JP2016130841A - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

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啓明 岡本
Hiroaki Okamoto
啓明 岡本
小川 禎史
Sadafumi Ogawa
禎史 小川
馬淵 裕之
Hiroyuki Mabuchi
裕之 馬淵
幸雄 乙▲め▼
Yukio Otome
幸雄 乙▲め▼
寺井 純一
Junichi Terai
純一 寺井
木村 秀樹
Hideki Kimura
秀樹 木村
菊地 裕
Yutaka Kikuchi
裕 菊地
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device of a multi-stage developing system that suppresses the occurrence of large unevenness in density of an image formed on an image carrier, even when a plurality of developing rollers each have runout; a process cartridge; and an image forming apparatus.SOLUTION: Two developing rollers 23a1 and 23a2 are formed to have a difference in the amount of runout to be a predetermined value or less, and are installed while the positional relationship in the directions of rotation between the rollers is defined so that: when the surface of a photoreceptor drum 21 (point M) when the surface of the first developing roller 23a1 (point R) is brought closest to the surface of the photoreceptor drum 21 reaches an opposite position to the second developing roller 23a2 (second developing area), the surface of the second developing roller 23a2 (point Q) is separated farthest from the surface of the photoreceptor drum 21.SELECTED DRAWING: Figure 4

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 Patent Document 2 and the like, an increase in the shake amount in the developing roller causes image density unevenness corresponding to the rotation period of the developing roller to occur in the image (toner image) formed on the photosensitive drum. A bug has been disclosed. Specifically, when the surface of the developing roller approaches the surface of the photosensitive drum due to shake and the developing gap (the gap between the developing roller and the photosensitive drum) becomes narrow, the image density on the photosensitive drum increases. turn into. On the other hand, if the developing roller surface is moved away from the surface of the photosensitive drum due to the shake and the developing gap is widened, the image density on the photosensitive drum is lowered. Such high and low image densities are formed in a pitch shape corresponding to one rotation (one cycle) of the developing roller.
Patent Document 2 and the like disclose a method for measuring a shake amount in the developing roller.

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.

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 作像部の要部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part of an image creation part. 現像装置を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows a developing device. 2つの現像ローラの動作を示す概略図である。It is the schematic which shows operation | movement of two developing rollers. (A)現像ローラの振れ量とマーキングの色との関係を示す表図と、(B)マーキングが付された2つの現像ローラの組み合わせを示す表図と、である。(A) A table showing the relationship between the amount of shake of the developing roller and the color of the marking, and (B) a table showing a combination of two developing rollers with markings. 現像ローラが1回転するときの、感光体ドラムとの距離の変化を示すグラフである。6 is a graph showing a change in distance from the photosensitive drum when the developing roller rotates once. 現像ローラを回転軸方向に示す概略図である。It is the schematic which shows a developing roller in the rotating shaft direction. 2つの現像ローラのマーキングの位置から互いの回転軸方向の位置関係を定めて設置する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which determines and sets the positional relationship of a mutual rotating shaft direction from the marking position of two developing rollers. 2つの現像ローラの振れ量の差と、画像濃度ムラの程度の指標となる明度振幅と、の関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a difference in shake amount between two developing rollers and brightness amplitude serving as an index of the degree of image density unevenness. 2つの現像ローラの振れ量の差と、画像濃度ムラのランクと、の関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a difference in shake amount between two developing rollers and a rank of image density unevenness. 変形例としての、現像装置の要部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the principal part of the image development apparatus as a modification. 変形例としての、現像装置の特性値の一部を示す表図である。It is a table | surface figure which shows a part of characteristic value of the developing device as a modification.

