JP2010066578A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は現像装置に関し、より詳しくは、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においてトナーを用いて現像を行う現像装置に関する。 The present invention relates to a developing device, and more particularly to a developing device that performs development using toner in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
また、この発明は、そのような現像装置を有する画像形成装置に関する。 The present invention also relates to an image forming apparatus having such a developing device.
小型、低速プリンタ等の画像形成装置においては、現像剤にトナーのみが含まれた1成分系現像剤を用いる現像装置が主に用いられている。従来、この種の現像装置としては、特許文献1(特開平7−72732号公報)に記載のように、感光体(静電潜像担持体)に略接するように配置された現像ローラ(現像剤担持体)と、この現像ローラの表面に接触し、トナーを供給するスポンジローラ(現像剤供給部材)と、このスポンジローラの表面に接触し、上記現像ローラへ供給されるトナー量を規制する現像剤規制部材とを備えたものが知られている。 In image forming apparatuses such as small-sized and low-speed printers, a developing apparatus using a one-component developer in which only a toner is included in the developer is mainly used. Conventionally, as a developing device of this type, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-72732), a developing roller (developing device) disposed so as to be substantially in contact with a photosensitive member (electrostatic latent image carrier). Agent carrier), a sponge roller (developer supply member) that contacts the surface of the developing roller and supplies toner, and contacts the surface of the sponge roller to regulate the amount of toner supplied to the developing roller. A device including a developer regulating member is known.
動作時には、スポンジローラが回転駆動されて、現像ローラの表面にトナーが摩擦帯電されながら供給される。そして、現像ローラと感光体との間に電界が印加されて、現像ローラの表面から感光体の表面に形成された潜像ヘトナーが飛翔する。これにより、感光体の表面にトナー像が形成される(現像処理)。現像剤規制部材は、現像ローラの表面にトナーが多量に供給されるのを規制して、画像不良の発生を防止するように意図されている。
しかしながら、上記文献で例示された現像剤規制部材は、現像装置のケーシングによって支持されていて、上記スポンジローラに対して直接位置決めされてはいない。このため、上記スポンジローラの長手方向に関して、上記スポンジローラに対して上記現像剤規制部材が傾斜した状態で取り付けられて、スポンジローラと現像剤規制部材との接触が不均一になる可能性がある。このようにスポンジローラと現像剤規制部材との接触が不均一になると、上記スポンジローラの長手方向に関して、上記現像ローラへ供給されるトナー量に差が生じて、画像の濃度ムラが発生するという問題が生ずる。また、スポンジローラに対して現像剤規制部材を圧力をかけて押し込んだとしても、スポンジローラの長手方向に関して上記圧力の不均一が生じてトナーの帯電が不均一となり、同様に濃度ムラが発生する。 However, the developer regulating member exemplified in the above document is supported by the casing of the developing device and is not positioned directly with respect to the sponge roller. For this reason, with respect to the longitudinal direction of the sponge roller, the developer regulating member is attached in an inclined state with respect to the sponge roller, and the contact between the sponge roller and the developer regulating member may be uneven. . When the contact between the sponge roller and the developer regulating member becomes non-uniform as described above, the toner amount supplied to the developing roller is different in the longitudinal direction of the sponge roller, resulting in uneven density of the image. Problems arise. Further, even if the developer regulating member is pressed against the sponge roller while being pressed, the pressure becomes non-uniform in the longitudinal direction of the sponge roller, resulting in non-uniform charging of the toner, and similarly density unevenness occurs. .
そこで、この発明の課題は、現像ローラと、上記現像ローラへトナーを供給する供給ローラと、上記供給ローラから上記現像ローラへのトナーの供給量を規制する供給安定化部材とを備えた現像装置であって、上記供給ローラの長手方向に関して上記供給ローラと上記供給安定化部材との接触を均一化でき、これにより画像品質を向上できるものを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device including a developing roller, a supply roller that supplies toner to the developing roller, and a supply stabilizing member that regulates the amount of toner supplied from the supply roller to the developing roller. An object of the present invention is to provide a device capable of making the contact between the supply roller and the supply stabilizing member uniform in the longitudinal direction of the supply roller, thereby improving the image quality.
また、この発明の課題は、そのような現像装置を有する画像形成装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus having such a developing device.
上記課題を解決するため、この発明の現像装置は、
トナーを収容したハウジングと、
このハウジングの開口に一方向に延在する現像ローラと、
上記ハウジング内で上記現像ローラに対して平行に圧接されてニップ部を形成し、回転して上記現像ローラへトナーを供給する供給ローラと、
上記ハウジング内で上記供給ローラの長手方向に沿って延在するとともに接触して、上記供給ローラから上記現像ローラへのトナーの供給量を規制する供給安定化部材と、
上記供給安定化部材の長手方向両端に配置され、上記供給安定化部材を上記供給ローラの径方向に関して位置決めするように、上記供給安定化部材と上記供給ローラの軸とを係合する引っ掛け部とを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the developing device of the present invention provides:
A housing containing toner;
A developing roller extending in one direction to the opening of the housing;
A supply roller that is pressed in parallel with the developing roller in the housing to form a nip portion, and rotates to supply toner to the developing roller;
A supply stabilizing member that extends along the longitudinal direction of the supply roller in the housing and contacts and regulates the amount of toner supplied from the supply roller to the developing roller;
Hooks that are disposed at both longitudinal ends of the supply stabilizing member and engage the supply stabilizing member and the shaft of the supply roller so as to position the supply stabilizing member with respect to the radial direction of the supply roller; It is provided with.
