JP5742003B2 - Developing device, and process cartridge and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Description
本発明は、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いる現像装置、並びに、これを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device using a two-component developer including toner and a carrier, and a process cartridge and an image forming apparatus provided with the developing device.
従来から、現像剤担持体に現像剤を供給するための供給搬送路と、現像領域でトナーを消費した現像剤担持体表面上の現像済み現像剤を回収する回収搬送路とを備えた供給回収分離方式の現像装置が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1の現像装置は、現像剤担持体に沿って現像剤担持体回転軸方向に延びる供給搬送路の下方に回収搬送路が並列に配置されている。供給搬送路の下流側と回収搬送路の上流側とは開口を介して連通しており、供給搬送路の上流側と回収搬送路の下流側とは開口を介して連通しており、現像剤が循環する。供給搬送路から供給され現像領域を通過しトナー濃度が低下した現像剤は、供給搬送路内に戻らず回収搬送路内に回収され再度新しいトナーと十分に攪拌されるまで供給搬送路(現像領域)に戻ってこない。そのため、現像剤担持体上のトナー濃度変動を小さくできる。
Conventionally, supply / recovery provided with a supply conveyance path for supplying the developer to the developer carrier and a collection conveyance path for collecting the developed developer on the surface of the developer carrier that has consumed toner in the development region A separation-type developing device is known (for example, Patent Document 1). In the developing device of
上述した供給回収分離方式の現像装置では、回収搬送路内において、その回収搬送路に沿って配置される現像剤担持体から現像剤を回収しながら下流側端部まで現像剤が搬送される。よって、回収搬送路内を流れる現像剤の量は、下流側ほど多くなる。しかも、供給搬送路が回収搬送路の上方に位置するので、回収搬送路の下流端において現像剤の自重に反して現像剤を持ち上げて移送させる必要がある。そのため、回収搬送路の下流端での現像剤搬送速度の落ち込みが大きく、回収搬送路の下流端で現像剤が滞留する。このような、回収搬送路の下流端での現像剤の滞留が進むと、回収搬送路の下流端に滞留した滞留現像剤が、現像剤担持体の回収搬送路の下流側部分と対向する箇所に及んで、現像剤担持体表面の現像済み現像剤が、回収搬送路へ回収されるスペースを塞いでしまう。その結果、現像剤担持体の回収搬送路の下流側と対向する箇所の現像済み現像剤が、回収搬送路へ回収されず、再度、現像領域へ運ばれる不具合(以下、現像剤連れ周り)が発生する。現像済み現像剤のトナー濃度は低下しているため、現像剤連れ周りにより再度、現像剤済み現像剤が現像領域へ搬送されてしまうと、その部分の画像の濃度が低下してしまい、画像ムラが生じてしまう。 In the above-described supply / recovery separation type developing device, the developer is transported to the downstream end while recovering the developer from the developer carrier disposed along the recovery transport path in the recovery transport path. Therefore, the amount of developer flowing in the collection conveyance path increases toward the downstream side. In addition, since the supply conveyance path is located above the collection conveyance path, it is necessary to lift and transfer the developer against the weight of the developer at the downstream end of the collection conveyance path. For this reason, the developer conveyance speed drops significantly at the downstream end of the collection conveyance path, and the developer stays at the downstream end of the collection conveyance path. When the developer stays at the downstream end of the recovery transport path, the staying developer staying at the downstream end of the recovery transport path faces the downstream portion of the developer carrying body recovery transport path. In other words, the developed developer on the surface of the developer carrying member closes the space to be collected in the collection conveyance path. As a result, there is a problem that the developed developer at a location facing the downstream side of the developer carrying path of the developer carrying member is not collected to the collection carrying path and is transported again to the development area (hereinafter referred to as developer accompanying). Occur. Since the toner density of the developed developer has decreased, if the developer that has been developed is transported to the development area again due to the rotation of the developer, the density of the image at that portion will decrease, and image unevenness will occur. Will occur.
そこで、供給搬送路の上流側と回収搬送路の下流側とを連通する開口の断面積を大きくし、回収搬送路から供給搬送路への現像剤の搬送量を多くすることで、回収搬送路の下流に滞留する現像剤量を減らすことが考えられる。しかし、後述する実験に示すように、開口の断面積を大きくして、回収搬送路下流の滞留する現像剤量を減らすと、現像剤搬送経路内のトナーを、現像に必要な帯電量にまで帯電させるまでの時間が長くなることがわかった。これは、後述する実験で示すように、開口の断面積を大きくして回収搬送路下流の滞留現像剤量を減らすと、回収搬送路下流側で現像剤にかかる圧密度が、低下してしまう。その結果、キャリアとトナーとの摺擦回数や摺擦力が、滞留現像剤量が多い場合に比べて減少し、現像剤搬送路内のトナーを、現像に必要な帯電量にまで帯電させる時間(以下、帯電立ち上げ時間という)が長くなることが判明した。このように、帯電立ち上げ時間が長くなる結果、トナーを所定の帯電量に立ち上げるための現像搬送経路における現像剤の搬送・攪拌時間が長くなり、装置のウォームアップ時間が長くなってしまう。その結果、ファーストプリントが開始されるまでの時間が長くなるという不具合に繋がる。 Therefore, by increasing the cross-sectional area of the opening that communicates the upstream side of the supply conveyance path and the downstream side of the collection conveyance path, and increasing the amount of developer conveyed from the collection conveyance path to the supply conveyance path, the collection conveyance path It is conceivable to reduce the amount of developer staying downstream. However, as shown in the experiment described later, if the cross-sectional area of the opening is increased to reduce the amount of developer staying downstream in the collection conveyance path, the toner in the developer conveyance path is reduced to the charge amount necessary for development. It has been found that the time until charging becomes longer. This is because, as shown in an experiment described later, when the cross-sectional area of the opening is increased to reduce the amount of staying developer downstream of the recovery conveyance path, the pressure density applied to the developer on the downstream side of the recovery conveyance path is reduced. . As a result, the number of rubbing times and the rubbing force between the carrier and the toner are reduced as compared with the case where the amount of the staying developer is large, and the time for charging the toner in the developer transport path to the charge amount necessary for development. (Hereinafter referred to as charging start-up time) was found to be long. As described above, as a result of the charging start-up time becoming longer, the developer transport / stirring time in the developing transport path for raising the toner to a predetermined charge amount becomes longer, and the warm-up time of the apparatus becomes longer. As a result, the time until the first print is started is increased.
