JP2019128424A - Developing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置に好適な現像装置に関する。 The present invention relates to a developing device suitable for an image forming apparatus using electrophotographic technology such as a printer, a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine.
プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置は、感光ドラム上に形成した静電潜像を現像剤により現像して、可視像化する現像装置を備えている。現像装置では、トナーとキャリアからなる二成分現像剤(以下、単に現像剤と呼ぶ)が用いられている。そして、現像剤におけるトナー濃度を均一化するあるいはトナーを適正な帯電量に帯電するなどのために、現像剤は搬送スクリューにより撹拌搬送される(特許文献1〜3)。搬送スクリューによる現像剤の撹拌性を向上すべく、つまり現像剤を効率的に撹拌すべく、特許文献1に記載の装置では搬送スクリューの螺旋羽根が部分的に欠損され、特許文献2、3に記載の装置では搬送スクリューにリブが設けられている。
An image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile machine, or a multifunction machine includes a developing device that develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum with a developer and visualizes it. In the developing device, a two-component developer (hereinafter, simply referred to as a developer) composed of toner and carrier is used. Then, in order to equalize the toner concentration in the developer or charge the toner to an appropriate charge amount, the developer is stirred and transported by the transport screw (
ところで、最近では画像形成装置の小型化やコスト減などのために、現像装置内に予め収容しておく現像剤の量を少なくする傾向にある。また、プリント高速化による単位時間当たりに現像に供されるトナー量の増加に伴い、単位時間当たりに補給されるトナー量が増えている。そのような場合でも、上記したように、可及的速やかにトナー濃度を均一化したりトナーを適正な帯電量に帯電したいがために、搬送スクリューにはリブが設けられたり、搬送スクリューの螺旋羽根が部分的に欠損されたりし得る。しかし、搬送スクリューにリブを設ける、あるいは搬送スクリューの螺旋羽根の一部を欠損すると、現像剤の撹拌性が上がる反面、現像剤の搬送性が下がるために、現像剤の搬送が追い付かずに十分な量の現像剤ひいてはトナーが現像に供されない虞があった。そこで、現像剤の搬送性をできる限り下げずに現像剤の撹拌性を向上させた装置が望まれていたが、未だそのような装置は提案されていない。 Recently, there is a tendency to reduce the amount of developer stored in advance in the developing device in order to reduce the size and cost of the image forming apparatus. Further, as the amount of toner provided for development per unit time due to higher printing speed increases, the amount of toner replenished per unit time increases. Even in such a case, as described above, in order to equalize the toner concentration as quickly as possible and to charge the toner to an appropriate charge amount, the transport screw is provided with a rib, or the spiral blade of the transport screw May be partially lost. However, if a rib is provided on the transport screw, or a part of the spiral blade of the transport screw is lost, the developer's aggravability improves, while the developer's transportability decreases, so the developer's transport does not catch up. There has been a risk that a considerable amount of developer and thus toner can not be provided for development. In view of this, there has been a demand for a device that improves the developer agitation without reducing the developer transportability as much as possible, but such a device has not yet been proposed.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、現像剤の搬送性をできる限り下げることなく、現像剤の撹拌性を向上させることが可能な現像装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a developing device capable of improving the stirring property of the developer without lowering the transportability of the developer as much as possible.
本発明に係る現像装置は、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成された多条の螺旋羽根と、前記螺旋羽根間で前記回転軸から径方向に突出するリブ部材とを有し、前記現像容器内で現像剤を撹拌しながら搬送方向に搬送可能な搬送スクリューと、を備え、前記リブ部材は、前記回転軸の径方向の高さが第一高さの第一リブ部材と、前記回転軸の径方向の高さが前記第一高さよりも低い第二高さの第二リブ部材とを含み、前記搬送方向に関し隣接する前記搬送方向上流側の螺旋羽根に接しない一方で、隣接する前記搬送方向下流側の螺旋羽根に接するように設けられ、前記搬送スクリューは、前記搬送方向に関し隣接する螺旋羽根間の第一領域に前記第一リブ部材が設けられ、前記第一領域と異なる隣接する螺旋羽根間の第二領域に前記第二リブ部材が設けられている、ことを特徴とする。 The developing device according to the present invention comprises a developing container for containing a developer containing toner and carrier, a rotary shaft provided in the developing container rotatably, and a plurality of spirals formed around the rotary shaft. A rib having a blade and a rib member protruding in a radial direction from the rotation shaft between the spiral blades, and a transport screw capable of transporting the developer in the transport direction while stirring the developer in the developer container. The member has a first rib member whose first radial height is the first height, and a second rib member whose second radial height is lower than the first height. And is not in contact with the spiral blade on the upstream side in the transport direction adjacent in the transport direction, but in contact with the spiral blade on the downstream side in the transport direction adjacent to the transport direction, and the transport screw is In the first region between adjacent spiral blades One rib member is provided, wherein the second rib member in the second region between the spiral blade adjacent different from the first region is provided, characterized in that.
