説明

現像剤搬送装置、及び現像装置

【課題】
画像形成装置の小型コンパクト化を図りつつ、画像形成装置の小型コンパクト化に伴う印刷品位の低下を防止することが可能な画像形成装置に適用される現像剤搬送装置、及び現像装置を提供する。
【解決手段】
、現像剤を搬送する現像剤搬送装置において、回転駆動される支持部と、支持部に取り付けられ支持部の回転により現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、を有し、現像剤搬送部材は、現像剤の搬送面に支持部の軸方向に沿って傾斜している傾斜部を有することを特徴とする現像剤搬送装置、及び当該現像剤搬送装置を備えた現像装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写装置、画像記録装置、プリンタ、及びファクシミリ等に用いられる、潜像担持体に形成された潜像を現像して可視化する画像形成部に適用される現像剤搬送装置、及び現像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のカラー画像を印刷する画像形成装置では、潜像担持体に形成された潜像を現像して可視化する複数の画像形成部がドライブローラ、テンションローラ等の張架部材によって張架された転写ベルト上に並列に配置されている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平07−104609号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献において開示されている従来の画像形成装置においては、複数の画像形成部が並列に配置されることにより、画像形成装置全体も大型化するといった問題があった。
【0005】
このような実情に鑑みて、画像形成装置の小型コンパクト化を図りつつ、画像形成装置の小型コンパクト化に伴う印刷品位の低下を防止することが可能な画像形成装置が求めれるようになった。
【0006】
本発明の課題は、上記画像形成装置に適用される現像剤搬送装置、及び現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
発明にかかる現像剤搬送装置は、現像剤を搬送する現像剤搬送装置において、回転駆動される支持部と、支持部に取り付けられ支持部の回転により現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、を有し、現像剤搬送部材は、現像剤の搬送面に支持部の軸方向に沿って傾斜している傾斜部を有することを特徴とする。
【0008】
現像剤搬送装置は、支持部に傾斜部を備える現像剤搬送部材を備える。当該現像剤搬送部材が支持部の回転に伴い回転することで、支持部の両端側方向に対して蓄積しているトナーを中央部に移動させることができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の現像剤搬送装置によれば、効率よくトナーを現像装置が備える現像剤供給体に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第1の実施例にかかる画像形成装置の要部構成を説明する断面図である。
【図2】転写ローラと画像形成部の概略構成を説明する図である。
【図3】転写ローラと画像形成部の概略構成を説明する図である。
【図4】画像形成装置内での画像形成部と転写ベルトユニットの収納位置を説明する図である。
【図5】従来の画像形成装置の要部構成を説明する断面図である。
【図6】第1の実施例にかかる画像形成装置の制御部の要部構成を説明する図である。
【図7】転写ベルトの屈曲部におけるトナーの様子を説明する図である。
【図8】画像形成部を交換する方法を説明する図である。
【図9】転写ベルトユニットを交換する方法を説明する図である。
【図10】第2の実施例にかかる画像形成装置の要部構成を説明する断面図である。
【図11】第3の実施例にかかる画像形成装置の要部構成を説明する断面図である。
【図12】第3の実施例にかかる画像形成装置の制御部の要部構成を説明する図である。
【図13】第4の実施例にかかる画像形成装置の要部構成を説明する断面図である。
【図14】画像形成部の要部構成を説明する図である。
【図15】トナー搬送部材の一例を説明する図である。
【図16】トナー搬送部材の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
(第1の実施例)
図1は、第1の実施例にかかる画像形成装置1の要部構成を説明する断面図である。尚、同図中のXYZ座標は、転写媒体である転写ベルト11の走行方向をX軸、X軸に対して鉛直方向をZ軸とし、X軸、Z軸に直交する方向をY軸として示している。また、後述する他の図において同様なXYZ座標が示される場合、これらの座標の軸方向は、共通する方向を示すものとする。
【0012】
画像形成装置1は、記録媒体5と、転写ベルト部材としての転写ベルト11と、一次転写部材としての転写ローラ12と、張架部材としてのドライブローラ13と、画像形成部15(Y):イエロー,15(M):マゼンタ,15(C):シアン,15(K):ブラックと、用紙カセット30と、ホッピングローラ31と、レジストローラ32及びピンチローラ33と、排出ローラ800と、記録媒体スタッカ部801と、二次転写部802を構成する二次転写ローラ803と、定着装置900と、バックアップローラ902と、加熱ローラ903と、転写ベルトユニット910と、別の張架部材としてのテンションローラ950と、濃度センサ1200と、クリーニングブレード1700とを備える。
