JP2009122202A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法を用いた複写機、プリンタ、ファックス等に用いられ、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いて静電潜像パターンを可視像化する現像装置に関するものであり、特に、現像剤の攪拌とトナー濃度の検出に関するものである。 The present invention relates to a developing device that is used in a copying machine, a printer, a fax machine, and the like using electrophotography, and visualizes an electrostatic latent image pattern using a developer containing toner and a carrier, In particular, the present invention relates to developer agitation and toner density detection.
電子写真方式を用いた画像形成装置では、静電潜像担持体表面に形成した静電潜像パターンにトナーを付着させることによって、潜像パターンを顕像化する現像装置が設けられている。 An image forming apparatus using an electrophotographic system is provided with a developing device that visualizes a latent image pattern by attaching toner to the electrostatic latent image pattern formed on the surface of the electrostatic latent image carrier.
一般的には、現像に用いられる現像剤は、トナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤が広く用いられている。2成分現像剤を用いた現像装置の場合、トナー量/キャリア量の混合比率であるトナー濃度が重要となる。トナー濃度が設定値以下になると画像濃度が低くなり、反対に設定値以上になるとトナー帯電量の低下によるトナー飛散によって画像不良が生じる。 In general, as a developer used for development, a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier is widely used. In the case of a developing device using a two-component developer, the toner concentration, which is a mixing ratio of toner amount / carrier amount, is important. When the toner density is lower than the set value, the image density is lowered. On the contrary, when the toner density is higher than the set value, an image defect occurs due to toner scattering due to a decrease in toner charge amount.
従って、安定した画像濃度を達成するには、前記トナー濃度を常に一定に保つことが重要であり、現像装置内には現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検知部(以下トナー濃度センサ)を配設している。画像出力時においては、現像領域で消費されたトナーによって、変動したトナー濃度を検出し、トナーカートリッジから新規のトナーを現像剤容器に補給するプロセスを実施することによって、現像容器内のトナー濃度を一定に保持している。トナー濃度センサは、現像剤中の透磁率を検出する方法が一般的である。 Accordingly, in order to achieve a stable image density, it is important to keep the toner density constant, and a toner density detector (hereinafter referred to as a toner density sensor) that detects the toner density of the developer is provided in the developing device. It is arranged. At the time of image output, the toner density in the developing container is reduced by detecting the changed toner density according to the toner consumed in the developing area and replenishing the developer container with new toner from the toner cartridge. Hold constant. The toner concentration sensor is generally a method for detecting the magnetic permeability in the developer.
従来、トナー濃度センサにおいて、現像剤を攪拌することによって、現像剤が該検出面に付着、堆積してしまい、攪拌されている現像剤中のトナー濃度を正確に検出することができなくなるという問題がある。 Conventionally, in a toner concentration sensor, when the developer is stirred, the developer adheres to and accumulates on the detection surface, and the toner concentration in the stirred developer cannot be accurately detected. There is.
この問題を解決するために、例えば、図12に示されるように、攪拌部材の軸部129bにおいて、トナー濃度センサ124の検知面と対向する位置に攪拌板128aを固定し、この攪拌板128aにブレード状の弾性部材128bを固定した検知面クリーニング部材が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置は、検知面クリーニング部材が、攪拌部材とともに回転し、弾性部材128bが検知面を摺擦することで、検知面の現像剤を除去し、攪拌することにより、トナー濃度センサの検知面に現像剤が滞留することによって起こる誤検知を防止することができる。
In order to solve this problem, for example, as shown in FIG. 12, a
また、クリーニングブレードの屈曲を防止するために、クリーニング部材の弾性部材の根元領域と先端領域との曲げ剛性を異ならせ、根元領域の曲げ剛性を先端領域の曲げ剛性よりも大きくすることによって、クリーニング部材におけるトナー凝集体の発生を防止し、トナー濃度センサの検出面上の現像剤を良好に除去し攪拌する現像装置が提案されている(特許文献2参照)。 In addition, in order to prevent the cleaning blade from bending, the bending stiffness of the elastic member base region and the tip region of the cleaning member is made different so that the bending stiffness of the root region is larger than the bending stiffness of the tip region. There has been proposed a developing device that prevents the occurrence of toner agglomerates in a member, removes the developer on the detection surface of the toner density sensor, and stirs (see Patent Document 2).
なお、特許文献3には、現像剤が攪拌されることによって摩擦帯電したトナー粒子を除電するために、トナー濃度センサ近傍に導電性の除電部材を配置する構成が提案されている。これにより、帯電したトナーを含む現像剤によって透磁率が上昇し、トナー濃度センサによって検出されたトナー濃度値に齟齬が生じることを防止できる。
しかしながら、特許文献1に記載されているような曲げ剛性が一様な弾性部材で検知面を摺擦し、現像剤を除去しようとすると、その曲げ剛性の値によっては、凝集トナーが生成されてしまう。また、曲げ剛性が高いと現像剤にストレスが発生し、現像剤の流動性低下を生じ、出力画像は濃度不良等の画像欠陥が生じることとなる。一方、曲げ剛性が低いと、現像剤容器内壁に堆積している現像剤の負荷によって、屈曲してしまう。そして、屈曲したクリーニング部材は、トナー濃度センサの検出面に接することなく、回転するので、正確なトナー濃度が検知できず、出力される画像は、濃度不良を引き起こす。
However, when an attempt is made to remove the developer by rubbing the detection surface with an elastic member having a uniform bending rigidity as described in
また、特許文献2に記載されている技術では、高画質化に対応した小粒子径トナー及びキャリアにおいて、クリーニングブレードとトナー濃度センサの検出面との間で該トナー及びキャリアがすり抜けを生じてしまい、トナー濃度センサの検出面上に付着した小粒径トナーを払拭することができず、更には、現像剤の経時劣化による現像剤の流動性低下による掻き落し不良が生じるため、本来のクリーニング効果が得られず、適正なトナー濃度を検出することができないという問題が生じる。
Further, in the technique described in
本発明は、上記の問題点に鑑みたものであり、その目的は、トナーおよびキャリアを含む現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサの検出面に付着する現像剤を効率良く払拭し、経時における現像剤の流動性低下による現像剤の凝集体が生じても、トナー濃度検出部の検出面のクリーニング性能を劣化させることなくトナー濃度を検出することが可能な現像装置を実現することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to efficiently wipe away the developer adhering to the detection surface of the toner concentration sensor that detects the toner concentration of the developer including toner and carrier. Is to realize a developing device capable of detecting the toner concentration without deteriorating the cleaning performance of the detection surface of the toner concentration detecting section even when the developer aggregates are generated due to the decrease in developer fluidity in the toner. .
本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像剤容器と、回転軸上に攪拌羽根が形成され、回転することにより、上記現像剤容器内の現像剤を攪拌しながら一定方向に搬送する現像剤搬送部材と、上記現像剤容器の内壁に配設され、上記現像剤容器内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、上記トナー濃度検出手段に対向する上記現像剤搬送部材に設けられ、当該現像剤搬送部材の回転に伴って上記トナー濃度検出手段の検出面に当接し、当該検出面上の現像剤を除去するクリーニングブレードとを備える現像装置において、上記クリーニングブレードは、上記検出面に当接する際、当該検出面のうちの、当接箇所よりも当該クリーニングブレードの回転方向と反対側にある面とのなす角度が鋭角になるように検出面に当接することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the developing device according to the present invention includes a developer container that contains a developer containing toner and a carrier, and a stirring blade formed on a rotating shaft. A developer conveying member that conveys the developer in the container in a fixed direction while stirring; a toner concentration detecting means that is disposed on the inner wall of the developer container and detects the toner concentration in the developer container; and the toner A cleaning blade that is provided on the developer conveying member facing the density detecting means, contacts the detection surface of the toner density detecting means as the developer conveying member rotates, and removes the developer on the detecting surface; When the cleaning blade comes into contact with the detection surface, the cleaning blade is on the opposite side of the detection surface to the rotation direction of the cleaning blade. The angle between which is characterized in that in contact with the detection surface so that an acute angle.
