JP6303697B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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現像剤が収容される現像容器と、
前記現像容器内に配置され、表面に現像剤を保持して回転して、潜像が形成された像保持体に対向する現像剤保持体と、
回転軸と、前記回転軸に支持された搬送羽根と、を有し、前記現像容器内の現像剤を撹拌しながら搬送する第1の搬送部材と、
回転軸と、前記回転軸に支持された搬送羽根と、を有し、前記第1の搬送部材と並行して配置され、前記第1の搬送部材とは逆方向に現像剤を撹拌しながら搬送する第2の搬送部材と、
を備え、
重力方向の上方からの前記現像剤保持体の射影範囲内に前記第1の搬送部材の回転軸が配置され、
前記現像剤保持体に対して前記像保持体とは反対側において、前記現像剤保持体の外表面に接する重力方向に延びる第1の仮想接線と、前記第1の搬送部材に対して前記像保持体とは反対側において、前記第1の搬送部材の搬送羽根の外端に接する重力方向に延びる第2の仮想接線と、を仮定した場合に、前記第1の仮想接線よりも前記第2の仮想接線の方が水平方向で前記像保持体よりも遠い側に配置され、
前記第1の仮想接線と前記第2の仮想接線との水平方向の距離を第1の距離とし、前記現像剤保持体に対して前記像保持体とは反対側において、前記第1の仮想接線における現像剤保持体の外表面の接点と前記現像容器の内面との水平方向の距離を第2の距離とした場合に、前記第1の距離が前記第2の距離に比べて短く設定され、
前記現像剤保持体から離脱した現像剤を誘導する現像剤の誘導部材が、前記現像剤保持体に対して前記像保持体とは反対側、且つ、前記現像剤保持体の重力方向の下端よりも重力方向の下方に配置され、
前記現像剤の誘導部材は、下方に行くにつれて前記第1の搬送部材の回転軸に向けて傾斜する傾斜面を有する
ことを特徴とする。
前記現像剤の誘導部材の重力方向の下端が、前記第1の搬送部材の回転軸に対して、上方に配置された
ことを特徴とする。
水平方向に対して、前記現像剤の誘導部材の重力方向の下端が、前記第2の仮想接線よりも、前記現像剤容器の内面側に配置された
ことを特徴とする。
前記傾斜面の水平に対する傾斜角が、現像剤の安息角以上、90度未満に設定された
ことを特徴とする。
像保持体と、
前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像の形成装置と、
前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する請求項1ないし4のいずれかに記載の現像装置と、
前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
前記媒体の表面の可視像を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2に記載の発明によれば、現像剤の誘導部材の下端が、回転軸よりも下方に配置される場合に比べて、現像剤が撹拌不十分になることを低減できる。
請求項3に記載の発明によれば、現像剤の誘導部材の下端が第2の仮想接線よりも現像容器の内面から離れる側に配置される場合に比べて、現像剤が撹拌不十分になることを低減できる。
請求項4に記載の発明によれば、傾斜面の傾斜角が安息角未満になる場合に比べて、現像剤が傾斜面に堆積することを低減できる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図2は実施例1の画像形成装置の要部説明図である。
図1において、本発明の実施例1の画像形成装置の一例としての複写機Uは、記録部の一例であって、画像記録装置の一例としてのプリンタ部U1を有する。プリンタ部U1の上部には、読取部の一例であって、画像読取装置の一例としてのスキャナ部U2が支持されている。スキャナ部U2の上部には、原稿の搬送装置の一例としてのオートフィーダU3が支持されている。実施例1のスキャナ部U2には、入力部の一例としてのユーザインタフェースUIが支持されている。前記ユーザインタフェースUIは、操作者が入力をして、複写機Uの操作が可能である。
