JP2011022395A - Developer conveying device, developing device, and process cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像剤搬送装置、現像装置、及び、電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関するものである。 The present invention relates to a developer transport device, a developing device, and a process cartridge that can be attached to and detached from an electrophotographic image forming apparatus.
ここで、電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」ともいう)とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材(記録媒体)に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ(レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機(マルチファンクションプリンタ)などが含まれる。 Here, the electrophotographic image forming apparatus (hereinafter also simply referred to as “image forming apparatus”) forms an image on a recording material (recording medium) using an electrophotographic image forming system. Examples of the image forming apparatus include a copying machine, a printer (laser beam printer, LED printer, etc.), a facsimile machine, a word processor, and a multifunction machine (multifunction printer) thereof.
電子写真画像形成方式(電子写真プロセス)を用いたプリンタ等の画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体(以下、単に「感光体」ともいう)を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体を選択的に露光することによって、感光体上に静電像を形成する。次いで、感光体上に形成された静電像を、現像剤のトナーでトナー像として顕像化する。そして、感光体上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシート等の記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。 In an image forming apparatus such as a printer using an electrophotographic image forming method (electrophotographic process), an electrophotographic photosensitive member (hereinafter also simply referred to as “photosensitive member”) as an image carrier is uniformly charged. Next, an electrostatic image is formed on the photosensitive member by selectively exposing the charged photosensitive member. Next, the electrostatic image formed on the photoconductor is visualized as a toner image with developer toner. The toner image formed on the photoconductor is transferred to a recording material such as recording paper or a plastic sheet, and the toner image is applied to the recording material by applying heat or pressure to the toner image transferred onto the recording material. Image recording is performed by fixing.
このような画像形成装置は、一般に、現像剤の補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。この現像剤の補給作業や各種のプロセス手段のメンテナンスを容易にするために、感光体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を枠体の内部にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとすることが実用化されている。プロセスカートリッジ方式によれば、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。 Such an image forming apparatus generally requires replenishment of developer and maintenance of various process means. In order to facilitate the replenishment of the developer and maintenance of various process means, the photoconductor, charging means, developing means, cleaning means, etc. can be combined into a cartridge inside the frame and attached to the image forming apparatus main body. It has been put to practical use as a simple process cartridge. According to the process cartridge system, an image forming apparatus with excellent usability can be provided.
前述のプロセスカートリッジの内部の現像装置は、一般に、感光体に現像剤を供給する現像剤担持体や現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給体等が設けられた現像室と、この現像室に供給する現像剤を収納する現像剤収納室とを有する。このような現像室及び現像剤収納室を有する現像剤搬送装置に関する発明として特許文献1及び2に記載の発明がある。
The developing device in the process cartridge described above generally includes a developer carrying body for supplying a developer to a photosensitive member, a developing chamber provided with a developer supplying body for supplying the developer to the developer carrying body, and the like. A developer storage chamber for storing the developer supplied to the development chamber;
特許文献1に記載の現像剤搬送装置では、被転写体としての中間転写体及び被転写体としての記録材担持体の下方に、感光体が配置される。また、この感光体よりも下方に現像室が配置され、この現像室よりも下方に現像剤収納室が配置されている。従って、現像剤が現像剤収納室から現像室へと供給されるためには、現像剤は重力に反して搬送される必要がある。特許文献1に記載の画像形成装置では、搬送部材は、搬送支持軸と、搬送支持軸で支持される撹拌部材と、撹拌部材の先端に弾性を有するシート部と、を有する構成となっている。こうした構成によれば、シート部が現像剤収納室の内壁に接触しながら現像剤を持ち上げて現像室へと供給することができる。
In the developer transport device described in
特許文献2に記載の現像剤搬送装置では、感光体よりも下方に現像室が配置され、この現像室の左方に現像剤収納室が配置されている。そして、現像剤収納室の下半分に収納された現像剤が搬送部材で現像剤収納室から現像室へと供給されるためには、現像剤は重力に反して搬送される必要がある。特許文献2に記載の画像形成装置では、搬送部材は、搬送支持軸と、搬送支持軸で支持される撹拌部材と、撹拌部材における回転方向側の面に形成される突起と、を有する構成となっている。こうした構成によれば、撹拌部材は突起よりも先端側で現像剤を汲み上げて現像剤収納室の内部の現像剤を必要最小限ずつ安定して現像室へと供給することができる。
In the developer transport device described in
しかしながら、特許文献1に記載の現像剤搬送装置では、現像剤を現像剤収納室から現像室へと搬送するときに、搬送部材の回転半径方向の端部に取り付けられたシート部材から現像剤が落下し易い。また、特許文献2に記載の現像剤搬送装置では、現像剤を現像剤収納室から現像室へと搬送するときに、撹拌部材における突起より先端側の部分から現像剤が落下し易い。そのために、現像剤収納室の内部に現像剤の量が少ない場合には、現像剤収納室から現像室へと供給される現像剤の供給量が減少する虞がある。
However, in the developer conveyance device described in
本発明は、上記実情に鑑み、現像剤収納室の内部の現像剤量の多少に関わらず、現像剤が現像剤収納室から隣接室へと効率良く供給される現像剤搬送装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides a developer transport device in which a developer is efficiently supplied from a developer storage chamber to an adjacent chamber regardless of the amount of developer inside the developer storage chamber. Is an issue.
上記課題を解決するために、本発明の現像剤搬送装置は、現像剤を入れる現像剤容器と、前記現像剤容器の内部に回転自在に配置されて現像剤を搬送可能な搬送部材と、を備える現像剤搬送装置であって、前記現像剤容器は、現像剤を収納する現像剤収納室と、前記現像剤収納室に隣接する隣接室と、前記現像剤収納室及び前記隣接室を区画する区画壁に形成されて貫通する開口部と、を備え、前記搬送部材は、前記開口部よりも下方に配置されて前記現像剤収納室の内部で回転自在な回転軸と、前記回転軸に基端部が固定されて板状に延びて弾性を有する板状部と、板状部の先端側で回転方向の側の面に形成されて現像剤を保持可能な凹部を有する現像剤保持部と、を備え、前記凹部及び前記開口部が対向する位置にある場合に、前記凹部の揺動方向で前記凹部及び前記開口部が少なくとも一部で重なるように設定され、前記搬送部材が回転すると現像剤が前記現像剤収納室から前記開口部を通過して前記隣接室へと搬送されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a developer transport device of the present invention includes a developer container into which a developer is placed, and a transport member that is rotatably disposed inside the developer container and can transport the developer. The developer container includes a developer storage chamber for storing a developer, an adjacent chamber adjacent to the developer storage chamber, and the developer storage chamber and the adjacent chamber. An opening formed in the partition wall and penetrating therethrough, the transport member being disposed below the opening and being rotatable within the developer storage chamber, and based on the rotation shaft. A plate-like portion having an end portion fixed and extending in a plate shape and having elasticity; and a developer holding portion having a recess formed on the surface in the rotation direction on the tip side of the plate-like portion and capable of holding the developer; And when the recess and the opening are in positions facing each other, the recess The recess and the opening are set to overlap at least partially in the swing direction, and when the transport member rotates, the developer is transported from the developer storage chamber through the opening to the adjacent chamber. It is characterized by that.
以上のように、本発明によれば、搬送部材は、板状部の先端側で回転方向の側の面に形成されて現像剤を保持可能な凹部を有する。従って、凹部が現像剤を掬い上げ、現像剤が開口部を通して隣接室へと搬送される。その結果、現像剤収納室の内部の現像剤量の多少に関わらず、現像剤が現像剤収納室から隣接室へと効率良く供給される。 As described above, according to the present invention, the conveying member has the concave portion that is formed on the surface in the rotational direction on the tip side of the plate-like portion and can hold the developer. Therefore, the concave portion scoops up the developer, and the developer is conveyed to the adjacent chamber through the opening. As a result, the developer is efficiently supplied from the developer storage chamber to the adjacent chamber regardless of the amount of the developer inside the developer storage chamber.
以下、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対位置等は、本発明が適用される機構の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail by way of example. However, since the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described in this embodiment are appropriately changed according to the configuration of the mechanism to which the present invention is applied and various conditions, there are particularly specific descriptions. As long as there is not, it is not the meaning which limits the scope of the present invention only to them.
図1は、本発明の実施例1に係る現像剤搬送装置4a(後述)、現像ユニット4及び画像形成装置100の構成を示す断面図である。この図1を参照し、以下に電子写真画像形成装置すなわち画像形成装置100の全体構成について説明する。図1の画像形成装置100は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザービームプリンタである。画像形成装置100は、画像情報に従って、記録材(例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など)にフルカラー画像を形成することができる。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating configurations of a
画像形成装置100は画像形成装置本体(以下、単に『装置本体』という)100Aを有する。画像情報は、装置本体100Aに接続された画像読み取り装置、或いは装置本体100Aに通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、装置本体100Aの内部に設けられた『制御部』であるコントローラ100Bに入力される。
The
画像形成装置100は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための第1画像形成部SY、第2画像形成部SM、第3画像形成部SC、第4画像形成部SKを有する。第1〜第4の画像形成部SY〜SKは、鉛直方向と交差する斜め方向に一列に配置されている。第1〜第4の画像形成部SY〜SKの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Y、M、C、Kは省略して、総括的に画像形成部Sとして説明する。後述する感光体ドラム1Y〜1K、帯電ローラ2Y〜2K、現像ユニット4Y〜4K、クリーニング部材6Y〜6K、プロセスカートリッジ7Y〜7K、一次転写ローラ8Y〜8Kに関しても、以下で同様に、1、2、4、6、7、8と符号を総称して説明する。
The
画像形成装置100は、『複数』すなわち4個の『像担持体』である『電子写真感光体』としての感光体ドラム1を備える。第1〜第4の画像形成部SY、SM、SC、SKが鉛直方向と交差する斜め方向に並んで配置されることから、感光体ドラム1が鉛直方向と交差する斜め方向に並んで配置されることになる。感光体ドラム1は、矢印A方向(時計方向)に図示しない駆動手段(駆動源)により回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、感光体ドラム1の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ2、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム1上に静電像(静電潜像)を形成する露光手段としてのスキャナユニット(露光装置)3が配置されている。また、感光体ドラム1の周囲には、静電像をトナー像として現像する現像手段としての現像ユニット(現像装置)4、転写後の感光体ドラム1の表面に残ったトナー(転写残トナー)を除去するクリーニング手段としてのクリーニング部材6が配置されている。更に、4個の感光体ドラム1に対向して、感光体ドラム1上のトナー像を記録材12に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト5が配置されている。感光体ドラム1の回転方向において、帯電ローラ2による帯電位置、スキャナユニット3による露光位置、現像ユニット4による現像位置、中間転写ベルト5へのトナー像の転写位置、クリーニング部材6によるクリーニング位置は、この順番で設けられている。
The
現像ユニット4では、『現像剤』である『非磁性1成分現像剤』としての非磁性1成分トナー(以下、単に『トナー』という)が用いられる。現像ユニット4は、『現像剤担持体』としての現像ローラ(後述)を感光体ドラム1に対して接触させて反転現像を行うものである。即ち、現像ユニット4は、感光体ドラム1の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーを、感光体ドラム1上の露光により電荷が減衰した部分(画像部、露光部)に付着させることで静電像を現像する。
In the developing
感光体ドラム1と、感光体ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電ローラ2、現像ユニット4及びクリーニング部材6とは、一体的にカートリッジ化されて、プロセスカートリッジ7を形成している。プロセスカートリッジ7は、装置本体100Aに設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、装置本体100Aに着脱可能となっている。各色用のプロセスカートリッジ7は全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ7の内部には、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブランク(K)の各色のトナーが収納されている。本実施例では、プロセスカートリッジについて説明するが、現像ユニット4が単独で画像形成装置本体に着脱可能な構成としても良い。
The
中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト5は、全ての感光体ドラム1に当接し、矢印B方向(反時計方向)に循環移動(回転)する。中間転写ベルト5は、複数の支持部材として、駆動ローラ51、二次転写対向ローラ52、従動ローラ53に掛け渡されている。
The intermediate transfer belt 5 formed of an endless belt as an intermediate transfer member abuts on all the
中間転写ベルト5の内周面側には、各感光体ドラム1に対向するように、一次転写手段としての、4個の一次転写ローラ8が並設されている。一次転写ローラ8は、中間転写ベルト5を感光体ドラム1に向けて押圧し、中間転写ベルト5と感光体ドラム1とが接触する一次転写部N1にニップ(一次転写ニップ)を形成する。そして、一次転写ローラ8に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源(高圧電源)から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト5上に転写(一次転写)される。
