JP4804174B2 - Developing device, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ、及び記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an electrophotographic image forming apparatus that forms an image on a recording medium.
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。 Here, the electrophotographic image forming apparatus forms an image on a recording medium using an electrophotographic image forming process. Examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (laser beam printer, LED printer, etc.), a facsimile machine, a word processor, and the like.
また、現像装置とは、少なくとも、現像手段としての現像剤担持体を有し、電子写真画像形成装置に用いられるものである。 The developing device has at least a developer carrying member as developing means and is used for an electrophotographic image forming apparatus.
また、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、少なくとも現像手段としての現像剤担持体を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。 The process cartridge is a cartridge in which an electrophotographic photosensitive member and at least a developer carrier as a developing unit are integrally formed, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body.
従来の電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置(以下、「画像形成装置」という。)においては、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジを採用したものがある。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そこで、このプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。 In an electrophotographic image forming apparatus using a conventional electrophotographic image forming process (hereinafter referred to as “image forming apparatus”), an electrophotographic photosensitive member and process means acting on the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge. Some cartridges employ a process cartridge that allows the cartridge to be attached to and detached from the image forming apparatus main body. According to this process cartridge system, the maintenance of the apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person, so that the operability can be remarkably improved. Therefore, this process cartridge system is widely used in image forming apparatuses.
プロセスカートリッジ構成の概要を説明すると、プロセスカートリッジは、像担持体であるドラム状の電子写真感光体(以下、「感光体ドラム」という。)を備えている。更に、感光体ドラム表面を清掃するクリーニング装置、感光体ドラムに電荷を付与する帯電装置、及び現像装置を備えている。現像装置は、感光体ドラムに現像剤(以下、「トナー」という。)を供給する現像剤担持体である現像ローラ、現像ローラにトナーを供給し、かつ剥ぎ取り回収する供給・回収ローラ(以下、単に「供給ローラ」という。)、現像ローラ上のトナーを規制する現像ブレード、トナーを貯蔵するトナー容器などを有している。 The outline of the configuration of the process cartridge will be described. The process cartridge includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) as an image carrier. Further, a cleaning device for cleaning the surface of the photosensitive drum, a charging device for applying a charge to the photosensitive drum, and a developing device are provided. The developing device is a developing roller that is a developer carrying member for supplying a developer (hereinafter referred to as “toner”) to the photosensitive drum, a supply / recovering roller (hereinafter referred to as “removing / recovering roller”) that supplies toner to the developing roller, and removes and collects the toner , Simply referred to as “supply roller”), a developing blade for regulating toner on the developing roller, a toner container for storing toner, and the like.
なお、画像形成装置の構成によって、プロセスカートリッジの構成は異なり、その構成は、「オールインワンタイプ」、「ロータリー方式」、「補給系」と大きく3つのタイプに分けられる。例えば特許文献1、2などに記載されたタイプは「補給系」と呼ばれる。
The configuration of the process cartridge differs depending on the configuration of the image forming apparatus, and the configuration is roughly divided into three types: “all-in-one type”, “rotary system”, and “replenishment system”. For example, the types described in
そして、ここでは、図7及び図8を参照して、「補給系」と呼ばれるタイプについて説明する。尚、図7、図8に記載されている構成は本件出願時において公知ではない。 Here, a type called “replenishment system” will be described with reference to FIGS. 7 and 8. 7 and 8 are not publicly known at the time of filing this application.
図7に示すプロセスカートリッジ8は、感光体ドラム1と、帯電ローラ2と、現像ユニット4と、クリーニングブレード7とが一体化されて構成されている。現像ユニット4は、トナーカートリッジ9から補給されたトナーを収納するトナー収納部16aとしてのトナー収納容器16と、現像ローラ21を回転可能に支持する枠体である現像容器20とを有する。現像ローラ21は、トナー収納容器16からのトナーを担持して感光体ドラム1表面へと搬送し、感光体ドラム1上の潜像を現像する。
The
現像容器20には、現像ローラ21の他に、現像ローラ21上のトナーの層厚を規制するための現像ブレード18や、現像ローラ21上にトナーを補給するためのスポンジローラである供給ローラ22などが設けられている。
In addition to the developing
図7に示す「補給系」と呼ばれる方式は、プロセスカートリッジ8にトナーを補給するために、トナーを収納したトナーカートリッジ9がプロセスカートリッジ8に対して別体で構成され、画像形成装置本体に対して各々独立して装着可能にしたものである。
In the method called “replenishment system” shown in FIG. 7, in order to replenish toner to the
また、図7に示す「補給系」のプロセスカートリッジ8では、トナー収納部16aにトナー搬送室40が配置され、トナー搬送室40内にトナーを搬送する搬送部材として螺旋スクリュー(以下、「搬送スクリュー」という。)41が設けられている。搬送スクリュー41は、トナーをプロセスカートリッジ8の長手方向、図8にて矢印にて示す方向に、非駆動側から駆動側に搬送し、かつ供給ローラ22にトナーを供給する。また、供給ローラ22とトナー搬送室40との間に配置された現像容器壁19に、供給ローラ22と搬送スクリュー41間でトナーの供給、回収を行うための開口部42が設けられている。
