JP2014134617A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤を規制するトリマにおける現像剤の凝集、ストレスなどでの劣化を抑制する。
【解決手段】第１トリマ４６は、ピックアップ極４２ａでピックアップされた現像剤Ｄを、現像ロール４２に保持されるように規制して第１層現像剤Ｄ１とし、また、規制されなかった現像剤Ｄを、現像ロール４２から攪拌オーガー４３の方向に飛翔するように削ぎ落として飛翔現像剤Ｄ２とする。この第１トリマ４６は、先端４６ａが現像ロール４２の外周の接線Ｔに向き、後端４６ｂが仕切板４５の上方まで伸びるフィルム部材で形成されている。第２トリマ４７は、第１トリマ４６の下流側に配置され、ギャップＧ１よりも狭いギャップＧ２を有する。第２トリマ４７は、現像ロール４２の回転で、第１トリマ４６から搬送された第１層現像剤Ｄ１を規制して第２層現像剤Ｄ３として現像ロール４２に保持されるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンターなどの画像形成装置では、感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置が使用されている。この現像装置では、感光体に対向して現像ロールが設けられている。この現像ロールでは、磁性を有するキャリア、着色樹脂のトナーなどを含む二成分現像剤（以下、現像剤という）を収容し、磁極により吸着して搬送する。現像ロールと感光体とが対向する領域に、現像ロールで搬送されたトナーが選択的に付着され、感光体にトナー像が形成される。

また、現像装置では、現像ロールの外周面に対向する位置にトリマを配置し、この現像ロールに保持される現像剤の層形成を規制している。このトリマは、例えば、現像ロールに送り込まれる現像剤の層の高さを規制して層形成を整えるようにしている（特許文献１参照）。
また、主トリマ部材と副トリマ部材とを設け、現像剤に混入している異物の影響を低減し、副トリマ部材で規制された現像剤を上流側に戻す還流口が設けられた現像装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６２−１５６６８０号公報 特開平４−２４９２７６号公報

上記の現像ロールに保持される現像剤を規制するトリマにおいては、現像剤の供給量の変動、ピックアップ量の過多などで、トリマ詰まりが発生し、現像剤の劣化が加速されることがある。また、規制された現像剤を上流側に戻すのみでは、現像剤の濃度の均一化が困難である。

本発明は、現像ロールに保持される現像剤を規制するトリマにおける現像剤の凝集、ストレスなどでの劣化を抑制し、現像剤の濃度の均一化が図れる現像装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、現像剤を収容する筐体と、前記現像剤をピックアップするピックアップ極を有し、前記現像剤によって感光体の静電潜像を回転しながら現像する現像ロールと、前記筐体の内部に設けられ、前記現像剤と補給されたトナーを撹拌する撹拌オーガーと、前記筐体の内部に設けられ、前記撹拌オーガーから供給された現像剤を前記現像ロールに供給する供給オーガーと、前記撹拌オーガーと前記供給オーガーとの間に設けられ、これらを仕切る仕切板と、前記現像ロールの外周面と対向して、前記ピックアップ極の直下流側に配置され、第１のギャップを有し、前記ピックアップ極でピックアップされた現像剤の一部を削ぎ落とし、前記撹拌オーガーの方向に向かって飛翔させて、前記ピックアップされた現像剤の層厚を規制する第１トリマと、前記第１トリマの下流に配置され、前記第１のギャップより狭い第２のギャップを有し、前記第１トリマで規制された現像剤の層厚をさらに規制する第２トリマと、を有することを特徴とする現像装置である。

請求項２に記載の発明は、前記第１トリマは、先端が前記現像ロールの外周の接線に向くように配置され、後端が前記接線と前記仕切板の上端に接する水平線との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。

請求項３に記載の発明は、前記後端が前記仕切板の上まで伸びるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置である。

請求項４に記載の発明は、前記先端から前記後端まで緩やかなカーブを描いているように形成され、削ぎ落とされた前記現像剤の一部が前記緩やかなカーブに沿って移動し、前記撹拌オーガーに飛翔することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の現像装置である。

請求項５に記載の発明は、前記第１トリマは、薄いフィルム状部材で形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の現像装置である。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の現像装置を有し、供給された記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、現像ロールの層形成を均一で安定し、現像剤の濃度の均一化が図れる現像装置が得られる。
請求項２に記載の発明によれば、現像剤の濃度の均一化がより図れる現像装置が得られる。
請求項３に記載の発明によれば、トナー濃度の低下した供給オーガーの現像剤が、トナー濃度の高い現像剤とより混合される。
請求項４に記載の発明によれば、トナー濃度の低い現像剤の攪拌オーガーへの飛翔が、より効果的に行われる。
請求項５に記載の発明によれば、簡易な構成で現像剤を飛翔させることができる。
請求項６に記載の画像形成装置によれば、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の現像装置を有しない場合と比して、現像ロールの層形成を均一で安定したものにすることができ、記録媒体の画像形成の品質が向上でき、安定した画像形成を提供できる。

実施形態の現像装置を用いた画像形成装置を示す概略構成図である。 実施形態の現像装置を示す模式図である。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の現像装置を用いた画像形成装置の概略構成図である。実施形態の画像形成装置１は、制御部２、感光体１０、帯電部２０、露光部３０、現像装置４０、転写部５０、定着部６０、クリーニング部７０、及び用紙収納部８０を有し、供給される画像情報に基づいて記録媒体である用紙Ｐなどに画像を形成する。

制御部２は、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）などの演算装置やメモリを備え、画像形成装置１の各構成の動作を制御する。

感光体１０は、像を保持するための有機感光材料で形成された感光層を有する円筒状の図１に示す矢印方向に回転する回転体である。

帯電部２０は、感光体１０の表面に接触して回転する帯電ロールなどを用いて、予め定められた帯電電圧を印加する。帯電部２０には、ブラシなどを用いて感光体１０と接触して帯電させる接触帯電方式、又はコロナ放電を利用して感光体１０を帯電させる非接触帯電方式のものがある。

露光部３０は、帯電部２０で帯電された感光体１０の表面に、画像データに応じた光を照射して、電位差に基づく潜像電位からなる静電潜像を形成する。この静電潜像は、感光体１０の回転にともない現像装置４０が配置されている位置まで移動する。

現像装置４０は、筐体４１の開口に設けられた回転する現像ロール４２を有し、この現像ロール４２に吸着されているトナーが感光体１０に移行する。このトナーは、感光体１０に形成されている静電潜像との電位差によって、感光体１０の表面に移動する。このようにして感光体１０にトナー像の形成が行われ、このトナー像は、感光体１０の回転にともない転写部５０に移動する。

現像装置４０の筐体４１の内部には、攪拌オーガー４３と供給オーガー４４が設けられ、これらが仕切板４５で仕切られている。また、現像ロール４２の外周面に対向する位置には、第１トリマ４６と第２トリマ４７が配置されている。現像装置４０の詳細な説明は後述する。

転写部５０は、感光体１０に形成されているトナー像を、搬送ロール９１により搬送されてきた用紙Ｐに転写する。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ロール９１で定着部６０に搬送される。

定着部６０は、熱源を有する加熱ロール６１と、この加熱ロール６１と対向して設けられている加圧ロール６２とを有し、用紙Ｐの未定着のトナー像を加熱及び加圧して定着させる。定着部６０でトナー像が定着された用紙Ｐは、搬送ロール９１で搬送され収容される。

クリーニング部７０は、用紙Ｐにトナー像が転写された後に、感光体１０の表面に残留しているトナーなどを除去する。用紙収納部８０では、複数の用紙Ｐが収納されている。用紙Ｐは、用紙収納部８０から給紙ロール９０により取り出され、搬送ロール９１によって、転写部５０に搬送される。

次に、実施形態の現像装置４０について説明する。図２は、現像装置４０の構成を示している。図２に示すとおり、現像装置４０は、筐体４１、ピックアップ極４２ａを有する現像ロール４２、攪拌オーガー４３、供給オーガー４４、仕切板４５、第１トリマ４６、及び第２トリマ４７を有する。