On the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt 5, four primary transfer rollers 8 as primary transfer means are arranged in parallel so as to face the respective
中間転写ベルト5の外周面側において二次転写対向ローラ52に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ9が配置されている。二次転写ローラ9は中間転写ベルト5を介して二次転写対向ローラ52に圧接し、中間転写ベルト5と二次転写ローラ9とが接触する二次転写部N2にニップ(二次転写ニップ)を形成する。そして、二次転写ローラ9に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源(高圧電源)から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト5上のトナー像が記録材12に転写(二次転写)される。一次転写ローラ8と二次転写ローラ9とは同様の構成を有する。
A
画像形成時には、先ず、感光体ドラム1の表面が帯電ローラ2によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット3から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光体ドラム1の表面が走査露光され、感光体ドラム1上に画像情報に従った静電像が形成される。次いで、感光体ドラム1上に形成された静電像は、現像ユニット4によってトナー像として現像される。感光体ドラム1上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ8の作用によって中間転写ベルト5上に転写(一次転写)される。
At the time of image formation, first, the surface of the
例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第1〜第4の画像形成部SY〜SKにおいて順次に行われ、中間転写ベルト5上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト5の移動と同期が取られて記録材12が二次転写部N2へと搬送され、記録材12を介して中間転写ベルト5に当接している二次転写ローラ9の作用によって、中間転写ベルト5上の4色トナー像は、一括して記録材12上に二次転写される。トナー像が転写された記録材12は、定着手段としての定着装置10に搬送される。定着装置10において記録材12に熱及び圧力を加えられることで、記録材12にトナー像が定着される。また、一次転写工程後に感光体ドラム1上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材6によって除去され、除去トナー室(後述)に回収される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト5上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置11によって清掃される。尚、画像形成装置100は、所望の単独又はいくつか(全てではない)の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
For example, when forming a full-color image, the above-described processes are sequentially performed in the first to fourth image forming units SY to SK, and the toner images of the respective colors are sequentially superimposed and primarily transferred onto the intermediate transfer belt 5. The Thereafter, the
図2は、感光体ドラム1の軸方向から見たプロセスカートリッジ7の断面図である。次に、本実施例の画像形成装置100に装着されるプロセスカートリッジ7の全体構成について説明する。図2は、感光体ドラム1の長手方向(回転軸線方向)に沿って見た本実施例のプロセスカートリッジ7の断面(主断面)図である。尚、実施例1では、収納している現像剤の種類(色)を除いて、各色用のプロセスカートリッジ7の構成及び動作は実質的に同一である。プロセスカートリッジ7は、『像担持体』である感光体ドラム1等を備えた感光体ユニット13と、『現像剤担持体』である現像ローラ17等を備えた現像ユニット4と、を有する。なお、ここで、現像ユニット4のうち、現像ローラ17及び供給ローラ20を除外した機構を現像剤搬送装置4aと呼ぶ。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
感光体ユニット13は、感光体ドラム1、帯電ローラ2、クリーニング枠体14を備える。『枠体』であるクリーニング枠体14は、内部の各種要素を支持する。クリーニング枠体14には、図示しない感光体ドラム軸受を介して感光体ドラム1が回転可能に取り付けられている。感光体ドラム1は、図示しない駆動手段(駆動源)としての駆動モータの駆動力を受けることによって、画像形成動作に応じて矢印A方向(時計方向)に回転駆動する。
The
また、クリーニング枠体14には、帯電ローラ軸受(不図示)が取り付けられている。ここで、帯電ローラ軸受(不図示)は、帯電ローラ2の回転中心と感光体ドラム1の回転中心とを通る線に沿って、移動可能に取り付けられている。帯電ローラ2は、帯電ローラ軸受(不図示)に回転可能に取り付けられている。そして、帯電ローラ軸受(不図示)は、付勢手段としての帯電ローラ加圧バネ(不図示)により感光体ドラム1に向かって付勢される。そして、帯電ローラ2は感光体ドラム1の周面上に接触している。
Further, a charging roller bearing (not shown) is attached to the
さらに、クリーニング枠体14の内部には除去トナー室14aが形成され、また、クリーニング枠体14にはクリーニング部材6が取り付けられている。そして、クリーニング部材6によって感光体ドラム1の表面から除去された転写残トナーは、除去トナー室14aの内部に落下して収納されるようになっている。
Further, a
現像ユニット4は、現像枠体18、供給ローラ20、現像ローラ17、現像ブレード21を備える。『枠体』である現像枠体18は、内部の各種の構成要素を支持する。現像枠体18には、感光体ドラム1と接触して矢印Dの方向(反時計方向)に回転する『現像剤担持体』である現像ローラ17が取り付けられている。すなわち、現像枠体18の両側部の各々には、現像側板(不図示)がそれぞれ取り付けられている。そして、この現像側板(不図示)を介して、現像ローラ17は、その長手方向(回転軸線方向)の両端部において、回転可能に現像枠体18に支持されている。また、現像ローラ17と感光体ドラム1とは、対向部(接触部)において互いの表面が同方向(実施例1では下から上に向かう方向)に移動するようにそれぞれ回転する。尚、現像ローラ17は感光体ドラム1に接触して配置されているが、現像ローラ17は、感光体ドラム1に対して所定間隔を開けて近接配置される構成であっても良い。
The developing
現像ユニット4には、『現像剤供給体』である供給ローラ20が配置されており、この供給ローラ20は矢印E方向(反時計方向)に回転する。供給ローラ20は現像ローラ17の周面上に接触するように配置されている。供給ローラ20及び現像ローラ17は、対向部(接触部)で互いの表面が逆方向に移動するようにそれぞれ回転する。供給ローラ20は、現像ローラ17の表面にトナーを供給すると共に、現像されずに現像ローラ17の表面に残留したトナーを現像ローラ17の表面から剥ぎ取る機能を有する。また、現像ユニット4には、供給ローラ20によって現像ローラ17の表面に供給されたトナーの層厚を規制する『現像剤規制部材』である現像ブレード21が配置されている。現像ブレード21は現像ローラ17の周面上に接触するように配置されている。
The developing
『現像剤容器』である現像枠体18は、現像剤を入れる容器である。現像枠体18は、1成分現像剤を収納する『第1室』である『現像剤収納室』としてのトナー収納室18a、トナー収納室18aに隣接する『第2室』である『隣接室』としての現像室18bが形成されている。現像枠体18の内部に形成された現像剤収納室としてのトナー収納室18aには、現像剤として非磁性一成分現像剤、即ち、トナーが収納されている。また、トナー収納室18aの内部には、現像枠体18に回転自在に支持された搬送部材22が配置されている。搬送部材22は、トナー収納室18aの内部に収納されたトナーを撹拌し、現像室18bへとトナーを搬送可能である。なお、実施例1は、トナー収納室18a及び搬送部材22だけを有し、装置本体100Aに着脱可能な現像剤容器(トナーカートリッジ)として構成したものにも適用できる。そして、現像ユニット4は、現像側板(不図示)に設けられた、穴部(不図示)に嵌合する結合軸(不図示)を中心にして、感光体ユニット13に揺動可能に結合されている。画像形成時には、現像ユニット4は、付勢手段としての現像ユニット加圧バネ24により付勢されて、結合軸(不図示)を中心に時計方向に回動する。これによって、現像ローラ17が感光体ドラム1に当接する。
The developing
[一成分現像剤]
次に、実施例1で用いたトナーについて説明する。実施例1のトナーは、体積平均粒径が4.0μm以上で10.0μm以下であり、平均円形度が0.950以上である。本実施例のトナーの体積平均粒径が4μm未満である場合にはトナー粒子の流動性が悪化することによる帯電性が不均一になり易く、例えば、高湿環境下において画像かぶりが発生し易くなるためことが懸念される。又、トナーの体積平均粒径が10μmを超える場合には高精細な出力が困難となり、要求される画質を満足できなくなることが懸念される。
[Single component developer]
Next, the toner used in Example 1 will be described. The toner of Example 1 has a volume average particle size of 4.0 μm or more and 10.0 μm or less, and an average circularity of 0.950 or more. When the volume average particle diameter of the toner of this embodiment is less than 4 μm, the chargeability due to the deterioration of the fluidity of the toner particles tends to be non-uniform, for example, image fogging easily occurs in a high humidity environment. Therefore, there is concern. In addition, when the volume average particle diameter of the toner exceeds 10 μm, high-definition output becomes difficult, and there is a concern that the required image quality cannot be satisfied.
トナーの体積平均粒径の測定には、例えばコールターカウンターTA−II型、又はコールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター株式会社製)等を用いている。これらに個数分布、体積分布を出力するインターフェース(日科機バイオス株式会社製)及びパーソナルコンピュータを接続した測定装置でトナーTの体積平均粒径を測定することができる。この測定では電解液が用いられるが、この電解液には、例えば1級塩化ナトリウムを用いて調製された1%NaCl水溶液や、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン株式会社製)が使用できる。 For example, a Coulter Counter TA-II type or Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used to measure the volume average particle diameter of the toner. The volume average particle diameter of the toner T can be measured with a measuring device in which an interface (manufactured by Nikka Ki Bios Co., Ltd.) for outputting the number distribution and volume distribution and a personal computer are connected. In this measurement, an electrolytic solution is used. For this electrolytic solution, for example, a 1% NaCl aqueous solution prepared using primary sodium chloride or ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan Co., Ltd.) can be used. .
測定法としては、前記電解水溶液の100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1分間分散処理を行い、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、前記コールターカウンターTA−II型により2μm以上のトナーの体積を測定して体積分布を算出する。それから、本実施例の体積分布から求めた体積平均粒径を求める。 As a measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is dispersed for about 1 minute with an ultrasonic disperser, and the volume distribution is determined by measuring the volume of toner of 2 μm or more with the Coulter Counter TA-II type using an aperture of 100 μm as an aperture. calculate. Then, the volume average particle diameter obtained from the volume distribution of this example is obtained.
本実施例のトナーにおける形状制御は、フロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の相当径−円形度スキャッタグラムにおける該トナーの平均円形度が0.950以上の範囲が好ましい。トナーの平均円形度が0.950未満のトナーとは、形状が球形から離れて不定形に近づいたトナーを意味する。このような不定形トナーは、現像中に現像器内でトナーが破砕され易いために、粒度分布が変動したり、帯電量分布がブロードになったりするため、その結果、画像濃度低下やかぶりの増加といった現像上不都合な現象を生じ易くなるため好ましくない。 For the shape control of the toner of the present embodiment, it is preferable that the average circularity of the toner in the equivalent diameter-circularity scattergram based on the number of toners measured by the flow type particle image measuring apparatus is 0.950 or more. A toner having an average circularity of less than 0.950 means a toner whose shape has moved away from a spherical shape and has approached an indeterminate shape. Such irregular shaped toner tends to be crushed in the developing device during development, so that the particle size distribution fluctuates or the charge amount distribution becomes broad. This is not preferable because an undesired phenomenon such as an increase tends to occur.
本実施例におけるトナーの円形度とは、トナー粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものである。本実施例では、フロー式粒子像測定装置FPIA−1000型(東亜医用電子(現シスメックス)株式会社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出した。尚、測定条件としては、測定時のトナー粒子濃度が5000〜15000個/μlとなるように調整し、トナー粒子を1000個以上計測することで行った。 The circularity of the toner in this embodiment is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of the toner particles. In the present Example, it measured using the flow type particle image measuring device FPIA-1000 type | mold (Toa Medical Electronics (made by Sysmex) Corporation), and computed using the following Formula. The measurement conditions were such that the toner particle concentration during measurement was adjusted to 5000 to 15000 particles / μl, and 1000 or more toner particles were measured.
円形度=(粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)が成立する。ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。 Circularity = (perimeter of a circle having the same area as the particle projection area) / (perimeter of the particle projection image). Here, the “particle projected area” is the area of the binarized toner particle image, and the “peripheral length of the particle projected image” is the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the toner particle image. Define.
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物等を除去したイオン交換水10mlを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料約0.02gを加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機UH−50型(株式会社エスエムテー製)に振動子としてφ5mmのチタン合金チップを装着したものを用い、分散の条件としては5分間処理で行い、測定用の分散液とする。 As a specific measurement method, 10 ml of ion-exchanged water from which impure solids and the like are previously removed is prepared in a container, and a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant therein, and then further measurement is performed. Add about 0.02 g of sample and disperse uniformly. As a means to disperse, an ultrasonic disperser UH-50 type (manufactured by SMT Co., Ltd.) equipped with a titanium alloy tip of φ5 mm as a vibrator is used. A dispersion is obtained.
本実施例の体積平均粒径、平均円形度を本発明の好ましい範囲にするための達成手段としては、いわゆる粉砕方法による製造方法の他に、次のような方法等を用いてトナーを製造することも可能である。それは、特開昭36−10231号公報、特開昭59−53856号公報に開示されている懸濁重合方法を用いて直接トナーを生成する方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法である。又、水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法である。 As an achievement means for bringing the volume average particle diameter and the average circularity of the present embodiment into the preferred ranges of the present invention, in addition to a production method by a so-called pulverization method, a toner is produced using the following method or the like. It is also possible. That is, a method of directly producing toner using the suspension polymerization method disclosed in JP-A-36-10231 and JP-A-59-53856, or a heavy polymer that is soluble in a monomer. This is a dispersion polymerization method in which a toner is directly produced using a water-based organic solvent in which the coalescence is insoluble. Further, it is an emulsion polymerization method typified by a soap-free polymerization method in which a toner is produced by direct polymerization in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator.
