JP2014032340A - Developing device, process cartridge, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー画像を形成する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that form a color image.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する2つの搬送部材を上下方向に設置する技術が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a developing device that contains a two-component developer composed of a toner and a carrier (including a case where an additive or the like is added), the developer being long A technique is known in which two transport members that are transported in a direction to form a circulation path are installed in the vertical direction.
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トナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌搬送部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。 In a developing device using a two-component developer, toner is appropriately replenished into the developing device from a toner replenishing port provided in a part of the developing device according to toner consumption in the developing device. The replenished toner is agitated and mixed together with the developer in the developing device by a conveying member (agitating and conveying member) such as a conveying screw. Part of the stirred and mixed developer is supplied to a developing roller (developer carrier).
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との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。なお、現像ローラの内部にはマグネットが固設されていて、このマグネットによって現像ローラの周囲に複数の磁極が形成されている。 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 a latent image on the photosensitive drum at a position facing the photosensitive drum. Adhere to. A magnet is fixed inside the developing roller, and a plurality of magnetic poles are formed around the developing roller by the magnet.
特許文献1には、第1搬送部材による第1搬送経路の下流側に達した現像剤が第2搬送部材による第2搬送経路の上流側に流動する第1中継部と、第2搬送経路の下流側に達した現像剤が第1搬送経路の上流側に流動する第2中継部とを備え、第1中継部と第2中継部との間に第2搬送経路(トナー回収経路)から第1搬送経路(トナー供給経路)に通じる通気路を設けることで、トナー回収経路からトナー供給経路へ空気の流れを作り、トナー飛散を抑止する現像装置が開示されている。 In Patent Document 1, a developer that reaches the downstream side of the first conveyance path by the first conveyance member flows to the upstream side of the second conveyance path by the second conveyance member; And a second relay part in which the developer that has reached the downstream side flows to the upstream side of the first transport path, and the second transport path (toner collection path) to the second relay part between the first relay part and the second relay part. There is disclosed a developing device that suppresses toner scattering by providing an air passage that leads to one conveyance path (toner supply path) to create an air flow from the toner recovery path to the toner supply path.
しかし、特許文献1に記載の現像装置においては、第1搬送経路においてトナーを搬送する第1搬送スクリュと、第2搬送経路においてトナーを搬送する第2搬送スクリュとを避けて通気路を設けなければならず、その分現像装置が大きくなってしまうという問題がある。 However, in the developing device described in Patent Document 1, a ventilation path must be provided to avoid the first conveyance screw that conveys toner in the first conveyance path and the second conveyance screw that conveys toner in the second conveyance path. In other words, there is a problem that the developing device becomes larger correspondingly.
そこで、本発明は、装置の大型化を防ぐとともにトナー飛散を防止する現像装置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 that prevents the apparatus from becoming large and prevents toner scattering.
上記の課題を解決するため、本発明の現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、現像剤担持体に対向するとともに、現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、第1搬送部材による第1搬送経路の下流側に達した現像剤が第2搬送部材による第2搬送経路の上流側に流動する第1中継部と、第2搬送経路の下流側に達した現像剤が第1搬送経路の上流側に流動する第2中継部と、第1中継部と第2中継部との間に、第2搬送経路から第1搬送経路に通じる通気路とを備え、通気路は、第1搬送部材の下方に位置し、第2搬送経路から第1搬送経路へ通気するメッシュを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a developing device of the present invention is a developing device that contains a developer having a carrier and a toner and develops a latent image formed on the image bearing member. A developer carrying body that carries the developer, a first carrying member that faces the developer carrying body and that supplies the developer to the developer carrying body while carrying the developer in the longitudinal direction; The second conveying member that faces the developer carrying member and conveys the developer separated from the developer carrying member in the longitudinal direction, and the developer that reaches the downstream side of the first conveying path by the first conveying member is the first conveying member. A first relay part that flows upstream of the second transport path by the two transport members, a second relay part that flows downstream of the second transport path, and a developer that flows upstream of the first transport path; Between the first relay unit and the second relay unit from the second transport path to the second And a ventilation path leading to the conveying path, the vent path is positioned below the first transport member, characterized in that it comprises a mesh venting from the second transport path to the first transport path.
本発明によれば、装置の大型化を防ぐとともにトナー飛散を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent enlargement of the apparatus and toner scattering.
本発明の実施形態の現像装置を備えた画像形成装置について図1を用いて以下説明する。ここでは、均一に帯電された像担持体に光書込み手段から光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を本実施形態にかかる現像装置で可視像化しさらに記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置としてカラー画像を形成する画像形成装置1を例にとり説明する。 An image forming apparatus including a developing device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Here, the uniformly charged image carrier is irradiated with light from the optical writing means to form an electrostatic latent image, and this electrostatic latent image is visualized by the developing device according to the present embodiment, and further recorded. An image forming apparatus 1 that forms a color image will be described as an example of an image forming apparatus that obtains a recorded image by transferring it to the image.
