JP2012022174A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】規制部材に付着するトナー又は現像剤、又は現像ローラの現像剤の搬送方向上流側における規制部材裏側に蓄積する現像剤を低減し、現像ローラ上に規制される現像剤量を安定化させることで、現像ローラと感光体ドラムとのニップ部に十分な現像剤量を供給し、画像濃度の低下を低減する。
【解決手段】トナーと磁性キャリアからなる現像剤を表面上に担持して回転し、像担持体と対向する箇所で該像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に対向して配置され、該現像剤担持体の表面上の現像剤の厚さを規制する現像剤規制部材23cとを有する現像装置において、該現像剤担持体の現像剤搬送方向の上流側における該現像剤規制部材の裏側に、現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材23mが設置されることによって解決される。
【選択図】図3To reduce toner accumulated on a regulating member or developer accumulated on the back side of a regulating member on the upstream side of the developer conveying direction of the developing roller, and to stabilize the amount of developer regulated on the developing roller. By doing so, a sufficient amount of developer is supplied to the nip portion between the developing roller and the photosensitive drum, and the reduction in image density is reduced.
A developer carrying a developer comprising a toner and a magnetic carrier is carried on the surface and rotated, and the toner is supplied to the latent image on the surface of the image carrier at a position facing the image carrier and developed. And a developer regulating member 23c disposed opposite to the surface of the developer carrying body and regulating the thickness of the developer on the surface of the developer carrying body. The problem is solved by installing a rotatable stirring member 23m for stirring the developer on the back side of the developer regulating member on the upstream side of the developer in the developer transport direction.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer.
電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置において、複数の固定磁極を有するマグネットと、マグネットを内設するとともにトナーとキャリアとからなる現像剤を担持して、現像剤を搬送する現像ローラが近年しばしば使用されている。現像ローラの近傍には現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレードなどの規制部材が設置され、この規制部材は現像ローラが搬送する現像剤量を一定にする役割を担っている。このように、規制部材により現像ローラが搬送する現像剤量を一定量に規制する技術が既に知られている。 A developing device used in an electrophotographic image forming apparatus includes a magnet having a plurality of fixed magnetic poles, a developing roller that carries a developer including a magnet and a toner and a carrier, and conveys the developer. It is often used in recent years. A regulating member such as a doctor blade that regulates the amount of developer on the developing roller is installed in the vicinity of the developing roller, and this regulating member plays a role of making the amount of developer conveyed by the developing roller constant. As described above, a technique for regulating the amount of developer conveyed by the developing roller to a certain amount by the regulating member is already known.
しかし、規制部材により現像ローラ上の現像剤量を規制する従来の技術では、規制部材先端に付着したトナー又は現像剤や、現像ローラの現像剤の搬送方向上流側における規制部材裏側に蓄積する現像剤によって、規制部材通過後の現像ローラ上の現像剤量が使用初期と比べて低減し、現像ローラと感光体ドラムとのニップ部に十分な現像剤量が供給されなくなって感光体ドラム上の現像剤量が不十分になるために画像濃度が低下するといった問題があった。 However, in the conventional technology that regulates the developer amount on the developing roller by the regulating member, the toner or developer adhered to the tip of the regulating member or the development accumulated on the back side of the regulating member on the upstream side in the developer conveying direction of the developing roller. The developer reduces the amount of developer on the developing roller after passing through the regulating member compared to the initial use, so that a sufficient amount of developer is not supplied to the nip portion between the developing roller and the photosensitive drum, and the developer on the photosensitive drum There is a problem that the image density is lowered due to insufficient amount of the developer.
特許文献1には、ドクターブレードの先端及び裏側に付着したトナー又は現像剤を取り除くために、オペレータが現像ローラとドクターブレードとの間のギャップに清掃部材を進入させ、清掃部材をこのギャップに沿って移動させることで、ドクターブレードに付着したトナー又は現像剤を取り除くことを開示している。しかし、オペレータによるメンテナンスが必要であり、ドクターブレード裏側に現像剤が蓄積するのを予防することは難しい。 In Patent Document 1, in order to remove toner or developer attached to the front and back sides of a doctor blade, an operator enters a cleaning member into a gap between the developing roller and the doctor blade, and the cleaning member is moved along the gap. To remove the toner or developer attached to the doctor blade. However, maintenance by the operator is necessary, and it is difficult to prevent the developer from accumulating on the back side of the doctor blade.
