JP2013117563A - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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 machine, or a multifunction machine thereof, and a developing device and a process cartridge installed therein.
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に、入口シールを設置する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a technique for installing an inlet seal in a developing device that contains a two-component developer composed of toner and a carrier (including cases where an additive or the like is added). Is known (for example, see Patent Document 1).
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、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(現像領域)で感光体ドラム上の潜像に付着する。
そして、このような現像装置では、現像領域の近傍に形成された現像装置の開口から外部にトナーが飛散するのを防止することを目的として、現像領域に対して感光体ドラムの回転方向上流側の位置に当接するように可撓性を有する入口シール(シール部材)が、現像装置のケーシングに貼着されている。
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 such as a conveying screw. Part of the stirred and mixed developer is supplied to a developing roller (developer carrier). After the developer carried on the developing roller is regulated to an appropriate amount by a doctor blade (developer regulating member), the toner in the two-component developer is opposed to the photosensitive drum (image carrier) (development area). ) To adhere to the latent image on the photosensitive drum.
In such a developing device, in order to prevent toner from scattering from the opening of the developing device formed in the vicinity of the developing region, the upstream side in the rotational direction of the photosensitive drum with respect to the developing region. A flexible inlet seal (seal member) is attached to the casing of the developing device so as to contact the position of the developing device.
一方、特許文献1には、現像ケーシングの開口からのトナー飛散を防止するシール部材(現像剤飛散防止シート)とは別に、現像ローラに対向する現像ケーシングの対向面にトナーが溜まったり溜まったトナーが落下したりする不具合を防止するシール部材(現像剤溜り防止シート)を設置する技術が開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a toner that collects or accumulates toner on an opposing surface of the developing casing that faces the developing roller, in addition to a seal member (developer scattering preventing sheet) that prevents toner scattering from the opening of the developing casing. Has disclosed a technique of installing a seal member (developer accumulation prevention sheet) for preventing a problem that the ink drops.
上述した特許文献1等の現像装置は、現像領域の近傍に形成された現像装置の開口から外部にトナーが飛散する効果と、現像剤担持体に対向するケーシング部材の対向面にトナーが溜まったり溜まったトナーが落下したりする不具合を防止する効果と、が両立することが、ある程度期待できる。
しかし、現像剤溜り防止シートの対向面にトナーが静電的に付着してしまい、後者の効果が充分に達成されない可能性があった。
In the developing device described in Patent Document 1 and the like described above, the toner scatters to the outside from the opening of the developing device formed in the vicinity of the developing region, and the toner accumulates on the facing surface of the casing member facing the developer carrier. It can be expected to some extent that the effect of preventing the trouble that the accumulated toner falls is compatible.
However, there is a possibility that the toner adheres electrostatically to the opposite surface of the developer accumulation preventing sheet, and the latter effect cannot be sufficiently achieved.
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、現像領域の近傍に形成された現像装置の開口から外部にトナーが飛散する不具合が抑止され、現像剤担持体に対向するケーシング部材の対向面にトナーが溜まったり溜まったトナーが落下したりする不具合が確実に防止される、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 prevents a problem that toner is scattered outside from the opening of the developing device formed in the vicinity of the developing region, so that it faces the developer carrying member. It is an object of the present invention to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that can reliably prevent a problem that toner accumulates on the opposing surface of a casing member or the accumulated toner falls.
