JP2011191581A - 現像装置、この現像装置を有したプロセスカートリッジ、及びこの現像装置もしくはプロセスカートリッジを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】貯留する現像剤32が現像ローラ34の周面に接触し、現像ローラ34の回転にともなって現像ローラ34の周面に接触した現像剤32が担持搬送されるバッファ部Dを備えている。また、バッファ部Dに添って設けられ、このバッファ部Dに現像剤32を供給しながら現像ローラ34の回転軸と平行な方向に現像剤32を攪拌搬送する供給スクリュ39を有した供給搬送路37をそなえている。また、供給搬送路37の現像剤搬送方向下流側のバッファ部Dの端部近傍に、現像剤32のバッファ部Dから回収搬送路38への現像領域Aを通過する搬送経路に加え、現像領域Aを通過しない搬送経路を備えている。
【選択図】図4
Description
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の現像装置において、第一の搬送経路が現像領域を通過して搬送される経路であり、第二の搬送経路が現像剤担持体の現像領域とは逆側から落下する経路であることを特徴とするものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の現像装置において、第一攪拌搬送部と第二攪拌搬送部を仕切っている仕切り部材と現像剤担持体との距離は、上記第一攪拌搬送部の現像剤搬送方向最下流付近がその上流側よりも広くなっていることを特徴とするものである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一に記載の現像装置において、第一攪拌搬送部の現像剤搬送方向下流側の現像剤量が多くなると、第一の搬送経路及び第二の搬送経路の他にも現像剤を搬送できる第三の搬送経路を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の現像装置において、現像剤にトナーを補給するトナー補給機構を有し、上記トナー補給機構が第三の搬送経路近傍にあり、該第三の搬送経路の現像剤出口付近に補給トナーが第三の搬送経路を介して現像剤担持体に供給されることを防止するための防止部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項6に記載のプロセスカートリッジの発明は、請求項1乃至5のいずれか一に記載の現像装置を具備したことを特徴とするものである。
また、請求項7に記載の画像形成装置の発明は、請求項1乃至5のいずれか一に記載の現像装置、もしくは請求項6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ものである。
本発明は、第一攪拌搬送部下流側の貯留部の端部近傍に、現像剤の貯留部から第二攪拌搬送部への現像領域を通過する搬送経路に加え、現像領域を通過しない搬送経路を備えている。このように構成することで、従来の現像剤を第一攪拌搬送部と第二攪拌搬送部との間を循環させるために必要だった第一攪拌搬送部から第二攪拌搬送部への現像剤落下口を介した搬送経路を、上述した貯留部の現像領域を通過しない搬送経路に替えて現像剤を第一攪拌搬送部と第二攪拌搬送部との間を循環させることができる。このことで、基本的に第一攪拌搬送部と第二攪拌搬送部との間を循環している現像剤を一度貯留部に供給してから現像剤担持体上に供給することができる。そして、従来の現像剤落下口から落下していた現像剤も無くなって第一攪拌搬送部の現像剤搬送方向下流側の現像剤量を一定量以上に保つこともでき、従来の搬送スクリュ上に現像剤があっても現像剤の枯渇となっていた条件であっても、枯渇を発生させなくすることができる。また、従来のようにトナー補給経路が形成される空間と、供給搬送路が形成される空間とを仕切り部材の上方で繋げておく必要がなく分けることができるので、直接的または間接的に必要な帯電量に達していないトナーが飛翔して現像剤担持体に供給されることを防ぐことができる。そして、必要な帯電量に達していないトナーが現像剤担持体に供給されることを防ぐことができるので、トナー補給経路と現像剤担持体との距離をとる必要がなく、トナー補給経路と現像剤担持体とを近くに配置することもできる。
図2は、本実施形態のプリンタ100に適用可能な現像装置3の第1の実施例(以下、実施例1という)の概略断面図である。
