JP5530964B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の潜像担持体に形成された潜像を現像する現像装置と、この現像装置を有し、画像を形成する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device that develops a latent image formed on a latent image carrier such as a copying apparatus, an image recording device, a printer, and a facsimile machine, and an image forming apparatus that includes the developing device and forms an image. is there.
従来、静電潜像をトナーで現像する現像ローラの近傍に非接触に配置され、その表面が振動することでトナーを帯電させて現像ローラへ供給するトナー供給部材を備えた現像装置が提案されている。このような非接触型の現像装置は、例えば、特許文献1に開示されており、小粒径のトナーにおいて、凝集を生じることがなく均一な帯電量を得ることができ、更に、製造コストをアップさせることなく装置の小型化が可能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a developing device has been proposed that includes a toner supply member that is disposed in a non-contact manner in the vicinity of a developing roller that develops an electrostatic latent image with toner, and charges the toner by supplying vibration to the surface of the developing roller. ing. Such a non-contact type developing device is disclosed in, for example,
しかしながら、従来の非接触型の現像装置では、トナー供給部材が現像ローラと非接触で配置されるために、静電潜像の現像工程において使用されなかったトナーを現像ローラ表面から回収することができない。このため、現像工程を繰り返すたびに現像ローラ上のトナー量が増大し、中間調の色合いが必要な部分にトナーが大量に載ってしまい、十分な階調濃度特性が得られず、全体的に印刷濃度が濃くなり過ぎてしまうという課題があった。 However, in the conventional non-contact type developing device, since the toner supply member is arranged in non-contact with the developing roller, the toner that has not been used in the developing process of the electrostatic latent image can be collected from the surface of the developing roller. Can not. For this reason, each time the development process is repeated, the amount of toner on the developing roller increases, and a large amount of toner is placed on a portion that requires a halftone tone, so that sufficient gradation density characteristics cannot be obtained. There was a problem that the print density became too high.
本発明の現像装置は、静電潜像を担持する像担持体に現像剤を供給し、前記静電潜像を現像して現像剤像を形成する回転自在の現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触し、前記現像剤担持体の回転により前記現像剤担持体の表面を摺動するように配設された現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材に周期的に接触して振動を与え、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との接触部の近傍へ前記現像剤を搬送する回転自在の回転部材とを備えている。 A developing device of the present invention supplies the developer to the image carrier for carrying an electrostatic latent image, a rotatable developer carrying member to develop the electrostatic latent image to form a developer image, the developing A developer supply member arranged to come into contact with the developer carrier and slide on the surface of the developer carrier by rotation of the developer carrier, and periodically contact the developer supply member vibrated, and a rotating member rotatable for conveying the developer to the vicinity of the contact portion between the developer supplying member and the developer carrying member.
本発明の画像形成装置は、前記現像装置と、前記現像剤像により形成された前記現像剤像を記録媒体に転写する転写部材と、前記記録媒体に転写された前記現像剤像を定着させる定着部材とを備えている。 The image forming apparatus of the present invention includes the developing device, a transfer member that transfers the developer image formed by the developer image to a recording medium, and a fixing that fixes the developer image transferred to the recording medium. And a member.
発明の現像装置によれば、現像剤担持体の表面を摺動するように配設された現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材に周期的に接触して振動を与え、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との接触部の近傍へ現像剤を搬送する回転自在の回転部材とを備えているので、前記現像剤担持体への前記現像剤の供給と、前記現像剤担持体表面の前記現像剤の掻き取りが適切に行われる。このため、印刷濃度が濃くなり過ぎることや、印刷濃度が低下することがない。 According to the developing device of the invention, the developer supply member disposed so as to slide on the surface of the developer carrier, and the developer supply member periodically contacted to be vibrated to provide the developer carrier. And a rotatable rotating member that conveys the developer to the vicinity of the contact portion between the developing member and the developer supply member, so that the supply of the developer to the developer carrying member and the developer carrying member are provided. The developer on the surface is appropriately scraped off. For this reason, the print density does not become excessively high and the print density does not decrease.
本発明の画像形成装置によれば、現像剤担持体への現像剤の供給が円滑に行われるので、印刷品質を高めることができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, since the developer is smoothly supplied to the developer carrier, the print quality can be improved.
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。 Modes for carrying out the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments when read in light of the accompanying drawings. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.
(実施例1の構成)
図2は、本発明の実施例1における画像形成装置10の概略を示す構成図である。
(Configuration of Example 1)
FIG. 2 is a configuration diagram schematically illustrating the
図2において、X,Y,Zは、XYZ座標を示している。鉛直方向にZ軸を取り、記録媒体の走行方向をY軸、これらの両軸と直交する方向にX軸を取っている。以下、図中のXYZ座標は同じ方向を示している。 In FIG. 2, X, Y, and Z indicate XYZ coordinates. The Z-axis is taken in the vertical direction, the running direction of the recording medium is taken as the Y-axis, and the X-axis is taken in a direction perpendicular to both the axes. Hereinafter, the XYZ coordinates in the figure indicate the same direction.
