JP4640401B2 - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
かかる問題に対して現像装置内に浮遊トナーが回収される回収ロールを設け、現像装置内に回収した浮遊トナーを回収し、現像剤として再使用する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1には、現像ロールの下方に設けられた回収ロールによって浮遊トナーを現像容器に回収し、回収した浮遊トナーをスクレーパによって掻き取って供給オーガに戻す構成が開示されている。
本発明は、このような事実を鑑みて為されたものであって、回収した浮遊トナーに十分な再撹拌を加えることにより再度浮遊してトナークラウドが発生することを防止する現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを解決課題とする。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る現像装置において、前記回収ロール、前記掻き落とし部材及び前記搬送部材は、前記撹拌搬送部材よりも上方に設けられ、前記撹拌搬送部材に対して回収したトナーを落下させて戻すものであることを特徴とする現像装置である。
請求項2に係る発明によれば、二室構成の態様において、回収ロール、掻き落とし部材及び搬送部材からなる現像剤回収部で回収したトナーを撹拌搬送部材に簡単に戻すことができる。
請求項3に係る発明によれば、回収ロール、掻き落とし部材及び搬送部材からなる現像剤撹拌部に回収したトナーを重力落下にて戻すため、現像剤回収部を簡単に構築することができる。
請求項4に係る発明によれば、トナーが再度浮遊してトナークラウドの要因になる事態を低減することができる現像装置を備えた画像形成装置を簡単に構築することができる。
◎実施の形態の概要
図1は本発明を具現化する実施の形態に係る画像形成装置を示す。
同図において、画像形成装置は、静電潜像が形成される回転可能な像保持体1と、この像保持体上に形成される静電潜像を可視像化する現像装置2とを備えている。
ここで、像保持体1としては、静電潜像が形成されるものであればよく、感光体、誘電体など適宜選定して差し支えない。また、その形態についてはドラム状、ベルト状を問わない。
また、現像装置2は、キャリアと像保持体1に供給するトナーとが含まれる現像剤Gを収容する現像容器3と、前記現像容器3に回転可能に設けられ且つ像保持体1に対向してトナーが供給可能となるように前記現像剤Gを保持する現像剤保持体4と、前記現像容器3内に設けられて前記現像剤保持体4に対し現像剤Gを供給する現像剤供給部5と、前記現像容器3内で現像剤供給部5と異なる室に設けられ且つ前記現像剤供給部5に供給すべき現像剤Gを撹拌する現像剤撹拌部6と、前記現像剤保持体4及び前記像保持体1の対向部よりも像保持体1の回転方向下流側に設けられ且つトナーを回収して前記現像剤撹拌部6に戻す現像剤回収部7とを備えたものである。
ここで、現像容器3は、前記現像剤保持体4に対して供給する現像剤Gを収容する現像剤供給室3aと、前記現像剤供給室3aとの間で循環される現像剤Gを収容する現像剤撹拌室3bとを有している。図1では、前記現像剤供給室3aと前記現像剤撹拌室3bとが水平方向に設けられる態様が示されているが、本発明が適用される実施の形態では、図5に示すように、前記現像剤撹拌室3b(図5では56)が鉛直方向において前記現像剤供給室3a(図5では57)の下側に設けられる態様が採用される。この態様では、仕切り板が、前記現像剤供給室3aと前記現像剤撹拌室3bとを仕切ると共に前記現像剤供給室3aと前記現像剤撹拌室3bとの間で開口を通じて現像剤Gを受け渡し可能に設けられている。
また、現像剤供給部5は、回転軸を有し且つ前記現像剤供給室3aに収容されている現像剤Gを当該回転軸に沿って搬送する供給搬送部材で構成される。
更に、現像剤撹拌部6は、回転軸を有し且つ前記現像剤撹拌室3bに収容されている現像剤Gを、当該回転軸に沿って前記供給搬送部材による現像剤搬送方向とは逆方向に搬送する撹拌搬送部材で構成される。
更にまた、現像剤回収部7は、前記現像剤保持体4と前記像保持体1との対向部よりも像保持体1の回転方向下流側に回転可能に設けられ、トナーを回収して現像剤撹拌室3bに戻す回収ロールと、回転する前記回収ロールに対して接触し且つ前記回収ロールにて回収されたトナーを掻き落とす掻き落とし部材と、水平方向において前記回収ロールと前記撹拌搬送部材との間で、且つ、鉛直方向において前記仕切り板の開口よりも下方に位置し、前記掻き落とし部材により掻き落とされたトナーを前記撹拌搬送部材による搬送方向とは逆方向に搬送する搬送部材とで構成されている。
このような態様において、前記搬送部材は、前記撹拌搬送部材の搬送方向の下流側に位置する開口の上流に滞留する現像剤Gを搬送するものである。
この場合、現像容器3の代表的態様としては、前記現像剤供給部5が設けられる現像剤供給室3aと、前記現像剤撹拌部6及び現像剤回収部7が設けられる現像剤撹拌室3bとを内部に有する二室構成の態様や、前記現像剤供給部5が設けられる現像剤供給室3aと、前記現像剤撹拌部6が設けられる現像剤撹拌室3bと、前記現像剤回収部7が設けられる現像剤回収室(図示せず)とを内部に有する三室構成の態様が挙げられる。
また、現像剤供給部5としては、現像容器3内で現像剤保持体4に対向配置されているものであればよく、例えば現像剤保持体4の背面側に現像剤Gを撹拌しながら循環搬送する複数の循環搬送部材を設けた態様にあっては、現像剤保持体4と同室に設けられる循環搬送部材が相当し、また、前記複数の循環搬送部材と現像剤保持体4との間に現像剤供給用のロール状又はパドル状の現像剤供給部材を設けた態様にあっては、前記現像剤供給部材及び現像剤保持体4と同室に設けられる循環搬送部材が相当する。
更に、現像剤撹拌部6としては、現像剤保持体4と異なる室に設けられ且つ現像剤供給部5に供給すべき現像剤Gを撹拌するものであればよく、例えば現像剤保持体4の背面側に現像剤を撹拌しながら循環搬送する複数の循環搬送部材を設けた態様にあっては、現像剤保持体4と異なる室に設けられる循環搬送部材が相当する。
更にまた、現像剤回収部7としては、現像剤保持体4及び像保持体1の対向部よりも像保持体1の回転方向下流側、例えば現像剤保持体4の現像域mよりも像保持体1の回転方向下流側に設けられ、浮遊トナーを回収し且つ回収した浮遊トナーを現像剤撹拌部6に戻す作用を奏すればよい。
ここで、現像剤回収部7の代表的態様としては、前記現像剤撹拌部6よりも上方に設けられ、前記現像剤撹拌部6に対して回収した浮遊トナーを落下させて戻す態様や、浮遊トナーを回収する回収部材と、この回収部材で回収した浮遊トナーを現像剤撹拌部6に向けて戻し搬送する搬送部材とを有する態様が挙げられる。
◎実施の形態1
図2は本発明の基本的構成が適用される現像装置を搭載した所謂タンデム型の電子写真装置の実施の形態1の全体構成を示す。当該電子写真装置は一例として、複写機やプリンタに適用される。尚、実施の形態1に係る現像装置20は本発明に関連する現像剤回収部を有するものである。
図2に示すように、電子写真装置は、作像用の装置本体11を有し、この装置本体11の下部には当該装置本体11に用紙が供給可能な給紙部12を設けると共に、装置本体11の上部には原稿が読取り可能な原稿読取り部19を設けたものである。
ここで、装置本体11には電子写真方式を採用した複数の色成分(例えばイエロ(Y),マジェンタ(M),シアン(C),ブラック(K))の画像形成部14(具体的には14Y,14M,14C,14K)が搭載されると共に、各画像形成部14にて形成された各色成分トナー像が用紙に転写される前に一時的に保持搬送される中間転写ベルト15が設けられている。
更に、装置本体11には給紙部12からの用紙を搬送する用紙搬送部13が設けられ、この用紙搬送部13による用紙搬送経路の一部には中間転写ベルト15からの各色成分トナー像を用紙に転写する転写部16が設けられると共に、用紙搬送経路の転写部16の下流側には転写されたトナー像を用紙に定着するための定着部17が設けられ、用紙搬送経路の出口部分には定着済みの用紙を排出収容する用紙排出部18が設けられている。
このような電子写真装置では、給紙部12に収容された用紙は用紙搬送部13によって転写部16に搬送される。一方、各画像形成部14(14Y(イエロ),14M(マジェンダ),14C(シアン),14K(ブラック))で周知の電子写真技術を用いて形成された四色のトナー像は中間転写ベルト15上に重ねて転写(一次転写)され、転写部16へ送られる。転写部16では、中間転写ベルト15上のトナー像は搬送されてきた用紙に一括転写(二次転写)され、定着部17でトナー像が用紙に定着された後、用紙排出部18へ排出される。
ここで、図3及び図4はそれぞれ同一構成よりなる上記各画像形成部14(14Y〜14K)に使用される現像部としての現像装置20の一つを示すものである。
尚、図3は感光体140に対向して配設された現像装置20の縦断面説明図であり、図4は現像装置20の軸方向断面説明図である。
図3において、現像装置20は現像容器21内にトナー及びキャリアを含む二成分現像剤を収容している。
そして、現像装置20は現像容器21の内部に現像剤撹拌室36と、この現像剤撹拌室36に隣接するとともに現像剤撹拌室36よりも感光体140に対して遠くに位置する現像剤供給室37とを有している。さらに、現像剤撹拌室36、現像剤供給室37の上方には、感光体140に対向して回転可能に配設された現像剤保持体としての現像ロール22とが設けられている。また、現像ロール22の上方には、現像ロール22表面に保持されている現像剤の層を規制するための層規制部材29が現像容器21に固定されている。
また、図4に示すように、現像剤撹拌室36の現像剤搬送方向Aにおける上流側端部の上面には現像剤供給口31が形成され、図示しない現像剤収容部からの現像剤が現像装置20の現像剤撹拌室36内に補給される。また、現像剤撹拌室36の現像剤搬送方向Aにおける下流側には現像剤排出口32が設けられており、劣化した現像剤の一部を所定のタイミングで現像装置外に排出している。
そして、現像ロール22に供給された現像剤は、現像ロール22と感光体140との対向する現像域で現像装置20から感光体140へ供給され、感光体140の表面上の静電潜像画像部に付着する。
このとき、現像ロール22と感光体140との間では感光体140の表面に付着せずに浮遊する浮遊トナーが発生するが、この浮遊トナーは、感光体140回転方向下流側でシールロール23によって回収される。回収された浮遊トナーは、シールロール23の回転に伴ってスクレーパ24により掻き落とされる。掻き落とされた浮遊トナーは重力によって、自然落下又は現像容器21を介することによってシールロール23の下方に位置する撹拌搬送部材26に戻される。以上により撹拌搬送部材26に戻された浮遊トナーは、現像剤撹拌室36内で現像剤供給口31から供給された現像剤と共に撹拌混合され、所定の帯電量とされた後に供給搬送部材27を介して再度現像ロール22に供給される。
次に、本発明が適用された実施の形態2の現像装置20について、図5、6を用いて説明する。
図5は実施の形態1の図3に相当する縦断面説明図、図6は実施の形態1の図4に相当する軸方向断面説明図である。尚、実施の形態2と前述した実施の形態1とで同様な機能を有する部材および構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
ここで、搬送補助部材41は水平方向においてシールロール23と撹拌搬送部材26との間であって、かつ鉛直方向において撹拌搬送部材26と供給搬送部材27との間の位置に設けられている。この搬送補助部材41は、撹拌搬送部材26よりも回転速度が早いため現像剤の搬送能力が高く、後述する通孔54を介しての現像剤撹拌室56から現像剤供給室57への現像剤の移動に伴って通孔54付近に滞留した現像剤を図6における矢印Dと同方向へ搬送する。また、この搬送補助部材41は、シールロール23にて回収され、かつスクレーパ24にて掻き落とされた浮遊トナーを撹拌搬送部材26に戻す。本実施の形態において、搬送補助部材41は、例えば撹拌搬送部材26および供給搬送部材27と同様に、回転軸に螺旋羽根を設けたスパイラル形状に構成されるが、これに限られるものではなく、現像剤を搬送できるものであれば適宜選定して差し支えない。このように、本実施の形態においては、浮遊トナーを回収して現像剤撹拌室56に戻す回収部としてシールロール23とスクレーパ24と搬送補助部材41とによって構成されたものが例示されている。
このとき、現像ロール22と感光体140との間で浮遊する浮遊トナーは実施の形態1と同様にしてシールロール23によって回収されると共に、回収された浮遊トナーはスクレーパ24によって掻き落とされた後、搬送補助部材41を介して現像剤撹拌室56内の撹拌搬送部材26に戻される。以上により、撹拌搬送部材26に戻された浮遊トナーは、現像剤撹拌室56内で現像剤供給口51から供給された現像剤と共に撹拌混合され、所定の帯電量とされた後に再度現像ロール22に供給される。
次に、本発明の基本的構成が適用された実施の形態3に係る現像装置20について、図7、8を用いて説明する。
図7は実施の形態1の図3に相当する縦断面説明図、図8は実施の形態1の図4に相当する軸方向断面説明図である。尚、実施の形態3に係る現像装置20は本発明に関連する現像剤回収部を有するものである。また、実施の形態3と前述した実施の形態1および実施の形態2とで同様な機能を有する部材および構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
また、現像容器21は、現像剤撹拌室76の現像剤搬送方向Bにおける上流側端部の上面に現像剤供給口71が設けられ、回収室78の現像剤搬送方向Aにおける下流側には現像剤排出口72が設けられている。
次に、実施の形態3の現像装置20の変形形態について図9を用いて説明をする。
本変形形態は、通孔73の配置および供給搬送部材27の構成以外については実施の形態3と同様の構成であるので、変更点についてのみ説明をする。
図9は変形形態に係る現像装置20の軸方向断面の要部を示す模式図である。
通孔73は通孔75よりも現像剤供給室77内の現像剤搬送方向下流側に設けられている。また、供給搬送部材27のうち通孔73よりも上流側には、通孔73方向に向けて現像剤を搬送する螺旋羽根27dが設けられている。
上記の構成を備えた変形形態の現像装置20において、回収室78に落下した浮遊トナーは、回収搬送部材68によって端部に搬送された後、通孔75を介して現像剤供給室77に受け渡される。現像剤供給室77では供給搬送部材27によって通孔73に搬送され、当該通孔73から現像剤撹拌室76に受け渡される。以上によって、回収した浮遊トナーが現像剤供給室77内で現像剤の循環搬送に対して逆流することを防ぐことができる。
Claims (4)
- キャリア及び像保持体に供給するトナーが含まれる現像剤を保持する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体に対して供給する現像剤を収容する現像剤供給室と、
回転軸を有し且つ前記現像剤供給室に収容されている現像剤を当該回転軸に沿って搬送する供給搬送部材と、
鉛直方向において前記現像剤供給室の下側に設けられ、前記現像剤供給室との間で循環される現像剤を収容する現像剤撹拌室と、
前記現像剤供給室と前記現像剤撹拌室とを仕切ると共に前記現像剤供給室と前記現像剤撹拌室との間で開口を通じて現像剤を受け渡し可能に設けられた仕切り板と、
回転軸を有し且つ前記現像剤撹拌室に収容されている現像剤を、当該回転軸に沿って前記供給搬送部材による現像剤搬送方向とは逆方向に搬送する撹拌搬送部材と、
前記現像剤保持体と前記像保持体との対向部よりも像保持体の回転方向下流側に回転可能に設けられ、トナーを回収して現像剤撹拌室に戻す回収ロールと、
回転する前記回収ロールに対して接触し且つ前記回収ロールにて回収されたトナーを掻き落とす掻き落とし部材と、
水平方向において前記回収ロールと前記撹拌搬送部材との間で、且つ、鉛直方向において前記仕切り板の開口よりも下方に位置し、前記掻き落とし部材により掻き落とされたトナーを前記撹拌搬送部材による搬送方向とは逆方向に搬送する搬送部材とを備え、
前記搬送部材は、前記撹拌搬送部材の搬送方向の下流側に位置する開口の上流に滞留する現像剤を搬送することを特徴とする現像装置。 - 請求項1記載の現像装置において、
前記供給搬送部材が設けられる現像剤供給室と、前記撹拌搬送部材並びに前記回収ロール、前記掻き落とし部材及び前記搬送部材が設けられる現像剤撹拌室とを有することを特徴とする現像装置。 - 請求項1記載の現像装置において、
前記回収ロール、前記掻き落とし部材及び前記搬送部材は、前記撹拌搬送部材よりも上方に設けられ、前記撹拌搬送部材に対して回収したトナーを落下させて戻すものであることを特徴とする現像装置。 - 静電潜像が形成される回転可能な像保持体と、この像保持体上に形成される静電潜像を可視像化する請求項1記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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