JP4164331B2 - Development device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は現像剤を現像担持体に搬送するスクリューを有する現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真式の現像を行なう画像形成装置の現像装置として、トナーへの帯電性が非常に良好な二成分現像装置が従来から広く使用されている。図13に現像装置を上から見た図、図14に二成分現像装置の一例を示す断面図を示す。
【0003】
図示のように10は現像剤容器であって、トナーとキャリアからなる現像剤Dを収納している。現像剤容器10の感光体ドラム1に近接対向する部位には開口部が設けられ、該開口部に現像剤担持体である現像スリーブ2が設けられている。現像スリーブ2は中空の非磁性金属スリーブであって、中に磁界発生手段であるマグネットローラ3を内包している。
【0004】
5及び6は現像剤搬送部材(Aスクリュー5、Bスクリュー6)であって、円柱形状の中心軸部材の周りに羽根部材が螺旋状に一定のピッチで巻き付けられたスクリューである。Aスクリュー5とBスクリュー6は略平行に配置され、AスクリューとBスクリューの間は現像剤が行き来しないように仕切るための内壁7が設けられている。長手両端部には内壁がなく、現像剤がA及びBスクリュー間を行き来できるようになっている。AスクリューとBスクリューはそれぞれ反対方向に現像剤を搬送するようになっているため、各スクリューが回転すると、現像剤は矢印のように途切れることなく内部を循環することになる。
【0005】
Aスクリュー5によって供給された現像剤は、マグネットローラ3の磁力によって現像スリーブ2に供給され、回転と共に搬送される。4は現像剤規制部材であって、現像スリーブ2上の現像剤が適正量に規制されることによって、現像スリーブ2上には均一な現像剤のコートが形成される。現像スリーブ2に担持された現像剤の磁気ブラシは現像部で回転する感光体ドラム1に接触し、感光体ドラム1上の静電潜像が現像される。
【0006】
図15は従来のスクリューの外観図、図16は従来のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面図である。この図における現像剤の搬送方向は左向きである。13が回転中心線、14が中心軸部材、15が螺旋状に巻き付けられた羽根である。図示のように、搬送方向の羽根面(図中に斜線で示す)が回転中心線に対してなす角度は、角度θと称することにする。角度θは垂直に近い方が現像剤の搬送力が大きくなるため、通常は成形型の抜き勾配等を考慮して70〜80°程度に設定することが多い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では以下に説明するような問題点が生じることがあった。
【0008】
図17は従来のスクリューによる現像剤の搬送状態を模式的に示した説明図である。スクリューが回転するのに伴って、現像剤は羽根によって進行方向に押される力を受けるため現像剤は羽根の搬送方向面側に片寄る。そして、羽根から離れるに従って量が減ってくるため、各々の羽根部分において図17に示したような状態で搬送されることになる。
【0009】
そのため、現像剤の長手方向の分布を見ると、羽根のピッチに従って多い部分と少ない部分(いわゆるムラ)が形成されてしまう。すると、スクリューは回転することによって長手方向に現像剤を搬送するので、この現像剤の存在ムラが斜め方向の濃淡ムラとなって画像に出る。この画像不良を、以後スクリューピッチムラと称する。スクリューピッチムラは、現像スリーブと現像剤搬送スクリューが近接配置されている二成分現像装置では極めて生じやすい。
【0010】
そのため、現像スリーブ2と各スクリューの配置関係、現像スリーブ2内のマグネットローラ3の磁極関係、規制部分における現像剤の圧縮状態など、各々の構成を最適化してスクリューピッチムラを防止しているが、そもそもスクリューで搬送される現像剤がスクリュー羽根ピッチで分布が片寄っている以上、完全に防止することは困難であった。
【0011】
さらに、二成分現像装置は現像剤のトナー濃度がトナー消費と補給のバランスによって変動するので、それに応じて現像剤の量が増減することがあり、現像装置内の現像剤の量が減ってしまうと、いかに構成が最適化されていても、スクリューピッチムラを完全に防止することは困難であった。
【0012】
従来にも、現像剤搬送部材の形状や条数を工夫するものはあったが(例えば特開平10−221937号公報、特開2002−31940号公報)、現像剤の撹拌性を改善するものの、スクリューピッチムラを解決する目的のものはなかった。
【0013】