本実施例では、トナーの形状を容易にコントロールでき、比較的容易に粒度分布がシャープで体積平均粒径が4〜10μmの微粒子トナーが得られる常圧下での、又は加圧下での懸濁重合方法を用いた。そして、モノマーとしてスチレンとn−ブチルアクリレート、荷電制御剤としてサリチル酸金属化合物、極性レジンとして飽和ポリエステル、更にワックスと着色剤を加え、着色懸濁粒子を製造した。このトナー粒子の体積平均粒径は、6.5μmであり、平均円形度は0.980である。 In this embodiment, the shape of the toner can be easily controlled, and a suspension polymerization under normal pressure or under pressure, which can relatively easily obtain a fine particle toner having a sharp particle size distribution and a volume average particle size of 4 to 10 μm. The method was used. Then, styrene and n-butyl acrylate as monomers, a salicylic acid metal compound as a charge control agent, a saturated polyester as a polar resin, and a wax and a colorant were added to produce colored suspended particles. The toner particles have a volume average particle diameter of 6.5 μm and an average circularity of 0.980.
続いて、本実施例の特徴である現像剤母体粒子(以下、トナー母体粒子)に付着させる外添剤について以下に説明する。平均一次粒径が5nm以上で100nm未満であるシリカ微粒子が、トナー母体粒子の100質量部(現像剤母体粒子の100質量部)に対し、1.0質量部以上で3.0質量部未満外添されている。かつ、平均一次粒径が5nm以上500nm未満であるシリカ以外の微粒子が、トナー母体粒子の100質量部に対し、0.5質量部未満外添されている。 Subsequently, the external additive attached to the developer base particles (hereinafter referred to as toner base particles), which is a feature of this embodiment, will be described below. Silica fine particles having an average primary particle size of 5 nm or more and less than 100 nm are 1.0 part by mass or more and less than 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of toner base particles (100 parts by mass of developer base particles). It is attached. Further, fine particles other than silica having an average primary particle size of 5 nm or more and less than 500 nm are externally added in an amount of less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles.
平均一次粒径が5nm以上で100nm未満であるシリカ微粒子が外添されていない場合には、良好なトナーの流動性が得られず、トナー粒子への帯電付与が十分に行われにくくなることが懸念される。良好なトナーの流動性が得られず、トナー粒子への帯電付与が十分に行われない場合には、かぶりの増大、画像濃度の低下、トナー飛散等の問題が発生しやすいことが懸念される。 When silica fine particles having an average primary particle size of 5 nm or more and less than 100 nm are not externally added, good toner fluidity cannot be obtained, and it becomes difficult to sufficiently charge the toner particles. Concerned. If good toner fluidity cannot be obtained, and toner particles are not sufficiently charged, there is a concern that problems such as increased fog, decreased image density, and toner scattering are likely to occur. .
平均一次粒径が5nm以上で100nm未満であるシリカ微粒子をトナー母体粒子の100質量部に対し、1.0質量部未満外添させる場合、現像器を長期間に渡って使用する場合には、現像器の使用後半時に、良好なトナーの流動性が得られないことが懸念される。このような場合、トナー粒子への帯電付与が十分に行われにくくなることが懸念される。トナー粒子への帯電付与が十分に行われない場合には、かぶりの増大、画像濃度の低下、トナー飛散等の問題が発生しやすい。 When silica fine particles having an average primary particle size of 5 nm or more and less than 100 nm are externally added to less than 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles, when the developer is used for a long period of time, There is a concern that good toner fluidity cannot be obtained in the latter half of use of the developing unit. In such a case, there is a concern that it is difficult to sufficiently charge the toner particles. If the toner particles are not sufficiently charged, problems such as an increase in fog, a decrease in image density, and toner scattering are likely to occur.
また、平均一次粒径が5nm以上で100nm未満であるシリカ微粒子をトナー母体粒子の100質量部に対し、3.0質量部以上外添させる場合、感光体表面や現像剤担持体表面へのシリカ汚染が生じやすくなることが懸念される。感光体表面や現像剤担持体表面へのシリカ汚染が生じた場合には、画像の連続印字において、感光体表面への融着や現像剤担持体の下層汚染が生じることにより、現像弊害を生じることが懸念される。 In addition, when silica fine particles having an average primary particle size of 5 nm or more and less than 100 nm are externally added to 3.0 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the toner base particles, silica on the surface of the photoreceptor or developer carrying member There is a concern that contamination is likely to occur. When silica contamination occurs on the surface of the photosensitive member or the developer carrying member, it causes development problems due to fusion to the surface of the photosensitive member or contamination of the lower layer of the developer carrying member in continuous printing of images. There is concern.
このように、平均一次粒径が5nm以上で100nm未満であるシリカ微粒子が、トナー母体粒子の100質量部に対し、1.0質量部以上で3.0質量部未満外添されていることで、良好なトナーの流動性を得ることができる。したがって、トナー粒子への帯電付与を十分に行うことができる。 Thus, silica fine particles having an average primary particle size of 5 nm or more and less than 100 nm are externally added to 1.0 part by mass or more and less than 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. Good toner fluidity can be obtained. Therefore, it is possible to sufficiently charge the toner particles.
ここで、現像、転写、定着、クリーニングの各プロセスの性能を維持するために、他の微粒子を少量外添して、トナーの流動性及び帯電性を微調整しても良い。ただし、微粒子の平均一次粒径が500nm以上であるとトナー表面から脱離し易いため、トナーの流動性及び帯電性を長期間維持することが困難となるので、平均一次粒径が5nm以上500nm未満である微粒子を外添することが好ましい。 Here, in order to maintain the performance of each process of development, transfer, fixing, and cleaning, a small amount of other fine particles may be externally added to finely adjust the fluidity and chargeability of the toner. However, if the average primary particle size of the fine particles is 500 nm or more, it is easy to detach from the toner surface, and it becomes difficult to maintain the fluidity and chargeability of the toner for a long period of time, so the average primary particle size is 5 nm or more and less than 500 nm. It is preferable to externally add the fine particles.
また、平均一次粒径が5nm未満である微粒子が外添されている場合には、微粒子の凝集性が強まり、一次粒子ではなく解砕処理によっても解れ難い強固な凝集性を持つ粒度分布の広い凝集体として挙動し易い。このため、凝集体の現像や、定着部材あるいは像担持体或いは現像剤担持体等を傷つけるなどによって画像に不具合を生じ易くなることが懸念される。 In addition, when fine particles having an average primary particle size of less than 5 nm are externally added, the fine particles have a high cohesive property and have a wide particle size distribution having a strong cohesive property that is difficult to break even by crushing treatment instead of the primary particles. It tends to behave as an aggregate. For this reason, there is a concern that the image is likely to be defective due to development of the aggregate, damage to the fixing member, the image carrier, the developer carrier, or the like.
通常、平均一次粒径が5nm以上500nm未満である微粒子を、トナー母体粒子の100質量部に対し、0.5質量部未満外添される程度ならば、平均一次粒径が5nm以上で100nm未満であるシリカ微粒子の効果が大きい。このため、良好なトナーの流動性及び帯電性を得ることができる。これにより、十分に良好な画像を出力することができる。 In general, if the fine particles having an average primary particle size of 5 nm or more and less than 500 nm are externally added to less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles, the average primary particle size is 5 nm or more and less than 100 nm. The effect of silica fine particles is great. Therefore, good toner fluidity and chargeability can be obtained. Thereby, a sufficiently good image can be output.
平均一次粒径が5nm以上500nm未満である微粒子としては、次のようなものを例示することができる。それは、テフロン(登録商標)粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末である。また、それは、酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤である。また、それは、例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末などの流動性付与剤である。また、それは、ケーキング防止剤である。また、それは、球状シリカ粒子、球状ポリメチルシルセスキオキサン粒子、球状樹脂粒子等の無機又は有機の球状に近い微粒子などのクリーニング助剤である。また、逆極性の有機微粒子、及び無機微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。これらの添加剤も表面を疎水化処理して用いることが可能である。 Examples of the fine particles having an average primary particle size of 5 nm or more and less than 500 nm include the following. It is a lubricant powder such as Teflon powder, zinc stearate powder, polyvinylidene fluoride powder. It is also an abrasive such as cerium oxide powder, silicon carbide powder, strontium titanate powder. It is also a fluidity-imparting agent such as titanium oxide powder or aluminum oxide powder. It is also an anti-caking agent. In addition, it is a cleaning aid such as fine particles close to an inorganic or organic sphere such as spherical silica particles, spherical polymethylsilsesquioxane particles, and spherical resin particles. In addition, organic fine particles having opposite polarity and inorganic fine particles can be used in small amounts as a developability improver. These additives can also be used after hydrophobizing the surface.
本実施例における、外添剤微粒子の平均一次粒径の測定法を次に示す。それは、走査型電子顕微鏡により拡大撮影したトナーの写真で、更に走査型電子顕微鏡に付属させたXMA等の元素分析手段によって外添剤微粒子の含有する元素でマッピングされたトナーの写真を対照して行われる。そして、これらの写真を対照しつつ、トナー表面に付着或いは遊離して存在している外添剤微粒子の一次粒子を100個以上測定し、個数平均粒径を求めることによる。 The method for measuring the average primary particle size of the external additive fine particles in this example is shown below. It is a photograph of the toner magnified with a scanning electron microscope, and contrasted with a photograph of the toner mapped with the elements contained in the external additive fine particles by elemental analysis means such as XMA attached to the scanning electron microscope. Done. Then, while comparing these photographs, 100 or more primary particles of the external additive fine particles adhering to or liberating from the toner surface are measured, and the number average particle diameter is obtained.
シリカ微粒子は、疎水化処理されていることが好ましい。例えば、シリカ微粒子の表面をシリコーンオイル処理することで、疎水化処理できる。シリカ微粒子は、一般にトナーの流動性改良及びトナー母体粒子の帯電均一化のために添加されるが、無機微粒子を本実施例のようにシリコーンオイルによって疎水化処理することにより、次のような機能を付与することができる。それは、トナーの帯電量の調整、環境安定性だけでなく、本実施例の定着ベルトに対する離型性の向上等の機能である。なお、シリカ微粒子を疎水化処理したものが高湿環境下でもトナー粒子の帯電量を高く維持し、トナー飛散を防止する上でより好ましい。 The silica fine particles are preferably hydrophobized. For example, the surface of silica fine particles can be hydrophobized by treating with silicone oil. Silica fine particles are generally added to improve the fluidity of the toner and to make the toner base particles uniformly charged. By treating the inorganic fine particles with a silicone oil as in this embodiment, the following functions are achieved. Can be granted. The functions include not only adjustment of the toner charge amount and environmental stability, but also improvement of releasability from the fixing belt of this embodiment. It is more preferable that the silica fine particles are hydrophobized in order to keep the charge amount of the toner particles high even in a high-humidity environment and to prevent toner scattering.
本発明では、トナー母体粒子の100質量部に対して、平均一次粒径10nmのシリカAを1.5質量部、平均一次粒径50nmのシリカBを0.4質量部計量し、ヘンシェルミキサーで乾式混合して、実施例及び比較例のトナーとした。 In the present invention, 1.5 parts by mass of silica A having an average primary particle diameter of 10 nm and 0.4 parts by mass of silica B having an average primary particle diameter of 50 nm are weighed with respect to 100 parts by mass of toner base particles. By dry mixing, toners of Examples and Comparative Examples were obtained.
