JP2006267728A - Developing device, and processing cartridge using the same and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置に係り、特に、像担持体上の静電潜像を可視像化する現像ユニットとこの現像ユニットに少なくともトナーが補給可能なトナー補給ユニットとを備えた態様の現像装置及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置の改良に関する。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, and in particular, a developing unit that visualizes an electrostatic latent image on an image carrier and at least toner in the developing unit. The present invention relates to a developing device having a replenishable toner replenishing unit, a process cartridge using the developing device, and an image forming apparatus.
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置にあっては、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置にてトナー現像(可視像化)し、このトナー像を転写装置にて用紙や中間転写体などの転写媒体に転写する一方、像担持体上の残留トナーをクリーニング装置にて回収する方式が通常採用されている。
そして、現像装置500としては、例えば図20又は図21に示すように、例えばトナー及びキャリアからなる現像剤が収容されて現像に供される現像ユニット510を有するが、この現像ユニット510の寿命を伸ばすために、現像ユニット510で使用された現像剤消費量に対して現像剤の補給が行われる現像剤補給ユニット520を付設したものが既に提供されている(特許文献1〜3参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is developed with a developing device (visualized), and the toner image A system is generally employed in which the toner is transferred to a transfer medium such as a sheet or an intermediate transfer member by a transfer device, and the residual toner on the image carrier is recovered by a cleaning device.
As shown in FIG. 20 or FIG. 21, for example, the developing
従来この種の現像装置のうち、特許文献1に示す現像装置にあっては、現像ユニット510は、例えば図20に示すように、感光体ドラム等の像担持体501に対向する現像ハウジング511を有し、この現像ハウジング511内に例えばトナー及びキャリアからなる現像剤Gが収容される現像剤収容室512を設けると共に、この現像ハウジング511の開口に面した部位に現像ロール513を配設し、更に、現像剤収容室512内には現像剤Gが撹拌搬送される撹拌搬送オーガー514,515を配設したものである。
一方、現像剤補給ユニット520は、例えばトナー及びキャリアからなる現像剤が収容される補給容器521を有し、この補給容器521と現像ハウジング511とを連通ダクト522にて連通させ、現像剤収容室512内に収容される現像剤Gの上方に向かって補給容器521内の現像剤を自重による落下にて補給可能としたものである。
尚、図20においては、現像剤補給ユニット520は、現像剤収容室512にて劣化した現像剤Gが回収可能な回収容器530を有しており、この回収容器530と現像ハウジング511との間を連通ダクト531を介して連通させるようになっている。
Conventionally, of this type of developing device, in the developing device shown in
On the other hand, the
In FIG. 20, the
また、特許文献2,3に示す現像装置にあっては、現像ユニット510は特許文献1記載のものと略同様であるが、現像剤補給ユニット520は、図21(a)に示すように、現像ユニット510の現像ハウジング511の一部を仕切壁550とする補給ハウジング541を有し、この補給ハウジング541内に補給用現像剤が収容される現像剤補給室542を設けると共に、この現像剤補給室542内に撹拌搬送用のアジテータ543を配設し、更に、この現像剤補給室542の現像ユニット510側には現像剤補給機構及び現像剤回収機構を設けたものである。
ここで、現像剤補給機構は、図21(a)(b)に示すように、通路隔壁544にて現像剤補給通路545を設けると共に、この現像剤補給通路545内に補給用オーガー546を配設し、仕切壁550に供給口547を開設したものである。但し、この供給口547は、現像剤収容室512側から現像剤Gの圧力を受けずにスムースに現像剤を供給するために、撹拌搬送オーガー515の軸中心よりも上方、好ましくは撹拌搬送オーガー515が配設された部位の現像剤の表面位置よりも上方に設けられている。
Further, in the developing devices shown in
Here, in the developer supply mechanism, as shown in FIGS. 21A and 21B, a
しかしながら、特許文献1〜3記載のいずれの現像装置(現像剤補給ユニットを備えた態様)にあっても、現像ユニットの現像剤収容室に収容されている現像剤の上から補給現像剤を補給する方式を採用している。
このとき、補給現像剤は高濃度であり、キャリアに比べてトナーの充填割合が高いため、補給現像剤の比重は現像剤収容室の現像剤よりも通常小さいものである。このような状態において、現像剤収容室内の現像剤上に補給現像剤が補給されると、補給現像剤が既存の現像剤上に浮いた状態になり、撹拌搬送オーガー514、515によって現像剤を撹拌搬送したとしても、補給現像剤が充分に混合されない、あるいは、混合されるまでに時間を要するという技術的課題が見られる。
特に、このような技術的課題は、補給現像剤がトナーのみである態様にあっては、補給現像剤(トナー)と既存現像剤(トナーとキャリア)との間の比重差が大きくなるため、補給現像剤の撹拌混合性不良がより顕著に現れ易い。
However, in any of the developing devices described in
At this time, since the replenishment developer has a high concentration and the filling ratio of the toner is higher than that of the carrier, the specific gravity of the replenishment developer is usually smaller than that of the developer in the developer storage chamber. In such a state, when the replenishment developer is replenished on the developer in the developer accommodating chamber, the replenishment developer floats on the existing developer, and the developer is removed by the agitating and transporting
In particular, such a technical problem is that, in the embodiment where the replenishment developer is only toner, the specific gravity difference between the replenishment developer (toner) and the existing developer (toner and carrier) becomes large. The stir and mixing failure of the replenishment developer tends to appear more remarkably.