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 contact glass 5. A reading unit, 7 is a paper feeding unit for storing a recording medium P such as transfer paper, 9 is a registration roller (timing roller) for adjusting the conveyance timing of the recording medium P, and 14 is formed on the surface of each photosensitive drum 21. A primary transfer bias roller for transferring the toner image superimposed on the intermediate transfer belt 17, 17 an intermediate transfer belt on which toner images of a plurality of colors are transferred, and 18 recording a color toner image on the intermediate transfer belt 17. The secondary transfer bias rollers 20Y, 20M, 20C, and 20BK for transferring onto the medium P are processes corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black). A cartridge (image forming unit) 21 is a photosensitive drum as an image carrier installed in each color process cartridge 20Y, 20M, 20C, 20BK, 22 is a charging unit that charges the surface of each photosensitive drum 21, and 23 is A developing device that develops an electrostatic latent image formed on the surface of each photoconductive drum 21, 24 is a static eliminator that neutralizes the surface potential of each photoconductive drum 21, and 25 is an unremoved portion remaining on the surface of each photoconductive drum 21. A cleaning unit 30 collects the transfer toner, and a fixing device 30 fixes the toner image (unfixed image) secondarily transferred onto the recording medium P.
Although not shown in FIG. 1, above each process cartridge 20Y, 20C, 20M, 20BK, there are two components including developer (toner and carrier) corresponding to each color (yellow, cyan, magenta, black). Developer supply means (consisting of a developer container 28 and a developer supply device 80) for supplying the developer) to the developing device 23 is installed (see FIG. 2). ).

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 process cartridges 20Y, 20M, 20C, and 20BK.
First, the document reading unit 4 optically reads image information of a document placed on the contact glass 5. Specifically, the document reading unit 4 scans an image of a document on the contact glass 5 while irradiating light emitted from an illumination lamp. Then, the light reflected from the original is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the original is read for each color separation light of RGB (red, green, blue) by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, the image processing unit performs color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like based on the RGB color separation image signals, and converts yellow, magenta, cyan, black (black) color image information. obtain.
Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the writing unit 2. Then, the writing unit 2 emits laser light L (see FIG. 2) based on the image information of each color toward the corresponding photosensitive drum 21.

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 photosensitive drums 21 rotate in the counterclockwise direction in FIGS. First, the surface of the photosensitive drum 21 is uniformly charged at a portion facing the charging unit 22 (a charging step). Thus, a charged potential is formed on the photosensitive drum 21. Thereafter, the surface of the charged photosensitive drum 21 reaches the irradiation position of each laser beam L.
In the writing unit 2, laser light L corresponding to the image signal is emitted from the four light sources corresponding to each color. Each laser beam passes through a separate optical path for each of the yellow, magenta, cyan, and black color components (this is an exposure process).

イエロー成分に対応したレーザ光は、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 photosensitive drum 21 of the first process cartridge 20Y from the left side of FIG. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotational axis direction (main scanning direction, longitudinal direction) of the photosensitive drum 21 by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 21 charged by the charging unit 22.

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 photosensitive drum 21 of the second process cartridge 20M from the left side of the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The cyan component laser light is applied to the surface of the photosensitive drum 21 of the third process cartridge 20C from the left side of the drawing, thereby forming an electrostatic latent image of the cyan component. The black component laser light is applied to the surface of the photosensitive drum 21 of the fourth process cartridge 20BK from the left side of the drawing, thereby forming an electrostatic latent image of the black component.

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 photosensitive drum 21 on which the electrostatic latent image of each color is formed reaches a position facing the developing device 23. Then, each color toner is supplied from each developing device 23 onto the photosensitive drum 21, and the latent image on the photosensitive drum 21 is developed to form a toner image (this is a developing step).
Thereafter, the surface of the photoconductive drum 21 after the development process reaches a portion facing the intermediate transfer belt 17. Here, a primary transfer bias roller 14 is installed at each facing portion so as to be in contact with the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 17. Then, at the position of the primary transfer bias roller 14, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum 21 are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 17 (this is a primary transfer process).

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 photosensitive drum 21 after the primary transfer process reaches a position facing the cleaning unit 25. The untransferred toner remaining on the photosensitive drum 21 is collected by the cleaning unit 25 (this is a cleaning process).
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 21 passes through the static eliminating unit 24, and a series of image forming processes on the photosensitive drum 21 is completed.

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 intermediate transfer belt 17 on which the toners of the respective colors on the respective photosensitive drums 21 are transferred (carried) are run in the clockwise direction in the drawing and reach the position facing the secondary transfer bias roller 18. Then, a color toner image carried on the intermediate transfer belt 17 is transferred onto the recording medium P at a position facing the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer step).
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of an intermediate transfer belt cleaning unit (not shown). Then, the untransferred toner attached on the intermediate transfer belt 17 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit, and a series of transfer processes in the intermediate transfer belt 17 is completed.