【0013】
図1に示されているように、画像形成装置1は、記録媒体5の搬送経路上流側に、紙等の記録媒体5を堆積した状態で収納する用紙カセット30を装着し、用紙カセット30の上方には記録媒体5をピックアップするホッピングローラ31が配設されている。また、画像形成装置1には、記録媒体5の搬送方向における、ホッピングローラ31の下流には、レジストローラ32と共に記録媒体5の斜行を修正し、搬送するピンチローラ33が配設されている。これらのホッピングローラ31、及びレジストローラ32は図示されない駆動源からギア等の伝達機構を経由して動力が伝達され回転する。
【0014】
ドライブローラ13は、このドライブローラ13と対をなして転写ベルト11を張架するテンションローラ950と共に転写ベルト11を駆動する。尚、ドライブローラ13は、図示しない駆動源からギア等の伝達機構を経由して動力が伝達され回転する。本実施例におけるテンションローラ950は、導電性のシャフトに半導電性の樹脂、又はゴム等を圧巻した構成となっており、このテンションローラ950には、後述する電源より、画像形成に使用されるトナー4が帯電している電位とは逆極性の電圧が印加される。ここで、テンションローラ950に印加される電圧は、画像形成部15において形成されたトナー像を転写ベルト11に転写する際に転写ローラ12に印加される電圧と略同等の同極性の電圧が印加される。
【0015】
また、画像形成装置1は、張架されている転写ベルト11の表面に残存する転写残トナーを回収するためのクリーニングブレード1700、及びトナー濃度をセンシングし、後述する制御部51にトナー濃度情報を送信する濃度センサ1200を備える。
【0016】
二次転写部802における二次転写ローラ803は、一次転写部材によって転写ベルト11上に転写されたトナー像を記録媒体5に転写する。
【0017】
定着器900は、バックアップローラ902及び加熱ローラ903を有し、二次転写部802において記録媒体5上に転写されたトナーを加圧・加熱することで記録媒体5上に定着する。ここで、トナー像が定着された記録媒体5は、排出ローラ800によって、記録媒体スタッカ部801に搬送される。
【0018】
4つの画像形成部15は、図1に示されるように印刷方向上流側からそれぞれ15(Y),15(M),15(C),15(K)の順で転写ベルト11に圧接された状態で配設されている。
【0019】
図2は、転写ベルト11の上方に配設された画像形成部15(Y),15(M)と一次転写部材である転写ローラ12の概略構成を説明する図である。
画像形成部15(Y),15(M)は、静電潜像が形成される感光体100と、感光体100の表面を帯電させる帯電ローラ2と、帯電ローラ2によって帯電した感光体100表面に静電潜像を形成するLight−Emitting−Diode(LED)ヘッド等から構成されるLEDヘッド3と、感光体100の表面上に形成された静電潜像にトナー4を付着させて静電潜像を現像する現像ローラ6と、現像ローラ6にトナーを供給するトナー供給ローラ7と、トナー供給ローラ7から供給されたトナー層を均一にする現像ブレード8と、感光体100の表面上に残存しているトナー及び静電潜像を除去するためのクリーニングブレード9と、現像器の外側を構成する樹脂製の筐体10とを備える。
【0020】
感光体100は、図中矢印方向に所定の回転速度で回転可能であり、感光体100表面に接触し、感光体100と同方向に回転可能な帯電ローラ2から所定の電圧が印加される。LEDヘッド3により静電潜像が形成された感光体100表面にトナー4を供給し、静電潜像を現像する現像ローラ6には、トナー供給ローラ7が一定の圧力で接触しており、さらに、現像ローラ6には、現像ブレード8が配設されトナー供給ローラ7から供給されたトナーを一定の厚さに規制している。また、感光体100には、弾性体で作成されたクリーニングブレード9がそのエッジ部を感光体100表面に一定の圧力で接触するように配設されている。
感光体100の下方には、定着ベルト11を介して定着ローラ12が感光体100に当接するように配設されている。定着ローラ12は、感光体100と同方向に回転し、トナー4が帯電している電位とは逆極性の電圧を印加する。その結果、感光体100表面上の現像化されたトナー像は転写ベルト11に転写される。これらの各部材の回転動作、電圧印加動作等は、後述する図6の印刷制御部51によって制御される。
【0021】
図3は、転写ベルト11の下方に配設された画像形成部15(C),15(K)と一次転写部材である転写ローラ12の概要構成を説明する図である。
画像形成部15(C),15(K)の構成は、図2に示す画像形成部15(Y),15(M)と同一であるが、図3に示すように転写ベルト11、及び転写ローラ12がZ軸方向上方に位置する。また、トナー4は重力によりZ軸方向下方に蓄積するため、トナー供給ローラ7は現像ローラ6よりもZ軸方向下方に配設されている。したがって、トナー4の残量が少なくなった場合においても、トナー供給ローラ7の表面はなるべく多くのトナー4を搬送できるようになる。
【0022】
