JP2012113068A - Developing device, image forming apparatus and method for stirring and conveying developer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置、画像形成装置および現像剤攪拌搬送方法に関する。 The present invention relates to a developing device, an image forming apparatus, and a developer stirring and conveying method.
複写機、プリンタ、ファクシミリなどは、電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置を備えている。電子写真方式の画像形成装置は、帯電装置および露光装置によって像担持体(感光体)の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって現像剤を供給することでこの静電潜像を現像し、転写部によって感光体上の現像剤像を記録用紙などの記録媒体に転写し、定着装置によって記録用紙にこの現像剤像を定着させることで、画像を形成する。 Copiers, printers, facsimiles, and the like include an image forming apparatus that forms an image by electrophotography. An electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image on the surface of an image carrier (photoreceptor) with a charging device and an exposure device, and develops the electrostatic latent image by supplying a developer with a developing device. Then, the developer image on the photosensitive member is transferred to a recording medium such as recording paper by the transfer unit, and the developer image is fixed on the recording paper by the fixing device, thereby forming an image.
現像装置によって感光体へ供給される現像剤は、現像装置が備える現像槽に貯留されている。現像槽に貯留される現像剤は、現像装置が備える現像ローラに搬送される。現像ローラは、その表面に現像剤を担持して回転することで、感光体へ現像剤を供給する。現像剤は、現像ローラに搬送される過程で摩擦帯電しており、帯電した現像剤は、感光体表面の静電潜像との間の静電気力によって、現像ローラ上から感光体上に移動する。このようにして、現像装置は、感光体表面の静電潜像を現像し、現像剤像を形成する。 The developer supplied to the photoreceptor by the developing device is stored in a developing tank provided in the developing device. The developer stored in the developing tank is conveyed to a developing roller provided in the developing device. The developing roller carries the developer on its surface and rotates to supply the developer to the photoreceptor. The developer is triboelectrically charged in the process of being conveyed to the developing roller, and the charged developer moves from the developing roller onto the photosensitive member by an electrostatic force between the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member. . In this way, the developing device develops the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor to form a developer image.
近年では、画像形成装置の高速化および小型化に伴って、現像剤の帯電を迅速かつ充分に行うことができる現像装置が求められている。たとえば、特許文献1には、現像槽内に設けられる隔壁によって第1搬送路、第2搬送路、第1連通路、および第2連通路が形成され、第1搬送路内および第2搬送路内に相互に逆方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部を備える循環方式の現像装置が記載されている。特許文献1に記載の現像剤搬送部は、回転軸部材とこの回転軸部材を取り巻く螺旋羽根とを備えるオーガスクリューにおいて、回転軸部材上に、この回転軸部材の軸線に平行な平板状部材(フィン)が設けられた構造となっている。
In recent years, with the increase in speed and size of image forming apparatuses, there has been a demand for a developing apparatus capable of quickly and sufficiently charging a developer. For example, in
特許文献1に記載の現像剤搬送部は、螺旋羽根によって、回転軸部材の軸線方向に現像剤を搬送するとともに、フィンの主面によって回転軸部材の周方向に現像剤を移動させることで、移動する現像剤を摩擦帯電させている。しかしながら、この現像剤搬送部には、螺旋羽根とフィンの側面とによって挟まれる現像剤が圧縮されてしまい、圧縮される現像剤は充分に摩擦帯電しないという課題がある。現像剤の帯電が不充分であると、画像形成装置は、良好な画像を形成できない。
The developer conveying unit described in
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、現像剤を充分に帯電させることができる現像装置、画像形成装置および現像剤攪拌搬送方法を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a developing device, an image forming apparatus, and a developer stirring and conveying method capable of sufficiently charging a developer.
本発明は、強磁性体を含む現像剤を貯留し、この現像剤を像担持体に供給することで、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を貯留する現像槽であって、その内部空間を区分する隔壁を備える現像槽と、
前記現像槽内の現像剤を搬送する第1現像剤搬送部および第2現像剤搬送部と、
前記現像槽内の現像剤を鉛直方向上方に引き上げる引上磁石とを有し、
前記隔壁は、前記現像槽の内部空間を、この隔壁の長手方向に沿う第1搬送路と、前記像担持体側にあり、この隔壁を挟んで前記第1搬送路に対向する第2搬送路と、この隔壁の長手方向一端側において前記第1搬送路と前記第2搬送路とを連通する第1連通路と、この隔壁の長手方向他端側において前記第1搬送路と前記第2搬送路とを連通する第2連通路とに区分し、
前記第1現像剤搬送部は、前記第1搬送路内に設けられ、前記長手方向他端側から前記長手方向一端側へ向けて現像剤を搬送し、
前記第2現像剤搬送部は、前記第2搬送路内に設けられ、前記長手方向一端側から前記長手方向他端側へ向けて現像剤を搬送し、
前記第1現像剤搬送部は、
仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の内螺旋羽根であって、この仮想的な円柱の軸線を中心とする回転運動によって、前記長手方向他端側から前記長手方向一端側へ向けて現像剤を搬送する内螺旋羽根と、
前記内螺旋羽根の外周部を取り囲み、前記内螺旋羽根とともに回転運動する回転筒であって、前記長手方向における両端側が開口している回転筒とを含み、
前記引上磁石は、前記回転筒の鉛直方向上方に設けられることを特徴とする現像装置である。
The present invention relates to a developing apparatus for developing an electrostatic latent image on an image carrier by storing a developer containing a ferromagnetic material and supplying the developer to the image carrier.
A developing tank for storing the developer, the developing tank having a partition partitioning the internal space;
A first developer transport unit and a second developer transport unit for transporting the developer in the developer tank;
A pulling magnet that pulls the developer in the developing tank upward in the vertical direction;
The partition includes an internal space of the developing tank, a first transport path along a longitudinal direction of the partition, and a second transport path that is on the image carrier side and faces the first transport path across the partition. A first communication path that communicates the first transport path and the second transport path on one end side in the longitudinal direction of the partition wall, and the first transport path and the second transport path on the other end side in the longitudinal direction of the partition wall. And the second communication passage that communicates with
The first developer transport unit is provided in the first transport path, transports the developer from the other end in the longitudinal direction toward the one end in the longitudinal direction,
The second developer transport section is provided in the second transport path, transports the developer from the one longitudinal end to the other longitudinal end,
The first developer conveying unit is
An inner spiral blade having a shape surrounding the side surface of the virtual cylinder, and the developer is moved from the other end in the longitudinal direction toward the one end in the longitudinal direction by a rotational movement around the axis of the virtual cylinder. An inner spiral blade to convey,
A rotating cylinder that surrounds the outer periphery of the inner spiral blade and rotates with the inner spiral blade, and includes a rotating cylinder that is open at both ends in the longitudinal direction;
The pulling magnet is a developing device provided in the vertical direction above the rotating cylinder.
また本発明は、前記引上磁石は、電磁石であることを特徴とする。
また本発明は、前記引上磁石は、前記長手方向に所定の間隔を空けて複数個設けられることを特徴とする。
In the present invention, the pulling magnet is an electromagnet.
Further, the present invention is characterized in that a plurality of the pulling magnets are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction.
また本発明は、前記回転筒の前記長手方向における端部の鉛直方向上方に、現像剤引寄防止壁をさらに有することを特徴とする。 The present invention is further characterized in that a developer attracting prevention wall is further provided vertically above the end of the rotating cylinder in the longitudinal direction.
また本発明は、前記現像槽は、
前記第1搬送路に臨む第1搬送路底部であって、前記長手方向他端側よりも前記長手方向一端側が鉛直方向上方となるように傾斜して形成される第1搬送路底部と、
前記第1連通路に臨む第1連通路底部であって、前記第2搬送路側よりも前記第1搬送路側が鉛直方向上方となるように傾斜して形成される第1連通路底部と、
前記第2連通路に臨む第2連通路底部であって、前記第1搬送路側よりも前記第2搬送路側が鉛直方向上方となるように傾斜して形成される第2連通路底部とを含むことを特徴とする。
In the present invention, the developing tank may
A first conveyance path bottom portion facing the first conveyance path, wherein the first conveyance path bottom portion is formed so as to be inclined such that one end side in the longitudinal direction is vertically above the other end side in the longitudinal direction;
A first communication path bottom portion facing the first communication path, wherein the first communication path bottom portion is formed so as to be inclined so that the first conveyance path side is vertically above the second conveyance path side;
A second communication path bottom portion facing the second communication path, and a second communication path bottom portion formed so as to be inclined so that the second conveyance path side is vertically above the first conveyance path side. It is characterized by that.
また本発明は、前記現像槽は、
前記第1搬送路の前記長手方向一端側の部分に臨む第1搬送路下流側底部と、
前記第1搬送路下流側底部よりも前記長手方向他端側において前記第1搬送路下流側底部に隣接する障壁部であって、前記第1搬送路下流側底部よりも、鉛直方向上方に突出して形成される障壁部とを含むことを特徴とする。
In the present invention, the developing tank may
A first conveyance path downstream side bottom portion facing a portion on one end side in the longitudinal direction of the first conveyance path;
A barrier portion adjacent to the first transport path downstream bottom at the other end in the longitudinal direction from the first transport path downstream bottom, and protrudes vertically upward from the first transport path downstream bottom. And a barrier portion that is formed.
また本発明は、前記第1現像剤搬送部は、前記回転筒の外側にある現像剤を前記第1連通路へと案内する下流側螺旋羽根であって、前記内螺旋羽根の前記長手方向他端側に連なる下流側螺旋羽根を含むことを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the first developer transport unit is a downstream spiral blade that guides the developer outside the rotating cylinder to the first communication path, and includes the longitudinal direction of the inner spiral blade, and the like. It includes a downstream spiral blade connected to the end side.
また本発明は、前記下流側螺旋羽根の外径は、前記内螺旋羽根の外径よりも大きいことを特徴とする。 In the invention, it is preferable that an outer diameter of the downstream spiral blade is larger than an outer diameter of the inner spiral blade.
また本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、
前記現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
The present invention also provides an electrophotographic image forming apparatus,
An image forming apparatus comprising the developing device.
また本発明は、前記現像装置を用いる現像剤攪拌搬送方法であって、
前記現像槽の外部からこの現像槽の内部へ現像剤が供給された時点から所定時間経過時点までの期間中にのみ、前記電磁石を作動させて前記現像剤を引き上げるとともに、前記内螺旋羽根によって前記現像剤を搬送することで、前記現像剤を攪拌しつつ搬送することを特徴とする現像剤攪拌搬送方法である。
また本発明は、前記電磁石を断続的に作動させることを特徴とする。
Further, the present invention is a developer stirring and conveying method using the developing device,
The electromagnet is operated to pull up the developer only during a period from when the developer is supplied from the outside of the developer tank to the inside of the developer tank until a predetermined time elapses, and the inner spiral blades A developer agitating and conveying method, wherein the developer is conveyed while being agitated by conveying the developer.
Further, the present invention is characterized in that the electromagnet is operated intermittently.
本発明によれば、現像槽における第1搬送路内の現像剤は、隔壁の長手方向他端部側において、回転筒の前記長手方向他端部側の開口を経てこの回転筒の内側に流入する。そして、現像剤は、回転筒の内側の内螺旋羽根によって隔壁の長手方向一端部側へ搬送され、回転筒の前記長手方向一端部側の開口を経て、回転筒の外側に流出することになる。このとき、回転筒は内螺旋羽根とともに回転運動しており、この回転運動によって、内螺旋羽根により搬送される現像剤と回転筒の内周壁との間に摩擦が生じ、その結果、現像剤が帯電する。 According to the present invention, the developer in the first transport path in the developing tank flows into the inside of the rotating cylinder through the opening on the other end side in the longitudinal direction of the rotating cylinder on the other end side in the longitudinal direction of the partition wall. To do. Then, the developer is transported to the one end side in the longitudinal direction of the partition wall by the inner spiral blade inside the rotating cylinder, and flows out to the outside of the rotating cylinder through the opening on the one end side in the longitudinal direction of the rotating cylinder. . At this time, the rotating cylinder rotates together with the inner spiral blade, and this rotating movement causes friction between the developer conveyed by the inner spiral blade and the inner peripheral wall of the rotating cylinder. Charges up.
さらに、回転筒内の現像剤は、内螺旋羽根によって前記長手方向一端部側に搬送されるとき、引上磁石の鉛直方向下方において、回転筒内で鉛直方向上方へ引き上げられる。その後、現像剤は、内螺旋羽根によってさらに搬送されて、自重よりも引上磁石による鉛直方向上方に向かう磁力が小さくなる位置まで移動することで、鉛直方向下方へ落下する。このように、現像剤は、回転筒内で鉛直方向上下に移動するので、内螺旋羽根や回転筒との間で摩擦が生じる機会が増え、より確実に帯電する。 Further, when the developer in the rotating cylinder is conveyed to the one end in the longitudinal direction by the inner spiral blade, the developer is pulled up in the vertical direction in the rotating cylinder below the pulling magnet in the vertical direction. Thereafter, the developer is further conveyed by the inner spiral blade and moves to a position where the magnetic force directed upward in the vertical direction by the pulling magnet becomes smaller than the weight of the developer, and falls downward in the vertical direction. Thus, since the developer moves vertically in the rotating cylinder, the chance of friction between the inner spiral blade and the rotating cylinder increases, and the developer is more reliably charged.
