JP4802301B2 - Developing device, process unit, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、感光体などの潜像担持体に担持された潜像を現像する現像装置に係り、詳しくは、螺旋形状をなす螺旋部材を、螺旋の中心を軸にして回転させることでその軸に対して現像剤を公転させながら軸線方向に搬送する搬送体の改良に関するものである。 The present invention relates to a developing device that develops a latent image carried on a latent image carrier such as a photoconductor, and more specifically, by rotating a helical member having a helical shape around the center of the helix. In contrast, the present invention relates to an improvement in a transport body that transports the developer in the axial direction while revolving the developer.
従来、この種の搬送体を用いる現像装置として、特許文献1に記載のものが知られている。この現像装置は、現像剤を収容する現像剤収容室の中に、回転する軸部材の周面に螺旋羽根が突設せしめられた搬送体たる第1撹拌スクリュウ及び第2撹拌スクリュウを有している。また、現像剤収容室の隣に設けられた現像部の中に、表面に担持した現像剤を自らの回転に伴って潜像担持体との対向位置に搬送して潜像担持体上の潜像を現像する現像部材たる現像ローラを有している。現像剤収容室と現像部との間には仕切壁が設けられておらず、現像部内の現像ローラと、現像剤収容室内の第2撹拌スクリュウとは、互いに平行な関係を保ちながら互いの周面を対向させるように配設されている。現像剤収容室内には仕切壁によって仕切られた第1収容室と第2収容室とが形成されており、現像部に近い方の第2収容室に第2撹拌スクリュウが配設されている。また、現像部から遠い方の第1収容室に第1撹拌スクリュウが配設されている。第1収容室内の現像剤は、第1撹拌スクリュウの回転に伴ってスクリュウ軸を中心に公転せしめられながら、スクリュウ軸線方向に搬送される。そして、第1撹拌スクリュウの軸線方向の一端部まで搬送されると、第1収容室内から連通口を通じて第2収容室内に受け渡される。次いで、第2収容室内において、第2撹拌スクリュウの回転に伴って回転せしめられながらスクリュウ軸線方向に搬送されていく過程で、その一部が現像ローラに汲み上げられて現像に寄与したり、現像ローラから第2搬送スクリュウに戻されたりする。第2搬送スクリュウの一端部まで搬送された現像剤は、第2収容室無いから連通口を通じて第1収容室に返される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a developing device described in
かかる構成においては、第2撹拌スクリュウによって搬送される現像剤の表面の波打ちにより、その波打ちに対応した現像濃度ムラを発生させる場合がある。具体的には、第2撹拌スクリュウの横断面は、円形の軸部材における外縁の一部から螺旋羽根による突起が突き出た形状になっている。この突起は、軸部材の回転に伴って軸部材を中心にして公転する。突起が公転に伴って現像ローラから最も遠く離れた位置から現像ローラに近づく方向に移動していく過程では、現像剤が突起によって現像ローラに向けて押されるため、現像剤の表面が現像ローラに向けて徐々に盛り上がっていく。そして、この盛り上がりによって第2撹拌スクリュウと現像ローラとの間の現像剤量が増加して、現像濃度が高くなる。これに対し、現像ローラに最も近づいた位置にあった突起が現像ローラから離れる方向に移動していく過程では、現像剤が突起に追従して同方向に移動するため、現像剤の表面が徐々に下降していく。そして、この下降によって第2撹拌スクリュウと現像ローラとの間の現像剤量が低下して、現像濃度が低くなる。螺旋羽根による突起は軸部材の軸線方向において螺旋状に形成されているため、このような現像剤の表面の盛り上がりや下降が軸線方向において位相ずれして起こる。これにより、現像剤の表面がスクリュウ軸線方向に波打ちして、これに対応した現像濃度ムラが発生するのである。 In such a configuration, the developer density unevenness corresponding to the undulation may be generated by the undulation of the surface of the developer conveyed by the second agitating screw. Specifically, the cross section of the second stirring screw has a shape in which a protrusion by a spiral blade protrudes from a part of the outer edge of the circular shaft member. This protrusion revolves around the shaft member as the shaft member rotates. In the process in which the protrusion moves from the position farthest away from the developing roller along with the revolution in a direction approaching the developing roller, the developer is pushed toward the developing roller by the protrusion. It gradually rises toward. Then, this rise increases the amount of developer between the second stirring screw and the developing roller, and the developing density increases. On the other hand, in the process in which the protrusion at the position closest to the developing roller moves away from the developing roller, the developer moves in the same direction following the protrusion, so that the surface of the developer gradually increases. To descend. This lowering reduces the amount of developer between the second stirring screw and the developing roller, thereby lowering the developing density. Since the protrusions formed by the spiral blades are formed in a spiral shape in the axial direction of the shaft member, such rising and lowering of the developer surface occurs with a phase shift in the axial direction. As a result, the surface of the developer undulates in the screw axis direction, and uneven development density corresponding to the undulation occurs.
一方、従来より、搬送体として、多条螺旋構造をなす複数の螺旋羽根を有する多条スクリュウを用いる現像装置が知られている。例えば、特許文献2、3には、それぞれ、2条螺旋構造(2重螺旋構造)をなす2条の螺旋羽根を有する2条スクリュウを用いる現像装置が記載されている。この2条スクリュウの横断面は、円形の軸部材における外縁の一部から1条目の螺旋羽根による突起が突き出ており、且つその突起に対して180[°]点対称となる位置に2条目の螺旋羽根による突起が突き出た形状になっている。このような形状の2条スクリュウでは、一方の突起が現像ローラから最も遠く離れた位置から現像ローラに近づく方向に移動していく過程で、現像ローラに最も近づいた位置にあるもう一方の突起が現像ローラから離れる方向に移動する。これにより、一方の突起の移動による現像剤の表面の盛り上がりと、もう一方の突起の移動による現像剤の表面の下降とを相殺して、現像剤の表面の波打ちによる現像濃度ムラを抑えることができる。
On the other hand, conventionally, a developing device using a multi-thread screw having a plurality of spiral blades having a multi-strand structure as a transport body is known. For example,
しかしながら、2条スクリュウでは、その横断面方向において、現像剤を1条目の螺旋羽根による突起と2条目の螺旋羽根による突起との間に挟み込みながら公転させることにより、現像剤の挙動が不活発になる。このため、1条スクリュウに比べて現像剤の撹拌能力が低下して、種々の問題を引き起こすおそれがある。例えば、現像剤として、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いる場合には、撹拌不足による二成分現像剤のトナー濃度ムラが現れて、現像濃度ムラを引き起こすおそれがある。また、現像剤として、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いる場合には、十分に帯電したトナーと帯電不良のトナーとの撹拌が不十分になり、帯電不良のトナーを局所的に多量に存在させることによる地汚れを引き起こすおそれがある。この地汚れとは、帯電不良のトナーを非画像部に付着させる現象である。 However, in the two-thread screw, in the transverse cross-sectional direction, the developer is caused to be inactive by revolving while being sandwiched between the protrusion by the first spiral blade and the protrusion by the second spiral blade. Become. For this reason, there is a possibility that the stirring ability of the developer is lowered as compared with the single screw, and various problems are caused. For example, when a two-component developer containing a toner and a magnetic carrier is used as the developer, toner density unevenness of the two-component developer due to insufficient stirring may appear and cause development density unevenness. In addition, when a one-component developer that does not contain a magnetic carrier is used as a developer, stirring of sufficiently charged toner and poorly charged toner becomes insufficient, and a large amount of poorly charged toner is locally added. May cause soiling due to the presence. The background stain is a phenomenon in which a poorly charged toner adheres to a non-image portion.
