JP2011191350A - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられる現像装置、並びに、これ採用するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and a process cartridge and an image forming apparatus employing the developing device.
近年カラー画像形成装置として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4つの感光体を横方向に並べて配置し、各感光体上に形成した各色トナー像を重ね合わせてカラー画像を得るタンデム型画像形成装置が広く用いられている。タンデム型画像形成装置では、装置の小型化が望まれており、各感光体の間隔を狭めて配置することが必要である。このためには、各感光体上にトナー像を形成する各現像装置の横方向の大きさを小さくすることが望まれる。 In recent years, as a color image forming apparatus, four photoconductors of yellow, magenta, cyan, and black are arranged side by side in the horizontal direction, and each color toner image formed on each photoconductor is superimposed to obtain a color image. Is widely used. In the tandem type image forming apparatus, it is desired to reduce the size of the apparatus, and it is necessary to arrange the photoconductors with narrow intervals. For this purpose, it is desirable to reduce the lateral size of each developing device that forms a toner image on each photoconductor.
現像装置としては、トナーと磁性キャリアからなる2成分現像剤(以下、単に現像剤という)を用いる装置が広く知られている。かかる現像装置では、磁極を内包する円筒状の現像スリーブに現像剤を担持させて感光体と対向する現像領域に搬送して、感光体表面の静電潜像にトナーを付着させて現像する。この現像装置では、高画質化のために、磁性キャリアとトナーを十分に混合して、狙いのトナー濃度、トナー帯電量となった現像剤を現像スリーブに供給することが重要である。このため、従来、図9に示すような、現像スリーブ32の横にスクリュウ51,52を横方向に2本配置した構成の現像装置が用いられている。この構成では、2本のスクリュウ51,52間で現像剤を循環搬送させることにより十分な攪拌混合を行って、狙いのトナー濃度、トナー帯電量となった現像剤を、現像スリーブ32に近いスクリュウ51から現像スリーブ32へ供給する。また、現像スリーブ32から剤離れした現像剤を、現像スリーブに近いスクリュウ51で回収する。しかしながら、スクリュウ51,52を横方向に2本配置した構成の現像装置は、横方向の大きさを小さくすることが難しい。
As a developing device, a device using a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier (hereinafter simply referred to as a developer) is widely known. In such a developing device, a developer is carried on a cylindrical developing sleeve containing a magnetic pole, conveyed to a developing area facing the photoreceptor, and developed by attaching toner to the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor. In this developing device, it is important to sufficiently mix the magnetic carrier and the toner and to supply the developer with the target toner concentration and toner charge amount to the developing sleeve in order to improve the image quality. For this reason, conventionally, a developing device having a configuration in which two
特許文献1に、現像スリーブ32の横に、スクリュウを縦方向に2本配置することにより、横方向の大きさを小さくする現像装置が記載されている。図6は、特許文献1の現像装置の概略構成図である。この現像装置は、現像スリーブ32の剤汲み上げ領域10の近傍に供給スクリュウ34を配置し、供給スクリュウ34より鉛直方向下方となる現像スリーブ32の剤離し領域9の近傍に回収スクリュウ35を配置する。また、供給スクリュウ34を備える供給搬送路37と、それよりも下方で、回収スクリュウ35を備える回収搬送路38との間の長手方向両端部以外を仕切り板36で仕切る。この構成では、剤離し領域9で、現像後のトナー濃度が下がっている現像剤を現像スリーブ32から離し、回収スクリュウ35により回収搬送路内38の現像剤と攪拌しながら搬送することで十分な攪拌混合を行い、狙いのトナー濃度、トナー帯電量になるようにする。そして、回収スクリュウ35搬送方向下流側端部まで搬送された現像剤は、ケーシングの壁に突き当たって盛り上がり、回収搬送路38から上方の供給搬送路37に受け渡される。供給スクリュウ34は供給搬送路内37で現像剤を回収スクリュウ35と逆方向に搬送しながら、現像スリーブ32に現像剤を供給する。
図6の現像装置においては、現像スリーブ32に対しては供給スクリュウ34により十分に撹拌混合された現像剤のみが供給搬送路37から供給され、現像領域Aを通過した直後のトナー濃度の下がった現像剤は専ら回収スクリュウ35により回収搬送路38内を撹拌搬送されるだけで、直ぐに現像スリーブ32に供給されることがない。よって、現像スリーブ32へは狙いのトナー濃度、トナー帯電量を持ったトナーだけが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。
In the developing device of FIG. 6, only the developer that has been sufficiently stirred and mixed by the
図6の現像スリーブ32の横に回収スクリュウ35と供給スクリュウ34の2本を縦方向に配置した現像装置では、現像領域Aを通過した現像剤が剤離し領域9で現像スリーブ32から離れることが重要である。現像剤が現像スリーブ32から離れないと、現像領域Aを通過してトナー濃度が低くなった現像剤が再び現像領域Aへと搬送されてしまい、画像濃度が低下してしまうためである。
In the developing device in which the recovery screw 35 and the
現像スリーブからの剤離れについて説明する。以下の説明で、現像スリーブに内包される磁極により現像スリーブ表面上に形成される法線方向磁気力が、現像スリーブ表面上の現像剤が現像スリーブの中心に向う方向に働く場合は法線方向磁気吸引力と呼び、中心から遠ざかる方向に働く場合は法線方向磁気反発力と呼ぶ。現像スリーブに内包される磁極により現像スリーブ表面上に形成される法線方向磁気吸引力が大きければ、現像スリーブが現像剤を搬送する能力も高くなる。一方、現像スリーブ表面上に法線方向磁気反発力が形成されるようになると、現像剤は現像スリーブの表面より離脱し、剤離れが行われる。 The agent separation from the developing sleeve will be described. In the following explanation, the normal direction magnetic force formed on the surface of the developing sleeve by the magnetic pole included in the developing sleeve acts in the direction normal to the developer on the surface of the developing sleeve toward the center of the developing sleeve. This is called magnetic attraction, and when working in a direction away from the center, it is called normal magnetic repulsion. If the normal magnetic attraction force formed on the surface of the developing sleeve by the magnetic pole included in the developing sleeve is large, the ability of the developing sleeve to transport the developer is enhanced. On the other hand, when a normal magnetic repulsive force is formed on the surface of the developing sleeve, the developer is separated from the surface of the developing sleeve, and the agent is separated.
図6の現像装置では、図7に示すような、汲み上げ磁極N3極、現像前搬送磁極S2極、現像磁極N1極、現像後搬送磁極S1極と、剤離れ磁極N2極としての機能をそれぞれ有する5つの磁極を内包する現像スリーブ(以下、5極スリーブという)を用いている。この5つの磁極のうち、隣接する剤離れ磁極N2極と汲み上げ磁極N3極とを同極性にすることにより、剤離れ磁極N2極と汲み上げ磁極N3極との間の現像スリーブ表面に法線方向磁気反発力を形成して、剤離れを行っている。 6 has functions as a pumping magnetic pole N3 pole, a pre-development transport magnetic pole S2, a development magnetic pole N1, a post-development transport magnetic pole S1, and a developer separation magnetic pole N2 as shown in FIG. A developing sleeve containing five magnetic poles (hereinafter referred to as a five-pole sleeve) is used. Of these five magnetic poles, the adjacent agent separating magnetic pole N2 pole and the pumping magnetic pole N3 pole have the same polarity, so that the normal direction magnetism is applied to the developing sleeve surface between the agent separating magnetic pole N2 pole and the pumping magnetic pole N3 pole. A repulsive force is formed and the agent is separated.
