JP6020117B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
トナーを収容すると共に内部のトナーを送出する送出口が設けられたハウジングと、
前記ハウジング内に回転駆動されるように軸支された回転軸と、
前記ハウジング内壁に沿いつつ外ハウジングに収容されたトナーを攪拌しながら搬送して前記送出口から送り出すフィルム部材と、を備え、
前記フィルム部材が、2枚が重ね合わされた状態で前記回転軸にその基端部が固定され、回転方向下流側に配置された第1のフィルム部材の厚みをt1、回転方向上流側に配置された第2のフィルム部材の厚みをt2としたときに、t1>t2であり、前記第1のフィルム部材の回転半径方向の長さが、前記ハウジングの内壁の最小半径の長さよりも短く、前記第2のフィルム部材の回転半径方向の長さが、前記ハウジングの内壁の最大半径の長さよりも長く設定されている、
ことを特徴とする。
前記第1のフィルム部材が、少なくとも前記送出口の幅方向長さで形成され、前記回転方向とは交わる方向における前記第1のフィルム部材の幅をW1、前記第2のフィルム部材の幅をW2としたときに、W1<W2である、
ことを特徴とする。
静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記感光体に露光を行って潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像形成手段によって形成された潜像を現像する請求項1又は2に記載の現像装置と、
前記現像装置の現像によって得られた画像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段によって記録媒体に転写された画像を定着させる定着手段と、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、本構成を有しない場合に比して、摺擦音を抑制しつつ、収容トナーを現像ローラへ円滑に供給することができる。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、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。
(1)画像形成装置の全体構成及び動作
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置の全体構成及び動作を説明する。
画像処理部12は、外部の情報送信装置(例えばパーソナルコンピュータ等)から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置50に出力する。
電源装置13は、後述する帯電ローラ32、現像ローラ42、転写ローラ61等にバイアス電圧を印加する。
そして、感光体ユニット30と現像装置40とは交換ユニットとしてとして一体化され、画像形成装置1に着脱自在に装着される。
転写装置60においてトナー像が転写された用紙Pは、トナー像が未定着の状態で用紙搬送ガイド62を経由して定着装置70に搬送される。定着装置70に搬送された用紙Pは、一対の定着ローラ71、72により圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。定着トナー像が形成された用紙Pは、搬送ガイド73a,73bによってガイドされ、排出ローラ対74から画像形成装置1上面の排出トレイ1bに排出される。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置1の画像形成部を構成する感光体ユニット30と現像装置40の断面模式図である。以下、図面を参照しながら現像装置40の構成について説明する。
現像装置40は、現像剤の一例としてのトナー(Tn)を収容する現像ハウジング41、トナーを保持して感光体ドラム31表面の静電潜像をトナーで現像する現像ローラ42、現像ハウジング41内に収容されたトナーを撹拌しながら、現像ローラ42にトナーを供給する撹拌搬送部材としてのアジテータ43、現像領域へ搬送される現像ローラ42表面のトナーを薄層化し帯電を均一化する層規制ブレード48、現像ハウジング41内に供給されるトナーを収容したトナー収容室49、とから構成されている。
現像ハウジング41は、現像部41aと、トナー収容部41bとからなり、現像部41aとトナー収容部41bとは、送出口41cによって連通している。
