JP2010026101A - Developing device, process cartridge, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像ローラ表面に保持される現像剤の層厚を規制する現像ドクタを有する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus having a developing doctor that regulates the layer thickness of a developer held on the surface of a developing roller.
先ず、プリンタの基本的な構成について説明する。図5は、プリンタの概略構成図である。なお、作像部に関してはプロセスカートリッジとして説明する。 First, the basic configuration of the printer will be described. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the printer. The image forming unit will be described as a process cartridge.
プリンタ100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、K)のトナー像を生成するための4つのプロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kを備える。上記プロセスカートリッジは、画像形成物質としてそれぞれ異なる色のトナーが用いられるが、トナーの色以外は同様の構成になっており、プリンタ100本体に脱着可能であり、寿命到達時には一度に消耗部品を交換できるようになっている。
The
プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kの下方には潜像形成手段である露光装置7が備えられる。露光装置7は、画像情報に基づいて発したレーザ光Lを、プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kのそれぞれの感光体1Y、1M、1C、1Kに照射して露光を行い、Y、M、C、K用の静電潜像を形成する。
Below the
なお、露光装置7は、光源から発したレーザ光Lを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。 The exposure device 7 irradiates the photosensitive member through a plurality of optical lenses and mirrors while scanning a laser beam L emitted from a light source with a polygon mirror rotated by a motor.
露光装置7の図中下側には、紙収容カセット26、給紙ローラ27、レジストローラ対28を有する給紙手段が備えられる。
On the lower side of the exposure apparatus 7 in the figure, a paper supply unit having a
紙収容カセット26は、記録体である転写紙Pが複数枚重ねて収納され、一番上の転写紙Pには給紙ローラ27が接しており、給紙ローラ27が、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転すると、上から転写紙Pが1枚ずつレジストローラ対28のローラ間に向けて給紙される。
In the
レジストローラ対28は、タイミングローラ対として機能しており、転写紙Pを挟んで送り出すよう両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止し、転写紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
The
また、プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kの図中上方には、中間転写ユニット15が備えられる。中間転写ユニット15は、中間転写体である無端状の中間転写ベルト8を電気的に接地された2次転写バックアップローラ12と、クリーニングバックアップローラ13と、テンションローラ14とで張り掛けられ、少なくともいずれか1つのローラの回転駆動によって、図中反時計回りに無端移動する。また、中間転写ユニット15には、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kと、クリーニング装置10も備えられる。
Further, an
1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、無端移動する中間転写ベルト8を感光体1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んで、1次転写ニップを形成する。これらは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)に、トナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する方式のものである。
The primary
中間転写ベルト8は、Y、M、C、K用の1次転写ニップを無端移動しながら順次通過していく過程で、感光体1Y、1M、1C、1K上のY、M、C、Kトナー像を重ね合わせて1次転写する。これにより、中間転写ベルト8上に4色を重ね合わせたトナー像(以下、4色トナー像)が形成される。
The
2次転写バックアップローラ12は、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。前記工程にて中間転写ベルト8上に形成された4色トナー像は、該2次転写ニップで転写紙Pに転写される。
The secondary
クリーニング装置10は、2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8に転写紙Pに転写されず付着したままの転写残トナーのクリーニングを行う。
