JP6209143B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
トナー案内部材内のトナーは、トナー収容室に収容されたトナーの上面がトナー案内部材内の中央部における壁の上縁より低い場合、トナー案内部材内においてトナー搬送部材により両端部に搬送される間にトナー案内部材内のトナーの量に応じて壁を乗り越えてトナー案内部材の外に漏れ出るようにしている(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、現像剤の濃度差を抑制することを目的とする。
図1において、画像形成装置101は、例えばプリンタであり、画像形成装置101本体に対して着脱可能な画像形成ユニット121、122、123、124と、画像形成ユニット121、122、123、124に対して着脱可能な現像剤カートリッジ131、132、133、134と、露光装置141、142、143、144と、画像形成ユニット121、122、123、124で形成された現像剤像を媒体に転写する転写ベルトユニット105と、媒体に転写された現像剤像を定着させる定着装置106と、媒体を収容する給紙カセット107と、給紙カセット107に収容された媒体を媒体搬送路へ送り出す給紙部108とを有している。
また、現像装置としての現像ユニット300には、感光体ドラム51に押圧されて接触する現像ローラ53と、現像ローラ53に接触した状態で配置され、現像ローラ53表面に現像剤54の薄層を形成する現像ブレード55と、現像ローラ53に現像剤54を供給する供給ローラ56と、図1に示す現像剤カートリッジ131から供給された現像剤54を収容する現像剤収容室59とが備えられている。
現像ユニット300は、現像ローラ53および供給ローラ56の外周面と隙間を保持して各ローラを被い、現像剤収容室59を形成する現像主フレーム301を備え、現像主フレーム301の側面フレームにより現像ローラ53および供給ローラ56を回転可能に支持している。
画像形成のための現像剤54は、現像ブレード55により現像ローラ53上の現像剤層として形成され感光体ドラム51に供給される。
現像剤カートリッジ131(図1参照)から現像剤が供給される開口部としての現像剤供給口64は、図2に示すように現像ユニット300の最上部において長手方向の中央部に配設されている。また、現像剤供給口64の下方には、現像剤供給口64を介して供給された現像剤を一時的に保持する長尺状の現像剤案内部材としてのトナー案内部材62が現像ユニット300の長手方向に延在するように配設されている。
トナー搬送部材63で搬送された現像剤は、現像剤収容室59に収容される。
図5は実施例におけるトナー搬送部材の構成を示す斜視図、図6は実施例におけるトナー搬送部材の構成を示す断面図、図7は実施例におけるトナー搬送部材の正面図である。また、図11は実施例におけるトナー搬送部材およびトナー案内部材の構成を示す斜視図である。
このフィン63aの高さは、トナー搬送部材63の羽63bの高さと同じとしている。
本実施例では、図7に示すように、トナー搬送部材63の長手方向における第1の領域71a、71bにフィン63aを設け、トナー搬送部材63の長手方向における供給領域70および第2の領域72a、72bにはフィン63aを設けていない。
図8(a)に示すように、フィン63aは、トナー搬送部材63の回転軸63cに設けられた螺旋状の隣り合う羽63bを連続させて接続するように、回転軸63cに形成されている。すなわち、フィン63aの一端631aは、隣り合う2つの羽63bのうち一方の羽631bと連続し、フィン63aの他端631bは、隣り合う2つの羽63bのうち他方の羽632bと連続している。
また、図8(b)に示すように、フィン63aをトナー搬送部材63の回転軸63cと平行になるように、回転軸63cの軸方向に延在するように形成している。このように回転軸63c軸方向に延びる方向にフィン63aを形成することにより、フィン63aによる現像剤を押し出す力が十分になるようにしている。
図9(a)に示すように、トナー案内部材62の壁62bの高さは、トナー案内部材62の長手方向における中央部の現像剤供給口64付近ではトナー搬送部材63の高さより高くなるように形成されている。
さらに、図9(c)に示すように、トナー案内部材62の長手方向における端部におけるトナー案内部材62の壁62bの高さは、現像剤を保持する底部62cと同じ高さに形成されている。
