JP6699212B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
トナーおよびキャリアを含み、像保持体に現像剤像を形成するのに用いられる現像剤を収容する収容部と、
この収容部に対し、収容部内へ現像剤を供給する第1開口および収容部内の現像剤を取り込む第2開口を介して接続され、現像剤を収容する補助収容部と、
第1開口に設けられ、補助収容部内の現像剤を収容部内へ送る第1搬送部材と、
第2開口に設けられ、収容部内の現像剤を補助収容部内へ送る第2搬送部材と、
第1搬送部材に相対して開口し、補助収容部内から収容部内へ送られる現像剤に補充されるトナーを供給する供給部と、
を備え、
第1搬送部材は、回転しながら補助収容部に対向する面に補助収容部内の現像剤を吸着させ、現像剤を吸着させた面を供給部の開口に対向させた後、この面を収容部に対向させて現像剤の吸着を解く回転体であり、
第2搬送部材は、回転しながら収容部に対向する面に収容部内の現像剤を吸着させた後、現像剤を吸着させた面を補助収容部に対向させて現像剤の吸着を解く回転体である。
本発明の請求項2に係る現像装置において、第2搬送部材は、第1搬送部材が単位時間あたりに補助収容部から収容部へ搬送する現像剤に相当する量の現像剤を、単位時間あたりに収容部から補助収容部へ搬送する。
本発明の請求項3に係る現像装置において、
供給部は、第1搬送部材の上方に設けられ、
第1搬送部材は、回転しながら、少なくとも特定の面を、補助収容部、供給部、収容部の順に対向させるように回転し、
第2搬送部材は、回転しながら、少なくとも特定の面を、収容部、補助収容部の順に対向させるように回転する。
本発明の請求項4に係る現像装置において、第2搬送部材は、現像剤を吸着させる面を収容部に対向させた後、この面を回転軸に対して上方を通過させて、補助収容部に対向させるように回転する。
本発明の請求項5に係る現像装置において、第1搬送部材および第2搬送部材は、同じ回転軸の周りを同じ方向に回転する。
本発明の請求項6に係る現像装置において、キャリアは磁性を有し、
第1搬送部材は、磁力により現像剤を吸着し、磁力により現像剤の吸着を解き、
第2搬送部材は、磁力により現像剤を吸着し、磁力により現像剤の吸着を解く。
本発明の請求項7に係る画像形成装置は、
像保持体と、
トナーおよびキャリアを含み、像保持体に現像剤像を形成するのに用いられる現像剤を収容する収容部と、
この収容部に対し、収容部内へ現像剤を供給する第1開口および収容部内の現像剤を取り込む第2開口を介して接続され、現像剤を収容する補助収容部と、
第1開口に設けられ、補助収容部内の現像剤を収容部内へ送る第1搬送部材と、
第2開口に設けられ、収容部内の現像剤を補助収容部内へ送る第2搬送部材と、
第1搬送部材に相対して開口し、補助収容部内から収容部内へ送られる現像剤に補充されるトナーを供給する供給部と、
像保持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写部と、
を備え、
第1搬送部材は、回転しながら補助収容部に対向する面に補助収容部内の現像剤を吸着させ、現像剤を吸着させた面を供給部の開口に対向させた後、この面を収容部に対向させて現像剤の吸着を解く回転体であり、
第2搬送部材は、回転しながら収容部に対向する面に収容部内の現像剤を吸着させた後、現像剤を吸着させた面を補助収容部に対向させて現像剤の吸着を解く回転体である。
請求項2の発明によれば、補助収容部から収容部へ供給する現像剤量と収容部から補助収容部内に取り込む現像剤量とを同程度に制御していない構成に比べて、現像剤に対するトナーの補給量と必要量との差が拡大するのを抑制する制御の追従性を向上させることができる。
請求項3の発明によれば、回転体の回転に伴って回転体の上方に配置された供給部からトナーを供給する構成としたため、回転体を回転駆動するだけで補助収容部への現像剤の取り込み、収容部への現像剤の供給およびトナーの補充を制御することができる。
請求項4の発明によれば、第2搬送部材の現像剤を吸着した面が上方へ移動することにより、現像剤を過剰に吸着することなく、吸着した現像剤を補助収容部へ搬送することができる。
請求項5の発明によれば、第1搬送部材と第2搬送部材とを共通の駆動手段により駆動することができ、別個の駆動手段で駆動する構成に比べて、簡単な構造とすることができる。
