JP4341107B2

JP4341107B2 - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus

Info

Publication number: JP4341107B2
Application number: JP20039099A
Authority: JP
Inventors: 昌宏石井; 英明出口
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JP2001027840A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤収容室内の現像剤を現像剤搬送手段により現像室に搬送して現像を行う現像装置、及びこの現像装置を備えたプロセスカートリッジ、並びにこの現像装置またはプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
非磁性１成分方式の現像装置を備えた画像形成装置においては、現像剤を担持搬送する現像ローラに層厚規制ブレードを押圧接触させ、この層厚規制ブレードによって現像ローラ上に現像剤の薄層を形成している。そして、このように薄層化された現像剤により、感光体上の静電潜像を現像剤像として可視化し、更にこの可視化された現像剤像を印字用紙に転写することにより、印字を行っている。
【０００３】
従って、このような画像形成装置における印字可能幅は、前記現像ローラの長手方向における前記現像剤の薄層の幅、即ち層厚規制ブレードと現像ローラとの押圧部の幅によって定まり、通常はその画像形成装置において使用可能なプリント用紙として定められた最大のプリント用紙の幅よりも前記押圧部の幅が大きくなるように構成されている。つまり、層厚規制ブレードの幅を前記最大のプリント用紙の幅よりも大きくし、更にこの層厚規制ブレードの幅を超える長さの現像ローラを用いて現像装置が構成されている。
【０００４】
しかしながら、この印字可能幅を最大限に使用した印字は通常行われることがないので、現像ローラ上に薄層化された現像剤のうち、現像ローラの両端部側の現像剤は殆ど使用されることがなく、何度も層厚規制ブレードと現像ローラの押圧部を通過することになる。
【０００５】
一般に、非磁性１成分方式の現像に用いられる現像剤は、流動性を向上させるための外添剤と呼ばれるシリカ、アルミナ、及び酸化チタン等からなる微粉末がトナー母粒子に外添されているため、以上のように層厚規制ブレードと現像ローラの押圧部を何度も通過することにより、外添剤がトナー母粒子に埋まり込んでしまう。その結果、現像剤の流動性が低下し、劣化した現像剤が現像ローラを収容する現像器の両端部側に滞留してしまい、現像ローラの長手方向両端部側の方から順に印字の画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００６】
現像ローラが設けられた現像室と、現像剤を収容する現像剤収容室との間には、開口部が設けられており、現像剤収容室から現像室への現像剤の供給は、現像剤収容室に設けられたトナー搬送部材（アジテータ）を回転させ、更にはトナー搬送部材の一部を前記開口部から突出させることにより行われている。
【０００７】
そこで、このような構成において前記のような現像ローラの両端部側における現像剤の滞留を防ぐために、前記開口部の幅を、印字幅と同程度かそれよりも広くして現像室の幅と同程度にすると共に、トナー搬送部材の幅も開口幅と同程度まで大きくした現像装置が提案された。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の現像装置によれば、現像剤は、現像室と現像剤収容室とを往復する方向に循環することはあっても、現像ローラの長手方向、即ち現像室また現像剤収容室の幅方向へ移動することは少なく、現像室また現像剤収容室の両端部における現像剤の劣化を防止することはできなかった。
【０００９】
また、前記現像装置のように開口部の幅を印字幅と同程度にした場合に、現像剤の供給にムラが生じると、供給が不十分となった箇所の現像ローラ上のトナーが不足気味となり、印字に縦筋状に画像濃度ムラが生じるという問題が発生することもあった。
【００１０】
そこで、以上のような問題を解決するために、現像室に攪拌部材を設けるという方法が考えられた。この方法によれば、現像室内の現像剤の循環、特に現像室の幅方向の循環が良好になり、現像剤の現像室両端部における滞留を防止することができた。
【００１１】
しかしながら、このような構成では、現像室の攪拌部材用の駆動系が必要になるため、構成が複雑になり、製造コストも上昇するという問題があった。
【００１２】
そこで、前記開口部の下端部の位置、即ち現像剤収容室から現像室への仕切壁となっている部分の高さを低くすることによって、現像剤収容室から現像室へ供給された現像剤が、重力で再び現像剤収容室に戻るように構成し、現像室と現像剤収容室との現像剤の循環を良好にするという方法が考えられた。
【００１３】
しかしながら、この方法では、確かに現像剤の循環は促されるが、現像ローラへの現像剤の供給量が低下し、印字面積率の高い画像で印字がかすれ易くなるという問題が発生した。
【００１４】
更に、別の方法として、トナー搬送部材に厚手のＰＥＴシートを用いると共に、このＰＥＴシートの撓み量を大きくすることにより、現像室内への現像剤供給能力を高め、現像剤を無理に押し込めて、トナー搬送部材が開口部位置を通過した後に現像剤が現像剤収容室に戻り易くするという方法が考えられた。
【００１５】
しかしながら、この方法においては、トナー搬送部材のＰＥＴシートの撓みが解除される時に、大きな音が発生してしまうという問題が発生した。
【００１６】
本発明は、以上のような問題を解決し、簡単な構成で、現像ローラへの現像剤の供給量を減少させることなく、且つ大きな音を発生させることなく、現像剤の現像室幅方向における循環を良好にすることのできる現像装置及びプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することを課題としている。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の現像装置は、前記課題を解決するために、重合法により作製された重合トナーを現像剤として内部に収納する現像剤収容室と、現像剤担持体及び該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段が設けられた現像室と、前記現像剤収容室と前記現像室とを連通せしめ、前記現像剤収容室の幅方向における全域の前記現像剤を前記現像室の幅方向全域に搬送するよう前記現像室の幅方向に開口した開口部と、前記現像剤収容室の内部で回転軸を共通にする複数の回転搬送部材を有し、少なくとも一の回転搬送部材の長手方向幅が、前記開口部の長手方向幅と同等かそれ以上の大きさに形成されており、少なくとも他の回転搬送部材が、前記回転部に対して長手方向で中央部分のみに設けられた現像剤搬送手段とを備え、前記他の回転搬送部材が前記開口部の前記中央部分に前記現像剤を搬送した直後に前記一の回転搬送部材が前記開口部の全域に前記現像剤を搬送することを特徴とする。
【００２２】
請求項１記載の現像装置によれば、現像剤収容室内の重合トナーは、現像剤搬送手段が回転駆動されることにより、該現像剤搬送手段によって開口部を通じて現像室側へと搬送される。この時、少なくとも一の回転搬送部材の長手方向幅は、現像剤収容室の幅方向における全域の現像剤を現像室の幅方向全域に搬送するよう現像室の幅方向に開口した開口部の長手方向幅と同等か、それ以上の大きさに形成されているので、前記開口部の全域に亘って十分に現像剤を供給する。その結果、現像剤は現像室の幅方向全域に亘って十分に供給されることになり、現像剤担持体に対する現像剤の供給不足を生じさせることがない。また、少なくとも他の回転搬送部材は、前記回転部に対して長手方向で中央部分のみに設けられ、他の回転搬送部材が開口部の中央部分に現像剤を搬送した直後に一の回転搬送部材が開口部の全域に前記現像剤を搬送するので、現像剤収容室から現像室への現像剤搬送性能は、現像室の幅方向における両端部よりも中央部の方が高くなり、現像室における重合トナーの押し込み圧は、現像室の幅方向における両端部側よりも中央部の方が高くなる。その結果、現像室内で中央部から両端部方向に押された重合トナーは、その流動性の高さから、現像室の両端部側の方から現像剤収容室に戻されるようになる。このように、本発明によれば、現像室内において重合トナーが現像室の幅方向、即ち現像剤担持体の長手方向に循環するようになるので、現像剤担持体の両端部において滞留することがなく、トナーの劣化を生じさせることがない。
【００２３】
請求項２記載の現像装置は、前記課題を解決するために、請求項１記載の現像装置において、前記現像剤搬送手段は、先端部が前記開口部から前記現像室に進入するように設定されていることを特徴する。
【００２４】
請求項２記載の現像装置によれば、前記現像剤搬送手段が回転駆動され、前記開口部位置に達すると、前記現像剤搬送手段の先端部は、前記開口部から前記現像室に進入する。その結果、重合トナーは現像室に好適に押し込められ、上述した現像室の幅方向におけるトナーの循環性能をより向上させる。
【００２５】
請求項３記載の現像装置は、前記課題を解決するために、請求項１又は２記載の現像装置において、前記開口部の下端部壁の上面の高さは、前記現像剤供給手段の上面高さよりも高くなるように形成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項３記載の現像装置によれば、現像剤収容室から搬送される重合トナーは、開口部を介して現像室へと供給されるが、当該開口部の下端部壁の上面の高さは、現像室に設けられた前記現像剤供給手段の上面高さよりも高くなっている。その結果、重力による現像室から現像剤収容室への重合トナーの戻りを抑制することができ、現像剤担持体に対するトナー供給不足を発生させることがない。しかも、本発明によれば、開口部の下端部壁の高さがこのように低くなくても、上述したように現像室の幅方向に良好なトナー循環を生じさせるので、劣化したトナーが滞留することを確実に防ぐ。
【００２７】
請求項４記載の現像装置は、前記課題を解決するために、請求項１ないし３のいずれか１記載の現像装置において、前記現像剤搬送手段は、樹脂製のシートで形成された回転搬送部材を備え、該シートは５０μｍより厚く１００μｍより薄い厚さに形成されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項４記載の現像装置によれば、前記現像剤搬送手段の樹脂製シートで形成された回転搬送部材を、５０μｍより厚く形成したことにより、現像剤収容室から現像室へのトナー供給力が十分に得られることが判った。また、当該回転搬送部材を、１００μｍより薄い厚さに形成したことにより、シートの撓みが解除され、弾けた時の異音がなく、静かな現像動作が行われる。
【００２９】
