JP5483088B2 - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像装置内に新品のキャリアや現像剤を適宜に供給するプレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi-function machine thereof, and a developing device and a process cartridge installed therein. The present invention relates to a premix developing type developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that appropriately supply a carrier and a developer.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置に、適宜に新しいキャリアを補給する技術(これをプレミックス現像方式という。)が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a new carrier is appropriately replenished to a developing device containing a two-component developer composed of toner and carrier (including the case where an additive is added). There is a known technique (referred to as a premix development method) (see, for example, Patent Document 1).
2成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ(搬送部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレード(現像剤規制部材)によって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが感光体ドラム(像担持体)との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。なお、現像ローラや搬送部材の回転駆動は、感光体ドラムの回転駆動とともに、1つの駆動源によっておこなわれる。 In a developing device using a two-component developer, toner is appropriately replenished into the developing device from a toner replenishing port provided in a part of the developing device according to toner consumption in the developing device. The replenished toner is agitated and mixed by a conveying screw (conveying member) together with the developer in the developing device. Part of the stirred and mixed developer is supplied to a developing roller (developer carrier). The developer carried on the developing roller is regulated to an appropriate amount by a doctor blade (developer regulating member), and then the toner in the two-component developer is located at a position facing the photoreceptor drum (image carrier). It adheres to the latent image on the drum. Note that the rotation of the developing roller and the conveying member is performed by a single drive source together with the rotation of the photosensitive drum.
このように、通常の現像工程において現像装置内に収容された2成分現像剤中のキャリアは消費されることなく現像装置内に残るために、キャリアに経時劣化が生じてしまう。詳しくは、キャリアが現像装置内で長時間かけて撹拌・混合されることでキャリアのコーティング層が磨耗又は剥離してキャリアの帯電能力が低下する「膜削れ現象」や、キャリアの表面にトナーの成分や添加剤が付着してキャリアの帯電能力が低下する「スペント現象」が生じてしまう。 As described above, since the carrier in the two-component developer accommodated in the developing device in the normal developing process remains in the developing device without being consumed, the carrier deteriorates with time. Specifically, the carrier is agitated and mixed for a long time in the developing device, so that the coating layer of the carrier is worn or peeled off and the charging ability of the carrier is reduced, or the toner on the surface of the carrier. The “spent phenomenon” in which the chargeability of the carrier decreases due to adhesion of components and additives occurs.
プレミックス現像方式は、このようなキャリアの経時劣化による出力画像の画質低下を防止するためのものである。すなわち、現像装置内に新しいキャリア(又は新しい2成分現像剤)を適宜に補給するとともに、現像装置内に収容された2成分現像剤の一部を適宜に現像装置外に排出することで、現像装置内の劣化キャリアを減じて現像装置内に収容されたキャリアの量と帯電能力とを維持するものである。
このようなプレミックス現像方式を用いた画像形成装置は、キャリアの経時劣化が生じるごとに現像装置やキャリアを新品のものに交換する必要のある装置に比べて、経時においても出力画像の画質が安定化することになる。
The premix development method is for preventing the deterioration of the image quality of the output image due to the deterioration of the carrier over time. That is, a new carrier (or a new two-component developer) is appropriately supplied into the developing device, and a part of the two-component developer accommodated in the developing device is appropriately discharged to the outside of the developing device. The number of deteriorated carriers in the apparatus is reduced to maintain the amount of carriers accommodated in the developing apparatus and the charging ability.
An image forming apparatus using such a premix developing system has an image quality of an output image over time as compared to a developing apparatus or an apparatus that needs to replace the carrier with a new one every time the carrier deteriorates over time. Will be stabilized.
特許文献1等には、プレミックス現像方式を用いた現像装置であって、現像装置から外部への現像剤の排出手段としてオーバーフロー方式を用いたものが開示されている。詳しくは、現像装置に排出口(排出手段)を設けて、その位置に搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤(キャリアの補給によって余剰分となった現像剤である。)が排出口から排出される。 Patent Document 1 and the like disclose a developing device using a premix developing method, which uses an overflow method as means for discharging developer from the developing device to the outside. Specifically, the developing device is provided with a discharge port (discharge means), and when the developer surface transported to that position exceeds a predetermined height, the developer (development that has become excessive due to the replenishment of the carrier) Is discharged from the outlet.
他方、従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、記録媒体として厚紙やOHP用紙を通紙する場合に、充分な定着性を得るために、通常時よりも記録媒体の搬送速度(プロセス線速)を低下させて画像形成プロセスをおこなう低速モード(特殊紙モード)に切り替える技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。 On the other hand, conventionally, in a case where an image forming apparatus such as a copying machine or a printer passes a thick sheet or an OHP sheet as a recording medium, in order to obtain a sufficient fixing property, the recording medium conveyance speed (process) There is known a technique of switching to a low speed mode (special paper mode) in which an image forming process is performed by reducing a linear speed (see, for example, Patent Document 2).
