JP2019056890A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分の現像剤を用いた現像装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus using a two-component developer containing toner and a magnetic carrier.
従来より、複写機、プリンタ、及びファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている(特許文献1参照)。この画像形成装置の現像装置では、現像剤収容部内で攪拌混合して摩擦帯電させた二成分の現像剤、具体的には、非磁性のトナーと磁性キャリアとを含有する二成分の現像剤を現像剤担持体に担持させ、この現像剤より像担持体上の静電潜像に選択的にトナーを付着させてトナー像を得ている。 2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles are known (see Patent Document 1). In the developing device of this image forming apparatus, a two-component developer that is agitated and mixed and frictionally charged in a developer container, specifically, a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier is used. The toner is carried on a developer carrying member, and toner is selectively adhered from the developer to the electrostatic latent image on the image carrying member to obtain a toner image.
しかしながら、現像により現像剤が消費され、現像剤中のトナー濃度が低下する場合には、高濃度の画像を得ることは困難である。これに対し、現像剤中のトナー濃度が高過ぎる場合には、地汚れ等の発生を招くこととなる。このように高画質な画像を得るためには、現像剤担持体に担持される現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度を一定の範囲内に制御することが必要である。 However, when the developer is consumed by the development and the toner concentration in the developer is lowered, it is difficult to obtain a high density image. On the other hand, when the toner concentration in the developer is too high, the occurrence of background stains or the like is caused. In order to obtain a high-quality image in this way, it is necessary to control the toner concentration of the developer in the developer accommodating portion carried on the developer carrying member within a certain range.
この点に鑑み、従来においては、現像剤収容部内のトナー濃度を検知面で検知する検知手段としてのトナー濃度検知装置と、現像剤収容部に対する現像剤補給量を制御する現像剤補給量制御装置とを備え、現像剤収容部内に対する現像剤の補給を制御する現像装置が提案されている。
しかしながら、この現像装置の現像剤濃度検知装置では、検知面に現像剤が滞留すると、正確なトナー濃度を検知することができなくなり、現像剤補給量制御装置の誤作動の原因となる。
In view of this point, conventionally, a toner concentration detection device as a detection unit that detects the toner concentration in the developer storage portion on the detection surface, and a developer supply amount control device that controls the amount of developer supply to the developer storage portion. And a developing device that controls the replenishment of the developer into the developer accommodating portion has been proposed.
However, in the developer concentration detection device of this developing device, if the developer stays on the detection surface, it becomes impossible to detect the accurate toner concentration, which causes a malfunction of the developer supply amount control device.
この点に鑑み、従来においては、現像剤収容部内の現像剤を攪拌しながら搬送する搬送スクリュの軸部の検知面と対向する位置に、平板部材を軸部に対して平行になるように固定するとともに、この平板部材に弾性体シートが平行になるように固定し、これら平板部材と弾性体シートとを搬送スクリュと共に回転させ、弾性体シートを検知面に摺擦することにより、検知面の現像剤を攪拌し、トナー濃度センサの検知面に現像剤が滞留することによる誤検知を防止する技術が提案されている(特許文献2参照)。 In view of this point, conventionally, the flat plate member is fixed parallel to the shaft portion at a position facing the detection surface of the shaft portion of the conveying screw that conveys the developer in the developer accommodating portion while stirring. In addition, the elastic sheet is fixed to the flat plate member so as to be parallel, the flat plate member and the elastic sheet are rotated together with the conveying screw, and the elastic sheet is rubbed against the detection surface to thereby detect the detection surface. A technique has been proposed in which the developer is agitated to prevent erroneous detection due to the developer staying on the detection surface of the toner density sensor (see Patent Document 2).
しかし、この技術の場合には、攪拌動作時の弾性体シートが検知面を摺擦する周期に合わせ、トナー濃度センサの検出値が周期的に変化することとなる。これは、弾性体シートが検知面を摺擦する前後で、検知面での現像剤の剤密度が変化するためである。このように検知面での現像剤の剤密度が変化し、攪拌動作時の検知面での剤密度の差が大きいと、トナー濃度センサの検知精度が低下するので、検知面での剤密度の差を低減することが求められる。 However, in the case of this technique, the detection value of the toner density sensor changes periodically in accordance with the period in which the elastic sheet during the stirring operation rubs the detection surface. This is because the developer density of the developer on the detection surface changes before and after the elastic sheet slides on the detection surface. In this way, if the developer density of the developer on the detection surface changes and the difference in the agent density on the detection surface during the stirring operation is large, the detection accuracy of the toner density sensor decreases. It is required to reduce the difference.