請求項５記載のプロセスカートリッジは、前記課題を解決するために、画像形成装置に対して着脱自在に形成されたプロセスカートリッジであって、静電潜像の担持体と、請求項１ないし４のいずれか１記載の現像装置とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
請求項５記載のプロセスカートリッジには、静電潜像の担持体の他、請求項１ないし４のいずれか１記載の現像装置が備えられているので、現像剤担持体の長手方向における重合トナーの良好な循環が発生し、トナー劣化のない良好な現像動作が行われることになる。
【００３１】
請求項６記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、請求項１ないし４のいずれか１記載の現像装置、または請求項５記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
【００３２】
請求項６記載の画像形成装置には、請求項１ないし４のいずれか１記載の現像装置、または請求項５記載のプロセスカートリッジが備えられているので、現像剤担持体の長手方向における重合トナーの良好な循環が発生し、トナー劣化のない良好な現像動作により、高品質の画像が形成されることになる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。以下の説明は、現像装置を含む画像形成装置に対して本発明を適用した場合の実施形態である。まず、本実施形態における画像形成装置全体の概要について説明する。
【００３４】
（画像形成装置全体の概要）
図１は、本発明を適用した画像形成装置としてのレーザビームプリンタ１の概略構成を示す断面図である。図１において、レーザビームプリンタ１は、本体ケース２の底部に、図示しない用紙を給紙するフィーダユニットを備えている。フィーダユニットは、図示しないバネによって押圧される用紙押圧板１０と、給紙ローラ１１と、摩擦分離部材１４とを備え、用紙押圧板１０により用紙を給紙ローラ１１に押圧し、給紙ローラ１１の回転により給紙ローラ１１と摩擦分離部材１４との間で最上位の用紙を分離して所定のタイミングで用紙の供給を行う。
【００３５】
図１の矢印方向に回転する前記給紙ローラ１１の回転による用紙搬送方向の下流側には、１対のレジストローラ１２及び１３が回転可能に枢支され、後述する感光ドラム２０と転写ローラ２１によって形成される転写位置へ所定のタイミングで用紙を搬送する。
【００３６】
感光ドラム２０は、正帯電性の材料、例えば、正帯電性のポリカーボネートを主成分とする有機感光体からなる。具体的には、感光ドラム２０は、例えば、円筒状でアルミニウム製の円筒スリーブを本体として、その外周部に、ポリカーボネートに光導電性樹脂を分散させた所定厚さ（例えば、約２０μｍ）の光導電層を形成した中空状のドラムから構成され、円筒スリーブを接地した状態で、本体ケース２に回転自在に枢支される。更に、感光ドラム２０は、図示しない駆動手段により矢印方向に回転駆動される。
【００３７】
帯電器３０は、例えば、タングステンなどからなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器から構成される。
【００３８】
レーザスキャナユニット４０は、感光ドラム２０上に静電潜像を形成する為のレーザ光Ｌを発生するレーザ発生器（図示せず）、回転駆動されるポリゴンミラー（５面体ミラー）４１、一対のレンズ４２及び４５、並びに反射ミラー４３，４４及び４６を含んで構成されている。
【００３９】
現像装置５０は、ケース５１内に現像剤収容室としてのトナー収容室５２が形成され、トナー収容室５２内には、現像剤搬送手段としての第１アジテータ９０及び第２アジテータ９１と、清掃部材５４と、これらの間に設けられた遮光部材８０が回転軸５５の周りに回転自在に設けられている。なお、このトナー収容室５２内には、電気絶縁性を有する正帯電性の非磁性１成分現像剤としてのトナーが収容される。また、トナー収容室５２の前記回転軸５５の両端側に位置する側壁には光透過窓５６が設けられている。また、トナー収容室５２の感光ドラム２０側には、開口部Ａによってトナー収容室５２と連通し現像を行う現像室５７が形成され、供給ローラ５８と現像ローラ５９が回転可能に枢支される。現像ローラ５９上のトナーは、薄い板状の弾性を有する層厚規制ブレード６４により所定の層厚に規制され、現像に供される。
【００４０】
転写ローラ２１は、回転自在に枢支され、シリコーンゴムやウレタンゴムなどからなる導電性を有する発泡弾性体から構成される。転写ローラ２１は、印加される電圧により、感光ドラム２０上のトナー画像を用紙に確実に転写するように構成されている。
【００４１】
定着ユニット７０は、レジストローラ１２及び１３から感光ドラム２０と転写ローラ２１との圧接部に至る用紙の搬送方向の更に下流側に設けられ、加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２を備える。用紙に転写されたトナー画像は加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２とによって搬送される間に加熱されつつ押圧されて用紙に定着される。
【００４２】
用紙搬送用の１対の搬送ローラ７３及び排紙ローラ７４は、定着ユニット７０の搬送方向下流側に夫々設けられており、排紙ローラ７４の下流側には排紙トレイ７５が設けられている。
【００４３】
なお、上述した感光ドラム２０、転写ローラ２１、帯電器３０、及び現像装置５０は、プロセスカートリッジ２ａ内に収容されており、該プロセスカートリッジ２ａはレーザビームプリンタ１に対して着脱自在に設けられている。更に、現像装置５０は、現像器カートリッジとしてプロセスカートリッジ２ａに対して着脱自在に設けられている。
【００４４】
以上のような本実施形態のレーザビームプリンタ１において、感光ドラム２０の表面が帯電器３０により一様に帯電され、レーザスキャナユニット４０から画像情報に従って変調されたレーザ光Ｌが照射されると、感光ドラム２０の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５０によってトナーで可視像化され、感光ドラム２０上に形成された可視像は感光ドラム２０によって転写位置へと搬送される。転写位置においては、給紙ローラ１１及びレジストローラ１２及び１３を介して用紙が供給され、前記可視像は転写ローラ２１によって印加される転写バイアスにより、用紙に転写される。なお、転写後に感光ドラム２０上に残ったトナーは、現像ローラ５９によって現像室５７に回収される。
【００４５】
次に、用紙は定着ユニット７０に搬送され、定着ユニット７０の加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２によって挟持搬送され、用紙上の可視像は加圧及び加熱され、用紙上に定着される。そして、用紙は一対の搬送ローラ７３及び排紙ローラ７４によりレーザビームプリンタ１上部の排紙トレイ７５に排出され、画像形成動作が終了する。
【００４６】
（現像装置の構成）
次に、上述した従来の問題を解決した本実施形態における現像装置５０の詳細な構成を図２乃至図７に基づいて説明する。
【００４７】
図２は本実施形態における現像装置５０の図３に示すＹ−Ｙ’線の断面を示す図、図３は本実施形態における現像装置５０の図２のＸ−Ｘ’線の断面を示す図である。但し、図３は、アジテータ５３と清掃部材５４が、図２に二点鎖線で示される位置にある時の図である。また、図３においては、フレーム２ｂ、発光手段６０、受光手段６１、及び基板６０ｂ，６１ｂが断面として描かれているが、これらは図２におけるＺ−Ｚ’線における断面である。
【００４８】
本実施形態における現像装置５０は、図２に示すようにケース５１内にその他の各構成要素を備えた状態で図３に示すプロセスカートリッジ２ａから取り外され、またはプロセスカートリッジ２ａに装着される。従って、ケース５１は、トナー収容室５２と現像室５７を形成すると共に、各構成要素を支持する枠体としても機能している。
【００４９】
次に、ケース５１以外の各構成要素について説明する。まず、現像剤担持体としての現像ローラ５９は、ステンレス鋼等で形成された芯金５９ａ上に、導電性を有するカーボンの微粒子を含む導電性のシリコーンゴムで形成された円筒状の基材５９ｂが設けられており、更にこの基材５９ｂ上にはフッ素を含有した樹脂またはゴム材のコート層５９ｃが形成されている。なお、現像ローラ５９は、必ずしも基材を導電性のシリコーンゴムで構成しなくてもよく、導電性のウレタンゴムで構成しても良い。また、現像ローラ５９には図示しない電源により所定の電圧が印加されており、感光ドラム２０との間に所定の電位差を有するように構成されている。
【００５０】
層厚規制部材としての層厚規制ブレード６４は、ステンレス鋼等で形成され、基端が現像装置５０のケース５１に固定された支持部６４ａと、その支持部６４ａの先端に設けられ、絶縁性または導電性のシリコーンゴム、絶縁性または導電性のフッ素含有ゴム、あるいは絶縁性または導電性のウレタンゴムで形成された接触部６４ｂとを備えている。接触部６４ｂは支持部６４ａの弾性力により現像ローラ５９に圧接される。本実施形態では接触部６４ｂを、図２に示すように断面が略半月状の凸形状となるように形成しているが、板状に形成しても良い。
【００５１】
供給ローラ５８は、ステンレス鋼等で形成された芯金５８ａ上に導電性のスポンジで形成された円筒状の基材５８ｂが形成されたローラであり、現像ローラ５９に対してスポンジの弾性力によって押圧接触するように配置されている。なお、供給ローラ５８としては、この他にも、導電性シリコーンゴムあるいはウレタンゴム等の適宜の部材を使用することができる。
【００５２】
なお、前記トナー収容室５２に収容されるトナーは、正帯電性の非磁性１成分現像剤であり、懸濁重合法によって球状に形成したスチレン−アクリル系樹脂に、カーボンブラック等の周知の着色剤、及びニグロシン、トリフェニルメタン、４級アンモニウム塩等の荷電制御剤を添加してなる粒径６μｍ〜１０μｍ、平均粒径８μｍのトナー母粒子を有している。そして、トナーは、そのトナー母粒子の表面にシリカを外添剤として添加して構成されている。また、前記外添剤としてのシリカには、シランカップリング剤等による周知の疎水化処理が施され、平均粒径が１０ｎｍで、その添加量はトナー母粒子の０．６重量（ｗｔ）％である。このように、トナーは極めて球状に近い懸濁重合トナーであり、しかも、平均粒径が１０ｎｍの疎水性処理したシリカを０．６重量（ｗｔ）％、外添剤として添加しているため、極めて流動性に優れている。そのため、摩擦帯電により充分な帯電量が得られるので、転写効率が良く極めて高画質な画像が形成できる。
【００５３】