In the “replenishment system”
つまり、この搬送スクリュー41は、現像ローラ21から供給ローラ22が剥ぎ取ったトナーを開口部42を介して再び回収して、長手方向非駆動側から駆動側に搬送し、トナー収納容器16に搬送するという役割も持っている。
上記「補給系」のプロセスカートリッジの構成にあっては、供給ローラ22により現像ローラ21から剥ぎ取ったトナーは、トナー搬送室40の長手方向の非開口部の領域においては、積極的に搬送スクリュー41に戻されることはない。そのため供給ローラ22と搬送スクリュー41間のトナーの循環が十分に行われず、長手方向における供給ローラ端部において搬送スクリュー41に回収されないトナーがいつまでも滞留する。その結果、トナーの劣化が進み供給ローラ端部でトナーが現像容器外に飛散するという現象が発生する場合がある。
In the configuration of the “replenishment system” process cartridge, the toner peeled off from the developing
一方、近年求められるようになった高速化と長寿命化によりトナー飛散量も増加する傾向が見られるため、供給ローラ端部におけるトナー飛散の減少がより一層求められるようになった。 On the other hand, since the toner scattering amount tends to increase due to the increase in speed and service life that has been required in recent years, a reduction in toner scattering at the end of the supply roller has been further required.
そこで、本発明の目的は、供給ローラの長手方向端部における現像剤(トナー)の循環能力を向上させ、トナー劣化を防ぎ、現像容器外へのトナー飛散を減少させることのできる現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device and a process that can improve the developer (toner) circulation capability at the longitudinal end of the supply roller, prevent toner deterioration, and reduce toner scattering outside the developing container. A cartridge and an electrophotographic image forming apparatus are provided.
上記目的は本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の第一の態様によれば、電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、現像剤を用いて電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対し前記現像剤の供給及び回収を行う供給・回収回転部材と、
前記現像剤担持体及び前記供給・回収回転部材を収納し現像室を形成する現像容器と、
前記供給・回収回転部材に前記現像剤を供給し、かつ前記供給・回収回転部材の長手片側端部から、もう一方の端部へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材を収納する現像剤搬送室と、
を有し、
前記現像剤搬送室には、前記現像剤搬送部材から前記供給・回収回転部材へと前記現像剤を供給するために前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過を可能とする前記現像容器と連通する開口部と、前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過が行われない非開口部と、が形成されており、
(1)前記現像剤搬送室の前記開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをG1とし、
(2)前記現像剤搬送室の前記非開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをG2とし、
(3)前記供給・回収回転部材の長手における前記供給・回収回転部材の端部と、前記供給・回収回転部材の端部と対向した前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の長手方向のクリアランスをG3とした場合、
前記クリアランスG1、G2、G3の関係は、
G2<G1、かつ、G2<G3
となることを特徴とする現像装置、及びこの現像装置を有するプロセスカートリッジが提供される。
The above object is achieved by the developing device, the process cartridge, and the electrophotographic image forming apparatus according to the present invention. In summary, according to the first aspect of the present invention, in the developing device used in the electrophotographic image forming apparatus, the developer for developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member using the developer. A carrier;
A supply / recovery rotating member for supplying and collecting the developer with respect to the developer carrier;
A developer container that houses the developer carrier and the supply / collection rotating member to form a developing chamber;
A developer conveying member that supplies the developer to the supply / recovery rotation member and conveys the developer from one end of the supply / recovery rotation member to the other end;
A developer transport chamber for storing the developer transport member;
Have
The developer transport chamber can pass the developer from the developer transport chamber into the developer container in order to supply the developer from the developer transport member to the supply / recovery rotating member. An opening communicating with the developing container and a non-opening where the developer does not pass from the developer transport chamber into the developing container are formed,
(1) A radial clearance of the supply / recovery rotation member formed between the supply / recovery rotation member and the development container in the developer container corresponding to the opening of the developer transport chamber is defined as G1. age,
(2) A radial clearance of the supply / recovery rotation member formed between the supply / recovery rotation member and the development container in the developer container corresponding to the non-opening portion of the developer transport chamber. G2
(3) The supply / collection rotation formed between the end of the supply / collection rotation member in the longitudinal direction of the supply / collection rotation member and the developing container facing the end of the supply / collection rotation member. When the longitudinal clearance of the member is G3,
The relationship between the clearances G1, G2, and G3 is as follows:
G2 <G1 and G2 <G3
And a process cartridge having the developing device.
