JP2012053353A - Developing device, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも現像剤担持体に現像剤を供給する搬送部材と現像剤担持体から離脱した現像剤を回収する搬送部材とが設けられていて、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された現像装置、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 an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction machine thereof, and a developing device and a process cartridge installed therein, and in particular, a developer in a longitudinal direction. Among the plurality of conveyance members that form a circulation path by conveyance, a conveyance member that supplies at least the developer to the developer carrying member and a conveyance member that collects the developer separated from the developer carrying member are provided. The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which a developer regulating member that regulates a developer amount on the upstream side of a region is disposed below a developer carrier.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材を上下方向に設置するとともに、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設する技術が知られている（例えば、特許文献１〜３等参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a developing device that contains a two-component developer composed of a toner and a carrier (including a case where an additive or the like is added), and the developer is long. And a developer regulating member for regulating at least two conveying members in a vertical direction among a plurality of conveying members that form a circulation path by conveying in a direction, and for regulating a developer amount upstream of a developing region The technique of arrange | positioning below is known (for example, refer patent documents 1-3 grade | etc.,).
２成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材（撹拌搬送部材）によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ（現像剤担持体）に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラの下方に設置されたドクターブレード（現像剤規制部材）によって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。なお、現像ローラの内部にはマグネットが固設されていて、このマグネットによって現像ローラの周囲に複数の磁極が形成されている。 In a developing device using a two-component developer, toner is appropriately replenished into the developing device from a toner replenishing port provided in a part of the developing device according to toner consumption in the developing device. The replenished toner is agitated and mixed together with the developer in the developing device by a conveying member (agitating and conveying member) such as a conveying screw. Part of the stirred and mixed developer is supplied to a developing roller (developer carrier). After the developer carried on the developing roller is regulated to an appropriate amount by a doctor blade (developer regulating member) installed below the developing roller, the toner in the two-component developer is transferred to the photosensitive drum (image carrier). To the latent image on the photosensitive drum at a position opposite to (). A magnet is fixed inside the developing roller, and a plurality of magnetic poles are formed around the developing roller by the magnet.
特許文献１等における現像装置には、第１搬送部材（供給スクリュ）と第２搬送部材（回収スクリュ）とが上下方向に設置されていて、これらの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。下方に設置された第１搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら、汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給する。上方に設置された第２搬送部材は、剤離れ磁極の位置で現像剤ローラから離脱された現像剤を長手方向（第１搬送部材による搬送方向とは逆方向である。）に搬送する。第１搬送部材による搬送経路（第１搬送経路）の下流側と第２搬送部材による搬送経路（第２搬送経路）の上流側とは第１中継部を介して連通している。そして、第１搬送経路の下流側に達した現像剤は、その位置に留まり押し上げられ、第２搬送経路の上流側に達する。ここで、第２搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第１搬送経路の上流側と第２搬送経路の下流側とは第２中継部を介して連通している。そして、第２搬送経路の下流側に達した現像剤は、第２中継部を自重落下して第１搬送経路の上流側に移動される。
In the developing device in
このように複数の搬送部材が上下方向に並設された現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）に比べて、現像装置を水平方向にコンパクト化することができる。そのために、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。また、複数の搬送部材を上下方向に並設して、現像剤担持体に対する現像剤の供給経路（第１搬送経路）と、現像剤担持体から離脱する現像剤の回収経路（第２搬送経路）と、を分離した現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）に比べて、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のものが含まれにくいために、像担持体上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。 As described above, the developing device in which the plurality of conveying members are arranged in the vertical direction is more developed than the developing device in which the plurality of conveying members are arranged in the horizontal direction (see, for example, FIG. 19 of Patent Document 2). The device can be made compact in the horizontal direction. Therefore, a tandem type color image forming apparatus in which a plurality of developing devices are arranged in parallel in the horizontal direction is often used. In addition, a plurality of transport members are arranged in the vertical direction, and a developer supply path (first transport path) to the developer carrier and a developer recovery path (second transport path) that separates from the developer carrier. ) Is separated from the developing device in which a plurality of conveying members are arranged in parallel in the horizontal direction (see, for example, FIG. 19 of Patent Document 2) and is carried on the developing roller in the developing process. Since the developer to be provided does not easily contain the developer after the development step, the density deviation of the toner image formed on the image carrier can be reduced.
また、このようにドクターブレード（現像剤規制部材）が現像ローラの下方に配設された現像装置を備えた画像形成装置は、ドクターブレードが現像ローラの上方に配設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）を備えたものに比べて、画像形成装置の下方に配設された給紙部（用紙収容部）から排紙トレイまでの用紙搬送経路の長さを短くできるために、タンデム型のカラー画像形成装置におけるファーストプリント時間を短くすることができる（例えば、特許文献２の図１等参照）。さらに、排紙トレイを画像形成装置の上方に配設するレイアウトを用紙搬送経路を比較的短くしても容易にとることができるために、水平方向のサイズが小型化されたタンデム型のカラー画像形成装置に多く用いられている。 In addition, the image forming apparatus including the developing device in which the doctor blade (developer regulating member) is disposed below the developing roller as described above has a developing device (for example, a doctor blade disposed above the developing roller (for example, The length of the sheet conveyance path from the sheet feed unit (sheet storage unit) disposed below the image forming apparatus to the sheet discharge tray can be shortened as compared with the apparatus having the image forming apparatus (see FIG. 19 of Patent Document 2). Therefore, the first print time in the tandem type color image forming apparatus can be shortened (see, for example, FIG. 1 of Patent Document 2). Furthermore, since the layout in which the paper discharge tray is arranged above the image forming apparatus can be easily taken even if the paper transport path is relatively short, a tandem color image with a reduced horizontal size is provided. Often used in forming equipment.
一方、特許文献４等には、搬送経路を流動する現像剤の嵩変動にともなうトナー濃度検知センサの誤検知を防止することを目的として、現像剤の搬送経路においてトナー濃度検知センサが設置された位置の上方に、搬送スクリュを覆うように押さえ壁を設ける技術が開示されている。なお、特許文献４において、トナー濃度検知センサは、搬送スクリュの下方に設置されている。
On the other hand, in
上述した特許文献１〜３等の現像装置は、第２搬送経路（回収経路）において、剤離れ磁極の位置で現像ローラ上から離脱した現像工程後の現像剤が、現像ローラ上に再び担持されてしまう場合があった。
そして、このような不具合が生じると、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のもの（トナーが消費された状態の現像剤である。）が含まれてしまう現象（このような現象を「現像剤の連れ回り」という。）が発生して、像担持体上に形成するトナー像に濃度偏差が生じてしまっていた。
In the developing devices described in
When such a problem occurs, the developer carried on the developing roller and used for the developing process includes the developer after the developing process (the developer in which the toner is consumed). (This phenomenon is referred to as “developer accompanying the developer”), resulting in a density deviation in the toner image formed on the image carrier.