この画像形成装置1は、転写紙8を搬送する搬送ベルト15に沿って該搬送ベルトの移動方向(搬送方向)上流側から順に、複数の画像形成部17K、17M、17Y、17Cが配列された、所謂タンデムタイプといわれるものである。なお色の順序はこの限りではない。たとえば黒を最下流に配置し、MCYKの順に作像することも可能である。
In the image forming apparatus 1, a plurality of
これらの画像形成部はそれぞれが複数部材の組み合わせからなり画像形成を行う。画像形成部は、必ずしもユニットとして構成されている必要はない。画像形成部17Kは黒、画像形成部17Mはマゼンタ、画像形成部17Yはイエロー、画像形成部17Cはシアン、の各画像を形成するもので、これら各画像形成部は形成する画像の色が異なるだけで、内部構成は各画像形成部とも共通である。
Each of these image forming units is formed of a combination of a plurality of members and forms an image. The image forming unit is not necessarily configured as a unit. The
よって、以下の説明では、画像形成部17Kについて概要を説明し、他の画像形成部については、画像形成部17Kにおける各部材の符号末尾に付したKを、画像形成部17MについてはM、画像形成部17YについてはY、画像形成部17CについてはCにそれぞれ置き換えて示すにとどめ、説明は省略する。
Therefore, in the following description, the outline of the
搬送ベルト15は、その一方が駆動回転させられる駆動ローラと、他方が従動回転させられる従動ローラである搬送ローラ18、19によって回動可能に支持されたエンドレスベルトからなり、これら搬送ローラの回転と共に、矢印の向きに回転させられるようになっている。搬送ベルト15の下方には転写紙8a〜8cが収納された給紙トレイ20、21、22が備えられている。
The
例えば、給紙トレイ20に収納された最上位置にある転写紙8aは、画像形成時に送り出されてレジストローラ23で一旦待機させられ、画像形成部17Kにおける画像形成とタイミングを合わせて送り出され、静電吸着により搬送ベルト15に吸着される。こうして搬送ベルト15に吸着された転写紙8は最初の画像形成部17Kに搬送され、ここで黒の画像が転写される。
For example, the
画像形成部17Kは、帯電装置2Kと、現像装置3Kと、感光体(像担持体)7Kと、クリーニング装置6Kとを備えている。なお、図1に示すように、搬送ベルト15の上側張設部分の裏側には転写装置5Kが配置されており、また、感光体7Kに露光用の光Lを照射して静電潜像を形成する手段として光走査装置16Kが設けられている。
The
カラー画像の画像形成に際し、画像形成部17Kでは、感光体7Kの周面が暗中にて帯電装置2Kにより一様に帯電された後、光走査装置16Kからの黒画像に対応した露光用の光Lにより露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置3Kにおいて黒トナーにより可視像化され、感光体7K上に黒のトナー像が形成される。
When forming a color image, in the
このトナー像は、感光体7Kと搬送ベルト15上の転写紙8とが接する位置である、いわゆる転写位置で転写紙8と合致して、転写装置5Kの働きにより転写紙8上に転写され、該転写紙8上に単色(黒)の画像が形成される。転写を終えた感光体7Kは、該感光体7Kの周面に残留した不要なトナーがクリーニング装置6Kにより除去された後、次の画像形成に備えられる。
This toner image coincides with the
このようにして、画像形成部17Kで単色(黒)を転写された転写紙8は、搬送ベルト15によって次の画像形成部17Mに搬送される。画像形成部17Mでは、前記画像形成部17Kにおけると同様のプロセスにより感光体7M上に形成されたマゼンタのトナー像が前記転写紙8上の黒のトナー像に重ねて転写される。
In this way, the
転写紙8はさらに次の画像形成部17Yに搬送され、同様にして感光体7Y上に形成されたイエローのトナー像が転写紙8上に既に形成されている黒及びマゼンタのトナー像に重ねて転写される。同様にしてさらに、次の画像形成部17Cでは、感光体7C上に形成されたシアンのトナー像が転写紙8上に既に形成されている黒、マゼンタ及びイエローのトナー像に重ねて転写されて、フルカラーのカラー画像が得られる。
The
こうしてフルカラーの重ね画像が形成された転写紙8は、画像形成部17Cを通過した後、搬送ベルト15から剥離されてから定着部24で一対の定着ローラ間を通過する間に定着された後、排紙トレイ25へ排紙される。なお、本実施形態において、画像形成部を、例えば上述の画像形成部17Kを構成する帯電装置2Kと、現像装置3Kと、クリーニング装置6Kのうち、少なくとも1つと、感光体7Kとが一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジの構成としてもよい。
The
次に、本実施形態における画像形成の概要について、図2を用いて以下説明する。図2は、本実施形態の現像装置3を用いた、感光体7周りの概略を示した各部材の配置構成図である。感光体7は不図示の駆動手段により矢印で示すように時計まわりの向きに回転される。この感光体7の上部であって、時計の文字盤で表現すれば略11時の位置には帯電装置2が配置されている。帯電装置2は不図示の駆動手段により感光体7と同速度で回転される回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。
