JP2016130841A - 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の画像形成装置と、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 electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine thereof, a developing device installed therein, and a process cartridge.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラム(像担持体)の回転方向(走行方向)に沿って対向するように複数の現像ローラが並設された、多段現像方式の現像装置を用い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 multi-stage developing system in which a plurality of developing rollers are arranged in parallel so as to face each other along the rotation direction (running direction) of a photosensitive drum (image carrier). A technique using a developing device is known (for example, see Patent Document 1).
詳しくは、特許文献1等において、現像装置の内部には、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。)が収容されている。そして、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が上流側の第1現像ローラに供給される。第1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、その現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置(第1現像領域)で感光体ドラム上の潜像に付着する。その後、第1現像ローラに担持された現像剤は、その一部又は全部が下流側の第2現像ローラに供給される。そして、第2現像ローラに担持された現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置(第2現像領域)で感光体ドラム上の潜像に付着する。
このような多段現像方式の現像装置は、複数の現像ローラによって現像時間を長くかけることができるため、高速化された装置であっても良好な現像工程によって高画質の画像を形成できることが知られている。
Specifically, in Patent Document 1 and the like, a two-component developer (including a case where an additive or the like is added) including a toner and a carrier is accommodated in the developing device. Then, according to the toner consumption in the developing device, the toner is appropriately supplied into the developing device from a toner supply port provided in a part of the developing device. The replenished toner is agitated and mixed together with the developer in the developing device by a conveying member (agitating member) such as a conveying screw. Part of the stirred and mixed developer is supplied to the first developing roller on the upstream side. The developer carried on the first developing roller is regulated to an appropriate amount by a doctor blade (developer regulating member), and then the toner in the developer is exposed at a position facing the photosensitive drum (first development area). It adheres to the latent image on the body drum. Thereafter, a part or all of the developer carried on the first developing roller is supplied to the second developing roller on the downstream side. Then, the toner in the developer carried on the second developing roller adheres to the latent image on the photosensitive drum at a position facing the photosensitive drum (second developing area).
Such a multi-stage developing system developing device can take a long developing time by using a plurality of developing rollers, so that even a high-speed device can form a high-quality image by a good developing process. ing.
一方、特許文献2等には、現像ローラにおける振れ量が大きくなることで、感光体ドラム上に形成される画像(トナー像)に、現像ローラの回転周期に対応した画像濃度ムラが生じてしまう不具合が開示されている。詳しくは、振れによって現像ローラの表面が感光体ドラムの表面に近づいてしまって、現像ギャップ(現像ローラと感光体ドラムとのギャップである。)が狭くなると、感光体ドラム上の画像濃度が高くなってしまう。これに対して、振れによって現像ローラの表面が感光体ドラムの表面から遠ざかってしまって、現像ギャップが広くなると、感光体ドラム上の画像濃度が低くなってしまう。そして、このような画像濃度の高低が、現像ローラの1回転(1周期)に対応してピッチ状に形成されてしまう。
また、特許文献2等には、現像ローラにおける振れ量を測定する方法などが開示されている。
On the other hand, in
従来の多段現像方式の現像装置は、複数の現像ローラにそれぞれ振れ(振れ量)がある場合に、互いの回転方向の位置関係を気にすることなく設置してしまうと、感光体ドラム(像担持体)上に形成される画像に、大きな画像濃度ムラが生じてしまう可能性があった。 A conventional multi-stage development system developing device has a photosensitive drum (image) if it is installed without worrying about the positional relationship in the rotational direction when there is a shake (amount of shake) in each of a plurality of development rollers. There is a possibility that large image density unevenness may occur in the image formed on the carrier.
具体的に、上流側の第1現像ローラの表面が感光体ドラムの表面に対して最も近づくときの感光体ドラムの表面が、下流側の第2現像ローラとの対向位置(第2現像領域)に達するときに、第2現像ローラの表面が感光体ドラムの表面に対して最も近づいてしまうと、画像濃度を高める現像工程が重ねておこなわれることになり、画像濃度の非常に高い画像が形成されてしまう。これに対して、上流側の第1現像ローラの表面が感光体ドラムの表面に対して最も遠ざかるときの感光体ドラムの表面が、下流側の第2現像ローラとの対向位置(第2現像領域)に達するときに、第2現像ローラの表面が感光体ドラムの表面に対して最も遠ざかってしまうと、画像濃度を低下させる現像工程が重ねておこなわれることになり、画像濃度の非常に低い画像が形成されてしまう。そして、これらの現像工程が2つの現像ローラの同期した回転周期でおこなわれて、濃度差の大きな画像濃度ムラが生じてしまうことになる。 Specifically, the surface of the photosensitive drum when the surface of the upstream first developing roller is closest to the surface of the photosensitive drum is the position facing the downstream second developing roller (second developing region). When the surface of the second developing roller comes closest to the surface of the photosensitive drum when the temperature reaches the surface of the photosensitive drum, a developing process for increasing the image density is repeated, and an image having a very high image density is formed. Will be. On the other hand, the surface of the photosensitive drum when the surface of the upstream first developing roller is farthest from the surface of the photosensitive drum is the position facing the downstream second developing roller (second developing region). ), When the surface of the second developing roller is farthest from the surface of the photosensitive drum, a developing process for reducing the image density is repeated, so that an image with a very low image density is obtained. Will be formed. These developing steps are performed in the synchronized rotation cycle of the two developing rollers, resulting in image density unevenness with a large density difference.
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、多段現像方式の現像装置において複数の現像ローラにそれぞれ振れがある場合であっても、像担持体上に形成される画像に大きな画像濃度ムラが生じにくい、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 in order to solve the above-described problems, and an image formed on an image carrier even in a case where a plurality of developing rollers have shakes in a multistage developing type developing device. It is an object of the present invention to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which large image density unevenness hardly occurs.
この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、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、前記像担持体の走行方向に沿って対向するように並設された複数の現像ローラを備え、前記複数の現像ローラは、前記走行方向に隣接する2つの現像ローラの振れ量の差が所定値以下になるように形成され、前記走行方向の上流側の現像ローラの表面が前記像担持体の表面に対して最も近づくときの前記像担持体の表面が、当該上流側の現像ローラに隣接する前記走行方向の下流側の現像ローラとの対向位置に達するときに、当該下流側の現像ローラの表面が前記像担持体の表面に対して最も遠ざかるように、互いの回転方向の位置関係を定めて設置されたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing device for developing a latent image formed on the surface of an image carrier that travels in a predetermined direction, along the traveling direction of the image carrier. A plurality of developing rollers arranged side by side so as to face each other, wherein the plurality of developing rollers are formed such that a difference in shake amount between two developing rollers adjacent to each other in the traveling direction is a predetermined value or less; The surface of the image carrier when the surface of the developing roller on the upstream side in the direction is closest to the surface of the image carrier and the developing roller on the downstream side in the traveling direction adjacent to the upstream developing roller. The positions of the developing rollers on the downstream side are set so as to be farthest from the surface of the image carrier when the opposite position is reached.