この発明の現像装置では、上記供給安定化部材と上記供給ローラの軸とを係合する引っ掛け部によって、上記供給安定化部材の長手方向両端で、上記供給安定化部材が上記供給ローラの径方向に関して位置決めされる。したがって、上記供給ローラの長手方向に関して、上記供給ローラと上記供給安定化部材との接触を均一化でき、この結果、上記現像ローラへ供給されるトナー量を均一化できる。したがって、上記供給ローラの長手方向に関して、画像の濃度ムラが発生するのを防止できる。これにより、画像品質を向上できる。また、この現像装置の組み立て時に、上記引っ掛け部を介して上記供給安定化部材を上記供給ローラの軸と係合することで、上記供給安定化部材が上記供給ローラの径方向に関して簡単に位置決めされる。したがって、上記供給安定化部材を螺子止めで上記ハウジングに固定する場合等に比して、この現像装置の組み立てが容易になる。 In the developing device according to the present invention, the supply stabilizing member is disposed in the radial direction of the supply roller at both ends in the longitudinal direction of the supply stabilization member by a hook portion that engages the supply stabilization member and the shaft of the supply roller. Positioned with respect to. Therefore, the contact between the supply roller and the supply stabilizing member can be made uniform in the longitudinal direction of the supply roller, and as a result, the amount of toner supplied to the developing roller can be made uniform. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of image density unevenness in the longitudinal direction of the supply roller. Thereby, image quality can be improved. Further, when assembling the developing device, the supply stabilizing member is easily positioned with respect to the radial direction of the supply roller by engaging the supply stabilizing member with the shaft of the supply roller via the hook portion. The Therefore, as compared with the case where the supply stabilizing member is fixed to the housing with screws, the developing device can be easily assembled.
一実施形態の現像装置では、上記供給安定化部材と上記引っ掛け部とは、連続した材料によって一体に構成されていることを特徴とする。 In the developing device according to one embodiment, the supply stabilizing member and the hooking portion are integrally formed of a continuous material.
この一実施形態の現像装置では、上記引っ掛け部を上記供給安定化部材とは別の部材として用意する必要がない。したがって、上記引っ掛け部を設けることによるコストアップが抑制される。 In the developing device of this embodiment, it is not necessary to prepare the hook portion as a member different from the supply stabilizing member. Therefore, an increase in cost due to the provision of the hook portion is suppressed.
一実施形態の現像装置では、上記引っ掛け部は、上記供給ローラの上記軸に対して実質的に垂直に配置される板材に、上記供給ローラの上記軸と係合する略U字状の切り欠き溝を設けてなることを特徴とする。 In the developing device according to the embodiment, the hook portion is formed in a substantially U-shaped notch that engages with the shaft of the supply roller, on a plate material disposed substantially perpendicular to the shaft of the supply roller. A groove is provided.
この一実施形態の現像装置では、この現像装置の組み立て時に、上記引っ掛け部の上記切り欠き溝を上記供給ローラの軸と係合することで、上記供給安定化部材が上記供給ローラの径方向に関して簡単に位置決めされる。したがって、この現像装置の組み立てがさらに容易になる。 In the developing device according to this embodiment, when the developing device is assembled, the supply stabilizing member is related to the radial direction of the supply roller by engaging the notch groove of the hook portion with the shaft of the supply roller. Easy positioning. Therefore, the assembly of the developing device is further facilitated.
一実施形態の現像装置では、上記供給ローラに対する上記供給安定化部材の接触面に対して、上記切り欠き溝の入口が上記切り欠き溝の内周部に比して近くなる向きに、上記切り欠き溝は傾斜していることを特徴とする。 In the developing device according to an embodiment, the notch groove inlet is closer to the contact surface of the supply stabilizing member with respect to the supply roller than the inner peripheral portion of the notch groove. The notch groove is inclined.
この一実施形態の現像装置では、上記供給ローラが回転したとしても、上記供給ローラの上記軸が上記切り欠き溝の入口を越えることがなく、上記切り欠き溝の内周部に保持される。つまり、上記供給ローラの上記軸が上記引っ掛け部の上記切り欠き溝から外れにくくなる。特に、上記供給ローラが弾性層を有し、上記供給安定化部材からの押圧によって上記弾性層が自然状態から凹まされている場合、上記供給ローラの上記弾性層の上記供給安定化部材に対する反発力によって上記供給ローラの上記軸が上記切り欠き溝の内周部(溝の奥の端部)へ付勢される。したがって、上記供給ローラの上記軸が上記引っ掛け部の上記切り欠き溝から更に外れにくくなる。したがって、この現像装置の信頼性が向上する。 In the developing device of this embodiment, even if the supply roller rotates, the shaft of the supply roller does not exceed the entrance of the notch groove and is held on the inner peripheral portion of the notch groove. That is, it becomes difficult for the shaft of the supply roller to come off from the notch groove of the hook portion. In particular, when the supply roller has an elastic layer and the elastic layer is recessed from the natural state by pressing from the supply stabilization member, the repulsive force of the elastic layer of the supply roller to the supply stabilization member As a result, the shaft of the supply roller is biased toward the inner peripheral portion (the end portion at the back of the groove) of the notch groove. Therefore, the shaft of the supply roller is further less likely to come off from the notch groove of the hook portion. Therefore, the reliability of the developing device is improved.
一実施形態の現像装置は、上記供給安定化部材が上記供給ローラの上記軸の周りに回転するのを防止する回転防止部を備えたことを特徴とする。 The developing device according to an embodiment includes a rotation preventing unit that prevents the supply stabilizing member from rotating around the shaft of the supply roller.
この一実施形態の現像装置では、上記回転防止部によって、上記供給安定化部材が上記供給ローラの上記軸の周りに回転するのが防止される。したがって、上記現像装置のハウジング、上記供給ローラ、上記現像ローラ、その他の構成要素に対して上記供給安定化部材の位置が定まる。したがって、さらに画像品質を向上できる。 In the developing device according to this embodiment, the rotation preventing unit prevents the supply stabilizing member from rotating around the shaft of the supply roller. Therefore, the position of the supply stabilizing member is determined with respect to the housing of the developing device, the supply roller, the developing roller, and other components. Therefore, the image quality can be further improved.
この発明の画像形成装置は、そのような現像装置を有する画像形成装置である。 The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus having such a developing device.
この発明の画像形成装置は、上記現像装置のお蔭で画像品質を向上できる。 The image forming apparatus of the present invention can improve the image quality thanks to the developing device.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
図1は、この発明の一実施形態の現像装置10を長手方向(X方向)に関して中央部で鉛直方向に切断したときの断面構造を示している。この現像装置10は、概略、現像ローラ36と、この現像ローラ36にトナーを供給するための供給ローラ38と、トナーの供給を安定化するための供給安定化部材70と、これらのローラ36,38および供給安定化部材70をトナー90と共に収容するハウジング32を備えている。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure when a developing
トナー90としては、負極性に帯電する例えば非磁性1成分トナーが用いられ、必要に応じてチタン酸ストロンチウム等を含む外添剤が添加される。トナー90の直径は、特に限定されるものではないが、例えば6μm〜7μmである。なお、本発明は、正極性に帯電するトナーを用いることを妨げるものではない。
As the
ハウジング32には、図1の紙面に垂直な水平方向(X方向)に延びるトナー供給用の開口部34が形成されている。
The
現像ローラ36は、ハウジング32の開口34を略塞ぐ態様で、図1の紙面に垂直な水平方向(X方向)に延在している。供給ローラ38は、現像ローラ36の図示しない回転軸と平行な回転軸(芯金)46を有し、ハウジング32内で現像ローラ36に沿って略同じ高さレベルに設けられている。現像ローラ36と供給ローラ38は、自らの中心O1,O2の周りに回転可能に、かつ、互いに圧接された状態で設けられている。これにより、現像ローラ36と供給ローラ38は、第1のニップ部としてのニップ部66を形成している。現像ローラ36と供給ローラ38は、図示しないモータなどの駆動源に連結されており、その駆動源の駆動に基づいて図中に矢印d1,d2で示す反時計回りに回転するようになっている。その結果、現像ローラ36と供給ローラ38との間のニップ部66ではそれぞれの外周面が互いに逆向き(カウンタの向き)に摺動する。現像ローラ36と供給ローラ38の具体的な構成は後述する。
The developing
供給安定化部材70は、ハウジング32内で、供給ローラ38の最下部に沿って設置されている。供給安定化部材70は、供給ローラ38の長手方向X(図1の紙面に垂直な水平方向)に沿って延びる水平板部71を有している。供給安定化部材70全体の具体的な構成と取り付けの仕方については後述する。図1に示すように、供給安定化部材70の水平板部71は、その上面(第1の面)が供給ローラ38の最下部に対して下方から接した状態にある。これにより、供給安定化部材70の水平板部71と供給ローラ38とは、第2のニップ部としてのニップ部76を形成している。
The
図1の断面では、この供給安定化部材70の水平板部71の図1における右側の端部71eは、現像ローラに接近するように、現像ローラ36のうちニップ部66よりも下方の部分と供給ローラ38のうちニップ部66よりも下方の部分とで挟まれた略三角形の領域(これを「第1領域」と呼ぶ。)21の略中央部まで延在している。供給安定化部材70の水平板部71は、その第1領域21から、ニップ部76に関して第1領域21とは反対の側(図1における左側)まで延在している。この図1の断面で、ニップ部76に関して第1領域21とは反対の側で、供給安定化部材70の上方の領域、より詳しくは、水平板部71のうちニップ部76よりも左側の部分と供給ローラ38のうちニップ部76よりも左側の部分とで挟まれた領域を、「第2領域」24と呼ぶ。
In the cross section of FIG. 1, an
この現像装置10では、第1領域21から、供給安定化部材70の水平板部71の下方、水平板部71の図1における左側の端部71fの左側方を順次通り、第2領域24に達するトナー循環流路20が形成されている。水平板部71の下方には、水平板部71の下面と、その下面に対向するハウジング32の内壁(水平面)とで仕切られた水平流路22が、支持部80の固定部材の間の隙間に形成されている。また、水平板部71の図1における左側の端部71fの左側方には、その端部71fと、その端部71fに対向するハウジング32の内壁(鉛直面)とで仕切られた垂直流路23が形成されている。トナー循環流路20は、第1領域21を、これらの水平流路22と垂直流路23を通して第2領域24に連通させている。
