【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置における現像装置に関し、特に、感光体上の潜像を現像する現像ローラへ撹拌した現像剤を搬送する手段と、この撹拌、搬送手段へトナーを供給するトナーコンテナなどのトナー収納手段とを有した画像形成装置における現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置には、感光体上に形成された潜像を現像するためトナーを担持した現像ローラが用いられると共に、この現像ローラに帯電させたトナーを供給するため、現像剤の撹拌、搬送部材を用いた形式のものがある。また、このようにして感光体上の潜像を現像することでトナーが消費されるから、例えば２成分現像剤を用いた画像形成装置における現像装置についての発明である特許文献１及び２には、現像装置内にトナー濃度を検知するセンサを設け、トナーが減少してトナー濃度が低下したとき、現像装置に着脱自在としたトナーコンテナからトナーを供給するようにした装置が示されている。また、このようにトナー濃度が低下したときだけトナーを供給するのではなく、トナーを供給するトナーカートリッジを往復運動させる機構を設けてトナーカートリッジ内の一端に設けた排出口近辺にトナーを移動させ、トナーを現像装置内に自由落下するようにした装置が特許文献３及び４に示されている。
【０００３】
しかしながら特許文献１及び２に記載された装置は、トナー濃度の検出センサと、トナー濃度が低下したときにトナーを供給するための駆動源や制御回路を含んだ装置とが必要であり、複雑、高価とならざるを得ない。また特許文献３及び４に記載された装置はセンサやトナー供給のための駆動源は必要ないが、トナーカートリッジを往復運動させる機構が必要であってこれまた高価にならざるを得ず、さらに往復運動機構によって画像形成装置そのものに振動が伝わり、他の機構に影響を与えて画像劣化を生じる可能性がある。
【０００４】
そのため本件出願人は特許文献５において、トナーコンテナ内のトナー搬送部材の駆動力を現像装置における現像ローラなどを駆動する駆動源から得るようにし、その搬送部材によってトナーを搬送して現像装置の一端に設けたトナー受け入れ口から撹拌、搬送部材上に落下させ、特別な駆動源や制御回路、及び往復運動機構などを用いずにトナーを補給できるようにした現像装置を提案した。そしてさらにこの特許文献５においては、現像装置側におけるトナーの撹拌、搬送部材によるトナーの搬送量を一律とした場合、トナーがトナー受け入れ口から供給されてもすぐに搬送されて空きができ、さらにトナーが補給されて供給過剰となってトナー詰まりが生じるため、現像装置内のトナーが落下する位置の下流側における撹拌、搬送部材の搬送能力を局部的に低減せしめ、トナーの詰まりを防ぐようにすることも提案した。
【０００５】
しかしながらこの特許文献５で提案した現像装置においては、例えば画像形成装置が扱う記録媒体の最大サイズがＡ４程度の場合、撹拌、搬送部材の外縁部と現像装置の内壁との間隔を１ｍｍ程度とすることによって、トナー詰まりを生じることなくトナーの供給を行うことができるが、Ａ３などの大型の記録媒体を扱う画像形成装置の場合、撹拌・搬送部材の撓みが大きくなることが予想されるために、この間隔を２ｍｍ程度と大きくする必要が生じる。ところが、このように撹拌、搬送部材の外縁部と現像装置の内壁との間隔を大きくすると、今度は、この内壁と撹拌、搬送部材との間で供給したトナーが詰まって固まってしまい、落ちなくなって撹拌、搬送部材への供給が阻害され、トナー量の不足が生じて画像ムラなどの不具合が生じることがある。また例えば空になったトナーコンテナを現像装置からはずすとき、トナーコンテナに残ったトナーが現像装置側の撹拌、搬送部材上に溜まって固まり、新しいトナーコンテナを装着した際、トナーの落下が妨げられて現像装置に供給できなくなって画像ムラなどの不具合が生じることもある。
【０００６】
このように搬送部材上に溜まったトナーを均すことについては、例えば特許文献６、７に、現像装置上部に設けたトナーホッパーにカートリッジからトナーを充填するとき、トナーカートリッジの着脱やシャッターの開閉動作に伴い、トナーホッパーに落下したトナーを均すようにした装置が示されている。しかしながらこの特許文献６、７に示された装置は、現像装置上部に設けられたトナーホッパーが空になったとき、トナーカートリッジ内のトナー全てをトナーホッパーに移したときに均すためのもので、前記特許文献５に示された装置のように、現像装置の一端に設けられたトナー受け入れ口から消費された分のトナーを撹拌、搬送部材上に供給するというように、連続して少しずつトナーを供給する場合に適用できるものではない。また、トナーカートリッジの脱着やシャッターの開閉動作に伴い、均し板や均し部材を一緒に移動させるための複雑な機構が必要となって当然高価になる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１１２２２０公報
【特許文献２】
特開２０００−１１２２２１公報
【特許文献３】
特開２００２−７２６４５公報
【特許文献４】
特開２００２−９９１３６公報
【特許文献５】
特開２００１−２３５９３３公報
【特許文献６】
特許３０７８５０１号（特開平９−３２５５９２号公報）
【特許文献７】
特開平４−３７１９８０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そのため本発明においては、簡単、安価な構成で収納手段を現像装置に着脱する際に生じるトナー受け入れ口近辺のトナーの固まりを崩すと共に、トナーコンテナのトナー供給口から現像装置の撹拌、搬送部材間にトナーが固まって供給されなくなるのを防止した、画像形成装置における現像装置を提供することが課題である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのため本発明においては、請求項１に記載したように、
感光体上に形成された潜像を現像する現像ローラに現像剤を撹拌しながら供給する撹拌、搬送手段と、トナー供給口を有して前記撹拌、搬送手段上方に着脱可能に設けられ、前記撹拌、搬送手段にトナーを供給するトナー収納手段とを有する画像形成装置における現像装置において、
前記トナー収納手段のトナー供給口を囲繞し、トナーを該トナー供給口から前記撹拌、搬送手段までガイドして、前記撹拌、搬送手段と現像装置内壁間へのトナー滞留を防止するガイド部材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
このように、現像装置を構成するトナー収納手段のトナー供給口を囲繞し、トナーを撹拌、搬送手段までガイドするガイド部材という簡単、安価な部材を設けることにより、トナー収納手段を現像装置に装着する際、ガイド部材によってトナー受け入れ口近辺に生じたトナー溜まりを崩すことが可能となり、かつ、ガイド部材によって撹拌、搬送手段の外縁部と現像装置の内壁との間にトナーが入り込むことを防止できる。従って、その部分に補給したトナーが滞留したり詰まって落ちなくなるという現象を防止、若しくは軽減できるから、撹拌、搬送手段へのトナー供給阻害による画像ムラなどの不具合が防止できる。
【００１１】
また請求項２に記載した発明は、
前記ガイド部材は、撹拌、搬送手段側に末広がりに形成したことを特徴とする。
【００１２】
このようにガイド部材を構成することにより、例えトナー受け入れ口近辺にトナーが詰まっても、ガイド部材の撹拌、搬送手段側が広がっているから、トナーの自重、またはトナーコンテナからのトナーの送り出し圧力によってこの詰まりは崩され、撹拌、搬送手段へのトナー供給阻害による画像ムラなどの不具合が防止できる。
【００１３】
そして請求項３に記載した発明は、
前記ガイド部材における撹拌、搬送手段側を、撹拌、搬送手段の回転外縁に沿う形状としたことを特徴とする。
【００１４】
このようにガイド部材を構成することにより、ガイド部材と撹拌、搬送手段の外縁部との間はほぼ均等になり、供給されたトナーがガイド部材と撹拌、搬送手段との間から現像装置の内壁との間へ漏れ出すのを最小限に押さえることができるから、撹拌、搬送手段の外縁部と現像装置の内壁との間へのトナーの滞留や詰まりを防止し、トナー供給阻害による画像ムラなどの不具合が防止できる。
