JP4058206B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置、及び、該画像形成装置に用いられる現像装置に係り、詳しくは、トナー及び磁性粒子を含む2成分現像剤を用い、現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度の変化に基づき現像剤へのトナーの取り込み状態を変化させ、現像剤の動きでトナーを取り込むことによってトナー濃度を自己制御する現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の現像装置として、内部に磁界発生手段を有する現像剤担持体に担持されて搬送される2成分現像剤の量を現像剤規制部材で規制し、規制された現像剤を現像剤収容部内に収容し、この現像剤収容部に隣接したトナー収容部から現像剤担持体上の現像剤にトナーをトナー補給用開口を介して補給する現像装置であって、現像剤担持体上のにある現像剤のトナー濃度の変化により、該現像剤と該トナーとの接触状態を変化させて、該現像剤中へのトナーの取り込み状態を変化させる現像装置が知られている(例えば、特開昭63−4282号公報参照)。特に同公報では、このような現像装置において、トナー収容部内に2つのトナー供給部材を配置し、各トナー供給部材で形成される経路に現像剤を通過させることにより、装置長手方向における濃度ムラや地汚れを解決する技術が提案されている。
【0003】
また、この種の現像装置として、内部に磁界発生手段を有する現像剤担持体に担持されて搬送される2成分現像剤の量を第1の規制部材で規制し、規制された現像剤を現像剤収容部内に収容し、この現像剤収容部に隣接したトナー収容部から現像剤担持体上の現像剤にトナーを補給する現像装置で、第1の規制部材よりも現像剤担持体上の現像剤の搬送方向上流側に設けた第2の規制部材が現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制して、トナー濃度が上昇し現像剤の層厚が増加の場合、現像剤の増加分の通過を規制し、現像剤収容室内に収容された現像剤の嵩の増減により現像剤のトナーの取り込みが制御される現像装置が知られている(特開平9―197833号公報参照)。
【0004】
上記特開平9―197833号公報記載の現像装置においては、現像剤担持体上の現像剤にトナーが補給されてトナー濃度が上昇すると、現像剤の層厚が増加して第2の規制部材に掻き落とされて層状となった増加分の現像剤がトナー収容部からのトナー補給位置を塞ぎ、トナーの取り込みが停止する。逆に、トナーが消費されてトナー濃度が低下すると、現像剤の層厚が減少し、上記トナー補給位置を塞がなくなり、トナーが現像剤中に取り込まれるようになる。なお、以上の原理は、次のように言い換えることもできる。すなわち、現像剤の流動性が低下して上記第2の規制部材を通過できる量が減少して、トナー収容部からのトナー補給位置に現像剤溜まりが形成され、該現像剤溜まりの現像剤の表面がほとんど動かなくなってトナーの取り込みが停止し、トナー濃度が低下すると、現像剤の流動性が上昇し、現像剤溜まりが小さくなり、トナーが現像剤中に取り込まれるようになる。
このように、現像剤の動きによってトナーの取り込みを制御し、トナー濃度を常時一定に保つ。
【0005】
上記現像装置によれば、トナー濃度に応じて変化する現像剤の層厚によって自動的に現像剤担持体上の現像剤にトナーを直接補給できるので、トナー濃度センサが必要なくなると共にトナー補給装置を簡素化できる。更に、従来の二成分現像方式に比較して磁性キャリアが少なくて済み、装置のトルクを大幅に減少できる。これらのことから、トナーと磁性キャリアの混合比を検知調整する手段を簡素化したり、パドル・スクリューなどの撹拌部材を省略したりでき、装置の小型化、低コスト化を図ることができるというメリットがある。さらに、トナー補給口と現像剤担持体との距離が近いため、トナーの消費に対するトナーの補給性に優れ、黒ベタ追従性が良いというメリットもある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなトナー濃度を自己制御する現像装置を備えた画像形成装置においては、その設置場所が必ずしも水平になっているわけではなく、水平が確保されていない床や机等に置かれる場合がある。また、略水平に設置した後でも、何らかの理由で装置が傾斜してしまう場合もある。画像形成装置が現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向に傾斜すると、該現像剤搬送方向と交差する方向における鉛直方向下側に現像剤が片寄ってしまい、該現像剤搬送方向と交差する方向での均一なトナー濃度制御ができなくなるおそれがある。具体的には、該鉛直方向下側では、現像剤担持体への現像剤の供給量が多くなるため、トナーの取り込み量が少なくなり、トナー濃度が減少する。一方、該鉛直方向上側では、現像剤担持体への現像剤の供給量が少なくなるため、トナーの取り込み量が多くなり、トナー濃度が上昇する。この結果、現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向において、トナー濃度が減少した側では画像濃度が低下し、トナー濃度が上昇した側では地汚れが発生してしまう等の画像品質の低下を招いてしまうことになる。
