JP2013125125A - Developing device and image forming device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、現像装置およびこれを用いる画像形成装置に係り、特に、電子写真方式によりトナーを用いて画像形成を行う静電複写機、レーザープリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置に採用されてトナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を用いた現像装置およびこれを用いる画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus using the same, and more particularly to an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine, a laser printer, and a facsimile machine that forms an image using toner by an electrophotographic method. The present invention relates to a developing device using a two-component developer containing a magnetic carrier and an image forming apparatus using the developing device.
従来から、複写機、プリンタ及びファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラム(トナー像担持体)の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体ドラムに対してトナーを供給して前記静電潜像を現像し、現像によって感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙等のシートに転写して、定着装置によってシートにトナー像を定着させるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles are known. An electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image on the surface of a photosensitive drum (toner image carrier), and develops the electrostatic latent image by supplying toner to the photosensitive drum by a developing device. The toner image formed on the photosensitive drum by development is transferred to a sheet such as paper, and the toner image is fixed on the sheet by a fixing device.
近年、フルカラー化や高画質化に対応した画像形成装置では、トナーの帯電安定性に優れる2成分現像剤(以下、単に「現像剤」と称する。)がよく使用されている。この現像剤は、トナーと磁性キャリアとからなり、それらを現像装置内で攪拌することによりトナーと磁性キャリアとが摩擦し、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。 2. Description of the Related Art In recent years, two-component developers (hereinafter simply referred to as “developers”) that are excellent in toner charge stability are often used in image forming apparatuses that support full color and high image quality. This developer is composed of toner and a magnetic carrier, and the toner and the magnetic carrier are rubbed by stirring them in the developing device, and a properly charged toner is obtained by this friction.
現像装置において、帯電したトナーは、現像剤担持部材、例えば、現像ローラの表面に供給される。この現像ローラに供給されたトナーは、静電的吸引力によって感光体ドラムに形成された静電潜像に移動する。これにより、感光体ドラム上に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。 In the developing device, the charged toner is supplied to the surface of a developer carrying member, for example, a developing roller. The toner supplied to the developing roller moves to an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum by an electrostatic attraction force. As a result, a toner image based on the electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum.
また、このような画像形成装置では、高速化及び小型化が要求されており、現像剤の帯電を迅速且つ充分に行い、現像剤の攪拌搬送も迅速に行う必要がある。 Further, such an image forming apparatus is required to be increased in speed and reduced in size, and it is necessary to quickly and sufficiently charge the developer and to rapidly carry and stir the developer.
そこで、従来技術として、画像形成装置において、補給されたトナーを現像剤中に即時に分散させて適切な帯電量を付与するために、現像剤が循環搬送される経路を形成する2つの現像剤搬送路と、当該現像剤搬送路において現像剤を攪拌しながら搬送する2つの現像剤攪拌搬送部材とを備える循環方式の現像装置を搭載するようにしたものが提案されている(特許文献1を参照)。 Therefore, as a conventional technique, in the image forming apparatus, in order to immediately disperse the replenished toner in the developer and to provide an appropriate charge amount, two developers that form a path through which the developer is circulated and conveyed A device in which a circulation type developing device including a conveyance path and two developer agitating / conveying members that convey the developer while stirring the developer in the developer conveyance path is mounted (Patent Document 1). reference).
しかしながら、上述した現像装置においては、現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度を検知するために透磁率センサが一般に使用されるが、透磁率センサには検知面上で現像剤の循環搬送が滞ったときにセンサ出力の信頼性が低下するという問題があった。
これは、センサ出力は所定の速度で安定して循環搬送されている状態の現像剤密度を基準として調整されるため、循環搬送が滞って現像剤密度が変化すると透磁率センサの出力値とトナー濃度の相関係数が低下するためである。
However, in the above-described developing device, a magnetic permeability sensor is generally used to detect the toner concentration of the developer in the developer accommodating portion. However, in the magnetic permeability sensor, circulation of the developer on the detection surface is delayed. There is a problem that the reliability of the sensor output decreases.
This is because the sensor output is adjusted based on the developer density in a state where the sensor is stably circulated and transported at a predetermined speed. Therefore, if the developer density changes due to stagnation of the circulatory transport, the output value of the permeability sensor and the toner This is because the correlation coefficient of density decreases.
そこで、この問題の対策として、センサ検知面を清掃する目的で、現像剤攪拌搬送部材の透磁率センサ検知面と対向する位置にウレタンなどの軟質材を取り付ける方法が知られている。 Therefore, as a countermeasure against this problem, there is known a method of attaching a soft material such as urethane at a position facing the magnetic permeability sensor detection surface of the developer stirring and conveying member for the purpose of cleaning the sensor detection surface.
しかしながら、この方法では攪拌搬送部材の回転駆動とともに軟質材がセンサ検知面と物理的な接触を繰り返すため、画像形成装置の高速化に伴い攪拌搬送部材の回転速度が大きくなると軟質材がセンサ検知面に与える機械的ストレスが増加し、センサ検知面が損傷するという問題があった。また、これを防止するために軟質材の強度を下げると長期使用による軟質材の劣化が避けられず、また、軟質材の自由長を伸ばすと現像剤の滞留を防止する効果が失われるという問題があった。 However, in this method, the soft material repeats physical contact with the sensor detection surface as the stirring / conveying member is driven to rotate. Therefore, when the rotational speed of the stirring / conveying member increases as the speed of the image forming apparatus increases, the soft material becomes the sensor detection surface. The mechanical stress applied to the sensor increases, and the sensor detection surface is damaged. In addition, if the strength of the soft material is lowered to prevent this, deterioration of the soft material due to long-term use is unavoidable, and if the free length of the soft material is extended, the effect of preventing the retention of the developer is lost. was there.
そこで、従来技術として、現像装置において、現像剤を攪拌搬送するスクリュウの軸線方向の攪拌羽根の一部を、他の部分に対して縮径した形状の攪拌羽根として、その縮径した部分に対面して現像剤内のトナー濃度を検知する磁気センサのセンサ面を配置するようにしたものが提案されている(特許文献2を参照)。 Therefore, as a conventional technique, in the developing device, a part of the stirring blade in the axial direction of the screw that stirs and conveys the developer is a stirring blade having a reduced diameter with respect to the other part, and the reduced diameter part is faced. Thus, there has been proposed a sensor surface of a magnetic sensor for detecting the toner density in the developer (see Patent Document 2).