請求項6の発明によれば、磁力により回転体の面に現像剤を吸着させ、回転体を回転させることにより現像剤を搬送する構成としたため、回転体の回転速度を制御するだけで現像剤の搬送量を制御することができる。
請求項7の発明によれば、第1搬送部材および第2搬送部材により収容部からの現像剤の取り込みおよび収容部への現像剤の供給を制御しない構成に比べて、現像剤像の必要とされる濃度と得られた濃度との差が大きくなることに起因する画像不良を抑制することができる。
図1は、本実施形態が適用される画像形成装置の構成例を示す図である。
図1に示す画像形成装置10は、用紙Pを搬送する搬送部12と、トナー像TZを形成する4つの画像形成ユニット20と、用紙Pにトナー像TZを転写する転写部30と、トナー像TZを用紙Pに定着する定着部40とを有する。4つの画像形成ユニット20は、同様の構成であり、使用するトナーの色(例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色)が異なっている。また、画像形成装置10は、各部および各ユニットの動作を制御する制御部50を有する。ここで、用紙Pは、記録媒体の一例であり、トナー像TZは、現像剤像の一例である。
図2は、現像装置100の構成を示す図、図3は、図2のIII−III断面を示す図である。
図2および図3に示すように、現像装置100は、収容部の一例としてのハウジング102と、保持部材の一例としての現像ロール104と、撹拌部材の一例としての第1撹拌部材106と、第2撹拌部材108とを有する。また、図2に示すように、現像装置100は、変更手段の一例としての速度切替部110と、滞留手段の一例としての軸太部106Bと、補助収容部の一例としての補助収容室107と、搬送部材112と、第1搬送部材の一例としての第1回転部材120(回転体)と、第2搬送部材の一例としての第2回転部材130(回転体)とを有する。
図4は、現像装置100のハウジング102の構成を示す図である。
図4に示すように、ハウジング102は、矩形状に形成されている。第1仕切壁102Bは、ハウジング102の短辺方向中央部で長辺方向に沿って延びている。第2仕切壁102Cは、図示の例において、第1仕切壁102Bの1/3程度の長さであり、ハウジング102の長辺方向に沿って延びている。また、ハウジング102の内部には、第1仕切壁102Bおよび第2仕切壁102Cによって仕切られることにより、第1撹拌室103、第2撹拌室105および補助収容室107が形成されている。図4に示す構成例において、第1撹拌室103および第2撹拌室105は、ハウジング102の長辺方向の略全体にわたって形成されている。補助収容室107は、ハウジング102の一方の短辺側に偏った位置に、長辺方向に沿って適当な長さにわたって形成されている。図示の例では、補助収容室107の長さは、第1撹拌室103の1/3程度の長さとなっている。したがって、第1撹拌室103は、補助収容室107と隣り合う部分と、隣り合わない部分とがある。
第1撹拌部材106は、図4に示すように、ハウジング102の長辺方向に沿う方向を軸方向とする円柱状の軸部106Aと、軸部106Aの一部の径を太くして設けられた軸太部106Bと、軸部106Aおよび軸太部106Bの外周に形成された螺旋状の第1翼部106Cとを有する。そして、第1撹拌部材106は、自軸中心に回転して現像剤Gを撹拌しながら一定方向(図4において白抜きの矢印で示された左から右へ向かう方向)に搬送する。
補助収容室107は、図2および図5(A)に示すように、第2仕切壁102Cを挟んで第1撹拌室103の反対側に位置し、底壁102Aと、第2仕切壁102Cと、側壁102Dとで囲まれ、内部に現像剤G(図3参照)を収容可能となっている。さらに、補助収容室107内の底面は、第1撹拌室103内の底面103Aよりも高い位置(図5(A)において上)にある。また、補助収容室107は、上方が開放されているが、図2に示すように、一部が上壁部121により覆われている。そして、上壁部121により覆われていない開口部分のうち、ハウジング102の短辺に近い方(図2において左側)の開口部分を第1開口部117Aと呼び、短辺から遠い方(図2において右側)の開口部分を第2開口部117Bと呼ぶ。本実施形態では、この第1開口部117Aを介して補助収容室107内の現像剤Gが第1撹拌室103へ供給され、第2開口部117Bを介して第1撹拌室103内の現像剤Gが補助収容室107へ取り込まれる。
