JP2006251594A - Developing device, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents
Developing device, process cartridge and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006251594A JP2006251594A JP2005070405A JP2005070405A JP2006251594A JP 2006251594 A JP2006251594 A JP 2006251594A JP 2005070405 A JP2005070405 A JP 2005070405A JP 2005070405 A JP2005070405 A JP 2005070405A JP 2006251594 A JP2006251594 A JP 2006251594A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- developing device
- transport
- toner
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を用いた現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and a developing device and a process cartridge installed therein, and particularly includes a toner and a carrier. The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus using a two-component developer.
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤(外添剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置が多く用いられている。
このような2成分現像方式の現像装置において、装置の小型化を目的として、搬送スクリュによって現像剤を現像装置の長手方向に循環させながら、現像ローラに現像剤を供給する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine thereof, a two-component developer (added with an external additive or the like) composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier In many cases, a developing device containing the same is used.
In such a two-component developing type developing device, a technique for supplying the developer to the developing roller while circulating the developer in the longitudinal direction of the developing device by a conveying screw is known for the purpose of downsizing the device. (For example, refer to Patent Document 1).
詳しくは、現像装置は、現像ローラ(現像剤担持体)、2つの搬送スクリュ(第1搬送部材及び第2搬送部材)等で構成される。
ここで、現像装置は、現像ローラと第1搬送スクリュ(第1搬送部材)とが配設された第1現像剤収容部と、第2搬送スクリュ(第2搬送部材)が配設された第2現像剤収容部と、によって構成されている。第1現像剤収容部と第2現像剤収容部とは長手方向両端部でそれぞれ連通していて、現像剤の循環経路が形成される。
Specifically, the developing device includes a developing roller (developer carrier), two transport screws (a first transport member and a second transport member), and the like.
Here, the developing device includes a first developer accommodating portion in which the developing roller and the first conveying screw (first conveying member) are arranged, and a second developer screw in which the second conveying screw (second conveying member) is arranged. 2 developer accommodating portions. The first developer accommodating portion and the second developer accommodating portion communicate with each other at both ends in the longitudinal direction, and a developer circulation path is formed.
このように構成された現像装置は、装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一端に設けられたトナー補給口から装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、2つの搬送スクリュによって、装置内を長手方向(現像ローラの回転軸方向と同方向である。)に循環しながら混合される。その混合された現像剤は、その一部が、現像ローラに対向する第1搬送スクリュによって、現像ローラに供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その現像剤中のトナーが感光体ドラム(像担持体)との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。 In the developing device configured as described above, toner is appropriately supplied into the device from a toner supply port provided at one end of the developing device in accordance with toner consumption in the device. The replenished toner is mixed with the developer in the developing device while being circulated in the device in the longitudinal direction (the same direction as the rotation axis of the developing roller) by two transport screws. A part of the mixed developer is supplied to the developing roller by the first conveying screw facing the developing roller. After the developer carried on the developing roller is regulated to an appropriate amount by the doctor blade, the toner in the developer adheres to the latent image on the photosensitive drum at a position facing the photosensitive drum (image carrier). .
このような搬送スクリュを搭載した現像装置は、現像剤を装置の長手方向に積極的に搬送しているので、現像剤の長手方向の片寄りが発生しにくい。これにより、トナー補給口を、長手方向の全域に設けるのではなく、長手方向の一端に設けることができる。また、搬送スクリュは、短手方向(長手方向に直交する方向である。)の設置スペースをそれほど必要としない。したがって、現像装置及び画像形成装置を小型化することができる。 Since the developing device equipped with such a conveying screw positively conveys the developer in the longitudinal direction of the device, the deviation of the developer in the longitudinal direction is unlikely to occur. Thereby, the toner replenishing port can be provided at one end in the longitudinal direction instead of being provided in the entire region in the longitudinal direction. Further, the conveying screw does not require much installation space in the short direction (the direction perpendicular to the longitudinal direction). Therefore, the developing device and the image forming apparatus can be reduced in size.
その一方で、2成分現像剤を用いた現像装置では、現像剤が装置内を循環する間にストレスを受けることによって、トナー表面の外添剤がトナーに対して埋没又は離脱したり、キャリア表面にトナー成分が固着(スペント)したりする不具合が経時で生じることが知られている。このような不具合が生じた場合には、トナー及びキャリアの帯電能力が低下して、地肌汚れ(感光体ドラム上又は出力画像上の非画像領域にトナーが付着する現象である。)やトナー飛散が生じてしまう。 On the other hand, in a developing device using a two-component developer, the external additive on the toner surface is buried in or detached from the toner, or the carrier surface is exposed to stress while the developer circulates in the device. It is known that a problem that the toner component adheres (spent) to the toner occurs with time. When such a problem occurs, the charging ability of the toner and the carrier is reduced, and background contamination (a phenomenon in which toner adheres to a non-image area on the photosensitive drum or the output image) or toner scattering. Will occur.
これに対して、特許文献2等には、現像ローラに担持された現像剤がドクターブレード(現像剤担持体)の位置を通過するときに受けるストレスを低減することを目的として、捕獲領域から搬送領域を経て現像領域に至るまでの磁力及び磁力分布を適正化する技術が開示されている。
また、特許文献3等には、ドクターブレードの厚さとその近傍に形成される磁極と、現像ローラの直径と、の関係を最適化することによって、ドクターブレードと現像ローラとの間隔を広くする技術が開示されている。
On the other hand, in
Patent Document 3 discloses a technique for widening the distance between the doctor blade and the developing roller by optimizing the relationship between the thickness of the doctor blade, the magnetic pole formed in the vicinity thereof, and the diameter of the developing roller. Is disclosed.
他方、特許文献4等には、球形トナーを用いた場合の画質を向上することを目的として、トナーの球形化度、現像剤撹拌搬送部材による単位時間当たりの現像剤搬送量、トナー補給量、画像形成枚数を最適化する技術が開示されている。
On the other hand, in
上述した従来の現像装置は、トナーの帯電量を経時においても安定させつつ、現像剤の経時劣化を低減することができなかった。
長期にわたって高品位の出力画像を安定的に形成するためには、現像剤中のトナーの帯電量が経時においても良好に維持される必要がある。トナーの帯電は主としてキャリアとの摩擦によって生じるものであって、特に、現像剤規制部材と現像剤担持体との隙間(ドクターギャップ)の近傍(主として上流側である。)でおこなわれるキャリアとの摩擦帯電の寄与は大きい。
The conventional developing device described above cannot reduce the deterioration of the developer over time while stabilizing the charge amount of the toner over time.
In order to stably form a high-quality output image over a long period of time, the charge amount of the toner in the developer needs to be maintained well over time. The charging of the toner is mainly caused by friction with the carrier. In particular, the toner is charged in the vicinity (mainly upstream) of the gap (doctor gap) between the developer regulating member and the developer carrier. The contribution of frictional charging is large.
