JP4053290B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクルトナーを使用する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置は、可視像転写後に感光体に残留するトナーを除去するためのクリーニング装置が設けられており、これらクリーニングされた残留トナーに関して、従来においてはそのまま回収ボトルへ回収して破棄するように処理されていた。
しかしながら、近年に至り資源の有効利用が求められ、取り除かれたトナーについても再利用、いわゆるトナーリサイクルが求められるようになってきた。
そこで、クリーニング装置に回収されたトナーを現像装置やトナー補給装置に移送する機構が多く提案されているが、実際にトナーを再利用しようとすると、リサイクルトナーの中には、紙粉や異物が混ざっている場合が多い為、それらが原因となって発生する異常画像も多かった。
特に、紙粉が核となって凝集したトナーが、何らかの拍子に現像装置外に飛出し、感光体を経由して、画像上に付着するというトナー落ちが多く発生していた。このトナー落ちの原因となったトナーは、ドクタブレードにて現像剤を一定の高さに規制する際にも帯電されない為、現像ローラでは搬送されず、現像ローラの回転方向から見て、ドクタブレードの下流側に蓄積された後、現像装置外に出るものであった。
【０００３】
そこで近年では、トナー落ちを含む異常画像の発生に寄与すると考えられる、紙粉や異物を取り除くために、様々な技術が提案されている。
特開平１０−２９３４６１号公報では、クリーニング装置に回収したトナーをリサイクルトナーと廃棄トナーとに分別する分級装置に、フィルタ手段としての分級網を複数設ける技術を提案している。
また、特開平１１−３１１９０２号公報では、リサイクルトナー中の異物を除去するためのメッシュ状の仕切部材と、目詰まりを防止するための遊動振動子とからなる異物除去装置を、着脱可能に装備する技術を提案している。
また、特開２０００−２３１３１７号公報では、リサイクルトナーの異物混入率をリサイクルトナーの特性として算出し、リサイクルトナーと未使用トナーとの割合を制御することにより画像形成状態を適正に維持する技術を提案している。
また、特開２００１−２２１８１号公報では、現像装置内の現像剤流路中にメッシュ部材を設け、また、メッシュ部材を摺擦する摺擦部材により紙粉を積極的にメッシュに押し付けて最小化する技術を提案している。
しかし、これらの技術は機構が複雑なため、装置が大型になってしまったり、またコストアップとなってしまうという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、装置の大型化を防ぐとともに、コストアップをしないで紙粉および異物による不具合、特にトナー落ちによる異常画像が出ない現像装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、少なくとも、現像ローラと、ドクタブレードとを有し、リサイクルトナーを使用する二成分現像剤を用いる現像装置において、前記現像装置は、紙粉及び異物を収集するための回収部を設け、前記回収部は、現像ローラの回転方向から見て、ドクタブレードの下流側で、現像領域の上流側で、現像ローラとの間隙が磁気ブラシの長さよりも大きい間隙を有しており、さらに、現像ローラは、感光体ドラムに対して重力方向下方から対向して設けられており、かつ、前記現像ローラの回転中心よりも重力方向下方に存在する回転中心を有する現像剤供給部材から現像ローラに二成分現像剤が供給されることを特徴とする現像装置とする。請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の現像装置において、回収部の回収口よりも収納部が下側になるようにすることを特徴とする現像装置とする。請求項３に記載の本発明は、請求項１または２に記載の現像装置において、回収部を取り外し可能とすることを特徴とする現像装置とする。請求項４に記載の本発明は、請求項１または２に記載の現像装置において、回収口に対向する収納部壁面を、開閉可能とすることを特徴とする現像装置とする。請求項５に記載の本発明は、請求項１ないし４の何れかに記載の現像装置を装着することを特徴とするプロセスカートリッジとする。請求項６に記載の請求項１ないし４の何れかに記載の現像装置、または請求項５に記載のプロセスカートリッジを具備することを特徴とする画像形成装置とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下より、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の現像装置の動作を示すための概略構成図である。
円筒状の感光体（１）が矢印の方向に回転可能に支持され、感光体（１）の周囲に帯電ローラ（２）、露光手段（３）、現像装置（４）、転写ローラ（５）、クリーニングブレード（６）、トナー回収スクリュー（７）が順次配設されている。
