JP5716334B2 - Developing device, cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Developing device, cartridge, and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5716334B2
JP5716334B2 JP2010213670A JP2010213670A JP5716334B2 JP 5716334 B2 JP5716334 B2 JP 5716334B2 JP 2010213670 A JP2010213670 A JP 2010213670A JP 2010213670 A JP2010213670 A JP 2010213670A JP 5716334 B2 JP5716334 B2 JP 5716334B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developer holding
developer
magnet shaft
image
holding portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010213670A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012068460A (en
Inventor
龍崎 貴彦
貴彦 龍崎
誠一 高山
誠一 高山
佑真 茂木
佑真 茂木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2010213670A priority Critical patent/JP5716334B2/en
Publication of JP2012068460A publication Critical patent/JP2012068460A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5716334B2 publication Critical patent/JP5716334B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、現像装置、カートリッジ及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device, a cartridge, and an image forming apparatus.

内部に回転体が設けられた現像器本体と、駆動モータによって回転駆動される駆動歯車に噛合する入力歯車、前記現像器本体の回転体に係脱可能な軸、及び該軸と一体的に回転するように取付けられ、前記入力歯車の回転に応動して回転する歯車を有し、前記現像器本体の側面に取付けられる駆動モジュールとからなる現像器の画像形成装置への取付構造に関し、現像器の振動が減少する現像器取付構造を提供することを目的とし、駆動歯車、入力歯車の最適噛合位置より更に深い噛合への駆動モジュールの移動を禁止するストッパ手段と、駆動モジュールをストッパ手段へ押圧する付勢手段とで構成するものが存在する(特許文献1参照)。   A developing device main body provided with a rotating body inside, an input gear meshing with a driving gear driven to rotate by a driving motor, a shaft that can be engaged with and disengaged from the rotating body of the developing device main body, and a rotation integrally with the shaft The developing device has a gear that rotates in response to the rotation of the input gear and includes a drive module that is attached to a side surface of the developing device body. In order to provide a developing device mounting structure in which vibration of the driving gear is reduced, stopper means for prohibiting the drive module from moving to a deeper engagement than the optimal engagement position of the drive gear and the input gear, and the drive module is pressed against the stopper means There exists what is comprised with the biasing means to perform (refer patent document 1).

特開平7−199614号公報JP-A-7-199614

本発明は、現像に用いられる磁石軸部の共振現象に帰因したトナー像の濃度むらを抑制することを目的とする。   An object of the present invention is to suppress unevenness in the density of a toner image caused by a resonance phenomenon of a magnet shaft portion used for development.

請求項1記載の発明は、像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、装置の外形を成す収容体と、前記収容体に収容されかつ当該収容体によって両端部が回転可能に支持されるとともに表面に現像剤を保持する円筒状の現像剤保持部と、前記現像剤保持部の内側で当該現像剤保持部の軸線に沿って存在し前記収容体によって両端部が支持され、現像剤を磁力により引き寄せる磁石軸部と、前記現像剤保持部の内側で前記磁石軸部によって支持されるとともに、当該現像剤保持部の軸線に沿って予め定められた距離を隔てて設けられ当該現像剤保持部が当該磁石軸部の周囲を回転するよう当該現像剤保持部を回転可能に支持する回転支持部と、前記現像剤保持部と接続され、駆動源からの駆動力を当該現像剤保持部に伝達する伝達部とを備え、前記磁石軸部は、重心が偏心した位置にあり、前記現像剤保持部の径方向に沿う方向における固有振動数が当該現像剤保持部の軸線を中心とした当該方向の角度に応じて異なるとともに、前記回転支持部は、前記現像剤保持部の前記両端部における、当該現像剤保持部の軸線に沿った方向で前記磁石軸部が前記収容体によって支持された箇所の各々よりも当該現像剤保持部の中央側の位置にて当該現像剤保持部を支持し、前記伝達部の加振周波数は、前記回転支持部間の距離に基づいて特定されかつ前記現像剤保持部が前記像保持体に向かう方向における前記磁石軸部の固有振動数と異なる周波数としたことを特徴とする現像装置である。
請求項記載の発明は、前記伝達部は、前記磁石軸部の固有振動数とは異なる周波数で、前記駆動源からの駆動力を前記現像剤保持部に伝達する歯車からなることを特徴とする請求項記載の現像装置である。
請求項記載の発明は、画像形成装置本体に対して着脱自在とする外形を成す収容体と、表面に静電潜像を保持して回転する像保持体と、前記像保持体と並べて設けられ、前記収容体に収容されかつ当該収容体によって両端部が回転可能に支持されるとともに表面に現像剤を保持する円筒状の現像剤保持部と、前記現像剤保持部の内側で当該現像剤保持部の軸線に沿って存在し前記収容体によって両端部が支持され、現像剤を磁力により引き寄せる磁石軸部と、前記現像剤保持部の内側で前記磁石軸部によって支持されるとともに、当該現像剤保持部の軸線に沿って予め定められた距離を隔てて設けられ当該現像剤保持部が当該磁石軸部の周囲を回転するよう当該現像剤保持部を回転可能に支持する回転支持部と、前記現像剤保持部と接続され、駆動源からの駆動力を当該現像剤保持部に伝達する伝達部と、を備え、前記磁石軸部は、重心が偏心した位置にあり前記現像剤保持部の径方向に沿う方向における固有振動数が当該現像剤保持部の軸線を中心とした当該方向の角度に応じて異なるとともに、前記回転支持部は、前記現像剤保持部の前記両端部における、当該現像剤保持部の軸線に沿った方向で前記磁石軸部が前記収容体によって支持された箇所の各々よりも当該現像剤保持部の中央側の位置にて当該現像剤保持部を支持し、前記伝達部の加振周波数は、前記回転支持部間の距離に基づいて特定されかつ前記現像剤保持部が前記像保持体に向かう方向における前記磁石軸部の固有振動数と異なる周波数としたことを特徴とするカートリッジである。
請求項記載の発明は、装置の外形を成す収容体と、表面に静電潜像を保持して回転する像保持体と、前記像保持体と並べて設けられ、前記収容体に収容されかつ当該収容体によって両端部が回転可能に支持されるとともに表面に現像剤を保持する円筒状の現像剤保持部と、前記現像剤保持部の内側で当該現像剤保持部の軸線に沿って存在し前記収容体によって両端部が支持され、現像剤を磁力により引き寄せる磁石軸部と、前記現像剤保持部の内側で前記磁石軸部によって支持されるとともに、当該現像剤保持部の軸線に沿って予め定められた距離を隔てて設けられ当該現像剤保持部が当該磁石軸部の周囲を回転するよう当該現像剤保持部を回転可能に支持する回転支持部と、前記現像剤保持部を回転させる動力を供給する動力源と、前記動力源と前記現像剤保持部とを接続し、当該動力源から供給された駆動力を当該現像剤保持部に伝達する伝達部とを備え、前記磁石軸部は、重心が偏心した位置にあり前記現像剤保持部の径方向に沿う方向における固有振動数が当該現像剤保持部の軸線を中心とした当該方向の角度に応じて異なるとともに、前記回転支持部は、前記現像剤保持部の前記両端部における、当該現像剤保持部の軸線に沿った方向で前記磁石軸部が前記収容体によって支持された箇所の各々よりも当該現像剤保持部の中央側の位置にて当該現像剤保持部を支持し、前記伝達部の加振周波数は、前記回転支持部間の距離に基づいて特定されかつ前記現像剤保持部が前記像保持体に向かう方向における前記磁石軸部の固有振動数と異なる周波数としたことを特徴とする画像形成装置である。
The invention of claim 1 wherein is a developing device for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier, both end portions and containing body that forms the outer shape of the device, are housed in the housing body and by the housing body both ends but is rotatably supported, a cylindrical developer holder for holding a developer on the surface, by the inside of the developer holding portion exists along the axis of the developer holding portion and the housing body And a magnet shaft portion that attracts the developer by magnetic force, and is supported by the magnet shaft portion inside the developer holding portion and has a predetermined distance along the axis of the developer holding portion. spaced is provided, and a rotation support portion to which the developer holding portion is rotatably supporting the developer holding unit to rotate around the magnet shaft portion is connected to the developer holding unit, from a drive source Transmits driving force to the developer holder A that transmission unit, the magnet shaft portion is at a position the center of gravity is eccentric, the direction in which the natural frequency in the direction along the radial direction of the developer holding portion is centered on the axis of the developer holding portion The rotation support portion is a portion where the magnet shaft portion is supported by the container in a direction along the axis of the developer holding portion at the both end portions of the developer holding portion. The developer holding part is supported at a position closer to the center of the developer holding part than each of the above, the excitation frequency of the transmission part is specified based on the distance between the rotation support parts, and the developer The developing device is characterized in that the holding unit has a frequency different from the natural frequency of the magnet shaft in the direction toward the image holding member .
According to a second aspect of the present invention, the transmission unit includes a gear that transmits a driving force from the driving source to the developer holding unit at a frequency different from the natural frequency of the magnet shaft unit. The developing device according to claim 1 .
According to a third aspect of the present invention, a container having an outer shape that is detachable from the main body of the image forming apparatus, an image carrier that rotates while holding an electrostatic latent image on a surface, and the image carrier are provided side by side. A cylindrical developer holding portion that is housed in the container and is rotatably supported by the container, and that holds the developer on the surface thereof , and the development inside the developer holding portion. Both ends are supported by the container that exists along the axis of the developer holding portion , the magnet shaft portion attracts the developer by magnetic force, and is supported by the magnet shaft portion inside the developer holding portion. along the axis of the developer holding portion is provided at a predetermined distance, the rotation support portion in which the developer holding portion is rotatably supporting the developer holding unit to rotate around the magnet shaft And the developer holding part It is, and a transmission unit for transmitting a driving force from the driving source to the developer holding portion, said magnet shaft is unique in the direction along the radial direction of the developer holding portion is in a position where the center of gravity is decentered The frequency varies depending on the angle of the direction around the axis of the developer holding portion, and the rotation support portion is along the axis of the developer holding portion at the both ends of the developer holding portion. The developer holding part is supported at a position closer to the center of the developer holding part than each of the places where the magnet shaft part is supported by the container in the direction in which the vibration is applied. The cartridge is characterized in that the frequency is specified based on a distance between the rotation support portions and has a frequency different from a natural frequency of the magnet shaft portion in a direction in which the developer holding portion faces the image holding member .
According to a fourth aspect of the present invention, a container that forms the outer shape of the apparatus, an image carrier that rotates while holding an electrostatic latent image on the surface, and the image carrier are provided side by side, and are accommodated in the container. with both end portions by the housing body is rotatably supported, lies along a cylindrical developer holder for holding a developer on the surface, the axis of the said developer holding portion inside the developer holding section Both ends of the container are supported by the container, and a magnet shaft portion that attracts the developer by magnetic force, and is supported by the magnet shaft portion inside the developer holding portion and along the axis of the developer holding portion. provided at a predetermined distance, rotation and rotation support portion to which the developer holding portion is rotatably supporting the developer holding unit to rotate around the magnet shaft portion, said developer holding section A power source for supplying the power to be Connect the serial power source and said developer holding section, a driving force supplied from the power source and a transmission unit that transmits to the developer holding portion, said magnet shaft portion at a position where the center of gravity is decentered Yes, the natural frequency in the direction along the radial direction of the developer holding portion varies depending on the angle of the direction around the axis of the developer holding portion, and the rotation support portion is At both ends, the developer is held at positions closer to the center of the developer holding part than the portions where the magnet shaft is supported by the container in the direction along the axis of the developer holding part. The excitation frequency of the transmission unit is specified based on the distance between the rotation support units, and the natural frequency of the magnet shaft unit in the direction in which the developer holding unit faces the image holding body Features different frequencies That is an image forming apparatus.

