JP2006047715A - Developing device and image forming apparatus using the same - 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用いられる現像装置に係り、特に、磁性キャリアとトナーとを具備した二成分現像剤を用い、かつ、トナー濃度検知手段を用いずにトナー濃度を自律的に制御する現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and in particular, uses a two-component developer including a magnetic carrier and a toner, and does not use a toner concentration detecting means. The present invention relates to a developing device that autonomously controls the image forming apparatus and an image forming apparatus using the developing device.
一般に、電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤にて可視像化するものが知られている。この種の現像装置に用いられる現像方式としては、現像剤として着色剤粒子であるトナーのみを用いる一成分現像方式と、現像剤として磁性体粒子であるキャリアと着色粒子であるトナーとを混合撹拌したものを用いる二成分現像方式とに大別される。 In general, as a developing device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic system, an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is visualized with a developer. Yes. As a developing system used in this type of developing device, a one-component developing system that uses only toner that is colorant particles as a developer, and a carrier that is magnetic particles and toner that is colored particles are mixed and stirred as a developer. It is roughly divided into a two-component development system using the above.
従来、二成分現像方式の現像装置としては、画質、コスト面や安定性など優れた点が多いことから、トナーを磁性キャリアに混合した現像剤を磁場によって搬送して現像する磁気ブラシ現像方法が広く用いられている。この磁気ブラシ現像方法では、トナーと磁性キャリアとの摩擦で発生した静電気力により、トナーが磁性キャリアの表面に担持されるが、このトナーは、像担体上の静電潜像に接近すると、静電潜像担持体と現像剤担持体との間に形成される電界によって静電潜像上へ飛翔し、静電潜像を可視像化する。また、現像剤は、現像によって消費されたトナーを補充しながら反復使用される。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a two-component developing type developing device, there are many excellent points such as image quality, cost, and stability. Therefore, there is a magnetic brush developing method in which a developer in which toner is mixed in a magnetic carrier is conveyed and developed by a magnetic field. Widely used. In this magnetic brush developing method, the toner is supported on the surface of the magnetic carrier by the electrostatic force generated by the friction between the toner and the magnetic carrier. When the toner approaches the electrostatic latent image on the image carrier, The electrostatic latent image is visualized by flying on the electrostatic latent image by an electric field formed between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier. Further, the developer is repeatedly used while replenishing the toner consumed by the development.
しかし、このような磁気ブラシ現像方法においては、トナー濃度(トナーと磁性キャリアの混合比)を一定範囲に保つ制御を行わないと、トナー濃度が上昇した場合には、トナー飛散やカブリが発生し、一方、トナー濃度が低下した場合には、濃度低下や濃度斑、画像抜けなどが発生してしまう。したがって、安定した画像を得るためにはトナー濃度を一定に保つ必要がある。 However, in such a magnetic brush developing method, if the toner concentration (mixing ratio of toner and magnetic carrier) is not controlled to be within a certain range, toner scattering and fogging occur when the toner concentration increases. On the other hand, when the toner density is reduced, density reduction, density spots, image omission, and the like occur. Therefore, it is necessary to keep the toner density constant in order to obtain a stable image.
そこで、従来の磁気ブラシ現像方法では、安定した画像を得るためにトナー濃度センサを用いてトナー濃度を検知したり、現像パッチを作成してトナー現像量を検知し、その信号によってトナー補給部材を作動させることによりトナー濃度を一定に保つ制御が行われている。例えば、トナー濃度センサによりトナー濃度を検知し、この検知情報に基づいてトナー濃度が低下したと判断された場合、トナー補給部材によりトナー補給が行われる。 Therefore, in the conventional magnetic brush development method, in order to obtain a stable image, the toner density is detected using a toner density sensor, or a development patch is created to detect the toner development amount. Control is performed to keep the toner density constant by operating. For example, when the toner density is detected by the toner density sensor and it is determined that the toner density has decreased based on the detection information, the toner supply is performed by the toner supply member.
しかし、この種の磁気ブラシ現像方法にあっては、トナー濃度センサや独立してON/OFF駆動できるトナー補給部材が必要不可欠であり、現像装置の大型化、高コスト化が避けられない。また、検知対象の濃度パッチを作成する等、トナー濃度の検知システムが面倒であるという不具合がある。 However, in this type of magnetic brush developing method, a toner density sensor and a toner replenishing member that can be independently driven ON / OFF are indispensable, and an increase in the size and cost of the developing device cannot be avoided. In addition, there is a problem that the toner density detection system is troublesome, such as creating a density patch to be detected.
このような不具合を解決する先行技術として、トナー濃度センサやトナー補給部材を用いずに、トナー濃度を一定に保つ現像装置や制御方法が既に提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。こうした現像装置は、二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部と連通し且つトナーを収容するトナー収容部とを有し、現像剤担持体上の二成分現像剤量を規制部材で規制し、現像剤担持体上における二成分現像剤のトナー濃度変化によって、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御することで、トナー濃度を調整するものである。
As a prior art for solving such a problem, a developing device and a control method for maintaining a constant toner density without using a toner density sensor or a toner replenishing member have already been proposed (see, for example,
また、自律的制御の方法は、現像剤担持体に担持搬送される現像剤移動層と、現像剤収容部内で現像剤が循環する現像剤循環層とを発生させ、現像剤収容部と連通しているトナー収容部からのトナーを取り込むというものである。すなわち、現像工程において、トナーが消費されると、現像剤収容部内に収容された現像剤の嵩が減少し、減少した嵩分のトナーがトナー収容部から現像剤収容部に補給されることで、現像剤収容部内の現像剤は、トナー濃度を保つというものである。 In addition, the autonomous control method generates a developer moving layer carried and transported by the developer carrier and a developer circulation layer in which the developer circulates in the developer container, and communicates with the developer container. The toner is taken in from the toner container. That is, when toner is consumed in the development process, the volume of the developer stored in the developer storage unit decreases, and the reduced amount of toner is supplied from the toner storage unit to the developer storage unit. The developer in the developer container holds the toner concentration.