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 intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer nip) is transported from the paper supply unit 7 via the registration roller 9 and the like. It is a thing.
Specifically, the recording medium P fed by the paper feeding roller 8 from the paper feeding unit 7 that stores the recording medium P is guided to the registration roller 9 after passing through the conveyance guide. The recording medium P that has reached the registration roller 9 is conveyed toward the secondary transfer nip at the same timing.

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 device 30 by a conveyance belt (not shown). In the fixing device 30, the toner image (color image) on the recording medium P is heated and melted at the nip between the fixing roller (a heater as a heat source is provided) and the pressure roller, and the recording medium P is heated. Fixed on top.
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 developer container 28, and the developer supply device 80 in the image forming apparatus will be described.
Each process cartridge 20Y, 20C, 20M, 20BK has substantially the same structure, and each developer container 28 and each developer replenishing device 80 have substantially the same structure. Therefore, in FIG. The container and the developer replenishing device are illustrated by removing the alphabet (Y, C, M, BK).
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the process cartridge 20, the developer container 28, and the developer supply device 80 installed in the image forming apparatus main body 1. FIG. 3 is an enlarged view showing the developing device 23 installed in the process cartridge 20.

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 process cartridge 20 includes a photosensitive drum 21 as an image carrier, a charging unit 22, a developing device 23 (developing unit), and a cleaning unit 25, and is a premix developing unit. System (development system in which carrier is replenished / discharged as appropriate) is adopted.
The photoconductor drum 21 as an image carrier is a negatively charged organic photoconductor, and is rotated (runs) in a predetermined direction (counterclockwise in FIG. 2) by a rotation driving mechanism (not shown).

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 cleaning unit 25 is provided with a cleaning blade that presses against the photosensitive drum 21, and mechanically removes and collects untransferred toner on the photosensitive drum 21. The untransferred toner collected inside the cleaning unit 25 is conveyed to the outside of the cleaning unit 25 by a conveyance coil, and is collected as waste toner inside a collection container (not shown) via a discharge path.

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 device 23 is disposed such that two developing rollers 23a1 and 23a2 as developer carriers are opposed to the photosensitive drum 21 with a gap (hereinafter referred to as “development gap” as appropriate). Thus, development areas where the photosensitive drum 21 and the magnetic brush are in contact with each other are formed in both development gaps. In the developing device 23, a developer G (a two-component developer including additives and the like) containing toner T and carrier C is accommodated. The developing device 23 develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 21 (forms a toner image).
Specifically, after the developer G carried on the upstream first developing roller 23a1 is regulated to an appropriate amount by the doctor blade 23c, the toner T in the developer G is opposed to the photosensitive drum 21 (first position). (1 developing area) adheres to the latent image on the photosensitive drum 21. Thereafter, a part or all of the developer G carried on the first developing roller 23a1 is supplied (delivered) to the second developing roller 23a2 on the downstream side. Then, the toner T in the developer G carried on the second developing roller 23a2 adheres to the latent image on the photosensitive drum 21 at a position facing the photosensitive drum 21 (second developing region). As described above, the latent image on the photosensitive drum 21 is attached with toner in the first development area and the second development area, thereby forming a high-quality toner image.

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 device 23 in the present embodiment is of a premix developing type, and a new developer G (appropriately) is introduced into the developing device 23 from the developer container 28 via the developer supply device 80. The toner T and the carrier C) are supplied, and the deteriorated developer G (mainly the carrier C) is discharged to the outside of the developing device 23, and is collected through a discharge path 70 (not shown; The above-mentioned waste toner is also collected) as a waste developer.
Referring to FIG. 2, developer container 28 contains developer G (toner T and carrier C) to be replenished into developing device 23. The developer container 28 functions to supply new toner T to the developing device 23 and also functions to supply new carrier C to the developing device 23. Specifically, the developer replenishing device 80 is based on the information of the toner concentration (the ratio of the toner in the developer G) detected by a magnetic sensor (not shown) installed in the developing device 23. The conveying screw 82 is rotationally driven, the developer G stored in the storage portion 81 is conveyed toward the dropping path portion 85, and the developer G is dropped from the dropping path portion 85 into the developing device 23 by its own weight. Let them replenish.

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 device 23 will be described in more detail.
Referring to FIG. 3, the developing device 23 includes two developing rollers 23a1, 23a2 (developer carrying member), three conveying screws 23b1 to 23b3 (conveying member), a doctor blade 23c (developer regulating member), and the like. It is configured. Further, in the developing device 23, three developer conveying portions B1 to B3 (conveying paths) that convey the developer G and form a circulation path are formed.

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 photosensitive drum 21. Each of the two developing rollers 23a1 and 23a2 is formed by rotating a sleeve formed of a nonmagnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin into a cylindrical shape in a clockwise direction in FIG. It is comprised so that. In the sleeves of the developing rollers 23a1 and 23a2, a magnet for forming a magnetic field is fixed so as to cause the developer G to rise on the peripheral surface of the sleeve. The carrier C in the developer G rises in a chain shape on the sleeve so as to follow the normal magnetic field lines emitted from the magnet. The charged toner T is attached to the carrier C that is spiked in a chain shape to form a magnetic brush. The magnetic brush is transferred in the same direction (clockwise) as the sleeve by the rotation of the sleeve.
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 doctor blade 23c as a developer regulating member opposes the first developing roller 23a1 on the upstream side in the running direction of the photosensitive drum 21, and makes the amount of the two-component developer G carried on the first developing roller 23a1 an appropriate amount. regulate.

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 device 23 is placed in the longitudinal direction (in the direction perpendicular to the plane of FIG. 3). The direction of rotation of the developing rollers 23a1 and 23a2 coincides with the direction of the rotation axis).
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 device 23 is formed by the three developer conveying portions B1 to B3 (conveying screws 23b1 to 23b3).

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 discharge port 23d (see FIG. 2) for discharging a part of the developer G accommodated in the developing device 23 to the outside (discharge path 70) is formed in the wall portion of the third developer conveying portion B3. Can be). In detail, the discharge port 23d is supplied with the developer G into the developing device 23 by the developer replenishing device 80, the amount of the developer in the device increases, and the developer surface (upper surface) of the developer exceeds a predetermined height. The excess developer G is discharged toward the discharge path 70. As described above, the carrier C deteriorated by being contaminated with the base resin of the toner T or the external additive is automatically discharged to the outside of the developing device 23, so that deterioration of the image quality can be suppressed even over time.

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 type developing device 23 is used, the speed of deterioration of the carrier C in the developing device 23 is apparently slowed down, and the developer G replacement cycle is prolonged. can do.

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 developer container 28 in the present embodiment is a substantially box-shaped container, and is provided with a shutter member that opens and closes a discharge port, a conveying screw 285, a stirring member 286, and the like. It has been.
The developer container 28 is attached / detached to / from the developer supply device 80 (image forming apparatus 1) with the substantially horizontal direction as the attachment / detachment direction by a user's manual operation. At the bottom of the developer container 28, a discharge port for discharging the developer G accommodated in the developer container 28 toward the storage part 81 of the developer supply device 80 opens downward. Is formed. Further, the developer container 28 is provided with a shutter member that moves in the same direction as the attaching / detaching direction with respect to the developer supply device 80 to open and close the discharge port.

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 device 23 according to the present embodiment will be described.
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 photosensitive drum 21. Is the point M on the surface (FIG. 4A) of the photosensitive drum 21 when it is closest. ) Reaches a position (second development region) facing the second development roller 23a2 (a development roller on the downstream side in the running direction adjacent to the first development roller 23a1) as shown in FIG. 4B. In some cases, the second developing roller 23a2 is installed so as to have a positional relationship in the rotational direction so that the surface of the second developing roller 23a2 is farthest from the surface of the photosensitive drum 21.

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 photosensitive drum 21 changes with the rotation period as shown by the solid line in FIG. The first developing roller 23a1 has the smallest developing gap when the point R on the surface reaches the position facing the photosensitive drum 21, and the point R 'on the surface is the position facing the photosensitive drum 21. The development gap becomes the largest when the value is reached.
Similarly, the distance (development gap) between the second developing roller 23a2 and the photosensitive drum 21 changes with the rotation period as shown by the broken line in FIG. The second developing roller 23 a 2 has the smallest developing gap when the Q ′ point on the surface thereof reaches the position facing the photosensitive drum 21, and the Q point on the surface is the position facing the photosensitive drum 21. The development gap becomes the largest when the value is reached.
As shown in FIG. 4A, the point M on the surface of the photosensitive drum 21 when the point R on the surface of the first developing roller 23a1 reaches the first developing area with the photosensitive drum 21 is As shown in FIG. 4B, when the second developing region is reached, the two developing rollers 23a1, 23a2 are arranged such that the point Q on the surface of the second developing roller 23a2 faces the point M of the photosensitive drum 21. However, the postures (phases) in the rotation direction are adjusted and assembled.

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 photosensitive drum 21 is set to 100 mm. In FIG. The arc length from point M to point N on 21 is set to 24.5 mm, and the developing rollers 23a1, 23a2 taking into account the linear speed ratio of the developing rollers 23a1, 23a2 with respect to the photosensitive drum 21 in the first and second developing regions. One period is 65.6 mm. Therefore, the angle QON at the second developing roller 23a1 in FIG. 4A is set to 134 ° (= 360 ° × 24.5 / 65.6), so that these conditions are satisfied. The two developing rollers 23a1 and 23a2 are assembled by adjusting the postures (phases) in the rotational direction.

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 type developing device 23, large image density unevenness is generated in the image formed on the photosensitive drum 21. It can be made difficult to occur.
Specifically, the surface (point M) of the photoconductive drum 21 when the surface (point R) of the first developing roller 23a1 is closest to the surface of the photoconductive drum 21 is a position facing the second developing roller 23a2 ( When the surface (Q ′ point) of the second developing roller 23a2 comes closest to the surface of the photosensitive drum 21 when reaching the second developing region), a developing process for increasing the image density is repeated. As a result, an image with a very high image density is formed. Further, the surface (point M) of the photosensitive drum 21 when the surface (point R ′) of the first developing roller 23a1 is farthest from the surface of the photosensitive drum is the position (first position) facing the second developing roller 23a2. When the surface (Q point) of the second developing roller 23a2 is farthest from the surface of the photosensitive drum 21 when reaching the second developing region), the developing process for reducing the image density is repeated. Thus, an image having a very low image density is formed. These development steps are performed in the synchronized rotation cycle of the two developing rollers 23a1 and 23a2, and image density unevenness having a large density difference is generated.
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 photosensitive drum 21. Is attached. Specifically, in the developing rollers 23a1 and 23a2, the marking S is given by shifting the position to the end in the rotation axis direction without shifting the position in the rotation direction with respect to the position in the rotation axis direction center where the shake is maximum. 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 device 23, first, the marking S of the first developing roller 23a1 (which is attached to the position corresponding to the R point) is the photosensitive drum 21. The position of the first developing roller 23a1 in the rotational direction is determined so as to be positioned in the horizontal direction on the side. Then, with respect to the developing device 23 in this state, the marking S of the second developing roller 23a2 (which is attached at a position corresponding to the point Q ′) is clockwise with respect to the horizontal direction on the photosensitive drum 21 side. The position of the second developing roller 23a2 in the rotational direction is determined so as to be displaced by a predetermined angle θ (19 ± 5 ° in the present embodiment) in the direction. Specifically, the rotation direction of the developing rollers 23a1 and 23a2 is adjusted so as to adjust the meshing position of the gear train between the gears (not shown) installed at the shaft portions of the two developing rollers 23a1 and 23a2 and the idler gear meshing therebetween. The positional relationship will be adjusted. As a result, the two developing rollers 23a1 and 23a2 can be accurately installed in a desired positional relationship in the rotational direction.
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 photosensitive drum 21. On the other hand, the marking S can be given to the surface (R ′ point, Q point) that is farthest away. Even in such a case, the same effect as described above can be obtained.

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 device 23 according to this embodiment is used to examine the relationship between the difference between the shake amounts of the two developing rollers 23a1 and 23a2 and the brightness amplitude that is an index of the degree of image density unevenness. Is shown. From the experimental results shown in FIG. 9, it can be seen that by setting the difference between the shake amounts of the two developing rollers 23a1 and 23a2 to be 10 μm or less, the lightness amplitude level is such that the image density unevenness cannot be visually recognized.

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 device 23 according to the present embodiment. The result is shown. In the embodiment, the shake amount of the first developing roller 23a1 is set to 20 μm, and the shake amount of the second developing roller 23a2 is set to 20 μm. In Comparative Example 1, the shake amount of the first developing roller 23a1 is set to 20 μm, and the shake amount of the second developing roller 23a2 is set to 5 μm. In Comparative Example 2, the shake amount of the first developing roller 23a1 is set to 8 μm, and the shake amount of the second developing roller 23a2 is set to 20 μm. In the experiment, a black developing device was used, the pumping amount of the first developing roller 23a1 was set to 31 mg / cm2, and the output image was a halftone image with a halftone dot image area ratio of 75%.
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 rank 5 is obtained in which no image density unevenness occurs. Further, when the difference between the shake amounts of the two developing rollers 23a1 and 23a2 is set to be larger than 10 μm, the image density unevenness becomes a marginal level 3 or an unacceptable level according to the magnitude. It turns out that it becomes two.

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 photosensitive drum 21. When the point) reaches a position facing the second developing roller 23a2 (second developing region), the surface (Q point) of the second developing roller 23a2 is farthest from the surface of the photosensitive drum 21. The positional relationship in the rotational direction of each other was determined and installed.
In contrast, the two developing rollers 23a1 and 23a2 are arranged such that the surface of the photosensitive drum 21 when the surface of the first developing roller 23a1 (point R ′) is farthest from the surface of the photosensitive drum 21 (point M). However, when reaching the position facing the second developing roller 23a2 (second developing region), the surface of the second developing roller 23a2 (Q ′ point) is closest to the surface of the photosensitive drum 21 so that each other. It is also possible to determine and set the positional relationship in the rotation direction.
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 device 23 as a modification will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
The developing device 23 as a modification is also configured in the same manner as that of the present embodiment. In particular, 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 (point R) of the first developing roller 23a1 is the most relative to the surface of the photosensitive drum 21. When the surface (M point) of the photosensitive drum 21 when approaching reaches the position (second developing region) facing the second developing roller 23a2, the surface (Q point) of the second developing roller 23a2 is the photosensitive drum. The positions are set so as to be farthest from the surface of the 21 with respect to each other in the rotational direction. The two developing rollers 23a1 and 23a2 are both subjected to known electromagnetic blasting or sand blasting on the surface of the sleeve, and a plurality of recesses (irregularities) are regularly or irregularly formed on the outer peripheral surface thereof. Is formed. The concave portions formed on the surfaces of the developing rollers 23a1 and 23a2 in this way greatly affect the amount of developer G pumped up (or transportability) in the developing rollers 23a1 and 23a2. Specifically, when the surface roughness of the developing rollers 23a1 and 23a2 increases (becomes rough), the pumping amount (or transportability) of the developer G becomes larger than when the surface roughness is small.

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 device 23 as a modified example, the surface roughness of the first developing roller 23a1 (upstream developing roller) is the surface of the second developing roller 23a2 (downstream developing roller). It is comprised so that it may become large compared with roughness. Specifically, as shown in FIG. 12, the surface roughness of the first developing roller 23a1 (“10-point average roughness Rz” defined by JIS standard) is set to about 70 μm, and the second developing roller 23a2 The surface roughness is set to about 35 μm.
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 doctor blade 23c (doctor gap). ) Are likely to disappear due to wear over time (the difference in unevenness is likely to be eliminated), and the pumping amount (or transportability) of the developer G tends to decrease over time. Therefore, the occurrence of such a problem can be reduced by setting the surface roughness of the first developing roller 23a1 large in advance.

