JP5332738B2 - 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2つの搬送部材が現像剤担持体に対向するよう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. The present invention relates to a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which two transport members that transport and form a circulation path are disposed so as to face 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2つの搬送部材を上下方向に設置する技術が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2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), the developer being long A technique is known in which two transport members that transport in the direction to form a circulation path are installed in the vertical direction (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
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、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), the toner in the two-component developer is a latent image on the photosensitive drum at a position facing the photosensitive drum. Adhere 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(第1撹拌搬送部材)と第2搬送部材(第2撹拌搬送部材)とが上下方向に設置されていて、この2つの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。上方に設置された第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。下方に設置された第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、第1中継部を自重落下して第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(現像ローラから離脱した現像剤と、第1中継部から落下した現像剤と、第2搬送経路の上流側から補給された新品トナーと、が混合されたものである。)は、その位置に留まり押し上げられ、第2中継部を介して第1搬送経路の上流側に移動される。 In the developing device in Patent Document 1 or the like, a first transport member (first agitation transport member) and a second transport member (second agitation transport member) are installed in the vertical direction, and development is performed by these two transport members. This forms a circulation route for the agent. The first conveying member installed above supplies the developer to the developing roller at the position of the pumping magnetic pole while conveying the developer in the longitudinal direction. The second conveying member installed below conveys the developer separated from the developer roller at the position of the agent separating magnetic pole in the longitudinal direction (the direction opposite to the conveying direction by the first conveying member). The downstream side of the conveyance path (first conveyance path) by the first conveyance member and the upstream side of the conveyance path (second conveyance path) by the second conveyance member communicate with each other via the first relay unit. Then, the developer that has reached the downstream side of the first conveyance path falls by its own weight on the first relay unit and reaches the upstream side of the second conveyance path. Here, a toner supply port is provided on the upstream side of the second conveyance path, and new toner is appropriately supplied. In addition, the upstream side of the first transport path and the downstream side of the second transport path communicate with each other via the second relay unit. Then, the developer that has reached the downstream side of the second transport path (the developer that has separated from the developing roller, the developer that has dropped from the first relay unit, the new toner replenished from the upstream side of the second transport path, and Is mixed and pushed up at that position and moved to the upstream side of the first transport path via the second relay section.
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1の図8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1の図8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. 8 of Patent Document 1). 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. 8 of Patent Document 1) 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.
上述した特許文献1等の技術は、第2搬送経路において、第2搬送部材の回転にともない現像剤とともに空気も下流側に向けて搬送されて、その空気が第2中継部の近傍に滞留する現像剤によって逃げ場を失い、第2搬送経路内に浮遊するトナーとともに現像装置外に飛散してしまう不具合が発生してしまう場合があった。
このような不具合は、現像装置を小型化する場合には、特に無視できない問題となっていた。これは、現像装置を小型化すると、現像装置内に収容する現像剤の量が少なくなって単位量あたりの現像剤に対する補給トナー量が多くなったり、搬送部材が小径化されて現像剤の搬送能力が低下したりするため、第2搬送経路内で現像剤に混合されずに浮遊する補給トナーが多くなってしまうためである。
In the technique of Patent Document 1 and the like described above, in the second transport path, air is transported toward the downstream side together with the developer as the second transport member rotates, and the air stays in the vicinity of the second relay unit. There has been a case in which the developer loses the evacuation place and is scattered outside the developing device together with the toner floating in the second transport path.
Such a problem is a problem that cannot be particularly ignored when the developing device is downsized. This is because when the developing device is downsized, the amount of developer accommodated in the developing device decreases, the amount of replenishing toner per unit amount increases, and the transport member is reduced in diameter to transport the developer. This is because the capacity decreases, and the replenishment toner that floats without being mixed with the developer in the second transport path increases.
