JP2013238836A - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の搬送部材が現像剤担持体に対向するように上下方向に並設された場合であって、低速モードで現像工程がおこなわれた後に現像剤担持体や複数の搬送部材の駆動速度を高速化して現像工程がおこなわれるときであっても、出力画像上に画像濃度ムラ等の異常画像が発生してしまう不具合が軽減される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像剤担持体13aと複数の搬送部材13b1、13b2との駆動速度を通常時のものよりも低速化して現像工程をおこなう低速モードを実行可能に形成されている。さらに、低速モードの実行が終了した後に、少なくとも複数の搬送部材13b1、13b2の駆動速度を低速モード時のものよりも高速化した状態で、所定時間だけ空駆動する空駆動モードを実行可能に形成されている。
【選択図】図2
【解決手段】現像剤担持体13aと複数の搬送部材13b1、13b2との駆動速度を通常時のものよりも低速化して現像工程をおこなう低速モードを実行可能に形成されている。さらに、低速モードの実行が終了した後に、少なくとも複数の搬送部材13b1、13b2の駆動速度を低速モード時のものよりも高速化した状態で、所定時間だけ空駆動する空駆動モードを実行可能に形成されている。
【選択図】図2
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジと、に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材を上下方向に設置するとともに、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材を現像剤担持体の上方又は下方に配設する技術が知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。
2成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌搬送部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラに対向するドクターブレード(現像剤規制部材)によって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが感光体ドラム(像担持体)との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
特許文献1等における現像装置には、第1搬送部材(供給スクリュ)と第2搬送部材(回収スクリュ)とが上下方向に設置されていて、これらの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。下方に設置された第1搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら、汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給する。上方に設置された第2搬送部材は、剤離れ磁極の位置で現像剤ローラから離脱された現像剤を長手方向(第1搬送部材による搬送方向とは逆方向である。)に搬送する。第1搬送部材による搬送経路(第1搬送経路)の下流側と第2搬送部材による搬送経路(第2搬送経路)の上流側とは第1中継部を介して連通している。そして、第1搬送経路の下流側に達した現像剤は、その位置に留まり押し上げられ、第2搬送経路の上流側に達する。ここで、第2搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第1搬送経路の上流側と第2搬送経路の下流側とは第2中継部を介して連通している。そして、第2搬送経路の下流側に達した現像剤は、第2中継部を自重落下して第1搬送経路の上流側に移動される。
また、特許文献2の図20等における現像装置は、ドクターブレード(現像剤規制部材)が現像ローラの上方に配設され、現像ローラに対向する2つの搬送部材のうち第1搬送部材(供給スクリュ)が第2搬送部材(回収スクリュ)の上方に配設されている。
また、特許文献2の図20等における現像装置は、ドクターブレード(現像剤規制部材)が現像ローラの上方に配設され、現像ローラに対向する2つの搬送部材のうち第1搬送部材(供給スクリュ)が第2搬送部材(回収スクリュ)の上方に配設されている。
このように複数の搬送部材が上下方向に並設された現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置(例えば、特許文献2の図19参照)に比べて、現像装置を水平方向にコンパクト化することができる。そのために、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。また、複数の搬送部材を上下方向に並設して、現像剤担持体に対する現像剤の供給経路(第1搬送経路)と、現像剤担持体から離脱する現像剤の回収経路(第2搬送経路)と、を分離した現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置(例えば、特許文献2の図19参照)に比べて、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のものが含まれにくいために、像担持体上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
上述した特許文献1、2等のように複数の搬送部材が現像剤担持体に対向するように上下方向に並設された現像装置は、低速モードで現像工程がおこなわれた後に現像剤担持体や複数の搬送部材の駆動速度を高速化して現像工程がおこなわれる場合に、暫くの間、第1搬送部材(供給スクリュ)における第1搬送経路において現像剤量が不足してしまって、現像剤担持体に担持される現像剤量も不足して、出力画像上に搬送部材のスクリュピッチに対応した画像濃度ムラ等の異常画像が発生してしまうことがあった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数の搬送部材が現像剤担持体に対向するように上下方向に並設された場合であって、低速モードで現像工程がおこなわれた後に現像剤担持体や複数の搬送部材の駆動速度を高速化して現像工程がおこなわれるときであっても、出力画像上に画像濃度ムラ等の異常画像が発生してしまう不具合が軽減される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像工程をおこなう現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、を具備し、前記現像剤担持体と前記複数の搬送部材との駆動速度を通常時のものよりも低速化して現像工程をおこなう低速モードを実行可能に形成され、前記低速モードの実行が終了した後に少なくとも前記複数の搬送部材の駆動速度を前記低速モード時のものよりも高速化した状態で所定時間だけ空駆動する空駆動モードを実行可能に形成されたものである。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。
本発明は、複数の搬送部材が現像剤担持体に対向するように上下方向に並設された場合であって、低速モードで現像工程がおこなわれた後に現像剤担持体や複数の搬送部材の駆動速度を高速化して現像工程がおこなわれるときであっても、低速モードの実行が終了した後に少なくとも複数の搬送部材の駆動速度を低速モード時のものよりも高速化した状態で所定時間だけ空駆動する空駆動モードを実行できるようにしているため、出力画像上に画像濃度ムラ等の異常画像が発生してしまう不具合が軽減される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、3は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、4は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、5は出力画像が積載される排紙トレイ、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、を示す。
また、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、28は各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)を現像装置13に供給する各色のトナー容器、を示す。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、3は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、4は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、5は出力画像が積載される排紙トレイ、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、を示す。
また、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、28は各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)を現像装置13に供給する各色のトナー容器、を示す。
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上でおこなわれる作像プロセスについては、図2をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
