIIB線断面図、図7Cは現像装置の回転力伝達ギヤの説明図である。
次に、実施例1の現像装置の説明を行うが、各色の現像装置Gy〜Gkは同様の構成をしているので、Y色の現像装置Gyについてのみ説明を行い、その他の色の現像装置Gm,Gc,Gkについての詳細な説明は省略する。
図2〜図7において、現像領域Q2(図6B、図7B参照)において像担持体Pyに対向して配置された現像装置Gyは、負極帯電性のトナーおよび正極帯電性の磁性キャリアから成る2成分現像剤を収容する現像容器Vを有している。
図2において、現像容器Vは、現像容器本体1と、現像容器本体1の前端(X端)および後端(−X端)に連結された前側接続部材2および後側接続部材3を有している。前側接続部材2は、前側上部接続部材2aおよび前側下部接続部材2b(図2、図3、図6A参照)を有しており、後側接続部材3は、後側上部接続部材3aおよび後側下部接続部材3b(図2、図4、図7A参照)を有している。
図2において、前記現像容器本体1の前端および後端のそれぞれ上側の部分には、一対の被支持部1a,1aが設けられており、前記現像容器Vが画像形成装置U内部に装着された際、前記各被支持部1aが画像形成装置Uのフレーム(図示せず)により支持される。
図2〜図7において、現像領域Q2(図6B、図7B参照)において像担持体Pyに対向して配置された現像装置Gyは、負極帯電性のトナーおよび正極帯電性の磁性キャリアから成る2成分現像剤を収容する現像容器Vを有している。
図2において、現像容器Vは、現像容器本体1と、現像容器本体1の前端(X端)および後端(−X端)に連結された前側接続部材2および後側接続部材3を有している。前側接続部材2は、前側上部接続部材2aおよび前側下部接続部材2b(図2、図3、図6A参照)を有しており、後側接続部材3は、後側上部接続部材3aおよび後側下部接続部材3b(図2、図4、図7A参照)を有している。
図2において、前記現像容器本体1の前端および後端のそれぞれ上側の部分には、一対の被支持部1a,1aが設けられており、前記現像容器Vが画像形成装置U内部に装着された際、前記各被支持部1aが画像形成装置Uのフレーム(図示せず)により支持される。
図3、図6B、図7Bにおいて、前記現像容器本体1、前側接続部材2および後側接続部材3を有する現像容器Vは、その内部に、現像ロール収容部V1と、現像ロール収容部V1の斜め下方に配置された第1撹拌室V2と、前記現像ロール収容部V1に隣接し且つ第1撹拌室V2の上方に配置された第2撹拌室V3とを有している。前記第1撹拌室V2と第2撹拌室V3との間は、仕切壁4により仕切られている。前記仕切壁4の前端部には、第1撹拌室V2と第2撹拌室V3とを上下に連通させる前側連通口(連通路)4aが形成されている。図5、図7Aにおいて、前記仕切壁4の後端部の右部(+Y側部分)には、第1撹拌室V2と第2撹拌室V3とを上下に連通させる後側連通口(連通路)4bが形成されている。
図6B、図7Bにおいて、前記現像ロール収容部V1には、現像ロールR0が回転可能に支持されている。前記現像ロールR0は、磁石ロールR0aと前記磁石ロールR0aの外側面を被覆する回転可能な現像スリーブ(現像剤搬送スリーブ)R0bとを有する。前記第1撹拌室V2及び第2撹拌室V3には、それぞれ第1撹拌部材R1及び第2撹拌部材R2が回転可能に支持されている。
図3〜図5において、第1撹拌部材R1は、回転駆動時に、前方から後方(第1搬送方向)に第1撹拌室V2内のトナーを撹拌しながら搬送するオーガ(トナー撹拌搬送部材)R1aを有している。そして、第1撹拌部材R1の後端部(−X端部、第1搬送方向下流端部)には、第1撹拌室V2の後端部のトナーを撹拌するパドル(トナー押上部材)R1bを有している。図5B、図7Aにおいて、前記パドルR1bは、第1撹拌部材R1の回転軸R1cが貫通する円筒部5aと、前記円筒部5aから放射方向に延びる4つのトナー押上プレート5bとを有している。そして、前記トナー押上プレート5bの外周端部には、パドルR1bの回転方向下流側に突出する折曲げ部5cが形成されている。したがって、図6B、図7Aに示すようにパドルR1bは断面略卍型に形成されている。
