JP2013222068A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】トナー担持回転体の長手方向の両端部側の表面に付着したトナーを回収して、トナーの現像装置の外部への飛散を抑制することができる現像装置を提供すること。
【解決手段】第1回転スリーブ131と現像剤担持側磁性部材132から136とを有する現像剤担持回転体130と、現像剤担持回転体130から供給されるトナー192を担持して磁気ブラシ194によりトナー層を形成するトナー担持回転体150であって、第2回転スリーブ151とトナー担持側磁性部材152とを有するトナー担持回転体150と、第1回転スリーブ131を長手方向Yに移動させることにより、第2回転スリーブ151の長手方向の両端部側に付着したトナー192に磁気ブラシ194を当接させるように、第2回転スリーブ151の長手方向Yの両端部側に磁気ブラシ194を移動させる長手方向位置変更機構210と、を備える。
【選択図】図4

Description

本発明は、電子写真方式により形成された静電潜像を現像するための現像装置、及び該現像装置を備える画像形成装置に関する。
従来より、少なくともキャリア及びトナーを含む2成分現像剤を、現像剤担持回転体の表面に担持させてキャリアによる磁気ブラシを表面に形成し、磁気ブラシからトナー担持回転体に供給されるトナーにより、トナー担持回転体の表面にトナー層を形成し、トナー層から像担持体にトナーを飛翔させることにより、像担持体の表面の静電潜像をトナー画像として現像する、いわゆるタッチダウン方式(ハイブリッド方式とも言われる。)の現像装置が知られている。
タッチダウン方式の現像装置において、トナー担持回転体の表面に形成されるトナー層のトナーが現像されないでトナー担持回転体の表面にそのまま残存していると、残存するトナーの劣化によって画像の濃度の低下や未現像トナーの長時間の放置による画質の劣化、現像ゴースト等の現像不良を発生しやすい。
前述のような現像不良の発生を抑制するために、第1回転スリーブと、第1回転スリーブの内部に配置される現像剤担持側磁性部材と、を有する現像剤担持回転体と、第2回転スリーブと、第2回転スリーブの内部に配置されるトナー担持側磁性部材と、を有するトナー担持回転体と、トナー担持側磁性部材をトナー担持回転体の長手方向に移動させる移動機構と、を備える現像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2011−133506号公報
特許文献1に記載の現像装置においては、トナー担持側磁性部材をトナー担持回転体の長手方向に移動させることで、第2回転スリーブの表面に付着(残留)して固着したトナーを長手方向(軸方向)に移動させる。これにより、第2回転スリーブの表面に固着したトナーを、現像剤担持回転体の表面に形成される磁気ブラシにより回収する。
ところで、トナー担持回転体の長手方向の両端部側の表面には、現像時において、飛散したトナーが付着することがある。トナー回転担持体の長手方向の両端部側の表面にトナーが付着すると、その付着したトナーは、現像装置の外部に飛散して、現像装置の外部を汚染する可能性がある。
特許文献1に記載の現像装置においては、第2回転スリーブの長手方向の両端部の内部には、第2回転スリーブの長手方向の両端部を塞ぐフランジが設けられている。そのため、仮に、トナー担持側磁性部材を第2回転スリーブの両端部側に移動させようとしても、フランジが第2回転スリーブの長手方向の両端部側への移動を妨げ、第2回転スリーブの両端部側に付着したトナーにトナー担持側磁性部材の磁力を及ぼしにくい構成となっている。このため、特許文献1に記載の現像装置は、第2回転スリーブの長手方向の両端部側の表面に付着したトナーを、磁気ブラシにより回収することが難しい構成となっている。
従って、特許文献1に記載の現像装置においては、トナー担持回転体の長手方向の両端部側にトナーが付着した場合に、トナー回転担持体の長手方向の両端部側の表面にトナーが付着したままの状態となる虞がある。そのため、トナー担持回転体の長手方向の両端部側の表面に付着したトナーを回収して、トナーの現像装置の外部への飛散を抑制することができる現像装置が望まれている。
本発明は、トナー担持回転体の長手方向の両端部側の表面に付着したトナーを回収して、トナーの現像装置の外部への飛散を抑制することができる現像装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記現像装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、少なくともキャリア及びトナーを含む2成分現像剤を担持し、該2成分現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシが表面に形成される現像剤担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第1回転スリーブと、該第1回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びる現像剤担持側磁性部材と、を有する現像剤担持回転体と、前記現像剤担持回転体に対向して配置され、前記現像剤担持回転体から供給されるトナーを担持して前記磁気ブラシによりトナー層を形成するトナー担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第2回転スリーブと、該第2回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びるトナー担持側磁性部材と、を有するトナー担持回転体と、前記第1回転スリーブ及び/又は前記第2回転スリーブを長手方向に移動させることにより、前記第2回転スリーブの長手方向の両端部側に付着したトナーに磁気ブラシを当接させるように、前記第2回転スリーブの長手方向の両端部側に磁気ブラシを移動させる長手方向位置変更機構と、を備える現像装置に関する。
また、本発明は、前記現像装置と、表面に静電潜像が形成されると共に、前記現像装置の前記トナー層からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される1又は複数の像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的に又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、転写されたトナー画像をシート状の被転写材に定着する定着部と、を備える画像形成装置に関する。
本発明によれば、トナー担持回転体の長手方向の両端部側の表面に付着したトナーを回収して、トナーの現像装置の外部への飛散を抑制することができる現像装置を提供することができる。
また、本発明は、前記現像装置を備える画像形成装置を提供することができる。
本発明の一実施形態のコピー機1の各構成要素の配置を説明するための図である。 本実施形態のコピー機における現像装置16a及び感光体ドラム2aを説明するための断面図である。 磁気ローラー130と現像ローラー150との対向位置近傍においてトナー192が移送される様子を示す部分拡大図である。 現像ローラー150、磁気ローラー130及び長手方向位置変更機構210の長手方向の配置関係を説明するための図である。 現像ローラー150及び磁気ローラー130の長手方向Yの端部付近の拡大断面図であって、標準位置において、現像ローラー150の端部にトナー192が付着している様子を示す図である。 第1回転スリーブ131を、図5に示す標準位置から長手方向YのY1側に移動させてY1側位置に位置させた状態を示す図である。 第1回転スリーブ131を、図6に示すY1側位置から長手方向YのY2側に移動させて標準位置に位置させた状態を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。
図1により、本実施形態における画像形成装置としてのコピー機1における全体構造を説明する。図1は、コピー機1の各構成要素の配置を説明するための図である。
図1に示すように、画像形成装置としてのコピー機1は、コピー機1における上下方向Zの上方側に配置される画像読取装置300と、コピー機1における上下方向Zの下方側に配置され画像読取装置300により読み取られた画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Tにトナー画像を形成する装置本体Mと、を備える。
なお、コピー機1の説明において、副走査方向Xをコピー機1の「左右方向」ともいい、主走査方向Y(図1を貫く方向)をコピー機1の「前後方向」ともいう。コピー機1の上下方向Zは、副走査方向X及び主走査方向Yと直交する。
まず、画像読取装置300について説明する。
図1に示すように、画像読取装置300は、蓋部材70と、原稿Gの画像を読み取る読取部301と、を備える。
蓋部材70は、読取部301に対して不図示の連結部により開閉可能に連結されている。蓋部材70は、後述する読取面302Aを保護する機能を有する。
