(57)【要約】【課題】  現像剤の偏りに起因する画像の濃度むらを軽減する。【解決手段】現像領域Ｄにおいて、現像剤担持体から供給された現像剤によって、感光体ドラム１０に形成された静電潜像を現像する現像装置４０とを備える画像形成装置１であって、現像容器４１は、攪拌部４３と、攪拌部４３から供給された現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤供給部４２と、攪拌部４３および現像剤供給部４２内の現像剤を攪拌するとともに、攪拌部４３および現像剤供給部４２の現像剤を搬送して循環させる攪拌部材４４と、を有し、攪拌部材４４は、現像剤供給部４２内の現像剤を感光体ドラム１０の軸方向に沿って一方向に搬送し、感光体ドラム１０の表面の感光体の感度は、現像剤供給部４２における現像剤の搬送方向に沿って高くなっていることによって、画像の濃度むらを軽減することができる。【選択図】    図１
2020071378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を形成可能な感光体ドラムと、
現像剤を収納する現像容器、および前記現像容器内の現像剤を現像領域に搬送する、円筒状の現像剤担持体を有する現像装置であって、
前記現像領域において、前記現像剤担持体から供給された現像剤によって、前記感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置であって、
前記現像容器は、
攪拌部と、
前記攪拌部から供給された現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部と、
前記攪拌部および前記現像剤供給部内の現像剤を攪拌するとともに、前記攪拌部および前記現像剤供給部の現像剤を搬送して循環させる攪拌部材と、を有し、
前記攪拌部材は、前記現像剤供給部内の現像剤を前記感光体ドラムの軸方向に沿って一方向に搬送し、
前記感光体ドラムの表面の感光体の感度は、前記現像剤供給部における現像剤の搬送方向に沿って高くなっている画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体ドラムは、表面の感光体の感度の高低の方向を示す表示部を備えている、請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機またはレーザプリンタなどの画像形成装置において、感光体ドラムに現像剤（トナー）を供給する現像装置は、現像剤を収納する現像容器と、現像容器内の現像剤を感光体ドラムに供給する現像剤担持体を備えている。現像剤担持体には現像容器内の現像部から現像剤が供給される。また、現像部内には搬送スクリューが配設されており、感光体ドラムの軸方向に沿って現像剤が搬送される。
【０００３】
現像剤は現像部内を搬送されながら、その一部が現像剤担持体の表面に磁気的に吸着され、現像位置において感光体ドラム表面まで現像剤が運ばれる。そして、感光体ドラム表面の静電潜像が、現像剤によって現像され、感光体ドラム表面上にトナー像が形成される。
【０００４】
現像剤の搬送方向の上流側から下流側に向かって現像室内の現像剤が搬送される際、現像室の上流側よりも下流側のほうが現像剤の量が少なくなり、現像剤担持体の現像室の上流側に対応する部分よりも現像室の下流側に対応する部分の方が少なくなる。その結果、感光体ドラムにおいて、現像室の上流側に対応する感光体ドラム上に形成されるトナー像よりも、現像室の下流側に対応する感光体ドラム上に形成されるトナー像の方が濃度が薄くなる濃度むらが生じるおそれがあるが、現像室の下流側に低反発性部材を配置することによって、現像剤の偏りを緩和して、濃度むらを軽減する画像形成装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５０２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、現像室内の現像剤の量が少なくなってくると、現像剤の偏りの制御が困難になり、濃度むらを軽減できなくなるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の画像形成装置は、静電潜像を形成可能な感光体ドラムと、現像剤を収納する現像容器、および前記現像容器内の現像剤を現像領域に搬送する、円筒状