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、所定方向に走行する像担持体の表面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して現像領域を形成するとともに、現像剤を担持して所定方向に走行する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向してギャップを形成するとともに、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、少なくとも前記ギャップの位置に対して前記現像剤担持体の走行方向下流側から前記現像領域に対して前記現像剤担持体の走行方向上流側の位置までの間で、前記現像剤担持体に対向するように形成されたケーシング部材と、前記ケーシング部材に根元部が保持されて、前記現像領域に対して前記像担持体の走行方向上流側の位置に先端部が接触するように設置されるとともに、可撓性を有する第1シール部材と、前記現像剤担持体に対向する前記ケーシング部材の対向面に根元部が保持されて、前記現像領域に対して前記現像剤担持体の走行方向上流側の位置で先端部が前記現像剤担持体に近づく方向に自重で垂れ下がり、前記現像剤担持体に担持された現像剤に接触するように設置されるとともに、可撓性を有する第2シール部材と、を備え、前記第2シール部材は、前記現像剤担持体に対向する側の表面層が導電性材料で形成されたものである。 A developing device according to a first aspect of the present invention is a developing device for developing a latent image formed on the surface of an image carrier that travels in a predetermined direction while containing a developer having a carrier and toner. And forming a developing region facing the image bearing member, a developer bearing member carrying the developer and traveling in a predetermined direction, and forming a gap facing the developer bearing member, A developer regulating member that regulates the amount of developer carried on the developer carrying member; and at least the developer with respect to the developing region from the downstream side in the running direction of the developer carrying member with respect to the position of the gap. A casing member formed so as to face the developer carrying member up to a position upstream in the traveling direction of the carrier, and a root portion is held by the casing member, and the image with respect to the developing region. Burden The base portion is disposed on the opposite surface of the casing member facing the developer carrying member and the first seal member having flexibility, and the tip portion is installed at a position upstream of the body in the traveling direction. The developer held and held on the developer carrying body at the position upstream of the developing area in the running direction of the developer carrying body with its leading end hanging down in the direction approaching the developer carrying body. A second seal member having flexibility, and the second seal member is formed of a conductive material on a surface layer facing the developer carrier. It is a thing.
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可能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. It is defined as a unit in which at least one of the cleaning units and the image carrier are integrated and installed detachably with respect to the image forming apparatus main body.
本発明は、第1シール部材と第2シール部材とをそれぞれ最適な位置に設置するとともに、現像剤担持体に対向する第2シール部材の表面層を導電性材料で形成している。これにより、現像領域の近傍に形成された現像装置の開口から外部にトナーが飛散する不具合が抑止され、現像剤担持体に対向するケーシング部材の対向面にトナーが溜まったり溜まったトナーが落下したりする不具合が確実に防止される、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, the first seal member and the second seal member are installed at optimum positions, respectively, and the surface layer of the second seal member facing the developer carrier is formed of a conductive material. As a result, the problem of toner scattering to the outside from the opening of the developing device formed in the vicinity of the developing region is suppressed, and toner accumulates on the facing surface of the casing member facing the developer carrying member, or the accumulated toner falls. Thus, it is possible to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that can reliably prevent such problems.
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、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、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感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、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)、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 a writing unit that emits laser light based on input image information, and 3 an original conveying unit that conveys an original D to an original reading unit 4. 4 is a document reading unit that reads image information of the document D, 7 is a paper feeding 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, and 11C. , 11BK are photosensitive drums on which toner images of respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are formed, 12 is a charging unit that charges the
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、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、を示す。
なお、図示は省略するが、各感光体ドラム11Y、11C、11M、11BKの上方には、キャリア(磁性キャリア)と各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)とを現像装置13に供給する供給手段としての各色の剤カートリッジがそれぞれ設置されている。
Although not shown in the drawing, a carrier (magnetic carrier) and toner (toner particles) of each color (yellow, cyan, magenta, black) are developed above the
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Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5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5上に載置された原稿D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 D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿D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D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D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 the image of the document D on the
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2に送信される。そして、書込み部2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, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the writing unit 2. The writing unit 2 emits laser light L (see FIG. 2) based on the image information of each color 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2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 2, laser light corresponding to the image signal is emitted from the four light sources corresponding to each color. 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 photosensitive drum 11Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 11Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11Y charged by the charging
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 photosensitive drum 11M from the left side of the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The cyan component laser light is applied to the surface of the third
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16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16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、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像(トナー)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、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
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes is completed.