上述した特許文献1等のプレミックス現像方式の現像装置は、感光体ドラムの回転駆動に同期して現像ローラや搬送スクリュの回転駆動がおこなわれるため、特許文献2等のようにプロセス線速が可変された場合に、搬送スクリュの回転数も可変してしまい、排出口から現像装置外に排出される現像剤量にバラツキが生じるという不具合があった。そのため、現像装置内で循環する現像剤量にもバラツキが生じて、画像濃度低下や画像濃度ムラ等の異常画像が生じてしまっていた。 In the above-described premix developing type developing device such as Patent Document 1, the developing roller and the conveying screw are rotationally driven in synchronism with the rotational driving of the photosensitive drum. When it is varied, the rotational speed of the transport screw is also varied, and there is a problem that the amount of developer discharged from the developing port to the outside of the developing device varies. For this reason, the amount of developer circulating in the developing device also varies, resulting in an abnormal image such as a decrease in image density or uneven image density.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、プロセス線速が可変された場合であっても、排出口から現像装置外に排出される現像剤量にバラツキが生じることのない、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when the process linear velocity is varied, the amount of developer discharged from the developing device to the outside of the developing device varies. It is an object of the present invention to provide a premix developing type developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus.
この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、前記複数の搬送部材のうち1つの搬送部材によって搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を当該1つの搬送部材による搬送経路の外部に排出するために当該1つの搬送部材による搬送経路の隔壁に形成された排出口と、前記現像剤担持体を駆動する第1駆動部と、前記第1駆動手段とは別に設けられるとともに、前記複数の搬送部材を駆動する第2駆動部と、を備え、前記第1駆動部は、前記像担持体の駆動開始・駆動停止に同期して前記現像剤担持体の駆動開始・駆動停止をおこない、前記第2駆動部は、前記像担持体の回転数が高く設定された場合に前記現像剤担持体の駆動時間に比べて前記複数の搬送部材の駆動時間を短くして、前記像担持体の回転数が低く設定された場合に前記現像剤担持体の駆動時間に比べて前記複数の搬送部材の駆動時間を長くするものでした。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing device for storing a developer having a carrier and a toner and developing a latent image formed on an image carrier, the image carrier. A developer carrying body facing the body and carrying the developer, a plurality of conveying members that convey the developer contained in the apparatus in the longitudinal direction to form a circulation path, and a new carrier in the apparatus A supply unit that supplies the developer, and when the developer surface of the developer conveyed by one of the plurality of conveying members exceeds a predetermined height, the developer is placed outside the conveying path of the one conveying member. The discharge port formed in the partition wall of the transport path by the one transport member for discharging, the first drive unit that drives the developer carrier, and the first drive unit are provided separately from the plurality of The transport member Comprising a second driving unit, a to said first driving unit, in synchronization with the drive start and drive stop of the image bearing member performs a drive start and drive stop of the developer carrying member, said second driving unit When the rotation speed of the image carrier is set high, the drive time of the plurality of conveying members is shortened compared to the drive time of the developer carrier, and the rotation speed of the image carrier is set low. In this case, the driving time of the plurality of conveying members is made longer than the driving time of the developer carrier.
また、請求項2記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記第2駆動部による前記複数の搬送部材の駆動時間の調整は、非現像工程時におこなわれるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the driving time of the plurality of conveying members by the second driving unit is adjusted during a non-developing process. is there.
また、請求項3記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、前記第1搬送部材に対して壁部を介して対向する位置であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、前記第2搬送部材によって搬送された現像剤を前記第1搬送部材による搬送経路の上流側に搬送するとともに、前記第1搬送部材による搬送経路の下流側に達した現像剤を当該第1搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第3搬送部材と、を具備し、前記1つの搬送部材を、前記第1搬送部材としたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first or second aspect , wherein the plurality of conveying members are opposed to the developer carrier and have the developer in the longitudinal direction. A first conveying member that supplies developer to the developer carrying member while being conveyed, and a position that faces the first conveying member through a wall and that faces the developer carrying member. A second conveying member that is installed and conveys the developer released from the developer carrying member in the longitudinal direction; and the developer conveyed by the second conveying member on the upstream side of the conveying path by the first conveying member And a third transport member that transports the developer that has reached the downstream side of the transport path by the first transport member to the upstream side of the transport path by the first transport member, the one transport The first conveying member It is obtained by a wood.
また、請求項4記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記供給手段は、装置内に新たにトナーを前記キャリアとともに供給するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to any one of the first to third aspects, wherein the supply means newly supplies toner together with the carrier into the apparatus. is there.
また、請求項5記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。 A process cartridge according to a fifth aspect of the present invention is a process cartridge that is detachably installed on the main body of the image forming apparatus, and the developing device according to any one of the first to fourth aspects. And the image carrier.
また、請求項6記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。 An image forming apparatus according to a sixth aspect of the invention includes the developing device according to any one of the first to fourth aspects and the image carrier.
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。 In the present application, the “process cartridge” refers to a charging unit that charges the image carrier, a developing unit (developing device) that develops a latent image formed on the image carrier, and a cleaning on the image carrier. At least one of the cleaning units and the image carrier are defined as a unit that is integrated and detachably installed on the image forming apparatus main body.
本発明は、現像剤担持体を駆動する第1駆動部とは別に、複数の搬送部材を駆動する第2駆動部を設けているため、プロセス線速が可変された場合であっても、排出口から現像装置外に排出される現像剤量にバラツキが生じることのない、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, since the second drive unit that drives the plurality of conveying members is provided separately from the first drive unit that drives the developer carrier, even if the process linear velocity is varied, the discharge is performed. It is possible to provide a premix developing type developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which there is no variation in the amount of developer discharged from the outlet to the outside of the developing device.