現像剤搬送手段としての第１アジテータ９０は、ＡＢＳ（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン）樹脂等の樹脂で形成された支持部材９０ａの先端部に、回転搬送部材としてのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）で形成された厚さ７５μｍのシート状の摺接部９０ｂが取り付けられている。支持部材９０ａは、図３に示すように、ケース５１の両側壁５１ａ，５１ｂに軸支された回転軸５５と一体に成形されており、該回転軸５５の軸端にはギア６３が取り付けられている。また、摺接部９０ｂは、図２に示すように少なくともトナー収容室５２の円筒形状の底面部５２ａに摺接する際には、撓みを有して摺接するような幅（回転半径方向の長さ）を有している。従って、図示しないモータからの回転駆動力がギア６３に伝達されると、支持部材９０ａ及び摺接部９０ｂからなる第１アジテータ９０は図２に示す矢印方向に回転し、摺接部９０ｂは撓んだ状態でトナー収容室５２の底面部５２ａを摺接し、搬送面によってトナーを開口部Ａに押し上げる。なお、図３においては、開口部Ａを黒く塗り潰して表しており、更に図３において支持部材９０ａに隠れる部分は点線で表している。摺接部９０ｂには図３に示すように開口部Ａの両端部位置に対応して切り込み９０ｄが設けられており、２つの切り込み９０ｄによって挟まれた摺接部９０ｂの搬送主部が、開口部Ａ内に弾性的に弾かれるように侵入し、トナーを現像室５７側に弾き飛ばす。また、摺接部９０ｂだけでなく、支持部材９０ａの面もトナーを押し上げることになるので、支持部材９０ａには、図３に示すように開口部９０ｃが形成されており、支持部材９０ａの面が回転時にトナーから受ける抵抗を減少させるように構成されている。また、支持部材９０ａ及び摺接部９０ｂの長手方向長さは、ケース５１の長手方向長さよりも短くなるように設定されており、図３に示すように、支持部材９０ａ及び摺接部９０ｂの側部は、両側の光透過窓５６ａ，５６ｂに接触しないように所定の間隔を有するように配置されている。
【００５４】
また、本実施形態においては、前記第１アジテータ９０と共に現像剤搬送手段を構成する第２アジテータ９１が設けられている。第２アジテータ９１は、第１アジテータ９０の支持部材９０ａと一体に形成され、ＡＢＳ樹脂等の樹脂で形成された支持部材９１ａと、該支持部材９１ａに取り付けられた回転搬送部材としてのＰＥＴ製シート状の搬送部９１ｂとから構成されている。また、支持部材９０ａと一体に形成された支持部材９１ａは、図３から明らかなように、支持部材９０ａの長手方向の中央部のみに取り付けられている。支持部材９１ａは、前記支持部材９０ａの回転に伴って回転し、搬送部９１ｂがトナー収容室５２内のトナーを前記摺接部９０ｂに先立って開口部Ａに押し上げる。このように、本実施形態においては、トナー収容室５２から現像室５７へのトナー搬送能力は、前記長手方向における両端部よりも中央部の方が強くなるように構成されている。
【００５５】
清掃部材５４は、前記第１アジテータ９０の支持部材９０ａと一体に成形された支持部材５４ａと、図３に示すように該支持部材５４ａの両端に取り付けられたワイパー５４ｂとから構成される。ワイパー５４ｂは、ウレタンゴムから形成されており、支持部材５４ａの回転に伴って光透過窓５６ａ、５６ｂの表面を摺擦して当該表面のトナーを拭き取り可能な位置に取り付けられている。また支持部材５４ａは、一例として、第１アジテータ９０の支持部材９０ａと逆向きで平行になるように、即ち、第１アジテータ９０の支持部材９０ａとの位相角が１８０度になるように設定される。
【００５６】
光透過窓５６は、アクリル、ポリカーボネートまたはポリプロピレン等で形成された透明もしくは半透明な部材であり、図３に示すようにケース５１の発光手段６０側の側壁５１ａに取り付けられた光透過窓５６ａと、受光手段６１側の側壁５１ｂに取り付けられた光透過窓５６ｂとから構成されている。また、これらの光透過窓５６ａ，５６ｂは、図３に示すように、トナー収容室５２の内部側に突出するように設けられており、前記清掃部材５４のワイパー５４ｂが確実に光透過窓５６ａ、５６ｂの表面を拭き取り可能なように構成されている。また、光透過窓５６ｂ（５６ａ）は、図２に示すように、アジテータ９０と清掃部材５４の回転中心線を含む平面であって鉛直方向に延びる平面（以下、鉛直面とする）Ｇよりも開口部Ａ側の位置に設けられている。更に、プロセスカートリッジ２ａの光透過窓５６ａ、５６ｂに対応する位置には、図３に示すように開口部６２ａ、６２ｂが形成されており、開口部６２ａは光透過窓５６ａへの光の入射を可能とし、開口部６２ｂは光透過窓５６ｂからの光の出射を可能にしている。
【００５７】
以上のような光透過窓５６ａ，５６ｂが設けられた位置に対応して、現像装置５０の両側には、図３に示すように、発光手段６０及び受光手段６１が設けられている。
【００５８】
発光手段６０は、フレーム２ｂに取り付けられるホルダ６０ａと、該ホルダ６０ａに支持される基板６０ｂと、該基板６０ｂ上に設けられた発光素子６０ｃとから構成されている。また、ホルダ６０ａはプラスチックから形成されており、ホルダ６０ａの光透過窓５６ａに対向する側には、一体成形によりプラスチックレンズ６０ｄが形成されている。
【００５９】
また、受光手段６１も同様に、フレームに取り付けられるホルダ６１ａと、該ホルダ６１ａに支持される基板６１ｂと、該基板６１ｂ上に設けられた受光素子６１ｃとから構成されている。また、ホルダ６１ａはプラスチックから形成されており、ホルダ６１ａの光透過窓５６ｂに対向する側には、一体成形によりプラスチックレンズ６１ｄが形成されている。なお、受光素子には一例としてフォトトランジスタを用いている。
【００６０】
上述した発光素子６０ｃ、プラスチックレンズ６０ｄ、プロセスカートリッジ２ａの開口部６２ａ、光透過窓５６ａ、光透過窓５６ｂ、プロセスカートリッジ２ａの開口部６２ｂ、プラスチックレンズ６１ｄ、及び受光素子６１ｃは、図３に示すように、ほぼ一直線上に並ぶように設定されており、発光素子６０ｃから照射された光は、プラスチックレンズ６０ｄによって略平行光化され、開口部６２ａを通って光透過窓５６ａに入射する。従って、光透過窓５６ａと光透過窓５６ｂの間にトナーが存在しない状態においては、前記光透過窓５６ａを透過した光は、反対側の光透過窓５６ｂに入射し、この光透過窓５６ｂを透過して開口部６２ｂを通ってプラスチックレンズ６１ｄに入射する。そして、入射した光はこのプラスチックレンズ６１ｄによって集光され、受光素子６１ｃにて受光される。
【００６１】
受光素子６１ｃは、図４に示すように、受光した光量に応じて出力電圧値が変化する素子であり、本実施形態では受光量が最小の際には電圧値がほぼ５Ｖに近い値をとり、受光量が最大の際には電圧値がほぼ０Ｖに近い値となる。そして、この範囲で受光量に応じて電圧値が変化する。本実施形態では、このような受光素子６１ｃの出力をマイクロプロセッサ等からなる図示しない制御部によって読み取り、所定の電圧値をしきい値として設定し、しきい値よりも高い出力電圧値についてはハイレベルと判定し、しきい値よりも低い出力電圧値をローレベルと判定すると共に、このローレベルとなる期間（以下、ローレベル期間とする）Ｔ１の測定単位期間Ｔ２内における合計が、当該測定単位期間Ｔ２に占める割合を算出することにより、トナー残量の検出を行っている。
【００６２】
次に、遮光部材８０について説明する。遮光部材８０は、図２に示すように、第１アジテータ９０の支持部材９０ａと、清掃部材５４の支持部材５４ａとの間に設けられＡＢＳ樹脂等の樹脂で形成された板状部材であり、第１アジテータ９０及び清掃部材５４と共に回転軸５５と一体に成形され回転軸５５の周りに回転するように構成されている。また、回転軸５５の軸線方向においては、図３に示すように、発光手段６０側にのみ設けられている。
【００６３】
遮光部材８０は、第１アジテータ９０が光透過窓５６ｂ（，５６ａ）の位置を通過した直後から、図２に示すように光透過窓５６ｂへの光を遮り、清掃部材５４による光透過窓５６ｂ（，５６ａ）の清掃開始直前に前記光の遮りを解除する大きさの遮光面を有している。
【００６４】
このように構成することにより、遮光部材８０が光路を塞いでいる間は、第１アジテータ９０による掻き取り動作によって光透過窓５６ｂ（，５６ａ）周辺のトナーが掻き取られてしまった場合でも、受光素子６０ｃからの出力が得られないので、環境条件あるいは使用期間に拘わらず、正確な現像剤残量検出を行うことができる。また、遮光部材８０は、清掃部材５４及び第１アジテータ９０と共通の回転軸５５周りに回転するようにしたので、構成を簡単化することができる。
【００６５】
（動作例）
以下、本実施形態における動作例をトナー残量検出、及び第１アジテータ９０並びに第２アジテータ９１と清掃部材５４の動作を中心に詳しく説明する。
【００６６】
まず、トナーの最上位の面（以下、トナー面とする）が、図５に点線で示すように光透過窓５６ａ，５６ｂの位置よりも遙かに高く、トナー収容室５２内に十分な量のトナーが収容されている場合について説明する。この場合にはまず第１アジテータ９０に先立って第２アジテータ９１の回転により搬送部９１ｂが、トナー収容室５２の幅方向における中央部のトナーを、図６に示すように押し出し、図７に示すように開口部Ａの付近に到達し更に開口部Ａを通過する動きに伴って、トナー収容室５２の幅方向における中央部のトナーが現像室５７に搬送される。また、この時には図７に示すように、第１アジテータ９０の摺接部９０ｂがトナー収容室５２の壁面と摺接しながらトナー収容室５２の幅方向における全域のトナーを搬送して開口部Ａに近づいて来ており、第１アジテータ９０の摺接部９０ｂが図２に示すように開口部Ａに到達し更に開口部Ａを通過する動きに伴って、トナー収容室５２の幅方向における全域のトナーを現像室５７に搬送する。
【００６７】
従って、現像室５７においては、まず第２アジテータ９１によって現像室５７の幅方向中央部にトナーが供給され、その直ぐ後に第１アジテータ９０によって現像室５７の幅方向全域に亘るトナーが供給されることになるので、現像室へのトナーの押し込み圧は、現像室５７の幅方向の中央部だけが強くなる。本実施形態においては上述したように流動性の極めて高い重合トナーを用いているため、重合トナーの押し込み圧が前記中央部にて高くなると、現像室５７内で押された重合トナーは、現像室５７の両端部側を通って開口部Ａからトナー収容室５２に戻されるようになる。つまり、本実施形態の現像装置においては、現像室５７内において、トナーが現像室５７の幅方向、即ち現像ローラ５９の長手方向に循環するようになり、印字により消費されることが著しく少ない当該長手方向両端部においても、トナーの滞留を確実に防ぐことができる。その結果、トナーの劣化を発生させることなく、良好な印字を行うことができる。
【００６８】
但し、開口部Ａの幅に対して第２アジテータ９１の幅が、１／４より小さくなると、端の方までトナーが循環しなくなる。また、３／４より大きくなると、長手方向のトナーの循環がなくなってしまう。実験の結果、開口部Ａの幅に対する第２アジテータ９１の幅は、１／２前後が望ましいことが判明したが、本実施形態においては約４／９とした。この開口部Ａの幅に対する第２アジテータ９１の幅の関係を調べるために行った実験においては、現像室の天井を切り取った現像器を準備して、内部のトナー循環を目視によって確認した。更に、耐久試験（例えば、１０，０００枚印字）を行って、画像の評価を行ったところ、１／４より小さい第２アジテータ、または３／４より大きな第２アジテータでは、耐久後に用紙の端の方に印字カブリが発生した。１／４と３／４の大きさの第２アジテータでは、耐久後に用紙の端の方でうっすらとカブリが発生したが、かろうじて実用に耐え得るレベルであった。また、新品のトナーでは、１／４より小さい第２アジテータ、または３／４より大きな第２アジテータを用いた場合でも、循環が行われる場合があったが、耐久後にトナーの流動性が低下した際に、循環が不安定になったり循環しなくなったりすることが目視によって確認することができた。