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ファーストプリントが開始されるまでの時間が長くなるのを抑制し、かつ、現像剤連れ回りを抑制することができる現像装置、並びに、これを備えた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である。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a developing device capable of suppressing an increase in the time until the first print is started and suppressing the rotation of the developer. The present invention also provides a process cartridge and an image forming apparatus provided with the same.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、上記現像剤担持体に対して対向配置され、上記現像剤担持体の軸線方向に沿って供給搬送部材で現像剤を搬送しながら上記現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送路と、上記現像剤担持体の上記現像領域から上記供給搬送路から現像剤が供給される供給領域までの間の領域に対向配置され、上記現像剤担持体から上記現像領域通過後の現像剤を回収し、現像剤担持体の軸線方向に沿って、上記現像剤担持体から回収された現像剤を回収搬送部材により搬送する回収搬送路と、上記供給搬送路の現像剤搬送方向下流端と、上記回収搬送路の現像剤搬送方向上流端とを連通する第1連通部と、上記供給搬送路の現像剤搬送方向上流端と、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端とを連通する第2連通部とを備え、上記供給搬送路と上記回収搬送路との間で現像剤を循環搬送する現像装置において、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端よりも現像剤搬送方向下流側に、上記回収搬送路から搬送されてきた現像剤を滞留させる現像剤滞留部を設け、設け、上記供給搬送路を上記回収搬送路よりも重力方向上方に配置し、上記第2連通部は、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端における重力方向上方に設けられており、上記現像剤滞留部の重力方向上方に設けられた面を、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、重力方向下側に下降する傾斜面としたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、断面積が小さくなるよう上記現像剤滞留部を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の現像装置において、上記回収搬送部材を、上記現像剤滞留部まで延設させたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の現像装置において、上記回収搬送部材は、回転軸上に螺旋状のスクリュ部を備え、上記回収搬送部材の上記現像剤滞留部に位置するスクリュ部の巻き方向を、回収搬送路に位置するスクリュ部の巻き方向と逆向きにしたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3または4の現像装置において、上記回収搬送部材が、上記現像剤滞留部の内壁面に当接しないよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5いずれかの現像装置において、上記現像剤滞留部の壁面に凹凸を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、潜像担持体と該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを一体的に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項1乃至8のいずれかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤により該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを有し、該現像装置により該潜像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材へ転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項1乃至7いずれかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の画像形成装置において、少なくとも上記現像装置と、上記潜像担持体とを一体に支持し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項8または9の画像形成装置において、上記現像装置を複数備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, the developer retaining portion is configured such that the cross-sectional area decreases as the distance from the downstream end in the developer transport direction of the recovery transport path increases. To do.
According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the collecting and conveying member is extended to the developer retaining portion.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the third aspect, wherein the collecting and conveying member includes a spiral screw portion on a rotating shaft, and the screw portion is located in the developer retaining portion of the collecting and conveying member. The winding direction of the screw is opposite to the winding direction of the screw part located in the collection conveyance path.
According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to the third or fourth aspect of the present invention, the collecting and conveying member is configured not to contact an inner wall surface of the developer retaining portion.
According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device according to any of the first to fifth aspects, the wall surface of the developer retaining portion is provided with irregularities.
The invention of claim 7, and a developing device for developing a latent image on the latent image bearing member and the latent image bearing member supported integrally, it is detachable from the image forming apparatus main body process In the cartridge, the developing device according to any one of
Further, the invention of claim 8 provides a latent image carrier, a latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier, and a two-component developer containing a toner and a carrier. An image forming apparatus including: a developing device that develops a latent image; and a toner image formed on the latent image carrier by the developing device is finally transferred to a recording material to form an image on the recording material In the apparatus, the developing device according to any one of
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the eighth aspect , at least the developing device and the latent image carrier are integrally supported, and a process cartridge that is detachable from the apparatus main body is provided. It is characterized by.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth or ninth aspect, a plurality of the developing devices are provided.
本発明によれば、回収搬送路の現像剤は、回収搬送路よりも下流に設けられた現像剤滞留部へ搬送され、現像剤滞留部で現像剤が滞留する。これにより、滞留させる現像剤量を減らさずに、回収搬送路の下流に滞留する滞留現像剤量を、現像剤滞留部の容積分減らすことができる。その結果、キャリアとトナーとの摺擦回数や摺擦力の減少を抑制しつつ、回収搬送路の滞留現像剤が、現像剤担持体の回収搬送路の下流側部分と対向する箇所に及ぶのを抑制することができる。これにより、帯電立ち上げ時間が長くなるのを抑制しつつ、現像剤担持体上の現像済み現像剤が回収されるスペースを塞ぐのを抑制することができる。よって、ファーストプリントが開始されるまでの時間が長くなるのを抑制しつつ、現像剤連れ回りが生じるのを抑制することができる。 According to the present invention, the developer in the collection conveyance path is conveyed to the developer retention section provided downstream from the collection conveyance path, and the developer is retained in the developer retention section. Accordingly, the amount of staying developer staying downstream of the collection conveyance path can be reduced by the volume of the developer staying portion without reducing the amount of staying developer. As a result, while the number of rubbing times and the rubbing force between the carrier and the toner are suppressed, the staying developer in the collection conveyance path reaches the portion facing the downstream portion of the collection conveyance path of the developer carrier. Can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the space where the developed developer on the developer carrier is collected while suppressing an increase in the charge start-up time. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of developer rotation while suppressing an increase in the time until the first print is started.
本発明によれば、ファーストプリントが開始されるまでの時間が長くなるのを抑制しつつ、現像剤連れ回りを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the rotation of the developer while suppressing an increase in the time until the first print is started.