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 a writing unit that emits laser light based on input image information, and 3 an original conveying unit that conveys an original D to an original reading unit 4. 4 is a document reading unit that reads image information of the document D, 7 is a paper feeding unit that accommodates a recording medium P such as transfer paper, 9 is a registration roller that adjusts the conveyance timing of the recording medium P, and 11Y, 11M, and 11C. , 11BK are photosensitive drums on which toner images of respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are formed, 12 is a charging unit that charges the
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
なお、図示は省略するが、各感光体ドラム11Y、11C、11M、11BKの上方には、キャリア(磁性キャリア)と各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)とを現像装置13に供給する供給手段としての各色の剤カートリッジがそれぞれ設置されている。
Although not shown in the drawing, a carrier (magnetic carrier) and toner (toner particles) of each color (yellow, cyan, magenta, black) are developed above the
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上でおこなわれる作像プロセスについては、図2をも参照することができる。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described. Note that FIG. 2 can also be referred to for the image forming process performed on the
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
Specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four
In the
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first photosensitive drum 11Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 11Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11Y charged by the charging
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像装置13との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the
Thereafter, the surface of the
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P transported between the
Specifically, the recording medium P fed by the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像(トナー)が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Then, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes is completed.
次に、図2〜図8にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図2は、作像部及び剤カートリッジ28を示す構成図である。図3は、現像装置を示す斜視図である。図4(A)は現像装置13の上部(第1搬送スクリュ13b1及び排出用搬送スクリュ13kの位置である。)を長手方向にみた概略断面図であって、図4(B)は現像装置13の下部(第2搬送スクリュ13b2及び第3搬送スクリュ13b3の位置である。)を長手方向にみた概略断面図である。図5は現像装置13の第3中継部13hの近傍を示す断面図であり、図6は現像装置13の排出口13dの近傍を示す断面図であり、図7は現像装置13の補給口13eの近傍を示す断面図であり、図8は排出用搬送経路の開口13rの近傍を示す断面図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であって、各剤カートリッジもほぼ同一構造であるために、図2〜図8にて作像部及び剤カートリッジは符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
Next, the image forming unit in the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the image forming unit and the
Since each image forming unit has almost the same structure, and each agent cartridge has almost the same structure, the image forming unit and the agent cartridge are denoted by alphabets (Y, C, M, BK) is shown in the figure.
図2に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム11、帯電部12、現像装置13(現像部)、クリーニング部15、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム11は、負帯電の有機感光体であって、第1駆動部41(第1駆動モータ)によって反時計方向に回転駆動される。なお、第1駆動部41は、不図示のギア列を介して現像ローラ13aの駆動ギアに連結され、感光体ドラム11とともに現像ローラ13aをも回転駆動する。
As shown in FIG. 2, the image forming unit includes a
The
帯電部12は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部12の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部15は、感光体ドラム11に摺接するクリーニングブラシ(又は、クリーニングブレード)が設置されていて、感光体ドラム11上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
The charging
The
現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13aが感光体ドラム11に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム11と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置13内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム11上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。なお、現像装置13の構成・動作については、後で詳しく説明する。
The developing
ここで、本実施の形態における現像装置13は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置13内に適宜に新品のキャリアC(現像剤G)が剤カートリッジ28から供給されるとともに、劣化した現像剤Gが現像装置13の外部に設置された排出経路70(図4を参照できる。)を介して剤貯留容器(不図示である。)に向けて排出される。
図2を参照して、剤カートリッジ28は、その内部に現像装置13内に供給するための現像剤G(トナーT及びキャリアC)を収容している。そして、剤カートリッジ28は、現像装置13に新品のトナーTを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置13に新品のキャリアCを供給する供給手段として機能する。具体的に、現像装置13に設置された磁気センサ(不図示である。)によって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーの割合である。)の情報に基いて、シャッタ駆動部によってシャッタ機構80の開閉動作をおこなって、供給手段としての剤カートリッジ28から現像装置13内に向けて現像剤Gを適宜に供給する。ここで、本実施の形態では、剤カートリッジ28の現像剤Gにおける、トナーT中のキャリアCの混合率が10wt%程度に設定されている。
なお、現像剤Gの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、現像剤Gの供給の実施を判断してもよい。
Here, the developing
Referring to FIG. 2, the
The supply of the developer G is not limited to the toner density information, but is performed based on the image density information detected from the reflectance of the toner image formed on the photosensitive belt or the intermediate transfer belt. Also good. Further, the implementation of the supply of the developer G may be determined by combining these different pieces of information.
供給手段としての供給管29は、剤カートリッジ28から供給される現像剤G(トナーT及びキャリアC)を現像装置13内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ28から排出された現像剤Gは、供給管29を介して、補給口13e(現像剤補給口)から現像装置13内に供給される。
The
以下、画像形成装置における現像装置13について詳述する。
図2〜図8を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、搬送部材としての搬送スクリュ13b1〜13b3(オーガスクリュ)、現像剤規制部材としてのドクターブレード13c、排出用搬送部材としての排出用搬送スクリュ13k、等で構成されている。
現像ローラ13aは、外径が25mmであって、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが第1駆動部41(第1駆動モータ)によって時計方向に回転されるように構成されている。図4を参照して、現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブの周面に現像剤Gの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネット13a1が固設されている。マグネット13a1から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤G中のキャリアCがスリーブ13a2上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアCに帯電したトナーTが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブ13a2の回転によってスリーブ13a2と同方向(時計方向)に移送される。
Hereinafter, the developing
2 to 8, the developing
The developing
図2を参照して、ドクターブレード13cは、現像領域の上流側に設置されていて、現像ローラ13a上の現像剤Gを適量に規制する。
なお、本実施の形態では、ドクターブレード13cの近傍に冷却部13nが設置されている。冷却部13nは、複数のフィンを内設した中空構造体であって、その内部に不図示のファンから空気が送入される。これにより、金属材料で形成されたドクターブレード13cの温度上昇が低減されて(空冷されて)、ドクターブレード13cや現像ローラ13aへのトナー固着が抑止される。
Referring to FIG. 2, the
In the present embodiment, a
3つの搬送スクリュ13b1〜13b3は、現像装置13内に収容された現像剤Gを長手方向(図2の紙面垂直方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1は、現像ローラ13aに対向する位置に配設されていて、現像剤Gを長手方向(回転軸方向)に水平に搬送する(図4(A)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)とともに、現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図4(A)の白矢印方向の供給である。)する。
The three conveying screws 13b1 to 13b3 stir and mix the developer G accommodated in the developing
The first transport screw 13b1 as the first transport member is disposed at a position facing the developing
第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1の下方であって現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱した現像剤G(現像工程後に剤離れ極によって現像ローラ13a上から強制的に離脱された現像剤Gであって、図4(B)の白矢印方向に離脱するものある。)を長手方向に水平に搬送する(図4(B)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)。
The second conveyance screw 13b2 as the second conveyance member is disposed below the first conveyance screw 13b1 and at a position facing the developing
第3搬送部材としての第3搬送スクリュ13b3は、第2搬送スクリュ13b2に隣接する位置であって、第1搬送部材13b1の斜め下方に配設されている。そして、第3搬送スクリュ13b3は、第2搬送スクリュ13b2によって搬送された現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側から第1中継部13fを介して循環される現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に搬送する(図4(B)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)。
3つの搬送スクリュ13b1〜13b3は、現像ローラ13aや感光体ドラム11と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3は、軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものであって、スクリュ部の外径が22mmに設定されている。そして、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3は、それぞれの駆動ギアが不図示のギア列を介して第2駆動部42(第2駆動モータ)に連結されていて、第2駆動部42によってそれぞれ所定方向に回転駆動される。
The 3rd conveyance screw 13b3 as a 3rd conveyance member is a position adjacent to the 2nd conveyance screw 13b2, and is arrange | positioned diagonally below the 1st conveyance member 13b1. The third transport screw 13b3 transports the developer G transported by the second transport screw 13b2 to the upstream side of the transport path by the first transport member 13b1, and from the downstream side of the transport path by the first transport screw 13b1. The developer G circulated through the
The three conveying screws 13b1 to 13b3 are arranged so that the rotation shaft is substantially horizontal, like the developing
なお、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路と、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路と、排出用搬送スクリュ13k(排出用搬送部材)による排出用搬送経路と、は隔壁(壁部)によって隔絶されている。
図4(B)を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の下流側と、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路の上流側と、は第2中継部13gを介して連通している。また、図4(A)及び図4(B)を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側と、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路の上流側と、は第1中継部13fを介して連通している。また、図4(A)、図4(B)、図5を参照して、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側と、は第3中継部13hを介して連通している。図5を参照して、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路において第3中継部13hの近傍に滞留して盛り上がった現像剤Gが、第3中継部13hを介して第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
In addition, the conveyance path by the 1st conveyance screw 13b1, the conveyance path by the 2nd conveyance screw 13b2, the conveyance path by the 3rd conveyance screw 13b3, the conveyance path for discharge by the
Referring to FIG. 4B, the downstream side of the conveyance path by the second conveyance screw 13b2 and the upstream side of the conveyance path by the third conveyance screw 13b3 communicate with each other via the
このような構成により、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3によって、現像装置13において現像剤Gを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置13が稼動されると、装置内に収容された現像剤Gは図4中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ13aに対する現像剤Gの供給経路(第1搬送スクリュ13a1による搬送経路である。)と、現像ローラ13aから離脱する現像剤Gの回収経路(第2搬送スクリュ13a2による搬送経路である。)と、を分離することで、感光体ドラム11上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
With such a configuration, a circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing
なお、図示は省略するが、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、供給手段としての剤カートリッジ28から補給口13eを介して現像装置13内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Gが供給される。
また、図3、図4(B)、図7を参照して、補給口13eは、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置(現像ローラ13aの長手方向の範囲の外側である。)に配設されている。
Although illustration is omitted, a magnetic sensor for detecting the toner concentration of the developer circulating in the apparatus is installed in the conveyance path by the third conveyance screw 13b3. Then, based on the toner density information detected by the magnetic sensor, a developer G having a predetermined toner density is supplied from the
3, 4B, and 7, the
ここで、図2、図4(A)、図6を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の隔壁には、現像装置13内に収容された現像剤Gの一部を搬送経路外に排出するための排出口13dが設けられている。
詳しくは、排出口13d(排出手段)は、供給手段28、29、80によって現像装置13内に現像剤Gが供給されて装置内の現像剤量が増加してその位置に搬送される現像剤の剤面(上面)が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Gを排出用搬送経路(排出用搬送スクリュ13kが設置されている。)に向けて排出するためのものである。排出口13dから排出された現像剤は、排出用搬送スクリュ13kによって長手方向(図4(A)の左方向である。)に搬送されて開口13r(図8をも参照できる。)から自重落下して装置外(排出経路70)に排出された後、排出経路70を介して剤貯留容器(不図示である。)に回収される。すなわち、余剰分の現像剤Gは、排出口13dの下部の高さを超えて、排出口13dから排出されて排出用搬送経路(排出用搬送スクリュ13k)、排出経路70を経由して剤貯留容器に向けて搬送される。このように、トナーTの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像装置の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。なお、排出経路70は各色(4つ)の現像装置13の排出用搬送経路のすべてに接続されていて、剤貯留容器には各現像装置13から排出された現像剤がまとめて回収される。
Here, referring to FIG. 2, FIG. 4A, and FIG. 6, a part of the developer G accommodated in the developing
In detail, the
なお、本実施の形態における第1搬送スクリュ13b1による搬送経路は、排出口13dの近傍であって第1搬送スクリュ13b1の上方に、第1搬送スクリュ13b1に近接する天井部13mが設置されている。詳しくは、図2、図4(A)、図6を参照して、天井部13mは、排出口13dの近傍において第1搬送スクリュ13b1(スクリュ部)の上方の空隙を狭めるように、その対向面が第1搬送スクリュ13b1のスクリュ部の外径形状にならって円弧状に形成されている。これにより、排出口13dの近傍では、天井部13mにより狭められた空隙によって、現像剤の剤面(上面)が高くなる。これにより、第1搬送スクリュ13b1の回転中心よりも高い位置にある排出口13dから、余剰の現像剤が排出されることになる。なお、天井部13mと第1搬送スクリュ13b1との空隙量や長手方向の範囲は、排出口13dから排出される現像剤量が最適になるように、実験の結果に基いて定めることができる。
In addition, the conveyance path by the 1st conveyance screw 13b1 in this Embodiment is the vicinity of the
また、本実施の形態における排出用搬送スクリュ13kは、長手方向に延設された軸部(外径:2mmである。)と、軸部に螺旋状に巻装されたスクリュ部(外径:8mmである。)と、からなる。また、排出用搬送スクリュ13kは、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。そして、本実施の形態においては、排出用搬送スクリュ13kも、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3とともに、第2駆動部42によって回転駆動される。
In addition, the
ここで、図2を参照して、本実施の形態では、現像ローラ13a(現像剤担持体)を回転駆動する第1駆動部41(第1駆動モータ)とは別に、複数の搬送スクリュ13b1〜13b3(搬送部材)を回転駆動する第2駆動部42(第2駆動モータ)が設けられている。
また、本実施の形態における画像形成装置1は、自動又は手動でプロセス線速(記録媒体Pの搬送速度と同速度である。)を可変できるように構成されている。具体的に、通常時は「中速モード」に設定されていて、プロセス線速(感光体ドラム11の回転数や中間転写ベルト17の走行速度)や記録媒体Pの搬送速度が中速度に設定される。「低速モード」は、記録媒体Pとして厚紙やOHP用紙が通紙させる場合等に、自動又は手動で選択されるものであって、プロセス線速や記録媒体Pの搬送速度が低速度に設定される。「高速モード」は、記録媒体Pとして薄紙が通紙させる場合や、出力画像の生産性をアップさせたい場合等に、自動又は手動で選択されるものであって、プロセス線速や記録媒体Pの搬送速度が高速度に設定される。このようなモードの切り替えは、ユーザーの好みに合わせてユーザーが操作パネルの操作によって任意に手動で選択できるように構成することもできるし、紙厚センサ等の検知結果によって自動で選択されるように構成することもできる。
Here, referring to FIG. 2, in the present embodiment, apart from the first drive unit 41 (first drive motor) that rotationally drives the developing
In addition, the image forming apparatus 1 in the present embodiment is configured to be able to vary the process linear speed (same speed as the conveyance speed of the recording medium P) automatically or manually. Specifically, the “medium speed mode” is normally set, and the process linear speed (the rotational speed of the
ここで、第1駆動部41は、感光体ドラム11の回転数(又は、プロセス線速)の増減に同期して現像ローラ13aの回転数を増減するように構成されている。本実施の形態において、第1駆動部41は、感光体ドラム11とともに現像ローラ13aを回転駆動するものであるために、必然的に上述した構成になる。
具体的に、図9に示すように、高速モード時には感光体ドラム11と現像ローラ13aとの回転数はそれぞれA1、B1に設定され、中速モード時には感光体ドラム11と現像ローラ13aとの回転数はそれぞれA2、B2に設定され、低速モード時には感光体ドラム11と現像ローラ13aとの回転数はそれぞれA3、B3に設定される(A1>A2>A3、B1>B2>B3)。
これに対して、第2駆動部42は、感光体ドラム11の回転数(又は、プロセス線速)の増減に関らず複数の搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数を一定に維持するように構成されている。第2駆動部42は、第1駆動部41とは異なる独立した駆動源であるため、プロセス線速の可変に関らず、搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数を独立して制御することができる。
具体的に、図9に示すように、高速モード時、中速モード時、低速モード時のいずれのときも、搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数は定速度Cに設定されている。
Here, the
Specifically, as shown in FIG. 9, in the high speed mode, the rotation speeds of the
On the other hand, the
Specifically, as shown in FIG. 9, the rotation speed of the conveying screws 13b1 to 13b3 is set to a constant speed C in any of the high speed mode, the medium speed mode, and the low speed mode.