そこで、本発明は、ドクターブレードに付着するトナー又は現像剤、又は現像ローラの現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード裏側に蓄積する現像剤を低減し、現像ローラ上に規制される現像剤量を安定化させることで、現像ローラと感光体ドラムとのニップ部に十分な現像剤量を供給し、画像濃度の低下を低減することを目的とする。 Therefore, the present invention reduces the amount of developer regulated on the developing roller by reducing the toner or developer adhering to the doctor blade, or the developer accumulated on the back side of the doctor blade on the upstream side in the developer conveying direction of the developing roller. The purpose of this is to supply a sufficient amount of developer to the nip portion between the developing roller and the photosensitive drum, thereby reducing the decrease in image density.
この課題は、本発明によれば、トナーと磁性キャリアからなる現像剤を表面上に担持して回転し、像担持体と対向する箇所で該像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に対向して配置され、該現像剤担持体の表面上の現像剤の厚さを規制する現像剤規制部材とを有する現像装置において、該現像剤担持体の現像剤搬送方向の上流側における該現像剤規制部材の裏側に、現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材が設置されることによって解決される。 According to the present invention, according to the present invention, a developer composed of toner and a magnetic carrier is carried on the surface and rotated, and the toner is supplied to the latent image on the surface of the image carrier at a position facing the image carrier. A developing device having a developer carrying member to be developed and a developer regulating member disposed to face the surface of the developer carrying member and regulating the thickness of the developer on the surface of the developer carrying member. This is solved by providing a rotatable stirring member for stirring the developer on the back side of the developer regulating member on the upstream side in the developer transport direction of the developer carrying member.
また、前記攪拌部材は、軸部と該軸部上に螺旋状に延在するスクリュ部とからなると好ましい。
また、長手方向に現像剤を攪拌搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材が設けられ、前記攪拌部材は、該現像剤搬送部材の現像剤の搬送方向と同方向に現像剤を搬送すると好ましい。
Moreover, it is preferable that the stirring member includes a shaft portion and a screw portion that spirally extends on the shaft portion.
Further, a developer conveying member that supplies the developer to the developer carrying member while stirring and conveying the developer in the longitudinal direction is provided, and the stirring member is in the same direction as the developer conveying direction of the developer conveying member It is preferable to transport the developer.
また、前記攪拌部材は、軸部と該軸部から半径方向外側に直線状に延在する羽根部とからなると好ましい。
また、この課題は、本発明により、前述した現像装置を備えた画像形成装置によって解決される。
The stirring member preferably includes a shaft portion and a blade portion extending linearly outward from the shaft portion in the radial direction.
Further, this problem is solved by the present invention by an image forming apparatus provided with the above-described developing device.
現像ローラの現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード裏側に現像剤を攪拌する攪拌部材を設置し、攪拌部材の回転によりドクターブレード裏側の現像剤を移動させることで、ドクターブレード先端に付着するトナー又は現像剤、及び現像ローラの現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード裏側に蓄積する現像剤を防止又は崩すことができる。従って、ドクターブレード先端に付着するトナー又は現像剤、及びドクターブレード裏側に蓄積する現像剤を低減して、ドクターブレードにより規制される現像剤量をドクターブレードと現像ローラのギャップに相当する本来の厚さに維持することができ、よって、現像ローラと感光体ドラムとのニップ部に十分な現像剤量を搬送して画像濃度の低下を低減することができる。 Toner that adheres to the tip of the doctor blade by installing a stirring member that stirs the developer behind the doctor blade on the upstream side in the developer conveyance direction of the developing roller and moves the developer on the back side of the doctor blade by rotating the stirring member Alternatively, the developer and the developer accumulated on the back side of the doctor blade on the upstream side in the transport direction of the developer on the developing roller can be prevented or destroyed. Therefore, the toner or developer adhering to the tip of the doctor blade and the developer accumulated on the back side of the doctor blade are reduced, and the amount of developer regulated by the doctor blade is the original thickness corresponding to the gap between the doctor blade and the developing roller. Therefore, a sufficient amount of developer can be conveyed to the nip portion between the developing roller and the photosensitive drum to reduce a decrease in image density.