これに対して、上述の特許文献2、特許文献3等の技術は、現像剤規制部材と現像剤担持体との隙間近傍において現像剤にかかるストレスを低減するものであって、トナーに対する充分な帯電がおこなわれない可能性が高い。すなわち、現像剤の経時劣化を低減する効果はある程度期待できるものの、トナーの帯電量が不安定になる可能性が高い。
また、上述の特許文献4等の技術は、球形トナーの帯電の立ち上がりを向上させるものであって、現像剤の経時劣化を抑止する効果は期待できない。
On the other hand, the techniques described in
Further, the technique disclosed in
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、トナーの帯電量を経時においても安定させつつ、現像剤にかかるストレスを低減して現像剤の経時劣化を抑止することができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can suppress the deterioration of the developer over time by reducing the stress applied to the developer while stabilizing the charge amount of the toner over time. Another object of the present invention is to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus.
本願発明者は、上述した課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、現像装置内を循環する現像剤が受けるストレスは、現像剤担持体と現像剤規制部材との対向位置の近傍で受けるものの他に、現像剤担持体と第1搬送部材との対向位置の近傍で受けるものがある。そして、後者のストレスも、前者のストレスと同等以上に、現像剤の経時劣化に大きく関与している。なお、第1現像剤収容部における現像剤担持体と第1搬送部材との対向位置の近傍では、現像剤担持体への現像剤(現像工程前の現像剤である。)の汲み上げと、現像剤担持体からの現像剤(現像工程後の現像剤である。)の離脱と、がおこなわれるために現像剤が圧接された状態となって、現像剤に対するストレスが大きくなる。
The inventor of the present application has made researches to solve the above-described problems, and as a result, has come to know the following matters.
That is, the stress received by the developer circulating in the developing device is received in the vicinity of the opposed position between the developer carrying body and the developer regulating member, as well as at the opposed position between the developer carrying body and the first conveying member. There is something to receive in the vicinity. The latter stress is also greatly related to the deterioration of the developer over time, as much as the former stress. In the vicinity of the position where the developer carrying member and the first transport member are opposed to each other in the first developer accommodating portion, the developer (developer before the developing process) is pumped up and developed. Since the developer (developer after the developing process) is detached from the developer carrying member, the developer is brought into pressure contact, and the stress on the developer increases.
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、トナー及びキャリアを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、前記現像剤が担持される現像剤担持体と、前記現像剤担持体と当該現像剤担持体に対向する第1搬送部材とが配設されるともに、前記第1搬送部材によって前記現像剤担持体の長手方向に沿って前記現像剤が搬送される第1現像剤収容部と、仕切部材を介して前記第1搬送部材に対向する第2搬送部材が配設されるとともに、前記第1現像剤収容部の搬送方向とは逆の方向に前記現像剤を搬送して前記第1現像剤収容部とともに前記現像剤の循環経路を形成する第2現像剤収容部と、を備え、前記現像剤担持体に担持される前記現像剤の量をM0として、前記第1現像剤収容部内における前記現像剤の量をM1として、前記第2現像剤収容部内における前記現像剤の量をM2としたときに、
M1−M0<M2
なる関係が成立するように構成されたものである。
The present invention is based on the matters described above. That is, the developing device according to the first aspect of the present invention accommodates the developer having the toner and the carrier and is formed on the image carrier. A developing device for developing a latent image, the developer carrying member facing the image carrier, the developer carrying member carrying the developer, and the first conveyance facing the developer carrier and the developer carrier A first developer accommodating portion in which the developer is conveyed along the longitudinal direction of the developer carrier by the first conveying member, and the first conveying through the partition member. A second conveying member facing the member is disposed, and the developer is conveyed in a direction opposite to a conveying direction of the first developer accommodating portion, together with the first developer accommodating portion. Second developer collection forming a circulation path An amount of the developer carried on the developer carrying member is M0, and the amount of the developer in the first developer containing portion is M1, and the amount in the second developer containing portion is When the amount of developer is M2,
M1-M0 <M2
The relationship is established.
また、請求項2記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記第1搬送部材による前記現像剤の単位時間当たりの搬送量が前記第2搬送部材による前記現像剤の単位時間当たりの搬送量よりも大きくなるように構成したものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first aspect, wherein the developer transport amount per unit time by the first transport member is the developer by the second transport member. This is configured to be larger than the transport amount per unit time.
また、請求項3記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項2に記載の発明において、前記第1搬送部材による前記現像剤の搬送速度が前記第2搬送部材による前記現像剤の搬送速度よりも大きくなるように構成することで、前記第1搬送部材と前記第2搬送部材との搬送量の差を設けたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the second aspect, wherein the developer transport speed by the first transport member is greater than the developer transport speed by the second transport member. In this configuration, a difference in transport amount between the first transport member and the second transport member is provided.
また、請求項4記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項3に記載の発明において、前記第1搬送部材の回転数を前記第2搬送部材の回転数よりも大きくすることで、前記第1搬送部材と前記第2搬送部材との搬送速度の差を設けたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the third aspect, wherein the first conveying member is rotated at a rotational speed greater than that of the second conveying member. A difference in transport speed between the first transport member and the second transport member is provided.
また、請求項5記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項2〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記第1搬送部材のスクリュ径が前記第2搬送部材のスクリュ径よりも大きくなるように構成することで、前記第1搬送部材と前記第2搬送部材との搬送量の差を設けたものである。 A developing device according to a fifth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the second to fourth aspects, wherein the screw diameter of the first conveying member is larger than the screw diameter of the second conveying member. By being configured to be large, a difference in the transport amount between the first transport member and the second transport member is provided.
また、請求項6記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項2〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記第1搬送部材のスクリュピッチが前記第2搬送部材のスクリュピッチよりも大きくなるように構成することで、前記第1搬送部材と前記第2搬送部材との搬送量の差を設けたものである。 A developing device according to a sixth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the second to fifth aspects, wherein the screw pitch of the first conveying member is larger than the screw pitch of the second conveying member. By being configured to be large, a difference in the transport amount between the first transport member and the second transport member is provided.
また、請求項7記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、装置内に収容された前記現像剤の一部を排出する排出手段と、装置内に新たに前記キャリア又は前記現像剤を補給する補給手段と、をさらに備えたものである。 A developing device according to a seventh aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the discharging unit discharges a part of the developer accommodated in the device. And a replenishing unit for newly replenishing the carrier or the developer in the apparatus.
また、この発明の請求項8記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項7のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。 The process cartridge according to an eighth aspect of the present invention is a process cartridge that is detachably installed on the main body of the image forming apparatus, and is according to any one of the first to seventh aspects. The developing device and the image carrier are integrated.
また、この発明の請求項9記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項7のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。 An image forming apparatus according to a ninth aspect of the present invention includes the developing device according to any one of the first to seventh aspects and the image carrier.
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置(現像部)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。 In the present application, the “process cartridge” refers to a charging unit that charges the image carrier, a developing device (developing unit) that develops a latent image formed on the image carrier, and a cleaning on the image carrier. It is defined as a unit in which at least one of the cleaning units and the image carrier are integrated and configured to be detachable from the image forming apparatus main body.