このように構成することで、現像剤中のトナー濃度の変化が少なく、且つスムーズな搬送力を有する現像剤の盛り上がり部を形成して、側面側に設けた磁気センサにより現像剤のトナー濃度を検知することにより、現像剤の現像装置内の充填量を少なく設定することができる。 With this configuration, a developer bulge is formed that has a small change in toner concentration in the developer and has a smooth conveyance force, and the toner concentration of the developer is adjusted by a magnetic sensor provided on the side surface side. By detecting it, the filling amount of the developer in the developing device can be set small.
また、その他の技術として、現像装置において、現像槽の内壁からトナー濃度検出部材を突出させて、混合ローラとトナー濃度検出部材の検出面との間隙gおよび現像槽の内壁との間隙Gを、各々g=0.2〜1.0mm、G=0.3〜2.5mmとするようにしたものが提案されている(特許文献3を参照)。 As another technique, in the developing device, the toner concentration detection member is protruded from the inner wall of the developing tank, and the gap g between the mixing roller and the detection surface of the toner concentration detecting member and the gap G between the inner wall of the developing tank and There have been proposed those in which g = 0.2 to 1.0 mm and G = 0.3 to 2.5 mm, respectively (see Patent Document 3).
このように構成することで、現像剤中のトナー濃度の検出精度を向上させ、
トナー濃度の変化に直ちに追随し得る高応答性が可能となる。
By configuring in this way, the detection accuracy of the toner concentration in the developer is improved,
High responsiveness that can immediately follow the change in toner density is possible.
さらに、その他の技術として、現像装置において、攪拌部材と磁気センサとのギャップGを0.5mm以下とするようにしたものが提案されている(特許文献4を参照)。 Furthermore, as another technique, a developing device has been proposed in which the gap G between the stirring member and the magnetic sensor is 0.5 mm or less (see Patent Document 4).
このように構成することで、磁気センサのセンサ面上での現像剤の滞留がなくなり、磁気センサが攪拌部材領域のトナー濃度を正確に検知することで適切なトナー濃度制御を実現できる。 With this configuration, the developer stays on the sensor surface of the magnetic sensor and the magnetic sensor accurately detects the toner concentration in the stirring member region, so that appropriate toner concentration control can be realized.
しかしながら、上述した従来技術によれば、磁気センサ等のトナー濃度検出部材が現像槽内に突出配置されるため、検知面にトナーが付着したり、突出したトナー濃度検出部材の周囲に現像剤が滞留するという問題が生じる。 However, according to the above-described prior art, since the toner concentration detection member such as a magnetic sensor is protruded in the developing tank, the toner adheres to the detection surface, or the developer is placed around the protruded toner concentration detection member. The problem of stagnation arises.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、現像剤攪拌搬送部材に軟質材を取り付けることなくセンサ検知面上の現像剤の滞留を抑え、高速化してもセンサ出力の信頼性が低下しない現像装置およびこれを用いる画像形性装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and suppresses the retention of developer on the sensor detection surface without attaching a soft material to the developer agitating and conveying member. It is an object of the present invention to provide a developing device in which reliability is not lowered and an image forming device using the same.
上述した課題を解決するための本発明に係る現像装置およびこれを用いる画像形成装置は、次の通りである。 The developing device and the image forming apparatus using the same according to the present invention for solving the above-described problems are as follows.
本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤収容部内で前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路内に設けられて前記現像剤を攪拌しながら所定方向へ搬送する現像剤攪拌搬送部材と、前記現像剤搬送路の現像剤を担持してその現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像ローラと、前記現像剤搬送路内の現像剤のトナー濃度を検出する透磁率センサとを備えた現像装置において、前記透磁率センサを、前記現像剤収容部内で前記現像剤攪拌搬送部材と対向する位置に、検知面周辺が検知面周辺以外よりも突出するように配置し、前記現像剤攪拌搬送部材を、前記検知面周辺に対向する位置における前記現像剤攪拌搬送部材の外径が、前記検知面周辺に対向しない位置の外径よりも小さくなるように構成し、前記透磁率センサの検知面周辺の前記現像剤収容部の内壁面からの突出距離を、前記検知面周辺以外における前記現像剤攪拌搬送部材と前記現像剤収容部の内壁面との間隙距離よりも大きく構成することを特徴とするものである。 The present invention is provided with a developer accommodating portion in which a developer containing toner and a magnetic carrier is accommodated, a developer conveying path in which the developer is conveyed in the developer accommodating portion, and a developer conveying path. A developer agitating and conveying member that conveys the developer in a predetermined direction while agitating the developer; a developing roller that carries the developer in the developer conveying path and supplies toner contained in the developer to the photosensitive drum; And a magnetic permeability sensor for detecting the toner concentration of the developer in the developer conveyance path, wherein the magnetic permeability sensor is located at a position facing the developer agitating and conveying member in the developer accommodating portion. The developer agitating and conveying member is arranged so that the periphery of the detecting surface protrudes from other than the periphery of the detecting surface, and the outer diameter of the developer agitating and conveying member at a position facing the periphery of the detecting surface is Not facing The developer agitating / conveying member and the developing member other than the periphery of the detection surface are configured such that the protruding distance from the inner wall surface of the developer accommodating portion around the detection surface of the magnetic permeability sensor is smaller than the outer diameter of the developer sensor. It is configured to be larger than the gap distance from the inner wall surface of the agent storage portion.
また、本発明は、前記透磁率センサの検知面周辺に対向する位置における前記現像剤攪拌搬送部材の外径と前記検知面周辺に対向する位置以外における前記現像剤攪拌搬送部材の外径との差を、前記検知面周辺に対向する位置以外における前記現像剤攪拌搬送部材の外径の3分の1よりも小さくすることが好ましい。 Further, the present invention provides an outer diameter of the developer stirring / conveying member at a position facing the periphery of the detection surface of the magnetic permeability sensor and an outer diameter of the developer stirring / transporting member at a position other than the position facing the periphery of the detecting surface. It is preferable that the difference be smaller than one third of the outer diameter of the developer agitating / conveying member other than the position facing the periphery of the detection surface.
また、本発明は、前記透磁率センサの突出した検知面周辺から前記現像剤収容部の内壁面(検知面周辺以外)に対して、5°以上60°未満の傾斜角(勾配)を有する傾斜部を設けることが好ましい。 In addition, the present invention provides an inclination having an inclination angle (gradient) of 5 ° or more and less than 60 ° from the periphery of the protruding detection surface of the magnetic permeability sensor to the inner wall surface (other than the periphery of the detection surface) of the developer container. It is preferable to provide a part.