このような技術的課題の対処案としては、現像ユニットと現像剤補給ユニット(トナー補給ユニット)とを備えた態様において、現像ユニットの現像剤収容室に隣接した部位に副室を設けると共に、この副室内に撹拌搬送オーガーを配設し、トナー補給ユニットのトナー供給口から供給されるトナーを副室に落下させ、撹拌搬送オーガーにて予め撹拌混合した後に現像剤収容室に供給するという技術が既に提案されている(例えば特許文献4参照)。
しかしながら、この種の現像装置にあっては、現像ユニット側に予備混合機構(副室+撹拌搬送オーガー)を付加する構成になるため、装置構成が複雑化してしまうばかりか、装置自体の大型化するという点で好ましいとは言えない。
As a countermeasure for such a technical problem, in an aspect including a developing unit and a developer replenishing unit (toner replenishing unit), a sub chamber is provided in a portion adjacent to the developer accommodating chamber of the developing unit, and this A technique in which an agitating / conveying auger is provided in the sub chamber, the toner supplied from the toner supply port of the toner replenishing unit is dropped into the sub chamber, and after being agitated and mixed in advance by the agitating / conveying auger, the technology is supplied to the developer storage chamber. It has already been proposed (see, for example, Patent Document 4).
However, this type of developing device has a configuration in which a premixing mechanism (sub chamber + stirring conveyance auger) is added to the developing unit side, which not only complicates the device configuration but also increases the size of the device itself. It is not preferable in terms of
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、少なくともトナーが補給可能なトナー補給ユニットを備えた現像装置を前提とし、簡単な構成で現像剤収容室内の既存現像剤に対するトナーの撹拌混合性を改善するようにした現像装置及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve the above technical problems, and is based on the premise of a developing device including at least a toner replenishing unit capable of replenishing toner, and has an existing structure in a developer containing chamber with a simple configuration. The present invention provides a developing device, a process cartridge using the same, and an image forming apparatus that improve the stirring and mixing of toner with respect to the agent.
すなわち、本発明は、図1(a)(b)に示すように、トナー及びキャリアからなる現像剤Gが収容される現像剤収容室2を有し、この現像剤収容室2に現像剤撹拌搬送部材3を配設すると共に、この現像剤撹拌搬送部材3にて撹拌搬送された現像剤Gが担持搬送可能な現像剤担持体4を配設した現像ユニット1と、補給用トナーTが少なくとも収容されるトナー補給室6を有し、このトナー補給室6内にトナー搬送部材7を配設すると共に、現像ユニット1の現像剤収容室2に対してトナー補給室6が連通するトナー補給ユニット5とを備え、トナー補給ユニット5には、下端位置が現像剤収容室2に収容される現像剤Gの表面位置よりも下方に位置し且つ現像剤収容室2に対して矢印α方向にトナーが供給可能なトナー供給口8と、このトナー供給口8に面した部位におけるトナー搬送方向上流側に設けられ且つ現像剤収容室2から現像剤の一部が矢印γ方向に受入可能な現像剤受入口9とを有することを特徴とする。
That is, according to the present invention, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a developer containing chamber 2 containing a developer G composed of toner and carrier is provided, and the developer agitating chamber 2 is provided with a developer stirring chamber. A developing
このような技術的手段において、本件は、現像ユニット1とトナー補給ユニット5とを備えた態様を前提とする。
現像ユニット1としては、現像剤収容室2、現像剤撹拌搬送部材(オーガー)3、現像剤担持体4を備えていればよく、他の機能部材(現像剤担持体4への供給部材や層形成部材など)については必要に応じて備えるようにすればよい。
ここで、現像剤収容室2に収容される現像剤Gはトナー及びキャリアからなる二成分現像剤である。また、この種の現像剤収容室2の好ましい態様としては、例えば現像剤担持体4の軸方向に沿って延びる仕切壁2aにて現像剤収容室2を二分すると共に、この仕切壁2aの長手方向両端に連通口2b,2cを開設することにより、現像剤収容室2に現像剤循環経路を構成し、この現像剤循環経路には一対の現像剤撹拌搬送部材3(3a,3b)を配設する態様が挙げられる。
In such technical means, the present case is premised on an aspect including the developing
The developing
Here, the developer G accommodated in the developer accommodating chamber 2 is a two-component developer composed of toner and carrier. Further, as a preferred embodiment of this type of developer accommodating chamber 2, for example, the developer accommodating chamber 2 is divided into two by a
また、トナー補給ユニット5は原則的に補給用トナーTを収容するものであるが、所謂トリクル方式(現像剤そのものを補給し、劣化現像剤を廃棄回収する方式)を考慮し、一部にキャリアが含まれる高濃度の補給用トナーをも対象とする。
更に、トナー補給ユニット5としては、トナー補給室6、トナー搬送部材7、トナー供給口8を備えていればよく、単一ユニットでもよいし、複数のパーツに分かれていてもよい。
ここで、トナー補給室6は一室構成でもよいが、例えばトナーが収容されるトナー収容室6aと補給用トナーが定量的に補給可能なディスペンス室6bとに機能分離する構成など複数室構成の方が好ましい。また、トナー搬送部材7は現像ユニット1に向けて少なくともトナーTを搬送するものであれば広く含み、補給用トナーを撹拌搬送するトナー撹拌搬送部材7aや、撹拌搬送された補給用トナーを定量補給するためのディスペンスオーガー(ディスペンス部材)7bなどが挙げられる。
The toner replenishing unit 5 contains the toner T for replenishment in principle, but in consideration of a so-called trickle system (a system in which the developer itself is replenished and the deteriorated developer is discarded and recovered), a part of the carrier is supplied with a carrier. Also included is a high-concentration replenishing toner containing.