上記現像装置の例として、特許文献1では、現像スリーブ上に磁性粒子層を形成し、容器内のトナー供給部においてこの磁性粒子層に接触するようにトナーを収容し、現像スリーブの回転に伴う磁性粒子層の磁性粒子の移動によって、上記トナー供給部で磁性粒子層内にその外側のトナー層からトナーを取り込み、トナーと磁性粒子とが混合された現像剤を規制部材でその層厚を規制して現像部に搬送することにより、トナーの過剰供給による帯電不足の防止を図っている。
As an example of the developing device, in
また、特許文献2では、内部磁極を有する現像スリーブ回転型磁気ブラシ現像装置において、現像スリーブ表面に絶縁性層を設けるとともに、現像スリーブ近くにトナー供給ロールを配設し、トナー供給ロールと現像スリーブ間に交番電圧を印加することで、トナー濃度、トナー帯電の安定化を図っている。
In
さらに、特許文献3では、現像剤を構成するトナーとして磁性トナーを用いることで、トナー帯電の安定化、トナー飛散の防止を図っている。
Further,
また、特許文献4では、現像剤担持体の搬送速度が最速のときにおいて、キャリア一個の表面に対してトナーが完全に覆った状態となる限界トナー濃度以下となるようにトナー濃度を構成することで、地汚れやトナー飛散の防止を図っている。 Further, in Patent Document 4, the toner density is configured to be equal to or less than the limit toner density at which the toner is completely covered on the surface of one carrier when the developer carrying speed is the fastest. Therefore, it is intended to prevent soiling and toner scattering.
さらにまた、特許文献5では、現像剤収容部において、現像剤担持体に担持搬送される現像剤量を規制する第一の規制部材よりも現像剤担持体の現像剤搬送方向上流側に第二の規制部材を設けることにより、トナー濃度調整の簡易化を図っている。
Further, in
しかしながら、上記の先行技術にあっては、いずれもトナー濃度変化に対応した現像剤の体積変化と現像剤の動きとによって、トナー濃度の制御をしているため、現像剤の体積変化や現像剤の動きを顕著にする必要がある。このような要請下においては、通常の二成分現像方式と比較して、特に、現像剤担持体周辺の現像剤仕込量を少なくして、その体積変化等を顕著にする必要があるため、現像剤の循環が悪く、現像剤の動きが活発な箇所と活発でない箇所とが存在して、トナーの取り込みが均一に行われない。さらに、帯電性能や磁化特性の劣化により磁性キャリアが現像装置本体から抜け出て現像剤収容室内の磁性キャリア量が減少すると、トナー濃度安定時において現像剤収容部内の磁性キャリア量に対するトナー量比率が大きくなる。この結果、十分なトナー帯電が施されず地汚れやトナー飛散が生じるという問題が生じていた。さらに、予め現像剤量を少なく設定しなければならないため、1つの磁性キャリアにかかるストレスが大きくなることに伴い、磁性キャリアの寿命が短くなり、結果として、ランニングコストが上昇するといった問題が生じていた。 However, in each of the above prior arts, the toner concentration is controlled by the change in the volume of the developer corresponding to the change in the toner concentration and the movement of the developer. It is necessary to make the movement of Under such demands, it is necessary to reduce the amount of developer charged around the developer carrying member and to make the volume change and the like remarkable, as compared with the usual two-component development method. The circulation of the developer is poor, and there are a portion where the developer moves actively and a portion where the developer moves inactive, so that the toner is not uniformly captured. Furthermore, if the magnetic carrier comes out of the main body of the developing device due to deterioration of charging performance or magnetization characteristics and the amount of magnetic carrier in the developer containing chamber decreases, the toner amount ratio to the amount of magnetic carrier in the developer containing portion becomes large when the toner concentration is stable. Become. As a result, there has been a problem in that sufficient toner charging is not performed and background contamination and toner scattering occur. Furthermore, since the developer amount must be set low in advance, the stress on one magnetic carrier increases, resulting in a problem that the life of the magnetic carrier is shortened, resulting in an increase in running cost. It was.
こうした問題を解決するために、本出願人は以前、特願2003−185499号において、トナー濃度センサやトナー補給機構を必要としない小型で低コストの現像装置を前提とし、磁性キャリアの量が変化しても安定したトナー濃度が保たれて地汚れやトナー飛散が抑制でき、トナーの取り込みを均一にすることによって高密度画像の連続出力に対応し、現像剤の仕込み量を予め多く設定することが可能なことにより長寿命化を実現してランニングコストを抑えた現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供した。 In order to solve these problems, the present applicant previously stated in Japanese Patent Application No. 2003-185499 that the amount of magnetic carrier changes on the premise of a small and low-cost developing device that does not require a toner concentration sensor or a toner replenishment mechanism. Even if the toner density is kept stable, scumming and scattering of toner can be suppressed, and uniform toner intake enables continuous output of high-density images, and a large amount of developer is set in advance. Therefore, the present invention provides a developing device that realizes a long service life and suppresses running costs, and an image forming apparatus using the developing device.
この特願2003−185499号に係る現像装置100は、図13に示されるように、内部に磁界発生手段102を具備し且つトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体101と、現像剤担持体101に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部103と、現像剤収容部103にトナー補給路104を介して連通し且つトナー補給路104を通じてトナー及び二成分現像剤を供給可能に収容するトナー収容部105と、現像剤担持体101に隣接して現像剤収容部103に対し現像剤担持体101の現像剤搬送方向下流側に設けられると共に現像剤収容部103と連通する現像剤退避部106と、現像剤収容部103及び現像剤退避部106に対して現像剤担持体101の現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像剤担持体101により担持搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、トナー濃度に応じて現像剤収容部103又は現像剤退避部106に余剰現像剤を分離する現像剤分離手段107とを備え、現像剤退避部106へ分離された二成分現像剤を現像剤収容部103及びトナー収容部105の両方に流出させるように構成したものである。なお、この現像装置100は、現像剤収容部103内に、図14に代表されるような構成の一本の現像剤撹拌部材110を備え、この現像剤撹拌部材110により現像剤収容部103内のトナーの撹拌、帯電を行なっている。
As shown in FIG. 13, the developing
しかしながら、このように構成された現像装置においては、高密度画像の連続出力の際に、濃度低下してきた画像内や高密度画像出力後のハーフトーン画像内に、図15に示されるような、プロセス方向に沿ってトナーこぼれを起こしたような形状で周囲に比べて明らかに画像濃度の高い領域(以後、モヤ斑と表記する場合もある)が突発的に発生するという現象が生じていた。これは、トナー消費が多い高密度画像等の画像形成モードでは現像剤収容部内の現像剤フローのバランスが崩れ、補給されたトナーの一部が現像剤収容部内の現像剤と十分に撹拌混合されることなく、直接現像剤担持体に到達してしまうためであると考えられる。 However, in the developing device configured as described above, in continuous output of a high-density image, in an image whose density has decreased or in a halftone image after high-density image output, as shown in FIG. There has been a phenomenon in which a region where toner spills along the process direction and an image density clearly higher than the surroundings (hereinafter sometimes referred to as haze) occurs suddenly. This is because, in an image forming mode such as a high-density image that consumes a large amount of toner, the balance of the developer flow in the developer container is lost, and a part of the replenished toner is sufficiently agitated and mixed with the developer in the developer container. This is considered to be because the toner reaches the developer carrying member directly.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、補給されたトナーと現像剤との撹拌が不十分な状態の二成分現像剤が、直接現像剤担持体に供給されることを防止し、高密度画像を連続形成しても形成画像内にモヤ班等の画像濃度ムラの少ない、均一な画像を得ることができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and a two-component developer in a state where stirring between the replenished toner and the developer is insufficient is directly supplied to the developer carrier. An object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus using the same, which can obtain a uniform image with little unevenness of image density such as haze in the formed image even if the high-density image is continuously formed And