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような現像装置、並びにこれを用いるプロセスユニット及び画像形成装置を提供することである。即ち、搬送体によって搬送される現像剤の表面の波打ちに起因する現像濃度ムラを抑えつつ、現像剤の撹拌不良による地汚れや現像濃度ムラを抑えることができる現像装置等である。 The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide the following developing device, a process unit using the same, and an image forming apparatus. That is, a developing device or the like that can suppress background unevenness due to developer agitation failure and development density unevenness while suppressing development density unevenness due to the surface of the developer conveyed by the transport body.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、螺旋形状をなす螺旋部材を、螺旋の中心を軸にして回転させることで、該軸に対して現像剤を公転させながら軸線方向に搬送する複数の搬送体と、表面に担持した現像剤を表面移動に伴って画像形成装置の潜像担持体との対向位置に搬送して該潜像担持体上の潜像を現像する現像部材とを有し、現像剤を互いに隣り合う搬送体の間で受け渡しながら該現像部材に向けて搬送し、複数の搬送体のうち、該現像部材の最も近くに配設された搬送体である供給搬送体により、現像剤を該現像部材に供給する現像装置において、上記複数の搬送体のうち、上記供給搬送体については、多条螺旋構造をなす複数の上記螺旋部材を有するものを用い、且つ、他の搬送体については、1条の上記螺旋部材による1条螺旋構造をなすものを用いるか、あるいは多条螺旋構造をなす複数の螺旋部材を該供給搬送体よりも少ない条数で有するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記供給搬送体として、上記螺旋部材の条数が偶数であり、且つそれぞれの螺旋部材の位相が、360[°]を条数で除算した角度ずつずれているものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の現像装置において、上記供給搬送体の螺旋部材として、厚み方向の断面形状が現像剤搬送方向の上流側と下流側とで非対称であって、且つ下流側の厚みが上流側よりも大きいものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかの現像装置において、上記複数の搬送体として、それぞれ回転する軸部材の周面に上記螺旋部材が突設せしめられたものを用い、上記供給搬送体として、その軸部材の径が他の搬送体の軸部材の径よりも大きく、且つ上記螺旋部材の螺旋径が他の搬送体と同じであるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの現像装置において、上記供給搬送体として、多条螺旋構造の軸線方向における螺旋ピッチが、他の搬送体の0.3〜0.7倍であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発目は、請求項1乃至5の何れかの現像装置において、上記供給搬送体として、曲げ弾性率M[MPa]を軸線方向の長さL[mm]で除算した値が25以上であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れかの現像装置において、上記供給搬送体の螺旋部材の先端と該供給搬送体の周囲に現像剤を保持させるための壁との間のクリアランスを、他の搬送体におけるクリアランスよりも小さくしたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、少なくとも、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて、画像形成装置に一体的に着脱可能にしたプロセスユニットにおいて、上記現像装置として、請求項1乃至7の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを有する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項1乃至7の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の画像形成装置において、上記現像装置として、潜像を互いに異なる色に現像する複数のものを設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the spiral member having a spiral shape is rotated around the center of the spiral so that the developer is revolved with respect to the axis and conveyed in the axial direction. A plurality of conveying members, and a developing member that develops the latent image on the latent image carrier by conveying the developer carried on the surface to a position facing the latent image carrier of the image forming apparatus as the surface moves. And supplying the developer to the developing member while transferring the developer between the adjacent conveying members, and among the plurality of conveying members, the conveying member is the conveying member disposed closest to the developing member. In the developing device for supplying the developer to the developing member by a body, among the plurality of transport bodies, the supply transport body is a member having a plurality of spiral members having a multi-strand structure, and For other transport bodies, the above spiral member Or used as forming the
Further, the invention of claim 2 is the developing device according to
According to a third aspect of the present invention, in the developing device of the first or second aspect, as the spiral member of the supply transport body, the cross-sectional shape in the thickness direction is asymmetric between the upstream side and the downstream side in the developer transport direction. And the thing whose thickness of the downstream is larger than the upstream is used.
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, as the plurality of transport bodies, the one in which the spiral member protrudes from the peripheral surface of the rotating shaft member is used. The supply transport body is characterized in that the diameter of the shaft member is larger than the diameter of the shaft member of the other transport body and the spiral diameter of the spiral member is the same as that of the other transport body. To do.
According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fourth aspects, as the supply transport body, the spiral pitch in the axial direction of the multi-strand spiral structure is 0.3 to 0 of the other transport body. It is characterized by using a thing which is .7 times.
According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fifth aspects, the value obtained by dividing the bending elastic modulus M [MPa] by the length L [mm] in the axial direction as the supply transport body. Is characterized in that a material having a value of 25 or more is used.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the developing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the space between the tip of the spiral member of the supply transport body and the wall for holding the developer around the supply transport body. This clearance is characterized in that it is smaller than the clearance in the other transport bodies.
In the invention of claim 8, at least a latent image carrier that carries a latent image and a developing device that develops the latent image on the latent image carrier are held as a single unit on a common holder. In the process unit that is detachable integrally with the image forming apparatus, the developing device according to any one of
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having a latent image carrier that carries a latent image and a developing device that develops the latent image on the latent image carrier. 7 to 7 is used.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the developing device is provided with a plurality of developing devices for developing latent images in different colors.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、回転する軸部材、及び該軸部材の周面上に突設せしめられた螺旋形状をなす螺旋部材を具備し、該軸部材を中心にして回転することで、該軸部材に対して現像剤を公転させながら軸線方向に搬送する複数の搬送体と、表面に担持した現像剤を表面移動に伴って画像形成装置の潜像担持体との対向位置に搬送して該潜像担持体上の潜像を現像する現像部材とを有し、現像剤を互いに隣り合う搬送体の間で受け渡しながら該現像部材に向けて搬送し、複数の搬送体のうち、該現像部材の隣りに配設された搬送体である供給搬送体により、現像剤を該現像部材に供給する現像装置において、上記複数の搬送体のうち、上記供給搬送体については、多条螺旋構造をなす複数の上記螺旋部材を有するものであって且つ上記軸部材の径が他の搬送体の軸部材の径よりも大きいものを用い、且つ、他の搬送体については、1条の上記螺旋部材による1条螺旋構造をなすものを用いるか、あるいは多条螺旋構造をなす複数の螺旋部材を該供給搬送体よりも少ない条数で有するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記供給搬送体として、上記螺旋部材の条数が偶数であり、且つそれぞれの螺旋部材の位相が、360[°]を条数で除算した角度ずつずれているものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の現像装置において、上記供給搬送体の螺旋部材として、現像剤搬送方向の断面形状が螺旋外縁における現像剤搬送方向の中心線を境にした上流側箇所と下流側箇所とで非対称であって、且つ該上流側箇所の該現像剤搬送方向の大きさが該下流側箇所の該現像剤搬送方向の大きさよりも小さいものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかの現像装置において、上記供給搬送体として、上記螺旋部材の螺旋径が他の搬送体と同じであるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの現像装置において、上記供給搬送体として、多条螺旋構造の軸線方向における螺旋ピッチが、他の搬送体の0.3〜0.7倍であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかの現像装置において、上記供給搬送体として、曲げ弾性率M[MPa]を軸線方向の長さL[mm]で除算した値が25以上であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、少なくとも、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて、画像形成装置に一体的に着脱可能にしたプロセスユニットにおいて、上記現像装置として、請求項1乃至6の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを有する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項1乃至6の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の画像形成装置において、上記現像装置として、潜像を互いに異なる色に現像する複数のものを設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
Further, the invention of claim 2 is the developing device according to
Further, the invention of
The invention of claim 4, in any of the developing apparatus of
According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fourth aspects, as the supply transport body, the spiral pitch in the axial direction of the multi-strand spiral structure is 0.3 to 0 of the other transport body. It is characterized by using a thing which is .7 times.
According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fifth aspects, the value obtained by dividing the bending elastic modulus M [MPa] by the length L [mm] in the axial direction is used as the supply transport body. What is more than 25 is used .
Also, the invention of
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having a latent image carrier that carries a latent image and a developing device that develops the latent image on the latent image carrier. A developing device according to any one of 6 to 6 is used.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the developing device is provided with a plurality of devices for developing latent images into different colors.
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、電子写真方式のプリンタ(以下、単に「プリンタ」という)について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、像担持体たるドラム状の感光体1の周囲に、帯電装置2、光書込装置3、現像装置10、転写装置5、ドラムクリーニング装置6、除電装置7を備えている。また、転写装置5の図中右側方に配設された定着装置8も備えている。
Hereinafter, an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as “printer”) will be described as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
First, a basic configuration of the printer according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to the present embodiment. This printer includes a charging device 2, an
図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動せしめられる感光体1は、アルミ等からなる素管の表面に感光層が形成されたものであり、回転に伴って帯電装置2によって正又は負極性に一様帯電せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて光走査情報を構築する光書込装置3から発せられるレーザー光の走査によって露光部の電位が減衰せしめられる。これにより、露光部周囲の地肌部よりも電位の小さい静電潜像を担持する。この静電潜像は、感光体1の回転に伴って現像装置10との対向位置である現像位置を通過する際に、現像装置10の現像スリーブ13に担持されるトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤に摺擦せしめられる。そして、この二成分現像剤に含まれる例えば負帯電性のトナーが静電的に付着せしめられてトナー像に現像される。
The
上記現像位置よりも感光体1の回転方向下流側には、感光体1と転写装置5とが対向する転写位置が形成されている。感光体1上で現像されたトナー像は、感光体1の回転に伴ってこの転写位置に進入する際に、図示しない給紙手段によってタイミングを合わせて搬送されてくるシート状の記録紙Pに重ね合わされる。そして、感光体1と転写装置5との間に形成される転写電界の影響を受けて記録紙P上に静電転写される。この転写の際に感光体1に静電的に付着した記録紙Pは、紙の重さ、剛性、紙と分離搬送のための部材等の作用により感光体から分離される。このようにしてトナー像が静電転写せしめられた記録紙Pは、転写位置から定着装置8へと送られる。
A transfer position where the
上記定着装置8は、内部に図示しない熱源を有する加熱ローラ8aと、これに押圧される押圧ローラ8bとの接触によって定着ニップを形成している。これらローラは、互いの接触部でそれぞれの表面を同方向に移動させるように回転駆動される。かかる構成の定着装置8に送られた記録紙Pは、定着ニップに挟み込まれてローラ表面移動方向に搬送される。この際、ニップ圧や加熱の影響によってトナー画像が定着せしめられる。定着後の記録紙Pは、図示しない排紙手段を経由して機外へと排出される。
The fixing device 8 forms a fixing nip by contact between a
上記転写位置を通過した感光体1表面は、その回転に伴ってドラムクリーニング装置6との対向位置を通過する際に、転写残トナーがクリーニングされる。そして、除電装置7によって残留電荷が取り除かれた後、帯電手段によって一様帯電せしめられて初期状態に戻る。
When the surface of the
なお、図1では、帯電装置2として、帯電バイアスが印加される帯電ローラ等のバイアス部材を感光体1に対向させながら回転させる方式のものを示したが、帯電チャージャ等の非接触方式のものを用いても良い。また、レーザー光の照射によって静電潜像を形成する光書込装置3を設けた例を示したが、LEDアレイからのLED光によって光書込を行うものを用いても良い。また、光書込ではなく、イオン噴射等によって静電潜像を形成するものでもよい。また、転写装置5として、転写バイアスが印加される転写ローラを感光体1に接触させるローラ接触方式のものを示したが、ベルトを接触させるベルト接触方式のものや、転写チャージャなどの非接触方式のものを用いても良い。また、ドラムクリーニング装置6として、クリーニングブレードによる掻き取り方式のものを示したが、クリーニングバイアスが印加されるブラシやローラを接触させる静電回収方式のものを用いてもよい。また、潜像担持体としてドラム状の感光体1を設けた例について説明したが、ベルト状の感光体などを用いても良い。また、感光体1と感光体1の周囲に設置された少なくとも現像装置を含む装置を1つのユニットとして共通のケーシング内に収めたプロセスユニットとしてもよい。例えば、感光体1、帯電装置2、現像装置10及びドラムクリーニング装置6を1つのプロセスユニットとして、プリンタ本体に対して着脱可能に構成したプロセスユニットである。
In FIG. 1, the charging device 2 is a system in which a biasing member such as a charging roller to which a charging bias is applied is rotated while being opposed to the