The
2次転写ニップから送り出された転写紙Pの搬送方向には、定着装置20が備えられる。定着装置20は、ローラ間を通過する際に熱と圧力により、表面に転写された4色トナー像を定着する。
A
4色トナー像が定着した転写紙Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て機外へと排出される。
The transfer paper P on which the four-color toner image is fixed is discharged outside the apparatus through a pair of paper
プリンタ本体100の上面には、スタック部30が形成されており、排紙ローラ対29によって機外に排出された転写紙Pは、スタック部30に順次スタックされる。なお、スタック部30の下側にはボトル収容器31が設けられ、各色のトナーボトル32Y、32M、32C、32Kが収容される。
A
続いて、プロセスカートリッジ6Yを例にトナー像を生成するための説明を行う。図6は、従来のプロセスカートリッジ6Yの詳細な構成図である。プロセスカートリッジ6Yは、ドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像装置5Yを備える。
Next, an explanation will be given for generating a toner image using the
帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって矢印方向に回転する感光体1Yの表面を一様に帯電する。一様に帯電した感光体1Yの表面は、レーザ光Lによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。Yトナーを用いる現像装置5Yは、該静電潜像をYトナー像に現像し、中間転写ベルト8上に中間転写する。
The
ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体1Y表面に残留したトナーの除去を行い、除電装置は、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷の除去を行う。除電装置による除電により、感光体1Yの表面を初期化して次の画像形成に備える。
The
他のプロセスカートリッジ6M、6C、6Kについても同様に、感光体1M、1C、1K上にそれぞれM、C、Kトナー像を形成し、中間転写ベルト8上に中間転写される。
Similarly, the
次に、プロセスカートリッジ6Yに備えられる現像装置5Yについて詳細に説明する。現像装置5Yは、内部に磁界発生手段を備え、磁性粒子とトナーを含む二成分系現像剤を表面担持して搬送する現像剤担持体としての現像ローラ51Yと、現像ローラ51Y上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ52Yとを備える。
Next, the developing
ここで、現像ローラ51Yを収容する場所を第1の部屋53Y、現像剤を収容する場所を第2の部屋54Yとする。第2の部屋54Yには、トナーを撹拌搬送するためのトナー搬送スクリュ(搬送体)55Yを備える。また、現像装置5Yは、第1の部屋53Yの内壁を含む第1部材75Y(上ケース)と第2の部屋54Yの内壁を含む第2部材76Y(下ケース)とで大きく形成されている。
Here, the place where the developing
現像ドクタ52Y周辺には、現像ローラ51Y側に磁性板80Yが設けられ、またドクタ52Yと第2部材76Y(下ケース)の間にはドクタシール部材81Yが設けられる。
Around the developing
なお現像ドクタ52Yの材質としてはSUS304-No.2Bを、また磁性板80Yの材質としてはSUS430-No.2Bが使用される。
Note that SUS304-No.2B is used as the material of the developing
トナー搬送スクリュ(搬送体)55Yは、第1搬送スクリュ55Ya、第2搬送スクリュ55Ybを有し、現像剤を第2の部屋54Yに取り込む為のトナー補給口58Yと、第1の部屋53Yとの連通口59Yとを備えている。
The toner conveyance screw (conveyance body) 55Y includes a first conveyance screw 55Ya and a second conveyance screw 55Yb, and includes a
トナー補給口58Yの上部には、トナー補給口58Yを塞ぐためのシャッタ71Yと、シャッタ71Yを保持し、トナー補給口58Yを覆うように設けられるトナー補給口ケース72Yが設けられる。
Above the
トナー搬送スクリュ55Yの下部には、現像剤のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Yを備える。濃度検知センサ56Yが第2の部屋54Y内のトナー濃度不足を検知すると、制御部57Yからの補給信号により、駆動モータ41Yが回転し、トナーボトル32Yが回転することによりトナーが補給される。
A
上記で説明したプリンタにおいて、近年では生産性の向上のため、より高速化されたプリンタが所望されている。しかしながら、それに伴って現像装置内の温度上昇が見込まれるため、作像部付近の温度上昇を抑える必要がある。 Among the printers described above, in recent years, a printer with higher speed has been desired in order to improve productivity. However, since the temperature inside the developing device is expected to rise with this, it is necessary to suppress the temperature rise near the image forming unit.