そこで、トナーと磁性キャリア含有の現像剤を担持し、現像に用いる現像剤担持体と、この現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤収容部を形成するケーシングと、軸部に螺旋状の羽部を固定し、軸部を中心に回転することによりケーシング内の現像剤を攪拌しながら軸部の軸線方向に搬送する搬送スクリュと、この搬送スクリュの軸部と平行なケーシングの内壁面の一部が検知面となり、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、搬送スクリュの検知面と対向する位置に固定され、搬送スクリュが回転することにより、検知面上の現像剤を攪拌する検知面攪拌部材とを備え、検知面攪拌部材を、弾性変形しながら検知面上の現像剤を攪拌する弾性体シートとし、この弾性体シートを、軸部に対し、軸部に対する羽部の傾きと同方向の傾きを有するように配置した現像装置が提案されている(特許文献3参照)。 Therefore, a developer carrier containing toner and a magnetic carrier-containing developer, and a developer carrier used for development, a casing forming a developer accommodating portion for accommodating the developer supplied to the developer carrier, and a spiral on the shaft portion A conveying screw that conveys the developer in the casing in the axial direction while agitating the developer in the casing by rotating the shaft portion around the shaft portion, and an inner portion of the casing parallel to the shaft portion of the conveying screw. Part of the wall surface becomes a detection surface, and is fixed at a position facing the detection surface of the toner density detecting means for detecting the toner concentration in the developer and the conveyance screw, and the development on the detection surface is performed by rotating the conveyance screw. A detection surface stirring member that stirs the agent, and the detection surface stirring member is an elastic sheet that stirs the developer on the detection surface while being elastically deformed. Wings A developing device arranged to have the same direction of slope and the slope has been proposed (see Patent Document 3).
従来における現像装置は、以上のように検知面攪拌部材が弾性体シートとされ、この弾性体シートが軸部に対し、軸部に対する羽部の傾きと同方向の傾きを有するよう単に配置されるので、弾性体シートがケーシングに接触し、摩擦により劣化するおそれがあり、ランニング時間と共に不具合が発生しやすくなるという問題が生じる。 As described above, in the conventional developing device, the detection surface agitating member is an elastic sheet, and this elastic sheet is simply arranged with respect to the shaft portion so as to have the same inclination as the inclination of the wing portion with respect to the shaft portion. Therefore, there is a possibility that the elastic sheet comes into contact with the casing and may be deteriorated due to friction, so that a problem is likely to occur with the running time.
本発明は上記に鑑みなされたもので、摩擦に伴う劣化のおそれを低減し、ランニング時間と共に不具合が発生するのを抑制することができ、現像剤の密度を高精度に検知することのできる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above, and can reduce the risk of deterioration due to friction, suppress the occurrence of problems with running time, and can detect the density of the developer with high accuracy. An object is to provide an apparatus and an image forming apparatus.
本発明においては上記課題を解決するため、現像剤を収容する現像剤収容手段と、この現像剤収容手段に内蔵されて現像剤を回転して攪拌する攪拌手段と、この攪拌手段に攪拌される現像剤の密度を現像剤収容手段の現像剤濃度検知部で検知する現像剤濃度検知手段とを含み、
現像剤収容手段をケーシングとするとともに、攪拌手段を現像剤搬送用のスクリュとし、ケーシングの現像剤濃度検知部周辺に、スクリュに非接触で接近する制御突起部を設け、この制御突起部により、現像剤の密度を制御するようにしたことを特徴としている。
In the present invention, in order to solve the above problems, a developer containing means for containing the developer, a stirring means built in the developer containing means for rotating and stirring the developer, and the stirring means A developer concentration detecting means for detecting the density of the developer by a developer concentration detecting portion of the developer containing means,
The developer containing means is a casing, the stirring means is a screw for conveying the developer, and a control projection that approaches the screw in a non-contact manner is provided around the developer concentration detection portion of the casing. It is characterized in that the density of the developer is controlled.
なお、ケーシングに、現像剤濃度検知部にスクリュを介して対向する対向制御突起部を設けることができる。
また、スクリュの軸部の現像剤濃度検知部に対向する対向部分に、現像剤の密度を制御する制御リブを設けることができる。
また、現像剤が補給されるケーシングの上流側に、現像剤濃度検知部を含む制御突起部を大きく形成することもできる。
The casing can be provided with an opposing control protrusion that faces the developer concentration detector via a screw.
In addition, a control rib for controlling the density of the developer can be provided in a portion of the screw shaft facing the developer concentration detecting portion.
In addition, a control protrusion including a developer concentration detector can be formed larger on the upstream side of the casing where the developer is supplied.
また、制御突起部を、現像剤濃度検知部を含む断面略逆U字形に形成し、この制御突起部内に、現像剤濃度検知手段を配置することが可能である。
また、ケーシングの現像剤濃度検知部とスクリュとのギャップ寸法Lを、0.2mm<L<1.0mmとすることが好ましい。
Further, it is possible to form the control projection part in a substantially inverted U-shaped cross section including the developer concentration detection part, and to arrange the developer concentration detection means in this control projection part.
Moreover, it is preferable that the gap dimension L between the developer concentration detecting portion of the casing and the screw is 0.2 mm <L <1.0 mm.
また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項1ないし6のいずれかに記載した現像装置を画像形成装置に有することを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that the image forming apparatus includes the developing device according to any one of
ここで、特許請求の範囲におけるケーシングを略箱形に形成するとともに、このケーシングの底部に、ケーシングの内部を現像剤流通用の上流空間と下流空間とに区画する仕切り壁を立て設け、上流空間と下流空間とにスクリュをそれぞれ回転可能に支持させ、上流空間の上流部、中流部、及び下流部の少なくともいずれかの底部に、現像剤濃度検知部を形成することができる。ケーシングの現像剤濃度検知部周辺には、少なくともケーシングの現像剤濃度検知部、現像剤濃度検知部を含む近傍や周囲が含まれる。 Here, the casing according to the claims is formed in a substantially box shape, and a partition wall that divides the inside of the casing into an upstream space and a downstream space for developer flow is provided at the bottom of the casing, and the upstream space The developer density detector can be formed at the bottom of at least one of the upstream portion, the midstream portion, and the downstream portion of the upstream space. The vicinity of the developer concentration detecting portion of the casing includes at least the vicinity and the periphery including the developer concentration detecting portion of the casing and the developer concentration detecting portion.
また、対向制御突起部は、現像剤濃度検知部の全部にスクリュを介し対向しても良いし、現像剤濃度検知部の一部分にスクリュを介し対向しても良い。さらに、画像形成装置には、少なくとも複写機、プリンタ、ファクシミリ等が含まれる。 Further, the opposed control protrusion may be opposed to the entire developer concentration detection unit via a screw, or may be opposed to a part of the developer concentration detection unit via a screw. Further, the image forming apparatus includes at least a copying machine, a printer, a facsimile, and the like.
本発明によれば、ケーシングの現像剤濃度検知部周辺に制御突起部を形成してスクリュに非接触で対向させ、この制御突起部により、現像剤濃度検知部付近における現像剤の流通空間を狭め、制御突起部で現像剤の流れを絞ってその密度を制御する。 According to the present invention, a control projection is formed around the developer concentration detection portion of the casing and is opposed to the screw in a non-contact manner, and this control projection narrows the developer distribution space in the vicinity of the developer concentration detection portion. The density of the developer is controlled by restricting the flow of the developer by the control projection.
本発明によれば、現像剤収容手段をケーシングとするとともに、攪拌手段を現像剤搬送用のスクリュとし、ケーシングの現像剤濃度検知部周辺に、スクリュに非接触で接近する制御突起部を設け、この制御突起部により、現像剤の密度を高精度に制御するので、摩擦に伴う劣化のおそれを低減し、ランニング時間と共に不具合が発生しやすくなるのを防ぐことができるという効果がある。 According to the present invention, the developer containing means is a casing, the stirring means is a screw for conveying the developer, and a control projection that approaches the screw in a non-contact manner is provided around the developer concentration detecting portion of the casing. Since the density of the developer is controlled with high accuracy by the control protrusions, there is an effect that the possibility of deterioration due to friction can be reduced and the occurrence of problems with running time can be prevented.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における画像形成装置1は、図1に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム2と、この感光体ドラム2の表面を帯電させる帯電装置である帯電器3と、感光体ドラム2の表面に静電潜像を形成する露光装置である露光ユニット4と、感光体ドラム2の表面の静電潜像にトナーを含有した二成分の現像剤を供給してトナー像を形成する現像装置5と、この現像装置5に現像剤を補給する現像剤補給装置6と、感光体ドラム2の表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置である中間転写ベルトユニット9と、感光体ドラム2の表面に残存した余剰の現像剤を除去するクリーナユニット16と、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置である定着ユニット17とを備え、電子写真方式により現像剤を用いて画像を形成する装置であり、外部から出力される画像データに応じて記録媒体である所定のシート(記録用紙や記録媒体等)に多色又は単色の画像を形成する。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an
画像形成装置1は、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、及びイエロー(Y)の色成分毎の画像データが取り扱われ、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が形成され、各々の色成分の画像を重畳することにより、カラー画像が形成される。したがって、画像形成装置1においては、各色成分の画像が形成されるように、感光体ドラム2、帯電器3、現像装置5、クリーナユニット16がそれぞれ4個ずつ設置される。
The
すなわち、画像形成装置1には、感光体ドラム2、帯電器3、現像装置5、クリーナユニット16を1つずつ含む画像形成ステーション(画像形成部)が4つ設置される。この画像形成装置1には、上記の他、給紙トレイ20、シート搬送路21、及び排紙トレイ28が配設される。
That is, the
感光体ドラム2は、円筒形に形成され、その上方に、中間転写ベルトユニット9が配設されており、現像、及び画像転写工程後に表面に残留している余分な現像剤がクリーナユニット16により除去され、回収される。また、帯電器3は、感光体ドラム2の表面を所定の電位に均一に帯電させるよう機能する。この帯電器3としては、図1に示す接触ローラ型の他、接触ブラシ型、あるいは非接触チャージャー型等が適宜使用される。
The
露光ユニット4は、図1に示すように、レーザ照射部、及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)が使用される。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたEL(エレクトロルミネッセンス)やLED書込みヘッドを露光ユニット4とすることも可能である。このような露光ユニット4は、帯電された感光体ドラム2を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム2の表面に画像データに応じた静電潜像を形成するよう機能する。
As shown in FIG. 1, the
現像装置5は、感光体ドラム2に形成された静電潜像を現像剤のK,C,M,Yのいずれかのトナーにより顕像化する(現像する)よう機能する。この現像装置5の上部には、現像剤補給装置6、現像剤移送機構7、及び現像槽(現像剤収容部)8が配設される。また、現像剤補給装置6は、未使用の現像剤(粉体状の現像剤)を貯蔵して現像槽8よりも上方に配置される。この現像剤補給装置6は、現像槽8に現像剤移送機構7を介して現像剤を供給する。
The developing
中間転写ベルトユニット9は、中間転写ローラ10、中間転写ベルト11、中間転写ベルト駆動ローラ12、中間転写ベルト従動ローラ13、中間転写ベルトテンション機構14、及び中間転写ベルトクリーニングユニット15を備え、感光体ドラム2の上方に配設される。中間転写ローラ10、中間転写ベルト駆動ローラ12、中間転写ベルト従動ローラ13、中間転写ベルトテンション機構14は、中間転写ベルト11を張架し、この中間転写ベルト11を回転駆動させる。