の現像剤担持体を有する現像装置であって、前記現像領域において、前記現像剤担持体から供給された現像剤によって、前記感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置であって、前記現像容器は、攪拌部と、前記攪拌部から供給された現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部と、前記攪拌部および前記現像剤供給部内の現像剤を攪拌するとともに、前記攪拌部および前記現像剤供給部の現像剤を搬送して循環させる攪拌部材と、を有し、前記攪拌部材は、前記現像剤供給部内の現像剤を前記感光体ドラムの軸方向に沿って一方向に搬送し、前記感光体ドラムの表面の感光体の感度は、前記現像剤供給部における現像剤の搬送方向に沿って高くなっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の画像形成装置によって、現像剤供給部材内の現像剤の偏りによる現像剤の供給のばらつきを、感光体ドラムの特性によって相殺して画像の濃度むらを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の一例である画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本実施形態の一例である画像形成装置の現像装置を示す模式図である。
【図３】本実施形態の一例である画像形成装置の感光体ドラムを示す側面図である。
【図４】本実施形態の一例である画像形成装置の感光体ドラムの感度の分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本実施形態の画像形成装置について説明する。図１は、本実施形態の一例である画像形成装置の構成を示す図である。
画像形成装置１は、アルミニウムの円筒の素管の外周面に感光体を形成した感光体ドラム１０を有している。感光体ドラム１０の周囲には、帯電ローラ２０、露光装置３０、現像装置４０、転写ローラ５０およびクリーニングブレード６０が配置されている。
【００１１】
本実施形態の画像形成装置１において、感光体ドラム１０は、矢印Ｃの方向に回転する。帯電ローラ２０によって帯電された感光体ドラム１０の表面には、露光装置３０によって、画像情報に応じてレーザ光Ｌが照射され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像は、現像装置４０によってトナー像として現像され、転写ローラ５０によって、転写媒体Ｐに転写される。その後、感光体ドラム１０の表面の転写されなかった現像剤がクリーニングブレード６０によって掻き落とされ、現像剤回収容器に回収される。
【００１２】
転写媒体Ｐとしては紙のほか、転写ベルトを使用することができる。たとえば、転写ベルト上に画像形成装置１を複数個並べて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤を転写ベルトに順次転写して、転写ベルト上のトナー像を二次転写して紙に定着させる、カラー画像形成装置に適用することも可能である。
【００１３】
図２は、現像装置の現像剤の動き方を説明する模式図である。図１、図２によって、現像装置４０の構成を説明する。図２の斜線の領域で示される、現像剤は、現像装置４０の現像容器４１内に蓄えられている。現像容器４１は、仕切板４１ａによって上下に仕切られており、仕切板４１ａの上側が現像剤供給部４２であり、仕切板４１ａの下側が攪拌部４３である。
【００１４】
現像剤供給部４２内には搬送スクリュー４４ａが配設され、攪拌部４３内には搬送スクリュー４４ｂが配設され、搬送スクリュー４４ａと搬送スクリュー４４ｂとによって、攪拌部材４４が構成されている。各搬送スクリュー４４ａ，４４ｂは、その各軸線方向が、感光体ドラム１０の回転軸線の方向と平行になるように配設されている。搬送スクリュー４４ａ，４４ｂは連動して動き、現像剤供給部４２および攪拌部４３の内部の現像剤を攪拌することができる。また、各搬送スクリュー４４ａ，４４ｂが回転することによって、現像剤が感光体ドラム１０の回転軸線の方向に移動する。現像剤供給部４２内において、現像剤は矢印Ａの方向に移動し、攪拌部４３内では現像剤は矢印Ｂの方向に移動する。
【００１５】