本発明によれば、多段現像方式の現像装置において複数の現像ローラにそれぞれ振れがある場合であっても、像担持体上に形成される画像に大きな画像濃度ムラが生じにくい、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。 According to the present invention, even in a case where a plurality of developing rollers have shakes in a multistage developing type developing device, a large unevenness in image density does not easily occur in an image formed on an image carrier, and the developing device and process A cartridge and an image forming apparatus can be provided.
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、図1にて、画像形成装置における全体の構成・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、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、4はコンタクトガラス5上に載置された原稿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(タイミングローラ)、14は各感光体ドラム21の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト17上に重ねて転写する1次転写バイアスローラ、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、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ(作像部)、21は各色のプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKに設置された像担持体としての感光体ドラム、22は各感光体ドラム21の表面を帯電する帯電部、23は各感光体ドラム21の表面に形成される静電潜像を現像する現像装置、24は各感光体ドラム21の表面電位を除電する除電部、25は各感光体ドラム21の表面に残留する未転写トナーを回収するクリーニング部、30は記録媒体P上に2次転写されたトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、を示す。
また、図1では図示は省略するが、各プロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKの上方には、各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)に対応した現像剤(トナーとキャリアとを含む2成分現像剤である。)を現像装置23に供給するための現像剤供給手段(現像剤容器28と現像剤補給装置80とで構成されている。)がそれぞれ設置されている(図2を参照できる)。
First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 is a writing unit that emits laser light based on input image information, and 4 is a document that reads image information of a document placed on a
Although not shown in FIG. 1, above each
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、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BK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、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(黒色)のカラー画像情報を得る。
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21上に向けて発せられる。
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 by the
First, the document reading unit 4 optically reads image information of a document placed on the
Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the
一方、4つの感光体ドラム21は、それぞれ、図1及び図2の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム21の表面は、帯電部22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21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21の表面は、それぞれのレーザ光L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L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
イエロー成分に対応したレーザ光は、図1の紙面左側から1番目のプロセスカートリッジ20Yの感光体ドラム21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21の回転軸方向(主走査方向、長手方向)に走査される。こうして、帯電部22にて帯電された後の感光体ドラム21上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
The laser beam corresponding to the yellow component is applied to the surface of the
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番目のプロセスカートリッジ20Mの感光体ドラム21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番目のプロセスカートリッジ20Cの感光体ドラム21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番目のプロセスカートリッジ20BKの感光体ドラム21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 on the surface of the
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム21の表面は、それぞれ、現像装置23との対向位置に達する。そして、各現像装置23から感光体ドラム21上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム21上の潜像が現像されてトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム21の表面は、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1次転写バイアスローラ14が設置されている。そして、1次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21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 surface of the
Thereafter, the surface of the
そして、1次転写工程後の感光体ドラム21の表面は、それぞれ、クリーニング部25との対向位置に達する。そして、クリーニング部25で、感光体ドラム21上に残留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21の表面は、除電部24を通過して、感光体ドラム21における一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surface of the
Thereafter, the surface of the
他方、各感光体ドラム21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、不図示の中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the
Thereafter, the surface of the
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P transported between the
Specifically, the recording medium P fed by the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、不図示の搬送ベルトによって定着装置30に導かれる。定着装置30では、定着ローラ(熱源としてのヒータが内設されている。)と加圧ローラとのニップにて、記録媒体P上のトナー像(カラー画像)が加熱・溶融されて記録媒体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、画像形成装置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。
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 process is discharged as an output image outside the image forming apparatus 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes is completed.
次に、画像形成装置における、プロセスカートリッジ20(作像部)、現像剤容器28、現像剤補給装置80、について説明する。
なお、各プロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKはほぼ同一構造であって、各現像剤容器28や各現像剤補給装置80もほぼ同一構造であるために、図2にてプロセスカートリッジ、現像剤容器、現像剤補給装置は、符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
図2は、画像形成装置本体1に設置されたプロセスカートリッジ20、現像剤容器28、現像剤補給装置80、を示す概略構成図である。図3は、プロセスカートリッジ20に設置された現像装置23を示す拡大図である。
Next, the process cartridge 20 (image forming unit), the
Each
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the
図2に示すように、プロセスカートリッジ20は、像担持体としての感光体ドラム21、帯電部22、現像装置23(現像部)、クリーニング部25が一体化されたものであって、プレミックス現像方式(キャリアの補給・排出を適宜におこなう現像方式である。)が採用されている。
像担持体としての感光体ドラム21は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって所定方向(図2の反時計方向である。)に回転(走行)される。
As shown in FIG. 2, the
The
帯電部22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22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。なお、本実施の形態では、帯電部22として帯電ローラを用いたが、帯電部22としてコロナ放電方式のワイヤ帯電器を用いることもできる。
クリーニング部25は、感光体ドラム21に圧接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム21上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。クリーニング部25の内部に回収された未転写トナーは、搬送コイルによってクリーニング部25の外部に搬送されて、排出経路を経て回収容器(不図示である。)の内部に廃トナーとして回収される。
The charging unit 22 is a charging roller having elasticity, in which a medium-resistance foamed urethane layer in which a urethane resin, carbon black as conductive particles, a sulfurizing agent, a foaming agent, and the like are formed in a roller shape on a core metal. The material of the middle resistance layer of the charging unit 22 is urethane, ethylene-propylene-diene polyethylene (EPDM), butadiene acrylonitrile rubber (NBR), silicone rubber, isoprene rubber, etc. It is also possible to use a rubber material in which a conductive material such as the above is dispersed or a foamed material of these materials. In this embodiment, a charging roller is used as the charging unit 22, but a corona discharge type wire charger can also be used as the charging unit 22.
