JP2011118080A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関係しており、特に、画像形成装置に用いる現像装置に関係している。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a combination machine combining two or more of these, and particularly relates to a developing device used in the image forming apparatus.
複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置には、静電記録方式の画像形成装置もあるが、電子写真方式の画像形成装置が広く普及している。電子写真方式の画像形成装置では、感光体のような静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に露光装置から画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写できるものが一般的である。 Image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimile machines, or a combination machine combining two or more of these include electrostatic recording type image forming apparatuses, but electrophotographic type image forming apparatuses are widely used. ing. In an electrophotographic image forming apparatus, the surface of an electrostatic latent image carrier such as a photosensitive member is charged by a charging device, and image exposure is performed on the charging area from an exposure device to form an electrostatic latent image. Generally, an electrostatic latent image is developed by a developing device to form a toner image, and the toner image can be transferred to a transfer target.
ここで、「被転写体」とは、モノクロ画像形成装置では、記録紙等の記録媒体が一般的であり、カラー画像形成装置等において、静電潜像担持体上のトナー像を1次転写する中間転写体を採用している場合は、該中間転写体及び該中間転写体からトナー像が2次転写される記録媒体のいずれもが被転写体であると言える。 Here, the “transfer object” is generally a recording medium such as recording paper in a monochrome image forming apparatus. In a color image forming apparatus or the like, a toner image on an electrostatic latent image carrier is primarily transferred. When the intermediate transfer member is used, it can be said that both the intermediate transfer member and the recording medium on which the toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer member are transferred members.
いずれの方式においても、画像形成装置で用いる現像装置には種々のタイプのものが知られており、その中に、画像形成装置の静電潜像担持体に形成される、形成しようとする画像に応じた静電潜像へトナーを付与するための現像剤担持体と、該現像剤担持体に臨設され、回転駆動されることで回転軸方向に現像剤を搬送する第1搬送部材と、回転駆動されることで回転軸方向に、且つ、第1搬送部材とは反対方向に、現像剤を搬送する第2搬送部材とを含み、該第1及び第2の搬送部材で現像剤を循環させつつ第1搬送部材から現像剤担持体へ現像剤を供給し、該現像剤担持体に臨む現像剤規制部材で現像剤量等を規制して静電潜像の現像に供することができる現像装置がある。 In any of the methods, various types of developing devices used in the image forming apparatus are known, and the image to be formed is formed on the electrostatic latent image carrier of the image forming apparatus. A developer carrying member for applying toner to the electrostatic latent image according to the above, a first carrying member that is provided on the developer carrying member and conveys the developer in the rotational axis direction by being driven to rotate. A second conveying member that conveys the developer in the direction of the rotation axis when rotated and in a direction opposite to the first conveying member, and circulates the developer between the first and second conveying members. The developer can be supplied from the first conveying member to the developer carrying member, and the amount of the developer can be regulated by the developer regulating member facing the developer carrying member to be used for developing the electrostatic latent image. There is a device.
このタイプの現像装置では、第2搬送部材の現像剤送出側端部から第1搬送部材の現像剤送入側端部への現像剤移動を許すとともに第1搬送部材の現像剤送出側端部から第2搬送部材の現像剤送入側端部への現像剤移動を許しつつ第1及び第2の搬送部材で現像剤を循環させ、第1搬送部材から現像剤担持体へ現像剤を供給する。 In this type of developing device, the developer is allowed to move from the developer feeding side end of the second conveying member to the developer feeding side end of the first conveying member and the developer sending side end of the first conveying member. The developer is circulated by the first and second conveying members while allowing the developer to move from the first conveying member to the developer feeding side end of the second conveying member, and the developer is supplied from the first conveying member to the developer carrying member. To do.
以下、このタイプの現像装置を「現像剤循環型現像装置」ということがある。
第1、第2の搬送部材のそれぞれの代表的なものは、回転軸にスクリュー羽根(螺旋羽根)を形成したスクリュー搬送部材である。
Hereinafter, this type of developing device may be referred to as a “developer circulation type developing device”.
A typical one of the first and second transport members is a screw transport member in which screw blades (spiral blades) are formed on the rotating shaft.
一方、使用される現像剤としては、代表的には、トナーを主体とする所謂一成分現像剤と、トナー及びキャリアを主体とする所謂二成分現像剤が知られている。 On the other hand, as a developer to be used, a so-called one-component developer mainly composed of toner and a so-called two-component developer mainly composed of toner and carrier are known.
現像剤循環型現像装置は一成分現像剤を用いる場合でも採用されるが、二成分現像剤を用いる場合に適している。二成分現像剤は、トナーとキャリアを混合攪拌してトナーを帯電させて現像に供するものであるから、現像剤の攪拌も行える現像剤循環型現像装置は二成分現像剤を使用する現像装置として適していると言える。 The developer circulation type developing device is employed even when a one-component developer is used, but is suitable when a two-component developer is used. Since the two-component developer mixes and stirs toner and carrier and charges the toner for development, the developer circulation type developing device that can also stir the developer is a developing device that uses a two-component developer. It can be said that it is suitable.
例えば、特開2005−91854号公報には、トナーと磁性キャリアを主体とする二成分現像剤を採用する現像剤循環型現像装置が記載されている。同公報に記載された現像装置では、トナーとキャリアを円滑に攪拌混合させるためにスクリュータイプの第2搬送部材の上に現像剤ほぐし効果のある磁界発生手段が設けられている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-91854 describes a developer circulation type developing device that employs a two-component developer mainly composed of toner and a magnetic carrier. In the developing device described in the publication, magnetic field generating means having a developer loosening effect is provided on a screw-type second conveying member in order to smoothly stir and mix the toner and the carrier.
しかし一成分現像剤を採用する場合であれ、二成分現像剤を採用する場合であれ、現像剤担持体へ現像剤を供給する第1搬送部材としてスクリュー搬送部材を採用した現像剤循環型現像装置では、第1スクリュー搬送部材の形状に倣って現像装置内の現像剤面に高低差が生じ、全体として現像剤面が波うつように凹凸状態を呈し、それにともなって現像剤担持体へ供給される現像剤量も現像剤担持体各部で均一化せずムラがあり、ひいては、その現像剤量供給ムラが現像形成されるトナー画像の濃度不良等の画像不良を発生させる。 However, regardless of whether a one-component developer or a two-component developer is used, a developer circulation type developing device adopting a screw conveying member as a first conveying member that supplies the developer to the developer carrying member. Therefore, the height of the developer surface in the developing device varies according to the shape of the first screw conveying member, and the developer surface as a whole appears uneven, and is supplied to the developer carrying member accordingly. The amount of developer to be developed is not uniform in each part of the developer carrying member, and there is unevenness. Consequently, the uneven supply of the developer amount causes image defects such as a density defect of a toner image to be developed and formed.