このような不具合を防止するために、第２搬送経路（回収経路）を形成する第２搬送部材を現像ローラの下方であって現像ローラから充分に離れた位置に配設して、現像ローラから離脱して自重落下した現像剤を第２搬送部材によって搬送するように構成する方策が考えられる。しかし、その場合、第２搬送経路が第１搬送経路よりも下方に突出するように構成されてしまうために、第２搬送経路において第２搬送部材の下方にトナー濃度検知センサを設置してしまうと、トナー濃度検知センサのみが現像装置の下方に突出してしまうことになる。したがって、第２搬送経路の上方に形成される比較的大きなスペースを利用して、第２搬送部材の上方にトナー濃度検知センサを設置したい。さらに、現像装置を長手方向に大きくしないために、現像ローラにおける有効作像領域に相当する長手方向の範囲内にトナー濃度検知センサを設置したい。しかし、それらの場合に、トナー濃度検知センサによる高い検知精度を確保して、良好なトナー濃度制御をおこなう必要がある。 In order to prevent such a problem, the second conveying member that forms the second conveying path (collection path) is disposed below the developing roller and at a position sufficiently away from the developing roller, and is separated from the developing roller. A measure is conceivable in which the developer that has fallen off and dropped by its own weight is transported by the second transport member. However, in this case, since the second transport path is configured to protrude below the first transport path, a toner concentration detection sensor is installed below the second transport member in the second transport path. As a result, only the toner density detection sensor protrudes below the developing device. Therefore, it is desired to install a toner concentration detection sensor above the second transport member using a relatively large space formed above the second transport path. Further, in order not to enlarge the developing device in the longitudinal direction, it is desired to install a toner concentration detection sensor in the longitudinal direction corresponding to the effective image forming area in the developing roller. However, in those cases, it is necessary to perform high toner density control while ensuring high detection accuracy by the toner density detection sensor.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と現像剤担持体から離脱した現像剤を回収する第２搬送部材とが設置されて、現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された場合であって、第２搬送経路において現像剤担持体上から離脱された現像工程後の現像剤が再び現像剤担持体に担持される不具合が確実に低減されて、トナー濃度検知センサが現像装置の下方に突出したり現像装置が長手方向に大型化することなく、トナー濃度検知センサによって高精度のトナー濃度制御がおこなわれる、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a first conveying member that supplies developer to the developer carrying member and a second conveying member that collects the developer separated from the developer carrying member. And the developer regulating member is disposed below the developer carrier, and the developer after the development process separated from the developer carrier in the second transport path is developed again. Highly accurate toner concentration control by the toner concentration detection sensor without causing the toner concentration detection sensor to protrude below the developing device or the developing device to be enlarged in the longitudinal direction. A developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus.
この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されるとともに、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されるとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記現像剤担持体の下方に離れて配設されるとともに、前記現像剤担持体から離脱して自重落下した現像剤を補給トナーと混合しながら長手方向に搬送する第２搬送部材と、を具備し、前記第１搬送部材による第１搬送経路と前記第２搬送部材による第２搬送経路とを仕切る仕切り部材と、前記現像剤担持体における有効作像領域に相当する長手方向の範囲内であって前記第２搬送経路における現像剤搬送方向の下流側において前記第２搬送部材の上方に配設されるとともに、その位置に搬送される現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサと、前記第２搬送経路において前記トナー濃度検知センサが設置された位置から現像剤搬送方向の上流側の位置にかけて前記第２搬送部材の上方を覆うように形成されるとともに、前記トナー濃度検知センサの位置に流動する現像剤の圧力を規制する圧力調整部材と、をさらに備え、前記圧力調整部材は、前記第２搬送部材の上方において前記第２搬送部材に近接して対向する内壁面が、前記第２搬送部材の外径に沿った曲面で形成され、前記第２搬送部材の上方において前記現像剤担持体から離脱して自重落下した現像剤が降着する外壁面が、傾斜面のみで形成されたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing device for storing a developer having a carrier and a toner and developing a latent image formed on an image carrier, the image carrier. A developer carrying body facing the body and having a plurality of magnetic poles formed around it, and a developer carried on the developer carrying body and arranged to face the lower side of the developer carrying body A developer regulating member that regulates the amount of the developer, and a plurality of conveying members that convey the developer contained in the apparatus in the longitudinal direction to form a circulation path, wherein the plurality of conveying members are the developer A first conveying member disposed to face the lower side of the carrier and supplying the developer to the developer carrier while conveying the developer in the longitudinal direction; and spaced apart below the developer carrier. And the developer carrying A second transport member that transports the developer that has fallen off from its own weight in the longitudinal direction while being mixed with the replenishing toner, and includes a first transport path by the first transport member and a second transport member by the second transport member. A partition member that divides the transport path, and a second member within the longitudinal direction corresponding to an effective image forming area of the developer carrier and downstream of the second transport path in the developer transport direction. A toner concentration detection sensor that is disposed above and detects the toner concentration of the developer conveyed to that position; and from the position where the toner concentration detection sensor is installed in the second conveyance path in the developer conveyance direction. A pressure adjusting unit that is formed so as to cover the upper side of the second conveying member over an upstream position and regulates the pressure of the developer that flows to the position of the toner concentration detection sensor. The pressure adjusting member has an inner wall surface facing the second conveying member in the vicinity of the second conveying member above the second conveying member, and is formed with a curved surface along the outer diameter of the second conveying member. The outer wall surface on which the developer that has fallen from the developer carrier and dropped by its own weight is formed above the second conveying member is formed of only an inclined surface.
また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記圧力調整部材は、前記トナー濃度検知センサが設置された位置に対して現像剤搬送方向の上流側の位置に、前記外壁面から前記内壁面にかけて貫通する開口部を具備したものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first aspect, wherein the pressure adjusting member is located upstream of the position where the toner concentration detection sensor is installed in the developer conveying direction. In this position, an opening penetrating from the outer wall surface to the inner wall surface is provided.
また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記トナー濃度検知センサは、前記圧力調整部材の前記内壁面の位置であって前記圧力調整部材における現像剤搬送方向の下流側の位置に配設されたものである。 The developing device according to a third aspect of the present invention is the developing device according to the first or second aspect, wherein the toner concentration detection sensor is a position of the inner wall surface of the pressure adjusting member and the pressure The adjusting member is disposed at a downstream position in the developer conveyance direction.
また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記圧力調整部材の前記外壁面は、現像剤搬送方向の上流側が下流側に比べて低くなる傾斜面で形成されたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to any one of the first to third aspects, wherein the outer wall surface of the pressure adjusting member is downstream on the upstream side in the developer transport direction. It is formed with an inclined surface that is lower than the above.
また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記圧力調整部材の前記外壁面は、その傾斜角が現像剤の安息角よりも大きくなるように形成されたものである。
The developing device according to
また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体から離脱して自重落下した現像剤が前記圧力調整部材に対して前記第２搬送経路における現像剤搬送方向の下流側に降着するのを防止するガイド部材をさらに備えたものである。 The developing device according to a sixth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the developer that has fallen from the developer carrying member and dropped by its own weight is the pressure adjusting member. In contrast, a guide member for preventing the second transport path from landing on the downstream side in the developer transport direction is further provided.
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記第２搬送部材は、その回転中心軸が、前記第１搬送部材の回転中心軸よりも下方になるように配設されたものである。 The developing device according to a seventh aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the second transport member has a rotation center axis of the first transport member. It is arrange | positioned so that it may become below a rotation center axis | shaft.
また、請求項８記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記第２搬送経路における現像剤搬送方向の上流側に補給トナーが供給されるトナー補給口が配設されたものである。 The developing device according to an eighth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the replenishment toner is supplied to the upstream side in the developer transport direction in the second transport path. A toner replenishing port is provided.
また、この発明の請求項９記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。 A process cartridge according to a ninth aspect of the present invention is a process cartridge that is detachably installed on the main body of the image forming apparatus, and is according to any one of the first to eighth aspects. The developing device and the image carrier are integrated.
また、この発明の請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。 An image forming apparatus according to a tenth aspect of the present invention includes the developing device according to any one of the first to eighth aspects and the image carrier.
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。 In the present application, the “process cartridge” refers to a charging unit that charges the image carrier, a developing unit (developing device) that develops a latent image formed on the image carrier, and a cleaning on the image carrier. At least one of the cleaning units and the image carrier are defined as a unit that is integrated and detachably installed on the image forming apparatus main body.
また、本願において、現像剤担持体における「有効作像領域」とは、現像剤担持体において現像剤が担持される長手方向の範囲であるものと定義する。 In the present application, the “effective image forming area” in the developer carrying member is defined as the range in the longitudinal direction in which the developer is carried on the developer carrying member.
