JP2010210942A - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、2成分現像剤を長手方向に搬送する搬送部材が設置された現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system, such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine thereof, and a developing device and a process cartridge installed therein. The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which a conveying member that conveys in a direction is installed.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を上下方向や水平方向に設置する技術が知られている(例えば、特許文献1等参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a developing device that contains a two-component developer composed of a toner and a carrier (including a case where an additive or the like is added), and the developer is long. A technique is known in which a plurality of conveying members that are conveyed in a direction to form a circulation path are installed in a vertical direction or a horizontal direction (see, for example, Patent Document 1).
2成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌搬送部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレード(現像剤規制部材)によって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。なお、現像ローラの内部にはマグネットが固設されていて、このマグネットによって現像ローラの周囲に複数の磁極が形成されている。 In a developing device using a two-component developer, toner is appropriately replenished into the developing device from a toner replenishing port provided in a part of the developing device according to toner consumption in the developing device. The replenished toner is agitated and mixed together with the developer in the developing device by a conveying member (agitating and conveying member) such as a conveying screw. Part of the stirred and mixed developer is supplied to a developing roller (developer carrier). After the developer carried on the developing roller is regulated to an appropriate amount by a doctor blade (developer regulating member), the toner in the two-component developer is a latent image on the photosensitive drum at a position facing the photosensitive drum. Adhere to. A magnet is fixed inside the developing roller, and a plurality of magnetic poles are formed around the developing roller by the magnet.
特許文献1等における現像装置には、2つの搬送部材(第1撹拌搬送部材、第2撹拌搬送部材)が上下方向に設置されていて、この2つの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。上方に設置された搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら、汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給する。下方に設置された搬送部材は、剤離れ磁極の位置で現像ローラから離脱された現像剤を長手方向(上方の搬送部材による搬送方向とは逆方向である。)に搬送する。上方の搬送部材による搬送経路(第1搬送経路)の下流側と下方の搬送部材による搬送経路(第2搬送経路)の上流側とは中継部を介して連通している。そして、第1搬送経路の下流側に達した現像剤は、中継部を自重落下して第2搬送経路の上流側に達する。ここで、第2搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第1搬送経路の上流側と第2搬送経路の下流側とは第2の中継部を介して連通している。そして、第2搬送経路の下流側に達した現像剤(現像ローラから離脱した現像剤と、中継部から落下した現像剤と、第2搬送経路の上流側から補給された新品トナーと、が混合されたものである。)は、その位置に留まり押し上げられ、第2の中継部を介して第1搬送経路の上流側に移動される。 In the developing device in Patent Document 1 or the like, two transport members (a first stirring transport member and a second stirring transport member) are installed in the vertical direction, and a developer circulation path is formed by the two transport members. ing. The conveying member installed above supplies the developer to the developing roller at the position of the pumping magnetic pole while conveying the developer in the longitudinal direction. The conveying member installed below conveys the developer separated from the developing roller at the position of the agent separation magnetic pole in the longitudinal direction (the direction opposite to the conveying direction by the upper conveying member). The downstream side of the conveyance path (first conveyance path) by the upper conveyance member and the upstream side of the conveyance path (second conveyance path) by the lower conveyance member communicate with each other via a relay unit. The developer that has reached the downstream side of the first transport path falls by its own weight on the relay unit and reaches the upstream side of the second transport path. Here, a toner supply port is provided on the upstream side of the second conveyance path, and new toner is appropriately supplied. Further, the upstream side of the first transport path and the downstream side of the second transport path communicate with each other via the second relay unit. Then, the developer that has reached the downstream side of the second conveyance path (the developer separated from the developing roller, the developer that has dropped from the relay portion, and the new toner replenished from the upstream side of the second conveyance path are mixed. ) Stays at that position and is pushed up and moved to the upstream side of the first transport path via the second relay section.
また、特許文献1の図8等には、2つの搬送部材(第1スクリュ、第2スクリュ)が水平方向に設置された現像装置が開示されている。現像ローラに対向する搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給するとともに、剤離れ磁極の位置で現像ローラから離脱された現像剤を長手方向に搬送する。現像ローラに対向する搬送部材(第1の搬送部材)による搬送経路(第1搬送経路)の下流側と、第2の搬送部材(第1の搬送部材を介して現像ローラに対向する搬送部材である。)による搬送経路(第2搬送経路)の上流側とは、中継部を介して連通している。そして、第1搬送経路の下流側に達した現像剤は、中継部を介して第2搬送経路の上流側に達する。ここで、第2搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第1搬送経路の上流側と第2搬送経路の下流側とは第2の中継部を介して連通している。そして、第2搬送経路の下流側に達した現像剤は、第2の中継部を介して第1搬送経路の上流側に移動される。 Further, FIG. 8 and the like of Patent Document 1 disclose a developing device in which two conveying members (first screw and second screw) are installed in the horizontal direction. The conveying member facing the developing roller supplies the developer to the developing roller at the position of the pumping magnetic pole while conveying the developer in the longitudinal direction, and lengthens the developer separated from the developing roller at the position of the agent separating magnetic pole. Transport in the direction. A downstream side of a transport path (first transport path) by a transport member (first transport member) facing the developing roller, and a second transport member (a transport member facing the developing roller via the first transport member). To the upstream side of the transport path (second transport path) via the relay section. Then, the developer that has reached the downstream side of the first transport path reaches the upstream side of the second transport path via the relay unit. Here, a toner supply port is provided on the upstream side of the second conveyance path, and new toner is appropriately supplied. Further, the upstream side of the first transport path and the downstream side of the second transport path communicate with each other via the second relay unit. Then, the developer that has reached the downstream side of the second transport path is moved to the upstream side of the first transport path via the second relay unit.