図3〜図5において、第1撹拌部材R1は、回転駆動時に、前方から後方(第1搬送方向)に第1撹拌室V2内のトナーを撹拌しながら搬送するオーガ(トナー撹拌搬送部材)R1aを有している。そして、第1撹拌部材R1の後端部(−X端部、第1搬送方向下流端部)には、第1撹拌室V2の後端部のトナーを撹拌するパドル(トナー押上部材)R1bを有している。図5B、図7Aにおいて、前記パドルR1bは、第1撹拌部材R1の回転軸R1cが貫通する円筒部5aと、前記円筒部5aから放射方向に延びる4つのトナー押上プレート5bとを有している。そして、前記トナー押上プレート5bの外周端部には、パドルR1bの回転方向下流側に突出する折曲げ部5cが形成されている。したがって、図6B、図7Aに示すようにパドルR1bは断面略卍型に形成されている。
図3、図4において、前記第2撹拌部材R2は、回転駆動時に後方から前方(第2搬送方向)に第2撹拌室V3内のトナーを撹拌しながら搬送するオーガR2aを有している。前記オーガR2aは、後端部(−X端部、第2搬送方向上流端部)の大ピッチオーガ部(高速搬送部材、大ピッチオーガ)R2a1と、第2搬送方向中流部及び下流部(+X側部分)の小ピッチオーガ部(低速搬送部材、小ピッチオーガ)R2a2とを有している。前記大ピッチオーガ部R2a1のピッチ(オーガR2aが1回転した時のトナーの搬送距離)は、小ピッチオーガ部R2a2のピッチよりも大きくなっており、小ピッチオーガ部R2a2よりも高速でトナーを搬送する。また、図3において、前記第2撹拌部材R2の前端部(+X端部)には、前側上部接続部材2aの上部前端部に形成された現像剤補給口6から補給された現像剤を撹拌し且つ前側連通口4aに搬送する補給現像剤撹拌部材R2bが設けられている。
前記第1撹拌部材R1及び第2撹拌部材R2によって循環搬送部材(R1+R2)が構成されている。
前記第1撹拌部材R1及び第2撹拌部材R2によって循環搬送部材(R1+R2)が構成されている。
図6、図7において、前記第1撹拌部材R1と現像ロールR0との間には滞留現像剤搬送部材R3が配置されている。前記滞留現像剤搬送部材R3は、現像ロールR0と第1撹拌部材R1との間に滞留する現像剤を撹拌搬送するための部材である。
また、図2、図3、図6Aにおいて、前記前側上部接続部材2a側面には現像剤排出口7が形成されている。前記現像剤排出口7は、前記現像剤補給口6から補給された新しい現像剤が補給後すぐに排出される割合を少なくするため、前記現像剤補給口6の位置より第2搬送方向上流側(後端側)に形成されている。
図6Bにおいて、現像容器V内には前記現像ロールR0上の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材8が配置されている。
前記現像ロール収容部V1、撹拌室V2,V3及び符号1〜4、6〜8で示された要素等から、実施例1の現像容器Vが構成されている。
また、図2、図3、図6Aにおいて、前記前側上部接続部材2a側面には現像剤排出口7が形成されている。前記現像剤排出口7は、前記現像剤補給口6から補給された新しい現像剤が補給後すぐに排出される割合を少なくするため、前記現像剤補給口6の位置より第2搬送方向上流側(後端側)に形成されている。
図6Bにおいて、現像容器V内には前記現像ロールR0上の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材8が配置されている。