そこで本発明は、スクリューピッチムラの発生を効果的に防止することの出来る現像剤搬送部材を有する現像装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、現像剤補給装置から現像剤が補給される、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられる現像装置において、像担持体上に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像剤担持体と、前記現像剤補給装置から補給された前記電子写真感光体の潜像を現像するための現像剤を収納する現像剤収納部であって、前記現像剤担持体の長手方向に沿って設けられた内壁によって前記長手方向の両端部を除いて仕切られた現像剤収納部と、前記現像剤補給装置から前記現像剤収納部に現像剤が補給される際に、現像剤が通過する補給口と、前記内壁よりも前記現像剤担持体から遠い位置に設けられた、前記補給口から補給された現像剤を撹拌しながら前記長手方向に搬送する第一のスクリューと、前記内壁よりも前記現像剤担持体に近い位置に設けられた、前記第一のスクリューによって前記内壁のない部分を通過した現像剤を前記長手方向に搬送しつつ前記現像剤担持体に現像剤を供給するための第二のスクリューであって、回転可能に設けられた中心軸部材と、前記中心軸部材の周りに螺旋状に設けられた、現像剤搬送方向の第一の羽根面を有する搬送羽根部と、前記搬送羽根部とは別に前記中心軸部材の周りに螺旋状に設けられた、前記現像剤搬送方向の第二の羽根面を有す複数の嵩増し羽根部を有する第二のスクリューと、を有し、前記第二のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面で前記第二のスクリューを見た際に、前記中心軸部材の回転中心線に対してなす前記第二の羽根面の角度が、前記中心軸部材の回転中心線に対してなす前記第一の羽根面の角度よりも小さく、前記中心軸部材は前記搬送羽根部及び前記複数の嵩増し羽根部によって露出することなく覆われていることを特徴とする現像装置。
【0015】
【発明の実施の形態】
(参考例)
図5は本参考例及び後述する実施形態における画像形成装置の説明図である。1は像担持体である感光体ドラム、20は帯電装置、21は感光体ドラム上に潜像を形成する露光装置、11は潜像をトナーで可視化するための現像装置、9は現像装置にトナーを補給する現像剤補給装置、22は可視化されたトナー像を転写材上に転写する転写装置、23は転写材上に転写されたトナー像を定着するための定着装置、24は感光体ドラム上に残った転写残トナーを除去するためのクリーニング装置である。
【0016】
現像装置は現像剤を収納する現像剤容器10を備え、トナー粒子と磁性キャリア粒子が混合された現像剤Dが収容されている。トナーとしては、バインダー樹脂に着色剤や帯電制御剤等を添加した公知のものが使用でき、本参考例及び後述する実施形態においては体積平均粒径が5〜15μmのものを使用した。一方、磁性キャリアとしてはフェライトキャリア、樹脂コーティングを施したもの等が好適に使用され、平均粒径15〜70μmが好ましい。現像剤搬送部材6の上方には現像剤補給装置9が設けられ、消費されたトナーに見合った量のトナーが補給口8を経て現像剤容器10内に落下補給されるため、現像容器内の現像剤は常に一定のトナー濃度に保たれる。
【0017】
次に、本参考例による現像剤搬送部材であるスクリューに関して説明する。図1、図2は本参考例のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面図であって、それぞれ羽根の角度や構成する長さを説明するための図である。この図における現像剤の搬送方向は左向きである。
【0018】
本発明の構成は、搬送羽根部としての搬送螺旋羽根15をスクリューの軸に螺旋状に巻き付けたのに加え、搬送螺旋羽根15の直後に嵩増し羽根部としての嵩増し螺旋羽根16を別途設けたことを特徴とする。
【0019】
図1及び図2に示すように、搬送螺旋羽根15の搬送方向の羽根面と軸の中心線とのなす角度を(θ1)、羽根の高さを(H1)、羽根の軸方向の長さを(L1)とし、嵩増し螺旋羽根の搬送方向の羽根面と軸の中心線とのなす角度を(θ2)、羽根の高さを(H2)、羽根の軸方向の長さを(L2)とした。スクリューの羽根を含めた外径は14mm、中心軸部材の径は6mm、羽根の長手方向ピッチは15mm、θ1=70°、H1=4mm、L1=3mm、L2=5mmとした。
【0020】
搬送螺旋羽根15の条件を固定した状態で、嵩増し螺旋羽根16の高さH2を何水準か振って画出しテストを行った。この結果を図3に示す。この結果より、搬送螺旋羽根15に嵩増し螺旋羽根16を追加したことによって、スクリューピッチムラが改善されることが確認できた。この理由を、図4を用いて説明する。
【0021】
従来の技術のように搬送螺旋羽根15のみの構成では、搬送螺旋羽根15の直後の位置は現像剤が少なくなって隙間ができやすくなる。これに対して本参考例においては、嵩増し螺旋羽根16を追加したことによって、現像剤Dに対して中心軸部材14と略垂直方向に及ぼす力を加えることで現像剤Dの嵩が増す。このように現像剤Dの嵩が増すことにより、搬送螺旋羽根15の直後の隙間を埋めることができる。このため、スクリューピッチムラが効果的に防止できるものと思われる。
【0022】
また、図3に示したように、嵩増し螺旋羽根16の高さH2には好適な範囲があり、大きすぎても小さすぎても効果が小さくなることがわかる。H2が小さすぎると、現像剤の嵩増し作用が小さくなるためにスクリューピッチムラ防止効果が小さくなる。また、H2が大きすぎると嵩増し螺旋羽根16の直後にも現像剤が少ない隙間部分ができてしまい、せっかく搬送螺旋羽根15の直後の隙間を埋めたとしても、新たな現像剤の隙間を生じてしまうからである。
【0023】
これらのことを考慮して、嵩増し螺旋羽根16の高さ上限は、H2<H1×0.7以内であることが望ましい。また、この時のθ2の最適角度は5°<θ2<40°、60°<θ1、さらに望ましくは、10°<θ2<30°、60°<θ1である。
【0024】
尚、本参考例の検討ではスクリュー径とピッチを固定して行ったため上記の結果になったが、これらの形状が変われば好適な角度θの値が若干変動する。しかしながら、嵩増し螺旋羽根16を設けることによって、搬送螺旋羽根の直後の隙間を埋めることができ、スクリューピッチムラを効果的に防止できるという本来の作用効果が変化するものではない。
【0025】
以上説明したように、本参考例においては、搬送螺旋羽根15の直後に嵩増し螺旋羽根16を設けることによって、搬送される現像剤の搬送状態を略水平に改善した。これにより、現像スリーブ2への現像剤Dの供給ムラ、及びそれに伴う規制部分での圧縮ムラ、ひいてはスクリューが搬送する現像剤Dと現像スリーブ2から戻ってくる現像後の現像剤とのトナー濃度の差など、スクリューピッチ起因によるあらゆる画像ムラの発生要因を低減させることができる。こうして、スクリューピッチムラ画像を改善させることが出来る。
【0026】
(第1実施形態)
前述の参考例は、搬送螺旋羽根15の直後に、それとは別に嵩増し螺旋羽根16を一つ設けた構成に関して説明したが、本実施形態では、嵩増し螺旋羽根をもう一つ増やして二つ設けた構成について説明する。図6が本実施形態のスクリューの外観図、図7、図8が本実施形態のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面図であって、それぞれ羽根の角度や構成する長さを説明するための図である。この図における現像剤の搬送方向は左向きである。
【0027】
スクリューの羽根を含めた外径は14mm、中心軸部材の径は6mm、羽根の長手方向ピッチは15mm、θ1=70°、H1=4mm、L1=3mmとした。嵩増し螺旋羽根は、参考例に記載したごとく、H2=2mm、L2=5mmとした。
【0028】
この状態で、参考例の嵩増し螺旋羽根16の直後に、もう一つの嵩増し羽根部としての嵩増し螺旋羽根17を設置した。本実施形態で新設した嵩増し螺旋羽根17の搬送方向の羽根面は、搬送螺旋羽根15の搬送方向の羽根面と非常に近い位置になったので、両者の搬送方向の羽根面を点P(図8参照)にて接続し、異なる角度からなる二つの面を有する形状とした。この条件で、嵩増し螺旋羽根17の角度を振るために高さH3を何水準か振って、スクリュ−ピッチムラ、及び現像剤搬送性に対する効果を調べた。この結果を図9に示す。この結果より、嵩増し螺旋羽根17を追加したことによって、スクリューピッチムラが良くなることが確認できた。この理由を、図10を用いて説明する。
【0029】
図10に示すように、本実施形態では、嵩増し螺旋羽根17を設けたことにより、参考例と同様に搬送螺旋羽根15の直後の現像剤の隙間を埋めることができるだけでなく、現像剤高さが下がり気味となりやすかった搬送螺旋羽根15と搬送螺旋羽根15の中間地点にも、現像剤に対して回転中心線と略垂直方向に及ぼす力を加えることができる。これにより、全体として非常に均一な現像剤高さを実現することが可能となっている。また、現像剤の見かけの嵩を増しているだけで、搬送量を減らしているわけではないため、好適な範囲で用いれば現像剤搬送性が阻害されることもない。
【0030】
図9に示すように、嵩増し螺旋羽根17の高さH3すなわち角度θ3には好適な範囲があり、大きすぎても小さすぎても効果が小さくなることがわかった。H3が小さすぎると、現像剤の嵩増し作用が小さくなるためにスクリューピッチムラ防止効果が小さくなる。また、H3が大きすぎると、嵩増し螺旋羽根17の直後に位置する搬送螺旋羽根15の有効面積が小さくなってしまって現像剤搬送性が低下し、濃度薄などを起こしやすくなる。
【0031】
これらのことを考慮して、嵩増し螺旋羽根17の好適な範囲は H3<H1×0.5である。また、この時のθ3の最適角度は5°<θ3<40°、さらに望ましくは、10°<θ3<30°である。
【0032】
以上説明したように、本実施形態では嵩増し螺旋羽根を2つ設けたため、参考例と同様に搬送螺旋羽根の直後の隙間を埋めることができるだけでなく、現像剤高さが下がり気味となりやすかった搬送螺旋羽根と搬送螺旋羽根の中間地点にも、現像剤に対して回転中心線と垂直方向に及ぼす力を加えることにより、全体として非常に均一な現像剤高さを実現することが可能となった。
【0033】
その結果、現像スリーブへの現像剤の供給ムラ、及びそれに伴う規制部分での圧縮ムラ、ひいてはスクリューが搬送する現像剤と現像スリーブから戻ってくる現像後の現像剤とのトナー濃度の差など、スクリューピッチ起因によるあらゆる画像ムラの発生要因を低減させることができるため、スクリューピッチムラ画像を改善させることが出来る。
【0034】
ここまで嵩増し螺旋羽根が2つからなる場合に関して説明したが、図11に示すごとく3つ以上の嵩増し羽根部としての嵩増し螺旋羽根(ここでは嵩増し螺旋羽根18を追加)、あるいはそれ以上により構成されていてもかまわない。このように、搬送螺旋羽根に加えて、複数の嵩増し螺旋羽根を配置することにより、中心軸部材が搬送螺旋羽根及び嵩増し螺旋羽根に覆われ、ほぼ中心軸部材が露出することなく、スクリューのほとんどが搬送方向に傾斜した面により構成されることになる。これにより搬送方向の力と、回転中心線と垂直方向に及ぼす力をスクリューのあらゆる場所に存在する現像剤に作用させることが可能となり、現像剤高さをより均一に保つことができる。