従来の構成の場合、クリーニングブレードは、撓むことによって、検出面に対してトレーディング方向で当接する。トレーディング方向で当接する場合、クリーニングブレードが現像剤により押し上げられないように、ある程度の圧力を加えてクリーニングブレードを検出面に当接する必要がある。この場合、現像剤の一部は、クリーニングブレードと検出面との間に挟まれたとき、機械的劣化を受けて検出面に融着するという現象が生じる。 In the case of the conventional configuration, the cleaning blade comes into contact with the detection surface in the trading direction by bending. When abutting in the trading direction, it is necessary to apply a certain amount of pressure to abut the cleaning blade against the detection surface so that the cleaning blade is not pushed up by the developer. In this case, when a part of the developer is sandwiched between the cleaning blade and the detection surface, a phenomenon occurs in which the developer undergoes mechanical deterioration and is fused to the detection surface.
また、トナーとキャリアとではサイズが異なり、キャリアの方が大きい。そのため、キャリアによってクリーニングブレードが押し上げられた際にトナーがすり抜ける可能性がある。すなわち、検出面に付着したキャリアは取り除けても、検出面に付着したトナーを除去することができなくなる。特に、経時における現像剤の流動性低下による現像剤の凝集体が生じたときに、検出面に付着しやすくなる。 Further, the toner and the carrier are different in size, and the carrier is larger. Therefore, toner may slip through when the cleaning blade is pushed up by the carrier. That is, even if the carrier attached to the detection surface can be removed, the toner attached to the detection surface cannot be removed. In particular, when a developer aggregate is formed due to a decrease in the fluidity of the developer over time, it tends to adhere to the detection surface.
しかしながら、本発明の上記の構成では、クリーニングブレードは、上記検出面に当接する際、当該検出面のうちの、当接箇所よりも当該クリーニングブレードの回転方向と反対側にある面とのなす角度が鋭角になるように検出面に当接する。すなわち、クリーニングブレードは、トナー濃度センサの検出面にカウンタ方向で当接する。そのため、クリーニングブレードが現像剤により押し上げられるということがない。そして、クリーニングブレードを検出面に当接する際には、トレーディング方向で当接するときのような圧力を加える必要がない。そのため、現像剤が機械的劣化を受けることもない。 However, in the above configuration of the present invention, when the cleaning blade comes into contact with the detection surface, an angle formed by a surface of the detection surface that is opposite to the rotation direction of the cleaning blade with respect to the contact portion. Is in contact with the detection surface so as to have an acute angle. That is, the cleaning blade contacts the detection surface of the toner density sensor in the counter direction. Therefore, the cleaning blade is not pushed up by the developer. When the cleaning blade is brought into contact with the detection surface, it is not necessary to apply pressure as in the case of contacting in the trading direction. Therefore, the developer is not subjected to mechanical deterioration.
また、クリーニングブレードは検出面に対して食い込む方向に力が加わるので、サイズの小さいトナーがすり抜けるということも生じない。 Further, since the cleaning blade applies a force in the direction of biting into the detection surface, it does not occur that the small-sized toner slips through.
これにより、トナー濃度センサの検出面に付着する現像剤を効率良く払拭し、経時における現像剤の流動性低下による現像剤の凝集体が生じても、トナー濃度検出部の検出面のクリーニング性能を劣化させることなくトナー濃度を検出することが可能な現像装置を実現することができる。 As a result, the developer adhering to the detection surface of the toner concentration sensor is efficiently wiped off, and even if developer agglomeration occurs due to a decrease in developer fluidity over time, the cleaning performance of the detection surface of the toner concentration detection unit is improved. A developing device capable of detecting the toner concentration without deteriorating can be realized.
また、本発明の現像装置は、上記トナー濃度検出手段に対向する上記現像剤搬送部材の回転軸上に設けられ、当該現像剤搬送部材が回転することにより、現像剤容器内の現像剤に対して圧力を加えることが可能な圧縮部材を備え、上記トナー濃度検出手段の検出面上の現像剤に対して上記圧縮部材が圧力を加えたタイミングで、上記トナー濃度検出手段がトナー濃度を検出することが好ましい。 Further, the developing device of the present invention is provided on the rotation shaft of the developer conveying member facing the toner density detecting means, and the developer conveying member rotates to thereby remove the developer in the developer container. The toner concentration detecting means detects the toner density at the timing when the compression member applies pressure to the developer on the detection surface of the toner density detecting means. It is preferable.
現像剤を攪拌する際には、現像剤中に空気が混入しやすい。空気が混入した状態でトナー濃度を測定するとその測定値が実際のトナー濃度からずれることになる。 When stirring the developer, air is likely to be mixed into the developer. If the toner density is measured in a state where air is mixed, the measured value deviates from the actual toner density.
しかしながら、上記の構成によれば、圧縮部材により検出面上の現像剤に圧力が加えられる。そのため、検出面上の現像剤から空気が取り除かれることとなる。そして、このような圧力が加えられたタイミングでトナー濃度検出手段がトナー濃度を検出するため、空気の影響のないトナー濃度を出力することができる。 However, according to the above configuration, pressure is applied to the developer on the detection surface by the compression member. Therefore, air is removed from the developer on the detection surface. Since the toner concentration detecting means detects the toner concentration at the timing when such pressure is applied, it is possible to output the toner concentration without the influence of air.
また、本発明の現像装置は、上記トナー濃度検出手段に対向する上記現像剤搬送部材の回転軸上に設けられた凸状部材を備え、上記凸状部材は、上記クリーニングブレードから上記回転方向に沿って所定の角度範囲の第1領域とそれ以外の第2領域とからなり、現像剤搬送部材の回転軸の中心からの距離が、第1領域の表面の方が第2領域の表面よりも大きく、上記凸状部材の第1領域が上記トナー濃度検出手段の検出面に対向する位置に上記現像剤搬送部材が回転されたタイミングで、上記トナー濃度検出手段がトナー濃度を検出することが好ましい。 In addition, the developing device of the present invention includes a convex member provided on the rotation shaft of the developer conveying member facing the toner density detecting unit, and the convex member is arranged in the rotational direction from the cleaning blade. Along the first region having a predetermined angular range and the other second region, and the distance from the center of the rotation axis of the developer conveying member is greater on the surface of the first region than on the surface of the second region. It is preferable that the toner concentration detection unit detects the toner concentration at a timing when the developer conveying member is rotated to a position where the first region of the convex member faces the detection surface of the toner concentration detection unit. .