このような問題に対しては、スクリュー搬送部材に対する現像剤供給量を多くして、さらに言えば、例えば現像剤供給量の少ないところを基準にして現像剤担持体の現像剤担持領域の各部に必要現像剤量が供給されるように余剰の現像剤を第1スクリュー搬送部材に供給するようにして、スクリュー搬送部材の形状による現像剤面の波うち変動に対応すればよいが、スクリュー搬送部材上に本来現像に必要な量に加え、余剰の現像剤を供給すると、第1スクリュー搬送部材から現像剤担持体へ供給される現像剤を現像剤規制部材により量規制するとき、それだけ大きい規制エネルギーが必要になり、そのため現像剤担持体等の駆動トルク(現像装置駆動トルク)の増大を招くとともに現像剤に加わるストレスが大きくなって現像剤が劣化しやすくなり、いずれも好ましくない。 For such a problem, the developer supply amount to the screw conveying member is increased, and more specifically, for example, in each part of the developer carrying region of the developer carrying body on the basis of a place where the developer supply amount is small. The excess developer may be supplied to the first screw conveying member so that the necessary developer amount is supplied, and the fluctuation of the developer surface due to the shape of the screw conveying member may be dealt with. If an excessive amount of developer is supplied in addition to the amount originally required for development on the top, when the amount of the developer supplied from the first screw conveying member to the developer carrying member is regulated by the developer regulating member, the amount of regulation energy that is large Therefore, the driving torque (developing device driving torque) of the developer carrier and the like is increased, and the stress applied to the developer is increased and the developer is deteriorated. No longer, both undesirable.
そこで本発明は、現像剤循環型現像装置であって、現像剤規制部材における現像剤規制エネルギーの増大を招くことなく、現像剤担持体へ供給される現像剤量を現像剤担持体の現像剤担持領域の全体にわたりに均一化でき、ひいては、それだけ現像形成するトナー画像について画像不良発生を抑制できる現像装置を提供することを第1の課題とする。 Accordingly, the present invention provides a developer circulation type developing device, in which the amount of developer supplied to the developer carrying member is reduced without causing an increase in developer regulating energy in the developer regulating member. It is a first object to provide a developing device that can be uniform over the entire carrying region, and thus can suppress the occurrence of image defects for the toner image that is developed and formed.
ここで「現像剤循環型現像装置」とは、既述のとおり、 画像形成装置における静電潜像担持体に形成される静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー像を形成するための現像装置であり、
前記静電潜像にトナーを付与するための回転駆動可能の現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に臨設され、回転駆動されることで回転軸方向に現像剤を搬送する第1スクリュー搬送部材と、
回転駆動されることで回転軸方向に、且つ、前記第1スクリュー搬送部材とは反対方向に、現像剤を搬送する第2スクリュー搬送部材とを含んでおり、
現像剤を該第1及び第2のスクリュー搬送部材で循環させつつ該第1スクリュー搬送部材から前記現像剤担持体へ供給し、該現像剤担持体に臨む現像剤規制部材で現像剤量を規制して前記静電潜像の現像に供することができる現像装置である。
Here, as described above, the “developer circulation type developing device” forms a toner image by developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier in an image forming apparatus using a developer. A developing device for
A rotationally driveable developer carrier for applying toner to the electrostatic latent image;
A first screw conveying member that is erected on the developer carrier and is driven to rotate to convey the developer in the direction of the rotation axis;
A second screw conveying member that conveys the developer in the direction of the rotation axis by being rotationally driven and in a direction opposite to the first screw conveying member;
While the developer is circulated by the first and second screw conveying members, the developer is supplied from the first screw conveying member to the developer carrying member, and the developer amount is regulated by the developer regulating member facing the developer carrying member. The developing device can be used for developing the electrostatic latent image.
また、本発明は、静電潜像担持体に目的とする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成できる画像形成装置であり、少なくとも一つの現像装置においては、現像剤規制部材における現像剤規制エネルギーの増大を招くことなく、現像剤担持体へ供給される現像剤量を現像剤担持体の現像剤担持領域の全体にわたり均一化でき、ひいては、それだけ良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを第2の課題とする。 The present invention also provides an image forming apparatus capable of forming an electrostatic latent image corresponding to a target image on an electrostatic latent image carrier and developing the electrostatic latent image with a developing device to form a toner image. In at least one developing device, the amount of developer supplied to the developer carrying member is uniform over the entire developer carrying region of the developer carrying member without causing an increase in developer regulating energy in the developer regulating member. Therefore, a second problem is to provide an image forming apparatus that can form a good image.
本発明は前記第1の課題を解決するため次の現像装置を提供するとともに前記第2の課題を解決するため次の画像形成装置を提供する。 In order to solve the first problem, the present invention provides the following developing device and also provides the next image forming apparatus to solve the second problem.
(1)現像装置
画像形成装置における静電潜像担持体に形成される静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー像を形成するための現像装置であり、
前記静電潜像にトナーを付与するための回転駆動可能の現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に臨設され、回転駆動されることで回転軸方向に現像剤を搬送する第1スクリュー搬送部材と、
回転駆動されることで回転軸方向に、且つ、前記第1スクリュー搬送部材とは反対方向に、現像剤を搬送する第2スクリュー搬送部材とを含んでおり、
現像剤を該第1及び第2のスクリュー搬送部材で循環させつつ該第1スクリュー搬送部材から前記現像剤担持体へ供給し、該現像剤担持体に臨む現像剤規制部材で量規制して前記静電潜像の現像に供することができる現像装置であって、
前記現像剤として磁性現像剤が用いられ、前記現像剤担持体は磁界発生体を内蔵しており、該磁界発生体は現像剤を現像剤担持体上に吸着するキャッチ極及び前記現像剤規制部材に現像剤担持体を介して臨む規制極を有しており、現像剤担持体回転方向において該キャッチ極から規制極へ至る磁界発生体部分に、低磁束密度域が、スクリュー搬送部材の回転軸方向と平行な磁界発生体長手方向に、第1スクリュー搬送部材のスクリュー羽根ピッチの整数倍の低磁束密度ピーク間隔で、且つ、現像剤担持体回転方向において上流側から下流側へ向かって次第に小さくなるように形成されている現像装置。
(1) Developing device A developing device for forming a toner image by developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier in an image forming apparatus using a developer,
A rotationally driveable developer carrier for applying toner to the electrostatic latent image;
A first screw conveying member that is erected on the developer carrier and is driven to rotate to convey the developer in the direction of the rotation axis;
A second screw conveying member that conveys the developer in the direction of the rotation axis by being rotationally driven and in a direction opposite to the first screw conveying member;
While the developer is circulated by the first and second screw conveying members, the developer is supplied from the first screw conveying member to the developer carrying member, and the amount of the developer is regulated by the developer regulating member facing the developer carrying member. A developing device that can be used for developing an electrostatic latent image,
A magnetic developer is used as the developer, and the developer carrier has a built-in magnetic field generator. The magnetic field generator has a catch electrode for adsorbing the developer onto the developer carrier and the developer regulating member. And a magnetic pole that faces the control pole in the direction of rotation of the developer carrier. In the longitudinal direction of the magnetic field generator parallel to the direction, with a low magnetic flux density peak interval that is an integral multiple of the screw blade pitch of the first screw conveying member, and gradually decreasing from the upstream side to the downstream side in the developer carrying member rotation direction. A developing device formed to be.
(2)画像形成装置
静電潜像担持体に目的とする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成できる画像形成装置であり、少なくとも一つの現像装置が本発明に係る現像装置である画像形成装置。
(2) Image forming apparatus An image forming apparatus capable of forming an electrostatic latent image corresponding to a target image on an electrostatic latent image carrier and developing the electrostatic latent image with a developing device to form a toner image. An image forming apparatus in which at least one developing device is a developing device according to the present invention.
