JP2010145808A - Powder conveying method, powder conveying device, developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、プロセスカートリッジや画像形成装置等に用いられる粉体搬送方法、粉体搬送装置、現像装置に関し、さらには前記現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び、前記現像装置またはプロセスカートリッジを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタまたは、それらの複合機やデジタルダイレクト製版機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a powder conveying method, a powder conveying apparatus, and a developing device used for a process cartridge and an image forming apparatus, and further includes a process cartridge including the developing device, and the developing device or the process cartridge. The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, a plotter, or a multifunction machine or a digital direct plate-making machine.
図10に基づき従来の現像装置について説明する。従来の着色粉体(以下、トナーと言う)とキャリアとからなる現像剤を用いる二成分現像装置では、現像容器153内においてトナーとキャリアとを混合し、適正なトナー濃度に攪拌させた現像剤を、現像剤担持体としての現像ローラ151上に搬送している。
図10の例では、現像剤Gが搬送スクリュ155,156によって、それぞれ軸方向に異なる方向に搬送されている。搬送スクリュ155,156の間は現像容器153によって仕切られているが、軸方向の両端部では仕切が無くなっており、互いのスクリュ間への現像剤の受け渡しが可能となっている。従って、現像剤は搬送スクリュ155,156の間で循環を繰り返すことになる。
A conventional developing device will be described with reference to FIG. In a conventional two-component developing device using a developer composed of a colored powder (hereinafter referred to as toner) and a carrier, the developer in which the toner and the carrier are mixed in the developing
In the example of FIG. 10, the developer G is transported in different directions in the axial direction by the
ここで、現像ローラ151に隣接する搬送スクリュ155上に搬送される現像剤の一部は現像ローラ151に担持され現像剤規制部材たるドクタブレード152によって現像剤搬送量を一定に規制された後に、現像ローラ151と像担持体101との再近接領域である現像領域に導かれ、像担持体101上の潜像の現像が行われる。
現像動作後の現像剤は現像容器153中において現像ローラ151より離間され、再び搬送スクリュ155の搬送路中に戻されて循環が繰り返される。
Here, after a part of the developer conveyed on the conveying
The developer after the developing operation is separated from the developing
上記のような現像装置においては、スクリュの搬送ムラや、搬送中のトナー濃度変動に起因する画像濃度ムラが発生することがある。特にトナー補給装置により大量にトナーが補給されると、トナーが現像剤表面に浮いてしまい、そのまま搬送されて濃度ムラを発生させることがある。これを防止するため、スクリュや搬送部の形状を変化させて混合促進を狙った従来技術があり、例えば特許文献1に記載の発明では、搬送スクリュの撹拌促進のため、スクリュの螺旋形状を一部切り欠くとともに、撹拌のための起立部を設けている。
しかしながら、1本のスクリュで形状変更等により攪拌機能を高めようとすると、搬送能力を犠牲にすることになってしまい、搬送能力が低下すると、トナーを消費した現像剤と、トナーを補給された現像剤との間で濃度ムラを生じ、画像濃度を変動させてしまう原因となるため、搬送能力と攪拌能力を共に向上させることが望ましい。搬送能力向上は、スクリュの回転スピードを上げることで実現できるが、その場合は高速回転による発熱や軸受等の摩耗による耐久性の低下等の別の問題が発生するため、回転スピードを上げずに搬送能力、攪拌能力を向上させる手段が必要である。
In the developing device as described above, unevenness in screw conveyance and image density unevenness due to fluctuations in toner density during conveyance may occur. In particular, when a large amount of toner is replenished by the toner replenishing device, the toner may float on the surface of the developer and be transported as it is to cause density unevenness. In order to prevent this, there is a conventional technique aiming to promote mixing by changing the shape of the screw or the conveyance unit. For example, in the invention described in Patent Document 1, the screw has a spiral shape to promote stirring of the conveyance screw. A part is notched and a standing part for stirring is provided.
However, if the agitating function is increased by changing the shape with one screw, the conveying ability is sacrificed. If the conveying ability is lowered, the developer that consumed the toner and the toner are replenished. It is desirable to improve both the conveying ability and the stirring ability because density unevenness occurs with the developer and causes the image density to fluctuate. The transfer capacity can be improved by increasing the rotation speed of the screw, but in that case, other problems such as heat generation due to high-speed rotation and deterioration of durability due to wear of bearings, etc. occur, so without increasing the rotation speed. A means for improving the conveying ability and stirring ability is necessary.
近年の、小粒径化し、流動性の増したトナーやキャリアに対しては、トナーが浮かび易く、スクリュを乗り越えるように流れてしまうので、スクリュのらせん部や撹拌促進部が現像剤中に隠れてしまうと、分散させることが難しい。
前述の特許文献1の対策例では、攪拌の促進作用はあるものの、軸方向の搬送力が低下してしまうため、現像剤が溜まりがちになり現像剤表面に浮いているトナーを攪拌する作用は弱い。
例えばトナーとキャリアを混合した粉体(現像剤)を1方向に搬送する際に、単一の搬送部材だけでは攪拌作用が弱く、特に表面付近のトナーはほとんど他の主流と混ざらないまま搬送されてしまい、粉体(現像剤)に攪拌ムラを生じてしまう。
For toners and carriers that have become smaller in particle size and increased in fluidity in recent years, the toner tends to float and flow over the screw, so the spiral part of the screw and the stirring promoting part are hidden in the developer. If so, it is difficult to disperse.
In the countermeasure example of Patent Document 1 described above, although there is an action of promoting stirring, the conveying force in the axial direction is reduced. Therefore, the action of stirring the toner that tends to accumulate the developer and floats on the surface of the developer is as follows. weak.
For example, when a powder (developer) mixed with toner and carrier is transported in one direction, the stirring action is weak only with a single transport member, and in particular, toner near the surface is transported without being mixed with other mainstreams. As a result, nonuniform stirring occurs in the powder (developer).
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、搬送部材を複数用いて均一に攪拌しながら同一方向に搬送することで撹拌能力、搬送能力を共に向上させることを可能とした粉体搬送方法を提供し、その粉体搬送方法を適用した粉体搬送装置及び現像装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、前記現像装置を備え、現像装置交換等のメンテナンス性を向上させるプロセスカートリッジを提供すること、及び、前記現像装置を備え濃度ムラの発生を抑制して安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a powder conveying method capable of improving both the stirring ability and the conveying ability by conveying in the same direction while uniformly stirring using a plurality of conveying members. It is an object of the present invention to provide a powder conveying apparatus and a developing apparatus to which the powder conveying method is applied. Furthermore, the present invention provides a process cartridge that includes the developing device and improves maintainability such as replacement of the developing device, and that includes the developing device and suppresses the occurrence of density unevenness to perform stable image formation. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
上記目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第1の手段は、粉体を搬送する粉体搬送方法であり、長手方向への搬送能力を備える複数の搬送部材を有し、該複数の搬送部材は上下方向に略並列に配置されており、前記複数の搬送部材を収容して一つの搬送路とする容器を備え、前記複数の搬送部材の搬送方向は、長手方向に対して全て同一方向であり、前記複数の搬送部材の部材間は、長手方向の搬送部材長に対して半分以上の領域で連通していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions.
The first means of the present invention is a powder conveying method for conveying powder, and has a plurality of conveying members having conveying ability in the longitudinal direction, and the plurality of conveying members are arranged substantially in parallel in the vertical direction. And a container for accommodating the plurality of transport members to form a single transport path, wherein the transport directions of the plurality of transport members are all the same direction with respect to the longitudinal direction, The members communicate with each other in a region that is more than half of the length of the conveying member in the longitudinal direction.
本発明の第2の手段は、第1の手段の粉体搬送方法において、前記複数の搬送部材のうち、隣接する搬送部材同士の長手方向の搬送速度が異なることを特徴とする。
本発明の第3の手段は、第1または第2の手段の粉体搬送方法において、前記複数の搬送部材のうち、下方に位置する搬送部材の搬送能力は、長手方向成分よりも垂直方向成分の方が高くなるように設定されていることを特徴とする。
本発明の第4の手段は、第3の手段の粉体搬送方法において、前記搬送部材は、らせん形状の羽根を有しており、下方に位置する搬送部材の羽根のピッチが、上方の搬送部材の羽根のピッチよりも長く設定されていることを特徴とする。
本発明の第5の手段は、第1〜第4のいずれか一つの手段の粉体搬送方法において、前記搬送部材の表面に、長手方向と略水平に延びるフィンが1つ以上設けられていることを特徴とする。
The second means of the present invention is characterized in that, in the powder conveying method of the first means, among the plurality of conveying members, adjacent conveying members have different conveying speeds in the longitudinal direction.
