JP2020034786A - Developer device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光ドラムなどの像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置に関する。 The present invention relates to a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置は、例えば、感光ドラム上の静電潜像を現像装置によりトナーを用いて現像する。このような現像装置として、現像剤担持体と、現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、現像剤を攪拌し、現像剤を現像剤担持体に向けて搬送する搬送部材とを備えた構成が提案されている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art An image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a multifunction peripheral having a plurality of these functions develops, for example, an electrostatic latent image on a photosensitive drum using a developing device using toner. As such a developing device, a developer carrier, a layer thickness regulating member for regulating a layer thickness of the developer carried on the developer carrier, and a developer are stirred and the developer is directed toward the developer carrier. There has been proposed a configuration including a transport member that transports the paper (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の構成の場合、現像剤は、搬送部材により現像剤担持体の回転軸線方向と略垂直な方向に搬送される。このため、現像剤担持体の回転軸線方向と略平行な方向への現像剤の動きが少ない。 In the case of the configuration described in Patent Document 1, the developer is transported by the transport member in a direction substantially perpendicular to the rotation axis direction of the developer carrier. For this reason, the movement of the developer in a direction substantially parallel to the rotation axis direction of the developer carrier is small.
ここで、現像剤担持体に担持された現像剤は層厚規制部材により層厚が規制されるが、このとき現像剤は大きな剪断力などの力を受ける。このため、上述のように、現像剤担持体の回転軸と略平行な方向への現像剤の動きが少ない構成で、長期に亙って画像形成が行われた際に、現像剤の流動性を付与するための外添剤がトナー粒子の母体に埋没することによりトナーの流動性が低下する虞がある。そして、トナー流動性が低下すると、層厚規制部材と現像剤担持体の表面との間の一部にトナーの凝集体が詰まって、現像剤担持体の表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジが発生し、画質が低下する虞がある。 Here, the layer thickness of the developer carried on the developer carrying member is regulated by the layer thickness regulating member. At this time, the developer receives a force such as a large shearing force. For this reason, as described above, with the configuration in which the movement of the developer in the direction substantially parallel to the rotation axis of the developer carrier is small, when the image is formed for a long time, When the external additive for imparting the toner is embedded in the matrix of the toner particles, the fluidity of the toner may be reduced. When the toner fluidity is reduced, a portion of the layer between the layer thickness regulating member and the surface of the developer carrying member is clogged with toner aggregates, and the layer thickness is regulated downstream of the surface of the developer carrying member. Streaks may occur in the developer layer, and image quality may be degraded.
本発明は、現像剤担持体の表面の現像剤層にスジが発生することを抑制できる構成を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a configuration capable of suppressing generation of streaks in a developer layer on the surface of a developer carrying member.
本発明の現像装置は、像担持体上の静電潜像を現像剤により現像する現像装置であって、現像剤を収容する現像容器と、回転することで、前記現像容器内の現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、回転することで、前記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体に搬送する搬送部材と、を備え、前記搬送部材は、回転軸と、該回転軸から所定の距離に該回転軸と略平行に配置されて該回転軸と共に回転する回転部材と、前記回転軸上に複数配置されて該回転軸に対して傾斜し、該回転軸と共に回転する傾斜部材と、を有することを特徴とする。 The developing device of the present invention is a developing device that develops an electrostatic latent image on an image carrier with a developer, and a developer container that stores the developer, and rotates the developer in the developer container. A developer carrying member that carries and conveys the developer; a layer thickness regulating member that regulates a layer thickness of the developer carried by the developer carrying member; A transport member for transporting the carrier to the carrier, the transport member includes a rotating shaft, a rotating member disposed substantially parallel to the rotating shaft at a predetermined distance from the rotating shaft, and rotating with the rotating shaft, And a plurality of inclined members which are arranged on the rotating shaft, are inclined with respect to the rotating shaft, and rotate together with the rotating shaft.
本発明によれば、現像剤担持体の表面の現像剤層にスジが発生することを抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of a streak in the developer layer of the surface of a developer carrying body can be suppressed.
