JP7441398B2

JP7441398B2 - Developing device, process cartridge, and image forming device

Info

Publication number: JP7441398B2
Application number: JP2019187406A
Authority: JP
Inventors: 浩細川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2024-03-01
Anticipated expiration: 2039-10-11
Also published as: JP2021063881A

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される現像装置、及び、プロセスカートリッジと、に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction device thereof, and a developing device and a process cartridge installed therein.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される現像装置において、トナーなどの現像剤を収容した収容袋を、現像装置の内部に設置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Conventionally, in a developing device installed in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a technique is known in which a storage bag containing a developer such as toner is installed inside the developing device (for example, Patent Document (See 1).

詳しくは、特許文献１において、現像装置には、現像ローラ、トナー補給ローラ（供給ローラ）、薄層ブレード（ドクターブレード）、伸縮弾性部材（収容袋）、アジテータ（回転部材）、などが設置されている。
そして、現像装置の使用が開始されるときに、内部にトナーが収容された伸縮弾性部材が、アジテータに設置されたカッターに切断されて、伸縮弾性部材の内部から装置内にトナーが供給されることになる。
そして、使用可能な状態の現像装置において、トナー補給ローラによって現像ローラにトナーが供給されると、現像ローラ上に担持されたトナーが薄層ブレードによって適量に薄層化される。さらに、感光体ドラム（像担持体）との対向領域（現像領域）で、現像ローラ上において薄層化されたトナーの一部が感光体ドラム上の潜像に供給されて、感光体ドラム上にトナー像が形成されることになる。
なお、特許文献１における現像装置は、装置内において伸縮弾性部材が略水平方向の両端部でそれぞれ保持されている。 Specifically, in Patent Document 1, the developing device includes a developing roller, a toner replenishment roller (supply roller), a thin layer blade (doctor blade), an elastic member (accommodating bag), an agitator (rotating member), and the like. ing.
When the developing device starts to be used, the stretchable elastic member containing toner is cut by a cutter installed in the agitator, and the toner is supplied from inside the stretchable elastic member into the device. It turns out.
In the developing device that is ready for use, when toner is supplied to the developing roller by the toner supply roller, the toner carried on the developing roller is thinned to an appropriate amount by the thin layer blade. Further, in an area (developing area) facing the photoreceptor drum (image carrier), a portion of the toner that has become a thin layer on the developing roller is supplied to the latent image on the photoreceptor drum. A toner image will be formed on the surface.
Note that in the developing device disclosed in Patent Document 1, elastic members are held at both ends in a substantially horizontal direction within the device.

上述した特許文献１の現像装置は、装置内において収容袋（伸縮弾性部材）が略水平方向の両端部でそれぞれ保持されていて、その両端部の一端側をカッターで切断することで、収容袋内の現像剤（トナー）を排出している。そのため、一端側が切断されて他端側に収縮した収容袋の内部に現像剤が残りやすかった。すなわち、収容袋から現像剤を残りなく排出することが難しかった。 In the developing device of Patent Document 1 mentioned above, a storage bag (stretchable elastic member) is held at both ends in a substantially horizontal direction in the device, and by cutting one end side of both ends with a cutter, the storage bag is removed. The developer (toner) inside is being discharged. Therefore, developer was likely to remain inside the storage bag, which had been cut off at one end and shrunk to the other end. That is, it was difficult to discharge all the developer from the storage bag.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、収容袋から現像剤が残りなく排出されやすい、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which developer can be easily discharged from a storage bag without leaving any residue.

この発明における現像装置は、像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像装置であって、内部に現像剤が収容されて、当該現像装置の内部において予め当該現像装置の天井面に保持された伸縮可能な収容袋と、前記収容袋を破ることが可能な破り部材と、前記収容袋の下方に位置する回転部材と、を備え、前記収容袋は、その内部に現像剤を充填するための口部を具備して、前記口部が前記天井面に密着して封止された状態で前記天井面に保持され、前記破り部材は、前記回転部材における回転方向上流側の撹拌面上に設置され、前記回転部材の回転にともない前記破り部材が前記収容袋に接触して前記収容袋が破れることで、前記収容袋の内部に収容された現像剤が排出されるものである。 The developing device according to the present invention is a developing device that develops a latent image formed on the surface of an image carrier, and a developer is stored inside the developing device and is applied to the ceiling surface of the developing device in advance. The storage bag includes a held expandable storage bag, a tearing member capable of tearing the storage bag, and a rotating member located below the storage bag, and the storage bag is filled with developer. the opening is held on the ceiling surface in a state where the opening is tightly sealed against the ceiling surface; As the rotating member rotates, the tearing member contacts the storage bag and tears the storage bag, thereby discharging the developer stored in the storage bag.

本発明によれば、収容袋から現像剤が残りなく排出されやすい、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which developer is easily discharged from a storage bag without leaving any remaining developer.

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an image forming apparatus in an embodiment of the present invention. プロセスカートリッジを示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a process cartridge. 現像装置に装着する前の収容袋を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the storage bag before being attached to the developing device. 撹拌部材を示す斜視図である。It is a perspective view showing a stirring member. 収容袋からトナーが排出される動作を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an operation in which toner is discharged from a storage bag.

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be simplified or omitted as appropriate.