Further, the toner replenishing unit 5 may be provided with a
Here, the
更に、トナー供給口8は、その下端が現像剤収容室2の現像剤Gの表面位置より下方にあることが必要である。言い換えれば、トナー供給口8は現像剤収容室2の現像剤Gの表面位置から少なくとも一部が埋もれていればよく、現像剤収容室2の現像剤堆積部に補給用トナーTを矢印αで示すように横から供給することにより、現像剤Gの表面に補給用トナーTを浮き上がらせることなく、補給用トナーTの既存現像剤Gへの混合性を確保することができる。
一方、現像剤受入口9はトナー供給口8に面した部位におけるトナー搬送方向上流側に設けられているので、トナー搬送部材7による搬送作用により、受入れられた現像剤GとトナーTとを予備混合した後に下流側に位置するトナー供給口8位置にトナーを搬送することができる。
Further, the lower end of the toner supply port 8 needs to be below the surface position of the developer G in the developer storage chamber 2. In other words, it is sufficient that the toner supply port 8 is at least partially buried from the surface position of the developer G in the developer storage chamber 2, and the replenishment toner T is placed in the developer accumulation portion of the developer storage chamber 2 by the arrow α. By supplying from the side as shown, the replenishment toner T can be mixed with the existing developer G without the replenishment toner T floating on the surface of the developer G.
On the other hand, since the developer receiving port 9 is provided on the upstream side in the toner transport direction at the portion facing the toner supply port 8, the developer G and the toner T received by the
ここで、トナー供給口8からのトナー供給条件の一つの態様としては、トナー補給ユニット5内の補給用トナーTがトナー供給口8から押し出される押圧力が現像剤収容室2の現像剤Gによる内圧よりも大きいことが挙げられる。本態様によれば、トナー供給口8が現像剤G表面よりも下方に面していても、補給用トナーTを安定的に供給することが可能である。
また、この種の態様において、トナー供給ユニット5の好ましいトナー供給口周辺構造としては、トナー供給口8に面してトナー搬送部材7を配設し、トナー搬送部材7のうちトナー供給口8に面した部位をトナー供給口8側に向けてトナーTが押出可能な押出部11(図1(b)参照)としたものが挙げられる。
本態様によれば、トナー搬送部材7の押出部11にてトナー供給口8からのトナー補給が効率的に行える点で好ましい。
Here, as one aspect of the toner supply condition from the toner supply port 8, the pressing force with which the toner T for supply in the toner supply unit 5 is pushed out from the toner supply port 8 depends on the developer G in the developer storage chamber 2. It is mentioned that it is larger than the internal pressure. According to this aspect, even when the toner supply port 8 faces below the surface of the developer G, it is possible to stably supply the replenishment toner T.
In this type of embodiment, a preferable toner supply port peripheral structure of the toner supply unit 5 includes a
According to this aspect, it is preferable in that the toner supply from the toner supply port 8 can be efficiently performed at the extrusion portion 11 of the
更に、トナー供給口8からのトナーの供給条件の別の態様としては、補給用トナーTを現像剤収容室2へ供給すると共に補給用トナー供給方向(図1(a)α方向)と逆行する方向に現像剤収容室2の現像剤Gの一部を逆流させるものが挙げられる。
本態様によれば、トナー供給口8は、補給用トナーTを搬送するほか、現像剤Gの一部を逆流させるものとして働き、トナー供給口8に面したトナー補給室6でトナーTと逆流した現像剤Gとを予備混合した後にトナーTと現像剤Gとを供給することで、トナーTの撹拌混合性を更に促進することができる。
また、この種の態様において、トナー供給ユニット5の好ましいトナー供給口周辺構造としては、トナー補給ユニット5は、トナー供給口8に面してトナー搬送部材7を配設し、トナー搬送部材7のうちトナー供給口8に面した部位を予備混合可能な予備混合部12(図1(b)参照)としたものが挙げられる。
Furthermore, as another aspect of the toner supply condition from the toner supply port 8, the replenishment toner T is supplied to the developer storage chamber 2 and is reverse to the replenishment toner supply direction (FIG. 1 (a) α direction). One that causes a part of the developer G in the developer storage chamber 2 to flow backward in the direction is mentioned.
According to this aspect, the toner supply port 8 serves to transport the replenishment toner T and to reverse a part of the developer G, and backflows with the toner T in the
In this type of aspect, as a preferable toner supply port peripheral structure of the toner supply unit 5, the toner replenishment unit 5 is provided with a
更に、トナーの撹拌混合効率の良い態様としては、トナー補給室6のうちトナー供給口8に面した部位でのトナー搬送方向と、現像剤収容室2のうちトナー供給口8に面した部位での現像剤搬送方向とが逆行している態様が挙げられる。
本態様によれば、トナー供給口8と現像剤受入口9とのスパンを有効に利用し、トナー補給室6側でトナーTを受け入れた現像剤と予備混合した後に現像剤収容室2中の現像剤Gと撹拌混合することが可能である。更に、トナー供給口8を挟んだ部位でのトナー搬送方向と現像剤搬送方向とを逆行させることにより、トナー供給口8での現像剤の一部逆流を実現し易いという利点もある。
つまり、トナー供給口8にて現像剤Gの一部逆流現象を別の作用面で捉えると、補給用トナーTと現像剤収容室2内の現像剤Gとの2つの流れが界面で接すると、界面で現像剤GがトナーTにまぶされるという現象が見られ、この現象を引き起こす力は剪断力にあるものと想定される。つまり、補給用トナーTと現像剤収容室2の現像剤Gとの間の剪断力により、その界面で現像剤Gと補給用トナーTとの間で入れ替わりが生じ、これにより、現像剤Gの一部逆流現象につながるものと想定される。
Further, the toner mixing and mixing efficiency is improved in the toner transport direction in the portion of the
According to this aspect, the span between the toner supply port 8 and the developer receiving port 9 is effectively used, and after being premixed with the developer that has received the toner T on the
In other words, if the partial backflow phenomenon of the developer G is caught at another operation surface at the toner supply port 8, the two flows of the replenishing toner T and the developer G in the developer storage chamber 2 come into contact with each other at the interface. The phenomenon that the developer G is applied to the toner T at the interface is seen, and the force causing this phenomenon is assumed to be a shearing force. That is, the shearing force between the replenishment toner T and the developer G in the developer storage chamber 2 causes a change between the developer G and the replenishment toner T at the interface. It is assumed that this will lead to some backflow phenomenon.
