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显影装置及图像形成装置

阅读:195发布:2021-02-24

IPRDB可以提供显影装置及图像形成装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本申请涉及显影装置及图像形成装置。本发明提供一种显影装置,通过将带电性色粉和磁性载体这两个成分混合并使之带电的显影剂,将在一个方向上旋转的潜影承载体的外周面上所形成的静电潜影显影。该显影装置包括:显影辊,将显影剂供给到潜影承载体;和载体回收辊,相对于显影辊设置在潜影承载体的旋转方向的下游侧。载体回收辊包含磁力为400G以上750G以下的磁极性不同的第一、第二磁极部件。第一磁极部件设置在与潜影承载体相对的位置夹着载体回收辊的中心的相反侧的位置上。第二磁极部件设置在与显影辊相对的位置上。,下面是显影装置及图像形成装置专利的具体信息内容。

1.一种显影装置,通过将带电性色粉和磁性载体这两个成分混合并带电了的显影剂,将在一个方向上旋转的潜影承载体的外周面上所形成的静电潜影显影,其特征在于,包括:显影辊,在相对于内包有多个固定磁极部件的磁性辊旋转的圆筒状套筒的表面上吸附上述显影剂,之后将上述显影剂供给到上述潜影承载体;和载体回收辊,相对于上述显影辊设置在上述潜影承载体的旋转方向的下游侧,该载体回收辊用于回收附着在上述潜影承载体上的磁性载体,上述载体回收辊包含磁力为400G以上750G以下的磁极性不同的第一、第二磁极部件,上述第一磁极部件设置在与上述潜影承载体相对的位置夹着上述载体回收辊的中心的相反侧的位置上,上述第二磁极部件设置在与上述显影辊相对的位置上。

2.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,

上述第一、第二磁极部件的磁极间所成的角度为80°~150°。

3.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,

上述第一磁极部件、和从上述载体回收辊的中心连接到上述载体回收辊的最接近上述潜影承载体的最接近点而成的最接近中心线所成的角度为140°~180°。

4.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,

上述潜影承载体的旋转速度为360mm/sec以上。

5.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,

在上述载体回收辊的旋转方向的下游侧设置有刮板部件,该刮板部件与上述载体回收辊的外周面抵接,刮取附着在该外周面上的废弃物。

6.根据权利要求5所述的显影装置,其特征在于,

上述刮板部件的前端抵接在上述载体回收辊的外周面中与该外周面垂直的方向上的磁力最弱的位置上。

7.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,

上述磁性辊所包含的上述固定磁极部件、和上述载体回收辊所包含的上述磁极部件中的最接近的磁极部件,彼此的磁极性相同。

8.一种图像形成装置,其特征在于,具有权利要求1所述的显影装置。

说明书全文

技术领域

本发明涉及在采用了电子照相方式的复印机、打印机、传真机等图像形成装置中使用的显影装置及具有该显影装置的图像形成装置,特别是涉及高速机的图像形成装置的显影装置所具备的载体回收辊。

背景技术

近年来的复印机、传真机、打印机、以及具有这些装置的各种功能的所谓复合机等图像形成装置,采用双成分显影方式,该双成分显影装置使用由色粉和磁性载体构成的双成分显影剂。双成分显影装置是使由磁性载体摩擦带电的色粉附着在形成于感光体上的静电潜影上来形成图像的图像形成方式。
用于双成分显影方式的磁性载体,以与色粉相反的极性带电,从而具有使色粉带电、形成磁刷并进行显影的作用,通常载体自身不会附着在感光体上。
然而,由于该载体以与色粉相反的极性带电,因此有时会在背景部以及背景部以外的与潜影电位电平相比高电位的区域附着载体。在感光体上附着载体时,该载体使得在转印时转印材料相对于感光体的粘附性下降,导致所谓白斑(白抜け)等转印图像的质量下降。
此外,色粉图像转印后附着在感光体表面上的转印残余色粉,一般由清洁装置的清洁部件除去,清洁该感光体表面,但如果在该清洁时感光体表面附着有载体,则会由于该载体而对感光体造成损伤,并导致清洁部件的劣化,从而缩短感光体和清洁部件的寿命。
这些图像形成装置在高速/高画质化方向发展,为了实现高速/高画质化,要求载体的小粒径化。但是,载体越是小粒径化,在显影时越容易产生载体附着在感光体上的现象,此外,伴随图像形成装置的印刷等的高速化,感光鼓的旋转也高速化,随之产生难以从感光鼓回收/传送载体的问题。因此,在显影装置中大多在显影辊的下游侧设置有载体回收用的辊。
作为使用这种载体回收用的辊以容易从感光鼓回收载体的显影装置,在专利文献1(日本专利特开2006-215402号公报)中有公开。
在专利文献1中公开有使用了如下显影装置的图像形成装置:在具备固定在内部的磁铁的显影辊上通过由载体和色粉构成的显影剂形成磁刷,而将形成于感光体上的静电潜影显影。并且,图像形成装置中,在显影辊下游侧设置有磁化了的载体回收辊,并在与该载体回收辊相对的位置上在感光体内设置有磁铁,由该磁铁产生的磁场形成为与感光体外侧切线方向平行。在该图像形成装置中,通过由配置在感光体内的磁铁和载体回收辊的磁铁形成的磁场,使从显影区域移动到感光体上的显影剂附着在载体回收辊上,从而可以防止载体进入转印器,防止白斑图像的产生及感光体的破坏。
这种情况下,在专利文献1所公开的显影装置中,载体回收辊的磁铁的磁极设置在面对感光体的位置上,通过由配置在感光体内的磁铁和载体回收辊的磁铁所形成的磁场,使剩余显影剂附着在载体回收辊上,从而可以防止载体进入转印器,防止白斑图像的产生及感光体的破坏。但是,其没有提及即使在感光体高速旋转的情况下也可以高效地回收载体,另外也没有提及将回收载体顺利地传送/再回收。