現像装置3内の現像剤32の体積は、現像剤重量に対するトナー重量の割合であるトナー濃度によって変わる。本実施の形態の現像装置3ではキャリアの量は変えずにトナーの量を変えてトナー濃度を制御している。そのためトナー濃度が低い場合に現像剤32の体積が小さくなり、トナー濃度が高いときには現像剤の体積が大きくなる。
発明者らは、本発明の効果を確認するために、以下の条件で、従来の構成の現像容器と本発明の実施例1の構成を適用した現像容器について、比較実験を行った。従来の構成の現像容器(以下、実験機0という)と、本発明を適用した現像容器(以下、実験機1という)は、以下の2点の構成のみ相違し、他の構成は同一とし、比較実験を行った。
1.現像容器3の供給部の現像剤搬送方向下流側の現像スリーブの端部位置に供給部下流部壁を設けた。
(供給スクリュの羽部も、この供給部下流部壁の位置までしか設けていない。)
2.現像容器の仕切り部材の現像スリーブと対向する部分の形状を、供給部下流部壁を設けた位置から20mmだけ、第二の搬送経路を設けた、図5(b)の形状とした。(図5(a)の現像スリーブと対向する仕切り部材36のとの離間距離は3mm。)
ここで、本実験の現像剤搬送領域の長さは、実験機0、実験機1とも約220mmである。また、実験機0及び実験機1の上記図5(b)の断面形状とした部分をのぞき、図5(a)の断面形状をしており、現像スルーブ34と仕切り部材36の離間距離を0.5mmとした。また、仕切り部材36に設けた、障壁43の高さの長手方向の変化も同一である。
実験機0、実験機1とも感光体1を取り外した状態で、現像スリーブ34、供給スクリュ39、回収スクリュ40を回転させ、両搬送スクリュの単位時間当たりの回転数(以下、回転数という)を、実験開始時に700rpmに設定し、徐々にその回転数を下げていき、現像スリーブの表面を、取り外した感光体1側から目視で観測し、現像剤担持体である現像スリーブ34上に担持されている現像剤量が少なくなり、現像スルーブ34の地肌部が確認できた時点で、現像剤担持体である現像ローラ34上の現像剤32の枯渇に関してNGと判断し、搬送スクリュである供給スクリュ39及び回収スクリュ40の回転数の枯渇下限値とした。そして、以上のような比較実験を行った結果、得た搬送スクリュの回転数の枯渇下限値を、図8に示すグラフにプロットした。
また、実施例1の現像装置3では、第一の搬送経路が現像領域Aを通過して搬送される経路であり、少なくとも、第二の搬送経路として現像ローラ34の現像領域Aとは逆の側の連通部47から落下する経路を持っている。このように構成することで、供給搬送路37からバッファ部Dに搬送された現像剤32のうち、現像ローラ34の内側に設けられた、複数の磁極の内、バッファ部Dに現像剤を保持するP3極で保持しきれない分の現像剤32は現像領域Aの反対側の連通部47を通過して回収搬送路38に落下する。そして、現像ローラ34に搬送される分はバッファ部DのP3極によって保持されている現像剤32でまかなわれので、現像ローラ34上の現像剤32の枯渇余裕度がより向上する。
また、実施例1の現像装置3では、供給搬送路37と回収搬送路38を仕切っている仕切り板36と現像ローラ34との距離は供給搬送路37の現像剤搬送方向の最下流付近がその上流側よりも広くなっている。このように構成することで、現像ローラ34上の現像剤32の枯渇余裕度を向上させるとともに、通常、供給搬送路37の現像剤搬送方向の下流側の現像剤32が、バッファ部D及び供給搬送路37の下流側が現像剤32であふれることもない。
また、実施例2の現像装置3では、供給搬送路37の現像剤搬送方向の下流側の現像剤32の量が多くなると、現像ローラ34の現像領域Aの逆側の第二の搬送経路以外にも現像剤32を搬送できる第三の搬送経路を備えている。このように構成することで、意図せず供給搬送路37の現像剤搬送方向の下流側の現像剤32の量が多くなってしまった場合でも、バッファ部D及び供給搬送路37の下流側が現像剤32であふれることもない。
また、実施例2の現像装置3では、現像剤32に補給トナーを補給するためのトナー補給口45が第三の搬送経路を形成する開口E1またはE2の近傍にある。そして、この第三の搬送経路の現像剤32の出口付近に、補給トナーがこの第三の搬送経路を介して現像ローラ34に供給されることを防止するための飛翔防止壁51を備えている。このように構成することで、供給搬送路37の下流端に設けられた供給部下流壁50に第三の搬送経路を形成する開口E1またはE2を設けた場合であっても、未帯電の補給トナーが現像ローラ34側に飛翔し、直接的または間接的に必要な帯電量に達していないトナーが現像ローラ34に供給されてしまうことを防ぐことができる。