上記目的を達成するために、本発明の現像装置は、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を磁力により担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部を介して現像剤担持体と連通して設けられトナーを供給可能に収容するトナー収容部と、現像剤収容部に対し隣接し現像剤収容部と連通する現像剤退避部と、現像剤収容部及び現像剤退避部に対して現像剤担持体の現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像剤担持体により担持搬送される二成分現像剤の一部を余剰現像剤としてせき止め、トナー濃度に応じて現像剤収容部又は現像剤退避部に前記余剰現像剤を分離する現像剤分離手段と、現像剤収容部内に設けられ現像剤を撹拌し現像剤担持体に搬送する撹拌回転部材を少なくとも1本以上備え、現像剤退避部に分離された現像剤がトナー収容部からのトナーを取り込みながら現像剤収容部に流入する現像装置において、現像剤担持体に最近接する撹拌回転部材の回転軸よりも重力方向上側であってトナー収容部側の領域をトナー収容部側から現像剤担持体側へ向かって通過する二成分現像剤の流れを規制する規制部を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the developing device of the present invention accommodates a two-component developer that carries and conveys a two-component developer including toner and carrier by magnetic force, and a two-component developer adjacent to the developer carrier. A developer accommodating portion, a toner accommodating portion that is provided in communication with the developer carrier via the developer accommodating portion, and that accommodates toner so as to be supplied thereto, and is adjacent to the developer accommodating portion and communicates with the developer accommodating portion. And a part of the two-component developer that is provided on the downstream side in the developer transport direction of the developer carrier relative to the developer container and the developer retractor and is carried and transported by the developer carrier. As a surplus developer, developer separating means for separating the surplus developer into the developer accommodating portion or developer retracting portion according to the toner concentration, and a developer carrying unit provided in the developer accommodating portion for stirring the developer At least the stirring rotating member to be transported to the body In the developing device in which one or more developer separated into the developer retracting portion flows into the developer accommodating portion while taking in the toner from the toner accommodating portion, from the rotating shaft of the stirring rotation member closest to the developer carrying member And a restricting portion for restricting the flow of the two-component developer passing through the region on the toner containing portion side from the toner containing portion side toward the developer carrying member side.
このように構成した本発明に係る現像装置においては、現像剤担持体と、現像剤収容部と、トナー収容部と、現像剤退避部と、現像剤分離手段と、撹拌回転部材とを備え、現像剤退避部に分離された現像剤がトナー収容部からのトナーを取り込みながら現像剤収容部に流入する現像装置において、現像剤担持体に最近接する撹拌回転部材の回転軸よりも重力方向上側であってトナー収容部側の領域をトナー収容部側から現像剤担持体側へ向かって通過する二成分現像剤の流れを規制する規制部を備えるので、補給されたトナーと現像剤との撹拌が不十分な状態の二成分現像剤が、撹拌回転部材の回転軸よりも重力方向上部を経由して、直接現像剤担持体に供給されることを規制し、これにより、高密度画像等を連続形成しても画像濃度ムラの少ない、均一な画像を得ることができる現像装置を提供することが可能となる。 The developing device according to the present invention configured as described above includes a developer carrier, a developer container, a toner container, a developer retracting unit, a developer separating unit, and a stirring rotation member. In the developing device in which the developer separated in the developer retracting portion flows into the developer accommodating portion while taking in the toner from the toner accommodating portion, above the rotation axis of the agitation rotating member closest to the developer carrying member in the gravity direction. In addition, since there is provided a restricting portion that restricts the flow of the two-component developer passing through the toner containing portion side region from the toner containing portion side toward the developer carrying member side, stirring of the replenished toner and the developer is not required. The two-component developer in a sufficient state is regulated to be supplied directly to the developer carrier via the upper part of the direction of gravity than the rotation axis of the stirring rotating member, thereby continuously forming high-density images and the like. Even with image density unevenness No, it is possible to provide a developing device capable of obtaining a uniform image.
また、前記現像剤収容部と前記現像剤退避部とを隔てる仕切り部材をさらに備え、前記規制部は、該仕切り部材の下端に設けられ、その先端が前記撹拌回転部材の回転軸よりも重力方向上側であって、かつ、トナー収容部側の領域にある該撹拌回転部材の外周面と対向するように形成されていてもよい。 Further, the apparatus further includes a partition member that separates the developer accommodating portion and the developer retracting portion, and the restricting portion is provided at a lower end of the partition member, and a tip of the restricting portion is in a gravitational direction with respect to a rotation shaft of the stirring rotating member. It may be formed so as to be opposed to the outer peripheral surface of the agitation rotating member on the upper side and in the region on the toner containing portion side.
この場合は、現像剤収容部と現像剤退避部とを隔てる仕切り部材をさらに備え、規制部が、該仕切り部材の下端に設けられ、その先端が撹拌回転部材の回転軸よりも重力方向上側であって、かつ、トナー収容部側の領域にある該撹拌回転部材の外周面と対向するように形成されているので、補給されたトナーと現像剤との撹拌が不十分な状態の二成分現像剤が、撹拌回転部材の回転軸よりも重力方向上部を経由して、直接現像剤担持体に供給されることを妨げる規制部を簡易な構成で効果的に実現することができる。 In this case, it further includes a partition member that separates the developer accommodating portion and the developer retracting portion, and the restricting portion is provided at the lower end of the partition member, the tip of which is above the rotational axis of the agitation rotating member in the gravity direction. And the two-component development in a state where the agitation between the replenished toner and the developer is insufficient because it is formed so as to oppose the outer peripheral surface of the agitation rotating member in the region on the toner container side. It is possible to effectively realize a restricting portion that prevents the agent from being directly supplied to the developer carrying member via the upper part of the rotation direction of the stirring rotating member via the upper part in the gravity direction.
なお、撹拌回転部材の外周面とは、円筒形状の回転部材の場合には、その外周面をいうものとし、回転軸の周面に羽根等の部材が取り付けられている場合には、その最外周部の描く軌道面をいうものとする。 The outer peripheral surface of the stirring rotary member means the outer peripheral surface in the case of a cylindrical rotary member, and when a member such as a blade is attached to the peripheral surface of the rotary shaft, the outer peripheral surface thereof. The track surface drawn by the outer peripheral part shall be said.
