JP5433637B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

現像装置及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5433637B2
JP5433637B2 JP2011141933A JP2011141933A JP5433637B2 JP 5433637 B2 JP5433637 B2 JP 5433637B2 JP 2011141933 A JP2011141933 A JP 2011141933A JP 2011141933 A JP2011141933 A JP 2011141933A JP 5433637 B2 JP5433637 B2 JP 5433637B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developer
path
toner
transport path
developer transport
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011141933A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013007962A (ja
Inventor
幸一 見原
隆文 永井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2011141933A priority Critical patent/JP5433637B2/ja
Priority to US13/444,422 priority patent/US8731443B2/en
Priority to CN201210180227.XA priority patent/CN102854773B/zh
Publication of JP2013007962A publication Critical patent/JP2013007962A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5433637B2 publication Critical patent/JP5433637B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0887Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity
    • G03G15/0891Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers
    • G03G15/0893Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers in a closed loop within the sump of the developing device
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/08Details of powder developing device not concerning the development directly
    • G03G2215/0802Arrangements for agitating or circulating developer material
    • G03G2215/0816Agitator type
    • G03G2215/0827Augers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関し、特に、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いた現像装置と、電子写真方式によりこの現像装置を用いて画像形成を行う静電複写機、レーザープリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラム(トナー像担持体)の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体ドラムに対してトナーを供給して静電潜像を現像し、現像によって感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙等のシートに転写して、定着装置によってシートにトナー像を定着させるようになっている。
近年、フルカラー化や高画質化に対応した画像形成装置では、トナーの帯電安定性に優れる二成分現像剤(以下、単に「現像剤」とも称する)が広く使用されている。この現像剤は、トナーと磁性キャリアとからなり、それらを現像装置内で攪拌することによりトナーと磁性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。
帯電したトナーは、現像剤担持部材、例えば、現像ローラの表面に供給される。この現像ローラに供給されたトナーは、静電的吸引力によって感光体ドラム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。
また、このような画像形成装置では、高速化及び小型化が要求されており、現像剤の帯電を迅速且つ充分に行い、現像剤の搬送も迅速に行う必要がある。
そこで、今日の画像形成装置においては、補給されたトナーを現像剤中に即時に分散させて適切な帯電量を付与するために、循環方式の現像装置を搭載するものが提案されている。
循環方式の現像装置は、たとえば、特許文献1に示されるように、現像ケース内に、二成分現像剤が循環搬送されるような経路である2つの搬送路と、2つの搬送路にそれぞれ配置され二成分現像剤を撹拌しながら搬送する2つの搬送スクリューとを有する。
一方の第2の搬送スクリューで一端側へと搬送した現像剤を、他方の第1の搬送スクリューで他端側へと搬送することにより、撹拌しながら循環するとともに、第1および第2の搬送スクリューは、スクリュースパイラル条数がそれぞれ異なるように構成して、現像ローラに向かう方向に対して現像剤の分散性の向上を図り、安定した良好な画像品質を得るようにしている。
また、特許文献2には、現像剤が収容される筐体内に、第1撹拌搬送スクリュー,第2撹拌搬送スクリュー,現像ローラが備えられ、第1撹拌搬送スクリューおよび第2撹拌搬送スクリューの現像剤の搬送方向下流側の端部に、螺旋羽と位相(ピッチ)の進行方向が逆向きの逆螺旋羽を設け、逆螺旋羽には貫通穴が形成されている現像装置が提案されている。
この現像装置では、逆螺旋羽によって逆方向に搬送された現像剤が貫通孔を通過して元に戻ることにより逆螺旋羽根付近の現像剤に対流を発生させ、デッドスペース部分の現像剤を効率よく撹拌して、現像剤溜まりの発生を防止している。
特開2001−255723号公報 特開2009−109741号公報
しかし、上記のような従来の現像装置では、一方の搬送スクリューの下流側端部で、現像剤が他方の搬送スクリューの上流側端部の方へ進行するために、直角に進行方向が変わることになる。このとき、下流側端部には、直角方向にうまく進行できずに行き場を失った現像剤の一部が滞留する。
したがって、搬送スクリューの回転により、現像剤は回転軸方向のみに押し出されるため、搬送路の下流側端部へ搬送されてくる現像剤と、現像槽の筐体内壁あるいは逆向きの螺旋羽根の手前で行き場を失った現像剤とが互いに押し合い、現像剤にかかる圧力が急激に上昇する。
圧力が上昇すると、その後回転軸方向の現像剤の速度成分がゼロとなった状態で、下流側端部の現像剤は、搬送スクリューによる回転軸方向への押出し力(ストレス)を受け続けることになる。
すなわち、筐体内壁あるいは逆向きの螺旋羽根の手前にある現像剤は、圧縮された状態で、せん断力を受けることになる。
その結果、ストレスによる発熱や、せん断力により、トナー外添剤としてトナーに含まれているトナーの流動性向上剤がトナー表面に埋没し、現像剤の流動性が極端に低下し、画像濃度が低下する不具合が生じるという問題があった。