仕切板４１ａの両端には開口部４１ｂ、４１ｃが設けられており、開口部４１ｂ、４１ｃによって、現像剤供給部４２と攪拌部４３とは連通し、現像剤が現像剤供給部４２と攪拌部４３との間を移動することができる。攪拌部材４４を動作させると、攪拌部４３内の現像剤が図２の矢印Ｂに示されるように、搬送スクリュー４４ｂによって攪拌されながら右から左に向かって移動する。攪拌部４３の左端に達した現像剤は、後続の現像剤に押されて開口部４１ｂを通って上昇し、現像剤供給部４２に移送される。その後、現像剤は、搬送スクリュー４４ａによって攪拌されながら矢印Ａに示されるように、感光体ドラム１０の軸線方向に沿って左から右に向かって移動する。
【００１６】
現像剤供給部４２内に現像剤担持体であるマグネットローラ４５ａおよび現像スリーブ４５ｂが配置されている。マグネットローラ４５ａおよび現像スリーブ４５ｂの長手方向は、感光体ドラム１０の回転軸線および搬送スクリュー４４ａ，４４ｂの長手方向に沿って配設されている。マグネットローラ４５ａによって、現像スリーブ４５ｂ上に現像剤を吸着し、現像スリーブ４５ｂが回転することによって、現像剤を感光体ドラム１０表面近傍の現像領域Ｄまで供給することができる。
【００１７】
現像剤が現像剤供給部４２内を搬送されるとき、一部の現像剤はマグネットローラ４５ａによって現像スリーブ４５ｂ上に吸着され、現像スリーブ４５ｂが回転して、現像領域Ｄまで搬送される。搬送スクリュー４４ａによって、現像剤が現像剤供給部４２の端部まで搬送されると、現像剤は開口部４１ｃから攪拌部４３に移動する。攪拌部材４４によって、現像剤供給部４２と攪拌部４３とにわたって現像剤を循環させることができる。
【００１８】
現像スリーブ４５ｂ上に吸着された現像剤は、規制ブレード４６によって所定の厚さに調整され、感光体ドラム１０近傍の現像領域Ｄまで搬送され、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成することができる。
【００１９】
現像剤供給部４２において、現像剤が開口部４１ｂから供給され、一部の現像剤が現像スリーブ４５ｂ上に吸着されて現像領域Ｄに搬送され、その一部が現像によって消費され、開口部４１ｃから攪拌部４３に送られる。したがって、現像剤の量は、開口部４１ｂ付近が多く、開口部４１ｃ付近が少なくなっている。つまり、現像剤の量は、現像剤供給部４２における現像剤の搬送方向を示す矢印Ａに沿って減少している。
【００２０】
マグネットローラ４５ａによって現像スリーブ４５ｂの表面に吸着される現像剤の穂立ちの高さは、規制ブレード４６によって調整されるが、マグネットローラ４５ａの幅方向に均一になるように調整される。また、規制ブレード４６にかかる現像剤の圧力によって、現像スリーブ４５ｂ表面に吸着される現像剤の量が変化する。このため、現像剤の量は開口部４１ｂ付近が多く、開口部４１ｃ付近が少なくなる。つまり、現像スリーブ４５ｂ表面に吸着される現像剤の量は、現像剤供給部４２を流れる現像剤の上流側よりも下流側が少なくなっている。つまり、現像剤供給部４２における現像剤の搬送方向を示す矢印Ａに沿って少なくなっている。
【００２１】
図３は、本実施形態の一例である画像形成装置の感光体ドラムを示す側面図である。感光体ドラム１０は、たとえば、アルミニウムなど円筒の導電性基体の側面に形成されたアモルファスシリコン系材料を含む電荷注入阻止層と、当該電荷注入阻止層上に形成されたアモルファスシリコン系材料を含む光導電層と、当該光導電層上に形成されたアモルファスシリコン系材料を含む表面層とを、順次積層して形成することが可能である。また、アモルファスシリコン系感光体ではなく有機系感光体を使用することも可能である。画像形成装置１を構成する感光体ドラム１０は、回転軸線Ｘの周りに矢印Ｃの方向に回転して印刷を行う。
【００２２】
図４は、本実施形態の一例である画像形成装置の感光体ドラムの中間感度を示すグラフである。横軸は感光体ドラム１０の表面の位置を示しており、感光体ドラム１０のドラム側面の一端部１０ａ、中央部１０ｂ、他端部１０ｃを示している。縦軸は中間感度を示すものであり、中間感度が高いほど、現像スリーブ４５ｂから感光体ドラム１０にトナーが転写され易くなり、静電潜像を同じ条件で現像した場合に、現像されたトナー像が濃くなる。
【００２３】