前記現像ロール収容部V1、撹拌室V2,V3及び符号1〜4、6〜8で示された要素等から、実施例1の現像容器Vが構成されている。
図3、図7Cにおいて、前記現像ロールR0の軸の後端部(−X端部)には、ギヤG0が装着され、撹拌部材R1,R2、滞留現像剤搬送部材R3の軸の後端部にはギヤG1,G2,G3が装着されている。ギヤG0とギヤG1とは中間ギヤG4を介して噛み合っている。またギヤG1,G2,G3は順次噛み合っている。そして、現像動作時には、現像装置用モータ(図示せず)の回転力は順次ギヤG0,G4,G1,G2,G3に伝達され、現像ロールR0、攪拌搬送部材R1,R2、攪拌部材R3が回転駆動される。
図2、図6Aにおいて、現像容器Vの前記現像剤排出口7の外側には排出用現像剤搬送筒接続部21が配置されている。
前記排出用現像剤搬送筒接続部21には排出用現像剤搬送筒22の前端部(X端部)が接続されており、前記排出用現像剤搬送筒22の後端部(−X端部)には排出現像剤回収タンク23(図2、図7B参照)が接続されている。前記排出用現像剤搬送筒22の内部は現像剤排出路22aを形成している。
図2において、前記排出用現像剤搬送筒22内部には、排出用現像剤搬送部材R5が配置されている。
この現像剤の排出は、容器内トナー濃度センサ(図示せず)の検出値により行われている。
前記排出用現像剤搬送筒接続部21には排出用現像剤搬送筒22の前端部(X端部)が接続されており、前記排出用現像剤搬送筒22の後端部(−X端部)には排出現像剤回収タンク23(図2、図7B参照)が接続されている。前記排出用現像剤搬送筒22の内部は現像剤排出路22aを形成している。
図2において、前記排出用現像剤搬送筒22内部には、排出用現像剤搬送部材R5が配置されている。
この現像剤の排出は、容器内トナー濃度センサ(図示せず)の検出値により行われている。
図2、図7Cにおいて、前記排出用現像剤搬送部材R5の回転軸の後端部にはギヤG6が装着されており、ギヤG6は、図示しない現像剤排出用モータにより回転駆動される。前記ギヤG6が回転すると前記排出用現像剤搬送部材R5が回転し、前記現像剤排出口7から排出用現像剤搬送筒接続部21を介して排出用現像剤搬送筒22内に排出された余剰現像剤は、前記排出現像剤回収タンク23へ搬送されるようになっている。
前記現像容器V、現像ロールR0、撹拌部材R1〜R5及び符号21〜23で示された要素等により実施例1の現像装置Gyが構成されている。
前記現像容器V、現像ロールR0、撹拌部材R1〜R5及び符号21〜23で示された要素等により実施例1の現像装置Gyが構成されている。
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の現像装置Gy〜Gkを備えた画像形成装置Uでは、現像剤補給口6から補給された2成分現像剤(トナー及びキャリア)は、前側連通口4aを通じて、第1撹拌室V2に搬送される。第1撹拌室V2の現像剤は、第1撹拌部材R1により撹拌されながら、前方から後方(第1搬送方向)に搬送される。第1撹拌室V2の後端部、即ち第1搬送方向下流端部に搬送された現像剤は、パドルR2bにより撹拌され、第1搬送方向には搬送されない。図7Aに示すように前記パドルR1bは、回転軸R1cの左側(―Y側)ではトナー押上プレート5bの外周端部が上方から下方に回転し、回転軸R1cの右側(+Y側)では下方から上方に回転する。
前記構成を備えた実施例1の現像装置Gy〜Gkを備えた画像形成装置Uでは、現像剤補給口6から補給された2成分現像剤(トナー及びキャリア)は、前側連通口4aを通じて、第1撹拌室V2に搬送される。第1撹拌室V2の現像剤は、第1撹拌部材R1により撹拌されながら、前方から後方(第1搬送方向)に搬送される。第1撹拌室V2の後端部、即ち第1搬送方向下流端部に搬送された現像剤は、パドルR2bにより撹拌され、第1搬送方向には搬送されない。図7Aに示すように前記パドルR1bは、回転軸R1cの左側(―Y側)ではトナー押上プレート5bの外周端部が上方から下方に回転し、回転軸R1cの右側(+Y側)では下方から上方に回転する。