本発明は、第1現像剤収容部及び第2現像剤収容部における現像剤の量を適正化して、現像剤担持体と第1搬送部材との対向位置近傍での現像剤に対するストレスを低減している。これにより、トナーの帯電量を経時においても安定させつつ、現像剤の経時劣化が抑止される現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。 The present invention optimizes the amount of developer in the first developer accommodating portion and the second developer accommodating portion, and reduces stress on the developer in the vicinity of the opposing position between the developer carrying member and the first conveying member. ing. As a result, it is possible to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which the toner charge amount is stabilized over time and the deterioration of the developer over time is suppressed.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図4にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部(露光部)、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ、21は各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにそれぞれ収容された像担持体としての感光体ドラム、22は感光体ドラム21上を帯電する帯電部、23Y、23M、23C、23BKは感光体ドラム21上に形成される静電潜像を現像する現像装置(現像部)、24は感光体ドラム21上に形成されたトナー像を中間転写ベルト27に転写する転写バイアスローラ、25は感光体ドラム21上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is an apparatus main body of a color copying machine as an image forming apparatus, 2 is a writing section (exposure section) that emits laser light based on input image information, and 20Y, 20M, 20C, and 20BK are colors (yellow, magenta). , Cyan, and black), 21 is a photosensitive drum as an image carrier accommodated in each of the
また、27は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、28は中間転写ベルト27上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する第2転写バイアスローラ、29は中間転写ベルト27上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、30は4色カラーのトナー像が転写された記録媒体Pを搬送する搬送ベルト、32Y、32M、32C、32BKは各現像装置23Y、23M、23C、23BKに各色のトナーを補給するトナー補給部、51は原稿Dを原稿読込部55に搬送する原稿搬送部、55は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部(スキャナ)、61は転写紙等の記録媒体Pが収納される給紙部、66は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着部を示す。
In addition, 27 is an intermediate transfer belt on which toner images of a plurality of colors are transferred in an overlapping manner, 28 is a second transfer bias roller for transferring the toner image formed on the
ここで、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKは、それぞれ、感光体ドラム21、帯電部22、クリーニング部25が、一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKは、装置本体1に対して所定の交換サイクルにて交換される。同様に、各現像装置23Y、23M、23C、23BKも、現像剤の寿命等に基いて、装置本体1に対して所定の交換サイクルにて交換される。
各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにおける感光体ドラム21上では、それぞれ、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像形成がおこなわれる。
Here, each of the
Image formation of each color (yellow, magenta, cyan, black) is performed on the
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部51の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部55のコンタクトガラス53上に載置される。そして、原稿読込部55で、コンタクトガラス53上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport roller of the
詳しくは、原稿読込部55は、コンタクトガラス53上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部(不図示である。)で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
Specifically, the
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKの感光体ドラム21上に向けて発せられる。
Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the
一方、4つの感光体ドラム21は、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム21の表面は、帯電部22との対向位置で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム21上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム21表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー3に入射して反射した後に、レンズ4、5を透過する。レンズ4、5を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four
In the
イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー6〜8で反射された後に、紙面左側から1番目のプロセスカートリッジ20Yの感光体ドラム21表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー3により、感光体ドラム21の回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部22にて帯電された後の感光体ドラム21上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
The laser beam corresponding to the yellow component is reflected by the
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー9〜11で反射された後に、紙面左から2番目のプロセスカートリッジ20Mの感光体ドラム21表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー12〜14で反射された後に、紙面左から3番目のプロセスカートリッジ20Cの感光体ドラム12表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー15で反射された後に、紙面左から4番目のプロセスカートリッジ20BKの感光体ドラム21表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is reflected by the mirrors 9 to 11 and then irradiated to the surface of the
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム21表面は、それぞれ、現像装置23Y、23M、23C、23BKとの対向位置に達する。そして、各現像装置23Y、23M、23C、23BKから感光体ドラム21上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム21上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム21表面は、それぞれ、フォトセンサ41(図2を参照できる。)との対向位置を通過した後に、中間転写ベルト27との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト27の内周面に当接するように転写バイアスローラ24が設置されている。そして、転写バイアスローラ24の位置で、中間転写ベルト27上に、感光体ドラム21上に形成された各色の画像が、順次重ねて転写される(第1転写工程である。)。
Thereafter, the surface of the
Thereafter, the surface of the
そして、第1転写工程後の感光体ドラム21表面は、それぞれ、クリーニング部25との対向位置に達する。そして、クリーニング部25で、感光体ドラム21上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム21表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム21における一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surface of the
Thereafter, the surface of the
他方、感光体ドラム21上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト27表面は、図中の矢印方向に走行して、第2転写バイアスローラ28の位置に達する。そして、第2転写バイアスローラ28の位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト27上のフルカラーの画像が2次転写される(第2転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト27表面は、中間転写ベルトクリーニング部29の位置に達する。そして、中間転写ベルト27上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部29に回収されて、中間転写ベルト27上の一連の転写プロセスが完了する。
On the other hand, the surface of the
Thereafter, the surface of the
ここで、第2転写バイアスローラ28位置の記録媒体Pは、給紙部61から搬送ガイド63、レジストローラ64等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部61から、給紙ローラ62により給送された転写紙Pが、搬送ガイド63を通過した後に、レジストローラ64に導かれる。レジストローラ64に達した記録媒体Pは、中間転写ベルト27上のトナー像とタイミングを合わせて、第2転写バイアスローラ28の位置に向けて搬送される。
Here, the recording medium P at the position of the second transfer bias roller 28 is transported from the
Specifically, the transfer paper P fed by the
その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルト30により、定着部66に導かれる。定着部66では、加熱ローラ67と加圧ローラ68とのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラ69によって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing
Then, the recording medium P after the fixing process is discharged as an output image by the
次に、図2〜図4にて、画像形成装置の作像部について詳述する。図2は作像部を示す断面図であり、図3はその現像装置を示す長手方向(図2の紙面垂直方向である。)の断面図であり、図4は現像装置のみを示す断面図である。
なお、装置本体1に設置される4つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーTの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像装置及びトナー補給部における符号のアルファベット(Y、M、C、BK)を省略して図示する。
Next, the image forming unit of the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the image forming unit, FIG. 3 is a cross-sectional view in the longitudinal direction (the direction perpendicular to the paper in FIG. 2) showing the developing device, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing only the developing device. It is.
The four image forming units installed in the apparatus main body 1 have substantially the same structure except that the color of the toner T used in the image forming process is different. (Y, M, C, BK) is omitted for illustration.