このような不具合を解決するために、第2搬送経路から直接的に現像装置の外部に通じる排気口を設けるとともに、その排気口からの現像剤やトナーの漏出を防止するために排気口をトナーフィルタで覆う方策が考えられる。しかし、その場合、経時でトナーフィルタがトナーによって目詰まりして排気口からの空気の排気ができなくなってトナー飛散が発生してしまう不具合や、トナーフィルタが現像剤の衝突によって削れてしまいその削れカスが現像剤中に混入してしまう不具合が生じてしまう可能性があった。 In order to solve such problems, an exhaust port that directly communicates with the outside of the developing device from the second conveyance path is provided, and the exhaust port is provided with toner to prevent leakage of developer and toner from the exhaust port. It is possible to cover with a filter. However, in that case, the toner filter is clogged with toner over time, and the air cannot be exhausted from the exhaust port, causing the toner to scatter, or the toner filter is scraped off due to the collision of the developer. There is a possibility that a deficiency of debris mixed in the developer may occur.
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、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する2つの搬送部材を現像剤担持体に対向するように設置した場合であって、経時においても副作用が生じることなくトナー飛散を抑止することができる、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 in the case where two transport members that transport the developer in the longitudinal direction to form a circulation path are disposed so as to face the developer carrier. An object of the present invention is to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus capable of suppressing toner scattering without causing side effects over time.
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、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに、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、前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、前記第1搬送部材による第1搬送経路の下流側に達した現像剤が前記第2搬送部材による第2搬送経路の上流側に流動する第1中継部と、前記第2搬送経路の下流側に達した現像剤が前記第1搬送経路の上流側に流動する第2中継部と、を備え、前記第1中継部と前記第2中継部との間に、前記第2搬送経路から前記第1搬送経路に通じる通気路を長手方向に複数設けたものである。 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 which faces the body and carries the developer; and a first transport which faces the developer carrying body and supplies the developer to the developer carrying body while transporting the developer in the longitudinal direction. A member, a second conveying member that opposes the developer carrying member and conveys the developer separated from the developer carrying member in the longitudinal direction, and a downstream side of the first conveying path by the first conveying member. The first relay portion in which the reached developer flows upstream of the second transport path by the second transport member, and the developer that reaches the downstream side of the second transport path is on the upstream side of the first transport path. A second relay portion that flows, and Between the first relay unit and the second relay unit, in which the vent passage communicating with the first transport path from the second transport path has a plurality in the longitudinal direction.
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、前記第2搬送経路における前記通気路の通気口は、前記第2搬送部材の回転中心軸よりも上方に配設されたものである。 The developing device according to a second aspect of the present invention is the developing device according to the first aspect, wherein the vent of the vent path in the second transport path is above the rotation center axis of the second transport member. Are arranged.
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、前記第1搬送経路における前記通気路の通気口は、前記第1搬送経路を流動する現像剤の剤面よりも上方に配設されたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the vent of the vent path in the first transport path flows through the first transport path. It is disposed above the developer surface.
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、前記第2搬送経路における前記通気路の通気口は、前記第2搬送経路の下流側に配設されたものである。 A developing device according to a fourth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to third aspects, wherein the vent of the vent path in the second transport path is the second transport path. It is arrange | positioned in the downstream of this.
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4に記載の発明において、前記第2搬送経路における前記通気路の通気口は、現像領域に対応する長手方向の範囲内に配設されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the fourth aspect, wherein the vent hole of the vent path in the second transport path is disposed within a longitudinal range corresponding to the development area. It was established.
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、前記第1搬送経路から装置の外部に連通する排気口をさらに備えたものである。 A 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, further comprising an exhaust port communicating with the outside of the device from the first transport path. It is.
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6に記載の発明において、前記排気口にトナーフィルタが覆設されたものである。 A developing device according to a seventh aspect of the present invention is the developing device according to the sixth aspect, wherein a toner filter is covered on the exhaust port.
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6又は請求項7に記載の発明において、前記排気口は、前記第1搬送経路における前記通気路の通気口に対して下流側に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 the sixth or seventh aspect, wherein the exhaust port is downstream of the vent hole of the vent path in the first transport path. Are arranged.
