JP2016186631A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。なお、Y、C、M、Kは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の色用の部材であることを示すものである。
このプリンタは、プロセスカートリッジとしての4色分の作像装置10Y,10C,10M,10Kが、装置本体1側に形成された図示しない画像形成ステーションに着脱自在になっている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY、M、C、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。このプリンタは、更に、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット20、中間転写ユニット30、給紙ユニット40、定着ユニット50等を備えている。
各作像装置10Y,10C,10M,10Kの構成は、使用するトナーの色が異なる以外は、同一構成であるので、以下、イエローの作像装置10Yを例に挙げて説明する。
図2は、Yトナー像を生成するための作像装置10Yを示す概略構成図である。
作像装置10Yに設けられた帯電装置13Yは、帯電ローラ131と、帯電ローラ131の表面を清掃するクリーニングローラ132とを備えている。クリーニング装置15Yは、感光体ドラム表面に接触するクリーニングブラシ151及びクリーニングブレード152と、クリーニングブラシ151及びクリーニングブレード152で掻き取ったトナーを廃トナー回収ボトル16へ向かって搬送するトナー回収コイル153とを備えている。
B−HトレーサーBHU−60(理研電子社製)を使用し、円筒セル(内径7mm、高さ10mm)にキャリア1.0gを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし3×106/4π[A/m](3k[Oe])磁場まで変化させ、次に徐々に小さくして0[A/m]にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし3×106/4π[A/m](3k[Oe])とする。さらに、徐々に磁場を小さくして0[A/m]にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、B−Hカーブを図示し、その図より1×106/4π[A/m](1k[Oe])の磁場における磁化の強さを算出する。
図3は、現像装置の外観を示す斜視図である。
図4は、現像装置の現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシングを取り外した状態の斜視図である。
図5は、本実施形態におけるイエローの現像装置14Yを、現像スリーブ回転軸に対して直交する方向に切断したときの断面図である。
図6は、本実施形態におけるイエローの現像装置14Yの概略構成とともに、現像スリーブ141の表面上における法線方向磁束密度(絶対値)の分布を二点鎖線で示した説明図である。
Fr=G×(Hr×(∂Hr/∂r)+Hr×(∂Hθ/∂r))
Fθ=G×(1/r×Hr×(∂Hr/∂θ)+1/r×(Hr×∂Hθ/∂θ))
ここで、「Fr」は磁気力の現像スリーブ表面法線方向成分を示し、「Fθ」は磁気力の現像スリーブ表面接線方向成分(以下「法線方向磁気力」という。)を示し、「Hr」は磁束密度の現像スリーブ表面法線方向成分(以下「接線方向磁気力」という。)を示し、「Hθ」は磁束密度の現像スリーブ表面接線方向成分を示す。なお、「r」は計算半径であり、「G」は定数(7.8×10−15)である。以下の説明において、法線方向磁気力Frが正の値を示す場合は、磁性キャリアが現像スリーブ141から離れる向きに磁気力が作用し、法線方向磁気力Frが負の値を示す場合は、磁性キャリアが現像スリーブ141に吸引される向きに磁気力が作用するものとする。また、以下の説明において、単に「上流」及び「下流」という場合は、現像スリーブ141による現像剤搬送方向についての「上流」及び「下流」をいうものとする。
図7は、丸棒ドクタ146の長手方向両端部を現像ケースで直接支持する比較例に係る現像装置を示す斜視図である。
図7に示す比較例の現像装置では、図7中符号Aで示すように、現像スリーブ141の回転軸141aを支持する支持部材としての現像ケース144の取付孔144bによって丸棒ドクタ146の両端部を挟持する直接支持構成となっている。このような構成において、ドクタギャップDGの精度(言い換えると、丸棒ドクタ146の長尺方向(現像スリーブ回転軸方向)の各位置における実際のドクタギャップと目標ドクタギャップとのズレ)は、丸棒ドクタ146の両端部をそれぞれ位置決めする現像ケース144の各取付孔144bの位置精度に依存する。この取付孔144bの位置精度を十分に高めることは、低コストでは実現が困難であることから、比較例に係る現像装置では、低コストで高精度にドクタギャップを設定することが困難である。
しかしながら、現像剤規制部材が本実施形態のような丸棒ドクタ146である場合には、上述したような調整用の長孔を丸棒ドクタ自体に形成することは困難であり、低コストでの実現は難しい。