また、トナー供給口8の好ましいレイアウトとしては、現像剤収容室2の長手方向端部位置から離れた位置に開口している方がよく、このように、トナー供給口8を現像剤収容室2の長手方向端部位置から離すことにより、現像剤収容室2からの現像剤流入量が過大になる事態を抑えることが可能である。
一方、現像剤受入口9の好ましいレイアウトとしては、現像剤収容室2の長手方向端部位置から離れた位置に開口している方がよく、この場合、現像剤受入口9からトナー補給室6への現像剤流入量が過大になる事態を抑えることが可能である。
Further, as a preferable layout of the toner supply port 8, it is preferable that the toner supply port 8 is opened at a position away from the position of the end portion in the longitudinal direction of the developer storage chamber 2. It is possible to suppress the situation where the developer inflow amount from the developer storage chamber 2 becomes excessive by separating from the position of the end portion in the longitudinal direction.
On the other hand, as a preferred layout of the developer receiving port 9, it is preferable that the developer receiving port 9 is opened at a position away from the longitudinal end position of the developer containing chamber 2, and in this case, the
更に、トナー補給ユニット5の代表的態様としては、ディスペンス機構を備えたものが挙げられる。このディスペンス機構は、トナー補給室6として少なくとも補給用トナーTが収容されるトナー収容室6aの他に、トナー供給口8に面した部位に形成され且つ補給用トナーTが定量的に補給可能なディスペンス室6bを有し、前記ディスペンス室6bにトナー搬送部材7として定量補給用のディスペンス部材7bを配設するものである。尚、図1(b)中、符号6cはトナー収容室6aとディスペンス室6bとを連通するディスペンス入口開口を示す。
このようなディスペンスを採用すれば、トナーの定量補給が可能になる点で好ましい。
Further, a typical embodiment of the toner replenishing unit 5 includes one provided with a dispensing mechanism. This dispensing mechanism is formed in a portion facing the toner supply port 8 in addition to at least the
Employing such a dispense is preferable in that it enables quantitative toner supply.
このようなディスペンス機構の好ましい態様としては以下のものが挙げられる。
現像剤受入口9はディスペンス入口開口6cと非対向配置されていることが好ましく、この場合、受け入れた現像剤がディスペンス室6b以外のトナー補給室6(トナー収容室6a)に流入する虞れが少ない。
また、現像剤受入口9はディスペンス入口開口6cに対してトナー搬送方向上流側に設けられていることが好ましい。本態様によれば、受け入れた現像剤Gがディスペンス室内6bでトナーTと共に撹拌搬送されながら予備混合されるため、トナーの撹拌混合性がより向上する。
Preferred embodiments of such a dispensing mechanism include the following.
The developer receiving port 9 is preferably disposed so as not to face the dispensing inlet opening 6c. In this case, the received developer may flow into the toner supply chamber 6 (
The developer receiving port 9 is preferably provided on the upstream side in the toner conveying direction with respect to the dispensing inlet opening 6c. According to this aspect, since the received developer G is preliminarily mixed while being agitated and conveyed with the toner T in the dispensing
また、ディスペンス機構を備えた態様にあっては、ディスペンス部材7bの一部に押出部11又は予備混合部12を設けることが好ましい。
ここで、押出部11又は予備混合部12の各種態様としては以下のものがある。
一つは、ディスペンス部材7bがオーガーにて構成され、このディスペンス部材7bのうちトナー供給口8に面した部位にせき止め用の羽根部材を設けたものが挙げられる。本態様によれば、押出部11としてのせき止め用の羽根部材は、ディスペンス部材7bにより搬送されるトナーをせき止めることにより、トナー内圧を効果的に上昇させることができる。一方、予備混合部12としてのせき止め用の羽根部材は、トナーを滞留させ、予備混合性を上げることができる。
Moreover, in the aspect provided with the dispensing mechanism, it is preferable to provide the extrusion part 11 or the pre-mixing part 12 in a part of the dispensing
Here, various aspects of the extrusion unit 11 or the premixing unit 12 include the following.
For example, the dispensing
また、他の例としては、ディスペンス部材7bがオーガーにて構成され、このディスペンス部材7bのうちトナー供給口8に面した部位に軸方向に沿った羽根部材を設けた態様が挙げられる。本態様によれば、押出部11としての軸方向に沿った羽根部材は、トナー供給口8に向けてトナーを積極的に押し出すことができ、トナー内圧を効果的に上昇させることができる。一方、予備混合部12としての軸方向に沿った羽根部材は、トナーをたたき搬送することで予備混合性を上げることができる。
As another example, there is an embodiment in which the dispensing
更に、別の例としては、ディスペンス部材7bがオーガーにて構成され、このディスペンス部材7bのうちトナー供給口8に面した部位の羽根ピッチを他の部分と異なるものに設定したものが挙げられる。本態様によれば、押出部11としては羽根ピッチを他よりも狭くすればよく、このように羽根ピッチを狭くすることにより、トナー供給口8に面したトナーの充填密度を高くし、トナーの押出性を確保することができる。一方、予備混合部12としては羽根ピッチを他よりも広くすればよく、このように羽根ピッチを広くすることにより、現像剤収容室2を循環する現像剤Gをより多く取り込むことができる。
Further, another example is one in which the dispensing
また、トナー供給口8又は現像剤受入口9の好ましい態様としては、トナー供給口8縁部又は現像剤受入口9縁部のうちトナー供給口8又は現像剤受入口9に面した部位でのトナー搬送方向又は現像剤搬送方向下流側縁部には、トナーT又は現像剤Gの搬送方向に対面する庇状返し部を設けた態様が挙げられる。このような庇状返し部をガイドとして働かせることにより、現像剤の受け入れ、予備混合されたトナーの吐き出し動作をスムースに行うことができる。
特に、トナー供給口8に対しては更に現像剤搬送方向下流側縁部に現像剤Gの搬送方向に対面する庇状返し部を設けることにより、トナー供給口8にてトナーの供給に加えてトナー供給方向に逆行する逆流現像剤が加わった循環流を効率的に生成させることもでき、トナー供給口8部分での予備混合性をも向上させることができる。
Further, as a preferable aspect of the toner supply port 8 or the developer receiving port 9, the toner supply port 8 or the developer receiving port 9 has an edge portion facing the toner supply port 8 or the developer receiving port 9. A mode in which a hook-shaped return portion facing the toner T or developer G conveyance direction is provided at the downstream edge portion in the toner conveyance direction or developer conveyance direction is exemplified. By using such a hook-shaped return portion as a guide, it is possible to smoothly perform the operation of receiving the developer and discharging the premixed toner.