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ100に適用した実施形態について説明する。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, an embodiment in which the present invention is applied to a
図1は、プリンタ100の概略構成図である。
プリンタ100は、タンデム方式を採用するフルカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアン(以下、それぞれ、K、M、Y、Cという。)の各色トナー像を形成する作像装置17K,M,Y,Cを備えている。これらの作像装置17K,M,Y,Cの下方には、下流側張架ローラ18及び上流側張架ローラ19に掛け回されて記録紙Pを表面に担持して搬送し、各作像装置17K,M,Y,Cの対向しながら表面移動する転写搬送ベルト15が配設されている。転写搬送ベルト15を挟んで各作像装置17K,M,Y,Cと対向する転写バイアスローラ5K,M,Y,Cを備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the
The
また、転写搬送ベルト15による記録紙搬送方向について下流側張架ローラ18よりも下流側には、転写搬送ベルト15から分離した記録紙P上の未定着トナーを定着する定着装置24を備えている。また、プリンタ100の本体上部には、定着装置24を通過しトナー像が定着した記録紙Pを積載するための排紙トレイ25を備えている。
Further, a fixing
転写搬送ベルト15の下方には、記録紙Pを収容する複数の給紙カセット20,21,22を備えている。また、転写搬送ベルト15と作像装置17K,M,Y,Cとが対向する転写領域に各給紙カセット20,21,22から記録材である記録紙Pを供給する給紙搬送装置26と、各給紙カセット20、21、22から搬送されてきた記録紙Pを作像装置17K,M,Y,Cによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ23とを備えている。
A plurality of
また、本実施形態1のプリンタ100では、図1中の左右方向のサイズを小型にできるように転写搬送ベルト15を斜め方向に配設し、転写搬送ベルト15上での記録紙Pの搬送方向を図1中矢印で示すように斜め方向としている。これにより、プリンタ100は、図1中の左右方向における筐体の幅が、A3サイズの記録紙長手方向の長さよりも僅かに長い大きさとなっている。このように構成することで、本実施形態1のプリンタ100は、内部に記録紙を収容するために最低限必要な大きさに構成できており大幅に小型化されている。
Further, in the
各作像装置17K,M,Y,Cは、潜像担持体としてドラム状の感光体1K,M,Y,Cを有している。この感光体1K,M,Y,Cの回転方向に関して順に、それぞれ帯電装置2K,M,Y,C、現像装置3K,M,Y,C、クリーニング装置6K,M,Y,C、等を有している。また、帯電装置2K,M,Y,Cと現像装置3K,M,Y,Cとの間で書込み光Lを露光装置16K,M,Y,Cから照射される周知の構成である。感光体1K,M,Y,Cはドラム状でなく、ベルト状としても良い。
Each
このような構成のプリンタ100では、画像形成スタートとともに、各作像装置17K,M,Y,Cで各色トナー像が形成される。各作像装置17K,M,Y,Cでは、感光体1K,M,Y,Cが、図示していないメインモータにより回転駆動され、帯電装置2K,M,Y,Cによって一様帯電された後、露光装置16K,M,Y,Cより、画像を色分解した色毎の画像情報に応じて書込み光Lが照射され、静電潜像が形成される。感光体1K,M,Y,C上に形成された静電潜像は、現像装置3K,M,Y,Cにより現像され、各感光体1K,M,Y,Cの表面上に各色トナー像が形成される。一方、給紙カセット20,21,22のいずれかから給紙搬送された記録紙Pは、レジストローラ23によって作像装置17K,M,Y,Cによる作像タイミングに合わせて、転写搬送ベルト15の表面上に供給される。そして、転写搬送ベルト15に担持された記録紙Pは転写搬送ベルト15の表面移動によって各色の転写領域に搬送される。
In the
各感光体1K,M,Y,C上に形成されたトナー像は、感光体1K,M,Y,Cと転写搬送ベルト15との対向部で転写バイアス手段である転写バイアスローラ5K,M,Y,Cによって転写搬送ベルト15上に担持された記録紙Pに順次転写される。このようにしてK、M、Y、Cの順で各感光体1K,M,Y,C上に形成されたトナー像が転写され、重ね合わせカラートナー像が記録紙P上に形成される。トナー像を転写された記録紙Pは、転写搬送ベルト15から分離され、定着装置24に搬送され、トナー像が定着されて機外の排紙トレイ25に排出される。
The toner images formed on the photoconductors 1K, 1M, 1C, 1C are transferred to the transfer bias rollers 5K, 5M, 5B, and 5C, which are transfer bias means, at the facing portions of the photoconductors 1K, 1M, 1C, 1C and the
一方、記録紙P上にトナー像を転写した後の感光体1K,M,Y,Cは、クリーニング装置6K,M,Y,Cによって転写残トナーの除去がなされ、必要に応じて図示しない除電ランプで除電された後、再度、帯電装置2K,M,Y,Cで一様に帯電される動作を繰り返す。
On the other hand, after the toner image is transferred onto the recording paper P, the transfer residual toner is removed by the cleaning devices 6K, M, Y, and C, and the charge removal (not shown) is performed as necessary. After being neutralized by the lamp, the operation of being uniformly charged by the
次に、現像装置3について詳しく説明する。本実施形態1のプリンタ100の現像装置3K,M,Y,Cは、画像形成物質として、互いに異なる色(K,M,Y,C)のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。このため、以下、特に必要のない限り添字K,M,Y,Cを省略し、現像装置3として説明する。
Next, the developing
図2は、本実施形態1のプリンタ100に適用可能な現像装置3の一例を示す概略断面図である。
図3は、現像装置3を図2の矢印F方向からみた各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図である。
図4は、現像装置3を図2の矢印F方向から見た、現像装置3のケーシングである現像容器33内の現像剤の流れを説明する模式図である。
図5は、現像ローラ34内の各磁極の磁束密度を示す模式図である。
なお、図3及び図4中の矢印が現像容器33中の現像剤の流れを示している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the developing
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of the developing
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the flow of the developer in the developing
FIG. 5 is a schematic diagram showing the magnetic flux density of each magnetic pole in the developing
Note that the arrows in FIGS. 3 and 4 indicate the flow of the developer in the developing
図2に示すように、現像装置3は感光体1に対向配置され、感光体1は図中矢印aに示すように、図2における時計回り方向に回転駆動する。現像装置3のケーシングである現像容器33内には磁性キャリアと磁性又は非磁性のトナーとからなる粉体状の二成分現像剤である現像剤32が収容されている。現像装置3は、感光体1の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像領域Aまで現像容器33内の現像剤32を担持して、表面移動することによって搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ34aを備える。また、現像スリーブ34aの内部に現像装置3に対して固定された複数の磁石からなる磁界発生手段としてのマグネットローラ34bを備え、現像スリーブ34aとマグネットローラ34bとで現像ローラ34を構成する。さらに、現像スリーブ34a上に担持された現像剤の層厚規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ35とを有している。
As shown in FIG. 2, the developing
本実施形態のマグネットローラ34bは、現像スリーブ表面移動方向に沿って3つの磁極S1,N1,N2を備えている。図5に示すように、磁極S1は、現像領域Aで作用して、現像領域Aを通過する現像剤32を穂立ちさせ、磁性キャリアが保持しているトナーを感光体1の表面に接触させて現像させる機能を担っている現像磁極である。磁極N1は、現像領域よりも下流側の領域で作用して、現像スリーブ34aの回転による現像剤32の搬送性を確保するとともに、現像スリーブ34aの表面から現像剤を離間させるための現像剤離れ機能を担っている剤離れ磁極である。磁極N2は、バッファ部Dや現像ドクタ35の周辺で作用して、供給搬送路37内の現像剤32をバッファ部Dへ移動させて現像スリーブ上に汲み上げる汲み上げ磁極として機能するとともに、現像ドクタ35を通過する現像剤32に磁気力を作用させて規制ギャップの現像剤通過量の安定性を確保する規制磁極としても機能する汲み上げ・規制磁極である。
The
供給搬送部材としての供給スクリュ39と回収搬送部材としての回収スクリュ40とが現像スリーブ34aの回転軸方向に対して略平行に設けられている。各搬送スクリュは、図3に示すように、回転軸とその回転軸に螺旋状に設けられたスクリュ部とを有し、回転することにより回転軸の軸方向に沿って、それぞれ一方向に現像剤32を搬送する。現像容器33の内部は、供給搬送路37と回収搬送路38とが、仕切壁36を挟んで上下に形成されている。
