JP2017097170A - Developing device, image forming apparatus, and process cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。 The present invention relates to a developing device, an image forming apparatus, and a process cartridge.
従来から、内部に磁界発生部を備え、現像剤収容部に収容された磁性キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤を磁力によって外周面上に担持して潜像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体を有する現像装置が知られている。 Conventionally, a two-component developer consisting of a magnetic carrier and toner contained in a developer containing portion is provided on the outer peripheral surface by a magnetic force and has a magnetic field generating portion inside, up to a portion facing the latent image carrier. A developing device having a developer carrier to be conveyed is known.
例えば、特許文献1には、係る現像装置であって、回転する現像剤担持体の表面上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体の下方に位置する現像剤収容部内の現像剤を攪拌・搬送する搬送スクリュウとを備える現像装置が記載されている。搬送スクリュウは、軸部と、軸部の外周面に螺旋状に設けられた羽根とで構成されている。搬送スクリュウにより搬送中の現像剤は、磁界発生部が備える引き寄せ磁極の引き寄せ磁気力の作用により現像剤担持体表面に引き寄せられ、現像剤担持体の表面に担持される。
For example,
近年、環境負荷の低減が求められている。そこで、現像剤収容部内に充填される現像剤を減らすことが求められてきている。現像剤収容部内に充填される現像剤を減らすことで、装置の軽量化による輸送時の省エネルギー化を図ることができる。また、搬送スクリュウの回転負荷を低減することができ、装置駆動時の省エネルギー化を図ることができる。 In recent years, there has been a demand for reduction of environmental load. Therefore, it has been demanded to reduce the developer filled in the developer accommodating portion. By reducing the amount of developer filled in the developer accommodating portion, it is possible to save energy during transportation by reducing the weight of the apparatus. Further, the rotational load of the conveying screw can be reduced, and energy saving can be achieved when the apparatus is driven.
しかしながら、現像剤収容部内の現像剤量を減らすと、現像された画像に搬送スクリュウの羽根ピッチに応じた画像濃度ムラが生じるという不具合があった。 However, when the amount of the developer in the developer accommodating portion is reduced, there is a problem that unevenness in image density occurs in the developed image according to the blade pitch of the conveying screw.
上述した課題を解決するために、本発明は、現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に配置された複数の磁極を備えた磁界発生部と、現像剤担持体の下方に位置し現像剤収容部内に配置された搬送スクリュウとを有する現像装置において、前記搬送スクリュウと上方から対向し、前記現像剤担持体側が上方に位置するように傾斜した傾斜面を備え、前記傾斜面は、前記現像剤担持体の表面との間に規制ギャップを形成して該規制ギャップを通過する現像剤の量を規制する現像剤規制部材の近傍まで又は該現像剤規制部材に接するよう延び、前記現像剤規制部材によって前記規制ギャップの通過を規制されて前記傾斜面上を前記搬送スクリュウの上方へ移動する現像剤を、該傾斜面上から落下させる現像剤落下促進部を備えることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a developer carrier that carries a developer on the surface thereof, a magnetic field generator that includes a plurality of magnetic poles disposed inside the developer carrier, and a developer. In a developing device having a transport screw positioned below the carrier and disposed in the developer accommodating portion, an inclined surface that faces the transport screw from above and is inclined so that the developer carrier side is positioned upward. And the inclined surface forms a regulating gap with the surface of the developer carrying member to the vicinity of the developer regulating member that regulates the amount of developer passing through the regulating gap or the developer regulating member A developer drop accelerating portion that extends from the inclined surface so as to drop the developer that extends so as to come into contact with the developer and moves on the inclined surface to the upper side of the conveying screw by being restricted by the developer restricting member. It is characterized in that to obtain.
本発明によれば、搬送スクリュウの羽根ピッチに応じた画像濃度ムラを抑制することができるという特有の効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a specific effect that unevenness in image density according to the blade pitch of the conveying screw can be suppressed.
図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。
画像形成装置たる複写機の装置本体100の上部には、画像読取装置200が取り付けられている。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
An
装置本体100の内部には、プロセスカートリッジ1が設けられている。
図2(a)は、プロセスカートリッジの斜視図であり、図2(b)は、プロセスカートリッジの断面図である。
図2(b)に示すように、プロセスカートリッジ1は、潜像担持体たる感光体10と、感光体10の周囲に配置され、感光体10に作用するプロセス手段としての帯電装置11、現像装置12およびクリーニング装置14などを備えている。プロセスカートリッジ1は、装置本体100に着脱可能に装着されている。感光体10、帯電装置11、現像装置12及びクリーニング装置14がプロセスカートリッジ1としてユニット化されることにより、交換やメンテナンスの作業が容易になる。また、各部材間の位置精度を高精度の維持することができ、形成される画像品質の向上を図ることができる。
A
FIG. 2A is a perspective view of the process cartridge, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the process cartridge.
As shown in FIG. 2B, the
帯電手段たる帯電装置11は、帯電バイアスを印加され、感光体10表面に電荷を与えて感光体10を一様帯電する帯電ローラ11aと、帯電ローラ11aの表面に付着したトナーなどの付着物を除去する除去ローラ11bとを備えている。
The
現像手段たる現像装置12は、現像剤搬送手段としての第一搬送スクリュウ12bが配設された第一剤収容室V1を有している。また、現像剤搬送手段としての第二搬送スクリュウ12c、現像剤担持体としての現像ローラ12a、現像剤規制部材としての現像ドクター12dなどが配設された第二剤収容室V2も有している。
The developing
これら2つの剤収容室V1,V2内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとからなる二成分現像剤である現像剤が内包されている。第一搬送スクリュウ12bは、駆動手段によって回転駆動することで、第一剤収容室V1内の現像剤を図中の手前側へ搬送する。そして、第一搬送スクリュウ12bにより第一剤収容室V1の図中手前側端部まで搬送された現像剤は、第二剤収容室V2に進入する。