したがって、回転軸R1cの右側では、第1撹拌室V2後端部に搬送されたトナーは、パドルR1bのトナー押上プレート5bによって下方から上方に押し上げられる。そして、後側連通口4bは、回転軸R1cの右側(即ち、パドルR1bの外周端部が下方から上方に回転する側)に形成されているので、前記パドルR1bによって押し上げられたトナーは、後側連通口4bを通過して、第1撹拌室の後端部(−X端部、第1搬送方向下流端部)から第2撹拌室V3の後端部(第2搬送方向上流端部)に搬送される。
第2撹拌室V3の後端部、即ち、第2搬送方向上流端部に搬送されたトナーは、第2撹拌部材R2によって後方から前方(第2搬送方向)に搬送される。このとき、前記第2撹拌部材R2の後端部(第2搬送方向上流端部)には、大ピッチオーガR2a1が配置されているので、パドルR1bにより押し上げられたトナーは、速やかに前方に搬送される。
第2撹拌室V3の後端部、即ち、第2搬送方向上流端部に搬送されたトナーは、第2撹拌部材R2によって後方から前方(第2搬送方向)に搬送される。このとき、前記第2撹拌部材R2の後端部(第2搬送方向上流端部)には、大ピッチオーガR2a1が配置されているので、パドルR1bにより押し上げられたトナーは、速やかに前方に搬送される。
そして、第2撹拌室V3内を後方から前方に搬送される際に、現像剤が現像ロールR0の磁石ロールR0aの磁力により、現像スリーブR0bの表面に吸着する。そして、層厚規制部材8により、現像剤の層厚が調節されてトナーが現像領域Q2に搬送され、像担持体Py表面の静電潜像がトナー像に現像される。現像に使用されなかった現像剤は、第2撹拌部材R2により前方に搬送され、劣化したキャリア等を含む余剰現像剤は現像剤排出口7から排出される。そして、排出されなかった現像剤は、前側連通路4aから第1撹拌室V2に落下し、再び第1撹拌部材R1により搬送される。このようにして、前記第1撹拌部材R1及び第2撹拌部材R2によって、現像容器V内のトナーが撹拌されながら循環する。
したがって、実施例1の現像装置Gy〜Gkを備えた画像形成装置Uでは、縦循環型現像装置Gy〜Gkを使用しているので画像形成装置Uを小型化できる。また、前記後側連通口4bが第1撹拌部材R1のパドルR1bの外周端が下方から上方に回転する側(右側)に形成されているので、後端部(第1搬送方向下流端部)に搬送されたトナー(現像剤)はパドルR1bにより下方から上方に押し上げられる際に、後側連通口4bを通過して第2撹拌室V3の後端部(第2搬送方向上流端部)に搬送される。したがって、下流端部にトナーを密集蓄積させ、水準面を上昇させて上方に移動させる従来技術と比較して、効率的に第2撹拌室に搬送でき、トナーの密集が低減される。
この結果、第1撹拌室V2の後端部(第1搬送方向下流端部)において、トナーに作用する力を低減でき、トナーの凝集を低減することができ、画質の劣化を防止できる。また、従来に比べトナーの密集を低減できるので、トナーによる回転抵抗の増大を抑えることができる。即ち、第1撹拌部材R1に作用する負荷や、現像装置用モータM2に対する負荷を抑えることができる。したがって、第1撹拌部材R1やモータM2の損傷を低減でき、長寿命化することができるとともに、高トルクのモータM2を使用する必要が無くなり、画像形成装置Uを低コスト化できる。
また、実施例1の現像装置Gy〜Gkでは、第1撹拌部材R1を全てオーガで形成せず、第1撹拌部材R1の後端部にパドルR1bを配置しているので、第1撹拌室V2の後端部において、さらに後方に搬送してトナーが密集することを防止できる。さらに、前記パドルR1bにおいて、トナー押上プレート5bの外周端部には、パドルR1bの回転方向下流側に突出する折曲げ部5cが形成されているので、トナーを押し上げる際にトナー押上プレート5bの外周端から外方にトナーが流出しにくい。この結果、トナーをさらに効率的に押し上げることができ、第1撹拌室V2の後端部でのトナーの密集及び回転抵抗の増大を低減できる。