すなわち、現像剤がストレスを受けると、トナー表面に埋没した流動性向上剤のために、現像剤の流動性が低下し、現像剤の搬送自体が困難になる現象が発生していた。その結果、十分な量の現像剤が現像ローラを介して感光体ドラムに供給されにくくなり、記録媒体に印刷された画像の濃度が低下するという問題が生じていた。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、2つの現像剤搬送路の下流側において、循環搬送時における現像剤の急激な圧力上昇を抑え、現像剤へのストレスを低減できる現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽内部を区分けする仕切り壁と、前記仕切り壁によって区分され、対になって前記二成分現像剤を循環搬送する第1現像剤搬送路および第2現像剤搬送路と、前記第1および第2現像剤搬送路の内部にそれぞれ回転自在に設けられ、螺旋羽根を有して二成分現像剤を一方向に搬送する第1搬送部材および第2搬送部材と、第1現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第2現像剤搬送路へ導く第1連通路と、第2現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第2連通路と、前記第1現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラと、前記現像槽内部に新しいトナーを補給するトナー補給口とを備え、前記第2現像剤搬送路が、前記第1連通路の近傍であって前記第2現像剤搬送路の中央部から前記二成分現像剤搬送方向の上流側に向かって円錐状に内径が大きくなる円錐形の底部を有する第2上流側端部を備え、前記第2現像剤搬送路の第2上流側端部の領域において、前記第2搬送部材の螺旋羽根が、前記第2上流側端部の底部の内壁面に沿って、前記二成分現像剤搬送方向の上流側に向かって円錐状に外径が大きくなる第2円錐螺旋部を有し、前記第2上流側端部の底部の鉛直方向の高さが、前記第1連通路を臨む位置において、第1現像剤搬送路の底部の高さより低いことを特徴とする現像装置を提供するものである。
この発明によれば、第2現像剤搬送路の第2上流側端部の底部の鉛直方向の高さが、第1連通路を臨む位置において、第1現像剤搬送路の底部の高さより低いので、底部が高い第1現像剤搬送路の下流側に搬送されてきた現像剤は、第1連通路を通過して、速やかに底部の低い第2現像剤搬送路に流入させられ、第1連通路付近における現像剤の流れが良くなり、二成分現像剤の滞留とストレスを低減させることができる。
また、本発明の現像装置は、前記第1現像剤搬送路が、前記第1連通路の近傍であって、前記第1現像剤搬送路の中央部から前記二成分現像剤搬送方向の下流側に向かって、前記第1搬送部材の回転軸方向に下り傾斜を有する第1下流側端部を備えることを特徴とする。
この発明によれば、第1連通路の近傍の第1現像剤搬送路であって第1搬送部材の回転軸方向に下り傾斜を有しているので、第1現像剤搬送路の下流側に搬送されてきた二成分現像剤が、第1現像剤搬送路の第1下流側端部の方向に移動しやすくなり、第1現像剤搬送路の第1下流側端部で、二成分現像剤が滞留するのを防止できる。
また、本発明の現像装置は、前記第1現像剤搬送路の第1下流側端部の領域に、前記第1現像剤搬送路から前記第2現像剤搬送路に向かって、前記第1搬送部材の回転軸の垂直方向に下り傾斜を有することを特徴とする。
この発明によれば、第1連通路の近傍の第1下流側端部の領域に、第1現像剤搬送路から第2現像剤搬送路に向かう方向に下り傾斜を有しているので、第1現像剤搬送路の下流側に搬送されてきた二成分現像剤が、第2現像剤搬送路の方向へ速やかに移動しやすくなり、第1連通路において二成分現像剤が滞留するのを防止できる。
また、本発明の現像装置は、前記第1現像剤搬送路が、前記第2連通路の近傍であって前記第1現像剤搬送路の中央部から前記二成分現像剤搬送方向の上流側に向かって円錐状に内径が大きくなる円錐形の底部を有する第1上流側端部を備え、前記第1搬送部材の螺旋羽根が、前記第1現像剤搬送路の前記第1上流側端部の底部の内壁面に沿って、前記二成分現像剤搬送方向の上流側に向かって円錐状に外径が大きくなる第1円錐螺旋部を有し、前記第1現像剤搬送路の第1上流側端部の底部の鉛直方向の高さが、前記第2連通路を臨む位置において、第2現像剤搬送路の底部の高さより低いことを特徴とする。
この発明によれば、第1現像剤搬送路の第1上流側端部の底部の鉛直方向の高さが、第2連通路を臨む位置において、第2現像剤搬送路の底部の高さより低いので、底部が高い第2現像剤搬送路の下流側に搬送されてきた現像剤は、第2連通路を通過して、速やかに底部の近い第1現像剤搬送路に流入させられ、第2連通路付近における現像剤の流れが良くなり、二成分現像剤の滞留とストレスを低減させることができる。
また、本発明の現像装置は、前記第2現像剤搬送路が、前記第2連通路の近傍であって、前記第2現像剤搬送路の中央部から前記二成分現像剤搬送方向の下流側に向かって、前記第2搬送部材の回転軸方向に下り傾斜を有する第2下流側端部を備えることを特徴とする。
この発明によれば、第2連通路の近傍の第2現像剤搬送路であって第2搬送部材の回転軸方向に下り傾斜を有しているので、第2現像剤搬送路の下流側に搬送されてきた二成分現像剤が、第2現像剤搬送路の第2下流側端部の方向に移動しやすくなり、第2現像剤搬送路の第2下流側端部で、二成分現像剤が滞留するのを防止できる。
また、本発明の現像装置は、前記第2現像剤搬送路の第2下流側端部の領域に、前記第2現像剤搬送路から前記第1現像剤搬送路に向かって、前記第2搬送部材の回転軸の垂直方向に下り傾斜を有することを特徴とする。
この発明によれば、第2連通路の近傍の第2下流側端部の領域に、第2現像剤搬送路から第1現像剤搬送路に向かう方向に下り傾斜を有しているので、第2現像剤搬送路の下流側に搬送されてきた二成分現像剤が、第1現像剤搬送路の方向へ速やかに移動しやすくなり、第2連通路において二成分現像剤が滞留するのを防止できる。
また、本発明の現像装置は、前記トナー補給口が、前記第1連通路近傍であって、前記第1現像剤搬送路の前記二成分現像剤搬送方向の第1下流側端部の鉛直方向の上方に設けられることを特徴とする。
この発明によれば、トナー補給口を、第1現像剤搬送路の第1下流側端部の上方に設けているので、トナー補給口から補給された補給トナーは、第1現像剤搬送路の第1下流側端部にまで移動してきた一部の二成分現像剤と混合され、第2現像剤搬送路の第2上流側端部に移動した後、第1連通路を通過して第2現像剤搬送路内に流れ込む二成分現像剤と多段階で混合されることになるので、補給トナーと二成分現像剤との混合性をより高くすることができ、補給トナーが二成分現像剤の表面に浮いた状態で搬送されることを防止できる。
また、本発明の現像装置は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする。
この発明によれば、画像形成装置は、上記のような特徴を持つ現像装置を備えているので、二成分現像剤の流れが良くなることにより、二成分現像剤の滞留やストレスが低減され、長期に渡って安定した画像品質を持つ画像を形成できる。
本発明によれば、第2現像剤搬送路の第2上流側端部の底部の鉛直方向の高さが、第1連通路を臨む位置において、第1現像剤搬送路の底部の高さより低いので、底部が高い第1現像剤搬送路の下流側に搬送されてきた現像剤は、第1連通路を通過して速やかに底部の低い第2現像剤搬送路に流入させられ、第1連通路付近における現像剤の流れが良くなり、二成分現像剤の滞留とストレスを低減させることができる。
本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成を示す説明図である。 図1の画像形成装置における現像装置の断面図である。 図2に示す現像装置のA−A´断面矢視図である。 図2に示す現像装置のB−B´断面矢視図である。 図2に示す現像装置のC−C´断面矢視図である。 図3におけるD−D´断面矢視図である。 図3におけるE−E´断面矢視図である。 この発明の現像装置におけるトナー補給装置の一実施例の構成を示す概略断面図である。 図7に示すトナー補給装置のF−F´断面矢視図である。
以下に、図面を参照しながら、本発明の現像装置および画像形成装置の実施形態を詳説する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。
[画像形成装置の構成]
図1に、本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一実施例の全体構成の説明図を示す。
この画像形成装置100は、主として、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とを備える。