【0007】
なお、画像形成装置の傾斜防止対策として、画像形成装置に水準器を設け、装置が傾斜した場合にアラーム等で知らせるように構成するなどの対策も考えられるが、構成が大がかりとなったり、ユーザーの手間が増大するなどの問題があり、有効な対策が採られていないのが現状である。
【0008】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像装置に傾きが生じても、簡易な構成で現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向における現像剤の片寄りを防止し、画像濃度の低下や地汚れ等の発生を防止することのできる現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される該現像剤の量を規制する第1の規制部材と、該規制部材で掻き取られた該現像剤を収容する現像剤収容室と、該現像剤収容室よりも前記現像剤担持体現像剤搬送方向上流側で前記現像剤担持体に担持されて搬送される前記現像剤の量を規制する第2の規制部材と、トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部に収容されたトナーを前記現像剤担持体に供給するため前記第2の規制部材よりも前記現像剤担持体搬送方向上流側で前記現像剤担持体に対向しているトナー供給口とを有する現像装置において、
上記現像剤収容室を形成するケースの上記現像担持体表面と対向する内壁面に、上記現像剤担持体現像剤搬送方向に延びるリブ状突起を、上記現像剤担持体の長手方向中央に向けて傾斜した方向に突出するように設けたことを特徴とするものである。
【0018】
この現像装置においては、上記第2の規制部材により、現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度が上昇し該現像剤の層厚が増加した場合に、該現像剤の増加分の通過を規制する。これにより、この第2の規制部材で規制された現像剤が滞留する現像剤滞留部における現像剤担持体上の現像剤への過剰なトナーの取り込みを抑制し、現像剤のトナー濃度を安定して一定濃度以下に保つことが可能になる。
そして、この現像装置においては、リブ状突起により、現像剤収容室内を循環する現像剤のうち、現像装置が傾くことによって、現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向で鉛直方向下側になった方に移動してきた現像剤が、該現像剤搬送方向と交差する方向における現像剤担持体の中央部に向かうように、該現像剤の流れを整流する。これにより、現像装置に傾きが生じても、現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向の片側における現像剤の過剰な集中を防止できるので、該現像剤搬送方向と交差する方向における現像剤の片寄りを防止することができる。
請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記リブ状突起と上記現像剤担持体との間隙G2と、上記第2の規制部材と上記現像剤担持体との間隙G1とが、G1≦G2の関係を満たすように構成したことを特徴とするものである。
この現像装置においては、現像剤移動規制部材としてのリブ状突起により、現像剤収容室内を循環する現像剤の現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向への移動を規制する。これにより、現像装置に傾きが生じても、現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向における現像剤の片寄りを防止することができる。
また、リブ状突起と現像剤担持体との間隙をG2、第2の規制部材と現像剤担持体との間隙をG1としたとき、これらをG1≦G2を満足するよう設定することにより、第2の規制部材で規制された現像剤の層厚が、間隙G1よりも大きくならないようにする。これにより、リブ状突起による現像剤層へのリブ跡の形成を防止することができるので、形成画像にリブ跡が発生するのを防止できる。
【0021】
請求項3の発明は、請求項1又は2の現像装置において、上記第2の規制部材で規制された現像剤が滞留する現像剤滞留部の底を形成するケースの上面に、上記現像剤担持体現像剤搬送方向に延びるリブ状突起を、上記現像剤担持体の長手方向中央に向けて傾斜した方向に突出するようにものである。
【0022】
この現像装置においては、上記整流部材により、現像剤滞留部に滞留する現像剤のうち、現像装置が傾くことによって、現像剤担持体上の搬送方向と交差する方向で鉛直方向下側になった方に移動してきた現像剤が、該現像剤搬送方向と交差する方向における現像剤担持体の中央部へ向かうように、該現像剤の流れを整流する。