本実施形態の現像装置14は、丸棒ドクタ146を保持する保持部材としてのドクタホルダ148を有し、ドクタホルダ148を介して丸棒ドクタ146を現像ケース144に対して固定する。現像ケース144へ丸棒ドクタ146を組み付ける際には、まず、図8(a)に示すように、丸棒ドクタ146とは別体のドクタホルダ148に設けられている取付孔148aに丸棒ドクタ146を挿入する。
次に、上述した実施形態における丸棒ドクタ146を現像ケース144へ組み付ける構成の一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
丸棒ドクタ146のように棒状部材の現像剤規制部材は、上述したとおり、一般的な平板状の現像剤規制部材(ドクタブレード)と比較して撓みやすい。上述した実施形態においては、丸棒ドクタ146の両端部付近をそれぞれドクタホルダ148によって保持する構成となっている。そのため、現像剤の圧力、丸棒ドクタ146の自重、N2極(規制極)と引き合う磁力等の力を受けることで、丸棒ドクタ146の長尺方向中央付近が大きく変位して撓みやすい。このような撓みが発生すると、現像スリーブ回転軸方向中央付近のドクタギャップDGが変化してしまうので、現像領域へ安定した量の現像剤を搬送できなくなったり、現像領域へ搬送される現像剤量に現像スリーブ回転軸方向のムラが発生したりして、画質に影響が出る。
本変形例1の現像装置は、上述した実施形態の現像装置に対し、丸棒ドクタ146の長尺方向中央付近に、ドクタホルダ148を追加し、丸棒ドクタ146を3つのドクタホルダ148で保持したものである。追加したドクタホルダ148は、丸棒ドクタ146の長尺方向両端部付近を保持する2つのドクタホルダと同じ構成であり、現像ケース144のホルダ取付面144aに対して長孔148bを介してネジ固定される。
本試験に用いた丸棒ドクタ146は、ヤング率が193GPaである磁性部材のSUSで、直径が6mm、長尺方向長さが360mmである。本試験では、上述した実施形態のように丸棒ドクタ146の両端付近の2箇所で保持したものと、本変形例1のように丸棒ドクタ146の両端付近と中央付近の3箇所で保持したものとについて、その丸棒ドクタ146に対してN2極(規制極)に相当する60mTの磁石を配置し、丸棒ドクタ146の長尺方向中央の変位量を測定した。その結果、前者の変位量は0.102mmであったのに対し、後者の変位量は0.024mmであった。この結果、本変形例1によれば、丸棒ドクタ146の撓みを抑制でき、現像領域への現像剤搬送量の安定化、現像スリーブ回転軸方向の現像剤搬送ムラの抑制が実現できる。
次に、上述した実施形態における丸棒ドクタ146を現像ケース144へ組み付ける構成の他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
2以上のドクタホルダ148をホルダ取付面144a上に個別に取り付ける作業では、すべてのドクタホルダ148が互いに同じ姿勢で丸棒ドクタ146を保持し、かつ、丸棒ドクタ146の長尺方向所定の保持位置を各ドクタホルダ148が保持するように、各ドクタホルダ148に丸棒ドクタ146を保持させる必要がある。しかしながら、各ドクタホルダ148が別個独立した部材で構成されていると、この作業が繁雑になる。
本変形例2の現像装置14も、丸棒ドクタ146を保持する保持部材としてのドクタホルダ248を有するが、このドクタホルダ248は、丸棒ドクタ146の長尺方向に離間した3箇所をそれぞれ保持する3つのホルダ部248Aを互いに連結した構成となっている。本変形例2において、現像ケース144へ丸棒ドクタ146を組み付ける際には、まず、図12(a)に示すように、丸棒ドクタ146とは別体のドクタホルダ248の各ホルダ部248Aにそれぞれ設けられている取付孔248aに丸棒ドクタ146を挿入する。これにより、ドクタホルダ248は、図12(b)に示すように、3つの取付孔248aによって丸棒ドクタ146の3箇所を挟持して、3つのホルダ部248Aで丸棒ドクタ146の3箇所を保持する。
次に、上述した実施形態における現像装置の他の変形例(以下、本変形例を「変形例3」という。)について説明する。
上述したように、丸棒ドクタ146のように棒状部材の現像剤規制部材は、一般的な平板状の現像剤規制部材(ドクタブレード)と比較して撓みやすい。そのため、丸棒ドクタ146の撓みによる不具合(現像領域への現像剤搬送量の不安定、現像スリーブ回転軸方向の現像剤搬送ムラなど)が生じやすい。このような不具合を抑制する方法としては、上述した変形例1や変形例2で説明したように、ドクタホルダ148,248による丸棒ドクタ146の保持箇所を増やすといった方法のほか、丸棒ドクタ146に撓みを生じさせる力を低減するという方法が考えられる。
本変形例3における現像装置のマグネットローラ247に形成する磁極は、感光体ドラム12Yに対向する現像極S1から図中反時計周り(現像スリーブ141による現像剤搬送方向)に沿って順に、現像極S1(以下「S1極」という。)、搬送極N1(以下、「N1極」という。)、搬送極S2(以下、「S2極」という。)、剤切れ上流極N2(以下「N2極」という。)、汲み上げ・規制磁極としての剤切れ・汲み上げ・規制極N3(以下「N3極」という。)で構成されている。