本発明に係る現像装置によると、現像剤として磁性現像剤が採用され、現像剤担持体中の磁界発生体のキャッチ極から規制極へ至る部分に低磁束密度域が形成されている。
従って、現像剤には、キャッチ極に対応する領域から規制極に対応する領域へ搬送される過程で、そのような低磁束密度域が無い場合の現像剤搬送方向(以下、「従来搬送方向」ということがある。)を横切る方向にも(磁界発生体長手方向にも)搬送力成分が加わる。それにより、現像剤は、従来搬送方向に対して斜め方向にも広がりながら規制部材へ向け搬送される。
According to the developing device of the present invention, a magnetic developer is employed as the developer, and a low magnetic flux density region is formed in a portion from the catch pole to the regulation pole of the magnetic field generator in the developer carrier.
Accordingly, the developer is transported from the region corresponding to the catch electrode to the region corresponding to the regulation electrode, and the developer transport direction (hereinafter referred to as “conventional transport direction”) when there is no such low magnetic flux density region. In some cases, the conveying force component is also applied in the direction crossing (also in the longitudinal direction of the magnetic field generator). As a result, the developer is conveyed toward the regulating member while spreading in an oblique direction with respect to the conventional conveyance direction.
また、低磁束密度域は現像剤担持体回転方向において上流側から下流側へ向かって次第に小さくなるように形成されているので、現像剤が搬送されるにつれ、前記の従来搬送方向を横切る方向の搬送力成分は次第に小さくなる。 Further, since the low magnetic flux density region is formed so as to gradually become smaller from the upstream side toward the downstream side in the developer carrying member rotation direction, as the developer is conveyed, the low magnetic flux density region is in a direction crossing the conventional conveying direction. The conveying force component is gradually reduced.
これらにより、キャッチ極対応領域におけるスクリュー搬送部材の形状による現像剤担持体上への現像剤供給量ムラ(換言すればキャッチ極による吸着ムラ)は、現像剤規制部材へ現像剤が到達する過程で低減される。 As a result, uneven developer supply amount on the developer carrier due to the shape of the screw conveying member in the catch electrode corresponding region (in other words, uneven adsorption by the catch electrode) is a process in which the developer reaches the developer regulating member. Reduced.
また、磁界発生体の低磁束密度域は、スクリュー搬送部材の回転軸方向と平行な磁界発生体長手方向に、第1スクリュー搬送部材のスクリュー羽根ピッチの整数倍の低磁束密度ピーク間隔で形成されている。なお、該「整数倍」には「丁度整数倍」の場合だけでなく、「略整数倍」も含まれる。 In addition, the low magnetic flux density region of the magnetic field generator is formed in the longitudinal direction of the magnetic field generator parallel to the rotational axis direction of the screw conveying member at low magnetic flux density peak intervals that are an integral multiple of the screw blade pitch of the first screw conveying member. ing. The “integer multiple” includes not only “just an integral multiple” but also “substantially an integral multiple”.
このように磁界発生体の低磁束密度域が第1スクリュー搬送部材のスクリュー羽根ピッチの整数倍(「略整数倍」を含む)の低磁束密度ピーク間隔で形成されているため、各低磁束密度域に対応する領域に到達する現像剤量がそれだけ均一化され、低磁束密度域間の現像剤高低差が小さく抑制され、それだけスクリュー搬送部材の形状に起因する現像剤担持体への現像剤供給ムラが低減される。 As described above, since the low magnetic flux density region of the magnetic field generator is formed with a low magnetic flux density peak interval that is an integral multiple (including “substantially an integral multiple”) of the screw blade pitch of the first screw conveying member. The amount of developer reaching the region corresponding to the region is made uniform, the difference in developer height between the low magnetic flux density regions is suppressed, and the developer supply to the developer carrier due to the shape of the screw conveying member accordingly Unevenness is reduced.
これらにより、スクリュー搬送部材に供給する現像剤量を、静電潜像現像に要求される本来の現像剤量に対して余剰量を加えたものとするまでもなく、現像剤担持体上に供給される現像剤量が現像剤担持体の現像剤担持領域の各部で均一化され、現像剤供給量ムラに起因する画像濃度低下等の画像不良の発生を抑制できる。 As a result, the amount of developer supplied to the screw conveying member is not added to the original amount of developer required for electrostatic latent image development, but is supplied onto the developer carrier. The amount of developer to be applied is made uniform in each part of the developer carrying region of the developer carrying member, and the occurrence of image defects such as a decrease in image density due to uneven developer supply amount can be suppressed.
そして、そのように余剰の現像剤を加えるまでもないので、現像剤規制部材による現像剤の量規制等にあたっての規制エネルギーは小さく抑制しておくことができ、ひいては、現像剤担持体等の駆動トルク(現像装置駆動トルク)を小さく抑制しておくことができるとともに現像剤に加わるストレスを抑制して現像剤劣化を抑制することができる。 In addition, since it is not necessary to add excessive developer as described above, the regulation energy for regulating the amount of developer by the developer regulating member can be suppressed to a small level, and as a result, the developer carrier and the like are driven. Torque (developing device driving torque) can be kept small, and stress applied to the developer can be suppressed to suppress developer deterioration.
また、本発明に係る画像形成装置では、少なくとも一つの現像装置に本発明に係る現像装置を採用しているから、少なくとも一つの現像装置においては、現像剤規制部材における現像剤規制エネルギーの増大を招くことなく、現像剤担持体へ供給される現像剤量を現像剤担持体の現像剤担持領域の全体にわたりに均一化でき、ひいては、それだけ良好な画像を形成できる。 In the image forming apparatus according to the present invention, since the developing device according to the present invention is adopted as at least one developing device, the developer regulating energy in the developer regulating member is increased in at least one developing device. Without incurring, the amount of developer supplied to the developer carrying member can be made uniform over the entire developer carrying region of the developer carrying member, and as a result, a better image can be formed.
前記低磁束密度域が形成された前記キャッチ極から規制極へ至る磁界発生体部分として、前記キャッチ極で現像剤担持体上に吸着した現像剤を前記規制極に対応する領域へ搬送する搬送極を例示できる。 A transport pole for transporting the developer adsorbed on the developer carrier by the catch pole to a region corresponding to the regulation pole as a magnetic field generator portion from the catch pole to the regulation pole where the low magnetic flux density region is formed. Can be illustrated.
また本発明に係る現像装置では、前記第1スクリュー搬送部材と現像剤担持体との間に、該スクリュー搬送部材の回転軸方向に沿って該第1スクリュー搬送部材から該現像剤担持体へ供給される現像剤の移動方向を分割変更する(分割するように散らす)供給補助部材を順次配列してもよい。その場合、その配列ピッチを前記第1スクリュー搬送部材のスクリュー羽根ピッチの整数倍としてもよい。なお、該「整数倍」には「丁度整数倍」の場合だけでなく、「略整数倍」も含まれる。 In the developing device according to the present invention, the first screw conveying member supplies the developer carrying member between the first screw conveying member and the developer carrying member along the rotation axis direction of the screw conveying member. The auxiliary supply members may be sequentially arranged to change the moving direction of the developer to be divided (sprayed so as to be divided). In that case, the arrangement pitch may be an integral multiple of the screw blade pitch of the first screw conveying member. The “integer multiple” includes not only “just an integral multiple” but also “substantially an integral multiple”.
