JP6768210B2 - 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
画像形成装置としての複写機の装置本体100の上部には、画像読取装置200が取り付けられている。
図2(a)は、プロセスカートリッジ1の斜視図であり、図2(b)は、プロセスカートリッジ1の断面図である。
図2(b)に示すように、プロセスカートリッジ1は、潜像担持体としての感光体10と、感光体10の周囲に配置され、感光体10に作用するプロセス部としての帯電装置11、現像装置12およびクリーニング装置14などを備えている。プロセスカートリッジ1は、装置本体100に着脱可能に装着されている。感光体10、帯電装置11、現像装置12及びクリーニング装置14がプロセスカートリッジ1としてユニット化されることにより、交換やメンテナンスの作業が容易になる。また、各部材間の位置精度を高精度の維持することができ、形成される画像品質の向上を図ることができる。
図3は、現像装置12の外観を示す斜視図である。図4は、現像装置12の現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシング1211と下部ケーシング1212とを分解した状態を示す斜視図である。図5は、現像装置12内の現像剤の循環経路を模式的に示す図である。図5中の破線の矢印が現像剤の流れを示し、図5中の実線の矢印が、トナー補給口12eから補給されるトナーの流れを示している。
本実施形態の現像ローラ12aは、現像スリーブ12a2と、現像スリーブ12a2内に固定配置された磁界発生部としてのマグネットローラ12a1とを有している。マグネットローラ12a1は、樹脂に磁性粉を混合してなる円柱状の部材に対し、その周面に着磁処理を施して5つの磁極P1〜P5を形成したものである。感光体10と対向する磁極P1は現像磁極であり、また、搬送磁極P4は、第二剤収容室V2の現像剤を引き寄せる磁力の搬送磁極であり、現像ドクタ12dと対向する磁極P5は規制磁極である。また、剤離れ磁極P2と汲み上げ磁極P3は、搬送磁極4とは異なる磁極であって現像ローラ12aの回転方向で互いに隣り合う同極性の磁極であって、現像スリーブ12a2から現像剤を離脱させる磁力の磁極である。ここでの磁極P1〜P5の角度位置は法線方向の磁束密度のピークの角度位置である。剤離れ磁極P2と汲み上げ磁極P3とによる法線方向の磁束密度が最大となる現像ローラ12a上の各地点間の剤離れ領域の現像剤が現像スリーブ12a2から離脱する。
図7に示すように、本実施形態の現像装置12では、第二搬送スクリュ12cの軸方向から見たとき(図7で見たとき)、第二搬送スクリュ12cの軸中心12c3が現像ローラ12aの回転軸中心12a3よりも搬送磁極P4側に水平方向でずれている。それにより、第二搬送スクリュ12cの回転が下向きになる側が、第二搬送スクリュ12cの回転が上向きになる側より、剤離れ領域から遠ざかる。その結果、第二搬送スクリュ12cの回転が上向きになる側が、搬送磁極P4よりも剤離れ領域から遠ざかることになる。これにより、第二搬送スクリュ12cの回転が上向きになる側、すなわち搬送磁極P4に近い側が剤離れ領域の鉛直方向で真下に位置せず、剤離れ領域で離脱した現像剤が搬送磁極P4に近い側の第二剤収容室V2に収容されている現像剤の上面に直接落下しにくくなる。よって、剤離れ領域で離脱した現像剤が搬送磁極P4に近い側の第二剤収容室V2に収容されている現像剤の上面に直接落下することによる再汲み上げの発生を抑制することができる。
図8は、実施例1の現像ローラと第二搬送スクリュとを説明する模式図である。図9は、比較例1の現像ローラと第二搬送スクリュとを説明する模式図である。図10は、比較例2の現像ローラと第二搬送スクリュとを説明する模式図である。図11は、比較例3の現像ローラと第二搬送スクリュとを説明する模式図である。
第二搬送スクリュの羽根外径の下限は、幾何学的に13.3[mm]と決まる。一方、第二搬送スクリュの羽根外径の上限は、汲み上げ不良とスクリュピッチムラが発生しない範囲から決まる。第二搬送スクリュの羽根外径を大きくしていくと、いつか現像ローラにぶつかる。ぶつかるような位置関係だとスクリュピッチムラが出るので採用できない。そこで、第二搬送スクリュの軸部の位置を下げて第二搬送スクリュの羽根外径を大きくしていくと剤面と現像ローラの距離が遠くなってしまって汲み上げ不良が発生するので、そのままでは採用できない。現像ローラと剤面との距離を一定に維持するためには軸部を太くして嵩上げする。ただし、羽根高さを3[mm]以上の方が好ましいが、軸太化にも上限があり、第二剤収容室V2内に収容する現像剤の量から上限値を決める。
(態様A)
表面に現像剤を担持し、内部に互いに隣り合う同極性の磁極を備えた現像ローラ12a等の現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に現像剤を供給するとともに現像後の現像剤を回収する第二搬送スクリュ12c等の攪拌搬送部材とを有する現像装置12において、前記互いに隣り合う同極性の磁極の各々が、前記現像剤担持体の回転による前記現像剤担持体の表面の移動が下向きになる側にあり、前記互いに隣り合う同極性の磁極の各々の鉛直真下には、前記攪拌搬送部材に向かって下傾斜した傾斜面が設けられていることを特徴とするものである。
本態様では、互いに隣り合う同極性の磁極の各々が現像剤担持体の表面が下向きに移動する側にあるので、現像剤が確実に離脱し、現像剤が落下中に撹拌搬送部材に阻害されることなく撹拌搬送部材に向かって落下するので、再汲み上げを防ぎ画像の濃度ムラの発生を抑制する。
(態様A)において、前記攪拌搬送部材の回転静止時に該攪拌搬送部材の軸部が現像剤から露出する量の現像剤が充填されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、攪拌搬送部材としての搬送スクリュの回転静止時には、搬送スクリュの軸部が現像剤から露出する量の現像剤が充填されていることで、現像剤が搬送スクリュの軸部によって仕切られる。その結果、搬送スクリュの回転が下向きになる側(剤離れ領域に近い側)の現像剤上面に載った現像剤が、搬送スクリュの回転が上向きになる側(搬送磁極に近い側)へ移動することを、搬送スクリュの軸部によって阻止できる。したがって、現像剤が、搬送スクリュの回転が上向きになる側(搬送磁極に近い側)へ移動することによる再汲み上げの発生を抑制できる。
(態様B)において、前記傾斜面の位置は、前記攪拌搬送部材の前記軸部の頂点よりも低い位置であることを特徴とするものである。
本態様によれば、剤離れ領域から離脱した現像剤が攪拌搬送部材としての搬送スクリュの軸部の頂点よりも低い位置の傾斜面上に落下させることで、搬送スクリュの軸部が壁となり、剤離れ領域から離脱した現像剤がその軸部を超えて搬送スクリュの回転が上向きになる側(搬送磁極に近い側)へ移動し難い。それにより、剤離れ領域から離脱した現像剤を搬送スクリュへ確実に案内させ、現像剤収容部内の現像剤と混合攪拌させることができる。
(態様A)〜(態様C)おいて、前記攪拌搬送部材の前記軸部の外径は前記攪拌搬送部材の前記羽根の最外端が通った軌跡線の外径に対して55[%]以上であり、かつ、前記攪拌搬送部材の前記軸部の中心から前記攪拌搬送部材の前記羽根の最外端までの長さは3[mm]以上であることを特徴とするものである。
本態様によれば、攪拌搬送部材としての搬送スクリュの軸部の外周面から搬送スクリュの羽根の最外端までの長さ(以下、羽根の高さという。)が3[mm]未満になると、現像剤を十分に混合・撹拌できなくなるため、羽根の高さは3[mm]以上を維持する範囲において軸部を太くするのがよい。さらに、本態様によれば、搬送スクリュの軸部の外径は搬送スクリュの羽根の最外端が通った軌跡線の外径に対して55[%]以上になるよう搬送スクリュを構成にする。以上により、現像剤量を低減させても良好な画像品質を達成することが可能となり、省資源化や、軽量化にともなう輸送時の省エネルギー化、搬送スクリュの搬送負荷低減による動作時の省エネルギー化が可能である。
少なくとも潜像担持体と現像装置とを一体的に保持し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ1において、前記現像装置として、(態様A)〜(態様D)のいずれかの現像装置を用いた。