そこで、例えば特許文献1に記載の発明では、現像ローラとトナー規制部材との間で発生する摩擦熱を抑えるため、現像ドクタと内部の温度を均一化するための放熱用ヒートシンクとを同一部材によって一体構造とすることで装置内の温度上昇を抑えている。 Therefore, for example, in the invention described in Patent Document 1, in order to suppress the frictional heat generated between the developing roller and the toner regulating member, the developing doctor and the heat dissipating heat sink for equalizing the internal temperature are formed by the same member. By adopting an integrated structure, temperature rise in the device is suppressed.
一方、従来から用いられている現像ドクタは、SUSブレードをL字に曲げただけの形状であった。 On the other hand, the developing doctor used conventionally has a shape obtained by bending a SUS blade into an L shape.
図7は、従来のプロセスカートリッジにおける現像剤の流れについて示す図である。図中矢印Aは、現像剤の流動方向を示している。
しかしながら、特許文献1における発明は、発熱によるトナー固着を抑止できるが、現像ドクタとヒートシンクとを一体構造とするため、装置の小型化に適さないといった問題点がある。 However, although the invention in Patent Document 1 can suppress toner fixation due to heat generation, it has a problem that it is not suitable for downsizing the apparatus because the developing doctor and the heat sink are integrated.
また、従来の現像ドクタでは、現像剤を層厚規制部(現像ローラと現像ドクタの隙間=ドクタギャップ(DG))へと導く経路が直角となっているため、その部分に現像剤が滞留してしまい、スムーズに導くことができない。 Further, in the conventional developing doctor, since the path for guiding the developer to the layer thickness regulating portion (gap between the developing roller and the developing doctor = doctor gap (DG)) is a right angle, the developer stays in that portion. It cannot be guided smoothly.
すなわち、図7に示すように現像剤は、連通口59Yを通って、トナー搬送スクリュ55YからDG部へと導かれるが、現像ドクタ52Y手前の第2部材76Y(下ケース)の形状(図中B部)がフラットの為、現像剤の流れがスムーズではなくなり、現像剤が滞留してストレスがかかり、劣化を起こす可能性がある。
That is, as shown in FIG. 7, the developer is guided from the
また、矢印Cは、現像ドクタ52Yがドクタシール部材81Yから受ける力の方向を示しており、現像ドクタ52Yは、矢印C方向はフラットな為、該方向に対しては変形に弱い形状となっている。
The arrow C indicates the direction of the force received by the developing
このような問題に対して従来では、該部の形状を斜めに作製した下ケースを用いるか、別部材を設けて対応を行っていたが、現像剤をDG部へとスムーズに導くために、該部に所望の斜角を有する下ケースを自由に製作することは困難であり、別部材を設けるにはコストがかかってしまう。 Conventionally, such a problem has been dealt with by using a lower case in which the shape of the portion is formed obliquely or by providing another member, but in order to smoothly guide the developer to the DG portion, It is difficult to freely manufacture a lower case having a desired oblique angle in the portion, and it is expensive to provide another member.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、現像剤をDG部へとスムーズに導き、現像剤への圧損を低減して、劣化を防止する現像ドクタを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a developing doctor that smoothly guides a developer to the DG portion, reduces pressure loss to the developer, and prevents deterioration. To do.
上記課題を解決するため、本発明における現像装置は、現像剤を保持する現像ローラと、現像ローラ表面に保持される現像剤の層厚を規制する現像ドクタと、現像ローラ表面に現像剤を供給する回転搬送体とを備え、現像ドクタは、現像剤の回転搬送体から現像ローラへの通り道である連通口に接し、現像剤をドクタギャップへと導くための凸部を有し、凸部は、連通口からの現像剤の流れを阻害しないよう連通口及び平面部と鈍角をなすことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a developing device according to the present invention includes a developing roller for holding a developer, a developing doctor for regulating the layer thickness of the developer held on the surface of the developing roller, and supplying the developer to the surface of the developing roller The developing doctor is in contact with a communication port which is a path from the developer conveying carrier to the developing roller, and has a convex part for guiding the developer to the doctor gap. The obtuse angle is formed between the communication port and the flat portion so as not to obstruct the flow of the developer from the communication port.