【0023】
請求項4の発明は、内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される該現像剤の量を規制する第1の規制部材と、該規制部材で掻き取られた該現像剤を収容する現像剤収容室と、該現像剤収容室よりも前記現像剤担持体現像剤搬送方向上流側で前記現像剤担持体に担持されて搬送される前記現像剤の量を規制する第2の規制部材と、トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部に収容されたトナーを前記現像剤担持体に供給するため前記第2の規制部材よりも前記現像剤担持体搬送方向上流側で前記現像剤担持体に対向しているトナー供給口とを有する現像装置において、上記現像剤収容室を形成するケースの上記現像担持体表面と対向する内壁における、上記トナー供給口よりも鉛直方向上方である所定の高さの箇所に形成された上記現像担持体長手方向に所定の幅を有する現像剤の流出口と、該流出口から流出した現像剤を上記トナー供給口に向かわせる現像剤通過経路とを設けるとともに、該現像剤通過経路を形成する内壁面に、鉛直方向に延びるリブ状突起を、上記現像剤担持体の長手方向中央に向けて傾斜した方向に突出するように設けたことを特徴とするものである。
【0024】
この現像装置においては、現像装置が傾斜し、上記現像剤収容部室内で上記現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向で鉛直方向下側になった方に移動してきた現像剤が所定量を超えた場合に、その超えた分の現像剤が流出口から流出し、現像剤通過経路を通過してトナー供給口へ向かう。このとき、リブ状突起により、該現像剤通過経路を通過する現像剤が該現像剤担持体の長手方向の中央部へ向かうように、該現像剤の流れを整流する。これにより、現像装置に傾きが生じても、該現像剤搬送方向と交差する方向の片側における現像剤の過剰な集中を防止できるので、該現像剤搬送方向と交差する方向における現像剤の片寄りを防止することができる。
【0025】
請求項5の発明は、潜像担持体上に形成した潜像を現像装置を用いて現像して画像を形成する画像形成装置において、現像装置として、請求項1、2、3又は4の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【0026】
この画像形成装置においては、請求項1、2、3又は4の現像装置を用いることにより、現像装置に傾きが生じても現像剤が片寄ることがないので、現像剤の片寄りによる画像濃度の低下や地汚れ等の発生を防止できる。
【0027】
【発明の実施の形態】
〔実施形態1〕
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置に用いる現像装置に適用した実施形態について説明する。
図1及び図2は、本発明の第1の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図及び斜視図である。また、図3は、同現像装置を用いる画像形成装置におけるコントローラ100を用いた制御系の主要部を示すブロック図である。図1において、画像形成装置の潜像担持体として用いられる感光体ドラム1の側方に配設され、感光体ドラム1に向けて開口部が形成された現像ケーシング2、該開口部から一部が露出した、トナー11a及び磁性粒子(以下「キャリア」という。)とを含む二成分現像剤(以下「現像剤」という。)3aを表面に担持する現像剤担持体としての非磁性材質からなる現像スリーブ4、現像スリーブ4の内部に固定配置した磁界発生手段としてのマグネットローラ5、現像スリーブ4上に担持されて搬送されている現像剤の量を規制する規制部材としてのドクタ6、現像スリーブ4に対向する開口部を有する現像剤収容ケース7、トナー収容部としてのトナーホッパ8などを備えている。
【0028】
上記現像剤収容ケース7は、現像スリーブ4との間に、現像スリーブ4上に担持されて搬送されドクタ6で進行が阻止された現像剤3aを収容する現像剤収容室Aを形成している。この現像剤収容室Aに対向する現像スリーブ4の内側には、マグネットローラ5の磁極のうち、現像剤収容室A内の現像剤3aを現像スリーブ4上に担持させるための磁極5aが形成されている。なお、このマグネットローラ5には一般的な現像装置におけると同様に、現像スリーブ4上に現像剤を担持し続けながら搬送できるように搬送磁極が形成されている。
【0029】
トナーホッパ8は、現像スリーブ4上の現像剤搬送方向における現像剤収容室Aの上流側に隣接して現像スリーブ表面と対向するトナー補給口8aを有している。また、トナーホッパ8の内部には、トナー11aをトナー補給口8aに向けて撹拌しながら送り出す撹拌部材としてのアジテータ9が配設されている。このアジテータ9は、回転軸の位置及び羽の長さが調節され、図中破線で示すように、アジテータ9の最外周軌道が現像剤に触れないように設定されている。
【0030】