次に、図2〜図9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、作像部及び剤カートリッジ28を示す構成図である。図3は、現像装置を示す斜視図である。図4(A)は現像装置13の上部(第1搬送スクリュ13b1及び排出用搬送スクリュ13kの位置である。)を長手方向にみた概略断面図であって、図4(B)は現像装置13の下部(第2搬送スクリュ13b2及び第3搬送スクリュ13b3の位置である。)を長手方向にみた概略断面図である。図5は現像装置13の第3中継部13hの近傍を示す断面図であり、図6は現像装置13の排出口13dの近傍を示す断面図であり、図7は現像装置13の補給口13eの近傍を示す断面図であり、図8は排出用搬送経路の開口13rの近傍を示す断面図である。さらに、図9は、現像領域の近傍を示す拡大図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であって、各剤カートリッジもほぼ同一構造であるために、図2〜図9にて作像部及び剤カートリッジ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 and the
Since each image forming unit has almost the same structure, and each agent cartridge has almost the same structure, the image forming unit and the agent cartridge are denoted by alphabets (Y, C, M, BK) is shown in the figure.
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、負帯電の有機感光体であって、不図示の駆動モータ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
A
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ラシ(又は、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。)。
詳しくは、現像ローラ13a上の現像剤Gは、ドクターブレード13cとの対向位置(ドクターギャップの位置である。)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。なお、現像ローラ12aには、電源部41から所定の現像バイアス(電圧)が印加されて、感光体ドラム11との間に現像電界が形成されることになる。また、現像装置13における現像領域の近傍には、現像ローラ13aが感光体ドラム11に対向するため開口が形成されている。
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
Specifically, the developer G on the developing
The configuration and operation of the developing
ここで、本実施の形態における現像装置13は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置13内に適宜に新品のキャリアC(現像剤G)が剤カートリッジ28から供給されるとともに、劣化した現像剤Gが現像装置13の外部に設置された排出経路70(図4を参照できる。)を介して剤貯留容器(不図示である。)に向けて排出される。
図2を参照して、剤カートリッジ28は、その内部に現像装置13内に供給するための現像剤G(トナーT及びキャリアC)を収容している。そして、剤カートリッジ28は、現像装置13に新品のトナーTを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置13に新品のキャリアCを供給する供給手段として機能する。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、シャッタ駆動部によってシャッタ機構80の開閉動作をおこなって、供給手段としての剤カートリッジ28から現像装置13内に向けて現像剤Gを適宜に供給する。ここで、本実施の形態では、剤カートリッジ28の現像剤Gにおける、トナーT中のキャリアCの混合率が10wt%程度に設定されている。
なお、現像剤G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、現像剤Gの供給の実施を判断してもよい。
Here, the developing
Referring to FIG. 2, the
The supply of the developer G is not limited to the toner density information, but is 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. Also good. Further, the implementation of the supply of the developer G may be determined by combining these different pieces of information.
