JP4095544B2 - Development device - Google Patents
Development device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4095544B2 JP4095544B2 JP2003406089A JP2003406089A JP4095544B2 JP 4095544 B2 JP4095544 B2 JP 4095544B2 JP 2003406089 A JP2003406089 A JP 2003406089A JP 2003406089 A JP2003406089 A JP 2003406089A JP 4095544 B2 JP4095544 B2 JP 4095544B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- developing
- container
- discharge port
- developing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いて形成された静電像を現像する現像装置に関し、特に、複写機、プリンタ、FAX等に用いられる現像装置に関する。 The present invention relates to a developing device that develops an electrostatic image formed using an electrophotographic method or an electrostatic recording method, and more particularly to a developing device used in a copying machine, a printer, a FAX, or the like.
従来の画像形成装置、その中でも特に有彩色の画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置において、非磁性トナーと磁性キャリアを混合して現像剤として使用する二成分現像方式が広く利用されている。 2. Description of the Related Art In conventional image forming apparatuses, in particular, electrophotographic image forming apparatuses that form chromatic images, a two-component developing system that uses a mixture of nonmagnetic toner and magnetic carrier as a developer is widely used. .
二成分現像方式は現在提案されている他の現像方式に比較して、画質の安定性、装置の耐久性などの長所を備えている一方、長期の耐久による現像剤の劣化、特にキャリアの劣化が不可避であったため、画像形成装置の長期使用に伴い現像剤交換という作業を行う必要がある。 The two-component development method has advantages such as image quality stability and device durability compared to other currently proposed development methods, while developer deterioration, especially carrier deterioration, due to long-term durability. Since this is unavoidable, it is necessary to perform an operation of changing the developer along with the long-term use of the image forming apparatus.
一方、近年のフルカラー複写機/プリンタでは、ランニングコスト削減のために、現像剤の交換作業を行わずに高画質を維持する方法として、以下のような技術の導入が進んでいる。 On the other hand, in recent full-color copiers / printers, in order to reduce running costs, the following techniques have been introduced as methods for maintaining high image quality without performing developer replacement work.
例えば特許文献1によると、「キヤリアとトナーを撹拌する撹拌手段と、同撹拌手段で撹拌された現像剤を感光体へ供給する現像ロールとを備えた電子写真複写機用現像装置において、前記撹拌手段の上方にキヤリア補給装置とトナー補給装置とを分離しまたは一体化して設け、現像装置ハウジングの側壁に現像剤溢出部を設けたため、新しい現像剤を前記補給装置により少しづつ補給するとともに前記現像剤溢出部より排出することができ、前記現像装置ハウジング内の現像剤の特性を一定に維持させることができ、その結果、複写物の画質も一定に保持させることができる。」とされ、又、「前記現像装置ハウジング内の古くなつた現像剤は前記現像剤溢出部より順次自動的に排出されるため、従来のもののように、現像装置を複写機より外し、同装置のハウジング内の古い現像剤を取出し、新しい現像剤を再充填した後、再び現像装置を取付けるといつた面倒な現像剤交換作業が不必要となり、しかも現像剤飛散が防止されて衛生的である。」とされる。
For example, according to
つまり、劣化した現像剤(キャリア)を新しいものと徐々に入れ替えていくことで、見かけ上のキャリアの劣化進行が止まり、現像剤全体としては特性が安定する。これによって現像剤交換という作業を不要にし、メンテナンス性を向上させているのである。 That is, by gradually replacing the deteriorated developer (carrier) with a new one, the apparent progress of deterioration of the carrier is stopped, and the characteristics of the developer as a whole are stabilized. This eliminates the need for developer replacement and improves maintainability.
しかしながら、近年のフルカラー複写機/プリンタでは、高画質を達成するために現像剤中のトナー及びキャリアの小粒径化が進んでいるが、トナー及びキャリアを小粒径化すると、雰囲気中の水分量の変化に対する現像剤のトリボの変化が大きくなる。それに伴い現像装置中の現像剤の嵩密度の変化も大きくなる。具体的には、水分量が少なくなるとトリボが高くなり嵩密度が低くなる。逆に水分量が多くなるとトリボが低くなり嵩密度が高くなる。 However, in recent full-color copiers / printers, the toner and carrier in the developer have been reduced in particle size in order to achieve high image quality. The developer tribo changes with respect to the amount. Accordingly, the change in the bulk density of the developer in the developing device also increases. Specifically, when the amount of water decreases, the tribo increases and the bulk density decreases. Conversely, when the amount of water increases, the tribo is lowered and the bulk density is increased.
この状態で現像剤量を一定にすると、嵩密度が低くなって、現像剤面は上昇したり、嵩密度が高くなって現像剤面は下降したりする。 If the developer amount is made constant in this state, the bulk density is lowered and the developer surface is raised, or the bulk density is raised and the developer surface is lowered.
従来の技術では、上述したように現像装置の側壁に現像剤溢出部つまり現像剤排出口を設け、オーバーフローによって現像剤の排出を行ない、現像剤面を一定に維持しようとする方法である。 In the conventional technique, as described above, a developer overflow portion, that is, a developer discharge port is provided on the side wall of the developing device, and the developer is discharged by overflow to maintain the developer surface constant.