In particular, in addition to the toner supply at the toner supply port 8, in addition to the toner supply at the toner supply port 8, by providing a hook-shaped return portion facing the developer G transfer direction at the downstream edge of the developer transfer direction. It is also possible to efficiently generate a circulating flow to which a reverse flow developer that goes backward in the toner supply direction is added, and to improve the premixability at the toner supply port 8 portion.
本発明は、上述した現像装置に限られるものではなく、以下のようなプロセスカートリッジや画像形成装置にも適用可能である。
すなわち、本発明に係るプロセスカートリッジは、図1(a)に示すように、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであって、像担持体15と、この像担持体15に対向配置され且つ像担持体15上の静電潜像を可視像化可能な上述した現像装置16とを含むことを特徴とするものである。
更に、本発明に係る画像形成装置は、像担持体15と、この像担持体15に対向配置され且つ像担持体15上の静電潜像を可視像化可能な上述した現像装置16とを含むものであればよく、現像装置16がプロセスカートリッジ態様であるものは勿論、プロセスカートリッジ態様でないものも含む。
The present invention is not limited to the above-described developing device, but can be applied to the following process cartridges and image forming apparatuses.
That is, as shown in FIG. 1A, the process cartridge according to the present invention is a process cartridge that is detachably attached to the main body of the image forming apparatus, and is opposed to the image carrier 15 and the image carrier 15. And the above-described developing
Furthermore, the image forming apparatus according to the present invention includes the image carrier 15 and the above-described developing
本発明に係る現像装置によれば、現像ユニットとトナー補給ユニットとを備えた態様に対し、トナー補給ユニットのトナー供給口を、その下端が現像剤収容室に収容される現像剤の表面位置よりも下方に位置するように開口するようにしたので、現像剤収容室の現像剤堆積部に補給用トナーを横から供給することが可能になり、補給用トナーの現像剤への撹拌混合性を確保することができる。
特に、本発明に係る現像装置によれば、トナー供給口のほかに、トナー供給口に面した部位におけるトナー搬送方向上流側に現像剤受入口を設けるようにしたので、現像剤受入口から既存の現像剤を適量受け入れ、トナー搬送部材による搬送作用により、受入れられた現像剤GとトナーTとを予備混合した後に下流側に位置するトナー供給口位置にトナーを搬送することが可能になる。このため、現像ユニットに予備混合室を別途設けることなく、補給用トナーを効率的に予備混合することができ、その分、簡単な装置構成にて補給用トナーの撹拌混合性を向上させることができる。
また、このような現像装置を用いたプロセスカートリッジ又は画像形成装置によれば、補給用トナーの撹拌混合性が良好なプロセスカートリッジ又は画像形成装置を簡単に構築することができる。
According to the developing device of the present invention, the toner supply port of the toner replenishment unit is arranged at a lower end thereof from the surface position of the developer accommodated in the developer accommodating chamber, in contrast to the aspect including the developing unit and the toner replenishment unit. Since the toner is opened so as to be positioned below, the replenishment toner can be supplied from the side to the developer accumulation portion of the developer storage chamber, and the agitation and mixing property of the replenishment toner to the developer can be improved. Can be secured.
In particular, according to the developing device of the present invention, in addition to the toner supply port, the developer receiving port is provided on the upstream side in the toner transport direction at the portion facing the toner supply port. An appropriate amount of the developer is received, and the toner is transported to the toner supply port position located downstream after the received developer G and toner T are premixed by the transport action of the toner transport member. Therefore, the replenishment toner can be efficiently premixed without separately providing a premixing chamber in the developing unit, and accordingly, the stirring and mixing of the replenishment toner can be improved with a simple apparatus configuration. it can.
