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現像装置および画像形成装置 - 富士ゼロックス株式会社
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発明の名称 現像装置および画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−17526(P2007−17526A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−196585(P2005−196585)
出願日 平成17年7月5日(2005.7.5)
代理人
発明者 長峰 紀好
要約 課題
現像容器内のトナーの偏りを防止しつつ現像器を小型化すること。

解決手段
第1撹拌軸(R1a)と、前記第1撹拌軸(R1a)に支持され且つ前記第1撹拌軸(R1a)の軸方向に傾斜した第1搬送羽根(R1b)と、を有する第1撹拌搬送部材(R1)と、第2撹拌軸(R2a)と、前記第2撹拌軸(R2a)に支持され且つ前記第1搬送羽根(R1b)とは逆方向に傾斜した第2搬送羽根(R2b)と、を有する第2撹拌搬送部材(R2)と、第1撹拌軸(R1a)に固着された第1撹拌軸駆動部材(21)と第2撹拌軸(R2a)に固着された第2撹拌軸駆動部材(22)との間に装着され、前記第1撹拌軸駆動部材(21)と前記第2撹拌軸駆動部材(22)とを同じ方向に回転させる環状部材(23)と、を有する前記現像器(GK)を複数備えた回転式の現像装置。
特許請求の範囲
【請求項1】
回転軸を中心として回転する現像器支持部材と、前記現像器支持部材に支持されて像担持体表面の潜像を現像する現像位置に順次移動する複数の現像器とを有する回転式の現像装置において、
前記現像器が前記現像位置に移動した場合に前記像担持体に対向する現像領域に隣接して設けられた現像ロール収容室と、前記現像ロール収容室に隣接する第1撹拌室と、前記第1撹拌室に隣接する第2撹拌室とを有する現像容器と、
前記現像ロール収容室に収容され、前記現像領域に現像剤を搬送する現像ロールと、
第1撹拌軸と、前記第1撹拌軸に支持され且つ前記第1撹拌軸の軸方向に傾斜した第1搬送羽根と、を有し、前記第1撹拌室に収容された第1撹拌搬送部材と、
第2撹拌軸と、前記第2撹拌軸に支持され且つ前記第1搬送羽根とは逆方向に傾斜した第2搬送羽根と、を有し、前記第2撹拌室に収容された第2撹拌搬送部材と、
前記第1撹拌軸に固定された第1撹拌軸駆動部材と、
前記第2撹拌軸に固定された第2撹拌軸駆動部材と、
前記第1撹拌軸駆動部材と前記第2撹拌軸駆動部材との間に装着され、前記第1撹拌軸駆動部材と前記第2撹拌軸駆動部材とを同じ方向に回転させる環状部材と、
を有する前記現像器を備えたことを特徴とする前記現像装置。
【請求項2】
軸方向に連続して形成された螺旋状の前記第1搬送羽根を有する前記第1撹拌搬送部材と、
軸方向に連続して形成され且つ前記第1搬送羽根とは逆巻きの螺旋状の前記第2搬送羽根を有する前記第2撹拌搬送部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
【請求項3】
前記現像ロールのロール軸に固着されたロール軸駆動部材と、
前記ロール軸駆動部材と前記第1撹拌軸駆動部材と前記第2撹拌軸駆動部材との間に装着された前記環状部材と、
前記環状部材に当接して前記環状部材の弛みを除去する弛み除去部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
【請求項4】
前記第1撹拌軸および前記第2撹拌軸の両端部に固着された前記第1撹拌軸駆動部材、前記第2撹拌軸駆動部材および前記環状部材、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の現像装置。
【請求項5】
無端状ベルトまたは無端状チェーンもしくはOリングにより構成された前記環状部材、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の現像装置。
【請求項6】
弾性部材により構成された前記環状部材、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の現像装置。
【請求項7】
請求項1ないし6のいずれか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、静電潜像をトナー像に現像する現像装置および前記現像装置を備えた複写機、プリンタ、FAXあるいはこれらの複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に関し、特に、複数の現像器が順次現像位置に移動する回転式(所謂ロータリ式)の現像装置および回転式の現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の画像形成装置の現像装置において、現像剤が収容された現像容器内で現像剤を撹拌しながら循環搬送して、トナーをほぐしたり、トナーとキャリアとを摩擦帯電させる現像装置が使用されている。