Next, an outline of image formation in the present embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is an arrangement configuration diagram of each member showing an outline around the
この帯電装置2により感光体7の表面は暗中で一様に帯電された後、不図示の光走査手段からの露光用の光Lの照射を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体7の回転と共に下流側に移動し現像装置3に至る。現像装置3は感光体7の右横に配置されている。
After the surface of the
現像装置3はケーシング301内に、現像剤320を撹拌搬送する供給室搬送部材304及び回収室搬送部材305、現像ローラ302などの回転部材及びその他の部材を具備している。
The developing
感光体7を時計の文字盤で表現すると、現像ローラ302は、感光体7における2時と3時の間の方向(2時半の方向)で感光体7に近接して対向させることで現像ニップ領域Aを構成するようにして近接配置されている。この感光体7との対向部位に相当するケーシング301の部位は現像ローラ302を露出させるため開口した状態となっている。
When the
現像ローラ302によりケーシング301内の現像剤320は現像ニップ領域Aへ搬送されるようになっている。現像ニップ領域Aで感光体7の表面に形成されている静電潜像に現像剤320中のトナーが付着してトナー像として顕像化される。
The
このトナー像は感光体7の回転と共に下流側に移動し転写装置5の対向する側に至る。転写装置5は感光体7の下部、6時の方向に配置されている。本例では転写装置5は回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。感光体7と転写装置5とが対向する領域を転写領域Bと称する。
The toner image moves downstream as the
感光体7上のトナー像は転写領域Bにおいて転写紙8に転写され転写紙8上の画像となる。なお感光体7上のトナーを中間転写体(中間転写ベルトなど)にいったん転写し、その後多色トナーを一括して転写紙に転写する中間転写ベルト方式にも適用は可能であり、その場合は転写領域Bで感光体7上のトナーを中間転写体(中間転写ベルト)に転写することになる。
The toner image on the
転写後の感光体7の表面は感光体7の回転と共に下流側へ移動してクリーニング装置6に至る。クリーニング装置6は、感光体7における10時の方向に配置されている。クリーニング装置6は、転写紙に転写し切れずに感光体7の表面に残ったトナーを、クリーニングブレード601により除去する。クリーニング装置6を通過した感光体7の表面は、その後、帯電装置2により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程を繰返す。
The surface of the
次に、本実施形態の現像装置3について図2から図7を用いて以下説明する。現像装置3は、ケーシング301の内部に現像ローラ(現像剤担持体)302と、供給室搬送部材304(第1搬送部材)と、回収室搬送部材305(第2搬送部材)と、現像剤規制部材303とを有し、現像剤320を撹拌搬送して循環させている。なお、本実施形態では現像剤を攪拌する部材として、例えば螺旋形状のスクリュを用いており、スクリュ羽根の外径が直径16mm以下のものを用いている。
Next, the developing
図3に示すように、現像ローラ302は、円周方向に複数の磁石MG(図の煩雑化防止のため1個についてのみ符号で示す。)を配置したマグネットローラ302dを内部に有し、その周囲を円筒状のスリーブ302cが回転軸302eと一体的に回転する構成となっている。
As shown in FIG. 3, the developing
スリーブ302cはアルミ等の非磁性の金属で形成されている。マグネットローラ302dは、各磁石MGが所定の方向を向くように不動部材、例えば、ケーシング301に固定されており、その周囲をスリーブ302cが回転して、磁石MGによって引き付けた現像剤320を搬送していく。
The
現像ローラ302の構造を示した図4において、現像ローラ302は主に不動部材としてケーシング301に固定されている固定軸302a及びこの固定軸302aと一体の円柱状をしたマグネットローラ302dと、マグネットローラ302dのまわりをギャップを介して覆っているスリーブ302c及びこのスリーブ302cと一体的な回転軸302e等からなる。固定軸302aに対して回転軸302eは軸受302fを介して回転自在であり、回転軸302eは不図示の回転駆動手段から動力を伝達されて回転駆動される。
In FIG. 4 showing the structure of the developing
マグネットローラ302dの外周部には、図4に示すように所定の間隔をおいて複数の磁石MGが固定されている。これらの磁石MGの周囲をスリーブ302cが回転されるわけである。これらの磁石MGは、スリーブ302cの周表面に現像剤320を穂立ちさせ、また穂切りなどさせるように磁界を形成するためのものである。これらの磁石MGから発せられる法線方向磁力線に沿うように、磁性のキャリアが集合して磁気ブラシが形成される。
A plurality of magnets MG are fixed to the outer periphery of the
マグネットローラの構成は多々あるが、まず図3に示すように、スリーブ302cの内部に3つの磁石MGを有し、3つの磁極(磁力分布)が生じるマグネットローラの構成を説明する。現像ローラ302の中心O―1と感光体7の中心O―2を結ぶ線上で対向する部分(図2で示した現像ニップ領域Aに相当する領域)の磁極をP1極(現像極)と称し、以下反時計まわりの向きで示す現像ローラ302の回転方向順に、各磁極をP2極(ケーシング対向極)、P3極(現像剤規制部材対向極)と称する。
