特許第6866674号(P6866674)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】6866674
(24)【登録日】2021年4月12日
(45)【発行日】2021年4月28日
(54)【発明の名称】現像装置及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 15/08 20060101AFI20210419BHJP
【FI】
   G03G15/08 366
【請求項の数】10
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2017-25756(P2017-25756)
(22)【出願日】2017年2月15日
(65)【公開番号】特開2018-132627(P2018-132627A)
(43)【公開日】2018年8月23日
【審査請求日】2019年10月23日
(73)【特許権者】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087572
【弁理士】
【氏名又は名称】松川 克明
(72)【発明者】
【氏名】野口 英俊
(72)【発明者】
【氏名】徳竹 伸也
(72)【発明者】
【氏名】梅本 浩章
(72)【発明者】
【氏名】河田 真典
【審査官】 石附 直弥
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−316130(JP,A)
【文献】 特開2009−092685(JP,A)
【文献】 特開2006−091298(JP,A)
【文献】 特開2016−133543(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2016/0282761(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G13/08
13/095
15/08
15/095
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トナーとキャリアを含む現像剤を収容させた装置本体内に、現像剤を保持して像担持体に搬送させる現像剤担持体を設け、前記現像剤担持体と対向するようにして、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第1現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させながら現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部を設けると共に、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第2現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤搬送供給部と逆方向に搬送させる現像剤循環搬送部を設け、前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とを、現像剤担持体の軸方向に沿って設けられた隔壁によって分離させると共に、この隔壁の両側の端部に、現像剤を前記現像剤搬送供給部から現像剤循環搬送部に導く第1の開口部と、現像剤を前記現像剤循環搬送部から現像剤搬送供給部に導く第2の開口部とを設け、各開口部を通して、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で循環させる現像装置において、
前記隔壁の両側の端部における第1と第2の開口部との間の途中の部分に、現像剤を前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で移動させる中間開口部を設け、前記中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材及び/又は第2現像剤搬送部材に、現像剤の搬送方向と交差する方向に現像剤を送る送り部材を設け、前記現像剤搬送部材の軸方向に対して交差する半径方向における前記送り部材の高さをA、前記現像剤搬送部材の半径をB、前記現像剤搬送部材における回転軸の半径をCとした場合に、A<(B−C)の条件を満たし、
前記送り部材を、中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材と第2現像剤搬送部材とに設けるにあたり、第1現像剤搬送部材における送り部材と第2現像剤搬送部材における送り部材とを対向しない位置に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項2】
トナーとキャリアを含む現像剤を収容させた装置本体内に、現像剤を保持して像担持体に搬送させる現像剤担持体を設け、前記現像剤担持体と対向するようにして、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第1現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させながら現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部を設けると共に、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第2現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤搬送供給部と逆方向に搬送させる現像剤循環搬送部を設け、前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とを、現像剤担持体の軸方向に沿って設けられた隔壁によって分離させると共に、この隔壁の両側の端部に、現像剤を前記現像剤搬送供給部から現像剤循環搬送部に導く第1の開口部と、現像剤を前記現像剤循環搬送部から現像剤搬送供給部に導く第2の開口部とを設け、各開口部を通して、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で循環させる現像装置において、
