JP2012108234A - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように配設された現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction machine thereof, and a developing device and a process cartridge installed therein, and in particular, a developer in a longitudinal direction. The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which at least two conveying members among a plurality of conveying members that are conveyed to form a circulation path are arranged to face a developer carrier.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材を上下方向に設置する技術が知られている(例えば、特許文献1〜3等参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a developing device that contains a two-component developer composed of a toner and a carrier (including a case where an additive or the like is added), and the developer is long. A technique is known in which at least two conveying members are installed in a vertical direction among a plurality of conveying members that are conveyed in a direction to form a circulation path (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
2成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌搬送部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラに対向するように設置されたドクターブレード(現像剤規制部材)によって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが感光体ドラム(像担持体)との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。 In a developing device using a two-component developer, toner is appropriately replenished into the developing device from a toner replenishing port provided in a part of the developing device according to toner consumption in the developing device. The replenished toner is agitated and mixed together with the developer in the developing device by a conveying member (agitating and conveying member) such as a conveying screw. Part of the stirred and mixed developer is supplied to a developing roller (developer carrier). The developer carried on the developing roller is regulated to an appropriate amount by a doctor blade (developer regulating member) installed so as to face the developing roller, and then the toner in the two-component developer is transferred to the photosensitive drum (image). It adheres to the latent image on the photosensitive drum at a position facing the carrier.
特許文献1〜3等における現像装置には、第1搬送部材(供給スクリュ)と第2搬送部材(回収スクリュ)とが上下方向に設置されていて、これらの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。下方に設置された第1搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら、汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給する。上方に設置された第2搬送部材は、剤離れ磁極の位置で現像剤ローラから離脱された現像剤を長手方向(第1搬送部材による搬送方向とは逆方向である。)に搬送する。第1搬送部材による搬送経路(第1搬送経路)の下流側と第2搬送部材による搬送経路(第2搬送経路)の上流側とは第1中継部を介して連通している。そして、第1搬送経路の下流側に達した現像剤は、その位置に留まり押し上げられ、第2搬送経路の上流側に達する。ここで、第2搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第1搬送経路の上流側と第2搬送経路の下流側とは第2中継部を介して連通している。そして、第2搬送経路の下流側に達した現像剤は、第2中継部を自重落下して第1搬送経路の上流側に移動される。なお、このような現像装置では、ドクターブレード(現像剤規制部材)が現像ローラの下方に配設されている。 In the developing devices in Patent Documents 1 to 3 and the like, a first conveying member (supply screw) and a second conveying member (collection screw) are installed in the vertical direction, and these conveying members provide a developer circulation path. Forming. The first conveying member installed below supplies the developer to the developing roller at the position of the pumping magnetic pole while conveying the developer in the longitudinal direction. The second conveying member installed above conveys the developer separated from the developer roller at the position of the agent separating magnetic pole in the longitudinal direction (the direction opposite to the conveying direction by the first conveying member). The downstream side of the conveyance path (first conveyance path) by the first conveyance member and the upstream side of the conveyance path (second conveyance path) by the second conveyance member communicate with each other via the first relay unit. Then, the developer that has reached the downstream side of the first transport path stays at that position and is pushed up to reach the upstream side of the second transport path. Here, a toner supply port is provided on the upstream side of the second conveyance path, and new toner is appropriately supplied. In addition, the upstream side of the first transport path and the downstream side of the second transport path communicate with each other via the second relay unit. Then, the developer that has reached the downstream side of the second conveyance path falls by its own weight on the second relay unit and is moved to the upstream side of the first conveyance path. In such a developing device, a doctor blade (developer regulating member) is disposed below the developing roller.
このように複数の搬送部材が上下方向に並設された現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置(例えば、特許文献2の図19等参照)に比べて、現像装置を水平方向にコンパクト化することができる。そのために、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。また、複数の搬送部材を上下方向に並設して、現像剤担持体に対する現像剤の供給経路(第1搬送経路)と、現像剤担持体から離脱する現像剤の回収経路(第2搬送経路)と、を分離した現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置(例えば、特許文献2の図19等参照)に比べて、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のものが含まれにくいために、像担持体上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。 As described above, the developing device in which the plurality of conveying members are arranged in the vertical direction is more developed than the developing device in which the plurality of conveying members are arranged in the horizontal direction (see, for example, FIG. 19 of Patent Document 2). The device can be made compact in the horizontal direction. Therefore, a tandem type color image forming apparatus in which a plurality of developing devices are arranged in parallel in the horizontal direction is often used. In addition, a plurality of transport members are arranged in the vertical direction, and a developer supply path (first transport path) to the developer carrier and a developer recovery path (second transport path) that separates from the developer carrier. ) Is separated from the developing device in which a plurality of conveying members are arranged in parallel in the horizontal direction (see, for example, FIG. 19 of Patent Document 2) and is carried on the developing roller in the developing process. Since the developer to be provided does not easily contain the developer after the development step, the density deviation of the toner image formed on the image carrier can be reduced.
一方、特許文献4等には、現像装置の内部の内圧の上昇によるトナー飛散を防止するために、現像装置のケーシングの上部に圧抜き用の開口を設ける技術が開示されている。また、この開口には、開口からの空気の移動にともないトナーが漏出するのを防止するために、フィルタが覆設されている。 On the other hand, Patent Document 4 and the like disclose a technique of providing a pressure relief opening in the upper part of the casing of the developing device in order to prevent toner scattering due to an increase in internal pressure inside the developing device. The opening is covered with a filter in order to prevent toner from leaking as air moves from the opening.