読取部301は、筐体306と、筐体306の上方側に配置される読取面302Aと、を備える。また、読取部301は、筐体306の内部空間304に、光源を含む照明部340と、複数のミラー321、322及び323と、副走査方向Xに移動する第1枠体311及び第2枠体312と、結像レンズ357と、読取装置としてのCCD358と、CCD358により読み取られた画像情報に対して所定の処理をすると共に該画像情報を装置本体M側に出力させるCCD基板361と、を備える。読取面302Aは、原稿Gが載置されるコンタクトガラス302の垂直方向上面に沿って形成される。照明部340及び第1ミラー321は、第1枠体311に収容される。第2ミラー322及び第3ミラー323は、第2枠体312に収容される。
読取面302Aは、副走査方向X及び主走査方向Yと直交する方向に拡がり、読取部301における副走査方向Xの大部分に亘っている。原稿Gは、読取面302Aに載置される。第1枠体311及び第2枠体312それぞれは、後述する光路Hの長さ(光路長)を一定に保持しながら副走査方向Xに移動する。これにより、読取面302Aに載置された原稿Gの画像が読み取られる。
筐体306の内部空間304において、複数のミラー321、322及び323は、原稿Gからの光を結像レンズ357に入光させるための光路Hを形成する。また、第1枠体311が副走査方向Xに一定速度Aで移動すると共に、第2枠体312が副走査方向Xに一定速度A/2で移動するため、画像読み取り動作時においても、光路Hの長さは一定に維持される。これにより、読取面302Aに載置された原稿Gの画像が読取面302Aに読み取られる。
次に、装置本体Mについて説明する。
装置本体Mは、所定の画像情報に基づいて用紙Tに所定のトナー画像を形成する画像形成部GKと、用紙Tを画像形成部GKに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Tを排紙する給排紙部KHとを有する。
装置本体Mにおける外形は、筐体部としてのケース体BDにより構成される。
図1に示すように、画像形成部GKは、像担持体(感光体)としての感光体ドラム2a、2b、2c、2dと、帯電部10a、10b、10c、10dと、露光ユニットとしてのレーザースキャナーユニット4a、4b、4c、4dと、現像装置16a、16b、16c、16dと、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dと、トナー供給部6a、6b、6c、6dと、ドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dと、除電器12a、12b、12c、12dと、中間転写ベルト7と、1次転写ローラー37a、37b、37c、37dと、2次転写ローラー8と、対向ローラー18と、定着部9と、を備える。
図1に示すように、給排紙部KHは、給紙カセット52と、手差し給紙部64と、用紙Tの搬送路Lと、レジストローラー対80と、第1排紙部50aと、第2排紙部50bとを備える。なお、搬送路Lは、後述するように、第1搬送路L1と、第2搬送路L2と、第3搬送路L3と、手差し搬送路Laと、戻り搬送路Lbと、後処理搬送路Lcとの集合体である。
以下、画像形成部GK及び給排紙部KHの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部GKについて説明する。
画像形成部GKにおいては、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に沿って上流側から下流側に順に、帯電部10a、10b、10c、10dによる帯電、レーザースキャナーユニット4a、4b、4c、4dによる露光、現像装置16a、16b、16c、16dによる現像、中間転写ベルト7及び1次転写ローラー37a、37b、37c、37dによる1次転写、除電器12a、12b、12c、12dによる除電、及びドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dによるクリーニングが行われる。
また、画像形成部GKにおいては、中間転写ベルト7、2次転写ローラー8及び対向ローラー18による2次転写、並びに定着部9による定着が行われる。
感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれは、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれは、中間転写ベルト7の進行方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれにおける表面には、静電潜像が形成され得る。
帯電部10a、10b、10c、10dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に対向して配置される。帯電部10a、10b、10c、10dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を一様に負(マイナス極性)又は正(プラス極性)に帯電させる。
レーザースキャナーユニット4a、4b、4c、4dは、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面から離間して配置される。レーザースキャナーユニット4a、4b、4c、4dそれぞれは、不図示のレーザー光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モーター等を有して構成される。
レーザースキャナーユニット4a、4b、4c、4dそれぞれは、読取部301により読み込まれた画像に関する画像情報に基づいて感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を走査露光する。レーザースキャナーユニット4a、4b、4c、4dそれぞれにより走査露光されることで、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に静電潜像が形成される。
現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dにそれぞれ対応して設けられ、感光体ドラム2a、2b、2c、2dの表面に対向して配置される。現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させて、カラーのトナー画像を感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に形成する。現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの色に対応する。現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれの詳細な構成については後述する。
トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれは、現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれに対応して設けられており、現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれに対して供給される各色のトナーを収容する。トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれは、イエローのトナー、シアンのトナー、マゼンタのトナー、ブラックのトナーを収容する。
トナー供給部6a、6b、6c、6dそれぞれは、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5d及び現像装置16a、16b、16c、16dにそれぞれ対応して設けられており、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれに収容された各色のトナーを、現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれに対して供給する。トナー供給部6a、6b、6c、6dそれぞれと現像装置16a、16b、16c、16dそれぞれとは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
中間転写ベルト7には、感光体ドラム2a、2b、2c、2dに形成された各色のトナー画像が順次1次転写される。中間転写ベルト7は、従動ローラー35、駆動ローラーからなる対向ローラー18、テンションローラー36等に掛け渡される。テンションローラー36が中間転写ベルト7を内側から外側に付勢するため、中間転写ベルト7には所定の張力が与えられる。
中間転写ベルト7を挟んで感光体ドラム2a、2b、2c、2dと反対の側には、1次転写ローラー37a、37b、37c、37dそれぞれが対向して配置される。
中間転写ベルト7における所定部分は、1次転写ローラー37a、37b、37c、37dそれぞれと、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれとにより挟み込まれる。この挟み込まれた所定部分は、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれにおける表面に押し当てられる。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれと1次転写ローラー37a、37b、37c、37dそれぞれとの間で、それぞれ1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dが形成される。1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dそれぞれにおいて、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれに現像された各色のトナー画像が中間転写ベルト7に順次1次転写される。これにより、中間転写ベルト7には、フルカラーのトナー画像が形成される。