このような供給補助部材を設けることで、スクリュー搬送部材の回転位相に拘らず、前記磁界発生体の各低磁束密度域に到達する現像剤量を一定化することができ、それにより現像剤量の均一化が促進される。 By providing such a supply auxiliary member, the amount of developer reaching each low magnetic flux density region of the magnetic field generator can be made constant regardless of the rotational phase of the screw conveying member, and thereby the amount of developer Is promoted.
いずれにしても、本発明に係る現像装置において、前記現像剤担持体としてはベルト形態のものでもよいが、代表例として、前記磁界発生体を内蔵した回転駆動可能の現像ローラを挙げることができる。 In any case, in the developing device according to the present invention, the developer carrying member may be in the form of a belt, but as a representative example, a rotationally driveable developing roller incorporating the magnetic field generator can be mentioned. .
また、本発明に係る現像装置で採用する現像剤は磁性現像剤であるが、その例として、磁性トナーを主体とする所謂一成分現像剤や、トナー及び磁性キャリアを主体とする所謂二成分現像剤を挙げることができる。 The developer employed in the developing device according to the present invention is a magnetic developer. For example, a so-called one-component developer mainly composed of a magnetic toner, or a so-called two-component developer mainly composed of a toner and a magnetic carrier. An agent can be mentioned.
本発明によると、現像剤循環型現像装置であって、現像剤規制部材における現像剤規制エネルギーの増大を招くことなく、現像剤担持体へ供給される現像剤量を現像剤担持体の現像剤担持領域の全体にわたりに均一化でき、ひいては、それだけ現像形成するトナー画像について画像不良発生を抑制できる現像装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a developer circulation type developing device in which the amount of developer supplied to the developer carrying member is increased without causing an increase in developer regulating energy in the developer regulating member. It is possible to provide a developing device that can be uniform over the entire carrying region, and thus can suppress the occurrence of image defects for the toner image to be developed and formed accordingly.
また本発明によると、静電潜像担持体に目的とする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成できる画像形成装置であり、少なくとも一つの現像装置においては、現像剤規制部材における現像剤規制エネルギーの増大を招くことなく、現像剤担持体へ供給される現像剤量を現像剤担持体の現像剤担持領域の全体にわたり均一化でき、ひいては、それだけ良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。 Further, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of forming an electrostatic latent image corresponding to a target image on an electrostatic latent image carrier and developing the electrostatic latent image with a developing device to form a toner image. In at least one developing device, the amount of developer supplied to the developer carrying member is uniform over the entire developer carrying region of the developer carrying member without causing an increase in developer regulating energy in the developer regulating member. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus capable of forming a good image.
以下、図面を参照して本発明に係る画像形成装置の例及びそこで用いられている現像装置について説明する。
図1は画像形成装置の1例PRの構成の概略を示している。画像形成装置PRはタンデム型のフルカラープリンタである。
Hereinafter, an example of an image forming apparatus according to the present invention and a developing device used therein will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an outline of the configuration of an example PR of an image forming apparatus. The image forming apparatus PR is a tandem type full color printer.
このプリンタPRは、駆動ローラ71とこれに対向するローラ72に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト7を有している。転写ベルト7は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ71により図中反時計方向(図中矢印方向)CCWに回される。
The printer PR has an endless
ローラ72には転写ベルト7上の2次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置73が臨んでおり、駆動ローラ71には2次転写ローラ8が臨んでいる。クリーニング装置73に回収されるトナー等は図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
A
2次転写ローラ8は図示省略の押圧手段にて駆動ローラ71に支持された中間転写ベルト7の部分に押圧され、中間転写ベルト7との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト7の回転に従動して、或いは後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Sの移動に従動して、或いは図示省略の駆動部に駆動されて回転することができる。2次転写ローラ8には、図示省略の電源から2次転写バイアスを印加することができる。
The secondary transfer roller 8 is pressed against a portion of the
中間転写ベルト7及び2次転写ローラ8の上方には定着装置FXが配置されており、下方にはタイミングローラ対TRが配置されており、さらにその下方に、記録紙等の記録媒体Sを収容した記録媒体収容カセット9が配置されている。
A fixing device FX is disposed above the
定着装置FXはハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着加熱ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
記録媒体収容カセット9に収容された記録媒体Sは、媒体供給ローラ91にて1枚ずつ引き出してタイミングローラ対TRへ供給することができる。
The fixing device FX includes a fixing heating roller incorporating a heat source such as a halogen lamp heater and a pressure roller pressed against the fixing heating roller.
The recording medium S accommodated in the recording
中間転写ベルト7を巻き掛けたローラ71、72の間には、転写ベルト7に沿って、ローラ72からローラ71に向けて、イエロー画像形成部Y、マゼンタ画像形成部M、シアン画像形成部C及びブラック画像形成部Kがこの順序で配置されている。
Between the
Y、M、C、Kの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体1を備えており、該感光体の周囲に帯電器2、露光装置3、現像装置4及びクリーニング装置6がこの順序で配置されている。
Each of the image forming units Y, M, C, and K includes a drum-type
各画像形成部の感光体1にはベルト7を間にして1次転写ローラ5が対向配置されている。1次転写ローラ5は、図示省略の押圧手段にて感光体1の方向へ押圧され、ベルト7に接触して従動回転するとともにベルト7を感光体1に接触させることができる。
A
1次転写ローラ5には、感光体1上に形成されるトナー像をベルト7へ1次転写するための1次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。
A primary transfer bias for primary transfer of the toner image formed on the
露光装置3は、図示省略のパーソナルコンピュータ、画像読取装置等から提供される画像情報に応じて、レーザービームの点滅により感光体1にドット(点)露光で画像露光を施せるものである。
The
各画像形成部における感光体1は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
The
各画像形成部における帯電器2は、本例ではスコロトロン帯電器であり、所定のタイミングで図示省略の電源から帯電用の電圧が印加される。なお、帯電器2は帯電ローラを用いるもの等であってもよい。
The
各画像形成部における現像装置4は、磁性キャリアと非磁性トナーを主成分とする所謂2成分現像剤を用いて、感光体1上に形成される静電潜像を、図示省略の電源から現像バイアスが印加されるローラ形態の現像剤担持体41で反転現像することができる。現像装置4については後ほどさらに説明する。
The developing
このプリンタによると、Y、M、C、Kの画像形成部のうち1又は2以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Y、M、C及びKのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Yにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト7に1次転写する。
According to this printer, an image can be formed using one or more of Y, M, C, and K image forming units.