There are many configurations of the magnet roller. First, as shown in FIG. 3, the configuration of the magnet roller having three magnets MG inside the
極性はP1極からP3極の順に、N、S、S極としているが、これらは各極が反対の極性であっても構わない。P1極は現像極であり、感光体7に対向している。P2極はケーシングに対向しており、P3極は現像剤規制部材303に対向している。
The polarities are the N, S, and S poles in the order from the P1 pole to the P3 pole, but these poles may have opposite polarities. The P1 pole is a development pole and faces the
現像ローラ302と感光体7は現像ニップ領域A(図2参照)において直接には接触せずに、現像に適する一定の間隔、現像ギャップGPを保持して対向している。そして、現像ローラ302上において、現像剤320を穂立ちさせ、現像剤320を感光体7に接触させることで、感光体7表面の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する。
The developing
本実施形態の現像装置3では、固定軸302aには接地されたバイアス用の電源(不図示)が接続されている。固定軸302aに接続された電源VPの電圧は、不図示の導電性の軸受、導電性の回転軸302eを経てスリーブ302cに印加される。一方、感光体7を構成する最下層の導電性支持体は接地されている。
In the developing
こうして、現像ニップ領域Aには、キャリアから離脱したトナーを感光体7側へ移動させる電界を形成しておき、スリーブ302cと感光体7の表面に形成された静電潜像との電位差によりトナーを感光体7側に向けて移動させることに供している。
Thus, an electric field for moving the toner separated from the carrier to the
なお、本実施形態の現像装置3は露光用の光L(図2参照)で書き込む方式の画像形成装置と組み合わせた例としている。帯電装置2により感光体7上に一様に負極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために画像部を露光用の光Lで露光することで、低下した電位の画像部(静電潜像)に負極性のトナーで現像する反転現像方式を採用している。ただし、これは一例であり、本実施形態の現像方式の中で、感光体7に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。
Note that the developing
現像後、P2極は現像ローラ302上に担持された現像後の現像剤320を現像ローラ302の回転と共に下流側に搬送し、ケーシング301内に引き入れる。
After the development, the P2 pole conveys the
P2極とP3極は同極性としてあり、P2〜P3極間では穂立ちさせる磁力がなく穂が寝た状態となり、それまで現像ローラ302周囲に引き寄せていた現像剤320を現像ローラ302から引き離す『剤離し』の作用が働く。この穂が寝た状態となる現像ローラ302上のP2〜P3極対応部(磁力分布曲線の山形のピークが他と比べて極めて低い領域)は現像ローラ302から現像剤320を離す、剤離し領域(図2に符号Cで示す。)を形成している。
The P2 and P3 poles have the same polarity, and the P2 and P3 poles do not have a magnetic force to rise, and the ears fall asleep, and the
感光体7にトナーを付着させた現像剤320は、現像剤320中のトナー濃度が下がっている為、仮に、このトナー濃度が低下した現像剤320が現像ローラ302から離れずに再度現像ニップ領域Aに搬送され現像に供されると、狙いの画像濃度を得ることが出来ないという不具合が生じてしまう。
The
これを防止するため、本実施形態では、現像後の剤離し領域Cで、現像ローラ302から現像剤320を離している。現像ローラ302から離した現像剤320はその後、狙いのトナー濃度、トナー帯電量になるように、ケーシング301内で十分に撹拌混合される。
In order to prevent this, in the present embodiment, the
こうして、狙いのトナー濃度、帯電量にされた現像剤320は、供給室搬送部材304により現像剤貯留スペースDに供給される。貯留スペースDに供給された現像剤320はP3極のピーク位置の直近下流部に位置する現像剤規制部材303を通過することにより、所定の厚さに整えられて、磁気ブラシを形成しながら上述した現像ニップ領域Aに搬送される。また、P3極は、現像剤320を搬送する搬送極の機能を担っている。
In this way, the
以下、必要に応じて、現像装置3について図5及び図6等を参照しつつ、各部材の配置構成などを説明する。図2及び図3に示したように、供給室搬送部材304は現像ローラ302のまわりの位置であって現像ローラ302の2時の方向に配置されている。この位置は現像剤規制部材303の上流側でもある。
Hereinafter, the arrangement configuration of each member and the like of the developing
