JP4132328B2

JP4132328B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP4132328B2
Application number: JP36560598A
Authority: JP
Inventors: 善行福田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: JP2000187389A; US6308035B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電子写真複写機に適用される現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の現像装置には現像マグネットローラを備えるとともに、上下部のミキサーを備え、上下部のミキサーを回転させることにより、現像剤を上下部の搬送路に沿って搬送させて循環させつつ、上部搬送路から供給溜部を介して現像マグネットローラへ供給して現像するようになっている。
【０００３】
また、現像後に、現像マグネットローラ上に残留した現像剤は、回収されて下部搬送路に沿って搬送されるようになっている。
【０００４】
ところで、供給溜部と下部搬送路とは連通状態になっており、このままでは、供給溜部から現像剤が下部搬送路へ漏れようとするが、この漏れようとする現像剤は現像マグネットローラの供給溜部に近接する搬送極の磁力によって保持され、下部搬送路への漏れ（流れ）は防止されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、搬送極の磁力により、漏れようとする現像剤を保持するため、搬送極の磁力が低下すると、供給溜部から下段搬送路への現像剤の漏れ（流れ）が発生し、現像剤循環のバランスを崩してしまう。即ち、上部搬送路の現像剤が減少し、供給溜部を介した現像マグネットローラへの現像剤の供給量が低下し、最悪の場合には、現像剤を供給できなくなるという不都合があった。
【０００６】
また、搬送極の磁力が高すぎると、下部搬送路からの使用済み現像剤を供給溜部に汲み上げてしまいベタカスレ（画像濃度低下）が発生し易くなる。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、搬送極の磁力に頼ることなく、現像溜部から下部搬送路への現像剤の漏れ（流れ）を防止できるとともに、下部搬送路からの使用済み現像剤の汲み上げを防止できるようにした現像装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、被現像部に現像剤を供給する現像手段と、現像剤を上部側及び下部側の搬送路に沿って循環搬送して前記現像手段に供給するとともに、前記現像剤の供給後、前記現像手段に残留して回収されてくる現像剤を下部側搬送路に沿って搬送する上部側及び下部側の攪拌搬送手段と、前記上部側の攪拌搬送手段と前記現像手段との間に形成され、前記上部側の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現像剤を一時的に溜める現像剤溜部と、前記現像剤溜部と前記下部側の搬送路との間を前記現像剤の搬送方向に沿って仕切り前記現像剤溜部から前記下部側搬送路へ現像剤が落下することを規制する仕切手段とを具備し、前記仕切手段は軟質のプレート材で、その一端部を前記現像手段に接触させる接触端、他端部を固定端とし、前記固定端から前記接触端に向う方向を前記現像手段の回転方向と同方向とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す一実施の形態を参照して説明する。
【００１５】
図１は画像形成装置を示す概略的構成図である。
【００１６】
図中１は装置本体で、この装置本体１の一側面部には給紙ローラ３を備えた用紙供給部２が設けられている。
【００１７】
装置本体１内には、用紙Ｐの搬送方向に沿って順次、用紙Ｐを整列する一対のアライニングローラ４、用紙Ｐを搬送する転写ベルト５、用紙Ｐに転写像を定着させる定着装置６及び画像が定着された用紙Ｐを排出する排出ローラ対７が配設されている。
【００１８】
転写ベルト５は例えば、半導電性ポリイミドで製作され、熱的にも耐摩耗性の点からも安定した特性が持たされている。転写ベルト５は駆動ローラ８と従動ローラ９間に掛け渡されている。従動ローラ９にはテンションが付与され、転写ベルト５は弛むことなく走行するようになっている。
【００１９】