In these two agent storage chambers V1 and V2, a developer which is a two-component developer including a magnetic carrier and a negatively chargeable toner is included. The
第二剤収容室V2内の第二搬送スクリュウ12cは、駆動手段によって回転駆動することで、現像剤を図中の奥側へ搬送する。このようにして現像剤を搬送する第二搬送スクリュウ12cの上方には、現像剤担持体たる現像ローラ12aが第二搬送スクリュウ12cと平行な姿勢で配設されている。この現像ローラ12aは、回転駆動する非磁性スリーブからなる現像スリーブ内に固定配置された磁界発生手段たるマグネットローラを内包した構成となっている。
The
第二搬送スクリュウ12cによって搬送される現像剤の一部は、現像ローラ12a内のマグネットローラの発する磁力によって現像ローラ12aの表面に引き寄せられる。そして、現像ローラ12aの表面と所定の間隙を保持するように配設された丸棒からなる現像剤規制部材たる現像ドクター12dによってその層厚が規制される。その後、感光体10と対向する現像領域まで搬送され、感光体10上の静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、感光体10上にトナー像が形成される。現像によってトナーを消費した現像剤は、現像ローラ12aの表面移動に伴って第二搬送スクリュウ12c上に戻される。そして、第二搬送スクリュウ12cにより第二剤収容室V2の端部まで搬送された現像剤は、第一剤収容室V1内に戻る。このようにして、現像剤は現像装置内を循環搬送される。
Part of the developer conveyed by the second conveying
また、現像装置12は、第一剤収容室V1の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段たるトナー濃度センサ124(図5参照)を有している。トナー濃度センサ124は、現像剤の透磁率から現像剤のトナー濃度を測定するもので、トナー濃度が低くなると磁性体のキャリアが密集してくるので透磁率は高くなる。このトナー濃度センサ124によって測定された値が、狙いの値(閾値)を超える場合は図1に示すトナー収容器としてのトナーボトル20からトナー補給され、トナー濃度を一定濃度に制御する。狙いの値は、事前に感光体10に形成されたトナーパターンのトナー付着量を光学センサで検知し、その検知結果に基づいて決められる。
Further, the developing
このような動作によって、感光体上の基準パターン濃度を一定に保つように制御しているが、トナーボトル20のトナーがなくなった場合は、現像剤のトナー濃度低下を抑制できなくなる。このような状況においては、所定期間、トナーボトル20からトナーを補給する動作をしたにも係わらず、その後の光学センサによるトナーパターンの検知結果が改善されない。従って、トナーボトル20からトナーを補給する動作をしたにも係わらず、光学センサによるトナーパターンの検知結果が改善されなかった場合は、トナーがなくなった(トナーエンド)と、判断(あるいは推定判断)する。
With such an operation, control is performed so that the reference pattern density on the photosensitive member is kept constant. However, when the toner in the
また、トナーエンドと判断した後、トナーボトル20を交換し、交換したトナーボトル20内のトナーを現像装置12へ供給するトナーエンドのリカバリのときは、以下のような動作を行う。すなわち、補給されたトナーと現像剤を良好に混合させるために、現像ローラ12aや各搬送スクリュウ12b,12cを回転させる。また、このとき、現像ローラ12a上の現像剤に不均一な摺動が生じるのを防ぐために、感光体10にトナーが付着しない電位の感光体10も回転させるよう、駆動を付与する。
In addition, after the toner end is determined, the
クリーニング手段たるクリーニング装置14は、感光体10表面に当接して感光体10に付着している転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード14aを備えている。また、回収部Wに収容され、クリーニングブレード14aにより回収された回収トナーを搬送するトナー回収コイル14bを備えている。トナー回収コイル14bにより搬送された回収トナーは、トナー搬送装置により、現像装置12または廃トナーボトル41へ搬送される。
The
図1に示す転写手段たる転写装置17は、転写ローラ16を備えており、転写ローラ16は、感光体10の周面に押圧されて当接されている。また、転写装置17の上方には、定着手段たる熱定着装置24が設けられている。熱定着装置24は、加熱ローラ25と加圧ローラ26を有する。また、装置本体100には、潜像形成手段たるレーザ書込装置21が備えられている。レーザ書込装置21には、レーザ光源、走査用の回転多面鏡、ポリゴンモータ、fθレンズなどを備えている。また、装置本体は、転写紙、OHPフィルムなどのシートSを収納するシートカセット22が多段に備えられている。
A
以上のような構成の装置を用いてコピーするとき、ユーザーがスタートスイッチを押す。すると、まず、画像読取装置200にセットされた原稿内容を読み取る。また、このとき同時に、感光体駆動モータで感光体10を回転し、帯電ローラ11aを用いた帯電装置11で感光体10の表面を一様に帯電する。次いで画像読取装置200によって読み取った原稿内容に応じてレーザ光を照射してレーザ書込装置21を用いて書き込み工程を実行する。そして、感光体10の表面に静電潜像を形成した後、現像装置12を用いてトナーを付着させて静電潜像を可視像化(現像)する。
When copying using the apparatus configured as described above, the user presses the start switch. Then, first, the contents of the original set on the
また、スタートスイッチをユーザーが押すと同時に、多段のシートカセット22から選択されたシートSを呼出ローラ27により送り出す。次いで、供給ローラ28と分離ローラ29で1枚ずつ分離して供給路R1に送る。供給路R1に送られたシートSは、シート搬送ローラ30で搬送されて、レジストローラ23に突き当てて止められる。そして、感光体10の可視像化したトナー画像と回転タイミングを合わせて、転写ローラ16が感光体10と当接して形成された転写ニップへと送り込まれる。
At the same time as the user presses the start switch, the selected sheet S is sent out by the calling
転写ニップへと送り込まれたシートSは、転写装置17により感光体10上のトナー画像を転写される。画像転写後の感光体10上の残留トナーはクリーニング装置14で除去・清掃され、残留トナーを除去された感光体10上の残留電位は、除電装置で除去される。そして、帯電装置11から始まる次の画像形成に備える。
The toner image on the
一方、画像転写された後のシートSは、熱定着装置24に導かれ、加熱ローラ25と加圧ローラ26の間に通されて、これらローラに搬送されながら、熱と圧力を加えられてトナー画像を定着される。画像定着されたシートSは、その後、排紙ローラ31により排紙スタック部32上に排出されてスタックされる。
On the other hand, the sheet S after the image has been transferred is guided to the
次に、現像装置12の構成及び動作について、さらに詳しく説明する。
図3は、現像装置12の外観を示す斜視図である。
図4は、現像装置12の現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシング1211と下部ケーシング1212とを分解した状態を示す斜視図である。図5は、現像装置12内の現像剤の循環経路を模式的に示す図である。図5中の破線の矢印が現像剤の流れを示し、図5中の実線の矢印が、トナー補給口12eから補給されるトナーの流れを示している。
Next, the configuration and operation of the developing
FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the developing
FIG. 4 is a perspective view showing a state where the
図4に示すように現像ローラ12aは、上部ケーシング1211には、現像ローラ12aが、回転自在に支持されている。また、丸棒からなる現像ドクター12dが、上部ケーシング1211の両側壁に設けた嵌合穴1211aに嵌合している。
As shown in FIG. 4, in the developing
また、下部ケーシング1212によって、現像装置12の内部には、現像剤収容部が形成される。現像剤収容部には、第一剤収容室V1と第二剤収容室V2とに仕切る仕切壁122を有している。第一剤収容室V1と、第二剤収容室V2には、それぞれ、搬送スクリュウ12b,12cが設けられている。各搬送スクリュウ12b、12cは、下部ケーシング1212に回転自在に支持されている。第一剤収容室V1と第二剤収容室V2とは、仕切壁122の端部の受け渡し開口部122a,122bにより連通している。
Further, the
第二搬送スクリュウ12cにより第二剤収容室V2の下流端まで搬送された現像剤は仕切壁122の端部の受け渡し開口部122aを通過し、第一剤収容室V1へと移動する。第一剤収容室V1内の現像剤は、第一搬送スクリュウ12bにより攪拌されながら第二剤収容室V2内の現像剤とは反対方向に搬送される。そして、第一剤収容室V1の搬送方向下流側端部に達すると、仕切壁122の端部の受け渡し開口部122bを通過して第二剤収容室V2へと移動する。このように現像剤は、第一剤収容室V1と第二剤収容室V2とにそれぞれ設けた各搬送スクリュウ12b,12cによって、仕切壁122により仕切られた現像剤収容部内を循環している。
