JP5873630B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

レーザープリンター、レーザーファックスあるいはデジタル複写機などの電子写真方式による画像形成装置では、感光体ドラム上をほぼ一様に帯電させ、当該感光体ドラムを露光して画像信号に応じた静電潜像を形成後、現像器により帯電されたトナーを感光体ドラム上に供給して顕像化し、その現像剤像を転写紙などの印字媒体に転写した後、定着器により定着して画像を形成している。   In an electrophotographic image forming apparatus such as a laser printer, a laser fax machine, or a digital copying machine, the photosensitive drum is charged almost uniformly, and the photosensitive drum is exposed to form an electrostatic latent image corresponding to the image signal. After formation, the toner charged by the developing device is supplied onto the photosensitive drum to be visualized, and the developer image is transferred to a printing medium such as transfer paper, and then fixed by the fixing device to form an image. Yes.

画像形成装置において、感光体ドラム上にトナーを供給する方法として、マグネットローラを用いる方法が知られている。例えば、特許文献1,2には、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を用いる装置が記載されている。また、特許文献1には、トナーを予備的に現像剤に混合して補給する構成が開示されている。 In an image forming apparatus, a method using a magnet roller is known as a method for supplying toner onto a photosensitive drum. For example, Patent Documents 1 and 2 describe an apparatus using a two-component developer composed of a toner and a carrier. Patent Document 1 discloses a configuration in which toner is preliminarily mixed with a developer and replenished.

特開平10−142916号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-142916 特開2006−323238号公報JP 2006-323238 A

佐藤、木村、日本画像学会誌、2002年発行、第41巻、第1号、p.34〜p.39Sato, Kimura, Journal of the Imaging Society of Japan, 2002, Vol. 41, No. 1, p. 34-p. 39

近時においては、画像形成装置の処理能力が増大し、単位時間当たりの印刷可能な枚数が非常に多くなっている。このため、2成分現像剤を用いる装置においては、消費されたトナーを継続的に補充するとともに、補充したトナーとキャリアを短時間で混合する必要がある。   In recent years, the processing capability of image forming apparatuses has increased, and the number of printable sheets per unit time has become very large. For this reason, in an apparatus using a two-component developer, it is necessary to continuously replenish consumed toner and to mix the replenished toner and the carrier in a short time.

しかしながら、上記従来の装置では、このような高速での印刷を想定していないため、高速印刷によって消費されたトナーを補充して供給する際に、トナーとキャリアの混合が不十分になる問題がある。   However, since the conventional apparatus does not assume such high-speed printing, there is a problem that the toner and the carrier are not sufficiently mixed when supplying and supplying the toner consumed by the high-speed printing. is there.

特に、近時では、A4サイズの用紙を印刷する比較的小型の装置に対する需要が多くなっている。このような小型の装置では、トナーの搬送路の長さも短くなるため、トナーとキャリアが攪拌される距離が短くなり、トナーとキャリアの混合が不十分になってしまう。   In particular, in recent years, there has been an increasing demand for relatively small devices that print A4-size paper. In such a small apparatus, since the length of the toner conveyance path is shortened, the distance at which the toner and the carrier are agitated becomes short, and the mixing of the toner and the carrier becomes insufficient.

そして、トナーとキャリアの混合が不十分になると、トナーがキャリアと摩擦帯電して適正な極性の帯電量に制御されなくなる。そのため、逆極性や帯電量の低いトナーにより画質が、低下するという問題があった。   When the mixing of the toner and the carrier becomes insufficient, the toner is frictionally charged with the carrier and cannot be controlled to a charge amount having an appropriate polarity. For this reason, there is a problem that the image quality is deteriorated by the toner having a reverse polarity and a low charge amount.

また、近時においては、画像形成装置の小型化により現像剤の量を少なくする方向に動いている。特に高画質、1ページ当たりの低コスト化から、トナーの高顔料添加化とキャリアの小粒径化により少ない現像剤量でも画像濃度維持が可能になった。しかし、2成分現像剤を用いるシステムでは、消費されたトナーを正確に計量してキャリア中に投入し、攪拌帯電、分散させる必要がある。このためには、攪拌時間が必要である。攪拌時間が短いと、トナーは十分に帯電されず、また、キャリア表面に担持されない状態で現像領域に搬送される。   In recent years, the amount of developer has been decreasing due to the downsizing of the image forming apparatus. In particular, the image density can be maintained even with a small amount of developer due to the high image quality and the low cost per page, and the high pigment addition of toner and the small particle size of carrier. However, in a system using a two-component developer, it is necessary to accurately measure the consumed toner, put it in a carrier, and stir and charge and disperse it. For this purpose, stirring time is required. When the stirring time is short, the toner is not sufficiently charged, and is transported to the development area in a state where it is not carried on the carrier surface.

また、現像剤は、フェライトやマグネタイトなどの表面に樹脂をコート(Coat)した粉体を用いこれに樹脂が主成分のトナーを混合している。そのため、現像剤の流れの中にトナーを混合させた場合、比重差があるため、トナーが現像剤中に巻き込まれないため、帯電、分散が不十分のまま現像領域に搬送される問題がある。トナーは本来、適正な極性の帯電量に制御される必要があるが、帯電/分散が不十分の場合、逆極性や帯電量が、低くなる。このため、感光体ドラム上の本来トナーが付着すべきでない領域にトナーが付着してしまい、画像の劣化(画像B/G増加)、画像汚染が生じてしまう。また、帯電が不十分であると、機内汚染が発生する問題も生じる。特にA4サイズの高速現像器の場合、攪拌時間がA3機に比較して25%程度少なくなるため、従来の現像器では、高速化に限界が生じていた。   Further, as the developer, a powder having a resin coated on the surface thereof such as ferrite or magnetite is used, and a toner whose main component is the resin is mixed with the powder. Therefore, when the toner is mixed in the developer flow, there is a problem that the toner is not caught in the developer because of the difference in specific gravity, and thus the toner is not transported to the developing area with insufficient charging and dispersion. . The toner originally needs to be controlled to a charge amount having an appropriate polarity, but when the charge / dispersion is insufficient, the reverse polarity and the charge amount are lowered. For this reason, the toner adheres to an area on the photosensitive drum where the toner should not adhere, and image deterioration (image B / G increase) and image contamination occur. In addition, if charging is insufficient, there is a problem that internal contamination occurs. In particular, in the case of an A4 size high-speed developing device, the stirring time is reduced by about 25% compared to the A3 machine, so that the conventional developing device has a limit in speeding up.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高速印刷を行う場合に、最小限のスペースでトナーとキャリアを確実に混合することが可能な、新規かつ改良された画像形成装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reliably mix toner and carrier in a minimum space when performing high-speed printing. Another object of the present invention is to provide a new and improved image forming apparatus.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、静電潜像に応じて供給されたトナーを転写して媒体上に画像形成を行う感光体ドラムと、前記静電潜像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、前記現像ローラーにトナーとキャリアが混合された2成分現像剤を供給する現像ユニットと、を備え、前記現像ユニットは、前記現像ローラーの軸方向に沿って2成分現像剤を搬送する搬送部と、前記搬送部の端部に設けられ、新規に投入されたトナーとキャリアを混合する大径の攪拌スクリューを含む予備攪拌部を有し、前記感光体ドラムが前記媒体上に画像形成を行うプロセススピードが300[mm/s]以上であり、前記感光体ドラムが画像形成を行う前記媒体の幅がレター(Letter)サイズ幅216[mm]以下であり、前記予備攪拌部は、2成分現像剤表面から上方向の前記攪拌スクリューの突出量を[rmm]、前記攪拌スクリューのピッチをP[mm]、攪拌スクリューの回転数をR[rps]、混合撹拌に必要な時間T[s]をとしたときに、下記の式(1)を満たす画像形成装置が提供される。
In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, a photosensitive drum that forms an image on a medium by transferring toner supplied according to an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image carrier A developing roller that supplies toner to the body, and a developing unit that supplies a two-component developer in which toner and a carrier are mixed to the developing roller, and the developing unit has two in the axial direction of the developing roller. A conveying unit that conveys a component developer; and a preliminary agitating unit that is provided at an end of the conveying unit and includes a large-diameter agitating screw that mixes newly introduced toner and a carrier. The process speed for forming an image on the medium is 300 [mm / s] or more, and the width of the medium on which the photosensitive drum performs image formation is a letter size width of 216 [mm] or less. The pre-stirring section has a protruding amount of the stirring screw upward from the surface of the two-component developer [rmm], a pitch of the stirring screw P [mm], a rotation speed of the stirring screw R [rps], and mixed stirring An image forming apparatus satisfying the following formula (1) is provided when the time T [s] required for the above is set.