また、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装置である。さらに、図1の定着装置収容部100Bの横であって、現像装置収容部100Aの上面は排紙トレイ15となっている。
図1の実施形態では、画像形成装置としてプリンターの場合を例示している。ただし、画像形成装置としては、外部から伝達される画像データおよび/またはスキャナによって原稿から読み取った画像データに応じても記録媒体に多色または単色の画像を形成することができるコピー機、ファクシミリ装置またはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。
〔現像装置収容部100Aの構成〕
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4つのクリーナユニット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。
ここで、a〜dの符号は、aが黒画像形成用の部材、bがシアン画像形成用の部材、cがマゼンタ画像形成用の部材、dがイエロー画像形成用の部材であることを示したものである。
この画像形成装置100では、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)の4つの色成分毎の画像データに基づいて、各感光体ドラム3a〜3dの表面に、黒トナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像およびイエロートナー画像が選択的に形成される。そして、これらの形成された各トナー画像が中間転写ベルトユニット8上で重ねられ、記録媒体上に1つのカラー画像が形成される。
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、以下の説明では符号を3に統一する。また、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。
この発明の特徴的な構成である現像装置については、後述する。
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る。感光体ドラム3は、光の照射によって導電性を示し、その表面に静電潜像と呼ばれる電気的な画像が形成される。また、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。
各感光体ドラム3の下方には、それぞれ異なる色の画像を形成するための4つの現像装が配置される。
クリーナユニット4は、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム3の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
帯電器5は、感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電器5としては、図1に示す接触ローラ型の他に、接触ブラシ型または非接触チャージャー型等の帯電器が用いられる。
露光ユニット1は、帯電器5と現像装置2の下方から、画像データに応じた光を、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ものである。
本実施形態においては、露光ユニット1は、図1に示すように、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)である。ただし、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。
露光ユニット1は、現像装置2の下方に配置される。
中間転写ベルトユニット8は、中間転写ローラ6(6a,6b,6c,6d)、中間転写ベルト7、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、図示しない中間転写ベルトテンション機構を備えている。
中間転写ローラ6、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、中間転写ベルトテンション機構は、中間転写ベルト7を張架し、図1の矢印B方向に中間転写ベルト7を回転駆動させるものである。
中間転写ローラ6は、中間転写ベルトユニット8の中間転写ベルトテンション機構における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ6には感光体ドラム3のトナー像を中間転写ベルト7上に転写するための転写バイアスが印加されている。
中間転写ベルト7は、各感光体ドラム3に接触するように設けられている。中間転写ベルト7上には、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ることにより、カラーのトナー像(多色トナー像)が形成される。中間転写ベルト7は、厚さが例えば100μm〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
感光体ドラム3から中間転写ベルト7へのトナー像の転写は、中間転写ベルト7の裏側に接触している中間転写ローラ6によって行われる。中間転写ローラ6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)が印加されている。
中間転写ローラ6は、直径が例えば8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材(例えばEPDM,発泡ウレタン等)により覆われている。この導電性の弾性材により、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、転写電極としてローラ形状のもの(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。
上述のように各感光体ドラム3上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト7上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト7の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト7との接触位置(転写部)に移動し、この位置に配置されている転写ローラ11によって用紙上に転写される。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ともに、転写ローラ11にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧である。
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ11もしくは中間転写ベルト駆動ローラ71の何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等)から形成される。
中間転写ベルト7と感光体ドラム3との接触により中間転写ベルト7に付着したトナー、及び中間転写ベルト7から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト7上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット9によって除去され回収される。
中間転写ベルトクリーニングユニット9には、中間転写ベルト7に接触するクリーニングブレード(クリーニング部材)が備えられている。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、裏側から中間転写ベルト従動ローラ72にて支持されている。
さらに、現像装置収容部100Aは、その最下部に配置された複数の記録媒体を収容する給紙トレイ10と、一側面に配置されて不定形サイズの記録媒体がセットされる手差しトレイ20と、給紙トレイ10または手差しトレイ20から記録媒体を中間転写ベルトユニット(転写装置)8に搬送するためのシート搬送路S等を備えている。
シート搬送路Sは、給紙トレイ10のシート及び手差しトレイ20の記録媒体を転写部や定着ユニット12を経由させて排紙トレイ15に案内する。ここで、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ71と転写ローラ11との間に位置する。
さらに、シート搬送路Sには、ピックアップローラ16(16a,16b)、搬送ローラ25(25a〜25f)、レジストローラ14、転写部(転写ローラ11)、定着ユニット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・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Sに沿って複数設けられている。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からシートを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を搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト7上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
〔定着装置収容部100Bの構成〕
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。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、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15上に排出される。
〔現像装置2の構成〕
図2に、図1に示した現像装置2の一実施例の断面図を示す。図3に、図2のA−A´断面矢視図、図4に、図2のB−B´断面矢視図、図5に、図2のC−C´断面矢視図、図6に、図3のD−D´断面矢視図、図7に図3のE−E´断面矢視図を示す。なお、これらの図において、現像槽111内に収容されている現像剤は省略している。
現像装置2は、現像槽111内に、感光体ドラム3と対向するように配置された現像ローラ115を有し、現像ローラ115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現像(顕像化)する装置である。
図2に示すように、現像装置2は、現像槽111、感光体ドラム3に二成分現像剤を供給する現像ローラ115、仕切り壁117、現像剤の搬送部材(112,113)、ドクターブレード116、トナー濃度検知センサ119等を備える。
現像槽111は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤(二成分現像剤)を収容する槽である。
この現像槽111の内部には、図2に示すような位置に、現像ローラ115、第1搬送部材112、第2搬送部材113、ドクターブレード116、トナー濃度検知センサ119が配置される。
この発明で利用される現像剤に含まれるキャリアは、磁性を有する磁性キャリアであり、たとえば、フェライトキャリアが用いられる。
<現像槽の内部構成>
図2において、現像槽111の内部は、現像ローラ115の軸心方向と平行な方向(図2の紙面に垂直な方向)に延伸した仕切り壁117によって、水平方向の左右に2つの部屋に区分けされている。2つの部屋のうちの右側の部屋が第1現像剤搬送路Pであり、左側の部屋が第2現像剤搬送路Qである。
この2つの搬送路(P,Q)は、対になって二成分現像剤を循環搬送する。
図2に示すように、仕切り壁117の内部に、露光装置1から出射された光Eを感光体ドラムの表面に導く導光路118を設ける。導光路118は、仕切り壁117の内部を鉛直方向に貫通する空洞の空間として設けられる。
この導光路118となる空洞の下方から入射された光Eは、この空洞内を上方向に直進した後、感光体ドラム3の表面に照射される。
図2の光Eは、図1に示すように、感光ユニット1から出射された光であり、露光ユニット1のミラーによって上方向に反射され、現像装置2の導光路118を通過して、感光体ドラム3に照射される光である。
導光路118は、図2に示すように、仕切り壁117の内部にあって鉛直方向に貫通した空間であるが、図3に示すように、第1搬送部材112と第2搬送部材113の回転軸に平行な方向(図3の紙面の左右方向)にも広い空間とすることが好ましい。
また、図3に示すように、第1現像剤搬送路Pと第2現像剤搬送路Qとは、互いに並行した細長い通路であるが、現像剤を搬送する方向が逆であり、第1現像剤搬送路P内の下流側(図3の左端)にある二成分現像剤を第2現像剤搬送路Qへと導く第1連通路aと、第2現像剤搬送路Q内の下流側(図3の右端)にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路Pへと導く第2連通路bを設ける。
<第1現像剤搬送路の説明>
図3および図4に示すように、第1現像剤搬送路Pは、中央部P1、上流側端部P2、下流側端部P3の3つの部分に分けられる。この上流側端部P2は、上記した第1上流側端部に相当し、下流側端部P3は、第1下流側端部に相当する。
中央部P1は、図2に示すように、底部が半円形の断面を有する半円筒形状の部分であり、図3に示すように、仕切り壁117が形成されている部分とほぼ同一の長さを持つ部分である。
中央部P1には、その内壁および仕切り壁117に対して所定のすき間をあけて、第1搬送部材112が収容されている。図2は、この中央部P1の断面を示したものであり、第1現像剤搬送路Pと第2現像剤搬送路Qとは、中央部P1においては、仕切り壁117によって完全に分離されており、2つの搬送路(P,Q)の底部の鉛直方向の高さは同じ高さである。
第1現像剤搬送路Pの上流側端部P2は、図3の右側端部の領域であり、第2連通路bを臨む位置に形成されている。中央部P1では、仕切り壁117は、2つの搬送路(P,Q)を完全に分離するため一定の高さで設けられるが、上流側端部P2の領域では、第2現像剤搬送路Qから第1現像剤搬送路Pの方へ現像剤を移動させるため、上流側端部P2には仕切り壁117は設けられていない。
また、上流側端部P2は、図3および図4に示すように、第2連通路bの近傍であって中央部P1の右端から現像槽111の右端側壁面111aの方向(二成分現像剤搬送方向の上流側)に向かって円錐状に内径が大きくなる円錐形状とする。
すなわち、上流側端部P2は、現像槽111の右端側壁面111aの方向に広がった円錐状空間であり、図4に示すように、その底部が鉛直下方に対して徐々に低くなる円錐形状を有する。たとえば、右端側壁面111a近傍の底部は、中央部P1の底部に対して、長さLだけ低くなるようにする。ここで、長さLは、たとえば15mm程度とすればよい。
また、後述するように、上流側端部P2では、第1搬送部材112の螺旋羽根の外径が、この上流側端部P2の底部の内壁面に沿って徐々に外壁が大きくなる円錐螺旋部112bbを有している。
第1現像剤搬送路Pの下流側端部P3は、図3の左側端部の領域であり、第1連通路aを臨む位置に形成されている。下流側端部P3の領域においては、第1現像剤搬送路Pから第2現像剤搬送路Qの方へ現像剤を移動させるため、下流側端部P3の領域には仕切り壁117は設けられていない。
また、下流側端部P3は、図3に示すように、鉛直方向の底部を除き、中央部P1の左端から現像槽111の左端側壁面の方向に向かって、円錐状に内径が小さくなる円錐形状とする。
下流側端部P3の鉛直方向の底部は、図4に示すように、第1連通路aの近傍であって、第1現像剤搬送路Pの中央部P1の左端から現像槽111の左端側壁面の方向(二成分現像剤搬送方向の下流側)に向かって、第1搬送部材の回転軸の方向に、下り傾斜を有する。
すなわち、底部は、鉛直下方に対して徐々に低くなる形状であり、左端側壁面近傍の底部は、中央部P1の底部に対して、長さHだけ低くなるようにする。ここで、長さHは、たとえば5mm程度とすればよい。
また、下流側端部P3の領域の第1連通路aを臨む位置に、図6に示すように、第1現像剤搬送路Pから第2現像剤搬送路Qの方向に向かって、第1搬送部材の回転軸の垂直方向に、下り傾斜を有する。
従って、図6に示すような第1連通路aを臨む位置においては、第2現像剤搬送路Qの上流側端部Q2の底部の鉛直方向の高さは、第1現像剤搬送路Pの下流側端部P3の底部の鉛直方向の高さよりも低くする。
このように、第2現像剤搬送路Qの上流側端部Q2の底部の高さを、第1現像剤搬送路Pの下流側端部P3の底部の鉛直方向の高さよりも低くしているので、第1現像剤搬送路Pから第1連通路aを通過して、第2現像剤搬送路Qへ流れ込む現像剤の流れが円滑となる。従って、第1連通路aの近傍の現像剤の流れがよくなることにより、二成分現像剤の滞留とストレスとを低減させることができる。
また、下流側端部P3の領域においては、下り傾斜が形成されているので、二成分現像剤現像剤を付勢するための第1搬送部材112の羽根は設けなくてもよい。
さらに、第1現像剤搬送路Pの下流側端部P3において、現像槽の左端側壁面の方向に向かって、第1搬送部材の回転軸の方向に下り傾斜を有しているので、第1現像剤搬送路Pの下流側端部P3に搬送されてきた二成分現像剤が現像槽の左端側壁面の方向へ移動しやすくなり、第1現像剤搬送路Pの下流側端部P3において、二成分現像剤が滞留するのを防止できる。
この発明の現像装置は、以上のように、第1連通路aの近傍において、次のような特徴的な構成を備えている。
(1)上流側端部Q2の底部の高さを、下流側端部P3の底部の高さよりも低くすること、
(2)下流側端部P3において、現像槽の側壁面に向かって第1搬送部材の回転軸の方向に、下り傾斜を有すること、
(3)第1現像剤搬送路Pから第2現像剤搬送路Qの方向に向かって、第1搬送部材の回転軸に対して垂直方向に、下り傾斜を有すること。
このような特徴的な構成を備えることにより、第1現像剤搬送路の下流側である第1連通路aの近傍において、二成分現像剤の流れをよくし、現像剤の滞留とストレスとを低減させることができる。
<第2現像剤搬送路の説明>
図3および図5に示すように、第2現像剤搬送路Qは、中央部Q1,上流側端部Q2,下流側端部Q3の3つの部分に分けられる。この上流側端部Q2は、上記した第2上流側端部に相当し、下流側端部Q3は、第2下流側端部に相当する。
中央部Q1は図2に示すように、底部が半円形の断面を有する半円筒形状の部分あり、図3に示すように、仕切り壁117が形成されている部分とほぼ同一の長さを持つ部分である。
中央部Q1には、その内壁および仕切り壁117に対して所定のすき間をあけて、第2搬送部材113が収容されている。図は、この中央部Q1の断面を示したものである。
第2現像剤搬送路Qの上流側端部Q2は、図3の左側端部の領域であり、第1連通路aを臨む位置に形成されている。上流側端部Q2と、下流側端部P3との境界となる仕切り壁117の高さは、上記したように中央部Q1の仕切り壁117の高さよりも低くなっている。
また、上流側端部Q2は、図3および図5に示すように、第1連通路の近傍であって、中央部Q1の左端から現像槽111の左端側壁面の方向(二成分現像剤搬送方向の上流側)に向かって、円錐状に内径が大きくなる円錐形状とする。
すなわち、上流側端部Q2は、第1現像剤搬送路Pの上流側端部P2と同様の形状を有している。
図5に示すように、上流側端部Q2は、現像槽111の左端側壁面の方向に広がった円錐状空間であり、その底部が鉛直下方に対して徐々に低くなる円錐形状を有する。たとえば、第1現像剤搬送路Pの上流側端部P2と同様に、左端側壁面の近傍の底部は、中央部Q1の底部に対して、長さL(=15mm程度)だけ低くなるようにする。
また、上流側端部Q2では、第2搬送部材113の螺旋羽根の外径が、この上流側端部Q2の底部の内壁面に沿って徐々に外形が大きくなる円錐螺旋部113bbを有している。
第2現像剤搬送路Qの下流側端部Q3は、図3の右側端部の領域であり、第2連通路bを臨む位置に形成されている。下流側端部Q3の領域においても、上記した第1現像剤搬送路Pの下流側端部P3と同様に、仕切り壁117の高さは、中央部Q1よりも低くなっている。
また、下流側端部Q3は、図3に示すように、鉛直方向の底部を除き、中央部Q1の右端から現像槽111の右端側壁面111aの方向に向かって、円錐状に内径が小さくなる円錐形状とする。
下流側端部Q3の鉛直方向の底部は、図5に示すように、第2連通路bの近傍であって、第2現像剤搬送路Qの中央部Q1の右端から現像槽111の右端側壁面の方向(二成分現像剤搬送方向の下流側)に向かって、第2搬送部材の回転軸方向に、下り傾斜を有する。 すなわち、底部は、鉛直下方に対して徐々に低くなる形状であり、右端側壁面近傍の底部は、中央部Q1の底部に対して、長さH(=5mm程度)だけ低くなるようにする。
このように、第2現像剤搬送路Qの下流側端部Q3において、現像槽の右端側壁面に向かって、第2搬送部材の回転軸の方向に下り傾斜を有しているので、下流側端部Q3に搬送されてきた二成分現像剤が、現像槽の右端側壁面の方向へ移動しやすくなり、第2現像剤搬送路Qの下流側において、二成分現像剤が滞留するのを防止できる。
また、第2現像剤搬送路Qの下流側端部Q3の領域では、図7に示すように、第2現像剤搬送路Qから第1現像剤搬送路Pの方向に向かって、第2搬送部材の回転軸の垂直方向に、下り傾斜を有する。
従って、図7に示すような第2連通路bを臨む位置においては、第1現像剤搬送路Pの上流側端部P2の底部の鉛直方向の高さは、第2現像剤搬送路Qの下流側端部Q3の底部の鉛直方向の高さよりも低くする。
このように、第1現像剤搬送路Pの上流側端部P2の底部の高さを、第2現像剤搬送路Qの下流側端部Q3の底部の高さよりも低くしているので、第2現像剤搬送路Qから第2連通路bを通過して、第1現像剤搬送路Pへ流れ込む現像剤の流れが円滑となる。
また、下流側端部Q3の領域においては、下り傾斜が形成されているので、二成分現像剤現像剤を付勢するための第2搬送部材113の羽根は設けなくてもよい。
この発明の現像装置は、以上のように、第2連通路bの近傍において、次のような特徴的な構成を備えている。
(4)上流側端部P2の底部の高さを、下流側端部Q3の底部の高さよりも低くすること、
(5)下流側端部Q3において、現像槽の側壁面に向かって第2搬送部材の回転軸方向に、下り傾斜を有すること、
(6)第2現像剤搬送路Qから第1現像剤搬送路Pの方向に向かって、第2搬送部材の回転軸に対して垂直方向に、下り傾斜を有すること。
このような特徴的な構成を備えることにより、第2現像剤搬送路の下流側である第2連通路bの近傍において、二成分現像剤の流れを良くし、現像剤の滞留とストレスを低減させることができる。
また、図6に示すように、第1連通路aの近傍において、第1現像剤搬送路Pの下流側端部P3の底面から第2現像剤搬送路Qの上流側端部Q2の底面の方に向けて、下り傾斜を設けて、その方向への現像剤の流れを妨げない程度に、2つの搬送路(P3,Q2)の境界部分に、第1現像剤極大点117aを設けてもよい。これにより、第2現像剤搬送路Q内の二成分現像剤が第1現像剤搬送路P内へ逆流することを抑え、二成分現像剤を効率的に搬送できる。
さらに、図7に示すように第2連通路bの近傍において、第2現像剤搬送路Qの下流側端部Q3の底面から第1現像剤搬送路Pの上流側端部P2の底面の方に向けて、下り傾斜を設けて、その方向への現像剤の流れを妨げない程度に、2つの搬送路(Q3,P2)の境界部分に、第2現像剤極大点117bを設けてもよい。これにより第1現像剤搬送路P内の二成分現像剤が第2現像剤搬送路Q内へ逆流することを抑え、二成分現像剤を効率的に搬送できる。
<第1搬送部材の説明>
第1搬送部材112は、図3に示すように、第1回転軸112aと、第1回転軸112aに固定されて一体に回転する螺旋状の第1搬送羽根112bを備え、現像槽111の長手方向の一方の側壁面111aを貫通した回転軸112aの一端に設けられた第1ギア112cを備えている。
また、第1搬送羽根112bは、図4に示すように、一定の外径を有する第1螺旋羽根部112baと、中央部P1から図4の右側端部(二成分現像剤搬送方向の上流側)に向かって円錐状に外径が大きくなる第1円錐螺旋部112bbとを有している。
第1円錐螺旋部112bbは、第1現像剤搬送路Pの上流側端部P2の底部の内壁面に沿って、その内壁面と所定の間隙が保持されるように徐々に外径が大きくなる螺旋羽根を有している。
第1ギア112cを介して、図示しない駆動手段(例えば、モータ)により、第1搬送部材112が矢印J方向(図2参照)に回転駆動されると、第1現像剤搬送路P内の二成分現像剤は、図3に示すように、矢印X方向に搬送される。
<第2搬送部材の説明>
第2搬送部材113は、図3に示すように、第2回転軸113aと、第2回転軸113aに固定されて一体に回転する螺旋状の第2搬送羽根113bを備え、現像槽111の長手方向の一方の側壁面111aを貫通した回転軸113aの一端に設けられた第2ギア113cを備えている。
また、第2搬送羽根113bは、図5に示すように、一定の外径を有する第2螺旋羽根部113baと、中央部Q1から図5の左側端部(二成分現像剤搬送方向の上流側)に向かって円錐状に外径が大きくなる第2円錐螺旋部113bbとを有している。