また、請求項9記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項8のいずれかに記載の発明において、前記通気路は、前記第1搬送部材及び前記第2搬送部材に接触しないように配設されたものである。 A developing device according to a ninth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the air passage does not contact the first conveying member and the second conveying member. It is arranged like this.
また、この発明の請求項10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9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 tenth aspect of the present invention is a process cartridge that is detachably attached to the apparatus main body of the image forming apparatus, and is according to any one of the first to ninth aspects. The developing device and the image carrier are integrated.
また、この発明の請求項11記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項9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 an eleventh aspect of the present invention includes the developing device according to any one of the first to ninth 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.
本発明は、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する2つの搬送部材を現像剤担持体に対向するように設置した場合であって、第1中継部と第2中継部との間に第2搬送経路から第1搬送経路に通じる通気路を設けているために、経時においても副作用が生じることなくトナー飛散が抑止される、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。 The present invention is a case where two transport members that transport the developer in the longitudinal direction to form a circulation path are installed so as to face the developer carrier, and the first relay unit and the second relay unit Provided are a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that are provided with an air passage that leads from the second conveying path to the first conveying path, so that toner scattering is suppressed without causing side effects over time. can do.
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、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、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、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、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)、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 a writing unit that emits laser light based on input image information, and 3 an original conveying unit that conveys an original D to an original reading unit 4. 4 is a document reading unit that reads image information of the document D, 7 is a paper feeding 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, and 11C. , 11BK is a photosensitive drum as an image carrier on which toner images of each color (yellow, magenta, cyan, black) are formed, 12 is a charging unit that charges the
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、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、を示す。
なお、図示は省略するが、各感光体ドラム11Y、11C、11M、11BKの上方には、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がそれぞれ設置されている。
Although not shown, each color toner (toner particles) that supplies toner (toner particles) of each color (yellow, cyan, magenta, black) to the 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Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5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5上に載置された原稿D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 D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿D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D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D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 document reading unit 4 scans the image of the document D on 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2に送信される。そして、書込み部2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, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the
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2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
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 photosensitive drum 11Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 11Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11Y charged by the charging
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16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16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 paper feeding roller 8 from the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルト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、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
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes is completed.
次に、図2〜図6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、作像部及びトナー容器28を示す構成図である。図3(A)は現像装置13の上部(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(水平方向の断面図)であって、図3(B)は現像装置13の下部(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(垂直方向の断面図)である。また、図5は、現像ローラ13a上に形成される磁極H1〜H4の法線方向磁束密度の大きさを示す図である。さらに、図6は、第2搬送経路の通気口13k1が現像剤Gで埋没した状態を示す図であって、図4と同様に現像装置13の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であって、各トナー容器もほぼ同一構造であるために、図2〜図6にて作像部及びトナー容器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 and the
Since each image forming unit has almost the same structure and each toner container has almost the same structure, the image forming unit and the toner container in FIGS. 2 to 6 are denoted by alphabets (Y, C, M, BK) is shown in the figure.
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ラシ(又は、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
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2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を収容している。具体的に、現像装置13に設置された磁気センサ(不図示である。)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、シャッタ駆動部によってシャッタ機構80の開閉動作をおこなって、トナー容器28から現像装置13内に向けてトナーTを適宜に供給する。
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に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーTの供給の実施を判断してもよい。
供給管29は、トナー容器28から供給されるトナーTを現像装置13内に確実に導くためのものである。すなわち、トナー容器28から排出されたトナーTは、供給管29を介して、トナー補給口13eから現像装置13内に供給される。
Referring to FIG. 2,
The supply of the toner T is not limited to the toner density information, but may be performed based on the image density information detected from the reflectance of the toner image formed on the photosensitive belt or the intermediate transfer belt. Good. Further, the implementation of the supply of the toner T may be determined by combining these different pieces of information.