また、実施例1の現像装置Gy〜Gkでは、第2撹拌部材R2の後端部には大ピッチオーガR2a1が配置されているので、第2撹拌室V3の後端部(第2搬送方向上流端部)の現像剤が速やかに前方に搬送される。したがって、第2撹拌室V3の後端部にトナーが多く蓄積され、パドルR1bにより押し上げられた現像剤が第2撹拌室V3内に移動できないという状況を防止できる。即ち、下方の第1撹拌室V2から上方の第2撹拌室V3へのトナーの搬送効率を高めることができ、第1撹拌室V2の後端部でのトナーの密集及び回転抵抗の増大をさらに低減できる。
図8は実施例2の現像装置の説明図であり、実施例1の図7Aに対応する図である。
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8において、実施例2の現像装置では、後側連通口(連通路)4b′は、外方(右方、+Y方向)に湾曲する円弧状の外壁を有している。
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8において、実施例2の現像装置では、後側連通口(連通路)4b′は、外方(右方、+Y方向)に湾曲する円弧状の外壁を有している。
(実施例2の作用)
前記構成を備えた実施例2の現像装置Gy〜Gkを有する画像形成装置Uでは、前記後側連通口4b′が円弧状に湾曲して形成されているので、パドルR1bにより押し上げられた現像剤が円弧状の壁面にガイドされる。したがって、押し上げられた現像剤は、後側連通口4b′上部では、円弧状の後側連通口4b′に沿って右方(+Y側)から左方(−Y側)にガイドされる。したがって、現像剤は、第2撹拌部材R2の内周側に搬送され、第2撹拌部材R2により速やかに第2搬送方向下流側に向けて搬送される。この結果、第2撹拌室V3での現像剤が蓄積しにくくなり、第1撹拌室V2から第2撹拌室V3へのトナーの搬送効率を高めることができる。
その他、実施例2の現像装置Gy〜Gkを備えた画像形成装置Uは、実施例1の画像形成装置Uと同様の作用、効果を奏する。
前記構成を備えた実施例2の現像装置Gy〜Gkを有する画像形成装置Uでは、前記後側連通口4b′が円弧状に湾曲して形成されているので、パドルR1bにより押し上げられた現像剤が円弧状の壁面にガイドされる。したがって、押し上げられた現像剤は、後側連通口4b′上部では、円弧状の後側連通口4b′に沿って右方(+Y側)から左方(−Y側)にガイドされる。したがって、現像剤は、第2撹拌部材R2の内周側に搬送され、第2撹拌部材R2により速やかに第2搬送方向下流側に向けて搬送される。この結果、第2撹拌室V3での現像剤が蓄積しにくくなり、第1撹拌室V2から第2撹拌室V3へのトナーの搬送効率を高めることができる。
その他、実施例2の現像装置Gy〜Gkを備えた画像形成装置Uは、実施例1の画像形成装置Uと同様の作用、効果を奏する。
(変更例)
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)〜(H07)を下記に例示する。
(H01)前記各実施例において、画像形成装置は、フルカラーの画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置に適用可能である。また、複写機以外の画像形成装置、即ち、FAXやプリンタ、複合機等にも使用可能である。
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)〜(H07)を下記に例示する。