发明内容

因此,本发明鉴于现有的显影装置所具有的上述问题,其目的在于提供一种即使在高速机中使用了小粒径载体的情况下也可以高效地回收并传送附着载体的、新型且改良了的显影装置及图像形成装置
为了解决上述问题,根据本发明的某个实施方式,提供一种显影装置,通过将带电性色粉和磁性载体这两个成分混合并带电了的显影剂,将在一个方向上旋转的潜影承载体的外周面上所形成的静电潜影显影,其特征在于,包括:显影辊,在相对于内包有多个固定磁极部件的磁性辊旋转的圆筒状套筒的表面上吸附上述显影剂,之后将上述显影剂供给到上述潜影承载体;和载体回收辊,相对于上述显影辊设置在上述潜影承载体的旋转方向的下游侧,上述载体回收辊包含磁力为400G以上750G以下的磁极性不同的第一、第二磁极部件,上述第一磁极部件设置在与上述潜影承载体相对的位置夹着上述载体回收辊的中心的相反侧的位置上,上述第二磁极部件设置在与上述显影辊相对的位置上。
不将载体回收辊的磁极部件设置在与作为潜影承载体的感光鼓相对的位置上,而使之为上述构成,从而在载体回收辊的与感光鼓相对的位置上产生足够回收载体的大小的35G~80G左右的磁极部件的漏磁场,因此可以通过该磁场回收载体。
此外与方向单一、可回收的磁极宽度狭窄的现有的磁极部件产生的磁场相比,沿着载体回收辊的外周面在较大范围内产生朝向多方向的漏磁场,该漏磁场的大小足够回收载体,因此可以从高速旋转的感光鼓有效地回收载体。
进而,该漏磁场范围较大且朝向多方向,因此相邻的磁极间的宽度实质变窄,因此回收的载体的传送性也良好。
在上述构成中,优选的是,上述第一、第二磁极部件的磁极间所成的角度为80°以上,上述第一磁极部件、和从上述载体回收辊的中心连接到上述载体回收辊的最接近上述潜影承载体的最接近点而成的最接近中心线所成的角度为140°以上。
通过这种构成,沿着磁极部件的载体回收辊的相对部侧的外周面,产生足够回收载体的大小的有效角度大的漏磁场,因此即使在图像形成装置为高速机且使用了小粒径载体的情况下,也可以有效地回收附着载体。
在上述构成中,优选的是,上述潜影承载体的旋转速度为360mm/sec以上。
在感光体的旋转速度为360mm/sec以上的情况下,载体离开感光鼓而飞散,通过这种构成,可以通过由载体回收辊的不与感光鼓相对的磁极部件产生的磁场吸附并回收载体。并且,残留在感光鼓上的载体由载体回收辊的漏磁场回收。
在上述构成中,优选的是,在载体回收辊的旋转方向的下游侧设置有刮板部件,该刮板部件与上述载体回收辊的上述外周面抵接,刮取附着在该外周面上的废弃物。
通过这种构成,通过刮板部件刮取附着在载体回收辊上的色粉、色粉的添加剂等,因此载体回收辊的外周面被清洁。
在上述构成中,优选的是,上述刮板部件的前端抵接在上述载体回收辊的外周面中与该外周面垂直的方向上的磁力最弱的位置上。
通过这种构成,可以由刮板部件有效地除去附着在载体回收辊的外周面上的色粉、色粉的添加剂等废弃物。
在上述构成中,优选的是,上述磁性辊所包含的上述固定磁极部件、和上述载体回收辊所包含的上述磁极部件中的最接近的磁极部件,彼此的磁极性相同。
通过这种构成,可以顺利地执行附着在感光鼓上的载体的回收。
为了解决上述问题,本发明提供一种图像形成装置,其特征在于,具有上述构成的任意一个显影装置。
通过这种构成,即使在图像形成装置为高速机且使用了小粒径载体的情况下,显影装置也可以有效地回收并传送附着载体。从而,可以抑制因载体附着在感光鼓上而产生的该载体在转印时转印材料相对于感光体的粘附性的下降、所谓白斑等转印图像的质量下降。
如上所述根据本发明,可以使确保由载体回收辊回收附着在感光鼓上的载体所需要的大小的磁力的角度、即载体回收辊的磁极的有效角度增大,因此即使感光鼓高速旋转,也可以有效地回收附着在感光鼓上的载体。此外,载体回收辊内的磁极间隔实质变窄,因此可以将回收载体顺利地传送/再回收。