まず、原稿は、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部(不図示である。)に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12(図2を参照できる。)との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
書込み部において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像装置13との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の反時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部(不図示である。)の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部(不図示である。)の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、その後に定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって装置本体1外に出力画像として排出されて、排紙トレイ5上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって装置本体1外に出力画像として排出されて、排紙トレイ5上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2〜図5を用いて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図2は、作像部を示す構成図である。図3(A)は現像装置13の上部(第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2の位置である。)を長手方向にみた概略断面図(水平方向の断面図)であって、図3(B)は現像装置13の下部(第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1の位置である。)を長手方向にみた概略断面図である。図4は、現像装置13の循環経路を長手方向にみた概略断面図(垂直方向の断面図)である。また、図5は、現像装置を示す断面図(現像ローラ13aの回転中心軸に直交する断面図である。)であって、図中に現像ローラ13a上に形成される磁極H1〜H6の法線方向成分の磁力分布をも示している。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図2〜図5にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
図2は、作像部を示す構成図である。図3(A)は現像装置13の上部(第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2の位置である。)を長手方向にみた概略断面図(水平方向の断面図)であって、図3(B)は現像装置13の下部(第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1の位置である。)を長手方向にみた概略断面図である。図4は、現像装置13の循環経路を長手方向にみた概略断面図(垂直方向の断面図)である。また、図5は、現像装置を示す断面図(現像ローラ13aの回転中心軸に直交する断面図である。)であって、図中に現像ローラ13a上に形成される磁極H1〜H6の法線方向成分の磁力分布をも示している。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図2〜図5にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
図2に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム11、帯電部12、現像装置13(現像部)、クリーニング部15、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム11は、外径が30mm程度の負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
像担持体としての感光体ドラム11は、外径が30mm程度の負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
帯電部12は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部12の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部15は、感光体ドラム11に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム11上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
クリーニング部15は、感光体ドラム11に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム11上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13aが感光体ドラム11に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム11と磁気ブラシとが接触する現像領域(現像ニップ部)が形成される。現像装置13内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されている。なお、本実施の形態では、現像装置13内に、トナー濃度が7重量%の現像剤Gが所定量収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム11上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。なお、現像装置13の構成・動作については、後で詳しく説明する。
図1を参照して、トナー容器28は、その内部に現像装置13内に供給するためのトナーTを収容している。具体的に、現像装置13に設置されたトナー濃度検知手段としての磁気センサ13mによって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーの割合である。)の情報に基いて、不図示のトナー搬送管を介して、トナー容器28から現像装置13内に向けてトナー補給口13eからトナーTを適宜に供給する。
なお、トナーTの供給は、直接的なトナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報(間接的なトナー濃度の情報)に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーTの供給の実施を判断してもよい。
なお、トナーTの供給は、直接的なトナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報(間接的なトナー濃度の情報)に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーTの供給の実施を判断してもよい。
以下、画像形成装置における現像装置13について詳述する。
図2〜図5を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、搬送部材としての搬送スクリュ13b1、13b2(オーガスクリュ)、現像剤規制部材としてのドクターブレード13c、仕切り部材13d、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ13aは、外径が18mm程度の小径の現像ローラであって、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ13a2が駆動モータ60(駆動機構)によって反時計方向に420rpm程度の回転数(通常時の回転数である。)で回転されるように構成されている。図3、図5を参照して、現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブ13a2の周面に複数の磁極H1〜H6を形成するマグネット13a1が固設されている。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、現像ローラ13aの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード13c(現像剤規制部材)の位置に達する。そして、現像ローラ13a上の現像剤Gは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム11との対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界(現像電界)によって、感光体ドラム11上に形成された潜像にトナーが吸着される。