上記の構成によれば、現像剤搬送部材が回転したとき、凸状部材のうちの第2領域と第1領域とがこの順でトナー濃度検出手段の検出面と対向することとなる。ここで、現像剤搬送部材の回転軸の中心からの距離は、第1領域の表面の方が第2領域の表面よりも大きい。そのため、クリーニングブレードが検出面を通過した後、検出面と凸状部材との距離は、現像剤搬送部材が回転するにつれて、次第に短くなる。その結果、検出面上の現像剤には機械的に圧力が加わることになる。そして、凸状部材の第1領域が検出面に対向する位置にきたタイミング、すなわち、現像剤に圧力が加わったタイミングで、トナー濃度検出手段がトナー濃度を検出する。これにより、空気の影響のないトナー濃度を出力することができる。 According to the above configuration, when the developer conveying member rotates, the second area and the first area of the convex member face the detection surface of the toner density detecting means in this order. Here, the distance from the center of the rotation axis of the developer conveying member is greater on the surface of the first region than on the surface of the second region. Therefore, after the cleaning blade passes through the detection surface, the distance between the detection surface and the convex member gradually becomes shorter as the developer transport member rotates. As a result, mechanical pressure is applied to the developer on the detection surface. The toner concentration detection unit detects the toner concentration at the timing when the first region of the convex member comes to a position facing the detection surface, that is, when the pressure is applied to the developer. As a result, it is possible to output a toner concentration without the influence of air.
また、本発明の現像装置は、上記トナー濃度検出手段に対向する上記現像剤搬送部材の回転軸上に設けられた凸状部材を備え、上記凸状部材は、上記クリーニングブレードから上記回転方向に沿って、上記現像剤搬送部材の回転軸の中心からの距離が徐々に短くなる形状であり、上記トナー濃度検出手段は、上記クリーニングブレードが検出面を通過する直前にトナー濃度を検出することが好ましい。 In addition, the developing device of the present invention includes a convex member provided on the rotation shaft of the developer conveying member facing the toner density detecting unit, and the convex member is arranged in the rotational direction from the cleaning blade. The distance from the center of the rotation axis of the developer conveying member gradually decreases, and the toner concentration detecting means can detect the toner concentration immediately before the cleaning blade passes the detection surface. preferable.
上記の構成によれば、現像剤搬送部材が回転し、クリーニングブレードがトナー濃度検出手段の検出面を通過した後、当該検出面と凸状部材との距離は、徐々に短くなる。その結果、検出面上の現像剤には機械的に圧力が加わることになる。そして、クリーニングブレードが検出面を通過する直前、すなわち、現像剤に圧力が加わったタイミングで、トナー濃度検出手段がトナー濃度を検出する。これにより、空気の影響のないトナー濃度を出力することができる。 According to the above configuration, after the developer conveying member rotates and the cleaning blade passes through the detection surface of the toner density detection unit, the distance between the detection surface and the convex member gradually decreases. As a result, mechanical pressure is applied to the developer on the detection surface. Then, immediately before the cleaning blade passes the detection surface, that is, at the timing when the pressure is applied to the developer, the toner concentration detecting means detects the toner concentration. As a result, it is possible to output a toner concentration without the influence of air.
さらに、本発明の現像装置は、上記現像剤搬送部材の現像剤搬送方向の終端部に、当該現像剤搬送部材の回転軸に対して垂直な仕切板を備えており、上記トナー濃度検出手段は、上記仕切板よりも現像剤搬送方向の上流側であり、かつ、当該仕切板の隣に配設されていることが好ましい。 Further, the developing device of the present invention includes a partition plate perpendicular to the rotation axis of the developer conveying member at a terminal portion of the developer conveying member in the developer conveying direction, and the toner concentration detecting means includes It is preferable that it is located upstream of the partition plate in the developer transport direction and next to the partition plate.
上記の構成によれば、現像剤搬送部材により搬送されてきた現像剤は、仕切板と衝突し、仕切板の搬送方向上流側において一時的に滞留することとなる。一方、現像剤搬送部材が回転駆動中には、さらに上流側から現像剤が搬送されるため、仕切板の搬送方向上流側において現像剤に圧力が加わることとなる。そして、トナー濃度検出手段は、上記仕切板よりも現像剤搬送方向の上流側であり、かつ、当該仕切板の隣に配設されているため、圧力が加えられた状態の現像剤のトナー濃度を測定することになる。その結果、空気の影響のないトナー濃度を出力することができる。 According to the above configuration, the developer transported by the developer transport member collides with the partition plate, and temporarily stays on the upstream side in the transport direction of the partition plate. On the other hand, since the developer is further conveyed from the upstream side while the developer conveying member is driven to rotate, pressure is applied to the developer on the upstream side in the conveyance direction of the partition plate. Since the toner concentration detecting means is disposed upstream of the partition plate in the developer transport direction and next to the partition plate, the toner concentration of the developer in a state where pressure is applied. Will be measured. As a result, it is possible to output a toner concentration without the influence of air.
さらに、本発明の現像装置において、上記クリーニングブレードは、JIS−A硬度が50°以上70°以下の弾性体であることが好ましい。 Furthermore, in the developing device of the present invention, the cleaning blade is preferably an elastic body having a JIS-A hardness of 50 ° to 70 °.
上記の構成によれば、現像剤が機械的な劣化を生じることがなく、現像剤の凝集体を生じさせることがない。これにより、トナー濃度検出手段の検出面に付着している現像剤をより一層良好に除去することができる。 According to said structure, a developer does not produce a mechanical deterioration and does not produce the aggregate of a developer. As a result, the developer adhering to the detection surface of the toner concentration detection means can be removed even better.
さらに、本発明の現像装置において、上記クリーニングブレードは、体積抵抗値が1×108Ωcm以下であることが好ましい。 Furthermore, in the developing device of the present invention, the cleaning blade preferably has a volume resistance value of 1 × 10 8 Ωcm or less.
上記の構成によれば、トナー濃度検出手段の検出面に静電気的に付着している現像剤を除電することが可能になり、該トナー濃度検出手段の検出面上の現像剤をより一層良好に除去することができる。 According to the above configuration, it is possible to remove the developer electrostatically adhering to the detection surface of the toner concentration detection unit, and the developer on the detection surface of the toner concentration detection unit can be further improved. Can be removed.
さらに、本発明の現像装置において、上記圧縮部材または凸状部材が導電性を有することが好ましい。 Furthermore, in the developing device of the present invention, it is preferable that the compression member or the convex member has conductivity.
上記の構成によれば、高帯電量を有する現像剤においても、攪拌動作による粒子間の空気の介在及び摩擦帯電による電気的な斥力の影響を受けずに、トナー濃度を精度良く検出することができる。 According to the above configuration, even in a developer having a high charge amount, the toner concentration can be accurately detected without being affected by the presence of air between particles by the stirring operation and the electric repulsive force by frictional charging. it can.
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの現像装置を備えている。したがって、トナー濃度センサの検出面に付着する現像剤を効率良く払拭し、経時における現像剤の流動性低下による現像剤の凝集体が生じても、トナー濃度検出部の検出面のクリーニング性能を劣化させることなくトナー濃度を検出することができる。 The image forming apparatus of the present invention includes any one of the developing devices described above. Therefore, even if the developer adhering to the detection surface of the toner concentration sensor is efficiently wiped off and the developer aggregates due to the decrease in developer fluidity over time, the cleaning performance of the detection surface of the toner concentration detection portion is deteriorated. It is possible to detect the toner concentration without causing the toner concentration.
