JP4951679B2 - 現像装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Description
この現像剤は、トナーとキャリアとからなり、それらを現像装置内で撹拌することによりトナーとキャリアとが摩擦し、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。
現像装置において、帯電したトナーは、現像ローラの表面に供給され、静電的吸引力によって現像ローラから感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に移動する。
これにより、感光体ドラム上に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。
そのため、従来技術1として、現像装置内に補給されたトナー(以下、「補給トナー」という場合がある)を現像剤(以下、「内在現像剤」という場合がある)中に即時に分散させ、補給トナーに適切な帯電量を付与するために、循環方式の現像装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この循環方式の現像装置は、現像剤が循環搬送される経路である現像剤搬送路と、現像剤搬送路内で現像剤を撹拌しながら搬送するオーガスクリューとを備えている。
この際、トナーの比重はキャリアの比重と比べて約1/3と小さいため、補給トナーが内在現像剤の上に浮き易く、それに加えてオーガスクリューでは比重が軽い補給トナーを周方向に撹拌し難いため、補給トナーが内在現像剤中に混ぜ込まれ難い。
よって、補給トナーは内在現像剤中で帯電され難いため、十分に帯電されていない補給トナーと現像剤とが分離した状態で現像ローラへ搬送され、低帯電量の補給トナーが現像ローラに供給されてしまい、トナー飛散や画像カブリが生じ易い。
すなわち、オーガスクリューの螺旋羽根とパドル部材と現像剤槽の内壁とで行き場を失った現像剤は、圧縮された状態での摩擦によるストレスを受けるため劣化し易くやすくなり、周方向の攪拌力を高めようとすればするほど、現像剤の劣化が促進されるという問題がある。
トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される現像剤槽と、
該現像剤槽内にトナーを補給するためのトナー補給口と、
該現像剤槽内に設けられ現像剤を担持した状態で回転しながら静電潜像が形成された感光体ドラムの表面にトナーを供給するための現像ローラと、
前記現像剤槽内のトナーが補給される位置と前記現像ローラとの間に設けられた現像剤搬送路と、
前記現像剤搬送路内に回転可能に設けられて前記現像剤搬送路内の現像剤を撹拌しながら前記現像ローラへ搬送する現像剤搬送螺旋部材と、
前記現像剤搬送路内に前記現像剤搬送螺旋部材の上方近傍位置に沿って回転可能に設けられて現像剤搬送螺旋部材上の現像剤を撹拌する攪拌羽根部材とを備え、
前記現像剤搬送路が、前記現像ローラの軸心方向と平行な仕切り板によって区画された前記トナー補給口側の第1現像剤搬送路と現像ローラ側の第2現像剤搬送路、および第1現像剤搬送路と第2現像剤搬送路とを前記軸心方向の両側で連通させる第1連通路と第2連通路を有してなり、
前記現像剤搬送螺旋部材が、前記第1現像剤搬送路内に配置された第1現像剤搬送螺旋部材と、前記第2現像剤搬送路内に配置された第2現像剤搬送螺旋部材とを有してなり、
前記撹拌羽根部材が、前記第1現像剤搬送路内の前記第1現像剤搬送螺旋部材の上方近傍位置に配置され、
前記第1現像剤搬送螺旋部材と前記第2現像剤搬送螺旋部材とが相互に逆方向に現像剤を搬送して、現像剤を第1現像剤搬送路と第2現像剤搬送路の間で循環させるように構成され、
前記第1現像剤搬送螺旋部材が、第1現像剤搬送路内に回転可能に設けられた第1回転軸と、第1回転軸に固定された螺旋羽根とを有してなり、
前記撹拌羽根部材が、第1現像剤搬送路内に前記第1回転軸の上方近傍位置で平行かつ回転可能に設けられた第2回転軸と、第2回転軸に固定された攪拌羽根とを有してなり、
前記第1回転軸と前記第2回転軸とを同期して回転させる回転機構部をさらに備え、
前記攪拌羽根は、第2回転軸に放射状に配置された複数の撹拌板部からなり、
各撹拌板部は、第2回転軸の軸心方向に延び、かつ第1および第2回転軸の同期回転時に前記螺旋羽根との接触を避けるための複数の隙間または溝を有する形状に形成されており、
前記回転機構部は、第1回転軸と第2回転軸を同じ回転数で相互に逆回転させるよう構成されており、
前記撹拌板部の複数の隙間または溝の間隔が、螺旋羽根の螺旋間隔と同じである現像装置が提供される。