本態様によれば、再汲み上げによる画像濃度ムラを抑制することができ、良好な画像を得ることができるプロセスカートリッジを提供することができる。
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像部とを備えた画像形成装置において、前記現像部として、(態様A)〜(態様D)のいずれかの現像装置を用いた。
本態様によれば、再汲み上げによる画像濃度ムラを抑制することができ、良好な画像を得ることができる。
10 感光体
12a 現像ローラ
12a1 マグネットローラ
12a2 現像スリーブ
12b 第一搬送スクリュ
12c 第二搬送スクリュ
12c1 軸部
12c2 羽根
12d 現像ドクタ
12g ガイド部材
121 現像ケーシング
122 仕切壁
1211 上部ケーシング
1211a 嵌合穴
1212 下部ケーシング
DG ドクタギャップ
K 傾斜面
P1 現像磁極
P2 剤離れ磁極
P3 汲み上げ磁極
P4 搬送磁極
P5 規制磁極
V1 第一剤収容室
V2 第二剤収容室
Claims (5)
- 画像形成装置に着脱可能に装着される現像装置であって、
前記現像装置は、表面に現像剤を担持し内部に互いに隣り合う同極性の磁極を備えた現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に現像剤を供給するとともに現像後の現像剤を回収する搬送スクリュと、該搬送スクリュおよび現像剤を収容している現像剤収容室を有し、
前記現像装置が前記画像形成装置に装着された状態において、
前記互いに隣り合う同極性の磁極間の領域が、前記現像剤担持体の回転による前記現像剤担持体の表面の移動方向が下向きになる側にあり、
さらに、前記現像剤収容室の内壁面には、前記磁極間の領域に対面しており、かつ、下側が上側よりも前記搬送スクリュ側に位置するように傾斜した傾斜面が設けられており、
さらに、前記搬送スクリュの回転静止時には、前記搬送スクリュの軸部の上部が前記現像剤収容室に収容されている現像剤の上面から露出していることを特徴とする現像装置。 - 請求項1記載の現像装置において、
前記傾斜面の位置は、前記現像装置が前記画像形成装置に装着された状態において、前記搬送スクリュの前記軸部の頂点よりも低い位置であることを特徴とする現像装置。 - 請求項1または2に記載の現像装置において、
前記搬送スクリュの軸部の外径は前記搬送スクリュの羽根の最外端が通った軌跡線の外径の55[%]以上であり、かつ、前記搬送スクリュの軸部の外周面から前記搬送スクリュの羽根の最外端までの長さは3[mm]以上であることを特徴とする現像装置。 - 少なくとも潜像担持体と現像装置とを一体的に保持し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、表面に現像剤を担持し内部に互いに隣り合う同極性の磁極を備えた現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に現像剤を供給するとともに現像後の現像剤を回収する搬送スクリュと、該搬送スクリュおよび現像剤を収容している現像剤収容室を有し、
前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置本体に装着された状態において、
前記互いに隣り合う同極性の磁極間の領域が、前記現像剤担持体の回転による前記現像剤担持体の表面の移動方向が下向きになる側にあり、
さらに、前記現像剤収容室の内壁面には、前記磁極間の領域に対面しており、かつ、下側が上側よりも前記搬送スクリュ側に位置するように傾斜した傾斜面が設けられており、
さらに、前記搬送スクリュの回転静止時には、前記搬送スクリュの軸部の上部が前記現像剤収容室に収容されている現像剤の上面から露出していることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像部とを備えた画像形成装置において、
前記現像部として、請求項1〜3のいずれかに記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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