また、本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項1乃至3のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。 The present invention also provides a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed, a charging device that charges the surface of the photosensitive drum, an exposure device that forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, and a photosensitive member. A developing device that supplies toner to the electrostatic latent image on the drum surface to form a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the surface of the photosensitive drum to a recording medium, and the transferred toner image is fixed to the recording medium. An image forming apparatus comprising a fixing device and forming an image using toner by an electrophotographic method, wherein the developing device according to any one of claims 1 to 3 is used as the developing device. It is what.
本発明によれば、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤収容部内で前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路内に設けられて前記現像剤を攪拌しながら所定方向へ搬送する現像剤攪拌搬送部材と、前記現像剤搬送路の現像剤を担持してその現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像ローラと、前記現像剤搬送路内の現像剤のトナー濃度を検出する透磁率センサとを備えた現像装置において、前記透磁率センサを、現像剤収容部内で前記現像剤攪拌搬送部材と対向する位置に、検知面周辺が検知面周辺以外よりも突出するように配置し、前記現像剤攪拌搬送部材を、前記検知面周辺に対向する位置における前記現像剤攪拌搬送部材の外径が、前記検知面周辺に対向しない位置の外径よりも小さくなるように構成し、前記透磁率センサの検知面周辺の前記現像剤収容部の内壁面からの突出距離を、前記検知面周辺以外における前記現像剤攪拌搬送部材と前記現像剤収容部の内壁面との間隙距離よりも大きく構成することで、前記センサ検知面周辺を突出させるように配置しても、前記現像剤攪拌搬送部材との間に安全な間隙が設けられるため、現像剤攪拌搬送部材に回転駆動中の振れ、撓みが発生しても、センサ検知面との物理的な接触を防止することができ、循環搬送される現像剤がセンサ検知面上において滞留することを抑制できる。これにより、現像剤の密度変化が生じないので、トナー濃度に対して相関係数が低下することなく、信頼性の高いセンサ出力を得ることができる。 According to the present invention, a developer containing portion that contains a developer containing toner and a magnetic carrier, a developer carrying path in which the developer is carried in the developer containing portion, and the developer carrying path And a developer agitating / conveying member that conveys the developer in a predetermined direction while agitating the developer, and that carries the developer in the developer conveying path and supplies the toner contained in the developer to the photosensitive drum. In a developing device including a roller and a magnetic permeability sensor that detects a toner concentration of the developer in the developer conveyance path, the magnetic permeability sensor is located at a position facing the developer agitating and conveying member in the developer container. The outer periphery of the developer agitating / conveying member at a position facing the periphery of the detecting surface is arranged such that the periphery of the detecting surface protrudes from the vicinity of other than the periphery of the detecting surface. Do not face the periphery And the developer agitating and conveying member other than the periphery of the detection surface and the protrusion distance from the inner wall surface of the developer accommodating portion around the detection surface of the magnetic permeability sensor, By configuring the distance larger than the gap distance from the inner wall surface of the developer accommodating portion, a safe gap is provided between the developer agitating and conveying member even if the sensor detection surface is disposed so as to protrude. Therefore, even if the developer agitating / conveying member is shaken or bent during rotation, physical contact with the sensor detection surface can be prevented, and the circulated and conveyed developer stays on the sensor detection surface. Can be suppressed. Thereby, since the density change of the developer does not occur, a highly reliable sensor output can be obtained without reducing the correlation coefficient with respect to the toner density.
また、本発明によれば、前記透磁率センサの検知面周辺に対向する位置における前記現像剤攪拌搬送部材の外径と前記検知面周辺に対向する位置以外における前記現像剤攪拌搬送部材の外径との差を、前記検知面周辺に対向する位置以外における前記現像剤攪拌搬送部材の外径の3分の1よりも小さくすることで、局所的な外径の差による現像剤の搬送速度の低下が発生することなく、安定した現像剤の循環を保ちながら信頼性の高いセンサ出力を得ることができる。 Further, according to the present invention, the outer diameter of the developer agitating / conveying member at a position facing the periphery of the detection surface of the magnetic permeability sensor and the outer diameter of the developer agitating / conveying member at a position other than the position facing the periphery of the detecting surface. Is smaller than one third of the outer diameter of the developer agitating / conveying member other than the position facing the periphery of the detection surface, so that the developer conveying speed due to the difference in local outer diameter can be reduced. It is possible to obtain a highly reliable sensor output while maintaining a stable developer circulation without causing a decrease.
また、本発明によれば、前記透磁率センサの突出した検知面周辺から前記現像剤収容部の内壁面(検知面周辺以外)に対して、5°以上60°未満の傾斜角を有する傾斜部を設けることで、直角近い角度で突出させた場合とは異なり死角部分に現像剤が溜まることなく、また突出した位置において現像剤の搬送速度が遅くなることなく、前記現像剤搬送路内で現像剤を安定して循環させることができる。 Further, according to the present invention, the inclined portion having an inclination angle of 5 ° or more and less than 60 ° from the periphery of the protruding detection surface of the magnetic permeability sensor to the inner wall surface (other than the periphery of the detection surface) of the developer containing portion. Unlike the case of projecting at an angle close to a right angle, the developer is not accumulated in the blind spot, and the developer transport speed is not slowed at the projecting position, and the developer is developed in the developer transport path. The agent can be circulated stably.
また、本発明によれば、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項1乃至3のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることで、センサ出力の信頼性が低下することを抑制できるので、安定したトナー濃度制御を行うことができる。 Further, according to the present invention, a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed, a charging device that charges the surface of the photosensitive drum, an exposure device that forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, A developing device that supplies toner to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum to form a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the surface of the photosensitive drum to a recording medium, and the transferred toner image on the recording medium An image forming apparatus comprising a fixing device for fixing and forming an image using toner by electrophotography, wherein the developing device according to claim 1 is used as the developing device. Therefore, since it is possible to suppress a decrease in the reliability of the sensor output, stable toner density control can be performed.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図1は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る現像装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an example of an embodiment for carrying out the invention, and is an explanatory view showing the overall configuration of an image forming apparatus using a developing device according to an embodiment of the present invention.
