JP2007240956A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置及び画像形成装置、特に、現像剤を像担持体に供給するための現像装置及びその現像装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus, and more particularly to a developing device for supplying a developer to an image carrier and an image forming apparatus provided with the developing device.
画像形成装置は画像情報に基づいて画像を形成するための画像形成部を備えている。この画像形成部は、静電写真方式のものでは静電潜像が表面に形成される像担持体と、内部に現像剤を備え像担持体の表面に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像装置とを有している。この現像装置は、像担持体に対向する位置に配置された現像ローラと、現像ローラに現像剤を供給する供給ローラと、現像装置内の現像剤を撹拌する撹拌部材とを有している。フルカラー画像を形成する画像形成装置では、それぞれ異なる色の現像剤を備えた複数の現像装置を有している。このような画像形成装置では、図6に示すように、小型化のために現像装置111内の現像ローラ113の上方に供給ローラ114が配置され、供給ローラ114の上方に撹拌部材115が配置されたものがある(特許文献1参照)。
このような画像形成装置の現像装置111では、現像ローラ113と、供給ローラ114と、撹拌部材115とが縦型に配置されているために、撹拌部材115によって撹拌されない領域Aが存在する。この場合、この領域Aで現像剤が滞留して、現像剤の循環が不均一になり、画像濃度ムラや画像濃度不良等が生じる可能性がある。また、現像剤が滞留すると滞留した現像剤がストレスを受けて現像剤の劣化が助長される場合がある。
In the developing
本発明の課題は、現像ローラと、供給ローラと、撹拌部材とが縦型に配置されている現像装置において現像剤が滞留しないようにすることにある。 An object of the present invention is to prevent a developer from staying in a developing device in which a developing roller, a supply roller, and a stirring member are arranged vertically.
請求項1に係る現像装置は、現像剤を像担持体に供給するための現像装置であって、現像ローラと、供給ローラと、撹拌部材と、電磁石とを備えている。現像ローラは、像担持体に対向して配置されている。供給ローラは、現像ローラの回転中心より上方に回転中心を有する現像ローラに近接して配置され、現像ローラに現像剤を供給する。撹拌部材は、供給ローラの回転中心より上方に回転中心を有し、供給ローラに近接して配置され、現像剤を撹拌するための部材である。電磁石は、撹拌部材に装着され、現像剤を汲み上げ可能である。 A developing device according to a first aspect is a developing device for supplying a developer to an image carrier, and includes a developing roller, a supply roller, a stirring member, and an electromagnet. The developing roller is disposed to face the image carrier. The supply roller is disposed close to the developing roller having a rotation center above the rotation center of the developing roller, and supplies the developer to the developing roller. The stirring member has a rotation center above the rotation center of the supply roller, and is disposed in the vicinity of the supply roller, and is a member for stirring the developer. The electromagnet is attached to the stirring member and can draw up the developer.
この現像装置では、現像装置内の現像剤が撹拌部材によって撹拌され、供給ローラの表面の現像剤が現像ローラに供給される。このとき、撹拌部材に装着された電磁石によって現像剤が撹拌部材側に汲み上げられるために現像装置内部で現像剤が滞留するのを防止できる。 In this developing device, the developer in the developing device is stirred by the stirring member, and the developer on the surface of the supply roller is supplied to the developing roller. At this time, since the developer is pumped up to the stirring member side by the electromagnet mounted on the stirring member, the developer can be prevented from staying inside the developing device.
ここでは、現像装置内部で現像剤が長期間滞留することに伴う現像剤劣化による画質低下などを防止できる。 Here, it is possible to prevent a decrease in image quality due to the deterioration of the developer due to the developer staying in the developing device for a long period of time.
請求項2に係る現像装置は、請求項1に記載の現像装置であって、現像剤はトナーとキャリアとを含み、電磁石は磁界を発生させることで現像剤を汲み上げる。 A developing device according to a second aspect is the developing device according to the first aspect, wherein the developer includes toner and a carrier, and the electromagnet pumps up the developer by generating a magnetic field.
