JP4132328B2 - 現像装置 - Google Patents

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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】
Figure 0004132328
【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 (1)

  1. 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。
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