第2円錐螺旋部113bbは、第2現像剤搬送路Qの上流側端部Q2の底部の内壁面に沿って、その内壁面と所定の間隙が保持されるように、徐々に外径が大きくなる螺旋羽根を有している。
第2ギア113cを介して、図示しない駆動手段(例えば、モータ)により、第2搬送部材113が矢印K方向(図2参照)に回転駆動されると、第2現像剤搬送路Q内の二成分現像剤は、図3に示すように、矢印Y方向に搬送される。
<現像ローラ>
図2に示すように、現像槽111には第1現像剤搬送路Pの上方部に開口部が形成され、その開口部の位置に現像ローラ115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をもって配置されている。
現像ローラ115は、図示しない駆動手段によって軸心回りの矢印M方向に回転駆動されるマグネットローラであり、第1現像剤搬送路P内の二成分現像剤を担持して、矢印N方向に回転する感光体ドラム3に供給する。図示しない電源から現像バイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム3の表面の静電潜像にトナーを付着させて現像する。
<ドクターブレード>
図2に示すように、ドクターブレード116は、現像ローラ115の軸線方向に平行に延びる長方形の板状部材であり、その先端116aは現像ローラ115の表面に対して所定の間隙を保った状態で、現像槽111に固定されている。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。
<トナー濃度検知センサ>
トナー濃度検知センサ119は、図2に示すように、第1搬送部材112の鉛直下方で、第1現像剤搬送路Pの中央部P1の位置に設けられる。第1現像剤搬送路Pを形成する現像槽111の壁面に装着され、第1現像剤搬送路Pの中の現像剤と接触する位置で、センサ面が第1現像剤搬送路Pの内部に露出するように設けられる。
トナー濃度検知センサ119は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。
トナー濃度制御部は、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、後述する図8に示すトナー補給装置22のトナー排出部材122を回転駆動させ、トナー排出口123から現像装置2の第1現像剤搬送路P内に、トナーを供給するように制御する。
トナー濃度制御部が、トナー濃度検知センサ119によって検知されたトナー濃度測定値が所定の設定値よりも低いと判定すると、トナー排出部材122を回転駆動させる駆動手段に制御信号を送信し、トナー排出部材122を回転させる。
トナー濃度検知センサ119には、一般的なトナー濃度検知センサを使用することができ、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を用いることができる。ただし、感度の観点から、透磁率検知センサが好ましい。
透磁率検知センサ(トナー濃度検知センサ119)には図示しない電源が接続される。
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トナー濃度制御部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、トナー濃度制御部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。
<トナー補給口>
図3に示すように、第1連通路近傍であって、第1現像剤搬送路Pの下流側端部P3(図3の左端)の鉛直方向の上方には、第1現像剤搬送路P内に新しいトナーを補給するためのトナー補給口150が設けられている。また、トナー補給口150は、二成分現像剤の搬送方向に対し、トナー濃度検知センサ119よりも下流側にあって、第1連通路aの近傍の鉛直方向の上方に設けられる。
これにより、トナーが消費された後の現像剤であって、濃度が検知された後の現像剤に、その検知濃度に応じた適量の新たなトナーを補給することができる。
また、トナー補給口150から補給された新たなトナーは、この下流側端部P3のトナー補給口の直下にまで移動してきた一部の二成分現像剤と混合された後、第2現像剤搬送路の上流側端部Q2に移動される。
さらに、その後、現像槽の左端側壁面までは到達せずに、第1連通路を通過して第2現像剤搬送路Qの方へ流れ込んだ二成分現像剤と混合される。
すなわち、補給された新たなトナーは、少なくとも2段階で二成分現像剤と混合されることになる。したがって、補給トナーと二成分現像剤との混合性をより高くすることがで
き、補給トナーが二成分現像剤の表面に浮いた状態で搬送されることを防止できる。
また、図3および図6に示すように、トナー補給口150は、補給トナーを導くために、後述する図8および図9に示したトナー搬送パイプ102に接続される。
[トナー補給装置の構成]
図8に、この発明の現像装置におけるトナー補給装置の一実施例の概略断面図を示す。図9に、図8に示すトナー補給装置のトナー排出口周辺のF−F´断面矢視図を示す。
図8と図9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、その容器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、図1に示すように、現像装置2の現像槽111の上方に配置されており、そのトナー排出口123と、現像装置2のトナー補給口150(図3参照)とが、トナー搬送パイプ102を介して接続されている。トナー収容容器121は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、半円筒状部分の周方向の横位置にトナー排出口123が配置されている。
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。
トナー攪拌部材125は、回転軸125aを中心に回転する板状部材であり、回転軸125aから離間した両側先端には、可撓性を有する樹脂製(例えば、ポリエチレンテレフタレート)からなるシート状のトナー汲み上げ部材125bを有している。なお、回転軸125aは、トナー収容容器121の長手方向両側の側壁に回転可能に支持されており、その一端は前記側壁を貫通し、図示しない駆動手段の駆動ギアと噛合するギアがその一端に固定されている。
トナー攪拌部材125は、そのトナー汲み上げ部材125bがトナー排出口123に対して下方から上方へ向って回転することにより、トナー収容容器121内に収容されるトナーを攪拌しながら汲み上げてトナー排出部材122へ搬送する。
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。
トナー排出部材122とトナー攪拌部材125との間には、隔壁124が設けられる。これによって、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なる。
トナー排出部材122は、トナー収容容器121内のトナーをトナー排出口123から現像槽111に供給するもので、図9に示すように、トナー収容容器121の長手方向両側の側壁に両端が回転可能に支持された回転軸122bと、回転軸122bの外周面に固定された螺旋羽根122aと、トナー収容容器121の前記側壁を貫通した回転軸122bの一端に固定されたギア122cとで構成されている。ギア122cは、図示しない駆動手段の駆動ギアと噛合している。
トナー収容容器121において、トナー排出口123は、螺旋羽根122aのギア122cとは反対側の一端側に配置されている。
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、螺旋羽根122aによってトナー排出口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を介して現像装置2の現像槽111内へ供給される。
<現像装置における現像剤の搬送動作の説明>
画像形成装置の現像工程においては、図2〜図7に示すように、現像装置2の現像ローラ115、第1搬送部材112、第2搬送部材113を、それぞれ図2の矢印M、J、K方向に回転させる。
これらの部材の回転により、第1現像剤搬送路Pに存在する現像剤が、第1搬送部材112の第1搬送羽根112bによって図3の矢印X方向に搬送される。これと同時に、第2現像剤搬送路Q内にある現像剤が、第2搬送部材113によって図3の矢印Y方向に搬送される。