このような、現像剤を循環搬送させる技術として、下記の従来技術(J01),(J02)が公知である。
【0003】
(J01)特許文献1(特開2003−167438号公報)記載の技術
特許文献1には、ロータリ式現像装置において、一対のオーガ(5,6)により現像容器内で現像剤を循環搬送する現像器が記載されており、一方のオーガ(5)の螺旋状の羽根部材(5b)の螺旋の巻き方向と、他方のオーガ(6)の螺旋状の羽根部材(6b)の螺旋の巻き方向とが、同じ方向に形成されている。また、特許文献2の従来技術の説明図(図11)では、螺旋の巻き方向が互いに逆方向に形成された一対のオーガが記載されている。
(J02)特許文献2(特開2001−183899号公報)記載の技術
特許文献2には、ロータリ式現像装置において、一対のスパイラルオーガ(42,43)により現像容器内で現像剤を循環搬送する現像器が記載されており、一方のスパイラルオーガ(42)の螺旋状回転翼(42b)の螺旋の巻き方向と、他方のスパイラルオーガ(43)の螺旋状回転翼(43b)の螺旋の巻き方向とが、逆方向に形成されている。
【0004】
【特許文献1】特開2003−167438号公報(第3図、第4図、第7図、第11図)
【特許文献2】特開2001−183899号公報(第1図、第3図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
(従来技術の問題点)
前記従来技術(J01)に記載されているように、一対のオーガの巻き方向が同じ場合、同じ巻き方向の一対のオーガでトナーを循環させようとすると、オーガを互いに逆回転させる必要がある。したがって、一方のオーガに固着されたギアと、他方のオーガに固着されたギアとを直接噛合わせることでオーガを互いに逆回転させることができる。
しかしながら、前記同じ巻き方向の一対のオーガを有する現像器を、回転軸を中心として回転するロータリ式の現像装置に使用した場合には次の問題がある。現像装置が回転軸を中心として回転すると、オーガ自体は回転しないが、現像装置の回転により画像形成装置本体に対してオーガは相対的に回転する。このため、現像容器内のトナーはオーガの螺旋状の羽根に沿って軸方向に搬送される。このとき、一対のオーガが同じ巻き方向の場合、同じ方向にトナーが搬送されるため、現像容器の一方の軸方向端部にトナーが偏ってしまうという問題がある。トナーが一方に偏ると濃度ムラ等の問題が発生することがあるため、現像装置を回転させる度に、オーガを互いに逆回転させて偏りをなくす作業が必要となる。この結果、同じ巻き方向の一対のオーガをロータリ式の現像装置に使用すると、偏りをなくす作業を頻繁に行う必要があるため、生産性が低下するという問題がある。
【0006】
一方、前記従来技術(J01)、(J02)に記載されている逆巻きの一対のオーガを使用する場合、現像装置の回転によるトナーの搬送方向は互いに逆方向になり、循環するように搬送されるので一方に偏ることは防止できる。
しかし、逆巻きの一対のオーガを使用してトナーを循環搬送する場合、オーガを互いに同じ回転方向に回転させる必要がある。したがって、従来は、一方のオーガに固着されたギアと、他方のオーガに固着されたギアとの間に、回転を伝達するアイドラギアを配置して、両オーガを同じ回転方向で回転させていた。しかし、アイドラギアを配置すると、現像器を小型化しにくいという問題点がある。
【0007】
本発明は、前述の事情に鑑み、次の記載内容(O01)を技術的課題とする。
(O01)現像容器内のトナーの偏りを防止しつつ現像器を小型化すること。
【課題を解決するための手段】
【0008】
(本発明)
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の具体例(実施例)の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【0009】
(第1発明)
前記技術的課題を解決するために、第1発明の現像装置は、
回転軸(Ga)を中心として回転する現像器支持部材(Gb)と、前記現像器支持部材(Gb)に支持されて像担持体(PR)表面の潜像を現像する現像位置(GP1)に順次移動する複数の現像器(GY,GM,GC,GK)とを有する回転式の現像装置において、
前記現像器(GY,GM,GC,GK)が前記現像位置(GP1)に移動した場合に前記像担持体(PR)に対向する現像領域(Q2)に隣接して設けられた現像ロール収容室(12)と、前記現像ロール収容室(12)に隣接する第1撹拌室(13)と、前記第1撹拌室(13)に隣接する第2撹拌室(14)とを有する現像容器(11)と、
前記現像ロール収容室(12)に収容され、前記現像領域(Q2)に現像剤を搬送する現像ロール(GRy,GRm,GRc,GRk)と、
第1撹拌軸(R1a)と、前記第1撹拌軸(R1a)に支持され且つ前記第1撹拌軸(R1a)の軸方向に傾斜した第1搬送羽根(R1b)と、を有し、前記第1撹拌室(13)に収容された第1撹拌搬送部材(R1)と、