このとき、攪拌羽根部材が、現像剤搬送螺旋部材上で回転して補給トナーと内在現像剤を撹拌するため、補給トナーが内在現像剤と確実に混合され十分に帯電する。
さらに、攪拌羽根部材は、現像剤搬送螺旋部材より下の現像剤を撹拌するものではないため、現像剤が現像剤槽の内壁側に圧縮された状態で摩擦することはなく、従来技術2のように現像剤がストレスを受けて劣化し易くなるという問題がない。
したがって、この現像装置を備えた画像形成装置によれば、記録用紙にトナー画像を形成する際に、充分に帯電されていないトナーに起因するトナー飛散や画像カブリを低減することができ、良好な画像を得ることができる。
また、現像剤を現像剤槽内で循環させる省スペース仕様の現像剤循環機構を設けることができ、それによって現像剤中のトナーの濃度を均一に維持することができる。
また、攪拌羽根部材によって補給トナーを現像剤搬送螺旋部材の回転周方向に撹拌して内在現像剤と効率よく混合することができる。
また、回転する螺旋羽根と接触することなく複数の攪拌羽根を回転させることができるため、攪拌板部を現像剤搬送部材の第1回転軸に接近させて配置することができ、第1回転軸より高い位置にある補給トナーと内在現像剤とを回転周方向に効果的に撹拌することができる。
また、撹拌板部の各隙間または各溝の幅を最小限に小さくして補給トナーとの接触面積を大きくすることができるため、第1回転軸より高い位置にある補給トナーと内在現像剤とを回転周方向により効果的に偏り無く撹拌することができる。
また、この現像装置は次のように構成されてもよく、各構成が組み合わされてもよい。
このようにすれば、1つの周方向撹拌部材によって、現像剤搬送部材の第1回転軸上の補給トナーを偏り無く内在現像剤と撹拌混合することができる。
なお、1つの現像剤搬送部材に対して2つの撹拌羽根部材が設けられてもよく、この場合は、各撹拌羽根部材が互いに干渉せず、かつ第1回転軸上の補給トナーを偏り無く内在現像剤と撹拌混合することができるよう、2本の第2回転軸を1本の第1回転軸に対して対称的に斜め上方に配置するのが好ましい。
このようにすれば、撹拌羽根が90°回転する毎に各撹拌板部によって第1回転軸上の補給トナーおよび内在現像剤が周方向に撹拌され、このときに現像剤の上層に大きな高低差が生じるため、キャリアに比べて比重の小さい補給トナーが内在現像剤と混合され易くなる。
図1は本発明に係る現像装置(実施形態1)を備えた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
この画像形成装置100は、複数の現像装置2a〜2dがケーシング内に収容された現像装置収容部100Aと、定着装置12がケーシング内の現像装置収容部100Aの上方に収容された定着装置収容部100Bと、それらの間に設けられて定着装置12の熱が現像装置側に伝わらないように断熱するための隔壁30とを備え、外部から伝達される画像データに応じてシート状の記録媒体(記録用紙)に多色または単色の画像を形成することができるプリンターである。
なお、定着装置収容部100Bの横に位置する現像装置収容部100Aの上面は排紙トレイ15とされている。
現像装置収容部100Aには、図1に示すように、4つの感光体ドラム3a、3b、3c、3dと、各感光体ドラム3a〜3dの表面を帯電させる4つの帯電器(帯電装置)5a、5b、5c、5dと、各感光体ドラム3a〜3dの表面に静電潜像を形成する露光ユニット(露光装置)1と、黒、シアン、マゼンタおよびイエローのトナーを個別に収容して各感光体ドラム3a〜3dの表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する4つの現像装置2a、2b、2c、2dと、現像および画像転写後の各感光体ドラム3a〜3dの表面に残存する残留トナーを除去するクリーナユニット4a、4b、4c、4dと、各現像装置2a〜2dに前記4色のトナーを個別に補給する4つのトナー補給装置22a、22b、22c、22dと、各感光体ドラム3a〜3dの表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット(転写装置)8と、中間転写ベルトクリーニングユニット9等が収容されている。
なお、a〜dを有する符号で示された各部材において、aは黒画像形成用の部材、bはシアン画像形成用の部材、cはマゼンタ画像形成用の部材、dはイエロー画像形成用の部材である。
各色に対応する感光体ドラム3a〜3dは同じ構成であるため、それらの構成の説明では符号を3に統一し、これと同様に、現像装置は符号を2、帯電器は符号を5、クリーナユニットは符号を4、トナー補給装置は符号を22に統一して説明する。