これらの搬送動作と同時に、第1現像剤搬送路Pの下流側に搬送された現像剤は、図3に示す第1連通路aを通って第2現像剤搬送路Qへ送られると共に、第2現像剤搬送路Q内の下流側に搬送された現像剤は、第2連通路bを通って、第1現像剤搬送路Pへと送られる。
また、第1現像剤搬送路P内を移動する現像剤の一部は現像ローラ115に供給される。
現像ローラ115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115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へ送られ、この現像剤層から一部のトナーが感光体ドラム3へ供給される。
感光体ドラム3の静電潜像が現像された後、現像ローラ115の表面に残った現像剤は、第1現像剤搬送路P内に落下する。
現像剤のトナー濃度は、トナー濃度検知センサ119によって検知されているため、第1現像剤搬送路P内のトナー濃度が所定値以下となると、トナー補給装置22から第1現像剤搬送路内の現像剤の上に未使用の新しいトナーが補給される。
このように、第1連通路a近傍の第1現像剤搬送路において、トナー濃度が低下した二成分現像剤に、新たなトナーが補給されることになる。
特に、この発明では、第1連通路aの近傍において、第1現像剤搬送路Pの下流側端部から第2現像剤搬送路Qの上流側端部の方向へ向かって低くなる鉛直方向の落差があるので、二成分現像剤を円滑に第2現像剤搬送路Qの方へ移動させることができる。したがって、二成分現像剤の流れが良くなるので、第1連通路付近において、二成分現像剤の滞留を低減させることが可能となり、二成分現像剤にかかるストレスも低減させることができる。
また、第2連通路bの近傍においても、同様に2つの搬送路の間に鉛直方向の落差があるので、二成分現像剤を円滑に移動させることができ、二成分現像剤の滞留とストレスを低減させることができる。
1 露光装置(露光ユニット)
2 現像装置
3 感光体ドラム
4 クリーナユニット
5 帯電装置(帯電器)
6 中間転写ローラ
7 中間転写ベルト
8 転写装置(中間転写ベルトユニット)
9 中間転写ベルトクリーニングユニット
10 給紙トレイ
11 転写ローラ
12 定着装置(定着ユニット)
14 レジストローラ
15 排紙トレイ
16 ピックアップローラ
20 手差しトレイ
22 トナー補給装置
25 搬送ローラ
71 中間転写ベルト駆動ローラ
72 中間転写ベルト従動ローラ
81 ヒートローラ
82 加圧ローラ
100 画像形成装置
102 トナー搬送パイプ
111 現像槽
111a 側壁面
112 第1搬送部材
112a 第1回転軸
112b 第1搬送羽根
112ba 第1螺旋羽根部
112bb 第1円錐螺旋部
112c 第1ギア
113 第2搬送部材
113a 第2回転軸
113b 第2搬送羽根
113ba 第2螺旋羽根部
113bb 第2円錐螺旋部
113c 第2ギア
115 現像ローラ
116 ドクターブレード
117 仕切り壁
117a 第1現像剤極大点
117b 第2現像剤極大点
118 導光路
119 トナー濃度検知センサ
150 トナー補給口
P 第1現像剤搬送路
P1 中央部
P2 上流側端部(第1上流側端部)
P3 下流側端部(第1下流側端部)
Q 第2現像剤搬送路
Q1 中央部
Q2 上流側端部(第2上流側端部)
Q3 下流側端部(第2下流側端部)
S シート搬送路
a 第1連通路
b 第2連通路

Claims (7)

  1. 二成分現像剤を収容する現像槽と、
    前記現像槽内部を区分けする仕切り壁と、
    前記仕切り壁によって区分され、対になって前記二成分現像剤を循環搬送する第1現像剤搬送路および第2現像剤搬送路と、
    前記第1および第2現像剤搬送路の内部にそれぞれ回転自在に設けられ、螺旋羽根を有して二成分現像剤を一方向に搬送する第1搬送部材および第2搬送部材と、
    第1現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第2現像剤搬送路へ導く第1連通路と、
    第2現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第2連通路と、
    前記第1現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラと、
    前記現像槽内部に新しいトナーを補給するトナー補給口とを備え、
    前記第2現像剤搬送路が、前記第1連通路の近傍であって前記第2現像剤搬送路の中央部から前記二成分現像剤搬送方向の上流側に向かって円錐状に内径が大きくなる円錐形の底部を有する第2上流側端部を備え、
    前記第2現像剤搬送路の第2上流側端部の領域において、前記第2搬送部材の螺旋羽根が、前記第2上流側端部の底部の内壁面に沿って、前記二成分現像剤搬送方向の上流側に向かって円錐状に外径が大きくなる第2円錐螺旋部を有し、
    前記第2上流側端部の底部の鉛直方向の高さが、前記第1連通路を臨む位置において、第1現像剤搬送路の底部の高さより低く、
    前記第1現像剤搬送路が、前記第1連通路の近傍であって、前記第1現像剤搬送路の中央部から前記二成分現像剤搬送方向の下流側に向かって、前記第1搬送部材の回転軸方向に下り傾斜を有する第1下流側端部を備えることを特徴とする現像装置。
  2. 前記第1現像剤搬送路の第1下流側端部の領域に、前記第1現像剤搬送路から前記第2現像剤搬送路に向かって、前記第1搬送部材の回転軸の垂直方向に下り傾斜を有することを特徴とする請求項に記載の現像装置。
  3. 前記第1現像剤搬送路が、前記第2連通路の近傍であって前記第1現像剤搬送路の中央部から前記二成分現像剤搬送方向の上流側に向かって円錐状に内径が大きくなる円錐形の底部を有する第1上流側端部を備え、
    前記第1搬送部材の螺旋羽根が、前記第1現像剤搬送路の前記第1上流側端部の底部の内壁面に沿って、前記二成分現像剤搬送方向の上流側に向かって円錐状に外径が大きくなる第1円錐螺旋部を有し、
    前記第1現像剤搬送路の第1上流側端部の底部の鉛直方向の高さが、前記第2連通路を臨む位置において、第2現像剤搬送路の底部の高さより低く、
    前記第2現像剤搬送路が、前記第2連通路の近傍であって、前記第2現像剤搬送路の中央部から前記二成分現像剤搬送方向の下流側に向かって、前記第2搬送部材の回転軸方向に下り傾斜を有する第2下流側端部を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
  4. 前記第2現像剤搬送路の第2下流側端部の領域に、前記第2現像剤搬送路から前記第1現像剤搬送路に向かって、前記第2搬送部材の回転軸の垂直方向に下り傾斜を有することを特徴とする請求項に記載の現像装置。
  5. 前記トナー補給口が、前記第1連通路近傍であって、前記第1現像剤搬送路の前記二成分現像剤搬送方向の第1下流側端部の鉛直方向の上方に設けられることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の現像装置。
  6. 前記請求項1からのいずれかに記載された現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  7. 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
    前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、
    感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
    前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
    トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、
    前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
JP2011141933A 2011-06-27 2011-06-27 現像装置及び画像形成装置 Active JP5433637B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011141933A JP5433637B2 (ja) 2011-06-27 2011-06-27 現像装置及び画像形成装置
