JP4623234B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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さらに他の目的は、画像形成に際し、画像履歴のない高品質の画像を長期に亘り維持することにある。
請求項3に記載の発明は、前記穂倒れ規制部材は、前記側面が、前記現像マグネットの前記第1反発磁極における磁束密度の垂直成分半値位置よりも前記現像剤担持体の回動方向下流側に位置することを特徴とする請求項2記載の現像装置である。
請求項4に記載の発明は、前記穂倒れ規制部材は、前記側面が、前記現像マグネットの前記第1反発磁極における磁束密度の垂直成分が水平成分よりも大きい領域に位置することを特徴とする請求項2記載の現像装置である。
請求項5に記載の発明は、前記穂倒れ規制部材は、前記現像剤担持体との間隙が0.5mm以上に設定されたことを特徴とする請求項1記載の現像装置である。
請求項6に記載の発明は、前記穂倒れ規制部材は、非磁性材料で形成されたことを特徴とする請求項1記載の現像装置である。
請求項8に記載の発明は、前記現像装置は、前記現像剤担持体が前記像担持体との対向部で鉛直方向上方に回動することを特徴とする請求項7記載の画像形成装置である。
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、像担持体ユニットの一例として電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の感光体ユニット1Y,1M,1C,1K、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kに静電潜像を書込む露光ユニット3Y,3M,3C,3K、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kに形成された各色静電潜像を現像する現像装置としての現像器ユニット4Y,4M,4C,4K、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部20、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置60を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
本実施の形態の各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kは、画像形成装置に対して着脱自在に構成され、それぞれの感光体ドラム11の寿命に合わせて、容易に交換することが可能なように構成されている。
さらに、各現像器ユニット4Y,4M,4C,4Kも、同様にそれぞれが各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kに対応して配置され、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を、収容された各色トナーによって可視像化する。
感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11では、このLPH13によって表面が露光されることで静電潜像が形成される。その後、形成された静電潜像は、各々の現像器ユニット4Y,4M,4C,4Kによって、Y、M、C、Kの各色トナーにより現像され、トナー像が形成される。
一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。
図2は、現像器ユニット4Yの概略断面図である。図2に示すように、現像器ユニット4Yは、現像剤を収容する現像剤保持容器および現像器ユニット4Yの筺体としての支持容器41、現像剤担持体としての現像スリーブ42、現像剤を現像スリーブ42に吸着させる現像マグネット43、現像剤の層厚(塗布量)を規制するブレード44、現像剤を攪拌しながら現像器ユニット4Yの長手方向に循環移動させる現像剤供給オーガー45および現像剤攪拌オーガー46、トナーを支持容器41へ供給するトナー供給路47を備えている。
そして、第1現像剤収容部41bには現像剤供給オーガー45が配置され、第2現像剤収容部41cには現像剤攪拌オーガー46が配置されている。収容部壁41aは現像器ユニット4Yの長手方向の両端部には設けられておらず、第1現像剤収容部41bと第2現像剤収容部41cとはこの両端部で連結されて、現像剤が互いに流通するように構成されている。
また、現像スリーブ42の内部には、現像マグネット43が内包されている。現像マグネット43には、感光体ドラム11と略対向して設けられた現像極N1、ブレード44と略対向して設けられ、現像剤の塗布量を規制するトリミング極S1、現像された現像剤を支持容器41内に搬送する搬送極S2、現像スリーブ42に担持された現像剤を離脱させるために反発磁界を形成するべく、現像スリーブ42の回転方向上流側から順に隣り合って配置された同極性(同極反発極)の磁極N2(第1反発磁極)と磁極N3(第2反発磁極)とが円周方向に配置されている。
ブレード44は、非磁性材料または磁性材料で構成され、現像マグネット43のトリミング極S1とともに現像スリーブ42に担持される現像剤の層厚を一定量に規制する。これにより、感光体ドラム11へは現像スリーブ42の軸方向に亘って所定量の現像剤が均一に供給され、現像電界の作用の下で感光体ドラム11上に形成された静電潜像を現像する。
穂倒れ規制部材48は、感光体ドラム11上の静電潜像を現像した後の現像剤が搬送極S2によって第1現像剤収容部41bに搬送され、第1反発磁極N2および第2反発磁極N3によって現像スリーブ42から離脱させる際に、第1反発磁極N2によって穂立ちしている現像剤が搬送極S2側に倒れるのを防ぐ機能を有している。
特に、本実施の形態の現像器ユニット4Yのように、搬送極S2から第1反発磁極N2、第2反発磁極N3に至る領域が現像スリーブ42の鉛直方向上部に配置された構成では、現像剤溜まりの現像剤が上流側(搬送極S2側)に向けて倒れ込む方向と重力の方向とは一致するので、倒れ込む現像剤が新たに搬送されてくる現像剤と強く衝突し易く、トナークラウドの発生量が多くなる傾向が強い。
