JP2005215450A - Developing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機,プリンタ等の画像形成装置における像担持体に現像剤を供給して現像する現像装置に関するものであり、更に詳しくは、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を使用する形態の現像装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device that supplies a developer to an image carrier in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more specifically, uses a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier. The present invention relates to a developing device of a form.
従来より、画像形成装置において、像担持体である感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するために、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を使用する形態の現像装置が使用されている。このような静電潜像現像装置は、現像剤を収容する現像ハウジングと、現像ハウジング内の現像剤を感光体ドラムの静電潜像に供給する現像剤供給手段である現像ローラと、現像ハウジング内の現像剤を攪拌するとともに所要方向に搬送する現像剤攪拌手段である攪拌スクリューと、現像ハウジング内にトナーを補給するトナー補給手段とを有している。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus, in order to develop an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum as an image carrier, a developing apparatus using a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier has been used. ing. Such an electrostatic latent image developing device includes a developing housing for containing a developer, a developing roller as developer supplying means for supplying the developer in the developing housing to the electrostatic latent image on the photosensitive drum, and a developing housing. The developer includes a stirring screw that is a developer stirring unit that stirs the developer inside and transports the developer in a required direction, and a toner replenishing unit that replenishes toner in the developing housing.
現像剤供給手段は、感光体ドラムの現像域において静電潜像にトナーを供給する。これにより、静電潜像はトナー像に現像される。静電潜像へのトナーの供給に応じて現像ハウジングのトナーが消費されると、トナー補給手段によりトナーが補給される。現像剤攪拌手段は、現像ハウジング内の現像剤を攪拌してトナーとキャリアを攪拌し、トナーとキャリアを混合及び摩擦帯電させて、所要方向に搬送する。 The developer supply means supplies toner to the electrostatic latent image in the development area of the photosensitive drum. Thereby, the electrostatic latent image is developed into a toner image. When the toner in the developing housing is consumed according to the supply of toner to the electrostatic latent image, the toner is supplied by the toner supply means. The developer agitating unit agitates the developer in the developing housing to agitate the toner and the carrier, mixes the toner and the carrier, and frictionally charges the toner and the carrier, and conveys the toner in the required direction.
このような現像剤の攪拌,搬送に関する上記要件を満たした先行技術として、上下に第1攪拌手段及び第2攪拌手段を具備する縦型攪拌方式の現像装置において、現像剤汲み上げ手段を設けた構成のものが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。そして、これにより、現像剤の攪拌を十分に行い、滞留を防止し、且つ、現像装置全体を小型化するとしている。
しかしながら、例えば4連タンデム現像方式のカラー複写機において、小型化を図るため、上記従来の現像装置は、現像ローラ(現像剤供給手段)の径に対し、現像剤を現像ローラに供給する攪拌スクリュー(現像剤攪拌手段)の径が非常に小さく、また、攪拌スクリューの位置が現像ローラに対して高い位置にあるものがある。 However, for example, in a color tandem developing type color copying machine, the conventional developing device described above has a stirring screw that supplies developer to the developing roller with respect to the diameter of the developing roller (developer supplying means). In some cases, the diameter of (developer stirring means) is very small, and the position of the stirring screw is higher than the developing roller.
このような構成の場合、攪拌スクリューと現像ローラの間の現像剤供給層に存する現像剤の量が少なくなるので、現像剤中のトナー供給量が不足する。このため、例えば濃度の高い帯状の部分を通紙方向に有する画像を連続して印字していくと、トナーの供給が追従できなくなってしまうという不具合が生じていた。また、これの対策として、現像剤の量を多くすると、現像剤が現像ローラと現像ハウジングの隙間から漏れ出して落ちてしまう(現像剤落ち)という問題があった。 In such a configuration, the amount of developer existing in the developer supply layer between the agitating screw and the developing roller is small, so that the toner supply amount in the developer is insufficient. For this reason, for example, when an image having a belt-like portion having a high density in the sheet direction is continuously printed, the toner supply cannot be followed. Further, as a countermeasure against this, when the amount of the developer is increased, there is a problem that the developer leaks out from the gap between the developing roller and the developing housing (developer drops).
本発明は、このような問題点に鑑み、簡単な構成で、供給層の現像剤量を増やしても現像剤落ちが無く、しかも、濃度の高い帯状の部分を通紙方向に有する画像を連続して印字しても、追従性が確保できる現像装置を提供することを目的とする。 In view of such problems, the present invention has a simple configuration, and even when the amount of developer in the supply layer is increased, the developer does not fall off, and an image having a high density belt-shaped portion in the paper direction is continuously provided. It is an object of the present invention to provide a developing device that can ensure followability even when printing is performed.