本発明に係る現像装置において、クリーニングブレードは、トナー濃度検出手段の検出面に当接する際、当該検出面のうちの、当接箇所よりも当該クリーニングブレードの回転方向と反対側にある面とのなす角度が鋭角になるように検出面に当接する。これにより、トナー濃度センサの検出面に付着する現像剤を効率良く払拭し、経時における現像剤の流動性低下による現像剤の凝集体が生じても、トナー濃度検出部の検出面のクリーニング性能を劣化させることなくトナー濃度を検出することができる。 In the developing device according to the present invention, when the cleaning blade comes into contact with the detection surface of the toner concentration detection unit, the cleaning blade is in contact with the surface on the opposite side of the rotation direction of the cleaning blade from the contact portion. It abuts on the detection surface so that the angle formed is an acute angle. As a result, the developer adhering to the detection surface of the toner concentration sensor is efficiently wiped off, and even if developer agglomeration occurs due to a decrease in developer fluidity over time, the cleaning performance of the detection surface of the toner concentration detection unit is improved. The toner density can be detected without deteriorating.
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態にかかる現像装置は、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置に備えられるものである。
An embodiment of the present invention will be described. The developing device according to the present embodiment is provided in an image forming apparatus that forms an image using a two-component developer containing toner and a carrier.
(1)画像形成装置の構成
図2は、本実施形態に係る画像形成装置Aの構成を示す説明図である。画像形成装置Aは、外部から入力された画像データあるいは原稿読取りにより得られた画像データに基づいて、シート(記録用紙)に多色あるいは単色の画像を形成するものである。
(1) Configuration of Image Forming Apparatus FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the image forming apparatus A according to the present embodiment. The image forming apparatus A forms a multicolor or single color image on a sheet (recording paper) based on image data input from the outside or image data obtained by reading a document.
同図に示すように、画像形成装置Aは、露光ユニット1、現像装置2、感光体ドラム3、帯電器5、クリーナユニット4、中間転写ベルトユニット8、定着ユニット12、シート搬送路S、給紙トレイ10および排紙トレイ15等を備えている。
As shown in the figure, the image forming apparatus A includes an
画像形成装置Aにおいて扱われるカラー画像の画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、現像装置2(2a,2b,2c,2d)、感光体ドラム3(3a,3b,3c,3d)、帯電器5(5a,5b,5c,5d)、クリーナユニット4(4a,4b,4c,3d)は、各色に応じた4種類の潜像を形成するように、それぞれ4個ずつ設けられている。なお、上記a〜dの符号は、aがブラックに、bがシアンに、cがマゼンタに、dがイエローに対応し、これら符号にて区別された上記の各手段により、4つの画像ステーションが構成されている。 The image data of a color image handled in the image forming apparatus A corresponds to a color image using each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Accordingly, the developing device 2 (2a, 2b, 2c, 2d), the photosensitive drum 3 (3a, 3b, 3c, 3d), the charger 5 (5a, 5b, 5c, 5d), the cleaner unit 4 (4a, 4b, 4c and 3d) are provided four by four so as to form four types of latent images corresponding to the respective colors. The symbols a to d correspond to a being black, b being cyan, c being magenta, and d being yellow. It is configured.
画像ステーションにおいて、感光体ドラム3は、画像形成装置Aの上部に配置されている。帯電器5は、感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。この帯電器5としては、図2に示す接触型のローラ型の他、接触型のブラシ型のもの、あるいはチャージャー型のものなどが使用されることもある。
In the image station, the
露光ユニット1には、図2に示すようにレーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット(LSU)を用いる手法のほかに、発光素子をアレイ状に並べた例えばELやLED書込みヘッドを用いる手法もある。露光ユニット1は、帯電された感光体ドラム3を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム3の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
The
各現像装置2は、各感光体ドラム3上に形成された静電潜像をK,C,M,Yのトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット4は、現像および画像転写工程後に感光体ドラム3の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
Each developing
感光体ドラム3の上方には中間転写ベルトユニット8が配置されている。この中間転写ベルトユニット8は、中間転写ローラ6(6a,6b,6c,6d)、中間転写ベルト7、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、中間転写ベルトテンション機構73、および中間転写ベルトクリーニングユニット9を備えている。
An intermediate transfer belt unit 8 is disposed above the
中間転写ローラ6、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、中間転写ベルトテンションローラ73等は、中間転写ベルト7を張架し、矢印B方向に回転駆動させるものである。
The intermediate transfer roller 6, the intermediate transfer belt drive roller 71, the intermediate transfer belt driven
中間転写ローラ6は、中間転写ベルトユニット8の中間転写ベルトテンション機構73における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。この中間転写ローラ6は、感光休ドラム3のトナー像を中間転写ベルト7上に転写するための転写バイアスを与えるものである。
The intermediate transfer roller 6 is rotatably supported by an intermediate transfer roller mounting portion in the intermediate transfer
中間転写ベルト7は、各感光体ドラム3に接触するように設けられている。中間転写ベルト7上には、感光体ドラム3に形成された各色のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像(多色トナー像)が形成される。この中間転写ベルト7は、厚さ100μm〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
The intermediate transfer belt 7 is provided so as to be in contact with each
感光体ドラム3から中間転写ベルト7へのトナー像の転写は、中間転写ベルト7の裏側に接触している中間転写ローラ6によって行われる。中間転写ローラ6には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されている。中間転写ローラ6は、直径8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材(例えばEPDM,発泡ウレタン等)により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ6は中間転写ベルト7に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの(中間転写ローラ6)を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
Transfer of the toner image from the
上述のように各感光体3上の静電潜像は各色相に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト7上において積層される。このように、積層されたトナー像は中間転写ベルト7の回転によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト7との接触位置に移動し、この位置に配置されている転写ローラ11によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト7と転写ローラ11は所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ11にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧である。
As described above, the electrostatic latent images on the
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ11もしくは中間転写ベルト駆動ローラ71の何れか一方は金属等の硬質材料からなり、他方は弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等)からなる。 In order to obtain the nip constantly, either the transfer roller 11 or the intermediate transfer belt drive roller 71 is made of a hard material such as a metal, and the other is a soft material such as an elastic roller (an elastic rubber roller or a foaming resin roller). ).