ところで、近年、図6の現像スリーブ32の横に回収スクリュウ35と供給スクリュウ34の2本を縦方向に配置した現像装置でも、現像装置のさらなる小型化が望まれている。現像装置のさらなる小型化を実現するためには、小径の現像スリーブ32を用いることが望ましい。しかしながら、図6の現像装置に採用されるの5極スリーブでは、5つの磁極の配置に要するスペースを小さくすることに限界があり、現像スリーブの小径化に限界がある。
Incidentally, in recent years, there is a demand for further downsizing of the developing device even in the developing device in which two of the
本出願人は、特願2009−025834号にて、「現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、現像剤収納部から供給された現像剤を現像領域へ搬送する現像前磁極と、現像領域を通過した後の現像剤を現像スリーブ表面から離脱させるために現像前磁極との間で現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極との3つの磁極のみであり、現像前磁極が発生させる磁界によって現像スリーブの表面上への現像剤の汲み上げを行い、現像前磁極及び現像磁極が発生させる磁界によって現像剤収納部から現像剤が供給される位置から現像領域までの現像スリーブ上の現像剤の保持を行い、該現像磁極及び該現像後磁極が発生させる磁界によって現像領域から現像スリーブの表面の現像剤を離脱させる位置までの現像スリーブ上の現像剤の保持を行うように構成した現像装置」を提案している。この現像装置では、3つの磁極を内包する現像スリーブ(以下、3極スリーブという)を採用することで、5極スリーブに比べて磁極の配置に要するスペースを小さくでき、現像スリーブを小径化することができる。 In Japanese Patent Application No. 2009-025834, the applicant of the present application described, “Development magnetic pole for generating a magnetic field in the development area, magnetic pole before development for transporting the developer supplied from the developer storage portion to the development area, and development. In order to release the developer after passing through the region from the surface of the developing sleeve, there are only three magnetic poles including a post-development magnetic pole that generates a magnetic field for releasing the developer from the pre-development magnetic pole. The developer is pumped up onto the surface of the developing sleeve by the magnetic field to be developed, and the development on the developing sleeve from the position where the developer is supplied from the developer accommodating portion to the developing area by the magnetic field generated by the magnetic pole before development and the developing magnetic pole. The developer is held on the developing sleeve from the developing area to the position where the developer on the surface of the developing sleeve is released by the magnetic field generated by the developing magnetic pole and the post-developing magnetic pole. It proposes a developing device "configured to perform lifting. In this developing device, by adopting a developing sleeve (hereinafter referred to as a three-pole sleeve) containing three magnetic poles, the space required for the arrangement of the magnetic poles can be reduced as compared with the five-pole sleeve, and the developing sleeve can be reduced in diameter. Can do.
図8は、スクリュウを縦方向に2本配置し、3極スリーブを用いた現像装置の概略構成図である。この3極スリーブ32では、汲み上げ磁極として機能する磁極N2極と、剤離れ磁極として機能する磁極N1極が、それぞれ現像前搬送磁極と現像後搬送磁極との機能も有しているので、汲み上げ磁極N2極と、剤離れ磁極N1極との配置の自由度が低い。具体的には、汲み上げ磁極N2極は現像前搬送磁極として、剤離れ磁極N1極は現像後搬送磁極として機能させるため、それぞれ現像磁極S1極に対して隣接して配置される。このため、現像スリーブ32を小径としても剤離れ磁極N1極と汲み上げ磁極N2極との現像スリーブ32上の間隔が広くなり、剤離れ磁極N1極と汲み上げ磁極N2極との間に、大きな法線方向磁気反発力を発生させることが難しい。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a developing device in which two screws are arranged in the vertical direction and a tripolar sleeve is used. In this three-
これに対して、従来の5極スリーブでは、現像前搬送磁極と、現像後搬送磁極とを有しているため、汲み上げ磁極と剤離れ磁極とは搬送磁極の機能を兼ねる必要が無く、それぞれの本来の機能を果たすように配置すればよいため、配置の自由度が高い。このため、5極スリーブでは、大きな法線方向磁気反発力を発生させるよう、同極性である剤離れ磁極と汲み上げ磁極とを近接配置することが容易である。 On the other hand, since the conventional 5-pole sleeve has the pre-development transport magnetic pole and the post-development transport magnetic pole, the pumping magnetic pole and the agent separating magnetic pole do not need to function as the transport magnetic pole. Since it only needs to be arranged so as to fulfill its original function, the degree of freedom of arrangement is high. For this reason, in the 5-pole sleeve, it is easy to arrange the agent separating magnetic pole and the pumping magnetic pole having the same polarity close to each other so as to generate a large normal magnetic repulsion force.
このように、3極スリーブでは剤離れ磁と汲み上げ磁極との間に形成される法線方向磁気反発力が小さいため、現像剤が現像スリーブから離れる速度が遅く、現像剤が剤離れ領域近傍に滞留しやすい。剤離れ領域において現像剤の滞留が進むと、滞留した現像剤が現像スリーブに再付着してしまうことがある。この再付着により、現像領域を通過してトナー濃度が低くなった現像剤が再び現像領域へと搬送されてしまい、画像濃度低下してしまう。 Thus, since the normal magnetic repulsive force formed between the agent separating magnet and the pumping magnetic pole is small in the three-pole sleeve, the speed at which the developer leaves the developing sleeve is slow, and the developer is in the vicinity of the agent separating region. Easy to stay. When the developer stays in the agent separation area, the stayed developer may reattach to the developing sleeve. Due to this re-adhesion, the developer having a low toner density after passing through the development area is conveyed again to the development area, and the image density is lowered.