また、上記現像剤収容ケース7の現像スリーブ4に近接する先端部は、トナーホッパ8からトナーが補給され現像剤収容室A内に向かって進行しようとする現像剤の量を規制する第2の規制部材としてのプレドクタ7aとなっている。
【0031】
上記構成の現像装置において、現像スリーブ4上に担持された現像剤3aは、図中矢印a方向に回転する現像スリーブ4の回転に伴ってスリーブ上をドクタ6側に搬送され、ドクタ6により規制されて薄層化される。薄層化された現像剤3aは、図中矢印b方向に回転している感光体ドラム1と対向する現像領域に搬送される。この現像領域で、感光体ドラム1上に形成されている静電潜像にトナーが供給され、該静電潜像の可視像化が行われる。現像領域を通過した現像スリーブ4上に現像剤3aは、該スリーブ4の回転に伴って更に搬送され、トナー補給口8aと対向する位置に到達する。このトナー補給口8aには、トナーホッパ8内のトナー11aがアジテータ9で送り出され現像スリーブ4上の現像剤と接するように滞留している。現像剤3aは、この新しいトナー11aに接触して取り込んだ後、現像剤収容室Aに戻る。そして、新しいトナー11aを含んだ現像剤3aは、ドクタ6による規制部での内圧が増加する。この内圧の増加した現像剤中でキャリアによるトナーの帯電が行われるので、現像剤を帯電あるいは撹拌するためのパドルやスクリュー等の複雑な撹拌機構が不要となる。
【0032】
一方、上記現像領域に供給されずにドクタ6で進行が阻止された現像剤3aの一部は、現像剤収容室A内で現像剤3a自身の内圧及び重力によって図中矢印d方向、すなわち、トナーホッパ8のトナー補給口8aに向かって移動する。このとき、現像剤3aは、磁力による拘束をほとんど受けず自由落下となる。トナー補給口8a付近まで移動してきた現像剤3aは、プレドクタ7aにより規制され、磁極5aの磁力により現像スリーブ4側に引き寄せられ、再び現像スリーブ4の回転に伴って図中矢印c方向、すなわち、ドクタ6側に搬送されることにより、現像剤収容室A内を循環する。この循環によっても、現像剤の撹拌・帯電が行われる。
【0033】
また、上記構成の現像装置においては、現像剤3aに補給されたトナーが多くなってトナー濃度が高まると、それに従って現像剤3aの層厚が増加するため、プレドクタ7aにより、増加分の現像剤3aの通過が規制される。そして、この規制された現像剤がトナー補給口8a付近で滞留して現像剤滞留部Bを形成し、トナー補給口8aの開口を覆ってしまう。このため、現像スリーブ4上の現像剤3aへのトナー取り込み量が少なくなる。このトナー取り込み量の減少により、現像剤3aのトナー濃度が常に一定濃度以下に保たれる。逆に、現像剤3aのトナー濃度が低くなると現像剤3aの層厚が減少するため、現像剤滞留部Bがトナー補給口8aを塞がなくなるので、現像スリーブ4上の現像剤3aへ所定量のトナーが取り込まれ、現像剤3aのトナー濃度が常に一定濃度以上に保たれる。
このようにトナー濃度をほぼ一定範囲内に自己制御できるので、トナー濃度センサ、現像剤の現像能力を知るために感光体ドラム1上に形成した基準トナー像の画像濃度を検知する光学的画像濃度センサ、トナー補給部材などを用いた複雑なトナー濃度制御機構が不要となる。
【0034】
ところで、上記構成の現像装置を備えた画像形成装置において、画像形成装置が現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向に傾斜している場合には、該現像剤搬送方向と直交する方向における鉛直方向下側に現像剤が移動して片寄ってしまい、該現像剤搬送方向と直交する方向での均一なトナー濃度制御ができなくなる場合がある。まず、図4及び図5を用いて、画像形成装置が水平状態にある場合及び傾斜した場合の、それぞれの現像剤収容室A内での現像剤の動きを説明する。
【0035】
図4は、画像形成装置が水平状態にあるときの、トナーホッパ8側から見た現像剤収容室A内における現像剤3aの動きを表す模式図である。上述したように、現像スリーブ4上に磁気力により担持された現像剤3aは、図1におけるドクタ6に向かって矢印c方向、すなわち、現像スリーブ4軸の垂直方向に搬送され、ドクタ6により進行が阻止された現像剤3aの一部は、図中矢印d方向、すなわち、矢印cとは逆向きの現像スリーブ4軸の垂直方向に自由落下する。このとき、矢印c及び矢印dの向きは、それぞれ現像スリーブ4の軸に対して垂直であるため、スリーブ4軸方向に角度差は生じない。これにより、現像スリーブ4上の現像剤3aの量は、現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向において均一に保たれる。
一方、図5に示すように、画像形成装置が現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向に傾斜しているとき、現像剤3aが磁気力により搬送される矢印cの向きは、図4と同様に現像スリーブ4の軸に対して垂直であるが、ドクタ6で規制された現像剤3aは、矢印d’で示すように鉛直方向に自由落下する。このため、矢印c及び矢印d’のなす角は、現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向の画像形成装置の傾斜角度θに応じた角度θとなる。これにより、現像スリーブ4上の現像剤3aの量は、図中矢印eで示す低い方に片寄ってしまい、現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向での均一なトナー濃度制御ができなくなる。