中間転写ベルト7と感光体ドラム3との接触により中間転写ベルト7に付着したトナー、および中間転写ベルト7から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト7上に残存したトナーは、次工程でトナ一の混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット9によって除去され回収される。中間転写ベルトクリーニングユニット9には、中間転写ベルト7に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト7は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ72にて支持されている。
The toner adhering to the intermediate transfer belt 7 due to the contact between the intermediate transfer belt 7 and the
給紙トレイ10は、画像形成に使用するシート、例えば記録用紙を蓄積しておくためのものであり、画像形成部および露光ユニット1の下側に設けられている。一方、画像形成装置Aの上部に設けられている排紙トレイ15は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのものである。
The
また、画像形成装置Aには、給紙トレイ10のシートおよび手差しトレイ20のシートを転写部11や定着ユニット12を経由させて排紙トレイ15に送るためのシート搬送路Sが設けられている。このシート搬送路Sにおける給紙トレイ10から排紙トレイ15までの部分には、ピックアップローラ16、レジストローラ14、転写ローラ11を備えた転写部、定着ユニット12および搬送ローラ25等が配されている。
Further, the image forming apparatus A is provided with a sheet conveyance path S for sending the sheet in the
搬送ローラ25は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Sに沿って複数設けられている。ピックアップローラ16は、給紙トレイ10の端部に備えられ、給紙トレイ10からシートを1枚づつシート搬送路Sに供給する呼び込みローラである。レジストローラ14は、シート搬送路Sを搬送されているシートを一旦保持し、感光体ドラム3上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
The conveyance rollers 25 are small rollers for promoting and assisting conveyance of the sheet, and a plurality of conveyance rollers 25 are provided along the sheet conveyance path S. The pickup roller 16 is a pull-in roller that is provided at an end portion of the
定着ユニット12は、ヒートローラ31および加圧ローラ32等を備え、これらヒートローラ31および加圧ローラ32はシートを挟んで回転する。ヒートローラ31は、所定の定着温度となるように制御部(図示せず)によって制御される。この制御部は温度検出器(図示せず)からの検出信号に基づいてヒートローラ31を制御する。ヒートローラ31は、加圧ローラ33とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融・混合・圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像(各色トナー像)を定着後のシートは、複数の搬送ローラ25によってシート搬送路Sの反転排紙経路に搬送され、反転された状態(多色トナー像を下側に向けた状態)にて、排紙トレイ15上に排出される。
The fixing
(2)現像装置の構成について
次に、現像装置2について説明する。この現像装置2は、図2に示したように、電子写真方式の画像形成装置Aに搭載される。また、現像装置2は、感光体ドラム3にトナーを供給するためのものである。
(2) Regarding Configuration of Developing Device Next, the developing
図3は、本実施形態の現像装置2の縦断面図である。また、図4は、現像装置2の横断面図である。図示されるように、現像装置2は、現像剤収納容器(現像剤容器)21と、当該現像剤収納容器21において、収容された現像剤を攪拌しながら搬送するための2本の現像剤搬送部材22a・22bと、感光体ドラム3にトナーを供給するための現像ローラ23と、現像剤収納容器21内のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ(トナー濃度検出手段)24とを備えている。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the developing
現像剤収納容器21は、図3及び4に示されるように、感光体ドラム3の軸方向に延伸した細長い直方体である。現像剤収納容器21は、その中央部に、当該延伸方向に延びた間仕切板27を有している。そして、現像剤収納容器21は、当該間仕切板27によって、現像剤を収納するための2つのスペース(現像剤収納空間26a・26b)に区画されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
間仕切板27は、両端において、2つの現像剤収納空間26a・26bを繋ぐための開口部27a・27bが形成されている。これにより、現像剤は、当該開口部27a・27bを通じて、2つの現像剤収納空間26a・26bの間を移動することができる。
The
現像剤収納空間26aの一端の上面には、トナーを補給するためのトナー補給口が形成されている。トナー補給口の上方には、トナーカートリッジが取り付けられ、トナー補給口を介して、トナーカートリッジから現像剤収納空間26aにトナーが供給される。
A toner supply port for supplying toner is formed on the upper surface of one end of the
現像剤搬送部材22a・22bは、それぞれ現像剤収納空間26a・26bに収容され、回転軸周囲に螺旋状のスクリュー(攪拌羽根)30bが形成された構造を有する。現像剤搬送部材22a・22bが当該回転軸を中心に回転することにより、現像剤が搬送される。本実施形態では、現像剤収納空間26aにおいて、トナー補給口から供給されたトナーが、トナー補給口が形成されていない側の端部に向けて搬送されるように、現像剤搬送部材22aが回転される。一方、現像剤収納空間26bでは、現像剤の搬送方向Cが、現像剤収納空間26aと逆向きになるように、現像剤搬送部材22bが回転される。そして、上述したように、間仕切板27は、両端部において開口部27a・27bを有している。これにより、現像剤は、現像剤収納容器21内を攪拌されながら循環搬送されることとなる。
The
現像ローラ23は、軸方向が感光体ドラム3の軸と同一である円筒状のローラであり、現像剤収納空間26bの斜め上方に設置されている。現像ローラ23は、現像装置の開口領域(図3の現像領域を含む開口部分である)から一部が露出している。そして、この露出部分が、感光体ドラム3と対向するように設けられている。現像ローラ23は、現像剤収納空間26b内に収容されている現像剤を担持して、上記の露出部分における感光体ドラム3との対向部に、現像剤を搬送するものである。これにより、感光体ドラム3上に形成された静電潜像に、トナーを付着させることができ、この静電潜像を現像してトナー像を形成することができる。なお、現像ローラ23の回転方向は、感光体ドラム3の回転方向に対して反対方向となっている。
The developing
トナー濃度センサ24は、現像剤収納容器21内のトナー濃度を検出するセンサである。トナー濃度センサ24は、検出面24a上の透磁率を測定する透磁率センサ(TDK社製)である。図5は、トナー濃度センサ24の出力値と、現像剤のトナー濃度との関係を示すグラフである。図5に示されるように、トナー濃度とトナー濃度センサ24の出力値とが比例(リニア)な関係である。そのため、トナー濃度センサ24の出力値により、トナー濃度を確認することができる。
The
トナー濃度センサ24は、現像ローラ23に近い側の現像剤収納空間26bの底に取り付けられており、検出面24aが現像剤収納空間26bの底面の一部となっている。そのため、当該検出面24aは、現像剤と接触する。
The
(3)トナー濃度センサのクリーニング機構について
次に、トナー濃度センサ24の検出面24aのクリーニング機構について説明する。図1(a)(b)は、トナー濃度センサ24が取り付けられている現像剤収納空間26bに設置される現像剤搬送部材22bを示す概略図である。図1(a)は、トナー濃度センサ24が取付けられている箇所での、現像剤搬送部材22bの回転軸29bに垂直な面できったときの断面図である。図1(b)は、現像剤搬送部材22bの側面図である。
(3) Cleaning Mechanism for Toner Density Sensor Next, a cleaning mechanism for the
図1(a)(b)に示されるように、現像剤搬送部材22bには、上記クリーニング機構として、クリーニング部材28が取り付けられている。クリーニング部材28は、現像剤搬送部材22bの回転に伴って回転し、先端部がトナー濃度センサ24の検出面24aに当接することにより、当該検出面24a上の現像剤を除去するものである。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a cleaning
クリーニング部材28は、トナー濃度センサ24の検出面24aに当接可能なクリーニングブレード28bと、当該クリーニングブレード28bを支持し、現像剤搬送部材22bに固定される支持部材28aとを有する。
The cleaning
支持部材28aは、板状である。そして、支持部材28aは、現像剤搬送部材22bの回転軸29b上のうちの、トナー濃度センサ24の検出面24aと対向する箇所に取り付けられている。
The
クリーニングブレード28bは、先端部がトナー濃度センサ24の検出面24aに当接する板状のものである。クリーニングブレード28bは、上記支持部材28aの回転方向(移動方向)側の面に取り付けられる。クリーニングブレード28bの材料としては、例えば、ウレタン系ゴムやシリコン系ゴムなどの弾性体、板状にしたときに可撓性を有する金属などを用いることができる。
The
