JP4454446B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の潜像担持体に形成された静電潜像を現像して可視化する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus that develops and visualizes an electrostatic latent image formed on a latent image carrier such as a copying apparatus, an image recording apparatus, a printer, and a facsimile machine.
この種の画像形成装置では、トナーを供給するためのトナー収納部を有し、このトナーが減少したときに、トナーを収納するトナー収納容器を交換するものや、現像器全体を交換するものなどがあった。どちらの場合も、トナー収納部から現像部にトナーを供給する際に、供給口を介して供給することになる。従来、この供給口の形状としては、例えば、現像装置の長手方向に長い長方形状となるように形成して配置するものがあった（例えば、特許文献１参照）。 This type of image forming apparatus has a toner storage portion for supplying toner, and when this toner is reduced, the toner storage container for storing the toner is replaced or the entire developing device is replaced. was there. In either case, when the toner is supplied from the toner storage unit to the developing unit, the toner is supplied via the supply port. Conventionally, as the shape of the supply port, for example, there is one which is formed and arranged so as to be a long rectangular shape in the longitudinal direction of the developing device (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、この長方形状の供給口を介して供給されるトナーは、その供給量が、供給口の中央部で多く、両端部で少ない傾向があって一様に供給されない。このため、現像器内に供給されたトナーに、トナー供給口から供給されたばかりの新しいトナーが多い部分と、少ない部分ができてしまい、トナー供給量が不均一となって画像形成に悪影響を及ぼす問題があった。また、別の問題として、現像ローラのトナー層形成領域外にトナーが飛散し、付着するのを防止するのが難しいという問題があった。 However, the amount of toner supplied through the rectangular supply port tends to be large at the center of the supply port and small at both ends, and is not uniformly supplied. For this reason, the toner supplied into the developing device has a portion with a lot of new toner just supplied from the toner supply port and a portion with a small amount of toner, and the toner supply amount is non-uniform, which adversely affects image formation. There was a problem. Another problem is that it is difficult to prevent the toner from scattering and adhering outside the toner layer forming area of the developing roller.
本発明の目的は、これ等の問題を解消し、常に安定した画像形成を可能とするトナー収納容器、現像器、及び画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a toner container, a developing device, and an image forming apparatus that can solve these problems and can always form a stable image.
また本発明の別の目的は、トナー飛散対策を容易にするトナー収納容器、現像器、及び画像形成装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a toner storage container, a developing device, and an image forming apparatus that facilitate measures against toner scattering.
本発明による現像装置は、現像ローラと、前記現像ローラに当接して前記現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラと、前記トナーを収納して前記現像ローラの上方に配置され、下部に、前記現像ローラ及び／又は前記トナー供給ローラの上方に位置して前記トナーを供給するトナー供給口を有するトナー収容器とを有し、
前記トナー供給口は、前記トナー収納容器の長手方向と直交する方向の幅が、前記長手方向における前記トナー供給口の中央部に向かって、連続的又は段階的に狭くなるよう形成されるとともに、前記トナー供給口の最も外側端部位置が、前記現像ローラのトナー層形成領域内に収まるように形成されたことを特徴とする。
Developing apparatus according to the present invention, a developing roller, a toner supply roller for supplying toner to the developing roller in contact with the developing roller, is disposed above the developing roller by accommodating the toner, the lower the developing roller and / or is located above the toner supply roller and a toner yield container having a toner supply opening for supplying the toner,
The toner supply port is formed such that a width in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the toner container is narrowed continuously or stepwise toward a central portion of the toner supply port in the longitudinal direction . The outermost end position of the toner supply port is formed so as to be within a toner layer forming region of the developing roller .
また、別の発明による現像器は、現像ローラと、前記現像ローラに当接して前記現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラと、
前記トナーを収納して前記現像ローラの上方に配置され、下部に、前記現像ローラ及び／又は前記トナー供給ローラの上方に位置して前記トナーを供給する複数のトナー供給口を有するトナー収容器とを有し、
前記複数のトナー供給口は、前記トナー収納容器の長手方向に並べて形成され、前記各トナー供給口の前記長手方向の長さが、前記トナー供給口が形成された前記長手方向の領域の中央部に近い前記トナー供給口ほど短くなるよう形成されるとともに、前記トナー供給口の最も外側端部位置が、前記現像ローラのトナー層形成領域内に収まるように形成されたことを特徴とする。
Further, a developing device according to another invention includes a developing roller, a toner supply roller that contacts the developing roller and supplies toner to the developing roller,
Is disposed above the developing roller by accommodating the toner, the lower, the developing roller and / or the toner yield container to have a plurality of toner supply port for supplying the toner positioned above the toner supply roller And
The plurality of toner supply ports are formed side by side in the longitudinal direction of the toner container , and the length of each toner supply port in the longitudinal direction is the center of the longitudinal region where the toner supply port is formed. wherein with the higher toner supply opening short Kunar so formed close to the outermost end position of the toner supply opening, characterized in that it is formed to fit in the toner layer formation region of the developing roller.
また、別の発明による現像器は、現像ローラと、前記現像ローラに当接して前記現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラと、前記トナーを収納して前記現像ローラの上方に配置され、下部に、前記現像ローラ及び／又は前記トナー供給ローラの上方に位置して前記トナーを供給する複数のトナー供給口を有するトナー収容器とを有し、
前記複数のトナー供給口は、前記トナー収納容器の長手方向に並べて形成され、前記各トナー供給口の前記長手方向の長さが、前記トナー供給口が形成された前記長手方向の領域の中央部に近い前記トナー供給口ほど短くなるよう形成されるとともに、前記トナー供給口の最も外側端部位置が、前記現像ローラのトナー層形成領域内に収まるように形成されたことを特徴とする。
The developing device according to another aspect of the present invention, a developing roller, the developing roller in contact with the toner supply to supply toner to the developing roller roller, is disposed above the developing roller by accommodating the toner, the lower in, and a toner yield container to have the said developing roller and / or the plurality of toner supply opening for supplying the toner positioned above the toner supply roller,
The plurality of toner supply ports are formed side by side in the longitudinal direction of the toner container , and the length of each toner supply port in the longitudinal direction is the center of the longitudinal region where the toner supply port is formed. wherein with the higher toner supply opening short Kunar so formed close to the outermost end position of the toner supply opening, characterized in that it is formed to fit in the toner layer formation region of the developing roller.