上記構成によれば、上記の式(1)を満たすことにより、プロセススピードが300[mm/s]以上の場合であっても、予備攪拌部においてトナーとキャリアの混合を完了して、トナーを所定の極性の帯電量にすることができる。そして、攪拌スクリューを大径に構成した場合に、予備攪拌部における混合攪拌に必要な時間Tを最小限に抑えることが可能となり、予備攪拌部の搬送方向の長さを最小限に抑えることが可能となる。従って、プロセススピードが高速の画像形成装置において、最小限のスペース内でトナーとキャリアを短時間で混合することができる。   According to the above configuration, by satisfying the above formula (1), even when the process speed is 300 [mm / s] or more, the pre-stirring unit completes the mixing of the toner and the carrier, and the toner is removed. A charge amount of a predetermined polarity can be obtained. When the stirring screw has a large diameter, it is possible to minimize the time T required for mixing and stirring in the preliminary stirring unit, and to minimize the length of the preliminary stirring unit in the transport direction. It becomes possible. Therefore, in an image forming apparatus with a high process speed, the toner and the carrier can be mixed in a short time in a minimum space.

また、前記感光体ドラムの外径が30[mm]以下であり、前記予備撹拌部の断面積をS1[mm]、前記感光体ドラムの断面積をS2[mm]、前記現像ローラーの断 面積をS3[mm]、前記搬送部に設けられた搬送スクリューの断面積をS4[mm]とすると、以下の式(2)を満たす。
S1<S2+S3+S4 ・・・(2)
かかる構成によれば、予備攪拌部の面積S1を最小限に抑えることができるため、予備攪拌部の占有スペースを最小限に抑えることが可能となる。
Further, the outer diameter of the photosensitive drum is 30 [mm] or less, the sectional area of the preliminary stirring unit is S1 [mm 2 ], the sectional area of the photosensitive drum is S2 [mm 2 ], and the developing roller When the sectional area is S3 [mm 2 ] and the cross-sectional area of the conveying screw provided in the conveying unit is S4 [mm 2 ], the following expression (2) is satisfied.
S1 <S2 + S3 + S4 (2)
According to this configuration, since the area S1 of the preliminary stirring unit can be minimized, the space occupied by the preliminary stirring unit can be minimized.

また、前記感光体ドラムの外径が30[mm]以下であり、前記感光体ドラム、前記現像ローラー、及び前記現像ユニットを含むプロセスユニットの前記感光体ドラムの軸と直交する断面における断面積が3500[mm]以下である。かかる構成によれば、プロセスユニットの断面積を最小限に抑えることができるため、画像形成装置の更なる小型化を達成することができる。 The outer diameter of the photosensitive drum is 30 [mm] or less, and a cross-sectional area in a cross section orthogonal to the axis of the photosensitive drum of a process unit including the photosensitive drum, the developing roller, and the developing unit. 3500 [mm 2 ] or less. According to such a configuration, the cross-sectional area of the process unit can be minimized, so that further downsizing of the image forming apparatus can be achieved.

また、前記感光体ドラムの外径が30[mm]以下であり、前記感光体ドラム、前記現像ローラー、及び前記現像ユニットを含むプロセスユニットの前記感光体ドラムの軸と直交する断面における水平方向の幅が70[mm]以下である。かかる構成によれば、プロセスユニットの幅を最小限に抑えることができるため、画像形成装置の更なる小型化を達成することができる。   The outer diameter of the photosensitive drum is 30 [mm] or less, and a horizontal direction in a cross section orthogonal to the axis of the photosensitive drum of a process unit including the photosensitive drum, the developing roller, and the developing unit. The width is 70 [mm] or less. According to such a configuration, the width of the process unit can be minimized, so that further downsizing of the image forming apparatus can be achieved.

本発明によれば、高速印刷を行う場合に、最小限のスペースでトナーとキャリアを確実に混合することが可能な画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of reliably mixing toner and carrier in a minimum space when performing high-speed printing.

一般的な画像形成装置の概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a general image forming apparatus. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 現像ユニットを図2の上部から見た状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state where the developing unit is viewed from the upper part of FIG. 2. 予備攪拌部の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a preliminary stirring part. 本実施形態が想定する各条件を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows each condition which this embodiment assumes. 式(1)における、マグローラー(Mag Roller)上のトナー濃度差ΔCtと、現像剤搬送量Wとの関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a toner density difference ΔCt on a mag roller (Mag Roller) and a developer conveyance amount W in Formula (1). 図6の条件1、条件2、条件3のそれぞれについて、トナー濃度差ΔCtを1%以下にするための現像剤搬送量Wを示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a developer conveyance amount W for setting a toner density difference ΔCt to 1% or less for each of condition 1, condition 2, and condition 3 in FIG. 6. 面積SとスクリューのピッチPとの関係を、条件1、条件2、条件3のそれぞれについて示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the area S and the pitch P of a screw about each of condition 1, condition 2, and condition 3. FIG. スクリューの外径Dと、ピッチPとの関係を、条件1、条件2、条件3のそれぞれについて示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the outer diameter D of a screw, and the pitch P about each of condition 1, condition 2, and condition 3. FIG. 条件1、条件2、条件3のそれぞれについて、現像剤量mと、現像剤が現像ユニット内を1周する時間T1、混合攪拌の時間T2を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a developer amount m, a time T1 during which the developer makes one round of the developing unit, and a mixing stirring time T2 for each of Condition 1, Condition 2, and Condition 3. 混合攪拌の時間Tを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the time T of mixing and stirring. 混合攪拌に必要な時間Tと、図4に示すrの値との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between time T required for mixing stirring, and the value of r shown in FIG. 感光体ドラムをφ30、現像ローラーをφ20、第1の搬送スクリューをφ18とした構成を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a configuration in which the photosensitive drum is φ30, the developing roller is φ20, and the first conveying screw is φ18. 大径の予備撹拌部を用いて、プロセスピッチ間を最小にした例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example which minimized between process pitches using the large diameter preliminary stirring part. 回転数R=500rpm、P=15mmとして、rとTの関係を実験によって求めた結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the result of having calculated | required the relationship between r and T by experiment by setting rotation speed R = 500rpm and P = 15mm. r=3mm、P=15mmとして、RとTの関係を実験によって求めた結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the result of having calculated | required the relationship of R and T by experiment, r = 3mm and P = 15mm. 回転数R=500rpm、r=3mmとして、PとTの関係を実験によって求めた結果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the result of having calculated | required the relationship between P and T by experiment by setting rotation speed R = 500rpm and r = 3mm.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

[画像形成装置の構成例]
図1は、一般的な画像形成装置の概略構成を示す模式図である。画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む2成分現像剤を用いるものであり、現像剤を担持して感光体ドラム102にトナーを供給する現像ローラー104と、現像剤を攪拌して摩擦によりトナー粒子を帯電させる第1及び第2の攪拌スクリュー106,108と、これらを収容保持する現像ケース110とを有している。
[Configuration example of image forming apparatus]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a general image forming apparatus. The image forming apparatus uses a two-component developer including a toner and a carrier. The developing roller 104 that carries the developer and supplies the toner to the photosensitive drum 102; and the toner particles by stirring the developer and friction The first and second stirring screws 106 and 108 for charging the toner and the developing case 110 for accommodating and holding them are provided.

2成分現像剤を用いる現像装置では、現像剤としてトナーとキャリアを混合したものを用いている。現像領域では、トナーのみが消費されキャリアは、再利用される。消費されたトナーを補給するため、あらかじめ印刷したトナー量をビットカウント(Bit Count)などで計測して予測し、また、トナー濃度センサーで検出された不足分を補給する。近年の画像形成装置は、デジタル化が進み、レーザースキャナー(Laser Scanner)やLEDヘッドなどのデジタル露光装置により画像を形成する。そのため、描画量をデジタル的に把握して計算できるためトナーの時間的な消費量を予想して補給することができる。一方、実際のトナー消費量は、使用状況の環境や電子写真部材の使用状況で変化する。また、トナー補給装置も機構部品のため機械的な寸法のばらつき等により補給量が変化する。そのためトナー濃度センサーなどで確認して補給することが望ましい。   In a developing device using a two-component developer, a developer and a mixture of toner and carrier are used. In the development area, only the toner is consumed and the carrier is reused. In order to replenish consumed toner, the amount of toner printed in advance is estimated by measuring it with a bit count or the like, and the deficiency detected by the toner density sensor is replenished. In recent years, image forming apparatuses have been digitized and images are formed by a digital exposure apparatus such as a laser scanner or an LED head. Therefore, since the drawing amount can be digitally grasped and calculated, the toner consumption over time can be predicted and replenished. On the other hand, the actual toner consumption varies depending on the environment of use and the use of electrophotographic members. Further, since the toner replenishing device is a mechanical component, the amount of replenishment changes due to variations in mechanical dimensions. Therefore, it is desirable to check and replenish with a toner density sensor.

トナー補給装置は、トナーを定量的に補給するためスポンジや溝を切ったシャフトの補給ローラーを狭い隙間を通過させるなどの構成をしている。補給トナーは、2次粒子以上の凝集した状態で現像器内の現像剤の中に投入される。投入されたトナー粒子群は、現像剤のキャリア表面と接触し、帯電してキャリアの表面に付着する。この過程でトナーが適正に帯電され、キャリア表面に担持されていく。投入されたトナー粒子群は、この状態になって初めて現像可能な状態となる。混合攪拌装置は、例えば図1のようなスクリューによる循環方式でトナーを現像剤中に投入し、搬送しながら混合攪拌、分散、帯電付与して現像ローラー104などの現像領域に搬送される。   The toner replenishing device is configured such that a replenishing roller of a shaft having a cut groove or a groove is passed through a narrow gap in order to quantitatively replenish toner. The replenishment toner is put into the developer in the developing device in a state where the secondary particles are aggregated. The charged toner particle group comes into contact with the carrier surface of the developer, and is charged and adheres to the surface of the carrier. In this process, the toner is appropriately charged and carried on the carrier surface. The charged toner particle group is in a developable state only in this state. In the mixing and stirring device, for example, toner is introduced into the developer by a circulation system using a screw as shown in FIG. 1, mixed and stirred, dispersed, and charged while being transported to a developing region such as the developing roller 104.