第2撹拌軸(R2a)と、前記第2撹拌軸(R2a)に支持され且つ前記第1搬送羽根(R1b)とは逆方向に傾斜した第2搬送羽根(R2b)と、を有し、前記第2撹拌室(14)に収容された第2撹拌搬送部材(R2)と、
前記第1撹拌軸(R1a)に固定された第1撹拌軸駆動部材(21,21′)と、
前記第2撹拌軸(R2a)に固定された第2撹拌軸駆動部材(22,22′)と、
前記第1撹拌軸駆動部材(21,21′)と前記第2撹拌軸駆動部材(22,22′)との間に装着され、前記第1撹拌軸駆動部材(21,21′)と前記第2撹拌軸駆動部材(22,22′)とを同じ方向に回転させる環状部材(23,32,23′)と、
を有する前記現像器(GK,GY,GM,GC)を備えたことを特徴とする。
【0010】
(第1発明の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の現像装置(G)は、現像器(GK,GY,GM,GC)を複数備え、前記像担持体(PR)表面の潜像を現像する現像位置(GP1)に前記現像器(GK,GY,GM,GC)を順次移動させる回転式(所謂ロータリ式)の現像装置(G)により構成されている。前記現像器(GK,GY,GM,GC)の現像容器(11)は、像担持体(PR)に対向する現像領域(Q2)に隣接して設けられた現像ロール収容室(12)と、前記現像ロール収容室(12)に隣接する第1撹拌室(13)と、前記第1撹拌室(13)に隣接する第2撹拌室(14)とを有する。前記現像ロール収容室(12)に収容された現像ロール(GRy,GRm,GRc,GRk)は、前記現像領域(Q2)に現像剤を搬送する。
【0011】
第1撹拌室(13)に収容された第1撹拌搬送部材(R1)は、第1撹拌軸(R1a)を有し、前記第1撹拌軸(R1a)には前記第1撹拌軸(R1a)の軸方向に傾斜した第1搬送羽根(R1b)が支持されている。前記第2撹拌室(14)に収容された第2撹拌搬送部材(R2)は第2撹拌軸(R2a)を有し、前記第2撹拌軸(R2a)には前記第1搬送羽根(R1b)とは逆方向に傾斜した第2搬送羽根(R2b)が支持されている。前記第1撹拌軸(R1a)に固定された第1撹拌軸駆動部材(21,21′)と前記第2撹拌軸(R2a)に固定された第2撹拌軸駆動部材(22,22′)との間には、環状部材(23,32,23′)が装着されている。前記環状部材(23,32,23′)は、前記第1撹拌軸駆動部材(21,21′)と前記第2撹拌軸駆動部材(22,22′)とを同じ方向に回転させる。
【0012】
したがって、第1発明の現像装置(G)では、第1搬送羽根(R1b)と第2搬送羽根(R2b)が逆方向に傾斜しているので、回転式の現像装置(G)が回転した時に、現像剤は互いに逆方向に搬送されるため、現像剤が一方に偏ることを防止できる。また、環状部材(23,32,23′)により第1撹拌軸駆動部材(21,21′)と第2撹拌軸駆動部材(22,22′)とが同じ回転方向に回転するため、アイドラギアを省略することができ、現像器(GK,GY,GM,GC)を小型化することができる。この結果、現像装置(G)を小型化することもできる。
【0013】
(第1発明の形態1)
第1発明の形態1の現像装置(G)は、前記第1発明において、
軸方向に連続して形成された螺旋状の前記第1搬送羽根(R1b)を有する前記第1撹拌搬送部材(R1)と、
軸方向に連続して形成され且つ前記第1搬送羽根(R1b)とは逆巻きの螺旋状の前記第2搬送羽根(R2b)を有する前記第2撹拌搬送部材(R2)と、
を備えたことを特徴とする。
(第1発明の形態1の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の形態1の現像装置(G)では、第1搬送羽根(R1b)が軸方向に連続した螺旋状に形成され、第2搬送羽根(R2b)が軸方向に連続し且つ前記第1搬送羽根(R1b)とは逆巻きの螺旋状に形成されている。螺旋状の第1搬送羽根(R1b)および第2搬送羽根(R2b)を有する第1撹拌搬送部材(R1)および第2撹拌搬送部材(R2)により現像剤を搬送できる。
【0014】
(第1発明の形態2)
第1発明の形態2の現像装置(G)は、第1発明または第1発明の形態1において、
前記現像ロール(GRy,GRm,GRc,GRk)のロール軸(GR1)に固着されたロール軸駆動部材(31)と、
前記ロール軸駆動部材(31)と前記第1撹拌軸駆動部材(21)と前記第2撹拌軸駆動部材(22)との間に装着された前記環状部材(32)と、
前記環状部材(32)に当接して前記環状部材(32)の弛みを除去する弛み除去部材(33)と、
を備えたことを特徴とする。
【0015】