現像ローラ6には、トナー供給ローラ7から供給されたトナー4を一定の厚さに規制する現像ブレード8が配設されるが、トナー4の充填量の大小によってトナー層の規制力に変化を生じさせないように、現像ブレード8は図3に示されるような現像ローラ6の回転方向に対してカウンター方向に配設することが好ましい。これらの各部材の回転動作、電圧印加動作等は、後述する図5の印刷制御部5によって制御される。
【0023】
尚、画像形成部15(Y),15(M),15(C),15(K)及び転写ベルト11、転写ローラ12、ドライブローラ13、テンションローラ950、及び転写ベルトクリーニング1700から構成される転写ベルトユニット910は、図4に示すように画像形成装置内のガイド部1300に沿って画像形成装置1に収納されている。
【0024】
本実施例では、画像形成部を4つ有する構成としているが、本発明はこれに限るものではない。例えば、画像形成装置で再現できる色空間を拡大するために、本実施例にかかるイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックだけではなく、レッド、グリーン、及びブルーのトナーを備えた画像形成部や、金、銀等のトナーを備えた画像形成部を使用する複数の画像形成部を有する画像形成装置についても適用可能である。また、画像形成順序としては、ブラックのトナーを備えた画像形成部を最後に配置することで、使用頻度が高いブラック画像を印刷する際に、最短時間で記録媒体上にブラック画像を形成することが出来る。したがって、ブラックのトナーが備えられた画像形成部を印刷方向の最下流に配置することが望ましい。
【0025】
図5は、従来の画像形成装置5000の構成図である。画像形成装置5000は、転写ベルト5011の一側に4つの画像形成部5015(Y),5015(M),5015(C),5015(K)が並列配置されている。これに対して、図1に示すように、本実施例にかかる画像形成装置1は、従来の画像形成装置5000に比べて、X軸方向の長さが画像形成部2個分だけ短くなっている。
このように、本実施例にかかる画像形成装置1は、X軸方向の長さが、従来の画像形成装置5000に比べて画像形成部2個分だけ短いことから、画像形成装置は小型化されている。
【0026】
図6は、本実施例にかかる画像形成装置1の制御部の要部構成を説明するブロックである。
画像形成装置1の制御部は、印刷制御部51と、I/F制御部52と、受信メモリ53と、画像データ編集メモリ54と、操作部55と、センサ群56と、帯電ローラ用電源57と、現像ローラ用電源58と、供給ローラ用電源59と、転写ローラ用電源60と、ヘッド駆動制御部61と、定着制御部62と、搬送モータ駆動部63と、駆動制御部64と、二次転写ローラ用電源804と、テンションローラ用電源949とを備える。
【0027】
印刷制御部51は、マイクロプロセッサ、Read Only Memory(ROM)、Random Access Memory(RAM)、入出力ポート、タイマ51a等から構成される。印刷制御部51は、図示しない上位装置からインタフェース制御部(I/F制御部)52を介して印刷データ及び制御コマンドを受信し、画像形成装置1全体のシーケンスを制御して印刷動作を行う。
【0028】
受信メモリ53は、上位装置からI/F制御部52を介して入力された印刷データを一時的に記憶する。画像データ編集メモリ54は、受信メモリ53に記憶した印刷データを受け取ると共に、その印刷データを編集処理することによって形成された画像データ、即ちイメージデータを記録する。
【0029】
操作部55は、画像形成装置1の状態を表示するためのLED及び操作者が指示を入力するためのスイッチ等を備える。センサ群56は、画像形成装置1の動作状態を監視するための各種センサ、例えば用紙位置センサ、温湿度センサ、及び濃度センサ等から構成される。
【0030】
帯電ローラ用電源57は帯電ローラ2に電圧を印加する。現像ローラ用電源58は現像ローラ6に電圧を印加する。供給ローラ用電源59はトナー供給ローラ7に電圧を印加する。また、転写ローラ用電源60及び二次転写ローラ用電源804は、転写部材である転写ローラ12及び二次転写ローラ803にそれぞれ電圧を印加する。
【0031】
ヘッド駆動制御部61は、画像データ編集メモリ54に記録されたイメージデータをLEDヘッド3に送信し、そのLEDヘッド3を駆動する。
【0032】
定着制御部62は、転写されたトナー像を記録媒体5に定着するため図示しない電源より定着装置900を構成する加熱ローラ901に所定の電圧を印加するよう指示を供給する。定着装置900は、記録媒体5に転写されたトナー像のトナー4を溶解させるための加熱ローラ901及び温度を検出するための温度センサを備える。定着制御部62は、この温度センサからのセンサ出力に基づいて加熱ローラ901が一定の温度となるように制御する。
【0033】
搬送モータ駆動部63は、記録媒体5を搬送するための用紙搬送モータ66の回転を制御する。搬送モータ駆動部63は、印刷制御部51の指示に基づいて所定のタイミングで記録媒体5を搬送したり、搬送を停止する。駆動制御部64は、画像形成部15にかかる駆動モータ67の回転を制御する。
【0034】
テンションローラ用電源949は、印刷動作時においてテンションローラ950に所定の電圧を印加する。テンションローラ950に印加される電圧は、トナー4が帯電している電位とは逆極性の電圧が印加される。
【0035】
次に、画像形成装置1の動作についてその概略を説明する。