図2に示すように、プロセスカートリッジ20には、主として、像担持体としての感光体ドラム21と、帯電部22と、クリーニング部25とが、ケース26に一体的に収納されている。クリーニング部25には、感光体ドラム21に当接するクリーニングブレード25a及びクリーニングローラ25bが設置されている。感光体ドラム21は、外径が30mmであって、外周の線速が240mm/secに設定されている。
As shown in FIG. 2, the
現像装置23は、主として、感光体ドラム21に対向する現像剤担持体としての現像ローラ23aと、現像ローラ23aに対向する第1搬送部材としての第1搬送スクリュ23bと、仕切部材23eを介して第1搬送スクリュ23bに対向する第2搬送部材としての第2搬送スクリュ23cと、現像ローラ23aに対向するドクターブレード23dと、で構成される。
The developing
また、現像装置23には、仕切部材23eで隔絶された第1現像剤収容部23gと第2現像剤収容部23hとが設けられている。図3を参照して、第1現像剤収容部23gと第2現像剤収容部23hとは長手方向両端部(仕切部材23eが介在しない範囲である。)で連通して、現像剤の循環経路を形成している。第1現像剤収容部23gには、現像ローラ23a、第1搬送スクリュ23b、ドクターブレード23d、が配設されている。第2現像剤収容部23hには、第2搬送スクリュ23c、磁気センサ40、が配設されている。
Further, the developing
図3を参照して、現像ローラ23aは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネット23a1と、マグネット23a1の周囲を回転するスリーブ23a2と、で構成される。マグネット23a1によって現像ローラ23a(スリーブ23a2)上に複数の磁極(主極、搬送極、汲み上げ極、剤切り極等である。)が形成される。現像ローラ23aは、外径が18mmであって、外周の線速が408mm/secに設定されている。
Referring to FIG. 3, the developing
現像領域(対向位置)における現像ローラ23aと感光体ドラム21とのギャップ(現像ギャップ)は、0.3±0.05mmとなるように設定されている。現像ローラ23aとドクターブレード23dとのギャップ(ドクターギャップ)は、0.5±0.04mmとなるように設定されている。ドクターブレード23dは、SUS材料で形成されている。第1搬送スクリュ23bは、直径が6mmの軸部に外径が14mmの羽根が16mmピッチで螺旋状に形成されたものである。第2搬送スクリュ23cは、第1搬送スクリュ23bとほぼ同等に形成されている。
The gap (development gap) between the developing
現像装置23内には、キャリアCとトナーTとからなる2成分現像剤Gが収容されている。
現像剤G中のキャリアCは、芯材表面に樹脂被覆層を有したものである。キャリアの樹脂被覆層の層中には、基体粒子表面に二酸化スズ層と二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子が含有されている。樹脂被覆層中に含有された導電性粒子は、その吸油量が10〜300ml/100gになるように形成されている。
なお、導電性粒子の吸油量は、JIS−K5101「顔料試験方法」における「21吸油量」に準じて測定することができる。
In the developing
The carrier C in the developer G has a resin coating layer on the surface of the core material. The resin coating layer of the carrier contains conductive particles in which a conductive coating layer comprising a tin dioxide layer and an indium oxide layer containing tin dioxide provided on the tin dioxide layer is provided on the surface of the substrate particles. ing. The conductive particles contained in the resin coating layer are formed so that the oil absorption is 10 to 300 ml / 100 g.
The oil absorption amount of the conductive particles can be measured according to “21 oil absorption amount” in JIS-K5101 “Pigment test method”.
導電性粒子の基体粒子としては、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、硫化バリウム、酸化ジルコニウムのうち少なくとも1種類を用いることができる。導電性粒子の粉体比抵抗は、200Ω・cm以下になるように形成されている。樹脂被覆層の層中には、導電性粒子の他に、非導電性粒子が含有されている。そして、キャリアCの体積固有抵抗が、10〜16Log(Ω・cm)の範囲になるように形成されている。 As the base particles of the conductive particles, at least one of aluminum oxide, titanium dioxide, zinc oxide, silicon dioxide, barium sulfide, and zirconium oxide can be used. The powder specific resistance of the conductive particles is formed to be 200 Ω · cm or less. The layer of the resin coating layer contains non-conductive particles in addition to the conductive particles. The volume resistivity of the carrier C is formed to be in the range of 10 to 16 Log (Ω · cm).
以上述べたように、本実施の形態1のキャリアCは、基体粒子の表面に、二酸化スズ層、二酸化スズを含む酸化インジウム層を順次形成しているために、導電層が粒子表面に均一かつ強固に固定される。
また、樹脂被覆層中に含有された導電性粒子は、その吸油量が10〜300ml/100gになるように形成されている。ここで、吸油量が10ml/100g未満の場合には、被覆樹脂に対する相溶性が不充分になって密着性が低下して、分散性も低下するために、長期にわたりキャリアの抵抗調整をおこなうことができなくなる。吸油量が300ml/100gを超える場合には、結着樹脂との密着性が強くなり過ぎて、導電性粒子表面を覆ってしまうために、抵抗調整を充分におこなうことができなくなってしまう。
このように構成されたキャリアは、抵抗調整剤としてカーボンブラックを含有させることなく経時においても安定的に抵抗調整がされて、キャリア付着等を防止するとともに経時においてトナー帯電量を安定させることができる。
As described above, since the carrier C of the first embodiment has the tin dioxide layer and the indium oxide layer containing tin dioxide sequentially formed on the surface of the base particle, the conductive layer is uniform on the particle surface. It is firmly fixed.
The conductive particles contained in the resin coating layer are formed so that the oil absorption is 10 to 300 ml / 100 g. Here, when the oil absorption is less than 10 ml / 100 g, the compatibility with the coating resin becomes insufficient, the adhesiveness is lowered, and the dispersibility is also lowered. Can not be. When the oil absorption exceeds 300 ml / 100 g, the adhesion with the binder resin becomes too strong and covers the surface of the conductive particles, so that the resistance cannot be adjusted sufficiently.
The carrier configured as described above can stably adjust the resistance over time without containing carbon black as a resistance adjusting agent, and can prevent carrier adhesion and the like and can stabilize the toner charge amount over time. .
また、本実施の形態1において、現像剤G中のキャリアCは、その重量平均粒径が35μmになるように形成されている。なお、キャリアCの重量平均粒径は、20〜65μmの範囲にすることが好ましい。
キャリアの重量平均粒径が20μmよりも小さいときには、キャリアの1個当たりに作用する磁力が小さくなるためにキャリア付着が生じてしまう。これに対して、キャリアの粒径が65μmよりも大きいときには、トナーが付着すべき潜像に対してトナーが忠実に付着しにくくなるために、出力画像の粒状性が低下してしまう。
In the first embodiment, the carrier C in the developer G is formed so that its weight average particle diameter is 35 μm. The weight average particle diameter of the carrier C is preferably in the range of 20 to 65 μm.
When the weight average particle size of the carrier is smaller than 20 μm, the magnetic force acting on each carrier is small, and thus carrier adhesion occurs. On the other hand, when the particle size of the carrier is larger than 65 μm, it becomes difficult for the toner to adhere faithfully to the latent image to which the toner should adhere, so that the granularity of the output image is lowered.