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6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、通気路13k、排気口13m、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14mm以下の小径の現像ローラであって、アルミニウム、真鍮、ステンレス、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時計方向に回転されるように構成されている。図3及び図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の周面に複数の法線方向磁束密度のピーク値を発生させる磁極H1〜H4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 6, 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〜H4による法線方向磁束密度の大きさを示している。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主磁極H1、主磁極H1の下流側であって第2搬送経路の内壁面の一部にかかる位置に形成された搬送磁極H2、第2搬送経路の上方に形成された剤離れ磁極H3、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汲上げ磁極H4(ドクタ対向磁極)、等で構成される。
まず、汲上げ磁極H4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、汲上げ磁極H4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、主磁極H1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、主磁極H1の位置を通過した現像剤Gは、搬送磁極H2によって剤離れ磁極H3の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極H3の位置で、反発磁界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 the magnitude of the normal direction magnetic flux density by the plurality of magnetic poles H1 to H4 formed around the developing
First, the pumping magnetic pole H4 acts on a carrier as a magnetic body, and the developer G accommodated in the first transport path is pumped onto the developing
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)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)とともに、汲上げ磁極H4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。
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 developing
第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1の下方であって現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱した現像剤G(現像工程後に剤離れ磁極H3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するものある。)を長手方向に水平に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)。なお、本実施の形態では、第2搬送スクリュ13b2の回転方向が、現像ローラ13aの回転方向と同方向(図2の時計方向である。)になるように設定されている。また、第1搬送スクリュ13b1の回転方向は、現像ローラ13aの回転方向と逆方向(図2の反時計方向である。)になるように設定されている。
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(第1搬送経路)の下流側から第1中継部13fを介して循環(流動)される現像剤Gを、第1搬送部材13b1による第1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(B)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、軸部に外径が16mm以下のスクリュ部が螺旋状に巻装されたものである。
The second conveyance screw 13b2 as the second conveyance member is disposed below the first conveyance screw 13b1 and at a position facing the developing
The second transport screw 13b2 is supplied with the developer G circulated (flowed) from the downstream side of the transport path (first 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による第2搬送経路の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による第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。そして、第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路において第2中継部13gの近傍に留まって盛り上がった現像剤Gが、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(流動)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による第1搬送経路の下流側と、第2搬送スクリュ13b2による第2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にて自重落下(流動)して、第2搬送経路の上流側に達することになる。