しかし、上述のように現像剤の嵩密度の変化によって現像剤面が安定しないと、現像剤の排出が好適に行われずに、補給される現像剤量と排出される現像剤量のバランスが悪くなり、現像装置内の現像剤量がしだいに増加して現像剤面が上昇する。 However, if the developer surface is not stabilized due to the change in the bulk density of the developer as described above, the developer is not suitably discharged, and the balance between the amount of developer to be replenished and the amount of developer to be discharged is poor. Thus, the amount of developer in the developing device gradually increases and the developer surface rises.
よって、現像剤排出口から現像剤が排出される際、排出口以外の場所の現像剤面が高くなりすぎる場合等に、補給トナーの攪拌不良や、上述の現像剤の嵩密度変化により現像剤量が増加しすぎるとトルクオーバーになり、高画質を維持できないというような問題が発生する場合があった。
本発明の目的は、現像剤を徐々に自動交換してメンテナンス性を向上しつつ、余剰現像剤の増加に対し感度良く排出することができる現像装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing device capable of discharging a developer with high sensitivity to an increase in excess developer while improving the maintainability by gradually and automatically replacing the developer.
本発明の他の目的は、現像剤を徐々に自動交換する構成を採用しながらも現像容器内に収容する現像剤の量を増やすことができる現像装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a developing device capable of increasing the amount of developer accommodated in the developing container while adopting a configuration in which the developer is gradually and automatically replaced.
上記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、
該現像容器に設けられ、トナーとキャリアを含む補給現像剤が補給される補給口と、
前記現像容器に設けられ、前記現像剤を担持搬送して静電潜像の現像を行なう現像剤担持体を備えた現像室と、
前記現像容器に設けられ、前記現像室との間で前記現像剤の循環経路を構成する攪拌室と、
該攪拌室内に設けられ、回転することで回転軸方向に前記現像剤を搬送する搬送部材と、
前記攪拌室における前記搬送部材の回転軸方向に沿った壁の前記回転軸方向における一部に設けられ、前記補給現像剤の補給によって剤面が所定高さを超えた現像剤を前記現像容器の外部に溢れ出させるための排出口と、
を有する現像装置において、
前記搬送部材における前記回転軸方向の現像剤搬送能力は、前記排出口から現像剤搬送方向下流側及び上流側の領域よりも、前記排出口近傍の領域の方が大きいことを特徴とする現像装置を提供する。
The above object is achieved by the developing device according to the present invention. In summary, the present invention provides a developer container containing a developer containing toner and carrier;
A replenishment port provided in the developing container and replenished with replenishment developer including toner and carrier;
A developing chamber provided in the developing container and provided with a developer carrying member that carries and conveys the developer to develop an electrostatic latent image;
A stirring chamber provided in the developing container and constituting a circulation path of the developer with the developing chamber;
A conveying member that is provided in the stirring chamber and rotates to convey the developer in the rotation axis direction ;
Wherein provided on a portion in the rotation axis direction of the rotation axis direction along the wall of the conveying member in the stirring chamber, wherein the developer container developer Thus the developer surface to the supply exceeds the predetermined height of the replenishment developer A discharge port for overflowing outside ,
In a developing device having
Wherein the rotation axis direction of the developer conveying capacity of the conveying member, from said discharge opening than in the region of the developer conveyance direction downstream side and the upstream side, a developing device, characterized in that the larger the discharge opening neighborhood region I will provide a.
本発明の現像装置は、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、現像容器に設けられ、トナーとキャリアを含む補給現像剤が補給される補給口と、現像容器に設けられ、現像剤を担持搬送して静電潜像の現像を行なう現像剤担持体を備えた現像室と、現像容器に設けられ、現像室との間で現像剤の循環経路を構成する攪拌室と、攪拌室内に設けられ、回転することで回転軸方向に前記現像剤を搬送する搬送部材と、攪拌室における搬送部材の回転軸方向に沿った壁の回転軸方向における一部に設けられ、補給現像剤の補給によって剤面が所定高さを超えた現像剤を現像容器の外部に溢れ出させるための排出口と、を有する現像装置において、搬送部材における回転軸方向の現像剤搬送能力は、排出口から現像剤搬送方向下流側及び上流側の領域よりも、排出口近傍の領域の方が大きい構成とされるので、単色画像形成装置や、ロータリ方式をはじめとする様々な構成のフルカラー画像形成装置において、現像剤を徐々に自動交換して、余剰現像剤の増加に対し感度良く排出することができ、メンテナンス性を上げ、且つ、現像剤を小粒化しても、攪拌不良やトルクオーバーを回避し、トリクル構成を採用しながらも現像容器内の現像剤の入れ目を増やすことができるので、ベタ連続ジョブに対応でき、様々な環境で高画質を維持することができる。 The developing device of the present invention is provided with a developing container for containing a developer containing toner and a carrier, a replenishing port provided in the developing container and replenished with a replenishing developer containing toner and a carrier, and a developing container. A developer chamber provided with a developer carrier for carrying and transporting the developer to develop the electrostatic latent image, an agitator chamber provided in the developer container and constituting a developer circulation path between the developer chamber, and an agitator provided within the chamber, a conveying member for conveying the developer in the rotation axis direction by rotating, is provided in a portion in the rotation axis direction of the rotation axis direction along the wall of the conveying member in the stirring chamber, supply developer in the developing device having a discharge port for replenishing the result developer surface of the agent causes to overflow the developer exceeds a predetermined height to the outside of the developing container, the developer conveying capacity of the rotary shaft direction in the conveying member, developer conveying direction downstream side from the discharge port Than fine upstream region, so is larger configuration towards the region of the discharge opening neighborhood, and monochrome image forming apparatus, in a full-color image forming apparatus of various configurations, including rotary type, the developer is gradually It can be automatically replaced and discharged with an increased sensitivity to the excess developer, improving maintainability, and avoiding poor stirring and torque over even when the developer size is reduced, while adopting a trickle configuration In addition, since the number of developer openings in the developing container can be increased, it is possible to cope with solid continuous jobs and maintain high image quality in various environments.