よって、本発明に係る現像装置は、現像剤を充分に帯電させて、第1搬送路内を搬送することができる。 Therefore, the developing device according to the present invention can transport the inside of the first transport path by sufficiently charging the developer.
また本発明によれば、引上磁石は電磁石であるので、永久磁石とは異なり、状況に応じて発生させる磁場の強さを変更することができ、より効率的に現像剤を帯電させることができる。 According to the present invention, since the pulling magnet is an electromagnet, unlike a permanent magnet, the strength of the magnetic field generated can be changed according to the situation, and the developer can be charged more efficiently. it can.
また本発明によれば、引上磁石は、前記長手方向に所定の間隔を空けて複数個設けられる。したがって、引上磁石による現像剤の鉛直方向上下移動は複数回生じる。よって、本発明に係る現像装置は、現像剤と内螺旋羽根や回転筒との間で摩擦が生じる機会をさらに増やすことができ、現像剤をさらに確実に帯電させることができる。 According to the present invention, a plurality of pulling magnets are provided at a predetermined interval in the longitudinal direction. Accordingly, the vertical movement of the developer by the pulling magnet occurs a plurality of times. Therefore, the developing device according to the present invention can further increase the chance of friction between the developer and the inner spiral blade or the rotating cylinder, and can more reliably charge the developer.
また本発明によれば、回転筒の前記長手方向における端部の鉛直方向上方に、現像剤引寄防止壁が設けられる。したがって、回転筒の外側にある現像剤が引上磁石に引き寄せられることを防止することができ、引上磁石に現像剤が付着することを防止することができる。 According to the invention, the developer attracting prevention wall is provided vertically above the end of the rotating cylinder in the longitudinal direction. Therefore, the developer outside the rotating cylinder can be prevented from being attracted to the pulling magnet, and the developer can be prevented from adhering to the pulling magnet.
また本発明によれば、第1搬送路底部は、前記長手方向他端側よりも前記長手方向一端側が鉛直方向上方となるように傾斜して形成される。したがって、第1搬送路底部上の現像剤は、自重によって、前記長手方向他端側へ移動しようとする。これによって、前記長手方向における中間位置において、第1現像剤搬送部と現像槽の底部との間に現像剤が滞留することを抑えることができる。 According to the present invention, the bottom of the first transport path is formed so as to be inclined such that one end in the longitudinal direction is above the other end in the longitudinal direction. Therefore, the developer on the bottom of the first transport path tends to move to the other end in the longitudinal direction due to its own weight. Accordingly, it is possible to prevent the developer from staying between the first developer conveying unit and the bottom of the developing tank at the intermediate position in the longitudinal direction.
また、第1連通路底部は、第2搬送路側よりも第1搬送路側が鉛直方向上方となるように傾斜して形成される。したがって、第1連通路底部上の現像剤は、自重によって、第2搬送路側へ移動しようとする。これによって、第1連通路において現像剤が滞留することを抑えることができる。また、第2連通路底部は、第1搬送路側よりも第2搬送路側が鉛直方向上方となるように傾斜して形成される。したがって、第2連通路底部上の現像剤は、自重によって、第1搬送路側へ移動しようとする。これによって、第2連通路において現像剤が滞留することを抑えることができる。 Further, the bottom of the first communication path is formed so as to be inclined so that the first transport path side is vertically upward with respect to the second transport path side. Therefore, the developer on the bottom of the first communication path tends to move to the second transport path side by its own weight. As a result, the developer can be prevented from staying in the first communication path. The bottom of the second communication path is formed so as to be inclined so that the second transport path side is vertically above the first transport path side. Accordingly, the developer on the bottom of the second communication path tends to move toward the first transport path by its own weight. As a result, the developer can be prevented from staying in the second communication path.
このように、本発明に係る現像装置は、第1搬送路、第1連通路、および第2連通路における現像剤の滞留を抑えることができるので、現像剤を円滑に搬送することができ、その結果、現像剤に生じるストレスを抑えることができる。 Thus, since the developing device according to the present invention can suppress the retention of the developer in the first conveyance path, the first communication path, and the second communication path, the developer can be smoothly conveyed, As a result, stress generated in the developer can be suppressed.
また本発明によれば、第1搬送路下流側底部の前記長手方向他端側には、第1搬送路下流側底部に隣接し、第1搬送路下流側底部よりも鉛直方向上方に突出する障壁部が形成される。したがって、第1現像剤搬送部と現像槽の内壁との間に、前記長手方向一端側から現像剤が入り込むことを抑えることができる。 According to the invention, on the other end side in the longitudinal direction of the bottom portion on the downstream side of the first conveyance path, it is adjacent to the bottom portion on the downstream side of the first conveyance path, and protrudes vertically upward from the bottom portion on the downstream side of the first conveyance path. A barrier portion is formed. Therefore, it is possible to prevent the developer from entering from the one end side in the longitudinal direction between the first developer conveying section and the inner wall of the developing tank.
また本発明によれば、第1現像剤搬送部は、内螺旋羽根の前記長手方向一端部側に、下流側螺旋羽根を有している。下流側螺旋羽根によって、回転筒の前記長手方向一端部側の開口付近に現像剤が滞留するのを抑えることができ、第1連通路付近における現像剤の流れを滑らかにすることができる。その結果、現像剤に生じるストレスを抑えることができる。 According to the invention, the first developer transport section has the downstream spiral blade on the one end side in the longitudinal direction of the inner spiral blade. The downstream spiral blade can prevent the developer from staying near the opening on the one end side in the longitudinal direction of the rotating cylinder, and the developer flow in the vicinity of the first communication path can be made smooth. As a result, stress generated in the developer can be suppressed.
また本発明によれば、下流側螺旋羽根の外径は、内螺旋羽根の外径よりも大きい。これによって、回転筒の前記長手方向一端部側の開口付近に現像剤が滞留するのをより抑えることができ、第1連通路付近における現像剤の流れをより滑らかにすることができる。 Moreover, according to this invention, the outer diameter of a downstream spiral blade is larger than the outer diameter of an inner spiral blade. Thereby, it is possible to further suppress the developer from staying in the vicinity of the opening on the one end side in the longitudinal direction of the rotary cylinder, and to make the developer flow in the vicinity of the first communication path smoother.
また本発明によれば、画像形成装置は前記現像装置を備えており、前記現像装置によって、現像剤に生じるストレスを抑えながら、現像剤を充分に帯電させることができる。したがって、現像剤の流動性の低下を抑えることができ、長期に亘って安定して良好な画像を形成することができる。 According to the invention, the image forming apparatus includes the developing device, and the developing device can sufficiently charge the developer while suppressing stress generated in the developer. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the fluidity of the developer and to form a good image stably over a long period of time.
また本発明によれば、現像槽の外部からこの現像槽の内部へ現像剤が供給された時点から所定時間経過時点までの期間中にのみ、引上磁石(電磁石)を作動させることで、この期間中にのみ、現像剤を鉛直方向上方に引き上げる磁場を発生させることができる。これによって、新規の現像剤が供給されたときには、引上磁石によって現像剤を迅速に帯電させることができるとともに、新規の現像剤が供給されていないときには、現像剤に生じるストレスを抑えることができる。 Further, according to the present invention, the pulling magnet (electromagnet) is operated only during the period from the time when the developer is supplied from the outside of the developing tank to the inside of the developing tank until the predetermined time elapses. Only during the period, a magnetic field that pulls the developer upward in the vertical direction can be generated. As a result, when a new developer is supplied, the developer can be charged quickly by the pulling magnet, and when the new developer is not supplied, stress generated in the developer can be suppressed. .
また本発明によれば、引上磁石(電磁石)を断続的に作動させることで、引上磁石(電磁石)による現像剤の鉛直方向上下移動が活発になるので、現像剤をより確実に帯電させることができる。 Further, according to the present invention, the vertical movement of the developer in the vertical direction by the pulling magnet (electromagnet) is activated by intermittently operating the pulling magnet (electromagnet), so that the developer is more reliably charged. be able to.
はじめに、本発明の実施形態である現像装置200を備える画像形成装置100について説明する。図1は、画像形成装置100の構成を示す模式図である。画像形成装置100は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置100は、コピアモード(複写モード)、プリンタモード、およびファクシミリモードという3種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。
First, the
画像形成装置100は、トナー像形成部20と、転写部30と、定着部40と、記録媒体供給部50と、排出部60と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部20は、感光体ドラム21b,21c,21m,21yと、帯電部22b,22c,22m,22yと、露光ユニット23と、現像装置200b,200c,200m,200yと、クリーニングユニット25b,25c,25m,25yと、トナーカートリッジ300b,300c,300m,300yと、トナー供給パイプ250b,250c,250m,250yとを含む。転写部30は、中間転写ベルト31と、駆動ローラ32と、従動ローラ33と、中間転写ローラ34b,34c,34m,34yと、転写ベルトクリーニングユニット35と、転写ローラ36とを含む。
The
感光体ドラム21、帯電部22、現像装置200、クリーニングユニット25、トナーカートリッジ300、トナー供給パイプ250、および中間転写ローラ34は、カラー画像情報に含まれるブラック(b)、シアン(c)、マゼンタ(m)、およびイエロー(y)の各色の画像情報に対応するために、それぞれ4つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて4つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。
The
感光体ドラム21は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持され、図示しない導電性基体と、この導電性基体の表面に形成される光導電層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などを挙げることができる。光導電層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。感光体ドラム21としては、たとえば、アルミニウムで形成された円筒状部材(導電性基体)と、この円筒状部材の外周面上に形成される、アモルファスシリコン(a−Si)、セレン(Se)、または有機光半導体(OPC)からなる薄膜(光導電層)とを含むものを用いることができる。
The
帯電部22、現像装置200、およびクリーニングユニット25は、感光体ドラム21の回転方向回りに、この順序で配置され、帯電部22は、現像装置200およびクリーニングユニット25よりも鉛直方向下方に配置される。
The charging unit 22, the developing
帯電部22は、感光体ドラム21表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電部22は、感光体ドラム21に臨む位置に、感光体ドラム21の長手方向に沿って設置される。接触帯電方式の場合、帯電部22は、感光体ドラム21表面に接するように設置される。非接触帯電方式の場合、帯電部22は、感光体ドラム21表面から離隔するように設置される。
The charging unit 22 is a device that charges the surface of the
帯電部22は、現像装置200、クリーニングユニット25などとともに、感光体ドラム21の周囲に設置される。帯電部22は、現像装置200、クリーニングユニット25などよりも、感光体ドラム21に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム21の帯電不良の発生を確実に防止することができる。
The charging unit 22 is installed around the
帯電部22としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるもの、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるもの、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。 As the charging unit 22, a brush-type charging device, a roller-type charging device, a corona discharge device, an ion generation device, or the like can be used. The brush type charging device and the roller type charging device are contact charging type charging devices. As the brush type charging device, there are a type using a charging brush and a type using a magnetic brush. The corona discharge device and the ion generator are non-contact charging devices. Corona discharge devices include those using wire-like discharge electrodes, those using sawtooth discharge electrodes, and those using needle-like discharge electrodes.
