特許第6604045号(P6604045)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6604045
(24)【登録日】2019年10月25日
(45)【発行日】2019年11月13日
(54)【発明の名称】現像装置、画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 15/08 20060101AFI20191031BHJP
【FI】
   G03G15/08 366
【請求項の数】3
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2015-122179(P2015-122179)
(22)【出願日】2015年6月17日
(65)【公開番号】特開2017-9660(P2017-9660A)
(43)【公開日】2017年1月12日
【審査請求日】2018年2月28日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005496
【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】坂本 孝
(72)【発明者】
【氏名】中村 隆志
【審査官】 飯野 修司
(56)【参考文献】
【文献】 特開2005−055531(JP,A)
【文献】 特開2011−141368(JP,A)
【文献】 特開2004−133339(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2006/0222410(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 15/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転しながら現像剤を像保持体に受け渡す現像部材と、
一方向に延び、トナーを含んで構成される現像剤を前記一方向の一端側から他端側へ搬送しながら前記現像部材に供給する搬送供給部材と、
水平方向に対して上方側に傾斜した搬送撹拌路に沿って配置され、前記搬送供給部材によって搬送される現像剤を前記搬送供給部材の前記一方向の他端側の部分で受け取り、受け取った現像剤を前記搬送撹拌路に沿って上げるように搬送しながら撹拌し、前記搬送供給部材の前記一方向の一端側の部分で現像剤を前記搬送供給部材に受け渡す搬送撹拌部材と、を備え、
前記搬送供給部材は、前記現像部材の下方側に配置されると共に前記一方向に延びる搬送供給路に沿って現像剤を搬送し、
水平、かつ、前記現像部材の回転軸の方向とは垂直な方向から見て、前記搬送撹拌路の前記一方向の他端側の部分は、前記搬送供給路の前記一方向の他端側の部分と重なっており、
上方側から見て、前記搬送撹拌部材の前記一方向の一端側の部分は、前記搬送供給部材の前記一方向の一端側の部分と重なり、かつ、上方側から見て、前記搬送撹拌部材の前記一方向の他端側の部分は、前記搬送供給部材の前記一方向の他端側の部分と重なっておらず、
前記搬送撹拌部材の前記一方向の一端側の部分で前記搬送撹拌部材が前記搬送供給部材に受け渡す現像剤の少なくとも一部は、前記搬送撹拌路から落下することで受け渡される現像装置。
【請求項2】
前記搬送撹拌部材から前記搬送供給部材へ現像剤が受け渡されるように、前記搬送撹拌路の底部において前記一方向の一端側の部分は、切り欠かれている請求項1に記載の現像装置。
【請求項3】
静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体に形成された静電潜像をトナー画像として現像する請求項1又は2に記載された現像装置と、
前記像保持体に形成されたトナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、現像装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載の画像形成装置に備えられた現像装置は、第一のスクリューと、第二のスクリューと、現像ロールとを備えている。この第一のスクリュー、及び第二のスクリューは、水平方向に延びるように配置されている。そして、第一のスクリューがトナーとキャリアとを撹拌し、第二のスクリューが第一のスクリューによって撹拌されたトナーとキャリアとを現像ロールに供給するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−304450号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、搬送撹拌部材が水平方向に延びて配置されている場合と比して、トナーの帯電量を大きくすることである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第1態様に係る現像装置は、 回転しながら現像剤を像保持体に受け渡す現像部材と、一方向に延び、トナーを含んで構成される現像剤を前記一方向の一端側から他端側へ搬送しながら前記現像部材に供給する搬送供給部材と、水平方向に対して上方側に傾斜した搬送撹拌路に沿って配置され、前記搬送供給部材によって搬送される現像剤を前記搬送供給部材の前記一方向の他端側の部分で受け取り、受け取った現像剤を前記搬送撹拌路に沿って上げるように搬送しながら撹拌し、前記搬送供給部材の前記一方向の一端側の部分で現像剤を前記搬送供給部材に受け渡す搬送撹拌部材と、を備えることを特徴とする。
【0006】
本発明の第2態様に係る現像装置は、第1態様に記載の現像装置において、前記搬送供給部材は、前記現像部材の下方側に配置されると共に前記一方向に延びる搬送供給路に沿って現像剤を搬送し、側方から見て、前記搬送撹拌路の前記一方向の他端側の部分は、前記搬送供給路の前記一方向の他端側の部分と重なっていることを特徴とする。
【0007】
本発明の第3態様に係る現像装置は、第1態様又は第2態様に記載の現像装置において、上方側から見て、前記搬送撹拌部材の前記一方向の一端側の部分は、前記搬送供給部材の前記一方向の一端側の部分と重なり、前記搬送撹拌部材の前記一方向の一端側の部分で前記搬送撹拌部材が前記搬送供給部材に受け渡す現像剤の少なくとも一部は、前記搬送撹拌路から落下することで受け渡されることを特徴とする。
【0008】
本発明の第4態様に係る画像形成装置は、静電潜像が形成される像保持体と、前記像保持体に形成された静電潜像をトナー画像として現像する第1態様〜第3態様の何れか1態様に記載された現像装置と、前記像保持体に形成されたトナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明の第1態様の現像装置によれば、搬送撹拌部材が水平方向に延びて配置されている場合と比して、トナーの帯電量を大きくすることができる。
【0010】
本発明の第2態様の現像装置によれば、搬送撹拌路の他端側の部分の上下方向の位置が、搬送供給路の他端側の部分の上下方向の位置より下方側に位置している場合と比して、現像装置が上下方向に大きくなるのを抑制することができる。
【0011】
本発明の第3態様の現像装置によれば、上方側から見て、搬送撹拌部材の一端側の部分と搬送供給部材の一端側の部分とが重なっていない場合と比して、搬送撹拌部材から搬送供給部材への現像剤の受け渡しを効率良く行うことができる。
【0012】
本発明の第4態様の画像形成装置によれば、第1態様〜第3態様の何れか1態様に記載された現像装置を備えていない場合と比して、出力画像の品質低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】(A)(B)本発明の参考形態に係る現像装置の撹拌オーガ及び搬送撹拌路を示した断面図である。
図2】本発明の参考形態に係る現像装置の撹拌オーガ、搬送撹拌路、供給オーガ、及び搬送供給路を示した正面図である。
図3】本発明の参考形態に係る現像装置の撹拌オーガ、搬送撹拌路、供給オーガ、及び搬送供給路を示した断面図である。
図4】本発明の参考形態に係る現像装置を示した断面図である。
図5】本発明の参考形態に係る現像装置を示した断面図である。
図6】本発明の参考形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
図7】本発明の参考形態に係る現像装置に対する比較形態に係る現像装置を示した断面図である。
図8】本発明の実施形態に係る現像装置を示した断面図である。
図9】本発明の実施形態に係る現像装置を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
参考形態
本発明の参考形態に係る現像装置、画像形成装置の一例を図1図7に従って説明する。なお、図中に示す矢印Hは装置上下方向(鉛直方向)を示し、矢印Wは装置幅方向(水平方向)を示し、矢印Dは装置奥行方向(水平方向)を示す。
【0015】
(全体構成)
図6に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置10には、上下方向(矢印H方向)の下方から上方へ向けて、記録媒体としてのシート部材Pが収容される収容部14と、収容部14に収容されたシート部材Pを搬送する搬送部16と、収容部14から搬送部16によって搬送されるシート部材Pに画像形成を行う画像形成部20とが、この順で備えられている。
【0016】
〔収容部〕
収容部14には、画像形成装置10の装置本体10Aから装置奥行方向の手前側に引き出し可能な3個の収容部材26が備えられており、この収容部材26にシート部材Pが夫々積載されている。さらに、収容部14には、収容部材26に積載されたシート部材Pを、搬送部16を構成する搬送経路28に送り出す送出ロール30が夫々備えられている。
【0017】
〔搬送部〕
搬送部16には、搬送経路28に沿ってシート部材Pを搬送する複数の搬送ロール32が備えられている
〔画像形成部〕
画像形成部20には、像保持体36と、像保持体36の表面を帯電させる帯電装置の一例としての帯電ロール38とが備えられている。また、画像形成部20には、画像データに基づいて帯電した像保持体36の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置42と、この静電潜像を現像してトナー画像として可視化する現像装置40とが備えられている。
【0018】
さらに、画像形成部20には、搬送経路28に沿って搬送されるシート部材Pに像保持体36の表面に形成されたトナー画像を転写する転写ロール46と、シート部材P上のトナー画像を加熱・加圧してシート部材Pに定着する定着装置44とが備えられている。
【0019】
なお、現像装置40については、詳細を後述する。
【0020】
(全体構成の作用)
画像形成装置10では、次のようにして画像が形成される。
【0021】
先ず、電圧が印加された帯電ロール38は、像保持体36の表面と接触して像保持体36の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、外部から入力されたデータに基づいて露光装置42が帯電した像保持体36の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。
【0022】
これにより、画像データに対応した静電潜像が像保持体36の表面に形成される。さらに、現像装置40が、この静電潜像をトナー画像として現像して可視化する。
【0023】
そこで、収容部材26から送出ロール30によって搬送経路28へ送り出されたシート部材Pが、像保持体36と転写ロール46とが接触する転写位置Tへ送り出される。転写位置Tでは、シート部材Pが像保持体36と転写ロール46とに挟持搬送されることで、像保持体36の表面に形成されたトナー画像がシート部材Pに転写される。
【0024】
さらに、定着装置44は、シート部材Pに転写されたトナー画像をシート部材Pに定着する。そして、トナー画像が定着されたシート部材Pは、搬送ロール32によって装置本体10Aの外部へ排出される。
【0025】
(要部構成)
次に、現像装置40について説明する。
【0026】
図5に示されるように、現像装置40は、像保持体36と対向するように配置された現像ロール50と、現像ロール50上の現像剤Gの層厚を規制する層厚規制ロール66とを備えている。さらに、現像装置40は、現像ロール50に現像剤Gを供給する搬送供給部材の一例としての供給オーガ52と、現像剤Gを撹拌する搬送撹拌部材の一例としての撹拌オーガ54と、前述した部材を内部に収容する筐体56とを備えている。
【0027】
なお、現像剤Gは、トナーと磁性キャリア粒子とを主要成分として構成されている二成分現像剤である。
【0028】
〔現像ロール・層厚規制ロール〕
現像ロール50は、回転軸が装置奥行方向に延び、図5に示されるように、像保持体36との間に間隙(現像ギャップ)が形成されるように配置されている。
【0029】
また、現像ロール50は、断面円状のマグネットロール50Aと、マグネットロール50Aに被せられ、マグネットロール50Aの周りを回転する回転スリーブ50Bとを備えている。そして、この回転スリーブ50Bには、図示せぬ駆動源から回転力が伝達されて、図中矢印C方向(時計方向)に回転するようになっている。
【0030】
層厚規制ロール66は、像保持体36に対して現像ロール50を挟んで反対側に配置されている。そして、層厚規制ロール66と現像ロール50との間には、現像ロール50上の現像剤Gの層厚を規制するための間隙が形成されている。
【0031】
〔供給オーガ・搬送供給路〕
供給オーガ52は、装置奥行方向から見て、現像ロール50の斜め下方側に配置されており、装置奥行方向(一方向の一例)に延びる断面U字状の搬送供給路60に配置されている。そして、この供給オーガ52は、図4に示されるように、装置奥行方向に延びている回転軸52Aと、回転軸52Aの外周面に形成されている螺旋状の螺旋羽根52Bとを含んで構成されている。回転軸52Aは、筐体56の壁部に回転可能に支持されており、回転軸52Aの端部には、駆動源から回転力が伝達されるギア(図示省略)が固定されている。
【0032】
これにより、回転する供給オーガ52が、搬送供給路60の現像剤Gを撹拌しながら、装置奥行方向の奥側(図中左側:一方向の一端側)から装置奥行方向の手前側(図中右側:一方向の他端側)に搬送し、現像剤Gを現像ロール50に供給するようになっている。
【0033】
〔撹拌オーガ・搬送撹拌路〕
撹拌オーガ54は、上方向から見て、現像ロール50に対して供給オーガ52を挟んで反対側に配置されている。
【0034】
そして、この撹拌オーガ54は、図2図3に示されるように、装置奥行方向(水平方向)に対して傾斜する方向に延びる断面U字状の搬送撹拌路62に沿って配置されている。また、搬送撹拌路62と搬送供給路60との間には、図4に示されるように、搬送供給路60の装置奥行方向の奥側の部分及び装置奥行方向の手前側の部分を除いて、搬送撹拌路62と搬送供給路60とを仕切る仕切壁64が形成されている。
【0035】
具体的には、搬送撹拌路62において装置奥行方向の手前側(図2図3の右側)の部分の上下方向の位置は、搬送供給路60において装置奥行方向の手前側の部分の上下方向の位置と同様とされている。換言すれば、装置幅方向から見て、搬送撹拌路62の装置奥行方向の手前側の部分は、搬送供給路60の装置奥行方向の手前側の部分と重なっている。
【0036】
さらに、搬送撹拌路62において装置奥行方向の奥側(図2図3の左側)の上下方向の位置は、搬送供給路60において装置奥行方向の奥側の部分の上下方向の位置と比して高くされている。これにより、搬送撹拌路62、及び撹拌オーガ54は、装置奥行方向(水平方向)に対して傾斜する方向に延びている。
【0037】
また、この撹拌オーガ54は、図4に示されるように、回転軸54Aと、回転軸54Aの外周面に形成されている螺旋状の螺旋羽根54Bとを含んで構成されている。回転軸54Aは、筐体56の壁部に回転可能に支持されており、回転軸54Aの端部には、駆動源から回転力が伝達されるギア(図示省略)が固定されている。
【0038】
これにより、回転する撹拌オーガ54が、図4に示されるように、撹拌オーガ54において装置奥行方向の手前側の部分で、供給オーガ52によって搬送された現像剤Gを供給オーガ52から受け取るようになっている。そして、回転する撹拌オーガ54が、図2に示されるように、現像剤Gを撹拌しながら、装置奥行方向の手前側(図中右側)から装置奥行方向の奥側(図中左側)に現像剤Gを搬送撹拌路62に沿って上げるように搬送するようになっている。さらに、回転する撹拌オーガ54が、撹拌オーガ54において装置奥行方向の奥側の部分で現像剤Gを供給オーガ52に受け渡すようになっている。
【0039】
(要部構成の作用)
次に、現像装置40の作用について説明する。
【0040】
現像装置40の筐体56の内部では、回転する供給オーガ52と回転する撹拌オーガ54とが、図4に示されるように、現像剤Gを図中矢印方向へ搬送しながら循環させて現像剤Gを撹拌する。現像剤Gが撹拌されることで、トナーとキャリアとが擦れ、トナーが予め定めた極性に摩擦帯電する。
【0041】
そして、図5に示されるように、回転する供給オーガ52が、現像剤Gを現像ロール50に供給する。現像ロール50に供給された現像剤Gは、マグネットロール50Aの磁力によって、現像ロール50の表面に磁気ブラシ(図示省略)を形成した状態で保持される。
【0042】
また、回転する回転スリーブ50Bは、現像剤Gを搬送し、層厚規制ロール66が、現像ロール50(回転スリーブ50B)上に保持された現像剤Gの層厚を規制する。
【0043】
さらに、回転する回転スリーブ50Bは、層厚規制ロール66によって層厚が規制された現像剤Gを像保持体36と対向する位置まで搬送する。そして、像保持体36と対向する位置まで搬送された現像剤Gに含まれるトナーのみが像保持体36に形成された静電潜像部分に付着し、静電潜像がトナー画像として可視化される。具体的には、予め定めた極性に帯電したトナーが、静電気力により像保持体36に形成された静電潜像部分に付着し、静電潜像がトナー画像として可視化される。
【0044】
ここで、現像剤Gを撹拌する撹拌オーガ54及び撹拌オーガ54が配置されている搬送撹拌路62は、図2に示されるように、装置奥行方向(水平方向)に対して傾斜している。このため、図1(A)(B)に示されるように、撹拌オーガ54によって搬送される現像剤G(以下便宜上「現像剤G1」)と、撹拌オーガ54と搬送撹拌路62の壁面との間の現像剤G(以下便宜上「現像剤G2」)とが、搬送撹拌路62中に存在する。
【0045】
現像剤G1には、回転する撹拌オーガ54によって強制的に搬送撹拌路62に沿って上がる力が作用する。一方、現像剤G2には、回転する撹拌オーガ54による搬送力が直接作用しないため、重力により搬送撹拌路62に沿って下がる力が作用する。
【0046】
このため、現像剤G1と現像剤G2との界面で現像剤G1と現像剤G2とが擦れる。 なお、撹拌オーガ54が水平方向に延びるように配置されている場合では、現像剤G2に重量によって下がる力が作用しないため、現像剤G1と現像剤G2とが擦れることがない。
【0047】
(まとめ)
以上説明したように、現像装置40を用いることで、現像剤G1と現像剤G2との界面で現像剤G1と現像剤G2とが擦れる。このため、現像装置40を用いることで、撹拌オーガを水平方向に延びるように配置した場合と比して、トナーの帯電量が大きくなる。
【0048】
また、現像ロール50に対して搬送供給路60が下方側に配置されている。さらに、搬送撹拌路62において装置奥行方向の手前側の部分の上下方向の位置は、搬送供給路60において装置奥行方向の手前側の部分の上下方向の位置はと同様とされている。また、搬送撹拌路62において装置奥行方向の奥側の部分の上下方向の位置は、搬送供給路60において装置奥行方向の奥側の部分の上下方向の位置と比して高くされている。これにより、例えば、搬送撹拌路62において装置奥行方向の手前側の部分の上下方向の位置が、搬送供給路60において装置奥行方向の手前側の部分の上下方向の位置より低い場合と比して、現像装置40が上下方向に大きくなるのが抑制される。
【0049】
画像形成装置10においては、トナーの帯電量が大きくなることで、例えば、撹拌ロールが水平方向に延びるように配置されており、処理の高速化の要求よってトナーの帯電量が必要量に満たない場合と比して、出力画像の品質低下が抑制される。
【0050】
実施形態
次に、本発明の実施形態に係る現像装置、及び画像形成装置の一例について図8図9を用いて説明する。なお、参考形態と同一部材等については、同一符号を付してその説明を省略し、参考形態と異なる部分を主に説明する。
【0051】
図8図9に示されるように、実施形態に係る現像装置104に備えられた撹拌オーガ114及び搬送撹拌路122は、上方側から見て、装置奥行方向に対して傾斜している。そして、撹拌オーガ114において装置奥行方向の奥側(一方向の一端側)の部分は、上方側から見て、供給オーガ52において装置奥行方向の奥側(一方向の一端側)の部分と重なっている。
【0052】
また、搬送撹拌路122の底部において装置奥行方向の奥側の部分は、撹拌オーガ114によって搬送された現像剤Gが重力により落下して供給オーガ52に受け渡されるように切り欠かれている。なお、搬送撹拌路122の装置奥行方向の奥側の部分の切欠き線を図9の線L10で示す。
【0053】
このように、撹拌オーガ114によって搬送された現像剤Gは、重力により落下して供給オーガ52に受け渡される。このため、撹拌オーガ114から供給オーガ52への現像剤Gの受け渡しが、現像装置40と比して、効率良く行われる。つまり、撹拌オーガ114から供給オーガ52へ受け渡されずに、撹拌オーガ114と供給オーガ52との間に滞留する現像剤Gの量が減らされる。これにより、現像剤Gの循環量が増える。
【0054】
他の作用については、参考形態の作用と同様である。
【0055】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記参考形態、及び実施形態では、搬送撹拌路62において装置奥行方向の手前側の部分の高さが、搬送供給路60の高さと同様とされているが、搬送撹拌路62において装置奥行方向の手前側の部分の高さが、搬送供給路60の高さと比して低くされてもよい。搬送撹拌路62が、水平方向に対して傾斜し、現像剤Gを上げるように搬送していればよい。
【0056】
また、上記実施形態では、二成分現像剤を例にとって説明したが、一成分現像剤であってもよい。
【0057】
また、上記実施形態では特に説明しなかったが、撹拌オーガ114によって搬送された現像剤Gの少なくとも一部が重力により落下して供給オーガ52に受け渡されればよい。
【符号の説明】
【0058】
10 画像形成装置
36 像保持体
40 現像装置
50 現像ロール(現像部材)
52 供給オーガ(搬送供給部材)
54 撹拌オーガ(搬送撹拌部材)
60 搬送供給路
62 搬送撹拌路
104 現像装置
114 撹拌オーガ(搬送撹拌部材)
122 搬送撹拌路
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9