請求項1記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、磁石軸部の共振現象に帰因したトナー像の濃度むらをより抑制することができる。また、本構成を有しない場合に比較して、例えば偏心した磁石軸部を用いた場合でも、トナー像の濃度むらをより抑制することができる。
請求項記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、歯車の歯数の選択という、より簡易な構成でトナー像の濃度むらを抑制できる。
請求項記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、装置に装着された際に磁石軸部の共振現象に帰因したトナー像の濃度むらをより抑制することができるカートリッジを提供できる。
請求項記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、磁石軸部の共振現象に帰因したトナー像の濃度むらをより抑制することができる画像形成装置を提供できる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to further suppress unevenness in the density of the toner image due to the resonance phenomenon of the magnet shaft portion, as compared with the case where this configuration is not provided. Further, as compared with the case where the present configuration is not provided, for example, even when an eccentric magnet shaft portion is used, toner image density unevenness can be further suppressed.
According to the second aspect of the invention, as compared with the case not having the present structure, that the number of teeth of the selected gear, the density unevenness of a toner image can be suppressed in a more simple structure.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to further suppress the unevenness in the density of the toner image due to the resonance phenomenon of the magnet shaft portion when mounted on the apparatus, as compared with the case where this configuration is not provided. A cartridge can be provided.
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that can further suppress unevenness in the density of the toner image due to the resonance phenomenon of the magnet shaft portion as compared with the case where the present configuration is not provided.

本実施の形態が適用される画像形成装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. 本実施の形態が適用される現像装置の軸方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the axial direction of the developing device to which this Embodiment is applied. 本実施の形態が適用される現像装置の径方向の断面図である。It is sectional drawing of the radial direction of the developing device to which this Embodiment is applied. 本実施の形態におけるマグロールが一方向に寄せられること示す模式図である。It is a schematic diagram which shows that the mag roll in this Embodiment is brought close to one direction. マグロールシャフトの固有振動数の測定における支持点を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the support point in the measurement of the natural frequency of a mag roll shaft.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<画像形成装置100>
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置100を示す概略構成図である。図1に示す画像形成装置100は、所謂タンデム型のカラープリンタである。この画像形成装置100は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部10と、画像形成装置100全体の動作を制御する制御部6とを備えている。またこの画像形成装置100は、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4等といった外部装置に接続され、これらから受信される画像データに対して予め定められた画像処理を施す画像処理部5を備えている。さらにこの画像形成装置100は、各部に電力を供給する電力供給部9と、画像形成部10に供給される用紙Sを積載する用紙積載部40と、ユーザの操作によってなされた指示を受け付けるユーザ・インターフェイス7とを備えている。さらにまた、この画像形成装置100は、画像形成部10によって画像が形成された用紙Sを積載する排紙積載部49を備えている。
なお、本実施の形態においては、画像形成装置100を所謂タンデム型のカラープリンタとして説明するがこれに限定されない。例えば、単一の感光体上に順次形成される各色のトナー像を、中間転写体上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後、この中間転写体上に多重に転写された各色のトナー像を、二次転写ロールによって記録媒体上に二次転写することによりカラー画像を形成する、所謂マルチパス(4サイクル)型のカラープリンタでもよい。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<Image forming apparatus 100>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus 100 to which the exemplary embodiment is applied. An image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is a so-called tandem color printer. The image forming apparatus 100 includes an image forming unit 10 that forms an image corresponding to image data of each color, and a control unit 6 that controls the operation of the entire image forming apparatus 100. The image forming apparatus 100 is connected to an external device such as a personal computer (PC) 3 or an image reading device 4, and an image processing unit 5 that performs predetermined image processing on image data received from these devices. It has. Further, the image forming apparatus 100 includes a power supply unit 9 that supplies power to each unit, a paper stacking unit 40 that stacks the paper S supplied to the image forming unit 10, and a user who receives an instruction given by a user operation. And an interface 7. Furthermore, the image forming apparatus 100 includes a paper discharge stacking unit 49 that stacks sheets S on which images are formed by the image forming unit 10.
In the present embodiment, the image forming apparatus 100 is described as a so-called tandem color printer, but the present invention is not limited to this. For example, the toner images of the respective colors sequentially formed on a single photoconductor are primarily transferred in a state where they are superposed on the intermediate transfer member, and then transferred onto the intermediate transfer member in a multiple manner. A so-called multi-pass (4-cycle) type color printer may be used in which a color image is formed by secondary transfer onto a recording medium using a secondary transfer roll.