さらに、前記現像剤担持体に最近接する撹拌回転部材の回転方向は、前記現像剤担持体の回転方向と反対であってもよい。 Furthermore, the rotation direction of the stirring rotation member closest to the developer carrier may be opposite to the rotation direction of the developer carrier.
この場合は、現像剤担持体に最近接する撹拌回転部材の回転方向が、現像剤担持体の回転方向と反対であるので、補給されたトナーと現像剤との撹拌が不十分な状態の二成分現像剤を、撹拌回転部材の回転方向に沿って導くことにより撹拌を促進すると共に、逆方向の二成分現像剤の流れを抑制し、撹拌が不十分な状態の二成分現像剤が、直接現像剤担持体に供給されることをより効果的に抑制することができる。 In this case, since the rotation direction of the stirring rotation member closest to the developer carrying member is opposite to the rotation direction of the developer carrying member, the two components are in a state where stirring of the replenished toner and the developer is insufficient. The developer is guided along the rotating direction of the stirring rotating member to promote stirring, and the flow of the two-component developer in the reverse direction is suppressed, and the two-component developer in a state where stirring is insufficient is directly developed. Supplying to the agent carrier can be more effectively suppressed.
ここで、前記規制部は、その先端が前記外周面と接触するように形成されたブレード部材であってもよいし、ブラシ部材であってもよい。 Here, the restricting portion may be a blade member formed such that a tip thereof is in contact with the outer peripheral surface, or may be a brush member.
この場合は、規制部の先端が撹拌回転部材の所定の外周面と接触するように形成されたブレード部材又はブラシ部材であるので、補給されたトナーと現像剤との撹拌が不十分な状態の二成分現像剤が、撹拌回転部材の回転軸よりも重力方向上部を経由して、直接現像剤担持体に供給されることを確実に防止することができる。 In this case, since the tip of the restricting portion is a blade member or a brush member formed so as to be in contact with a predetermined outer peripheral surface of the stirring rotation member, the replenished toner and the developer are not sufficiently stirred. It is possible to reliably prevent the two-component developer from being supplied directly to the developer carrying member via the upper part of the rotation direction of the stirring rotating member via the upper part in the gravity direction.
また、本発明は上述した現像装置に限られるものではなく、これらの現像装置を用いて、像担持体上の静電潜像を可視像化する画像形成装置をも対象とする。 The present invention is not limited to the above-described developing device, and an image forming apparatus that visualizes an electrostatic latent image on an image carrier using these developing devices is also an object.
本発明によれば、自律的にトナーを取り込み、現像剤のトナー濃度を一定に保つ現像装置において、高密度画像を連続形成しても、補給されたトナー及び現像剤が十分に撹拌された状態で現像剤担持体に到達するため、形成画像内におけるモヤ斑等の発生を防止することができる。すなわち、画像濃度ムラが少なく、良好な面内均一性を得ることができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the replenished toner and the developer are sufficiently stirred even when the high-density image is continuously formed in the developing device that autonomously takes in the toner and keeps the toner concentration of the developer constant. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of haze or the like in the formed image. That is, it is possible to provide a developing device capable of obtaining excellent in-plane uniformity with little image density unevenness and an image forming apparatus using the developing device.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
<実施の形態>
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
<Embodiment>
まず、本発明に係る現像装置を含む画像形成装置の概略構成について、図3を参照して説明する。図3は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図である。 First, a schematic configuration of an image forming apparatus including a developing device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
図3において、符号21は、矢印方向に回転する有機感光体からなる静電潜像担持体であり、この静電潜像担持体21はスコロトロンなどの帯電装置22によって帯電され、レーザ書込み装置やLEDアレイを有する露光装置23によって静電潜像が書き込まれる。この静電潜像は、光の当たった静電潜像担持体21表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。また、現像装置24は、現像ハウジング31内に着色粒子であるトナー及びキャリアからなる二成分現像剤を収容し、現像剤担持体32に前記二成分現像剤を担持させ、この現像剤担持体32にバイアス電源25からの現像バイアスを印加することで、現像剤担持体32を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。さらに、転写装置26は、例えば静電潜像担持体21に接触配置される転写ロールにて構成され、バイアス電源27によって静電潜像担持体21上のトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスを印加されることで、静電潜像担持体21上のトナー像を記録材28に転写させるようにしたものである。また、静電潜像担持体21上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置29によって除去される。さらに、本実施の形態において、静電潜像担持体21上のトナー像を転写された記録材28は、定着装置50に搬送され、この定着装置50によりトナー像は、記録材28に定着される。定着装置50は、例えばヒートロール方式で、加熱ロール51と加圧ロール52とを有し、この加熱ロール51と加圧ロール52との間に記録材28を通過させることによりトナー像を記録材28に定着するようになっている。
In FIG. 3,
次に、本実施の形態に係る現像装置の構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は本実施の形態に係る現像装置の概要を示す構成図であり、図2は本発明に係る規制部を説明するための仕切り部材周辺の拡大図である。 Next, the configuration of the developing device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a developing device according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view around a partition member for explaining a regulating portion according to the present invention.
図1において、現像装置24は、静電潜像担持体21に向かって開口する現像ハウジング31を有し、この現像ハウジング31の開口に面して現像剤担持体32を配設し、現像ハウジング31のうち、現像剤担持体32に隣接した部位には二成分現像剤Gが収容される現像剤収容部33と、現像剤担持体32に隣接し、現像剤収容部33に対して現像剤担持体32の現像剤搬送方向下流側に設けられる現像剤退避部34と、現像剤収容部33を介して現像剤担持体32に連通し且つトナーT及び現像剤退避部34から流出した二成分現像剤Gを収容するトナー収容部35とを形成したものである。
In FIG. 1, the developing
なお、本実施の形態において、二成分現像剤Gは、トナーTと磁性キャリアからなる現像剤であり、トナーTは、例えば非磁性トナーを用いるが、磁性キャリアと磁気特性が異なるものであれば、磁性トナーを用いても差し支えない。 In the present embodiment, the two-component developer G is a developer composed of toner T and a magnetic carrier, and the toner T uses, for example, a non-magnetic toner. Magnetic toner may be used.