図2〜図5を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、搬送部材としての搬送スクリュ13b1、13b2(オーガスクリュ)、現像剤規制部材としてのドクターブレード13c、仕切り部材13d、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ13aは、外径が18mm程度の小径の現像ローラであって、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ13a2が駆動モータ60(駆動機構)によって反時計方向に420rpm程度の回転数(通常時の回転数である。)で回転されるように構成されている。図3、図5を参照して、現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブ13a2の周面に複数の磁極H1〜H6を形成するマグネット13a1が固設されている。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、現像ローラ13aの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード13c(現像剤規制部材)の位置に達する。そして、現像ローラ13a上の現像剤Gは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム11との対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界(現像電界)によって、感光体ドラム11上に形成された潜像にトナーが吸着される。
図5は、マグネット13a1によって現像ローラ13a(スリーブ13a2)の周囲に形成される複数の磁極H1〜H6を示している。図5に示すように、複数の磁極は、感光体ドラム11との対向位置に形成された第1磁極H1(主磁極)、第1磁極H1の下流側であって現像ケース13kの上部にかかる位置に形成された第2磁極H2(搬送磁極)、第2磁極H2の下流側であって現像ローラ13aの上方に形成された第3磁極H3(剤離れプレ磁極)、第3磁極H3と第5磁極H5とに挟まれる位置であって仕切り部材13dの先端部の上方に形成された第4磁極H4(剤離れ磁極)、第1搬送経路の上方に形成された第5磁極H5(剤離れ後磁極)、第1搬送スクリュ13b1との対向位置からドクターブレード13cとの対向位置の近傍にかけて形成された第6磁極H6(汲上げ磁極)、等で構成される。
まず、第6磁極H6(汲上げ磁極)が磁性体としてのキャリアに作用して、第1搬送経路に収容された現像剤Gが現像ローラ13a上に汲上げられる。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、その一部が現像剤規制部材としてのドクターブレード13cの位置で掻き取られて、第1搬送経路に戻される。一方、第6磁極H6による磁力が作用するドクターブレード13cの位置で、ドクターブレード13cと現像ローラ13aとのドクターギャップを通過して現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、第1磁極H1(主磁極)の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム11に摺接する。こうして、現像ローラ13aに担持された現像剤G中のトナーTが感光体ドラム11上の潜像に付着する。その後、第1磁極H1の位置を通過した現像剤Gは、第2磁極H2、第3磁極H3によって第4磁極H4(剤離れ磁極)の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極H4の位置で、反発磁界(現像ローラ13aから離れる方向に作用する磁界である。)がキャリアに作用して、現像ローラ13a上に担持されていた現像工程後の現像剤Gが現像ローラ13aから脱離される。脱離後の現像剤Gは、第2搬送経路内に落下して第2搬送スクリュ13b2によって第2搬送経路の下流に向けて搬送される。
まず、第6磁極H6(汲上げ磁極)が磁性体としてのキャリアに作用して、第1搬送経路に収容された現像剤Gが現像ローラ13a上に汲上げられる。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、その一部が現像剤規制部材としてのドクターブレード13cの位置で掻き取られて、第1搬送経路に戻される。一方、第6磁極H6による磁力が作用するドクターブレード13cの位置で、ドクターブレード13cと現像ローラ13aとのドクターギャップを通過して現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、第1磁極H1(主磁極)の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム11に摺接する。こうして、現像ローラ13aに担持された現像剤G中のトナーTが感光体ドラム11上の潜像に付着する。その後、第1磁極H1の位置を通過した現像剤Gは、第2磁極H2、第3磁極H3によって第4磁極H4(剤離れ磁極)の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極H4の位置で、反発磁界(現像ローラ13aから離れる方向に作用する磁界である。)がキャリアに作用して、現像ローラ13a上に担持されていた現像工程後の現像剤Gが現像ローラ13aから脱離される。脱離後の現像剤Gは、第2搬送経路内に落下して第2搬送スクリュ13b2によって第2搬送経路の下流に向けて搬送される。
なお、図5を参照して、本実施の形態では、第1磁極H1の半値中央角度(ピーク磁力が半分になる領域の中央位置が、図5において現像ローラ13aの中心と感光体ドラム11の中心とを結ぶ線分に対して反時計方向になす角度である。)が−5°、第2磁極H2の半値中央角度が58°、第3磁極H3の半値中央角度が120°、第5磁極H5の半値中央角度が212°、第6磁極H6の半値中央角度が280°、に設定されている。また、第1磁極H1のピーク磁力が100mT、第2磁極H2のピーク磁力が85mT、第3磁極H3のピーク磁力が52mT、第5磁極H5のピーク磁力が35mT、第6磁極H6のピーク磁力が78mT、に設定されている。
ここで、図5を参照して、上述した6つの磁極H1〜H6は、現像ローラ13aのマグネット13a1に着磁された5つの極(図5中、符号に「(N)」又は「(S)」を付した磁極である。)で形成されるものである。すなわち、6つの磁極H1〜H6のうち、第4磁極H4(剤離れ磁極)だけは、マグネット13a1に着磁された極によって直接的に形成されたものではなく、同極(本実施の形態では、N極である。)となる2つの磁極(第3磁極H3と第5磁極H5とである。)に挟まれて形成されたものである。
図2等を参照して、現像剤規制部材としてのドクターブレード13cは、現像ローラ13aの下方に配設された非磁性の板状部材(その一部を磁性材料で形成することもできる。)である。そして、現像ローラ13aは図2の反時計方向に回転して、感光体ドラム11は図2の時計方向に回転する。
このような構成により、記録媒体Pの搬送経路の短縮化と、画像形成装置本体1の水平方向の小型化と、を目的として、中間転写ベルト17の下方に感光体ドラム11を配設した場合であっても、現像ギャップにおいて感光体ドラム11に対して現像ローラ13aの回転方向を順方向とすることができるために、ドクターブレード13cを現像ローラ13aの上方に配設して感光体ドラム11に対する現像ローラ13aの回転方向が逆方向になる場合に比べて、現像ギャップにおける現像時間を充分に確保することができて現像能力を高めることができる。
このような構成により、記録媒体Pの搬送経路の短縮化と、画像形成装置本体1の水平方向の小型化と、を目的として、中間転写ベルト17の下方に感光体ドラム11を配設した場合であっても、現像ギャップにおいて感光体ドラム11に対して現像ローラ13aの回転方向を順方向とすることができるために、ドクターブレード13cを現像ローラ13aの上方に配設して感光体ドラム11に対する現像ローラ13aの回転方向が逆方向になる場合に比べて、現像ギャップにおける現像時間を充分に確保することができて現像能力を高めることができる。
2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)は、現像装置13内に収容された現像剤Gを長手方向(図2の紙面垂直方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1は、現像ローラ13aに対向する位置に配設されていて、現像剤Gを長手方向(回転軸方向)に水平に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)とともに、汲上げ磁極H6(第6磁極)の位置で現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図3(B)の白矢印方向の供給である。)する。第1搬送スクリュ13b1は、図2の反時計方向に回転する。
第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1は、現像ローラ13aに対向する位置に配設されていて、現像剤Gを長手方向(回転軸方向)に水平に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)とともに、汲上げ磁極H6(第6磁極)の位置で現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図3(B)の白矢印方向の供給である。)する。第1搬送スクリュ13b1は、図2の反時計方向に回転する。
第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1の上方であって現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱した現像剤G(現像工程後に現像ローラ13a上から強制的に離脱された現像剤Gであって、図3(A)の白矢印方向に離脱するものある。)を長手方向に水平に搬送する(図3(A)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)。なお、本実施の形態では、第2搬送スクリュ13b2の回転方向が、現像ローラ13aの回転方向に対して逆方向(図2の時計方向である。)になるように設定されている。