図5及び図6に示すように、供給室搬送部材304は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュ形状をしており、現像ローラ302の中心線O−1と平行な中心線O−3を中心に矢印で示す時計まわりの向きに回転し、該中心線O−3の長手方向手前側から奥側に向けて矢印Wで示すように現像剤320を撹拌しながら搬送する。つまり、供給室搬送部材304は回転軸の回転により現像剤320をその軸方向、手前から奥側に向けて搬送する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the supply
回収室搬送部材305は現像ローラ302のまわりの位置であって現像ローラ302の4時の方向上で、剤離し領域Cの近傍に配置されている。図5に示すように、回収室搬送部材305は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュ形状をしており、現像ローラ302の中心線O−1と平行な中心線O−4を中心に矢印で示す反時計まわりの向きに回転し、中心線O−4の長手方向奥側から手前側に向けて矢印Yで示すように現像剤320を撹拌しながら搬送する。つまり、回収室搬送部材305は、回転軸の回転により供給室搬送部材304による搬送方向と逆向きの奥側から手前側に向けて現像剤320を搬送する。
The collection
回収室搬送部材305に対して供給室搬送部材304は上方に位置する関係となっており、ケーシング301内で供給室搬送部材304周囲の空間と回収室搬送部材305周囲の空間とは隣接している。
The supply
供給室搬送部材304及び回収室搬送部材305の手前側端部は現像ローラ302の手前側端部よりも若干手前側に位置するように設定して、現像ローラ302の手前側端部の現像剤320の供給を確保している。また、供給室搬送部材304及び回収室搬送部材305の奥側端部は現像ローラ302の奥側端部よりも奥側に位置するようにして後述するトナー補給のためのスペースを確保している。現像剤規制部材303は現像ローラ302の長さに合わせて設置されている。
The front side ends of the supply
供給室搬送部材304と回収室搬送部材305の間であって、供給室搬送部材304周囲の空間と回収室搬送部材305周囲の空間とを遮蔽する仕切板306がケーシング301の内側に支持されている。また、図7に示すように、この仕切板306の長手方向の両側端部には、連通口307(第2中継部)および308(第1中継部)が設けられている。
A
回収室搬送部材305で矢印Yの向きに搬送された現像剤320はその搬送方向端部でケーシング301の側壁で進路を絶たれるため該側壁に沿って盛り上がり、前述した連通口307(第2中継部)を介して矢印Zに沿って供給室搬送部材304により該供給室搬送部材304に沿う上搬送路(第1搬送経路または供給室)を移動する。
The
同様に、供給室搬送部材304で矢印Wの向きに搬送された現像剤320はその搬送方向端部でケーシング301の側壁で進路を絶たれるために連通口308(第1中継部)を介して該側壁に沿って降下し、矢印Xに沿って回収室搬送部材305により該回収室搬送部材305に沿う下搬送路(第2搬送経路または回収室)に移動する。
Similarly, the
こうして、本実施形態の現像装置3は、現像剤320を担持して回転し感光体7に形成された静電潜像を可視像化する現像ローラ302と、現像ローラ302の中心線O−1と平行な中心線O−3を中心に回転し、その中心線O−3の長手方向に現像剤320を撹拌しつつ搬送する供給室搬送部材304と、現像ローラ302から現像剤320を離す剤離し領域Cの近傍に配置され、現像ローラ302の中心線O−1と平行な中心線O−4を中心に回転し、供給室搬送部材304が現像剤320を搬送する向きの反対の向きに現像剤320を撹拌しつつ搬送する回収室搬送部材305と、供給室搬送部材304と回収室搬送部材305の間であって、供給室搬送部材304周囲の空間と回収室搬送部材305周囲の空間とを遮蔽する両端に開口を有する仕切板306とを有する構成をとる。
Thus, the developing
これにより、矢印W、X、Y、Zに沿う循環搬送路を構成する301内の供給室搬送部材304、回収室搬送部材305が現像ローラ302の横に上下に2本並べて配置されることから、現像ローラ302から離れる方向(水平方向に)に2つの搬送部材を配置する構成に比べて、現像装置の横(水平方向)の大きさを小さくすることができる。
As a result, two supply
さらに、こうして、水平方向のコンパクト化を図った現像装置3においても、仕切板306により供給室搬送部材304周囲と回収室搬送部材305周囲の空間が仕切られているので、現像ローラ302に対しては供給室搬送部材304により、トナーとキャリアを十分に撹拌混合された現像剤320のみが供給されるし、現像直後のトナー濃度の下がった現像剤320は専ら回収室搬送部材305により撹拌搬送されるだけで、直ぐに現像ローラ302に供給されることがないので、現像ローラ302へは狙いの帯電量を持ったトナーだけが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。
Further, in the developing
次に、本実施形態におけるトナーの補給について説明する。現像装置3の現像剤320は、現像動作を繰返す毎にトナーが消費されていくので、現像装置3の外部から装置内の現像剤320に対してトナーを補給する必要がある。本実施形態では、現像装置3の奥側の端部近傍に設けた現像剤320の補給用開口部309により外部からトナーの補給を行う。この部位での補給では、補給されたトナーが直ちに現像に供されることはなく、連通口308を通過して回収室に供給されることとなる。回収室に供給されたトナーは回収室搬送部材305で撹拌され安定した所定のトナー濃度で現像に供される。
Next, toner supply in the present embodiment will be described. Since the
