JP2006195356A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置等に関し、より詳しくは例えば電子写真方式を利用した画像形成装置において静電潜像を現像する現像装置等に関する。 The present invention relates to a developing device or the like, and more particularly to a developing device or the like that develops an electrostatic latent image in an image forming apparatus using an electrophotographic system.
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体(感光体ドラム)を一様に帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置によって可視像(トナー像)とし、さらにこのトナー像を記録紙に転写し、これを定着して画像形成を行っている。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, for example, a photosensitive member (photosensitive drum) formed in a drum shape is uniformly charged, and the photosensitive drum is controlled based on image information. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by exposure with the exposed light. The electrostatic latent image is converted into a visible image (toner image) by a developing device, and the toner image is further transferred to a recording sheet and fixed to perform image formation.
かかる画像形成装置に用いられる現像装置では、磁性トナーを使用する一成分現像方式や、トナーと磁性キャリアとが混合された二成分現像剤を使用する二成分現像方式が用いられているが、特にカラー画像形成装置においては、鮮明なカラー画像を形成する必要から、磁性体粒子を含まないカラートナーを使用する二成分現像方式が主流となっている。この二成分現像方式を用いた現像装置(二成分現像装置)では、トナーと磁性キャリアとを混合した現像剤を現像剤担持体によって感光体ドラムまで搬送し、感光体ドラムに対して現像電界を印加しながら現像剤を接触させることで、帯電したトナーを静電潜像に付着させて現像を行なう。 In a developing device used in such an image forming apparatus, a one-component developing method using a magnetic toner or a two-component developing method using a two-component developer in which a toner and a magnetic carrier are mixed is used. In a color image forming apparatus, since it is necessary to form a clear color image, a two-component developing method using a color toner not containing magnetic particles has become mainstream. In a developing device (two-component developing device) using this two-component developing system, a developer in which toner and a magnetic carrier are mixed is conveyed to a photosensitive drum by a developer carrier, and a developing electric field is applied to the photosensitive drum. By applying the developer while being applied, the charged toner is attached to the electrostatic latent image for development.
このような二成分現像装置においては、画像品質の安定化を図る必要から、常に所定のトナー濃度(トナー/磁性キャリア)および帯電量をもった現像剤によって現像を行なう必要がある。そこで、現像剤担持体が1回転する間に、静電潜像の現像に供した後の現像剤を現像剤担持体から離脱させ、その後直ちに新たな現像剤が供給されるように構成して、現像剤の入れ替えを行なっている。その際には、現像剤担持体から離脱された現像剤にはトナー容器から新たなトナーが適量供給され、機械的な撹拌手段によって現像剤と新たに供給されたトナーとの充分な撹拌混合が行なわれる。そして、リフレッシュされた現像剤が現像剤担持体へ再度供給されることとなる。このような現像剤の循環サイクルにおいて現像剤のトナー濃度の適正化およびトナーへの充分な摩擦帯電を図るために、二成分現像装置では、現像剤のトナー濃度を正確に検出する機構が必要となる。 In such a two-component developing device, since it is necessary to stabilize image quality, it is necessary to always perform development with a developer having a predetermined toner concentration (toner / magnetic carrier) and charge amount. Therefore, the developer after being subjected to the development of the electrostatic latent image is separated from the developer carrier while the developer carrier rotates once, and then a new developer is supplied immediately thereafter. The developer is replaced. At that time, an appropriate amount of new toner is supplied from the toner container to the developer released from the developer carrying member, and the developer and the newly supplied toner are sufficiently stirred and mixed by a mechanical stirring means. Done. Then, the refreshed developer is supplied again to the developer carrier. In order to optimize the developer toner concentration and sufficiently frictionally charge the toner in such a developer circulation cycle, the two-component developing device requires a mechanism for accurately detecting the toner concentration of the developer. Become.
ここで、二成分現像装置において現像剤のトナー濃度を正確に検出する従来技術として、トナー濃度検出手段が現像槽内の底面に設けられ、現像剤を撹拌し搬送する手段が現像剤をトナー濃度検出手段の配設位置近傍に集約して搬送するように構成された現像装置に関する技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。この技術は、トナー濃度検出手段の配設位置近傍の現像剤量を他の現像槽内の現像剤量よりも多くして、現像剤槽内の現像剤量の変化に影響されず、より正確なトナー濃度の検出を図ろうとするものである。
また、現像剤搬送路に搬送される現像剤の圧力を部分的に増大させた領域にトナー濃度検出手段が配設され、現像剤の搬送速度が低下し現像剤が多く滞留した状態でトナー濃度を検出する技術が存在する(例えば、特許文献2参照)。
Here, as a conventional technique for accurately detecting the toner concentration of the developer in the two-component developing device, the toner concentration detecting means is provided on the bottom surface in the developing tank, and the means for stirring and transporting the developer removes the developer with the toner concentration. There is a technique related to a developing device configured to be transported in the vicinity of the position where the detection unit is disposed (see, for example, Patent Document 1). This technology increases the amount of developer in the vicinity of the position where the toner density detecting means is disposed more than the amount of developer in other developer tanks, and is more accurate without being affected by changes in the developer amount in the developer tank. It is intended to detect the toner density.
In addition, a toner concentration detecting means is provided in a region where the pressure of the developer conveyed to the developer conveying path is partially increased, and the toner concentration is reduced in a state where the developer conveying speed is reduced and a large amount of developer is retained. There is a technique for detecting (see, for example, Patent Document 2).