(第1発明の形態2の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の形態2の現像装置(G)では、ロール軸駆動部材(31)は、前記現像ロール(GRy,GRm,GRc,GRk)のロール軸(GR1)に固着されている。前記環状部材(32)は、前記ロール軸駆動部材(31)と前記第1撹拌軸駆動部材(21)と前記第2撹拌軸駆動部材(22)との間に装着されている。弛み除去部材(33)は、前記環状部材(32)に当接して環状部材(32)の弛みを除去する。したがって、環状部材(32)と第1撹拌搬送部材(R1)や第2撹拌搬送部材(R2)とがスリップして回転が伝達されなくなることを低減でき、長期に渡って安定した現像を行うことができる。
【0016】
(第1発明の形態3)
第1発明の形態3の現像装置(G)は、第1発明および第1発明の形態1,2のいずれかにおいて、
前記第1撹拌軸(R1a)および前記第2撹拌軸(R2a)の両端部に固着された前記第1撹拌軸駆動部材(21,21′)、前記第2撹拌軸駆動部材(22,22′)および前記環状部材(23,23′)、
を備えたことを特徴とする。
【0017】
(第1発明の形態3の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の形態3の現像装置(G)では、前記第1撹拌軸駆動部材(21,21′)、前記第2撹拌軸駆動部材(22,22′)および前記環状部材(23,32,23′)は、前記第1撹拌軸(R1a)および前記第2撹拌軸(R2a)の両端部に固着されている。したがって、一方の端部に固着された第1撹拌軸駆動部材(21,21′)、前記第2撹拌軸駆動部材(22,22′)および前記環状部材(23,23′)が作動不能となっても、他方の端部に固着された第1撹拌軸駆動部材(21,21′)、前記第2撹拌軸駆動部材(22,22′)および前記環状部材(23,23′)により作動を継続することができる。この結果、第1撹拌軸駆動部材(21,21′)、前記第2撹拌軸駆動部材(22,22′)および前記環状部材(23,23′)が作動不能となることを低減できる。
【0018】
(第1発明の形態4)
第1発明の形態4の現像装置(G)は、第1発明および第1発明の形態1〜3のいずれかにおいて、
無端状ベルトまたは無端状チェーンもしくはOリング(23,32,23′)により構成された前記環状部材(23,32,23′)、
を備えたことを特徴とする。
(第1発明の形態4の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の形態4の現像装置(G)は、前記環状部材(23,32,23′)として、無端状ベルトまたは無端状チェーンもしくはOリング(23,32,23′)を採用できる。
【0019】
(第1発明の形態5)
第1発明の形態5の現像装置(G)は、第1発明および第1発明の形態1〜4のいずれかにおいて、
弾性部材(23,32,23′)により構成された前記環状部材(23,32,23′)、
を備えたことを特徴とする。
(第1発明の形態5の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の形態5の現像装置(G)では、前記環状部材(23,32,23′)が弾性部材(23,32,23′)により構成されているので、環状部材(23,32,23′)が伸縮できる。したがって、回転式の現像装置(G)の駆動時に第1撹拌搬送部材(R1)や第2撹拌搬送部材(R2)に回転を伝達するギアが噛合う際に衝突しても、弾性部材(23,32,23′)の伸縮によりギアが逃げることができ、適切に噛合わせることができる。
【0020】
(第2発明)
前記技術的課題を解決するために第2発明の画像形成装置は、前記第1発明、第1発明の形態1〜5のいずれかの現像装置(G)を備えたことを特徴とする。
(第2発明の作用)
前記構成要件を備えた第2発明の画像形成装置では、前記第1発明、第1発明の形態1〜5のいずれかの現像装置(G)を備えているので、第1搬送羽根(R1b)と第2搬送羽根(R2b)が逆方向に傾斜している。したがって、回転式の現像装置(G)が回転した時に、現像剤は互いに逆方向に搬送されるため、現像剤が一方に偏ることを防止できる。また、環状部材(23,32,23′)により第1撹拌軸駆動部材(21,21′)と第2撹拌軸駆動部材(22,22′)とが同じ回転方向に回転するため、アイドラギアを省略することができ、現像器(GK,GY,GM,GC)を小型化することができる。この結果、現像装置(G)および画像形成装置を小型化することもできる。
【発明の効果】
【0021】
前述の本発明は、下記の効果(E01)を奏する。
(E01)現像容器内のトナーの偏りを防止しつつ現像器を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【実施例1】
【0023】
図1は本発明の実施例1の画像形成装置の斜視説明図である。
図1において、本発明の実施例1の画像形成装置としてのプリンタUでは、プリンタ本体U1の上面に排出トレイTRhが設けられ、プリンタ本体U1の下部には画像が記録される記録シートSが収容される給紙カセットTR1が収容される。前記プリンタ本体U1は、フロント回転中心U2aを中心として通常位置(図1の実線参照)と開放位置(図1の破線参照)との間を回転可能に支持されたフロントカバーU2を有し、紙詰まり(ジャム)が発生した場合等に、ユーザがフロントカバーU2を開放位置に回動させて紙詰まりを解消できる。前記フロントカバーU2の上面には、ユーザが入力操作を行うためのUI(ユーザインタフェース)が設けられている。