また、本実施の形態において、現像剤担持体32は、回転可能な回転スリーブ321と、この回転スリーブ321の内部に固定的に配設された磁極ロール322とを備えている。上記磁極ロール322は、例えば、ロール本体中心を通る水平面右側に合わせて搬送磁極(本例ではS3)を配設し、回転スリーブ321の回転方向(反時計回り)に対し、搬送磁極(S3)から下流側へ30°間隔で搬送磁極(本例ではN1)と、現像磁極(本例ではS1)とを配設する一方、搬送磁極(S3)から上流側へ30°間隔でピックアップ磁極(本例ではN3)と、搬送磁極(本例ではS2)と、搬送磁極(本例ではN2)とを配置したものである。なお、本実施の形態において、現像磁極(S1)は、静電潜像担持体21に対向し、ピックアップ磁極(N3)は、現像剤収容部33内の二成分現像剤Gを捕獲するようになっているが、磁極の配置パターンについてはこの限りでなく、各々の磁極の配置や数は適宜選定して差し支えない。
Further, in the present embodiment, the
一方、回転スリーブ321は、反時計回りに回転すると共に、磁極ロール322の現像磁極(S1)が配設される現像部において、静電潜像担持体21と対向するようになっている。
On the other hand, the
また、本実施の形態において、現像剤収容部33は二成分現像剤Gが収容されるスペースを有ると共に、収容された現像剤を撹拌するために所定の方向(本実施の形態では、時計回り)に回転する撹拌回転部材である現像剤撹拌部材36を一本備えている。さらに、現像剤収容部33の底部形状は、現像剤担持体32及び現像剤撹拌部材36に沿った湾曲形状をしており、現像剤担持体32、現像剤撹拌部材36との間に所定間隔の現像剤搬送路を確保している。
In the present embodiment, the
ここで、本実施の形態においては、現像剤撹拌部材36は、磁性体からなる磁性体ロールであるが、撹拌性を向上させるためにロールの円周上に羽根を設けたブレンダーやパドル形状にしてもよい。また、通常の二成分現像剤方式のように二本オーガーにするなど、複数配設してもよい。
Here, in the present embodiment, the
さらに、本実施の形態において、トナー収容部35には、収容されるトナーT及び現像剤退避部34から流出する二成分現像剤Gが撹拌搬送せしめられるトナー撹拌部材351を有しており、このトナー撹拌部材351は、例えば回転体に弾性フィルムを付けたもので、トナー収容部35の底壁面に沿ってトナーT及び現像剤退避部34から流出する二成分現像剤Gを掃き出すようにしたものである。
Further, in the present embodiment, the
そして、このトナー収容部35の底部形状は、トナー撹拌部材351の移動回転軌跡に沿う湾曲状を有しており、現像剤収容部33とトナー収容部35との間の連結部には、トナー補給路37が設けられている。
The bottom shape of the
また、本実施の形態では、現像剤担持体32内の搬送磁極(N1)から現像剤搬送方向下流側(反時計回り方向側)の位置において、搬送磁極(N1)と現像磁極(S1)との間には、現像剤担持体32と対向するようにせき止め部41が配設されている。このせき止め部41は、現像剤担持体32と同程度の幅を有し、一端を現像ハウジング31により支持され、先端部を数十μm〜数百μm程度の間隙で現像剤担持体32に近接させている。そして、本実施の形態においては、このせき止め部41と、せき止め部41よりも回転方向上流側に配置された搬送磁極(N1)とにより、現像剤分離手段38が構成されている。
In the present embodiment, the transport magnetic pole (N1), the development magnetic pole (S1), and the transport magnetic pole (N1) in the
さらに、本実施の形態では、せき止め部41は、現像剤担持体32により担持搬送される二成分現像剤Gの層厚を規制する層厚規制機能を兼ねているが、層厚規制機能とは別にしてもよい。この場合、例えば、せき止め部41と現像磁極(S1)との間に層厚規制部材を設ける態様が挙げられる。
Further, in the present embodiment, the damming
また、本実施の形態において、現像剤収容部33と現像剤退避部34との間は、仕切り部材39にて隔てられている。
In the present embodiment, the
この仕切り部材39は、図2に拡大して示されるように、例えば、現像剤担持体32と同程度の幅で形成されたベースプレート39aを有し、このベースプレート39aは、現像剤担持体32側が上方で、その反対側が下方となるように斜め下方に向かって傾斜配置されている。該ベースプレート39aの傾斜部長さは傾斜部上を流れる現像剤がトナー補給路37に流れ込むような長さに設定されており、傾斜部上を流れる現像剤の内、一部がトナー補給路37を介して現像剤収容部33へ余剰分がトナー収容部35へ流出する。しかし、この傾斜部の長さは傾斜板上を流れる現像剤全てがトナー収容部35へ流れ込むように設定してもよい。そして、ベースプレート39aのうち、現像剤担持体32側に位置する上端部39bは、現像剤担持体32内の搬送磁極(N1)の直上、あるいは搬送磁極(N1)から現像剤搬送方向上流側(時計回り方向側)の位置において、現像剤担持体32の表面と数百μm〜数mmの位置で対向している。なお、本実施の形態では、前述したせき止め部41に多くの二成分現像剤Gを供給するために、仕切り部材39の上端部39bと現像剤担持体32との間隙は、せき止め部41と現像剤担持体32との間隙よりも広く設定されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the
一方、上端部39bの反対側である下端部39cは、前述したトナー補給路37の上側壁面を形成するような形状となっていると共に、現像剤撹拌部材36側の端部39eは、その先端が現像剤撹拌部材36の外周面と所定の間隔(ギャップ)を隔てて対向するように形成されている。具体的には、現像剤撹拌部材36の回転軸Oよりも重力方向上側であって、トナー収容部35側に対応する領域(円弧角Rに対応する、回転軸Oに対して図中右上の領域)における現像剤撹拌部材36の外周面と対向するように形成されている。このように円弧角Rに対応する領域において、仕切り部材39の端部39eを現像剤撹拌部材36の外周面と対向させることにより、トナー補給路37を介して現像剤収容部33内に流入した二成分現像剤Gが、十分な撹拌を経ずに現像剤撹拌部材36の上部領域を通過して直接現像剤担持体32へと供給されることを規制する規制部が形成されている。
On the other hand, the
なお、対向領域については、円弧角Rを越えて規制部39eを現像剤撹拌部材36の外周面と対向させると、トナー補給路37の流量を規制(回転軸Oよりも図中右下側の領域で対向させた場合)したり、現像剤撹拌部材36の下側を通過して現像剤担持体32へ向かう十分撹拌混合された二成分現像剤Gの流れを規制(回転軸Oよりも図中左上側の領域で対向させた場合)することになるので、円弧角Rに対応する領域にある外周面のいずれかの箇所で対向させることが好ましい。
For the facing region, when the restricting
また、この規制部39eは、現像剤撹拌部材36が複数配設されている場合には、現像剤担持体32に最近接する現像剤撹拌部材の円弧角Rに対応する領域をトナー収容部35側から現像剤担持体32側へ向かって通過する二成分現像剤の流れを妨げるように形成されていればよい。
Further, when a plurality of
ここで、規制部39eと現像剤撹拌部材36の外周面との間のギャップは、2.5mm以下であることが好ましい。
Here, the gap between the restricting
また、この規制部39eは、仕切り部材39と一体に、その一部として形成してもよいし、仕切り部材39の下端部39cにゴム等の弾性部材やフィルム部材からなるブレード部材やブラシ部材を取り付けて規制部39eを形成してもよい。
Further, the restricting
なお、現像剤担持体32と現像剤撹拌部材36との回転方向は、互いに逆方向(例えば、現像剤担持体32が反時計方向に回転する場合には、現像剤撹拌部材36は時計方向に回転)であることが好ましい。このように、互いに逆方向に回転するように構成することで、トナー補給路37を介して供給された二成分現像剤Gの流れを、現像剤撹拌部材36の回転方向に円滑に導いて撹拌を促進すると共に、逆方向の二成分現像剤Gの流れを確実に規制することができる。
Note that the rotation directions of the
また、現像剤担持体32と現像剤撹拌部材36との回転方向を、互いに逆方向となるように構成した場合には、例えば、規制部39eを構成するブレード部材やブラシ部材の先端を円弧角Rに対応する現像剤撹拌部材36の外周面と接触するように構成してもよい。このように現像剤撹拌部材36の外周面と規制部39eとが接触するように構成することにより、現像剤撹拌部材36の回転方向と逆方向の二成分現像剤Gの流れを確実に遮断することができる。すなわち、この場合はトナー補給路37から供給されるトナー及び現像剤は全て現像剤撹拌部材36の回転軸よりも重力方向下側を通過することになり現像剤収容部33内の現像剤と十分に撹拌混合されてから現像剤担持体32へ到達することになる。
Further, when the rotation directions of the
次に、本実施の形態に係る現像装置の作動について、以下に説明する。 Next, the operation of the developing device according to the present embodiment will be described below.
