JP2012037913A

JP2012037913A - 現像装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2012037913A
Application number: JP2011252894A
Authority: JP
Inventors: Kiyonori Tsuda; 清典津田; Satoru Yoshida; 悟吉田; Hiroya Hirose; 寛哉廣瀬
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2026-01-05
Also published as: JP5111654B2

Abstract

【課題】現像剤担持体に現像剤を供給する第１現像剤搬送手段に存在する現像剤の量を確保し、現像剤供給不足による現像剤担持体上の現像剤枯渇が発生しない現像装置、及び現像装置を有する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】第１現像剤搬送手段５から第２現像剤搬送手段６に現像剤を落下させるための開口が、前記第１現像剤搬送手段５の中心から真下に位置する個所よりも上方にあることを特徴とする現像装置１、及び現像装置１を有する画像形成装１００を提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に使用する現像装置、及び現像装置を有する画像形成装置に関するものである。詳しくは、現像剤担持体と、現像剤搬送手段とを備えた現像装置、及び現像装置を有する画像形成装置に関するものである。

近年連続して画像面積率の高い画像をプリントしても濃度ムラ等が発生しない画像品質の安定性が要求されている。そこで、従来の横方向に現像剤搬送手段を配置した方式から縦方向上下に配置して下側の現像剤搬送手段で現像剤担持体から現像後の現像剤の回収を行い、上側の現像剤搬送手段で現像剤担持体に現像剤を供給することにより機能を分離して現像剤の攪拌性能を高めていた。
しかしながらこれだけでは依然現像剤の攪拌が充分では無く、濃度の不均一や濃度低下が発生するという問題点があった。
そこで特許文献１には、第１の搬送路からの余剰現像剤と、第２の搬送路からの回収現像剤とを合流し、攪拌搬送した後第１の搬送路側に循環供給する第３の搬送路を設け、第１の搬送路に循環供給される攪拌現像剤のより一層のトナー濃度の均一化により高印字率の画像においても濃度が一定で画像ムラの無い高品位の画像を得ることができる現像装置が、開示されていた（図７参照）。これにより、現像剤搬送手段を更に一つ追加して現像剤の回収部と供給部以外に攪拌部を設けて現像剤の攪拌性能を高めることできた。
また、特許文献２には、現像剤担持体に現像剤を供給する第１オーガと、第１オーガの下方に配置され第１オーガと反対方向に現像剤を搬送する第２オーガと、現像剤担持体の下方に配置され第２オーガと反対方向に現像剤を搬送する第３オーガと、第３オーガを収容する第３攪拌室と第２オーガを収容する第２攪拌室とを仕切る第１隔壁と、第１隔壁の端部において第３攪拌室と第２攪拌室とに連通し第３オーガの現像剤搬送方向下流側から第２オーガの上流側に移送させるため第１開口部と、を備えた現像装置が、開示されている。これにより、現像後の現像剤は、撹拌用現像剤室（第２攪拌室）に回収された後、回収オーガ（第３オーガ）によって一方向に回収し、その後、トナーが補給されてから、供給用現像剤室（第１攪拌室）に戻される構成になっているから、印字率に関係なく、現像剤内のトナー濃度ムラが生じにくく、画像濃度も安定する。

しかしながら、上記方式では、現像担持体に現像剤を供給するのが一方向であるため、現像担持体上で必要な現像剤量を供給しないと現像担持体上で現像剤が枯渇してしまうという問題点があった。
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、現像剤担持体に現像剤を供給する第１現像剤搬送手段に存在する現像剤の量を確保し、現像剤供給不足による現像剤担持体上の現像剤枯渇が発生しない現像装置、及び現像装置を有する画像形成装置を提供することである。

前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。
本発明は、静電潜像担持体に対向して設けられた現像剤担持体と、前記現像剤担持体と所定の間隔を保持して配置し、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１現像剤搬送手段と、前記第１現像剤搬送手段の斜め下側に前記第１現像剤搬送手段と逆方向に現像剤を搬送し、下流側で現像剤を前記第１現像剤搬送手段に斜めに持ち上げる第２現像剤搬送手段と、前記第２現像剤搬送手段とほぼ水平方向に前記現像剤担持体から現像後の現像剤を回収し、前記第２現像剤搬送手段と逆方向に現像剤を搬送して、下流側で前記第２現像剤搬送手段に現像剤を移送させる第３現像剤搬送手段と、を有する現像装置において、前記現像装置は、前記第１現像剤搬送手段から前記第２現像剤搬送手段に現像剤を落下させるための開口が、前記第１現像剤搬送手段の中心から真下に位置する個所よりも上方にあることを特徴とする現像装置である。
本発明は、前記第１現像剤搬送手段が回転体であり、現像剤を落下させるための開口を前記第１現像剤搬送手段の回転方向側に設けたことを特徴とする。
本発明は、現像剤を落下させるための開口位置が、前記第１現像剤搬送手段から前記現像剤担持体に現像剤を供給する開口位置と反対側に設けたことを特徴とする。
本発明は、前記第１現像剤搬送手段から前記第２現像剤搬送手段に現像剤を落下させる個所が、画像形成領域内であることを特徴とする。
また、本発明は、前記記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明は、前記解決するための手段によって、現像剤担持体に現像剤を供給する第１現像剤搬送手段に存在する現像剤の量を確保し、現像剤供給不足による現像剤担持体上の現像剤枯渇が発生しない現像装置、及び現像装置を有する画像形成装置を提供することが可能となった。