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし図8を用いて説明する。まず、本実施形態の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。
<First embodiment>
The first embodiment will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[画像形成装置]
画像形成装置100は、電子写真方式のモノクロプリンタである。画像形成装置100は、画像形成装置本体に接続されたスキャナ(原稿読み取り装置)又は画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ(PC)などの外部端末からの画像信号に応じてトナー像を記録材mに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
[Image forming apparatus]
The
本実施形態の画像形成装置100は、矢印D2方向に回転駆動される像担持体としての円筒状の感光体、即ち、感光ドラム2を備える。本実施形態では、感光ドラム2は、アモルファスシリコンを主成分とする感光層を含むもので、外径が80mmである。感光ドラム2の周囲には、矢印D2方向に沿って帯電装置3、現像装置4、転写前帯電装置5、転写ローラ6、清掃装置8、除電露光ランプ9などが配設されており、感光ドラム2の上方には露光装置1が配設されている。また、記録材mの搬送方向Dmに対して、転写ローラ6の下流側には定着装置11が配置されている。
The
帯電手段としての帯電装置3は、例えば、2本の帯電線及び14本のグリッド線等を含むコロナ帯電器である。転写手段としての転写ローラ6は、芯金の周囲に導電性のゴムスポンジの層を有するスポンジローラである。清掃手段としての清掃装置8は、ゴム製の板状部材(ゴムブレード)等によって構成され、感光ドラム2の回転駆動に伴いゴムブレードが感光ドラム2の表面に摺接し、感光ドラム2上のトナーなどを清掃できるように構成されている。
The
定着装置11は、定着ローラ111と、定着ローラ111と当接して定着ニップ部を形成する加圧ローラ112等から構成される。定着ローラ111は、熱源となるハロゲンヒータ113を内蔵し、その外表面は、ハロゲンヒータ113によって所定の温度に維持される。
The
次に、このように構成される画像形成装置100の画像形成動作について説明する。感光ドラム2は、不図示のモータにより矢印D2方向に、例えば400mm/sの外周速度で回転駆動され、一次帯電バイアスが印加された帯電装置3により表面が、例えば+500V(表面電位Vd)に一様に帯電される。そして、感光ドラム2の表面に、露光装置1から出力すべき画像信号に対応した露光光Lが照射され、照射された部分の感光ドラム2の表面が、例えば+120V(露光部の電位Vl)にされ、静電潜像が形成される。
Next, an image forming operation of the
本実施形態の画像形成装置100は、デジタル画像形成装置で一般的な画像部露光方式ではなく、背景部露光方式を採用するため、非露光部を可視像化する。そして、現像装置4により感光ドラム2の帯電極性(+)と逆極性に帯電したトナー(−)を静電潜像に付着させてトナー像として可視像化する。なお、画像部を露光して可視像化するようにしても良い。その後、感光ドラム2上のトナー像は、転写前帯電装置5により更に帯電され、感光ドラム2と転写ローラ6とで形成される転写ニップ部に到達する。
The
次いで、所定のタイミングで、レジストレーションローラ対13に待機していた記録材mを転写ニップ部に搬送する。そして、この位置で転写電流を転写ローラ6に印加することで、感光ドラム2から記録材mへトナー像を転写する。トナー像を転写された記録材mは、不図示の搬送装置によって定着装置11まで搬送される。
Next, at a predetermined timing, the recording material m waiting on the
記録材mは、定着ローラ111と加圧ローラ112が形成する定着ニップ部に搬送される。そして、定着ニップ部にてトナー像が加熱・加圧されて、記録材m上にトナー像が定着される。記録材mの片面に画像を形成する場合は、定着装置11から排出された後、そのまま機外に排出され、記録材mの両面に画像を形成する場合は、不図示の反転装置によって反転された後、記録材mの反対面に、上述と同様に画像形成を行う。
The recording material m is transported to a fixing nip formed by the
一方、転写後に感光ドラム2の表面に残存するトナーは、清掃装置8によって除去されて回収され、更に、感光ドラム2の表面が除電露光ランプ9により除電され、次の画像形成動作に備える。本実施形態の画像形成装置100の場合、例えば、普通紙A4横(普通紙の長手方向が搬送方向Dmに直交する方向となるように記録材mを搬送する場合)に片面への連続出力速度は、例えば、80ページ/分である。
On the other hand, the toner remaining on the surface of the
[現像装置]
次に、本実施形態の現像装置4について、図2を用いて説明する。現像装置4は、現像容器40、現像ローラ41、規制ブレード42、第1搬送部材43a、第2搬送部材43b、トナー検知センサ44などを有する。現像容器40は、トナーを含む現像剤を収容する。本実施形態では、現像剤は、磁性を有するトナー(磁性トナー)を含み、キャリアを含まない、所謂一成分現像剤である。
[Developing device]
Next, the developing
現像剤担持体としての現像ローラ41は、現像容器40の感光ドラム2と対向する部分に形成された開口部に配置されている。現像ローラ41は、例えば外径32.3mmの円筒部材であり、内部に永久磁石41aが配置されている。そして、不図示のモータにより矢印方向に回転駆動される。また、現像ローラ41は、両端部に設けられた樹脂製のローラが感光ドラム2の両端部に当接することで、感光ドラム2と約250μmの間隙を以て対向させられる。本実施形態では、現像ローラ41は、厚さ0.7mmのアルミ合金製の円筒部材の表面にフェノール樹脂を主体とした材料で構成された厚さ約15μmの導電性コーティングを施したものであり、表面研磨等により初期の表面粗さは約0.85μmRaとした。
The developing
層厚規制部材としての規制ブレード42は、現像ローラ41が感光ドラム2と対向する領域の現像ローラ41の回転方向上流に配置され、現像ローラ41との隙間が約230μmとなるように配置されている。このような規制ブレード42は、板状の磁性金属製ブレードである。例えば、規制ブレード42は、厚さ1mm、長さ340mm、幅30mmの板状の形状を呈する。また、規制ブレード42と現像ローラ41との対向部Pの間隙の大きさは230μmである。
The regulating
第1搬送部材43a及び第2搬送部材43bは、それぞれ樹脂製で梯子状に形成されており、互いの回転軸線が略平行となるように現像容器内に並べて配置され、現像容器40内のトナーを攪拌しつつ現像ローラ41に搬送する。第1搬送部材43a及び第2搬送部材43bは、回転軸線が現像ローラ41の回転軸線と略平行となるように配置されている。例えば、現像容器40内にホッパ7(図1)を介して不図示のトナーボトルから補給されたトナーは、第1搬送部材43a及び第2搬送部材43bがそれぞれ矢印D43a、D43b方向に回転することによって、現像ローラ41方向へ搬送される。
The
即ち、別の搬送部材としての第2搬送部材43bが回転することで、現像容器内のトナーが回転方向と交差する方向に搬送される。搬送部材としての第1搬送部材43aは、第2搬送部材43bによる現像剤の搬送方向下流側に配置され、第2搬送部材43bから搬送された現像剤を現像ローラ41に更に搬送する。即ち、第1搬送部材43aは、第2搬送部材43bよりも現像ローラ41に近い位置に配置され、現像ローラ41に現像剤を供給する。言い換えれば、第1搬送部材43bは、現像容器40内で現像剤を搬送する複数の搬送部材のうち、現像ローラ41に最も近い位置に配置された搬送部材である。