【0036】
そこで、本実施形態の現像装置では、画像形成装置が傾斜している場合にも、現像剤の片寄りを防止し得る構成を採用している。以下、図6及び図7を用いて、このような構成について説明する。
図6及び図7に示すように、現像剤収容室Aを形成する現像剤収容ケース7の内壁には、現像剤収容室A内の現像剤3aの現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向の移動を規制する現像剤移動規制部材としての複数のリブ状突起17が設けられている。このリブ状突起17は、現像スリーブ4上での現像剤搬送方向に平行で、かつ、各リブ状突起間内の現像剤の量がすべて等しくなるように該現像剤搬送方向と直交する方向において等間隔で設けられている。
【0037】
図6及び図7の構成において、リブ状突起17により、現像剤収容室A内で循環する現像剤3aが現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向への移動を規制されながら、該スリーブ4に向けてガイドされる。このときの、現像剤3aの動きの模式図を図8に示す。現像剤収容室A内で循環する現像剤3aは、重力で鉛直方向に自由落下するときに、リブ状突起17を越えて現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向に移動することなく、リブ状突起17に沿って現像スリーブ4の軸に対して垂直方向に落下する。したがって、画像形成装置が傾斜した場合でも、現像剤3aが該スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向に片寄らないようにすることができる。
【0038】
なお、現像剤収容室A内にある現像剤3aの現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向への移動をより確実に規制するためには、リブ状突起17を、できるだけ現像スリーブ4に近づけるように延在させることが望ましいが、現像スリーブ4近傍までリブ状突起17が延在していると、現像剤3aの循環領域が狭くなり、現像剤3aが充分に撹拌・帯電されなくなるおそれがある。そこで、本実施形態の現像装置では、上記リブ状突起17が先端へ行くほど薄くなるように形成することにより、リブ状突起17の強度を確保しつつ、現像スリーブ4近傍の現像剤3aの循環領域をできるだけ大きくして、現像剤3aの撹拌・帯電不足を防止している。そして、リブ状突起17を、できるだけ現像スリーブ4に近づけるように延在させ、現像剤3aの現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向の移動を確実に規制している。
【0039】
また、本実施形態の現像装置では、リブ状突起17と現像スリーブ4との間隙G2と、プレドクタ7aと現像スリーブ4との間隙G1とが、G1≦G2の関係を満たすように設定している。このように間隙G1と間隙G2を設定することにより、プレドクタ7aで規制された現像剤3aの層厚が、間隙G2より大きくならないようにしているので、現像剤層にリブ状突起17のリブ跡を残すことがない。これにより、形成画像にリブ跡が発生するのを防止することができる。
【0040】
以上、本実施形態によれば、画像形成装置に傾きが生じても、現像剤収容ケース7の内壁にリブ状突起17を設けるという簡易な構成で現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における現像剤3aの片寄りを防止できるので、該現像剤搬送方向と直交する方向での均一なトナー濃度制御が可能になる。これにより、現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向の現像剤3aの片寄りによる画像濃度の低下や地汚れ等が発生することなく、良好な画像を形成することができる。
【0041】
なお、現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における現像剤3aの片寄りの問題は、現像剤収容室A内で循環する現像剤のみに発生する問題ではない。例えば、現像装置内の上記現像剤滞留部Bに滞留する現像剤や現像スリーブ4上で搬送される現像剤においても、現像剤の層厚が大きい場合には、現像スリーブ4内の磁気力の影響の小さい外層部の現像剤は、重力によって移動しやすくなっており、同様に現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向に片寄りが生じるおそれがある。
【0042】
そこで、図6で示した構成に代えて、あるいは加えて、上記現像剤滞留部Bに滞留する現像剤や現像スリーブ4上で搬送される現像剤の現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向への移動を規制する現像剤移動移動規制部材を設けてもよい。