上述した特許文献1〜3等の現像装置は、現像ローラとケースとの隙間等からトナーが飛散して、画像形成装置本体の内部を汚してしまう不具合や、記録媒体上に形成される画像を汚してしまう不具合が発生することがあった。
本願発明者は、研究を重ねた結果、このような不具合が、第2搬送経路の下方に配設された第1搬送経路が壁面や現像ローラや現像剤に囲まれていて、現像ローラの回転にともない外部から第1搬送経路内に空気が吸引されて第1搬送経路内の内圧が高まりやすいことに原因があることを知得した。すなわち、第2搬送経路の下方に配設された第1搬送経路の内圧が高まることによってトナー飛散が生じてしまっていた。
In the developing devices described in Patent Documents 1 to 3 and the like described above, the toner scatters from the gap between the developing roller and the case, and the inside of the image forming apparatus main body is stained, and the image formed on the recording medium is displayed. There was a case where a problem of soiling occurred.
As a result of repeated research, the inventor of the present application has found such a problem that the first transport path disposed below the second transport path is surrounded by the wall surface, the developing roller, and the developer, and the rotation of the developing roller. Accordingly, it has been found that there is a cause that air is sucked into the first transport path from the outside and the internal pressure in the first transport path tends to increase. In other words, toner scattering occurs due to an increase in the internal pressure of the first transport path disposed below the second transport path.
また、このような問題は、複数の搬送部材(供給スクリュと回収スクリュとである。)が上下方向に配設された現像装置に共通するものであって、ドクターブレード(現像剤規制部材)が現像ローラの上方に配設されていて、供給スクリュが回収スクリュの上方に配設されたもの(例えば、特許文献1の図6等参照)であっても同様に生じていた。 Further, such a problem is common to a developing device in which a plurality of conveying members (a supply screw and a recovery screw) are arranged in the vertical direction, and a doctor blade (developer regulating member) is provided. The same occurs even when the supply screw is provided above the developing roller and the supply screw is provided above the recovery screw (see, for example, FIG. 6 of Patent Document 1).
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように設置された場合であっても、第2搬送経路の下方に配設された第1搬送経路の内圧の上昇によるトナー飛散の発生が軽減される、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にある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and at least two of the plurality of transport members that transport the developer in the longitudinal direction to form a circulation path are provided on the developer carrier. Even when installed so as to face each other, a developing device, a process cartridge, and a toner cartridge that reduce the occurrence of toner scattering due to an increase in internal pressure of the first transport path disposed below the second transport path, and An object is to provide an image forming apparatus.
この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するように配設されるとともに、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送する第1搬送部材と、前記第1搬送部材の上方に配設されて前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、を具備し、前記現像剤担持体に対向するとともに、前記第1搬送部材による第1搬送経路と前記第2搬送部材による第2搬送経路とを仕切る仕切り部材をさらに備え、前記仕切り部材は、その内部に、前記第1搬送経路の内部の空気を当該第1搬送経路の上方に形成された開口から装置の外部に向けて通気するための通気路を具備したものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing device for storing a developer having a carrier and a toner and developing a latent image formed on an image carrier, the image carrier. A developer carrier having a plurality of magnetic poles formed on the periphery thereof, and an amount of the developer carried on the developer carrier and disposed so as to face the developer carrier And a plurality of conveying members that convey the developer contained in the apparatus in the longitudinal direction to form a circulation path, wherein the plurality of conveying members are the developer carrier. A first conveying member that conveys the developer in the longitudinal direction, and a first conveying member that is disposed above the first conveying member so as to face the developer carrier and convey the developer in the longitudinal direction. 2 transport members, and the development A partition member facing the carrier and partitioning the first transport path by the first transport member and the second transport path by the second transport member is further provided, and the partition member has the first transport in the interior thereof An air passage for ventilating the air inside the path from the opening formed above the first transport path toward the outside of the apparatus is provided.
また、請求項2記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の下方に対向するように配設され、前記第1搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給し、前記第2搬送部材は、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first aspect, wherein the developer regulating member is disposed so as to face a lower side of the developer carrying member. The conveying member supplies the developer to the developer carrying member while conveying the developer in the longitudinal direction, and the second conveying member conveys the developer separated from the developer carrying member in the longitudinal direction. It is.
また、請求項3記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項2に記載の発明において、前記仕切り部材に形成された前記開口は、その上端の高さが長手方向にわたって一定になるように形成されるとともに、その下端の高さが前記第1搬送経路における現像剤搬送方向の下流側に比べて上流側が高くなるように形成されたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the second aspect, the opening formed in the partition member is formed such that the height of the upper end thereof is constant over the longitudinal direction. In addition, the height of the lower end is formed so that the upstream side is higher than the downstream side in the developer conveyance direction in the first conveyance path.
また、請求項4記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の上方に対向するように配設され、前記第2搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給し、前記第1搬送部材は、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first aspect, wherein the developer regulating member is disposed so as to face an upper side of the developer carrying member, and the second The conveying member supplies the developer to the developer carrying member while conveying the developer in the longitudinal direction, and the first conveying member conveys the developer detached from the developer carrying member in the longitudinal direction. It is.
また、請求項5記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項4に記載の発明において、前記仕切り部材に形成された前記開口は、その上端の高さが長手方向にわたって一定になるように形成されるとともに、その下端の高さが前記第1搬送経路における現像剤搬送方向の上流側に比べて下流側が高くなるように形成されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to the fourth aspect, the opening formed in the partition member is formed such that the height of the upper end is constant over the longitudinal direction. In addition, the height of the lower end is formed so that the downstream side is higher than the upstream side in the developer conveyance direction in the first conveyance path.
また、請求項6記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材の前記開口を覆うフィルタをさらに備えたものである。 A developing device according to a sixth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a filter that covers the opening of the partition member.
また、請求項7記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記仕切り部材の前記通気路の下流側に形成されるとともに装置の外部に通じる排気口と、前記排気口を覆うフィルタと、をさらに備えたものである。 A developing device according to a seventh aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the developing device is formed on the downstream side of the ventilation passage of the partition member and is provided outside the apparatus. An exhaust port that communicates with the filter and a filter that covers the exhaust port are further provided.