本実施形態は、図1に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム3と、感光体ドラム3表面を帯電させる帯電器(帯電装置)5と、感光体ドラム3表面に静電潜像を形成する露光ユニット(露光装置)1と、感光体ドラム3表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置2と、現像装置2にトナーを補給するトナー補給装置22と、感光体ドラム3表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット(転写装置)8と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット(定着装置)12とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置100において、現像装置2として、本発明に係る現像装置の構成を採用したものである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
この画像形成装置100は、外部から伝達される画像データに応じて所定のシート(記録用紙,記録媒体)に多色または単色の画像を形成するものである。なお、画像形成装置100の上方にスキャナ等を備えてもよい。
The
まず、画像形成装置100の全体構成について説明する。
画像形成装置100は、図1に示すように、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)及びイエロー(Y)の色成分毎の画像データが取り扱われ、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が形成され、各々の色成分の画像を重畳することによってカラー画像が形成されるようになっている。
First, the overall configuration of the
As shown in FIG. 1, the
したがって、画像形成装置100においては、図1に示すように、各色成分の画像が形成されるように、現像装置2(2a,2b,2c,2d)、感光体ドラム3(3a,3b,3c,3d)、帯電器5(5a,5b,5c,5d)、クリーナユニット4(4a,4b,4c,4d)がそれぞれ4個ずつ設けられている。言い換えると、現像装置2と感光体ドラム3と帯電器5とクリーナユニット4とを1つずつ含む画像形成ステーション(画像形成部)が4つ設けられることになる。
Accordingly, in the
なお、上記a〜dの符号は、aが黒画像形成用の部材、bがシアン画像形成用の部材、cがマゼンタ画像形成用の部材、dがイエロー画像形成用の部材であることを示したものである。また、画像形成装置100には、露光ユニット1、定着ユニット12、シート搬送路S、給紙トレイ10及び排紙トレイ15が備えられている。
The symbols a to d indicate that a is a member for forming a black image, b is a member for forming a cyan image, c is a member for forming a magenta image, and d is a member for forming a yellow image. It is a thing. Further, the
帯電器5は、感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
帯電器5としては、図1に示す接触ローラ型の帯電器の他、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などが使用されることもある。
The charger 5 uniformly charges the surface of the
As the charger 5, a contact brush type charger or a non-contact charger type charger may be used in addition to the contact roller type charger shown in FIG.
露光ユニット1は、図1に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたEL(エレクトロルミネッセンス)やLED書込みヘッドを露光ユニット1とすることもできる。露光ユニット1は、帯電された感光体ドラム3を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム3の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
As shown in FIG. 1, the exposure unit 1 is a laser scanning unit (LSU) including a laser irradiation unit and a reflection mirror. However, in addition to the laser scanning unit, the exposure unit 1 may be an EL (electroluminescence) in which light emitting elements are arranged in an array or an LED writing head. The exposure unit 1 exposes the charged
現像装置2は、感光体ドラム3に形成された静電潜像をK,C,M,Yのいずれかのトナーにより顕像化する(現像する)ものである。現像装置2(2a,2b,2c,2d)の上部には、トナー移送機構102(102a,102b,102c,102d)、トナー補給装置22(22a,22b,22c,22d)、現像槽(現像剤収容部)111(111a,111b,111c,111d)を備えている。
The developing
トナー補給装置22は、現像槽111よりも上方に配され、未使用トナー(粉体状のトナー)を貯蔵している。トナー補給装置22から現像槽111へトナー移送機構102を介してトナーが供給されるようになっている。
The
クリーナユニット4は、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム3の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
The
感光体ドラム3の上方には中間転写ベルトユニット8が配置されている。中間転写ベルトユニット8は、中間転写ローラ6(6a,6b,6c,6d)、中間転写ベルト7、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、中間転写ベルトテンション機構73、及び中間転写ベルトクリーニングユニット9を備えている。
An intermediate
中間転写ローラ6、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、中間転写ベルトテンション機構73は、中間転写ベルト7を張架し、図1の矢印B方向に中間転写ベルト7を回転駆動させるものである。
The intermediate transfer belt 6, the intermediate transfer
中間転写ローラ6は、中間転写ベルトユニット8の中間転写ベルトテンション機構73における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ6には感光体ドラム3のトナー像を中間転写ベルト7上に転写するための転写バイアスが印加されている。
The intermediate transfer roller 6 is rotatably supported by an intermediate transfer roller mounting portion in the intermediate transfer
中間転写ベルト7は、各感光体ドラム3に接触するように設けられている。中間転写ベルト7上には、感光体ドラム3に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像(多色トナー像)が形成される。中間転写ベルト7は、厚さが例えば100μm〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
The intermediate transfer belt 7 is provided so as to be in contact with each
感光体ドラム3から中間転写ベルト7へのトナー像の転写は、中間転写ベルト7の裏側に接触している中間転写ローラ6によって行われる。中間転写ローラ6には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されている。
Transfer of the toner image from the
中間転写ローラ6は、直径が例えば8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材(例えばEPDM,発泡ウレタン等)により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ6は中間転写ベルト7に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの(中間転写ローラ6)を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。 The intermediate transfer roller 6 is formed based on a metal (for example, stainless steel) shaft having a diameter of, for example, 8 to 10 mm, and the surface is covered with a conductive elastic material (for example, EPDM, urethane foam, or the like). With this conductive elastic material, the intermediate transfer roller 6 can uniformly apply a high voltage to the intermediate transfer belt 7. In this embodiment, a roller-shaped transfer electrode (intermediate transfer roller 6) is used as the transfer electrode, but a brush or the like can also be used.