【0035】
なお、本実施形態の検討ではスクリュー径とピッチを固定して行ったため上記の結果になったが、これらの形状が変われば好適な角度θの値が若干変動する。しかしながら、本発明の特徴である嵩増し螺旋羽根を設けることによって、搬送螺旋羽根の直後の隙間や、搬送螺旋羽根と搬送螺旋羽根の中間地点の隙間を埋めることができるため、スクリューピッチムラを効果的に防止できる本来の作用効果が変化するものではない。
【0036】
(第2実施形態)
本実施形態は、複数の現像装置を搭載したカラー画像形成装置に、第1実施形態を搭載した時の例である。図12は4つの像担持体に現像された画像を一旦中間転写体としての中間転写ベルト40に連続的に多重転写し、フルカラープリント画像を得る4連ドラム方式(インライン)プリンタである。
【0037】
図12に於いて無端状の中間転写ベルト40が、駆動ローラ41、テンションローラ42及び二次転写対向ローラ43に懸架され、図中矢印の方向に回転している。
【0038】
イエロートナーを現像する感光体ドラム1はその回転過程で、帯電装置20としての一次帯電ローラにより所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段(カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系等)による画像露光を受けることにより目的のカラー画像のイエロー成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像が第一の現像装置11(イエロー現像器)により現像され、転写ベルト上にバイアスが転写される。かくして順次イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像が中間転写体40上に重ねられ、フルカラー画像が形成される。
【0039】
中間転写ベルト40上で形成された4色フルカラー画像は、次いで二次転写ローラ44により、転写材に一括転写され、不図示の定着装置によって溶融定着されカラープリント画像を得る。中間転写ベルト40上に残留する二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ45でブレードクリーニングされ、次作像工程に備える。
【0040】
このようなカラー画像形成装置においては、スクリューピッチムラなどの固定ピッチのムラは色重ねがあるために増幅されてレベルが悪くなりがちであるが、本発明による第1実施形態の構成は非常に有効であって、このようなカラー画像形成装置においても大きな効果を発揮する。
【0041】
(他の実施形態)
前述した実施形態においては、感光体ドラム1と、感光体ドラム1に作用するプロセス手段とを別体として配置した例を示したが、これに限るものではなく、感光体ドラム1と、これに作用するプロセス手段として少なくとも現像装置11を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置に着脱可能に構成されるプロセスカートリッジとしてもよい。プロセスカートリッジとして例えば、感光体ドラム1と現像装置11の他に、帯電装置20、露光装置21、クリーニング装置24のいずれか又は全てを一つの枠体内に配置し、プロセスカートリッジとすることができる。このプロセスカートリッジは、使用者自身が装置本体に着脱することができ、その結果、装置本体のメンテナンスを使用者自身で行うことができる。
【0042】
また、本発明における画像形成装置は、前述したプリンタ以外にも、複写機やファクシミリ装置等の形態をとるものでもよい。
【0043】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、中心軸部材が搬送羽根部及び複数の嵩増し羽根部に覆われ、中心軸部材が露出することなく、第二のスクリューのほとんどが現像剤搬送方向に対して傾斜した面により構成されることになる。これにより第二のスクリューのあらゆる場所において、現像剤高さをより均一に保つことができる。このため、現像剤担持体の長手方向で供給される現像剤の量が多い部分と少ない部分ができることを防止することができ、スクリューピッチムラの発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面図。
【図2】 参考例のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面図。
【図3】 嵩増し螺旋羽根16の高さをパラメータとした画出しテストの結果を示す図。
【図4】 参考例の効果を説明する図。
【図5】 参考例及び第1実施形態における画像形成装置の説明図。
【図6】 第1実施形態のスクリューの外観図。
【図7】 第1実施形態のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面図。
【図8】 第1実施形態のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面図。
【図9】 嵩増し螺旋羽根17の高さをパラメータとした画出しテストの結果を示す図。
【図10】 第1実施形態の効果を説明する図。
【図11】 第1実施形態の変形例を示す断面図。
【図12】 第2実施形態における複数の現像装置を搭載した画像形成装置の説明図。
