JP2020170035A - 現像剤供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮しないで現像剤を現像装置に供給する場合と比較して、現像剤の供給量を安定させることができる現像剤供給装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤供給装置は、現像剤を圧縮する圧縮機構と、予め定められた容量を有し、前記圧縮機構により圧縮され現像剤を受ける現像剤受け空間部１２０と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、現像剤供給装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１は、現像剤を内部に貯蔵可能なメイン現像剤容器と、前記メイン現像剤容器から現像剤の供給を受けることが可能なサブ現像剤容器と、前記サブ現像剤容器の上方に形成され、前記メイン現像剤容器から現像剤の供給を受けることが可能な現像剤供給口と、前記サブ現像剤容器の下方に略水平方向に突出した円筒状に形成され、前記サブ現像剤容器から現像剤を搬送することが可能な現像剤搬送パイプと、前記現像剤搬送パイプの中に回転可能に設けられ、螺旋面が形成された搬送スクリューと、前記搬送スクリューを回転駆動する駆動手段と、を備え、前記現像剤搬送パイプの壁面が完全に円筒形状を成している部分の水平方向の長さが前記搬送スクリューのピッチの１倍以上３倍以下であることを特徴とする現像剤補給手段を開示する。

特開２００６−１２６４３３号公報

本発明は、圧縮しないで現像剤を現像装置に供給する場合と比較して、現像剤の供給量を安定させることができる現像剤供給装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１に係る本発明は、現像剤を圧縮する圧縮機構と、予め定められた容量を有し、前記圧縮機構により圧縮された現像剤を受ける現像剤受け空間部と、を有する現像剤供給装置である。

請求項２に係る本発明は、前記圧縮機構は、現像剤を循環させる現像剤循環装置に設けられている請求項１記載の現像剤供給装置である。

請求項３に係る本発明は、前記現像剤受け空間部は、前記圧縮機構から一度に現像剤を受ける複数の分割空間部を有する請求項１又は２記載の現像剤供給装置である。

請求項４に係る本発明は、前記分割空間部は、第１の空間部と第２の空間部とを有し、前記第１の空間部と第２空間部とは交互に前記圧縮機構から現像剤を受ける請求項１又は２記載の現像剤供給装置である。

請求項５に係る本発明は、前記分割空間部の一つ一つから現像剤を排出する現像剤排出部をさらに有する請求項１記載の現像剤供給装置である。

請求項６に係る本発明は、前記現像剤空間部は、曲げ可能な空間部形成壁を有し、前記排出部は、前記空間形成壁が曲げられて現像剤が排出される請求項５記載の現像剤供給装置である。

請求項７に係る本発明は、像保持体に形成された潜像を現像する現像装置と、前記現像装置に現像剤を供給する現像剤供給装置と、を有し、前記現像剤供給装置は、現像剤を圧縮する圧縮機構と、予め定められた容量を有し、前記圧縮機構により圧縮された現像剤を受ける現像剤受け空間部と、を有する画像形成装置である。

請求項１又は７に係る本発明によれば、圧縮しないで現像剤を現像装置に供給する場合と比較して、現像剤の供給量を安定させることができる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加えて、現像剤の撹拌を促進させることができる。

請求項３に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加えて、現像剤を分けて受け入れることができる。

請求項４に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加えて、第１の空間部と第２の空間部とを交互に利用することができる。

請求項５に係る本発明によれば、請求項３に係る本発明の効果に加えて、現像剤を分けて排出することができる。

請求項６に係る本発明によれば、請求項５に係る本発明の効果に加えて、曲げ可能な空間部形成壁がない場合と比較して、排出すべき現像剤の残量を少なくすることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられた現像剤供給系を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤供給装置に用いられた供給装置本端部を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤供給装置に用いられた供給装置本端部の一部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤供給装置に用いられた現像剤分配部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る現像剤供給装置に用いられた現像剤分配部の一部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る現像剤供給装置に用いられた現像剤分配部の分配部側枠体を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る現像剤供給装置に用いられた現像剤分配部の一部を示す平面図である。

次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。図１には、本発明の実施形態で用いられる画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内に、像形成部１４と、転写装置１６と、定着装置１８と、給紙装置２０とが配置されている。また、画像形成装置本体１２内には、例えば用紙等の記録媒体を搬送するための搬送路２２が形成されている。

像形成部１４は、電子写真方式が採用されていて、記録媒体に画像を形成する。像形成部１４は、例えば４つ等、例えば複数の画像形成ユニット２４を有する。４つの画像形成ユニット２４は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の互いに異なる色のトナー像を形成する。