さらに、本願において、「現像剤担持体から離脱して自重落下した現像剤」とは、現像剤担持体から離脱した直後に重力方向に落下する現像剤の他、現像剤担持体から離脱した直後に現像剤担持体の回転による慣性によって放物線を描くように落下する現像剤や、現像ケースや仕切り部材等の壁面に沿って滑落する現像剤等の、下方に落下する現像剤を総称するものと定義する。 Further, in the present application, “developer separated from the developer carrier and falling by its own weight” refers to the developer that falls in the direction of gravity immediately after separation from the developer carrier and immediately after the developer is removed from the developer carrier. A developer that falls downward, such as a developer that falls so as to draw a parabola due to inertia due to rotation of the developer carrier, or a developer that slides along the wall surface of a development case or partition member, etc. Define.
本発明は、現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と現像剤担持体から離脱した現像剤を回収する第２搬送部材とが設置されて、現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された場合であっても、第２搬送部材を現像剤担持体の下方に離れて配設するとともに、トナー濃度検知センサを第２搬送部材の上方であって現像剤担持体の有効作像領域に相当する長手方向の範囲内に設置して、トナー濃度検知センサの近傍に形状が最適化された圧力調整部材を設置しているために、第２搬送経路において現像剤担持体上から離脱された現像工程後の現像剤が再び現像剤担持体に担持される不具合が確実に低減されて、トナー濃度検知センサが現像装置の下方に突出したり現像装置が長手方向に大型化することなく、トナー濃度検知センサによって高精度のトナー濃度制御がおこなわれる、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, a first conveying member that supplies a developer to the developer carrying member and a second conveying member that collects the developer separated from the developer carrying member are installed, and the developer regulating member serves as the developer carrying member. Even when the second conveying member is disposed below the developer carrier, the second conveying member is disposed below the developer carrier, and the toner concentration detection sensor is disposed above the second conveying member and the developer carrier. Since a pressure adjusting member having a shape optimized in the vicinity of the toner density detection sensor is installed in the longitudinal range corresponding to the effective image forming area, the developer is carried in the second transport path. The problem that the developer after the development process released from the body is again carried on the developer carrying member is reliably reduced, and the toner concentration detection sensor protrudes below the developing device or the developing device is enlarged in the longitudinal direction. Without toner concentration detection sensor What precise toner density control is performed, a developing device, a process cartridge and can provide an image forming apparatus.
実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、３は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、５は出力画像が積載される排紙トレイ、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、を示す。
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２８は各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）を現像装置１３に供給する各色のトナー容器、を示す。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a main body of a tandem type color copier as an image forming apparatus, 3 is a document conveying unit that conveys a document to a document reading unit, 4 is a document reading unit that reads image information of a document, and 5 is an output image. , 7 is a paper feed unit that accommodates a recording medium P such as transfer paper, 9 is a registration roller that adjusts the conveyance timing of the recording medium P, and 11Y, 11M, 11C, and 11BK are each color (yellow). , Magenta, cyan, and black), a photosensitive drum as an image carrier on which a toner image is formed, and a developing
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described. Note that FIG. 2 can also be referred to for the image forming process performed on the
First, the document is transported from the document table by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the contact glass of the
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
Specifically, the
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部（不図示である。）に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。
Then, image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to a writing unit (not shown). Then, a laser beam L (see FIG. 2) based on the image information of each color is emitted from the writing unit toward the corresponding
一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２（図２を参照できる。）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
On the other hand, the four
In the writing unit, laser beams corresponding to the image signals are emitted from the four light sources corresponding to the respective colors. Each laser beam passes through a separate optical path for each of the yellow, magenta, cyan, and black color components (this is an exposure process).
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。
Thereafter, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の反時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the
Thereafter, the surface of the
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P transported between the
Specifically, the recording medium P fed by the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、その後に定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって装置本体１外に出力画像として排出されて、排紙トレイ５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Then, the recording medium P on which the full color image is transferred is guided to the fixing device 20 thereafter. In the fixing device 20, the color image is fixed on the recording medium P at the nip between the fixing roller and the pressure roller.
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus
次に、図２〜図８にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図２は、作像部を示す構成図である。図３（Ａ）は現像装置１３の第１搬送経路（第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１の位置である。）を長手方向にみた概略断面図（現像ローラ１３ａの回転中心軸と、第１搬送スクリュ１３ｂ１の回転中心軸と、を含む平面による断面図）であって、図３（Ｂ）は現像装置１３の第２搬送経路（第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２の位置である。）を長手方向にみた概略断面図（現像ローラ１３ａの回転中心軸と、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸と、を含む平面による断面図）である。図４は、現像装置１３の循環経路を長手方向にみた概略断面図（第１搬送スクリュ１３ｂ１の回転中心軸と、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸と、を含む平面による断面図）である。また、図５は、現像装置を示す断面図（現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面図である。）である。さらに、図６は、圧力調整部材１３ｒを示す斜視図である。また、図７（Ａ）は現像装置１３において圧力調整部材１３ｒが設置されていない部分（長手方向中央部である。）を示す断面図であって、図７（Ｂ）は現像装置１３において圧力調整部材１３ｒが設置されている部分（第２搬送経路の下流側に相当する部分である。）を示す断面図である。さらに、図８（Ａ）は開口部１３ｒ３が形成された圧力調整部材１３ｒが設置された第２搬送経路を長手方向に示す模式図であって、図８（Ｂ）は開口部１３ｒ３が形成されていない圧力調整部材１３ｒが設置された第２搬送経路を長手方向に示す模式図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図２〜図８にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。
Next, the image forming unit in the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the image forming unit. FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of the first conveying path of the developing device 13 (the position of the first conveying screw 13b1 as the first conveying member) in the longitudinal direction (the rotation center axis of the developing
Since each image forming unit has substantially the same structure, the image forming unit and the developing device are illustrated in FIGS. 2 to 8 without the alphabet (Y, C, M, BK).
図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、外径が３０ｍｍ程度の負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
As shown in FIG. 2, the image forming unit includes a
The
帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
The charging unit 12 is a charging roller having elasticity in which a foamed urethane layer having a medium resistance in which a urethane resin, carbon black as conductive particles, a sulfurizing agent, a foaming agent, and the like are formed in a roller shape on a core metal. The material of the middle resistance layer of the charging unit 12 is urethane, ethylene-propylene-diene polyethylene (EPDM), butadiene acrylonitrile rubber (NBR), silicone rubber, isoprene rubber, etc. It is also possible to use a rubber material in which a conductive material such as the above is dispersed or a foamed material of these materials.