本発明に係る現像装置は、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成された多条の螺旋羽根と、前記螺旋羽根間で前記回転軸から径方向に突出するリブ部材とを有し、前記現像容器内で現像剤を撹拌しながら搬送方向に搬送可能な搬送スクリューと、を備え、前記リブ部材は、前記搬送方向の長さが第一長さの第一リブ部材と、前記搬送方向の長さが前記第一長さよりも短い第二長さの第二リブ部材とを含み、前記搬送方向に関し隣接する前記搬送方向上流側の螺旋羽根に接しない一方で、隣接する前記搬送方向下流側の螺旋羽根に接するように設けられ、前記搬送スクリューは、前記搬送方向に関し隣接する螺旋羽根間の第一領域に前記第一リブ部材が設けられ、前記第一領域と異なる隣接する螺旋羽根間の第二領域に前記第二リブ部材が設けられている、ことを特徴とする。 The developing device according to the present invention comprises a developing container for containing a developer containing toner and carrier, a rotary shaft provided in the developing container rotatably, and a plurality of spirals formed around the rotary shaft. A rib having a blade and a rib member protruding in a radial direction from the rotation shaft between the spiral blades, and a transport screw capable of transporting the developer in the transport direction while stirring the developer in the developer container. The member includes a first rib member having a first length in the transport direction and a second rib member having a second length in which the length in the transport direction is shorter than the first length. The spiral screw is provided so as not to contact the spiral blade on the upstream side in the transport direction adjacent in the direction, while being in contact with the spiral blade on the downstream side in the transport direction adjacent to the transport direction. The first rib member in the first region Provided, said second rib member in the second region between the spiral blade adjacent different from the first region is provided, characterized in that.
本発明によれば、現像剤の搬送性をできる限り下げずに現像剤の撹拌性を向上させることが容易に実現できる。 According to the present invention, it is possible to easily realize improvement in the stirring property of the developer without lowering the transportability of the developer as much as possible.
[画像形成装置]
まず、本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。図1に示す画像形成装置は、中間転写ベルト7に沿って画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdを配列したタンデム型のフルカラープリンタである。
[Image forming apparatus]
First, a schematic configuration of an image forming apparatus to which the developing device of this embodiment is applied will be described with reference to FIG. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a tandem full-color printer in which image forming units Sa, Sb, Sc, and Sd are arranged along an intermediate transfer belt 7.
画像形成部Saでは、感光ドラム1aにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト7に転写される。画像形成部Sbでは、感光ドラム1bにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト7に転写される。画像形成部Sc、Sdでは、それぞれ感光ドラム1c、1dにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト7に転写される。中間転写ベルト7に転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて記録材P(用紙、OHPシートなどのシート材など)へ一括二次転写される。
In the image forming unit Sa, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 1 a and transferred to the intermediate transfer belt 7. In the image forming portion Sb, a magenta toner image is formed on the photosensitive drum 1 b and transferred to the intermediate transfer belt 7. In the image forming portions Sc and Sd, a cyan toner image and a black toner image are formed on the
画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdは、現像装置4a、4b、4c、4dで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdの区別を表す符号末尾のa、b、c、dを省略して、画像形成部Sa〜Sdの構成及び動作を説明する。
The image forming portions Sa, Sb, Sc, and Sd are configured substantially the same except that the color of toner used in the developing