このように現像剤を長手方向に搬送しながら現像剤を撹拌・混合する搬送部材を具備した現像装置は、現像剤を短手方向や長手方向に搬送しながら現像剤を撹拌・混合する搬送部材を具備した現像装置(例えば、特開平6−348124等参照。)に比べて、装置を小型化したり構成部品を少なくしたりすることができる。 In this way, the developing device having a conveying member that stirs and mixes the developer while conveying the developer in the longitudinal direction is a conveying member that agitates and mixes the developer while conveying the developer in the short direction and the longitudinal direction. Compared to a developing device (for example, see JP-A-6-348124), the apparatus can be downsized and the number of components can be reduced.
上述した従来の現像装置は、現像ローラに対向する搬送部材(上下方向に2つの搬送部材がある場合には下方の搬送部材である。)が現像ローラよりも低い位置であって現像ローラからある程度離れた位置に設置されていないと、現像ローラから離脱した現像剤が補給トナーと充分に撹拌・混合されないうちに再び現像ローラ上に汲み上げられてしまい、充分なトナー帯電性が得られずに像担持体上に形成するトナー像に濃度偏差や濃度低下が生じてしまうことがあった。そのために、現像装置のさらなる小型化が困難になっていた。 In the conventional developing device described above, the conveying member facing the developing roller (the lower conveying member when there are two conveying members in the vertical direction) is located at a lower position than the developing roller and is somewhat to the developing roller. Otherwise, the developer that has separated from the developing roller will be pumped up again on the developing roller before it is sufficiently stirred and mixed with the replenishing toner, resulting in insufficient toner chargeability. In some cases, the toner image formed on the carrier may have a density deviation or a decrease in density. This makes it difficult to further reduce the size of the developing device.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、出力画像に濃度偏差や濃度低下が生じる不具合等がなく、装置のさらなる小型化が可能な、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is free from problems such as density deviation and density reduction in an output image, and can further reduce the size of the developing device, process cartridge, and Another object is to provide an image forming apparatus.
この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送する単数又は複数の搬送部材と、前記現像剤担持体に担持された現像剤が前記像担持体との対向位置に達する前に当該現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、を備え、前記現像剤担持体は、前記複数の磁極のうち、前記像担持体との対向位置から前記現像剤規制部材との対向位置に達するまでの間に形成される複数の磁極が、隣接する磁極が同極となる1対の磁極群を少なくとも2つ具備するように形成されたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing device for storing a developer having a carrier and a toner and developing a latent image formed on an image carrier, the image carrier. A developer carrying body facing the body and having a plurality of magnetic poles formed around it, and one or a plurality of conveyances carrying the developer contained in the apparatus in the longitudinal direction while facing the developer carrying body A member and a developer regulating member that regulates the amount of the developer before the developer carried on the developer carrying body reaches a position facing the image carrying body. Among the plurality of magnetic poles, a pair of magnetic poles formed between the position facing the image carrier and the position facing the developer regulating member is a pair in which adjacent magnetic poles are the same. To have at least two magnetic pole groups They have been made.
また、請求項2記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記搬送部材は、互いに対向するように上下方向に配設されるとともに、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路の一部又は全部を形成する2つの搬送部材であって、前記2つの搬送部材のうち下方の搬送部材に対向する位置に前記1対の磁極群が形成され、前記2つの搬送部材のうち上方の搬送部材に対向する位置にもう1つの前記1対の磁極群が形成され、前記もう1つの1対の磁極群は前記下方の搬送部材による搬送経路の上方にその一部の磁力が及ぶように形成されたものである。 A developing device according to a second aspect of the present invention is the developing device according to the first aspect, wherein the conveying members are arranged in the vertical direction so as to face each other and are accommodated in the device. Two conveying members that convey the agent in the longitudinal direction to form part or all of the circulation path, wherein the pair of magnetic pole groups is formed at a position facing the lower conveying member of the two conveying members. The other pair of magnetic pole groups is formed at a position facing the upper conveying member of the two conveying members, and the other pair of magnetic pole groups is formed on the conveying path by the lower conveying member. It is formed so that a part of the magnetic force extends upward.
また、請求項3記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記搬送部材は、前記現像剤担持体に近接する1つの搬送部材であって、前記1つの搬送部材に対向する位置に、前記1対の磁極群のうちの一方の磁極と、もう1つの前記1対の磁極群のうちの一方の磁極と、が隣接するように形成されたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first aspect, wherein the conveying member is one conveying member adjacent to the developer carrying member, and the one conveying member. Is formed such that one magnetic pole of the pair of magnetic pole groups and one magnetic pole of the other pair of magnetic pole groups are adjacent to each other.
また、請求項4記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項3に記載の発明において、前記1つの搬送部材を介して前記現像剤担持体に対向するとともに、前記1つの搬送部材とともに装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路の一部又は全部を形成する第2の搬送部材をさらに備えたものである。 A developing device according to a fourth aspect of the present invention is the developing device according to the third aspect, wherein the developing device is opposed to the developer carrying member via the one conveying member and is installed in the apparatus together with the one conveying member. Is further provided with a second conveying member that conveys the developer accommodated in the longitudinal direction to form part or all of the circulation path.
また、請求項5記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、装置の稼動時に前記搬送部材による搬送経路内で搬送される現像剤の剤面の位置が、前記現像剤担持体の最下部の位置よりも上方になるように形成されたものである。 A developing device according to a fifth aspect of the present invention is the developer according to any one of the first to fourth aspects, wherein the developer agent is transported in a transport path by the transport member when the apparatus is in operation. The surface is formed so as to be above the lowermost position of the developer carrying member.
また、この発明の請求項6記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge according to any one of the first to fifth aspects, wherein the process cartridge is detachably installed on the main body of the image forming apparatus. The developing device and the image carrier are integrated.
また、この発明の請求項7記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。 An image forming apparatus according to a seventh aspect of the present invention includes the developing device according to any one of the first to fifth aspects and the image carrier.
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。 In the present application, the “process cartridge” means a charging unit that charges the image carrier, a developing unit (developing device) that develops a latent image formed on the image carrier, and a cleaning on the image carrier. At least one of the cleaning units and the image carrier are defined as a unit that is integrated and detachably installed on the image forming apparatus main body.
本発明は、現像剤を長手方向に搬送する搬送部材を現像剤担持体に対向するように配設して、現像剤担持体の周囲に形成される複数の磁極を最適化しているために、出力画像に濃度偏差や濃度低下が生じる不具合等がなく、装置のさらなる小型化が可能な、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, the conveying member that conveys the developer in the longitudinal direction is disposed so as to face the developer carrier, and the plurality of magnetic poles formed around the developer carrier is optimized. It is possible to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that are free from problems such as density deviation and density reduction in an output image and that can further reduce the size of the apparatus.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図6にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 a writing unit that emits laser light based on input image information, and 3 an original conveying unit that conveys an original D to an original reading unit 4. 4 is a document reading unit that reads image information of the document D, 7 is a paper feeding unit that accommodates a recording medium P such as transfer paper, 9 is a registration roller that adjusts the conveyance timing of the recording medium P, and 11Y, 11M, and 11C. , 11BK is a photosensitive drum as an image carrier on which toner images of each color (yellow, magenta, cyan, black) are formed, 12 is a charging unit that charges the
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
なお、図示は省略するが、各感光体ドラム11Y、11C、11M、11BKの上方には、各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)を現像装置13に供給する各色のトナー容器がそれぞれ設置されている。
Although not shown, each color toner (toner particles) that supplies toner (toner particles) of each color (yellow, cyan, magenta, black) to the developing
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上でおこなわれる作像プロセスについては、図2をも参照することができる。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described. Note that FIG. 2 can also be referred to for the image forming process performed on the
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
Specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four
In the
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像装置13との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the
Thereafter, the surface of the
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P transported between the
Specifically, the recording medium P fed by the paper feeding roller 8 from the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Then, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes is completed.
次に、図2〜図6にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図2は、作像部及びトナー容器28を示す構成図である。図3(A)は現像装置13の上部(第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1の位置である。)を長手方向にみた概略断面図(水平方向の断面図)であって、図3(B)は現像装置13の下部(第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2の位置である。)を長手方向にみた概略断面図である。図4は、現像装置13の循環経路を長手方向にみた概略断面図(垂直方向の断面図)である。また、図5は、現像ローラ13a上に形成される磁極H1〜H6の磁力分布を示す図である。さらに、図6は、現像装置の片側端部(図4の第2中継部13gの近傍である。)における現像剤Gの流れを示す図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であって、各トナー容器もほぼ同一構造であるために、図2〜図6にて作像部及びトナー容器は符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
Next, the image forming unit in the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the image forming unit and the
Since each image forming unit has almost the same structure and each toner container has almost the same structure, the image forming unit and the toner container in FIGS. 2 to 6 are denoted by alphabets (Y, C, M, BK) is shown in the figure.
図2に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム11、帯電部12、現像装置13(現像部)、クリーニング部15、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム11は、外径が30mm程度の負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
As shown in FIG. 2, the image forming unit includes a
The
帯電部12は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部12の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部15は、感光体ドラム11に摺接するクリーニングブラシ(又は、クリーニングブレード)が設置されていて、感光体ドラム11上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
The charging
The
現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13aが感光体ドラム11に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム11と磁気ブラシとが接触する現像領域(現像ニップ部)が形成される。現像装置13内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム11上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。なお、現像装置13の構成・動作については、後で詳しく説明する。
The developing
図2を参照して、トナー容器28は、その内部に現像装置13内に供給するためのトナーTを収容している。具体的に、現像装置13に設置された磁気センサ(不図示である。)によって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーの割合である。)の情報に基いて、シャッタ駆動部によってシャッタ機構80の開閉動作をおこなって、トナー容器28から現像装置13内に向けてトナーTを適宜に供給する。
なお、トナーTの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーTの供給の実施を判断してもよい。
供給管29は、トナー容器28から供給されるトナーTを現像装置13内に確実に導くためのものである。すなわち、トナー容器28から排出されたトナーTは、供給管29を介して、トナー補給口13eから現像装置13内に供給される。
Referring to FIG. 2,
The supply of the toner T is not limited to the toner density information, but may be performed based on the image density information detected from the reflectance of the toner image formed on the photosensitive belt or the intermediate transfer belt. Good. Further, the implementation of the supply of the toner T may be determined by combining these different pieces of information.
The
以下、画像形成装置における現像装置13について詳述する。
図2〜図6を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、2つの搬送部材としての搬送スクリュ13b1、13b2(オーガスクリュ)、現像剤規制部材としてのドクターブレード13c、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ13aは、外径が18mm程度であって、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ13a2が不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。図3及び図5を参照して、現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブ13a2の周面に複数の磁極H1〜H6を形成するマグネット13a1が固設されている。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、現像ローラ13aの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード13cの位置に達する。そして、現像ローラ13a上の現像剤Gは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム11との対向位置(現像領域である。)まで搬送される。ドクターブレード13cは、アルミニウムやステンレス鋼等で形成された板状部材であって、現像ローラ13aに担持された現像剤Gが感光体ドラム11との対向位置に達する前に現像剤Gの量を適量に規制する。そして、現像領域に形成された電界(現像電界)によって、感光体ドラム11上に形成された潜像にトナーが吸着される。
Hereinafter, the developing
2 to 6, a developing
The developing
図5は、マグネット13a1によって現像ローラ13a(スリーブ13a2)の周囲に形成される複数の磁極H1〜H6を示している。図5に示すように、複数の磁極は、感光体ドラム11との対向位置に形成された第1磁極H1(主磁極)、第1磁極H1の下流側であって第2搬送経路の内壁面の一部にかかる位置に形成された第2磁極H2、第2搬送経路の上方に形成された第3磁極H3、第3磁極H3に隣接して第1搬送スクリュ13b1との対向位置まで形成された第4磁極H4、ドクターブレード13cとの対向位置に形成された第5磁極H5(ドクタ対向磁極)、第5磁極H5と第1磁極H1との間に形成された第6磁極H6、等で構成される。
まず、第5磁極H5が磁性体としてのキャリアに作用して、第1搬送経路に収容された現像剤Gが現像ローラ13a上に汲上げられる。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、その一部がドクターブレード13c(現像剤規制部材)の位置で掻き取られて、第1搬送経路に戻される。一方、第5磁極H5による磁力が作用するドクターブレード13cの位置で、ドクターブレード13cと現像ローラ13aとのドクターギャップを通過して現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、第6磁極H6によって第1磁極H1の位置に搬送された後に、第1磁極H1の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム11に摺接する。こうして、現像ローラ13aに担持された現像剤G中のトナーTが感光体ドラム11上の潜像に付着する。その後、第1磁極H1の位置を通過した現像剤Gは、第2磁極H2によって、第3磁極H3(第2磁極H2と同極に形成されている。)との間の位置まで搬送される。そして、第2磁極H2と第3磁極H3との間に形成された反発磁界がキャリアに作用して、現像ローラ13a上に担持されていた現像工程後の現像剤Gが現像ローラ13aから脱離される。脱離後の現像剤Gは、第2搬送経路内に落下して第2搬送スクリュ13b2によって第2搬送経路の下流に向けて搬送される。
FIG. 5 shows a plurality of magnetic poles H1 to H6 formed around the developing
First, the fifth magnetic pole H5 acts on a carrier as a magnetic body, and the developer G accommodated in the first transport path is pumped onto the developing
2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)は、現像装置13内に収容された現像剤Gを長手方向(図2の紙面垂直方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
上方の搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1は、現像ローラ13aに対向する位置に配設されていて、現像剤Gを長手方向(回転軸方向)に水平に搬送する(図3(A)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)とともに、第5磁極H5の位置で現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図3(A)の白矢印方向の供給である。)する。
The two conveying screws 13b1 and 13b2 (conveying members) stir and mix the developer G accommodated in the developing
The first conveying screw 13b1 as an upper conveying member is disposed at a position facing the developing
下方の搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1の下方であって現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱した現像剤G(現像工程後に第2磁極H2と第3磁極H3とによって形成された反発磁界によって現像ローラ13a上から強制的に離脱された現像剤Gであって、図3(B)の白矢印方向に離脱するものある。)を長手方向に水平に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)。なお、本実施の形態1では、第2搬送スクリュ13b2の回転方向が、現像ローラ13aの回転方向と逆方向(図2の反時計方向である。)になるように設定されている。
そして、第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側から第1中継部13fを介して循環される現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に第2中継部13gを介して搬送する(図3(B)の一点鎖線矢印に示す搬送である。)。
2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、現像ローラ13aや感光体ドラム11と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものである。
The second conveying screw 13b2 as a lower conveying member is disposed below the first conveying screw 13b1 and at a position facing the developing
Then, the second transport screw 13b2 has a second developer G circulated from the downstream side of the transport path by the first transport screw 13b1 via the
The two conveying screws 13b1 and 13b2 are arranged so that the rotation shaft is substantially horizontal, like the developing
なお、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)と、は壁部によって隔絶されている。
図3及び図4を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)の上流側と、は第2中継部13gを介して連通している。そして、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路において第2中継部13gの近傍に留まって盛り上がった現像剤Gが、第2中継部13gを介して第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
また、図3及び図4を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側と、は第1中継部13fを介して連通している。そして、第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路にて現像ローラ13a上に供給されなかった現像剤Gが、第1中継部13fにて自重落下して、第2搬送経路の上流側に達することになる。
The conveyance path (first conveyance path) by the first conveyance screw 13b1 and the conveyance path (second conveyance path) by the second conveyance screw 13b2 are isolated from each other by a wall portion.
3 and 4, the downstream side of the transport path (second transport path) by the second transport screw 13b2 and the upstream side of the transport path (first transport path) by the first transport screw 13b1 are 2 It communicates via the
3 and 4, the downstream side of the conveyance path by the first conveyance screw 13b1 and the upstream side of the conveyance path by the second conveyance screw 13b2 communicate with each other via the
このような構成により、2つの搬送スクリュ13b1、13b2によって、現像装置13において現像剤Gを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置13が稼動されると、装置内に収容された現像剤Gは図3及び図4中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ13aに対する現像剤Gの供給経路(第1搬送スクリュ13a1による第1搬送経路である。)と、現像ローラ13aから離脱する現像剤Gの回収経路(第2搬送スクリュ13a2による第2搬送経路である。)と、を分離することで、感光体ドラム11上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
With such a configuration, a circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing
なお、図示は省略するが、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器28からトナー補給口13e(第1中継部13fの近傍に配設されている。)を介して現像装置13内に向けて新品のトナーTが供給される。
また、図3、図4を参照して、トナー補給口13eは、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置(現像ローラ13aの長手方向の範囲の外側である。)に配設されている。このようにトナー補給口13eを第1中継部13fの近傍に設置することで、第2搬送経路において、現像ローラ13aから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、第2搬送経路の下流側にむけて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態1では、トナー補給口13eを第2搬送スクリュ13a2による搬送経路中に配設したが、トナー補給口13eの位置はこれに限定されることなく、例えば、第1搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。
Although illustration is omitted, a magnetic sensor for detecting the toner concentration of the developer circulating in the apparatus is installed in the conveyance path by the second conveyance screw 13b2. Then, based on the toner density information detected by the magnetic sensor, the
3 and 4, the
In the first embodiment, the
以下、本実施の形態1の現像装置13における、特徴的な構成・動作について説明する。
先に図5で説明したように、マグネット13a1によって現像ローラ13a(スリーブ13a2)の周囲には、6つの磁極(第1磁極H1、第2磁極H2、第3磁極H3、第4磁極H4、第5磁極H5、第6磁極H6)が形成されている。ここで、本実施の形態1では、現像ローラ13aの周囲に形成される6つの磁極H1〜H6のうち、感光体ドラム11との対向位置からドクターブレード13cとの対向位置に達するまでの間に形成される複数の磁極が、隣接する磁極が同極となる1対の磁極群を少なくとも2つ具備するように形成されている。具体的には、現像ローラ13aの回転方向に沿って、感光体ドラム11との対向位置からドクターブレード13cとの対向位置に達するまでには、5つの磁極(第1磁極H1、第2磁極H2、第3磁極H3、第4磁極H4、第5磁極H5)が形成されていて、そのうち隣接する磁極が同極となる磁極群が2つ形成されている。隣接する磁極が同極となる、1つの磁極群は第2磁極H2と第3磁極H3とであり互いにN極に設定されていて、もう1つの磁極群は第4磁極H4と第5磁極H5とであり互いにS極に設定されている。なお、その他の磁極の極性は、それぞれ、第1磁極H1がS極に、第6磁極H6がN極に設定されている。
さらに詳しくは、第2搬送スクリュ13b2(下方の搬送部材)に対向する位置に1対の磁極群H2、H3が形成され、第1搬送スクリュ13b1(上方の搬送部材)に対向する位置にもう1つの1対の磁極群H4、H5が形成されている。そして、第1搬送スクリュ13b1(上方の搬送部材)に対向する磁極群H4、H5は、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)の上方にその一部の磁力(第4磁極H4による磁力である。)が及ぶように形成されている。
Hereinafter, a characteristic configuration and operation of the developing
As described above with reference to FIG. 5, six magnetic poles (first magnetic pole H1, second magnetic pole H2, third magnetic pole H3, fourth magnetic pole H4, fourth magnetic pole H4, and second magnetic pole H4 are formed around the developing
More specifically, a pair of magnetic pole groups H2 and H3 are formed at a position facing the second transport screw 13b2 (lower transport member), and another one is positioned at a position facing the first transport screw 13b1 (upper transport member). A pair of magnetic pole groups H4 and H5 is formed. The magnetic pole groups H4 and H5 facing the first transport screw 13b1 (upper transport member) are partially magnetic (fourth magnetic pole H4) above the transport path (second transport path) by the second transport screw 13b2. It is formed so as to reach.
このような構成により、図5を参照して、第2搬送経路において、搬送方向下流側を除く位置(図4の幅方向中央部と幅方向右端部とであって、現像剤の剤面が比較的低い位置である。)では、一方の磁極群H2、H3による反発磁極により現像ローラ13aに担持された現像工程後の現像剤Gが現像ローラ13aから離脱して第2搬送経路内に回収されるものの、第3磁極H3の磁力と他方の磁極群H4、H5のうち第4磁極H4の磁力とが回収された現像剤Gに作用せずに現像ローラ13aへの汲み上げは生じない。
これに対して、図6を参照して、第2搬送経路において、搬送方向下流側の位置(図4の幅方向左端部であって、第2中継部13gの近傍であって現像剤の剤面が高い位置である。)では、一方の磁極群H2、H3による反発磁極により現像ローラ13aに担持された現像工程後の現像剤Gが第2搬送経路内に回収されるとともに、第3磁極H3の磁力と他方の磁極群H4、H5のうち第4磁極H4の磁力とが回収された現像剤Gに作用して現像ローラ13aへの現像剤の汲み上げと現像ローラ13a上の現像剤の搬送とが生じる(図6の矢印方向の現像剤の流れである。)。そして、第2搬送経路の下流側で現像ローラ13aに汲み上げられた現像剤は、他方の磁極群H4、H5による反発磁極により現像ローラ13aから離脱して第1搬送経路内に回収されるとともに、第5磁極H5によって現像ローラ13a上に再び担持される(図6の矢印方向の現像剤の流れである。)。
With such a configuration, referring to FIG. 5, in the second transport path, the positions excluding the downstream side in the transport direction (the center in the width direction and the right end in the width direction in FIG. At a relatively low position), the developer G after the developing process carried on the developing
On the other hand, referring to FIG. 6, in the second transport path, the position downstream of the transport direction (the left end in the width direction in FIG. 4 and in the vicinity of the
このように、第2搬送経路の下流側において、第2搬送経路から第1搬送経路への現像剤の受け渡しが積極的に促進されるために、第2搬送経路から第1搬送経路への現像剤の受け渡し不良が生じて第1搬送経路に現像剤が不足することによる出力画像の濃度偏差や濃度低下が軽減される。また、第2搬送経路から第1搬送経路に移動した現像ローラ13a上の現像剤が一旦現像ローラ13aから確実に離脱して第1搬送経路内で充分に撹拌・混合されることになるために、第2搬送経路から第1搬送経路へ受け渡された現像剤の撹拌・混合不良によって生じる出力画像の濃度偏差や濃度低下を軽減することができる。さらに、第2搬送経路から第1搬送経路に移動した現像ローラ13a上の現像剤が反発磁力によって一旦現像ローラ13aから確実に離脱する構成になっているために、現像ローラ13aに対して第1搬送スクリュ13b1(又は、第2搬送スクリュ13b2)を近接させることができ、現像装置13のさらなる小型化が可能になる。
なお、図5を参照して、本実施の形態1において、現像装置13の稼動時に第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路内で搬送される現像剤の剤面の位置は、現像ローラ13aの最下部の位置よりも上方になることになる。
In this way, on the downstream side of the second transport path, since the developer delivery from the second transport path to the first transport path is actively promoted, development from the second transport path to the first transport path is facilitated. Density deviation and density reduction of the output image due to insufficient delivery of the developer and insufficient developer in the first transport path are reduced. In addition, the developer on the developing
Referring to FIG. 5, in the first embodiment, the position of the developer surface conveyed in the first conveyance path by the first conveyance screw 13b1 during the operation of the developing
以上説明したように、本実施の形態1では、現像剤Gを長手方向に搬送する第1搬送スクリュ13b1及び第2搬送スクリュ13b2(搬送部材)を現像ローラ13a(現像剤担持体)に対向するように配設して、現像ローラ13aの周囲に形成される複数の磁極H1〜H6を最適化しているために、出力画像に濃度偏差や濃度低下が生じる不具合等がなく、現像装置13のさらなる小型化が可能になる。
As described above, in the first embodiment, the first conveying screw 13b1 and the second conveying screw 13b2 (conveying member) that convey the developer G in the longitudinal direction are opposed to the developing
なお、本実施の形態1では、トナー容器28から現像装置13に向けてトナーTを供給したが、トナー容器(現像剤容器)から現像剤G(トナーT及びキャリアC)を現像装置13に向けて供給することもできる。その場合、現像装置13から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。このような場合であっても、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the toner T is supplied from the
また、本実施の形態1においては、現像装置13が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
In the first embodiment, the present invention is applied to an image forming apparatus in which the developing
また、本実施の形態1では、搬送部材としての搬送スクリュが2つ設置された現像装置13に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが3つ以上設置されていてそのうち少なくとも2つの搬送スクリュ(搬送部材)が上下方向に設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。また、本実施の形態1では、現像ローラ13aの周りに形成される磁極H1〜H6の数を6つとしたが、現像ローラ13aの周りに形成される磁極の数はこれに限定されることはない。
それらの場合も、本実施の形態1と同様に現像ローラ13aの周囲に形成される複数の磁極H1〜H6を最適化することで、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the present invention is applied to the developing
In these cases as well, the same effect as in the first embodiment can be obtained by optimizing the plurality of magnetic poles H1 to H6 formed around the developing
実施の形態2.
図7及び図8にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図7は、実施の形態2における現像装置を示す断面図であって、前記実施の形態1における図5に相当する図である。また、図8は、図7のものとは異なる別の現像装置を示す断面図である。
本実施の形態2における現像装置は、現像剤担持体13aに対向する搬送部材13b10が1つである点が、現像剤担持体13aに対向する搬送部材13b1、13b2が2つ設けられている前記実施の形態1のものとは相違する。
7 and 8, the second embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the developing device in the second embodiment, and corresponds to FIG. 5 in the first embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view showing another developing device different from that shown in FIG.
The developing device according to the second embodiment is provided with two transport members 13b1 and 13b2 facing the
図7に示すように、本実施の形態2における現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、搬送部材としての第1搬送スクリュ13b10、第2の搬送部材としての第2搬送スクリュ13b20、現像剤規制部材としてのドクターブレード13c、等で構成されている。現像ローラ13aのスリーブ内には、スリーブの周面に複数の磁極H1〜H6を形成するマグネットが固設されている。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、現像ローラ13aの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード13cの位置に達する。そして、現像ローラ13a上の現像剤Gは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム(図示を省略している。)との対向位置まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム上に形成された潜像にトナーが吸着される。
As shown in FIG. 7, the developing
図7に示すように、て現像ローラ13aの周囲に形成される複数の磁極H1〜H6は、感光体ドラムとの対向位置に形成された第1磁極H1(主磁極)、第1磁極H1の下流側であって第1搬送経路の内壁面の先端部にかかる位置に形成された第2磁極H2、第1搬送スクリュ13b10に対向する位置に形成された第3磁極H3、第3磁極H3に隣接して第1搬送スクリュ13b1に対向する位置に形成された第4磁極H4、ドクターブレード13cとの対向位置に形成された第5磁極H5(ドクタ対向磁極)、第5磁極H5と第1磁極H1との間に形成された第6磁極H6、等で構成される。
まず、第4磁極H4が磁性体としてのキャリアに作用して、第1搬送経路に収容された現像剤Gが現像ローラ13a上に汲上げられる。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、その一部がドクターブレード13c(現像剤規制部材)の位置で掻き取られて、第1搬送経路に戻される。一方、第5磁極H5による磁力が作用するドクターブレード13cの位置で、ドクターブレード13cと現像ローラ13aとのドクターギャップを通過して現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、第6磁極H6によって第1磁極H1の位置に搬送された後に、第1磁極H1の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラムに摺接する。こうして、現像ローラ13aに担持された現像剤G中のトナーTが感光体ドラム上の潜像に付着する。その後、第1磁極H1の位置を通過した現像剤Gは、第2磁極H2によって、第3磁極H3(第2磁極H2と同極に形成されている。)との間の位置まで搬送される。そして、第2磁極H2と第3磁極H3との間に形成された反発磁界がキャリアに作用して、現像ローラ13a上に担持されていた現像工程後の現像剤Gが現像ローラ13aから脱離される。脱離後の現像剤Gは、第1搬送経路内に落下して第1搬送スクリュ13b10によって第1搬送経路の下流に向けて搬送される。
As shown in FIG. 7, a plurality of magnetic poles H1 to H6 formed around the developing
First, the fourth magnetic pole H4 acts on a carrier as a magnetic body, and the developer G accommodated in the first transport path is pumped onto the developing
2つの搬送スクリュ13b10、13b20は、現像装置13内に収容された現像剤Gを長手方向(図7の紙面垂直方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
現像ローラ13aに対向する搬送部材としての第1搬送スクリュ13b10は、現像剤Gを長手方向(回転軸方向)に水平に搬送するとともに、第4磁極H4の位置で現像ローラ13a上に現像剤Gを供給する。また、第1搬送スクリュ13b10は、現像ローラ13aに近接するように配設されている。
The two conveying screws 13b10 and 13b20 are agitated and mixed while circulating the developer G accommodated in the developing
The first conveying screw 13b10 as a conveying member facing the developing
第2の搬送部材としての第2搬送スクリュ13b20は、第1搬送スクリュ13b10を介して現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱して第1搬送経路の下流側から受け渡された現像剤Gを長手方向(第1搬送スクリュ13b10による搬送方向とは逆方向である。)に水平に搬送する。
そして、第2搬送スクリュ13b20は、第1搬送スクリュ13b10による搬送経路の下流側から第1中継部(不図示である。)を介して循環される現像剤Gを第1搬送部材13b10による搬送経路の上流側に第2中継部(不図示である。)を介して搬送する。
The second conveying screw 13b20 as the second conveying member is disposed at a position facing the developing
Then, the second transport screw 13b20 is configured so that the developer G circulated from the downstream side of the transport path by the first transport screw 13b10 via the first relay portion (not shown) is transported by the first transport member 13b10. To the upstream side through a second relay section (not shown).
なお、第1搬送スクリュ13b10による搬送経路(第1搬送経路)と、第2搬送スクリュ13b20による搬送経路(第2搬送経路)と、は壁部によって隔絶されている。
図示は省略するが、第1搬送スクリュ13b10による第1搬送経路の下流側と、第2搬送スクリュ13b20による第2搬送経路の上流側と、は第1中継部を介して連通している。また、第2搬送スクリュ13b20による搬送経路(第2搬送経路)の下流側と、第1搬送スクリュ13b10による搬送経路(第1搬送経路)の上流側と、は第2中継部を介して連通している。
このような構成により、2つの搬送スクリュ13b10、13b20によって、現像装置13において現像剤Gを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。
The conveyance path (first conveyance path) by the first conveyance screw 13b10 and the conveyance path (second conveyance path) by the second conveyance screw 13b20 are separated from each other by a wall portion.
Although illustration is omitted, the downstream side of the first conveyance path by the first conveyance screw 13b10 and the upstream side of the second conveyance path by the second conveyance screw 13b20 communicate with each other via the first relay unit. Further, the downstream side of the transport path (second transport path) by the second transport screw 13b20 and the upstream side of the transport path (first transport path) by the first transport screw 13b10 communicate with each other via the second relay unit. ing.
With such a configuration, a circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing
なお、図示は省略するが、第2搬送スクリュ13b20による第2搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器からトナー補給口(図示は省略するが、第1中継部の近傍に配設されている。)を介して現像装置13内に向けて新品のトナーTが供給される。
Although illustration is omitted, a magnetic sensor for detecting the toner concentration of the developer circulating in the apparatus is installed in the second conveyance path by the second conveyance screw 13b20. Then, based on the toner density information detected by the magnetic sensor, the inside of the developing
ここで、本実施の形態2における現像装置13においても、図7に示すように、現像ローラ13aの周囲に形成される6つの磁極H1〜H6のうち、感光体ドラムとの対向位置からドクターブレード13cとの対向位置に達するまでの間に形成される複数の磁極が、隣接する磁極が同極となる1対の磁極群を少なくとも2つ具備するように形成されている。具体的には、現像ローラ13aの回転方向に沿って、感光体ドラムとの対向位置からドクターブレード13cとの対向位置に達するまでには、5つの磁極(第1磁極H1、第2磁極H2、第3磁極H3、第4磁極H4、第5磁極H5)が形成されていて、そのうち隣接する磁極が同極となる磁極群が2つ形成されている。隣接する磁極が同極となる、1つの磁極群は第2磁極H2と第3磁極H3とであり互いにN極に設定されていて、もう1つの磁極群は第4磁極H4と第5磁極H5とであり互いにS極に設定されている。なお、その他の磁極の極性は、それぞれ、第1磁極H1がS極に、第6磁極H6がN極に設定されている。
さらに詳しくは、搬送スクリュ13b10(搬送部材)に対向する位置に、1対の磁極群H2、H3のうちの一方の磁極H3と、もう1つの1対の磁極群H4、H5のうちの一方の磁極H4と、が隣接するように形成されている。
Here, also in the developing
More specifically, one magnetic pole H3 of the pair of magnetic pole groups H2 and H3 and one of the other pair of magnetic pole groups H4 and H5 are disposed at positions facing the conveying screw 13b10 (conveying member). The magnetic pole H4 is formed so as to be adjacent.
このような構成により、図7を参照して、第1搬送経路において、一方の磁極群H2、H3による反発磁極により現像ローラ13aに担持された現像工程後の現像剤Gの一部が現像ローラ13aから離脱して第1搬送経路内に回収されるとともに、第4磁極H4によって現像ローラ13a上へ汲み上げられた現像剤Gの一部が他方の磁極群H4、H5による反発磁極により現像ローラ13aから離脱して第1搬送経路内に回収されて、さらには2対の磁極群の間(第3磁極H3と第4磁極H4との間である。)で第1搬送経路内の現像剤Gと現像ローラ13a上に担持された現像剤Gとが互いに衝突することになる(図7の矢印方向の現像剤の流れである。)。
With such a configuration, with reference to FIG. 7, in the first transport path, a part of the developer G after the developing process carried on the developing
このように、第1搬送経路において、第1搬送スクリュ13b10を現像ローラ13aに近接させることにより、第1の反発磁界の位置(第2磁極H2と第3磁極H3との間である。)で現像ローラ13a上から離脱しきらない現像工程後の現像剤Gがあっても、上述したように、第2の反発磁界の位置(第4磁極H4と第5磁極H5との間である。)で現像ローラ13a上から現像剤Gを離脱させるとともに、2対の磁極群の間(第3磁極H3と第4磁極H4との間である。)で第1搬送経路内の現像剤Gと現像ローラ13a上に担持された現像剤Gとを積極的に衝突させているために、第1搬送経路における現像剤の撹拌・混合不良によって生じる出力画像の濃度偏差や濃度低下を軽減することができる。さらに、現像ローラ13aに対して第1搬送スクリュ13b10を近接させることができるために、現像装置13の水平方向(図7の左右方向である。)の大きさや垂直方向(図7の上下方向である。)の大きさを小型化することが可能になる。
なお、図7を参照して、本実施の形態2において、現像装置13の稼動時に第1搬送スクリュ13b10による第1搬送経路内で搬送される現像剤の剤面の位置は、現像ローラ13aの最下部の位置よりも上方になることになる。このことは、従来の現像装置(現像ローラ13に対して第1搬送スクリュが下方に離れて配設されていた。)に比べて、現像装置13の垂直方向(図7の上下方向である。)の大きさが小型化されたことを意味するものである。
As described above, in the first transport path, the first transport screw 13b10 is brought close to the developing
Referring to FIG. 7, in the second embodiment, the position of the developer surface conveyed in the first conveying path by the first conveying screw 13b10 when the developing
なお、本実施の形態2では、第2の搬送部材としての第2搬送スクリュ13b20が設置された現像装置13に対して本発明を適用したが、図8に示すように、第2搬送スクリュ13b20が設置されていない現像装置13に対しても本発明を適用することができる。
この場合も、現像ローラ13aの周囲に形成される複数の磁極H1〜H6を図7のものと同様に形成することで、本実施の形態2とほぼ同様の効果を得ることができる。ただし、図8の現像装置13は、図7のものとは異なり、複数の搬送スクリュを用いて現像剤の長手方向の循環を積極的におこなうものではないために、搬送スクリュ13b10による搬送経路内に補給トナーを補給するトナー補給口13eは長手方向(図8の紙面垂直方向である。)にわたってほぼ現像領域に対応する範囲で開口していることが好ましい。
In the second embodiment, the present invention is applied to the developing
Also in this case, by forming the plurality of magnetic poles H1 to H6 formed around the developing