The intermediate
中間転写ローラ10は、中間転写ベルトユニット9の中間転写ベルトテンション機構14における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持される。この中間転写ローラ10には、感光体ドラム2のトナー像を中間転写ベルト11上に転写するための転写バイアスが印加される。
The
中間転写ベルト11は、例えば厚さ100μm〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成され、各感光体ドラム2に接触するように設けられる。この中間転写ベルト11上には、感光体ドラム2に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像(多色トナー像)が形成される。
The
感光体ドラム2から中間転写ベルト11へのトナー像の転写は、中間転写ベルト11の裏側に接触する中間転写ローラ10により実行される。この中間転写ローラ10には、トナー像を転写するため、高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは、逆極性(+)の高電圧)が印加される。
Transfer of the toner image from the
中間転写ローラ10は、直径が例えば8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材(例えばEPDM,発泡ウレタン等)により被覆される。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ10は、中間転写ベルト11に対して均一に高電圧を印加するよう機能する。本実施形態では、転写電極としてローラ型(中間転写ローラ型)を使用するが、これ以外にブラシ等も用いることが可能である。
The
上記のように各感光体ドラム2上の静電潜像は、各色成分に応じた現像剤により顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらのトナー像が中間転写ベルト11上に重ね合わされて積層される。このように積層されたトナー像は、中間転写ベルト11の回転により、搬送されてきたシートと中間転写ベルト11との接触位置(転写部)に移動し、この位置に配置されている転写ローラによってシート上に転写される。
As described above, the electrostatic latent image on each
この場合、中間転写ベルト11と転写ローラとは、所定のニップで互いに圧接され、転写ローラには、トナー像をシートに転写させるための電圧が印加される。この電圧は、現像剤のトナーの帯電極性(−)とは、逆極性(+)の高電圧である。所定のニップを定常的に得るために、転写ローラと中間転写ベルト駆動ローラ12の何れか一方は、金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラや発泡性樹脂ローラ等)から形成される。
In this case, the
中間転写ベルト11と感光体ドラム2との接触により、中間転写ベルト11に付着した現像剤、及び中間転写ベルト11からシートへのトナー像の転写時に転写されずに中間転写ベルト11上に残存した現像剤は、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるため、中間転写ベルトクリーニングユニット15により除去され、回収される。
Due to the contact between the
中間転写ベルトクリーニングユニット15には、中間転写ベルト11に接触するクリーニングブレード(クリーニング部材)が備えられる。中間転写ベルト11におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ13により支持される。
The intermediate transfer
定着ユニット17は、相対向するヒートローラ18と加圧ローラ19とを備え、これらヒートローラ18と加圧ローラ19とがシートを挟持して回転する。ヒートローラ18は、所定の定着温度となるように制御部(図示せず)により制御される。この制御部は、温度検出器(図示せず)からの検出信号に基づき、ヒートローラ18の温度を制御する。このようなヒートローラ18は、加圧ローラ19と共にシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融、混合、圧接させ、シートに対して熱定着させるよう機能する。
The fixing
なお、多色トナー像(各色トナー像)が定着されたシートは、シート搬送路21の複数の搬送ローラ26により、シート搬送路21の反転排紙経路に搬送され、反転された状態(多色トナー像を下側に向けた状態)にて、排紙トレイ28上に排出される。
The sheet on which the multicolor toner image (each color toner image) is fixed is conveyed to the reverse discharge path of the
給紙トレイ20は、画像形成に使用するシート(例えば記録用紙)を蓄積しておくトレイであり、画像形成部及び露光ユニット4の下側に設置される。また、シート搬送路21は、給紙トレイ20のシート、及び手差しトレイ22のシートを転写部や定着ユニット17を経由させて排紙トレイ28に案内するための搬送路である。このシート搬送路21には、複数のピックアップローラ27、レジストローラ24、転写部、定着ユニット17、複数の搬送ローラ26等が配設される。
The
複数のピックアップローラ27のうち、一方のピックアップローラ27は、給紙トレイ20の端部に備えられ、給紙トレイ20からシートを1枚ずつシート搬送路21に供給する呼び込みローラとして機能する。また、他方のピックアップローラ27は、手差しトレイ22の近傍に備えられ、手差しトレイ22からシートを1枚ずつシート搬送路21に供給する呼び込みローラとして機能する。
Of the plurality of
レジストローラ24は、シート搬送路21を搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト11上のトナー像の先端とシートの先端とを整合させるタイミングでシートを転写部に搬送するローラである。また、転写部は、中間転写ベルト駆動ローラ12と転写ローラとの間に介在して位置する。また、複数の搬送ローラ26は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路21に沿って軸支される。また、排紙トレイ28は、画像形成装置1の上部に設けられるトレイであり、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するよう機能する。
The
次に、現像装置5について詳細に説明すると、本実施形態における現像装置5は、図2ないし図5に示すように、非磁性のトナーと磁性キャリアとを含有する二成分の現像剤収容用のケーシング50と、このケーシング50に内蔵されて現像剤を攪拌・搬送する複数のスクリュ57・57Aと、スクリュ57に攪拌される現像剤の密度をケーシング50の現像剤濃度検知部56で検知する現像剤濃度検知センサ60とを備え、現像ローラに現像剤を供給する装置であり、ケーシング50の現像剤濃度検知部56周辺に、スクリュ57に接近して現像剤の流れを絞る制御突起部61を突出形成し、この制御突起部61により、現像剤の密度を制御するようにしている。
Next, the developing
ケーシング50は、図2ないし図4に示すように、所定の樹脂含有の成形材料により平面略長方形の箱形に射出成形され、底部の内底面の中央部付近に、長手方向(図2の左右方向)に伸びる仕切り壁51が立設されており、この仕切り壁51により、内部幅方向(図2の上下方向)が現像剤の流れる上流空間52と下流空間53とに区画形成される。上流空間52の上流部は、現像剤が上方から補給される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
仕切り壁51の両端部には、上流空間52と下流空間53とを連通する連通口がそれぞれ開口形成され、この一対の連通口のうち、一方の連通口が現像剤を上流空間52の下流部から下流空間53の上流部に流入させる流入路54に形成されており、他方の連通口が現像剤を下流空間53の下流部から上流空間52の上流部に流出・還流させる流出路55に形成される。上流空間52の上流部、中流部、あるいは下流部の底部の一部分は、現像剤の濃度や密度を検知する現像剤濃度検知部56に形成される。これらの中では、現像剤の密度の安定が期待できる上流空間52の中流部と下流部の底部の一部分のいずれかが現像剤濃度検知部56に部分形成されるのが好ましい。
At both ends of the
ケーシング50の底部とその現像剤濃度検知部56のうち、少なくとも現像剤濃度検知部56の肉厚は、現像剤濃度検知センサ60の検出感度を向上させる観点から、ケーシング50の壁等の肉厚よりも薄肉に形成されるのが好ましい。例えば、ケーシング50の壁等の肉厚が2mmの場合には、1.8mm以下に形成され、ケーシング50の壁等の肉厚が1.5mmの場合には、1.2mm以下に形成される。
Of the bottom portion of the
複数のスクリュ57・57Aは、図2ないし図4に示すように、ケーシング50の上流空間52と下流空間53とにそれぞれ水平に内蔵して軸支され、回転して現像剤の非磁性のトナーと磁性キャリアとを攪拌・混合して帯電させるとともに、現像剤を搬送するよう機能する。各スクリュ57・57Aは、ケーシング50の両端壁間に軸受を介し軸架される回転軸58と、この回転軸58の周面に一体形成されて現像剤を押し出すスパイラル形の羽根59とを備え、回転軸58がモータの駆動により歯車を介して回転する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the plurality of
羽根59は、その周縁部がケーシング50の底部内底面や壁、仕切り壁51との間に衝突回避の観点から、僅かな空隙を区画形成する。この羽根59の周縁部は、現像剤濃度検知部56とのギャップ寸法Lが0.2mm<L<1.0mm、好ましくは0.3mm<L<0.6mmの範囲に設定される。これは、現像剤濃度検知部56とのギャップ寸法Lが0.2mm<L<1.0mmの範囲内であれば、現像剤濃度検知センサ60の検出感度を向上させることができるからである。
From the viewpoint of avoiding collision between the
これら一対のスクリュ57・57Aのうち、上流側のスクリュ57は、回転して上流空間52の現像剤のトナーと磁性キャリアとを攪拌・混合して帯電させ、上流空間52の現像剤を下流部の流入路54を経由して下流空間53に搬送する。これに対し、下流側のスクリュ57Aは、回転して下流空間53の現像剤のトナーと磁性キャリアとを攪拌・混合して帯電させ、下流空間53の現像剤を下流部の流出路55を経由して上流空間52に搬送する。
Of the pair of
現像剤濃度検知センサ60は、例えば現像剤の透磁率の変化により、現像剤の濃度や密度を検知する透磁率センサ等からなる。この現像剤濃度検知センサ60は、図3や図5に示すように、ケーシング50の現像剤濃度検知部56に下方から設置される。
The developer
制御突起部61は、図3ないし図5に示すように、ケーシング50の上流空間52の現像剤濃度検知部56とその周辺に現像剤濃度検知部56よりも大きい断面略逆U字形に屈曲形成されるとともに、スクリュ57の羽根59に下方から非接触で近接して上流空間52を狭め、内部の中空に現像剤濃度検知センサ60を内蔵しており、上流空間52中の現像剤の密度を高精度に制御するよう機能する。この制御突起部61は、必要に応じ、断面略U字形、断面略凸字形、断面略皿形等に形成される。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
制御突起部61は、現像剤濃度検知部56と略同じ大きさでも良いが、現像剤濃度検知部56付近の上流空間52を部分的に狭め、現像剤の流れを絞ってその流速を上昇させる観点からすると、平面視で現像剤濃度検知部56を前後左右から包囲して含むよう大きく形成されることが好ましい。この制御突起部61の肉厚は、現像剤濃度検知センサ60の検出感度を向上させるため、ケーシング50の壁等の肉厚よりも薄肉に形成される。例えば、ケーシング50の壁等の肉厚が2mmの場合には、1.8mm以下に形成され、壁等の肉厚が1.5mmの場合には、1.2mm以下とされる。
The
制御突起部61の一部である現像剤濃度検知部56の平坦な表面は、スクリュ57の羽根周縁部とのギャップ寸法Lが0.2mm<L<1.0mm、好ましくは0.3mm<L<0.6mmの範囲に調整される。これは、羽根59の周縁部とのギャップ寸法Lが0.2mm<L<1.0mmの範囲内であれば、現像剤濃度検知センサ60の検出感度の向上が期待できるからである。
The flat surface of the
上記構成によれば、スクリュ57・57Aの軸部に弾性体シートが羽根59の傾きと同方向の傾きを有するよう配置されるのではなく、ケーシング50の現像剤濃度検知部56周辺に薄肉の制御突起部61が突出形成されてスクリュ57の羽根周縁部に非接触で対向し、この制御突起部61に現像剤濃度検知センサ60が内蔵されるので、弾性体シートや制御突起部61がケーシング50に接触し、摩擦により劣化するおそれを排除することができる。
According to the above configuration, the elastic sheet is not disposed on the shafts of the
また、ランニング時間と共に不具合が発生しやすくなるのを有効に防止することができるので、上流空間52の現像剤濃度検知部56周辺を流れる現像剤の密度を高精度に制御することができる。また、上流空間52の中流部の現像剤濃度検知部56付近に制御突起部61を突出形成するとともに、この制御突起部61の一部である現像剤濃度検知部56表面とスクリュ57の羽根周縁部とのギャップ寸法Lを0.60mmに設定した後、上流空間52の中流部の現像剤濃度検知部56付近に制御突起部61を突出形成しない場合と比較したところ、現像剤濃度検知センサ60の検出感度特性を大幅に向上させることができるのが判明した(図6参照)。
Further, since it is possible to effectively prevent the occurrence of problems with the running time, the density of the developer flowing around the developer
また、上流空間52の中流部の現像剤濃度検知部56の上流側付近に制御突起部61を突出形成し、この制御突起部61の一部である現像剤濃度検知部56表面とスクリュ57の羽根周縁部とのギャップ寸法Lを0.60mmに設定した場合には、上流空間52の中流部の現像剤濃度検知部56の下流側付近に制御突起部61を突出形成し、この制御突起部61の一部である現像剤濃度検知部56表面とスクリュ57の羽根周縁部とのギャップ寸法Lを0.60mmに設定した場合に比べ、現像剤濃度検知センサ60の検出感度特性が高く、優れた相関(R2値)を得ることができるのが判明した(図7参照)。
Further, a
次に、図8は本発明の第2の実施形態を示すもので、この場合には、ケーシング50の上部に、制御突起部61の現像剤濃度検知部56にスクリュ57を介し上方から対向する対向制御突起部62を装着するようにしている。
Next, FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. In this case, the developer
対向制御突起部62は、例えば平板に形成され、スクリュ57の羽根59の周縁部に上方から非接触で近接し、上流空間52を部分的に狭めて現像剤の流れを絞るよう機能する。この対向制御突起部62は、必要に応じ、断面略逆U字形、断面略凸字形、断面略皿形等に形成される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、上流空間52の現像剤濃度検知部56周辺を流れる現像剤の密度を高精度に制御することができるのは明らかである。
The opposing
In this embodiment, the same effect as that of the above embodiment can be expected, and the density of the developer flowing around the developer
次に、図9は本発明の第3の実施形態を示すもので、この場合には、スクリュ57の回転軸58の現像剤濃度検知部56や制御突起部61に対向する周面に、現像剤の密度を制御する制御リブ63を装着するようにしている。
Next, FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. In this case, development is performed on the circumferential surface of the