そして、第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側から第1中継部13fを介して循環される現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に第2中継部13gを介して搬送する(図3の一点鎖線矢印に示す搬送である。)。
2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、現像ローラ13aや感光体ドラム11と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、いずれも、軸径が6〜10mm程度の軸部に外径が20mm程度のスクリュ部(スクリュピッチ:40mm程度、条数:1条又は2条)が螺旋状に巻装されたものである。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2の回転数(通常時の回転数である。)は、それぞれ、700rpm程度に設定されている。
そして、第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側から第1中継部13fを介して循環される現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に第2中継部13gを介して搬送する(図3の一点鎖線矢印に示す搬送である。)。
2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、現像ローラ13aや感光体ドラム11と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、いずれも、軸径が6〜10mm程度の軸部に外径が20mm程度のスクリュ部(スクリュピッチ:40mm程度、条数:1条又は2条)が螺旋状に巻装されたものである。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2の回転数(通常時の回転数である。)は、それぞれ、700rpm程度に設定されている。
ここで、図示は省略するが、2つの搬送スクリュ13b1、13b2の軸部と現像ローラ13a(スリーブ13a2)の軸部とにはギア列が形成されていて、駆動モータ60から現像ローラ13a(スリーブ13a2)に入力された駆動力が、このギア列を介して2つの搬送スクリュ13b1、13b2に伝達されて、2つの搬送スクリュ13b1、13b2が回転駆動されることになる。本実施の形態において、このギア列は、現像ローラ13aの回転数に対して、2つの搬送スクリュ13b1、13b2の回転数を5/3倍するように設定されている。
なお、駆動モータ60は、回転数可変型のモータであって、現像ローラ13a(スリーブ13a2)と2つの搬送スクリュ13b1、13b2との駆動速度(回転数)を可変することができるが、これについては後で詳しく説明する。
なお、駆動モータ60は、回転数可変型のモータであって、現像ローラ13a(スリーブ13a2)と2つの搬送スクリュ13b1、13b2との駆動速度(回転数)を可変することができるが、これについては後で詳しく説明する。
ここで、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)と、は壁部によって隔絶されている。
図3及び図4を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)の上流側と、は第2中継部13gを介して連通している。第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の下流側に達した現像剤Gが、第2中継部13gにて自重落下して、第1搬送経路の上流側に達することになる。
また、図3及び図4を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側と、は第1中継部13fを介して連通している。そして、第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路にて現像ローラ13a上に供給されなかった現像剤Gが、第1中継部13fの近傍に留まって盛り上がって、第1中継部13fを介して第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
なお、第1中継部13fにおける現像剤の搬送性(第1搬送経路から第2搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。)を向上させるために、第1搬送スクリュ13b1の下流側の位置(第1中継部13fに対応する位置である。)に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。
図3及び図4を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)の上流側と、は第2中継部13gを介して連通している。第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の下流側に達した現像剤Gが、第2中継部13gにて自重落下して、第1搬送経路の上流側に達することになる。
また、図3及び図4を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側と、は第1中継部13fを介して連通している。そして、第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路にて現像ローラ13a上に供給されなかった現像剤Gが、第1中継部13fの近傍に留まって盛り上がって、第1中継部13fを介して第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
なお、第1中継部13fにおける現像剤の搬送性(第1搬送経路から第2搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。)を向上させるために、第1搬送スクリュ13b1の下流側の位置(第1中継部13fに対応する位置である。)に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。
このような構成により、2つの搬送スクリュ13b1、13b2によって、現像装置13において現像剤Gを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置13が稼動されると、装置内に収容された現像剤Gは図3及び図4中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ13aに対する現像剤Gの供給経路(第1搬送スクリュ13a1による第1搬送経路である。)と、現像ローラ13aから離脱する現像剤Gの回収経路(第2搬送スクリュ13a2による第2搬送経路である。)と、を分離することで、感光体ドラム11上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
なお、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサ13m(トナー濃度検知手段)が設置されている。そして、磁気センサ13mによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器28からトナー補給口13e(第1中継部13fの近傍に配設されている。)を介して現像装置13内に向けて新品のトナーTが供給される。
また、図3、図4を参照して、トナー補給口13eは、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置(現像ローラ13aの長手方向の範囲の外側である。)に配設されている。このようにトナー補給口13eを第1中継部13fの近傍に設置することで、第2搬送経路において、現像ローラ13aから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、第2搬送経路の下流側に向けて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、トナー補給口13eを第2搬送スクリュ13a2による搬送経路中に配設したが、トナー補給口13eの位置はこれに限定されることなく、例えば、第1搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。また、本実施の形態では、磁気センサ13mを第1搬送スクリュ13a1による搬送経路中の下方に配設したが、磁気センサ13mの位置はこれに限定されることなく、例えば、第2搬送経路の下流側の下方に配置することもできる。
また、図3、図4を参照して、トナー補給口13eは、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置(現像ローラ13aの長手方向の範囲の外側である。)に配設されている。このようにトナー補給口13eを第1中継部13fの近傍に設置することで、第2搬送経路において、現像ローラ13aから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、第2搬送経路の下流側に向けて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、トナー補給口13eを第2搬送スクリュ13a2による搬送経路中に配設したが、トナー補給口13eの位置はこれに限定されることなく、例えば、第1搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。また、本実施の形態では、磁気センサ13mを第1搬送スクリュ13a1による搬送経路中の下方に配設したが、磁気センサ13mの位置はこれに限定されることなく、例えば、第2搬送経路の下流側の下方に配置することもできる。
また、図4を参照して、第1搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ13aへの現像剤の供給をおこなうために、第1中継部13fの近傍を除き、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Gの剤面が低くなっていく。これに対して、第2搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ13aから離脱した現像剤の回収をおこなうために、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Gの剤面が高くなっていく。
ここで、図5を参照して、本実施の形態における現像装置13には、現像ローラ13aに対向する位置に、第1搬送経路と第2搬送経路とを仕切る仕切り部材13d(分離板)が設けられている。換言すると、現像ローラ13aに対向する位置であって、第1搬送経路と第2搬送経路との間に、現像ローラ13aから離脱された現像剤Gが現像ローラ13aに再び担持されるのを低減するための仕切り部材13dが設けられている。
詳しくは、仕切り部材13dは、第1搬送経路と第2搬送経路とを隔絶する壁部として機能していて、現像ローラ13aに向けて突出するように形成されている。また、仕切り部材13dは、現像ケース13k(図2においてハッチングで示すケース部材である。)と一体的に形成されている。仕切り部材13dは、現像ローラ13aに対向する対向面と現像ローラ13aとのギャップCGが2mm以下(好ましくは、0.1〜0.5mmである。)になるように形成されている。本実施の形態では、ギャップCGが0.3mmに設定されている。
なお、仕切り部材13dは、非磁性材料で形成されているために、磁性材であるキャリアが仕切り部材13dに磁気的に吸着して第2搬送経路内の現像剤の流動を阻害したり第1搬送経路への現像剤の移動を促進したりする不具合が低減される。
詳しくは、仕切り部材13dは、第1搬送経路と第2搬送経路とを隔絶する壁部として機能していて、現像ローラ13aに向けて突出するように形成されている。また、仕切り部材13dは、現像ケース13k(図2においてハッチングで示すケース部材である。)と一体的に形成されている。仕切り部材13dは、現像ローラ13aに対向する対向面と現像ローラ13aとのギャップCGが2mm以下(好ましくは、0.1〜0.5mmである。)になるように形成されている。本実施の形態では、ギャップCGが0.3mmに設定されている。
なお、仕切り部材13dは、非磁性材料で形成されているために、磁性材であるキャリアが仕切り部材13dに磁気的に吸着して第2搬送経路内の現像剤の流動を阻害したり第1搬送経路への現像剤の移動を促進したりする不具合が低減される。
なお、図5等を参照して、現像ケース13kは、感光体ドラム11との対向位置(現像領域)で現像ローラ13aが露呈するように現像ローラ13aを内部に収容するとともに、2つの搬送スクリュ13b1、13b2も内部に収容している。この現像ケース13kは、例えば、上ケースと下ケースとに複数に分割して形成することもできる。
また、本実施の形態では、現像ケース13kの上部(現像領域に対して下流側の位置である。)と現像ローラ13aとの隙間(ケーシングギャップ)を1.2〜2.0mm程度に設定している。これにより、現像ローラ13aに担持された現像剤G(現像工程後の現像剤である。)が、穂立ちした状態で、現像ケース13kの上部との隙間を埋めるように現像ケース13kに摺接しながら搬送されて、現像装置13内への吸い込み気流が生じるため、現像装置13の外部へのトナー飛散が軽減される。
また、本実施の形態では、現像ケース13kの上部(現像領域に対して下流側の位置である。)と現像ローラ13aとの隙間(ケーシングギャップ)を1.2〜2.0mm程度に設定している。これにより、現像ローラ13aに担持された現像剤G(現像工程後の現像剤である。)が、穂立ちした状態で、現像ケース13kの上部との隙間を埋めるように現像ケース13kに摺接しながら搬送されて、現像装置13内への吸い込み気流が生じるため、現像装置13の外部へのトナー飛散が軽減される。
また、図5等を参照して、ドクターブレード13cに対して外側から対向する位置(現像領域に対して上流側の位置である。)には、ドクターブレード13cを覆う保持部材13h(カバー部材)が設置されている。さらに、保持部材13hには、感光体ドラム11に対向する位置に、ポリウレタン樹脂等からなる可撓性を有する入口シール13jが貼着されている。この入口シール13jは、感光体ドラム11の表面に比較的弱い力で接触していて、現像領域の上流側において現像装置13からトナー飛散が生じる不具合を軽減するためのものである。
以下、本実施の形態において用いられる現像剤Gについて、簡単に説明する。
本実施の形態において用いられるトナーT(現像剤G中のトナー、トナー容器28中のトナーである。)は、重合トナーであって、結着樹脂として、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体)、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又は、それらを複合したもの、等を用いることができる。また、これらの重合トナーの製造方法(重合方法)としては、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等を用いることができる。
また、トナーTの外添剤としては、無機微粒子(例えば、シリカ1.0重量%、酸化チタン0.5重量%のものである。)を用いることが好ましい。さらに、離型剤として、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、等を用いることができる。また、必要に応じて、帯電制御剤を含有させることもできる。
また、本実施の形態において用いられるトナーTは、体積平均粒径が5.8μmの小径トナーであり、粒径が5μm以下のものが60〜80個数%になるように形成されている。
なお、本実施の形態では重合トナーを用いたが、粉砕トナーを用いることもできる。
本実施の形態において用いられるトナーT(現像剤G中のトナー、トナー容器28中のトナーである。)は、重合トナーであって、結着樹脂として、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体)、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又は、それらを複合したもの、等を用いることができる。また、これらの重合トナーの製造方法(重合方法)としては、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等を用いることができる。
また、トナーTの外添剤としては、無機微粒子(例えば、シリカ1.0重量%、酸化チタン0.5重量%のものである。)を用いることが好ましい。さらに、離型剤として、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、等を用いることができる。また、必要に応じて、帯電制御剤を含有させることもできる。
また、本実施の形態において用いられるトナーTは、体積平均粒径が5.8μmの小径トナーであり、粒径が5μm以下のものが60〜80個数%になるように形成されている。
なお、本実施の形態では重合トナーを用いたが、粉砕トナーを用いることもできる。
本実施の形態において用いられる現像剤G中のキャリアCは、重量平均粒径が20〜60μmになるように形成された小径キャリアである。なお、本実施の形態では、重量平均粒径が35μmになるように形成されたキャリアCを用いている。
詳しくは、キャリアCは、芯材となるフェライト粒子に、膜厚が0.5μmのメチルメタクリレート樹脂(MMA)をコートして、上述した粒径になるように形成したものである。また、キャリアCとしては、マグネタイトを芯材としたコーティングキャリアを用いることもできる。
このような小粒径のキャリアCを用いることで、出力画像のベタ均一性やハーフトーン画質を向上させることができる。また、このような小粒径のキャリアCは、トナーのキャリア被覆率を高められるため、高画質化に適した小粒径トナーとの相性が良好である。
詳しくは、キャリアCは、芯材となるフェライト粒子に、膜厚が0.5μmのメチルメタクリレート樹脂(MMA)をコートして、上述した粒径になるように形成したものである。また、キャリアCとしては、マグネタイトを芯材としたコーティングキャリアを用いることもできる。
このような小粒径のキャリアCを用いることで、出力画像のベタ均一性やハーフトーン画質を向上させることができる。また、このような小粒径のキャリアCは、トナーのキャリア被覆率を高められるため、高画質化に適した小粒径トナーとの相性が良好である。
以下、本実施の形態の現像装置13における、特徴的な構成・動作について説明する。
本実施の形態では、現像ローラ13a(現像剤担持体)と2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)との駆動速度を、通常時のものよりも低速化して現像工程をおこなう「低速モード」を実行できるように構成している。
本実施の形態では、現像ローラ13a(現像剤担持体)と2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)との駆動速度を、通常時のものよりも低速化して現像工程をおこなう「低速モード」を実行できるように構成している。
詳しくは、先に説明したように、現像装置13を駆動する駆動モータ60(現像ローラ13aと2つの搬送スクリュ13b1、13b2とを回転駆動するモータである。)は、回転数可変型のモータであって、現像ローラ13aの駆動速度(回転数)と、2つの搬送スクリュ13b1、13b2の駆動速度(回転数)と、を可変することができる。そして、「通常モード(高速モード)」が選択されている場合(通常時)には、現像ローラ13aの回転数が420rpmとなり、2つ搬送スクリュ13b1、13b2の回転数がそれぞれ700rpmとなるように、駆動モータ60が駆動される。これに対して、「低速モード」が選択された場合には、現像ローラ13aの回転数が120rpmとなり、2つ搬送スクリュ13b1、13b2の回転数がそれぞれ200rpmとなるように、駆動モータ60が駆動される。
なお、「低速モード」は、厚さの大きな記録媒体P(厚紙)が通紙されるときや、通常時よりも高画質の画像を形成するときなどに、ユーザーによる操作パネルの選択操作や、装置本体1の制御による自動選択によって、設定されるものである。そして、「低速モード」が選択されると、現像装置13の低速化とともに、現像装置13を駆動する駆動モータ60とは独立して装置本体1に設置された駆動部(速度可変型のものである。)によって、記録媒体Pの搬送速度の低速化と、作像速度(プロセス線速)の低速化と、がおこなわれることになる。
なお、「低速モード」は、厚さの大きな記録媒体P(厚紙)が通紙されるときや、通常時よりも高画質の画像を形成するときなどに、ユーザーによる操作パネルの選択操作や、装置本体1の制御による自動選択によって、設定されるものである。そして、「低速モード」が選択されると、現像装置13の低速化とともに、現像装置13を駆動する駆動モータ60とは独立して装置本体1に設置された駆動部(速度可変型のものである。)によって、記録媒体Pの搬送速度の低速化と、作像速度(プロセス線速)の低速化と、がおこなわれることになる。
そして、本実施の形態では、低速モードの実行が終了した後に、少なくとも2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)の駆動速度を、低速モード時のものよりも高速化した状態で、所定時間(本実施の形態では、1.5〜2.5秒程度であって、通常モード時の3〜4枚の通紙時間に相当する。)だけ空駆動する「空駆動モード」を実行できるように構成している。
具体的に、本実施の形態における現像装置13は、(1)「通常モード(高速モード)」が終了した後に次工程のジョブとして「低速モード」が実行される場合、(2)「低速モード」が終了した後に次工程のジョブとして「通常モード」が実行される場合、(3)「通常モード」が終了した後に次工程のジョブとして「通常モード」が実行される場合、(4)「低速モード」が終了した後に次工程のジョブとして「低速モード」が実行される場合、の4つの動作態様があることになるが、(2)、(4)の場合において、前工程のジョブとしての「低速モード」が終了した後であって、所定の条件が満たされたときに、「空駆動モード」が実行されることになる。
具体的に、本実施の形態における現像装置13は、(1)「通常モード(高速モード)」が終了した後に次工程のジョブとして「低速モード」が実行される場合、(2)「低速モード」が終了した後に次工程のジョブとして「通常モード」が実行される場合、(3)「通常モード」が終了した後に次工程のジョブとして「通常モード」が実行される場合、(4)「低速モード」が終了した後に次工程のジョブとして「低速モード」が実行される場合、の4つの動作態様があることになるが、(2)、(4)の場合において、前工程のジョブとしての「低速モード」が終了した後であって、所定の条件が満たされたときに、「空駆動モード」が実行されることになる。
さらに詳しくは、「空駆動モード」は、現像ローラ13a(現像剤担持体)と複数の搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)との駆動速度を、通常時のものに戻した状態で所定時間だけ空駆動するものである。すなわち、本実施の形態における「空駆動モード」は、現像工程をおこなうことなく低速モード時のものに比べて高速化した速度(通常時の速度)で、現像装置13(現像ローラ13a、第1搬送スクリュ13b1、第2搬送スクリュ13b2)を駆動するモードである。
このような制御をおこなうことで、低速モードで現像工程がおこなわれた後に通常モードで現像工程がおこなわれる場合に、暫くの間、第1搬送スクリュ13b1(供給スクリュ)における第1搬送経路において現像剤量が不足してしまって、現像ローラ13aに担持される現像剤量も不足して、出力画像上に第1搬送スクリュ13b1のスクリュピッチに対応した画像濃度ムラ等の異常画像が発生してしまう不具合を軽減することができる。
詳しくは、低速モードで現像工程が充分な時間おこなわれた後に、低速モードから通常モードに切り替えられて現像工程がおこなわれると、モードが切り替えられた直後に、第1搬送経路における現像剤量と第2搬送経路における現像剤量とのバランス(剤バランス)が安定時のものに比べて大きく崩れてしまう。これは、2つの搬送スクリュ13b1、13b2の回転数が高速化されて現像剤の循環スピードも速くなるものの、高速化された現像ローラ13aに対して第1搬送スクリュ13b1によって供給する現像剤量(第1搬送経路中の現像剤量)が初期的に不足してしまうためである。このような状態は、通常モードにて現像装置13が暫く駆動している間に、第1搬送経路における現像剤量と第2搬送経路における現像剤量とのバランス(剤バランス)が安定することで解消するものの、それまでの間は画像濃度ムラ等の異常画像が発生してしまうことになる。また、このような問題を解消するために、次工程の「通常モード」による現像工程が開始される前に、ウォームアップとして現像装置13の空駆動をおこなうような方策も考えられるが、そのような場合には次工程におけるウォームアップ時間が長くなってファーストプリント時間が遅くなってしまうことになる。
これに対して、本実施の形態では、「低速モード」が終了した直後に、一定の条件のもと、高速化した状態での「空駆動モード」をおこなって、装置内の剤バランスを通常モード時の安定時のものにしているため、次工程で「通常モード」がおこなわれても画像濃度ムラ等の異常画像の発生が確実に軽減されることになる。
これに対して、本実施の形態では、「低速モード」が終了した直後に、一定の条件のもと、高速化した状態での「空駆動モード」をおこなって、装置内の剤バランスを通常モード時の安定時のものにしているため、次工程で「通常モード」がおこなわれても画像濃度ムラ等の異常画像の発生が確実に軽減されることになる。
なお、「低速モード」が実行された後の次工程のジョブとして、「通常モード」が切り替えて実行されるか、「低速モード」が引き続き実行されるかは、「低速モード」が終了した時点ではわからないため、本実施の形態では、「低速モード」が終了した場合に一定の条件のもと一様に上述した制御がおこなわれることになる。したがって、次工程のジョブとして「低速モード」が引き続き実行される場合には第1搬送経路における現像剤量が比較的多めになることになるが、そのような場合であっても、現像ローラ13aに担持される現像剤量の上限は現像ローラ13aの汲上げ磁極H6によってほぼ決まるとともに、現像ローラ13a上に多量の現像剤が汲上げられてもドクターブレード13cの位置で最終的に適量に制限されるため、それによる不具合は生じないことになる。ただし、第1搬送経路は、上述した「空駆動モード」をおこなった後であっても装置外に現像剤が漏出しない程度の、充分な内容積を有するように構成することが好ましい。
ここで、このような「空駆動モード」は、磁気センサ13m(トナー濃度検知手段)によって検知されるトナー濃度が所定値以下の場合にのみ実行されるように設定することが好ましい。これは、現像装置13に収容された現像剤Gのトナー濃度が充分に高い場合には、トナー濃度が低い場合に比べて、低速モードの直後に空駆動モードをおこなうことなく通常モードをおこなっても画像濃度ムラ等の異常画像の発生が生じにくいためである。トナー濃度が充分に高い状態で低速度モードを終了する場合としては、画像比率が非常に低い画像が低速モードで多量に出力される場合などがある。また、本実施の形態において、このような制御をおこなうときのトナー濃度の閾値(所定値)として、7%程度に設定することができる。
さらに、このような「空駆動モード」は、低速モードが実行された時間が所定時間以上の場合にのみ実行されるように設定することもできる。これは、低速モードが実行された時間が充分に短い場合には、装置内の剤バランスが通常モード時のものから大きく変化することがなく、低速モードの直後に空駆動モードをおこなうことなく通常モードをおこなっても画像濃度ムラ等の異常画像の発生が生じにくいためである。低速モードの実行時間の検知は、タイマーによって検出される駆動モータ60の駆動時間に基いておこなってもよいし、記録媒体Pの通紙枚数に基いておこなってもよい。また、本実施の形態において、このような制御をおこなうときの実行時間の閾値(所定時間)として、記録媒体Pの10枚の通紙時間に相当する時間程度に設定することができる。
図6に示すフローチャートにて、上述した制御についてまとめることにする。
図6に示すように、まず、ジョブが実行されると、そのジョブが低速モードであるかが判断される(ステップS1〜S2)。そして、ジョブが低速モードでないものと判別された場合には、所定のウォームアップ動作が終了した後にそのまま通常モードを実行して(ステップS3)、本フローを終了する(ステップS4)。
これに対して、ジョブが低速モードであるものと判別された場合には、所定のウォームアップ動作が終了した後に低速モードを実行する(ステップS5)。そして、低速モードが終了すると(ステップS6)、磁気センサ13mで検知されたトナー濃度(ジョブ終了時点又は直前のトナー濃度である。)が所定値A以下であるかが判別される(ステップS7)。そして、トナー濃度が所定値A以下でないものと判別された場合には、画像濃度ムラ等の異常画像の発生が生じないものとして、「空駆動モード」をおこなうことなく本フローを終了する(ステップS8)。
これに対して、ステップS7にて、トナー濃度が所定値A以下であるものと判別された場合には、画像濃度ムラ等の異常画像の発生が生じるものとして、「空駆動モード」を所定時間おこなって(ステップS9)、本フローを終了する(ステップS10)。
なお、この制御フローにおいて、ステップS7にて、低速モードの実行時間が所定時間T以上であるか否かを判断して、その結果に基いてそれ以降のフローをおこなうこともできる。さらには、図示は省略するが、上述した低速モードの実行時間に基く判別と、上述したトナー濃度に基く判別と、の双方をおこない、それらの結果に基いてそれ以降のフローをおこなうこともできる。
図6に示すように、まず、ジョブが実行されると、そのジョブが低速モードであるかが判断される(ステップS1〜S2)。そして、ジョブが低速モードでないものと判別された場合には、所定のウォームアップ動作が終了した後にそのまま通常モードを実行して(ステップS3)、本フローを終了する(ステップS4)。
これに対して、ジョブが低速モードであるものと判別された場合には、所定のウォームアップ動作が終了した後に低速モードを実行する(ステップS5)。そして、低速モードが終了すると(ステップS6)、磁気センサ13mで検知されたトナー濃度(ジョブ終了時点又は直前のトナー濃度である。)が所定値A以下であるかが判別される(ステップS7)。そして、トナー濃度が所定値A以下でないものと判別された場合には、画像濃度ムラ等の異常画像の発生が生じないものとして、「空駆動モード」をおこなうことなく本フローを終了する(ステップS8)。
これに対して、ステップS7にて、トナー濃度が所定値A以下であるものと判別された場合には、画像濃度ムラ等の異常画像の発生が生じるものとして、「空駆動モード」を所定時間おこなって(ステップS9)、本フローを終了する(ステップS10)。
なお、この制御フローにおいて、ステップS7にて、低速モードの実行時間が所定時間T以上であるか否かを判断して、その結果に基いてそれ以降のフローをおこなうこともできる。さらには、図示は省略するが、上述した低速モードの実行時間に基く判別と、上述したトナー濃度に基く判別と、の双方をおこない、それらの結果に基いてそれ以降のフローをおこなうこともできる。
図7は、上述した本願発明における種々の効果を確認するために、本願発明者がおこなった実験(実施例1及び比較例1〜5)の条件及び結果を示す表図である。
実施例1、比較例1〜5は、いずれも、本実施の形態における「低速モード」をおこなった後に、本実施の形態における「通常モード(高速モード)」をおこなって、剤バランス不良に関わる異常画像(画像濃度ムラ)の状態を目視確認したものである。実施例1、比較例1〜5は、低速モード終了時のトナー濃度、現像装置13に内の剤重量(現像剤量)、空駆動モードの実行時間が、それぞれ図7に示すように設定されている。また、図7の「異常画像」の欄において、「○」は画像濃度ムラが生じていない状態であって、「△」は画像濃度ムラがわずかに生じているが許容できる状態であって、「×」は許容できない程度の画像濃度ムラが生じている状態である。
図7の結果からも、上述した本願発明における効果が発揮されることが確認された。
実施例1、比較例1〜5は、いずれも、本実施の形態における「低速モード」をおこなった後に、本実施の形態における「通常モード(高速モード)」をおこなって、剤バランス不良に関わる異常画像(画像濃度ムラ)の状態を目視確認したものである。実施例1、比較例1〜5は、低速モード終了時のトナー濃度、現像装置13に内の剤重量(現像剤量)、空駆動モードの実行時間が、それぞれ図7に示すように設定されている。また、図7の「異常画像」の欄において、「○」は画像濃度ムラが生じていない状態であって、「△」は画像濃度ムラがわずかに生じているが許容できる状態であって、「×」は許容できない程度の画像濃度ムラが生じている状態である。
図7の結果からも、上述した本願発明における効果が発揮されることが確認された。
ここで、本実施の形態では、先に説明したように、低速モード時に、現像装置13の低速化とともに、現像装置13を駆動する駆動モータ60とは独立して装置本体1に設置された駆動部(単数又は複数のモータである。)によって、記録媒体Pの搬送速度の低速化と、作像速度(プロセス線速)の低速化と、がおこなわれる。すなわち、低速モード時に、感光体ドラム11(像担持体)やその他の被駆動部材(感光体ドラム11や現像装置13とは別部材であって、上述した駆動部によって駆動される部材である。具体的には、作像部における帯電ローラ12等の部材や、記録媒体Pを搬送する搬送部における搬送ローラや定着装置20等の部材である。)の駆動速度が通常時(通常モード時)の駆動速度よりも低速化されることになる。
そして、本実施の形態では、「空駆動モード」が実行されるときに、先に説明した現像装置13の駆動とともに、感光体ドラム11やその他の被駆動部材をも空駆動(作像プロセスや記録媒体Pの搬送をともなわない駆動である。)するように制御している。これは、感光体ドラム11が回転停止(駆動停止)した状態で、現像装置13のみが空駆動されてしまうと、現像ローラ13aに担持された現像剤Gとの摺接によって感光体ドラム11の表面が局所的にダメージを受けてしまうためである。このようなことは、感光体ドラム11と、感光体ドラム11に当接する被駆動部材(帯電ローラ12等であり、クリーニングローラ等が設置されている場合にはクリーニングローラも含まれる。)と、の関係においても生じる。したがって、本実施の形態では、「空駆動モード」が実行されるときに、少なくとも、感光体ドラム11と、感光体ドラム11に当接する被駆動部材と、を空駆動している。
なお、感光体ドラム11と感光体ドラム11に当接する被駆動部材とを駆動する駆動部と、記録媒体Pを搬送する搬送部を駆動する駆動部と、がそれぞれ独立して設置されている場合には、上述した理由により、空駆動モード時に前者の駆動部のみを空駆動するように制御して、後者の駆動部は駆動停止することが好ましい。
なお、感光体ドラム11と感光体ドラム11に当接する被駆動部材とを駆動する駆動部と、記録媒体Pを搬送する搬送部を駆動する駆動部と、がそれぞれ独立して設置されている場合には、上述した理由により、空駆動モード時に前者の駆動部のみを空駆動するように制御して、後者の駆動部は駆動停止することが好ましい。
ここで、図8(A)を参照して、本実施の形態では、「空駆動モード」が実行されるときに、感光体ドラム11やその他の被駆動部材を、低速化された駆動速度で空駆動するように制御している。すなわち、「空駆動モード」が実行されるときに、現像装置13の駆動速度が高速化(本実施の形態では、通常モード時の駆動速度である。)されるのに対して、感光体ドラム11やその他の被駆動部材は、それぞれ、低速モード時の駆動速度が維持されることになる。また、現像装置13は「低速モード」から「空駆動モード」に移行する間に駆動停止することなく連続的に駆動され、感光体ドラム11等もその間に駆動停止することなく低速モード時のものと同じ駆動速度にて連続的に駆動される。
なお、図8(A)は、本実施の形態において、低速モードが実行された後の、現像装置13(現像ローラ13a、搬送スクリュ13b1、13b2)における駆動速度の変化と、感光体ドラム11(及び、被駆動部材)の駆動速度の変化と、を示す概略図(横軸方向が時間を示し、縦軸方向が駆動速度を示すものである。)である。また、図8(B)は、図8(A)の制御に対する比較例としての制御を示すものであって、低速モードから空駆動モードに移行するときに一時的に駆動停止をするとともに、空駆動モード時に現像装置13の駆動速度とともに感光体ドラム11やその他の被駆動部材の駆動速度も高速化したものである。
なお、図8(A)は、本実施の形態において、低速モードが実行された後の、現像装置13(現像ローラ13a、搬送スクリュ13b1、13b2)における駆動速度の変化と、感光体ドラム11(及び、被駆動部材)の駆動速度の変化と、を示す概略図(横軸方向が時間を示し、縦軸方向が駆動速度を示すものである。)である。また、図8(B)は、図8(A)の制御に対する比較例としての制御を示すものであって、低速モードから空駆動モードに移行するときに一時的に駆動停止をするとともに、空駆動モード時に現像装置13の駆動速度とともに感光体ドラム11やその他の被駆動部材の駆動速度も高速化したものである。
このような制御をおこなうことで、図8(A)に示す実施例と図8(B)に示す比較例とを参照して、画像形成装置1全体として、「低速モード」が終了してから「空駆動モード」が実行されて装置が停止するまでの時間を短縮化することができる。また、モードが切り替えられるときに生じる減速時間や増速時間も含めると、現像装置13や感光体ドラム11や被駆動部材の駆動時間(走行距離)も短縮化されることになり、これらの部材の機械的寿命を延ばすこともできる。さらに、モードが切り替えられるときに一時的に駆動停止がされることがないため、ユーザーが画像形成装置1が誤動作したものと誤認するようなことも生じない。
以上説明したように、本実施の形態では、複数の搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)が現像ローラ13a(現像剤担持体)に対向するように上下方向に並設された場合であって、低速モードで現像工程がおこなわれた後に現像ローラ13aや複数の搬送スクリュ13b1、13b2の駆動速度を高速化して現像工程がおこなわれるときであっても、低速モードの実行が終了した後に少なくとも複数の搬送スクリュ13b1、13b2の駆動速度を低速モード時のものよりも高速化した状態で所定時間だけ空駆動する空駆動モードを実行できるようにしているため、出力画像上に画像濃度ムラ等の異常画像が発生してしまう不具合を軽減することができる。
なお、本実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュが2つ設置された現像装置13に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが3つ以上設置されていてそのうち少なくとも2つの搬送スクリュ(供給スクリュと回収スクリュとである。)が現像ローラ13aに対向するように設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、回収スクリュとして機能する第2搬送スクリュ13b2が供給スクリュとして機能する第1スクリュ13b1の上方に設置されて、ドクターブレード13cが現像ローラ13aの下方に設置された現像装置13に対して、本発明を適用した。これに対して、回収スクリュとして機能する第2搬送スクリュ13b2が供給スクリュとして機能する第1スクリュ13b1の下方に設置されて、ドクターブレード13cが現像ローラ13aの上方に設置された現像装置13に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、現像ローラ13aの周りに形成される磁極H1〜H6の数を6つとしたが、現像ローラ13aの周りに形成される磁極の数を5つ以下又は7つ以上とすることもできる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態と同様に空駆動モードをおこなうことで、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、回収スクリュとして機能する第2搬送スクリュ13b2が供給スクリュとして機能する第1スクリュ13b1の上方に設置されて、ドクターブレード13cが現像ローラ13aの下方に設置された現像装置13に対して、本発明を適用した。これに対して、回収スクリュとして機能する第2搬送スクリュ13b2が供給スクリュとして機能する第1スクリュ13b1の下方に設置されて、ドクターブレード13cが現像ローラ13aの上方に設置された現像装置13に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、現像ローラ13aの周りに形成される磁極H1〜H6の数を6つとしたが、現像ローラ13aの周りに形成される磁極の数を5つ以下又は7つ以上とすることもできる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態と同様に空駆動モードをおこなうことで、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、トナー容器28から現像装置13に向けてトナーTを供給したが、トナー容器(現像剤容器)から現像剤G(トナーT及びキャリアC)を現像装置13に向けて供給することもできる。その場合、現像装置13から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態においては、現像装置13が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、作像部のメンテナンスの作業性が向上することになる。
また、本実施の形態においては、「空駆動モード」がおこなわれるときの現像装置13の駆動速度を通常モード時のものと同等にしたが、「空駆動モード」がおこなわれるときの現像装置13の駆動速度は低速モード時のものに比べてある程度高速化されておればよく、空駆動モード時の駆動速度を低速モード時のものより大きく通常モード時のものより小さく設定することもできるし、空駆動モード時の駆動速度を通常モード時のものより大きく設定することもできる。
また、本実施の形態においては、「空駆動モード」がおこなわれるときに搬送スクリュ13b1、13b2とともに現像ローラ13aを回転駆動するように構成したが、搬送スクリュ13b1、13b2の駆動源と現像ローラ13aの駆動源とが独立して別々に設けられているような場合には、「空駆動モード」がおこなわれるときに搬送スクリュ13b1、13b2のみを回転駆動するように構成することもできる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態においては、「空駆動モード」がおこなわれるときに搬送スクリュ13b1、13b2とともに現像ローラ13aを回転駆動するように構成したが、搬送スクリュ13b1、13b2の駆動源と現像ローラ13aの駆動源とが独立して別々に設けられているような場合には、「空駆動モード」がおこなわれるときに搬送スクリュ13b1、13b2のみを回転駆動するように構成することもできる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
1 画像形成装置本体(装置本体)、
11、11Y、11C、11M、11BK 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置(現像部)、
13a 現像ローラ(現像剤担持体)、
13b1 第1搬送スクリュ(第1搬送部材)、
13b2 第2搬送スクリュ(第2搬送部材)、
13c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
13d 仕切り部材、
13m 磁気センサ(トナー濃度検知手段)、
G 現像剤(2成分現像剤)、 T トナー、 C キャリア。
11、11Y、11C、11M、11BK 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置(現像部)、
13a 現像ローラ(現像剤担持体)、
13b1 第1搬送スクリュ(第1搬送部材)、
13b2 第2搬送スクリュ(第2搬送部材)、
13c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
13d 仕切り部材、
13m 磁気センサ(トナー濃度検知手段)、
G 現像剤(2成分現像剤)、 T トナー、 C キャリア。
Claims (10)
- キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像工程をおこなう現像装置であって、
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
を備え、
前記複数の搬送部材は、
前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、
を具備し、
前記現像剤担持体と前記複数の搬送部材との駆動速度を通常時のものよりも低速化して現像工程をおこなう低速モードを実行可能に形成され、
前記低速モードの実行が終了した後に少なくとも前記複数の搬送部材の駆動速度を前記低速モード時のものよりも高速化した状態で所定時間だけ空駆動する空駆動モードを実行可能に形成されたことを特徴とする現像装置。 - 装置に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を備え、
前記空駆動モードは、前記トナー濃度検知手段によって検知されるトナー濃度が所定値以下の場合に実行されることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記空駆動モードは、前記低速モードが実行された時間が所定時間以上の場合に実行されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像装置。
- 前記空駆動モードは、前記現像剤担持体と前記複数の搬送部材との駆動速度を前記通常時のものに戻した状態で所定時間だけ空駆動するものであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の現像装置。
- 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項1〜請求項4のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記像担持体は、前記低速モード時における駆動速度が通常時の駆動速度よりも低速化され、前記空駆動モードが実行されるときに前記低速モード時の駆動速度が維持されることを特徴とする請求項5に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像装置と前記像担持体とは別の部材としての被駆動部材をさらに備え、
前記被駆動部材は、前記低速モード時における駆動速度が通常時の駆動速度よりも低速化され、前記空駆動モードが実行されるときに前記低速モード時の駆動速度が維持されることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のプロセスカートリッジ。 - 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 前記像担持体は、前記低速モード時における駆動速度が通常時の駆動速度よりも低速化され、前記空駆動モードが実行されるときに前記低速モード時の駆動速度が維持されることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記現像装置と前記像担持体とは別の部材としての被駆動部材をさらに備え、
前記被駆動部材は、前記低速モード時における駆動速度が通常時の駆動速度よりも低速化され、前記空駆動モードが実行されるときに前記低速モード時の駆動速度が維持されることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の画像形成装置。
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