画像形成部Sには、像担持体としての感光ドラム1を囲むように、一次帯電器2、露光装置3、現像装置4、一次転写ローラ5、二次帯電器6が配置されている。感光ドラム1は、アルミニウム製シリンダの外周面に負帯電特性の有機光半導体である感光層が形成されたもので、不図示のモータによって所定のプロセススピード(例えば250mm/sec)で図1の矢印R1方向に回転される。感光ドラム1は、例えば直径が30mm、回転軸線方向(長手方向)の長さが360mmに形成される。
In the image forming portion S, a
一次帯電器2は例えばローラ状に形成された帯電ローラなどであり、不図示の高圧電源により帯電電圧が印加されて感光ドラム1に接触することで、感光ドラム1を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。一次帯電器2としての帯電ローラは、不図示の加圧ばねによって感光ドラム1に向けて付勢されているため、感光ドラム1に従動回転する。帯電ローラに印加される帯電電圧は、例えば−900Vの直流電圧にピーク間電圧1500Vの交流電圧を重畳した重畳電圧が印加される。帯電ローラは、例えば直径が14mm、回転軸線方向(長手方向)の長さが320mmに形成される。
The
露光装置3は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームをレーザー発光素子(不図示)から発生し、これを回転ミラー(不図示)で走査して帯電させた感光ドラム1の表面に画像の静電像を書き込む。一次帯電器2よりも感光ドラム1の回転方向上流に配置される二次帯電器6は、一次帯電器2の帯電を補助する帯電補助器である。現像装置4は、トナーを感光ドラム1に供給して静電像をトナー像に現像する。現像装置4については詳細を後述する(図2及び図3参照)。
The exposure device 3 generates, from a laser light emitting element (not shown), a laser beam in which scanning line image data obtained by developing separated color images of each color is ON-OFF modulated, scans this with a rotating mirror (not shown) and charges it. The electrostatic image of the image is written on the surface of the
一次転写ローラ5は、中間転写ベルト7を挟んで感光ドラム1に対向配置され、感光ドラム1と中間転写ベルト7との間にトナー像の一次転写部T1を形成する。一次転写部T1では、高圧電源(不図示)により一次転写ローラ5に一次転写電圧が印加されることで、トナー像が感光ドラム1から中間転写ベルト7へ一次転写される。即ち、一次転写ローラ5に対しトナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加されると、感光ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト7に静電吸引されて転写が行われる。
The primary transfer roller 5 is disposed to face the
中間転写ベルト7は、二次転写内ローラ8、テンションローラ17、18等のローラに掛け渡して支持され、駆動ローラを兼ねる二次転写内ローラ8に駆動されて図1の矢印R2方向に回転される。中間転写ベルト7は、感光ドラム1の回転速度(プロセススピード)とほぼ同じ速度で回転される。二次転写部T2は、二次転写内ローラ8に支持された中間転写ベルト7に二次転写外ローラ9を当接して形成される記録材Pへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部T2では、二次転写外ローラ9に二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト7から二次転写部T2に搬送される記録材Pへ二次転写される。記録材Pは給紙カセット10に積載された状態で収納されており、不図示の給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ等により給紙カセット10から二次転写部T2へ搬送される。
The intermediate transfer belt 7 is supported by being supported by the secondary transfer inner roller 8 and
二次転写後に中間転写ベルト7に付着したまま残る二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置11が中間転写ベルト7を摺擦することにより除去される。ベルトクリーニング装置11は、中間転写ベルト7にクリーニングブレードを摺擦させて二次転写残トナーを除去する。
The secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 7 after the secondary transfer is removed by the
二次転写部T2で四色のトナー像を二次転写された記録材Pは、定着装置13へ搬送される。定着装置13は、定着ローラ14、15が当接して定着ニップT3を形成し、定着ニップT3で記録材Pを搬送しつつ当該記録材Pにトナー像を定着する。定着装置13では、内部からランプヒータ等(不図示)で加熱される定着ローラ14に、付勢機構(不図示)によって定着ローラ15を圧接させて定着ニップT3を形成している。記録材Pが定着ニップT3で挟持搬送されることにより加熱/加圧されて、トナー像が記録材Pに定着される。定着装置13によりトナー像の定着された記録材Pは、機体外へ排出される。
The recording material P on which the four color toner images have been secondarily transferred at the secondary
[現像装置]
本実施形態の現像装置4について、図2及び図3を用いて説明する。現像装置4は、図2に示すように、現像容器41、規制ブレード42、現像スリーブ30、現像スクリュー31、撹拌スクリュー32などを備える。
[Developer]
The developing device 4 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. As shown in FIG. 2, the developing device 4 includes a developing
現像容器41には、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容されている。つまり、本実施形態では現像方式として二成分現像方式を用い、マイナス帯電極性の非磁性トナーとプラス帯電極性の磁性キャリアを混合して現像剤として用いる。非磁性トナーは、例えばポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤さらにはワックスなどを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものである。磁性キャリアは、例えばフェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。
The developing