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 second conveyance path by the second conveyance screw 13b2 and the upstream side of the first conveyance path by the first conveyance screw 13b1 communicate with each other via the
3 and 4, the downstream side of the first conveyance path by the first conveyance screw 13b1 and the upstream side of the second conveyance path by the second conveyance screw 13b2 are connected via 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、図示は省略するが、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磁気センサが設置されている。そして、磁気センサ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による第2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。
Although not shown, a magnetic sensor for detecting the toner concentration of the developer circulating in the apparatus is installed in the second transport path by the second transport screw 13b2. Then, based on the toner density information detected by the magnetic sensor, the
3 and 4, the
In the present embodiment, the
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4等を参照して、本実施の形態における現像装置13には、第1中継部13fと第2中継部13gとの間であって、現像装置13の背面側(感光体ドラム11から離れた側である。)に、第2搬送経路から第1搬送経路に通じる通気路13kが設けられている。
これにより、第2搬送経路において、第2搬送スクリュ23b2の回転によって現像剤Gとともに空気が下流側(図4の左側である。)に向けて搬送されても、その空気が第2中継部23gの近傍に滞留する現像剤Gによって逃げ場を失うことなく、通気口13k1から通気路13kを介して、第1搬送経路の通気口13k2から第1搬送経路に空気が送出されるので、第2搬送経路内に浮遊するトナーが第2搬送経路から現像装置13の外部に空気とともに飛散してしまう不具合が抑止される。
Hereinafter, a characteristic configuration / operation in the developing
Referring to FIGS. 2 and 4, the developing
Thereby, even if the air is transported toward the downstream side (the left side in FIG. 4) together with the developer G by the rotation of the second transport screw 23b2 in the second transport path, the air is transported to the second relay portion 23g. The air is sent from the vent 13k2 of the first transport path to the first transport path through the
ここで、第2搬送経路における通気路13kの通気口13k1は、第2搬送スクリュ13b2の回転中心軸よりも上方に配設されている。そして、通常の状態で、通気口13k1は、図4に示すように、第2搬送経路内の現像剤Gに埋没しない位置にあり、第2搬送経路内の空気が通気路13kを介して第1搬送経路に流れるように構成されている。
また、第1搬送経路における通気路13kの通気口13k2は、第1搬送経路を流動する現像剤の剤面よりも上方に配設されている。具体的には、図4に示すように、通気口13k2は、第1搬送スクリュ13b1の回転中心軸に対してかなり上方に配設されている。これにより、第1搬送経路内の現像剤が通気路13kを介して第2搬送経路に逆流する不具合が抑止される。
なお、図2を参照して、通気口13b1から通気路13kに現像剤Gが進入しても、その現像剤が重力にしたがって第2搬送経路内に戻るように、通気口13b1の近傍において通気路13kに傾斜面が形成されている。
Here, the vent 13k1 of the
In addition, the vent hole 13k2 of the
Referring to FIG. 2, even if the developer G enters the
図4を参照して、第2搬送経路では、現像ローラ13aから回収した現像剤Gを第2搬送スクリュ13b2によって下流側(図4の左側である。)に搬送しているため、下流側にいくほど現像剤の量が多くなっている。また、第1搬送経路では、第1搬送スクリュ13b1によって現像ローラ13aに現像剤Gを供給しながら下流側(図4の右側である。)に現像剤Gを搬送しているため、下流側にいくほど現像剤の量が少なくなっている。
ここで、通気路13kが設けられていない従来の現像装置では、第2搬送経路において第2搬送スクリュ13b2によって現像剤Gとともに空気が下流側(図4の左側である。)に搬送されると、その空気は第2中継部13gの近傍でせき止められた現像剤Gによって行き場を失い、現像ローラ13aの下方の隙間(現像ケースとの隙間である。)から外部に流れてしまう。このとき問題となるのが第2搬送経路の上流側で補給されたトナーである。第2搬送経路の上流側は現像剤の量が少なくて、補給トナーは瞬時に現像剤中に混ざることができずに、第2搬送経路内で浮遊してしまう。この浮遊したトナーは、第2搬送スクリュ13b2が形成する気流に乗って第2搬送経路内を流れる。したがって、第2搬送経路の下流側で気流が現像装置の外部に向かって流れていれば、第2搬送経路内で浮遊したトナーも気流に乗って現像装置の外部に流れてトナー飛散が生じてしまう。
これに対して、本実施の形態では、第1中継部13fと第2中継部13gとの間に、第2搬送経路から第1搬送経路に通じる通気路13kを設けているため、第2搬送経路の下流側で行き場を失った気流を第1搬送経路の上流側に流動させることができる。したがって、第2搬送経路から現像装置の外部へのトナー飛散の発生を抑止することができる。
Referring to FIG. 4, in the second transport path, developer G collected from the developing