図9に、現像剤移動規制部材を、現像剤滞留部Bに設けた場合の構成例を示す。図9においては、上記現像剤収容ケース7の現像剤滞留部を形成する面に、現像剤移動規制部材としての複数のリブ状突起170が一体形成されている。また、このリブ状突起170は、現像スリーブ4上での現像剤搬送方向に平行で、かつ、各リブ状突起間内の現像剤の量がすべて等しくなるように該現像剤搬送方向と直交する方向において等間隔で設けられている。図9の構成の現像装置においては、現像剤滞留部Bに滞留する現像剤3aが、リブ状突起170により該現像剤搬送方向と直交する方向への移動を規制される。したがって、画像形成装置が傾斜した場合でも、現像剤収容ケース7の現像剤滞留部形成面にリブ状突起170を設けるという簡易な構成で、現像剤3aの該スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における片寄りを防止できる。
また、図10に、現像剤移動規制部材を、現像スリーブ4と上記現像ケーシング2の間に形成される現像剤搬送経路に設けた場合の構成例を示す。図10においては、現像ケーシング2の内壁に、現像剤移動規制部材としての複数のリブ状突起270が一体形成されている。また、このリブ状突起270も、現像スリーブ4上での現像剤搬送方向に平行で、かつ、各リブ状突起間内の現像剤の量がすべて等しくなるように該現像剤搬送方向において等間隔で設けられている。図10の構成の現像装置においては、現像スリーブ4上で現像剤搬送経路を通過する現像剤3aの層厚が大きくなった場合に、現像スリーブ4内の磁気力の影響の小さい外層部の現像剤が、リブ状突起270により現像剤搬送方向に直交する方向への移動を規制される。したがって、画像形成装置が傾斜した場合でも、現像ケーシング2の内壁にリブ状突起270を設けるという簡易な構成で、現像剤3aの現像剤搬送方向と直交する方向における片寄りを防止できる。
【0043】
〔実施形態2〕
次に、本発明を現像装置に適用した他の実施形態について説明する。本実施形態の現像装置では、画像形成装置が傾斜した場合にも現像剤の片寄りを防止し得る構成として、画像形成装置が傾斜したときに、上記現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における鉛直方向下側に移動してきた現像剤が、該現像剤搬送方向と直交する方向における現像スリーブ4の中央部に向かうように、現像剤の流れを整流する整流部材を採用している。
【0044】
図11は、本実施形態に係る現像装置の概略構成図であり、図12は、現像装置の要部拡大図である。前述の図1と同様な部分には同一の符号を付してあり、それらの機能も同様であるので、それらの説明は省略する。
【0045】
本実施形態の現像装置においては、上記実施形態1の現像剤移動規制部材としてのリブ状突起17に代えて、現像剤収容室Aを形成する現像剤収容ケース内に、現像剤3aの流れを整流する整流部材としての複数の薄板からなる整流フィン27が設けられている。この整流フィン27を、図12中矢印D方向からみた拡大図を図14に示す。図示のように、整流フィン27の複数の薄板はほぼ等間隔で設けられ、左右対称に所定角度βで現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における現像スリーブ4の中央部に向かうように偏向させている。
【0046】
図12中矢印D方向から見て画像形成装置の左側が高くなるように傾斜した場合、現像剤収容室A内の左側の現像剤3aは、図12で示すように、現像剤3aは整流フィン27の下方に存在するため、整流フィン27を通過しない。一方、現像剤収容室A内の右側の現像剤3aは増加するので、図13で示すように、現像剤3aが整流フィン27を通過して、現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における現像スリーブ4の中央部へ向かうように流れを規制される。このときの、現像剤収容室A内における現像剤3aの流れを、図14に矢印で示してある。
【0047】
本実施形態によれば、画像形成装置に傾きが生じても、現像剤収容ケース7内に整流フィン27を設けるという簡易な構成で、現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向の片側に現像剤3aが過剰に集中しないようにして、該現像剤搬送方向と直交する方向に片寄らないようにすることができるので、該現像剤搬送方向と直交する方向での均一なトナー濃度制御が可能になる。これにより、該現像剤搬送方向と直交する方向の現像剤3aの片寄りによる画像濃度の低下や地汚れ等が発生することなく、良好な画像を形成することができる。
【0048】
なお、本実施形態においても、上記実施形態1と同様に、図11で示した構成に代えて、あるいは加えて、上記現像剤滞留部Bに滞留する現像剤や現像スリーブ4上で搬送される現像剤の搬送方向と直交する方向における現像スリーブ4の中央部へ向かうように流れを整流する整流部材としての整流フィンを設けてもよい。