なお、剤離れ領域における現像剤の再付着の問題を、3極スリーブを用いて説明したが、これに限られるものではない。例えば、5極スリーブでも、他の磁極または他部材との関係により、剤離れ磁極と汲み上げ磁極との間に大きい法線方向磁気反発力を形成できる程度に、剤離れ磁極と汲み上げ磁極との近接して配置することが難しい場合は、同様に発生する虞がある。 The problem of the developer re-adhesion in the agent separation region has been described using the tripolar sleeve, but is not limited to this. For example, even in the case of a 5-pole sleeve, due to the relationship with other magnetic poles or other members, the proximity of the agent separating magnetic pole and the pumping magnetic pole to such an extent that a large normal magnetic repulsive force can be formed between the agent separating magnetic pole and the pumping magnetic pole. In the case where it is difficult to arrange them, there is a risk of occurrence in the same manner.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像領域通過後に現像スリーブから剤離れした現像剤を回収して攪拌搬送する回収攪拌搬送部材と、現像剤を攪拌搬送しながら現像スリーブに供給する供給現像剤攪拌部材とを現像スリーブの横に縦方向に配置し、回収攪拌搬送部材と供給攪拌搬送部材との間で現像剤を循環搬送する小型の現像装置において、剤離れした現像剤の現像スリーブへの再付着を防止して画像濃度の低下を抑制することのできる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to collect a developer that has been separated from the developing sleeve after passing through the developing region, and to stir and transport the developer. In a small developing device in which a supply developer agitating member to be supplied to the developing sleeve is disposed in the vertical direction beside the developing sleeve, and the developer is circulated and conveyed between the recovery agitating and conveying member and the supply agitating and conveying member. It is an object of the present invention to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus capable of preventing re-deposition of a separated developer to a developing sleeve and suppressing a decrease in image density.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、少なくとも現像磁極と、汲み上げ磁極と、該汲み上げ磁極と同極の剤離し磁極とを有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる現像剤を表面に担持して表面移動することによって現像剤を搬送する現像スリーブと、該汲み上げ磁極により現像スリーブ表面に現像剤を汲み上げるため磁界を発生させた領域の近傍に配置され長手方向に現像剤を撹拌しつつ搬送する現像剤供給撹拌搬送部材と、該汲み上げ磁極と該剤離し磁極とにより現像領域を通過した後の現像剤を離脱させる磁界を発生させた領域の近傍に配置され、該現像剤供給攪拌搬送部材による現像剤搬送方向とは反対方向に現像剤を撹拌しつつ搬送する現像剤回収撹拌搬送部材と、該現像剤供給攪拌搬送部材と該現像剤回収攪拌搬送部材との間を長手方向両端部以外で仕切る仕切り部材とを備え、該現像剤回収攪拌搬送部材と該現像剤供給攪拌搬送部材との間で現像剤を循環搬送する現像装置において、上記磁界発生手段は汲み上げ磁極と剤離れ磁極とが間隔を有して配置されるものであり、上記現像スリーブ表面から現像剤を離脱させるための磁界を発生させた領域に、上記現像スリーブ表面と離間して、該現像スリーブ表面から離脱した現像剤の該現像スリーブ表面近傍から離れる方向への移動を促進するようにガイドするガイド部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記ガイド部材は、上記現像スリーブ表面から離脱した現像剤の自重による、鉛直方向下方への移動を促進するようガイドするものであることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の現像装置において、上記ガイド部材は、上記現像スリーブの表面移動方向に関して下流側にいくに従い該現像スリーブとの間隙が狭くなるよう配置したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2または3の何れかの現像装置において、上記ガイド部材を、上記現像スリーブ表面で上記剤離れ磁極の法線方向磁気力が0ガウスとなる位置よりも、該現像スリーブの回転方向に対して下流側の位置に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3または4の何れかの現像装置において、上記ガイド部材を、上記現像剤回収撹拌搬送部材の回転奇跡の最上位置における接線が上記現像スリーブの回転中心に向かう線上に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4または5の何れかの現像装置において、上記ガイド部材は上記仕切り部材と一体的に設けることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5または6の何れかの現像装置において、上記磁界発生手段は汲み上げ磁極と剤離れ磁極とが90°以上の間隔を有していることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1、2、3、4、5、6または7の何れかの現像装置において、上記磁界発生手段が有する磁極は上記現像磁極と、上記汲み上げ磁極と、上記剤離れ磁極との3つの磁極のみであり、該汲み上げ磁極及び該現像磁極が発生させる磁界によって現像剤が供給される位置から現像領域までの現像スリーブ上の現像剤の保持を行い、該現像磁極及び該剤離れ磁極が発生させる磁界によって現像領域から現像スリーブ表面の現像剤を離脱させる位置までの現像スリーブ上の現像剤の保持を行うように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する現像手段とを一体的に形成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段として請求項1乃至8の現像装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像化する現像手段とを備えた画像形成装置において、上記現像手段として請求項1乃至8の現像装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項10の画像形成装置において、複数の像担持体を横方向に並べて配置し、各像担持体上に形成した各トナー像を重ね合わせて画像を得ることを特徴とするものである。
本発明においては、磁界発生手段の汲み上げ磁極と剤離れ磁極とが間隔を有して配置されることにより、剤離れ磁極と汲み上げ磁極との間の現像スリーブ表面に大きな法線方向磁気反発力を形成することが難しい。このため、大きな法線方向磁気反発力を形成できるものに比べ、剤離れ領域において現像剤が現像スリーブ表面から離れる速度が遅くなり、離脱した現像剤が滞留しやすい。そこで、ガイド部材により、剤離れ領域近傍の現像剤の、現像スリーブ表面近傍から離れる方向への移動を促進するようガイドする。これにより、剤離れ領域近傍の現像剤の滞留を抑制し、滞留した現像剤が現像スリーブ表面に再付着してしまうことを抑制する。また、ガイド部材は現像スリーブ表面と離間して設けられるため、現像スリーブ表面性に影響を与えたり、現像スリーブの駆動に負荷を与えたりする虞がない。
In order to achieve the above object, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, the guide member guides to promote a downward movement in the vertical direction due to the weight of the developer separated from the surface of the developing sleeve. It is characterized by this.
According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the guide member is disposed so that a gap between the guide sleeve and the developing sleeve becomes narrower toward a downstream side with respect to the surface movement direction of the developing sleeve. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to the first, second, or third aspect, the guide member is positioned on the surface of the developing sleeve so that the normal magnetic force of the agent separating magnetic pole is 0 gauss. Further, it is characterized in that it is arranged at a downstream position with respect to the rotation direction of the developing sleeve.
The invention according to claim 5 is the developing device according to any one of
According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first, second, third, fourth, and fifth aspects, the guide member is provided integrally with the partition member.
According to a seventh aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first, second, third, fourth, fifth or sixth aspect, the magnetic field generating means has an interval of 90 ° or more between the pumping magnetic pole and the agent separating magnetic pole. It is characterized by that.
According to an eighth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first, second, third, fourth, sixth, or seventh aspects, the magnetic pole of the magnetic field generating means includes the developing magnetic pole, the pumping magnetic pole, There are only three magnetic poles, the developer separating magnetic pole, and the developer on the developing sleeve is held from the position where the developer is supplied to the developing area by the magnetic field generated by the pumping magnetic pole and the developing magnetic pole, and the developing The developer on the developing sleeve is held from the developing region to the position where the developer on the surface of the developing sleeve is released by the magnetic field generated by the magnetic pole and the agent separating magnetic pole.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge in which an image carrier and a developing unit for forming a toner image on the image carrier are integrally formed and detachable from the main body of the image forming apparatus. The developing device according to any one of
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and the electrostatic latent image formed on the image carrier as a toner image. In the image forming apparatus including the developing unit, the developing device according to any one of
The invention according to claim 11 is the image forming apparatus according to
In the present invention, since the pumping magnetic pole and the agent separating magnetic pole of the magnetic field generating means are arranged with a space therebetween, a large normal magnetic repulsive force is exerted on the developing sleeve surface between the agent separating magnetic pole and the pumping magnetic pole. Difficult to form. For this reason, the speed at which the developer separates from the surface of the developing sleeve in the agent separation region is slower than that capable of forming a large normal magnetic repulsion force, and the detached developer tends to stay. Therefore, the guide member guides the developer in the vicinity of the agent separation area to promote the movement in the direction away from the vicinity of the surface of the developing sleeve. Thereby, the stay of the developer near the agent separation region is suppressed, and the stayed developer is prevented from reattaching to the surface of the developing sleeve. Further, since the guide member is provided apart from the surface of the developing sleeve, there is no possibility that the surface property of the developing sleeve is affected or a load is applied to the driving of the developing sleeve.