露光ユニット23は、露光ユニット23から出射される光が、帯電部22と現像装置200との間を通過して感光体ドラム21の表面に照射されるように配置される。露光ユニット23は、帯電状態にある感光体ドラム21b,21c,21m,21y表面に、各色の画像情報に対応するレーザ光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム21b,21c,21m,21yそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット23には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット(LSU)を使用できる。露光ユニット23としては、LED(Light Emitting Diode)アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。
The
現像装置200は、感光体ドラム21上に形成された静電潜像をトナーによって現像することで、感光体ドラム21上にトナー像を形成する装置である。現像装置200の鉛直方向上部には、筒状部材であるトナー供給パイプ250が接続される。現像装置200の詳細については後述する。
The developing
トナーカートリッジ300は、現像装置200よりも鉛直方向上方に配され、未使用のトナーを貯蔵する。トナーカートリッジ300の鉛直方向下部にはトナー供給パイプ250が接続される。トナーカートリッジ300は、トナー供給パイプ250を介して、現像装置200へトナーを供給する。トナーカートリッジ300の詳細については後述する。
The
クリーニングユニット25は、感光体ドラム21から中間転写ベルト31にトナー像が転写された後に、感光体ドラム21の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム21の表面を清浄化する部材である。クリーニングユニット25としては、たとえば、トナーを掻き取るための板状部材と、掻き取ったトナーを回収する容器状部材とが用いられる。
The cleaning unit 25 is a member that removes the toner remaining on the surface of the
トナー像形成部20によれば、帯電部22によって均一な帯電状態にある感光体ドラム21の表面に、露光ユニット23から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム21上の静電潜像に現像装置200からトナーが供給されることでトナー像が形成される。このトナー像は後述する中間転写ベルト31に転写される。トナー像が中間転写ベルト31に転写された後に、感光体ドラム21表面に残留するトナーは、クリーニングユニット25によって除去される。
According to the toner
中間転写ベルト31は、感光体ドラム21の鉛直方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト31は、駆動ローラ32と従動ローラ33とによって張架されてループ状の経路を形成し、矢符A4方向に移動する。
The intermediate transfer belt 31 is an endless belt-like member that is disposed above the
駆動ローラ32は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ32は、その回転によって、中間転写ベルト31を矢符A4方向へ移動させる。従動ローラ33は、駆動ローラ32の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト31が弛まないように、中間転写ベルト31に一定の張力を発生させる。
The
中間転写ローラ34は、中間転写ベルト31を介して感光体ドラム21に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ34としては、たとえば、直径8mm〜10mmの金属(たとえば、ステンレス)ローラの表面に、導電性の弾性部材が形成されたものを用いることができる。中間転写ローラ34は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム21表面のトナー像を中間転写ベルト31に転写する機能を有する。
The intermediate transfer roller 34 is provided in pressure contact with the
転写ローラ36は、中間転写ベルト31を介して駆動ローラ32に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ36と駆動ローラ32との圧接部(転写ニップ部)において、中間転写ベルト31に担持されて搬送されるトナー像は、後述する記録媒体供給部50から送給される記録媒体に転写される。
The
転写ベルトクリーニングユニット35は、中間転写ベルト31を介して従動ローラ33に対向し、中間転写ベルト31のトナー像担持面に接触するように設けられる。転写ベルトクリーニングユニット35は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト31表面のトナーを除去し回収するために設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に中間転写ベルト31にトナーが付着したまま残っていると、中間転写ベルト31の移動によって、残留トナーが転写ローラ36に付着するおそれがある。転写ローラ36にトナーが付着すると、そのトナーは、次に転写する記録媒体の裏面を汚染してしまう。
The transfer
転写部30によれば、中間転写ベルト31が感光体ドラム21に接しながら移動するとき、中間転写ローラ34に、感光体ドラム21表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム21の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト31上へ転写される。感光体ドラム21y、感光体ドラム21m、感光体ドラム21c、感光体ドラム21bでそれぞれ形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト31上に、この順番で順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト31に転写されたトナー像は、中間転写ベルト31の移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、後述する定着部40に搬送される。
According to the
記録媒体供給部50は、給紙ボックス51と、ピックアップローラ52a,52bと、搬送ローラ53a,53bと、レジストローラ54と、給紙トレイ55とを含む。給紙ボックス51は、画像形成装置100の鉛直方向下部に設けられ、画像形成装置100内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。給紙トレイ55は、画像形成装置100外壁面に設けられ、画像形成装置100外部において記録媒体を貯留するトレイ状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。
The recording
ピックアップローラ52aは、給紙ボックス51に貯留される記録媒体を1枚ずつ取り出し、用紙搬送路A1に送給する部材である。搬送ローラ53aは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路A1において記録媒体をレジストローラ54に向けて搬送する。ピックアップローラ52bは、給紙トレイ55に貯留される記録媒体を1枚ずつ取り出し、用紙搬送路A2に送給する部材である。搬送ローラ53bは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路A2において記録媒体をレジストローラ54に向けて搬送する。
The
レジストローラ54は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ53a,53bから送給される記録媒体を、中間転写ベルト31に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
The
記録媒体供給部50によれば、中間転写ベルト31に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス51または給紙トレイ55から記録媒体が転写ニップ部に送給され、この記録媒体にトナー像が転写される。
According to the recording
定着部40は、加熱ローラ41および加圧ローラ42を備える。加熱ローラ41は、所定の定着温度となるように制御される。加圧ローラ42は、加熱ローラ41に圧接するローラである。加熱ローラ41は、加圧ローラ42とともに記録媒体を加熱しながら挟持することにより、トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体上に定着させる。トナー像が定着した記録媒体は、後述する排出部60に搬送される。
The fixing
排出部60は、搬送ローラ61と、排出ローラ62と、排出トレイ63とを含む。搬送ローラ61は、定着部40よりも鉛直方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ61は、画像が定着した記録媒体を排出ローラ62に向けて搬送する。
The
排出ローラ62は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ62は、片面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ63に排出する。排出ローラ62は、両面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を、用紙搬送路A3を介してレジストローラ54へ搬送し、両面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ63に排出する。排出トレイ63は、画像形成装置100の鉛直方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。
The
画像形成装置100は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置100の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、画像形成装置100の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介した各種設定値、画像形成装置100内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。
記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、ハードディスクドライブ(HDD)などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置100に電気的に接続可能な電気、電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、DVD(Digital Versatile
Disc)レコーダ、HDDVD(High-Definition Digital Versatile Disc)レコーダ、
ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
As the storage unit, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and a hard disk drive (HDD). As the external device, an electric or electronic device that can form or acquire image information and can be electrically connected to the
Disc) recorder, HDDVD (High-Definition Digital Versatile Disc) recorder,
Examples include a Blu-ray disc recorder, a facsimile machine, and a mobile terminal device.
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ(画像形成命令、検知結果、画像情報など)および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて画像形成装置100に設けられる各装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。
The calculation unit retrieves various data (image formation command, detection result, image information, etc.) written in the storage unit and various processing programs, and performs various determinations. The control unit performs operation control by sending a control signal to each device provided in the
制御部および演算部は中央処理装置(CPU、Central Processing Unit)を備えるマ
イクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、この処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置100に設けられる各装置にも電力を供給する。
The control unit and the calculation unit include a processing circuit realized by a microcomputer, a microprocessor, or the like provided with a central processing unit (CPU). The control unit unit includes a main power source together with the processing circuit, and the power source supplies power not only to the control unit unit but also to each device provided in the
図2は、トナーカートリッジ300の構成を示す模式図である。図3は、図2に示す線A−Aを切断面線とするトナーカートリッジ300の断面図である。トナーカートリッジ300は、トナー供給パイプ250を介して、現像装置200へトナーを供給する装置である。トナーカートリッジ300は、トナー収容容器301と、トナー汲み上げ部材302と、トナー排出部材303と、トナー排出容器304とを含む。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the
トナー収容容器301は、略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、トナー汲み上げ部材302を回転自在に支持し、未使用のトナーを収容する。トナー排出容器304は、トナー収容容器301の長手方向に沿って設けられる略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、トナー排出部材303を回転自在に支持する。トナー収容容器301の内部空間とトナー排出容器304の内部空間とは、トナー収容容器301の長手方向に沿って形成される連通口305を介して連通する。トナー排出容器304は、その鉛直方向下部に、排出口306が形成される。トナー排出容器304には、排出口306において、トナー供給パイプ250が接続される。
The
トナー汲み上げ部材302は、回転軸302aと、基体302bと、摺動部302cとを含む。回転軸302aは、トナー収容容器301の長手方向に沿って延びる円柱状の部材である。基体302bは、トナー収容容器301の長手方向に沿って延びる板状の部材であり、その幅方向および厚さ方向の中央部において、回転軸302aに取り付けられる。摺動部302cは、基体302bの幅方向両端部に取り付けられる可撓性を有する部材であり、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)から形成される。トナー汲み上げ部材302は、回転軸302aがその軸線回りに回転するのに伴って基体302bが回転運動し、これによって基体302bの幅方向両端部に設けられる摺動部302cがトナー収容容器301の内壁面を摺擦することで、トナー収容容器301内のトナーを、トナー排出容器304へ汲み上げる。
The
トナー排出部材303は、トナー排出容器304内のトナーを排出口306に向けて搬送する部材である。トナー排出部材303は、トナー排出回転軸303aと、このトナー排出回転軸303aを取り巻いて設けられるトナー排出羽根303bとを含む、オーガスクリュー状部材である。
The
トナーカートリッジ300によれば、トナー収容容器301内の未使用トナーが、トナー汲み上げ部材302によってトナー排出容器304に汲み上げられる。そして、トナー排出容器304に汲み上げられたトナーは、トナー排出部材303によって排出口306に搬送される。排出口306に搬送されたトナーは、この排出口306からトナー排出容器304外へ排出され、トナー供給パイプ250を介して、現像装置200に供給される。
According to the