本発明の実施例1における画像形成装置10は、例えば、電子写真式のカラーページプリンタである。
The
画像形成装置10の底部には、記録媒体としての用紙Pを収納する給紙カセット11が設けられている。給紙カセット11に収納された複数枚の用紙Pの最上部の用紙Pに接して、給紙カセット11から用紙Pを繰出す用紙搬送ローラ12が設けられている。用紙搬送ローラ12の用紙搬送方向下流には、用紙Pの搬送状態を修正しながら搬送するレジストローラ13とピンチローラ14とが設けられている。
At the bottom of the
レジストローラ13及びピンチローラ14の用紙搬送方向下流には、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)の順に各色別に現像を行う複数の画像形成ユニット30(=30K,30Y,30M,30C)が設けられている。
A plurality of image forming units 30 (= 30K) that perform development for each color in the order of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) downstream of the registration roller 13 and the
複数の画像形成ユニット30の略上方には、図示しない上位装置から受信した印刷ジョブデータに基づき形成されたイメージデータを、後に説明する複数の静電潜像の像担持体としての感光体の表面に書き込むための光源を有する複数の露光装置15(=15K,15Y,15M,15C)が設けられている。
Image data formed on the basis of print job data received from a host device (not shown) is placed above the plurality of
複数の画像形成ユニット30の略下方には、記録媒体搬送部材としての転写ベルト16が設けられている。転写ベルト16は、用紙Pをその表面に担持して搬送する機能を有している。転写ベルト16は、駆動源であるドライブローラ18により駆動され、テンションローラ19によって張架されるように構成されている。
A
複数の画像形成ユニット30の略下方には、転写ベルト16を挟持して現像剤画像の転写部材としての複数の転写ローラ17(=17K,17Y,17M,17C)が設けられている。転写ローラ17は、感光体上の現像剤像としてのトナー像Taをクーロン力により用紙Pに転写する機能を有している。
A plurality of transfer rollers 17 (= 17K, 17Y, 17M, 17C) serving as developer image transfer members are provided below the plurality of
転写ベルト16上のクリーニング部材としてのクリーニングブレード16aは、画像形成時に残留した転写ベルト16上の現像剤としてのトナーTをクリーニングする機能を有している。
The
転写ローラ17の下流には、加熱ローラ20aとバックアップローラ20bとによって構成される定着部材としての定着器20が設けられている。定着器20は、用紙P上のトナー像Taを熱と圧力とにより定着させる機能を有している。更に、用紙搬送方向下流には、用紙Pを用紙スタック部22に排出する複数の排出ローラ21−1,21−2,21−3が設けられている。外壁である筐体23は、前述した各部材を収容している。
A
図1は、本発明の実施例1における図2中の画像形成ユニット30を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating the
画像形成ユニット30は、静電潜像を担持する像担持体としての感光体31と、この感光体31を帯電する帯電ローラ32と、感光体31と接触するように対向して配置された現像剤担持体としての現像ローラ33と、トナーTを貯蔵する現像剤貯蔵部としてのトナー貯蔵部34と、現像ローラ33の表面のトナーTを掻き落としつつ、トナーTを供給する現像剤供給部としてのトナー供給部50とを備えている。
The
ここで、現像ローラ33、トナー貯蔵部34、及びトナー供給部50により、現像装置80が構成されている。トナー供給部50は、現像剤供給部材としてのトナー供給パッド51と、回転部材としての回転体52とを有している。
Here, a developing
感光体31は、露光装置15によって静電潜像が作成されるように構成されており、円筒状のアルミ素管上に有機感光層を有し、その端部に駆動力を受けるための図示しないギアを備えている。帯電ローラ32には、−1000Vの直流電圧が印加され、感光体31を帯電する機能を有している。帯電ローラ32は、φ6mmの金属製のシャフトに半導電性のエピクロルヒドリンゴムをφ12mmの円筒状に被覆し、感光体31に接触するように構成されている。
The
