JP6931303B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
表示部110は、出力インターフェースとして動作し、文字や画像の表示を行う。表示部110は、入力インターフェースとしても動作し、ユーザから指示を受け付ける。例えば、表示部110は、タッチパネル式の液晶ディスプレイである。
シートトレイ140は、画像出力に用いられるシートを画像形成部130に対して供給する。
また、消色トナーの定着温度は、非消色トナーの定着温度に比べて低い。ここで、消色トナーの定着温度は、後述する消色トナーモード時のヒートローラ40の温度を意味する。非消色トナーの定着温度は、後述するモノクロトナーモード時又はカラートナーモード時のヒートローラ40の温度を意味する。
消色トナーの定着温度は、消色トナーの消色処理の温度に比べて低い。ここで、消色トナーの消色処理の温度は、後述する消色モード時のヒートローラ40の温度を意味する。
なお、以下の説明において、シートは給紙部20から排紙部33へと搬送されるため、給紙部20側をシート搬送方向Vsに対しての上流側とし、排紙部33側をシート搬送方向Vsに対しての下流側とする。
中間転写体10は、無端状のベルトである。中間転写体10は、図2の矢印A方向に回転している。中間転写体10の表面にはトナーの画像が形成される。
クリーニングブレード11は、中間転写体10上に付着しているトナーを除去する。例えば、クリーニングブレード11は、板状の部材である。例えば、クリーニングブレード11は、ウレタン樹脂などの樹脂製である。
一次転写ローラ17(17−1〜17−5)は、各作像部12〜16が形成したトナーによる画像を中間転写体10に転写する際に利用される。
給紙部20は、シートを給紙する。
二次転写部30においては、中間転写体10と二次転写ローラ30aとが接触している。なお、用紙詰まりを改善する点においては、中間転写体10と二次転写ローラ30aとが離間可能に構成されていてもよい。
現像装置12aは、現像剤を収容している。現像剤には、トナーが含まれる。現像装置12aは、感光体ドラム12bにトナーを付着させる。例えば、トナーは、一成分現像剤として、あるいは、キャリアと組み合わせて二成分現像剤として用いられる。例えば、キャリアは、粒径数十μmの鉄粉又はポリマーフェライト粒子が用いられる。実施形態においては、非磁性のトナーが含まれる二成分現像剤を用いている。
感光体ドラム12bは、像担持体(像担持手段)の具体例の一つである。感光体ドラム12bは、外周面上に感光体(感光領域)を持つ。例えば、感光体は、有機光伝導体(OPC)である。
帯電器12cは、感光体ドラム12bの表面を一様に帯電させる。
クリーニングブレード12dは、感光体ドラム12b上に付着しているトナーを除去する。
感光体ドラム12bは、帯電器12cによって所定の電位に帯電される。次に、露光部4から感光体ドラム12bに光が照射される。これによって、感光体ドラム12bにおいて光が照射された領域の電位が変化する。この変化によって、感光体ドラム12bの表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム12bの表面上の静電潜像は、現像装置12aの現像剤によって現像される。すなわち、感光体ドラム12bの表面上に、トナーによって現像された画像(以下「現像画像」という。)が形成される。
感光体ドラム12bの表面上に形成された現像画像は、感光体ドラム12bと対向する一次転写ローラ17−1によって、中間転写体10上に転写される(第1転写工程)。
図3は、実施形態の定着装置32の概略構成の一例を示す図である。
図3に示すように、定着装置32は、ヒートローラ40(加熱部)及び加圧ユニット50を備える。
ヒートローラ40は、シート搬送方向Vsにおいて画像形成部130(具体的には、図2に示す二次転写部30)よりも下流側に配置される。ヒートローラ40は、後述する2つの目標温度で駆動する。ヒートローラ40は、無端状の定着部材である。ヒートローラ40は、湾曲した外周面を有する。すなわち、ヒートローラ40は、円筒状をなす。ヒートローラ40は、金属製のローラを有する。例えば、ヒートローラ40は、アルミニウム製のローラの外周面に、フッ素樹脂等の樹脂層を有する。ヒートローラ40は、第1軸40aを中心に回転可能である。ここで、第1軸40aは、ヒートローラ40の中心軸(回転軸)を意味する。
加圧ユニット50は、複数のローラ51,52、ベルト53(回転体)及び加圧パッド54(加圧部材)を備える。
複数のローラ51,52は、ベルト53内に配置される。実施形態において、複数のローラ51,52は、第1ローラ51と第2ローラ52とから構成される。なお、複数のローラ51,52は、同一のローラであってもよいし、異なるローラであってもよい。
第1ローラ51は、第2ローラ52よりもシート搬送方向Vs上流側に配置される。第1ローラ51は、円柱状をなす。例えば、第1ローラ51は、鉄等の金属製のローラである。第1ローラ51は、第1軸40aに平行な第1回転軸51aを中心に回転可能である。ここで、第1回転軸51aは、第1ローラ51の中心軸を意味する。
第2ローラ52は、第1ローラ51よりもシート搬送方向Vs下流側に配置される。第2ローラ52は、円柱状をなす。例えば、第2ローラ52は、鉄等の金属製のローラである。第2ローラ52は、第1軸40aに平行な第2回転軸52aを中心に回転可能である。ここで、第2回転軸52aは、第2ローラ52の中心軸を意味する。
ベルト53は、基層53aと、離型層(不図示)とを備える。例えば、基層53aは、ポリイミド樹脂(PI)により形成する。例えば、離型層は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂(PFA)等のフッ素樹脂により形成する。なお、ベルト53の層構造は限定されない。ベルト53には、フィルム状部材が含まれる。
ヒートローラ40は、モータ(図示略)により矢印R1方向に回転する。すなわち、ヒートローラ40は、加圧ユニット50に独立して、矢印R1方向に回転する。
ベルト53は、ヒートローラ40に従動して、矢印R2方向に回転する。すなわち、ベルト53は、矢印R1方向に回転するヒートローラ40の外周面に当接することによって、従動して回転する。
第1ローラ51は、ベルト53に従動して、矢印R3方向に回転する。第2ローラ52は、ベルト53に従動して、矢印R4方向に回転する。すなわち、第1ローラ51及び第2ローラ52は、矢印R2方向に回転するベルト53の内周面に当接することによって、従動して回転する。
・モノクロトナーモード:非消色の黒単色のトナーで画像を形成する。
・カラートナーモード:非消色のモノクロトナー及びカラートナーで画像を形成する。
・消色トナーモード:消色トナーのみで画像を形成する。
いずれのモードで画像形成を行うかは、ユーザが画像形成装置1の表示部110を操作することによって選択可能である。
カラートナーモードでは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)それぞれの非消色トナーを用いた4つの作像部が動作することによって画像が形成される。カラートナーモードは、カラー画像をユーザが印字したい場合に選択されるモードである。
消色トナーモードでは、消色トナーを用いた作像部のみが動作することによって画像が形成される。消色トナーモードは、画像形成された紙を再利用した場合に選択されるモードである。
図4は、実施形態の現像装置12aの概略構成の一例を示す断面図である。図4においては、断面ハッチを省略している。
図4に示すように、現像装置12aは、筐体60、第1ミキサ61、第2ミキサ62、現像ローラ63、シールド部64、間隙形成部材71、遮蔽部材72およびガイド部74を備える。
図5に示すように、第1ミキサ61と第2ミキサ62とは、互いに平行に配置されている。第1ミキサ61は、現像剤を攪拌する現像剤攪拌部として機能する。第2ミキサ62は、現像剤を供給する現像剤供給部として機能する。
軸部63aは、ローラ軸方向Vg(図5参照)に延在する。軸部63aの両端部は、筐体60に固定されている。
図7に示すように、ケース本体73には、保持部81および係合部93が設けられている。例えば、ケース本体73、保持部81および係合部93は、同一の部材で一体に形成されている。
第1開口E1は、間隙形成部材71に対してローラ回転方向J1下流側に形成されている。第1開口E1は、第2間隙G2におけるローラ回転方向J1下流側に位置する。
第2開口E2は、第1開口E1と第2間隙G2を通じて連通する。第2開口E2は、間隙形成部材71に対してローラ回転方向J1上流側に形成されている。第2開口E2は、第2間隙G2におけるローラ回転方向J1上流側に位置する。
遮蔽部材72に対してローラ回転方向J1下流側には、第3開口E3が形成されている。第3開口E3は、第1間隙G1におけるローラ回転方向J1下流側に連通する。第3開口E3は、剥離極N2の近傍に位置する。
遮蔽部材72に対してローラ回転方向J1上流側には、第4開口E4が形成されている。第4開口E4は、第1間隙G1におけるローラ回転方向J1上流側に連通する。
遮蔽部材72を通過した気流の一部は、第3開口E3から第1開口E1へ流れる。第1開口E1へ流れた気流は、第2開口E2へ流れ、第4開口E4を経て、再び現像ローラ63の回転に伴い遮蔽部材72を通過する。つまり、間隙形成部材71の周囲には、循環気流が形成される。間隙形成部材71は、気流の流れを決定付ける気流方向の調整機能を有する。ここで、ローラ軸方向Vgにおいて、第1開口E1の幅をW1、第2開口E2の幅をW2、第3開口E3の幅をW3とする。気流をスムーズに循環させるためには、各開口E1,E2,E3の幅W1,W2,W3が、W3>W1>W2の関係を有することが望ましい。言い換えると、第3開口E3から第1開口E1を経て第2開口E2に向かうほど流路の開口面積が小さくなることが望ましい。
図8に示すように、保持部81は、ローラ軸方向Vgに間隔をあけて配置された複数のリブ82を備える。複数のリブ82は、間隙形成部材71(図7参照)の側から見て、ローラ軸方向Vgと直交する方向に直線状に延在する。複数のリブ82によって、第1開口E1と第2開口E2とを連通する複数の空間G2aが形成されている。複数のリブ82は、第2間隙G2(図4参照)を区画し、複数の空間G2aを形成する。複数のリブ82のうちローラ軸方向Vg外側のリブ82には、ローラ軸方向Vgと平行な方向に開口する切欠き82hが形成されている。切欠き82hは、リブ82を挟んで隣り合う複数の空間G2aを連通する。図8の例では、リブ82に1つの切欠き82hが形成されている。
例えば、第1開口E1の高さZ1および第2開口E2の高さZ2は、0.5mm以上5.0mm以下であることが好ましい。第1開口E1の高さZ1および第2開口E2の高さZ2は、1.0mm以上であることがさらに好ましい。
図9に示すように、基準線である第1仮想直線L1と、ガイド面74aを通る第2仮想直線L2とを設定する。第1仮想直線L1は、第2仮想直線L2と現像ローラ63との交点P1と、現像ローラ63の回転中心Cpとを通る仮想直線である。以下、ローラ軸方向Vg(図5参照)から見て、第1仮想直線L1と第2仮想直線L2とのなす角度D1を「ガイド面の角度D1」ともいう。
図10は、実施形態の現像装置の周辺の空気の流れを説明するための側面図である。図11は、実施形態の現像装置の周辺の空気の流れを説明するための平面図である。図10及び図11においては、現像装置12aよりも中間転写体10の回転方向(矢印A1方向)下流側に位置する現像装置13aの周辺の空気の流れを説明する。
図10に示すように、現像装置13aの周辺の空気は、現像装置13aと中間転写体10との間の空間を矢印A2方向に流れる。
図12は、実施形態の現像装置12aにおける空気の流れを説明するための断面図である。図12は、図9に相当する図である。
図12に示すように、現像ローラ63が矢印J1方向に回転することによって、隙間74hを経由して筐体60内に空気が流入する。筐体60内に空気が流入すると、第1間隙G1において矢印Q1,Q2方向への風の流れが生じる。筐体60内に空気が入り込むと、筐体60内の圧力が高まるため、第3開口E3において筐体60内から筐体60外へ向かう矢印Q3方向への空気の流れが生じる。
ところで、現像装置外へのトナーの飛散を低減するために、飛散したトナーを回収するためのフィルタ及びファンなどを設ける構成がある。しかし、製品寿命を迎える前にトナーを捕捉するフィルタの目詰まりの回数が増える可能性がある。また、フィルタを設けることはファン及びダクトも設ける必要があり、装置が大型化する可能性がある。実施形態によれば、フィルタを設ける必要がないため、メンテナンス性が向上するとともに、装置の大型化を回避する上で好適である。
保持部81は、ローラ軸方向Vgに間隔をあけて配置され、間隙形成部材71の側から見て、ローラ軸方向Vgと直交する方向に直線状に延在する複数のリブ82を備えることに限らない。例えば、保持部81は、間隙形成部材71の側から見て、ローラ軸方向Vgと交差する方向に直線状に延在する複数のリブ82を備えていてもよい。
図13に示すように、保持部181は、複数のリブ182を備える。複数のリブ182は、間隙形成部材71(図7参照)の側から見て、第2開口E2の側ほどローラ幅方向Vgの中央に位置するように、ローラ軸方向Vgと交差する方向に直線状に延在する。複数のリブ182によって、第1開口E1と第2開口E2とを連通する複数の空間G2aが形成されている。複数のリブ182は、第2間隙G2(図4参照)を区画し、複数の空間G2aを形成する。ローラ幅方向Vgにおいて隣り合う2つのリブ182の間隔は、第2開口E2の側ほど狭くなっている。
図14に示すように、ガイド部174は、ケース本体173とは別体に形成されている。ガイド部174は、ケース本体173における開口部60hの側の端部に取り付けられている。ガイド部174は、ケース本体173における開口部60hの側の端部から現像ローラ63に向けて延在する板状をなす。例えば、ガイド部174は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のシート材である。
図15に示すように、ガイド部274は、延出部275と、ガイド板276と、を備える。延出部275は、筐体における第2開口E2の近傍の端部から現像ローラ63に向けて延出している。延出部275は、ケース本体273における開口部60hの側の端部から現像ローラ63に向けて延出している。例えば、延出部275は、ケース本体273と同一の部材で一体に形成されている。延出部275の先端は、現像ローラ63から離反している。
図18に示すように、第2開口の幅W2が160mm以上250mm以下の場合には、不良発生印刷枚数が12万枚以上となることが確認された。
Claims (6)
- 筐体と、
前記筐体の内部に回転可能に設けられ、現像極を有し、前記現像極の磁力によって担持する現像剤による現像を行う現像ローラと、
前記現像ローラとの間に第1間隙を形成し、かつ前記筐体との間に第2間隙を形成して前記筐体に設けられ、前記現像極に対し、前記現像ローラの回転方向下流側に設けられる間隙形成部材と、
前記第1間隙に配置される遮蔽部材と、を備え、
前記筐体と前記間隙形成部材との間には、
前記間隙形成部材に対して前記現像ローラの回転方向下流側に形成される第1開口と、
前記第1開口と前記第2間隙を通じて連通し、前記間隙形成部材に対して前記現像ローラの回転方向上流側に形成される第2開口と、が設けられ、
前記第2開口を介して前記第2間隙から排出される気流を前記遮蔽部材と前記現像ローラとの間に向けるガイド部を更に備え、
前記現像ローラの回転軸方向から見て、基準線である第1仮想直線と、前記ガイド部のガイド面を通る第2仮想直線とを設定し、
前記第1仮想直線は、前記第2仮想直線と前記現像ローラとの交点と、前記現像ローラの回転中心とを通る仮想直線であり、
前記第1仮想直線と前記第2仮想直線とのなす角度をガイド面の角度とし、前記第1仮想直線を基準として前記第2仮想直線が前記現像ローラの回転方向上流側に振れる向きをプラスとしたとき、
前記ガイド面の角度は、プラス30度以上90度以下である現像装置。 - 前記ガイド面の角度は、プラス45度以上である
請求項1に記載の現像装置。 - 前記ガイド面は、前記ガイド部によって案内される前記気流と接触する前記ガイド部の内面である
請求項1又は2に記載の現像装置。 - 筐体と、
前記筐体の内部に回転可能に設けられ、現像極を有し、前記現像極の磁力によって担持する現像剤による現像を行う現像ローラと、
前記現像ローラとの間に第1間隙を形成し、かつ前記筐体との間に第2間隙を形成して前記筐体に設けられ、前記現像極に対し、前記現像ローラの回転方向下流側に設けられる間隙形成部材と、
前記第1間隙に配置される遮蔽部材と、を備え、
前記筐体と前記間隙形成部材との間には、
前記間隙形成部材に対して前記現像ローラの回転方向下流側に形成される第1開口と、
前記第1開口と前記第2間隙を通じて連通し、前記間隙形成部材に対して前記現像ローラの回転方向上流側に形成される第2開口と、が設けられ、
前記第2開口を介して前記第2間隙から排出される気流を前記遮蔽部材と前記現像ローラとの間に向けるガイド部を更に備え、
前記ガイド部は、
前記筐体における前記第2開口の近傍の端部から前記現像ローラに向けて延出する延出部と、
前記延出部の先端から前記第1間隙に向けて延在するガイド板と、を備える現像装置。 - 筐体と、
前記筐体の内部に回転可能に設けられ、現像極を有し、前記現像極の磁力によって担持する現像剤による現像を行う現像ローラと、
前記現像ローラとの間に第1間隙を形成し、かつ前記筐体との間に第2間隙を形成して前記筐体に設けられ、前記現像極に対し、前記現像ローラの回転方向下流側に設けられる間隙形成部材と、
前記第1間隙に配置される遮蔽部材と、を備え、
前記筐体と前記間隙形成部材との間には、
前記間隙形成部材に対して前記現像ローラの回転方向下流側に形成される第1開口と、
前記第1開口と前記第2間隙を通じて連通し、前記間隙形成部材に対して前記現像ローラの回転方向上流側に形成される第2開口と、が設けられ、
前記第2開口を介して前記第2間隙から排出される気流を前記遮蔽部材と前記現像ローラとの間に向けるガイド部を更に備え、
前記現像ローラの回転軸方向から見て、基準線である第1仮想直線と、前記ガイド部のガイド面を通る第2仮想直線とを設定し、
前記第1仮想直線は、前記第2仮想直線と前記現像ローラとの交点と、前記現像ローラの回転中心とを通る仮想直線であり、
前記第1仮想直線と前記第2仮想直線とのなす角度をガイド面の角度とし、前記第1仮想直線を基準として前記第2仮想直線が前記現像ローラの回転方向上流側に振れる向きをプラスとしたとき、
前記ガイド面の角度は、プラス30度以上90度以下である画像形成装置。 - 筐体と、
前記筐体の内部に回転可能に設けられ、現像極を有し、前記現像極の磁力によって担持する現像剤による現像を行う現像ローラと、
前記現像ローラとの間に第1間隙を形成し、かつ前記筐体との間に第2間隙を形成して前記筐体に設けられ、前記現像極に対し、前記現像ローラの回転方向下流側に設けられる間隙形成部材と、
前記第1間隙に配置される遮蔽部材と、を備え、
前記筐体と前記間隙形成部材との間には、
前記間隙形成部材に対して前記現像ローラの回転方向下流側に形成される第1開口と、
前記第1開口と前記第2間隙を通じて連通し、前記間隙形成部材に対して前記現像ローラの回転方向上流側に形成される第2開口と、が設けられ、
前記第2開口を介して前記第2間隙から排出される気流を前記遮蔽部材と前記現像ローラとの間に向けるガイド部を更に備え、
前記ガイド部は、
前記筐体における前記第2開口の近傍の端部から前記現像ローラに向けて延出する延出部と、
前記延出部の先端から前記第1間隙に向けて延在するガイド板と、を備える画像形成装置。
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