まず、画像形成装置の動作を図1に基づいて説明する。
画像形成装置101は、図示しない制御部より印刷の命令が出されると、給紙カセット107に収容された媒体を給紙部108により転写ベルトユニット105まで搬送する。一方、画像形成ユニット121、122、123、124は、露光装置141、142、143、144により露光された感光体ドラム上に静電潜像が形成され、その静電潜像は現像工程を経てトナー画像として現像される。
画像形成ユニット121は、図示しない制御部から制御信号が送られ、モータ等の駆動源により感光体ドラム51が図中矢印方向に回転駆動され、ギヤ等の駆動伝達手段により感光体ドラム51の回転駆動が伝達されて供給ローラ56が図中矢印方向へ回転し、それに伴い供給ローラ56の近傍に配置された攪拌部材60、61がそれぞれ回転しながら現像剤収容室59に貯蔵された現像剤を攪拌する。
感光体ドラム51上の現像剤は転写ベルトにより媒体に転写され、転写後に感光体ドラム51上に残った現像剤はクリーニング部57により掻き落とされ、トナー搬送部材により搬送される。
現像ユニット300の現像剤収容室59内の現像剤量がロー状態になったことが検知されると、現像剤カートリッジから現像剤が現像ユニット300の現像剤収容室59内に供給される。
ここで、現像剤収容室59内の現像剤量の検出について説明する。
現像剤量検出機構は、例えば図12(a)、図13(a)に示すように、撹拌部材61と、撹拌部材61を検知するセンサ67とにより構成されている。撹拌部材61は、現像剤収容室59内の現像剤が凝集することを防止するため、例えば図12(b)、図13(b)に示すように、周期tで回転させられ、現像剤を撹拌する。
したがって、撹拌部材61が最上位点から最下位点に達するまでの時間は、現像剤収容室59に収容されている現像剤量によって変化する。すなわち、周期tにおけるセンサ67による撹拌部材61の検出時間が変化する。
また、図13(a)に示すように、現像剤が満杯であるフル状態のとき、図13(b)に示すように、センサ67が撹拌部材61を検出している(オン)時間が短くなり、センサ67が撹拌部材61を検出していない(オフ)時間が長くなる。
現像剤供給口64から供給された現像剤は、トナー案内部材62に一時的に保持されると、現像剤供給口64近傍のトナー案内部材62とトナー収容室カバー69との間に形成された隙間69aとに振り分けられる。この隙間69aから入った現像剤は、トナー案内部材62に一時的に保持されることなく、トナー収容室59に直接入る。
トナー案内部材62には、図6に示すように、現像剤を一時的に保持する底部62aと、上縁がトナー案内部材62の長手方向における中央部において現像剤供給口64に近接するように高く、両端部に近づくにつれて低くなるように形成された壁62bとが形成されている。そのため、トナー搬送部材63により両端部に搬送される現像剤は、図5に示すように、搬送される途中においてトナー案内部材62の壁62bより高い位置にある場合、壁62bを乗り越えて溢れ出て現像剤収容室59内に収容される。
このフィン63aにより、トナー搬送部材63により両端部に搬送される現像剤がトナー案内部材62の壁62bを乗り越えて溢れ出るように掻き出す能力を高めている。
また、フィン63aをトナー搬送部材63のスパイラルの羽のピッチにおいて1つ置きに設けたことにより、現像剤をトナー案内部材62の長手方向における両端部へ搬送する力と現像剤をトナー案内部材62から溢れ出させる力が両立するようにしている。
このように、トナー搬送部材63の長手方向において隣り合う2つの羽と連続するフィン63aを設けたことにより、図6に示すように、現像剤カートリッジから供給された現像剤を現像剤収容室59の長手方向において均等になるように供給することができ、現像剤の濃度差を抑制することができる。
なお、本実施例では、1回の供給動作による現像剤の供給量は10gであり、現像剤収容室59の長手方向において単位長さあたりの供給量は0.3g/cmである。
これは、供給領域70では、現像剤供給口64から直接、現像剤が現像剤収容室59に供給されるからであり、第2の領域72では、トナー案内部材62の壁の高さに応じて均等に現像剤が溢れ出るのでフィン63aによる掻き出し力は不要であるためである。
また、フィン63aが形成されている部位の隣り合う羽63bの距離をP21、フィン63aが形成されていない部位の隣り合う羽63bの距離をP22とし、距離P21と距離P22とを加えた距離P2は、距離P1より大きくなっている。