【００１５】
そして請求項４に記載した発明は、
前記現像装置はトナー受け入れ口に、前記トナー収納手段のガイド部材で開閉するシャッター機構を設けたことを特徴とする。
【００１６】
このようにすることにより、現像装置のトナー受け入れ口はトナー収納手段を外したときに閉じ、装着するときに開くから、トナー収納手段の着脱に当たってトナー受け入れ口の開閉を心配することなく行うことができ、トナーの飛散などを生じる心配が無くなる。
【００１７】
そして請求項５に記載した発明は、
前記ガイド部材設置部位に対応する撹拌、搬送手段に、前記ガイド部材に溜まったトナーを掻き出すスクレーパを設けたことを特徴とする。
【００１８】
このように、撹拌、搬送手段にスクレーパを設けることにより、例えガイド部材にトナーが溜まっても掻き出すことが可能になり、撹拌、搬送手段の外縁部と現像装置の内壁との間へのトナーの滞留を防止できることと相俟って、撹拌、搬送手段へのトナー供給阻害による画像ムラなどの不具合が防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
図１は本発明の画像形成装置における現像装置の一実施形態を構成する現像装置本体とトナー収納手段を分離して示した概略断面図、図２は本発明の画像形成装置における現像装置の一実施形態を構成する現像装置本体にトナー収納手段を装着した場合を示した概略断面図、図３は本発明に係る画像形成装置における現像装置を構成するトナー収納手段のトナー供給口に設けるトナーガイド部材の一実施形態の斜視図、図４は本発明に係る画像形成装置における現像装置本体の一実施形態の平面図、図５は本発明に係る画像形成装置における現像装置を構成する撹拌、搬送手段の一実施形態の斜視図である。
【００２１】
図中１は現像装置、２は現像装置本体、３はトナーを収納して現像装置本体２に着脱自在に構成されたトナー収納手段たるトナーコンテナ、４はトナーコンテナ３のトナー供給口１５を囲繞し、トナーコンテナ３から供給するトナーを撹拌、搬送手段６までガイドするガイド部材、５は現像装置本体２側のトナー受け入れ口、７は現像ローラ８側の撹拌、搬送手段、８は図示していない感光体に対面し、従来周知の方法で表面にトナー層を担持して感光体表面に形成された潜像を現像する現像ローラ、９はトナーコンテナのハウジング、１０はトナーコンテナ３に収容されたトナーをトナーコンテナ３内の搬送手段１１側に送る搬送手段で、この搬送手段１０、１１は、トナーコンテナ３を現像装置本体２に装着した際、現像装置本体２側に設けられた現像ローラ８を駆動する駆動源と歯車などで結合されて駆動されるようになっている。１２は現像装置本体２のトナー受け入れ口５を開閉するためのシャッター、１３はシャッター１２によってトナー受け入れ口５を閉じる位置まで移動させるためのスプリング、１４はスプリング１３を支持すると共に、シャッター１２の開位置を規定する支持棒、１６はシャッター１２の移動ガイド部材である。
【００２２】
３０は現像装置本体２の現像室、３１は現像室２におけるトナーの撹拌、搬送手段６、７の搬送路を分離する直立壁で、この直立壁３１は現像室３０の軸方向長さより短く形成されて両端が空くように位置しており、撹拌、搬送手段６、７で送られたトナーは直立壁３１の両端に設けた間隙の間を通って循環する。３２は現像ローラ８を駆動すると共に撹拌、搬送手段６、７を駆動する駆動源、３３は駆動源３２からの駆動力を撹拌、搬送手段６、７に伝える歯車、３４は撹拌、搬送手段６、７の回転方向を示す矢印、３５、３６は撹拌、搬送手段の螺旋状の羽根部材、３７はトナーの搬送方向を示す矢印、３８はスクレーパ、３９、４０は撹拌、搬送手段６におけるトナー受け入れ口５の下流側における羽根部材の搬送能力を低減せしめた部分で、この搬送能力の低減は、螺旋羽根部材３６のピッチ及び外径を低減せしめたりピッチのみ、または外径のみを小さく設定する、螺旋羽根部材３６に切欠を形成する、或いは螺旋羽根を省略する、などによって行う。
【００２３】
このうちトナーコンテナ３のトナー供給口１５を囲繞するように設けられたガイド部材４は、図１乃至３から明らかなように、トナーコンテナ３が現像装置本体２に装着されたとき、ガイド部材４の底部２０を撹拌、搬送手段６の回転外縁に沿わせて例えば１〜２ｍｍ程度の間隔があく形状とすると共に、撹拌、搬送手段６の側を末広がりに例えば５０〜７０度、好ましくは６０度程度のテーパを付けて形成してある。また、現像装置本体２における撹拌、搬送手段６、７の上側の構造物を取り去って示した図４のように、現像室３０内には直立壁３１が設けられ、その直立壁３１の両側に、互いに螺旋方向を逆とした螺旋状の羽根部材３５、３６を有した撹拌、搬送手段６、７が設けられている。そして、この撹拌、搬送手段６、７は、現像ロール８の駆動源３２などからの駆動力を伝達する歯車３３などによって矢印３４で示した同一回転方向に駆動されるよう構成してあり、そのため、例えば点線５で示したトナー受け入れ口から供給されたトナーは、羽根部材３５、３６で撹拌されながら直立壁３１の両側で矢印３７の方向に搬送されてゆく。そして螺旋状の羽根部材３６を有した撹拌、搬送手段６は、図５に示したように、現像装置本体２におけるトナー受け入れ口５に対応した部分、更に詳しくは、図３においてトナーの受け入れ口５の上流側から約１／４に相当する撹拌・搬送手段６の羽根部材にスクレーパ３８が張り付けられており、更にトナー受け入れ口５のトナー搬送方向下流部より下流側の一部の撹拌・搬送手段の羽根部材３９、４０の形状が、トナーの搬送能力を局部的に低減させるよう他の部分とは異なった形状としてある。なお、トナー受け入れ口５は、撹拌・搬送手段６の端部から１／３までの位置の上に設けられ、撹拌・搬送手段６の全長の１／４程度の長さを有しているため、撹拌・搬送部材６の撓みの影響を受けにくいので、トナーが現像装置内壁との間に漏れ出すことがないという効果がある。
【００２４】
このように構成した本発明に係る現像装置１は、図２に示したように現像装置本体２にトナーコンテナ３が装着された状態では、図示していない歯車などによってトナーコンテナ３の搬送手段１０、１１が駆動され、トナーコンテナ３内のトナーは搬送手段１１側に送られる。一方、現像装置本体２側では、駆動源３２からの駆動力が歯車３３などで撹拌、搬送手段６、７に伝えられ、現像剤が現像室３０内で撹拌されながら搬送されて現像ローラ８に送られる。そしてトナーが現像ローラ８で担持され、図示していない感光体上の潜像が現像される。そして、このようにして現像が行われて現像室３０のトナーが減少し、撹拌、搬送手段６とトナーコンテナ３の供給口４との間にトナーの空きができると、トナーコンテナ３内部で搬送手段１１側に送られたトナーがガイド部材４を介して撹拌、搬送手段６の上に落下する。
【００２５】
そしてこのトナーは、撹拌、搬送手段６で撹拌されながら矢印３７の方向に搬送されてゆくが、この撹拌、搬送手段６のトナー受け入れ口５の下流部以降の一部の羽根部材３９、４０はトナーの搬送能力が他の部分の羽根部材より低減させられているから、供給されたトナーはこの羽根部材３９、４０の部分で滞留して供給されたトナー全てが一律に下流側に送られることがない。従って、撹拌、搬送手段６とトナー受け入れ口５との間に空きができないから、トナーコンテナ３からのトナーの落下が停止し、トナーが現像室３１側に供給過剰になることがない。また、トナーコンテナ３から供給されるトナーは、トナーコンテナ３側のトナー供給口１５から撹拌、搬送手段６までガイド部材４によってガイドされ、しかもこのガイド部材４の撹拌、搬送手段６側は末広がりに形成されているから、撹拌、搬送手段６側に近付くにつれ断面積が大きくなり、トナーが撹拌、搬送手段６の上側近辺で固まったとしても、トナー層の厚さは薄くなり、トナー自身の自重とトナーコンテナからのトナーの送り出し圧力によってこの固まりは崩される。また、例えトナー自身の自重とトナーコンテナからのトナーの送り出し圧力によっても固まりが崩せなくても、撹拌、搬送手段６におけるトナー受け入れ口５近辺にはスクレーパ３８が設けられているから、このスクレーパ３８によってトナーの固まりは確実に崩すことができる。
【００２６】
