JP4546403B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、トナーと磁性体キャリアーとを含む現像剤が感光体に供給されるように構成された画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus configured such that a developer including a toner and a magnetic carrier is supplied to a photoreceptor.
従来、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリそれらの複合機などの画像形成装置として、トナーと磁性体キャリアーとを含む現像剤が感光体に供給されるように構成された画像形成装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine using an electrophotographic system, an image forming apparatus configured such that a developer containing toner and a magnetic carrier is supplied to a photosensitive member. It has been known.
図5は、このような現像装置を備えた従来の画像形成装置の構成を示す断面図である。図5に示すように、従来の画像形成装置の現像装置80は、一般に現像剤を攪拌する攪拌パドル81と、この攪拌パドル81に隣接して設けられ、ローラ軸を中心に回転して攪拌パドル81が攪拌した現像剤3を感光体に供給する磁気ローラ82と、この磁気ローラ82に設けられ、現像剤3を磁気ローラ82の円筒外壁に引き付ける5個の吸引磁石N1〜N3、S1〜S2とを備えている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional image forming apparatus provided with such a developing device. As shown in FIG. 5, a developing
そして、同極を並べて配置している部分、すなわち、N2極とN3極になる部分において反発磁界を作り現像剤3を分離し、分離した現像剤3は重力と遠心力によって現像攪拌部83に移動する。それ故、このような画像形成装置80では、現像剤3の攪拌パドル81の中心軸高さは、磁気ローラ82からの現像剤の分離を考慮して、磁気ローラ82のローラ軸高さより低い位置に配置している。
Then, a repulsive magnetic field is created in the portion where the same poles are arranged side by side, that is, the portion where the N2 pole and the N3 pole are formed, and the
また、例えば、特許文献1には、トナーと、キャリアーとからなる現像剤を軸方向に搬送する少なくとも2個の攪拌パドルを有し、トナーを補給される側の攪拌パドルの近傍に磁石を設け、トナーの飛翔の発生とトナーのかぶりの発生とを低減するようにした電子写真装置用現像装置の技術が開示されている。
Further, for example,
上述の特許文献1に開示された電子写真装置用現像装置や図5に示した従来の現像装置では、現像し終えた現像剤は攪拌パドルを配置している現像攪拌部に分離する必要があり、分離を行う為の応力として重力が大きな役割を果たしている。従って現像方式のレイアウトは磁気ローラの中心軸高さに対して、現像剤の攪拌パドルの中心軸高さは水平より低い位置に配置することが望ましかった。
In the developing device for an electrophotographic apparatus disclosed in the above-mentioned
それ故、図5に示した従来の現像装置や、特許文献1に開示された電子写真装置用現像装置では、磁気ローラに対して攪拌パドルを概ね水平に配置しなければならないので、電子写真装置の横方向のスペースを縮めてコンパクトにするのに限界があった。特に、カラー画像形成装置の場合は、イエロー、シアン、マゼンダの3色の現像装置またはその3色にブラックの現像装置を加えた4色の現像装置を並べるというタンデム式の構成をとることが多いという事情から、感光体や現像装置の数が増えて、画像形成装置が大型化してしまうという不具合があった。
Therefore, in the conventional developing device shown in FIG. 5 and the developing device for an electrophotographic apparatus disclosed in
そこで、画像形成装置の横方向のスペースを縮めてコンパクトにするために、近年ではいろいろなレイアウトが検討され、図6のように磁気ローラ92と攪拌パドル91とを斜めに配置する構造が考えられている。
Therefore, in order to reduce the space in the horizontal direction of the image forming apparatus and make it compact, in recent years, various layouts have been studied, and a structure in which the
図6は、攪拌パドル91を磁気ローラ92よりも上方の位置に配置した画像形成装置90の構成を示す断面図である。このような構成であれば、現像攪拌部93の下に隣の感光体を配置することが可能であり、画像形成装置の省スペース化を実現することができる。
しかしながら、上述の図6に示したような画像形成装置90では、攪拌パドル91が磁気ローラ92よりも上方の位置に配置されるので、現像剤3の分離には不利であり、磁気ローラ92から攪拌パドル91へ循環する現像剤3の量が減少する結果、現像剤3の攪拌と磁気ローラ92への再供給が不十分になり、感光体において印字不良や画像の濃度低下が生じやすくなるという問題があった。
However, in the
また、この問題を解決しようとして、現像剤の送り側と戻し側の搬送路の大きさを変えたり、攪拌パドルの回転数を上げることで現像剤の圧力差を大きくして磁気ローラから上方へ現像剤を戻そうとすると、現像剤に圧力とストレスを与えてしまうため、現像剤を劣化させてしまうという新たな問題を引き起こすことになっていた。 Also, in order to solve this problem, the developer pressure difference is increased by changing the size of the transport path on the developer feeding side and the return side, or by increasing the rotation speed of the stirring paddle, so that the pressure difference of the developer is increased upward from the magnetic roller. When trying to return the developer, pressure and stress are applied to the developer, which causes a new problem of deteriorating the developer.