【0024】
図2は実施例1の画像形成装置の説明図である。
図2において、プリンタ本体U1はマイクロコンピュータにより構成されたコントローラCと、コントローラCにより作動を制御されるIPS(イメージプロセッシングシステム)、レーザ駆動回路DL、および電源装置E等を有している。電源装置Eは、後述の帯電ローラCR、現像ローラGRy〜GRkおよび転写ローラ(Rt1,T2b)等にバイアス電圧を印加する。
前記IPS(イメージプロセッシングシステム)は、外部のホストコンピュータ等から入力された印字データを潜像形成用の画像データに変換して所定のタイミングでレーザ駆動回路DLに出力する。レーザ駆動回路DLは、入力された画像データに応じてレーザ駆動信号を潜像形成装置ROS(光走査装置)に出力する。前記ROSは、レーザ駆動信号に応じて画像書き込み用のレーザビーム(画像書込光)Lを照射する。
【0025】
前記ROSの上方に配置された回転駆動する像担持体PRは、その表面が帯電ロールCRにより一様に帯電された後、潜像書込位置Q1において前記ROS(潜像形成装置)のレーザビームLにより露光走査されて静電潜像が形成される。フルカラー画像を形成する場合は、K(黒),Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)の4色の画像に対応した静電潜像が順次形成され、モノクロ画像の場合はK(黒)画像に対応した静電潜像のみが形成される。
前記静電潜像が形成された像担持体PR表面は回転移動して現像領域Q2、1次転写領域Q3を順次通過する。
【0026】
前記ROSの上方には、回転式(ロータリ式)の現像装置Gが配置されている。前記ロータリ式の現像装置Gは、回転軸Gaを中心に回転可能な現像器支持部材Gbの回転に伴って前記現像領域Q2に順次回転移動するK(黒),Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)の4色の現像器GK,GY,GM,GCを有している。前記各色の現像器GK,GY,GM,GCは、前記現像領域Q2に現像剤を搬送する現像ロール(現像剤担持体)GRk,GRy,GRm,GRcを有しており、現像領域Q2を通過する像担持体PR上の静電潜像をトナー像に現像する。
画像形成装置Uの動作時には、前記現像装置Gの回転にともなって、前記各現像器GK〜GCは前記像担持体PRと対向する現像位置(第1停止位置)GP1、前記現像位置GP1から時計回り方向に90°回転した第2停止位置GP2、180°回転した第3停止位置GP3、および270°回転した第4停止位置GP4に順次回転し、停止する。
前記現像位置GP1に停止した現像器GK,GY,GM,GCの現像ロールGRy〜GRkには回転力が伝達され、現像動作の実行が可能となる。なお、このようなロータリ式現像装置は、従来公知(たとえば特開平12―131942、特開平12―231250公報等参照)であるので、詳細な説明は省略する。
また、実施例1の現像装置Gでは、前記現像位置GP1に停止した現像器GK,GY,GM,GCには、トナー補給用カートリッジTCk,TCy、TCm、TCcから新しい現像剤の補給が行われる。
【0027】
前記像担持体PRの前方には像担持体PRに巻き付けられた中間転写ベルトBと、複数の従動ロールRj、巻き付き開始位置に配置されたラップインロールRw1、1次転写バイアスが印加される1次バイアスロール(1次転写ロール)Rt1、巻き付き終了位置に配置されたラップアウトロールRw2およびバックアップロールT2aを含む複数のベルト支持ロール(Rj,Rw1,Rw2,Rt1,T2a)と、それらを支持するベルトフレーム(図示せず)とを有している。
そして、前記中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロール(Rj,Rw1,Rw2,Rt1,T2a)により回転移動可能に支持されており、画像形成動作時には像担持体PRの回転に従動して矢印Yb方向に回転する。
【0028】
フルカラー画像を形成する場合、潜像書込位置Q1において第1色目の静電潜像が形成され、現像領域Q2において1色目のトナー像が形成される。このトナー像は、ラップインロールRw1からラップアウトロールRw2の間の1次転写領域Q3を通過する際に、1次バイアスロールRt1によって中間転写ベルトB上に静電的に1次転写される。その後同様にして、第1色目のトナー像を担持した中間転写ベルトB上に、第2色目、第3色目、第4色目のトナー像が順次重ねて1次転写され、最終的にフルカラーの多重トナー像が中間転写ベルトB上に形成される。
単色のモノカラー画像を形成する場合には1個の現像器のみを使用し、単色トナー像が中間転写ベルトB上に1次転写される。