附图说明

图1是表示使用本发明的显影装置的图像形成装置的第一实施方式的整体构成的说明图。
图2是表示本实施方式的图像形成装置的装置主体的构成的局部详细图。
图3是从侧面侧表示本实施方式的图像形成装置所具备的显影装置及色粉供给装置的构成的简要构成图。
图4是表示本实施方式的显影装置的构成的剖视图。
图5A是表示构成本实施方式的显影装置的混合辊的构成的侧面剖视图。
图5B是图5A的B1-B1’向视的剖视图。
图5C是图5A的B2-B2’向视的剖视图。
图5D是图5A的B3-B3’向视的剖视图。
图5E是图5A的B4-B4’向视的剖视图。
图6是从侧面侧表示本实施方式的显影装置的显影辊及载体回收辊的主要部分的构成的简要构成图。
图7是表示与本实施方式的显影装置的实施例1中的载体回收辊所具备的磁极部件的设定条件对应的各种效果之间的关系的表。
图8是表示该实施方式的显影装置的实施例1中的显影辊所包含的磁性辊的磁极和磁力的关系的表。
图9A是表示磁极N10的磁场强度为285G、磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为70.00°、磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度为133.23°时载体回收辊的磁力测定结果的表。
图9B是表示在图9A的表所示的条件下由载体回收辊形成的磁力波形的图。
图10A是表示磁极N10的磁场强度为427G、磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为100.1°、磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度为163.74°时载体回收辊的磁力测定结果的表。
图10B是表示在图10A的表所示的条件下由载体回收辊形成的磁力波形的图。
图11A是表示磁极N10的磁场强度为452G、磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为99.42°、磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度为160.10°时载体回收辊的磁力测定结果的表。
图11B是表示在图11A的表所示的条件下由载体回收辊形成的磁力波形的图。
图12A是表示磁极N10的磁场强度为589G、磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为98.7°、磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度为160.83°时载体回收辊的磁力测定结果的表。
图12B是表示在图12A的表所示的条件下由载体回收辊形成的磁力波形的图。
图13A是表示磁极N10的磁场强度为658G、磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为140.7°、磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度为149.29°时载体回收辊的磁力测定结果的表。
图13B是表示在图13A的表所示的条件下由载体回收辊形成的磁力波形的图。
图14A是表示磁极N10的磁场强度为734G、磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为103.45°、磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度为169.10°时载体回收辊的磁力测定结果的表。
图14B是表示在图14A的表所示的条件下由载体回收辊形成的磁力波形的图。
图15A是表示磁极N10的磁场强度为893G、磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为102.54°、磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度为165.34°时载体回收辊的磁力测定结果的表。
图15B是表示在图15A的表所示的条件下由载体回收辊形成的磁力波形的图。
图16A是表示磁极N10的磁场强度为297G、磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为51.77°、磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度为114.25°时载体回收辊的磁力测定结果的表。
图16B是表示在图16A的表所示的条件下由载体回收辊形成的磁力波形的图。
图17A是表示磁极N10的磁场强度为292G、磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为62.83°、磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度为128.04°时载体回收辊的磁力测定结果的表。
图17B是表示在图17A的表所示的条件下由载体回收辊形成的磁力波形的图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的优选实施方式。另外,在本说明书及附图中,对于实质具有相同功能构成的构成要素标以相同标号,从而省略重复说明。
首先使用附图说明使用本发明的显影装置的图像形成装置的第一实施方式的构成。图1是表示使用本发明的显影装置的图像形成装置的第一实施方式的整体构成的说明图,图2是表示该图像形成装置的装置主体的构成的局部详细图。
本实施方式的图像形成装置1A,如图1、图2所示,将由扫描器等读入的图像数据、从外部传递来的图像数据,通过电子照相方式在旋转驱动的圆筒状的感光鼓(潜影承载体)3上形成静电潜影,通过将带电性色粉和磁性载体这两个成分混合并带电了的显影剂,将该静电潜影可视图像化为显影剂图像后,转印到作为记录介质的预定的片状的记录纸(以下称为纸张)上,作为黑白(单色)图像输出。图像形成装置1A采用本发明特征性的显影装置2来作为将感光鼓3上的静电潜影可视图像化的显影装置,该显影装置2具有:载体回收辊220(图2),用于回收附着在感光鼓3上的磁性载体;和载体除去装置230(图2),用于从载体回收辊220除去由载体回收辊220回收的磁性载体。
作为图像形成装置1A的构成,其包括:供纸盘8,可放置多张纸张P(图1);纸张传送部59,将从该供纸盘8供给的纸张P传送到图像形成部14;和纸张传送装置7,将在图像形成部14中打印有未定影色粉图像的纸张P,传送到使未定影色粉熔融并定影的定影单元6。上述图像形成装置1A,根据预先设定的与多个排出处理模式对应的纸张P的传送速度,可以对应于打印请求而选择性地控制纸张P的传送速度,并从供纸盘8自动地向排纸盘9供给纸张P。