ここでは、現像剤が2成分現像剤であるために電磁石で発生させられた磁界によって汲み上げやすくなる。 Here, since the developer is a two-component developer, the developer is easily pumped up by a magnetic field generated by an electromagnet.
請求項3に係る現像装置は、請求項1または2に記載の現像装置であって、撹拌部材は、回転軸と、回転軸に設けられた羽根部とを有しており、電磁石は羽根部に固定されている。 A developing device according to a third aspect is the developing device according to the first or second aspect, wherein the agitating member has a rotating shaft and a blade portion provided on the rotating shaft, and the electromagnet has a blade portion. It is fixed to.
ここでは、電磁石が固定しやすく、現像剤を撹拌しやすくなる。 Here, the electromagnet is easily fixed and the developer is easily stirred.
請求項4に係る現像装置は、請求項1から3までのいずれかに記載の現像装置であって、電磁石は棒状に形成されている。 A developing device according to a fourth aspect is the developing device according to any one of the first to third aspects, wherein the electromagnet is formed in a rod shape.
ここでは、電磁石の製造が容易になるとともに取り付けやすくなる。さらに、製造コストを抑えることができる。 Here, the electromagnet can be easily manufactured and attached. Furthermore, manufacturing costs can be reduced.
請求項5に係る現像装置は、請求項1から4のいずれかに記載の現像装置であって、非印字時に電磁石に印加する電圧を制御する電圧制御装置をさらに備えている。 A developing device according to a fifth aspect is the developing device according to any one of the first to fourth aspects, further including a voltage control device that controls a voltage applied to the electromagnet during non-printing.
ここでは、非印字時に現像剤が電磁石によって影響を受けることによって供給ローラのトナー供給量が低下し、画像濃度ムラが発生するのを防止できる。 Here, it is possible to prevent the toner supply amount of the supply roller from being reduced due to the influence of the developer by the electromagnet during non-printing, and the occurrence of image density unevenness.
請求項6に係る画像形成装置は、複数の請求項1から5のいずれかに記載の現像装置と、複数の現像装置に対応して配置された静電潜像が表面に形成される像担持体とを備え、複数の現像装置及び複数の像担持体がタンデム方式に配置されている。 An image forming apparatus according to a sixth aspect includes a plurality of developing devices according to any one of the first to fifth aspects and an image carrier on which electrostatic latent images arranged corresponding to the plurality of developing devices are formed on the surface. And a plurality of developing devices and a plurality of image carriers are arranged in a tandem manner.
この画像形成装置では、像担持体の表面に静電潜像が形成され、現像装置によって静電潜像に現像剤が供給される。 In this image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier, and a developer is supplied to the electrostatic latent image by the developing device.
本発明は現像ローラと、供給ローラと、撹拌部材とが縦型に配置されている現像装置において現像剤が滞留しないようにすることができる。 The present invention can prevent the developer from staying in the developing device in which the developing roller, the supply roller, and the stirring member are arranged vertically.
1.構成
図1に本発明の一実施形態が採用された画像形成装置であるカラープリンタ1を示す。なお、この図1は各構成要素の配置を示すための模式図であり、各部の詳細は省略して示している。
1. Configuration FIG. 1 shows a color printer 1 which is an image forming apparatus in which an embodiment of the present invention is adopted. FIG. 1 is a schematic diagram for showing the arrangement of each component, and details of each part are omitted.
このカラープリンタ1は、図示しないコンピュータなどに接続されており、外部のコンピュータなどから送信されてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。 The color printer 1 is connected to a computer (not shown) or the like, and is a device that can print a color image on paper based on image information transmitted from an external computer or the like.