US13/444,422 US8731443B2 (en) 2011-06-27 2012-04-11 Developing device and image forming apparatus
CN201210180227.XA CN102854773B (zh) 2011-06-27 2012-06-01 显影装置与成像设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011141933A JP5433637B2 (ja) 2011-06-27 2011-06-27 現像装置及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013007962A JP2013007962A (ja) 2013-01-10
JP5433637B2 true JP5433637B2 (ja) 2014-03-05

Family

ID=47361983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011141933A Active JP5433637B2 (ja) 2011-06-27 2011-06-27 現像装置及び画像形成装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8731443B2 (ja)
JP (1) JP5433637B2 (ja)
CN (1) CN102854773B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4945659B2 (ja) * 2010-05-18 2012-06-06 シャープ株式会社 現像装置および画像形成装置
JP2013231799A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Canon Inc 現像装置
JP6248733B2 (ja) * 2014-03-20 2017-12-20 富士ゼロックス株式会社 現像装置および画像形成装置
US11300901B2 (en) * 2019-11-15 2022-04-12 Canon Kabushiki Kaisha Toner conveying apparatus having orthogonal toner conveying paths and image forming apparatus

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04125661A (ja) * 1990-09-18 1992-04-27 Fujitsu Ltd 電子写真装置の現像剤撹拌装置
JPH08220887A (ja) * 1995-02-13 1996-08-30 Minolta Co Ltd 現像装置
JP2001255723A (ja) 2000-03-10 2001-09-21 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP4222539B2 (ja) * 2001-06-22 2009-02-12 株式会社リコー 現像装置、および画像形成装置
JP2007304450A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Murata Mach Ltd 現像装置
JP2007310098A (ja) 2006-05-17 2007-11-29 Murata Mach Ltd 画像形成装置
JP2009058597A (ja) * 2007-08-30 2009-03-19 Ricoh Co Ltd 現像装置及び画像形成装置
JP4138855B2 (ja) 2007-09-07 2008-08-27 京セラミタ株式会社 現像装置
JP5205031B2 (ja) 2007-10-30 2013-06-05 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 現像装置及びそれを備えた画像形成装置
JP4697241B2 (ja) * 2008-02-21 2011-06-08 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 現像装置および画像形成装置
JP2010164691A (ja) * 2009-01-14 2010-07-29 Sharp Corp 現像装置とこれを用いる画像形成装置
JP4951694B2 (ja) * 2010-05-20 2012-06-13 シャープ株式会社 現像装置およびそれを備えた画像形成装置
JP5171890B2 (ja) * 2010-06-23 2013-03-27 シャープ株式会社 現像搬送装置およびそれを備えた現像装置、トナーカートリッジおよびクリーニングユニット
JP5065459B2 (ja) * 2010-08-23 2012-10-31 シャープ株式会社 現像装置およびそれを備えた画像形成装置
US8737886B2 (en) * 2010-12-20 2014-05-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013007962A (ja) 2013-01-10
US8731443B2 (en) 2014-05-20
US20120328334A1 (en) 2012-12-27
CN102854773A (zh) 2013-01-02
CN102854773B (zh) 2014-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4738497B2 (ja) 現像装置およびこれを用いる画像形成装置
JP4637227B2 (ja) 画像形成装置
JP2010210670A (ja) 現像装置及びこれを用いる画像形成装置
JP2010266546A (ja) 現像装置及びこれを用いる画像形成装置
JP5286379B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP5286376B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP5433637B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP2010175945A (ja) 現像装置とこれを用いる画像形成装置
JP5298171B2 (ja) 現像装置および画像形成装置
JP2012177793A (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP2011099916A (ja) 現像装置および画像形成装置
JP5989331B2 (ja) 現像装置およびこれを用いる画像形成装置
JP4951681B2 (ja) 現像装置およびそれを備えた画像形成装置
JP4738496B2 (ja) 現像装置およびこれを用いる画像形成装置
JP5612294B2 (ja) 画像形成装置
JP2010197977A (ja) 現像装置及びこれを用いる画像形成装置
JP2013003399A (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP2010160253A (ja) 現像装置とこれを用いる画像形成装置
JP2010164691A (ja) 現像装置とこれを用いる画像形成装置
JP5953320B2 (ja) 現像装置およびこれを用いた画像形成装置
JP2011064766A (ja) 画像形成装置
JP4856690B2 (ja) 現像装置および画像形成装置
JP2011002771A (ja) 画像形成装置
JP5536532B2 (ja) 現像装置およびそれを備えた画像形成装置
JP5882425B2 (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130423

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130528

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5433637

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150