JP2021039287A - 現像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施形態について、図1ないし図12を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
画像形成装置200は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色に対応して設けられ4つの画像形成部PY、PM、PC、PKを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部PY、PM、PC、PKを後述する中間転写ベルト10の回転方向に沿って配置したタンデム型としている。画像形成装置200は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置(図示せず)又は画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像(画像)を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
ここで、本実施形態で用いる二成分現像剤について説明する。現像剤はマイナス帯電極性の非磁性トナーと、プラス帯電極性の磁性キャリアを混合したものを用いる。非磁性トナーは、ポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものに、酸化チタン、シリカ等の微粉末を表面に添加したものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。
次に、現像装置1Yの詳細な構成について、図2及び図3を用いて説明する。なお、現像装置1M、1C、1Kについても同様である。現像装置1Yは、磁性を有するキャリアと非磁性のトナーからなる現像剤を収容する現像容器2と、現像容器内の現像剤を担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ54を有する。現像スリーブ54は、その表面が回転可能に保持されている一方、内部には複数の磁極(S1、S2、S3、N1、N2)からなるマグネットロール54aが回転不能に配置されている。
本実施形態における現像装置1Yでは、現像剤中のキャリアの劣化を抑制するためのトリクル現像方式(以下、トリクルと呼ぶ)を採用している。トリクルとは、現像容器2内の現像剤の嵩が一定以上になったとき、現像容器2に設けられた排出口100(図8など参照)から余剰現像剤を排出し、補給トナーに含まれる微量のキャリアによってキャリア補給を行う現像方式である。
以上のように、トリクル現像方式は現像剤中のキャリア劣化を抑制するのに効果的な技術である。しかしながら、トリクル現像方式による現像剤の排出が想定より過剰になってしまうことがある。例えば、近年の画像形成装置の高速化に伴い現像装置1Yの駆動速度が高速化すると、現像スリーブ54の回転に伴って現像容器2内に取り込まれる空気の量が増大し、現像容器2の内圧が上昇する。現像容器2外は大気圧であるのに対して現像容器2内の内圧が上昇した結果、内外の気圧差が生じ、図7に示すように排出口100から現像容器2の外部へと吹き出るような気流が生じる。この気流はスクリューによって巻き上げられた現像剤を含んでしまうため、排出路70へ現像剤が達してしまい、排出搬送部71によって下流へ搬送される。このようにして、本来現像剤の排出を行うべきでない嵩の場合でも排出口100から微量の現像剤が流出してしまう。
そこで、本実施形態では、図8に示すように、排出口100の端部から、排出搬送部71の搬送方向下流側に磁界発生手段であるリング状のマグネット部材101を配置することによって、現像容器2内の現像剤が過剰に排出されることを抑制している。以下、詳しく説明する。なお、以下で、排出路70内における「上流」、「下流」は、それぞれ排出搬送部71による現像剤搬送方向の上流、下流とする。
次に、本実施形態の効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、本実施形態のようにマグネット部材101を設けた現像装置である実施例と、マグネット部材を設けていない現像装置である比較例とを用いて、画像比率0.5%の画像を連続して画像形成した場合の、現像装置内の現像剤量の推移を調べた。実施例と比較例とでは、マグネット部材101の有無以外の構成は同じである。この結果を図12に示す。
第2の実施形態について、図13を用いて説明する。上述の第1の実施形態の構成の場合、マグネット部材としてリング状のものを用いた場合について説明した。これに対して本実施形態では、マグネット部材101Aとして平板状のものを用いた。その他の構成及び採用は、第1の実施形態と同様であるため、同一の構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第3の実施形態について、図14を用いて説明する。上述の第1、第2の実施形態の構成の場合、マグネット部材を排出路70に設けた構成について説明した。これに対して本実施形態では、マグネット部材101Bを排出口100に接続された排出接続路104に設けた。その他の構成及び採用は、第1の実施形態と同様であるため、同一の構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第4の実施形態について、図15ないし図19を用いて説明する。上述の第1、第2の実施形態の構成の場合、マグネット部材を排出口100の上流端103よりも下流側に設けた構成について説明した。これに対して本実施形態では、マグネット部材101Cを排出口100の上流端103よりも上流に設けた。その他の構成及び採用は、第1の実施形態と同様であるため、同一の構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第5の実施形態について、図20及び図21を用いて説明する。上述の第4の実施形態の構成の場合、マグネット部材により磁気ブラシを形成した構成について説明した。これに対して本実施形態では、マグネット部材による磁気ブラシに代えてブラシ部材120を設けた。その他の構成及び採用は、第4の実施形態と同様であるため、同一の構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第4の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
