JP5572654B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、本発明は、前記現像装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明によれば、前記現像装置を備える画像形成装置を提供することができる。
図1により、本実施形態における画像形成装置としてのコピー機1における全体構造を説明する。図1は、コピー機1の各構成要素の配置を説明するための図である。
なお、コピー機1の説明において、副走査方向Xをコピー機1の「左右方向」ともいい、主走査方向Y(図1を貫く方向)をコピー機1の「前後方向」ともいう。コピー機1の上下方向Zは、副走査方向X及び主走査方向Yと直交する。
図1に示すように、画像読取装置300は、蓋部材70と、原稿Gの画像を読み取る読取部301と、を備える。
蓋部材70は、読取部301に対して不図示の連結部により開閉可能に連結されている。蓋部材70は、後述する読取面302Aを保護する機能を有する。
装置本体Mは、所定の画像情報に基づいて用紙Tに所定のトナー画像を形成する画像形成部GKと、用紙Tを画像形成部GKに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Tを排紙する給排紙部KHとを有する。
装置本体Mにおける外形は、筐体部としてのケース体BDにより構成される。
まず、画像形成部GKについて説明する。
画像形成部GKにおいては、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に沿って上流側から下流側に順に、帯電部10a、10b、10c、10dによる帯電、レーザースキャナーユニット4a、4b、4c、4dによる露光、現像装置16a、16b、16c、16dによる現像、中間転写ベルト7及び1次転写ローラー37a、37b、37c、37dによる1次転写、除電器12a、12b、12c、12dによる除電、及びドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dによるクリーニングが行われる。
また、画像形成部GKにおいては、中間転写ベルト7、2次転写ローラー8及び対向ローラー18による2次転写、並びに定着部9による定着が行われる。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する2個の給紙カセット52が上下に配列されて配置される。給紙カセット52は、装置本体Mの筐体から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置板60の上に積層された状態で収容される。載置板60に載置された用紙Tは、給紙カセット52における用紙送り出し側の端部(図1において左側の端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路Lに送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラー対63とからなる重送防止機構を備える。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、後処理搬送路Lcが第3搬送路L3から分岐する分岐部である。第1分岐部Q1には、整流部材58が設けられている。整流部材58は、定着部9から搬出された用紙Tの搬送方向を、第1排紙部50aに向かう第3搬送路L3又は第2排紙部50bに向かう後処理搬送路Lcに整流させる(切り換える)。
第2排紙部50bにおける開口側には、後処理装置(図示せず)が連結される。後処理装置は、画像形成装置(コピー機1)から排出される用紙の後処理(ステープル、パンチ等)を行うものである。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサーが配置される。
図1に示すように、装置本体Mの左側面側(図1において左側)には、主搬送路L1からL3及び戻り搬送路Lbが主に上下方向に延びるように並列している。装置本体Mの左側面側(図1において左側)には、装置本体Mの側面の一部を形成するように、カバー体40が設けられている。カバー体40は、その下端部において、支点軸43を介して装置本体Mに連結されている。支点軸43は、その軸方向が主搬送路L1からL3及び戻り搬送路Lbを横断する方向に沿って配設されている。カバー体40は、支点軸43を中心として閉位置(図1に示す位置)と開位置(図示せず)との間を回動自在に構成されている。
また、カバー体40が閉位置に位置する状態において、第2のカバー部42は、その内面側(装置本体M側)が主搬送路L1からL3の一部を形成している。
更に、カバー体40が閉位置に位置する状態において、第1のカバー部41の内面側と第2のカバー部42の外面側とが、戻り搬送路Lbの少なくとも一部を形成している。つまり、戻り搬送路Lbは、第1のカバー部41と第2のカバー部42との間に形成されている。