【００６９】
以上説明したように、開口部Ａの幅に対して第２アジテータ９１の幅は、１／４以上３／４以下が良いことが判った。
【００７０】
本実施形態の方法によれば、図１、図２、図５〜図７に示すトナー収容室５２と現像室５７との間の仕切壁（開口部Ａの下端部壁）５３の高さを特に低くしなくても、トナーの循環を改善することができるので、現像ローラ５９に対するトナーの供給量不足による濃度低下を発生させることがない。また、第１アジテータ９０は開口部Ａの幅よりも大きな幅を持って構成されているため、現像室５７の全幅に亘ってトナー供給不足になるようなことはない。
【００７１】
しかも、現像ローラ５９の長手方向においてトナーが良好に循環することにより、トナーの供給ムラも発生せず、印字に縦筋状の画像濃度ムラを発生させることがない。
【００７２】
また、第２アジテータ９１の摺擦部９１ｂの先端と、第１アジテータ９０の摺接部９０ｂの先端は、開口部Ａから現像室５７に進入するように構成されているので、現像室５７にトナーを好適に押し込めて、上述した循環性能をより高めることができる。
【００７３】
また、第２アジテータ９１の摺擦部９１ｂの先端と、第１アジテータ９０の摺接部９０ｂはＰＥＴ等の樹脂製シートで構成されており、その厚さは５０μｍより厚くしている。実験の結果、５０μｍよりも薄い場合には、現像室５７へのトナーの供給が不十分となることが判ったが、本実施形態では、摺接部９０ｂを５０μｍより厚くしているので、現像室５７へトナーを十分に供給することができる。また、本実施形態では、摺接部９０ｂの厚さを１００μｍより薄くしている。実験の結果、１００μｍよりも厚い場合には、シートの撓みが解消された時に、弾けた時の異音が生じるが、本実施形態によれば、摺接部９０ｂの厚さを１００μｍより薄くしたので、このような異音を発生させることがない。実験の結果、摺接部９０ｂの厚さは７５μｍが最適であることが判った。
【００７４】
また、例えば現像室５７の幅方向における両端部のトナーの搬送能力を中央部よりも強くした場合等においては、両端から供給されたトナーが中央部で出会うことになり、この中央部において画像濃度ムラが生じるという問題が生ずる。しかし、本実施形態の構成によれば、このような中央部におけるトナーのぶつかり合いがないので、このような画像濃度ムラを確実に防止することができる。
【００７５】
なお、以上に説明した第１アジテータ９０は、光透過窓５６ａ、５６ｂ付近を通過するため、光透過窓５６ａ、５６ｂ付近のトナーが搬送されてしまうことがある。しかしながら、本実施形態においては、第１アジテータ９０が図７に示す位置から図２に示す位置に移動すると、図２に示すように遮光部材８０が光透過窓５６ａと光透過窓５６ｂとの間の光路を遮る。従って、第１アジテータ９０の通過の際に光透過窓５６ａ、５６ｂ付近のトナーが搬送されたとしても、受光素子６１ｃの出力はハイレベルを保ち、従来の装置に見られたようなノイズ状の出力信号の変化を生じさせない。そして、トナーの残量が減少し、トナー面が図５に実線で示すように光透過窓５６ａ，５６ｂの位置に近接すると、光透過窓５６ａ、５６ｂは前記ワイパー５４ｂによる拭き取り直後にトナーに覆われることはなくなるが、ワイパー５４ｂが図５に示す位置から図６に示す位置へと回転すると、これに伴って第１アジテータ９０の摺接部９０ｂも回転するため、トナーは、摺接部９０ｂの搬送面によって図６に示す矢印Ｂの方向に押し出され光透過窓５６ａ、５６ｂを覆うようになる。このようにして摺接部９０ｂによって押し出されるトナーによって光透過窓５６ａ、５６ｂが覆われる時間は、トナー量に依存する。つまり、トナー量が多い程、長い時間に亘って光透過窓５６ａ、５６ｂは遮られ、トナー量が少なくなる程光透過窓５６ａ、５６ｂを遮る時間は短くなる。従って、トナー量が多い程、図４に示す受光素子６１ｃの出力のローレベル期間Ｔ１が短くなり、トナー量が少ない程、図４に示す受光素子６１ｃの出力のローレベル期間Ｔ１が長くなる。本実施形態では、図示しない制御部により、所定のサンプリング周期で受光素子６１ｃの出力電圧の値をサンプリングして記憶し、所定の測定単位期間Ｔ２内における、ローレベル期間Ｔ１の合計の割合が、所定の割合を超えた時にトナーエンプティ状態であると判断するように構成した。
【００７６】
以上のように、本実施形態の現像装置５０においては、清掃部材５４のワイパー５４ｂによる光透過窓５６ａ，５６ｂの表面の拭き取りと、第１アジテータ９０によるトナー収容室５２内のトナーの押し出しを行うことにより光透過窓５６ａと光透過窓５６ｂとの間の光の透過と遮光を行わせ、更には第１アジテータ９０が光透過窓５６ａ，５６ｂを通過した直後に遮光部材８０により光透過窓５６ａと光透過窓５６ｂとの間の光路を遮ることにより、第１アジテータ９０の挙動が原因となる受光素子６１ｃの出力変化を防止するので、正確なトナー残量検出を行うことができる。
【００７７】
なお、上述した説明においては、第２アジテータ９１を設けることにより、現像ローラ５９の長手方向中央部におけるトナー搬送能力を両端部側よりも高めるように構成したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、前記中央部においてより多くのアジテータを設けるようにしても良い。また、アジテータは複数である必要はなく、単一のアジテータであっても、回転軸から摺接部の自由端部までの長さを、中央部の方が両端部側よりも長くなるように構成しても良い。また、アジテータの摺接部の面をメッシュ状に加工し、そのメッシュ粗さを両端部の方が中央部よりも粗くなるように構成しても良い。
【００７８】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００７９】
【００８０】
【００８１】
【発明の効果】
請求項１記載の現像装置によれば、重合法により作製された重合トナーを現像剤として用い、現像剤収容室の内部で回転軸を共通にする複数の回転搬送部材を有し、少なくとも一の回転搬送部材の長手方向幅が、現像剤収容室の幅方向における全域の現像剤を現像室の幅方向全域に搬送するよう現像室の幅方向に開口した開口部の長手方向幅以上の大きさに形成され、少なくとも他の回転搬送部材が、前記回転部に対して長手方向で中央部分のみに設けられた現像剤搬送手段を備え、他の回転搬送部材が開口部の中央部分に現像剤を搬送した直後に一の回転搬送部材が開口部の全域に現像剤を搬送するので、現像剤担持体に対する現像剤の供給不足を確実に防止することができると共に、重合トナーの現像室の幅方向、即ち現像剤担持体の長手方向への循環により、現像剤担持体の両端部における滞留を防ぎ、トナー劣化のない良好な現像を行うことができる。
【００８２】
請求項２記載の現像装置によれば、前記現像剤搬送手段の先端部を前記開口部から前記現像室に進入するようにしたので、重合トナーを現像室に好適に押し込めることができ、上述した現像室の幅方向におけるトナーの循環性能をより向上させることができる。
【００８３】
請求項３記載の現像装置によれば、前記開口部の下端部壁の上面の高さを、前記現像剤供給手段の上面高さよりも高くしたので、重力による現像室から現像剤収容室への重合トナーの戻りを抑制することができ、現像剤担持体に対するトナー供給不足を確実に防止することができる。しかも、本発明によれば、開口部の下端部壁の高さがこのように低くなくても、上述したように現像室の幅方向に良好なトナー循環を生じさせるので、劣化したトナーが滞留することを防ぐことができる。
【００８４】
請求項４記載の現像装置によれば、前記現像剤搬送手段に樹脂製のシートで形成された回転搬送部材を備え、該シートを５０μｍより厚く１００μｍより薄い厚さに形成したので、現像剤収容室から現像室へのトナー供給力を十分に得ることができると共に、シートの撓みが解除され、弾けた時の異音を確実に防止することができる。
【００８５】
請求項５記載のプロセスカートリッジによれば、静電潜像の担持体の他、請求項１ないし４のいずれか１記載の現像装置を備えたので、現像剤担持体の長手方向における重合トナーの良好な循環が発生し、トナー劣化のない良好な現像動作が行うことができる。
【００８６】
請求項６記載の画像形成装置によれば、請求項１ないし４のいずれか１記載の現像装置、または請求項５記載のプロセスカートリッジを備えたので、現像剤担持体の長手方向における重合トナーの良好な循環を発生させることができ、トナー劣化のない良好な現像動作により、高品質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置における現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ‘線断面を示す図である。
【図４】図１の画像形成装置における受光素子の出力電圧波形と現像剤残量検出の方法を説明するための図である。
【図５】図１の画像形成装置における現像装置のアジテータ及び清掃部材の動作と現像剤残量検出動作を説明するための図である（その１）。
【図６】図１の画像形成装置における現像装置のアジテータ及び清掃部材の動作と現像剤残量検出動作を説明するための図である（その２）。
【図７】図１の画像形成装置における現像装置のアジテータ及び清掃部材の動作と現像剤残量検出動作を説明するための図である（その３）。
【符号の説明】
１レーザビームプリンタ
５０現像装置
５１ａ，５１ｂ側壁
５２トナー収容室
５４清掃部材
５４ｂワイパー
５６光透過窓
５７現像室
５９現像ローラ
６０発光手段
６１受光手段
８０遮光部材
９０第１アジテータ
９０ａ支持部材
９０ｂ摺接部
９１第２アジテータ
９１ａ支持部材
９１ｂ搬送部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a developing device that performs development by transporting a developer in a developer storage chamber to a developing chamber by a developer transport means, a process cartridge including the developing device, and an image including the developing device or the process cartridge. It belongs to the technical field of forming equipment.
