JP2023007943A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】現像剤の撹拌性および搬送性を高めて印刷むらの発生を抑制する。【解決手段】画像形成装置1の現像装置10は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を収容する現像槽14と、現像剤を担持して像担持体に搬送する現像ローラ15と、現像槽14内で回転して現像剤を撹拌しつつ搬送する第1撹拌搬送パドル11および第2撹拌搬送パドル12とを備え、現像ローラ15と第2撹拌搬送パドル12との間に搬送パドル13が設けられている。搬送パドル13は、回転軸131と、回転軸131の軸回りに配設された複数の羽根板部132とを備える。羽根板部132は、搬送パドル13の回転方向R3に対して、基部133側が下流に位置するとともに先端134側が上流に位置するように配設されている。【選択図】図2An object of the present invention is to improve agitation and transportability of a developer to suppress the occurrence of printing unevenness. A developing device (10) of an image forming apparatus (1) includes a developing tank (14) containing a developer containing toner and a magnetic carrier, a developing roller (15) that carries and conveys the developer to an image carrier, and a developing tank. A first agitating and conveying paddle 11 and a second agitating and conveying paddle 12 are provided to rotate inside the developing roller 14 to agitate and convey the developer. It is The transport paddle 13 includes a rotating shaft 131 and a plurality of blade plate portions 132 arranged around the rotating shaft 131 . The blade plate portion 132 is arranged so that the base portion 133 side is positioned downstream and the tip 134 side is positioned upstream with respect to the rotation direction R3 of the transport paddle 13 . [Selection drawing] Fig. 2
Description
本発明は、現像装置およびその現像装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus equipped with the developing device.
複写機、プリンタ等の画像形成装置に備えられる現像装置として、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像工程を行う二成分現像方式の現像装置が広く知られている。 2. Description of the Related Art As a developing device provided in an image forming apparatus such as a copier or a printer, a two-component developing type developing device that performs a developing process using a two-component developer containing toner and a magnetic carrier is widely known.
例えば、特許文献1に開示される現像装置には、現像剤を周面に担持する現像ローラと、楕円板を有する現像剤撹拌部材と、現像ローラに現像剤を供給するための現像剤搬送部材と、現像剤の量的なむらを是正するための現像剤撹拌補助部材とが設置されている。これらの部材が配設された収容部には現像剤が収容されている。また、現像剤撹拌補助部材は、現像剤撹拌部材と現像剤搬送部材との間に配設されている。 For example, the developing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 includes a developing roller carrying developer on its peripheral surface, a developer stirring member having an elliptical plate, and a developer conveying member for supplying the developer to the developing roller. and a developer stirring auxiliary member for correcting quantitative unevenness of the developer. A developer is accommodated in the accommodating portion in which these members are arranged. Further, the developer stirring auxiliary member is arranged between the developer stirring member and the developer conveying member.
前記現像装置には、トナーホッパーに収容されたトナーがトナー補給ローラを介して適宜に補給される。補給されたトナーは、既に収容されているトナーとともに現像剤撹拌部材によって撹拌され、現像ローラ上に供給されて、ドクタ部によって現像ローラ上に担持されたトナーが適量に薄層化される。さらに、感光体ドラムとの対向領域で、現像ローラ上において薄層化されたトナー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。 To the developing device, toner stored in a toner hopper is appropriately replenished through a toner replenishing roller. The replenished toner is agitated by a developer agitating member together with the already stored toner, supplied onto the developing roller, and the toner carried on the developing roller is thinned appropriately by the doctor portion. Furthermore, in the area facing the photoreceptor drum, the toner thinned on the developing roller is supplied to the latent image on the photoreceptor drum, forming a toner image on the photoreceptor drum.
従来の現像装置は、収容部に収容されたトナーの量を、狙いの値に精度よく維持することが難しかった。そのため、収容されたトナー量が狙いの値に対して過不足してしまうことがあった。トナー量が狙いの値に対して不足すると、画像濃度が低下するなどの不具合を生じるおそれがあった。しかし、前記従来の現像装置のように、現像剤撹拌補助部材を設けることは装置の大型化を招く要因となって好ましいとはいえない。 In the conventional developing device, it was difficult to precisely maintain the amount of toner stored in the storage unit at a target value. As a result, the amount of stored toner may be too much or too little as compared to the target value. If the amount of toner is insufficient with respect to the target value, there is a possibility that problems such as a decrease in image density may occur. However, like the conventional developing device, the provision of the developer agitation assisting member is not preferable because it causes an increase in the size of the device.
また、近年はコスト削減のために現像装置をユニット化し、プロセススピードの高速機であっても低速機であっても共通の現像ユニットを適用できるようにした画像形成装置も提案されている。そのような場合には、現像剤搬送部材等の回転速度を最適化することが困難となるので、現像剤搬送部材の回転によって現像剤を抱え込むように作用したり、現像剤撹拌部材から搬送されてきた現像剤と十分に混ざり合わなかったりして、収容部の表層部に新たな現像剤が積層される現象が起こりやすくなる。その結果、形成される画像に濃淡が生じ、印刷むらが発生するといった問題点があった。 Further, in recent years, in order to reduce costs, an image forming apparatus has been proposed in which the developing device is unitized so that a common developing unit can be applied to both a high-speed machine and a low-speed machine. In such a case, it becomes difficult to optimize the rotational speed of the developer conveying member and the like. The developer is not sufficiently mixed with the incoming developer, and the phenomenon that new developer is layered on the surface layer of the accommodating portion easily occurs. As a result, there is a problem that the formed image has shading and printing unevenness occurs.
本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、現像剤の撹拌性および搬送性を高めて印刷むらの発生を抑制することのできる現像装置および画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems described above, and an object of the present invention is to provide a developing device capable of suppressing the occurrence of printing unevenness by enhancing agitating and conveying properties of a developer. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を収容する収容容器と、現像剤を担持して像担持体に搬送する現像剤担持体と、前記収容容器内で回転して現像剤を撹拌しつつ搬送する複数の撹拌搬送部材と、前記現像剤担持体と前記撹拌搬送部材との間に配設されて、現像剤を前記現像剤担持体へ搬送するとともに前記現像剤担持体から現像剤を回収する搬送部材と、を備える現像装置を前提とし、さらに前記搬送部材は、回転軸と、前記回転軸の軸回りに配設された複数の羽根板部とを備え、前記羽根板部は、前記搬送部材の回転方向に対して、前記回転軸に接続された基部側が下流に位置するとともに、先端側が上流に位置するように配設されていることを特徴としている。 The solution of the present invention for achieving the above object is a storage container that stores developer containing toner and magnetic carrier, a developer carrier that carries the developer and transports it to an image carrier, and a plurality of agitating and conveying members that rotate within the container to agitate and convey the developer; a conveying member that conveys and collects the developer from the developer carrier, and the conveying member includes a rotating shaft and a plurality of blades arranged around the rotating shaft. and a plate portion, and the blade plate portion is disposed so that the base side connected to the rotating shaft is positioned downstream and the tip side is positioned upstream with respect to the rotation direction of the conveying member. It is characterized by
このような特定事項を具備することにより、前記現像装置において前記撹拌搬送部材から搬送されてきた現像剤と前記現像剤担持体からの現像剤とを十分に撹拌させ、新たな現像剤が積層する現象の発生を防ぐことが可能となる。 By providing such specific items, the developer conveyed from the agitating and conveying member and the developer from the developer carrier are sufficiently agitated in the developing device, and new developer is laminated. It is possible to prevent the phenomenon from occurring.
また、前記構成を有する現像装置において、より好ましくは、前記搬送部材は、隣り合う前記撹拌搬送部材の回転方向と反対の方向に回転するように設けられることである。 Further, in the developing device having the above configuration, more preferably, the conveying member is provided so as to rotate in a direction opposite to the rotation direction of the adjacent agitating conveying member.
また、前記構成を有する現像装置において、前記羽根板部はそれぞれ平板状に設けられることが好ましい。 Further, in the developing device having the above configuration, it is preferable that each of the vane plate portions is provided in a flat plate shape.
また、前記構成を有する現像装置において、前記羽根板部は前記回転軸の外周面に対する接線方向に延設されることが好ましい。 Further, in the developing device having the above configuration, it is preferable that the blade plate portion extends in a tangential direction to the outer peripheral surface of the rotating shaft.
また、前記構成を有する現像装置において、前記羽根板部は前記回転軸の軸方向に沿ってそれぞれ連続的に設けられてもよい。 Further, in the developing device having the above configuration, the blade plate portions may be provided continuously along the axial direction of the rotating shaft.
また、前記構成を有する現像装置において、前記撹拌搬送部材は、回転軸と、前記回転軸の軸回りに螺旋状に設けられた螺旋羽根を有することが好ましい。 Further, in the developing device having the above configuration, it is preferable that the stirring and conveying member has a rotating shaft and spiral blades spirally provided around the rotating shaft.
また、上述した各解決手段に係る現像装置を備える画像形成装置も本発明の技術的思想の範疇である。これにより、現像装置および画像形成装置において、前記搬送部材を作用させて、前記現像剤担持体からの現像剤と前記撹拌搬送部材からの現像剤とを十分に撹拌することが可能となり、画像濃度の低下や印刷むらの発生を抑えることが可能となる。 Further, an image forming apparatus equipped with the developing device according to each of the above solutions is also within the scope of the technical idea of the present invention. As a result, in the developing device and the image forming apparatus, the conveying member can be operated to sufficiently agitate the developer from the developer carrier and the developer from the agitating and conveying member, thereby improving the image density. It is possible to suppress the decrease in the print density and the occurrence of printing unevenness.
本発明によれば、装置の大型化を招くことなく、現像剤の撹拌性および搬送性を高めて印刷むらの発生を抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of printing unevenness by enhancing the stirring and conveying properties of the developer without increasing the size of the apparatus.