現像ドクタは、アルミニウムであることを特徴とする。 The developing doctor is made of aluminum.
現像ドクタは、現像剤を誘導する面に磁性部材を備えることを特徴とする。 The developing doctor includes a magnetic member on a surface for guiding the developer.
現像ドクタは、凸部の現像剤を誘導する面と対向する面にシール部材を備えることを特徴とする。 The developing doctor is characterized in that a seal member is provided on a surface of the convex portion that faces the surface that guides the developer.
現像ドクタは、現像剤を誘導しない平面部に一つ以上の板状の凸部を有することを特徴とする。 The developing doctor has one or more plate-like convex portions on a flat portion that does not guide the developer.
また、本発明におけるプロセスカートリッジは、上記いずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする。 A process cartridge according to the present invention includes any one of the developing devices described above.
また、本発明における画像形成装置は、上記いずれかに記載の現像装置、又は上記記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。 In addition, an image forming apparatus according to the present invention includes any one of the developing devices described above or the process cartridge described above.
本発明により、現像剤をDG部へとスムーズに導くための形状を容易に作製でき、現像剤への圧損を低減して、劣化を防止することが可能となる。 According to the present invention, a shape for smoothly guiding the developer to the DG portion can be easily produced, pressure loss to the developer can be reduced, and deterioration can be prevented.
図1は、本発明の実施形態における現像ドクタを有するプロセスカートリッジの断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a process cartridge having a developing doctor in an embodiment of the present invention.
現像ドクタ90Yは、現像剤をDG部へと導くための凸部を有する。該凸部の鉛直方向下側は、水平でありドクタシール部材81Yを備え付けられる。
The
また、該凸部は、連通口59Yと接しており、連通口59Yと該凸部とは、鈍角を成すよう構成され、現像剤をDG部へと導く。さらに現像剤が流れる部分の凸部と平面部との角度は、流れを阻害して滞留させることのないように、流れに対して90度以上の角度を有する。
The convex portion is in contact with the
本実施形態による現像ドクタにより、現像剤をDG部へと精度良く導くための傾斜角を容易に作製することができ、また、現像剤の流れをスムーズにする事が出来るので、現像剤への圧損を低減して、劣化を防ぐ事が可能である。 With the development doctor according to the present embodiment, it is possible to easily produce an inclination angle for accurately guiding the developer to the DG portion, and to make the flow of the developer smooth. It is possible to reduce pressure loss and prevent deterioration.
また、現像ドクタの材質をアルミニウムとすることで、さらに容易に上記形状を形成可能である。すなわち、アルミニウムとすることで押し出し加工が可能となり、精度良く加工することができる。また、コストダウンを行えると共に軽量化も図ることができる。 Moreover, the shape can be formed more easily by using aluminum as the material of the developing doctor. That is, by using aluminum, extrusion processing is possible, and processing can be performed with high accuracy. In addition, the cost can be reduced and the weight can be reduced.
図中矢印Cは、現像ドクタ90Yがドクタシール部材81Yから受ける力の方向であり、同時に現像ドクタ90Yが変形を起こす方向である。
An arrow C in the figure is the direction of the force that the developing
本実施形態における現像ドクタ90Yは、現像剤をDG部へと導くための傾斜を有しており、凸部の矢印C方向には厚みがあるため、変形に強い強固な形状となっている。そのため、現像ドクタ90Yの変形を最小限に抑えることが可能となる。
The developing
図2及び図3は、本発明の実施形態における現像ドクタへの磁性板取り付け位置を示す図である。 2 and 3 are views showing a magnetic plate attachment position to the developing doctor in the embodiment of the present invention.