本発明の第二の態様によれば、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に転写して画像を形成する電子写真画像形成装置において、
前記電子写真感光体上に形成された静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納するための現像剤収納部を形成する現像剤収納容器と、
前記電子写真感光体上の潜像領域に前記現像剤を搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対し前記現像剤の供給及び回収を行う供給・回収回転部材と、
前記現像剤担持体及び前記供給・回収回転部材を収納し現像室を形成する現像容器と、
前記供給・回収回転部材に前記現像剤を供給し、かつ前記供給・回収回転部材の長手片側端部から、もう一方の端部へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材を収納する現像剤搬送室と、
を有し、
前記現像剤搬送室には、前記現像剤搬送部材から前記供給・回収回転部材へと前記現像剤を供給するために前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過を可能とする前記現像容器と連通する開口部と、前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過が行われない非開口部と、が形成されており、
(1)前記現像剤搬送室の前記開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをG1とし、
(2)前記現像剤搬送室の前記非開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをG2とし、
(3)前記供給・回収回転部材の長手における前記供給・回収回転部材の端部と、前記供給・回収回転部材の端部と対向した前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の長手方向のクリアランスをG3とした場合、
前記クリアランスG1、G2、G3の関係は、
G2<G1、かつ、G2<G3
となることを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。
According to the second aspect of the present invention, an electrophotographic image forming apparatus for developing an electrostatic latent image formed on an electrophotographic photosensitive member into a toner image, and transferring the toner image to a recording medium to form an image. In
A developer storage container forming a developer storage portion for storing a developer used for developing an electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member;
A developer carrying member for conveying the developer to a latent image area on the electrophotographic photosensitive member;
A supply / recovery rotating member for supplying and collecting the developer with respect to the developer carrier;
A developer container that houses the developer carrier and the supply / collection rotating member to form a developing chamber;
A developer conveying member that supplies the developer to the supply / recovery rotation member and conveys the developer from one end of the supply / recovery rotation member to the other end;
A developer transport chamber for storing the developer transport member;
Have
The developer transport chamber can pass the developer from the developer transport chamber into the developer container in order to supply the developer from the developer transport member to the supply / recovery rotating member. An opening communicating with the developing container and a non-opening where the developer does not pass from the developer transport chamber into the developing container are formed,
(1) A radial clearance of the supply / recovery rotation member formed between the supply / recovery rotation member and the development container in the developer container corresponding to the opening of the developer transport chamber is defined as G1. age,
(2) A radial clearance of the supply / recovery rotation member formed between the supply / recovery rotation member and the development container in the developer container corresponding to the non-opening portion of the developer transport chamber. G2
(3) The supply / collection rotation formed between the end of the supply / collection rotation member in the longitudinal direction of the supply / collection rotation member and the developing container facing the end of the supply / collection rotation member. When the longitudinal clearance of the member is G3,
The relationship between the clearances G1, G2, and G3 is as follows:
G2 <G1 and G2 <G3
An electrophotographic image forming apparatus is provided.