[0002]
[Prior art]
  In an image forming apparatus equipped with a non-magnetic one-component developing device, a layer thickness regulating blade is pressed into contact with a developing roller carrying and transporting a developer, and a thin layer of developer is formed on the developing roller by the layer thickness regulating blade. Is forming. Then, with the developer thus thinned, the electrostatic latent image on the photosensitive member is visualized as a developer image, and further, the visualized developer image is transferred to printing paper to perform printing. ing.
[0003]
  Accordingly, the printable width in such an image forming apparatus is determined by the width of the thin layer of the developer in the longitudinal direction of the developing roller, that is, the width of the pressing portion between the layer thickness regulating blade and the developing roller. The width of the pressing portion is configured to be larger than the width of the maximum print paper determined as print paper that can be used in the image forming apparatus. That is, the width of the layer thickness regulating blade is made larger than the width of the maximum print paper, and the developing device is configured using a developing roller having a length exceeding the width of the layer thickness regulating blade.
[0004]
  However, since printing using the maximum printable width is not normally performed, the developer on both ends of the developing roller is mostly used among the developers thinned on the developing roller. Without passing through the layer thickness regulating blade and the pressing portion of the developing roller many times.
[0005]
  In general, a developer used for non-magnetic one-component development has a fine powder made of silica, alumina, titanium oxide, or the like, called an external additive for improving fluidity, externally added to toner base particles. Therefore, as described above, the external additive is embedded in the toner base particles by passing through the layer thickness regulating blade and the pressing portion of the developing roller many times. As a result, the fluidity of the developer is reduced, and the deteriorated developer stays at both ends of the developing device that houses the developing roller, so that the image quality of printing is improved in order from the both ends in the longitudinal direction of the developing roller. There was a problem of deterioration.
[0006]
  An opening is provided between the developing chamber provided with the developing roller and the developer containing chamber for containing the developer, and the developer is supplied from the developer containing chamber to the developing chamber. Toner transport member (agitator) provided in the storage chamberT), And a part of the toner conveying member protrudes from the opening.
[0007]
  Therefore, in such a configuration, in order to prevent the developer from staying at both ends of the developing roller as described above, the width of the opening is made equal to or wider than the printing width, A developing device has been proposed in which the width of the toner conveying member is increased to the same level as the opening width.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  However, according to the conventional developing device, the developer may circulate in the reciprocating direction between the developing chamber and the developer accommodating chamber, but the longitudinal direction of the developing roller, that is, the developing chamber or the developer accommodating chamber. Therefore, the deterioration of the developer at both ends of the developing chamber or the developer containing chamber could not be prevented.
[0009]
  In addition, when the width of the opening is made the same as the print width as in the developing device, if unevenness occurs in the supply of the developer, the toner on the developing roller at the location where the supply is insufficient is insufficient. As a result, there is a problem that image density unevenness occurs in the form of vertical stripes in printing.
[0010]
  In order to solve the above problems, a method of providing a stirring member in the developing chamber has been considered. According to this method, the circulation of the developer in the developing chamber, particularly the circulation in the width direction of the developing chamber is improved, and the developer can be prevented from staying at both ends of the developing chamber.
[0011]
  However, such a configuration requires a drive system for the agitating member in the developing chamber, which complicates the configuration and raises the manufacturing cost.
[0012]
  Therefore, the developer supplied from the developer accommodating chamber to the developing chamber is reduced by lowering the position of the lower end of the opening, that is, the height of the partition wall from the developer accommodating chamber to the developing chamber. However, a method has been conceived in which the apparatus is configured to return to the developer accommodating chamber again by gravity and to improve the circulation of the developer between the developing chamber and the developer accommodating chamber.
[0013]
  However, in this method, although the circulation of the developer is surely promoted, there is a problem that the amount of the developer supplied to the developing roller is lowered, and printing is easily blurred in an image having a high printing area ratio.
[0014]
  Furthermore, as another method, a thick PET sheet is used for the toner conveying member, and by increasing the amount of bending of the PET sheet, the developer supply capacity into the developing chamber is increased, and the developer can be forced into the chamber. There has been considered a method in which the developer easily returns to the developer storage chamber after the toner conveying member passes through the opening position.
[0015]
  However, this method has a problem that a loud noise is generated when the bending of the PET sheet of the toner conveying member is released.
[0016]
  The present invention solves the above-described problems, and with a simple configuration, does not reduce the amount of developer supplied to the developing roller, and does not generate a loud noise. It is an object of the present invention to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that can improve circulation.
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
[Means for Solving the Problems]
  Claim1In order to solve the above-described problems, the developing device described above includes a developer storage chamber that stores therein a polymerized toner produced by a polymerization method as a developer, a developer carrier, and a developer on the developer carrier. The developing chamber provided with the developer supplying means for supplying, the developer containing chamber and the developing chamber are connected to each other.The developer chamber is opened in the width direction of the developer chamber so as to convey the developer in the width direction of the developer chamber to the entire width direction of the developer chamber.An opening, and a plurality of rotation conveyance members having a common rotation axis inside the developer storage chamber, and the longitudinal width of at least one rotation conveyance member is equal to or equal to the longitudinal width of the opening. The developer transporting means is formed in the above-mentioned size, and at least another rotating transporting member is provided with a developer transporting means provided only in the central part in the longitudinal direction with respect to the rotating part.Immediately after the other rotary transport member transports the developer to the central portion of the opening, the one rotary transport member transports the developer to the entire area of the opening.It is characterized by that.
[0022]
  Claim1According to the developing device described above, the polymerized toner in the developer accommodating chamber is conveyed to the developing chamber side through the opening by the developer conveying means when the developer conveying means is rotationally driven. At this time, the longitudinal width of at least one rotary transport member isOpened in the width direction of the developing chamber so as to convey the developer in the entire width direction of the developer storage chamber to the entire width direction of the developing chamber.Since the size is equal to or larger than the longitudinal width of the opening, the developer is sufficiently supplied over the entire area of the opening. As a result, the developer is sufficiently supplied over the entire width direction of the developing chamber, and the supply of the developer to the developer carrier is not insufficient. Further, at least the other rotary conveying member is provided only in the central portion in the longitudinal direction with respect to the rotating portion.Immediately after the other rotary transport member transports the developer to the central portion of the opening, one rotary transport member transports the developer to the entire area of the opening.Therefore, the developer conveying performance from the developer accommodating chamber to the developing chamber is higher at the center than at both ends in the width direction of the developing chamber, and the indentation pressure of the polymerized toner in the developing chamber is in the width direction of the developing chamber. The center part is higher than the both end parts side. As a result, the polymerized toner pushed toward the both ends from the center in the developing chamber is returned to the developer containing chamber from the both ends of the developing chamber due to its high fluidity. As described above, according to the present invention, the polymerized toner circulates in the width direction of the developing chamber, that is, in the longitudinal direction of the developer carrying member in the developing chamber, so that the toner stays at both ends of the developer carrying member. And no deterioration of the toner occurs.
[0023]
  Claim2In order to solve the above-described problem, the developing device described in claim1In the developing device described above, the developer conveying means is set such that a tip portion enters the developing chamber from the opening.
[0024]
  Claim2According to the developing device described above, when the developer transport unit is rotationally driven and reaches the opening position, the tip of the developer transport unit enters the developing chamber from the opening. As a result, the polymerized toner is suitably pushed into the developing chamber, and the toner circulation performance in the width direction of the developing chamber described above is further improved.
[0025]
  Claim3In order to solve the above-described problem, the developing device described in claim 1 is provided.Or 2In the developing device described above, the height of the upper surface of the lower end wall of the opening is formed to be higher than the height of the upper surface of the developer supply means.
[0026]
  Claim3According to the developing device described above, the polymerized toner conveyed from the developer accommodating chamber is supplied to the developing chamber through the opening, and the height of the upper surface of the lower end wall of the opening is Is higher than the height of the upper surface of the developer supplying means. As a result, the return of the polymerized toner from the developing chamber to the developer containing chamber due to gravity can be suppressed, and there is no occurrence of insufficient toner supply to the developer carrying member. In addition, according to the present invention, even if the height of the lower end wall of the opening is not so low, good toner circulation occurs in the width direction of the developing chamber as described above. Make sure to prevent it.
[0027]
  Claim4In order to solve the above-mentioned problems, the developing device according to any one of claims 1 to3In the developing device according to any one of the above, the developer conveying means includes a rotary conveying member formed of a resin sheet, and the sheet is formed to be thicker than 50 μm and thinner than 100 μm. And
[0028]
  Claim4According to the developing device described above, the rotation conveying member formed of the resin sheet of the developer conveying means is formed to be thicker than 50 μm, so that a sufficient toner supply force from the developer accommodating chamber to the developing chamber can be obtained. It was found that In addition, since the rotary conveying member is formed to a thickness of less than 100 μm, the sheet is released from bending, and there is no noise when it is bounced, and a quiet developing operation is performed.
[0029]
  Claim5In order to solve the above-described problem, the process cartridge described above is a process cartridge formed to be detachable from the image forming apparatus, and includes a carrier for an electrostatic latent image;4The developing device according to any one of the above is provided.
[0030]
  Claim5In addition to the electrostatic latent image carrier, the process cartridge according to claim 1 includes4Since the developing device according to any one of the above is provided, a good circulation of the polymerized toner in the longitudinal direction of the developer carrying member occurs, and a good developing operation without toner deterioration is performed.
[0031]
  Claim6In order to solve the above-described problem, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 is provided.4The developing device according to claim 1 or claim.5The process cartridge described above is provided.
[0032]
  Claim6The image forming apparatus according to any one of claims 1 to4The developing device according to claim 1 or claim.5Since the described process cartridge is provided, good circulation of the polymerized toner in the longitudinal direction of the developer carrier occurs, and a high-quality image is formed by good development operation without toner deterioration. .