まず、図１にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１００は画像形成装置としてのプリンタ、１は表面にトナー像が形成される感光体ドラム、６は感光体ドラム１と帯電ローラ４と現像装置５とクリーニング装置２とが一体化されたプロセスカートリッジ、７はパソコンなどの入力装置から入力された画像情報に基づいた露光光Ｌを感光体ドラム１上に照射する露光部（書込み部）、を示す。
また、９は感光体ドラム１の表面に担持されたトナー像を転写ニップ部（転写位置）に搬送されるシートＰに転写する転写ローラ、１２は用紙等のシートＰが収納された給紙装置（給紙カセット）、を示す。
また、１６は感光体ドラム１と転写ローラ９とが当接する転写ニップ部に向けてシートＰを搬送するレジストローラ（タイミングローラ）、２０はシートＰ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着ローラ、２２は定着装置２０に設置された加圧ローラ、を示す。 First, referring to FIG. 1, the overall configuration and operation of image forming apparatus 100 will be described.
In FIG. 1, 100 is a printer as an image forming device, 1 is a photoreceptor drum on which a toner image is formed, and 6 is a photoreceptor drum 1, a charging roller 4, a developing device 5, and a cleaning device 2 that are integrated. Reference numeral 7 indicates an exposure section (writing section) that irradiates the photosensitive drum 1 with exposure light L based on image information input from an input device such as a personal computer.
Further, 9 is a transfer roller that transfers the toner image carried on the surface of the photoreceptor drum 1 onto a sheet P that is conveyed to a transfer nip portion (transfer position), and 12 is a paper feeder in which a sheet P such as paper is stored. (paper feed cassette).
Further, 16 is a registration roller (timing roller) that conveys the sheet P toward the transfer nip portion where the photosensitive drum 1 and the transfer roller 9 come into contact, 20 is a fixing device that fixes the unfixed image on the sheet P, and 21 2 shows a fixing roller installed in the fixing device 20, and 22 shows a pressure roller installed in the fixing device 20.

ここで、感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ４、現像装置５、クリーニング装置２、などが配設されている。そして、これらの部材（感光体ドラム１、帯電ローラ４、現像装置５、クリーニング装置２、である。）は、プロセスカートリッジ６として一体化されていて、画像形成装置本体１００に対して着脱可能（交換可能）に設置されている。プロセスカートリッジ６は、所定の交換サイクルに達したときや、メンテナンスをおこなうときなどに、画像形成装置本体１００から取り出されて、新品のもの（又は、メンテナンスを施したもの）に入れ替えられる。 Here, around the photosensitive drum 1, a charging roller 4, a developing device 5, a cleaning device 2, and the like are arranged. These members (the photosensitive drum 1, the charging roller 4, the developing device 5, and the cleaning device 2) are integrated as a process cartridge 6, and are removably attached to the image forming apparatus main body 100 ( (replaceable). The process cartridge 6 is removed from the image forming apparatus main body 100 and replaced with a new one (or one that has undergone maintenance) when a predetermined replacement cycle is reached or when maintenance is performed.

図１を参照して、画像形成装置１００における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、パソコン等の入力装置から画像形成装置１００の露光部７に画像情報が送信されると、露光部７からその画像情報に基づいた露光光Ｌ（レーザ光）が、感光体ドラム１の表面に向けて発せられる。
一方、感光体ドラム１は、画像形成装置本体１００に設置された駆動モータから駆動を受けて、矢印方向（時計方向）に回転する。そして、まず、感光体ドラム１の表面は、帯電ローラ４との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１上には、帯電電位（－９００Ｖ程度である。）が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１の表面は、露光光Ｌの照射位置に達する。そして、露光光Ｌが照射された部分の電位が潜像電位（０～－１００Ｖ程度である。）となって、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される（露光工程である。）。 Referring to FIG. 1, operations during normal image formation in image forming apparatus 100 will be described.
First, when image information is transmitted from an input device such as a personal computer to the exposure section 7 of the image forming apparatus 100, the exposure section 7 emits exposure light L (laser light) based on the image information onto the surface of the photoreceptor drum 1. issued towards.
On the other hand, the photosensitive drum 1 is driven by a drive motor installed in the image forming apparatus main body 100 and rotates in the direction of the arrow (clockwise). First, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged at a position facing the charging roller 4 (this is a charging process). In this way, a charged potential (approximately -900V) is formed on the photoreceptor drum 1. Thereafter, the charged surface of the photosensitive drum 1 reaches the irradiation position of the exposure light L. Then, the potential of the portion irradiated with the exposure light L becomes a latent image potential (approximately 0 to -100V), and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor drum 1 (in the exposure process). ).

その後、静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面は、現像装置５との対向位置に達する。そして、現像装置５から感光体ドラム１上にトナーが供給されて、感光体ドラム１上の潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１の表面は、転写ローラ９との転写ニップ部（転写位置）に達する。そして、転写ローラ９との転写ニップ部で、電源部から転写ローラ９に転写バイアス（トナーの極性とは異なる極性のバイアスである。）が印可されることによって、レジストローラ１６により搬送されたシートＰ上に、感光体ドラム１上に形成されたトナー像が転写される（転写工程である。）。 Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1 on which the electrostatic latent image is formed reaches a position facing the developing device 5. Then, toner is supplied onto the photoreceptor drum 1 from the developing device 5, and the latent image on the photoreceptor drum 1 is developed to form a toner image (this is a developing process).
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1 after the development process reaches a transfer nip portion (transfer position) with the transfer roller 9. Then, at the transfer nip between the transfer roller 9 and the transfer roller 9, a transfer bias (a bias with a polarity different from that of the toner) is applied from the power source to the transfer roller 9, so that the sheet is conveyed by the registration roller 16. The toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred onto P (this is a transfer process).

そして、転写工程後の感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置２との対向位置に達する。そして、この位置で、クリーニングブレード２ａ（図２参照）によって感光体ドラム１上に残存する未転写トナーが機械的に除去されて、クリーニング装置２内に回収される（クリーニング工程である。）。
こうして、感光体ドラム１上における一連の作像プロセスが終了する。 After the transfer process, the surface of the photosensitive drum 1 reaches a position facing the cleaning device 2. At this position, untransferred toner remaining on the photosensitive drum 1 is mechanically removed by the cleaning blade 2a (see FIG. 2) and collected into the cleaning device 2 (this is a cleaning process).
In this way, a series of image forming processes on the photoreceptor drum 1 are completed.

一方、感光体ドラム１と転写ローラ９との転写ニップ部に搬送されるシートＰは、次のように動作する。
まず、給紙装置１２に収納されたシートＰの最上方の１枚が、給紙ローラ１５によって、搬送経路に向けて給送される。
その後、シートＰは、レジストローラ１６の位置に達する。そして、レジストローラ１６の位置に達したシートＰは、感光体ドラム１上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写ニップ部（転写ローラ９と感光体ドラム１との当接位置である。）に向けて搬送される。 On the other hand, the sheet P conveyed to the transfer nip between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 9 operates as follows.
First, the uppermost sheet P stored in the paper feeder 12 is fed by the paper feed roller 15 toward the conveyance path.
Thereafter, the sheet P reaches the position of the registration rollers 16. Then, the sheet P that has reached the position of the registration roller 16 is placed at the transfer nip (between the transfer roller 9 and the photoreceptor drum 1) at the right time to align with the image formed on the photoreceptor drum 1. (the contact position).

そして、転写工程後のシートＰは、転写ニップ部（転写ローラ９）の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達したシートＰは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方の部材２１、２２から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着されたシートＰは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間（定着ニップ部である。）から送出された後に、画像形成装置本体１００から排出されて、排紙トレイ上に載置される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。 The sheet P after the transfer process passes through the transfer nip portion (transfer roller 9) and then reaches the fixing device 20 via the conveyance path. The sheet P that has reached the fixing device 20 is fed between the fixing roller 21 and the pressure roller 22, and the image is fixed by the heat received from the fixing roller 21 and the pressure received from both members 21 and 22. . The sheet P on which the image has been fixed is sent out from between the fixing roller 21 and the pressure roller 22 (which is the fixing nip), and is then ejected from the image forming apparatus main body 100 and placed on the paper output tray. placed.
In this way, a series of image forming processes is completed.

次に、図２にて、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ６について、さらに詳しく説明する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１、帯電ローラ４（帯電装置）、現像装置５、クリーニング装置２、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１は、負帯電の有機感光体であって、装置本体１００側に設置された駆動モータから駆動力を受けて図２の時計方向に回転駆動される。 Next, with reference to FIG. 2, the process cartridge 6 in the image forming apparatus will be described in more detail.
As shown in FIG. 2, the process cartridge 6 includes a photosensitive drum 1 as an image carrier, a charging roller 4 (charging device), a developing device 5, a cleaning device 2, and the like.
The photoreceptor drum 1 as an image carrier is a negatively charged organic photoreceptor, and is rotated clockwise in FIG. 2 by receiving driving force from a drive motor installed on the apparatus main body 100 side.

帯電ローラ４（帯電装置）は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層を形成した弾性を有するローラである。帯電ローラ４の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン－プロピレン－ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。なお、本実施の形態では、感光体ドラム１に対して帯電ローラ４が接触するように構成しているが、感光体ドラム１に対して帯電ローラ４が接触しないように構成することもできる。
クリーニング装置２は、感光体ドラム１に摺接するクリーニングブレード２ａが設置されていて、感光体ドラム１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。クリーニングブレード２ａは、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された略板状部材であって、感光体ドラム１に対して所定の当接圧及び当接角で当接している。 The charging roller 4 (charging device) is an elastic roller having a medium-resistance foamed urethane layer containing a urethane resin, carbon black as conductive particles, a sulfiding agent, a foaming agent, etc. on a core metal. Materials for the medium resistance layer of the charging roller 4 include urethane, ethylene-propylene-diene polyethylene (EPDM), butadiene acrylonitrile rubber (NBR), silicone rubber, isoprene rubber, and carbon black or metal oxide for resistance adjustment. It is also possible to use a rubber material in which a conductive substance such as the like is dispersed, or a foamed material thereof. In this embodiment, the charging roller 4 is configured to come into contact with the photoreceptor drum 1, but the charging roller 4 may be configured so as not to come into contact with the photoreceptor drum 1.
The cleaning device 2 is provided with a cleaning blade 2a that comes into sliding contact with the photoreceptor drum 1, and mechanically removes and collects untransferred toner on the photoreceptor drum 1. The cleaning blade 2a is a substantially plate-shaped member made of an elastic material such as urethane rubber, and is in contact with the photoreceptor drum 1 at a predetermined contact pressure and contact angle.

現像装置５は、現像剤担持体としての現像ローラ５１が感光体ドラム１に対して所定の圧接力で接触するように配置されていて、双方の部材１、５１の間（現像ニップ）には現像領域が形成される。現像装置５内には、１成分現像剤としてのトナーＴ（非磁性又は磁性の１成分現像剤である。）が収容されている。そして、現像装置５は、感光体ドラム１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。 The developing device 5 is arranged such that a developing roller 51 as a developer carrier is in contact with the photoreceptor drum 1 with a predetermined pressing force, and there is a gap between both members 1 and 51 (developing nip). A development area is formed. The developing device 5 accommodates toner T as a one-component developer (non-magnetic or magnetic one-component developer). The developing device 5 then develops the electrostatic latent image formed on the photoreceptor drum 1 (forms a toner image).

以下、図２を用いて、現像装置５について詳述する。
図２を参照して、本実施の形態における現像装置５は、接触１成分現像方式の現像装置であって、プロセスカートリッジ６として他の作像部材１、２、４とともに装置本体１００に対して着脱可能（交換可能）に設置される。
現像装置５は、現像剤担持体としての現像ローラ５１、現像剤供給部材としての供給ローラ５２、現像剤規制部材としてのドクターブレード５３、装置内のトナーＴを撹拌する回転部材としての撹拌部材５５（アジテータ）、現像剤としてのトナーＴが収容された収容袋５４、等で構成されている。 The developing device 5 will be described in detail below with reference to FIG.
Referring to FIG. 2, the developing device 5 in this embodiment is a developing device of a contact one-component developing type, and is connected to the device main body 100 together with other image forming members 1, 2, and 4 as a process cartridge 6. Installed in a removable (replaceable) manner.
The developing device 5 includes a developing roller 51 as a developer carrying member, a supply roller 52 as a developer supplying member, a doctor blade 53 as a developer regulating member, and an agitating member 55 as a rotating member that agitates the toner T in the device. (agitator), a storage bag 54 containing toner T as a developer, and the like.

現像ローラ５１（現像剤担持体）は、感光体ドラム１に対して接触するように配設されていて、トナーを担持しながら所定方向（図２の反時計方向である。）に回転して感光体ドラム１上に形成された静電潜像にトナーを供給する。現像ローラ５１としては、ステンレス鋼等の導電性金属材料で形成された回転軸部（芯金）上に、弾性材料からなるローラ部を具備したものを用いることができる。
供給ローラ５２（現像剤供給部材）は、現像ローラ５１に摺接するように配設されていて、現像ローラ５１にトナーを供給する。供給ローラ５２は、芯金上に、導電性を有する発泡ポリウレタン層（電気抵抗値が１０³～１０¹⁴Ω程度のものである。）が積層されている。また、供給ローラ５２は、感光体ドラム１との現像領域において現像工程に供されなかった現像ローラ５１上のトナーを、現像ローラ５１から除去する機能も有している。
ドクターブレード５３（現像剤規制部材）は、その先端部が現像ローラ５１の外周面に１０～１００Ｎ／ｍ程度の圧力にて所定角度で当接するように配設されていて、現像ローラ５１に担持されたトナーの量を規制する。換言すると、ドクターブレード５３は、現像ローラ５１に当接して現像ローラ５１に担持されるトナーを薄層化するものである。ドクターブレード５３としては、ステンレス鋼等の金属材料からなる薄い板状部材を用いることができる。
回転部材としての撹拌部材５５は、現像装置５内においてトナーが凝集しないように撹拌するための部材である。なお、本実施の形態において、撹拌部材５５には、装置の使用開始時に収容袋５４を破くための破り部材としての尖頭部５６が設けられているが、これについては後で詳しく説明する。 The developing roller 51 (developer carrier) is disposed so as to be in contact with the photosensitive drum 1, and rotates in a predetermined direction (counterclockwise in FIG. 2) while carrying toner. Toner is supplied to the electrostatic latent image formed on the photoreceptor drum 1. As the developing roller 51, a roller having a roller portion made of an elastic material on a rotating shaft portion (core metal) made of a conductive metal material such as stainless steel can be used.
The supply roller 52 (developer supply member) is disposed so as to be in sliding contact with the developing roller 51, and supplies toner to the developing roller 51. The supply roller 52 has a conductive foamed polyurethane layer (having an electrical resistance value of approximately 10 ³ to 10 ¹⁴ Ω) laminated on a core metal. The supply roller 52 also has a function of removing toner from the developing roller 51 that has not been subjected to the developing process in the developing area with the photoreceptor drum 1 .
The doctor blade 53 (developer regulating member) is disposed such that its tip comes into contact with the outer peripheral surface of the developing roller 51 at a predetermined angle with a pressure of about 10 to 100 N/m, and is carried by the developing roller 51. Regulates the amount of toner used. In other words, the doctor blade 53 comes into contact with the developing roller 51 to thin the toner carried by the developing roller 51 . As the doctor blade 53, a thin plate-shaped member made of a metal material such as stainless steel can be used.
The stirring member 55 as a rotating member is a member for stirring the toner in the developing device 5 so as not to aggregate. In this embodiment, the stirring member 55 is provided with a pointed head 56 as a tearing member for tearing the storage bag 54 at the beginning of use of the apparatus, which will be described in detail later.

ここで、現像ローラ５１や供給ローラ５２やドクターブレード５３には、電源部から所定の電圧が印加されていて、現像ローラ５１上におけるトナーの静電的な移動が促進されている。なお、本実施の形態では、現像ローラ５１に対して、現像領域において現像ローラ５１と感光体ドラム１との間でトナーが往復運動するように、交番電圧（ＡＣ周波数が５００～１０００Ｈｚ程度、ピーク・ツー・ピーク電圧が５００～３０００Ｖ程度、印加時間デューティが３０～７０％程度の矩形波である。）を印加している。
なお、本実施の形態では、現像ローラ５１に交番電圧を印加するように構成したが、現像ローラ５１に－１００～－５００Ｖ程度の直流電圧を印加するように構成することもできる。 Here, a predetermined voltage is applied to the developing roller 51, the supply roller 52, and the doctor blade 53 from a power supply section, and electrostatic movement of the toner on the developing roller 51 is promoted. In this embodiment, an alternating voltage (AC frequency of about 500 to 1000 Hz, peak・A rectangular wave with a two-peak voltage of about 500 to 3000 V and an application time duty of about 30 to 70% is applied.
Although the present embodiment is configured to apply an alternating voltage to the developing roller 51, it may also be configured to apply a DC voltage of about -100 to -500V to the developing roller 51.

また、現像ローラ５１、供給ローラ５２、撹拌部材５５の各軸部にはギアが設置されていて、アイドラギアをも含めたギア列が形成されている。そして、これらのギア列に駆動モータ（駆動手段）から駆動力が入力されて、現像ローラ５１、供給ローラ５２、撹拌部材５５がそれぞれ図２の矢印方向に回転駆動される。
なお、本実施の形態における現像装置５には、収容袋５４が設置されているが、これらについても後で詳しく説明する。 Further, gears are installed on the respective shafts of the developing roller 51, the supply roller 52, and the stirring member 55, forming a gear train including an idler gear. A driving force is input from a drive motor (driving means) to these gear trains, and the developing roller 51, the supply roller 52, and the stirring member 55 are each driven to rotate in the direction of the arrow in FIG.
Note that the developing device 5 in this embodiment is provided with a storage bag 54, which will also be described in detail later.

このように構成された現像装置５は、通常の現像工程時において、次のように動作する。
まず、現像装置５内に収容されたトナーは、その一部が供給ローラ５２に供給され担持される。供給ローラ５２に担持されたトナーは、現像ローラ５１との圧接部（当接位置）で摩擦帯電された後に、現像ローラ５１上に移動して担持される。その後、現像ローラ５１上に担持されたトナーは、ドクターブレード５３との当接位置で、薄層化・均一化・摩擦帯電された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域）に達する。そして、この位置で、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。 The developing device 5 configured as described above operates as follows during a normal developing process.
First, a part of the toner contained in the developing device 5 is supplied to the supply roller 52 and carried thereon. The toner carried on the supply roller 52 is frictionally charged at a pressure contact portion (contact position) with the developing roller 51, and then moves onto the developing roller 51 and is carried thereon. Thereafter, the toner carried on the developing roller 51 is thinned, made uniform, and frictionally charged at the contact position with the doctor blade 53, and then reaches the position facing the photoreceptor drum 1 (development area). . At this position, the toner is attracted to the latent image formed on the photosensitive drum 1 by the electric field (development electric field) formed in the development area.

以下、本実施の形態における現像装置５（プロセスカートリッジ６）において、特徴的な構成・動作について詳述する。
図２を参照して、本実施の形態における現像装置５には、現像ローラ５１や供給ローラ５２やドクターブレード５３の他に、収容袋５４や、尖頭部５６（破り部材）が設置された回転部材としての撹拌部材５５が設置されている。 Hereinafter, the characteristic configuration and operation of the developing device 5 (process cartridge 6) in this embodiment will be described in detail.
Referring to FIG. 2, in addition to a developing roller 51, a supply roller 52, and a doctor blade 53, the developing device 5 according to the present embodiment includes a storage bag 54 and a pointed head 56 (breaking member). A stirring member 55 as a rotating member is installed.

図２、図３を参照して、収容袋５４は、ゴム材料からなる風船状部材であって、伸縮可能に形成されている。また、収容袋５４は、内部に現像剤としてのトナーＴが収容されて、現像装置５の内部において天井面５ａに保持されるものである。
詳しくは、図３に示すように、収容袋５４は、工場製造時に、その口部５４ａからトナーＴが充填される。そして、現像装置５（プロセスカートリッジ６）の工場出荷前に、内部にトナーＴが収容された状態の収容袋５４が、現像装置５の内部（図２の位置である。）にセットされることになる。具体的に、現像装置５にセットした収容袋５４からトナーＴが漏れないように、口部５４ａが天井面５ａに密着して封止された状態で、収容袋５４の口部５４ａが天井面５ａに接着などによって保持される。
また、現像装置５内において、トナーＴが収容された収容袋５４は、その下方が、現像ケースにおける保持部５ｂ（図２参照）に支えられる。保持部５ｂは、撹拌部材５５よりも上方の位置で、装置の水平方向の断面積を狭めるように形成された傾斜面であって、伸縮可能な収容袋５４の姿勢（形）を定めている。これにより、収容袋５４が撹拌部材５５の位置まで伸びて、撹拌部材５５に干渉してしまう不具合を防止することができる。 Referring to FIGS. 2 and 3, the storage bag 54 is a balloon-shaped member made of a rubber material and is formed to be expandable and contractible. Further, the storage bag 54 stores toner T as a developer therein, and is held on the ceiling surface 5a inside the developing device 5.
Specifically, as shown in FIG. 3, the storage bag 54 is filled with toner T through its opening 54a during factory manufacturing. Before the developing device 5 (process cartridge 6) is shipped from the factory, the storage bag 54 containing the toner T is set inside the developing device 5 (the position shown in FIG. 2). become. Specifically, in order to prevent the toner T from leaking from the storage bag 54 set in the developing device 5, the opening 54a of the storage bag 54 is in close contact with the ceiling surface 5a and sealed. 5a by adhesion or the like.
Further, in the developing device 5, the storage bag 54 containing the toner T is supported at its lower part by a holding portion 5b (see FIG. 2) in the developing case. The holding portion 5b is an inclined surface formed to narrow the horizontal cross-sectional area of the device at a position above the stirring member 55, and determines the posture (shape) of the expandable storage bag 54. . This can prevent the storage bag 54 from extending to the position of the stirring member 55 and interfering with the stirring member 55.