本発明によれば、現像剤搬送室の非開口部に対応した現像容器内における現像剤の循環を積極的に行うことができる。 According to the present invention, the developer can be actively circulated in the developer container corresponding to the non-opening portion of the developer transport chamber.
以下、本発明に係るプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, a process cartridge and an electrophotographic image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
実施例1
図1に、本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例にて、電子写真画像形成装置100は、プロセスカートリッジを備えた補給系の多色電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」という。)であり、特に、本実施例では、画像形成装置の一実施態様であるフルカラーレーザービームプリンタとされる。
Example 1
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of an electrophotographic image forming apparatus according to the present invention. In this embodiment, the electrophotographic
[画像形成装置の全体構成]
先ず、図1及び図2を参照して、本実施例にてフルカラーレーザービームプリンタとされる画像形成装置100の全体構成について説明する。
[Entire configuration of image forming apparatus]
First, an overall configuration of an
画像形成装置100は、水平方向に並設された4個の、ドラム状の電子写真感光体(以下、「感光体ドラム」という。)1(1a、1b、1c、1d)を備えている。感光体ドラム1は、駆動手段(不図示)によって矢印方向に回転駆動される。
The
感光体ドラム1の周囲には、感光体ドラム1表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電ローラ2(2a、2b、2c、2d)が配置される。感光体ドラム1の上方には、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム1上の静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット3(3a、3b、3c、3d)が設けられる。また、感光体ドラム1の周囲には、感光体ドラム1上の静電潜像に現像剤(以下、「トナー」という。)を付着させてトナー像として現像する現像ユニット4(4a、4b、4c、4d)が設けられる。更に、感光体ドラム1の下方には、感光体ドラム1上のトナー像を転写する中間転写ベルト5及び1次転写手段としての転写ローラ6(6a、6b、6c、6d)が配置されている。
Around the
中間転写ベルト5上のトナー像は、給紙部10から送給される記録媒体Sに、2次転写手段としての転写ローラ11により転写される。トナー像が転写された記録媒体Sは、定着装置12にて定着され、排出ローラ13により、機外へと排出される。
The toner image on the intermediate transfer belt 5 is transferred to the recording medium S fed from the
更に、本実施例では、感光体ドラム1の周囲には、転写後の感光体ドラム1表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレード7(7a、7b、7c、7d)が設けられている。
Further, in this embodiment, around the
ここで、感光体ドラム1と、帯電ローラ2、現像ユニット4、クリーニングブレード7は一体化されプロセスカートリッジ8(8a、8b、8c、8d)を形成している。また、プロセスカートリッジ8には、プロセスカートリッジ8にトナーを補給するためのトナーカートリッジ9(9a、9b、9c、9d)が配置されている。
Here, the
なお、以下の説明で、「長手方向」とはプロセスカートリッジ8を装着する方向であり、図1にて、転写材Sの搬送方向(矢印A方向)に交差(略直交)する方向で、感光体ドラムの軸線方向と同一な方向をいう。また、「左右」とは転写材Sの搬送方向を上から見ての左右である。更に、「上、下」はプロセスカートリッジ8、及び、トナーカートリッジ9の装着状態における、上、下である。
In the following description, the “longitudinal direction” is a direction in which the
[プロセスカートリッジの説明]
次に、プロセスカートリッジ8の枠体構成を、図3及び図4を用いて説明する。
[Description of process cartridge]
Next, the frame structure of the
図3に示すように、プロセスカートリッジ8は、本実施例では、感光体ドラムユニット14と現像ユニット4とが一体となった枠体構成を取っている。また、現像ユニット4は、画像形成装置に装着されたトナーカートリッジ9に対して着脱自在に取り付けられている。従って、現像ユニット4を構成するトナー収容容器16には、トナーカートリッジ9からトナー補給を受けるためのトナー補給口34が設けられている。また、トナー収納容器16内には、攪拌部材25が設けられており、補給されたトナーと既存のトナーとを撹拌、混合する。
As shown in FIG. 3, the
感光体ドラムユニット14は、感光体ドラム1を回転可能に支持する枠体であるクリーニング容器15を有する。クリーニング容器15には、感光体ドラム1表面に対して一様に帯電を行う帯電ローラ2や、現像後の感光体ドラム1表面に残った廃トナーを回収するためのクリーニングブレード7などが配置されている。
The
一方、現像ユニット4は、トナーカートリッジ9から補給されたトナーを収納するトナー収納部16aを備えた現像剤収納容器、即ち、トナー収納容器16と、感光体ドラム1表面の潜像を現像するための現像室20aを形成する現像容器20とを有する。トナー収納容器16と現像容器20とは、超音波溶着等で結合されている。本実施例では、トナー収納容器16のトナー収納部16aと、現像容器20の現像室20aとは、仕切壁、即ち、現像容器壁19にて仕切られて、一体の枠体とされている。
On the other hand, the developing
現像室20aには、現像室20a内のトナーを担持し感光体ドラム1へと搬送する現像剤担持体としての現像ローラ21が設けられ、現像容器20に回転可能に支持されている。
The developing
現像室20aを形成する現像容器20には、現像ローラ21の他に、現像ローラ21上のトナーの層厚を規制するための現像ブレード18が設けられている。更に、現像室20aには、現像ローラ21上にトナーを供給し、又、現像ローラ21上のトナーを剥ぎ取り回収するためのトナー供給及び回収部材としての供給・回収回転部材22が設けられる。この回転部材22は、本実施例ではスポンジローラのような弾性回転体とされる。以下の説明では、供給・回収回転部材22を単に「供給ローラ」という。供給ローラ22は、その長手方向両端部が現像容器20に回転可能に支承されており、回転駆動される。
In addition to the developing
本実施例では、現像容器壁19よりトナー収納容器16側へと、即ち、トナー収納部16aへと突出して、現像剤搬送室、即ち、トナー搬送室40が設けられる。トナー搬送室40は、供給ローラ22に対向した位置に設けられており、トナー搬送室40には、現像剤搬送部材である搬送スクリュー41が配置されている。
In this embodiment, a developer transport chamber, that is, a
搬送スクリュー41は、トナー収容容器16内のトナーを供給ローラ22に供給し、且つ、搬送スクリュー41の長手方向に沿ってプロセスカートリッジの非駆動側から駆動側へとトナーを搬送する(図4参照)。トナー搬送室40の構成及び搬送スクリュー41の機能などについては、後で更に詳しく説明する。
The conveying
尚、本実施例のプロセスカートリッジ8は、図3に示すように、現像ユニット4の両端に結合部50が設けられ、現像ユニット4と感光体ドラムユニット14とは、結合部50に挿入された結合ピン51にて結合されている。つまり、現像ユニット4は、この結合部50の結合ピン51を中心に、感光体ドラムユニット14に対して回動自在となっている。さらに、現像ユニット4は、加圧バネ52によって付勢されており、これにより、現像ローラ21は感光体ドラム1に当接する。
In the
[トナーカートリッジの説明]
図1に示すように、トナーカートリッジ9(9a、9b、9c、9d)は、プロセスカートリッジ8(8a、8b、8c、8d)の上方に、本実施例では、上述のように、現像ユニット4に対して着脱可能に並列配置されている。従って、図2に示すように、装置本体100Aの正面の開閉扉101を開くことにより、プロセスカートリッジ8(8a、8b、8c、8d)に対するトナーカートリッジ9(9a、9b、9c、9d)の着脱が可能とされる。又、プロセスカートリッジ8(8a、8b、8c、8d)の装置本体100Aに対する着脱も可能とされる。
[Description of toner cartridge]
As shown in FIG. 1, the toner cartridge 9 (9a, 9b, 9c, 9d) is disposed above the process cartridge 8 (8a, 8b, 8c, 8d), and in the present embodiment, as described above, the developing
トナーカートリッジ9は、図3に示すように、トナーを収納したトナー容器30を備えており、内部に攪拌部材31を有している。また、現像ユニット4の補給口34と連通するトナー供給口33を備えており、このトナー供給口33に補給スクリュー32が設けられている。従って、補給スクリュー32を回転駆動することにより、トナー容器30内のトナーを供給口33及び補給口34を介して現像ユニット4のトナー収納容器16内へと補給することができる。
As shown in FIG. 3, the
[プロセスカートリッジのトナーの搬送、循環]
次に、図3〜図6を参照して、プロセスカートリッジ8におけるトナーの搬送、循環について説明する。
[Process cartridge toner transport and circulation]
Next, toner conveyance and circulation in the
プロセスカートリッジ8の初期使用時には、未使用トナーがトナー収納容器16に収納されている。本実施例では、上述のように、トナー収納容器16内に位置してトナー搬送室40が配置され、トナー搬送室40内に回転自在に搬送スクリュー41が設けられている。
When the
トナー搬送室40は、搬送スクリュー41から供給ローラ22へとトナーを供給するために、図3及び図4に示すように、トナー搬送室40の現像室20aに対面した側には開口部42が形成される。即ち、トナー搬送室40の現像室20a側に設けられた現像容器壁19は、トナー搬送室40の長手方向に沿って所定長さにわたって開口され、開口部42が形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
従って、トナー搬送室40と現像容器20、即ち、現像室20aとは、開口部42を介して連通され、それによって、トナー搬送室40内のトナーは、トナー搬送室40から現像室20aへと通過可能とされる。
Accordingly, the
つまり、図4に示すように、トナー搬送室40内のトナーは、搬送スクリュー41から供給ローラ22へと開口部42を介して供給される。
That is, as shown in FIG. 4, the toner in the
ただ、図4にて斜線で示すトナー搬送室40の長手方向両端部領域、即ち、開口部42の長手方向両側においては、開口されておらず、現像容器壁19a、19bにて閉鎖されている。
However, the both ends in the longitudinal direction of the
つまり、本実施例では、図4(及び図6)に示すように、トナー搬送室40の長手方向において、供給ローラ22の両端部に対応する前記開口部42の両側領域は、トナー収納部16aと現像室20aとを仕切る仕切壁、即ち、現像容器壁19(19a、19b)によって閉鎖された非開口部とされる。
In other words, in this embodiment, as shown in FIG. 4 (and FIG. 6), both sides of the
更に、トナー搬送室40には、図4及び図6に示すように、トナー収納部16a側に開口する開口部46、47を備えている。つまり、トナー搬送室40にて、現像室20aとは反対側に位置して配置された壁部材43の一部が、本実施例では、トナー搬送室4の長手方向両端部で開口されて、開口部46、47が形成される。
Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the
開口部46は、搬送スクリュー41にて長手方向に搬送されたトナーをトナー搬送室40からトナー収納部16aへと戻す戻し開口であり、開口部47は、トナー収納部16aからトナー搬送室40へとトナーを補給する補給開口である。
The
なお、本実施例では、図4に示すように、戻し開口46及び補給開口47は、それぞれ、少なくとも、トナー搬送室40の両端部を形成する非開口部19a、19bに相当する領域に形成されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the
上記構成にて、トナー搬送室40内の搬送スクリュー41は、装置本体100Aにプロセスカートリッジ8を装着後、装置本体100Aより駆動をもらい、トナー搬送を行う。駆動を受けるとプロセスカートリッジ8のトナー収納部16aに収容されているトナーは、トナー搬送室40の補給開口47を介してトナー搬送室40内へと、即ち、搬送スクリュー41に供給される。搬送スクリュー41に供給されたトナーは、搬送スクリュー41の長手軸線方向に沿って一端側から他端側へと、即ち、本実施例では、図4に示すように、プロセスカートリッジ8の非駆動側から駆動側へと矢印方向に搬送される。
With the above configuration, the
搬送スクリュー41の駆動側に搬送されたトナーは、戻し開口46を通りトナー収納部16aへと戻される。トナー収納部16aに戻されたトナーは、トナー収納部16a内の既存トナーと攪拌部材25によって攪拌、混合され、補給開口47側へと搬送され、再度、補給開口47を介して、トナー搬送室40内へと供給される。
The toner transported to the drive side of the
一方、トナー搬送室40の開口部42から供給ローラ22へと供給されたトナーは、供給ローラ22を介して現像ローラ21へ送られ、更に感光体ドラム1へと供給され、現像に供される。そして、感光体ドラム1に供給されなかった現像ローラ21上のトナーは、供給ローラ22に剥ぎ取られて搬送スクリュー41へと回収される。
On the other hand, the toner supplied from the
[プロセスカートリッジの現像容器内のトナー循環能力向上の構成]
次に、図4〜図6を参照して、本発明の特徴部を構成するトナー循環能力を向上させる構成を説明する。
[Configuration for improving the toner circulation capacity in the developing container of the process cartridge]
Next, with reference to FIG. 4 to FIG. 6, a configuration for improving the toner circulation capability that constitutes the characterizing portion of the present invention will be described.
トナー搬送室40にて開口部42が形成された領域においては、図5に示すように、供給ローラ22により剥ぎ取られた現像ローラ21からのトナーは、開口部42を介して積極的に搬送スクリュー41へと戻される。
In the region where the
一方、トナー搬送室40の開口部42の両端部においては、即ち、図4にて斜線にて示す供給ローラ22の長手方向両端部領域においては、トナー搬送室40は非開口部19a、19bとされている。即ち、図6に示すように、非開口部19a、19bには、短手方向に開口が存在しない。そのため、非開口部19a、19bの領域では、供給ローラ22により剥ぎ取られた現像ローラ21からのトナーは、搬送スクリュー41へ積極的に戻されない。
On the other hand, at both ends of the
ここで、現像室20aの構造について説明する。
Here, the structure of the developing
図3及び図4に示すように、現像室20aを構成する現像容器20は、供給ローラ22の長手方向に沿うように位置する。そして、現像容器20は、トナー搬送室40の現像容器壁19へと延在する湾曲形状の現像容器底壁23と、供給ローラ22の長手方向軸を支承する現像容器側壁24とを備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the developing
また、現像容器底壁23は、現像室20aの長手方向において、段状に形成されている。即ち、底壁23a、23bが段状に形成されている。
Further, the developing
つまり、トナー搬送室40の開口部42に対応する現像容器20の底壁23aは、トナー搬送室40の開口部42の両端部に位置する非開口部19a、19bに対応する現像容器20の底壁23bより、供給ローラ22からの半径方向距離(クリアランス)が異なるように形成されている。
That is, the
ここで、図4に示すように、
(1)トナー搬送室40の開口部42に対応する現像容器20における、供給ローラ22と現像容器20(即ち、現像容器底壁23a)との間に形成される供給ローラ22の半径方向のクリアランスをG1とし、
(2)トナー搬送室40の非開口部19a、19bに対応する現像容器20における、供給ローラ22と現像容器20(即ち、現像容器底壁23b)との間に形成される供給ローラ22の半径方向のクリアランスをG2とする。また、
(3)供給ローラ22の長手における供給ローラ22の端部22aと、供給ローラ22の端部22aと対向した現像容器20(現像容器側壁24)との間に形成される供給ローラ22の長手方向のクリアランスをG3とする。
Here, as shown in FIG.
(1) Radial clearance of the
(2) The radius of the
(3) Longitudinal direction of the
本実施例によると、クリアランスG1を1.1〜1.9(mm)、クリアランスG2を0.7〜1.3(mm)、クリアランスG3を1.1〜1.9(mm)の範囲で各数値を設定し、しかも、G2<G1、かつ、G2<G3、の関係を満足させることによって、良好な結果を得ることができた。 According to the present embodiment, the clearance G1 is 1.1 to 1.9 (mm), the clearance G2 is 0.7 to 1.3 (mm), and the clearance G3 is 1.1 to 1.9 (mm). Good values could be obtained by setting each numerical value and satisfying the relationship of G2 <G1 and G2 <G3.
つまり、上記条件とすることにより、図4に示すように、供給ローラ22と現像容器20の間に入り込めないトナーが、供給ローラ22の端部と現像容器20(現像容器側壁24)の間であるクリアランスG3に逃げることができる。それによって、現像室20a内にて供給ローラ22の長手方向で、図4の非駆動側端部に示すようなトナーの流れを発生させ、開口部42範囲外のトナーを開口部42及び搬送スクリュー41に向けて押し出し、搬送スクリュー41に回収させる。
That is, under the above conditions, as shown in FIG. 4, the toner that cannot enter between the
このことにより、供給ローラ端部におけるトナー劣化、飛散が防止できる。従って、現像容器外に飛散したトナーが出力画像へ落下することや、カートリッジ脱着時のユーザ操作における振動等によるカートリッジ外へのトナー飛散を防止することができ、ユーザ操作性が向上する。 This can prevent toner deterioration and scattering at the end of the supply roller. Accordingly, the toner scattered outside the developing container can be dropped onto the output image, and the toner can be prevented from scattering outside the cartridge due to vibration during user operation when the cartridge is attached or detached, thereby improving user operability.
本発明によれば、上記構成、G2<G1、かつ、G2<G3、の条件を満たせば良く、本実施例にあげるような数値に限定する必要はない。 According to the present invention, it is only necessary to satisfy the above-described configuration, and the conditions of G2 <G1 and G2 <G3, and it is not necessary to limit to the numerical values given in the present embodiment.
本発明の上記構成は、供給ローラ22の長手方向両側の端部について言えることである。
The above-described configuration of the present invention can be applied to the end portions on both sides in the longitudinal direction of the
上記実施例では、プロセスカートリッジについて説明したが、本発明は、画像形成装置に用いられ、少なくとも現像剤担持体を有する現像装置にも適用できる。 In the above embodiment, the process cartridge has been described. However, the present invention is applicable to an image forming apparatus and a developing apparatus having at least a developer carrier.
また、本発明の画像形成装置は、補給系で、中間転写ベルトを用いた水平インラインカラー画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記録媒体を転写ベルトで搬送し、感光体ドラムから直接記録媒体にトナー像を転写する画像形成装置にも同様に適用することができる。 The image forming apparatus according to the present invention has been described as a replenishment system and a horizontal inline color image forming apparatus using an intermediate transfer belt. However, the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be similarly applied to an image forming apparatus in which a recording medium is conveyed by a transfer belt and a toner image is directly transferred from the photosensitive drum to the recording medium.
また、本発明の画像形成装置は、プロセスカートリッジが着脱可能な画像形成装置に限定されるものではなく、更には、多色画像形成装置に限定されるものでもない。本発明の原理は、現像剤搬送室から供給・回収回転部材にトナーを供給し、又、供給・回収回転部材からトナーを現像剤搬送室へと回収する構成の現像装置を備えた画像形成装置に広く適用することができ、同様の効果を達成し得る。 The image forming apparatus of the present invention is not limited to an image forming apparatus to which a process cartridge can be attached and detached, and is not limited to a multicolor image forming apparatus. The principle of the present invention is that an image forming apparatus including a developing device configured to supply toner from a developer transport chamber to a supply / collection rotating member and recover toner from the supply / collection rotating member to the developer transport chamber. It can be widely applied to and can achieve the same effect.
上記種々の構成の画像形成装置は、当業者には周知であるので、詳しい説明は省略する。 Since the image forming apparatus having various configurations described above is well known to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
S 記録媒体
1 感光体ドラム(電子写真感光体)
2 帯電ローラ(帯電手段)
3 スキャナユニット(露光装置)
4 現像ユニット
5 中間転写ベルト
6 転写ローラ(1次転写手段)
7 クリーニングブレード
8 プロセスカートリッジ
9 トナーカートリッジ
10 給紙部
11 転写ローラ(2次転写手段)
12 定着装置
14 感光体ドラムユニット
15 クリーニング容器
16 トナー収納容器(現像剤収納容器)
16a トナー収納部
19 仕切壁(現像容器壁)
19a、19b 非開口部
20 現像容器
20a 現像室
21 現像ローラ(現像剤担持体)
22 供給ローラ(供給・回収回転部材)
22a 供給ローラ端部
23、23a、23b 現像容器底壁(現像容器壁)
24 現像容器底壁(現像容器壁)
30 トナー容器
40 トナー搬送室(現像剤搬送室)
41 搬送スクリュー(現像剤搬送部材)
42 開口部
46 戻し開口
47 補給開口
100 画像形成装置
S Recording medium 1 Photosensitive drum (electrophotographic photosensitive member)
2 Charging roller (charging means)
3 Scanner unit (exposure device)
4 Development unit 5 Intermediate transfer belt 6 Transfer roller (primary transfer means)
7
12
16a
19a,
22 Supply roller (supply / recovery rotating member)
22a
24 Development container bottom wall (development container wall)
30
41 Conveying screw (developer conveying member)
42
Claims (7)
現像剤を用いて電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対し前記現像剤の供給及び回収を行う供給・回収回転部材と、
前記現像剤担持体及び前記供給・回収回転部材を収納し現像室を形成する現像容器と、
前記供給・回収回転部材に前記現像剤を供給し、かつ前記供給・回収回転部材の長手片側端部から、もう一方の端部へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材を収納する現像剤搬送室と、
を有し、
前記現像剤搬送室には、前記現像剤搬送部材から前記供給・回収回転部材へと前記現像剤を供給するために前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過を可能とする前記現像容器と連通する開口部と、前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過が行われない非開口部と、が形成されており、
(1)前記現像剤搬送室の前記開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをG1とし、
(2)前記現像剤搬送室の前記非開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをG2とし、
(3)前記供給・回収回転部材の長手における前記供給・回収回転部材の端部と、前記供給・回収回転部材の端部と対向した前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の長手方向のクリアランスをG3とした場合、
前記クリアランスG1、G2、G3の関係は、
G2<G1、かつ、G2<G3
となることを特徴とする現像装置。 In a developing device used in an electrophotographic image forming apparatus,
A developer carrying member for developing the electrostatic latent image formed on the electronic photosensitive member with a developer,
A supply / recovery rotating member for supplying and collecting the developer with respect to the developer carrier;
A developer container that houses the developer carrier and the supply / collection rotating member to form a developing chamber;
A developer conveying member that supplies the developer to the supply / recovery rotation member and conveys the developer from one end of the supply / recovery rotation member to the other end;
A developer transport chamber for storing the developer transport member;
Have
The developer transport chamber can pass the developer from the developer transport chamber into the developer container in order to supply the developer from the developer transport member to the supply / recovery rotating member. An opening communicating with the developing container and a non-opening where the developer does not pass from the developer transport chamber into the developing container are formed,
(1) A radial clearance of the supply / recovery rotation member formed between the supply / recovery rotation member and the development container in the developer container corresponding to the opening of the developer transport chamber is defined as G1. age,
(2) A radial clearance of the supply / recovery rotation member formed between the supply / recovery rotation member and the development container in the developer container corresponding to the non-opening portion of the developer transport chamber. G2
(3) The supply / collection rotation formed between the end of the supply / collection rotation member in the longitudinal direction of the supply / collection rotation member and the developing container facing the end of the supply / collection rotation member. When the longitudinal clearance of the member is G3,
The relationship between the clearances G1, G2, and G3 is as follows:
G2 <G1 and G2 <G3
A developing device characterized by that.
前記潜像の現像に用いられる現像剤を収納するための現像剤収納部を形成する現像剤収納容器と、
前記潜像に前記現像剤を搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対し前記現像剤の供給及び回収を行う供給・回収回転部材と、
前記現像剤担持体及び前記供給・回収回転部材を収納し現像室を形成する現像容器と、
前記供給・回収回転部材に前記現像剤を供給し、かつ前記供給・回収回転部材の長手片側端部から、もう一方の端部へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材を収納する現像剤搬送室と、
を有し、
前記現像剤搬送室には、前記現像剤搬送部材から前記供給・回収回転部材へと前記現像剤を供給するために前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過を可能とする前記現像容器と連通する開口部と、前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過が行われない非開口部と、が形成されており、
(1)前記現像剤搬送室の前記開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをG1とし、
(2)前記現像剤搬送室の前記非開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをG2とし、
(3)前記供給・回収回転部材の長手における前記供給・回収回転部材の端部と、前記供給・回収回転部材の端部と対向した前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の長手方向のクリアランスをG3とした場合、
前記クリアランスG1、G2、G3の関係は、
G2<G1、かつ、G2<G3
となることを特徴とする電子写真画像形成装置。 In an image forming apparatus for developing a latent image formed on an electrophotographic photosensitive member to form a toner image and transferring the toner image to a recording medium to form an image,
A developer container that forms a developer container for storing a developer used for developing the latent image;
A developer carrier for conveying the developer to the latent image;
A supply / recovery rotating member for supplying and collecting the developer with respect to the developer carrier;
A developer container that houses the developer carrier and the supply / collection rotating member to form a developing chamber;
A developer conveying member that supplies the developer to the supply / recovery rotation member and conveys the developer from one end of the supply / recovery rotation member to the other end;
A developer transport chamber for storing the developer transport member;
Have
The developer transport chamber can pass the developer from the developer transport chamber into the developer container in order to supply the developer from the developer transport member to the supply / recovery rotating member. An opening communicating with the developing container and a non-opening where the developer does not pass from the developer transport chamber into the developing container are formed,
(1) A radial clearance of the supply / recovery rotation member formed between the supply / recovery rotation member and the development container in the developer container corresponding to the opening of the developer transport chamber is defined as G1. age,
(2) A radial clearance of the supply / recovery rotation member formed between the supply / recovery rotation member and the development container in the developer container corresponding to the non-opening portion of the developer transport chamber. G2
(3) The supply / collection rotation formed between the end of the supply / collection rotation member in the longitudinal direction of the supply / collection rotation member and the developing container facing the end of the supply / collection rotation member. When the longitudinal clearance of the member is G3,
The relationship between the clearances G1, G2, and G3 is as follows:
G2 <G1 and G2 <G3
An electrophotographic image forming apparatus, wherein
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