図15に、整流部材を、現像剤滞留部Bに設けた場合の構成例を示す。図15においては、上記現像ケーシング2の現像剤滞留部Bを形成する面に、整流部材としての複数の薄板からなる整流フィン127が設けられている。また、この整流フィン127の複数の薄板はほぼ等間隔で設けられ、左右対称に所定角度βで現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における現像スリーブ4の中央部に向かうように偏向させている。図15の構成の現像装置においても、現像装置が傾斜すると、現像剤滞留部Bに滞留する現像剤3aが現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における鉛直方向下側に移動するので、該鉛直方向下側の現像剤量が増加して、図16に示すように、整流フィン127を通過する。これにより、現像剤滞留部Bに滞留する現像剤3aのうち、該現像剤搬送方向と直交する方向における鉛直方向下側に移動した現像剤が、現像スリーブ4の中央部へ向かうように流れを規制されるので、画像形成装置が傾斜した場合でも、現像ケーシング2の現像剤滞留部Bの形成面に整流フィン127を設けるという簡易な構成で、現像剤3aが該下側に過剰に集中しないようにして、現像剤3aが該現像剤搬送方向と直交する方向に片寄らないようにすることができる。
【0049】
次に、本実施形態の現像装置の変形例を説明する。図17は、変形例に係る現像装置の部分拡大図である。図17において、現像剤収容室Aを形成する現像剤収容ケース7に、画像形成装置が傾斜して該現像剤収容室A内で現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における鉛直方向下側に移動してきた現像剤3aが所定量を超えた場合に、その超えた分の現像剤3aを現像剤収容室A内から流出させる流出口300が設けられている。また、流出口300から流出した現像剤3aを現像スリーブ4へ向かわせる現像剤通過経路Cが設けられている。そして、現像剤通過経路Cに、流出口300から流出した現像剤3aが該現像剤搬送方向と直交する方向における現像スリーブ4の中央部に向かうように、該現像剤3aの流れを整流する整流フィン227が設けられている。なお、本変形例における整流フィン227も、複数の薄板はほぼ等間隔で設けられ、左右対称に所定角度βで現像スリーブ4上の現像剤搬送方向と直交する方向における現像スリーブ4の中央部に向かうように偏向させている。
【0050】
図17の構成の現像装置においては、画像形成装置が傾斜して、現像剤収容室A内で上記現像剤搬送方向と直交する方向における鉛直方向下側に移動した現像剤3aが所定量を超えた場合に、その超えた分の現像剤3aが流出口300から流出し、現像剤通過経路Cを通過する(図18参照)。そして、現像剤通過経路Cを通過した現像剤3aは、現像剤滞留部Bを経て、再び現像スリーブ4の磁気力により現像スリーブ4へ向かうが、このとき、整流フィン227を通過するので、上記現像剤搬送方向と直交する方向における現像スリーブ4の中央部へ向かうように整流される。図19に、図18中矢印F方向から見た整流フィン227を通過する現像剤3aの流れを、矢印で示してある。
【0051】
本変形例においても、画像形成装置に傾きが生じても、現像剤通過経路Cに整流フィン227を設けるという簡易な構成で、上記現像剤搬送方向と直交する方向の片側に現像剤3aが過剰に集中しないようにして、現像剤3aが該現像剤搬送方向と直交する方向に片寄らないようにすることができるので、該現像剤搬送方向と直交する方向での均一なトナー濃度制御が可能になる。これにより、該現像剤搬送方向と直交する方向の現像剤3aの片寄りによる画像濃度の低下や地汚れ等が発生することなく、良好な画像を形成することができる。さらに、本変形例においては、流出口300から流出した現像剤3aは、再び現像剤滞留部Bでの現像剤の動きにより撹拌・帯電されるので、より確実なトナー濃度制御を行うことができる。
【0052】
【発明の効果】
請求項1乃至5の発明によれば、現像装置に傾きが生じても、簡易な構成で現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向における現像剤の片寄りを防止し、画像濃度の低下や地汚れ等の発生を防止することができるという優れた効果がある。
特に、請求項2の発明によれば、現像剤収容室内の現像剤の現像剤担持体上の現像剤搬送方向と交差する方向における片寄りを防止するとともに、形成画像にリブ跡が発生するのを防止することができるという効果がある。
【0059】
特に、請求項4の発明によれば、流出口から流出した現像剤が、再び現像剤滞留部での現像剤の動きにより撹拌・帯電されるので、より確実なトナー濃度制御を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図。
【図2】同現像装置の斜視図。
【図3】同現像装置を用いた画像形成装置の制御系のブロック図。