That is, when the
第2搬送部材43bは、図3に示すように、両端の回転軸43baと、回転軸43baから所定の距離に回転軸43baと略平行に配置されて回転軸43baと共に回転する回転部材43bbとを有する。回転軸43baは、回転部材43bbの両端寄り部分で接続部43bcにより接続されており、第2搬送部材43bは、略クランク状に形成されている。第1搬送部材43aの詳しい構成については後述する。
As shown in FIG. 3, the
トナー検知手段としてのトナー検知センサ44は、現像容器40内の所定の高さ位置に配置された透磁率検知方式のセンサであり、現像容器40内のトナーが所定の高さまで到達するとトナーを検知する。これにより、安定状態における現像容器40内のトナー量Mは所定量(本実施形態では、約400g)に維持される。即ち、トナー検知センサ401の信号に基づいてホッパ7からトナーを現像容器40内に補給することで、現像容器40内のトナーが所定量に維持される。
The
第1搬送部材43a及び第2搬送部材43bにより現像ローラ41まで搬送されたトナーは、現像ローラ41が内蔵する永久磁石41aの磁気吸引力により現像ローラ41の表面に担持される。そして、現像ローラ41が矢印D41方向へ、例えば、外周速度520mm/sで回転することにより規制ブレード42との対向部Pまで搬送される。そして、この対向部Pにおいて現像ローラ41に担持されたトナーは、永久磁石41aの磁極と規制ブレード42間の磁力の作用により層厚を規制されて、感光ドラム2との対向部に搬送される。
The toner conveyed to the developing
現像ローラ41には、電源49から現像バイアスが印加されている。感光ドラム2との対向部に搬送された現像ローラ41上のトナーは、この現像バイアスによって現像ローラ41と感光ドラム2との対向部に形成された電界の作用により、感光ドラム2に転移する。これにより、感光ドラム2上(像担持体上)に形成された静電潜像がトナーにより現像され可視像化される。この際、現像に供されなかったトナーは、現像ローラ41上に回収される。なお、現像バイアスは、直流電圧に交流電圧を重畳させた振動電圧であり、本実施形態では、振幅1300V、周波数2700Hzの矩形波、平均電位+410〜320Vとしている。
A developing bias is applied to the developing
[比較例]
ここで、比較例1について、図4及び図5を用いて説明する。図4は、比較例1の現像装置4Aの概略構成平面図である。比較例1の場合、現像容器40内で現像剤を搬送する第1搬送部材43Aaは、図3に示した第2搬送部材43bと同じ構成としており、それ以外の構成は、上述の本実施形態と同じとしている。
[Comparative example]
Here, Comparative Example 1 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a schematic configuration plan view of the developing
このような構成の場合、第1搬送部材43Aaは、現像ローラ41の回転軸線方向と略垂直な方向Bに、現像ローラ41に向けて現像剤を搬送するため、現像ローラ41の回転軸線方向と略平行な方向への現像剤の動きが少ない。
In the case of such a configuration, the first transport member 43Aa transports the developer toward the developing
ここで、第1搬送部材43Aaから現像ローラ41に供給された現像剤は、現像ローラ41に担持され、規制ブレード42により層厚が規制される。この際、現像ローラ41の周囲で規制ブレード42の上流側に隣接した空間に現像剤が密集する現像剤溜りができる。そして、長期に亙って画像形成が行われた際に、この現像剤溜りにおいて、現像剤は剪断力などの力を受けるため、外添剤がトナー粒子の母体に埋没することによりトナーの流動性が低下し易い。
Here, the developer supplied from the first transport member 43Aa to the developing
特に、比較例1の構成の場合、現像ローラ41の回転軸線方向と略平行な方向への現像剤の動きが少ないため、トナーの流動性が低下し易く、現像剤溜りにトナーの凝集体が発生し易い。すると、図5に示すように、規制ブレード42と現像ローラ41の表面との間の一部にトナーの凝集体tbが詰まって、現像ローラ41の表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジTが発生し、画質が低下する虞がある。
In particular, in the case of the configuration of Comparative Example 1, since the movement of the developer in a direction substantially parallel to the rotation axis direction of the developing
[第1搬送部材]
そこで、本実施形態では、現像ローラ41に隣接して配置される第1搬送部材43aを次のように構成している。この第1搬送部材43aについて、図6ないし図8(b)を用いて説明する。第1搬送部材43aは、図6に示すように、回転軸43aaと、回転部材43abと、傾斜部材430とを有する。
[First transport member]
Therefore, in the present embodiment, the
回転軸43aaは、第2搬送部材43bの回転軸43ba(図3)と異なり、一端から他端まで連続した一本の軸としている。回転部材43abは、回転軸43aaから所定の距離に回転軸43aaと略平行に配置されて回転軸43aaと共に回転する。回転軸43aaと回転部材43abとは、回転軸43aaの両端寄り部分で接続部43acにより接続されている。また、回転軸43aa、回転部材43abは、例えば、それぞれ断面が直径2mmの円形状で、樹脂製である。
The rotating shaft 43aa is different from the rotating shaft 43ba (FIG. 3) of the
なお、第1搬送部材43aの傾斜部材430及び両側の接続部43acの間の回転軸43aaを除く部分の構成は、第2搬送部材43bと同じである。第1搬送部材43a、第2搬送部材43bの回転領域の半径は、例えば、16mmであり、回転速度は0.42(s−1)である。
The configuration of the
傾斜部材430は、回転軸43aa上(回転軸上)に複数配置されて回転軸43aaに対して傾斜し、回転軸43aaと共に回転する。複数の傾斜部材430は、両側の接続部43acの間で、回転軸43aa上に略等間隔に配置されている。なお、複数の傾斜部材430の回転軸線方向の間隔は、一部又は全てが互いに異なっていても良い。また、複数の傾斜部材430は、回転部材43abと接触しないように配置されている。このような傾斜部材430の回転軸43aaに対して傾斜している部分の外形は、図7(a)、(b)に示すように、略楕円形状である。
The plurality of
また、傾斜部材430は、樹脂製で、回転軸43aaに対して傾斜し、外形が楕円形状である中空の楕円部431と、楕円部431と回転軸43aaとを接続する接続部432とから構成される。この接続部432は、回転軸43aaに外嵌固定される円筒部432aと、円筒部432aと楕円部431とを繋ぐ柱部432bとを有する。柱部432bは、円筒部432aの外周面の2箇所から円筒部432aの中心軸(回転軸43aaと同軸)に対して傾斜するように延びて、楕円部431の内周面に接続される。このような柱部432bは、円筒部432aの外周で180°位相がずれた箇所に1個ずつ配置されている。柱部432bの数及び位置は、任意に設定可能である。
The