次に、上述した実施形態における現像装置の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例4」という。)について説明する。
本変形例4におけるマグネットローラ247の磁極配置は、図13に示した変形例3と同様であるが、現像剤規制部材として、磁性部材で形成された丸棒ドクタ146を用いている。
次に、上述した実施形態における現像装置の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例5」という。)について説明する。
上述した丸棒ドクタ146,246のような棒状部材の現像剤規制部材は、一般的な平板状の現像剤規制部材(ドクタブレード)と比較して撓みやすい。そのため、丸棒ドクタ146の撓みによる不具合(現像領域への現像剤搬送量の不安定、現像スリーブ回転軸方向の現像剤搬送ムラなど)が生じやすい。このような不具合を抑制する方法としては、上述した変形例1から変形例4で説明したように、ドクタホルダ148,248による丸棒ドクタ146,246の保持箇所を増やしたり、丸棒ドクタ146,246に撓みを生じさせる力を低減するという方法のほかに、丸棒ドクタ146,246の両端を強固に固定することにより撓みを小さくするという方法が考えられる。
図16は、本変形例5におけるドクタホルダ348の一端部を示す拡大斜視図である。
図17は、本変形例5におけるドクタホルダ348に丸棒ドクタ146を取り付けた状態を示す斜視図である。
本変形例5におけるドクタホルダ348の基本構成は、上述した変形例2と同様であり、丸棒ドクタ146の長尺方向に離間した3箇所をそれぞれ保持する3つのホルダ部348Aを互いに連結した構成となっている。このドクタホルダ348の両端部には、図16に示すように、丸棒ドクタ146の両端部が嵌め込まれるリング部348Bが設けられており、このリング部348Bによって丸棒ドクタ146の両端部の全周を覆うように保持できる。これにより、上述した変形例1から変形例4のように丸棒ドクタ146,246の両端部の周方向一部分(約270°)だけを覆って保持する構成と比べて、丸棒ドクタ146に撓ませる力が働いても、丸棒ドクタ146が撓まないように十分な強度で固定することができる。
本変形例5においては、図18に示すように、丸棒ドクタ146の両端部を保持するリング部348Bが、現像領域を通過することになる現像スリーブ表面領域の現像スリーブ軸方向外側に位置する。したがって、リング部348Bに邪魔されることなく、現像領域を通過する現像剤を現像スリーブ軸方向全域にわたって丸棒ドクタ146により規制することができる。
また、本変形例5においても、ドクタホルダ348のホルダ部348Aで丸棒ドクタ146を保持する箇所を現像領域幅内に設定すれば、現像領域幅内における現像剤搬送量の安定化、現像スリーブ回転軸方向の現像剤搬送ムラの抑制が可能となる。
図21は、本変形例5のドクタホルダ348における丸棒ドクタの長手方向一端部を示す拡大斜視図である。
図22は、丸棒ドクタの長手方向に対して直交する面に沿ってドクタホルダ348を切断したときの断面図である。
本試験に用いた丸棒ドクタ146は、上述した変形例1について行った第1の効果確認試験と同様、ヤング率が193GPaである磁性部材のSUSで、直径が6mm、長尺方向長さが360mmである。本試験では、本変形例5のように丸棒ドクタ146の両端付近と中央付近の3箇所でその周方向一部分を挟持するように保持するとともに、丸棒ドクタ146の両端をリング部348Bによってその全周を覆うように保持して固定したものについて、その丸棒ドクタ146に対してN2極(規制極)に相当する60mTの磁石を配置し、丸棒ドクタ146の長尺方向中央の変位量を測定した。その結果、本変形例5の変位量は0.012mmであった。この結果、本変形例5によれば、上述した変形例1に対して丸棒ドクタ146の撓みを半減できるほどに撓みを抑制でき、現像領域への現像剤搬送量の安定化、現像スリーブ回転軸方向の現像剤搬送ムラの抑制が実現できる。
次に、上述した実施形態における現像装置の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例6」という。)について説明する。
上述した実施形態におけるドクタホルダ148は、2つの爪部148d,148eで丸棒ドクタ146を挟持し、このときの爪部148d,148eの変位(切り欠きの広がり)による弾性復元力で丸棒ドクタ146を保持する。このドクタホルダ148は、調整用の長孔148bを有する取付面を現像ケース144のホルダ取付面144aに当てて、現像ケース144に対するドクタホルダ148の固定位置を長孔148bの範囲内で調整してネジ等により固定する。このとき、調整用の長孔148bを有する取付面に近い側の爪部148eが丸棒ドクタ146の保持によって変位(変形)する量が多いと、現像ケース144に対するドクタホルダ148の固定位置の調整が困難となる。一方、2つの爪部148d,148eの変位量を単に減らすのでは、丸棒ドクタ146を安定保持するために必要な弾性復元力を得ることができない。
本変形例6におけるドクタホルダ448は、調整用の長孔448bを有する取付面448fに近い側の爪部448eが丸棒ドクタ146の保持によって変位(変形)する量が、もう一方の爪部448dの変位量よりも少なくなるように構成されている。具体的には、取付面448fに近い側の爪部448eの内壁面(丸棒ドクタ146の周面に対向する内壁面)の曲率半径r1が、もう一方の爪部448dの内壁面の曲率半径r2よりも大きくなるように構成されている。
次に、上述した実施形態における現像装置の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例7」という。)について説明する。
上述した実施形態や変形例1から変形例6におけるドクタホルダ148,248,348,448は、調整用の長孔148bを有するドクタホルダの取付面を、現像ケース144のホルダ取付面144aに当ててネジ等により固定される。このような固定方法は、現像ケース144のホルダ取付面144aの面方向への外力、あるいは、ドクタホルダの取付面とホルダ取付面144aとが近接する方向への外力に対しては、強固な固定を維持できる。しかしながら、ドクタホルダの取付面とホルダ取付面144aとが離間する方向への外力に対しては、比較的弱く、強固な固定を維持することが困難な場合がある。特に、丸棒ドクタ146は、ドクタギャップDGを通過する現像剤によって、ドクタギャップDGを現像剤が通過する方向の下流側への押圧力を受けるところ、この押圧力がドクタホルダの取付面とホルダ取付面144aとが離間する方向へ作用するため、固定を維持できなくなるおそれがある。固定が維持できなくなってドクタホルダの取付面とホルダ取付面144aとが離れるような状態になると、ドクタギャップDGが変化してしまい、現像領域へ安定した量の現像剤を搬送できなくなったり、現像スリーブ軸方向で現像領域へ搬送される現像剤量にムラが発生したりして、安定した品質の画像を得ることができなくなる。
本変形例7におけるドクタホルダ148は、上述した実施形態と同様のものであるが、このドクタホルダ148が固定される現像ケース544の固定箇所の構成が上述した実施形態とは異なっている。具体的には、ドクタホルダ148が固定される現像ケース544の固定箇所には、ドクタホルダ148の取付面148fが当てられるホルダ取付面544aと対向するように、固定部544bが一体的に設けられている。これにより、ドクタホルダ148の取付面148fがホルダ取付面544aに当てられて固定する際、そのドクタホルダ148の取付面148fとは反対側の面148gに、現像ケース544の固定部544bが対向する。この状態で、現像ケース544の固定部544bに形成されているネジ孔から、ドクタホルダ148の長孔148bを介して、現像ケース544のホルダ取付面544a上のネジ孔を通るように固定ネジ148cを挿入して、ドクタホルダ148を現像ケース544にネジ固定する。
(態様A)
現像スリーブ141及びマグネットローラ147,247等の現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に対してドクタギャップDG等の間隙を設けて対向配置されるように現像ケース144等の支持部材に対して固定される長尺な丸棒ドクタ146,246等の現像剤規制部材とを有する現像装置14において、前記現像剤規制部材を保持するドクタホルダ148,248等の保持部材と、前記支持部材のホルダ取付面144a等の固定箇所に対して前記保持部材を固定する長孔148bや固定ネジ148c等の固定手段とを有し、前記固定手段は、前記固定箇所に対する保持部材の固定位置を、前記間隙の広さが変わる方向に調整可能に構成されていることを特徴とする。
本態様によれば、支持部材の固定箇所に対する保持部材の固定位置を、前記間隙(ドクタギャップDG)の広さが変わる方向に調整できることから、ドクタギャップDGを高精度に調整することが可能である。また、本態様のように現像剤規制部材とは別の保持部材であれば、現像剤規制部材の形状等に制限されることなく、長孔のような固定位置調整用の構成を保持部材に低コストで設けることができる。よって、固定位置調整用の構成を形成することが困難な形状の現像剤規制部材であっても、低コストでドクタギャップを高精度に設定することが可能となる。
前記態様Aにおいて、前記現像剤規制部材は、前記間隙を現像剤が通過する方向に対して直交する方向であって前記現像剤担持体の表面に沿う方向(現像スリーブ回転軸方向)に長尺な部材であって、該現像剤担持体の表面上に担持させた一部の現像剤が該間隙を通過することにより該現像剤担持体の表面と感光体ドラム12等の潜像担持体とが対向する現像領域へ搬送される現像剤量を制御するものであることを特徴とする。
これによれば、現像領域へ搬送される現像剤量を適切に制御しやすい。
前記態様A又はBにおいて、前記現像剤規制部材は、棒状部材であることを特徴とする。
現像剤規制部材が棒状部材である場合、一般に、現像剤規制部材が従来の一般的な平板状部材(ドクタブレード)である場合よりも、低コストな現像剤規制部材を実現しやすい。よって、本態様によれば、低コストな現像装置を実現しやすい。
前記態様Cにおいて、前記棒状部材は、断面円形状又は断面正多角形状の長尺部材であることを特徴とする。
このような長尺部材からなる現像剤規制部材であれば、支持部材に対して固定する際に、その長尺方向に延びる軸回りの回転角度を調整する必要がない。よって、支持部材に対する現像剤規制部材の固定作業が容易である。
前記態様C又はDにおいて、前記保持部材は、前記棒状部材の長尺方向に沿って延びる軸の回りで前記棒状部材が回転不能なように該棒状部材を保持することを特徴とする。
棒状部材を回転可能に保持する場合、そのための軸受け部分に多少の遊びが必要になるため、そのような遊びによってドクタギャップDGが変動し、現像領域へ搬送する現像剤量が不安定になるおそれがある。本態様によれば、棒状部材を回転不能に保持するため、前記のような遊びを必要とせず、そのような遊びによるドクタギャップDGの変動を無くし、現像領域へ搬送する現像剤量の安定化を図ることができる。
前記態様C〜Eのいずれかの態様において、前記保持部材は、前記棒状部材の長尺方向に対して直交する方向から該棒状部材を2つの爪部148d,148eで挟み込んで、前記現像剤担持体の表面と対向する該棒状部材の対向箇所を該2つの爪部によって覆わないように、該棒状部材を保持するものであって、前記2つの爪部のうち、前記対向箇所に対して前記間隙を現像剤が通過する方向の下流側に位置する爪部148dが、前記棒状部材の長尺方向に対して直交する断面における該棒状部材の重心位置O1から見て該間隙を現像剤が通過する方向の下流側に位置する該棒状部材の箇所Eに当接するように構成されていることを特徴とする。
これによれば、丸棒ドクタ146が現像剤から受ける押圧力を受けて前記間隙を現像剤が通過する方向の下流側へ動こうとするのを下流側爪部148dで抑制することができ、ドクタギャップDGを通過する現像剤量(すなわち現像領域への現像剤搬送量)を安定化させることができる。
前記態様C〜Fのいずれかの態様において、
前記保持部材は、前記棒状部材の長尺方向に対して直交する方向から該棒状部材を2つの爪部148d,148eで挟み込んで、前記現像剤担持体の表面と対向する該棒状部材の対向箇所を該2つの爪部によって覆わないように、該棒状部材を保持するものであって、前記棒状部材の長尺方向に対して直交する断面における該棒状部材の重心位置O1から見た前記2つの爪部がそれぞれ当接する棒状部材の当接箇所間における最小角度θ2が180°よりも小さいことを特徴とする。
これによれば、棒状部材に対して現像剤担持体に近づく方向への外力が作用しても、その外力に抗して棒状部材が現像剤担持体に近づく方向へ変位するのを爪部で規制することができる。これにより、そのような外力が棒状部材に作用しても、ドクタギャップDGの変化を抑制でき、ドクタギャップDGを通過する現像剤量(すなわち現像領域への現像剤搬送量)を安定化させることができる。
前記態様C〜Gのいずれかの態様において、前記保持部材は、前記現像領域を通過する現像剤を担持する現像剤担持体表面上の現像領域対応部分から外れた非現像領域対応位置に対向する前記棒状部材の箇所の全周を覆うように保持することを特徴とする。
これによれば、棒状部材が現像剤から受ける押圧力を受けて撓もうとしても、その棒状部材の箇所の全周を覆うように保持する箇所でその撓みを強固に抑制でき、ドクタギャップDGを通過する現像剤量(すなわち現像領域への現像剤搬送量)を安定化させることができる。
前記態様Hにおいて、前記非現像領域対応位置は、前記現像剤担持体の表面よりも前記棒状部材の長尺方向外側の位置であることを特徴とする。
これによれば、棒状部材の箇所の全周を覆うように保持する箇所の厚みを前記間隙(ドクタギャップDG)よりも厚くして剛性を高めることができる。よって、棒状部材の撓みをより教護に抑制でき、ドクタギャップDGを通過する現像剤量(すなわち現像領域への現像剤搬送量)を更に安定化させることができる。
前記態様A〜Iのいずれかの態様において、前記保持部材は、前記現像剤規制部材の長尺方向に離間した3つ以上の箇所を保持することを特徴とする。
現像剤担持体の支持部材に対する現像剤規制部材の固定位置を現像剤担持体に対して接離する方向に調整するための長孔等の構成を現像剤規制部材それ自体に形成することが困難な形状(棒状など)の現像剤規制部材は、通常、一般的な平板状の現像剤規制部材(ドクタブレード)と比較して撓みやすい。このような現像剤規制部材をその長尺方向に離間した2箇所だけで保持部材により保持すると、ドクタギャップDGを通過する現像剤の圧力、現像剤規制部材の自重、磁力の作用などによって、現像剤規制部材が撓むおそれがある。このような現像剤規制部材の撓みが生じると、現像剤規制部材の長尺方向におけるドクタギャップDGの現像剤通過量にムラが生じ、現像領域への現像剤搬送量に同方向のムラが発生して、画質劣化を招く。
本態様によれば、現像剤規制部材をその長尺方向に離間した3箇所以上で保持部材により保持するため、2箇所だけで保持する場合よりも、現像剤規制部材の撓みを抑制できる。よって、現像剤規制部材の長尺方向における現像領域への現像剤搬送量にムラが生じるのを抑制でき、画質劣化を軽減できる。
前記態様A〜Jのいずれかの態様において、前記保持部材は、前記現像剤規制部材の長尺方向に離間した2つ以上の箇所をそれぞれ保持するドクタホルダ148やホルダ部248A等の2つ以上の保持部を備え、前記固定手段は、前記2つ以上の保持部にそれぞれ対応した前記支持部材上の各固定箇所に対して各保持部を固定するものであって、各固定箇所に対する各保持部の固定位置を前記間隙の広さが変わる方向に個別に調整可能に構成されていることを特徴とする。
現像剤規制部材の長尺方向におけるドクタギャップDGを均一にすると、かえって現像剤規制部材の長尺方向における現像領域への現像剤搬送量にムラが生じる場合がある。例えば、ドクタギャップDGを通過する現像剤に作用する磁力が現像剤規制部材の長尺方向中央付近よりも端部付近の方が強い場合があり、このような場合、現像領域への現像剤搬送量は端部付近よりも中央付近の方が多くなる。この場合、本態様によれば、支持部材の固定箇所に対する各保持部の固定位置を調整して現像剤規制部材を撓ませ、現像剤規制部材の長尺方向端部付近よりも中央付近の方が狭いドクタギャップDGを設定することが可能となる。これにより、現像剤規制部材の長尺方向における現像領域への現像剤搬送量にムラを抑制することが可能となる。
前記態様A〜Kのいずれかの態様において、前記保持部材は、前記現像剤規制部材の長尺方向に離間した2つ以上の箇所をそれぞれ保持するホルダ部248A等の2つ以上の保持部を互いに連結した構成を有し、前記固定手段は、前記2つ以上の保持部にそれぞれ対応した前記支持部材上の各固定箇所に対して各保持部を固定することを特徴とする。
これによれば、現像剤規制部材の長尺方向に離間した2つ以上の箇所をそれぞれ保持する保持部の相対位置関係が固定される。2以上の保持部が別体で構成されている場合、支持部材に対して各保持部を固定する際に、各保持部の固定位置を個別に調整する作業が必要になる。これに対し、本態様であれば、各保持部の相対位置関係が固定されているので、各保持部の固定位置を個別に調整する作業が必要であり、作業が容易になる。
前記態様A〜Iのいずれかの態様において、前記保持部材は、前記現像剤規制部材の長尺方向全域を保持することを特徴とする。
上述したように、現像剤規制部材の長尺方向に離間した2つ以上の箇所を保持部材で保持するようにしてもよいが、ドクタギャップDGを通過する現像剤から受ける押圧力で、当該箇所以外の現像剤規制部材の長尺方向部分において撓みが発生し得る。このような部分的な撓みが発生すると、ドクタギャップDGが現像剤規制部材の長尺方向において不均一になり、ドクタギャップDGを通過する現像剤量(すなわち現像領域への現像剤搬送量)において現像剤規制部材長尺方向のムラが生じ得る。
本態様によれば、現像剤規制部材の長尺方向全域を保持部材で保持するので、ドクタギャップDGを通過する現像剤から押圧力を受けても、現像剤規制部材に局所的な撓みが発生するのを抑制できる。よって、ドクタギャップDGを通過する現像剤量(すなわち現像領域への現像剤搬送量)に現像剤規制部材長尺方向のムラが生じるのを抑制できる。
前記態様A〜Mのいずれかの態様において、前記保持部材は、前記現像領域を通過する現像剤を担持する現像剤担持体表面上の現像領域対応部分(現像領域幅)に対向する前記現像剤規制部材の箇所を保持することを特徴とする。
これによれば、現像領域幅内の現像剤規制部材を保持部材により保持するため、画質に影響を与える現像領域幅内のドクタギャップDGを高精度に設定できる。
前記態様A〜Nのいずれかの態様において、前記現像剤担持体は、回転駆動する非磁性の現像スリーブ141等の中空部材の内部にマグネットローラ147,247等の磁界発生手段が配置され、該磁界発生手段により生じる磁力の作用によって磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を該中空部材の外周面に担持し、該中空部材の回転に伴って該現像剤を搬送するものであり、前記現像剤規制部材は、磁性部材であることを特徴とする。
これによれば、ドクタギャップDGの法線方向磁束密度を高めることができ、これにより、ドクタギャップDGを通過する現像剤量(すなわち現像領域への現像剤搬送量)を減少させることができる。このようにドクタギャップDGを通過する現像剤量を減らすことができれば、目標とする通過量(現像領域への現像剤搬送量)に対してドクタギャップDGをより広く設定することが可能になる。ドクタギャップDGが広くなればなるほど、ドクタギャップDGの誤差に対する通過量(現像領域への現像剤搬送量)の変動が小さくなる。よって、本態様によれば、ドクタギャップDGの誤差に対する現像領域への現像剤搬送量の変動を小さく抑えることができる。また、ドクタギャップDGが広くなればなるほど、ドクタギャップDGに異物が詰まりにくくなるので、本態様によれば、ドクタギャップDGに異物が詰まることに起因した白スジ画像などの画質劣化も抑制できる。
前記態様Oにおいて、前記磁界発生手段は、少なくとも、前記間隙に最も近い位置に配置される規制極N2等の規制磁極と、該規制磁極よりも中空部材回転方向上流側に位置し、現像剤収容部内の現像剤を前記中空部材の外周面上に汲み上げるための磁力を発生させる剤切れ・汲み上げ極S3等の汲み上げ磁極とを有することを特徴とする。
これによれば、現像剤を現像剤担持体上に汲み上げる汲み上げ力は汲み上げ磁極の磁力で実現し、ドクタギャップDGを搬送させる搬送力は規制磁極の磁力によって実現される。そのため、これらの汲み上げ力と搬送力とを単一の磁極の磁力で実現する構成と比較して、規制磁極の磁力を低く抑えることが可能となる。その結果、現像剤規制部材が磁性部材で形成されたものであっても、磁力による現像剤規制部材の撓みを抑制でき、現像領域への現像剤搬送量の安定化、現像剤規制部材の長尺方向における現像剤搬送ムラの抑制を実現しやすい。
前記態様A〜Nのいずれかの態様において、前記現像剤担持体は、回転駆動する非磁性の中空部材の内部に磁界発生手段が配置され、該磁界発生手段により生じる磁力の作用によって磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を該中空部材の外周面に担持し、該中空部材の回転に伴って該現像剤を搬送するものであり、前記現像剤規制部材は、非磁性部材であることを特徴とする。
これによれば、磁界発生手段により発生する磁力によって現像剤規制部材が撓むのを防止でき、現像領域への現像剤搬送量の安定化、現像剤規制部材の長尺方向における現像剤搬送ムラの抑制を実現しやすい。
前記態様O又はQにおいて、前記磁界発生手段は、少なくとも、前記間隙に最も近い位置に配置され、現像剤収容部内の現像剤を前記中空部材の外周面上に汲み上げるための磁力を発生させる汲み上げ・規制磁極を有することを特徴とする。
これによれば、現像剤担持体上に汲み上げられた現像剤がドクタギャップDGを通過するまでの間に変極点が存在しない。そのため、現像剤担持体に汲み上げられた大量の現像剤(ドクタギャップDGの通過前)が変極点を通過するときに磁力の作用によって強い拘束下で大きく動かされ、その際に現像剤内のキャリアやトナーが互いに摩擦することで生じる現像剤のストレスを無くすことができる。よって、現像剤の劣化を抑制することができる。
感光体ドラム12等の潜像担持体上に形成される潜像を現像装置14により現像して得られる画像を記録紙P等の記録材上に転写して画像形成する画像形成装置において、前記現像装置として、前記態様A〜Rのいずれかの態様に係る現像装置を用いることを特徴とする。
これによれば、固定位置調整用の構成を形成することが困難な形状の現像剤規制部材であっても、低コストでドクタギャップを高精度に設定することが可能となる。
12 感光体ドラム
13 帯電装置
14 現像装置
15 クリーニング装置
20 光学ユニット
30 中間転写ユニット
31 中間転写ベルト
35 一次転写ローラ
36 二次転写ローラ
40 給紙ユニット
50 定着ユニット
141 現像スリーブ
142,143 搬送スクリュー
144,544 現像ケース
144a,544a ホルダ取付面
144b 取付孔
146,246 丸棒ドクタ
147,247 マグネットローラ
148,248,348,448 ドクタホルダ
148a,248a,348a 取付孔
148b,248b,348b,448b 長孔
148c 固定ネジ
148d,148e 爪部
248A,348A ホルダ部
348B リング部
348c リブ
348d 受台
448f 取付面
544b 固定部
Claims (19)
- 現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に対して間隙を設けて対向配置されるように支持部材に対して固定される長尺な現像剤規制部材とを有する現像装置において、
前記現像剤規制部材を保持する保持部材と、
前記支持部材の固定箇所に対して前記保持部材を固定する固定手段とを有し、
前記固定手段は、前記固定箇所に対する保持部材の固定位置を、前記間隙の広さが変わる方向に調整可能に構成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
前記現像剤規制部材は、前記間隙を現像剤が通過する方向に対して直交する方向であって前記現像剤担持体の表面に沿う方向に長尺な部材であって、該現像剤担持体の表面上に担持させた一部の現像剤が該間隙を通過することにより該現像剤担持体の表面と潜像担持体とが対向する現像領域へ搬送される現像剤量を制御するものであることを特徴とする現像装置。 - 請求項1又は2に記載の現像装置において、
前記現像剤規制部材は、棒状部材であることを特徴とする現像装置。 - 請求項3に記載の現像装置において、
前記棒状部材は、断面円形状又は断面正多角形状の長尺部材であることを特徴とする現像装置。 - 請求項3又は4に記載の現像装置において、
前記保持部材は、前記棒状部材の長尺方向に沿って延びる軸の回りで前記棒状部材が回転不能なように該棒状部材を保持することを特徴とする現像装置。 - 請求項3乃至5のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記保持部材は、前記棒状部材の長尺方向に対して直交する方向から該棒状部材を2つの爪部で挟み込んで、前記現像剤担持体の表面と対向する該棒状部材の対向箇所を該2つの爪部によって覆わないように、該棒状部材を保持するものであって、