また、本実施の形態1におけるトナーTは、平均粒径が5.5μmになるように形成されている。
なお、トナーTの平均粒径は、3.5〜7.5μmの範囲になるように形成することが好ましい。トナーの平均粒径が3.5μmよりも小さいときには、トナー像におけるトナー付着量が少なくなるために、後端白抜け、ハロー画像が発生し易くなってしまう。これに対して、トナーの平均粒径が7.5μmよりも大きいときには、トナーが付着すべき潜像に対してトナーが忠実に付着しにくくなるために、出力画像の粒状性が低下してしまう。
In addition, the toner T in the first exemplary embodiment is formed so that the average particle diameter is 5.5 μm.
The average particle size of the toner T is preferably formed to be in the range of 3.5 to 7.5 μm. When the average particle diameter of the toner is smaller than 3.5 μm, the toner adhesion amount in the toner image is small, and therefore, the trailing edge white spot and the halo image are likely to occur. On the other hand, when the average particle diameter of the toner is larger than 7.5 μm, it becomes difficult for the toner to adhere faithfully to the latent image to which the toner should adhere, so that the granularity of the output image decreases. .
また、本実施の形態1におけるトナーTは、主として、結着樹脂、離型剤、着色剤で構成される。トナーTの結着樹脂は、ビニル系重合体とポリエステル系重合体とを有するハイブリッド樹脂を含有する。また、離型剤の含有量に対するハイブリッド樹脂の含有量が、0.5〜3の範囲になるように形成されている。
ハイブリッド樹脂は、縮重合系樹脂の原料モノマーと付加重合系樹脂の原料モノマーを含む混合物を用いて、同一反応容器中で縮重合反応と付加重合反応とを同時に又はそれぞれ独立におこなうことで得られる。離型剤は、カルナウバワックス、モンタンワックス、酸化ライスワックス等を用いることができて、その含有量を3.5〜10重量%とすることが好ましい。
このように構成されたトナーTは、耐久性が高くて、光沢ムラ等のない高画質で、トナー凝集や定着オフセット等の不具合の少ない出力画像を提供するものである。
In addition, the toner T in the first embodiment is mainly composed of a binder resin, a release agent, and a colorant. The binder resin of the toner T contains a hybrid resin having a vinyl polymer and a polyester polymer. Further, the content of the hybrid resin with respect to the content of the release agent is formed to be in the range of 0.5 to 3.
A hybrid resin can be obtained by performing a condensation polymerization reaction and an addition polymerization reaction simultaneously or independently in the same reaction vessel using a mixture containing a condensation polymerization resin raw material monomer and an addition polymerization resin raw material monomer. . As the release agent, carnauba wax, montan wax, oxidized rice wax or the like can be used, and the content thereof is preferably 3.5 to 10% by weight.
The toner T configured as described above provides an output image with high durability, high image quality without uneven gloss, and less defects such as toner aggregation and fixing offset.
先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ23aは、図2中の矢印方向に回転している。現像装置23内の現像剤Gは、図3に示すように、間に仕切部材23eを介在するように配設された第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cの矢印方向の回転によって、トナー補給部32からトナー補給口23fを介して補給されたトナーTとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図3中の破線矢印方向の循環である。)。第1搬送部材としての第1搬送スクリュ23bは現像剤Gを図3中の左側に搬送して、第2搬送部材としての第2搬送スクリュ23cは現像剤Gを図3中の左側(第1搬送スクリュ23bの搬送方向とは逆の方向である。)に搬送する。
The above-described image forming process will be described in more detail with a focus on the developing process.
The developing
そして、摩擦帯電してキャリアCに吸着したトナーTは、キャリアCとともに現像ローラ23a上に担持される。現像ローラ23a上に担持された現像剤Gは、その後にドクターブレード23dの位置に達する。そして、現像ローラ23a上の現像剤Gは、ドクターブレード23dの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム21との対向位置(現像領域である。)に達する。
Then, the toner T that is frictionally charged and adsorbed on the carrier C is carried on the developing
その後、現像領域において、現像剤G中のトナーTが、感光体ドラム21表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Lが照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ23aに印加された現像バイアスとの、電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界によって、トナーTが潜像に付着する。
Thereafter, in the development area, the toner T in the developer G adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the
その後、現像工程にて感光体ドラム21に付着したトナーTは、そのほとんどが中間転写ベルト27上に転写される。そして、感光体ドラム21上に残存した未転写のトナーTが、クリーニングブレード25a及びクリーニングローラ25bによってクリーニング部25内に回収される。
Thereafter, most of the toner T adhering to the
なお、本実施の形態1においては、現像ローラ23aに印加される現像バイアスとして、AC成分の現像バイアスは印加されておらず、DC成分の現像バイアスのみが印加されている。これにより、現像バイアスを供給する電源部の構成と制御とが比較的簡易化される。さらに、現像ローラ23aにDC成分の現像バイアスのみを印加することによって、抵抗の低いキャリアに対してボソツキ画像の発生を軽減することができる。
In the first embodiment, as the developing bias applied to the developing
ここで、装置本体1に設けられたトナー補給部32は、交換自在に構成されたトナーボトル33と、トナーボトル33を保持・回転駆動するとともに現像装置23にフレッシュトナーTを補給するトナーホッパ部34と、で構成されている。また、トナーボトル33内には、トナーT(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。)が収容されている。また、トナーボトル33の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。
Here, a
なお、トナーボトル33内のトナーTは、現像装置23内のトナーTの消費にともない、トナー補給口23fから現像装置23内に適宜に補給されるものである。現像装置23内のトナーTの消費は、感光体ドラム21に対向する反射型フォトセンサ41と、現像装置23の第2搬送スクリュ23cの下方に設置された磁気センサ40(トナー濃度検知手段)と、によって間接的又は直接的に検知される。また、トナー補給口23fは、第2搬送スクリュ23cの長手方向(図3の左右方向である。)の一端であって、第2搬送スクリュ23cの上方に設けられている。
The toner T in the
ここで、本実施の形態1では、トナー濃度(TC)が4〜12重量%の範囲内になるように制御されている。具体的には、磁気センサ40や反射型フォトセンサ41の検知結果が上述したトナー濃度(現像剤G中のトナーTの割合である。)の範囲に対応する出力値になるように、トナー補給部32からトナー補給口23fを介して現像装置23にトナーが補給される。
トナー濃度が12重量%以下になるように制御することで、トナースペント化が進行するのを低減して、トナー帯電量の低下を軽減することができる。また、トナー濃度が4重量%以上になるように制御することで、出力画像の画像濃度が低下するのを抑止することができる。
Here, in the first embodiment, the toner density (TC) is controlled so as to fall within the range of 4 to 12% by weight. Specifically, toner replenishment is performed so that the detection results of the
By controlling the toner concentration to be equal to or less than 12% by weight, it is possible to reduce the progress of toner spent and reduce the decrease in toner charge amount. Further, by controlling the toner concentration to be 4% by weight or more, it is possible to prevent the output image from decreasing in image density.