現像ローラ33は、感光体31にトナーTを供給して感光体31上の静電潜像を現像する機能を有している。現像ローラ33は、φ10mm金属シャフトに半導電性のウレタンゴムをφ16mmで円筒状に被覆し、感光体31に0.1mm押し込まれるように押圧されており、その端部には、駆動力を得るための図示しないギアが設けられている。現像ローラ33には、感光体31上の静電潜像をトナーTにより現像するために−250Vの直流電圧が印加されている。現像ローラ33の表面のトナーTの掻き取りとトナーTの供給は、後に詳述するトナー供給部50によって行われる。
The developing
トナー貯蔵部34には、トナーTが貯蔵されている。本実施例1におけるトナーTは、平均粒径が5.5μmの粉砕法で作成した一成分非磁性のものである。トナーTには、流動性、帯電特性を調整するための図示しない外添材、例えば、数nmオーダのシリカや酸化チタン等からなる微粒子が添加されて構成されている。本実施例1におけるトナーTは、摩擦帯電後の極性がマイナスになるように構成されている。
The
更に、画像形成ユニット30は、現像ローラ33上に供給されたトナーTの厚さを規制して薄層を形成する規制部材としての現像ブレード35と、現像ローラ33付近のトナーTがトナー貯蔵部34から漏れることを防止するトナー漏れ防止部材としての現像フィルム36と、感光体31上に残留しているトナーTをクリーニングするクリーニングブレード37と、このクリーニンググレード37により掻き落とされたトナーTを搬送する廃トナー搬送スパイラル38と、この廃トナー搬送スパイラル38の動作によって搬送されるトナーTが画像形成ユニット30外に漏れることを防止する廃トナーフィルム39とを有している。
Furthermore, the
現像ブレード35は、厚さ0.08mmのステンレスの板材に、曲げ加工によって形成した曲げ加工部を現像ローラ33に圧接させるように構成されている。クリーニングブレード37は、所定の寸法に加工したウレタンゴムを金属製の板に接着して形成されている。廃トナー搬送スパイラル38は、金属製のスパイラルから構成され、図示しないギアから駆動力を受けて回転することによりトナーTを搬送するように構成されている。
The developing
画像形成ユニット30は、モールド40によって覆われている。モールド40は、画像形成ユニット30を構成する各部材を保護すると共に、トナーTが画像形成ユニット30外に漏れることを防止する機能を有している。
The
次に、現像ローラ33の表面のトナーTを掻き取ると共に、現像ローラ33にトナーTを供給するトナー供給部50の構成について詳述する。
Next, the configuration of the toner supply unit 50 that scrapes off the toner T on the surface of the developing
図3は、図1中のトナー供給パッド51の概略を示す斜視図である。図4は、図1中のトナー供給パッド51の概略を示す断面図である。図5は、図1中の回転体52の概略を示す斜視図である。更に、図6は、図1中の現像ローラ33、トナー供給パッド51、及び回転体52を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an outline of the
トナー供給部50は、現像ローラ33に接触して現像ローラ33の回転により、現像ローラ33の表面を摺動するように配設された現像剤供給部材としてのトナー供給パッド51と、トナー供給パッド51に周期的に接触して振動を与え、且つ、現像ローラ33とトナー供給パッド51との接触部の近傍へトナーTを搬送する回転自在の回転部材としての回転体52とを有している。
The toner supply unit 50 includes a
図3及び図4において、トナー供給パッド51は、複数の細孔(以下「セル」という。)51cを有する多孔質のエラストマーにより形成され、現像ローラ33の表面のトナーTを取り込む接触部材としてのウレタンゴムフォーム51aと、ウレタンゴムフォーム51aを支持する支持体51bとを有している。
3 and 4, the
支持体51bは、略L字状に形成された板ばねであり、金属又は樹脂フィルムにより形成されている。略L字状に曲げられた一方の第1の片αは、ウレタンゴムフォーム51aと接着し、他方の第2の片βは、Z方向へのトナーTの移動を抑制する抑制部材としてのトナー移動規制板53に両面テープで固定されている。トナー移動規制板53は、Y方向への幅7mmの金属板で、X方向に延設されており、その両端部は、モールド40に固定されている。ウレタンゴムフォーム51aは、現像ローラ33の表面に対して、0.7mm押し込まれるように支持体51bにより押圧されている。
The
図5において、回転体52は、回転自在のシャフト52aと、端部がシャフト52aの外周に取り付けられたフィルム(例えば、樹脂フィルム)52bとを有し、図示しない駆動源から回転動作に必要な駆動力を伝達されるように構成されている。回転体52は、回転動作の際に、樹脂フィルム52bがトナー供給パッド51に接触して振動を与える位置に配設されている。
In FIG. 5, the rotating
図6において、現像ローラ33の表面に対して、ウレタンゴムフォーム51aが支持体51bの第1の片αによって押圧されている。支持体51bの第2の片βは、トナーTの移動を抑制するトナー移動規制板53に対して両面テープで固定されている。略L字状の支持体52bの下方には、回転体52が設けられている。回転体52の樹脂フィルム52bは、現像ローラ33の表面とウレタンゴムフォーム51aとの接触部付近へトナーTを搬送し、その後、支持体51bに接触して、トナー供給パッド51に振動を与えるように構成されている。
In FIG. 6, the
図7は、図2の画像形成装置10を示す機能ブロック図である。
画像形成装置10は、図示しないマイクロプロセッサ、リードオンリメモリ(以下「ROM」という。)、ランダムアクセスメモリ(以下「RAM」という。)、入出力ポート、及びタイマ等によって構成される印刷制御部61を有している。
FIG. 7 is a functional block diagram showing the
The
印刷制御部61は、ROMに格納されている制御プログラムをRAMに読み出して実行することにより、画像形成装置全体を制御する機能を有している。印刷制御部61には、外部との通信を行うためのインタフェース(以下「I/F」という。)制御部62が接続されている。印刷制御部61は、図示しない上位装置からI/F制御部62を介して、印刷ジョブデータ及び制御コマンドを受信し、画像形成装置10全体のシーケンスを制御して印刷動作を行う機能を有している。
The
印刷制御部61には、上位装置からI/F制御部62を介して入力された印刷ジョブデータを一時的に記録する受信メモリ63と、画像データ(即ち、イメージデータ)を記憶する画像データ編集メモリ64とが接続されている。印刷制御部61は、受信メモリ63に記録された印刷ジョブデータを受け取って編集処理し、画像データを形成して画像データ編集メモリ64に格納する機能を有している。
The
印刷制御部61には、入力操作部65が接続されている。入力操作部65は、画像形成装置10の状態を表示するための発光素子(以下「LED」という。)ランプ及び液晶装置等で構成された表示部と、操作者からの指示を画像形成装置10に与えるためのスイッチ及びタッチパネル等で構成された操作部とを有している。更に、印刷制御部61には、画像形成装置10の動作状態を監視するための各種のセンサ(例えば、用紙位置検出センサ、温湿度センサ、印刷濃度センサ等)からなるセンサ群66が接続されている。
An
印刷制御部61には、帯電ローラ32に所定の電圧を印加することにより、感光体31の表面を帯電させる帯電ローラ用電源67と、現像ローラ33に所定の電圧を印加することにより、感光体31上の静電潜像にトナーTを付着させる現像ローラ用電源68と、トナー供給パッド51に所定の電圧を印加することにより、現像ローラ33にトナーTを供給するトナー供給パッド用電源69と、転写ローラ17に所定の電圧を印加することにより、感光体31上のトナー像Taを用紙Pに転写させる転写ローラ用電源70とが接続されている。
The
これらの帯電ローラ用電源67と、現像ローラ用電源68と、トナー供給パッド用電源69と、転写ローラ用電源70とは、印刷制御部61の制御によって、それぞれ所定の電圧を印加するように構成されている。
The charging
印刷制御部61には、画像データ編集メモリ64に記録されたイメージデータを露光装置15に送り、露光装置15を駆動する露光部制御部71と、画像形成ユニット30により用紙Pに転写されたトナー像Taを用紙Pに定着するための定着器20に所定の電圧を印加する定着制御部72とが接続されている。
The
定着器20は、用紙P上のトナー像Taを形成するトナーTを溶融させるための図示しないヒータ、及び温度を検出するための図示しない温度センサ等を有している。定着制御部72は、図示しない温度センサのセンサ出力信号を読み込み、センサ出力信号に基づいて図示しないヒータを通電させ、定着器20が一定の温度になるように制御を行う機能を有している。
The fixing
印刷制御部61には、用紙Pを搬送するための用紙搬送モータ75の制御を行う搬送モータ駆動部73が接続されている。搬送モータ駆動部73は、印刷制御部61の指示によって所定のタイミングで用紙Pを搬送し、停止させる機能を有している。
The
印刷制御部61には、感光体31を動作させる駆動モータ76を制御するための駆動制御部74が接続されている。駆動制御部74は、駆動モータ76を駆動する機能を有している。駆動モータ76が駆動されると、駆動制御部74は、図1に示す感光体31を矢印E1方向に回転させる。その結果、帯電ローラ32、現像ローラ33、回転体52が、図示しないギア列によりそれぞれ矢印方向に回転させられる。
The
(実施例1の動作)
図2を用いて、画像形成装置10の全体の動作の概略を説明する。
(Operation of Example 1)
The overall operation of the