Taking a case where a full color image is formed using all of the image forming portions Y, M, C, and K as an example, first, a yellow toner image is formed in the yellow image forming portion Y, and this is formed on the
すなわち、イエロー画像形成部Yにおいて、感光体1が図中時計方向に回転駆動され、帯電器2にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に露光装置3からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体1上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置4の現像バイアスが印加された現像剤担持体41にて現像されて可視イエロートナー像となる。該イエロートナー像は1次転写ローラ5にて転写ベルト7上に1次転写される。このとき、1次転写ローラ5には図示省略の電源から1次転写バイアスが印加される。
That is, in the yellow image forming portion Y, the
同様にして、マゼンタ画像形成部Mにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト7に転写され、シアン画像形成部Cにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト7に転写され、ブラック画像形成部Kにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト7に転写される。
Similarly, a magenta toner image is formed in the magenta image forming unit M and transferred to the
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト7上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト7上に形成された多重トナー像は転写ベルト7の回動により2次転写ローラ8へ向け移動する。
Yellow, magenta, cyan, and black toner images are formed at a timing when these toner images are transferred onto the
Thus, the multiple toner image formed on the
一方、記録媒体Sが記録媒体収容カセット9から媒体供給ローラ91にて引き出され、タイミングローラ対TRへ供給され、待機している。
On the other hand, the recording medium S is pulled out from the recording
このようにタイミングローラ対TRのところで待機する記録媒体Sは、中間転写ベルト7にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト7と2次転写ローラ8とのニップ部に供給される。該多重トナー像は図示省略の電源から2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ8にて記録媒体S上に2次転写される。
Thus, the recording medium S waiting at the timing roller pair TR is supplied to the nip portion between the
その後記録媒体Sは定着装置FXに通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Sに定着される。記録媒体Sはひき続き、排出ローラ対DRにて排出トレイDTに排出される。 Thereafter, the recording medium S is passed through the fixing device FX, where the multiple toner images are fixed on the recording medium S under heat and pressure. The recording medium S is continuously discharged to the discharge tray DT by the discharge roller pair DR.
トナー像のベルト7への1次転写において感光体1上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置6で清掃され、2次転写によりベルト7上に残留する2次転写残トナー等はクリーニング装置73で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
In the primary transfer of the toner image to the
以上説明したように画像形成されるのであるが、2成分現像剤を用いる現像装置4についてさらに説明する。現像装置4は図2〜図5等に示すもので、本発明に係る現像装置の1例である。
Although the image is formed as described above, the developing
図2は現像装置4の断面構造の概略を示している。図3(A)は現像装置4の現像剤担持体41と磁界発生体42等との関係及び現像剤担持体41と感光体1との位置関係を示している。図3(B)は磁界発生体42の軸部420の一方の端部421のDカット面Dcを示す斜視図である。
FIG. 2 schematically shows a cross-sectional structure of the developing
図4は現像装置4を図2において左側から見て、且つ、ケース蓋体40Lを外して示す概略図であり、図5は現像装置4を図2において上方から見て、且つ、ケース蓋体40L及び現像剤規制部材43を省略して示す概略図である。
4 is a schematic view of the developing
現像装置4は、回転駆動可能の現像担持体41とその内部に固定配置された磁界発生体(以下、「磁石体」ということがある。)42を有している。現像剤担持体41は、ここでは非磁性材料で形成された断面円形の中空ローラ形態のものであり、磁石体42に外嵌され、図3(A)に示すように左右の軸受け部b1、b2を介して磁石体42に回転自在に支持されているとともに、左側、右側のうち片方側から図2中時計方向CWに回転駆動可能となっている。磁石体42はここでは概ねローラ形態に形成されている。
The developing
現像ローラ41は、図3(A)において左側端部411に嵌着された円盤状端部材e1を有しているとともに図3(A)において右側端部412に嵌着された円盤状端部材e2を有している。磁石体42は軸部420を有しており、その一方の端部421は磁石体左側端から現像ローラ41の外まで突出しているとともに他端部422は反対側へ短く突出している。
The developing
磁石体42の現像ローラ41から突出した軸端部421は現像装置ケース40(図2参照)に支持されており、かくして磁石体42は現像装置ケース40に対し定位置をとる固定配置の磁石体となっている。
The
現像ローラ41の左側の端部材e1の内面側に段落とし凹所が形成されている。左側の軸受け部b1は該凹所に嵌め込まれているとともに磁石体42の軸端部421に外嵌されている。現像ローラ41の右側の端部材e2の内面側にも段落とし凹所が形成されている。右側の軸受け部b2は該凹所に嵌め込まれているとともに磁石体42の軸端部422に外嵌されている。
A recess is formed as a paragraph on the inner surface side of the left end member e1 of the developing
このようにして、現像ローラ41は磁石体42に外嵌され、左右の軸受け部b1、b2を介して該磁石体に回転自在となっている。
現像ローラ41の左側の端部材e1の外面側にも段落とし凹所が形成されている。シールリングsrが該凹所に嵌め込まれているとともに磁石体42の軸端部421に外嵌されている。
In this way, the developing
A recess is also formed as a paragraph on the outer surface side of the left end member e1 of the developing
現像ローラ41の右側の端部材e2から現像ローラ41を回転駆動するための軸部410が一体的に突出しており、該軸部は図示省略の軸受け部にて現像装置ケース40に回転可能に支持されており、該ケース40外へ突出した端部に駆動用ギアG(後述する図4、図5参照)が嵌着されている。該駆動ギアGが図省略の現像装置駆動部により駆動されることで、現像ローラ41が図2中時計方向CWに回転駆動される。
A
磁石体42は全体としてローラ形態のもので、現像ローラ41が磁石体42の周囲に回転駆動されたとき、現像装置4で使用される現像剤からなる磁気ブラシ(現像剤の穂)が現像ローラ41の周面上に形成されるように、磁石体周囲方向に沿ってN極、S極を交互に有している。磁石体42については後ほどさらに説明する。
The
現像領域Daにおいては、感光体1と現像ローラ41との間の間隙(現像ギャップ)Dgに磁気ブラシが到来して感光体1上の静電潜像が現像され、可視トナー像が形成される。このトナー像は感光体1から被転写体(ここではベルト7)に転写される。
In the development area Da, the magnetic brush arrives at the gap (development gap) Dg between the
現像領域における現像ギャップDgは、ここでは、次のように確保される。
図3(A)に示すように、磁石体42の軸端部421が、感光体1を支持している図示省略の部材に設けられた軸部位置決め装置PS1に嵌め込み支持されるとともに、現像ローラ41の駆動軸部410が、感光体1を支持している図示省略の部材に設けられた軸部位置決め装置PS2に嵌め込み支持されている。かくして、現像ローラ41は感光体1に対し固定的に定位置に設けられ、感光体1に対し、決められた現像ギャップDgをおいて臨む。
Here, the development gap Dg in the development region is ensured as follows.