なお、本実施の形態1の現像装置23では、第1現像剤収容部23gにおける現像剤量と、第2現像剤収容部23hにおける現像剤量と、が次のように制御される。
現像ローラ21aに担持される現像剤Gの量をM0として、第1現像剤収容部23g内における現像剤Gの量をM1として、第2現像剤収容部23h内における現像剤Gの量をM2としたときに、
M1−M0<M2
なる関係が成立するように制御される。
In the developing
The amount of developer G carried on the developing roller 21a is M0, the amount of developer G in the
M1-M0 <M2
It is controlled so that the following relationship is established.
詳しくは、上式を満足するように、本実施の形態1の現像装置23は、第1搬送スクリュ23bによる現像剤Gの単位時間当たりの搬送量が、第2搬送スクリュ23cによる現像剤Gの単位時間当たりの搬送量よりも、大きくなるように設定されている。
具体的には、第1搬送スクリュ23bの回転数が、第2搬送スクリュ23cの回転数よりも大きくなるように設定されている。これにより、第1搬送スクリュ23bによる現像剤Gの搬送速度が、第2搬送スクリュ23cによる現像剤Gの搬送速度よりも大きくなる。なお、第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cは、上述したように、直径が6mmの軸部に外径が14mmの羽根が16mmピッチで螺旋状に形成されたものであって、いずれの搬送力(単位距離に対して搬送できる現像剤量である。)も同等である。
Specifically, in order to satisfy the above equation, the developing
Specifically, the rotational speed of the
このような構成によって、稼動中の現像装置23内では、第1現像剤収容部23gにおける現像剤量が第2現像剤収容部23hにおける現像剤量よりも少なくなる。なお、各現像剤収容部23g、23hにおいて以下のモデル式が成立することになる。
(単位時間当たりの現像剤搬送量)〔g/sec〕
=(現像剤搬送速度)〔mm/sec〕×(現像剤搬送力)〔g/mm〕
With such a configuration, in the developing
(Developer transport amount per unit time) [g / sec]
= (Developer transport speed) [mm / sec] x (Developer transport force) [g / mm]
したがって、本実施の形態1では、第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cの搬送力を一定にして、第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cの回転数(現像剤搬送速度)に差異を設けることで、双方の単位時間当たりの現像剤搬送量に差異を設けて、上式(M1−M0<M2)を満足させた。
これに対して、第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cの搬送力に差異を設けることで、双方の単位時間当たりの現像剤搬送量に差異を設けることもできる。具体的には、第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cのスクリュ径やスクリュピッチや断面形状等に差異を設けることで、双方の現像剤搬送力に差異を設けることができる。
Therefore, in the first embodiment, the conveying force of the first conveying
On the other hand, by providing a difference in the transport force between the
このように構成され動作する現像装置23は、図4を参照して、現像ローラ23aと第1搬送スクリュ23bとの対向位置における現像剤量が、従来のものに比べて適度に少なくなる。これにより、現像ローラ23aと第1搬送スクリュ23bとの対向位置において、現像剤Gに与えるストレスが軽減される。すなわち、キャリアCのスペント化やトナーTに対する外添剤の埋没、離脱が低減されて、現像剤Gの寿命が向上する。
In the developing
なお、ドクターブレード23dと現像ローラ23aとの対向位置近傍において現像剤Gが受けるストレスはあるものの、この位置で受けるストレスは現像工程直前のトナーTが良好に帯電されるために必要なものである。したがって、本実施の形態1では、トナーTの帯電性に影響の少ないストレスのみを積極的に低減していることになる。
Although there is a stress that the developer G receives in the vicinity of the position where the
ただし、第1現像剤収容部23gにおける現像剤量が少なすぎると、トナー消費量が多くなる画像(例えば、黒ベタ画像である。)が連続的に形成された場合に、現像ローラ23aへの現像剤の供給が間に合わなくなってしまう。このような理由から、本願発明者は、実験を重ねた結果、上式(M1−M0<M2)を、
M2×0.4≦M1−M0≦M2×0.8
とすることが好ましいことを知るに至った。
However, if the amount of developer in the first
M2 × 0.4 ≦ M1-M0 ≦ M2 × 0.8
It came to know that it is preferable.
また、第1搬送スクリュ23bと現像ローラ23aとの対向位置近傍は、現像工程を終えた現像ローラ23a上の現像剤G(トナーが消費された現像剤である。)が剤切り極によって現像ローラ23a上から離脱される位置である。したがって、第1搬送スクリュ23bと現像ローラ23aとの対向位置近傍が現像剤で圧接された状態であると、現像ローラ23a上の現像剤Gが剤切り極で離脱せずにそのまま現像ローラ23a上に残留する現象(この現象を「連れ回り」という。)が起きてしまう。このような場合には、現像ローラ23a上に新しく汲み上げられる現像剤G(充分なトナー濃度のものである。)に、連れ回りした現像剤(不充分なトナー濃度のものである。)が混ざることになって、その後に形成される画像の画像濃度が不均一なものになってしまう。
本実施の形態1では、第1搬送スクリュ23bと現像ローラ23aとの対向位置近傍における現像剤量が比較的少なくなるように制御されるために、その位置での現像剤Gの圧接が軽減されて、現像剤Gの連れ回りが抑止される。
Further, in the vicinity of the position where the first conveying
In the first embodiment, since the developer amount in the vicinity of the position where the
また、本実施の形態1では、第1現像剤収容部23gの現像剤量が従来のものに比べて少なくなる分、第2現像剤収容部23hの現像剤量が多くなる。これによって、第2現像剤収容部23hにて上方から補給されるフレッシュトナーが現像剤G中に分散・混合されやすくなる。したがって、磁気センサ40によるトナー濃度の検出精度が高まってトナー濃度過多が防止されるとともに、トナーの帯電性が向上する。
In the first embodiment, the amount of developer in the second
以上説明したように、本実施の形態1によれば、第1現像剤収容部23g及び第2現像剤収容部23hにおける現像剤Gの量を適正化して、現像ローラ23aと第1搬送スクリュ23bとの対向位置近傍での現像剤Gに対するストレスを低減している。これにより、トナーTの帯電量を経時においても安定させつつ、現像剤Gの経時劣化を軽減することができる。
As described above, according to the first embodiment, the amount of the developer G in the first
なお、本実施の形態1では、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKを、それぞれ、感光体ドラム21、帯電部22、クリーニング部25を一体化して構成した。また、各現像装置23Y、23M、23C、23BKを、単体のユニットとして構成した。これに対して、各現像装置23Y、23M、23C、23BKを、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKと一体化することもできる。すなわち、プロセスカートリッジ20を、感光体ドラム21、帯電部22、現像装置23、クリーニング部25で構成することもできる。この場合にも、本実施の形態1と同様の効果を奏することになる。さらには、作像部のメンテナンス性が向上する。
In the first embodiment, the
実施の形態2.