本実施形態では、クリーニングブレード28bがトナー濃度センサ24の検出面24aにカウンタ方向で当接するように、支持部材28aが屈曲されている。ここで、クリーニングブレード28bがトナー濃度センサ24の検出面24aにカウンタ方向で当接するとは、クリーニングブレード28bが検出面24aに当接する際、検出面24aのうちの、クリーニングブレード28bとの当接箇所よりも当該クリーニングブレード28bの移動方向(回転方向)の反対側にある面と、クリーニングブレード28bとのなす角度が鋭角になるように検出面24aに当接することを意味している。
In the present embodiment, the
本実施形態では、図1(a)に示されるように、支持部材28aの屈曲部は、クリーニングブレード28bの先端部と現像剤搬送部材22bの軸中心とを結ぶ面よりも、現像剤搬送部材22bの回転方向とは反対の方向に存在する。そして、クリーニングブレード28bと、クリーニングブレード28bの先端部と現像剤搬送部材22bの軸中心とを結ぶ面とのなす角度が20°になるように設定されている。すなわち、クリーニングブレード28bが検出面24aに当接する際、検出面24aのうちの、クリーニングブレード28bとの当接箇所よりも当該クリーニングブレード28bの移動方向(回転方向)と反対側にある面と、クリーニングブレード28bとのなす角度(以下、当接角度という)が70°である。なお、当該当接角度は、70°に限定されるものではなく、鋭角であればよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 1A, the bent portion of the
このように、本実施形態では、クリーニング部材28のクリーニングブレード28bを、トナー濃度センサ24の検出面24aにカウンタ方向で当接させている。これにより、本発明の目的である、従来よりも、トナー濃度センサ24の検出面24aに付着する現像剤を効率良く払拭し、トナー濃度センサ24の出力値の経時変化の小さい現像装置を実現することを達成することができる。以下、このメカニズムについて説明する。
Thus, in this embodiment, the
特許文献1・2のような従来の構成の場合、クリーニングブレード28bは、撓むことによって、検出面24aに対してトレーディング方向で当接する。ここで、トレーディング方向で当接するとは、クリーニングブレード28bが検出面24aに当接する際、検出面24aのうちの、クリーニングブレード28bとの当接箇所よりも当該クリーニングブレード28bの移動方向側にある面と、クリーニングブレード28bとのなす角度が鋭角になるように検出面24aに当接することを意味している。
In the case of a conventional configuration such as
このようにトレーディング方向で当接する場合、クリーニングブレード28bが現像剤により押し上げられないように、ある程度の圧力を加えてクリーニングブレード28bを検出面24aに当接する必要がある。この場合、現像剤の一部は、クリーニングブレード28bと検出面24aとの間に挟まれたとき、機械的劣化を受けて検出面24aに融着するという現象が生じる。
When contacting in the trading direction as described above, it is necessary to apply a certain pressure so that the
また、トナーとキャリアとではサイズが異なり、キャリアの方が大きい。そのため、キャリアによってクリーニングブレード28bが押し上げられた際にトナーがすり抜ける可能性がある。すなわち、検出面24aに付着したキャリアは取り除けても、検出面24aに付着したトナーを除去することができなくなる。特に、経時における現像剤の流動性低下による現像剤の凝集体が生じたときに、検出面24aに付着しやすくなる。
Further, the toner and the carrier are different in size, and the carrier is larger. Therefore, toner may slip through when the
しかしながら、本実施形態の構成では、クリーニングブレード28bをトナー濃度センサ24の検出面24aにカウンタ方向で当接させるため、クリーニングブレード28bが現像剤により押し上げられるということがない。そのため、クリーニングブレード28bを検出面24aに当接する際には、トレーディング方向で当接するときのような圧力を加える必要がない。そのため、現像剤が機械的劣化を受けることもない。
However, in the configuration of the present embodiment, since the
また、クリーニングブレード28bは検出面24aに対して食い込む方向に力が加わるので、サイズの小さいトナーがすり抜けるということも生じない。
Further, since the
以上のメカニズムにより、本実施形態によれば、トナー濃度センサ24の検出面24aに付着する現像剤を効率良く払拭し、トナー濃度センサ24の出力値の経時変化の小さい現像装置を実現することを達成することができる。
With the above mechanism, according to the present embodiment, the developer attached to the
図6(a)(b)は、図1に示す本実施形態の現像剤搬送部材22bを有する現像装置と図12(a)(b)に示す従来の現像装置とを用いて、トナー濃度センサ24の出力値の経時変化を測定した結果である。図6(a)は実施形態1の現像装置、図6(b)は従来の現像装置を示している。測定は、現像装置を取り付けた画像形成装置において、トナー消費のない状態で行った。すなわち、現像装置内のトナー濃度は実際には変化のない状態で行った。
6 (a) and 6 (b) show a toner density sensor using the developing device having the
なお、クリーニングブレード28bの材料として、ウレタン系ゴムを用いた。
Note that urethane rubber was used as the material of the
図6に示されるように、従来の現像装置では、時間の経過とともに、トナー濃度センサ24の出力値が下がる傾向、すなわち、トナー濃度が実際よりも高くなるという傾向を示した。これは、トナー濃度センサ24の検出面24aに現像剤が付着した結果、適正なトナー濃度を測定することができないことを示している。
As shown in FIG. 6, in the conventional developing device, the output value of the
一方、本実施形態の現像装置では、トナー濃度センサ24の出力値は、ほぼ一定の値を示している。このことから、トナー濃度センサ24の検出面24aに現像剤の付着がなく、適正にトナー濃度を測定していることがわかる。
On the other hand, in the developing device of the present embodiment, the output value of the
(4)クリーニングブレードの材料について
上記において、クリーニングブレード28bの材料として、例えば、ウレタン系ゴムやシリコン系ゴムなどの弾性体、板状にしたときに可撓性を有する金属などを用いることができると説明した。ただし、クリーニングブレード28bの材料としては、弾性体が好ましく、さらには、JIS−A硬度計を用いて測定した硬度が50°以上70°未満の弾性体が好ましい。
(4) About the material of the cleaning blade In the above, as the material of the
JIS―A硬度50°未満の弾性ゴム材は、現像剤の摺り抜けが発生し、トナー濃度センサ24の検出面24a上の現像剤を払拭することができない。一方、JIS−A硬度70°より硬度の高い弾性ゴム材では、現像剤に対して機械的劣化が生じやすく、トナー濃度センサ24近傍に現像剤の凝集体や、該トナー濃度センサ24の表面にトナーの融着が生じやすくなる。従って、JIS−A硬度50°から70°のゴム弾性体を用いることが好ましい。
An elastic rubber material having a JIS-A hardness of less than 50 ° causes the developer to slip through, and the developer on the
また、クリーニングブレード28bは、体積抵抗率が1×108Ωcm以下であることが好ましい。
The
トナー濃度センサ24の検出面24aには、電気的な付着力により現像剤が付着する場合がある。電気的に付着している現像剤は、クリーニングブレード28bを摺り抜けることがあり、トナー濃度センサ24の検出面24a上の現像剤を完全に払拭することができない場合がある。更には、現像剤を攪拌する際に、トナー帯電量が高い場合においても電気的な斥力が働き、現像剤中の粒子間同士の空隙が増加し、現像剤の嵩密度が減少する。このような現象が生じた場合、トナー濃度センサ24は、透磁率が低いことを示す出力値を出力する。即ち、トナー濃度センサ24の出力値は、トナーを供給していない場合においても、トナー量が増加したという誤検知の信号を出力してしまう可能性がある。
In some cases, the developer adheres to the
そこで、体積抵抗値が1×108Ωcm以下のクリーニングブレード28bを用いることによって、現像剤中のトナーの帯電量の一部を減少させることが可能となり、電気的な斥力による現像剤の嵩密度の増加を抑制することができる。さらに、トナー濃度センサ24の検出面24a上の電気的な力による現像剤付着も、完全に払拭することが可能となる。その結果、トナー濃度センサ24の出力値をより安定させることができる。
Therefore, by using the
なお、体積抵抗値が1×108Ωcm以下のクリーニングブレード28bとしては、例えば、ウレタン系ゴムに導電剤としてカーボンブラックを含有することにより実施することができる。ただし、このような材料に限定されることなく、シリコンゴムに導電性材料を含有したような他の材料であってもよい。なお、体積抵抗値が108Ωcmより高い場合、除電効果が小さいため、1×108Ωcm以下が好ましい。
The
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図7(a)(b)に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b). For convenience of explanation, members having the same functions as those in the drawings described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
本実施形態は、上記実施形態1と比較して、トナー濃度センサ24及びクリーニング部材28の位置が異なるとともに、現像剤搬送部材22bのスクリューの終端部に、回転軸29bに垂直な仕切板31を備える点で異なる。その他の構成は、実施形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
The present embodiment is different from the first embodiment in that the positions of the
図7(a)(b)は、本実施形態に係る現像剤搬送部材22bとトナー濃度センサ24とを示す概略図であり、(a)は断面図、(b)は側面図である。図7(b)に示されるように、現像剤搬送部材22bのスクリュー30bの、現像剤の搬送方向Cの終端において、回転軸29bに垂直な円板状の仕切板31が形成されている。なお、現像剤搬送部材22bのスクリュー30bの現像剤搬送方向の終端は、間仕切板27の開口部27a付近に位置している(図4参照)。そのため、仕切板31も当該開口部27a付近に位置することとなる。
7A and 7B are schematic views showing the
そして、トナー濃度センサ24及びクリーニング部材28は、当該仕切板31よりも搬送方向上流側であり、かつ、当該仕切板31の隣に配置される。
The
これにより、現像剤搬送部材22bにより搬送されてきた現像剤は、仕切板31と衝突し、仕切板31の搬送方向上流側において一時的に滞留することとなる。一方、現像剤搬送部材22bが回転駆動中には、さらに上流側から現像剤が搬送されるため、仕切板31の搬送方向上流側において現像剤に圧力が加わることとなる。その結果、仕切板31付近において、現像剤中に含まれていた空気が取り除かれることとなる。ただし、仕切板31の隣にはクリーニング部材28が設けられている。さらに、仕切板31は、間仕切板27の開口部27a付近に位置している。そのため、クリーニング部材28がトナー濃度センサ24の検出面24a上を通過するとき、一時的に滞留していた現像剤は、間仕切板27の開口部を通じて、隣の現像剤搬送空間に移動する。
As a result, the developer conveyed by the
そこで、本実施形態では、トナー濃度センサ24の測定タイミングを、クリーニング部材28が検出面24aを通過する直前に設定することにより、トナー濃度センサ24は、空気が取り除かれた現像剤のトナー濃度を測定することとなる。ここで、クリーニング部材28が検出面24aを通過する直前とは、例えば、クリーニング部材28が検出面24aを通過する前の、現像剤搬送部材22bの回転周期の1/4の期間内のタイミングである。その結果、トナー濃度センサ24は、空気による透磁率変化の影響を受けることがなく、正確にトナー濃度を測定することができる。
Therefore, in this embodiment, the
なお、本実施形態においても、クリーニングブレード28bは、JIS−A硬度が50°以上70°以下の弾性体であることが好ましい。また、体積抵抗値が1×108Ωcm以下であることが好ましい。
Also in the present embodiment, the
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、図8(a)(b)に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b). For convenience of explanation, members having the same functions as those in the drawings described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
本実施形態は、実施形態1のクリーニング部材28に加えて、トナー濃度センサ24の検出面24aに対向する回転軸29b上に、現像剤に圧力を加えるための凸状部材32を設ける点で、上記実施形態と異なるものである。その他の構成は、実施形態2とほぼ同様であるため、ここでは説明を省略する。
In the present embodiment, in addition to the cleaning
図8は、本実施形態に係る現像剤搬送部材22bおよびトナー濃度センサ24を示す概略図であり、(a)は断面図、(b)は側面図である。
FIG. 8 is a schematic view showing the
図8に示すように、トナー濃度センサ24の検出面24aに対向する回転軸29b上に、クリーニング部材28が形成されている箇所から現像剤搬送部材22bの回転方向に沿って、回転軸29bの中心からの距離が徐々に短くなるような凸状部材32が形成されている。ただし、凸状部材32は、回転軸29b中心に対して、軸中心からの距離が同一である角度範囲があってもよい。
As shown in FIG. 8, the
本実施形態では、クリーニング部材28が形成されている箇所から回転方向Rに沿って90°の範囲では、軸中心からの距離が同一であり、クリーニング部材28が形成されている箇所から回転方向Rに沿って90°〜270°の範囲において、当該回転方向Rに沿って、軸中心からの距離が連続的に単調減少する。
In this embodiment, in the range of 90 ° along the rotation direction R from the location where the cleaning
上記凸状部材32は、言い換えると、トナー濃度センサ24の検出面24aに対向する現像剤搬送部材22bの回転軸29b上に形成された凸状の部材であって、クリーニング部材28が形成されている箇所から、当該回転軸29bの回転方向Rに沿って向かって所定角度(ここでは、90°)の範囲内の第1領域と、それ以外の第2領域(クリーニング部材28が形成されている箇所から回転方向Rに沿って90°〜270°の範囲)とからなり、現像剤搬送部材22bの軸中心からの距離が、第1領域の方が第2領域よりも大きい部材であるといえる。
In other words, the
これにより、現像剤搬送部材22bが回転方向Rに向かって回転したとき、クリーニング部材28が検出面24aを通過した直後では、検出面24aから現像剤搬送部材22bまでの距離が長いが、現像剤搬送部材22bが回転するにつれて、徐々に、検出面24aから現像剤搬送部材22bまでの距離が短くなる。そのため、クリーニング部材28が検出面24aの直前まで回転されたときには、凸状部材32の第1領域が検出面24aに対向することとなる。そして、検出面24a上の現像剤は、凸状部材32の第1領域により検出面24a側に圧力が加わった状態となる。すなわち、凸状部材32は、現像剤搬送部材22bの回転軸29b上に設けられ、現像剤搬送部材22bが回転することにより、現像剤に対して圧力を加える圧縮部材ともいえる。これにより、検出面24a上の現像剤から余分な空気が取り除かれ、嵩密度が高くなる。
Thereby, when the
そこで、本実施形態では、トナー濃度センサ24の測定タイミングを、クリーニング部材28が検出面24aを通過する直前に設定することにより、トナー濃度センサ24は、空気が取り除かれた現像剤のトナー濃度を測定することとなる。ここで、クリーニング部材28が検出面24aを通過する直前とは、例えば、凸状部材32の第1領域が検出面24aに対向する回転位置に現像剤搬送部材22bが回転されたときであり、クリーニング部材28が検出面24aを通過する前の、現像剤搬送部材22bの回転周期の1/4の期間内のタイミングである。すなわち、検出面24aから凸状部材32までの距離が、最短距離を維持している期間内のタイミングである。その結果、トナー濃度センサ24は、空気による透磁率変化の影響を受けることがなく、正確にトナー濃度を測定することができる。
Therefore, in this embodiment, the
また、本実施形態では、図8(b)に示すように、現像剤搬送部材22bの回転軸29bのうち、クリーニング部材28及び凸状部材32が形成されている箇所において、スクリューを形成しないようにしている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, a screw is not formed at a position where the cleaning
そのため、検出面24a上の現像剤の層厚みがスクリューの影響を受けることがなく、トナー濃度センサ24の検出タイミングを現像剤搬送部材22bの所定の回転位置で固定することにより、検出時の検出面24a上の現像剤の層厚みを一定にすることができる。これにより、トナー濃度センサ24の出力値が一層安定する。
Therefore, the developer layer thickness on the
なお、ここでは、仕切板31を有する形態として説明したが、実施形態1のように仕切板31を有しない形態において、本実施形態のような凸状部材32を設ける構成であってもよい。
In addition, although demonstrated as a form which has the
また、本実施形態においても、クリーニングブレード28bは、JIS−A硬度が50°以上70°以下の弾性体であることが好ましい。また、体積抵抗値が1×108Ωcm以下であることが好ましい。
Also in the present embodiment, the
さらに、凸状部材32が導電性(具体的には、107Ωcm以下)を有することが好ましい。これにより、トナー濃度センサ24と凸状部材32との間に滞留している現像剤中のトナーの一部を除電することによって、該トナー濃度センサ24の検出面24a上の現像剤の嵩密度が高くなる。その結果、トナー濃度センサ24の検出精度がさらに向上する。
Furthermore, it is preferable that the
〔変形例〕
上記実施形態1−3では、クリーニングブレード28bが検出面24aに当接する際、検出面24aのうちの、クリーニングブレード28bとの当接箇所よりも当該クリーニングブレード28bの移動方向(回転方向)の反対方向にある面と、クリーニングブレード28bとのなす角度(当接角度)が70°である具体例を示した。しかしながら、この具体例に限定されるものではない。
[Modification]
In Embodiment 1-3 described above, when the
例えば、図9(a)〜図11(b)のように、上記当接角度が20°となるように、支持部材28aを屈曲させてもよい。なお、図9(a)(b)は実施形態1の変形例であり、図10(a)(b)は実施形態2の変形例であり、図11(a)(b)は実施形態3の変形例である。
For example, as shown in FIGS. 9A to 11B, the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、電子写真法を用いた複写機、プリンタ、ファックス等に用いられ、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いて静電潜像パターンを可視像化する現像装置に適用できる。 The present invention can be applied to a developing device that is used in a copying machine, a printer, a fax machine, or the like using an electrophotographic method, and visualizes an electrostatic latent image pattern using a developer containing toner and a carrier.