図3(a)は、現像ユニット4の構成を示す断面図であり、トナー保持部22fが床面側内壁部18a1に当接した状態を示す。なお、現像ユニット4或いはプロセスカートリッジ7の構成や動作について、上、下、垂直、水平といった方向を表す用語は、特に断りのない場合は、図面上でそれらの通常の使用状態において見た時の方向を表す。つまり、現像ユニット4或いはプロセスカートリッジ7の通常の使用状態は、適正に配置された画像形成装置本体に対して適正に装着され、画像形成動作に供し得る状態である。
FIG. 3A is a cross-sectional view showing the configuration of the developing
現像ユニット4にはトナー収納室18a及び現像室18bが形成されている。現像室18bには、現像ローラ17、供給ローラ20及び現像ブレード21等が収納されている。トナー収納室18aには、現像室18bに供給されるトナーが収納されると共に、現像室18bにトナーを供給する搬送部材22が設けられている。そして、トナー収納室18aは、現像室18bよりも鉛直方向で下方に配置されている。従って、トナー収納室18aから現像室18bへと重力に反してトナーを搬送する必要がある。
In the developing
前述のように、従来、重力に反してトナーを搬送する構成を有する場合に、簡易で小型化に対応し易い構成にて効率良く良好なトナーの搬送性を得ることは難しかった。現像ローラ17や供給ローラ20が設けられた現像室18bへのトナー供給不良が発生すると、画像白抜け(出力画像上で局所的にトナーが載らずに抜け落ちる現象)等の画像不具合の発生に繋がる。従って、重力に反してトナーを搬送する構成を有する場合に、簡便で、低コスト化、小型化が容易な構成にて、トナー供給不良による画像白抜け等の画像不具合を抑制することが望ましい。
As described above, conventionally, when the toner is transported against gravity, it has been difficult to obtain a good toner transport efficiency with a simple and easy-to-support structure. If a toner supply failure to the developing
そこで、実施例1では、現像ユニット4は、次の構成を有している。即ち、現像ユニット4は、現像枠体18の内部に形成された、現像室18b及びトナー収納室18aを有する。現像室18bには、現像ローラ17及び供給ローラ20が設けられている。また、トナー収納室18aは、現像室18bの下方に配置されている。ここで、トナー収納室18aは、現像室18bに供給するトナーを収納する。現像室18bとトナー収納室18aとの間には、トナー収納室18a及び現像室18bを区画する区画壁26が形成されている。また、この区画壁26には、区画壁26を貫通する開口部18cが形成されている。ここで、開口部18cは、トナー収納室18aの上方に設けられている。また、トナー収納室18aの内部には、現像室18bにトナーを供給するための弾性を有する搬送部材22が回転可能に設けられている。
Therefore, in the first embodiment, the developing
図3(a)に示されるように、トナー収納室18aは、床面側内壁部18a1、『変形部』であるガイド部18a2、『復元部』である復元部18a4が形成されている。トナー収納室18aにはトナーが貯められる。床面側内壁部18a1は、トナーが貯められ、搬送部材22が回転するときに当接する曲面である。搬送部材22が回転すると、搬送部材22の先端が床面側内壁部18a1に当接していくが当接力は増減せず、搬送部材22の変形量はほぼ一定であり、搬送部材22の先端に掬い上げられたトナーは搬送部材22の回転方向の下流側へと搬送されていく。
As shown in FIG. 3A, the
『変形部』であるガイド部18a2は、搬送部材22が回転するときに当接する板面である。すなわち、ガイド部18a2は、搬送部材22の回転に伴う接触力に増加に対応して搬送部材22に付与する反力を増加させ、搬送部材22を変形させる板面である。このために、搬送部材22が回転すると、搬送部材22の先端がガイド部18a2に当接していって当接力が増加し、ガイド部18a2の反力の増加によって搬送部材22は変形する。
The guide portion 18a2 that is a “deformation portion” is a plate surface that abuts when the
『復元部』である復元部18a4は、搬送部材22が回転するときに当接する板面である。すなわち、復元部18a4は、搬送部材22の回転に伴う接触力の減少に対応して搬送部材22に付与する反力を減少させ、搬送部材22を復元させる板面である。このために、搬送部材22が回転すると、搬送部材22の先端が復元部18a4から離間していって当接力が減少し、復元部18a4の反力の減少によって搬送部材22は復元する。
The restoration part 18a4 which is a "restoration part" is a plate surface that comes into contact when the
ガイド部18a2及び復元部18a4は断面視で直線状に形成されている。ガイド部18a2及び復元部18a4の間の境には境界部qが定められる。境界部qは、開口部18cの下端よりも下方に設けられている。また、床面側内壁部18a1及びガイド部18a2の間の境には下側角部sが形成され、復元部18a4の上端には開口部18cへと屈曲する上側角部tが形成されている。
The guide part 18a2 and the restoring part 18a4 are formed in a straight line in a cross-sectional view. A boundary portion q is defined at the boundary between the guide portion 18a2 and the restoration portion 18a4. The boundary part q is provided below the lower end of the
また、図3(a)に示されるように、トナー収納室18aの内部には搬送部材22が回転自在に配置されている。搬送部材22は、開口部18cよりも下方に配置されてトナー収納室18aの内部で回転自在な『回転軸』である搬送支持軸22bを有する。この搬送支持軸22bは、図示しない駆動手段から回転駆動力を受ける。また、搬送部材22は、搬送支持軸22bに基端部が固定されて板状に延びて弾性(可撓性)を有するシート部22aを有する。さらに、搬送部材22は、シート部22aの回転半径方向の先端側で、シート部22aの回転方向の側の面に形成されて現像剤を保持可能な凹部22f1を有する『現像剤保持部』であるトナー保持部22fを有する。この凹部22f1によってトナーが掬い取られるようになっている。
Further, as shown in FIG. 3A, a conveying
搬送部材22は、その長手方向(回転軸線方向)の両端部において、トナー収納室18aを形成する現像枠体18に回転可能に支持されている。搬送部材22は、図示しない駆動手段(駆動源)により回転方向G(時計方向)に回転駆動するようになっている。そして、搬送部材22は、回転によってトナーをトナー収納室18aから現像室18bへと搬送するようになっている。なお、搬送支持軸22bは、感光体ドラム1、現像ローラ17及び供給ローラ20の長手方向(回転軸線方向)と略平行に、トナー収納室18aの長手方向の全域にわたって配置されている。シート部22aは、搬送支持軸22bの長手方向(回転軸線方向)の略全域にわたって延在する連続したシート(板状部材)である。そして、シート部22aは、搬送支持軸22bの長手方向と略直交する方向(回転半径方向)の一端部(基端部)において搬送支持軸22bに取り付けられている。また、シート部22aは、例えば、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの可撓性の樹脂製シートを用いて好適に作製することができる。シート部22aの厚みは、50μm〜250μmが好適である。
The
トナー保持部22fは、回転方向の上流側の面に凹部22f1を有する。トナー保持部22fは、搬送支持軸22bの長手方向(回転軸線方向)の略全域にわたって延在する連続した凹形状部材である。そして、トナー保持部22fは、シート部22aにおけるトナー収納室18aの内壁に近い位置に設けられている。トナー保持部22fの長手方向の両端には側壁が設けられており、トナー保持部22fの内部のトナーが側面からこぼれ落ちることを防止する。トナー保持部22fは、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂又はポリアセタ−ル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂製シートを用いて作製してもよい。トナー保持部22fの厚みは、50μm〜1000μmが好適である。
The
また、図4(a)に示す通り、凹部22f1及び開口部18cが対向する状態では、凹部22f1の揺動方向で凹部22f1及び開口部18cが少なくとも一部で重なるように設定されている。そして、搬送部材22が回転すると現像剤がトナー収納室18aから開口部18cを通過して現像室18bへと搬送されるようになっている。搬送部材22が回転した時に、トナー保持部22fの少なくとも一部が開口部18cと重なるように設定されている。さらに、図4(b)に示す通り、搬送部材22と区画壁26が接触した時には、以下のようになっている。すなわち、開口部18cに沿う平面に垂直な第1方向Jと、トナー保持部22fの接触直前の移動方向を示す第2方向Kのなす角αは、10°である。すなわち、第1方向Jと第2方向Kはほぼ平行である。
Further, as shown in FIG. 4A, in a state where the recess 22f1 and the
次に、図3(a)〜図4(b)を参照し、現像ユニット4の内部の搬送部材22の動作を詳述する。図3(a)に示されるように、搬送部材22のシート部22aの先端側にはトナー保持部22fが形成されている。このトナー保持部22fがトナー収納室18aの最下部付近の床面側内壁部18a1に当接している。この状態で、搬送部材22が回転することで、トナー保持部22fの凹部22f1の内部に、トナー収納室18aの最下部付近から保持可能な分のトナーを掬い取ることができる。
Next, with reference to FIGS. 3A to 4B, the operation of the conveying
図3(b)は、現像ユニット4の構成を示す断面図であり、トナー保持部22fがガイド部18a2に当接した状態を示す。図3(b)に示されるように、トナー収納室18aには、『変形部』であるガイド部18a2及び『復元部』である復元部18a4が形成される。ガイド部18a2は、トナー収納室18aの内壁のうち直線状の部分であって、下側角部sから境界部qまでの内壁面を指す。復元部18a4は、トナー収納室18aの内壁のうち直線状の部分であって、境界部qから上側角部tまでの内壁面を指す。
FIG. 3B is a cross-sectional view showing the configuration of the developing
搬送部材22のトナー保持部22fがガイド部18a2に当接しながら回転すると、搬送部材22がガイド部18a2から受ける反力が増加していく。その結果、搬送部材22の有する弾性力に抗して搬送部材22の特にシート部22aが変形していく。このときに、トナー保持部22fの凹部22f1の内部に掬い取られたトナーは、トナー保持部22fの内壁及びガイド部18a2によって動きが制限されるため、トナー保持部22fに貯まった状態で回転方向の下流側へと搬送される。同時に、シート部22aにおけるトナー保持部22fよりも搬送支持軸22bの側の部位に積もったトナーは、図3(b)の矢印Pの方向に落下していく。
When the
そして、搬送部材22が復元部18a4に当接しながら回転すると、搬送部材22が復元部18a4から受ける反力が減少していく。その結果、搬送部材22の有する弾性力によって搬送部材22が復元していく。復元部18a4は、トナー収納室18aの内部で、搬送部材22の回転方向においてガイド部18a2よりも下流側、かつ、開口部18cよりも上流側に設けられている。復元部18a4は、搬送部材22とトナー収納室18aの内壁との接触を解放するための部分とも言える。復元部18a4は、トナー収納室18aの内壁のうち境界部qから上側角部tまでの箇所を指す。搬送部材22の回転に伴って搬送部材22の自由端側の先端が境界部qを接触しながら通過して復元部18a4を接触しながら通過する過程で、搬送部材22がトナー収納室18aの内壁に対する当接状態から解放される。すると、搬送部材22は、ガイド部18a2によって変形していた状態から解放されて、それ自体の弾性復元力によって自然状態(元の形状)へと復元する。
When the conveying
図4(a)は、現像ユニット4の構成を示す断面図であり、トナー保持部22fが開口部18cに対向する状態を示す。図4(a)に示されるように、搬送部材22が更に回転すると、搬送部材22の凹部22f1が開口部18cと対向し、搬送部材22が区画壁26に接触する直前状態に至る。トナー保持部22fよりも搬送支持軸22b側のシート部22aに積もったトナーは、図4(a)中で矢印Pの方向に落下する。このときに、搬送部材22が復元する形状変化で、トナー保持部22fは搬送部材22の回転方向に素早く加速するが、凹部22f1の内部のトナーは凹部22f1の内壁に強く押し付けられて強く保持されてトナー保持部22fの外に出て行かない。
FIG. 4A is a cross-sectional view showing the configuration of the developing
図4(b)は、現像ユニット4の構成を示す断面図であり、シート部22aが区画壁26に突き当たった状態を示す。図4(b)に示されるように、前述の開口部18cは、復元部18a4よりも搬送部材22の回転方向の下流側に位置する。また、境界部qは、開口部18cの最下端よりも下方に設けられている。そして、搬送部材22は、境界部qを通過すると、搬送部材22の弾性力に基づいて復元し、シート部22aが区画壁26における開口部18cの下方の領域に接触可能な位置まで一気に回転する。従って、搬送部材22が境界部qを通過した瞬間に、搬送部材22は弾性力でもって開口部18cの周辺の区画壁26に突き当たる。シート部22aが区画壁26に突き当たることによってトナー保持部22fは急激に減速するが、トナー保持部22fの内部のトナーは慣性力によって周方向の力を受けてトナー保持部22fの外へと放出される。
FIG. 4B is a cross-sectional view showing the configuration of the developing
また、搬送部材22が区画壁26に接触した状態では、以下のことが言える。すなわち、開口部18cに沿う平面に垂直な第1方向J、及び、シート部22aが区画壁突起部26aに接触するときに凹部22f1が揺動する第2方向Kが略平行である。これにより、トナー保持部22fの外に放出されたトナーは、開口部18cを通って現像室18bに効率良く入っていく。
Further, the following can be said in a state where the conveying
こうした構成及び作用により、トナー収納室18aの内部のトナー量によらず、トナー収納室18aの最下部から一定のトナー量をトナー保持部22fに保持可能である。そのために、より簡易で小型化にも対応し易い構成にて、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送される。
With this configuration and operation, a constant toner amount can be held in the
その他の特徴に関して以下で更に詳述する。図4(b)に示されるように、現像室18bの内部には開口部18cと対向する位置に供給ローラ20が配置されている。トナー収納室18aの内部のトナーが開口部18cを介して現像室18bに搬送される。供給ローラ20は、開口部18cとの対向部では表面が上から下へと移動する方向に回転していく。この回転によって、供給ローラ20は、開口部18cを通過して現像室18bに供給されたトナーを、区画壁26に沿って下方に向けて取り込んでいく。また、開口部18cの下端は、供給ローラ20の下端よりも上方に配置される。この配置により、現像室18bに収納されるトナーの剤面(集合としてのトナーの表面)は、開口部18cの下端に依存する。従って、トナーの剤面が供給ローラ20の下端よりも上方になる。そのため、供給ローラ20の表面とトナーとの接触面積が増加して供給ローラ20へのトナー供給効率が向上する。
Other features are described in further detail below. As shown in FIG. 4B, a
図5は、図2の矢印Vの方向から見た搬送部材22及び開口部18cの構成を示す断面図である。図5に示されるトナー保持部22fの長手方向の長さMは、好ましくは開口部18cの長手方向の長さNよりも長い方が良い。これにより、トナー保持部22fのうち搬送部材22の回転中心から最も遠い部位が、開口部18cの下端に引っかかって、搬送部材22の動きが不安定になることが防止される。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the conveying
[実施例1の効果]
前述の実施例1の構成によれば、より簡易で小型化にも対応し易い構成にて、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することができる。また、トナー収納室18aの内部のトナー量によらず、トナー収納室18aの最下部から一定のトナー量をトナー保持部22fに保持可能である。従って、トナー収納室18aの内部のトナー量によらず、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することができる。
[Effect of Example 1]
According to the configuration of the first embodiment described above, the toner can be efficiently and satisfactorily conveyed against the gravity from the
簡易な構成について詳述する。実施例1の構成によれば、搬送部材22は、実質的にシート部22aとそれを支持する搬送支持軸22bと、トナー収納室18aの内部のトナーを保持して開口部18cにトナーを搬送するトナー保持部22fとから成る簡易な構成である。そのため、トナーを上方へ搬送する手段として、例えばスクリューなどを用いる構成に比べて、より安価な構成である。
A simple configuration will be described in detail. According to the configuration of the first exemplary embodiment, the
小型化について詳述する。実施例1の構成によれば、搬送部材22に弾性を有するシート部22aを用いるため、トナーはトナー保持部22fに保持された状態で、シート部22aの弾性復元力により跳ね上げられる。シート部22aが弾性変形可能であることから、図2において、プロセスカートリッジの左右方向の幅を縮めることができる。このため、例えばトナー収納室18aの断面がほぼ円形状で、搬送部材がトナーを保持したまま現像室18bへ搬送するような構成に比べて、トナー収納室18aの幅を縮め、小型化することできる。また、トナー収納室18aの小型化に伴い、現像ユニット4、プロセスカートリッジ7及び画像形成装置100を小型化が実現される。
The downsizing will be described in detail. According to the configuration of the first exemplary embodiment, since the
前述の実施例1の構成によれば、重力に反して良好にトナーを搬送できるので、例えば中間転写ベルト5の鉛直方向の下方にプロセスカートリッジ7を配置する構成などを実現することが可能である。これにより、例えば、スキャナユニット3と定着装置10とを離れた場所に配置することが可能であり、定着装置10の熱がスキャナユニット3に及ぼす影響が低減される。また、定着装置10の熱がスキャナユニット3に及ぼす影響を低減するための空間を廃除するか又は減少させることができる。これにより、例えば画像形成装置100の高さを抑えるなど、画像形成装置100の小型化が実現される。さらに、定着装置10を、現像ユニット4及びプロセスカートリッジ7に対し、中間転写ベルト5を挟んで上方の離れた位置に配置することができる。このため、定着装置10の熱が現像ユニット4及びプロセスカートリッジ7に与える影響が低減される。定着装置10の熱が現像ユニット4又はプロセスカートリッジ7に与える影響を低減するための空間が排除又は低減される。これにより、例えば画像形成装置100の高さを抑えるなど、画像形成装置100の小型化が実現される。
According to the configuration of the first embodiment described above, the toner can be transported satisfactorily against gravity, so that, for example, a configuration in which the
図6は、実施例2に係る現像ユニット204の構成を示す断面図であり、トナー保持部22fが床面側内壁部18a1に当接した状態を示す。実施例2の現像ユニット204の構成のうち実施例1の現像ユニット4と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例2においても、実施例1と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例2の現像ユニット204が実施例1の現像ユニット4と異なる点は、区画壁26の一部の表面に、搬送部材22が接触する区画壁突起部26aが取り付けられている点である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the developing
『現像剤容器接触部』である区画壁突起部26aは、搬送支持軸22bよりも上方で区画壁26における開口部18cの下部側に配置され、シート部22aと接触可能な構成となっている。そして、シート部22aが区画壁突起部26aに接触すると、シート部22a及び区画壁突起部26aの接触点を支点として凹部22f1が開口部18cに向かって揺動するようになっている。また、区画壁突起部26a及び搬送支持軸22bの間の寸法は、シート部22aが区画壁突起部26aに接触した場合に、シート部22a及びトナー保持部22fが弾性変形しながら通過可能な寸法に設定されている。
The
図6に示されるように、トナー保持部22fがトナー収納室18aの最下部付近を通過する場合には、搬送部材22が回転することにより、トナー保持部22fの凹部22f1の内部には、トナーが掬い取られていく。
As shown in FIG. 6, when the
図7(a)は、現像ユニット204の構成を示す断面図であり、トナー保持部22fがガイド部18a2に当接した状態を示す。トナー保持部22fの内部に掬い取られたトナーは、トナー保持部22fの内壁及びガイド部18a2によって動きが制限されるために、搬送部材22の回転方向の下流側の凹部22f1に保持された状態で搬送される。同時に、トナー保持部22fよりも搬送支持軸22bの側のシート部22aに積もったトナーは、矢印Pの方向に落下する。ここまでは、実施例1と同様の作用である。
FIG. 7A is a cross-sectional view showing the configuration of the developing
図7(b)は、現像ユニット204の構成を示す断面図であり、シート部22aが区画壁突起部26aに当接した状態を示す。図7(b)に示されるように、搬送部材22が区画壁突起部26aに接触した瞬間では、シート部22a及び区画壁突起部26aが接触する位置のうち、シート部22aにおける搬送支持軸22bに最も近い最近接触部位22a1が接触することになる。
FIG. 7B is a cross-sectional view showing the configuration of the developing
ここで、区画壁突起部26aのうち、搬送部材22と接触する部位を接触角部26a1とする。接触角部26a1は、開口部18cよりも下方、かつ、搬送支持軸22bの回転中心より上方に位置する。トナー保持部22fは、区画壁突起部26aと接触するシート部22aのうち、最も搬送部材22の搬送支持軸22b(回転中心)に近い最近接触部位22a1から、最も搬送部材22の搬送支持軸22b(回転中心)から遠い部位までの間に設定される。
Here, the part which contacts the
搬送部材22と区画壁26が接触する直前までは、搬送部材22の復元方向への形状変化によって、トナー保持部22fは素早く加速される。しがし、トナー保持部22fの凹部22f1の内部のトナーはトナー保持部22fの内壁に強く押し付けられ強く保持され、トナー保持部22fの外に出て行かない。
Until just before the conveying
それに対して、区画壁26に区画壁突起部26aが設けられる場合には、以下の効果がある。すなわち、搬送部材22が回転してシート部22aが区画壁突起部26aに接触する。そうすると、シート部22aのうち最も搬送部材22に近い区画壁突起部26aとの最近接触部位22a1からトナー保持部22fまでが、最近接触部位22a1を支点として、シート部22aの回転方向の下流側に変形する。そして、トナー保持部22fの内部のトナーは、トナー保持部22fの接触直前の移動方向に向かって、勢いよくトナー保持部22fの外に放出される。
On the other hand, when the
そして、図4(b)の場合と同様に、搬送部材22と区画壁突起部26aが接触した時、開口部18cに沿う平面に垂直な第1方向Jと、トナー保持部22fの接触直前の移動方向を示す第2方向Kはほぼ平行である。これにより、トナー保持部22fの外に放出されたトナーは、開口部18cを通って現像室18bに効率良く入る。
Similarly to the case of FIG. 4B, when the conveying
こうした構成及び作用により、トナー収納室18aの内部のトナー量によらず、トナー収納室18aの最下部から一定のトナー量をトナー保持部22fに保持可能である。そのために、より簡易で小型化にも対応し易い構成にて、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送される。
With this configuration and operation, a constant toner amount can be held in the
図8(a)は、第1比較例に係る現像ユニット64の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端が床面側内壁部18a1に当接した状態を示す。第1比較例の現像ユニット64が実施例1及び2の現像ユニット4と異なる点は、トナー保持部22fを備えない点である。図8(a)に示されるように、シート部22aの先端がトナー収納室18aの床面側内壁部18a1の最下部の付近と当接する当接角度θは60°である。このように、当接角度θが大きいので、搬送部材22が回転すると、トナー収納室18aの最下部の付近のトナーがガイド部18a2まで持ち上げられる。
FIG. 8A is a cross-sectional view showing a configuration of the developing
図8(b)は、第1比較例に係る現像ユニット64の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端がガイド部18a2に当接した状態を示す。図8(b)に示されるように、シート部22aが汲み上げたトナーのうち、シート部22aの回転半径方向の先端側のトナーは、搬送部材22及びガイド部18a2によって動きが制限されるため、搬送部材22の回転方向の下流側に保持された状態で搬送される。同時に、シート部22aが持ち上げたトナーのうち、シート部22aの回転中心側のトナーは、矢印Pの方向に落下する。
FIG. 8B is a cross-sectional view showing the configuration of the developing
図9は、第1比較例に係る現像ユニット64の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端が区画壁26に接触する直前の状態を示す。図9に示されるように、搬送部材22の回転に伴って搬送部材22の自由端側の先端がガイド部18a2を通過した後に、搬送部材22のトナー収納室18aの内壁との当接が解放される。すると、搬送部材22は、ガイド部18a2によって変形していた状態から解放されて、それ自体の弾性復元力によって自然状態(元の形状)へと復元する。この搬送部材22の復元方向への形状変化によって、搬送部材22上に担持されて搬送されていたトナーは、開口部18cへ向けて重力に反して飛翔する。この開口部18cは、復元部18a4よりも搬送部材22の回転方向の下流側に位置する。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the developing
搬送部材22は、境界部qを通過する場合には、その弾性力による復元によって開口部18cの周辺と接触可能な位置まで回転している。従って、搬送部材22が境界部qから離れた瞬間に、搬送部材22はその弾性力でもって開口部18cの周辺に突き当たる。これにより、トナーを開口部18cへ飛翔させることができる。
When the
しかし、搬送部材22が境界部qから離れ、開口部18cの周辺に突き当たるまでに、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材22の回転中心側のトナーは、図9中の矢印Pの方向に落下する。また、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材22の自由端側のトナーは、搬送部材22にトナーを保持することができないために、大部分が遠心力で外側に押し出され、図9中の矢印Qの方向に落下する。
However, among the toners lifted by the conveying
すなわち、搬送部材22が境界部qを通過してから開口部18cの周辺に突き当たるまでに、搬送部材22以外にトナーの動きを制限するものが無い。そのために、搬送部材22上のトナーは、開口部18c以外に散逸しやすく、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは難しい。
That is, there is nothing other than the conveying
ここで、搬送部材22がガイド部18a2まで持ち上げたトナーのうち、開口部18cに搬送できる割合はほぼ一定である。従って、トナー収納室18aの内部のトナー量が少ない場合、搬送部材22がガイド部18a2まで持ち上げるトナー量が減るため、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは特に難しい。
Here, of the toner lifted up to the guide portion 18a2 by the
図10(a)は、第2比較例に係る現像ユニット74の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端が床面側内壁部18a1に当接した状態を示す。第2比較例の現像ユニット74が実施例1及び2の現像ユニット4と異なる点は、トナー保持部22fを備えない点と、搬送支持軸22bに直接にシート部22aが取り付けられない点である。第2比較例の現像ユニット74では、搬送支持軸22bに対して、力が加わっても変形しないシート貼り付け部22cが取付けられる。更に、シート貼り付け部22cの回転中心から最も遠い部位に対して、シート部22aが取付けられる。
FIG. 10A is a cross-sectional view showing a configuration of the developing
図10(a)に示されるように、シート部22aの先端がトナー収納室18aの床面側内壁部18a1の最下部の付近と当接する当接角度θは45°である。このように、当接角度θが小さいので、搬送部材22が回転しても、トナー収納室18aの付近の多くのトナーがガイド部18a2まで持ち上げられない。
As shown in FIG. 10A, the contact angle θ at which the tip of the
図10(b)は、第2比較例に係る現像ユニット74の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端がガイド部18a2に当接した状態を示す。図10(b)に示されるように、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材22の自由端側のトナーは、搬送部材22及びガイド部18a2によって動きが制限されるため、搬送部材22の回転方向下流側に保持された状態で搬送される。ただし、シート部22a及びガイド部18a2の当接角度θは23°である。このように、当接角度θが小さいので、搬送部材22が回転しても、搬送部材22の自由端側のトナーの全てを搬送することはできない。また、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材22の回転中心側のトナーは、図10(b)中の矢印Pの方向に落下する。
FIG. 10B is a cross-sectional view showing the configuration of the developing
図11(a)は、第2比較例に係る現像ユニット74の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端が境界部qを通過する状態を示す。図11(a)に示されるように、シート部22aの先端が境界部qを通過すると、シート部22a及びトナー収納室18aの内壁の当接状態が解放される。すると、搬送部材22は、ガイド部18a2によって変形していた状態から解放されて、それ自体の弾性復元力によって自然状態(元の形状)へと復元する。
FIG. 11A is a cross-sectional view showing a configuration of the developing
しかし、搬送部材22の自由端側の先端は、境界部qから離れる際には、その弾性によって復元しても、開口部18cの周辺とは非接触な位置までしか回転できない。すなわち、搬送部材22の弾性力を用いて、搬送部材22の自由端側のトナーを開口部18cへ飛翔させることができない。
However, the free end of the conveying
図11(b)は、第2比較例に係る現像ユニット74の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端が区画壁26に接触する状態を示す。図11(b)に示されるように、シート部22aの自由端側に残ったトナーも、開口部18cの下端の区画壁26によって擦りきられて、図11(b)中の矢印Q方向に落下する。
FIG. 11B is a cross-sectional view showing a configuration of the developing
このように、シート部22aの弾性力を用いて、シート部22aの自由端側のトナーを開口部18cへ飛翔させることができない。また、シート部22aの自由端側に残ったトナーも、開口部18c下端の区画壁26によって擦りきられて落下するため、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは難しい。
Thus, the toner on the free end side of the
図12(a)は、第3比較例に係る現像ユニット84の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端が床面側内壁部18a1に当接した状態を示す。第3比較例の現像ユニット84が実施例1及び実施例2の現像ユニット4と異なる点は、トナー保持部22fを備えない点と、シート部22aに搬送部材突起部22dが設けられる点である。図12(a)に示されるように、第3比較例の現像ユニット84では、搬送部材22がトナー収納室18aの最下部の付近で床面側内壁部18a1に当接すると、シート部22aの先端がトナー収納室18aの最下部の付近と当接する当接角度θは60°である。このように、当接角度θが大きいので、搬送部材22が回転すると、トナー収納室18aの最下部の付近のトナーがガイド部18a2まで持ち上げられる。
FIG. 12A is a cross-sectional view showing a configuration of the developing
図12(b)は、第3比較例に係る現像ユニット84の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端がガイド部18a2に当接した状態を示す。図12(b)に示されるように、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材突起部22dよりも自由端側のトナーは、搬送部材突起部22d、搬送部材22及びガイド部18a2によって動きが制限される。そのために、搬送部材22の回転方向の下流側に保持された状態で搬送される。しかし、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材突起部22dよりも回転中心側のトナーは、図12(b)中の矢印Pの方向に落下する。
FIG. 12B is a cross-sectional view illustrating a configuration of the developing
図13は、第3比較例に係る現像ユニット84の構成を示す断面図であり、シート部22aの先端が区画壁26と接触する直前の状態を示す。搬送部材22の回転に伴って搬送部材22の自由端側の先端がガイド部18a2を通過した後に、シート部22a及びトナー収納室18aの内壁の当接が解放される。すると、搬送部材22は、ガイド部18a2によって変形していた状態から解放されて、それ自体の弾性復元力によって自然状態(元の形状)へと復元する。この搬送部材22の復元方向への形状変化によって、搬送部材22上に担持されて搬送されていたトナーは、開口部18cへ向けて重力に反して飛翔する。この開口部18cは、復元部18a4よりも搬送部材22の回転方向の下流側に位置する。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the developing
搬送部材22は、境界部qから離れる際には、その弾性による復元によって開口部18cの周辺と接触可能な位置まで回転している。従って、搬送部材22が境界部qから離れた瞬間に、搬送部材22はその弾性力でもって開口部18cの周辺に突き当たる。これにより、トナーを開口部18cへ飛翔させることができる。
When the conveying
しかし、搬送部材22が境界部qから離れ、開口部18cの周辺に突き当たるまでに、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材突起部22dよりも自由端側のトナーは、搬送部材22にトナーを保持することができない。そのために、大部分が遠心力で外側に押し出され、図13中の矢印Qの方向に落下する。
However, of the toner lifted by the conveying
すなわち、搬送部材22が境界部qから離れ、開口部18cの周辺に突き当たるまでに、搬送部材22と搬送部材突起部22d以外にトナーの動きを制限するものが無い。そのために、搬送部材22上のトナーは、開口部18c以外に散逸しやすく、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは難しい。
That is, there is nothing that restricts the movement of the toner other than the
ここで、搬送部材22がガイド部18a2まで持ち上げたトナーのうち、開口部18cに搬送できる割合はほぼ一定である。従って、トナー収納室18aの内部のトナー量が少ない場合、搬送部材22がガイド部18a2まで持ち上げるトナー量が減るため、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは特に難しい。
Here, of the toner lifted up to the guide portion 18a2 by the
[トナー収納室から現像室へのトナーの供給を評価する方法]
本発明では、トナー収納室18aから現像室18bへのトナーの供給を評価するために以下の方法を用いた。現像室18bからのトナー消費速度が最も速いのは、ベタ画像を連続して出力する場合である。トナー収納室18aから現像室18bへのトナーの供給速度が不足していると、トナー収納室18aから現像室18bへのトナーの供給速度よりも、現像室18bの内部からのトナー消費速度が上回り、現像室18bの内部のトナー不足が発生する。現像室18bの内部のトナー量が減り過ぎるとベタ画像を出力した時に、ベタ画像がトナー不足で白く抜ける。本発明では、ベタ画像を連続して出力しても、ベタ画像がトナー不足で白く抜けないことを実現する。そこで、ベタ画像を連続して出力し、ベタ画像の画像不良の有無を確認することで、トナー収納室18aから現像室18bへのトナーの供給を評価する。以下で、詳細に説明する。
[Method for evaluating toner supply from toner storage chamber to developing chamber]
In the present invention, the following method is used to evaluate the supply of toner from the
ベタ画像評価は、画像形成装置を評価環境23℃、50%Rhにて1日放置して当該環境になじませた後、100枚印字後に行った。100枚の印字テストは、画像比率が5%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。画像評価はベタ画像を連続で3枚出力し、3枚目のベタ画像の出力先端と後端の濃度差から評価をX−Rite社製のSpectroDensitometer 500を用いて行った。印字テスト及び評価画像は単色で出力した。また、トナー収納室18aに充填するトナー量を2水準(200g、50g)設定し、それぞれについて比較している。評価にあたって、○は、ベタ画像において、紙先端と紙後端での濃度差が0.2未満の場合、△は、ベタ画像において、紙先端と紙後端での濃度差が0.2〜0.4未満の場合、×は、ベタ画像において、紙先端と紙後端での濃度差が0.4以上の場合とする。
The solid image evaluation was performed after printing the 100 sheets after allowing the image forming apparatus to stand in the evaluation environment at 23 ° C. and 50% Rh for one day to adjust to the environment. The printing test for 100 sheets was performed by continuously passing a horizontal line recorded image having an image ratio of 5%. For the image evaluation, three solid images were continuously output, and evaluation was performed using a SpectroDensitometer 500 manufactured by X-Rite from the density difference between the output leading edge and the trailing edge of the third solid image. The print test and evaluation image were output in a single color. In addition, two levels (200 g and 50 g) of toner amounts to be filled in the
[実施例1〜実施例2及び第1比較例〜第3比較例の評価結果]
表1に、前述の評価方法に基づいた実施例1〜実施例2及び第1比較例〜第3比較例に適用した評価結果の比較表を示す。
[Evaluation results of Examples 1 to 2 and First Comparative Example to Third Comparative Example]
Table 1 shows a comparison table of evaluation results applied to Examples 1 to 2 and First Comparative Example to Third Comparative Example based on the above-described evaluation method.
すると、搬送部材22は、ガイド部18a2によって変形していた状態から解放されて、それ自体の弾性復元力によって自然状態(元の形状)へと復元する。搬送部材22の復元方向への形状変化によって、トナー保持部22fは素早く加速するが、トナー保持部22f内のトナーはトナー保持部22fの内壁に強く押し付けられ強く保持され、トナー保持部22fの外に出て行かない。
Then, the conveying
搬送部材22は、境界部qから離れる際には、その弾性による復元によって開口部18cの周辺と接触可能な位置まで回転している。従って、搬送部材22が境界部qから離れた瞬間に、搬送部材22はその弾性力でもって開口部18cの周辺の区画壁26に突き当たる。
When the conveying
この時、トナー保持部22fは急減速するが、トナー保持部22f内のトナーは、トナー保持部22fの接触直前の移動方向に向かって、すなわち慣性に従って、トナー保持部22fの外に放出される。図4(b)のように、搬送部材22と区画壁26が接触した時、開口部18cの平面に垂直な第1方向Jと、トナー保持部22fの接触直前の移動方向を示す第2方向Kはほぼ平行である。これにより、トナー保持部22fの外に放出されたトナーは、開口部18cを通って現像室18bに効率良く入る。
At this time, the
これにより、より簡易で小型化にも対応し易い構成にて、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することができる。また、トナー収納室18a内のトナー量によらず、トナー収納室18aの最下部から一定のトナー量をトナー保持部22fに保持可能である。従って、トナー収納室18a内のトナー量によらず、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することができる。
Thus, the toner can be efficiently and satisfactorily conveyed against the gravity from the
実施例2では、トナー収納室18aに充填するトナー量が200g、50g両方の条件で評価結果を導出したが、トナー収納室18aから現像室18bへのトナー供給が共に充分であった。以下で、原理を説明する。まず、搬送部材22が回転することで、トナー保持部22f内に、トナー収納室18aの最下部付近から保持可能な分のトナーを掬い取ることができる。トナー保持部22f内に掬い取ったトナーは、トナー保持部22fの内壁及びガイド部18a2によって動きが制限されるため、トナー保持部22fの回転方向の下流側に保持された状態で搬送される。トナー保持部22fより搬送支持軸22b側のシート部22aに積もったトナーは、図7(a)中の矢印Pの方向に落下する。ここまでは、実施例1と同様である。
In Example 2, the evaluation results were derived under the conditions where the toner amount to be filled in the
搬送部材22と区画壁26が接触する直前までは、搬送部材22の復元方向への形状変化でトナー保持部22fは素早く加速される。しかしながら、トナー保持部22fの内部のトナーはトナー保持部22fの内壁に強く押し付けられ強く保持され、トナー保持部22fの外に出て行かない。
Until just before the conveying
それに対して、搬送部材22と区画壁26が接触すると、区画壁突起部26aと接触するシート部22aのうち最も搬送部材22の回転中心に近い最近接触部位22a1からトナー保持部22fまでが最近接触部位22a1を支点として回転方向の下流側に変形する。そして、トナー保持部22fの内部のトナーは、トナー保持部22fの接触直前の移動方向に向かって、勢いよくトナー保持部22fの外に放出される。
On the other hand, when the
図4(b)のように、搬送部材22と区画壁26が接触した時、開口部18cの平面に垂直な第1方向Jと、トナー保持部22fの接触直前の移動方向の第2方向Kは、ほぼ平行である。これにより、トナー保持部22fの外に放出されたトナーは、開口部18cを通って現像室18bに効率良く入る。
As shown in FIG. 4B, when the conveying
これにより、より簡易で小型化にも対応し易い構成にて、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することができる。また、トナー収納室18aの内部のトナー量によらず、トナー収納室18aの最下部から一定のトナー量をトナー保持部22fに保持可能である。従って、トナー収納室18aの内部のトナー量によらず、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することができる。
Thus, the toner can be efficiently and satisfactorily conveyed against the gravity from the
第1比較例では、トナー収納室18aに充填するトナー量が200g、50g両方の条件で評価結果を導出したが、トナー収納室18aから現像室18bへのトナー供給が共に充分ではなかった。以下で、原理を説明する。搬送部材22と、トナー収納室18aの最下部付近の床面側内壁部18a1とのなす角θは60°であり、当接角θが大きいので、搬送部材22が回転することで、トナー収納室18aの最下部付近のトナーをガイド部18a2まで持ち上げることができる。搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材22の自由端側のトナーは、搬送部材22及びガイド部18a2によって動きが制限されるため、搬送部材22の回転方向下流側に保持された状態で搬送される。
In the first comparative example, the evaluation results were derived under the conditions where the toner amount to be filled in the
搬送部材22の回転に伴って搬送部材22の自由端側の先端がガイド部18a2を通過した後に、搬送部材22のトナー収納室18aの内壁との当接が解放される。すると、搬送部材22は、ガイド部18a2によって変形していた状態から解放されて、それ自体の弾性復元力によって自然状態(元の形状)へと復元する。この搬送部材22の復元方向への形状変化によって、搬送部材22上に担持されて搬送されていたトナーは、開口部18cへ向けて重力に反して飛翔する。
As the
搬送部材22は、境界部qから離れる際には、その弾性による復元によって開口部18cの周辺と接触可能な位置まで回転している。従って、搬送部材22が境界部qから離れた瞬間に、搬送部材22はその弾性力でもって開口部18cの周辺に突き当たる。これにより、トナーを開口部18cへ飛翔させることができる。
When the conveying
しかし、搬送部材22が境界部qから離れ、開口部18cの周辺に突き当たるまでに、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材22の回転中心側のトナーは、図8(b)中の矢印P方向に落下する。また、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材22の自由端側のトナーは、搬送部材22にトナーを保持することができないために、大部分が遠心力で外側に押し出され、図9中の矢印Q方向に落下する。
However, among the toners lifted by the conveying
すなわち、搬送部材22が境界部qから離れ、開口部18cの周辺に突き当たるまでに、搬送部材22以外にトナーの動きを制限するものが無い。そのために、搬送部材22上のトナーは、開口部18c以外に散逸しやすく、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは難しい。
That is, there is nothing other than the conveying
ここで、搬送部材22がガイド部18a2まで持ち上げたトナーのうち、開口部18cに搬送できる割合はほぼ一定である。従って、トナー収納室18a内のトナー量が少ない場合には、搬送部材22がガイド部18a2まで持ち上げるトナー量が減るため、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは特に難しい。
Here, of the toner lifted up to the guide portion 18a2 by the
第2比較例では、トナー収納室18aに充填するトナー量が200g、50g両方の条件で評価結果を導出したが、トナー収納室18aから現像室18bへのトナー供給が共に大変不充分である。以下で、原理を説明する。搬送部材22と、トナー収納室18aの最下部付近の床面側内壁部18a1とのなす角θは45°であり、当接角θが小さいので、搬送部材22が回転することで、トナー収納室18aの最下部付近の多くのトナーをガイド部18a2まで持ち上げることができない。搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材22の自由端側のトナーは、搬送部材22及びガイド部18a2によって動きが制限されるため、搬送部材22の回転方向の下流側に保持された状態で搬送される。ただし、搬送部材22と、ガイド部18a2とのなす角θは23°であり、当接角θが小さいので、搬送部材22の自由端側のトナーを全て搬送することはできない。
In the second comparative example, the evaluation result was derived under the conditions where the toner amount to be filled in the
搬送部材22の回転に伴って搬送部材22の自由端側の先端がガイド部18a2を通過した後に、搬送部材22のトナー収納室18aの内壁との当接が解放される。すると、搬送部材22は、ガイド部18a2によって変形していた状態から解放されて、それ自体の弾性復元力によって自然状態(元の形状)へと復元する。
As the
しかし、搬送部材22の自由端側の先端は、境界部qから離れる際には、その弾性による復元しても、開口部18cの周辺とは非接触な位置までしか回転できない。すなわち、搬送部材22の弾性力を用いて、搬送部材22の自由端側のトナーを開口部18cへ飛翔させることができない。また、搬送部材22の自由端側に残ったトナーも、開口部18c下端の区画壁26によって擦りきられて落下する。
However, when the free end of the conveying
このように、第2比較例では、搬送部材22の弾性力を用いて、搬送部材22の自由端側のトナーを開口部18cへ飛翔させることができない。また、搬送部材22の自由端側に残ったトナーも、開口部18cの下端の区画壁26によって擦りきられて落下するため、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは難しい。
Thus, in the second comparative example, the toner on the free end side of the conveying
第3比較例では、トナー収納室18aに充填するトナー量が200g、50g両方の条件で評価結果が導出されたが、トナー収納室18aから現像室18bへのトナー供給が充分ではなかった。以下で、原理を説明する。搬送部材22と、トナー収納室18aの最下部付近の床面側内壁部18a1とのなす角θは60°であり、当接角θが大きいので、搬送部材22が回転することで、トナー収納室18aの最下部付近のトナーをガイド部18a2まで持ち上げることができる。
In the third comparative example, the evaluation results were derived under the conditions where the toner amount to be filled in the
搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材突起部22dよりも自由端側のトナーは、搬送部材突起部22d、搬送部材22及びガイド部18a2によって動きが制限されるため、搬送部材22の回転方向下流側に保持された状態で搬送される。
Of the toner lifted by the
搬送部材22の回転に伴って搬送部材22の自由端側の先端がガイド部18a2を通過した後に、搬送部材22のトナー収納室18aの内壁との当接が解放される。すると、搬送部材22は、ガイド部18a2によって変形していた状態から解放されて、それ自体の弾性復元力によって自然状態(元の形状)へと復元する。この搬送部材22の復元方向への形状変化によって、搬送部材22上に担持されて搬送されていたトナーは、開口部18cへ向けて重力に反して飛翔する。
As the
搬送部材22は、境界部qから離れる際には、その弾性による復元によって開口部18cの周辺と接触可能な位置まで回転している。従って、搬送部材22が境界部qから離れた瞬間に、搬送部材22はその弾性力でもって開口部18cの周辺に突き当たる。これにより、トナーを開口部18cへ飛翔させることができる。
When the conveying
しかし、搬送部材22が境界部qから離れ、開口部18cの周辺に突き当たるまでに、搬送部材22が持ち上げたトナーのうち、搬送部材突起部22dよりも自由端側のトナーは、搬送部材22にトナーを保持することができない。そのために、大部分が遠心力で外側に押し出され落下する。
However, of the toner lifted by the conveying
すなわち、搬送部材22が境界部qから離れ、開口部18cの周辺に突き当たるまでに、搬送部材22と搬送部材突起部22d以外にトナーの動きを制限するものが無い。そのために、搬送部材22上のトナーは、開口部18c以外に散逸しやすく、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは難しい。
That is, there is nothing that restricts the movement of the toner other than the
ここで、搬送部材22がガイド部18a2まで持ち上げたトナーの内、開口部18cに搬送できる割合はほぼ一定である。従って、トナー収納室18a内のトナー量が少ない場合、搬送部材22がガイド部18a2まで持ち上げるトナー量が減るため、効率よく重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することは特に難しい。
Here, the ratio of the toner lifted up to the guide portion 18a2 by the
図14は、実施例3に係る現像ユニット304の構成を示す断面図である。実施例3の現像ユニット304の構成のうち実施例1の現像ユニット4と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例3においても、実施例1と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例3の現像ユニット304が実施例1の現像ユニット4と異なる点は、実施例3の現像ユニット304では、ガイド部18a2がトナー収納室18aの内側方向に凸状に形成される点である。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the developing
図14に示されるように、現像ユニット304では、トナー収納室18aには、搬送部材22の回転方向Gにおいて、区画壁26に形成された開口部18cよりも回転方向で上流側に、ガイド部18a2が設けられている。ここで、ガイド部18a2は、搬送部材22の回転に伴ってシート部22aの弾性に抗してシート部22aを変形させるために、搬送部材22と接触する変形部として機能する。特に、ガイド部18a2は、搬送部材22の回転方向Gにおいて、ガイド部18a2と搬送部材22の回転中心の距離が徐々に近くなるように形成されている。
As shown in FIG. 14, in the developing
また搬送部材22の回転方向Gにおいて、ガイド部18a2よりも下流側、且つ、開口部18cよりも上流側に、シート部22aの自由端側のトナー保持部22fが接触しない復元部18a4が形成されている。復元部18a4は、トナー収納室18aの内壁の一部によって形成されている。また、復元部18a4は、回転方向Gにおけるガイド部18a2の下流側端部(以下、「境界部」と称す)qよりも更に回転方向で下流側に設けられている。さらに、復元部18a4は、搬送部材22の回転中心からの距離が遠くなるように、トナー収納室18aの内壁に段差18a5が設けられることで形成されている。ここで、段差18a5は、トナーが落下するように、トナーの安息角よりも大きく設定されている。また、復元部18a4では、搬送部材22の自由端側の先端はトナー収納室18aの内壁に接触しない。
Further, in the rotational direction G of the conveying
搬送部材22が回転して、搬送部材22の自由端側の先端が境界部qを通過した後に、搬送部材22及びトナー収納室18aの内壁(復元部18a4)は接触しなくなっていく。それによって、シート部22aの変形が解放される。このように、弾性を有するシート部22aの変形が解放されると、シート部22aには変形される前の自然状態に戻ろうとする弾性復元力が発生する。
After the conveying
搬送部材22の復元方向への形状変化によって、トナー保持部22fは素早く加速するが、トナー保持部22fの内部のトナーはトナー保持部22fの内壁に強く押し付けられ強く保持され、トナー保持部22fの外に出て行かない。
The
搬送部材22は、境界部qから離れる際には、その弾性による復元によって開口部18cの周辺と接触可能な位置まで回転している。従って、搬送部材22が境界部qから離れた瞬間に、搬送部材22はその弾性力でもって開口部18cの周辺の区画壁26に突き当たる。
When the conveying
この時、トナー保持部22fは急減速するが、トナー保持部22fの内部のトナーは、トナー保持部22fの接触直前の移動方向に向かって、すなわち慣性に従って、トナー保持部22fの外に放出される。実施例1と同様に、以下のことが言える。すなわち、搬送部材22と区画壁26の接触時に、開口部18cに沿う平面に垂直な第1方向Jと、トナー保持部22fの接触直前の移動方向である第2方向Kはほぼ平行である。このことは図4(b)に示されるのと同様である。これにより、トナー保持部22fの外に放出されたトナーは、開口部18cを通って現像室18bに効率良く入る。
At this time, the
これにより、より簡易で小型化にも対応し易い構成にて、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することができる。また、トナー収納室18aの内部のトナー量によらず、トナー収納室18aの最下部から一定のトナー量をトナー保持部22fに保持可能である。従って、トナー収納室18a内のトナー量によらず、効率よく良好に重力に反してトナーをトナー収納室18aから現像室18bに搬送することができる。
Thus, the toner can be efficiently and satisfactorily conveyed against the gravity from the
以上説明したように、実施例3の構成によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、ガイド部18a2のうち、境界部qが搬送部材22の回転中心に最も近いように構成されている。更には、ガイド部18a2は、搬送部材22の回転方向Gに進むにつれて、ガイド部18a2と搬送部材22の回転中心との距離が徐々に近くなるように形成されている。即ち、ガイド部18a2は、境界部qに近いほど、回転中心に近い。このため、ガイド部18a2を通過する際、シート部22aの変形も徐々に大きくなる。そして、シート部22aの変形は、境界部qで瞬時に解放される。これにより、実施例1よりも多くのトナーを現像室18bへ供給することができる。
As described above, according to the configuration of the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, the
[その他の実施例]
[トナー収納室の内壁]
実施例1〜3では、搬送部材22がトナー収納室18aのガイド部18a2に当接する例を挙げたが、この構成に限定されるものではない。例えば、実施例1において、搬送部材22及びガイド部18a2が非接触であっても、本発明を適用できる。また、実施例1において、搬送部材22がトナー収納室18aの最下部付近の床面側内壁部18a1に対して非接触であっても近接していれば良い。
[Other Examples]
[Inner wall of toner storage room]
In the first to third embodiments, the
[搬送部材に通過自在な穴]
図15(a)は、搬送部材22のシート部22aの変形例を示す平面図である。この図15(a)を参照し、シート部22aの変形例を詳述する。実施例1〜3では、搬送部材22のシート部22aには穴が開いていない例を挙げたが、この構成に限定されるものではない。例えば、図15(a)に示されるように、搬送部材22のシート部22aには、トナーが通過自在な穴22gが複数形成されていても良い。トナー収納室18aの内部にトナーが多く充填されている場合、搬送部材22のシート部22aに穴が開いていないと、搬送部材22の回転によりトナー収納室18aの内部のトナー全体を搬送しなければならない。この場合、搬送部材22を回転駆動する駆動負荷が大きくなり、また、トナー収納室18aの内部のトナーに大きな粉圧がかけ続けられトナーが劣化し易くなる。
[Hole that can pass through the conveying member]
FIG. 15A is a plan view illustrating a modified example of the
それに対して、搬送部材22のシート部22aに穴が形成されている、搬送部材22の回転によりトナー収納室18aの内部のトナーに粉圧がかかると、穴22gをトナーが通ることで粉圧を逃がすことができる。この場合、搬送部材22を回転駆動する駆動負荷が小さくなり、また、トナー収納室18aの内部のトナーに大きな粉圧がかからずトナー劣化しにくくなる。このようにしても、搬送部材22の先端のトナー保持部22fに充分なトナーを保持できるので、トナー収納室18aから現像室18bへ充分な量のトナーを供給することができる。
On the other hand, a hole is formed in the
図16(a)〜(d)は、搬送部材22のトナー保持部22fの実施例及び変形例を示す断面図である。図16(a)に示されるように、実施例1〜3では、トナー保持部22fは搬送部材22の回転中心から最も遠い位置に配置されたが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。すなわち、トナー保持部22fは、区画壁突起部26aと接触するシート部22aのうち、最も搬送部材22に近い最近接触部位22a1から最も搬送部材22から遠い部位までの間に設定されていることが必要である。また、トナー保持部22f及び開口部18cの少なくとも一部が重なることが満たされる必要がある。これらの2つが同時に満たされるならば、実施例1〜3の構成に限定されない。
FIGS. 16A to 16D are cross-sectional views illustrating examples and modifications of the
まず、実施例1〜3では、シート部22aよりも先端側にトナー保持部22fが設けられる構成であったが、必ずしもこの構成には限定されない。すなわち、図16(b)に示されるように、搬送部材22の回転中心から最も遠い位置にシート部22aの一部が延びる構成にしても良い。この場合、トナー収納室18aの内壁に搬送部材22が接触した時に、トナー収納室18aの内壁の一部に搬送部材22が引っかかり難くすることができる。
First, in the first to third embodiments, the
また、実施例1〜3では、トナー保持部22fがシート部22aよりも回転方向の上流側に配置される構成であったが、必ずしもこの構成に限定されない。すなわち、搬送部材22の回転方向の上流側の面が凹状に形成されるならば、図16(c)に示されるように、トナー保持部22fの一部を、シート部22aよりも回転方向の下流側に跨って配置されてもよい。
In the first to third embodiments, the
さらに、実施例1〜3では、トナー保持部22fがコの字状に形成される構成であったが、必ずしもこの構成に限定されない。すなわち、図16(d)に示されるように、トナー保持部22fがU字状に形成される構成であっても良い。その他、搬送部材22の回転方向の上流側に凹となるならばどのような形状でも良い。
Furthermore, in the first to third embodiments, the
実施例1では、図4(a)に示されるように、凹部22f1の揺動方向でトナー保持部22fが開口部18cと一部で重なるように配置されたが、必ずしもこの構成に限定されない。例えば、凹部22f1の揺動方向で、開口部18cの全体がトナー保持部22fの凹部22f1と重なるように配置されても良い。これにより、開口部18cの全体に対して、トナー保持部22fの内部のトナーが放出され、トナー収納室18aから現像室18bへ供給できるトナー量が増加する。