現像容器41は感光ドラム1に対向した一部分が開口しており、この開口部に一部が露出するようにして現像スリーブ30が回転可能に配置されている。現像スリーブ30はアルミニウム合金などの非磁性材料で円筒状に形成され、図2の矢印R3方向に所定のプロセススピード(例えば250mm/sec)で回転駆動される。現像スリーブ30は、例えば直径が20mm、回転軸線方向(長手方向)の長さが334mmに形成されている。現像スリーブ30の内側には、複数の磁極により構成されるマグネットローラ30aが回転不能に配置されている。
The developing
現像スリーブ30は、図2に示すように、矢印R3方向に回転し、マグネットローラ30aの汲み上げ磁極N1極の位置で吸着した現像剤を規制ブレード42方向へ担持搬送する。規制磁極S1極によって穂立ちした現像剤は、現像スリーブ30と規制ブレード42のギャップを通過する際に規制ブレード42によってせん断力を受けてその量が規制され、現像スリーブ30上に所定の層厚の現像剤層が形成される。形成された現像剤層は感光ドラム1と対向する現像領域に担持搬送され、現像磁極N2極によって磁気穂を形成した状態で感光ドラム1の表面に形成されている静電潜像を現像する。現像に供された後の現像剤は、剥ぎ取り磁極N3極と汲み上げ磁極N1極の間で同極が隣り合うことで形成される無磁力帯によって現像スリーブ30より剥離される。
As shown in FIG. 2, the developing
現像容器41は、現像室21と撹拌室22とが形成され、現像室21と撹拌室22との間に、現像室21と撹拌室22とを区画する隔壁70が設けられている。隔壁70は、現像容器41内(現像容器内)に底面部41aから突出するようにして現像室21と撹拌室22とを隔てている。また、隔壁70は現像スリーブ30の回転軸線方向(長手方向)に延在して、現像室21と撹拌室22とがほぼ水平方向に並ぶように現像容器41内を区分けしている。
In the developing
隔壁70は、図3に示すように、長手方向両端側にそれぞれ現像室21と撹拌室22とを連通させる第一連通部23と第二連通部24とを有する。第一連通部23は撹拌室22から現像室21へ現像剤が受け渡される経路であり、第二連通部24は現像室21から撹拌室22へ現像剤が受け渡される経路である。
As shown in FIG. 3, the
現像室21には、現像室21で現像剤を所定の第一方向に搬送可能な現像スクリュー31が配設されている。撹拌室22には、撹拌室22で第一方向と反対の第二方向に現像剤を搬送可能な撹拌スクリュー32が配設されている。現像スクリュー31及び撹拌スクリュー32は、詳しくは後述するように、それぞれ回転軸71、72の周囲に羽根73、74を螺旋状に形成することで構成され、現像容器41に対し回転自在に支持されている。
In the developing
現像スリーブ30、現像スクリュー31、撹拌スクリュー32はそれぞれ不図示のギア列によって連結駆動される構成になっていて、不図示の駆動モータからのギア列を介してそれぞれ回転する。現像スクリュー31及び撹拌スクリュー32が回転することで、現像剤は現像容器41内を循環搬送される。このとき、撹拌スクリュー32の現像剤搬送方向(第二方向)に関し、搬送方向下流側の第一連通部23で現像剤が撹拌室22から現像室21に、搬送方向上流側の第二連通部24で現像剤が現像室21から撹拌室22に、それぞれ現像剤が受け渡される。これにより、現像室21と撹拌室22とで現像剤の循環経路を形成し、現像剤はこの循環経路を撹拌搬送されながら循環する。なお、以下の説明で、特に断りなく搬送方向といった場合、撹拌スクリュー32の現像剤搬送方向(第二方向)を指すこととする。
The developing
<現像剤の補給と排出>
二成分現像剤を用いて現像を行う本実施形態の現像装置4の場合、現像によりトナーが消費されるので、現像容器41に収容されている現像剤のトナー濃度は適正範囲(例えば6〜9%)よりも低下し得る。トナー濃度が低下し適正範囲から外れた現像剤を用いた場合、画像不良が生じやすくなる。そこで、トナー濃度を適正範囲に回復すべく、現像装置4に接続された補給装置(不図示)から例えばトナーとキャリアが重量比で9:1に混合された補給用の現像剤(補給剤)を補給して、トナー濃度を回復させる制御が行われる。補給剤は、トナーの消費量に応じた補給量が適宜に補給される。
<Replenishment and discharge of developer>
In the case of the developing device 4 of the present embodiment in which development is performed using a two-component developer, toner is consumed by development, so the toner concentration of the developer contained in the developing
図3に示すように、現像容器41には撹拌室22の第二連通部24よりも搬送方向上流側に、補給装置(不図示)からの補給剤を受け入れる補給部60が形成されている。ただし、補給剤の補給に伴い現像容器41内に現像剤が多くなり過ぎると、現像剤の撹拌が不十分となって画像不良が生じやすくなる。これを避けるため、補給剤の補給に伴い余剰になった現像剤が現像容器41から排出されるように、現像容器41には排出口を有する現像剤の排出部50が、例えば撹拌室22の第一連通部23よりも搬送方向下流側に形成されている。また、現像剤のトナーとキャリアの重量比を検出するための濃度検出センサであるインダクタンスセンサ90が、撹拌室22に配置されている。このインダクタンスセンサ90は、撹拌スクリュー32の搬送方向において撹拌スクリュー32の長手方向中心よりも少なくとも下流側に配置されている。
As shown in FIG. 3, on the upstream side of the second communicating
ところで、上記のように不図示の補給装置から撹拌室22に補給された補給剤(主にトナー)は、撹拌室22内に残存する現像剤と混合してトナー濃度を均一化するあるいはトナーを帯電するなどのために、撹拌スクリュー32により撹拌搬送される。補給剤を残存する現像剤と十分に撹拌させるため、詳しくは後述するように、本実施形態の撹拌スクリュー32にはリブ部材としての撹拌リブ77が設けられている。撹拌リブ77は、撹拌スクリュー32の搬送方向において撹拌スクリュー32の長手方向中心よりも少なくとも上流側に配置されているのが好ましい。さらに、本実施形態では、撹拌スクリュー32の搬送方向において補給部60の下流側に配置されている。本実施形態では、撹拌室22内の撹拌スクリュー32の搬送方向において撹拌スクリュー32の長手方向中心よりも少なくとも上流側の領域では、撹拌スクリュー32の全部の羽と羽の間の領域に撹拌リブ77が設けられている。上記の撹拌スクリュー32の長手方向中心よりも少なくとも上流側の領域では、撹拌スクリュー32の少なくとも半分の羽と羽の間の領域に撹拌リブ77が設けられている構成であれば、撹拌性の向上を図ることができる。なお、図3に示すように、本実施形態では、撹拌リブ77が撹拌スクリュー32の長手方向全域にわたって設けられている。
By the way, the replenishment agent (mainly toner) replenished to the stirring
既に述べたように、最近では画像形成装置の小型化に伴い、現像容器41内に予め収容しておく現像剤の量を少なくする傾向にある。また、プリント高速化に伴い、単位時間当たりに補給されるトナー量が増えている。こうした場合でも、可及的速やかにトナー濃度を均一化するあるいはトナーを適正な帯電量に帯電するなどのために、現像剤の撹拌性をより上げる必要がある。そこで、撹拌スクリューにリブを設けることが考えられるが、リブを設けると現像剤の搬送性がどうしても下がる。そのため、撹拌室22から現像室21への現像剤の搬送が追い付かなくなり、十分な量のトナーが現像に供されなくなる虞がある。