また、トナークラウドが現像器ユニット4Yの隙間から漏出することを抑えるために、穂倒れ規制部材48に加えて、現像器ユニット4Yの支持容器41に圧抜き孔を設け、この圧抜き孔からフィルタを介して支持容器41内の空気を排出することにより支持容器41内の空気圧を外気圧まで減圧する構成も同時に採用することもできるが、その場合においても、フィルタがトナーで目詰まりを生じることにより交換が必要となるまでの期間を長くすることができる。そのため、フィルタの交換作業の回数を減らすことができ、経済的にも安価なものとすることができる。
図5は、現像マグネット43が発生する現像スリーブ42表面上での磁界(磁束密度)を示した図である。図5において、実線が磁束密度の垂直成分を表し、破線が水平成分を表している。穂倒れ規制部材48の側面48aは、図5に示した第1反発磁極N2の磁束密度の垂直成分がピークを示す位置(水平成分が0となる位置)P1よりも上流側に配置される。
さらには、側面48aの配置位置は、現像剤の穂立ちの倒れが大きくなろうとするが未だ小さい領域として、現像剤の穂立ちの垂直方向成分が水平方向成分よりも大きな領域、すなわち第1反発磁極N2による磁束密度の垂直成分が水平成分よりも大きな領域であることがさらに好ましい。図5においては第1反発磁極N2による磁束密度の垂直成分と水平成分とが等しくなる位置をP3で示しているが、具体的には、側面48aは、磁束密度の垂直成分が水平成分よりも大きいP3の下流側であって、P1の上流側に配置するのがさらに好ましい。
また、穂倒れ規制部材48と現像スリーブ42との間隙は、現像スリーブ42上を搬送される現像剤が通過し難くなり、現像剤の詰まり(ジャミング)が生じないように、0.5mm以上、より好ましくは1.0mm以上に設定するのが好適である。
図6に示したように、本実施の形態の現像器ユニット4Yでは、発生するトナークラウド濃度は、従来の現像器ユニットに比べて50%程度減少し、現像器ユニット4Y内のトナークラウド濃度を充分に抑えることが可能となることが確認できた。
さらには、本実施の形態の現像器ユニット4Y,4M,4C,4Kを搭載した画像形成装置を用いて画像形成した際の画像の目視テストでは、従来の画像形成装置においては約80kPV(kilo Print Volume)において画像汚れが発生したが、本実施の形態の画像形成装置では、画像汚れの発生は認められなかった。
また、第1反発磁極N2および第2反発磁極N3が配置された領域において現像スリーブ42に対する現像剤の循環サイクルが妨げられることがないので、現像に際し、画像に前回の画像形成時の履歴が残ることが抑制され、画像形成に際し、高品質な画像を長期に亘り維持することができる。
Claims (7)
- 感光体に対向し、現像剤を担持して回動する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包され、当該現像剤担持体の回動方向上流側から順に、前記感光体を通過した後の現像剤を搬送する搬送磁極と、当該搬送磁極と反対極性の第1反発磁極と、当該第1反発磁極と同極性の第2反発磁極とが配置された現像マグネットと、
前記現像マグネットの前記搬送磁極から前記第1反発磁極に向かう領域にて前記現像剤担持体表面に沿うように形成された対向面と、当該対向面に連続して形成され、当該現像剤担持体の回動方向下流側に面するとともに、当該搬送磁極における磁束密度の垂直成分ピーク位置よりも当該現像剤担持体の回動方向下流側であって、当該第1反発磁極における磁束密度の垂直成分ピーク位置よりも当該現像剤担持体の回動方向上流側に位置する側面とを有し、当該現像剤担持体の鉛直方向上部に配置された穂倒れ規制部材と
を備えたことを特徴とする現像装置。 - 前記穂倒れ規制部材は、前記側面が、前記現像マグネットの前記第1反発磁極における磁束密度の垂直成分半値位置よりも前記現像剤担持体の回動方向下流側に位置することを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 前記穂倒れ規制部材は、前記側面が、前記現像マグネットの前記第1反発磁極における磁束密度の垂直成分が水平成分よりも大きい領域に位置することを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 前記穂倒れ規制部材の前記対向面は、前記現像剤担持体との間隙が0.5mm以上に設定されたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 前記穂倒れ規制部材は、非磁性材料で形成されたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。
- 静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置とを有し、
前記現像装置は、
前記感光体に対向し、現像剤を担持して回動する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包され、当該現像剤担持体の回動方向上流側から順に、前記感光体を通過した後の現像剤を搬送する搬送磁極と、当該搬送磁極と反対極性の第1反発磁極と、当該第1反発磁極と同極性の第2反発磁極とが配置された現像マグネットと、
前記現像マグネットの前記搬送磁極から前記第1反発磁極に向かう領域にて前記現像剤担持体表面に沿うように形成された対向面と、当該対向面に連続して形成され、当該現像剤担持体の回動方向下流側に面するとともに、当該搬送磁極における磁束密度の垂直成分ピーク位置よりも当該現像剤担持体の回動方向下流側であって、当該第1反発磁極における磁束密度の垂直成分ピーク位置よりも当該現像剤担持体の回動方向上流側に位置する側面とを有し、当該現像剤担持体の鉛直方向上部に配置された穂倒れ規制部材と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像装置は、前記現像剤担持体が前記感光体との対向部で鉛直方向上方に回動することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
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JP2005352077A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置および画像形成装置 |
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