JP2018194726A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メッシュシートの目詰まりを抑制することで、担持体への現像剤の供給量を安定させる。【解決手段】本発明の現像装置８は、現像剤Ｄを用いて静電潜像を現像する現像装置８であって、現像剤Ｄを撹拌する撹拌部材２２、２３と、現像剤Ｄを担持する担持体２４と、撹拌部材２３と担持体２４の間に配置され、撹拌部材２３側から担持体２４側に移動する現像剤Ｄの量を規制するメッシュシート２８と、を備え、メッシュシート２８は、重なり合う複数のシート部５１、５２を備え、複数のシート部５１、５２の接触部分５１Ａ、５２Ａが擦れ合うことを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置と、この現像装置を備えた画像形成装置と、に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置は、感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置を備えている。この現像装置は、例えば、現像剤を担持する担持体と、担持体側に移動する現像剤の量を規制するメッシュシートと、を備えている（特許文献１参照）。

特開平６−１４９０２７号公報

上記のような現像装置では、メッシュシートを通過しようとする現像剤の一部が凝集している場合に、この凝集した現像剤がメッシュシートに付着し、メッシュシートに目詰まりが発生する恐れがある。このようにメッシュシートに目詰まりが発生すると、担持体への現像剤の供給量が不安定になり、現像不良につながる恐れがある。

そこで、本発明は、メッシュシートの目詰まりを抑制することで、担持体への現像剤の供給量を安定させることを目的とする。

本発明に係る現像装置は、現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置であって、現像剤を撹拌する撹拌部材と、現像剤を担持する担持体と、前記撹拌部材と前記担持体の間に配置され、前記撹拌部材側から前記担持体側に移動する現像剤の量を規制するメッシュシートと、を備え、前記メッシュシートは、重なり合う複数のシート部を備え、前記複数のシート部の接触部分が擦れ合うことを特徴とする。

前記メッシュシートは、無端形状を成しており、前記メッシュシートの周回移動に伴って、前記複数のシート部の前記接触部分が擦れ合っても良い。

前記現像装置は、前記メッシュシートが巻き掛けられる複数の支持部材を更に備え、前記複数の支持部材のうちの一の支持部材が回転するのに従動して、前記メッシュシートが周回移動しても良い。

前記現像装置は、前記複数のシート部を束ねるガイド部材を更に備え、前記ガイド部材は、前記担持体の中心線と前記一の支持部材の中心線を結ぶ平面を挟んで前記撹拌部材の反対側に配置されていても良い。

前記複数の支持部材は、円柱状の棒部材によって構成されていても良い。

前記メッシュシートは、互いに平行な多数のライン部を有し、前記多数のライン部は、前記メッシュシートの周回移動方向に対して傾斜していても良い。

前記複数のシート部の前記接触部分は、前記撹拌部材側から前記担持体側に向かう現像剤の移動経路中に配置されていても良い。

本発明に係る画像形成装置は、前記現像装置を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、メッシュシートの目詰まりを抑制することで、担持体への現像剤の供給量を安定させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る上側のシート部を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る下側のシート部を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るメッシュシートを示す平面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１について説明する。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれ、画像形成装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。

まず、画像形成装置１の全体の構成について説明する。画像形成装置１は、例えば、プリント機能、コピー機能及びファックス機能などを複合的に備えた複合機である。

図１に示されるように、画像形成装置１は、箱型の装置本体２を備えている。装置本体２の上端部には、原稿画像を読み取るための画像読取装置３が設けられている。

装置本体２の上部には、排紙トレイ４が設けられている。装置本体２の略中央部には、中間転写ベルト５と４個の画像形成部６が収容されている。各画像形成部６は、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローに対応している。各画像形成部６は、感光体ドラム７と現像装置８を備えている。装置本体２の下部には、露光装置１０が収容されている。装置本体２の下端部には、用紙Ｓ（記録媒体の一例）を収納する給紙カセット１１が収容されている。