In the developing
ハウジング32内で開口部34の下縁近傍には、規制部材としての金属板からなる規制ブレード44が設けられている。規制ブレード44は、現像ローラ36のうちニップ部66よりも下方の部分に接して、供給ローラ38から供給された現像ローラ36の外周面上のトナーを規制する。
A regulating
現像装置10はまた、スクリュウ等からなる2つの搬送部材40,42を有し、これら搬送部材40,42によって、ハウジング32内のトナー90が循環されるようになっている。
The developing
ハウジング32内の開口部34の上縁近傍には、除電手段50が設けられている。除電手段50は、現像ローラ36に当接する導電部材52と、導電部材52を現像ローラ36へ押し当てるための押し当て部材54を有する。
In the vicinity of the upper edge of the
現像ローラ36には、現像ローラ36に現像バイアスVDを印加するための電源56(現像バイアス印加手段)が接続されている。
The developing
導電部材52には、現像ローラ36上の極性と逆極性の除電バイアスVRを導電部材52に印加する電源58が接続されている。
The
この現像装置10では、供給ローラ38が矢印d2で示す反時計回りに回転すると、ハウジング32に収容されているトナー90、特に供給ローラ38の周囲に存在するトナーが供給ローラ38の回転に伴って搬送されて、第2領域24から、供給安定化部材70の水平板部71と供給ローラ38との間のニップ部76へ送り込まれる。そして、このニップ部76で供給ローラ38から現像ローラ36へのトナーの供給量が規制される。供給ローラ38がさらに回転すると、ニップ部76で規制されたトナーが搬送されて、供給ローラ38と現像ローラ36との間のニップ部(トナー供給・回収領域)66へ送り込まれる。これにより、供給ローラ38から現像ローラ36へトナーが供給されて、現像ローラ36の外周面に担持される。この際、現像ローラ36に供給されるトナーは、現像ローラ36と供給ローラ38との摩擦により予備帯電される。現像ローラ36が矢印d1で示す反時計回りに回転することによって、供給ローラ38から供給された現像ローラ36の外周面上のトナーは、現像ローラ36と規制ブレード44との接触部へ送り込まれる。そして、この規制ブレード44によって、現像ローラ36の外周面上のトナーは、層厚が規制されるとともに、規制ブレード44との摩擦接触により更に帯電される。現像ローラ36がさらに回転すると、現像ローラ36の外周面上の規制および帯電を受けたトナーは、感光体4と現像ローラ36とが対向する現像領域68に達する。現像領域68に達したトナーは、感光体4が担持する静電潜像(作像部分)に付着して、感光体4の外周面にトナー像を形成する。
In the developing
現像領域68を通過後、現像に供されずに現像ローラ36の外周面上に残されたトナーは、現像ローラ36の回転に伴って、現像ローラ36と導電部材52との接触部に達し、この導電部材52により除電されて現像ローラ36から剥離されやすい状態になる。この後、その剥離されやすい状態になったトナーは、現像ローラ36の回転に伴って供給ローラ38と現像ローラ36との間のニップ部66に達し、供給ローラ38によって回収される。
The toner remaining on the outer peripheral surface of the developing
さて、供給ローラ38から現像ローラ36へ上述のニップ部66でトナーが供給されるとき、現像ローラ36に付着しなかったトナーは第1領域21に溜まろうとする。この現像装置10では、上記ニップ部66で現像ローラ36に付着しなかったトナーは、第1領域21に溜まろうとするトナーの圧力によって、第1領域21から、トナー循環流路20を通して、第2領域24まで押し戻される。すなわち、トナーは、第1領域21から、供給安定化部材70の水平板部71の下方の水平流路22、水平板部71の左側の端部71fの左側方の垂直流路23を順次通して、第2領域24まで押し戻される。第2領域24まで押し戻されたトナーは、供給ローラ38の回転に伴って、再びニップ部76へ送り込まれ、第1領域21に達する。このようにして、トナー循環流路20を通して、トナーが循環する。したがって、トナーパッキングの発生を防止できる。この結果、トナーパッキングに起因した画質劣化や歯車の破壊が引き起こされることがない。また、この現像装置10では、トナーは、トナー循環流路20を通して、第1領域21に溜まろうとするトナーの圧力自体によって第2領域24まで押し戻されるので、トナー攪拌搬送部材等を設ける必要がない。したがって、この現像装置10は、小型かつ簡単に構成され得る。
When the toner is supplied from the
現像ローラ36としては、現像装置の分野で従来から使用されている一般的なものが使用可能である。例えば、現像ローラ36は、導電性材料としてのアルミニウムやステンレス鋼等の芯金のみからなる金属ローラから構成されていても良いし、または、芯金とその芯金の外周面に形成されたアクリロニトリル−ブタジエンゴム等からなるコーティング層とからなる複合ローラの構成を有していても良い。そのコーティング層は、単層からなっていても良いし、または、2層以上の多層から構成されていても良いが、この例では、好ましく中間層と表層との2層から構成されている。現像ローラ36の直径は、10mm〜25mmの範囲内であるのが望ましく、この例では16mmに設定されている。現像ローラ36の軸方向寸法は、この例では220mmに設定されている。
As the developing
供給ローラ38は、円柱状の芯金46と、該芯金46の外周に形成された発泡層48から構成されている。芯金46の素材としては、例えば鉄、ステンレス鋼、アルミニウム等の導電性材料や、樹脂等が用いられる。芯金46の表面には、腐食等を防止するためメッキ処理を行うようにしても良い。発泡層48の素材としては、樹脂発泡体またはゴム発泡体が用いられ、具体的には、耐久性に優れたポリウレタン発泡体を用いることが望ましい。発泡層48の素材としてポリウレタン発泡体以外に用いられる具体例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂の発泡体、ポリエチレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂の発泡体が挙げられる。発泡層48の硬度は、JIS−K6400の試験方法による値が50N以上で且つ200N以下であることが好ましく、50N以上で且つ100N以下であることが望ましい。供給ローラ38の直径は、自然状態で10mm〜20mmの範囲内であるのが望ましく、この例では12mmに設定されている。供給ローラ38の軸方向寸法は、現像ローラ36の軸方向寸法に対応させて、この例では220mmに設定されている。