感光体ドラム3は、導電性基体およびその表面に形成される感光層から構成され、帯電と露光による潜像形成を担う円筒状部材であり、光の照射によって導電性を示し、その表面に静電潜像とよばれる電気的な画像が形成される。
感光体ドラム3は、軸線回りに回転駆動が可能となるよう図示しない駆動手段により支持されている。
露光ユニット1は、画像データに応じた光を、帯電器5と現像装置2との間を通過させて、帯電された感光体ドラム3の表面に照射して露光することにより、感光体ドラム3の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
本実施形態においては、露光ユニット1として、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)を使用した場合を例示しているが、発光素子をアレイ状に並べたEL(エレクトロルミネッセンス)またはLED書込みヘッドを用いることもできる。
図2は図1で示した現像装置の概略拡大断面図であり、図3は図2のA−A線断面矢視図であり、図4は図2のB−B線断面矢視図である。
図2〜図4に示すように、現像装置2は、トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される略直方容器形の現像剤槽111と、現像剤槽111内にトナーを補給するためのトナー補給口115aと、現像剤槽111内に設けられた現像ローラ114と、現像剤槽111内のトナーが補給される位置と現像ローラ114との間に設けられた第1および第2現像剤搬送路P、Qと、第1および第2現像剤搬送路P、Q内に回転可能に設けられた第1および第2現像剤搬送螺旋部材112、113と、第1現像剤搬送路P内に回転可能に設けられて第1現像剤搬送螺旋部材112上の現像剤を撹拌する攪拌羽根部材118と、ドクターブレード116と、トナー濃度検知センサ(透磁率センサ)119とを備え、現像ローラ114によって感光体ドラム3の表面にトナーを供給して、感光体ドラム3の表面に形成された静電潜像を顕像化する(現像する)装置である。
さらに、第1現像剤搬送路Pと第2現像剤搬送路Qとは前記軸心方向の両側の第1連通路aと第2連通路bによって連通している。
よって、第1および第2現像剤搬送路P、Qと第1および第2連通路a、bが1つの環状現像剤搬送路となっている。
この現像剤槽カバー115には、第1現像剤搬送路Pにおける現像剤搬送方向(矢印X方向)の上流側に未使用のトナーを補給するためのトナー補給口115aが形成されている。
また、現像剤槽111は、第2現像剤搬送路Q側の側壁と現像剤槽カバー115の下端縁との間に開口部を有しており、その開口部の位置に現像ローラ114が回転可能にかつ感光体ドラム3との間に所定の現像ニップ部Nをもって配置されている。
ドクターブレード116は、現像ローラ114の軸線方向に平行に延びる長方形の板状部材であり、その短手方向の下端116bが現像剤槽111の開口部の下端縁に固定され、かつその上端116aは現像ローラ114の表面に対して所定の間隙をもって離間している。
ドクターブレード116の材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂等が挙げられる。
第1現像剤搬送螺旋部材(以下、「第1螺旋部材」という)112は、第1現像剤搬送路P内に平行かつ回転可能に設けられた第1回転軸112bと、第1回転軸112bの外周面に固定された螺旋羽根(オーガスクリュー)112aと、第1回転軸112bの一端に設けられた第1ギア112cとから構成されている。
第1回転軸112bの一端は、現像剤槽111の長手方向側の一側壁を貫通しており、現像剤槽111の外部へ突出した前記一端に第1ギア112cが固定されている。
第3回転軸113bの一端は、現像剤槽111の長手方向側の前記一側壁を貫通しており、現像剤槽111の外部へ突出した前記一端に第3ギア113cが固定されている。
なお、第1螺旋部材112の螺旋羽根112aと第2螺旋部材113の螺旋羽根113aの螺旋の巻回方向は同じである。
よって、第1螺旋部材112の螺旋羽根112aと第2螺旋部材113の螺旋羽根113aとは相対的に逆回転するため、図3に示すように、第1現像剤搬送路P内の現像剤は回転方向に撹拌されながら矢印X方向に搬送されて第1連通路aから第2現像剤搬送路Q内へ流入し、第2現像剤搬送路Q内の現像剤は回転方向に撹拌されながら矢印Y方向に搬送されて第2連通路bから第1現像剤搬送路P内へ流入し、このように現像剤は第1現像剤搬送路P内と第2現像剤搬送路Q内を循環する。