本発明の現像装置の断面図である。本発明の現像装置の構成を説明したものである。本発明の現像装置の構成を説明したものである。本発明の現像剤の受け渡し部を示した図である。本発明の現像剤の流れを示す図である。本発明の画像形成装置を示した図である。従来の現像装置の断面図である。

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。

以下図１乃至６を用いて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の現像装置の断面図である。図中、１は複写機やレーザープリンターの画像形成装置に取り付けられる現像装置であり、現像剤担持体４上にステンレスからなる現像ドクタ３にて剥層化された現像剤を感光体ドラム８まで搬送し現像を行う。
現像剤担持体４は、図中矢印Ｂ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電ローラにより帯電される。帯電された現像剤担持体４の表面は、不図示の露光装置により照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置１からトナーを供給され、トナー像を形成する。また、現像剤担持体４表面は、Ｖ溝あるいはサンドブラスト処理されておりφ２５ｍｍのＡｌ素管からなり、現像ドクタ３及び感光体８とのギャップは０．３ｍｍ程度となっている。

現像後の現像剤は第３現像剤搬送手段７にて回収を行い、図１の断面手前側に搬送され非画像領域部にて第２現像剤搬送手段６に仕切り部材が無い個所で現像剤が移送されその付近の第２の現像剤搬送手段６上側からトナーが供給される。
現像後に回収された現像剤と必要量供給されたトナーを第２現像剤搬送手段６により、図１の断面奥側に分散させながら搬送させる。第２現像剤搬送手段６の最下流位置付近に第１現像剤搬送手段５との開口部を設け、そこで現像剤を下から上に持ち上げ第１現像剤搬送手段５に現像剤を移送させる。第１現像剤搬送手段５から現像担持体４に現像剤が上流側から順次供給され、最下流付近に第２現像剤搬送手段６との開口部を設け、そこから現像剤を第２現像剤搬送手段６に移送させる。
各現像剤搬送手段は樹脂のスクリュからなっており、各スクリュ径は全てφ１８ｍｍでスクリュピッチは２５ｍｍ、回転数は約６００ｒｐｍに設定している。

図２は、本発明の現像装置の構成を説明したものである。第１現像剤搬送手段から第２現像剤搬送手段６に現像剤を落下させるための開口が、第１現像剤搬送手段５の中心から真下に位置する個所よりも上方にある。これにより、第１現像剤搬送手段部５に存在する現像剤量を多くすることができ、現像剤供給不足による現像剤担持体上の現像剤枯渇が発生しないようにすることができる。

図３は、本発明の現像装置の構成を説明したものである。第１現像剤搬送手段５が回転体であり、現像剤を落下させるための開口を第１現像剤搬送手段５の回転方向側に設けている。これにより、現像剤搬送手段の回転により現像剤が溜まる側と逆側から現像剤が落下するのでより多くの現像剤を第１現像剤搬送手段部５に存在させることができる。
また、現像剤を落下させるための開口位置が、第１現像剤搬送手段５から現像剤担持体に現像剤を供給する開口位置と反対側に設けている。これにより、現像剤供給時に現像剤が落下してしまうことを防止でき、より多くの現像剤を第１現像剤搬送手段部５に存在させることができる。

図４は、本発明の現像剤の受け渡し部を示した図である。図５は、本発明における現像剤の全体の流れを表している。第１現像剤搬送手段５から第２現像剤搬送手段６に現像剤を落下させる個所が、画像形成領域内である。これにより、現像装置の小型化を図ることができる。

図６は、本発明の一実施の形態に係る現像装置を適用するカラー画像形成装置の内部構成図であり、具体的にはタンデム型間接転写方式の電子写真複写装置である。図中符号１００は画像形成装置本体、２００は画像形成装置本体１００を載せる給紙テーブル、３００は画像形成装置本体１００上に取り付けるスキャナ（読み取り光学系）、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。複写装置本体１００の中央位置には、横方向へ延びる無端ベルト状の中間転写体１１０を設ける。そして、図示例では中間転写体を３つの支持ローラ１１４、１１５、１１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、３つの支持ローラの中で、第２の支持ローラ１１５の左に、画像転写後に中間転写体１１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１１７を設ける。また、３つの支持ローラの中で第１の支持ローラ１１４と第２の支持ローラ１１５間に張り渡した中間転写体１１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの４つの画像形成手段１１８を横に並べて配置してタンデム画像形成部２０を構成する。タンデム画像形成部２０の直上には、図６に示すように、さらに露光装置２１を設ける。