給紙カセット11から用紙搬送ローラ12によって繰り出された用紙Pは、レジストローラ13及びピンチローラ14を介して搬送され、感光体31と転写ローラ17とに挟持される位置まで搬送される。感光体31の表面には、露光装置15により静電潜像が形成される。この静電潜像は、画像形成ユニット30により現像されて、感光体31の表面にトナー像Taが形成される。
The sheet P fed from the
用紙Pは、感光体31と転写ローラ17とに挟持されて搬送ベルト16により搬送されるときに、感光体31の表面に形成されたトナー像Taが用紙Pへ転写される。用紙Pは、定着器20に搬送され、定着器20において、トナーTが用紙Pに定着され、排出ローラ21−1,21−2,21−3により外部に排出され、用紙スタック部22に堆積される。
When the sheet P is sandwiched between the
図1を用いて、画像形成ユニット30の動作について説明する。
帯電ローラ32によって、感光体31の表面に一定の電圧が印加され、感光体31の表面は帯電ローラ32からの放電により均一に帯電される。この際、帯電ローラ32には−1000Vが印加され、感光体31の表面は、−500Vに帯電する。均一に帯電した感光体31の表面に対し、図1では図示しない露光装置15の照射する光により画像部分の電荷がアースに抜けることにより除去され、静電潜像が形成される。
The operation of the
A constant voltage is applied to the surface of the
トナー貯蔵部34内のトナーTは、回転体52により撹拌、搬送され、回転体52に取り付けられた樹脂フィルム52bによって現像ローラ33の表面とトナー供給パッド51との接触部付近に搬送される。この搬送されたトナーTは、トナー供給パッド51により現像ローラ33の表面に供給される。現像ローラ33の表面に付着したトナーTは、現像ブレード35により均一の厚さに規制され、トナーTの薄層を形成する。現像ローラ33は、静電潜像を担持した感光体31に接触して回転し、トナーTを供給して静電潜像を現像する。
The toner T in the
感光ドラム31上の静電潜像の現像に寄与しなかったトナーTは、クリーニングブレード37により廃トナー搬送スパイラル38に掻き落とされる。掻き落とされたトナーTは、廃トナーフィルム39により画像形成ユニット30外へ漏れることを防止されながら、廃トナースパイラル38によって図示しない廃トナー貯蔵部に搬送される。
The toner T that has not contributed to the development of the electrostatic latent image on the
次に、トナー供給部50の動作について説明する。
図8は、図1中のトナー供給パッド51による現像ローラ33上の残留トナーTの掻き取り動作を示す図である。
Next, the operation of the toner supply unit 50 will be described.
FIG. 8 is a view showing a scraping operation of the residual toner T on the developing
トナー供給パッド51は、現像ローラ33に接触して一定の圧力で押圧するように配設されている。現像ローラ33の表面にはセル51cが接触している。ここで現像ローラ33は、図示していないギアから駆動を受けて、矢印F2方向に回転動作する。そのため、現像ローラ33上の現像に使用されなかった残留卜ナーTは、順次セル51cに接触する。この現像ローラ33上の残留トナーTは、鏡像力等の電気的な力により現像ローラ33に付着している。
The
ウレタンゴムフォーム51aに形成されているセル51cを十分現像ローラ33の表面に押し付けると、機械的に現像ローラ33上からトナーTを剥ぎ取る力が発生する。その機械的な力が、トナーTの電気的な現像ローラ33への付着力より十分大きくなると、セル51cによって、現像ローラ33の表面に残留しているトナーTが掻き取られる。本実施例1では、この残留トナーTの掻き取りを十分行うため、トナー供給パッド51を現像ローラ33に対し、0.7mm押し込むように構成している。
When the
図9Aは、図1中のトナー供給パッド51による現像ローラ33へのトナーTの供給動作を示す図である。図9Bは、図1中のトナー供給パッド51による現像ローラ33へのトナーTの供給動作を示す図である。更に、図9Cは、図1中のトナー供給パッド51による現像ローラ33へのトナーTの供給動作を示す図である。
FIG. 9A is a diagram showing an operation of supplying the toner T to the developing
トナーTの供給動作は、図8で説明したトナーTの掻き取り動作と同時に行われる。 The toner T supply operation is performed simultaneously with the toner T scraping operation described with reference to FIG.
図9Aに示すように、トナーTは、回転体52の樹脂フィルム52bの回転動作により、現像ローラ33とトナー供給パッド51との接触部において、現像ローラ33の回転方向F2の最上流部54付近に搬送される。
As shown in FIG. 9A, the toner T is in the vicinity of the most
その際、樹脂フィルム52bの回転動作により重力方向上方であるZ方向に移動したトナーTは、図9Aでは図示しないトナー移動規制板53によって上方への移動を規制され、トナー供給パッド51方向、若しくは回転体52へ再度移動する。図8において説明した通り、トナー供給パッド51により、現像ローラ33の表面から掻き取られた残留卜ナーTも、樹脂フィルム52bによって、再度トナー供給パッド52方向へと搬送される。このように、前記最上流部54付近に順次トナーTが搬送され、トナーTの密度が大きくなる。支持体51bは、樹脂フィルム52bの回転によって、移動方向Mに押し上げられる。
At this time, the toner T that has moved in the Z direction, which is above the gravitational direction due to the rotation of the
図9Bにおいて、トナー供給パッド51の支持体51bから樹脂フィルム52bが外れるため、支持体51bは、反動で移動方向Lに移動する。このように、トナー供給パッド51の支持体51bには、回転体52の樹脂フィルム52bが周期的に当たるため、そのたびに支持体51bが振動し、その結果、トナー供給パッド51全体が振動する。
In FIG. 9B, since the
その振動の際、最上流部54付近の卜ナー密度が高いところから、現像ローラ33とセル51cとが接触している部分を乗り越えてトナーTがセル51cに入り込んでくる。図9Cにおいて、そのようにして入り込んだ卜ナーTは、トナー供給パッド51の振動によって、現像ローラ33の表面と摩擦して帯電し、帯電卜ナーTcとなる。
At the time of the vibration, the toner T enters the
帯電トナーTcは、次第に増加していく。これらの帯電卜ナーTcは、現像ローラ33に電気的な力で付着し、現像ローラ33の回転方向F2の下流へ搬送される。帯電トナーTcは、現像ローラ33の回転方向F2の下流に移動すると、図8で説明した通り、別のセル51cによって、現像ローラ33の表面から掻き取られる。
The charged toner Tc gradually increases. These charging toners Tc adhere to the developing
掻き取られたトナーTは、次回の振動動作の際に、再度、帯電し、現像ローラ33上に付着し、更に、現像ローラ33の回転方向F2の下流へと搬送されていく。このような動作を繰り返すことで、現像ローラ33とトナー供給パッド51との接触部分を越えて、帯電トナーTcは、現像ローラ33の回転方向F2の下流にある現像ブレード35まで搬送され、現像ブレード35によって所定のトナー層厚にならされていく。
The scraped toner T is charged again and adheres to the developing
ここで、回転体の52の回転方向について考察する。
回転体52は、回転方向E2、即ち現像ローラ33の回転方向と逆の方向に回転する。このことにより、現像ローラ33の回転方向F2の最上流部54にトナーTを搬送することができると同時に、トナー供給パッド51のセル51cにトナーTを取り込み易い移動方向Mにトナー供給パッド51を振動させることができる。回転体52の回転方向を逆にしたときには、トナー供給パッド51は、移動方向Lに振動して現像ローラ33の表面のトナーTを掻き取る方向に振動する。このように本実施例1では、回転体52の回転方向を現像ローラ33の回転方向と逆にすることにより良好な印刷品質を得るように構成されている。
Here, the rotation direction of the
The rotating
(実施例1の効果)
本実施例1の構成の現像装置80の効果を、比較例1を用いて評価した。
(Effect of Example 1)
The effect of the developing
評価は、画像形成装置10と同一の構成の沖データ社製C5900プリンタに、本実施例1の構成の画像形成ユニット30を搭載し、印刷濃度が高い全面ベタパターンを印刷させて、印刷の品質が良好である場合には○、印刷の一部に濃度低下が見られる場合を△、濃度低下が大きい場合を×とした。
Evaluation is carried out by mounting the
比較例1として、画像形成ユニット30から回転体52を除去した画像形成ユニット30−1と、比較例2として、画像形成ユニット30からトナー供給パッド51を除去した画像形成ユニット30−2とを用いて評価した。
評価結果を表1に示す。
As Comparative Example 1, an image forming unit 30-1 in which the
The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示すように、本実施例1の構成の場合、印字品質は、良好であったが、比較例1の場合には、回転体52を除去しているため、現像ローラ33上の残留トナーTの掻き取りは行えるものの、トナーTの現像ローラ33への供給が低下するため印刷の濃度低下が発生している。この濃度低下は、トナー供給パッド51にトナーTを供給するものがないためである。
As shown in Table 1, in the case of the configuration of Example 1, the print quality was good, but in the case of Comparative Example 1, since the rotating
比較例2の場合も濃度低下が発生している。これは回転体52により、現像ローラ33の近傍へトナーTを搬送することはできるものの、搬送されたトナーTを帯電させるものがないため、現像ローラ33上のトナーTにおける現像ローラ33への電気的付着力が小さくなる。その結果、電気的付着力の小さいトナーTは、現像ブレード35によって掻き落とされてしまうためである。
In the case of Comparative Example 2, a decrease in density occurs. Although the toner T can be transported to the vicinity of the developing
これに対し、本実施例1の構成では、現像ローラ33上のトナーTの掻き落としを現像ローラ33に接触しているセル51cによって行い、回転体52から搬送されたトナーTをセル51cと現像ローラ33とで摩擦して帯電し、現像ローラ33に供給するため、良好な印刷品質が得られる。
In contrast, in the configuration of the first embodiment, the toner T on the developing
この結果、本実施例1によれば、印刷濃度が濃くなる過ぎることや濃度低下がない現像装置80を得ることができる。
As a result, according to the first embodiment, it is possible to obtain the developing
(実施例2の構成)
図10は、本発明の実施例2における画像形成ユニット130を示す構成図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 2)
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating the
本実施例2の画像形成ユニット130の構成は、実施例1の画像形成ユニット30とほぼ同様である。本実施例2の画像形成ユニット130における現像剤供給部材は、実施例1における現像剤供給パッド51と同様の第1の現像剤供給部としての現像剤供給パッド51と、トナー供給パッド51から現像ローラ33の回転方向F2の上流側に3mm隔てたところに配設された第2の現像剤供給部としての現像剤供給パッド55とから構成されている点が実施例1と異なる。その際、トナー供給パッド55は、トナー供給パッド51のウレタンフォーム51aと同じウレタンフォーム55aを有しており、押し込み量も実施例1と同様に0.7mmである。
The configuration of the
更に、回転体152は、シャフト152a及び樹脂フィルム152bを有し、実施例1の回転体52と同様の構成であるが、回転方向が実施例1の回転体52とは反対方向F3、即ち現像ローラ33の回転方向F2と同一方向となっている点が、実施例1と異なっている。この回転体152の回転によって、トナー供給パッド51及びトナー供給パッド55が共に周期的な振動を受けるように構成されている。その他の構成は、実施例1と同様である。
Further, the
ここで、実施例1と同様の現像ローラ33、トナー貯蔵部34、及び実施例1と異なるトナー供給部150により現像装置180が構成されている。トナー供給部150は、実施例1と同様のトナー供給パッド51、実施例1と異なるトナー供給パッド55、及び回転体152を有している。
Here, the developing
(実施例2の動作)
本実施例2における現像ローラ33上のトナーTの掻き取り動作は、トナー供給パッド51及びトナー供給パッド55により、実施例1と同じ動作が2箇所で行われる。
(Operation of Example 2)
The scraping operation of the toner T on the developing
図11は、図10中のトナー供給パッド51によるトナー搬送を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating toner conveyance by the
現像ローラ33へのトナーTの供給は、図11に示すように、樹脂フィルム152bによって搬送されたトナーTが、トナー供給パッド51と卜ナー供給パッド55との隙間56へ入り込んでいく。この樹脂フィルム152bによるトナーTの搬送が繰り返し行われることで、隙間56のトナー密度は大きくなる。
As shown in FIG. 11, the toner T supplied to the developing
図12Aは、図10中のトナー供給パッド51,55の動作を示す図である。図12Bは、図10中のトナー供給パッド51,55の動作を示す図である。更に、図12Cは、図10中のトナー供給パッド51,55の動作を示す図である。
12A is a diagram illustrating the operation of the
回転体152の樹脂フィルム152bは、現像ローラ33と同方向に回転しているため、図12Bのようにトナー供給パッド51と接触する。この際、トナー供給パッド51が回転体152から受ける振動の向きは実施例1とは逆の移動方向Lである。このとき、隙間56のトナー密度が十分大きいため、実施例1のときと同様に、トナー供給パッド51のセル51cにトナーTを取り込み、摩擦帯電することができる。
Since the
次に、図12Cに示すように、樹脂フィルム152bは、トナー供給パッド55に接触する。これにより、隙間56のトナーTがトナー供給パッド55のウレタンフォーム55aに形成されたセルにも入り込む。このトナーTも現像ローラ33と卜ナー供給パッド55間で摩擦されて帯電される。
Next, as illustrated in FIG. 12C, the
(実施例2の効果)
本実施例2の構成の現像装置180の効果を、比較例3を用いて評価した。
(Effect of Example 2)
The effect of the developing
評価は、実施例1と同様に、画像形成装置10と同一の構成の沖データ社製C5900プリンタに、本実施例2の構成の画像形成ユニット130を搭載し、印刷濃度が高い全面ベタパターンを印刷させて、印刷の品質が良好である場合には○、印刷の一部に濃度低下が見られる場合を△、濃度低下が大きい場合を×とした。
As in the case of the first embodiment, the
比較例3として、回転体252の回転方向を本実施例2における回転体152の回転方向と逆方向にし、それ以外の構成は、実施例2と同じとする画像形成ユニット230を用意した。結果を表2に示す。
As Comparative Example 3, an
本実施例2の現像装置180は、印刷品質が良好であっが、比較例3の構成では、濃度低下が発生していた。
The developing
図13Aは、比較例3におけるトナー供給パッド51,55のトナー搬送を示す図である。図13Bは、比較例3におけるトナー供給パッド51,55のトナー搬送を示す図である。
FIG. 13A is a diagram illustrating toner conveyance of the
図13Aに示すように、比較例3ではトナー供給パッド55と樹脂フィルム252bとが接触する前は、樹脂フィルム252b上にトナーTを十分保持しているが、図13Bに示すように、回転体252の回転動作によりトナー供給パッド55の支持体55bに樹脂フィルム252bが接触するため、樹脂フィルム252b上のトナーTが掻き落とされてしまう。
As shown in FIG. 13A, in Comparative Example 3, the toner T is sufficiently held on the
これに対し、本実施例2の構成では、樹脂フィルム152bがトナー供給パッド51の支持体51bに接触するものの、樹脂フィルム152bの回転方向が重力方向であるため、トナーTは隙間56に搬送されていく。そのため、隙間56に搬送されるトナー量は比較例3の方が少なくなる。このような理由により、比較例3の現像装置230では、濃度低下が発生した。
In contrast, in the configuration of the second embodiment, although the
本実施例2によれば、卜ナー供給パッド51及びトナー供給パッド55を設け、回転体152によるトナー搬送をトナー供給パッド51,55の隙間56に入るようにすることで、濃度低下がない現像装置180を得ることができる。
According to the second embodiment, the
(変形例)
本発明は、上記実施例に限定されず、その他の種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(e)のようなものがある。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other usage forms and modifications are possible. For example, the following forms (a) to (e) are available as usage forms and modifications.
(a) 実施例1、2では、感光体31と現像装置80,180とが一体となった構成で説明したが、感光体31が現像装置80,180と分離したタイプにおいても本発明を適用できる。
(A) In the first and second embodiments, the structure in which the
(b) 回転体52,152を構成するフィルムは、樹脂フィルム52b,152bに限定されない。一定の弾性と強度を有する素材であればよい。
(B) The film which comprises the
(c) 実施例1、2では、画像形成装置10としてカラーページプリンタを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モノクロページプリンタ、ファクシミリ装置、複写機、MFP(MultiFunction Printer/Product/Peripheral)等であってもよい。
(C) In the first and second embodiments, a color page printer has been described as an example of the
(d) 実施例1、2で説明した画像形成装置10の印刷方式、帯電方式、露光方式、現像方式、転写方式、定着方式、クリーニング方式、給紙方式等の各種方式は、一例であり、これに限定されない。
(D) Various methods such as the printing method, charging method, exposure method, development method, transfer method, fixing method, cleaning method, and paper feeding method of the
(e) 実施例2では、現像剤供給パッド51,56を2つ設ける例で説明したが、3つ以上の複数個設けてもよい。
(E) In the second embodiment, the example in which the two
10 画像形成装置
30,130 画像形成ユニット
31 感光体
33 現像ローラ
50,150 トナー供給部
51,55 トナー供給パッド
51a,55a ウレタンゴムフォーム
51b,55b 支持体
51c セル
52,152 回転体
52a,152a シャフト
52b,152b 樹脂フィルム
53 トナー移動規制板
54 最上流部
56 隙間
80,180 現像装置
10
31
Claims (8)
前記現像剤担持体に接触し、前記現像剤担持体の回転により前記現像剤担持体の表面を摺動するように配設された現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材に周期的に接触して振動を与え、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との接触部の近傍へ前記現像剤を搬送する回転自在の回転部材と、
を備えたことを特徴とする現像装置。 A rotatable developer carrier for supplying a developer to an image carrier carrying an electrostatic latent image and developing the electrostatic latent image to form a developer image;
In contact with the developer carrying member, and disposed a developer supply member to slide surfaces of said developer carrying member by the rotation of the developer carrier,
A rotatable rotating member that periodically vibrates the developer supplying member to impart vibration and conveys the developer to a vicinity of a contact portion between the developer carrying member and the developer supplying member;
A developing device comprising:
複数の細孔を有する多孔質のエラストマーにより形成され、前記現像剤担持体の表面の前記現像剤を取り込む接触部材と、A contact member that is formed of a porous elastomer having a plurality of pores and takes in the developer on the surface of the developer carrier;
前記接触部材を支持する支持体と、A support for supporting the contact member;
を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置。The developing device according to claim 1, wherein the developing device includes:
回転自在のシャフトと、A rotatable shaft,
端部が前記シャフトの外周に取り付けられたフィルムと、A film having an end attached to the outer periphery of the shaft;
を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置。The developing device according to claim 1, wherein the developing device includes:
前記接触部に対する前記現像剤担持体の回転方向下流に設けられ、前記現像剤の移動を抑制する抑制部材を備えたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising:
A developing device, comprising: a suppressing member that is provided downstream in the rotation direction of the developer carrying member with respect to the contact portion and suppresses the movement of the developer.
所定の間隔をおいて配設され、前記現像剤担持体にそれぞれ接触する第1及び第2の現像剤供給部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置。 The developer supply member is
4. The development according to claim 1, further comprising first and second developer supply portions disposed at predetermined intervals and in contact with the developer carrying member. 5. Equipment .
前記現像装置により形成された前記現像剤像を記録媒体に転写する転写部材と、A transfer member for transferring the developer image formed by the developing device to a recording medium;
前記記録媒体に転写された前記現像剤像を定着させる定着部材と、A fixing member for fixing the developer image transferred to the recording medium;
を備えたことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising:
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