Here, in the conventional developing device in which the
On the other hand, in this embodiment, since the
ここで、本実施の形態における現像装置13は、図2及び図4に示すように、第1搬送経路から現像装置13の外部に連通する排気口13mがさらに設けられている。排気口13mは、第1搬送経路の通気口13k2に対して下流側(図4の右側である。)の上方に配設されていて、排気口13mにはトナーフィルタ(トナーの粒径よりも小さなメッシュで形成されている。)が覆設されている。
このような構成により、第2搬送経路から通気路13kを介して第1搬送経路に流入した空気は、第1搬送経路において第1搬送スクリュ13b1によって現像剤Gとともに下流側(図4の右側である。)に搬送されて、排気口13mを介して現像装置13の外部に排出されることになる。すなわち、図4中の二点鎖線矢印で示す方向に空気が流動することになる。これにより、第1搬送経路の内圧が上昇する不具合が抑止される。また、排気口13mにはトナーフィルタが覆設されているために、排気口13mから外部には空気のみが排出されて、排気口13mからトナーが噴出する不具合が抑止される。なお、排気口13mから排出されなかった空気は、第1中継部13fを介して再び第2搬送経路に流動することになる。
Here, as shown in FIGS. 2 and 4, the developing
With such a configuration, the air that has flowed into the first conveyance path from the second conveyance path via the
また、図4に示すように、本実施の形態における現像装置13は、第2搬送経路における通気口13k1が第2搬送経路の下流側(図4の左側である。)に配設されている。具体的には、第2中継部13gの近傍で現像剤Gが滞留している領域に対して僅かに上流側に通気口13k1が配設されている。これにより、第2搬送スクリュ13b2によって形成される気流をスムーズに通気路13kに導くことができる。
さらに、第2搬送経路の通気口13k1は、現像領域に対応する長手方向の範囲(現像ローラ13aのマグネット13a1の着磁範囲にほぼ等しい。)内に配設されている。第2搬送経路において、現像領域に対応する長手方向の範囲は、第2中継部13gの位置(最下流)よりも現像剤の剤面が低く設定されているために、通気口13k1が現像剤で埋没しにくくなる。
As shown in FIG. 4, in the developing
Further, the vent hole 13k1 of the second transport path is disposed in a longitudinal range corresponding to the developing area (substantially equal to the magnetizing range of the magnet 13a1 of the developing
本願発明者は、本実施の形態における現像装置13と、従来の現像装置(本実施の形態における現像装置において通気路13kが設置されていないものである。)と、を用いて、トナー飛散に対する効果を比較する実験をおこなった。
実験は、現像ローラの周り(感光体ドラムに対向する開口である。)をフィルムで覆い、現像装置から飛散したトナーの量(フィルムに付着したトナー量)を測定した。このとき、トナー補給口13eから1.5グラムのトナー(通常のトナー補給量の上限0.5グラム程度に対してかなり多量のトナーである。)を補給した。その結果、本実施の形態における現像装置13は、従来の現像装置に比べて、現像ローラの周りからのトナー飛散量が1/4に減少した。
さらに、本実施の形態における現像装置13と、従来の現像装置と、を用いて、実機にて所定枚数の連続通紙をおこない、現像装置からのトナー飛散の程度を目視確認する実験をおこなったところ、後者は現像装置の外壁に薄っすらとトナーが付着しているのが確認されたが、前者は現像装置の周りへのトナー飛散はまったく確認できなかった。
The inventor of the present application uses the developing
In the experiment, the periphery of the developing roller (the opening facing the photosensitive drum) was covered with a film, and the amount of toner scattered from the developing device (the amount of toner attached to the film) was measured. At this time, 1.5 gram of toner (a considerably large amount of toner with respect to the upper limit of about 0.5 gram of the normal toner supply amount) was supplied from the
Further, using the developing
ここで、本実施の形態における現像装置13において、現像剤のトナー濃度が上昇することにより装置内の現像剤量が増加する場合について説明する。
本実施の形態では、現像剤のトナー濃度が上限値近傍(又は上限を超える範囲)まで上昇して現像剤量が増加したときに、第2搬送経路の通気口13k1が現像剤に埋没してしまうような位置に、通気口13k1を配設している。上述したように、現像装置13内の現像剤のトナー濃度は磁気センサ(トナー濃度センサ)によって検知されていて、トナー濃度がある閾値(本実施の形態では約10%である。)を超えると現像装置13へのトナー補給がおこなわれないように制御されている。
そして、図6に示すように、現像剤のトナー濃度が上限値近傍(又は上限を超える範囲)まで上昇すると、通常時の状態を示す図4と比較して、第2搬送経路内の現像剤量が増加する。このように第2搬送経路内の現像剤量が増加した状態は、図4の通常時に比べて、第2搬送経路内で補給トナーが現像剤中に取り込まれやすい状態(浮遊する補給トナーが少なくなりトナー飛散が生じにくい状態)である。本実施の形態では、図6のような状態のとき、通気口13b1が現像剤Gに埋没するため、第2搬送経路の内圧が高まって、第2中継部13gを介して第1搬送経路へ移送される現像剤量が増加する。第2搬送経路の下流側にある程度の現像剤が溜らないと第2中継部13gを通って第1搬送経路に現像剤を移動させることができないが、第2搬送経路の下流側に現像剤が溜まりすぎると、現像ローラ13aの近傍まで現像剤が多量に溜まった状態になり、現像ローラ13aの下方から現像剤が漏れる場合がある。しかし、本実施の形態では、図6のように下流側に現像剤が溜まりすぎたときに、通気路13kが塞がれて第2搬送経路の内圧上昇により第2中継部13gでの現像剤移送量が増えるために、現像ローラ13aの下方から現像剤が漏れる不具合が抑止されることになる。