図1において、現像ケース110は、第1及び第2の攪拌スクリュー106,108がそれぞれ配設される第1及び第2の攪拌室112,114を備え、第1の攪拌室112は、現像ローラ104に近接配置されて現像剤を現像ローラー104に接触させるようにしている。   In FIG. 1, the developing case 110 includes first and second stirring chambers 112 and 114 in which first and second stirring screws 106 and 108 are respectively disposed. The first stirring chamber 112 includes a developing roller. The developer is disposed in proximity to the developer 104 so as to contact the developer roller 104.

現像ケース110では、第1及び第2の攪拌室112,114の間で現像剤が循環搬送されるように、両攪拌室112,114を仕切る仕切壁116の両端部に、その仕切壁116を貫通するように、第1の攪拌室112から第2の攪拌室114へ現像剤を受け渡す通路と、第2の攪拌室114から第1の攪拌室112へ現像剤を受け渡す通路とが設けられている。   In the developing case 110, the partition walls 116 are provided at both ends of the partition wall 116 that partitions both the stirring chambers 112 and 114 so that the developer is circulated and conveyed between the first and second stirring chambers 112 and 114. A passage for transferring the developer from the first stirring chamber 112 to the second stirring chamber 114 and a passage for transferring the developer from the second stirring chamber 114 to the first stirring chamber 112 are provided so as to penetrate. It has been.

ところで、プリンターなどの画像形成装置においては、更なる高速化が進み、最近ではプロセススピードが300mm/sを超える高速化された装置が出現している。また、高速化とともに、A3サイズの装置からA4サイズ(またはレター(Letter)サイズ)の装置への移行、パドルを含む3軸構成から2軸螺旋撹拌スクリューへの移行、現像ユニット内で使用する現像剤の低量化(400gから半減の200gへ)などの要請により、装置の小型化も進行している。   By the way, in image forming apparatuses such as printers, further speeding-up has progressed, and recently, speed-up apparatuses having a process speed exceeding 300 mm / s have appeared. In addition, with the increase in speed, a shift from an A3 size device to an A4 size (or Letter size) device, a transition from a triaxial configuration including a paddle to a biaxial spiral stirring screw, development used in the development unit Due to the demand for reducing the amount of the agent (from 400 g to 200 g which is halved), downsizing of the apparatus is also progressing.

このような要請により、より限られた空間内でより高速にトナーを攪拌する必要が生じており、図1に示すような2軸タイプの現像ユニットの構成では、もはや限界となっている。このため、本実施形態では、トナーの混合撹拌を円滑に進めるために、予備撹拌を行う。予備撹拌を用いると、2軸の螺旋撹拌スクリュー外径は、レイアウト構成に対する影響が小さくなるために、現像ローラー104の外径よりも大幅に小さくすることも可能となる。   Due to such a demand, it is necessary to stir the toner at a higher speed in a more limited space, and the configuration of the biaxial development unit as shown in FIG. 1 is no longer limited. For this reason, in this embodiment, preliminary stirring is performed in order to facilitate the mixing and stirring of the toner. When pre-stirring is used, the outer diameter of the biaxial spiral stirring screw has a smaller influence on the layout configuration, and therefore can be significantly smaller than the outer diameter of the developing roller 104.

図2は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置10の構成を示す模式図であってローラーの軸方向から見た状態を示している。本実施形態による画像形成装置10は、画像信号に応じて変調されたレーザービーム12を感光体ドラム14へ走査露光して、乾式電子写真方式により紙やプラスチックシートなどの印字媒体15へ印字等を行うものである。画像形成装置10は、レーザープリンター、レーザーファクス、デジタル複写機などとして、あるいはその一部として用いることができる。画像形成装置10は、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を用いて印字等を行うものである。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the image forming apparatus 10 according to an embodiment of the present disclosure, and illustrates a state viewed from the axial direction of the roller. The image forming apparatus 10 according to the present embodiment scans and exposes a photosensitive drum 14 with a laser beam 12 modulated according to an image signal, and performs printing on a printing medium 15 such as paper or a plastic sheet by a dry electrophotographic method. Is what you do. The image forming apparatus 10 can be used as a laser printer, a laser fax, a digital copying machine, or a part thereof. The image forming apparatus 10 performs printing or the like using a two-component developer composed of toner and carrier.

画像形成装置10は、レーザービーム12を射出するレーザー露光ユニット(図示省略)を備えている。レーザー露光ユニットは、微小スポットに結像されたレーザービーム12を、感光体ドラム14上の露光位置aにおいて、感光体ドラム14の回転軸に平行な直線上を一定方向に走査するものである。感光体ドラム14の表面にレーザービーム12が走査されると、感光体ドラム14の露光部分が非露光部分に対して相対的に正電位となる。 The image forming apparatus 10 includes a laser exposure unit (not shown) that emits a laser beam 12. The laser exposure unit scans the laser beam 12 imaged on the minute spot on a straight line parallel to the rotation axis of the photosensitive drum 14 in a fixed direction at the exposure position a on the photosensitive drum 14. When the laser beam 12 is scanned on the surface of the photosensitive drum 14, the exposed portion of the photosensitive drum 14 becomes a positive potential relative to the non-exposed portion.

感光体ドラム14上の露光位置aの下流側には、現像ローラー16が配置されている。また、現像ローラー16と隣接して、現像ユニット18が配置されている。現像ユニット18内には、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤Cが貯留されている。現像ユニット18内の2成分現像剤Cは、現像ユニット18内の第1の搬送スクリュー20によって軸方向に移動し、現像ローラー16の磁力によって現像ローラー16の表面に付着する。現像ローラー16上に供給された2成分現像剤Cのうち、負電位に帯電したトナーは、電位差によって現像ローラー16から感光体ドラム14の表面に供給される。一方、キャリアは、現像ローラー16の表面から現像ユニット18内に回収される。 A developing roller 16 is disposed downstream of the exposure position a on the photosensitive drum 14. A developing unit 18 is disposed adjacent to the developing roller 16. In the developing unit 18, a two-component developer C composed of toner and carrier is stored. The two-component developer C in the developing unit 18 moves in the axial direction by the first conveying screw 20 in the developing unit 18 and adheres to the surface of the developing roller 16 by the magnetic force of the developing roller 16. Of the two-component developer C supplied on the developing roller 16, the toner charged to a negative potential is supplied from the developing roller 16 to the surface of the photosensitive drum 14 due to a potential difference. On the other hand, the carrier is collected from the surface of the developing roller 16 into the developing unit 18.

現像ユニット18内には、所定の色を有する粉体のトナーと、金属粉体のキャリアとからなる2成分現像剤Cが貯留されている。一例として、トナーは、直径7〜8μm程度のポリエステル粒子に、顔料、CCA、PMMAなどが含まれたものである。また、一例として、キャリアは、直径35〜60nm程度のフェライト粒子にシリコンコーティングが施されたものである。 In the developing unit 18, a two-component developer C composed of powder toner having a predetermined color and a metal powder carrier is stored. As an example, the toner includes a polyester particle having a diameter of about 7 to 8 μm and a pigment, CCA, PMMA, or the like. Further, as an example, the carrier is obtained by applying silicon coating to ferrite particles having a diameter of about 35 to 60 nm.

また、現像ユニット18には、透磁率センサ(不図示)が設けられており、2成分現像剤Cの総重量に対するトナーの重量%が所定値となるように、現像ユニット18へのトナーの供給量が調整される。 Further, the developing unit 18 is provided with a magnetic permeability sensor (not shown), and the toner is supplied to the developing unit 18 so that the weight percentage of the toner with respect to the total weight of the two-component developer C becomes a predetermined value. The amount is adjusted.

図3は、現像ユニット18を図2の上部から見た状態を示す模式図である。現像ユニット18内には、2成分現像剤Cを軸方向(矢印A1方向)に搬送する第1の搬送スクリュー20が設けられている。また、現像ユニット18内には、第1の搬送スクリュー20と平行に第2の搬送スクリュー22が配置されており、第1の搬送スクリュー20と第2の搬送スクリュー22との間には、仕切壁24が設けられている。第1の搬送スクリュー20によって搬送された2成分現像剤Cは、現像ローラー16に供給されながら、矢印A1方向に進み、仕切壁24の端部に設けられた通路から第2の搬送スクリュー22側の搬送室に入り、第2の搬送スクリュー22によって矢印A2方向に搬送される。 FIG. 3 is a schematic diagram showing the developing unit 18 as viewed from the top of FIG. A first conveying screw 20 that conveys the two-component developer C in the axial direction (arrow A1 direction) is provided in the developing unit 18. A second conveying screw 22 is disposed in the developing unit 18 in parallel with the first conveying screw 20, and a partition is formed between the first conveying screw 20 and the second conveying screw 22. A wall 24 is provided. The two-component developer C conveyed by the first conveying screw 20 advances in the direction of the arrow A1 while being supplied to the developing roller 16, and the second conveying screw 22 side from the passage provided at the end of the partition wall 24. And is transported in the direction of arrow A2 by the second transport screw 22.