ところで、現像剤のトナー濃度は、現像剤中のトナーと磁性キャリアとの混合比(トナー/磁性キャリア)であり、トナー濃度検出手段では、トナー濃度の変化に基づく単位体積当たりの現像剤中の磁性キャリア量の変化を、例えば現像剤の透磁率の変化等によって捉えている。そのため、トナー濃度検出手段のセンサ面には、常に一定量の現像剤を供給する必要がある。ところが、現像剤の体積は、トナー濃度によって変動する。また、トリクル機構(補給するトナー中にキャリアを混合しておき、トナーと同時に磁性キャリアを供給する一方で、現像剤の排出を行ない、劣化した磁性キャリアを除去することで現像剤のトータルな寿命を延ばす技術)を用いた場合にも、現像装置内の現像剤量が変動する。そこで、上記した特許文献1、2等に記載されているように、二成分現像装置では、従来よりトナー濃度検出手段の近傍に充分な現像剤が供給されるように構成されている。
By the way, the toner concentration of the developer is a mixing ratio of the toner in the developer and the magnetic carrier (toner / magnetic carrier). Changes in the amount of magnetic carrier are captured by, for example, changes in the magnetic permeability of the developer. For this reason, it is necessary to always supply a certain amount of developer to the sensor surface of the toner density detecting means. However, the developer volume varies depending on the toner concentration. Also, trickle mechanism (the carrier is mixed in the toner to be replenished and the magnetic carrier is supplied at the same time as the toner, while the developer is discharged and the deteriorated magnetic carrier is removed. The amount of developer in the developing device also fluctuates when using the technique for extending the length of the developing device. Therefore, as described in
しかしながら、トナー濃度検出手段は上述したように単位体積当たりの現像剤中の磁性キャリア量の変化を捉えているため、トナー濃度の検出においては、トナー濃度検出手段のセンサ面に供給される現像剤の圧力の影響も受けることとなる。すなわち、同じトナー濃度の現像剤であっても、現像剤の圧力が高い場合には、磁性キャリア同士の距離が近接するために単位体積当たりの現像剤中の磁性キャリア量が見かけ上増加し、トナー濃度は実際よりも低く検出される。他方、現像剤の圧力が低い場合には、その反対にトナー濃度は実際よりも高く検出される。このように、二成分現像装置においてトナー濃度を精度良く検出するためには、現像剤の量が変動した場合においても、トナー濃度検出手段のセンサ面に対し常に一定量の現像剤を供給すると同時に、現像剤の圧力も一定に保たれるような機構を実現する必要があるという課題があった。 However, since the toner concentration detecting means captures the change in the amount of magnetic carrier in the developer per unit volume as described above, the developer supplied to the sensor surface of the toner concentration detecting means in detecting the toner concentration. It will also be affected by the pressure. That is, even if the developer has the same toner concentration, when the developer pressure is high, the distance between the magnetic carriers is close, so the amount of magnetic carrier in the developer per unit volume is apparently increased. The toner density is detected lower than actual. On the other hand, when the developer pressure is low, the toner density is detected to be higher than actual. As described above, in order to accurately detect the toner concentration in the two-component developing device, even when the amount of developer fluctuates, a constant amount of developer is always supplied to the sensor surface of the toner concentration detecting means. There is a problem that it is necessary to realize a mechanism in which the pressure of the developer is kept constant.
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、現像剤の量が変動した場合にも、現像剤のトナー濃度を精度良く検出することにある。
また他の目的は、キャリアを含む現像剤の補給および排出を行なう機構が備えられた現像装置であっても、現像剤のトナー濃度を精度良く検出することにある。
Accordingly, the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to accurately detect the toner concentration of the developer even when the amount of the developer fluctuates. There is to do.
Another object is to detect the toner density of the developer with high accuracy even in a developing device having a mechanism for supplying and discharging the developer including the carrier.
かかる目的のもと、本発明の現像装置は、現像剤を担持して回動する現像剤担持体と、現像剤担持体に担持される現像剤の回収と供給とが行なわれる現像剤供給容器部と、内壁が所定の間隔で形成された第1の領域と、第1の領域より現像剤の搬送方向の下流側に位置し、内壁の間隔が第1の領域よりも狭く形成された第2の領域とから構成されるとともに、内部に現像剤搬送部材が配設され、現像剤供給容器部から送り出された現像剤に対するトナーの撹拌混合と現像剤の現像剤供給容器部への送り出しとが現像剤搬送部材により行なわれる現像剤循環容器部と、現像剤供給容器部と現像剤循環容器部とを短絡する開口部とを備えたことを特徴としている。 For this purpose, the developing device of the present invention includes a developer carrying member that carries and rotates the developer, and a developer supply container that collects and supplies the developer carried on the developer carrying member. A first region in which the inner wall is formed at a predetermined interval, and a first region in which the interval between the inner walls is narrower than that in the first region. And a developer conveying member disposed therein, stirring and mixing of the toner with respect to the developer sent out from the developer supply container part, and delivery of the developer to the developer supply container part. Is provided with a developer circulation container portion performed by the developer conveying member, and an opening for short-circuiting the developer supply container portion and the developer circulation container portion.
ここで、本発明の現像装置においては、現像剤循環容器部の第2の領域に配設されたトナー濃度検出手段をさらに備えた構成を特徴とすることができる。また、現像剤循環容器部に配設された現像剤搬送部材は、螺旋状に形成され、第2の領域での現像剤搬送部材の回転半径が第1の領域での回転半径よりも小さく形成されたことを特徴とすることもできる。さらに、開口部は、現像剤供給容器部と現像剤循環容器部とを隔てる隔壁の上部部分の一部を切り欠いて形成されたことを特徴とすることもできる。また、開口部は、現像剤循環容器部での現像剤の搬送方向下流側であって、第1の領域内に形成されるか、または第1の領域から第2の領域に跨って形成されることを特徴とすることもできる。特に、開口部の上流側端部が第2の領域の上流側端部よりも20mm以上上流側に位置することを特徴とすることもできる。 Here, the developing device of the present invention can be characterized in that it further includes a toner concentration detecting means disposed in the second region of the developer circulation container section. Further, the developer transport member disposed in the developer circulation container is formed in a spiral shape, and the rotation radius of the developer transport member in the second region is smaller than the rotation radius in the first region. It can also be characterized. Furthermore, the opening may be formed by notching a part of the upper part of the partition wall that separates the developer supply container part and the developer circulation container part. The opening is downstream in the developer transport direction in the developer circulation container, and is formed in the first region, or formed from the first region to the second region. It can also be characterized. In particular, the upstream end of the opening may be located 20 mm or more upstream from the upstream end of the second region.