<画像形成部10>
画像形成部10には、一定の間隔をおいて並列的に配置される4つの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kが備えられている。各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、静電潜像を形成してトナー像を保持する感光体ドラム12と、この感光体ドラム12の表面を予め定められた電位で一様に帯電する帯電器13とを備えている。また、各画像形成ユニット各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、この帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を画像データに基づいて露光する露光装置14と、感光体ドラム12上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する現像装置20とを備える。さらに、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、転写後の感光体ドラム12表面を清掃するクリーナ16を備えている。
また、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、現像装置20に収納されるトナーを除いて、略同様に構成される。そして、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。このようなことから、以下の説明においては、画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの各構成についてはそれぞれ「Y」、「M」、「C」、「K」という符号を付して区別するが、区別する必要のないときは、これらの符号は付さない。例えば、画像形成ユニット1Yの現像装置を意味するときは、「現像装置20Y」と表現し、現像装置20Y、20M、20C、20Kを区別しない場合には「現像装置20」と表現する。
<Image forming unit 10>
The image forming unit 10 includes four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K that are arranged in parallel at regular intervals. Each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K uniformly charges the photosensitive drum 12 that forms an electrostatic latent image and holds the toner image, and the surface of the photosensitive drum 12 with a predetermined potential. Charging device 13. Each image forming unit 1Y, 1M, 1C, 1K has an exposure device 14 for exposing the photosensitive drum 12 charged by the charger 13 based on image data, and a photosensitive drum 12 on the photosensitive drum 12. And a developing device 20 that develops the formed electrostatic latent image using a developer. Further, each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K includes a cleaner 16 that cleans the surface of the photosensitive drum 12 after transfer.
The image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are configured in substantially the same manner except for the toner stored in the developing device 20. Each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K forms yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images. For this reason, in the following description, the components of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are distinguished from each other by adding “Y”, “M”, “C”, and “K”, respectively. However, when it is not necessary to distinguish, these symbols are not attached. For example, when the developing device of the image forming unit 1Y is meant, it is expressed as “developing device 20Y”, and when the developing devices 20Y, 20M, 20C, and 20K are not distinguished, they are expressed as “developing device 20”.

なお、本実施の形態においては、現像装置20と感光体ドラム12とはそれぞれ独立して構成される部材として説明するがこれに限定されない。現像装置20と感光体ドラム12とが一体として形成され、画像形成装置100に脱着自在に設けられる所謂カートリッジとして構成されてもよい。
さらに、本実施の形態においては、現像剤はトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を用いているが、一成分現像剤であってもよい。なお、以下の説明では、二成分現像剤を単に現像剤と呼ぶ。
In the present embodiment, the developing device 20 and the photosensitive drum 12 are described as members configured independently of each other, but the present invention is not limited to this. The developing device 20 and the photosensitive drum 12 may be integrally formed and may be configured as a so-called cartridge that is detachably provided in the image forming apparatus 100.
Furthermore, in the present embodiment, a two-component developer including toner and carrier is used as the developer, but a one-component developer may be used. In the following description, the two-component developer is simply referred to as a developer.

さて、画像形成部10は、各画像形成ユニット1の感光体ドラム12にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト18を備えている。また、画像形成部10は、各画像形成ユニット1にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト18に順次転写(一次転写)する一次転写ロール17を備えている。さらに、画像形成部10は、中間転写ベルト18上に重畳して形成された各色トナー像を記録材(記録紙)である用紙Sに一括転写(二次転写)する二次転写ロール19と、二次転写された各色トナー像を用紙Sに定着させる定着装置61とを備えている。
また、画像形成部10は、用紙積載部40に積載された用紙Sを順次送り出すピックアップローラ68と、このピックアップローラ68によって送りだされた用紙Sを搬送する搬送ロール69とを備えている。さらに画像形成部10は、定着装置61においてトナー像が定着された用紙Sの通過を検知するエグジットセンサ63を有する。
The image forming unit 10 includes an intermediate transfer belt 18 to which the color toner images formed on the photosensitive drums 12 of the image forming units 1 are transferred in a multiple manner. Further, the image forming unit 10 includes a primary transfer roll 17 that sequentially transfers (primary transfer) each color toner image formed by each image forming unit 1 to the intermediate transfer belt 18. Further, the image forming unit 10 includes a secondary transfer roll 19 that collectively transfers (secondary transfer) each color toner image formed on the intermediate transfer belt 18 onto a sheet S that is a recording material (recording paper); And a fixing device 61 for fixing the second-transferred color toner images to the paper S.
In addition, the image forming unit 10 includes a pickup roller 68 that sequentially feeds the sheets S stacked on the sheet stacking unit 40, and a transport roll 69 that transports the sheets S sent by the pickup roller 68. Further, the image forming unit 10 includes an exit sensor 63 that detects passage of the paper S on which the toner image is fixed in the fixing device 61.

本実施の形態の画像形成装置100において、PC3や画像読取装置4から入力された画像データは、画像処理部5によって予め定められた画像処理が施された後、不図示のインターフェースを介して各画像形成ユニット1に送られる。そして、例えば黒(K)色トナー像を形成する画像形成ユニット1Kでは、像保持体の一例である感光体ドラム12が矢印A方向に回転しながら、帯電器13により予め定められた電位で一様に帯電され、画像処理部5から送信された画像データに基づいて露光装置14により走査露光される。それにより、感光体ドラム12上には、黒(K)色画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム12上に形成された静電潜像は、現像剤供給部の一例であり、感光体ドラム12と現像装置20とが対向する部位である現像部位で現像装置20により現像され、感光体ドラム12上には黒(K)トナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおいても、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像が形成される。
各画像形成ユニット1で形成された各色のトナー像は、矢印B方向に移動する中間転写ベルト18上に、一次転写ロール17により順次静電吸引されて、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト18上の重畳トナー像は、中間転写ベルト18の移動に伴って二次転写ロール19が配置された領域(二次転写部Tr)に搬送される。
In the image forming apparatus 100 according to the present embodiment, the image data input from the PC 3 or the image reading apparatus 4 is subjected to predetermined image processing by the image processing unit 5, and then each image data is received via an interface (not shown). It is sent to the image forming unit 1. For example, in the image forming unit 1 </ b> K that forms a black (K) toner image, the photosensitive drum 12, which is an example of an image holding member, rotates at a predetermined potential by the charger 13 while rotating in the arrow A direction. The exposure device 14 scans and exposes the image data based on the image data transmitted from the image processing unit 5. Thereby, an electrostatic latent image related to a black (K) color image is formed on the photosensitive drum 12. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 is an example of a developer supply unit, and is developed by the developing device 20 at a developing portion where the photosensitive drum 12 and the developing device 20 face each other. A black (K) toner image is formed on the photosensitive drum 12. Similarly, in the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images are formed, respectively.
The toner images of the respective colors formed by the image forming units 1 are sequentially electrostatically attracted by the primary transfer roll 17 onto the intermediate transfer belt 18 that moves in the direction of arrow B, and the superimposed toner images on which the respective color toners are superimposed are formed. It is formed. The superimposed toner image on the intermediate transfer belt 18 is conveyed to a region (secondary transfer portion Tr) where the secondary transfer roll 19 is disposed as the intermediate transfer belt 18 moves.

一方で、用紙積載部40に積載された用紙Sは、ピックアップローラ68によって送り出される。そして、ピックアップローラ68によって送り出された用紙Sは、重畳トナー像が二次転写部Trに搬送されるタイミングに合わせて、搬送ロール69によって二次転写部Trに供給される。重畳トナー像は、二次転写部Trにて二次転写ロール19が形成する転写電界の作用により、搬送ロール69によって搬送されてきた用紙S上に一括して静電転写される。   On the other hand, the paper S stacked on the paper stacking unit 40 is sent out by the pickup roller 68. The sheet S sent out by the pickup roller 68 is supplied to the secondary transfer unit Tr by the transport roll 69 in accordance with the timing at which the superimposed toner image is transported to the secondary transfer unit Tr. The superimposed toner image is collectively electrostatically transferred onto the paper S conveyed by the conveying roll 69 by the action of the transfer electric field formed by the secondary transfer roll 19 in the secondary transfer portion Tr.