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、攪拌パドルが磁気ローラよりも上方の位置に配置された場合でも、現像剤を劣化させたり、磁気ローラから攪拌パドルへ循環する現像剤の量を減少させたりすることがなく、現像剤の攪拌と磁気ローラへの再供給を十分にして印字不良や画像の濃度低下が生じないようにすることができる設置面積の少ないコンパクトな画像形成装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and even when the stirring paddle is arranged at a position above the magnetic roller, the amount of the developer that deteriorates the developer or circulates from the magnetic roller to the stirring paddle. A compact image forming apparatus with a small installation area that can sufficiently prevent the occurrence of printing defects and image density reduction by sufficiently stirring the developer and re-supplying the magnetic roller without reducing The issue is to provide.
上記課題を解決するための本発明に係る1つの画像形成装置は、トナーと磁性体キャリアーとを含む現像剤を攪拌し、この攪拌された現像剤が感光体に供給されるように構成された画像形成装置であって、上記現像剤を攪拌する攪拌パドルと、上記現像剤を収容すると共に、上記攪拌パドルを収容する現像剤攪拌室と、この攪拌パドルに斜め下方に隣接して設けられ、概ね水平なローラ軸を中心に回転可能な円筒形状の磁気ローラと、この磁気ローラの中空内部に配置され、攪拌パドルが攪拌した現像剤を磁気ローラの円筒外壁に引き付ける複数の吸引磁石と、上記攪拌パドルに設けられ、現像剤を引き付けるとともにこの引き付けた現像剤を攪拌パドルの回転にともなって回動させる攪拌磁石と、上記攪拌パドルを中心として磁気ローラと概ね反対側の方向の攪拌パドル近傍に設けられた後方磁石と、を備え、上記磁気ローラは、ローラ軸を中心に回転することにより、吸引磁石が円筒外壁に引き付けた現像剤を回転循環させながら感光体に現像剤を供給するものであり、前記攪拌パドルは、その回転に伴い、上記攪拌磁石によって引き付けた現像剤を上記現像剤攪拌室から上記磁気ローラに供給すると共に、上記磁気ローラから、上記感光体に供給されなかった現像剤を上記攪拌磁石によって引き付けて上記現像剤攪拌室内に搬送し、上記攪拌磁石と後方磁石とは、それぞれが最も近接した状態で、同極同士が対向するようにそれぞれのN極S極の方向が配向されていることを特徴とする画像形成装置である。 In order to solve the above problems, one image forming apparatus according to the present invention is configured to agitate a developer containing toner and a magnetic carrier and to supply the agitated developer to the photoreceptor. An image forming apparatus, comprising: a stirring paddle for stirring the developer; a developer stirring chamber for storing the developer; and a developer stirring chamber for storing the stirring paddle; A cylindrical magnetic roller rotatable about a substantially horizontal roller shaft, a plurality of suction magnets arranged inside the hollow of the magnetic roller and attracting the developer stirred by the stirring paddle to the cylindrical outer wall of the magnetic roller; and An agitation magnet provided on the agitation paddle for attracting the developer and rotating the attracted developer as the agitation paddle rotates; and a magnetic roller about the agitation paddle; A rear magnet provided in the vicinity of the stirring paddle in the opposite direction, and the magnetic roller rotates about the roller shaft while rotating and circulating the developer attracted to the outer wall of the cylinder by the attraction magnet The developer is supplied to the photosensitive member, and the stirring paddle supplies the developer attracted by the stirring magnet to the magnetic roller from the developer stirring chamber with the rotation, and from the magnetic roller, The developer that has not been supplied to the photosensitive member is attracted by the stirring magnet and conveyed to the developer stirring chamber, and the stirring magnet and the rear magnet are in close proximity to each other so that the same poles face each other. The image forming apparatus is characterized in that the directions of each N pole and S pole are oriented.
この本発明に係る画像形成装置によれば、攪拌パドルの攪拌磁石が、現像剤を引き付けるとともにこの引き付けた現像剤を攪拌パドルの回転にともなって回動させるので、現像剤を攪拌パドルの上方に汲み上げることができる結果、攪拌パドルをより上方に配置しても攪拌が不足することがない。 According to engagement Ru images forming apparatus to the present invention, magnetic stirring of agitation paddles, because the attracted developer is rotated with rotation of the stirring paddles along with attract developer, the developer agitating paddle As a result of being able to pump upward, even if the stirring paddle is arranged further upward, stirring is not insufficient.