上述のように各感光体ドラム3上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト7上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト7の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト7との接触位置(転写部)に移動し、この位置に配置されている転写ローラ11によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト7と転写ローラ11とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ11にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧である。
As described above, the electrostatic latent images on the respective
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ11もしくは中間転写ベルト駆動ローラ71の何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等)から形成される。
In order to obtain the nip constantly, either the transfer roller 11 or the intermediate transfer
中間転写ベルト7と感光体ドラム3との接触により中間転写ベルト7に付着したトナー、及び中間転写ベルト7から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト7上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット9によって除去され回収される。
The toner adhering to the intermediate transfer belt 7 due to the contact between the intermediate transfer belt 7 and the
中間転写ベルトクリーニングユニット9には、中間転写ベルト7に接触するクリーニングブレード(クリーニング部材)が備えられている。中間転写ベルト7におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ72にて支持されている。
The intermediate transfer belt cleaning unit 9 is provided with a cleaning blade (cleaning member) that contacts the intermediate transfer belt 7. The portion of the intermediate transfer belt 7 that is in contact with the cleaning blade is supported by the intermediate transfer belt driven
給紙トレイ10は、画像形成に使用するシート(例えば記録用紙)を蓄積しておくためのものであり、画像形成部及び露光ユニット1の下側に設けられている。一方、画像形成装置100の上部に設けられている排紙トレイ15は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのものである。
The
また、画像形成装置100には、給紙トレイ10のシート及び手差しトレイ20のシートを転写部や定着ユニット12を経由させて排紙トレイ15に案内するためのシート搬送路Sが設けられている。なお、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ71と転写ローラ11との間に位置する。
Further, the
さらに、シート搬送路Sには、ピックアップローラ16(16a,16b)、レジストローラ14、転写部、定着ユニット12、搬送ローラ25(25a〜25h)等が配置されている。
Further, a pickup roller 16 (16a, 16b), a registration roller 14, a transfer unit, a fixing
搬送ローラ25は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Sに沿って複数設けられている。ピックアップローラ16aは、給紙トレイ10の端部に備えられ、給紙トレイ10からシートを1枚ずつシート搬送路Sに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ16bは、手差しトレイ20の近傍に備えられ、手差しトレイ20からシートを1枚ずつシート搬送路Sに供給する呼び込みローラである。レジストローラ14は、シート搬送路Sを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト7上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
The
定着ユニット12は、ヒートローラ81及び加圧ローラ82等を備え、これらヒートローラ81及び加圧ローラ82はシートを挟んで回転する。ヒートローラ81は、所定の定着温度となるように制御部(図示せず)によって制御される。この制御部は温度検出器(図示せず)からの検出信号に基づいてヒートローラ81の温度を制御する。
The fixing
ヒートローラ81は、加圧ローラ82とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融、混合、圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像(各色トナー像)が定着されたシートは、複数の搬送ローラ25によってシート搬送路Sの反転排紙経路に搬送され、反転された状態(多色トナー像を下側に向けた状態)にて、排紙トレイ15上に排出される。
The
次に、シート搬送路Sによるシート搬送動作について説明する。
画像形成装置100には、図1に示すように、上述したように予めシートを収納する給紙トレイ10、及び少数枚の印字を行う場合等に使用される手差しトレイ20が配置されている。これら両トレイには各々ピックアップローラ16(16a,16b)が配置され、これらピックアップローラ16によってシートを1枚ずつシート搬送路Sに供給するようになっている。
Next, the sheet conveying operation by the sheet conveying path S will be described.
As shown in FIG. 1, the
片面印字の場合は、給紙トレイ10から搬送されるシートは、シート搬送路S中の搬送ローラ25aによってレジストローラ14まで搬送され、レジストローラ14によりシートの先端と中間転写ベルト7上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで転写部(転写ローラ11と中間転写ベルト7との接触位置)に搬送される。転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット12にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ25bを経て排紙ローラ25cから排紙トレイ15上に排出される。
In the case of single-sided printing, the sheet conveyed from the
また、手差しトレイ20から搬送されるシートは、複数の搬送ローラ25(25f,25e,25d)によってレジストローラ14まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した給紙トレイ10から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ15に排出される。
Further, the sheet conveyed from the
一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット12を通過したシートは、後端が排紙ローラ25cにてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ25cが逆回転することによって搬送ローラ25g,25hに導かれ、再びレジストローラ14を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ15に排出される。
On the other hand, in the case of double-sided printing, the trailing edge of the sheet that has completed single-sided printing and passed through the fixing
次に、本実施形態のトナー補給装置22の構成について具体的に説明する。
図2は本実施形態に係る画像形成装置を構成するトナー補給装置の概略構成を示す断面図、図3は図2のC−C断面矢視図である。
Next, the configuration of the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a toner replenishing device constituting the image forming apparatus according to the present embodiment, and FIG.
トナー補給装置22は、図2に示すように、トナー収容容器121、トナー攪拌部材125、トナー排出部材122およびトナー排出口123を含む。トナー補給装置22は、現像槽111の上側に配され、未使用トナー(粉体状のトナー)を貯蔵している。トナー補給装置22内のトナーはトナー排出部材(排出スクリュー)122を回転させることによって、トナー排出口123からトナー移送機構102を介して現像槽111へ供給されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
トナー収容容器121は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、トナー攪拌部材125、トナー排出部材122を回転自在に支持し、トナーを収容する。トナー排出口123は、トナー排出部材122の下部、軸方向中央部よりに設けられる略長方形の開口部であり、トナー移送機構102を臨む位置に配置される。
The
トナー攪拌部材125は、回転軸125aを中心に回転することにより、トナー収容容器121内に収容されるトナーを攪拌しながら、トナー収容容器121内のトナーを汲み上げてトナー排出部材122へ搬送する板状の部材で、先端にトナー汲み上げ部材125bを備える。トナー汲み上げ部材125bは、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート(PET)シートからなり、トナー攪拌部材125の両端に取付けられる。
The
トナー排出部材122は、トナー収容容器121内のトナーをトナー排出口123から現像槽111に供給するもので、図3に示すように、トナー搬送羽根122aとトナー排出部材回転軸122bとを含むオーガスクリュー、並びにトナー排出部材回転ギア122cで構成されている。トナー排出部材122は、図示しないトナー排出部材駆動モータによって回転駆動されるようになっている。オーガスクリューの向きは、トナー排出部材122の軸方向両端からトナー排出口123側に向けて、トナーが搬送されるように設定されている。
The
トナー排出部材122とトナー攪拌部材125との間には、トナー排出部材隔壁124が設けられる。これによって、トナー攪拌部材125によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材122の周辺に適量のトナーを保持できる。
A toner discharge
トナー攪拌部材125は、図2に示すように、矢印Z方向に回転してトナーを攪拌し、トナー排出部材122の方へ汲み上げる。このとき、トナー汲み上げ部材125bは、その可撓性によって、トナー収容容器121の内壁に沿って摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材122側に供給する。そして、トナー排出部材122が回転することにより、供給されたトナーをトナー排出口123へと導くようになっている。
As shown in FIG. 2, the
次に、本実施形態の特徴的な現像装置2について図面を参照して説明する。
図4は本実施形態に係る画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す断面図、図5は図4のA−A断面矢視図、図6は図4のB−B断面矢視図である。
Next, the characteristic developing
4 is a cross-sectional view showing the configuration of the developing device constituting the image forming apparatus according to the present embodiment, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. It is.