更に、本発明による画像形成装置は、上記の現像器を有することを特徴とする。 Furthermore, an image forming apparatus according to the present invention includes the above developing device.
本発明によれば、トナー収納容器或いはトナー収納部から、現像器本体内部にトナーを供給する際に、現像ローラの軸方向における所定の領域で、略均等にトナーを供給することが可能となるため、常に安定した画像を形成することができるトナー収納容器、現像器、画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, when toner is supplied from the toner storage container or the toner storage portion into the developing device main body, the toner can be supplied substantially evenly in a predetermined region in the axial direction of the developing roller. Therefore, it is possible to provide a toner container, a developing device, and an image forming apparatus that can always form a stable image.
また、別の発明によれば、現像ローラのトナー層形成領域外にトナーが飛散するのを減少させて、トナーの飛散対策を容易にすることができる。 In addition, according to another invention, it is possible to reduce toner scattering outside the toner layer forming area of the developing roller, thereby facilitating countermeasures against toner scattering.
実施の形態１．
図１は、本発明による画像形成装置の実施の形態１の要部構成を示す要部構成図であり、図２は、この画像形成装置１に着脱自在に載置される、本発明による現像器の実施の形態１の構成を示す要部構成図である。
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing the main part configuration of
図１において、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色の画像を各々に形成する４つの現像器１５を有し、これらが記録媒体９の搬送経路の上流側から順に着脱自在に配置されている。これら現像器１５の内部構成は共通しているため、例えば、シアン（Ｃ）の現像器１５を例にとり、これらの内部構造を説明する。以後、画像形成装置１の、着脱自在な現像器１５を除いた部分を画像形成装置１の本体と称す。
In FIG. 1, an
図２に、この現像器１５の要部構成を示す。同図に示すように、現像器１５には、感光体２１が矢印方向に回転可能に配置され、この感光体２１の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体２１の表面に電荷を供給して帯電させる帯電ローラ２２、帯電された感光体２１の表面に、例えばＬＥＤヘッド６８(図３参照)等の光源による光を照射して静電潜像を形成する露光装置１０が配設される。尚、この露光装置１０は、画像形成装置１の本体側に配設されている。更に、静電潜像が形成された感光体２１の表面に、所定色（ここではシアン）のトナーを付着させて現像を発生させる現像部２８、感光体２１上のトナー現像を記録媒体９に転写した際に残留した転写残トナーを除去して、廃トナー収容部３１に落下させるクリーニングブレード３２が配設されている。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転する。
FIG. 2 shows a main configuration of the developing
現像部２８は、トナー３３を収納し、その下部に形成されたトナー供給口２５ａからトナー３３を供給するトナー収納容器２５、トナー収納容器２５から供給されたトナー３３を貯蔵するトナー貯蔵部２７、現像ローラ２３、この現像ローラ２３にトナー３３を供給するトナー供給ローラ２４、現像ローラ２３上のトナー３３を薄層化する現像ブレード２６を有し、感光体２１の表面に形成された静電潜像をトナー３３によって顕像化、即ち現像する。尚、現像器１５は、トナー収納容器２５を、現像ローラ２３の上方において、着脱自在に配置するように構成されているものであり、以後、現像器１５の、着脱自在なトナー収納容器２５を除いた部分を現像器１５の本体と称す。
The developing
現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４とは、一定の圧力で当接するように、互いに平行に配置され、それぞれ同図に示される矢印の方向（同方向）に回転する。また、現像ブレード２６と現像ローラ２３とは、同図に示すように、例えば現像ブレード２６の折り曲げ部分が現像ローラ２３の周面に一定の圧力で接触するように、互いに平行に配置される。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転する。
The developing
また図１に示すように、画像形成装置１は、記録媒体９の搬送経路の上流側に、紙などの記録媒体９を堆積した状態で収納する用紙カセット４を装着し、その上方には記録媒体９をピックアップするホッピンローラ５が配設されている。更に、記録媒体９の搬送方向における、ホッピングローラ５の下流側には、ピンチローラ７と共に記録媒体９の斜行を修正し、これを転写ベルト１１に搬送するレジストローラ６を配設している。これらのホッピングローラ５、及びレジストローラ６は図示されない駆動源からギア等を経由して動力が伝達され回転する。
As shown in FIG. 1, the
上記した４つの現像器１５の各感光体ドラム２１に対向する位置には、それぞれ導電性のゴム等によって形成された転写ローラ３が、転写ベルト１１を介して圧接された状態で配設されている。これら転写ローラ３には、感光体２１上のトナー現像を記録媒体９に転写する転写時に、各感光体２１の表面電位とこれら各転写ローラ３の表面電位に電位差を持たせるための電位が印加されている。尚、これら各部の回転動作、電圧印加動作等は、後述する印刷制御部５１（図３）よって制御される。