制御リブ63は、例えば断面矩形の小型のブロック形に形成され、上流空間52を部分的に狭めて現像剤の流れを絞るよう機能する。この制御リブ63と現像剤濃度検知部56表面とのギャップ寸法L2は、現像剤濃度検知部56表面とスクリュ57の羽根周縁部とのギャップ寸法L1の関係で、L2≦L1の関係に設定される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、上流空間52の現像剤濃度検知部56周辺を流れる現像剤の密度を高精度に制御することができる。
The
In this embodiment, the same effect as the above embodiment can be expected, and the density of the developer flowing around the developer
また、上流空間52の中流部の現像剤濃度検知部56付近に制御突起部61を突出形成するとともに、この制御突起部61の一部である現像剤濃度検知部56表面とスクリュ57の羽根周縁部とのギャップ寸法Lを0.54mmに設定し、その後、スクリュ57の回転軸58周面に、現像剤濃度検知部56に対向する制御リブ63を装着した場合と、現像剤濃度検知部56に対向する制御リブ63を装着しない場合とを比較したところ、現像剤濃度検知部56に対向する制御リブ63を装着すれば、現像剤濃度検知センサ60の検出感度を大幅に向上させることができるのが判明した(図10参照)
Further, a
なお、上記実施形態における画像形成装置1の上方には、スキャナ等を備えても良い。また、ケーシング50の現像剤濃度検知部56周辺に、制御突起部61を一体形成しても良いし、別体の制御突起部61を突出形成しても良い。また、断面略逆U字形の制御突起部61の相対向する対向壁をそれぞれ傾斜させることにより、制御突起部61を断面略皿形とし、直立した対向壁付近で現像剤が滞留するのを防止するようにしても良い。また、対向制御突起部62や制御リブ63は、単数でも良いが、複数でも良い。さらに、画像形成装置1は、カラー画像を形成する装置でも良いが、モノクロ画像を形成する装置でも良い。
Note that a scanner or the like may be provided above the
本発明に係る現像装置及び画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の製造分野で使用される。 The developing device and the image forming apparatus according to the present invention are used in the field of manufacturing copiers, printers, facsimiles and the like.
1 画像形成装置
2 感光体ドラム
3 帯電器
4 露光ユニット
5 現像装置
6 現像剤補給装置
9 中間転写ベルトユニット
16 クリーナユニット
17 定着ユニット
50 ケーシング
51 仕切り壁
52 上流空間(上流側)
53 下流空間
56 現像剤濃度検知部
57 スクリュ
57A スクリュ
58 回転軸(軸部)
59 羽根
60 現像剤濃度検知センサ(現像剤濃度検知手段)
61 制御突起部
62 対向制御突起部
63 制御リブ
DESCRIPTION OF
53
59
61
Claims (7)
現像剤収容手段をケーシングとするとともに、攪拌手段を現像剤搬送用のスクリュとし、ケーシングの現像剤濃度検知部周辺に、スクリュに非接触で接近する制御突起部を設け、この制御突起部により、現像剤の密度を制御するようにしたことを特徴とする現像装置。 Developer containing means for containing the developer, stirring means incorporated in the developer containing means for rotating and stirring the developer, and the density of the developer stirred in the stirring means is developed by the developer containing means. A developer concentration detection means for detection by the agent concentration detection unit,
The developer containing means is a casing, the stirring means is a screw for conveying the developer, and a control projection that approaches the screw in a non-contact manner is provided around the developer concentration detection portion of the casing. A developing device characterized in that the density of the developer is controlled.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017182830A JP2019056890A (en) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | Developing device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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2017
- 2017-09-22 JP JP2017182830A patent/JP2019056890A/en active Pending
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