その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Sは、中間転写ベルト18から剥離され、定着装置61まで搬送される。定着装置61に搬送された用紙S上のトナー像は、定着装置61によって熱および圧力による定着処理を受けて用紙S上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Sは、搬送ロール69によってさらに搬送され、エグジットセンサ63によって検知された後、画像形成装置100の排出部に設けられた排紙積載部49に積載される。
一方、二次転写後に中間転写ベルト18に付着しているトナー(転写残トナー)は、二次転写の終了後に中間転写ベルト18の表面からベルトクリーナ15によって除去され、次の画像形成サイクルに備えられる。
このようにして、画像形成装置100での画像形成がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返される。
Thereafter, the sheet S on which the superimposed toner image is electrostatically transferred is peeled from the intermediate transfer belt 18 and conveyed to the fixing device 61. The toner image on the paper S conveyed to the fixing device 61 is fixed on the paper S by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 61. The sheet S on which the fixed image is formed is further transported by the transport roll 69, detected by the exit sensor 63, and then stacked on the paper discharge stacking unit 49 provided in the discharge unit of the image forming apparatus 100.
On the other hand, toner (transfer residual toner) adhering to the intermediate transfer belt 18 after the secondary transfer is removed from the surface of the intermediate transfer belt 18 by the belt cleaner 15 after the completion of the secondary transfer to prepare for the next image forming cycle. It is done.
In this way, image formation in the image forming apparatus 100 is repeated for a cycle corresponding to the number of printed sheets.

<現像装置20の構造>
次に、図2及び図3を参照しながら現像装置20の構造について説明する。なお、図2は、本実施の形態が適用される現像装置20の軸方向に沿った断面図である。図3は、本実施の形態が適用される現像装置20の径方向の断面図である。
現像装置20は、装置の外形をなし、現像剤を内部に収容するハウジング21を備えている。また、現像装置20は、このハウジング21に収容されるとともに回転可能に支持された現像ロール22を備える。さらに、現像装置20は、図示しないモータからの力を伝達する歯車47が収容されてハウジング21に取り付けられたカバー部材50を備えている。
<Structure of developing device 20>
Next, the structure of the developing device 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view along the axial direction of the developing device 20 to which the exemplary embodiment is applied. FIG. 3 is a cross-sectional view in the radial direction of the developing device 20 to which the exemplary embodiment is applied.
The developing device 20 is provided with a housing 21 that forms the outer shape of the device and accommodates the developer therein. Further, the developing device 20 includes a developing roll 22 that is accommodated in the housing 21 and is rotatably supported. Further, the developing device 20 includes a cover member 50 that is attached to the housing 21 in which a gear 47 that transmits a force from a motor (not shown) is accommodated.

現像剤保持部の一例である現像ロール22は、マグロールシャフト31と、このマグロールシャフト31の周りに回転可能となるよう第2の軸受24によって支持された円筒状のスリーブ41と、このスリーブ41を支持する支持軸43とを含む。
そして、磁石軸部の一例であるマグロールシャフト31は、表面に磁極を有し現像剤を引き寄せる磁石部32と、この磁石部32の両端部側に突出して形成され、磁石部32よりも小径な軸芯部33とを有する。なお、磁石部32と軸芯部33との間には鍔部34が形成されている。マグロールシャフト31には固有振動数があるが、偏心したマグロールシャフト31の固有振動数の値は、どの径方向の振動数かによって異なる。そして、マグロールシャフト31の径方向によって固有振動数が異なることは、現像ロール22の径方向によって現像ロール22の固有振動数を異ならせる。
なお、本実施の形態におけるマグロールシャフト31に備えられる磁石部32は、マグロールシャフト31の円周方向に設けられる材質や重量が異なる複数の磁石部32から構成されてもよい。
The developing roll 22, which is an example of the developer holding portion, includes a mag roll shaft 31, a cylindrical sleeve 41 supported by the second bearing 24 so as to be rotatable around the mag roll shaft 31, and the sleeve And a support shaft 43 that supports 41.
A mag roll shaft 31, which is an example of a magnet shaft portion, has a magnet portion 32 having a magnetic pole on the surface and attracting developer, and is formed to protrude toward both ends of the magnet portion 32, and has a smaller diameter than the magnet portion 32. And an axial center portion 33. A flange portion 34 is formed between the magnet portion 32 and the shaft core portion 33. The mag roll shaft 31 has a natural frequency, but the value of the natural frequency of the eccentric mag roll shaft 31 differs depending on which radial frequency it is. The fact that the natural frequency differs depending on the radial direction of the mag roll shaft 31 makes the natural frequency of the developing roll 22 different depending on the radial direction of the developing roll 22.
In addition, the magnet part 32 with which the mag roll shaft 31 in this Embodiment is equipped may be comprised from the several magnet part 32 from which the material and weight provided in the circumferential direction of the mag roll shaft 31 differ.

スリーブ41は、マグロールシャフト31の磁石部32の外周を取り囲むようにして、この磁石部32と間隙を空けて配置されている。
そして、スリーブ41の両端部には、スリーブ41を支持する段付きでかつ筒状の支持軸43がスリーブ41の軸方向に突出して設けられている。この支持軸43の外周には、外周環状段部45が形成され、スリーブ41側の内周には内周環状段部46が設けられている。
The sleeve 41 is disposed so as to surround the outer periphery of the magnet portion 32 of the mag roll shaft 31 with a gap from the magnet portion 32.
At both ends of the sleeve 41, a stepped and cylindrical support shaft 43 that supports the sleeve 41 is provided so as to protrude in the axial direction of the sleeve 41. An outer peripheral annular step 45 is formed on the outer periphery of the support shaft 43, and an inner peripheral annular step 46 is provided on the inner periphery on the sleeve 41 side.

そして、ハウジング21の側面21Aに形成されたそれぞれの取り付け孔21Bには、第1の軸受23が挿入されている。この第1の軸受23の内側にはスリーブ41の支持軸43が嵌めこまれており、第1の軸受23は外周環状段部45によって位置決めされている。また、スリーブ41の一方の端部に設けられた支持軸43には、伝達部の一例である歯車47が支持軸43に対して回転しないように固定されている。なお、スリーブ41の他方の端部に設けられた支持軸43には歯車47は設けられていない。さらに、本実施の形態の歯車47は、複数の歯車によって構成されてもよい。   A first bearing 23 is inserted into each mounting hole 21 </ b> B formed in the side surface 21 </ b> A of the housing 21. A support shaft 43 of a sleeve 41 is fitted inside the first bearing 23, and the first bearing 23 is positioned by an outer peripheral annular step 45. A gear 47, which is an example of a transmission unit, is fixed to the support shaft 43 provided at one end of the sleeve 41 so as not to rotate with respect to the support shaft 43. Note that the support shaft 43 provided at the other end of the sleeve 41 is not provided with the gear 47. Furthermore, the gear 47 of the present embodiment may be constituted by a plurality of gears.

スリーブ41の内周環状段部46には、回転支持部の一例である第2の軸受24が挿入され、この第2の軸受24の内側には軸芯部33が挿入されている。この第2の軸受24はマグロールシャフト31の鍔部34によって位置決めされる。そして、図2に示すように、軸芯部33はハウジング21の側面21Aから突出している。なお、軸芯部33は、ハウジング21から突出していても、突出していなくてもよい。   A second bearing 24, which is an example of a rotation support portion, is inserted into the inner circumferential annular step portion 46 of the sleeve 41, and the shaft core portion 33 is inserted inside the second bearing 24. The second bearing 24 is positioned by the flange portion 34 of the mag roll shaft 31. As shown in FIG. 2, the shaft core portion 33 projects from the side surface 21 </ b> A of the housing 21. The shaft core 33 may or may not protrude from the housing 21.