1次転写ローラー37a、37b、37c、37dそれぞれには、不図示の1次転写バイアス印加部により、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれに形成された各色のトナー画像を中間転写ベルト7に転写させるための1次転写バイアスが印加される。
除電器12a、12b、12c、12dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に対向して配置される。除電器12a、12b、12c、12dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に光を照射することにより、1次転写が行われた後の感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を除電する(電荷を除去する)。
ドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
2次転写ローラー8は、中間転写ベルト7に1次転写されたフルカラーのトナー画像を用紙Tに2次転写させる。2次転写ローラー8には、不図示の2次転写バイアス印加部により、中間転写ベルト7に形成されたフルカラーのトナー画像を用紙Tに転写させるための2次転写バイアスが印加される。
2次転写ローラー8は、中間転写ベルト7に対して当接したり離間したりする。具体的には、2次転写ローラー8は、中間転写ベルト7に当接される当接位置と中間転写ベルト7から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、2次転写ローラー8は、中間転写ベルト7の表面に1次転写されたフルカラーのトナー画像を用紙Tに2次転写させる場合には当接位置に配置され、他の場合には離間位置に配置される。
中間転写ベルト7における2次転写ローラー8とは反対側には、対向ローラー18が配置される。中間転写ベルト7における所定部分は、2次転写ローラー8と対向ローラー18とによって挟み込まれる。そして、用紙Tは中間転写ベルト7の外面(トナー画像が1次転写された面)に押し当てられる。中間転写ベルト7と2次転写ローラー8との間で2次転写ニップN2が形成される。2次転写ニップN2において、中間転写ベルト7に1次転写されたフルカラーのトナー画像が用紙Tに2次転写される。
定着部9は、用紙Tに2次転写されたトナー画像を構成する各色のトナーを溶融及び加熱して、用紙Tに定着させる。定着部9は、ヒーターにより加熱される加熱回転体9aと、加熱回転体9aに圧接される加圧回転体9bと、を備える。加熱回転体9aと加圧回転体9bとは、トナー画像が2次転写された用紙Tを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体9aと加圧回転体9bとの間に挟まれた状態で用紙Tが搬送されることによって、用紙Tに転写されたトナーは、溶融及び加圧されることで、用紙Tに定着される。
次に、給排紙部KHについて説明する。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する2個の給紙カセット52が上下に配列されて配置される。給紙カセット52は、装置本体Mの筐体から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置板60の上に積層された状態で収容される。載置板60に載置された用紙Tは、給紙カセット52における用紙送り出し側の端部(図1において左側の端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路Lに送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラー対63とからなる重送防止機構を備える。
装置本体Mの右側面(図1において右側)には、手差し給紙部64が設けられる。手差し給紙部64は、給紙カセット52にセットされる用紙Tとは異なる大きさや種類の用紙Tを装置本体Mに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部64は、閉状態において装置本体Mの右側面の一部を構成する手差しトレイ65と、給送ローラーとしての給紙コロ66とを備える。手差しトレイ65は、開状態において1又は複数の用紙Tを載置可能な載置部として機能し、その下端が給紙コロ66の近傍に回動自在(開閉自在)に取り付けられる。給紙コロ66は、開状態の手差しトレイ65に載置された用紙Tを筐体306の内部の手差し搬送路Laに向けて送り出す(給紙する)。
装置本体Mにおける上方側には、第1排紙部50a及び第2排紙部50bが設けられる。第1排紙部50a及び第2排紙部50bは、用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。第1排紙部50a及び第2排紙部50bの詳細については後述する。
用紙Tを搬送する搬送路Lは、カセット給紙部51から2次転写ニップN2までの第1搬送路L1と、2次転写ニップN2から定着部9までの第2搬送路L2と、定着部9から第1排紙部50aまでの第3搬送路L3と、手差し給紙部64から供給される用紙を第1搬送路L1に合流させる手差し搬送路Laと、第3搬送路L3を上流側から下流側へ搬送する用紙を表裏反転させて第1搬送路L1に戻す戻り搬送路Lbと、第3搬送路L3を上流側から下流側へ搬送する用紙を第2排紙部50bに接続された後処理装置(図示せず)に搬送する後処理搬送路Lcと、を備える。
また、第1搬送路L1の途中には、第1合流部P1及び第2合流部P2が設けられている。第3搬送路L3の途中には、第1分岐部Q1が設けられている。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、後処理搬送路Lcが第3搬送路L3から分岐する分岐部である。第1分岐部Q1には、整流部材58が設けられている。整流部材58は、定着部9から搬出された用紙Tの搬送方向を、第1排紙部50aに向かう第3搬送路L3又は第2排紙部50bに向かう後処理搬送路Lcに整流させる(切り換える)。
第1搬送路L1の途中(詳細には、第2合流部P2と2次転写ローラー8との間)には、用紙Tを検出するためのセンサーと、用紙Tのスキュー(斜め給紙)補正や画像形成部GKにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラー対80とが配置される。センサーは、用紙Tの搬送方向におけるレジストローラー対80の直前(搬送方向における上流側)に配置される。レジストローラー対80は、センサーからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Tを搬送する。
第3搬送路L3の途中(詳細には、定着部9と第1分岐部Q1との間)には、用紙検出用のセンサーSが配置されている。センサーSは、用紙Tの搬送方向における定着部9の下流側に配置される。センサーSは、印刷された用紙Tが通過した場合に、検出信号を出力する。
戻し搬送路Lbは、用紙Tに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面(未印刷面)を中間転写ベルト7に対向させるために設けられる搬送路である。戻し搬送路Lbによれば、第1分岐部Q1から第1排紙部50a側に搬送された用紙Tを表裏反転させて第1搬送路L1に戻して、2次転写ローラー8の上流側に配置されたレジストローラー対80の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Lbにより表裏反転された用紙Tには、2次転写ニップN2において未印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
第3搬送路L3における端部には、第1排紙部50aが形成される。第1排紙部50aは、装置本体Mにおける上方側に配置される。第1排紙部50aは、装置本体Mの右側面側(図1において右側、手差し給紙部64側)に向けて開口している。第1排紙部50aは、第3搬送路L3を搬送される用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。
第1排紙部50aにおける開口側には、排紙集積部M1が形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面(外面)に形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部M1の底面は、装置本体Mにおける上面の一部を構成する。排紙集積部M1には、所定のトナー画像が形成され第1排紙部50aから排紙された用紙Tが積層して集積される。
後処理搬送路Lcにおける端部には、第2排紙部50bが形成される。第2排紙部50bは、装置本体Mにおける上方側に配置される。第2排紙部50bは、装置本体Mの左側面側(図1において左側、後処理装置が連結される側)に向けて開口している。第2排紙部50bは、後処理搬送路Lcを搬送される用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。