また、本発明の現像装置は、現像剤を担持して回動する現像剤担持体と、現像剤担持体に担持される現像剤の回収と供給とが行なわれる現像剤供給容器部と、内部に現像剤搬送部材が配設され、現像剤供給容器部から送り出された現像剤に対するトナーの撹拌混合と現像剤の現像剤供給容器部への送り出しとが現像剤搬送部材により行なわれるとともに、現像剤の搬送方向下流部に断面積を狭める段差部が形成された現像剤循環容器部と、現像剤循環容器部内の段差部の上流側で滞留した現像剤を現像剤供給容器部へ流出させるバイパス経路とを備えたことを特徴としている。
ここでは、現像剤循環容器部の段差部に配設されたトナー濃度検出手段をさらに備えたことを特徴とすることができる。特に、トナー濃度検出手段は、現像剤循環容器部の側面に配設されたことを特徴とすることもできる。
さらに、現像剤循環容器部の中にトナーと磁性キャリアとが混合された現像剤を供給する現像剤供給手段と、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出手段とをさらに備えたことを特徴とすることもできる。
Further, the developing device of the present invention includes a developer carrying member that carries and rotates the developer, a developer supply container that collects and supplies the developer carried on the developer carrying member, The developer conveying member is disposed on the developer supplying member, and the developer agitated and mixed with the developer fed from the developer supply container and the developer fed to the developer supply container are performed by the developer conveying member. A developer circulation container part in which a stepped portion narrowing the cross-sectional area is formed in the downstream part of the developer conveying direction, and a bypass for allowing the developer staying upstream of the step part in the developer circulation container part to flow out to the developer supply container part It is characterized by having a route.
Here, a toner density detecting unit disposed in a step portion of the developer circulation container portion may be further provided. In particular, the toner concentration detecting means may be arranged on the side surface of the developer circulation container portion.
Further, the apparatus further comprises developer supplying means for supplying a developer in which toner and magnetic carrier are mixed in the developer circulation container section, and developer discharging means for discharging the developer to the outside of the apparatus. It can also be.
また、本発明を画像形成装置と捉え、本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段とを有し、現像手段は、現像剤を担持して回動する現像剤担持体と、現像剤担持体に担持される現像剤の回収と供給とが行なわれる現像剤供給容器部と、現像剤搬送部材が内部に配設され、現像剤供給容器部から送り出された現像剤に対するトナーの撹拌混合と現像剤の現像剤供給容器部への送り出しとが現像剤搬送部材により行なわれるとともに、現像剤の搬送方向下流部に断面積を狭める段差部が形成された現像剤循環容器部と、現像剤循環容器部の段差部の上流側で滞留した現像剤を現像剤供給容器部へ流出させるバイパス経路と、現像剤循環容器部の段差部に配設されたトナー濃度検出手段とを備えたこと特徴としている。
ここでは、現像剤循環容器部に配設された現像剤搬送部材は、螺旋状に形成され、段差部での現像剤搬送部材の回転半径が段差部より上流側の領域での回転半径よりも小さく形成された構成とすることができる。
Further, the present invention is regarded as an image forming apparatus, and the image forming apparatus of the present invention includes an image carrier on which an electrostatic latent image is formed and a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the image carrier. A developer carrying member that rotates while carrying the developer, a developer supply container unit that collects and supplies the developer carried on the developer carrier, and a developer transport unit; A member is disposed inside, and the developer agitating and mixing the toner with respect to the developer sent out from the developer supply container part and sending the developer to the developer supply container part are performed by the developer conveying member. A developer circulation container portion formed with a stepped portion that narrows the cross-sectional area in the downstream portion in the transport direction, and a bypass path through which the developer staying upstream of the stepped portion of the developer circulation container portion flows out to the developer supply container portion , The toner density placed in the step of the developer circulation container It is characterized by comprising a detecting means.
Here, the developer conveying member disposed in the developer circulation container portion is formed in a spiral shape, and the rotation radius of the developer conveying member at the step portion is larger than the rotation radius in the region upstream of the step portion. It can be set as the structure formed small.