The developer transported to the downstream end of the second agent storage chamber V2 by the
また、第一剤収容室V1の現像剤搬送上流側端部には、補給トナー搬送路123が連結されている。補給トナー搬送路123には、トナー補給口12eが設けられており、このトナー補給口12eから、新品のトナーや、クリーニング装置14で回収された回収トナーが補給される。第一の剤収容室V1に設けられた第一搬送スクリュウ12bは、補給トナー搬送路123まで延設されている。トナー補給口12eから補給されたトナーは、第一搬送スクリュウ12bにより補給トナー搬送路123内を搬送された後、第一剤収容室V1と補給トナー搬送路123とを連通する連通穴123aを通って第一剤収容室V1に受け渡される。また、図5中の符号124は、現像剤のトナー濃度を検知する濃度検知センサであり、現像ケーシング121の第一剤収容室V1の下に設置されている。
A replenishment
図6は、現像装置12の概略断面図である。図6中の点線は、第二搬送スクリュウ12cによって持ち上げられた現像剤の剤面を示す。
本実施形態の現像ローラ12aは、現像スリーブ12a2と、現像スリーブ12a2内に固定配置された磁界発生部としてのマグネットローラ12a1とを有している。マグネットローラ12a1は、樹脂に磁性粉を混合してなる円柱状の部材に対し、その周面に着磁処理を施して5つの法線方向の磁力のピークである磁極P1〜P5を形成したものである。感光体10と対向する磁極P1は現像磁極であり、また、磁極P4は、第二剤収容室V2の現像剤を引き寄せる磁力を発する引き寄せ磁極であり、現像ドクター12dと対向する磁極P5は規制磁極である。引き寄せ磁極P4と規制磁極P5とによる法線方向の磁束密度が最大となる現像ローラ12a上の各地点間の領域(以下、引き寄せ領域という。)へ第二剤収容室V2内の現像剤が引き寄せられる。また、磁極P2と磁極P3は、磁極4とは異なる磁極であって現像ローラ12aの回転方向で互いに隣り合う同極性の磁極であって、現像スリーブ12a2から現像剤を離脱させる磁力を発する第一剤離れ磁極と第二剤離れ磁極である。第一剤離れ磁極P2と第二剤離れ磁極P3とによる法線方向の磁束密度が最大となる現像ローラ12a上の各地点間の領域(以下、剤離れ領域という。)から現像剤が現像スリーブ12a2から離脱する。
FIG. 6 is a schematic sectional view of the developing
The developing
また、本実施形態では、図6に示すように、現像ドクター12dとして断面円形状の丸棒部材を用いている。現像ドクター12dとして、丸棒部材を用いることで、無垢の棒材を切り出して端面処理を施しただけのものを用いることができ、安価に構成することができる。また、図4(a)に示したように、現像ローラ12aを回転自在に支持する上部ケーシング1211に現像ドクター12dを圧入することで、同一部材に現像ドクター12dと、現像ローラ12aとを位置決めすることができる。これにより、寸法公差の積み上げを最小限に抑えることができ、現像ローラ12aと現像ドクター12dとの隙間であるドクターギャップDGを精度よく形成することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, a round bar member having a circular cross section is used as the developing
現像剤のキャリアは、消費されることなく、現像装置内に留まり続け、経時の使用で劣化し定期的に交換が必要である。現像剤収容部内に大量の現像剤を充填させた場合、交換時において、大量の劣化したキャリアが廃棄されることになり、環境負荷が大きいという課題がある。そこで、本実施形態では、このような環境負荷の低減のために、従来に比べて50[%]、現像剤収容部内に充填する現像剤を減らした。また、現像剤収容部内の現像剤を減らすことで、装置の軽量化を図ることができ、輸送時に省エネルギー化を図ることができる。さらには、搬送スクリュ12b、12cの回転負荷低減による動作時の省エネルギー化も図ることができ、環境負荷低減効果を得ることができる。 The developer carrier continues to stay in the developing device without being consumed, and deteriorates over time and needs to be replaced periodically. When a large amount of developer is filled in the developer container, a large amount of deteriorated carrier is discarded at the time of replacement, and there is a problem that the environmental load is large. Therefore, in this embodiment, in order to reduce such an environmental load, the developer filled in the developer accommodating portion is reduced by 50 [%] compared to the conventional case. Further, by reducing the developer in the developer container, the apparatus can be reduced in weight, and energy can be saved during transportation. Furthermore, energy saving during operation can be achieved by reducing the rotational load on the transport screws 12b and 12c, and an environmental load reduction effect can be obtained.
しかしながら、現像剤収容部内の現像剤を減らすと、現像ローラ12aに引き寄せられる現像剤量が低下し、画像濃度が低下するなどの不具合が生じる。そこで、本実施形態では以下のようにして、現像剤収容部内の現像剤量を従来に比べて50[%]低減させても、良好な画像を現像できるようにしている。以下に、具体的に説明する。
However, if the developer in the developer accommodating portion is reduced, the amount of developer attracted to the developing
本実施形態においては、図6に示すように、第二搬送スクリュウ12cの軸部12c1の直径dを、第二搬送スクリュウ12cの半径(D/2)よりも大きくしている。これにより、第二搬送スクリュウ12cの軸部12c1により第二剤収容室V2の容積を減少させることができる。その結果、第二剤収容室V2内の現像剤の剤面の高さを、嵩上げすることができ、従来に比べて50[%]現像剤収容部内に充填する現像剤を減らした構成としても、第二剤収容室V2の現像剤の剤面高さが低くなるのを抑制することができる。その結果、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2により、現像剤を現像ローラ12aの近傍に持ち上げることができ、第二剤収容室V2の現像剤を良好に引き寄せ磁極P4により捉えることができる。よって、従来に比べて50[%]現像剤収容ケース内に充填する現像剤を減らしても、現像剤の引き寄せ量の低下を抑制することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the diameter d of the shaft portion 12c1 of the
また、第二剤収容室V2の現像剤量が減ることで、引き寄せ磁極P4の磁力により引き寄せられる現像剤量が減ってしまう。第二剤収容室V2の現像剤量が多く、第二剤収容室V2内の現像剤の多くが引き寄せ磁極P4の現像剤を引き寄せ可能な磁力範囲にある場合は、第二剤収容室V2内の現像剤が、直接、引き寄せ磁極の磁力により引き寄せられる。しかし、第二剤収容室V2の現像剤量が減ることで、引き寄せ磁極P4の現像剤を引き寄せ可能な磁力範囲にある第二剤収容室V2内の現像剤が減り、直接引き寄せられる現像剤量が低下する。この場合、主に、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2により、引き寄せ磁極P4の磁力範囲まで持ち上げられた現像剤が、引き寄せ磁極P4により引き寄せられることなる。このように、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2により持ち上げられた現像剤が、引き寄せられる結果、現像ローラ12aの第二搬送スクリュウ12cの羽根と対向する付近の部分には、十分な量の現像剤が担持される。しかし、羽根12c2と対向していない部分には、ほとんど現像剤が担持されない。よって、現像ローラ上に担持される現像剤量に第二搬送スクリュウの羽根ピッチの応じたムラができてしまう。この現像ローラ上に担持される現像剤量のムラは、現像ドクター12dを通過するときに、現像ドクター12dにより規制された現像剤が、現像剤量の少ない部分に流れ込むなどして、多少は改善される。しかし、もともと引き寄せられた現像剤量が少ないため、現像剤量のムラが解消されるまでは均すことができない。その結果、現像された画像に第二搬送スクリュウ12cの羽根ピッチの応じた濃度ムラが生じてしまう。