本発明の実施形態に係る現像装置および画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。 A developing device and an image forming apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(画像形成装置)
図1は、一実施形態としての画像形成装置1の概略構成を示す断面図である。本実施形態では、画像形成装置1として、単色の画像(モノクロ画像)が記録媒体Pに形成されるモノクロ複合機に本発明が適用された場合を例に挙げて説明する。なお、画像形成装置1としては、これに限られず、カラープリンタ、カラー複合機、モノクロプリンタ等を含む種々の画像形成装置にも適用可能である。記録媒体Pとしては、用紙やオーバーヘッドプロジェクタ用シートなどを用いることができる。
(Image forming device)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an
また、図示するように画像形成装置1を正面から見た場合に、前後方向Xのうち、画像形成装置1の正面側(手前側)を前方向X1とし、画像形成装置1の背面側(奥側)を後方向X2とし、左右方向Yのうち、向かって左側を左方向Y1とし、向かって右側を右方向Y2とし、上下方向Zのうち、上側を上方向Z1とし、下側を下方向Z2として以下説明する。
When the
画像形成装置1は、大別すると、原稿搬送部201、画像読取部202、画像形成部203、記録媒体搬送部204、および給紙部205を備えている。この画像形成装置1では、現像剤として、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式が採用されている。
The
原稿搬送部201は、少なくとも1枚の原稿が原稿トレイ211にセットされると、原稿を1枚ずつ原稿トレイ211から引き出して搬送し、この原稿を画像読取部202の第1プラテンガラス223上に導いて通過させる。
When at least one document is set on
画像読取部202は、第1プラテンガラス223の下方に第1走査部221および第2走査部222を含む光学ユニットを備えており、原稿が第1プラテンガラス223上を通過する際に、第1走査部221の光源によって原稿表面を露光し、第1走査部221および第2走査部222のミラーによって原稿表面からの反射光を結像レンズ224へと導き、結像レンズ224によって原稿表面の画像をCCD(Charge Coupled Device)225上に結像する。CCD225は、原稿表面の画像を主走査方向に繰り返し読み取り、原稿表面の画像を示す画像データを出力する。
原稿が画像読取部202上面の第2プラテンガラス226上に置かれた場合は、第1走査部221および第2走査部222を、相互に所定の速度関係を維持しつつ副走査方向に移動させながら、第1走査部221によって第2プラテンガラス226上の原稿表面を露光し、第1走査部221および第2走査部222によって原稿表面からの反射光をさらに反射して結像レンズ224へと導き、結像レンズ224によって原稿表面の画像をCCD225上に結像する。
When the original is placed on the
出力された画像データは制御回路により各種の画像処理が施され、画像形成部203に出力される。画像形成部203は、その略中央部に像担持体としての感光体ドラム20を備えている。感光体ドラム20の周囲には、現像装置10、帯電装置40、光走査装置50、転写装置60、およびクリーニング装置70等が配置されている。
The output image data is subjected to various image processing by the control circuit and output to the
感光体ドラム20は、ドラム状の基材および基材の表面上に薄膜状に形成された光導電層を有している。基材は、例えば、アルミニウム等の金属で構成することができる。光導電層は、例えば、有機光半導体(OPC)やアモルファスシリコン(a-Si)等で構成することができる。
The
現像装置10は、感光体ドラム20上の静電潜像を現像剤(トナー)により顕像化して、感光体ドラム20上に現像剤像を形成する。現像装置10にはトナーを補給するためのトナーカートリッジ18が接続されている。現像装置10の詳細については後述する。
The developing
帯電装置40は、静電潜像が形成される前の感光体ドラム20の表面を均一に帯電させる。帯電装置40は、例えば、タングステンワイヤ等の帯電線、金属製のシールド板、グリット板からなるコロナ帯電器や帯電ローラ、または帯電ブラシ等で構成することができる。
The charging
光走査装置50は、画像データに応じて光ビームの強度を変調しつつ、均一に帯電された感光体ドラム20上に光ビームを走査して静電潜像を書き込む。光走査装置50としては、レーザまたはLED等を用いることができる。
The
転写装置60は、転写ベルト61と感光体ドラム20との間に記録媒体Pを挟み込んで搬送しつつ、感光体ドラム20上の現像剤像を記録媒体Pに転写する。転写装置60としては、転写ベルト61のほかに、例えば、転写ローラ、帯電ブラシ、またはコロナ帯電器等を用いることもできる。
The
クリーニング装置70は、トナー像が記録媒体Pに転写された後の感光体ドラム20の表面上に残留したトナーを除去する。クリーニング装置70は、例えばクリーニングブレードを有している。
The
画像形成部203の上部には、定着装置80が配置されている。定着装置80は、画像が転写された記録媒体Pを、内部に熱源を備える定着ローラ81と加圧ローラ82との間に挟み込み、熱と圧力で画像を定着させる。定着後の記録媒体Pは、搬送ローラにより搬送され、排紙ローラ241によって、画像読取部202と画像形成部203との間の胴内排紙空間に設けられた排紙トレイ244へと排出される。
A fixing
記録媒体Pの両面に画像を形成する場合には、記録媒体Pは排紙ローラ241で反対方向に反転搬送され、さらに反転搬送経路243へと搬送され、その表裏を反転してから画像形成部203へ再び搬送され、その裏面に現像剤像が転写されて定着される。