2 現像装置
3 感光体ドラム
21 現像剤収納容器(現像剤容器)
22b 現像剤搬送部材
23 現像ローラ
24 トナー濃度センサ(トナー濃度検出手段)
24a 検出面
26a・26b 現像剤収納空間
27 間仕切板
28 クリーニング部材
28a 支持部材
28b クリーニングブレード
29b 回転軸
30b スクリュー(攪拌羽根)
31 仕切板
32 凸状部材(圧縮部材)
A 画像形成装置
C 搬送方向
R 回転方向
2 Developing
22b
24a Detection surfaces 26a and 26b
31
A Image forming apparatus C Conveying direction R Rotating direction
Claims (10)
回転軸上に攪拌羽根が形成され、回転することにより、上記現像剤容器内の現像剤を攪拌しながら一定方向に搬送する現像剤搬送部材と、
上記現像剤容器の内壁に配設され、上記現像剤容器内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
上記トナー濃度検出手段に対向する上記現像剤搬送部材に設けられ、当該現像剤搬送部材の回転に伴って上記トナー濃度検出手段の検出面に当接し、当該検出面上の現像剤を除去するクリーニングブレードとを備える現像装置において、
上記クリーニングブレードは、上記検出面に当接する際、当該検出面のうちの、当接箇所よりも当該クリーニングブレードの回転方向と反対側にある面とのなす角度が鋭角になるように検出面に当接することを特徴とする現像装置。 A developer container containing a developer containing toner and a carrier;
A developer conveying member that conveys the developer in the developer container in a certain direction while stirring by forming a stirring blade on the rotating shaft and rotating;
A toner concentration detecting means disposed on the inner wall of the developer container for detecting the toner concentration in the developer container;
Cleaning that is provided on the developer conveying member facing the toner concentration detecting means, contacts the detection surface of the toner concentration detecting means as the developer conveying member rotates, and removes the developer on the detecting surface. In a developing device comprising a blade,
When the cleaning blade comes into contact with the detection surface, an angle formed between the detection surface and a surface on the opposite side to the rotation direction of the cleaning blade from the contact portion becomes an acute angle. A developing device that abuts.
上記トナー濃度検出手段の検出面上の現像剤に対して上記圧縮部材が圧力を加えたタイミングで、上記トナー濃度検出手段がトナー濃度を検出することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 Compression provided on the rotation shaft of the developer conveying member facing the toner concentration detecting means, and capable of applying pressure to the developer in the developer container by rotating the developer conveying member. Comprising a member,
2. The developing device according to claim 1, wherein the toner density detecting means detects the toner density at a timing when the compression member applies pressure to the developer on the detection surface of the toner density detecting means. .
上記凸状部材は、上記クリーニングブレードから上記回転方向に沿って所定の角度範囲の第1領域とそれ以外の第2領域とからなり、現像剤搬送部材の回転軸の中心からの距離が、第1領域の表面の方が第2領域の表面よりも大きく、
上記凸状部材の第1領域が上記トナー濃度検出手段の検出面に対向する位置に上記現像剤搬送部材が回転されたタイミングで、上記トナー濃度検出手段がトナー濃度を検出することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 A convex member provided on the rotation axis of the developer conveying member facing the toner concentration detecting means;
The convex member includes a first region having a predetermined angular range along the rotational direction from the cleaning blade and a second region other than the first region, and a distance from the center of the rotation axis of the developer conveying member is the first region. The surface of one region is larger than the surface of the second region,
The toner density detecting means detects the toner density at a timing when the developer conveying member is rotated to a position where the first region of the convex member faces the detection surface of the toner density detecting means. The developing device according to claim 1.
上記凸状部材の表面は、上記クリーニングブレードから上記回転方向に沿って、上記現像剤搬送部材の回転軸の中心からの距離が徐々に短くなる形状であり、
上記トナー濃度検出手段は、上記クリーニングブレードが検出面を通過する直前にトナー濃度を検出することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 A convex member provided on the rotation axis of the developer conveying member facing the toner concentration detecting means;
The surface of the convex member has a shape in which the distance from the center of the rotation axis of the developer conveying member gradually decreases along the rotational direction from the cleaning blade,
The developing device according to claim 1, wherein the toner concentration detection unit detects the toner concentration immediately before the cleaning blade passes the detection surface.
上記トナー濃度検出手段は、上記仕切板よりも現像剤搬送方向の上流側であり、かつ、当該仕切板の隣に配設されていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の現像装置。 At the end of the developer transport direction of the developer transport member, a partition plate perpendicular to the rotation axis of the developer transport member is provided,
5. The toner density detection unit according to claim 1, wherein the toner density detection unit is disposed upstream of the partition plate in the developer transport direction and adjacent to the partition plate. The developing device according to 1.
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