At the positions facing the respective
転写ベルト１１は、記録媒体９を静電吸収して搬送し、ドライブローラ１２は、このドライブローラ１２と対をなして転写ベルト１１を張架するテンションローラ１３と共に転写ベルト１１を駆動する。尚、ドライブローラ１２は、図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され、後述する印刷制御部５１（図３）によって回転制御される。
The
定着装置８は、加熱ローラ８ａとバックアップローラ８ｂとを有し、記録媒体９上に転写されたトナーを加圧・加熱することによって定着する。ここで定着された記録媒体９は、図示しない排出ローラ等によって、図示しない記録媒体スタッカ部に搬送される。
The
図３は、画像形成装置１の制御系のうち、本発明とかかわる部分の要部構成を示すブロック図である。以下、図１、図２を参照しながらこの制御系について説明する。
同図中、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、タイマ等によって構成される印刷制御部５１は、図示しない上位装置からインターフェース制御部（以後、Ｉ／Ｆ制御部と称す）５２を介して印刷データ及び制御コマンドを受信し、画像形成装置１（図１）の全体のシーケンスを制御して印刷動作を行う。受信メモリ５３は、上位装置からＩ／Ｆ制御部５２を介して入力した印刷データを一時的に記録し、画像データ編集メモリ５４は、受信メモリ５３に記録された印刷データを受け取ると共に、その印刷データを編集処理することによって形成された画像データ、即ちイメージデータを記録する。
FIG. 3 is a block diagram showing a main configuration of a portion related to the present invention in the control system of the
In the figure, a
操作部５５は、画像形成装置１の状態を表示するためのＬＥＤ及び画像形成装置に操作者からの指示を与えるためのスイッチ等を備え、センサ群５６は、画像形成装置１の動作状態を監視するための各種センサ、例えば用紙位置検出センサ、温湿度センサ、濃度センサ等からなる。
The
帯電ローラ用電源５７は、印刷制御部５１の指示によって帯電ローラ２２（図２）に電圧を印加し、感光ドラム２１の表面を帯電させ、現像ローラ用電源５８は、静電潜像にトナーを付着させるために現像ローラ２３（図２）に所定の電圧を印加する。以下、同様にして、供給ローラ用電源５９は、現像ローラ２３にトナー３３を供給するためにトナー供給ローラ２４に所定の電圧を印加し、転写ローラ用電源６０は、感光体２１に形成されたトナー像を記録媒体９に転写するために転写ローラ３に所定の電圧を印加する。
The charging
ヘッド駆動制御部６１は、画像データ編集メモリ５４に記録されたイメージデータを露光装置１０（図１）のＬＥＤヘッド６８（図３）に送ってそのＬＥＤヘッド６８を駆動し、定着制御部６２は、転写されたトナー像を記録媒体９に定着するために、定着装置８に所定の電圧を印加する。この定着装置８は、記録媒体９上のトナー像のトナーを溶融させるための図示されないヒータ、及び温度を検出する図示されない温度センサ等を備え、定着制御部６２はこの温度センサのセンサ出力を読み込み、センサ出力に基づいてヒータを通電させて定着装置８の加熱ローラ８ａ（図１）が一定の温度になるよう制御する。
The head
搬送モータ駆動部６３は、記録媒体９を搬送するための用紙搬送モータ６６を回転駆動し、この搬送モータ駆動部６３は、印刷制御部２１の指示によって所定のタイミングで記録媒体９を搬送したり停止させたりする。そして駆動制御部６４は、感光体２１を回転させるための駆動モータ６７を駆動する。この駆動制御部６４によって駆動モータ６７が駆動されると、図２に示されるように、感光ドラム２１が矢印方向に回転されると共に、帯電ローラ２２、現像ローラ２３、トナー供給ローラ２４、及び転写ローラ３がそれぞれ同期して各矢印方向に回転される。
The transport
以上の構成において、画像形成装置１の動作についてその概略を以下に説明する。
The outline of the operation of the
まず、用紙トレイ４に堆積した状態で収納されている記録媒体９が、ホッピングローラ５よって、上から１枚ずつ分離されて用紙搬送路に繰出される。この記録媒体９は、レジストローラ６を通過する段階で斜行が矯正され、転写ベルト１１に送られる。その後、記録媒体９は転写ベルト１１によって搬送され、現像器（Ｙ）１５の感光体ドラム２１と転写ローラ３の間に搬送される。記録媒体９は、この感光体ドラム２１及び転写ローラ３に挟持されて搬送される過程で、その記録面にイエローのトナー像が転写される。
First, the
同様にして、記録媒体９は、順次、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを持つ現像器１５を通過し、その通過過程で、各露光装置１０により形成された静電潜像を、現像ローラ２３によって現像した各色のトナー像がその記録面に順次転写され、重ね合わせられる。そして、その記録面上に各色のトナー像が重ね合わせたれた後、定着装置８によってトナー像が定着された記録媒体９は、画像形成装置１の外部にある図示しない印刷用紙スタッカ部に排出される。以上の過程を経て、カラー画像が記録媒体９上に形成される。
Similarly, the
尚、同図中のＸＹＺ座標は、記録媒体９が各現像器１５を通過する際の搬送方向にＸ軸をとり、感光体２１の回転軸方向にＹ軸をとり、これら両軸と直交する方向にＺ軸を取っている。また、後述する他の図においてＸＹＺ座標が示される場合、これらの座標の軸方向は、共通する方向を示すものとする。
Note that the XYZ coordinates in FIG. 3 are X-axis in the transport direction when the
図４は、本発明によるトナー収納容器の実施の形態１の要部構成を示す外観斜視図である。 FIG. 4 is an external perspective view showing the main configuration of the first embodiment of the toner container according to the present invention.