Further, the amount of developer attracted by the magnetic force of the attracting magnetic pole P4 is reduced by reducing the amount of developer in the second agent containing chamber V2. When the amount of developer in the second agent storage chamber V2 is large and most of the developer in the second agent storage chamber V2 is in a magnetic force range in which the developer of the attracting magnetic pole P4 can be attracted, the inside of the second agent storage chamber V2 The developer is attracted directly by the magnetic force of the attracting magnetic pole. However, as the amount of developer in the second agent storage chamber V2 decreases, the amount of developer in the second agent storage chamber V2 within the magnetic force range in which the developer of the attracting magnetic pole P4 can be attracted decreases, and the amount of developer that is attracted directly. Decreases. In this case, the developer lifted up to the magnetic force range of the attracting magnetic pole P4 mainly by the blades 12c2 of the
そこで、本実施形態では現像ローラ12aの近傍への搬送途中で、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2から真上へに飛び出し、そのまま第二の剤収容室V2に落下していた現像剤を、ガイド部材12gを設けて現像ローラ12aへ案内する。そして、その現像剤を現像ローラ12aに担持させるようにした。
Therefore, in the present embodiment, during the conveyance to the vicinity of the developing
ガイド部材12gは、PET(ポリエチレンテレフタラート)などの樹脂材料からなるシート状の部材であり、厚さ0.2[mm]である。また、ガイド部材12gは、第二搬送スクリュウ12cと上方から対向し、現像ローラ側が上方に位置するように傾斜して現像ケースに取り付けられている。また、ガイド部材12gは、現像ドクター12dと現像ローラ12aとの隙間であるドクターギャップDG付近にまで延びており、一端が現像ローラ12a側に撓むように、現像ドクター12dに当接させている。また、ガイド部材12gの他端側が、上部ケーシング1211の第二剤収容室V2の上壁を形成する内面に貼り付けられている。また、ガイド部材12gの他端は、第二搬送スクリュウ12cの頂点よりもZ[mm]、下方向に配置されている。また、ガイド部材12gの下端と、第二搬送スクリュウの軸部12c1の頂部とは、上下方向において、ほぼ同一となっている。また、上下方向において、現像ローラ12aの下端と第二搬送スクリュウ12cの頂部との間は若干の隙間を有している。
The
また、ガイド部材12gの一部が、引き寄せ磁極P4における法線方向の磁束密度の範囲内入るように設けられている。具体的には図6の破線で示すように、規制磁極P5との間で形成される引き寄せ磁極P4における法線方向の磁束密度の範囲内入るように設けられている。また、ガイド部材12gは、第二搬送スクリュウ12cの現像剤搬送方向一端側から他端側まで延びており、第二搬送スクリュウ12cの現像剤搬送方向に長い形状である。
Further, a part of the
また、ガイド部材12gは、上部ケーシング1211の第二搬送スクリュウ12cの現像剤搬送方向(軸方向)の長さよりも長くして、ガイド部材12cの上記現像剤搬送方向両端を、第二搬送スクリュウ側に曲げて、上部ケーシング1211の両側壁(上記現像剤搬送方向と直交する壁)の内面に当接させるのが好ましい。かかる構成とすることで、ガイド部材12gと、上部ケーシング1211の側壁の内面との間の隙間から、現像剤が、図6に示す、上部ケーシング1211と現像ドクター12dとガイド部材12gとにより囲われた空間S1に現像剤が入り込んでしまうのを防止することができる。
Further, the
また、かかる構成においては、ガイド部材12cの上記現像剤搬送方向両端を、上部ケーシング1211の両側壁(上記現像剤搬送方向と直交する壁)の内面に固定せず、この内面に摺接することが好ましい。これは、後述するように、ガイド部材12gの現像ドクター12d側は、現像ローラ12a表面に担持された現像剤からの圧力により、現像ローラから離れる方向に撓む場合がある。上記現像剤搬送方向(軸方向)の中央部が端部より撓みが大きい場合、ガイド部材12cの上記現像剤搬送方向両端を、上部ケーシング1211の両側壁に固定していると、この両側壁が、内側へ引っ張られ、上部ケーシング1211が変形するおそれがある。これに対し、ガイド部材12cの上記現像剤搬送方向両端を、上部ケーシング1211の両側壁に固定していない場合は、両側壁が内側へ引っ張られることがなく、上部ケーシング1211が変形することがない。従って、ガイド部材12cの上記現像剤搬送方向両端を、上部ケーシング1211の両側壁に固定していない
方が好ましい。
In this configuration, both ends of the
図7は、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2が水平上に位置する瞬間の破線部の現像剤の速度分布を示した図である。
第二搬送スクリュウ12cは図7中時計回りに回転しており、第二剤収容室V2の現像剤は、第二剤収容室V2の図中左側の壁面(仕切壁122の壁面)に沿って、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2によって上方に持ち上げられる。図7に示すように、羽根12c2から直接力を受けている現像剤の速度は第二搬送スクリュウ12cの外径に近づくほど速くなる。また、第二搬送スクリュウと壁面との間の現像剤に関しては、速度が遅くなる。
FIG. 7 is a diagram illustrating the developer velocity distribution at the broken line portion at the moment when the blade 12c2 of the second conveying
The
羽根12c2が水平となるまで、現像剤の羽根により押される方向には、第二搬送スクリュウの外径に沿った壁面があるため、現像剤は、羽根から離脱することなく、持ち上げられる。しかし、図7に示すように、羽根12c2が水平に位置すると、現像剤移動方向には、広い空間がある。そのため、羽根12c2が水平に位置すると、羽根12c2により持ち上げられた現像剤の一部は、第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から離脱し、そのまま上方に向かって飛び出す。その結果、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2により、現像ローラ12aの近傍まで持ち上げられる現像剤が減少し、引き寄せ磁極P4の磁力で現像ローラ12aに引き寄せられる現像剤が減ってしまう。
Since there is a wall surface along the outer diameter of the second conveying screw in the direction pushed by the developer blades until the blades 12c2 become horizontal, the developer is lifted without detaching from the blades. However, as shown in FIG. 7, when the blade 12c2 is positioned horizontally, there is a wide space in the developer moving direction. Therefore, when the blade 12c2 is positioned horizontally, a part of the developer lifted by the blade 12c2 separates from the blade 12c2 of the second conveying
また、ガイド部材12gがない場合、第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から上方に向かって跳ね上がった現像剤のほとんどは、現像ローラ12aへ向わずに、そのまま第二剤収容室V2へ重力落下する。このとき、後から羽根12c2により持ち上げられてきた現像剤と衝突する。すると、羽根12c2により持ち上げられてきた現像剤が、戻されるおそれがある。その結果、さらに、羽根12c2により、現像ローラ12aの近傍まで持ち上げられる現像剤が減少し、引き寄せ磁極P4の磁力で現像ローラ12aに引き寄せられる現像剤が減ってしまう。
Further, when there is no
これに対し、本実施形態では、図6にあるようにガイド部材12gを設けたので、第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤は、ガイド部材12gの現像ローラ側が上方に位置するような傾斜面Kに接触する。この傾斜面Kに接触した現像剤は、その移動方向が変わり、現像ローラ12aに向かう。現像ローラ12aに向かう現像剤は、引き寄せ磁極P4における法線方向の磁束密度の範囲内に移動し、その磁力に捉えられ、現像ローラ12aの表面に担持される。これにより、現像ローラ12aには、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2により、現像ローラ12aの近傍にまで持ち上げられて引き寄せ磁極P4の磁力で現像ローラ12aに引き寄せられた現像剤に加えて、第二搬送スクリュウ12cから跳ね上がった現像剤を現像ローラ12aに担持させることができる。
In contrast, in this embodiment, since the
さらには、第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤が、第二剤収容室V2に落下するのを抑制することができる。これにより、後から羽根12c2により持ち上げられてきた現像剤が、第二剤収容室V2に落下してきた現像剤に衝突するのを抑制することができる。その結果、現像ローラ12aの近傍にまで待ち上げられる現像剤量の減少を抑制することができ、引き寄せ磁極P4の磁力により現像ローラ12aに引き寄せられる現像剤量を増やすことができる。