回収室搬送部材305による下搬送路では、現像ローラ302から離れた現像剤320を回収するのみで、現像ローラ302へのトナー供給は行わないので、補給用開口部309から新しく補給されたトナーにより十分に撹拌されていないトナー濃度が不均一な状態の現像剤が現像に供されることがない。
In the lower conveyance path by the collection
この補給トナーは現像ローラ302から離れたトナー濃度の低下した現像剤320中で撹拌混合されながら、現像装置3の手前側まで搬送されるまでにトナー濃度が正常化され、供給室搬送部材304により上搬送路まで持上げられ、供給室搬送部材304により奥側に搬送されながら現像ローラ302に供給され現像に使用される。
The replenished toner is agitated and mixed in the
次に、本実施形態におけるトナー濃度センサについて説明する。本実施形態において、トナー濃度センサは、回収室搬送部材305の搬送方向下流側端部に配置される(不図示)。このセンサは透磁率を測定するセンサであり、現像剤のキャリア濃度〔=100−トナー濃度(%)〕を検知することができる。さらに検知したキャリア濃度からセンサ上にあるトナー濃度が適正か不足しているかを判断し、補給するトナーの量を決めている。
Next, the toner concentration sensor in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the toner concentration sensor is disposed at the downstream end of the collection
既に上述した通りであるが、現像剤320は、供給室搬送部材304により上搬送路の奥側まで搬送される前に、現像に使用されることから、回収室搬送部材305により手前側へ戻される現像剤320が多くなり、現像剤320が手前側に溜まる傾向にある。そのためトナー濃度センサを回収室搬送部材305の下流側に配置することで、センサ上方には現像剤320が常に充填しており、安定したキャリア濃度検知が可能となる。
As already described above, since the
次に、本実施形態の現像装置3における通気路310(メッシュ)の構成について図8を用いて以下説明する。通気路310は上下搬送部材のスクリュ軸を結ぶ線よりも現像ローラ302側に設けられる。なぜなら、回収室搬送部材305(スクリュ)の回転方向が半時計周りであり、現像剤320が右側に偏って搬送されるため、通気路310により空気を送るには、現像剤320が少ない場所の方が通気の効率がよくなるからである。
Next, the configuration of the air passage 310 (mesh) in the developing
またメッシュは供給室搬送部材304(スクリュ)の近く(下方)に配置している。メッシュを回収室搬送部材305側に配置するとメッシュの上に現像剤320が溜まり、通気出来なくなってしまう。そのためメッシュは供給室搬送部材304側に配置する必要がある。
Further, the mesh is disposed near (below) the supply chamber conveying member 304 (screw). If the mesh is disposed on the collection
なお供給室には現像剤320が搬送されており、通気路310を通った気流は現像剤320に当たってしまう。しかし供給室搬送部材304(スクリュ)が回転すると、現像剤搬送面は現像剤320で詰まっているが、現像剤搬送面と逆側の面には空気があり、スクリュ回転数が速いほど逆側の面には空気の量が多くなることになる。そのため通気路310を通って常に気流が発生しているわけではないが、通気路310の上をスクリュ搬送面が通過した後は気流が発生する。
Note that the
スクリュの現像剤搬送面S、搬送面の逆側面Tを示したのが図9である。スクリュが図示した回転方向Vに回転すると、現像剤320は図9の左方向に搬送される。搬送力となるのはスクリュ羽根の回転により搬送面S側に現像剤320を押す力Uが発生するためである。逆に現像剤搬送面Sと逆側面Tは現像剤320を引っ張る力は無く、空気層となり、負圧となっている。この負圧となる現象はスクリュ回転数が速いほど大きな負圧になる。
FIG. 9 shows the developer conveying surface S of the screw and the reverse side T of the conveying surface. When the screw rotates in the illustrated rotation direction V, the
このように供給室搬送部材304(スクリュ)の下側も常に現像剤320で埋まっているわけではなく、スクリュ搬送面がメッシュ部分を通過すると気流を吸い込む力が発生する。そのため回収室の気流はメッシュを通過して供給室に流れる。
As described above, the lower side of the supply chamber conveying member 304 (screw) is not always filled with the
次に、通気路310の位置について図10を用いて以下説明する。図の右端部に現像剤320が持上げられる受渡部Rである。その左側に通気路310を設けている。ここは現像剤320が触れる可能性もある場所であるが、既に説明したように、スクリュの裏側には空気層が存在する。現像剤320が持上げられる前の空気は行先が無くなって滞留気味にやりやすいため、通気路310を通って供給室I側に行きやすくなる。
Next, the position of the
