特許ウォッチ

公開番号2025130387
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027523
出願日2024-02-27
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 15/08 20060101AFI20250901BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】現像ブレードへのトナー融着を抑制し、画像形成装置本体内へのトナー飛散を抑制すること。
【解決手段】現像開口46cは、供給ローラ43の回転軸よりも上方に設置され、攪拌軸45aは、現像開口46cより上方に設置され、供給ローラ43は、長手方向における中央部の通気量の絶対値が両端部における通気量の絶対値よりも大きく、現像ローラ41に担持したトナーによって感光ドラム1の長手方向における端部領域にトナーを吐き出すトナー現像シーケンス(現像端部のトナー吐出し)を行う制御部200を備える(S103)。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
静電潜像を担持する像担持体と、
現像剤を担持し、前記現像剤により前記静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給ローラと、
前記現像剤担持体に担持した現像剤を規制する規制部材と、
前記現像剤を保持する収容室と、
前記現像剤担持体、前記供給ローラ及び前記規制部材を有する現像室と、
前記現像室と前記収容室とを仕切る現像開口と、
前記収容室内に設けられた攪拌軸と、
前記収容室内で前記攪拌軸を中心として回転し、現像剤を攪拌する攪拌部材と、
を備え、
前記現像開口は、前記供給ローラの回転軸よりも上方に設置され、
前記攪拌軸は、前記現像開口より上方に設置され、
前記供給ローラは、長手方向における中央部の通気量の絶対値が両端部における通気量の絶対値よりも大きく、
前記現像剤担持体に担持した現像剤によって前記像担持体の前記長手方向における端部領域にトナーを吐き出す制御を行う制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記制御手段は、前記像担持体の端部領域のみにトナーを吐き出す制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、連続して画像形成が行われるときの所定記録材の後端と、前記所定記録材に続いて搬送される記録材の先端と、の間のタイミング、及び／又は、画像形成が終了した後のタイミング、で前記制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体と前記現像剤担持体は、画像形成が行われないときでも当接していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前回の前記制御を行ってから、記録材に画像形成を行った枚数が所定枚数に到達するごと、又は、前記現像剤担持体の回転数が所定回転数に到達するごと、に前記制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、記録材に画像形成を行う際の印字率に基づいて、前記制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記印字率が所定印字率を超える場合には前記制御を行わず、前記印字率が前記所定印字率以下である場合には前記制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記端部領域は、前記通気量が０．５Ｌ／ｍｉｎ以上２．０Ｌ／ｍｉｎ未満の領域であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記長手方向のサイズが異なる複数のサイズの記録材に画像形成を行うことが可能であり、記録材のサイズに応じて、前記端部領域の長さを変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
複数の前記サイズは、前記長手方向のサイズが第１サイズの記録材と、前記第１サイズよりも前記長手方向の長さが短い第２サイズの記録材と、を含み、
前記制御手段は、前記第２サイズの記録材に画像形成を行うときの前記端部領域の長さを、前記第１サイズの記録材に画像形成を行うときの前記端部領域の長さよりも長くすることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、例えば、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において用いられる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置には、像担持体としての電子写真感光体に形成された静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像装置が設けられている。このような現像方法では、例えば、トナーのみの一成分現像剤が使われる。この現像方法の場合、現像装置は主に２つの空間で構成されており、トナーを収容するトナー収容室と現像プロセスを行う現像室とに分けられる。トナーは、トナー収容室内にある攪拌部材が回転することで、トナー収容室と現像室との境に設けられた現像開口部を通って現像室に供給される。現像室は、現像ローラと、供給ローラと、現像ブレードと、によって構成されている。現像ローラは、感光ドラムにトナーを搬送し、感光ドラム上で現像剤像を形成する現像を行うための現像剤担持体である。供給ローラは、現像ローラの周囲に配置され、現像ローラにトナーを供給し、現像ローラからトナーをはぎ取るスポンジ構造の現像剤供給部材である。現像ブレードは、現像ローラの周囲に配置され、供給ローラから現像ローラに供給されたトナーによって形成されたトナーの層を規制する規制部材である。また、供給ローラは、軸間固定方式などを用いて所望の規定量を現像ローラ表面に当接侵入させることで上述した効果を発現させている。現像室に運ばれてきたトナーは、供給ローラによって現像ローラ上に供給され、現像ブレードによって規制される。トナーは、現像ローラと現像ブレードとの当接部を通過した後、感光ドラムとの近接領域である現像領域に搬送されて、静電潜像をトナー像として可視化する。
【０００３】
トナー収容室から現像室へトナーを搬送する際、攪拌部材よりも鉛直方向の下方に現像開口部があり、現像開口部よりさらに下方に供給ローラの中心がある場合において、攪拌部材が回転することでトナーを繰り返し現像室内へ押し込むことがある。この場合、トナーが現像室内で詰まりやすく、トナーの動きが低下するおそれがある。一方、撹拌部材の回転によりトナーによる粉圧は端部より中央部の方が高くなっている。このため、この現象は、トナー循環の観点から、画像中央部、すなわち、感光ドラムの回転軸方向における中央部で顕著に見られる。現像室内でのトナーの動きが低下すると、供給ローラはトナーの供給と吐き出しを正常に行うことができなくなる。具体的には、長手方向の端部に比較して中央部においてトナーの動きが低下しているため、供給ローラは、トナーをスポンジ層に十分に含むことができなくなり、現像ローラへトナーを供給することができなくなる。これにより、例えば全面黒画像では、トナー追従性不良という画像不良、すなわち供給ローラからトナーが供給されなかったために濃度が十分ではない画像が中央部において、供給ローラ又は現像ローラの回転周期で発生することがある。
【０００４】
この課題の解決方法として、現像室内のトナー循環を良化させ供給ローラの働きを活発にすることを目的として、供給ローラの通気量を上げるという方法がある。通気量とは、所定量、所定圧の空気を供給ローラに通過させ、通過してきた空気量を単位Ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分）で表したパラメータである。供給ローラは発泡スポンジ構造をしており、材質のポリマー粘度と炭酸ガス量、発泡条件によってセル径や連通度が制御されている。連通度は、セル同士の連なりの度合いである。セル径や連通度を調整することで、供給ローラの通気量をコントロールすることができる。
【０００５】
一方で、供給ローラの通気量を上げると現像ローラや供給ローラ間隔の横帯という画像弊害（以後、供給ローラセット）が発生する。通気量を上げると、スポンジ構造の発泡を増強、すなわち架橋構造を抑えることになるため、供給ローラは柔らかくなり変形しやすくなる。すると、供給ローラを長期間保管した場合に永久変形が起こり、現像ローラとの当接部、特に長手方向の端部において、永久変形による周速変動が起きて画像不良を引き起こしてしまう。供給ローラセット対応としては、供給ローラの通気量を下げていく方法がある。
また、供給ローラの現像残トナーのかき取り性能を向上させるため、弾性層（スポンジ部）の密度を供給ローラの長手方向における両端部よりも中央部で高くする製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－１７００２８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、長手方向の通気量を変更した供給ローラを用いた現像装置及び画像形成装置において、現像装置を使用し続けることによって、トナー飛散が発生することがある。これは、供給ローラセット対応として供給ローラの通気量を下げていくと、スポンジ構造の発泡を抑制する、すなわち、架橋構造を強くすることになるため、供給ローラが固くなり変形しにくくなる。特に長手方向の端部領域においては、長手方向及び短手方向のトナー循環が不利な傾向があり、現像ローラとの当接部で強く摺擦されるため、画像中央部近傍に対してトナー劣化が促進される。その結果、劣化が促進したトナーは、さらに現像室内での動きが低下し、現像ブレードと現像ローラとのトナー規制部内にトナーが留まりやすくなる。したがって、溜まったトナーがブレード表面に付着しやすい状態になる。現像ブレード表面に付着したトナーは現像ローラとの摺擦や摩擦熱により融着し、成長して融着物となる。その結果、現像ブレードと現像ローラとの間に僅かな隙間ができ、トナーが現像室から飛散する。また、現像ブレード上に融着物が形成されることで、現像ローラ上のトナーコートを長手方向において一様に形成することができなくなり、現像ローラ上のトナーコートの厚さにムラができてしまう。これにより現像ローラの回転による遠心力によって、現像ローラ上で例えば厚みが適正な厚さよりも厚くなってしまった箇所等で、トナーコートから剥がれて飛散するトナーが発生してしまう。すなわち、現像ローラと現像ブレードとの隙間から漏れ出て飛散するトナーと、現像ローラ上から剥がれて飛散するトナーとが、現像ブレード上の融着物に起因して発生してしまう。飛散したトナーは現像装置の長手方向の端部や駆動ギア等、さらには画像形成装置本体内や搬送される記録材の端部を汚染するおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、現像ブレードへのトナー融着を抑制し、画像形成装置本体内へのトナー飛散を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【００１０】
（１）記録材に画像を形成する画像形成装置であって、静電潜像を担持する像担持体と、現像剤を担持し、前記現像剤により前記静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給ローラと、前記現像剤担持体に担持した現像剤を規制する規制部材と、前記現像剤を保持する収容室と、前記現像剤担持体、前記供給ローラ及び前記規制部材を有する現像室と、前記現像室と前記収容室とを仕切る現像開口と、前記収容室内に設けられた攪拌軸と、前記収容室内で前記攪拌軸を中心として回転し、現像剤を攪拌する攪拌部材と、を備え、前記現像開口は、前記供給ローラの回転軸よりも上方に設置され、前記攪拌軸は、前記現像開口より上方に設置され、前記供給ローラは、長手方向における中央部の通気量の絶対値が両端部における通気量の絶対値よりも大きく、前記現像剤担持体に担持した現像剤によって前記像担持体の前記長手方向における端部領域にトナーを吐き出す制御を行う制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許