図2は、現像装置10を示す拡大構成図である。また、図3は、現像装置10の下ケース11を示す斜視図である。また、図4は、現像装置10の上ケース12を示す斜視図である。図2において、現像装置10のケーシングは、下ケース11と上ケース12とに2分することが可能である。下ケース11は、二成分現像剤を収容する第1収容室11a及び第2収容室11bや、現像スリーブ13を収容する現像部11cを形成している。また、上ケース12は、下ケース11の第1収容室11aの上方で後述する初期剤を収容するための初期剤収容室12aを形成している。
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram illustrating the developing
下ケース11において、第1収容室11aと第2収容室11bとは仕切壁11dによって仕切られている。そして、第1収容室11a内には、搬送体たる第1撹拌スクリュウ14が回転可能に配設されている。また、第2収容室11b内には、供給搬送体たる第2撹拌スクリュウ15が回転可能に配設されている。第2収容室11bと、現像部材たる現像スリーブ13を収容する現像部11cとは、図3に示すように仕切壁によって仕切られておらず、第2搬送スクリュウ15と現像スリーブ13とは互いに平行な関係を保ちながら互いの周面を対向させる。
In the
図2において、下ケース11の現像部11cにおける側壁には開口が設けられており、現像部11c内の現像スリーブ13はその周面の一部をこの開口から露出させながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される。
In FIG. 2, an opening is provided in the side wall of the developing
工場から出荷される際の現像装置10は、上ケース12の初期剤収容室12aと、下ケース11の第1収容室11aとの間に封止フィルム15が挟み込まれている。そして、初期剤収容室12a内には、図示しないトナーと磁性キャリアとを含有するトナー濃度が7[重量%]程度の初期現像剤が収容されている。ユーザーが封止フィルム15を引き抜くと、初期材収容室12a内の初期現像剤が第1収容室11a内に自重で落下する。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動される第1搬送スクリュウ11の回転に伴って、スクリュウ軸線方向を図中奥側から手前側(図3の矢印A方向)へと搬送される。現像装置10における図中奥側の端部や手前側の端部では、第1収容室11aと第2収容室11bとを仕切る仕切壁11dに図示しない連通口が設けられている。第1搬送スクリュウ14によって図中手前側の端部まで搬送された初期現像剤は、第1収容室11a内から連通口を通じて第2収容室11b内に送られる。そして、今度は、図示しない駆動手段によって回転駆動される第2搬送スクリュウ15によって図中手前側から奥側へ(図3の矢印B方向)と搬送され、図中奥側の端部において第2収容室11b内から連通口を通じて第1収容室11a内に戻される。このように、現像装置10の現像剤収容室内では、第1収容室11aと第2収容室11bとを二成分現像剤が循環搬送されるようになっており、初期現像剤はこの循環搬送によって現像剤収容室の全域に行き渡る。
In the developing
円筒状の現像スリーブ13内には、周方向に複数の磁極を有するマグネットローラ18が現像スリーブ13に連れ回らないように固定されている。プリント動作が開始されると、第2収容室11b内を第2搬送スクリュウ15によって搬送される二成分現像剤の一部が、マグネットローラ18の図示しない汲み上げ磁極の発する磁力により、現像スリーブ13の表面に引き寄せられる。そして、図中反時計回り方向に回転駆動される現像スリーブ13の表面移動によって第2収容室11b内から汲み上げられ、現像スリーブ13と所定の間隙を介して対向するドクターブレード19によってスリーブ上での層厚が規制される。この後、現像スリーブ13の回転に伴って上述の現像位置を通過する際に現像に寄与してトナーを消費した後、下ケース11内に返る。そして、マグネットローラ18に設けられた2つの反発磁極によって形成される反発磁界の影響によって現像スリーブ13から離脱して第2収容室11b内に戻る。
In the cylindrical developing
現像によってトナー濃度を低下させた二成分現像剤は、第2収容室11b内から第1収容室11a内に進入して第1搬送スクリュウ14によって搬送される過程で、下ケース11の底壁に設けられたトナー濃度センサ17の真上を通過する。このトナー濃度センサ17は周知の透磁率センサからなり、二成分現像剤の透磁率に応じた電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率とトナー濃度とには相関関係が成立するため、トナー濃度センサ17は二成分現像剤のトナー濃度を検知していることになる。
The two-component developer whose toner density has been reduced by development enters the
図4において、上ケース12の一部は、図2に示した第1収容室11aの上壁になっており、この上壁の箇所にはトナー補給口12bが設けられている。本プリンタは、図示しないトナーカートリッジや、これの内部のトナーを現像装置10に向けて搬送してトナー補給口12bから第1収容室11a内に補給する図示しないトナー搬送装置を有している。また、図2に示したトナー濃度センサ17からの出力電圧値に基づいて二成分現像剤のトナー濃度の低下を監視し、監視結果に基づいて前述のトナー搬送装置を駆動制御する図示しない制御回路も有している。この制御回路によるトナー搬送装置の駆動制御により、第1収容室11aにトナーが適宜補給されて、現像剤収容室内の二成分現像剤のトナー濃度が一定範囲内に保たれる。
In FIG. 4, a part of the
上ケース12には、ケーシング内の圧力が上昇した際に、現像部11c内の気体を外部に排出するための排気口とこれを覆うフィルター20とが設けられている。現像部11c内では、現像スリーブ13の回転に伴って発生する気流により、現像スリーブ13の周囲の気体が前述の排気口からフィルター20を通して外部に排出される。これにより、現像スリーブ13と感光体との間に存在する気体を、ケーシング開口から現像部13c内に取り込んで排気口から排出する気体の流れをつくりだして、現像スリーブ13からプリンタ内部へのトナー飛散を防止することができる。
The
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図5は、第1搬送スクリュウ14を示す側面図である。また、図6は、第1搬送スクリュウ14を示す縦断面図である。これらの図において、搬送体たる第1搬送スクリュウ14は、図示しない駆動手段によって回転せしめられる丸棒状の軸部材14aと、これの表面に螺旋状に突設せしめられた螺旋部材たる螺旋羽根14bとを有している。そして、螺旋羽根14bをその螺旋の中心となっている軸部材14aの中心を軸にして回転させることで、軸部材14aに対して図示しない二成分現像剤を公転させながら軸線方向である図中矢印A方向に搬送する。二成分現像剤を図中矢印A方向におけるスクリュウ端部付近まで搬送すると、それを図示しない第2搬送スクリュウに受け渡す。図示のように、第1搬送スクリュウ14は、軸部材14aの周面に螺旋羽根14bを1つだけしか有していない1条螺旋構造の1条スクリュウとなっている。
Next, a characteristic configuration of the printer will be described.
FIG. 5 is a side view showing the first conveying
図7は、図示しない現像スリーブに二成分現像剤を供給する供給搬送体たる第2搬送スクリュウ15を示す側面図である。また、図8は、第2搬送スクリュウ15を示す縦断面図である。第2搬送スクリュウ15は、図示しない駆動手段によって回転せしめられる丸棒状の軸部材15aと、これの表面に螺旋状に突設せしめられた螺旋部材たる2つの螺旋羽根15b、15cとを有している。これら螺旋羽根15b、15cは、2条螺旋構造(2重螺旋構造)をなしており、互いに螺旋の位相を180[°]ずらすように軸部材15a上に固定されている。そして、それぞれ、軸部材14aに対して図示しない二成分現像剤を公転させながら軸線方向である図中矢印B方向に搬送する。二成分現像剤を図中矢印B方向におけるスクリュウ端部付近まで搬送すると、それを図示しない第1搬送スクリュウに受け渡す。なお、第2搬送スクリュウ15は、図2に示したように、2つの搬送スクリュウのうち、現像部材たる現像スリーブ13の最も近くに配設された搬送体である。
FIG. 7 is a side view showing a second conveying
図7や図8に示した2条螺旋構造の第2搬送スクリュウ15は、互いに螺旋の位相が180[°]ずれた2条の螺旋羽根15b、15cによって軸部材15aを中心にして二成分現像剤を公転させる。このような公転では、二成分現像剤の表面の軸線方向における波打ちが、互いに180[°]の位相差をもった2つの波打ちによって互いの盛り上がりと下降とを相殺した形になるので、図9に示すように振幅の小さいなだらかなものとなる。このようにして二成分現像剤30の表面の波打ちを抑えることで、その波打ちに起因する現像濃度ムラ(スクリュウピッチムラ)の発生を抑えることができる。
The second conveying
なお、二成分現像剤30の表面の波打ちを軽減する方法として、一条螺旋構造の搬送スクリュウの螺旋ピッチをより小さくする方法があるが、この方法だと螺旋ピッチを小さくした分だけ軸線方向における現像剤搬送速度を低下させてしまう。そして、この低下により、現像剤収容室内における複数の搬送スクリュウ間で二成分現像剤の搬送量のバランスを崩したり、現像スリーブに対するトナー供給量が現像に伴うトナー消費に追いつかなくなったりするおそれがある。これに対し、図示した2条の螺旋羽根15b、15cは、2条螺旋構造としての螺旋ピッチが第1搬送スクリュウの半分の長さになっているが、それぞれ1条ずつの単独の螺旋ピッチは第1搬送スクリュウと同じである。かかる構成では、現像剤搬送速度が第1搬送スクリュウと同じになるので、前述したような不具合の発生を回避することができる。
As a method of reducing the surface undulation of the two-
一方、図5や図6に示した第1搬送スクリュウ14は、1条螺旋構造であるため、図10に示すように二成分現像剤30の表面を大きく波打たせてしまうが、二成分現像剤を現像スリーブに供給するものではない。このため、二成分現像剤の表面を大きく波打たせても、それによって現像濃度ムラを引き起こすことはない。むしろ、その大きな波打ちによって二成分現像剤を良好に撹拌してから、第2搬送スクリュウに受け渡すというメリットがある。このように、本プリンタにおいては、供給搬送体たる第2搬送スクリュウを多条螺旋構造にして二成分現像剤の表面の波打ちによる現像濃度ムラを抑えるとともに、他の搬送体たる第1搬送スクリュウ14を1条螺旋構造にして二成分現像剤の撹拌不良による種々の不具合を抑えることができる。
On the other hand, since the first conveying
なお、第1搬送スクリュウ14として、必ずしも1条螺旋構造のものを用いる必要はないが、条数が第2搬送スクリュウ(15)よりも少ないものを用いる必要がある。また、第2搬送スクリュウ(15)として、必ずしも2条螺旋構造のものを用いる必要はないが、条数が偶数であり、且つ、それぞれの螺旋羽根の位相が、360[°]を条数で除算した角度ずつずらしたものを用いることが望ましい。かかる構成のものを用いることで、その横断面において、ある螺旋羽根による突起に対して180[°]の点対称となる位置に必ず他の螺旋羽根による突起を位置させて、それぞれの公転による二成分現像剤の表面の波打ちを互いに相殺させることができるからである。
In addition, as the
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。
[第1実施例]
図11は、第2搬送スクリュウ15の第1例を示す拡大縦断面図である。また、図12は、第2搬送スクリュウ15の第2例を示す拡大縦断面図である。これらの図において、矢印Bは二成分現像剤の搬送方向を示している。図11に示した第1例の第2搬送スクリュウ15における2条の螺旋羽根15b、15cは、それぞれ図示のように、羽根の厚み方向の断面形状が現像剤搬送方向の上流側と下流側とで線対称になっている。具体的には、厚み方向の断面形状が図示のような台形になっており、その上底の中点から軸部材15aに向けて垂直に引いた図中の一点鎖線を境にして左右が対称になっている。これに対し、図12に示した第2例の第2搬送スクリュウ15における2条の螺旋羽根15b、15cは、それぞれ図示のように、羽根の厚み方向の断面形状が現像剤搬送方向の上流側と下流側とで非対称になっている。具体的には、厚み方向の断面形状が図示のような台形になっており、その上底の中点から軸部材15aに向けて垂直に引いた図中の一点鎖線を境にして左右が非対称になっている。図中右側の箇所、即ち、現像剤搬送方向下流側の箇所の厚みが、図中左側の箇所、即ち、現像剤搬送方向上流側の箇所よりも大きくなっている。
Next, printers according to the respective examples in which a more characteristic configuration is added to the printer according to the embodiment will be described.
[First embodiment]
FIG. 11 is an enlarged longitudinal sectional view showing a first example of the
図11に示した第1例の第2搬送スクリュウ15では、図示のように、1条目の螺旋羽根15bと2条目の螺旋羽根15cとの間において、二成分現像剤30の表面が僅かに落ち込んでいる。これに対し、図12に示した第2例の第2搬送スクリュウ15では、図示のように、1条目の螺旋羽根15bと2条目の螺旋羽根15cとの間における二成分現像剤30の表面の落ち込みが殆どない。これは、螺旋羽根15b、15cの厚み方向において、より肉厚になっている図中右側の箇所が両螺旋羽根間の二成分現像剤を持ち上げているからである。
In the second conveying
そこで、本第1実施例に係るプリンタでは、第2搬送スクリュウ15として、図12に示した第2例のものを用いている。これにより、軸線方向における二成分現像剤の表面の波打ちをより抑えることができる。
Therefore, the printer according to the first embodiment uses the
[第2実施例]
本第2実施例に係るプリンタでは、供給搬送体たる第2搬送スクリュウ15として、次のような構成のものを用いている。即ち、軸部材15aの直径(例えば6mm)が第1搬送スクリュウ14の軸部材14aの直径(例えば5mm)よりも大きく、且つ螺旋羽根15b、15cの螺旋径が第1搬送スクリュウ14と同じであるという構成である。かかる構成では、軸部材15aの直径が大きい分だけ、第2搬送スクリュウ15の現像剤保持量が第1搬送スクリュウ14よりも少なくなる。そして、第2収容室11bの方が第1収容室11aよりもスクリュウ上方における二成分現像剤の厚みが大きくなって、二成分現像剤の表面の波打ちがより抑えられる。更に、軸部材15aの直径が大きい分だけ、第2搬送スクリュウ15の剛性が高まることにより、第2搬送スクリュウ15の撓みが抑えられる。そして、これにより、撓みによって第2搬送スクリュウ15を偏心回転させることによる二成分現像剤の波打ちをも軽減することができる。
[Second Embodiment]
In the printer according to the second embodiment, the
なお、参考までに、第2搬送スクリュウ15として、様々な仕様のものを用意し、これらをそれぞれ個別に用いた場合における二成分現像剤のトナー濃度と現像濃度ムラランクとの関係を図13にグラフとして示す。このグラフは、図1に示したプリンタと同様の構成のプリンタ試験機に、各仕様の第2搬送スクリュウ15を実際に搭載してプリントアウトを行った実験の結果に基づいて作成されたものである。現像濃度ムラランクについては、プリントアウト画像における濃度ムラを目視した評価に基づいて決定した。現像濃度ムラランクの値が小さくなるほど、現像濃度ムラが大きくなることを示している。同図において、菱形のプロット点(◆)を結ぶ曲線Laは、第2搬送スクリュウ15として、1条螺旋構造のものを用いた場合における結果を示している。また、矩形のプロット点(■)を結ぶ曲線Lbは、1条螺旋構造であって且つ螺旋羽根の厚み方向における断面形状が実施例1のように非対称であるものを用いた場合における結果を示している。また、三角形のプロット点(▲)を結ぶ曲線Lcは、2重螺旋構造のものを用いた場合における結果を示している。また、「×」形状のプロット点を結ぶ曲線Ldは、2条螺旋構造であって且つ螺旋羽根の厚み方向における断面形状が実施例1のように非対象であるものを用いた場合における結果を示している。また、「*」形状のプロット点を結ぶ曲線Leは、2条螺旋構造で、螺旋羽根の厚み方向における断面形状が非対称で、且つ、軸部材の直径を第1搬送スクリュウ14よりも大きくしたものを用いた場合における結果を示している(第1搬送スクリュウの軸部材の直径5mmに対し、第2搬送スクリュウの軸部材の直径が6mm)。なお、何れの仕様においても、螺旋羽根1つあたりにおける螺旋のピッチは同じである。
For reference, FIG. 13 is a graph showing the relationship between the toner density of the two-component developer and the development density unevenness rank when various specifications are prepared as the second conveying
図示のように、第2搬送スクリュウ15として、何れの仕様のものを用いた場合でも、二成分現像剤のトナー濃度を低く制御するほど、二成分現像剤の表面の波打ちに起因する現像濃度ムラが発生し易くなることがわかる。これは、トナー濃度が低くなるほど、二成分現像剤の嵩(体積)が小さくなって、二成分現像剤における第2搬送スクリュウ15よりも上方の箇所の厚みが小さくなることにより、表面に波打ちが発生し易くなったためと考えられる。曲線Laと曲線Lcとの比較から、螺旋羽根の条数を多くすることにで、二成分現像剤の表面の波打ちを軽減し得ることが確認できた。また、曲線Lcと曲線Ldとの比較から、螺旋羽根の厚み方向における断面形状を実施例1のように非対称にすることで、二成分現像剤の表面の波打ちをより軽減し得ることが確認できた。更に、曲線Ldと曲線Leとの比較から、非対称という条件に加えて、軸部材の直径を第1搬送スクリュウ14よりも大きくするという条件を付加することで、二成分現像剤の表面の波打ちを更に軽減し得ることが確認できた。
As shown in the figure, regardless of the specifications of the second conveying
[第3実施例]
本第3実施例では、供給搬送体として、多条螺旋構造の軸線方向における螺旋ピッチが、他の搬送体の0.3〜0.7倍であるものを用いる。ここで言う多重螺旋構造の搬送方向における螺旋ピッチとは、多条の螺旋部材のそれぞれによって形成される突起の軸線方向におけるピッチのことを表している。例えば、2条螺旋構造であれば、1条目の螺旋部材による突起と2条目の螺旋部材による突起との間隔である。また、他の搬送体の螺旋ピッチとは、他の搬送体が1条螺旋構造であれば、1条の螺旋部材における螺旋のピッチのことを表し、多条螺旋構造であれば、多条の螺旋部材のそれぞれによって形成される突起の軸線方向におけるピッチのことを表している。本第3実施例では、搬送体として、第1搬送スクリュウ14と、供給搬送体たる第2搬送スクリュウ15との2つを用いているので、第2搬送スクリュウ15の2条螺旋構造の螺旋ピッチを、第1搬送スクリュウ15の0.3〜0.7倍にする。例えば、第2搬送スクリュウ15として、多条螺旋構造の軸線方向における螺旋ピッチが、10[mm]であるものを用いる一方で、第1搬送スクリュウ14として、1条の螺旋羽根14aの螺旋ピッチが20[mm]であるものを用いる(0.5倍)。
[Third embodiment]
In the third embodiment, as the supply transport body, one having a spiral pitch in the axial direction of the multi-strand spiral structure that is 0.3 to 0.7 times that of the other transport body is used. The spiral pitch in the conveyance direction of the multiple spiral structure referred to here represents the pitch in the axial direction of the protrusion formed by each of the multiple spiral members. For example, in the case of a two-row spiral structure, the distance between the protrusions formed by the first spiral member and the protrusions formed by the second spiral member. The spiral pitch of the other transport body means the spiral pitch of the single spiral member if the other transport body is a single spiral structure. This represents the pitch in the axial direction of the protrusion formed by each of the spiral members. In the third embodiment, the two conveying screws, the first conveying
供給搬送体の多条螺旋構造の軸線方向における螺旋ピッチを、他の搬送体の0.3〜0.7倍にするのは、次に説明する理由による。即ち、本発明者らは、実験により、供給搬送体の螺旋ピッチを他の搬送体の0.3倍未満に設定すると、供給搬送体と、他の搬送体との間における現像剤搬送速度の差が過剰になって、現像剤収容室内における二成分現像剤の分布を大きく片寄らせてしまうことを見出した。図16は、現像装置10の第1収容室11aの端部と第2収容室11bの端部とにおける二成分現像剤の高さ差と、供給搬送体の他の搬送体に対する螺旋ピッチ倍率との関係を示すグラフである。図示のように、供給搬送体の螺旋ピッチを他の搬送体の0.3未満にすると、二成分現像剤の高さ差が急激に大きくなることがわかる。一方、本発明者らは、実験により、供給搬送体の螺旋ピッチを他の搬送体の0.7倍よりも大きく設定すると、供給搬送体によって搬送される二成分現像剤の表面の波打ちを十分に抑えることができなくなることを見出した。図17は、プリントアウト画像の現像濃度ムラランクと、供給搬送体の他の搬送体に対する螺旋ピッチ倍率との関係を示すグラフである。現像濃度ムラランクは、3.5以上が許容範囲である。図示のように、供給搬送体の螺旋ピッチを他の搬送体の0.7倍よりも大きく設定すると、許容範囲を超える現像濃度ムラを出現させてしまうことがわかる。
The reason why the helical pitch in the axial direction of the multi-helix structure of the supply conveyance body is 0.3 to 0.7 times that of the other conveyance bodies is as follows. That is, the inventors of the present invention experimentally set the developer transport speed between the supply transport body and the other transport body when the spiral pitch of the supply transport body is set to less than 0.3 times that of the other transport body. It has been found that the difference becomes excessive and the distribution of the two-component developer in the developer accommodating chamber is largely offset. FIG. 16 shows the difference in height of the two-component developer between the end of the
[第4実施例]
図14は、第2搬送スクリュウ15として、互いにML比(M/L)の異なるものをそれぞれ個別に用いた場合におけるスクリュウの振れ量と、現像濃度ムラランクとの関係を示すグラフである。ここで言うML比とは、JIS K7171による曲げ弾性率M[MPa]を軸線方向の長さL[mm]で除算した値のことである。また、軸線方向の長さLとは、軸部材の長さ方向において、軸部材を両端部でそれぞれ受ける2つの軸受けの間に挟まれる領域の長さである。また、スクリュウの振れ量とは、スクリュウを回転させたときにおけるスクリュウ外縁の最短径軌跡と最長径軌跡との差である。スクリュウは、加工精度の限界により、完全に真っ直ぐに形成することができず、僅かながら曲がった状態になる。その曲がりにより、スクリュウを回転させると僅かな振れが起こる。また、スクリュウの剛性が低い場合には、回転させたときの遠心力により、スクリュウが僅かながら撓む。この撓みによってもスクリュウの振れが起こる。
[Fourth embodiment]
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the amount of shake of the screw and the development density unevenness rank when the second transport screws 15 having different ML ratios (M / L) are used individually. The ML ratio here is a value obtained by dividing the flexural modulus M [MPa] according to JIS K7171 by the length L [mm] in the axial direction. The length L in the axial direction is the length of a region sandwiched between two bearings that receive the shaft member at both ends in the length direction of the shaft member. Further, the amount of shake of the screw is the difference between the shortest diameter locus and the longest diameter locus of the outer edge of the screw when the screw is rotated. The screw cannot be formed completely straight due to the limit of processing accuracy, and is slightly bent. When the screw is rotated due to the bending, slight vibration occurs. Moreover, when the rigidity of the screw is low, the screw is slightly bent due to the centrifugal force when it is rotated. This deflection also causes the screw to shake.
同図に示すように、第2搬送スクリュウ15のML比(M/L)が小さくなるほど、即ち、剛性が低くなるほど、現像濃度ムラが悪化することがわかる。これは、第2搬送スクリュウ15の剛性が低くなるほど、遠心力で撓むことによる振れ量の増大によって二成分現像剤の表面の波打ちが大きくなるからである。同図において、同じML比(M/L)でも、振れ量が異なっているのは、遠心力による撓みの他に、加工精度の善し悪しにより、回転させない状態でのスクリュウの曲がり度合いに差があるからである。同図では、加工精度を意図的に悪化させて曲がりを大きくした第2搬送スクリュウ15を用いた実験結果も含まれている。加工精度を良くすれば、ML比(M/L)=25でも、振れ量を0.2[mm]程度に抑えて、現像濃度ムラを許容範囲内(ランク3.5以上)に収め得ることがわかる。そこで、本第4実施例に係るプリンタでは、第2搬送スクリュウ15として、ML比が25以上であるものを用いている。
As shown in the figure, it can be seen that the uneven development density becomes worse as the ML ratio (M / L) of the second conveying
[第5実施例]
先に図2に示したように、第1搬送スクリュウ14を収容する第1収容室11aの底壁は、第1搬送スクリュウ14の螺旋羽根の曲率に沿った半円状の形状をしている。また、第2搬送スクリュウ15を収容する第2収容室11bの底壁も、第2搬送スクリュウ15の螺旋羽根の曲率に沿った半円状の形状をしている。本第2実施例に係るプリンタでは、第2収容室11bの底壁の曲率半径(例えば8mm)を、第1収容室11aの底壁の曲率半径(例えば8.5mm)よりも小さくしている。曲率半径をより小さくすると、第2収容室11bにおける第2搬送スクリュウ15の螺旋羽根の先端と底壁との間のクリアランスが、第1収容室11aよりも小さくなる。そして、第2収容室11bの方が第1収容室11aよりもスクリュウ上方における二成分現像剤の厚みが大きくなって、二成分現像剤の表面の波打ちがより抑えられるようになる。
[Fifth embodiment]
As previously shown in FIG. 2, the bottom wall of the
これまで、本発明を適用した現像装置10を搭載したプリンタの例について説明してきたが、現像装置を搭載したプロセスユニットにも、本発明の適用が可能である。例えば、図15に示すような、潜像担持体たる感光体1と、本発明を適用した現像装置10と、ドラムクリーニング装置6とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて、画像形成装置に一体的に着脱可能にしたプロセスユニットである。
Up to now, an example of a printer equipped with the developing
また、搬送体として、軸部材の周面に螺旋羽根を突設せしめた搬送スクリュウを設けた例について説明したが、例えば、特開平10−221937号公報の図7に示されるような軸線方向の中央部が螺旋羽根だけからなり、その螺旋羽根の端部に回転軸を取り付けたものを用いてもよい。 Further, an example in which a conveying screw having a spiral blade projecting on the peripheral surface of the shaft member has been described as the conveying member. For example, in the axial direction as shown in FIG. 7 of JP-A-10-221937. You may use what a center part consists only of a spiral blade and attached the rotating shaft to the edge part of the spiral blade.
また、二成分現像剤を用いる現像装置の例について説明したが、一成分現像剤を用いる現像装置にも本発明の適用が可能である。 Further, although an example of a developing device using a two-component developer has been described, the present invention can also be applied to a developing device using a one-component developer.
また、1つの現像装置10を用いて単色画像を形成するプリンタについて説明したが、潜像を互いに異なる色に現像する複数の現像装置を用いてカラー画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。かかる画像形成装置としては、例えば、特開平10−221937号公報に記載のように、1つの感光体の周囲に多数の現像装置を備えるもの、特開平8−76582号公報に記載のように、感光体との対向位置で複数の現像装置を公転させるリボルバ現像装置を備えるもの、特開2003−57929号公報に記載のように、感光体と現像装置とを有するプロセスユニットを複数組備えるものなどを例示することができる。
Although a printer that forms a single color image using one developing
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、供給搬送体たる第2搬送スクリュウとして、螺旋部材たる螺旋羽根(15b、15c)の条数が偶数であり、且つそれぞれの螺旋部材の位相が、360[°]を条数で除算した角度ずつずれているものを用いているので、その横断面において、ある螺旋羽根による突起に対して180[°]の点対称となる位置に必ず他の螺旋羽根による突起を位置させて、それぞれの公転による二成分現像剤の表面の波打ちを互いに相殺させることができる。 As described above, in the printer according to the embodiment, as the second transport screw serving as the supply transport body, the number of spiral blades (15b, 15c) serving as the spiral member is an even number, and the phase of each spiral member is 360 [°. ] Are shifted by an angle obtained by dividing the number by the number of stripes, so that the projections by other spiral blades must be in a position that is 180 [°] point-symmetric with respect to the projections by one spiral blade in the cross section. Can be positioned so that the undulations on the surface of the two-component developer caused by the respective revolutions can be offset each other.
また、第1実施例に係るプリンタにおいては、第2搬送スクリュウ15の螺旋部材として、厚み方向の断面形状が現像剤搬送方向の上流側と下流側とで非対称であって、且つ下流側の厚みが上流側よりも大きい螺旋羽根15b、15cを用いている。かかる構成では、第1実施例で説明したように、第2搬送スクリュウ15によって搬送される二成分現像剤の表面の波打ちをより抑えることができる。
Further, in the printer according to the first embodiment, as the spiral member of the
また、第2実施例に係るプリンタにおいては、複数の搬送体として、それぞれ回転する軸部材の周面に螺旋羽根が突設せしめられたものを用いている。また、供給搬送体たる第2搬送スクリュウ15として、その軸部材15aの径が他の搬送体である第1搬送スクリュウ14の軸部材14aの径よりも大きく、且つ螺旋羽根15b、15cの螺旋径が第1搬送スクリュウ15と同じであるものを用いている。かかる構成では、第2実施例で説明したように、第1収容室11aに比べて第2収容室11bにおけるスクリュウ上方の二成分現像剤の厚みが大きくして、第2収容室11b内の二成分現像剤の表面の波打ちをより抑えることができる。更に、撓みによって第2搬送スクリュウ15を偏心回転させることによる二成分現像剤の波打ちをも抑えることができる。
Further, in the printer according to the second embodiment, a plurality of conveying bodies are used in which spiral blades are projected from the peripheral surfaces of the rotating shaft members. Moreover, as the
また、第3実施例に係るプリンタにおいては、第2搬送スクリュウ15として、2条螺旋構造の軸線方向における螺旋ピッチが、第1搬送スクリュウ14の0.3〜0.7倍であるものを用いている。かかる構成では、第3実施例で説明したように、現像剤収容室内における二成分現像剤の分布の片寄りを抑えつつ、第2搬送スクリュウ15によって搬送される二成分現像剤の表面の波打ちを十分に抑えることができる。
In the printer according to the third embodiment, the
また、第4実施例に係るプリンタにおいては、第2搬送スクリュウ15として、曲げ弾性率M[MPa]を軸線方向の長さL[mm]で除算した値が25以上であるものを用いているので、上述した理由により、第2搬送スクリュウ15の振れによって二成分現像剤の表面の波打ちを悪化させたとしても、現像濃度ムラを許容範囲内に収めることができる。
In the printer according to the fourth embodiment, the second conveying
また、第5実施例に係るプリンタにおいては、第2搬送スクリュウ15の螺旋羽根15b、15cの先端と第2搬送スクリュウ15の周囲に二成分現像剤を保持させるための底壁との間のクリアランスを、第1搬送スクリュウ15におけるクリアランスよりも小さくしている。かかる構成では、第5実施例で説明したように、第1収容室11aに比べて第2収容室11bにおけるスクリュウ上方の二成分現像剤の厚みが大きくして、二成分現像剤の表面の波打ちをより抑えることができる。
In the printer according to the fifth embodiment, the clearance between the tips of the
1:感光体(潜像担持体)
10:現像装置
13:現像スリーブ(現像部材)
14:第1搬送スクリュウ(他の搬送体)
14a:軸部材
14b:螺旋羽根(螺旋部材)
15:第2搬送スクリュウ(供給搬送体)
15a:軸部材
15b:螺旋羽根(螺旋部材)
15c:螺旋羽根(螺旋部材)
1: Photoconductor (latent image carrier)
10: Developing device 13: Developing sleeve (developing member)
14: 1st conveyance screw (other conveyance bodies)
14a:
15: 2nd conveyance screw (supply conveyance body)
15a:
15c: Spiral blade (spiral member)
Claims (9)
表面に担持した現像剤を表面移動に伴って画像形成装置の潜像担持体との対向位置に搬送して該潜像担持体上の潜像を現像する現像部材とを有し、現像剤を互いに隣り合う搬送体の間で受け渡しながら該現像部材に向けて搬送し、複数の搬送体のうち、該現像部材の隣りに配設された搬送体である供給搬送体により、現像剤を該現像部材に供給する現像装置において、
上記複数の搬送体のうち、上記供給搬送体については、多条螺旋構造をなす複数の上記螺旋部材を有するものであって且つ上記軸部材の径が他の搬送体の軸部材の径よりも大きいものを用い、且つ、他の搬送体については、1条の上記螺旋部材による1条螺旋構造をなすものを用いるか、あるいは多条螺旋構造をなす複数の螺旋部材を該供給搬送体よりも少ない条数で有するものを用いたことを特徴とする現像装置。 Shaft member that rotates, and comprising a helical member having a projecting allowed was a spiral shape on the peripheral surface of the shaft member, by rotating around a shaft member, a developing agent to the shaft member A plurality of conveyance bodies that convey in the axial direction while revolving, and
A developer member for developing the latent image on the latent image carrier by transporting the developer carried on the surface to a position facing the latent image carrier of the image forming apparatus as the surface moves. The developer is transported toward the developing member while being transferred between adjacent transport bodies, and the developer is developed by the supply transport body, which is a transport body disposed adjacent to the developing member among the plurality of transport bodies. In the developing device that supplies the member,
Among the plurality of transport bodies, the supply transport body has a plurality of spiral members having a multi-helix structure, and the diameter of the shaft member is larger than the diameter of the shaft member of another transport body. Use a large one and use another one that has a single-helix structure with the above-mentioned one-line spiral member, or a plurality of helical members that have a multi-helix structure than the supply carrier. A developing device using a small number of strips.
上記供給搬送体として、上記螺旋部材の条数が偶数であり、且つそれぞれの螺旋部材の位相が、360[°]を条数で除算した角度ずつずれているものを用いたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1.
The supply and transport body is characterized in that the number of spiral members is an even number and the phase of each spiral member is shifted by an angle obtained by dividing 360 [°] by the number of strips. Development device.
上記供給搬送体の螺旋部材として、現像剤搬送方向の断面形状が螺旋外縁における現像剤搬送方向の中心線を境にした上流側箇所と下流側箇所とで非対称であって、且つ該上流側箇所の該現像剤搬送方向の大きさが該下流側箇所の該現像剤搬送方向の大きさよりも小さいものを用いたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
As the helical member of the supply conveyance member, the cross-sectional shape of the developer conveying direction be asymmetric between the upstream portion and a downstream portion where the boundary of the center line of the developer conveyance direction in the spiral outer edge, and the upstream side portion A developing device in which the size in the developer transport direction is smaller than the size in the developer transport direction at the downstream portion .
上記供給搬送体として、上記螺旋部材の螺旋径が他の搬送体と同じであるものを用いたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 3 ,
As above Symbol supply conveyance member, a developing device, characterized in that the helical diameter of the upper Symbol helical member is used as the same as the other carrier.
上記供給搬送体として、多条螺旋構造の軸線方向における螺旋ピッチが、他の搬送体の0.3〜0.7倍であるものを用いたことを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
A developing device using a multi-spiral structure having a helical pitch in the axial direction of 0.3 to 0.7 times that of the other conveyance bodies.
上記供給搬送体として、曲げ弾性率M[MPa]を軸線方向の長さL[mm]で除算した値が25以上であるものを用いたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 5,
2. A developing apparatus according to claim 1, wherein a value obtained by dividing the bending elastic modulus M [MPa] by the length L [mm] in the axial direction is 25 or more .
上記現像装置として、請求項1乃至6の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするプロセスユニット。 At least a latent image carrier that carries a latent image and a developing device that develops the latent image on the latent image carrier are held as a single unit on a common holder, and are attached to and detached from the image forming apparatus. In the enabled process unit,
As the developing device, a process unit, characterized in that it uses one of the developing apparatus of claims 1 to 6.
上記現像装置として、請求項1乃至6の何れかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising a latent image carrier that carries a latent image and a developing device that develops the latent image on the latent image carrier.
As the developing device, an image forming apparatus characterized by using any of the developing apparatus of claims 1 to 6.
上記現像装置として、潜像を互いに異なる色に現像する複数のものを設けたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8 .
An image forming apparatus comprising a plurality of developing devices for developing latent images in different colors.
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