なお現像装置における圧力としては、回収室Qの最下流部がもっとも高く、供給室Iの最上流部がもっとも低い(負圧になっている)。そのため回収室Qの最下流と供給室Iの最上流には気圧差が出来ているため、通気路を通って空気が流れることになる。 As the pressure in the developing device, the most downstream part of the recovery chamber Q is the highest, and the most upstream part of the supply chamber I is the lowest (negative pressure). Therefore, since there is a pressure difference between the most downstream of the recovery chamber Q and the most upstream of the supply chamber I, air flows through the air passage.
次にこの通気路310(メッシュ)を設けたことによるトナー飛散低減効果を図11に示す。グラフは、横軸に、『通気路なし』、『通気路あり』を、グラフの縦軸に『トナー飛散量』をとったものである。通気路310を設けたことにより現像装置からの気流の吹き出しが少なくなるため、トナー飛散も少なくなる。
Next, FIG. 11 shows the toner scattering reduction effect by providing the air passage 310 (mesh). In the graph, “no air passage” and “with air passage” are plotted on the horizontal axis, and “toner scattering amount” is plotted on the vertical axis of the graph. Since the
図11のグラフは、例えば、現像装置3において、トナー濃度を10%とし、現像ローラ302周りをフィルムで囲って飛散したトナーが外に漏れないような構成として、単体空回しを1時間行ったあと、フィルム、現像装置に付着している飛散トナー量を測定した結果を示したものである。その結果、通気路310を設けることによりトナー飛散量が低減した。本実施形態においては、上述の通り、通気路310を設けても現像装置3の大きさは変わらないため、小型化を行う上では優れた構成であることがわかる。
In the graph of FIG. 11, for example, in the developing
次に、本実施形態の通気路310におけるメッシュのメッシュ孔の大きさについて説明する。メッシュを配置する目的は現像剤(特にキャリア)を通さないが、空気は通気路を通っていける構成にすることである。本実施形態では、例えば、キャリアの平均粒径が35μmであれば、メッシュ孔として35μmのキャリアを通過させない構成とするのがよい。
Next, the size of the mesh hole of the mesh in the
そのため、本実施形態では、例えば、500メッシュ以上で目開き0.026mm以下のメッシュを用いることとしている。このメッシュであれば平均粒径35μmのキャリアが通過することはなく、空気だけが通過する通気路とすることができる。ただし、メッシュ孔が小さすぎると通気路としての役割を果たさなくなる。そのため本実施形態では、例えば500メッシュのメッシュを用いることとしている。 Therefore, in the present embodiment, for example, a mesh having a mesh size of 500 mesh or more and an aperture of 0.026 mm or less is used. With this mesh, a carrier having an average particle diameter of 35 μm does not pass, and an air passage through which only air passes can be formed. However, if the mesh hole is too small, it will not serve as a ventilation path. Therefore, in the present embodiment, for example, a mesh of 500 mesh is used.
なお、このメッシュは電気的に浮いている必要がある。『電気的に浮いている』とは、メッシュがアース等に接続されていない状態のことをいう。現像剤中のトナーは摩擦帯電により本発明では負極性に帯電している。メッシュが仮に接地されていれば、メッシュに正電荷が誘起され、トナーがキャリアから分離してメッシュに付着してしまう。そのためメッシュに電荷が誘導されないようにするためにも電気的に浮いている必要がある。 This mesh needs to be electrically floating. “Electrically floating” means that the mesh is not connected to ground or the like. In the present invention, the toner in the developer is negatively charged by frictional charging. If the mesh is grounded, a positive charge is induced in the mesh, and the toner separates from the carrier and adheres to the mesh. Therefore, it is necessary to float electrically in order to prevent charge from being induced in the mesh.