画像形成ユニット２４は、感光体ドラム２６を有する。感光体ドラム２６は、像保持体の一例であって、記録媒体に転写されるトナー像を外周面に保持して回転する。また、画像形成ユニット２４は、感光体ドラム２６を帯電する帯電装置２８、帯電した潜像をトナーにより現像する現像装置３０及び転写後の感光体ドラム２６を清掃する清掃装置３２が設けられている。さらに帯電した感光体ドラム２６に潜像を形成する光書込み装置４８が設けられている。

転写装置１６は中間転写ベルト３４を有する。中間転写ベルト３４には、感光体ドラム２６からそれぞれにトナー像が一次転写部材３６により一次転写され、一次転写されたトナー像が二次転写部材３８により記録媒体に二次転写される。

中間転写ベルト３４は、複数の支持部材４０によって回転することができるように支持されている。また、二次転写部材３８に対向してバックアップ部材４２が設けられている。

定着装置１８は、記録媒体に転写されたトナー像を、例えば熱と圧力とを用いて記録媒体に定着する。

給紙装置２０は、積層された状態にある記録媒体を収納する収納部４４と、収納部４４に収納された記録媒体を搬送路２２に向けて送り出す送出部材４６とを有する。

搬送路２２は、給紙装置２０から二次転写部材３８とバックアップ部材４２との間へ記録媒体を搬送し、定着装置１８へとさらに記録媒体を搬送し、画像形成装置本体１２の外へと排出されるようにさらに記録媒体を搬送する。

以上のように構成された画像形成装置１０では、感光体ドラム２６の外周面にそれぞれに形成されたトナー像が中間転写ベルト３４へと一次転写され、中間転写ベルト３４に一次転写されたトナー像が記録媒体に二次転写され、記録媒体に二次転写されたトナー像が定着装置１８によって記録媒体に定着される。

図２には、現像剤供給系が示されている。
現像装置３０は、キャリアとトナーとからなる現像剤を撹拌してトナーを帯電させて現像する２成分現像装置である。

現像装置３０は、現像装置本体５０を有し、この現像装置本体５０内に現像剤搬送部５２が設けられている。この現像剤搬送部５２には、例えば２つの撹拌搬送路５４ａ，５４ｂが現像装置本体５２の長手方向に形成されている。この撹拌搬送路５４ａ，５４ｂは、仕切り壁５６により長手方向に仕切られていると共に、該撹拌搬送路５４ａ，５４ｂ長手方向両端部で互いに接続されている。この撹拌搬送路５４ａ，５４ｂには、撹拌搬送部材５８ａ，５８ｂが配置されている。この撹拌搬送部材５８ａ，５８ｂは、回転軸６０ａ，６０ｂと、この回転軸６０ａ，６０ｂの周囲に螺旋状に形成された撹拌搬送部６２ａ，６２ｂとから構成されている。この現像剤搬送部５２は、回転する撹拌搬送部材５８ａ，５８ｂにより現像剤を撹拌搬送し、キャリア及びトナーを帯電させるようにしている。

また、現像装置本体５０内には、現像ロール６４が設けられている。この現像ロール６４は、内部に固定されて周面に磁極を形成する磁石部６６と、この磁石部６６の周囲を回転するスリーブ６８とから構成されている。また、現像ロール６４は、前述した感光体ドラム２６に対向しており、スリーブ６８の周囲に形成された磁気ブラシに付着したトナーを像保持体３４に形成された潜像に移動されるようになっている。また、現像装置本体５０には、現像ロール６４に対向して層厚規制部材７０が設けられている。この層厚規制部材７０は、スリーブ６８上に形成された磁気ブラシの層厚を規制する。スリーブ６８上にされた磁気ブラシの先端が前述した感光体ドラム２６に接触し、トナーにより感光体ドラム２６の潜像が現像される。

また、現像装置本体５０には、透磁率センサ７２が設けられている。この透磁率センサ７２は、透磁率センサ７２の周辺に存在するキャリアの透磁率を測定する。透磁率センサ７２によりキャリアの量が多いことを検出すると、現像剤の量が不足するので、後述する現像剤容器７４から現像剤を供給するように制御する。

現像剤供給装置７８は、現像剤が収容された容器である現像剤容器７４を有する。この現像剤容器７４は、例えば円筒状に形成されている。この現像剤容器７４内には撹拌部材７６が設けられており、この撹拌部材７６の回転により現像剤容器７４内の現像剤が後述する供給装置本体７８へ現像剤が供給される。

また、現像剤供給装置７８は、図３及び図４に示す供給装置本体部８０と、第５図に示す現像剤分配部１０８と、を有する。供給装置本体部８０は、長方形状の本体部側枠体８２を有する。この本体部側枠体８２内には、供給装置本体部８０の長手方向に隔壁部８４により第１の搬送路８６と第２の搬送路８８とが分かれて形成されている。例えば第１の搬送路８６の図中左端には、供給口９０が形成され、この供給口９０が前述した現像剤容器７４に接続され、この供給口９０を介して現像剤容器７４から現像剤が供給される。