転写ベルト５の上部側には、用紙Ｐの搬送方向に亘って複数のプロセスユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂが配設されている。プロセスユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂはトナーの色がイエロー用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用となっている。
【００２０】
プロセスユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂは感光体ドラム１５を回転自在に備え、この感光体ドラム１５の周囲部にはその回転方向に沿って順次、帯電器１６、レーザビーム光学装置１７、現像装置１８、及びクリーニング装置１９が配設されている。
【００２１】
転写ベルト５の内側には転写装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂが配設され、これら転写装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂはプロセスユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂ内の感光体ドラム１５…に転写ベルト５を介して対向されている。
【００２２】
定着装置６はランプ２３によって加熱された定着ローラ２４と、この定着ローラ２４の下部側に設けられて圧接され、ランプ２５によって加熱される加圧ローラ２６とからなる。
【００２３】
次に、画像形成動作について説明する。
【００２４】
プロセスユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの感光体ドラム１５は帯電器１６によって、表面が例えばマイナスの電荷で−７００Ｖ程度に一様に全面帯電される。しかるのち、レーザビーム光学装置１７…により、画像信号に応じてレーザ光が感光体ドラム１５…に照射される。感光体ドラム１５…は光が照射された部分だけ抵抗が減少し、レーザ光が照射された部分のマイナス電荷が消去されて静電潜像が形成される。なお、通常、レーザとしては半導体レーザが使用され、画像に応じて変調された光は、回転多面鏡（図示せず）によって走査されている。この様にして形成された静電潜像は現像装置１８…によって現像される。つまり、感光体ドラム１５…上の静電潜像のマイナス電荷が消去された部分に、反転現像によってマイナスに帯電した着色微粒子であるトナーが−５００Ｖ程度の現像バイアスを与えられることにより付着し、静電潜像が可視化されてマゼンタ、シアン、ブラックの画像が形成される。
【００２５】
一方、このときには、用紙Ｐが供給部２から投入され、この用紙Ｐは給紙ローラ３の回転により内部に取り込まれる。この取込まれた用紙Ｐはアライニングローラ４により整位され、タイミングをとって転写ベルト５上に載置されて転写ベルト５の走行により搬送される。この用紙Ｐは感光体ドラム１５…と転写装置２０Ｙ〜２０Ｂとの間に突入し、転写装置２０Ｙ〜２０Ｂによって用紙Ｐ上にマゼンタ、シアン、ブラックの画像が転写される。
【００２６】
転写装置２０Ｙ〜２０Ｂでは例えば転写ベルト５を介して用紙Ｐの裏側からプラス１０００Ｖ程度の電荷が与えられ、これによって感光体ドラム１５…上にマイナス帯電したトナーによって現像されたマゼンタ、シアン、ブラックの画像が、用紙Ｐ上に引き付けられ、転写しているのである。画像が転写された用紙Ｐはランプ２３によって加熱された定着ローラ２４とランプ２５によって加熱された加圧ローラ２６間に導かれ定着ローラ２４と加圧ローラ２６とで加熱、加圧されて用紙Ｐ上に定着され印刷が終了する。このように、印刷された用紙Ｐは一対の排紙ローラ７によって機体外に排出される。
【００２７】
なお、現像時に用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム１５上に残った残留トナーはクリーニング装置１９へ送られてそのクリーニングブレード１９ａ…により掻き落されて除去される。
【００２８】
図２は上記した現像装置１８を示す構成図である。
【００２９】
現像装置１８は現像ケーシング３１を有し、この現像ケーシング３１内には現像剤を供給する現像ローラ３２が設けられている。この現像ローラ３２は矢印方向に回転する回転スリーブ３３と、この回転スリーブ３３内に設けられるマグネットローラ３４とからなり、感光体ドラム１５に対向されている。現像ローラ３２の上部側には現像ローラ３２上に現像剤の薄層を形成するためのドクターブレード３９が設けられている。