以上のように、上述した本実施形態の現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、現像剤担持体に対向するとともに、現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、第1搬送部材による第1搬送経路の下流側に達した現像剤が第2搬送部材による第2搬送経路の上流側に流動する第1中継部と、第2搬送経路の下流側に達した現像剤が第1搬送経路の上流側に流動する第2中継部と、第1中継部と第2中継部との間に、第2搬送経路から第1搬送経路に通じる通気路とを備え、通気路は、第1搬送部材の下方に位置し、第2搬送経路から第1搬送経路へ通気するメッシュを備える。 As described above, the developing device of the present embodiment described above is a developing device that stores a developer having a carrier and toner and develops a latent image formed on the image bearing member. A developer carrying body that carries the developer, a first carrying member that faces the developer carrying body and that supplies the developer to the developer carrying body while carrying the developer in the longitudinal direction; The second conveying member that faces the developer carrying member and conveys the developer separated from the developer carrying member in the longitudinal direction, and the developer that reaches the downstream side of the first conveying path by the first conveying member is the first conveying member. A first relay part that flows upstream of the second transport path by the two transport members, a second relay part that flows downstream of the second transport path, and a developer that flows upstream of the first transport path; Between the first relay unit and the second relay unit from the second transport path to the second And a ventilation path leading to the conveying path, the vent path comprises a mesh positioned below the first transport member, to vent from the second transport path to the first transport path.
これにより、装置の大型化を防ぐとともに、トナー回収室(第2搬送経路)からトナー供給室(第1搬送経路)へ通気することによる内圧低減によりトナー飛散を防止することができる。 As a result, the apparatus can be prevented from being enlarged, and toner scattering can be prevented by reducing the internal pressure by aeration from the toner recovery chamber (second transport path) to the toner supply chamber (first transport path).
また、上述した本実施形態の現像装置は、上述の現像装置において、メッシュにおけるメッシュ孔が、キャリアの平均粒径よりも小径である。これにより、供給部からの現像剤落下を防止することができる。 In the developing device of the present embodiment described above, the mesh hole in the mesh is smaller than the average particle size of the carrier in the developing device described above. Thereby, it is possible to prevent the developer from dropping from the supply unit.
また、上述した本実施形態の現像装置は、上述の現像装置において、通気路が現像剤担持体側に位置している。これにより、トナー回収室(第2搬送経路)における現像剤に通気路が触れることがなく、通気をスムーズに行うことができる。 Further, in the developing device of the present embodiment described above, in the above-described developing device, the air passage is located on the developer carrier side. Accordingly, the air passage can be smoothly performed without the air passage coming into contact with the developer in the toner recovery chamber (second transport route).
また、上述した本実施形態の現像装置は、上述の現像装置において、メッシュが電気的に浮いているものである。これにより、トナーのメッシュへの付着を防止することができる。 Further, in the developing device of the present embodiment described above, the mesh is electrically floating in the above-described developing device. Thereby, adhesion of toner to the mesh can be prevented.
1 画像形成装置
2 帯電装置
3 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 感光体
8 転写紙
301 ケーシング
302 現像ローラ
303 現像剤規制部材
304 供給室搬送部材
305 回収室搬送部材
306 仕切板
307、308 連通口
309 補給用開口部
310 通気路
320 現像剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、
前記第1搬送部材による第1搬送経路の下流側に達した現像剤が前記第2搬送部材による第2搬送経路の上流側に流動する第1中継部と、
前記第2搬送経路の下流側に達した現像剤が前記第1搬送経路の上流側に流動する第2中継部と、
前記第1中継部と前記第2中継部との間に、前記第2搬送経路から前記第1搬送経路に通じる通気路とを備え、
前記通気路は、前記第1搬送部材の下方に位置し、前記第2搬送経路から前記第1搬送経路へ通気するメッシュを備えることを特徴とする現像装置。 A developing device that contains a developer having a carrier and toner and that develops a latent image formed on an image carrier,
A developer carrying body facing the image carrying body and carrying a developer;
A first conveying member facing the developer carrying member and supplying the developer to the developer carrying member while conveying the developer in the longitudinal direction;
A second conveying member that faces the developer carrying member and conveys the developer detached from the developer carrying member in the longitudinal direction;
A first relay portion in which the developer that has reached the downstream side of the first transport path by the first transport member flows to the upstream side of the second transport path by the second transport member;
A second relay unit in which the developer that has reached the downstream side of the second transport path flows to the upstream side of the first transport path;
Between the first relay unit and the second relay unit, a ventilation path that leads from the second transport path to the first transport path,
The developing device according to claim 1, wherein the ventilation path includes a mesh that is located below the first conveyance member and vents from the second conveyance path to the first conveyance path.
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