同図に示すトナー収納容器２５は、前記した図２に示す現像器１５に装着されているものである。ここで、以後、現像器１５の、着脱自在なトナー収納容器２５を除いた部分を現像器１５の本体と呼ぶことにする。図２に示すように、トナー収納容器２５は、円筒形状をして内部にトナーを収納し、現像器１５の本体に対してトナー供給口２５ａが真下になるように装着される。
The
図４は、図２に示す現像器１５に装着したトナー収納容器２５を、Ｚ軸のマイナス側、即ち下方側の、やや斜め方向から見た外観斜視図である。同図に示すように、このトナー収納容器２５には、Ｙ軸方向、即ち円筒形のトナー収納容器２５の長手方向に延在するトナー供給口２５ａが形成されている。このトナー供給口２５ａは、長手方向と直交するその幅が、中央部で最小となり、両端部に向けて漸次広くなり、両端部で最大となるように形成されている。尚、本実施の形態のトナー収納容器２５では、後述する理由から好適な例として、トナー供給口２５ａの両端部における最大幅Ｗａを１０ｍｍとし、トナー供給口２５ａの中央部における最小幅Ｗｂを２〜５ｍｍ程度として最大幅Ｗａの１／２以下となるように設定している。
FIG. 4 is an external perspective view of the
図５（ａ）は、このトナー収納容器２５のトナー供給口２５ａを微小な空間ごとに長手方向で区切った場合に、各部から供給されるトナーの単位時間当たりの供給量を、流出する方向を示す各矢印の長さで比較し、表示した模式図である。この場合、同図に示すように、各部における供給量は略一定であることが理解される。
FIG. 5A shows the direction in which the supply amount per unit time of the toner supplied from each unit flows out when the toner supply port 25a of the
ここで、参考比較例として、本実施の形態におけるトナー供給口２５ａを有するトナー収納容器２５に対して、図７（ａ）に示すように、同じく円筒形であって、その長手方向と直交する幅が一定の長方形のトナー供給口１０１ａを有するトナー収納容器１０１、或いは、図７（ｂ）に示すように、長方形のトナー供給口１０２ａが長手方向に複数形成されたトナー収納容器１０２を使用した場合の供給量について説明する。
Here, as a reference comparative example, as shown in FIG. 7A, the
図８（ａ）は、図７（ａ）に示すトナー収納容器１０１のトナー供給口１０１ａを微小な空間ごとに長手方向で区切った場合に、各部から供給されるトナーの単位時間当たりの供給量を、流出する方向を示す各矢印の長さで比較し、表示した模式図である。この場合、同図に示すように、トナー供給口１０１ａの各部における供給量は、長手方向の中央部で最大となり、両端部に向けて漸次小さくなり、両端部で最小となる。中央部でトナー供給量が最大となるのは、種々の作用によって、端部側のトナーが中央部に向って移動するためと思われる。
FIG. 8A shows the supply amount of toner supplied from each unit when the toner supply port 101a of the
以上のようにして、トナー供給口１０１ａの各部から供給される全トナー量は、上記した微小な各空間から供給されるトナー量の足し合わせとなるため、トナー供給口１０１ａから供給されて堆積するトナーは、図８（ｂ）に示すように、トナー供給口１０１ａにおける長手方向の中央部で最大となり、両端部に向けて漸次小さくなり、両端部で最小となる分布を示す。尚、図７（ｂ）に示すトナー収納容器１０２の場合も、各トナー供給口１０２ａから供給されて堆積するトナーは、同様な分布を示す。
As described above, since the total amount of toner supplied from each part of the toner supply port 101a is the sum of the amount of toner supplied from each minute space described above, it is supplied from the toner supply port 101a and accumulated. As shown in FIG. 8B, the toner has a distribution that becomes maximum at the central portion in the longitudinal direction of the toner supply port 101a, gradually decreases toward both ends, and becomes minimum at both ends. In the case of the
これに対して、本実施の形態のトナー収納容器２５（図４）は、そのトナー供給口２５ａが、前記したように長手方向と直交するその幅が、中央部で最小となり、両端部に向けて漸次広くなり、両端部で最大となるように形成されている。従って、トナー収納容器１０１（図７（ａ））と比較した場合、図４に示すトナー収納容器２５は、トナー供給口２５ａの微小な空間毎に供給されるトナーの供給量が、トナー収納容器長手方向の中央部に行くに従って減少するため、図５（ａ）に示すように、各微小空間におけるトナー供給量を略一定とすることができる。トナー供給口２５ａの各部から供給される全トナー量は、上記した微小な各空間から供給されるトナー量の足し合わせとなるため、トナー供給口２５ａから供給されて堆積するトナーは、図５（ｂ）に示すように、トナー供給口２５ａにおける長手方向の中央部、及び両端部で略均一な分布を示す。
On the other hand, in the toner container 25 (FIG. 4) of the present embodiment, the width of the toner supply port 25a perpendicular to the longitudinal direction is minimum at the center as described above, and is directed toward both ends. It is formed so that it gradually becomes wider and becomes maximum at both ends. Therefore, when compared with the toner storage container 101 (FIG. 7A), the
次に、トナー収納容器２５と図７（ａ）に示すトナー収納容器１０１を用いて、実際に印刷を行った際のトナー供給量の分布を比較評価する実験について説明する。
Next, an experiment for comparing and evaluating the distribution of toner supply amounts when printing is actually performed using the
この実験では、図２に示す現像器１５において、そのトナー貯蔵部２７にイエロートナーを入れると共にトナー収納容器２５にシアントナーを入れて印刷する実験を行った。また、比較例として、同様にトナー貯蔵部２７にイエロートナーを入れると共に、図７（ａ）に示すトナー収納容器１０１を装着し、これにシアントナーを入れて印刷する実験を行った。そして、それぞれの印刷結果を比較した。この時の各トナー収納容器２５，１０１のトナー供給口の形状寸法と、各トナー収納容器２５，１０１及びトナー貯蔵部２７のトナー充填量は、表１に示す通りである。
In this experiment, in the developing
また、その他の実験条件を以下に列記する。
・トナーは、各色とも一成分現像方式に使用する直径７μｍ〜８μｍの粉砕トナーを使用した。
・現像器１５はレターサイズの記録媒体まで印刷可能なものを使用した。
・現像形成装置１は、レターサイズの記録媒体まで印刷可能なものを使用した。
・印字領域はレターサイズとした。
・室温環境（２５℃／４０％）で、レターサイズ領域すべてに印刷するべた印刷を行った。
以上の設定で印刷した場合、トナー収納容器２５或いは１０１から供給されるシアントナーは、現像器１５本体のトナー貯蔵部２７で、図示しない攪拌部材で適度に攪拌されるため、トナー貯蔵部２７内のイエロートナーとある程度混ざり合って、現像ローラ２３に供給される。
Other experimental conditions are listed below.
As the toner, a pulverized toner having a diameter of 7 μm to 8 μm used for the one-component development method was used for each color.
The developing
The
・ The printing area is letter size.
-Solid printing was performed to print all letter size areas in a room temperature environment (25 ° C / 40%).