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following description is an embodiment when the present invention is applied to an image forming apparatus including a developing device. First, an overview of the entire image forming apparatus in the present embodiment will be described.
[0034]
  (Overview of the entire image forming apparatus)
  FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a laser beam printer 1 as an image forming apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 1, the laser beam printer 1 includes a feeder unit that feeds paper (not shown) at the bottom of a main body case 2. The feeder unit includes a paper pressing plate 10 that is pressed by a spring (not shown), a paper feeding roller 11, and a friction separating member 14, and presses the paper against the paper feeding roller 11 by the paper pressing plate 10. , The uppermost sheet is separated between the sheet feeding roller 11 and the friction separating member 14 and the sheet is supplied at a predetermined timing.
[0035]
  A pair of registration rollers 12 and 13 are pivotally supported on the downstream side in the paper transport direction by the rotation of the paper feed roller 11 rotating in the direction of the arrow in FIG. The sheet is conveyed at a predetermined timing to the transfer position formed by.
[0036]
  The photosensitive drum 20 is made of a positively chargeable material such as a positively chargeable polycarbonate.-It consists of an organic photoreceptor mainly composed of copper. Specifically, the photosensitive drum 20 is a light having a predetermined thickness (for example, about 20 μm) in which a photoconductive resin is dispersed in polycarbonate on the outer periphery of a cylindrical cylindrical sleeve made of aluminum, for example. A hollow drum having a conductive layer is formed, and is pivotally supported by the main body case 2 in a state where the cylindrical sleeve is grounded. Further, the photosensitive drum 20 is rotationally driven in the direction of the arrow by a driving unit (not shown).
[0037]
  The charger 30 is composed of, for example, a positively-charged scorotron charger that generates corona discharge from a charging wire made of tungsten or the like.
[0038]
  The laser scanner unit 40 includes a laser generator (not shown) that generates a laser beam L for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 20, a polygon mirror (pentahedral mirror) 41 that is driven to rotate, and a pair of It includes lenses 42 and 45 and reflecting mirrors 43, 44 and 46.
[0039]
  In the developing device 50, a toner storage chamber 52 as a developer storage chamber is formed in a case 51. In the toner storage chamber 52, a first agitator 90 and a second agitator 91 as developer conveying means, and a cleaning member are provided. 54 and a light-shielding member 80 provided therebetween are rotatably provided around the rotation shaft 55. The toner storage chamber 52 stores toner as a positively chargeable nonmagnetic one-component developer having electrical insulation. In addition, light transmission windows 56 are provided on the side walls of the toner storage chamber 52 located on both ends of the rotation shaft 55. Further, a developing chamber 57 is formed on the photosensitive drum 20 side of the toner storage chamber 52 through the opening A so as to communicate with the toner storage chamber 52 and perform development, and the supply roller 58 and the development roller 59 are rotatably supported. . The toner on the developing roller 59 is regulated to a predetermined layer thickness by a layer thickness regulating blade 64 having a thin plate-like elasticity and used for development.
[0040]
  The transfer roller 21 is rotatably supported, and is composed of a foamed elastic body having conductivity, such as silicone rubber or urethane rubber. The transfer roller 21 is configured to reliably transfer the toner image on the photosensitive drum 20 to a sheet by an applied voltage.
[0041]
  The fixing unit 70 is provided further downstream in the sheet conveyance direction from the registration rollers 12 and 13 to the pressure contact portion between the photosensitive drum 20 and the transfer roller 21, and includes a heating roller 71 and a pressing roller 72. The toner image transferred to the paper is pressed while being heated by the heating roller 71 and the pressure roller 72 and is fixed to the paper.
[0042]
  A pair of transport rollers 73 and a paper discharge roller 74 for paper transport are provided on the downstream side in the transport direction of the fixing unit 70, and a paper discharge tray 75 is provided on the downstream side of the paper discharge rollers 74. .
[0043]
  The photosensitive drum 20, the transfer roller 21, the charger 30, and the developing device 50 described above are accommodated in the process cartridge 2a. The process cartridge 2a is detachably provided to the laser beam printer 1. Yes. Further, the developing device 50 is detachably provided as a developing device cartridge with respect to the process cartridge 2a.
[0044]
  In the laser beam printer 1 of the present embodiment as described above, when the surface of the photosensitive drum 20 is uniformly charged by the charger 30, and the laser light L modulated according to the image information is emitted from the laser scanner unit 40, An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 20. The electrostatic latent image is visualized with toner by the developing device 50, and the visible image formed on the photosensitive drum 20 is conveyed to the transfer position by the photosensitive drum 20. At the transfer position, the paper is supplied via the paper feed roller 11 and the registration rollers 12 and 13, and the visible image is transferred to the paper by the transfer bias applied by the transfer roller 21. The toner remaining on the photosensitive drum 20 after the transfer is collected in the developing chamber 57 by the developing roller 59.
[0045]
  Next, the sheet is conveyed to the fixing unit 70 and is nipped and conveyed by the heating roller 71 and the pressing roller 72 of the fixing unit 70, and the visible image on the sheet is pressed and heated to be fixed on the sheet. Then, the paper is discharged to a paper discharge tray 75 above the laser beam printer 1 by a pair of transport rollers 73 and paper discharge rollers 74, and the image forming operation is completed.
[0046]
  (Configuration of developing device)
  Next, a detailed configuration of the developing device 50 in the present embodiment that solves the above-described conventional problems will be described with reference to FIGS.
[0047]
  2 is a view showing a cross section taken along line YY ′ of the developing device 50 in FIG. 3 according to the present embodiment. FIG. 3 is a view showing a cross section taken along line XX ′ of FIG. 2 of the developing device 50 according to the present embodiment. It is. However, FIG. 3 is a view when the agitator 53 and the cleaning member 54 are at the positions indicated by the two-dot chain line in FIG. 2. Further, in FIG. 3, the frame 2b, the light emitting means 60, the light receiving means 61, and the substrates 60b and 61b are drawn as cross sections, which are cross sections taken along the line Z-Z 'in FIG.
[0048]
  As shown in FIG. 2, the developing device 50 according to the present embodiment is removed from the process cartridge 2a shown in FIG. 3 or attached to the process cartridge 2a in a state in which other components are provided in the case 51. Accordingly, the case 51 forms a toner storage chamber 52 and a developing chamber 57, and also functions as a frame that supports each component.
[0049]
  Next, each component other than the case 51 will be described. First, the developing roller 59 as a developer carrying member is a cylindrical base material 59b formed of conductive silicone rubber containing conductive carbon fine particles on a metal core 59a formed of stainless steel or the like. Furthermore, a coat layer 59c of a resin or rubber material containing fluorine is formed on the base material 59b. The developing roller 59 does not necessarily have a base material made of conductive silicone rubber, and may be made of conductive urethane rubber. Further, a predetermined voltage is applied to the developing roller 59 by a power source (not shown), and the developing roller 59 is configured to have a predetermined potential difference with the photosensitive drum 20.
[0050]
  The layer thickness regulating blade 64 as a layer thickness regulating member is made of stainless steel or the like, and has a base portion fixed to the case 51 of the developing device 50 and a distal end of the support portion 64a. Or a contact portion 64b formed of conductive silicone rubber, insulating or conductive fluorine-containing rubber, or insulating or conductive urethane rubber. The contact portion 64b is pressed against the developing roller 59 by the elastic force of the support portion 64a. In the present embodiment, the contact portion 64b is formed so as to have a convex shape having a substantially half-moon shape as shown in FIG. 2, but it may be formed in a plate shape.
[0051]
  The supply roller 58 is a roller in which a cylindrical base material 58b made of a conductive sponge is formed on a cored bar 58a made of stainless steel or the like, and is applied to the developing roller 59 by the elastic force of the sponge. It arrange | positions so that it may press-contact. As the supply roller 58, other appropriate members such as conductive silicone rubber or urethane rubber can be used.
[0052]
  The toner stored in the toner storage chamber 52 is a positively chargeable non-magnetic one-component developer, and a well-known color such as carbon black is added to a styrene-acrylic resin formed into a spherical shape by suspension polymerization. And toner base particles having a particle diameter of 6 μm to 10 μm and an average particle diameter of 8 μm obtained by adding a charge control agent such as nigrosine, triphenylmethane, and quaternary ammonium salt. The toner is constituted by adding silica as an external additive to the surface of the toner base particles. The silica as the external additive is subjected to a well-known hydrophobic treatment with a silane coupling agent or the like, the average particle diameter is 10 nm, and the addition amount is 0.6% by weight (wt)% of the toner base particles. It is. Thus, the toner is an extremely spherical suspension polymerization toner, and further, 0.6 wt (wt)% of hydrophobically treated silica having an average particle diameter of 10 nm is added as an external additive. Excellent fluidity. Therefore, a sufficient amount of charge can be obtained by frictional charging, so that an image with high transfer efficiency and extremely high image quality can be formed.
[0053]
  The first agitator 90 as a developer conveying means is formed of PET (polyethylene terephthalate) as a rotary conveying member at the tip of a support member 90a formed of a resin such as ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin. A sheet-like sliding contact portion 90b having a thickness of 75 μm is attached. As shown in FIG. 3, the support member 90 a is formed integrally with a rotary shaft 55 that is pivotally supported on both side walls 51 a and 51 b of the case 51, and a gear 63 is attached to the shaft end of the rotary shaft 55. ing. Further, as shown in FIG. 2, the sliding contact portion 90b has a width (length in the direction of the rotation radius) so as to be slidably contacted at least when slidingly contacting at least the cylindrical bottom surface portion 52a of the toner storage chamber 52. )have. Therefore, when a rotational driving force from a motor (not shown) is transmitted to the gear 63, the first agitator 90 including the support member 90a and the sliding contact portion 90b rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 2, and the sliding contact portion 90b is bent. In this state, the bottom surface 52a of the toner storage chamber 52 is slidably contacted, and the toner is pushed up to the opening A by the conveying surface. In FIG. 3, the opening A is painted black, and the portion hidden in the support member 90a in FIG. 3 is represented by a dotted line. As shown in FIG. 3, the sliding contact portion 90b is provided with cuts 90d corresponding to the positions of both end portions of the opening A, and the conveyance main portion of the sliding contact portion 90b sandwiched between the two cuts 90d is opened. The toner enters the part A so as to be elastically repelled, and the toner is repelled to the developing chamber 57 side. Further, not only the sliding contact portion 90b but also the surface of the support member 90a pushes up the toner. Therefore, the support member 90a has an opening 90c as shown in FIG. 3, and the surface of the support member 90a. Is configured to reduce the resistance received from the toner during rotation. Further, the longitudinal lengths of the support member 90a and the sliding contact portion 90b are set to be shorter than the longitudinal length of the case 51. As shown in FIG. The side portions are arranged to have a predetermined interval so as not to contact the light transmission windows 56a and 56b on both sides.