これにより、プロセス線速が可変された場合(高速モード時、中速モード時、低速モード時のいずれが選択された場合)であっても、排出口13dから現像装置13の外部に排出される現像剤量(又は、現像装置13の内部に収容された現像剤量)にバラツキが生じる不具合を確実に軽減することができる。
As a result, even when the process linear speed is varied (when the high speed mode, the medium speed mode, or the low speed mode is selected), the process is discharged from the
図10は、現像装置13に収容された現像剤Gの、トナー濃度と嵩密度との関係を示すグラフである。
本実施の形態では、上述した磁気センサを用いて、現像装置13内に収容された現像剤Gのトナー濃度が5〜9wt%になるように制御されている。このときの現像装置13内に収容された現像剤Gの嵩密度は1.75〜1.55g/mlとなる。このように、現像装置13内の現像剤Gは、トナー濃度によって、その嵩密度にある程度のバラツキが生じる。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the toner density and the bulk density of the developer G accommodated in the developing
In the present embodiment, the above-described magnetic sensor is used to control the developer G contained in the developing
図11は、本実施の形態における現像装置13を所定時間稼働したときの、搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数と、現像装置13に収容された現像剤Gの容量と、の関係を示すグラフである。
図11から、搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数が高くなると、排出口13dの近傍に滞留する現像剤量が多くなって(現像剤Gの剤面が高くなって)、排出口13dから排出される現像剤量が多くなるため、現像装置13に収容された現像剤Gの容量(現像剤量)が少なくなるのがわかる。これに対して、搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数が低くなると、排出口13dの近傍に滞留する現像剤量が少なくなって(現像剤Gの剤面が低くなって)、排出口13dから排出される現像剤量が少なくなるため、現像装置13に収容された現像剤Gの容量(現像剤量)が多くなるのがわかる。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the number of rotations of the transport screws 13b1 to 13b3 and the capacity of the developer G accommodated in the developing
From FIG. 11, when the number of rotations of the conveying screws 13b1 to 13b3 increases, the amount of developer staying in the vicinity of the
したがって、従来の現像装置のように、プロセス線速の増減にともない搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数が増減されてしまうと、排出口13dから排出される現像剤量(又は、現像装置13に収容された現像剤量)にバラツキが生じてしまうことになる。そして、現像装置13に収容された現像剤量が過少のときには画像濃度低下や画像濃度ムラ等の不具合が発生し、現像装置13に収容された現像剤量が過多のときには現像剤漏れや現像剤搬送不良等の不具合が発生してしまう。
これに対して、本実施の形態では、高速モード時、中速モード時、低速モード時のいずれのときも、搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数は定速度Cに設定されるため、排出口13dから現像装置13の外部に排出される現像剤量(又は、現像装置13の内部に収容された現像剤量)にバラツキが生じる不具合を確実に軽減することができる。
Therefore, as in the case of a conventional developing device, if the rotational speed of the transport screws 13b1 to 13b3 increases or decreases as the process linear speed increases or decreases, the amount of developer discharged from the
On the other hand, in the present embodiment, since the rotation speed of the transport screws 13b1 to 13b3 is set to the constant speed C in any of the high speed mode, the medium speed mode, and the low speed mode, the
また、本実施の形態では、高速モード時、中速モード時、低速モード時のいずれのときも、現像ローラ13aの回転数はプロセス線速に合わせて増減されるため、プロセス線速に関らず感光体ドラム11に対する現像ローラ13aの線速比を一定に保つことができる。したがって、プロセス線速に関らず現像領域における現像能力が一定に維持されて、高速モード時、中速モード時、低速モード時のいずれのときも、同等の現像能力を発揮することができる。
In the present embodiment, the rotation speed of the developing
なお、本実施の形態では、現像ローラ13aを回転駆動する第1駆動部41とは別に設けられた第2駆動部42によって、プロセス線速の可変に関らず搬送スクリュ13b1〜13b3の回転速度が一定化するように構成した。
これに対して、現像ローラ13aを回転駆動する第1駆動部41とは別に設けられた第2駆動部42によって、プロセス線速の可変に応じて搬送スクリュ13b1〜13b3の駆動時間を可変するように構成することもできる。
In the present embodiment, the rotation speed of the conveying screws 13b1 to 13b3 is controlled by the
On the other hand, the driving time of the conveying screws 13b1 to 13b3 is varied by the