読取り用の光学系Aの右方には、撮像部材の一例としての撮像素子CCDが配置されている。撮像素子CCDには、画像処理部GSが電気的に接続されている。
画像処理部GSは、プリンタ部U1の書込回路DLに電気的に接続されている。書込回路DLは、潜像の形成装置の一例としてのLEDヘッドLHy,LHm,LHc,LHkに電気的に接続されている。
各感光体ドラムPRy〜PRkには、帯電器の一例としての帯電ロールCRy,CRm,CRc,CRkが対向して配置されている。前記帯電ロールCRy〜CRkには、電源回路Eから帯電電圧が印加される。なお、電源回路Eは、制御部の一例としてのコントローラCにより制御される。前記コントローラCは、画像処理部GSや書込回路DL等との間でも信号の送受信を行って、各種制御を行う。
感光体ドラムPRy〜PRkの回転方向に対して、帯電ロールCRy〜CRkの下流側に設定された書込領域Q1y,Q1m,Q1c,Q1kにおいて、感光体ドラムPRy〜PRkの表面に対して、LEDヘッドLHy〜LHkから書込光が照射される。
感光体ドラムPRy〜PRkの回転方向に対して、書込領域Q1y〜Q1kの下流側に設定された現像領域Q2y,Q2m,Q2c,Q2kには、現像装置Gy,Gm,Gc,Gkが感光体ドラムPRy〜PRkの表面に対向して配置されている。
感光体ドラムPRy〜PRkの回転方向に対して、1次転写領域Q3y〜Q3kの下流側には、像保持体の清掃器の一例としてのドラムクリーナCLy,CLm,CLc,CLkが配置されている。
前記1次転写ロールT1y〜T1k、中間転写ベルトBおよび2次転写器T2等により、感光体ドラムPRy〜PRkに形成された画像を媒体に転写する実施例1の転写装置T1+T2+Bが構成されている。
前記ベルトモジュールBMの上方には、現像剤の収容容器の一例としてのカートリッジKy,Km,Kc,Kkが配置されている。各カートリッジKy〜Kkには、現像装置Gy〜Gkに補給される現像剤が収容されている。前記カートリッジKy〜Kkと現像装置Gy〜Gkとの間は、図示しない現像剤の補給装置により接続されている。
給紙トレイTR1〜TR3の左上方には、媒体の取出部材の一例としてのピックアップロールRpが配置されている。ピックアップロールRpの左方には、捌き部材の一例としての捌きロールRsが配置されている。
各給紙トレイTR1〜TR3の左方には、上方に延びる媒体の搬送路SHが形成されている。搬送路SHには、媒体の搬送部材の一例としての搬送ロールRaが複数配置されている。搬送路SHには、シートSの搬送方向の下流部であり且つ2次転写領域Q4の上流側に、送出部材の一例としてのレジロールRrが配置されている。
定着装置Fの斜め上方には、媒体の搬送部材の一例としての排出ローラRhが配置されている。排出ローラRhの右方には、媒体の排出部の一例としての排出トレイTRhが形成されている。
前記原稿トレイTG1に収容された複数の原稿Giは、プラテンガラスPG上の原稿の読み取り位置を順次通過して、原稿の排紙トレイTG2に排出される。
前記オートフィーダU3を使用して自動的に原稿を搬送して複写を行う場合は、読取り用の光学系Aは初期位置に停止した状態で、プラテンガラスPG上の読み取り位置を順次通過する各原稿Giを露光する。
原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置いて複写を行う場合、読取り用の光学系Aが左右方向に移動して、プラテンガラスPG上の原稿が、露光されながら走査される。
画像処理部GSは、撮像素子CCDから入力されるRGBの電気信号を黒:K、イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:Cの画像情報に変換して一時的に記憶する。画像処理部GSは、一時的に記憶した画像情報を予め設定された時期に、潜像形成用の画像情報として書込回路DLに出力する。
なお、原稿画像が単色画像、いわゆる、モノクロの場合は、黒:Kのみの画像情報が書込回路DLに入力される。
各感光体ドラムPRy〜PRkの表面は、帯電ロールCRy〜CRkによりに帯電される。LEDヘッドLHy〜LHkは、書込領域Q1y〜Q1kにおいて、感光体ドラムPRy〜PRkの表面に静電潜像を形成する。現像装置Gy〜Gkは、現像領域Q2y〜Q2kにおいて、感光体ドラムPRy〜PRkの表面の静電潜像を、可視像の一例としてのトナー像に現像する。現像装置Gy〜Gkで現像剤が消費されると、消費量に応じて、各カートリッジKy〜Kkから各現像装置Gy〜Gkに現像剤が補給される。
前記レジロールRrは、中間転写ベルトBの表面のトナー像が2次転写領域Q4に移動する時期に合わせて、シートSを送り出す。
2次転写領域Q4を通過後の中間転写ベルトBの表面は、ベルトクリーナCLbにより残留トナーが除去されて清掃される。
2次転写領域Q4を通過したシートSは、定着領域Q5を通過する際に、定着装置Fによりトナー像が加熱および加圧されて定着される。
トナー像が定着された記録シートSは、排出ローラRhで排紙トレイTRhに排出される。
図3は実施例1の現像装置の説明図である。
図4は図3のIV−IV線断面図である。
次に、前記本発明の実施例1の現像装置Gy,Gm,Gc,Gkの説明をするが、各色の現像装置Gy,Gm,Gc,Gkは同様に構成されているため、Y色の現像装置Gyについてのみ詳細な説明をし、その他の色の現像装置Gm,Gc,Gkについては、詳細な説明を省略する。
図3、図4において、感光体ドラムPRyに対向して配置された現像装置Gyは、トナー及びキャリアとを含む2成分現像剤を収容する現像容器Vを有している。図3において、現像容器Vは、下部の容器本体1を有する。容器本体1の上部には、蓋部材の一例としての容器カバー2が支持されている。容器カバー2は、容器本体1の上面を塞いでいる。
供給室6と撹拌室7との間は、仕切部材の一例としての仕切壁8で仕切られている。図4において、仕切壁8の前方には、第1の接続部の一例として、供給室6と撹拌室7とを接続する第1流入部8aが形成されている。なお、実施例1では、第1流入部8aは、現像ロール室4の前端よりも前方に配置されている。また、仕切壁8の後方には、第2の接続部の一例として、供給室6と撹拌室7とを接続する第2流入部8bが形成されている。
なお、前記磁石ロール11には、現像領域Q2yに対応して、現像磁極S1が設けられている。また、トリマー13に対向する位置には、層厚の規制用の磁極の一例としてのトリミング磁極N2が設けられている。トリミング磁極N2は、現像磁極S1とは逆極性の磁極により構成されている。また、現像スリーブ12の回転方向に対して、現像磁極S1の下流側には、現像磁極S1とは逆極性の搬送磁極N1が設けられている。現像スリーブ12の回転方向に対して、搬送磁極N1の下流側には、現像剤の離脱用の磁極の一例としてのピックオフ磁極S2が設けられている。ピックオフ磁極S2は、搬送磁極N1とは逆極性の磁極により構成されている。現像スリーブ12の回転方向に対して、ピックオフ磁極S2の下流側且つトリミング磁極N2の上流側には、現像剤の吸着用の磁極の一例としてのピックアップ磁極S3が設けられている。ピックアップ磁極S3は、ピックオフ磁極S2とは同極性且つトリミング磁極N2とは逆極性の磁極により構成されている。
撹拌室7には、第2の搬送部材の一例としての撹拌オーガ17が配置されている。撹拌オーガ17は、供給オーガ16と同様に、回転軸17aと、搬送羽根17bと、ギアG2とを有する。各ギアG0〜G2は、互いに噛み合っている。
また、図4において、撹拌室7の後部には、カートリッジKyからの現像剤が補給される補給口7aが形成されている。
前記構成を備えた現像装置Gy〜Gkでは、画像形成が開始されると、モータが駆動して、各オーガ16,17が回転すると共に、現像ロールR0y〜R0kが回転する。実施例1では、供給オーガ16が回転すると、供給オーガ16は、供給室6の現像剤を、矢印Yaで示すように、第1流入部8aから第2流入部8bに向けて撹拌しながら搬送する。第2流入部8bまで搬送された現像剤は、第2流入部8bを通じて撹拌室7に流入する。撹拌オーガ17が回転すると、撹拌オーガ17は、撹拌室7の現像剤を、矢印Ybで示すように、第2流入部8bから第1流入部8aに向けて撹拌しながら搬送する。第1流入部8aまで搬送された現像剤は、第1流入部8aを通じて供給室6に流入する。よって、供給室6と撹拌室7とによって、循環室6+7が構成されている。
図5は実施例1の位置関係の説明図であり、図3に対応する図である。
図5において、実施例1の現像装置Gyでは、供給オーガ16の回転軸16aは、重力方向上方からの現像ロールR0yの射影範囲A1の内側に配置されている。