As shown in FIG. 3A, the
なお、図3(A)では軸部位置決め装置PS1を簡略図示しているが、装置PS1は図3(B)に示すように、軸端部421の一部を、その断面形状がD字様形状となるように、軸部420中心線と平行に平坦に切除して、所謂Dカット面Dcを形成し、該Dカット面Dcに位置決めスプリングを当接させるものである。
In FIG. 3A, the shaft portion positioning device PS1 is shown in a simplified manner. However, as shown in FIG. 3B, the device PS1 has a part of the
感光体1と現像ローラ41との間の現像ギャップを設定する手法として、上記のような軸部位置決め装置PS1、PS2のほか、コロを採用したものでもよい。
例えば、現像ローラの軸部に現像ローラ41より現像ギャップDgの2倍分大径のコロを嵌め、現像装置全体を感光体側へ付勢するか、又は現像ローラ41を感光体1側へ付勢することで該コロを感光体1の周面に当接させて現像ギャップDgを得るようにしてもよい。
As a method for setting the developing gap between the
For example, a roller having a diameter twice as large as the developing gap Dg from the developing
現像装置4は上記説明した現像ローラ41等のほか、現像ローラ41へ現像剤を攪拌循環させつつ供給する第1スクリュー搬送部材44及び第2スクリュー搬送部材45も含んでいる。第1スクリュー搬送部材44は回転軸441にスクリュー羽根442を周設したものであり、スクリュー搬送部材45は回転軸451にスクリュー羽根452を周設したものである。
In addition to the developing
スクリュー搬送部材44、45の間に隔壁46が設けられている。図4、図5に示すように、隔壁46には、その一端部に現像剤流通開口h1が(図4、図5にはその位置だけを示す)、他端部に現像剤流通開口h2が形成されている。
A
スクリュー搬送部材44、45は図示省略の駆動モータ(前記の現像ローラ駆動モータでもよい)に回転駆動され、それにより、現像装置4内に現像剤が循環するようになっている。現像装置4内の現像剤は、第2スクリュー搬送部材45によりキャリアとトナーが攪拌されつつ図4及び図5において右側へ搬送され、隔壁開口h2から第1スクリュー搬送部材44側へ押し出され、該搬送部材44にて図4、図5中左側へ送られ、そのとき、現像剤が搬送部材44により攪拌されつつ現像ローラ41の各部へ供給される。
The
スクリュー搬送部材44から現像剤を供給される現像ローラ41は、内部の磁石体42の作用で、ローラ周面に磁性キャリアとトナーを含む現像剤からなる磁気ブラシを担持して、感光体1上の静電潜像を現像する現像領域Daへ搬送することができる。また、該現像剤搬送の途中で、現像領域Daへ搬送される現像剤量(磁気ブラシの穂高さ)が現像剤規制部材(現像剤の穂高規制部材)43で予め定めたものに規制される。
The developing
現像に供されずにスクリュー搬送部材44によりその送り出し端側へ搬送される現像剤は、隔壁開口h1からスクリュー搬送部材45側へ移行する。このように現像装置4内で現像剤が循環する。
The developer transported to the delivery end side by the
図4、図5に示すように、スクリュー搬送部材44には、その送り出し端側からトナー補給供給スクリュー441が同軸に連設されており、図示省略のトナー補給ホッパからトナー補給口TSへ予め定めたタイミングで供給される補給トナーが隔壁開口h1へ送られ、既に装置4内にある現像剤に混合され、現像に供されていく。
As shown in FIGS. 4 and 5, a toner
磁石体42についてさらに説明する。
図6は後述する低磁束密度域の図示を省略して示す磁石体42の斜視図である。
図7は磁石体42における一つの磁極部分の一部の斜視図である。
図8は磁石体42の磁極部分m1〜m5の各位置と感光体1との位置関係を示す図である。
The
FIG. 6 is a perspective view of the
FIG. 7 is a perspective view of a part of one magnetic pole portion in the
FIG. 8 is a diagram showing the positional relationship between the positions of the magnetic pole portions m1 to m5 of the
磁石体42は、図2及び図6等に示すように、現像ローラ回転軸線方向に垂直な断面の形状が扇形の磁極部分(表面が同極の磁石)m1〜m5を円状に配列したもので、全体としてローラ形態に構成したものである。磁極部分として、キャッチ極m1、搬送極m2、規制極m3、現像極m4及び封止極を兼ねる剥離極m5を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 6, the
各磁極部分は、図7に示すように、扇形中心角度θ、厚みt(但し搬送極m2は後述のとおり厚みの小さい低磁束密度域有り)、軸方向長さLのものである。扇形中心角度θは磁極部分に応じて定められる。 As shown in FIG. 7, each magnetic pole portion has a fan-shaped center angle θ, a thickness t (however, the transport pole m2 has a low magnetic flux density region with a small thickness as described later), and an axial length L. The sector center angle θ is determined according to the magnetic pole portion.
キャッチ極m1は第1スクリュー搬送部材44から供給される現像剤を現像ローラ41上に吸着する磁極部分であり、規制極m3は図2に示すように現像ローラ41に対して所定の間隙を於いて臨む現像剤規制部材43のある現像剤量規制領域に対応する磁極部分である。
The catch pole m1 is a magnetic pole portion that attracts the developer supplied from the first
搬送極m2は、キャッチ極m1により現像ローラ41上に吸着された現像剤を現像ローラ41の回転に伴って現像剤規制極m3に対応する現像剤規制領域へ搬送するための磁極部分である。現像極m4は感光体1上の静電潜像を現像する現像領域Daに対応する磁極部分である。
The transport pole m2 is a magnetic pole portion for transporting the developer adsorbed on the developing
剥離極m5は現像領域Daで消費されずに現像ローラ41の回転とともに現像装置内へもどってくる現像剤をキャッチ極m1との相互反撥磁力で現像ローラ41から剥離落下させる磁極部分である。剥離極m5は現像剤の外部漏れを抑制する封止極も兼ねている。
The peeling pole m5 is a magnetic pole portion that peels and drops the developer that is not consumed in the developing area Da and returns to the developing device along with the rotation of the developing
プリンタPRに現像装置4をセットした状態での磁石体42における各磁極部分の位置は、図8において、Dカット面Dcの、軸部円周方向における中心ceにおいて面Dcに立てた垂線(磁石体の半径方向線と同じ)を基準位置として磁極部分の磁束密度ピークへ至るための中心角度量に相当する中心角度位置とされる。
The position of each magnetic pole portion in the
後述する図10において示されている−30°〜−45°の角度や、後述する図11における横軸角度、図12における−25°〜−45°の角度は、Dカット面Dc上の中心ceを通る半径方向線を基準位置(0°)として、図8において左まわり(反時計方向まわり)中心角度位置をプラス側角度で、右まわり(時計方向まわり)中心角度位置をマイナス側角度であらわしている。 An angle of −30 ° to −45 ° shown in FIG. 10 to be described later, a horizontal axis angle in FIG. 11 to be described later, and an angle of −25 ° to −45 ° in FIG. 12 are the centers on the D-cut surface Dc. With the radial line passing ce as the reference position (0 °), the counterclockwise (counterclockwise) center angle position in FIG. 8 is a plus side angle, and the clockwise (clockwise) center angle position is a minus side angle. Appears.
ここで注目すべきは、磁石体42のキャッチ極m1から規制極m3へ至る部分(本例では搬送極m2)に、図9(A)に示すように、搬送極長手方向に沿って所定ピッチptで、搬送極周面に対する法線方向の磁束密度が低い低磁束密度域LBrが形成されている点である。
It should be noted here that a portion of the
各低磁束密度域LBrは、本例では、図9(A)に示すように、キャッチ極m1に隣り合う部分m21では幅wで略搬送極厚みt分削り下げられ、さらに、そこから図9(B)にも示すように規制極m3へ向かって(現像ローラ回転方向CWにおいて上流側から下流側へ向かって)次第に厚みが増すとともに幅が減少するように、そして規制極m3に隣り合う部分m22では厚みが本来の厚みtになるとともに幅が0になるように、法線方向から見ると全体として3角形状に形成されている。 In this example, as shown in FIG. 9A, each of the low magnetic flux density regions LBr is scraped down by the width w in the portion m21 adjacent to the catch pole m1 by the substantially transport pole thickness t. As shown also in (B), the thickness gradually increases and the width decreases toward the regulation pole m3 (from the upstream side to the downstream side in the developing roller rotation direction CW), and a part adjacent to the regulation pole m3 When viewed from the normal direction, m22 is formed in a triangular shape as a whole so that the thickness is the original thickness t and the width is 0 at m22.