装置本体２の右側部には、用紙Ｓの搬送路Ｐが設けられている。搬送路Ｐの上流端部には、給紙部１２が設けられている。搬送路Ｐの中流部には、二次転写部１３が設けられている。搬送路Ｐの下流部には、定着装置１４が設けられている。

装置本体２の上部には、排紙トレイ４の下方に４個のトナーコンテナ１５が収容されている。各トナーコンテナ１５は、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーを収容している。

次に、画像形成装置１の動作の一例について説明する。

まず、露光装置１０からの光（図１の点線矢印参照）によって、各画像形成部６の感光体ドラム７に静電潜像が形成される。この静電潜像は、各画像形成部６の現像装置８によって現像される。これにより、各画像形成部６の感光体ドラム７にトナー像が担持される。このトナー像は、各画像形成部６の感光体ドラム７から中間転写ベルト５に一次転写される。これにより、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー像が形成される。

また、給紙部１２によって給紙カセット１１から取り出された用紙Ｓは、搬送路Ｐを下流側へと搬送されて、二次転写部１３に進入する。この二次転写部１３において、中間転写ベルト５上に形成されたフルカラーのトナー像が用紙Ｓに二次転写される。トナー像を二次転写された用紙Ｓは、搬送路Ｐを更に下流側へと搬送されて、定着装置１４に進入する。この定着装置１４において、用紙Ｓにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙トレイ４上に排出される。

次に、現像装置８について更に説明する。

図２を参照して、現像装置８は、筐体２１と、筐体２１の下部に収容される一対のミキサー２２、２３（撹拌部材の一例）と、筐体２１の上部に収容されるマグネットローラー２４（担持体の一例）と、マグネットローラー２４の右下側に設けられる第１棒部材２５（支持部材の一例）と、マグネットローラー２４の左下側に設けられる第２棒部材２６（支持部材の一例）と、第１棒部材２５の上側に設けられる第３棒部材２７（ガイド部材の一例）と、第１、第２棒部材２５、２６に巻き掛けられるメッシュシート２８と、を備えている。

現像装置８の筐体２１は、前後方向に長い箱型を成している。筐体２１の右面には、開口部３１が設けられている。筐体２１の内部空間には、現像剤Ｄが収容されている。この現像剤Ｄは、例えば、非磁性トナーと磁性キャリアから成る二成分現像剤である。筐体２１の内部空間の下部は、前後方向に沿って延びている隔壁３２によって左右方向に仕切られている。

筐体２１の内部空間には、下側（右側のミキサー２３側）から上側（マグネットローラー２４側）に向かう現像剤Ｄの移動経路Ｍが形成されている。なお、図２の矢印Ａは、移動経路Ｍ内における現像剤Ｄの移動方向を示している。

現像装置８の各ミキサー２２、２３は、前後方向に長い形状を成している。各ミキサー２２、２３は、筐体２１に回転可能に支持されている。左側のミキサー２２は、筐体２１の隔壁３２の左側に配置されており、右側のミキサー２３は、筐体２１の隔壁３２の右側に配置されている。

現像装置８のマグネットローラー２４は、前後方向に長い形状を成している。マグネットローラー２４は、ローラー軸３５と、ローラー軸３５の外周を覆う固定体３６と、固定体３６の外周を覆うスリーブ３７と、を備えている。なお、図２の矢印Ｒは、スリーブ３７の回転方向（以下、回転方向Ｒと称する）を示している。

マグネットローラー２４のローラー軸３５は、前後方向に沿って延びている。つまり、本実施形態では、前後方向がマグネットローラー２４の軸方向である。ローラー軸３５は、筐体２１に回転不能に支持されている。