収容体の一例であるカバー部材50には、固定孔52が形成されており、この固定孔52に軸芯部33が挿入されている。また、カバー部材50には保持部60が一体形成されている。この保持部60は、感光体ドラム12に向けて突出した形状になっている。そして、図3に示すように、スリーブ41の両端部側に設けられたカバー部材50にそれぞれ一体形成された保持部60が、感光体ドラム12に押しあてられることにより、感光体ドラム12と現像ロール22とは予め定められた間隔に保持されることになる。   A fixing hole 52 is formed in the cover member 50 which is an example of a container, and the shaft core portion 33 is inserted into the fixing hole 52. In addition, the holding member 60 is integrally formed with the cover member 50. The holding portion 60 has a shape protruding toward the photosensitive drum 12. Then, as shown in FIG. 3, the holding portions 60 integrally formed with the cover members 50 provided on both end sides of the sleeve 41 are pressed against the photosensitive drum 12, thereby developing the photosensitive drum 12 and the developing member. The roll 22 is held at a predetermined interval.

<現像装置20の動作>
ここで、図1及び図2を参照しながら、現像装置20の動作について説明する。
まず、制御部6より指示を受けた図示しないモータが駆動し、このモータからの力を現像ロール22に伝達する歯車47が回転する。そして、この回転する歯車47が、支持軸43及びこの支持軸43が支持するスリーブ41をマグロールシャフト31の周りで回転させる。この回転するスリーブ41の表面には、マグロールシャフト31の磁石部32が引き寄せる現像剤が保持される。
なお、本実施の形態の現像装置20において、図示しないモータが駆動することによって回転するのは、支持軸43及びスリーブ41であり、マグロールシャフト31、ハウジング21及びカバー部材50等は回転しない。
<Operation of Developing Device 20>
Here, the operation of the developing device 20 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
First, a motor (not shown) that receives an instruction from the controller 6 is driven, and a gear 47 that transmits the force from the motor to the developing roll 22 rotates. The rotating gear 47 rotates the support shaft 43 and the sleeve 41 supported by the support shaft 43 around the mag roll shaft 31. A developer attracted by the magnet portion 32 of the mag roll shaft 31 is held on the surface of the rotating sleeve 41.
In the developing device 20 of the present embodiment, the support shaft 43 and the sleeve 41 rotate when a motor (not shown) is driven, and the mag roll shaft 31, the housing 21, the cover member 50, and the like do not rotate.

さて、歯車47が回転すると、スリーブ41が回転するとともに、保持部60が受ける駆動反力が直接マグロールシャフト31やスリーブ41に伝達される場合がある。マグロールシャフト31やスリーブ41に駆動反力が伝達されると、マグロールシャフト31やスリーブ41が振動する。そして、マグロールシャフト31やスリーブ41が振動すると、感光体ドラム12に保持された静電潜像が現像されて形成されるトナー像に濃度むらが起きることがある。さらに、歯車47によって現像ロール22に伝達される周波数である加振周波数と、現像ロール22の固有振動数とが一致すると、共振により現像ロール22の振動が増幅される。その場合、感光体ドラム12に形成されたトナー像の濃度むらはさらに起きやすくなる。特に、感光体ドラム12に向かう方向における現像ロール22の固有振動数と、歯車47の加振周波数とが一致すると、感光体ドラム12と現像ロール22との間隙が大きく変化し感光体ドラム12に形成されたトナー像に生じる濃度むらが大きくなる。なお、本実施の形態におけるトナー像の濃度むらとは、トナー像が帯状に乱れる状態を指し、所謂バンディングと呼ばれる画像欠陥である。
そこで、本実施の形態においては、現像ロール22の固有振動数と歯車47の加振周波数とを異ならせる。現像ロール22の固有振動数と歯車47の加振周波数とが異なれば、共振による現像ロール22の振動の増幅が抑制され、結果としてトナー像の濃度むらが抑制される。
以下では現像ロール22の固有振動数について説明し、その後に歯車47の加振周波数について説明する。
When the gear 47 rotates, the sleeve 41 rotates and the driving reaction force received by the holding unit 60 may be directly transmitted to the mag roll shaft 31 or the sleeve 41. When the driving reaction force is transmitted to the mag roll shaft 31 and the sleeve 41, the mag roll shaft 31 and the sleeve 41 vibrate. When the mag roll shaft 31 or the sleeve 41 vibrates, the toner image formed by developing the electrostatic latent image held on the photosensitive drum 12 may have uneven density. Further, when the excitation frequency, which is the frequency transmitted to the developing roll 22 by the gear 47, matches the natural frequency of the developing roll 22, the vibration of the developing roll 22 is amplified by resonance. In this case, uneven density of the toner image formed on the photosensitive drum 12 is more likely to occur. In particular, when the natural frequency of the developing roller 22 in the direction toward the photosensitive drum 12 and the excitation frequency of the gear 47 coincide with each other, the gap between the photosensitive drum 12 and the developing roller 22 changes greatly, and the photosensitive drum 12 is changed. The density unevenness generated in the formed toner image is increased. The toner image density unevenness in the present embodiment refers to a state in which the toner image is disturbed in a band shape, and is an image defect called so-called banding.
Therefore, in the present embodiment, the natural frequency of the developing roll 22 and the excitation frequency of the gear 47 are made different. If the natural frequency of the developing roll 22 and the excitation frequency of the gear 47 are different, amplification of the vibration of the developing roll 22 due to resonance is suppressed, and as a result, uneven density of the toner image is suppressed.
Hereinafter, the natural frequency of the developing roll 22 will be described, and then the excitation frequency of the gear 47 will be described.

<現像ロール22の固有振動数>
まず、現像ロール22の固有振動数は、一般的に考えると次のように算出される。
現像ロール22を両端支持梁と考えると、現像ロール22の固有振動数f(Hz)は、
f(Hz)=λ/2πL×(EI/ρA)1/2
で表わされる。ここで、L:梁の長さ 、E:梁材料の縦弾性係数 、I:断面2次モーメント、ρ:密度 、A :断面積であり、λは1次のλ:π、2次のλ:2π、3次のλ:3πとなる。
さて、現像ロール22の固有振動数を上記式により算出する際に、梁の長さLが問題となり得ることが確認された。すなわち、現像ロール22がカバー部材50によって支持されていると考え、上記式における梁の長さLをカバー部材50間の距離(図2におけるLout参照)として算出した固有振動数と、測定によって得られた固有振動数とが一致しないことが確認された。なお、測定によって得られた固有振動数とは、実際に現像を行う条件で現像ロール22を駆動し、現像剤を保持する状態の現像ロール22を測定したものである。
一方で、上記式における梁の長さLを第2の軸受24間の距離(図2におけるLin参照)離間した支持点によって現像ロール22が支持されていると考えて算出した固有振動数は、測定によって得られた固有振動数により近くなることが確認された。すなわち、カバー部材50ではなく現像ロール22の内側に位置する第2軸受24を支持点と考えて算出した現像ロール22の固有振動数が、実際の現像剤を保持する状態の現像ロール22の固有振動数により近いことが確認された。
<Natural frequency of developing roll 22>
First, the natural frequency of the developing roll 22 is generally calculated as follows.
Considering the developing roll 22 as a beam supported at both ends, the natural frequency f (Hz) of the developing roll 22 is
f (Hz) = λ 2 / 2πL 2 × (EI / ρA) 1/2
It is represented by Here, L: length of the beam, E: longitudinal elastic modulus of the beam material, I: secondary moment of section, ρ: density, A: sectional area, λ is the first order λ: π, second order λ : 2π, third-order λ: 3π.
Now, it was confirmed that the length L of the beam could be a problem when calculating the natural frequency of the developing roll 22 by the above formula. That is, assuming that the developing roll 22 is supported by the cover member 50, the length L of the beam in the above formula is obtained as a distance between the cover members 50 (see Lout in FIG. 2) and obtained by measurement. It was confirmed that the measured natural frequency did not match. The natural frequency obtained by the measurement is a value obtained by measuring the developing roll 22 in a state where the developing roll 22 is driven and the developer is held under a condition for actually developing.
On the other hand, the natural frequency calculated on the assumption that the developing roll 22 is supported by a support point separated from the length L of the beam in the above formula by the distance between the second bearings 24 (see Lin in FIG. 2), It was confirmed to be closer to the natural frequency obtained by the measurement. That is, the natural frequency of the developing roll 22 calculated considering the second bearing 24 positioned inside the developing roll 22 instead of the cover member 50 as a support point is the characteristic of the developing roll 22 in the state of holding the actual developer. It was confirmed that it was closer to the frequency.