The
供給安定化部材70は、図2、図4、図8、図10中に例示するような様々な構成を取りうる。
The
図2中に示す供給安定化部材70の構成では、供給安定化部材70は、導電性材料としての金属、この例では、厚み0.35mmのステンレス鋼(SUS301)からなる板材を折り曲げて一体に形成されている。供給安定化部材70の水平板部71の長手方向X(X方向)の寸法は、現像ローラ36と供給ローラ38の軸方向寸法に対応させて、この例では220mmに設定されている。供給安定化部材70の水平板部71の短手方向Y(Y方向)の寸法は、この例では11mmに設定されている。この例では、供給安定化部材70の水平板部71の長手方向X両端に、短手方向Yの寸法を拡大する拡大部72,73と、引っ掛け部としての垂直板部81,82が設けられている。垂直板部81,82は、水平板部71の長手方向X両端から鉛直方向Z(Z方向)上向きに延在している。垂直板部72の鉛直方向Z(Z方向)の寸法は、この例では9.0mmに設定されている。垂直板部72のY方向の寸法は、この例では6.0mmに設定されている。垂直板部81,82の鉛直方向Z(Z方向)に関して略中央に、それぞれ、水平方向に細長く−Y方向へ向かって開いた略U字状の切り欠き溝81u,82uが設けられている。
In the configuration of the
この供給安定化部材70を取り付ける場合、図3中に示すように、供給ローラ38に対して供給安定化部材70を+Y側に対向させ、垂直板部81の切り欠き溝81uの入口81iから内周部(溝の奥の端部)81eまで供給ローラ38の芯金46を挿入する(垂直板部82の切り欠き溝82uでも同様にする。)。これにより、垂直板部81,82の切り欠き溝81u,82uによって、供給安定化部材70の長手方向X両端で、供給安定化部材70が供給ローラ38の径方向に関して位置決めされる。この図3の構成を構造タイプE1と呼ぶ。詳細には図示しないが、供給ローラ38は供給安定化部材70によって押し込まれて、ニップ部76(図1参照)では、自然状態から、この例では0.5mm程度凹んだ状態にある。
When the
この構造タイプE1では、供給安定化部材70が供給ローラ38の径方向に関して位置決めされるので、供給ローラ38の長手方向Xに関して、供給ローラ38と供給安定化部材70との接触を均一化でき、この結果、現像ローラ36へ供給されるトナー量を均一化できる。したがって、X方向に関して、画像の濃度ムラが発生するのを防止できる。これにより、画像品質を向上できる。
In this structure type E1, since the
また、供給安定化部材70を螺子止めでハウジング32に固定する場合等に比して、供給安定化部材70が供給ローラ38の径方向に関して簡単に位置決めされる。したがって、この現像装置の組み立てが容易になる。また、供給安定化部材70と引っ掛け部としての垂直板部81,82とが連続した材料によって一体に構成されているので、引っ掛け部を供給安定化部材70とは別の部材として用意する必要がない。したがって、引っ掛け部を設けることによるコストアップが抑制される。
Further, the
図4中に示す供給安定化部材70の構成では、供給安定化部材70は、図2中の垂直板部81,82に代えて、引っ掛け部としての垂直板部83,84を備えている。垂直板部83,84の鉛直方向Z(Z方向)に関して略中央に、それぞれ略U字状の切り欠き溝83u,84uが設けられている。上記切り欠き溝83uは、供給ローラ38に対する供給安定化部材70の接触面に対して、切り欠き溝の入口83iが切り欠き溝の内周部83eに比して近くなる向きに、傾斜している(垂直板部84の切り欠き溝84uでも同様。)。図4中の供給安定化部材70のその他の構成は、図2中のものと同じである。
In the configuration of the
この供給安定化部材70を取り付ける場合、図5中に示すように、供給ローラ38に対して供給安定化部材70を+Y側に対向させ、供給安定化部材70の水平板部71によって供給ローラ38の下部を押圧して、供給ローラ38の下部を自然状態から一旦大きく凹ませ、垂直板部83の切り欠き溝83uの入口83iから内周部(溝の奥の端部)83eまで供給ローラ38の芯金46を挿入する(垂直板部84の切り欠き溝84uでも同様にする。)。これにより、垂直板部83,84の切り欠き溝83u,84uによって、供給安定化部材70の長手方向X両端で、供給安定化部材70が供給ローラ38の径方向に関して位置決めされる。この図5の構成を構造タイプE2と呼ぶ。詳細には図示しないが、供給ローラ38は供給安定化部材70によって押し込まれて、ニップ部76(図1参照)では、自然状態から、この例では0.5mm程度凹んだ状態にある。
When the
この構造タイプE2では、図3の構造タイプE1と同様に、供給安定化部材70が供給ローラ38の径方向に関して位置決めされるので、供給ローラ38の長手方向Xに関して、供給ローラ38と供給安定化部材70との接触を均一化でき、この結果、現像ローラ36へ供給されるトナー量を均一化できる。したがって、X方向に関して、画像の濃度ムラが発生するのを防止できる。これにより、画像品質を向上できる。
In the structure type E2, the
また、供給安定化部材70を螺子止めでハウジング32に固定する場合等に比して、供給安定化部材70が供給ローラ38の径方向に関して簡単に位置決めされる。したがって、この現像装置の組み立てが容易になる。
Further, the
しかも、この構造タイプE2では、供給ローラ38の上記弾性層の供給安定化部材70に対する反発力によって供給ローラ38の芯金46が切り欠き溝83u,84uの内周部(溝の奥の端部)83eへ付勢される。したがって、供給ローラ38の芯金46が垂直板部83,84の切り欠き溝83u,84uから外れにくい。したがって、この現像装置10の信頼性が向上する。
Moreover, in this structure type E2, the cored
図6および図7は、図5の構造タイプE2を変形した構造タイプ(これをE3とする。)を示している(図7は、図6中の供給ローラ38近傍を、現像ローラ36を省略して、+Y方向から見たところを示している。)。この構造タイプE3では、ハウジング32のうち、供給安定化部材70の拡大部72,73の直下に相当する部位32bに、回転防止部としての3mm角の突起91,92が設けられている。突起91,92は、この例では樹脂製であるが、金属製でもよい。また、突起91,92は、ハウジング32に取り付けられていても良く、またはハウジング32の材料と同じ材料でハウジング32と一体に形成されていても良い。