また、攪拌磁石と後方磁石とが、それぞれが最も近接した状態で、同極同士が対向するようにそれぞれのN極S極の方向が配向されているので、これら攪拌磁石と後方磁石との間の同極同士が対向した場所では、磁場が弱められる結果、攪拌パドルの攪拌磁石が上方に汲み上げた現像剤を容易に分離して再び攪拌パドルで攪拌することができるようになる。 In addition, since the directions of the N pole and the S pole are oriented so that the same poles face each other in the state where the stirrer magnet and the rear magnet are closest to each other, between the stirrer magnet and the rear magnet As a result, the magnetic field is weakened at the place where the same poles face each other. As a result, the developer pumped up by the stirring magnet of the stirring paddle can be easily separated and stirred again by the stirring paddle.
また、これらの画像形成装置においては、上記磁気ローラは、攪拌パドルよりも斜め下方に設けられていることが好ましい。 In these image forming apparatuses, it is preferable that the magnetic roller is provided obliquely below the stirring paddle.
このようにすれば、磁気ローラが、攪拌パドルよりも斜め下方に設けられているので、横方向の寸法を短くすることができる結果、画像形成装置の設置面積を小さなものにすることができるようになる。 In this case, since the magnetic roller is provided obliquely below the stirring paddle, the lateral dimension can be shortened, so that the installation area of the image forming apparatus can be reduced. become.
ここで、上記複数の吸引磁石は、上記磁気ローラのローラ軸を中心としてN極S極の方向が概ね放射状になるように磁気ローラの中空内部に配置されたものであることが好ましい。 Here, it is preferable that the plurality of attracting magnets are arranged inside the hollow of the magnetic roller so that the directions of the N pole and the S pole are substantially radial around the roller axis of the magnetic roller.
このようにすれば、複数の吸引磁石が、磁気ローラのローラ軸を中心としてN極S極の方向が概ね放射状になるように磁気ローラの中空内部に配置されているので、磁気ローラの円筒外壁の周囲全体にわたって現像剤を引き付ける磁場を形成することができる結果、効果的にまた確実に攪拌パドルから感光体へと現像剤を供給することができるようになる。 In this way, since the plurality of attracting magnets are arranged in the hollow interior of the magnetic roller so that the direction of the N pole and the S pole is substantially radial about the roller axis of the magnetic roller, the cylindrical outer wall of the magnetic roller As a result, the developer can be supplied from the stirring paddle to the photosensitive member effectively and reliably.
さらに、上記複数の吸引磁石が形成する磁場は、攪拌パドル側の磁気ローラの円筒外壁に形成され、両側の隣り合う吸引磁石のそれぞれのN極S極の方向が同一になる同極磁場領域と、この同極磁場領域の外側の磁気ローラの円筒外壁に形成され、両側の隣り合う吸引磁石のそれぞれのN極S極の方向が異なる異極磁場領域と、を備えていることが好ましい。 Further, the magnetic field formed by the plurality of attraction magnets is formed on the cylindrical outer wall of the magnetic roller on the stirring paddle side, and the same-polarity magnetic field region in which the directions of the N poles and S poles of the adjacent attraction magnets on both sides are the same. It is preferable that a different polar magnetic field region formed on the cylindrical outer wall of the magnetic roller outside the homopolar magnetic field region and having different N-pole and S-pole directions of adjacent attracting magnets on both sides is preferably provided.
このようにすれば、両側の隣り合う吸引磁石のそれぞれのN極S極の方向が異なる異極磁場領域においては、磁場が強められる結果、磁気ローラの円筒外壁に引き付けられた現像剤を効果的にまた確実に搬送することができるようになる。 In this way, in the different magnetic field regions in which the directions of the N and S poles of the adjacent attracting magnets on both sides are different, the magnetic field is strengthened, so that the developer attracted to the cylindrical outer wall of the magnetic roller is effectively used. In addition, it can be reliably conveyed.
また、両側の隣り合う吸引磁石のそれぞれのN極S極の方向が同一になる同極磁場領域においては、磁場が弱められる結果、磁気ローラの円筒外壁に引き付けられた現像剤を容易に分離して再び攪拌パドルで攪拌することができるようになる。 Further, in the same magnetic field region where the directions of the N and S poles of the adjacent attracting magnets on both sides are the same, the magnetic field is weakened, so that the developer attracted to the cylindrical outer wall of the magnetic roller can be easily separated. Then, it becomes possible to stir again with the stirring paddle.