When printing is performed with the above settings, the cyan toner supplied from the
従って、トナー収納容器２５，１０１の各トナー供給口２５ａ，１０１ａの長手方向の各位置におけるシアントナーの供給量に応じて、印刷されるシアン色濃度の値が変わる。即ち、シアントナーの供給量が高い位置に対応する印刷面ほど、シアン濃度が高く印刷されるため、現像器１５本体に対するトナー供給量の分布を比較することができる。
Accordingly, the value of the cyan density to be printed varies depending on the amount of cyan toner supplied at each position in the longitudinal direction of the toner supply ports 25a and 101a of the
図６のグラフは、上記の条件で、印刷用紙１００枚を連続印刷し、印刷枚数が所定の枚数に至った各段階での印刷済み用紙のシアン色濃度を測った結果を示すものである。この測定は、レターサイズ領域のトナー収納容器長手方向左右端部に対応する位置で行い、その平均値とした。また、この測定は、トナー収納容器２５を装着した場合と、トナー収納容器１０１を装着した場合とで行い、濃度測定機器として、エックスライト（Ｘ−Ｒｉｔｅ）社製、５００シリーズの分光濃度計（Ｓｐｅｃｔｒｏｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ）を使用した。
The graph of FIG. 6 shows the result of measuring the cyan color density of the printed paper at each stage where 100 sheets of printing paper were continuously printed under the above conditions and the number of printed sheets reached a predetermined number. This measurement was performed at positions corresponding to the left and right ends of the toner storage container in the letter size region in the longitudinal direction, and the average value was taken. This measurement is performed when the
図６のグラフに示す結果から、本実施の形態によるトナー収納容器２５（図４）を用いた場合、比較例のトナー供給容器１０１（図７（ａ））を用いた場合に比べ、印刷枚数の経過に対する両端部のシアン色濃度上昇が早かった。つまり、トナー供給口中央部のトナー供給に比べて端部のトナー供給量が少なく、トナー供給量の不均一が発生する比較例のトナー収納容器１０１に対し、本実施の形態のトナー収納容器２５では、端部のトナー供給量が多くなり、トナー供給量の不均一が改善されていることがわかる。
From the results shown in the graph of FIG. 6, when the toner storage container 25 (FIG. 4) according to this embodiment is used, the number of printed sheets is larger than when the toner supply container 101 (FIG. 7A) of the comparative example is used. The increase in cyan color density at both ends with respect to the progress of was rapid. That is, the
以上のように、本実施の形態のトナー収納容器２５を採用した現像器１５、及び画像形成装置１によれば、トナー収納容器２５から供給されるトナー供給量を、長手方向において均一とすることができる。このため、現像器１５本体のトナー貯蔵部２７の内部で、供給されたトナーが不均一となって画像形成に問題が発生するという課題を解消することができる。
As described above, according to the developing
尚、本実施の形態では、トナー供給口２５ａの幅が、中央部に向って、連続的に狭くなるように形成したが、これに限定されるものではなく、中央部に向って、段階的に狭くなるように形成してもよい。 In the present exemplary embodiment, the width of the toner supply port 25a is formed so as to be continuously narrowed toward the central portion. However, the present invention is not limited to this, and is stepwise toward the central portion. You may form so that it may become narrow.
実施の形態２．
図９は、本発明に基づく現像器に装着される実施の形態２のトナー収納容器４１を、前記した図４に示すトナー収納容器２５と同方向から見た外観斜視図である。
このトナー収納容器４１を採用する現像器本体及び、この現像器を装着する画像形成装置本体は、前記した実施の形態１の図２に示す現像器１５及び図１に示す画像形成装置１と全く同じであるため、これ等のここでの説明を省略し、実施の形態１で説明したトナー収納容器２５と異なる点を重点的に、これ等の図を参照しながら説明する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is an external perspective view of the
The developing device main body adopting the
図９に示すように、円筒形のトナー収納容器４１には、その長手方向に合計５つのトナー供給口４１ａ〜４１ｅが等間隔に形成されている。これ等のトナー供給口４１ａ〜４１ｅは、長手方向の長さが同じで、且つ長手方向と直交する方向の幅が、中央部のトナー供給口４１ｃが最小で、両端部に向かうトナー供給口ほど、漸次広くなるように形成されている。
As shown in FIG. 9, the cylindrical
以上のように形成されているため、図９に示すトナー収納容器４１は、前記したトナー収納容器１０１（図７（ａ））と比較した場合、各トナー供給口４１ａ〜４１ｅの各部分から供給されるトナーの供給量が、トナー収納容器長手方向の中央部に行くに従って減少する。このため、実施の形態１のトナー収納容器２５（図４）と同様に各部における供給量を略一定とすることができる。従って、各トナー供給口４１ａ〜４１ｅの各部から供給されて堆積するトナーは、各トナー供給口４１ａ〜４１ｅが形成された長手方向の領域Ｄの中央部、及び両端部で略均一な分布を示す。
9 is formed as described above, the
次に、本実施の形態のトナー収納容器４１と図７（ａ）に示すトナー収納容器１０１を用いて、実際に印刷を行った際のトナー供給量の分布を比較評価する実験について説明する。
Next, an experiment for comparing and evaluating the distribution of toner supply amounts when printing is actually performed using the
本実施の形態における実験方法は、前記した実施の形態１で行なった実験方法と全く同じであるため、ここでは重複する説明を省略し、主にその実験結果について説明する。尚、各トナー収納容器４１，１０１のトナー供給口の形状寸法と、各トナー収納容器４１，１０１及びトナー貯蔵部２７(図２)のトナー充填量は、表２に示す通りである。
The experimental method in the present embodiment is exactly the same as the experimental method performed in the above-described first embodiment. Therefore, redundant description is omitted here, and the experimental results are mainly described. The shape and size of the toner supply ports of the
