JP2006058377A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の二成分現像剤を用いる現像装置をもつ画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a developing device using a two-component developer such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or the like.
従来、現像剤収容容器内に設けられた攪拌部材によって、現像剤収容容器内から搬送されてきた現像剤を現像剤担持体に供給し、現像剤担持体に付着した現像剤のうち余分な現像剤を現像剤規制部材によって掻き取り、現像剤担持体上の現像剤を所定の厚さにした後、潜像担持体表面に形成された潜像に現像剤を供給して現像を行う現像装置を有する画像形成技術が知られている。
また近年は、省スペース化により装置の小型化が益々進んできている。小型化に伴い、上記各部材の配置も困難になっており、例えば攪拌部材、現像剤担持体の配置レイアウトも近接することとなり、攪拌部材により現像剤を供給する際に攪拌部材の影響を与え易くなっている。
中でも攪拌部材の現像剤送り変動が、現像剤担持体への供給変動となり、それが現像剤担持体の回転軸方向である長手方向の現像剤担持体への圧力の変動となり、ひいてはそれが現像剤規制部材(ドクタ)通過後の現像剤層の変動となり、最終的には回転軸方向である長手方向の画像濃度変動が発生する。これらの変動は現像剤の嵩高さ、流動性によって変化し、特に使用環境の変動、繰り返し使用による現像剤の劣化、トナー濃度変動等々により変動してしまう。
このような問題に対し、従来、画像濃度ムラの制御方法として種々の技術が提案されてきた。例えば、特許文献1は、現像領域に搬送される現像剤の量を検出する現像剤搬送量検出手段と、この現像剤搬送量検出手段からの信号を格納するデータ格納手段と、このデータ格納手段中のデータに基づいて現像バイアスを変化させることにより出力画像を制御する現像バイアス制御手段を設け、現像剤搬送量を検出しその検出結果から現像バイアスを制御することで適正な画像を得るものである。
また、例えば、特許文献2は、現像剤担持体上に担持されて潜像担持体との対向部に搬送される現像剤量を検出する現像剤検出手段と、現像剤検出手段の出力に基づいて、現像剤規制部剤への印加電圧を調整する電圧調整手段とを設け、印加電圧を調整することで、安定した画像を得るものである。
In recent years, the size of the apparatus has been increasingly reduced due to space saving. With downsizing, the arrangement of the above-mentioned members has become difficult. For example, the arrangement layout of the agitating member and the developer carrier is also close to each other, which affects the agitation member when supplying the developer by the agitating member. It is easy.
In particular, the developer feed fluctuation of the agitating member becomes the supply fluctuation to the developer carrier, and this is the fluctuation of the pressure on the developer carrier in the longitudinal direction, which is the rotation axis direction of the developer carrier. The developer layer changes after passing through the agent regulating member (doctor), and finally the image density fluctuation in the longitudinal direction, which is the rotational axis direction, occurs. These fluctuations vary depending on the bulkiness and fluidity of the developer, and in particular, vary due to fluctuations in the usage environment, deterioration of the developer due to repeated use, fluctuations in toner density, and the like.
In order to solve such a problem, various techniques have conventionally been proposed as methods for controlling image density unevenness. For example, Patent Document 1 discloses a developer transport amount detection unit that detects the amount of developer transported to a development region, a data storage unit that stores a signal from the developer transport amount detection unit, and the data storage unit. Development bias control means is provided to control the output image by changing the development bias based on the data in it, and a proper image is obtained by detecting the developer conveyance amount and controlling the development bias from the detection result. is there.
Also, for example,
しかしながら、特許文献1では現像スリーブの円周方向の現像剤搬送量の変動を検出し、その結果に基づいて現像バイアスを制御しているものの、現像スリーブの回転軸方向である長手方向の変動については考慮されていない為、上述の画像濃度変動を起こしてしまうという欠点がある。又、斯かる欠点は特許文献2においても全く同様である。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、使用環境の変動、繰り返し使用による現像剤の劣化、トナー濃度変動等による現像剤の嵩高さ、流動性の変動によっても、軸方向(長手方向)の現像剤の供給、汲み上げ変動を起こさない画像形成装置を提供することを目的とする。
However, although Patent Document 1 detects a change in the developer conveying amount in the circumferential direction of the developing sleeve and controls the developing bias based on the result, the fluctuation in the longitudinal direction that is the rotation axis direction of the developing sleeve is detected. Is not taken into consideration, and thus has the disadvantage of causing the above-described image density fluctuation. Such a defect is completely the same in
Therefore, the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and the shaft is also affected by fluctuations in the use environment, developer deterioration due to repeated use, developer bulkiness and fluidity fluctuations due to toner density fluctuations, and the like. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that does not cause fluctuations in the supply (pumping) of developer in the direction (longitudinal direction).