あるいは、第1螺旋部材112の螺旋羽根112aと第2螺旋部材113の螺旋羽根113aの螺旋の巻回方向を相対的に逆向きとし、第1および第3ギア112c、113cを同じ駆動ギアに噛合させて同じ方向に回転させることによっても、現像剤は第1現像剤搬送路P内と第2現像剤搬送路Q内を循環するため、現像装置2をこのように構成してもよい。
図5は実施形態1の現像装置における撹拌羽根部材を示す正面図である。
図1〜図5に示すように、攪拌羽根部材118は、第1現像剤搬送路P内に第1回転軸112bの真上近傍位置で平行かつ回転可能に設けられた第2回転軸118bと、第2回転軸118bに固定された攪拌羽根118aと、第2回転軸118bの一端に設けられた第2ギア118cとから構成されている。
第2回転軸118bは、第1螺旋部材112の螺旋羽根112aの上方近傍位置に配置されるよう、現像剤槽111の長手方向両側の側壁に回転可能に支持されており、その一端は、現像剤槽111の長手方向側の前記一側壁を貫通している。
この第2ギア118cは、第1螺旋部材112の第1ギア112cと噛合しており、第1ギア112cの回転方向と逆方向に同期して回転する。
さらに詳しくは、第1ギア112cと第2ギア118cは同じギアからなり、同じ回転数で回転する。
すなわち、第1ギア112cと第2ギア118cとから、第1回転軸112bと第2回転軸118bとを同期して同じ回転数で回転させる回転機構部が構成されている。
撹拌板部118a1は、第2回転軸118bの軸心方向に延び、かつ第1および第2回転軸112b、118bの同期回転時に螺旋羽根112aとの接触を避けるための複数の隙間118pを有する形状に形成されている。
同期的に回転する第1螺旋部材112の螺旋羽根112aとの接触を避けるために、中心角度90°で隣接する2組の撹拌板部118a1は、それらの隙間118p、118pが軸心方向にずれた間隔L11が前記間隔L1の1/4となるように第2回転軸118b上に配置されている。
無論、各隙間118pの幅Wおよび板片118a11の長さL3は、回転する第1螺旋部材112の螺旋羽根112aに接触しない寸法に設定されている。
なお、攪拌羽根部材118の回転速度を第1螺旋部材112より速くしても、あるいは遅くしてもよく、その場合は、攪拌羽根部材118が第1螺旋部材112に当たらないよう、攪拌羽根部材118の回転速度と第1螺旋部材112の回転速度の比率に応じて各組の撹拌板部118a1の隙間118pの間隔L11および幅Wを調整すればよい。
トナー濃度検知センサ119は、図示しないトナー濃度制御手段に電気的に接続されている。
トナー濃度制御手段は、トナー濃度検知センサ119が検知するトナー濃度測定値に応じて、後述するトナー補給装置22(図9参照)のトナー排出部材122を回転駆動させ、トナーをトナー排出口123から排出して現像装置2の第1現像剤搬送路P内に供給するように制御する。
トナー濃度検知センサ119としては、例えば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサ等の一般的なトナー濃度検知センサを使用することができ、これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。
この電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧を、透磁率検知センサに印加する。
電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、制御手段によって制御される。
透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。
このような型式の透磁率検知センサは市販されており、例えば、TDK社製の商品名TS−L、TS−A、TS−Kなどが挙げられる。
図6は実施形態1の現像装置におけるトナー補給装置を示す概略断面図であり、図7は図6のC−C線断面矢視図である。
図6と図7に示すように、トナー補給装置22は、トナー排出口123を有するトナー収容容器121と、トナー攪拌部材125と、トナー排出部材122とを備え、その内部に未使用のトナーが収容される。
トナー補給装置22は、現像剤槽111の上方に配置されており(図1参照)、そのトナー排出口123と、現像装置2のトナー補給口115aとが、トナー搬送パイプ102にて接続されている。
トナー攪拌部材125はトナー収容容器121の半円筒状部分の略中央位置に回転可能に配置されており、トナー排出部材122はトナー排出口123の上方近傍位置に回転可能に配置されている。