The
現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシとが接触する現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
The developing
図１を参照して、トナー容器２８は、その内部に現像装置１３内に供給するためのトナーＴ（補給トナー）を収容している。具体的に、現像装置１３に設置されたトナー濃度検知センサ１３ｔ（図３（Ｂ）、図７（Ｂ）等を参照できる。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、不図示のトナー搬送管を介して、トナー容器２８から現像装置１３内に向けてトナー補給口１３ｅからトナーＴを適宜に供給する。このトナー濃度検知センサ（トナー濃度検知手段）は、磁気センサであって、現像剤中のキャリアの比率（透磁率）を磁気的に検知することによってトナー濃度を検知する。
なお、トナーＴの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報とを組み合わせて、トナーＴの供給の実施を判断してもよい。
Referring to FIG. 1,
The supply of the toner T is not limited to the toner density information, and the toner T is combined with the image density information detected from the reflectance of the toner image formed on the photosensitive belt or the intermediate transfer belt. It may be determined whether or not to supply the
以下、画像形成装置における現像装置１３について詳述する。
図２〜図８を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（オーガスクリュ）、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃ、仕切り部材１３ｄ、圧力調整部材１３ｒ、トナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ１３ｔ（磁気センサ）、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ１３ａは、外径が１８ｍｍ程度の小径の現像ローラであって、アルミニウム、ステンレス、真鍮、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ１３ａ２が不図示の回転駆動機構によって反時計方向に１５０〜６００ｒｐｍ程度で回転されるように構成されている。図３、図５を参照して、現像ローラ１３ａのスリーブ１３ａ２内には、スリーブ１３ａ２の周面に複数の磁極Ｈ１〜Ｈ６を形成するマグネット１３ａ１が固設されている。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ１３ａの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。
Hereinafter, the developing
2 to 8, the developing
A developing
図５は、マグネット１３ａ１によって現像ローラ１３ａ（スリーブ１３ａ２）の周囲に形成される複数の磁極Ｈ１〜Ｈ６を示している。図５に示すように、複数の磁極は、感光体ドラム１１との対向位置に形成された第１磁極Ｈ１（主磁極）、第１磁極Ｈ１の下流側であって現像ケースの上部にかかる位置に形成された第２磁極Ｈ２（搬送磁極）、第２磁極Ｈ１の下流側であって現像ローラ１３ａの上方に形成された第３磁極Ｈ３（剤離れプレ磁極）、第３磁極Ｈ３と第５磁極Ｈ５とに挟まれる位置であって仕切り部材１３ｄの先端部の上方に形成された第４磁極Ｈ４（剤離れ磁極）、第１搬送経路の上方に形成された第５磁極Ｈ５（剤離れ後磁極）、第１搬送スクリュ１３ｂ１との対向位置からドクターブレード１３ｃとの対向位置の近傍にかけて形成された第６磁極Ｈ６（汲上げ磁極）、等で構成される。
まず、第６磁極Ｈ６（汲上げ磁極）が磁性体としてのキャリアに作用して、第１搬送経路に収容された現像剤Ｇが現像ローラ１３ａ上に汲上げられる。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード１３ｃの位置で掻き取られて、第１搬送経路に戻される。一方、第６磁極Ｈ６による磁力が作用するドクターブレード１３ｃの位置で、ドクターブレード１３ｃと現像ローラ１３ａとのドクターギャップを通過して現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、第１磁極Ｈ１（主磁極）の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム１１に摺接する。こうして、現像ローラ１３ａに担持された現像剤Ｇ中のトナーＴが感光体ドラム１１上の潜像に付着する。その後、第１磁極Ｈ１の位置を通過した現像剤Ｇは、第２磁極Ｈ２、第３磁極Ｈ３によって第４磁極Ｈ４（剤離れ磁極）の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極Ｈ４の位置で、反発磁界（現像ローラ１３ａから離れる方向に作用する磁界である。）がキャリアに作用して、現像ローラ１３ａ上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ１３ａから脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、第２搬送経路内に向けて自重落下して第２搬送スクリュ１３ｂ２によって第２搬送経路の下流に向けて搬送される。
FIG. 5 shows a plurality of magnetic poles H1 to H6 formed around the developing
First, the sixth magnetic pole H6 (pumping magnetic pole) acts on a carrier as a magnetic body, and the developer G accommodated in the first transport path is pumped onto the developing
ここで、図５を参照して、上述した６つの磁極Ｈ１〜Ｈ６は、現像ローラ１３ａのマグネット１３ａ１に着磁された５つの極（図６中、「Ｎ」又は「Ｓ」で表示した部分である。）で形成されるものである。すなわち、６つの磁極Ｈ１〜Ｈ６のうち、第４磁極Ｈ４（剤離れ磁極）だけは、マグネット１３ａ１に着磁された極によって直接的に形成されたものではなく、同極（本実施の形態では、Ｎ極である。）となる２つの磁極（第３磁極Ｈ３と第５磁極Ｈ５とである。）に挟まれて形成されたものである。
なお、本実施の形態では、第１磁極Ｈ１の半値中央角度（ピーク磁力が半分になる領域の中央位置が図６の矢印方向になす角度である。）が−５°、第２磁極Ｈ２の半値中央角度が５８°、第３磁極Ｈ３の半値中央角度が１２０°、第５磁極Ｈ５の半値中央角度が２１２°、第６磁極Ｈ６の半値中央角度が２８０°、に設定されている。また、第１磁極Ｈ１のピーク磁力が１００ｍＴ、第２磁極Ｈ２のピーク磁力が８５ｍＴ、第３磁極Ｈ３のピーク磁力が５２ｍＴ、第５磁極Ｈ５のピーク磁力が３５ｍＴ、第６磁極Ｈ６のピーク磁力が７８ｍＴ、に設定されている。
Here, referring to FIG. 5, the above-mentioned six magnetic poles H1 to H6 have five poles magnetized by the magnet 13a1 of the developing
In the present embodiment, the half-value central angle of the first magnetic pole H1 (the central position of the region where the peak magnetic force is halved is the angle formed by the arrow direction in FIG. 6) is −5 °, and the second magnetic pole H2 The half-value center angle is set to 58 °, the half-value center angle of the third magnetic pole H3 is set to 120 °, the half-value center angle of the fifth magnetic pole H5 is set to 212 °, and the half-value center angle of the sixth magnetic pole H6 is set to 280 °. The first magnetic pole H1 has a peak magnetic force of 100 mT, the second magnetic pole H2 has a peak magnetic force of 85 mT, the third magnetic pole H3 has a peak magnetic force of 52 mT, the fifth magnetic pole H5 has a peak magnetic force of 35 mT, and the sixth magnetic pole H6 has a peak magnetic force. It is set to 78 mT.
図２等を参照して、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃは、現像ローラ１３ａの下方に配設された非磁性の板状部材（その一部を磁性材料で形成することもできる。）である。そして、現像ローラ１３ａは図２の反時計方向に回転して、感光体ドラム１１は図２の時計方向に回転する。
このような構成により、記録媒体Ｐの搬送経路の短縮化と、画像形成装置本体１の水平方向の小型化と、を目的として、中間転写ベルト１７の下方に感光体ドラム１１を配設した場合であっても、現像ギャップにおいて感光体ドラム１１に対して現像ローラ１３ａの回転方向を順方向とすることができるために、ドクターブレード１３ｃを現像ローラ１３ａの上方に配設して感光体ドラム１１に対する現像ローラ１３ａの回転方向が逆方向になる場合に比べて、現像ギャップにおける現像時間を充分に確保することができて現像能力を高めることができる。
Referring to FIG. 2 and the like, the
With such a configuration, the
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）は、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１は、現像ローラ１３ａの下方に対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを長手方向（回転軸方向）に水平に搬送する（図３（Ａ）の破線矢印に示す左方向の搬送である。）とともに、汲上げ磁極Ｈ６（第６磁極）の位置で現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇを供給（図３（Ａ）の白矢印方向の供給である。）する。第１搬送スクリュ１３ｂ１は、図２の反時計方向に回転する。
The two conveying screws 13b1 and 13b2 (conveying members) stir and mix the developer G accommodated in the developing
The first transport screw 13b1 as the first transport member is disposed at a position facing the lower side of the developing
第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２は、現像ローラ１３ａの下方に離れて配設されている。そして、現像ローラ１３ａから離脱して自重落下した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ磁極Ｈ４によって現像ローラ１３ａ上から強制的に離脱された現像剤Ｇであって、図３（Ｂ）の白矢印方向に離脱・落下するものある。）を補給トナー（トナー容器２８からトナー補給口１３ｅを介して第２搬送経路内に補給されるトナーＴである。）と混合しながら長手方向に水平に搬送する（図３（Ｂ）の破線矢印に示す右方向の搬送である。）。第２搬送スクリュ１３ｂ２は、図２の反時計方向に回転する。
そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側から第１中継部１３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送部材１３ｂ１による搬送経路の上流側に第２中継部１３ｇを介して搬送する（図３の一点鎖線矢印に示す搬送である。）。
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、現像ローラ１３ａや感光体ドラム１１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、いずれも、軸径が６〜１０ｍｍ程度の軸部に外径が２０ｍｍ程度のスクリュ部（スクリュピッチ：４０ｍｍ程度、条数：１条又は２条）が螺旋状に巻装されたものである。また、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２の回転数は、６００〜９００ｒｐｍ程度に設定されている。
The second conveyance screw 13b2 as the second conveyance member is disposed below the developing
Then, the second transport screw 13b2 has a second developer G circulated from the downstream side of the transport path by the first transport screw 13b1 via the
The two conveying screws 13b1 and 13b2 are arranged so that the rotation shaft is substantially horizontal, like the developing
なお、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）と、は壁部によって隔絶されている。
図３及び図４を参照して、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）の下流側と、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）の上流側と、は第２中継部１３ｇを介して連通している。第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の下流側に達した現像剤Ｇが、第２中継部１３ｇの近傍に留まって盛り上がって、第２中継部１３ｇを介して第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路の上流側に搬送（供給）されることになる。
また、図３及び図４を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側と、は第１中継部１３ｆを介して連通している。そして、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路にて現像ローラ１３ａ上に供給されなかった現像剤Ｇが、第１中継部１３ｆで自重落下して、第２搬送経路の上流側に達することになる。
なお、第２中継部１３ｇにおける現像剤の搬送性（第２搬送経路から第１搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。）を向上させるために、第２搬送スクリュ１３ｂ２の下流側の位置（第２中継部１３ｇに対応する位置である。）に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。
The conveyance path (first conveyance path) by the first conveyance screw 13b1 and the conveyance path (second conveyance path) by the second conveyance screw 13b2 are isolated from each other by a wall portion.