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、トナーとキャリアから成る現像剤を攪拌、搬送する攪拌部材と、攪拌部材により搬送された現像剤を層状に保持する現像剤担持体と、現像剤担持体上の現像剤層の厚さを均一にするための層厚規制部材と、を備え、上記現像剤担持体と対向配置された像担持体上の静電潜像にトナーを付着させて現像する現像装置を有する画像形成装置において、層厚規制部材に加えられる圧力を検出する圧力検出手段と、上記圧力検出手段の検出結果から現像剤担持体で汲み上げられる現像剤汲み上げ量を制御する汲み上げ量制御手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、上記圧力検出手段は現像剤担持体の軸方向に所定の間隔で配置されている請求項1記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項3に記載の発明は、上記圧力検出手段の配置されている間隔は上記攪拌部材のスパイラル間隔以下である請求項2記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項4に記載の発明は、上記汲み上げ量制御手段は、上記攪拌部材の回転数を変更する汲み上げ量制御手段である請求項1〜3のいずれか一項記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項5に記載の発明は、上記汲み上げ量制御手段は、現像装置内の現像剤量を変更する汲み上げ量制御手段である請求項1〜3のいずれか一項記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 includes a stirring member that stirs and transports a developer composed of toner and a carrier, and a developer carrying that retains the developer transported by the stirring member in a layered manner. And an electrostatic latent image on the image carrier disposed opposite to the developer carrier, and a layer thickness regulating member for making the thickness of the developer layer on the developer carrier uniform. In an image forming apparatus having a developing device for developing by attaching toner, pressure detecting means for detecting a pressure applied to the layer thickness regulating member, and pumping up the developer pumped by the developer carrier from the detection result of the pressure detecting means And a pumping amount control means for controlling the amount.
According to a second aspect of the present invention, the image forming apparatus according to the first aspect is characterized in that the pressure detecting means is arranged at predetermined intervals in the axial direction of the developer carrier.
According to a third aspect of the present invention, the image forming apparatus according to the second aspect is characterized in that an interval at which the pressure detecting means is disposed is equal to or less than a spiral interval of the stirring member.
The invention according to claim 4 is characterized in that the pumping amount control means is a pumping amount control means for changing the number of revolutions of the stirring member. And
According to a fifth aspect of the present invention, the pumping amount control means is a pumping amount control means for changing the developer amount in the developing device. The image forming apparatus according to any one of the first to third aspects is mainly used. Features.
本発明の画像形成装置においては、層厚規制部材には圧電素子等からなる圧力検出部材が設けられており、層厚規制部での現像剤の圧力を検出し圧力検出部材による圧力検出結果により、現像剤供給部での現像剤汲み上げ量を制御するようにしているので、長手方向の供給、汲み上げ変動、特に使用環境の変動、繰り返し使用による現像剤の劣化、トナー濃度変動等による現像剤の嵩高さ、流動性の変動が生じても画像濃度ムラ(変動)を防止できる。
本発明の画像形成装置においては、圧力検出部材が長手方向に適宜配置されているので、長手方向の供給、汲み上げ変動、特に使用環境の変動、繰り返し使用による現像剤の劣化、トナー濃度変動等による現像剤の嵩高さ、流動性の変動が生じても画像濃度ムラ(変動)を防止できる。
本発明の画像形成装置においては、圧力検出部材による長手方向の圧力変動が発生した際、簡易的に現像剤の嵩高さ、流動性を変更するようにしているので、長手方向の供給、汲み上げ変動、特に使用環境の変動、繰り返し使用による現像剤の劣化、トナー濃度変動等による現像剤の嵩高さ、流動性の変動が生じても画像濃度ムラ(変動)を防止できる。
In the image forming apparatus of the present invention, the layer thickness regulating member is provided with a pressure detecting member made of a piezoelectric element or the like, and the pressure of the developer at the layer thickness regulating portion is detected and the pressure detection result by the pressure detecting member is used. Since the developer pumping amount is controlled in the developer supply section, the supply of the developer in the longitudinal direction, fluctuations in pumping, especially fluctuations in the usage environment, deterioration of the developer due to repeated use, toner concentration fluctuations, etc. Even if the bulkiness and fluidity change occur, image density unevenness (variation) can be prevented.
In the image forming apparatus of the present invention, since the pressure detection member is appropriately arranged in the longitudinal direction, it is caused by supply in the longitudinal direction, fluctuations in pumping, especially fluctuations in usage environment, deterioration of developer due to repeated use, toner density fluctuations, and the like. Image density unevenness (variation) can be prevented even if the developer is bulky and fluidity varies.
In the image forming apparatus of the present invention, when the pressure fluctuation in the longitudinal direction due to the pressure detection member occurs, the bulkiness and fluidity of the developer are simply changed. In particular, image density unevenness (variation) can be prevented even when fluctuations in usage environment, developer deterioration due to repeated use, developer bulkiness and fluidity fluctuations due to toner density fluctuations, and the like occur.