【００３０】
また、現像ケーシング３１内には現像剤を上部側搬送路３５に沿って攪拌搬送して現像剤溜部４１を介して現像ローラ３２に現像剤を供給する上部側攪拌搬送手段としての上部側ミキサー３６が回転自在に設けられている。上部側ミキサー３６の下方部には現像剤を下部側搬送路３７に沿って攪拌搬送して上部側ミキサー３６との間で現像剤を循環する下部側攪拌搬送手段としての下部側ミキサー３８が設けられている。上部側搬送路３５と下部側搬送路３７との間はガイド４０により仕切られている。
【００３１】
また、上記現像剤溜部４１と下部搬送路３７との間は図３にも示すように、仕切部材としてのブロック材４３により仕切られている。ブロック材４３は例えば、モルトプレンにより成形される。このブロック材４３は一端側がガイド４０に固定され、他端側が現像ローラ３２の回転スリーブ３３に接触されている。
【００３２】
次に、現像動作について説明する。
【００３３】
現像時には、上下部のミキサ３６，３８が回転され、この回転により現像剤が攪拌搬送されて上下に循環されるとともに、上部側ミキサ３６の回転により矢印ａで示すように、現像剤溜部４１を介して現像ローラ３２に供給される。この供給された現像剤は現像スリーブ３３の回転により、感光体ドラム１５上に供給されて静電潜像が現像される。そして、現像後に現像スリーブ３３上に残留された現像剤は矢印ｂに示すように下部側ミキサー３８に送られて回収される。
【００３４】
ところで、従来においては、現像剤溜部４１と下部側搬送路３７を仕切る仕切部材がなく、マグネットローラ３４のＮ２極の磁力で現像剤を保持して現像剤溜部４１から下部側搬送路３７への現像剤の漏れを防止するようにしていた。
【００３５】
しかし、この方法では、Ｎ２極の磁力が高すぎると、図８に示すように下部側搬送路３７からの使用済み現像剤の汲み上げ量が増大し、ベタカスレ（画像濃度低下）が発生し易くなる。
【００３６】
また、下部側搬送路３７からの汲み上がりを抑えるべく適正化するとＮ２磁力の固体間ばらつきなどで、現像剤溜部４１から下部側搬送路３７へ現像剤が漏れてしまう虞がある。
【００３７】
この実施の形態では、上記したように現像剤溜部４と下部搬送路３７との間をブロック材４３で仕切るため、現像剤溜部４の現像剤はブロック材４３で保持され、現像剤溜部４から下部側搬送路３７への現像剤の漏れを確実に防止できるとともに、下部側搬送路３７から現像剤溜部４へ向う使用済み現像剤はブロック材４３で遮断でき、汲み上げてしまうこともない。
【００３８】
図４は本発明の第２の実施の形態を示すものである。
【００３９】
なお、第１の実施の形態で示した部分と同一部分について同一番号を付してその説明を省略する。
【００４０】
この第２の実施の形態では、現像剤溜部４１と下部搬送路３７との間を仕切る仕切手段として軟質のプレート材５１が用いられている。プレート材５１としては、例えば、ウレタンゴムシート、マイラーシート等が用いられる。
【００４１】
プレート材５１は図５にも示すように、下端側が両面テープによりガイド４０に固定される固定端で、上端側が現像ローラ３２の回転スリーブ３３に接触される接触端となっている。プレート材５１はその固定端から接触側に向う方向が現像ローラ３２の回転スリーブ３３の回転方向と同方向になるように取付けられている。
【００４２】
従って、プレート材５１は上方からの力を受けると、その接触端が現像ローラ３２に押し付けられて現像剤溜部４１と下部搬送路３７との間を仕切る状態を継続させ、下方からの力を受けると、弾性変形してその接触端を現像ローラ３２から離間されて現像剤溜部４１と下部搬送路３７との間の仕切りを解除するようになっている。
【００４３】
ところで、装置が傾斜して設置されたり、現像剤トナー濃度が上昇されたりして現像ケーシング３１内の現像剤充填が部分的に密になった場合や、現像剤の流動性が悪くなると、下部搬送路３７内における現像剤の圧力が上昇する。この場合には、現像ローラ３２と現像ケーシング３１の内底面との間の隙間Ｓから現像剤が溢れでようとする。
【００４４】
しかしながら、このときには、プレート材５１が現像剤により押し上げられてその接触端を現像ローラ３２から離間させ、現像剤を現像剤溜部４１側に汲み上げる。
【００４５】
従って、下部搬送路３７内における現像剤の圧力が上昇しても、現像ローラ３２と現像ケーシング３１の内底面との間の隙間Ｓから現像剤を溢れ出させることがない。
【００４６】