また、請求項8記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項7に記載の発明において、前記通気路と前記排気口との間に壁部で隔絶された空間を備えたものである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the seventh aspect of the present invention, wherein a space isolated by a wall portion is provided between the air passage and the exhaust port.
また、請求項9記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項8のいずれかに記載の発明において、前記第2搬送経路は、その天井部に、前記第2搬送経路の内部の空気を外部に向けて通気するための第2の開口と、前記第2の開口を覆うフィルタと、を具備したものである。 The developing device according to a ninth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the second transport path is formed on a ceiling portion of the second transport path. A second opening for ventilating the air toward the outside, and a filter covering the second opening.
また、この発明の請求項10記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項9のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。 A process cartridge according to a tenth aspect of the present invention is a process cartridge that is detachably attached to the apparatus main body of the image forming apparatus, and is according to any one of the first to ninth aspects. The developing device and the image carrier are integrated.
また、この発明の請求項11記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項9のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。 An image forming apparatus according to an eleventh aspect of the present invention includes the developing device according to any one of the first to ninth aspects and the image carrier.
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。 In the present application, the “process cartridge” refers to a charging unit that charges the image carrier, a developing unit (developing device) that develops a latent image formed on the image carrier, and a cleaning on the image carrier. At least one of the cleaning units and the image carrier are defined as a unit that is integrated and detachably installed on the image forming apparatus main body.
本発明は、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように設置された場合であっても、第1搬送経路とその上方に配設された第2搬送経路とを仕切る仕切り部材に通気路を設けているために、第1搬送経路の内圧の上昇によるトナー飛散の発生が軽減される、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ができる。 In the present invention, even when a plurality of transport members that transport the developer in the longitudinal direction to form a circulation path are installed so that at least two transport members face the developer carrier, the first A developing device that reduces the occurrence of toner scattering due to an increase in internal pressure of the first transport path because the air passage is provided in the partition member that partitions the transport path and the second transport path disposed above the transport path. A process cartridge and an image forming apparatus can be provided.
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、3は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、4は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、5は出力画像が積載される排紙トレイ、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、を示す。
また、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、28は各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)を現像装置13に供給する各色のトナー容器、を示す。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a main body of a tandem type color copier as an image forming apparatus, 3 is a document conveying unit that conveys a document to a document reading unit, 4 is a document reading unit that reads image information of a document, and 5 is an output image. , 7 is a paper feed unit that accommodates a recording medium P such as transfer paper, 9 is a registration roller that adjusts the conveyance timing of the recording medium P, and 11Y, 11M, 11C, and 11BK are each color (yellow). , Magenta, cyan, and black), a photosensitive drum as an image carrier on which a toner image is formed, and a developing
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上でおこなわれる作像プロセスについては、図2をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described. Note that FIG. 2 can also be referred to for the image forming process performed on the
First, the document is transported from the document table by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the contact glass of the document reading unit 4. Then, the document reading unit 4 optically reads the image information of the document placed on the contact glass.
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。 Specifically, the document reading unit 4 scans an image of a document on the contact glass while irradiating light emitted from an illumination lamp. Then, the light reflected from the original is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the original is read for each color separation light of RGB (red, green, blue) by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like are performed by the image processing unit based on the RGB color separation image signals to obtain yellow, magenta, cyan, and black color image information.
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部(不図示である。)に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
Then, image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to a writing unit (not shown). Then, a laser beam L (see FIG. 2) based on the image information of each color is emitted from the writing unit toward the corresponding
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12(図2を参照できる。)との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four
In the writing unit, laser beams corresponding to the image signals are emitted from the four light sources corresponding to the respective colors. Each laser beam passes through a separate optical path for each of the yellow, magenta, cyan, and black color components (this is an exposure process).
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像装置13との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の反時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部(不図示である。)の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the
Thereafter, the surface of the
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P transported between the
Specifically, the recording medium P fed by the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、その後に定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって装置本体1外に出力画像として排出されて、排紙トレイ5上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Then, the recording medium P on which the full color image is transferred is guided to the fixing device 20 thereafter. In the fixing device 20, the color image is fixed on the recording medium P at the nip between the fixing roller and the pressure roller.
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by a discharge roller and stacked on the
次に、図2〜図6にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図2は、作像部を示す構成図である。図3(A)は現像装置13の上部(第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2の位置である。)を長手方向にみた概略断面図(水平方向の断面図)であって、図3(B)は現像装置13の下部(第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1の位置である。)を長手方向にみた概略断面図である。図4は、現像装置13の循環経路を長手方向にみた概略断面図(垂直方向の断面図)である。また、図5は、現像装置を示す断面図(現像ローラ13aの回転中心軸に直交する断面図である。)である。さらに、図6(A)は仕切り部材13dの一部(開口13d2の近傍である。)を斜め下方から示す斜視図であって、図6(B)はその変形例を示す斜視図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図2〜図6等にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
Next, the image forming unit in the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the image forming unit. 3A is a schematic cross-sectional view (horizontal cross-sectional view) of the upper portion of the developing device 13 (the position of the second transport screw 13b2 as the second transport member) in the longitudinal direction. (B) is a schematic cross-sectional view of the lower part of the developing device 13 (the position of the first conveying screw 13b1 as the first conveying member) in the longitudinal direction. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view (vertical cross-sectional view) of the circulation path of the developing
Since each image forming unit has substantially the same structure, the image forming unit and the developing device are illustrated in FIG. 2 to FIG. 6 without the alphabets (Y, C, M, BK).
図2に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム11、帯電部12、現像装置13(現像部)、クリーニング部15、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム11は、外径が30mm程度の負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
As shown in FIG. 2, the image forming unit includes a
The
帯電部12は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部12の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部15は、感光体ドラム11に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム11上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
The charging
The
現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13aが感光体ドラム11に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム11と磁気ブラシとが接触する現像領域(現像ニップ部)が形成される。現像装置13内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム11上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。なお、現像装置13の構成・動作については、後で詳しく説明する。
The developing
図1を参照して、トナー容器28は、その内部に現像装置13内に供給するためのトナーTを収容している。具体的に、現像装置13に設置された磁気センサ(不図示である。)によって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーの割合である。)の情報に基いて、不図示のトナー搬送管を介して、トナー容器28から現像装置13内に向けてトナー補給口13eからトナーTを適宜に供給する。
なお、トナーTの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーTの供給の実施を判断してもよい。
Referring to FIG. 1,
The supply of the toner T is not limited to the toner density information, but may be performed based on the image density information detected from the reflectance of the toner image formed on the photosensitive belt or the intermediate transfer belt. Good. Further, the implementation of the supply of the toner T may be determined by combining these different pieces of information.
以下、画像形成装置における現像装置13について詳述する。
図2〜図6を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、搬送部材としての搬送スクリュ13b1、13b2(オーガスクリュ)、現像剤規制部材としてのドクターブレード13c、仕切り部材13d、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ13aは、外径が18mm程度の小径の現像ローラであって、アルミニウム、ステンレス、真鍮、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ13a2が不図示の回転駆動機構によって反時計方向に150〜600rpm程度で回転されるように構成されている。図3、図5を参照して、現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブ13a2の周面に複数の磁極H1〜H6を形成するマグネット13a1が固設されている。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、現像ローラ13aの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード13cの位置に達する。そして、現像ローラ13a上の現像剤Gは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム11との対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界(現像電界)によって、感光体ドラム11上に形成された潜像にトナーが吸着される。
Hereinafter, the developing
2 to 6, the developing
A developing
図5は、マグネット13a1によって現像ローラ13a(スリーブ13a2)の周囲に形成される複数の磁極H1〜H6を示している。図5に示すように、複数の磁極は、感光体ドラム11との対向位置に形成された第1磁極H1(主磁極)、第1磁極H1の下流側であって現像ケース13rの上部にかかる位置に形成された第2磁極H2(搬送磁極)、第2磁極H1の下流側であって現像ローラ13aの上方に形成された第3磁極H3(剤離れプレ磁極)、第3磁極H3と第5磁極H5とに挟まれる位置であって仕切り部材13dの先端部の上方に形成された第4磁極H4(剤離れ磁極)、第1搬送経路の上方に形成された第5磁極H5(剤離れ後磁極)、第1搬送スクリュ13b1との対向位置からドクターブレード13cとの対向位置の近傍にかけて形成された第6磁極H6(汲上げ磁極)、等で構成される。
まず、第6磁極H6(汲上げ磁極)が磁性体としてのキャリアに作用して、第1搬送経路に収容された現像剤Gが現像ローラ13a上に汲上げられる。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、その一部がドクターブレード13cの位置で掻き取られて、第1搬送経路に戻される。一方、第6磁極H6による磁力が作用するドクターブレード13cの位置で、ドクターブレード13cと現像ローラ13aとのドクターギャップを通過して現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、第1磁極H1(主磁極)の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム11に摺接する。こうして、現像ローラ13aに担持された現像剤G中のトナーTが感光体ドラム11上の潜像に付着する。その後、第1磁極H1の位置を通過した現像剤Gは、第2磁極H2、第3磁極H3によって第4磁極H4(剤離れ磁極)の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極H4の位置で、反発磁界(現像ローラ13aから離れる方向に作用する磁界である。)がキャリアに作用して、現像ローラ13a上に担持されていた現像工程後の現像剤Gが現像ローラ13aから脱離される。脱離後の現像剤Gは、第2搬送経路内に落下して第2搬送スクリュ13b2によって第2搬送経路の下流に向けて搬送される。
FIG. 5 shows a plurality of magnetic poles H1 to H6 formed around the developing
First, the sixth magnetic pole H6 (pumping magnetic pole) acts on a carrier as a magnetic body, and the developer G accommodated in the first transport path is pumped onto the developing
ここで、上述した6つの磁極H1〜H6は、現像ローラ13aのマグネット13a1に着磁された5つの極(図5中、「N」又は「S」で表示した部分である。)で形成されるものである。すなわち、6つの磁極H1〜H6のうち、第4磁極H4(剤離れ磁極)だけは、マグネット13a1に着磁された極によって直接的に形成されたものではなく、同極(本実施の形態では、N極である。)となる2つの磁極(第3磁極H3と第5磁極H5とである。)に挟まれて形成されたものである。
Here, the above-mentioned six magnetic poles H1 to H6 are formed by five poles magnetized by the magnet 13a1 of the developing
図2等を参照して、現像剤規制部材としてのドクターブレード13cは、現像ローラ13aの下方に配設された非磁性の板状部材(その一部を磁性材料で形成することもできる。)である。そして、現像ローラ13aは図2の反時計方向に回転して、感光体ドラム11は図2の時計方向に回転する。
このような構成により、記録媒体Pの搬送経路の短縮化と、画像形成装置本体1の水平方向の小型化と、を目的として、中間転写ベルト17の下方に感光体ドラム11を配設した場合であっても、現像ギャップにおいて感光体ドラム11に対して現像ローラ13aの回転方向を順方向とすることができるために、ドクターブレード13cを現像ローラ13aの上方に配設して感光体ドラム11に対する現像ローラ13aの回転方向が逆方向になる場合に比べて、現像ギャップにおける現像時間を充分に確保することができて現像能力を高めることができる。
Referring to FIG. 2 and the like, the
With such a configuration, the
2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)は、現像装置13内に収容された現像剤Gを長手方向(図2の紙面垂直方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1は、現像ローラ13aに対向する位置に配設されていて、現像剤Gを長手方向(回転軸方向)に水平に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)とともに、汲上げ磁極H6(第6磁極)の位置で現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図3(B)の白矢印方向の供給である。)する。第1搬送スクリュ13b1は、図2の反時計方向に回転する。
The two conveying screws 13b1 and 13b2 (conveying members) stir and mix the developer G accommodated in the developing
The first transport screw 13b1 as the first transport member is disposed at a position facing the developing
第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1の上方であって現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱した現像剤G(現像工程後に剤離れ磁極H4によって現像ローラ13a上から強制的に離脱された現像剤Gであって、図3(A)の白矢印方向に離脱するものある。)を長手方向に水平に搬送する(図3(A)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)。なお、本実施の形態では、第2搬送スクリュ13b2の回転方向が、現像ローラ13aの回転方向に対して逆方向(図2の時計方向である。)になるように設定されている。
そして、第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側から第1中継部13fを介して循環される現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に第2中継部13gを介して搬送する(図3の一点鎖線矢印に示す搬送である。)。
2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、現像ローラ13aや感光体ドラム11と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、いずれも、軸径が6〜10mm程度の軸部に外径が20mm程度のスクリュ部(スクリュピッチ:40mm程度、条数:1条又は2条)が螺旋状に巻装されたものである。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2の回転数は、600〜900rpm程度に設定されている。
The second conveying screw 13b2 as the second conveying member is disposed above the first conveying screw 13b1 and at a position facing the developing
Then, the second transport screw 13b2 has a second developer G circulated from the downstream side of the transport path by the first transport screw 13b1 via the
The two conveying screws 13b1 and 13b2 are arranged so that the rotation shaft is substantially horizontal, like the developing
なお、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)と、は壁部によって隔絶されている。
図3及び図4を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)の上流側と、は第2中継部13gを介して連通している。第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の下流側に達した現像剤Gが、第2中継部13gにて自重落下して、第1搬送経路の上流側に達することになる。
また、図3及び図4を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側と、は第1中継部13fを介して連通している。そして、第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路にて現像ローラ13a上に供給されなかった現像剤Gが、第1中継部13fの近傍に留まって盛り上がって、第1中継部13fを介して第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
なお、第1中継部13fにおける現像剤の搬送性(第1搬送経路から第2搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。)を向上させるために、第1搬送スクリュ13b1の下流側の位置(第1中継部13fに対応する位置である。)に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。
The conveyance path (first conveyance path) by the first conveyance screw 13b1 and the conveyance path (second conveyance path) by the second conveyance screw 13b2 are isolated from each other by a wall portion.
3 and 4, the downstream side of the transport path (second transport path) by the second transport screw 13b2 and the upstream side of the transport path (first transport path) by the first transport screw 13b1 are 2 It communicates via the
3 and 4, the downstream side of the conveyance path by the first conveyance screw 13b1 and the upstream side of the conveyance path by the second conveyance screw 13b2 communicate with each other via the
In addition, in order to improve the transportability of the developer (transfer of the developer against the direction of gravity from the first transport path to the second transport path) in the
このような構成により、2つの搬送スクリュ13b1、13b2によって、現像装置13において現像剤Gを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置13が稼動されると、装置内に収容された現像剤Gは図3及び図4中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ13aに対する現像剤Gの供給経路(第1搬送スクリュ13a1による第1搬送経路である。)と、現像ローラ13aから離脱する現像剤Gの回収経路(第2搬送スクリュ13a2による第2搬送経路である。)と、を分離することで、感光体ドラム11上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
With such a configuration, a circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing
なお、図示は省略するが、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器28からトナー補給口13e(第1中継部13fの近傍に配設されている。)を介して現像装置13内に向けて新品のトナーTが供給される。
また、図3、図4を参照して、トナー補給口13eは、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置(現像ローラ13aの長手方向の範囲の外側である。)に配設されている。このようにトナー補給口13eを第1中継部13fの近傍に設置することで、第2搬送経路において、現像ローラ13aから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、第2搬送経路の下流側に向けて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、トナー補給口13eを第2搬送スクリュ13a2による搬送経路中に配設したが、トナー補給口13eの位置はこれに限定されることなく、例えば、第1搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。
Although illustration is omitted, a magnetic sensor for detecting the toner concentration of the developer circulating in the apparatus is installed in the conveyance path by the second conveyance screw 13b2. Then, based on the toner density information detected by the magnetic sensor, the
3 and 4, the
In the present embodiment, the
また、図4を参照して、第1搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ13aへの現像剤の供給をおこなうために、第1中継部13fの近傍を除き、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Gの剤面が低くなっていく。これに対して、第2搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ13aから離脱した現像剤の回収をおこなうために、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Gの剤面が高くなっていく。
Referring to FIG. 4, in the first transport path, in order to supply the developer to the developing
以下、本実施の形態において用いられる現像剤Gについて、簡単に説明する。
本実施の形態において用いられるトナーT(現像剤G中のトナー、トナー容器28中のトナーである。)は、重合トナーであって、結着樹脂として、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体)、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又は、それらを複合したもの、等を用いることができる。また、これらの重合トナーの製造方法(重合方法)としては、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等を用いることができる。
また、トナーTの外添剤としては、無機微粒子(例えば、シリカ1.0重量%、酸化チタン0.5重量%のものである。)を用いることが好ましい。さらに、離型剤として、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、等を用いることができる。また、必要に応じて、帯電制御剤を含有させることもできる。
また、本実施の形態において用いられるトナーTは、体積平均粒径が6μmのものであり、粒径が5μm以下のものが60〜80個数%になるように形成されている。
なお、本実施の形態では重合トナーを用いたが、粉砕トナーを用いることもできる。
Hereinafter, the developer G used in the present embodiment will be briefly described.
The toner T (the toner in the developer G and the toner in the toner container 28) used in the present embodiment is a polymerized toner, and a styrene-acrylonitrile-acrylate copolymer as a binder resin. Styrenic resin (monopolymer or copolymer containing styrene or a styrene-substituted product), polyester resin, epoxy resin, or a composite of them can be used. In addition, as a production method (polymerization method) of these polymerized toners, bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, and the like can be used.
Further, as the external additive of the toner T, it is preferable to use inorganic fine particles (for example, those having 1.0% by weight of silica and 0.5% by weight of titanium oxide). Furthermore, oxidized rice wax, low molecular weight polypropylene wax, carnauba wax and the like can be used as a release agent. Moreover, a charge control agent can be contained as required.
Further, the toner T used in the present embodiment has a volume average particle diameter of 6 μm, and is formed so that the particle diameter is 5 to 80 μm.
In this embodiment, polymerized toner is used, but pulverized toner can also be used.
本実施の形態において用いられる現像剤G中のキャリアCは、重量平均粒径が20〜60μmになるように形成されたものである。
詳しくは、キャリアCは、芯材となるフェライト粒子に、膜厚が0.5μmのメチルメタクリレート樹脂(MMA)をコートして、上述した粒径になるように形成したものである。また、キャリアCとしては、マグネタイトを芯材としたコーティングキャリアを用いることもできる。
このような小粒径のキャリアCを用いることで、出力画像のベタ均一性やハーフトーン画質を向上させることができる。
The carrier C in the developer G used in the present embodiment is formed so that the weight average particle diameter is 20 to 60 μm.
Specifically, the carrier C is formed by coating the ferrite particles serving as the core material with a methyl methacrylate resin (MMA) having a film thickness of 0.5 μm so as to have the above-described particle size. As the carrier C, a coating carrier having magnetite as a core material can also be used.
By using the carrier C having such a small particle diameter, the solid uniformity of the output image and the halftone image quality can be improved.
以下、本実施の形態の現像装置13における、特徴的な構成・動作について説明する。
図2、図5等を参照して、本実施の形態における現像装置13には、現像ローラ13aに対向する位置に、第1搬送経路と第2搬送経路とを仕切る仕切り部材13d(分離板)が設けられている。
詳しくは、仕切り部材13dは、第1搬送経路と第2搬送経路とを隔絶する壁部の一部として機能していて、現像ローラ13aに向けて突出するように形成されている。また、仕切り部材13dは、現像ケース13r(図2においてハッチングで示すケース部材である。)に対して一体的に形成されている。
このように、現像ローラ13aに対向する位置であって、第1搬送経路と第2搬送経路との間に、切り部材13dを設けることで、現像ローラ13aから離脱された現像剤Gが現像ローラ13aに再び担持される不具合(このような現象を「現像剤の連れ回り」という。)が低減されることになる。
なお、本実施の形態において、仕切り部材13dは、現像ローラ13aに対向する対向面と現像ローラ13aとのギャップ(CG)が2mm以下(好ましくは、0.1〜0.5mmである。)になるように設定されている。本実施の形態では、ギャップ(CG)が0.3mmに設定されている。これにより、「現像剤の連れ回り」の発生が確実に軽減されることになる。
Hereinafter, a characteristic configuration / operation in the developing
Referring to FIGS. 2 and 5, the developing
Specifically, the
As described above, the cutting
In the present embodiment, the
そして、図2、図5等を参照して、本実施の形態における現像装置13において、仕切り部材13dには、その内部に、第1搬送経路の内部の空気を第1搬送経路の上方に形成された開口13d2から現像装置13の外部に向けて通気するための通気路13d1が設けられている。
詳しくは、仕切り部材13d(現像ケース13r)は、その一部が中空構造になっていて、開口13d2(吸気口)から排気口13d3に通じる通気路13d1が設けられている。また、通気路13d1の開口13d2(吸気口)は、第1搬送スクリュ13b1に対向する仕切り部材13dの対向面上であって、第1搬送経路の上方の位置(現像剤に埋没しない位置である。)に配設されている。また、通気路13d1の排気口13d3は、現像ケース13rの外壁面上であって、現像装置13の外部に向けて開口する位置に配設されている。
2 and 5 and the like, in the developing
Specifically, a part of the
このように、第1搬送経路と第2搬送経路とが上下方向に配設された現像装置13であっても、第1搬送経路と第2搬送経路とを隔絶する仕切り部材13dに通気路13d1を設けることで、第2搬送経路の下方に配設された第1搬送経路における内圧の上昇を低減することができる。すなわち、通気路13d1が第1搬送経路内の空気の逃げ道となって、第1搬送経路から通気路13d1を介して空気が装置外に向けて流動(図5の白矢印方向の流動である。)することで、第1搬送経路の内圧上昇を軽減することができる。したがって、第1搬送経路の内圧が高まることによるトナー飛散の発生を軽減することができる。
特に、第1搬送経路は、現像ローラ13a上への現像剤(現像工程前であってトナー濃度が高めの現像剤である。)の供給をおこなうための経路であるため、第2搬送経路に比べて、経路内の内圧が高まったときにトナー飛散の程度が大きくなる。そのため、第1搬送経路の内圧上昇を軽減するための通気路13d1を設ける意義は大きい。
As described above, even in the developing
In particular, the first transport path is a path for supplying a developer (a developer having a high toner density before the development process) onto the developing
ここで、図3、図5を参照して、本実施の形態では、仕切り部材13dの開口13d2(吸気口)を覆うフィルタ13sをさらに設置している。
詳しくは、フィルタ13sは、そのメッシュの目の大きさがトナー粒径よりも小さくトナーTの捕集が可能な不織布材料等からなるフィルタである。開口13d2にフィルタ13sを設置することで、第1搬送経路内で浮遊するトナーが空気とともに通気路13d1を介して現像装置13の外部に排出されてしまう不具合を抑止することができる。
Here, referring to FIG. 3 and FIG. 5, in the present embodiment, a
Specifically, the
また、本実施の形態では、第2搬送経路の天井部(現像ケース13rにおける第2搬送経路の上方の位置である。)に、第2搬送経路の内部の空気を現像装置13の外部に向けて通気するための第2の開口13wが設けられている。さらに、この第2の開口13wを覆うフィルタ13tが設けられている。これにより、第2搬送経路の内圧が高まることによるトナー飛散の発生を軽減することができるとともに、第2搬送経路内で浮遊するトナーが空気とともに第2の開口13wを介して現像装置13の外部に排出されてしまう不具合を抑止することができる。
In the present embodiment, the air inside the second transport path is directed to the outside of the developing
なお、本実施の形態では、図6(A)に示すように、仕切り部材13dの開口13d2を、上端の高さAが長手方向(図3の紙面垂直方向である。)にわたって一定になり、下端の高さB1も長手方向にわたって一定になるように、略矩形状に形成した。
これに対して、図6(B)に示すように、仕切り部材13dの開口13d2を、上端の高さAが長手方向にわたって一定になり、下流側(図中、白矢印で示す第1搬送経路における現像剤搬送方向の下流側である。)における下端の高さB1に比べて上流側における下端の高さB2が高くなるように(B1<B2となるように)、略直角三角形状に形成することもできる。具体的には、開口13d2の下端の高さが、下流側から上流側にかけて漸増するように形成している。これは、先に図4を用いて説明したように、第1搬送経路においては上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Gの剤面が低くなることによるものである。すなわち、第1搬送経路における現像剤の剤面の高さの変化に合わせるように、開口13d2の下端を形成している。これにより、開口13d2が長手方向にわたって現像剤で埋没することがなく、第1搬送経路の内圧上昇を防止する通気路13d1の機能が確実に担保されることになる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6 (A), the opening 13d2 of the
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the opening 13d2 of the
なお、本実施の形態では、フィルタ13sを第1搬送経路に通じる開口13d2(吸気口)の位置に設置したが、図7に示すように、通気路13d1の下流側に形成されるとともに現像装置13の外部に通じる排気口13m1の位置(又は、図5の排気口13d3の位置)にフィルタ13vを設置することもできる。
そのような場合には、フィルタ13vを現像装置13の外部から簡単に着脱することができるため、フィルタ13vが目詰まりした際等にフィルタ13vの交換メンテナンス作業を容易におこなうことができる。
また、図7に示すように、通気路13d1と排気口13m1との間に壁部で隔絶された空間13m(第1搬送経路や第2搬送経路と隔絶された空間である。)を形成することもできる。すなわち、第1搬送経路内の空気は、通気路13d1、空間13mを通過して、フィルタ13vを介して現像装置13の外部に排出されることになる(図7の白矢印方向の流動である。)。このような場合にも、第1搬送経路の内圧が高まることによるトナー飛散の発生を軽減することができるとともに、第1搬送経路内で浮遊するトナーが空気とともに排気口13m1を介して現像装置13の外部に排出されてしまう不具合を抑止することができる。特に、上述したような空間13mを設けた場合には、フィルタ13vの面積を大きく設定できるため、フィルタ13vの交換頻度を低くすることができる。
In the present embodiment, the
In such a case, the
Further, as shown in FIG. 7, a
また、本実施の形態では、第1搬送経路において現像ローラ13aへの現像剤の供給をおこない、第2搬送経路において現像ローラ13aからの現像剤の回収をおこなう現像装置13に対して本発明を適用した。
これに対して、図8に示すように、第2搬送経路(第2搬送スクリュ13b2による搬送経路)において現像ローラ13aへの現像剤の供給をおこない、第1搬送経路(第1搬送スクリュ13b1による搬送経路)において現像ローラ13aからの現像剤の回収をおこなう現像装置13に対しても本発明を適用することができる。
詳しくは、図8に示すように、ドクターブレード13c(現像剤規制部材)は、図8の時計方向に回転する現像ローラ13aの上方に配設されている。第2搬送スクリュ13b2(第2搬送部材)は、第1搬送スクリュ13b1(第1搬送部材)の上方に配設されていて、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ13aに現像剤を供給する。第1搬送スクリュ13b1は、現像ローラ13aから離脱された現像剤を長手方向(第2搬送スクリュ13b2による搬送方向と逆方向である。)に搬送する。そして、第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路と、第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路と、によって現像剤の循環経路が形成される。なお、図8の現像装置13は、現像ローラ13aや感光体ドラム11の回転方向、現像ローラ13aに対するドクターブレード13cの設置方向、第1搬送スクリュ13b1や第2搬送スクリュ13b2の供給・回収機能、等が異なる以外は、本実施の形態のものとほぼ同様に構成されている。そして、図8の現像装置13においても、本実施の形態のものと同様に、仕切り部材13dに通気路13d1を設けることで、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the developing
On the other hand, as shown in FIG. 8, the developer is supplied to the developing
Specifically, as shown in FIG. 8, the
なお、図8の現像装置13においても、先に図6で説明したように、仕切り部材13dの開口13d2を略直角三角形状に形成することもできる。ただし、その場合、本実施の形態のものとは異なり、第1搬送経路が現像剤の回収経路になるため、先に図4における第2搬送経路についての説明を参考にして、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Gの剤面が高くなっていく。したがって、開口13d2が長手方向にわたって現像剤で埋没する不具合を防止するために、仕切り部材13dの開口13d2を、上端の高さが長手方向にわたって一定になり、上流側における下端の高さに比べて下流側における下端の高さが高くなるように形成することになる。
In the developing
最後に、図9を用いて、上述したトナー飛散を軽減する本発明の効果を確認するためにおこなった実験について簡単に説明する。
図9を参照して、この実験は、4種類(実施例1〜3、比較例)の現像装置を用意して、それぞれに対して、画像形成装置本体1に設置して1万枚のプリント動作をおこなった後に現像装置13から飛散したトナーの紛煙量(総飛散量)を測定したものである。また、実施例1の現像装置は本実施の形態におけるもの(図3、図5、図6(A)等に示す現像装置である。)であって、実施例2の現像装置は図7に示すものであって、実施例3の現像装置は本実施の形態におけるものであって開口13d2を図6(B)の形状に設定したものであって、比較例は仕切り部材13dに通気路13d1を設けないもの(従来の現像装置である。)である。
図9に示す実験結果から、実施例1〜3のように仕切り部材13dに通気路13d1を設けることにより、トナー飛散量が格段に低下することがわかる。特に、実施例3のように開口13d2の形状を図6(B)のように設定した場合には、さらにトナー飛散量が低下することがわかる。
Finally, an experiment conducted to confirm the effect of the present invention for reducing the above-described toner scattering will be briefly described with reference to FIG.
Referring to FIG. 9, in this experiment, four types of developing devices (Examples 1 to 3 and comparative example) are prepared, and each is installed in the image forming apparatus main body 1 to print 10,000 sheets. This is a measurement of the amount of smoke (total amount of scattering) of the toner scattered from the developing
From the experimental results shown in FIG. 9, it can be seen that the amount of scattered toner is drastically reduced by providing the air passage 13d1 in the
以上説明したように、本実施の形態では、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)が現像ローラ13a(現像剤担持体)に対向するように設置された場合であっても、第1搬送経路とその上方に配設された第2搬送経路とを仕切る仕切り部材13dに通気路13d1を設けているために、第1搬送経路の内圧の上昇によるトナー飛散の発生を軽減することができる。
As described above, in the present embodiment, the two conveying screws 13b1 and 13b2 (conveying members) that convey the developer in the longitudinal direction to form a circulation path face the developing
なお、本実施の形態では、トナー容器28から現像装置13に向けてトナーTを供給したが、トナー容器(現像剤容器)から現像剤G(トナーT及びキャリアC)を現像装置13に向けて供給することもできる。その場合、現像装置13から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the toner T is supplied from the
また、本実施の形態においては、現像装置13が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、作像部のメンテナンスの作業性が向上することになる。
Further, in the present embodiment, the present invention is applied to an image forming apparatus in which the developing
また、本実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュが2つ設置された現像装置13に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが3つ以上設置されていてそのうち少なくとも2つの搬送スクリュが現像ローラ13aに対向するように設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。また、本実施の形態では、現像ローラ13aの周りに形成される磁極H1〜H6の数を6つとしたが、現像ローラ13aの周りに形成される磁極の数を5つ以下又は7つ以上とすることもできる。
それらの場合にも、本実施の形態と同様に仕切り部材13dに通気路13d1を設けることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the developing
In these cases, the same effect as in the present embodiment can be obtained by providing the air passage 13d1 in the
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
11、11Y、11C、11M、11BK 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置(現像部)、
13a 現像ローラ(現像剤担持体)、
13b1 第1搬送スクリュ(第1搬送部材)、
13b2 第2搬送スクリュ(第2搬送部材)、
13c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
13d 仕切り部材、
13d1 通気路、 13d2 開口(吸気口)、
13r 現像ケース、
13s、13t、13v フィルタ、
13w 第2の開口、
G 現像剤(2成分現像剤)、 T トナー、 C キャリア。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
11, 11Y, 11C, 11M, 11BK Photosensitive drum (image carrier),
13 Developing device (developing part),
13a Development roller (developer carrier),
13b1 first conveying screw (first conveying member),
13b2 second conveying screw (second conveying member),
13c Doctor blade (developer regulating member),
13d partition member,
13d1 air passage, 13d2 opening (intake port),
13r development case,
13s, 13t, 13v filter,
13w second opening,
G developer (two-component developer), T toner, C carrier.
Claims (11)
前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するように配設されるとともに、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
を備え、
前記複数の搬送部材は、
前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送する第1搬送部材と、
前記第1搬送部材の上方に配設されて前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、
を具備し、
前記現像剤担持体に対向するとともに、前記第1搬送部材による第1搬送経路と前記第2搬送部材による第2搬送経路とを仕切る仕切り部材をさらに備え、
前記仕切り部材は、その内部に、前記第1搬送経路の内部の空気を当該第1搬送経路の上方に形成された開口から装置の外部に向けて通気するための通気路を具備したことを特徴とする現像装置。 A developing device that contains a developer having a carrier and toner and that develops a latent image formed on an image carrier,
A developer carrying body facing the image carrying body and having a plurality of magnetic poles formed around it;
A developer regulating member that is disposed so as to face the developer carrying member and regulates the amount of the developer carried on the developer carrying member;
A plurality of transport members that transport the developer contained in the apparatus in the longitudinal direction to form a circulation path;
With
The plurality of conveying members are:
A first conveying member facing the developer carrying member and conveying the developer in the longitudinal direction;
A second conveying member that is disposed above the first conveying member and faces the developer carrying member, and conveys the developer in the longitudinal direction;
Comprising
A partition member facing the developer carrying member and partitioning a first transport path by the first transport member and a second transport path by the second transport member;
The partition member includes an air passage for allowing air inside the first transport path to vent toward the outside of the apparatus from an opening formed above the first transport path. A developing device.
前記第1搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給し、
前記第2搬送部材は、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 The developer regulating member is disposed so as to face the lower side of the developer carrier,
The first conveying member supplies the developer to the developer carrying member while conveying the developer in the longitudinal direction,
The developing device according to claim 1, wherein the second transport member transports the developer separated from the developer carrying member in a longitudinal direction.
前記第2搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給し、
前記第1搬送部材は、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 The developer regulating member is disposed so as to face above the developer carrier,
The second transport member supplies the developer to the developer carrier while transporting the developer in the longitudinal direction,
The developing device according to claim 1, wherein the first transport member transports the developer separated from the developer carrying member in a longitudinal direction.
前記排気口を覆うフィルタと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の現像装置。 An exhaust port formed on the downstream side of the ventilation path of the partition member and leading to the outside of the device;
A filter covering the exhaust port;
The developing device according to claim 1, further comprising:
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge that is detachably installed on the main body of the image forming apparatus,
10. A process cartridge in which the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
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