Here, in the developing
In the present embodiment, when the toner density of the developer rises to the vicinity of the upper limit value (or the range exceeding the upper limit) and the developer amount increases, the vent hole 13k1 of the second transport path is buried in the developer. The vent 13k1 is disposed at such a position. As described above, the toner density of the developer in the developing
Then, as shown in FIG. 6, when the toner density of the developer increases to the vicinity of the upper limit value (or the range exceeding the upper limit), the developer in the second transport path is compared with FIG. 4 showing the normal state. The amount increases. In this way, the state in which the amount of developer in the second transport path is increased is a state in which replenishment toner is more easily taken into the developer in the second transport path than in the normal state of FIG. And toner scattering is less likely to occur). In the present embodiment, in the state as shown in FIG. 6, since the vent hole 13b1 is buried in the developer G, the internal pressure of the second transport path is increased, and the
まとめると、トナー濃度がそれ程高くないときにはキャリアの量は変わらずにトナー量が比較的少なくなるため、図4に示すように、第2搬送経路内の現像剤量が比較的少なくなって、補給トナーを混合するための現像剤の量が少なくなり補給トナーが第2搬送経路内で浮遊しやすくなる。したがって、第2搬送経路から通気路13kを介して第1搬送経路に空気を積極的に流動させることで、第2搬送経路から現像装置13の外部へのトナー飛散を軽減することができる。
これに対して、トナー濃度が高くなるときにはキャリアの量は変わらずにトナー量が多くなるため、図6に示すように、第2搬送経路内の現像剤量が多くなって、補給トナーを混合するための現像剤の量が多くなり補給トナーが第2搬送経路内で浮遊しにくくなる反面、第2搬送経路の下流側で現像剤量が飽和して現像装置の外部に漏れやすくなる。したがって、このようなときには、増加した現像剤で通気路13kを塞いで第2搬送経路内の内圧を高めることで、第2中継部13gを介して第1搬送経路に移動する現像剤量を増加させて、第2搬送経路の下流側での現像剤量の飽和による現像剤の外部への漏出を防止している。
In summary, when the toner density is not so high, the amount of carrier is not changed and the amount of toner is relatively small. Therefore, as shown in FIG. 4, the amount of developer in the second transport path is relatively small and replenishment is performed. The amount of developer for mixing the toner is reduced, and the replenishment toner is likely to float in the second transport path. Therefore, toner scattering from the second transport path to the outside of the developing
On the other hand, when the toner density increases, the amount of carrier does not change and the amount of toner increases. Therefore, as shown in FIG. 6, the amount of developer in the second transport path increases and the replenishment toner is mixed. As a result, the amount of developer to be increased increases and the replenishment toner is less likely to float in the second transport path, but the developer amount is saturated on the downstream side of the second transport path and is likely to leak out of the developing device. Therefore, in such a case, the amount of developer that moves to the first transport path via the
なお、本実施の形態では、通気路13kを1つのみ形成したが、図7(A)に示すように、第1中継部13fと第2中継部13gとの間に、複数の通気路13kを形成することもできる。この場合,第2搬送経路の上流側の通気路13kは、トナー濃度が上昇しても通気口13k1が現像剤で埋まることはない。そのため、本実施の形態のものに比べて、第2中継部13gにおける現像剤の移送量は少なくなる。しかし、トナー濃度が上昇しても第2搬送経路から外部への現像剤の漏出が発生しにくい現像装置の場合であって、例えば、トナー濃度が上限のときにトナー補給を停止する制御がおこなわれない場合等には、図7(A)に示すように、第1中継部13fと第2中継部13gとの間に複数の通気路13kを形成する構成が有用になる。