なお、上記した第１の実施の形態では、ブロック材４３を単に現像ローラ３２に突き当てて設けたため、下部搬送路３７内における現像剤の圧力が上昇しても、現像剤を現像剤溜部４１側に汲み上げることができず、現像ローラ３２と現像ケーシング３１の内底面との間の隙間Ｓから現像剤を溢れ出させてしま
う虞がある。
【００４７】
図６は第１及び第２の実施の形態で示した仕切部材（ウレタンゴムシート、マイラシート、モルトプレン）の厚さと現像ローラ３２に対する食い込み量の変化に応じた性能を示すグラフ図である。
【００４８】
この図より、プレート材は現像剤溢れに対して有利であるが、厚さ及び硬度を高く設定すると、その掻き取り力が増しフィルミングおよび溢れも発生し易くなる。また、ブロック材の場合は現像剤溢れが発生し易すいことが分かる。
【００４９】
そこで、第２の実施の形態では、プレート材として厚さ０．１ｍｍ以下のウレタンゴムシートまたは厚さ０．０５ｍｍ以下のマイラシートを使用している。
【００５０】
【表１】

【００５１】
表１は、プレート材５１の現像ロール３２に対する接触端の突出量と回転スリーブ３３上におけるフィルミングの発生との関係を示す表である。
【００５２】
この表１からプレート材５１の材質や喰い込み量ａが適正条件でも、プレート材５１の突き出し長ｂを４ｍｍ以上長くすると、図７に示すように現像剤溜部４１における現像剤の流れが矢印で示すように下向きなり、プレート材５１付近の圧力が上昇し現像スリーブ３３にフィルミング（トナーの固着）が発生する。
【００５３】
このため、第２の実施の形態では、プレート材５１の接触端の突き出し長を４ｍｍ以下として現像スリーブ３２にフィルミング（トナーの固着）が発生しないようにしている。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、現像剤溜部と下部側搬送路との間を仕切る仕切手段を備えるため、現像剤溜部から下部側搬送路への現像剤の漏れ（流れ）を防止することがで、被現像部への現像剤供給不良や搬送欠けを確実に防止することができる。
【００５５】
また、下部側搬送路から現像剤供給溜部へ向う使用済み現像剤も仕切手段により遮断でき、使用済み現像剤を汲み上げてしまうこともなく、被現像部に対し適正濃度の現像剤を供給できる。
【００５６】
また、仕切手段として軟質のプレート材を使用し、このプレート材の一端部を現像手段に接触する接触端、他端部を固定端とし、固定端から接触端に向う方向を現像手段の回転方向と同一方向とするため、下部側搬送路内における現像剤の圧力が上昇したときは、プレート材の接触端が現像手段から離間し現像剤を汲み上げることができる。
【００５７】
従って、下部搬送路内における現像剤の圧力が上昇しても、現像剤を外部に溢れ出させることがない。
【００５８】
さらに、プレート材の接触端の突出量を所定寸法以内とするため、現像手段に対するプレート材の接触端の接触圧力を少なくでき、フィルミングを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である画像形成装置を示す内部構成図。
【図２】現像装置を示す縦断面図。
【図３】仕切部材を拡大して示す図。
【図４】本発明の第２の実施形態である現像装置を示す縦断面図。
【図５】仕切部材を拡大して示す図。
【図６】仕切部材の厚さと現像ローラに対する食込量の変化に応じた仕切性能を示すグラフ図。
【図７】仕切部材の接触端の突出量を示す図。
【図８】搬送極の磁力と現像剤搬送量との関係を示すグラフ図。
【符号の説明】
１５…感光体ドラム（被現像部）
３２…現像ローラ（現像手段）
３５…上部側搬送路
３６…上部ミキサー（上部側攪拌搬送手段）
３７…下部側搬送路
３８…上部ミキサー（下部側攪拌搬送手段）
４１…現像剤溜部
４３…ブロック材（仕切手段）
５１…プレート材（仕切手段）

Claims

被現像部に現像剤を供給する現像手段と、
現像剤を上部側及び下部側の搬送路に沿って循環搬送して前記現像手段に供給するとともに、前記現像剤の供給後、前記現像手段に残留して回収されてくる現像剤を下部側搬送路に沿って搬送する上部側及び下部側の攪拌搬送手段と、
前記上部側の攪拌搬送手段と前記現像手段との間に形成され、前記上部側の攪拌搬送手段によって攪拌搬送される現像剤を一時的に溜める現像剤溜部と、
前記現像剤溜部と前記下部側の搬送路との間を前記現像剤の搬送方向に沿って仕切り前記現像剤溜部から前記下部側搬送路へ現像剤が落下することを規制する仕切手段と、
を具備し、
前記仕切手段は軟質のプレート材で、その一端部を前記現像手段に接触させる接触端、他端部を固定端とし、前記固定端から前記接触端に向う方向を前記現像手段の回転方向と同方向とすることを特徴とする現像装置。