図5にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図5は、実施の形態2における現像装置を示す断面図であって、前記実施の形態1における図4に相当する図である。本実施の形態2は、第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cに断面形状が異なるものを用いている点と、現像剤を排出する排出手段と現像剤を補給する補給手段とを設けている点と、が前記実施の形態1のものとは相違する。
The second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the developing device in the second embodiment, and corresponds to FIG. 4 in the first embodiment. In the second embodiment, the
図5を参照して、本実施の形態2でも、前記実施の形態1と同様に、第1搬送スクリュ23bによる現像剤Gの単位時間当たりの搬送量が、第2搬送スクリュ23cによる現像剤Gの単位時間当たりの搬送量よりも、大きくなるように設定されている。本実施の形態2では、前記実施の形態1とは異なり、第1搬送スクリュ23bの回転数が第2搬送スクリュ23cの回転数と等しくなるように設定されている。そして、第1搬送スクリュ23bの軸径が、第2搬送スクリュ23cの軸径よりも小さくなるように構成されている。すなわち、第1搬送スクリュ23bのスクリュ径が、第2搬送スクリュ23cのスクリュ径よりも大きくなるように構成されている。
Referring to FIG. 5, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the amount of developer G transported per unit time by the
さらに換言すると、前記実施の形態1で説明した式(M1−M0<M2)を満足するように、第1搬送スクリュ23bと第2搬送スクリュ23cとの単位時間当たりの現像剤搬送量に差異を設けた。これによって、前記実施の形態1と同様に、現像ローラ23aと第1搬送スクリュ23bとの対向位置における現像剤量が、連れ回りが生じることなく現像剤Gのストレスを低減できる程度に少なくなる。
In other words, the developer transport amount per unit time between the
さらに、本実施の形態2では、現像装置23に収容された現像剤Gの一部を装置外に排出する排出手段23j、45、46と、現像装置23にフレッシュな現像剤Gを補給する補給手段23kと、が設けられている。
具体的には、第2現像剤収容部23hの上方には、現像剤排出口23jが設けられている。そして、第2現像剤収容部23hの現像剤量が多くなって、その上面が現像剤排出口23jの位置に達したとき、その現像剤が現像剤排出口23jから排出される。現像剤排出口23jから排出された現像剤は、排出路45を経由して搬送オーが46によって廃ボトルまで搬送される。
Further, in the second embodiment, discharging
Specifically, a
一方、第2現像剤収容部23hの上方には、トナー補給口23fとは別に、現像剤補給口23kが設けられている。現像剤補給口23kからは、不図示の現像剤ボトルから搬送されるフレッシュな現像剤が現像装置23内に向けて適宜に補給される。
On the other hand, a
こうして、排出手段23j、45、46による現像剤の排出と、補給手段23kによるフレッシュ現像剤の補給と、によって、現像装置23内の劣化した現像剤の割合が少なくなっていく。したがって、現像装置23内に収容された現像剤がさらに高寿命化される。
なお、本実施の形態2では、現像剤補給口23kからフレッシュな現像剤Gを補給したが、現像剤補給口23kからフレッシュなキャリアCを補給する構成にすることもできる。この場合にも、上述したものと同様の効果を得ることができる。
Thus, the ratio of the deteriorated developer in the developing
In the second embodiment, the fresh developer G is supplied from the
以上説明したように、本実施の形態2によれば、前記実施の形態1と同様に、第1現像剤収容部23g及び第2現像剤収容部23hにおける現像剤Gの量を適正化して、現像ローラ23aと第1搬送スクリュ23bとの対向位置近傍での現像剤Gに対するストレスを低減している。これにより、トナーTの帯電量を経時においても安定させつつ、現像剤Gの経時劣化を軽減することができる。
As described above, according to the second embodiment, as in the first embodiment, the amount of the developer G in the
以下、図6を用いて、上述した各実施の形態における効果を確認するための実施例及び比較例について説明する。
実施例1〜4、比較例1〜2は、図6に示すように、第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cの軸径、スクリュピッチ、回転数の水準を振るとともに、第1現像剤収容部23gの現像剤量(M1−M0)と第2現像剤収容部23hの現像剤量(M2)との水準を振って、トナー飛散と地肌汚れとの発生状況を評価したものである。なお、図中の総現像剤量は、上述のM0、M1、M2の総和である。
Hereinafter, examples and comparative examples for confirming the effects in the above-described embodiments will be described with reference to FIG.
In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, as shown in FIG. 6, the shaft diameters, screw pitches, and rotational speed levels of the
詳しくは、図6に示す条件で、前記実施の形態1の画像形成装置を用いて、画像面積率が5%の画像を10万枚連続的に出力した。そして、その後の装置本体1内のトナー汚れと出力画像の画質とをチェックして、トナー飛散及び地肌汚れの程度を評価した。トナー飛散及び地肌汚れの評価は、いずれも目視によるもので、限度見本に基いて3段階のランク付けをおこなった。図6中の「○」は良好なレベルのものであって、「△」は許容できるレベルのものであって、「×」は許容できないレベルのものである。 Specifically, 100,000 images having an image area ratio of 5% were continuously output using the image forming apparatus of the first embodiment under the conditions shown in FIG. Subsequently, the toner contamination in the apparatus main body 1 and the image quality of the output image were checked to evaluate the degree of toner scattering and background contamination. The evaluations of toner scattering and background stain were both visually, and were ranked in three stages based on limit samples. In FIG. 6, “◯” is a good level, “Δ” is an acceptable level, and “X” is an unacceptable level.
図6を参照して、比較例1では、2つの搬送スクリュ23b、23cの現像剤搬送量が同等であって、第1現像剤収容部23gの現像剤量(M1−M0)と第2現像剤収容部23hの現像剤量(M2)とは同等になっていた。そして、許容できないレベルのトナー飛散及び地肌汚れが発生していた。
実施例1では、第1搬送スクリュ23bのスクリュピッチを大きくして現像剤搬送量を大きくすることで、第1現像剤収容部23gの現像剤量が第2現像剤収容部23hの現像剤量よりも少なくなっていた。そして、トナー飛散及び地肌汚れの発生レベルは、許容できるレベルまで改善されていた。
Referring to FIG. 6, in Comparative Example 1, the developer conveyance amounts of the two
In the first embodiment, the developer amount in the first
実施例2では、第1搬送スクリュ23bのスクリュピッチをさらに大きくして現像剤搬送量を大きくすることで、第1現像剤収容部23gの現像剤量が第2現像剤収容部23hの現像剤量よりもさらに少なくなっていた。実施例3では、第1搬送スクリュ23bの回転数を大きくして現像剤搬送量を大きくすることで、第1現像剤収容部23gの現像剤量が第2現像剤収容部23hの現像剤量よりもさらに少なくなっていた。実施例4では、第1搬送スクリュ23bの軸径を小さく(スクリュ径を大きく)して現像剤搬送量を大きくすることで、第1現像剤収容部23gの現像剤量が第2現像剤収容部23hの現像剤量よりもさらに少なくなっていた。そして、いずれの実施例も、トナー飛散及び地肌汚れの発生のない良好なレベルまで改善されていた。
一方、比較例2では、現像装置23内に収容される現像剤量を全体的に減量したところ、許容できないレベルのトナー飛散及び地肌汚れが発生していた。
In the second embodiment, the developer pitch of the first
On the other hand, in Comparative Example 2, when the amount of developer accommodated in the developing
また、上述の実施例1〜4と同様の条件で、現像剤の補給手段(画像出力千枚に対して1gのキャリアを補給するものである。)及び排出手段を備えた現像装置(前記実施の形態2の現像装置である。)を用いて、30万枚の画像出力をおこなったところ、いずれの条件でもトナー飛散及び地肌汚れの発生のない良好なレベルであった。
以上述べたように、上述した各実施の形態における効果が確認された。
Further, a developing device (provided above) that includes a developer replenishing means (supplementing 1 g of carrier for 1000 image output sheets) and a discharging means under the same conditions as in the first to fourth embodiments. When the image output of 300,000 sheets was carried out using the development device of
As described above, the effects in the above-described embodiments were confirmed.
