JP6008196B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。
特許文献1は、トナーを供給する供給口にフィルム状のトナーくずし部材を設け、このトナーくずし部材の自由端が攪拌搬送部に当たって振動するようにしてトナーの詰まりを防止するようにした現像装置を開示する。
特許文献2は、濃度センサに対向する部分のみを他の部分の条数よりも少なくして濃度センサによる検出が正確にできるようにしてトナー濃度の制御精度を向上させた現像装置を開示する。
特開2006−171105号公報 特開平11−044986号公報
本発明の目的は、簡易な構成により供給口のトナー詰まりを防止することができる現像装置及び画像形成装置を提供することにある。
請求項1に係る本発明は、トナーが供給される供給口が形成された現像装置本体と、前記現像装置本体内に設けられ、トナーとキャリアとを攪拌搬送する攪拌搬送部材と、を有し、前記攪拌搬送部材は、回転軸と、この回転軸の周囲で螺旋状に形成された第1の攪拌搬送部と第2の攪拌搬送部とを有し、前記第1の攪拌搬送部は第2の攪拌搬送部と比較して条数が少なく、前記第1の攪拌搬送部の少なくとも一部が前記現像装置本体の供給口に対向し、前記第2の攪拌搬送部は、前記供給口に対向する第1の攪拌搬送部以外の部位に形成されている現像装置である。
請求項2に係る本発明は、前記第1の攪拌搬送部は1条であり、前記第2の攪拌搬送部は2条である請求項1記載の現像装置である。
請求項3に係る本発明は、前記第1の攪拌搬送部は、該第1の攪拌搬送部の少なくとも一部が前記現像装置本体の供給口に対向する部位のみに形成されている請求項1又は2記載の現像装置である。
請求項4に係る本発明は、前記第1の攪拌搬送部に隣り合って前記第2の攪拌搬送部が形成され、前記第1の攪拌搬送部と、該第1の攪拌搬送部と隣り合う第2の攪拌搬送部との間には隙間が設けられている請求項1乃至3いずれか記載の現像装置である。
請求項5に係る発明は、前記第2の攪拌搬送部は、該第2の攪拌搬送部同士が隣り合って複数形成され、該隣り合う第2の攪拌搬送部との間には隙間が設けられている請求項1乃至4いずれか記載の現像装置にある。
請求項6に係る本発明は、前記隣り合う第2の攪拌搬送部は、それぞれの周方向の位相がずれて形成されている請求項4記載の現像装置である。
請求項7に係る本発明は、潜像が形成される像保持体と、前記像保持体の潜像を現像する現像装置とを有し、前記現像装置は、トナーが供給される供給口が形成された現像装置本体と、前記現像装置本体内に設けられ、トナーとキャリアとを攪拌搬送する攪拌搬送部材と、を有し、前記攪拌搬送部材は、回転軸と、この回転軸の周囲で螺旋状に形成された第1の攪拌搬送部と第2の攪拌搬送部とを有し、前記第1の攪拌搬送部は第2の搬送部と比較して条数が少なく、前記第1の攪拌搬送部の少なくとも一部が前記現像装置本体の供給口に対向し、前記第2の攪拌搬送部は、前記供給口に対向する第1の攪拌搬送部以外の部位に形成されている画像形成装置である。
請求項1に係る本発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、簡易な構成により供給口のトナー詰まりを防止することができる現像装置を提供することができる。
請求項2に係る本発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、さらに簡易な構成により供給口のトナー詰まりを防止することができる。
請求項3に係る本発明によれば、請求項1又は2に係る発明により得られる効果に加えて、本構成を有しない場合と比較して、搬送性及び攪拌性が優れている。
請求項4に係る本発明によれば、請求項1乃至3のいずれかに係る発明により得られる効果に加えて、構成を有しない場合と比較して、トナー詰まりを確実に防止することができる。
請求項5に係る本発明によれば、請求項1乃至4いずれかに係る発明により得られる効果に加えて、本構成を有しない場合と比較して、攪拌性を向上させることができる。
請求項6に係る本発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、さらに攪拌性を向上させることができる。
請求項7に係る本発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、簡易な構成により供給口のトナー詰まりを防止することができる現像装置を有する画像形成装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 本発明の実施形態に用いた現像装置の断面図である。 本発明の実施形態に用いた現像装置を示し、図2のA−A線断面図である。 本発明の実施形態に用いた現像装置の主に攪拌搬送部材を示す側面図である。
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態としての画像形成装置10の断面図を示す。
画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有する。画像形成装置本体12には、ヒンジ14を介して前方(図1においては右側)に開閉する前方側開閉部16が取り付けられている。また、画像形成装置本体12には、ヒンジ18を介して上方に開閉する上方側開閉部20が取り付けられている。
前方側開閉部16には、供給用開閉部24が前方に開閉するように取り付けられている。供給用開閉部24は、通常、前方側開閉部16に対して閉じられた状態となっており、この供給用開閉部24を開いて、後述する副搬送路46に記録媒体を供給する構成となっている。
上方側開閉部20は、その上側の面が、画像の形成された記録媒体が排出される排出部として用いられる。上方側開閉部20には、この上方側開閉部20に対して開閉することができる副開閉部26が取り付けられている。副開閉部26は、上方側開閉部20とは独立して開閉することができ、この上方側開閉部20が画像形成装置本体12に対して閉じられた状態で、副開閉部26を上方側開閉部20に対して開いた状態とすることができる。
上方側開閉部20は、後述する感光体ユニット86Y、86M、86C、86K、及び現像剤回収容器110を、画像形成装置本体12内に着脱する際に開かれる。
上方側開閉部20を開くのに先立ち前方側開閉部18を開くことで、この上方側開閉部20に装着された後述する中間転写ベルト92等が、この前方側開閉部16に干渉することが防止される。
前方側開閉部16を閉じる際は、この前方側開閉部18を閉じるのに先立って、上方側開閉部20を閉じる。
画像形成装置本体12内の下方には、後述する画像形成部70に記録媒体を供給する記録媒体供給装置30が装着されている。記録媒体供給装置30は、画像形成装置本体12の前側(図1においては右側)に引き出すことができるようになっており、この記録媒体供給装置30を画像形成装置本体12から引き出した状態で記録媒体が補充される構成となっている。
記録媒体供給装置30は、例えば普通紙等の記録媒体を積層した状態で収納する記録媒体収納容器32を有する。また、記録媒体供給装置30は、記録媒体収納容器32に収納された最上位の記録媒体を抽出し、抽出した記録媒体を画像形成部70へ向けて搬送する搬送ロール34と、記録媒体を捌き、画像形成部70に複数枚の記録媒体が重なった状態で搬送されることを防止するリタードロール36と、を有する。
画像形成装置本体12内には、記録媒体の搬送に用いられる搬送路40が形成されている。搬送路40は、主搬送路42と、反転搬送路44と、副搬送路46とからなる。
主搬送路42は、記録媒体供給装置30から供給された記録媒体を画像形成部70に搬送し、画像が形成された記録媒体を画像形成装置本体12外に排出する。主搬送路42に沿って、記録媒体が搬送される方向における上流側から順に、搬送ロール34及びリタードロール36と、レジストロール52と、後述の2次転写ロール96と、後述の定着装置102と、排出ロール54とが配置されている。
レジストロール52は、記録媒体供給装置30側から搬送されてきた記録媒体の先端部を一時的に停止させ、画像形成されるタイミングと合致するように記録媒体を後述する2次転写ロール96に向けて送り出す。
排出ロール54は、後述する定着装置102によって各色のトナーが定着された記録媒体を画像形成装置本体12外に排出する。
反転搬送路44は、一方の面に現像剤像が形成された記録媒体を反転させつつ再び画像形成部70に向けて供給する搬送路である。反転搬送路44に沿って、例えば二つの反転搬送ロール56、58が配置されている。
記録媒体が主搬送路42から排出ロール54に搬送され、この記録媒体の後端部が排出ロール54に挟みこまれた状態で、この排出ロール54が逆回転することで、記録媒体が反転搬送路44に供給される。反転搬送路44に供給された記録媒体は、反転搬送ロール56、58によって、レジストロール52の上流の位置へと搬送される。
副搬送路46は、記録媒体供給装置30に収納された記録媒体とは例えばサイズや紙質の異なる特殊な記録媒体を画像形成部70に供給する搬送路である。副搬送路46には、供給用開閉部24を開いた状態で画像形成装置本体12の前側から記録媒体が供給される。副搬送路46には、この副搬送路46に供給された記録媒体を画像形成部70に向けて搬送する搬送ロール60と、副搬送路46に供給された記録媒体を捌き、複数枚の記録媒体が重なった状態で記録媒体が画像形成部70に搬送されることを防止するリタードロール62と、が設けられている。
画像形成装置本体12内には、記録媒体に画像を形成する画像形成部70が設けられている。画像形成部70は、例えば4個の現像剤像形成部80Y、80M、80C、80Kと、光書き込み装置82と、転写装置84とを有する。
現像剤像形成部80Y、80M、80C、80Kはそれぞれ、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の現像剤を用いて現像剤像を形成する。
なお、以下、各色に対応するY、M、C、Kを省略して現像剤形成部80のように総称する場合がある。各色に対応する他の構成(感光体ユニット86、現像装置88等)についても同様とする。
現像剤像形成部80Y、80M、80C、80Kはそれぞれ、感光体ユニット86Y、86M、86C、86Kと、現像装置88Y、88M、88C、88Kと、を有する。
感光体ユニット86は、画像形成装置本体12の後側(図1においては左側)から順に、感光体ユニット86Y、86M、86C、86Kの順に並べられている。
感光体ユニット86Y、86M、86C、86Kはそれぞれ、像形成構造体として用いられており、これらそれぞれが感光体ドラム90Y、90M、90C、90Kを有する。
感光体ドラム90は、像保持体として用いられている。
現像装置88Y、88M、88C、88Kは、それぞれが収納するY、M、C、Kの現像剤を用いて、対応する感光体ドラム90Y、90M、90C、90Kに形成された潜像を現像する。
光書き込み装置82は潜像形成装置として用いられ、感光体ドラム(像保持体)90に対して光を照射して、感光体ドラム90Y、90M、90C、90Kのぞれぞれの表面に潜像を形成する。
転写装置84は、転写体として用いられる中間転写ベルト92と、一次転写装置として用いられる一次転写ロール94Y、94M、94C、94Kと、2次転写装置として用いられる2次転写ロール96と、クリーニング装置98と、を有する。
中間転写ベルト92は無端状であって、例えば5つの支持ロール92a、92b、92c、92d、92eによって、図1に矢印で示す方向に回転することができるように支持されている。支持ロール92a、92b、92c、92d、92eのうち少なくとも一つは、モータ(不図示)に連結されており、このモータからの駆動伝達を受けて回転することで、中間転写ベルト92を回転駆動させる。
一次転写ロール94Y、94M、94C、94Kは、それぞれに対応する現像装置88Y、88M、88C、88Kにより感光体ドラム90Y、90M、90C、90Kの表面に形成された現像剤像を、中間転写ベルト92に転写する。
二次転写ロール96は、中間転写ベルト92に転写されたY、M、C、Kの現 像剤像を、記録媒体に対して転写する。
クリーニング装置98は、2次転写ロール96で記録媒体に対して各色の現像剤像が転写された後に、中間転写ベルト92の表面に残留する各色の現像剤を構成するトナーを掻き落とす掻き落とし部材100を有する。掻き落とし部材100によって掻き落とされたトナーは、クリーニング装置98の本体内に回収される。
クリーニング装置98は、副開閉部26を開くことで形成される開口部を介して、画像形成装置本体12内に着脱することができるようになっている。
転写装置84を構成する部材のうち、中間転写ベルト92、支持ロール92a、92b、92c、92d、92e、1次転写ロール94、及びクリーニング装置98は、上方側開閉部20に装着されている。転写装置84の2次転写ロール96は、画像形成装置本体12に装着されている。
また、画像形成装置本体12内には、2次転写ロール96によって記録媒体に転写された現像剤像を記録媒体に定着する定着装置102が設けられている。
画像形成装置本体12内には、現像剤回収容器110が設けられている。現像剤回収容器110は、複数の現像剤像形成部80Y、80M、80C、80Kの少なくとも一つから排出された現像剤を回収する排出現像剤回収容器として用いられている。
本実施形態においては、現像剤回収容器110には、4つの現像剤像形成部80Y、80M、80C、80Kこれら全てから排出された現像剤が回収される構成となっている。より具体的には、本実施形態においては、現像剤回収容器110には、現像剤像形成部80Y、80M、80C、80Kそれぞれの現像装置88Y、88M、88C、88Kから排出された現像剤が回収される。
現像剤回収容器110は、本実施形態のように、現像剤像形成部80の現像装置88から排出された現像剤を現像剤回収容器110に回収する構成に限らず、この構成に替え、又は、この構成と併せて、現像剤像形成部80から排出された現像剤であって現像装置88以外から排出された現像剤(例えば、感光体ドラム90の表面から除去された現像剤等)を現像剤回収容器110に回収するようにしてもよい。
本実施形態において、現像剤回収容器110は、感光体ユニット86Kと一体となっており、画像形成装置本体12内に感光体ユニット86Kと一体として着脱される構成となっている。
現像剤回収容器110は、この構成に限らず、感光体ユニット86Kと一体することに替えて、他の感光体ユニット86Y、86M、86Cのいずれか一つと一体とし、これらいずれかの感光ユニット86Y、86M、86Cと一体として着脱されるようにしてもよい。
また、現像剤回収容器110は、感光体ユニット86と一体とせず独立に設けるようにしてもよい。
次に、現像装置88の詳細について説明する。なお、現像装置88Y、88M、88C、88Kは、対応する色が異なるものの同様の構成となっているため、Y、M、C、Kの符号を省略する。
図2は現像剤装置88の断面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は主に攪 拌搬送部材を示す側面図である。
現像装置88は、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を用いて潜像を現像する二成分現像装置であり、現像装置本体112を有し、現像装置本体112内に現像剤が収納されている。
現像装置本体112内には、現像剤保持体として用いられる現像ロール114が装着されている。現像ロール114は、図2に示す矢印方向に回転して、表面に保持する現像剤を感光体ドラム90(図1参照)に供給し、この感光体ドラム90の表面に形成された潜像を現像する。
現像装置本体112内は、例えば一つの仕切り部材116によって二つの空間に区切られ、区切られた空間がそれぞれ現像剤搬送路118、118となっている。現像剤搬送路118、118は、現像装置本体112内で現像剤が攪拌搬送される通路として用いられる。また、仕切り部材116の両側には接続口122、122が形成されている。
現像剤搬送路118、118内には、現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材124、124がそれぞれ設けられている。この攪拌搬送部材124、124が回転することにより、現像剤搬送路118、118を現像剤が攪拌されながら接続口122、122を介して循環するようになっている。
現像装置本体112には、トナーが供給される供給口126が形成されている。この供給口126は、現像装置本体112の例えば鉛直方向に形成されている。この供給口126は、図示しないトナー収容部(トナーカートリッジ)に供給路を介して接続されている。
なお、古くなったキャリアを排出するいわゆるトリクル現像方式にあっては、現像装置本体112内にはキャリアも供給される。
また、現像装置本体112には、トナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ128が設けられている。このトナー濃度センサ128は、例えば現像剤の透磁率を検出するようになっている。
前述した攪拌搬送部材122は、図4に示すように、回転軸130、第1の攪拌搬送部132及び第2の攪拌搬送部134を有する。回転軸130は、例えば水平方向に延びている。第1の攪拌搬送部132と第2の攪拌搬送部134とは、回転軸130の周囲で螺旋状に形成されている。
第1の攪拌搬送部132は、例えば1条の螺旋から構成され、供給口126に対向して形成されている。対向して形成とは、供給口126の垂直方向に投影した供給口126の面積範囲内にあることをいう。この実施形態においては、第1の攪拌搬送部132の一部が供給口126に対向しているが、第1の攪拌搬送部132の全てが供給口126に対向していてもよい。
第2の攪拌搬送部134は、例えば2条の螺旋から構成され、供給口126に対向する第1の搬送部132以外の部位に形成されている。この第2の攪拌搬送部134は、周方向の位相が例えば180度ずれている螺旋から構成されている。
なお、この実施形態においては、第1の攪拌搬送部132が1条で、第2の攪拌搬送部134が2条であるが、これに限定されるものではなく、例えば第1の攪拌搬送部132が2条で、第2の攪拌搬送部134が3条であるというように、第1の攪拌搬送部132の条数が第2の攪拌搬送部134の条数よりも少なければよい。
第1の攪拌搬送部132、この第1の攪拌搬送部132に隣り合う第2の攪拌搬送部134、134との間には第1の隙間136が形成されている。また、隣り合う第2の攪拌搬送部134、134間には第2の隙間138が形成されている。隣り合う第2の攪拌搬送部134、134は、周方向の位相が例えば90度ずれている。また、第1の攪拌搬送部132は、隣り合う第2の攪拌搬送部134、134の有する1条の位相を90度ずらしたものとなっている。
次に、現像装置88の作用について説明する。
トナー濃度センサ128によりトナー濃度が低下していることが検出されると、図示しないトナー収容部からトナーが供給口126に供給される。供給口126から供給されたトナーは、回転軸130と共に回転している第1の攪拌搬送部132により攪拌搬送される。ここで、第1の攪拌搬送部132は、1条螺旋から構成されているので、第1の攪拌搬送部132により攪拌される現像剤の供給口126に向かう方向の往復動(図4では上下動)が2条螺旋と比較すると大きくなる。したがって、供給口126付近にあるトナーTは、第1の攪拌搬送部132により上下方向に大きく振動させられる。本実施の形態においては、第1の攪拌搬送部132と隣り合う第2の攪拌搬送部134との間には第1の隙間136が形成されている。この第1の隙間136により現像剤が一次停滞し、供給口126付近において詰まろうとした場合でも、より条数の少ない第1の攪拌搬送部132の作用により解される。
第1の攪拌搬送部132により解されたトナーTは、第1の攪拌搬送部132によりキャリアと共に攪拌され、隣り合う第2の攪拌搬送部134に搬送される。
第2の攪拌搬送部134に搬送された現像剤はさらに隣り合う第2の攪拌搬送部134へと搬送される。第2の攪拌搬送部134は、第1の攪拌搬送部132と比較して条数が多いので、第1の攪拌搬送部132よりも攪拌性や搬送性に優れている。
また、隣り合う第2の攪拌搬送部134、134の間には第2の隙間138が形成されていると共に、第2の攪拌搬送部134、134の位相がずれているので、第2の隙間138に搬送された現像剤が一次停滞し、停滞した状態で大きく攪拌混合される。
このようにして攪拌搬送される現像剤は、現像剤搬送路118、118を循環すると共に、現像ロール114に供給され、目標とする画像濃度を得るようになる。
なお、上記実施形態においては、第1の攪拌搬送部132は、供給口126に対向する部位のみに設けられているが、本発明は、これに限定されるものはなくて他の部位に設けることもでき、例えばトナー濃度センサ128に対向する部位に設けることもできる。
10 画像形成装置
12 画像形成装置本体
86 感光体ユニット
88 現像装置
90 感光体ドラム
112 現像装置本体
114 現像ロール
124 攪拌搬送部材
126 供給口
128 トナー濃度センサ
130 回転軸
132 第1の攪拌搬送部
134 第2の攪拌搬送部
136 第1の隙間
138 第2の隙間

Claims (6)

  1. トナーが供給される供給口が形成された現像装置本体と、
    前記現像装置本体内に設けられ、トナーとキャリアとを攪拌搬送する攪拌搬送部材と、
    を有し、
    前記攪拌搬送部材は、回転軸と、この回転軸の周囲で螺旋状に形成された第1の攪拌搬送部と第2の攪拌搬送部とを有し、
    前記第1の攪拌搬送部は第2の攪拌搬送部と比較して条数が少なく、前記第1の攪拌搬送部の少なくとも一部が前記現像装置本体の供給口に対向し、前記第2の攪拌搬送部は、前記供給口に対向する第1の攪拌搬送部以外の部位に形成され
    さらに前記第1の攪拌搬送部に隣り合って前記第2の攪拌搬送部が形成され、前記第1の攪拌搬送部と、該第1の攪拌搬送部と隣り合う第2の攪拌搬送部との間には隙間が設けられている
    現像装置。
  2. 前記第1の攪拌搬送部は1条であり、前記第2の攪拌搬送部は2条である請求項1記載の現像装置。
  3. 前記第1の攪拌搬送部は、該第1の攪拌搬送部の少なくとも一部が前記現像装置本体の供給口に対向する部位のみに形成されている請求項1又は2記載の現像装置。
  4. 前記第2の攪拌搬送部は、該第2の攪拌搬送部同士が隣り合って複数形成され、該隣り合う第2の攪拌搬送部との間には隙間が設けられている請求項1乃至3いずれか記載の現像装置。
  5. 前記隣り合う第2の攪拌搬送部は、それぞれの周方向の位相がずれて形成されている請求項4記載の現像装置。
  6. 潜像が形成される像保持体と、
    前記像保持体の潜像を現像する現像装置とを有し、
    前記現像装置は、
    トナーが供給される供給口が形成された現像装置本体と、
    前記現像装置本体内に設けられ、トナーとキャリアとを攪拌搬送する攪拌搬送部材と、
    を有し、
    前記攪拌搬送部材は、回転軸と、この回転軸の周囲で螺旋状に形成された第1の攪拌搬送部と第2の攪拌搬送部とを有し、
    前記第1の攪拌搬送部は第2の搬送部と比較して条数が少なく、前記第1の攪拌搬送部の少なくとも一部が前記現像装置本体の供給口に対向し、前記第2の攪拌搬送部は、前記供給口に対向する第1の攪拌搬送部以外の部位に形成され
    さらに前記第1の攪拌搬送部に隣り合って前記第2の攪拌搬送部が形成され、前記第1の攪拌搬送部と、該第1の攪拌搬送部と隣り合う第2の攪拌搬送部との間には隙間が設けられている
    画像形成装置。
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