首先对图像形成装置1A的整体构成进行说明。图像形成装置1A,如图1所示,主要包括装置主体1A1和自动原稿处理装置1A2,装置主体1A1具有:曝光单元1、显影装置2、色粉供给装置30、感光鼓3、带电器4、除电装置41、清洁单元5、定影单元6、纸张传送装置7、纸张传送路径7a、供纸盘8、排纸盘9、及转印机构10等。
在装置主体1A1的上面部设置用于放置原稿的由透明玻璃构成的原稿放置台21,将自动原稿处理装置1A2可朝向上方自由摆动打开地设置在该原稿放置台21的上方,另一方面,在该原稿放置台21的下方配置有用于读取原稿的图像信息的、作为原稿读取部的扫描部22。
在该扫描部22的下方配置曝光单元1、显影装置2、感光鼓3、带电器4、除电装置41、清洁单元5、定影单元6、纸张传送装置7、纸张传送路径7a、排纸盘9、及转印机构10,进而在其下方配置收纳有纸张P的供纸盘8。
曝光单元1具有如下功能:根据从图像处理部(省略图示)输出的图像数据,将激光照射到由带电器4均匀带电的感光鼓3的表面并进行曝光,从而在感光鼓3的表面写入形成与图像数据对应的静电潜影。该曝光单元1配置在扫描部22的正下方且感光鼓3的上方,采用了具有激光照射部11及反射镜12的激光扫描单元(LSU)13a、13b。在本实施方式中,在进行高速打印处理时,激光照射部11利用多个激光并降低各激光的照射时间(减轻激光的单位时间内的处理负担)。更具体地说,激光照射部11采用了利用两个激光的2光束方法。另外,在本实施方式中,曝光单元1使用了激光扫描单元(LSU)13a、13b,但也可以采用将发光元件阵列状排列的装置,例如采用EL(electroluminescence,电致发光)、LED(Light-Emitting Diode,发光二极管)写入头。
感光鼓3大致呈圆筒形状,配置在曝光单元1的下方,由未图示的驱动部和控制部控制以向预定方向(图中的箭头A方向)旋转。沿着该感光鼓3的外周面,如图2所示,以图像转印结束后的位置为基准朝向感光鼓旋转方向下游侧,依次配置有纸张剥离爪31、清洁单元5、作为电场产生部的带电器4、显影装置2、除电装置41。
纸张剥离爪31被配置为可通过螺线管32而与感光鼓3的外周面接触分离。该纸张剥离爪31在与感光鼓3的外周面抵接的状态下,在向纸张P转印感光鼓3上的未定影色粉图像时,剥离贴在该感光鼓3表面的纸张P。另外,作为纸张剥离爪31的驱动部,可以使用驱动用电机等来代替螺线管32,也可以选择其他驱动部。
显影装置2,用黑色粉将形成于感光鼓3上的静电潜影显影,在感光鼓旋转方向(图中的箭头A方向)上在带电器4的下游侧、且在感光鼓3的侧方大致水平地(图中右侧)配置。在该显影装置2的下方、且在记录介质传送方向上游侧配置有定位辊15。另外在下文详细说明显影装置2。
载体回收辊220设置在显影装置2的下部,用于回收附着在感光鼓3上的磁性载体,载体除去装置230具有从载体回收辊220除去由载体回收辊220回收的磁性载体的功能。另外,在下文说明本实施方式的载体回收辊220。
色粉供给装置30,将从填充有色粉的色粉容器300排出的色粉暂时存储在中间料斗部33中,之后供给到显影装置2,被配置为与显影装置2相邻。在该色粉供给装置30的下侧设置管道50,该管道50为了将显影装置2在动作中产生的动作热强制冷却,而向显影装置2的显影槽200送风。
定位辊15由未图示的驱动部及控制部进行动作控制,以使从供纸盘8供给的纸张P的前端与感光鼓3上的色粉图像一致地传送到感光鼓3和转印带103之间。
带电器4是用于使感光鼓3的表面以预定的电位均匀带电的带电单元,在感光鼓3的上方与该感光鼓3的外周面接近配置。另外,在本实施方式中使用了充电型的带电器4,但也可以用接触型的辊方式的带电器、或刷方式的带电器来代替。
除电装置41是为了将形成于感光鼓3表面的色粉图像容易地转印到纸张P上而降低该感光鼓3的表面电位的转印前除电部,其在感光鼓旋转方向上的显影装置2的下游侧、且在感光鼓3的下方与该感光鼓3的外周面接近配置。另外,在本实施方式中,除电装置41使用除电电极而构成,但也可以使用除电灯来取代除电电极,或通过其他方式来进行除电。
清洁单元5用于除去/回收显影/图像转印后残留在感光鼓3表面上的色粉,其在夹着感光鼓3与显影装置2大致相对的位置、在感光鼓3的侧方大致水平地(图中左侧)配置。
如上所述,在感光鼓3上显影的静电图像,通过从转印机构10向传送的纸张P上施加与静电图像所具有的电荷相反极性的电场,而转印到纸张P上。例如,静电图像具有(-)极性的电荷时,转印机构10施加的极性为(+)极性。
转印机构10由驱动辊101、从动辊102及其他辊张架,并且通过配置有具有预定电阻值(在本实施方式中为1×109~1×1013Ω·cm的范围)的转印带103的转印带式单元构成,其以使转印带103表面与感光鼓3的外周面的一部分接触的方式配置在感光鼓3的下方。通过该转印带103向感光鼓3按压纸张P的同时进行传送。在感光鼓3和转印带103的接触部104,配置有能够以与驱动辊101及从动辊102不同的导电性施加转印电场的弹性导电性辊105。
弹性导电性辊105由弹性橡胶、发泡性树脂等软质材料构成。该弹性导电性辊105具有弹性,从而转印辊3和转印带103不是线接触,而是被称为转印夹持的具有预定宽度的面接触,因此可以提高传送的纸张P上的转印效率。
进而,在转印带103的转印区域的纸张传送方向下游侧、在转印带103的背面侧配置有除电辊106,该除电辊106用于对传送的纸张P在转印区域施加的电场进行除电,以顺利地进行向下一工序的传送。
此外如图2所示,在转印机构10上配置有:用于去除因转印带103的残留色粉引起的污染的清洁单元107;和用于进行转印带103的除电的多个除电机构108。作为该除电机构108所采用的进行除电的方法,包括经由装置接地的方法、或积极地施加与转印电场的极性相反的极性的方法。
通过转印机构10转印到纸张P上的静电图像(未定影色粉)被传送到定影单元6并进行加压/加热,从而将未定影色粉熔融并定影到纸张P上。该定影单元6,如图2所示包括加热辊6a、加压辊6b,在由该加热辊6a和加压辊6b夹着纸张P的状态下使加热辊6a旋转,使纸张P通过加热辊6a和加压辊6b之间,从而使转印到纸张P上的色粉图像熔融并定影。在定影单元6的纸张传送方向下游侧,设置有用于传送纸张P的传送辊16。在该传送辊16的纸张传送方向下游侧设置有用于将纸张P排出到排纸盘9的排纸辊17。
加热辊6a,在其外周部配置纸张剥离爪611、作为辊表面温度检测部件的热敏电阻(thermistor)612、和辊表面清洁部件613,在内周部设置有使加热辊表面为预定温度(定影设定温度:大致160~200℃)的热源614。
加压辊6b,在辊的两端部配置有加压部件621,可向加热辊6a以预定压力与加压辊6b压接,进而在加压辊6b的外周,与加热辊6a的外周同样地,配置有纸张剥离爪622、辊表面清洁部件623。
定影单元6如图2所示,在称为定影夹持部的、加热辊6a和加压辊6b的压接部600,通过加热辊6a将传送的纸张P上的未定影色粉加热熔融,利用加热辊6a和加压辊6b的压接力产生的在纸张P上的粘固效应,将未定影色粉定影到纸张P上。