現像ユニット18内で2成分現像剤Cが攪拌されると、トナーは負に帯電し、キャリアは正に帯電する。このとき、トナーの帯電量は、例えば−25〜−15[μC/g]程度である。これにより、負に帯電したトナーは、正に帯電したキャリアの表面に付着する。この際、現像ユニット18内に貯留されているトナーの重量%を6〜10%程度とすると、キャリアの表面積の60〜80%程度にトナーが付着した状態となる。 When the two-component developer C is stirred in the developing unit 18, the toner is negatively charged and the carrier is positively charged. At this time, the charge amount of the toner is, for example, about −25 to −15 [μC / g]. Thereby, the negatively charged toner adheres to the surface of the positively charged carrier. At this time, if the weight percentage of the toner stored in the developing unit 18 is about 6 to 10%, the toner adheres to about 60 to 80% of the surface area of the carrier.

トナーが付着したキャリアは、第1の搬送スクリュー20によって矢印A1方向に搬送されながら、現像ローラー16の表面に送られる。そして、現像ローラー16の磁力によって、トナーが付着したキャリアは、現像ローラー16の表面に付着する。 The carrier to which the toner is attached is sent to the surface of the developing roller 16 while being transported in the direction of arrow A1 by the first transport screw 20. The carrier to which the toner is attached adheres to the surface of the developing roller 16 due to the magnetic force of the developing roller 16.

[予備攪拌部の構成] 次に、現像ユニット18の予備攪拌部30について説明する。図3に示すように、現像ユニット18の端部には、予備攪拌部30が設けられている。予備攪拌部30には、攪拌スクリュー32が設けられている。図2に示すように、予備攪拌部30は、感光体ドラム14、現像ローラー16、第1の搬送スクリュー20、及び第2の搬送スクリュー22よりも大きな直径を有して構成されている。予備攪拌部30は、第1の搬送スクリュー20、及び第2の搬送スクリュー22が配置された攪拌部と、搬送通路を介して接続されている。予備攪拌部30で混合された2成分現像剤は、搬送通路から第1の搬送スクリュー20の端部20aの位置に供給され、第1の搬送スクリュー20によって搬送される。 [Configuration of Pre-stirring Unit] Next, the pre-stirring unit 30 of the developing unit 18 will be described. As shown in FIG. 3, a preliminary stirring unit 30 is provided at the end of the developing unit 18. The preliminary stirring unit 30 is provided with a stirring screw 32. As shown in FIG. 2, the preliminary stirring unit 30 has a larger diameter than the photosensitive drum 14, the developing roller 16, the first transport screw 20, and the second transport screw 22. The preliminary stirring unit 30 is connected to a stirring unit in which the first transport screw 20 and the second transport screw 22 are arranged via a transport path. The two-component developer mixed in the preliminary stirring unit 30 is supplied from the conveyance path to the position of the end 20 a of the first conveyance screw 20 and is conveyed by the first conveyance screw 20.

上述したように、トナーが付着したキャリアは、第1の搬送スクリュー20によって矢印A1方向に搬送されながら、現像ローラー16の表面に送られた後、第2の搬送スクリュー22によって図3中の矢印A2方向に搬送される。このため、第2の搬送スクリュー22によって搬送された2成分現像剤Cにおいては、総重量に対するトナーの重量%が低下している。このため、トナーの重量%が低下した2成分現像剤Cは、第2の搬送スクリュー22によって予備攪拌部30に送られて、予備攪拌部30にて新たにトナーが投入される。 As described above, the carrier to which the toner is attached is conveyed to the surface of the developing roller 16 while being conveyed in the direction of the arrow A1 by the first conveying screw 20, and thereafter, the arrow in FIG. It is conveyed in the A2 direction. For this reason, in the two-component developer C conveyed by the second conveying screw 22, the weight percentage of the toner with respect to the total weight is decreased. For this reason, the two-component developer C in which the weight percentage of the toner is reduced is sent to the preliminary stirring unit 30 by the second conveying screw 22, and the toner is newly charged in the preliminary stirring unit 30.

図3に示すように、新たにトナーが供給される位置は、予備攪拌部30の端部である。第2の搬送スクリュー22によって予備攪拌部30に供給された2成分現像剤Cは、攪拌スクリュー32の回転によって、新たに投入されたトナーと混合されながら、予備攪拌部30内を矢印A3方向に送られる。そして、本実施形態においては、予備攪拌部30内で新たに投入されたトナーは、予備攪拌部30内でキャリアに付着してマイナスの電位に帯電されて、第1の搬送スクリュー20の端部20aの位置に送られる。第1の搬送スクリュー20の端部20aの位置に送られた2成分現像剤Cは、第1の搬送スクリュー20によって矢印A1方向に送られて、現像ローラー16へ供給される。 As shown in FIG. 3, the position where the toner is newly supplied is the end of the preliminary stirring unit 30. The two-component developer C supplied to the preliminary stirring unit 30 by the second conveying screw 22 is mixed with newly added toner by the rotation of the stirring screw 32, and the inside of the preliminary stirring unit 30 in the direction of the arrow A3. Sent. In the present embodiment, the newly added toner in the preliminary stirring unit 30 adheres to the carrier in the preliminary stirring unit 30 and is charged to a negative potential, so that the end of the first conveying screw 20 is charged. Sent to the position 20a. The two-component developer C sent to the position of the end 20a of the first conveying screw 20 is sent in the direction of the arrow A1 by the first conveying screw 20 and supplied to the developing roller 16.

このように、本実施形態では、予備攪拌部30を大径に構成することで、新たに投入したトナーを予備攪拌部30内で完全にキャリアと混合することができ、所定の電位に帯電した状態とすることができる。 As described above, in the present embodiment, the preliminary stirring unit 30 is configured to have a large diameter, so that newly added toner can be completely mixed with the carrier in the preliminary stirring unit 30 and charged to a predetermined potential. State.

従って、本実施形態では、図2のトナー供給位置でトナーが供給されてから、トナーが第1の搬送スクリュー20の端部20aの位置に到達するまでの時間T(以下、混合攪拌に必要な時間という)の間に、トナーとキャリアの混合を完了することができ、トナーを負電位にすることができる。 Therefore, in the present embodiment, the time T (hereinafter, necessary for mixing and stirring) from when the toner is supplied at the toner supply position in FIG. 2 until the toner reaches the position of the end 20a of the first conveying screw 20 is described. (Referred to as time), the mixing of the toner and carrier can be completed and the toner can be at a negative potential.

これにより、2成分現像剤Cが第1の搬送スクリュー20によって搬送される際には、トナーは既にマイナスの電位に帯電しているため、現像ローラー16に対してプラスの電位に帯電したトナーが供給されることを確実に抑止できる。 Thus, when the two-component developer C is transported by the first transport screw 20, the toner is already charged at a negative potential, so that the toner charged at a positive potential with respect to the developing roller 16 is not charged. It is possible to reliably suppress supply.

本実施形態では、主攪拌部の側部に大径の予備攪拌部30を設けている。このような構成により、図1に示したような、断面積の小さい第1及び第2の攪拌スクリュー106,108で混合を行う場合と比較すると、新たに投入されたトナーとキャリアとを確実に混合することができる。そして、予備攪拌部30における攪拌のみで、トナーの電位を確実に負電位にすることができる。 In the present embodiment, a large-diameter preliminary stirring unit 30 is provided on the side of the main stirring unit. With such a configuration, as compared with the case where mixing is performed with the first and second stirring screws 106 and 108 having a small cross-sectional area as shown in FIG. Can be mixed. In addition, the toner potential can be reliably set to a negative potential only by stirring in the preliminary stirring unit 30.

そして、予備攪拌部30におけるこのような攪拌を実現するため、本実施形態では、予備攪拌部30内での2成分現像剤Cの量(新たに投入されたトナーを含む)と、攪拌スクリュー32のピッチ、攪拌スクリューの回転数R、混合攪拌に必要な時間Tとの間に所定の関係を成立させている。 In order to realize such agitation in the preliminary agitation unit 30, in this embodiment, the amount of the two-component developer C (including newly introduced toner) in the preliminary agitation unit 30 and the agitation screw 32 are used. The predetermined relationship is established among the pitch, the rotation speed R of the stirring screw, and the time T required for mixing and stirring.