第2排紙部50bにおける開口側には、後処理装置(図示せず)が連結される。後処理装置は、画像形成装置(コピー機1)から排出される用紙の後処理(ステープル、パンチ等)を行うものである。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサーが配置される。
次に、主搬送路L1からL3(第1搬送路L1、第2搬送路L2及び第3搬送路L3を合わせて以下「主搬送路」ともいう)及び戻り搬送路Lbにおける紙詰まり(JAM)を解消するための構造について簡単に説明する。
図1に示すように、装置本体Mの左側面側(図1において左側)には、主搬送路L1からL3及び戻り搬送路Lbが主に上下方向に延びるように並列している。装置本体Mの左側面側(図1において左側)には、装置本体Mの側面の一部を形成するように、カバー体40が設けられている。カバー体40は、その下端部において、支点軸43を介して装置本体Mに連結されている。支点軸43は、その軸方向が主搬送路L1からL3及び戻り搬送路Lbを横断する方向に沿って配設されている。カバー体40は、支点軸43を中心として閉位置(図1に示す位置)と開位置(図示せず)との間を回動自在に構成されている。
カバー体40は、支点軸43によって装置本体Mに回動自在に連結された第1のカバー部41と、同じ支点軸43によって装置本体Mに回動自在に連結された第2のカバー部42とから構成されている。第1のカバー部41は、第2のカバー部42よりも装置本体Mの外側(側面側)に位置する。なお、図1において、左下がりの破線でハッチングされた部分が第1のカバー部41であり、右下がりの破線でハッチングされた部分が第2のカバー部42である。
カバー体40が閉位置に位置する状態において、第1のカバー部41は、その外面側が装置本体Mの外面(側面)の一部を形成している。
また、カバー体40が閉位置に位置する状態において、第2のカバー部42は、その内面側(装置本体M側)が主搬送路L1からL3の一部を形成している。
更に、カバー体40が閉位置に位置する状態において、第1のカバー部41の内面側と第2のカバー部42の外面側とが、戻り搬送路Lbの少なくとも一部を形成している。つまり、戻り搬送路Lbは、第1のカバー部41と第2のカバー部42との間に形成されている。
本実施形態のコピー機1は、このような構成のカバー体40を備えることにより、主搬送路L1からL3で紙詰まり(JAM)が発生した際には、カバー体40を図1に示す閉位置から、開位置(図示せず)に回動して主搬送路L1からL3を開放することにより、主搬送路L1からL3に詰まった用紙を処理することができる。一方、戻り搬送路Lbで紙詰まりが発生した際には、カバー体40を開位置に回動した後、支点軸43を中心に第2のカバー部42を装置本体M側(図1において右側)に回動させて戻り搬送路Lbを開放することにより、戻り搬送路Lbに詰まった用紙を処理することができる。
次に、図2から図4を参照して、本実施形態のコピー機1の特徴部分である現像装置16a,16b,16c,16dに係る構成について説明する。前述の通り、コピー機1は、4個の現像装置16a,16b,16c,16dを備えているが、それぞれ同様の構成を有しているため、ここでは現像装置16aを代表して用いて説明する。
図2は、本実施形態のコピー機における現像装置16a及び感光体ドラム2aを説明するための断面図である。図3は、磁気ローラー130と現像ローラー150との対向位置近傍においてトナー192が移送される様子を示す部分拡大図である。図4は、現像ローラー150、磁気ローラー130及び長手方向位置変更機構210の長手方向の配置関係を説明するための図である。
なお、現像装置16aの説明において、磁気ローラー130(第1回転スリーブ131)の長手方向及び現像ローラー150(第2回転スリーブ151)の長手方向は、コピー機1の主走査方向Yと一致する。そのため、磁気ローラー130(第1回転スリーブ131)の長手方向及び現像ローラー150(第2回転スリーブ151)の長手方向については、符号「Y」を付して説明する。また、図4から図7においては、磁気ローラー130(第1回転スリーブ131)の長手方向Y及び現像ローラー150(第2回転スリーブ151)の長手方向Yにおける一方の端部側をY1側とし、他方の端部側をY2側として説明する。
図2及び図3に示すように、本実施形態の現像装置16aは、少なくとも磁性キャリア191及びトナー192を含む2成分現像剤190を収容する現像容器110と、現像容器110の内部に配置される撹拌ローラー120a、120bと、一方の撹拌ローラー120aの垂直方向における上方に配置される現像剤担持回転体としての磁気ローラー130と、磁気ローラー130に近接して配置される層厚規制ブレード(規制部材)140と、層厚規制ブレード140の垂直方向における上方に配置される飛散トナー捕捉カバー141と、磁気ローラー130に対向して配置されるトナー担持回転体としての現像ローラー150と、電圧印加部としての第1電圧印加部261及び第2電圧印加部262と、電圧制御部271と、を備える。
現像容器110には、トナーカートリッジ5a(図1参照)からトナー供給部6a(図1参照)を介してトナー192が供給される。
撹拌ローラー120a、120bは、現像容器110に収容された2成分現像剤190を撹拌する。撹拌された2成分現像剤190には、摩擦により静電気が発生し、本実施形態において、磁性キャリア(キャリア)191はマイナスに帯電し、トナー192はプラスに帯電する。また、静電気力により、トナー192は、磁性キャリア191に付着する。
図2から図4に示すように、磁気ローラー130は、回転軸130Cを中心に所定方向に回転可能で、長手方向Y(回転軸方向)に延び且つ表面を形成する第1回転スリーブ131と、フランジ137と、第1回転スリーブ131の内部に配置され且つ長手方向Yに延びる複数の現像剤担持側磁性部材132から136と、を備える。磁気ローラー130は、少なくとも磁性キャリア191及びトナー192を含む2成分現像剤190を担持する。磁気ローラー130の表面には、2成分現像剤190に含まれる磁性キャリア191による現像剤層(磁気ブラシ)194が形成される。
第1回転スリーブ131は、円筒形状を有し、非磁性部材により構成される。第1回転スリーブ131は、図2及び図3に示す矢印Bの方向に回転駆動される。
第1回転スリーブ131の表面には、図4に示すように、ローレット131Aが形成される。ローレット131Aは、第1回転スリーブ131の長手方向Yに延びる複数の溝131Bが第1回転スリーブ131の表面に形成されることにより構成される。ローレット131Aは、現像剤搬送幅D1(後述)に対応して形成される。ローレット131A(複数の溝131B)の長手方向Yの長さは、現像剤搬送幅D1の長手方向Yの長さと略同じである。ローレット131Aは、第1回転スリーブ131の長手方向Yの中央に形成される。ローレット131Aは、その複数の溝131Bにより現像剤190を担持して搬送することができ、第1回転スリーブ131における現像剤190の搬送力を向上させる。
フランジ137は、導電性材料により構成される。フランジ137は、図4に示すように、第1回転スリーブ131の長手方向Yの両端部を塞ぐ。フランジ137には、第1電圧印加部261(図2参照)により、直流及び交流が重畳された第1バイアス電圧が印加される。
図2及び図3に示すように、複数の現像剤担持側磁性部材132から136は、第1回転スリーブ131の内部において、磁気ローラー130の回転方向に並んで所定間隔あけて固定される。
第1現像剤担持側磁性部材132は、磁気ローラー130における後述する現像ローラー150に最も近接する位置に固定されて配置される。第1現像剤担持側磁性部材132は、外側(第1回転スリーブ131の周面側)にN極が位置するように配置される。
その他の現像剤担持側磁性部材133から136は、第1回転スリーブ131の内部において、第1現像剤担持側磁性部材132よりも回転方向Bの上流側に所定間隔をあけて固定される。現像剤担持側磁性部材133,134,136は、外側(第1回転スリーブ131の周面側)にS極が位置するように配置される。現像剤担持側磁性部材135は、外側(第1回転スリーブ131の周面側)にN極が位置するように配置される。
図3に示すように、現像剤担持側磁性部材132から136の磁力によって、現像容器110に収容された2成分現像剤190の一部は、第1回転スリーブ131の表面に保持される。また、第1回転スリーブ131の表面に保持された2成分現像剤190は、現像剤層(磁気ブラシ)194を形成する。
層厚規制ブレード140は、磁気ローラー130の回転軸130Cの中心を通る水平面よりも下方に位置する。層厚規制ブレード140は、その先端部142を磁気ローラー130の表面に対向し且つ近接させることにより、磁気ローラー130の表面に保持された2成分現像剤190により形成された現像剤層194の層厚(高さ)を規制して、この層厚規制ブレード140を通過した現像剤層194の層厚を一定に保つ。層厚規制ブレード140は、板状の部材からなり、層厚規制ブレード140の先端部142と第1回転スリーブ131の表面との間には、所定の隙間(ギャップ)が形成される。