また、ガイド部材４の撹拌、搬送手段６側２０は、撹拌、搬送手段６の回転外縁に沿う形状としてあるから、ガイド部材４と撹拌、搬送手段６との間から現像装置本体２の内壁との間へトナーが漏れ出すのを最小限に押さえることができ、その部分へのトナーの滞留や詰まりを防止できる。そのため従来装置のように、現像装置本体２の内壁と撹拌、搬送手段６との間で補給したトナーが固まってしまい、落ちなくなって撹拌、搬送手段６への供給が阻害され、トナー量の不足が生じて画像ムラなどの不具合が生じるといったことが防止できる。
【００２７】
そしてトナーコンテナ３内のトナーが消費され、トナーコンテナ３を図１に示したように現像装置本体２から分離すると、シャッター１２がスプリング１３に押されて現像装置本体２のトナー受け入れ口５を閉じる。そしてこのトナーコンテナ３を取り去るとき、トナーコンテナ３内に残っていたトナーが現像装置本体２側の撹拌、搬送部材６上に堆積することがあるが、この堆積は、新たなトナーが充填されたトナーコンテナ３を装着するとき、ガイド部材４によって崩すことができる。すなわちトナーコンテナ３を現像装置本体２に装着するときは、まずトナーコンテナ３のトナー供給口１５を囲繞するように設けたガイド部材４がシャッター１２の斜面部に当たり、図１において右方にこのシャッター１２を押す。するとシャッター１２は、スプリング１３の押圧力に抗して移動ガイド部材１６に沿って右方に移動し、現像装置本体２のトナー受け入れ口５が開かれる。そしてガイド部材４が、現像装置本体２におけるトナー受け入れ口５から現像装置本体２に挿入されると、現像装置本体２における撹拌、搬送部材６とトナー受け入れ口５の間に溜まっていたトナーは、このガイド部材４で崩され、堆積は解消する。そして、図２に示したようにトナーコンテナ３が現像装置本体２に完全に装着されると、シャッター１２は支持棒１４に当接した位置で止まり、トナーコンテナ３のガイド部材４の図３に２０で示した部分が現像装置本体２における撹拌、搬送部材６と所定の間隔を保持した状態となる。
【００２８】
すなわち、トナーコンテナ３を現像装置本体２に装着する際、ガイド部材４によって現像装置本体２側の撹拌、搬送手段６上に堆積したトナーを崩すことが可能となり、かつ、ガイド部材４によって撹拌、搬送手段６の外縁部と現像装置本体２の内壁との間にトナーが入り込むことを防止できる。従って、その部分に補給したトナーが滞留したり詰まって落ちなくなるという現象を防止、若しくは軽減できるから、撹拌、搬送手段６へのトナー供給阻害による画像ムラなどの不具合が防止できる。また、現像装置本体２側のトナー受け入れ口５は、トナーコンテナ３の着脱に伴ってシャッター１２によって開閉されるから、トナーコンテナ３の着脱に当たってトナー受け入れ口５の開閉を心配することなく行うことができ、トナーの飛散などを生じる心配が無くなる。
【００２９】
［実施例］
直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体を有して磁性ジャンピング現像を行う画像形成装置において、感光体と現像ローラとの線速比を１．４、現像ローラと撹拌、搬送手段７との線速比を０．４８、撹拌、搬送手段６と７の線速比を１．０とし、ガイド部材４を、内側寸法９×４３ｍｍ、末広がりのテーパ角度６０度、ガイド部材４と撹拌、搬送手段６との間隔を１ｍｍとしたところ、トナー詰まりは生じるが非常に薄く、トナー自体の自重とトナーコンテナ３からのトナーの圧力で崩れると共に、スクレーパ３８によって詰まったトナーが崩され、トナーの供給が妨げられるということがなかった。
【００３０】
【発明の効果】
以上記載の如く請求項１に記載した本発明によれば、現像装置を構成するトナー収納手段のトナー供給口を囲繞し、トナーを撹拌、搬送手段までガイドするガイド部材という簡単、安価な部材を設けることにより、トナー収納手段を現像装置に装着する際、ガイド部材によってトナー受け入れ口近辺に生じたトナー溜まりを崩すことが可能となり、かつ、ガイド部材によって撹拌、搬送手段の外縁部と現像装置の内壁との間にトナーが入り込むことを防止できる。従って、その部分に補給したトナーが滞留したり詰まって落ちなくなるという現象を防止、若しくは軽減できるから、撹拌、搬送手段へのトナー供給阻害による画像ムラなどの不具合が防止できる。
【００３１】
そして請求項２に記載した本発明によれば、例えトナー受け入れ口近辺にトナーが詰まっても、ガイド部材の撹拌、搬送手段側が広がっているから、トナーの自重、またはトナーコンテナからのトナーの送り出し圧力によってこの詰まりは崩され、撹拌、搬送手段へのトナー供給阻害による画像ムラなどの不具合が防止できる。
【００３２】
また請求項３に記載した本発明によれば、ガイド部材と撹拌、搬送手段の外縁部との間はほぼ均等になり、供給されたトナーがガイド部材と撹拌、搬送手段との間から現像装置の内壁との間へ漏れ出すのを最小限に押さえることができるから、撹拌、搬送手段の外縁部と現像装置の内壁との間へのトナーの滞留や詰まりを防止し、トナー供給阻害による画像ムラなどの不具合が防止できる。
【００３３】
そして請求項４に記載した本発明によれば、現像装置のトナー受け入れ口はトナー収納手段を外したときに閉じ、装着するときに開くから、トナー収納手段の着脱に当たってトナー受け入れ口の開閉を心配することなく行うことができ、トナーの飛散などを生じる心配が無くなる。
【００３４】
そして請求項５に記載した本発明によれば、撹拌、搬送手段にスクレーパを設けることにより、例えガイド部材にトナーが溜まっても掻き出すことが可能になり、撹拌、搬送手段の外縁部と現像装置の内壁との間へのトナーの滞留を防止できることと相俟って、撹拌、搬送手段へのトナー供給阻害による画像ムラなどの不具合が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置における現像装置の一実施形態を構成する現像装置本体とトナー収納手段を分離して示した概略断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置における現像装置の一実施形態を構成する現像装置本体にトナー収納手段を装着した場合を示した概略断面図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置における現像装置を構成するトナー収納手段のトナー供給口に設けるトナーガイド部材の一実施形態の斜視図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置における現像装置本体の一実施形態の平面図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置における現像装置を構成する撹拌、搬送手段の一実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
１ 現像装置
２ 現像装置本体
３ トナーコンテナ
４ ガイド部材
５ トナー受け入れ口
６ 撹拌、搬送手段
７ 撹拌、搬送手段
８ 現像ローラ
９ ハウジング
１０、１１ 搬送手段
１２ シャッター
１３ スプリング
１４ 支持棒
１５ トナー供給口
１６ 移動ガイド部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a multifunction machine using the electrophotographic method, and in particular, conveys agitated developer to a developing roller for developing a latent image on a photoconductor. The present invention relates to a developing device in an image forming apparatus having a unit for performing toner mixing and a toner container such as a toner container for supplying toner to a conveying unit.