Further, according to the process cartridge or the image forming apparatus using such a developing device, it is possible to easily construct a process cartridge or an image forming apparatus in which the replenishment toner has good stirring and mixing properties.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
<画像形成装置の全体構成>
図2は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態1を示す。
同図において、画像形成装置は所謂タンデム型のカラー画像形成装置であり、装置筐体21内に4つの色(本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像形成ユニット22(具体的には22a〜22d)を縦方向に配列し、その下方には供給用の用紙24が収容される給紙カセット23を配設すると共に、各画像形成ユニット22に対応した箇所には給紙カセット23からの用紙24の搬送路となる用紙搬送路25を垂直方向に配置したものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
<Overall configuration of image forming apparatus>
FIG. 2 shows
In the figure, the image forming apparatus is a so-called tandem type color image forming apparatus, and an image forming unit 22 (specifically, yellow, magenta, cyan, and black in this embodiment) is provided in the
本実施の形態において、画像形成ユニット22(22a〜22d)は、用紙搬送路25の上流側から順に、イエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用のトナー像を形成するものであり、各種プロセスユニットを組み込んだプロセスカートリッジ30と、このプロセスカートリッジ30に対して作像用の走査光を照射する露光装置40とを備えている。
ここで、プロセスカートリッジ30は、例えば感光体ドラム31と、この感光体ドラム31を予め帯電する帯電ロール32と、帯電された感光体ドラム31上に前記露光装置40にて露光形成された静電潜像を対応する色トナー(本実施の形態では例えば負極性)で現像する現像装置33と、感光体ドラム31上の廃トナーを除去するクリーニング装置34と、帯電された感光体ドラム31の表面を除電するイレーズランプ35とを一体的にカートリッジ化したものである。
一方、露光装置40は、ケース41内に図示外の半導体レーザ、ポリゴンミラー42、結像レンズ43及びミラー44を格納し、半導体レーザからの光をポリゴンミラー42で偏向走査し、結像レンズ43、ミラー44を介して感光体ドラム31上の露光ポイントに光像を導くようにしたものである。
In the present embodiment, the image forming units 22 (22a to 22d) form toner images for yellow, magenta, cyan, and black in order from the upstream side of the
Here, the
On the other hand, the
更に、本実施の形態では、各画像形成ユニット22の各感光体ドラム31に対応した箇所には用紙搬送路25に沿って循環移動する搬送ベルト53が配設されている。
この搬送ベルト53は用紙24を静電吸着し得るベルト素材(ゴム又は樹脂)にて構成され、一対の張架ロール51,52に掛け渡されており、本実施の形態では、上方側の張架ロール52が駆動ロール、下方側の張架ロール51が従動ロールになっている。
Further, in the present embodiment, a
The
更にまた、搬送ベルト53の入口部位(張架ロール51対向部位)には用紙吸着ロール54が配設されており、この用紙吸着ロール54に高電圧な吸着電圧を印加することにより、搬送ベルト53に用紙24が吸着されるようになっている。また、各画像形成ユニット22の感光体ドラム31に対応した搬送ベルト53の裏面側には転写ロール50が配設されており、この転写ロール50により感光体ドラム31と搬送ベルト53上の用紙24とを更に密着させるようになっている。そして、転写ロール50と感光体ドラム31との間には転写バイアス電源による所定の転写バイアスが適宜印加されるようになっている。
Furthermore, a
また、本実施の形態では、給紙カセット23の近傍には、用紙24を所定のタイミングで送出するピックアップロール61が設けられており、搬送ロール62及びレジストレーションロール63を介して転写位置へと送り込むようになっている。
更に、最下流画像形成ユニット22dの下流側に位置する用紙搬送路25には定着装置64が設けられると共に、この定着装置64の下流側には用紙排出用の排出ロール66が設けられており、装置筐体21の上部に形成された収容トレイ67に排出用紙が収容されるようになっている。
尚、図2中、符号80は高圧用の装置デバイスに高電圧を供給する高圧電源を示し、符号81は低圧用の装置デバイスに低電圧を供給する低圧電源を示す。
In the present embodiment, a
Further, a fixing
In FIG. 2,
このような、画像形成装置の作像プロセスは以下の通りである。
今、図2に示すように、各画像形成ユニット22(22a〜22d)では、感光体ドラム31が帯電ロール32により帯電され、露光装置40により感光体ドラム31上に潜像が形成された後に、現像装置33により可視像(トナー像)が形成される。
一方、給紙カセット23からの用紙24はピックアップロール61にて所定のタイミングで繰り出され、搬送ロール62及びレジストレーションロール63を介して搬送ベルト53の吸着部位に送り込まれ、搬送ベルト53に吸着された状態で転写位置へと送り込まれるようになっている。
そして、各画像形成ユニット22における感光体ドラム31上のトナー像は転写ロール50により用紙24に夫々転写され、定着装置64にて用紙24上の各色成分未定着トナー像が定着された後、定着済みの用紙24は収容トレイ67へ排出される。
The image forming process of such an image forming apparatus is as follows.