According to a third means of the present invention, in the powder conveying method of the first or second means, among the plurality of conveying members, the conveying ability of the conveying member positioned below is a vertical component rather than a longitudinal component. Is set to be higher.
According to a fourth means of the present invention, in the powder conveying method of the third means, the conveying member has spiral blades, and the pitch of the blades of the conveying member located below is the upper conveying material. It is set longer than the pitch of the blades of the member.
According to a fifth means of the present invention, in the powder conveying method of any one of the first to fourth means, one or more fins extending substantially horizontally with the longitudinal direction are provided on the surface of the conveying member. It is characterized by that.
本発明の第6の手段は、第1の手段の粉体搬送方法において、前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に凹凸形状を設けていることを特徴とする。
本発明の第7の手段は、第6の手段の粉体搬送方法において、前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に多数のミゾ形状を設けていることを特徴とする。
According to a sixth means of the present invention, in the powder conveying method of the first means, the conveying member is a screw member having a spiral blade, and an uneven shape is provided on the outer peripheral surface of the spiral blade. And
According to a seventh means of the present invention, in the powder conveying method of the sixth means, the conveying member is a screw member having a spiral blade, and a plurality of groove shapes are provided on the outer peripheral surface of the spiral blade. It is characterized by.
本発明の第8の手段は、第1の手段の粉体搬送方法において、上下方向に略並列に配置された搬送部材の間に攪拌部材が設けられていることを特徴とする。
本発明の第9の手段は、第8の手段の粉体搬送方法において、前記攪拌部材は、軸の周囲に複数の突起が設けられていることを特徴とする。
The eighth means of the present invention is characterized in that, in the powder conveying method of the first means, a stirring member is provided between conveying members arranged substantially in parallel in the vertical direction.
According to a ninth means of the present invention, in the powder conveying method of the eighth means, the stirring member is provided with a plurality of protrusions around an axis.
本発明の第10の手段は、粉体を搬送する粉体搬送装置であり、長手方向への搬送能力を備える複数の搬送部材を有し、該複数の搬送部材は上下方向に略並列に配置されており、前記複数の搬送部材を収容して一つの搬送路とする容器を備え、前記複数の搬送部材の搬送方向は、長手方向に対して全て同一方向であり、前記複数の搬送部材の部材間は、長手方向の搬送部材長に対して半分以上の領域で連通していることを特徴とする。 A tenth means of the present invention is a powder conveying apparatus for conveying powder, and has a plurality of conveying members having conveying ability in the longitudinal direction, and the plurality of conveying members are arranged substantially in parallel in the vertical direction. And a container for accommodating the plurality of transport members to form a single transport path, wherein the transport directions of the plurality of transport members are all the same direction with respect to the longitudinal direction, The members communicate with each other in a region that is more than half of the length of the conveying member in the longitudinal direction.
本発明の第11の手段は、第10の手段の粉体搬送装置において、前記複数の搬送部材のうち、隣接する搬送部材同士の長手方向の搬送速度が異なることを特徴とする。
本発明の第12の手段は、第10または第11の手段の粉体搬送装置において、前記複数の搬送部材のうち、下方に位置する搬送部材の搬送能力は、長手方向成分よりも垂直方向成分の方が高くなるように設定されていることを特徴とする。
本発明の第13の手段は、第12の手段の粉体搬送装置において、前記搬送部材は、らせん形状の羽根を有しており、下方に位置する搬送部材の羽根のピッチが、上方の搬送部材の羽根のピッチよりも長く設定されていることを特徴とする。
本発明の第14の手段は、第10〜第13のいずれか一つの手段の粉体搬送装置において、前記搬送部材の表面に、長手方向と略水平に延びるフィンが1つ以上設けられていることを特徴とする。
The eleventh means of the present invention is characterized in that, in the powder conveying apparatus of the tenth means, among the plurality of conveying members, adjacent conveying members have different conveying speeds in the longitudinal direction.
The twelfth means of the present invention is the powder conveying apparatus of the tenth or eleventh means, wherein among the plurality of conveying members, the conveying ability of the conveying member positioned below is a vertical component rather than a longitudinal component. Is set to be higher.
According to a thirteenth means of the present invention, in the powder conveying apparatus of the twelfth means, the conveying member has spiral blades, and the pitch of the blades of the conveying member positioned below is the upper conveying material. It is set longer than the pitch of the blades of the member.
According to a fourteenth means of the present invention, in the powder conveying apparatus according to any one of the tenth to thirteenth means, one or more fins extending substantially horizontally with the longitudinal direction are provided on the surface of the conveying member. It is characterized by that.
本発明の第15の手段は、第10の手段の粉体搬送装置において、前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に凹凸形状を設けていることを特徴とする。
本発明の第16の手段は、第15の手段の粉体搬送装置において、前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に多数のミゾ形状を設けていることを特徴とする。
According to a fifteenth means of the present invention, in the powder conveying apparatus according to the tenth means, the conveying member is a screw member having a spiral blade, and an uneven shape is provided on an outer peripheral surface of the spiral blade. And
According to a sixteenth means of the present invention, in the powder conveying apparatus of the fifteenth means, the conveying member is a screw member having a spiral blade, and a plurality of groove shapes are provided on the outer peripheral surface of the spiral blade. It is characterized by.
本発明の第17の手段は、第10の手段の粉体搬送装置において、上下方向に略並列に配置された搬送部材の間に攪拌部材が設けられていることを特徴とする。
本発明の第18の手段は、第17の手段の粉体搬送装置において、前記攪拌部材は、軸の周囲に複数の突起が設けられていることを特徴とする。
The seventeenth means of the present invention is characterized in that, in the powder conveying apparatus of the tenth means, a stirring member is provided between conveying members arranged substantially in parallel in the vertical direction.
According to an eighteenth means of the present invention, in the powder conveying apparatus of the seventeenth means, the stirring member is provided with a plurality of protrusions around an axis.
本発明の第19の手段は、粉体からなる現像剤と、該現像剤を担持する現像剤坦持体と、該現像剤坦持体に現像剤を供給するための供給部と、該供給部から現像剤を受け取り、攪拌しながら搬送した後、前記供給部に戻すための攪拌搬送部と、を有する現像装置であって、前記攪拌搬送部は、長手方向への搬送能力を備える複数の搬送部材を有し、該複数の搬送部材は上下方向に略並列に配置されており、前記複数の搬送部材を収容して一つの搬送路とする容器を備え、前記複数の搬送部材の搬送方向は、長手方向に対して全て同一方向であり、前記複数の搬送部材の部材間は、長手方向の搬送部材長に対して半分以上の領域で連通していることを特徴とする。 The nineteenth means of the present invention comprises: a developer made of powder; a developer carrier that carries the developer; a supply unit that supplies the developer to the developer carrier; and the supply A developing device that receives the developer from the unit, conveys the developer while stirring, and then returns the developer to the supply unit, and the stirring and conveying unit includes a plurality of conveying capabilities in the longitudinal direction. A plurality of conveying members arranged substantially in parallel in the vertical direction, including a container that accommodates the plurality of conveying members to form one conveying path, and the conveying direction of the plurality of conveying members Are all in the same direction with respect to the longitudinal direction, and the members of the plurality of conveying members communicate with each other in a region that is more than half the length of the conveying member in the longitudinal direction.
本発明の第20の手段は、第19の手段の現像装置において、前記複数の搬送部材のうち、隣接する搬送部材同士の長手方向の搬送速度が異なることを特徴とする。
本発明の第21の手段は、第19または第20の手段の現像装置において、前記複数の搬送部材のうち、下方に位置する搬送部材の搬送能力は、長手方向成分よりも垂直方向成分の方が高くなるように設定されていることを特徴とする。
本発明の第22の手段は、第21の手段の現像装置において、前記搬送部材は、らせん形状の羽根を有しており、下方に位置する搬送部材の羽根のピッチが、上方の搬送部材の羽根のピッチよりも長く設定されていることを特徴とする。
本発明の第23の手段は、第19〜22のいずれか一つの手段の現像装置において、前記搬送部材の表面に、長手方向と略水平に延びるフィンが1つ以上設けられていることを特徴とする。
The twentieth means of the present invention is characterized in that, in the developing device of the nineteenth means, among the plurality of transport members, adjacent transport members have different transport speeds in the longitudinal direction.