When images are formed on both sides of the recording medium P, the recording medium P is reversed and conveyed in the opposite direction by the
給紙部205は給紙カセット251を備えており、給紙カセット251内のトレイから記録媒体Pを1枚ずつ分離供給する。記録媒体Pは、搬送ローラのうち、感光体ドラム20および転写装置60の手前に設けられたレジストローラ242によって一旦停止され、転写のタイミングに合わせて感光体ドラム20と転写装置60との間に供給され、感光体ドラム20上の現像剤像が転写される。
The
(現像装置)
図2は、本発明の実施形態に係る現像装置10について示す概略断面図である。なお、図面では各構成部材を見やすくするため断面を示すハッチングを省略して示している。
(developing device)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the developing
本実施形態において、現像装置10は、感光体ドラム20と現像装置10との間に形成される現像電界によって、二成分現像剤に含まれる非磁性のトナーを感光体ドラム20の表面上に供給する。
In this embodiment, the developing
現像装置10は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容される現像槽(収容容器)14を有する。現像槽14には、感光体ドラム20に対向する位置に開口部が設けられている。感光体ドラム20は、この開口部に面して配設されている。
The developing
現像ローラ15は、現像剤担持体として機能するマグネットローラであって、感光体ドラム20と対向する位置に配置される。現像ローラ15は、回転軸151を中心に、図示しない非磁性の円筒状に形成されて回転可能なスリーブ部と、スリーブ部の内部に配置された円柱状であって磁性を有するマグロール部とを備えている。現像ローラ15の周面には、マグロール部が有する磁性により、それぞれが単一の極性である複数の磁極が形成されている。例示の形態では、現像ローラ15は、軸方向Xに沿って配置される回転軸151を中心に、スリーブ部が回転方向R4に回転するように設けられている。現像ローラ15は、現像槽14内の現像剤を表面に担持して、担持した現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム20の表面へと搬送する。
The developing
現像ローラ15の回転方向R4は、感光体ドラム20と対向する位置で、感光体ドラム20の回転方向R5と同一の方向となるように設定されている。感光体ドラム20と現像ローラ15とが対向する現像領域では、感光体ドラム20の表面に形成された静電潜像がトナーによって現像される。
The rotation direction R4 of the developing
現像されたトナー像は、転写装置60によって記録媒体Pに転写され、定着装置80によって定着される(図1参照)。感光体ドラム20の表面に残留したトナーは、クリーニング装置70によって除去されて、感光体ドラム20の表面は除電される。画像形成装置1では、このような画像形成プロセスが随時繰り返される。
The developed toner image is transferred onto the recording medium P by the
図2に示すように、現像装置10には、現像槽14内で回転して現像剤を撹拌しつつ搬送する撹拌搬送部材として、第1撹拌搬送パドル11と第2撹拌搬送パドル12とが設けられている。
As shown in FIG. 2, the developing
第1撹拌搬送パドル11と第2撹拌搬送パドル12には、それぞれ螺旋羽根112、122が設けられている。螺旋羽根112、122は、それぞれの回転軸111、121の外周に螺旋状に形成されている。現像装置10内で、第1撹拌搬送パドル11と第2撹拌搬送パドル12とは、互いの回転軸111、121を平行に対向させて配置されており、これらが回転することで現像剤を現像槽14内で撹拌しつつ循環させる。また、この撹拌によって、現像剤に含まれるトナーと磁性キャリアとの間に摩擦を生じさせ、摩擦により非磁性のトナーを帯電させる。
The first stirring and conveying
現像槽14は、上方向Z1に上面カバー141が設けられて上部が閉止されており、その内部が第1撹拌搬送パドル11と第2撹拌搬送パドル12との間の仕切壁143によって複数に区画されている。例示の形態では、第1撹拌搬送パドル11は、現像槽14において現像ローラ15から最も離隔されており、感光体ドラム20の反対側に配設されている。第2撹拌搬送パドル12は、現像槽14において、第1撹拌搬送パドル11よりも現像ローラ15に近接した位置に配設されている。仕切壁143には、第1撹拌搬送パドル11と第2撹拌搬送パドル12とによって現像剤を流通させるための図示しない連通部が開口されている。
The
図示するように、第1撹拌搬送パドル11は、回転軸111を中心に回転方向R1に回転している。第1撹拌搬送パドル11は、仕切壁143に面する側で、現像剤を上方から下方へ移動させるように回転している。第2撹拌搬送パドル12は、仕切壁143に面する側で、現像剤を上方から下方へ移動させるように、回転軸121を中心に回転方向R2の方向に回転している。回転軸111、121は互いに平行に前後方向Xに沿って設けられている。したがって、この場合、前後方向Xは、第1撹拌搬送パドル11および第2撹拌搬送パドル12の回転軸111、121の軸方向に相当する。
As illustrated, the first agitating and conveying
現像装置10には、現像ローラ15と第2撹拌搬送パドル12との間に、搬送部材としての搬送パドル13が配設されている。搬送パドル13は、現像剤を現像ローラ15へ搬送するとともに現像ローラ15から現像剤を回収するように設けられている。
The developing