そして、本実施の形態における現像装置５には、収容袋５４を破ることが可能な破り部材としての尖頭部５６が設けられている。
詳しくは、図２、図４に示すように、尖頭部５６（破り部材）は、収容袋５４の下方に位置する撹拌部材５５（回転部材）に設置されている。具体的に、撹拌部材５５は、軸部５５ａに中空矩形状の撹拌部５５ｂが形成された部材であって、軸部５５ａを中心に回転する。また、撹拌部材５５の撹拌部５５ｂには、軸方向中央部であって、回転方向上流側の撹拌面上に、尖頭部５６が設けられている。この尖頭部５６（破り部材）は、先端が鋭利な部材であって、図４に示すように円錐状に形成することもできるし、角錐状、針状、ナイフ状などに形成することもできる。 The developing device 5 in this embodiment is provided with a pointed head 56 as a tearing member capable of tearing the storage bag 54.
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, the pointed head 56 (breaking member) is installed on the stirring member 55 (rotating member) located below the storage bag 54. Specifically, the stirring member 55 is a member in which a hollow rectangular stirring portion 55b is formed in a shaft portion 55a, and rotates around the shaft portion 55a. Further, the stirring portion 55b of the stirring member 55 is provided with a pointed head 56 on the stirring surface on the upstream side in the rotational direction at the center in the axial direction. This point 56 (breaking member) is a member with a sharp tip, and can be formed into a conical shape as shown in FIG. 4, or into a pyramidal shape, needle shape, knife shape, etc. can.

そして、ユーザー先で、画像形成装置１００において新品状態の現像装置５（プロセスカートリッジ６）が使用開始されるときに、図５（Ａ）～（Ｃ）に示すように、撹拌部材５５（回転部材）の回転にともない尖頭部５６（破り部材）が収容袋５４に接触して収容袋５４が破れることで、収容袋５４の内部に収容されたトナーＴ（現像剤）が排出されることになる。
詳しくは、まず、工場出荷された新品状態のプロセスカートリッジ６（画像形成装置１００に装着された状態、又は、単独の状態である。）は、図５（Ａ）に示すように、現像装置５内に、トナーＴを収容した収容袋５４が設置されている。
そして、ユーザー先で、画像形成装置１００に装着された新品状態の現像装置５が使用開始されるとき、図５（Ｂ）に示すように、現像装置５（プロセスカートリッジ６）の駆動開始にともない撹拌部材５５が回転して、撹拌部材５５に設置された尖頭部５６によって、収容袋５４の底部に裂け目５４ｂ（破れ部）が形成される。そして、その裂け目５４ｂから、収容袋５４内のトナーＴが白矢印方向に排出される。このとき、裂け目５４ｂは、収容袋５４内のトナーＴの重さによってある程度広がるため、トナーＴの排出が促進されることになる。
そして、図５（Ｃ）に示すように、収容袋５４内のトナーＴがほぼすべて排出されて、現像装置５の内部（現像ローラ５１や供給ローラ５２や撹拌部材５５が設置された部分である。）にトナーＴがいきわたることになる。これにより、先に図２を用いて説明した現像装置５による現像工程が実施可能な状態になる。このとき、破れてトナーＴが排出された後の収容袋５４（ゴム風船）は、天井面５ａに保持された口部５４ａの近傍で収縮した状態になる。 Then, when the new developing device 5 (process cartridge 6) is started to be used in the image forming apparatus 100 at the user's site, as shown in FIGS. ), the pointed head 56 (breaking member) comes into contact with the storage bag 54 and tears the storage bag 54, causing the toner T (developer) stored inside the storage bag 54 to be discharged. Become.
Specifically, first, the process cartridge 6 in a new condition shipped from the factory (installed in the image forming apparatus 100 or alone) is installed in the developing device 5 as shown in FIG. 5(A). A storage bag 54 containing toner T is installed inside.
Then, when the new developing device 5 installed in the image forming apparatus 100 is started to be used at the user's site, as shown in FIG. When the stirring member 55 rotates, a tear 54b (tear portion) is formed at the bottom of the storage bag 54 by the pointed head 56 installed on the stirring member 55. The toner T inside the storage bag 54 is discharged from the tear 54b in the direction of the white arrow. At this time, the tear 54b expands to some extent due to the weight of the toner T in the storage bag 54, so that the discharge of the toner T is facilitated.
Then, as shown in FIG. 5C, almost all of the toner T in the storage bag 54 is discharged, and the inside of the developing device 5 (the part where the developing roller 51, supply roller 52, and stirring member 55 are installed) ), the toner T will be distributed throughout the area. This makes it possible to carry out the developing process using the developing device 5 described above with reference to FIG. At this time, the storage bag 54 (rubber balloon) after it has been torn and the toner T has been discharged is in a contracted state near the opening 54a held on the ceiling surface 5a.

本実施の形態では、このようにユーザー先で使用が開始されるまで、現像装置５の内部で、トナーＴが収容袋５４に収容（プリセット）された状態であるため、工場出荷されてからユーザー先に輸送されるまでの間に、現像装置５からトナーＴが漏出してしまう不具合や、現像ローラ５１や供給ローラ５２がトナーＴで汚れてしまう不具合を防止することができる。
また、そのようにトナーＴが収容（プリセット）された収容袋５４は、ユーザー先で現像装置５が初めて駆動されるときに、尖頭部５６によって自動で破られて、収容袋５４内のトナーＴが現像装置５内に供給されることになる。そのため、手動で収容袋５４内のトナーＴを現像装置５内に供給する場合に比べて、ユーザーにとって使い勝手が格段に向上する。 In this embodiment, the toner T is stored (preset) in the storage bag 54 inside the developing device 5 until the user starts using it. It is possible to prevent the toner T from leaking from the developing device 5 and the developing roller 51 and the supply roller 52 from becoming dirty with the toner T until the toner is transported first.
Further, the storage bag 54 in which the toner T is stored (preset) is automatically torn by the pointed head 56 when the developing device 5 is driven for the first time at the user's site, and the toner inside the storage bag 54 is torn open. T is supplied into the developing device 5. Therefore, compared to the case where the toner T in the storage bag 54 is manually supplied into the developing device 5, the usability for the user is significantly improved.

そして、本実施の形態では、収容袋５４が、伸縮可能に形成されるとともに、尖頭部５６（撹拌部材５５）から上方に充分に離れた天井面５ａに保持されている。
そのため、破れた後の収容袋５４は、裂け目５４ｂが下方を向いた状態で、天井面５ａに収縮した状態で保持されることになる。したがって、収容袋５４の両端部を保持して、その一端側を切断して他端側で収縮させる場合などに比べて、収容袋５４の内部にトナーＴが残りにくくなる（残トナーが少なくなる）。すなわち、収容袋５４からトナーＴを残りなく排出しやすくなる。
さらに、破れた後の収容袋５４は、天井面５ａに収縮した状態で保持されるため、その後に現像工程がおこなわれても、収容袋５４が撹拌部材５５などに接触して巻き込まれる不具合が生じにくくなる。 In this embodiment, the storage bag 54 is formed to be expandable and retractable, and is held on the ceiling surface 5a at a sufficient distance upward from the pointed head 56 (stirring member 55).
Therefore, the torn storage bag 54 is held in a contracted state on the ceiling surface 5a with the tear 54b facing downward. Therefore, compared to the case where both ends of the storage bag 54 are held, one end is cut off, and the other end is contracted, the toner T is less likely to remain inside the storage bag 54 (the amount of remaining toner is reduced). ). In other words, it becomes easier to discharge the toner T from the storage bag 54 without leaving any remaining toner.
Furthermore, since the storage bag 54 after being torn is held in a contracted state on the ceiling surface 5a, even if a developing process is performed thereafter, there is no problem of the storage bag 54 coming into contact with the stirring member 55 or the like and getting caught. Less likely to occur.

ここで、本実施の形態では、図５（Ｃ）に示すように破れた後の収容袋５４は、そのすべてが天井面５ａに保持されるように構成している。
すなわち、尖頭部５６によって破られた収容袋５４は、その一部が分裂して破片が形成されるようなことなく、ゴム材料の伸縮性によって縮んだ状態ですべて天井面５ａに保持されることになる。
これにより、その後に現像工程がおこなわれて、収容袋５４の破片が現像ローラ５１や供給ローラ５２などに挟まってしまう不具合が防止されることになる。
なお、本実施の形態では、収容袋５４の一箇所を尖頭部５６によって破いて穴状の裂け目５４ｂを形成しているため、上述したように破片が形成されないことになる。 Here, in this embodiment, as shown in FIG. 5(C), the storage bag 54 after being torn is configured so that all of it is held on the ceiling surface 5a.
In other words, the storage bag 54 that has been torn by the pointed head 56 is held on the ceiling surface 5a in a contracted state due to the elasticity of the rubber material, without any part of it splitting to form fragments. It turns out.
This prevents a problem in which fragments of the storage bag 54 are caught in the developing roller 51, the supply roller 52, etc. during the subsequent developing step.
Note that in this embodiment, a hole-shaped tear 54b is formed by tearing the housing bag 54 at one point using the pointed head 56, so that no fragments are formed as described above.

なお、本実施の形態において、尖頭部５６（破り部材）は、撹拌部材５５（回転部材）に対して同一部材として一体的に形成することができる。具体的に、撹拌部材５５と尖頭部５６とは同一材料で一体成型することができる。これにより、撹拌部材５５と尖頭部５６とを低コストで製造することが可能になる。
これに対して、尖頭部５６（破り部材）は、撹拌部材５５（回転部材）に対して別部材として設置することもできる。具体的に、撹拌部材５５と尖頭部５６とを、それぞれ異なる材料で形成して、組み付けることができる。これにより、撹拌部材５５と尖頭部５６とのそれぞれの設計の自由度（材料や形状などの選択の自由度である。）を広げることが可能になる。 In this embodiment, the pointed head 56 (breaking member) can be integrally formed with the stirring member 55 (rotating member) as the same member. Specifically, the stirring member 55 and the pointed head 56 can be integrally molded from the same material. This allows the stirring member 55 and the pointed head 56 to be manufactured at low cost.
On the other hand, the pointed head 56 (breaking member) can also be installed as a separate member from the stirring member 55 (rotating member). Specifically, the stirring member 55 and the pointed head 56 can be formed from different materials and assembled together. This makes it possible to increase the degree of freedom in designing each of the stirring member 55 and the pointed head 56 (the degree of freedom in selecting materials, shapes, etc.).

以上説明したように、本実施の形態における現像装置５は、内部に現像剤としてのトナーＴが収容されて、現像装置５の内部において天井面５ａに保持された伸縮可能な収容袋５４が設けられている。また、現像装置５には、収容袋５４を破ることが可能な破り部材としての尖頭部５６が設けられている。
これにより、収容袋５４からトナーＴ（現像剤）が残りなく排出されやすくなる。 As described above, the developing device 5 according to the present embodiment is provided with a retractable storage bag 54 that stores the toner T as a developer inside the developing device 5 and is held on the ceiling surface 5a. It is being Further, the developing device 5 is provided with a pointed head 56 as a tearing member capable of tearing the storage bag 54.
As a result, the toner T (developer) can be easily discharged from the storage bag 54 without any remaining toner T (developer).

なお、本実施の形態においては、現像装置５が、感光体ドラム１（像担持体）と帯電ローラ４とクリーニング装置２とともに一体化されたプロセスカートリッジ６として構成されている場合に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、現像装置５が単体で画像形成装置本体１００に対して着脱されるユニットして構成されている場合であっても、当然に本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置と、のうち少なくとも１つと、像担持体と、が一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。 Note that in this embodiment, the developing device 5 is configured as a process cartridge 6 that is integrated with the photosensitive drum 1 (image bearing member), the charging roller 4, and the cleaning device 2; applied the invention; However, the application of the present invention is not limited to this, and even if the developing device 5 is configured as a unit that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body 100, the present invention can naturally be applied. Can be applied. Even in such a case, effects similar to those of this embodiment can be obtained.
In this application, the term "process cartridge" refers to a charging device that charges an image carrier, a developing device that develops a latent image formed on the image carrier, and a cleaning device that cleans the top of the image carrier. It is defined as a unit in which at least one of these and an image carrier are integrated and installed removably in the main body of an image forming apparatus.

また、本実施の形態では、現像ローラ５１が感光体ドラム１に対してギャップをあけずに当接するように構成された接触式の１成分現像方式の現像装置５に対して、本発明を適用した。これに対して、現像ローラが感光体ドラムに対してギャップをあけて対向するように構成された非接触式の１成分現像方式の現像装置に対しても、本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、現像剤としてトナーＴ（１成分現像剤）が収容された現像装置５に対して、本発明を適用した。これに対して、トナーＴとキャリアとからなる２成分現像剤が現像剤として収容された現像装置に対しても、本発明を適用することができる。その場合、収容袋５４には、現像剤として２成分現像剤を収容することができる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。 Further, in this embodiment, the present invention is applied to a contact type one-component developing type developing device 5 configured such that the developing roller 51 contacts the photoreceptor drum 1 without leaving a gap. did. On the other hand, the present invention can also be applied to a non-contact one-component developing type developing device in which the developing roller is configured to face the photosensitive drum with a gap therebetween.
Further, in the present embodiment, the present invention is applied to the developing device 5 containing toner T (one-component developer) as a developer. On the other hand, the present invention can also be applied to a developing device containing a two-component developer consisting of toner T and carrier as a developer. In that case, the storage bag 54 can contain a two-component developer as the developer.
Even in such cases, the same effects as those of this embodiment can be obtained.

さらに、本実施の形態では、１つの作像部（プロセスカートリッジ６）によってシートＰにトナー像が転写されるモノクロ画像形成装置１００に対して、本発明を適用した。これに対して、複数の作像部によって中間転写ベルトなどの中間転写体にトナー像が１次転写されて、中間転写体からシートにトナー像が２次転写されるカラー画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、回転部材としての撹拌部材５５に破り部材としての尖頭部５６を設けたが、その他の回転部材に破り部材を設けることもできるし、破り部材を単独で設けることもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。 Furthermore, in this embodiment, the present invention is applied to a monochrome image forming apparatus 100 in which a toner image is transferred onto a sheet P by one image forming section (process cartridge 6). In contrast, for color image forming apparatuses, a toner image is primarily transferred to an intermediate transfer body such as an intermediate transfer belt by a plurality of image forming units, and a toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer body to a sheet. Naturally, the present invention can also be applied to these.
Further, in this embodiment, the stirring member 55 as a rotating member is provided with the pointed head 56 as a breaking member, but the breaking member may be provided on other rotating members, or the breaking member may be provided alone. You can also do it.
Even in such cases, the same effects as those of this embodiment can be obtained.

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 Note that it is clear that the present invention is not limited to this embodiment, and that this embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention in addition to what is suggested in this embodiment. be. Further, the number, position, shape, etc. of the constituent members are not limited to those in this embodiment, and can be set to a number, position, shape, etc. suitable for implementing the present invention.

１感光体ドラム（像担持体）、
５現像装置、
６プロセスカートリッジ、
５１現像ローラ（現像剤担持体）、
５２供給ローラ（現像剤供給部材）、
５３ドクターブレード（現像剤規制部材）、
５４収容袋、
５４ａ口部、
５４ｂ裂け目、
５５撹拌部材（回転部材）、
５６尖頭部（破り部材）、
１００画像形成装置（画像形成装置本体）、
Ｔトナー（現像剤）。 1 photosensitive drum (image carrier),
5 developing device,
6 process cartridge,
51 developing roller (developer carrier),
52 supply roller (developer supply member),
53 Doctor blade (developer regulating member),
54 Containment bag,
54a mouth part,
54b Rift,
55 Stirring member (rotating member),
56 Pointed head (breaking member),
100 Image forming device (image forming device main body),
T Toner (developer).

特開平４－２６４５７３号公報Japanese Patent Application Publication No. 4-264573

Claims

A developing device that develops a latent image formed on the surface of an image carrier,
a retractable storage bag containing a developer and held in advance on a ceiling surface of the developing device inside the developing device ;
a tearing member capable of tearing the storage bag;
a rotating member located below the storage bag;
Equipped with
The storage bag has an opening for filling the inside with a developer, and is held on the ceiling surface with the opening tightly sealed against the ceiling surface ,
The breaking member is installed on the stirring surface of the rotating member on the upstream side in the rotational direction,
A developing device characterized in that, as the rotating member rotates, the tearing member comes into contact with the storage bag and the storage bag is torn, thereby discharging the developer stored inside the storage bag.

2. The developing device according to claim 1, wherein the torn storage bag is entirely held on the ceiling surface.

3. The developing device according to claim 1, wherein the tearing member is integrally formed with the rotating member as the same member.

3. The developing device according to claim 1, wherein the tearing member is installed as a separate member from the rotating member.

5. The developing device according to claim 1, wherein the tearing member has a sharp tip.

6. The developing device according to claim 1, wherein the storage bag is a balloon-shaped member made of a rubber material, and an opening thereof is held on the ceiling surface.

A process cartridge that is removably installed in an image forming apparatus main body,
A process cartridge comprising the developing device according to any one of claims 1 to 6.

An image forming apparatus comprising the developing device according to any one of claims 1 to 6.