As shown in FIG. 2, in each image forming unit 22 (22 a to 22 d), after the
On the other hand, the
Then, the toner images on the
<プロセスカートリッジの概要>
また、本実施の形態で用いられるプロセスカートリッジ30の詳細を図3に示す。
同図において、プロセスカートリッジ30は、感光体ドラム31、帯電ロール32、現像装置33の一部、クリーニング装置34のほかに、クリーニング処理前に感光体ドラム31を除電するデバイスとしてのイレーズランプ35が含まれる感光体カートリッジ30aと、この感光体カートリッジ30aの下方側に前記感光体カートリッジ30aに対して揺動自在で且つ位置決めされた状態で設けられると共に現像装置33の主要部が含まれる現像カートリッジ30bとを備えている。
<Outline of process cartridge>
FIG. 3 shows details of the
In the figure, a
特に、本実施の形態では、現像装置33は、感光体ドラム31に対向し且つ感光体ドラム31上の静電潜像をトナー及びキャリアからなる現像剤Gにて可視像化する現像ユニット100と、この現像ユニット100に対してトナーTを補給するトナー補給ユニット110,120(本実施の形態では、メイントナー補給ユニット110、サブトナー補給ユニット120との分離型を採用)とを備えている。
そして、感光体カートリッジ30aはクリーニング装置34をユニット化したクリーニングユニット200とサブトナー補給ユニット120とを横方向に一体化した構成になっており、また、現像カートリッジ30bは現像ユニット100とメイントナー補給ユニット110とを横方向に一体化した構成になっている。
In particular, in the present embodiment, the developing
The
更に、本実施の形態では、現像カートリッジ30bは装置筐体21に位置決め固定された感光体カートリッジ30aに対し現像ユニット100部位にピボット軸30cにて揺動自在に設けられており、感光体カートリッジ30aと現像カートリッジ30bとの間には露光装置40からの走査光が通過可能な走査用通路135が確保され、この走査用通路135の入口付近の各パーツカートリッジ30a,30bの両側には弾性部材からなるスペーサ130が介在され、感光体カートリッジ30aに対して現像カートリッジ30bを加圧付勢するようになっている。尚、スペーサ130に代えて、あるいは、加えて付勢スプリング等の付勢要素を用いるようにしてもよいことは勿論である。
Further, in the present embodiment, the developing
また、本実施の形態では、感光体カートリッジ30aのサブトナー補給ユニット120には、図3及び図4(a)(b)に示すように、感光体ドラム31の軸方向に直交する方向に延びる例えば一対の支持突起141が設けられている。
そして、装置筐体21のカートリッジ受部(図示せず)にプロセスカートリッジ30を装着した時に、感光体ドラム31の支持軸の両端がカートリッジ受部に係合し、感光体ドラム31の一端に設けられたギアが図示外の駆動系に連結係合すると共に、前記一対の支持突起141がカートリッジ受部の被係合部(凹部や孔等)に係合し、感光体カートリッジ30aが装置筐体21に位置決め固定されるようになっている。ここで、装置筐体21のカートリッジ受部はプロセスカートリッジ30を収容保持できるものであればよく、筐体フレーム自体を用いて構成してもよいし、筐体フレームに別部材を設けて構成してもよい。
特に、本実施の形態にあっては、前記支持突起141は、感光体ドラム31から離れたユニット外壁に設けられると共に、感光体ドラム31の軸方向と異なる方向に対して位置決めされていることから、感光体カートリッジ30aを安定支持することができる。そしてまた、前記支持突起141は一対設けられ、感光体カートリッジ30aの支持点が四つになるため、各支持点でのプロセスカートリッジ30の剛性を高めることができる。
尚、図4中、符号142はプロセスカートリッジ30を着脱操作する際の把持アームである。
In the present embodiment, the
When the
In particular, in the present embodiment, the
In FIG. 4,
<現像装置>
本実施の形態で用いられる現像装置33を構成する各ユニット100,110,120について説明する。
−現像ユニット−
本実施の形態において、現像ユニット100は、図3、図5及び図6に示すように、所謂二成分現像方式を採用したものであって、感光体ドラム31の下方側には感光体ドラム31側に開口する現像ハウジング101を有し、この現像ハウジング101内をトナー及びキャリアからなる現像剤Gが収容可能な現像剤収容室102として構成すると共に、現像ハウジング101の開口に面した部位に現像剤担持用の現像ロール103を配設したものである。そして、この現像ユニット100は、現像ロール103の軸方向に沿って延びる仕切壁106にて現像剤収容室102を二分すると共に、この仕切壁106の長手方向両端に連通口107,108を開設することにより、現像剤収容室102に現像剤循環経路を構成し、この現像剤循環経路には現像ロール103の軸方向に沿って一対の撹拌搬送オーガー104,105を配設し、現像剤循環経路内の現像剤Gを撹拌しながら搬送するようになっている。
ここで、撹拌搬送オーガー104は既存の現像剤Gに専ら補給されたトナーTを撹拌混合することを主眼としたアドミックスオーガーであり、一方、撹拌搬送オーガー105は前記トナーの撹拌混合機能に加えて現像ロール103への現像剤供給機能を担ったサプライオーガーである。
尚、本実施の形態では、現像ロール103寄りの撹拌搬送オーガー105が現像ロール103への現像剤供給機能を兼用しているが、撹拌搬送オーガー105とは別に現像剤供給部材(ロールやパドル等)を付加してもよいことは勿論である。また、現像ロール103の周囲には現像剤層厚を規制するトリミング部材や未使用現像剤を回収する回収部材などが必要に応じて設けられる。
<Developing device>
The
-Development unit-
In the present embodiment, the developing
Here, the agitating / conveying
In this embodiment, the agitating / conveying
−メイントナー補給ユニット−
また、メイントナー補給ユニット110は、図3、図5及び図6に示すように、現像ユニット100の現像ハウジング101の奥側隔壁を一部兼用するメイン補給ハウジング111を有し、このメイン補給ハウジング111内を補給用トナーTが補給可能に収容されるトナー補給室として構成するようになっている。
特に、本実施の形態では、トナー補給室は、補給用トナーTが収容されるトナー収容室112と、このトナー収容室112と連通し且つ現像ユニット100に対してトナーTを定量的に補給するディスペンス室113とに分かれている。ここで、ディスペンス室113は現像ハウジング101の奥側隔壁101aの下部寄りに厚肉部101bを設け、この厚肉部101b内に現像ロール103の軸方向に沿って延びる断面略円形の長尺通路(トンネル状通路)として構成されている。
そして、前記厚肉部101bの長手方向奥側のうちトナー収容室112に面した部位にはディスペンス入口開口114が開設される一方、厚肉部101bのうち現像剤収容室102に面した部位で前記ディスペンス入口開口114とは長手方向反対側にはトナー供給口115が開設されると共に、厚肉部101bのうち現像剤収容室102に面した部位でトナー供給口115及びディスペンス入口開口114に対してトナー搬送方向上流側には現像剤受入口119が開設されている。