図4は、現像装置200の構成を示す模式図である。図5は、図4に示す線B−Bを切断面線とする現像装置200の断面図である。図6は、図4に示す線C−Cを切断面線とする現像装置200の断面図である。図7は、図5に示す線D−Dを切断面線とする現像装置200の断面図である。図8は、図5に示す線E−Eを切断面線とする現像装置200の断面図である。現像装置200は、感光体ドラム21の表面にトナーを供給することで、感光体ドラム21の表面に形成された静電潜像を現像する装置である。現像装置200は、現像槽201と、第1現像剤搬送部202と、第2現像剤搬送部203と、現像ローラ204と、現像槽カバー205と、ドクターブレード206と、隔壁207と、トナー濃度検知センサ208と、2つの引上磁石209と、2つの現像剤引寄防止壁210とを含む。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the developing
現像槽201は、内部空間を有する部材であり、その内部空間に現像剤を貯留する。本発明において用いられる現像剤としては、強磁性体を含むトナーからなる1成分現像剤が挙げられる。また本発明において用いられる現像剤としては、強磁性体を含む2成分現像剤、すなわち、強磁性体を含むトナーと従来公知のキャリアとからなる2成分現像剤、従来公知のトナーと強磁性体を含むキャリアとからなる2成分現像剤、または、強磁性体を含むトナーと強磁性体を含むキャリアとからなる2成分現像剤が挙げられる。
The developing
現像槽201には、その鉛直方向上方に現像槽カバー205が設けられ、内部空間に、第1現像剤搬送部202、第2現像剤搬送部203、現像ローラ204、ドクターブレード206、隔壁207、引上磁石209、および現像剤引寄防止壁210が設けられる。また、現像槽201の鉛直方向下部(底部)には、トナー濃度検知センサ208が設けられる。さらに、現像槽201は、感光体ドラム21と現像ローラ204との間に開口部が設けられている。
In the developing
現像槽201の長手方向における長さL1は、350mm〜400mm程度である。また、現像槽201の幅方向における長さL2は、50mm〜70mm程度である。
The length L 1 in the longitudinal direction of the
現像ローラ204は、マグネットローラを含み、現像槽201内の現像剤を表面に担持して、担持した現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム21へ供給する。現像ローラ204には、図示しない電源が接続され、現像バイアス電圧が印加される。現像ローラ204に担持されたトナーは、感光体ドラム21近傍において、現像バイアス電圧による静電気力によって、感光体ドラム21へ移動する。
The developing
ドクターブレード206は、現像ローラ204の軸線方向に延びる板状部材であり、その幅方向の一端が現像槽201に固定され、かつ他端が現像ローラ204の表面に対して間隙を有するように設けられる。ドクターブレード206は、現像ローラ204の表面に対して間隙を有して設けられることで、現像ローラ204に担持される現像剤の量を所定量に規制する。ドクターブレード206の材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂などを使用できる。
The
隔壁207は、現像槽201の幅方向略中央部において、現像槽201の長手方向に沿って延びる長手形状の部材である。隔壁207は、現像槽201の底部と現像槽カバー205との間に設けられ、かつ、長手方向両端部が現像槽201の内壁面から離間するように設けられる。隔壁207によって、現像槽201の内部空間は、第1搬送路Pと、第2搬送路Qと、第1連通路Rと、第2連通路Sとに区分されている。
The
第2搬送路Qは、隔壁207の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、現像ローラ204に臨む空間である。第1搬送路Pは、隔壁207の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、隔壁207を挟んで第2搬送路Qに対向する空間である。第1連通路Rは、隔壁207の長手方向一端部207a側において、第1搬送路Pと第2搬送路Qとを連通する空間である。第2連通路Sは、隔壁207の長手方向他端部207b側において、第1搬送路Pと第2搬送路Qとを連通する空間である。
The second transport path Q is a substantially semi-cylindrical space extending along the longitudinal direction of the
現像槽カバー205は、現像槽201の鉛直方向上方に着脱自在に設けられ、供給口205aを有する。現像槽カバー205には、供給口205aにおいて、トナー供給パイプ250が接続される。供給口205aは、現像槽201にトナーを供給するための開口が形成される開口部であり、トナーカートリッジ300に収容されているトナーは、トナー供給パイプ250およびこの開口を経て、現像槽201内に供給される。
The developing
供給口205aは、第1搬送路Pの鉛直方向上方において第2連通路Sの近傍に形成される。供給口205aに形成される開口は、長辺の長さが20mm〜30mm程度、短辺の長さが15mm〜20mm程度の略矩形状である。
The
第1現像剤搬送部202は、第1搬送路P内に設けられる。第1現像剤搬送部202は、隔壁207の長手方向他端部207b側から長手方向一端部207a側へ向けて、現像槽201内の現像剤を搬送する。以下では、第1現像剤搬送部202による現像剤の搬送方向を、搬送方向Xと称する。
The first
第1現像剤搬送部202は、内螺旋羽根202aと、回転筒202bと、上流側螺旋羽根202cと、下流側螺旋羽根202dと、2つの支持部材202eと、第1ギア202fとを含む。第1現像剤搬送部202は、搬送方向Xに延びており、搬送方向Xにおける上流側および下流側に、円柱形状の支持部材202eをそれぞれ有している。2つの支持部材202eのうち、搬送方向X上流側の支持部材202eは、現像槽201の内壁に回転自在に支持される。2つの支持部材202eのうち、搬送方向X下流側の支持部材202eは、現像槽201の外側において第1ギア202fと接続される。
The first
内螺旋羽根202aは、搬送方向Xに延びる仮想的な円柱の側面を取り巻く形状であり、支持部材202eおよび第1ギア202fを介して、モータなどの駆動部によって、この仮想的な円柱の軸線を中心として、60rpm〜180rpmで、回転方向G1に回転運動する。内螺旋羽根202aの回転運動により、第1搬送路Pに貯留される現像剤は、全体として、搬送方向X下流側に搬送される。上述したように、現像槽カバー205の供給口205aは、第1搬送路Pの鉛直方向上方において第2連通路Sの近傍に形成されるので、トナーカートリッジ300内の未使用のトナーは、まず、第1搬送路Pに供給され、その後、第1現像剤搬送部202によって、第1搬送路Pの搬送方向X下流側に搬送されることになる。
The
回転筒202bは、内螺旋羽根202aの外周部を取り囲み、内螺旋羽根202aとともに回転運動する部材である。回転筒202bは、搬送方向Xに延び、搬送方向Xにおける上流側および下流側が開口している。
The
上流側螺旋羽根202cは、内螺旋羽根202aの搬送方向X上流側に連なり、内螺旋羽根202aとともに回転運動することによって、回転筒202bの外側にある現像剤、より詳細には、回転筒202bの搬送方向X上流側の開口付近の現像剤を、搬送方向X下流側に搬送する。これによって、上流側螺旋羽根202cは、回転筒202bの外側にある現像剤を、回転筒202bの搬送方向X上流側の開口へと案内する。開口へと案内された現像剤は、内螺旋羽根202aによって搬送方向X下流側に搬送されることになる。
The
下流側螺旋羽根202dは、内螺旋羽根202aの搬送方向X下流側に連なり、内螺旋羽根202aとともに回転運動することによって、回転筒202bの外側にある現像剤、より詳細には、回転筒202bの搬送方向X下流側の開口付近の現像剤を、搬送方向X下流側に搬送する。これによって、下流側螺旋羽根202dは、回転筒202bの外側にある現像剤を、第1連通路Rへと案内する。第1連通路Rへと案内された現像剤は、第1連通路Rを経て、第2搬送路Qへ移動することになる。
The
第2現像剤搬送部203は、第2搬送路Q内に設けられる。第2現像剤搬送部203は、隔壁207の長手方向一端部207a側から長手方向他端部207b側へ向けて、現像槽201内の現像剤を搬送する。以下では、第2現像剤搬送部203による現像剤の搬送方向を、搬送方向Yと称する。
The second
第2現像剤搬送部203は、第2螺旋羽根203aと回転軸部材203bと4つの周方向回転板203cと第2ギア203dとを含む。回転軸部材203bは、搬送方向Yに延びる円柱形状の部材であり、その長手方向の一端が現像槽201の外側において第2ギア203dと接続され、その長手方向の他端が現像槽201の内壁に回転自在に支持される。
The second
第2螺旋羽根203aは、回転軸部材203bの側面を取り巻く形状であり、回転軸部材203bおよび第2ギア203dを介して、モータなどの駆動部によって、回転軸部材203bの軸線を中心として、60rpm〜180rpmで、回転方向G2に回転運動する。第2螺旋羽根203aの回転運動により、第2搬送路Qに貯留される現像剤は、搬送方向Y下流側に搬送される。
The
4つの周方向回転板203cは、同一形状の矩形平板からなり、その長辺部分が回転軸部材203bに固定される。4つの周方向回転板203cは、隣り合う2つの周方向回転板203cの主面が互いに直交するように回転軸部材203bに固定されており、第2螺旋羽根203aとともに回転方向G2に回転運動する。第2搬送路Qにおいて搬送方向Y上流側から搬送されてくる現像剤は、周方向回転板203cの回転運動によって第2連通路S側へ押し出されて第1搬送路Pへ移動することになる。なお、本発明の他の実施形態としては、第2現像剤搬送部203は、周方向回転板203cを有さないオーガスクリュー状部材であってもよい。
The four
回転軸部材203bの軸線から最も遠い第2螺旋羽根203a上の点までの距離の2倍の値を、この第2螺旋羽根203aの外径L3と称する。また、回転軸部材203bの軸線から最も近い第2螺旋羽根203a上の点までの距離の2倍の値を、この第2螺旋羽根203aの内径L4と称する。第2螺旋羽根203aの外径L3は、20mm以上40mm以下の範囲内で適宜設定され、第2螺旋羽根203aの内径L4は、5mm〜10mm以下の範囲内で適宜設定される。また、第2螺旋羽根203aの厚さL5は、1mm以上3mm以下の範囲内で適宜設定される。周方向回転板203cの長辺部分の長さL6は、20mm〜40mm以下の範囲内で適宜設定され、短辺部分の長さL7は、5mm〜20mm以下の範囲内で適宜設定される。
Twice the value of the distance from the axis of the
引上磁石209は、回転筒202bの鉛直方向上方に設けられ、回転筒202b内の現像剤の少なくとも一部を、鉛直方向上方に引き上げる。引上磁石209によって引き上げられた現像剤は、回転筒202bの内側において、この回転筒202bの鉛直方向上部に接触することになる。本実施形態では、引上磁石209は、第1搬送路P内において、隔壁207と隔壁207に対向する現像槽201の内壁とに接着剤などで固定される。なお、本発明の他の実施形態としては、引上磁石209は、隔壁207および現像槽201の内壁の代わりに、現像槽カバー205に固定されてもよい。
The pulling
引上磁石209としては、たとえば、フェライト磁石などの永久磁石が用いられる。本実施形態では、株式会社マグファイン製の角型異方性フェライト磁石(長さ12mm、幅12mm、厚さ2mm、磁束密度70mT)を、回転筒202bの軸線上の点に対して鉛直方向上方に12mm離間させ、この磁石の磁極をこの点に向けて配置することで、この点に50mT程度の磁束密度の磁場を発生させている。なお、引上磁石209によって発生させる磁場の磁束密度の値はこの値に限られず、磁石の強さや配置を適宜変更することで、回転筒202bの軸線上の点に30mT〜100mT程度の磁束密度の磁場を発生させてもよい。
As the pulling
本実施形態では、引上磁石209は、搬送方向Xに所定の間隔を空けて2個設けられる。搬送方向X上流側の引上磁石209と回転筒202bの搬送方向X上流側の端部との間の、搬送方向Xにおける最短距離L22は50mm〜100mm程度であり、搬送方向X上流側の引上磁石209と搬送方向下流側の引上磁石209との間の、搬送方向Xにおける最短距離L23は150mm〜220mm程度である。
In the present embodiment, two pulling
現像剤引寄防止壁210は、回転筒202bの外側にある現像剤が引上磁石209に引き寄せられることを防止する部材である。現像剤引寄防止壁210は、樹脂やアルミニウムなどの磁化し難い材料から形成されるか、または、銅などの反磁性体を含む磁気遮蔽部材から形成される。
The developer attracting
本実施形態では、現像剤引寄防止壁210は、厚さ1mm〜3mm程度の矩形平板状部材であり、搬送方向Xにおける回転筒202bの両端部の鉛直方向上方に設けられる。また本実施形態では、現像剤引寄防止壁210は、第1搬送路P内において、隔壁207と隔壁207に対向する現像槽201の内壁とに固定される。なお、本発明の他の実施形態としては、現像剤引寄防止壁210は、隔壁207および現像槽201の内壁の代わりに、現像槽カバー205に固定されてもよい。
In the present embodiment, the developer attracting
搬送方向X上流側の現像剤引寄防止壁210と回転筒202bとの間の、鉛直方向における距離は、1mm〜3mm程度に設定される。搬送方向X下流側の現像剤引寄防止壁210と回転筒202bとの間の、鉛直方向における距離は、1mm〜3mm程度に設定される。
The distance in the vertical direction between the developer attracting
トナー濃度検知センサ208は、現像槽201の底部において、第2現像剤搬送部203の鉛直方向下方に装着され、センサ面が第2搬送路Qに露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ208は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。
The toner
トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ208が検知するトナー濃度検知結果に応じて、トナー排出部材303を回転させ、現像槽201内にトナーを供給する制御を行う。より具体的には、トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ208によるトナー濃度検知結果が所定の設定値よりも低いか否か判断し、低いと判断した場合に、トナー排出部材303を回転させる駆動部に制御信号を送り、トナー排出部材303を所定の期間回転させる。
The toner density control unit performs control to rotate the
トナー濃度検知センサ208には、図示しない電源が接続される。電源は、トナー濃度検知センサ208を駆動させるための駆動電圧、およびトナー濃度検知結果をトナー濃度制御部に出力するための制御電圧を、トナー濃度検知センサ208に印加する。電源によるトナー濃度検知センサ208への電圧の印加は、図示しない制御部によって制御される。
A power source (not shown) is connected to the toner
トナー濃度検知センサ208としては、一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどを使用できる。これらのトナー濃度検知センサの中でも、透磁率検知センサを使用することが好ましい。透磁率検知センサとしては、たとえば、TS−L(商品名、TDK株式会社製)、TS−A(商品名、TDK株式会社製)、TS−K(商品名、TDK株式会社製)などが挙げられる。
As the toner
以下では、現像槽201の底部のうち、第1搬送路Pに臨む部分を第1搬送路底部201aと称し、第2搬送路Qに臨む部分を第2搬送路底部201bと称し、第1連通路Rに臨む部分を第1連通路底部201cと称し、第2連通路Sに臨む部分を第2連通路底部201dと称する。
Hereinafter, of the bottom of the developing
第1搬送路底部201aの鉛直方向上方の面である第1搬送路底面201aaは、搬送方向X上流側の部分よりも搬送方向X下流側の部分が鉛直方向上方となるように傾斜して形成されている。第1搬送路底面201aaの搬送方向X上流側の端と搬送方向X下流側の端との間の、鉛直方向における距離L24は、10mm以上30mm以下の範囲内で適宜設定される。なお、内螺旋羽根202aが取り巻く仮想的な円柱の軸線は、第1搬送路底面201aaに沿って延びており、水平方向に対して傾斜している。また、第1搬送路底面201aaの長手方向長さは、後述する回転筒202bの軸線方向の長さL12と同程度である。傾斜して形成される第1搬送路底面201aaに対して、第2搬送路底部201bの鉛直方向上方の面は、略水平に形成されている。
The first conveyance path bottom surface 201aa, which is the upper surface in the vertical direction of the first conveyance path bottom 201a, is formed so as to be inclined such that the portion on the downstream side in the conveyance direction X is higher in the vertical direction than the portion on the upstream side in the conveyance direction X. Has been. A distance L 24 in the vertical direction between the end on the upstream side in the transport direction X of the bottom surface 201aa of the first transport path and the end on the downstream side in the transport direction X is appropriately set within a range of 10 mm to 30 mm. In addition, the axis of the virtual cylinder surrounding the
第1連通路底部201cの鉛直方向上方の面である第1連通路底面201caは、第2搬送路Q側の部分よりも第1搬送路P側の部分が鉛直方向上方となるように傾斜して形成されている。第1連通路底面201caの第2搬送路Q側の端と第1搬送路P側の端との間の、鉛直方向における距離L25は、5mm以上15mm以下の範囲内で適宜設定される。第2連通路底部201dの鉛直方向上方の面である第2連通路底面201daは、第1搬送路P側の部分よりも第2搬送路Q側の部分が鉛直方向上方となるように傾斜して形成されている。第2連通路底面201daの第1搬送路P側の端と第2搬送路Q側の端との間の、鉛直方向における距離L26は、5mm以上15mm以下の範囲内で適宜設定される。
The first communication path bottom surface 201ca, which is the upper surface in the vertical direction of the first communication path bottom 201c, is inclined so that the portion on the first transport path P side is vertically above the portion on the second transport path Q side. Is formed. A distance L 25 in the vertical direction between the end on the second transport path Q side and the end on the first transport path P side of the first communication path bottom surface 201ca is appropriately set within a range of 5 mm to 15 mm. The second communication path bottom surface 201da, which is the upper surface in the vertical direction of the second
また、現像槽201の底部のうち、第1搬送路Pの搬送方向X上流側部分に臨む部分を第1搬送路上流側底部201eと称する。第1搬送路上流側底部201eの鉛直方向上方の面である第1搬送路上流側底面201eaは、搬送方向X下流側の部分よりも搬送方向X上流側の部分が鉛直方向上方となるように傾斜して形成されている。第1搬送路上流側底面201eaの搬送方向X下流側の端と搬送方向X上流側の端との間の、鉛直方向における距離L27は、3mm以上10mm以下の範囲内で適宜設定される。
In addition, a portion of the bottom portion of the developing
また、現像槽201の底部のうち、第1搬送路Pの搬送方向X下流側部分に臨む部分を第1搬送路下流側底部201fと称し、この第1搬送路下流側底部201fと第1搬送路底部201aとの間の部分を障壁部201gと称する。障壁部201gは、第1搬送路下流側底部201fよりも搬送方向X上流側においてこの第1搬送路下流側底部201fに隣接している。また、障壁部201gは、第1搬送路下流側底部201fよりも、鉛直方向上方に突出して形成される。第1搬送路下流側底部201fと障壁部201gとの間の、鉛直方向における距離L28は3mm以上10mm以下の範囲内で適宜設定される。
A portion of the bottom of the developing
このように構成される現像装置200によれば、現像槽201内において、現像剤は、第1搬送路P、第1連通路R、第2搬送路Q、第2連通路S、という順序で循環搬送される。このように循環搬送される現像剤のうちの一部は、第2搬送路Qにおいて、現像ローラ204の表面に担持され、担持された現像剤中のトナーは、感光体ドラム21へと移動して順次消費される。所定量のトナーが消費されたことをトナー濃度検知センサ208が検知すると、未使用のトナーがトナーカートリッジ300から第1搬送路Pへ供給される。供給されたトナーは、第1搬送路P内で搬送されながら、現像剤中に拡散する。
According to the developing
以下では、第1現像剤搬送部202について詳細に説明する。図9は、第1現像剤搬送部202の全体を示す模式図である。図10は、回転筒202bの内側を示す模式図である。図11は、第1現像剤搬送部202を分解して示す図である。第1現像剤搬送部202は、上述したように、内螺旋羽根202aと、回転筒202bと、上流側螺旋羽根202cと、下流側螺旋羽根202dと、支持部材202eと、第1ギア202fとを含んでいる。
Hereinafter, the first
内螺旋羽根202a、回転筒202b、上流側螺旋羽根202c、下流側螺旋羽根202d、支持部材202e、および第1ギア202fは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂)などの材料から形成される。内螺旋羽根202a、回転筒202b、上流側螺旋羽根202c、下流側螺旋羽根202d、支持部材202e、および第1ギア202fの材質が同じである場合、第1現像剤搬送部202は一体成形されることが好ましい。
The
本実施形態では、内螺旋羽根202aは、一続きの一般螺旋羽根である。本発明において、「一般螺旋羽根」とは、概略的にはいわゆるオーガスクリューの羽根部分であり、より詳細には一般螺旋羽根面を主面とする所定の厚さの部材である。一般螺旋羽根面は、曲線である螺線に対応する曲面であり、その詳細については後述する。
In the present embodiment, the
本発明において、「螺線」とは、仮想的な円柱の側面上の連続した空間曲線であって、この仮想的な円柱の周方向のうちの一方向に進みながらこの仮想的な円柱の軸線方向のうちの一方向に進む空間曲線である。仮想的な円柱の軸線方向のうちの一方向に見た場合において、螺旋が、この仮想的な円柱の軸線方向のうちの一方向に進みながら、この仮想的な円柱の周方向のうちの右回りの方向に進むとき、右回りの螺旋であると称し、左回りの方向に進むとき、左回りの螺旋であると称する。 In the present invention, the “spiral line” is a continuous space curve on the side surface of the virtual cylinder, and the axis of the virtual cylinder progresses in one of the circumferential directions of the virtual cylinder. It is a space curve that proceeds in one of the directions. When viewed in one of the axial directions of the virtual cylinder, the spiral advances in one direction of the axial direction of the virtual cylinder, and the right of the circumferential direction of the virtual cylinder. When proceeding in the clockwise direction, it is referred to as a clockwise spiral, and when traveling in the counterclockwise direction, it is referred to as being a counterclockwise spiral.
また、螺線のうち、螺線上のすべての点においてリード角が一定となる螺線を特に、「一般螺線」と称する。ここで、螺線上のある点におけるこの螺線の接線と、この螺線が取り巻く仮想的な円柱の軸線方向に対して垂直な面へこの接線を射影してできる直線と、がなす角度が、その点における「リード角」である。リード角は、0°より大きく90°より小さい角度である。 Further, among the spirals, a spiral having a constant lead angle at all points on the spiral is particularly referred to as a “general spiral”. Here, an angle formed by a tangent of the spiral at a certain point on the spiral and a straight line formed by projecting the tangent to a plane perpendicular to the axial direction of the virtual cylinder surrounding the spiral, This is the “lead angle” at that point. The lead angle is an angle larger than 0 ° and smaller than 90 °.
本発明において、「一般螺旋羽根面」とは、仮想円柱K1(以下では、半径をr1とする)の側面上の1つの一般螺線C1(以下では、リード角をθ1とする)に沿って、仮想円柱K1の外部にある1つの線分J1を、仮想円柱K1の径方向におけるこの線分J1の長さm1、および取付角度αを保ったまま、仮想円柱K1の軸線に平行な一方向D1に移動させたときの、この線分J1の軌跡がなす面である。ここで、「取付角度α」とは、仮想円柱K1の軸線と線分J1とを含む面において、線分J1と、この線分J1と仮想円柱K1との接点から一方向D1に延びる半直線と、のなす角度であって、0°より大きく180°より小さい角度である。 In the present invention, the “general spiral blade surface” refers to one general spiral C 1 (hereinafter referred to as a lead angle θ 1 ) on the side surface of the virtual cylinder K 1 (hereinafter referred to as a radius r 1 ). ) along, the virtual one line J 1 which is external to the cylinder K 1, while keeping the length m 1 of the segment J 1, and the mounting angle α in the radial direction of the virtual cylinder K 1, virtual when moving in one direction parallel D 1 to the axis of the cylinder K 1, the locus of the line segment J 1 is formed plane. Here, the "attachment angle α", one direction in the plane including the axis and the line segment J 1 virtual cylinder K 1, the line segment J 1, from the contact point of the line segment J 1 and the virtual cylinder K 1 a half line extending in the D 1, comprising an angle of a 180 ° angle of less than greater than 0 °.
以下に、一般螺旋羽根面の一例として、1周期分の一般螺線に沿って線分を移動させたときの一般螺旋羽根面(以下では、「1周期分の一般螺旋羽根面」と表す)を示す。図12は、1周期分の一般螺旋羽根面について説明するための図である。図12(a)は、仮想円柱K1の側面と、仮想円柱K1の側面上の右回りの一般螺線C1と、一般螺線C1上を一方向D1に移動する線分J1の開始位置および終了位置と、を示している。図12(a)の紙面において最も下側に示す線分J1は移動の際の開始位置を示し、最も上側に示す線分J1は終了位置を示している。図12(a)に示すように、仮想円柱K1の径方向における線分J1の長さm1と、取付角度α(図12ではα=90°)とを一定に保ちながら、一般螺線C1に沿って一方向D1に、線分J1を移動させるとき、この線分J1の軌跡は図12(b)に示す一般螺旋羽根面n1となる。図12(b)において斜線部で示す面が、一般螺旋羽根面n1である。 Hereinafter, as an example of the general spiral blade surface, the general spiral blade surface when the line segment is moved along the general spiral for one cycle (hereinafter, referred to as “one spiral blade surface for one cycle”). Indicates. FIG. 12 is a diagram for explaining a general spiral blade surface for one cycle. 12 (a) is a side surface of the virtual cylinder K 1, and clockwise general spiral C 1 on the side of the imaginary circular column K 1, line J to move generally spiral C 1 on one direction D 1 1 start position and end position. Figure 12 line J 1 which most shown in the lower side in the plane of the (a) shows the starting position for the movement, the line segment J 1 shown in the uppermost side indicates the end position. As shown in FIG. 12 (a), the length m 1 of the segment J 1 in the radial direction of the virtual cylinder K 1, while maintaining the mounting angle alpha (FIG. 12, α = 90 °) in a constant, generally spiral When the line segment J 1 is moved in one direction D 1 along the line C 1 , the locus of the line segment J 1 becomes the general spiral blade surface n 1 shown in FIG. Surface indicated by the hatched portion in FIG. 12 (b) is a general spiral blade surface n 1.
図12(b)に示すように、一般螺旋羽根面n1の外周部は、仮想円柱K1と軸線が一致する仮想円柱K2の側面上を一方向D1に進む右回りの一般螺線となる。ここで、一般螺旋羽根面n1の外周部とは、一般螺旋羽根面n1において仮想円柱K1の軸線から最も遠い部分である。仮想円柱K2の半径R1は、仮想円柱K1の半径r1と、仮想円柱K1の径方向における線分J1の長さm1と、の和に等しい。 As shown in FIG. 12 (b), the outer peripheral portion of the general spiral blade surface n 1 is the virtual cylinder K 1 and clockwise general spiral traveling upper surface of the virtual cylinder K 2 in one direction D 1 which axis coincides It becomes. Here, the outer peripheral portion of the general spiral blade surface n 1, which is the most distant part from the axis of the virtual cylinder K 1 in the general spiral blade surface n 1. Radius R 1 of the virtual cylinder K 2 is the radius r 1 of the virtual cylinder K 1, and the length m 1 of the segment J 1 in the radial direction of the virtual cylinder K 1, equal to the sum of.
このような一般螺旋羽根面を主面とする部材が一般螺旋羽根である。本実施形態のように内螺旋羽根202aとして用いられる場合、一般螺旋羽根は、一般螺旋羽根面n1が搬送方向X下流側になるように設けられ、この一般螺旋羽根面n1によって現像剤が搬送方向X下流側に搬送される。ここで、本実施形態では、回転方向G1は、搬送方向Xに見たときに左回りである。よって、一般螺旋羽根面n1によって現像剤を搬送方向X下流側に搬送するために、一般螺旋羽根は、右回りの一般螺線に沿って線分を移動させたときに形成される一般螺旋羽根面を主面とする部材、すなわち、右回りの一般螺旋羽根である必要がある。
A member having such a general spiral blade surface as a main surface is a general spiral blade. When used as an
また、内螺旋羽根202aとして一般螺旋羽根が用いられる場合、内螺旋羽根202a(一般螺旋羽根)の内径L8は、図12(a)に示す仮想円柱K1の半径r1の2倍の値となり、外径L9は、図12(b)に示す仮想円柱K2の半径R1の2倍の値となる。ここで、内螺旋羽根202a(一般螺旋羽根)の内径L8とは、内螺旋羽根202a(一般螺旋羽根)の内周部と仮想円柱K1の軸線との間の距離の2倍の値であり、この内周部は、仮想円柱K1の軸線に垂直な断面において、この仮想円柱K1の軸線からの距離が最も近くなる内螺旋羽根202a(一般螺旋羽根)上の一部分である。また、内螺旋羽根202a(一般螺旋羽根)の外径L9とは、内螺旋羽根202a(一般螺旋羽根)の外周部と仮想円柱K1の軸線との間の距離の2倍の値であり、この外周部は、仮想円柱K1の軸線に垂直な断面において、この仮想円柱K1の軸線からの距離が最も遠くなる内螺旋羽根202a(一般螺旋羽根)上の一部分である。
Also, if a general spiral blade is used as the
内螺旋羽根202aの内径L8は、たとえば、0mm以上5mm以下の範囲内で適宜設定でき、外径L9は、たとえば、20mm以上30mm以下の範囲内で適宜設定できる。また、たとえば、取付角度αは90°でなくともよく、30°以上150°以下の範囲内で適宜設定できる。リード角θ1は、たとえば、20°以上70°以下の範囲内で適宜設定できる。また、内螺旋羽根202aの厚さL10は、1mm以上3mm以下の範囲内で適宜設定でき、内螺旋羽根202aの長手方向長さL11は、280mm以上320mm以下の範囲内で適宜設定できる。
The inner diameter L 8 of the
このような内螺旋羽根202aの外周部には、この外周部を取り囲むように、回転筒202bが固定されている。回転筒202bは、内螺旋羽根202aに固定されているので、この内螺旋羽根202aとともに回転運動する。
A
回転筒202bは、搬送方向Xに延びる円筒形状の部材である。回転筒202bの軸線方向の長さL12は、搬送方向Xにおける第1搬送路Pの長さよりも第1連通路Rの長さ分程度短い長さであり、たとえば、280mm以上320mm以下の範囲内で適宜設定できる。また、回転筒202bの厚さL13は、一様であり、たとえば、1mm以上3mm以下の範囲内で適宜設定できる。
The
回転筒202bは、搬送方向X上流側に、流入開口部202baが設けられている。また、回転筒202bは、搬送方向X下流側に、流出開口部202bbが設けられている。
The
流入開口部202baは、円筒形状の回転筒202bの軸線方向一端部に設けられ、この回転筒202bの内側の空間と外側の空間とを連通する略円形状の開口が形成されている。現像槽201内において回転筒202bの外側にある現像剤は、流入開口部202baに形成される開口を経て、この回転筒202bの内側に流入する。
The inflow opening 202ba is provided at one end in the axial direction of the cylindrical
流出開口部202bbは、円筒形状の回転筒202bの軸線方向他端部に設けられ、この回転筒202bの内側の空間と外側の空間とを連通する略円形状の開口が形成されている。回転筒202bの内側にある現像剤は、流出開口部202bbに形成される開口を経て、この回転筒202bの外側に流出する。
The outflow opening 202bb is provided at the other end in the axial direction of the cylindrical
このような回転筒202bの外側に、上流側螺旋羽根202cおよび下流側螺旋羽根202dが設けられる。上流側螺旋羽根202cは、内螺旋羽根202aの搬送方向X上流側に連続的に設けられる。下流側螺旋羽根202dは、内螺旋羽根202aの搬送方向X下流側に連続的に設けられる。
The
上流側螺旋羽根202cは、内螺旋羽根202aとともに回転運動し、この回転運動によって、回転筒202bの外側における流入開口部202ba付近の現像剤を、流入開口部202baへと案内する。上流側螺旋羽根202cは、内径が一定で、かつ、搬送方向X上流側に向かうにつれて外径が連続的に小さくなる形状である。
The
本実施形態では、上流側螺旋羽根202cは、一続きの錐状一般螺旋羽根である。本発明において、「錐状一般螺旋羽根」とは、概略的には、一般螺旋羽根を、その内径を一定に保ちながら、その外径を連続的に変化させた形状の部材である。より詳細には、以下に説明する錐状一般螺旋羽根面を主面とする所定の厚さの部材である。
In the present embodiment, the
本発明において、「錐状一般螺旋羽根面」とは、仮想円柱K3(以下では、半径をr2とする)の側面上の1つの一般螺線C2(リード角をθ2とする)に沿って、仮想円柱K3の外部にある1つの線分J2を、取付角度βを保ったまま、仮想円柱K3の径方向におけるこの線分J2の長さm2を連続的に大きくなるように変化させながら、仮想円柱K3の軸線に平行な一方向D2に移動させたときの、この線分J2の軌跡がなす面である。ここで、「取付角度β」とは、仮想円柱K3の軸線と線分J2とを含む面において、線分J2と、この線分J2と仮想円柱K3との接点から一方向D2に延びる半直線と、のなす角度であって、0°より大きく180°より小さい角度である。 In the present invention, the “conical general spiral blade surface” means one general spiral C 2 on the side surface of the virtual cylinder K 3 (hereinafter, the radius is r 2 ) (the lead angle is θ 2 ). along the virtual one segment J 2 on the outside of the cylinder K 3, while maintaining the mounting angle beta, continuously the length m 2 of the line segment J 2 in the radial direction of the virtual cylinder K 3 This is a plane formed by the locus of this line segment J 2 when moved in one direction D 2 parallel to the axis of the virtual cylinder K 3 while changing so as to increase. Here, the "attachment angle β", one direction in the plane including the axis and the line segment J 2 virtual cylinder K 3, the line segment J 2, from the contact point between the segment J 2 and the virtual columnar K 3 a half line extending in D 2, a angle of a 180 ° angle of less than greater than 0 °.
以下に、錐状一般螺旋羽根面の一例として、1周期分の一般螺線に沿って線分を移動させたときの錐状一般螺旋羽根面(以下では、「1周期分の錐状一般螺旋羽根面」と表す)を示す。図13は、1周期分の錐状一般螺旋羽根面について説明するための図である。図13(a)は、仮想円柱K3の側面と、仮想円柱K3の側面上の右回りの一般螺線C2と、一般螺線C2上を一方向D2に移動する線分J2の開始位置および終了位置と、を示している。図13(a)の紙面において最も下側に示す線分J2は移動の際の開始位置を示し、最も上側に示す線分J2は終了位置を示している。図13(a)に示すように、取付角度β(図13ではβ=90°)を一定に保ちつつ、仮想円柱K3の径方向における線分J2の長さm2を連続的に大きくなるように変化させながら、一般螺線C2に沿って一方向D2に線分J2を移動させるとき、この線分J2の軌跡が錐状一般螺旋羽根面となる。 Hereinafter, as an example of the conical general spiral blade surface, the conical general spiral blade surface (hereinafter referred to as “conical general spiral for one cycle”) when the line segment is moved along the general spiral for one cycle. Designated as “blade surface”). FIG. 13 is a view for explaining a cone-shaped general spiral blade surface for one cycle. 13 (a) shows a side face of a virtual cylinder K 3, the clockwise general spiral C 2 on the side of the imaginary circular column K 3, line J to move generally spiral C 2 above in one direction D 2 2 start position and end position. Figure 13 line J 2 most shown in the lower side in the plane of the (a) shows the starting position for the movement, the line segment J 2 shown in the uppermost side indicates the end position. As shown in FIG. 13A, the length m 2 of the line segment J 2 in the radial direction of the virtual cylinder K 3 is continuously increased while the mounting angle β (β = 90 ° in FIG. 13) is kept constant. while changing so, when moving the segment J 2 in one direction D 2 along a generally spiral C 2, the locus of the line segment J 2 is cone-shaped general spiral blade surface.
図13(b)〜図13(d)に示すように、錐状一般螺旋羽根面の外周部は、仮想円柱K3と軸線が一致する仮想錐台の側面に内接する。ここで、本発明において「錐台」とは、面積の異なる2つの底面を有し、軸線がこの2つの底面を通り、かつ、軸線方向のうちの一方向に向かうにつれて外径が連続的に大きくなる立体である。線分J2の長さm1の変化のさせ方によって、錐状一般螺旋羽根面が内接する仮想錐台の形状は異なる。また、本発明において、錐状一般螺旋羽根面の外周部とは、錐状一般螺旋羽根面において仮想錐台の軸線から最も遠い部分である。 As shown in FIG. 13 (b) ~ Figure 13 (d), the outer peripheral portion of the cone-shaped general spiral blade surface is inscribed in a virtual frustum sides virtual cylinder K 3 and the axis match. Here, in the present invention, the “frustum” has two bottom surfaces having different areas, and the outer diameter continuously increases as the axis passes through the two bottom surfaces and goes in one of the axial directions. It is a solid that grows. The shape of the virtual frustum with which the conical general spiral blade surface is inscribed varies depending on how the length m 1 of the line segment J 2 is changed. In the present invention, the outer peripheral portion of the cone-shaped general spiral blade surface is a portion farthest from the axis of the virtual frustum on the cone-shaped general spiral blade surface.
図13(b)は、仮想直円錐台K4に内接する錐状一般螺旋羽根面n2を示している。本発明において、「直円錐台」とは、直円錐を底面に平行な平面で二分して得られる立体のうち、円錐ではない方の立体である。一般螺線C2に沿った単位移動距離当たりの線分J2の長さm2の変化量が一定のとき、線分J2の軌跡は、図13(b)において斜線部で示す錐状一般螺旋羽根面n2となり、その外周部は、仮想直円錐台K4の側面に内接する。 FIG. 13B shows a conical general spiral blade surface n 2 inscribed in the virtual right truncated cone K 4 . In the present invention, the “rectangular truncated cone” is a solid that is not a cone among solids obtained by bisecting a right cone by a plane parallel to the bottom surface. When the amount of change in the length m 2 of the line segment J 2 per unit moving distance along the general spiral C 2 is constant, the locus of the line segment J 2 has a conical shape indicated by the hatched portion in FIG. It becomes a general spiral blade surface n 2 , and its outer peripheral portion is inscribed in the side surface of the virtual right circular truncated cone K 4 .
図13(c)は、仮想圧縮直円錐台K5に内接する錐状一般螺旋羽根面n3を示している。本発明において、「圧縮直円錐台」とは、直円錐台の側面を、軸線に近付く向きに湾曲させた形状の立体である。一方向D2に進むにつれて一般螺線C2に沿った単位移動距離当たりの線分J2の長さm2の変化量が次第に大きくなるとき、線分J2の軌跡は、図13(c)において斜線部で示す錐状一般螺旋羽根面n3となり、その外周部は、仮想圧縮直円錐台K5の側面に内接する。 FIG. 13C shows a conical general spiral blade surface n 3 inscribed in the virtual compression straight truncated cone K 5 . In the present invention, the “compression straight truncated cone” is a solid body having a shape in which the side surface of the right truncated cone is curved toward the axis. When the amount of change in the length m 2 of the line segment J 2 per unit movement distance along the general spiral C 2 gradually increases as it proceeds in the one direction D 2 , the locus of the line segment J 2 is as shown in FIG. ), A conical general spiral blade surface n 3 indicated by a hatched portion, and its outer peripheral portion is inscribed in the side surface of the virtual compression straight truncated cone K 5 .
図13(d)は、仮想膨張直円錐台K6に内接する錐状一般螺旋羽根面n4を示している。本発明において、「膨張直円錐台」とは、直円錐台の側面を、軸線から離れる向きに湾曲させた形状の立体である。一方向D2に進むにつれて一般螺線C2に沿った単位移動距離当たりの線分J2の長さm2の変化量が次第に小さくなるとき、線分J2の軌跡は、図13(d)において斜線部で示す錐状一般螺旋羽根面n4となり、その外周部は、仮想膨張直円錐台K6の側面に内接する。 FIG. 13 (d) shows a cone-shaped general spiral blade surface n 4 inscribed in a virtual expansion right circular truncated cone K 6. In the present invention, the “expanded right circular truncated cone” is a solid having a shape in which the side surface of the right circular truncated cone is curved away from the axis. When the amount of change in the length m 2 of the line segment J 2 per unit movement distance along the general spiral C 2 gradually decreases as it proceeds in the one direction D 2 , the locus of the line segment J 2 is shown in FIG. ), A cone-shaped general spiral blade surface n 4 indicated by a hatched portion, and its outer peripheral portion is inscribed in a side surface of the virtual expansion straight truncated cone K 6 .