図１０のグラフは、上記の条件で、印刷用紙１００枚を連続印刷し、印刷枚数が所定の枚数に至った各段階での印刷済み用紙のシアン色濃度を測った結果を示すものである。同図のグラフに示す結果から、本実施の形態によるトナー収納容器４１（図９）を用いた場合、比較例のトナー供給容器１０１（図７（ａ））を用いた場合に比べ、印刷枚数の経過に対する両端部のシアン色濃度上昇が早かった。つまり、トナー供給口中央部のトナー供給に比べて端部のトナー供給量が少なく、トナー供給量の不均一が発生する比較例のトナー収納容器１０１に対し、本実施の形態のトナー収納容器４１では、端部のトナー供給量が多くなり、トナー供給量の不均一が改善されていることがわかる。
The graph of FIG. 10 shows the result of measuring the cyan color density of the printed paper at each stage where 100 sheets of printing paper were continuously printed under the above conditions and the number of printed sheets reached a predetermined number. From the results shown in the graph, the number of printed sheets is larger when the toner container 41 (FIG. 9) according to the present embodiment is used than when the toner supply container 101 (FIG. 7A) of the comparative example is used. The increase in cyan color density at both ends with respect to the progress of was rapid. That is, the
以上のように、本実施の形態のトナー収納容器４１を採用した現像器１５、及び画像形成装置１によれば、トナー収納容器４１から供給されるトナー供給量を、長手方向において均一とすることができる。このため、現像器１５本体のトナー貯蔵部２７の内部で、供給されたトナーが不均一となって画像形成に問題が発生するという課題を解消することができる。
As described above, according to the developing
実施の形態３．
図１１は、本発明に基づく現像器に装着される実施の形態３のトナー収納容器４２を、前記した図４に示すトナー収納容器２５と同方向から見た外観斜視図である。
このトナー収納容器４２を採用する現像器本体及び、この現像器を装着する画像形成装置本体は、前記した実施の形態１の図２に示す現像器１５及び図１に示す画像形成装置１と全く同じであるため、これ等のここでの説明を省略し、実施の形態１で説明したトナー収納容器２５と異なる点を重点的に、これ等の図を参照しながら説明する。
FIG. 11 is an external perspective view of the
The developing device main body employing the
図１１に示すように、円筒形のトナー収納容器４２には、その長手方向に合計５つのトナー供給口４２ａ〜４２ｅが等間隔に形成されている。これ等のトナー供給口４２ａ〜４２ｅは、長手方向と直交する方向の幅が同じで、且つ長手方向の長さが、中央部のトナー供給口４１ｃが最小で、両端部に向かうトナー供給口ほど、漸次長くなるように形成されている。
As shown in FIG. 11, a total of five toner supply ports 42 a to 42 e are formed at equal intervals in the longitudinal direction of the cylindrical
以上のように形成されているため、図１１に示すトナー収納容器４２は、前記したトナー収納容器１０１（図７（ａ））と比較した場合、各トナー供給口４２ａ〜４２ｅの各部分から供給されるトナーの供給量が、トナー収納容器長手方向の中央部に行くに従って減少する。このため、実施の形態１のトナー収納容器２５（図４）と同様に各部における供給量を略一定とすることができる。従って、各トナー供給口４２ａ〜４２ｅの各部から供給されて堆積するトナーは、各トナー供給口４２ａ〜４２ｅが形成された長手方向の領域Ｄの中央部、及び両端部で略均一な分布を示す。
Since the
次に、本実施の形態のトナー収納容器４２と図７（ａ）に示すトナー収納容器１０１を用いて、実際に印刷を行った際のトナー供給量の分布を比較評価する実験について説明する。
Next, an experiment for comparing and evaluating the distribution of toner supply amounts when printing is actually performed using the
本実施の形態における実験方法は、前記した実施の形態１で行なった実験方法と全く同じであるため、ここでは重複する説明を省略し、主にその実験結果について説明する。尚、各トナー収納容器４２，１０１のトナー供給口形状寸法と、各トナー収納容器４２，１０１及びトナー貯蔵部２７(図２)のトナー充填量は、表３に示す通りである。
The experimental method in the present embodiment is exactly the same as the experimental method performed in the above-described first embodiment. Therefore, redundant description is omitted here, and the experimental results are mainly described. The toner supply port shape dimensions of the
図１２のグラフは、上記の条件で、印刷用紙１００枚を連続印刷し、印刷枚数が所定の枚数に至った各段階での印刷済み用紙のシアン色濃度を測った結果を示すものである。同図のグラフに示す結果から、本実施の形態によるトナー収納容器４２（図１１）を用いた場合には、比較例のトナー供給容器１０１（図７（ａ））を用いた場合に比べ、印刷枚数の経過に対する両端部のシアン色濃度上昇が早かった。つまり、トナー供給口中央部のトナー供給に比べて端部のトナー供給量が少なく、トナー供給量の不均一が発生する比較例のトナー収納容器１０１に対し、本実施の形態のトナー収納容器４１では、端部のトナー供給量が多くなり、トナー供給量の不均一が改善されていることがわかる。
The graph of FIG. 12 shows the result of measuring the cyan color density of the printed paper at each stage where 100 sheets of printing paper were continuously printed under the above conditions and the number of printed sheets reached a predetermined number. From the results shown in the graph of the figure, when the toner storage container 42 (FIG. 11) according to the present embodiment is used, compared to the case where the toner supply container 101 (FIG. 7A) of the comparative example is used. The increase in cyan color density at both ends with the passage of the number of printed sheets was rapid. That is, the
以上のように、本実施の形態のトナー収納容器４２を採用した現像器１５、及び画像形成装置１によれば、トナー収納容器４２から供給されるトナー供給量を、長手方向において均一とすることができる。このため、現像器１５本体のトナー貯蔵部２７の内部で、供給されたトナーが不均一となって画像形成に問題が発生するという課題を解消することができる。
As described above, according to the developing
実施の形態４．
図１３は、本発明による実施の形態４の現像器の構成を説明するための説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the developing device according to the fourth embodiment of the present invention.
