JP2015043007A - 現像剤補給装置、及び現像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(画像形成装置)
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置120は、中間転写ベルト5に沿って画像形成部PY、PM、PC、PBkを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
画像形成部PY、PM、PC、PBkは、現像装置40Y、40M、40C、40Bkで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、同一に構成される。以下では、画像形成部PYについて説明し、画像形成部PM、PC、PBkに関する重複した説明を省略する。
図2は実施例1における現像装置の構成の説明図である。図2に示すように、二成分現像方式の現像装置40Yの現像容器41内には、トナー(非磁性)とキャリア(磁性)を含む現像剤(二成分)が収容される。現像容器41は、隔壁44によって現像室45と攪拌室46に区画され、隔壁44の両端にある開口部を通じて連通して現像剤の循環経路を構成する。
図2に示すように、画像形成に伴って現像装置40Y内の現像剤からトナーが取り出されて現像剤のトナー濃度が低下する。現像剤に占めるトナーの重量比率、言い換えればキャリア粒子及びトナー粒子の合計重量に対するトナー粒子重量の割合をトナー濃度(T/D比)と呼ぶ。制御部110は、現像装置40Y内の現像剤のトナー濃度を一定に保つように、トナー収容容器7Yを制御して現像容器41に適宜トナーを補給する。
図3はインダクタンス検知センサの出力の説明図である。キャリアとトナーを主成分とする現像剤は、単位体積当たりのキャリア個数に応じて見かけの透磁率が変化する。インダクタンス検知センサ49は、現像容器41の攪拌室46側面に設置されて現像剤の見かけの透磁率を検知する。
ところで、近年、画像形成装置において使用されるトナーは、省エネルギーの観点から、低温定着性の処方が一般的になっている。低温定着性のトナーは、従来の高温定着性のトナーと比べると、温度が上昇したときにトナー粒子が凝集して凝集塊を形成し易い傾向がある。低温定着性のトナーは、トナー収容容器7Yを高温の場所に長時間放置してしまうと、トナー収容容器7Y内に多数の凝集塊ができてしまう場合がある。トナー収容容器7Yが高温多湿の環境に長時間放置されると、内部のトナーが凝集して凝集塊になってしまう場合がある。
図4は崩し部材の斜視図である。図5は崩し部材の配置の平面図である。図6は崩し部材の配置の側面図である。図7は衝突比率と画像品質の関係の説明図である。図4に示すように、水平面に対する崩し部材100の側面102の傾斜角度θは、補給用現像剤の安息角よりも大きい。排出口71を垂直方向に投影した領域の外側まで側面102が配置されている。排出口71から側面102までの最短距離は20mm以上である。
E= D/C =576.38/615.44=93.6(%)
図2に示すように、崩し部材100と衝突したトナーは、崩し部材100の側面102を滑り落ちてホッパー部8Yの下部に一時的に蓄積される。崩し部材100の側面102の傾斜角θは、トナーの安息角以上である必要がある。側面102の傾斜角θがトナーの安息角よりも小さい場合、崩し部材100にトナーが衝突したとき、トナーが滑り落ちずに堆積し易くなる。側面102がトナーで覆われれば、落下したトナーが側面102に衝突できなくなるので、直接衝突、摩擦、転動、摺動による凝集塊の分解を期待できなくなって好ましくない。さらに、側面102にトナーが堆積すると、その上にトナーが堆積して上方に成長するので、そこが起点となってトナー詰まりに至る可能性もある。そこで、各種のトナーA〜Dについて安息角を評価した。
図8は崩し部材を配置した効果の説明図である。図2に示すように、画像形成装置(100:図1)において、崩し部材100を設置した場合と、崩し部材100を取り除いた場合とで10000枚の連続画像形成を実行して、定着画像におけるシミ状の画像汚れの発生個数を評価した。
図9は実施例2における現像装置の構成の説明図である。実施例2は、トナー収容容器の構成、及び現像装置へのトナー補給方法が実施例1とは少し異なる。図2に示すように、実施例1では、攪拌羽根72を作動させてトナー収容容器7からトナーを取り出した。また、崩し部材100の下にホッパー部8Yを配置した。図9に示すように、これに対して、実施例2では、蛇腹ポンプのポンプ部76を作動させてトナー収容容器7Yからトナーを取り出す。また、崩し部材100の下にホッパー部8Yを配置しない。これ以外の構成については実施例2は実施例1と概ね同一であるため、図9中、実施例1と共通する構成には図2と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
図10はトナー収容容器の構成の説明図である。図11は蛇腹ポンプの構成の説明図である。図10中、(a)はトナー収容容器の全体斜視図、(b)はトナー収容容器の排出口周辺の拡大図である。図11中、(a)はトナー収容容器の断面斜視図、(b)はポンプ部が最大限伸張された状態、(c)はポンプ部が最大限収縮された状態である。
実施例2では、実施例1と同様に、現像装置40Y内に設けられたインダクタンス検知センサ49の出力信号に応じてトナー補給量を決定するように制御が行われる。インダク検知センサ49の出力値Vsigが、Vsig−Vref>0の場合、現像剤のトナー濃度が目標とするトナー濃度よりも低い状態であるため、その差分の大きさに応じて必要なトナー補給量を求める。しかし、補給スクリュー81が無いので補給スクリュー81の回転時間は求めない。必要なトナー補給量を補給するための、トナー収容部77の回転数を求めて、その回転数だけトナー収容部77を回転させる。
トナー収容容器7Yの排出口71の直下には、実施例1と同様に、崩し部材100が設置される。図4に示すように、崩し部材100は、材質がPOM、形状が三角柱状、頂辺101を排出口71の直下に位置させ、頂辺101と接する2つの側面102はそれぞれ傾斜角θ=60°である。
図12は崩し部材を配置した効果の説明図である。図9に示すように、画像形成装置(100:図1)において、崩し部材100を設置した場合と崩し部材100を取り除いた場合とでそれぞれ10000枚の連続画像形成を実行し、定着画像におけるシミ状の画像汚れの発生個数を評価した。
図13は崩し部材の別の例の説明図である。
2Y、2M、2C、2Bk 帯電ローラ
3Y、3M、3C、3Bk 露光装置
7Y、7M、7C、7Bk トナー収容容器
8Y、8M、8C、8Bk ホッパー部
40Y、40M、40C、40Bk 現像装置
41 現像容器、42 現像スリーブ、49 インダクタンス検知センサ
71 排出口、83 トナー残量検知センサ
100 崩し部材、120 画像形成装置
Claims (9)
- 所定の補給位置から現像剤を落下させて現像剤を補給可能な第1補給部と、
前記第1補給部から補給された現像剤を収容するとともに、収納した現像剤を被補給部に補給可能な第2補給部と、
前記第1補給部から落下される現像剤の落下経路中で、前記第2補給部に収容される現像剤の粉面高さよりも上方に設けられ、前記第1補給部から落下した現像剤を崩す崩し部材と、を有する現像剤補給装置。 - 前記崩し部材は、前記第1補給部の所定の開口から落下した補給用現像剤が衝突する傾斜面であって、
前記被補給部は、トナーを含む現像剤を用いてトナー像を現像する現像部であることを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給装置。 - 前記傾斜面は、前記開口の直下位置に稜線を位置させた三角錐面であることを特徴とする請求項2に記載の現像剤補給装置。
- 前記傾斜面は、前記開口の直下位置に頂点を位置させた多角錐面又は円錐面であることを特徴とする請求項2に記載の現像剤補給装置。
- 水平面に対する前記傾斜面の傾斜角度は、補給用現像剤の安息角よりも大きいことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記開口を垂直方向に投影した領域の外側まで前記傾斜面が配置されていることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記開口から前記傾斜面までの最短距離は20mm以上であることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記落下部は、前記開口から前記傾斜面へ向かう空気の吹き出しを伴って補給用現像剤を前記傾斜面へ向かって落下させることを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。
- トナーを含む現像剤を用いて静電像をトナー像に現像する現像部と、
トナーを含む補給用現像剤を収容する現像剤収容部を着脱可能な着脱部と、
前記現像剤収容部から補給用現像剤を取り出して所定の開口から落下させる落下部と、
前記開口から落下した補給用現像剤が衝突する傾斜面と、
前記傾斜面を経た補給用現像剤を蓄積して前記現像部へ供給する供給部と、を備えることを特徴とする現像装置。
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