搬送部材112は、図4および図5(A)に示すように、補助収容室107内に、ハウジング102の長辺方向に沿う方向を軸方向として、回転可能に設けられている。この搬送部材112は、図6に示すように、円柱状の回転軸112Aと、回転軸112Aの外周に形成された螺旋状の第3翼部112Bと、回転軸112Aの外周に形成され第3翼部112Bとは逆向きの第4翼部112Cとを有する。第3翼部112Bは、回転軸112Aの回転に伴って、現像剤Gを補助収容室107の第2開口部117B側から第1開口部117A側へ(図6において右方から左方へ)搬送するように形成されている。これによって、現像剤Gは、第2開口部117Bから補助収容室107内へ入り、搬送部材112により搬送された後、第1開口部117Aから補助収容室107の外へ排出される。搬送部材112によって搬送される単位時間当たりの現像剤量を、以下、第2搬送速度[g/m]と呼ぶ。
次に、第1回転部材120について説明する。
図3に示すように、カバー部材115の第1回転部材120に対応する位置には、貫通孔115Aが形成されている。第1回転部材120は、カバー部材115の貫通孔115Aの位置に、ハウジング102の長辺方向に沿う方向を軸方向として設けられている。また、第1回転部材120は、磁力により現像剤Gを外周に保持可能なロールであり、磁石120Aと、スリーブ120Bとを有する。
次に、第2回転部材130について説明する。図7は、図5(A)に対応する断面を拡大した図である。
図7に示すように、カバー部材115の第2回転部材130に対応する位置には、現像装置100の外方(図7に示す例では上方)へ、断面がアーチ状となるように突出させた湾曲部115Bが形成されている。第2回転部材130は、カバー部材115の湾曲部115Bにより形成された空間に、ハウジング102の長辺方向に沿う方向を軸方向として設けられている。また、第2回転部材130は、磁力により現像剤Gを外周に保持可能なロールであり、磁石130Aと、スリーブ130Bとを有する。
図2および図4に示すように、速度切替部110は、駆動制御部60と、駆動制御部60により動作が制御される駆動部70とを有する。この駆動制御部60は図1に示した制御部50に含まれる。駆動部70は、図示しないモータおよびギヤを有しており、第1撹拌部材106、第2撹拌部材108、搬送部材112、現像ロール104、第1回転部材120および第2回転部材130を回転駆動する。
図3に示すように、カバー部材115の貫通孔115Aの上には、トナーTを収容するホッパ部119が設けられている。ホッパ部119の底部には、現像装置100にトナーTを供給する補充口119Aが形成されている。補充口119Aは、貫通孔115Aと繋がっている。
ここで、現像装置100の内部における現像剤Gの循環(流れ)について説明する。
図4に示すように、駆動部70により第1撹拌部材106および第2撹拌部材108が回転されると、第1撹拌室103内の現像剤Gは、第1撹拌部材106により図示の白抜きの矢印方向(図4において右方向)に搬送される。このとき、現像剤G中のトナーTとキャリアCとが撹拌される。そして、第1撹拌室103内の下流側端部に到達した現像剤Gは、出口118を通って第2撹拌室105内へ流入する。
図1に示す画像形成装置10において、現像剤G中のトナーTの比率(トナー濃度)が低下し、画像濃度が低下した場合を考える。この場合、第1撹拌室103の滞留域Rから第2回転部材130の動作により補助収容室107へ流入する現像剤Gにおいてもトナー濃度が低下する。そして、搬送部材112によって補助収容室107内を搬送され、第1回転部材120に吸着される現像剤Gにおいてもトナー濃度が低下する。そして、トナー濃度が低くなると、現像剤Gによって第1回転部材120の外周面に形成される磁気ブラシも減少するため、ホッパ部119の補充口119Aが開放状態となり、ホッパ部119からハウジング102内へトナーTが補充される。
図8は、第2回転部材130の他の構成例を採用した場合の図5(A)に対応する断面を拡大した図である。
本構成例において、現像装置100のハウジング102は、図7に示した構成と同様であり、カバー部材115の湾曲部115Bにより形成された空間に、第2回転部材130が収容されている。図8に示す第2回転部材130は、図7に示した構成例と同様に、円柱状の磁石130Cと、磁石130Cの外周を覆う円筒状のスリーブ130Dとを備えている。