詳しくは、図12に示すように、第1駆動部41は、感光体ドラム11の駆動開始・駆動停止に同期して現像ローラ13aの駆動開始・駆動停止をおこなうように構成されている。第1駆動部41は、感光体ドラム11とともに現像ローラ13aを回転駆動するものであるために、必然的に上述した構成になる。
具体的に、いずれのモードのときも、感光体ドラム11と現像ローラ13aとは、同じタイミングで同じ駆動時間だけ、第1駆動部41によって回転駆動されることになる。
Specifically, as shown in FIG. 12, the
Specifically, in any mode, the
これに対して、第2駆動部42は、感光体ドラム11の回転数(又は、プロセス線速)が高く設定された場合に現像ローラ13aの駆動時間に比べて複数の搬送スクリュ13b1〜13b3の駆動時間を短くして、感光体ドラム11の回転数(又は、プロセス線速)が低く設定された場合に現像ローラ13aの駆動時間に比べて複数の搬送スクリュ13b1〜13b3の駆動時間を長くするように構成されている。
具体的に、中速モード時には、複数の搬送スクリュ13b1〜13b3は、現像ローラ13a(及び、感光体ドラム11)と同じ駆動時間だけ、第2駆動部42によって回転駆動される。
そして、高速モード時には、複数の搬送スクリュ13b1〜13b3は、現像ローラ13a(及び、感光体ドラム11)の駆動時間に対して、Δt1時間だけ短く第2駆動部42によって回転駆動される。これにより、高速モード時に複数の搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数が高くなってしまったとしても、Δt1時間だけ駆動時間が短くなった分だけ、排出口13dから現像装置13の外部に排出される現像剤量を少なくすることができる。
さらに、低速モード時には、複数の搬送スクリュ13b1〜13b3は、現像ローラ13a(及び、感光体ドラム11)の駆動時間に対して、Δt2時間だけ長く第2駆動部42によって回転駆動される。これにより、低速モード時に複数の搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数が低くなってしまったとしても、Δt2時間だけ駆動時間が長くなった分だけ、排出口13dから現像装置13の外部に排出される現像剤量を多くすることができる。
On the other hand, the
Specifically, in the medium speed mode, the plurality of conveying screws 13b1 to 13b3 are rotationally driven by the
In the high speed mode, the plurality of transport screws 13b1 to 13b3 are rotationally driven by the
Further, in the low speed mode, the plurality of transport screws 13b1 to 13b3 are rotationally driven by the
これにより、プロセス線速が可変された場合(高速モード時、中速モード時、低速モード時のいずれが選択された場合)であっても、排出口13dから現像装置13の外部に排出される現像剤量(又は、現像装置13の内部に収容された現像剤量)にバラツキが生じる不具合を確実に軽減することができる。
As a result, even when the process linear speed is varied (when the high speed mode, the medium speed mode, or the low speed mode is selected), the process is discharged from the
なお、上述した第2駆動部42による複数の搬送スクリュ13b1〜13b3の駆動時間の調整は、現像工程への影響を考慮して、非現像工程時におこなわれることが好ましい。具体的に、図12に示すように、高速モード時においても低速モード時においても、搬送スクリュ13b1〜13b3の駆動開始は、現像ローラ13aの駆動開始と同期させて、駆動停止のタイミング調整によって全体の駆動時間を増減することで、現像工程前に搬送スクリュ13b1〜13b3の駆動時間が不足して現像剤Gの撹拌不足によるトナー帯電不良が生じる不具合を未然に抑止することができる。
また、図12に示す実施例において、プロセス線速の増減に関らず搬送スクリュ13b1〜13b3の回転数を定速化する制御(図9で説明した制御である。)を併用することもできる。
The adjustment of the driving time of the plurality of transport screws 13b1 to 13b3 by the
In the embodiment shown in FIG. 12, the control (the control described in FIG. 9) for making the rotation speed of the transport screws 13b1 to 13b3 constant regardless of the increase or decrease in the process linear velocity can be used together. .
以上説明したように、本実施の形態では、現像ローラ13a(現像剤担持体)を駆動する第1駆動部41とは別に、複数の搬送スクリュ13b1〜13b3(搬送部材)を駆動する第2駆動部42を設けているため、プロセス線速が可変された場合であっても、排出口13dから現像装置13の外部に排出される現像剤量にバラツキが生じる不具合を確実に軽減することができる。
As described above, in the present embodiment, in addition to the
なお、本実施の形態では、排出口13dを第1搬送スクリュ13a1による搬送経路中に配設して、補給口13eを第3搬送スクリュ13a3による搬送経路中に配設したが、排出口13dや補給口13eの位置はこれに限定されるものではない。
また、本実施の形態では、第3搬送スクリュ13b3を水平に配設したが、第3搬送スクリュ13b3を水平方向に対して斜めに配設することもできる。また、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3の上下方向・水平方向の位置は、本実施の形態のものに限定されない。
In the present embodiment, the
Moreover, in this Embodiment, although the 3rd conveyance screw 13b3 was arrange | positioned horizontally, the 3rd conveyance screw 13b3 can also be arrange | positioned diagonally with respect to a horizontal direction. Further, the vertical and horizontal positions of the three conveying screws 13b1 to 13b3 are not limited to those in the present embodiment.
