JP2003131490A - Developer carrying means, developing device and image forming device - Google Patents
Developer carrying means, developing device and image forming deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は現像剤を搬送し供給
する現像剤搬送手段及び該現像剤搬送手段を有する現像
装置及び該現像装置を有する画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developer transport means for transporting and supplying a developer, a developing device having the developer transport means, and an image forming apparatus having the developing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、簡易なカラー現像方法として代表
される現像装置としては、非磁性一成分現像装置が用い
られている。非磁性一成分現像装置は、基本的には磁性
一成分現像法と類似した構成を取る事が可能である。2. Description of the Related Art Conventionally, a non-magnetic one-component developing device has been used as a developing device represented by a simple color developing method. The non-magnetic one-component developing device can basically have a configuration similar to that of the magnetic one-component developing method.
【0003】すなわち、非磁性一成分現像装置は、絶縁
性一成分現像剤であるトナーを収容した現像容器と、前
記トナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラを
有する。ここで、トナーはイエロー・マゼンタ・シアン
・ブラック各色いずれかの顔料を含有した非磁性トナー
である。That is, the non-magnetic one-component developing device has a developing container containing a toner which is an insulating one-component developer, and a developing roller as a developer carrying member carrying the toner. Here, the toner is a non-magnetic toner containing a pigment of any one of yellow, magenta, cyan and black.
【0004】前記現像容器中には、各種形状に加工され
た板状もしくはスクリュー等からなるトナー第1撹拌部
材及びトナー第2撹拌部材が回転して存在しており、前
記現像容器中のトナーを現像ローラ方向に搬送する。In the developing container, there are a toner first stirring member and a toner second stirring member, which are plate-shaped or screw-shaped in various shapes, and are rotated. It is conveyed in the direction of the developing roller.
【0005】前記現像ローラには、トナー量規制部材と
してウレタンゴム等の弾性体から成型される規制ブレー
ドが当接されており、前記現像ローラ上のトナーを規制
してトナー薄層を形成し、現像領域に搬送されるトナー
量を規定している。現像領域に搬送されたトナーは、画
像形成装置中の像担持体としての感光体ドラム上に形成
された潜像に付着し、前記潜像をトナー画像として可視
化する現像処理を受ける。A regulating blade formed of an elastic material such as urethane rubber is in contact with the developing roller as a toner amount regulating member, and regulates the toner on the developing roller to form a toner thin layer, It defines the amount of toner conveyed to the developing area. The toner conveyed to the developing area adheres to the latent image formed on the photosensitive drum as an image carrier in the image forming apparatus, and undergoes a developing process for visualizing the latent image as a toner image.
【0006】非磁性一成分現像法においては、磁力によ
るトナー供給が不可能となるため、前記現像ローラには
ウレタンスポンジ製の剥ぎ取り及び供給を行なう剥ぎ取
り/供給ローラが当接されているのが一般的である。前
記剥ぎ取り/供給ローラは、前記現像ローラとニップ部
でカウンタ方向に回転することで、トナーを前記現像ロ
ーラ上に供給すると同時に、現像領域を通過しても現像
されなかった前記現像ローラ上のトナーを剥ぎ取ってい
る。In the non-magnetic one-component developing method, since it is impossible to supply the toner by the magnetic force, the developing roller is in contact with the peeling / supplying roller for removing and supplying the urethane sponge. Is common. The peeling / supply roller rotates in the counter direction at the nip portion with the developing roller to supply the toner onto the developing roller, and at the same time, the developing roller on the developing roller that has not been developed even after passing through the developing area. The toner is being stripped.
【0007】一方、特開平11−190932号公報に
は、前記剥ぎ取り/供給ローラの代わりに、ベルト状の
現像剤搬送手段を有する構成の現像装置が開示されてい
る。すなわち、図7に示すように、前記剥ぎ取り/供給
ローラの代わりに、複数のローラ72、73によって張架さ
れたベルト状の現像剤搬送手段71を用いることで、現像
剤供給路Aと現像剤剥ぎ取り路Bを形成し、現像剤担持
体としての現像ローラ74上へのトナーの剥ぎ取り/供給
を行うと同時に、現像ローラ74から剥ぎ取られたトナー
を現像剤搬送手段71によって現像ローラ74より遠方に搬
送し、剥ぎ取られたトナーが現像ローラ74近傍に滞留す
ることによって生じるトナー劣化を防止する構成をとっ
ている。On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-190932 discloses a developing device having a belt-like developer conveying means instead of the stripping / supplying roller. That is, as shown in FIG. 7, the belt-shaped developer conveying means 71 stretched by a plurality of rollers 72 and 73 is used in place of the stripping / supplying roller, so that the developer supplying path A and the developing agent are supplied. The agent stripping path B is formed and the toner is stripped / supplied onto the developing roller 74 as a developer carrying member, and at the same time, the toner stripped from the developing roller 74 is developed by the developer conveying means 71. It is configured to prevent toner deterioration that is caused when the toner that has been conveyed further away than 74 and is peeled off stays near the developing roller 74.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たベルト状の現像剤搬送手段を有する構成の現像装置に
おいては、たとえば装置をより高速化しようとする場合
などには、トナーの供給/剥ぎ取り能力の向上が課題で
あった。However, in the developing device having the above-mentioned belt-shaped developer conveying means, for example, when the speed of the device is to be increased, the toner supply / peelability is high. Was an issue.
【0009】すなわち、上述したベルト状の現像剤搬送
手段71を有する構成の現像装置において、現像剤搬送手
段71によるトナーの供給/剥ぎ取り能力は、ベルトの材
質や表面性、あるいは現像ローラとベルトの周速比等の
条件によって異なり、これらの条件を調整することによ
って、装置に要求される所望のトナーの供給/剥ぎ取り
能力を得ている。That is, in the developing device having the above-mentioned belt-shaped developer conveying means 71, the toner supplying / peeling ability by the developer conveying means 71 depends on the material and surface property of the belt, or the developing roller and the belt. The desired toner supply / peelability required for the apparatus is obtained by adjusting these conditions, such as the peripheral speed ratio.
【0010】装置を高速化しようとする場合には、装置
の高速化に伴い現像ローラ74の回転速度を速く設定する
必要があるが、この場合、現像ローラ74のベルトに対す
る相対的な接触面積は小さくなる。このため、ベルトの
カウンター方向への移動速度も速めないと、トナー供給
不足となって濃度ムラなどの画像不良による不具合が生
じてしまう場合があった。In order to increase the speed of the apparatus, it is necessary to set the rotation speed of the developing roller 74 faster as the speed of the apparatus increases. In this case, the relative contact area of the developing roller 74 with the belt is Get smaller. For this reason, if the moving speed of the belt in the counter direction is not increased, toner supply may be insufficient, and defects such as uneven density may occur due to image defects.
【0011】一方、ベルトの移動速度も同時に速めて、
現像ローラのベルトに対する単位面積あたりの接触面積
を確保しようとすると、周速比がかなり大きくなってし
まう。このため、回転駆動が安定せず、濃度ムラ等の画
像不良を生じてしまったり、摺擦によるベルトなどの劣
化によって、所望の耐久性能が得られなくなるなどの不
具合が生じてしまう場合があった。On the other hand, the moving speed of the belt is also increased at the same time,
If an attempt is made to secure the contact area of the developing roller with respect to the belt per unit area, the peripheral speed ratio becomes considerably large. For this reason, the rotational drive is not stable, image defects such as density unevenness may occur, and deterioration of the belt or the like due to rubbing may cause a problem such that desired durability cannot be obtained. .
【0012】そこで本発明の目的は、トナーの供給/剥
ぎ取り能力を向上し、装置を高速化する場合において
も、ベルトの安定した回転駆動を行い、画像濃度ムラな
どの画像不良のない良好な画像を得ることにある。Therefore, an object of the present invention is to improve the toner supply / peelability and to perform a stable rotational drive of the belt even when the speed of the apparatus is increased, and it is possible to obtain a good image without image defects such as uneven image density. To get the image.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明の代表的な構成は、複数のローラに張架され
たベルト部材にて現像剤を搬送し、該ベルト部材を現像
剤担持体に当接させて前記現像剤を供給する現像剤搬送
手段において、前記複数のローラのうち前記現像剤担持
体に当接するローラを第1張架ローラとし、前記第1張
架ローラに対し前記ベルト部材の移動方向上流側に位置
するローラを第2張架ローラとすると、前記現像剤担持
体の中心と前記第1張架ローラの中心とを結ぶ線と、前
記第1張架ローラと前記第2張架ローラとを結ぶ線との
なす角θが、10°<θ<110°、の関係を満たすこ
とを特徴とする。A typical constitution of the present invention for achieving the above object is to convey a developer by a belt member stretched over a plurality of rollers, and to convey the developer to the belt member. In the developer transporting means that supplies the developer by bringing it into contact with a carrier, a roller of the plurality of rollers that comes into contact with the developer carrier is a first tension roller, and When the roller located on the upstream side in the moving direction of the belt member is the second tension roller, a line connecting the center of the developer carrying member and the center of the first tension roller, and the first tension roller, An angle θ formed by a line connecting to the second stretching roller satisfies the relation of 10 ° <θ <110 °.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1は画像形成
装置の概略説明図であり、図2は第1実施形態の現像装
置の説明図であり、図3は現像剤担持体周りの拡大図で
あり、図4は現像装置の加速耐久試験の結果を示す図で
ある。説明において、まず画像形成装置の概略説明を行
なった後、現像手段としての現像装置の詳細な説明をす
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic explanatory view of an image forming apparatus, FIG. 2 is an explanatory view of a developing device of the first embodiment, and FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 4, and FIG. 4 is a view showing the results of the accelerated durability test of the developing device. In the description, first, a schematic description of the image forming apparatus will be given, and then a detailed description of the developing apparatus as a developing unit will be given.
【0015】(画像形成装置)図1に示された画像形成
装置は、中間転写体として中間転写ベルト6を使用し、
各色ごとの現像装置2(2a、2b、2c、2d)、露
光手段としてのレーザスキャナ5(5a、5b、5c、
5d)、像担持体としての感光体ドラム1(1a、1
b、1c、1d)、帯電ローラ3(3a、3b、3c、
3d)、クリーニング手段4(4a、4b、4c、4
d)を備えている。(Image Forming Apparatus) The image forming apparatus shown in FIG. 1 uses an intermediate transfer belt 6 as an intermediate transfer member,
The developing device 2 (2a, 2b, 2c, 2d) for each color, the laser scanner 5 (5a, 5b, 5c) as an exposing unit,
5d), the photosensitive drum 1 (1a, 1 as an image bearing member
b, 1c, 1d), charging roller 3 (3a, 3b, 3c,
3d), cleaning means 4 (4a, 4b, 4c, 4
d).
【0016】各色の感光体ドラム1は矢印d1の方向に
所定の周速で回転駆動されながら帯電ローラ3にて一様
に帯電され、レーザスキャナ5から走査されるデジタル
画像信号に対応して変調されたレーザビームを結像露光
光学系を介して受けることにより各色成分の静電潜像を
形成する。続いて、現像装置2を用いて各色(イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラック)の現像剤としてのト
ナーによって静電潜像は現像され、各色成分に対する可
視像を得る。The photosensitive drums 1 of the respective colors are uniformly driven by the charging roller 3 while being rotationally driven in the direction of arrow d1 at a predetermined peripheral speed, and modulated in accordance with the digital image signal scanned by the laser scanner 5. An electrostatic latent image of each color component is formed by receiving the generated laser beam via the imaging exposure optical system. Subsequently, the developing device 2 is used to develop the electrostatic latent image with toner as a developer of each color (yellow, magenta, cyan, black) to obtain a visible image for each color component.
【0017】中間転写ベルト6は矢印d2の方向に感光
体ドラム1と同じ周速で回転駆動される。感光体ドラム
1から中間転写ベルト6への各色可視像の転写(1次転
写)は電源S(Sa、Sb、Sc、Sd)から供給され
る一次転写バイアスを印加することにより行なう。中間
転写ベルト6上には全ての色が重ねあわせたトナー画像
を得る。The intermediate transfer belt 6 is rotationally driven in the direction of arrow d2 at the same peripheral speed as the photosensitive drum 1. The visible image of each color is transferred (primary transfer) from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 6 by applying a primary transfer bias supplied from a power source S (Sa, Sb, Sc, Sd). On the intermediate transfer belt 6, a toner image in which all colors are superimposed is obtained.
【0018】中間転写ベルト6上に形成されたトナー画
像は、矢印d3方向に回転する2次転写ローラ7とのニ
ップ部において搬送されてくる転写材P上に一括転写
(2次転写)される。トナー画像を2次転写された転写
材Pは定着装置8へ搬送され、定着ローラと加圧ローラ
の定着ニップ部Nにおいて熱と圧力によってトナー画像
が定着される。The toner image formed on the intermediate transfer belt 6 is collectively transferred (secondary transfer) onto the transfer material P conveyed at the nip portion with the secondary transfer roller 7 rotating in the direction of arrow d3. . The transfer material P to which the toner image is secondarily transferred is conveyed to the fixing device 8, and the toner image is fixed by heat and pressure in the fixing nip portion N between the fixing roller and the pressure roller.
【0019】(現像装置)本実施形態における現像装置
2は、非磁性一成分現像器に本発明を適用したものであ
る。以下に現像装置2について詳細に説明する。図2に
おいて、トナーTは粉砕法により製造されたイエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックの各色いずれかの顔料を含
有した負帯電性非磁性トナーである。現像装置2は、ト
ナーTを収容するトナー収容容器10、現像剤担持体とし
ての現像ローラ11、トナー量規制部材13、及び現像剤搬
送手段としてのトナー搬送手段14から構成される。(Developing Device) The developing device 2 in this embodiment is a non-magnetic one-component developing device to which the present invention is applied. The developing device 2 will be described in detail below. In FIG. 2, toner T is yellow produced by a pulverization method,
It is a negatively chargeable non-magnetic toner containing a pigment of each color of magenta, cyan and black. The developing device 2 includes a toner storage container 10 for storing the toner T, a developing roller 11 as a developer carrying member, a toner amount regulating member 13, and a toner transporting means 14 as a developer transporting means.
【0020】アルミニウムからなる直径16φの導電性
である現像ローラ11は、不図示の間隙規制部材により、
不図示の感光体ドラム1と一定間隔(本例では300μ
mの間隙)を保って配置され、矢示の反時計方向に回転
駆動される。The developing roller 11 made of aluminum and having a diameter of 16φ is made of a conductive material by a gap regulating member (not shown).
A constant distance from the photosensitive drum 1 (not shown) (300 μ in this example)
(gap of m) and is rotated in the counterclockwise direction indicated by the arrow.
【0021】シリコーン樹脂より成るトナー量規制部材
13は、支持部材である厚さ150μmのリン青銅板に熱
溶着され、現像ローラ11に回転方向に対してカウンタ方
向(互いの接触面にて反対方向)に30g/cmの線圧
で当接し、現像ローラ11上のトナーを規制してトナー薄
層12を形成し、現像領域(ドラム対向位置)に搬送され
るトナー量を規定すると同時にトナーに適切な電荷(−
20μC/g)を付与している。Toner amount regulating member made of silicone resin
13 is heat-welded to a phosphor bronze plate having a thickness of 150 μm, which is a supporting member, and is brought into contact with the developing roller 11 in a counter direction (opposite direction at the contact surface) with respect to the rotation direction at a linear pressure of 30 g / cm. , The toner on the developing roller 11 is regulated to form the toner thin layer 12, and the amount of toner to be conveyed to the developing area (a position facing the drum) is regulated, and at the same time, an appropriate charge (-
20 μC / g).
【0022】現像領域に搬送されたトナーは、現像ロー
ラ11と感光体ドラム1との間に印加した現像バイアスに
よる現像電界により、現像ローラ11から感光体ドラム1
上に飛翔し、感光体ドラム1上の潜像に付着し、潜像を
トナー画像として可視化する。現像バイアスとしては直
流電圧−500Vに交流電圧2000Hz2kVppを
重畳して用いている。The toner conveyed to the developing area is transferred from the developing roller 11 to the photosensitive drum 1 by the developing electric field generated by the developing bias applied between the developing roller 11 and the photosensitive drum 1.
It flies upward, adheres to the latent image on the photoconductor drum 1, and visualizes the latent image as a toner image. As the developing bias, a DC voltage of -500 V and an AC voltage of 2000 Hz and 2 kVpp are superimposed and used.
【0023】トナー搬送手段14は、ベルト部材としての
トナー搬送ベルト15、第1張架ローラとしてのベルト駆
動ローラ16、第2張架ローラとしてのテンションローラ
17から構成され、トナーTを現像ローラ11方向に搬送す
るとともに、現像ローラ11へのトナー供給/剥ぎ取りを
行う。本実施形態では、トナー搬送ベルト15として、ウ
レタンエラストマー等の弾性を有する部材からなる外径
φ30mm、幅240mm、厚さ300μmの、チュー
ブ形状のベルト部材を用いている。The toner conveying means 14 includes a toner conveying belt 15 as a belt member, a belt driving roller 16 as a first tension roller, and a tension roller as a second tension roller.
The toner T is conveyed toward the developing roller 11, and the toner is supplied to and stripped from the developing roller 11. In this embodiment, a tube-shaped belt member having an outer diameter of 30 mm, a width of 240 mm, and a thickness of 300 μm, which is made of an elastic member such as urethane elastomer, is used as the toner conveying belt 15.
【0024】ベルト駆動ローラ16及びテンションローラ
17は、φ5mmのSUSを芯金とし、この外周に外径φ
8mmとなるように、NBR、EPDM、ウレタンゴ
ム、CR等の弾性層を形成した構成となっており、ベル
ト周長を5%伸張張架するように軸間を位置決めされ、
現像ローラ11の長手方向に対応し平行に軸受けさせて、
配設されてある。ベルト駆動ローラ16は、20g/cm
という当接圧で現像ローラ11に当接され、不図示の駆動
ギヤにより、現像ローラ11に対しギヤ比で78%の周速
差を持って図示矢印aのようにカウンタ方向に回転駆動
される。Belt drive roller 16 and tension roller
17 is made of φ5 mm SUS and has an outer diameter φ
It has a structure in which an elastic layer of NBR, EPDM, urethane rubber, CR or the like is formed so as to be 8 mm, and the shafts are positioned so as to stretch and stretch the belt circumference by 5%,
Bearing in parallel with the longitudinal direction of the developing roller 11,
It is arranged. Belt drive roller 16 is 20 g / cm
The developing roller 11 is brought into contact with the developing roller 11 by the contact pressure, and is rotationally driven in the counter direction as shown by an arrow a with a peripheral speed difference of 78% with respect to the developing roller 11 by a drive gear (not shown). .
【0025】これにより、トナー搬送ベルト15、テンシ
ョンローラ17は従動回転し、トナーはトナー供給路Aを
搬送され、現像ローラ11とトナー搬送ベルト15との摺擦
部に供給される。この摺擦部において、トナー搬送ベル
ト15上を搬送されてきたトナーは、摩擦帯電され、トナ
ー自身の鏡像力により現像ローラ11に塗布(供給)され
る。また、同時に、現像領域で現像に供されなかったト
ナーは、現像ローラ11とトナー搬送ベルト15との摺擦に
より現像ローラ11上から剥ぎ取られ、トナー搬送ベルト
15が形成するトナー剥ぎ取り路Bに沿って搬送される。
このようにして、現像装置2内の現像ローラ11と反対方
向の現像容器後方まで到達した後、再度トナー供給路A
によって現像ローラ11に向けて搬送されるという、図1
中破線で示したトナー循環を形成する。As a result, the toner carrying belt 15 and the tension roller 17 are driven to rotate, and the toner is carried through the toner supply path A and supplied to the sliding portion between the developing roller 11 and the toner carrying belt 15. At the rubbing portion, the toner conveyed on the toner conveying belt 15 is frictionally charged and applied (supplied) to the developing roller 11 by the image force of the toner itself. At the same time, the toner that has not been used for development in the developing area is peeled off from the developing roller 11 by the sliding friction between the developing roller 11 and the toner conveying belt 15,
The toner is conveyed along the toner stripping path B formed by 15.
In this way, after reaching the rear of the developing container in the opposite direction to the developing roller 11 in the developing device 2, the toner supply path A
As shown in FIG.
The toner circulation shown by the middle broken line is formed.
【0026】また、本実施形態では、現像ローラ11をト
ナー搬送ベルト15に対して侵入させて当接し、トナー搬
送ベルト15と現像ローラ11の接触面積がより大きくなる
ように構成している。Further, in this embodiment, the developing roller 11 is made to invade and come into contact with the toner carrying belt 15 so that the contact area between the toner carrying belt 15 and the developing roller 11 becomes larger.
【0027】すなわち、図2に示すように、現像ローラ
11とベルト駆動ローラ16の中心を結ぶ線と、ベルト駆動
ローラ16とテンションローラ17との中心を結ぶ線のなす
角度θを75°(鋭角)となるように配置する。また、
現像ローラ11は、トナー搬送上流側のベルト搬送面に対
し、現像ローラ部での侵入量dが2mmとなるように構
成している。That is, as shown in FIG.
The angle θ formed by the line connecting the centers of 11 and the belt driving roller 16 and the line connecting the centers of the belt driving roller 16 and the tension roller 17 is set to 75 ° (acute angle). Also,
The developing roller 11 is configured such that the intrusion amount d at the developing roller portion is 2 mm with respect to the belt conveying surface on the upstream side of toner conveying.
【0028】このように構成することで、トナー搬送ベ
ルト15と現像ローラ11の接触部分は、ベルト駆動ローラ
16によってバックアップされて当接する部分と、トナー
搬送ベルト15のテンションによって当接する部分とを形
成することができ、トナー搬送ベルト15と現像ローラ11
の接触面積を大きくすることが可能となる。このため、
特に周速比を上げなくても、現像ローラ11のトナー搬送
ベルト15に対する相対的な接触面積を確保できる。With this structure, the contact portion between the toner conveying belt 15 and the developing roller 11 is a belt driving roller.
It is possible to form a portion that is backed up and abutted by 16 and a portion that is abutted by the tension of the toner conveying belt 15, and the toner conveying belt 15 and the developing roller 11 can be formed.
It is possible to increase the contact area of. For this reason,
In particular, the relative contact area of the developing roller 11 with the toner conveying belt 15 can be secured without increasing the peripheral speed ratio.
【0029】したがって、装置を高速化する場合におい
ても、周速比を上げることなく、十分なトナー供給/剥
ぎ取り能力を得ることが可能となり、濃度ムラ等の画像
不良のない、良好な画像を得ることが可能となる。Therefore, even when the speed of the apparatus is increased, it is possible to obtain a sufficient toner supply / peeling ability without increasing the peripheral speed ratio, and a good image without image defects such as density unevenness can be obtained. It becomes possible to obtain.
【0030】また、ベルト駆動ローラ16によってバック
アップされて当接する部分と、トナー搬送ベルト15のテ
ンションによって当接する部分と、を形成することによ
り、トナー搬送ベルト15の、現像ローラ11との接触を、
上流側(トナー供給力が要求される部分)で軽く接触
し、下流側(トナー剥ぎ取り力が要求される部分)では
強く接触させることができるため、現像ローラ11へのト
ナー供給/剥ぎ取り能力が向上する。Further, by forming a portion backed up by the belt driving roller 16 and abutting and a portion abutting by the tension of the toner carrying belt 15, the contact of the toner carrying belt 15 with the developing roller 11 can be improved.
Ability to make light contact on the upstream side (portion where toner supply force is required) and strong contact on the downstream side (portion where toner stripping force is required). Is improved.
【0031】なお、θが110°を超える場合には、大
きな接触領域を得ることができなくなり、十分なトナー
供給/剥ぎ取り能力を得ることができず、高速化する場
合には濃度ムラ等の画像不良による不具合が発生する。
また、θが10°以下の場合には、ローラ径等の条件に
よって、侵入量が大きくなりすぎ、トナー搬送ベルト15
のテンション、及び回転トルクが大きくなり、所望の耐
久性能が得られなくなる。If θ exceeds 110 °, a large contact area cannot be obtained, sufficient toner supply / peeling ability cannot be obtained, and when speeding up, uneven density or the like occurs. Problems due to defective images occur.
If θ is 10 ° or less, the amount of intrusion becomes too large depending on the conditions such as the roller diameter, and the toner conveying belt 15
The tension and the rotation torque of the are increased, and desired durability cannot be obtained.
【0032】図4に、本実施形態の現像装置2の加速耐
久試験を行った時の結果を示す。比較例1としてθを1
50°としたものの例も示す。ここで、加速耐久試験の
条件として、条件1:通常の速度(プロセススピード9
0mm/s、リファレンス)、条件2:高速化した場合
(プロセススピード150mm/s)、の2条件にて、
現像装置2の空回転耐久(200h)を行い、出力画像
を評価した。FIG. 4 shows the results of the accelerated durability test of the developing device 2 of this embodiment. As Comparative Example 1, θ is 1
An example of the case of 50 ° is also shown. Here, as a condition of the accelerated durability test, condition 1: normal speed (process speed 9
0 mm / s, reference), Condition 2: When speeding up (process speed 150 mm / s), two conditions,
The developing device 2 was subjected to idle rotation durability (200 h), and the output image was evaluated.
【0033】図4に示すように、比較例1では、通常の
速度の場合は、回転耐久後も、濃度ムラの発生もなく、
良好な画像が得られた。しかしながら、高速化した場合
ではトナー供給/剥ぎ取り能力が不足し、濃度ムラなど
の画像不良が発生した。一方、本実施形態の現像装置2
を用いた場合では、条件1、条件2ともに、回転耐久後
も、濃度ムラ等の画像不良のない良好な画像が得られ
た。As shown in FIG. 4, in Comparative Example 1, at the normal speed, there was no density unevenness even after the rotation durability.
A good image was obtained. However, when the speed is increased, the toner supply / peeling ability is insufficient, and image defects such as uneven density occur. On the other hand, the developing device 2 of this embodiment
In the case of using No. 2, good images without image defects such as density unevenness were obtained even after the rotation endurance in both Condition 1 and Condition 2.
【0034】(第2実施形態)本発明の第2実施形態に
ついて図面を用いて詳細に説明する。図5は第2実施形
態の現像装置の説明図である。尚、前述した実施形態と
同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の現像装置は、第1実施形態の現像装置2の
トナー搬送手段14の代わりに、トナー搬送手段24を用い
たものである。(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is an illustration of the developing device of the second embodiment. The same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
The developing device of the present embodiment uses a toner conveying means 24 instead of the toner conveying means 14 of the developing device 2 of the first embodiment.
【0035】図5に示すように、本実施形態のトナー搬
送手段24は、第1張架ローラとしてのベルト駆動ローラ
26、従動ローラ27、第2張架ローラとしてのテンション
ローラ28の3本のローラによってトナー搬送ベルト25を
張架した構成のものであり、テンションローラ28によっ
てベルトを持ち上げる形で支持する構成をとる。これに
より、現像ローラ11とトナー搬送ベルト25の接触領域を
広くできるとともに、現像ローラ11、トナー量規制部材
13、トナー搬送手段24間に、トナー溜りを形成できるよ
うになるため現像ローラ11に対するトナーの供給/剥ぎ
取りをより確実に行うことが可能となる。尚、トナー搬
送ベルト25は、ウレタンエラストマー等の弾性を有する
部材からなる、外径φ38mm、幅240mm、厚さ3
00μmの、チューブ形状のベルトを用いている。As shown in FIG. 5, the toner conveying means 24 of this embodiment is a belt driving roller as a first tension roller.
The toner transport belt 25 is stretched by three rollers, namely, a driven roller 27, a tension roller 28 as a second tension roller, and the tension roller 28 supports the belt by lifting it. . As a result, the contact area between the developing roller 11 and the toner conveying belt 25 can be widened, and the developing roller 11 and the toner amount regulating member can be widened.
13. Since a toner pool can be formed between the toner transporting means 24 and the toner transporting means 24, it is possible to more reliably supply and strip the toner to and from the developing roller 11. The toner carrying belt 25 is made of an elastic material such as urethane elastomer and has an outer diameter of 38 mm, a width of 240 mm, and a thickness of 3 mm.
A tube-shaped belt of 00 μm is used.
【0036】ベルト駆動ローラ26、従動ローラ27、テン
ションローラ28は、φ6mmのSUSを芯金とし、この
外周に外径φ12mmとなるように、NBR、EPD
M、ウレタンゴム、CR等の弾性層を形成した構成とな
っており、ベルト周長を10%伸張張架するように位置
決めされ、現像ローラ長手方向に対応し平行に軸受けさ
せて、配設されてある。The belt driving roller 26, the driven roller 27, and the tension roller 28 are made of SUS having a diameter of 6 mm, and have NBR and EPD with an outer diameter of 12 mm on the outer circumference.
It has a structure in which an elastic layer such as M, urethane rubber, and CR is formed, is positioned so as to stretch and stretch the belt circumference by 10%, and is arranged by bearing in parallel with the longitudinal direction of the developing roller. There is.
【0037】ベルト駆動ローラ26は、20g/cmとい
う当接圧で現像ローラ11に当接され、不図示の駆動ギヤ
により、現像ローラ11に対しギヤ比で73%の周速差を
持って図示矢印のように、カウンタ方向に回転駆動され
る。The belt driving roller 26 is brought into contact with the developing roller 11 with a contact pressure of 20 g / cm, and a driving gear (not shown) has a peripheral speed difference of 73% with respect to the developing roller 11 in the drawing. As indicated by the arrow, it is driven to rotate in the counter direction.
【0038】また、本実施形態においても、現像ローラ
11をトナー搬送ベルト25に対して侵入させて当接し、ト
ナー搬送ベルト25と現像ローラ11の接触面積がより大き
くなるように構成している。すなわち、現像ローラ11と
ベルト駆動ローラ26の中心を結ぶ線と、ベルト駆動ロー
ラ26とテンションローラ28の中心を結ぶ線のなす角度θ
を70°となるように配置し、トナー搬送上流側のベル
ト搬送面に対し、現像ローラ部での侵入量dが3mmと
なるように構成している。Also in the present embodiment, the developing roller
The contact area of the toner transport belt 25 and the developing roller 11 is further increased by making the toner transport belt 11 intrude into contact with the toner transport belt 25. That is, the angle θ formed by the line connecting the centers of the developing roller 11 and the belt driving roller 26 and the line connecting the centers of the belt driving roller 26 and the tension roller 28.
Is arranged so as to be 70 °, and the intrusion amount d at the developing roller portion is 3 mm with respect to the belt conveyance surface on the upstream side of toner conveyance.
【0039】このように構成することで、トナー搬送ベ
ルト25と現像ローラ11の接触部分は、ベルト駆動ローラ
26によってバックアップされて当接する部分と、トナー
搬送ベルト25のテンションによって当接する部分とを形
成することができ、トナー搬送ベルト25と現像ローラ11
の接触面積を大きくすることが可能となる。このため、
特に周速比を上げなくても、現像ローラ11のトナー搬送
ベルト25に対する相対的な接触面積を確保できる。With this structure, the contact portion between the toner conveying belt 25 and the developing roller 11 is a belt driving roller.
It is possible to form a portion which is backed up and abutted by 26 and a portion which is abutted by the tension of the toner conveying belt 25, and the toner conveying belt 25 and the developing roller 11 can be formed.
It is possible to increase the contact area of. For this reason,
In particular, the relative contact area of the developing roller 11 with the toner conveying belt 25 can be secured without increasing the peripheral speed ratio.
【0040】したがって、装置を高速化する場合におい
ても、周速比を上げることなく、十分なトナー供給/剥
ぎ取り能力を得ることが可能となり、濃度ムラ等の画像
不良のない、良好な画像を得ることが可能となる。本実
施形態においても、第1実施形態と同様に加速耐久試験
を行った結果、回転耐久後も、濃度ムラ等の画像不良の
ない良好な画像が得られた。Therefore, even when the speed of the apparatus is increased, it is possible to obtain a sufficient toner supply / peeling ability without increasing the peripheral speed ratio, and it is possible to obtain a good image without image defects such as density unevenness. It becomes possible to obtain. In the present embodiment as well, as a result of performing the accelerated durability test as in the first embodiment, a good image without image defects such as density unevenness was obtained even after the rotation durability.
【0041】(第3実施形態)本発明の第3実施形態に
ついて図面を用いて詳細に説明する。図6に第3実施形
態の現像装置の説明図である。尚、前述した実施形態と
同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の現像装置2は、第1実施形態の現像装置
を、90度傾けて配置した構成のもので、トナー搬送方
向を縦方向とした、いわゆる現像剤組み上げ系の現像装
置である。(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 6 is an explanatory diagram of the developing device according to the third embodiment. The same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
The developing device 2 of the present embodiment has a configuration in which the developing device of the first embodiment is tilted by 90 degrees and is a so-called developer assembly type developing device in which the toner conveying direction is the vertical direction.
【0042】本実施形態のトナー搬送手段34は、トナー
搬送ベルト35として、ウレタンエラストマー等の弾性部
材を基層にし、表層にウレタン・EPDM等を発泡させ
て成形させたスポンジ等のセル状の空隙を有した部材を
形成した2層構成のものを用いている。このようなベル
トを用いることで、セル状の空隙中にトナーを保持し、
重力方向へのトナー搬送を可能としている。尚、このト
ナー搬送ベルトの構造は、第1実施形態及び第2実施形
態に用いてもよい。In the toner conveying means 34 of this embodiment, as the toner conveying belt 35, an elastic member such as urethane elastomer is used as a base layer, and a cell-like void such as a sponge formed by foaming urethane / EPDM is formed on the surface layer. The two-layered structure in which the member having the above is formed is used. By using such a belt, the toner is retained in the cell-shaped voids,
The toner can be transported in the direction of gravity. The structure of the toner conveying belt may be used in the first and second embodiments.
【0043】本実施形態のように、縦型の現像装置2を
用いることで、現像装置2の幅を短くでき、画像形成装
置として複数色の画像形成ユニットを並べる場合におい
ても、装置の小型化が可能となる。By using the vertical developing device 2 as in the present embodiment, the width of the developing device 2 can be shortened and the device can be downsized even when image forming units of a plurality of colors are arranged as an image forming device. Is possible.
【0044】本実施形態においても、現像ローラ11をト
ナー搬送ベルト35に対して侵入させて当接し、トナー搬
送ベルト35と現像ローラ11との接触面積がより大きくな
るように構成している。すなわち、現像ローラ11と第1
張架ローラとしてのベルト駆動ローラ36の中心を結ぶ線
と、ベルト駆動ローラ36と第2張架ローラとしてのテン
ションローラ37の中心とを結ぶ線のなす角度θを75°
となるように配置し、トナー搬送上流側のベルト搬送面
に対し、現像ローラ部での侵入量dが2mmとなるよう
に構成している。Also in this embodiment, the developing roller 11 is made to invade and come into contact with the toner carrying belt 35 so that the contact area between the toner carrying belt 35 and the developing roller 11 becomes larger. That is, the developing roller 11 and the first
The angle θ formed by the line connecting the center of the belt driving roller 36 as the stretching roller and the center of the belt driving roller 36 and the center of the tension roller 37 as the second stretching roller is 75 °.
Is arranged so that the intrusion amount d at the developing roller portion is 2 mm with respect to the belt conveyance surface on the upstream side of toner conveyance.
【0045】このように構成することで、トナー搬送ベ
ルト35と現像ローラ11との接触部分は、ベルト駆動ロー
ラ36によってバックアップされて当接する部分と、トナ
ー搬送ベルト35のテンションによって当接する部分とを
形成することができ、トナー搬送ベルト35と現像ローラ
11との接触面積を大きくすることが可能となる。このた
め、特に周速比を上げなくても、現像ローラ11のトナー
搬送ベルト35に対する相対的な接触面積を確保できる。With such a configuration, the contact portion between the toner conveying belt 35 and the developing roller 11 is divided into a portion backed up by the belt driving roller 36 and abutting, and a portion abutting by the tension of the toner conveying belt 35. Can be formed, toner transport belt 35 and developing roller
It is possible to increase the contact area with 11. Therefore, the relative contact area of the developing roller 11 with the toner transport belt 35 can be secured without increasing the peripheral speed ratio.
【0046】したがって、装置を高速化する場合におい
ても、周速比を上げることなく、十分なトナー供給/剥
ぎ取り能力を得ることが可能となり、濃度ムラ等の画像
不良のない、良好な画像を得ることが可能となる。Therefore, even when the speed of the apparatus is increased, it is possible to obtain a sufficient toner supply / peeling ability without increasing the peripheral speed ratio, and a good image without image defects such as density unevenness can be obtained. It becomes possible to obtain.
【0047】また、トナー搬送ベルト35として、ウレタ
ンエラストマー等の弾性部材を基層にし、表層にウレタ
ン・EPDM等を発泡させて成形させたスポンジ等のセ
ル状の空隙を有した部材を形成した2層構成のものを用
いているため、ベルト駆動ローラ36、及び現像ローラ11
部でのトナー搬送ベルト35の伸張等によるセル径の変化
によって、トナーの供給/剥ぎ取り効果はより大きくな
る。Further, as the toner conveying belt 35, a two-layered member having an elastic member such as urethane elastomer as a base layer and a member having cell-like voids such as sponge formed by foaming urethane and EPDM on the surface layer is formed. The belt driving roller 36 and the developing roller 11
Due to the change in the cell diameter due to the extension of the toner conveying belt 35 in the part, the effect of supplying / peeling the toner becomes larger.
【0048】本実施形態においても、第1実施形態と同
様に加速耐久試験を行った結果、回転耐久後も、濃度ム
ラ等の画像不良のない良好な画像が得られた。Also in this embodiment, as a result of performing the accelerated durability test in the same manner as in the first embodiment, a good image without image defects such as density unevenness was obtained even after the rotation durability.
【0049】(他の実施形態)前述した実施形態におい
ては、画像形成装置として4色カラープリンタを例示し
たが、これに限るものではなく、複写機やファクシミリ
装置に本発明を適用してもよい。(Other Embodiments) In the above-mentioned embodiments, a four-color printer is exemplified as the image forming apparatus, but the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a copying machine or a facsimile machine. .
【0050】[0050]
【発明の効果】以上のように、本発明においては、現像
剤担持体の中心と第1張架ローラの中心とを結ぶ線と、
前記第1張架ローラと第2張架ローラとを結ぶ線とのな
す角θが、10°<θ<110°、の関係を満たすの
で、前記現像剤担持体のベルト部材に対する接触面積を
大きく確保できるため、特に周速比を上げるなどしなく
ても、現像剤の供給/剥ぎ取り能力を向上することがで
きる。このため、装置を高速化する場合においても、現
像剤の供給不足となることはなく、また、画像濃度ムラ
などの画像不良のない良好な画像を得ることができる。As described above, in the present invention, the line connecting the center of the developer carrying member and the center of the first tension roller,
Since the angle θ formed by the line connecting the first tension roller and the second tension roller satisfies the relationship of 10 ° <θ <110 °, the contact area of the developer carrier with the belt member is increased. Since it can be ensured, the supply / peeling ability of the developer can be improved without particularly increasing the peripheral speed ratio. Therefore, even when the speed of the apparatus is increased, the supply of the developer does not become insufficient, and a good image without image defects such as uneven image density can be obtained.
【図1】画像形成装置の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an image forming apparatus.
【図2】第1実施形態の現像装置の説明図であFIG. 2 is an explanatory diagram of the developing device according to the first embodiment.
【図3】現像剤担持体周りの拡大図であFIG. 3 is an enlarged view around a developer carrier.
【図4】現像装置の加速耐久試験の結果を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a result of an accelerated durability test of a developing device.
【図5】第2実施形態の現像装置の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a developing device according to a second embodiment.
【図6】第3実施形態の現像装置の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a developing device according to a third embodiment.
【図7】従来の現像装置の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional developing device.
A …トナー供給路 B …トナー剥ぎ取り路 P …転写材 S …電源 T …トナー d …侵入量 1 …感光体ドラム 2 …現像装置 3 …帯電ローラ 4 …クリーニング手段 5 …レーザスキャナ 6 …中間転写ベルト 7 …2次転写ローラ 8 …定着装置 10 …トナー収容容器 11 …現像ローラ 12 …トナー薄層 13 …トナー量規制部材 14 …トナー搬送手段 15 …トナー搬送ベルト 16 …ベルト駆動ローラ 17 …テンションローラ 24 …トナー搬送手段 25 …トナー搬送ベルト 26 …ベルト駆動ローラ 27 …従動ローラ 28 …テンションローラ 34 …トナー搬送手段 35 …トナー搬送ベルト 36 …ベルト駆動ローラ 37 …テンションローラ A ... Toner supply path B ... Toner stripping path P ... Transfer material S ... Power supply T ... Toner d ... Intrusion amount 1 ... Photosensitive drum 2 ... Developer 3 ... Charging roller 4 ... Cleaning means 5 ... Laser scanner 6 ... Intermediate transfer belt 7 ... Secondary transfer roller 8 ... Fixing device 10… Toner container 11… Developing roller 12 ... Toner thin layer 13 Toner amount control member 14 ... Toner transporting means 15 Toner transport belt 16… Belt drive roller 17… Tension roller 24 ... Toner transporting means 25… Toner transport belt 26… Belt drive roller 27 ... driven roller 28… Tension roller 34 ... Toner transporting means 35 ... Toner transport belt 36… Belt drive roller 37… Tension roller
Claims (5)
て現像剤を搬送し、該ベルト部材を現像剤担持体に当接
させて前記現像剤を供給する現像剤搬送手段において、 前記複数のローラのうち前記現像剤担持体に当接するロ
ーラを第1張架ローラとし、前記第1張架ローラに対し
前記ベルト部材の移動方向上流側に位置するローラを第
2張架ローラとすると、 前記現像剤担持体の中心と前記第1張架ローラの中心と
を結ぶ線と、前記第1張架ローラと前記第2張架ローラ
とを結ぶ線とのなす角θが、 10°<θ<110°、 の関係を満たすことを特徴とする現像剤搬送手段。1. A developer transport means for transporting a developer by a belt member stretched between a plurality of rollers, and bringing the belt member into contact with a developer carrier to supply the developer. Of the rollers, the roller abutting on the developer carrying member is a first tension roller, and the roller located upstream of the first tension roller in the moving direction of the belt member is a second tension roller, An angle θ formed by a line connecting the center of the developer carrier and the center of the first tension roller and a line connecting the first tension roller and the second tension roller is 10 ° <θ. <110 °, a developer conveying means characterized by satisfying the relation of <110 °.
て、 前記ベルト部材は、セル状の空隙を有する弾性部材より
構成されていることを特徴とする現像剤搬送手段。2. The developer carrying means according to claim 1, wherein the belt member is composed of an elastic member having a cell-shaped void.
手段において、 前記ベルト部材の搬送方向は縦方向であることを特徴と
する現像剤搬送手段。3. The developer carrying means according to claim 1, wherein the belt member is carried in a vertical direction.
剤を像担持体上に供給する現像剤担持体と、前記現像剤
を前記現像剤担持体上に搬送する現像剤搬送手段と、を
有する現像装置において、 前記現像剤搬送手段は、請求項1乃至請求項3のいずれ
かの特徴を有することを特徴とする現像装置。4. A developer container for accommodating a developer, a developer carrier for supplying the developer onto the image carrier, and a developer transport means for transporting the developer onto the developer carrier. A developing device having: a developing device characterized in that the developer carrying means has any one of the features of claims 1 to 3.
給しトナー画像を形成する現像手段と、を有する画像形
成装置において、 前記現像手段は、請求項4記載の現像装置であることを
特徴とする画像形成装置。5. An image forming apparatus comprising: an image bearing member; and a developing unit for supplying a developer onto the image bearing member to form a toner image, wherein the developing unit is the developing unit according to claim 4. An image forming apparatus characterized in that there is.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001332282A JP2003131490A (en) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | Developer carrying means, developing device and image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001332282A JP2003131490A (en) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | Developer carrying means, developing device and image forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=19147720
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8023865B2 (en) * | 2006-05-29 | 2011-09-20 | Oki Data Corporation | Developing apparatus and image forming apparatus |
US8112018B2 (en) | 2005-09-12 | 2012-02-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Developing unit and an image forming apparatus |
-
2001
- 2001-10-30 JP JP2001332282A patent/JP2003131490A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8112018B2 (en) | 2005-09-12 | 2012-02-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Developing unit and an image forming apparatus |
US8023865B2 (en) * | 2006-05-29 | 2011-09-20 | Oki Data Corporation | Developing apparatus and image forming apparatus |
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