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus using an electrophotographic method, a developing roller carrying toner is used to develop a latent image formed on a photoconductor, and a charged toner is supplied to the developing roller. There is a type that uses a stirring and conveying member for the agent. Further, since toner is consumed by developing the latent image on the photoconductor in this manner, for example, Patent Documents 1 and 2 which are inventions of a developing device in an image forming apparatus using a two-component developer are disclosed in There is disclosed an apparatus in which a sensor for detecting the toner concentration is provided in the developing device, and when the toner decreases and the toner concentration decreases, the toner is supplied from a detachable toner container to the developing device. Also, instead of supplying the toner only when the toner concentration is reduced, a mechanism for reciprocating the toner cartridge for supplying the toner is provided to move the toner to the vicinity of the discharge port provided at one end of the toner cartridge. Patent Documents 3 and 4 disclose devices in which the toner is allowed to freely fall into a developing device.
[0003]
However, the devices described in Patent Documents 1 and 2 require a toner density detection sensor and a device including a drive source and a control circuit for supplying toner when the toner density decreases, and are complicated. It has to be expensive. Further, the devices described in Patent Documents 3 and 4 do not require a sensor or a driving source for supplying toner, but require a mechanism for reciprocating the toner cartridge. Vibration is transmitted to the image forming apparatus itself by the movement mechanism, and may affect other mechanisms to cause image deterioration.
[0004]
For this reason, the applicant of the present application discloses in Patent Document 5 that a driving force of a toner conveying member in a toner container is obtained from a driving source for driving a developing roller or the like in a developing device, and the conveying member conveys the toner to one end of the developing device. A developing device has been proposed in which the toner can be replenished without using a special driving source, a control circuit, a reciprocating mechanism, etc., by agitating the toner from the toner receiving port provided in the printer and dropping the toner onto a conveying member. Further, in Patent Document 5, when the toner agitation on the developing device side and the amount of toner conveyed by the conveying member are uniform, even if the toner is supplied from the toner receiving port, the toner is conveyed immediately to make an empty space. Since toner is replenished and the supply becomes excessive, causing toner clogging, agitation on the downstream side of the position where the toner falls in the developing device, and the conveyance capability of the conveyance member are locally reduced to prevent toner clogging. He also suggested that
[0005]
However, in the developing device proposed in Patent Document 5, for example, when the maximum size of the recording medium handled by the image forming apparatus is about A4, the distance between the outer edge of the stirring and conveying member and the inner wall of the developing apparatus is about 1 mm. Thus, toner can be supplied without causing toner clogging. However, in the case of an image forming apparatus that handles a large-sized recording medium such as A3, it is expected that the bending of the stirring / conveying member is increased. It is necessary to increase this interval to about 2 mm. However, if the distance between the outer edge of the agitating and conveying member