マグネットローラー２４の固定体３６は、ローラー軸３５に固定されており、ローラー軸３５を介して筐体２１に回転不能に支持されている。固定体３６は、ローラー軸３５の下側に設けられる汲上極部４０と、回転方向Ｒにおいて汲上極部４０の下流側に設けられる第１搬送極部４１と、回転方向Ｒにおいて第１搬送極部４１の下流側に設けられる主極部４２と、回転方向Ｒにおいて主極部４２の下流側に設けられる第２搬送極部４３と、回転方向Ｒにおいて第２搬送極部４３の下流側に設けられる分離極部４４と、を備えている。各極部４０〜４４は、永久磁石によって構成されている。

マグネットローラー２４のスリーブ３７は、非磁性材料によって形成されており、円筒状を成している。スリーブ３７は、筐体２１に回転可能に支持されている。スリーブ３７の外周面の右上部は、筐体２１の開口部３１を介して現像装置８の外部に露出しており、感光体ドラム７の外周面と間隔を介して対向している。

現像装置８の第１棒部材２５は、円柱状を成しており、前後方向に沿って延びている。第１棒部材２５は、筐体２１に回転可能に支持されている。第１棒部材２５の前後両端部には、第１棒部材２５よりも大径な第１フランジ４６が固定されている。第１棒部材２５は、モーターなどによって構成される駆動源４７に接続されている。

現像装置８の第２棒部材２６は、円柱状を成しており、前後方向に沿って延びている。第２棒部材２６は、筐体２１に回転不能に支持されている。第２棒部材２６の前後両端部には、第２棒部材２６よりも大径な第２フランジ４９が固定されている。

現像装置８の第３棒部材２７は、四角柱状を成しており、前後方向に沿って延びている。第３棒部材２７は、筐体２１に回転不能に支持されている。第３棒部材２７は、マグネットローラー２４の中心線Ｘ（マグネットローラー２４のスリーブ３７の回転軸線にも相当する）と第１棒部材２５の中心線Ｙ（第１棒部材２５の回転軸線にも相当する）を結ぶ平面Ｚを挟んで、各ミキサー２２、２３の反対側に配置されている。

現像装置８のメッシュシート２８は、右側のミキサー２３とマグネットローラー２４の間に配置されている。メッシュシート２８は、例えば、金属によって形成されている。メッシュシート２８は、周方向において無端形状を成している。メッシュシート２８は、シームレス構造（前後方向に連続するような継ぎ目を有しない構造）を有している。メッシュシート２８は、各第１フランジ４６及び各第２フランジ４９の前後方向内側に配置されている。

メッシュシート２８は、周回移動可能に設けられている。なお、図２の点線矢印は、メッシュシート２８の周回移動方向を示している。メッシュシート２８の周回移動方向は、前後方向に対して垂直である。

メッシュシート２８は、上下に重なり合う一対のシート部５１、５２を備えている。上側のシート部５１は、マグネットローラー２４のスリーブ３７の外周面に接触している。下側のシート部５２は、マグネットローラー２４のスリーブ３７の外周面に接触していない。

メッシュシート２８の一対のシート部５１、５２の右側部分には、互いに接触する接触部分５１Ａ、５２Ａが設けられている。接触部分５１Ａ、５２Ａの右端部は、第３棒部材２７によって束ねられ、上側に持ち上げられている。接触部分５１Ａ、５２Ａの左側部は、現像剤Ｄの移動経路Ｍ中に配置されている。接触部分５１Ａ、５２Ａの左端部は、マグネットローラー２４のスリーブ３７を介して、マグネットローラー２４の汲上極部４０と対向している。一対のシート部５１、５２の左側部分には、互いに離間する離間部分５１Ｂ、５２Ｂが設けられている。

メッシュシート２８は、上側のシート部５１と下側のシート部５２の間の部分（第１、第２棒部材２５、２６に巻き付いている部分）において、Ｕ字状に折り返されている。そのため、メッシュシート２８の周回移動時には、上側のシート部５１が左側から右側に移動するのに対して、下側のシート部５２は右側から左側に移動する。つまり、メッシュシート２８の周回移動時における上側のシート部５１の移動方向と下側のシート部５２の移動方向は逆転している。

図３Ａ、図３Ｂを参照して、メッシュシート２８は、互いに平行な多数のライン部５４を有している。多数のライン部５４は、間隔をおいて配置されている。各ライン部５４は、メッシュシート２８の周回移動方向（図３Ａ、図３Ｂの点線矢印参照）に対して傾斜している。詳細には、各ライン部５４は、メッシュシート２８の周回移動方向の上流側から下流側に向かって前側から後側に傾斜している。上記のように、メッシュシート２８の周回移動時における上側のシート部５１の移動方向と下側のシート部５２の移動方向は逆転しているため、平面視において、上側のシート部５１の各ライン部５４の傾斜方向と下側のシート部５２の各ライン部５４の傾斜方向は逆転している。そのため、上側のシート部５１と下側のシート部５２が重なり合うと、上側のシート部５１の各ライン部５４と下側のシート部５２の各ライン部５４が交差し、メッシュシート２８に多数の網目が形成される（図３Ｃ参照）。

上記のように構成された現像装置８によって感光体ドラム７に形成された静電潜像を現像する際には、各ミキサー２２、２３及びマグネットローラー２４のスリーブ３７を回転させる。このように各ミキサー２２、２３が回転すると、筐体２１の内部空間に収容された現像剤Ｄが各ミキサー２２、２３によって撹拌されて、帯電する。

この帯電した現像剤Ｄは、マグネットローラー２４の汲上極部４０の磁力によって汲み上げられる。この汲み上げられた現像剤Ｄの一部は、メッシュシート２８の一対のシート部５１、５２の接触部分５１Ａ、５２Ａを通過してメッシュシート２８の上側（マグネットローラー２４側）に移動し、マグネットローラー２４のスリーブ３７に担持される。一方で、上記の汲み上げられた現像剤Ｄの他の一部は、メッシュシート２８の一対のシート部５１、５２の接触部分５１Ａ、５２Ａを通過せず、メッシュシート２８の下側（右側のミキサー２３側）に残留する。つまり、下側（右側のミキサー２３側）から上側（マグネットローラー２４側）に移動する現像剤Ｄの量がメッシュシート２８によって規制される。

上記のようにスリーブ３７に担持された現像剤Ｄは、スリーブ３７の回転に伴って回転方向Ｒにおける下流側へと搬送され、マグネットローラー２４の第１搬送極部４１を通過して、マグネットローラー２４の主極部４２側へと移動する。これに伴って、スリーブ３７と感光体ドラム７の対向領域に現像剤Ｄが導入され、スリーブ３７と感光体ドラム７との間の電位差によって現像剤Ｄ中のトナーが感光体ドラム７の静電潜像に付着する。つまり、スリーブ３７から感光体ドラム７にトナーが供給される。これにより、感光体ドラム７に形成された静電潜像が現像される。

スリーブ３７と感光体ドラム７の対向領域を通過した現像剤Ｄは、マグネットローラー２４の第２搬送極部４３及び分離極部４４を通過する。これに伴って、現像剤Ｄがスリーブ３７から分離し、筐体２１の内部空間に戻る。

ところで、上記のようにスリーブ３７への現像剤Ｄの供給量をメッシュシート２８によって規制する場合に、現像剤Ｄに含まれる凝集トナーや凝集キャリアがメッシュシート２８に付着すると、メッシュシート２８に目詰まりが発生する恐れがある。このようにメッシュシート２８に目詰まりが発生すると、スリーブ３７への現像剤Ｄの供給量が不安定になり、現像不良につながる恐れがある。そこで、本実施形態では以下のようにして、メッシュシート２８の目詰まりを抑制している。

駆動源４７によって第１棒部材２５を回転させると、第１棒部材２５に一部を巻き付けられたメッシュシート２８が周回移動する。これに伴って、上下に重なり合う一対のシート部５１、５２が互いに逆方向に移動し、各シート部５１、５２の接触部分５１Ａ、５２Ａが擦れ合う。このように接触部分５１Ａ、５２Ａが擦れ合うと、接触部分５１Ａ、５２Ａに振動が発生し、接触部分５１Ａ、５２Ａに付着した凝集トナーや凝集キャリアが振い落とされる。これに伴って、メッシュシート２８の目詰まりを抑制し、スリーブ３７への現像剤Ｄの供給量を安定させることが可能となり、現像不良の発生を抑制することができる。

また、上記のようにスリーブ３７への現像剤Ｄの供給量をメッシュシート２８によって規制する場合に、メッシュシート２８を他の部材（例えば、筐体２１）に固定する構成を採用すると、メッシュシート２８と他の部材の固定部分に高い強度が求められる。この高い強度を実現するために、現像装置８の構成が複雑化し、現像装置８の製造コストが上昇する恐れがある。

しかしながら、本実施形態では、メッシュシート２８が無端形状を成しており、メッシュシート２８の周回移動に伴って、一対のシート部５１、５２の接触部分５１Ａ、５２Ａが擦れ合っている。このような構成を採用することで、メッシュシート２８を他の部材に固定する必要が無くなるため、現像装置８の構成の複雑化や製造コストの上昇を抑制することが可能となる。

また、メッシュシート２８が巻き掛けられる第１、第２棒部材２５、２６のうちの第１棒部材２５が回転するのに従動して、メッシュシート２８が周回移動している。このような構成を採用することで、簡易な構成によってメッシュシート２８を確実に周回移動させることが可能となる。

また、第３棒部材２７は、マグネットローラー２４の中心線Ｘと第１棒部材２５の中心線Ｙを結ぶ平面Ｚを挟んで、各ミキサー２２、２３の反対側に配置されている。このような構成を採用することで、上側のシート部５１の接触部分５１Ａと下側のシート部５２の接触部分５２Ａを確実に接触させることが可能となる。

また、第１、第２棒部材２５、２６は、円柱状の棒部材である。このような構成を採用することで、簡易な構成によってメッシュシート２８を支持することが可能となる。

また、メッシュシート２８の網目は、メッシュシート２８の周回移動方向に対して傾斜する多数のライン部５４を交差させることで形成されている。このような構成を採用することで、メッシュシート２８の周回移動時に、各シート部５１、５２の接触部分５１Ａ、５２Ａを強い力で擦り合わせることが可能となり、メッシュシート２８の目詰まりを抑制する効果を高めることが可能となる。

また、一対のシート部５１、５２の接触部分５１Ａ、５２Ａは、現像剤Ｄの移動経路Ｍ中に配置されている。このような構成を採用することで、現像剤Ｄの移動経路Ｍにおいてメッシュシート２８の目詰まりが発生するのを抑制し、スリーブ３７への現像剤Ｄの供給量を一層安定させることが可能となる。

また、画像形成装置１は、上記の現像装置８を備えている。このような構成を採用することで、出力画像の高品質化を図ることが可能となる。

本実施形態では、円柱状の棒部材である第１、第２棒部材２５、２６によって複数の支持部材が構成されている。一方で、他の異なる実施形態では、円柱状以外の形状（例えば角柱状）の棒部材によって複数の支持部材が構成されていても良いし、回転可能なローラーによって複数の支持部材が構成されていても良い。つまり、メッシュシート２８を支持できるものであれば、複数の支持部材はどのような構成であっても良い。

本実施形態では、四角柱状の棒部材である第３棒部材２７によってガイド部材が構成されている。一方で、他の異なる実施形態では、四角柱状以外の形状（例えば円柱状）の棒部材によってガイド部材が構成されていても良いし、回転可能なローラーによってガイド部材が構成されていても良い。つまり、メッシュシート２８をガイドできるものであれば、ガイド部材はどのような構成であっても良い。