現像装置2は、図4に示すように、現像槽111内に、感光体ドラム3と対向するように配置された現像ローラ114を有し、現像ローラ114によって感光体ドラム3の表面にトナーを供給して、感光体ドラム3の表面に形成された静電潜像を顕像化する(現像する)装置である。
As shown in FIG. 4, the developing
現像装置2は、現像ローラ114の他に、現像槽111、現像槽カバー115、トナー補給口115a、ドクターブレード116、第1搬送部材112、第2搬送部材113、仕切り板(仕切り壁)117、透磁率センサ119を備えている。
In addition to the developing
現像槽111は、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤(以下、単に「現像剤」と称する。)を収容する槽である。また、現像槽111には、現像ローラ114、第1搬送部材112、第2搬送部材113等が配設されている。なお、本実施形態のキャリアは、磁性を有する磁性キャリアである。
The developing
現像槽111の上側には、図4,図6に示すように、取り外し可能な現像槽カバー115が設けられている。さらに、現像槽カバー115には、現像槽111内予備攪拌部115bに未使用のトナーを補給するためのトナー補給口115aが形成されている。
A removable
現像槽111には、第1搬送部材112と第2搬送部材113との間に仕切り板117が配設されている。仕切り板117は、第1搬送部材112及び第2搬送部材113の各軸方向(各回転軸方向)に平行に延設されている。現像槽111の内部は、仕切り板117によって、第1搬送部材112が配されている第1搬送路Pと、第2搬送部材113が配されている第2搬送路Qとに区画される。
In the developing
仕切り板117は、第1搬送部材112及び第2搬送部材113の各軸方向の両端部において、現像槽111の内側の壁面から離間して配置されている。これにより、現像槽111には、第1搬送部材112及び第2搬送部材113の各軸方向の両端部付近において、第1搬送路Pと第2搬送路Qとを連通する連通路が形成されている。以下では、図5に示されるように、矢印X方向側に形成されている連通路を第1連通路a、矢印Y方向側に形成されている連通路を第2連通路bと称する。
The
第1搬送部材112及び第2搬送部材113は、互いの周面同士が仕切り板117を介して対向するように且つ互いの軸同士が平行になるように並列され、互いに逆方向に回転するように設定されている。そして、第1搬送部材112は、図5に示すように、矢印X方向に2成分現像剤を搬送し、第2搬送部材113は、矢印X方向とは逆の矢印Y方向に現像剤を搬送するように設定されている。
The
第1搬送部材112は、図5に示すように、螺旋状の第1搬送羽根112aと第1回転軸112bからなるスクリューオーガと、ギア112cにより構成されている。第2搬送部材113は、図5に示すように、螺旋状の第2搬送羽根113aと第2回転軸113bからなるスクリューオーガと、ギア113cにより構成されている。第1搬送部材112及び第2搬送部材113は、モータ等の駆動手段(図示せず)によって回転駆動することにより現像剤を攪拌すると共に搬送するようになっている。
As shown in FIG. 5, the
また、第1搬送部材112は、図6に示すように、第1回転軸112bを垂直方向から眺めたときの第1回転軸112b軸と第1搬送羽根112aの外周部とがなす角度、すなわち、螺旋羽根の傾斜角θが30度以上60度以下で構成されている。
Further, as shown in FIG. 6, the first conveying
具体的には、第1搬送部材112の螺旋羽根の傾斜角θが30度以上60度以下の場合は、現像剤を第1搬送部材112の回転方向に攪拌する力が強いので、補給されたトナーが現像剤の上を浮遊しながら搬送される「浮遊トナー」が生じにくい。従って、トナー補給後であっても透磁率センサ119により精度よく現像剤のトナー濃度を検知できる。
Specifically, when the inclination angle θ of the spiral blade of the first conveying
一方、螺旋羽根の傾斜角θが30度未満の場合は、第1搬送部材112による現像剤搬送速度が低下するため、現像剤の磨耗が早くなる。また、螺旋羽根の傾斜角θが60度を超えると、第1搬送部材112による現像剤搬送速度が速くなり過ぎるため、浮遊トナーが発生し易くなる。
On the other hand, when the inclination angle θ of the spiral blade is less than 30 degrees, the developer transport speed by the
現像ローラ114は、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動するマグネットローラであり、現像槽111の現像剤を表面に汲み上げて担持し、表面に担持している現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム3に供給するものである。
The developing
現像ローラ114で搬送される現像剤は、最近接部分で感光体ドラム3と接触する。この接触領域が現像ニップ部Nであり、現像ニップ部Nでは、現像ローラ114に接続される図示しない電源から現像ローラ114に対して現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ114表面の現像剤から感光体ドラム3表面の静電潜像へトナーが供給される。
The developer conveyed by the developing
現像ローラ114の表面に近接する位置にはドクターブレード(層厚規制用ブレード)116が配されている。
A doctor blade (layer thickness regulating blade) 116 is disposed at a position close to the surface of the developing
ドクターブレード116は、現像ローラ114の軸線方向に平行に延びる板状部材であり、現像ローラ114の鉛直方向下方において、その短手方向の一端が現像槽111によって支持され、かつ他端が現像ローラ114表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる。ドクターブレード116の材料としては、ステンレス鋼が使用できるが、アルミニウムや合成樹脂なども使用できる。
The
透磁率センサ119は、図4,図6に示すように、予備攪拌部115bにおいて、トナー補給口115a付近で、その下方の現像剤搬送方向(矢印Y方向)下流側で、第2搬送部材113の鉛直方向下側の現像槽111の底面、すなわち、第2搬送路Qの底面に装着され、検知面119aが現像槽111の内部に露出するように設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
また、透磁率センサ119は、図示しないトナー濃度制御手段に電気的に接続される。本実施形態における透磁率センサ119は、一般的なトナー濃度検知センサ、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサなどに代替することもできるが、これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。
Further, the
透磁率検知センサには図示しない電源が接続される。電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧及びトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧を透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、制御手段によって制御される。透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。このような型式の透磁率検知センサは市販されており、たとえば、TS−L、TS−A、TS−K(いずれも商品名、TDK(株)社製)などが挙げられる。 A power supply (not shown) is connected to the magnetic permeability detection sensor. The power source applies a drive voltage for driving the magnetic permeability detection sensor and a control voltage for outputting a detection result of the toner density to the control means. Application of a voltage to the magnetic permeability detection sensor by the power source is controlled by the control means. The permeability detection sensor is a type of sensor that receives the control voltage and outputs the toner density detection result as an output voltage value. Basically, the sensitivity near the median value of the output voltage is good. It is used by applying a control voltage to obtain a voltage. Such type of magnetic permeability detection sensors are commercially available, and examples thereof include TS-L, TS-A, TS-K (all are trade names, manufactured by TDK Corporation) and the like.