and the inner wall of the developing device is increased, the toner supplied between the inner wall and the agitating and conveying member is clogged and hardened. As a result, the stirring and supply to the conveying member may be hindered, and the amount of toner may be insufficient, thereby causing problems such as image unevenness. Also, for example, when an empty toner container is removed from the developing device, the toner remaining in the toner container collects on the agitating / transporting member of the developing device and solidifies, and when a new toner container is mounted, dropping of the toner is prevented. As a result, it may not be possible to supply the toner to the developing device, causing a problem such as image unevenness.
[0006]
As described above, Patent Documents 6 and 7 disclose, for example, Patent Literatures 6 and 7, when filling toner from a cartridge into a toner hopper provided at an upper portion of a developing device, attaching / detaching a toner cartridge and opening / closing a shutter. An apparatus is shown in which the toner dropped on the toner hopper during operation is leveled. However, the devices disclosed in Patent Documents 6 and 7 are for equalizing when all the toner in the toner cartridge is transferred to the toner hopper when the toner hopper provided at the upper portion of the developing device becomes empty. As in the apparatus disclosed in Patent Document 5, toner consumed by a toner receiving port provided at one end of a developing device is agitated and supplied onto a conveying member in small portions continuously. It is not applicable when supplying toner. Further, with the attachment / detachment of the toner cartridge and the opening / closing operation of the shutter, a complicated mechanism for moving the leveling plate and the leveling member together is required, which naturally increases the cost.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-112220 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-112221 [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-72645 [Patent Document 4]
JP 2002-99136 A [Patent Document 5]
JP 2001-235933 A [Patent Document 6]
Patent No. 3078501 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-325592)
[Patent Document 7]
JP-A-4-371980
[Problems to be solved by the invention]
For this reason, in the present invention, a simple and inexpensive structure is used to break down the toner agglomeration near the toner receiving port that occurs when the storage unit is attached to and detached from the developing device, and to agitate the developing device from the toner supply port of the toner container, It is an object of the present invention to provide a developing device in an image forming apparatus which prevents the toner from hardening and being no longer supplied.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, as described in claim 1,
A stirring and conveying means for supplying a developer to the developing roller for developing the latent image formed on the photoreceptor while stirring, and a toner supply port, the stirring and conveying means being provided detachably above the conveying means, Stirring, a developing device in the image forming apparatus having a toner storage unit for supplying the toner to the conveying unit;
A guide member is provided to surround the toner supply port of the toner storage means, guide the toner from the toner supply port to the stirring and conveying means, and prevent toner from staying between the stirring and conveying means and the inner wall of the developing device. It is characterized by having.