以下、これらの関係について詳細に説明する。図4は、予備攪拌部30の構成を示す模式図であって、攪拌スクリュー32の軸方向から予備攪拌部30を見た状態を模式的に示している。図4に示すように、予備攪拌部30には、攪拌スクリュー32が設けられている。図4に示すように、本実施形態では、予備攪拌部30において、2成分現像剤C(新たに投入されたトナーを含む)によって攪拌スクリュー32が完全に埋まらないように、攪拌スクリュー32の外径の最上部から予備攪拌部30内の2成分現像剤Cの表面までの間に距離rを確保するようにしている。 Hereinafter, these relationships will be described in detail. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the preliminary stirring unit 30, and schematically illustrates a state in which the preliminary stirring unit 30 is viewed from the axial direction of the stirring screw 32. As shown in FIG. 4, the preliminary stirring unit 30 is provided with a stirring screw 32. As shown in FIG. 4, in this embodiment, in the preliminary stirring unit 30, the stirring screw 32 is placed outside the stirring screw 32 so that the two-component developer C (including newly added toner) is not completely buried. A distance r is secured between the uppermost part of the diameter and the surface of the two-component developer C in the preliminary stirring unit 30.

非特許文献1には、図1に示したような2軸の螺旋撹拌スクリュー(Auger)を用いた2成分磁気ブラシスクリュー現像における画像濃度均一性の研究に於いて、マグローラー(Mag Roller;本実施形態の現像ローラー18に相当)上の両端における現像剤のトナー濃度差ΔCtと、現像剤の搬送量Wの関係(以下の(1)式)が示されている。ここで、現像剤搬送量Wは、現像ユニットが単位時間に搬送する現像剤の量(g/s)である。また、(2)式は、現像剤搬送量Wと、搬送(現像剤)断面積S、スクリューのピッチP、スクリューの回転数Rとの関係を示す式である。また、(3)式は、図4に示す状態において、現像剤の断面積S(図4中にドットを付した領域の面積)を算出する式である。   In Non-Patent Document 1, in the study of image density uniformity in two-component magnetic brush screw development using a biaxial spiral stirring screw (Auger) as shown in FIG. 1, a mag roller (Mag Roller; book The relationship between the toner density difference ΔCt of the developer at both ends on the upper and lower ends (corresponding to the developing roller 18 of the embodiment) and the developer transport amount W (the following expression (1)) is shown. Here, the developer transport amount W is the amount (g / s) of developer transported by the developing unit per unit time. The expression (2) is an expression showing the relationship between the developer conveyance amount W, the conveyance (developer) cross-sectional area S, the screw pitch P, and the screw rotation speed R. Further, the expression (3) is an expression for calculating the cross-sectional area S of the developer (the area of the region marked with dots in FIG. 4) in the state shown in FIG.

ΔCt= (M/A)*V*L/W ・・・(1)
W=η*ρ*S*P*R ・・・(2)
S=π*(D/2+G)/2 +(D+2*G)*d−π*(d/2) ・・・(3)
ΔCt = (M / A) * V * L / W (1)
W = η * ρ * S * P * R (2)
S = π * (D / 2 + G) 2/2 + (D + 2 * G) * d-π * (d / 2) 2 ··· (3)

また、上式において、
P:スクリューのピッチ(Pitch)
R:スクリューの回転数
D:スクリュー外径
d:スクリュー軸径
G:スクリューとケーシング(Casing)の間隙(図4参照)
ΔCt:トナー濃度差
M/A:感光体(感光体ドラム14)上のトナー付着量
V:感光体(感光体ドラム14)の周速
L:現像幅(現像ローラー16、感光体ドラム14の有効長)
W:現像剤搬送量
η:搬送効率
ρ:現像剤嵩密度
S:搬送(現像剤)断面積
である。
In the above formula,
P: Screw pitch (Pitch)
R: Number of rotations of screw D: Screw outer diameter d: Screw shaft diameter G: Gap between screw and casing (see FIG. 4)
ΔCt: Toner density difference M / A: Amount of toner adhered on the photoconductor (photosensitive drum 14) V: Peripheral speed of the photoconductor (photosensitive drum 14) L: Development width (effectiveness of developing roller 16 and photoconductive drum 14) Long)
W: developer transport amount η: transport efficiency ρ: developer bulk density S: transport (developer) cross-sectional area.

(1)式から、現像剤搬送量Wが多くなるほど、トナー濃度差ΔCtを低下できることが判る。図5は、本実施形態が想定する各条件を示す模式図である。図5において、条件1は、300mm/s程度の高速化は想定していない従来までの条件を示しており、プロセススピード(感光体周速V)は161mm/s程度である。一方、条件2、条件3は、本実施形態に係る画像形成装置10が想定している条件であり、300mm/s以上のプロセススピードを想定している。また、条件1は、A3サイズの印字媒体15を想定したもので、現像幅は294mmと比較的大きな値となっている。一方、条件2、条件3は、A4サイズ(またはレター(Letter)サイズ)の印字媒体15を想定したもので、現像幅は220mmと小さい。   From equation (1), it can be seen that the toner density difference ΔCt can be reduced as the developer transport amount W increases. FIG. 5 is a schematic diagram showing each condition assumed in the present embodiment. In FIG. 5, Condition 1 indicates a conventional condition that does not assume a high speed of about 300 mm / s, and the process speed (photoconductor peripheral speed V) is about 161 mm / s. On the other hand, conditions 2 and 3 are conditions assumed by the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, and a process speed of 300 mm / s or more is assumed. Condition 1 assumes an A3 size printing medium 15 and the development width is a relatively large value of 294 mm. On the other hand, Condition 2 and Condition 3 assume an A4 size (or Letter size) printing medium 15, and the development width is as small as 220 mm.

プロセススピードの高速化に応じて、新たに投入されたトナーとキャリアとをより高速に混合する必要が生じる。また、図1から判るように、現像幅が少なくなると、第1及び代2の攪拌スクリュー106,108によって攪拌される距離が減るため、トナーとキャリアを混合する観点からは不利となる。図5に示すように、条件1〜3のいずれにおいても、トナー濃度差ΔCtは1%以下を想定している。マグローラー両端における現像剤のトナー濃度差ΔCtが1%を超えると、用紙の両端での濃度差が目立つためである。本実施形態では、これらの要因を大径の予備攪拌部30を設けることによって解決する。   As the process speed increases, it is necessary to mix newly introduced toner and carrier at a higher speed. As can be seen from FIG. 1, when the developing width is reduced, the distance agitated by the first and second agitating screws 106 and 108 is reduced, which is disadvantageous from the viewpoint of mixing the toner and the carrier. As shown in FIG. 5, in any of the conditions 1 to 3, the toner density difference ΔCt is assumed to be 1% or less. This is because when the toner density difference ΔCt of the developer at both ends of the mag roller exceeds 1%, the density difference at both ends of the paper becomes conspicuous. In the present embodiment, these factors are solved by providing a large-diameter preliminary stirring unit 30.

(1)式より、トナー濃度差ΔCtと現像ユニット18の現像剤搬送量Wとの関係が求まる。図6は、式(1)における、マグローラー(Mag Roller)上のトナー濃度差ΔCtと、現像剤搬送量Wとの関係を示す特性図である。ΔCtは、1.0%を超えると印字媒体15上での濃度差が認識されてしまうため、1.0%以下を目標値とする。図6は、図5の条件1、条件2、条件3のそれぞれについて、トナー濃度差ΔCtと現像剤搬送量Wとの関係を示している。図6に示すように、現像剤搬送量Wが多くなるほど、トナーとキャリアを効率良く混合できるため、トナー濃度差ΔCtは小さくなる。   From the equation (1), the relationship between the toner density difference ΔCt and the developer transport amount W of the developing unit 18 can be obtained. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the toner density difference ΔCt on the mag roller (Mag Roller) and the developer transport amount W in the equation (1). If ΔCt exceeds 1.0%, a density difference on the print medium 15 is recognized, so 1.0% or less is set as a target value. FIG. 6 shows the relationship between the toner density difference ΔCt and the developer transport amount W for each of the conditions 1, 2 and 3 in FIG. As shown in FIG. 6, as the developer conveyance amount W increases, the toner and the carrier can be mixed efficiently, so the toner density difference ΔCt decreases.

図7は、図6の条件1、条件2、条件3のそれぞれについて、トナー濃度差ΔCtを1%以下にするための現像剤搬送量Wを示す模式図である。図6によれば、トナー濃度差ΔCtを1%以下にするためには、図7に示すように、条件1の場合は現像剤搬送量Wを28g/s以下、条件2の場合は現像剤搬送量Wを47g/s以下、条件3の場合は現像剤搬送量Wを37g/s以下とする必要がある。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the developer conveyance amount W for making the toner density difference ΔCt 1% or less for each of the conditions 1, 2 and 3 in FIG. According to FIG. 6, in order to make the toner density difference ΔCt 1% or less, as shown in FIG. 7, the developer transport amount W is 28 g / s or less in the condition 1, and the developer in the condition 2 as shown in FIG. In the case of Condition 3 where the transport amount W is 47 g / s or less, the developer transport amount W needs to be 37 g / s or less.

一方、現像剤を搬送するスクリューの回転数は、軸受部の温度上昇、現像剤に対するストレスなどの要因を考慮すると、500rpm近傍とするのが好ましく、ここでは、スクリューの回転数を500rpmとする。Wの値が条件1〜3のぞれぞれで求まり、R=500rpmであることから、式(2)より、必要とされる搬送(現像剤)断面積SとピッチPの関係を求めることができる。   On the other hand, the number of rotations of the screw conveying the developer is preferably around 500 rpm in consideration of factors such as a rise in the temperature of the bearing portion and stress on the developer. Here, the number of rotations of the screw is set to 500 rpm. Since the value of W is obtained under each of the conditions 1 to 3 and R = 500 rpm, the relationship between the required conveyance (developer) cross-sectional area S and the pitch P is obtained from equation (2). Can do.

図8は、面積SとスクリューのピッチPとの関係を、条件1(W=28g/s)、条件2(W=47g/s)、条件3(W=37g/s)のそれぞれについて示す特性図である。スクリューの回転数は500rpmとしている。このように、スクリューの面積Sを大きくするほど、また、ピッチPを大きくするほど、現像剤搬送量Wを増加することができる。   FIG. 8 shows the relationship between the area S and the pitch P of the screw for each of condition 1 (W = 28 g / s), condition 2 (W = 47 g / s), and condition 3 (W = 37 g / s). FIG. The rotation speed of the screw is 500 rpm. Thus, the developer conveyance amount W can be increased as the screw area S is increased and the pitch P is increased.

ところで、スクリューの内径は、強度上の観点から、下限値を6mmとする必要がある。このため、スクリューの内径は最小の6mmとする。また、スクリューとハウジングの隙間Gは、公差内で両者が接触しない隙間にする必要があり、G=1とする。このため、図8に示す結果に対して、式(3)を導入することにより、スクリューの外径DとピッチPとの関係を求めることができる。図9は、スクリューの外径Dと、ピッチPとの関係を、条件1(W=28g/s)、条件2(W=47g/s)、条件3(W=37g/s)のそれぞれについて示す特性図である。   By the way, the inner diameter of the screw needs to have a lower limit of 6 mm from the viewpoint of strength. For this reason, the inner diameter of the screw is set to a minimum of 6 mm. Further, the gap G between the screw and the housing needs to be a gap where the two do not contact within the tolerance, and G = 1. For this reason, the relationship between the outer diameter D of the screw and the pitch P can be obtained by introducing the expression (3) with respect to the result shown in FIG. FIG. 9 shows the relationship between the outer diameter D of the screw and the pitch P for each of condition 1 (W = 28 g / s), condition 2 (W = 47 g / s), and condition 3 (W = 37 g / s). FIG.

図9に示すように、攪拌スクリュー32の外径Dを大きくするほど、また、ピッチPを大きくするほど、現像剤搬送量Wを増加することができる。従って、本実施形態のように、予備攪拌部30の攪拌スクリュー32を大径にすることによって、現像剤搬送量Wを増加することができ、この結果、トナー濃度差ΔCtを小さくすることができる。一例として、図9によれば、現像剤搬送量W=37g/sを確保するためには、攪拌スクリュー32の外径D=400mmとし、ピッチP=3mmとすることにより実現可能である。   As shown in FIG. 9, the developer conveyance amount W can be increased as the outer diameter D of the stirring screw 32 is increased and the pitch P is increased. Therefore, as in this embodiment, the developer conveying amount W can be increased by increasing the diameter of the stirring screw 32 of the preliminary stirring unit 30, and as a result, the toner density difference ΔCt can be reduced. . As an example, according to FIG. 9, in order to secure the developer conveyance amount W = 37 g / s, it is possible to achieve by setting the outer diameter D of the stirring screw 32 to 400 mm and the pitch P to 3 mm.

一方で、上述したように、現像ユニット18内に存在する現像剤量mは、現像ユニット18の小型化のために低量化の傾向にあり、従来は350g程度であったが、本実施形態では、200g程度を想定している。また、現像ユニット18内に存在する現像剤量と、現像剤搬送量Wとから、2つのスクリューで現像ユニット内を周回させる構成において、現像剤が現像ユニット内を1周する際に要する時間を求めることができ、2軸系の混合撹拌に必要な時間が求められる。図10は、条件1(W=28g/s)、条件2(W=47g/s)、条件3(W=37g/s)のそれぞれについて、現像剤量mと、現像剤が現像ユニット内を1周する時間T1、混合攪拌の時間T2を示す模式図である。図10に示すように、本実施形態においては、条件2及び条件3における現像ユニット18内の現像剤量mを200gとする。一方、従来の条件1における現像剤量mは350gである。現像剤が現像ユニット内を一周する時間T1は、現像剤量m(g)を現像剤搬送量W(g/s)で除算することによって算出できる。また、混合攪拌の時間T2は、2軸のスクリューを有する構成において、往路のみで攪拌を行う場合の時間であり、現像剤が現像ユニット内を1周する時間T1の1/2の値である。   On the other hand, as described above, the developer amount m present in the developing unit 18 tends to be reduced due to the downsizing of the developing unit 18 and was conventionally about 350 g. About 200 g. Further, in the configuration in which the developer unit circulates in the developing unit with two screws from the developer amount existing in the developing unit 18 and the developer transport amount W, the time required for the developer to make one round in the developing unit is taken. The time required for the mixing and stirring of the biaxial system can be obtained. FIG. 10 shows the developer amount m and the developer in the developing unit for each of condition 1 (W = 28 g / s), condition 2 (W = 47 g / s), and condition 3 (W = 37 g / s). It is a schematic diagram which shows time T1 which makes one round, and time T2 of mixing and stirring. As shown in FIG. 10, in this embodiment, the developer amount m in the developing unit 18 under the conditions 2 and 3 is 200 g. On the other hand, the developer amount m under conventional condition 1 is 350 g. The time T1 for the developer to make a round in the developing unit can be calculated by dividing the developer amount m (g) by the developer transport amount W (g / s). In addition, the mixing stirring time T2 is a time when stirring is performed only in the forward path in a configuration having a biaxial screw, and is a value that is 1/2 of the time T1 during which the developer makes one round of the developing unit. .

図10に示すように、本実施形態(条件2、条件3)では、混合攪拌の時間T2が、従来(条件1)の混合撹拌の1/2〜1/3程度になることが判る。従って、大径のスクリューを使用した予備攪拌部30を設けた場合に、現像ユニット18自体の大きさを従来と同様のままにして、トナー濃度差ΔCtを最小に抑えるともに、混合撹拌の時間も短くする必要がある。   As shown in FIG. 10, in this embodiment (condition 2 and condition 3), it can be seen that the mixing stirring time T2 is about 1/2 to 1/3 of the conventional mixing stirring (condition 1). Therefore, when the preliminary stirring unit 30 using a large-diameter screw is provided, the size of the developing unit 18 itself remains the same as before, the toner concentration difference ΔCt is minimized, and the mixing stirring time is also reduced. It needs to be shortened.

ここで、図11は、図3で説明した混合攪拌の時間Tをより詳細に説明するための模式図である。図11は、攪拌スクリュー100によって2成分現像剤Cを矢印A4方向に搬送しながら攪拌する場合に、図11に示すトナー供給位置で供給されたトナー110が2成分現像剤Cと混ざる様子を模式的に示している。   Here, FIG. 11 is a schematic view for explaining the mixing stirring time T described in FIG. 3 in more detail. 11 schematically illustrates how the toner 110 supplied at the toner supply position shown in FIG. 11 is mixed with the two-component developer C when the two-component developer C is stirred while being conveyed in the direction of arrow A4 by the stirring screw 100. Is shown.

図11に示すように、トナー供給位置新たにトナー101を供給すると、トナー101の比重は2成分現像剤Cよりも小さいため、投入された直後は、トナー101は2成分現像剤Cと混ざることなく、トナー101は2成分現像剤Cの上に積層した状態となる。その後、トナー101及び2成分現像剤Cが矢印A4方向に搬送されていくと、時間の経過とともに、トナー101が2成分現像剤Cと混合されていき、トナー110が2成分現像剤Cのキャリアに付着していく。これにより、トナー101が図11の左に進むほど、2成分現像剤Cの上のトナー110の厚さが薄くなり、地点Bに達するとトナー101が完全に2成分現像剤Cと混合された状態となる。 As shown in FIG. 11, when the toner 101 is newly supplied at the toner supply position, the specific gravity of the toner 101 is smaller than that of the two-component developer C, so that the toner 101 is mixed with the two-component developer C immediately after being supplied. In other words, the toner 101 is laminated on the two-component developer C. Thereafter, when the toner 101 and the two-component developer C are conveyed in the direction of the arrow A4, the toner 101 is mixed with the two-component developer C as time passes, and the toner 110 is a carrier of the two-component developer C. Will adhere to. Accordingly, as the toner 101 advances to the left in FIG. 11, the thickness of the toner 110 on the two-component developer C becomes thinner, and when reaching the point B, the toner 101 is completely mixed with the two-component developer C. It becomes a state.

本実施形態では、図11において、トナー供給位置で新たにトナー101を供給した後、供給したトナーが地点Bに到達して完全にキャリアと混合されるまでの時間を混合攪拌に必要な時間Tと定義する。図10で説明したように、本実施形態の条件2、条件3のように現像ユニット18内の現像剤量を200gまで少なくすると、時間T2がより小さくなるため、混合攪拌の時間Tの値も十分に小さくする必要があり、条件2の場合は2.1秒、条件3の場合は2.7秒程度まで小さくする必要がある。従って、高速プロセスである条件2、条件3を達成するためには、より短時間でトナーをキャリアに混合する必要があり、混合攪拌に必要な時間Tを可能な限り小さくする必要がある。 In this embodiment, in FIG. 11, after the toner 101 is newly supplied at the toner supply position, the time until the supplied toner reaches the point B and is completely mixed with the carrier is the time T required for mixing and stirring. It is defined as As described with reference to FIG. 10, when the developer amount in the developing unit 18 is reduced to 200 g as in the conditions 2 and 3 of the present embodiment, the time T2 becomes smaller. It is necessary to make it sufficiently small. In the case of condition 2, it is necessary to reduce the time to 2.1 seconds, and in the case of condition 3, it must be reduced to about 2.7 seconds. Therefore, in order to achieve conditions 2 and 3 that are high-speed processes, it is necessary to mix the toner with the carrier in a shorter time, and it is necessary to reduce the time T required for mixing and stirring as much as possible.

従って、図9の結果から、攪拌スクリュー32を大径にし、かつピッチPを大きくして所望の現像剤搬送量Wを確保するとともに、混合攪拌に必要な時間Tを最小限に抑える必要がある。この点に関し、本発明者は、混合撹拌に必要な時間Tは、図4で説明したrの値と、スクリューの回転数R、スクリューのピッチPとの間で下式(4)のような関係があることを見出した。
T>α・P/(r・R) ・・・(4)
Therefore, from the results of FIG. 9, it is necessary to increase the diameter of the stirring screw 32 and increase the pitch P to ensure the desired developer conveyance amount W and to minimize the time T required for mixing and stirring. . In this regard, the present inventor found that the time T required for mixing and stirring is expressed by the following equation (4) between the value of r described in FIG. 4, the rotational speed R of the screw, and the pitch P of the screw. I found that there is a relationship.
T> α · P / (r · R) (4)

換言すれば、混合撹拌に必要な時間Tは、rが大きいほど小さくなる。また、時間Tの値はRが大きいほど小さくなる。更に、Tの値はピッチPが小さいほど小さくなる。ここで、図15〜図17に基づいて、式(4)が成立する根拠について説明する。先ず、実際の装置を用いて、回転数R=500rpm、P=15mmとして、rとTの関係を実験によって求めたところ、図15に示す結果が得られた。図15の結果から、rが大きくなると時間Tは小さくなることが判明した。また、同様にして、r=3mm、P=15mmとして、RとTの関係を実験によって求めたところ、図16に示す結果が得られた。図16の結果から、Rを大きくすると、Tの値が小さくなることが判明した。また、回転数R=500rpm、r=3mmとして、PとTの関係を実験によって求めたところ、図17に示す結果が得られた。図17の結果から、Pを大きくするとTの値が大きくなることが判明した。従って、αを係数として、式(4)の関係が成立することが判明した。   In other words, the time T required for mixing and stirring decreases as r increases. Further, the value of time T decreases as R increases. Furthermore, the value of T decreases as the pitch P decreases. Here, based on FIGS. 15 to 17, the basis on which the equation (4) is established will be described. First, using an actual apparatus, the relationship between r and T was determined by experiment with the rotation speed R = 500 rpm and P = 15 mm, and the result shown in FIG. 15 was obtained. From the results of FIG. 15, it was found that the time T decreases as r increases. Similarly, when r = 3 mm and P = 15 mm, the relationship between R and T was obtained by experiment, and the result shown in FIG. 16 was obtained. From the results of FIG. 16, it was found that when R is increased, the value of T is decreased. Moreover, when the rotation speed R = 500 rpm and r = 3 mm, the relationship between P and T was obtained by experiment, the result shown in FIG. 17 was obtained. From the results of FIG. 17, it was found that increasing P increases the value of T. Therefore, it has been found that the relationship of Expression (4) is established with α as a coefficient.

図9によれば、予備攪拌部30において、外径Dが40mm程度の大径の撹拌スクリュー32を用いる場合、攪拌スクリュー32のピッチPは3mm程度(W=37g/sの場合)となる。図12は、混合攪拌に必要な時間Tと、図4に示すrの値との関係を示す特性図であって、撹拌スクリュー32の外径Dを40mmとし、スクリューのピッチPが14mmである場合の理論値と実験値(実測値)、及び、ピッチPを3mmとした場合の理論値と実験値を示す特性図である。ここで、理論値は、(4)式を表したものであり、(4)式の不等号を等号にした場合のrとTの関係を示す特性曲線である。また、実験値は、外径Dが40mmの攪拌スクリュー32を実際に用いて、rの値を変えながら時間Tを測定して得られた値である。なお、時間Tは、搬送経路の任意の位置にトナーの電荷の分布を測定するセンサー(帯電量分布測定器)を配置し、トナー供給位置から最も近い地点であって、正電位のトナーが存在しない地点(図11中の地点B)にトナーが到達するまでの時間を測定することによって得ることができる。このように、rとTの関係を求めると、図12の理論値と実験値が得られ、この結果から式(4)の定数αを求めると、α=20であることが判明した。   According to FIG. 9, in the preliminary stirring unit 30, when a large stirring screw 32 having an outer diameter D of about 40 mm is used, the pitch P of the stirring screw 32 is about 3 mm (when W = 37 g / s). FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the time T required for mixing and stirring and the value of r shown in FIG. 4. The stirring screw 32 has an outer diameter D of 40 mm, and the screw pitch P is 14 mm. It is a characteristic view which shows the theoretical value and experimental value in case the theoretical value and experimental value (actually measured value) in case, and the pitch P shall be 3 mm. Here, the theoretical value represents the formula (4), and is a characteristic curve showing the relationship between r and T when the inequality sign in the formula (4) is an equal sign. The experimental value is a value obtained by actually measuring the stirring screw 32 having an outer diameter D of 40 mm and measuring the time T while changing the value of r. At time T, a sensor (charge amount distribution measuring device) that measures the toner charge distribution is arranged at an arbitrary position in the transport path, and is at a point closest to the toner supply position, and there is a positive potential toner. It can be obtained by measuring the time until the toner reaches the point where it does not (point B in FIG. 11). As described above, when the relationship between r and T is obtained, the theoretical value and the experimental value shown in FIG. 12 are obtained, and when the constant α in the equation (4) is obtained from this result, it is found that α = 20.

図12の結果から、ピッチPを3mmとした場合、図10で説明した2秒程度まで混合攪拌に必要な時間Tを小さくするためには、rの値を3mm以上確保すれば良いことが判る。   From the results of FIG. 12, it is understood that when the pitch P is 3 mm, the value of r should be secured to 3 mm or more in order to reduce the time T required for mixing and stirring up to about 2 seconds described in FIG. .

このように、予備攪拌部30において、rとTの関係が(4)式を満たすことにより、混合攪拌の条件が満たされ、予備攪拌部30から図3の矢印A3方向に搬送され、第1の搬送スクリュー20の端部20aに到達したトナーが全て負に帯電していることになる。従って、(4)式を変形することにより、大径の予備攪拌部30を設けた場合に、必要とされるrとTの関係は以下の(5)式で表すことができる。
r>α・P/(R・T) ・・・(5)
In this way, in the preliminary stirring unit 30, when the relationship between r and T satisfies the formula (4), the conditions for mixing and stirring are satisfied and conveyed from the preliminary stirring unit 30 in the direction of arrow A3 in FIG. The toner that reaches the end 20a of the conveying screw 20 is all negatively charged. Therefore, by modifying the equation (4), the required relationship between r and T when the large-diameter preliminary stirring unit 30 is provided can be expressed by the following equation (5).
r> α · P / (R · T) (5)

一例として、予備撹拌部30の外径Dの大きさを40mm、内径を6mm、回転数Rを500rpm(8.3rps)とすると、図9の結果からピッチPは3mm程度(条件3;W=37g/sの場合)となる。このとき、rの値を7mmにすれば、(4)式、(5)式より混合攪拌に必要な時間Tは1秒程度となる。   As an example, when the size of the outer diameter D of the preliminary stirring unit 30 is 40 mm, the inner diameter is 6 mm, and the rotation speed R is 500 rpm (8.3 rps), the pitch P is about 3 mm (condition 3; W = 37 g / s). At this time, if the value of r is 7 mm, the time T required for mixing and stirring is about 1 second from the equations (4) and (5).

従って、大径の攪拌スクリュー32を設けた際に、(5)式を満たすように予備攪拌部30及び攪拌スクリュー32を構成し、必要なrの値を確保することで、混合攪拌に必要な時間Tを所望の時間に設定することが可能である。   Therefore, when the large-diameter stirring screw 32 is provided, the preliminary stirring unit 30 and the stirring screw 32 are configured so as to satisfy the formula (5), and the necessary value of r is ensured, so that it is necessary for mixing and stirring. It is possible to set the time T to a desired time.