このとき、トナー汲み上げ部材125bは、その可撓性によって、トナー収容容器121の内壁に沿って摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材122側に供給する。
なお、トナー排出部材122とトナー攪拌部材125との間には、トナー攪拌部材125によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材122の周辺に適量のトナーを保持できるように、トナー排出部材隔壁124が設けられている。
ギア122は、図示しない駆動手段の駆動ギアと噛合している。
第1螺旋羽根122a1と第2螺旋羽根122a2の螺旋の巻回方向は相対的に逆向きであり、それらの間にトナー排出口123が配置されている。
トナー排出部材122が回転することにより、トナー排出部材122側に供給されたトナーは、第1螺旋羽根122a1と第2螺旋羽根122a2によってトナー排出部材122の軸方向両端からトナー排出口123側に向けて搬送され、トナー排出口123からトナー搬送パイプ102を介して現像剤槽111内へ供給される。
図8〜図10は実施形態1の現像装置の作動時における撹拌羽根部材による現像剤の撹拌状態を説明する断面図である。なお、図8〜図10において、現像装置2の第2現像剤搬送路Q内の現像剤Dは図示省略されている。
画像形成装置の現像工程においては、図8に示すように、現像装置2の現像ローラ114、第1・第2螺旋部材112、113および撹拌羽根部材118がそれぞれ矢印方向に回転する。
このとき、第1現像剤搬送路P内の現像剤Dが第1螺旋部材112によってその回転周方向に撹拌されながら矢印X方向(図3、図4参照)に搬送されて第2現像剤搬送路Q内へ送られると共に、撹拌羽根部材118によって第1螺旋部材112の第1回転軸112b上の現像剤Dが図8、図9および図10で示す順に第1回転軸112bの周方向に撹拌される。
また、現像ローラ114に供給される現像剤は、ドクターブレード116によって現像ローラ114の外周面に均一な所定厚みの現像剤層となって感光体ドラム3(図2参照)へ送られ、現像剤層から一部のトナーが感光体ドラム3へ供給され、その後、トナー濃度が低下した現像剤が現像ローラ114から第2現像剤搬送路Q内の現像剤と混合する。
したがって、第2現像剤搬送路Q内の現像剤のトナー濃度は徐々に低下していく。
トナーの比重は現像剤中のキャリアの比重よりも小さいため、第1螺旋部材112の回転のみではトナーが現像剤D中に混合され難いが、上述のように第1螺旋部材112上で撹拌羽根部材118が回転しているため、第1回転軸112b上の補給トナーは内在現像剤D中に混合されていく。
このように、撹拌羽根部材118が90°回転する毎に第1回転軸112b上の現像剤Dが回転周方向に撹拌されるため、補給トナーは現像剤D中に均一に分散して十分に帯電し、かつ現像剤槽111の底部付近で現像剤Dが圧縮によるストレスを受けて劣化するということがない。
そして、第1現像剤搬送路Pと第2現像剤搬送路Qを現像剤Dが循環する間に、現像剤Dのトナー濃度分布は一様となり、かつトナー濃度が所定値まで回復する。
図1に示すように、各感光体ドラム3の上方に配置された中間転写ベルトユニット8は、中間転写ベルト7と、中間転写ベルト7を張架して図1の矢印B方向に回転駆動させるための中間転写ローラ6a、6b、6c、6d(以下、符号を6に統一して説明する)、駆動ローラ71、従動ローラ72およびベルトテンション機構(図示省略)と、駆動ローラ71の横に近接して配置された転写ローラ11とを備える。なお、各中間転写ローラ6は、ベルトテンション機構におけるローラ取付部に回転可能に支持されている。
さらに、中間転写ベルトユニット8の従動ローラ72側には中間転写ベルトクリーニングユニット9が配置されている。
中間転写ベルト7は、厚さが例えば100〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成されており、その外側の面上に、各感光体ドラム3に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されてカラートナー像(多色トナー像)が形成される。
中間転写ローラ6は、直径が例えば8〜10mmの金属軸(例えばステンレス製)と、金属軸の外周面を覆う導電性の弾性材層によって覆われている。
この導電性の弾性材層の材料としては、例えば、カーボンブラックなどの導電剤を含むエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)、発泡ウレタン等が挙げられる。
中間転写ローラ6の金属軸には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加され、これによって中間転写ローラ6は中間転写ベルト7に対して均一に高電圧を印加することができる。
本実施の形態では、転写電極として中間転写ローラ6を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
一方、記録媒体もシート搬送路Sを通って転写部に搬送され、転写ローラ11によって記録媒体が中間転写ベルト7側へ押し付けられることにより、中間転写ベルト7上のトナー像が記録媒体上に転写される。
この場合、中間転写ベルト7と転写ローラ11とは所定ニップで互いに圧接されると共に、転写ローラ11にはトナー像を記録媒体に転写させるためのトナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧が印加される。
また、中間転写ベルト7と転写ローラ11との前記ニップが定常的に得られるよう、転写ローラ11と駆動ローラ71の何れか一方は金属といった硬質材料から形成され、他方はゴムや発泡樹脂等の軟質材料から形成される。
中間転写ベルトクリーニングユニット9は、中間転写ベルト7に接触して残留トナーを除去するクリーニングブレードと、除去されたトナーを回収するトナー回収部とを備えている。なお、中間転写ベルト7におけるクリーニングブレードに接触している部分は、従動ローラ72にて支持されている。
図1に示すように、シート搬送路Sは、給紙トレイ10および手差しトレイ20から後述する定着装置12を通って排紙トレイ15に通じており、その周辺には、ピックアップローラ16a,16b、搬送ローラ25a〜25h(以下、符号を25に統一して説明する)、レジストローラ14、転写ローラ11、定着装置12等が配置されている。
搬送ローラ25は、シートの搬送を促進および補助するための小型ローラであり、シート搬送路Sに沿って複数対設けられている。
ピックアップローラ16aは、給紙トレイ10の端部に備えられ、給紙トレイ10からシート状の記録媒体(記録用紙)を1枚ずつシート搬送路Sに供給する呼び込みローラである。
ピックアップローラ16bは、手差しトレイ20の近傍に備えられ、手差しトレイ20から記録媒体を1枚ずつシート搬送路Sに供給する呼び込みローラである。
レジストローラ14は、シート搬送路Sを搬送されている記録媒体を一旦保持し、中間転写ベルト7上のトナー像の先端と記録媒体の先端とを合わせるタイミングで、記録媒体を転写部に搬送するものである。
図1に示すように、定着装置収容部100Bに収容された定着装置12は、トナー画像が転写された記録媒体を挟んで相互に逆方向に回転するヒートローラ81および加圧ローラ82と、搬送ローラ25bと、排紙ローラ25cとを備えている。
ヒートローラ81は、所定の定着温度となるように図示しない制御部によって制御される。なお、この制御部は、図示しない温度検出器からの検出信号に基づいてヒートローラ81の温度を制御する。
定着温度に昇温したヒートローラ81と加圧ローラ82は、記録媒体に圧接してトナーを溶融することにより、記録媒体上にトナー画像を定着させる。
トナー像が定着された記録媒体は、搬送ローラ25bと排紙ローラ25cによってシート搬送路Sの反転排紙経路に搬送され、反転された状態(トナー像を下側に向けた状態)で排紙トレイ15上に排出される。
図11は本発明に係る現像装置の実施形態2における撹拌羽根部材を示す正面図である。
この実施形態2は、撹拌羽根部材518が異なること以外は実施形態1と同様であるため、ここでは主に実施形態1と異なる点を図11と図2〜図5を参照しながら説明する。
撹拌羽根518aは、第1回転軸518bの外周面に中心角度90°で固定された4枚の撹拌板部518a1からなる。
撹拌板部518a1は、第2回転軸118bの軸心方向に延び、かつ第1螺旋部材112(図2参照)の第1回転軸112bおよび第2回転軸518bの同期回転時に螺旋羽根112aとの接触を避けるための複数の溝518pを有する形状に形成されている。
同期的に回転する第1螺旋部材112の螺旋羽根112aとの接触を避けるために、中心角度90°で隣接する2枚の撹拌板部518a1は、それらの隙間518p、518pが軸心方向にずれた間隔L11が前記間隔L1の1/4となるように第2回転軸518b上に配置されている。
無論、各隙間518pの幅Wおよび前記長さL3は、回転する第1螺旋部材112の螺旋羽根112aに接触しない寸法に設定されている。
なお、攪拌羽根部材518の回転速度を第1螺旋部材112より速くしても、あるいは遅くしてもよく、その場合は、攪拌羽根部材518が第1螺旋部材112に当たらないよう、攪拌羽根部材518の回転速度と第1螺旋部材112の回転速度の比率に応じて各撹拌板部518a1の隙間518pの間隔L11および幅Wを調整すればよい。
2、2a〜2d 現像装置
3、3a〜3d 感光体ドラム
5、5a〜5d 帯電器(帯電装置)
8 中間転写ベルトユニット(転写装置)
12 定着ユニット(定着装置)
22 トナー補給装置
100 画像形成装置
100A 現像装置収容部
100B 定着装置収容部
111 現像剤槽
112 第1現像剤搬送螺旋部材(第1螺旋部材)
112a 螺旋羽根
113 第2現像剤搬送螺旋部材(第2螺旋部材)
114 現像ローラ
115a トナー補給口
118、518 攪拌羽根部材
118a、518a 撹拌羽根
D 現像剤
P 第1現像剤搬送路
Q 第2現像剤搬送路
Claims (4)
- 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムを備えた電子写真方式の画像形成装置に装着される現像装置であって、
トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される現像剤槽と、
該現像剤槽内にトナーを補給するためのトナー補給口と、
該現像剤槽内に設けられ現像剤を担持した状態で回転しながら静電潜像が形成された感光体ドラムの表面にトナーを供給するための現像ローラと、
前記現像剤槽内のトナーが補給される位置と前記現像ローラとの間に設けられた現像剤搬送路と、
前記現像剤搬送路内に回転可能に設けられて前記現像剤搬送路内の現像剤を撹拌しながら前記現像ローラへ搬送する現像剤搬送螺旋部材と、
前記現像剤搬送路内に前記現像剤搬送螺旋部材の上方近傍位置に沿って回転可能に設けられて現像剤搬送螺旋部材上の現像剤を撹拌する攪拌羽根部材とを備え、
前記現像剤搬送路が、前記現像ローラの軸心方向と平行な仕切り板によって区画された前記トナー補給口側の第1現像剤搬送路と現像ローラ側の第2現像剤搬送路、および第1現像剤搬送路と第2現像剤搬送路とを前記軸心方向の両側で連通させる第1連通路と第2連通路を有してなり、
前記現像剤搬送螺旋部材が、前記第1現像剤搬送路内に配置された第1現像剤搬送螺旋部材と、前記第2現像剤搬送路内に配置された第2現像剤搬送螺旋部材とを有してなり、
前記撹拌羽根部材が、前記第1現像剤搬送路内の前記第1現像剤搬送螺旋部材の上方近傍位置に配置され、
前記第1現像剤搬送螺旋部材と前記第2現像剤搬送螺旋部材とが相互に逆方向に現像剤を搬送して、現像剤を第1現像剤搬送路と第2現像剤搬送路の間で循環させるように構成され、
前記第1現像剤搬送螺旋部材が、第1現像剤搬送路内に回転可能に設けられた第1回転軸と、第1回転軸に固定された螺旋羽根とを有してなり、
前記撹拌羽根部材が、第1現像剤搬送路内に前記第1回転軸の上方近傍位置で平行かつ回転可能に設けられた第2回転軸と、第2回転軸に固定された攪拌羽根とを有してなり、
前記第1回転軸と前記第2回転軸とを同期して回転させる回転機構部をさらに備え、
前記攪拌羽根は、第2回転軸に放射状に配置された複数の撹拌板部からなり、
各撹拌板部は、第2回転軸の軸心方向に延び、かつ第1および第2回転軸の同期回転時に前記螺旋羽根との接触を避けるための複数の隙間または溝を有する形状に形成されており、
前記回転機構部は、第1回転軸の一端に設けられた第1ギアと、第2回転軸の一端に設けられて第1ギアと噛合する第2ギアとからなり、第1回転軸と第2回転軸を同じ回転数で相互に逆回転させるよう構成されており、
前記撹拌板部の複数の隙間または溝の間隔が、螺旋羽根の螺旋間隔と同じであることを特徴とする現像装置。 - 前記第2回転軸が、前記第1回転軸の真上位置に配置されている請求項1に記載の現像装置。
- 前記攪拌羽根の周方向に隣接する2つの攪拌板部の間の中心角度が90°である請求項1または2に記載の現像装置。
- 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、該感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体ドラムの表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する請求項1〜3のいずれか1つに記載の現像装置と、該現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、前記感光体ドラムの表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置。
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