本発明によれば、現像剤におけるトナー濃度およびトナーの帯電量を高精度に制御することができるので、鮮明で、かつ階調性に富む高品質な画像を形成することが可能となる。 According to the present invention, the toner concentration and the toner charge amount in the developer can be controlled with high accuracy, and therefore, a clear and high-quality image with rich gradation can be formed.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の感光体ユニット1Y,1M,1C,1K、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kに静電潜像を書込む露光ユニット3Y,3M,3C,3K、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kに形成された各色静電潜像を現像する現像装置としての現像器ユニット4Y,4M,4C,4K、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部20、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着器60を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type, and a plurality of
本実施の形態の画像形成装置において、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kには、矢印A方向に回転する感光体ドラム11の周囲に、これらの感光体ドラム11を帯電する帯電器の一例としての帯電ロール12、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するクリーニング部材の一例としてのドラムクリーナ17が配設されている。また、これらの感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、略直線状に配置されている。そして、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10において中間転写ベルト15に転写するように、一次転写ロール16が中間転写ベルト15を介して感光体ドラム11に当接するように配置されている。
In the image forming apparatus according to the present embodiment, each of the
また、各露光ユニット3Y,3M,3C,3Kには、LEDプリントヘッド(LPH)13が配設されている。そして、各露光ユニット3Y,3M,3C,3Kは、それぞれが各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kに対応して配置され、LEDプリントヘッド(LPH)13から照射した光を感光体ドラム11表面に結像させ、感光体ドラム11表面上に静電潜像を形成する。
さらに、各現像器ユニット4Y,4M,4C,4Kも、同様にそれぞれが各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kに対応して配置され、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を、収容された各色トナーによって可視像化する。
Further, an LED print head (LPH) 13 is disposed in each of the
Further, each of the developing
中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は106〜1014Ωcmとなるように形成されており、その厚みは例えば0.1mm程度に構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって図1に示すB方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト15を回動させる駆動ロール31、各感光体ドラム11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えるとともに中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33、二次転写部20に設けられるバックアップロール25、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール34を有している。
The
一次転写部10は、上述したように、中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に対向して配置される転写器の一例としての一次転写ロール16で構成されている。一次転写ロール16は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107〜109Ωcmのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に圧接配置され、さらに一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
As described above, the
二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像担持面側に配置される転写器の一例としての二次転写ロール22と、バックアップロール25とによって構成される。バックアップロール25は、表面がカーボンを分散したEPDMとNBRとのブレンドゴムのチューブ、内部がEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が107〜1010Ω/□となるように形成され、硬度は例えば70°(アスカーC)に設定される。このバックアップロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が当接配置されている。
The
一方、二次転写ロール22は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107〜109Ωcmのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール25に圧接配置され、さらに二次転写ロール22は接地されてバックアップロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙P上にトナー像を二次転写する。
On the other hand, the
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。一方、イエローの感光体ユニット1Yの上流側には、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)38が配設されている。基準センサ38は、中間転写ベルト15の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各感光体ユニット1Y,1M,1C,1K、各露光ユニット3Y,3M,3C,3K、および各現像器ユニット4Y,4M,4C,4Kは画像形成を開始するように構成されている。さらに、ブラックの感光体ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ39が配設されている。
Further, on the downstream side of the
加えて、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50、この用紙トレイ50に集積された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51、ピックアップロール51により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Pを二次転写部20へと送り込む搬送シュート53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Pを内部に配設されたファンで吸引しながら定着器60へと搬送する搬送ベルト55、用紙Pを定着器60に導く定着入口ガイド56を備えている。
In addition, in the image forming apparatus of the present embodiment, as a paper transport system, a