同図に示すトナー収納容器２５及び現像ローラ２３は、それぞれ前記した図２の現像器１５で説明したトナー収納容器２５及び現像ローラ２３に相当する。図１３は、Ｙ軸方向における、トナー収納容器２５のトナー供給口２５ａと現像ローラ２３のトナー塗布領域の相対的な位置関係を模式的に示す図であって、トナー収納容器２５と現像ローラ２３の相対位置やトナー供給口２５ａの開口方向等を正確に示すものではない。
The
図１３に示すように、現像ローラ２３は、その回転軸２３ａを軸に回転するが、その両端部が、トナーが現像ローラ２３の所定のトナー層形成領域以外に付着するのを防ぐためのシール材７０によってシールされている。このシール材７０は、発泡させたゴム、フェルト等で形成され、現像ローラ２３の各端部の所定領域に当接して覆うように配設されている。
As shown in FIG. 13, the developing
従って、現像ローラ２３の、このシール材７０でシールされた両端部分を除く領域が、トナー層形成領域Ｗとなる。トナー収納容器２５のトナー供給口２５ａは、現像ローラ２３の回転軸２３ａ方向に相当するＹ軸方向での相対位置関係において、現像ローラ２３のこのトナー層形成領域Ｗ内に位置するように、例えば、図１３に示すようにトナー層形成領域Ｗの端部とトナー供給口２５ａの端部との間に、両側において隙間ｄが形成されるように構成されている。尚、この隙間ｄは、１〜３ｍｍ程度に設定するのが好ましい。
Therefore, the area of the developing
以上のように、本実施の形態の現像器によれば、現像ローラ２３の回転軸方向において、現像ローラ２３のトナー層形成領域Ｗ内にトナー収納容器２５のトナー供給口２５ａが位置するように構成されているため、トナー層形成領域Ｗ外へのトナーの飛散が防止し易くなり、防止のためのシール部材の形状も、比較的簡単な構成のもので対処できる。
As described above, according to the developing device of the present embodiment, the toner supply port 25a of the
尚、本実施の形態では、トナー供給口が図４に示す形状の実施の形態１のトナー収納容器２５を例にして説明したが、トナー供給口が、図９や図１１、更には図７に示す形状のトナー収納容器４１，４２，１０１，１０２であっても、トナー供給口の、長手方向（Ｙ軸方向）の最端部位置が、前記現像ローラのトナー層形成領域内に収まるように形成することによって同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the toner supply port has been described using the
実施の形態５．
図１４は、本発明による実施の形態５の現像器の要部構成を示す構成図である。
この現像器８０が、図２に示す前記した実施の形態１の現像器１５と異なる点は、現像器１５のトナー収納容器２５に相当するトナー収納部８１が、現像器８０の本体内に一体的に形成されている点である。従って、この現像器８０が前記した実施の形態１の現像器１５と共通する部分には同符号を付してここでの説明を省略し、異なる点を重点的に以下に説明する。
FIG. 14 is a configuration diagram showing a main configuration of the developing device according to the fifth embodiment of the present invention.
The developing
この現像器８０には、トナー供給口２５ａが、その底部に形成されているが、この形状については、図４に示すトナー供給口２５ａとまったく同じ形状である。またこのトナー供給口の形状については、前記した図９に示すトナー供給口４１ａ〜４１ｅ、或いは図１０に示すトナー供給口４２ａ〜４２ｅと同形状に形成してもよい。この場合も、前記した実施の形態１の現像器１５と同様の効果を得ることができる。
In the developing
尚、トナー収納容器２５が着脱自在に構成されている現像器１５（図２）では、トナーを消費した際に、トナーを収納した新たなトナー収納容器２５と交換するが、本実施の形態のように、トナー収納部８１が一体化されている構成のものでは、トナーを消費した際には、画像形成装置１（図１）の本体に対して、現像器８１ごと交換するものである。
In the developing device 15 (FIG. 2) in which the
前記した実施の形態４では、現像器本体に対してトナー収納容器が着脱自在に構成されている例を示したが、これに限定されるものではなく、実施の形態５で示したようにトナー収納容器に相当するトナー収納部が一体化された現像器にも本発明を適用することができる。 In the fourth embodiment described above, an example in which the toner storage container is configured to be detachable with respect to the developing device main body has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the toner as shown in the fifth embodiment. The present invention can also be applied to a developing device in which a toner storage portion corresponding to a storage container is integrated.
また、前記した実施の形態１から３までは、現像器本体とトナー収納容器が１対１で対応する例を示したが、これに限定されるものではなく、一つのトナー収納容器が複数の現像器本体に対してトナーを供給するように構成された現像器にも本発明を適用することができる。 In the first to third embodiments, the developing device main body and the toner storage container correspond to each other on a one-to-one basis. However, the present invention is not limited to this, and one toner storage container includes a plurality of toner storage containers. The present invention can also be applied to a developing device configured to supply toner to the developing device main body.
また、前記した実施の形態１から３までは、トナーを現像器のトナー貯蔵部に供給するトナー収納容器のトナー供給口を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、トナー収納容器にトナーを充填する際の、トナー供給口についても本発明を適用することができる。 In the first to third embodiments, the toner supply port of the toner storage container that supplies the toner to the toner storage unit of the developing device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the toner supply port when the container is filled with toner.
また、前記した各実施の形態では、トナー供給口が重力方向における真下を向くように配置しているが、これに限定されるものではなく、設計に応じて適宜変更可能である。 Further, in each of the above-described embodiments, the toner supply port is disposed so as to face directly below in the direction of gravity, but the present invention is not limited to this and can be changed as appropriate according to the design.
更に前記した実施の形態１から４では、上位装置から印刷データ及び制御コマンドを受信して、カラー印刷する画像形成装置、その現像器、及びそのトナー収納容器を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、プリンタ、ファックス、コピー機、及びそれら機能を複合的に持つ装置、その現像器、及びそのトナー収納容器についても本発明を適用することができる。 Furthermore, in the first to fourth embodiments described above, the image forming apparatus that receives print data and control commands from the host apparatus and performs color printing, the developing device, and the toner storage container have been described as examples. The present invention can be applied to a printer, a fax machine, a copier, a device having a combination of these functions, a developing device thereof, and a toner storage container thereof.