A
また、図3に示すように、仕切壁36の両端部には連通部としての開口部がそれぞれ設けられている。ここで、供給搬送路37の現像剤搬送方向上流側と回収搬送路38の現像剤搬送方向下流側との間は第2連通部としての持上開口部41によって連通している。回収搬送路38の現像剤搬送方向上流側との間は第2連通部としての落下開口部42によって、連通している。また、この落下開口部42の上部には、補給トナーを補給するためのトナー補給口45が配置されている。
Moreover, as shown in FIG. 3, the opening part as a communication part is provided in the both ends of the
ここで、図2に示すように、仕切壁36は現像スリーブ34a側の端部が供給スクリュ39を下方から包み込むように立設され、この立設部によって障壁43を形成している。この障壁43と、現像装置3の内壁と、現像スリーブ34aの上部の周面とで形成される現像スリーブ34aの上方空間(現像ドクタ35の現像スリーブ表面移動方向上流側に隣接する規制前空間)には、供給搬送路37から現像剤32が順次供給される。この現像スリーブ34aの上方空間は、貯留する現像剤32が現像スリーブ34aの周面に接触し、現像スリーブ34aの回転に伴って現像スリーブ34aの周面に接触した現像剤32が、この現像スリーブ34aの回転軸方向の全幅に亘って担持搬送されるように現像幅に亘って形成されている。そして、この現像スリーブ34aの上方空間は、供給搬送路37から供給される現像剤32を一旦貯留する供給貯留部であるバッファ部Dとして機能し、貯留した現像剤32を現像スリーブ34aへ安定的に供給している。
Here, as shown in FIG. 2, the
本実施形態における現像装置3においては、供給搬送路37中の現像剤32の量が下流に行くほど少なくなる傾向があるため、その量の減少に従うように障壁43の端部の高さが上流から下流に行くにしたがって低くなるように形成してもよい。図3に示すように、回収搬送路38内の現像剤32は回収スクリュ40によって供給スクリュ39の搬送方向とは逆方向に搬送される。また、供給スクリュ39は図2における時計回りに回転し、回収スクリュ40は現像スリーブ34aと同様に反時計回りに回転する。図4に示すように、現像容器33内の現像剤32は、供給スクリュ39及び回収スクリュ40の回転によって、供給搬送路37及び回収搬送路38それぞれの搬送方向に向かって搬送され、現像容器内を循環する。
In the developing
回収搬送路38から供給搬送路37への現像剤32の搬送は、回収搬送路38に設けられた回収スクリュ40による、搬送方向下流端に溜まった現像剤32の搬送圧で、供給搬送路37と回収搬送路38とを連通する持上開口部41を通過するように、現像剤32を鉛直方向上方へ押し上げることで行われる。供給搬送路37で搬送されている現像剤32は、現像剤搬送方向に沿って順次、供給スクリュ39の回転によって供給スクリュ39と現像スリーブ34aとの間の障壁43の端部を乗り越えてバッファ部Dに供給される。そして、バッファ部Dに供給された現像剤32は、直接又は現像スリーブ34aに内設されたマグネットローラ34bの磁気力によって現像スリーブ34aに引き付けられ現像スリーブ34aに供給される。
The
バッファ部Dを介して、現像スリーブ34aに供給された現像剤32は、現像スリーブ34aの回転と、内設されたマグネットローラ34bの磁気力とによって、現像スリーブ34aの表面に担持されつつ、図2中の矢印Bの方向に搬送される。そして、バッファ部Dを介して、現像スリーブ34aに供給されて担持された現像剤32のうちの一定量が、現像スリーブ34aに担持されつつ、矢印Bで示すように、現像スリーブ34aの表面と現像ドクタ35との規制ギャップを通過する。このとき、現像スリーブ34aの表面に担持された現像剤32のうちの余分な現像剤は、規制ギャップを通過するときに現像ドクタ35によって通過を阻止され、図2中の矢印B1で示すようにバッファ部D内に留まる。
The
規制ギャップを通過した現像剤32は、図2中矢印B2で示すように現像スリーブ34aと感光体1との間の現像領域Aを通過したのち、現像スリーブ34aから離れ、現像容器33の底部33bへ流れて回収搬送路38へと受け渡される。より詳しく説明すると、まず、規制ギャップを通過した現像剤32は現像スリーブ34a上に担持されて現像領域Aに搬送され、現像領域Aを通過する。その後、現像領域Aにおいて感光体1の表面の供給されずに現像スリーブ34a上に残った現像剤32は、現像スリーブ34aの回転に伴って供給搬送路37に再度回収されるのではなく、回収搬送路38に回収される。そして、回収された現像剤32は、補給されたトナーと回収搬送路38中で攪拌されつつ搬送され、再度、供給搬送路37へ受け渡される。このように、現像領域Aを通過した現像剤32は現像容器33内の供給搬送路37と回収搬送路38とを循環するため、供給搬送路37内には常に回収搬送路38で十分攪拌された現像剤のみが存在する状態となる。
The
また、回収搬送路38内の現像剤32は現像領域Aを通過してトナー濃度が低下した現像剤32を含むため、トナーを補給する必要がある。そこで、潜像の画像情報から求めるトナー消費量に応じて、または、回収搬送路38内の現像剤32のトナー濃度の測定結果に応じて、回収搬送路38の上流側の現像剤32にトナー補給がなされる。この現像容器33内に補給されるトナーは、図3に示すように、トナー補給口45から落下開口部42を通って回収搬送路38の搬送方向上流側の端部に落下する。そして、落下した補給トナーは回収搬送路38内の現像剤32に補給され、回収搬送路38内で攪拌搬送される。このようにして、適正なトナー濃度の現像剤32を供給搬送路37に受け渡すことができる。
Further, since the
本実施形態の現像装置3では、供給搬送路37から現像スリーブ34aに供給され現像領域Aを通過してトナー濃度が低下した現像剤は回収搬送路38と対向する位置で現像スリーブ34aの表面から離脱し、回収搬送路38内に回収される。また、回収搬送路38内に回収された現像剤は回収搬送路38内の搬送方向上流側端部に補給されるトナーと回収搬送路38内で攪拌され、所望のトナー濃度となった状態で供給搬送路37に供給される。このように本実施形態の現像装置3では、現像領域Aを通過してトナー濃度が低下した現像剤は供給搬送路37では回収されないため供給スクリュ39による搬送方向の上流側と下流側とで供給搬送路37内での現像剤32のトナー濃度が変化しない。
In the developing
また、図2に示す現像装置3では、仕切り壁36と現像スリーブ34aとのギャップ0.5〜1.0[mm]に設定して、バッファ部Dに供給された現像剤32を、バッファ部Dに留めているが、図6に示すように、現像スリーブ34aと仕切り壁36とのギャップを3.0[mm]以上にして、バッファ部Dに供給された現像剤32のうち、汲み上げ磁極N2で保持しきれなかった現像剤32を、このギャップから回収搬送路38へ落下させる構成としてもよい。なお、現像スリーブ34aと仕切り壁36とのギャップが3.0[mm]未満では、現像剤32が安定して回収搬送路38へ落下させることができなかった。
Further, in the developing
本実施形形態では、現像剤を供給スクリュ39から現像ローラ34に搬送・供給する際に重力の力も利用するので、汲み上げ磁極の磁束密度を下げても現像剤搬送が可能である。従って、現像ドクタ35での磁束密度が小さくでき、現像ドクタ35での現像剤にかかるストレスを低減でき現像剤の劣化を抑制できるので現像剤の長寿命化が可能である。しかし、現像ドクタ35での摺擦力が小さいために現像ドクタ35でのトナーの帯電機能が低下している。よって、供給搬送路37や回収搬送路38でトナーを所定の帯電量に帯電させておく必要がある。
In this embodiment, since the force of gravity is also used when the developer is conveyed / supplied from the
そこで、本発明者らは、供給搬送路37や回収搬送路38でのトナー帯電性能について、以下に示す実験を行った結果、持上開口部41の断面積が小さい方が、トナーを帯電させる帯電性能を増加させることができることが判明した。以下、発明者らが行った実験について詳しく説明する。
Therefore, the present inventors conducted the following experiment on the toner charging performance in the
まず、本発明者らは、持上開口部41の断面積を異ならせて、トナーの帯電立ち上げついて調べた。具体的には、現像ローラ34を取り外した現像装置3において、高湿環境下で供給スクリュ39、回収スクリュ40を回転させて、トナーの帯電量を落とした現像剤を攪拌・搬送し、攪拌時間とトナー帯電量との関係をVブロー装置で取得した。持上開口部41の形状としては、図7に示すように、断面積Xが2[cm2]の長方形状のものと、断面積Xが1[cm2]の長方形状のものを用意した。また、供給搬送路37の持上開口部41よりもほんの少し現像剤搬送方向下流の領域(図7の斜線で囲んだ領域S)の現像剤をサンプリングして、持上開口部41通過直後のトナーの帯電量を測定した。その結果を図8に示す。
First, the present inventors investigated the charging start-up of the toner by changing the cross-sectional area of the lifting
トナーの帯電の立ち上がり(トナーの帯電量と、攪拌時間との関係)に関しては、図9に示す関係で表すことができると言われており、図9に示す関係を表す関係式は、以下の式(1)のようになる。
Q=Q0+pot(1−exp(−t/τ))…式(1)
Q0:初期帯電量
pot:飽和帯電量−初期帯電量
τ:時定数(立上時間の半値)
t:攪拌時間
It is said that the rise of toner charge (the relationship between the toner charge amount and the stirring time) can be expressed by the relationship shown in FIG. 9, and the relational expression showing the relationship shown in FIG. Equation (1) is obtained.
Q = Q 0 + pot (1−exp (−t / τ)) (1)
Q0: initial charge amount pot: saturation charge amount-initial charge amount τ: time constant (half value of rise time)
t: Stirring time
上記した関係式と、図8に示す実験結果とから、飽和帯電量Potと、時定数τをそれぞれ求めた。その結果を、図10、図11に示す。
図8、図10、図11からわかるように、開口部を1[cm2]の長方形にした方が帯電の立ち上がりが早く、飽和帯電量が高いことがわかる。
The saturation charge amount Pot and the time constant τ were obtained from the above relational expression and the experimental results shown in FIG. The results are shown in FIGS.
As can be seen from FIG. 8, FIG. 10, and FIG. 11, it can be seen that when the opening has a rectangular shape of 1 [cm 2 ], the rising of the charge is quicker and the saturation charge amount is higher.
次に、持上開口部41の断面積が2[cm2]の長方形状の場合における、回収搬送路38の下流側(図7の点線で囲った領域101)に滞留する現像剤量と、持上開口部41の断面積が1[cm2]の長方形状の場合における、回収搬送路38の下流端に滞留する現像剤量とを調べた。
回収搬送路38の下流側に滞留する現像剤量を測定するのは困難なので、剤バランスが整うまで現像剤を攪拌・搬送し、その後静止した状態で、図12に示すように持上開口部41からの距離に対する回収搬送路38内の現像剤面の高さを測定した。その測定結果を図13に示す。実験結果から断面積が1[cm2]の方が、2[cm2]よりも持上開口部41から遠い場所でも現像剤面が高いことが分かる。つまり開口面積を小さくした方が回収搬送路38の下流側に滞留する現像剤量が多いことがわかる。
Next, in the case where the cross-sectional area of the lifting
Since it is difficult to measure the amount of developer staying on the downstream side of the
次に、持上部開口部付近に小型圧縮ロードセル(共和電業製)を設け、現像ローラ34を取り外した現像装置3を用いて供給スクリュ39、回収スクリュ40で現像剤を攪拌・搬送したときの圧力を測定した。その結果を図14に示す。なお、この実験では、持上開口部41の断面積が、1[cm2],1.3[cm2],2[cm2]の長方形状の物を用意してそれぞれの形状で圧力を測定した。
Next, a small compression load cell (manufactured by Kyowa Denki) is provided in the vicinity of the opening of the holding upper part, and the developer is stirred and conveyed by the
図14に示すように、持上開口部41の断面積を小さくした方が、圧力が高いことが分かる。これは、持上開口部41の断面積を小さくすることで、回収搬送路38の下流端に滞留する現像剤量が多くなり圧力が高くなったと考えている。
As shown in FIG. 14, it can be seen that the pressure is higher when the cross-sectional area of the lifting
以上の実験結果により、持上開口部41の開口面積を小さくすることで回収搬送路38の下流端に現像剤が溜まり圧密状態になることで帯電立ち上がりが早く、飽和帯電量が高くなり、帯電機能が向上することが分かった。
From the above experimental results, by reducing the opening area of the lifting
このように、持上開口部41の断面積を狭くして、回収搬送路38の下流端に現像剤を溜め、圧密状態にすることで帯電機能が向上するが、回収搬送路38の下流端に現像剤が溜まることで、現像剤連れ周りという不具合が発生する。これは、先の図13に示すように、現像剤面が高く現像剤が滞留する箇所が、持上開口部41から遠い場所まで及んでいる。そのため、現像剤が滞留する箇所が、現像ローラ34と対向領域まで及んで、現像スリーブ34a表面の現像済み現像剤が、回収搬送路38へ回収されるためのスペースを塞いでしまう。その結果、この現像済みの現像剤が、回収搬送路38に回収されず、再度、現像領域Aへ搬送され、現像に用いられるのである。この現像剤済みの現像剤は、一度、現像領域Aを通過して、トナーが消費されているため、トナー濃度が低い。よって、この現像済みの現像剤が再度、現像領域Aへ搬送されてしまうと、所定のトナー量を、潜像に付着させることができ、他の部分よりも画像の濃度が薄くなり、画像の濃度ムラが生じてしまう。
As described above, the charging function is improved by narrowing the cross-sectional area of the lifting
持上開口部41を現像ローラ34の一端から離れた位置に設けることにより、回収搬送路の下流側に滞留した現像剤が、現像ローラとの対向領域に及ぶことがなくなり、現像剤連れ回りを抑制することができるが、この場合、回収搬送路38、供給搬送路37ともに、軸方向に長くなってしまうので、現像装置が軸方向に大型化しまう。
By providing the
そこで、本実施形態においては、回収搬送路38の持上開口部41よりも現像剤搬送方向下流側に、回収搬送路38で滞留する現像剤を貯留するための現像剤滞留部を設けて、現像剤滞留部に現像剤を滞留させるようにし、回収搬送路内の滞留現像剤の量を減らした。以下に、具体的に説明する。
Therefore, in the present embodiment, a developer retention portion for storing the developer that stays in the
[実施例1]
図15は、実施例1の現像装置3における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図である。
図15に示すように、実施例1の現像装置3においては、回収搬送路38の現像剤搬送方向下流端よりも下流側に、現像剤滞留部102を設けている。現像剤滞留部102は、現像剤搬送方向に平行で、上下方向に切ったときの断面形状が、三角形状になっている。より詳しくは、現像剤滞留部102の重力方向上側の上側面103が、回収搬送路38に向かうにつれて現像剤滞留部102の断面積が大きくなるような傾斜面となっている。
[Example 1]
FIG. 15 is a cross-sectional explanatory view of the vicinity of the rotation shaft of each conveying screw in the developing
As shown in FIG. 15, in the developing
また、回収スクリュ40は、現像剤滞留部102まで延設されている。また、回収スクリュ40の現像剤滞留部102に位置するスクリュ部40b−2は、現像剤滞留部102の壁面と当接しないよう、回転軸40aからの高さが調整されている。すなわち、回収搬送路38から離れた位置にあるスクリュ部の回転軸40aからの高さaが、回収搬送路38側にあるスクリュ部の高さbよりも短くなっている。
Further, the
回収搬送路38の現像剤32は、回収スクリュ40により現像剤滞留部102へと搬送される。現像剤滞留部102は、回収搬送路38から離れるにつれて、断面積が小さくなる形状となっている。このため、現像剤滞留部102へ搬送されてきた現像剤32は、回収スクリュ40によって現像剤滞留部102の奥側へ搬送されることにより、現像剤が圧密状態となる。その結果、現像剤滞留部102の奥側において、トナーとキャリアとの摺擦回数や摺擦力が増加し、トナーをすばやく所定の帯電量にすることができる。現像剤滞留部102の奥側にまで搬送された現像剤32は、後から搬送されてきた現像剤32に押されて、傾斜している上側面103側へ押し上げられる。そして、矢印Gに示すように、傾斜した上側面103に沿って移動しながら、持上開口部41へと搬送され、供給搬送路37へと搬送される。このように、現像剤滞留部102においては、上側面側の現像剤搬送方向が、回収スクリュ40側の現像剤搬送方向に対して逆向きなので、現像剤滞留部102でのトナーのキャリアとの摺擦回数を増やすことができ、トナーをすばやく所定の帯電量にすることができる。
The
また、上側面103を傾斜面とすることで、回収搬送路から現像剤滞留部102の現像剤を、スムーズに持上開口部41へ向けて搬送することができる。その結果、現像剤滞留部102に現像剤が長期にわたり滞留し続けるのを抑制することができる。また、現像剤滞留部102に回収スクリュ40を延設させることで、現像剤滞留部102の現像剤を攪拌することができ、トナーとキャリアとの摺擦を促進させることができる。これにより、トナーを良好に摩擦帯電させることができる。
Further, by setting the
このように、現像剤滞留部102に現像剤を搬送して、現像剤滞留部102で現像剤を滞留させることで、回収搬送路内で滞留する現像剤量を減らすことができる。これにより、回収搬送路内の滞留現像剤が、現像ローラ34との対向領域にまで及んでしまうのを抑制することができる。その結果、現像スリーブ34a表面の現像済み現像剤が回収されるスペースを回収搬送路内の滞留現像剤が塞いでしまうのを抑制することができ、現像剤連れ周りが発生するのを抑制することができる。
In this way, by transporting the developer to the
また、現像剤滞留部102の断面積を、回収搬送路38から離れるに従って、小さくしたので、現像剤滞留部102に滞留させる現像剤量が少なくても、圧密状態を作りだすことができ、トナーを良好に摩擦帯電させることができる。これにより、後述する実験で示すように、持上開口部41の断面積を広くして、滞留させる現像剤量を減らしても、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができる。また、現像剤滞留部の容積を減らすことができるので、現像装置の大型化を抑制することができる。また、現像剤滞留部102を設けることにより、現像装置の下側は、軸方向に長くなってしまうが、供給搬送路37を有する上側は、従来の現像装置と同じ軸方向長さにすることができる。よって、持上開口部41を現像ローラの一端から離すことにより、現像剤の連れ回りを抑制する場合に比べて、現像装置の軸方向の大型化を必要最小限に留めることができる。
In addition, since the cross-sectional area of the
[実施例2]
図16は、実施例2の現像装置3における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図である。
この実施例2は、上側面103に凹凸を設けたものである。このように、凹凸を設けることで、上側面103に沿って、持上開口部へ現像剤32が移動するときに、トナーとキャリアとの摺擦回数や摺擦力を増加させることができ、トナーをすばやく所定の帯電量にすることができる。それ以外の構成は、実施例1の現像装置と同じである。また、図16に示す構成では、上側面103にのみ凹凸を設けているが、現像剤滞留部102の全ての壁面に凹凸を設けてもよい。
[Example 2]
FIG. 16 is an explanatory cross-sectional view of the vicinity of the rotation shaft of each conveying screw in the developing
In the second embodiment, the
図15に示した実施例1の現像装置、図16に示した実施例2の現像装置、現像剤滞留部102を有していない比較例の現像装置とを用いて、以下に示す実験を行った。
The following experiment was conducted using the developing device of Example 1 shown in FIG. 15, the developing device of Example 2 shown in FIG. 16, and the developing device of the comparative example not having the
実験は、各現像装置から現像ローラ34を取り外し、トナーの帯電量を落とした現像剤を、供給搬送路37、回収搬送路38に投入し、表1に示す実験条件で、供給スクリュ39、回収スクリュ40を回転させて、現像剤を攪拌・搬送し、攪拌時間(供給スクリュ39・回収スクリュ40の駆動時間)とトナーの帯電量との関係をVブロー装置で取得した。各現像装置の持上開口部41は、断面積が2[cm2]の長方形状とした。また、供給搬送路37の持上開口部41よりもほんの少し現像剤搬送方向下流の領域(先の図7の斜線で囲んだ領域Sと同じ箇所)のトナーをサンプリングした。すなわち、持上開口部41通過直後のトナーの帯電量を測定した。その実験結果を図17に示す。
次に、先の式(1)と、図17に示した実験結果とに基づいて、飽和帯電量Potと、時定数τをそれぞれ求めた。その結果を、図18、図19に示す。 Next, the saturation charge amount Pot and the time constant τ were obtained based on the previous equation (1) and the experimental results shown in FIG. The results are shown in FIGS.
図17〜図19に示すように、現像剤滞留部102を設けることにより、現像剤滞留部設けていない比較例の現像装置に比べて、トナーの帯電時定数τが早くなり、飽和帯電量Potが高くなることがわかる。しかも、上側面103に凹凸を設けて実施例2の現像装置においては、先の図10、図11に示した持上開口部41の断面積を1[cm2]した現像装置と、ほぼ同じ時定数τ、飽和帯電量Potにすることができた。このように、断面積が奥側に向かうにつれて小さくなる現像剤滞留部102を設けた実施例1、2の現像装置においては、持上開口部41の断面積を広めにしても、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができることがわかった。これは、上述したように、現像剤滞留部102に滞留させる現像剤量が少なくても、現像剤滞留部102の奥側の断面積が小さい部分で現像剤を圧密状態にすることができる。よって、滞留する現像剤量が少なくても、トナーとキャリアとの摺擦回数を多くすることができ、かつ、摺擦力を高めることができ、比較例の現像装置に比べてトナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができたと考えられる。このように、持上開口部41の断面積を広めにして、滞留させる現像剤量を減らしても、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができる。これにより、回収搬送路38の下流側に現像剤が滞留するのを抑制して、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができる。よって、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させる機能を得つつ、回収搬送路38に滞留した現像剤で、現像スリーブ34a上の現像済み現像剤を回収するスペースを塞いでしまうのを防止することができ、現像剤連れ回りを抑制することができる。また、実施例2の現像装置の方が、実施例1の現像装置に比べて、時定数τを早くでき、飽和帯電量Potを高めることができた。これは、現像剤滞留部102の壁面を凹凸にしたことで、トナーとキャリアとの摺擦回数や摺擦力を増加させることができたためと考えられる。
As shown in FIGS. 17 to 19, by providing the
次に、実施例1、2の現像装置、比較例の現像装置を用いて、回収搬送路38の下流側に滞留する現像剤量を調べた。
回収搬送路38の下流側に滞留する現像剤量を測定するのは困難なので、剤バランスが整うまで現像剤を攪拌・搬送し、その後静止した状態で、先の図12に示すように持上開口部41からの距離に対する回収搬送路38内の現像剤面の高さを測定した。その測定結果を図20に示す。
Next, using the developing devices of Examples 1 and 2 and the developing device of the comparative example, the amount of developer staying on the downstream side of the
Since it is difficult to measure the amount of the developer staying on the downstream side of the
図20からわかるように、実施例1、2の現像装置の回収搬送路38の下流側の現像剤高さを、比較例の現像装置よりも低くできる。これは、現像剤滞留部102を設けることにより、その容積分、比較例の現像装置よりも回収搬送路38の下流側の現像剤高さを低くすることができたと考えられる。このように、実施例1、2の現像装置においては、比較例の現像装置に比べて、回収搬送路38の下流側の現像剤の高さを抑えることができる。これにより、回収搬送路38の現像剤を攪拌・搬送したとき、飛散した現像剤が、現像スリーブ表面に付着するのを抑制することができる。
As can be seen from FIG. 20, the height of the developer on the downstream side of the
図21は、変形例1の現像装置における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図である。
図21に示す変形例1の現像装置は、現像剤滞留部102に位置する回収スクリュ40のスクリュ部40b−2の巻き方向を回収搬送路38に位置するスクリュ部40b−1と逆にしたものである。このように構成することで、回収スクリュ40が回転したとき、現像剤滞留部102の現像剤は、回収スクリュ40により回収搬送路38に向けて搬送される。これにより、現像剤滞留部102に現像剤が留まり続けてしまうのを抑制することができる。また、回収搬送路38の下流端101の現像剤では、現像剤滞留部102から搬送されてきた現像剤と、回収搬送路38から搬送されてきた現像剤とで挟まるような形となり、圧密状態にすることができる。これにより、キャリアとトナーとの摺擦回数や摺擦力を増加させることができ、トナーの帯電を促進させることができる。
FIG. 21 is an explanatory cross-sectional view of the vicinity of the rotation axis of each conveying screw in the developing device according to the first modification.
The developing device of
図22は、変形例2の現像装置における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図である。
図22に示す変形例2の現像装置は、現像剤滞留部102に位置にまで回収スクリュ40を延設していないものである。このような構成でも、回収搬送路の下流端101にまで搬送された現像剤32は、回収スクリュ40により現像剤滞留部102へと搬送される。そして、現像剤滞留部の現像剤が、後から現像剤滞留部102へ搬送されてきた現像剤32に押されることで、矢印Gに示すように、現像剤滞留部102の奥側へ搬送されていき、奥側までくると、後から現像剤滞留部102へ搬送されてきた現像剤32により持上げられ、上側面103に沿って搬送される。そして、持上開口部41まで上側面103に沿って搬送され、持上開口部41から供給搬送路の上流端へ搬送される。
FIG. 22 is an explanatory cross-sectional view of the vicinity of the rotation axis of each conveying screw in the developing device of
In the developing device of
以上、本実施形態の現像装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤32を表面上に担持して回転し、潜像担持体たる感光体1と対向する現像領域で感光体1の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体たる現像ローラ34を備えている。また、現像ローラ34に対して対向配置され、上記現像ローラ34の軸線方向に沿って供給搬送部材たる供給スクリュ39で現像剤32を搬送しながら上記現像ローラ34に現像剤32を供給する供給搬送路37を備えている。また、上記現像ローラ34の上記現像領域から上記供給搬送路37から現像剤32が供給される供給領域までの間の領域に対向配置され、上記現像ローラ34から上記現像領域通過後の現像剤32を回収し、現像ローラ34の軸線方向に沿って、上記現像ローラ34から回収された現像剤を回収搬送部材たる回収スクリュ40により搬送する回収搬送路38を備えている。また、上記供給搬送路37の現像剤搬送方向下流端と、上記回収搬送路38の現像剤搬送方向上流端とを連通する第1連通部たる落下開口部42と、上記供給搬送路37の現像剤搬送方向上流端と、上記回収搬送路38の現像剤搬送方向下流端とを連通する第2連通部たる持上開口部41とを備えている。また、回収搬送路38の持上開口部41よりも現像剤搬送方向下流側に、現像剤32を貯留する現像剤滞留部102を設けている。これにより、回収搬送路38の現像剤は、現像剤滞留部102へ搬送され、現像剤滞留部に滞留する。これにより、回収搬送路に滞留する現像剤量を、現像剤滞留部の容積分減らすことができ、回収搬送路内の滞留現像剤が、現像ローラ34との対向領域にまで及んでしまうのを抑制することができる。よって、回収搬送路38内の滞留現像剤が、現像スリーブ34a表面の現像済み現像剤が回収されるスペースを塞ぐのを抑制することができ、現像連れ回りが生じるの抑制することができる。
As described above, the developing device of the present embodiment carries the
また、回収搬送路38の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、断面積が小さくなるよう現像剤滞留部102を構成した。これにより、現像剤滞留部102へ搬送された現像剤が、後から搬送された現像剤に押されて断面積の小さい奥側へ搬送され、圧密状態にすることができる。これにより、現像剤滞留部102に滞留する現像剤量が少なくても、圧密状態を作り出すことができ、良好にトナーを摩擦帯電させることができる。このように、現像剤滞留部102に滞留する現像剤量を少なくできるので、現像剤滞留部の容積を狭くでき、装置の大型化を抑制することができる。
In addition, the
また、回収スクリュ40を、上記現像剤滞留部102まで延設させることにより、現像剤滞留部102の現像剤32を攪拌することができ、トナーとキャリアとの摺擦を促進させることができる。これにより、トナーを良好に摩擦帯電させることができる。
Further, by extending the
また、回収スクリュ40の上記現像剤滞留部102に位置するスクリュ部40b−2の巻き方向を、回収搬送路38に位置するスクリュ部40b−1の巻き方向と逆向きにしてもよい。これにより、回収スクリュ40を回転させたとき、現像剤滞留部102の現像剤32が、回収搬送路38に向けて搬送される。これにより、現像剤滞留部102に長期にわたり現像剤が留まり続けることを抑制することができる。
Further, the winding direction of the
また、回収スクリュ40が、上記現像剤滞留部102の内壁面に当接しないよう構成することで、上記現像剤滞留部102の内壁面や回収スクリュ40が磨耗するのを防止することができる。
Further, by configuring the
現像剤滞留部102の壁面に凹凸を設けることで、現像剤滞留部内の現像剤32が壁面に沿って移動するとき、トナーとキャリアとの摺擦回数や摺擦力を増加させることができる。これにより、トナーをすばやく所定の帯電量に帯電させることができる。
By providing irregularities on the wall surface of the
また、供給搬送路37を回収搬送路38よりも重力方向上方に配置した。これにより、現像装置の水平方向の幅を小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
Further, the
さらに、現像剤滞留部102の重力方向上方に設けられた上側面103が、回収搬送路38の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、重力方向下側に下降する傾斜面とした。これにより、現像剤滞留部102の現像剤が、上側面103に沿ってスムーズに持上開口部41へ所定の帯電量に帯電したトナーを搬送させることができる。
Furthermore, the
1:感光体
3:現像装置
34:現像ローラ
37:供給搬送路
38:回収搬送路
39:供給スクリュ
40:回収スクリュ
40a:回転軸
40b:スクリュ部
41:持上開口部
42:落下開口部
102:現像剤滞留部
103:上側面
1: Photoconductor 3: Developing device 34: Developing roller 37: Supply conveyance path 38: Collection conveyance path 39: Supply screw 40:
Claims (10)
上記現像剤担持体に対して対向配置され、上記現像剤担持体の軸線方向に沿って供給搬送部材で現像剤を搬送しながら上記現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送路と、
上記現像剤担持体の上記現像領域から上記供給搬送路から現像剤が供給される供給領域までの間の領域に対向配置され、上記現像剤担持体から上記現像領域通過後の現像剤を回収し、現像剤担持体の軸線方向に沿って、上記現像剤担持体から回収された現像剤を回収搬送部材により搬送する回収搬送路と、
上記供給搬送路の現像剤搬送方向下流端と、上記回収搬送路の現像剤搬送方向上流端とを連通する第1連通部と、
上記供給搬送路の現像剤搬送方向上流端と、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端とを連通する第2連通部とを備え、