(H01)前記各実施例において、画像形成装置は、フルカラーの画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置に適用可能である。また、複写機以外の画像形成装置、即ち、FAXやプリンタ、複合機等にも使用可能である。
(H02)前記各実施例において、前記第1撹拌部材R1の後端部にパドルR1bを配置したが、全てオーガにより構成することも可能であり、パドル以外のトナー押上部材により構成することも可能である。なお、第1撹拌室V2の後端部でのトナーの密集を低減する観点から、トナー押上部材(トナー撹拌搬送部材)は、第1搬送方向の搬送力を抑え、トナーを上方に押し上げる力を高めることが望ましい。
(H03)前記各実施例において、パドルR1bの形状は、卍型に限定されず、種々の形状のものに変更可能である。例えば、折曲げ部5cが形成されていない十字型のパドルや、平板ではなく湾曲したトナー押上プレートを有するパドル、3つのトナー押上プレートを有するY字形のパドルを使用可能である。また、トナー押上プレート5bの枚数は4枚に限定されず、1枚や2枚、あるいは5枚以上のトナー押上プレートを有するパドルを使用可能である。
(H03)前記各実施例において、パドルR1bの形状は、卍型に限定されず、種々の形状のものに変更可能である。例えば、折曲げ部5cが形成されていない十字型のパドルや、平板ではなく湾曲したトナー押上プレートを有するパドル、3つのトナー押上プレートを有するY字形のパドルを使用可能である。また、トナー押上プレート5bの枚数は4枚に限定されず、1枚や2枚、あるいは5枚以上のトナー押上プレートを有するパドルを使用可能である。
(H04)前記各実施例において、第2撹拌部材R2の後端部(第2搬送方向上流端部)には大ピッチオーガを配置したが、全て同じピッチのオーガを使用することも可能である。また、高速搬送部材として、大ピッチオーガを使用したが、例えば、第2撹拌部材R2用のギヤG1と、第1撹拌部材R1用のギヤG2とのギヤ比を変えて、第2撹拌部材R2の回転数を第1撹拌部材R1の回転数よりも高くすることにより、第2搬送方向のトナー搬送速度を第1搬送方向のトナー搬送速度よりも高め、第2撹拌室V3上流端部のトナーを速やかに下流側に搬送することも可能である。即ち、第2撹拌部材R2全体を高速搬送部材とすることも可能である。さらに、例えば、オーガの上流部分と、中流及び下流部分の回転数が異なる様に構成し、上流部分の撹拌部材(高速搬送部材)の回転数を、中流及び下流部分の撹拌部材(低速搬送部材)の回転数よりも高くすることにより、第2搬送方向上流端部のトナーを中・下流部よりも高速で搬送することも可能である。
(H05)前記各実施例において、後側連通口4b、4b′は右部の比較的狭い範囲に形成されているが、右部から第1撹拌部材の回転軸の上部にかけた比較的広い範囲に形成することも可能である。
(H06)前記各実施例において、現像装置で使用される現像剤は、2成分現像剤に限定されず、トナーのみで構成された1成分現像剤も使用可能である。
(H07)前記各実施例において、撹拌部材R1、R2としてオーガ(トナー撹拌搬送部材)を使用したが、これに替えてアジテータ等のトナー撹拌搬送部材を使用することも可能である。
(H06)前記各実施例において、現像装置で使用される現像剤は、2成分現像剤に限定されず、トナーのみで構成された1成分現像剤も使用可能である。
(H07)前記各実施例において、撹拌部材R1、R2としてオーガ(トナー撹拌搬送部材)を使用したが、これに替えてアジテータ等のトナー撹拌搬送部材を使用することも可能である。
4b,4b′…連通路、
Gy〜Gk…現像装置、
Q2…現像領域、
R0…現像ロール、
R1…第1撹拌部材、
R1a…オーガ、
R1b…パドル、
R1c…回転軸、
R1+R2…循環搬送部材、
