JP4373288B2

JP4373288B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP4373288B2
Application number: JP2004178308A
Authority: JP
Inventors: 清敬堺; 秀男吉沢; 克己増田; 秀樹木村; 剛今村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2024-06-16
Also published as: US7228093B2; US20050281589A1; JP2006003524A

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタまたはこれらの装置の機能を備えた複合機等の電子写真装置に適用される現像装置に関する。

従来、現像ローラ表面に現像剤を供給するために２本の回転搬送体を用い、第１の回転搬送体によって現像ローラの軸方向に沿って現像剤を搬送させて現像ローラ表面に現像剤を供給し、第１の回転搬送体によって現像ローラの一端部側に搬送された現像剤を、第２の回転搬送体によって現像ローラの他端部側に戻すことによって現像剤を循環させ、さらに、２本の回転搬送体が、現像剤を搬送する方向において現像ローラの端部よりも下流側まで延伸する現像装置が知られている（特許文献１の図８参照）。
特開２００１−２１５７８０号公報

上記したように２本の回転搬送体を用いて現像剤を循環させる機構を有する現像装置によれば、第１の回転搬送体は、現像ローラの両端部間では現像剤を供給するが、現像ローラの端部より現像剤搬送方向下流側では、現像ローラへ現像剤を供給しない。また、現像ローラの下流側端部は、第１の回転搬送体によって搬送されている現像剤と、現像ローラによって汲み上げられ、作像されて再び第１の回転搬送体に戻ってくる現像剤とが最終的に合流するところである。そのため、現像ローラの下流側端部では現像剤が滞留しやすくなる。

本発明は、現像剤を搬送する方向において現像ローラの端部よりも下流側まで延伸する回転搬送体を備えた現像装置において、現像剤の滞留を低減することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、現像ローラと、現像ローラの軸部と、回転しながら現像剤を前記現像ローラの軸方向に搬送することにより前記現像ローラ表面に現像剤を供給し、かつ前記現像ローラの現像後の現像剤を回収搬送する第１の回転搬送体を収納する第１の部屋と、回転しながら前記第１の回転搬送体とは逆方向に現像剤を搬送する第２の回転搬送体を収納する第２の部屋とを備え、前記第１の部屋と前記第２の部屋とを連通させて現像剤を循環移動させる現像装置において、前記第１の回転搬送体による前記現像剤の搬送方向下流側の前記軸部を支持する側面部を設け、前記第１の回転搬送体および前記第２の回転搬送体の長さを、前記現像ローラよりも長いものとし、前記第１および第２の部屋が、前記側面部よりもさらに前記搬送方向下流側に延伸する延伸部を有し、前記延伸部に新規の現像剤を補給するための現像剤補給口を設けた構成とし、前記第１の部屋と第２の部屋とを、前記第１の回転搬送体による前記現像剤の搬送方向上流側に形成した現像剤供給口と、前記現像剤供給口よりも前記搬送方向下流側であって、かつ該側面部よりも前記搬送方向上流側に形成される第１の還流口と、前記延伸部に形成される第２の還流口とを介して各々連通させ、前記現像剤供給口により第２の部屋から第１の部屋へと現像剤を移動し、前記第１の還流口及び前記第２の還流口により第１の部屋から第２の部屋へと現像剤を移動させることにより、現像剤を循環移動させ、前記第１の還流口を、前記搬送方向に対して垂直をなす方向で前記現像ローラに投影した場合に、投影部に前記現像ローラの端部が含まれるように前記第１の還流口を配設し、前記第１の還流口の開口面積を、前記第２の貫流口の開口面積よりも小さくすることにより、主に現像剤を前記延伸部へ移動させるとともに、余剰の現像剤を第１の部屋から第２の部屋へと分岐して移動させる構成にし、さらに前記第１の回転搬送体を前記第２の回転搬送体の斜方上部に設置したことを特徴とする。

また本発明は、前記第１および第２の部屋を、前記現像剤供給口、前記第１の還流口および第２の還流口を形成する仕切板によって仕切ったことを特徴とする。
また本発明は、前記第１の部屋に立設した前記仕切板の一部に、下部を残して上部に前記第１の還流口を形成したことを特徴とする。

また本発明は、前記第１の回転搬送体と前記第２の回転搬送体を、前記第１の回転搬送体による前記現像剤の搬送方向下流側における前記現像ローラを支持する前記側面部に設けた貫通孔を通して設置したことを特徴とする。

本発明によれば、第１の部屋の循環途中に、第１の還流口を有することにより、滞留分を分岐して戻すことによって、現像ローラにおける第１の回転搬送体による現像剤搬送方向下流側に滞留する現像剤を低減することができる。また、延伸部を有すること、第２の還流口を延伸部に有することによって、装置内の現像剤の容量を大きくすることができる。また、第１の還流口の開口面積を、第２の貫流口の開口面積よりも小さくしたことにより、第１の還流口部分で還流する現像剤の混合が十分行われて、現像剤が分岐還流されることになる。
さらに、現像剤が補給され、現像剤が滞留する可能性のある延伸部を設けた構成であっても、滞留を低減させ、現像剤を円滑に循環させることができ、現像ローラに安定して現像剤を供給することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の一実施の形態を有するタンデム型間接転写方式の電子写真装置の内部構成を示す説明図であり、１００は複写装置本体、２００は複写装置本体１００を載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はスキャナ３００の上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。

複写装置本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０が設けられている。中間転写体１０は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料によって構成された基層をつくり、この基層上に弾性層を設けることによって構成される。ここで、弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどを用いて作成する。弾性層の表面には、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層が形成されている。

そして、中間転写体１０は、図１に示す通り、３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。

この図示例では、３つの中で第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留現像剤を除去する中間転写体クリーニング装置１７を設ける。

また、３つの支持ローラ１４，１５，１６の中で支持ローラ１４と支持ローラ１５間に張り渡した中間転写体１０上に、その搬送方向に沿って、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置することにより、タンデム型の画像形成装置２０が構成される。このタンデム画像形成装置２０の上には、図１に示すように、さらに露光装置２１が設けられる。

上述したタンデム画像形成装置２０において、個々の画像形成手段１８は、ドラム状の感光体４０のまわりに、帯電装置、現像装置、１次転写装置６２、感光体クリーニング装置、除電装置などが備えられている。

一方、中間転写体１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２が備えられている。図１に示す例によれば、２次転写装置２２は、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡すことによって構成され、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像をシートに転写する。

２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルトに加圧ローラを押し当てた構成である。

２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能が備えてられている。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよいが、そのような場合は、シート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。

なお、図１に示す例では、２次転写装置２２および定着装置２５の下方には、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２６が備えられている。

このように構成されたこのカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じることにより、原稿自動搬送装置４００の本体下面によって原稿を押さえる。

そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。

また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータによって支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転させることにより、中間転写体１０を循環移動させる。同時に、個々の画像形成手段１８における感光体４０を回転させ、各感光体４０上にそれぞれ、露光装置２１から画像変調されたレーザ光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像してブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。ここで、図１に示す装置においては、静電潜像を現像するために、キャリアとトナーとからなる二成分現像の現像剤を使用している。

一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当ててシートの搬送を一時停止させておく。

または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当ててシートの搬送を一時停止させておく。

そして、中間転写体１０上の合成カラー画像が移動するタイミングに合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。

画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５４で切り換えて排出ローラ５５で排出し、排紙トレイ５６上にスタックする。または、切換爪５４で切り換えてシート反転装置２６に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５５によって排紙トレイ５６上に排出する。

一方、画像転写後の中間転写体１０上に残留する残留現像剤は、中間転写体クリーニング装置１４によって除去され、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備えられる。

なお、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。

図２は本発明の一実施形態の現像装置の構成を示す斜視図、図３は図２の現像装置の延伸部の上部を切断した内部構成を示す斜視図であり、７０は現像ローラ、７１は筐体、７２は筐体７１内に設けられた仕切板、７３は筐体７１の一方の側面部７１ａから長手方向に延伸する延伸部、７４は回転軸にスクリュー体を設けてなる第１の回転搬送体、７５は回転軸にスクリュー体を設けてなる第２の回転搬送体、７６は延伸部７３に形成された現像剤補給口、７７は筐体７１内の側面部７１ｂ側に形成された現像剤供給口、７８は仕切板７２における側面部７１ｂ側に形成された第１の還流口、７９は延伸部７３の内部に設けられた仕切板、８０は延伸部７３における第２の還流口を示す。

図４は図３の筐体の構成を示す斜視図であり、筐体１の底面部に仕切板７２が立設しており、この仕切板７２によって筐体７１内部が長手方向に仕切られる。また、仕切板７９は仕切板７２と同一直線上に立設しており、この仕切板７９によって延伸部７３の内部が長手方向に仕切られる。そして、現像剤供給口７７は側面部７１ｂと仕切板７２との間に形成した空間からなり、第２の還流口８０は、仕切板７９の側部と、延伸部７３における側面部７１ａに対向する側面部との間に形成した空間からなるものである。本実施形態においては、第１の還流口７８が、第２の還流口８０よりも開口面積が小さく設定されている。さらに、筐体７１の側面部７１ａにおける仕切板７２，７９の両側部には貫通孔８１，８２（図５参照）が形成されている。

そして、図２，図３に示すように、第１の回転搬送体７４、第２の回転搬送体７５は、筐体７１内において仕切板７２を挟むように両側に配置され、貫通孔８１，８２を通して、側面部７１ｂに設けた軸受（図示せず）、および延伸部７３における側面部７１ａに対向する側面部に設けた軸受（図示せず）によって軸支される。なお、本実施形態においては筐体７１の内部側に第１の回転搬送体７４、外部側に第２の回転搬送体７５が配置されたものとする。

第１の回転搬送体７４の斜方上部に現像ローラ７０が配置されており、側面部７１ａ，７１ｂに設けた軸受（図示せず）によって軸支されている。また、図示しないが、現像ローラ７０の下方に現像剤を攪拌する補助ローラが設けられており、側面部７１ｂの側方において、現像ローラ７０、第１の回転搬送体７４、第２の回転搬送体７５および補助ローラに取り付けられたギヤが互いに歯合しており、連動して回転する構成となっている。

図５は現像剤の流れを示す説明図である。なお、筐体７１内において、仕切板７２，７９によって仕切られた２つの現像剤収納領域を第１，第２の部屋と称することにする。特に、第１の部屋に、現像ローラ７０および現像ローラ７０表面に現像剤を供給する第１の回転搬送体７４が収納され、第２の部屋に第２の回転搬送体７５が収納されているものとする。

第１の回転搬送体７４が回転すると、第１の部屋内の現像剤は現像ローラ７０の軸方向でかつ側面部７１ａ側に搬送される。また、第２の回転搬送体７５が回転すると、第２の部屋内の現像剤は現像ローラ７０の軸方向でかつ側面部７１ｂ側に搬送される。したがって、現像装置４１内の現像剤は、第１の部屋から貫通孔８１を通過して、延伸部７３内に移動し、さらに延伸部７３内において還流口８０を通過して第２の回転搬送体７５側に移動し、また第２の回転搬送体７５によって貫通孔８２を通過して、第２の部屋内に移動し、現像剤供給口７７から第１の部屋に移動する。すなわち、第１の部屋から一部の現像剤が第１の還流口７８から第２の部屋に移動し、第２の回転搬送体７５によって現像剤供給口７７から第１の部屋に搬送され、現像装置４１内の現像剤は循環移動するようになる。

また、現像剤補給口７６から供給される現像剤は、現像装置内４１のキャリアおよび残存トナーと混合され、第２の回転搬送体７５および第１の回転搬送体７４によって搬送されて、現像ローラ７０に供給される。その後、現像ローラ７０からキャリアおよび残存トナーが回収され、現像装置４１内で循環するようになる。

このように、本実施形態によれば、現像ローラ７０における第１の回転搬送体７４による現像剤搬送方向下流側の端部（以下、この端部を現像ローラ７０の下流側端部と略称する。また、反対側の端部を現像ローラ７０の上流側端部と略称する。）の近傍に第１の還流口７８が設けられており、また前記現像ローラ７０の下流側端部よりもさらに下流側である第１の回転搬送体７４の端部近傍に第２の還流口８０が設けられている。これらを介して第１の部屋と第２の部屋が各々連通しているため、現像ローラ７０の下流側端部付近に滞留する現像剤は第１の還流口７８を介して第２の部屋に移動するため、現像ローラ７０の下流側端部付近に滞留する現像剤を低減させることが可能になる。

その結果、現像剤を循環させる経路において現像剤が滞留しやすい部位減少するため、現像剤を円滑に循環させることが可能になり、現像ローラ７０に安定して現像剤を供給することが可能になるため、濃度ムラとして画像上に現れることを防止することができる。

また、筐体７１に延伸部７３を有し、この延伸部７３に第２の還流口８０を有することによって、現像装置４１内の現像剤の容量を大きくすることができる。また、現像剤の容量を大きくすることにより、現像剤の寿命を長くすることが可能になるので、結果として装置のメンテナンスの期間も長くすることが可能となり、コスト面でも有効である。

また、本実施形態は、第１の還流口７８が第２の還流口８０よりも開口面積が小さく設定されている。ここで、第１の還流口７８が、第２の還流口８０よりも開口面積が大きい場合、延伸部７３にある現像剤補給口７６から補給された現像剤は、第１の部屋と、第２の部屋を還流していた現像剤との混合が十分されていないうちに第１の還流口７８から現像ローラ７０側に流出してしまい、現像ローラ７０上に濃度ムラを発生させるおそれがある。また、循環経路の途中に設けた第１の還流口７８の開口面積が大きい場合、もともとの現像剤供給口７７と第２の還流口８０とで行っていた現像剤循環のバランスが崩れ、現像剤の逆流が発生することによって、濃度ムラなどの不具合が発生するおそれがある。

そこで、本実施形態の現像装置では、第１の還流口７８の開口面積を第２の還流口８０の開口面積よりも小さくし、主として現像剤を第２の還流口８０を搬送するともに、第１の部屋で余分になった現像剤を第１の還流口７８にて分岐して第２の部屋に戻すことによって、安定した循環が可能となる。

また、現像装置４１内の現像剤と新規現像剤が十分混合された状態で現像剤供給口７７から現像ローラ７０に供給されないと、現像ローラ７０上に現像剤の濃度差が均一に統一されていない現像剤が汲み上がってくるので、濃度ムラとして画像上に現れるおそれがある。そこで、本実施形態によれば、第１の還流口７８よりも下流に現像剤補給口７６を設けることによって、現像剤補給口７６と、第１の回転搬送体７４による現像剤搬送方向上流側に形成される現像剤供給口７７との距離が、現像装置４１の中で構成上の最長距離となるので、第１，第２の部屋を還流している現像剤と、現像剤補給口７６から補給された現像剤との混合が考えられる範囲で十分促進された状態で、現像剤供給口７７から現像ローラ７０へと供給することが可能になる。その結果、現像ローラ７０上に濃度差が均一となった現像剤を供給することが可能になる。

また、第１，第２の部屋を連通する現像剤供給口７７、第１，第２の還流口７８，８０を仕切板７２，７９によって仕切ることによって、第１，第２の部屋にある現像剤が他の部屋に流出しないようになり、それによって、第１，第２の部屋を還流している現像剤は一方向に還流するようになる。

よって、現像剤補給口７６から補給された新しい現像剤は、既に現像装置４１内にあった現像剤と混合し、必ず現像剤供給口７７から供給されるようになるので、現像ローラ７０上には常に狙いの現像剤濃度に制御された現像剤が汲み上げるようになる。

なお、上述した実施形態によれば、二成分の現像剤を用いているが、トナーのみの一成分の現像剤を用いる画像形成装置における現像装置にも適用可能である。

本発明は、電子写真方式の画像形成装置の分野に有用である。

本発明の一実施の形態を有するタンデム型間接転写方式の電子写真装置の内部構成を示す説明図本発明の一実施形態の現像装置の構成を示す斜視図図２の現像装置の延伸部の上部を切断した内部構成を示す斜視図図３の筐体の構成を示す斜視図現像剤の流れを示す説明図

符号の説明

７０現像ローラ
７１筐体
７２仕切板
７３延伸部
７４第１の回転搬送体
７５第２の回転搬送体
７６現像剤補給口
７７現像剤供給口
７８第１の還流口
７９仕切板
８０第２の還流口

Claims

現像ローラと、現像ローラの軸部と、回転しながら現像剤を前記現像ローラの軸方向に搬送することにより前記現像ローラ表面に現像剤を供給し、かつ前記現像ローラの現像後の現像剤を回収搬送する第１の回転搬送体を収納する第１の部屋と、回転しながら前記第１の回転搬送体とは逆方向に現像剤を搬送する第２の回転搬送体を収納する第２の部屋とを備え、前記第１の部屋と前記第２の部屋とを連通させて現像剤を循環移動させる現像装置において、
前記第１の回転搬送体による前記現像剤の搬送方向下流側の前記軸部を支持する側面部を設け、
前記第１の回転搬送体および前記第２の回転搬送体の長さを、前記現像ローラよりも長いものとし、前記第１および第２の部屋が、前記側面部よりもさらに前記搬送方向下流側に延伸する延伸部を有し、前記延伸部に新規の現像剤を補給するための現像剤補給口を設けた構成とし、
前記第１の部屋と第２の部屋とを、
前記第１の回転搬送体による前記現像剤の搬送方向上流側に形成した現像剤供給口と、
前記現像剤供給口よりも前記搬送方向下流側であって、かつ該側面部よりも前記搬送方向上流側に形成される第１の還流口と、
前記延伸部に形成される第２の還流口とを介して各々連通させ、
前記現像剤供給口により第２の部屋から第１の部屋へと現像剤を移動し、前記第１の還流口及び前記第２の還流口により第１の部屋から第２の部屋へと現像剤を移動させることにより、現像剤を循環移動させ、
前記第１の還流口を、前記搬送方向に対して垂直をなす方向で前記現像ローラに投影した場合に、投影部に前記現像ローラの端部が含まれるように前記第１の還流口を配設し、
前記第１の還流口の開口面積を、前記第２の貫流口の開口面積よりも小さくすることにより、主に現像剤を前記延伸部へ移動させるとともに、余剰の現像剤を第１の部屋から第２の部屋へと分岐して移動させる構成にし、さらに前記第１の回転搬送体を前記第２の回転搬送体の斜方上部に設置したことを特徴とする現像装置。
前記第１および第２の部屋を、前記現像剤供給口、前記第１の還流口および第２の還流口を形成する仕切板によって仕切ったことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
前記第１の部屋に立設した前記仕切板の一部に、下部を残して上部に前記第１の還流口を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
前記第１の回転搬送体と前記第２の回転搬送体を、前記第１の回転搬送体による前記現像剤の搬送方向下流側における前記現像ローラを支持する前記側面部に設けた貫通孔を通して設置したことを特徴とする請求項１記載の現像装置。