JP2010164651A - Developing device, image forming apparatus and developing method - Google Patents
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Abstract
【課題】補給されたトナーの帯電性を低下させることなく、二成分現像剤に与える物理的なストレスを抑えることができるようにする。
【解決手段】現像装置2aに、現像槽111、第1撹拌部材112、第2撹拌部材113、現像ローラ114、現像槽カバー115、ドクターブレード116、仕切板117、電磁石118A〜118E、トナー濃度検知センサ119を備えた。第1撹拌部材112及び第2撹拌部材113の回転により、二成分現像剤が第1の領域111Aと第2領域111Bとを順に循環して移動する。トナー補給時には、第2撹拌部材113を第1撹拌部材112よりも高速で回転させ、電磁石118A〜118Eに通電する。第2の領域111Bにおいて二成分現像剤は、電磁石118A118Eが形成する磁界により移動を抑制されつつ第2撹拌部材113から大きな撹拌トルクを受け、十分に撹拌される。
【選択図】 図2A physical stress applied to a two-component developer can be suppressed without deteriorating the chargeability of a replenished toner.
A developing device includes a developing tank, a first stirring member, a second stirring member, a developing roller, a developing tank cover, a doctor blade, a partition plate, electromagnets, and toner density detection. A sensor 119 was provided. By rotation of the first stirring member 112 and the second stirring member 113, the two-component developer moves in a circulating manner in the first region 111A and the second region 111B in order. At the time of toner supply, the second stirring member 113 is rotated at a higher speed than the first stirring member 112, and the electromagnets 118A to 118E are energized. In the second region 111B, the two-component developer is sufficiently stirred by receiving a large stirring torque from the second stirring member 113 while being prevented from moving by the magnetic field formed by the electromagnet 118A118E.
[Selection] Figure 2
Description
この発明は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤によって電子写真方式の画像形成処理を行う画像形成装置に用いられる現像装置、この現像装置を備えた画像形成装置、及びこの現像装置に適用される現像方法に関する。 The present invention is applied to an image forming apparatus that performs electrophotographic image forming processing using a two-component developer including toner and a magnetic carrier, an image forming apparatus including the developing apparatus, and the developing apparatus. It relates to a developing method.
従来から、複写機やプリンタなどの画像形成装置として、電子写真方式の画像形成処理を行うものがある。電子写真方式の画像形成装置は、感光体表面に静電潜像を形成し、現像装置から現像位置で感光体表面に供給されたトナーによって静電潜像をトナー像に現像し、感光体表面のトナー像を転写位置で用紙等のシートに転写する。 2. Description of the Related Art Conventionally, some image forming apparatuses such as copying machines and printers perform electrophotographic image forming processing. An electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor, and develops the electrostatic latent image into a toner image with toner supplied from the developing device to the surface of the photoreceptor at the development position. The toner image is transferred to a sheet such as paper at the transfer position.
近年、フルカラー化や高画質化を図る目的で、トナーの帯電安定性に優れる二成分現像剤が使用されている。二成分現像剤は、トナーとキャリアとからなり、現像装置内で撹拌されることでキャリアとの摩擦によってトナーが所定の電荷を帯電する。二成分現像剤中のトナーのみが静電潜像の現像時に現像装置内から感光体表面に移動するため、画像形成処理の実行に伴い現像装置内に収納されている二成分現像剤中のトナー濃度が低下する。二成分現像剤中のトナー濃度を基準値以上に保つべく、現像装置にトナーが補給される。 In recent years, two-component developers having excellent toner charging stability have been used for the purpose of achieving full color and high image quality. The two-component developer is composed of a toner and a carrier, and is agitated in the developing device, whereby the toner is charged with a predetermined charge by friction with the carrier. Since only the toner in the two-component developer moves from the developing device to the surface of the photoreceptor when developing the electrostatic latent image, the toner in the two-component developer stored in the developing device as the image forming process is executed The concentration decreases. To maintain the toner concentration in the two-component developer at a reference value or higher, toner is supplied to the developing device.
画像形成装置の高速化及び小型化の要請に応えるためには、現像装置内でトナーを迅速且つ充分に帯電させる必要があるとともに、現像位置への二成分現像剤を迅速に搬送する必要がある。 In order to meet the demand for speeding up and downsizing of the image forming apparatus, it is necessary to quickly and sufficiently charge the toner in the developing device, and it is necessary to rapidly transport the two-component developer to the developing position. .