以下に、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。装置本体1内に、書込み部2A〜2Dが配置されている。書込み部2A〜2Dは、画像情報に基づいて帯電部22による帯電工程後の感光体ドラム(像担持体)21に静電潜像を書き込むための装置であり、ポリゴンミラー3A〜3Dや光学素子4A〜4D等を備えて構成された光走査装置である。なお、書込み部として、光走査装置の替わりにLEDアレイを用いることもできる。
給紙部61が装置本体1の下部に設けられており、記録紙やOHP等の被転写材Pを格納して、画像形成時には被転写材Pを転写ベルト30に向けて給送する。
The image forming apparatus according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention. Write units 2 </ b> A to 2 </ b> D are arranged in the apparatus main body 1. The
A
また、転写ベルト30が装置本体1内に縦方向に設けられている。転写ベルト30は、被転写材Pをその表面に静電的に吸着させて搬送し、感光体ドラム21上に形成されたトナー像を被転写材P上に転写するための無端状ベルトであって、その外周面上に吸着ローラ64とベルトクリーナ65とを具備している。
転写ベルト30を介して感光体ドラム21に対向する転写ローラ24が設けられており、芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有する。転写ローラ24の導電性弾性層は、ポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値(体積抵抗率)を中抵抗に調整した弾性体である。
A
A
定着部66が装置本体1の上部に設けられており、加熱ローラ68及び加圧ローラ67を有し、被転写材P上のトナー像を加熱ローラ68及び加圧ローラ67による圧力と熱とによって被転写材Pに定着させる。
4つのプロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKが、転写ベルト30に沿って縦方向に配設されており、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成する。
A
Four
各プロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKの上方には、キャリア(磁性キャリア)と各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)とを現像装置23に供給する供給手段としての剤カートリッジ28Y、28C、28M、28BKが設置されている。
プロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BK及び剤カートリッジ28Y、28C、28M、28BKは、転写ベルト30を回転支軸を中心に開放して装置本体1から着脱することができる。
Above each of the
The
本実施形態における画像形成装置は、複写機及びプリンタとして機能する複合型の画像形成装置である。複写機として機能する場合には、スキャナ(不図示)から読み込まれた画像情報に対してA/D変換、MTF補正、階調処理等の種々の画像処理が施されて書込みデータに変換される。一方、プリンタとして機能する場合には、コンピュータ等から送信されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施されて書込みデータに変換される。 The image forming apparatus in this embodiment is a composite image forming apparatus that functions as a copying machine and a printer. When functioning as a copier, the image information read from a scanner (not shown) is subjected to various image processing such as A / D conversion, MTF correction, gradation processing, etc., and converted into write data. . On the other hand, when functioning as a printer, image processing is performed on image information in a format such as a page description language or a bit map transmitted from a computer or the like, and converted into write data.
画像形成時には、書込み部2A〜2Dからプロセスカートリッジ20BK、20M、20C、20Yに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた露光光がそれぞれ照射される。すなわち、各光源から発せられた露光光(レーザ光)がポリゴンミラー3A〜3D及び光学素子4A〜4D等を通過して、各感光体ドラム21上に照射される。これによって、各プロセスカートリッジ20BK、20M、20C、20Yの感光体ドラム21上に、露光光に応じたトナー像が形成される。そして、このトナー像が、被転写材Pに転写されることになる。
At the time of image formation, exposure light corresponding to the image information of black, magenta, cyan, and yellow is irradiated from the
次に、この画像形成装置のコピー動作について説明する。コピーが開始されると、給紙部61内の被転写材Pが給紙ローラ62の回転により給送される。給送された被転写材Pはレジストローラ63に突き当たって一旦停止し、この時撓みが形成されて被転写材Pのスキューが補正される。次いで、被転写材Pは、タイミングを合わせて転写ベルト30の位置に搬送される。転写ベルト30の送入位置に配設された吸着ローラ64は、電圧の印加によって送入された被転写材Pを転写ベルト30に吸着させる。転写ベルト30の矢印方向の走行に伴い移動する被転写材Pは、各プロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKの位置を順次通過し、被転写材P上に各色のトナー像が重ねて転写される。
Next, the copying operation of this image forming apparatus will be described. When copying is started, the transfer material P in the
カラーのトナー像が転写された被転写材Pは、転写ベルト30から分離して定着部66に達する。被転写材P上のトナー像は、加熱ローラ68及び加圧ローラ67に挟まれつつ加熱されることで被転写材P上に定着される。一方、被転写材Pが分離した後の転写ベルト30表面は、その後にベルトクリーナ65の位置に達して、その表面に付着したトナー等の汚れがクリーニングされる。
The material P to which the color toner image is transferred is separated from the
次に、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ及び剤カートリッジについて詳述する。
なお、各プロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKはほぼ同一構造であって、各剤カートリッジ28Y、28C、28M、28BKもほぼ同一構造であるために、図2にてプロセスカートリッジ及び剤カートリッジは符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。また、書込み部は符号のアルファベット(A〜D)を除して図示する。
Next, the process cartridge and the agent cartridge in the image forming apparatus will be described in detail.