一方、中間転写体１１０を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１１０を介して第３の支持ローラ１１６に押し当てて配置し、中間転写体１１０上の画像をシートに転写する。２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。上述した２次転写装置２２は、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。なお、図示例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成部２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備える。

このカラー画像形成装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動させた後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１１４、１１５、１１６のうちの１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して画像形成装置本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写体１１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。一方、画像転写後の中間転写体１１０は、中間転写体クリーニング装置１１７で、画像転写後に中間転写体１１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。
上述したタンデム画像形成部２０において、個々の画像形成手段１１８は、ドラム状の感光体４０のまわりに、帯電装置６０、現像装置１、１次転写装置６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを備えている。

１現像装置
２現像筐体
３現像ドクタ
４現像担持体
５第１現像剤搬送手段
６第２現像剤搬送手段
７第３現像剤搬送手段
８感光体ドラム
９開口部
１０最下点
１１回転方向
１２剤供給部
１３画像領域
１４ケーシング
１５剤受け渡し部
２０タンデム画像形成部
２１露光装置
２２２次転写装置
２３ローラ
２４２次転写ベルト
２５定着装置
２６定着ベルト
２７加圧ローラ
２８シート反転装置
３０原稿台
３２コンタクトガラス
３３第１走行体
３４第２走行体
３５結像レンズ
３６読み取りセンサ
４０感光体
４２給紙ローラ
４３ペーパーバンク
４４給紙カセット
４５分離ローラ
４６給紙路
４７搬送ローラ
４８給紙路
４９レジストローラ
５５切換爪
５６排出ローラ
５７排紙トレイ
６０帯電装置
６２１次転写装置
６３感光体クリーニング装置
６４除電装置
１００画像形成装置本体
１１０中間転写体
１１４支持ローラ
１１５支持ローラ
１１６支持ローラ
１１７中間転写体クリーニング装置
１１８画像形成手段
２００給紙テーブル
３００スキャナ（読み取り光学系）
４００原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）

特開平１１−１６７２６０号公報特開２００１−２９０３６８号公報

前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。
本発明は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と所定の間隔を保持して配置され、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１現像剤搬送手段と、前記第１現像剤搬送手段の下側で前記第１現像剤搬送手段と逆方向に現像剤を搬送し、下流側で現像剤を前記第１現像剤搬送手段に持ち上げる第２現像剤搬送手段と、前記現像剤担持体から現像後の現像剤を回収し、前記第２現像剤搬送手段と逆方向に現像剤を搬送して、下流側で前記第２現像剤搬送手段に現像剤を移送させる第３現像剤搬送手段と、を有する現像装置において、前記第１現像剤搬送手段が回転体であり、前記第１現像剤搬送手段から前記第２現像剤搬送手段に現像剤を落下させるための開口が、前記第１現像剤搬送手段の下流側に設けられ、前記開口の中心は前記第１現像剤搬送手段の中心から真下に位置する個所よりも上方で、かつ前記第１現像剤搬送手段の表面が上方から下方に向かって移動する領域に対向する部分に設けられていることを特徴とする現像装置である。
本発明は、前記第１現像剤搬送手段が回転体であり、現像剤を落下させるための開口を前記第１現像剤搬送手段の回転方向側に設けたことを特徴とする。
本発明は、現像剤を落下させるための開口位置が、前記第１現像剤搬送手段から前記現像剤担持体に現像剤を供給する開口位置と反対側に設けたことを特徴とする。
本発明は、前記第１現像剤搬送手段から前記第２現像剤搬送手段に現像剤を落下させる個所が、画像形成領域内であることを特徴とする。
また、本発明は、前記記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置である。

Claims

静電潜像担持体に対向して設けられた現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と所定の間隔を保持して配置し、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１現像剤搬送手段と、
前記第１現像剤搬送手段の斜め下側に前記第１現像剤搬送手段と逆方向に現像剤を搬送し、下流側で現像剤を前記第１現像剤搬送手段に斜めに持ち上げる第２現像剤搬送手段と、
前記第２現像剤搬送手段とほぼ水平方向に前記現像剤担持体から現像後の現像剤を回収し、前記第２現像剤搬送手段と逆方向に現像剤を搬送して、下流側で前記第２現像剤搬送手段に現像剤を移送させる第３現像剤搬送手段と、
を有する現像装置において、
前記現像装置は、前記第１現像剤搬送手段から前記第２現像剤搬送手段に現像剤を落下させるための開口が、前記第１現像剤搬送手段の中心から真下に位置する個所よりも上方にある
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、
前記現像装置は、前記第１現像剤搬送手段が回転体であり、
現像剤を落下させるための開口を前記第１現像剤搬送手段の回転方向側に設けた
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、
前記現像装置は、現像剤を落下させるための開口位置が、前記第１現像剤搬送手段から前記現像剤担持体に現像剤を供給する開口位置と反対側に設けた
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、
前記現像装置は、前記第１現像剤搬送手段から前記第２現像剤搬送手段に現像剤を落下させる個所が、画像形成領域内である
ことを特徴とする現像装置。
画像形成装置は、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の現像装置を有する
ことを特徴とする画像形成装置。