また、図8(b)に示すように、楕円部431と円筒部432aとがなす角度θは、45°±1°である。このため、傾斜部材430を円筒部432aの中心軸方向から見ると、図8(a)のようになり、楕円部431は、略円形を呈する。更に、複数の傾斜部材430は、図6に示すように、回転軸43aaに対する傾斜方向及び傾斜角度が同じである。
Further, as shown in FIG. 8B, the angle θ formed between the
なお、複数の傾斜部材430の回転軸43aaに対する傾斜角度は、互いに異なっていても良い。或いは、一部の複数の傾斜部材430の傾斜角度を同じとし、他部の1ないし複数の傾斜部材430の傾斜角度を一部の複数の傾斜部材430の傾斜角度と異ならせても良い。例えば、複数の傾斜部材430の傾斜角度を交互に異ならせても良い。また、傾斜方向及び楕円部431の大きさについても同様である。
Note that the inclination angles of the plurality of
更に、複数の傾斜部材430の楕円部431の回転軸43aa周りの位相については、本実施形態では同じとしているが、互いに異ならせても良い。或いは、一部の複数の傾斜部材430の位相を同じとし、他部の1ないし複数の傾斜部材430の位相を一部の複数の傾斜部材430の位相と異ならせても良い。例えば、複数の傾斜部材430の位相を交互に異ならせても良い。具体的には、楕円部431の長径部分の位相を45°ずつ、或いは、90°ずつ、交互に異ならせるようにしても良い。
Further, the phases around the rotation axis 43aa of the
このような本実施形態の場合、第1搬送部材43aが複数の傾斜部材430を有するため、第1搬送部材43aから現像ローラ41に現像剤が搬送される際に、図6に示すように、回転軸43aaに沿った方向Cに現像剤が往復運動する。即ち、第1搬送部材43aから現像ローラ41に向けて、現像剤が現像ローラ41の回転軸線方向に沿って動きつつ搬送される。
In the case of the present embodiment, since the
このため、この現像剤の動きにより、現像剤溜り内のトナーの凝集体が崩壊及び分散し、或いは、現像剤溜り内でトナーの凝集体が発生しにくくなる。そして、規制ブレード42と現像ローラ41の表面との間の一部にトナーの凝集体が詰まることを抑制できる。この結果、現像ローラ41の表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジTが発生することを抑制でき、画質が低下することを抑制できる。
For this reason, due to the movement of the developer, the aggregates of the toner in the developer reservoir are disintegrated and dispersed, or the aggregates of the toner are less likely to be generated in the developer reservoir. In addition, it is possible to prevent the toner aggregate from clogging a part between the regulating
[実験]
このような本実施形態の効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、上述の比較例1と、上述の本実施形態の構成を有する実施例1とで同じ条件で画像形成を行い、それぞれの性能を調べた。実験では、27℃、60%RHの環境において、画像比率1%の画像を20ページ/分の間欠的なペースで、A4サイズ横送りの紙に10万ページ両面出力した後に、次の性能を調べた。性能としては、「画像縦スジT指数」及び「面内画像濃度バラツキ」を調べた。
[Experiment]
An experiment performed to confirm the effect of the present embodiment will be described. In the experiment, image formation was performed under the same conditions in Comparative Example 1 described above and Example 1 having the configuration of the present embodiment described above, and the performance of each was examined. In the experiment, 100,000 pages were output on an A4-size landscape paper at an intermittent pace of 20 pages / min. Examined. As the performance, "image vertical streak T index" and "in-plane image density variation" were examined.
「画像縦スジT指数」は、以下の手順で算出した。まず、本実施形態に係る画像形成装置で片面出力した画像比率50%の均一な中間調画像(A3サイズ)を、キヤノン株式会社製のマルチファンクションプリンタ「imageRUNNER ADVANCE(商標) C5235」でスキャンした。スキャン条件は、画像種:グレースケール、解像度:600×600dpi、出力画像形式:jpeg、原稿種類:写真、濃度補正:−1である。そして、スキャンした画像から、公知の画像解析ソフトウエアにて出力させた輝度データを2値化し、高い方の数値の領域長の合計のA3サイズ幅に対する割合を「画像縦スジT指数」とした。画像縦スジT指数が0とは、画像縦スジ(図5に示したスジT)が認識できない(即ち、画質が良好である)ことを意味し、7.5%以上だと、画質として許容できないことを意味する。 "Image vertical streak T index" was calculated by the following procedure. First, a uniform halftone image (A3 size) with an image ratio of 50% output on one side by the image forming apparatus according to the present embodiment was scanned by a multifunction printer “imageRUNNER ADVANCE (trademark) C5235” manufactured by Canon Inc. The scanning conditions are: image type: gray scale, resolution: 600 × 600 dpi, output image format: jpeg, document type: photograph, density correction: −1. Then, from the scanned image, the luminance data output by the known image analysis software is binarized, and the ratio of the sum of the region lengths of the higher numerical values to the A3 size width is defined as “image vertical streak T index”. . An image vertical streak T index of 0 means that the image vertical streak (streak T shown in FIG. 5) cannot be recognized (that is, the image quality is good), and if it is 7.5% or more, the image quality is acceptable. Means you can't.