このカラープリンタ1は、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成部2と、用紙を搬送する用紙搬送部3と、画像形成部2で形成された画像を用紙に定着する定着部4と、用紙を収納する用紙収納部5と、用紙をカラープリンタ1の外部に排出する排出部6とを有している。
The color printer 1 includes an
画像形成部2は、用紙の搬送方向に4つ並べて配置されており、感光体ドラム21(像担持体)と、現像装置22と、トナー収容部23と、露光装置24と、帯電装置25とを有している。
The four
感光体ドラム21は、トナー像を表面に形成される部材であって、円柱状の部材である。感光体ドラム21は回転可能な部材であって、各感光体ドラム21の回転軸は図1の紙面に直交する方向に延びている。
The
現像装置22は、感光体ドラム21にトナーを供給するための装置であって、感光体ドラム21に隣接して配置されている。4つの現像装置22は、内部にキャリアとそれぞれ異なる色のトナーとが収納されており、図2及び図3に示すように、現像ローラ221と、トナー供給ローラ222と、電圧印加装置223と、第1トナー撹拌スクリュー224(撹拌部材)と、電磁石225と、第2トナー撹拌スクリュー226と、通電制御装置227とを有している。また、キャリアにはトナー供給ローラからの分離性を向上させるために低磁力キャリアが用いられている。ここで、図2は現像装置22の拡大図であって、図3は第1トナー撹拌スクリュー224と電磁石225を示す図である。
The developing
現像ローラ221は、感光体ドラム21に近接して設けられている。現像ローラ221の回転軸は感光体ドラム21の回転軸と平行に配置されている。
The developing
トナー供給ローラ222は、現像ローラ221にトナーを供給する部材であって、現像ローラ221に近接して配置されている。また、トナー供給ローラ222の回転軸(回転中心)は現像ローラ221の回転軸(回転中心)より上方に配置されている。
The
電圧印加装置223は、トナー供給ローラ222に接続されており、トナー供給ローラ222に電圧を印加するための装置である。電圧印加装置223によってトナー供給ローラ222に電圧が印加されると、トナー供給ローラ222の表面にトナー及びキャリアの穂(磁気ブラシ)が形成される。このように磁気ブラシが形成された後にトナー供給ローラ222から現像ローラ221にトナーが供給される。
The
第1トナー撹拌スクリュー224は、現像装置22内部のトナーを撹拌するための部材であって、回転軸22aと、羽根部22bとを有する部材である。第1トナー搬送スクリュー224の回転軸22a(回転中心)はトナー供給ローラ222の回転軸(回転中心)よりも上方に配置されている。第1トナー撹拌スクリュー224はトナー供給ローラ222と所定の間隔で配置されている。
The first
電磁石225は、周囲に磁界を発生させる部材であって、鉄心にコイルを巻き付けて形成されており棒状の部材である。この電磁石225は、図3に示すように、トナー撹拌スクリュー224の回転軸22aに平行に第1トナー撹拌スクリュー224の羽根部22bの外周側先端に装着された部材である。この電磁石の表面は樹脂でコーティングされており、トナーやキャリアと電磁石225が直接接触しないようになっている。この電磁石225は、第1トナー撹拌スクリュー224の回転と一体に回転し、電磁石225が鉛直方向最下部にあるときに通電され始め、電磁石225が鉛直方向最上部に移動すると電力遮断状態にされる。なお、電磁石225の磁力は300・10―4(T)である。
The
第2トナー撹拌スクリュー226は、現像装置33内部のトナーを撹拌するための部材であって、第1トナー撹拌スクリュー224と並行に配置されている。また、第2トナー撹拌スクリュー226の構成は第1トナー撹拌スクリュー224の構成と同様である。
The second