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図1に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置(IPS)により所定の画像処理が施された後、感光体ユニット1Y,1M,1C,1K、露光ユニット3Y,3M,3C,3Kおよび現像器ユニット4Y,4M,4C,4Kによって作像作業が実行される。画像処理装置(IPS)では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、露光ユニット3Y,3M,3C,3Kに出力される。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In the image forming apparatus as shown in FIG. 1, image data output from an image reading device (IIT) not shown or a personal computer (PC) not shown is subjected to predetermined image processing by an image processing device (IPS) not shown. After the application, the image forming operation is executed by the
感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11では、帯電ロール12によって表面が一様に帯電されている。そして、各露光ユニット3Y,3M,3C,3Kでは、入力された色材階調データに応じて、LPH13から各々の感光体ドラム11に対して露光光を出射する。すなわち、LPH13は、LPH駆動部、発光ダイオードアレイ(LEDアレイ)、セルフォックレンズ(登録商標)アレイによって主要部が構成され、色材階調データに基づいて制御された信号をLPH駆動部からLEDアレイに出力し、LEDアレイはLPH駆動部からの信号に基づいた光を照射して、セルフォックレンズ(登録商標)アレイによって感光体ドラム11表面に結像している。
感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11では、このLPH13によって表面が露光されることで静電潜像が形成される。その後、形成された静電潜像は、各々の現像器ユニット4Y,4M,4C,4Kによって、Y、M、C、Kの各色トナーにより現像され、トナー像が形成される。
The surface of each of the
The surface of each of the
感光体ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
The toner images formed on the
トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pが供給される。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Pは一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the
二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22がバックアップロール25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22とバックアップロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール22とバックアップロール25とによって押圧される二次転写部20において、用紙P上に一括して静電転写される。
In the
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、定着器60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Pを吸引しながら定着器60まで搬送する。定着器60に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着器60によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is transported as it is while being peeled off from the
On the other hand, after the transfer onto the paper P is completed, the residual toner remaining on the
続いて、本実施の形態の画像形成装置に用いられる現像器ユニット4Y,4M,4C,4Kについて詳細に説明する。以下では、イエロー(Y)トナーを現像する現像器ユニット4Yを例に説明するが、現像器ユニット4M,4C,4Kも同様に構成され、それぞれマゼンタ(M)トナー、シアン(C)トナー、ブラック(K)トナーにより現像し、M、C、Kのトナー像を形成する。
図2は、現像器ユニット4Yの概略断面図である。図2に示すように、現像器ユニット4Yは、現像剤を収容する現像剤保持容器および現像器ユニット4Yの筺体としての支持容器41、現像剤担持体としての現像スリーブ42、現像剤を現像スリーブ42に吸着させる現像マグネット43、現像剤の層厚(塗布量)を規制するブレード44、現像剤を撹拌しながら現像器ユニット4Yの長手方向に循環移動させる現像剤供給オーガー45および現像剤撹拌オーガー46、トナーを支持容器41へ供給するトナー供給路47を備えている。
Subsequently, the developing
FIG. 2 is a schematic sectional view of the developing
支持容器41は、感光体ドラム11側に向けて開口を有し、内部にはトナーと磁性粒子であるキャリアとを混合させた現像剤を収容する現像剤収容部が設けられている。現像剤収容部は、現像器ユニット4Yの長手方向に設けられた収容部壁48によって第1現像剤収容部(現像剤供給容器部)41aと第2現像剤収容部(現像剤循環容器部)41bとに分けられている。
そして、第1現像剤収容部41aには現像剤供給オーガー45が配置され、第2現像剤収容部41bには現像剤撹拌オーガー46が配置されている。収容部壁48は現像器ユニット4Yの長手方向の両端部には設けられておらず、第1現像剤収容部41aと第2現像剤収容部41bとはこの両端部で連結されて、現像剤が互いに流通するように構成されている。
The
A
現像スリーブ42は、アルミニウム、SUS等の非磁性材料で構成され、図示しない駆動手段によって矢印C方向に回転する。現像スリーブ42には、図示しない電源から直流電圧からなる現像バイアス、または交流電圧に直流電圧が重畳された現像バイアスが印加され、感光体ドラム11との間に現像電界を形成している。
また、現像スリーブ42の内部には、現像マグネット43が内包されている。現像マグネット43には、感光体ドラム11と略対向して設けられた現像極N1、ブレード44と略対向して設けられ、現像剤の塗布量を規制するトリミング極S1、現像された現像剤を支持容器41内に搬送する搬送極S2、現像スリーブ42に担持された現像剤を離脱させるために反発磁界を形成するべく、現像スリーブ42の回転方向上流側から順に隣り合って配置された同極性(同極反発極)の磁極N2(第1反発磁極)と磁極N3(第2反発磁極)が円周方向に順に配置されている。
ブレード44は、非磁性材料または磁性材料で構成され、現像マグネット43のトリミング極S1との協働により現像スリーブ42に担持される現像剤の層厚を一定量に規制する。これにより、現像スリーブ42上には軸方向に亘って所定量の現像剤が均一に担持される。
The developing
A developing
The
かかる現像マグネット43を内包した現像スリーブ42では、第2反発磁極N3によって第1現像剤収容部41aに保持されている現像剤を現像スリーブ42に吸着させた後、現像スリーブ42上の現像剤量(塗布量)をトリミング極S1とブレード44とによって所定量に規制する。そして、現像スリーブ42が回転することによって現像剤を感光体ドラム11に搬送し、現像電界の下、現像極N1によって現像剤を穂立ちさせて感光体ドラム11に接触させ、感光体ドラム11上の静電潜像を現像する。現像を終えた現像剤は、搬送極S2によって支持容器41内に搬送され、第1反発磁極N2および第2反発磁極N3の反発磁界によって現像スリーブ42から離脱される。さらに現像スリーブ42から離脱した現像剤は、第1現像剤収容部41aに回収される。
In the developing
一方、第1現像剤収容部41aの現像剤供給オーガー45および第2現像剤収容部41bの現像剤撹拌オーガー46はそれぞれ軸の周囲にスクリューが設けられている。そして現像剤供給オーガー45と現像剤撹拌オーガー46とは、図示しない駆動手段によって互いに反対方向に回転して、トナーとキャリアとを撹拌しながら互いに反対方向に搬送する。第1現像剤収容部41aと第2現像剤収容部41bとは現像器ユニット4Yの両端部で連結されているために現像剤が互いに流れ込み、現像剤供給オーガー45と現像剤撹拌オーガー46とによって第1現像剤収容部41aと第2現像剤収容部41bとの間を循環するように構成されている。したがって、現像スリーブ42から離脱して第1現像剤収容部41aに回収された現像剤は、現像剤供給オーガー45と現像剤撹拌オーガー46とによって、第2現像剤収容部41bに搬送される。
On the other hand, the