次に、現像装置2の現像槽における現像剤の搬送について説明する。
図4に示すように、トナー補給装置22に収容されているトナーは、トナー移送機構102及びトナー補給口115aを介して現像槽111内に移送され、これにより現像槽111にトナーが補給される。
Next, the conveyance of the developer in the developing tank of the developing
As shown in FIG. 4, the toner accommodated in the
現像槽111において、第1搬送部材112及び第2搬送部材113は、モータ等の駆動手段(図示せず)によって回転駆動し、現像剤を搬送する。具体的には、第1搬送路Pにおいて、現像剤は、第1搬送部材112によって攪拌されながら矢印X方向へ搬送され、第1連通路aに到達する。第1連通路aに到達した現像剤は、第1連通路aを通過して第2搬送路Qへ搬送される。
In the developing
一方、第2搬送路Qにおいて、現像剤は、第2搬送部材113によって、攪拌されながら矢印Y方向へ搬送され、第2連通路bに到達する。そして、第2連通路bに到達した現像剤は、第2連通路bを通過して第1搬送路Pへ搬送される。
つまり、第1搬送部材112と第2搬送部材113とは、互いに逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送している。
On the other hand, in the second transport path Q, the developer is transported in the direction of the arrow Y while being stirred by the
That is, the
このようにして、現像剤は、現像槽111において、第1搬送路Pと第1連通路aと第2搬送路Qと第2連通路bとを、第1搬送路P→第1連通路a→第2搬送路Q→第2連通路b、という順序にて循環移動していることになる。そして、現像剤は、第2搬送路Qにて搬送されている間に、現像ローラ114の回転にてその表面に担持されて汲み上げられ、汲み上げられた現像剤中のトナーが感光体ドラム3へと移動して、順次消費されていく。
In this way, the developer passes through the first conveyance path P, the first communication path a, the second conveyance path Q, and the second communication path b in the developing
このように消費されるトナーを補うべく、未使用のトナーがトナー補給口115aから第2搬送路Qへ補給される。補給されたトナーは第2搬送路Q→第2連通路b→第1搬送路P→第1連通路a、という順序にて循環している間において従前より存在する現像剤と混合攪拌される。その後、未使用のトナーが混合された現像剤は再び第2搬送路Qへと搬送されて現像ローラ114の表面に担持されて汲み上げられる。
In order to make up for the consumed toner, unused toner is replenished from the
次に、本実施形態における現像装置2内の特徴的な透磁率センサ119と第2搬送部材113の構成について図面を参照して説明する。
図7は本実施形態に係る現像装置の現像槽内に設けられた透磁率センサと第2搬送部材の構成を示す説明図である。
Next, the configuration of the characteristic
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of a magnetic permeability sensor and a second conveying member provided in the developing tank of the developing device according to the present embodiment.
本実施形態の現像装置2によれば、図7に示すように、透磁率センサ119の検知面119aおよびその周辺は、現像槽111の底表面に対して、第2搬送部材113に対向する方向に距離(以下、「突出距離」と称する。)δ1だけ突出するように配置される。
According to the developing
一般に、螺旋羽根を用いる現像装置の特徴としては、本実施形態においても第2搬送羽根113aから距離が離れるほど現像剤を搬送する能力は弱くなる。特に、現像槽111の底表面において現像剤の滞留が起こりやすい。そこで、透磁率センサ119の検知面119aを現像槽111の底表面から突出させることで、透磁率センサ119の検知面119aは現像剤が安定して搬送される底表面から離れた位置に配置されるので、前述した現像剤の滞留によるセンサ出力への影響が抑えられる。
In general, as a feature of the developing device using a spiral blade, also in this embodiment, the ability to transport the developer becomes weaker as the distance from the
本実施形態では、透磁率センサ119の検知面119a上での現像剤の滞留を効果的に抑制するために、透磁率センサ119の検知面119a周辺の突出距離δ1は、透磁率センサ119の検知面119a周辺以外における第2搬送羽根113aと現像槽111の底表面との間隙の距離(以下、「間隙距離」と称する。)δ0よりも大きいことが好ましい。
In this embodiment, the protrusion distance δ1 around the
本実施形態の現像装置2によれば、間隙距離δ0を0.5mmに設定しており、突出距離δ1を0.5mm以上(0.5〜2mm程度が好ましい。)に設定して透磁率センサ119を配置したときに、効果的にセンサ出力の信頼性低下を抑制できることを確認した。
According to the developing
また、本実施形態の現像装置2によれば、第2搬送部材113は、透磁率センサ119の検知面119a周辺と第2搬送羽根113aとの物理的な接触が起こらないように、図7に示すように、突出させた部分に対向する位置の螺旋羽根(以下、「対向螺旋羽根」と称する。)113a1においてのみ、第2搬送羽根113aの外径を長さδ2だけ小さくしている。
Further, according to the developing
本実施形態では、第2搬送部材113の回転駆動中の触れ、撓みを考慮して、第2搬送羽根113aと現像槽111の底表面との間には間隙距離δ0を設定している。
そして、透磁率センサ119の検知面119a周辺においても、対向螺旋羽根113a1との間の間隙距離δ3をδ0以上に設定することが好ましい。従って、長さδ2は突出距離δ1と同等または突出距離δ1よりも大きいことが好ましい。
In the present embodiment, the gap distance δ0 is set between the
In addition, it is preferable that the gap distance δ3 between the opposing spiral blade 113a1 is set to be δ0 or more also around the
ここで、長さδ2を過剰に大きくした場合、即ち対向螺旋羽根113a1の外径を過剰に小さくした場合、この位置において局所的に現像剤の搬送能力が低下することで、前述した現像剤搬送路の全体における現像剤の循環に影響を及ぼしてしまう。このような問題を抑制するために、長さδ2は第2搬送羽根113aの外径φの3分の1よりも小さいことが好ましい。
Here, when the length δ2 is excessively increased, that is, when the outer diameter of the opposing spiral blade 113a1 is excessively decreased, the developer transport capability is locally reduced at this position, so that the developer transport described above is performed. This affects the circulation of the developer in the entire path. In order to suppress such a problem, the length δ2 is preferably smaller than one third of the outer diameter φ of the second conveying
本実施形態の現像装置2によれば、第2搬送羽根113aの外径φを14.0mmに設定しており、第2搬送羽根113aにおける長さδ2を外径φの3分の1である4.7mmよりも小さくすることで、現像剤搬送路の全体における現像剤の循環に影響を及ぼさないことを確認した。
According to the developing
また、本実施形態の比較例として、透磁率センサ119の検知面119a周辺を直角近い角度で突出させた場合、突出部と非突出部との間の死角部分(突出部の基部周辺)に現像剤が滞留したり、突出した位置において現像剤の搬送速度が遅くなることを確認した。
このような場合、透磁率センサ119の検知面119a周辺を突出させて検知面119a上の現像剤密度を安定化させる効果が低下してしまう。
As a comparative example of the present embodiment, when the periphery of the
In such a case, the effect of stabilizing the developer density on the
上記問題を抑制するために、本実施形態の現像装置2によれば、透磁率センサ119の突出した検知面119a周辺に対して、現像槽111の底表面から傾斜角(勾配)αを有する傾斜部111aを設けている。傾斜角αは5°以上60°未満であることが好ましい。