低磁束密度域LBrの搬送極長手方向における配列ピッチ(本例では低磁束密度ピークの配列ピッチ)ptは、第1スクリュー搬送部材44のスクリュー羽根442ピッチの整数倍(略整数倍でもよい)とする。
The arrangement pitch in the longitudinal direction of the conveyance pole of the low magnetic flux density region LBr (in this example, the arrangement pitch of the low magnetic flux density peak) pt is an integral multiple (may be substantially an integral multiple) of the pitch of the
搬送極m2の具体例として次のものを挙げることができる。
極性:S極
扇形中心角度θ:略60°
搬送極長手方向長さL:312mm
低磁束密度域を除く部分の厚みt:4mm
表面最大磁束密度:70mT、
低磁束密度域LBr:配列ピッチptは搬送部材44のスクリュー羽根442のピッチ と同じで25mm、
最大幅w15mm、
Specific examples of the transport electrode m2 include the following.
Polarity: S pole Fan-shaped center angle θ: Approximately 60 °
Conveyance pole longitudinal length L: 312 mm
Thickness of portion excluding low magnetic flux density region: 4mm
Maximum surface magnetic flux density: 70 mT,
Low magnetic flux density region LBr: The arrangement pitch pt is the same as the pitch of the
Maximum width w15mm,
図10において、(1) は低磁束密度域LBrの中央位置を、(2) 、(3) 、(4) 、(5) は中央位置(1) から長手方向に3mm、6mm、9mm、12mmの位置を示している。
また、−30°〜−45°は、前記Dカット面に垂直な半径方向基準線から時計方向回り(図8において右回り)の角度位置を示している。
In FIG. 10, (1) is the center position of the low magnetic flux density region LBr, and (2), (3), (4) and (5) are 3 mm, 6 mm, 9 mm and 12 mm in the longitudinal direction from the center position (1). Indicates the position.
Further, −30 ° to −45 ° indicate angular positions clockwise (clockwise in FIG. 8) from the radial reference line perpendicular to the D-cut surface.
このような搬送極条件によると、搬送極m2の前記(1) 〜(4) の各部位での磁石体周方向での磁束密度は図11に示すようになり、低磁束密度域LBrでは磁石厚みの調整により磁束密度が低下していることが分かる。 According to such conveyance pole conditions, the magnetic flux density in the circumferential direction of the magnet body at each of the parts (1) to (4) of the conveyance pole m2 is as shown in FIG. It can be seen that the magnetic flux density is reduced by adjusting the thickness.
また、このような搬送極条件によると、磁石体長手方向における前記(1) 〜(5) の各部位での磁束密度分布が概ね図12に示すようになる。 Further, according to such a transport pole condition, the magnetic flux density distribution at each of the above-mentioned (1) to (5) in the longitudinal direction of the magnet body is approximately as shown in FIG.
以上説明した現像装置4によると、磁石体42の搬送極m2にその長手方向に、スクリュー羽根442のピッチの整数倍ピッチ(上記の例ではスクリュー羽根ピッチと同ピッチ)で低磁束密度域LBrが形成されている。
According to the developing
もし、そのような低磁束密度域を設けていないとすれば、図18に示すように、現像ローラ長手方向において、現像剤量の第1スクリュー搬送部材のスクリュー羽根ピッチムラが生じる。 If such a low magnetic flux density region is not provided, as shown in FIG. 18, the unevenness of the screw blade pitch of the first screw conveying member of the developer amount occurs in the longitudinal direction of the developing roller.
しかし現像装置4では、図13に示すように、現像剤Dpには、現像ローラ41上に磁石体42の磁力で保持されてキャッチ極m1に対応する領域から規制極m3に対応する領域へ搬送される過程で、そのような低磁束密度域LBrが無い場合の従来現像剤搬送方向を横切る方向にも(磁石体42長手方向にも)搬送力成分が加わる。それにより、現像剤Dpは、従来搬送方向に対して斜め方向にも広がりながら規制部材へ向け搬送される。
However, in the developing
また、低磁束密度域LBrは現像ローラ41回転方向において上流側から下流側へ向かって次第に小さくなるように形成されているので、現像剤が搬送されるにつれ、前記の従来搬送方向を横切る方向の搬送力成分は次第に小さくなる。
Further, since the low magnetic flux density region LBr is formed so as to gradually decrease from the upstream side to the downstream side in the rotation direction of the developing
これらにより、キャッチ極m1対応領域における第1スクリュー搬送部材44の形状による現像ローラ41上への現像剤供給量ムラ(換言すればキャッチ極m1による吸着ムラ)は、現像ローラ41へ現像剤が到達する過程で低減される。
As a result, the developer supply amount unevenness on the developing
また、磁石体42の低磁束密度域LBrは、第1スクリュー搬送部材44の回転軸方向と平行な磁石体長手方向に、第1スクリュー搬送部材44のスクリュー羽根442のピッチの整数倍(上記の例ではスクリュー羽根ピッチと同ピッチ)の低磁束密度ピーク間隔ptで形成されている。
Further, the low magnetic flux density region LBr of the
そのため、各低磁束密度域LBrに対応する領域に到達する現像剤量がそれだけ均一化され、低磁束密度域間の現像剤高低差が小さく抑制され、それだけスクリュー搬送部材44の形状に起因する現像ローラ41への現像剤供給ムラが低減される。
Therefore, the amount of developer reaching the region corresponding to each low magnetic flux density region LBr is made uniform, the difference in developer height between the low magnetic flux density regions is suppressed, and the development due to the shape of the
図14(A)は搬送極m2の低磁束密度域LBrの配列ピッチptを第1搬送部材44のスクリュー羽根442のピッチの整数倍(図示例では羽根ピッチと同じ)にする場合の、現像ローラ41上での現像剤量均一化の様子を示している。図14(B)は低磁束密度域LBrの配列ピッチがスクリュー羽根442のピッチの整数倍となっていない場合には、現像ローラ41上での現像剤量分布が不均一になる様子を示している。
FIG. 14A shows a developing roller when the arrangement pitch pt of the low magnetic flux density region LBr of the conveyance pole m2 is an integral multiple of the pitch of the
また、現像装置4によると、スクリュー搬送部材44に供給する現像剤量を、感光体1上の静電潜像現像に要求される本来の現像剤量に対して余剰量を加えたものとするまでもなく、現像ローラ41上の現像剤量が現像ローラの現像剤担持領域の各部で均一化され、現像剤供給量ムラに起因する画像濃度低下等の画像不良の発生を抑制できる。
Further, according to the developing
そのように余剰の現像剤を加えるまでもないので、現像剤規制部材43による現像剤の量規制等にあたっての規制エネルギーは小さく抑制しておくことができ、ひいては、現像ローラ41等の駆動トルク(現像装置駆動トルク)を小さく抑制しておくことができるとともに現像剤に加わるストレスを抑制して現像剤劣化を抑制することができる。
Since it is not necessary to add an excessive amount of developer as described above, the regulation energy for regulating the amount of developer by the
図15の上段の図は、本発明に係る現像装置4によると、現像剤規制領域への現像剤供給量を多くしなくても、現像剤規制部材43による量規制後の現像ローラ41上現像剤搬送量を目標搬送量にすることができることを示しており、図15の下段の図は、現像装置4によると、現像剤規制部材43による現像剤規制エネルギーを小さく抑制しておくことができることを示している。
The upper drawing of FIG. 15 shows the development on the developing
これらにより、プリンタPR全体としても、それだけ良好な画像を形成できる。 As a result, the printer PR as a whole can form a better image.
図16(A)は本発明に係る現像装置の他の例の構成の概略を例を示している。この現像装置400は、現像ローラ41の下方に、図16(B)に例示するような補助部材100を長手方向に所定のピッチで配列したものである。その他の点は先に説明した現像装置4と同じである。
FIG. 16A shows an example of a schematic configuration of another example of the developing device according to the present invention. In the developing
補助部材100は、現像ローラ41及びスクリュー搬送部材44の回転軸方向に沿って、第1スクリュー搬送部材44から現像ローラ41へ供給される現像剤の移動方向を分割変更する(分割するように散らす)供給補助部材である。その配列ピッチをスクリュー搬送部材44のスクリュー羽根ピッチの整数倍(略整数倍でもよい)である。
The
現像装置400によると、補助部材100と搬送極m2における低磁束密度域LBrの双方により、第1スクリュー搬送部材44から供給される、量的にスクリュー羽根ピッチムラのある現像剤が現像ローラ41の長手方向に均一化される。図17はその様子を示している。
According to the developing
以上説明した画像形成装置はタンデム型のフルカラー画像形成装置であったが、本発明は所謂4サイクル型等の他のタイプのカラー画像形成装置や複合機等にも適用でき、モノクロ画像形成装置にも適用できる。 The image forming apparatus described above is a tandem type full-color image forming apparatus. However, the present invention can be applied to other types of color image forming apparatuses such as a so-called four-cycle type, multi-function machines, and the like. Is also applicable.
本発明は、現像剤担持体へ供給される現像剤量を現像剤担持体各部で均一化できる現像剤循環型現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used to provide a developer circulation type developing device that can equalize the amount of developer supplied to the developer carrying member at each part of the developer carrying member and an image forming apparatus equipped with the developing device.
PR プリンタ(画像形成装置の1例)
Y イエロー画像形成部
M マゼンタ画像形成部
C シアン画像形成部
K ブラック画像形成部
1 感光体
2 帯電器
3 画像露光装置
4、400 現像装置
40 現像装置ケース
41 ローラ形態の現像剤担持体(現像ローラ)
42 磁界発生体(磁石体)
m1 キャッチ極
m2 搬送極
LBr 低磁束密度域
pt 低磁束密度域の配列ピッチ
m3 規制極
m4 現像極
m5 剥離極
43 現像剤規制部材
44 第1スクリュー搬送部材
441 回転軸
442 スクリュー羽根
45 第2スクリュー搬送部材
451 回転軸
452 スクリュー羽根
46 隔壁
Dp 現像剤
100 供給補助部材
5 1次転写ローラ
6 クリーニング装置
7 中間転写ベルト
71 駆動ローラ
72 対向ローラ
73 クリーニング装置
8 2次転写ローラ
9 記録媒体供給カセット
91 記録媒体供給ローラ
TR タイミングローラ対
FX 定着装置
DR 記録媒体排出ローラ対
DT 記録媒体排出トレイ
S 記録媒体
PR printer (an example of an image forming apparatus)
Y Yellow image forming portion M Magenta image forming portion C Cyan image forming portion K Black
42 Magnetic field generator (magnet)
m1 Catch pole m2 Transport pole LBr Low magnetic flux density region pt Low magnetic flux density region arrangement pitch m3 Restriction pole m4 Development pole
Claims (6)
前記静電潜像にトナーを付与するための回転駆動可能の現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に臨設され、回転駆動されることで回転軸方向に現像剤を搬送する第1スクリュー搬送部材と、
回転駆動されることで回転軸方向に、且つ、前記第1スクリュー搬送部材とは反対方向に、現像剤を搬送する第2スクリュー搬送部材とを含んでおり、
現像剤を該第1及び第2のスクリュー搬送部材で循環させつつ該第1スクリュー搬送部材から前記現像剤担持体へ供給し、該現像剤担持体に臨む現像剤規制部材で量規制して前記静電潜像の現像に供することができる現像装置であって、
前記現像剤として磁性現像剤が用いられ、前記現像剤担持体は磁界発生体を内蔵しており、該磁界発生体は現像剤を現像剤担持体上に吸着するキャッチ極、前記現像剤規制部材に現像剤担持体を介して臨む規制極及び前記キャッチ極で現像剤担持体上に吸着した現像剤を前記規制極に対応する領域へ搬送する搬送極を有しており、現像剤担持体回転方向において該キャッチ極から規制極へ至る磁界発生体部分に、低磁束密度域が、スクリュー搬送部材の回転軸方向と平行な磁界発生体長手方向に、第1スクリュー搬送部材のスクリュー羽根ピッチの整数倍の低磁束密度ピーク間隔で、且つ、現像剤担持体回転方向において上流側から下流側へ向かって次第に小さくなるように形成されていることを特徴とする現像装置。 A developing device for developing a latent electrostatic image formed on a latent electrostatic image bearing member in an image forming apparatus using a developer to form a toner image,
A rotationally driveable developer carrier for applying toner to the electrostatic latent image;
A first screw conveying member that is erected on the developer carrier and is driven to rotate to convey the developer in the direction of the rotation axis;
A second screw conveying member that conveys the developer in the direction of the rotation axis by being rotationally driven and in a direction opposite to the first screw conveying member;
While the developer is circulated by the first and second screw conveying members, the developer is supplied from the first screw conveying member to the developer carrying member, and the amount of the developer is regulated by the developer regulating member facing the developer carrying member. A developing device that can be used for developing an electrostatic latent image,
A magnetic developer is used as the developer, and the developer carrier has a built-in magnetic field generator. The magnetic field generator has a catch electrode for adsorbing the developer on the developer carrier, and the developer regulating member. A developer electrode, and a conveying electrode for conveying the developer adsorbed on the developer carrier by the catch electrode to a region corresponding to the regulation electrode. In the direction of the magnetic field generator portion extending from the catch pole to the regulating pole in the direction, the low magnetic flux density region is an integer of the screw blade pitch of the first screw conveying member in the longitudinal direction of the magnetic field generator parallel to the rotational axis direction of the screw conveying member A developing device characterized in that it is formed so as to gradually decrease from the upstream side to the downstream side in the developer carrying member rotation direction at a double magnetic flux density peak interval.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009274203A JP2011118080A (en) | 2009-12-02 | 2009-12-02 | Developing device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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ID=44283514
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013190598A (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Kyocera Document Solutions Inc | Developing device and image forming apparatus equipped with the same |
JP2019101082A (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | コニカミノルタ株式会社 | Developing device and image forming apparatus |
-
2009
- 2009-12-02 JP JP2009274203A patent/JP2011118080A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
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