供給手段としての供給管29は、剤カートリッジ28から供給される現像剤G(トナーT及びキャリアC)を現像装置13内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ28から排出された現像剤Gは、供給管29を介して、補給口13e(現像剤補給口)から現像装置13内に供給される。
The
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9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13b1〜13b3(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、排出用搬送部材としての排出用搬送スクリュ13k、ケーシング部材としての入口ケース13p、第1シール部材としての第1入口シール13v、第2シール部材としての第2入口シール13w、等で構成されている。
現像ローラ13a(現像剤担持体)は、外径が25mmであって、アルミニウム、真鍮、ステンレス、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が駆動モータ(不図示である。)によって時計方向に回転されるように構成されている。図4を参照して、現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブの周面に現像剤Gの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネット13a1が固設されている。マグネット13a1から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤G中のキャリアCがスリーブ13a2上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアCに帯電したトナーTが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブ13a2の回転によってスリーブ13a2と同方向(時計方向)に移送される。
Hereinafter, the developing
2 to 9, the developing
The developing
図2を参照して、ドクターブレード13c(現像剤規制部材)は、現像領域の上流側において現像ローラ13aとの間に所定のギャップ(ドクターギャップ)をあけて対向するように設置されていて、現像ローラ13a上に担持された現像剤Gを適量に規制する。
なお、本実施の形態では、ドクターブレード13cの近傍に冷却部13nが設置されている。冷却部13nは、複数のフィンを内設した中空構造体であって、その内部に不図示のファンから空気が送入される。これにより、金属材料で形成されたドクターブレード13cの温度上昇が低減されて(空冷されて)、ドクターブレード13cや現像ローラ13aへのトナー固着が抑止される。
Referring to FIG. 2, the
In the present embodiment, a
3つの搬送スクリュ13b1〜13b3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4(A)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)とともに、現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図4(A)の白矢印方向の供給である。)する。
The three conveying screws 13b1 to 13b3 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の下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極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4(B)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4(B)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)。
The second conveyance screw 13b2 as the second conveyance member is disposed below the first conveyance screw 13b1 and at a position facing the developing
第3搬送部材としての第3搬送スクリュ13b3は、第2搬送スクリュ13b2に隣接する位置であって、第1搬送部材13b1の斜め下方に配設されている。そして、第3搬送スクリュ13b3は、第2搬送スクリュ13b2によって搬送された現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に搬送するとともに、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搬送する(図4(B)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)。
3つの搬送スクリュ13b1〜13b3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、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3は、軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものであって、スクリュ部の外径が22mmに設定されている。そして、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3は、それぞれの駆動ギアが不図示のギア列を介して駆動モータに連結されていて、駆動モータによってそれぞれ所定方向に回転駆動される。
The 3rd conveyance screw 13b3 as a 3rd conveyance member is a position adjacent to the 2nd conveyance screw 13b2, and is arrange | positioned diagonally below the 1st conveyance member 13b1. The third transport screw 13b3 transports the developer G transported by the second transport screw 13b2 to the upstream side of the transport path by the first transport member 13b1, and from the downstream side of the transport path by the first transport screw 13b1. The developer G circulated through the
The three conveying screws 13b1 to 13b3 are arranged so that the rotation shaft is substantially horizontal, like the developing
なお、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路と、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路と、排出用搬送スクリュ13k(排出用搬送部材)による排出用搬送経路と、は隔壁(壁部)によって隔絶されている。
図4(B)を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の下流側と、第3搬送スクリュ13b3による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。また、図4(A)及び図4(B)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3搬送スクリュ13b3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。また、図4(A)、図4(B)、図5を参照して、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側と、は第3中継部13hを介して連通している。図5を参照して、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路において第3中継部13hの近傍に滞留して盛り上がった現像剤Gが、第3中継部13hを介して第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
In addition, the conveyance path by the 1st conveyance screw 13b1, the conveyance path by the 2nd conveyance screw 13b2, the conveyance path by the 3rd conveyance screw 13b3, the conveyance path for discharge by the
Referring to FIG. 4B, the downstream side of the conveyance path by the second conveyance screw 13b2 and the upstream side of the conveyance path by the third conveyance screw 13b3 communicate with each other via the
このような構成により、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3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3搬送スクリュ13b3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、供給手段としての剤カートリッジ28から補給口13eを介して現像装置13内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Gが供給される。
また、図3、図4(B)、図7を参照して、補給口13eは、第3搬送スクリュ13b3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。
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 third conveyance screw 13b3. Then, based on the toner density information detected by the magnetic sensor, a developer G having a predetermined toner density is supplied from the
3, 4B, and 7, the
ここで、図2、図4(A)、図6を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の隔壁には、現像装置13内に収容された現像剤Gの一部を搬送経路外に排出するための排出口13dが設けられている。
詳しくは、排出口13d(排出手段)は、供給手段28、29、80によって現像装置13内に現像剤Gが供給されて装置内の現像剤量が増加してその位置に搬送される現像剤の剤面(上面)が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Gを排出用搬送経路(排出用搬送スクリュ13kが設置されている。)に向けて排出するためのものである。排出口13dから排出された現像剤は、排出用搬送スクリュ13kによって長手方向(図4(A)の左方向である。)に搬送されて開口13r(図8をも参照できる。)から自重落下して装置外(排出経路70)に排出された後、排出経路70を介して剤貯留容器(不図示である。)に回収される。すなわち、余剰分の現像剤Gは、排出口13dの下部の高さを超えて、排出口13dから排出されて排出用搬送経路(排出用搬送スクリュ13k)、排出経路70を経由して剤貯留容器に向けて搬送される。このように、トナーTの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像装置の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。なお、排出経路70は各色(4つ)の現像装置13の排出用搬送経路のすべてに接続されていて、剤貯留容器には各現像装置13から排出された現像剤がまとめて回収される。
Here, referring to FIG. 2, FIG. 4A, and FIG. 6, a part of the developer G accommodated in the developing
In detail, the
なお、本実施の形態における第1搬送スクリュ13b1による搬送経路は、排出口13dの近傍であって第1搬送スクリュ13b1の上方に、第1搬送スクリュ13b1に近接する天井部13mが設置されている。詳しくは、図2、図4(A)、図6を参照して、天井部13mは、排出口13dの近傍において第1搬送スクリュ13b1(スクリュ部)の上方の空隙を狭めるように、その対向面が第1搬送スクリュ13b1のスクリュ部の外径形状にならって円弧状に形成されている。これにより、排出口13dの近傍では、天井部13mにより狭められた空隙によって、現像剤の剤面(上面)が高くなる。これにより、第1搬送スクリュ13b1の回転中心よりも高い位置にある排出口13dから、余剰の現像剤が排出されることになる。なお、天井部13mと第1搬送スクリュ13b1との空隙量や長手方向の範囲は、排出口13dから排出される現像剤量が最適になるように、実験の結果に基いて定めることができる。
In addition, the conveyance path by the 1st conveyance screw 13b1 in this Embodiment is the vicinity of the
また、本実施の形態における排出用搬送スクリュ13kは、長手方向に延設された軸部(外径:2mmである。)と、軸部に螺旋状に巻装されたスクリュ部(外径:8mmである。)と、からなる。また、排出用搬送スクリュ13kは、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3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。そして、本実施の形態においては、排出用搬送スクリュ13kも、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3とともに、駆動モータによって回転駆動される。