筐体４１は、静電潜像を保持し回転する感光体１０と対向した部分に開口を有しており、現像剤Ｄを収容するように形成されている。

現像ロール４２は、筐体４１が開口している部分に設けられている。この現像ロール４２は、現像剤Ｄを保持し感光体１０の静電潜像を現像するように配置されている。

ピックアップ極４２ａは、例えば、供給オーガー４４に対向するように現像ロール４２の内部に、固定されて設けられている磁石である。このピックアップ極４２ａの磁力で、供給オーガー４４から供給された現像剤Ｄが、現像ロール４２の表面に吸着される。

ピックアップ極４２ａに吸着された現像剤Ｄは、例えば、このピックアップ極４２ａの現像ロール４２の表面と直行するような磁力線Ｌの位置において、トナーを含む現像剤Ｄが穂を立てたような状態となり、磁気ブラシが形成される。このように形成された現像剤Ｄは、現像ロール４２に保持され、この現像ロール４２の回転とともに搬送される。

攪拌オーガー４３は、筐体４１の内部に設けられている。この攪拌オーガー４３は、例えば、現像剤Ｄとこの現像剤Ｄに補給されるトナーを攪拌するように形成されている。

供給オーガー４４は、筐体４１の内部に設けられている。この供給オーガー４４は、攪拌オーガー４３から供給された現像剤Ｄを現像ロール４２に供給するように形成されている。

仕切板４５は、攪拌オーガー４３と供給オーガー４４との間に設けられ、これらを仕切るように配置されている。すなわち、この仕切板４５を仕切りとして、攪拌オーガー４３と供給オーガー４４は、現像剤Ｄを循環させながら、この現像剤Ｄを現像ロール４２に供給している。

第１トリマ４６は、現像ロール４２の外周面と対向するように設けられ、ピックアップ極４２ａの直下流側に配置されている。第１トリマ４６のトリマギャップは、予め定められた第１のギャップであるギャップＧ１である。すなわち、このギャップＧ１は、磁力線Ｌの直下流側に、上記の磁気ブラシを規制するように設けられている。

第１トリマ４６は、ピックアップ極４２ａでピックアップされた現像剤Ｄを、現像ロール４２に保持されるように規制した第１層現像剤Ｄ１とする。また第１トリマは、第１層現像剤Ｄ１とならないで規制されなかった現像剤Ｄを、現像ロール４２から、攪拌オーガー４３の方向に飛翔するように削ぎ落として飛翔現像剤Ｄ２とする。

第１トリマ４６は、先端４６ａが現像ロール４２の外周の接線Ｔに向き、後端４６ｂが、接線Ｔと仕切板４５の上端に接する水平線Ｈとの間で、仕切板４５の上方まで伸びるように形成されている。また、第１トリマ４６は、薄いフィルム状の部材であるフィルム部材で形成されている。

このフィルム部材は、先端４６ａから後端４６ｂまでが緩やかなカーブを描くように形成されている。飛翔現像剤Ｄ２は、このように形成されている第１トリマ４６の緩やかなカーブに沿って、仕切板４５の上方を越えて、攪拌オーガー４３に向かって飛翔する。

第２トリマ４７は、第１トリマ４６の下流側に配置されている。第２トリマ４７のトリマギャップは、第１トリマ４６のギャップＧ１よりも狭い第２のギャップであるギャップＧ２である。

第２トリマ４７は、このようにギャップＧ１よりも狭いギャップＧ２を有していることで、第１層現像剤Ｄ１を規制する。すなわち、第２トリマ４７は、現像ロール４２の回転で、第１トリマ４６から搬送された第１層現像剤Ｄ１を規制して、第２層現像剤Ｄ３とする。この第２層現像剤Ｄ３は、現像ロール４２に保持され、感光体１０で現像される。

以上が実施形態の現像装置４０及びこの現像装置を用いた画像形成装置１の説明である。この実施形態によれば、第１トリマ４６と第２トリマ４７を設けたことで、供給オーガー４４からの現像剤を確実にピックアップする。また、このような構成で、第２トリマ４７における現像剤の滞留が低減され、現像ロール４２の層形成は安定したものとなる。