次に、本実施形態による予備攪拌部30の具体的な適用例について説明する。図13は、感光体ドラム14をφ30、現像ローラー16をφ20、第1の搬送スクリュー20をφ18とし、現像ユニット18におけるトナーとキャリアの撹拌機能を予備撹拌部30のみで実施する構成を示している。攪拌スクリュー32の外径は400mmとする。(5)式を満たすことにより、予備攪拌部30でトナーとキャリアが完全に混合されて、第1の搬送スクリュー20の端部20aの位置に供給される。これにより、第1の搬送スクリュー20、第2の搬送スクリュー22には、混合が完了した2成分現像剤Cを搬送する機能のみ持たせることができる。従って、第1の搬送スクリュー20及び第2の搬送スクリュー22には、攪拌機能が必要なく、搬送機能のみを持たせれば良いため、第1の搬送スクリュー20及び第2の搬送スクリュー22の外径を大幅に縮小することができ、図13に示すプロセス(処理)ユニットを大幅に小型化することが可能となる。図13の例による配置では、作図上から、横幅を60mm〜70mm程度、高さを40mm〜50mm程度まで縮小することができる。従って、図13に示す構成のプロセスユニット断面積を大幅に縮小することができ、(図13の例では、3500mm以下)、複数の色を印刷可能なカラープリンタ等の場合、隣接する他色のプロセスユニットとの間のプロセス間ピッチも小さくすることができる。図13の例では、左右の幅が最大70mmであるため、プロセス間ピッチを70mm以下に抑えることが可能となる。 Next, a specific application example of the preliminary stirring unit 30 according to the present embodiment will be described. FIG. 13 shows a configuration in which the photosensitive drum 14 is φ30, the developing roller 16 is φ20, the first conveying screw 20 is φ18, and the stirring function of the toner and the carrier in the developing unit 18 is performed only by the preliminary stirring unit 30. Yes. The outer diameter of the stirring screw 32 is 400 mm. By satisfying the formula (5), the toner and the carrier are completely mixed by the preliminary stirring unit 30 and supplied to the position of the end 20 a of the first conveying screw 20. As a result, the first conveying screw 20 and the second conveying screw 22 can have only the function of conveying the two-component developer C that has been mixed. Therefore, the first conveying screw 20 and the second conveying screw 22 do not need a stirring function and need only have a conveying function. Therefore, the outer diameters of the first conveying screw 20 and the second conveying screw 22 are the same. Can be greatly reduced, and the process unit shown in FIG. 13 can be significantly downsized. In the arrangement according to the example of FIG. 13, the horizontal width can be reduced to about 60 mm to 70 mm and the height can be reduced to about 40 mm to 50 mm from the drawing. Accordingly, the cross-sectional area of the process unit configured as shown in FIG. 13 can be greatly reduced (in the example of FIG. 13, 3500 mm 2 or less), and in the case of a color printer or the like capable of printing a plurality of colors, adjacent other colors The inter-process pitch between the process units can be reduced. In the example of FIG. 13, since the left and right widths are 70 mm at the maximum, the inter-process pitch can be suppressed to 70 mm or less.

また、図13において、感光体ドラム14の外径が30[mm]以下とした場合に、予備攪拌部30の断面積をS1[mm]、感光体ドラム14の断面積をS2[mm]、現像ローラー16の断面積をS3[mm]、第1の搬送スクリュー20の断面積をS4[mm]とすると、以下の式(6)が成立する。
S1S2+S3+S4 ・・・(6)
In FIG. 13, when the outer diameter of the photosensitive drum 14 is 30 [mm] or less, the cross-sectional area of the preliminary stirring unit 30 is S1 [mm 2 ], and the cross-sectional area of the photosensitive drum 14 is S2 [mm 2]. ], When the cross-sectional area of the developing roller 16 is S3 [mm 2 ] and the cross-sectional area of the first conveying screw 20 is S4 [mm 2 ], the following expression (6) is established.
S1 < S2 + S3 + S4 (6)

また、図13は、予備攪拌部30の攪拌スクリュー32の回転方向による現像剤の流れを考慮して、予備攪拌部30から第1の攪拌スクリュー20への現像剤の受け渡し位置を設定した例を示す模式図である。図13に示すように、予備攪拌部30の攪拌スクリュー32が矢印A10方向に回動する場合、図13中にドットを付して示す2成分現像剤Cは、攪拌スクリュー32の回動に伴って予備攪拌部30内での表面が傾斜する。このため、予備攪拌部30と第1の搬送スクリュー20が設けられた搬送室とが連通する搬送通路を図13中に一点鎖線Bで示す領域内に設けることで、搬送通路内に現像剤が完全に充填されてしまうことを回避でき、搬送通路内に空隙を確保することができるため、第1の攪拌スクリュー20への2成分現像剤Cの移動を効率良く行うことができる。   FIG. 13 shows an example in which the developer delivery position from the preliminary stirring unit 30 to the first stirring screw 20 is set in consideration of the developer flow depending on the rotation direction of the stirring screw 32 of the preliminary stirring unit 30. It is a schematic diagram shown. As shown in FIG. 13, when the stirring screw 32 of the preliminary stirring unit 30 rotates in the direction of the arrow A <b> 10, the two-component developer C indicated by dots in FIG. Thus, the surface in the preliminary stirring unit 30 is inclined. For this reason, a developer passage is provided in the region indicated by a one-dot chain line B in FIG. 13 so that the developer is placed in the carrier passage by connecting the preliminary agitating unit 30 and the carrier chamber provided with the first carrier screw 20. Complete filling can be avoided and a gap can be secured in the conveyance path, so that the two-component developer C can be efficiently moved to the first stirring screw 20.

図14は、大径の予備撹拌部30を用いて、プロセスピッチ間を最小にした例を示す模式図である。図14に示すように、第1の搬送スクリュー20を第2の搬送スクリュー22よりも下に配置することで、図13の構成よりもプロセス間ピッチを小さくすることができる。この場合、プロセス間ピッチを50mm〜60mm程度まで小さくすることが可能である。   FIG. 14 is a schematic diagram showing an example in which the gap between the process pitches is minimized by using the large-diameter preliminary stirring unit 30. As shown in FIG. 14, by disposing the first conveying screw 20 below the second conveying screw 22, the inter-process pitch can be made smaller than that of the configuration of FIG. In this case, the inter-process pitch can be reduced to about 50 mm to 60 mm.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

14 感光体ドラム
16 現像ローラー
18 現像ユニット
30 予備攪拌部
32 攪拌スクリュー
20 第1の搬送スクリュー
22 第2の搬送スクリュー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Photosensitive drum 16 Developing roller 18 Developing unit 30 Pre-stirring part 32 Stirring screw 20 1st conveying screw 22 2nd conveying screw

Claims (2)

静電潜像に応じて供給されたトナーを転写して媒体上に画像形成を行う感光体ドラムと、
前記感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラーと、
前記現像ローラーにトナーとキャリアが混合された2成分現像剤を供給する現像ユニットと、を備え、
前記現像ユニットは、
前記現像ローラーの軸方向に沿って2成分現像剤を搬送する搬送部と、
前記搬送部の端部に設けられ、新規に投入されたトナーとキャリアを混合する攪拌スクリューを含む予備攪拌部を有し、
前記感光体ドラムが前記媒体上に画像形成を行うプロセススピードが300[mm/s]以上であり、前記感光体ドラムが画像形成を行う前記媒体の幅がレターサイズ幅216[mm]以下であり、
前記予備攪拌部は、2成分現像剤表面から上方向の前記攪拌スクリューの突出量をr[mm]、前記攪拌スクリューのピッチをP[mm]、前記攪拌スクリューの回転数をR[rps]、前記攪拌スクリューを通過する時間T[s]としたときに、下記の式(1)を満たすことを特徴とする、画像形成装置。
A photosensitive drum that forms an image on a medium by transferring toner supplied according to an electrostatic latent image; and
A developing roller for supplying toner to the photosensitive drum;
A developing unit for supplying a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed to the developing roller,
The developing unit is
A transport unit that transports a two-component developer along the axial direction of the developing roller;
A preliminary agitation unit including an agitation screw provided at an end of the conveyance unit and mixing a newly charged toner and a carrier;
The process speed at which the photosensitive drum forms an image on the medium is 300 [mm / s] or more, and the width of the medium on which the photosensitive drum forms an image is a letter size width of 216 [mm] or less. ,
The pre-stirring unit has a protruding amount of the stirring screw in the upward direction from the surface of the two-component developer as r [mm], a pitch of the stirring screw as P [mm], and a rotation speed of the stirring screw as R [rps], An image forming apparatus satisfying the following formula (1) when the time T [s] for passing through the stirring screw is satisfied.
前記感光体ドラムの外径が30[mm]以下であり、前記予備攪拌部の前記攪拌スクリューの回転軸方向の端面の面積をS1[mm]、前記感光体ドラムの断面積をS2[mm]、前記現像ローラーの断面積をS3[mm]、前記搬送部に設けられた搬送スクリューの断面積をS4[mm]とすると、以下の式(2)を満たすことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
S1S2+S3+S4 ・・・(2)
The outer diameter of the photoconductive drum is 30 [mm] or less, the area of the end surface of the pre-stirring portion in the rotation axis direction of the stirring screw is S1 [mm 2 ], and the cross-sectional area of the photoconductive drum is S2 [mm] 2 ], where S3 [mm 2 ] is the cross-sectional area of the developing roller, and S4 [mm 2 ] is the cross-sectional area of the transport screw provided in the transport unit, the following equation (2) is satisfied: The image forming apparatus according to claim 1.
S1 < S2 + S3 + S4 (2)
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