[0010]
As described above, by providing a simple and inexpensive member such as a guide member that surrounds the toner supply port of the toner storage unit of the developing device and guides the toner to the conveying unit, the toner storage unit is attached to the developing device. In this case, it is possible to break the toner pool generated near the toner receiving port by the guide member, and to prevent the toner from entering between the outer edge of the stirring and conveying means and the inner wall of the developing device by the guide member. . Therefore, it is possible to prevent or reduce the phenomenon that the toner replenished in that portion stays or becomes clogged and does not fall, so that it is possible to prevent problems such as image unevenness due to agitation and obstruction of toner supply to the conveyance unit.
[0011]
The invention described in claim 2 is
The guide member is formed so as to expand toward the stirring and conveying means.
[0012]
By configuring the guide member in this manner, even if the toner is clogged in the vicinity of the toner receiving port, the stirring of the guide member and the conveying means side are widened, so that the weight of the toner or the pressure at which the toner is discharged from the toner container is changed. This clogging is broken, and problems such as image unevenness due to agitation and inhibition of toner supply to the conveying means can be prevented.
[0013]
And the invention described in claim 3 is:
The stirring / transporting means side of the guide member is formed along a rotating outer edge of the stirring / transporting means.
[0014]
By configuring the guide member in this manner, the gap between the guide member and the outer edge of the stirring and conveying means is substantially uniform, and the supplied toner is separated from the gap between the guide member and the stirring and conveying means by the inner wall of the developing device. To prevent the toner from stagnating or clogging between the outer edge of the conveying means and the inner wall of the developing device. Can be prevented.
[0015]
And the invention described in claim 4 is:
The developing device is characterized in that a shutter mechanism which is opened and closed by a guide member of the toner storage means is provided in the toner receiving port.
[0016]
By doing so, the toner receiving port of the developing device is closed when the toner storing means is removed and opened when the toner storing means is mounted, so that the toner receiving port can be opened and closed without worrying about opening and closing the toner storing means. This eliminates the risk of toner scattering.
[0017]
And the invention described in claim 5 is:
The stirring and conveying means corresponding to the guide member installation site is provided with a scraper for scraping the toner accumulated in the guide member.
[0018]
In this way, by providing the scraper in the stirring and conveying means, even if the toner accumulates in the guide member, it becomes possible to scrape out the toner, and the toner flows between the outer edge of the stirring and conveying means and the inner wall of the developing device. In combination with the ability to prevent stagnation, it is possible to prevent problems such as image unevenness caused by impeding toner supply to the stirring and conveying means.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to them unless otherwise specified, and are merely mere descriptions. This is just an example.
[0020]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a developing device main body and a toner accommodating unit constituting an embodiment of the developing device in the image forming apparatus of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a case where a toner accommodating unit is mounted on a developing device main body constituting the embodiment. FIG. 3 is a toner guide provided at a toner supply port of the toner accommodating unit constituting the developing device in the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 4 is a perspective view of an embodiment of a member, FIG. 4 is a plan view of an embodiment of a developing device main body in the image forming apparatus according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a perspective view of one embodiment of the means.
[0021]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a developing device, 2 denotes a developing device main body, 3 denotes a toner container serving as a toner storing means configured to store toner and to be detachably attached to the developing device main body 2, and 4 surrounds a toner supply port 15 of the toner container 3. A guide member for guiding the toner supplied from the toner container 3 to the stirring and conveying means 6, a toner receiving port 5 on the developing device main body 2 side, a stirring and conveying means 7 on the developing roller 8 side, and 8 are illustrated. A developing roller which faces the photosensitive member and develops a latent image formed on the surface of the photosensitive member by carrying a toner layer on the surface by a conventionally known method; 9 is a housing of a toner container; The conveying means 10 and 11 transfer the toner to the conveying means 11 in the toner container 3. When the toner container 3 is mounted on the developing apparatus main body 2, Vignetting developing roller 8 is coupled with a driving source and a gear for driving are driven. Reference numeral 12 denotes a shutter for opening and closing the toner receiving port 5 of the developing device body 2, reference numeral 13 denotes a spring for moving the toner receiving port 5 to a position where the toner receiving port 5 is closed by the shutter 12, and reference numeral 14 denotes a support for the spring 13 and opening of the shutter 12. A support bar 16 for defining the position is a movement guide member for the shutter 12.