The twenty-first means of the present invention is the developing device of the nineteenth or twentieth means, wherein among the plurality of transport members, the transport capability of the transport member positioned below is higher in the vertical direction component than in the longitudinal direction component. Is set to be high.
According to a twenty-second means of the present invention, in the developing device according to the twenty-first means, the conveying member has a spiral blade, and the pitch of the blade of the conveying member positioned below is the same as that of the upper conveying member. It is characterized by being set longer than the pitch of the blades.
According to a twenty-third means of the present invention, in the developing device according to any one of the nineteenth to twenty-second means, one or more fins extending substantially horizontally with the longitudinal direction are provided on the surface of the conveying member. And
本発明の第24の手段は、第19の手段の現像装置において、前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に凹凸形状を設けていることを特徴とする。
本発明の第25の手段は、第24の手段の現像装置において、前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に多数のミゾ形状を設けていることを特徴とする。
According to a twenty-fourth means of the present invention, in the developing device of the nineteenth means, the conveying member is a screw member having a spiral blade, and an uneven shape is provided on an outer peripheral surface of the spiral blade. .
According to a twenty-fifth means of the present invention, in the developing device of the twenty-fourth means, the conveying member is a screw member having a spiral blade, and a plurality of groove shapes are provided on an outer peripheral surface of the spiral blade. And
本発明の第26の手段は、第19の手段の現像装置において、上下方向に略並列に配置された搬送部材の間に攪拌部材が設けられていることを特徴とする。
本発明の第27の手段は、第26の手段の現像装置において、前記攪拌部材は、軸の周囲に複数の突起が設けられていることを特徴とする。
A twenty-sixth means of the present invention is characterized in that, in the developing device of the nineteenth means, a stirring member is provided between the conveying members arranged substantially in parallel in the vertical direction.
According to a twenty-seventh means of the present invention, in the developing device of the twenty-sixth means, the stirring member is provided with a plurality of protrusions around an axis.
本発明の第28の手段は、プロセスカートリッジであって、像担持体と、第19〜第27のいずれか一つの手段の現像装置とが、一体化されたことを特徴とする。
本発明の第29の手段は、画像形成装置であって、像担持体と、第19〜第27のいずれか一つの手段の現像装置とを備えたことを特徴とする。
本発明の第30の手段は、画像形成装置であって、第28の手段のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
A twenty-eighth means of the present invention is a process cartridge, wherein the image carrier and the developing device of any one of the nineteenth to twenty-seventh means are integrated.
A twenty-ninth means of the present invention is an image forming apparatus comprising an image carrier and a developing device of any one of the nineteenth to twenty-seventh means.
A thirtieth means of the present invention is an image forming apparatus, characterized in that the process cartridge of the twenty-eighth means is provided.
本発明の第1の手段の粉体搬送方法では、複数の搬送部材を用い、部材間を連通させることで、搬送部材同士の間で粉体を混合させながら搬送するため、攪拌能力・搬送能力ともに優れた粉体搬送方法を得ることができる。
第2の手段の粉体搬送方法では、第1の手段の効果に加え、搬送部材の搬送速度をそれぞれ異ならせることによって、搬送部材間の境界部で対流を発生させ攪拌能力を向上させることができる。
第3の手段の粉体搬送方法では、第1または第2の手段の効果に加え、下方に位置する搬送部材の垂直方向成分の搬送能力が高くなるように設定したことにより、搬送路内下方の混ざりにくい粉体を積極的に攪拌させることができる。
第4の手段の粉体搬送方法では、第3の手段の効果に加え、下方に位置する搬送部材の垂直方向成分の搬送能力が高くなるように設定したことにより、搬送路内下方の混ざりにくい粉体を積極的に攪拌させることができる。具体的には、らせん羽根のピッチを広げることにより、簡易的に、最低限の搬送能力を維持させつつ垂直方向の搬送能力を向上させることが可能である。
第5の手段の粉体搬送方法では、第1〜第4のいずれか一つの手段の効果に加え、搬送部材にフィンを設けたことで、粉体を搬送部材間で積極的に移動させ、より均一に混合させることができる。
In the powder conveying method of the first means of the present invention, since a plurality of conveying members are used and the members are communicated with each other to convey the powder while mixing the conveying members, the stirring ability / conveying ability Both can provide an excellent powder conveying method.
In the powder conveying method of the second means, in addition to the effects of the first means, the conveying speed of the conveying members is varied to generate convection at the boundary between the conveying members and improve the stirring ability. it can.
In the powder conveying method of the third means, in addition to the effects of the first or second means, the conveying member positioned below is set so that the conveying ability of the vertical component is high, so that the lower part in the conveying path It is possible to positively stir powders that are difficult to mix.
In the powder conveying method of the fourth means, in addition to the effect of the third means, the conveying member positioned below is set so that the conveying ability of the vertical component is high, so that it is difficult to mix in the lower part of the conveying path. The powder can be actively stirred. Specifically, by increasing the pitch of the spiral blades, it is possible to easily improve the conveyance capability in the vertical direction while maintaining the minimum conveyance capability.
In the powder conveying method of the fifth means, in addition to the effects of any one of the first to fourth means, by providing the conveying member with fins, the powder is actively moved between the conveying members, It can be mixed more uniformly.
第6の手段の粉体搬送方法では、第1の手段の効果に加え、スクリュ部材の螺旋羽根の外周表面に凹凸形状を設けることで、スクリュ外周と壁面との間に乱流が発生し、対流を促すことによって壁面付近で動きにくい粉体を移動させ、撹拌することができる。
第7の手段の粉体搬送方法では、第6の手段の効果に加え、ミゾ形状にすることで、微小な凹凸よりも高い効果が得られる。
In the powder conveying method of the sixth means, in addition to the effects of the first means, by providing an uneven shape on the outer peripheral surface of the spiral blade of the screw member, turbulence occurs between the screw outer periphery and the wall surface, By encouraging convection, it is possible to move and stir powder that is difficult to move near the wall surface.
In the powder conveying method of the seventh means, in addition to the effects of the sixth means, by forming a groove shape, an effect higher than that of minute irregularities can be obtained.
第8の手段の粉体搬送方法では、第1の手段の効果に加え、上下方向に複数配置された搬送部材の間に、粉体を攪拌する攪拌部材を備えているので、粉体の攪拌を促進することができる。
第9の手段の粉体搬送方法では、第8の手段の効果に加え、攪拌部材は、軸の周囲に複数の突起が設けられているので、粉体の攪拌を更に促進することができ、より均一に混合することができる。
In the powder conveying method of the eighth means, in addition to the effects of the first means, a stirring member for stirring the powder is provided between a plurality of conveying members arranged in the vertical direction. Can be promoted.
In the powder conveying method of the ninth means, in addition to the effect of the eighth means, the stirring member is provided with a plurality of protrusions around the shaft, so that stirring of the powder can be further promoted, It is possible to mix more uniformly.
本発明の第10の手段の粉体搬送装置では、複数の搬送部材を用い、部材間を連通させることで、搬送部材同士の間で粉体を混合させながら搬送するため、攪拌能力・搬送能力ともに優れた粉体搬送装置を得ることができる。
第11の手段の粉体搬送装置では、第10の手段の効果に加え、搬送部材の搬送速度をそれぞれ異ならせることによって、搬送部材間の境界部で対流を発生させ攪拌能力を向上させることができる。
第12の手段の粉体搬送装置では、第10または第12の手段の効果に加え、下方に位置する搬送部材の垂直方向成分の搬送能力が高くなるように設定したことにより、搬送路内下方の混ざりにくい粉体を積極的に攪拌させることができる。
第13の手段の粉体搬送装置では、第12の手段の効果に加え、下方に位置する搬送部材の垂直方向成分の搬送能力が高くなるように設定したことにより、搬送路内下方の混ざりにくい粉体を積極的に攪拌させることができる。具体的には、らせん羽根のピッチを広げることにより、簡易的に、最低限の搬送能力を維持させつつ垂直方向の搬送能力を向上させることが可能である。
第14の手段の粉体搬送装置では、第10〜第13のいずれか一つの手段の効果に加え、搬送部材にフィンを設けたことで、粉体を搬送部材間で積極的に移動させ、より均一に混合させることができる。
In the powder conveying apparatus of the tenth means of the present invention, since a plurality of conveying members are used and the members are communicated with each other to convey the powder while mixing the conveying members, the stirring ability and conveying ability In both cases, an excellent powder conveying apparatus can be obtained.