図1において、現像剤収容部33における二成分現像剤Gは、現像剤撹拌部材36により撹拌され、現像剤担持体32内のピックアップ磁極(N3)によって捕獲される。この後、捕獲された二成分現像剤Gは、ピックアップ磁極(N3)及び搬送磁極(S3)の磁気吸引力と現像剤担持体32表面との摩擦力により、現像剤担持体32(回転スリーブ321)の回転方向に搬送される。この搬送された二成分現像剤Gは、せき止め部41の近傍に到達すると、搬送磁極(N1)により穂立ちを形成する。さらに、この二成分現像剤Gの穂立ちは、せき止め部41にて規制されることにより、現像剤層として現像剤担持体32上に形成され、この現像剤層は、現像領域に搬送される。さらに、現像領域に搬送された二成分現像剤Gの現像剤層は、現像磁極(S1)の磁気吸引力により磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを形成する二成分現像剤GにおけるトナーTは、静電潜像担持体21と現像剤担持体32との間に形成される現像電界によって、静電潜像担持体21上の静電潜像を可視像化する。
In FIG. 1, the two-component developer G in the
次に、せき止め部41付近における二成分現像剤Gの挙動について、図4及び図5を参照して説明する。
Next, the behavior of the two-component developer G in the vicinity of the damming
まず、図4において、現像剤担持体32により担持搬送される二成分現像剤Gのトナー濃度が低い場合を想定する。この二成分現像剤Gは、現像剤中のトナー量が少ないことから、比較的単位体積当たりの磁性キャリア密度が大きくなっている。つまり、外部磁界(本例ではN1)から二成分現像剤Gが受ける磁気吸引力は大きくなるため、トナー濃度の低い二成分現像剤Gは、せき止め部41近傍まで確実に搬送される。このせき止め部41まで確実に搬送された二成分現像剤Gは、せき止め部41のせき止め力と搬送磁極(N1)の磁気拘束力によって、せき止め部41近傍に滞留している滞留現像剤を押し出し、この押し出された滞留現像剤は、落下現像剤となって仕切り部材39上に落下し、現像剤退避部34を経て、その後、現像剤収容部33又はトナー収容部35へ流れ込む。
First, in FIG. 4, it is assumed that the toner density of the two-component developer G carried and conveyed by the
このとき、上記のようにトナー濃度の低い二成分現像剤Gが現像剤退避部34に導かれた場合、現像剤収容部33内にはその分だけスペースが作られることになる。その結果、トナー補給路37にあった二成分現像剤Gは、現像剤撹拌部材36の搬送力と二成分現像剤Gの自重により、上記スペースに速やかに引き込まれトナー補給路37付近の二成分現像剤が流動する。これにより、トナー補給路37は、トナー収容部35からのトナーT及び高いトナー濃度の二成分現像剤Gを受け入れ、このトナーT及び非常に高い濃トナー濃度の二成分現像剤Gは、現像剤収容部33へと速やかに供給される。
At this time, when the two-component developer G having a low toner concentration is guided to the
一方、現像剤担持体32により担持搬送される二成分現像剤Gのトナー濃度が高い場合を想定すると、この二成分現像剤Gは、磁性キャリアの表面を覆うトナー量が多いことから、比較的単位体積当たりの磁性キャリア密度が小さい。つまり、図5に示されるように外部磁界(本例ではN1)から二成分現像剤Gが受ける磁気吸引力は小さいため、トナー濃度の高い二成分現像剤Gの多くは、現像剤担持体32の回転方向に対して仕切り部材39の先端よりも上流側の位置で落下してしまう。この結果、この二成分現像剤Gは、せき止め部41近傍に滞留している滞留現像剤まで到達することなく、仕切り部材39上に落下しない。このため、この二成分現像剤Gは、仕切り部材39上に落下することなく、現像剤担持体32の回転方向に対して仕切り部材39の先端部39bより上流側の位置で落下し、直接現像剤収容部33へ戻る。このとき、前述のトナー濃度が低い場合と異なり、現像剤収容部33内にスペースが作られず、トナー補給路37付近の二成分現像剤Gは流動しないので、二成分現像剤Gによりふさがれている状態となり、トナー収容部35からトナーT及び非常に高いトナー濃度の二成分現像剤Gは供給されない。
On the other hand, assuming that the toner concentration of the two-component developer G carried and conveyed by the
このように、本実施の形態に係るトナー補給メカニズムは、トナー濃度に応じた二成分現像剤Gの流動性変化、嵩変化に加えて磁気吸引力の変化を利用したものであり、トナー濃度が低い二成分現像剤Gに対してはトナー補給が行われ、トナー濃度が高い二成分現像剤Gに対してはトナー補給が行われない構成になっている。 As described above, the toner replenishment mechanism according to the present embodiment uses the change in magnetic attraction force in addition to the change in fluidity and bulk of the two-component developer G according to the toner concentration. The toner is supplied to the low two-component developer G, and the toner is not supplied to the two-component developer G having a high toner concentration.