撹拌ローラー120a、120bは、現像容器110に収容された2成分現像剤190を撹拌する。撹拌された2成分現像剤190には、摩擦により静電気が発生し、本実施形態において、磁性キャリア(キャリア)191はマイナスに帯電し、トナー192はプラスに帯電する。また、静電気力により、トナー192は、磁性キャリア191に付着する。
第1回転スリーブ131は、円筒形状を有し、非磁性部材により構成される。第1回転スリーブ131は、図2及び図3に示す矢印Bの方向に回転駆動される。第1回転スリーブ131には、第1電圧印加部261により、直流及び交流が重畳された第1バイアス電圧が印加される。
第1現像剤担持側磁性部材132は、磁気ローラー130における後述する現像ローラー150に最も近接する位置に固定されて配置される。第1現像剤担持側磁性部材132は、外側(第1回転スリーブ131の周面側)にN極が位置するように配置される。
現像ローラー150は、回転軸150Cを中心に所定方向に回転可能で、長手方向(回転軸方向)に延び且つ表面を形成する第2回転スリーブ151と、第2回転スリーブ151の内部に配置され且つ長手方向に延びるトナー担持側磁性部材152と、を備える。
現像ローラー150の第2回転スリーブ151には、第2電圧印加部262により直流及び交流が重畳された第2バイアス電圧が印加される。
低付着性面は、付着性が低い樹脂層、例えば、フッ素含有層からなる。トナー192の付着性の高低は、臨界表面張力の高低によって評価される。臨界表面張力が高い場合、付着性が高く、臨界表面張力が低い場合、付着性が低い。
本実施形態の現像装置16aにおいて、通常の現像時には第2電圧印加部262を介して第2現像バイアス電圧が印加されている。この状態において、トナーカートリッジ5a(図1参照)から供給された2成分現像剤190は、まず、撹拌ローラー120a,120bにより撹拌され、現像容器110の内部を循環する。これにより、撹拌された2成分現像剤190には、摩擦による静電気が発生し、磁性キャリア191はマイナスに帯電し、トナー192はプラスに帯電する。また、静電気力により磁性キャリア191にトナー192が付着する。
磁気ローラー130の表面に形成された現像剤層194は、第1回転スリーブ131の回転に伴って回転移動され、層厚規制ブレード140に接触して所定の層厚に規制される。
現像装置16aは、現像ローラー150の表面に所定厚さに形成されたトナー層193により感光体ドラム2aに形成された静電潜像を現像する。
具体的には、トナー層193が形成された現像ローラー150の表面は、回転方向Cの下流側において、感光体ドラム2a(図1参照)の表面と対向する。そして、現像領域において、現像ローラー150と感光体ドラム2aとの電位差によって静電潜像が現像される。つまり、感光体ドラム2aにおいては、表面に静電潜像が形成されると共に、現像装置16aのトナー層193からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される。
その後、用紙Tは、第3搬送路L3により第1排紙部50aに搬送され、第1排紙部50aから排紙集積部M1に排出される。このようにして、コピー機1による用紙Tの印刷が完了する。
つまり、現像ローラー150の第2回転スリーブ151の表面に形成されたトナー層193を構成するトナー192が引き剥がされるトナー層剥離動作に切り替えられる。
本実施形態においては、トナー担持側磁性部材152における長手方向の端部152eは、現像剤担持側磁性部材132から136における長手方向の端部132eから136eよりも、長手方向の外方に位置している。また、現像ローラー150の第2回転スリーブ151において、現像剤担持側磁性部材132から136の端部132eから136eよりも外方に位置する表面156は、その内方に位置する表面157よりも、トナーの付着性が低く且つ誘電率が高い低付着性面からなる。
そのため、現像動作時において、磁気ローラー130と現像ローラー150との間の電界強度も下げることが可能であるから、現像ローラー150へのトナー192の移送量も減少することができると共に、現像ローラー150から感光体ドラム2aへのトナー192の移動もし難くなる。これによって、画像かぶりを一層低減することができる。
そのため、付着トナーを現像ローラー150から磁気ローラー130へ引き剥がし回収するように印加されるバイアス電圧値やバイアス電圧の交流成分の印加時間を制御する特別な制御手段を組み込んだり、磁気ローラー130の内部に配置する磁性部材による磁束密度のピーク値の半値となる半値幅領域を広い範囲に亘って設定したりするといった複雑且つ高コストな手段は不要であり、装置全体の構成を簡素化且つ低コスト化することができる。
例えば、前述の実施形態においては、トナー192がプラスに帯電した場合について説明しているが、これに制限されない。トナー192は、マイナスに帯電していてもよい。具体的には、前述の実施形態においては、プラスに帯電したトナー192を使用する場合について説明している。このように、プラスに帯電したトナー192を使用する場合は、第1バイアス電圧と第2バイアス電圧との差を大きくしている。
これに対し、マイナスに帯電したトナー192を使用する場合には、第1バイアス電圧と第2バイアス電圧との差を小さくする。これにより、マイナスに帯電したトナー192を使用する場合においても、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
この点以外に関し、マイナスに帯電したトナー192を使用する場合における構成、作用及び効果は、プラスに帯電したトナー192を使用する場合と同様である。
シート状の被転写材としては、用紙Tに制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
表1は、磁気ローラー130から現像ローラー150へのトナーの移送量を、15mg/cm2と25mg/cm2とに設定して、現像ローラー150の長手方向の端部の表面が低付着性面に形成されていない比較例と、低付着面に形成された実施例との耐久試験(連続印刷試験)を行なったときに、現像ローラー150の長手方向の端部の表面へのトナーの付着による画像かぶりが発生したか否かを、連続5%印刷した画像の目視により確認した結果を示す表である。表1において、○は、画像かぶりが発生しなかったことを示し、×は、画像かぶりが発生したことを示す。
磁気ローラーの外径:φ20mm、現像ローラーの外径:φ20mm、現像ローラーと感光体ドラムとの距離(ギャップ):150μm、磁気ローラーと現像ローラーとの距離(ギャップ):300μm
トナーの平均粒径:6.8μm、キャリアの平均粒径:35μm、トナー/キャリアの重量比率:11%
実施例における現像ローラーの長手方向端部の表面の低付着性面:110μm厚のテフロン(登録商標)、比誘電率:7.7(103Hz)、臨界表面張力:25dyne/cm
実施例における現像ローラーの長手方向中央部分の表面及び比較例における現像ローラーの長手方向全域の表面の比誘電率:3.0(103Hz)、臨界表面張力:32dyne/cm
表1に示す結果からも明らかな通り、実施例においては、比較例に比べて、トナーの移送量での連続印刷試験において画像かぶりの発生がないことが確認できた。
Claims (3)
- 少なくともキャリア及びトナーを含む2成分現像剤を担持し、該2成分現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシが表面に形成される現像剤担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第1回転スリーブと、該第1回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びる現像剤担持側磁性部材と、を有する現像剤担持回転体と、
前記現像剤担持回転体に対向して配置され、前記現像剤担持回転体から供給されるトナーを担持して前記磁気ブラシによりトナー層を形成するトナー担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第2回転スリーブと、該第2回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びるトナー担持側磁性部材と、を有するトナー担持回転体と、
前記トナー担持回転体に担持されたトナーを像担持体の表面の静電潜像に飛翔させて静電潜像をトナー画像として現像するために、前記トナー担持回転体と前記像担持体との間に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記トナー担持側磁性部材における長手方向の端部は、前記現像剤担持側磁性部材における長手方向の端部よりも、長手方向の外方に位置しており、
前記第2回転スリーブにおいて、前記現像剤担持側磁性部材の端部よりも外方に位置する表面は、その内方に位置する表面よりも、トナーの付着性が低く且つ誘電率が高い低付着性面からなる
現像装置。 - 前記低付着性面は、フッ素含有層からなる
請求項1に記載の現像装置。 - 請求項1又は2に記載の現像装置と、
表面に静電潜像が形成されると共に、前記現像装置の前記トナー層からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される1又は複数の像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的に又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
転写されたトナー画像をシート状の被転写材に定着する定着部と、を備える
画像形成装置。
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