飛散トナー捕捉カバー141は、現像装置16aのケース体の一部を構成する部材である。飛散トナー捕捉カバー141は、層厚規制ブレード140の上方に配置されて、トナー192が現像装置16aの外部へ飛散することを抑制する。
図2から図4に示すように、現像ローラー150は、磁気ローラー130に対向して配置される。現像ローラー150の表面には、磁気ローラー130から供給されるトナー192を担持して、現像剤層(磁気ブラシ)194によりトナー層193が形成される。具体的には、層厚規制ブレード140により層厚が規制された現像剤層(磁気ブラシ)194から現像ローラー150の表面にトナー192が移動されて、トナー層193が形成される。
現像ローラー150は、回転軸150Cを中心に所定方向に回転可能で、長手方向Y(回転軸方向)に延び且つ表面を形成する第2回転スリーブ151と、フランジ153と、第2回転スリーブ151の内部に配置され且つ長手方向Yに延びるトナー担持側磁性部材152と、を備える。
第2回転スリーブ151は、円筒形状であり、非磁性部材により構成される。第2回転スリーブ151は、第1回転スリーブ131と対向する位置において、図2及び図3に示す矢印Cの方向に回転駆動される。
フランジ153は、導電性材料により構成される。フランジ153は、図4に示すように、第2回転スリーブ151の長手方向Yの両端部を塞ぐ。フランジ153には、第2電圧印加部262(図2参照)により、直流及び交流が重畳された第2バイアス電圧が印加される。
現像剤担持側磁性部材132から136は、第1回転スリーブ131の内部に固定される。トナー担持側磁性部材152は、第2回転スリーブ151の内部において、第1現像剤担持側磁性部材132と対向して固定される。第1現像剤担持側磁性部材132とトナー担持側磁性部材152とは、磁気ローラー130と現像ローラー150とが最も近接する領域を挟んで、互いに所定の間隔をあけて配置される。言い換えると、第1現像剤担持側磁性部材132とトナー担持側磁性部材152とは、第1回転スリーブ131と第2回転スリーブ151とが最も近接する領域を挟んで、互いに対向して配置される。
トナー担持側磁性部材152は、第1現像剤担持側磁性部材132と向かい合う側の端部において、第1現像剤担持側磁性部材132における外側の極性とは異なる極性を有する。つまり、トナー担持側磁性部材152は、外側(第2回転スリーブ151の周面側)にS極が位置するように配置される。
そして、磁気ローラー130の内部に配置された第1現像剤担持側磁性部材132と、現像ローラー150の内部に配置されたトナー担持側磁性部材152との間には、図3に示すように、第1の磁界171が形成される。磁気ローラー130と現像ローラー150との間における磁界171が形成された領域においては、現像剤層194は、第1の磁界171の影響を受けて磁気ローラー130の表面から立ち上がり、現像剤層(磁気ブラシ)194を形成して現像ローラー150に接触する。
以上のように構成される磁気ローラー130及び現像ローラー150は、図4に示すように、現像剤搬送幅D1で現像剤190を担持して搬送する。現像剤搬送幅D1は、磁気ローラー130の長手方向Yにおける現像剤190が搬送される幅(長さ)であり、現像ローラー150の長手方向Yにおけるトナー192が搬送される幅(長さ)でもある。現像剤搬送幅D1は、磁気ローラー130(第1回転スリーブ131)及び現像ローラー150(第2回転スリーブ151)の長手方向Yの長さよりも短い。現像剤搬送幅D1は、磁気ローラー130及び現像ローラー150の長手方向Yの中央に位置する。
現像剤搬送幅D1は、トナー担持側磁性部材152と現像剤担持側磁性部材132とが長手方向Yにおいて重なる範囲で主に定まる。本実施形態においては、トナー担持側磁性部材152の長手方向Yの範囲でトナー担持側磁性部材152と現像剤担持側磁性部材132とが重なっているため、現像剤搬送幅D1は、トナー担持側磁性部材152の長手方向Yの範囲とほぼ一致する。
次に、磁気ローラー130、現像ローラー150及び現像剤搬送幅D1に関連する長手方向Yの長さの主な関係について説明する。なお、磁気ローラー130、現像ローラー150及び現像剤搬送幅D1に関連する長手方向Yの長さの主な関係については、本実施形態に制限されない。
図4に示すように、前述の通り、現像ローラー150は、第2回転スリーブ151と、第2回転スリーブ151の内部に配置されるトナー担持側磁性部材152とを備える。
第2回転スリーブ151の長手方向Yの長さは、現像剤搬送幅D1の長手方向Yの長さよりも長い。
トナー担持側磁性部材152の長手方向Yの長さは、現像剤搬送幅D1の長手方向Yの長さと略同じ長さであり、第2回転スリーブ151の長手方向Yの長さよりも短い。トナー担持側磁性部材152は、第2回転スリーブ151における長手方向Yの中央に配置される。
現像剤搬送幅D1の長手方向Yの端部D1eから第2回転スリーブ151の長手方向Yの端部151eまでの長さは、第2回転スリーブ151の長手方向Yの両端部側それぞれにおいて同じであり、第2回転スリーブ151の表面におけるトナー192を搬送させない未搬送幅(長さ)D2である。未搬送幅(長さ)D2は、現像剤搬送幅D1が長手方向Yの中央に位置するため、第2回転スリーブ151の長手方向Yの長さと現像剤搬送幅D1の長手方向Yの長さとの差の半分の長さである。本実施形態においては、未搬送幅D2は、例えば0.5mmに設定される。
第2回転スリーブ151の長手方向Yの両端部側の未搬送幅D2の範囲は、第2回転スリーブ151の内部において、トナー担持側磁性部材152が配置されない範囲である。
このように構成される現像ローラー150は、トナー担持側磁性部材152が現像剤搬送幅D1でトナー192を担持し、トナー担持側磁性部材152が現像剤搬送幅D1でトナー192を搬送する。
図4に示すように、前述の通り、磁気ローラー130は、第1回転スリーブ131と、磁気ローラー130の内部に配置される現像剤担持側磁性部材132から136とを備える。
第1回転スリーブ131の長手方向Yの長さは、現像ローラー150の第2回転スリーブ151の長手方向Yの長さよりも長い。
第1回転スリーブ131のローレット131Aの長手方向Yの長さは、現像剤搬送幅D1の長手方向Yの長さと略同じ長さである。ローレット131Aは、第1回転スリーブ131における長手方向Yの中央に形成される。
現像剤担持側磁性部材132から136の長手方向Yの長さは、第1回転スリーブ131の長手方向Yの長さよりも短く、かつ、現像ローラー150の第2回転スリーブ151の長手方向Yの長さよりも長い。
このように構成される磁気ローラー130は、ローレット131Aが現像剤搬送幅D1で現像剤190を担持し、ローレット131Aが現像剤搬送幅D1で現像剤190を搬送する。
図4に示すように、現像装置16aは、回転軸130Cを中心にして第1回転スリーブ131を回転駆動する第1回転駆動機構220と、回転軸150Cを中心にして第2回転スリーブ151を回転駆動する第2回転駆動機構230と、第1回転スリーブ131を回転軸130Cの長手方向Y(軸方向)に移動させる長手方向位置変更機構210と、を更に備える。
第1回転駆動機構220は、径の異なる歯車対221、222と、第1駆動モーター223とから構成されている。歯車対221、222は、第1回転スリーブ131の長手方向Yの他端部側(Y2側)に配置される。歯車対221、222のうち、一方の大径歯車221は、第1回転スリーブ131の長手方向Yの他端部側(Y2側)のフランジ137に固定される。他方の小径歯車222は、第1駆動モーター223の出力軸224に固定されている。
また、大径歯車221は、長手方向位置変更機構210による第1回転スリーブ131の長手方向Yへの移動に伴って、長手方向Yに移動する。小径歯車222は、大径歯車221が長手方向Yに移動した場合に、大径歯車221と小径歯車222とが噛み合う状態を保持しながら長手方向Yに移動可能に、長手方向Yに所定長さ延びている。
第2回転駆動機構230は、径の異なる歯車対231、232と、第2駆動モーター233とから構成されている。歯車対231、232は、第2回転スリーブ151の長手方向Yの他端部側(Y2側)に配置される。歯車対231、232のうち、一方の大径歯車231は、第2回転スリーブ151の長手方向Yの他端部側(Y2側)のフランジ153に固定される。他方の小径歯車232は、第2駆動モーター233の出力軸234に固定されている。
長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を長手方向Yに移動させることにより、第2回転スリーブ151の長手方向Yの両端部側に付着したトナー192に現像剤層(磁気ブラシ)194を当接させるように、第2回転スリーブ151の長手方向Yの両端部側に現像剤層(磁気ブラシ)194を移動させる。
長手方向位置変更機構210は、回転カム211及びカムフォロワー212と、第3駆動モーター213と、不図示のコイルスプリングと、から構成されている。
回転カム211及びカムフォロワー212は、第1回転スリーブ131を回転軸130Cの長手方向Yの一端部側(Y1側)に配置される。
カムフォロワー212は、第1回転スリーブ131の長手方向Yの一端部側(Y1側)のフランジ137と兼用される。
不図示のコイルスプリングは、第1回転スリーブ131の回転軸130Cの長手方向Yの他端部側(Y2側)に配置されており、第1回転スリーブ131を長手方向Yの一端部側(Y1側)に付勢する。