また、支持容器41には、第2現像剤収容部41bの上部であって、現像剤撹拌オーガー46による現像剤搬送方向の上流側部に、第2現像剤収容部41bへトナーを供給するトナー供給路47が形成されている。トナー供給路47は現像器ユニット4Yの上部に配置されたトナー容器5Yと連結されている。そしてトナー容器5Yにはイエロー(Y)トナーが貯蔵され、トナー容器5Yからトナー供給路47を通ってトナーを落下させることで、現像器ユニット4Yの第2現像剤収容部41bにトナーを供給している。なお、それぞれ現像器ユニット4M,4C,4Kには、マゼンタ(M)トナーが貯蔵されたトナー容器5M、シアン(C)トナーが貯蔵されたトナー容器5C、ブラック(K)トナーが貯蔵されたトナー容器5Kがトナー供給路47を介して連結され、各色トナーを第2現像剤収容部41bに供給している。
In addition, the
第2現像剤収容部41bにおいて現像剤にトナー容器5Yから新たにトナーが供給される際には、トナー濃度検知センサ49(後段の図3参照)によってトナー濃度が所定の範囲に制御されるようにトナー供給量が調整される。そして、新たにトナーが供給された現像剤は、現像剤撹拌オーガー46によってトナーと磁性キャリアとが充分に撹拌混合され、現像剤供給オーガー45と現像剤撹拌オーガー46とによる第1現像剤収容部41aと第2現像剤収容部41bとの間の循環によって、第1現像剤収容部41aに再び搬送される。そして、第1現像剤収容部41aから、トナー濃度が所定の範囲に調整され、トナーに充分な帯電が付与された現像剤が現像スリーブ42に供給される。このようにして、現像剤の循環が行なわれている。
When new toner is supplied to the developer from the
ここで、本実施の形態の現像器ユニット4Yでは、現像剤撹拌オーガー46を収容する第2現像剤収容部41bは、現像剤撹拌オーガー46による現像剤搬送方向の最下流側領域であって、第1現像剤収容部41aとの連結領域の上流側部分における開口面積(現像剤撹拌オーガー46に直交する面内における開口部の面積:以下、同様。)が、第2現像剤収容部41bのその他の領域の開口面積よりも所定量だけ狭く形成されている。それに加えて、この開口面積が狭く形成された領域の上流側(開口面積が狭く形成された領域と重なり部分を有してもよい。)において、第1現像剤収容部41aと第2現像剤収容部41bとを隔てる収容部壁48に、第2現像剤収容部41b内の現像剤を第1現像剤収容部41aに流出させるバイパス経路となる開口部が形成されている。そして、開口面積が狭く形成された領域の第1現像剤収容部41aの内壁の側面部には、トナー濃度検知センサ49が配設されている。
Here, in the
図3は、現像剤撹拌オーガー46により現像剤が搬送される方向の最下流側領域における現像器ユニット4Yの内部を示した図である。図3に示すように、第2現像剤収容部41bは、現像剤撹拌オーガー46による現像剤搬送方向の最下流側領域であって、第1現像剤収容部41aとの連結領域41cの上流側部分(図中、領域A:第2の領域)に段差部70が形成され、領域Aは、この段差部70によって領域Aよりも上流側の領域(図中、領域B:第1の領域)に対して開口面積が所定量だけ狭く形成されている。すなわち、領域Aにおける収容部壁48と第2現像剤収容部41bの内壁との間隔が、領域Bにおける収容部壁48と第2現像剤収容部41bの内壁との間隔よりも所定量だけ狭く構成されている。
また、領域Bの現像剤搬送方向の最下流側領域の収容部壁48には、第2現像剤収容部41b内の現像剤を第1現像剤収容部41aに流出させる開口部71が形成されている。
FIG. 3 is a view showing the inside of the developing
In addition, an
そして、この開口面積が狭く形成された領域A内であって、第1現像剤収容部41aの内壁には、現像剤のトナー濃度(トナー/磁性キャリア)を検知するトナー濃度検知センサ49が配設されている。トナー濃度検知センサ49としては、例えば、トナー濃度の変化に基づく現像剤の透磁率の変化を検知する方式等が用いられる。
ここで、トナー濃度検知センサ49は、第1現像剤収容部41aの内壁の側面部に配置される。これは、トナー濃度検知センサ49を第1現像剤収容部41aの底部に配設した場合には、底部では現像剤の自重により現像剤の動きが鈍く、現像剤の速やかな搬送が行なわれ難いため、搬送される現像剤のトナー濃度を正確に検出することができない場合があるからである。これに対し、第1現像剤収容部41aの側面部であれば、現像剤の自重の影響を大きく受けず、現像剤の搬送は円滑に行なわれるので、搬送される現像剤のトナー濃度を正確に検出することが可能である。
A toner
Here, the toner
このように、段差部70により領域Aにおける収容部壁48と第2現像剤収容部41bの内壁との間隔が、領域Bにおける間隔よりも所定量だけ狭く構成され、領域Aにおける現像剤撹拌オーガー46に直交する面内での開口面積が、領域Bの開口面積よりも小さく設定されているため、第2現像剤収容部41b内で現像剤撹拌オーガー46が現像剤を搬送する際に、領域Aにおける現像剤の嵩は、領域Bにおける現像剤の嵩よりも高くすることができる。そのため、段差部70の段差を第2現像剤収容部41bの設計寸法や、設定される現像剤量等に対応させて適切に設定することで、現像剤の量が変動したとしても、領域Aにおいては、第2現像剤収容部41b内の側面部に配設されたトナー濃度検知センサ49のセンサ面の全面が現像剤で満たされた状態を常に維持することが可能となる。
そのため、トナー濃度検知センサ49のセンサ面には常に一定量(すなわち、センサ面の全面に現像剤を満たす量)の現像剤を維持することが可能となるので、現像剤量の変動に基づく検出誤差の発生を抑制することができる。
As described above, the
For this reason, a constant amount of developer can be maintained on the sensor surface of the toner density detection sensor 49 (that is, the amount that fills the entire surface of the sensor), so detection based on variations in the developer amount. The generation of errors can be suppressed.
一方、領域Bの現像剤搬送方向最下流側領域の収容部壁48には、第2現像剤収容部41b内の現像剤を第1現像剤収容部41aに流出させる開口部71が形成されている。そのため、領域Bから領域Aに流入する現像剤量が増加して、領域Bと領域Aとの境界領域において現像剤の滞留が生じた場合には、かかる開口部71から現像剤を第1現像剤収容部41aに流出(バイパス)させることができる。それにより、開口部71は、領域Aにおける現像剤の圧力を所定値以上に上昇することを抑制する機能を果たしている。
On the other hand, an
すなわち、なんらかの影響で現像剤量が増加したとき(例えば、トナー濃度が低下し体積が減少した状態で継続して使用されると、後段で述べるトリクル機構により現像剤が補給され現像剤量が増加する。加えて、その状態からトナー濃度が上昇すると一時にさらに現像剤の体積は増加する。ただし、この場合は徐々にトリクル機構により現像剤が排出される。)、現像剤撹拌オーガー46により第2現像剤収容部41bに沿って搬送される現像剤は、領域Aの手前で現像剤の滞留が生じていた場合には、領域Aには搬送されずに、開口部71により短縮されて第1現像剤収容部41a側に搬送されることとなる。
That is, when the amount of developer increases due to some influence (for example, if it is continuously used in a state where the toner concentration is reduced and the volume is reduced, the developer is replenished by the trickle mechanism described later, and the amount of developer increases. In addition, when the toner concentration increases from that state, the volume of the developer further increases at a time (however, in this case, the developer is gradually discharged by the trickle mechanism). (2) The developer conveyed along the
ここで、図4は、領域Aでの現像剤の嵩が増加した場合に開口部71が現像剤量を調整する機能を説明する図である。図4では、第2現像剤収容部41bの内部を側面から見た状態を表している。図4に示したように、第2現像剤収容部41bの内部(領域B)では、所定の嵩高をもって現像剤が搬送されるが、領域Aでは収容部壁48と第2現像剤収容部41bの内壁との間隔が、領域Bにおける収容部壁48と第2現像剤収容部41bの内壁との間隔よりも所定量だけ狭く構成されていることから、領域Aでの現像剤の嵩高は領域Bよりも増加する。この場合、領域Aでの現像剤の嵩高が所定の高さ(図中、実線で示した高さ)程度であれば、トナー濃度検知センサ49のセンサ面49aにおける現像剤の圧力は想定以上とはならない。また、領域Aの入口部では現像剤の滞留は殆ど生じることはない。
Here, FIG. 4 is a diagram illustrating the function of the
ところが、現像剤のトナー濃度が高くなった場合や、例えば、現像装置にトリクル機構(補給するトナー中にキャリアを混合しておき、現像剤供給手段によりトナーと同時に磁性キャリアを供給する一方で、現像剤排出手段により現像剤の排出を行ない、劣化した磁性キャリアを除去することで現像剤のトータルな寿命を延ばす技術)が用いられ、現像剤の排出が行なわれる直前のタイミングであって現像剤量が増加した状態にあるような場合等においては、領域Aでの現像剤の嵩高が所定の高さを超えることがある(図中、一点鎖線で示した高さ)。その場合には、領域Aの入口部では現像剤の滞留が生じる。すると、領域Aの上流側に配設された開口部71から滞留する現像剤(図中、網掛けの部分の現像剤)が第1現像剤収容部41aに流出して、領域Aの入口部での現像剤の滞留が解消され、領域Aでの現像剤の嵩高が所定の高さ以上になることが抑制される。
However, when the toner concentration of the developer increases, for example, a trickle mechanism (mixing the carrier in the toner to be replenished in the developing device, while supplying the magnetic carrier simultaneously with the toner by the developer supplying means, The developer is discharged immediately by the developer discharging means and the deteriorated magnetic carrier is removed to extend the total life of the developer, and the developer is discharged immediately before the developer is discharged. In a case where the amount is increased, the bulkiness of the developer in the region A may exceed a predetermined height (the height indicated by the alternate long and short dash line in the figure). In this case, the developer stays at the entrance of the area A. Then, the developer staying from the
そのため、第2現像剤収容部41b内にトナーが補給されることによって、第2現像剤収容部41b内の現像剤量が多くなった場合や、さらにはトリクル機構を用いた場合等のように、第2現像剤収容部41b内の現像剤量が変動する場合であっても、領域Aの入口部に滞留する現像剤は、開口部71によって短縮されて第1現像剤収容部41aに搬送され、領域Aにおける現像剤の嵩高が所定の高さ以上となることが抑えられる。それにより、トナー濃度検知センサ49が配設された領域Aでの現像剤の圧力は必要以上に高まることが抑制される。
Therefore, when the amount of developer in the second
このように、トナー濃度検知センサ49が配設された領域Aでの現像剤の圧力が必要以上に高まることが抑制されることにより、トナー濃度検知センサ49はトナー濃度を精度良く検出することが可能となる。すなわち、トナー濃度検知センサ49は単位体積当たりの現像剤中の磁性キャリア量の変化を捉えているため、トナー濃度の検出においては、トナー濃度検出手段のセンサ面に供給される現像剤の圧力の影響も受けることとなる。具体的には、同じトナー濃度の現像剤であっても、現像剤の圧力が高い場合には、磁性キャリア同士の距離が近接するために単位体積当たりの現像剤中の磁性キャリア量が見かけ上増加し、トナー濃度は実際よりも低く検出される。他方、現像剤の圧力が低い場合には、その反対にトナー濃度は実際よりも高く検出される。このように、現像剤の量が変動する二成分現像装置においては、トナー濃度検知センサ49のセンサ面での現像剤の圧力が変動した場合においても、トナー濃度を精度良く検出することが困難となる。
これに対し、本実施の形態の現像器ユニット4Yでは、トナー濃度検知センサ49は、現像剤量の多少に拘わらず、常に略一定の現像剤の圧力の下でトナー濃度の検出を行うことができる。そのため、現像剤量の変動による影響だけでなく、現像剤の圧力の影響をも極力受けることなく、トナー濃度の精度の良い検出が可能となる。
As described above, the toner
On the other hand, in the
なお、本実施の形態の現像器ユニット4Yを説明するに際して、図3に示したように、開口部71が領域Aの上流側であって領域Aとは重複部分を持たないような構成を用いた。しかし、開口部71においては、領域Bと領域Aとの境界領域において滞留した現像剤を第1現像剤収容部41aに流出させる機能を果たせば充分であるので、図5に示したように、開口部71の最上流側端部が領域Aの最上流側端部よりも上流側に位置する構成であれば、領域Aとの重複部分を有するように開口部71を形成することも可能である。ただし、領域Bと領域Aとの境界領域において滞留した現像剤を効果的に流出させるべく、開口部71の最上流側端部と領域Aの最上流側端部との間隔は20mm以上に設定するのが好ましい。
In describing the developing
また、現像剤撹拌オーガー46は、支持容器41の長手方向両端部に軸支されて回転するが、その際に駆動手段(不図示)から受ける回転力と現像剤から受ける摩擦抵抗力との作用によって、両軸支点を固定点として中央部において弓形状の撓みが生じる。そのため、現像剤撹拌オーガー46と収容部壁48および第2現像剤収容部41bの内壁との摺擦を防ぐ必要から、かかる撓みを想定して、現像剤撹拌オーガー46と収容部壁48および第2現像剤収容部41bの内壁との間には、所定の間隙を設ける必要がある。そこで、現像剤撹拌オーガー46のスクリュー径は、領域Bよりも収容部壁48と第2現像剤収容部41bの内壁との間隔が狭い領域Aにおいて小さく構成するのが好ましい。このように、領域Aにおいて現像剤撹拌オーガー46のスクリュー径を小さく構成することで、領域Aでの現像剤撹拌オーガー46の搬送力が領域Bに比較して低下するので、現像剤の嵩上げを効果的に行なうことも可能となる。
The
以上説明したように、本実施の形態の現像器ユニット4Y,4M,4C,4Kでは、第2現像剤収容部41bの現像剤搬送方向の下流側領域(領域A)における収容部壁48と第2現像剤収容部41bの内壁との間隔が、領域Aよりも上流側領域(領域B)における収容部壁48と第2現像剤収容部41bの内壁との間隔よりも所定量だけ狭く構成されている。また、領域Bの現像剤搬送方向の最下流側領域の収容部壁48には、第2現像剤収容部41b内の現像剤を第1現像剤収容部41aに流出させる開口部71が形成されている。そして、この開口面積が狭く形成された領域A内であって、第1現像剤収容部41aの内壁の側面部には、トナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ49が配設されている。このような構成によって、トナー濃度検知センサ49には、現像剤量が変動した場合においても、常に略一定量の現像剤が供給されるとともに、常に略一定の現像剤の圧力の下でトナー濃度の検出を行うことができるので、トナー濃度の精度の良い検出が可能となる。その結果、現像剤におけるトナー濃度およびトナーの帯電量を高精度に制御することができるので、鮮明で、かつ階調性に富む高品質な画像を形成することが可能となる。
特に、現像装置にトリクル機構が用いられた場合には、現像装置内の現像剤量が変動し易いため、本実施の形態の構成は、トナー濃度の精度の良い検出に有効である。
As described above, in the
In particular, when a trickle mechanism is used in the developing device, the amount of developer in the developing device is likely to fluctuate, so the configuration of the present embodiment is effective for accurate detection of toner density.