さらに、図7(B)に示すように、通気路13kの通気口13k1、13k2を長手方向に長く形成することもできる。このように長手方向に長く形成された通気路13kは、図7(A)に示す複数の通気路13kとほぼ同等の効果を奏することになる。
In the present embodiment, only one
Further, as shown in FIG. 7B, the vent holes 13k1, 13k2 of the
さらに、本実施の形態では、図2に示すように、通気路13kを現像装置13の背面側に突き出すように形成した。これに対して、図8に示すように、通気路13kを、現像装置13から突き出すように形成することなく、現像装置13の内部に収容するように形成することもできる。その場合、通気路13kは、第1搬送スクリュ13b1や第2搬送スクリュ13b2に接触しないように配設することが必要になる。これにより、本実施の形態における効果を確保しつつ、通気路13kを形成することにより現像装置13が大型化する不具合を確実に軽減することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
以上説明したように、本実施の形態では、現像剤Gを長手方向に搬送して循環経路を形成する2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)を現像ローラ13a(現像剤担持体)に対向するように設置した場合であって、第1中継部13fと第2中継部13gとの間に第2搬送経路から第1搬送経路に通じる通気路13kを設けているために、経時においても副作用が生じることなく現像装置13からのトナー飛散を抑止することができる。
As described above, in this embodiment, the two conveying screws 13b1 and 13b2 (conveying members) that convey the developer G in the longitudinal direction to form a circulation path face the developing
なお、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。
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、現像ローラ13aの周りに形成される磁極H1〜H4の数を4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3つ以下又は5つ以上とすることもできる。その場合も、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 number of magnetic poles H1 to H4 formed around the developing
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)、
13e トナー補給口、
13f 第1中継部、 13g 第2中継部、
13k 通気路、
13k1、13k2 通気口、
13m 排気口、
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),
13e Toner supply port,
13f 1st relay part, 13g 2nd relay part,
13k air passage,
13k1, 13k2 vents,
13m exhaust,
G developer (two-component developer), T toner, C carrier.
Claims (11)
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、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、
前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、
前記第1搬送部材による第1搬送経路の下流側に達した現像剤が前記第2搬送部材による第2搬送経路の上流側に流動する第1中継部と、
前記第2搬送経路の下流側に達した現像剤が前記第1搬送経路の上流側に流動する第2中継部と、
を備え、
前記第1中継部と前記第2中継部との間に、前記第2搬送経路から前記第1搬送経路に通じる通気路を長手方向に複数設け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 carrying a developer;
A first conveying member facing 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 that faces the developer carrying member and conveys the developer detached from the developer carrying member in the longitudinal direction;
A first relay portion in which the developer that has reached the downstream side of the first transport path by the first transport member flows to the upstream side of the second transport path by the second transport member;
A second relay unit in which the developer that has reached the downstream side of the second transport path flows to the upstream side of the first transport path;
With
A developing device comprising a plurality of air passages extending in the longitudinal direction from the second transport path to the first transport path between the first relay section and the second relay section.
請求項1〜請求項9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,
10. A process cartridge in which the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
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