The
現像装置23は、現像剤担持体としての2つの現像ローラ23a1、23a2がそれぞれ感光体ドラム21に対してギャップ(以下、適宜に「現像ギャップ」と呼ぶ。)をあけて対向するように配置されていて、双方の現像ギャップには感光体ドラム21と磁気ブラシとが接触する現像領域がそれぞれ形成される。現像装置23内には、トナーTとキャリアCとを含む現像剤G(2成分現像剤であって、添加剤等も含まれる。)が収容されている。そして、現像装置23は、感光体ドラム21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、上流側の第1現像ローラ23a1に担持された現像剤Gは、ドクターブレード23cによって適量に規制された後に、その現像剤G中のトナーTが感光体ドラム21との対向位置(第1現像領域)で感光体ドラム21上の潜像に付着する。その後、第1現像ローラ23a1に担持された現像剤Gは、その一部又は全部が下流側の第2現像ローラ23a2に供給される(受け渡される)。そして、第2現像ローラ23a2に担持された現像剤G中のトナーTが感光体ドラム21との対向位置(第2現像領域)で感光体ドラム21上の潜像に付着する。このように、感光体ドラム21上の潜像は、第1現像領域と第2現像領域とでそれぞれトナーが付着されて、高画質のトナー像が形成されることになる。
The developing
Specifically, after the developer G carried on the upstream first developing roller 23a1 is regulated to an appropriate amount by the
ここで、本実施の形態における現像装置23は、プレミックス現像方式のものであって、現像剤補給装置80を介して現像剤容器28から現像装置23の内部に適宜に新品の現像剤G(トナーT及びキャリアC)が供給されるとともに、劣化した現像剤G(主としてキャリアCである。)が現像装置23の外部に排出されて、排出経路70を経て回収容器(不図示であって、上述した廃トナーも回収される。)の内部に廃現像剤として回収される。
図2を参照して、現像剤容器28は、その内部に現像装置23内に補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、現像剤容器28は、現像装置23に新品のトナーTを補給するように機能するとともに、現像装置23に新品のキャリアCを補給するように機能する。具体的に、現像装置23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、現像剤補給装置80の搬送スクリュ82を回転駆動して、貯留部81に貯留された現像剤Gを落下経路部85に向けて搬送して、落下経路部85から現像装置23内に向けて現像剤Gを自重落下させて補給する。
Here, the developing
Referring to FIG. 2,
以下、現像装置23の構成・動作についてさらに詳しく説明する。
図3を参照して、現像装置23は、2つの現像ローラ23a1、23a2(現像剤担持体)、3つの搬送スクリュ23b1〜23b3(搬送部材)、ドクターブレード23c(現像剤規制部材)、等で構成されている。また、現像装置23内には、現像剤Gを搬送して循環経路を形成する3つの現像剤搬送部B1〜B3(搬送経路)が形成されている。
Hereinafter, the configuration and operation of the developing
Referring to FIG. 3, the developing
2つの現像ローラ(第1現像ローラ23a1と第2現像ローラ23a2とである。)は、感光体ドラム21の回転方向(走行方向)に沿って対向するように並設されている。2つの現像ローラ23a1、23a2は、それぞれ、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不図示の回転駆動機構によって図2の時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ23a1、23a2のスリーブ内には、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が固設されている。マグネット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、スリーブの回転によってスリーブと同方向(時計方向)に移送される。
本実施の形態において、第1現像ローラ23a1と第2現像ローラ23a2とは、同じ外径で形成されていて、内設されたマグネットの磁極の構成を除いてほぼ同等に構成されていて、同じ方向(図2の時計方向である。)に同じ回転数で回転する。
また、本実施の形態において、現像ローラ23a1、23a2のスリーブの表面は、公知の電磁ブラスト加工又はサンドブラスト加工が施されていて、現像ローラとしての振れ量が比較的大きくなってしまっている。
Two developing rollers (the first developing roller 23a1 and the second developing roller 23a2) are arranged side by side so as to face each other along the rotation direction (traveling direction) of the
In the present embodiment, the first developing roller 23a1 and the second developing roller 23a2 are formed with the same outer diameter, and are substantially the same except for the configuration of the magnetic poles of the magnets provided therein. Rotate at the same rotational speed in the direction (clockwise in FIG. 2).
In the present embodiment, the surfaces of the sleeves of the developing rollers 23a1 and 23a2 are subjected to known electromagnetic blasting or sand blasting, and the amount of deflection as the developing roller is relatively large.
現像剤規制部材としてのドクターブレード23cは、感光体ドラム21の走行方向上流側の第1現像ローラ23a1に対向して、第1現像ローラ23a1に担持された2成分現像剤Gの量を適量に規制する。
The
3つの搬送スクリュ23b1〜23b3は、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像装置23内に収容された現像剤Gを長手方向(図3の紙面垂直方向であって、現像ローラ23a1、23a2の回転軸方向に一致する方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
詳しくは、第1搬送スクリュ23b1による搬送経路(第1現像剤搬送部B1)と、第2搬送スクリュ23b2による搬送経路(第2現像剤搬送部B2)と、第3搬送スクリュ23b3による搬送経路(第3現像剤搬送部B3)と、は壁部によって隔絶されている。そして、第2現像剤搬送部B2の下流側と、第3現像剤搬送部B3の上流側と、は第1中継部を介して連通している。また、第3現像剤搬送部B3の下流側と、第1現像剤搬送部B1の上流側と、は第2中継部を介して連通している。また、第1現像剤搬送部B1の下流側と、第3現像剤搬送部B3の上流側と、は落下経路を介して連通している。このような構成により、3つの現像剤搬送部B1〜B3(搬送スクリュ23b1〜23b3)によって、現像装置23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。
The three transport screws 23b1 to 23b3 are formed with a screw portion in a spiral shape on the shaft portion, and the developer G accommodated in the developing
Specifically, the conveyance path (first developer conveyance part B1) by the first conveyance screw 23b1, the conveyance path (second developer conveyance part B2) by the second conveyance screw 23b2, and the conveyance path (by the third conveyance screw 23b3) ( The third developer conveying part B3) is isolated from the wall part. The downstream side of the second developer transport unit B2 and the upstream side of the third developer transport unit B3 communicate with each other via the first relay unit. In addition, the downstream side of the third developer transport unit B3 and the upstream side of the first developer transport unit B1 communicate with each other via the second relay unit. In addition, the downstream side of the first developer transport unit B1 and the upstream side of the third developer transport unit B3 communicate with each other via a dropping path. With such a configuration, a circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing
ここで、第3現像剤搬送部B3の壁部には、現像装置23内に収容された現像剤Gの一部を外部(排出経路70)に排出するための排出口23d(図2を参照できる。)が設けられている。詳しくは、排出口23dは、現像剤補給装置80によって現像装置23内に現像剤Gが補給されて装置内の現像剤量が増加して現像剤の剤面(上面)が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Gを排出経路70に向けて排出するためのものである。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Cが自動的に現像装置23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。
Here, a
このように、本実施の形態では、プレミックス現像方式の現像装置23を用いているため、現像装置23におけるキャリアCの劣化のスピードが見かけ上遅くなって、現像剤Gの交換サイクルを長期化することができる。
As described above, in the present embodiment, since the premix developing
なお、図2を参照して、本実施の形態における現像剤容器28は、略箱状の容器であって、排出口を開閉するシャッタ部材や、搬送スクリュ285や、撹拌部材286、等が設けられている。
現像剤容器28は、ユーザーの手動操作によって、略水平方向を着脱方向として現像剤補給装置80(画像形成装置1)に対して着脱される。現像剤容器28の底部には、現像剤容器28の内部に収容された現像剤Gを現像剤補給装置80の貯留部81に向けて排出するための、排出口が下方に向けて開口するように形成されている。また、現像剤容器28には、現像剤補給装置80に対する着脱方向と同じ方向に移動して排出口を開閉するシャッタ部材が設けられている。
Referring to FIG. 2, the
The
以下、本実施の形態における現像装置23において、特徴的な構成・動作について説明する。
本実施の形態において、2つの現像ローラ23a1、23a2(感光体ドラム21の走行方向に沿って隣接する2つの現像ローラである。)は、振れ量の差が所定値(本実施の形態では、10μmである。)以下になるように形成されている。すなわち、第1現像ローラ23a1の振れ量をX1として、第2現像ローラ23a2の振れ量をX2としたときに、X1−X2の絶対値が10μm以下になるように、2つの現像ローラ23a1、23a2を選定している。具体的に、図5(A)を参照して、現像ローラ23a1、23a2は、その振れ量の大きさに応じて4段階に階層化して色分けされたマーキングS(図7を参照できる。)が回転軸方向端部の表面に付されて、図5(B)に示すように、2つの現像ローラ23a1、23a2の振れ量の差が10μm以下になるようにマーキング色によってその組み合わせが定められている。
ここで、現像ローラの「振れ量」とは、振れの最大値と最小値との差分であって、例えば、図6中の実線で示すような振れが生じた場合の「振れ量」は約2μmになる。また、「振れ量」の測定は、公知のもの(例えば、特許文献2に開示されているもの。)を用いることができる。
Hereinafter, the characteristic configuration and operation of the developing
In the present embodiment, the two developing rollers 23a1 and 23a2 (two developing rollers adjacent to each other along the traveling direction of the photosensitive drum 21) have a predetermined amount of shake difference (in this embodiment, 10 μm.) It is formed to be the following. That is, when the shake amount of the first developing roller 23a1 is X1 and the shake amount of the second developing roller 23a2 is X2, the two developing rollers 23a1, 23a2 are set so that the absolute value of X1-X2 is 10 μm or less. Is selected. Specifically, referring to FIG. 5A, the developing rollers 23a1 and 23a2 have markings S (see FIG. 7) that are divided into four layers and color-coded according to the magnitude of the shake amount. As shown in FIG. 5 (B), the combination is determined by the marking color so that the difference between the shake amounts of the two developing rollers 23a1 and 23a2 is 10 μm or less. Yes.
Here, the “shake amount” of the developing roller is the difference between the maximum value and the minimum value of the shake. For example, the “shake amount” when a shake as shown by the solid line in FIG. 2 μm. For the measurement of the “shake amount”, a known one (for example, one disclosed in Patent Document 2) can be used.
そして、図4を参照して、本実施の形態において、2つの現像ローラ23a1、23a2は、第1現像ローラ23a1(走行方向の上流側の現像ローラ)の表面が感光体ドラム21の表面に対して最も近づくときの感光体ドラム21の表面(図)4(A)のM点である。)が、図4(B)に示すように第2現像ローラ23a2(第1現像ローラ23a1に隣接する走行方向の下流側の現像ローラである。)との対向位置(第2現像領域)に達するときに、第2現像ローラ23a2の表面が感光体ドラム21の表面に対して最も遠ざかるように、互いの回転方向の位置関係を定めて設置されている。
With reference to FIG. 4, in the present embodiment, the two developing rollers 23 a 1 and 23 a 2 are such that the surface of the first developing roller 23 a 1 (the developing roller on the upstream side in the traveling direction) is in relation to the surface of the
詳しくは、第1現像ローラ23a1は、振れによって図6にて実線に示すように感光体ドラム21との距離(現像ギャップ)が回転周期で変化する。そして、第1現像ローラ23a1は、その表面のR点が感光体ドラム21との対向位置に達したときに現像ギャップが最も小さくなり、その表面のR´点が感光体ドラム21との対向位置に達したときに現像ギャップが最も大きくなる。
同様に、第2現像ローラ23a2は、振れによって図6にて破線に示すように感光体ドラム21との距離(現像ギャップ)が回転周期で変化する。そして、第2現像ローラ23a2は、その表面のQ´点が感光体ドラム21との対向位置に達したときに現像ギャップが最も小さくなり、その表面のQ点が感光体ドラム21との対向位置に達したときに現像ギャップが最も大きくなる。
そして、図4(A)に示すように、第1現像ローラ23a1の表面のR点が感光体ドラム21との第1現像領域に達したときの、感光体ドラム21の表面のM点が、図4(B)に示すように第2現像領域に達したときに、第2現像ローラ23a2の表面のQ点が感光体ドラム21のM点に対向するように、2つの現像ローラ23a1、23a2が、互いの回転方向の姿勢(位相)が調整されて組み立てられている。
Specifically, the distance (development gap) between the first developing roller 23a1 and the
Similarly, the distance (development gap) between the second developing roller 23a2 and the
As shown in FIG. 4A, the point M on the surface of the
具体的に、本実施の形態において、2つの現像ローラ23a1、23a2の外径はそれぞれ30.28mmに、感光体ドラム21の外径は100mmに設定されている、また、図4において感光体ドラム21上のM点からN点までの円弧長は24.5mmに設定され、第1、第2現像領域における感光体ドラム21に対する現像ローラ23a1、23a2の線速比を考慮した現像ローラ23a1、23a2の1周期は65.6mmになっている。したがって、図4(A)における第2現像ローラ23a1における角度QONは、134°(=360°×24.5/65.6)に設定されることになり、このような条件を満足するように、2つの現像ローラ23a1、23a2の回転方向の姿勢(位相)が調整されて組み立てられることになる。
Specifically, in the present embodiment, the outer diameters of the two developing rollers 23a1 and 23a2 are set to 30.28 mm, respectively, and the outer diameter of the
このように構成することにより、多段現像方式の現像装置23において2つの現像ローラ23a1、23a2にそれぞれ振れがある場合であっても、感光体ドラム21上に形成される画像に大きな画像濃度ムラを生じにくくすることができる。
詳しくは、第1現像ローラ23a1の表面(R点)が感光体ドラム21の表面に対して最も近づくときの感光体ドラム21の表面(M点)が、第2現像ローラ23a2との対向位置(第2現像領域)に達するときに、第2現像ローラ23a2の表面(Q´点)が感光体ドラム21の表面に対して最も近づいてしまうと、画像濃度を高める現像工程が重ねておこなわれることになり、画像濃度の非常に高い画像が形成されてしまう。また、第1現像ローラ23a1の表面(R´点)が感光体ドラムの表面に対して最も遠ざかるときの感光体ドラム21の表面(M点)が、第2現像ローラ23a2との対向位置(第2現像領域)に達するときに、第2現像ローラ23a2の表面(Q点)が感光体ドラム21の表面に対して最も遠ざかってしまうと、画像濃度を低下させる現像工程が重ねておこなわれることになり、画像濃度の非常に低い画像が形成されてしまう。そして、これらの現像工程が2つの現像ローラ23a1、23a2の同期した回転周期でおこなわれて、濃度差の大きな画像濃度ムラが生じてしまうことになる。
これに対して、本実施の形態では、上述したような構成により、第1現像領域で画像濃度が高い画像が形成されてしまったときには第2現像領域で画像濃度が低い画像が形成されて、第1現像領域で画像濃度が低い画像が形成されてしまったときには第2現像領域で画像濃度が高い画像が形成されて、2つの現像領域で画像濃度の高低を相殺するように回転周期にわたって画像濃度のバランスのとれた画像を形成することができる。すなわち、2つの現像ローラ23a1、23a2にそれぞれ振れがあっても、第1現像領域の画像濃度と第2現像領域における画像濃度との総和が常にほぼ等しくなって、画像濃度ムラの少ない画像を形成することができる。
With this configuration, even in the case where the two developing rollers 23a1 and 23a2 are shaken in the multistage developing
Specifically, the surface (point M) of the
On the other hand, in the present embodiment, when an image having a high image density is formed in the first development area, an image having a low image density is formed in the second development area by the configuration as described above. When an image having a low image density is formed in the first development area, an image having a high image density is formed in the second development area, and the image is rotated over the rotation period so as to cancel out the high and low image density in the two development areas. An image having a balanced density can be formed. In other words, even if the two developing rollers 23a1 and 23a2 are shaken, the sum of the image density in the first development area and the image density in the second development area is always almost equal to form an image with little image density unevenness. can do.
ここで、図7を参照して、本実施の形態において、2つの現像ローラ23a1、23a2は、それぞれ、感光体ドラム21の表面に対して最も近づく表面(R点、Q´点)にマーキングSが付される。具体的に、現像ローラ23a1、23a2において、振れが最大となる回転軸方向中央部の位置に対して、回転方向の位置をずらさずに回転軸方向端部に位置をずらしてマーキングSが付される。
そして、2つの現像ローラ23a1、23a2は、それぞれ、互いのマーキングSが付された位置を回転軸方向にみて所定角度ずらすことによって、互いの回転方向の位置関係を定めて設置される。具体的に、図8を参照して、現像装置23の組み立て時において、まず、第1現像ローラ23a1のマーキングS(R点に対応する位置に付されたものである。)が感光体ドラム21側の水平方向に位置するように、第1現像ローラ23a1の回転方向の位置が定められる。そして、その状態の現像装置23に対して、第2現像ローラ23a2のマーキングS(Q´点に対応する位置に付されたものである。)が感光体ドラム21側の水平方向に対して時計方向に所定角度θ(本実施の形態では、19±5°である。)だけずれて位置するように、第2現像ローラ23a2の回転方向の位置が定められる。詳しくは、2つの現像ローラ23a1、23a2の軸部にそれぞれ設置された不図示のギアとその間に噛合するアイドラギアとのギア列の噛み合い位置を調整するように、現像ローラ23a1、23a2の回転方向の位置関係が調整されることになる。これにより、2つの現像ローラ23a1、23a2を、所望の回転方向の位置関係にて精度よく設置することができる。
なお、本実施の形態では、現像ローラ23a1、23a2において、感光体ドラム21の表面に対して最も近づく表面(R点、Q´点)にマーキングSを付したが、感光体ドラム21の表面に対して最も遠ざかる表面(R´点、Q点)にマーキングSを付すこともできる。そして、そのような場合であっても、上述したものと同様の効果を得ることができる。
Here, referring to FIG. 7, in the present embodiment, the two developing rollers 23a1 and 23a2 are each marked S on the surface (R point, Q ′ point) closest to the surface of the
The two developing rollers 23a1 and 23a2 are installed so as to determine the positional relationship in the rotational direction by shifting the positions where the markings S are attached to each other by a predetermined angle when viewed in the rotational axis direction. Specifically, referring to FIG. 8, at the time of assembling the developing
In the present embodiment, in the developing rollers 23 a 1 and 23 a 2, the marking S is given to the surface (R point, Q ′ point) that is closest to the surface of the
ここで、先に図5等を用いて説明したように、本実施の形態では、2つの現像ローラ23a1、23a2の振れ量の差が10μm以下になるように設定されている。これは、本実施の形態のように2つの現像領域で画像濃度の高低を相殺するように2つの現像ローラ23a1、23a2の回転方向の位置関係を調整した場合であっても、2つの現像ローラ23a1、23a2の振れ量の差が大きすぎると、画像濃度の高低を相殺する効果が発揮されにくくなるためである。すなわち、一方の現像領域で画像濃度が高い画像が形成されてしまったときには、他方の現像領域でその画像濃度を相殺できる程度の低い画像が形成される必要があって、他方の現像領域でその画像濃度を相殺できないほど低い画像が形成されてしまっては、全体として画像濃度ムラが解消されないことになる。 Here, as described above with reference to FIG. 5 and the like, in this embodiment, the difference between the shake amounts of the two developing rollers 23a1 and 23a2 is set to be 10 μm or less. Even if the positional relationship in the rotational direction of the two developing rollers 23a1 and 23a2 is adjusted so as to cancel out the image density level in the two developing regions as in the present embodiment, the two developing rollers This is because if the difference between the shake amounts of 23a1 and 23a2 is too large, it is difficult to exert an effect of canceling out the image density. That is, when an image having a high image density is formed in one development area, it is necessary to form an image that is low enough to cancel the image density in the other development area. If an image that is too low to cancel the image density is formed, the image density unevenness cannot be solved as a whole.
図9は、本実施の形態における現像装置23を用いて、2つの現像ローラ23a1、23a2の振れ量の差と、画像濃度ムラの程度の指標となる明度振幅と、の関係を調べた実験結果を示すものである。図9の実験結果からも、2つの現像ローラ23a1、23a2の振れ量の差が10μm以下になるように設定することで、画像濃度ムラが視認できない明度振幅のレベルになることがわかる。
FIG. 9 is a result of an experiment in which the developing
また、図10は、本実施の形態における現像装置23を用いて、2つの現像ローラ23a1、23a2の振れ量の差と、実際の出力画像の画像濃度ムラのランクと、の関係を調べた実験結果を示すものである。実施例では、第1現像ローラ23a1の振れ量が20μmに、第2現像ローラ23a2の振れ量が20μmに設定されている。また、比較例1では、第1現像ローラ23a1の振れ量が20μmに、第2現像ローラ23a2の振れ量が5μmに設定されている。また、比較例2では、第1現像ローラ23a1の振れ量が8μmに、第2現像ローラ23a2の振れ量が20μmに設定されている。また、実験は、ブラック用の現像装置を用いて、第1現像ローラ23a1の汲み上げ量は31mg/cm2に設定して、出力画像は網点画像面積率が75%のハーフトーン画像としている。
図10の実験結果からも、2つの現像ローラ23a1、23a2の振れ量の差を小さく設定することで、画像濃度ムラが生じないランク5になることがわかる。また、2つの現像ローラ23a1、23a2の振れ量の差が10μmよりも大きく設定されたときには、その大きさに応じて、画像濃度ムラが許容レベルぎりぎりのランク3になったり、許容できないレベルのランク2になったりすることがわかる。
FIG. 10 shows an experiment in which the relationship between the difference between the shake amounts of the two developing rollers 23a1 and 23a2 and the rank of the image density unevenness of the actual output image is examined using the developing
Also from the experimental results of FIG. 10, it can be seen that by setting the difference between the shake amounts of the two developing rollers 23a1 and 23a2 to be small, the
なお、本実施の形態では、2つの現像ローラ23a1、23a2を、第1現像ローラ23a1の表面(R点)が感光体ドラム21の表面に対して最も近づくときの感光体ドラム21の表面(M点)が、第2現像ローラ23a2との対向位置(第2現像領域)に達するときに、第2現像ローラ23a2の表面(Q点)が感光体ドラム21の表面に対して最も遠ざかるように、互いの回転方向の位置関係を定めて設置した。
これに対して、2つの現像ローラ23a1、23a2を、第1現像ローラ23a1の表面(R´点)が感光体ドラム21の表面に対して最も遠ざかるときの感光体ドラム21の表面(M点)が、第2現像ローラ23a2との対向位置(第2現像領域)に達するときに、第2現像ローラ23a2の表面(Q´点)が感光体ドラム21の表面に対して最も近づくように、互いの回転方向の位置関係を定めて設置することもできる。
図6に示すように、現像ローラ23a1、23a2の1周期(1回転)分において、R点、Q点と、R´点、Q´点と、は位相がほぼ180°ずれた位置にあるため、上述したように構成した場合にも、本実施の形態のものとほとんど同じように構成したことになり、ほぼ同等の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the two developing rollers 23a1 and 23a2 are connected to the surface of the photosensitive drum 21 (M) when the surface (point R) of the first developing roller 23a1 is closest to the surface of the
In contrast, the two developing rollers 23a1 and 23a2 are arranged such that the surface of the
As shown in FIG. 6, the R point, the Q point, the R ′ point, and the Q ′ point are at positions that are substantially 180 ° out of phase in one cycle (one rotation) of the developing rollers 23a1, 23a2. Even when configured as described above, the configuration is almost the same as that of the present embodiment, and substantially the same effect can be obtained.
以下、図11、図12を用いて、変形例としての現像装置23について説明する。
変形例としての現像装置23も、本実施の形態のものと同様に構成されている。特に、2つの現像ローラ23a1、23a2は、振れ量の差が所定値以下になるように形成されていて、第1現像ローラ23a1の表面(R点)が感光体ドラム21の表面に対して最も近づくときの感光体ドラム21の表面(M点)が、第2現像ローラ23a2との対向位置(第2現像領域)に達するときに、第2現像ローラ23a2の表面(Q点)が感光体ドラム21の表面に対して最も遠ざかるように、互いの回転方向の位置関係を定めて設置されている。また、2つの現像ローラ23a1、23a2は、いずれも、スリーブの表面に公知の電磁ブラスト加工又はサンドブラスト加工が施されていて、その外周面にわたって規則的又は不規則的に複数の凹部(凹凸)が形成されている。このように現像ローラ23a1、23a2の表面に形成した凹部は、現像ローラ23a1、23a2における現像剤Gの汲み上げ量(又は、搬送性)に大きく影響する。具体的に、現像ローラ23a1、23a2の表面粗さが大きくなると(粗くなると)、表面粗さが小さいときよりも、現像剤Gの汲み上げ量(又は、搬送性)が大きくなる。
Hereinafter, the developing
The developing
ここで、変形例としての現像装置23は、第1現像ローラ23a1(上流側の現像ローラである。)の表面粗さが、第2現像ローラ23a2(下流側の現像ローラである。)の表面粗さに比べて大きくなるように構成されている。具体的に、図12に示すように、第1現像ローラ23a1の表面粗さ(JIS規格で定める「10点平均粗さRz」である。)が70μm程度に設定され、第2現像ローラ23a2の表面粗さが35μm程度に設定されている。
第1現像ローラ23a1は、第2現像ローラ23a2とは異なり、ドクターブレード23cとの対向位置(ドクターギャップ)で現像剤Gとの摺擦による大きなストレスを受けるため、ローラ表面に形成した凹部(凹凸)が経時に摩耗によって消失しやすく(凹凸の差がなくなりやすく)、現像剤Gの汲み上げ量(又は、搬送性)が経時で低下しやすい。そのため、第1現像ローラ23a1の表面粗さを予め大きく設定しておくことで、そのような不具合の発生を軽減することができる。
Here, in the developing
Unlike the second developing roller 23a2, the first developing roller 23a1 is subjected to a large stress due to sliding with the developer G at a position facing the
さらに、変形例としての現像装置23は、図11を参照して、第1現像ローラ23a1(上流側の現像ローラである。)と感光体ドラム21(像担持体)との現像ギャップH1が、第2現像ローラ23a2(下流側の現像ローラである。)と感光体ドラム21との現像ギャップH2に比べて大きくなるように形成されている(H1>H2である。)。具体的に、図12に示すように、第1現像ローラ23a1の現像ギャップH1が300μm程度に設定され、第2現像ローラ23a2の現像ギャップH2が260μm程度に設定されている。
ここで、「現像ギャップH1、H2」は、現像ローラ23a1、23a2の振れ量を考慮して、現像ローラ23a1、23a2の外周面における複数箇所を感光体ドラム21に対向させてそれぞれ測定した現像ギャップの平均値である。すなわち、この変形例では、2つの現像ローラ23a1、23a2の外径が同じであるため、第1現像ローラ23a1と感光体ドラム21との軸間距離W1(中心間距離)が、第2現像ローラ23a2と感光体ドラム21との軸間距離W2(中心間距離)よりも大きくなるように設定されていることになる(W1>W2である。)。
Further, referring to FIG. 11, the developing
Here, “development gaps H1 and H2” are development gaps measured in such a manner that a plurality of locations on the outer peripheral surfaces of the development rollers 23a1 and 23a2 are opposed to the
これは、先に説明したようにブラスト加工(溶射)によって現像ローラ23a1、23a2の表面に凹部を形成すると、現像ローラ23a1、23a2の振れ量が大きくなるためである。具体的に、現像ローラ23a1、23a2の表面粗さが大きくなると、それに応じて、現像ローラ23a1、23a2の振れ量も大きくなる。具体的に、図12に示すように、第1現像ローラ23a1の表面粗さは70μm程度に設定されていて、その振れ量が25μm程度になっている。これに対して、第2現像ローラ23a2の表面粗さは35μm程度に設定されていて、その振れ量が10μm程度になっている。
そして、現像ローラ23a1、23a2の振れ量が大きくなるほど、画像上において、現像ローラ23a1、23a2の回転ピッチに対応した画像濃度ムラ(ピッチムラ)が顕著になってしまう。
2つの現像ローラ23a1、23a2の振れ量が同程度になるように組み合わせれば、そのようなピッチムラが低減する。しかし、この変形例では、第2現像ローラ23a2に比べて、第1現像ローラ23a1の表面粗さが大きく設定されていて振れ量が大きくなってしまうため、ピッチムラが生じやすくなっている。
This is because if the concave portions are formed on the surfaces of the developing rollers 23a1 and 23a2 by blasting (spraying) as described above, the shake amounts of the developing rollers 23a1 and 23a2 increase. Specifically, as the surface roughness of the developing rollers 23a1 and 23a2 increases, the amount of shake of the developing rollers 23a1 and 23a2 increases accordingly. Specifically, as shown in FIG. 12, the surface roughness of the first developing roller 23a1 is set to about 70 μm, and the deflection amount is about 25 μm. On the other hand, the surface roughness of the second developing roller 23a2 is set to about 35 μm, and the deflection amount is about 10 μm.
As the shake amount of the developing rollers 23a1 and 23a2 increases, image density unevenness (pitch unevenness) corresponding to the rotation pitch of the developing rollers 23a1 and 23a2 becomes more conspicuous on the image.
If the two developing rollers 23a1 and 23a2 are combined so that the shake amounts are the same, such pitch unevenness is reduced. However, in this modified example, since the surface roughness of the first developing roller 23a1 is set larger than that of the second developing roller 23a2, and the amount of shake increases, pitch unevenness is likely to occur.
これに対して、この変形例では、第1現像ローラ23a1の現像ギャップH1を第2現像ローラ23a2の現像ギャップH2よりも大きく設定しているため、第1現像ローラ23a1の振れ量の大きさによるピッチムラの感度を低くすることができる。すなわち、現像ローラの振れが大きくてピッチムラが生じやすい状態であっても、現像ギャップが大きくなるほど、そのピッチムラは認識されにくくなる。変形例では、第1現像ローラ23a1の振れ量が大きくなるように構成されていても、第1現像ローラ23a1の現像ギャップH1が大きく設定されているため、ピッチムラはほとんど生じないことになる。さらに、第2現像ローラ23a2の現像ギャップH2は大きく設定されていないため、画像において高濃度部と低濃度部の境界部分に発生する白抜けを悪化させることがない。したがって、第1現像領域と第2現像領域とで現像工程が施される最終的な画像として、良好なものが形成されることになる。 On the other hand, in this modification, the developing gap H1 of the first developing roller 23a1 is set to be larger than the developing gap H2 of the second developing roller 23a2, so that it depends on the amount of shake of the first developing roller 23a1. The sensitivity of pitch unevenness can be reduced. That is, even when the developing roller is largely shaken and pitch unevenness is likely to occur, the pitch unevenness is less likely to be recognized as the development gap becomes larger. In the modification, even if the first developing roller 23a1 is configured to have a large deflection amount, the development gap H1 of the first developing roller 23a1 is set to be large, so that pitch unevenness hardly occurs. Furthermore, since the developing gap H2 of the second developing roller 23a2 is not set large, white spots that occur at the boundary between the high density portion and the low density portion in the image are not deteriorated. Therefore, a good image is formed as a final image subjected to the development process in the first development area and the second development area.
本願発明者は、上述した変形例による効果を確認するための実験をおこなった。
実験は、図12に示した特性値を有する現像装置23(変形例)と、変形例のものに対して第1、第2現像ローラ23a1、23a2の現像ギャップH1、H2をいずれも260μmに設定した現像装置(比較例1)と、変形例のものに対して第1現像ローラ23a1の現像ギャップH1を220μmに設定して第2現像ローラ23a2の現像ギャップH2を260μmに設定した現像装置(比較例2)と、を用意した。そして、それぞれの現像装置を用いて、網点画像面積率が75%の画像を形成して、それらの画像の画像濃度ムラ(ピッチムラ)を目視評価した。
その結果、変形例ではピッチムラの発生がまったく確認されず、比較例1ではピッチムラの発生が確認され、比較例2ではさらに程度の良くないピッチムラの発生が確認された。
The inventor of the present application conducted an experiment to confirm the effect of the above-described modification.
In the experiment, the developing gaps H1 and H2 of the first and second developing rollers 23a1 and 23a2 are set to 260 μm for the developing device 23 (modified example) having the characteristic values shown in FIG. The developing device (Comparative Example 1) and the developing device (comparative example) in which the developing gap H1 of the first developing roller 23a1 is set to 220 μm and the developing gap H2 of the second developing roller 23a2 is set to 260 μm (comparison) Example 2) was prepared. Then, using each of the developing devices, images having a dot image area ratio of 75% were formed, and image density unevenness (pitch unevenness) of these images was visually evaluated.
As a result, in the modified example, the occurrence of pitch unevenness was not confirmed at all. In Comparative Example 1, the occurrence of pitch unevenness was confirmed, and in Comparative Example 2, the occurrence of even worse pitch unevenness was confirmed.
以上説明したように、本実施の形態において、2つの現像ローラ23a1、23a2は、振れ量の差が所定値以下になるように形成されていて、第1現像ローラ23a1の表面(R点)が感光体ドラム21(像担持体)の表面に対して最も近づくときの感光体ドラム21の表面(M点)が、第2現像ローラ23a2との対向位置(第2現像領域)に達するときに、第2現像ローラ23a2の表面(Q点)が感光体ドラム21の表面に対して最も遠ざかるように、互いの回転方向の位置関係を定めて設置されている。
これにより、多段現像方式の現像装置23において複数の現像ローラ23a1、23a2にそれぞれ振れがある場合であっても、感光体ドラム21上に形成される画像に大きな画像濃度ムラを生じにくくすることができる。
As described above, in the present embodiment, the two developing rollers 23a1 and 23a2 are formed so that the difference between the shake amounts is a predetermined value or less, and the surface (R point) of the first developing roller 23a1 is the same. When the surface (point M) of the
Thus, even when the developing rollers 23a1 and 23a2 are each shaken in the multistage developing
なお、本実施の形態では、現像剤G(2成分現像剤)が収容された現像剤容器28から現像剤Gが供給される2成分現像方式の現像装置23に対して、本発明を適用した。これに対して、トナーTのみが収容されたトナー容器からトナーTが供給される2成分現像方式の現像装置23に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、2成分現像剤が収容された2成分現像方式の現像装置23に対して、本発明を適用した。これに対して、トナーT(1成分現像剤)のみが収容された非接触1成分現像方式の現像装置に対しても、本発明を適用することができる。その場合も、複数の現像ローラを像担持体に対してギャップをあけて対向するように並設することになる。
また、本実施の形態では、2つの現像ローラ23a1、23a2が設置された現像装置23に対して、本発明を適用した。これに対して、3つ以上の現像ローラが設置された現像装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
さらには、2つの現像ローラが互いに逆方向に回転するように構成された現像装置(例えば、特開2006−235328号公報に開示されたものである。)に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the two-component developing
In the present embodiment, the present invention is applied to the two-component developing
In the present embodiment, the present invention is applied to the developing
Furthermore, the present invention is naturally applied to a developing device (for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-235328) configured such that two developing rollers rotate in directions opposite to each other. Can be applied.
Even in such a case, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
また、本実施の形態では、現像装置23が感光体ドラム21(像担持体)と帯電部22とクリーニング部25とともに、プロセスカートリッジ20として一体化されているものに対して、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、これらの構成部材21〜23、25の全部又は一部が、それぞれ単体で画像形成装置本体1に対して着脱されるユニットして構成されている場合であっても、当然に本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
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(帯電装置)と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置(現像部)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部(クリーニング装置)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。
Further, in the present embodiment, the present invention is applied to the case where the developing
In the present application, “process cartridge” means a charging unit (charging device) for charging an image carrier, a developing device (developing unit) for developing a latent image formed on the image carrier, and an image carrier. It is defined as a unit in which at least one of the cleaning unit (cleaning device) for cleaning the top and the image carrier are integrated and detachably installed on the image forming apparatus main body.
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(画像形成装置本体)、
20、20Y、20C、20M、20BK プロセスカートリッジ、
21 感光体ドラム(像担持体)、
23 現像装置(現像部)、
23a1 第1現像ローラ(現像ローラ、現像剤担持体)、
23a2 第2現像ローラ(現像ローラ、現像剤担持体)、
23c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
S マーキング、
G 現像剤(2成分現像剤)、 T トナー、 C キャリア。
1 image forming apparatus (image forming apparatus main body),
20, 20Y, 20C, 20M, 20BK Process cartridge,
21 Photosensitive drum (image carrier),
23 Developing device (developing part),
23a1 first developing roller (developing roller, developer carrier),
23a2 second developing roller (developing roller, developer carrier),
23c Doctor blade (developer regulating member),
S marking,
G developer (two-component developer), T toner, C carrier.
Claims (10)
前記像担持体の走行方向に沿って対向するように並設された複数の現像ローラを備え、
前記複数の現像ローラは、
前記走行方向に隣接する2つの現像ローラの振れ量の差が所定値以下になるように形成され、
前記走行方向の上流側の現像ローラの表面が前記像担持体の表面に対して最も近づくときの前記像担持体の表面が、当該上流側の現像ローラに隣接する前記走行方向の下流側の現像ローラとの対向位置に達するときに、当該下流側の現像ローラの表面が前記像担持体の表面に対して最も遠ざかるように、互いの回転方向の位置関係を定めて設置されたことを特徴とする現像装置。 A developing device for developing a latent image formed on the surface of an image carrier traveling in a predetermined direction,
A plurality of developing rollers arranged in parallel so as to face each other along the traveling direction of the image carrier,
The plurality of developing rollers are
Formed so that the difference between the shake amounts of two developing rollers adjacent to each other in the running direction is a predetermined value or less,
When the surface of the developing roller on the upstream side in the traveling direction is closest to the surface of the image carrier, the surface of the image bearing member is adjacent to the developing roller on the upstream side and is developed on the downstream side in the traveling direction. When the position facing the roller is reached, the surface of the developing roller on the downstream side is installed so as to determine the positional relationship in the rotational direction so that the surface is farthest from the surface of the image carrier. Developing device.
前記像担持体の走行方向に沿って対向するように並設された複数の現像ローラを備え、
前記複数の現像ローラは、
前記走行方向に隣接する2つの現像ローラの振れ量の差が所定値以下になるように形成され、
前記走行方向の上流側の現像ローラの表面が前記像担持体の表面に対して最も遠ざかるときの前記像担持体の表面が、当該上流側の現像ローラに隣接する前記走行方向の下流側の現像ローラとの対向位置に達するときに、当該下流側の現像ローラの表面が前記像担持体の表面に対して最も近づくように、互いの回転方向の位置関係を定めて設置されたことを特徴とする現像装置。 A developing device for developing a latent image formed on the surface of an image carrier traveling in a predetermined direction,
A plurality of developing rollers arranged in parallel so as to face each other along the traveling direction of the image carrier,
The plurality of developing rollers are
Formed so that the difference between the shake amounts of two developing rollers adjacent to each other in the running direction is a predetermined value or less,
When the surface of the developing roller upstream in the traveling direction is farthest from the surface of the image carrier, the surface of the image bearing member is adjacent to the upstream developing roller and is downstream in the traveling direction. When the position facing the roller is reached, the surface of the developing roller on the downstream side is installed so as to determine the positional relationship in the rotational direction so that it is closest to the surface of the image carrier. Developing device.
前記複数の現像ローラは、同じ方向に同じ回転数で回転する同じ外径の2つの現像ローラであり、
前記走行方向の上流側の現像ローラに対向して、当該上流側の現像ローラに担持された2成分現像剤の量を規制する現像剤規制部材を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の現像装置。 A two-component developer composed of toner and carrier is contained inside,
The plurality of developing rollers are two developing rollers having the same outer diameter rotating at the same rotational speed in the same direction,
The developer regulating member for regulating the amount of the two-component developer carried on the upstream developing roller facing the upstream developing roller in the traveling direction is provided. Item 6. The developing device according to Item 5.
請求項1〜請求項8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,
9. A process cartridge in which the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
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---|---|---|---|
EP15202804.9A EP3043212B1 (en) | 2015-01-09 | 2015-12-28 | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus including same |
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2015
- 2015-10-30 JP JP2015213595A patent/JP2016130841A/en active Pending
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