Claims (7)
- トナーおよびキャリアを含み、像保持体に現像剤像を形成するのに用いられる現像剤を収容する収容部と、
前記収容部に対し、当該収容部内へ現像剤を供給する第1開口および当該収容部内の現像剤を取り込む第2開口を介して接続され、現像剤を収容する補助収容部と、
前記第1開口に設けられ、前記補助収容部内の現像剤を前記収容部内へ送る第1搬送部材と、
前記第2開口に設けられ、前記収容部内の現像剤を前記補助収容部内へ送る第2搬送部材と、
前記第1搬送部材に相対して開口し、前記補助収容部内から前記収容部内へ送られる現像剤に補充されるトナーを供給する供給部と、
を備え、
前記第1搬送部材は、回転しながら前記補助収容部に対向する面に当該補助収容部内の現像剤を吸着させ、当該面を前記供給部の開口に対向させた後、当該面を前記収容部に対向させて現像剤の吸着を解く回転体であり、
前記第2搬送部材は、回転しながら前記収容部に対向する面に当該収容部内の現像剤を吸着させた後、当該面を前記補助収容部に対向させて現像剤の吸着を解く回転体であることを特徴とする、現像装置。 - 前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材が単位時間あたりに前記補助収容部から前記収容部へ搬送する現像剤に相当する量の現像剤を、単位時間あたりに前記収容部から前記補助収容部へ搬送することを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。
- 前記供給部は、前記第1搬送部材の上方に設けられ、
前記第1搬送部材は、回転しながら、少なくとも特定の面を、前記補助収容部、前記供給部、前記収容部の順に対向させるように回転し、
前記第2搬送部材は、回転しながら、少なくとも特定の面を、前記収容部、前記補助収容部の順に対向させるように回転することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の現像装置。 - 前記第2搬送部材は、現像剤を吸着させる面を前記収容部に対向させた後、当該面を回転軸に対して上方を通過させて、前記補助収容部に対向させるように回転することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の現像装置。
- 前記第1搬送部材および前記第2搬送部材は、同じ回転軸の周りを同じ方向に回転することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の現像装置。
- 前記キャリアは磁性を有し、
前記第1搬送部材は、磁力により現像剤を吸着し、磁力により現像剤の吸着を解き、
前記第2搬送部材は、磁力により現像剤を吸着し、磁力により現像剤の吸着を解くことを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の現像装置。 - 像保持体と、
トナーおよびキャリアを含み、前記像保持体に現像剤像を形成するのに用いられる現像剤を収容する収容部と、
前記収容部に対し、当該収容部内へ現像剤を供給する第1開口および当該収容部内の現像剤を取り込む第2開口を介して接続され、現像剤を収容する補助収容部と、
前記第1開口に設けられ、前記補助収容部内の現像剤を前記収容部内へ送る第1搬送部材と、
前記第2開口に設けられ、前記収容部内の現像剤を前記補助収容部内へ送る第2搬送部材と、
前記第1搬送部材に相対して開口し、前記補助収容部内から前記収容部内へ送られる現像剤に補充されるトナーを供給する供給部と、
前記像保持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写部と、
を備え、
前記第1搬送部材は、回転しながら前記補助収容部に対向する面に当該補助収容部内の現像剤を吸着させ、当該面を前記供給部の開口に対向させた後、当該面を前記収容部に対向させて現像剤の吸着を解く回転体であり、
前記第2搬送部材は、回転しながら前記収容部に対向する面に当該収容部内の現像剤を吸着させた後、当該面を前記補助収容部に対向させて現像剤の吸着を解く回転体であることを特徴とする、画像形成装置。
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