そこで、従来の現像装置では、現像槽内を感光体にトナーを供給する第1の領域とトナーの補給を受ける第2の領域とに区画し、第1の領域と第2の領域とのそれぞれで二成分現像剤を撹拌しつつ2つの領域の間で循環して搬送するようにしたものがある(特許文献1参照。)。この構成により、現像装置内に補給されたトナーを、二成分現像剤中に即時に分散させ、適切な帯電量を付与することができるとされている。 Therefore, in the conventional developing device, the inside of the developing tank is divided into a first area for supplying toner to the photosensitive member and a second area for receiving toner replenishment, and each of the first area and the second area is divided. The two-component developer is circulated and conveyed between the two regions while stirring (see Patent Document 1). According to this configuration, the toner replenished in the developing device can be immediately dispersed in the two-component developer, and an appropriate charge amount can be imparted.
循環方式の現像装置では、トナーの帯電状態を安定させようとすると、補給されたトナーと現像装置内の二成分現像剤とをできるだけ長時間にわたって撹拌することが望ましい。しかし、長時間にわたって継続して撹拌すると、二成分現像剤にかかる物理的なストレスが大きくなる。このため、トナー消費量の少ない原稿を多数枚連続して印刷する場合のようにトナー補給量が少ない状態が継続する場合、現像剤の流動性が低下し、十分な量の現像剤を感光体表面へ供給できなくなる問題があった。 In the circulation type developing device, it is desirable to stir the supplied toner and the two-component developer in the developing device for as long as possible in order to stabilize the charged state of the toner. However, if the stirring is continued for a long time, the physical stress applied to the two-component developer increases. For this reason, when the state where the amount of toner replenishment is low, such as when a large number of originals with low toner consumption are continuously printed, the flowability of the developer is reduced, and a sufficient amount of developer is supplied to the photoreceptor. There was a problem that it could not be supplied to the surface.
この現象については、トナーの外添剤がトナー粒子表面やキャリア粒子表面に埋没することによって流動性が低下し、感光体ドラムへ現像剤供給量を規制する穂切り(ドクターブレード)の間を、現像剤が通過できなくなってしまうことが原因であると考えられる。 About this phenomenon, the fluidity is lowered by burying the toner external additive in the toner particle surface or the carrier particle surface, and between the ear cutting (doctor blade) that regulates the developer supply amount to the photosensitive drum, The cause is thought to be that the developer cannot pass through.
この発明の目的は、補給されたトナーの帯電性を低下させることなく、二成分現像剤に与える物理的なストレスを抑えることができる現像装置、画像形成装置及び現像方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a developing device, an image forming apparatus, and a developing method capable of suppressing physical stress applied to a two-component developer without lowering the charging property of replenished toner.
上記課題を解決するために、この発明の現像装置は、現像槽、現像ローラ、仕切板、第1の撹拌部材、第2の撹拌部材、磁界形成手段、制御手段を備えている。現像槽は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を収納する。現像ローラは、現像槽内の二成分現像剤を静電潜像が形成された感光体表面へ供給する。仕切板は、現像槽内を現像ローラが配置されている第1の領域とトナーの補給を受ける第2の領域とに分割し、現像ローラの軸方向の両端が開放している。第1の撹拌部材は、第1の領域で二成分現像剤を軸方向に沿う第1の方向に搬送しつつ撹拌する。第2の撹拌部材は、第2の領域で二成分現像剤を第1の方向とは逆方向の第2の方向に搬送しつつ撹拌する。磁界形成手段は、第2の領域内に磁界を形成する。制御手段は、第2の領域に対するトナーの補給時に、第2の撹拌部材による二成分現像剤の搬送速度をトナーの非補給時の搬送速度より速くするとともに、磁界形成手段を動作させる。 In order to solve the above problems, the developing device of the present invention includes a developing tank, a developing roller, a partition plate, a first stirring member, a second stirring member, a magnetic field forming unit, and a control unit. The developing tank contains a two-component developer containing toner and carrier. The developing roller supplies the two-component developer in the developing tank to the surface of the photoreceptor on which the electrostatic latent image is formed. The partition plate divides the inside of the developing tank into a first region where the developing roller is disposed and a second region where toner is supplied, and both ends of the developing roller in the axial direction are open. The first agitating member agitates the two-component developer in the first region while conveying the two-component developer in the first direction along the axial direction. The second agitating member agitates the two-component developer in the second region while conveying the two-component developer in a second direction opposite to the first direction. The magnetic field forming means forms a magnetic field in the second region. The control means, when replenishing the toner to the second region, makes the conveyance speed of the two-component developer by the second stirring member faster than the conveyance speed when the toner is not replenished, and operates the magnetic field forming means.
この構成では、トナー補給時に、第2撹拌部材の回転速度が早くされ、第2の領域に補給されたトナーと現像槽内に残留している二成分現像剤との摩擦帯電性が向上する。トナー補給量が多い場合でも、安定したトナー帯電量が得られる。また、トナー補給時に、磁界形成手段により第2の領域に磁界が形成されるため、現像剤の搬送速度が低下し、二成分現像剤が第2撹拌部材の下流側に偏ることがない。さらに、トナー補給時以外には、第2撹拌部材の回転速度が低下され、二成分現像剤に過大な物理的ストレスが作用することがなく、二成分現像剤の流動性が低下することがない。 In this configuration, when the toner is replenished, the rotational speed of the second stirring member is increased, and the triboelectric charging property between the toner replenished in the second region and the two-component developer remaining in the developing tank is improved. Even when the toner replenishment amount is large, a stable toner charge amount can be obtained. In addition, since the magnetic field is formed in the second region by the magnetic field forming unit when the toner is replenished, the developer conveyance speed is reduced, and the two-component developer is not biased to the downstream side of the second stirring member. In addition, the rotational speed of the second stirring member is reduced except during toner replenishment, so that excessive physical stress does not act on the two-component developer, and the fluidity of the two-component developer does not decrease. .
この構成において、制御手段は、トナー補給時に、磁界形成手段を断続的に動作させるものとすることが好ましい。 In this configuration, it is preferable that the control unit intermittently operates the magnetic field forming unit when the toner is supplied.
また、磁界形成手段を、現像槽の底面における第2の撹拌部材の鉛直下方に配置することが好ましい。 Moreover, it is preferable to arrange the magnetic field forming means vertically below the second stirring member on the bottom surface of the developing tank.
さらに、磁界形成手段を、軸方向における複数の位置に分割して配置することが好ましい。 Furthermore, it is preferable to divide and arrange the magnetic field forming means at a plurality of positions in the axial direction.
この発明の画像形成装置は、上記の現像装置と、表面に静電潜像が形成された後に現像装置から二成分現像剤の供給を受ける感光体と、を備えている。 An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described developing device and a photoconductor that receives supply of a two-component developer from the developing device after an electrostatic latent image is formed on the surface.
この発明の現像方法は、第2の領域に対するトナーの補給時に、第2の領域における二成分現像剤の搬送速度をトナーの非補給時の搬送速度より速くするとともに、第2搬送路内に磁界を形成することを特徴とする。 According to the developing method of the present invention, when the toner is supplied to the second area, the conveyance speed of the two-component developer in the second area is made faster than the conveyance speed when the toner is not supplied, and a magnetic field is generated in the second conveyance path. It is characterized by forming.
この現像方法によれば、トナー補給時に、第2撹拌部材の回転速度が早くされ、第2の領域に補給されたトナーと現像槽内に残留している二成分現像剤との摩擦帯電性を向上させることができる。このため、トナー補給量が多い場合でも、安定したトナー帯電量を得ることができる。また、トナー補給時に、磁界形成手段により第2の領域に磁界が形成されるため、現像剤の搬送速度を低下させることができ、二成分現像剤が第2撹拌部材の下流側に偏ることを防止できる。さらに、トナー補給時以外に、第2撹拌部材の回転速度を低下することにより、二成分現像剤に過大な物理的ストレスが作用することを防ぎ、二成分現像剤の流動性を良好に維持できる。 According to this developing method, when the toner is replenished, the rotation speed of the second stirring member is increased, and the triboelectric charge between the toner replenished in the second region and the two-component developer remaining in the developing tank is increased. Can be improved. For this reason, a stable toner charge amount can be obtained even when the toner replenishment amount is large. Further, since the magnetic field is formed in the second region by the magnetic field forming means when the toner is replenished, the developer conveyance speed can be reduced, and the two-component developer is biased to the downstream side of the second stirring member. Can be prevented. Furthermore, by reducing the rotation speed of the second stirring member other than during toner replenishment, it is possible to prevent excessive physical stress from acting on the two-component developer and maintain good fluidity of the two-component developer. .
この発明によれば、トナー補給量が多い場合であっても安定したトナー帯電量が得られ、トナー補給時以外には、現像剤のストレスに起因する現像剤の流動性低下を抑えることができる。 According to the present invention, a stable toner charge amount can be obtained even when the amount of toner replenishment is large, and a decrease in developer fluidity due to developer stress can be suppressed except during toner replenishment. .
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図1は、この発明の実施形態に係る現像装置を用いた画像形成装置の概略の断面図である。画像形成装置100は、黒、シアン、マゼンタ及びイエローの4色のトナーを用いた電子写真方式の画像形成処理によって用紙上にフルカラー画像を形成することができる。このため、画像形成装置100は、各4個ずつの感光体ドラム3a〜3d、現像装置2a〜2d、クリーナ4a〜4d、帯電器5a〜5d及び一次転写ローラ6a〜6dに加え、露光ユニット1、中間転写ベルトユニット8、二次転写ローラ11、定着ユニット12を備えている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus using a developing device according to an embodiment of the present invention. The
画像形成装置100には、各4個ずつの感光体ドラム3a〜3d、現像装置2a〜2d、クリーナ4a〜4d、帯電器5a〜5d及び一次転写ローラ6a〜6dにより、4つの画像形成ステーションが構成されている。4つの画像形成ステーションのそれぞれは、黒、シアン、マゼンタ及びイエローの各色のトナー像を形成する。
The
一例として、黒のトナー像を形成する画像形成ステーションでは、感光体ドラム3aの表面が、帯電器5aによって均一に帯電された後、露光ユニット1から黒色の画像データで変調されたレーザ光によって露光され、黒色の画像の静電潜像が形成される。感光体ドラム3aの表面に形成された静電潜像は、現像装置2aから供給される黒色のトナーによってトナー像に顕像化される。現像装置2aは、トナー補給装置22aを備え、黒色のトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を収納している。
As an example, in an image forming station that forms a black toner image, the surface of the photosensitive drum 3a is uniformly charged by the
一次転写ローラ6aによって中間転写ベルトユニット8の中間転写ベルト7の表面に転写される。中間転写ベルト7にトナー像を転写した後に、感光体ドラム3aの表面に残留したトナーは、クリーナ4aによって除去及び回収される。
The image is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 7 of the intermediate
シアン、マゼンタ及びイエローの各色のトナー像を形成する他の画像形成ステーションも、黒のトナー像を形成する画像形成ステーションと同様に構成されている。但し、感光体ドラム3b〜3dは、露光ユニット1からそれぞれシアン、マゼンタ及びイエローの各色の画像データで変調されたレーザ光によって露光される。また、現像装置2b〜2dはそれぞれシアン、マゼンタ及びイエローの各色のトナーを感光体ドラム3b〜3dの表面に供給する。
Other image forming stations that form toner images of cyan, magenta, and yellow are configured similarly to the image forming station that forms a black toner image. However, the
府にカラー画像形成時には、4つの画像形成ステーションで形成されたトナー像が、感光体ドラム3a〜3dのそれぞれから中間転写ベルト7に順次重ね合わせて転写され、中間転写ベルト7上に減法混色によるフルカラー画像が形成される。 When forming a color image, the toner images formed at the four image forming stations are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 7 from each of the photosensitive drums 3a to 3d and transferred onto the intermediate transfer belt 7 by subtractive color mixing. A full color image is formed.
中間転写ベルトユニット8は、駆動ローラ71と従動ローラ72との間に無端状の中間転写ベルト7を張架している。中間転写ベルト7は、駆動ローラ71の回転により、感光体ドラム3a〜3dのそれぞれと一次転写ローラ6a〜6dのそれぞれとの間を経由して移動する。
In the intermediate
二次転写ローラ11は、用紙搬送路S中における駆動ローラ71との間に中間転写ベルトを挟む位置に配置されている。二次転写ローラ11は、給紙カセット10又は手差しトレイ20から給紙された用紙に中間転写ベルト7の表面からトナー像を転写する。
The secondary transfer roller 11 is disposed at a position where the intermediate transfer belt is sandwiched between the secondary transfer roller 11 and the
なお、用紙搬送路Sには、レジストローラ14、給紙ローラ16a及び16b、搬送ローラ25a〜25hが配置されている。用紙搬送路Sは、給紙カセット10から定着ユニット12を経由して搬送ローラ25cに至る主搬送路、手差しトレイ20から主搬送路に合流する副搬送路、搬送ローラ25cから主搬送路に合流する反転搬送路を含む。
In the paper transport path S, a registration roller 14,
定着ユニット12は、加熱ローラ81及び加圧ローラ82を備えている。定着ユニット12は、主搬送路を経由して搬送されるトナー像が転写された用紙を加熱及び加圧し、用紙の表面にトナー像を定着させる。
The fixing
図2は現像装置の正面断面図、図3は図2におけるX−X部の断面図、図4は図2におけるY−Y部の断面図である。現像装置2aは、現像槽111、第2撹拌部材112、第1撹拌部材113、現像ローラ114、現像槽カバー115、ドクターブレード116、仕切板117、トナー濃度検知センサ119を備えている。
2 is a front sectional view of the developing device, FIG. 3 is a sectional view taken along a line XX in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along a line YY in FIG. The developing
現像槽111は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を収容する。現像槽111は、仕切板117によって第1の領域111Aと第2の領域111Bとに分割されている。第1の領域111Aには、第1撹拌部材112、現像ローラ114が軸支されている。第2の領域111Bには、第2撹拌部材113が軸支されている。
The developing
現像ローラ114は、図示しない駆動手段によって感光体ドラム3aの回転軸に平行な軸心回りに回転するマグネットローラであり、現像槽111内の二成分現像剤を感光体ドラム3aの表面へ搬送する。現像ローラ114は、感光体ドラム3aに対向する位置で、感光体ドラム3aの表面との間に間隙を設けて配置されている。現像ローラ114で搬送される二成分現像剤は、感光体ドラム3aに最も近接する現像位置で感光体ドラム3と接触する。図示しない電源から現像ローラ114に印加される現像バイアス電圧により、現像ローラ114表面の二成分現像剤から感光体ドラム3aの表面の静電潜像へトナーが供給される。
The developing
ドクターブレード116は現像ローラ114の軸線方向に平行に延びる板状部材であり、現像ローラ114の鉛直方向下方において、その短手方向の一端が現像槽111によって支持され、かつ他端が現像ローラ114表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる。ドクターブレード116の材料としては、ステンレス鋼が使用できるが、アルミニウムや合成樹脂なども使用できる。
The
トナー濃度検知センサ119は、現像槽111における第2の領域111Aの底面に装着され、センサ面が現像槽111の内部に露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ119は図示しないトナー濃度制御手段に電気的に接続される。トナー濃度制御手段は、トナー濃度検知センサ119が検知するトナー濃度測定値に応じて、トナー補給装置22a(図1参照。)から第2の領域111B内にトナーを供給するように制御する。
The toner
トナー濃度検知センサ119によるトナー濃度測定値がトナー濃度設定値よりも低いと判定すると、トナー排出部材122を回転駆動させる駆動手段に制御信号を送り、トナー排出部材122を回転駆動させる。トナー濃度検知センサ119には一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどを用いることができるが、特に、透磁率検知センサが好ましい。
If it is determined that the toner density measurement value by the toner
透磁率検知センサには図示しない電源が接続される。電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧を透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、制御手段によって制御される。透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。 A power supply (not shown) is connected to the magnetic permeability detection sensor. The power supply applies a drive voltage for driving the magnetic permeability detection sensor and a control voltage for outputting the detection result of the toner density to the control means. Application of a voltage to the magnetic permeability detection sensor by the power source is controlled by the control means. The permeability detection sensor is a type of sensor that receives the control voltage and outputs the toner density detection result as an output voltage value. Basically, the sensitivity near the median value of the output voltage is good. It is used by applying a control voltage to obtain a voltage.
現像槽111の上側には、取り外し可能な現像槽カバー115が設けられている。現像槽カバー115には、トナー供給口115aが形成されている。トナー補給装置22aに収容されているトナーは、トナー移送機構102及びトナー供給口115を経由して第2の領域111B内に搬送される。
A removable developing
第1撹拌部材112は、螺旋状の第1搬送羽根112Aと第1回転軸112Bとからなるスクリューオーガにより構成されている。第2撹拌部材113は、螺旋状の第2搬送羽根113Aと第2回転軸113Bからなるスクリューオーガにより構成されている。第1撹拌部材112及び第2撹拌部材113は、回転することにより二成分現像剤を撹拌すると共に搬送するようになっている。
The
現像槽111には、第1撹拌部材112と第2撹拌部材113との間に仕切板117が配設されている。仕切板117は、第1撹拌部材112及び第2撹拌部材113の各軸方向(各回転軸方向)に平行に延設されている。現像槽111の内部は、仕切板117によって、第1撹拌部材112が配されている第1の領域111Aと、第2撹拌部材113が配されている第2の領域111Bとに区画される。
In the developing
仕切板117は、第1撹拌部材112及び第2撹拌部材113の各軸方向の両端部において、現像槽111の内側の壁面から離間して配置されている。これにより、現像槽111には、第1撹拌部材112及び第2撹拌部材113の各軸方向の両端部付近において、第1の領域111Aと第2の領域111Bとを連通する連通路117A,117Bが形成されている。
The
第1撹拌部材112及び第2撹拌部材113は、互いの周面同士が仕切り板117を介して対向するように且つ互いの軸同士が平行になるように並列され、互いに逆方向に回転するように設定されている。第1撹拌部材112は、矢印P方向に二成分現像剤を搬送し、第2撹拌部材113は、矢印P方向とは逆の矢印Q方向に二成分現像剤を搬送する。
The
トナー供給口115Aは第2の領域111B内で且つ連通路117Bよりも矢印P方向側の位置に形成されている。したがって、第2の領域111Bにおいて連通路117Bの下流側にトナーが補給される。
The
現像槽111の底部には、第2の領域111Bの下部にあたる位置に複数の電磁石118A〜118Eが設けられている。電磁石118A〜118Eは、この発明の磁界形成手段であり、電流を流すことによって磁界を形成し、第2撹拌部材113の回転により搬送される第2の領域111B内の二線分現像剤の流れを抑制する。電磁石118A〜118Eは、トナー補給時に第2撹拌部材113の回転速度と連動して作動する。電磁石118A〜118Eが形成する磁界は、断続的に形成される。
A plurality of electromagnets 118 </ b> A to 118 </ b> E are provided at a position corresponding to a lower portion of the
現像槽111において、第1撹拌部材112及び第2撹拌部材113は、それぞれモータ122及びモータ123によって回転駆動される。
In the developing
第1の領域111Aにおいて、二成分現像剤は、第1撹拌部材112によって撹拌されながら矢印P方向(第1の方向)へ搬送され、連通路117Bに到達する。連通路117Bに到達した二成分現像剤は、連通路117Bを通過して第2の領域111Bへ搬送される。
In the
一方、第2の領域111Bにおいて、二成分現像剤は、第2撹拌部材113によって撹拌されながら矢印Q方向(第2の方向)へ搬送され、連通路117Aに到達する。そして、連通路117Aに到達した二成分現像剤は、連通路117Aを通過して第1の領域111Aへ搬送される。
On the other hand, in the
このようにして、二成分現像剤は、現像槽111において、第1の領域111A、連通路117B、第2領域111B、連通路117Aをこの順に循環して移動する。二成分現像剤は、第1の領域111A内を搬送されている間に、現像ローラ114の回転によって表面に担持されて汲み上げられ、二成分現像剤中のトナーが感光体ドラム3aの表面に移動して、順次消費されていく。
In this way, the two-component developer moves in the developing
画像形成処理で消費されるトナーを補うべく、未使用のトナーがトナー供給口115Aから第2の領域111B内へ補給される。補給されたトナーは第2の領域111Bにおいて従前より存在する二成分現像剤と混合撹拌される。
In order to supplement the toner consumed in the image forming process, unused toner is replenished from the
図5は、トナー補給装置の側面断面図である。図6は、図5におけるZ−Z部の断面図である。トナー補給装置22aは、トナー収容容器121、トナー撹拌部材125、トナー排出部材122およびトナー排出口123を含む。
FIG. 5 is a side sectional view of the toner supply device. 6 is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. The
トナー補給装置22aは、現像槽111の上側に配され、未使用のトナーを収容している。トナー補給装置22内のトナーは、トナー排出部材122の回転により、トナー排出口123からトナー移送機構102を経由して現像槽111へ供給される。
The
トナー収容容器121は、略半円筒形状を呈し、トナー撹拌部材125、トナー排出部材122を回転自在に支持している。トナー排出口123は、トナー排出部材122の下部、軸方向中央部よりに設けられる略長方形状の開口部であり、トナー移送機構102を臨む位置に配置される。
The
トナー撹拌部材125は、板状の部材で、先端にトナー汲み上げ部材125Bを備える。トナー撹拌部材125は、回転軸125Aを中心に回転することにより、トナー収容容器121内に収容されるトナーを撹拌しながら、汲み上げてトナー排出部材122へ搬送する。トナー汲み上げ部材125Bは、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート(PET)シートからなり、トナー撹拌部材125の両端に取付けられる。
The
トナー排出部材122は、トナー搬送羽根122Aとトナー排出部材回転軸122Bとを含み、トナー収容容器121内のトナーをトナー排出口123から現像槽111に供給する。トナー排出部材122は、モータ134によって回転する。トナー搬送羽根122Aの向きは、トナー排出部材122の軸方向両端からトナー排出口123側に向けて、トナーが搬送されるように設定されている。
The
トナー排出部材122とトナー撹拌部材125との間には、トナー排出部材隔壁124が設けられる。これによって、トナー撹拌部材125によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材122の周辺に適量存在する。
A toner discharge
トナー撹拌部材125は矢印方向に回転してトナーを撹拌し、トナー排出部材122の方へ汲み上げる。このとき、トナー汲み上げ部材125Bは、その可撓性によって、トナー収容容器121の内壁を摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材122に供給する。トナー排出部材122は、供給されたトナーを回転によってトナー排出口123へと導く。
The
図7は、現像装置に備えられる制御部のブロック図である。制御部200は、この発明の制御手段であり、CPU201にトナー濃度センサ119、モータドライバ202〜204、電源コントローラ205、回転検出センサ206を接続して構成されている。モードライバ202〜204は、モータ132〜134を駆動する。コントローラ205は、電磁石118A〜118Eに電圧を印加する。回転検出センサ206は、トナー排出部材122の回転数を検出する。回転検出センサ206は、134を駆動する際に使用する信号(パルス)を検出するものであってもよい。
FIG. 7 is a block diagram of a control unit provided in the developing device. The
CPU201は、画像形成装置100における画像形成処理時に、モータドライバ202及び203に定常速度での回転を指示するデータを出力する。モータドライバ202及び203は、モータ132及び133を定常速度で回転させる。これによって、第1撹拌部材112及び第2撹拌部材113は、トナーの補給を必要としない定常時の速度で回転する。
The
CPU201は、トナー濃度センサ119が二成分現像剤中のトナー濃度の低下を検出した際に、モータドライバ204にモータ134の駆動を指示するデータを出力する。モータドライバ204がCPU201からの駆動データに基づいてモータ134を回転させることにより、トナーが現像槽111内に補給される。
When the
CPU201は、回転検出センサ206の検出信号に基づいてトナー排出部材122の回転を制御する。現像槽111へのトナーの補給時に、CPU201は、第1撹拌部材112と第2撹拌部材113との回転速度比が所定値となるように、モータ133の回転速度を速くするようにモータドライバ203への駆動データを変更する。
The
第1撹拌部材112と第2撹拌部材113との回転速度比は、1.5以上3以下とすることが好ましい。回転速度比が1.5未満では、二成分現像剤の磨耗や劣化を抑えつつ、トナー消費量の多い画像を多数枚連続して印刷した場合においても、画像濃度低下やカブリを抑える効果が得られにくい。回転速度比が3を超えると、トナーの帯電量変化が大きくなり、画像濃度ムラが発生しやすくなる。
The rotation speed ratio between the first stirring
CPU201は、さらにコントローラ205に駆動データを供給し、電磁石118A〜118Eに電圧を印加させ、第2の領域111B内に電界を発生させる。
The
CPU201は、トナー濃度センサ119又は回転検出センサ206の検出信号に基づいてトナー補給が完了したと判断した場合、第2撹拌部材113の回転速度を定常速度に戻すとともに、電磁石118A〜118Eへの通電を遮断する。
When the
図8はトナーの非補給時の現像槽内の二成分現像剤の状態を示す断面図であり、図9はトナー補給時の現像槽内の二成分現像剤の状態を示す断面図である。現像槽111内へのトナー補給時には、第2撹拌部材113が高速回転されるとともに、電磁石118A〜118Eが第2の領域111B内に磁界を形成する。このため、トナーの補給時には、二成分現像剤中に磁気ブラシが形成され、二成分現像剤の流れが抑制される。また、トナーの補給時には、第2撹拌部材113の回転速度がトナーの非補給時の定常回転速度より速くされており、トナーの非補給時に比較して二成分現像剤には大きな撹拌トルクが作用している。したがって、トナー補給時には、第2の領域111Bに補給されたトナーが既存の二成分現像剤と十分に撹拌される。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the state of the two-component developer in the developing tank when the toner is not replenished, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing the state of the two-component developer in the developing tank when the toner is replenished. When the toner is supplied into the developing
なお、上記の実施形態では、現像装置2aについて説明したが、現像装置2b〜2dについても同様である。
Although the developing
また、この発明の現像装置及び現像方法は、電子写真方式の画像形成処理を行うことを条件に、フルカラー画像を形成できる画像形成装置だけでなく、単色の画像形成を行う画像形成装置にも適用することができる。 The developing device and the developing method of the present invention are applicable not only to an image forming apparatus capable of forming a full-color image but also to an image forming apparatus that forms a single color image on condition that an electrophotographic image forming process is performed. can do.
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
2a〜2d−現像装置
3a〜3d−感光体ドラム
100−画像形成装置
111−現像槽
111A−第1の領域
111B−第2の領域
112−第1撹拌部材
113−第2撹拌部材
114−現像ローラ
117−仕切板
118A〜118E−電磁石(磁界形成手段)
2a to 2d-developing devices 3a to 3d-photosensitive drum 100-image forming apparatus 111-developing
Claims (6)
前記現像槽内の二成分現像剤を静電潜像が形成された感光体表面へ供給する現像ローラと、
前記現像槽内を前記現像ローラが配置されている第1の領域とトナーの補給を受ける第2の領域とに分割する仕切板であって前記現像ローラの軸方向の両端が開放した仕切板と、
前記第1の領域で二成分現像剤を前記軸方向に沿う第1の方向に搬送しつつ撹拌する第1の撹拌部材と、
前記第2の領域で二成分現像剤を前記第1の方向とは逆方向の第2の方向に搬送しつつ撹拌する第2の撹拌部材と、
前記第2の領域内に磁界を形成する磁界形成手段と、
前記第2の領域に対するトナーの補給時に、前記第2の撹拌部材による二成分現像剤の搬送速度をトナーの非補給時の搬送速度より速くするとともに、前記磁界形成手段を動作させる制御手段と、
を備えた現像装置。 A developer tank containing a two-component developer containing toner and carrier;
A developing roller for supplying the two-component developer in the developing tank to the surface of the photoreceptor on which the electrostatic latent image is formed;
A partition plate that divides the inside of the developing tank into a first region in which the developing roller is disposed and a second region in which toner is supplied; and a partition plate in which both ends in the axial direction of the developing roller are open ,
A first agitating member for agitating while conveying the two-component developer in the first direction along the axial direction in the first region;
A second agitating member that agitates the two-component developer in the second region while conveying the two-component developer in a second direction opposite to the first direction;
Magnetic field forming means for forming a magnetic field in the second region;
Control means for operating the magnetic field forming means while making the conveyance speed of the two-component developer by the second stirring member faster than the conveyance speed when the toner is not replenished when replenishing the toner to the second region;
A developing device comprising:
表面に静電潜像が形成された後に前記現像装置から二成分現像剤の供給を受ける感光体と、
を備えた画像形成装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 4,
A photoreceptor that receives supply of a two-component developer from the developing device after an electrostatic latent image is formed on the surface;
An image forming apparatus.
前記第2の領域に対するトナーの補給時に、前記第2の領域におけるに成分現像剤の搬送速度をトナーの非補給時の搬送速度より速くするとともに、第2搬送路内に磁界を形成する現像方法。 The two-component developer containing the toner and the carrier is passed through the first stirring member and the second stirring member respectively disposed in the first region and the second region in the developing tank. In the developing method in which the region and the second region are circulated and agitated while being conveyed and supplied to the surface of the photoreceptor through the developing roller disposed in the first region,
A developing method in which, when toner is supplied to the second area, the conveying speed of the component developer in the second area is made faster than the conveying speed when toner is not supplied, and a magnetic field is formed in the second conveying path. .
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| JP2018136398A (en) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus and developing device |
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