図2は、磁性板80Yを現像ドクタ90Yの現像剤の流れ方向上流側の平面部に取り付けた例を示す。また、図3は、磁性板80Yを現像ドクタ90Yの現像剤の流れる側の凸部に取り付けた例を示す。
FIG. 2 shows an example in which the
本実施形態で示すように、現像ドクタ90Yに磁性板80Yを備えることにより、効果的に現像剤の穂立ちを行うことができ、薄層の均一化を容易に行うことが可能となる。
As shown in this embodiment, by providing the developing
図4は、本発明の他の実施形態における現像ドクタを有するプロセスカートリッジの断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view of a process cartridge having a developing doctor in another embodiment of the present invention.
現像ドクタ91Yは、上記構成と同様に現像剤をDG部へと導くための凸部を有する。また、該凸部は、連通口59Yと接しており、連通口59Yと該凸部とは、鈍角を成すよう構成され、現像剤をDG部へと導くとともに、現像剤が流れる部分の凸部と平面部との角度は、流れを阻害して滞留させることのないように、流れに対して90度以上の角度を有する。さらに、現像剤の流れない側には一つ以上のL字形状を有する。
The developing
該L字部は、現像剤が流れない側の一端を折り曲げた形状である。また、該L字部と現像剤をDG部へと導くための凸部との間に複数の板状の凸部を有してもよい。 The L-shaped part has a shape in which one end on the side where the developer does not flow is bent. Moreover, you may have a some plate-shaped convex part between this L-shaped part and the convex part for guide | inducing a developing agent to DG part.
このようなL字部及び板状の凸部を備えることによって、現像ドクタの強度アップが図れると共に、表面積を増加させ、フィン効果により現像剤の冷却を効率良く行えるようになる。 By providing such an L-shaped portion and a plate-like convex portion, the strength of the developing doctor can be increased, the surface area can be increased, and the developer can be efficiently cooled by the fin effect.
また、本実施形態においては、プロセスカートリッジとして説明を行ってきたが、現像装置単体でも同様の発明が実施可能である。もちろん、上記発明を適用した現像装置、プロセスカートリッジを使用した画像形成装置についても実施可能である。 In the present embodiment, the process cartridge has been described. However, the same invention can be implemented with a single developing device. Of course, the present invention can also be applied to a developing device and an image forming apparatus using a process cartridge.
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。 The present invention has been described above by the preferred embodiments of the present invention. While the invention has been described with reference to specific embodiments thereof, various modifications and changes can be made to these embodiments without departing from the broader spirit and scope of the invention as defined in the claims. is there.
1Y、1M、1C、1K 感光体
2Y、2M、2C、2K ドラムクリーニング装置
4Y、4M、4C、4K 帯電装置
5Y、5M、5C、5K 現像装置
6Y、6M、6C、6K プロセスカートリッジ
51Y、51M、51C、51K 現像ローラ
52Y、52M、52C、52K 現像ドクタ
80Y、80M、80C、80K 磁性板
81Y、81M、81C、81K ドクタシール部材
100 プリンタ
1Y, 1M, 1C,
Claims (7)
前記現像ローラ表面に保持される現像剤の層厚を規制する現像ドクタと、
前記現像ローラ表面に現像剤を供給する回転搬送体とを備え、
前記現像ドクタは、前記現像剤の前記回転搬送体から前記現像ローラへの通り道である連通口に接し、前記現像剤をドクタギャップへと導くための凸部を有し、
前記凸部は、前記連通口からの現像剤の流れを阻害しないよう前記連通口及び平面部と鈍角をなすことを特徴とする現像装置。 A developing roller for holding the developer;
A developing doctor for regulating the layer thickness of the developer held on the surface of the developing roller;
A rotating carrier for supplying a developer to the surface of the developing roller,
The developer doctor has a convex portion for contacting the developer to the doctor gap, in contact with a communication port that is a path of the developer from the rotating conveyance body to the developing roller,
The developing device according to claim 1, wherein the convex portion forms an obtuse angle with the communication port and the flat portion so as not to hinder the flow of the developer from the communication port.
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