図5に示すように、現像ロールR0yに対して感光体ドラムPRyとは反対側において、現像ロールR0yの外表面に接する重力方向に延びる接線を、第1の仮想接線L1と仮定する。また、供給オーガ16に対して感光体ドラムPRyとは反対側において、供給オーガ16の搬送羽根16bの外端に接する重力方向に延びる接線を、第2の仮想接線L2と仮定する。そして、実施例1の現像装置Gyでは、第1の仮想接線L1よりも第2の仮想接線L2の方が水平方向で感光体ドラムPRyよりも遠い側に配置されている。
よって、実施例1の現像装置Gyは、現像ロールR0yと供給オーガ16とが水平方向でほぼ重なって配置されている。よって、実施例1の現像装置Gyは、従来に比べて、小型化されている。
実施例1のガイド部材21は、上端21aから下方に行くにつれて供給オーガ16の回転軸16aに向けて傾斜する傾斜面22が形成されている。また、ガイド部材21の上端21aは、現像ロールR0yの重力方向の下端23よりも重力方向で下方に配置されている。
さらに、実施例1では、ガイド部材21の下端21b、すなわち、傾斜面22の下端21bは、水平方向に対して、第2の仮想接線L2よりも、現像容器Vの内面側に配置されている。
また、実施例1のガイド部材21は、傾斜面22の水平に対する傾斜角θ1が、現像剤の安息角以上90度未満に設定されている。なお、実施例1では、一例として、傾斜角θ1が44度に設定されている。
ここで、ガイド部材21の上端21aが、現像ロールR0yの下端23よりも上方に配置された構成では、現像剤の離脱領域A2にガイド部材21が近接することとなる。よって、ガイド部材21が、現像ロールR0yから離脱した現像剤の落下の妨げとなり、離脱した現像剤の一部が、ガイド部材21の近傍で滞留する恐れがある。現像剤が滞留すると、供給オーガ16で撹拌されないまま、すぐに現像ロールR0yに吸着し、再び現像に使用される恐れがある。
これに対して、実施例1の現像装置Gyでは、ガイド部材21の上端が現像ロールR0yの下端よりも下方に配置されている。よって、ガイド部材21が現像ロールR0yに近接しすぎることが抑制される。よって、現像剤の滞留が抑制され、撹拌不十分な現像剤がすぐに再使用されることが低減される。
図6の破線で示すように、仮に、ガイド部材01の下端02が、供給オーガ03の回転軸04よりも低い位置に配置された場合、ガイド部材01でガイドされた現像剤は、供給オーガ03の羽根よりも外側、すなわち、供給オーガ03で撹拌される範囲外に誘導されることとなる。よって、撹拌される範囲外に誘導された現像剤は、供給オーガ03で撹拌されず滞留する恐れがある。また、ガイド部材01の上方の壁面06に現像剤が付着する場合もある。この場合、ガイド部材01の上方の空間07には、供給オーガ03の搬送羽根08が進入しない。よって、上方の空間07の現像剤は、撹拌されずに固まりになる恐れがある。固まり状の現像剤が成長した後に崩れて、供給オーガ03に供給されると、固まりが十分にほぐれないまま現像ロールR0yに供給される恐れがある。
これらに対して、実施例1の現像装置Gyでは、傾斜面22の下端21bが、供給オーガ16の回転軸16aよりも高い位置に配置されている。特に、実施例1では、傾斜面22の下端21bは、搬送羽根16bの上端16cよりも下方に配置されている。また、第2の仮想接線L2よりも現像容器Vの内面側に配置されている。よって、ガイド部材21でガイドされる現像剤は、供給オーガ16の搬送羽根16bの回転半径の内側に戻されやすい。よって、現像ロールR0yから離脱した現像剤が、確実に撹拌されやすく、固まり状になりにくい。したがって、撹拌不良の状態で現像剤が現像ロールR0yに再供給されることが低減される。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H05)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機を例示したが、これに限定されず、例えば、プリンタ、FAX、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。
(H02)前記実施例において、複写機Uは、4色の現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、例えば、単色の画像形成装置や、5色以上または3色以下の多色の画像形成装置にも適用可能である。
(H04)前記実施例において、ガイド部材21の下端21bの位置は、第2の仮想接線L2よりも内側に設定することが望ましいが、これに限定されない。現像剤の落下速度が速かったりして、ガイド部材21の下端21bを通過した後に慣性で供給オーガ16の搬送羽根16bの内側に現像剤が到達する等であれば、外側とすることも可能である。
16a,17a…回転軸、
16b,17b…搬送羽根、
17…第2の搬送部材、
21…現像剤の誘導部材、
21b…現像剤の誘導部材の重力方向の下端、
22…傾斜面、
23…現像剤保持体の重力方向の下端、
A1…射影範囲、
F…定着装置、
Gy,Gm,Gc,Gk…現像装置、
K1…第1の距離、
K2…第2の距離、
L1…第1の仮想接線、
L2…第2の仮想接線、
LHy,LHm,LHc,LHk…潜像の形成装置、
PRy,PRm,PRc,PRk…像保持体、
R0y,R0m,R0c,R0k…現像剤保持体、
S…媒体、
T1+T2+B…転写装置、
U…画像形成装置、
V…現像容器、
θ1…傾斜面の水平に対する傾斜角。
Claims (5)
- 現像剤が収容される現像容器と、
前記現像容器内に配置され、表面に現像剤を保持して回転して、潜像が形成された像保持体に対向する現像剤保持体と、
回転軸と、前記回転軸に支持された搬送羽根と、を有し、前記現像容器内の現像剤を撹拌しながら搬送する第1の搬送部材と、
回転軸と、前記回転軸に支持された搬送羽根と、を有し、前記第1の搬送部材と並行して配置され、前記第1の搬送部材とは逆方向に現像剤を撹拌しながら搬送する第2の搬送部材と、
を備え、
重力方向の上方からの前記現像剤保持体の射影範囲内に前記第1の搬送部材の回転軸が配置され、
前記現像剤保持体に対して前記像保持体とは反対側において、前記現像剤保持体の外表面に接する重力方向に延びる第1の仮想接線と、前記第1の搬送部材に対して前記像保持体とは反対側において、前記第1の搬送部材の搬送羽根の外端に接する重力方向に延びる第2の仮想接線と、を仮定した場合に、前記第1の仮想接線よりも前記第2の仮想接線の方が水平方向で前記像保持体よりも遠い側に配置され、
前記第1の仮想接線と前記第2の仮想接線との水平方向の距離を第1の距離とし、前記現像剤保持体に対して前記像保持体とは反対側において、前記第1の仮想接線における現像剤保持体の外表面の接点と前記現像容器の内面との水平方向の距離を第2の距離とした場合に、前記第1の距離が前記第2の距離に比べて短く設定され、
前記現像剤保持体から離脱した現像剤を誘導する現像剤の誘導部材が、前記現像剤保持体に対して前記像保持体とは反対側、且つ、前記現像剤保持体の重力方向の下端よりも重力方向の下方に配置され、
前記現像剤の誘導部材は、下方に行くにつれて前記第1の搬送部材の回転軸に向けて傾斜する傾斜面を有する
ことを特徴とする現像装置。 - 前記現像剤の誘導部材の重力方向の下端が、前記第1の搬送部材の回転軸に対して、上方に配置された
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 水平方向に対して、前記現像剤の誘導部材の重力方向の下端が、前記第2の仮想接線よりも、前記現像剤容器の内面側に配置された
ことを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。 - 前記傾斜面の水平に対する傾斜角が、現像剤の安息角以上、90度未満に設定された
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の現像装置。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像の形成装置と、
前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する請求項1ないし4のいずれかに記載の現像装置と、
前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
前記媒体の表面の可視像を定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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