例示の形態では、搬送パドル13は、回転軸131と、回転軸131の軸回りに配設された複数の羽根板部132とを備えて構成されている。この場合、羽根板部132は8枚設けられている。第2撹拌搬送パドル12が回転方向R2に回転するのに対して、これに隣り合う搬送パドル13は、第2撹拌搬送パドル12に対向する領域で同一の方向となる回転方向R3に回転するように設けられている。また、現像剤の搬送性および撹拌性を高めるために、搬送パドル13の回転軸131は、第1撹拌搬送パドル11の回転軸111および第2撹拌搬送パドル12の回転軸121よりも下方に位置するように現像槽14内に備えられている。このような搬送パドル13の回転軸131は、現像槽14に収容されている現像剤に埋没しうる高さ位置に設けられることが好ましい。
In the exemplary embodiment, the
したがって、図2に示すように、搬送パドル13は、隣り合う第2撹拌搬送パドル12の回転方向R2と反対の方向(回転方向R3)に回転するように設けられている。これにより、搬送パドル13は、第2撹拌搬送パドル12と対向する領域では、第2撹拌搬送パドル12とともに、下方から上方に向かって回転するように設けられている。
Therefore, as shown in FIG. 2, the conveying
画像形成動作によって、現像ローラ15における現像剤は感光体ドラム20へと供給される。現像剤を構成するトナーは感光体ドラム20に吸着されることで、感光体ドラム20の表面の静電潜像が現像され、トナー像が形成される。現像ローラ15に残留する現像剤は現像ローラ15の回転に伴って現像槽14に再び搬送されるが、トナー像の形成によって現像剤のトナー濃度は次第に低下してく。
The developer on the developing
そのため、現像装置10には、現像槽14にトナーを補給する図示しないトナー補給口が備えられている。トナー補給口は、トナーカートリッジ18に接続され、例えば第1撹拌搬送パドル11の上方に設けられて、軸方向(前後方向X)の一方(例えば前方向X1寄り)に配設されている。補給されたトナーは、第1撹拌搬送パドル11から第2撹拌搬送パドル12を通じて磁性キャリアと混合されつつ撹拌され、搬送される。
Therefore, the developing
現像剤を現像ローラ15へ搬送する搬送パドル13は、各羽根板部132が、それぞれ平板状に設けられている。羽根板部132は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)などからなる可撓性を有する板状部材またはシート状部材(可撓性シート)により形成されることが好ましい。また、羽根板部132は、トナーを撹拌できる程度のコシを有するとともに、第2撹拌搬送パドル12や現像槽14の底面142に接触したときに撓む程度の可撓性を有することが好ましい。8枚の羽根板部132は、回転軸131まわりの周方向に均等間隔で配設されている。
The conveying
図3は、本実施形態に係る現像装置10における搬送パドル13の構成を軸方向(前後方向X)に見て模式的に示す説明図であり、図4は、現像装置10における現像剤の撹拌の様子を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the configuration of the
図3に示すように、搬送パドル13の各羽根板部132は、回転軸131に接続されて回転軸131の近くに設けられた基部133を有し、基部133から外方へ延びるように連続して設けられている。羽根板部132の基部133の反対側にある先端134は、回転軸131から離隔されるとともに回転軸131の径方向の外方に位置している。搬送パドル13は、それぞれの羽根板部132において、基部133側が回転方向R3の下流に位置するとともに、先端134側が回転方向R3の上流に位置するように配設されている。
As shown in FIG. 3, each
また、図3に示すように、搬送パドル13の羽根板部132は、それぞれ、回転軸131の外周面における接線Lに平行な方向(接線方向)に延設されている。羽根板部132の先端134側は、現像槽14の底面142に沿うようにテーパ状に設けられている。このような形状の羽根板部132は、それぞれ、回転軸131の軸方向(前後方向X)に沿って連続的に形成されている。
Further, as shown in FIG. 3 , the
ここで、本実施形態に係る現像装置10との比較のために、従来の現像装置900の構成を図12を参照しつつ簡単に説明する。
Here, for comparison with the developing
図12に示すように、従来の現像装置900は、現像槽914内に、回転方向R11に回転する第1撹拌搬送パドル911、回転方向R12に回転する第2撹拌搬送パドル912が設けられて、感光体ドラム920に対向して回転方向R14に回転する現像ローラ915へ現像剤を搬送する構成とされていた。また、第2撹拌搬送パドル912と現像ローラ915との間には、回転方向R13に回転する従来の搬送パドル913が設けられたものもあった。しかしながら、従来の搬送パドル913は図12に示すように、羽根板部9132の形態が本実施形態のものとは異なり、回転軸9131に近い基部側が回転方向R13の上流に位置し、回転軸9131から離れた先端側が回転方向R13の下流に位置するように配設された構成を有していた。
As shown in FIG. 12, a conventional developing
このため、搬送パドル913は、複数の羽根板部9132同士の間に現像剤を抱え込んだ状態で、回転方向R13に回転するものとなっていた。図12に矢印にて示すように、現像ローラ915から戻ってきた現像剤は、搬送パドル913に保持されて第2撹拌搬送パドル912の方向へ搬送されるものの、そのまま羽根板部9132同士の間に抱え込まれて、第2撹拌搬送パドル912からの現像剤と十分に混ざり合わずに、再び現像ローラ915の方へ搬送されてしまうおそれがあった。
Therefore, the
したがって、現像ローラ915から戻ってきた現像剤はトナーが消費されてトナー濃度が低下しているところ、第2撹拌搬送パドル912からの現像剤と十分に撹拌されないまま現像ローラ915へ供給されることになる。現像剤は撹拌不足となり、感光体ドラム20へ供給されても、形成される画像に濃淡が生じてしまい、印刷むらが発生するといった問題があった。このような現象は、トナーの消費量が多い画像の場合に顕著に現れるうえ、現像剤の撹拌が不十分であると、軸方向(前後方向X)のトナー補給口側でも起こりやすいものであった。
Therefore, the developer returned from the developing
これに対して、本実施形態に係る現像装置10においては、図3に示すように、搬送パドル13が、羽根板部132の基部133側は回転方向R3の下流に位置し、羽根板部132の先端134側が回転方向R3の上流に位置するように設けられている。羽根板部132は先端134側が基部133側よりも回転方向R3の上流に位置するので、回転軸131まわりの回転によって、現像剤を外方(例えば第2撹拌搬送パドル12の方)へ押し出すように作用する。
On the other hand, in the developing
このため、図4に示すように、現像ローラ15から戻ってきた現像剤は、現像槽14の底面142に沿って搬送パドル13へ到達し、各羽根板部132で回転方向R3に搬送されて第2撹拌搬送パドル12の方へと順次押し出される。押し出された現像剤は、第2撹拌搬送パドル12の回転方向R2の回転によって搬送されてきた現像剤と混ざり合い、撹拌されつつ搬送される。これにより、現像槽14において現像剤の十分な撹拌が促進される。
Therefore, as shown in FIG. 4, the developer returned from the developing
図5は、現像装置10における現像槽14内の構成を模式的に示す平面図である。図示するように、第1撹拌搬送パドル11の上方には、前方向X1の端部寄りにトナー補給口144が設けられており、トナー消費に応じて新たなトナーがトナーカートリッジ18から現像槽14に補給されるように構成されている。
FIG. 5 is a plan view schematically showing the configuration inside the developing
現像槽14内では、現像剤Dは第1撹拌搬送パドル11の回転によって後方向X2へ向けて搬送され、仕切壁143を介して隣り合う第2撹拌搬送パドル12へと送られる。第2撹拌搬送パドル12の回転によって、現像剤Dは前方向X1へ搬送され、現像槽14内で撹拌されつつ循環することとなる。
In the
ここで、本実施形態に係る現像装置10における現像剤の撹拌性および搬送性を確認するため、現像槽14内のトナー濃度を測定するとともに、従来の現像装置900の場合と比較する試験を行った。トナー濃度の測定は、図5に示される、第2撹拌搬送パドル12の前端部MXFおよび後端部MXRと、現像ローラ15の前端部MGFおよび後端部MGRとの4箇所で行った。従来の現像装置900においても同様の場所でトナー濃度を測定した。
Here, in order to confirm the agitation and transportability of the developer in the developing
図6~図8は、本実施形態に係る現像装置10での測定結果を示しており、図6は現像剤量が300gの場合のトナー濃度の時間変化を示すグラフ、図7は現像剤量が400gの場合のトナー濃度の時間変化を示すグラフ、図8は異なる現像剤量でのトナー濃度を示すグラフである。また、図9~図11は、比較のための従来の現像装置900における測定結果を示し、図9は現像剤量が300gの場合のトナー濃度の時間変化を示すグラフ、図10は現像剤量が400gの場合のトナー濃度の時間変化を示すグラフ、図11は異なる現像剤量でのトナー濃度を示すグラフである。
6 to 8 show the measurement results of the developing
なお、図中、トナー濃度の時間変化は、横軸に示す画像形成前(印字前)のT1、A3用紙に黒ベタ印刷3枚実施後のT2、さらにA3用紙に黒ベタ印刷(全面に黒色印刷)3枚実施後のT3、画像形成なしでの撹拌回転3秒間実施後のT4、さらに画像形成なしでの撹拌回転3秒間実施後のT5において測定した結果により示している。また、図8および図11においては、各現像剤量でのA3用紙に黒ベタ印刷を行ったときの印刷むらの発生度合いの評価を示しており、白抜きの○印は画像解析でも印刷むらが確認されなかったもの、黒塗りの○印は印刷むらが画像解析では確認されたが目視では確認されなかったもの、△印は目視でよく見ると印刷むらが確認されたもの、×印は目視で明らかな印刷むらが確認されたものを示している。 In the figure, the change in toner density over time is shown on the horizontal axis as T1 before image formation (before printing), T2 after 3 black solid prints on A3 paper, and further black solid printing on A3 paper (black all over). Printing) T3 after printing 3 sheets, T4 after stirring rotation for 3 seconds without image formation, and T5 after stirring rotation for 3 seconds without image formation are shown. 8 and 11 show the evaluation of the degree of printing unevenness when black solid printing is performed on A3 paper with each amount of developer. Black ○ marks indicate that printing unevenness was confirmed by image analysis but was not visually confirmed, △ marks indicate that printing unevenness was confirmed by visual inspection, and × marks indicate This indicates that printing unevenness was visually confirmed.
図5に示したように、現像槽14内で現像剤Dは撹拌されつつ循環しているので、この場合、前後方向Xの前方向X1と後方向X2とを比較すると、通常、第2撹拌搬送パドル12では、前端部MXFよりも、トナー消費前である後端部MXRの方が、トナー濃度が濃くなる傾向がある。現像ローラ15でも同様に、前端部MGFよりも後端部MGRの方が、トナー濃度が濃くなる傾向にある。一方で、互いに平行する第2撹拌搬送パドル12と現像ローラ15との間では現像剤の往来があるので、それぞれの前端部MXF/MGF間、または後端部MXR/MGR間ではトナー濃度の差が小さい方が好ましく、差が大きくなると印刷むらの発生につながると考えられる。
As shown in FIG. 5, the developer D is circulated while being agitated in the
現像剤量が300gであるとき、図9に示すように、従来の搬送パドル913を備える現像装置900では、それぞれの前端部MXF/MGF間、および後端部MXR/MGR間でトナー濃度に0.5~1.5%程度の差が生じた。特に、後端部MXR/MGR間ではトナー濃度の差が大きくなった。これに対して、本実施形態の現像装置10では、図6に示すように、それぞれの前端部MXF/MGF間、および後端部MXR/MGR間でトナー濃度に大きな差を生じることなく時間変化した。
When the developer amount is 300 g, as shown in FIG. 9, in the developing
また、現像剤量が400gであるとき、図10に示すように、従来の搬送パドル913を備える現像装置900では、それぞれの前端部MXF/MGF間、および後端部MXR/MGR間でトナー濃度に0.5~1.0%程度の差が生じた。これに対して、本実施形態の現像装置10では、図7に示すように、それぞれの前端部MXF/MGF間、および後端部MXR/MGR間でトナー濃度に差をほとんど生じることなく時間変化した。また、図7では、第2撹拌搬送パドル12における前端部MXFと後端部MXRとでも、トナー濃度の差は比較的小さく抑えられ、極めて良好な結果が得られた。
Further, when the amount of developer is 400 g, as shown in FIG. There was a difference of about 0.5 to 1.0%. On the other hand, in the developing
したがって、本実施形態の現像装置10によれば、搬送パドル13の作用で現像槽14における現像剤の十分な撹拌が促進されて、印刷むらを抑えた良好な画像形成が可能となることがわかる。
Therefore, according to the developing
例えば現像剤量が300gの場合よりも400gの場合の方がトナー濃度の変動が少なく、現像剤量が多いほど安定したトナー濃度を維持しやすくなる。ところが、従来の現像装置900では、図11に示すように、現像剤量が400gの場合であってもトナー濃度が低くなるほど印刷むらが発生し、約4%のトナー濃度で明らかな印刷むらが確認された。また、トナー濃度が6.5%以上であっても、現像剤量が340gを下回ると印刷むらが認められるようになった。
For example, when the amount of developer is 400 g, the variation in toner density is smaller than when the amount of developer is 300 g, and the greater the amount of developer, the easier it is to maintain a stable toner density. However, in the conventional developing
これに対して、本実施形態の現像装置10では、搬送パドル13を備えることから、図8に示すように印刷むらの発生はまったく認められなかった。すなわち、現像剤量が400gであっても、350g以下であっても、トナー濃度が5.5%と下がった場合でも印刷むらの発生が抑制されており、これにより搬送パドル13の作用で現像剤の撹拌が十分に行われたことが確認された。
On the other hand, since the developing
以上より、本実施形態に係る現像装置10にあっては、搬送パドル13を備えて、現像ローラ15からの現像剤と第2撹拌搬送パドル12からの現像剤とを十分に撹拌することができ、現像剤の撹拌性および搬送性を格段に向上させることができ、印刷むらの発生を抑制することが可能になるといえる。現像装置10をユニット化して各種の画像形成装置1に共通して適用することも可能となり、プロセススピードの高速機であっても低速機であっても現像剤の撹拌むらを抑制して、良好な画像形成を実施することが可能となる。
As described above, in the developing
なお、現像装置10の搬送パドル13において、複数の羽根板部132は、それぞれ、回転軸131の軸方向(前後方向X)に沿って連続的に形成されるに限らず、不連続に設けられてもよく、また、トナー補給口144に対して最下流側に設けられるなど、トナー消費に対応する場所に重点的に設けられてもよい。また、連続的に形成された羽根板部132と不連続に形成された羽根板部132との組み合わせとされてもよい。
In the
また、トナー補給口144は現像槽14の前方向X1寄りに設けられるに限らず、後方向X2寄りに設けられてもよい。その場合にも、現像剤はトナー補給口を基点として第1撹拌搬送パドル11から第2撹拌搬送パドル12へと前後方向Xに現像槽14内を循環させることが好ましい。いずれの場合にあっても、現像槽14内の搬送パドル13によって現像剤を十分に撹拌させつつ搬送することが可能となり、現像剤の撹拌性および搬送性を向上させ、印刷むらの発生を抑制することが可能となる。
Further, the
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、前記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。 The invention is not limited to the embodiments described above, but can be implemented in various other forms. Therefore, the above embodiment is merely an example in all respects and should not be construed in a restrictive manner. The scope of the present invention is indicated by the claims and is not restricted by the text of the specification. Furthermore, all modifications and changes within the equivalent scope of claims are within the scope of the present invention.