Furthermore, it is possible to suppress the developer that has jumped upward from the blade 12c2 of the
このように、現像ローラ12aに担持される現像剤量を、ガイド部材12gがない場合に比べて増やすことができる。その結果、現像ローラ表面の現像剤の層厚を全体的に厚くすることができる。これにより、第二搬送スクリュウの羽根で持ち上げられた現像剤が現像ローラに引き寄せられる箇所で、羽根12c2と対向しておらず、羽根と対向する付近部分よりも現像剤量が少ない部分の層厚と、ドクターギャップDGとの差を小さくすることができる。また、上記現像剤が現像ローラに引き寄せられる箇所で羽根12c2と対向する付近の部分現像剤量も多くなり、現像ドクター12dにより規制される現像剤量を増やすことができる。これにより、この部分の現像剤が、現像ドクター12dに規制された後に、軸方向に移動して羽根12c2と対向していない部分に対応する現像剤量が少ない部分に流れる現像剤量を増やすことができる。これにより、ドクターギャップDGを通過した現像ローラ上の現像剤量にムラが生じるのを抑制することができ、現像された画像に第二搬送スクリュウ12cの羽根ピッチの応じた濃度ムラが生じるのを抑制することができる。
In this way, the amount of developer carried on the developing
ガイド部材12gは、第二剤収容室V2側の端部から、現像ローラ側の端部に向けて直線状に上昇するように、鉛直方向に対して傾斜して設けて、現像ローラ側が上方の位置するような傾斜面Kを形成している。これにより、第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤の速度低下を抑えて、ガイド部材12gに接触した現像剤を、現像ローラ12aが担持できる速度で案内することができる。
The
また、ガイド部材12gの第二剤収容室V2側の端部を、第二搬送スクリュウ12cの頂点よりもZ[mm]下方に位置させている。第二搬送スクリュウ12cの頂点よりも下方に位置させることで、ガイド部材12gの第二剤収容室V2側の端部が頂点よりも上方にある場合に比べて、以下の利点を有する。すなわち、第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤が、汲み上げ磁極P4における法線方向の磁束密度の範囲に到達するまでの距離を短くすることができるという利点である。
Further, the end of the
第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から上方に飛び出した現像剤は、羽根12c2から跳ね上がった直後から、自重により減速を始める。よって、汲み上げ磁極P4における法線方向の磁束密度の範囲に到達する距離が長くなるほど、到達する前に勢いがなくなり、第二剤収容室V2へ落下してしまう。ガイド部材12gの第二剤収容室V2側の端部を、第二搬送スクリュウ12cの頂点よりも下方に配置することにより、移動の勢いがなくなる前に、汲み上げ磁極Pにおける法線方向の磁束密度の範囲に現像剤を移動させることができる。これにより、第二搬送スクリュウ12cから跳ね上がった現像剤が、第二剤収容室V2に落下してしまうのを抑制することができる。
The developer that has jumped upward from the blade 12c2 of the second conveying
特に、図7に示すように、真上に跳ね上がる現像剤を、ガイド部材12gで現像ローラ12aに向かうように案内するのが好ましい。これは、図7の状態から、第二搬送スクリュウ12cが図7中時計回り回転したときに羽根12c2から跳ね上がる現像剤の方向は、右斜め上方となる。先の図6に示すように、第二搬送スクリュウの右斜め上方には、現像ローラ12aが位置する。よって、図7の状態から、第二搬送スクリュウ12cが図中時計回り回転したときに羽根12c2から跳ね上がった現像剤は現像ローラ12aに向かうことになる。その結果、ガイド部材12gで案内しなくても、現像ローラ12aに担持されるからである。
In particular, as shown in FIG. 7, it is preferable to guide the developer that jumps straight up toward the developing
このように、ガイド部材12gを備えることで、現像ローラ12aに担持される現像剤量を、ガイド部材12gがない場合に比べて増やすことができる。ところが、ガイド部材12gの上方の端部を現像ドクター12dに当接すると、次のような不具合が生じる。すなわち、図8に示すように、現像ローラ12a上に担持された現像剤は、回転する現像ローラ12aによって現像ドクター12dによる規制箇所に搬送され、現像ドクター12dによって通過を規制される。現像剤の一部分は、規制側で対流しながらドクターギャップDGを通過するものの、大部分はドクターギャップDGを通過できずに規制側に残る。そして、図8に示すように、ガイド部材12gの上方の一端が現像ドクター12dに当接させていると、規制側に残る規制後現像剤(規制後現像剤の挙動は図8中一点鎖線で示す)は、後から規制される現像剤に押され、マグネットローラ12a1の磁力に捉えられてガイド部材12gの傾斜面Kに押し付けられながら傾斜面Kに沿って下方に移動する。その規制後現像剤は、マグネットローラ12a1の磁力の作用が弱まる傾斜面の箇所に達すると、その箇所から自由落下する。
Thus, by providing the
その落下した位置が、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2が及ぶ範囲からはずれた場所であると、傾斜面から落下した規制後現像剤は、第二搬送スクリュウ12cに捲き込まれることなく持ち上げられ、再び引き寄せ磁極P4の引き寄せ磁力の作用により現像ローラ12a上に担持される。その後、現像ローラ12a上に担持された現像剤が、ドクターギャップDGによって再び通過を規制されガイド部材12gの傾斜面Kへ移動し、第二搬送スクリュウ12cによって持ち上げられた現像剤の上面(剤面は図8中の点線で示す)に再度落下する。このような事象を繰り返すと、規制後現像剤は、現像ドクター12dや現像ローラ12aによって繰り返し摺擦されるため、帯電量が高められる。その結果、第二搬送スクリュウ12cによって混合攪拌されて現像ローラ12a上に供給される現像剤の帯電量との間に差が生じてしまう。そのため、高めの帯電量を持つ現像剤の塊が、ドクターギャップDGを通過して現像領域に供給されると、斑状の画像濃度ムラが発生する不具合があった。なお、以上の現象は、現像剤の帯電量が低下しやすい、高温高湿環境にて顕著であった。
If the dropped position is a place deviated from the range covered by the blades 12c2 of the second conveying
また、上述したように、本実施形態では、図8に示すように、傾斜面Kを有するガイド部材12gを備えたので、第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤(この現像剤の挙動は図8中実線で示す)は、ガイド部材12gの現像ローラ側が上方に位置するような傾斜面Kに接触する。この傾斜面Kに接触した現像剤は、その移動方向が変わり、現像ローラ12aに向かうことで、第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤が、第二剤収容室V2に落下するのを抑制することができる。ところが、傾斜面Kが、現像ドクター12dの近傍まで又は現像ドクター12dに接するよう延びていると、現像ドクター12dの規制側に残った規制後現像剤が、ガイド部材12gの傾斜面Kに沿って第二搬送スクリュウ12cの上方に移動して第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2から跳ね上がった現像剤にあたるおそれがある。その結果、規制後現像剤が、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2から跳ね上がった現像剤と一緒に現像ローラ12aに向かい、あるいは第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤に弾かれて第二剤収容室V2に戻されないまま現像ローラ12a上に担持されてしまう。このような事象を繰り返すと、規制後現像剤は、現像ドクター12dや現像ローラ12aによって繰り返し摺擦されるため、帯電量が高められる。その規制後現像剤がドクターギャップDGを局所的に通過して現像領域に供給されると、斑状の画像濃度ムラが発生しやくなる。
Further, as described above, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, since the
そこで、本実施形態においては、図9に示すように、ガイド部材12gの傾斜面Kに、規制後現像剤を落下させる方向に傾斜する面を有する現像剤落下促進部12g1を備えている。その現像剤落下促進部12g1は、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤(この現像剤の挙動は図9中実線で示す)が接触する傾斜面Kの箇所よりも上方であって、かつ、マグネットローラ12a1の磁力に捉えられないような箇所に配置されている。このような構成にすることで、規制後現像剤の挙動を図8中一点鎖線で示すように、規制後現像剤に、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤と接触させないようにすることができる。よって、第二搬送スクリュ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がって傾斜面Kに接触した現像剤をその移動方向を変えて現像ローラ12aに向かわせることができる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, a developer drop accelerating portion 12g1 having a surface inclined in the direction in which the regulated developer is dropped is provided on the inclined surface K of the
なお、現像剤落下促進部12g1は、落下した規制後現像剤が、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2による捲き込み作用が及ぶ範囲の第二剤収容室V2内現像剤の上面(現像剤の剤面は図9中の点線で示す)に落下するよう構成されている。また、図9に示すように、現像剤落下促進部12g1を、傾斜面Kを折れ曲げたことで構成しているがこれに限定されず、規制後現像剤が第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤が接触する傾斜面Kの箇所に移動してくるのを妨げる障害物を傾斜面Kに設けてもよい。その障害物は、例えば規制後現像剤を堰き止める壁部でもよい。もしくは、第二搬送スクリュウ12cの羽根12c2から上方に跳ね上がった現像剤が、規制後現像剤の傾斜面Kから落下する箇所より下方の傾斜面K上に接触するよう構成する。例えば、羽根12c2の長さ(軸部12c1の外周面から羽根12c2の最外端までの長さ)を変更したり、搬送スクリュウ12cの回転速度等を調整したりする。
The developer drop accelerating portion 12g1 is provided on the upper surface (developer agent) of the developer in the second agent storage chamber V2 in a range where the dropped regulated developer is subjected to the scooping action by the blades 12c2 of the
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
現像剤を表面に担持する現像ローラ12a等の現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に配置された複数の磁極を備えたマグネットローラ12a1等の磁界発生部と、現像剤担持体の下方に位置し第二剤収容室V2等の現像剤収容部内に配置された第二搬送スクリュウ12c等の搬送スクリュウとを有する現像装置12において、前記搬送スクリュウと上方から対向し、前記現像剤担持体側が上方に位置するように傾斜した傾斜面Kを備え、前記傾斜面は、前記現像剤担持体の表面との間に規制ギャップDGを形成して該規制ギャップを通過する現像剤の量を規制する現像ドクター12d等の現像剤規制部材の近傍まで又は該現像剤規制部材に接するよう延び、前記現像剤規制部材によって前記規制ギャップの通過を規制されて前記傾斜面上を前記搬送スクリュウの上方へ移動する現像剤を、該傾斜面上から落下させる現像剤落下促進部を備えることを特徴とするものである。
上述したように、現像剤収容部内の現像剤量を減らすと、現像された画像に搬送スクリュウの羽根ピッチに応じた画像濃度ムラが生じる理由は、以下のとおりである。すなわち、現像剤収容部内の現像剤量を減らすと、現像剤収容部内の現像剤の剤面と現像剤担持体表面との距離が離れる。これにより、現像剤収容部内の現像剤の剤面が、引き寄せ磁極の現像剤を引き寄せ可能な磁力の範囲外となり、現像剤収容部内の現像剤が引き寄せ磁極の磁力の作用により直接、現像剤担持体に引き寄せられ難くなる。その結果、引き寄せ磁極の磁力で引き寄せられる現像剤のほとんどが、搬送スクリュウの羽根により現像剤担持体表面近傍にまで持ち上げられた現像剤となる。そのため、現像剤担持体表面の搬送スクリュウの羽根と対向する部分には十分な量の現像剤が担持されるが、搬送スクリュウの羽根と対向していない部分は、ほとんど現像剤が担持されない。よって、この搬送スクリュウの羽根と対向していない部分の現像剤の層厚が、規制ギャップよりも薄くなってしまう。現像剤規制部材と現像剤担持体との間の規制ギャップを通過するときに現像剤規制部材により規制された現像剤が、現像剤量の少ない部分に移動することで、多少は、少ない部分の現像剤量は増えるが、規定の量とはならない場合ある。その結果、現像剤量が不均一な状態で現像領域へ搬送され、搬送スクリュウの羽根ピッチに応じた画像濃度ムラが生じてしまうのである。
本出願人は、搬送スクリュウの羽根により持ち上げられる現像剤の挙動について、鋭意研究したところ、次のことがわった。すなわち、搬送スクリュウの羽根により持ち上げられた現像剤の一部は、羽根の移動の勢いで羽根から離脱し、上方に向かって跳ね上がる現像剤があった。この鉛直上方に向かって跳ね上がった現像剤は、磁界発生部の引き寄せ磁極の磁力に捉えられることなく、そのまま自由落下して、再度、現像剤収容部へ戻っていた。また、自由落下して現像剤収容部へ戻る際に、羽根により現像剤担持体の表面近傍へ持ち上げられている途中の現像剤と衝突する。落下してきた現像剤と衝突した現像剤は、羽根の斜面をすべり落ちる。その結果、現像剤担持体の表面近傍まで持ち上げられる現像量が減少し、引き寄せ磁極の磁気力により引き寄せられる現像剤量を減少させていたことがわかったのである。
そこで、本態様では、搬送スクリュウと上方から対向し、現像剤担持体側が上方に位置するように傾斜した傾斜面を設けた。これにより、搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤が、傾斜面に接触して、その移動方向を、現像剤担持体へ向かう方向に変更される。このように、搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤が、現像剤担持体へ向かうことで、この跳ね上がった現像剤が磁界発生部の磁力に捉えられて、現像剤担持体表面に担持される。その結果、搬送スクリュウの羽根により現像剤担持体表面近傍にまで持ち上げられて、引き寄せ磁極の磁気力で現像剤担持体表面に引き寄せられた現像剤に加えて、上記搬送スクリュウの羽根から鉛直上方に跳ね上がった現像剤を現像剤担持体表面に担持させることができる。よって、現像剤担持体表面に担持される現像剤量を、従来よりも増やすことができる。
また、本態様では、搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤が、傾斜面に接触してその移動方向が現像剤担持体へ向かう方向に変更されるので、搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤が、自由落下して再度現像剤収容部へ戻るのを抑制することができる。これにより、搬送スクリュウの羽根により現像剤担持体の近傍へ持ち上げられている途中の現像剤に衝突して、衝突された現像剤が羽根の斜面をすべり落ちてしまうのを抑制することができる。これにより、搬送スクリュウの羽根により現像剤担持体の近傍にまで持ち上げられる現像剤量を、従来よりも増やすことができ、引き寄せ磁極の磁力で現像剤担持体表面に引き寄せられる現像剤量を増やすことができる。
このように、本態様では、従来に比べて、現像剤担持体表面に担持される現像剤量を増やすことができる。現像剤担持体表面に担持される現像剤量が増えることで、担持される現像剤の層厚を全体的に厚くすることができ、現像剤量の少ない部分の層厚と規制ギャップと差を小さくすることが可能となる。また、現像剤規制部材により規制される現像剤が増え、現像剤規制部材により規制された後、現像剤量の少ない部分へ移動する現像剤を増やすことができる。これにより、規制ギャップを通過した後の現像剤担持体上の現像剤量の不均一な状態を抑制することができ、搬送スクリュウの羽根ピッチに応じた画像濃度ムラを抑制することができる。
ただし、このような構成であっても、傾斜面が、現像剤規制部材の近傍まで又は現像剤規制部材に接するよう延びる構成だと、画像濃度ムラが生じてしまうことがある。詳しくは、現像剤担持体上に担持され現像剤規制部材によって規制ギャップの通過を規制された現像剤(以下、規制後現像剤という。)は、磁界発生部の磁力に捉えられて、現像剤規制部材の規制側に滞留する。このように滞留する規制後現像剤の一部は、後から規制される現像剤に押されることによって、傾斜面に沿って搬送スクリュウの上方に向かって移動する。傾斜面に沿って移動する規制後現像剤は、本来、傾斜面に沿って移動するにつれて磁界発生部の磁力の作用が弱まることから、搬送スクリュウの上方付近で傾斜面から離脱して落下し、現像剤収容部へ戻される。しかしながら、搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤が、傾斜面に接触してその移動方向を現像剤担持体へ向かう方向へ変更される際、その傾斜面との接触箇所に規制後現像剤が存在する場合がある。この場合、傾斜面上の規制後現像剤が、搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤と一緒に現像剤担持体に向かい、あるいは搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤に弾かれて、現像剤収容部に戻されないまま現像剤担持体上に担持されてしまう。このようにして現像剤担持体上に担持された規制後現像剤は、再び規制ギャップの通過を規制されて傾斜面上を移動し、再び搬送スクリュウの羽根から跳ね上がった現像剤と一緒に現像剤担持体上に担持される。このような事象を繰り返すことにより、規制後現像剤は、現像剤規制部材や現像剤担持体によって繰り返し摺擦される結果、帯電量が高められる。このような帯電量の高い規制後現像剤が、規制ギャップを局所的に通過してしまったとき、斑状の画像濃度ムラが発生する。
そこで、本態様においては、傾斜面上を搬送スクリュウの上方へ移動する規制後現像剤を、現像剤落下促進部によって傾斜面上から落下させる。これにより、傾斜面上を移動している規制後現像剤を、搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤が接触する傾斜面上の箇所に到達する手前で落下させることが可能となる。よって、規制後現像剤が搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤と一緒に現像剤担持体へ向かってしまう事象の発生を抑制することができる。その結果、規制後現像剤が現像剤規制部材や現像剤担持体によって繰り返し摺擦されることを抑制でき、規制後現像剤の帯電量が過度に高められるのを抑え、斑状の画像濃度ムラの発生を抑制することができる。
以上により、搬送スクリュウの羽根ピッチに応じた画像濃度ムラを抑制するとともに、斑状の画像濃度ムラの発生を抑制することができる。
What was demonstrated above is an example, and there exists an effect peculiar for every following aspect.