ここで、図4を参照しながら、上記式における梁の長さを第2の軸受24間の距離とした方がより実際の測定結果に近づくことについて説明する。図4は、本実施の形態におけるマグロールシャフト31が一方向に寄せられること示す模式図である。なお、図4においては、明瞭化のため磁石部32等一部の部材の記載を省略している。
上記式における梁の長さLを、カバー部材50間の距離よりも第2の軸受24間の距離とした方が、より実際の測定結果に近づくことは、次の理由によるものとも考えられる。すなわち、実際の現像ロール22の使用条件下では、マグロールシャフト31の磁石部32が磁力により引き寄せることによって、現像剤がスリーブ41の表面に保持される。そして、このスリーブ41の表面に保持される現像剤と、マグロールシャフト31に備えられる磁石部32とは、磁力により互いに引き寄せ合う。この互いに引き寄せ合う力により、マグロールシャフト31の中央部が一方向に寄せられる(図4の矢印参照)。いわば、図4に示すようにマグロールシャフト31が撓むような状態である。そして、このようにマグロールシャフト31が撓む結果として、現像ロール22の支持点が、より外側に位置するカバー部材50ではなく、より内側に位置する第2軸受24になるとも考えられる。
Here, with reference to FIG. 4, it will be described that the beam length in the above equation is closer to the actual measurement result when the distance between the second bearings 24 is used. FIG. 4 is a schematic diagram showing that the mag roll shaft 31 in the present embodiment is moved in one direction. In FIG. 4, illustration of some members such as the magnet portion 32 is omitted for clarity.
The fact that the distance L between the second bearings 24 is closer to the actual measurement result than the distance between the cover members 50 in the above equation is considered to be due to the following reason. That is, under the actual use conditions of the developing roll 22, the developer is held on the surface of the sleeve 41 by the magnet portion 32 of the mag roll shaft 31 being attracted by the magnetic force. The developer held on the surface of the sleeve 41 and the magnet portion 32 provided in the mag roll shaft 31 are attracted to each other by magnetic force. Due to this pulling force, the central portion of the mag roll shaft 31 is moved in one direction (see the arrow in FIG. 4). In other words, the mag roll shaft 31 is bent as shown in FIG. As a result of the bending of the mag roll shaft 31 as described above, it is considered that the support point of the developing roll 22 is not the cover member 50 positioned on the outer side but the second bearing 24 positioned on the inner side.

<実験>
さて、マグロールシャフト31の固有振動数が支持点によっていかに変化するかを確認した実験結果について、図5を参照しながら説明する。
ここで、図5は、マグロールシャフト31の固有振動数の測定における支持点を説明するための説明図である。なお、図5においては、説明のためにマグロールシャフト31以外の部材を破線で記載している。
<Experiment>
Now, an experimental result for confirming how the natural frequency of the mag roll shaft 31 changes depending on the support point will be described with reference to FIG.
Here, FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the support points in the measurement of the natural frequency of the mag roll shaft 31. In FIG. 5, members other than the mag roll shaft 31 are indicated by broken lines for explanation.

まず実験の条件を説明する。
この実験では、図5に示すように、マグロールシャフト31単体で測定を行った。なお、マグロールシャフト31は現像剤を引きつけていない状態で測定を行った。
そして、マグロールシャフト31に対して歯車47が配置される位置(図5のV参照)を、加振機によって加振することによって、マグロールシャフト31の固有振動数を測定した。
さらに、この実験ではマグロールシャフト31を支持する支持点の位置を変化させながら現像ロール22の固有振動数を測定した。マグロールシャフト31の支持点は次のように変化させた。まず、実験条件(1)では、図5の(1)で示すように、マグロールシャフト31の両端がカバー部材50の位置で支持される。実験条件(2)では、図5の(2)で示すように、マグロールシャフト31の一方の端部が第2軸受24の位置で支持され、他方の端部がカバー部材50の位置で支持される。実験条件(3)では、図5の(3)で示すように、マグロールシャフト31の両端が磁石部32を挟んで備えられる第2軸受24の位置で支持される。
First, the experimental conditions will be described.
In this experiment, as shown in FIG. 5, the measurement was performed with the mag roll shaft 31 alone. The mag roll shaft 31 was measured without attracting the developer.
And the natural frequency of the mag roll shaft 31 was measured by oscillating the position (refer V of FIG. 5) where the gearwheel 47 is arrange | positioned with respect to the mag roll shaft 31 with a vibrator.
Further, in this experiment, the natural frequency of the developing roll 22 was measured while changing the position of the support point that supports the mag roll shaft 31. The support point of the mag roll shaft 31 was changed as follows. First, under the experimental condition (1), both ends of the mag roll shaft 31 are supported at the position of the cover member 50 as shown in FIG. In the experimental condition (2), one end of the mag roll shaft 31 is supported at the position of the second bearing 24 and the other end is supported at the position of the cover member 50 as shown in (2) of FIG. Is done. In the experimental condition (3), as shown in (3) of FIG. 5, both ends of the mag roll shaft 31 are supported at the position of the second bearing 24 provided with the magnet portion 32 interposed therebetween.

その結果、各実験条件における現像ロール22の固有振動数は、実験条件(1)では約75Hz、実験条件(2)では約90Hz、実験条件(3)では約110Hzとなった。すなわち、支持点間の距離が短くなると、現像ロール22の固有振動数が増加することが確認された。この結果は、上記式において、現像ロール22の固有振動数は梁の長さの2乗に反比例するという関係と同じ傾向の結果となった。   As a result, the natural frequency of the developing roll 22 in each experimental condition was approximately 75 Hz in the experimental condition (1), approximately 90 Hz in the experimental condition (2), and approximately 110 Hz in the experimental condition (3). That is, it was confirmed that the natural frequency of the developing roll 22 increases as the distance between the support points becomes shorter. This result has the same tendency as the relation that the natural frequency of the developing roll 22 is inversely proportional to the square of the length of the beam in the above formula.

<歯車47の加振周波数>
次に、歯車47の加振周波数について説明する。
スリーブ41を回転させる歯車47の加振周波数は、歯車47の回転数や歯数によって規定される。より具体的には、動力源の一例である図示しないモータによって回転する歯車47の歯数と回転数との積が加振周波数となる。
<Excitation frequency of gear 47>
Next, the excitation frequency of the gear 47 will be described.
The excitation frequency of the gear 47 that rotates the sleeve 41 is defined by the number of rotations and the number of teeth of the gear 47. More specifically, the product of the number of teeth of the gear 47 rotated by a motor (not shown) which is an example of a power source and the rotation number is the excitation frequency.

したがって、歯車47の加振周波数とマグロールシャフト31の固有振動数とを異ならせる場合、歯車47の加振周波数を変更する態様が考えられる。例えば、ある値の固有振動数をもつ現像ロール22の仕様に合わせて、歯車47の加振周波数を変更するべく、歯数や回転数を変更する態様がある。さらに、歯車47の加振周波数を変更するために、歯車47のモジュールを変更する態様も考えられる。   Therefore, when making the excitation frequency of the gear 47 and the natural frequency of the mag roll shaft 31 different, a mode in which the excitation frequency of the gear 47 is changed can be considered. For example, there is a mode in which the number of teeth and the number of rotations are changed in order to change the excitation frequency of the gear 47 in accordance with the specification of the developing roll 22 having a certain natural frequency. Furthermore, in order to change the excitation frequency of the gear 47, a mode in which the module of the gear 47 is changed is also conceivable.