In addition, the
ここで、図9等を参照して、ケーシング部材としての入口ケース13pは、ドクターギャップの位置に対して現像ローラ13aの回転方向下流側(走行方向下流側)から現像領域に対して現像ローラ13aの回転方向上流側(走行方向上流側)の位置までの間で、現像ローラ13aに対向するように形成されている。すなわち、入口ケース13pは、現像ローラ13aの回転方向に沿って、ドクターブレード13cの位置から感光体ドラム11との対向位置近傍までの位置で、現像ローラ13aの上方を覆うように設置されている。この入口ケース13pは、現像装置13のケーシング(ハウジング)の一部として機能するものであって、樹脂材料又は金属材料で形成されている。また、入口ケース13pは、ドクターブレード13cとともに、現像装置13のケーシングの主部にネジ締結されている。
そして、図9等を参照して、入口ケース13pには、可撓性を有する第1シール部材としての第1入口シール13vと、可撓性を有する第2シール部材としての第2入口シール13wと、が貼着されている。
Here, referring to FIG. 9 and the like, the
9 and the like, the
第1入口シール13v(第1シール部材)は、厚さが0.01〜0.3mm程度のマイラーからなり、その根元部(入口ケース13pに接触する部分である。)が入口ケース13pの先端の段部に両面テープを介して保持(貼着)されて、その先端部が現像領域に対して感光体ドラム11の回転方向上流側(走行方向上流側)の位置に接触(感光体ドラム11の回転に沿うような順方向の接触である。)するように設置されている。
このように、第1入口シール13v(第1シール部材)を設置することで、現像領域の近傍に形成された現像装置13の開口(現像ローラ13aの一部が露呈する部分である。)から外部にトナーが飛散する不具合が抑止されることになる。
The
In this way, by installing the
第2入口シール13w(第2シール部材)は、その根元部(図9中、一点鎖線で示した範囲である。)が入口ケース13pの対向面(現像ローラ13aに対向する面である。)に両面テープを介して保持(貼着)されて、その先端部が現像領域に対して現像ローラ13aの回転方向上流側(走行方向上流側)の位置で現像ローラ13aに近づく方向に自重で垂れ下がるように設置されている。すなわち、第2入口シール13wは、入口ケース13pの対向面の全域に貼着されているのではなく、入口ケース13pの対向面の一部にのみ貼着されて、先端部が自重で垂れ下がり中央部から先端部にかけて入口ケース13pの対向面との間に隙間があくように設置されている。このような構成により、第2入口シール13wのうち少なくとも先端部は、現像ローラ13aに担持された現像剤G(穂立ちした現像剤Gである。)に必ず接触することになる。そのため、第2入口シール13wの表面にトナーが付着しても、そのトナーが現像ローラ13aに担持された現像剤Gによって掻き取られるので、第2入口シール13wの表面にトナーが堆積して、堆積したトナーが塊となって現像ローラ13a上に落下して異常画像の原因となってしまう不具合を抑止することができる。
The root of the
さらに、本実施の形態における第2入口シール13w(第2シール部材)は、現像ローラ13aに対向する側の表面層13w2が導電性材料で形成されている。具体的に、第2入口シール13wは、厚さが0.01〜0.3mm程度のマイラーからなるベース層13w1上に、アルミニウムを蒸着して薄い表面層13w2(アルミニウム層)を形成したものである。
このように、第2入口シール13wの対向面(表面層13w2)を導電性材料で形成することで、現像ローラ13aに担持された現像剤G中のトナーT(摩擦帯電した状態のトナーである。)が第2入口シール13w(表面層13w2)に静電的に付着しにくくなる。したがって、上述した第2入口シール13wの機能(第2入口シール13wの表面にトナーが堆積したり、堆積したトナーが塊となって現像ローラ13a上に落下したりする不具合を抑止する機能である。)がさらに確実に発揮されることになる。
特に、本実施の形態では、第2入口シール13wの表面層13w2を熱伝導性のよいアルミニウムで形成しているため、現像ローラ13a上に担持された現像剤Gが第2入口シール13wの表面層13w2に摺接して熱が生じても、その熱が表面層13w2によって拡散・放熱されることになる。そのため、現像ローラ13a上に担持された現像剤G(トナーT)が熱により凝固して塊になってしまう不具合も軽減されることになる。
Further, in the
In this manner, the opposing surface (surface layer 13w2) of the
In particular, in the present embodiment, since the surface layer 13w2 of the
また、本実施の形態では、第2入口シール13wの先端部が、第1入口シール13vの先端部よりも、現像領域に近い側に位置するように形成されている。
これにより、上述した第2入口シール13wの機能と、第1入口シール13vの機能と、が相手の入口シールによって阻害されることなく、互いに効果的に発揮されることになる。
Further, in the present embodiment, the distal end portion of the
Thereby, the function of the
なお、本実施の形態では、第2入口シール13wの表面層13w2が電気的にフロートな状態になるように構成した。
これに対して、図10に示すように、第2入口シール13wの表面層13w2に、現像ローラ13aに印加される現像バイアスと同電位の電圧が印加されるように構成することもできる。具体的には、電源部41(現像バイアス供給部)から、不図示の導通経路を介して、第2入口シール13wの表面層13w2に電圧(現像バイアスと同電位の電圧である。)を印加する。
このような構成により、現像ローラ13aに担持された現像剤G中のトナーT(摩擦帯電した状態のトナーである。)が第2入口シール13w(表面層13w2)にさらに確実に付着しにくくなる。したがって、上述した第2入口シール13wの機能(第2入口シール13wの表面にトナーが堆積したり、堆積したトナーが塊となって現像ローラ13a上に落下したりする不具合を抑止する機能である。)がさらに確実に発揮されることになる。
In the present embodiment, the surface layer 13w2 of the
On the other hand, as shown in FIG. 10, a voltage having the same potential as the developing bias applied to the developing
With such a configuration, the toner T in the developer G carried on the developing
以上説明したように、本実施の形態では、第1入口シール13v(第1シール部材)と第2入口シール13w(第2シール部材)とをそれぞれ最適な位置に設置するとともに、現像ローラ13a(現像剤担持体)に対向する第2入口シール13wの表面層13w2を導電性材料で形成している。これにより、現像領域の近傍に形成された現像装置13の開口から外部にトナーが飛散する不具合が抑止され、現像ローラ13aに対向する入口ケース13p(ケーシング部材)の対向面にトナーが溜まったり溜まったトナーが落下したりする不具合を確実に軽減することができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、トリクル現像方式の現像装置13に対して本発明を適用したが、それ以外の現像装置であっても、2成分現像剤を用いたものであれば、それらのすべての現像装置に対して本発明を適用することができる。そして、その場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the trickle developing