回転カム211は、第1回転スリーブ131の回転軸130Cと直交する第3駆動モーター213の出力軸214に固定された回転カムである。
回転カム211は、基準回転位置から一方向又は他方向に所定角度回転することで、第1回転スリーブ131を、標準位置(図5参照)と、標準位置(図5参照)から長手方向Yの一端部側(Y1側)に所定距離移動したY1側位置(図6参照)と、標準位置(図5参照)から長手方向Yの他端部側(Y2側)に所定距離移動したY2側位置と、の3位置をとり得るカム面を有して形成されている。
第1回転スリーブ131は、回転カム211が基準回転位置から一方向に所定角度回転することで、標準位置(図5参照)からY1側位置(図6参照)に移動する。第1回転スリーブ131は、回転カム211が基準回転位置から他方向に所定角度回転することで、標準位置(図5参照)からY2側位置(図示せず)に移動する。
本実施形態においては、例えば、標準位置(図5参照)からの移動距離である所定距離は、未搬送幅(長さ)D2と同じ距離D2(第2回転スリーブ151の長手方向Yの長さと現像剤搬送幅D1の長手方向Yの長さとの差の半分の長さ)に設定される。
なお、所定距離は、第1回転スリーブ131を標準位置(図5参照)から所定距離移動させた場合に、長手方向Yにおいて、現像剤搬送幅D1の長手方向Yの端部D1eが現像ローラー150の長手方向Yの端部151eの外側に位置しない(内側に位置する)距離に設定される。
また、長手方向位置変更機構210は、回転カム211の回転に伴って、第1回転スリーブ131を長手方向Yに往復運動させる。具体的には、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を、標準位置(図5参照)からY1側位置(図6参照)に移動させた後に、Y1側位置(図6参照)から標準位置(図7参照)に移動させる。これにより、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を、標準位置(図5参照)とY1側位置(図6参照)との間で往復運動させる。また、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を、標準位置(図5参照)からY2側位置に移動させた後に、Y2側位置から標準位置に移動させる。これにより、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を、標準位置(図5参照)とY2側位置との間で往復運動させる。
また、長手方向位置変更機構210は、後述する電圧制御部271が現像ローラー150の表面に形成されたトナー層193を剥離させるように第1電圧印加部261及び第2電圧印加部262を制御するタイミングで、第1回転スリーブ131を長手方向Yに移動させる。
前述のように、磁気ローラー130のフランジ137には、第1電圧印加部261により、直流及び交流が重畳された第1バイアス電圧が印加される。また、現像ローラー150のフランジ153には、第2電圧印加部262により、直流及び交流が重畳された第2バイアス電圧が印加される。
第1電圧印加部261及び第2電圧印加部262は、現像ローラー150に担持されたトナー192を感光体ドラム2aの表面の静電潜像に飛翔させて静電潜像をトナー画像として現像するために、現像ローラー150と感光体ドラム2aとの間に現像バイアス電圧を印加する。
電圧制御部271は、現像ローラー150の表面にトナー層193が形成されるように第1電圧印加部261及び第2電圧印加部262を制御する。また、電圧制御部271は、現像ローラー150の表面に形成されたトナー層193を剥離させると共に現像ローラー150の表面に形成されたトナー層193を形成するトナー192の略全部を磁気ローラー130に移動させるように第1電圧印加部261及び第2電圧印加部262を制御する。
次に、本実施形態の現像装置16aの動作について、図2から図7を参照しながら説明する。図5は、現像ローラー150及び磁気ローラー130の長手方向Yの端部付近の拡大断面図であって、標準位置において、現像ローラー150の端部にトナー192が付着している様子を示す図である。図6は、第1回転スリーブ131を、図5に示す標準位置から長手方向YのY1側に移動させてY1側位置に位置させた状態を示す図である。図7は、第1回転スリーブ131を、図6に示すY1側位置から長手方向YのY2側に移動させて標準位置に位置させた状態を示す図である。
本実施形態の現像装置16aにおいて、通常の現像時には第2電圧印加部262を介して第2現像バイアス電圧が印加されている。この状態において、トナーカートリッジ5a(図1参照)から供給された2成分現像剤190は、まず、撹拌ローラー120a,120bにより撹拌され、現像容器110の内部を循環する。これにより、撹拌された2成分現像剤190には、摩擦による静電気が発生し、磁性キャリア191はマイナスに帯電し、トナー192はプラスに帯電する。また、静電気力により磁性キャリア191にトナー192が付着する。
現像容器110の内部において帯電した2成分現像剤190は、第1回転スリーブ131の内部に配置された現像剤担持側磁性部材132から136の磁力により、回転方向Bに回転する磁気ローラー130の表面に保持される。また、複数の現像剤担持側磁性部材134,135の磁力により、磁気ローラー130の表面には、現像剤層(磁気ブラシ)194が形成される。
磁気ローラー130の表面に形成された現像剤層194は、第1回転スリーブ131の回転に伴って回転移動され、層厚規制ブレード140に接触して所定の層厚に規制される。
層厚規制ブレード140により所定の層厚に規制された現像剤層194は、磁気ローラー130の回転に伴い、磁気ローラー130の第1現像剤担持側磁性部材132と現像ローラー150のトナー担持側磁性部材152との対向位置の近傍に回転移動されて、第1の磁界171が形成された領域に達する。この領域において、現像剤層194は、第1の磁界171の影響を受けて立ち上がって、現像剤層(磁気ブラシ)194を形成して、現像ローラー150に接触する。
図3に示すように、現像ローラー150に接触した状態において、現像剤層194中のプラスに帯電しているトナー192は、磁気ローラー130に印加された第1バイアス電圧と現像ローラー150に第2電圧印加部262を介して印加された第2バイアス電圧との電位差に応じて現像ローラー150側に移送される。これにより、現像ローラー150の表面に所定厚さのトナー層193が形成される。
そして、現像剤層194中のトナー192が磁気ローラー130から現像ローラー150側に移送されるとき、トナー192の一部は、現像ローラー150における第2回転スリーブ151の長手方向Yの端部の表面にも向って移送される。
その後、コピー機1に対してユーザーにより、用紙Tに画像を形成(印刷)させる指示が行われる。ユーザーのコピー機1への印刷の指示は、画像を1枚の用紙Tに印刷させる指示であってもよく、あるいは、複数枚の用紙Tに画像を連続して印刷させる指示であってもよい。
用紙Tに画像を印刷させる指示により、コピー機1による用紙Tへの印刷動作が開始される。
現像装置16aは、現像ローラー150の表面に所定厚さに形成されたトナー層193により感光体ドラム2aに形成された静電潜像を現像する。
具体的には、トナー層193が形成された現像ローラー150の表面は、回転方向Cの下流側において、感光体ドラム2a(図1参照)の表面と対向する。そして、現像領域において、現像ローラー150と感光体ドラム2aとの電位差によって静電潜像が現像される。つまり、感光体ドラム2aにおいては、表面に静電潜像が形成されると共に、現像装置16aのトナー層193からトナー192の供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される。
そして、図1に示すように、感光体ドラム2aに現像されたトナー画像が中間転写ベルト7に順次1次転写される。中間転写ベルト7に1次転写されたトナー画像は、2次転写ローラー8により用紙Tに2次転写される。用紙Tに2次転写されたトナー画像は定着部9に搬送されて、定着部9によりトナーが用紙Tに定着される。
その後、用紙Tは、第3搬送路L3により第1排紙部50aに搬送され、第1排紙部50aから排紙集積部M1に排出される。このようにして、コピー機1による用紙Tの印刷が完了する。
用紙Tへの印刷が完了し、次の用紙Tへの印刷が行われるまでの間や、連続する印刷の指示がない場合など現像装置16aにより感光体ドラム2aへのトナー画像の形成が行われていない非現像時(非画像形成時)の所定のタイミングにおいて、第1電圧印加部261を介して磁気ローラー130に印加される第1バイアス電圧が通常の現像時におけるバイアス電圧より小さくなるように制御される。これにより、現像ローラー150に形成されたトナー層193を構成するトナー192が、通常の現像時より小さい第1バイアス電圧による電界の影響を受けて、現像剤層(磁気ブラシ)194により現像ローラー150から磁気ローラー130に移送される。
つまり、現像ローラー150の第2回転スリーブ151の表面に形成されたトナー層193を構成するトナー192が引き剥がされるトナー層剥離動作に切り替えられる。
そして、現像ローラー150の第2回転スリーブ151の表面から引き剥がされたトナー192を含む現像剤は、磁気ローラー130の回転に従って、同極の現像剤担持側磁性部材が並んで配置されている部位に搬送される。そこで発生している磁力によって、トナー192を含む現像剤は、磁気ローラー130の第1回転スリーブ131の表面から分離され、現像容器110の内部へ脱落する。現像容器110の内部に脱落したトナー192を含む現像剤は、撹拌ローラー120a,120bにより、帯電されることになる。