<他の態様>
さて、上述のように歯車47の加振周波数と現像ロール22の固有振動数とを異ならせることによって、共振により現像ロール22の振動が増幅されることが回避され、トナー像の濃度むらが抑制される。ここで、歯車47の加振周波数と現像ロール22の固有振動数とを異ならせる態様としては、上述のように歯車47の加振周波数を変更する以外に次のようなものがある。すなわち、歯車47の加振周波数ではなく現像ロール22の固有振動数を変更する態様や、歯車47の加振周波数と現像ロール22の固有振動数とを両者ともに変更する態様がある。
そして、現像ロール22の固有振動数を変更する態様としては、第2軸受24間の距離を変更することが考えられる。さらに、マグロールシャフト31、磁石部32、軸芯部33、スリーブ41等の質量、長さ、径、材質等を変えることによって、現像ロール22の固有振動数を変化させる態様も考えられる。
<Other aspects>
Now, by making the excitation frequency of the gear 47 different from the natural frequency of the developing roll 22 as described above, it is possible to avoid the vibration of the developing roll 22 from being amplified by resonance and to suppress unevenness in the density of the toner image. Is done. Here, as an aspect in which the excitation frequency of the gear 47 and the natural frequency of the developing roll 22 are made different, there is the following as well as changing the excitation frequency of the gear 47 as described above. That is, there are a mode in which the natural frequency of the developing roll 22 is changed instead of the vibration frequency of the gear 47, and a mode in which both the vibration frequency of the gear 47 and the natural frequency of the developing roll 22 are changed.
And as a mode of changing the natural frequency of the developing roll 22, changing the distance between the second bearings 24 is conceivable. Furthermore, a mode in which the natural frequency of the developing roll 22 is changed by changing the mass, length, diameter, material, and the like of the mag roll shaft 31, the magnet portion 32, the shaft core portion 33, the sleeve 41, and the like is also conceivable.

ここで、本実施の形態においては、図示しないモータからの力を伝達する構成として、歯車47を説明したがこれに限定されない。例えばタイミングベルトやカップリング等によって、図示しないモータからの力を伝達してもよい。そして、タイミングベルトやカップリング等の仕様を、第2の軸受24間の距離に基づいて特定される現像ロール22の固有振動数とは異なる周波数で、図示しないモータからの力を伝達するように設定する態様でもよい。
また、上記式においては、ρ:密度が用いられる。そして、密度は現像ロール22の質量を基に算出される。ここで、実際の使用条件下の現像装置20では、上述のように現像剤が現像ロール22に保持されている。したがって、より正確に現像ロール22の固有振動数を把握する場合は、保持された現像剤を含んだ質量を現像ロール22の質量として考える。
Here, in the present embodiment, the gear 47 has been described as a configuration for transmitting a force from a motor (not shown), but the present invention is not limited to this. For example, a force from a motor (not shown) may be transmitted by a timing belt or a coupling. The specifications of the timing belt, coupling, etc. are transmitted at a frequency different from the natural frequency of the developing roll 22 specified based on the distance between the second bearings 24 so as to transmit a force from a motor (not shown). A mode of setting may be used.
In the above formula, ρ: density is used. The density is calculated based on the mass of the developing roll 22. Here, in the developing device 20 under actual use conditions, the developer is held on the developing roll 22 as described above. Therefore, when the natural frequency of the developing roll 22 is grasped more accurately, the mass including the held developer is considered as the mass of the developing roll 22.

3…PC、4…画像読取装置、10…画像形成部、12…感光体ドラム、13…帯電器、14…露光装置、17…一次転写ロール、18…中間転写ベルト、19…二次転写ロール、20…現像装置、21…ハウジング、22…現像ロール、31…マグロールシャフト、41…スリーブ、61…定着装置、100…画像形成装置、S…用紙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... PC, 4 ... Image reading apparatus, 10 ... Image forming part, 12 ... Photoconductor drum, 13 ... Charger, 14 ... Exposure apparatus, 17 ... Primary transfer roll, 18 ... Intermediate transfer belt, 19 ... Secondary transfer roll , 20 ... developing device, 21 ... housing, 22 ... developing roll, 31 ... mag roll shaft, 41 ... sleeve, 61 ... fixing device, 100 ... image forming device, S ... paper

Claims (4)

像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、
装置の外形を成す収容体と、
前記収容体に収容されかつ当該収容体によって両端部が回転可能に支持されるとともに表面に現像剤を保持する円筒状の現像剤保持部と、
前記現像剤保持部の内側で当該現像剤保持部の軸線に沿って存在し前記収容体によって両端部が支持され、現像剤を磁力により引き寄せる磁石軸部と、
前記現像剤保持部の内側で前記磁石軸部によって支持されるとともに、当該現像剤保持部の軸線に沿って予め定められた距離を隔てて設けられ当該現像剤保持部が当該磁石軸部の周囲を回転するよう当該現像剤保持部を回転可能に支持する回転支持部と、
前記現像剤保持部と接続され、駆動源からの駆動力を当該現像剤保持部に伝達する伝達部と
を備え、
前記磁石軸部は、重心が偏心した位置にあり、前記現像剤保持部の径方向に沿う方向における固有振動数が当該現像剤保持部の軸線を中心とした当該方向の角度に応じて異なるとともに、
前記回転支持部は、前記現像剤保持部の前記両端部における、当該現像剤保持部の軸線に沿った方向で前記磁石軸部が前記収容体によって支持された箇所の各々よりも当該現像剤保持部の中央側の位置にて当該現像剤保持部を支持し、
前記伝達部の加振周波数は、前記回転支持部間の距離に基づいて特定されかつ前記現像剤保持部が前記像保持体に向かう方向における前記磁石軸部の固有振動数と異なる周波数としたことを特徴とする現像装置。
A developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier,
A container forming the outer shape of the device;
A cylindrical developer holding portion that is housed in the housing and is rotatably supported by the housing, and that holds the developer on the surface thereof,
A magnet shaft portion that is present along the axis of the developer holding portion inside the developer holding portion and is supported at both ends by the container, and attracts the developer by magnetic force,
The developer holding part is supported by the magnet shaft part and provided at a predetermined distance along the axis of the developer holding part , and the developer holding part is provided on the magnet shaft part. a rotation support portion that rotatably supports the developer holding unit to rotate around,
A transmission unit connected to the developer holding unit and transmitting a driving force from a driving source to the developer holding unit;
The magnet shaft portion is at a position where the center of gravity is eccentric, and the natural frequency in the direction along the radial direction of the developer holding portion varies depending on the angle of the direction around the axis of the developer holding portion. ,
The rotation support portion holds the developer more than each of the portions where the magnet shaft portion is supported by the container in the direction along the axis of the developer holding portion at the both end portions of the developer holding portion. Supporting the developer holding part at a position on the center side of the part,
The excitation frequency of the transmission part is specified based on the distance between the rotation support parts and is different from the natural frequency of the magnet shaft part in the direction in which the developer holding part faces the image holding body. A developing device.
前記伝達部は、前記磁石軸部の固有振動数とは異なる周波数で、前記駆動源からの駆動力を前記現像剤保持部に伝達する歯車からなることを特徴とする請求項記載の現像装置。 The transmission unit is a frequency different from the natural frequency of the magnet shaft portion, the developing device according to claim 1, characterized in that it consists of gears for transmitting the driving force from the driving source to the developer holding unit . 画像形成装置本体に対して着脱自在とする外形を成す収容体と、
表面に静電潜像を保持して回転する像保持体と、
前記像保持体と並べて設けられ、前記収容体に収容されかつ当該収容体によって両端部が回転可能に支持されるとともに表面に現像剤を保持する円筒状の現像剤保持部と、
前記現像剤保持部の内側で当該現像剤保持部の軸線に沿って存在し前記収容体によって両端部が支持され、現像剤を磁力により引き寄せる磁石軸部と、
前記現像剤保持部の内側で前記磁石軸部によって支持されるとともに、当該現像剤保持部の軸線に沿って予め定められた距離を隔てて設けられ当該現像剤保持部が当該磁石軸部の周囲を回転するよう当該現像剤保持部を回転可能に支持する回転支持部と、
前記現像剤保持部と接続され、駆動源からの駆動力を当該現像剤保持部に伝達する伝達部と、
を備え、
前記磁石軸部は、重心が偏心した位置にあり前記現像剤保持部の径方向に沿う方向における固有振動数が当該現像剤保持部の軸線を中心とした当該方向の角度に応じて異なるとともに、
前記回転支持部は、前記現像剤保持部の前記両端部における、当該現像剤保持部の軸線に沿った方向で前記磁石軸部が前記収容体によって支持された箇所の各々よりも当該現像剤保持部の中央側の位置にて当該現像剤保持部を支持し、
前記伝達部の加振周波数は、前記回転支持部間の距離に基づいて特定されかつ前記現像剤保持部が前記像保持体に向かう方向における前記磁石軸部の固有振動数と異なる周波数としたことを特徴とするカートリッジ。
A container having an outer shape that is detachable from the main body of the image forming apparatus;
An image carrier that rotates by holding an electrostatic latent image on the surface;
A cylindrical developer holding portion which is provided side by side with the image holding body, is housed in the housing body and is rotatably supported by the housing body, and holds developer on the surface;
A magnet shaft portion that is present along the axis of the developer holding portion inside the developer holding portion and is supported at both ends by the container, and attracts the developer by magnetic force,
The developer holding part is supported by the magnet shaft part and provided at a predetermined distance along the axis of the developer holding part , and the developer holding part is provided on the magnet shaft part. a rotation support portion that rotatably supports the developer holding unit to rotate around,
A transmission unit connected to the developer holding unit and transmitting a driving force from a driving source to the developer holding unit;
With
The magnet shaft portion is located at a position where the center of gravity is eccentric, and the natural frequency in the direction along the radial direction of the developer holding portion varies depending on the angle of the direction around the axis of the developer holding portion,
The rotation support portion holds the developer more than each of the portions where the magnet shaft portion is supported by the container in the direction along the axis of the developer holding portion at the both end portions of the developer holding portion. Supporting the developer holding part at a position on the center side of the part,
The excitation frequency of the transmission part is specified based on the distance between the rotation support parts and is different from the natural frequency of the magnet shaft part in the direction in which the developer holding part faces the image holding body. A cartridge characterized by.
装置の外形を成す収容体と、
表面に静電潜像を保持して回転する像保持体と、
前記像保持体と並べて設けられ、前記収容体に収容されかつ当該収容体によって両端部が回転可能に支持されるとともに表面に現像剤を保持する円筒状の現像剤保持部と、
前記現像剤保持部の内側で当該現像剤保持部の軸線に沿って存在し前記収容体によって両端部が支持され、現像剤を磁力により引き寄せる磁石軸部と、
前記現像剤保持部の内側で前記磁石軸部によって支持されるとともに、当該現像剤保持部の軸線に沿って予め定められた距離を隔てて設けられ当該現像剤保持部が当該磁石軸部の周囲を回転するよう当該現像剤保持部を回転可能に支持する回転支持部と、
前記現像剤保持部を回転させる動力を供給する動力源と、
前記動力源と前記現像剤保持部とを接続し、当該動力源から供給された駆動力を当該現像剤保持部に伝達する伝達部と
を備え、
前記磁石軸部は、重心が偏心した位置にあり前記現像剤保持部の径方向に沿う方向における固有振動数が当該現像剤保持部の軸線を中心とした当該方向の角度に応じて異なるとともに、
前記回転支持部は、前記現像剤保持部の前記両端部における、当該現像剤保持部の軸線に沿った方向で前記磁石軸部が前記収容体によって支持された箇所の各々よりも当該現像剤保持部の中央側の位置にて当該現像剤保持部を支持し、
前記伝達部の加振周波数は、前記回転支持部間の距離に基づいて特定されかつ前記現像剤保持部が前記像保持体に向かう方向における前記磁石軸部の固有振動数と異なる周波数としたことを特徴とする画像形成装置。
A container forming the outer shape of the device;
An image carrier that rotates by holding an electrostatic latent image on the surface;
A cylindrical developer holding portion which is provided side by side with the image holding body, is housed in the housing body and is rotatably supported by the housing body, and holds developer on the surface;
A magnet shaft portion that is present along the axis of the developer holding portion inside the developer holding portion and is supported at both ends by the container, and attracts the developer by magnetic force,
The developer holding part is supported by the magnet shaft part and provided at a predetermined distance along the axis of the developer holding part , and the developer holding part is provided on the magnet shaft part. a rotation support portion that rotatably supports the developer holding unit to rotate around,
A power source for supplying power for rotating the developer holding unit;
A transmission unit that connects the power source and the developer holding unit, and transmits a driving force supplied from the power source to the developer holding unit;
The magnet shaft portion is located at a position where the center of gravity is eccentric, and the natural frequency in the direction along the radial direction of the developer holding portion varies depending on the angle of the direction around the axis of the developer holding portion,
The rotation support portion holds the developer more than each of the portions where the magnet shaft portion is supported by the container in the direction along the axis of the developer holding portion at the both end portions of the developer holding portion. Supporting the developer holding part at a position on the center side of the part,
The excitation frequency of the transmission part is specified based on the distance between the rotation support parts and is different from the natural frequency of the magnet shaft part in the direction in which the developer holding part faces the image holding body. An image forming apparatus.
JP2010213670A 2010-09-24 2010-09-24 Developing device, cartridge, and image forming apparatus Expired - Fee Related JP5716334B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010213670A JP5716334B2 (en) 2010-09-24 2010-09-24 Developing device, cartridge, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010213670A JP5716334B2 (en) 2010-09-24 2010-09-24 Developing device, cartridge, and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012068460A JP2012068460A (en) 2012-04-05
JP5716334B2 true JP5716334B2 (en) 2015-05-13

Family

ID=46165816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010213670A Expired - Fee Related JP5716334B2 (en) 2010-09-24 2010-09-24 Developing device, cartridge, and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5716334B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021026042A (en) * 2019-07-31 2021-02-22 コニカミノルタ株式会社 Image formation apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10222011A (en) * 1997-02-10 1998-08-21 Ricoh Co Ltd Image forming device
JP4194207B2 (en) * 2000-03-16 2008-12-10 株式会社リコー Image forming apparatus and image forming method
JP2006259222A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Ricoh Co Ltd Magnet roller, developer carrier, development device, process cartridge and image forming apparatus
JP4935634B2 (en) * 2007-11-07 2012-05-23 富士ゼロックス株式会社 Developing device and image forming apparatus
JP5344300B2 (en) * 2009-08-10 2013-11-20 富士ゼロックス株式会社 Developing device and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012068460A (en) 2012-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6140962B2 (en) Cartridge, process cartridge, and image forming apparatus
JP2011186447A (en) Developing device and process cartridge
JP2013020209A (en) Toner supply device and image forming apparatus
JP6146622B2 (en) Drive transmission device and image forming apparatus
EP2597519B1 (en) Drive unit, and image forming apparatus and process cartridge incorporating same
JP2010084881A (en) Drive transmission device and image forming apparatus including the same
JP5716334B2 (en) Developing device, cartridge, and image forming apparatus
JP2016161714A (en) Developing device, process cartridge, and image forming apparatus
JP5788742B2 (en) Developer cartridge
JP5144240B2 (en) Drum unit and image forming apparatus having the same
JP2009258164A (en) Rotational drive transmission mechanism and image forming apparatus equipped therewith
JP2018031691A (en) Torque detection device and image forming apparatus
JP2012042958A (en) Electrophotographic image forming apparatus
JP2017076037A (en) Process cartridge and image forming apparatus
JP2002062731A (en) Developing apparatus, process cartridge and image forming apparatus
JP4843510B2 (en) Image forming apparatus
JP5865871B2 (en) Drive device
JP6376481B2 (en) Drive transmission device and image forming apparatus
JP7484111B2 (en) Charging device, image carrying unit and image forming apparatus
US8744310B2 (en) Detachable unit and image forming apparatus
JP4635976B2 (en) Image forming apparatus
JP5344300B2 (en) Developing device and image forming apparatus
JP2010091595A (en) Fixing device and image forming apparatus with the same
JP6815829B2 (en) Developer container, developing device, process cartridge, image forming device
JP6237534B2 (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130819

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140408

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140924

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150302

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5716334

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees