JP2016186622A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】現像剤が収容される収容部(V)と、収容部(V)内に配置され、回転する軸部(31)と、軸部(31)の軸方向に対して傾斜した状態で軸部(31)に支持された搬送部(32b)とを有し現像剤を搬送する搬送部材(R1)と、収容部(V)に形成され収容部(V)内の現像剤を排出する排出口(7)と、を備え、軸方向に対する排出口(7)の下端(7a)の傾斜が、軸方向に対する搬送部(32b)の傾斜に対して、軸方向を挟んで逆向きに設定された現像装置(G)。
【選択図】図3
Description
現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、回転する軸部と、前記軸部の軸方向に対して傾斜した状態で前記軸部に支持された搬送部とを有し、現像剤を搬送する搬送部材と、
前記収容部に形成され、前記収容部内の現像剤を排出する排出口と、
を備え、
前記軸方向に対する前記排出口の下端の傾斜が、前記軸方向に対する前記搬送部の傾斜に対して、軸方向を挟んで逆向きに設定された
ことを特徴とする。
前記傾斜部に対する前記排出口の下端の成す角が、62度以上、110度以下に設定されたことを特徴とする。
像を表面に保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に保持された潜像を可視像に現像する請求項1または2に記載の現像装置と、
可視像を媒体に転写する転写装置と、
媒体に転写された可視像を媒体に定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、排出口の下端の成す角が、62度未満または110度より大きい場合に比べて、排出される現像剤をさらに安定させることができる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1において、実施例1の画像形成装置の一例としての複写機Uは、記録部の一例であって、画像記録装置の一例としてのプリンタ部U1を有する。プリンタ部U1の上部には、読取部の一例であって、画像読取装置の一例としてのスキャナ部U2が支持されている。スキャナ部U2の上部には、原稿搬送装置の一例としてのオートフィーダU3が支持されている。実施例1のスキャナ部U2には、入力部の一例としてのユーザインタフェースU0が支持されている。前記ユーザインタフェースU0は、操作者が入力をして、複写機Uの操作が可能である。
読取り用の光学系Aの右方には、撮像部材の一例としての撮像素子CCDが配置されている。撮像素子CCDには、画像処理部GSが電気的に接続されている。
画像処理部GSは、プリンタ部U1の書込回路DLに電気的に接続されている。書込回路DLは、潜像の形成装置の一例としての露光装置ROSに電気的に接続されている。
転写ユニットTUの左方には、加熱ロールFhや加圧ロールFpを有する定着装置Fが配置されている。定着装置Fから、排紙トレイTRhの間は排出路SH2で接続されている。排出路SH2とレジロールRrとの間は、反転路SH3で接続されている。排出路SH2には、正逆回転可能な搬送ロールRbや排出ロールRhが配置されている。
前記原稿トレイTG1に収容された複数の原稿Giは、プラテンガラスPG上の原稿の読み取り位置を順次通過して、原稿の排紙トレイTG2に排出される。
前記オートフィーダU3を使用して自動的に原稿を搬送して複写を行う場合は、読取り用の光学系Aは初期位置に停止した状態で、プラテンガラスPG上の読み取り位置を順次通過する各原稿Giを露光する。
原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置いて複写を行う場合、読取り用の光学系Aが左右方向に移動して、プラテンガラスPG上の原稿が、露光されながら走査される。
原稿Giからの反射光は、読取り用の光学系Aを通って、撮像素子CCDに集光される。前記撮像素子CCDは、撮像面上に集光された原稿の反射光を電気信号に変換する。
露光装置ROSは、レーザービームLを出力して、帯電ロールCRで帯電された感光体ドラムPRの表面に潜像を形成する。感光体ドラムPRの表面の潜像は、現像装置Gで可視像に現像される。転写ユニットTUの転写ロールTRは、感光体ドラムPRの表面の可視像を、搬送路SH1を搬送されてきた媒体の一例としての記録シートSに転写する。記録シートSに転写された可視像は、定着装置Fで定着される。定着装置Fを通過した記録シートSは、両面印刷がされる場合には、反転路SH3に搬送され、排紙トレイTRhに排出される場合には、排出ロールRhで排出される。
図2は現像装置の斜視図である。
図3は現像装置の現像剤補給口部分の部分断面図である。
図4は実施例1の現像装置の説明図であり、図4Aは図3のIVA−IVA線断面図、図4Bは図3のIVB−IVB線断面図である。
図1〜図4において、現像装置Gは、現像領域Q2において、感光体ドラムPRに対向して配置されている。現像装置Gは、収容部の一例としての現像容器Vを有する。現像容器Vには、負極帯電性のトナーおよび正極帯電性の磁性キャリアから成る2成分現像剤が収容されている。
図2において、現像容器本体1の前端および後端のそれぞれ上側の部分には、一対の被支持部1a,1aが設けられている。前記各被支持部1aは、現像容器Vが複写機U内部に装着された際に、複写機Uの図示しない枠体の一例としてのフレームに支持される。
なお、現像ロールR0は、磁石部材の一例としての磁石ロールR0aと、磁石ロールR0aの外側面を被覆する回転部材の一例としての現像スリーブR0bとを有する公知の部材である。
図4A、図4Bにおいて、滞留搬送オーガR3は、撹拌オーガR2と現像ロールR0との間に滞留する現像剤を搬送するための部材である。
図4Bにおいて、現像容器Vの内部の上端には、層厚規制部材の一例としてのトリマー8が支持されている。トリマー8は、現像ロールR0の表面の現像剤の層厚を規制する。
図2において、排出筒22の内部には、排出用の搬送部材の一例としての排出オーガR5が配置されている。
前記構成を備えた実施例1の現像装置Gでは、現像容器Vの現像剤は、オーガR1,R2の回転に伴って撹拌されながら循環する。供給オーガR1は、現像ロールR0に現像剤を供給する。現像ロールR0の現像剤は、トリマー8で層厚が規制される。トリマー8で層厚が規制された現像剤は、現像領域Q2を通過する際に、感光体ドラムPRの潜像を可視像に現像する。現像で使用されなかった現像剤は、現像ロールR0の表面から現像容器Vの内部に戻される。現像容器Vに戻された現像剤は、再び循環する。
特に、高速化にともなって、オーガR1,R2の回転速度が速くなると、現像剤の嵩が、排出口7の下端の高さよりも低くても、傾斜する搬送羽根32bに現像剤が押されて、現像剤が噴出するように排出されやすくなる。よって、本来、現像剤の総量、すなわち、現像剤の嵩が、排出口7の下端の高さを越え分だけ排出されるはずが、排出口7の高さになる前に現像剤が排出され始める。よって、現像剤の排出量が変動しやすく、現像剤の総量も安定しにくくなる。
図5において、回転軸31に対して傾斜する第2の搬送羽根32bで押された現像剤は、図5Aの矢印41で示す方向に押される。ここで、図5Bに示すように、下端7aの傾斜が、第2の搬送羽根32bの傾斜に対して軸方向を挟んで逆方向に設定されている実施例の場合と、図5Cに示すように、下端01の傾斜が、搬送羽根02の傾斜に対して軸方向を挟んで同じ方向に設定されている場合とを考える。図5Bに示すように、排出口7を横切る第2の搬送羽根32bの範囲42は、図5Cに示すように排出口03を横切る搬送羽根02の範囲02aに比べて狭くなる。よって、第2の搬送羽根32bに押されて排出口7から噴出する現像剤の量は、図5Cに示す場合に比べて、実施例1の場合では少なくすることができる。よって、現像剤の排出量の変動が少なくなり、現像剤の総量も安定しやすくなる。
次に、実施例1の効果を確認するための実験を行った。
実験は、富士ゼロックス株式会社製のColor 1000 Pressを改造して行った。
なお、成す角θ1は、実施例1で使用した39.3度に設定されている。
実験例1では、撹拌オーガR2の回転速度と、現像剤の総量の変動とを観測する実験を行った。具体的に、実験例1では、現像ロールR0の周速を変えながら、排出口7から現像剤が排出され始める現像剤の総量、いわゆる、安定sump量を測定した。なお、現像ロールR0の周速が変化すると、連動してオーガR1,R2の周速も変化する。
実験例1−1では、体積平均粒径が3.8μmのトナーと、体積平均粒径が25μmのキャリアを使用した。なお、体積平均粒径は、ベックマン・コールター株式会社製のコールターカウンターを使用して測定した。なお、実験例1−1では、下端7aの傾斜角は、成す角θ2=50.7度に設定した。
比較例1−2では、体積平均粒径が5.8μmのトナーと、体積平均粒径が35μmのキャリアを使用した。なお、比較例1−2では、比較例1−1と同様に、水平面に沿った下端を有する排出口とした。
実験結果を、図6に示す。
比較例1−1と比較例1−2を比較すると、現像剤の粒径が小さくなると、周速が大きくなるに連れて、安定sump量が大きく変化していくことが確認された。すなわち、粒径が小さくなると、周速に応じて安定sump量の変動が大きくなることが確認された。
比較例1−1と実験例1−1とを比較すると、下端7aの傾斜角を水平から50.7度とすることで、周速が大きくなっても、安定sump量の変化は小さくなっていることが確認された。
図7は実験例2の排出口の形状の説明図であり、図7Aは成す角が−50.7度の場合の説明図、図7Bは成す角が0度の場合の説明図、図7Cは成す角が39.3度の場合の説明図、図7Dは成す角が50.7度の場合の説明図、図7Eは成す角が68.6度の場合の説明図、図7Fは成す角が90度の場合の説明図である。
実験例2では、下端7aの角度と、安定sump量の変化との関係を観測する実験を行った。実験例2では、実験例1−1の現像剤を使用した。また、実験例2では、現像ロールR0の周速を1054mm/sに設定した。
なお、実験例2では、安定sump量に対する変動であるΔ安定sump量を測定した。実験例2では、(Δ安定sump量)={(870mm/s時の安定sump量)−(1054mm/s時の安定sump量)}/(870mm/s時の安定sump量)で計算した。すなわち、Δ安定sump量増速時の安定sump量の低下分を規格化したものである。
実験結果を図8に示す。
図8において、実験例2では、排出口7の下端7aの傾斜角が、第2の搬送羽根32bの傾斜に対して軸方向を挟んで逆方向に設定されている場合、すなわち、0度〜90度の間で、軸方向を挟んで同方向の場合、すなわち、0度未満の場合に比べて、Δ安定sump量が小さくなることが確認された。特に、成す角θ2が50.7度近傍、すなわち、第2の搬送羽根32bと下端7aとの成す角θ1+θ2が90度近傍で、Δ安定sump量が極小となることが確認された。すなわち、成す角θ1+θ2が90度近傍に設定すれば、安定sump量の変動が少なくなることが確認された。
なお、例えば、Δ安定sump量の許容値を0.05すなわち、変動幅が5%以内を許容するとした場合、グラフから、θ1+θ2は、62度以上、110度以下に設定すればよいことがわかる。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H04)を下記に例示する。
(H01)前記各実施例において、画像形成装置の一例としての複写機Uを例示したが、これに限定されず、プリンタ、FAX、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、単色現像の画像形成装置に限定されず、多色、いわゆるカラーの画像形成装置により構成することも可能である。
(H03)前記実施例において、オーガR1,R2が上下に並んだ現像装置Gを例示したが、これに限定されない。オーガR1,R2が水平に並んだ現像装置Gや、オーガR1,R2が斜めに並んだ現像装置Gにも適用可能である。また、構成に応じて、滞留搬送オーガR3は省略することも可能である。
7a…下端、
31…軸部、
32b…搬送部、
F…定着装置、
G…現像装置、
PR…像保持体、
R1…搬送部材、
S…媒体、
TU…転写装置、
U…画像形成装置、
V…収容部、
θ1+θ2…傾斜部に対する排出口の下端の成す角。
Claims (3)
- 現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、回転する軸部と、前記軸部の軸方向に対して傾斜した状態で前記軸部に支持された搬送部とを有し、現像剤を搬送する搬送部材と、
前記収容部に形成され、前記収容部内の現像剤を排出する排出口と、
を備え、
前記軸方向に対する前記排出口の下端の傾斜が、前記軸方向に対する前記搬送部の傾斜に対して、軸方向を挟んで逆向きに設定された
ことを特徴とする現像装置。 - 前記傾斜部に対する前記排出口の下端の成す角が、62度以上、110度以下に設定されたことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- 像を表面に保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に保持された潜像を可視像に現像する請求項1または2に記載の現像装置と、
可視像を媒体に転写する転写装置と、
媒体に転写された可視像を媒体に定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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US11016417B2 (en) | 2018-12-12 | 2021-05-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus |
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