上記現像装置（４）は、開口部を有する現像ケース内に収容され、開口部の位置に現像ローラ（８）が回転可能に支持され、感光体（１）の表面に近接対向するように配置されている。現像ケース内の現像ローラ（８）と対向する位置には、搬送スクリュー１（９）及び搬送スクリュー２（１０）が配置され、回転可能に支持されている。
【０００７】
次に、上記の画像形成装置の動作について説明する。
感光体（１）は、帯電ローラ（２）により一様に帯電され、その後、露光手段（３）により像露光され、感光体（１）上には静電潜像が形成される。
現像装置（４）内にはニ成分現像剤が収容されている。ニ成分現像剤はキャリアと呼ばれる磁性粉と非磁性のトナーの混合体である。現像剤を攪拌すると、摩擦帯電によりトナーが帯電する。帯電されたトナーを含む現像剤は、現像ローラ（８）上に汲み上げられ、現像ローラ（８）の回転に伴って搬送され、感光体（１）と近接対向する位置で、感光体（１）上の静電潜像に転移し、トナー像を形成する。
転写ローラ（５）には、図示しない電源よりトナーと逆極性の電圧が印加されており、転写ローラ（５）と感光体（１）との間の電界により、感光体（１）上に形成されたトナー像は、転写ローラ（５）と感光体（１）との間に搬送された転写紙上に転写される。転写紙はその後搬送され、定着装置（１１）を通過する際、トナー像が転写紙上に熱溶着される。
一方、転写されずに感光体（１）上に残ったトナーは、クリーニングブレード（６）により堰き止められ、トナー回収スクリュー（７）によりリサイクルトナーとして現像装置（４）内へ戻される。
ここで、（１２）はトナー補給装置、（１３）はトナー補給モーター、（１４）はレジストローラ対、（１５）はＰセンサである。
【０００８】
図２は本発明の現像装置の一実施形態を示す概略構成図である。
現像装置（４）の現像方式は、乾式ニ成分磁気ブラシ方式を用いている。現像剤は、搬送スクリュー１（９）により手前から奥へ、搬送スクリュー２（１０）により奥から手前へ攪拌されながら搬送され、現像ローラ（８）に供給される。
現像ローラ（８）上の現像剤は、ドクタブレード（１６）により一定の高さに規制され現像される。また、現像装置（４）のトナー濃度は図示しないＴセンサにより検出されている。
（１７）が本発明の現像装置の特徴である回収部である。
現像ローラ（８）の回転方向から見て、ドクタブレード（１６）の下流側に回収部（１７）を設けることにより、紙粉および凝集したトナー等の異物を収容することが可能となる。
この帯電しない為に現像ローラ（８）上に保持されず、回転方向に搬送されない紙粉および異物は、トナー落ち等の異常画像の原因となっていた為、回収部（１７）に収容することにより、装置の大型化を防ぐとともに、コストアップをしないで紙粉および異物による不具合、特にトナー落ちによる異常画像が出ない現像装置を提供することができる。
【０００９】
ドクタブレード（１６）の下流側に回収部を設けるのは、紙粉や凝集したトナーがドクタブレード（１６）通過後に蓄積されるためであるが、これは現像ローラ（８）の磁力によるものである。図３に現像ローラ（８）の磁力分布図を示す。
現像ローラ（８）上の現像剤は、Ｐ５極とＰ６極の間の、現像剤の穂立ちが一番低い所でドクタブレード（１６）により穂切りされて、一定の高さに規制されている。その際、現像剤中に混入した磁力の無い紙粉等の異物は、穂切り後の現像剤の立ち上がりの滞留（Ｐ６極の立ち上がりの滞留）によってドクタブレード（１６）の下流側に回り込む。これは、特に軽量の紙粉において顕著である。
そこで、本発明のように回収部（１７）を設けることにより、紙粉等の異物を収集することができる。
なお、回収部（１７）の大きさは、現像剤の穂立ちが届かない所までスペースがあると、より効率的に紙粉等の異物を収集することができる。
【００１０】
図４は本発明の現像装置の一実施形態を示す概略構成図である。
基本構成は図２と同様であるが、回収部（１７）に関して、回収口（１８）より収納部（１９）を下側に配置している。これにより、さらに効率的に紙粉および異物を回収することができる。
【００１１】
図５は本発明の現像装置の一実施形態を示す概略構成図である。
基本構成は図２または図３と同様であるが、現像装置（４）に対して回収部（１７）を取り外し可能としている。これにより、収集した紙粉および異物の清掃を容易に行うことができる。
【００１２】
図６は本発明の現像装置の一実施形態を示す概略構成図である。
基本構成は図２または図３と同様であるが、回収部（１７）の回収口（１８）に対向する収納部（１９）の壁面（２０）を、開閉可能としている。これにより、回収部（１７）または現像ローラ（８）等を外すことなく、壁面（２０）を開いて掃除機等で吸い取るだけで、収集した紙粉および異物の清掃を容易に行うことができる。
【００１３】
また、プロセスカートリッジとして、上記現像装置と、感光体、帯電手段、クリーニング手段、のいずれかを一体としたものを用いることで、上記現像装置と同様の優れた効果のプロセスカートリッジを得ることができる。
また、画像形成装置として、上記現像装置、または上記プロセスカートリッジを具備することで、上記現像装置または上記プロセスカートリッジと同様の優れた効果の画像形成装置を得ることができる。
【００１４】