現像部41aは、一端が感光体ドラム31に対向して開口し、開口部には現像ローラ42が配設される。
トナー収容部41bにはアジテータ43が配設されている。アジテータ43は、金属製の軸に、フィルム部材を固着して構成され、トナー収容部41b内のトナーが流動性を有するように撹拌しつつ、送出口41cを介して現像ローラ42に対してトナーを供給するために、図2の矢印の方向に回転する。
現像ローラ42は、断面が円形の円筒部材であり、トナーを保持して感光体ドラム31に搬送するために、回転可能に現像ハウジング41の現像部41a内に軸支されて、現像バイアスを印可する電源(不図示)が接続されている。
現像ローラ42の内部には、回転しないように固定され複数の磁極が交互に配設されたマグネットローラ42aが備えられ、マグネットローラ42aの周囲には、一方向(図2中矢印参照)へ回転する非磁性円筒状の現像スリーブ42bが設けられている。
現像スリーブ42bは、基材としてアルミニウムを用い、表面処理として略球形のディンプルを形成するブラスト処理をした後、アルマイト処理がなされている。
現像ローラ42には、図2に示すように、トナーの層厚を規制する層規制ブレード48が接触配置されている。層規制ブレード48は、一端が現像ハウジング41に固定された保持板48aと、保持板48aの他端に張り付けられたゴム部材48bから構成される。ゴム部材48bとしては、例えば、シリコンゴム、ウレタンゴム等が使用される。
図3(a)は本実施形態に係る現像装置40が備える撹拌搬送手段としてのアジテータ43の斜視図、図3(b)はアジテータ43の縦断面図、図4(a)は現像ローラ42を除いて表した現像装置40の要部断面模式図、図4(b)は送出口41cとフィルム部材45、46との現像装置巾方向の関係を示した模式図である。
具体的には、回転軸44の貼付面44aに第2のフィルム部材46が両面テープ(AD)を介してその基端部を貼付され、続いて、第1のフィルム部材45が、その基端部を第2のフィルム部材46に重ねて貼付されている。その結果、アジテータ43は、回転軸44の回転方向(図4(a)中の矢印参照)に対して、第1のフィルム部材45が下流側、第2のフィルム部材46が上流側に配置されることになる。
具体的には、第1のフィルム部材の厚みt1は75μm〜250μm、好ましくは100μ〜150μm、第2のフィルム部材46の厚みt2は30〜70μm、好ましくは40〜60μmの範囲内である。
第2のフィルム部材46の厚みが30μm以下では、トナーの搬送性能が劣り、一方、80μmを越えるとトナー収容部41bの内壁との摺擦音が増大して好ましくない。
具体的には、第1のフィルム部材45の回転半径方向の長さは、トナー収容部41bの内壁の最小半径の長さよりも短く設定されて、トナー収容部41bの内壁面と第1のフィルム部材45の先端との間隙Gは1mm以下、好ましくは0.5mm以下の範囲内である。間隙Gが1mmを超えると、トナーの撹拌・搬送能力が減少する。
第2のフィルム部材46の回転半径方向の長さは、トナー収容部41bの内壁の最大半径の長さよりも2mm、好ましくは0.5mm〜1mm長く設定されている。第2のフィルム部材46の回転半径方向の長さが、トナー収容部41bの内壁の最大半径の長さよりも2mmを超えて長く設定された場合、トナー収容部41bの内壁を摺擦したときのへたり量が大きくなりトナー搬送性に劣り、また、摺擦音が増大して好ましくない。
具体的には、図4(b)に示すように、第1のフィルム部材45は、現像ハウジング41の送出口41cの幅よりも両端側において、それぞれ1mm〜2mm幅広く形成され、送出口41cの両側端領域におけるトナーを撹拌し、流動性の低下を抑制している。
第2のフィルム部材46は、第1のフィルム部材45よりも幅広く形成され、送出口41cを介して、トナー収容部41b内のトナーを余すことなく現像部41aへ供給している。
次に、本実施形態に係る現像装置40の作用・効果についてについて説明するが、先に、比較例の現像装置100の問題点について説明する。
尚、以下の説明において、それぞれの現像装置における共通の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図7は、現像ローラ42を除いて表した比較例の現像装置100の要部断面模式図である。
感光体ユニット30は、感光体ドラム31を備え、回転する感光体ドラム31の表面は、帯電ローラ32により帯電され、露光装置50から出射するレーザビームLBにより静電潜像が形成される。感光体ドラム31上に形成された静電潜像は現像ローラ42によりトナー像として現像される。
現像装置100は、内部にアジテータ110を有し、このアジテータ110で撹拌したトナーを現像ローラ42に向けて搬送するトナー収容部41bと、トナー収容部41bに供給されるトナーを収容したトナー収容室49とを有している。
アジテータ110は、フィルム部材の一端が回転軸に固定され、他端がトナー収容部41bの内壁面を摺擦しながら回転駆動して、トナー収容部41b内のトナーを撹拌・搬送する。
一方、トナー像として形成される画像の画像密度によってトナー収容部41b内のトナーの消費量は増減し、画像密度が低い画像が連続して多量に形成されると、トナー収容部41b内のトナーの消費が少ない状態で、トナー収容部41b内にはトナー収容室49から供給されたトナーが蓄積されてトナー収容部41b内のトナー貯留量が増大する。
特に、画像形成装置1が高温・高湿環境で使用されるときには、トナーが吸湿してアジテータ110の受ける回転負荷が増大しやすい。
また、トナー収容部41bの内壁と接触しながら回転するフィルム部材の先端が送出口41cの開口部で跳ねて、トナーが現像部41aと現像ローラ42との間隙から吹き出すという問題があった(図4中矢印参照)。
本実施形態に係る現像装置40のトナー収容部41b内には、第1のフィルム部材45と第2のフィルム部材46とが重ね合わされた状態で回転軸44にその基端部が固定されて配置されている。そして、トナー収容部41b内のトナー貯留量が増大した状態で、アジテータ43が回転すると、回転方向下流側に配置された厚みの厚い第1のフィルム部材45で貯留されたトナーを撹拌し、撹拌されて流動性が付与されたトナーを厚みの薄い第2のフィルム部材46で搬送する。
また、第1のフィルム部材45の先端が送出口41cの開口部で跳ねることがなく、現像部41aと現像ローラ42との間隙からのトナー吹き出しを抑制することができる。
第2のフィルム部材46の回転半径方向の長さは、トナー収容部41bの内壁の最大半径の長さよりも長く設定されているために、第1のフィルム部材45で撹拌されて流動性が付与されたトナーをトナー収容部41bの内壁と接触しながら余すことなく搬送する。
第2のフィルム部材46は、第1のフィルム部材45よりも幅広く形成され、送出口41cを介して、トナー収容部41b内のトナーを余すことなく現像部41aへ供給することができる。
本実施形態の現像装置40Aの基本構成は第1実施形態の現像装置40と同様であり、撹拌搬送手段としてのアジテータ43Aが、回転方向下流側に配置された第1のフィルム部材45Aの厚みをt1、回転方向上流側に配置された第2のフィルム部材46Aの厚みをt2としたときに、それぞれのフィルム部材の厚みが、t1<t2とされている点で第1実施形態と異なっている。
以下、本実施形態の現像装置40Aについて図面を参照しながら説明するが、第1実施形態に係る現像装置40と共通の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図5(a)は本実施形態に係る現像装置40Aが備える撹拌搬送手段としてのアジテータ43Aの斜視図、図5(b)はアジテータ43Aの縦断面図、図6(a)は現像ローラ42を除いて表した現像装置40Aの要部断面模式図、図6(b)は送出口41cとフィルム部材45A、46Aとの現像装置巾方向の関係を示した模式図である。
アジテータ43Aは、回転軸44と、トナー収容部41b内のトナーを回転しながら撹拌・搬送する第1のフィルム部材45A及び第2のフィルム部材46Aと、回転軸44の両側端に形成された軸部47、47と、から構成され、現像ハウジング41のトナー収容部41bの両側壁に回転可能に軸支されている。
具体的には、第1のフィルム部材45Aの厚みt1は30〜70μm、好ましくは40〜60μmの範囲内、第2のフィルム部材46Aの厚みt2は75μm〜250μm、好ましくは100μ〜150μmの範囲内である。
具体的には、第1のフィルム部材45Aの回転半径方向の長さは、トナー収容部41bの内壁の最大半径の長さよりも2mm、好ましくは0.5mm〜1mm長く設定されている。第2のフィルム部材46Aの回転半径方向の長さは、トナー収容部41bの内壁の最小半径の長さよりも短く設定されて、トナー収容部41bの内壁面と第2のフィルム部材46Aの先端との間隙Gは1mm以下、好ましくは0.5mm以下の範囲内である。