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、現像装置13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。
Further, in the present embodiment, the present invention is applied to an image forming apparatus in which the developing
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)、
13c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
13p 入口ケース(ケーシング部材)、
13v 第1入口シール(第1シール部材)、
13w 第2入口シール(第2シール部材)、
13w1 ベース層、 13w2 表面層、
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),
13c Doctor blade (developer regulating member),
13p inlet case (casing member),
13v first inlet seal (first seal member),
13w second inlet seal (second seal member),
13w1 base layer, 13w2 surface layer,
G developer (two-component developer), T toner, C carrier.
Claims (6)
前記像担持体に対向して現像領域を形成するとともに、現像剤を担持して所定方向に走行する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向してギャップを形成するとともに、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、
少なくとも前記ギャップの位置に対して前記現像剤担持体の走行方向下流側から前記現像領域に対して前記現像剤担持体の走行方向上流側の位置までの間で、前記現像剤担持体に対向するように形成されたケーシング部材と、
前記ケーシング部材に根元部が保持されて、前記現像領域に対して前記像担持体の走行方向上流側の位置に先端部が接触するように設置されるとともに、可撓性を有する第1シール部材と、
前記現像剤担持体に対向する前記ケーシング部材の対向面に根元部が保持されて、前記現像領域に対して前記現像剤担持体の走行方向上流側の位置で先端部が前記現像剤担持体に近づく方向に自重で垂れ下がり、前記現像剤担持体に担持された現像剤に接触するように設置されるとともに、可撓性を有する第2シール部材と、
を備え、
前記第2シール部材は、前記現像剤担持体に対向する側の表面層が導電性材料で形成され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 develops a latent image formed on the surface of an image carrier that travels in a predetermined direction.
A developer carrying member that forms a developing region facing the image carrier and carries a developer and travels in a predetermined direction;
A developer regulating member that forms a gap facing the developer carrying member and regulates the amount of developer carried on the developer carrying member;
The developer carrier is opposed to at least the position of the gap from the downstream side in the running direction of the developer carrier to the upstream side in the running direction of the developer carrier relative to the development region. A casing member formed as follows:
A first seal member that is flexible and has a root portion held by the casing member so that a tip end portion is in contact with a position on the upstream side in the running direction of the image carrier with respect to the development region. When,
A root portion is held on the facing surface of the casing member facing the developer carrying member, and a tip end portion of the developer carrying member is located upstream of the developing region in the running direction of the developer carrying member. A second seal member that hangs down by its own weight in the approaching direction and is placed in contact with the developer carried on the developer carrying body, and having flexibility,
With
The developing device according to claim 2, wherein the second seal member is formed of a conductive material on a surface layer facing the developer carrying member.
請求項1〜請求項4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,
5. A process cartridge in which the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
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