電圧制御装置227は、電磁石225に印加する電圧を制御して電磁石225の通電状態及び電力遮断状態を切り替える装置であって、カラープリンタ1が非印字動作時に電磁石225を通電状態及び電力遮断状態に切り替えるように電圧の印加を制御する。ここで、図4に電磁石225の通電状態及び電力遮断状態を示す。この図4では回転方向領域Bに電磁石225がさしかかると電磁石225が通電状態となり、回転方向領域Bを出ると電力遮断状態をなる。なお、この図4の矢印はトナー撹拌スクリュー226の回転方向を示している。
The
トナー収容部23は、現像装置22の上方に配置された箱状の部材が4つ並べられて配置されている部分であって、それぞれの現像装置22に対応した色のトナーが収納されている。
The
帯電装置24は、感光体ドラム21の表面を帯電させるための装置であって、感光体ドラム21の上方に感光体ドラム21に隣接して配置されている装置である。
The charging
露光装置25は、画像情報に基づいて感光体ドラム21に光を照射する部分であって、感光体ドラム21の上方であって帯電装置24と現像装置22の間に配置されている装置である。
The
用紙搬送部3は、用紙収納部5の用紙を画像形成部2、定着部4、排出部6の順に搬送する部分であって、画像形成部2の感光体ドラム21の下側に配置されている搬送ベルト31と、一対のローラ32,33とを有している。搬送ベルト31によって用紙が搬送されると、順々に感光体ドラム21の表面に形成されているトナー像が用紙に転写されていく。
The
定着部4は、画像形成部2で用紙に形成された画像を定着する部分であって、加圧ローラ41と加熱ローラ42とを有している。
The fixing unit 4 is a part for fixing the image formed on the sheet by the
用紙収納部5は、様々な種類の用紙を収納可能な部分であって、複数の給紙カセット51を有している。また、用紙収納部5はこのカラープリンタ1の下部に配置されている。
The
排出部6は、画像が定着された用紙が排出される部分であって、カラープリンタ1の上部に設けられている。 The discharge unit 6 is a portion from which the sheet on which the image is fixed is discharged, and is provided on the upper portion of the color printer 1.
2.動作
次にこのカラープリンタ1の印字時の動作について説明する。
2. Operation Next, the operation during printing of the color printer 1 will be described.
このカラープリンタ1では、外部に接続されたコンピュータ等から画像情報が送られてくると、帯電装置24によって感光体ドラム21の表面が帯電させられる。そして、この画像情報に基づいて露光装置25によって感光体ドラム21の表面に光が照射される。感光体ドラム21の表面に静電潜像が形成されると、電圧印加装置223によって現像装置22内のトナー供給ローラ222に電圧が印加されて、トナー供給ローラ222の表面に磁気ブラシが形成され、トナー供給ローラ222から現像ローラ221にトナーが供給される。その後、現像ローラ221上のトナーが感光体ドラム21の表面に供給されて感光体ドラム21上にトナー像が形成される。このとき、用紙収納部5の用紙が用紙搬送部3の搬送ベルト31に運ばれる。搬送ベルト31によって用紙が搬送され、4つの感光体ドラム21からそれぞれの色のトナー像が用紙に順次転写される。このようにして用紙にフルカラー画像が転写された後、定着部4に搬送される。定着部4で用紙にフルカラー画像が定着されて排出部6からフルカラー画像が定着された用紙が排出される。
In the color printer 1, when image information is sent from a computer or the like connected to the outside, the surface of the
次に非印字時の動作について説明する。 Next, the operation during non-printing will be described.