前記隔壁の両側の端部における第1と第2の開口部との間の途中の部分に、現像剤を前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で移動させる中間開口部を設け、前記中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材及び/又は第2現像剤搬送部材に、現像剤の搬送方向と交差する方向に現像剤を送る送り部材を設け、前記現像剤搬送部材の軸方向に対して交差する半径方向における前記送り部材の高さをA、前記現像剤搬送部材の半径をB、前記現像剤搬送部材における回転軸の半径をCとした場合に、A<(B−C)の条件を満たし、
前記現像剤搬送部材によって現像剤を前記中間開口部において軸方向に搬送させる速度が、送り部材がない部分では他の部分よりも速くなるようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の現像装置において、前記送り部材を、前記現像剤搬送部材における回転軸と間に隙間を有するように設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項4】
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の現像装置において、前記送り部材を、前記現像剤搬送部材における回転軸の半径方向に対して傾斜して設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項5】
請求項1〜請求項の何れか1項に記載の現像装置において、前記現像剤搬送部材に送り部材を設けるにあたり、前記現像剤搬送部材の中心から半径方向に向かう線に対して、前記送り部材における長手方向の中心線とが交わる部分における回転方向下流側に向かう角度θが20°〜90°の範囲であることを特徴とする現像装置。
【請求項6】
請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の現像装置において、前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との一方における現像剤の搬送方向上流側の位置に、トナー補給口から新たなトナーを補給させるにあたり、トナーが補給された現像剤を搬送させる現像剤搬送部材に設ける送り部材の位置を、中間開口部を介して対向する他方の現像剤搬送部材に設ける送り部材の位置よりも、現像剤の搬送方向上流側の位置に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項7】
請求項6に記載の現像装置において、前記トナー補給口から新たなトナーを、前記現像剤循環搬送部における現像剤の搬送方向上流側の位置に補給させることを特徴とする現像装置。
【請求項8】
請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の現像装置において、前記送り部材を、前記中間開口部の部分にだけ設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項9】
請求項1〜請求項の何れか1項に記載の現像装置において、前記隔壁に中間開口部を設けるにあたり、前記中間開口部における隔壁の高さが、前記現像剤搬送部材における搬送羽根部材の最下位の位置よりも高くなっていることを特徴とする現像装置。
【請求項10】
請求項1〜請求項の何れか1項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置及びこのような画像形成装置において像担持体に形成された静電潜像を現像するのに使用する現像装置に関するものである。特に、トナーとキャリアを含む現像剤を収容させた装置本体内に、現像剤を保持して像担持体に搬送させる現像剤担持体を設け、前記現像剤担持体と対向するようにして、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第1現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させながら現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部を設けると共に、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第2現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤搬送供給部と逆方向に搬送させる現像剤循環搬送部を設け、前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とを現像剤担持体の軸方向に沿って設けられた隔壁によって分離させると共に、この隔壁の両側の端部にそれぞれ開口部を設け、各開口部を通して、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で循環させるようにした現像装置において、装置本体内に新たなトナーを補給した場合に、装置本体内における現像剤に大きな負荷を加えることなく、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で速やかに循環させながら、補給されたトナーを装置本体内における現像剤に適切に分散できるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像するようにしている。
【0003】