また、この供給口９０の付近には現像剤センサ９２が設けられている。この現像剤センサ９２は、例えば感圧式であり、第１の搬送路８６に現像剤が供給されれば、現像剤からの圧力により現像剤があることを検知する。

第１の搬送路８６と第２の搬送路８８とは、枠体８２の長手方向両側において接続部９４ａ，９４ｂにより接続されている。この接続部９４ａ，９４ｂを介して第１の搬送路８６と第２の搬送路８８との間で現像剤が循環するようになっている。

第１の搬送路８６には、第１の搬送部材９６が配置されている。この第１の搬送部材９６は例えばコイル状に形成されている。また、第２の搬送路８６には、第２の搬送部材９８が配置されている。この第２の搬送部材９８は、第１の搬送部材９６と同様にコイル状に形成されている。また、一方の接続部９４ａには、第３の搬送部材１００が配置されている。この第３の搬送部材１００は、例えば螺旋状に形成されている。さらに、この第３の搬送部材１００に対向するように、第２の搬送路８８には、第４の搬送部材１０２が配置されている。この第４の搬送部材１０２は、第３の搬送部材１００と同様に、螺旋状に形成されている。第３の搬送部材１００及び第４の搬送部材１０２のピッチは、第１の搬送部材９６及び第２の搬送部材９８のピッチよりも長くなっており、第３の搬送部材１００及び第４の搬送部材１０２より構成される現像剤の受け渡し部分の搬送力が第１の搬送部材９６及び第２の搬送部材９８の搬送力よりも小さい。このため、この受け渡し部分では現像剤が停滞して滞留を作り、現像剤を圧縮する圧縮機構が形成されている。

第４の搬送部材１０２に対向する本体部側枠体８２の底面１０４には、図５にも示すように、半円形の本体部側排出孔１０６が形成されている。この本体部側排出孔１０６が形成された下方に後述する現像剤分配部１０８が設けられている。

現像剤分配部１０８は、円筒状の分配部側枠体１１０を有する。この分配部側枠体１１０が本体部枠体８２に固定されている。この分配部側枠体１１０の上面側は解放され、下面側は閉鎖されている。この分配部側枠体１１０の内部が現像剤受け空間部１１２となっている。

分配部側枠体１１０の中心には回転軸１１４が分配部側枠体１１０に対して回転するように設けられている。また、この回転軸１１４は、例えばステッピングモータである駆動部１１４に接続され、この駆動部１１６により回転駆動される。駆動部１１６は、予め定められた角度で回転軸１１４を回転させる。

また、図６にも示すように、回転軸１１４には、例えば１２個の四角形板状の空間形成壁１１８の一方の側端が固定されている。空間形成壁１１６の側端は、分配部側枠体１１０の内面まで延び、分配部側枠体１１０の内面に接触している。また、空間形成壁１１８の底面側は分配部側枠体１１０に接し、空間形成壁１１８の上面側は本体部側枠体８２の底面に接している。

空間形成壁１１６により現像剤受け空間部１１２が１２の分割空間部１２０に分割されている。この分割空間部１２０の隣り合う６つにより第１の空間部１２２が形成され、他の６つにより第２の空間部１２４が形成されている。第１の空間部１２２と第２の空間部１２４は、本体部側排出孔１０６の形状と同じように半円形となっている。

また、空間形成壁１１８は、ＰＥＴ（polyethylene terephthalateの略）フィルム等の曲げることが可能である材料から形成されている。また、分配部側枠体１１０の内側には突出部１２６が形成されている。この突出部１２６に空間形成壁の側端が当たると、図８に示すように、空間形成壁１１８が弾性変形し、空間形成壁１１８に付着した現像剤を落とすようにしてある。さらに、分配部側枠体１１０の底面には、分配部側排出孔１２８が形成されている。この分配部側排出孔１２８は、現像装置３０の撹拌搬送路５４ａに接続されている。分配部側排出孔１２８は必ずしも分割空間部１２０と同じ形状ではなくてもよく、分割空間部１２０より広く形成することもできる。

上記構成において、現像装置３０の透磁率センサ７２により現像装置３０内の現像剤量が不足したことが検知されると、トナー現像剤容器７４の撹拌部材７６が不足する現像剤を補いように回転する。現像剤容器７４の撹拌部材７６が回転すると、現像剤容器７４に収容された現像剤が供給口９０を介して供給装置本体部８０に供給される。供給装置本体部８０においては、第１の搬送部材９６、第２搬送部材９８、第３の搬送部材１００及び第４の搬送部材１０２が回転し、供給装置本体部８０内で現像剤が循環される。