The
次に、装置本体1に設置されたプロセスカートリッジ20及び剤カートリッジ28について説明する。
図2に示すように、プロセスカートリッジ20は、像担持体としての感光体ドラム21、帯電部22、現像部としての現像装置23及びクリーニング部25が一体化されたものであって、キャリアの補給・排出を適宜に行うことができるプレミックス現像方式を採用している。感光体ドラム21は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
帯電部22は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部22の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためのカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部25には、感光体ドラム21に摺接するクリーニングブラシ(又はクリーニングブレード)が設置されていて、感光体ドラム21上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
The charging
The
現像装置23は、現像剤担持体としての2つの現像ローラ23a1、23a2が感光体ドラム21に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム21と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置23内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されており、現像装置23は、感光体ドラム21上に形成される静電潜像を現像する、すなわちトナー像を形成する。なお、現像装置23の構成・動作については、後で詳しく説明する。
In the developing
ここで、本実施形態における現像装置23は、前述したようにプレミックス現像方式を採用しており、現像装置23内に適宜に新品のキャリアC又は現像剤Gが剤カートリッジ28から供給されるとともに、劣化した現像剤Gが現像装置23の外部に設置された剤貯留容器70に向けて排出される。
Here, the developing
図2に示すように、剤カートリッジ28は、その内部に現像装置23内に供給するための現像剤G(トナーT及びキャリアC)を収容している。そして、剤カートリッジ28は、現像装置23に新品のトナーTを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置23に新品のキャリアCを供給する供給手段としても機能する。具体的には、現像装置23に設置された磁気センサ26(図4参照)によって検知される、現像剤G中のトナーTの割合であるトナー濃度の情報に基づいて、シャッタ機構80の開閉動作を行って、供給手段としての剤カートリッジ28から現像装置23内に向けて現像剤Gを適宜に供給する。なお、本実施形態では、剤カートリッジ28の現像剤GにおけるキャリアCに対するトナーTの混合率(トナー濃度)は比較的高く設定されている。
As shown in FIG. 2, the
供給管29は、剤カートリッジ28からの現像剤G(トナーT及びキャリアC)を現像装置23内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ28から排出された現像剤Gは、供給管29を介して現像装置23内に供給される。
The
次に、感光体ドラム21上で行われる作像プロセスについて説明する。
図2を参照して、感光体ドラム21が反時計方向に回転駆動されると、先ず、帯電部22の位置で感光体ドラム21の表面が一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム21表面は、露光光Lの照射位置に達して、書込み部2による露光工程が行われる。すなわち、露光光Lの照射によって感光体ドラム21上を画像情報に応じて選択的に除電することで、照射されなかった非画像部の電位との差(電位コントラスト)を発生させて静電潜像を形成する。なお、この露光工程は、感光体ドラム21の感光層中で電荷発生物質が光を受けて電荷を発生して、このうち正孔が感光体ドラム21表面の帯電電荷と打ち消しあうものである。
Next, an image forming process performed on the
Referring to FIG. 2, when the
その後、潜像が形成された感光体ドラム21表面は、現像装置23との対向位置に達する。感光体ドラム21上の静電潜像は、現像ローラ23a1、23a2上の現像剤Gによる磁気ブラシと接触して、磁気ブラシ中の負帯電されたトナーTが付着されて可視化される。
詳しくは、上方の現像ローラ23a1の磁極による磁力で汲み上げられた現像剤Gは、現像ローラ23a1に対向して設置されたドクターブレードであって、現像ローラ23a1の表面上の現像剤の厚さを規制するドクターブレード23cによって適量化された後に、感光体ドラム21との対向部である現像領域(2つの現像ローラ23a1、23a2と感光体ドラム21との対向領域である)に搬送される。現像領域において穂立ちされたキャリアCが感光体ドラム21を摺擦する。このとき、キャリアCと混合されているトナーTは、キャリアCとの摩擦によって負帯電されているのに対して、キャリアCは正帯電されている。不図示の電源部から現像ローラ23a1、23a2に対して、所定の現像バイアスが印加される。これによって、現像ローラ23a1、23a2と感光体ドラム21との間に電界が形成されて、負帯電されたトナーTが電界によって感光体ドラム21上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。
Thereafter, the surface of the
In detail, the developer G pumped up by the magnetic force of the magnetic pole of the upper developing roller 23a1 is a doctor blade installed facing the developing roller 23a1, and the developer thickness on the surface of the developing roller 23a1 is determined. After being adjusted to an appropriate amount by the
その後、トナー像が形成された感光体ドラム21表面は、転写ベルト30及び転写ローラ24との対向位置に達する。そして、このタイミングに合わせてその対向位置に搬送された被転写材P上に、感光体ドラム21上のトナー像が転写される。このとき、転写ローラ24には、所定の電圧が印加されている。
その後、トナー像が転写された被転写材Pは、定着部66を通過してトナー像が定着され、排出ローラ69から装置外部に排出される。
Thereafter, the surface of the
Thereafter, the transfer material P onto which the toner image has been transferred passes through the fixing
一方、転写工程時に被転写材Pに転写されずに感光体ドラム21上に残留したトナーT(未転写トナー)は、感光体ドラム21上に付着したままクリーニング部25との対向部に達する。そして、感光体ドラム21上の未転写トナーは、クリーニング部25で除去・回収される。
その後、感光体ドラム21表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム21における一連の作像プロセスが終了する。
On the other hand, the toner T (untransferred toner) remaining on the
Thereafter, the surface of the
次に、現像装置23の構成及び動作について詳述する。
図3は、プロセスカートリッジ20に設置された現像装置23の概略断面図であり、図4は、現像装置23における現像剤循環経路を図3の矢印Xの方向から見た現像装置の長手方向の断面図である。
図3に示すように、現像装置23は、現像剤担持体としての現像ローラ23a1、23a2、現像剤搬送部材としての搬送スクリュ23b1、23b2、23b3、現像剤規制部材としてのドクターブレード23c、現像剤を排出する排出スクリュ23n等で構成されている。また、現像装置23内には、現像剤Gを搬送して現像剤循環経路を形成する3つの現像剤搬送部B1、B2、B3が形成されている。
Next, the configuration and operation of the developing
3 is a schematic cross-sectional view of the developing
As shown in FIG. 3, the developing
現像ローラ23a1、23a2は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなる外側のスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ23a1、23a2のスリーブ内には、スリーブの周面に現像剤Gの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向の磁力線に沿うように、現像剤G中のキャリアCがスリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアCに帯電したトナーTが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブの回転によってスリーブと同方向(時計方向)に移送される。 The developing rollers 23a1 and 23a2 are configured such that an outer sleeve formed of a nonmagnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin in a cylindrical shape is rotated clockwise by a rotation driving mechanism (not shown). ing. In the sleeves of the developing rollers 23a1 and 23a2, a magnet for forming a magnetic field is fixed so as to cause the developer G to rise on the peripheral surface of the sleeve. The carrier C in the developer G rises in a chain shape on the sleeve so as to follow the normal magnetic field lines emitted from the magnet. The charged toner T is attached to the carrier C that is spiked in a chain shape to form a magnetic brush. The magnetic brush is transferred in the same direction (clockwise) as the sleeve by the rotation of the sleeve.
ドクターブレード23cは、現像領域の上流側に設置されていて、第1の現像ローラ23a1上の現像剤を適量に規制する。
3つの搬送スクリュ23b1、23b2、23b3は、軸部と軸部上に螺旋状に形成されたスクリュ部とからなり、現像装置23内に収容された現像剤Gを長手方向(図2及び図3の紙面垂直方向)に循環しながら撹拌・混合する。
The
The three transport screws 23b1, 23b2, and 23b3 are each composed of a shaft portion and a screw portion that is formed in a spiral shape on the shaft portion. Stir and mix while circulating in the vertical direction.
第1搬送部材としての第1搬送スクリュ23b1は、第1現像剤搬送部B1内に現像ローラ23a1に対向する位置に配設されていて、現像剤Gを図4の白矢印に示す左方向に水平方向に搬送するとともに、現像ローラ23a1上に現像剤23aを供給する。換言すると、第1現像剤搬送部B1は、現像ローラ23a1に対向し、現像ローラ23a1に現像剤Gを長手方向(現像ローラ23a1の回転軸方向)に搬送しながら供給する。 The first conveying screw 23b1 as the first conveying member is disposed in the first developer conveying portion B1 at a position facing the developing roller 23a1, and the developer G is moved leftward as indicated by the white arrow in FIG. While being transported in the horizontal direction, the developer 23a is supplied onto the developing roller 23a1. In other words, the first developer transport unit B1 faces the developing roller 23a1 and supplies the developer G to the developing roller 23a1 while transporting the developer G in the longitudinal direction (rotational axis direction of the developing roller 23a1).
第2搬送部材としての第2搬送スクリュ23b2は、第2現像剤搬送部B2において、第1搬送スクリュ23b1の下方であって現像ローラ23a2に対向する位置に配設されている。そして、第2搬送スクリュ23b2は、現像工程後にマグネットの剤離れ極によって現像ローラ23a2上から強制的に離脱された現像剤Gを、図4の白矢印に示す左方向に水平方向に搬送する。換言すると、第2現像剤搬送部B2は、第1現像剤搬送部B1の下方であって現像ローラ23a2に対向する位置に配設されるとともに、現像ローラ23a2から離脱された現像剤Gを長手方向に搬送する。
第1搬送スクリュ23b1及び第2搬送スクリュ23b2は、現像ローラ23a1、23a2や感光体ドラム21と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。
The second transport screw 23b2 as the second transport member is disposed in the second developer transport section B2 at a position below the first transport screw 23b1 and facing the developing roller 23a2. The second transport screw 23b2 transports the developer G forcibly separated from the developing roller 23a2 by the agent separation pole of the magnet after the development process in the horizontal direction in the left direction indicated by the white arrow in FIG. In other words, the second developer transport unit B2 is disposed at a position below the first developer transport unit B1 and facing the developing roller 23a2, and the developer G detached from the developing roller 23a2 is disposed in the longitudinal direction. Transport in the direction.
The first transport screw 23b1 and the second transport screw 23b2 are arranged so that the rotation axis is substantially horizontal, like the developing rollers 23a1 and 23a2 and the
第3搬送部材としての第3搬送スクリュ23b3は、第2現像剤搬送部B2の側方にある第3現像剤搬送部B3に設置されている。図4に示すように、第3搬送スクリュ23b3は、第2搬送スクリュ23b2による搬送経路の下流側と、第1搬送部材23b1による搬送経路の上流側とを直線的に結ぶように、水平方向に対して斜めに配設されている。そして、第3搬送スクリュ23b3は、第2搬送スクリュ23b2によって搬送された現像剤Gを第1搬送部材23b1による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第1搬送スクリュ23b1による搬送経路の下流側から落下経路23fを介して循環される現像剤Gを第1搬送部材23b1による搬送経路の上流側に搬送する(図4の白矢印に示す右斜め上方への搬送である)。換言すると、第3現像剤搬送部B3は、第2現像剤搬送部B2によって搬送された現像剤Gを第1現像剤搬送部B1の上流側に搬送するとともに、第1現像剤搬送部B1の下流側に達した現像剤Gを第1現像剤搬送部B1の上流側に搬送する。
The third transport screw 23b3 as the third transport member is installed in the third developer transport section B3 located on the side of the second developer transport section B2. As shown in FIG. 4, the third transport screw 23b3 is arranged in the horizontal direction so as to linearly connect the downstream side of the transport path by the second transport screw 23b2 and the upstream side of the transport path by the first transport member 23b1. It is arrange | positioned diagonally with respect to it. The third transport screw 23b3 transports the developer G transported by the second transport screw 23b2 to the upstream side of the transport path by the first transport member 23b1, and from the downstream side of the transport path by the first transport screw 23b1. The developer G circulated through the
なお、第1搬送スクリュ23b1による搬送経路(第1現像剤搬送部B1)と、第2搬送スクリュ23b2による搬送経路(第2現像剤搬送部B2)と、第3搬送スクリュ23b3による搬送経路(第3現像剤搬送部B3)とは、壁部によって隔絶されている。 A transport path (first developer transport section B1) by the first transport screw 23b1, a transport path by the second transport screw 23b2 (second developer transport section B2), and a transport path (first transport by the third transport screw 23b3). 3 developer transport section B3) is isolated by a wall section.
図4に示すように、第2現像剤搬送部B2の下流側と第3現像剤搬送部B3の上流側は、第1中継部23gを介して連通している。また、第3現像剤搬送部B3の下流側と第1現像剤搬送部B1の上流側は、第2中継部23hを介して連通している。また、第1現像剤搬送部B1の下流側と第3現像剤搬送部B3の上流側は、落下経路23fを介して連通している。
As shown in FIG. 4, the downstream side of the second developer transport unit B2 and the upstream side of the third developer transport unit B3 communicate with each other via the first relay unit 23g. Further, the downstream side of the third developer transport unit B3 and the upstream side of the first developer transport unit B1 are communicated with each other via the
このような構成により、3つの現像剤搬送部B1〜B3及び搬送スクリュ23b1〜23b3によって、現像装置23内で現像剤Gを長手方向に循環させる現像剤循環経路が形成されることになる。ここで、現像装置23が稼動されると、装置内に収容された現像剤は図4中の斜線で示すような状態で流動する。ここで、第1現像剤搬送部B1において、下流側における現像剤の剤面が上流側の剤面に比べて低くなっているのは、搬送中の現像剤の一部が現像ローラ23a1に供給されているためである。そして、現像ローラ23a1に供給されなかった現像剤は、落下経路23fを介して第3現像剤搬送部B3の上流側に移動することになる。
With such a configuration, a developer circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing
なお、第3現像剤搬送部B3にはトナー濃度センサとしての磁気センサ26が設置されている。そして、磁気センサ26によって検知されるトナー濃度の情報に基づいて、供給手段としての剤カートリッジ28から現像装置23内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Gが供給される。本実施形態では、現像装置23内の現像剤Gのトナー濃度が5〜10重量%になるように制御されている。
Note that a
ここで、図4及び図2を参照して、第1現像剤搬送部B1の壁部には、現像装置23内に収容された現像剤Gの一部を外部の剤貯溜容器70に排出するための排出口23d1が設けられている。詳しくは、排出口23d1は、供給手段28、29によって現像装置23内に現像剤Gが供給されて装置内の現像剤量が増加して現像剤の剤面(上面)が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Gを剤貯留容器70に向けて排出するためのものである。すなわち、余剰分の現像剤Gは、排出口23d1の下部の高さを超えて、排出口23d1から排出されて排出経路71を経由して剤貯留容器70に向けて搬送される。このように、トナーTの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像部の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
4 and 2, a part of the developer G accommodated in the developing
なお、図2や図4等では図示を省略しているが、図3に示すように、排出経路71中には、排出口23d1から排出された現像剤を水平方向に搬送するための排出スクリュ23nが設置されている。
なお、本実施形態では、現像ローラ23a1、23a2の外径が30mm、現像ローラ23a1、23a2の外周面上の線速が748mm/秒、感光体ドラム21の外周面上の線速及び被転写材Pの搬送速度であるプロセス線速が440mm/秒、また搬送スクリュ23b1、23b2、23b3の回転数は500〜600rpm程度に設定されている。
Although not shown in FIGS. 2 and 4, etc., as shown in FIG. 3, a discharge screw for conveying the developer discharged from the discharge port 23d1 in the
In the present embodiment, the outer diameters of the developing rollers 23a1 and 23a2 are 30 mm, the linear velocity on the outer peripheral surface of the developing rollers 23a1 and 23a2 is 748 mm / second, the linear velocity on the outer peripheral surface of the
このような現像装置において、ドクターブレード23c付近の現像剤の流れが滞留し、現像剤が凝縮してしまい、現像ローラ23a1上に供給される現像剤量が減少してしまうことがある。図5は、図4におけるY1−Y1線における概略断面図であり、現像剤27が、現像剤の流れが滞留し易いドクターブレード裏側で凝縮・蓄積してしまった状態を示している。ドクターブレード裏側であって現像ローラ23a1上層部では現像ローラ23a1の回転による搬送力が小さくなるため、現像剤は移動し難くなる。そうすると、現像剤は現像装置の温度上昇等により凝集して蓄積し、印刷を繰り返すと蓄積した現像剤に更に現像剤が蓄積して発達することで、ドクターブレードを通過する前に現像ローラ23a1で搬送する現像剤量が低減してしまう。また、図示しないが、ドクターブレード先端にも現像剤の凝集が生じ、ドクターブレード23cと現像ローラ23a1の隙間が狭くなってしまい、ドクターブレードを通過する前に現像ローラ23a1で搬送する現像剤量が低減してしまう。
In such a developing device, the developer flow in the vicinity of the
そこで、本発明ではドクターブレード23cの近傍に現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材23mを設置することにした。図3に示すように、現像剤の流れが滞留し易い箇所である、搬送スクリュ23b1の近傍であって、現像ローラ23a1の現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード23cの裏側に、現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材23mが設置されている。攪拌部材23mは、搬送スクリュと同様に、軸部と軸部上に螺旋状に延在するスクリュ部とから形成されており、搬送スクリュの駆動がギヤ(不図示)を介して攪拌部材に伝達されて回転するようになっている。また、攪拌部材23mは、第1搬送スクリュ23b1及び第2搬送スクリュ23b2と同様に、回転軸がほぼ水平になるように現像装置内に配設されている。
Therefore, in the present invention, a
攪拌部材23mが回転してドクターブレード23c裏側の現像剤を攪拌・移動させることで、現像ローラの現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード裏側における現像剤の蓄積を防止し又は崩すことができる。また、攪拌部材23mは螺旋状のスクリュ部を有するため、攪拌部材23mの長手方向の現像剤の移動に加えて、その半径方向にも現像剤を移動させることができる。これにより、ドクターブレード23c先端付近の現像剤の流れも流動化させることができ、ドクターブレード23c先端における現像剤の凝集も回避することができる。
By rotating and stirring the developer on the back side of the
このように、攪拌部材23mによる現像剤の攪拌によって、ドクターブレード23c裏側の現像剤を強制的に移動させ、現像剤の凝集・蓄積を防止し又は崩すことで、本来の現像ローラ23a1とドクターブレード23cの所定の隙間を確保することができ、ドクターブレード23cの現像剤量の規制機能を安定的に維持することができる。
Thus, the developer on the back side of the
図6は、現像装置に本発明の攪拌部材23mを設けた場合及び設けない場合における、ドクターブレード23c通過後の現像ローラ23a1上の現像剤搬送量を示す図である。攪拌部材23mを設置しないと、前述したようにドクターブレード先端や裏側における現像剤の凝集・蓄積が生じ、印刷枚数が多くなるとドクターブレード通過後の現像ローラ上の現像剤搬送量が低減した。一方、攪拌部材23mを設置すると、前述した現像剤の攪拌効果によって現像剤の凝集が防止されるため、印刷枚数が多くなっても現像剤搬送量の低減を抑制することができた。
FIG. 6 is a diagram showing the developer conveyance amount on the developing roller 23a1 after passing through the
また、攪拌部材23mは、長手方向に現像剤を攪拌搬送しながら現像ローラ23a1に現像剤を供給する第1搬送スクリュ23b1の現像剤の搬送方向と同方向に現像剤を搬送するように構成されると好ましく、これにより第1搬送スクリュ23b1の下流側で生じる現像剤量の減少を補うことができる。すなわち、第1搬送スクリュ23b1の上流側から現像ローラ23a1に現像剤が供給されるため、第1搬送スクリュ23b1の下流側では現像剤量が少なくなる傾向があるが、攪拌部材23mによって第1搬送スクリュ23b1と同方向に現像剤を搬送して第1搬送スクリュ23b1の下流側に現像剤を供給することで、第1搬送スクリュ23b1の下流側での現像剤量を増大させることができる。
The agitating
図7は、攪拌部材の他の実施形態を示す概略斜視図である。図示のように、攪拌部材23mは、軸部と軸部から半径方向外側に直線状に延在する羽根部とからなり、パドル形状に構成されている。このパドル形状の攪拌部材23mでは、その半径方向に現像剤を移動させる作用がスクリュ形状の攪拌部材よりも大きいため、ドクターブレード23c裏側及び先端付近の現像剤をより活発に移動させることでき、これらの箇所に蓄積する現像剤を防止又は崩すことができる。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing another embodiment of the stirring member. As illustrated, the stirring
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像ローラや搬送スクリュの形状、大きさ(面積)、数は適宜設定できるものである。また、画像形成装置の作像方式も任意である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by the example of illustration, this invention is not limited to this. For example, the shape, size (area), and number of the developing roller and the conveying screw can be set as appropriate. Further, the image forming method of the image forming apparatus is also arbitrary.
1 画像形成装置本体(装置本体)
20、20Y、20C、20M、20BK プロセスカートリッジ
21 感光体ドラム(像担持体)
23 現像装置(現像部)
23a1、23a2 現像ローラ(現像剤担持体)
23b1 第1搬送スクリュ(第1現像剤搬送部材)
23b2 第2搬送スクリュ(第2現像剤搬送部材)
23b3 第3搬送スクリュ(第3現像剤搬送部材)
23c ドクターブレード(現像剤規制部材)
23m 攪拌部材
1. Image forming device body (device body)
20, 20Y, 20C, 20M,
23 Developing device (developing part)
23a1, 23a2 Development roller (developer carrier)
23b1 first conveying screw (first developer conveying member)
23b2 Second conveying screw (second developer conveying member)
23b3 third conveying screw (third developer conveying member)
23c Doctor blade (developer regulating member)
23m stirring member
Claims (5)
該現像剤担持体の現像剤搬送方向の上流側における該現像剤規制部材の裏側に、現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材が設置されることを特徴とする現像装置。 A developer carrier comprising a toner and a magnetic carrier carried on the surface, rotated, and supplied with a toner to a latent image on the surface of the image carrier at a position facing the image carrier, and the developer carrier; In a developing device having a developer regulating member disposed opposite to the surface of the developer carrying body and regulating the thickness of the developer on the surface of the developer carrying body,
A developing device, characterized in that a stirring member that is rotatable to stir the developer is installed on the back side of the developer regulating member on the upstream side of the developer carrying member in the developer transport direction.
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