In the powder conveying apparatus of the eleventh means, in addition to the effect of the tenth means, the conveying speed of the conveying members is varied to generate convection at the boundary between the conveying members and improve the stirring ability. it can.
In the powder conveying apparatus of the twelfth means, in addition to the effects of the tenth or twelfth means, the conveying member positioned below is set so that the conveying ability of the vertical component is high, so that the lower part in the conveying path It is possible to positively stir powders that are difficult to mix.
In the powder conveying apparatus of the thirteenth means, in addition to the effects of the twelfth means, the conveying member positioned below is set so that the conveying ability of the vertical component is high, so that it is difficult to mix in the lower part of the conveying path. The powder can be actively stirred. Specifically, by increasing the pitch of the spiral blades, it is possible to easily improve the conveyance capability in the vertical direction while maintaining the minimum conveyance capability.
In the powder conveying device of the fourteenth means, in addition to the effect of any one of the tenth to thirteenth means, the powder is positively moved between the conveying members by providing fins on the conveying member, It can be mixed more uniformly.
第15の手段の粉体搬送装置では、第10の手段の効果に加え、スクリュ部材の螺旋羽根の外周表面に凹凸形状を設けることで、スクリュ外周と壁面との間に乱流が発生し、対流を促すことによって壁面付近で動きにくい粉体を移動させ、撹拌することができる。
第16の手段の粉体搬送装置では、第15の手段の効果に加え、ミゾ形状にすることで、微小な凹凸よりも高い効果が得られる。
In the powder conveyance device of the fifteenth means, in addition to the effect of the tenth means, by providing an uneven shape on the outer peripheral surface of the spiral blade of the screw member, turbulent flow is generated between the screw outer periphery and the wall surface, By encouraging convection, it is possible to move and stir powder that is difficult to move near the wall surface.
In the powder conveying device of the sixteenth means, in addition to the effects of the fifteenth means, the groove shape makes it possible to obtain an effect higher than that of minute irregularities.
第17の手段の粉体搬送装置では、第10の手段の効果に加え、上下方向に複数配置された搬送部材の間に、粉体を攪拌する攪拌部材を備えているので、粉体の攪拌を促進することができる。
第18の手段の粉体搬送装置では、第17の手段の効果に加え、攪拌部材は、軸の周囲に複数の突起が設けられているので、粉体の攪拌を更に促進することができ、より均一に混合することができる。
In the powder conveying apparatus of the seventeenth means, in addition to the effect of the tenth means, the agitation member for agitating the powder is provided between the conveying members arranged in the vertical direction, so that the agitation of the powder is performed. Can be promoted.
In the powder conveying device of the eighteenth means, in addition to the effect of the seventeenth means, the stirring member is provided with a plurality of protrusions around the shaft, so that stirring of the powder can be further promoted, It is possible to mix more uniformly.
本発明の第19の手段の現像装置では、複数の搬送部材を用い、部材間を連通させることで、搬送部材同士の間で現像剤を混合させながら搬送するため、攪拌能力・搬送能力ともに優れた現像装置を得ることができる。
第20の手段の現像装置では、第19の手段の効果に加え、搬送部材の搬送速度をそれぞれ異ならせることによって、搬送部材間の境界部で対流を発生させ攪拌能力を向上させることができる。
第21の手段の現像装置では、第19または第20の手段の効果に加え、下方に位置する搬送部材の垂直方向成分の搬送能力が高くなるように設定したことにより、搬送路内下方の混ざりにくい現像剤を積極的に攪拌させることができる。
第22の手段の現像装置では、第21の手段の効果に加え、下方に位置する搬送部材の垂直方向成分の搬送能力が高くなるように設定したことにより、搬送路内下方の混ざりにくい現像剤を積極的に攪拌させることができる。具体的には、らせん羽根のピッチを広げることにより、簡易的に、最低限の搬送能力を維持させつつ垂直方向の搬送能力を向上させることが可能である。
第23の手段の現像装置では、第19〜第22のいずれか一つの手段の効果に加え、搬送部材にフィンを設けたことで、現像剤を搬送部材間で積極的に移動させ、より均一に混合させることができる。
In the developing device of the nineteenth means of the present invention, since a plurality of conveying members are used and the members are communicated with each other, the developer is conveyed while being mixed between the conveying members, so that both the stirring ability and conveying ability are excellent. Development apparatus can be obtained.
In the developing device of the twentieth means, in addition to the effect of the nineteenth means, the conveying speeds of the conveying members are made different so that convection can be generated at the boundary between the conveying members and the stirring ability can be improved.
In the developing device of the twenty-first means, in addition to the effects of the nineteenth or twentieth means, the conveying member positioned below is set so that the conveying ability of the vertical component is high, so that the lower part in the conveying path is mixed. Difficult developers can be actively stirred.
In the developing device of the twenty-second means, in addition to the effect of the twenty-first means, a developer that is difficult to mix in the lower part of the conveying path is set by increasing the conveying ability of the component in the vertical direction of the conveying member located below. Can be actively stirred. Specifically, by increasing the pitch of the spiral blades, it is possible to easily improve the conveyance capability in the vertical direction while maintaining the minimum conveyance capability.
In the developing device of the twenty-third means, in addition to the effect of any one of the nineteenth to twenty-second means, the developer is positively moved between the conveying members by providing fins on the conveying member, so that it is more uniform. Can be mixed.
第24の手段の現像装置では、第19の手段の効果に加え、スクリュ部材の螺旋羽根の外周表面に凹凸形状を設けることで、スクリュ外周と壁面との間に乱流が発生し、対流を促すことによって壁面付近で動きにくい現像剤を移動させ、撹拌することができる。
第25の手段の現像装置では、第24の手段の効果に加え、ミゾ形状にすることで、微小な凹凸よりも高い効果が得られる。
In the developing device of the twenty-fourth means, in addition to the effect of the nineteenth means, by providing an uneven shape on the outer peripheral surface of the spiral blade of the screw member, turbulent flow is generated between the screw outer periphery and the wall surface, and convection is generated. By urging, the developer that is difficult to move near the wall surface can be moved and stirred.
In the developing device of the twenty-fifth means, in addition to the effect of the twenty-fourth means, by forming a groove shape, an effect higher than that of minute unevenness can be obtained.
第26の手段の現像装置では、第19の手段の効果に加え、上下方向に複数配置された搬送部材の間に、現像剤を攪拌する攪拌部材を備えているので、現像剤の攪拌を促進することができる。
第27の手段の現像装置では、第26の手段の効果に加え、攪拌部材は、軸の周囲に複数の突起が設けられているので、現像剤の攪拌を更に促進することができ、より均一に混合することができる。
In the twenty-sixth developing device, in addition to the effect of the nineteenth means, a stirring member for stirring the developer is provided between a plurality of conveying members arranged in the vertical direction, so that stirring of the developer is promoted. can do.
In the developing device of the twenty-seventh means, in addition to the effect of the twenty-sixth means, the stirring member is provided with a plurality of protrusions around the shaft, so that the stirring of the developer can be further promoted and more uniform. Can be mixed.
第28の手段のプロセスカートリッジでは、像担持体と第19〜第27のいずれか一つの手段の現像装置とが一体化されているので、装置本体に対しての脱着作業が容易になる。
第29の手段の画像形成装置では、第19〜第27のいずれか一つの手段の現像装置を備えたことにより、濃度ムラの発生を抑制して安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を得ることができる。
第30の手段の画像形成装置では、第28の手段のプロセスカートリッジを備えたことにより、画質とメンテナンス性ともに向上した画像形成装置を得ることができる。
In the process cartridge of the twenty-eighth means, since the image carrier and the developing device of any one of the nineteenth to twenty-seventh means are integrated, the attaching / detaching operation to the apparatus main body becomes easy.
In the image forming apparatus of the twenty-ninth means, by providing the developing device of any one of the nineteenth to twenty-seventh means, an image forming apparatus capable of performing stable image formation while suppressing occurrence of density unevenness. Can be obtained.