本発明によれば、現像領域通過後に現像スリーブから剤離れした現像剤を回収して攪拌搬送する回収攪拌搬送部材と、現像剤を攪拌搬送しながら現像スリーブに供給する供給現像剤攪拌部材とを現像スリーブの横に縦方向に配置し、回収攪拌搬送部材と供給攪拌搬送部材との間で現像剤を循環搬送する小型の現像装置において、剤離れした現像剤の現像スリーブへの再付着を防止して画像濃度の低下を抑制することができるという優れた効果がある。 According to the present invention, the recovery agitating and conveying member that collects and conveys the developer separated from the developing sleeve after passing through the developing region, and the supply developer agitating member that supplies the developing sleeve while agitating and conveying the developer are provided. In a small development device that is placed vertically next to the developing sleeve and circulates and conveys the developer between the collected stirring and conveying member and the supply agitating and conveying member, reattachment of the developer away from the developer to the developing sleeve is prevented. Thus, there is an excellent effect that a decrease in image density can be suppressed.
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が横方向に配設されたタンデム型のカラー画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」という)の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of a tandem type color image forming apparatus (hereinafter, simply referred to as “image forming apparatus”) in which a plurality of photoconductors are arranged in the horizontal direction will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment.
この画像形成装置は、その中央に転写紙Pを搬送する搬送ベルト15が設けられている。搬送ベルト15上方には、紙搬送方向上流側から順に、黒(K)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)の各色画像を形成する4つの画像形成部17K、17M、17Y、17Cが並べて配置される、所謂タンデム画像形成部が対向している。なお、色の順序はこの限りではなく、例えば、黒(K)を最下流に配置し、MYCKの順に作像することも可能である。
This image forming apparatus is provided with a transport belt 15 for transporting the transfer paper P at the center thereof. Above the conveyor belt 15, four
この搬送ベルト15は、一方が駆動ローラ、他方が従動ローラとなる支持ローラ18、19に掛け渡された無端状ベルトであり、支持ローラ18、19の回転により図中反時計回り方向に回転移動する。搬送ベルト15の下方には転写紙Pが収納された給紙トレイ20、21、22が備えられている。
The conveyor belt 15 is an endless belt that is stretched around
画像形成部17K、17M、17Y、17Cは、それぞれ像担持体としてのドラム状の感光体1K、1M、1Y、1Cを有している。各感光体1K、1M、1Y、1Cの周りには、後述する帯電装置、露光装置、現像装置、クリーニング装置などをそれぞれ有している。
Each of the
また、搬送ベルト15の画像形成部17K、17M、17Y、17Cと対向する内側には、4つの転写装置5K、5M、5Y、5Cがそれぞれ配設されている。この転写装置5K、5M、5Y、5Cは、図示しない電源から転写バイアスが印加され、画像形成部17K、17M、17Y、17Cで各感光体1K、1M、1Y、1C上に形成された各トナー像を搬送ベルト15に搬送される転写紙P上に転写する。また、転写搬送ベルト15の図中左方には、転写紙P上に転写されたトナー像を定着する定着装置24が設けられている。
In addition, four
この画像形成装置では、画像形成時に、例えば、給紙トレイ20に収納された転写紙Pのうち、最上位置にある転写紙Pが送り出されてレジストローラ23で一旦待機させられる。そして、画像形成部17K、17M、17Y、17Cにおける画像形成とタイミングを合わせて送り出され、静電吸着により搬送ベルト15に吸着される。搬送ベルト15に吸着された転写紙Pは最初の画像形成部17Kに搬送され、転写装置5Kにより感光体1K上に形成された黒のトナー像が転写される。搬送ベルト15に吸着された転写紙Pは、次の画像形成部17Mに搬送され、転写装置5Mにより感光体1M上に形成されたマゼンタのトナー像が、転写紙P上に既に形成されている黒トナー像に重ねて転写される。さらに、転写紙Pは次の画像形成部17Yに搬送され、転写装置5Yにより感光体1Y上に形成されたイエローのトナー像が、転写紙P上に既に形成されている黒トナー像、マゼンタトナー像に重ねて転写される。同様にして、次の画像形成部17Cでは、シアンのトナー像が重ね転写されて、転写紙P上に4色重ね合わせトナー像であるフルカラーの重ね画像が得られる。こうしてフルカラーの重ね画像が形成された転写紙Pは、画像形成部17Cを通過した後、搬送ベルト15から剥離されてから定着部24で一対の定着ローラ間を通過する間に定着された後、排紙トレイ25へ排紙される。
In this image forming apparatus, at the time of image formation, for example, of the transfer paper P stored in the
次に、画像形成部17K、17M、17Y、17Cについて詳しく説明する。なお、4つの画像形成部17K、17M、17Y、17Cは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他は、ほぼ同様の構成になっているので、以下、添字を省略して、画像形成部17として説明する。
Next, the
図2は、画像形成部17の概略構成図である。画像形成部17は、ドラム状の感光体1の周りに、帯電装置2、現像装置3、クリーニング装置6などを備えている。図2では、帯電装置2は感光体1と同速度で回転される回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。感光体1は、その表面を帯電装置2によって一様帯電せしめられた後、図2では図示を省略した露光装置16からの書込露光Lによって露光されて静電潜像が形成される。現像装置3は、ケーシングである現像容器31に収容される磁性キャリアとトナーからなる現像剤39を表面に担持する現像スリーブ32を備える。現像容器31の一部には開口部を形成し、現像スリーブ32の一部が露出して感光体1に近接対向するように配置し、感光体1の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像領域Aを形成する。現像スリーブ32は、表面移動することにより担持した現像剤を現像領域Aまで搬送する。現像スリーブ32には図示しない電源より現像バイアスが印加されており、感光体1上の静電潜像と、現像ローラ32との間に電位差である現像ポテンシャルが形成される。この現像ポテンシャルにより現像ローラ32上の現像剤からのトナーが感光体1の静電潜像に転移することで、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。感光体1上に形成されたトナー像は、転写装置5と対向する転写領域まで移動し、転写装置5により搬送ベルト15が搬送する転写紙P上にトナー像を転写する。なお、図2では転写紙Pの図示を省略している。図2では、転写装置5は回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。トナー像転写後の感光体1はクリーニング装置6により転写紙Pに転写し切れずに感光体1の表面に残ったトナーをされ、次の画像形成工程に備える。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the image forming unit 17. The image forming unit 17 includes a