【図4】装置が水平状態にあるときの、現像剤の動きを表す模式図。
【図5】装置が傾斜しているときの、現像剤の動きを表す模式図。
【図6】現像剤収容ケースにリブ状突起が設けられた現像装置の構成図。
【図7】同現像剤収容ケースの斜視図。
【図8】同現像剤収容ケース内の現像剤の動きを表す模式図。
【図9】変形例に係る現像装置の要部拡大図。
【図10】他の変形例に係る現像装置の要部拡大図。
【図11】第2の実施形態に係る現像装置の概略構成図。
【図12】同現像装置の要部拡大図。
【図13】装置が傾斜し、現像剤担持体上の現像剤搬送方向と直交する方向における鉛直方向下側に現像剤が移動した状態を説明する説明図。
【図14】図12における矢印D方向から見た整流フィンの拡大図。
【図15】変形例に係る現像装置の要部拡大図。
【図16】変形例において、装置が傾斜し、現像剤担持体上の現像剤搬送方向と直交する方向における鉛直方向下側に現像剤が移動した状態を説明する説明図。
【図17】他の変形例に係る現像装置の要部拡大図。
【図18】他の変形例において、装置が傾斜し、現像剤担持体上の現像剤搬送方向と直交する方向における鉛直方向下側に現像剤が現像剤収容室から流出した状態を説明する説明図。
【図19】他の変形例において、整流フィンを通過する現像剤の流れを説明する説明図。
【符号の説明】
1 感光体ドラム
2 現像ケーシング
3a 現像剤
4 現像スリーブ
5 マグネットローラ
6 ドクタ
7 現像剤収容ケース
7a プレドクタ(第2の規制部材)
8 トナーホッパ
8a トナー補給口
9 アジテータ
11a トナー
17 リブ状突起
27 整流フィン
100 コントローラ
127 整流フィン
170 リブ状突起
227 整流フィン
270 リブ状突起
300 流出口
Claims (5)
- 内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される該現像剤の量を規制する第1の規制部材と、該規制部材で掻き取られた該現像剤を収容する現像剤収容室と、該現像剤収容室よりも前記現像剤担持体現像剤搬送方向上流側で前記現像剤担持体に担持されて搬送される前記現像剤の量を規制する第2の規制部材と、トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部に収容されたトナーを前記現像剤担持体に供給するため前記第2の規制部材よりも前記現像剤担持体搬送方向上流側で前記現像剤担持体に対向しているトナー供給口とを有する現像装置において、
上記現像剤収容室を形成するケースの上記現像担持体表面と対向する内壁面に、上記現像剤担持体現像剤搬送方向に延びるリブ状突起を、上記現像剤担持体の長手方向中央に向けて傾斜した方向に突出するように設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1の現像装置において、
上記リブ状突起と上記現像剤担持体との間隙G2と、上記第2の規制部材と上記現像剤担持体との間隙G1とが、G1≦G2の関係を満たすように構成したことを特徴とする現像装置。 - 請求項1又は2の現像装置において、
上記第2の規制部材で規制された現像剤が滞留する現像剤滞留部の底を形成するケースの上面に、上記現像剤担持体現像剤搬送方向に延びるリブ状突起を、上記現像剤担持体の長手方向中央に向けて傾斜した方向に突出するように設けたことを特徴とする現像装置。 - 内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される該現像剤の量を規制する第1の規制部材と、該規制部材で掻き取られた該現像剤を収容する現像剤収容室と、該現像剤収容室よりも前記現像剤担持体現像剤搬送方向上流側で前記現像剤担持体に担持されて搬送される前記現像剤の量を規制する第2の規制部材と、トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部に収容されたトナーを前記現像剤担持体に供給するため前記第2の規制部材よりも前記現像剤担持体搬送方向上流側で前記現像剤担持体に対向しているトナー供給口とを有する現像装置において、
上記現像剤収容室を形成するケースの上記現像担持体表面と対向する内壁における、上記トナー供給口よりも鉛直方向上方である所定の高さの箇所に形成された上記現像担持体長手方向に所定の幅を有する現像剤の流出口と、該流出口から流出した現像剤を上記トナー供給口に向かわせる現像剤通過経路とを設けるとともに、該現像剤通過経路を形成する内壁面に、鉛直方向に延びるリブ状突起を、上記現像剤担持体の長手方向中央に向けて傾斜した方向に突出するように設けたことを特徴とする現像装置。 - 潜像担持体上に形成した潜像を現像装置を用いて現像して画像を形成する画像形成装置において、
現像装置として、請求項1、2、3又は4の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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