以下、本発明に係る現像装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the developing device according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
実施例1
図1は本実施例の現像装置を説明する図、又、図5はこの現像装置を用いた画像形成装置の一例を説明する図である。
Example 1
FIG. 1 is a diagram for explaining a developing device of this embodiment, and FIG. 5 is a diagram for explaining an example of an image forming apparatus using this developing device.
まず、画像形成装置全体の動作について説明する。本実施例の画像形成装置は、像担持体として、ドラム状の電子写真感光体(感光ドラム)128を有し、図5において、まず帯電器121によって帯電された感光ドラム128表面をレーザ122によって露光することで感光ドラム128上に静電潜像を形成し、この潜像を現像装置1によって現像することで感光ドラム128上に現像剤像(トナー像)を形成する。
First, the operation of the entire image forming apparatus will be described. The image forming apparatus of this embodiment has a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) 128 as an image carrier, and in FIG. 5, the surface of the
このトナー像が転写帯電器123による転写バイアスによって、転写ベルト124によって搬送される記録紙127に転写された後、記録紙127は転写ベルト124から剥離され、定着器125によって加圧/加熱され、永久画像を得る。又、転写後に感光ドラム128上に残った残トナーはクリーナ126により除去され、次の画像形成に備える。
After the toner image is transferred to the
次に図1によって、現像装置1について詳しく説明する。
Next, the developing
現像装置1には、非磁性トナ−と磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容されており、その混合比は重量比でおおよそ1:9程度である。この比はトナーの帯電量、キャリア粒径、画像形成装置の構成などで適正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値に従わなければいけないものではない。
The developing
現像装置1は、感光ドラム128に対向した現像領域が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像剤担持体である現像スリーブ3が回転可能に配置されている。磁界発生手段である固定のマグネット4を内包する現像スリーブ3は非磁性材料で構成され、現像動作時には図1の矢印方向に回転し、現像容器2内の二成分現像剤を層状に保持して現像領域に担持搬送し、感光ドラム128と対向する現像領域に供給して、感光ドラム128に形成されている静電潜像を現像する。静電潜像を現像した後の現像剤は、現像スリーブ3の回転にしたがって搬送され、現像容器2内に回収される。
In the developing
現像容器2は、隔壁2gにより現像スリーブ3が近い側の現像室である第1室2eと攪拌室である第2室2fとに区画され、第1室2eと第2室2fにはそれぞれ、第一の搬送部材、第二の搬送部材である第一搬送スクリュー2a、第二搬送スクリュー2bが配置されている。第一搬送スクリュー2a、第二搬送スクリュー2bにより現像容器2内を循環し、混合攪拌する。現像剤循環の方向は、本実施例では第一搬送スクリュー2a側で図1の手前側から奥側に向かう方向、第二搬送スクリュー2b側では図1の奥側から手前側に向かう方向である。
The developing
この補給現像剤のトナー及びキャリアの混合比は、重量比で9:1程度であるが、特にこの数値に限定されるものではない。即ち現像容器2内の二成分現像剤の比に対してトナー量が圧倒的に多く、体積比を考えればトナー中にキャリアが微量混合されているものと考えることもできる。つまり、画像形成によって消費されたトナーを補う際に、微量のキャリアを徐々に補給していくことになる。
The mixing ratio of toner and carrier of the replenishment developer is about 9: 1 by weight, but is not particularly limited to this value. That is, the toner amount is overwhelmingly large with respect to the ratio of the two-component developer in the developing
補給される現像剤のキャリアの比が多くなれば同じ量のトナー補給でキャリアの入れ替わり量が多くなり、現像装置1内の二成分現像剤はフレッシュな状態に近づくが、その分キャリアの消費量が多くなる。このためそれぞれの装置において適当な混合比を別途定めるのが好ましい。
If the ratio of developer carrier to be replenished increases, the same amount of toner replenishment increases the amount of carrier replacement, and the two-component developer in the developing
画像形成によるトナー消費とトナー補給量制御手段による補給を繰り返すと、現像容器2内にはトナー補給時に共に補給されたキャリアが増加する。二成分現像剤のトナー濃度はトナー補給量制御手段によって略一定に保たれているので、現像容器2中の現像剤量が増加することになる。過剰になった二成分現像剤は、現像剤排出口2dの開口部を超えた分が補給容器5aと一体化された回収容器5bに回収される。
When toner consumption due to image formation and replenishment by the toner replenishment amount control means are repeated, the number of carriers replenished in the developing
次に、現像剤の補給と、現像剤の回収について詳しく説明する。 Next, replenishment of the developer and recovery of the developer will be described in detail.
ここでは、補給トナー及びキャリアが収容された補給容器5aと現像容器2内の過剰現像剤(余剰現像剤)を回収するための回収容器5bとは、一体化されて現像剤カートリッジ5を構成している。
Here, the
現像剤カートリッジ5は、図3に示すように、補給容器部分である略円筒形の補給現像剤収容部5aと、回収容器部分である回収現像剤収容部5bと、で構成され、画像形成装置本体から容易に脱着可能である。
As shown in FIG. 3, the
現像剤カートリッジ5を画像形成装置に手前側から挿入すると、シャッター機構6dがスライドして、現像剤回収口6bが開口し、更に手前側の把手5cを右側にひねることで、回収現像剤収容部5bが画像形成装置本体に固定されたまま補給現像剤収容部5aが回転し、現像容器2側の現像剤補給口2iと連絡した現像剤補給口6aが開口する。
When the
尚、現像剤カートリッジ5を画像形成装置から離脱する際には把手5cを左側にひねることで両開口部6a、2iが閉じ、内包する粉体が外部にもれることはない。
When the
又、補給現像剤収容部5a内には、補給される現像剤を攪拌するための攪拌部材7が内蔵されている。図3に現像剤カートリッジ5の内部が一部示されているが、攪拌部材7はこれに示したように樹脂フィルムなどをらせん状にしたものを剛体の軸で回転駆動するようにしたもので、適宜回転することで補給現像剤収容部5a内の現像剤を攪拌し、又、現像剤の補給を補助する。
Further, a stirring
画像形成によって消費された分のトナーは、攪拌部材7の回転力と重力によって、補給現像剤収容部5aから現像剤補給口6aを通過して、図1に示されるように現像容器2の現像剤補給口2iに配設された補給スクリュー8へと搬送され、補給スクリュー8の回転に従い現像容器2内の現像スリーブ3が設置されていない攪拌室2f側に補給される。
The toner consumed by the image formation passes through the
このようにして、現像剤カートリッジ5から現像装置1に補給現像剤が補給される。
In this way, the replenishment developer is replenished from the
又、トナー(及びキャリア)の補給量は補給スクリュー8の回転数によっておおよそ定められるが、この回転数は図示しないトナー補給量制御手段によって定められる。トナー補給量制御の方法としては二成分現像剤のトナー濃度を光学的あるいは磁気的に検知するものや、感光ドラム128上の基準潜像を現像してそのトナー像の濃度を検知する方法など様々な方法が知られているので、いずれかの方法を適宜選択することが可能である。
Further, the replenishment amount of the toner (and carrier) is roughly determined by the rotational speed of the
画像形成によるトナー消費とトナー補給量制御手段による補給によって過剰になった二成分現像剤は、攪拌室2f側に設けられた現像剤排出口2dの開口部を超えた分が、現像剤回収口6bから回収現像剤収容部5bへと落下することで回収される。
As for the two-component developer that has become excessive due to toner consumption due to image formation and replenishment by the toner replenishment amount control means, the amount exceeding the opening of the
ここで、現像剤補給口6a及び現像容器2の現像剤補給口2iは、現像剤カートリッジ5差し込み方向で現像容器2の軸方向奥側よりにあり、現像剤回収口6b及び現像容器2の現像剤排出口2dは現像剤補給口6aよりも更にやや奥側に位置する。
Here, the
即ち、攪拌室2fに側に設けられた現像剤排出口2dは現像容器2内の現像剤の循環方向に関し、現像剤補給口2iの上流側に位置しており、現像剤補給口2iから補給されたフレッシュなキャリアは現像容器2内に収容され、攪拌室2fに循環されてきた二成分現像剤と、少なくとも現像容器2内での循環1周分混合攪拌されており、現像剤排出口2dから排出され現像剤回収口6bより回収現像剤収容部5bに回収される現像剤は大半が現像装置1内で画像形成を繰り返した古い現像剤である。このようにして二成分現像剤の入れ替えが徐々に行われる。
That is, the
こうした現像装置においては、従来例にて説明したように、現像剤量や嵩密度が変化し、排出口以外の場所の現像剤面が不安定になる場合等に、現像剤量が増加しすぎるとトルクオーバーになり、高画質を維持できないというような問題が発生する場合があった。 In such a developing device, as described in the conventional example, when the developer amount or bulk density changes and the developer surface at a place other than the discharge port becomes unstable, the developer amount increases excessively. In some cases, the torque is over and a problem that high image quality cannot be maintained occurs.
本例においては、現像剤量や現像剤の嵩密度変化に対する、現像剤搬送中の排出口近傍の現像剤面の変化を、現像装置内のその他の場所の現像剤面の変化よりも大きくすることで、現像装置内の現像剤面を安定させ(過剰現像剤の排出量のリップルを低減させ)、トルクオーバーを回避するように構成している。 In this example, the change in the developer surface in the vicinity of the discharge port during the conveyance of the developer with respect to the change in the developer amount and the bulk density of the developer is made larger than the change in the developer surface in other places in the developing device. In this way, the developer surface in the developing device is stabilized (reduction in ripple of excess developer discharge amount), and torque over is avoided.
次に、本実施例の特徴的な部分である、現像剤量や嵩密度が変わったために、排出口以外の場所の現像剤面が不安定になった場合等の、現像剤排出口から現像剤が排出される際の現像剤面の変化について説明する。 Next, development from the developer outlet, which is a characteristic part of this embodiment, such as when the developer amount or bulk density has changed and the developer surface at a place other than the outlet becomes unstable, etc. A change in the developer surface when the developer is discharged will be described.
本実施例においては、現像剤が補給及び排出される攪拌室2fにおいて、現像剤を攪拌搬送する第二搬送スクリューの構造を工夫することによって、現像剤面を調整する。
In this embodiment, the developer surface is adjusted by devising the structure of the second conveying screw for agitating and conveying the developer in the agitating
図2は、現像装置1の現像剤排出口2d付近を攪拌室2f側から見たものである。
FIG. 2 shows the vicinity of the
第一搬送スクリュー2a及び第二搬送スクリュー2bは、外径20μmの回転軸21に、軸方向にわたって、ピッチ24mmの攪拌羽根であるスクリュー羽22が複数均等に設けられ、スクリュー羽22間に、一様に攪拌促進部材としてのリブ2cが等間隔で配置している。ただし、第二搬送スクリュー2bの現像剤排出口2d近傍のみリブ2cは配置していない。即ち、第二搬送スクリュー2bによる現像剤搬送方向への搬送能力は、排出口2d近傍の領域C(図2)で大きく、排出口近傍から現像剤搬送方向上流側の領域D1及び下流側の領域D2(図2)では小さくなっている。
The first conveying
従って、第二搬送スクリュー2bを回転させて現像剤を搬送すると、通常の現像剤量の時は実線Aのような現像剤面になる。即ち、現像剤排出口2dの近傍では現像剤面が低くなっており、スクリュー羽22が露出した状態となっている。一方、現像剤排出口2d近傍から現像剤搬送方向上下流の領域では現像剤面が高くなっており、スクリュー羽22が現像剤によって埋没した状態となっている。従って、現像剤を徐々に交換するといった構成を採用しながらも、現像容器2内に収容する現像剤の量を増やすことが可能となり、例えば、ベタ画像(最大濃度画像)を複数連続して形成する画像形成ジョブを行う際に、画像形成のスループットを落とすことなく現像剤の攪拌不良に起因したトナーの帯電電荷量不足によって画像濃度が濃くなるといった画像形成不良を防止することができる。
Accordingly, when the developer is transported by rotating the
この状態から、現像剤の補給に伴って現像容器2内の現像剤量が増加すると、もしくは現像容器内の現像剤の嵩密度が雰囲気環境によって小さくなると、現像剤面は破線Bのように変化する。即ち、現像剤排出口2d近傍の領域Cの現像剤面が現像剤排出口2d近傍から現像剤搬送方向上下流の領域D1、D2の現像剤面よりも敏感に上昇することになる。
From this state, when the amount of developer in the
これは、排出口2d近傍の領域Cの現像剤搬送能力が大きい一方、排出口2d近傍から現像剤搬送方向下流側の領域D2における現像剤の搬送能力が小さいため、現像剤(トナー及びキャリア)の補給によって現像容器2内の現像剤量が増加したとき、この増加量に見合う分の余剰現像剤が排出口2dから排出されるような動きを現像剤が示すためと考えられる。
This is because the developer transport capability in the region C in the vicinity of the
従って、現像剤排出口2d近傍から現像剤搬送方向上下流の領域D1、D2の現像剤面が異常に上昇し、現像剤の攪拌不良や第二搬送スクリュー2bを駆動するための駆動トルクが上昇する等の問題が発生する前に、現像剤排出口2dから適正量の過剰現像剤が排出され、現像容器2内の現像剤面(特に攪拌室2f)を常に適正な範囲で保つことができる。
Accordingly, the developer surfaces in the areas D1 and D2 upstream and downstream in the developer conveyance direction from the vicinity of the
本実施例では、現像剤排出口2d近傍、並びにその上下流の領域C、D1、D2での現像剤面が異なるように、第二搬送スクリュー2bに設置するリブ2cの有り無しで調整しているが、以下のような変形例であっても良い。
In the present embodiment, adjustment is made with or without the
例えば、第一搬送スクリュー2a、及び第二搬送スクリュー2bの排出口2dに対向する部分C以外において軸方向にわたって均等にリブ2cが設置されているときは、排出口2dに対向する部分Cにおいて、取り付け間隔が他の部分D1、D2とは異なるようにリブ2cを設置する構成であっても良く、このような構成であれば、上記例と同様に、第二搬送スクリュー2bの排出口2dに対向する部分Cの現像剤搬送能力を、現像剤排出口2d近傍から現像剤搬送方向上下流の領域D1、D2での現像剤搬送能力よりも大きくすることができるので、上記例と同様の効果を得ることができる。
For example, when the
又、リブ2cの有り無しで現像剤面を異ならせる例の他に、第二搬送スクリュー2bのスクリュー羽22の径や回転軸21の径等で調整する方法であっても良い。但し、リブ2cを設けて攪拌性を向上させることで排出口2dから現像剤搬送方向下流側D1、D2において現像剤を滞留気味にさせて、排出口2d近傍Cの現像剤面を排出口2d近傍から現像剤搬送方向下流側の領域D1、D2の現像剤面よりもより敏感に上昇させることができる。
In addition to the example in which the developer surface is made different with or without the
また、排出口2d近傍から現像剤搬送方向下流側の領域D2において現像剤が現像容器2の天井壁に接する程に滞留させる構成としても良く、このような構成とすることで排出口2d近傍の現像剤面をより敏感に上昇させることができる。
Further, the developer may stay in the region D2 downstream from the vicinity of the
以上説明したように、本発明の現像装置によって、現像剤の補給に伴う現像剤量や雰囲気環境による現像剤の嵩密度の変化に対する、現像剤搬送中の前記排出口近傍の現像剤面の変化を、現像装置内のその他の場所の現像剤面の変化よりも大きくすることで、現像装置内を適正な現像剤面に維持することができる。その結果、現像剤を徐々に自動交換してメンテナンス性を上げ、且つ、現像剤を小粒化しても、補給トナーの攪拌不良やトルクオーバー等が発生せず、様々な環境で高画質を維持する現像装置を実現し提供するという、本発明の目的が達成できる。 As described above, with the developing device of the present invention, the change in the developer surface in the vicinity of the discharge port during developer conveyance with respect to the change in the developer bulk density due to the amount of developer accompanying the developer replenishment and the atmospheric environment Is larger than the change in the developer surface at other locations in the developing device, so that the inside of the developing device can be maintained at an appropriate developer surface. As a result, the developer is gradually replaced automatically to improve maintainability, and even if the developer is made smaller in size, it does not cause poor stirring of the replenishing toner, torque over, etc., and maintains high image quality in various environments. The object of the present invention of realizing and providing a developing device can be achieved.
尚、上記実施例においては、現像容器のうち現像スリーブを設置していない側の攪拌室に、現像剤補給口及び排出口を設置し、搬送スクリューの構造を工夫することによって目的を達成したが、これに限らず、余剰現像剤の排出(即ち自動交換)が行われる現像剤収容部であれば同様に本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the object is achieved by installing the developer supply port and the discharge port in the stirring chamber on the side where the developing sleeve is not installed in the developing container, and devising the structure of the conveying screw. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied to any developer container that discharges excess developer (that is, automatic replacement).
例えば、現像容器が現像室と攪拌室とに上下に仕切られている構成のものや、攪拌室が複数室設けられたものにおいても適用できる。攪拌室が複数設けられた場合、現像剤排出口が設けられた攪拌室にある攪拌/搬送部材が上述した第二搬送スクリューとなる。 For example, the present invention can be applied to a configuration in which the developing container is partitioned into a developing chamber and an agitating chamber and a configuration in which a plurality of agitating chambers are provided. When a plurality of agitation chambers are provided, the agitation / conveyance member in the agitation chamber provided with the developer discharge port is the above-described second conveyance screw.
又、本発明が適用される画像形成装置は、図5に示されるものに限らない。 The image forming apparatus to which the present invention is applied is not limited to that shown in FIG.
実施例2
次に図4を用いて、本発明の第2の実施例である現像カートリッジについて説明する。
Example 2
Next, a developing cartridge according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図4に示したように、本実施例の現像カートリッジ9は、実施例1における現像装置1と現像剤カートリッジ5を一体として画像形成装置本体から容易に脱着可能としたものである。
As shown in FIG. 4, the developing
補給現像剤収容部5aは、実施例1のように回転せず固定されている。又、画像形成装置に装着する前の状態では、現像剤補給口6aおよび現像剤回収口6bはシール部材6cによってシールされている。シール部材6cの端部は現像カートリッジ9の手前から一部突出しており、現像カートリッジ9を画像形成装置本体に手前から挿入した後、シール部材6cの突出部を手前側に引き出すことで現像剤補給口6aおよび現像剤回収口6bが開口する。
The replenishment
その他の構成および現像剤の回収方法などは実施例1での説明と同様である。 Other configurations and a developer recovery method are the same as those described in the first embodiment.
実施例3
次に図6を用いて、本発明の実施例3である、実施例1における現像装置1を複数個、回転体(現像ロータリ)内部に配置した、回転切り替え現像方式の画像形成装置について説明する。
Example 3
Next, with reference to FIG. 6, an image forming apparatus of a rotation switching developing system in which a plurality of developing
本実施例に係る電子写真画像形成装置は、円筒状の基体上に有機感光体でできた感光層を形成した電子写真感光体である感光ドラム128が図6の矢印方向に所定の周速度をもって回転可能に取り付けられている。
In the electrophotographic image forming apparatus according to this embodiment, the
尚、本実施例では外径50mmのアルミ製シリンダー状に有機感光材料による感光層を形成し、更にトナーの離型性を向上させ、感光層の削れ防止のための表面保護層を設けている。 In this embodiment, a photosensitive layer made of an organic photosensitive material is formed in an aluminum cylinder shape having an outer diameter of 50 mm, and a surface protective layer is provided to further improve the toner releasability and prevent the photosensitive layer from being scraped. .
感光ドラム128は帯電手段である帯電器121によりその周面が所定の極性・電位に帯電される。そしてその帯電面に、露光手段122から出力される、図示しない画像読み取り装置やパーソナルコンピュータ等の画像信号発生装置等からプリントインターフェースを介して入力された画像情報の画素信号に対応して変調(オン/オフ変換)されたレーザ光30による走査露光がなされることで、画像情報の静電潜像が形成される。
The peripheral surface of the
レーザ光反射ミラー31は、露光手段122からの出力レーザ光30を感光ドラム128に対して偏向する。
The laser
現像手段100は、実施例1における現像装置1と同構成のイエロー現像装置1Y、マゼンタ現像装置1M、シアン現像装置1C、ブラック現像装置1Kを内臓した、切り替え式の回転体(ロータリ、回転現像手段)1aから構成されている。
The developing
回転現像手段1aは、回転支持装置1cによって図6の矢印方向へ回転可能に支持され、前述したカラー現像装置1Y、1M、1C、1Kが順次感光ドラム128に対向して各色トナーによる現像が行われるようになっている。
The rotary developing means 1a is supported by a
感光ドラム128の表面が帯電器121によって帯電されると、次に、第1色目(例えばイエロー)の画像データに応じてON/OFF制御された露光手段122による露光走査がなされ、第1色目の静電潜像が感光ドラム128に形成される。この第1色目の静電潜像は第1色目のイエロー剤を内包したイエロー現像器1Yによって現像、可視像化される。そして、この可視像化された第1のトナー像は、感光ドラム128に所定の押圧力を持って圧接され、感光ドラム128の周速度と略等速の速度(本実施形態にあっては100mm/s)をもって矢印方向へ回転駆動される中間転写体35とのニップ部において、中間転写体35表面に転写される。
When the surface of the
中間転写体35への転写の際、中間転写体35に対しては、トナーの帯電極性とは逆極性で、予め設定された電圧が印加される。この転写の際に中間転写体35に転写されずに感光ドラム128上に残ったトナーは、感光ドラム128に圧接されたクリーニング手段であるクリーニングブレード26aにより掻き取られ、廃トナー容器126に回収される。
At the time of transfer to the
そして、上記転写工程を他のトナー(マゼンタ、シアン、ブラック)についても同様に繰り返し、その都度各々の現像装置1に内包された色の異なるトナーによるトナー像を中間転写体35に順次転写、積層することによりカラー画像が合成形成される。
The above transfer process is repeated in the same manner for other toners (magenta, cyan, and black), and each time, toner images of different colors contained in the developing
又、図6において、中間転写体35から転写材127に転写されずに残ったトナーを中間転写体35から除去するためのクリーナ129が設置されている。
In FIG. 6, a cleaner 129 for removing toner remaining from the
中間転写体35に対して、給送カセット11から被記録材としての転写材127が給送ローラ12a及び搬送ローラ12bにより一枚ずつ給送され、転写ローラ13へ転写材127の背面からトナーと逆極性の電圧を印加することによって転写材127に対して中間転写体35側のフルカラートナー像が転写形成される。
A
そして、フルカラートナー像の転写を受けた転写材127は中間転写体35から分離されて定着手段125へ導入され、トナー像の加熱定着を受けて排出トレー15へ排出されるように構成されている。
Then, the
こうした回転体に現像装置及び現像剤カートリッジを搭載することで、カラー画像形成装置においても本発明は適用できる。又、現像剤補給口及び現像剤排出口の開閉を工夫することによって、回転体に実施例2に説明した、現像容器及び回収容器と現像装置が一体となった現像カートリッジを搭載することも可能である。 By mounting the developing device and the developer cartridge on such a rotating body, the present invention can also be applied to a color image forming apparatus. In addition, by devising the opening and closing of the developer replenishment port and the developer discharge port, it is possible to mount the developing cartridge in which the developing container, the collection container and the developing device described in the second embodiment are integrated on the rotating body. It is.
又、本発明は、各色毎に像担持体としての感光ドラムを設置し、その感光ドラム毎に上記現像装置を含む画像形成手段を設置したインライン方式の画像形成装置においても適用できる。 The present invention can also be applied to an in-line image forming apparatus in which a photosensitive drum as an image carrier is installed for each color, and an image forming unit including the developing device is installed for each photosensitive drum.
1 現像装置
1a ロータリー、回転現像手段(回転体)
2 現像容器
2a 第一搬送スクリュー(第一搬送部材)
2b 第二搬送スクリュー(第二搬送部材)
2c リブ
2d 現像剤排出口
2h 規制ブレード(層厚規制部材)
3 現像スリーブ(現像剤担持体)
4 マグネットローラ(磁界発生手段)
5 現像剤カートリッジ
5a 補給現像剤収容部(補給容器)
5b 回収現像剤収容部(回収容器)
6a 現像剤補給口
9 現像カートリッジ
21 回転軸
22 攪拌羽根
128 感光ドラム(像担持体)
DESCRIPTION OF
2 Developing
2b Second conveying screw (second conveying member)
3 Development sleeve (developer carrier)
4 Magnet roller (magnetic field generating means)
5
5b Recovered developer container (collection container)
6a
Claims (3)
該現像容器に設けられ、トナーとキャリアを含む補給現像剤が補給される補給口と、
前記現像容器に設けられ、前記現像剤を担持搬送して静電潜像の現像を行なう現像剤担持体を備えた現像室と、
前記現像容器に設けられ、前記現像室との間で前記現像剤の循環経路を構成する攪拌室と、
該攪拌室内に設けられ、回転することで回転軸方向に前記現像剤を搬送する搬送部材と、
前記攪拌室における前記搬送部材の回転軸方向に沿った壁の前記回転軸方向における一部に設けられ、前記補給現像剤の補給によって剤面が所定高さを超えた現像剤を前記現像容器の外部に溢れ出させるための排出口と、
を有する現像装置において、
前記搬送部材における前記回転軸方向の現像剤搬送能力は、前記排出口から現像剤搬送方向下流側及び上流側の領域よりも、前記排出口近傍の領域の方が大きいことを特徴とする現像装置。 A developer container containing a developer including toner and carrier;
A replenishment port provided in the developing container and replenished with replenishment developer including toner and carrier;
A developing chamber provided in the developing container and provided with a developer carrying member that carries and conveys the developer to develop an electrostatic latent image;
A stirring chamber provided in the developing container and constituting a circulation path of the developer with the developing chamber;
A conveying member that is provided in the stirring chamber and rotates to convey the developer in the rotation axis direction ;
Wherein provided on a portion in the rotation axis direction of the rotation axis direction along the wall of the conveying member in the stirring chamber, wherein the developer container developer Thus the developer surface to the supply exceeds the predetermined height of the replenishment developer A discharge port for overflowing outside ,
In a developing device having
Wherein the rotation axis direction of the developer conveying capacity of the conveying member, from said discharge opening than in the region of the developer conveyance direction downstream side and the upstream side, a developing device, characterized in that the larger the discharge opening neighborhood region .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003406089A JP4095544B2 (en) | 2002-12-12 | 2003-12-04 | Development device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002361388 | 2002-12-12 | ||
JP2003406089A JP4095544B2 (en) | 2002-12-12 | 2003-12-04 | Development device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004206088A JP2004206088A (en) | 2004-07-22 |
JP4095544B2 true JP4095544B2 (en) | 2008-06-04 |
Family
ID=32828620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003406089A Expired - Fee Related JP4095544B2 (en) | 2002-12-12 | 2003-12-04 | Development device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4095544B2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4819547B2 (en) * | 2006-03-29 | 2011-11-24 | キヤノン株式会社 | Development device |
JP5158473B2 (en) * | 2007-06-29 | 2013-03-06 | 株式会社リコー | Developing device and image forming apparatus |
JP4878636B2 (en) | 2009-08-26 | 2012-02-15 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP6012214B2 (en) | 2011-04-20 | 2016-10-25 | キヤノン株式会社 | Development device |
JP6395490B2 (en) | 2014-07-30 | 2018-09-26 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP6429554B2 (en) | 2014-09-24 | 2018-11-28 | キヤノン株式会社 | Development device |
US10444668B2 (en) | 2014-09-25 | 2019-10-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus and image forming apparatus |
JP6576127B2 (en) * | 2014-09-25 | 2019-09-18 | キヤノン株式会社 | Development device |
JP6145654B2 (en) | 2014-11-19 | 2017-06-14 | コニカミノルタ株式会社 | Developing device and image forming apparatus |
-
2003
- 2003-12-04 JP JP2003406089A patent/JP4095544B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004206088A (en) | 2004-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4755867B2 (en) | Developing device, process cartridge including the same, and image forming apparatus | |
EP1840670B1 (en) | Developing apparatus | |
JP4166795B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same. | |
US7801466B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
US8620194B2 (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus, and developer discharge device having a discharge port | |
JP5522954B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP4095544B2 (en) | Development device | |
JP2008203814A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2011128526A (en) | Image forming apparatus | |
JP2006098540A (en) | Developing device | |
US6978106B2 (en) | Developing apparatus having modified developer carrying capability | |
JP4852391B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP4363035B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4129593B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5476870B2 (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus, developer replacement method | |
JP5158473B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP3472214B2 (en) | Image forming device | |
JP2006201474A (en) | Developing device and image forming apparatus using the same | |
JP2004191785A (en) | Developing device | |
JP5538714B2 (en) | Development device | |
JP2006343494A (en) | Developing machine and image forming apparatus using the same | |
JP2003015418A (en) | Developing device, developing cartridge and process cartridge | |
JP4432555B2 (en) | Toner supply device and image forming apparatus | |
JP4560354B2 (en) | Image forming apparatus | |
JPH05346735A (en) | Developing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070808 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080307 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4095544 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |