JP2015200813A - 画像形成装置及び画像形成システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表面に潜像が形成される感光体と、現像剤を現像ローラの表面上に担持して搬送し、現像ローラの表面上の現像剤を用いて感光体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、感光体上に形成されたトナー像を用紙Pに転写する転写装置とを有し、用紙Pの綴じ代部Aに接着用トナー像T1を形成し、用紙Pの画像部T2に画像形成トナー像を形成する複写機において、接着用トナー像T1に対応する潜像を現像するときの方が、画像形成トナー像T2に対向する潜像を現像するときよりも、現像ローラ上の単位面積当たりの現像剤の量を多くする。
【選択図】図3
Description
図1に示すように、画像形成システム100は、画像形成装置である複写機1と、綴じ手段を備えた後処理装置としての用紙後処理装置50とを備えている。
さらに、複写機1は、用紙Pが収納された四つの給紙部12(a〜d)、感光体5と転写装置7との対向部である転写部に向けて用紙Pを搬送するレジストローラ対17、用紙P上の未定着トナー像を定着する定着装置20を備えている。定着装置20には、定着ローラ21と加圧ローラ22とが設けられている。また、複写機1には、定着工程後の用紙Pを冷却する冷却装置25を備えている。
まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部2上を通過する。このとき、原稿読込部2では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。そして、原稿読込部2で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3に送信される。そして、露光部3からは、電気信号に変換された画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体5上に向けて発せられる。露光部3が露光光Lを発する画像情報としては、原稿読込部2から送信されるものに限らず、パーソナルコンピューター等の外部装置から複写機1の不図示の制御部に電気信号として入力されるものであってもよい。
本実施形態の綴じ処理部60は、金属針を用いることなく、トナーの接着力を用いて用紙束PTに綴じ処理を施すように形成されている。
圧受け側ヒーター82及び加圧側ヒーター83は、受け部62や加圧部63が接着用トナー像を形成するトナーの融点以上の温度に達するように加熱制御される。受け部62や加圧部63は、圧受け側ヒーター82及び加圧側ヒーター83の熱が伝導されて加熱されるものであるため、金属材料等の高熱伝導性材料で形成することが好ましい。
複写機1では、接着用トナー像T1に対応する潜像を現像するときと、画像形成トナー像T2に対向する潜像を現像するときとで、現像装置40が備える現像剤担持体である現像ローラ41上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる。本実施形態では、現像ローラ41上の単位面積当たりの現像剤の量が、画像形成トナー像T2に対応する潜像を現像するときよりも接着用トナー像T1に対応する潜像を現像するとき方が多くなるように制御する。
画像形成トナー像T2に対応する潜像は、上述した画像情報に基づいた露光光Lが感光体5に照射されることによって形成される。一方、接着用トナー像T1に対応する潜像は、感光体5の表面上における転写部で用紙P上の綴じ代部Aと対向することになる部分にベタ画像を形成するときと同様の露光光Lが照射されることによって形成される。
次に、現像ローラ41上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる複写機1の一つ目の実施例(以下、「実施例1」とよぶ)について説明する。
図4は、実施例1の構成が備える現像ローラ41と、現像ローラ41の表面に担持され、現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材である規制ブレード42との対向部である規制位置近傍の拡大断面図である。
図4(a)は、画像部Bに転写する画像形成トナー像T2を現像するタイミングにおける規制位置近傍の拡大断面図であり、図4(b)は、綴じ代部Aに転写する接着用トナー像T1を現像するタイミングにおける規制位置近傍の拡大断面図である。図4に示すように、図中矢印C方向に表面移動する現像ローラ41の表面上に担持された現像剤Gは、規制ブレード42によって規制位置よりも現像ローラ41の表面移動方向下流側に向かう量が規制される。
図4(a)に示すタイミングでは、画像部Bに転写する画像形成トナー像T2が所定の画質を得るために適切な量の現像剤Gが感光体5との対向部である現像領域に送られるように規制ブレード42の位置が決められている。一方、図4(b)に示すタイミングでは、図4(a)に示すタイミングに比べて規制ブレード42と現像ローラ41との距離が遠くなっている。これにより、接着用トナー像T1の現像時に画像形成トナー像T2の現像時に比べて多くの現像剤Gを現像領域に供給することができる。
図5(a)は、あるタイミング(横軸「t」)に転写部を通過する用紙Pの位置を示している。図5(b)は、あるタイミング(t)に現像領域で現像されるトナー像を示しており、接着用トナー像T1が現像される期間を実線で示し、画像形成トナー像T2が現像される期間を破線で示している。図5(c)は、あるタイミング(t)における規制ブレード42の位置を示しており、規制ブレード42が図4(b)で示す位置にある期間を実線の矢印で示し、規制ブレード42が図4(a)で示す位置にある期間を破線の矢印で示している。
また、現像領域で感光体5の表面上に形成されたトナー像が、現像領域から転写部までの感光体5の表面上の距離を移動するタイムラグがある。このため、図5(b)で示す接着用トナー像T1の現像が開始してから、図5(a)で示す用紙P上に接着用トナー像T1が転写され始めるまで、タイムラグ分の時間「t2」が経過する。
実施例1では、規制ブレード42の位置を変化させることにより、現像領域への現像剤の供給量を異ならせているが、他の方法に依っても良い。
次に、現像ローラ41上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる複写機1の二つ目の実施例(以下、「実施例2」とよぶ)について説明する。
図7は、実施例2の構成が備える現像ローラ41と、現像ローラ41の表面に担持され、現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材である回転型規制部材43との対向部である規制位置近傍の拡大断面図である。
図7(a)は、画像部Bに転写する画像形成トナー像T2を現像するタイミングにおける規制位置近傍の拡大断面図であり、図7(b)は、綴じ代部Aに転写する接着用トナー像T1を現像するタイミングにおける規制位置近傍の拡大断面図である。図7に示すように、図中矢印C方向に表面移動する現像ローラ41の表面上に担持された現像剤Gは、規制位置よりも現像ローラ41の表面移動方向下流側に向かう量が回転型規制部材43によって規制される。
また、実施例1の構成では規制部材の駆動量の違いが規制部材の現像ローラ41に対する距離の違いとなる。これに対して、実施例2の構成では、周面部43cが現像ローラ41に対向する範囲であれば、駆動量が異なっていても規制部材の現像ローラ41に対する距離が一定となる。このため、規制部材の位置を切り換えたときの規制部材の現像ローラ41に対する位置の再現性が良くなる利点がある。
次に、現像ローラ41上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる複写機1の三つ目の実施例(以下、「実施例3」とよぶ)について説明する。
図8は、実施例3の構成が備える現像ローラ41と、現像ローラ41の表面に担持され、現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材である回転型規制部材43との対向部である規制位置近傍の拡大断面図である。
実施例3は、回転型規制部材43に平面部43bを三箇所形成し、それぞれの平面部43b同士の間に周面部43cを形成する構成である点で平面部43bと周面部43cとが一箇所ずつの実施例2と異なり、他の構成は実施例2と共通する。
なお、実施例2の回転型規制部材43は、円柱状の部材に対して切り欠きを一箇所設けるのみでよく、実施例3の回転型規制部材43のように切り欠きを三箇所設けるものより、加工の工程が少なくて済む、というメリットがある。
次に、現像ローラ41上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる複写機1の四つ目の実施例(以下、「実施例4」とよぶ)について説明する。
図9は、実施例4の構成が備える現像ローラ41と、現像ローラ41の表面に担持され、現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材である回転型規制部材43との対向部である規制位置近傍の拡大断面図である。
図9(a)は、画像部Bに転写する画像形成トナー像T2を現像するタイミングにおける規制位置近傍の拡大断面図であり、図9(b)は、綴じ代部Aに転写する接着用トナー像T1を現像するタイミングにおける規制位置近傍の拡大断面図である。図9に示すように、図中矢印C方向に表面移動する現像ローラ41の表面上に担持された現像剤Gは、規制位置よりも現像ローラ41の表面移動方向下流側に向かう量が回転型規制部材43によって規制される。
図10は、回転機構を規制部材回転軸43aの方向から見た概略図であり、図11は、回転機構を回転型規制部材43の側方から見た側面図である。
図10及び図11に示す回転機構は、位置決め棒70、ゼンマイばね71、巻き上げギヤ72、回転羽部73、羽部制御モータ回転軸74、羽部制御モータ75及び滑り軸受76等を備える。
次に、現像ローラ41上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる複写機1の五つ目の実施例(以下、「実施例5」とよぶ)について説明する。
図12は、実施例5の構成が備える現像ローラ41と、現像ローラ41の表面に担持され、現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材である回転型規制部材43との対向部である規制位置近傍の拡大断面図である。
図12(a)は、画像部Bに転写する画像形成トナー像T2を現像するタイミングにおける規制位置近傍の拡大断面図であり、図12(b)は、綴じ代部Aに転写する接着用トナー像T1を現像するタイミングにおける規制位置近傍の拡大断面図である。図12に示すように、図中矢印C方向に表面移動する現像ローラ41の表面上に担持された現像剤Gは、規制位置よりも現像ローラ41の表面移動方向下流側に向かう量が回転型規制部材43によって規制される。
実施例5では、回転型規制部材43を楕円柱形状としているが、これは一例であり、規制部材回転軸43aと回転型規制部材43の重心とが一致し、かつ回転により回転型規制部材43と現像ローラ41との間の距離を変えることができれば他の形状でも良い。
次に、使用する現像剤Gが一成分現像剤である場合に適用可能な現像ローラ41上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる複写機1の六つ目の実施例(以下、「実施例6」とよぶ)について説明する。
図13は、実施例6の構成が備える現像ローラ41と、現像ローラ41の表面に担持され、現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材である規制ブレード42との対向部である規制位置近傍の拡大断面図である。図13に示すように、図中矢印C方向に表面移動する現像ローラ41の表面上に担持された現像剤Gは、規制位置よりも現像ローラ41の表面移動方向下流側に向かう量が規制ブレード42によって規制される。
図13に示すように実施例6の構成では、規制ブレード42と現像ローラ41との間に電圧を印加し、且つ、印加する電圧の大きさを変更可能な規制ブレード電源45を備える。
よって、本発明の構成を備える複写機1では、生産性の低下や装置のコスト高を抑えつつ、シート状の記録媒体同士を良好に接着可能な接着用トナー像を形成することが可能となる。
本発明の構成を適用可能な画像形成装置は、複写機1のように片面モノクロ印刷機に限らず、両面印刷やフルカラー印刷が可能な画像形成装置にも適用可能である。
また、上述した実施形態の複写機1では、転写手段である転写装置7が感光体5から用紙Pに直接、トナー像を転写する構成となっているが転写手段としては、潜像担持体から中間転写体を介して用紙P等の記録媒体にトナー像を転写する構成でもよい。
(態様A)
表面に潜像が形成される感光体5等の潜像担持体と、現像剤G等の現像剤を現像ローラ41等の現像剤担持体の表面上に担持して搬送し、現像剤担持体の表面上の現像剤を用いて潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像装置40等の現像装置と、潜像担持体上に形成されたトナー像を用紙P等のシート状の記録媒体に転写する転写装置7等の転写手段とを有し、記録媒体の綴じ代部A等の綴じ代部に接着用トナー像T1等の接着用トナー像を形成し、記録媒体の画像部B等の画像部に画像形成トナー像T2等の画像形成トナー像を形成する複写機1等の画像形成装置において、接着用トナー像に対応する潜像を現像するときと、画像形成トナー像に対向する潜像を現像するときとで、現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像時の現像剤の量を異ならせることにより、接着用トナー像の単位面積当たりのトナー付着量を、画像形成トナー像の単位面積当たりのトナー付着量よりも多くすることが可能となる。接着用トナー像の単位面積当たりのトナー付着量を、画像形成トナー像の単位面積当たりのトナー付着量よりも多くすることで記録媒体同士を良好に接着可能な接着用トナー像を形成することが可能となる。
態様Aにおいて、副走査方向となる用紙P等の記録媒体の搬送方向の綴じ代部A等の綴じ代部と画像部B等の画像部との位置が重複しない。
これによれば、上記実施形態について説明したように、一回の作像動作により、接着用トナー像の単位面積当たりのトナー付着量を、画像形成トナー像の単位面積当たりのトナー付着量よりも多くする構成を実現できる。
態様AまたはBの何れかの態様において、現像ローラ41等の現像剤担持体の表面が感光体5等の潜像担持体の表面に対向する現像領域に対して現像剤担持体の現像剤の搬送方向上流側の現像剤担持体の表面に対向して配置され、現像剤担持体との対向部を通過して現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制ブレード42または回転型規制部材43等の規制部材を備え、規制部材と現像剤担持体との対向部である規制位置等の現像剤規制部を通過する現像剤の量を異ならせることで、現像領域における現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、接着用トナー像を現像するときと、画像形成トナー像を現像するときとで現像領域における現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせる。これにより、接着用トナー像の単位面積当たりのトナー付着量を、画像形成トナー像の単位面積当たりのトナー付着量よりも多くすることが可能な構成を実現できる。
態様Cにおいて、現像ローラ41等の現像剤担持体に対する規制ブレード42または回転型規制部材43等の規制部材の最近接部の位置を変えることで、規制位置等の現像剤規制部を通過する現像剤の量を異ならせる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤規制部における現像剤担持体に対する規制部材の距離を変えることで、現像剤規制部を通過することができる現像剤の量を異ならせることができる。これにより、接着用トナー像を現像するときと、画像形成トナー像を現像するときとで現像領域における現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせることができる構成を実現できる。
請求項Dにおいて、回転型規制部材43等の規制部材は、現像ローラ41等の現像剤担持体の表面上における現像剤の搬送方向と直交する方向に平行な規制部材回転軸43a等の回転軸を中心に回転可能に配置され、規制部材の回転角度を制御する不図示のモータ等の規制部材回転制御手段を備え、規制部材の表面のうち現像剤担持体と対向する表面の回転軸から距離が、規制部材の回転角度によって異なる。
これによれば、上記実施例2乃至5について説明したように、規制部材を回転させることで、現像剤規制部における現像剤担持体に対する規制部材の距離を変えることができ、機構が簡単で位置再現性が良いという利点がある。
態様Eにおいて、回転型規制部材43等の規制部材は中心軸が規制部材回転軸43a等の回転軸に平行な円柱形状であり、回転軸の位置と中心軸の位置とが異なる。
これによれば、上記実施例4について説明したように、規制部材に円柱が使えるので、安価な構成で現像領域への現像剤の供給量を異ならせることが可能となる。
態様Eにおいて、回転型規制部材43等の規制部材の重心の位置と規制部材回転軸43a等の回転軸の位置とが一致している。
これによれば、上記実施例5について説明したように、規制部材の重心の位置と回転軸の位置とが一致することで、規制部材が回転したときに振動し難く安定した現像領域に供給する現像剤の量が安定する。さらに、回転したときに回転軸にかかる負荷を低減できるため、耐久性の向上を図ることができる。
態様Cにおいて、現像剤G等の現像剤は一成分現像剤であり、規制ブレード42等の規制部材と現像ローラ41等の現像剤担持体との間の電圧を変えることで、規制位置等の現像剤規制部を通過する現像剤の量を異ならせる。
これによれば、上記実施例6について説明したように、一成分現像方式において、規制部材の位置を機械的に変えることなく現像剤規制部を通過する現像剤の量を異ならせることができる。これにより、安価で、応答が早く、振動の発生を抑制しつつ、現像領域に供給する現像剤の量を異ならせる構成を実現することができる。
態様A乃至Hの何れかの態様において、接着用トナー像T1等の接着用トナー像に対応する潜像を現像するときの方が、画像形成トナー像T2等の画像形成トナー像に対向する潜像を現像するときよりも、現像ローラ41等の現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤G等の現像剤の量を多くする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、接着用トナー像の単位面積当たりのトナー付着量を、画像形成トナー像の単位面積当たりのトナー付着量よりも多くすることで記録媒体同士を良好に接着可能な接着用トナー像を形成することが可能となる。
用紙P等のシート状の記録媒体の綴じ代部A当の綴じ代部に接着用トナー像T1等の接着用トナー像を形成し、記録媒体の画像部B等の画像部に画像形成トナー像T2等の画像形成トナー像を形成するトナー像形成手段と、接着用トナー像と画像形成トナー像とが形成された複数の記録媒体からなる用紙束PT等の記録媒体束の記録媒体の接着用トナー像を加熱して記録媒体束を綴じる綴じ処理部60等の綴じ手段を有する用紙後処理装置50等を備えた画像形成システム100等の画像形成システムにおいて、トナー像形成手段として、態様A乃至Iの何れかに係る複写機1等の画像形成装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成トナー像によって形成される画像の画質を維持しつつ、接着用トナー像によって十分な接着力を得られる画像形成システムを実現することができる。
2 原稿読込部
3 露光部
4 作像部
5 感光体
7 転写装置
10 原稿搬送部
12 給紙部
12a 第一給紙部
17 レジストローラ対
20 定着装置
21 定着ローラ
22 加圧ローラ
25 冷却装置
40 現像装置
41 現像ローラ
42 規制ブレード
43 回転型規制部材
43a 規制部材回転軸
43b 平面部
43c 周面部
45 規制ブレード電源
48 感光体クリーニング装置
49 帯電装置
50 用紙後処理装置
51 入口ローラ対
52 切替爪
53 処理用搬送経路
54 処理部搬送ベルト
55 直線搬送経路
56 処理部搬送ローラ
58 排紙トレイ
60 処理部
61 積載部
61a 突当部
62 受け部
63 加圧部
64 加圧側ヒートシンク
65 圧受け側ヒートシンク
66a カム回転軸
66 偏心カム
67 案内レール
68 可動板
69 引張スプリング
70 位置決め棒
71 ゼンマイばね
72 巻き上げギヤ
73 回転羽部
74 羽部制御モータ回転軸
75 羽部制御モータ
76 滑り軸受
82 圧受け側ヒーター
83 加圧側ヒーター
100 画像形成システム
A 綴じ代部
B 画像部
D 原稿
G 現像剤
I 仮想直線
K 搬送経路
L 露光光
P 用紙
PT 用紙束
T1 接着用トナー像
T2 画像形成トナー像
Claims (10)
- 表面に潜像が形成される潜像担持体と、
現像剤を現像剤担持体の表面上に担持して搬送し、該現像剤担持体の表面上の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
該潜像担持体上に形成されたトナー像をシート状の記録媒体に転写する転写手段とを有し、
該記録媒体の綴じ代部に接着用トナー像を形成し、該記録媒体の画像部に画像形成トナー像を形成する画像形成装置において、
上記接着用トナー像に対応する潜像を現像するときと、上記画像形成トナー像に対向する潜像を現像するときとで、上記現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
副走査方向となる上記記録媒体の搬送方向の上記綴じ代部と上記画像部との位置が重複しないことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の何れかに記載の画像形成装置において、
上記現像剤担持体の表面が上記潜像担持体の表面に対向する現像領域に対して該現像剤担持体の現像剤の搬送方向上流側の該現像剤担持体の表面に対向して配置され、該現像剤担持体との対向部を通過して該現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材を備え、
該規制部材と該現像剤担持体との対向部である現像剤規制部を通過する現像剤の量を異ならせることで、該現像領域における該現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤の量を異ならせることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
上記現像剤担持体に対する上記規制部材の最近接部の位置を変えることで、上記現像剤規制部を通過する現像剤の量を異ならせることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
上記規制部材は、上記現像剤担持体の表面上における現像剤の搬送方向と直交する方向に平行な回転軸を中心に回転可能に配置され、該規制部材の回転角度を制御する規制部材回転制御手段を備え、
該規制部材の表面のうち上記現像剤担持体と対向する表面の該回転軸から距離が、該規制部材の回転角度によって異なることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5の画像形成装置において、
上記規制部材は中心軸が上記回転軸に平行な円柱形状であり、該回転軸の位置と該中心軸の位置とが異なることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5の画像形成装置において、
上記規制部材の重心の位置と上記回転軸の位置とが一致していることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
現像剤は一成分現像剤であり、上記規制部材と上記現像剤担持体との間の電圧を変えることで、上記現像剤規制部を通過する現像剤の量を異ならせることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至8の何れかに記載の画像形成装置において、
上記接着用トナー像に対応する潜像を現像するときの方が、上記画像形成トナー像に対向する潜像を現像するときよりも、上記現像剤担持体上の単位面積当たりの現像剤の量を多くすることを特徴とする画像形成装置。 - シート状の記録媒体の綴じ代部に接着用トナー像を形成し、該記録媒体の画像部に画像形成トナー像を形成するトナー像形成手段と、
該接着用トナー像と該画像形成トナー像とが形成された複数の記録媒体からなる記録媒体束の各記録媒体の接着用トナー像を加熱して該記録媒体束を綴じる綴じ手段とを備えた画像形成システムにおいて、
上記トナー像形成手段として、請求項1乃至9の何れかに記載の画像形成装置を用いることを特徴とする画像形成システム。
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