印刷制御部51は、図示しない上位装置からI/F制御部52を介して印刷データを受信し、受信メモリ53に印刷データを一時的に記録する。次に、印刷制御部51は、記録した印刷データを編集処理することでイメージデータを形成する。形成されたイメージデータは、画像データ編集メモリ54に記録される。
【0036】
印刷制御部51は、用紙搬送モータ66を駆動するよう搬送モータ駆動部63に指示を供給する。搬送モータ66が駆動することによって、回転を開始したホッピングローラ31は、用紙カセット30に堆積した状態で収納されている記録媒体5を上から一枚ずつ分離して用紙搬送経路に繰出す。搬出された記録媒体5は、レジストローラ32を通過する段階で斜行が矯正され、二次転写部802に送られる。また、印刷制御部1は、駆動制御部64に対して駆動モータ66を駆動するよう指示を供給する。駆動制御部64の指示に基づいて駆動を開始した駆動モータ66の駆動力は各ローラに伝達され、各ローラは回転を開始する。
【0037】
これと同時に、まず画像形成部15(Y)を使用したイエローの画像形成が開始される。印刷制御部51は、帯電ローラ用電源57、現像ローラ用電源58、供給ローラ用電源59、及びテンションローラ用電源949に、それぞれ帯電ローラ2、現像ローラ6、トナー供給ローラ7、及びテンションローラ950に電圧を印加するよう指示を供給する。所定の電圧が印加された帯電ローラ2は、感光体100表面を一定の電圧に帯電する。次に、印刷制御部51は、画像データ編集メモリ54に記録されているイメージデータを基に、ヘッド駆動制御部61に対して指示を供給する。指示を受けたヘッド駆動制御部61はLEDヘッド3を駆動し、LEDヘッド3は、帯電した感光体100表面上で露光することで静電潜像を形成する。
【0038】
トナー供給ローラ7からのトナー4の供給を受けた現像ローラ6が感光体100表面上の静電潜像にトナー4を付着することで、静電潜像は現像化されイエローのトナー像が形成される。イエローのトナー像が表面に形成された感光体100は回転を続け、トナー像が形成された面が転写ベルト11表面に接近すると、印刷制御部51は、転写ローラ用電源60に対して転写ローラ12に所定の電圧を印加するよう指示を供給する。転写ローラ12に所定の電圧が印加されることにより、感光体100表面上のトナー像は、転写ベルト11に転写される。転写ベルト11に転写されなかったトナー4は、クリーニングブレード9によってかき取られ、トナー4が除去された感光体100表面は、帯電ローラ2によって再び均一に帯電される。この工程は、画像形成部15(Y),15(M),15(C),15(K)において順次行われる。各画像形成部で形成された各色のトナー像が転写ベルト11に順次転写されることで、トナー像は重ね合される。
【0039】
転写ベルト11に各色のトナー像が形成されると、印刷制御部51は、二次転写ローラ用電源804に二次転写ローラ803に電圧を印加するよう指示を供給する。電圧が印加された二次転写ローラ803に記録媒体5が到達すると、転写ベルト11上のトナー像は、記録媒体5に転写される。次に、印刷制御部51は、定着制御部52に対して定着装置900を構成する加熱ローラ903を加熱するよう指示を供給する。転写ベルト11上に形成されたトナー像は、バックアップローラ902及び加熱ローラ903による加圧・加熱効果で記録媒体5上に定着される。トナー像が定着した記録媒体5は、画像形成装置1の外部にある印刷用紙スタッカ部801に排出される。
以上の過程を経て、カラー画像が記録媒体上に形成される。
【0040】
一方、従来の画像形成装置では、テンションローラに電圧は印加されていない。そのため、上部のトナーが重力を受けて転写ベルト上から欠落し、画像が劣化することになる。
テンションローラ950による張架で、転写ベルト11が屈曲し、曲性が発生している部分では、転写ベルト11上に形成されたイエロー及びマゼンタのトナー画像が、その曲率部分で重力によって転写ベルトから落ち易くなっている。すなわち、転写ベルト11の屈曲部分では、転写ベルト11上に画像形成されたトナー4は、図7のようにトナー間が広がることになり、隣り合うトナー同士の相互作用が弱くなる。つまり、トナー同士がくっついていることで発生しているファンデルワールス力が無くなるため、転写ベルト11上の表層のトナーはその表面に保持される力が小さくなり、重力により容易にトナー像が欠損する。
これを防止するため、本発明では、トナー4を転写ベルト11側に引き付ける方であるトナー4に帯電している電位と逆極性の電圧をテンションローラ950に印加することによりトナー4を転写ベルト11上に保持する。
【0041】
イエロー及びマゼンタを備えた画像形成部による画像形成の後、シアン及びブラックの各トナーを備えた画像形成部を通過する際に、順次シアン及びブラックのトナー画像が転写ベルト11上に転写される。このようにして、転写ベルト11上に重ね合されたトナー画像は、二次転写部802において、二次転写ローラ803に印加されている電圧によって記録媒体5に転写される。
【0042】
ここで、画像形成部15(Y),15(M),15(C),15(K)を交換する際には、カバー1600を開けて、ガイド部1300が画像形成装置1の内部に向かってレール状に伸びている部分に沿って、画像形成部外側を摺擦しながら図8のように引き出される。そのときは、図示せぬ離間機構でLEDヘッド3は画像形成部より離間される。
また、転写ベルトユニット910を交換する際には、カバー1600を開けて、ガイド部1300が画像形成装置1の内部に向かってレール状に伸びている部分に沿って、画像形成部外側を摺擦しながら図9のように引き出される。
その画像形成部を引き出す場合には、ハンドル1401を持ち、Y軸方向に引き出す。
仮に、画像形成部15(C),15(K)をZ軸方向に抜差しする場合には、画像形成部15(C),15(K)は画像形成部15(Y),15(M)及び転写ユニット910を取り外す必要がある。また、画像形成部15(M),15(C)をX軸方向に抜差しする場合、それぞれ画像形成部15(Y),15(K)を取り外さないと抜差しできない。したがって、抜差しが最も容易なY軸方向に画像形成部15(Y),15(M),15(C),15(K)を抜差しするのが好ましい。
【0043】
以上のように第1の実施例によれば、従来の画像形成装置に比べてX軸方向の長さが、画像形成部2個分だけ短くなっており、画像形成装置を小型化することができる。
さらに、本実施例のテンションローラ950を用いることで、転写ローラ11の屈曲部においてトナー4同士の相互作用が小さくなったとしても、転写ベルト11表層のトナー4を保持し続けることができるため、画像劣化を防止することが可能となる。
【0044】
(第2の実施例)
第2の実施例にかかる画像形成装置2650では、転写ベルト11をテンションローラ951、第1の実施例で述べた電圧が印加されるテンションローラ950、及びドライブローラ13の3つの張架部材で張架し、これらの張架部材で形成される3箇所の転写領域の内、最も定着装置900に近接する転写領域以外の残りの2箇所の転写領域に画像形成部が配設される(図10)。
また、画像形成装置2650は、転写ベルト11上に残存したトナー4をかき取るためのクリーニングブレード1000を定着装置900に最も近接した転写領域に備える。
その他の装置構成は実施例1にかかる画像形成装置1と略同様である。また、印刷にかかる動作も略同様であるため、同様な箇所の説明は省略し、異なる箇所について説明する。
【0045】
印刷データが受信され、印刷制御部51の指示により図中矢印aの向きに回転を開始した転写ベルト11上に残存するトナー4は、クリーニングブレード1000によってかき取られる。クリーニングブレード1000によってクリーニングされた転写ベルト面は、テンションローラ951によって屈曲させられた箇所を通過するが、この時点ではまだ転写ベルト11上にはトナー像は転写されていない。
【0046】
イエロー及びマゼンタのトナー像は、クリーニングブレード1000によってクリーニングされた転写ベルト面が画像形成部15(Y),15(M)を通過する際に形成される。第2の実施例においては、テンションローラ950、つまり画像形成部15(Y),15(M)でトナー像が転写された転写ベルト面が屈曲部を通過する位置でトナー4が帯電している電位とは逆極性の電圧が印加される。
【0047】
屈曲部を通過した転写ベルト面には、引き続き画像形成部15(C),15(K)の順でトナー像の転写が行われる。全ての画像形成部で形成されたトナー像が転写された転写ベルト11が二次転写部802に到達すると、転写ベルト11上のトナー像は記録媒体5に転写される。トナー像が転写された記録媒体5は、定着装置900に搬送される。
定着装置900においてトナー像が定着された記録媒体5は、トレイ851にスタックされる。
【0048】
ここで、上記印刷動作が繰り返して行われる場合、定着装置900から発生する熱によって、画像形成装置2650内部温度が上昇してしまう。これは、特に定着装置900に近い部分で顕著である。さらに、画像形成装置の小型化を図ると、装置の内部温度の上昇の効果は通常のサイズの画像形成装置よりも顕著である。
【0049】
このような温度上昇が装置内部で生じると、画像形成部内のトナー4が軟化する。その結果、トナー4粒子同士が軽微な融着を起こし、印刷品位が低下することになる。
【0050】
本実施例にかかる画像形成装置では、定着装置900に最も近接する転写ベルト面には、画像形成部は配設されていない。したがって、それぞれの画像形成部は、連続印刷動作時における定着装置900が発する熱の影響を受けにくいため、印刷品位の低下は生じにくい。
【0051】
以上のように第2の実施例によれば、画像形成装置の小型化を図りつつ、画像形成部が定着装置が発する熱の影響を受けにくい構成の画像形成装置を得ることができる。
【0052】
(第3の実施例)
第3の実施例にかかる画像形成装置2675の構成は、第2の実施例にかかる画像形成装置2650の構成と略同様であるが、図11に示すようにブラックの画像形成部である画像形成部15(K)は、記録媒体5の搬送経路上流に配設される。
また、画像形成部15(C)以降の印刷方向下流側の屈曲部分を構成するドライブローラ2100には、画像形成部15(K)が備えるブラックのトナー4が帯電する電位とは同極性の電圧が印加される。
さらにまた、画像形成装置2675は、画像形成部15(C)以降の印刷方向下流側にトナー4をかき取るためのクリーニングブレード1001を備える。
その他の構成は第2の実施例にかかる画像形成装置2650と略同様である。また、印刷にかかる動作も略同様であるため、同様な箇所の説明は省略し、異なる箇所について説明する。
【0053】
ドライブローラ2100は、導電性のシャフトに半導電性の樹脂、若しくはゴム等を圧巻した構成となっており、このドライブローラ2100には、ドライブローラ用電源1100から、画像形成部15(K)が備えるブラックのトナー4が帯電する電位とは同極性の電圧が印加される。
【0054】
クリーニングブレード1001は、図示しないアクチュエータによって、転写ベルト11と接離自在に可動するように設けられている。
【0055】
尚、本実施例に用いられるトナー4は、摩擦帯電によりマイナスの電位に帯電するものを用いる。
【0056】
図12は、本実施例にかかる画像形成装置2675の制御部の要部構成を説明するブロックである。画像形成装置2675の制御部の要部構成は、図6で説明した第1の実施例にかかる画像形成装置1の制御部の要部構成に加えて、第二の画像データ編集メモリ65と、ドライブローラ用電源1100とを備える。
【0057】
第二の画像データ編集メモリ65は、第一の画像データ編集メモリ54と略同一であるが、ブラックのトナー画像を記録媒体5上に形成する際に用いられるメモリである。
【0058】
ドライブローラ用電源1100は、印刷制御部51の指示に基づきドライブローラ2100に所定の電圧を印加する。
【0059】
次に、画像形成装置2675でカラー画像を記録媒体5上に形成する場合について説明する。
印刷データを受信した後、印刷制御部51は、受信メモリ53に記録したブラックのトナーにかかる印刷データを編集処理することでイメージデータを形成する。形成されたイメージデータは、画像データ編集メモリ65に記録される。次に、印刷制御部51は、画像データ編集メモリ65に記録されているイメージデータを基に、ヘッド駆動部61に対して指示を供給する。指示を受けたヘッド駆動部61は画像形成部15(K)内のLEDヘッド3を駆動し、LEDヘッド3は、帯電した感光体100表面上で露光することで静電潜像が形成される。
【0060】
トナー供給ローラ7からのトナー4の供給を受けた現像ローラ6が感光体100表面上の静電潜像にトナー4を付着することで、静電潜像は現像化されブラックのトナー像が形成される。ブラックのトナー像が表面に形成された感光体100は回転を続け、トナー像が形成された面が記録媒体5表面に接近すると、印刷制御部51は、転写ローラ用電源60に対して転写ローラ12に所定の電圧を印加するよう指示を供給する。転写ローラ12に所定の電圧が印加されることにより、感光体100表面上のトナー像は、記録媒体5に転写される。
【0061】
一方、画像形成部15(Y),15(M),15(C)においても、トナー像の形成が開始されており、これらの画像形成部で形成されたトナー像は、転写ベルト11に転写される。
【0062】
画像形成部15(Y),15(M),15(C)で形成されたトナー像が転写された転写ベルト表面と、ブラックのトナー像が転写された記録媒体5が二次転写ローラ803に到達すると、転写ベルト表面上のトナー像は、記録媒体5上に転写され、全色のトナー像が記録媒体5上に形成されることになる。尚、画像形成部15(Y),15(M),15(C)で形成されたトナー像が転写された転写面が二次転写ローラ803に到達する際には、クリーニングブレード1001は、アクチュエータによって転写ベルト11とは接触しない位置まで離れている。
【0063】
記録媒体5上に転写されたトナー像の定着は、第1及び第2の実施例で説明した動作と同じである。
【0064】
次に、ブラックのトナー像のみで構成される画像を記録媒体5に形成する場合の動作について説明する。この場合、画像形成部15(K)にかかる動作は前述したカラー画像を形成する動作と同一である。このとき、転写ベルト11上には、画像形成部15(Y),15(M),15(C)にかかるトナー像は形成されていない。
アクチュエータによって転写ベルト11と接触する位置に位置しているクリーニングブレード1001によって、転写ベルト表面はクリーニングされ、そのクリーニングされた転写ベルト表面は二次転写ローラ803で記録媒体5に接触する。
【0065】
このとき、印刷制御部51は、ドライブローラ用電源1100に対してドライブローラ2100にブラックのトナーが帯電している電位とは逆の極性の電位を印加するよう指示を供給する。
【0066】
記録媒体5上に転写されたブラックのトナー像の定着は、第1及び第2の実施例で説明した動作と同じである。
【0067】
印刷動作を繰り返して行うと、画像形成部15(Y),15(M),15(C),15(K)が備えている各色のトナーには、劣化や帯電不足による逆帯電トナーが発生する。
これは、印刷動作を繰り返すことにより、画像形成部15(Y),15(M),15(C),15(K)内のトナーが、画像形成のプロセス時に現像ブレード8と現像ローラ6との接触部や、現像ローラ6とトナー供給ローラ7との接触部において、メカニカルなダメージを受け続け、帯電特性が悪化し、逆の電位に帯電するためである(逆電位トナー)。
これらの逆電位トナーは、静電潜像によらず感光体100上に移動してしまい、またファンデルワールス力により転写ベルト11上にも移動する。よって、クリーニングブレード1001が設けられていない場合、転写ベルト11上にトナー像が形成されていなくとも、逆帯電トナーは転写ベルト11上に存在し、二次転写部802で逆帯電トナーは記録媒体5上に移動するため、結果的に印刷品位が低下することになる。
【0068】
本実施例においては、このような転写ベルト11上に存在する逆帯電トナーが記録媒体5に移動することを防止するために、ブラックのトナー像のみで構成される画像を形成する場合には、クリーニングブレード1001を転写ベルト11に接触させることで、転写ベルト11上に存在する逆帯電トナーをかき取る。しかし、クリーニングブレード1001を常に転写ベルト11に接触させた場合、カラー画像のブラック以外の色を構成するトナーまでかき取ってしまう。したがって、カラー画像形成時においては、クリーニングブレード1001は、転写ローラ11と接触しない位置になるようにアクチュエータにより調整される。
【0069】
また、本実施例においては、逆帯電トナーの極性はプラスである。このような逆帯電トナーは、前述したように、二次転写部802で記録媒体5に移動する恐れがある。したがって、本実施例にかかる画像形成装置2675は、二次転写部802において転写ベルト11を介して、逆帯電トナーを転写ベルト11側に引き付けるマイナスの電圧が印加されるドライブローラ2100を備える。
そのため、ブラックのトナーによる画像形成時に記録媒体5上に現像されたプラスに帯電している逆帯電トナーは、ドライブローラ2100に印加されたマイナス電圧によって転写ベルト11側に移動し、正規帯電トナーである画像を形成しているトナーは、そのまま記録媒体5上に保持されることになる。つまり、画像形成部で記録媒体5に付着してしまった逆帯電トナーを二次転写部802で回収することができる。
【0070】
以上のように第3の実施例によれば、第2の実施例の効果に加えて、ブラックのトナー像のみで構成される画像を形成する際に、他の画像形成部で用いられたトナーの混入を防ぎ、逆帯電トナーが原因となる印刷品位の低下を防止することができる。
【0071】
(第4の実施例)
第4の実施例にかかる画像形成装置2700は、図13に示すようにブラックのトナー4を備える画像形成部151(K)のみが他の画像形成部と対峙する向きに配設されている。さらに、画像形成部151(K)は、トナー搬送部材2500を備える。その他の構成は、第1の実施例にかかる画像形成装置1の構成と略同様である。また、印刷動作も第1の実施例にかかる画像形成装置1と略同様であるため、同様な箇所の説明は省略し、異なる箇所について説明する。
【0072】
画像形成部151(K)は、第1の実施例にかかる画像形成部15(K)と比較して、図14に示すようにX軸方向に長い構造となっており、ブラックのトナー4を蓄積する容量が大きいためより多くのブラックのトナー4を備えることができる。
【0073】
トナー搬送部材2500は、X軸方向に蓄積しているブラックのトナー4をトナー供給ローラ7に送るための可撓性部材であり、シャフト2501及びそのシャフト2501に一体となって形成された樹脂フィルム2502から構成される(図15)。シャフト2501及び樹脂製フィルム2502の材質は、特に規定されないが、シャフト2500は、ABS樹脂(アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合体)や金属、樹脂フィルム2501は、PET(ポリエチレンテレフタラート)等を用いて作製することができる。
【0074】
また、トナー搬送部材2500は、Y軸方向の画像形成部両端に蓄積するブラックのトナー4と画像形成部中央部に蓄積するブラックのトナー4との間に帯電特性の差が生じないように、例えば図16に示すように樹脂製フィルム中央部はその先端に進むに連れてZ軸マイナス方向に突出した山形形状としてもよい。
【0075】
印刷データが受信され、印刷制御部51からの指示に基づき図示しない駆動源及びギア等を介して駆動力が提供されたシャフト2501は、その駆動力で回転を開始する。すると、シャフト2501に一体となって形成されている樹脂フィルム2502も回転を開始し、樹脂フィルム2502の回転力によって、X軸方向に蓄積しているブラックのトナー4はトナー供給ローラ7に搬送される。その他の印刷動作に関しては、第1の実施例で説明した動作と同じである。
【0076】
一般的に、画像形成部内のトナーは、画像形成部の中央部に蓄積しているトナーほどよく使用される。そのため、画像形成部の中央部に蓄積しているトナーはトナーの劣化が生じる前に使用されることが多いが、画像形成部の両端部に蓄積しているトナーは使用される前に劣化が発生する場合がある。そのため、画像形成部内で、画像形成部の両端に蓄積されたトナーを中央部に寄せて、画像形成部の両端部にトナーを滞留させないことが好ましい。
【0077】
そこで、トナー搬送部材を図16に示すような形状とすることにより、トナー供給ローラ7に対するトナー搬送順は、Y軸方向の樹脂フィルム両端側がまず先で、その後に樹脂フィルム中央部がトナーを供給することになる。そのため、トナー供給ローラ7には、樹脂フィルム両端側から先にトナーが供給され、樹脂フィルム中央部のトナーは樹脂フィルム両端側よりも後から供給される。これにつれて、トナーは樹脂フィルム両端から中央部へと流れていく。つまり、トナー搬送部材2600を使用してトナー供給ローラ7の方向へトナーを搬送することで、トナー供給ローラ7へのトナー供給と、画像形成部の両端に蓄積しているトナーを画像形成部の中央部に移動させる動作を同時に行うことができる。
【0078】
以上のように第4の実施例によれば、ブラックトナー4の収容量を増やす場合において、図14に示す重力方向であるZ方向の略垂直方向であってトナーの搬送方向であるX方向にトナー収容量を増やすことが可能となる。また、ブラックトナー4の収容量を増やすためのZ方向へのスペースを確保する必要はなく、X方向へのスペースの有効利用が可能になるため、コンパクト化が実現できる。使用頻度が高いブラックのトナーを備える画像形成部の交換回数を減らすことができる。また、画像形成部151(K)内にトナー搬送部材2500を設けたことで、画像形成部151(K)内部のX方向にトナーを満遍なく搬送することが可能となる。したがって、画像形成部151(K)のようなX軸方向に長い画像形成部を用いても、トナーが劣化することを抑え、印刷品位の低下を防止することが可能となる。
【0079】
また、図16に示すような形状のトナー搬送部材2600を使用することで、画像形成部両端に蓄積するトナーを画像形成部中央部に搬送することができるので、画像形成部内で劣化したトナーが発生するのを防ぐことができる。
【0080】
本実施例は、本発明の好適な実施形態であるが本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各構成は、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0081】
1 画像形成装置
2 帯電ローラ
3 LEDヘッド
4 トナー
5 記録媒体
6 現像ローラ
7 トナー供給ローラ
8 現像ブレード
9 クリーニングブレード
10 筐体
11 転写ベルト
12 転写ローラ
13 ドライブローラ
15 画像形成部
30 用紙カセット
31 ホッピングローラ
32 レジストローラ
33 ピンチローラ
41 用紙トレイ
51 印刷制御部
51a タイマ
52 I/F制御部
53 受信メモリ
54 画像データ編集メモリ
55 操作部
56 センサ群
57 帯電ローラ用電源
58 現像ローラ用電源
59 供給ローラ用電源
60 転写ローラ用電源
61 ヘッド駆動部制御部
62 定着制御部
63 搬送モータ駆動部
64 駆動制御部
65 画像データ編集メモリ
100 感光体
800 排出ローラ
801 記録媒体スタッカ部
802 二次転写部材
803 二次転写ローラ
804 二次転写ローラ用電源
851 トレイ
900 定着装置
902 バックアップローラ
903 加熱ローラ
910 転写ベルトユニット
949 テンションローラ用電源
950 テンションローラ
951 テンションローラ
1000クリーニングブレード
1001クリーニングブレード
1200温度センサ
1300ガイド部
1401ハンドル
1600カバー
1700クリーニングブレード
2100ドライブローラ
2500トナー搬送部材
2501シャフト
2502樹脂フィルム
2503樹脂フィルム
2600トナー搬送部材
2650画像形成装置
2675画像形成装置
5000画像形成装置
5015画像形成部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
現像剤を搬送する現像剤搬送装置において、
回転駆動される支持部と、
前記支持部に取り付けられ前記支持部の回転により現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
を有し、
前記現像剤搬送部材は、現像剤の搬送面に前記支持部の軸方向に沿って傾斜している傾斜部を有することを特徴とする現像剤搬送装置。
【請求項2】
前記傾斜部は、該現像剤搬送部材の側方が中央領域に比べて回転方向へ突出した薄板形状を有することを特徴とする請求項1記載の現像剤搬送装置。
【請求項3】
前記現像剤搬送部材は、前記支持部側の基端側で直線状とされ、先端側中央で回転方向に対して凹に折曲されていることを特徴とする請求項2記載の現像剤搬送装置。
【請求項4】
前記現像剤搬送部材は、可撓性フォルム材よりなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の現像剤搬送装置。
【請求項5】
現像剤を収容する現像剤収容部に設けられることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の現像剤搬送装置。
【請求項6】
請求項1乃至5の何れか1項記載の現像剤搬送装置を備えた現像装置であって、
像担持体に係合する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と係合し、該現像剤担持体に前記現像剤搬送装置により搬送された現像剤を供給する現像剤供給体と、
前記現像剤担持体上に当接し前記現像剤供給体から付与された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを有することを特徴とする現像装置。
【請求項7】
前記現像部材の現像剤を搬送する方向は前記現像剤供給体が配設された方向であることを特徴とする請求項6記載の現像装置。
【請求項8】
請求項6又は7に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate


【公開番号】特開2010−55104(P2010−55104A)
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−254901(P2009−254901)
【出願日】平成21年11月6日(2009.11.6)
【分割の表示】特願2007−249889(P2007−249889)の分割
【原出願日】平成19年9月26日(2007.9.26)
【出願人】(591044164)株式会社沖データ (2,444)
【Fターム(参考)】