以上説明したように、本実施の形態2でも、前記実施の形態1と同様に、現像剤Gを長手方向に搬送する第1搬送スクリュ13b10(搬送部材)を現像ローラ13a(現像剤担持体)に対向するように配設して、現像ローラ13aの周囲に形成される複数の磁極H1〜H6を最適化しているために、出力画像に濃度偏差や濃度低下が生じる不具合等がなく、現像装置13のさらなる小型化が可能になる。
As described above, also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the first conveying screw 13b10 (conveying member) that conveys the developer G in the longitudinal direction is used as the developing
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
11、11Y、11C、11M、11BK 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置(現像部)、
13a 現像ローラ(現像剤担持体)、
13b1 第1搬送スクリュ(搬送部材)、
13b2 第2搬送スクリュ(搬送部材)、
13b10 第1搬送スクリュ(搬送部材)、
13b20 第2搬送スクリュ(第2の搬送部材)、
13c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
H1 第1磁極(主磁極)、 H2 第2磁極、
H3 第3磁極、 H4 第4磁極、
H5 第5磁極、 H6 第6磁極、
G 現像剤(2成分現像剤)、 T トナー、 C キャリア。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
11, 11Y, 11C, 11M, 11BK Photosensitive drum (image carrier),
13 Developing device (developing part),
13a Development roller (developer carrier),
13b1 first conveying screw (conveying member),
13b2 second conveying screw (conveying member),
13b10 first conveying screw (conveying member),
13b20 second transport screw (second transport member),
13c Doctor blade (developer regulating member),
H1 first magnetic pole (main magnetic pole), H2 second magnetic pole,
H3 3rd magnetic pole, H4 4th magnetic pole,
H5 5th magnetic pole, H6 6th magnetic pole,
G developer (two-component developer), T toner, C carrier.
Claims (7)
前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送する単数又は複数の搬送部材と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤が前記像担持体との対向位置に達する前に当該現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
を備え、
前記現像剤担持体は、前記複数の磁極のうち、前記像担持体との対向位置から前記現像剤規制部材との対向位置に達するまでの間に形成される複数の磁極が、隣接する磁極が同極となる1対の磁極群を少なくとも2つ具備するように形成されたことを特徴とする現像装置。 A developing device that contains a developer having a carrier and toner and that develops a latent image formed on an image carrier,
A developer carrying body facing the image carrying body and having a plurality of magnetic poles formed around it;
One or a plurality of conveying members that face the developer carrying member and convey the developer accommodated in the apparatus in the longitudinal direction;
A developer regulating member that regulates the amount of the developer before the developer carried on the developer carrying body reaches a position facing the image carrying body;
With
The developer carrier has a plurality of magnetic poles formed between the position facing the image carrier and the position facing the developer regulating member, and the adjacent magnetic poles are among the plurality of magnetic poles. A developing device characterized by comprising at least two pairs of magnetic pole groups having the same polarity.
前記2つの搬送部材のうち下方の搬送部材に対向する位置に前記1対の磁極群が形成され、前記2つの搬送部材のうち上方の搬送部材に対向する位置にもう1つの前記1対の磁極群が形成され、前記もう1つの1対の磁極群は前記下方の搬送部材による搬送経路の上方にその一部の磁力が及ぶように形成されたことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 The conveying members are two conveying members that are arranged in the vertical direction so as to face each other and that form a part or all of the circulation path by conveying the developer contained in the apparatus in the longitudinal direction. And
The pair of magnetic pole groups is formed at a position facing the lower transport member of the two transport members, and the other pair of magnetic poles at a position facing the upper transport member of the two transport members. 2. The developing according to claim 1, wherein a group is formed, and the other pair of magnetic pole groups is formed so that a part of the magnetic force extends above a conveying path by the lower conveying member. apparatus.
前記1つの搬送部材に対向する位置に、前記1対の磁極群のうちの一方の磁極と、もう1つの前記1対の磁極群のうちの一方の磁極と、が隣接するように形成されたことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 The transport member is one transport member close to the developer carrying member,
One magnetic pole of the pair of magnetic pole groups and one magnetic pole of the other pair of magnetic pole groups are formed adjacent to each other at a position facing the one conveying member. The developing device according to claim 1.
請求項1〜請求項5のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge that is detachably installed on the main body of the image forming apparatus,
6. A process cartridge in which the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
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JP2015179102A (en) * | 2014-03-18 | 2015-10-08 | 株式会社リコー | image forming apparatus, control method, and program |
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