(Aspect A)
A developer carrying member such as a developing
As described above, when the amount of the developer in the developer accommodating portion is reduced, the reason why the developed image has uneven image density according to the blade pitch of the conveying screw is as follows. That is, when the amount of the developer in the developer accommodating portion is reduced, the distance between the developer surface in the developer accommodating portion and the surface of the developer carrying member is increased. As a result, the developer surface of the developer in the developer container becomes out of the range of magnetic force capable of attracting the developer of the attracting magnetic pole, and the developer in the developer container is directly supported by the developer magnetic force. It becomes difficult to be drawn to the body. As a result, most of the developer attracted by the magnetic force of the attracting magnetic pole becomes the developer lifted to the vicinity of the surface of the developer carrying member by the blades of the conveying screw. For this reason, a sufficient amount of developer is carried on the portion of the developer carrying member facing the conveying screw blade, but almost no developer is carried on the portion not facing the conveying screw blade. Therefore, the layer thickness of the developer at the portion not facing the blade of the conveying screw becomes thinner than the regulation gap. When the developer regulated by the developer regulating member moves to the portion where the developer amount is small when passing through the regulating gap between the developer regulating member and the developer carrying member, the amount of the little portion is reduced. Although the amount of developer increases, it may not reach the specified amount. As a result, the developer amount is conveyed to the developing region in a non-uniform state, and image density unevenness corresponding to the blade pitch of the conveying screw occurs.
As a result of earnest research on the behavior of the developer lifted by the blades of the conveying screw, the present applicant has found the following. That is, a part of the developer lifted by the blades of the conveying screw is separated from the blades by the movement of the blades, and there is a developer that jumps upward. The developer that bounces upward vertically does not get caught by the magnetic force of the attracting magnetic pole of the magnetic field generation unit, and falls freely and returns to the developer storage unit again. Further, when returning freely to the developer accommodating portion, it collides with the developer in the middle of being lifted to the vicinity of the surface of the developer carrier by the blades. The developer colliding with the falling developer slides down the slope of the blade. As a result, it was found that the amount of development lifted to the vicinity of the surface of the developer carrier decreased, and the amount of developer attracted by the magnetic force of the attracting magnetic pole was reduced.
Therefore, in this aspect, an inclined surface that is opposed to the conveying screw from above and is inclined so that the developer carrying member side is positioned upward is provided. As a result, the developer that has jumped upward from the blades of the conveying screw comes into contact with the inclined surface, and its moving direction is changed to a direction toward the developer carrier. In this way, the developer that has jumped upward from the blades of the conveying screw is directed to the developer carrier, so that the developer that has jumped up is captured by the magnetic force of the magnetic field generation unit and is carried on the surface of the developer carrier. The As a result, in addition to the developer lifted to the vicinity of the surface of the developer carrier by the blades of the transport screw and attracted to the surface of the developer carrier by the magnetic force of the attracting magnetic pole, The splashed developer can be carried on the surface of the developer carrying member. Therefore, the amount of developer carried on the surface of the developer carrying body can be increased more than before.
Further, in this aspect, the developer that has jumped upward from the blade of the conveying screw contacts the inclined surface and its moving direction is changed to the direction toward the developer carrying member, so that it jumps upward from the blade of the conveying screw. It is possible to prevent the developer from dropping freely and returning to the developer accommodating portion again. Thereby, it is possible to suppress the developer colliding with the developer being lifted to the vicinity of the developer carrying member by the blades of the conveying screw and sliding down the slope of the blades. As a result, the amount of developer that can be lifted to the vicinity of the developer carrier by the blades of the conveying screw can be increased more than before, and the amount of developer that is attracted to the surface of the developer carrier by the magnetic force of the attracting magnetic pole can be increased. Can do.
Thus, in this aspect, the amount of developer carried on the surface of the developer carrying body can be increased compared to the conventional case. By increasing the amount of developer carried on the surface of the developer carrying body, the layer thickness of the carried developer can be increased as a whole, and the difference between the layer thickness of the portion where the developer amount is small and the regulation gap is increased. It can be made smaller. Further, the developer regulated by the developer regulating member increases, and after the regulation by the developer regulating member, it is possible to increase the developer moving to a portion where the developer amount is small. Thereby, it is possible to suppress the uneven state of the developer amount on the developer carrier after passing through the regulation gap, and it is possible to suppress the image density unevenness according to the blade pitch of the conveying screw.
However, even in such a configuration, image density unevenness may occur if the inclined surface extends to the vicinity of the developer regulating member or in contact with the developer regulating member. Specifically, the developer carried on the developer carrying member and restricted from passing through the regulation gap by the developer regulating member (hereinafter referred to as a post-regulation developer) is captured by the magnetic force of the magnetic field generation unit, and the developer. It stays on the regulating side of the regulating member. A part of the regulated developer that stays in this way is moved upward along the inclined surface by the developer regulated later, along the inclined surface. The post-regulation developer that moves along the inclined surface inherently weakens the action of the magnetic force of the magnetic field generation unit as it moves along the inclined surface, so that it falls off the inclined surface near the upper part of the transport screw, and falls. Returned to the developer container. However, when the developer that has jumped upward from the blades of the conveying screw comes into contact with the inclined surface and its moving direction is changed to the direction toward the developer carrier, the developer after the restriction is placed at the contact point with the inclined surface. May exist. In this case, the post-regulation developer on the inclined surface is bounced by the developer that jumps upward from the blade of the conveying screw toward the developer carrying body together with the developer that jumps upward from the blade of the conveying screw. Then, it is carried on the developer carrier without being returned to the developer container. In this way, the post-regulation developer carried on the developer carrying body is again restricted from passing through the regulation gap, moved on the inclined surface, and again with the developer jumped up from the blades of the conveying screw. It is carried on a carrier. By repeating such an event, the post-regulation developer is rubbed repeatedly by the developer regulating member or the developer carrying member, and as a result, the charge amount is increased. When such a regulated developer having a high charge amount locally passes through the regulation gap, patchy image density unevenness occurs.
Therefore, in this embodiment, the post-regulation developer that moves on the inclined surface to above the conveying screw is dropped from the inclined surface by the developer drop accelerating portion. As a result, the post-regulation developer moving on the inclined surface can be dropped before reaching the location on the inclined surface where the developer jumped upward from the blade of the conveying screw contacts. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of an event in which the post-regulation developer moves toward the developer carrying body together with the developer that has jumped upward from the blade of the conveying screw. As a result, it is possible to prevent the regulated developer from being repeatedly rubbed by the developer regulating member or the developer carrying member, to suppress an excessive increase in the charge amount of the regulated developer, and to prevent uneven image density unevenness. Occurrence can be suppressed.
As described above, it is possible to suppress image density unevenness according to the blade pitch of the conveying screw and to suppress occurrence of patchy image density unevenness.
(態様B)
(態様A)において、前記現像剤落下促進部は、前記搬送スクリュウ軸方向から見たとき、前記傾斜面が現像剤を落下させる方向に折れているように構成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、規制後現像剤を、現像剤を落下させる方向に折れている傾斜面の部分で引き寄せ磁極の引き寄せ磁力が及ばない場所へ移動させて落下させることで、規制後現像剤が傾斜面に沿って下方に移動するのを妨げられる。それにより、規制後現像剤が、搬送スクリュウの羽根から跳ね上がった現像剤と接触するのを抑制される。その結果、搬送スクリュの羽根から上方に跳ね上がって傾斜面に接触した現像剤は、その移動方向が変わって、現像剤担持体に向かうことができる。
(Aspect B)
In (Aspect A), the developer drop accelerating portion is configured such that the inclined surface is bent in a direction in which the developer is dropped when viewed from the conveying screw shaft direction. It is.
According to this aspect, the regulated developer is moved to a place where the attracting magnetic force of the attracting magnetic pole does not reach the part of the inclined surface that is bent in the direction in which the developer is dropped. It is prevented from moving downward along the inclined surface. As a result, the regulated developer is prevented from coming into contact with the developer that has jumped up from the blades of the conveying screw. As a result, the developer that jumps upward from the blades of the conveying screw and contacts the inclined surface can change its moving direction and head toward the developer carrying member.
(態様C)
(態様A)において、前記現像剤落下促進部は、前記傾斜面に沿って前記搬送スクリュウの上方に移動する現像剤を堰き止める障害物であることを特徴とするものである。
本態様によれば、障害物によって、規制後現像剤が傾斜面に沿って下方に移動するのを妨げている。それにより、規制後現像剤が、搬送スクリュウの羽根から跳ね上がった現像剤と接触するのを抑制される。その結果、搬送スクリュの羽根から上方に跳ね上がって傾斜面に接触した現像剤は、その移動方向が変わって、現像剤担持体に向かうことができる。
(Aspect C)
In (Aspect A), the developer drop accelerating portion is an obstacle that dams up the developer moving above the transport screw along the inclined surface.