In the first exemplary embodiment, as illustrated in FIG. 4A, the
[トナー保持部の回転方向の下流側への変形]
実施例2では、搬送部材22と区画壁26が接触した時に、以下のことが言える。すなわち、区画壁突起部26aと接触するシート部22aのうち、最も搬送部材22の回転中心に近い最近接触部位22a1からトナー保持部22fまでが、最近接触部位22a1を支点として、シート部22aの回転方向の下流側に変形する。そして、トナー保持部22fの内部のトナーは、トナー保持部22fの接触直前の移動方向に向かって、勢いよくトナー保持部22fの外に放出される。このように、トナー保持部を回転方向の下流側へ変形させられるならば、どのような構成でも良い。
[Deformation of toner holding part toward downstream in rotation direction]
In the second embodiment, the following can be said when the conveying
図16(e)は、現像ユニット404における搬送部材22の変形例の構成を示す断面図である。図16(e)に示されるように、実施例1のシート部22aにおける回転方向側の面に凸状に形成される搬送部材弾性突起部22eが設けられても良い。搬送部材22の搬送部材弾性突起部22eが区画壁26に接触するように設定する。この場合にも、搬送部材弾性突起部22eからトナー保持部22fまでの部位は、搬送部材弾性突起部22eを支点として回転方向の下流側へと変形する。そして、トナー保持部22fの内部のトナーは、トナー保持部22fの接触直前の移動方向に向かって、勢いよくトナー保持部22fの外に放出される。
FIG. 16E is a cross-sectional view illustrating a configuration of a modified example of the conveying
[長手方向に対して一部分のみトナー保持部有り]
実施例1〜3では、長手方向全域にトナー保持部22fを備える例を挙げたが、この構成に限定されるものではない。すなわち、凹部22f1が、シート部22aの長手方向の一部にのみ形成される構成であっても良い。例えば、長手両端のみ開口部18cを備える場合、図15(b)に示されるように、開口部18cがある長手位置の付近にのみにトナー保持部22fが配置されても良い。
[There is a toner holding part only partly in the longitudinal direction]
In the first to third embodiments, an example in which the
[搬送部材の回転中心から最外部までの長さが、長手方向に対して変化]
また、実施例1〜3では、搬送部材22の回転中心から最外部までの長さは、長手方向に対して変化しない例を挙げたが、この構成に限定されるものではない。すなわち、シート部22aの回転中心から回転半径方向の縁部までの長さは、シート部22aの長手方向に応じて異なる構成であっても良い。例えば、長手両端のみ開口部18cを備える場合に、開口部18cがある長手位置の付近にのみにトナー保持部22fが配置されてもよい。この場合、トナー収納室18aの内部のトナーを長手両端に寄せた上で、トナー保持部22fに保持すると、トナー収納室18aの内部のトナーが少ない時でも、トナー収納室18aから現像室18bへ充分な量のトナーを供給することができる。図15(c)に示されるように、搬送部材22の回転中心から最外部までの長さが、長手中央より長手両端の方が長い設定にすることで、トナー収納室18aの内部のトナーを長手両端に寄せることができる。
[The length from the rotation center of the conveying member to the outermost part changes in the longitudinal direction]
Moreover, in Examples 1-3, although the length from the rotation center of the
[現像室撹拌部材]
実施例1〜3では、現像室18bは撹拌部材又は搬送部材22を備えない例を挙げたが、この構成に限定されるものではない。例えば、供給ローラ20に近接する位置、かつ、鉛直方向直下の位置に、撹拌部材又は搬送部材22が配置されても良い。また、供給ローラ20に近接する位置、かつ、真横の位置に、撹拌部材又は搬送部材22が配置されても良い。この場合、撹拌部材又は搬送部材22を用いて、供給ローラ20へのトナーの供給量を増やすことができる。このような撹拌部材又は搬送部材22を備える現像室においても、同様に本発明を適用することができる。
[Developing chamber stirring member]
In the first to third embodiments, the developing
[プロセスカートリッジ形態]
実施例1〜3では、現像ユニット4及び感光体ユニット13を一体的にカートリッジ化して、画像形成装置100に対して着脱自在なプロセスカートリッジ7が形成されたが、この構成に限定されるものではない。すなわち、感光体ドラム1を画像形成装置100に固定配置して、現像ユニット4のみを画像形成装置100に着脱自在なカートリッジ(現像カートリッジ)として交換する構成の画像形成装置においても、同様に本発明を適用することができる。或いは、現像ユニット4を画像形成装置100に固定配置して、この現像ユニット4にトナーを補給する構成の画像形成装置においても、同様に本発明を適用することができる。これに類する構成ならば、本発明の実施例に限定されるものではない。
[Process cartridge type]
In the first to third embodiments, the developing
以上のように、実施例1〜3の現像剤搬送装置4Aによれば、搬送部材22は、シート部22aの先端側で回転方向の側の面に形成されて現像剤を保持可能な凹部22f1を有する。従って、凹部22f1が現像剤を掬い上げ、現像剤が開口部18cを通して現像室18bへと搬送される。その結果、トナー収納室18aの内部の現像剤量の多少に関わらず、現像剤がトナー収納室18aから現像室18bへと効率良く供給される。特に、印字率が高いベタ画像を印字し続ける場合でも、濃度ムラの無いベタ画像を印字可能な速度で、現像剤がトナー収納室18aから現像室18bへと効率良く供給される。
As described above, according to the developer conveying device 4A of the first to third embodiments, the conveying
また、搬送支持軸22bに固定されるシート部22aが弾性を有する。従って、シート部22aがトナー収納室18aの内部で自在に変形することができる。その結果、現像剤搬送装置4aの構成の簡易化かつ小型化が実現される。
Further, the
実施例2の現像剤搬送装置4Aによれば、区画壁突起部26aが、搬送支持軸22bよりも上方で区画壁26における開口部18cの下部側に配置される。従って、搬送部材22が回転してシート部22aが区画壁突起部26aに接触すると、シート部22a及び区画壁突起部26aの接触点を支点としてシート部22aがしなりながら揺動することで凹部22f1が揺動する。その結果、凹部22f1の内部の現像剤が開口部18cへと勢い良く飛翔される。
According to the developer transport device 4A of the second embodiment, the
実施例2の現像剤搬送装置4Aによれば、シート部22aが区画壁突起部26aに接触して、シート部22a及び凹部22f1が区画壁突起部26a及び搬送支持軸22bの間を変形しながら通過する。その結果、搬送部材22が現像剤を汲み上げないエリアにおいても、シート部22a及び凹部22f1のしなりが活用されて現像剤が良く撹拌される。
According to the developer conveying device 4A of Example 2, the
実施例1〜3の現像剤搬送装置4Aによれば、凹部22f1が揺動する第2方向K、及び、開口部18cに沿う面に垂直な第1方向Jが略平行である。その結果、凹部22f1から飛翔する現像剤の飛沫が確実に区画壁26の開口部18cを通過することができる。
According to the developer conveying device 4A of the first to third embodiments, the second direction K in which the recess 22f1 swings and the first direction J perpendicular to the surface along the
実施例1〜3の現像剤搬送装置4Aによれば、搬送部材22が回転する場合に、シート部22aがガイド部18a2に接触しながら変形すると共に復元部18a4に接触しながら復元していく。従って、シート部22aが変形状態から自然状態へと戻ろうとする復元力が活用されて、凹部22f1に掬い上げられた現像剤が勢い良く重力に反して上方の開口部18cを通過して現像室18bへと供給される。
According to the developer conveying device 4A of the first to third embodiments, when the conveying
4a 現像剤搬送装置
18a トナー収納室(現像剤収納室)
18b 現像室(隣接室)
18c 開口部
22a シート部(板状部)
22b 搬送支持軸(回転軸)
22f 現像剤保持部
22f1 凹部
4a
18b Development chamber (adjacent chamber)
22b Transport support shaft (rotary shaft)
22f Developer holding part 22f1 Concave part
Claims (11)
前記現像剤容器は、現像剤を収納する現像剤収納室と、前記現像剤収納室に隣接する隣接室と、前記現像剤収納室及び前記隣接室を区画する区画壁に形成されて貫通する開口部と、を備え、
前記搬送部材は、前記開口部よりも下方に配置されて前記現像剤収納室の内部で回転自在な回転軸と、前記回転軸に基端部が固定されて板状に延びて弾性を有する板状部と、板状部の先端側で回転方向の側の面に形成されて現像剤を保持可能な凹部を有する現像剤保持部と、を備え、
前記凹部及び前記開口部が対向する位置にある場合に、前記凹部の揺動方向で前記凹部及び前記開口部が少なくとも一部で重なるように設定され、
前記搬送部材が回転すると現像剤が前記現像剤収納室から前記開口部を通過して前記隣接室へと搬送されることを特徴とする現像剤搬送装置。 A developer transport device comprising: a developer container for containing a developer; and a transport member that is rotatably disposed inside the developer container and capable of transporting the developer,
The developer container has an opening formed in and passing through a developer storage chamber for storing the developer, an adjacent chamber adjacent to the developer storage chamber, and a partition wall that partitions the developer storage chamber and the adjacent chamber. And comprising
The conveying member is disposed below the opening and has a rotating shaft that is rotatable within the developer storage chamber, and a base plate that has a base end fixed to the rotating shaft and extends in a plate shape and has elasticity. And a developer holding part having a recess formed on the surface in the rotational direction on the tip side of the plate-like part and having a recess capable of holding the developer,
When the recess and the opening are in positions facing each other, the recess and the opening are set to overlap at least partially in the swinging direction of the recess,
When the conveying member rotates, the developer is conveyed from the developer accommodating chamber to the adjacent chamber through the opening.
前記板状部が前記現像剤容器接触部に接触すると、前記板状部及び前記現像剤容器接触部の接触点を支点として前記凹部が前記開口部に向かって揺動することを特徴とする請求項1に記載の現像剤搬送装置。 A developer container contact portion disposed above the rotation shaft and below the opening in the partition wall and capable of contacting the plate-like portion;
When the plate-like portion comes into contact with the developer container contact portion, the concave portion swings toward the opening with a contact point between the plate-like portion and the developer container contact portion as a fulcrum. Item 2. The developer conveying device according to Item 1.
前記搬送部材の回転に伴う接触力に増加に対応して前記搬送部材に付与する反力を増加させ、前記搬送部材を変形させる変形部と、
前記搬送部材の回転に伴う接触力の減少に対応して前記搬送部材に付与する反力を減少させ、前記搬送部材を復元させる復元部と、
前記変形部及び前記復元部の境界部と、を有し、
前記境界部は、前記開口部の下端よりも下方に設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の現像剤搬送装置。 The developer storage chamber is
A deformation portion that deforms the transport member by increasing a reaction force applied to the transport member in response to an increase in contact force associated with rotation of the transport member;
A restoring unit that reduces a reaction force applied to the transport member in response to a decrease in contact force accompanying rotation of the transport member, and restores the transport member;
A boundary between the deforming part and the restoring part,
The developer conveying device according to claim 1, wherein the boundary portion is provided below a lower end of the opening.
請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の現像剤搬送装置と、
を備えることを特徴とする現像装置。 A developer carrying member carrying the developer;
The developer conveying device according to any one of claims 1 to 9,
A developing device comprising:
前記像担持体に形成された静電像を現像するための請求項10に記載の現像装置と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。 An image carrier;
The developing device according to claim 10 for developing an electrostatic image formed on the image carrier;
A process cartridge comprising:
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