１ 画像形成装置、
３ 転写ローラ、
４ 用紙カセット、
５ ホッピングローラ、
６ レジストローラ、
７ ピンチローラ、
８ 定着装置、
９ 記録媒体、
１０ 露光装置、
１１ 転写ベルト、
１２ ドライブローラ、
１３ テンションローラ、
１５，８０ 現像器、
２１ 感光体、
２２ 帯電ローラ、
２３ 現像ローラ、
２４ トナー供給ローラ、
２５，４１，４２，１０１，１０２ トナー収納容器、
２５ａ トナー供給口、
２７ トナー貯蔵部、
２８ 現像部、
３２ クリーニングブレード、
３３ トナー、
５１ 印刷制御部、
５２ Ｉ／Ｆ制御部、
５３ 受信メモリ、
５４ 画像データ編集メモリ、
５５ 操作部、
５６ センサ群、
５７ 帯電ローラ用電源、
５８ 現像ローラ用電源、
５９ 供給ローラ用電源、
６０ 転写ローラ用電源、
６１ ヘッド駆動制御部、
６２ 定着制御部、
６３ 搬送モータ駆動部、
６４ 駆動制御部、
６６ 用紙搬送モータ、
６７ 駆動モータ、
７０ シール材、
８１ トナー収納部。
1 image forming apparatus,
3 Transfer roller,
4 Paper cassette,
5 Hopping roller,
6 Registration roller,
7 Pinch roller,
8 fixing device,
9 recording media,
10 exposure equipment,
11 Transfer belt,
12 drive rollers,
13 Tension roller,
15, 80 Developer,
21 photoconductor,
22 charging roller,
23 Development roller,
24 toner supply roller,
25, 41, 42, 101, 102 toner storage container,
25a Toner supply port,
27 toner storage unit,
28 Development section,
32 Cleaning blade,
33 Toner,
51 print controller,
52 I / F control unit,
53 receiving memory,
54 Image data editing memory,
55 operation unit,
56 sensor groups,
57 Power supply for charging roller,
58 Power supply for developing roller,
59 Power supply for supply roller,
60 Power supply for transfer roller,
61 Head drive controller,
62 fixing controller,
63 Conveyance motor drive unit,
64 drive control unit,
66 Paper transport motor,
67 drive motor,
70 sealing material,
81 Toner storage unit.
Claims (4)
前記現像ローラに当接して前記現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラと、
前記トナーを収納して前記現像ローラの上方に配置され、下部に、前記現像ローラ及び／又は前記トナー供給ローラの上方に位置して前記トナーを供給するトナー供給口を有するトナー収容器と
を有し、
前記トナー供給口は、前記トナー収納容器の長手方向と直交する方向の幅が、前記長手方向における前記トナー供給口の中央部に向かって、連続的又は段階的に狭くなるよう形成されるとともに、前記トナー供給口の最も外側端部位置が、前記現像ローラのトナー層形成領域内に収まるように形成されたことを特徴とする現像器。 A developing roller;
A toner supply roller that contacts the developing roller and supplies toner to the developing roller;
The accommodating the toner is disposed above the developing roller, perforated at the bottom, and a toner yield container having said developing roller and / or the toner supply port for supplying the toner positioned above the toner supply roller And
The toner supply port is formed such that a width in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the toner container is narrowed continuously or stepwise toward a central portion of the toner supply port in the longitudinal direction . A developing device, wherein an outermost end position of the toner supply port is formed so as to be within a toner layer forming region of the developing roller .
前記現像ローラに当接して前記現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラと、
前記トナーを収納して前記現像ローラの上方に配置され、下部に、前記現像ローラ及び／又は前記トナー供給ローラの上方に位置して前記トナーを供給する複数のトナー供給口を有するトナー収容器と
を有し、
前記複数のトナー供給口は、前記トナー収納容器の長手方向に並べて形成され、前記各トナー供給口の前記長手方向と直交する方向の幅が、前記トナー供給口が形成された前記長手方向の領域の中央部に近い前記トナー供給口ほど狭くなるよう形成されるとともに、前記トナー供給口の最も外側端部位置が、前記現像ローラのトナー層形成領域内に収まるように形成されたことを特徴とする現像器。 A developing roller;
A toner supply roller that contacts the developing roller and supplies toner to the developing roller;
Is disposed above the developing roller by accommodating the toner, the lower, the developing roller and / or the toner yield container to have a plurality of toner supply port for supplying the toner positioned above the toner supply roller And
The plurality of toner supply ports are formed side by side in the longitudinal direction of the toner container , and the width of each toner supply port in the direction perpendicular to the longitudinal direction is a region in the longitudinal direction in which the toner supply port is formed. features of the more the toner supply opening near the central portion while being narrow Kunar so formed, that the outermost end position of the toner supply opening, which is formed to fit in the toner layer formation region of the developing roller Developer .
前記現像ローラに当接して前記現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラと、
前記トナーを収納して前記現像ローラの上方に配置され、下部に、前記現像ローラ及び／又は前記トナー供給ローラの上方に位置して前記トナーを供給する複数のトナー供給口を有するトナー収容器と
を有し、
前記複数のトナー供給口は、前記トナー収納容器の長手方向に並べて形成され、前記各トナー供給口の前記長手方向の長さが、前記トナー供給口が形成された前記長手方向の領域の中央部に近い前記トナー供給口ほど短くなるよう形成されるとともに、前記トナー供給口の最も外側端部位置が、前記現像ローラのトナー層形成領域内に収まるように形成されたことを特徴とする現像器。 A developing roller;
A toner supply roller that contacts the developing roller and supplies toner to the developing roller;
Is disposed above the developing roller by accommodating the toner, the lower, the developing roller and / or the toner yield container to have a plurality of toner supply port for supplying the toner positioned above the toner supply roller And
The plurality of toner supply ports are formed side by side in the longitudinal direction of the toner container , and the length of each toner supply port in the longitudinal direction is the center of the longitudinal region where the toner supply port is formed. wherein with the higher toner supply opening short Kunar so formed close to the outermost end position of the toner supply opening, characterized in that it is formed to fit in the toner layer formation region of the developing roller developing Vessel .
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