また、本実施の形態のプロセスカートリッジでは、実施例1、2に記載したいずれか一の現像装置3を有するので、有する現像装置3と同様な作用効果を奏することができる。
また、本実施の形態の画像形成装置では、実施例1、2に記載したいずれか一の現像装置3、もしくは実施例1、2に記載したいずれか一の現像装置3を有したプロセスカートリッジを備えるので、備えた現像装置3もしくはプロセスカートリッジと同様な作用効果を奏することができる。
2 帯電装置
3 現像装置
32 現像剤
33 現像容器
34 現像ローラ
34a 現像スリーブ
34b マグネットローラ
35 剤規制部材
36 仕切り板
37 供給搬送路
38 回収搬送路
39 供給スクリュ
40 回収スクリュ
41 供給搬送路の現像剤搬送方向上流側と回収搬送路の現像剤搬送方向下流側とを連通する開口部
42 回収搬送路の現像剤搬送方向上流側に設けられた開口部
43 仕切り板の立設部に形成された障壁
45 現像装置の補給トナーのトナー補給口
47 仕切り部材の現像ローラと対向する位置に設けられた連通部
50 供給部下流壁
51 補給トナーの飛翔防止壁
100 本実施の形態に係るプリンタ
A 現像領域
B バッファ部から現像ローラに沿ったトナーの搬送方向
C バッファ部から回収搬送路へ直接搬送されるトナーの搬送方向
D 現像スリーブに供給する現像剤を一旦貯留する貯留部であるバッファ部
E 供給搬送路の設けられた開口
Claims (7)
- 現像領域に少なくともトナーを含む現像剤を搬送する現像剤担持体と、
貯留する現像剤が上記現像剤担持体の周面に接触し、該現像剤担持体の回転にともなって該現像剤担持体の周面に接触した現像剤が担持搬送される貯留部と、
該貯留部に添って設けられ、該貯留部に現像剤を供給しながら上記現像剤担持体の回転軸と平行な方向に現像剤を攪拌搬送する供給側搬送スクリュを有した第一攪拌搬路部と、
該第一攪拌搬送部の下方に設けられ、現像領域を通過した上記現像剤担持体の現像剤を回収しながら、該第一攪拌搬送部の下流端近傍に到達した現像剤を該現像剤担持体の回転軸と平行な方向で該第一攪拌搬送部の上流端側に攪拌搬送する回収側搬送スクリュを有した第二攪拌搬送部と、
上記第一攪拌搬送部の供給側搬送スクリュを下方から包み込むように形成され、該第一攪拌搬送部と上記第二攪拌搬送部とを上下に仕切る仕切り部材と、
を備える現像装置において、
第一攪拌搬送部下流側の上記貯留部の端部近傍に、現像剤の該貯留部から上記第二攪拌搬送部への現像領域を通過する搬送経路に加え、現像領域を通過しない搬送経路を備えていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
第一の搬送経路が現像領域を通過して搬送される経路であり、
第二の搬送経路が現像剤担持体の現像領域とは逆側から落下する経路であることを特徴とする現像装置。 - 請求項1又は2に記載の現像装置において、
第一攪拌搬送部と第二攪拌搬送部を仕切っている仕切り部材と現像剤担持体との距離は、上記第一攪拌搬送部の現像剤搬送方向最下流付近がその上流側よりも広くなっていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一に記載の現像装置において、
第一攪拌搬送部の現像剤搬送方向下流側の現像剤量が多くなると、第一の搬送経路及び第二の搬送経路の他にも現像剤を搬送できる第三の搬送経路を備えていることを特徴とする現像装置。 - 請求項4に記載の現像装置において、
現像剤にトナーを補給するトナー補給機構を有し、
上記トナー補給機構が第三の搬送経路近傍にあり、該第三の搬送経路の現像剤出口付近に補給トナーが第三の搬送経路を介して現像剤担持体に供給されることを防止するための防止部材を設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一に記載の現像装置を具備したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1乃至5のいずれか一に記載の現像装置、もしくは請求項6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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