6 and 7 show a structure type obtained by modifying the structure type E2 of FIG. 5 (this is referred to as E3) (FIG. 7 omits the developing
この構造タイプE3では、図5の構造タイプE2と同様の作用効果を奏する。しかも、突起91,92によって、供給安定化部材70が供給ローラ38の芯金46の周りに回転するのが防止される。したがって、この現像装置10のハウジング32、供給ローラ38、現像ローラ36、その他の構成要素に対して供給安定化部材70の位置が定まる。したがって、さらに画像品質を向上できる。
This structure type E3 has the same effects as the structure type E2 of FIG. Moreover, the
図8中に示す供給安定化部材70の構成では、供給安定化部材70は、図4中の垂直板部83,84に代えて、引っ掛け部としての垂直板部85,86を備えている。垂直板部85,86の鉛直方向Z(Z方向)に関して略中央に、それぞれ、+Y方向へ向かって開いた略U字状の切り欠き溝81u,82uが設けられている。供給安定化部材70の拡大部72,73は省略され、それに代えて、垂直板部85,86の−Y側の端部85s,86sが供給安定化部材70の水平板部71の−Y側の端部71fよりも−Y方向へ突出している。
In the configuration of the
この供給安定化部材70を取り付ける場合、図9中に示すように、供給ローラ38に対して供給安定化部材70を−Y側に対向させ、供給安定化部材70の水平板部71によって供給ローラ38の下部を押圧して、供給ローラ38の下部を自然状態から一旦大きく凹ませ、垂直板部85の切り欠き溝85uの入口85iから内周部(溝の奥の端部)85eまで供給ローラ38の芯金46を挿入する(垂直板部86の切り欠き溝86uでも同様にする。)。これにより、垂直板部85,86の切り欠き溝85u,86uによって、供給安定化部材70の長手方向X両端で、供給安定化部材70が供給ローラ38の径方向に関して位置決めされる。この図9の構成を構造タイプE4と呼ぶ。詳細には図示しないが、供給ローラ38は供給安定化部材70によって押し込まれて、ニップ部76(図1参照)では、自然状態から、この例では0.5mm程度凹んだ状態にある。
When the
この構造タイプE4では、図5の構造タイプE2と同様の作用効果を奏する。しかも、垂直板部85,86の−Y側の端部85s,86sがハウジング32の対向する部位32sと当接して、回転防止部として働く。つまり、垂直板部85,86の−Y側の端部85s,86sがハウジング32の対向する部位32sと当接することによって、供給安定化部材70が供給ローラ38の芯金46の周りに回転するのが防止される。したがって、この現像装置10のハウジング32、供給ローラ38、現像ローラ36、その他の構成要素に対して供給安定化部材70の位置が定まる。したがって、さらに画像品質を向上できる。
This structure type E4 has the same effects as the structure type E2 of FIG. In addition, the −Y
図10は、図9の構造タイプE4を変形した構造タイプ(これをE5とする。)を示している。この例では、これまでの例とは逆に、現像ローラ36と供給ローラ38は、自らの中心O1,O2の周りに時計回りに矢印d3,d4の向き回転する。その結果、現像ローラ36と供給ローラ38との間のニップ部ではそれぞれの外周面が互いに逆向き(カウンタの向き)に摺動する。これに伴って、現像ローラ36の外周面上のトナーを規制する規制ブレード44′がハウジング32内の開口部34の上縁近傍に設けられている。また、除電手段50′がハウジング32内で開口部34の下縁近傍に設けられている。
FIG. 10 shows a structure type (referred to as E5) obtained by modifying the structure type E4 of FIG. In this example, contrary to the previous examples, the developing
この構造タイプE5では、供給安定化部材70が供給ローラ38の上部に接するように配置されている。供給安定化部材70の長手方向X両端には、引っ掛け部としての垂直板部87が設けられている。垂直板部87には、−Y方向へ向かって開いた略U字状の切り欠き溝87uが設けられている。上記切り欠き溝87uは、供給ローラ38に対する供給安定化部材70の接触面に対して、切り欠き溝の内周部87eが切り欠き溝の入口87iに比して近くなる向きに、傾斜している。この構造タイプE5では、図5の構造タイプE2と同様の作用効果を奏する。
In this structure type E5, the
さらに、この構造タイプE5では、垂直板部87の−Z側の端部87bがハウジング32の対向する部位32bと当接して、回転防止部として働く。つまり、垂直板部87の−Z側の端部87sがハウジング32の対向する部位32sと当接することによって、供給安定化部材70が供給ローラ38の芯金46の周りに回転するのが防止される。したがって、この現像装置10のハウジング32、供給ローラ38、現像ローラ36、その他の構成要素に対して供給安定化部材70の位置が定まる。したがって、さらに画像品質を向上できる。
Further, in this structure type E5, the −Z
本発明者はコニカミノルタ製カラーレーザプリンタ(商品名magicolor5570)に用いられている現像器を、図3、図5、図6、図9、図10に示したような様々な構造タイプE1、E2、E3、E4、E5に改造して、本発明の検証実験を行った。図12の表は、上述の構造タイプE1、E2、E3、E4、E5をそれぞれもつ実施例1、2、3、4、5と、図11に示す供給安定化部材970を備えた比較例(これを構造タイプC1とする。)とについて、それぞれその検証実験を行ったときの評価結果を示している。