According to this aspect, the obstructed hinders the post-regulation developer from moving downward along the inclined surface. As a result, the regulated developer is prevented from coming into contact with the developer that has jumped up from the blades of the conveying screw. As a result, the developer that jumps upward from the blades of the conveying screw and contacts the inclined surface can change its moving direction and head toward the developer carrying member.
(態様D)
(態様A)〜(態様C)において、前記現像剤落下促進部は、前記搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上げられた前記現像剤収容部内の現像剤が前記傾斜面に接触する箇所よりも上方の前記傾斜面の箇所に設けられていることを特徴とするものである。
本態様によれば、規制後現像剤が、搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上がった現像剤と接触するのを抑制される。その結果、搬送スクリュの羽根から上方に跳ね上がって傾斜面に接触した現像剤は、その移動方向が変わって、現像剤担持体に向かうことができる。
(Aspect D)
In (Aspects A) to (Aspect C), the developer drop accelerating portion is located above a location where the developer in the developer accommodating portion, which is jumped upward from the blade of the conveying screw, contacts the inclined surface. It is provided in the location of the said inclined surface.
According to this aspect, the regulated developer is prevented from coming into contact with the developer that has jumped upward from the blades of the conveying screw. As a result, the developer that jumps upward from the blades of the conveying screw and contacts the inclined surface can change its moving direction and head toward the developer carrying member.
(態様E)
(態様A)〜(態様D)において、前記現像剤落下促進部は、前記搬送スクリュウの羽根による捲き込み作用が及ぶ範囲から鉛直上方に設けられていることを特徴とするものである。
本態様によれば、現像剤落下促進部によって傾斜面から落下した規制後現像剤を、搬送スクリュウの羽根による捲き上げ作用が及ぶ現像剤収容部内の現像剤の上面に落下させて搬送スクリュウに捲き込ませ、現像剤収容部内の現像剤と混合攪拌される。それにより、現像剤担持体上に供給される現像剤の帯電量はほぼ均される。その帯電量が均一化された現像剤が現像領域に供給されることで、斑状の画像濃度ムラの発生を抑制することができる。
(Aspect E)
(Aspect A) to (Aspect D) are characterized in that the developer drop accelerating portion is provided vertically above a range in which a scooping action by the blades of the conveying screw reaches.
According to this aspect, the regulated developer dropped from the inclined surface by the developer drop accelerating portion is dropped onto the upper surface of the developer in the developer accommodating portion where the lifting action by the blades of the conveyance screw is applied and is spread on the conveyance screw. The developer is mixed and stirred with the developer in the developer container. Thereby, the charge amount of the developer supplied onto the developer carrying member is almost equalized. By supplying the developer whose charge amount is made uniform to the development region, it is possible to suppress the occurrence of uneven image density unevenness.
(態様F)
少なくとも潜像担持体と現像装置とを一体的に保持し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ1において、前記現像装置として、(態様A)〜(態様E)のいずれかの現像装置を用いた。
本態様によれば、帯電量が過度に高められた現像剤による斑状の画像濃度ムラの発生を抑制することができ、良好な画像を得ることができるプロセスカートリッジを提供することができる。
(Aspect F)
In the
According to this aspect, it is possible to provide a process cartridge that can suppress the occurrence of uneven image density unevenness due to a developer having an excessively increased charge amount and obtain a good image.
(態様G)
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像部とを備えた画像形成装置において、前記現像部として、(態様A)〜(態様E)のいずれかの現像装置を用いた。
本態様によれば、帯電量が過度に高められた現像剤による斑状の画像濃度ムラの発生を抑制することができ、良好な画像を得ることができる。
(Aspect G)
In an image forming apparatus including a latent image carrier that carries a latent image and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier, any one of (Aspect A) to (Aspect E) may be used as the developing unit. The developing device was used.
According to this aspect, it is possible to suppress the occurrence of uneven image density unevenness due to the developer having an excessively increased charge amount, and a good image can be obtained.
1 プロセスカートリッジ
10 感光体
12a 現像ローラ
12a1 マグネットローラ
12a2 現像スリーブ
12b 第一搬送スクリュウ
12c 第二搬送スクリュウ
12c1 軸部
12c2 羽根
12d 現像ドクター
12g 第一ガイド部材
12g1 現像剤落下促進部
12h 第二ガイド部材
121 現像ケーシング
122 仕切壁
1211 上部ケーシング
1211a 嵌合穴
1212 下部ケーシング
DG ドクターギャップ
K 第一傾斜面
L 第二傾斜面
P1 現像磁極
P2 第一剤離れ磁極
P3 第二剤離れ磁極
P4 引き寄せ磁極
P5 規制磁極
V1 第一剤収容室
V2 第二剤収容室
1
Claims (7)
前記搬送スクリュウと上方から対向し、前記現像剤担持体側が上方に位置するように傾斜した傾斜面を備え、
前記傾斜面は、前記現像剤担持体の表面との間に規制ギャップを形成して該規制ギャップを通過する現像剤の量を規制する現像剤規制部材の近傍まで又は該現像剤規制部材に接するよう延び、
前記現像剤規制部材によって前記規制ギャップの通過を規制されて前記傾斜面上を前記搬送スクリュウの上方へ移動する現像剤を、該傾斜面上から落下させる現像剤落下促進部を備えることを特徴とする現像装置。 A developer carrying member for carrying the developer on the surface, a magnetic field generating unit having a plurality of magnetic poles arranged inside the developer carrying member, and disposed in the developer containing unit located below the developer carrying member. In a developing device having a transport screw made
It is provided with an inclined surface that faces the conveying screw from above and is inclined so that the developer carrying member side is positioned above,
The inclined surface forms a regulation gap with the surface of the developer carrying member, and contacts the developer regulation member up to the vicinity of the developer regulation member that regulates the amount of developer passing through the regulation gap. Extending,
A developer drop accelerating portion for dropping the developer that is restricted from passing through the regulation gap by the developer regulating member and moves on the inclined surface to the upper side of the conveying screw; Developing device.
前記現像剤落下促進部は、前記搬送スクリュウ軸方向から見たとき、前記傾斜面が現像剤を落下させる方向に折れているように構成されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device, wherein the developer drop accelerating portion is configured so that the inclined surface is bent in a direction in which the developer is dropped when viewed from the conveying screw shaft direction.
前記現像剤落下促進部は、前記傾斜面に沿って前記搬送スクリュウの上方に移動する現像剤を堰き止める障害物であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device according to claim 1, wherein the developer drop accelerating portion is an obstacle that dams up the developer moving above the conveying screw along the inclined surface.
前記現像剤落下促進部は、前記搬送スクリュウの羽根から上方に跳ね上げられた前記現像剤収容部内の現像剤が前記傾斜面に接触する箇所よりも上方の前記傾斜面の箇所に設けられていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 3,
The developer drop accelerating portion is provided at a location on the inclined surface above a location where the developer in the developer accommodating portion, which is splashed upward from the blades of the conveying screw, contacts the inclined surface. A developing device.
前記現像剤落下促進部は、前記搬送スクリュウの羽根による捲き込み作用が及ぶ範囲から鉛直上方に設けられていることを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
The developing device according to claim 1, wherein the developer drop accelerating portion is provided vertically above a range in which a squeezing action by the blades of the conveying screw reaches.
前記現像装置として、請求項1〜5のいずれかに記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 In a process cartridge that holds at least the latent image carrier and the developing device integrally and is detachable from the image forming apparatus main body,
A process cartridge using the developing device according to claim 1 as the developing device.
前記現像部として、請求項1〜5のいずれかに記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: a latent image carrier that carries a latent image; and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier.
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as the developing unit.
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JP2015229196A JP2017097170A (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge |
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