以上説明したように、本発明によれば、省スペース化に伴い攪拌パドルが磁気ローラよりも上方の位置に配置されるなど現像装置のレイアウトが制限される場合でも、現像剤を劣化させたり、磁気ローラから攪拌パドルへ循環する現像剤の量を減少させたりすることがなく、現像剤の攪拌と、磁気ローラへの再供給、磁気ローラからの分離などの現像剤の受け渡しを十分に行うことができる結果、印字不良や画像の濃度低下が生じない良好な画像を得ることができる。また、それ故、設置面積の少ないコンパクトな画像形成装置を実現することができるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the present invention, the developer is deteriorated even when the layout of the developing device is limited, such as the stirring paddle being disposed at a position higher than the magnetic roller in accordance with space saving. Without reducing the amount of developer circulating from the magnetic roller to the agitation paddle, the developer should be sufficiently agitated, re-supplied to the magnetic roller, and separated from the magnetic roller. As a result, it is possible to obtain a good image that does not cause a printing defect or a decrease in image density. Therefore, there is a remarkable effect that a compact image forming apparatus with a small installation area can be realized.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置1を横から見た概念図であり、図2は画像形成装置1の現像装置2を横から見た断面図である。また、図3は、現像装置2において、各磁石の配置を示す概念図であり、図4は、攪拌パドル5の構成を示す斜視図である。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual view of an
図1を参照して、図示の本発明の実施の形態に係る画像形成装置1は、タンデム現像式のカラー画像形成装置であり、画像形成装置本体1aの中に、4基の現像装置2と、OPC感光体やa−Si感光体などからなり、帯電することにより静電潜像を保持可能な感光体21と、露光ユニット27とを備えている。
Referring to FIG. 1, the illustrated
この画像形成装置1は、また、記録媒体である用紙23を収容した給紙カセット24と、用紙23を給紙カセット24から搬送する搬送ベルト25と、現像剤容器26と、感光体21を帯電させるための帯電器22と、感光体21上のトナー像を転写バイアスにより記録媒体に転写するための転写装置28と、各色のトナー像が順次転写された用紙23の転写されたトナー像を定着する定着装置29とを備えている。
The
そして、この画像形成装置1は、上記の現像装置2と、感光体21と、露光ユニット22と、転写装置28とを介して各色のトナー像を用紙23に順次転写し、このトナー像を定着装置29で定着して排紙するように構成されている。
The
ここで、上記現像装置2は、現像剤3を攪拌して感光体2に供給することで感光体2の表面に像を形成するように構成された装置であって、図2に示すように、現像剤3を収容可能に構成されたハウジング4の中に、現像剤3を攪拌する攪拌パドル5と、この攪拌パドル5に現像剤3を攪拌混合する攪拌ミキサー6と、攪拌パドル5に隣接して設けられた磁気ローラ7と、感光体に現像剤3を供給する現像ローラ8とを備えている。
Here, the developing
また、この現像装置2は、図3に示すように、磁気ローラ7の中空内部に設けられた複数の吸引磁石N1〜N3、S1〜S2と、攪拌パドル5と磁気ローラ7との間に設けられた中間磁石9とを備えている。また、この現像装置2は、さらに攪拌パドル5に設けられた攪拌磁石10と、攪拌パドル5を中心として磁気ローラ7と概ね反対側の方向の攪拌パドル5近傍に設けられた後方磁石11とを備えている。
Further, as shown in FIG. 3, the developing
上記現像剤3は、トナーと磁性体キャリアーとを含むいわゆる2成分現像剤と呼ばれる現像剤であり、本実施形態では、この磁性体キャリアとしては、106Ωcm〜109Ωcm、飽和磁化が70emu/g、平均粒径35μmのフェライトキャリアが採用されている。また、現像剤3のトナーとキャリアの混合割合は、トナーとキャリアの合計量に対してトナー2〜40重量%程度となっている。
The
上記ハウジング4は、感光体21と対向して設けられた現像剤3を保持可能な容器であり、このハウジング4は、磁気ローラ7と隣接する位置に攪拌パドル5を収容した第1の現像剤攪拌室4aと、この第1の現像剤攪拌室4aと隔壁4cによって仕切られ、攪拌ミキサー6を収容した第2の現像剤攪拌室4bとを有し、これら第1の現像剤攪拌室4aと第2の現像剤攪拌室4bとは、磁気ローラ7の軸線方向における両端部で連通している。また、このハウジング4は、磁気ローラ7上に吸着された現像剤3の量を規制する穂切りブレード4eを備えている。
The
上記攪拌パドル5は、現像剤3を攪拌するとともに、現像剤3を軸方向へ搬送するものであり、図4に示すように、現像剤を攪拌搬送可能なスクリュー状のパドル部5aと攪拌パドル5の長手方向に沿って設けられた攪拌磁石10とを有している。そして、この攪拌パドル5は、図略の駆動手段により攪拌パドル軸5bの周りに矢印に示す方向に回転駆動されるように構成されている。
The stirring
上記攪拌ミキサー6は、詳細には図示しないが、攪拌パドル5と同様に、現像剤3を攪拌するとともに、現像剤3を軸方向へ搬送するものである。この攪拌ミキサー6も、図略の駆動手段により攪拌パドル軸5bの周りに矢印に示す方向に回転駆動されるように構成されているが、この攪拌ミキサー6の場合は、攪拌パドル5とは逆方向に現像剤3を搬送するように回転方向が設定されており、これにより、現像剤3が第1の現像剤攪拌室4aと第2の現像剤攪拌室4bとを循環するようになっている。
Although not shown in detail, the agitating mixer 6 agitates the
上記磁気ローラ7は、攪拌パドル5に隣接して設けられ、概ね水平なローラ軸を中心に回転可能な円筒形状の部材であり、ローラ軸を中心に回転することにより、磁気ローラ7の内部に静止するように配置された吸引磁石N1〜N3、S1〜S2が円筒外壁に引き付けた現像剤3を回転循環させながら攪拌パドル5から現像ローラ8へと現像剤3を供給する。
The magnetic roller 7 is a cylindrical member that is provided adjacent to the stirring
この磁気ローラ7には直流バイアス電圧を印加することができるようになっている。 A DC bias voltage can be applied to the magnetic roller 7.
また、これらの画像形成装置1においては、磁気ローラ7は、攪拌パドル5よりも斜め下方に設けられている。
In these
上記現像ローラ8は、表面がアルマイト処理されたアルミニウムの円筒体やフェノール樹脂からなる円筒体、またはアルミニウムの円筒体の表面に樹脂層を形成したもの等が用いられ、バイアス電圧を印加することにより、この現像ローラ8から感光体21に現像剤3を供給することができるようになっている。
As the developing
この現像ローラ8は、磁気ローラ7と感光体21とにそれぞれ違った部位で近接するように配置されており、磁気ローラ7に加えられた直流バイアス電圧と、現像ローラ8に加えられた直流バイアス電圧との電位差により、現像ローラ8にトナーのみの薄層を形成するように構成されている。
The developing
上記複数の吸引磁石N1〜N3、S1〜S2は、磁気ローラ7の中空内部に静止するように配置され、攪拌パドル5が攪拌した現像剤3を磁気ローラ7の円筒外壁に引き付けるものであり、磁気ローラ7のローラ軸を中心としてN極S極の方向が概ね放射状になるように磁気ローラ7の中空内部に配置されて現像装置2に固定されている。
The plurality of attraction magnets N1 to N3 and S1 to S2 are disposed so as to be stationary inside the hollow of the magnetic roller 7, and attract the
これら吸引磁石N1〜N3、S1〜S2は5極構造になっており、形成する磁場は、攪拌パドル5側の磁気ローラ7の円筒外壁に形成され、両側の隣り合う吸引磁石N1〜N3、S1〜S2のそれぞれのN極S極の方向が同一になる同極磁場領域と、この同極磁場領域の外側の磁気ローラ7の円筒外壁に形成され、両側の隣り合う吸引磁石N1〜N3、S1〜S2のそれぞれのN極S極の方向が異なる異極磁場領域とを備えている。
These attraction magnets N1 to N3 and S1 to S2 have a five-pole structure, and a magnetic field to be formed is formed on the cylindrical outer wall of the magnetic roller 7 on the stirring
そして、同極を並べて配置している同極磁場領域、ここではN2極とN3極になる部分において反発磁界を作り磁気ローラ7から現像剤3を分離することができるようになっている。
The
上記中間磁石9は、攪拌パドル5と磁気ローラ7との間に配置された磁石であり、この中間磁石9は、上記複数の吸引磁石N1〜N3、S1〜S2のうち攪拌パドル5側の吸引磁石N2、N3と同極同士が対向するようにN極S極の方向が配向されている。
The intermediate magnet 9 is a magnet disposed between the stirring
この中間磁石9は、このように、N2極とN3極と中間磁石9間で反発するので、N2極から汲み上がってきた現像剤3がN3極に行かないようにする効果を有している。
Since the intermediate magnet 9 repels between the N2 pole, the N3 pole, and the intermediate magnet 9 in this way, it has the effect of preventing the
上記攪拌磁石10は、現像剤3を引き付けるとともにこの引き付けた現像剤3を攪拌パドル5の回転にともなって回動させるものであり、この攪拌磁石10は、中間磁石9に最も近接した状態で、中間磁石9と同極同士が対向するようにN極S極の方向が配向されている。この攪拌磁石10は、攪拌パドル5に対して両面テープや接着剤等を用いて攪拌パドル5の長手方向全域に設けられる。
The stirring
上記後方磁石11は、攪拌パドル5を中心として磁気ローラ7と概ね反対側の方向の攪拌パドル5近傍に設けられたものであり、この後方磁石11は、攪拌パドル5に設けられた攪拌磁石10がこの後方磁石11に最も近接した状態で、攪拌磁石10と同極同士が対向するようにN極S極の方向が配向されている。
The
このように、後方磁石11も攪拌磁石10に面して同極となるように配置することにより、攪拌磁石10に吸引されていた現像剤3を中間磁石9にまで運ばずに後方磁石11によって引き剥がすことができるように構成されている。
Thus, by arranging the
これら、攪拌磁石10、中間磁石9、後方磁石11は、磁力を上げすぎると磁気ローラ7や攪拌パドル5の回転トルクを上昇させたり、現像剤3の流動、攪拌の妨げになるので、各磁石の磁力は通常50ガウス〜300ガウス程度に設定される。また、現像装置を高速化することが要求される場合は、500ガウス付近に設定される。
The agitating
次に図2と図3とを参照して、本発明の実施の形態に係る画像形成装置1の作用について説明する。
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the operation of the
まず、現像装置2の単体における攪拌の要領は以下の通りである。すなわち、現像剤3は、第1の現像剤攪拌室4aと第2の現像剤攪拌室4bとにおいて搬送されるとともに攪拌され、現像剤3中のトナーの分布が均一に維持されるとともにトナーとキャリアとの間の摩擦帯電によってトナーに所定の電荷が付与される。
First, the procedure for stirring in a single unit of the developing
攪拌された現像剤3は、攪拌パドル5によって磁気ローラ7に供給され、磁気ローラ7は、現像剤3を磁気的に吸着してトナーとキャリアとからなる現像剤3の磁気ブラシを形成し、回転により現像ローラ8との対向位置まで現像剤3を搬送する。
The stirred
そして現像ローラ8への直流電圧と、磁気ローラ7の直流電圧によって現像ローラ8と磁気ローラ7との間に電界が形成され、正電荷を有するトナーは現像ローラ8へ転移し、現像ローラ8の表面にトナー層が形成される。一方キャリアは磁気ローラ7に磁気的に吸着されたまま転移せずに残る。
An electric field is formed between the developing
ここで、現像ローラ8上に形成されたトナー層は、現像ローラ8の回転により現像領域へ搬送され、現像ローラ8に印加されている直流電圧と現像時に印加される矩形波による交流を重畳したバイアスによって感光体21と現像ローラ8との間の静電界内を飛翔し、感光体21の表面に付着して現像が行なわれる。
Here, the toner layer formed on the developing
本発明の実施の形態に係る画像形成装置1においては、このような現像の工程をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックなどのそれぞれの色に対応して行うことにより、カラーの画像形成を可能にしている。
In the
ここで、この現像装置2における各磁石の作用は以下の通りである。
Here, the action of each magnet in the developing
すなわち、まず、攪拌パドル5においては、攪拌磁石10が、現像剤3を引き付けるとともにこの引き付けた現像剤3を攪拌パドル5の回転にともなって回動させるが、この攪拌磁石10は、中間磁石9に対しては、同極に配置されているので、中間磁石9の近傍に来ると付いている現像剤3を容易に分離する。
That is, first, in the stirring
また、この後さらに攪拌パドル5が回転すると、攪拌磁石10が中間磁石9を通過して磁気ローラ7のN2極から分離された現像剤3が滞留している領域に近づくが、この時、この攪拌磁石10は、すでに中間磁石9により現像剤3を分離しているので、現像剤3を再び容易に引き付けることができる。
Further, when the stirring
そして、後方磁石11も、攪拌磁石10に面して同極となるように配置されているので、攪拌磁石10は、吸引している現像剤3を中間磁石9にまで運ばずに後方磁石11の近傍で分離するようになっている。また、この後、攪拌パドル5の回転によって攪拌磁石10が後方磁石11を通過すれば再び、現像攪拌部でトナーと十分に攪拌した現像剤3を吸引することになり、現像するに十分な現像剤3を磁気ローラ7に供給することができるようになっている。
Since the
そして、磁気ローラ7において、複数の吸引磁石N1〜N3、S1〜S2が、磁気ローラ7の円筒外壁に現像剤3を引き付けて現像ローラ8まで搬送し、同極を並べて配置している同極磁場領域、ここではN2極とN3極になる部分において磁気ローラ7から現像剤3を分離する。
In the magnetic roller 7, a plurality of attracting magnets N <b> 1 to N <b> 3, S <b> 1 to S <b> 2 attract the
この時、中間磁石9が、N2極とN3極と反発し、N2極から汲み上がってきた現像剤3がN3極に行かないようにする。
At this time, the intermediate magnet 9 repels the N2 pole and the N3 pole so that the
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る画像形成装置1によれば、吸引磁石N1〜N3、S1〜S2が現像剤3を磁気ローラ7の円筒外壁に引き付け、磁気ローラ7が、この引き付けられた現像剤3を回転循環させながら、攪拌パドル5から感光体へと現像剤3を供給するが、この時、中間磁石9と吸引磁石N1〜N3、S1〜S2との同極同士が対向した場所では、磁場が弱められるので、容易に磁気ローラ7の円筒外壁から現像剤3が分離される。その結果、磁気ローラ7が上方に汲み上げた現像剤3を、この上方の攪拌パドル5に容易に還流させることができる。そして、分離された現像剤3が再び攪拌パドル5で攪拌され、磁気ローラ7へ再供給することができるようになる。
As described above, according to the
また、磁気ローラ7が上方に汲み上げた現像剤3を、この上方の攪拌パドル5に容易に還流させることができるので、攪拌パドル5が磁気ローラ7よりも上方の位置に配置された場合でも、現像剤を劣化させたり、磁気ローラ7から攪拌パドル5へ循環する現像剤3の量が減少したりすることがなく、現像剤3の攪拌と磁気ローラ7への再供給を十分に行うことができる結果、印字不良や画像の濃度低下が生じないようにすることができる。また、それ故、設置面積の少ないコンパクトな画像形成装置1を実現することができる。
Further, since the
また、この画像形成装置1によれば、攪拌パドル5の攪拌磁石10が、現像剤3を引き付けるとともにこの引き付けた現像剤3を攪拌パドル5の回転にともなって回動させるので、現像剤3を攪拌パドル5の上方に汲み上げることができる結果、攪拌パドル5をより上方に配置しても、磁気ローラ7から攪拌パドル5へ循環する現像剤3の量が減少することがなく、現像剤3の攪拌を十分に行うことができる。
Further, according to the
また、攪拌パドル5の攪拌磁石10が、中間磁石9に最も近接した状態で、この中間磁石9と同極同士が対向するようにN極S極の方向が配向されているので、これら攪拌磁石10と中間磁石9との間の同極同士が対向した場所では、磁場が弱められる結果、攪拌パドル5の攪拌磁石10が上方に汲み上げた現像剤3を容易に分離して磁気ローラ7の円筒外壁に移動させることができるようになる。
Also, since the stirring
さらに、この画像形成装置1によれば、攪拌パドル5に設けられた攪拌磁石10がこの後方磁石11に最も近接した状態で、攪拌磁石10と同極同士が対向するように後方磁石11のN極S極の方向が配向されているので、これら攪拌磁石10と後方磁石11との間の同極同士が対向した場所では、磁場が弱められる結果、攪拌パドル5の攪拌磁石10が上方に汲み上げた現像剤3を容易に分離して再び攪拌パドル5で攪拌することができるようになる。
Further, according to the
また、磁気ローラ7が、攪拌パドル5よりも斜め下方に設けられているので、横方向の寸法を短くすることができる結果、画像形成装置1の設置面積を小さなものにすることができるようになる。
Further, since the magnetic roller 7 is provided obliquely below the stirring
また、複数の吸引磁石N1〜N3、S1〜S2が、磁気ローラ7のローラ軸を中心としてN極S極の方向が概ね放射状になるように磁気ローラ7の中空内部に配置されているので、磁気ローラ7の円筒外壁の周囲全体にわたって現像剤3を引き付ける磁場を形成することができる結果、効果的にまた確実に攪拌パドル5から感光体へと現像剤3を供給することができるようになる。
In addition, since the plurality of attracting magnets N1 to N3 and S1 to S2 are arranged in the hollow interior of the magnetic roller 7 so that the direction of the N pole S pole is substantially radial around the roller axis of the magnetic roller 7, The magnetic field that attracts the
また、両側の隣り合う吸引磁石N1〜N3、S1〜S2のそれぞれのN極S極の方向が異なる異極磁場領域においては、磁場が強められる結果、磁気ローラ7の円筒外壁に引き付けられた現像剤3を効果的にまた確実に搬送することができるようになる。
Further, in the different magnetic field regions in which the directions of the north and south poles of the adjacent attracting magnets N1 to N3 and S1 to S2 on both sides are different, the magnetic field is strengthened, and as a result, the development attracted to the cylindrical outer wall of the magnetic roller 7 The
また、両側の隣り合う吸引磁石N1〜N3、S1〜S2のそれぞれのN極S極の方向が同一になる同極磁場領域においては、磁場が弱められる結果、磁気ローラ7の円筒外壁に引き付けられた現像剤3を容易に分離して再び攪拌パドル5で攪拌することができるようになる。
Further, in the same magnetic field region where the directions of the N poles and S poles of the adjacent attracting magnets N1 to N3 and S1 to S2 on both sides are the same, the magnetic field is weakened, so that it is attracted to the cylindrical outer wall of the magnetic roller 7. The
上述した実施の形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施の形態に限定されない。 The above-described embodiment is merely a preferred specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、本発明の実施の形態に係る画像形成装置1は、図1のような感光体21、給紙カセット24、搬送ベルト25、現像剤容器26、帯電器27、転写装置28、定着装置29の構成には限定されない。また、現像剤3も106Ωcm〜109Ωcm、飽和磁化が70emu/g、平均粒径35μmのフェライトキャリアを採用したものに限定されない。トナーと磁性体キャリアーとを含む現像剤を採用したタンデム現像式の画像形成装置であれば、種々の画像形成装置に適用が可能である。
For example, the
また、現像装置2も、必ずしも現像ローラ8を備えたものに限定されない。直接磁気ローラ7から感光体21に現像剤3が供給される方式のものにも適用可能である。
Further, the developing
また、複数の吸引磁石も必ずしも5極である必要はなく、個数は任意である。 Further, the plurality of attracting magnets do not necessarily have five poles, and the number is arbitrary.
また、攪拌ミキサー6も必ずしも必要ではなく、攪拌部の構成は種々の設計変更が可能である。 Moreover, the stirring mixer 6 is not necessarily required, and the design of the stirring unit can be changed in various ways.
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。 In addition, it goes without saying that various design changes are possible within the scope of the claims of the present invention.
1 画像形成装置
3 現像剤
5 攪拌パドル
7 磁気ローラ
9 中間磁石
10 攪拌磁石
11 後方磁石
21 感光体
N1〜N3、S1〜S2 吸引磁石
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記現像剤を攪拌する攪拌パドルと、A stirring paddle for stirring the developer;
上記現像剤を収容すると共に、上記攪拌パドルを収容する現像剤攪拌室と、A developer stirring chamber for storing the developer and the stirring paddle;
この攪拌パドルに斜め下方に隣接して設けられ、概ね水平なローラ軸を中心に回転可能な円筒形状の磁気ローラと、A cylindrical magnetic roller provided obliquely below the stirring paddle and rotatable about a substantially horizontal roller shaft;
この磁気ローラの中空内部に配置され、攪拌パドルが攪拌した現像剤を磁気ローラの円筒外壁に引き付ける複数の吸引磁石と、A plurality of attracting magnets arranged inside the hollow of the magnetic roller and attracting the developer stirred by the stirring paddle to the cylindrical outer wall of the magnetic roller;
上記攪拌パドルに設けられ、現像剤を引き付けるとともにこの引き付けた現像剤を攪拌パドルの回転にともなって回動させる攪拌磁石と、An agitation magnet provided in the agitation paddle for attracting the developer and rotating the attracted developer with the rotation of the agitation paddle;
上記攪拌パドルを中心として磁気ローラと概ね反対側の方向の攪拌パドル近傍に設けられた後方磁石と、A rear magnet provided in the vicinity of the stirring paddle in the direction substantially opposite to the magnetic roller around the stirring paddle;
を備え、With
上記磁気ローラは、ローラ軸を中心に回転することにより、吸引磁石が円筒外壁に引き付けた現像剤を回転循環させながら感光体に現像剤を供給するものであり、The magnetic roller rotates around a roller shaft to supply developer to the photoreceptor while rotating and circulating the developer attracted to the outer wall of the cylinder by the attraction magnet.
前記攪拌パドルは、その回転に伴い、上記攪拌磁石によって引き付けた現像剤を上記現像剤攪拌室から上記磁気ローラに供給すると共に、上記磁気ローラから、上記感光体に供給されなかった現像剤を上記攪拌磁石によって引き付けて上記現像剤攪拌室内に搬送し、As the stirring paddle rotates, the developer attracted by the stirring magnet is supplied from the developer stirring chamber to the magnetic roller, and the developer that has not been supplied from the magnetic roller to the photosensitive member is supplied to the stirring paddle. Attracted by a stirring magnet and conveyed into the developer stirring chamber,
上記攪拌磁石と後方磁石とは、それぞれが最も近接した状態で、同極同士が対向するようにそれぞれのN極S極の方向が配向されていることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus, wherein the stirrer magnet and the rear magnet are oriented closest to each other so that the same poles face each other in the state of being closest to each other.
攪拌パドル側の磁気ローラの円筒外壁に形成され、両側の隣り合う吸引磁石のそれぞれのN極S極の方向が同一になる同極磁場領域と、A homopolar magnetic field region formed on the cylindrical outer wall of the magnetic roller on the stirring paddle side and in which the directions of the north and south poles of the adjacent attracting magnets on both sides are the same,
この同極磁場領域の外側の磁気ローラの円筒外壁に形成され、両側の隣り合う吸引磁石のそれぞれのN極S極の方向が異なる異極磁場領域と、A different-polarity magnetic field region formed on the cylindrical outer wall of the magnetic roller outside the same-polarity magnetic field region and having different N-pole and S-pole directions of adjacent attracting magnets on both sides,
を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
上記攪拌磁石と上記中間磁石とは、上記攪拌パドルの回転に伴ってそれぞれが最も近接した状態で、同極同士が対向するようにN極S極の方向が配向されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The stirrer magnet and the intermediate magnet are oriented in the direction of the north and south poles so that the same poles face each other in the state of being closest to each other as the stir paddle rotates. The image forming apparatus according to claim 1.
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