The inventor has developed a developing device used in a Konica Minolta color laser printer (trade name: magiccolor 5570) with various structural types E1, E2 as shown in FIG. 3, FIG. 5, FIG. 6, FIG. , E3, E4, and E5 were modified and the verification experiment of the present invention was performed. The table of FIG. 12 is a comparative example (Examples 1, 2, 3, 4, 5 having the structure types E1, E2, E3, E4, and E5 described above, and a
なお、比較例の構造タイプC1では、供給安定化部材970は、供給ローラ938の長手方向Xに沿って延びる水平板部971と、この水平板部971の−Y側の側縁から上方(Z方向)へ延びる垂直板部972と、長手方向Xに関して水平板部971の両端に設けられたL字状の支持部974,975とを有している。供給安定化部材970は、支持部974,975を介してハウジング32に固定されている。供給安定化部材970の水平板部971の寸法は、既述の供給安定化部材70の水平板部71の寸法と同じに設定されている。
In the structural type C1 of the comparative example, the
上記検証実験では、実施例1、2、3、4、5と比較例とのそれぞれについて、所定の用紙(日本工業規格A4の用紙)を縦方向に搬送し、その用紙にシアントナーを用いてハーフ画像を出力し、濃度ムラの有無を3段階(符号◎、○、×)で評価した。符号◎は濃度ムラが観測されないことを示し、符号○は濃度ムラが生じたけれども許容範囲内であることを示し、また、符号×は許容範囲を超える濃度ムラが生じたことを示している。図12の表から明らかなように、比較例では×(許容範囲を超える濃度ムラが生じた)であるのに対して、上述の構造タイプE1、E2、E3、E4、E5をそれぞれもつ実施例1、2、3、4、5では、いずれも◎(濃度ムラが観測されない)であった。このように、上述の構造タイプE1、E2、E3、E4、E5をそれぞれもつ実施例1、2、3、4、5では、好ましい結果が得られた。 In the verification experiment, for each of Examples 1, 2, 3, 4, 5 and the comparative example, a predetermined paper (Japanese Industrial Standard A4 paper) is conveyed in the vertical direction, and cyan toner is used for the paper. Half images were output, and the presence or absence of density unevenness was evaluated in three stages (symbols ◎, ○, ×). The symbol “◎” indicates that no density unevenness is observed, the symbol “◯” indicates that density unevenness has occurred but is within the allowable range, and the symbol “x” indicates that density unevenness exceeding the allowable range has occurred. As is apparent from the table of FIG. 12, in the comparative example, x (concentration unevenness exceeding the allowable range was generated), but in the examples having the above-described structure types E1, E2, E3, E4, and E5, respectively. In 1, 2, 3, 4, and 5, all were ◎ (concentration unevenness was not observed). Thus, in Examples 1, 2, 3, 4, and 5 having the above-described structure types E1, E2, E3, E4, and E5, preferable results were obtained.
なお、上述のように、供給安定化部材70が導電性材料からなれば、供給安定化部材70の電位を制御することが可能になる。つまり、供給安定化部材70の電位を例えば供給ローラ38の電位と同じに制御してトナーを予備的に帯電させることで、供給ローラ38から現像ローラ36へのトナーの供給を安定化できる。なお、供給安定化部材70への電源の接続は、例えば水平板部71の長手方向端部に対して行うことができる。
As described above, if the
また、供給安定化部材70を上述のように比較的薄厚のステンレス鋼で構成することによって、供給安定化部材70のうち少なくとも水平板部71が可撓性を示す。したがって、供給安定化部材70の水平板部71と供給ローラ38との間の接触の圧力が調節し易くなる。例えば、供給ローラ38が中心O2の周りに回転するとき、この供給ローラ38の外径振れや偏心、供給ローラ38の軸の振動によって、供給安定化部材70の水平板部71と供給ローラ38との間の当接の仕方にばらつき要因が生じることがある。このようなばらつき要因が生じたとしても、供給安定化部材70の水平板部71がそのばらつきを吸収するように撓む。したがって、供給安定化部材70の水平板部71と供給ローラ38との間の当接の仕方が安定する。この結果、供給ローラ38から現像ローラ36へのトナーの供給を安定化できる。
Further, by configuring the
上述の実施形態では、規制部材として板状の規制ブレードを設けたが、これに限られるものではなく、規制部材はローラ状であっても良い。 In the above-described embodiment, the plate-shaped regulating blade is provided as the regulating member. However, the present invention is not limited to this, and the regulating member may be a roller.
図13に、本発明の現像装置を適用した画像形成装置の概略構成を示す。ただし、理解を容易にするために、画像形成装置の筐体は図面から除かれている。 FIG. 13 shows a schematic configuration of an image forming apparatus to which the developing device of the present invention is applied. However, in order to facilitate understanding, the housing of the image forming apparatus is omitted from the drawing.
画像形成装置102は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真式画像形成装置である。現在、電子写真方式の画像形成装置として種々の形態のものが提案されているが、図示する画像形成装置は一つの現像装置しか備えていないモノクロ画像形成装置である。ただし、本発明は、この種の画像形成装置にのみ適用されるものではなく、他の形態の画像形成装置、例えば、所謂タンデム方式または4サイクル方式のカラー画像形成装置にも等しく適用できる。
The
画像形成装置102は、静電潜像担持体として円筒状の感光体4を有する。感光体の周囲には、その回転方向(図上時計回り方向)に沿って順に、帯電装置106、露光装置108、現像装置10、転写装置である転写ローラ112、およびクリーニング部材114が配置されている。感光体4と転写ローラ112との接触部(ニップ部)は転写領域68を形成している。
The
実施の形態では、クリーニング部材114として板状のブレードが使用されており、その一端側が感光体4の外周面に接触している。ただし、クリーニング部材114はブレードに限るものでなく、その他のクリーニング部材(例えば、固定ブラシ、回転ブラシ、ローラ)を使用することもできる。
In the embodiment, a plate-like blade is used as the cleaning
搬送路126は、図示しない給紙装置から、給紙ローラ対116のニップ部120、転写領域122,および定着ローラ対118のニップ部124を通って、図示しない排紙部まで延びている。
The
画像形成動作の一例について簡単に説明する。先ず、所定の周速度で回転駆動されている感光体4の外周面が帯電装置106により帯電される。次に、帯電された感光体4の外周面に、画像情報に応じた光が露光装置108から投射され、静電潜像が形成される。続いて、静電潜像は、現像装置10から供給される現像剤のトナーにより顕在化される。このようにして感光体4上に形成されたトナー像は、感光体4の回転により転写領域122に達する。
An example of the image forming operation will be briefly described. First, the outer peripheral surface of the
一方、そのタイミングに合わせて、給紙装置に収容された用紙(記録媒体)が、給紙ローラ116の回転により搬送路126に送り出されて転写領域122に搬送される。そして、転写領域122において、感光体4上のトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、搬送路126のさらに下流側へ搬送され、定着ローラ118によってトナー像が用紙に定着された後、排紙部に送り出される。
On the other hand, in accordance with the timing, the sheet (recording medium) accommodated in the sheet feeding device is sent to the conveying
用紙に転写されることなく感光体4上に残留しているトナーは、感光体4とクリーニング部材114との接触部に達すると、クリーニング部材114で掻き取られ、感光体4の外周面から除去される。
The toner remaining on the
10 現像装置
20 トナー循環流路
32 ハウジング
36 現像ローラ
38 供給ローラ
70 供給安定化部材
71 水平板部
81,82,83,84,85,86,87 垂直板部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
このハウジングの開口に一方向に延在する現像ローラと、
上記ハウジング内で上記現像ローラに対して平行に圧接されてニップ部を形成し、回転して上記現像ローラへトナーを供給する供給ローラと、
上記ハウジング内で上記供給ローラの長手方向に沿って延在するとともに接触して、上記供給ローラから上記現像ローラへのトナーの供給量を規制する供給安定化部材と、
上記供給安定化部材の長手方向両端に配置され、上記供給安定化部材を上記供給ローラの径方向に関して位置決めするように、上記供給安定化部材と上記供給ローラの軸とを係合する引っ掛け部とを備えたことを特徴する現像装置。 A housing containing toner;
A developing roller extending in one direction to the opening of the housing;
A supply roller that is pressed in parallel with the developing roller in the housing to form a nip portion and rotates to supply toner to the developing roller;
A supply stabilizing member that extends along the longitudinal direction of the supply roller in the housing and contacts and regulates the amount of toner supplied from the supply roller to the developing roller;
Hooks that are disposed at both longitudinal ends of the supply stabilization member and engage the supply stabilization member and the shaft of the supply roller so as to position the supply stabilization member with respect to the radial direction of the supply roller; A developing device comprising:
上記供給安定化部材と上記引っ掛け部とは、連続した材料によって一体に構成されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device, wherein the supply stabilizing member and the hooking portion are integrally formed of a continuous material.
上記引っ掛け部は、上記供給ローラの上記軸に対して実質的に垂直に配置される板材に、上記供給ローラの上記軸と係合する略U字状の切り欠き溝を設けてなることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
The hook portion is formed by providing a substantially U-shaped notch groove that engages with the shaft of the supply roller in a plate material disposed substantially perpendicular to the shaft of the supply roller. A developing device.
上記供給ローラに対する上記供給安定化部材の接触面に対して、上記切り欠き溝の入口が上記切り欠き溝の内周部に比して近くなる向きに、上記切り欠き溝は傾斜していることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3,
The notch groove is inclined so that the inlet of the notch groove is closer to the contact surface of the supply stabilizing member with respect to the supply roller than the inner peripheral portion of the notch groove. A developing device.
上記供給安定化部材が上記供給ローラの上記軸の周りに回転するのを防止する回転防止部を備えたことを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
A developing device, comprising: a rotation preventing portion that prevents the supply stabilizing member from rotating about the shaft of the supply roller.
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