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 device 23 as a modified example has a developing gap H1 between the first developing roller 23a1 (upstream developing roller) and the photosensitive drum 21 (image carrier). It is formed to be larger than the developing gap H2 between the second developing roller 23a2 (downstream developing roller) and the photosensitive drum 21 (H1> H2). Specifically, as shown in FIG. 12, the developing gap H1 of the first developing roller 23a1 is set to about 300 μm, and the developing gap H2 of the second developing roller 23a2 is set to about 260 μm.
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 photosensitive drum 21 in consideration of the shake amounts of the development rollers 23a1 and 23a2. Is the average value. That is, in this modification, the outer diameters of the two developing rollers 23a1 and 23a2 are the same, and therefore, the distance W1 (center distance) between the first developing roller 23a1 and the photosensitive drum 21 is the second developing roller. It is set to be larger than the inter-axis distance W2 (center-to-center distance) between 23a2 and the photosensitive drum 21 (W1> W2).

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 photoconductive drum 21 that is closest to the surface of the photoconductive drum 21 (image carrier) reaches the position facing the second developing roller 23a2 (second developing area), The second developing roller 23a2 is installed with a positional relationship in the rotational direction so that the surface (Q point) is farthest from the surface of the photosensitive drum 21.
Thus, even when the developing rollers 23a1 and 23a2 are each shaken in the multistage developing type developing device 23, it is difficult to cause large image density unevenness in the image formed on the photosensitive drum 21. it can.

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 type developing device 23 in which the developer G is supplied from the developer container 28 containing the developer G (two-component developer). . On the other hand, the present invention can naturally be applied to the two-component developing type developing device 23 in which the toner T is supplied from the toner container containing only the toner T.
In the present embodiment, the present invention is applied to the two-component developing type developing device 23 in which a two-component developer is accommodated. On the other hand, the present invention can also be applied to a developing device of a non-contact one-component developing system that contains only toner T (one-component developer). In this case, a plurality of developing rollers are arranged in parallel so as to face the image carrier with a gap.
In the present embodiment, the present invention is applied to the developing device 23 provided with the two developing rollers 23a1 and 23a2. On the other hand, the present invention can naturally be applied to a developing device provided with three or more developing rollers.
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 device 23 is integrated as the process cartridge 20 together with the photosensitive drum 21 (image carrier), the charging unit 22, and the cleaning unit 25. . However, the application of the present invention is not limited to this, and all or a part of these constituent members 21 to 23 and 25 are each configured as a unit that is detachably attached to the image forming apparatus main body 1. Of course, the present invention can also be applied. In such a case, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
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.

特開2012−42799号公報JP 2012-42799 A 特開2006−17510号公報JP 2006-17510 A

Claims (10)

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.
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.
前記所定値は、10μmであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the predetermined value is 10 μm. 前記複数の現像ローラは、それぞれ、前記像担持体の表面に対して最も近づく表面又は最も遠ざかる表面にマーキングが付され、互いの当該マーキング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たことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の現像装置。   Each of the plurality of developing rollers is marked on the surface closest to or farthest from the surface of the image carrier, and the positions where the markings are attached are shifted by a predetermined angle with respect to the rotation axis direction. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is installed by determining a positional relationship in a rotational direction. 前記マーキングは、前記現像ローラの振れ量の大きさに応じて階層化して色分けされたものであることを特徴とする請求項4に記載の現像装置。   The developing device according to claim 4, wherein the marking is hierarchized and color-coded according to the amount of shake of the developing roller. トナーとキャリアとからなる2成分現像剤が内部に収容され、
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.
前記上流側の現像ローラの表面粗さが、前記下流側の現像ローラの表面粗さに比べて大きくなるように構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置。   7. The surface roughness of the upstream developing roller is configured to be larger than the surface roughness of the downstream developing roller. Development device. 前記上流側の現像ローラと前記像担持体とのギャップが、前記下流側の現像ローラと前記像担持体とのギャップに比べて大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の現像装置。   The gap between the upstream developing roller and the image carrier is formed so as to be larger than the gap between the downstream developing roller and the image carrier. Item 8. The developing device according to Item 7. 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
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.
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を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1 and the image carrier.
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