そして、低トナー濃度の時には、二成分現像剤Gは、現像剤退避部34へ一時的に誘導されることによって現像剤収容部33内の二成分現像剤Gの嵩変化及び流動性が強調されることになり、その分、現像剤収容部33内の二成分現像剤Gは、トナー収容部35内のトナーT及び非常に高いトナー濃度の二成分現像剤をすばやく取り込むことができ、高密度画像の連続出力に対応することができる。さらに、前述のようなメカニズムにより、現像剤担持体32上の飽和トナー濃度は二成分現像剤に働く磁気吸引力に依存するものであり、二成分現像剤の体積に依存しないので、経時で現像装置内の磁性キャリアの量が減少しても飽和トナー濃度は安定した値に保たれる。そして、トナー収容部35からトナー及び非常に高いトナー濃度の二成分現像剤を供給する場合、二成分現像剤Gが現像剤退避部34を経由するため、現像剤収容部33内の二成分現像剤Gの循環が非常に活発になり、トナー及び非常に高い濃度の二成分現像剤の取込みが均一に行なわれる。また、二成分現像剤Gの嵩変化及び流動性が強調されること、磁性キャリアが現像剤収容部33及び現像剤退避部34からトナー収容部35へ流出しても構わない構成であることから、現像剤の仕込み量を増やすことが可能であるため、現像剤に対するストレスが軽減し、現像剤の長寿命化、低ランニングコストを実現することができる。
When the toner density is low, the two-component developer G is temporarily guided to the
ところで、このようなトナー補給メカニズムに基づいて、現像剤濃度を自律的に制御する現像装置において、トナー消費が多い高密度画像等を連続出力した場合、前述したように形成画像内にモヤ班等の画像ムラが発生するという現象が生じていた。 By the way, in a developing device that autonomously controls the developer concentration based on such a toner replenishment mechanism, when a high-density image or the like that consumes a large amount of toner is continuously output, a haze or the like is included in the formed image as described above. The phenomenon that the image non-uniformity is generated has occurred.
この現象について、本発明者らが鋭意検討した結果判明した発生メカニズムについて、図6〜図8をさらに参照して説明する。 This phenomenon will be described with reference to FIGS. 6 to 8 with respect to the generation mechanism found as a result of intensive studies by the present inventors.
まず、トナー消費が多い高密度画像等を連続出力する場合は、トナー消費に対して現像剤撹拌部材36による現像剤担持体32上への現像剤供給が十分におこなわれず、現像剤担持体32上の現像剤トナー濃度と現像剤収容部33内の現像剤トナー濃度とに差が生じてしまう。その結果、仕切り部材39上へ現像剤が流れ始めるタイミングが、本来仕切り部材39上へ流れ出すべきタイミングから遅れてしまう。すなわち、図6に示されるトナー濃度の測定結果から理解されるように、高密度画像等を連続出力する場合には、現像剤が仕切り部材39上の現像剤退避部34へ流入開始するトナー濃度が、通常の画像出力時(トナー消費に対して現像剤担持体32上現像剤の交換性が十分である場合の画像出力時)に現像剤が仕切り部材39上に流入開始する、本来の飽和トナー濃度(ON/OFFトナー濃度)よりも濃度低下している。このため、高密度画像等の連続出力時には、現像剤に対する搬送力が大きくなり、図7の仕切り部材39上の現像剤量の測定結果から理解されるように、現像剤が一気に仕切り部材39上の現像剤退避部34へ流れ込み、これに伴って現像剤収容部33内に現像剤及びトナーが入り込む大きなスペースが形成され、トナー収容部35から過剰な現像剤またはトナーが補給されていることが判明した。
First, when a high-density image or the like that consumes a large amount of toner is continuously output, the
そして、このような状況の下では、補給される新規の現像剤及びトナーの全てが現像剤収容部33内の現像剤と十分に撹拌混合されることは困難であり、その一部は直接現像剤担持体32へ到達してしまい、図8に示されるような、現像剤撹拌部材36の回転軸よりも重力方向上側であってトナー収容部35側の領域をトナー収容部35側から現像剤担持体32側へ向かって通過する現像剤のフローが発生し、これにより、形成画像内にモヤ班等の画像濃度ムラが発生することが判明した。
Under such circumstances, it is difficult for all of the new developer and toner to be replenished to be sufficiently agitated and mixed with the developer in the
そこで、本実施の形態に係る現像装置24においては、前述したように、例えば、仕切り部材39の下端に、所定の領域において現像剤撹拌部材36と対向するように形成された規制部39eを設けることにより、トナー補給路37から補給されて現像剤撹拌部材36の回転軸Oよりも重力方向上側を通過するトナー及び現像剤の流れを規制してやることで、上述したメカニズムにより過剰に新規のトナー及び現像剤が現像剤収容部33内に補給されても、撹拌不十分な二成分現像剤が現像剤担持体32へ直接到達することを防止し、これにより、高密度画像形成時におけるモヤ斑等の画像濃度ムラが発生しない良質な画像を得ることができる。
Therefore, in the developing
次に、本発明に係る現像装置を用いて、規制部39eの効果を検証評価した結果を実施例として以下に示す。
Next, the result of verifying and evaluating the effect of the restricting
本実施例は、前述した実施の形態に係る現像装置(図1参照)を用いて、規制部39eと撹拌ブレンダー36間のギャップを変化させてモヤ班発生の有無の目視による評価及び反射濃度計X−rite404による濃度測定を行なったものである。なお、仕切り部材39に規制部39eを設けない従来構成の現像装置(図13参照)の場合の現像剤撹拌部材36とのギャップは5mmであった。本実施例における現像装置24の設定条件は次の通りである。
・二成分現像剤G:磁性キャリアとしては、体積平均流粒径50μmのフェライト系キャリアを使用し、トナーTとしては、磁性粉20重量%含有の体積平均粒径が9.0μmのポリエステルトナーを使用した。また、イニシャルの二成分現像剤仕込み量を100gとし、トナー収容部35への仕込みトナー量は50gとした。
・現像剤担持体32:表面に6極の磁極を配置したφ16mmの着磁ロールを使用し、周速を340mm/s(反時計回り方向に回転)に設定した。なお、着磁パターンは図9に示されるようなパターンを用いた。
・撹拌ブレンダー36:φ10mm、ピッチ10mmとし、周速を255mm/sに設定した。
・現像ニップパラメータ:帯電電位(Vh)は、−460V、潜像電位(Vl)は、−100V、現像バイアス(Vdeve)は、−400V、静電潜像担持体21と現像剤担持体32とのギャップ(DRS)は300μm、現像剤担持体32上の現像剤量(MOS)は、35mg/cm2に設定した。
In this example, by using the developing device (see FIG. 1) according to the above-described embodiment, the gap between the restricting
Two-component developer G: A ferrite carrier having a volume average particle size of 50 μm is used as the magnetic carrier, and a polyester toner having a volume average particle size of 9.0 μm containing 20% by weight of magnetic powder is used as the toner T. used. The initial two-component developer charge amount was 100 g, and the toner amount charged into the
Developer carrier 32: A φ16 mm magnetized roll having 6 poles on the surface was used, and the peripheral speed was set to 340 mm / s (rotated counterclockwise). The magnetizing pattern used was a pattern as shown in FIG.