第３の搬送部材１００及び第４の搬送部材１０２より構成される現像剤の受け渡し部分の搬送力が第１の搬送部材９６及び第２の搬送部材９８の搬送力よりも小さいので、この受け渡し部分では現像剤が停滞して滞留を作り、供給装置本体８０内で循環する現像剤は、受け渡し部分で圧縮される。この圧縮された現像剤は、本体部側排出孔１０６を介して現像剤分配部１０８の分割空間部１２０に供給される。

分割空間部１２０に供給された現像剤は、回転軸１１４の回転により分配部側排出孔１２８に向けて搬送される。駆動部１１６が回転軸１１４を分割空間部１２０と同じ角度で回転させる場合には、分割空間部１２０により容量が一定となった現像剤が一つ一つの分割空間部１２０毎に分配部側排出孔１２８を介して現像装置３０の撹拌搬送路５４ａに供給される。また、駆動部１１６が回転軸１１４を分割空間部１２０の角度の整数倍、例えば６倍の角度で回転させる場合は、第１の空間部１２２と第２の空間部１２４とから交互に現像剤を受け、交互に現像装置３０に供給される。この場合、分割部側排出孔１２８は、分割空間部６つ分の大きさがあるものとする。

なお、上記実施形態においては、現像剤分配部１０８を回転式にして圧縮した一定の密度を有する現像剤を供給するようにしたが、本発明はこれに限定されず、例えば縦方向に回動を繰り返して現像剤を供給するようにしてもよいし、現像装置の長手方向に移動を繰り返すようにしてもよい。

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１４ 像形成部
１６ 転写装置
１８ 定着装置
２０ 給紙装置
２２ 搬送路
２４ 画像形成ユニット
２６ 感光体ドラム
２８ 帯電装置
３０ 現像装置
３２ 清掃装置
３４ 中間転写ベルト
３６ 一次転写部材
３８ 二次転写部材
４０ 支持部材
４２ バックアップ部材
４４ 収納部
４６ 送出部材
４８ 光書込み装置
５０ 現像装置本体
５２ 現像剤搬送部
５４ａ，５４ｂ 現像剤搬送路
５６ 仕切り壁
５８ａ，５８ｂ 撹拌搬送部材
６０ 回転軸
６２ａ，６２ｂ 撹拌搬送部
６４ 現像ロール
６６ 磁石部
６８ スリーブ
７０ 層厚規制部材
７２ 透磁率センサ
７４ 現像剤容器
７６ 撹拌部材
７８ 現像剤供給装置
８０ 供給装置本体部
８２ 本体部側枠体
８４ 隔壁部
８６ 第１の搬送路
８８ 第２の搬送路
９０ 供給口
９２ 現像剤センサ
９４ａ，９４ｂ 接続部
９６ 第１の搬送部材
９８ 第２の搬送部材
１００ 第３の搬送部材
１０２ 第４の搬送部材
１０４ 底面
１０６ 本体部側排出孔
１０８ 現像剤分配部
１１０ 分配部側枠体
１１２ 現像剤受け空間部
１１４ 回転軸
１１６ 駆動部
１１８ 空間形成壁
１２０ 分割空間部
１２２ 第１の空間部
１２４ 第２の空間部
１２６ 突出部
１２８ 分配部側排出孔

Claims (7)

1. 現像剤を圧縮する圧縮機構と、
   予め定められた容量を有し、前記圧縮機構により圧縮され現像剤を受ける現像剤受け空間部と、を有する
   現像剤供給装置。
2. 前記圧縮機構は、現像剤を循環させる現像剤循環装置に設けられている請求項１記載の現像剤供給装置。
3. 前記現像剤受け空間部は、前記圧縮機構から一度に現像剤を受ける複数の分割空間部を有する請求項１又は２記載の現像剤供給装置。
4. 前記分割空間部は、第１の空間部と第２の空間部とを有し、前記第１の空間部と第２空間部とは交互に前記圧縮機構から現像剤を受ける請求項１又は２記載の現像剤供給装置。
5. 前記分割空間部の一つ一つから現像剤を排出する現像剤排出部をさらに有する請求項１記載の現像剤供給装置。
6. 前記現像剤空間部は、曲げ可能な空間部形成壁を有し、前記排出部は、前記空間形成壁が曲げられて現像剤が排出される請求項５記載の現像剤供給装置。
7. 像保持体に形成された潜像を現像する現像装置と、
   前記現像装置に現像剤を供給する現像剤供給装置と、を有し、
   前記現像剤供給装置は、
   現像剤を圧縮する圧縮機構と、
   予め定められた容量を有し、前記圧縮機構により圧縮された現像剤を受ける現像剤受け空間部と、を有する
   画像形成装置。
   

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