非印字時には、第1トナー撹拌スクリュー224が回転させられ、第1トナー撹拌スクリュー224の回転に伴って電磁石225も第1トナー撹拌スクリュー224の回転軸22aを中心に回転する。このとき、電磁石225が鉛直方向最下部を通過する際に通電され始める。電磁石225が通電すると現像剤を汲み上げる特性を持つ磁界が発生する。磁界が発生すると電磁石225にキャリアが引きつけられる。このとき、第1トナー撹拌スクリュー224がトナー供給ローラ222よりも上側にあるために、トナー供給ローラ222及び第1トナー撹拌スクリュー224の回転動作のみによっては移動させることができない領域にあるトナー及びキャリアが移動する。そして、第1トナー撹拌スクリュー224が回転して電磁石225が鉛直方向最上部を通過する際に電磁石225の電力が遮断される。このとき電磁石225によって発生させられていた磁界が消滅してトナー及びキャリアが下方に落下する。この動作が第1トナー撹拌スクリュー224が回転する間繰り返される。
At the time of non-printing, the first
ここでは、トナー供給ローラ222及び第1トナー撹拌スクリュー224の回転動作のみによっては移動させることができない場所のトナー及びキャリアの少なくとも一部が撹拌されるために、トナー及びキャリアの循環が不均一になることで生じる画像濃度ムラや画像濃度不良等を防止できる。また、トナー及びキャリアがストレスを受けてトナーの外添剤埋没などの劣化現象を防止できる。
3.他の実施形態
上記実施形態では、電磁石225は棒状のものを用いたが、本発明はこれに限られず、図5に示すように第1トナー撹拌スクリュー301の羽根部302に回転軸303方向に並べて複数の小さな電磁石304を取り付けるようにしても良い。また、上記実施形態では、カラープリンタ1について説明したが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリなどであっても良い。さらに、上記実施形態では、タンデム方式のカラープリンタ1について説明したが、タンデム方式には限定されない。
Here, at least a part of the toner and the carrier that cannot be moved only by the rotation operation of the
3. Other Embodiments In the above embodiment, the
1 カラープリンタ(画像形成装置)
2 画像形成部
21 感光体ドラム(像担持体)
22 現像装置
221 現像ローラ
222 トナー供給ローラ(供給ローラ)
224 第1トナー撹拌スクリュー(撹拌部材)
225 電磁石
227 電圧制御装置
22a 回転軸
22b 羽根部
1 Color printer (image forming device)
2
22 Developing
224 First toner stirring screw (stirring member)
225
Claims (6)
前記像担持体に対向して配置された現像ローラと、
前記現像ローラの回転中心より上方に回転中心を有し、前記現像ローラに近接して配置され、前記現像ローラに前記現像剤を供給する供給ローラと、
前記供給ローラの回転中心より上方に回転中心を有する前記供給ローラに近接して配置され、前記現像剤を撹拌するための撹拌部材と、
前記撹拌部材に装着され、前記現像剤を汲み上げ可能な電磁石と、
を備えた現像装置。 A developing device for supplying a developer to an image carrier,
A developing roller disposed opposite to the image carrier;
A supply roller that has a rotation center above the rotation center of the developing roller, is disposed close to the developing roller, and supplies the developer to the developing roller;
An agitation member disposed in proximity to the supply roller having a rotation center above the rotation center of the supply roller, and for agitating the developer;
An electromagnet mounted on the stirring member and capable of pumping the developer;
A developing device comprising:
前記電磁石は磁界を発生させることで前記現像剤を汲み上げる、
請求項1に記載の現像装置。 The developer includes a toner and a carrier,
The electromagnet pumps up the developer by generating a magnetic field,
The developing device according to claim 1.
回転軸と、
前記回転軸に設けられた羽根部とを有しており、
前記電磁石は前記羽根部に固定されている、
請求項1又は2に記載の現像装置。 The stirring member is
A rotation axis;
And a blade portion provided on the rotating shaft,
The electromagnet is fixed to the blade portion,
The developing device according to claim 1 or 2.
前記複数の現像装置に対応して配置された静電潜像が表面に形成される前記像担持体とを備え、
前記複数の現像装置及び前記複数の像担持体がタンデム方式に配置された、
画像形成装置。 A plurality of developing devices according to any one of claims 1 to 5;
The image bearing member on which electrostatic latent images arranged corresponding to the plurality of developing devices are formed on the surface;
The plurality of developing devices and the plurality of image carriers are arranged in a tandem manner.
Image forming apparatus.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
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JP2010002591A (en) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Developing device and image forming apparatus |
JP2021056350A (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 富士ゼロックス株式会社 | Development device and image forming device |
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JP4655115B2 (en) * | 2008-06-19 | 2011-03-23 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | Developing device and image forming apparatus |
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