1 画像形成装置
10 現像装置
11 第1撹拌搬送パドル(撹拌搬送部材)
111 回転軸
112 螺旋羽根
12 第2撹拌搬送パドル(撹拌搬送部材)
121 回転軸
122 螺旋羽根
13 搬送パドル(搬送部材)
131 回転軸
132 羽根板部
133 基部
134 先端
14 現像槽(収容容器)
15 現像ローラ(現像剤担持体)
18 トナーカートリッジ
20 感光体ドラム(像担持体)
40 帯電装置
50 光走査装置
60 転写装置
70 クリーニング装置
80 定着装置
1
111
121
131
15 development roller (developer carrier)
18
40
Claims (7)
現像剤を担持して像担持体に搬送する現像剤担持体と、
前記収容容器内で回転して現像剤を撹拌しつつ搬送する複数の撹拌搬送部材と、
前記現像剤担持体と前記撹拌搬送部材との間に配設されて、現像剤を前記現像剤担持体へ搬送するとともに前記現像剤担持体から現像剤を回収する搬送部材とを備える現像装置であって、
前記搬送部材は、回転軸と、前記回転軸の軸回りに配設された複数の羽根板部とを備え、
前記羽根板部は、前記搬送部材の回転方向に対して、前記回転軸に接続された基部側が下流に位置するとともに、先端側が上流に位置するように配設されていることを特徴とする現像装置。 a storage container that stores a developer containing toner and a magnetic carrier;
a developer carrier that carries the developer and conveys it to the image carrier;
a plurality of agitating and conveying members that rotate within the storage container to agitate and convey the developer;
A developing device comprising a conveying member disposed between the developer carrier and the stirring and conveying member for conveying the developer to the developer carrier and recovering the developer from the developer carrier There is
The conveying member includes a rotating shaft and a plurality of blade plate portions arranged around the rotating shaft,
The blade plate portion is disposed so that a base portion connected to the rotating shaft is located downstream and a tip end portion is located upstream with respect to the rotation direction of the conveying member. Device.
前記搬送部材は、隣り合う前記撹拌搬送部材の回転方向と反対の方向に回転するように設けられていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device, wherein the conveying member is provided so as to rotate in a direction opposite to the rotation direction of the adjacent agitation conveying member.
前記羽根板部はそれぞれ平板状に設けられていることを特徴とする現像装置。 3. The developing device according to claim 1, wherein
The developing device, wherein each of the blade plate portions is provided in a flat plate shape.
前記羽根板部は前記回転軸の外周面に対する接線方向に延設されていることを特徴とする現像装置。 In the developing device according to claim 3,
The developing device, wherein the blade plate portion extends in a tangential direction to the outer peripheral surface of the rotating shaft.
前記羽根板部は前記回転軸の軸方向に沿ってそれぞれ連続的に設けられていることを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
The developing device, wherein the blade plate portions are provided continuously along the axial direction of the rotating shaft.
前記撹拌搬送部材は、回転軸と、前記回転軸の軸回りに螺旋状に設けられた螺旋羽根を有することを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 5,
The developing device, wherein the stirring and conveying member has a rotating shaft and spiral blades spirally provided around the rotating shaft.
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