[0054]
  In the present embodiment, a second agitator 91 that constitutes a developer conveying means together with the first agitator 90 is provided. The second agitator 91 is formed integrally with the support member 90a of the first agitator 90, and is formed of a resin such as ABS resin, and a PET sheet as a rotation conveyance member attached to the support member 91a. It is comprised from the shape-like conveyance part 91b. Further, as is apparent from FIG. 3, the support member 91a formed integrally with the support member 90a is attached only to the central portion in the longitudinal direction of the support member 90a. The support member 91a rotates with the rotation of the support member 90a, and the conveyance unit 91b pushes the toner in the toner storage chamber 52 to the opening A prior to the sliding contact portion 90b. As described above, in the present embodiment, the toner conveying capability from the toner storage chamber 52 to the developing chamber 57 is configured to be stronger at the center than at both ends in the longitudinal direction.
[0055]
  The cleaning member 54 includes a support member 54a formed integrally with the support member 90a of the first agitator 90, and wipers 54b attached to both ends of the support member 54a as shown in FIG. The wiper 54b is made of urethane rubber, and is attached to a position where the surface of the light transmission windows 56a and 56b can be rubbed and wiped off the toner on the surface as the support member 54a rotates. Further, as an example, the support member 54a is set so as to be parallel and opposite to the support member 90a of the first agitator 90, that is, the phase angle with the support member 90a of the first agitator 90 is 180 degrees. The
[0056]
  The light transmission window 56 is a transparent or translucent member formed of acrylic, polycarbonate, polypropylene, or the like, and as shown in FIG. 3, a light transmission window 56a attached to the side wall 51a of the case 51 on the light emitting means 60 side. And a light transmission window 56b attached to the side wall 51b on the light receiving means 61 side. Further, as shown in FIG. 3, these light transmission windows 56a and 56b are provided so as to protrude to the inside of the toner storage chamber 52, and the wiper 54b of the cleaning member 54 is surely provided with the light transmission window 56a. , 56b can be wiped off. Further, as shown in FIG. 2, the light transmission window 56b (56a) is a plane including the rotation center line of the agitator 90 and the cleaning member 54 and extending in the vertical direction (hereinafter referred to as a vertical plane) G. It is provided at a position on the opening A side. Further, openings 62a and 62b are formed at positions corresponding to the light transmitting windows 56a and 56b of the process cartridge 2a as shown in FIG. 3, and the opening 62a allows light to enter the light transmitting window 56a. The opening 62b enables light to be emitted from the light transmission window 56b.
[0057]
  Corresponding to the positions where the light transmission windows 56a and 56b are provided, light emitting means 60 and light receiving means 61 are provided on both sides of the developing device 50 as shown in FIG.
[0058]
  The light emitting means 60 includes a holder 60a attached to the frame 2b, a substrate 60b supported by the holder 60a, and a light emitting element 60c provided on the substrate 60b. The holder 60a is made of plastic, and a plastic lens 60d is formed by integral molding on the side of the holder 60a facing the light transmission window 56a.
[0059]
  Similarly, the light receiving means 61 includes a holder 61a attached to the frame, a substrate 61b supported by the holder 61a, and a light receiving element 61c provided on the substrate 61b. The holder 61a is made of plastic, and a plastic lens 61d is formed by integral molding on the side of the holder 61a facing the light transmission window 56b. Note that a phototransistor is used as an example of the light receiving element.
[0060]
  The above-described light emitting element 60c, plastic lens 60d, process cartridge 2a opening 62a, light transmitting window 56a, light transmitting window 56b, process cartridge 2a opening 62b, plastic lens 61d, and light receiving element 61c are shown in FIG. Thus, the light emitted from the light emitting element 60c is made substantially parallel by the plastic lens 60d and enters the light transmission window 56a through the opening 62a. Therefore, in a state where no toner is present between the light transmission window 56a and the light transmission window 56b, the light transmitted through the light transmission window 56a enters the opposite light transmission window 56b, and the light transmission window 56b passes through the light transmission window 56b. The light passes through the opening 62b and enters the plastic lens 61d. The incident light is collected by the plastic lens 61d and received by the light receiving element 61c.
[0061]
  As shown in FIG. 4, the light receiving element 61c is an element whose output voltage value changes according to the amount of received light. In this embodiment, when the light receiving amount is the minimum, the voltage value takes a value close to about 5V. When the amount of received light is the maximum, the voltage value is close to 0V. In this range, the voltage value changes according to the amount of received light. In the present embodiment, such an output of the light receiving element 61c is read by a control unit (not shown) made of a microprocessor or the like, a predetermined voltage value is set as a threshold value, and an output voltage value higher than the threshold value is high. The output voltage value lower than the threshold value is determined as the low level, and the total period within the measurement unit period T2 of this low level period (hereinafter referred to as the low level period) T1 is the measurement. The remaining amount of toner is detected by calculating the proportion of the unit period T2.
[0062]
  Next, the light shielding member 80 will be described. As shown in FIG. 2, the light shielding member 80 is a plate-like member that is provided between the support member 90a of the first agitator 90 and the support member 54a of the cleaning member 54 and is formed of a resin such as ABS resin. The first agitator 90 and the cleaning member 54 are formed integrally with the rotating shaft 55 and are configured to rotate around the rotating shaft 55. Moreover, in the axial direction of the rotating shaft 55, as shown in FIG. 3, it is provided only on the light emitting means 60 side.
[0063]
  The light blocking member 80 blocks the light to the light transmitting window 56b immediately after the first agitator 90 passes the position of the light transmitting window 56b (, 56a), and the light transmitting window 56b by the cleaning member 54 as shown in FIG. (, 56a) has a light shielding surface with a size to release the light shielding immediately before the start of cleaning.
[0064]
  With this configuration, while the light shielding member 80 blocks the optical path, even when the toner around the light transmission window 56b (56a) is scraped off by the scraping operation by the first agitator 90, Since the output from the light receiving element 60c cannot be obtained, the developer remaining amount can be accurately detected regardless of the environmental conditions or the usage period. Further, since the light shielding member 80 rotates around the rotation shaft 55 common to the cleaning member 54 and the first agitator 90, the configuration can be simplified.
[0065]
  (Operation example)
  Hereinafter, an operation example in the present embodiment will be described in detail focusing on toner remaining amount detection and operations of the first agitator 90 and the second agitator 91 and the cleaning member 54.
[0066]
  First, the uppermost surface of the toner (hereinafter referred to as toner surface) is much higher than the positions of the light transmission windows 56a and 56b as shown by the dotted lines in FIG. A case where the toner is contained will be described. In this case, first, the conveyance unit 91b pushes the toner in the center in the width direction of the toner storage chamber 52 as shown in FIG. 6 by the rotation of the second agitator 91 prior to the first agitator 90, as shown in FIG. As described above, the toner in the central portion in the width direction of the toner storage chamber 52 is conveyed to the developing chamber 57 with the movement of reaching the vicinity of the opening A and passing through the opening A. At this time, as shown in FIG. 7, the sliding contact portion 90 b of the first agitator 90 conveys the toner in the entire width direction of the toner storage chamber 52 while being in sliding contact with the wall surface of the toner storage chamber 52 to the opening A. As the sliding contact portion 90b of the first agitator 90 reaches the opening A and further passes through the opening A as shown in FIG. 2, the entire region in the width direction of the toner storage chamber 52 is approached. The toner is conveyed to the developing chamber 57.
[0067]
  Accordingly, in the developing chamber 57, the toner is first supplied to the center in the width direction of the developing chamber 57 by the second agitator 91, and immediately thereafter, the toner in the entire width direction of the developing chamber 57 is supplied by the first agitator 90. As a result, the pushing pressure of the toner into the developing chamber increases only at the central portion of the developing chamber 57 in the width direction. In the present embodiment, as described above, polymerized toner having extremely high fluidity is used. Therefore, when the indentation pressure of the polymerized toner increases at the central portion, the polymerized toner pressed in the developing chamber 57 is 57 is returned to the toner storage chamber 52 from the opening A through both ends. In other words, in the developing device of this embodiment, the toner circulates in the width direction of the developing chamber 57, that is, the longitudinal direction of the developing roller 59 in the developing chamber 57, and the consumption by the printing is extremely small. The toner can be reliably prevented from staying at both ends in the longitudinal direction. As a result, good printing can be performed without causing toner deterioration.
[0068]
  However, if the width of the second agitator 91 becomes smaller than 1/4 with respect to the width of the opening A, the toner does not circulate to the end. On the other hand, if it exceeds 3/4, the circulation of the toner in the longitudinal direction is lost. As a result of experiments, it has been found that the width of the second agitator 91 with respect to the width of the opening A is preferably about 1/2, but in the present embodiment, it is about 4/9. In an experiment conducted to examine the relationship between the width of the opening A and the width of the second agitator 91, a developing device in which the ceiling of the developing chamber was cut off was prepared, and the internal toner circulation was visually confirmed. Further, when an endurance test (for example, printing 10,000 sheets) was performed and the image was evaluated, the second agitator smaller than 1/4 or the second agitator larger than 3/4 was subjected to end of paper after the endurance. Print fog occurred on the side. In the second agitator having a size of 1/4 and 3/4, fogging slightly occurred at the end of the paper after the endurance, but it was barely enough to withstand practical use. In addition, in the case of a new toner, even when the second agitator smaller than 1/4 or the second agitator larger than 3/4 was used, the circulation was sometimes performed, but the fluidity of the toner decreased after the endurance. At that time, it was possible to visually confirm that the circulation became unstable or no longer circulated.
[0069]
  As described above, it has been found that the width of the second agitator 91 is preferably 1/4 or more and 3/4 or less with respect to the width of the opening A.
[0070]
  According to the method of the present embodiment, the height of the partition wall (the lower end wall of the opening A) 53 between the toner storage chamber 52 and the developing chamber 57 shown in FIGS. Even if it is not particularly lowered, the circulation of the toner can be improved, so that a density reduction due to an insufficient supply amount of toner to the developing roller 59 does not occur. Further, since the first agitator 90 is configured to have a width larger than the width of the opening A, there is no case where the toner supply becomes insufficient over the entire width of the developing chamber 57.