ここで、このような現像装置においては、一般に、装置本体内に収容されたトナーとキャリアを含む現像剤を現像剤担持体に保持させて、この現像剤担持体により現像剤を像担持体と対向する位置に導き、この現像剤担持体から現像剤中のトナーを像担持体に形成された静電潜像に供給してトナー像を形成するようにしている。
【0004】
そして、このような現像装置においては、一般に、装置本体内に設けた前記現像剤担持体と対向するようにして、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第1現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させると共に現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送供給部を設け、また回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第2現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤搬送供給部と逆方向に搬送させる現像剤循環搬送部を設け、前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とを、現像剤担持体の軸方向に沿って設けられた隔壁によって分離させると共に、この隔壁の両側の端部にそれぞれ開口部を設け、各開口部を通して、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で循環させるようにしている。
【0005】
また、このような現像装置において、前記のように現像剤担持体から現像剤中のトナーを像担持体に形成された静電潜像に供給してトナー像を形成すると、装置本体内における現像剤中のトナーが次第に減少してトナー濃度が低下し、十分な画像濃度が得られなくなるため、一般に、装置本体内に収容された現像剤中にトナーを補給させるようにしている。
【0006】
ここで、このように装置本体内に収容された現像剤中にトナーを補給させるようにした場合、トナーが補給された部分における現像剤中のトナーの量だけが上昇して、装置本体内に収容された現像剤中におけるトナー濃度に大きな差が生じて、形成される画像に濃度ムラが生じたり、補給されたトナーが十分に帯電されない状態で現像に使用されて、形成される画像にかぶりが生じたり、トナー飛散が生じたりするという問題があった。
【0007】
そして、従来においては、トナーが補給された現像剤が速やかに搬送されて他の現像剤と混合されるようにするため、前記の現像剤搬送供給部や現像剤循環搬送部に設けた現像剤搬送部材の回転速度を速くしたり、現像剤搬送部材にフィンを取り付けたりすることが行われていた。
【0008】
しかし、このようにした場合においても、依然として、現像剤中におけるトナー濃度のムラを速やかに解消させることは困難であり、また各現像剤搬送部材の回転速度を速くし過ぎると、現像剤が劣化したりする等の問題があった。
【0009】
また、従来においては、特許文献1に示されるように、前記のように隔壁の両側の端部に設けた各開口部を通して、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で循環させるにあたり、前記の隔壁における両側の開口部の途中の部分に、現像剤を前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で移動させる中間開口部を設けると共に、この中間開口部の位置における前記の各現像剤搬送部材に対して、それぞれ回転軸から放射方向に搬送羽根部材の外周に至る高さのフィンを設け、各現像剤搬送部材を回転させて、現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部において軸方向に搬送される現像剤を、前記のフィンにより中間開口部を通して現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で移動させるようにしたものが提案されている。
【0010】
しかし、特許文献1に示されるものは、前記のように中間開口部の位置における各現像剤搬送部材に対して、それぞれ回転軸から放射方向に搬送羽根部材の外周に至る高さのフィンを設けているため、中間開口部の位置においては、各現像剤搬送部材におけるフィンによって現像剤が軸方向とは交差する方向に多く送られ、各現像剤搬送部材によって軸方向に搬送される現像剤の量が減少し、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で効率よく循環させることができなくなる等の問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2007−316130号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置において、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに使用する現像装置における前記のような問題を解決することを課題とするものである。
【0013】