1次転写後、像担持体PR表面は、像担持体クリーナCL1によりクリーニングされる。
【0029】
前記バックアップロールT2aに対向する位置には、2次転写ロールT2bが前記バックアップロールT2aに対して離隔した位置と接触した位置との間で移動可能に配置されている。前記バックアップロールT2aおよび2次転写ロールT2bにより2次転写器T2が構成されている。前記バックアップロールT2aおよび2次転写ロールT2bの接触領域により2次転写領域Q4が形成されている。前記2次転写ロールT2bに付着したトナーは、2次転写ロールクリーナCLtによりクリーニングされる。
前記2次転写ロールT2bには、現像装置Gで使用するトナー(現像剤)の帯電極性と逆極性の2次転写電圧が電源回路Eから供給され、前記電源回路EはコントローラCにより制御される。
【0030】
プリンタ本体U1の下部には、記録シートSを収容する給紙トレイ(手差し給紙トレイ)TR1が配置されており、給紙トレイTR1内の記録シートSはシート載置プレートTR1aにより、シート最上面がピックアップロールRpに当接する給紙位置に保持されている。給紙トレイTR1に収容された記録シートSは、所定のタイミングでピックアップロールRpにより取り出され、フィードロールRs1およびリタードロールRs2を有するさばきロールRsで1枚づつ分離されて、シート搬送路SHの搬送ロールRaによりレジロールRrに搬送される。また、手差しトレイTR0から給紙されたシートSは、手差し給紙ロールRp0によりレジロールRrに搬送される。
前記レジロールRrに搬送された記録シートSは、前記1次転写された多重トナー像または単色トナー像が2次転写領域Q4に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドSG1から2次転写領域Q4に搬送される。
前記2次転写領域Q4において前記2次転写器T2は、中間転写ベルトB上のトナー像を記録シートSに静電的に2次転写する。2次転写後の中間転写ベルトBはベルトクリーナCL2により残留トナーが除去される。
【0031】
なお、前記2次転写ロールT2bおよびベルトクリーナCL2は、中間転写ベルトBと離接(離隔および接触)自在に配設されており、カラー画像が形成される場合には最終色の未定着トナー像が中間転写ベルトBに1次転写されるまで、中間転写ベルトBから離隔している。
前記像担持体PR、帯電ロールCR、現像装置G、1次転写ロールRt1、中間転写ベルトB、2次転写器T2等により、記録シートSにトナー像を転写して形成するするトナー像形成装置(PR+CR+G+Rt1+B+T2)が構成されている。
【0032】
トナー像が2次転写された前記記録シートSは、定着装置Fの加熱ロールFhと加圧ロールFpとが圧接する領域(ニップ)により構成された定着領域Q5に搬送される。定着領域Q5を通過する記録シートSは、定着装置Fにより加熱定着される。トナー像が加熱定着された記録シートSは、シート排出ロールRhに搬送され、画像形成装置U1の上端部に形成されたシート排出口Kaから排紙トレイTRhに排出される。
また、両面印刷を行う場合、片面記録済みの記録シートSは、シート排出ローラRhによりスイッチバックされてシート反転路SH2に搬送され表裏が反転した状態でレジロールRrに再送される。
【0033】
(現像器)
図3は実施例1の現像装置に支持された現像器の拡大説明図である。
図4は図3のIV−IV線断面図である。
図5は実施例1の現像器の回転部材と駆動力伝達部材の斜視説明図である。
次に、図3〜図5を使用して現像器GK,GY,GM,GCの説明を行うが、各現像器の構成は同様であるので、K(黒)色の現像器GKについてのみ説明を行い、その他の現像器GY,GM,GCについての詳細な説明は省略する。
図3〜図5において、現像器GKは、左右方向に延びる現像容器11を有する。前記現像容器11内には、現像ロール(現像用回転部材)GRkが収容される現像ロール収容室12と、現像ロール12に隣接する第1撹拌室13と、仕切壁11aにより仕切られた第1撹拌室13に隣接する第2撹拌室14とが形成されている。前記現像ロールGRkは、磁石ロールの外側にスリーブを設けた従来公知のものである。
【0034】
前記現像ロール収容室12には、現像ロールGRk表面の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材16(図3参照)が支持されている。また、前記第1撹拌室13には第1撹拌搬送部材R1が配置され、第2撹拌室14には第2撹拌搬送部材R2が配置されている。前記第1撹拌室13と第2撹拌室14は左右両端部は連通部E1,E2により連通している。前記第2撹拌室14には、トナーカートリッジTCkから補給された現像剤が流入するトナー補給口14aと劣化した現像剤をあふれ出させて排出するトナー排出口14bが形成されている。前記トナー排出口14bから排出された劣化現像剤は現像剤排出部材R3(図3参照)によって排出される。前記撹拌室13,14により循環搬送室(13+14)が構成されている。