上記供給搬送路と上記回収搬送路との間で現像剤を循環搬送する現像装置において、
上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端よりも現像剤搬送方向下流側に、上記回収搬送路から搬送されてきた現像剤を滞留させる現像剤滞留部を設け、
上記供給搬送路を上記回収搬送路よりも重力方向上方に配置し、
上記第2連通部は、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端における重力方向上方に設けられており、
上記現像剤滞留部の重力方向上方に設けられた面を、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、重力方向下側に下降する傾斜面としたことを特徴とする現像装置。 A developer carrying body that carries a developer containing toner and a carrier on the surface, rotates, supplies the toner to the latent image on the surface of the latent image carrier and develops it in a development area facing the latent image carrier. When,
A supply conveyance path that is disposed to face the developer carrying member and supplies the developer to the developer carrying member while conveying the developer by a supply conveying member along the axial direction of the developer carrying member;
The developer carrying member is disposed opposite to a region from the developing region to the supply region where the developer is supplied from the supply conveyance path, and collects the developer after passing the developing region from the developer carrying member. A recovery transport path for transporting the developer recovered from the developer support by a recovery transport member along the axial direction of the developer support;
A first communicating portion that communicates the downstream end of the supply transport path in the developer transport direction and the upstream end of the recovery transport path in the developer transport direction;
A second communication portion that communicates the upstream end of the supply transport path with respect to the developer transport direction and the downstream end of the recovery transport path with respect to the developer transport direction;
In the developing device that circulates and conveys the developer between the supply conveyance path and the recovery conveyance path ,
Provided on the downstream side of the developer conveyance direction of the recovery conveyance path downstream of the developer conveyance direction is a developer retention portion that retains the developer conveyed from the collection conveyance path ,
The supply transport path is disposed above the collection transport path in the direction of gravity,
The second communication portion is provided above the gravity direction at the downstream end of the recovery conveyance path in the developer conveyance direction,
2. A developing device according to claim 1, wherein a surface provided above the developer retaining portion in the direction of gravity is an inclined surface that descends downward in the direction of gravity as the distance from the downstream end in the developer transport direction of the recovery transport path .
上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、断面積が小さくなるよう上記現像剤滞留部を構成したことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1.
2. A developing device according to claim 1, wherein the developer retaining portion is configured such that the cross-sectional area decreases as the distance from the downstream end in the developer transport direction of the recovery transport path increases.
上記回収搬送部材を、上記現像剤滞留部まで延設させたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
2. A developing apparatus according to claim 1, wherein the collecting and conveying member is extended to the developer retaining portion.
上記回収搬送部材は、回転軸上に螺旋状のスクリュ部を備え、
上記回収搬送部材の上記現像剤滞留部に位置するスクリュ部の巻き方向を、回収搬送路に位置するスクリュ部の巻き方向と逆向きにしたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3.
The collection conveyance member includes a spiral screw portion on the rotation shaft,
A developing device characterized in that the winding direction of the screw portion located in the developer retaining portion of the collecting and conveying member is opposite to the winding direction of the screw portion located in the collecting and conveying path.
上記回収搬送部材が、上記現像剤滞留部の内壁面に当接しないよう構成したことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3 or 4,
2. A developing apparatus according to claim 1, wherein said collecting and conveying member is configured not to contact an inner wall surface of said developer retaining portion.
上記現像剤滞留部の壁面に凹凸を設けたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 5,
A developing device characterized in that an unevenness is provided on the wall surface of the developer retaining portion.
上記現像装置として、請求項1乃至6のいずれかの現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 In a process cartridge that integrally supports a latent image carrier and a developing device that develops a latent image on the latent image carrier and is configured to be detachable from the image forming apparatus main body,
As the developing apparatus, process cartridge characterized by using any of the developing apparatus of claims 1 to 6.
上記現像装置として、請求項1乃至7いずれかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the latent image carrier, and a developing device that develops the latent image on the latent image carrier using a two-component developer containing toner and a carrier. An image forming apparatus for forming an image on the recording material by finally transferring the toner image formed on the latent image carrier by the developing device to the recording material,
As the developing device, an image forming apparatus characterized by using any of the developing apparatus according to claim 1 to 7.
少なくとも上記現像装置と、上記潜像担持体とを一体に支持し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8 .
An image forming apparatus comprising a process cartridge that integrally supports at least the developing device and the latent image carrier and is detachable from the apparatus main body.
上記現像装置を複数備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8 or 9 ,
An image forming apparatus comprising a plurality of the developing devices.
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