なお、図9(a)に示すように、トナー案内部材62の壁62bの高さは、トナー案内部材62の長手方向における中央部の現像剤供給口64ではトナー搬送部材63の高さより高くなるように形成されているのは、現像剤供給口64では現像剤収容室カバー69とトナー案内部材62との間の隙間69aより、直接現像剤が現像剤収容室59に入るためである。
また、フィン63aを回転軸63cの軸方向に延在するように形成したが、図14(b)に示すように、フィン63aを回転軸63cと所定の角α(例えば、30度、45度等)を成すように形成しても良い。さらに、フィン63aを羽63bと所定の角β(例えば、90度等)を成すように形成しても良い。このように、回転軸63cと所定の角αを成すようにすることにより、現像剤の掻き出し力を弱くすることができる。
なお、本実施例では、画像形成装置をプリンタとして説明したが、接触現像方式または非接触現像方式を使用する画像形成ユニットを用いたプリンタや、複写機、ファクシミリ装置、複合機等としても良い。
52 帯電装置
53 現像ローラ
55 現像ブレード
56 供給ローラ
57 クリーニング部
59 現像剤収容室
62 トナー案内部材
63 トナー搬送部材
64 現像剤供給口
101 画像形成装置
121、122、123、124 画像形成ユニット
131、132、133、134 現像剤カートリッジ
141、142、143、144 露光装置
200 ドラムユニット
300 現像ユニット
Claims (9)
- 現像剤が供給される開口としての現像剤供給口と、
前記現像剤供給口を介して供給された現像剤を保持する長尺状の現像剤案内部材と、
前記現像剤案内部材に沿って配設され、前記現像剤案内部材で保持された現像剤を前記現像剤案内部材の長手方向に搬送する螺旋状の羽が形成された現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材で搬送される現像剤を収容する現像剤収容室と、
を有し、
前記現像剤案内部材は、前記現像剤供給口が配置された長手方向における中央部の高さより、長手方向における両端部が低く形成された壁を有し、
前記現像剤搬送部材は、長手方向において隣り合う2つの前記羽と連続するリブ状部材を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
前記リブ状部材の一端は、隣り合う2つの前記羽のうち一方の羽と連続し、
前記リブ状部材の他端は、隣り合う2つの前記羽のうち他方の羽と連続していることを特徴とする現像装置。 - 請求項1または請求項2に記載の現像装置において、
前記現像剤搬送部材は、長手方向において前記リブ状部材が形成されている第1の領域と、前記リブ状部材が形成されていない第2の領域とを有することを特徴とする現像装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の現像装置において、
前記リブ状部材が形成される前記現像剤搬送部材の長手方向における周期は、前記現像剤搬送部材の長手方向において隣り合う2つの前記羽の周期より大きいことを特徴とする現像装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像剤搬送部材は、回転軸を有し、
前記リブ状部材は、前記回転軸方向に延在することを特徴とする現像装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像剤搬送部材は、回転軸を有し、
前記リブ状部材は、前記回転軸と所定の角を成して延在することを特徴とする現像装置。 - 請求項5または請求項6に記載の現像装置において、
前記羽および前記リブ状部材は、前記回転軸に形成され、
前記リブ状部材の前記回転軸からの高さは、前記羽の前記回転軸からの高さと同じに形成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項5または請求項6に記載の現像装置において、
前記羽および前記リブ状部材は、前記回転軸に形成され、
前記リブ状部材の前記回転軸からの高さは、前記羽の前記回転軸からの高さより低く形成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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