3 and 4, the downstream side of the transport path (second transport path) by the second transport screw 13b2 and the upstream side of the transport path (first transport path) by the first transport screw 13b1 are 2 It communicates via the
3 and 4, the downstream side of the conveyance path by the first conveyance screw 13b1 and the upstream side of the conveyance path by the second conveyance screw 13b2 communicate with each other via the
In addition, in order to improve the transportability of the developer (transfer of the developer against the direction of gravity from the second transport path to the first transport path) in the
このような構成により、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２によって、現像装置１３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置１３が稼動されると、装置内に収容された現像剤Ｇは図３及び図４中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ１３ａに対する現像剤Ｇの供給経路（第１搬送スクリュ１３ａ１による第１搬送経路である。）と、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤Ｇの回収経路（第２搬送スクリュ１３ａ２による第２搬送経路である。）と、を分離することで、感光体ドラム１１上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
With such a configuration, a circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing
なお、図３（Ｂ）、図４等を参照して、第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ１３ｔ（磁気センサ）が設置されている。そして、トナー濃度検知センサ１３ｔによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器２８からトナー補給口１３ｅ（第１中継部１３ｆの近傍に配設されている。）を介して現像装置１３内に向けて新品のトナーＴ（補給トナー）が供給される。
また、図３、図４を参照して、トナー補給口１３ｅは、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置（現像ローラ１３ａの長手方向の範囲の外側である。）に配設されている。このようにトナー補給口１３ｅを第１中継部１３ｆの近傍に設置することで、第２搬送経路において、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、第２搬送経路の下流側に向けて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、トナー補給口１３ｅを第２搬送スクリュ１３ａ２による搬送経路中に配設したが、トナー補給口１３ｅの位置はこれに限定されることなく、例えば、第１搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。
3B, 4 and the like, a toner
3 and 4, the
In the present embodiment, the
また、図４を参照して、第１搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ１３ａへの現像剤の供給をおこなうために、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Ｇの剤面が低くなっていく。これに対して、第２搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ１３ａから離脱した現像剤の回収をおこなうために、第１中継部１３ｆの近傍を除き、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Ｇの剤面が高くなっていく。
Referring to FIG. 4, in the first transport path, developer G is supplied from the upstream side to the downstream side in order to supply the developer to the developing
以下、本実施の形態において用いられる現像剤Ｇについて、簡単に説明する。
本実施の形態において用いられるトナーＴ（現像剤Ｇ中のトナー、トナー容器２８中のトナーである。）は、重合トナーであって、結着樹脂として、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又は、それらを複合したもの、等を用いることができる。また、これらの重合トナーの製造方法（重合方法）としては、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等を用いることができる。
また、トナーＴの外添剤としては、無機微粒子（例えば、シリカ１．０重量％、酸化チタン０．５重量％のものである。）を用いることが好ましい。さらに、離型剤として、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、等を用いることができる。また、必要に応じて、帯電制御剤を含有させることもできる。
また、本実施の形態において用いられるトナーＴは、体積平均粒径が６μｍのものであり、粒径が５μｍ以下のものが６０〜８０個数％になるように形成されている。
なお、本実施の形態では重合トナーを用いたが、粉砕トナーを用いることもできる。
Hereinafter, the developer G used in the present embodiment will be briefly described.
The toner T (the toner in the developer G and the toner in the toner container 28) used in the present embodiment is a polymerized toner, and a styrene-acrylonitrile-acrylate copolymer as a binder resin. Styrenic resin (monopolymer or copolymer containing styrene or a styrene-substituted product), polyester resin, epoxy resin, or a composite of them can be used. In addition, as a production method (polymerization method) of these polymerized toners, bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, and the like can be used.
Further, as the external additive of the toner T, it is preferable to use inorganic fine particles (for example, those having 1.0% by weight of silica and 0.5% by weight of titanium oxide). Furthermore, oxidized rice wax, low molecular weight polypropylene wax, carnauba wax and the like can be used as a release agent. Moreover, a charge control agent can be contained as required.
Further, the toner T used in the present embodiment has a volume average particle diameter of 6 μm, and is formed so that the particle diameter is 5 to 80 μm.
In this embodiment, polymerized toner is used, but pulverized toner can also be used.
本実施の形態において用いられる現像剤Ｇ中のキャリアＣは、重量平均粒径が２０〜６０μｍになるように形成されたものである。
詳しくは、キャリアＣは、芯材となるフェライト粒子に、膜厚が０．５μｍのメチルメタクリレート樹脂（ＭＭＡ）をコートして、上述した粒径になるように形成したものである。また、キャリアＣとしては、マグネタイトを芯材としたコーティングキャリアを用いることもできる。
このような小粒径のキャリアＣを用いることで、出力画像のベタ均一性やハーフトーン画質を向上させることができる。
The carrier C in the developer G used in the present embodiment is formed so that the weight average particle diameter is 20 to 60 μm.
Specifically, the carrier C is formed by coating the ferrite particles serving as the core material with a methyl methacrylate resin (MMA) having a film thickness of 0.5 μm so as to have the above-described particle size. As the carrier C, a coating carrier having magnetite as a core material can also be used.
By using the carrier C having such a small particle diameter, the solid uniformity of the output image and the halftone image quality can be improved.
以下、本実施の形態の現像装置１３における、特徴的な構成・動作について説明する。
図２、図５等を参照して、本実施の形態における現像装置１３には、現像ローラ１３ａに対向する位置に、第１搬送経路と第２搬送経路とを仕切る仕切り部材１３ｄ（分離板）が設けられている。詳しくは、仕切り部材１３ｄは、第１搬送経路と第２搬送経路とを隔絶する壁部として機能していて、現像ローラ１３ａに向けて突出するように形成されている。また、仕切り部材１３ｄは、現像ケース（図２においてハッチングで示すケース部材である。）に一体的に形成されている。
Hereinafter, a characteristic configuration / operation in the developing
Referring to FIGS. 2 and 5, the developing
ここで、第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）は、現像ローラ１３ａの下方であって現像ローラ１３ａから充分に離れた位置に配設されている。具体的には、図５を参照して、第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）が、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面（図５である。）でみたときに、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸の位置が、第１搬送スクリュ１３ｂ１の回転中心軸の位置よりも、下方になるように配設されている。すなわち、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１の回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも、距離Ｍ１だけ下方になるように構成されている。
このような構成により、剤離れ磁極Ｈ４の位置で現像ローラ１３ａから離脱して自重落下した現像剤Ｇは、図２の白矢印方向に落下して、第２搬送経路内に回収されることになる。そして、第２搬送経路における第２搬送スクリュ１３ｂ２に対して現像ローラ１３ａが充分に離れた上方の位置に配設されているために、第２搬送経路に回収された現像剤Ｇが第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転によって跳ね上げられた場合であっても、その現像剤Ｇが現像ローラ１３ａ上に再担持されることはない。すなわち、「現像剤の連れ回り」が発生して感光体ドラム１１上に形成するトナー像に濃度偏差が生じてしまうような不具合が抑止されることになる。
Here, the second conveying screw 13b2 (second conveying member) is disposed below the developing
With such a configuration, the developer G that has separated from the developing
ここで、本実施の形態では、図３（Ｂ）、図７（Ｂ）、図８等を参照して、トナー濃度検知センサ１３ｔ（磁気センサ）が、現像ローラ１３ａおける有効作像領域Ｗ（マグネット１３ａ１の長手方向の範囲とほぼ同じ範囲である。）に相当する長手方向の範囲内であって、第２搬送経路における下流側（現像剤搬送方向の下流側であって、図３（Ｂ）の右側である。）において、第２搬送スクリュ１３ｂ２の上方に配設されている。
これにより、上述したように第２搬送経路が第１搬送経路よりも下方に突出するように構成してしまっても、第２搬送経路において第２搬送スクリュ１３ｂ２の下方にトナー濃度検知センサ１３ｔを設置してしまう場合のように、トナー濃度検知センサ１３ｔのみが現像装置１３の下方に突出してしまう不具合が抑止される。すなわち、本実施の形態では、第２搬送経路の上方に形成される比較的大きなスペース（現像剤の落下経路の一部である。）を利用して、第２搬送スクリュ１３ｂ２の上方にトナー濃度検知センサ１３ｔを設置しているため、トナー濃度検知センサ１３ｔが現像装置１３の下方に突出する不具合を抑止することができる。
さらに、トナー濃度検知センサ１３ｔが、有効作像領域Ｗの領域外ではなく、有効作像領域Ｗの領域内に設置されているために、現像装置１３が長手方向に大型化する不具合が抑止される。
Here, in the present embodiment, with reference to FIGS. 3B, 7B, 8 and the like, the toner
Thus, as described above, even if the second conveyance path is configured to protrude downward from the first conveyance path, the toner
Further, since the toner
さらに、本実施の形態では、図３（Ｂ）、図６、図７（Ｂ）、図８等を参照して、第２搬送経路においてトナー濃度検知センサ１３ｔが設置された位置から現像剤搬送方向の上流側の位置にかけて第２搬送スクリュ１３ｂ２の上方を覆うように形成された圧力調整部材１３ｒ（蓋部材）が設置されている。この圧力調整部材１３ｒは、トナー濃度検知センサ１３ｔの近傍の空間を狭めることで、トナー濃度検知センサ１３ｔの位置に流動する現像剤Ｇの圧力を規制するものである。
Further, in the present embodiment, with reference to FIGS. 3B, 6, 7B, 8 and the like, the developer conveyance is performed from the position where the toner
ここで、図６、図７（Ｂ）に示すように、圧力調整部材１３ｒは、第２搬送スクリュ１３ｂ２の上方において第２搬送スクリュ１３ｂ２に近接して対向する内壁面１３ｒ２（天井面）が、第２搬送スクリュ１３ｂ２の外径（スクリュ部の外周）に沿った曲面で形成されている。すなわち、圧力調整部材１３ｒの内壁面１３ｒ２（天井面）は、第２搬送スクリュ１３ｂ２の外径（スクリュ部の外周）に合わせて、Ｒ状に形成されている。このような構成により、図８に示すように、第２搬送スクリュ１３ｂ２によって搬送されて圧力調整部材１３ｒの位置に達した現像剤Ｇは、Ｒ状の内壁面１３ｒ２が形成された圧力調整部材１３ｒによって均一な圧力で安定した剤量となって圧力調整部材１３ｒの位置を通過していくことになる。そして、その圧力調整部材１３ｒの経路中において、均一化された圧力で安定した剤量の現像剤Ｇのトナー濃度が、トナー濃度検知センサ１３ｔによって検知されることになる。そのため、トナー濃度検知センサ１３ｔによる高い検知精度が確保されて、正確で良好なトナー濃度制御をおこなうことができる。
なお、本実施の形態において、トナー濃度検知センサ１３ｔは、圧力調整部材１３ｒの内壁面１３ｒ２の位置であって、圧力調整部材１３ｒにおける下流側（現像剤搬送方向の下流側である。）の位置に配設されている。これにより、均一化された圧力で安定した剤量の現像剤Ｇのトナー濃度をトナー濃度検知センサ１３ｔによって検知する効果が確実に発揮されることになる。
Here, as shown in FIGS. 6 and 7B, the
In the present embodiment, the toner
また、図６、図８に示すように、圧力調整部材１３ｒは、第２搬送スクリュ１３ｂ２の上方において現像ローラ１３ａから離脱して自重落下した現像剤Ｇが降着する外壁面１３ｒ１（屋根面）が、傾斜面のみで形成されている。
このような構成により、現像ローラ１３ａから離脱して自重落下した現像剤Ｇが圧力調整部材１３ｒの外壁面１３ｒ１（屋根面）に多量に堆積されて、現像装置１３内を循環する現像剤量が不足してしまう不具合が抑止される。すなわち、現像ローラ１３ａから離脱して自重落下して外壁面１３ｒ１に降着した現像剤Ｇは、外壁面１３ｒ１の傾斜に沿って第２搬送経路に向けて滑落することになる（図８の白矢印方向の移動である。）。
Further, as shown in FIGS. 6 and 8, the
With such a configuration, a large amount of the developer G that has fallen off from the developing
なお、圧力調整部材１３ｒの外壁面１３ｒ１は、現像剤搬送方向の上流側（図３（Ｂ）の左側である。）が下流側（図３（Ｂ）の右側である。）に比べて低くなる傾斜面で形成されている（図８をも参照できる。）。これにより、外壁面１３ｒ１上に降着した現像剤Ｇは、外壁面１３ｒ１の傾斜に沿って、圧力調整部材１３ｒの下流側ではなくて、圧力調整部材１３ｒの上流側に落下（滑落）することになる。そのため、現像工程後の現像剤Ｇ（トナー濃度の低い現像剤である。）がトナー濃度検知センサ１３ｔによるトナー濃度検知をされずに第１搬送経路に供給されてしまう不具合が抑止される。すなわち、トナー濃度検知センサ１３ｔによる精度の高いトナー濃度検知が可能になる。
The outer wall surface 13r1 of the
また、圧力調整部材１３ｒの外壁面１３ｒ１は、その傾斜角（水平面となす角度である。）が、現像剤Ｇの安息角よりも大きくなるように形成されている。ここで、現像剤の安息角とは、水平面上に現像剤を落下させて円錐状に盛り上がった現像剤の山の稜線と、水平面と、がなす角度であって、その測定には「パウダテスタＰＴ−Ｓ」（ホソカワミクロン社製）を用いることができる。
このような構成により、外壁面１３ｒ１上に降着した現像剤Ｇは、外壁面１３ｒ１の傾斜に沿って滞留することなくスムーズに第２搬送経路に導かれることになる。
Further, the outer wall surface 13r1 of the
With such a configuration, the developer G deposited on the outer wall surface 13r1 is smoothly guided to the second transport path without staying along the inclination of the outer wall surface 13r1.
また、図３（Ｂ）に示すように、本実施の形態では、現像ローラ１３ａから離脱して自重落下した現像剤Ｇが圧力調整部材１３ｒに対して第２搬送経路における現像剤搬送方向の下流側に降着するのを防止するガイド部材１３ｗが設けられている。すなわち、現像ローラ１３ａの端部（図３（Ｂ）の右側端部である。）から離脱・落下した現像剤Ｇは、ガイド部材１３ｗの傾斜面に沿って案内されて、圧力調整部材１３ｒの下流側に外れて落下することなく、圧力調整部材１３ｒの外壁面１３ｒ１上に落下することになる（図３（Ｂ）の白矢印方向の移動である。）。
これにより、現像工程後の現像剤Ｇ（トナー濃度の低い現像剤である。）がトナー濃度検知センサ１３ｔによるトナー濃度検知をされずに第１搬送経路に供給されてしまう不具合が抑止される。すなわち、トナー濃度検知センサ１３ｔによる精度の高いトナー濃度検知が可能になる。
Further, as shown in FIG. 3B, in the present embodiment, the developer G that has fallen from the developing
As a result, a problem that the developer G (developer having a low toner concentration) after the development process is supplied to the first conveyance path without being detected by the toner
また、図６、図８（Ａ）等に示すように、圧力調整部材１３ｒには、トナー濃度検知センサ１３ｔが設置された位置に対して現像剤搬送方向の上流側の位置に、外壁面１３ｒ１から内壁面１３ｒ２にかけて貫通する開口部１３ｒ３（貫通穴）が形成されている。
このように圧力調整部材１３ｒに開口部１３ｒ３を設けることで、外壁部１３ｒ１上に降着した現像剤Ｇの一部が、開口部１３ｒ３を介して、圧力調整部材１３ｒの内部に流入することになる。このように、開口部１３ｒ３から流入した現像剤Ｇは、第２搬送スクリュ１３ｂ２によって圧力調整部材１３ｒの位置に搬送された現像剤Ｇの剤量が少なくなってしまった場合であっても、その不足分を補うように搬送経路に流動することになる。これに対して、開口部１３ｒ３から流入した現像剤Ｇは、第２搬送スクリュ１３ｂ２によって圧力調整部材１３ｒの位置に搬送された現像剤Ｇの剤量が充分である場合には、その剤量を増加させることなく、その位置に滞留することになる。このように、図８（Ａ）に示すように圧力調整部材１３ｒに開口部１３ｒ３を設けることで、図８（Ｂ）に示すように圧力調整部材１３ｒに開口部１３ｒ３を設けない場合に比べて、トナー濃度検知センサ１３ｔの位置に達する現像剤Ｇの圧力（密度）や剤量をさらに均一化・安定化することができる。そのため、トナー濃度検知センサ１３ｔによるさらに高い検知精度が確保されて、さらに正確で良好なトナー濃度制御をおこなうことができる。
Further, as shown in FIGS. 6 and 8A, the outer surface 13r1 of the
By providing the opening 13r3 in the
なお、図９は、圧力調整部材１３ｒに開口部１３ｒ３を設けた場合（本実施の形態のものであって、図８（Ａ）に示すものである。）と、圧力調整部材１３ｒに開口部１３ｒ３を設けなかった場合（図８（Ｂ）に示すものである。）と、のトナー濃度検知センサ１３ｔの感度特性を示すグラフである。
図９において、横軸はトナー濃度検知センサ１３ｔによって検知される現像剤Ｇの実際のトナー濃度を示し、縦軸はトナー濃度検知センサ１３ｔの出力電圧を示す。また、図９において、実線グラフは開口部１３ｒ３を設けた場合（本実施の形態のものであって、図８（Ａ）に示すものである。）の実験結果であって、破線グラフは開口部１３ｒ３を設けなかった場合（図８（Ｂ）に示すものである。）の実験結果である。
図９の実験結果から、圧力調整部材１３ｒに開口部１３ｒ３を設けた場合の方が、トナー濃度検知センサ１３ｔの感度特性が良好であって、トナー濃度検知センサ１３ｔによって正確で良好なトナー濃度制御をおこなうことができることがわかる。
9 shows the case where the opening 13r3 is provided in the
In FIG. 9, the horizontal axis indicates the actual toner concentration of the developer G detected by the toner
From the experimental results shown in FIG. 9, the sensitivity characteristic of the toner
なお、本実施の形態では、図５を参照して、第２搬送経路と第１搬送経路との境界領域に、第５磁極Ｈ５の影響により第２搬送経路の内部から現像ローラ１３ａ（第１搬送経路の側である。）に向かう磁界が形成される。この磁界を遮る位置に仕切り部材１３ｄを設けることで、第２搬送経路内に回収された直後の現像剤が現像ローラ１３ａに再担持されてしまう不具合を防止することができる。
なお、仕切り部材１３ｄは、非磁性材料で形成されているために、磁性体であるキャリアが仕切り部材１３ｄに磁気的に吸着して第２搬送経路内の現像剤の流動を阻害したり第１搬送経路への現像剤の移動を促進したりする不具合が低減される。
In the present embodiment, referring to FIG. 5, the developing
Since the
また、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面（図５である。）でみたときに、剤離れ磁極Ｈ４を形成する２つの磁極Ｈ３、Ｈ５の間を等分する現像ローラ１３ａ上の位置（等分位置）が、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線よりも上方になるように形成されている。なお、上述した等分位置は、第３磁極Ｈ３のピーク磁力の位置と現像ローラ１３ａの中心位置とを通る直線と、第５磁極Ｈ５のピーク磁力の位置と現像ローラ１３ａの中心位置とを通る直線と、の間に等しい角度にて引かれる直線が現像ローラ１３ａの表面に交わる位置（直線と現像ローラ１３ａの表面とが交わる２点のうち、第２搬送スクリュ１３ｂ２に近い方である。）である。
このように構成することにより、現像ローラ１３ａに担持された現像工程後の現像剤Ｇには、剤離れ磁極Ｈ４の位置で、現像ローラ１３ａから現像剤Ｇを積極的に離脱させる方向に働く磁気力に加えて、現像ローラ１３ａの回転による遠心力や、下流側の現像剤によって押される圧力や、重力等の合力が作用することになる。これにより、現像ローラ１３ａに担持された現像工程後の現像剤Ｇが、剤離れ磁極Ｈ４の位置で、現像ローラ１３ａからの離脱不良が生じることなく効率的に現像ローラ１３ａから離脱して、離脱した現像剤Ｇが第２搬送経路にスムーズに回収されることになる。
また、図５を参照して、本実施の形態では、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面でみたときに、仕切り部材１３ｄの先端部が、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線よりも上方であって、上述した等分位置よりも下方にあるように形成されている。これにより、上述した等分位置又はその近傍の位置で、現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが仕切り部材１３ｄの傾斜面に沿うようにスムーズに第２搬送経路に導かれることになる。
Further, the position on the developing
With this configuration, the developer G after the development process carried on the developing
Referring to FIG. 5, in the present embodiment, when viewed in a cross section orthogonal to the rotation center axis of the developing
また、本実施の形態では、仕切り部材１３ｄの傾斜面の傾斜角（水平面となす角度である。）が、現像剤Ｇの安息角よりも大きくなるように形成されている。
このような構成により、剤離れ磁極Ｈ４の位置で現像ローラ１３ａから離脱された現像剤Ｇが仕切り部材１３ｄの傾斜面に沿って滞留することなくスムーズに第２搬送経路に導かれることになり、離脱後の現像剤が現像ローラ１３ａの再担持される不具合を低減することができる。
流動性の悪い小径の現像剤に対しても傾斜面への滞留を確実に防止するために、仕切り部材１３ｄの傾斜面の傾斜角が４０度以上になるように形成することが好ましい。本実施の形態では、仕切り部材１３ｄの傾斜面の傾斜角θが４５度程度に設定されている。
Further, in the present embodiment, the inclination angle of the inclined surface of the
With such a configuration, the developer G detached from the developing
In order to reliably prevent the developer having a small diameter with poor fluidity from staying on the inclined surface, it is preferable that the inclined angle of the inclined surface of the
また、図５を参照して、本実施の形態では、現像ローラ１３ａの回転中心軸に直交する断面でみたときに、第１搬送スクリュ１３ｂ１の回転中心軸の位置が、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転中心軸を通る仮想垂直線と、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想垂直線と、の間になるように、第１搬送スクリュ１３ｂ１が配設されている。
これにより、第１搬送スクリュ１３ｂ１を現像ローラ１３ａの汲上げ磁極Ｈ６に近づけることができて、第１搬送スクリュ１３ｂ１による現像ローラ１３ａへの現像剤Ｇの供給性を高めることができる。
Referring to FIG. 5, in the present embodiment, the position of the rotation center axis of the first conveyance screw 13b1 is the position of the second conveyance screw 13b2 when viewed in a cross section orthogonal to the rotation center axis of the developing
Thus, the first conveying screw 13b1 can be brought close to the pumping magnetic pole H6 of the developing
以上説明したように、本実施の形態では、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）に現像剤Ｇを供給する第１搬送スクリュ１３ｂ１（第１搬送部材）と、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇを回収する第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）と、が設置されて、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）が現像ローラ１３ａの下方に配設された場合であっても、第２搬送スクリュ１３ｂ２を現像ローラ１３ａの下方に充分に離れて配設するとともに、トナー濃度検知センサ１３ｔを第２搬送スクリュ１３ｂ２の上方であって現像ローラ１３ａの有効作像領域Ｗに相当する長手方向の範囲内に設置して、トナー濃度検知センサ１３ｔの近傍に形状が最適化された圧力調整部材１３ｒを設置しているために、第２搬送経路において現像ローラ１３ａ上から離脱された現像工程後の現像剤Ｇが再び現像ローラ１３ａに担持される不具合が確実に低減されて、トナー濃度検知センサ１３ｔが現像装置１３の下方に突出したり現像装置１３が長手方向に大型化することなく、トナー濃度検知センサ１３ｔによって高精度のトナー濃度制御をおこなうことができる。
As described above, in the present embodiment, the first conveying screw 13b1 (first conveying member) for supplying the developer G to the developing
なお、本実施の形態では、トナー容器２８から現像装置１３に向けてトナーＴを供給したが、トナー容器（現像剤容器）から現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置１３に向けて供給することもできる。その場合、現像装置１３から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the toner T is supplied from the
また、本実施の形態においては、現像装置１３が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、作像部のメンテナンスの作業性が向上することになる。
Further, in the present embodiment, the present invention is applied to an image forming apparatus in which the developing
また、本実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュが２つ設置された現像装置１３に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが３つ以上設置されていてそのうち少なくとも２つの搬送スクリュが供給用の搬送スクリュと回収用の搬送スクリュである現像装置に対しても本発明を適用することができる。また、本実施の形態では、現像ローラ１３ａの周りに形成される磁極Ｈ１〜Ｈ６の数を６つとしたが、現像ローラ１３ａの周りに形成される磁極の数を５つ以下又は７つ以上とすることもできる。
それらの場合にも、トナー濃度検知センサ１３ｔや圧力調整部材１３ｒを本実施の形態と同様に設置することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the developing
In these cases, the same effects as in the present embodiment can be obtained by installing the toner
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１１、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１ＢＫ 感光体ドラム（像担持体）、
１３ 現像装置（現像部）、
１３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ｂ１ 第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
１３ｂ２ 第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
１３ｃ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
１３ｄ 仕切り部材、
１３ｒ 圧力調整部材、
１３ｒ１ 外壁面、 １３ｒ２ 内壁面、 １３ｒ３ 開口部、
１３ｔ トナー濃度検知センサ（トナー濃度検知手段）、
１３ｗ ガイド部材、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
11, 11Y, 11C, 11M, 11BK Photosensitive drum (image carrier),
13 Developing device (developing part),
13a Development roller (developer carrier),
13b1 first conveying screw (first conveying member),
13b2 second conveying screw (second conveying member),
13c Doctor blade (developer regulating member),
13d partition member,
13r pressure adjusting member,
13r1 outer wall surface, 13r2 inner wall surface, 13r3 opening,
13t toner density detection sensor (toner density detection means),
13w guide member,
G developer (two-component developer), T toner, C carrier.
Claims (10)
前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されるとともに、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
を備え、
前記複数の搬送部材は、
前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されるとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、
前記現像剤担持体の下方に離れて配設されるとともに、前記現像剤担持体から離脱して自重落下した現像剤を補給トナーと混合しながら長手方向に搬送する第２搬送部材と、
を具備し、
前記第１搬送部材による第１搬送経路と前記第２搬送部材による第２搬送経路とを仕切る仕切り部材と、
前記現像剤担持体における有効作像領域に相当する長手方向の範囲内であって前記第２搬送経路における現像剤搬送方向の下流側において前記第２搬送部材の上方に配設されるとともに、その位置に搬送される現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサと、
前記第２搬送経路において前記トナー濃度検知センサが設置された位置から現像剤搬送方向の上流側の位置にかけて前記第２搬送部材の上方を覆うように形成されるとともに、前記トナー濃度検知センサの位置に流動する現像剤の圧力を規制する圧力調整部材と、
をさらに備え、
前記圧力調整部材は、
前記第２搬送部材の上方において前記第２搬送部材に近接して対向する内壁面が、前記第２搬送部材の外径に沿った曲面で形成され、
前記第２搬送部材の上方において前記現像剤担持体から離脱して自重落下した現像剤が降着する外壁面が、傾斜面のみで形成されたことを特徴とする現像装置。 A developing device that contains a developer having a carrier and toner and that develops a latent image formed on an image carrier,
A developer carrying body facing the image carrying body and having a plurality of magnetic poles formed around it;
A developer regulating member that is disposed so as to face the lower side of the developer carrying member and regulates the amount of the developer carried on the developer carrying member;
A plurality of transport members that transport the developer contained in the apparatus in the longitudinal direction to form a circulation path;
With
The plurality of conveying members are:
A first conveying member disposed so as to face the lower side of the developer carrying member and supplying the developer to the developer carrying member while conveying the developer in the longitudinal direction;
A second conveying member which is disposed below the developer carrying member and conveys in a longitudinal direction while mixing the developer separated from the developer carrying member and falling under its own weight with replenishing toner;
Comprising
A partition member that partitions the first transport path by the first transport member and the second transport path by the second transport member;
In the longitudinal range corresponding to the effective image forming area in the developer carrier, and disposed on the downstream side of the developer transport direction in the second transport path, above the second transport member, and A toner concentration detection sensor for detecting the toner concentration of the developer conveyed to the position;
In the second transport path, the toner density detection sensor is formed so as to cover the upper side of the second transport member from the position where the toner density detection sensor is installed to the upstream position in the developer transport direction, and the position of the toner density detection sensor. A pressure adjusting member that regulates the pressure of the developer flowing into the
Further comprising
The pressure adjusting member is
An inner wall surface facing the second conveying member in the vicinity of the second conveying member above the second conveying member is formed as a curved surface along the outer diameter of the second conveying member,
2. A developing device according to claim 1, wherein an outer wall surface on which the developer that has fallen from the developer carrying member and falls by its own weight is formed only on an inclined surface above the second conveying member.
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge that is detachably installed on the main body of the image forming apparatus,
9. A process cartridge in which the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010196976A JP2012053353A (en) | 2010-09-02 | 2010-09-02 | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
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Family
ID=45906703
Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018084646A (en) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Developing device and image forming apparatus including the same |
-
2010
- 2010-09-02 JP JP2010196976A patent/JP2012053353A/en active Pending
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