In order to suppress the above problem, according to the developing
これにより、透過率センサ119は、第2搬送羽根113aにより搬送されている現像剤の状態を良好にセンシングできるとともに、検知面119aにトナー膜やその他異物が固着した場合でも、搬送される現像剤による掻き取り・除去効果が期待できるので、トラブル発生に至らずに安定したセンシングを行うことができる。
Accordingly, the
以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置100の現像装置2において、透磁率センサ119を、現像槽111内で第2搬送部材113の第2搬送羽根113aと対向する位置に、検知面119a周辺が検知面119a周辺以外よりも突出するように配置し、第2搬送部材の構成として、第2搬送羽根113aを、検知面119a周辺に対向する位置における対向螺旋羽根113a1の外径が、検知面119a周辺に対向しない位置の第2搬送羽根113aの外径よりも小さく構成して、透磁率センサ119の検知面119a周辺の現像槽111の内壁面からの突出距離δ1が、検知面119a周辺以外における第2搬送羽根113aと現像槽111の内壁面との間隙距離δ0よりも大きく構成したので、透磁率センサ119の検知面119a周辺を突出させるように配置しても、第2搬送部材113の第2搬送羽根113aとの間に安全な間隙が設けられるため、第2搬送羽根113aに回転駆動中の振れ、撓みが発生しても、検知面119aとの物理的な接触を防止することができ、循環搬送される現像剤が検知面119a上において滞留することを抑制できる。これにより、現像剤の密度変化が生じないので、トナー濃度に対して相関係数が低下することなく、信頼性の高いセンサ出力を得ることができる。
With the configuration described above, according to the present embodiment, in the developing
尚、上述した実施形態では、本発明に係る現像装置2を図1に示すような画像形成装置100に適用した例について説明したが、現像槽111内で攪拌された現像剤のトナー濃度を透磁率センサ119により検出するようにした現像装置2を用いる画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。
In the above-described embodiment, the example in which the developing
以上のように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope not departing from the gist of the present invention are also included in the technical scope of the present invention.
1 露光ユニット(露光装置)
2 現像装置
3 感光体ドラム
5 帯電器(帯電装置)
8 中間転写ベルトユニット(転写装置)
12 定着ユニット(定着装置)
22 トナー補給装置
100 画像形成装置
111 現像槽(現像剤収容部)
111a 傾斜部
112 第1搬送部材(現像剤搬送部材)
113 第2搬送部材(現像剤搬送部材)
113a 第2搬送羽根
113a1 対向螺旋羽根
115a トナー補給口
115b 予備攪拌部
119 透磁率センサ
119a 検知面
P 第1搬送路
Q 第2搬送路
α 傾斜角
δ0 間隙距離
δ1 突出距離
δ2 長さ
δ3 間隙距離
1 Exposure unit (exposure equipment)
2 Developing
8 Intermediate transfer belt unit (transfer device)
12 Fixing unit (fixing device)
22
111a
113 Second conveying member (developer conveying member)
113a Second conveying blade 113a1 Opposing
Claims (4)
前記透磁率センサは、前記現像剤収容部内で前記現像剤攪拌搬送部材と対向する位置に、検知面周辺が検知面周辺以外よりも突出するように配置され、
前記現像剤攪拌搬送部材は、前記検知面周辺に対向する位置における前記現像剤攪拌搬送部材の外径が、前記検知面周辺に対向しない位置の外径よりも小さく構成され、
前記透磁率センサの検知面周辺の前記現像剤収容部の内壁面からの突出距離が、前記検知面周辺以外における前記現像剤攪拌搬送部材と前記現像剤収容部の内壁面との間隙距離よりも大きく構成されることを特徴とする現像装置。 A developer containing portion for containing a developer containing toner and a magnetic carrier; a developer carrying path for carrying the developer in the developer containing portion; and the development provided in the developer carrying path. A developer agitating and conveying member that conveys the developer in a predetermined direction while stirring the developer, a developing roller that carries the developer in the developer conveying path and supplies toner contained in the developer to the photosensitive drum, and the developer In a developing device including a magnetic permeability sensor that detects a toner concentration of a developer in a conveyance path,
The magnetic permeability sensor is disposed at a position facing the developer agitating and conveying member in the developer accommodating portion so that the periphery of the detection surface protrudes more than the periphery of the detection surface,
The developer stirring and conveying member is configured such that an outer diameter of the developer stirring and conveying member at a position facing the periphery of the detection surface is smaller than an outer diameter of a position not facing the detection surface and the periphery.
The protrusion distance from the inner wall surface of the developer accommodating portion around the detection surface of the magnetic permeability sensor is larger than the gap distance between the developer agitating and conveying member and the inner wall surface of the developer accommodating portion outside the periphery of the detection surface. A developing device having a large structure.
前記現像装置として、請求項1乃至3のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed, a charging device for charging the surface of the photosensitive drum, an exposure device for forming an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, and an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum A developing device for supplying toner to the image to form a toner image, a transfer device for transferring the toner image on the surface of the photosensitive drum to a recording medium, and a fixing device for fixing the transferred toner image to the recording medium, In an image forming apparatus that forms an image using toner by electrophotography,
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as the developing device.
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