また、本実施の形態では、供給手段としての剤カートリッジ28から現像装置13に向けて現像剤G(トナーT及びキャリアC)を供給したが、供給手段からキャリアCのみを現像装置13に向けて供給することもできる。その場合、トナーのみが収容されたトナーカートリッジを剤カートリッジ(キャリアカートリッジ)とは別に設置して、現像装置13に設置された磁気センサの検知結果に基いてトナーカートリッジに収容されたトナーを現像装置13に向けて適宜に補給することになる。このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the developer G (toner T and carrier C) is supplied from the
また、本実施の形態においては、現像装置13が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
Further, in the present embodiment, the present invention is applied to an image forming apparatus in which the developing
また、本実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュが3つ設置された現像装置13に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが2つ又は4つ以上設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。その場合も、現像ローラ13aを駆動する第1駆動部とは別に、複数の搬送スクリュ(搬送部材)を駆動する第2駆動部を設けて、それらの駆動部をプロセス線速の変動に応じて最適に制御することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the present invention is applied to the developing
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
11、11Y、11C、11M、11BK 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置(現像部)、
13a 現像ローラ(現像剤担持体)、
13b1 第1搬送スクリュ(第1搬送部材)、
13b2 第2搬送スクリュ(第2搬送部材)、
13b3 第3搬送スクリュ(第3搬送部材)、
13c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
13d 排出口、
13e 補給口、
13f 第1中継部、 13g 第2中継部、 13h 第3中継部、
13k 排出用搬送スクリュ(排出用搬送部材)、
13m 天井部、 13n 冷却部、
13r 開口、
28 剤カートリッジ(供給手段)、 29 供給管(供給手段)、
41 第1駆動部、
42 第2駆動部、
70 排出経路、 P 記録媒体、
G 現像剤(2成分現像剤)、 T トナー、 C キャリア。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
11, 11Y, 11C, 11M, 11BK Photosensitive drum (image carrier),
13 Developing device (developing part),
13a Development roller (developer carrier),
13b1 first conveying screw (first conveying member),
13b2 second conveying screw (second conveying member),
13b3 third conveying screw (third conveying member),
13c Doctor blade (developer regulating member),
13d outlet,
13e Supply port,
13f 1st relay part, 13g 2nd relay part, 13h 3rd relay part,
13k discharge transport screw (discharge transport member),
13m ceiling part, 13n cooling part,
13r opening,
28 agent cartridge (supply means), 29 supply pipe (supply means),
41 1st drive part,
42 second drive unit,
70 discharge route, P recording medium,
G developer (two-component developer), T toner, C carrier.
Claims (6)
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、
前記複数の搬送部材のうち1つの搬送部材によって搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を当該1つの搬送部材による搬送経路の外部に排出するために当該1つの搬送部材による搬送経路の隔壁に形成された排出口と、
前記現像剤担持体を駆動する第1駆動部と、
前記第1駆動手段とは別に設けられるとともに、前記複数の搬送部材を駆動する第2駆動部と、
を備え、
前記第1駆動部は、前記像担持体の駆動開始・駆動停止に同期して前記現像剤担持体の駆動開始・駆動停止をおこない、
前記第2駆動部は、前記像担持体の回転数が高く設定された場合に前記現像剤担持体の駆動時間に比べて前記複数の搬送部材の駆動時間を短くして、前記像担持体の回転数が低く設定された場合に前記現像剤担持体の駆動時間に比べて前記複数の搬送部材の駆動時間を長くすることを特徴とする現像装置。 A developing device that contains a developer having a carrier and toner and that develops a latent image formed on an image carrier,
A developer carrying body facing the image carrying body and carrying a developer;
A plurality of transport members that transport the developer contained in the apparatus in the longitudinal direction to form a circulation path;
Supply means for supplying a new carrier into the apparatus;
In order to discharge the developer to the outside of the conveyance path by the one conveyance member when the surface of the developer conveyed by one conveyance member exceeds a predetermined height among the plurality of conveyance members. A discharge port formed in the partition wall of the transport path by one transport member;
A first drive unit for driving the developer carrying member;
A second driving unit that is provided separately from the first driving unit and drives the plurality of conveying members;
Equipped with a,
The first drive unit starts / stops driving of the developer carrier in synchronization with the start / stop of driving of the image carrier,
The second driving unit shortens the driving time of the plurality of transport members when compared with the driving time of the developer carrier when the rotational speed of the image carrier is set high. A developing device characterized in that when the number of rotations is set low, the driving time of the plurality of conveying members is made longer than the driving time of the developer carrier.
前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、A first conveying member facing the developer carrying member and supplying the developer to the developer carrying member while conveying the developer in the longitudinal direction;
前記第1搬送部材に対して壁部を介して対向する位置であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、The developer that is disposed at a position facing the first transport member through the wall and facing the developer carrier and transports the developer detached from the developer carrier in the longitudinal direction. A second conveying member that
前記第2搬送部材によって搬送された現像剤を前記第1搬送部材による搬送経路の上流側に搬送するとともに、前記第1搬送部材による搬送経路の下流側に達した現像剤を当該第1搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第3搬送部材と、The developer transported by the second transport member is transported to the upstream side of the transport path by the first transport member, and the developer that has reached the downstream side of the transport path by the first transport member is transferred to the first transport member. A third transport member for transporting upstream of the transport path by
を具備し、Comprising
前記1つの搬送部材は、前記第1搬送部材であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像装置。The developing device according to claim 1, wherein the one transport member is the first transport member.
請求項1〜請求項4のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。5. A process cartridge in which the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
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