【0035】
図4において、前記第1撹拌搬送部材R1は、第1撹拌軸R1aと、第1撹拌軸R1aに支持された螺旋状の第1搬送羽根R1bとを有し、左端部(−Y端部)には第1撹拌室13の端部のトナーを連通部E2から第2撹拌室14に流入させるための第1搬送羽根R1bと逆巻きの連通部流入羽根R1cが設けられている。前記第2撹拌搬送羽根R2は、第2撹拌軸R2aと、第2撹拌軸R2aに支持され且つ前記第1搬送羽根R1bとは逆巻きの螺旋状の第2搬送羽根R2bを有する。そして、前記第2撹拌軸R2aの右端部(+Y端部)には、第2撹拌室14の右端部のトナーを連通部E1から第1撹拌室13に流入させるための第2搬送羽根R2bと逆巻きの連通部流入羽根R2cが支持されている。
【0036】
図5において、前記現像ロールGRのロール軸GR1、第1撹拌軸R1a、第2撹拌軸R1bの右端部にはそれぞれ半円筒状の駆動部材支持部16,17,18が形成されている。なお、実施例1の駆動部材支持部17は他の駆動部材支持部16,18よりも軸方向に長く形成されている。
図4,図5において、前記現像ロールGRのロール軸GR1の駆動部材支持部16には、図示しない駆動ギアからの駆動力が伝達されるロールギア(駆動力伝達部材)G0が固着されている。前記第1撹拌軸R1aの駆動部材支持部17には、第1プーリ(第1撹拌軸駆動部材)21と、前記ロールギアG0に噛合う撹拌部材駆動ギア(駆動力伝達部材)G1が支持されている。前記第2撹拌軸R2aの駆動部材支持部18には、前記第1プーリ21に対応して第2プーリ(第2撹拌軸駆動部材)22が支持されている。前記第1プーリ21と第2プーリ22との間には、弾性材料製のOリング(環状部材、弾性部材)23が装着されている。
【0037】
したがって、前記ロールギアG0が回転すると、撹拌部材駆動ギアG1が回転し、その回転がOリング23を介して第2プーリ22に伝達される。したがって、ロールギアG0の回転により、現像ロールGR、第1撹拌搬送部材R1および第2撹拌搬送部材R2が回転駆動する。このとき、第1撹拌搬送部材R1および第2撹拌搬送部材R2は、Oリング23により同じ回転方向に回転すると共に、搬送羽根R1b、R2bが互いに逆巻きの螺旋状に形成されているので、撹拌室13,14内のトナーは互いに逆方向に搬送され、循環搬送室(13+14)内をトナーが循環搬送される。
前記第1撹拌搬送部材R1および第2撹拌搬送部材R2により循環搬送部材(R1+R2)が構成されている。
【0038】
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の現像装置Gでは、画像形成動作時にロータリ式現像装置Gが回転して現像器GK,GY,GM,GCが順次現像位置GP1に移動する。前記ロータリ式現像装置Gが回転すると、撹拌搬送羽根R1b、R2bにより現像容器11内の現像剤が軸方向に搬送されるが、撹拌搬送羽根R1b、R2bが互いに逆巻きの螺旋状なので、循環搬送室(13+14)内で循環する方向に搬送される。したがって、ロータリ式現像装置Gの回転により、現像剤が偏ることを防止できる。この結果、現像剤の偏りを直すために撹拌搬送部材R1,R2を駆動する必要が無くなり、生産性を向上させることができる。
【0039】
また、実施例1の現像装置Gでは、第1撹拌搬送部材R1と第2撹拌搬送部材R2との間に装着されたOリング23により回転を伝達しており、アイドラギアを省略できるので、現像器GK,GY,GM,GCを小型化できる。この結果、現像装置Gや画像形成装置Uを小型化することもできる。
さらに、実施例1の現像装置Gでは、第1プーリ21と第2プーリ22との間が弾性材料製のOリング23により構成されているので、Oリング23が伸縮できる。例えば、現像器GK,GY,GM,GCが現像位置GP1に移動してロールギアG0がプリンタ本体U1側の駆動ギアに噛合う際に、ギアの歯先が乗り上げてしまっても、Oリング23の伸縮によりギアG0の歯先が逃げ、その後適切に噛合うことが期待できる。したがって、ギアどうしの衝突による大きな衝突や異常音、濃度ムラ等の発生を防止することができる。
【実施例2】
【0040】
図6は実施例2の現像器の回転部材と駆動力伝達部材の斜視説明図であり、実施例1の図5に対応する図である。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図6において、実施例2の現像器GK,GY,GM,GCでは、現像ロール軸GR1の駆動部材支持部16′が軸方向に長く形成され、第1撹拌軸R1aの駆動部材支持部17′が軸方向に短く形成されている。前記駆動部材支持部16′には、ロール軸プーリ(ロール軸駆動部材)31と、ロールギアG0とが固着されている。また、実施例2の第1撹拌搬送部材R1では撹拌部材駆動ギアG1は省略されている。実施例2のOリング32はロール軸プーリ31と第1プーリ21と第2プーリ22との間に装着されており、現像容器11の右端壁に回転可能に支持されたテンションプーリ(アイドラー、弛み除去部材、張力発生部材)33により張力が発生している。
【0041】
(実施例2の作用)
前記構成を備えた実施例2の現像装置Gでは、テンションプーリ33によりOリング32に張力を発生させ、弛みが除去されるので、Oリング32とプーリ21,22,31とのスリップを低減させることができる。また、実施例1の現像装置Gのように張力を発生させない場合には、経時的にOリングの張力が低減したり、現像ロールGRのトナーの粉塵が舞い上がりOリング32やプーリ21,22,31等に付着し滑る恐れがあるが、実施例2の現像装置Gでは、張力を発生させて弛みを除去するので、小型化対応性を損なうことなく長期に渡ってスリップを低減でき、安定した画像形成を行うことができる。その他、実施例2の現像装置Gは、実施例1の現像装置Gと同様の作用効果を有する。
【実施例3】
【0042】
図7は実施例3の現像器の要部断面説明図であり、実施例1の図4に対応する図である。
なお、この実施例3の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図7において、実施例3の現像器GK,GY,GM,GCでは、第1撹拌搬送部材R1および第2撹拌搬送部材R2の左端部だけでなく、右端部にも第1プーリ21′、第2プーリ22′および弾性材料製のOリング(環状部材)23′が設けられている。
【0043】
(実施例3の作用)
前記構成を備えた実施例3の現像装置Gでは、第1撹拌搬送部材R1および第2撹拌搬送部材R2の両端部に、第1プーリ21,21′、第2プーリ22,22′、Oリング23,23′が合計2組配置されている。したがって、経時的にOリング23,23′の張力が減衰したり、トナーの粉塵が回り込んでOリング23,23′等に付着して一方の組で回転の伝達ができなくなってももう一方の組で駆動伝達を継続することができる。したがって、回転が伝達されず撹拌搬送部材R1,R2が回転しなくなるトラブルの発生を低減できる。
【0044】
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H05)を下記に例示する。
(H01)本発明の画像形成装置は、プリンタに限定されず、複写機、FAXあるいはこれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に適用可能である。また、ロータリ式の現像装置の現像器の数は4つに限定されず、3つや5つ以上とすることも可能である。
【0045】
(H02)前記実施例において、前記環状部材として弾性材料製のOリングを例示したが、これに限定されず、無端状ベルトや無端状チェーンを使用することも可能である。また、弾性材料製のOリングに限定されず、剛性が高くほとんど弾性変形しないOリングを使用することも可能である。
(H03)前記各実施例において、軸駆動部材21,22,31,21′,22′としてOリングに対応するプーリを例示したが、これに限定されず、例えば、Oリングに替えてタイミングベルトやチェーンを使用すると共にプーリに替えてギアを使用することも可能である。
【0046】
(H04)前記実施例2と実施例3とを組み合わせることも可能である。
(H05)前記各実施例において、第1搬送羽根R1bおよび第2搬送羽根R2bとして軸方向に連続する螺旋状の搬送羽根を有する撹拌搬送部材R1、R2を例示したが、これに限定されず、例えば、三日月型や半ドーナツ型の搬送羽根を撹拌軸R1a、R2aに所定の角度傾斜させて多数固着させた撹拌搬送部材を使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】図1は本発明の実施例1の画像形成装置の斜視説明図である。
【図2】図2は実施例1の画像形成装置の説明図である。
【図3】図3は実施例1の現像装置に支持された現像器の拡大説明図である。
【図4】図4は図3のIV−IV線断面図である。
【図5】図5は実施例1の現像器の回転部材と駆動力伝達部材の斜視説明図である。
【図6】図6は実施例2の現像器の回転部材と駆動力伝達部材の斜視説明図であり、実施例1の図5に対応する図である。
【図7】図7は実施例3の現像器の要部断面説明図であり、実施例1の図4に対応する図である。
【符号の説明】
【0048】
12…現像ロール収容室、
13…第1撹拌室、
14…第2撹拌室、
11…現像容器、
21,21′…第1撹拌軸駆動部材、
22,22′…第2撹拌軸駆動部材、
23,32,23′…環状部材,Oリング,弾性部材、
31…ロール軸駆動部材、
33…弛み除去部材、
G…現像装置、
GR1…ロール軸、
GRy,GRm,GRc,GRk…現像ロール、
GP1…現像位置、
PR…像担持体、
Q2…現像領域、
R1…第1撹拌搬送部材、
R1a…第1撹拌軸、
R1b…第1搬送羽根、
R2…第2撹拌搬送部材、
R2a…第2撹拌軸、
R2b…第2搬送羽根。





 

 


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