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
20、20Y、20M、20C、20BK プロセスカートリッジ、
21 感光体ドラム(像担持体)、 22 帯電部、
23、23Y、23M、23C、23BK 現像装置(現像部)、
23a 現像ローラ(現像剤担持体)、
23b 第1搬送スクリュ(第1搬送部材)、
23c 第2搬送スクリュ(第2搬送部材)、
23d ドクターブレード(現像剤規制部材)、
23e 仕切部材、 23f トナー補給口、
23g 第1現像剤収容部、 23h 第2現像剤収容部、
23k 現像剤補給口(補給手段)、 23j 現像剤排出口(排出手段)、
32、32Y、32M、32C、32BK トナー補給部、
45 排出路、 46 搬送オーガ、
G 2成分現像剤(現像剤)、 C キャリア、 T トナー。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20, 20Y, 20M, 20C, 20BK Process cartridge,
21 photosensitive drum (image carrier), 22 charging unit,
23, 23Y, 23M, 23C, 23BK Developing device (developing unit),
23a Development roller (developer carrier),
23b 1st conveyance screw (1st conveyance member),
23c 2nd conveyance screw (2nd conveyance member),
23d doctor blade (developer regulating member),
23e partition member, 23f toner supply port,
23g first developer accommodating portion, 23h second developer accommodating portion,
23k developer supply port (supply means), 23j developer discharge port (discharge means),
32, 32Y, 32M, 32C, 32BK toner supply unit,
45 discharge path, 46 transport auger,
G Two-component developer (developer), C carrier, T toner.
Claims (9)
前記像担持体に対向するとともに、前記現像剤が担持される現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と当該現像剤担持体に対向する第1搬送部材とが配設されるともに、前記第1搬送部材によって前記現像剤担持体の長手方向に沿って前記現像剤が搬送される第1現像剤収容部と、
仕切部材を介して前記第1搬送部材に対向する第2搬送部材が配設されるとともに、前記第1現像剤収容部の搬送方向とは逆の方向に前記現像剤を搬送して前記第1現像剤収容部とともに前記現像剤の循環経路を形成する第2現像剤収容部と、を備え、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤の量をM0として、前記第1現像剤収容部内における前記現像剤の量をM1として、前記第2現像剤収容部内における前記現像剤の量をM2としたときに、
M1−M0<M2
なる関係が成立するように構成されたことを特徴とする現像装置。 A developing device for containing a developer having toner and a carrier and developing a latent image formed on an image carrier,
A developer carrying body facing the image carrying body and carrying the developer;
The developer carrier and a first transport member facing the developer carrier are disposed, and the developer is transported along the longitudinal direction of the developer carrier by the first transport member. A first developer container;
A second conveying member is disposed opposite the first conveying member via a partition member, and the developer is conveyed in a direction opposite to the conveying direction of the first developer accommodating portion. A second developer accommodating portion that forms a circulation path of the developer together with the developer accommodating portion,
The amount of the developer carried on the developer carrying member is M0, the amount of the developer in the first developer containing portion is M1, and the amount of the developer in the second developer containing portion is M2. And when
M1-M0 <M2
A developing device characterized in that the following relationship is established.
装置内に新たに前記キャリア又は前記現像剤を補給する補給手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置。 Discharging means for discharging a part of the developer contained in the apparatus;
The developing device according to claim 1, further comprising a replenishing unit that replenishes the carrier or the developer into the device.
請求項1〜請求項7のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge that is detachably installed on the main body of the image forming apparatus,
8. A process cartridge, wherein the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1 and the image carrier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005070405A JP2006251594A (en) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005070405A JP2006251594A (en) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006251594A true JP2006251594A (en) | 2006-09-21 |
Family
ID=37092130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005070405A Pending JP2006251594A (en) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006251594A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008262155A (en) * | 2006-12-20 | 2008-10-30 | Ricoh Co Ltd | Carrier for electrophotographic developer, electrophotographic developer, image forming method, image forming device and process cartridge |
JP2011053626A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device, and image forming unit and image forming device using the same |
US8010020B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-08-30 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device and image forming apparatus equipped with the same |
JP2018132656A (en) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 富士ゼロックス株式会社 | Developing device and image forming apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11352775A (en) * | 1998-06-09 | 1999-12-24 | Canon Inc | Developing device and image forming device |
JP2004233597A (en) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Kyocera Mita Corp | Developing device |
-
2005
- 2005-03-14 JP JP2005070405A patent/JP2006251594A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11352775A (en) * | 1998-06-09 | 1999-12-24 | Canon Inc | Developing device and image forming device |
JP2004233597A (en) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Kyocera Mita Corp | Developing device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008262155A (en) * | 2006-12-20 | 2008-10-30 | Ricoh Co Ltd | Carrier for electrophotographic developer, electrophotographic developer, image forming method, image forming device and process cartridge |
US8010020B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-08-30 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device and image forming apparatus equipped with the same |
JP2011053626A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device, and image forming unit and image forming device using the same |
JP2018132656A (en) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 富士ゼロックス株式会社 | Developing device and image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4627443B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP4853963B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
US8326189B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
US7340202B2 (en) | Image forming apparatus and process cartridge for use therewith | |
JP5273439B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP4349629B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP4756687B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5505606B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP6484963B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2006251594A (en) | Developing device, process cartridge and image forming apparatus | |
JP2006146013A (en) | Development device, process cartridge and image forming apparatus | |
JP2013238836A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5459572B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2011145362A (en) | Developing device, process cartridge and image forming apparatus | |
JP2008292890A (en) | Developing device, process cartridge and image forming apparatus | |
JP5748120B2 (en) | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP5483088B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2004038028A (en) | Image forming apparatus | |
JP5510734B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5679509B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5533017B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2006126299A (en) | Image forming apparatus and process cartridge | |
JP2006243456A (en) | Image forming apparatus | |
JP5376153B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5446711B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080221 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101019 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110302 |