ここで、中間感度とは、感光体ドラム１０を帯電器で帯電させた後、中央部１０ｂの表面電位が照射後に約１／２の値となる光エネルギーの光を照射したときの、一端部１０ａ、中央部１０ｂおよび他端部１０ｃの各測定位置における表面電位のことである。図４に示した結果は、外径がφ４０ｍｍの感光体ドラム１０を各測定位置で２３０Ｖの表面電位になるように帯電させてから、波長が６７０ｎｍ、光量が０．２５μＪ／ｃｍ２の光を照射した後の表面電位を測定したものである。
【００２４】
感光体ドラム１０の一端部１０ａの中間感度は、１１５．９Ｖであり、感光体ドラム１０の中央部１０ｂの中間感度は、１１３．３Ｖ、であり、感光体ドラム１０の他端部１０ｃの中間感度は、１１０．３Ｖであり、感光体ドラム１０の中間感度は、一端部１０ａから他端部１０ｃにかけて低くなっており、感光体ドラム１０の表面は、感光体ドラム１０の回転軸線Ｘの方向に沿って表面の感度について高低差を有している。
【００２５】
感光体ドラムの回転軸線に沿って他端部１０ｃから一端部１０ａに向かって感光体の中間感度が高くなっている感光体ドラム１０は、たとえば、素材となるアルミニウム製の円筒状の素管に感光体をプラズマ気相成長（Ｐ−ＣＶＤ：Plasma-Chemical Vapor Deposition）法などによって形成する場合、アルミニウム製の円筒状の素管の周りの原料ガスの流れを制御することで作製可能である。
【００２６】
感光体ドラム１０は画像形成領域Ｅ２の両側に、画像形成されない領域Ｅ１，Ｅ３を有している。感光体ドラム１０の一端部１０ａであって、画像形成されない領域Ｅ１の基体の内面に、感度の高低の方向を示す表示部１１が形成されている。表示部１１は、一端部１０ａが、感度が高い側であることを示している。表示部１１は、感光体ドラム１０の画像形成がされない部分に設ければよい。たとえば、他端部１０ｃの画像形成されない領域Ｅ３の基体の内面に、感度が低い側であることを示す表示部１１を設けてもよい。表示部１１としては、感光体ドラム１０の内面の所定の位置にシールを貼って形成することが可能である。また、感光体ドラム１０の内面に凹凸を形成して形成することもできる。また、レーザマーキング法などによって、感光体ドラム１０の内面に、あるいは表面の感光体層の一部に表示部１１を刻設することも可能である。
【００２７】
このような感光体ドラム１０は、高感度側である一端部１０ａが、現像装置４０の現像剤供給部４２内の現像剤の搬送方向の下流側に対応するように取り付けられる。このように感光体ドラム１０を取り付けることによって、感光体ドラム１０の表面の感光体の感度が矢印Ａで示される現像剤供給部４２における現像剤の搬送方向に沿って高くなっている画像形成装置１とすることができる。
【００２８】
現像剤供給部４２において、現像剤の量は、現像剤供給部４２における現像剤の搬送方向に沿って減少しており、その結果、現像スリーブ４５ｂ表面に吸着される現像剤の量は、現像剤供給部４２における現像剤の搬送方向に沿って少なくなっている。これに対し、感光体ドラム１０の表面の感光体の感度が現像剤供給部４２における現像剤の搬送方向に沿って高くなっている。そのため、感度の高い感光体ドラム１０の一端部１０ａ側には比較的少ない現像剤が供給され、感度の低い感光体ドラム１０の他端部１０ｃ側には比較的多くの現像剤が供給されるため、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像を現像装置４０で現像した場合に、現像剤供給部４２内の現像剤の偏りによる現像剤の供給のばらつきを、感光体ドラム１０の特性によって相殺することができるので、現像されるトナー像の濃度むらを軽減することができ、出力される画像の品質が高い画像形成装置を得ることができる。
【００２９】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、改良等が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１    画像形成装置
１０    感光体ドラム
４０    現像装置
４１    現像容器
４２    現像剤供給部
４３    攪拌部
４４    攪拌部材
４５ａ  マグネットローラ
４５ｂ  現像スリーブ
Ｄ    現像領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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