また、「面内画像濃度バラツキ」は、本実施形態に係る画像形成装置で片面出力した画像比率50%の均一な中間調画像(A3サイズ)内における画像反射濃度の最高値と最低値の差である。画像反射濃度は、米国X−Rite社製の504型濃度計の測定値である。 The “in-plane image density variation” is a difference between the highest value and the lowest value of the image reflection density in a uniform halftone image (A3 size) having an image ratio of 50% and output on one side by the image forming apparatus according to the present embodiment. It is. The image reflection density is a value measured by a 504 type densitometer manufactured by X-Rite, USA.
この実験結果を表1に示す
表1の比較例1は、第1搬送部材43Aaが傾斜部材を有さないため、傾斜部材を有する搬送部材の数は0である。一方、実施例1は、第1搬送部材43aが傾斜部材430を有するため、傾斜部材を有する搬送部材の数は1である。なお、比較例2、3及び実施例2、3については後述する。
In Comparative Example 1 in Table 1, the number of transport members having the inclined member is 0 because the first transport member 43Aa does not have the inclined member. On the other hand, in the first embodiment, since the
表1から明らかなように、本実施形態の構成を有する実施例1は比較例1に対して、「画像縦スジT指数」及び「面内画像濃度バラツキ」の何れも良好な数値であった。このため、本実施形態によれば、スジTの発生を抑え、良好な画質を得られることが分かった。 As is clear from Table 1, in Example 1 having the configuration of the present embodiment, both the “image vertical streak T index” and the “in-plane image density variation” were favorable numerical values compared to Comparative Example 1. . For this reason, according to the present embodiment, it was found that the generation of the streak T was suppressed, and good image quality was obtained.
<第2の実施形態>
第2の実施形態について、図9を用いて説明する。上述の第1の実施形態の現像装置4は、現像ローラ41が1本配置されていたが、本実施形態の現像装置4Bは、現像ローラが複数配置されている。また、本実施形態では、第1搬送部材43a及び第2搬送部材43bに加えて、搬送部材としての第3搬送部材43cを備えている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
<Second embodiment>
A second embodiment will be described with reference to FIG. Although the developing
現像装置4Bは、現像剤として磁性トナーを収納した現像容器40を有する。現像容器40の感光ドラム2と対向した開口部には、複数の現像剤担持体としての第1現像ローラ410及び第2現像ローラ411が互いに近接して配置されている。第1現像ローラ410には、規制ブレード42が所定の隙間を介して配置されている。第2現像ローラ411は、感光ドラム2の回転方向に関して第1現像ローラ410の下流側に第1現像ローラ410との間に隙間を介して配置されている。第1現像ローラ410と第2現像ローラ411の最近接部の隙間は、420μmである。
The developing
また、第1現像ローラ410及び第2現像ローラ411の構成は、第1の実施形態の現像ローラ41と同様であり、第1現像ローラ410及び第2現像ローラ411の外径は、共に20mmである。感光ドラム2は、矢印D2方向に回転し、第1現像ローラ410及び第2現像ローラ411は、それぞれ矢印D41a、D41b方向に回転する。
The configuration of the first developing
現像容器40内の現像剤は、回転する梯子状の第1搬送部材43a及び第2搬送部材43bによって、第2現像ローラ411の近傍に搬送され、更に、第2現像ローラ411の回転に伴って現像ローラ410との最近接部の近傍に送られる。第2現像ローラ411に担持された現像剤は、この最近接部を通過する際に、その層厚が第1現像ローラ410によって規制され、第2現像ローラ411の表面に現像剤層が形成される。この現像剤層の一部は、感光ドラム2との対向部で、現像バイアスによって形成される電界の作用により現像に供されるが、現像に供されなかった現像剤は、現像容器40内に回収される。
The developer in the developing
一方、第2現像ローラ411と第1現像ローラ410との最近接部の近傍まで搬送された現像剤のうち、第2現像ローラ411の表面に担持されなかった現像剤は、第1現像ローラ410の回転に伴って規制ブレード42の近傍に搬送される。第1現像ローラ410に担持された現像剤が規制ブレード42との対向部Pを通過する際には、その層厚が規制ブレード42によって規制され、第1現像ローラ410の表面に現像剤層が形成される。この現像剤層も、感光ドラム2との対向部でその一部が現像に供されるが、現像に供されなかった現像剤は、第2現像ローラ411との最近接部に送られる。最近接部に送られた現像剤は、一部が現像容器40内に回収され、残りは第2現像ローラ411へ移送され、第2現像ローラ411上の現像剤層の一部となる。
On the other hand, of the developer transported to the vicinity of the closest portion between the second developing
現像装置4Bは、現像容器40内で現像剤を搬送する搬送部材を3個備えており、そのうちの2個の第1搬送部材43a及び第3搬送部材43cが、図6ないし図8(b)で説明した複数の傾斜部材430を備えた搬送部材である。一方、第2搬送部材43bは、図3に示したクランク形状を有する搬送部材である。即ち、第1搬送部材43a及び第2搬送部材43bの構成及び配置は、上述の第1の実施形態と概ね同じであり、第1搬送部材43aは、第2現像ローラ411に隣接して配置されている。
The developing
一方、第3搬送部材43cは、第1搬送部材43aの上方で、第1現像ローラ410に隣接して配置されている。即ち、第1搬送部材43a及び第3搬送部材43cは、それぞれ、第2現像ローラ411及び第1現像ローラ410に隣接して配置されている。
On the other hand, the
第1搬送部材43aは、回転領域半径13mmであり、第1現像ローラ410との最近接時の隙間が5mm、第2現像ローラ411との最近接時の隙間が4mmとなるように配設されている。このような第1搬送部材43aは、第1の実施形態と同様に、複数の傾斜部材430を備えることで、第1現像ローラ410と第2現像ローラ411で囲まれる領域Z2における現像剤溜り内のトナーの凝集体を崩壊させて、分散させる機能を有する。
The
第3搬送部材43cは、回転領域半径7mmであり、第1現像ローラ410との最近接時の隙間が2mmなるように配設されている。このような第3搬送部材43cは、第1搬送部材43aと同様に、複数の傾斜部材430を備えることで、第1現像ローラ410と規制ブレード42で囲まれる領域Z1における現像剤溜り内のトナーの凝集体を崩壊させて、分散させる機能を有する。
The third conveying
このように本実施形態の場合、第1搬送部材43a及び第3搬送部材43cが複数の傾斜部材430を有するため、領域Z1、Z2における現像剤溜り内のトナーの凝集体を崩壊させて、分散させ易い。或いは、現像剤溜り内でトナーの凝集体が発生しにくくなる。このため、規制ブレード42と第1現像ローラ410の表面との間の一部、及び、第1現像ローラ410の表面と第2現像ローラ411の表面との間の一部にトナーの凝集体が詰まることを抑制できる。この結果、第1現像ローラ410及び第2現像ローラ411の表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジTが発生することを抑制でき、画質が低下することを抑制できる。
As described above, in the case of the present embodiment, since the
[実験]
本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、実験を行った。実験では、上述の本実施形態の構成を有する実施例2と、比較例2で同じ条件で画像形成を行い、それぞれの性能を調べた。実験条件などは第1の実施形態で説明した通りである。また、比較例2は、上述の第2の実施形態の構成で、現像容器内で現像剤を搬送する第1ないし第3搬送部材の構成を、全て、図3に示した第2搬送部材43bと同じ構成としたものである。なお、第1ないし第3搬送部材の大きさや配置については、本実施形態の構成をほぼ同じとしている。この実験結果を、上述の表1に示す。
[Experiment]
In the present embodiment, an experiment was performed as in the first embodiment. In the experiment, image formation was performed under the same conditions in Example 2 having the configuration of the present embodiment described above and Comparative Example 2, and the performance of each was examined. Experimental conditions and the like are as described in the first embodiment. Further, in Comparative Example 2, the configuration of the first to third transport members for transporting the developer inside the developer container in the configuration of the above-described second embodiment is entirely the
表1の比較例2は、第1ないし第3搬送部材が傾斜部材を有さないため、傾斜部材を有する搬送部材の数は0である。一方、実施例2は、第1搬送部材43a及び第3搬送部材43cが傾斜部材430を有するため、傾斜部材を有する搬送部材の数は2である。
In Comparative Example 2 in Table 1, since the first to third transport members have no inclined members, the number of transport members having inclined members is zero. On the other hand, in the second embodiment, since the
表1から明らかなように、本実施形態の構成を有する実施例2は比較例2に対して、「画像縦スジT指数」及び「面内画像濃度バラツキ」の何れも良好な数値であった。このため、本実施形態によれば、スジTの発生を抑え、良好な画質を得られることが分かった。 As is clear from Table 1, in Example 2 having the configuration of the present embodiment, both the “image vertical streak T index” and the “in-plane image density variation” were favorable numerical values compared to Comparative Example 2. . For this reason, according to the present embodiment, it was found that the generation of the streak T was suppressed, and good image quality was obtained.
<第3の実施形態>
第3の実施形態について、図10を用いて説明する。上述の各実施形態では、現像剤として磁性トナーを用いた構成について説明した。これに対し本実施形態では、現像剤として、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む所謂二成分現像剤を用いている。その他の構成及び作用は、第1の実施形態と同様であるため、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
<Third embodiment>
A third embodiment will be described with reference to FIG. In each of the above embodiments, the configuration using the magnetic toner as the developer has been described. On the other hand, in the present embodiment, a so-called two-component developer including a non-magnetic toner and a magnetic carrier is used as the developer. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, and therefore, the following description will focus on those parts that differ from the first embodiment.
本実施形態の現像装置4Cは、現像容器40、現像ローラ41C、規制ブレード42C、第1搬送部材43a、第2搬送部材43Cb、トナー濃度センサ46などを有する。現像容器40には、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む二成分現像剤が収容されている。
The developing
現像剤担持体としての現像ローラ41Cは、現像容器40の感光ドラム2と対向する部分に形成された開口部に配置されている。現像ローラ41Cは、その外表面に長手方向に伸びる深さ0.15mm、幅0.4mmの略二等辺三角形の断面を有する溝を周方向に均一の間隔で複数本(本実施形態では、72本)備えたアルミニウム合金製の円筒部材である。現像ローラ41Cは、感光ドラム2と約420μmの間隙を以て対向させられる。また、現像ローラ41Cは、内部に永久磁石が配置されており、不図示のモータにより回転駆動される。
The developing
層厚規制部材としての規制ブレード42Cは、現像ローラ41Cが感光ドラム2と対向する領域の現像ローラ41Cの回転方向上流に配置され、現像ローラ41Cとの隙間が約400μmとなるように配置されている。このような規制ブレード42Cは、板状の非磁性金属製ブレードである。例えば、規制ブレード42Cは、厚さ0.5mm、長さ340mm、幅10mmの板状の形状を呈する。
The regulating blade 42C as a layer thickness regulating member is disposed in a region where the developing
第1搬送部材43a及び第2搬送部材43Cbは、それぞれ樹脂製で梯子状に形成されており、互いの回転軸線が略平行となるように現像容器内に並べて配置され、現像容器40内の現像剤を攪拌しつつ現像ローラ41Cに搬送する。第1搬送部材43a及び第2搬送部材43Cbは、回転軸線が現像ローラ41Cの回転軸線と略平行となるように配置されている。本実施形態では、第1搬送部材43a及び第2搬送部材43Cbは、何れも、第1の実施形態の第1搬送部材43aと同様に、複数の傾斜部材430を有する。
The
第1搬送部材43a及び第2搬送部材43Cbの回転領域半径は16mmであり、第1搬送部材43aは、現像ローラ41Cとの最近接時の間隙は5mmとなるように配設されている。第1搬送部材43a及び第2搬送部材43Cbの回転速度は、7.9(S−1)である。
The rotation area radius of the
例えば、現像容器40内にホッパを介して不図示のトナーボトルから補給された現像剤は、第1搬送部材43a及び第2搬送部材43Cbがそれぞれ回転することによって、現像ローラ41C方向へ搬送される。この際、現像容器40内の現像剤は、第1搬送部材43a及び第2搬送部材43CbによってC方向に往復運動しつつB方向に移動する。
For example, the developer supplied from a toner bottle (not shown) into the developing
一般的な二成分現像剤の現像装置の場合、2つの搬送部材は、例えば、回転軸線方向に沿って現像剤を搬送するスクリューであり、これらの間に隔壁を設けて、現像剤が循環するようにしている。これに対して本実施形態では、上述のように現像容器40内の現像剤はB方向に移動するため、このような隔壁を設けていない。
In the case of a general developing device for a two-component developer, the two transport members are, for example, screws that transport the developer along the rotation axis direction, and a partition is provided between them to circulate the developer. Like that. On the other hand, in the present embodiment, since the developer in the developing
現像ローラ41Cまで搬送された現像剤は、現像ローラ41Cに担持される。そして、現像ローラ41Cに担持された現像剤のうちトナーにより、感光ドラム2上に形成された静電潜像を現像する。感光ドラム2上の静電潜像の現像により、現像容器40内部の現像剤のトナー濃度(現像剤中のトナー質量の比率)Ctが低下すると、Ctを目標値(6〜12%)にすべく不図示のトナーボトルからのトナー補給量を制御する。
The developer transported to the developing
このために、現像容器40内部の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ46を現像容器40の内底に配設している。トナー濃度センサ46は、例えば、透磁率検知方式のセンサである。トナーボトル(不図示)は、補給用の現像剤(Ct=80%〜100%)を収容する。トナーボトルから供給された現像剤は、ホッパを介して現像装置4Cに補給される。
To this end, a
このような本実施形態の場合、第1搬送部材43aが複数の傾斜部材430を有するため、第1搬送部材43aにより現像ローラ41Cと規制ブレード42で囲まれる領域における現像剤溜り内のトナーの凝集体を崩壊させて、分散させる機能を有する。或いは、現像剤溜り内でトナーの凝集体が発生しにくくなる。このため、第1の実施形態と同様に、規制ブレード42Cと現像ローラ41Cの表面との間の一部にトナーの凝集体が詰まることを抑制できる。この結果、現像ローラ41Cの表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジTが発生することを抑制でき、画質が低下することを抑制できる。
In the case of the present embodiment, since the
また、本実施形態の場合、二成分現像剤を用いる一般的な現像装置と異なり、現像容器内の現像剤を搬送する第1搬送部材43a及び第2搬送部材43Cbを、スクリュー状ではなく、上述のようにクランク形状に複数の傾斜部材を組み合わせた構成としている。このため、搬送部材をスクリュー状の部材とした構成に比べて、部品コストを安価にできる。
Further, in the case of the present embodiment, unlike a general developing device using a two-component developer, the
[実験]
本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、実験を行った。実験では、上述の本実施形態の構成を有する実施例3と、比較例3で同じ条件で画像形成を行い、それぞれの性能を調べた。実験条件などは第1の実施形態で説明した通りである。また、比較例3は、上述の第3の実施形態の構成で、現像容器内で現像剤を搬送する第1、第2搬送部材の構成を、全て、図3に示した第2搬送部材43bと同じ構成としたものである。なお、第1、第2搬送部材の大きさや配置については、本実施形態の構成をほぼ同じとしている。この実験結果を、上述の表1に示す。
[Experiment]
In the present embodiment, an experiment was performed as in the first embodiment. In the experiment, image formation was performed under the same conditions in Example 3 having the configuration of the present embodiment described above and Comparative Example 3, and the performance of each was examined. Experimental conditions and the like are as described in the first embodiment. Comparative Example 3 has the same configuration as that of the third embodiment described above, except that the first and second transport members that transport the developer in the developer container have the same configuration as the
表1の比較例3は、第1、第2搬送部材が傾斜部材を有さないため、傾斜部材を有する搬送部材の数は0である。一方、実施例3は、第1搬送部材43a及び第2搬送部材43Cbが傾斜部材430を有するため、傾斜部材を有する搬送部材の数は2である。
In Comparative Example 3 in Table 1, since the first and second transport members do not have the inclined members, the number of the transport members having the inclined members is zero. On the other hand, in the third embodiment, since the
表1から明らかなように、本実施形態の構成を有する実施例3は比較例3に対して、「画像縦スジT指数」及び「面内画像濃度バラツキ」の何れも良好な数値であった。このため、本実施形態によれば、スジTの発生を抑え、良好な画質を得られることが分かった。 As is clear from Table 1, in Example 3 having the configuration of the present embodiment, both the “image vertical streak T index” and the “in-plane image density variation” were favorable numerical values compared to Comparative Example 3. . For this reason, according to the present embodiment, it was found that the generation of the streak T was suppressed, and good image quality was obtained.
<他の実施形態>
上述の各実施形態では、複数の傾斜部材の回転軸に対して傾斜している部分の外形が略楕円形状である場合について説明したが、この部分の外形は、楕円形状以外に、円形状、矩形状など他の形状であっても良い。但し、この部分は板状とすることが好ましく、更に、中空状とすることが好ましい。
<Other embodiments>
In each of the above-described embodiments, the case where the outer shape of the portion that is inclined with respect to the rotation axis of the plurality of inclined members is substantially elliptical is described. Other shapes such as a rectangular shape may be used. However, this portion is preferably plate-shaped, and more preferably hollow.
また、上述の第1、第2の実施形態では、第2搬送部材43bを図3に示したクランク状の搬送部材としたが、この第2搬送部材についても、図6ないし図8(b)に示した傾斜部材を有する搬送部材としても良い。
Further, in the above-described first and second embodiments, the
2・・・感光ドラム(像担持体)/4、4B、4C・・・現像装置/40・・・現像容器/41、41C・・・現像ローラ(現像剤担持体)/42・・・規制ブレード(層厚規制部材)/43a・・・第1搬送部材(搬送部材)/43aa・・・回転軸/43ab・・・回転部材/43b・・・第2搬送部材(別の搬送部材)/43Cb・・・第2搬送部材(搬送部材)/43c・・・第3搬送部材(搬送部材)/410・・・第1現像ローラ(現像剤担持体)/411・・・第2現像ローラ(現像剤担持体)/430・・・傾斜部材/431・・・楕円部/432・・・接続部/432a・・・円筒部/432b・・・柱部 2 photosensitive drum (image carrier) / 4, 4B, 4C developing device / 40 developing container / 41, 41C developing roller (developer carrier) / 42 regulation Blade (layer thickness regulating member) / 43a ... first transport member (transport member) / 43aa ... rotary shaft / 43ab ... rotary member / 43b ... second transport member (another transport member) / 43Cb 2nd conveying member (conveying member) / 43c 3rd conveying member (conveying member) / 410 ... 1st developing roller (developer carrier) / 411 ... 2nd developing roller ( (Developer carrier) / 430 ... inclined member / 431 ... elliptical part / 432 ... connecting part / 432a ... cylindrical part / 432b ... column part
Claims (9)
現像剤を収容する現像容器と、
回転することで、前記現像容器内の現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
回転することで、前記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体に搬送する搬送部材と、を備え、
前記搬送部材は、回転軸と、該回転軸から所定の距離に該回転軸と略平行に配置されて該回転軸と共に回転する回転部材と、前記回転軸上に複数配置されて該回転軸に対して傾斜し、該回転軸と共に回転する傾斜部材と、を有する、
ことを特徴とする現像装置。 A developing device for developing the electrostatic latent image on the image carrier with a developer,
A developing container for storing the developer,
By rotating, a developer carrier that carries and transports the developer in the developer container,
A layer thickness regulating member that regulates the layer thickness of the developer carried on the developer carrier,
By rotating, a transport member that transports the developer in the developer container to the developer carrier,
The transport member includes a rotating shaft, a rotating member disposed substantially parallel to the rotating shaft at a predetermined distance from the rotating shaft, and rotating together with the rotating shaft, and a plurality of rotating members disposed on the rotating shaft. And an inclined member that is inclined with respect to the rotation axis and rotates together with the rotation axis.
A developing device, characterized in that:
ことを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。 The outer shape of the portion of the inclined member that is inclined with respect to the rotation axis is substantially elliptical.
The developing device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする、請求項2に記載の現像装置。 The inclined member is configured to include a hollow elliptical portion that is inclined with respect to the rotation axis and has an elliptical outer shape, and a connection portion that connects the ellipse portion and the rotation shaft.
The developing device according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。 The connection portion has a cylindrical portion externally fitted and fixed to the rotation shaft, and a pillar portion connecting the cylindrical portion and the elliptical portion,
The developing device according to claim 3, wherein:
ことを特徴とする、請求項1ないし4の何れか1項に記載の現像装置。 The plurality of inclined members have the same inclination direction and inclination angle with respect to the rotation axis,
The developing device according to claim 1, wherein:
前記搬送部材は、前記別の搬送部材よりも前記現像剤担持体に近い位置に配置され、前記現像剤担持体に現像剤を供給する、
ことを特徴とする、請求項1ないし5の何れか1項に記載の現像装置。 By rotating, provided with another transport member that transports the developer in the developer container in a direction intersecting the rotation direction,
The transport member is disposed at a position closer to the developer carrier than the another transport member, and supplies developer to the developer carrier.
The developing device according to any one of claims 1 to 5, wherein:
ことを特徴とする、請求項1ないし6の何れか1項に記載の現像装置。 A plurality of the conveying members are arranged;
The developing device according to claim 1, wherein:
複数の前記搬送部材は、それぞれ、前記現像剤担持体に隣接して配置される、
ことを特徴とする、請求項7に記載の現像装置。 The developer carrier is arranged in a plurality,
The plurality of transport members are respectively arranged adjacent to the developer carrier,
The developing device according to claim 7, wherein:
ことを特徴とする、請求項1ないし8の何れか1項に記載の現像装置。 The developer contains a magnetic toner,
The developing device according to any one of claims 1 to 8, wherein:
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