[0071]
  In addition, since the toner circulates well in the longitudinal direction of the developing roller 59, toner supply unevenness does not occur, and vertical stripe-shaped image density unevenness does not occur in printing.
[0072]
  Further, since the tip of the rubbing portion 91b of the second agitator 91 and the tip of the sliding contact portion 90b of the first agitator 90 are configured to enter the developing chamber 57 from the opening A, The above-mentioned circulation performance can be further improved by suitably pushing in the toner.
[0073]
  Further, the tip of the rubbing portion 91b of the second agitator 91 and the sliding contact portion 90b of the first agitator 90 are made of a resin sheet such as PET, and the thickness thereof is greater than 50 μm. As a result of the experiment, it has been found that when the thickness is smaller than 50 μm, the supply of toner to the developing chamber 57 becomes insufficient. However, in this embodiment, the sliding contact portion 90b is thicker than 50 μm, so that development is performed. The toner can be sufficiently supplied to the chamber 57. Moreover, in this embodiment, the thickness of the sliding contact part 90b is made thinner than 100 micrometers. As a result of the experiment, when the thickness is larger than 100 μm, an abnormal noise is generated when the sheet is bent when the bending of the sheet is eliminated. However, according to the present embodiment, the thickness of the sliding contact portion 90b is made thinner than 100 μm. Therefore, such abnormal noise is not generated. As a result of the experiment, it was found that the optimum thickness of the sliding contact portion 90b was 75 μm.
[0074]
  In addition, for example, when the toner carrying capacity at both ends in the width direction of the developing chamber 57 is made stronger than that at the center, the toner supplied from both ends will meet at the center, and the image density at this center is The problem of unevenness arises. However, according to the configuration of the present embodiment, since there is no collision of the toner in the central portion, it is possible to reliably prevent such image density unevenness.
[0075]
  Since the first agitator 90 described above passes near the light transmission windows 56a and 56b, the toner near the light transmission windows 56a and 56b may be conveyed. However, in this embodiment, when the first agitator 90 is moved from the position shown in FIG. 7 to the position shown in FIG. 2, the light shielding member 80 is located between the light transmission window 56a and the light transmission window 56b as shown in FIG. Block the light path. Therefore, even if the toner near the light transmission windows 56a and 56b is transported when passing through the first agitator 90, the output of the light receiving element 61c is kept at a high level, and the noise like that seen in the conventional apparatus is observed. Does not change the output signal. Then, when the remaining amount of toner decreases and the toner surface approaches the positions of the light transmission windows 56a and 56b as shown by the solid line in FIG. 5, the light transmission windows 56a and 56b are covered with the toner immediately after wiping by the wiper 54b. However, when the wiper 54b rotates from the position shown in FIG. 5 to the position shown in FIG. 6, the slidable contact portion 90b of the first agitator 90 also rotates accordingly. 6 is pushed out in the direction of arrow B shown in FIG. 6 to cover the light transmission windows 56a and 56b. The time during which the light transmission windows 56a and 56b are covered with the toner pushed out by the sliding contact portion 90b in this manner depends on the toner amount. That is, the larger the toner amount, the longer the light transmission windows 56a and 56b are blocked. The smaller the toner amount, the shorter the time for blocking the light transmission windows 56a and 56b. Therefore, the higher the toner amount, the shorter the low level period T1 of the output of the light receiving element 61c shown in FIG. 4, and the lower the amount of toner, the longer the low level period T1 of the output of the light receiving element 61c shown in FIG. In the present embodiment, the value of the output voltage of the light receiving element 61c is sampled and stored at a predetermined sampling period by a control unit (not shown), and the total ratio of the low level period T1 within the predetermined measurement unit period T2 is: When the predetermined ratio is exceeded, the toner empty state is determined.
[0076]
  As described above, in the developing device 50 of the present embodiment, the surfaces of the light transmission windows 56a and 56b are wiped by the wiper 54b of the cleaning member 54, and the toner in the toner storage chamber 52 is pushed out by the first agitator 90. Thus, light is transmitted and blocked between the light transmitting window 56a and the light transmitting window 56b. Further, immediately after the first agitator 90 passes through the light transmitting windows 56a and 56b, the light transmitting window 56a is formed by the light blocking member 80. Since the change in the output of the light receiving element 61c caused by the behavior of the first agitator 90 is prevented by blocking the optical path between the light transmission window 56b and the light transmission window 56b, it is possible to accurately detect the remaining amount of toner.
[0077]
  In the above description, the second agitator 91 is provided so that the toner conveying capability at the central portion in the longitudinal direction of the developing roller 59 is higher than that at both ends, but the present invention has such a configuration. For example, more agitators may be provided in the central portion. Also, there is no need for a plurality of agitators, and even with a single agitator, the length from the rotating shaft to the free end of the sliding contact portion is longer at the center than at both ends. It may be configured. Further, the surface of the sliding contact portion of the agitator may be processed into a mesh shape, and the mesh roughness may be configured so that both end portions are rougher than the central portion.
[0078]
  As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be easily made without departing from the spirit of the present invention. It can be guessed.
[0079]
[0080]
[0081]
【The invention's effect】
  Claim1According to the developing device described above, at least one rotating / conveying member having a plurality of rotating / conveying members using a polymerized toner produced by a polymerization method as a developer and having a common rotating shaft inside the developer storage chamber is provided. The longitudinal width ofOpened in the width direction of the developing chamber so as to convey the developer in the entire width direction of the developer storage chamber to the entire width direction of the developing chamber.The developer conveying means is formed in a size larger than the width in the longitudinal direction of the opening, and at least the other rotational conveying member is provided only in the central portion in the longitudinal direction with respect to the rotating portion.Immediately after the other rotary transport member transports the developer to the central portion of the opening, one rotary transport member transports the developer to the entire area of the opening.Therefore, it is possible to reliably prevent the developer from being insufficiently supplied to the developer carrier, and to circulate the polymer toner in the width direction of the developing chamber, that is, the longitudinal direction of the developer carrier, so that both ends of the developer carrier are Therefore, good development without toner deterioration can be performed.
[0082]
  Claim2According to the developing device described above, since the leading end portion of the developer conveying means enters the developing chamber from the opening, the polymerized toner can be suitably pushed into the developing chamber. The toner circulation performance in the width direction can be further improved.
[0083]
  Claim3According to the developing device described above, since the height of the upper surface of the lower end wall of the opening is made higher than the height of the upper surface of the developer supplying means, the polymerization toner from the developing chamber to the developer containing chamber due to gravity is drawn. Return can be suppressed, and insufficient supply of toner to the developer carrying member can be reliably prevented. In addition, according to the present invention, even if the height of the lower end wall of the opening is not so low, good toner circulation occurs in the width direction of the developing chamber as described above. Can be prevented.
[0084]
  Claim4According to the developing apparatus described above, the developer conveying means is provided with a rotary conveying member formed of a resin sheet, and the sheet is formed to be thicker than 50 μm and thinner than 100 μm. A sufficient toner supply force to the chamber can be obtained, and the bending of the sheet is released, so that it is possible to reliably prevent abnormal noise when the sheet is bounced.
[0085]
  Claim5According to the described process cartridge, in addition to the electrostatic latent image carrier, claims 1 to4Since the developing device according to any one of the above is provided, good circulation of the polymerized toner in the longitudinal direction of the developer carrying member occurs, and a good developing operation without toner deterioration can be performed.
[0086]
  Claim6According to the image forming apparatus described in claim 1,4The developing device according to claim 1 or claim.5Since the described process cartridge is provided, it is possible to generate a good circulation of the polymerized toner in the longitudinal direction of the developer carrying member, and it is possible to form a high-quality image by a good developing operation without toner deterioration. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a developing device in the image forming apparatus of FIG. 1;
3 is a cross-sectional view taken along line X-X ′ in FIG. 2;
4 is a diagram for explaining a method of detecting an output voltage waveform of a light receiving element and a developer remaining amount in the image forming apparatus of FIG. 1; FIG.
5 is a diagram for explaining an operation of an agitator and a cleaning member of a developing device and an operation for detecting a remaining amount of developer in the image forming apparatus of FIG. 1 (part 1);
6 is a diagram for explaining the operation of the agitator and the cleaning member of the developing device and the operation for detecting the remaining amount of developer in the image forming apparatus of FIG. 1 (part 2);
7 is a diagram for explaining operations of an agitator and a cleaning member of a developing device and a developer remaining amount detecting operation in the image forming apparatus of FIG. 1 (part 3);
[Explanation of symbols]
  1 Laser beam printer
  50 Developer
  51a, 51b side wall
  52 Toner chamber
  54 Cleaning members
  54b Wiper
  56 Light transmission window
  57 Development chamber
  59 Developing roller
  60 Light emitting means
  61 Light receiving means
  80 Shading member
  90 First agitator
  90a Support member
  90b Sliding part
  91 Second agitator
  91a Support member
  91b Transport unit

Claims

A developer storage chamber for storing a polymerized toner produced by a polymerization method as a developer;
A developing chamber provided with a developer carrier and a developer supply means for supplying the developer to the developer carrier;
An opening that opens in the width direction of the developing chamber so as to communicate the developer containing chamber and the developing chamber and convey the developer in the entire width direction of the developer containing chamber to the entire width direction of the developing chamber. And
The developer storage chamber has a plurality of rotation conveyance members having a common rotation axis, and the longitudinal width of at least one rotation conveyance member is equal to or larger than the longitudinal width of the opening. And at least another rotating and conveying member is provided with developer conveying means provided only in the central portion in the longitudinal direction with respect to the rotating portion,
Immediately after the other rotary transport member transports the developer to the central portion of the opening, the one rotary transport member transports the developer to the entire area of the opening.

The developing device according to claim 1, wherein the developer conveying unit is set such that a tip end portion enters the developing chamber from the opening.

3. The developing device according to claim 1, wherein the height of the upper surface of the lower end wall of the opening is formed to be higher than the height of the upper surface of the developer supply means.

4. The developer conveying means according to claim 1, further comprising: a rotary conveying member formed of a resin sheet, wherein the sheet is formed to be thicker than 50 μm and thinner than 100 μm. The developing device according to 1.

5. A process cartridge formed detachably with respect to an image forming apparatus, comprising: an electrostatic latent image carrier; and the developing device according to claim 1. cartridge.

An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1 or the process cartridge according to claim 5.