上記目的を達成するために、本発明では、像担持体にトナーとキャリアから成る現像剤を供給する現像剤供給手段と、その現像剤供給手段の近傍に設けられ、現像剤を攪拌しつつ搬送して前記現像剤供給手段に供給する現像剤攪拌手段とを備え、その現像剤攪拌手段の羽根部に磁界発生手段を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a developer supply means for supplying a developer comprising toner and a carrier to an image carrier, and a developer supply means provided in the vicinity of the developer supply means for conveying the developer while stirring. And a developer stirring means for supplying the developer supplying means, and a magnetic field generating means is provided on a blade portion of the developer stirring means.
本発明によれば、簡単な構成で、供給層の現像剤量を増やしても現像剤落ちが無く、しかも、濃度の高い帯状の部分を通紙方向に有する画像を連続して印字しても、追従性が確保できる現像装置を提供することができる。 According to the present invention, even if the developer amount in the supply layer is increased with a simple configuration, the developer does not fall off, and even if an image having a high density belt-shaped portion in the paper direction is continuously printed, In addition, it is possible to provide a developing device that can ensure followability.
具体的には、現像剤攪拌手段の羽根部に磁界発生手段を設けてこれにより磁性キャリアを吸着し、現像剤を保持する保持力を高めた構成とすることにより、いわゆる現像剤落ちが生じることなく、現像剤供給層の現像剤量を増やすことができる。 Specifically, by providing a magnetic field generating means on the blades of the developer agitating means, thereby adsorbing the magnetic carrier and increasing the holding power for holding the developer, so-called developer dropping occurs. The developer amount in the developer supply layer can be increased.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る現像装置を有する画像形成装置の縦断面図であり、4連タンデム現像方式のカラー複写機の例を示している。同図において、1は給紙部、2は画像形成部、3は定着部、4は用紙排出装置である。画像形成部2において、現像器5a,5b,5c,5dは、それぞれマゼンタ,シアン,イエロー,ブラックに着色したトナーを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an image forming apparatus having a developing device according to an embodiment of the present invention, and shows an example of a color copier of a quadruple tandem developing system. In the figure, 1 is a paper feeding unit, 2 is an image forming unit, 3 is a fixing unit, and 4 is a paper discharge device. In the
これらにそれぞれ対応する各帯電器6によって、表面が一様に帯電した各感光体ドラム7は、それぞれ所定の色に色分解された原稿の光像を受け、露光される。露光されることにより各感光体ドラム7の表面に生じた静電潜像は、現像器5a,5b,5c,5dによって、それぞれの色のトナーを静電吸着されることにより顕像化される。
Each of the
一方、給紙部1より給紙された用紙は、搬送ベルト8により搬送され、各感光体ドラム7を通過するときに、それぞれの色のトナー像を転写される。このように、多色のトナー像が形成された用紙は、更に搬送されて定着部3を通り、ここで加熱,加圧されることによって、多色のトナー像が定着される。定着された用紙は用紙排出装置4へ搬送され、ここから排紙部9へと排出されてストックされる。
On the other hand, the paper fed from the
画像形成の手順を改めて説明すると、感光体ドラム7は帯電器6によってその表面が一様に帯電される。他方、図示しない原稿からの画像データは、露光装置21によって感光体ドラム7の表面に書き込まれ、感光体ドラム7の表面に静電潜像が形成される。次に、現像器5a,5b,5c,5dによって感光体ドラム7上の静電潜像を各色のトナーで可視像化する。
The image forming procedure will be described again. The surface of the
一方、給紙カセット22に収納されている用紙は、給紙部1のピックアップローラ23により引き出され、給紙ローラ24と捌きローラ25とで挟持されて搬送路へ送られる。そして搬送ベルト8によって、感光体ドラム7上のトナー画像が画像形成部に到達するのにタイミングを合わせて、用紙は画像形成部2へ送り出される。画像形成部2では、感光体ドラム7と搬送ベルトを介した転写ローラ26との間で用紙が挟持されている状態で、感光体ドラム7上のトナー像が用紙上に移動する。用紙上に移動せず感光体ドラム7上に残留したトナーはクリーニングローラ27によって除去回収される。
On the other hand, the paper stored in the
一方、トナー像を載置した用紙は定着部3の定着ローラ対28へ搬送される。ここでトナー像は定着ローラ対28によって加熱・加圧されて用紙に定着する。そして、排出ローラ11及び従動ローラ13によって用紙は排紙部9へ排出される。なお、手差しトレイTに載置された用紙は、給紙ローラ29によって搬送ベルト8へ送りだされ、それ以後は前述の搬送経路と同じ経路を通る。
On the other hand, the sheet on which the toner image is placed is conveyed to the
図2は、本発明の実施例1に係る現像装置の側面断面図である。ここでは上述した現像器の主要部分を示している。本実施例の現像装置は、全体として現像ハウジング51を備えており、仕切壁52によって下部室53と上部室54とに区画されている。下部室53には外方(感光体ドラム側)への張り出し部53aが形成されており、この張り出し部53a内には、内部にマグネットを有し回転可能なスリーブを備えた現像ローラ55が配置されていて、且つ現像ローラ55の表面との間に一定間隔を置いて穂切りブレード56が配置されている。
FIG. 2 is a side sectional view of the developing device according to the first embodiment of the present invention. Here, the main part of the above-described developing device is shown. The developing device of this embodiment includes a developing
この現像ローラ55は、内部のマグネットを固定して外周部の非磁性部材のスリーブを図中の反時計回りに回転させ、穂切りブレード56により一定の層厚に調整された現像剤の磁気ブラシを現像域に搬送する。現像ローラ55は、図示しない感光体ドラムに対面するように配置されている。感光体ドラムの回転方向上流側には、主帯電装置及び画像露光を行う光学系が配置されており、次に現像装置が配置され、その下流側には、転写チャージャ或いは転写ローラから成る転写機構,除電機構,及びクリーニングブレード等のクリーニング装置が配置されている。
The developing
そして、主帯電装置により感光体ドラム表面が一様に帯電され、光学系による画像露光により感光体ドラム表面に静電像が形成されて、現像ローラ55により現像域(現像ローラ55と感光体ドラムとの間)に搬送された現像剤の磁気ブラシが静電像に摺擦され、この結果、感光体ドラムの表面にトナー像が形成される。このトナー像は、転写機構により所定の転写紙表面に転写される。
Then, the surface of the photosensitive drum is uniformly charged by the main charging device, an electrostatic image is formed on the surface of the photosensitive drum by image exposure by the optical system, and the developing area (the developing
転写トナー像は、転写紙の排出経路上に設けられている定着機構で、熱,圧力等の公知の手段により、転写紙表面に定着される。一方、トナー像の転写が終了した後の感光体ドラムの表面は、除電機構により除電されて主帯電前の電位に戻され、更にクリーニング機構により、感光体ドラム表面に残存するトナーが除去され、これにより、画像形成の1サイクルが完了する。 The transfer toner image is fixed on the transfer paper surface by a known mechanism such as heat and pressure by a fixing mechanism provided on the discharge path of the transfer paper. On the other hand, the surface of the photosensitive drum after the transfer of the toner image is neutralized by the static elimination mechanism and returned to the potential before the main charging, and further, the toner remaining on the photosensitive drum surface is removed by the cleaning mechanism, Thereby, one cycle of image formation is completed.
現像ハウジング51の下部室53内には、現像ローラ55と間隔を置いて、現像ローラ55の軸方向に沿って延びている攪拌スクリュー57が設けられている。さらに、上部室54には、やはり現像ローラ55の軸方向に沿って延びている攪拌スクリュー58が設けられている。また、現像ハウジング51の最上部にはカバー59が設けられ、これにより上部室54が閉じられている。
A
図3は、本実施例に係る現像装置の外観斜視図である。上述した下部室53内の攪拌スクリュー57と上部室54内の攪拌スクリュー58とは、現像ローラ55の軸方向に沿って互いに反対方向に現像剤を送るように、その羽根或いは回転方向が設定されている。例えば、攪拌スクリュー57は図中の矢印Aの方向に現像剤の攪拌送りを行い、攪拌スクリュー58は図中の矢印Bの方向に現像剤の攪拌送りを行うように設定されている。
FIG. 3 is an external perspective view of the developing device according to the present embodiment. The above-described stirring
同図より分かるように、現像ローラ55が収容されている下部室53の張り出し部53aは、現像ハウジング51の長手方向の一部に形成されており、下部室53及び上部室54の長手方向両端に位置する部分には、張り出し部53aひいては現像ローラ55は配置されていない。
As can be seen from the figure, the protruding
また、現像ハウジング51の長手方向の両端部には、下部室53と上部室54との連通部60,61が形成されている。上部室54内の攪拌スクリュー58の送り方向(B)の先端となる部分に位置する連通部60においては、図示しないが、仕切壁2が設けられていないか、或いは仕切壁52に適当な大きさの開口が形成されており、これにより、攪拌スクリュー58によって攪拌送りされてきた現像剤は、上部室54から下部室53内に落下するようになっている。
Further, communicating
また、下部室53内の攪拌スクリュー57の送り方向(A)の先端に位置する連通部61においては、図示しないマグネットローラにより、下部室53内の現像剤を磁気ブラシの形で上部室54内に汲み上げる構成となっている。以上のようにして、下部室53と上部室54との間で現像剤が循環して攪拌送りされ、下部室53内の現像剤の一部が現像ローラ55上に供給されて現像が行われる。