【図13】 従来の現像装置を上から見た図。
【図14】 従来の二成分現像装置の一例を示す断面図。
【図15】 従来のスクリューの外観図。
【図16】 従来のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面図。
【図17】 従来のスクリューによる現像剤の搬送状態を模式的に示した説明図。
【符号の説明】
D …現像剤、1 …感光体ドラム、2 …現像スリーブ、3 …マグネットローラ、4 …現像剤規制部材、5 …現像剤搬送部材、6 …現像剤搬送部材、7 …内壁、8 …補給口、9 …現像剤補給装置、10 …現像剤容器、11 …現像装置、13 …回転中心線、14 …中心軸部材、15 …搬送螺旋羽根、16 …嵩増し螺旋羽根、17 …嵩増し螺旋羽根、18 …螺旋羽根、20 …帯電装置、21 …露光装置、22 …転写装置、23 …定着装置、24 …クリーニング装置、40 …中間転写ベルト、41 …駆動ローラ、42 …テンションローラ、43 …二次転写対向ローラ、44 …二次転写ローラ、45 …中間転写ベルトクリーナ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device having a screw for conveying a developer to a developing carrier .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a developing device for an image forming apparatus that performs electrophotographic development, a two-component developing device that has very good chargeability to toner has been widely used. FIG. 13 is a top view of the developing device, and FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of the two-component developing device.
[0003]
As shown in the figure,
[0004]
[0005]
The developer supplied by the
[0006]
FIG. 15 is an external view of a conventional screw, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the rotation center line of the conventional screw. In this figure, the developer transport direction is leftward. 13 is a rotation center line, 14 is a central shaft member, and 15 is a blade wound spirally. As shown in the figure, the angle formed by the blade surface in the transport direction (shown by hatching in the figure) with respect to the rotation center line is referred to as an angle θ. The angle θ is generally set to about 70 to 80 ° in consideration of the draft of the molding die and the like because the developer conveying force increases as the angle becomes closer to the vertical.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional configuration sometimes has problems as described below.
[0008]
FIG. 17 is an explanatory view schematically showing a state in which developer is conveyed by a conventional screw. As the screw rotates, the developer receives a force pushed in the advancing direction by the blade, so that the developer is shifted toward the conveyance direction surface side of the blade. Since the amount decreases as the distance from the blade decreases, each blade portion is transported in the state shown in FIG.
[0009]
Therefore, when looking at the distribution in the longitudinal direction of the developer, a large portion and a small portion (so-called unevenness) are formed according to the blade pitch. Then, as the screw rotates, the developer is conveyed in the longitudinal direction, so that the presence unevenness of the developer becomes a shading unevenness in the oblique direction and appears on the image. This image defect is hereinafter referred to as screw pitch unevenness. Screw pitch unevenness is extremely likely to occur in a two-component developing device in which a developing sleeve and a developer conveying screw are arranged close to each other.
[0010]
Therefore, the configuration of the developing
[0011]
Furthermore, in the two-component developing device, the toner density of the developer varies depending on the balance between toner consumption and replenishment, so the amount of developer may increase or decrease accordingly, and the amount of developer in the developing device decreases. However, it has been difficult to completely prevent screw pitch unevenness, no matter how the configuration is optimized.
[0012]
Conventionally, there have been devices that devise the shape and number of strips of the developer conveying member (for example, JP-A-10-221937 and JP-A-2002-31940), but the developer agitation is improved, There was no object to solve the screw pitch unevenness.
[0013]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device having a developer conveying member that can effectively prevent the occurrence of screw pitch unevenness.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a typical configuration of the present invention is a developing device used in an image forming apparatus for forming an image on a recording medium, in which a developer is supplied from a developer supplying device. A developer carrying member that develops the latent image formed on the toner using a developer, and a developer housing that contains a developer for developing the latent image of the electrophotographic photosensitive member replenished from the developer replenishing device. A developer accommodating portion partitioned by an inner wall provided along the longitudinal direction of the developer carrying member except for both end portions in the longitudinal direction, and the developer accommodating portion from the developer supply device When the developer is replenished, the replenishment port through which the developer passes and the developer replenished from the replenishment port provided at a position farther from the developer carrier than the inner wall are stirred while the developer is being stirred. First screw transported in the longitudinal direction When, than the inner wall is provided at a position closer to said developer carrying member, the developer that has passed through the portion having no inner wall by the first screw into the developer carrying member while conveying in the longitudinal direction A second screw for supplying developer, a central shaft member rotatably provided, and a first blade surface in the developer transport direction provided in a spiral shape around the central shaft member And a plurality of bulging blade portions having a second blade surface in the developer conveyance direction provided spirally around the central shaft member separately from the conveyance blade portion. And when the second screw is viewed in a section cut by a plane passing through the rotation center line of the second screw, the second screw is formed with respect to the rotation center line of the center shaft member. The angle of the second blade surface is determined by the rotation of the central shaft member. Rather smaller than the angle of the first blade surface which forms with respect to the center line, the center axis member is characterized by being covered without exposing by the conveying blade portion and the plurality of bulking blade portion Development device.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
( Reference example )
FIG. 5 is an explanatory diagram of an image forming apparatus in the present reference example and an embodiment described later . 1 is a photosensitive drum as an image carrier, 20 is a charging device, 21 is an exposure device for forming a latent image on the photosensitive drum, 11 is a developing device for visualizing the latent image with toner, and 9 is a developing device. A developer replenishing device for replenishing toner, 22 is a transfer device for transferring a visualized toner image onto a transfer material, 23 is a fixing device for fixing the toner image transferred onto the transfer material, and 24 is a photosensitive drum. It is a cleaning device for removing the transfer residual toner remaining on the top.
[0016]
The developing device includes a
[0017]
Next, the screw which is the developer conveying member according to this reference example will be described. 1 and 2 are cross-sectional views taken along a plane passing through the rotation center line of the screw of this reference example , and are diagrams for explaining the angle of blades and the length of each blade. In this figure, the developer transport direction is leftward.
[0018]
In the configuration of the present invention, in addition to the
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the angle between the blade surface in the transport direction of the
[0020]
In a state where the conditions of the conveying
[0021]
In the configuration of only the conveying
[0022]
Further, as shown in FIG. 3, there is a suitable range for the height H2 of the bulking
[0023]
Taking these into consideration, it is desirable that the upper limit of the height of the bulked
[0024]
In the study of this reference example, the above results were obtained because the screw diameter and pitch were fixed. However, if these shapes were changed, the preferred value of the angle θ slightly fluctuated. However, by providing the increased
[0025]
As described above, in this reference example , by increasing the volume immediately after the conveying
[0026]
( First embodiment)
In the above-described reference example , the configuration in which one
[0027]
The outer diameter including the blades of the screw was 14 mm, the diameter of the central shaft member was 6 mm, the longitudinal pitch of the blades was 15 mm, θ1 = 70 °, H1 = 4 mm, and L1 = 3 mm. As described in the reference example , the bulking spiral blades were H2 = 2 mm and L2 = 5 mm.
[0028]
In this state, immediately after the bulking
[0029]
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, by providing the increased
[0030]
As shown in FIG. 9, the height H3 of the
[0031]
Considering these facts, the preferred range of the bulking
[0032]
As described above, in the present embodiment, the two bulky spiral blades are provided, so that it is possible not only to fill the gap immediately after the transport spiral blades as in the reference example , but also the developer height tends to decrease. By applying a force in the direction perpendicular to the rotation center line to the developer at the intermediate point between the conveying spiral blade and the conveying spiral blade, it becomes possible to achieve a very uniform developer height as a whole. It was.
[0033]
As a result, uneven supply of the developer to the developing sleeve, and accompanying compression unevenness in the restricting portion, as well as a difference in toner concentration between the developer conveyed by the screw and the developer returned from the developing sleeve, etc. Since it is possible to reduce the cause of any image unevenness due to screw pitch, it is possible to improve the screw pitch unevenness image.
[0034]
Up to this point, the description has been given with respect to the case where the number of the spiral blades is increased to two. However, as shown in FIG. It may be configured as described above. In this way, by arranging a plurality of increased spiral blades in addition to the transport spiral blade, the central shaft member is covered with the transport spiral blade and the increased spiral blade, and the screw is not exposed to the central shaft member. Most of these are constituted by surfaces inclined in the transport direction. As a result, the force in the conveying direction and the force exerted in the direction perpendicular to the rotation center line can be applied to the developer present at any location of the screw, and the developer height can be kept more uniform.
[0035]
Note that the above results were obtained because the screw diameter and pitch were fixed in the study of the present embodiment, but the preferred value of the angle θ varies slightly if these shapes change. However, by providing the increased spiral blade, which is a feature of the present invention, it is possible to fill the gap immediately after the transport spiral blade and the intermediate point between the transport spiral blade and the transport spiral blade. It does not change the original effect that can be prevented.
[0036]
( Second Embodiment)
The present embodiment is an example when the first embodiment is mounted on a color image forming apparatus including a plurality of developing devices. FIG. 12 shows a four-drum type (in-line) printer in which images developed on four image carriers are once continuously transferred to an
[0037]
In FIG. 12, an endless
[0038]
The
[0039]
The four-color full-color image formed on the
[0040]
In such a color image forming apparatus, unevenness of fixed pitch such as screw pitch unevenness tends to be amplified and deteriorated due to color overlap. However, the configuration of the first embodiment according to the present invention is very high. It is effective and exhibits a great effect even in such a color image forming apparatus.
[0041]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the example in which the
[0042]
In addition to the printer described above, the image forming apparatus according to the present invention may take the form of a copying machine, a facsimile machine, or the like.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the center shaft member is covered with the transport blade portion and the plurality of increased blade portions, and the center shaft member is not exposed, and most of the second screw is in the developer transport direction. It is constituted by an inclined surface. As a result, the developer height can be kept more uniform everywhere on the second screw. For this reason, it is possible to prevent a portion where the amount of developer supplied in the longitudinal direction of the developer carrier is large and a portion where the amount is small, and it is possible to effectively prevent the occurrence of screw pitch unevenness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a plane passing through a rotation center line of a screw of a reference example .
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the rotation center line of the screw of the reference example .
FIG. 3 is a diagram showing a result of an image formation test using the height of the bulked
FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of a reference example .
FIG. 5 is an explanatory diagram of a reference example and an image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 6 is an external view of a screw according to the first embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the rotation center line of the screw of the first embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the rotation center line of the screw of the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a result of an image forming test using the height of the bulked
FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modification of the first embodiment.
FIG. 12 is an explanatory diagram of an image forming apparatus equipped with a plurality of developing devices according to the second embodiment.
FIG. 13 is a top view of a conventional developing device.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of a conventional two-component developing device.
FIG. 15 is an external view of a conventional screw.
FIG. 16 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the rotation center line of a conventional screw.
FIG. 17 is an explanatory diagram schematically illustrating a developer conveyance state by a conventional screw.
[Explanation of symbols]
D: Developer, 1 ... Photosensitive drum, 2 ... Developing sleeve, 3 ... Magnet roller, 4 ... Developer regulating member, 5 ... Developer conveying member, 6 ... Developer conveying member, 7 ... Inner wall, 8 ... Supply port , 9 ... Developer supply device, 10 ... Developer container, 11 ... Development device, 13 ... Rotation center line, 14 ... Center shaft member, 15 ... Conveying spiral blade, 16 ... Bulking spiral blade, 17 ... Bulking spiral blade , 18 ... spiral blade, 20 ... charging device, 21 ... exposure device, 22 ... transfer device, 23 ... fixing device, 24 ... cleaning device, 40 ... intermediate transfer belt, 41 ... drive roller, 42 ... tension roller, 43 ... two Next
Claims (5)
像担持体上に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像剤担持体と、
前記現像剤補給装置から補給された前記電子写真感光体の潜像を現像するための現像剤を収納する現像剤収納部であって、前記現像剤担持体の長手方向に沿って設けられた内壁によって前記長手方向の両端部を除いて仕切られた現像剤収納部と、
前記現像剤補給装置から前記現像剤収納部に現像剤が補給される際に、現像剤が通過する補給口と、
前記内壁よりも前記現像剤担持体から遠い位置に設けられた、前記補給口から補給された現像剤を撹拌しながら前記長手方向に搬送する第一のスクリューと、
前記内壁よりも前記現像剤担持体に近い位置に設けられた、前記第一のスクリューによって前記内壁のない部分を通過した現像剤を前記長手方向に搬送しつつ前記現像剤担持体に現像剤を供給するための第二のスクリューであって、回転可能に設けられた中心軸部材と、前記中心軸部材の周りに螺旋状に設けられた、現像剤搬送方向の第一の羽根面を有する搬送羽根部と、前記搬送羽根部とは別に前記中心軸部材の周りに螺旋状に設けられた、前記現像剤搬送方向の第二の羽根面を有す複数の嵩増し羽根部を有する第二のスクリューと、
を有し、
前記第二のスクリューの回転中心線を通る平面で切った断面で前記第二のスクリューを見た際に、前記中心軸部材の回転中心線に対してなす前記第二の羽根面の角度が、前記中心軸部材の回転中心線に対してなす前記第一の羽根面の角度よりも小さく、前記中心軸部材は前記搬送羽根部及び前記複数の嵩増し羽根部によって露出することなく覆われていることを特徴とする現像装置。 In a developing device used in an image forming apparatus for forming an image on a recording medium, the developer is supplied from a developer supplying device .
A developer carrier that develops the latent image formed on the image carrier using a developer;
A developer accommodating portion for accommodating a developer for developing a latent image of the electrophotographic photosensitive member replenished from the developer replenishing device, and an inner wall provided along a longitudinal direction of the developer carrying member A developer storage section partitioned by excluding both ends in the longitudinal direction ,
A replenishment port through which the developer passes when the developer is replenished from the developer replenishing device to the developer accommodating portion;
A first screw that is provided at a position farther from the developer carrier than the inner wall and conveys the developer replenished from the replenishing port in the longitudinal direction while stirring;
Provided in a position closer to said developer carrying member than said wall, the developer of the developer that has passed through the portion having no inner wall by the first screw into the developer carrying member while conveying in the longitudinal direction a second screw for supplying, has a central shaft member which is rotatably provided, disposed helically around the central axis member, the first blade surface of the developer carrying direction A second blade having a plurality of increased blade portions having a second blade surface in the developer conveying direction, provided in a spiral shape around the central shaft member, separately from the conveying blade portion and the conveying blade portion . And the screw
Have
When the second screw is viewed in a cross section cut by a plane passing through the rotation center line of the second screw, the angle of the second blade surface made with respect to the rotation center line of the center shaft member is the central axis rotation center line the rather smaller than the angle of the first blade surface which forms with respect to the member, the central axis member is covered without being exposed by the conveying blade portion and the plurality of bulking blade unit developing apparatus is characterized in that there.
前記中心軸部材から前記嵩増し羽根部の外径の先端までの距離をHn(n=2,3・・・)とすると、
Hn<H1×0.7、
であることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。The distance from the central shaft member to the tip of the outer diameter of the conveying blade is H1,
When the distance from the central shaft member to the tip of the outer diameter of the increased blade portion is Hn (n = 2, 3,...),
Hn <H1 × 0.7,
The developing device according to claim 1, wherein:
前記第二の羽根面が前記回転中心線に対してなす角度をθn(n=2,3・・・)とすると、
5°<θn<40°、60°<θ1、
であることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。An angle formed by the first blade surface with respect to the rotation center line is θ1,
When the angle formed by the second blade surface with respect to the rotation center line is θn (n = 2, 3,...),
5 ° <θn <40 °, 60 ° <θ1,
The developing device according to claim 1, wherein the developing device is a developing device.
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