具体的には、図6(b)に示すように、第1のフィルム部材45Aは、現像ハウジング41の送出口41cの幅よりも両端側において、それぞれ1mm〜2mm幅広く形成され、トナー収容部41b内のトナーを余すことなく送出口41cを介して現像部41aへ供給している。
第2のフィルム部材46A、46Aは、回転軸44の軸方向の両端側で、その回転軸方向の内側端が、現像ハウジング41の送出口41cの開口部と少なくともオーバーラップする幅で形成され、送出口41cの両側端領域におけるトナーを撹拌し、流動性の低下を抑制している。
本実施形態に係る現像装置40Aは、回転方向上流側に配置された厚みの厚い第2のフィルム部材46Aで、回転方向下流側に配置された厚みの薄い第1のフィルム部材45Aを背面から後押ししながら回転する。
そのために、トナー収容部41b内のトナー貯留量が増大した状態で、貯留されたトナーによって第1のフィルム部材45Aが大きな負荷を受けた場合であっても、第1のフィルム部材45Aが回転軸44に巻付いて撹拌・搬送が阻害される不具合を抑制することができる。
また、トナー収容部41bの内壁面と接触した第1のフィルム部材45Aの先端の波打ちが抑制され、トナーをトナー収容部41bの巾方向において均一に搬送することができる。
さらに、トナー収容部41bの内壁面と接触しながら回転する第1のフィルム部材45Aの厚みを30〜70μm、好ましくは40〜60μmの範囲内に設定することができるために、第1のフィルム部材45Aの先端の送出口41cの開口部で跳ねを抑制し、現像部41aと現像ローラ42との間隙からのトナー吹き出しを防止することができる。
10・・・制御装置
11・・・コントローラ
12・・・画像処理部
13・・・電源装置
20・・・給紙装置
21・・・用紙積載板
22・・・用紙引き出し部
23・・・レジストローラ対
30・・・感光体ユニット
31・・・感光体ドラム
32・・・帯電ローラ
40、40A、100・・・現像装置
41・・・現像ハウジング
41a・・・現像部
41b・・・トナー収容部
41c・・・送出口
42・・・現像ローラ
43・・・アジテータ
44・・・回転軸
44a・・・貼付面
44b・・・ホルダー部
45、45A・・・第1のフィルム部材
46、46A・・・第2のフィルム部材
47・・・軸部
48・・・層規制ブレード
49・・・トナー収容室
50・・・露光装置
60・・・転写装置
70・・・定着装置
AD・・・両面テープ
Claims (3)
- トナーを収容すると共に内部のトナーを送出する送出口が設けられたハウジングと、
前記ハウジング内に回転駆動されるように軸支された回転軸と、
前記ハウジング内壁に沿いつつ外ハウジングに収容されたトナーを攪拌しながら搬送して前記送出口から送り出すフィルム部材と、を備え、
前記フィルム部材が、2枚が重ね合わされた状態で前記回転軸にその基端部が固定され、回転方向下流側に配置された第1のフィルム部材の厚みをt1、回転方向上流側に配置された第2のフィルム部材の厚みをt2としたときに、t1>t2であり、前記第1のフィルム部材の回転半径方向の長さが、前記ハウジングの内壁の最小半径の長さよりも短く、前記第2のフィルム部材の回転半径方向の長さが、前記ハウジングの内壁の最大半径の長さよりも長く設定されている、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記第1のフィルム部材が、少なくとも前記送出口の幅方向長さで形成され、前記回転方向とは交わる方向における前記第1のフィルム部材の幅をW1、前記第2のフィルム部材の幅をW2としたときに、W1<W2である、
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記感光体に露光を行って潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像形成手段によって形成された潜像を現像する請求項1又は2に記載の現像装置と、
前記現像装置の現像によって得られた画像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段によって記録媒体に転写された画像を定着させる定着手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
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