R2…第2撹拌部材、
R2a1…高速搬送部材,大ピッチオーガ、
R2a2…低速搬送部材,小ピッチオーガ、
V…現像容器、
V1…現像ロール収容部、
V2…第1撹拌室、
V3…第2撹拌室。
Gy〜Gk…現像装置、
Q2…現像領域、
R0…現像ロール、
R1…第1撹拌部材、
R1a…オーガ、
R1b…パドル、
R1c…回転軸、
R1+R2…循環搬送部材、
R2…第2撹拌部材、
R2a1…高速搬送部材,大ピッチオーガ、
R2a2…低速搬送部材,小ピッチオーガ、
V…現像容器、
V1…現像ロール収容部、
V2…第1撹拌室、
V3…第2撹拌室。
Claims (6)
- 下記の構成要件(A01)〜(A04)を備えたことを特徴とする現像装置、
(A01)静電潜像がトナー像に現像される現像領域にトナーを搬送する現像ロール、
(A02)前記現像ロールを収容する現像ロール収容部と、前記現像ロール収容部の斜め下方に配置された第1撹拌室と、前記現像ロール収容部に隣接し且つ前記第1撹拌室の上方に配置された第2撹拌室と、を有する現像容器、
(A03)前記第1撹拌室に収容され、前記第1撹拌室内のトナーを所定の第1搬送方向に撹拌しながら搬送する第1撹拌部材と、
前記第2撹拌室に収容され、前記第1搬送方向とは逆方向の第2搬送方向に前記第2撹拌室内のトナーを撹拌しながら搬送する第2撹拌部材と、
を有する循環搬送部材、
(A04)前記第1撹拌室の第1搬送方向下流端部から前記第2撹拌室の第2搬送方向上流端部にトナーを搬送するために、前記第1撹拌室の第1搬送方向下流端部と前記第2撹拌室の第2搬送方向上流端部とを連通する連通路であって、前記第1撹拌部材の回転軸に対して前記現像ロールから遠ざかった側であり、前記連通路の前記第2撹拌室に接する面のうち、最も前記現像ロール側に位置する部分が、前記現像ロールの軸心よりも鉛直下方に形成された前記連通路。 - 下記の構成要件(A05)を備えたことを特徴とする請求項1記載の現像装置、
(A05)前記第1撹拌室の第1搬送方向上流側及び中流側に配置され、前記第1搬送方向にトナーを撹拌しながら搬送するオーガと、
前記第1撹拌室の第1搬送方向下流端部に配置され、第1撹拌室の第1搬送方向下流端部のトナーを第1搬送方向に搬送せずに撹拌するパドルと、
を有する前記第1撹拌部材。 - 下記の構成要件(A06)を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の現像装置、
(A06)外側に湾曲した円弧状の外壁を有する前記連通路。 - 下記の構成要件(A07)を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の現像装置、
(A07)第2搬送方向下流側及び中流側に配置され、前記第2搬送方向にトナーを撹拌しながら搬送する低速搬送部材と、
第2搬送方向上流端部に配置され、前記低速搬送部材よりも速い速度で前記第2搬送方向にトナーを搬送する高速搬送部材と、
を有する前記第2撹拌部材。 - 下記の構成要件(A08)を備えたことを特徴とする請求項4記載の現像装置、
(A08)前記第2撹拌部材が1回転した時のトナーの搬送距離であるピッチが小さい小ピッチオーガにより構成された前記低速搬送部材と、
前記ピッチが大きい大ピッチオーガにより構成された前記高速搬送部材と、
を有する前記第2撹拌部材。 - 請求項1ないし5のいずれか記載の現像装置を備えた画像形成装置。
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-
2009
- 2009-05-13 JP JP2009116029A patent/JP2009175768A/ja active Pending
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