[0022]
Reference numeral 30 denotes a developing chamber of the developing device main body 2, and 31 denotes an upright wall which separates a toner path in the developing chamber 2 and a conveying path of the conveying means 6, 7. Then, the toner sent by the stirring and conveying means 6 and 7 circulates through the gaps provided at both ends of the upright wall 31. Reference numeral 32 denotes a driving source for driving the developing roller 8 and stirring and conveying means 6, 7; 33, a gear for stirring the driving force from the driving source 32 to the conveying means 6, 7; 34, a stirring and conveying means 6; , 7 indicate the rotation direction, 35 and 36 indicate a spiral blade member of the stirring and conveying means, 37 indicates an arrow indicating the conveying direction of the toner, 38 indicates a scraper, 39 and 40 indicate the stirring, and the toner receiving in the conveying means 6 In the portion where the transfer capability of the blade member is reduced on the downstream side of the port 5, the reduction in the transfer capability is achieved by reducing the pitch and the outer diameter of the spiral blade member 36, setting only the pitch, or setting only the outer diameter smaller. This is performed by forming a notch in the spiral blade member 36 or omitting the spiral blade.
[0023]
Of these, the guide member 4 provided so as to surround the toner supply port 15 of the toner container 3, when the toner container 3 is mounted on the developing device main body 2, as is apparent from FIGS. Of the stirring and conveying means 6 is formed, for example, at an interval of about 1 to 2 mm along the outer edge of the stirring and conveying means 6, and the stirring and conveying means 6 is widened to, for example, 50 to 70 degrees, preferably 60 degrees. It is formed with a degree of taper. 4, an upright wall 31 is provided in the developing chamber 30 as shown in FIG. 4 in which the structure above the stirring and conveying means 6 and 7 in the developing device main body 2 is removed, and both sides of the upright wall 31 are provided. Further, stirring and transporting means 6 and 7 having spiral blade members 35 and 36 whose spiral directions are opposite to each other are provided. The stirring and conveying means 6 and 7 are configured to be driven in the same rotation direction indicated by an arrow 34 by a gear 33 for transmitting a driving force from a driving source 32 of the developing roll 8 and the like. For example, the toner supplied from the toner receiving port indicated by the dotted line 5 is conveyed in the direction of the arrow 37 on both sides of the upright wall 31 while being stirred by the blade members 35 and 36. The stirring and conveying means 6 having the spiral blade member 36 is, as shown in FIG. 5, a portion corresponding to the toner receiving port 5 in the developing device main body 2, more specifically, a toner receiving port in FIG. A scraper 38 is attached to a blade member of the stirring / transporting means 6 corresponding to about 1/4 from the upstream side of the toner supply 5 and a part of the toner receiving port 5 downstream from the downstream in the toner transport direction in the toner transporting direction. The shape of the blade members 39, 40 of the means is different from that of the other parts so as to locally reduce the toner conveying capacity. Note that the toner receiving port 5 is provided above the position of one third from the end of the stirring / transporting means 6 and has a length of about １ ／ of the entire length of the stirring / transporting means 6. Since the toner is hardly affected by the bending of the stirring / conveying member 6, there is an effect that the toner does not leak between the toner and the inner wall of the developing device.
[0024]
When the toner container 3 is mounted on the developing device main body 2 as shown in FIG. 2, the developing device 1 according to the present invention configured as described above uses a gear (not shown) or the like to transport the toner container 3. , 11 are driven, and the toner in the toner container 3 is sent to the conveying means 11 side. On the other hand, on the side of the developing device main body 2, the driving force from the driving source 32 is transmitted to the conveying means 6, 7 by the gear 33 or the like, and the developer is conveyed while being stirred in the developing chamber 30 to the developing roller 8. Sent. Then, the toner is carried by the developing roller 8, and the latent image on the photoconductor (not shown) is developed. When the toner is developed in this way and the toner in the developing chamber 30 is reduced, and there is an empty space between the stirring and conveying means 6 and the supply port 4 of the toner container 3, the toner is conveyed inside the toner container 3. The toner sent to the unit 11 is agitated via the guide member 4 and falls on the conveying unit 6.
[0025]
The toner is conveyed in the direction of the arrow 37 while being agitated by the agitating and conveying means 6, and some of the blade members 39 and 40 downstream of the toner receiving port 5 of the agitating and conveying means 6 are Since the toner carrying capacity is reduced compared to the other blade members, the supplied toner stays at the blade members 39 and 40 and all the supplied toner is uniformly sent to the downstream side. There is no. Therefore, since there is no space between the agitating / transporting means 6 and the toner receiving port 5, the dropping of the toner from the toner container 3 is stopped, and the toner is not excessively supplied to the developing chamber 31 side. Further, the toner supplied from the toner container 3 is guided from the toner supply port 15 on the toner container 3 side to the stirring and conveying means 6 by the guide member 4, and the stirring and the conveying means 6 of the guide member 4 diverge. Since the toner particles are formed, the cross-sectional area increases as approaching the agitating / transporting means 6 side. Even if the toner hardens near the upper side of the agitating / transporting means 6, the thickness of the toner layer is reduced, and the toner own weight is reduced. This mass is broken by the pressure at which toner is sent from the toner container. Further, even if the solidification is not broken by the weight of the toner itself and the pressure of sending out the toner from the toner container, a scraper 38 is provided in the vicinity of the toner receiving port 5 of the stirring and conveying means 6. Thus, the lump of the toner can be surely broken.
[0026]
Further, since the stirring / transporting means 6 side 20 of the guide member 4 is formed along the rotating outer edge of the stirring / transporting means 6, the inner wall of the developing device main body 2 is formed between the guide member 4 and the stirring / transporting means 6. It is possible to minimize the leakage of the toner into the gap, and to prevent the toner from staying or clogging in that portion. Therefore, as in the conventional apparatus, the toner supplied between the inner wall of the developing device main body 2 and the agitating / transporting unit 6 is solidified and cannot be dropped, and the supply to the agitating / transporting unit 6 is hindered. Can be prevented, thereby causing problems such as image unevenness.