また、実施形態によれば、第１トリマ４６で削ぎ落とされた飛翔現像剤Ｄ２が、仕切板４５を越えて、攪拌オーガー４３に飛翔するように構成されている。すなわち、トナー濃度の低いこの飛翔現像剤Ｄ２が、攪拌オーガー４３のトナー濃度の高い現像剤と混合して、現像剤Ｄの全体が、より均一なトナー濃度となる。

このような構成の現像装置４０を用いた画像形成装置１は、画質欠陥の防止、ライフタイム延長などによる品質の向上が図れる。

（他の実施形態）
以上が実施形態の現像装置４０及びこれを用いた画像形成装置１についての説明であるが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態も可能である。以下、他の実施形態について説明する。

実施形態の第１トリマ４６の形状および長さは、飛翔現像剤Ｄ２を、攪拌オーガー４３に飛翔させる構成であれば、これに限定されない。例えば、第１トリマ４６の後端４６ｂは、仕切板４５の上方まで伸びる長さより短くてもよい。
また、第１トリマ４６は、フィルム部材でなくてもよく、合成樹脂、金属等の剛体で形成されていてもよい。また、先端４６ａから後端４６ｂまでが緩やかなカーブを描く形状でなくてもよい。例えば、飛翔現像剤Ｄ２を、攪拌オーガー４３に飛翔させる構成であれば、直線的な形状であってもよい。

１ 画像形成装置
２ 制御部
１０ 感光体
２０ 帯電部
３０ 露光部
４０ 現像装置
４１ 筐体
４２ 現像ロール
４２ａ ピックアップ極
４３ 攪拌オーガー
４４ 供給オーガー
４５ 仕切板
４６ 第１トリマ
４６ａ 先端
４６ｂ 後端
４７ 第２トリマ
５０ 転写部
６０ 定着部
６１ 加熱ロール
６２ 加圧ロール
７０ クリーニング部
８０ 用紙収納部
９０ 給紙ロール
９１ 搬送ロール
Ｐ 用紙
Ｄ 現像剤
Ｄ１ 第１層現像剤
Ｄ２ 飛翔現像剤
Ｄ３ 第２層現像剤
Ｌ 磁力線
Ｇ１，Ｇ２ ギャップ

Claims (6)

1. 現像剤を収容する筐体と、
   前記現像剤をピックアップするピックアップ極を有し、前記現像剤によって感光体の静電潜像を回転しながら現像する現像ロールと、
   前記筐体の内部に設けられ、前記現像剤と補給されたトナーを撹拌する撹拌オーガーと、
   前記筐体の内部に設けられ、前記撹拌オーガーから供給された現像剤を前記現像ロールに供給する供給オーガーと、
   前記撹拌オーガーと前記供給オーガーとの間に設けられ、これらを仕切る仕切板と、
   前記現像ロールの外周面と対向して、前記ピックアップ極の直下流側に配置され、第１のギャップを有し、前記ピックアップ極でピックアップされた現像剤の一部を削ぎ落とし、前記撹拌オーガーの方向に向かって飛翔させて、前記ピックアップされた現像剤の層厚を規制する第１トリマと、
   前記第１トリマの下流に配置され、前記第１のギャップより狭い第２のギャップを有し、前記第１トリマで規制された現像剤の層厚をさらに規制する第２トリマと、を有する
   ことを特徴とする現像装置。
2. 前記第１トリマは、先端が前記現像ロールの外周の接線に向くように配置され、後端が前記接線と前記仕切板の上端に接する水平線との間に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記後端が前記仕切板の上まで伸びるように形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記先端から前記後端まで緩やかなカーブを描いているように形成され、削ぎ落とされた前記現像剤の一部が前記緩やかなカーブに沿って移動し、前記撹拌オーガーに飛翔する
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の現像装置。
5. 前記第１トリマは、薄いフィルム状部材で形成されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の現像装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の現像装置を有し、供給された記録媒体に画像を形成する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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