供纸盘8如图1所示,用于储存多张输出(打印)图像信息的纸张,其构成在图像形成部14的下侧,该图像形成部14包括曝光单元1、显影装置2、感光鼓3、带电器4、除电装置41、清洁单元5、和定影单元6等。在该供纸盘8的排纸侧上部,配置有纸张拾取辊8a。
该纸张拾取辊8a从最上层逐张地拾取放置收容在供纸盘8内的纸张P,并向下游侧(为了方便将纸张P的开始流出侧即纸盒侧称为上游,将排纸侧称为下游)传送到纸张传送路径7a上的定位辊(也称为“导辊(idle roller)”)15侧。
在本实施方式的图像形成装置1A中,由于以进行高速打印处理为目的,因此在图像形成部14的下方配置可在各个盘中收容500~1500张规格尺寸的纸张P的多个供纸盘8,另一方面,在装置侧面配置可大量地收容多个纸张种类的大容量供纸盒81,并且在该大容量供纸盒81的上方设置有主要与不规则尺寸的打印等对应的手动盘82。
排纸盘9配置在与手动盘82相反侧的装置侧面。此外,取代排纸盘9,作为选项也可以配置用于进行排出纸张的装订、穿孔处理等的后处理装置、或多级排纸盘等。
纸张传送装置7构成在上述感光鼓3和供纸盘8之间,经由纸张传送装置7所具备的纸张传送路径7a,将从供纸盘8供给的纸张P逐张地传送到转印机构10,在转印机构10中从感光鼓3将转印有色粉图像的纸张传送到定影单元6,在定影单元6中将未定影色粉图像定影到纸张上后,通过与指定的排纸处理模式对应形成的纸张传送路径、或分支爪来传送纸张。
本实施方式的图像形成装置1A,作为预先设定的排出处理模式,设定有单面打印模式和双面打印模式。在单面打印模式中,作为排出处理设定有将打印面朝向上方排出的正面朝上排出、以及将打印面朝向下方排出的正面朝下排出。
接着参照附图说明本实施方式的图像形成装置1A所具备的显影装置2及其周边构成。图3是从侧面侧表示本实施方式的图像形成装置所具备的显影装置及色粉供给装置的构成的简要构成图。
在本实施方式中,如图3所示,与显影装置2相邻设置有色粉供给装置30。在该色粉供给装置30的下侧设置管道50,该管道50为了将显影装置2在动作中产生的动作热强制冷却,而向形成显影装置2的外装部的显影槽200送风。
显影装置2,如图3所示,在形成外装部的显影槽200的、与色粉提供装置30内的用于提供色粉的开口部30a抵接的部位,形成有用于导入色粉的色粉导入口201。在显影槽200内部设置有:显影辊202、搅拌辊(paddle roller)203、混合辊204、传送辊205、隔板206、及限制部件207。显影装置2被安装在图像形成装置1A内,使显影辊202的周面与感光鼓3的周面(附着在周面区域的显影剂)接触。在显影辊202的周面区域中,与感光鼓3的接触部附近成为显影位置。此外,在显影槽200的开放部200a的在显影辊202下侧相邻的位置上配置有载体除去装置230,该载体除去装置230具备用于回收附着在感光鼓3上的载体的回收辊220。
在显影槽200中,从色粉供给装置30供给、从色粉导入口201导入的色粉,由传送辊205传送到混合辊204,与磁性载体混合而形成双成分显影剂。混合辊204将上述新形成的双成分显影剂与在上述隔板206回流的剩余显影剂混合。这样一来,由混合辊204混合而得到的显影剂,由搅拌辊203搅拌并且使之带电后,被供给到用于使静电潜影显影的显影辊202,并传送到感光鼓3所承载的静电潜影上。
此外,供给到显影辊202的显影剂,首先由在隔板206的一端侧一体成形地设置的滑动摩擦部件211限制向显影辊202传送的显影剂的传送量(层厚)的同时,滑动摩擦显影剂并进行显影剂的预备带电。其后,由显影槽200所具备的支撑部件212支撑的限制部件207限制由显影辊202传送的显影剂的层厚,从而限制显影剂供给量,限制后的剩余显影剂通过作为使剩余显影剂回流的回流板的隔板206,回流到与限制部件207隔离的位置。上述限制部件207、滑动摩擦部件211、及隔板206被形成为与显影辊202对应的长度。
进而,在隔板206上设置向预定方向分配剩余显影剂的多个整流板208,在隔板206的下侧设置有用传送螺杆210传送剩余显影剂的隔板侧传送部209。另外,在下文详细说明上述显影装置2所具备的构成要素的具体结构。
色粉供给装置30与显影装置2相邻设置,将从填充有色粉的色粉容器300排出的色粉暂时储存到中间料斗部33中,之后供给到显影装置2。在本实施方式中,色粉容器300构成为,将填充色粉的容器主体310可旋转地支撑在支撑部件350上。
送出到中间料斗部33中的色粉,在中间料斗部33内首先由搅拌部件34搅拌。搅拌部件34是在搅拌轴34a上设置有搅拌叶片34b的构成,通过搅拌轴34a的旋转,搅拌叶片34b绕搅拌轴34a旋转,对从色粉容器300供给的中间料斗部33内的色粉进行搅拌。
由搅拌部件34搅拌后的色粉,通过搅拌部件34的搅拌动作而经由传送辊35送出到供给辊36侧。供给辊36通过将从搅拌部件34经过传送辊35送出的色粉送出到在中间料斗部33的与显影装置2抵接的部位上形成的开口部30a,而将色粉供给到显影装置2。
此外,在色粉容器300的支撑部件350的底面侧(在图像形成装置1A上安装了色粉容器300时的下表面),如图3所示,设置有用于开闭色粉供给孔300a的挡板开闭机构400,上述色粉供给孔300a用于将从色粉容器300供给的色粉排出到支撑部件350外部。即,通过挡板开闭机构400使支撑部件350的色粉供给孔300a成为打开状态时,色粉供给孔300a和设置于中间料斗部33上的开口部33a成为连通状态,从色粉容器300排出的色粉被供给到中间料斗部33。
接下来,参照附图详细说明本实施方式的特征性的显影装置2的构成。图4是表示本实施方式的显影装置的构成的剖视图,图5A是表示构成该显影装置的混合辊的构成的侧面剖视图,图5B是图5A的B1-B1’向视的剖视图,图5C是图5A的B2-B2’向视的剖视图,图5D是图5A的B3-B3’向视的剖视图,图5E是图5A的B4-B4’向视的剖视图。
显影装置2如图4所示,具有形成外装部的显影槽200,在该显影槽200中与色粉供给装置30所具备的用于供给色粉的开口部30a(图3)抵接的部位,形成有用于导入色粉的色粉导入口201。在该显影槽200的内部储存显影剂,并且设置有:显影辊202;搅拌辊203、混合辊204、传送辊205、限制部件207、及载体回收辊220。
显影装置2被安装在图像形成装置1A内,以使从显影槽200部分露出的显影辊202的周面与感光鼓3的周面(附着在周面区域的显影剂)相对并靠近。并且,在显影辊202的周面区域中,与感光鼓的相对部附近成为显影位置(显影区域)。
在显影槽200中,从色粉供给装置30(图3)供给、从色粉导入口 201导入的色粉,由传送辊205传送到混合辊204,与磁性载体混合而形成双成分显影剂。混合辊204将上述新形成的双成分显影剂与显影槽200内已存在的显影剂混合。由混合辊204混合而得到的显影剂,由搅拌辊203搅拌并且使之带电后,被供给到用于使静电潜影显影的显影辊202,并由显影辊202传送到感光鼓3所承载的静电潜影上。供给到显影辊202的显影剂由限制部件207限制在显影辊202上传送的显影剂的层厚,上述限制部件207由构成显影槽200的支撑部件212支撑。从而供给到感光鼓3的显影剂供给量被限制。
显影槽200作为显影装置2内的温度上升对策,为了通过由来自管道50的送风进行的强制冷却起到较大效果,而由导热性高的铝等金属材料形成,在该显影槽200的面向感光鼓3的周面的位置设置有开放部200a(图3)。
在构成显影槽200的上部的支撑部件212的外侧上部,设置有用于进行显影槽200内的卸压的卸压机构部217。通过定期地使该卸压机构部217动作,来执行显影装置2内的卸压,可以防止装置内的色粉飞散。另外,卸压机构部217的安装位置并不限于显影槽200的上部,只要是可以进行显影槽200内的卸压的位置即可,例如可以是显影槽200的侧部或下部。
在显影槽200内的面向(相对)开放部200a(图3)的位置配置显影辊202,在面向(相对)色粉导入口201的位置自由旋转地配置有传送辊205,该传送辊205将从色粉导入口201供给到显影槽200内的显影剂(色粉)传送到混合辊204。
在显影槽200的与混合辊204的下侧相对的位置,设置有用于检测显影槽200内的色粉的浓度的色粉浓度传感器213。图像形成装置1A,在由混合辊204混合/搅拌的色粉量比适当量少时,根据色粉浓度传感器213的检测值,从色粉导入口201补给色粉。
此外,在显影槽200的开放部200a内、在显影辊202的下侧,换言之,相对于显影辊202在感光鼓3的旋转方向的下游侧的位置,配置有用于回收附着在感光鼓3上的磁性载体的载体回收辊220,该载体回收辊220与感光鼓3之间具有约1mm的微小间隙。在该载体回收辊220的旋转方向的上游侧的位置,设置有载体除去装置230,该载体除去装置230从载体回收辊220除去由该载体回收辊220回收的磁性载体。
显影辊202如图4所示,在其与感光鼓3之间设置有显影间隙(0.5~1.5mm左右)。显影辊202包括:具有多个磁极的磁性辊214,将由剖面形状为长方形的磁棒构成的、具有N极的磁性的磁极部件N1、N2、N3、N4及具有S极的磁性的磁极部件S1、S2、S3,按照图4所示的顺序在多个圆周方向位置上彼此隔离地放射状配置而成;和非磁性的套筒215,呈大致圆筒形状,由铝合金及黄铜等形成,可自由旋转地外嵌在上述磁性辊214上。
磁性辊214的两端部非旋转地固定/支撑在显影槽200的两侧壁上。磁极部件N1配置在与感光鼓3的周面相对的位置。磁极部件N1、N2、N3、N4的标号P1、P2、P3、P4分别表示各磁极部件N1、N2、N3、N4在显影辊202的圆周方向上的宽度的中央部、即磁极中心轴。磁极中心轴P1、P2、P3、P4从显影辊中心轴O2放射状地延伸并经磁极部件的全长(套筒215在长度方向的长度)而形成。与感光鼓3的周面相对的磁极部件N1被配置为使磁极中心轴P1与穿过感光鼓3的中心轴(图4的范围外)及显影辊202的中心轴O2的直线大致一致。
磁极部件在显影辊202的旋转方向上依次排列磁极部件N1、S3、N4、N3、S2、N2、S1。通过这样构成的磁极部件N1、N2、N3、N4及S1、S2、S3所产生的磁场,而沿着旋转的套筒215的外周吸附由色粉和载体构成的双成分显影剂,以使其刷状地形成穗状体(以下称为磁刷)。通过由显影辊202的旋转而形成的磁刷,而在上述显影间隙部滑动摩擦感光鼓3的表面来进行显影。
此外,在显影槽200的开放部200a的在显影辊202下侧相邻的位置,设置用于回收附着在感光鼓3上的载体的载体回收辊220,以回收附着在感光鼓3上的磁性载体。由载体回收辊220回收的磁性载体由载体除去装置230除去。另外,在下文说明本实施方式的载体回收辊220。
限制部件207用于在其与显影辊202之间限制显影剂的传送量,并且进行显影剂的主带电,由剖面形状为大致矩形的非磁性的金属板构成。限制部件207的一端部与显影辊202(套筒215)的外周面具有预定大小的间隙部而相对。该限制部件207安装在盖体216上并设置在开放部200a(图3)。另外,限制部件207由铝、不锈钢等非磁性的金属板形成。
混合辊204如图5A所示,用于搅拌、传送从色粉供给装置30(图3)供给的色粉,其包括:与显影辊202(图4)大致平行地配置的旋转轴204a、和多个分离的皿状的搅拌体204b(204b1~204b4)。
搅拌体204b相对于旋转轴204a的轴心延伸的方向(以下为轴心方向)倾斜大致45度地进行配置。搅拌体204b以配置在旋转轴204a的轴心方向的大致中央部的搅拌体204b3为中心,包括配置在图中右侧的由搅拌体204b1和多个搅拌体204b2构成的集合体204B1、以及配置在图中左侧的由搅拌体204b4和多个搅拌体204b2构成的集合体204B2。另外,搅拌体204b1和搅拌体204b4在旋转轴204的轴心方向上设置在两端。
在本实施方式中,上述集合体204B1、204B2中所包含的搅拌体204b2的数量相同。即,混合辊204的搅拌体204b为奇数个。通过这样使搅拌体204b为奇数个,可以破坏整体的显影剂流动的平衡,而向设定的一个方向搅拌传送显影剂。
配置在旋转轴204a的两端侧的搅拌体204b1、204b4,如图5B、图5E所示,被形成为以旋转轴204a为中心而点对称的大致半月状。详细地说,搅拌体204b1、204b4分别成为相对于沿着穿过旋转轴204a的较长法线L1的方向大致垂直地分割的半月状。
在搅拌体204b1、204b4和搅拌体204b3之间设置的各搅拌体204b2,如图5C所示,为大致椭圆形状,相对于旋转轴204a的轴心方向倾斜地配置有多个。通过这样构成,可以由各个搅拌体产生较大的旋转轴方向的传送力。
在旋转轴204a的大致中央部配置的搅拌体204b3,如图5D所示,以大致椭圆形状形成,在与上述色粉浓度传感器213相对的位置上形成切口部204c,可以通过来自色粉浓度传感器213的检测光。该切口部204c在以旋转轴204a为中心而点对称的位置上还形成有一处。即,切口部204c以旋转轴204a为中心而点对称地设置有一对。这样一来,在搅拌体204b3可以防止随着混合辊204的搅拌体204b的旋转而产生的显影剂体积密度变动所引起的色粉浓度传感器213的输出波动。
在显影辊202和混合辊204之间如图4所示设置有搅拌辊203,该搅拌辊203在搅拌由混合辊204混合而获得的显影剂的同时使之带电,并将其供给到显影辊202。
搅拌辊203具有在其长度方向上延伸的支轴、及从该支轴放射状延伸的平板状的多个叶片,叶片可绕支轴旋转。通过搅拌辊203以其支轴为中心旋转,可以搅拌显影剂。
如上所述,在显影辊202的下方设置有用于回收附着在感光鼓3上的磁性载体的载体回收辊220,使之与感光鼓3抵接。在该载体回收辊220的旋转方向的下游侧的位置,设置有用于从载体回收辊220除去由该载体回收辊220回收的磁性载体的载体除去装置230。
接下来,参照附图说明本实施方式的显影装置2所具备的显影辊202及其周边构成。图6是从侧面侧表示本实施方式的显影装置的显影辊202及载体回收辊220的主要部分的构成的简要构成图。
本实施方式的图像形成装置1A是感光鼓3的旋转速度为360mm/sec以上的高速机。该图像形成装置1A所具备的显影装置2如图6所示,具有显影辊202及载体回收辊220。
显影辊202在相对于磁性辊214旋转的圆筒状套筒215的表面吸附显影剂,然后将该显影剂供给到感光鼓3,上述磁性辊214内包七个固定磁极部件N1、N2、N3、N4、S1、S2、S3并使各固定磁极部件从旋转中心放射状地设置。
载体回收辊220相对于该显影辊202设置在感光鼓3的旋转方向的下游侧。
载体回收辊220如图6所示,在其与感光鼓3之间设置有约1mm的微小间隔,由铝等金属形成。载体回收辊220包括载体回收用磁性辊221和载体回收用套筒222。
载体回收用磁性辊221是具有两个磁极的磁性辊,将S极、N极的不同的两个磁极部件S10、N10以旋转轴O220为中心放射状配置而成。
载体回收用套筒222是大致圆筒形状的由铝合金及黄铜等形成的非磁性的套筒,其自由旋转地外嵌在上述载体回收用磁性辊221上。
载体回收用磁性辊221的两端部非旋转地固定/支撑在显影槽200的两侧壁上。磁极部件S10、N10中的N极的磁极部件N10,设置在与感光鼓3相对的位置的、夹着回收辊220的中心(旋转轴O220)的相反侧的位置上。另一方面,S极的磁极部件S10设置在与显影辊202相对的位置上。
在本实施方式中,上述磁极部件S10、N10的磁力大小为400~750G。上述磁极部件S10、N10的磁极间所成角度被设置为80°~150°。此外,以如下方式设置磁极部件N10:使磁极部件N10、和从载体回收辊220的中心O220连接到载体回收辊220的与感光鼓3最接近的最接近点Q1而成的最接近中心线L1所成角度为140°以上180°以下。此时,为了顺利地执行附着在感光鼓3上的载体的回收,磁极部件S10优选与磁性辊214所包含的固定磁极部件中最接近磁极部件S10的磁极部件S3彼此同为S极。
在载体回收辊220上、在最接近点Q1的载体回收辊220旋转方向上的下游侧,设置有刮板部件240。刮板部件240,为了清洁载体回收辊220所包含的载体回收用套筒222的外周面220a,而与该外周面220a抵接,刮取附着在该外周面220a上的色粉、及色粉的添加剂等废弃物。在本实施方式中,刮板部件240如图4所示被设置为,在载体除去装置230的一端固定刮板部件240的基端部。在本实施方式中,为了有效地除去附着在载体回收辊220的外周面220a的色粉、及色粉的添加剂等,刮板部件240的前端240a与载体回收辊220的外周面220a中的垂直于外周面220a的方向上的磁力最弱的位置抵接。另外,在本实施方式中,刮板部件由SUS/0.1t(材质为不锈钢,厚度为0.1mm)形成,但不限于该材质、厚度。
这样一来,在本实施方式中,不是将载体回收辊220的磁极部件S10、N10设置在与感光鼓3相对的位置(最接近中心线L1上),而是在该位置的夹着载体回收辊220的中心的相反侧的位置上设置磁力为400G以上750G以下的N极的磁极部件N10,并且在与显影辊202相对的位置上设置磁力为400G以上750G以下的S极的磁极部件S10。通过该构成,在载体回收辊220的与感光鼓3相对的外周面(感光鼓相对面)上,在载体回收辊220的旋转方向上在较大范围产生磁极部件S10、N10的漏磁场,该漏磁场的大小足够回收载体,为35G~80G左右。从而,通过该漏磁场可以切实地回收磁性载体。另外,在磁极部件S10、N10的磁力低于400G时无法在感光鼓相对面产生有效的漏磁场,在大于750G时无法顺利执行载体回收辊220的载体回收。
此外,在将磁极部件设置在感光鼓相对面上的现有结构中,在载体回收辊的旋转方向上可回收的磁极宽度狭窄,其结果导致对感光鼓3上的载体回收有效的磁场的方向为单一方向。
另一方面,在本实施方式中,通过上述构成,在较大范围产生有效磁场的外周面220a为圆弧状,因此对感光鼓3上的载体回收有效的磁场方向为多方向。
因此,如上所述在本实施方式中,沿着载体回收辊220的感光鼓相对面,具有足够回收载体的大小的漏磁场在较大范围内朝向多方向产生,因此可以从高速旋转的感光鼓3有效地回收载体。此外,该漏磁场在较大范围朝向多方向产生,从而相邻的磁极间的宽度与现有技术相比实际变窄,因此回收的载体的传送性也良好。
进而,通过使磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为80°以上150°以下,使磁极部件N10和最接近中心线L1所成角度为140°以上180°以下,从而在磁极部件N10的相对部、即载体回收辊220的感光鼓相对面,产生足够回收载体的大小的35G~80G左右的磁极部件S10、N10的漏磁场。因此,即使在高速机的图像形成装置1A中使用了小粒径载体的情况下,也可以有效地回收附着载体。
此时,载体回收辊220所具备的磁极部件S10、N10的磁极间所成角度小于80°时,无法在磁极部件10的相反侧的位置的感光鼓相对面上在较大范围产生朝向多方向的漏磁场,只是在磁极部件N10的附近产生有效角度小的漏磁场,因此无法作为载体回收辊220使用。此外,在大于150°时,与在显影辊202的相对部设置磁极部件S10、在感光鼓相对面的夹着辊中心的相反侧的位置具有磁极部件N10的本实施方式的结构不一致,因此150°以上的磁极间的角度是不必要的。因此,磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为上述80°以上150°以下的范围。另外,载体回收辊220所具备的磁极部件S10、N10的磁极间所成角度和载体回收辊220的载体回收量的关系,在下文详细说明。
此外,在本实施方式中,显影装置2为与感光鼓3的旋转速度为360mm/sec以上的高速机对应的构成。即,在感光鼓3的旋转速度为360mm/sec以上的情况下,载体离开感光鼓3而飞散,通过由载体回收辊220的不与感光鼓3相对的磁极部件N10产生的漏磁场吸附而被回收。并且,残余在感光鼓3上载体被载体回收辊220的漏磁场回收。假设感光鼓3的旋转速度低于360mm/sec,例如旋转速度为250mm/sec时,不会产生载体的飞散,因此只要载体回收辊220的磁极不与感光鼓3相对就无法回收载体,因此无法发挥作为载体回收辊220的作用。
通过以上构成的显影装置2,即使在图像形成装置1A为高速机且使用了小粒径载体的情况下,也可以由显影装置2所具备的载体回收辊220有效地回收附着载体并传送到载体除去装置230,因此可以抑制因载体附着在感光鼓3上而产生的该载体在转印时转印材料相对于感光鼓3的粘附性下降、及所谓白斑等转印图像的质量下降。
(实施例1)
接下来对确定本实施方式的载体回收辊所具备的各磁极部件的适当设计值的实施例1进行说明。图7是表示与本实施方式的显影装置的实施例1中的载体回收辊所具备的磁极部件的设定条件对应的各种效果之间的关系的表,图8是表示本实施方式的显影装置的实施例1中的显影辊所包含的磁性辊的磁极和磁力的关系的表。此外,图9~图17是表示用于求出本实施方式的显影装置的载体回收辊所具备的磁极部件的磁场强度及磁极间所成角度的适当值的试验数据的图。图9A、图10A、图11A、图12A、图13A、图14A、图15A、图16A、图17A是表示载体回收辊的磁极部件的磁场强度和磁极间所成角度、以及磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度的关系的表,图9B、图10B、图11B、图12B、图13B、图14B、图15B、图16B、图17B是表示由载体回收辊形成的磁力波形的图。另外,在图9~图17中,表示了磁极N10的磁场强度、磁极间所成角度、以及磁极部件N1和最接近中心线L1所成角度分别为如下数值时的数据:285G、70.00°、133.23°(图9);427G、100.1°、163.74°(图10);452G、99.42°、160.10°(图11);589G、98.7°、160.83°(图12);658G、140.7°、149.29°(图13);734G、103.45°、169.10°(图14);893G、102.54°、165.34°(图15);297G、51.77°、114.25°(图16);292G、62.83°、128.04°(图17)。另外,在图9B、图10B、图11B、图12B、图13B、图14B、图15B、图16B、图17B中,由各磁极部件形成的磁场的大小,用磁性辊的周面的法线方向的成分(以下简称为“法线方向成分”)表示。
在实施例1中,使用载体的平均粒径为40μm,磁性特性(质量磁化率)为65emu/g,载体回收辊220的磁极部件S10、N10的磁极间角度固定为120°,磁性(显影)辊215的直径为Φ(直径)30mm。磁性辊215的旋转速度相对于感光鼓3的旋转速度的比为2.0,载体回收辊220的直径为Φ12mm,载体回收辊相对于磁性辊215的旋转速度比为1/108,载体回收辊220和磁性辊215之间的间隙为3mm,载体回收辊220和感光鼓3之间的间隙为0.8mm,套筒材质为铝,在表面形成80个V槽,在如上设定条件下使感光鼓3的旋转速度为540mm/sec、360mm/sec、及250mm/sec的处理速度来进行实施。
在这种设定条件下实施的实施例1中,获得图7所示的普通磁极的磁场强度和与载体回收相对的磁极的有效角度、与各普通磁极相对的漏磁场的磁场强度和漏磁场的有效角度的关系。根据这些数据可知,磁极部件N10、S10的磁场强度为427G以上时,漏磁场的有效角度较大,随之画质评价也良好。
此外,在图7中示出了在感光鼓3的旋转速度为360mm/sec、540mm/sec、250mm/sec的情况下对实际打印时效(aging)为500k(k=103)后的载体减少量和形成图像的画质进行研究的结果。根据图7所示的数据,通过使用本发明的载体回收辊220,在旋转速度为350mm/sec以上时可以大幅抑制载体的减少,特别是在磁极N10、S10的磁场强度为427~734G的情况下,可以获得抑制载体减少量的效果,可以改善因载体附着引起的图像不良。
磁极N10、S10的磁场强度小于400G时,如图9B所示,在包含鼓最接近点Q1的感光鼓相对面上没有产生磁极N10、S10的漏磁场。另一方面,在磁极N10、S10的磁场强度为400G以上时,如图10~图14所示,在包含鼓最接近点Q1的感光鼓相对面上,产生磁极N10、S10的漏磁场M10。该漏磁场为35G~80G左右的大小,为足够回收载体的大小。因此,即使在高速机的图像形成装置1A中使用了小粒径载体的情况下,也可以通过以在较大范围被覆包含鼓最接近点Q1的感光鼓相对面的方式产生的漏磁场M10,有效地回收感光鼓3的附着载体。
但是,在磁极N10、S10的磁场强度大于750G而为893G的情况下,如图15B所示,虽然在包含鼓最接近点Q1的感光鼓相对面上产生了磁极N10、S10的漏磁场M10,但如图7的表所示,载体的减少量增加,随之因载体附着而产生的图像不良导致画质评价下降。在实施例1中,根据图8所示的表,显影辊202所包含的磁极部件中最接近载体回收辊220的磁极部件S3的磁场强度为924G,在载体回收辊220的磁极部件S10、N10的磁场强度大于750G时,在显影辊202难以载置载体,因此在载体回收辊220残留有回收载体,之后的新载体难以载置在载体回收辊220的外周面220a。从而载体回收辊220上的载体回收效率下降,因此载体减少量也无法抑制而增加。
此外,在磁极部件S10、N10的磁极间所成角度小于80°时,如图16及图17所示,无法在成为磁极部件N10的相对部侧的载体回收辊220的外周面220a上在较大范围产生朝向多方向的漏磁场,而是在磁极部件S10、N10的附近产生有效角度小的漏磁场m10,因此无法作为载体回收辊220使用。另一方面,在磁极部件S10、N10的磁极间所成角度为80°以上时,如图10~图14所示,在夹着中心O220成为磁极部件N10的相反侧的载体回收辊220的感光鼓相对面上,在35G~80G左右的载体回收所需大小的较大范围内产生朝向多方向的漏磁场M10,因此可以作为载体回收辊220使用。
进而,在磁极部件N10和最接近中心线L1所成角度为140°以上时,如图10~图14所示,在感光鼓相对面上在35G~80G左右的载体回收所需大小的较大范围内产生朝向多方向的漏磁场M10。另一方面,在磁极部件N10和最接近中心线L1所成角度小于140°时,如图9、图16、图17所示,无法在感光鼓相对面上在较大范围内产生朝向多方向的漏磁场,因此无法作为载体回收辊220使用。
此外在本实施方式中,为了有效除去附着在载体回收辊220的外周面220a上的色粉、色粉的添加剂等,优选将刮板部件240的前端部240a设置在载体回收辊220的外周面220a中与外周面220a垂直的方向上的磁力最弱的位置,即,在图12所示的例子中,使该前端部240a与磁极S10和磁极N10的正中间的位置抵接。
这样一来,根据实施例1,本发明的载体回收辊220在不与感光鼓3相对的位置上具有一组N极和S极的磁极,各磁极的磁力为400G以上750G以下,从而与在和感光鼓3相对的位置上设置磁极的现有技术的情况相比,产生足够回收载体的大小的35G~80G左右的漏磁场M10,该漏磁场M10在载体回收辊220的旋转方向上具有较大范围的角度幅度。从而,在载体回收辊220的旋转方向上,感光鼓相对面的磁场的有效角度大于现有的磁极的有效角度。因此,即使感光鼓3高速旋转,也可以有效地回收载体。此外,载体回收辊220内的磁极间隔实质变窄,因此可以顺利地传送回收的载体,可以通过磁性辊215的磁极在显影辊侧有效地再回收载体。进而可以比现有的5极的磁性辊高效地回收/传送载体,实现成本的降低。
以上参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明不限于上述示例。本领域技术人员,可以在权利要求所示的范围内,容易地想到各种变更例或修改例,这些也属于本发明的技术范围。
例如,在上述第一实施方式中,将本发明应用于在设置有一个色粉容器的黑白用图像形成装置中设置的显影装置,但也可以将本发明的载体回收辊应用于设置有多个色粉容器的彩色用的显影装置。
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