本実施形態では、第１棒部材２５が回転するのに従動して、メッシュシート２８が周回移動している。一方で、他の異なる実施形態では、マグネットローラー２４のスリーブ３７が回転するのに従動して、メッシュシート２８が周回移動しても良い。

本実施形態では、メッシュシート２８が金属製である。一方で、他の異なる実施形態では、メッシュシート２８が樹脂製、布製等であっても良い。つまり、現像剤Ｄの量を規制できるものであれば、メッシュシート２８はどのような材質であっても良い。

本実施形態では、メッシュシート２８の各ライン部５４がメッシュシート２８の周回移動方向に対して傾斜している。一方で、他の異なる実施形態では、メッシュシート２８の各ライン部５４がメッシュシート２８の周回移動方向に対して平行又は垂直であっても良い。

本実施形態では、上側のシート部５１と下側のシート部５２が重なり合うことで、メッシュシート２８に多数の網目が形成されている。一方で、他の異なる実施形態では、互いに交差する複数方向のライン部によって構成される多数の網目が複数のシート部にそれぞれ形成されていても良い。

本実施形態では、マグネットローラー２４から感光体ドラム７に現像剤Ｄ中のトナーが供給されている。一方で、他の異なる実施形態では、マグネットローラー２４から他のローラーに現像剤Ｄ中のトナーが供給され、上記他のローラーから感光体ドラム７にトナーが供給されても良い。

本実施形態では、現像剤Ｄが二成分現像剤である。一方で、他の異なる実施形態では、現像剤Ｄが一成分現像剤であっても良い。

本実施形態では、画像形成装置１が複合機である。一方で、他の異なる実施形態では、画像形成装置１がプリンター、コピー機、ファクシミリ等であっても良い。

１ 画像形成装置
８ 現像装置
２２ 左側のミキサー（撹拌部材の一例）
２３ 右側のミキサー（撹拌部材の一例）
２４ マグネットローラー（担持体の一例）
２５ 第１棒部材（支持部材の一例）
２６ 第２棒部材（支持部材の一例）
２７ 第３棒部材（ガイド部材の一例）
２８ メッシュシート
５１ 上側のシート部
５１Ａ （上側のシート部の）接触部分
５２ 下側のシート部
５２Ａ （下側のシート部の）接触部分
５４ ライン部
Ｄ 現像剤
Ｍ 現像剤の移動経路
Ｘ マグネットローラーの中心線
Ｙ 第１棒部材の中心線
Ｚ 平面

Claims (8)

1. 現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置であって、
   現像剤を撹拌する撹拌部材と、
   現像剤を担持する担持体と、
   前記撹拌部材と前記担持体の間に配置され、前記撹拌部材側から前記担持体側に移動する現像剤の量を規制するメッシュシートと、を備え、
   前記メッシュシートは、重なり合う複数のシート部を備え、前記複数のシート部の接触部分が擦れ合うことを特徴とする現像装置。
2. 前記メッシュシートは、無端形状を成しており、
   前記メッシュシートの周回移動に伴って、前記複数のシート部の前記接触部分が擦れ合うことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記メッシュシートが巻き掛けられる複数の支持部材を更に備え、
   前記複数の支持部材のうちの一の支持部材が回転するのに従動して、前記メッシュシートが周回移動することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記複数のシート部を束ねるガイド部材を更に備え、
   前記ガイド部材は、前記担持体の中心線と前記一の支持部材の中心線を結ぶ平面を挟んで前記撹拌部材の反対側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記複数の支持部材は、円柱状の棒部材によって構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の現像装置。
6. 前記メッシュシートは、互いに平行な多数のライン部を有し、前記多数のライン部は、前記メッシュシートの周回移動方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記複数のシート部の前記接触部分は、前記撹拌部材側から前記担持体側に向かう現像剤の移動経路中に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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