前記2つの爪部のうち、前記対向箇所に対して前記間隙を現像剤が通過する方向の下流側に位置する爪部が、前記棒状部材の長尺方向に対して直交する断面における該棒状部材の重心位置から見て該間隙を現像剤が通過する方向の下流側に位置する該棒状部材の箇所に当接するように構成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項3乃至6のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記保持部材は、前記棒状部材の長尺方向に対して直交する方向から該棒状部材を2つの爪部で挟み込んで、前記現像剤担持体の表面と対向する該棒状部材の対向箇所を該2つの爪部によって覆わないように、該棒状部材を保持するものであって、
前記棒状部材の長尺方向に対して直交する断面における該棒状部材の重心位置から見た前記2つの爪部がそれぞれ当接する棒状部材の当接箇所間における最小角度が180°よりも小さいことを特徴とする現像装置。 - 請求項3乃至7のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記保持部材は、前記現像領域を通過する現像剤を担持する現像剤担持体表面上の現像領域対応部分から外れた非現像領域対応位置に対向する前記棒状部材の箇所の全周を覆うように保持することを特徴とする現像装置。 - 請求項8に記載の現像装置において、
前記非現像領域対応位置は、前記現像剤担持体の表面よりも前記棒状部材の長尺方向外側の位置であることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記保持部材は、前記現像剤規制部材の長尺方向に離間した3つ以上の箇所を保持することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記保持部材は、前記現像剤規制部材の長尺方向に離間した2つ以上の箇所をそれぞれ保持する2つ以上の保持部を備え、
前記固定手段は、前記2つ以上の保持部にそれぞれ対応した前記支持部材上の各固定箇所に対して各保持部を固定するものであって、各固定箇所に対する各保持部の固定位置を前記間隙の広さが変わる方向に個別に調整可能に構成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記保持部材は、前記現像剤規制部材の長尺方向に離間した2つ以上の箇所をそれぞれ保持する2つ以上の保持部を互いに連結した構成を有し、
前記固定手段は、前記2つ以上の保持部にそれぞれ対応した前記支持部材上の各固定箇所に対して各保持部を固定することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記保持部材は、前記現像剤規制部材の長尺方向全域を保持することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記保持部材は、前記現像領域を通過する現像剤を担持する現像剤担持体表面上の現像領域対応部分に対向する前記現像剤規制部材の箇所を保持することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至14のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体は、回転駆動する非磁性の中空部材の内部に磁界発生手段が配置され、該磁界発生手段により生じる磁力の作用によって磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を該中空部材の外周面に担持し、該中空部材の回転に伴って該現像剤を搬送するものであり、
前記現像剤規制部材は、磁性部材であることを特徴とする現像装置。 - 請求項15に記載の現像装置において、
前記磁界発生手段は、少なくとも、前記間隙に最も近い位置に配置される規制磁極と、該規制磁極よりも中空部材回転方向上流側に位置し、現像剤収容部内の現像剤を前記中空部材の外周面上に汲み上げるための磁力を発生させる汲み上げ磁極とを有することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至14のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体は、回転駆動する非磁性の中空部材の内部に磁界発生手段が配置され、該磁界発生手段により生じる磁力の作用によって磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を該中空部材の外周面に担持し、該中空部材の回転に伴って該現像剤を搬送するものであり、
前記現像剤規制部材は、非磁性部材であることを特徴とする現像装置。 - 請求項15又は17に記載の現像装置において、
前記磁界発生手段は、少なくとも、前記間隙に最も近い位置に配置され、現像剤収容部内の現像剤を前記中空部材の外周面上に汲み上げるための磁力を発生させる汲み上げ・規制磁極を有することを特徴とする現像装置。 - 潜像担持体上に形成される潜像を現像装置により現像して得られる画像を記録材上に転写して画像形成する画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項1乃至18のいずれか1項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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