そして、次の現像動作の開始に伴い、磁気ローラー130の表面への現像剤層(磁気ブラシ)194の形成、及び層厚規制ブレード140による現像剤層194の所定の層厚の規制を経て、図3に示すように、第1バイアス電圧と第2バイアス電圧との電位差に応じて現像剤層194中のプラスに帯電したトナー192は、現像ローラー150側に移送される。これにより、現像ローラー150の表面に、所定厚さの新たなトナー層193が形成される。
以上のようなコピー機1の動作において、長手方向位置変更機構210は、所定枚数の用紙Tを印刷する毎に(例えば100枚の用紙Tを印刷する毎に)、第1回転スリーブ131を長手方向Yに移動させることで、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192を現像剤層(磁気ブラシ)194により回収する。所定枚数の用紙Tを印刷した後においては、現像動作時におけるトナー192が飛散して、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面には、トナー192が付着して堆積している可能性が高いためである。
具体的には、所定枚数の用紙Tを印刷した後において、現像ローラー150の第2回転スリーブ151の表面に形成されたトナー層193を構成するトナー192を引き剥がすトナー層剥離動作の際に、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を長手方向Yに移動させる。
まず、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を、長手方向Yにおいて、標準位置(図5参照)からY1側位置(図6参照)に移動させる。
標準位置(図5参照)において回転カム211を一方向に所定角度回転させることで、第1回転スリーブ131を、標準位置(図5参照)から、長手方向Yの一端部側(Y1側)に距離D2移動させる。これにより、第1回転スリーブ131が標準位置(図5参照)からY1側位置(図6参照)に移動されて、現像剤層(磁気ブラシ)194は、現像ローラー150の長手方向YのY1側の端部側の表面に付着したトナー192に当接するように移動される。そして、現像剤層(磁気ブラシ)194は、現像ローラー150の長手方向YのY1側の端部側の表面に付着したトナー192を回収する。
次に、Y1側位置(図6参照)において、回転カム211を他方向に所定角度回転させることで、第1回転スリーブ131を、Y1側位置(図6参照)から標準位置(図7参照)に戻すように、Y1側位置(図6参照)から、長手方向Yの他端部側(Y2側)に距離D2移動させる。これにより、第1回転スリーブ131がY1側位置(図6参照)から標準位置(図7参照)に移動されて、現像剤層(磁気ブラシ)194は、現像剤層(磁気ブラシ)194により回収されたトナー192とともに、第1回転スリーブ131の長手方向Yの一端部側(Y1側)の未搬送幅D2の領域から、現像剤搬送幅D1の領域に移動される(戻される)。このようにして、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を往復運動させる。このようにして、現像ローラー150の長手方向Yの一端部側(Y1側)の表面に付着したトナー192は、現像剤層(磁気ブラシ)194により回収される。
次に、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を、長手方向Yにおいて、標準位置(図5参照)からY2側位置(図示せず)に移動させる。第1回転スリーブ131を標準位置(図5参照)からY2側位置(図示せず)に移動させる動作については、第1回転スリーブ131を標準位置(図5参照)からY1側位置(図6参照)に移動させる動作と比較すると、第1回転スリーブ131を移動させる方向が反対であるのみで、その他については同様の動作である。そのため、第1回転スリーブ131を標準位置(図5参照)からY2側位置(図示せず)に移動させて標準位置に戻す往復運動の動作の説明については、第1回転スリーブ131を標準位置(図5参照)からY1側位置(図6参照)に移動させて標準位置(図7参照)に戻す往復運動の動作の説明を援用して、その説明を省略する。
このようにして、本実施形態のコピー機1においては、トナー層剥離動作の際に、長手方向位置変更機構210により第1回転スリーブ131を長手方向Yに移動させることで、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側に付着したトナー192を、現像剤層(磁気ブラシ)194により回収することができる。
本実施形態のコピー機1における現像装置16aによれば、例えば、次のような効果が奏される。
本実施形態においては、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を長手方向Yに移動させることにより、第2回転スリーブ151の長手方向Yの両端部側に付着したトナー192に現像剤層(磁気ブラシ)194を当接させるように、第2回転スリーブ151の長手方向Yの両端部側に現像剤層(磁気ブラシ)194を移動させる。そのため、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192は、現像剤層(磁気ブラシ)194により回収される。これにより、第2回転スリーブ151の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192を一層除去することができる。従って、トナー192の現像装置16aの外部への飛散を抑制することができる。
また、本実施形態においては、現像ローラー150は、第2回転スリーブ151の長手方向Yの中央において第2回転スリーブ151の長手方向Yの長さよりも長手方向Yの長さが短い現像剤搬送幅D1でトナー192を担持する。長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を、距離D2(第2回転スリーブ151の長手方向Yの長さと現像剤搬送幅D1の長手方向Yの長さとの差の半分の長さ)長手方向Yに移動させる。
そのため、現像剤層(磁気ブラシ)194は、第2回転スリーブ151の長手方向Yの端部よりも外側に移動されることが抑制される。これにより、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192は、第2回転スリーブ151の長手方向Yの端部の外側に、現像剤層(磁気ブラシ)194により押し出されることが抑制される。従って、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192が現像ローラー150の外側に押し出されて飛散することを抑制しつつ、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192を、現像剤層(磁気ブラシ)194により回収することができる。
また、本実施形態においては、第1回転スリーブ131の表面に形成され、長手方向Yに延び且つ長手方向Yの長さが現像剤搬送幅D1と略同じ長さのローレット131A(複数の溝131B)を更に有する。
そのため、現像剤層(磁気ブラシ)194は、ローレット131Aに担持されやすい。これにより、第1回転スリーブ131が長手方向Yの両端部側に移動する際に、現像剤層(磁気ブラシ)194は、ローレット131Aに担持された状態で、第1回転スリーブ131の長手方向Yの両端部側に移動する。従って、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192を、ローレット131Aに担持された現像剤層(磁気ブラシ)194により効率よく回収することができる。
また、本実施形態においては、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を長手方向Yに往復運動させる。そのため、現像剤層(磁気ブラシ)194は、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側に移動されて現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192を回収した後に、回収したトナー192とともに、現像剤搬送幅D1の領域に戻される。これにより、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192を除去しつつ、次の現像動作にスムーズに移行することができる。
また、本実施形態においては、長手方向位置変更機構210は、電圧制御部271が現像ローラー150の表面に形成されたトナー層193を剥離させるように第1電圧印加部261及び第2電圧印加部262を制御するタイミングで、第1回転スリーブ131を長手方向Yに移動させる。