なお、本発明の現像方式に関しては、乾式ニ成分磁気ブラシ方式として説明したが、リサイクルトナーを使用する現像装置であれば、一成分磁性方式、一成分非磁性方式等、どのような現像方式でも構わない。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、現像ローラの回転方向から見て、ドクタブレードの下流側に紙粉及び異物を収集するための回収部を設けることにより、装置の大型化を防ぐとともに、コストアップをしないで紙粉および異物による不具合、特にトナー落ちによる異常画像が出ない現像装置を提供することができる。
また、請求項２に記載の本発明によれば、回収部の回収口より収納部が下側になるようにすることにより、請求項１の作用効果に加え、より効率的に紙粉および異物の回収が行なえる現像装置を提供することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明によれば、回収部を取り外し可能とすることにより、請求項１または２の作用効果に加え、収集した紙粉および異物の清掃が容易で、かつ長寿命化に対応可能な現像装置を提供することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明によれば、回収部の回収口と対向する収納部の壁面を開閉可能とすることにより、請求項１または２の作用効果に加え、回収部清掃時に現像ローラ等を外す必要がなく、収集した紙粉および異物の清掃がより容易で、かつ長寿命化に対応可能な現像装置を提供することができる。
【００１６】
さらに、請求項５に記載の本発明によれば、上記現像装置を装着することにより、装置の大型化を防ぐとともに、コストアップをしないで紙粉および異物による不具合を解消し、収集した紙粉および異物の清掃がより容易で、かつ長寿命化に対応可能なプロセスカートリッジを提供することができる。
さらに、請求項６に記載の本発明によれば、上記現像装置または上記プロセスカートリッジを具備することにより、装置の大型化を防ぐとともに、コストアップをしないで紙粉および異物の清掃がより容易で、かつ長寿命化に対応可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置の動作を示すための概略構成図である。
【図２】本発明の現像装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】現像ローラの磁力分布図を示す図である。
【図４】本発明の現像装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図５】本発明の現像装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図６】本発明の現像装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電ローラ
３ 露光手段
４ トナー補給装置
５ 転写ローラ
６ クリーニングブレード
７ トナー回収スクリュー
８ 現像ローラ
９ 第１搬送スクリュー
１０ 第２搬送スクリュー
１１ 定着装置
１２ トナー補給装置
１３ トナー補給モーター
１４ レジストローラ対
１５ Ｐセンサ
１６ ドクタブレード
１７ 回収部
１８ 回収口
１９ 収納部

Claims (6)

1. 少なくとも、現像ローラと、ドクタブレードとを有し、
   リサイクルトナーを使用する二成分現像剤を用いる現像装置において、
   前記現像装置は、紙粉及び異物を収集するための回収部を設け、
   前記回収部は、現像ローラの回転方向から見て、ドクタブレードの下流側で、現像領域の上流側で、現像ローラとの間隙が磁気ブラシの長さよりも大きい間隙を有しており、さらに、現像ローラは、感光体ドラムに対して重力方向下方から対向して設けられており、かつ、前記現像ローラの回転中心よりも重力方向下方に存在する回転中心を有する現像剤供給部材から現像ローラに二成分現像剤が供給される
   ことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置において、
   回収部の回収口よりも収納部が下側になるようにする
   ことを特徴とする現像装置。
3. 請求項１または２に記載の現像装置において、
   回収部を、取り外し可能とする
   ことを特徴とする現像装置。
4. 請求項１または２に記載の現像装置において、
   回収口に対向する収納部壁面を、開閉可能とする
   ことを特徴とする現像装置。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載の現像装置を装着する
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 請求項１ないし４の何れかに記載の現像装置、または請求項５に記載のプロセスカートリッジを具備する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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