なお、本実施形態では、画像形成部17では、感光体1と、帯電装置2と、現像装置3と、クリーニング装置6とが一体的に形成されるプロセスカートリッジの形態をなしており、画像形成装置本体に対して脱着可能に設けられている。
In the present embodiment, the image forming unit 17 is in the form of a process cartridge in which the
次に、本実施形態の画像形成部17に採用される現像装置3について詳しく説明する。現像装置3の現像スリーブ32は現像容器31内に収容された現像剤39を担持して現像領域Aまで搬送し、現像をおこなう。現像スリーブ32の内部には現像装置3に対して固定された複数の磁石からなるマグネットローラ(不図示)を備えている。さらに、現像スリーブ32上に担持された現像剤の層厚規制する剤規制部材33とを有している。
Next, the developing
現像剤攪拌搬送手段である2つの搬送スクリュウとして、供給スクリュ34と回収スクリュウ35とが現像スリーブ32の回転軸方向に対して略平行に設けられている。各搬送スクリュウは、回転軸と回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより回転軸の軸方向に沿って一方向に現像剤39を搬送する。現像容器31の内部は現像容器31の内壁及び仕切り板36によって空間が仕切られ、現像剤搬送路として供給搬送路37と回収搬送路38とが仕切り板36を挟んで上下に形成されている。また、仕切り板36の図2中の手前側及び奥側の両端部には開口部がそれぞれ設けられており、供給搬送路37と回収搬送路38との間を2つの開口部によってそれぞれ連通している。
また、仕切り板36は現像スリーブ32側の端部が供給スクリュ34を囲むように立設され、この立設部によって後述する障壁43を形成している。この障壁43の端部と、現像装置3の内壁とで現像スリーブ32側に開口が形成されており、この開口から現像剤39は現像スリーブ32へと供給される。この開口は現像スリーブ32の長手方向に延びており、現像幅に渡って、現像スリーブ32へ現像剤39が供給可能にされている。
なお、本実施例における現像装置3においては、後述するように供給搬送路37中の現像剤32の量が下流に行くほど少なくなる傾向があるため、その量の現象に従うように障壁43の端部の高さが上流から下流に行くにしたがって低くなるように形成されている。
A
The
In the developing
図2に示すように、供給搬送路37及び回収搬送路38にはそれぞれ供給スクリュ34及び回収スクリュ35が配置されており、現像容器31内の現像剤39は供給搬送路37及び回収搬送路38に収容されている。また、回収スクリュ35は供給スクリュ34に対して略平行に配置され、回収搬送路38内の現像剤39は回収スクリュ35によって供給スクリュ34の搬送方向とは逆方向に搬送される。現像容器31内の現像剤39は、供給スクリュ34と回収スクリュ35との回転による搬送によって、仕切り板36の両端に設けられた開口部を通じて供給搬送路37と回収搬送路38との間を循環する。なお、供給スクリュ34は図2における時計回りに回転し、回収スクリュ50は現像スリーブ32と同様に反時計回りに回転する。
As shown in FIG. 2, a
現像容器31内の現像剤39のうち供給搬送路37内の現像剤39は、供給スクリュ34が回転することによって搬送されながら、現像スリーブ32の表面へと供給される。供給搬送路37から現像スリーブ32への現像剤39の供給は、供給スクリュ34と現像スリーブ32との間の障壁43の端部を供給スクリュ34の回転によって現像剤39が乗り越えたり、現像スリーブ32に内設されたマグネットローラ(不図示)の磁力によって現像剤39が現像スリーブ32に引き付けられたりすることによって行われる。
Of the
現像スリーブ32に供給された現像剤39は、現像スリーブ32の回転と、内設されたマグネットローラ(不図示)の磁力とによって、現像スリーブ32の表面に担持されつつ、図2中の反時計回り方向に搬送される。すなわち、現像スリーブ32に供給されて担持された現像剤39のうちの一定量が、現像スリーブ32に担持されつつ矢印で示すように剤規制部材33との対向部を通過する。このとき、現像スリーブ32の表面に担持された現像剤39のうちの余分な現像剤39は、剤規制部材33との対向部を通過するときに剤規制部材33によって掻き取られる。
The
剤規制部材33との対向部を通過した適正量の現像剤39は、現像スリーブ32と感光体1との間の現像領域Aを通過したのち、現像スリーブ32から離れ、下方へ流れて回収搬送路38へと受け渡される。すなわち、現像スリーブ32上に担持されて現像領域Aに搬送され、現像領域Aを通過した後、現像領域Aにおいて感光体1の表面の供給されずに現像スリーブ32上に残った現像剤39は、現像スリーブ32の回転に伴って供給搬送路37に再度回収されるのではなく、一度、回収搬送路38に回収される。そして、回収された現像剤39は回収搬送路38中で、詳細は後述する補給されたトナーと攪拌されつつ搬送され、再度、供給搬送路37へ受け渡される。このために供給搬送路37内には常に回収搬送路38で十分攪拌された現像剤のみが存在する状態となる。
The appropriate amount of
なお、供給搬送路37の下流端に到達した現像剤39と、現像領域Aを通過して現像スリーブ32の表面から離脱した現像剤とは回収搬送路38内で攪拌搬送されて供給搬送路37の上流端に受け渡される。回収搬送路38内の現像剤39は現像領域Aを通過してトナー濃度が低下した現像剤32を含むため、トナーを補給する必要がある。よって、潜像の画像情報から求めるトナー消費量、または、回収搬送路38内の現像剤のトナー濃度の測定結果に応じて、回収搬送路38内の現像剤39にトナーを補給することによって、適正なトナー濃度の現像剤39を供給搬送路37に受け渡すことができる。
The
図3は、現像装置3を図2の感光体1側からみた供給スクリュ34の回転軸近傍の断面説明図である。図3中の矢印が現像容器31中の現像剤39の流れを示している。現像装置3では、供給搬送路37と回収搬送路38との位置関係が上下に並ぶように構成されている。このため、仕切り板36の両端に設けられた開口部のうち図3右側の開口部である落下口42では供給搬送路37の下流端から回収搬送路38の上流端へと現像剤39は上から下へと移動する。一方、仕切り板36の両端に設けられた開口部のうち図3左側の開口部である持ち上げ口41では回収搬送路38の下流端から供給搬送路37の上流端へと現像剤39は下から上へと移動する。持ち上げ口41での回収搬送路38から供給搬送路37への現像剤の移動は、回収搬送路38内の搬送方向下流端に溜まった現像剤39の圧力により下から上と押し上げられるようにして現像剤が受け渡される。
また、現像装置3では、図3の矢印Tで示すように、トナー補給口45からトナー補給がなされる。このトナー補給によって現像容器31内に補給されたトナーが落下口42から回収搬送路38の搬送方向上流側端部に落下して回収搬送路38内の現像剤39にトナーを補給することができる。
FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view in the vicinity of the rotation axis of the
Further, in the developing
現像装置3では、回収搬送路38から供給搬送路37へと受け渡された現像剤39のすべてが供給搬送路37内の供給スクリュ34の搬送方向下流端に到達するわけではない。供給搬送路37内を搬送される途中で現像スリーブ32の表面に供給され、現像領域Aを通過した後、回収搬送路38に回収される成分が存在する。このような現像スリーブ32の表面への現像剤39の受渡しは、現像スリーブ32の回転軸方向の略全域に渡ってなされる。このため、供給搬送路37内で供給スクリュ34によって搬送力が付与されて搬送される現像剤39の量は、上述したように現像剤39が現像スリーブ32表面から回収搬送路38に回収されることにより、供給搬送路37内の上流端から下流端に向かうに従い徐々に減少する傾向がある。
一方、回収搬送路38内で回収スクリュ35によって搬送力が付与されて搬送される現像剤39の量は、回収搬送路38内の上流端から下流端に向かうに従い徐々に増加する傾向がある。すなわち、現像装置3内の現像剤39の量の分布には片寄りが存在する。
In the developing
On the other hand, the amount of the
現像装置3では、供給搬送路37から現像スリーブ32に供給され現像領域Aを通過してトナー濃度が低下した現像剤は回収搬送路38と対向する位置で現像スリーブ32の表面から離脱し、回収搬送路38内に回収される。また、回収搬送路38内に回収された現像剤は回収搬送路38内の搬送方向上流側端部に補給されるトナーと回収搬送路38内で攪拌され、所望のトナー濃度となった状態で供給搬送路37に供給される。このように現像装置3では、現像領域Aを通過してトナー濃度が低下した現像剤は供給搬送路37では回収されないため供給スクリュ39による搬送方向の上流側と下流側とで供給搬送路37内での現像剤32のトナー濃度が変化しない。
In the developing
次に、図2に基づき現像装置3の現像剤担持体についてより詳しく説明する。
現像装置3の現像剤担持体は、現像スリーブ32と、これに内包されるマグネットローラ32aとから構成される。マグネットローラ32aは、現像スリーブ32上の現像剤39を保持し得る強さの電界を発生させるものであり、現像磁極であるS1極を構成する磁石と、S1極に対して下流側のN1極と、上流側のN2極とを有する。このように、磁石の数を3つとして、現像スリーブ32上の現像剤39を保持し得る強さの磁界を発生させる磁極を3極とすることで、小径の現像スリーブ32内に配置することができ、これにより現像スリーブ32を小径にすることができる。これを、3極スリーブという。
なお、現像スリーブ32内に配置する磁界発生手段としては、上述のマグネットローラ32aのように磁石を埋め込む方式の他に、樹脂に磁性粉を混合してなる円柱状の部材に対し、その周面に着磁ヨークを対向させて着磁処理を施し、上述のマグネットローラ32aと同様の磁極を形成する方法も可能である。
Next, the developer carrier of the developing
The developer carrier of the developing
As the magnetic field generating means arranged in the developing
この現像装置3では、感光体1と対向する位置に現像磁極であるS1極を配置している。また、現像磁極であるS1極に対して現像スリーブ32の表面移動方向上流側に汲み上げ磁極及び現像前搬送磁極として機能する現像前磁極であるN2極を配置し、表面移動方向下流側に現像後搬送磁極及び剤離れ磁極として機能する現像後磁極であるN1極を配置している。このように、3極スリーブでは、現像磁極S1を中心として上流側に隣接する磁極が汲み上げ磁極及び現像前搬送磁極として機能する現像前磁極であり、下流側に隣接する磁極が現像後搬送磁極及び剤離れ磁極として機能する現像後磁極である。また、現像前磁極であるN2極は、現像スリーブ32と剤規制部材33とが対向する剤規制領域に磁界を発生させる剤規制磁極としての機能も備える。
In the developing
なお、現像磁極をN1極とし、汲み上げ磁極及び現像前搬送磁極として機能する現像前磁極をS2極、現像後搬送磁極及び剤離れ磁極として機能する現像後磁極をS1極としてもかまわない。 The development magnetic pole may be the N1 pole, the pre-development magnetic pole that functions as the pumping magnetic pole and the pre-development transport magnetic pole may be the S2 pole, and the post-development magnetic pole that functions as the post-development transport magnetic pole and the agent separation magnetic pole.
3極スリーブであれば、上述したように現像磁極に対して汲み上げ磁極として機能する現像前磁極と剤離れ磁極として機能する現像後磁極とが隣接しているため、現像スリーブ32を小径としても図2に示すように剤離れ磁極として機能するN1極に対して現像スリーブ32の表面移動方向下流側での剤離れ磁極として機能するN1極と汲み上げ磁極として機能するN2極との現像スリーブ32上の間隔が広くなる。
In the case of the three-pole sleeve, as described above, the pre-development magnetic pole that functions as the pumping magnetic pole and the post-development magnetic pole that functions as the agent separation magnetic pole are adjacent to the development magnetic pole. As shown in FIG. 2, on the developing
次に、現像装置3における剤離れについて説明する。
上述したように現像領域Aを通過した現像剤39は、現像スリーブ32上の回収搬送路38との対向部へと搬送される。その後、剤離れ部9近傍にて現像スリーブ32から離脱する。このとき、現像剤39が現像スリーブ32から離れない、もしくは、一度は現像スリーブ32から離れた現像剤39が回収搬送路38内から再度汲み上げされてしまうと、現像領域Aを通過してトナー濃度が低くなった現像剤32が再び現像領域Aへと搬送されてしまい、画像濃度低下してしまうため望ましくない。このため、剤離れ部9近傍にて良好に剤離れが行われることが重要である。
Next, the agent separation in the developing
As described above, the
現像スリーブ32に内包される磁極により現像スリーブ表面上に形成される法線方向磁気吸引力が大きければ、現像スリーブが現像剤を搬送する能力も高くなる。一方、現像スリーブ表面上に法線方向磁気反発力が形成されるようになると、現像剤は現像スリーブ32の表面より離脱し、剤離れが行われる。一般的に、隣接する剤離れ磁極と汲み上げ磁極とを同極性にすることにより、剤離れ磁極と汲み上げ磁極との間の現像スリーブ表面に法線方向磁気反発力を形成して、剤離れを行っている。
If the normal magnetic attractive force formed on the surface of the developing sleeve by the magnetic pole included in the developing
しかしながら、本実施形態の3極スリーブでは、汲み上げ磁極として機能するN2極と、剤離れ磁極として機能する磁極N1極が、それぞれ現像前搬送磁極と現像後搬送磁極との機能も有しているので、配置の自由度が低い。具体的には、汲み上げ磁極N2極、剤離れ磁極N1極はそれぞれ現像磁極S1極に対して隣接して配置される。このため、現像スリーブ32を小径としても剤離れ磁極N1極と汲み上げ磁極N2極との現像スリーブ上の間隔が広くなり、剤離れ磁極と汲み上げ磁極との間に、大きなの法線方向磁気反発力を発生させるよう磁極を配置することが難しい。
However, in the three-pole sleeve of this embodiment, the N2 pole that functions as the pumping magnetic pole and the magnetic pole N1 that functions as the agent separation magnetic pole also have the functions of the pre-development transport magnetic pole and the post-development transport magnetic pole, respectively. The degree of freedom of arrangement is low. Specifically, the pumping magnetic pole N2 and the agent separating magnetic pole N1 are arranged adjacent to the developing magnetic pole S1. For this reason, even if the developing
3極スリーブでは剤離れ磁極N1極と汲み上げ磁極N2極との間に形成される法線方向磁気反発力が小さいため、現像剤39が現像スリーブ32から離れる速度が遅く、現像剤39が剤離れ領域9近傍に滞留しやすい。剤離れ領域9において現像剤の滞留が進むと、滞留した現像剤39が現像スリーブ32に再付着してしまうことがある。この再付着により、現像領域Aを通過してトナー濃度が低くなった現像剤39が再び現像領域Aへと搬送されてしまい、画像濃度が低下してしまう。
In the three-pole sleeve, the magnetic repulsive force in the normal direction formed between the agent separating magnetic pole N1 and the pumping magnetic pole N2 is small, so that the speed at which the
そこで、本実施形態の現像装置3では、剤離れ領域9の回収攪拌搬送路38内に、現像スリーブ32とは非接触で、剤離れした現像剤39が、現像スリーブ32表面から離れる方向である鉛直方向下方への移動を促進するようガイドするガイド部材46を設ける。このガイド部材46により、現像スリーブ32表面から離れる速度が遅く、剤離れ領域9近傍で滞留しやすい現像剤39が自重により鉛直方向下方に移動することを促進するようガイドして滞留を抑制する。現像剤は鉛直方向下方に移動して、回収スクリュウ35に回収される。回収スクリュウ35を図2に示すように反時計回りに回転させて、現像剤39を、現像スリーブ32から離れた回収搬送路38下部を経由して図中右側に寄せるように搬送しながら、回収搬送路38内の現像剤39と攪拌する。これにより、滞留した現像剤が現像スリーブ32に再付着してしまうことを抑制できる。また、ガイド部材46は現像スリーブ32表面と離間して設けられるため、現像スリーブ32の表面性に悪影響を与えたり、現像スリーブ32の駆動に負荷を与えたりする虞がない。
Therefore, in the developing
図4は、ガイド部材46を設けた構成における剤離れした現像剤の流れの説明図である。図4(a)のように、現像スリーブ32の法線方向磁気吸引力が0になった位置から、現像剤は接線方向に向かって剤離れをはじめていく。それよりも上流側の法線方向磁気吸引力が大きい位置では、現像スリーブ32上の現像剤は現像スリーブ32の表面移動速度とほぼ同速度で搬送されている。つまり、現像スリーブ32上の現像剤も現像スリーブ32と同様に高速で回転駆動しているため現像剤には慣性力が働いている。よって、法線方向磁気吸引力が0となった位置では、現像剤は、現像剤の自重のみではなく、上述した慣性力を利用して接線方向に現像スリーブから離れていく。そこで、図4は、ガイド部材46を、剤離れ極N1極の法線方向磁気力が0ガウスとなる位置よりも、現像スリーブの回転方向に対して下流側の位置に配置した。これにより、剤離れした現像剤が滞留しやすい位置にガイド部材46を設け、滞留しやすい現像剤を鉛直方向下方に移動するようガイドすることにより、滞留を効果的に抑制できる。また、ガイド部材46は、図4(a)に示すように、現像スリーブ32の下流側にいくに従い現像スリーブ32との間隙が狭くなるよう配置する。これにより、剤離れした現像剤は矢印に示すように下方に移動しやすい。一方、図4(b)は、現像スリーブ32の下流側にいくに従い現像スリーブ32との間隙が広くなるように配置したものである。図4(b)では、現像剤を下方に移動させにくく、反って現像スリーブ32側に近づけてしまい、再付着を起こしてしまう。また、図4(a)のガイド部材46は、下流側への現像剤の進入を抑制する効果もある。
FIG. 4 is an explanatory view of the flow of the developer separated from the agent in the configuration in which the
また、画像形成の高速化等の対応で、回収スクリュウ35の回転を高速にしていくと、回収スクリュウ35により攪拌されている現像剤が遠心力により、回収スクリュウ35の回転軌跡の接線方向に飛び出してしまうことがある。図5は、剤離れした現像剤が回収スクリュウ35から飛翔した現像剤からうける影響の説明図である。図5(a)に示すように、回転スクリュウ35の上部から現像剤が接線方向である現像スリーブ32の剤離れ領域9に向かって飛び出だすと、飛び出した現像剤が滞留している現像剤を現像スリーブ32に向かって押しつけるようになり、さらに剤離れ領域9における現像剤の再付着を促進させてしまう。
Further, when the rotation of the
そこで、図5(b)に示すように、ガイド部材46を回転スクリュウ35の上部から現像剤が接線方向である現像スリーブ32の剤離れ領域9に向かって飛び出だす線上に配置する。これにより、回転スクリュウ35から飛び出した現像剤が、滞留している現像剤に向かう動きを遮断する。回転スクリュウ35から飛び出した現像剤は、図5(b)中の矢印に示すようにガイド部材46に当たって、下方の回収スクリュウ35の回転軌跡内に戻る。これにより、さらに剤離れ領域9における現像剤の再付着を抑制する。
Therefore, as shown in FIG. 5B, the
また、図5(b)に示すように,ガイド部材46は、回収搬送路38と上方の供給搬送路37とを仕切る仕切り板36と一体的に形成することで、コストダウンや小型化が図れる。
In addition, as shown in FIG. 5B, the
以上、本実施形態においては、3極スリーブ32を用いて本発明を説明したが、これに限られるものではない。汲み上げ磁極と剤離れ磁極とが90°以上の間隔を有して配置されるものでは、本発明が適用可能であり、同様の効果が得られる。例えば、5極スリーブでも、他の磁極または他部材との関係により、剤離れ磁極と汲み上げ磁極との間に大きい法線方向磁気反発力を形成できる程度に、剤離れ磁極と汲み上げ磁極との近接して配置することが難しい場合は、本発明が適用可能であり、同様の効果が得られる。
As mentioned above, in this embodiment, although this invention was demonstrated using the 3
また、本実施形態においては、横方向の大きさを小さくした現像装置3を採用するタンデム型画像形成装置として、搬送ベルトとを用いたカラー画像形成装置を用いて本発明を説明したが、これに限られるものではない。例えば、中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置本発明が適用可能であり、同様の効果が得られる。
Further, in the present embodiment, the present invention has been described using a color image forming apparatus using a conveyance belt as a tandem type image forming apparatus that employs the developing
以上、本実施形態によれば、少なくとも、現像磁極S1極と、汲み上げ磁極N2極と、剤離し磁極N2極とを有する磁界発生手段としてのマグネットローラ32aを内包し、トナー及び磁性キャリアからなる現像剤を表面に担持して表面移動することによって現像剤を搬送する現像スリーブ32を備える。また、汲み上げ磁極N2極により現像スリーブ32表面に現像剤を汲み上げるため磁界を発生させた領域の近傍に配置され長手方向に現像剤を撹拌しつつ搬送する現像剤供給撹拌搬送部材としての供給スクリュウ34と、汲み上げ磁極N1極と剤離し磁極N1極とにより現像領域Aを通過した後の現像剤を離脱させる磁界を発生させた領域の近傍に配置され、供給スクリュウ34による現像剤搬送方向とは反対方向に現像剤を撹拌しつつ搬送する現像剤回収撹拌搬送部材としての回収スクリュウ35と、供給スクリュウ34と回収スクリュウ35との間を長手方向両端部以外で仕切る仕切り部材36を備え、回収スクリュウ35と供給スクリュウ34との間で現像剤を循環搬送する。このマグネットローラ32aは汲み上げ磁極N2極と剤離れ磁極N1極とが広い間隔を有して配置されるものであり、現像スリーブ32表面から現像剤を離脱させるための磁界を発生させた領域に、現像スリーブ32表面と離間して、現像スリーブ32表面から離脱した現像剤の現像スリーブ表面近傍から離れる方向への移動を促進するようにガイドするガイド部材46を設ける。
また、本実施形態によれば、ガイド部材46は、現像スリーブ32表面から離脱した現像剤の自重による、鉛直方向下方への移動を促進するようガイドするものであり、効率的に現像剤の現像スリーブ表面近傍から離れる方向への移動を促進することができる。
また、ガイド部材46は、現像スリーブ32の回転方向に関して下流側にいくに従い現像スリーブ32との間隙が狭くなるよう配置したものである。これにより、剤離れした現像剤は上流側である下方に移動しやすく、下流側への現像剤の進入を抑制する効果もある。
また、本実施形態においては、ガイド部材46を、現像スリーブ表面で剤離れ磁極N1極の法線方向磁気力が0ガウスとなる位置よりも、現像スリーブ32の回転方向に対して下流側の位置に配置した。現像スリーブ32に担持された現像剤は、現像スリーブ32の法線方向磁気吸引力が0になった位置から接線方向に向かって剤離れをはじめていく。これは、それよりも上流側の法線方向磁気吸引力が大きい位置では、現像スリーブ32上の現像剤は現像スリーブ32の表面移動速度とほぼ同速度で搬送されている。つまり、現像スリーブ32上の現像剤も現像スリーブ32と同様に高速で回転駆動しているため現像剤には慣性力が働いている。よって、法線方向磁気吸引力が0となった位置では、現像剤は、現像剤の自重のみではなく、上述した慣性力を利用して接線方向に現像スリーブから離れていく。そこで、ガイド部材46を、剤離れ極N1極の法線方向磁気力が0ガウスとなる位置よりも、現像スリーブの回転方向に対して下流側の位置に配置することにより、剤離れした現像剤が滞留しやすい位置にガイド部材46を設け、滞留しやすい現像剤を鉛直方向下方に移動するようガイドすることにより、滞留を効果的に抑制できる。
また、本実施形態においては、ガイド部材46を、回収スクリュウ35の回転奇跡の最上位置における接線が現像スリーブ32の回転中心に向かう線上に配置する。これは、回収スクリュウ35により攪拌されている現像剤が遠心力により、回収スクリュウ35の回転軌跡の接線方向に飛び出してしまうことがある。回転スクリュウ35の上部から現像剤が接線方向である現像スリーブ32の剤離れ領域9に向かって飛び出だすと、飛び出した現像剤が滞留している現像剤を現像スリーブ32に向かって押しつけるようになり、さらに剤離れ領域9における現像剤の再付着を促進させてしまう。そこで、ガイド部材46を上記線上に配置することにより、回転スクリュウ35から飛び出した現像剤が、滞留している現像剤に向かう動きを遮断する。これにより、さらに剤離れ領域9における現像剤の再付着を抑制する。
また、本実施形態においては、ガイド部材46を回収搬送路38と上方の供給搬送路37とを仕切る仕切り板36と一体的に形成することで、コストダウンや小型化が図れる。
また、本実施形態のおいては、現像スリーブ32に内包されるマグネットローラ32aで汲み上げ磁極と剤離れ磁極とが90°以上の間隔を有して配置されるものでは、3極スリーブに限らず、5極スリーブでも、上記問題が発生する。よって、本発明を適用することで、剤離れした現像剤の現像スリーブへの再付着を防止して画像濃度の低下を抑制することができる。
また、本実施形態においては、現像スリーブ32に内包されるマグネットローラ32aは、現像磁極S1極と、汲み上げ磁極N2極と、剤離れ磁極N1極との3つの磁極のみであり、汲み上げ磁極N1極及び現像磁極S1極が発生させる磁界によって現像剤が供給される位置から現像領域までの現像スリーブ32上の現像剤の保持を行い、現像磁極S1極及び剤離れ磁極N1極が発生させる磁界によって現像領域から現像スリーブ表面の現像剤を離脱させる位置までの現像スリーブ上の現像剤の保持を行うように構成したものである。このような3極スリーブの現像スリーブ32では、汲み上げ磁極として機能するN2極と、剤離れ磁極として機能する磁極N1極が、それぞれ現像前搬送磁極と現像後搬送磁極との機能も有しているので、配置の自由度が低い。具体的には、汲み上げ磁極N2極、剤離れ磁極N1極はそれぞれ現像磁極S1極に対して隣接して配置される。このため、現像スリーブ32を小径としても剤離れ磁極N1極と汲み上げ磁極N2極との現像スリーブ上の間隔が広くなり、剤離れ磁極と汲み上げ磁極との間に、大きなの法線方向磁気反発力を発生させるよう磁極を配置することが難しい。よって、剤離れ領域において現像剤が滞留しやすく、本発明により滞留を効果的に抑制できる。
また、本実施形態によれば、感光体1と、現像装置3とを一体的に形成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにすることにより、メンテナンス性の向上が図れる。
また、複数の感光体を横方向に並べて配置し、各感光体上に形成した各トナー像を重ね合わせて画像を得るタンデム型画像形成装置に、横方向の大きさを小さくした現像装置3として採用することができ、高品位な画像が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the development includes the
Further, according to the present embodiment, the
The
In this embodiment, the
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
Further, in the present embodiment, the
In the present embodiment, the
In addition, according to the present embodiment, maintainability can be improved by forming the
In addition, a developing
1 感光体
2 帯電装置
3 現像装置
5 転写装置
15 搬送ベルト
31 現像容器
32 現像スリーブ
32a マグネットローラ
33 規制部材
34 供給スクリュウ
35 回収スクリュウ
36 仕切り板
37 供給搬送路
38 回収搬送路
39 現像剤
43 障壁
46 ガイド部材
DESCRIPTION OF
Claims (11)
上記磁界発生手段は汲み上げ磁極と剤離れ磁極とが間隔を有して配置されるものであり、上記現像スリーブ表面から現像剤を離脱させるための磁界を発生させた領域に、該現像スリーブ表面と離間して、該現像スリーブ表面から離脱した現像剤の該現像スリーブ表面近傍から離れる方向への移動を促進するようにガイドするガイド部材を設けたことを特徴とする現像装置。 A developer that includes at least a developing magnetic pole, a pumping magnetic pole, and a magnetic field generating means having an agent separating magnetic pole that is the same as the pumping magnetic pole, and carries the developer composed of toner and magnetic carrier on the surface and moves the developer. A developer sleeve that conveys the developer, and a developer supply agitating and conveying member that is arranged in the vicinity of a region where a magnetic field is generated to pump the developer onto the surface of the developing sleeve by the pumping magnetic pole and conveys the developer in the longitudinal direction, The pumping magnetic pole and the agent separating magnetic pole are disposed in the vicinity of a region where a magnetic field for releasing the developer after passing through the developing region is generated, and the direction opposite to the developer conveying direction by the developer supply stirring and conveying member The developer recovery stirring and conveying member that conveys the developer while stirring, the developer supply stirring and conveying member, and the developer recovery stirring and conveying member between the two ends in the longitudinal direction. In the developing apparatus for circulating conveying the developer between a partition member, a developer recovery stirring and conveying member and the developer supplying stirring and conveying member for partitioning, the
The magnetic field generating means has a pumping magnetic pole and an agent separating magnetic pole arranged at intervals, and the developing sleeve surface and a region where the magnetic field for releasing the developer from the developing sleeve surface is generated. A developing device comprising a guide member that guides the developer separated from the surface of the developing sleeve so as to promote movement in a direction away from the vicinity of the surface of the developing sleeve.
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