As described above, recently, with the miniaturization of the image forming apparatus, there is a tendency to reduce the amount of developer stored in advance in the developing
上記点に鑑み、本実施形態では現像剤の搬送性をできる限り下げることなく現像剤の撹拌性を向上させるために、搬送スクリューとして撹拌スクリュー32を多条スクリューで形成し、多条の撹拌スクリュー32に撹拌リブ77を設けた構成としている。なお、説明を理解しやすくするために、ここでは撹拌スクリュー32を例に説明するが、本実施形態は現像スクリュー31にも適用可能であり、現像スクリュー31については図示及び説明を省略した。
In view of the above points, in the present embodiment, in order to improve the developer's stirring property without lowering the developer's transportability as much as possible, the stirring
本実施形態の撹拌スクリューについて、二条スクリューである場合を例に説明する。以下で説明する各実施形態において、同一の構成には同一の符号を付して説明を簡略化又は省略する。なお、本実施形態の撹拌スクリューは、条数が二条のものに限らない。また、撹拌スクリューは、各螺旋羽根の外径が同一に形成されたものを例に説明するがこれに限らず、各螺旋羽根の外径が異なるように、あるいは各螺旋羽根の外径が搬送方向で異なるように形成されていてもよい。 About the stirring screw of this embodiment, the case where it is a double thread screw is demonstrated to an example. In each embodiment described below, the same reference numeral is given to the same configuration to simplify or omit the description. In addition, the stirring screw of this embodiment is not restricted to the thing of two streaks. Moreover, although the stirring screw demonstrates the example in which the outer diameter of each spiral blade was formed equally, it does not restrict to this, but the outer diameter of each spiral blade is conveyed so that the outer diameter of each spiral blade may differ. It may be formed to differ in direction.
<第一実施形態>
第一実施形態の撹拌スクリューについて、図4を用いて説明する。図4に示す撹拌スクリュー32は回転軸72の周りに多条の螺旋羽根74として、第一螺旋羽根74aと第二螺旋羽根74bの二つが形成された二条スクリューである。例えば、撹拌スクリュー32の外径は14mmに、第一螺旋羽根74aと第二螺旋羽根74bそれぞれのピッチは30mmの同一ピッチに形成されている。また、回転軸72の直径は例えば6mmである。
<First embodiment>
The stirring screw of the first embodiment will be described with reference to FIG. The
図4に示すように、撹拌スクリュー32は、搬送方向に関し第一螺旋羽根74aと第二螺旋羽根74bの図中斜線で示すような螺旋羽根間の第一領域80に、回転軸72から径方向に突出する撹拌リブ77a、77bが設けられている。言い換えるならば、撹拌スクリュー32は撹拌リブ77a、77bがそれぞれ設けられた第一領域80を有する。第一領域80は、螺旋羽根間の回転軸72下方の領域である。本実施形態の場合、連続する第一領域80間で現像剤の撹拌性を変化させるべく、撹拌リブ77aが設けられた第一領域80と、撹拌リブ77bが設けられた第一領域80とが交互に配置されている。本実施形態では、撹拌リブ77の外周端は螺旋羽根74の外周端の内側にある。なお、撹拌リブ77は回転軸72から突出はしているが、突出量が極めて小さいような撹拌機能をほぼ有しないものは本発明の構成に該当しない。本実施形態では、撹拌リブ77の径方向の高さ(回転軸72からの突出量)は1mm以上である。
As shown in FIG. 4, the stirring
撹拌リブ77a、77bは、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根74に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根74に接するように設けられている。具体的には、これら撹拌リブ77a、77bが、隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根(74a、74b)の搬送面75(表面)に接することなく、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根(74b、74a)の搬送裏面76に接している。撹拌リブ77a、77bは、例えば搬送方向長さが5mmの略同一長さに形成されている。また、撹拌リブ77a、77bは、搬送方向において螺旋羽根間の第一領域80のそれぞれに連続的に、回転軸72の周方向に180°の位相ずれを保ちながら配置される。このようにして、撹拌スクリュー32には撹拌リブ77a、77bを有する第一領域80が複数連続して配置されている。なお、撹拌リブ77a、77bの搬送方向長さは、螺旋羽根の条数をN、螺旋羽根のピッチをPとした場合に、「P/N×0.5」未満である。また、撹拌リブ77を周方向に配置する際の位相ずれは180°に限らない。
The stirring
本実施形態の場合、撹拌リブ77aと撹拌リブ77bとは、径方向高さ(回転軸72の表面から突出した径方向高さ、突出量)が異なる。径方向高さが高い方の撹拌リブ77bの径方向高さは、その外周端が撹拌スクリュー32の螺旋羽根74の外周端よりも径方向に大きくはみ出さない高さが好ましい。これは、径方向高さが高い方の撹拌リブ77bの外周端が撹拌スクリュー32の螺旋羽根74の外周端よりも外側に大きくはみ出すと、現像剤の搬送性を妨げ得るからである。ただし、はみ出した場合であっても、最大はみ出し量は1mm以内である構成が望ましい。撹拌リブ77a、77bの径方向高さは、螺旋羽根74の回転軸72から突出している高さの半分以下が好ましい。ただし、現像剤の撹拌性を確保するため、できる限り高い方がよい。また、隣接する第一領域80間で現像剤の搬送性が大きく異なるのは好ましくないので、隣接する第一領域80間で撹拌リブ77aと撹拌リブ77bの径方向高さの差をできる限り小さくするのが好ましい。例えば、隣接する第一領域80間における撹拌リブ77aと撹拌リブ77bの径方向高さの差は、2mm以上4mm以下であるのが好ましい。
In the case of this embodiment, the radial direction height (radial direction height which protruded from the surface of the
一例として、撹拌リブ77a(第二リブ部材)の径方向高さ(第二高さ)は2mm、撹拌リブ77b(第一リブ部材)の径方向高さ(第一高さ)は4mmである。なお、本実施形態の場合、現像剤の撹拌性を向上させるために、撹拌リブ77a、77bの径方向高さは例えば1.0〜1.3mm以上であるのが好ましい。具体的に、撹拌リブ77a、77bの回転軸72表面からの高さは、螺旋羽根74の回転軸72からの高さ(4mm)の4分の1以上であるのが好ましい(ここでは1.0〜1.3mm)。
As an example, the radial height (second height) of the
以上のように、本実施形態では、撹拌スクリュー32を1条スクリューである場合に比べて現像剤の搬送面75の面積が大きい、多条の螺旋羽根を有した多条スクリューで構成したので、現像剤の搬送性が向上し得る。その一方で、撹拌スクリュー32には螺旋羽根間に撹拌リブ77a、77bが設けられるので、現像剤の撹拌性が向上し得る。この撹拌リブ77a、77bは、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根74に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根74に接するように設けられている。撹拌リブ77a、77bが隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根74の搬送裏面76に接している場合は、搬送裏面76に接していない場合に比べて現像剤の撹拌性が向上する。他方、撹拌リブ(77a、77b)と隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根74の搬送面75との間に隙間を空けることで、搬送面75に接している場合に比べて撹拌リブ77a、77bによる搬送面75における現像剤の搬送が阻害され難い。つまり、撹拌リブ77a、77bによる現像剤の搬送性の低下を抑制し得る。また、撹拌リブ77a、77bは、径方向高さが低い撹拌リブ77aと径方向高さが高い撹拌リブ77bとを含み、撹拌リブ77aが設けられた第一領域80と、撹拌リブ77bが設けられた第一領域80とが交互に配置される。このようにして、本実施形態によれば、現像剤の搬送性をできる限り下げずに現像剤の撹拌性を向上させることが容易に実現できる。
As described above, in the present embodiment, since the area of the
<第二実施形態>
上述した第一実施形態の撹拌スクリューでは、第一領域80が連続して配置されているが、これに限らない。撹拌リブを有する第一領域80を連続して配置した場合はそうしない場合に比べ、現像剤の搬送性がどうしても低下する。そこで、現像剤の搬送性の低下を抑制すべく、第二実施形態の撹拌スクリューでは、撹拌リブを有する領域と、撹拌リブを有しない領域とを設けている。こうした第二実施形態の撹拌スクリューについて、図5を用いて説明する。
<Second embodiment>
In the stirring screw of the first embodiment described above, the
図5に示す撹拌スクリュー32Aは、搬送方向に関し隣接する螺旋羽根間の第一領域80に径方向高さの異なる撹拌リブ77a〜77cが設けられ、第一領域80と異なる隣接する螺旋羽根間の第二領域81に撹拌リブ77a〜77cが設けられていない。言い換えるならば、撹拌スクリュー32Aは撹拌リブ77a〜77cが設けられた第一領域80と、撹拌リブ77a〜77cが設けられていない第二領域81とを有する。図中斜線で示す第二領域81は、螺旋羽根間の回転軸72下方の領域である。第一領域80において撹拌リブ77a〜77cは、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根74に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根74に接するように設けられる。
In the stirring
第一領域80が連続して存在する場合には、搬送方向上流から下流に移動するに連れて、径方向高さが徐々に高くなったり低くなったりするようにして、径方向高さの異なる撹拌リブ77a〜77cを配置するとよい。こうすると、連続する第一領域80において隣接する第一領域80間で現像剤の搬送性の低下の変化が小さくて済み、現像剤の搬送性が極端に低下し難くなるので好ましい。また、第二領域81が存在する場合には、第二領域81に隣接する第一領域80における現像剤の搬送性が、第二領域81における現像剤の搬送性から大きく乖離しないように、径方向高さが低い撹拌リブを配置するのが好ましい。一例として、径方向高さが最大の撹拌リブ77cの径方向高さは4mm、径方向高さが最小の撹拌リブ77aの径方向高さは2mm、径方向高さが中間の撹拌リブ77bの径方向高さは3mmである。
In the case where the
以上のように、第二実施形態の撹拌スクリュー32Aでは、径方向高さの異なる撹拌リブ77a〜77cが設けられた第一領域80と、撹拌リブ77a〜77cが設けられていない第二領域81が配置されている。この場合、撹拌リブ77a〜77cが設けられた第一領域80では第二領域81に比較して、現像剤の撹拌性が向上される一方で、現像剤の搬送性は低下する。他方、撹拌リブ77a〜77cが設けられていない第二領域81では第一領域80に比較して、現像剤の搬送性が向上される一方で、現像剤の撹拌性は低下する。第一領域80と第二領域81とが配置されることで、現像剤の撹拌性の良好な領域と現像剤の搬送性の良好な領域とを形成することができ、総合的な現像剤の搬送性を大きく低下させずに、現像剤の撹拌性を向上できる。このように、第二実施形態においても、現像剤の搬送性をできる限り下げずに現像剤の撹拌性を向上させることが容易に実現できる、という上述した第一実施形態と同様の効果が得られる。
As described above, in the stirring
<第三実施形態>
上述した第一及び第二実施形態では、径方向高さが異なる撹拌リブが設けられた撹拌スクリューを例に示したが、搬送方向で現像剤の撹拌性を変えるには、撹拌リブの搬送方向長さを異ならせてもよい。そこで、撹拌リブの搬送方向長さを異ならせた第三実施形態の撹拌スクリューについて、図6を用いて説明する。
<Third embodiment>
In the first and second embodiments described above, a stirring screw provided with stirring ribs having different radial heights is shown as an example, but in order to change the stirring property of the developer in the carrying direction, the carrying direction of the stirring ribs The length may be different. Therefore, a stirring screw according to a third embodiment in which the lengths of the stirring ribs in the conveyance direction will be described with reference to FIG.
図6に示す撹拌スクリュー32Bは、搬送方向長さの異なる2種類の撹拌リブ77a、77bがそれぞれ第一領域80に設けられている。撹拌リブ77a、77bは、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根74に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根74に接するように設けられている。本実施形態の場合、搬送方向長さ(第一長さ)の長い撹拌リブ77b(第一リブ部材)が設けられた第一領域80と、搬送方向長さ(第二長さ)の短い撹拌リブ77a(第二リブ部材)が設けられた第一領域80とが交互に配置されるのが好ましい。
The stirring
一例として、搬送方向長さが長い方の撹拌リブ77bの長さは5mm(半ピッチの3分の1)であり、搬送方向長さが短い方の撹拌リブ77aの長さは3mm(半ピッチの5分の1)である。
As an example, the length of the longer stirring
<第四実施形態>
上述した第三実施形態の撹拌スクリューにおいても、上述した第二実施形態と同様に、現像剤の搬送性の低下を抑制すべく、撹拌リブを有する領域と、撹拌リブを有しない領域とを設けているのが好ましい。こうした第四実施形態の撹拌スクリューについて、図7を用いて説明する。
<Fourth embodiment>
Also in the stirring screw according to the third embodiment described above, as in the second embodiment described above, the region having the stirring rib and the region not having the stirring rib are provided in order to suppress the decrease in the developer transportability. It is preferable. Such a stirring screw according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
図7に示す撹拌スクリュー32Cは、搬送方向に関し隣接する螺旋羽根間の第一領域80に搬送方向長さの異なる撹拌リブ77a〜77cが設けられ、第一領域80と異なる隣接する螺旋羽根間の第二領域81に撹拌リブ77a〜77cが設けられていない。そして、第一領域80において撹拌リブ77a〜77cは、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根74に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根74に接するように設けられる。
In the stirring
第一領域80が連続して存在する場合には、搬送方向上流から下流に移動するに連れて、搬送方向長さが徐々に長くなったり短くなったりするようにして、搬送方向長さの異なる撹拌リブ77a〜77cを配置するとよい。こうすると、連続する第一領域80において隣接する第一領域80間で現像剤の搬送性の低下の変化が小さくて済み、現像剤の搬送性が極端に低下し難くなるので好ましい。また、第二領域81が存在する場合には、第二領域81に隣接する第一領域80における現像剤の搬送性が、第二領域81における現像剤の搬送性から大きく乖離しないように、搬送方向長さが短い撹拌リブを配置するのが好ましい。一例として、搬送方向長さが最長の撹拌リブ77cの搬送方向長さは7.5mm(半ピッチの2分の1)、搬送方向長さが最小の撹拌リブ77aの搬送方向長さは3mm、搬送方向長さが中間の撹拌リブ77bの搬送方向長さは5mmである。
When the
上記した第三、第四実施形態の場合でも、現像剤の搬送性をできる限り下げずに現像剤の撹拌性を向上させることが容易に実現できる、という上述した第一実施形態と同様の効果が得られる。 Even in the case of the third and fourth embodiments described above, the same effect as the first embodiment described above can be realized that it is easy to improve the stirring property of the developer without lowering the transportability of the developer as much as possible. Is obtained.