上述の各実施形態では、画像形成装置がプリンタである構成について説明したが、本発明は、複写機、ファクシミリ、複合機などにも適用可能である。また、上述の各実施形態では、現像装置として、現像室(第二搬送路53、第2室)から現像スリーブに現像剤を供給し、現像室で現像スリーブから現像剤を回収する構成について説明した。但し、本発明は、現像室から現像剤を供給し、現像室と隔壁を挟んで配置される撹拌室(第一搬送路52、第1室)で現像剤を回収する構成にも適用可能である。更には、第1室と第2室とが水平方向に並んで配置される現像装置以外に、第1室と第2室とが上下方向、或いは、水平方向に対して傾斜するような位置関係に存在するような構成にも、本発明を適用可能である。なお、第1室が現像室、第2室が攪拌室であっても良い。
Claims (14)
- トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、第1室と、前記第1室との間で現像剤の循環経路を形成する第2室とを有する現像容器と、
前記第1室で現像剤を第1方向に搬送する第1搬送部と、
前記第2室で現像剤を前記第1方向と逆方向である第2方向に搬送する第2搬送部と、
前記循環経路外に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を排出する排出口を有し、前記第1室に接続する排出路と、
前記第1搬送部の前記第1方向下流側に設けられ、現像剤を前記排出口に向けて搬送する排出搬送部と、
前記排出搬送部の現像剤の搬送方向に関し、前記排出口の上流端よりも下流側に配置された磁界発生手段と、を備えた、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記磁界発生手段は、前記排出路に固定されている、
ことを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。 - 前記第1搬送部は、回転軸上に螺旋状に設けられた羽根であり、
前記排出搬送部は、前記第1搬送部よりも前記第1方向下流側の前記回転軸上に螺旋状に設けられた羽根であり、
前記磁界発生手段は、前記回転軸の周囲に配置されている、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の現像装置。 - 前記磁界発生手段は、前記回転軸の周方向に関し、少なくとも前記排出口の開口幅の一端から他端までを含む範囲に配置されている、
ことを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。 - 前記磁界発生手段は、リング状のマグネット部材である、
ことを特徴とする、請求項3又は4に記載の現像装置。 - トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、第1室と、前記第1室との間で現像剤の循環経路を形成する第2室とを有する現像容器と、
前記第1室で現像剤を第1方向に搬送する第1搬送部と、
前記第2室で現像剤を前記第1方向と逆方向である第2方向に搬送する第2搬送部と、
前記循環経路外に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を排出する排出口を有し、前記第1室に接続する第1排出路と、
前記排出口に接続され、前記排出口から外部に現像剤を排出する第2排出路と、
前記第1搬送部の前記第1方向下流側に設けられ、現像剤を前記排出口に向けて搬送する排出搬送部と、
前記第2排出路に設けられた磁界発生手段と、を備えた、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記第2排出路は、非磁性の材料により形成され、
前記磁界発生手段は、前記第2排出路の外壁に設けられている、
ことを特徴とする、請求項6に記載の現像装置。 - トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、第1室と、前記第1室との間で現像剤の循環経路を形成する第2室とを有する現像容器と、
回転軸上に螺旋状の羽根を設けることで構成され、前記第1室で現像剤を第1方向に搬送する第1搬送部と、
前記第2室で現像剤を前記第1方向と逆方向である第2方向に搬送する第2搬送部と、
前記循環経路外に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を排出する排出口を有し、前記第1室に接続する排出路と、
前記第1搬送部よりも前記第1方向下流側の前記回転軸上に螺旋状の羽根を設けることで構成され、現像剤を前記排出口に向けて搬送する排出搬送部と、
前記排出搬送部の現像剤の搬送方向に関し、前記排出口の上流端よりも上流側に配置され、前記回転軸の周囲に全周に亙って固定された磁界発生手段と、を備えた、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記排出搬送部は、前記排出搬送部の現像剤の搬送方向に関し、少なくとも前記磁界発生手段の上流に設けられている、
ことを特徴とする、請求項8に記載の現像装置。 - 前記磁界発生手段は、前記排出路内において前記回転軸の周囲に全周に亙って固定されている、
ことを特徴とする、請求項8又は9に記載の現像装置。 - トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、第1室と、前記第1室との間で現像剤の循環経路を形成する第2室とを有する現像容器と、
回転軸上に螺旋状の羽根を設けることで構成され、前記第1室で現像剤を第1方向に搬送する第1搬送部と、
前記第2室で現像剤を前記第1方向と逆方向である第2方向に搬送する第2搬送部と、
前記循環経路外に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を排出する排出口を有し、前記第1室に接続する排出路と、
前記第1搬送部よりも前記第1方向下流側の前記回転軸上に螺旋状の羽根を設けることで構成され、現像剤を前記排出口に向けて搬送する排出搬送部と、
前記排出搬送部の現像剤の搬送方向に関し、前記排出口の上流端よりも上流側に配置され、前記回転軸と前記排出路の内壁との間に全周に亙って設けられたブラシ部材と、を備えた、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記排出搬送部は、前記排出搬送部の現像剤の搬送方向に関し、少なくとも前記ブラシ部材の上流に設けられている、
ことを特徴とする、請求項11に記載の現像装置。 - 前記ブラシ部材は、前記回転軸の全周に亙って固定されている、
ことを特徴とする、請求項12に記載の現像装置。 - 前記第1方向に関し、前記第1搬送部と前記排出搬送部との間に設けられ、現像剤を前記第1方向と逆方向に搬送する逆搬送部を備えた、
ことを特徴とする、請求項1ないし13の何れか1項に記載の現像装置。
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