In the image forming apparatus of the thirtieth means, the process cartridge of the twenty-eighth means is provided, whereby an image forming apparatus with improved image quality and maintainability can be obtained.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明にて用いる画像形成装置全体の構成例を示しており、図2は現像装置5の基本構成を含む作像部を示したものである。尚、現像装置5の具体的な構成は後述の実施例で説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of the configuration of the entire image forming apparatus used in the present invention, and FIG. 2 shows an image forming unit including the basic configuration of the developing
図1において、符号100は装置本体であり、31はトナー補給部、32は原稿読み取り部を示している。
図1に示すように、装置本体100内には、中間転写ユニット10の未定着像担持体としての中間転写ベルト8の下面に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Bkが並設されている。なお、装置本体100に設置される4つの作像部6Y、6M、6C、6Bkは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図2においては、作像部6と、感光体ドラム1と、1次転写手段としての1次転写バイアスローラ9とにおける符号のアルファベット(Y、M、C、Bk)を省略して図示する。
In FIG. 1,
As shown in FIG. 1, the apparatus
図2に示すように、作像部6は、像担持体としての感光体ドラム1と、感光体ドラム1の周囲に配設された帯電部4、現像部としての現像装置5、クリーニング部2等で構成されている(図1では現像装置5のみ表示している)。
この作像部6の感光体ドラム1上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われ、感光体ドラム1上に所望のトナー像が形成される。
As shown in FIG. 2, the image forming unit 6 includes a photosensitive drum 1 as an image carrier, a charging unit 4 disposed around the photosensitive drum 1, a developing
An image forming process (charging process, exposure process, developing process, transfer process, cleaning process) is performed on the photosensitive drum 1 of the image forming unit 6 to form a desired toner image on the photosensitive drum 1. .
より具体的には、感光体ドラム1は、不図示の駆動部によって図2中の時計回り方向に回転駆動され、帯電部4の位置で、帯電ローラ4aにより感光体ドラム1の表面が一様に帯電される(帯電工程)。
その後、感光体ドラム1の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される。この際、レーザ光の照射面積を積算(画素カウント)することによりトナーの消費量が見積もられる。
その後、感光体ドラム1の表面は、現像装置5との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される(現像工程)。また、トナー補給部31は先に見積もられたトナー消費量に見合ったトナー量を現像装置5へと補給する。トナー補給後、現像装置5はトナー濃度検知手段により適正なトナー濃度になったことを確認し必要に応じて追加のトナー補給命令を発することができる。
More specifically, the photosensitive drum 1 is rotationally driven in a clockwise direction in FIG. 2 by a driving unit (not shown), and the surface of the photosensitive drum 1 is uniform at the charging unit 4 by the charging
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1 reaches an irradiation position of a laser beam L emitted from an exposure unit (not shown), and an electrostatic latent image is formed by exposure scanning at this position. At this time, the toner consumption amount is estimated by integrating (pixel counting) the irradiation area of the laser beam.
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1 reaches a position facing the developing
その後、感光体ドラム1の表面は、中間転写ベルト8及び1次転写バイアスローラ9との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程)。
このとき、感光体ドラム1上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体1の表面は、クリーニング部2との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム1上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによって回収される(クリーニング工程)。クリーニング後感光体ドラム1の表面は除電ローラ11により電位を初期化される。
こうして、感光体ドラム1上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1 reaches a position facing the
At this time, a small amount of untransferred toner remains on the photosensitive drum 1.
Thereafter, the surface of the photoreceptor 1 reaches a position facing the
Thus, a series of image forming processes performed on the photosensitive drum 1 is completed.
上述した作像プロセスは、図1に示すように、4つの作像部6Y、6M、6C、6Bkで、それぞれ行われる。すなわち、作像部の下方に配設された不図示の露光部(光書き込み装置)から、画像情報に基づいたレーザ光Lが、各作像部6Y、6M、6C、6Bkの感光体ドラム上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Bkは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Bkにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Bkの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bk上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写手段としての2次転写ローラ19との対向位置に達する。中間転写ベルト8上に形成されたカラートナー像は、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての転写紙P上に転写される。こうして、中間転写ベルト8上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。
As shown in FIG. 1, the image forming process described above is performed by each of the four
The four primary
The
Thereafter, the
装置本体100の下部に配設された給紙部26には転写紙Pが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ27により1枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Pはレジストローラ対28で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対28により所定のタイミングで2次転写ニップに向けて搬送される。そして、2次転写ニップにおいて転写紙P上に、所望のカラー画像が転写される。
2次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Pは、定着部20へ搬送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。
定着を終えた転写紙Pは、排紙ローラ対29により、装置本体上面に形成された排紙部30へ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
A plurality of transfer sheets P are stored in a
The transfer paper P onto which the color image has been transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the fixing
After the fixing, the transfer paper P is discharged as an output image to the
以上、本発明に係る画像形成装置の構成、動作の一例を説明したが、本発明に係る画像形成装置においては、特に現像装置5の構成や粉体(例えばトナーとキャリア)からなる現像剤の搬送方法に特徴を有する。
本発明に係る現像装置5は、図2に示すように、現像剤Gを担持する現像剤坦持体51と、現像剤坦持体51に現像剤を供給するための供給部55と、供給部55から現像剤を受け取り、攪拌しながら搬送した後、供給部55に戻すための攪拌搬送部56を有する。
攪拌搬送部56は、本発明に係る粉体搬送装置の構成であり、長手方向への搬送能力を備える複数の搬送部材56a,56bを有し、該複数の搬送部材56a,56bは上下方向に略並列に配置されており、複数の搬送部材56a,56bを収容して一つの搬送路とする容器53を備え、複数の搬送部材56a,56bの搬送方向は、長手方向に対して全て同一方向であり、複数の搬送部材56a,56bの部材間は、長手方向の搬送部材長に対して半分以上の領域で連通していることを特徴としている。
以下、本発明に係る現像装置と粉体搬送方法の具体的な実施例について説明する。
In the above, an example of the configuration and operation of the image forming apparatus according to the present invention has been described. However, in the image forming apparatus according to the present invention, the configuration of the developing
As shown in FIG. 2, the developing
The agitating and conveying
Hereinafter, specific examples of the developing device and the powder conveying method according to the present invention will be described.
[実施例1]
図3は本発明を適用した現像装置の概略構成図であり、図4は搬送部長手方向の概略説明図である。
図3において、現像装置5は、現像剤担持体である現像ローラ51と、現像剤規制部材であるドクタブレード52と、現像ローラ51に現像剤を供給するための供給部を構成する供給スクリュ55と、供給スクリュ55から現像剤を受け取り2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bで攪拌しながら搬送した後に供給スクリュに戻すための攪拌搬送部(粉体搬送装置)56と、これらを収容する現像容器53とからなっている。また、図示を省略しているが、現像容器53内には、例えばトナーとキャリアからなる現像剤が収容されている。
[Example 1]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a developing device to which the present invention is applied, and FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of the conveying unit in the longitudinal direction.
In FIG. 3, the developing
図3及び図4(a)に示すように、供給スクリュ55と攪拌搬送スクリュ56a,56bの間には仕切り壁54が設けられており、供給スクリュ55は、不図示の駆動部によって、長手軸を中心に回転し、現像剤を図3中の手前方向(図4(a)の右方向)に搬送しながら現像ローラ51に供給するとともに、現像動作の終わった現像剤を回収する役目を担っている。
図3の手前側端部(図4(a)の右側端部)においては前述の仕切り壁54がなくなっており、供給スクリュ55から攪拌搬送スクリュ56a,56bへと現像剤が受け渡される。
2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bは、不図示の駆動部によって、長手軸を中心に回転し、供給スクリュ55から送られてきた現像剤を図3中の奥方向(図4(b)の左方向)へと搬送しながら現像剤を攪拌させる。
攪拌搬送スクリュ56a,56bの搬送途中の上方にはトナー補給口59が設けられており、現像剤の搬送中に新しいトナーが供給され、2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bを用いてトナーを現像剤中に攪拌・混合させながら迅速に搬送できるようになっている。
図3中の攪拌搬送スクリュ56a,56bの奥側端部(図4(b)の左側端部)では前述の仕切り壁54がなくなっているため、攪拌搬送スクリュ56a,56bから供給スクリュ55へと現像剤が受け渡され、これによって現像容器53内を現像剤が循環することとなる。
As shown in FIGS. 3 and 4A, a
The
The two agitating / conveying
A toner replenishing port 59 is provided above the agitating and conveying
Since the
2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bはどちらも図中奥側の同一方向への搬送能力を備えており、かつ、スクリュ間には長手に渡って仕切り壁が無い部分(連通口(スリット))58が設けられており、現像剤が搬送途中で互いのスクリュ間を自由に移動可能となっている。
また、2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bは長手方向の搬送速度が異なるように設定されている。
2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bの長手方向の搬送速度を異ならせるための具体的な構成としては、例えば2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bの回転速度を変えるのが一番直接的であるが、2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bのスクリュピッチを変えることでも対応でき、また、スクリュ間にフィンを立てて抵抗を設けるとか、一方のスクリュに切り欠きを設けたり、部分的に外径を細らせて搬送できない領域を持たせることで、平均的な搬送速度を落とすといった手段が考えられる。
このようにして2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bの長手方向の搬送速度を異ならせることにより、スクリュ間の境界部で搬送方向に対する速度差を生じ、せん断応力が発生することによって、速度の大きい方から小さい方へと回りこむ流れ(渦)が発生し、これによって混合作用が大きく向上する。尚、速度差の設定は、2本のうちどちらを速くしても同様の効果が得られる。
The two agitating and conveying
Further, the two agitating and conveying
As a specific configuration for making the longitudinal conveying speeds of the two agitating and conveying
Thus, by making the longitudinal conveying speeds of the two agitating and conveying
さらに図4(b)に示すように、攪拌搬送スクリュ56a,56bは回転軸にらせん羽根を備えた形状であり、軸に対して搬送面が傾斜しているため、搬送能力は長手軸方向だけでなく、軸と垂直方向にも分解される。この垂直方向への搬送能力が現像剤の攪拌能力を大きく左右する要因である。
本実施例では下方に位置する攪拌搬送スクリュ56bのらせん羽根のピッチを上方の攪拌搬送スクリュ56aのそれよりも大きく設定した。らせん羽根のピッチを大きくすることは、回転軸に対してらせん羽根の傾斜角度を小さくすることと同義であり、これによって、搬送能力の垂直方向成分が強くなる。
尚、下方側の攪拌搬送スクリュ56bにおいて搬送能力の垂直方向成分を強くする具体的な手段としては、
・スクリュのピッチ(P)とスクリュの外径(D)との関係を、P>2Dとする、
・スクリュ搬送面の傾斜角を軸方向に対して45°以下とする、
・後述の実施例2で説明するように、スクリュの搬送面にフィンを設ける(フィンは水平でなくてもよく、スクリュの端部に設けているような逆巻きのらせん形状でもよい)、
などがある。
以上のように、下方に位置する攪拌搬送スクリュ56bのらせん羽根のピッチを上方の攪拌搬送スクリュ56aのそれよりも大きく設定することにより、下方から上方の攪拌搬送スクリュ56aに現像剤を積極的に移動させることが可能である。また、上方から下方へは重力によって落下するため、現像剤の上下動が大きく促進されることになる。このようにして下方の攪拌搬送スクリュ56bについては攪拌機能を強め、上方の攪拌搬送スクリュ56aについては搬送能力を維持することによって、従来の一本の攪拌搬送スクリュと比較すると、搬送能力、攪拌能力ともに向上させることが可能である。
Further, as shown in FIG. 4 (b), the agitating and conveying
In this embodiment, the pitch of the spiral blades of the stirring and conveying
In addition, as a specific means for strengthening the vertical component of the conveying capacity in the lower agitating and conveying
The relationship between the screw pitch (P) and the screw outer diameter (D) is P> 2D.
-The inclination angle of the screw conveying surface is 45 ° or less with respect to the axial direction.
-As will be described later in Example 2, fins are provided on the screw conveying surface (the fins may not be horizontal, and may have a reverse spiral shape as provided at the end of the screw).
and so on.
As described above, by setting the pitch of the spiral blades of the stirring and conveying
尚、図3において、2つの攪拌搬送スクリュ56a、56bの間の長手方向に渡って連通している連通口(スリット)58の幅は、図3のようにスクリュのRに沿って狭くしても良い。
これは、上部の攪拌搬送スクリュ56aの剤の保持力が高まるため、剤が下から上へ、上から下へと確実に移動させることができるからである。また、攪拌搬送スクリュに沿って壁を設けているため、下から上への剤の受け渡しをスムーズに行なわせることができる。また、攪拌搬送スクリュから離れたスペースをなくすことで、攪拌搬送スクリュ間での剤の滞留を防止し、攪拌の均一性を上げることができる。
また、図3では、上方の攪拌搬送スクリュ56aの方が下方の攪拌搬送スクリュ56bよりも径が大きいが、同じ径でも良く、逆でも良い。
In FIG. 3, the width of the communication port (slit) 58 communicating in the longitudinal direction between the two agitating and conveying
This is because the holding power of the agent of the upper agitating and conveying
In FIG. 3, the upper agitating and conveying
[実施例2]
第2の実施例の現像装置を図5に基づき説明する。
現像装置5の基本構成は図3、図4と同じであるが、本実施例では、攪拌搬送スクリュ56a,56bの軸上に板状のフィン57を設けたことにある。これによって、回転軸と垂直方向への搬送能力が大きく向上するため、攪拌機能をさらに向上させることができ、より均一に混合させることができる。
上記フィン57は、上下2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bのうち、どちらに設けても効果が得られるが、特に効果的な形態は、トナー補給口59の下流近傍では上側の攪拌搬送スクリュ56aにフィン57を設け、その下流側で下方の攪拌搬送スクリュ56bにフィン57を設けることである。
その根拠は、先にも述べているが、補給されたトナーは現像剤表面に浮きやすいので、補給直後に表面付近を攪拌させ、迅速にトナーを現像剤中に分散させることが望ましく、その後、2本の攪拌搬送スクリュ56a,56b間で上下動させながら混合させることが最も効果的である。
尚、フィン57は、本実施例では撹拌搬送スクリュ56a,56bの軸に対して水平に取り付けているが、軸に対して傾斜していてもかまわない。ただし、水平に近く設定した方が効果的である。
また、フィン57の数についても特に限定するものではない。
[Example 2]
The developing device of the second embodiment will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the developing
The
The reason for this is described above, but since the replenished toner tends to float on the surface of the developer, it is desirable to stir the vicinity of the surface immediately after the replenishment and to quickly disperse the toner in the developer. It is most effective to mix while moving up and down between the two agitating and conveying
In the present embodiment, the
Further, the number of
実施例1,2の効果確認結果を図9に示す。
図9は攪拌搬送スクリュ最下流部でのトナー濃度の変化を測定したものである。横軸には搬送速度、縦軸にトナー濃度の変化量を示した。
実験は、攪拌搬送スクリュ56a,56bの最上流付近に位置するトナー補給口59にトナーを一定量投入した後で、最下流部の計測地点でトナー濃度がピークを示した瞬間の値と初期の値との差を計測した。したがって、投入後からピークを検出するまでの時間が搬送速度を示し、ピーク時のトナー濃度差が大きいほど攪拌不足を示していることになる。尚、計測は攪拌不足のトナーが流れ込みやすい微小領域で行っているため、攪拌が不足していると、トナーがまとまった状態で流入することになり、計測領域でのトナー濃度が一時的に高く検出される。
The effect confirmation results of Examples 1 and 2 are shown in FIG.
FIG. 9 shows the change in the toner density at the most downstream part of the agitating and conveying screw. The horizontal axis represents the conveyance speed, and the vertical axis represents the change amount of the toner density.
In the experiment, after a certain amount of toner is charged into the toner replenishing port 59 located in the vicinity of the uppermost stream of the agitating and conveying
この結果から、実施例1において、従来の装置に比べて搬送スピード、攪拌能力ともに大きく向上できる結果が得られていることがわかる。
尚、2点の水準は上側のスクリュに対して下側のスクリュのピッチの比(SPR)を2水準(SPR=1.5,2.0)取って比較した。
下方のスクリュのスクリュピッチを広げることによって搬送速度は低下しているが、現状よりは高く、一方でトナー濃度差が低下しており、攪拌能力が向上したことがわかる。
さらに実施例2においては搬送速度がやや低下するものの、攪拌能力が大きく向上するという結果を確認することができた。
From this result, it can be seen that in Example 1, the result that the conveyance speed and the stirring ability can be greatly improved as compared with the conventional apparatus is obtained.
The two levels were compared by comparing the ratio of the lower screw pitch to the upper screw (SPR) at two levels (SPR = 1.5, 2.0).
By increasing the screw pitch of the lower screw, the conveying speed is lowered, but it is higher than the present state, while the toner density difference is lowered, and it can be seen that the stirring ability is improved.
Furthermore, in Example 2, although a conveyance speed fell a little, the result that stirring ability improved greatly was able to be confirmed.
[実施例3]
第3の実施例の現像装置を図6に基づき説明する。
現像装置5の基本構成は図3、図4と同じであり、実施例1で説明した通りであるが、本実施例では、図6(a)に示すように、攪拌搬送スクリュ56a,56bの外周表面に凹凸形状57aを設けている。
この凹凸形状57aは、スクリュ外周と現像容器53との間の現像剤を積極的に動かすことを目的として設けられたもので、例えば図6(c)に示すように、攪拌搬送スクリュ56bの回転動作中に凹凸面に接触した現像剤が微小な渦を発生させることによって、容器壁面に付着した現像剤に応力が伝播し、移動させることが可能となる。
[Example 3]
A developing apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the developing
The
また、本実施例の別の形態とし、図6(b)は攪拌搬送スクリュ56a,56bの外周表面にミゾ形状57bを設けている例である。
目的は前記凹凸形状と同じであるが、ミゾ形状にしたことで、微小な凹凸よりも規則的で大きな渦を発生させることができるため、より積極的に壁面付近の現像剤を動かすことができる。
Further, as another form of the present embodiment, FIG. 6B is an example in which a
The purpose is the same as the concave / convex shape, but by making the groove shape, a regular and large vortex can be generated rather than fine irregularities, so the developer near the wall surface can be moved more actively. .
[実施例4]
第4の実施例の現像装置を図7、図8に基づき説明する。
図7は本発明を適用した現像装置の概略構成図である。この現像装置5の基本的な構成は図4と同様であり、現像剤担持体である現像ローラ51と、現像剤規制部材であるドクタブレード52と、現像ローラ51に現像剤を供給するための供給スクリュ55と、供給スクリュ55から現像剤を受け取り2本の搬送部材(攪拌搬送スクリュ)56a,56bで攪拌しながら搬送した後に供給スクリュ55に戻すための攪拌搬送部(粉体搬送装置)と、これらを収容する現像容器53とからなっている。また、図示を省略しているが、現像容器53内には、例えばトナーとキャリアからなる現像剤が収容されている。
[Example 4]
A developing apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a developing device to which the present invention is applied. The basic configuration of the developing
供給スクリュ55と攪拌搬送スクリュ56a,56bの間には仕切り壁が54設けられており、供給スクリュ55は現像剤を図中手前方向に搬送しながら現像ローラ51に供給するとともに、現像動作の終わった現像剤を回収する役目を担っている。
図7中の手前側端部においては前述の仕切り壁54がなくなっており、供給スクリュ55から攪拌搬送スクリュ56a,56bへと現像剤が受け渡される。
攪拌搬送スクリュ56a,56bでは供給スクリ55から送られてきた現像剤を図7中の奥方向へと搬送しながら現像剤を攪拌させる。攪拌搬送スクリュ56a,56bの奥側端部では前述の仕切り壁54が無くなっているため、攪拌搬送スクリュ56a,56bから供給スクリュ55へと現像剤が受け渡され、これによって現像容器内を現像剤が循環することとなる。
2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bはどちらも図7中の奥側の同一方向への搬送能力を備えており、かつ、2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bの間の連通部60には攪拌部材61が設けられており、2本の攪拌搬送スクリュ56a,56bと攪拌部材61間には長手方向に亘って仕切り壁が無く、現像剤が搬送途中で上下を自由に移動可能となっている。なお、連通部60の壁面は、図7のように、突起61aの先端部の動きに合わせて円弧形状としてもよいし、対向する壁面が鉛直方向で平行となるような平面形状としても良い。
A
The
In the agitating and conveying
Both the two agitating and conveying
図8は、攪拌搬送部56の長手方向の構成説明図であり、攪拌搬送スクリュ56a,56bと攪拌部材61の一部分を示す図である。
本実施例では、攪拌部材61の突起部61aは軸の全長に亘って設置されている。これは搬送中の現像剤と補給されたトナー(補給トナー)を搬送中に攪拌するために設置されている。
この攪拌部材61は、不図示の駆動部によって、上下の攪拌搬送スクリュ56a,56bと連動して、長手軸を中心に回転する。この回転によって、上下に動く現像剤の攪拌が促進される。
本実施例のように、上下に設置された攪拌搬送スクリュ56a,56bの間に全長に亘り突起61aを設けた攪拌部材61を設置して長手軸を中心に回転することで、搬送中自由に上下に動く現像剤の攪拌が促進され、現像剤中に補給トナーを均一に分散させることができる。
なお、攪拌部材61に突起61aを設ける範囲は、本実施例では全長としているが、突起61aのピッチを変えたり、設ける部分を限定したりしてもよい。また、突起61aの形状については、本実施例では四角形状となっているが、形状についても特に限定するものではない。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the configuration of the stirring and conveying
In the present embodiment, the
The agitating
As in this embodiment, the stirring
In addition, although the range which provides the
以上のように、本実施例の現像装置では、現像剤攪拌搬送部の上下方向に配置された攪拌搬送スクリュ56a,56bの間に、現像剤を攪拌する攪拌部材61を備えているので、現像剤の攪拌を促進することができる。
また、攪拌部材61は、軸の周囲に複数の突起61aが設けられているので、現像剤の攪拌を更に促進することができ、より均一に混合することができる。
As described above, the developing device of this embodiment includes the stirring
Further, since the stirring
以上、本発明に係る画像形成装置の実施形態と、粉体搬送装置を有する現像装置の具体的な実施例について説明したが、前述の画像形成装置の作像部6を構成する、感光体ドラム1、帯電部4、現像装置5、クリーニング部2は、それぞれ単独に画像形成装置本体100に対して着脱自在に設置できるように構成されている。そして、それぞれが、寿命に達したときに、新品のものに交換される。
また、作像部6を構成する、感光体ドラム1、帯電部4、現像装置5、クリーニング部2は、それぞれ単独のユニットでもよいが、これらを一体化して、装置本体100に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジとすることもできる。そして、プロセスカートリッジとすることにより、作像部6のメンテナンスを行う際の作業性をさらに向上することができる。
As described above, the embodiment of the image forming apparatus according to the present invention and the specific example of the developing device having the powder conveyance device have been described. The photosensitive drum constituting the image forming unit 6 of the image forming apparatus described above. 1, the charging unit 4, the developing
The photosensitive drum 1, the charging unit 4, the developing
1(1Y,1M,1C,1Bk):感光体ドラム(像担持体)
2:クリーニング部
4:帯電部
4a:帯電ローラ
5(5Y,5M,5C,5Bk):現像装置
6(6Y,6M,6C,6Bk):作像部
8:中間転写ベルト
9(9Y,9M,9C,9Bk):1次転写バイアスローラ
10:中間転写ユニット
19:2次転写ローラ
20:定着部
26:給紙部
27:給紙コロ
28:レジストローラ対
29:排紙ローラ対
30:排紙部
31:トナー補給部
32:原稿読み取り部
51:現像ローラ(現像剤担持体)
52:ドクタブレード
53:現像容器
54:仕切り壁
55:供給スクリュ
56:攪拌搬送部
56a,56b:攪拌搬送スクリュ(搬送部材)
57:フィン
57a:凹凸形状
57b:ミゾ形状
58:連通口(スリット)
59:トナー補給口
60:攪拌部材
61a:突起
1 (1Y, 1M, 1C, 1Bk): photosensitive drum (image carrier)
2: Cleaning unit 4:
52: Doctor blade 53: Developer container 54: Partition wall 55: Supply screw 56: Agitating and conveying
57:
59: Toner supply port 60: Stirring
Claims (30)
前記複数の搬送部材を収容して一つの搬送路とする容器を備え、
前記複数の搬送部材の搬送方向は、長手方向に対して全て同一方向であり、
前記複数の搬送部材の部材間は、長手方向の搬送部材長に対して半分以上の領域で連通していることを特徴とする粉体搬送方法。 It has a plurality of conveyance members having a conveyance capability in the longitudinal direction, and the plurality of conveyance members are arranged substantially in parallel in the vertical direction,
A container that accommodates the plurality of transport members and forms a single transport path;
The conveying directions of the plurality of conveying members are all the same direction with respect to the longitudinal direction,
The powder conveying method, wherein the members of the plurality of conveying members communicate with each other in a region that is at least half of the conveying member length in the longitudinal direction.
前記複数の搬送部材のうち、隣接する搬送部材同士の長手方向の搬送速度が異なることを特徴とする粉体搬送方法。 In the powder conveyance method according to claim 1,
The powder conveyance method characterized by the conveyance speed of the longitudinal direction of adjacent conveyance members differing among these conveyance members.
前記複数の搬送部材のうち、下方に位置する搬送部材の搬送能力は、長手方向成分よりも垂直方向成分の方が高くなるように設定されていることを特徴とする粉体搬送方法。 In the powder conveying method according to claim 1 or 2,
Of the plurality of conveying members, the conveying ability of the conveying member positioned below is set so that the vertical direction component is higher than the longitudinal direction component.
前記搬送部材は、らせん形状の羽根を有しており、下方に位置する搬送部材の羽根のピッチが、上方の搬送部材の羽根のピッチよりも長く設定されていることを特徴とする粉体搬送方法。 In the powder conveyance method according to claim 3,
The conveying member has spiral blades, and the pitch of the blades of the conveying member positioned below is set to be longer than the pitch of the blades of the upper conveying member. Method.
前記搬送部材の表面に、長手方向と略水平に延びるフィンが1つ以上設けられていることを特徴とする粉体搬送方法。 In the powder conveyance method according to any one of claims 1 to 4,
One or more fins extended substantially horizontally with a longitudinal direction are provided in the surface of the said conveyance member, The powder conveyance method characterized by the above-mentioned.
前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に凹凸形状を設けていることを特徴とする粉体搬送方法。 In the powder conveyance method according to claim 1,
The powder conveying method, wherein the conveying member is a screw member having a spiral blade, and an uneven shape is provided on an outer peripheral surface of the spiral blade.
前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に多数のミゾ形状を設けていることを特徴とする粉体搬送方法。 In the powder conveyance method according to claim 6,
The powder conveying method, wherein the conveying member is a screw member having a spiral blade, and a plurality of groove shapes are provided on an outer peripheral surface of the spiral blade.
上下方向に略並列に配置された搬送部材の間に攪拌部材が設けられていることを特徴とする粉体搬送方法。 In the powder conveyance method according to claim 1,
A powder conveying method, wherein a stirring member is provided between conveying members arranged substantially in parallel in the vertical direction.
前記攪拌部材は、軸の周囲に複数の突起が設けられていることを特徴とする粉体搬送方法。 In the powder conveyance method according to claim 8,
The powder conveying method, wherein the stirring member is provided with a plurality of protrusions around a shaft.
前記複数の搬送部材を収容して一つの搬送路とする容器を備え、
前記複数の搬送部材の搬送方向は、長手方向に対して全て同一方向であり、
前記複数の搬送部材の部材間は、長手方向の搬送部材長に対して半分以上の領域で連通していることを特徴とする粉体搬送装置。 It has a plurality of conveyance members having a conveyance capability in the longitudinal direction, and the plurality of conveyance members are arranged substantially in parallel in the vertical direction,
A container that accommodates the plurality of transport members and forms a single transport path;
The conveying directions of the plurality of conveying members are all the same direction with respect to the longitudinal direction,
The powder conveying apparatus characterized in that the members of the plurality of conveying members communicate with each other in a region that is at least half of the conveying member length in the longitudinal direction.
前記複数の搬送部材のうち、隣接する搬送部材同士の長手方向の搬送速度が異なることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 10,
A powder conveying apparatus, wherein among the plurality of conveying members, adjacent conveying members have different conveying speeds in the longitudinal direction.
前記複数の搬送部材のうち、下方に位置する搬送部材の搬送能力は、長手方向成分よりも垂直方向成分の方が高くなるように設定されていることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 10 or 11,
Of the plurality of conveying members, the conveying capacity of the conveying member positioned below is set such that the vertical direction component is higher than the longitudinal direction component.
前記搬送部材は、らせん形状の羽根を有しており、下方に位置する搬送部材の羽根のピッチが、上方の搬送部材の羽根のピッチよりも長く設定されていることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 12,
The conveying member has spiral blades, and the pitch of the blades of the conveying member positioned below is set to be longer than the pitch of the blades of the upper conveying member. apparatus.
前記搬送部材の表面に、長手方向と略水平に延びるフィンが1つ以上設けられていることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to any one of claims 10 to 13,
One or more fins provided in the surface of the said conveyance member are extended substantially horizontally with a longitudinal direction, The powder conveyance apparatus characterized by the above-mentioned.
前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に凹凸形状を設けていることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 10,
The powder conveying device, wherein the conveying member is a screw member having a spiral blade, and an uneven shape is provided on an outer peripheral surface of the spiral blade.
前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に多数のミゾ形状を設けていることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 15,
The powder conveying apparatus, wherein the conveying member is a screw member having a spiral blade, and a plurality of groove shapes are provided on an outer peripheral surface of the spiral blade.
上下方向に略並列に配置された搬送部材の間に攪拌部材が設けられていることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 10,
A powder conveying device, wherein a stirring member is provided between conveying members arranged substantially in parallel in the vertical direction.
前記攪拌部材は、軸の周囲に複数の突起が設けられていることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 17,
The powder conveying apparatus, wherein the stirring member is provided with a plurality of protrusions around a shaft.
該現像剤を担持する現像剤坦持体と、
該現像剤坦持体に現像剤を供給するための供給部と、
該供給部から現像剤を受け取り、攪拌しながら搬送した後、前記供給部に戻すための攪拌搬送部と、
を有する現像装置であって、
前記攪拌搬送部は、
長手方向への搬送能力を備える複数の搬送部材を有し、該複数の搬送部材は上下方向に略並列に配置されており、
前記複数の搬送部材を収容して一つの搬送路とする容器を備え、
前記複数の搬送部材の搬送方向は、長手方向に対して全て同一方向であり、
前記複数の搬送部材の部材間は、長手方向の搬送部材長に対して半分以上の領域で連通していることを特徴とする現像装置。 A developer made of powder;
A developer carrier for carrying the developer;
A supply unit for supplying developer to the developer carrier;
An agitation transport unit for receiving the developer from the supply unit, transporting the developer while stirring, and then returning the developer to the supply unit;
A developing device comprising:
The stirring and conveying unit is
It has a plurality of conveyance members having a conveyance capability in the longitudinal direction, and the plurality of conveyance members are arranged substantially in parallel in the vertical direction,
A container that accommodates the plurality of transport members and forms a single transport path;
The conveying directions of the plurality of conveying members are all the same direction with respect to the longitudinal direction,
The developing device characterized in that the members of the plurality of conveying members communicate with each other in a region that is at least half of the conveying member length in the longitudinal direction.
前記複数の搬送部材のうち、隣接する搬送部材同士の長手方向の搬送速度が異なることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 19, wherein
A developing device, wherein among the plurality of transport members, adjacent transport members have different transport speeds in the longitudinal direction.
前記複数の搬送部材のうち、下方に位置する搬送部材の搬送能力は、長手方向成分よりも垂直方向成分の方が高くなるように設定されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 19 or 20,
Among the plurality of transport members, the transport capability of the transport member positioned below is set such that the vertical direction component is higher than the longitudinal direction component.
前記搬送部材は、らせん形状の羽根を有しており、下方に位置する搬送部材の羽根のピッチが、上方の搬送部材の羽根のピッチよりも長く設定されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 21, wherein
2. The developing device according to claim 1, wherein the conveying member has spiral blades, and the pitch of the blades of the conveying member positioned below is set to be longer than the pitch of the blades of the upper conveying member.
前記搬送部材の表面に、長手方向と略水平に延びるフィンが1つ以上設けられていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 19 to 22,
2. A developing device according to claim 1, wherein at least one fin extending substantially horizontally with the longitudinal direction is provided on the surface of the conveying member.
前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に凹凸形状を設けていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 19, wherein
The developing device according to claim 1, wherein the conveying member is a screw member having a spiral blade, and an uneven shape is provided on an outer peripheral surface of the spiral blade.
前記搬送部材は螺旋羽根を有したスクリュ部材であり、該螺旋羽根の外周表面に多数のミゾ形状を設けていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 24,
The developing device according to claim 1, wherein the conveying member is a screw member having a spiral blade, and a plurality of groove shapes are provided on an outer peripheral surface of the spiral blade.
上下方向に略並列に配置された搬送部材の間に攪拌部材が設けられていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 19, wherein
A developing device, wherein a stirring member is provided between conveying members arranged substantially in parallel in the vertical direction.
前記攪拌部材は、軸の周囲に複数の突起が設けられていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 26, wherein
The developing device, wherein the stirring member is provided with a plurality of protrusions around a shaft.
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