Agitating blender 36: φ10 mm, pitch 10 mm, and peripheral speed set to 255 mm / s.
Development nip parameter: -460V for charging potential (Vh), -100V for latent image potential (Vl), -400V for developing bias (Vdev), electrostatic
上記の条件で、イニシャルのトナー濃度を12%とし、画像密度100%チャートを10枚出力後、画像密度20%チャートを1枚出力するサイクルを連続で5回実施した。図10に仕切り部材39と現像剤撹拌部材36との間のギャップと、モヤ班が発生したハーフトーン画像枚数との測定結果を示す。
Under the above-mentioned conditions, the initial toner density was set to 12%, and a cycle of outputting 10 sheets of 100% image density chart and then outputting 1 sheet of 20% image density was continuously executed 5 times. FIG. 10 shows the measurement results of the gap between the
図10に示されるように、ギャップが4mm以上になると、ハーフトーン画像内にモヤ班が発生することが理解される。 As shown in FIG. 10, when the gap is 4 mm or more, it is understood that a haze is generated in the halftone image.
次に、撹拌ブレンダー36の回転方向を現像剤担持体32の回転方向と同方向(反時計方向)とし、同様の検証を行なった結果を図11に示す。
Next, FIG. 11 shows the result of performing the same verification with the rotation direction of the agitating
この場合は、図11から理解されるように、ギャップが2.5mm以上になるとハーフトーン画像内にモヤ班が発生することがわかる。 In this case, as understood from FIG. 11, when the gap becomes 2.5 mm or more, it can be seen that a haze is generated in the halftone image.
これにより、現像剤担持体32と現像剤撹拌部材36との回転方向を逆にする方が、ギャップ間隔を大きくできることがわかる。すなわち、現像剤担持体32と現像剤撹拌部材36との回転方向を逆にする方が、モヤ班の発生を抑制する効果が高いことが理解される。
Accordingly, it can be understood that the gap interval can be increased by reversing the rotation directions of the
次に、5サイクル実施後の10枚目の画像密度100%チャートの濃度を反射濃度計X−rite404にて測定した。測定結果を図12に示す。なお、測定結果の良否の判断基準としては、濃度1.35以上であることを要する。
Next, the density of the
図12に示されるように、撹拌ブレンダー36の回転方向が現像剤担持体32の回転方向と反対方向(時計回り回転)の場合は、全てのギャップにおいて濃度1.35以上を維持していることが理解される。
As shown in FIG. 12, when the rotation direction of the stirring
一方、撹拌ブレンダー36の回転方向が現像剤担持体32の回転方向と同方向(反時計回り回転)の場合は、ギャップを1.0mm以上にしないと濃度1.35以上を保持することができないことが理解される。
On the other hand, when the rotation direction of the stirring
以上より、本発明に係る現像装置によれば、現像剤撹拌部材36に対して所定の領域に設けられた規制部39eとの間のギャップを所定の値以下に設定することにより、モヤ班の発生が抑制されることが確認できた。さらに、現像剤担持体32の回転方向と現像剤撹拌部材36の回転方向を逆方向に設定することにより、より効果的にモヤ班の発生が抑制されることが確認できた。
As described above, according to the developing device of the present invention, the gap between the regulating
21:静電潜像担持体、22:帯電装置、23:露光装置、24:現像装置、25:バイアス電源、26:転写装置、27:バイアス電源、28:記録材、29:クリーニング装置、31:現像ハウジング、32:現像剤担持体、33:現像剤収容部、34:現像剤退避部、35:トナー収容部、36:撹拌回転部材、37:トナー補給路、38:現像剤分離手段、39:仕切り部材、39a:ベースプレート、39b:上端部、39c:下端部、39e:規制部、41:せき止め部、50:定着装置、51:加熱ロール、52:加圧ロール、100:現像装置、101:現像剤担持体、102:磁界発生手段、103:現像剤収容部、104:トナー補給路、105:トナー収容部、106:現像剤退避部、107:現像剤分離手段、110:現像剤撹拌部材、321:回転スリーブ、322:磁極ロール、351:トナー撹拌部材、G:二成分現像剤、O:回転軸、R:円弧角、T:トナー 21: electrostatic latent image carrier, 22: charging device, 23: exposure device, 24: developing device, 25: bias power source, 26: transfer device, 27: bias power source, 28: recording material, 29: cleaning device, 31 : Development housing, 32: developer carrier, 33: developer accommodating portion, 34: developer retracting portion, 35: toner accommodating portion, 36: stirring rotating member, 37: toner replenishment path, 38: developer separating means, 39: Partition member, 39a: Base plate, 39b: Upper end portion, 39c: Lower end portion, 39e: Restricting portion, 41: Damping portion, 50: Fixing device, 51: Heating roll, 52: Pressure roll, 100: Developing device, 101: Developer carrier, 102: Magnetic field generation means, 103: Developer storage section, 104: Toner supply path, 105: Toner storage section, 106: Developer retracting section, 107: Developer separation means, 11 : Developer stirring member, 321: rotating sleeve, 322: pole roll, 351: toner stirring member, G: two-component developer, O: rotating shaft, R: arc angle, T: Toner
Claims (6)
現像剤担持体に最近接する撹拌回転部材の回転軸よりも重力方向上側であってトナー収容部側の領域をトナー収容部側から現像剤担持体側へ向かって通過する二成分現像剤の流れを規制する規制部を備えることを特徴とする現像装置。 Developing through a developer carrier, a developer carrier that carries and transports a two-component developer including toner and carrier by magnetic force, a developer container that contains the two-component developer adjacent to the developer carrier, and a developer container A toner accommodating portion that is provided in communication with the developer carrier and accommodates toner so as to be supplied thereto, a developer retracting portion that is adjacent to the developer accommodating portion and communicates with the developer accommodating portion, a developer accommodating portion, and a developer retracting portion Part of the two-component developer that is provided downstream of the developer carrying member with respect to the developer conveying direction and is carried and carried by the developer carrying member as an excess developer, and accommodates the developer according to the toner concentration A developer separating means for separating the surplus developer in the section or developer retracting section, and at least one stirring rotating member provided in the developer accommodating section for stirring the developer and transporting it to the developer carrying member. Developer separated in the agent retracting part In the developing device flowing into the developer accommodating portion while taking the toner from the toner accommodating portion,
Regulates the flow of the two-component developer passing through the region on the toner container side from the toner container side toward the developer carrier side above the rotation axis of the stirring rotating member closest to the developer carrier. A developing device comprising a restricting portion that performs the above operation.
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