Further, in the communicating
その他、連通部61に連なる上部室54の上壁59aにトナー補給用の開口部70が設けられており、この開口部70を介して所定量のトナーが補給されるようになっている。ちなみに、図4は本実施例に係る現像装置のカバー類を取り外した状態での外観斜視図である。ここでは現像ハウジング51の上記カバー59及び張り出し部53aのカバーを取り外した状態を描いている。この状態では、上部室54内の攪拌スクリュー58、並びに現像ローラ55及び穂切りブレード56が示される。
In addition, a toner replenishing opening 70 is provided in the
図5は、攪拌スクリュー57の外観斜視図である。本実施例では、同図に示すように、攪拌スクリュー57の所定の羽根57a片側面(現像剤搬送方向の下流側面)に、斜線で示した略半リング状の磁界発生手段としてそれ自体公知のマグネットシールmを貼る構成としている。これにより、磁力でキャリアを吸着して現像剤を保持する保持力を高めることができ、いわゆる現像剤落ちが生じることなく、下部室53における攪拌スクリュー57と現像ローラ55の間の、現像剤供給層53b(図2参照)の現像剤量を増やすことができる。但し、マグネットシールmの磁力や貼る量は、過剰になると現像剤の搬送力が低下するため、以下のように適度な設定にする必要がある。
FIG. 5 is an external perspective view of the stirring
図6は、攪拌スクリュー57の外観図である。同図(a)は平面図、同図(b)は正面図、同図(c)は下面図をそれぞれ示している。同図に示すように、攪拌スクリュー57は、略半円板状の羽根57aが軸57bの外周面上で平面視クロス状となるように、軸57bを互いに反対側より挟み込み、これが軸方向に連続的に配設された形状となっている。略半リング状のマグネットシールmは、羽根57aに対して1枚置きで軸の反対側と併せて交互に貼付されている。貼付される面は、軸方向一方側の片面である。また、貼付される範囲としては、攪拌スクリュー57が現像ローラ55に対向する範囲である。
FIG. 6 is an external view of the stirring
マグネットシールmの磁力(磁束密度)は、25±5mT(ミリテスラ)としている。また、羽根57aの軸方向配置ピッチは12.75mmであるので、1枚置きであるマグネットシールmの貼付ピッチは25.5mmとなる。但し、軸の反対側と併せて交互に貼付されているため、結果的にマグネットシールmが略螺旋状に連続して並んだ状態となっている。
The magnetic force (magnetic flux density) of the magnet seal m is 25 ± 5 mT (millitesla). Moreover, since the arrangement | positioning pitch of the axial direction of the blade |
図7は、本実施例の効果を確認するための画像を示す略図である。本実施例において、複写枚数毎分26枚の装置を使用し、同図に示すように、A4(297mm×210mm)の用紙Pに対して、通紙方向を矢印のように短辺方向とし、長辺方向一端付近において幅25mmのベタ帯部aが短辺方向に延在する画像を形成するように、連続通紙を行った。 FIG. 7 is a schematic diagram showing an image for confirming the effect of this embodiment. In this embodiment, an apparatus with 26 copies per minute is used, and as shown in the figure, with respect to A4 (297 mm × 210 mm) paper P, the paper passing direction is the short side direction as shown by the arrow, Continuous paper passing was performed so that a solid band part a having a width of 25 mm formed in the vicinity of one end in the long side direction formed an image extending in the short side direction.
その結果、上記攪拌スクリュー57にマグネットシールmが貼付されていないときは、連続10枚程度を通紙した時点で、ベタ帯部aに画像を目視で確認するとパサツキ感が発生した。但し、マクベス社製の反射濃度計RD918を使用して画像濃度を測定したが、1.2〜1.3程度あり、画像濃度としては問題はなかった。攪拌スクリュー57にマグネットシールmを貼付した後は、連続500枚を通紙しても画像を目視で確認したがパサツキ感は発生せず、画像濃度も問題はなかった。
As a result, when the magnetic seal m was not affixed to the stirring
1 給紙部
2 画像形成部
3 定着部
4 用紙排出装置
5a,5b,5c,5d 現像器
6 帯電器
7 感光体ドラム
8 搬送ベルト
9 排紙部
11 排出ローラ
13 従動ローラ
T 手差しトレイ
21 露光装置
22 給紙カセット
23 ピックアップローラ
24 給紙ローラ
25 捌きローラ
26 転写ローラ
27 クリーニングローラ
28 定着ローラ対
29 給紙ローラ
51 現像ハウジング
52 仕切壁
53 下部室
54 上部室
55 現像ローラ
56 穂切りブレード
57 攪拌スクリュー
58 攪拌スクリュー
59 カバー
60 連通部
61 連通部
71 開口部
m マグネットシール
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JP2004023476A JP2005215450A (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Developing device |
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Cited By (2)
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JP2010176040A (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Sharp Corp | Developing device, image forming apparatus, and cleaning method for developing device |
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