そのため、現像ローラー150の表面に形成されたトナー層193を剥離させるタイミングと同時期に、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192を除去することができる。よって、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192の除去を、現像ローラー150の表面に形成されたトナー層193を剥離させるトナーの移行の際に行うことで、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192を除去する効果を高めることができる。
また、現像ローラー150の長手方向Yの両端部側の表面に付着したトナー192を除去する動作を、次の現像動作のための準備のタイミングと同時期に効率よく行うことができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前述の実施形態においては、第1回転スリーブ131のみを長手方向Yに移動させるように構成しているが、これに制限されない。例えば、第2回転スリーブ151のみを長手方向Yに移動させるように構成してもよいし、又は、第1回転スリーブ131及び第2回転スリーブ151の両方を長手方向Yに移動させるように構成してもよい。また、第1回転スリーブ131及び現像剤担持側磁性部材132から136を一体的に同時に長手方向Yに移動させるように構成してもよいし、第2回転スリーブ151及びトナー担持側磁性部材152を一体的に同時に長手方向Yに移動させるように構成してもよい。
また、前述の実施形態においては、長手方向位置変更機構210は、現像ローラー150の表面に形成されたトナー層193を剥離させるタイミングで、第1回転スリーブ131を長手方向に移動させているが、これに制限されない。例えば、長手方向位置変更機構210は、現像ローラー150に担持されたトナー192を感光体ドラム2aの表面の静電潜像に飛翔させた後におけるトナー画像の形成が行われていない間に、第1回転スリーブ131及び/又は第2回転スリーブ151を長手方向Yに移動させてもよい。
また、前述の実施形態においては、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を、長手方向Yの一端部側(Y1側)又は他端部側(Y2側)に距離D2移動させるように構成したが、これに制限されない。長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を、長手方向Yの一端部側(Y1側)又は他端部側(Y2側)に、距離D2よりも短い距離移動させるように構成してもよい。
また、前述の実施形態においては、長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を長手方向Yに往復運動させているが、これに制限されない。長手方向位置変更機構210は、第1回転スリーブ131を長手方向Yの一方向側に移動させてもよい。この場合には、現像装置16aは、第1回転スリーブ131を標準位置から長手方向Yの一方向側に移動された位置で、現像動作を行うこともできる。
また、前述の実施形態においては、トナー192がプラスに帯電した場合について説明しているが、これに制限されない。トナー192は、マイナスに帯電していてもよい。マイナスに帯電したトナー192を使用する場合における構成、作用及び効果は、プラスに帯電したトナー192を使用する場合と同様である。
また、前述の実施形態は、中間転写ベルト7を用いて複数色のトナー画像を用紙Tに転写するカラーの間接転写方式の画像形成装置であるが、画像形成装置の種類は、これに制限されず、中間転写ベルトを用いない直接転写方式の画像形成装置や、モノクロ印刷用の画像形成装置であってもよい。
本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、カラーコピー機、プリンター、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
シート状の被転写材としては、用紙Tに制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
1……コピー機(画像形成装置)、2a、2b、2c、2d……感光体ドラム(像担持体)、7……中間転写ベルト(転写部)、8……2次転写ローラー(転写部)、9……定着部、16a、16b、16c、16d……現像装置、130……磁気ローラー(現像剤担持回転体)、131……第1回転スリーブ、131B……溝、132から136……現像剤担持側磁性部材、150……現像ローラー(トナー担持回転体)、151……第2回転スリーブ、152……トナー担持側磁性部材、190……2成分現像剤、191……磁性キャリア(キャリア)、192……トナー、193……トナー層、194……現像剤層(磁気ブラシ)、261……第1電圧印加部(電圧印加部)、262……第2電圧印加部(電圧印加部)、271……電圧制御部、D1……現像剤搬送幅、T……用紙(被転写材)、Y……長手方向

Claims (7)

  1. 少なくともキャリア及びトナーを含む2成分現像剤を担持し、該2成分現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシが表面に形成される現像剤担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第1回転スリーブと、該第1回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びる現像剤担持側磁性部材と、を有する現像剤担持回転体と、
    前記現像剤担持回転体に対向して配置され、前記現像剤担持回転体から供給されるトナーを担持して前記磁気ブラシによりトナー層を形成するトナー担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第2回転スリーブと、該第2回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びるトナー担持側磁性部材と、を有するトナー担持回転体と、
    前記第1回転スリーブ及び/又は前記第2回転スリーブを長手方向に移動させることにより、前記第2回転スリーブの長手方向の両端部側に付着したトナーに磁気ブラシを当接させるように、前記第2回転スリーブの長手方向の両端部側に磁気ブラシを移動させる長手方向位置変更機構と、を備える
    現像装置。
  2. 前記トナー担持回転体は、前記第2回転スリーブの長手方向の中央において前記第2回転スリーブの長手方向の長さよりも長手方向の長さが短い現像剤搬送幅でトナーを担持し、
    前記長手方向位置変更機構は、前記第2回転スリーブの長手方向の長さと前記現像剤搬送幅の長手方向の長さとの差の半分の長さ、前記第1回転スリーブ又は前記第2回転スリーブを長手方向に移動させる
    請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記第1回転スリーブの表面に形成され、長手方向に延び且つ長手方向の長さが前記現像剤搬送幅と略同じ長さの複数の溝を更に有する
    請求項2に記載の現像装置。
  4. 前記長手方向位置変更機構は、前記第1回転スリーブ及び/又は前記第2回転スリーブを長手方向に往復運動させる
    請求項1から3のいずれかに記載の現像装置。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載の現像装置と、
    表面に静電潜像が形成されると共に、前記現像装置の前記トナー層からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される1又は複数の像担持体と、
    前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的に又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
    転写されたトナー画像をシート状の被転写材に定着する定着部と、を備える
    画像形成装置。
  6. 前記トナー担持回転体に担持されたトナーを前記像担持体の表面の静電潜像に飛翔させて静電潜像をトナー画像として現像するために、前記トナー担持回転体と前記像担持体との間に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部と、
    前記トナー担持回転体の表面に前記トナー層が形成されるように前記電圧印加部を制御し、又は、前記トナー担持回転体の表面に形成された前記トナー層を剥離させると共に前記トナー担持回転体の表面に形成された前記トナー層を形成するトナーの略全部を前記現像剤担持回転体に移動させるように前記電圧印加部を制御する電圧制御部と、を更に備え、
    前記長手方向位置変更機構は、前記電圧制御部が前記トナー担持回転体の表面に形成された前記トナー層を剥離させるように前記電圧印加部を制御するタイミングで、前記第1回転スリーブ及び/又は前記第2回転スリーブを長手方向に移動させる
    請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記長手方向位置変更機構は、前記トナー担持回転体に担持されたトナーを前記像担持体の表面の静電潜像に飛翔させた後におけるトナー画像の形成が行われていない間に、前記第1回転スリーブ及び/又は前記第2回転スリーブを長手方向に移動させる
    請求項5に記載の画像形成装置。
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