なお、上述した第二、第四実施形態(図5、図7参照)では4つの第一領域80を連続して配置した場合を示したが、第一領域80を連続配置する数はこれに限らない。また、第二領域81を連続配置してもよい。こうした場合には、現像剤の撹拌性に重きを置くか現像剤の搬送性に重きを置くかによって、第一領域80と第二領域81それぞれを連続配置する数を調整できるので、好ましい。
In the second and fourth embodiments (see FIGS. 5 and 7) described above, the four
<他の実施形態>
なお、上述した各実施形態は、撹拌スクリュー32あるいは現像スクリュー31に適用することに限らず、例えば補給装置から現像装置4に補給剤を補給する補給スクリュー等に適用してもよい。
Other Embodiments
Each of the above-described embodiments is not limited to the application to the stirring
なお、上述した各実施形態は、現像容器41が現像室21と撹拌室22とに水平方向に区画されている横撹拌型の現像装置に限らず、例えば現像容器41が現像室21と撹拌室22とに上下方向に区画されている縦撹拌型の現像装置についても適用可能である。
The above-described embodiments are not limited to the lateral stirring type developing device in which the developing
32(32A、32B、32C)…搬送スクリュー(撹拌スクリュー)、41…現像容器、72…回転軸、74…螺旋羽根、77…リブ部材(撹拌リブ)、77a…第二リブ部材(撹拌リブ)、77b…第一リブ部材(撹拌リブ)、80…第一領域、81…第二領域
32 (32A, 32B, 32C) ... conveying screw (stirring screw), 41 ... developing container, 72 ... rotating shaft, 74 ... spiral blade, 77 ... rib member (stirring rib), 77a ... second rib member (stirring rib) 77b: First rib member (stirring rib) 80: first region 81: second region
Claims (6)
前記現像容器内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成された多条の螺旋羽根と、前記螺旋羽根間で前記回転軸から径方向に突出するリブ部材とを有し、前記現像容器内で現像剤を撹拌しながら搬送方向に搬送可能な搬送スクリューと、を備え、
前記リブ部材は、前記回転軸の径方向の高さが第一高さの第一リブ部材と、前記回転軸の径方向の高さが前記第一高さよりも低い第二高さの第二リブ部材とを含み、前記搬送方向に関し隣接する前記搬送方向上流側の螺旋羽根に接しない一方で、隣接する前記搬送方向下流側の螺旋羽根に接するように設けられ、
前記搬送スクリューは、前記搬送方向に関し隣接する螺旋羽根間の第一領域に前記第一リブ部材が設けられ、前記第一領域と異なる隣接する螺旋羽根間の第二領域に前記第二リブ部材が設けられている、
ことを特徴とする現像装置。 A developer container containing a developer including toner and carrier;
The developer container has a rotary shaft, a rotary shaft, a plurality of spiral blades formed around the rotary shaft, and a rib member radially projecting from the rotary shaft between the spiral blades. A conveying screw capable of being conveyed in the conveying direction while stirring the developer in the developing container,
The rib member has a first rib member having a first height at a radial height of the rotation shaft, and a second height at a second height where the height of the rotation shaft in a radial direction is lower than the first height. A rib member, provided in contact with the adjacent spiral blade on the downstream side in the transport direction while not in contact with the spiral blade on the upstream side in the transport direction adjacent to the transport direction,
In the transport screw, the first rib member is provided in a first region between adjacent spiral blades in the transport direction, and the second rib member is disposed in a second region between adjacent spiral blades different from the first region. Provided,
A developing device.
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 The rib member has a height in the radial direction that is half or less of an outer diameter of the spiral blade.
The developing device according to claim 1.
前記現像容器内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成された多条の螺旋羽根と、前記螺旋羽根間で前記回転軸から径方向に突出するリブ部材とを有し、前記現像容器内で現像剤を撹拌しながら搬送方向に搬送可能な搬送スクリューと、を備え、
前記リブ部材は、前記搬送方向の長さが第一長さの第一リブ部材と、前記搬送方向の長さが前記第一長さよりも短い第二長さの第二リブ部材とを含み、前記搬送方向に関し隣接する前記搬送方向上流側の螺旋羽根に接しない一方で、隣接する前記搬送方向下流側の螺旋羽根に接するように設けられ、
前記搬送スクリューは、前記搬送方向に関し隣接する螺旋羽根間の第一領域に前記第一リブ部材が設けられ、前記第一領域と異なる隣接する螺旋羽根間の第二領域に前記第二リブ部材が設けられている、
ことを特徴とする現像装置。 A developer container containing a developer including toner and carrier;
The developer container has a rotary shaft, a rotary shaft, a plurality of spiral blades formed around the rotary shaft, and a rib member radially projecting from the rotary shaft between the spiral blades. A conveying screw capable of being conveyed in the conveying direction while stirring the developer in the developing container,
The rib member includes a first rib member having a first length in the transport direction, and a second rib member having a second length in which the length in the transport direction is shorter than the first length. It is provided so as not to be in contact with the spiral blade on the upstream side in the transport direction adjacent in the transport direction, but in contact with the spiral blade on the downstream side in the transport direction adjacent thereto,
In the transport screw, the first rib member is provided in a first region between adjacent spiral blades in the transport direction, and the second rib member is disposed in a second region between adjacent spiral blades different from the first region. Provided,
A developing device.
前記リブ部材は、前記螺旋羽根の条数をN、前記螺旋羽根のピッチをPとした場合に、前記搬送方向の長さが「P/N×0.5」未満である、
ことを特徴とする請求項3に記載の現像装置。 The multiple spiral blades are formed at the same pitch,
The rib member has a length in the conveyance direction of less than “P / N × 0.5”, where N is a number of the spiral blades and P is a pitch of the spiral blades.
The developing device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置。 The conveying screw, the first region and the second region are alternately arranged in the conveying direction,
The developing device according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置。
The plurality of first regions are continuously arranged in the conveyance direction in the conveyance screw.
The developing device according to claim 1, wherein
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