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。図1は現像装置および像担持体の構成図である。
現像剤収容容器7内の図示しない現像剤が、第1の攪拌部材3、第2の攪拌部材4で攪拌、搬送され、現像剤担持体2に供給される。更に現像剤担持体2に供給された現像剤は、感光体である像担持体1に供給される。ここで現像剤担持体2は、円筒状の現像スリーブ2aと、その内部に配置されたマグネットローラ2bで構成され、現像スリーブは矢印方向cに回転し、マグネットローラ2bは現像剤を保持する為に所定の磁界を発生している。
図示しない現像剤は、現像剤供給部aにてマグネットローラ2bの磁界により汲み上げられ、現像スリーブ2aの矢印方向cへの回転により層厚規制部材5の上流である層厚規制部bに供給される。層厚規制部材5には圧力検出部材6が設けられており、層厚規制部bでの現像剤の圧力を検出する。圧力検出部材6としては、前述の特許文献1に記載された周知の技術が採用できる。即ち、例えば、圧力を電気信号に変換する圧電材料(水晶、その他のピエゾ素子)を用いた圧電検出手段を用いる。
圧力検出部材6の圧力検出結果により、現像剤供給部aでの現像剤汲み上げ量を、図示しない汲み上げ量制御手段により制御変更することで現像剤汲み上げムラ(変動)を防止する。
即ち、本発明は、トナーとキャリアから成る現像剤を攪拌、搬送する攪拌部材3と、攪拌部材3により搬送された現像剤を層状に保持する現像剤担持体2と、現像剤担持体上の現像剤層の厚さを均一にするための層厚規制部材5と、を備え、現像剤担持体2と対向配置された像担持体1上の静電潜像にトナーを付着させて現像する現像装置を有する画像形成装置において、層厚規制部材5に加えられる圧力を検出する圧力検出手段6と、圧力検出手段6の検出結果から現像剤担持体で汲み上げられる現像剤汲み上げ量を制御する図示しない汲み上げ量制御手段と、を備えた構成が特徴的である。この汲み上げ量制御手段は、例えば画像形成装置本体の制御部に含まれる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a developing device and an image carrier.
A developer (not shown) in the
The developer (not shown) is pumped up by the magnetic field of the
Based on the pressure detection result of the pressure detection member 6, the developer pumping amount in the developer supply section a is controlled and changed by a pumping amount control means (not shown) to prevent uneven developer pumping (fluctuation).
That is, the present invention includes an
図2に示すように、圧力検出部材6は現像スリーブ2aの回転軸方向である長手方向に所定の間隔に複数個配置されている。図示しないが圧力検出部材6の検出結果は画像形成装置の制御部にフィードバックされ、これにより圧力検出部材6に掛かる現像剤の長手方向の圧力変動(ムラ)を検出、判定する。
これにより長手方向の供給、汲み上げ変動、特に使用環境の変動、繰り返し使用による現像剤の劣化、トナー濃度変動等による現像剤の嵩高さ、流動性の変動が生じても画像濃度ムラ(変動)を防止する。
圧力検出部材6の上記所定の間隔は第一の攪拌部材3のスパイラル間隔P以下であるようにしている。図3はその実施例であり、層厚規制部材5、圧力検出部材6と第一の攪拌部材3を示している。圧力検出部材6の長手方向の間隔は第一の攪拌部材3のスパイラル間隔P以下に設定してある。例えば図3に示すように圧力検出部材6の間隔をP2とするとP>P2となるようにP2を設定する。
汲み上げ量制御手段について説明する。第1の攪拌部材3は図示しない駆動装置により連結され回転される。また第2の攪拌部材4は、第1の攪拌部材3とギヤ等により連結している。圧力検出手段6の検出結果より、駆動装置による回転数があらかじめ設定されている所定値に対し、変更するようにしている。
例えば、現像剤の嵩高さが低下した場合による嵩高さの変動は第1の攪拌部材3の回転数をあらかじめ設定されている所定値より遅くすることで、現像剤の還流速度を遅くし、現像剤供給部aで現像剤を汲み上げやすくし、長手方向の変動を防止する。ここで第1の攪拌部材3と第2の攪拌部材4は上述のように連結しても良いし、独立して駆動しても良い。
さらに汲み上げ量制御手段としては、図示しない現像剤保管容器と現像剤収容容器7との間で現像剤の量を変更することで現像剤の嵩高さを変更することも可能である。
As shown in FIG. 2, a plurality of pressure detection members 6 are arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction, which is the rotational axis direction of the developing
As a result, even if there are fluctuations in the longitudinal direction, fluctuations in pumping, especially fluctuations in the usage environment, deterioration of the developer due to repeated use, bulkiness of the developer due to fluctuations in the toner density, fluctuations in fluidity, etc., image density unevenness (fluctuation) will occur. To prevent.
The predetermined interval of the pressure detection member 6 is set to be equal to or less than the spiral interval P of the first stirring
The pumping amount control means will be described. The first stirring
For example, the fluctuation of the bulkiness due to the decrease in the bulkiness of the developer is caused by slowing the reflux speed of the developer by making the rotation speed of the first stirring
Further, as the pumping amount control means, it is possible to change the bulk of the developer by changing the amount of the developer between a developer storage container (not shown) and the
1 感光体
2 現像剤担持体
2a 現像スリーブ
2b マグネットローラ
3 第1の攪拌部材
4 第2の攪拌部材
5 層厚規制部材
6 圧力検出部材
7 現像剤収容容器
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---|---|---|---|---|
JP2008185846A (en) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Ricoh Co Ltd | Development device, process cartridge, and image forming apparatus |
JP2009271278A (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Developing device |
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