すなわち、本発明においては、トナーとキャリアを含む現像剤を収容させた装置本体内に、現像剤を保持して像担持体に搬送させる現像剤担持体を設け、前記現像剤担持体と対向するようにして、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第1現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させながら現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部を設けると共に、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第2現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤搬送供給部と逆方向に搬送させる現像剤循環搬送部を設け、前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とを現像剤担持体の軸方向に沿って設けられた隔壁によって分離させると共に、この隔壁の両側の端部にそれぞれ開口部を設け、各開口部を通して、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で循環させるようにした現像装置において、装置本体内に新たなトナーを補給した場合に、装置本体内における現像剤に大きな負荷を加えることなく、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で速やかに循環させながら、補給されたトナーを装置本体内における現像剤に適切に分散できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明における現像装置においては、前記のような課題を解決するため、トナーとキャリアを含む現像剤を収容させた装置本体内に、現像剤を保持して像担持体に搬送させる現像剤担持体を設け、前記現像剤担持体と対向するようにして、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第1現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させながら現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部を設けると共に、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第2現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤搬送供給部と逆方向に搬送させる現像剤循環搬送部を設け、前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とを、現像剤担持体の軸方向に沿って設けられた隔壁によって分離させると共に、この隔壁の両側の端部に、現像剤を前記現像剤搬送供給部から現像剤循環搬送部に導く第1の開口部と、現像剤を前記現像剤循環搬送部から現像剤搬送供給部に導く第2の開口部とを設け、各開口部を通して、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で循環させる現像装置において、
前記隔壁の両側の端部における第1と第2の開口部との間の途中の部分に、現像剤を前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で移動させる中間開口部を設け、前記中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材及び/又は第2現像剤搬送部材に、現像剤の搬送方向と交差する方向に現像剤を送る送り部材を設け、前記現像剤搬送部材の軸方向に対して交差する半径方向における前記送り部材の高さをA、前記現像剤搬送部材の半径をB、前記現像剤搬送部材における回転軸の半径をCとした場合に、A<(B−C)の条件を満たし
前記送り部材を、中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材と第2現像剤搬送部材とに設けるにあたり、第1現像剤搬送部材における送り部材と第2現像剤搬送部材における送り部材とを対向しない位置に設けるようにした。
また、本発明における現像装置においては、前記のような課題を解決するため、トナーとキャリアを含む現像剤を収容させた装置本体内に、現像剤を保持して像担持体に搬送させる現像剤担持体を設け、前記現像剤担持体と対向するようにして、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第1現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させながら現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤搬送供給部を設けると共に、回転軸の外周に搬送羽根部材が設けられた第2現像剤搬送部材を回転させて、現像剤を前記現像剤搬送供給部と逆方向に搬送させる現像剤循環搬送部を設け、前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とを、現像剤担持体の軸方向に沿って設けられた隔壁によって分離させると共に、この隔壁の両側の端部に、現像剤を前記現像剤搬送供給部から現像剤循環搬送部に導く第1の開口部と、現像剤を前記現像剤循環搬送部から現像剤搬送供給部に導く第2の開口部とを設け、各開口部を通して、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で循環させる現像装置において、
前記隔壁の両側の端部における第1と第2の開口部との間の途中の部分に、現像剤を前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で移動させる中間開口部を設け、前記中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材及び/又は第2現像剤搬送部材に、現像剤の搬送方向と交差する方向に現像剤を送る送り部材を設け、前記現像剤搬送部材の軸方向に対して交差する半径方向における前記送り部材の高さをA、前記現像剤搬送部材の半径をB、前記現像剤搬送部材における回転軸の半径をCとした場合に、A<(B−C)の条件を満たし、
前記現像剤搬送部材によって現像剤を前記中間開口部において軸方向に搬送させる速度が、送り部材がない部分では他の部分よりも速くなるようにした
【0015】
そして、本発明における現像装置のように、隔壁の両側の端部における第1と第2の開口部との間の途中の部分に、現像剤を前記現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で移動させる中間開口部を設け、前記中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材及び/又は第2現像剤搬送部材に、現像剤の搬送方向と交差する方向に現像剤を送る送り部材を設けるにあたり、現像剤搬送部材の軸方向に対して交差する半径方向における前記送り部材の高さをA、前記現像剤搬送部材の半径をB、前記現像剤搬送部材における回転軸の半径をCとした場合に、A<(B−C)の条件を満たすようにすると、前記中間開口部の位置において、各現像剤搬送部材の半径方向において、各搬送羽根部材と送り部材との間に隙間が存在するようになる。このため、前記の中間開口部の位置においても、各現像剤搬送部材により搬送羽根部材と送り部材との間の隙間を通しても、現像剤が各現像剤搬送部材によって軸方向に搬送されるようになる。
また、本発明における現像装置において、前記送り部材を、中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材と第2現像剤搬送部材とに設けるにあたっては、第1現像剤搬送部材における送り部材と第2現像剤搬送部材における送り部材とを対向しない位置に設けるようにすると、第1現像剤搬送部材における送り部材による現像剤の送りと、第2現像剤搬送部材における送り部材による現像剤の送りとが互いに阻害しない。
また、本発明における現像装置においては、前記現像剤搬送部材によって現像剤を前記中間開口部において軸方向に搬送させる速度が、送り部材がない部分では他の部分よりも速くなるようにすると、送り部材が設けられた中間開口部においても、他の部分と同様の速度で現像剤を軸方向に搬送させて、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で適切に循環させることができる。なお、このように中間開口部において現像剤搬送部材によって現像剤を軸方向に搬送させる速度を、送り部材がない部分で他の部分よりも速くなるようにするにあたっては、中間開口部における搬送羽根部材のピッチや条数を他の部分と異ならせるようにすることができる。
【0016】
ここで、本発明における現像装置において、前記のように送り部材を設けるにあたっては、前記送り部材を現像剤搬送部材における回転軸との間に隙間を有するように設けることが好ましい。このように回転軸と送り部材との間に隙間を設けると、回転軸と送り部材との間における現像剤が送り部材によって半径方向に送られないようにして、この隙間を通して現像剤を各現像剤搬送部材によって軸方向に適切に搬送できるようになる。
【0017】
また、本発明における現像装置において、前記送り部材を、現像剤搬送部材における回転軸の半径方向に対して傾斜して設けることが好ましい。このようにすると、現像剤搬送部材における回転軸と送り部材との間の隙間を大きくして、現像剤を現像剤搬送部材によって軸方向に適切に搬送させることができると共に、この送り部材によって現像剤を現像剤搬送部材の半径方向外方に適切に送り出すことができるようになる。
【0018】
また、前記のように送り部材を、現像剤搬送部材における回転軸の半径方向に対して傾斜して設けるにあたっては、前記現像剤搬送部材の中心から半径方向に向かう線に対して、前記送り部材における長手方向の中心線とが交わる部分における回転方向下流側に向かう角度θが20°〜90°の範囲になるようにすることが好ましい。このようにすると、この送り部材によって現像剤を現像剤搬送部材の半径方向外方に効率よく送り出すことができるようになる。
【0020】
また、本発明における現像装置において、前記のように送り部材を、中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材と第2現像剤搬送部材とに設けると共に、現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との一方における現像剤の搬送方向上流側の位置に、トナー補給口から新たなトナーを補給させるにあたり、トナーが補給された現像剤を搬送させる現像剤搬送部材に設ける送り部材の位置を、中間開口部を介して対向する他方の現像剤搬送部材に設ける送り部材の位置よりも、現像剤の搬送方向上流側に設けることが好ましい。このようにすると、他方の現像剤搬送部材に設けられた送り部材によって中間開口部を通して送り出される現像剤によって阻害されずに、新たなトナーが補給された現像剤を搬送させる現像剤搬送部材に設けられた送り部材によって前記の中間開口部を通して速やかに送り出せされて循環されるようになる。
【0021】
また、新たなトナーが補給された現像剤がすぐに現像に使用されずに適切に循環されて、トナーが適切に帯電されて現像に使用されるようにするためには、トナー補給口から新たなトナーを、前記現像剤循環搬送部における現像剤の搬送方向上流側の位置に補給させることが好ましい。
【0022】
また、本発明における現像装置において、前記のような送り部材を、前記の開口部の位置にだけ設け、開口部が存在しない位置に設けないようにすることが好ましい。これは、前記のような送り部材を開口部が存在しない位置に設けると、この送り部材によって現像剤が隔壁などに押し付けられて凝集したりするためである。但し、開口部が存在しない位置であっても、現像剤を半径方向外方に搬送させる能力の低い送り部材を設けることは可能である。
【0024】
また、本発明における現像装置においては、現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部における現像剤が、中間開口部を通して過剰に他方に送られないようにするため、中間開口部における隔壁の高さを、前記現像剤搬送部材における搬送羽根部材の最下位の位置よりも高くすることが好ましい。
【0025】
そして、本発明の画像形成装置においては、前記のような現像装置を用いるようにした。
【発明の効果】
【0026】
本発明の現像装置においては、前記のように隔壁の両側の端部における第1と第2の開口部との間の途中の部分に中間開口部を設け、中間開口部の位置における第1現像剤搬送部材及び/又は第2現像剤搬送部材に、現像剤の搬送方向と交差する方向に現像剤を送る送り部材を設けて、トナーが補給された現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で移動させるにあたり、中間開口部の位置における各現像剤搬送部材の半径方向において、各搬送羽根部材と送り部材との間に隙間が存在するようにしたため、中間開口部の位置においても、各現像剤搬送部材により搬送羽根部材と送り部材との間の隙間を通して、現像剤が各現像剤搬送部材によって軸方向に搬送されるようになる。
【0027】
この結果、本発明の現像装置においては、装置本体内に新たなトナーを補給した場合に、装置本体内における現像剤に大きな負荷を加えることなく、現像剤を現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部との間で速やかに循環させながら、補給されたトナーを装置本体内における現像剤に適切に分散できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
図1】本発明の一実施形態において、複数の現像装置を用いた画像形成装置の概略説明図である。
図2】本発明の実施形態に係る現像装置の内部を上から見た状態を示した断面説明図である。
図3】前記の実施形態に係る現像装置の内部において、(A)は隔壁に開口部が設けられていない部分における側面側の断面説明図、(B)は隔壁に中間開口部が設けられた部分における側面側の断面説明図である。
図4】前記の実施形態に係る現像装置において、中間開口部における隔壁の高さが、現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とに設けた現像剤搬送部材における搬送羽根部材の最下位の位置よりも高くなっている状態を示した側面側の断面説明図である。
図5】前記の実施形態に係る現像装置において、現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とに設けた現像剤搬送部材における回転軸と搬送羽根部材と送り部材との関係を示した概略説明図である。
図6】前記の実施形態に係る現像装置において、現像剤搬送供給部と現像剤循環搬送部とに設ける現像剤搬送部材の変更例における回転軸と搬送羽根部材と送り部材との関係を示し、(A)は第1の変更例を示した概略説明図、(B)は第2の変更例を示した概略説明図、(C)は第3の変更例を示した概略説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
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を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る現像装置及び画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【0030】
この実施形態における画像形成装置1においては、図1に示すように、その内部に4つの感光体10を設けると共に、各感光体10に対応させて、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容させた4つの現像装置30を設け、各現像装置30においては、それぞれの現像剤におけるトナーの色彩を異ならせ、黒色,黄色,マゼンダ色,シアン色のトナーを用いるようにしている。
【0031】
そして、この画像形成装置1においては、前記の各感光体10を回転させて、各感光体10の表面をそれぞれ帯電装置11によって帯電させ、このように帯電された各感光体10の表面に対して、それぞれ潜像形成装置12により画像形成情報に従った露光を行い、各感光体10の表面にそれぞれ画像形成情報に従った静電潜像を形成するようにしている。
【0032】
次いで、このように静電潜像が形成された各感光体10に対して、それぞれ対応する現像装置30から所定の色彩のトナーを各感光体10の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体10の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。
【0033】
そして、前記のように各感光体10に形成された各色彩のトナー像を、回転ローラー13に架け渡されて回転駆動される無端状の中間転写ベルト14の表面に、前記の各感光体10と対向して設けられた各一次転写ローラー15により順々に一次転写させて、この中間転写ベルト14の表面に各色彩のトナー像が合成されたトナー像を形成するようにしている。また、前記の中間転写ベルト14に転写されずに各感光体10の表面に残留しているトナー等を、それぞれ第1のクリーニング装置16により、各感光体10の表面から除去するようにしている。
【0034】
そして、前記のようにして中間転写ベルト14の上に形成されたトナー像を、この中間転写ベルト14により二次転写ローラー17と対向する位置に導くようにしている。
【0035】
一方、画像形成装置1の下部に収容された用紙Sを、給紙ローラー18により給紙してタイミングローラー19に送り、このタイミングローラー19により用紙Sを適当なタイミングで中間転写ベルト14と二次転写ローラー17との間に導き、中間転写ベルト14の上に形成されたトナー像を前記の二次転写ローラー17により用紙Sに転写させるようにしている。また、用紙Sに転写されずに前記の中間転写ベルト14の上に残ったトナーを、第2のクリーニング装置20によって中間転写ベルト14の上から回収するようにしている。
【0036】
そして、前記のようにトナー像が転写された用紙Sを定着装置21に導き、この定着装置21により、転写された前記のトナー像を用紙Sに定着させた後、このようにトナー像が定着された用紙Sを排紙ローラー22により排紙させるようにしている。
【0037】
なお、画像形成装置1は前記のようなものに限定されず、図示していないが、複数の現像装置を保持させた回転式現像装置を回転させて、各現像装置を順々に感光体に導くようにしてフルカラーの画像形成を行うようにしたフルカラーの画像形成装置や、白黒の画像形成を行う画像形成装置であってもよい。
【0038】
次に、本発明の実施形態における現像装置30について具体的に説明する。
【0039】
この現像装置30においては、図2及び図3(A),(B)等に示すように、トナーとキャリアを含む現像剤Dを装置本体31内に収容させると共に、内部にマグネットローラー32aが設けられた円筒状になった現像剤担持体32を、前記の感光体10と所要間隔を介して対向するように設けている。
【0040】
そして、前記の装置本体31においては、図2及び図3に示すように、前記の現像剤担持体32の軸方向に沿って現像剤Dを搬送させると共に、現像剤Dを現像剤担持体32に供給する現像剤搬送供給部33を設け、この現像剤搬送供給部33内に、回転軸34aの周囲に現像剤Dを攪拌しながら搬送させるスクリュウ状の搬送羽根部材34bが設けられた第1現像剤搬送部材34を設けている。
【0041】
また、この現像剤搬送供給部33と隔壁35を介して前記の現像剤担持体32から離れた位置に、現像剤搬送供給部33と現像剤Dを逆方向に搬送させる現像剤循環搬送部36を設け、この現像剤循環搬送部36内に、回転軸37aの周囲に現像剤Dを攪拌しながら搬送させるスクリュウ状の搬送羽根部材37bが設けられた第2現像剤搬送部材37を設けている。
【0042】
そして、前記の現像剤搬送供給部33と現像剤循環搬送部36との間に設けられた隔壁35の両端部に、現像剤Dを前記の現像剤搬送供給部33から現像剤循環搬送部36に導く第1の開口部35aと、現像剤Dを前記の現像剤循環搬送部36から現像剤搬送供給部33に導く第2の開口部35bとを設け、これらの開口部35a,35bを通して現像剤Dを現像剤搬送供給部33と現像剤循環搬送部36との間で循環させるようになっている。
【0043】
また、この実施形態における現像装置30においては、前記の隔壁35の両側の端部における第1と第2の開口部35a,35bとの間の途中の部分に、現像剤Dを前記の現像剤搬送供給部33と現像剤循環搬送部36との間で移動させる中間開口部35cを設けている。
【0044】
そして、この中間開口部35cの位置において、前記の第1現像剤搬送部材34に、現像剤Dの搬送方向と交差する方向に現像剤Dを送る送り部材34cを現像剤Dの搬送方向上流側の部分に設けると共に、第1現像剤搬送部材34における前記の送り部材34cと対向しないようにして、前記の第2現像剤搬送部材37に、現像剤Dの搬送方向と交差する方向に現像剤Dを送る送り部材37cを現像剤Dの搬送方向上流側の部分に設けている。ここで、前記のように第1現像剤搬送部材34における送り部材34cと第2現像剤搬送部材37における送り部材37cとを対向しない位置に設けると、第1現像剤搬送部材34における送り部材34cによる現像剤Dの送りと、第2現像剤搬送部材37における送り部材37cによる現像剤Dの送りとが互いに阻害されず、中間開口部35cを通して、現像剤Dを現像剤搬送供給部33と現像剤循環搬送部36との間で適切に移動させることができるようになる。
【0045】
また、この実施形態における現像装置30においては、図3(B)や図4に示すように、前記の中間開口部35cにおける隔壁35の高さが、前記の各現像剤搬送部材34、37における搬送羽根部材34b、37bの最下位の位置よりも高くなるようにし、例えば、図4に示すように、中間開口部35cにおける隔壁35の高さと、各現像剤搬送部材34、37における搬送羽根部材34b、37bの最下位の位置の高さとの差がhになるようにし、現像剤搬送供給部33や現像剤循環搬送部36における現像剤Dが、中間開口部35cを通して過剰に他方に送られないようにしている。
【0046】
また、この実施形態における現像装置30においては、前記のように中間開口部35cにおいて、前記の各現像剤搬送部材34、37に、現像剤Dの搬送方向と交差する方向に現像剤Dを送る送り部材34c、37cを設けるにあたり、各送り部材34c、37cを、各現像剤搬送部材34、37における各回転軸34a、37aからそれぞれを半径方向に延出させるようにし、図5に示すように、各送り部材34c、37cの半径方向の高さをA、各現像剤搬送部材34、37の半径をB、各現像剤搬送部材34、37における回転軸34a、37aの半径をCとした場合に、A<(B−C)の条件を満たすようにしている。このようにすると、各現像剤搬送部材34、37の半径方向において、各搬送羽根部材34b、37bと各送り部材34c、37cとの間に隙間が存在し、前記の中間開口部の位置において、各搬送羽根部材34b、37bと各送り部材34c、37cとの間の隙間を通して、現像剤Dが各現像剤搬送部材34、37によって軸方向に搬送されるようになる。
【0047】
また、この実施形態における現像装置30においては、前記の現像剤搬送供給部33から第1の開口部35aを通して現像剤Dが導かれる現像剤循環搬送部36における現像剤Dの搬送方向上流側の部分に、トナー補給装置40から新たなトナーを補給させるトナー補給口41を設け、このトナー補給口41から補給されたトナーを現像剤循環搬送部36における現像剤Dと一緒にして前記の第2現像剤搬送部材37によって搬送させるようにしている。
【0048】
ここで、この実施形態における現像装置30においては、装置本体31内における現像剤Dが、前記の隔壁35の両端部における第1及び第2の開口部35a,35bを通して、現像剤搬送供給部33と現像剤循環搬送部36との間で循環されるだけではなく、現像剤Dの一部が前記の第1の開口部35aと中間開口部35cを通して現像剤循環搬送部36における上流側の部分と現像剤搬送供給部33における下流側の部分との間で循環され、さらに前記の第2の開口部35bと中間開口部35cを通して、現像剤循環搬送部36における下流側の部分と現像剤搬送供給部33における上流側の部分との間で循環されるようになる。
【0049】
このため、前記のように現像剤循環搬送部36における現像剤Dの搬送方向上流側の部分に、トナー補給口41から新たなトナーを補給した場合、このように新たなトナーが補給された現像剤Dが前記の3つのルートを通して装置本体31内において循環され、補給されたトナーが装置本体31内における現像剤Dに速やかに分散されるようになると共に、各現像剤搬送部材34、37の半径方向において、各搬送羽根部材34b、37bと各送り部材34c、37cとの間に隙間が存在するため、この隙間を通して現像剤Dが各現像剤搬送部材34、37の軸方向に適切に搬送され、各送り部材34c、37cによって搬送される現像剤Dに大きな負荷が加わったり、各現像剤搬送部材34、37に加わるトルクが増加したりするのも防止される。
【0050】
ここで、前記の実施形態における現像装置30においては、中間開口部35cの位置において、各現像剤搬送部材34、37に各送り部材34c、37cを設けるにあたり、各送り部材34c、37cを、各現像剤搬送部材34、37における各回転軸34a、37aから半径方向に延出させるようにしたが、送り部材34c、37cを設ける構成はこのようなものに限定されない。
【0051】
例えば、図6(A)〜(C)に示すように、前記の各送り部材34c、37cを、前記の各現像剤搬送部材34、37における各回転軸34a、37aとの間に隙間を有するように設けることができる。このように回転軸34a、37aと送り部材34c、37cと間に隙間を設けると、この隙間の部分における現像剤Dが送り部材34c、37cによって半径方向に送られないようにして、この隙間を通して現像剤Dを各現像剤搬送部材34、37によって軸方向に適切に搬送させることができるようになる。
【0052】
また、前記の実施形態や図6(A)に示す現像剤搬送部材34、37においては、前記の各送り部材34c、37cを、各現像剤搬送部材34、37における半径方向に沿って設けるようにしたが、図6(B)に示すように、送り部材34c、37cを、現像剤搬送部材34、37における回転軸34a、37aの半径方向に対して傾斜して設けることができる。このようにすると、現像剤搬送部材34、37における回転軸34a、37aと送り部材34c、37cとの間の隙間を大きくして、現像剤Dを現像剤搬送部材34、37によってその軸方向に適切に搬送させることができると共に、この送り部材34c、37cによって現像剤Dを現像剤搬送部材34、37の半径方向外方に適切に送り出すことができるようになる。また、このように送り部材34c、37cを、現像剤搬送部材34、37における回転軸34a、37aの半径方向に対して傾斜して設けるにあたっては、図6(B)に示すように、前記現像剤搬送部材34、37の中心から半径方向に向かう線L1に対して、前記の送り部材34c、37cにおける長手方向の中心線L2とが交わる部分における回転方向下流側に向かう角度θが20°〜90°の範囲になるようにすることが好ましい。このようにすると、この送り部材34c、37cによって現像剤Dを現像剤搬送部材34、37の半径方向外方に効率よく送り出すことができるようになる。
【0053】
また、各現像剤搬送部材34、37に設ける送り部材34c、37cは直線状になったものに限定されず、例えば、図6(C)に示すように、L字状になった送り部材34c、37cを設けるようにしたり、図示していないが、くの字状や円弧状等になった送り部材34c、37cを設けるようにすることもできる。
【0054】
また、前記の実施形態における現像装置30において、前記のように中間開口部35cの位置に、各現像剤搬送部材34、37に現像剤Dを半径方向に送る各送り部材34c、37cを設けた場合、各送り部材34c、37cにより、各現像剤搬送部材34、37によって現像剤Dを軸方向に搬送させる速度が低下するおそれがあるため、送り部材34c、37cがない部分では他の部分よりも現像剤Dを速く搬送させるようにし、送り部材34c、37cが設けられた中間開口部35cの部分においても、他の部分と同様の速度で現像剤Dを軸方向に搬送させて、現像剤Dを現像剤搬送供給部33と現像剤循環搬送部36との間で適切に移動させるようにすることが好ましい。なお、このように現像剤Dを中間開口部35cにおいて軸方向に搬送させる速度を、送り部材34c、37cがない部分で他の部分よりも速くなるようにするにあたっては、図示していないが、中間開口部35cにおける各搬送羽根部材34b、37bのピッチや条数を他の部分と異ならせるようにすることができる。
【符号の説明】
【0055】
1 画像形成装置
10 感光体
11 帯電装置
12 潜像形成装置
13 回転ローラー
14 中間転写ベルト
15 一次転写ローラー
16 第1のクリーニング装置
17 二次転写ローラー
18 給紙ローラー
19 タイミングローラー
20 第2のクリーニング装置
21 定着装置
22 排紙ローラー
30 現像装置
31 装置本体
32 現像剤担持体、32a マグネットローラー
33 現像剤搬送供給部
34 第1現像剤搬送部材、34a 回転軸、34b 搬送羽根部材、34c 送り部材
35 隔壁、35a 第1の開口部、35b 第2の開口部、35c 中間開口部
36 現像剤循環搬送部
37 第2現像剤搬送部材、37a 回転軸、37b 搬送羽根部材、37c 送り部材
40 トナー補給装置
41 トナー補給口
D 現像剤
S 用紙
図1
図2
図3
図4
図5
図6