このような錐状一般螺旋羽根面を主面とする部材が錐状一般螺旋羽根である。本実施形態のように上流側螺旋羽根202cとして用いられる場合、錐状一般螺旋羽根は、錐状一般螺旋羽根面n2,n3,n4が搬送方向X下流側になるように設けられ、この錐状一般螺旋羽根面n2,n3,n4によって現像剤が搬送方向X下流側に搬送される。ここで、本実施形態では、回転方向G1は、搬送方向Xに見たときに左回りである。よって、錐状一般螺旋羽根面n2,n3,n4によって現像剤を搬送方向X下流側に搬送するために、錐状一般螺旋羽根は、右回りの一般螺線に沿って線分を移動させたときに形成される錐状一般螺旋羽根面を主面とする部材、すなわち、右回りの錐状一般螺旋羽根である必要がある。
A member having such a conical general spiral blade surface as a main surface is a conical general spiral blade. When used as the
また、上流側螺旋羽根202cとして錐状一般螺旋羽根が用いられる場合、上流側螺旋羽根202c(錐状一般螺旋羽根)の内径L14は、図13(a)に示す仮想円柱K3の半径r2の2倍の値となり、外径L15は、図13(b)〜図13(c)に示すように、搬送方向X下流側に向かうにつれて、2m2の最小値+2r2から、2m2の最大値+2r2まで、連続的に変化する。ここで、上流側螺旋羽根202c(錐状一般螺旋羽根)の内径L14とは、上流側螺旋羽根202c(錐状一般螺旋羽根)の内周部と仮想円柱K3の軸線との間の距離の2倍の値であり、この内周部は、仮想円柱K3の軸線に垂直な断面において、この仮想円柱K3の軸線からの距離が最も近くなる上流側螺旋羽根202c(錐状一般螺旋羽根)上の一部分である。また、上流側螺旋羽根202c(錐状一般螺旋羽根)の外径L15とは、上流側螺旋羽根202c(錐状一般螺旋羽根)の外周部と仮想円柱K3の軸線との間の距離の2倍の値であり、この外周部は、仮想円柱K3の軸線に垂直な断面において、この仮想円柱K3の軸線からの距離が最も遠くなる上流側螺旋羽根202c(錐状一般螺旋羽根)上の一部分である。
Furthermore, if the cone-shaped general spiral blade is used as the
上流側螺旋羽根202cの内径L14は、たとえば、5mm以上15mm以下の範囲内で適宜設定できる。上流側螺旋羽根202cの外径L15の最小値は、たとえば、6mm以上18mm以下の範囲内で適宜設定でき、最大値は、たとえば、20mm以上40mm以下の範囲内で適宜設定できる。また、たとえば、取付角度βは90°でなくともよく、30°以上150°以下の範囲内で適宜設定できる。リード角θ2は、たとえば、20°以上70°以下の範囲内で適宜設定できる。また、上流側螺旋羽根202cの厚さL16は、1mm以上3mm以下の範囲内で適宜設定でき、上流側螺旋羽根202cの長手方向長さL17は、20mm以上50mm以下の範囲内で適宜設定できる。
Internal diameter L 14 of the
なお、本実施形態では、上流側螺旋羽根202cの外径L15の最大値は、内螺旋羽根202aの外径L9に等しく、かつ、上流側螺旋羽根202cの内径L14は、内螺旋羽根202aの内径L8に等しく設定されており、上流側螺旋羽根202cと内螺旋羽根202aとは滑らかに連なる。また、本実施形態では、上流側螺旋羽根202cの内周部に、搬送方向X上流側の支持部材202eが固定され、この支持部材202eの外径と上流側螺旋羽根202cの内径L14とが等しく設定されている。
In the present embodiment, the maximum value of the outer diameter L 15 of the
下流側螺旋羽根202dは、内螺旋羽根202aとともに回転運動し、この回転運動によって、回転筒202bの外側における流出開口部202bb付近の現像剤を、第1連通路Rへと案内する。
The
本実施形態では、下流側螺旋羽根202dは、一続きの右回りの一般螺旋羽根であり、一般螺旋羽根面n1が搬送方向X下流側になるように設けられる。下流側螺旋羽根202dの内径L18は、たとえば、5mm以上15mm以下の範囲内で適宜設定でき、外径L19は、たとえば、22mm以上46mm以下の範囲内で適宜設定できる。また、たとえば、図12を用いて説明した取付角度αは、30°以上150°以下の範囲内で適宜設定できる。リード角θ1は、たとえば、20°以上70°以下の範囲内で適宜設定できる。また、下流側螺旋羽根202dの厚さL20は、1mm以上3mm以下の範囲内で適宜設定でき、下流側螺旋羽根202dの長手方向長さL21は、10mm以上30mm以下の範囲内で適宜設定できる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、下流側螺旋羽根202dの外径L19は、内螺旋羽根202aの外径L9よりも大きく設定されている。また、本実施形態では、下流側螺旋羽根202dの内周部に、搬送方向X下流側の支持部材202eが固定され、この支持部材202eの外径と下流側螺旋羽根202dの内径L18とが等しく設定されている。
In the present embodiment, the outer diameter L 19 of the
このように構成される第1現像剤搬送部202を備える現像装置200によれば、現像槽201における第1搬送路P内の現像剤は、搬送方向X上流側において、回転筒202bの流入開口部202baを経てこの回転筒202bの内側に流入する。そして、現像剤は、回転筒202bの内側の内螺旋羽根202aによって搬送方向X下流側へ搬送され、回転筒202bの流出開口部202bbを経て回転筒202bの外側に流出することになる。このとき、回転筒202bは内螺旋羽根202aとともに回転運動しており、この回転運動によって、内螺旋羽根202aにより搬送される現像剤と回転筒202bの内周壁との間に摩擦が生じ、その結果、現像剤が帯電する。
According to the developing
さらに、回転筒202b内の現像剤は、内螺旋羽根202aによって搬送方向X下流に搬送されるとき、引上磁石209の鉛直方向下方において、回転筒202b内で鉛直方向上方へ引き上げられる。その後、現像剤は、内螺旋羽根202aによってさらに搬送方向X下流に搬送されて、自重よりも引上磁石209による鉛直方向上方に向かう磁力が小さくなる位置まで移動することで、鉛直方向下方へ落下する。このように、現像剤は、回転筒202b内で鉛直方向上下に移動するので、内螺旋羽根202aや回転筒202bとの間で摩擦が生じる機会が増え、より確実に帯電する。
Further, when the developer in the
よって、本発明に係る現像装置200は、現像剤を充分に帯電させて、第1搬送路P内を搬送することができ、画像形成装置100によって長期に亘って安定して良好な画像を形成することができる。また、現像装置200は、トナーカートリッジ300から現像槽201に供給されたばかりのトナーであっても、引上磁石209によって、迅速かつ充分に帯電させることができる。
Accordingly, the developing
なお、現像槽201に貯留される現像剤がトナーとキャリアとからなる2成分現像剤である場合、2成分現像剤が内螺旋羽根202aにより搬送されるとき、2成分現像剤と回転筒202bの内周壁との間の摩擦によって、2成分現像剤は攪拌される。また、2成分現像剤は、引上磁石209によって、回転筒202b内で鉛直方向上下に移動することでさらに攪拌される。したがって、現像装置200によれば、トナーとキャリアとを充分に混合することができる。また、現像装置200は、トナーカートリッジ300から現像槽201に供給されたばかりのトナーであっても、引上磁石209によって、迅速かつ充分に、キャリアと混合することができる。
When the developer stored in the developing
現像装置200において、引上磁石209によって引き上げられていない現像剤は、回転筒202bの内側において、この回転筒202bの鉛直方向下部に接触する。このとき、現像剤は、自重によって回転筒202bの鉛直方向下部を押している状態である。そして、この状態で、現像剤が搬送方向Xに搬送されることで、現像剤と回転筒202bとの間に摩擦が生じ、現像剤が帯電する。これに対して、引上磁石209によって引き上げられた現像剤は、回転筒202bの内側において、この回転筒202bの鉛直方向上部に接触する。このとき、現像剤が回転筒202bの鉛直方向上部を押す力が現像剤の自重よりも大きな荷重であれば、現像剤と回転筒202bとの間の摩擦力はより大きくなり、現像剤はより帯電し易くなる。したがって、引上磁石209による磁力は、現像剤が回転筒202bの鉛直方向上部を押す力が現像剤の自重よりも大きな荷重となるように設定されることが好ましく、現像剤が回転筒202bの鉛直方向上部を押す力が現像剤の自重の2倍以上の荷重となるように設定されることがより好ましい。
In the developing
また本実施形態では、引上磁石209は、搬送方向Xに所定の間隔を空けて複数個(2個)設けられる。したがって、引上磁石209による現像剤の鉛直方向上下移動は複数回生じる。よって、本実施形態では、現像剤と内螺旋羽根202aや回転筒202bとの間で摩擦が生じる機会をさらに増やすことができ、現像剤をさらに確実に帯電させることができる。なお、本発明の他の実施形態としては、引上磁石209が1個であってもよく、3個以上であってもよい。
In the present embodiment, a plurality (two) of pulling
また本実施形態では、回転筒202bの搬送方向X両端部の鉛直方向上方に、現像剤引寄防止壁210が設けられる。したがって、回転筒202bの外側にある現像剤が引上磁石209に引き寄せられることを防止することができ、引上磁石209に現像剤が付着することを防止することができる。なお、本発明の他の実施形態としては、現像剤引寄防止壁210が設けられなくてもよい。
In the present embodiment, the developer attracting
また本実施形態では、第1搬送路底部201aは、搬送方向X上流側の部分よりも搬送方向X下流側の部分が鉛直方向上方となるように傾斜して形成されている。したがって、第1搬送路底部201a上の現像剤は、自重によって、搬送方向X上流側へ移動しようとする。これによって、現像装置200は、搬送方向Xにおける中間位置において、第1現像剤搬送部202と現像槽201の底部との間に現像剤が滞留することを抑えることができる。
Further, in the present embodiment, the first conveyance path bottom 201a is formed so as to be inclined so that the portion on the downstream side in the conveyance direction X is higher in the vertical direction than the portion on the upstream side in the conveyance direction X. Therefore, the developer on the first transport path bottom 201a tends to move upstream in the transport direction X by its own weight. As a result, the developing
また、第1連通路底部201cは、第2搬送路Q側の部分よりも第1搬送路P側の部分が鉛直方向上方となるように傾斜して形成されている。したがって、第1連通路底部201c上の現像剤は、自重によって、第2搬送路Q側へ移動しようとする。これによって、現像装置200は、第1連通路Rにおいて現像剤が滞留することを抑えることができる。また、第2連通路底部201dは、第1搬送路P側の部分よりも第2搬送路Q側の部分が鉛直方向上方となるように傾斜して形成されている。したがって、第2連通路底部201d上の現像剤は、自重によって、第1搬送路P側へ移動しようとする。これによって、現像装置200は、第2連通路Sにおいて現像剤が滞留することを抑えることができる。
In addition, the first communication path bottom 201c is formed so as to be inclined so that the portion on the first transport path P side is higher in the vertical direction than the portion on the second transport path Q side. Accordingly, the developer on the first communication path bottom 201c tends to move to the second transport path Q side by its own weight. Thus, the developing
このように、本実施形態では、第1搬送路P、第1連通路R、および第2連通路Sにおける現像剤の滞留を抑えることができるので、現像剤を円滑に搬送することができ、その結果、現像剤に生じるストレスを抑えることができる。なお、本発明の他の実施形態としては、第1搬送路底部201a、第1連通路底部201c、および第2連通路底部201dが、略水平に形成されていてもよい。
As described above, in the present embodiment, since the retention of the developer in the first conveyance path P, the first communication path R, and the second communication path S can be suppressed, the developer can be smoothly conveyed, As a result, stress generated in the developer can be suppressed. As another embodiment of the present invention, the first conveyance path bottom 201a, the first communication path bottom 201c, and the second
また本実施形態では、第1搬送路下流側底部201fよりも搬送方向X上流側において第1搬送路下流側底部201fに隣接し、かつ、第1搬送路下流側底部201fよりも、鉛直方向上方に突出する障壁部201gが形成されている。これによって、現像装置200は、第1現像剤搬送部202と現像槽201の内壁との間に、搬送方向X下流側から現像剤が入り込むことを抑えることができる。なお、本発明の他の実施形態としては、障壁部201gが形成されていなくてもよい。
In the present embodiment, the first conveyance path
また本実施形態では、第1現像剤搬送部202は、内螺旋羽根202aの搬送方向X下流側に、下流側螺旋羽根202dを有している。下流側螺旋羽根202dによって、回転筒202bの流出開口部202bb付近に現像剤が滞留するのを抑えることができ、第1連通路R付近における現像剤の流れを滑らかにすることができる。その結果、現像剤に生じるストレスを抑えることができる。
In the present embodiment, the first
また本実施形態では、下流側螺旋羽根202dの外径L19は、内螺旋羽根202aの外径L9よりも大きい。これによって、回転筒202bの流出開口部202bb付近に現像剤が滞留するのをより抑えることができ、第1連通路R付近における現像剤の流れをより滑らかにすることができる。なお、本発明の他の実施形態としては、下流側螺旋羽根202dの搬送方向X下流側において、支持部材202eに周方向回転板が固定されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the outer diameter L 19 of the
また本実施形態では、内螺旋羽根202aの長手方向中央部では、この内螺旋羽根202aの内側には何も設けられておらず、この内側の空間は、現像剤の移動空間として利用される。すなわち、内螺旋羽根202aの内側の空間に存在する現像剤は、この内螺旋羽根202aによって押されないので、搬送方向Xに進まずにその場に留まろうとする。その結果、内螺旋羽根202aの内側の空間に留まる現像剤は、搬送方向Xに進む現像剤を基準とすれば、搬送方向Xとは逆方向に進むように見える。したがって、本実施形態では、回転筒202bの内側において、現像剤は相対的に2つの方向に移動しようとし、現像剤同士が反発する。これにより、現像剤の一部は、搬送方向X以外の方向、たとえば鉛直方向に移動し易くなる。したがって、現像剤と内螺旋羽根202aや回転筒202bとの間で摩擦が生じる機会が増え、現像剤がより確実に帯電する。また、内螺旋羽根202aの内側に何も設けられていないので、より多くの現像剤を、現像槽201内に貯留することができる。なお、本発明の他の実施形態としては、内螺旋羽根202aの長手方向中央部において、この内螺旋羽根202aの内側に円柱状部材が設けられてもよい。
In the present embodiment, nothing is provided inside the
また本実施形態では、第1現像剤搬送部202は、内螺旋羽根202aの搬送方向X上流側に連なり、内径が一定で、かつ、搬送方向X上流側に向かうにつれて外径が連続的に小さくなる形状(すなわち、搬送方向X下流側に向かうにつれて外径が連続的に大きくなる形状)の上流側螺旋羽根202cを含む。したがって、上流側螺旋羽根202cによる搬送方向X下流側への現像剤の搬送量は、搬送方向X下流側へ向かうにつれて次第に大きくなる。これによって、回転筒202bの流入開口部202ba付近の現像剤の搬送量を大きく保ちながら、上流側螺旋羽根202c全体による現像剤の搬送速度を緩やかにすることができる。その結果、回転筒202bの内側まで現像剤をより確実に案内することができる。
In the present embodiment, the first
なお、上記のように、全体的な現像剤の搬送速度を抑えつつ、流入開口部202ba付近の現像剤の搬送量を大きくするために、上流側螺旋羽根202cは、図13(c)に示した、仮想圧縮直円錐台K5に内接する錐状一般螺旋羽根面n3を有する錐状一般螺旋羽根であることが好ましい。また、本発明の他の実施形態としては、上流側螺旋羽根202cが設けられなくてもよい。
As described above, the
また本実施形態では、第1現像剤搬送部202は、搬送方向Xにおける上流側および下流側に、支持部材202eをそれぞれ有している。これによって、支持部材202eを介して第1現像剤搬送部202を駆動することができるので、現像装置200の駆動機構を簡素化することができる。なお、本発明の他の実施形態としては、支持部材202eを介さずに第1現像剤搬送部202が支持されてもよい。
In the present embodiment, the first
また本実施形態では、第1搬送路上流側底部201eは、搬送方向X下流側の部分よりも搬送方向X上流側の部分が鉛直方向上方となるように傾斜して形成されている。したがって、第1搬送路上流側底部201e上の現像剤は、自重によって、搬送方向X下流側へ移動しようとする。これによって、現像装置200は、第1搬送路Pにおける搬送方向X上流側の現像剤を、回転筒202bの流入開口部202baへ円滑に搬送することができ、その結果、現像剤に生じるストレスを抑えることができる。さらに、第1搬送路上流側底部201eが傾斜していることにより、上流側螺旋羽根202cが第1搬送路上流側底部201eに沿うことになるので、現像剤をより円滑に、回転筒202bの流入開口部202baへ搬送することができる。
Further, in the present embodiment, the first transport path
また本実施形態では、回転筒202bには、現像剤が流入する開口部として、1つの流入開口部202baが設けられているけれども、本発明の他の実施形態としては、現像剤が流入する開口部が2つ以上であってもよい。また、本実施形態では、回転筒202bには、現像剤が流出する開口部として、1つの流出開口部202bbが設けられているけれども、本発明の他の実施形態としては、現像剤が流出する開口部が2つ以上であってもよい。
In this embodiment, the
上記の実施形態では、引上磁石209として永久磁石が用いられているけれども、本発明としては、永久磁石の代わりに電磁石が用いられてもよい。以下では、引上磁石209として電磁石を用いる場合について説明する。
In the above embodiment, a permanent magnet is used as the pulling
電磁石は、鉄芯と、鉄芯を取り巻くコイルと、コイルに電流を印加する電流源とから構成される。引上磁石209として電磁石を用いる場合は、コイルの巻き数や電流値を適宜変更することで、回転筒202bの軸線上の点に30mT〜100mT程度の磁束密度の磁場を発生させ、この磁場によって、現像剤を鉛直方向上方に引き上げる。
The electromagnet includes an iron core, a coil surrounding the iron core, and a current source that applies a current to the coil. When an electromagnet is used as the pull-up
引上磁石209として電磁石を用いる場合、永久磁石とは異なり、状況に応じて発生させる磁場の強さを変更することができるので、より効率的に現像剤を帯電させることができる。たとえば、トナーカートリッジ300から現像槽201にトナーが供給された場合において、トナーの供給量が多いときは強い磁場を発生させ、トナーの供給量が少ないときは弱い磁場を発生させるというような、トナーの供給量に応じた磁場の調節を行うことができる。
When an electromagnet is used as the pulling
また、引上磁石209として電磁石を用いる場合は、磁場を発生させるタイミングを調節することもできる。たとえば、引上磁石209として電磁石を用いる現像装置200によれば、現像槽201の外部からこの現像槽201の内部へ現像剤が供給された時点から所定時間経過時点までの期間中にのみ、引上磁石209(電磁石)を作動させて現像剤を引き上げるとともに、内螺旋羽根202aによって現像剤を搬送することで、現像剤を攪拌しつつ搬送することが可能である。本実施形態では、供給口205aが第1搬送路Pの鉛直方向上方において第2連通路Sの近傍に形成されるので、上記所定時間は10秒程度である。
In addition, when an electromagnet is used as the pulling
このように、現像槽201へ現像剤が供給された時点から所定時間経過時点までの期間中にのみ引上磁石209(電磁石)を作動させることで、この期間中にのみ、現像剤を鉛直方向上方に引き上げる磁場を発生させることができる。これによって、新規の現像剤が供給されたときには、引上磁石209によって現像剤を迅速に帯電させることができるとともに、新規の現像剤が供給されていないときには、現像剤に生じるストレスを抑えることができる。
In this way, by operating the pulling magnet 209 (electromagnet) only during the period from when the developer is supplied to the developing
現像槽201へ現像剤が供給された時点から所定時間経過時点までの期間中にのみ引上磁石209(電磁石)を作動させる場合、この期間中に引上磁石209(電磁石)を連続的に作動させてもよいけれども、引上磁石209(電磁石)を断続的に作動させることが好ましい。引上磁石209(電磁石)を断続的に作動させることによって、引上磁石209(電磁石)による現像剤の鉛直方向上下移動が活発になるので、現像剤をより確実に帯電させることができる。引上磁石209(電磁石)を断続的に作動させる場合、周波数が0.2Hz〜1Hz程度の矩形波電流や正弦波電流を、引上磁石209(電磁石)のコイルに印加すればよい。
When the pulling magnet 209 (electromagnet) is operated only during the period from when the developer is supplied to the developing
20 トナー像形成部
30 転写部
40 定着部
50 記録媒体供給部
60 排出部
100 画像形成装置
200,200b,200c,200m,200y 現像装置
201 現像槽
201a 第1搬送路底部
201b 第2搬送路底部
201c 第1連通路底部
201d 第2連通路底部
201e 第1搬送路上流側底部
201f 第1搬送路下流側底部
201g 障壁部
202 第1現像剤搬送部
202a 内螺旋羽根
202b 回転筒
202ba 流入開口部
202bb 流出開口部
202c 上流側螺旋羽根
202d 下流側螺旋羽根
202e 支持部材
202f 第1ギア
203 第2現像剤搬送部
203a 第2螺旋羽根
203b 回転軸部材
203c 周方向回転板
203d 第2ギア
204 現像ローラ
205 現像槽カバー
205a 供給口
206 ドクターブレード
207 隔壁
208 トナー濃度検知センサ
209 引上磁石
210 現像剤引寄防止壁
250,250b,250c,250m,250y トナー供給パイプ
300,300b,300c,300m,300y トナーカートリッジ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
現像剤を貯留する現像槽であって、その内部空間を区分する隔壁を備える現像槽と、
前記現像槽内の現像剤を搬送する第1現像剤搬送部および第2現像剤搬送部と、
前記現像槽内の現像剤を鉛直方向上方に引き上げる引上磁石とを有し、
前記隔壁は、前記現像槽の内部空間を、この隔壁の長手方向に沿う第1搬送路と、前記像担持体側にあり、この隔壁を挟んで前記第1搬送路に対向する第2搬送路と、この隔壁の長手方向一端側において前記第1搬送路と前記第2搬送路とを連通する第1連通路と、この隔壁の長手方向他端側において前記第1搬送路と前記第2搬送路とを連通する第2連通路とに区分し、
前記第1現像剤搬送部は、前記第1搬送路内に設けられ、前記長手方向他端側から前記長手方向一端側へ向けて現像剤を搬送し、
前記第2現像剤搬送部は、前記第2搬送路内に設けられ、前記長手方向一端側から前記長手方向他端側へ向けて現像剤を搬送し、
前記第1現像剤搬送部は、
仮想的な円柱の側面を取り巻く形状の内螺旋羽根であって、この仮想的な円柱の軸線を中心とする回転運動によって、前記長手方向他端側から前記長手方向一端側へ向けて現像剤を搬送する内螺旋羽根と、
前記内螺旋羽根の外周部を取り囲み、前記内螺旋羽根とともに回転運動する回転筒であって、前記長手方向における両端側が開口している回転筒とを含み、
前記引上磁石は、前記回転筒の鉛直方向上方に設けられることを特徴とする現像装置。 In the developing device for developing the electrostatic latent image on the image carrier by storing the developer containing the ferromagnetic material and supplying the developer to the image carrier.
A developing tank for storing the developer, the developing tank having a partition partitioning the internal space;
A first developer transport unit and a second developer transport unit for transporting the developer in the developer tank;
A pulling magnet that pulls the developer in the developing tank upward in the vertical direction;
The partition includes an internal space of the developing tank, a first transport path along a longitudinal direction of the partition, and a second transport path that is on the image carrier side and faces the first transport path across the partition. A first communication path that communicates the first transport path and the second transport path on one end side in the longitudinal direction of the partition wall, and the first transport path and the second transport path on the other end side in the longitudinal direction of the partition wall. And the second communication passage that communicates with
The first developer transport unit is provided in the first transport path, transports the developer from the other end in the longitudinal direction toward the one end in the longitudinal direction,
The second developer transport section is provided in the second transport path, transports the developer from the one longitudinal end to the other longitudinal end,
The first developer conveying unit is
An inner spiral blade having a shape surrounding the side surface of the virtual cylinder, and the developer is moved from the other end in the longitudinal direction toward the one end in the longitudinal direction by a rotational movement around the axis of the virtual cylinder. An inner spiral blade to convey,
A rotating cylinder that surrounds the outer periphery of the inner spiral blade and rotates with the inner spiral blade, and includes a rotating cylinder that is open at both ends in the longitudinal direction;
The developing device according to claim 1, wherein the pulling magnet is provided vertically above the rotating cylinder.
前記第1搬送路に臨む第1搬送路底部であって、前記長手方向他端側よりも前記長手方向一端側が鉛直方向上方となるように傾斜して形成される第1搬送路底部と、
前記第1連通路に臨む第1連通路底部であって、前記第2搬送路側よりも前記第1搬送路側が鉛直方向上方となるように傾斜して形成される第1連通路底部と、
前記第2連通路に臨む第2連通路底部であって、前記第1搬送路側よりも前記第2搬送路側が鉛直方向上方となるように傾斜して形成される第2連通路底部とを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の現像装置。 The developing tank is
A first conveyance path bottom portion facing the first conveyance path, wherein the first conveyance path bottom portion is formed so as to be inclined such that one end side in the longitudinal direction is vertically above the other end side in the longitudinal direction;
A first communication path bottom portion facing the first communication path, wherein the first communication path bottom portion is formed so as to be inclined so that the first conveyance path side is vertically above the second conveyance path side;
A second communication path bottom portion facing the second communication path, and a second communication path bottom portion formed so as to be inclined so that the second conveyance path side is vertically above the first conveyance path side. The developing device according to claim 1, wherein
前記第1搬送路の前記長手方向一端側の部分に臨む第1搬送路下流側底部と、
前記第1搬送路下流側底部よりも前記長手方向他端側において前記第1搬送路下流側底部に隣接する障壁部であって、前記第1搬送路下流側底部よりも、鉛直方向上方に突出して形成される障壁部とを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の現像装置。 The developing tank is
A first conveyance path downstream side bottom portion facing a portion on one end side in the longitudinal direction of the first conveyance path;
A barrier portion adjacent to the first transport path downstream bottom at the other end in the longitudinal direction from the first transport path downstream bottom, and protrudes vertically upward from the first transport path downstream bottom. The developing device according to claim 1, wherein the developing device includes a barrier portion formed as described above.
請求項1〜8のいずれか1つに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。 In an electrophotographic image forming apparatus,
An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
前記現像槽の外部からこの現像槽の内部へ現像剤が供給された時点から所定時間経過時点までの期間中にのみ、前記電磁石を作動させて前記現像剤を引き上げるとともに、前記内螺旋羽根によって前記現像剤を搬送することで、前記現像剤を攪拌しつつ搬送することを特徴とする現像剤攪拌搬送方法。 A developer stirring and conveying method using the developing device according to claim 2,
The electromagnet is operated to pull up the developer only during a period from when the developer is supplied from the outside of the developer tank to the inside of the developer tank until a predetermined time elapses, and the inner spiral blades A developer agitating and conveying method, wherein the developer is conveyed while being agitated by conveying the developer.
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