[0027]
When the toner in the toner container 3 is consumed and the toner container 3 is separated from the developing device main body 2 as shown in FIG. 1, the shutter 12 is pushed by the spring 13 to close the toner receiving port 5 of the developing device main body 2. . When the toner container 3 is removed, the toner remaining in the toner container 3 may accumulate on the agitating / transporting member 6 on the developing device main body 2 side. When the toner container 3 is mounted, it can be broken by the guide member 4. That is, when the toner container 3 is mounted on the developing device main body 2, first, the guide member 4 provided so as to surround the toner supply port 15 of the toner container 3 hits the slope of the shutter 12, and this shutter moves rightward in FIG. Press 12. Then, the shutter 12 moves rightward along the movement guide member 16 against the pressing force of the spring 13, and the toner receiving port 5 of the developing device main body 2 is opened. When the guide member 4 is inserted into the developing device main body 2 from the toner receiving opening 5 in the developing device main body 2, the toner accumulated between the conveying member 6 and the toner receiving opening 5 in the developing device main body 2 is removed. It is broken by the guide member 4 and the accumulation is eliminated. When the toner container 3 is completely mounted on the developing device main body 2 as shown in FIG. 2, the shutter 12 stops at the position where it comes into contact with the support rod 14, and the guide member 4 of the toner container 3 is moved to the position shown in FIG. The portion indicated by reference numeral 20 is in a state in which the predetermined distance is maintained between the stirring and conveying member 6 in the developing device main body 2.
[0028]
That is, when the toner container 3 is mounted on the developing device main body 2, the guide member 4 can agitate the developing device main body 2 and break up the toner accumulated on the conveying means 6. It is possible to prevent toner from entering between the outer edge of the conveying means 6 and the inner wall of the developing device main body 2. Therefore, the phenomenon that the toner replenished in that portion stays or becomes clogged and does not fall can be prevented or reduced, so that problems such as image irregularity due to agitation and obstruction of the toner supply to the conveying means 6 can be prevented. Further, the toner receiving port 5 of the developing device main body 2 is opened and closed by the shutter 12 when the toner container 3 is attached and detached. This eliminates the risk of toner scattering.
[0029]
[Example]
In an image forming apparatus having an OPC photosensitive member having a diameter of 30 mm and performing magnetic jumping development, the linear speed ratio between the photosensitive member and the developing roller is 1.4, and the linear speed ratio between the developing roller and the agitating / conveying means 7 is 0. .48, the linear velocity ratio of the stirring and conveying means 6 and 7 was 1.0, the guide member 4 was 9 × 43 mm in inner size, the divergent taper angle was 60 °, the distance between the guide member 4 and the stirring and conveying means 6 Is set to 1 mm, toner clogging occurs, but the toner is very thin, and collapses due to the weight of the toner itself and the pressure of toner from the toner container 3, and the clogged toner is destroyed by the scraper 38, thereby hindering toner supply. There was no.
[0030]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, as described above, a simple and inexpensive member that surrounds the toner supply port of the toner storage unit that constitutes the developing device, and guides the toner to the conveying unit is provided. With this arrangement, when the toner storage unit is mounted on the developing device, it is possible for the guide member to break down the toner pool generated near the toner receiving port, and to agitate and guide the outer peripheral portion of the transporting unit to the developing device with the guide member. It is possible to prevent toner from entering between the inner wall and the inner wall. Therefore, it is possible to prevent or reduce the phenomenon that the toner replenished in that portion stays or becomes clogged and does not fall, so that it is possible to prevent problems such as image unevenness due to agitation and obstruction of toner supply to the conveyance unit.
[0031]
According to the second aspect of the present invention, even if the toner is clogged in the vicinity of the toner receiving port, the stirring of the guide member and the conveyance means side are widened. This blockage is broken by the pressure, and problems such as image unevenness due to agitation and obstruction of toner supply to the conveying means can be prevented.
[0032]
According to the third aspect of the present invention, the gap between the guide member and the outer edge of the stirring / transporting means is substantially uniform, and the supplied toner is removed from between the guide member and the stirring / transporting means. To minimize the leakage of the toner between the outer edge of the agitating and conveying means and the inner wall of the developing device. Problems such as unevenness can be prevented.
[0033]
According to the fourth aspect of the present invention, the toner receiving port of the developing device is closed when the toner storing means is removed, and is opened when the toner storing means is mounted. Without worrying about toner scattering.
[0034]
According to the fifth aspect of the present invention, by providing a scraper for the stirring and conveying means, even if toner is accumulated in the guide member, it is possible to scrape the toner, and the outer edge of the stirring and conveying means is connected to the developing device. In addition to preventing the toner from staying with the inner wall of the image forming apparatus, problems such as image unevenness due to agitation and obstruction of toner supply to the conveying means can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a developing device main body and a toner accommodating unit constituting an embodiment of a developing device in an image forming apparatus of the present invention separately.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a case where a toner accommodating unit is mounted on a developing device main body constituting an embodiment of the developing device in the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of an embodiment of a toner guide member provided in a toner supply port of a toner storage unit that forms a developing device in the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view of one embodiment of a developing device main body in the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of one embodiment of a stirring and conveying unit constituting a developing device in the image forming apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing device 2 Developing device main body 3 Toner container 4 Guide member 5 Toner receiving port 6 Stirring, conveying means 7 Stirring, conveying means 8 Developing roller 9 Housing 10, 11 Transporting means 12 Shutter 13 Spring 14 Support rod 15 Toner supply port 16 Move Guide member