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置への適用がある。 As an application example of the present invention, there is application to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine using an electrophotographic system.
1Y,1M,1C,1K…感光体ユニット、3Y,3M,3C,3K…露光ユニット、4Y,4M,4C,4K…現像器ユニット、5Y,5M,5C,5K…トナー容器、11…感光体ドラム、12…帯電ロール、13…LEDプリントヘッド(LPH)、15…中間転写ベルト、16…一次転写ロール、17…ドラムクリーナ、20…二次転写部、41…支持容器、41a…第1現像剤収容部、41b…第2現像剤収容部、41c…連結領域、42…現像スリーブ、43…現像マグネット、44…ブレード、45…現像剤供給オーガー、46…現像剤撹拌オーガー、47…トナー供給路、48…収容部壁、49…トナー濃度検知センサ、70…段差部、71…開口部
1Y, 1M, 1C, 1K ... photosensitive unit, 3Y, 3M, 3C, 3K ... exposure unit, 4Y, 4M, 4C, 4K ... developer unit, 5Y, 5M, 5C, 5K ... toner container, 11 ... photosensitive member Drum, 12 ... charging roll, 13 ... LED print head (LPH), 15 ... intermediate transfer belt, 16 ... primary transfer roll, 17 ... drum cleaner, 20 ... secondary transfer section, 41 ... support container, 41a ... first
Claims (12)
前記現像剤担持体に担持される現像剤の回収と供給とが行なわれる現像剤供給容器部と、
内壁が所定の間隔で形成された第1の領域と、当該第1の領域より現像剤の搬送方向の下流側に位置し、内壁の間隔が当該第1の領域よりも狭く形成された第2の領域とから構成されるとともに、内部に現像剤搬送部材が配設され、前記現像剤供給容器部から送り出された現像剤に対するトナーの撹拌混合と現像剤の当該現像剤供給容器部への送り出しとが当該現像剤搬送部材により行なわれる現像剤循環容器部と、
前記現像剤供給容器部と前記現像剤循環容器部とを短絡する開口部と
を備えたことを特徴とする現像装置。 A developer carrier that carries and rotates the developer;
A developer supply container for collecting and supplying the developer carried on the developer carrying member;
A first region in which inner walls are formed at a predetermined interval, and a second region in which the inner wall is positioned downstream of the first region in the developer transport direction and the interval between the inner walls is narrower than the first region. And a developer conveying member disposed therein, and agitation and mixing of the toner with respect to the developer sent out from the developer supply container part and delivery of the developer to the developer supply container part And a developer circulation container portion which is performed by the developer transport member,
A developing device comprising: an opening for short-circuiting the developer supply container section and the developer circulation container section.
前記現像剤担持体に担持される現像剤の回収と供給とが行なわれる現像剤供給容器部と、
内部に現像剤搬送部材が配設され、前記現像剤供給容器部から送り出された現像剤に対するトナーの撹拌混合と現像剤の当該現像剤供給容器部への送り出しとが当該現像剤搬送部材により行なわれるとともに、現像剤の搬送方向下流部に断面積を狭める段差部が形成された現像剤循環容器部と、
前記現像剤循環容器部内の前記段差部の上流側で滞留した現像剤を前記現像剤供給容器部へ流出させるバイパス経路と
を備えたことを特徴とする現像装置。 A developer carrier that carries and rotates the developer;
A developer supply container for collecting and supplying the developer carried on the developer carrying member;
A developer conveying member is disposed inside, and the developer conveying member performs stirring and mixing of the toner with respect to the developer sent from the developer supply container and sending of the developer to the developer supply container. And a developer circulation container portion in which a stepped portion that narrows the cross-sectional area is formed in the downstream portion of the developer conveyance direction,
A developing device comprising: a bypass path for allowing the developer staying upstream of the stepped portion in the developer circulation container portion to flow out to the developer supply container portion.
現像剤を装置外部に排出する現像剤排出手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項7記載の現像装置。 Developer supplying means for supplying a developer in which toner and magnetic carrier are mixed in the developer circulation container section;
8. The developing device according to claim 7, further comprising developer discharging means for discharging the developer to the outside of the device.
前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段とを有し、
前記現像手段は、
現像剤を担持して回動する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の回収と供給とが行なわれる現像剤供給容器部と、
現像剤搬送部材が内部に配設され、前記現像剤供給容器部から送り出された現像剤に対するトナーの撹拌混合と現像剤の当該現像剤供給容器部への送り出しとが当該現像剤搬送部材により行なわれるとともに、現像剤の搬送方向下流部に断面積を狭める段差部が形成された現像剤循環容器部と、
前記現像剤循環容器部の前記段差部の上流側で滞留した現像剤を前記現像剤供給容器部へ流出させるバイパス経路と、
前記現像剤循環容器部の前記段差部に配設されたトナー濃度検出手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier,
The developing means includes
A developer carrier that carries and rotates the developer;
A developer supply container for collecting and supplying the developer carried on the developer carrying member;
A developer conveying member is disposed inside, and the developer conveying member performs stirring and mixing of the toner with respect to the developer delivered from the developer supply container and delivery of the developer to the developer supply container. And a developer circulation container portion in which a stepped portion that narrows the cross-sectional area is formed in the downstream portion of the developer conveyance direction,
A bypass path for allowing the developer accumulated on the upstream side of the stepped portion of the developer circulation container portion to flow out to the developer supply container portion;
An image forming apparatus comprising: a toner concentration detecting unit disposed in the step portion of the developer circulation container portion.
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