-Main toner supply unit-
Further, as shown in FIGS. 3, 5 and 6, the main
In particular, in the present embodiment, the toner supply chamber communicates with the
A dispensing inlet opening 114 is formed in a portion facing the
更に、トナー収容室112内には補給用トナーTを撹拌搬送するためのアジテータ116と、このアジテータ116にて撹拌搬送されたトナーTをディスペンス室113のディスペンス入口開口114に向けて撹拌搬送するアジテータ117とが配設されている。
ここで、アジテータ116はクランク状の回転ロッド401の先端にPETフィルム等からなるアジテートフィルム402を有し、このアジテートフィルム402にてトナーをトナー補給室壁面に沿って搬送するものである。尚、回転ロッド401のアジテータフィルム402の反対側には回転ロッド401の径方向に延びる適宜数の撹拌ロッド403が設けられ、トナー補給室内のトナーを撹拌するようになっている。また、アジテータ117はアジテータ116と略同様に構成して差し支えないが、例えばアジテートフィルムに適宜切り込みを設けるなどしてディスペンス入口開口114に向けてトナー搬送方向を調整するようにすることが好ましい。尚、アジテータ116,117としては撹拌搬送オーガーなどを用いるようにしてもよいことは勿論である。
一方、ディスペンス室113には長手方向に沿ってディスペンスオーガー118が配設されている。特に、本実施の形態では、ディスペンスオーガー118は現像ユニット100内の撹拌搬送オーガー104,105と略同径かそれ以下の螺旋羽根を備えたものになっており、更に、ディスペンスオーガー118のピッチが撹拌搬送オーガー104,105のピッチ以下に設定されている。
Further, an
Here, the
On the other hand, a dispense
また、本実施の形態では、トナー供給口115は、図7及び図8(a)(b)に示すように、その下端が現像剤収容室102に収容される現像剤Gの表面位置より下方に位置するように開口している。すなわち、トナー供給口115は現像剤収容室102の現像剤Gの表面位置から少なくとも埋もれていればよく、現像剤収容室102の現像剤堆積部に補給用トナーTを横から供給可能とし、現像剤G上に補給用トナーTを浮き上がらせることなく、補給用トナーTの現像剤への撹拌混合性を確保するようになっている。
特に、本実施の形態では、トナー補給ユニット110内の補給用トナーTがトナー供給口115から押し出される押圧力が現像剤収容室102の現像剤Gによる内圧よりも大きく設定されている。
具体的には、ディスペンス入口開口114がトナー供給口115よりも広く形成され、また、ディスペンス室113の長手方向長がディスペンス入口開口114よりも充分長く設定されている。更に、アジテータ117によるディスペンス入口開口114へのトナー供給量はディスペンスオーガー118によるトナー搬送量(トナー供給口115から排出されるトナー供給量に相当)より多く設定されている。
更にまた、ディスペンスオーガー118の径寸法や羽根ピッチ、回転数などについては、ディスペンスオーガー118によるトナーの搬送力に基づくトナー内圧がトナー供給口115にかかる現像剤収容室102内の現像剤Gの内圧(撹拌搬送オーガー104の搬送力に依存)に比べて大きくなるように選定されている。
In this embodiment, the
In particular, in this embodiment, the pressing force by which the replenishing toner T in the
Specifically, the dispense
Furthermore, regarding the diameter size, blade pitch, rotation speed, and the like of the dispense
また、本実施の形態では、図8(a)(b)に示すように、ディスペンスオーガー118は通常の撹拌搬送用のオーガー羽根118aのほかに、トナー供給口115に面した部位にせき止め用のオーガー羽根118bを有しており、このせき止め用のオーガー羽根118bが押出部PSとして働き、この押出部PSによりせき止められたトナーTがトナー供給口115から現像剤収容室102へと押し出されるようになっている。
尚、本実施の形態では、トナー供給口115は、現像剤収容室102の端部位置から離れた位置に開口しているが、前記せき止め用のオーガー羽根118bによる押し出し作用にてトナー供給口115から補給用トナーTが押し出される。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 8A and 8B, the dispense
In this embodiment, the
一方、本実施の形態において、現像剤受入口119は、図7に示すように、現像剤収容室102の長手方向端部から幾分離れた部位に開設され、しかも、現像剤収容室102の連通口108に対向した部位に開設されている。
従って、本実施の形態では、アドミックスオーガー104にて撹拌搬送される現像剤Gはアドミックスオーガー104側の循環経路の端部に突き当たると、多くの現像剤Gが連通口108を介してサプライオーガー105側の循環経路に流れ込み、一部の現像剤Gが現像剤受入口119を介してディスペンス室113へと流れ込む。
このとき、ディスペンス室113に受け入れられた現像剤Gはディスペンス室113内の補給用トナーT中に混入されることになり、ディスペンスオーガー118によるトナー搬送過程において、受入られた現像剤Gはトナーと共に撹拌搬送される。このため、ディスペンス室113中の補給用トナーTは受け入れられた現像剤Gにて予備混合されることになり、ディスペンス室113内の補給用トナーTのうちトナー供給口115に面した部位に到達したものは充分に予備混合されたものと言える。この結果、トナー供給口115から補給される補給用トナーTは前もって予備混合されたものであり、現像剤収容室102に供給された段階で、補給用トナーTは、アドミックスオーガー104により既存の現像剤Gと更に撹拌混合される。
このように、補給用トナーTは、ディスペンス室113内で一部の現像剤Gと予備混合された後に現像剤収容室102側に供給されることから、補給用トナーTの撹拌混合性は良好に保たれる。
また、本実施の形態では、現像剤受入口119はディスペンス入口開口114と非対向配置されているため、現像剤受入口119から受け入れられた現像剤Gがディスペンス入口開口114を通じてトナー収容室112側に混入するという懸念は少ない。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
Therefore, in this embodiment, when the developer G stirred and conveyed by the
At this time, the developer G received in the dispense
Thus, the replenishment toner T is premixed with a part of the developer G in the dispense
In the present embodiment, since the
更に、本実施の形態では、トナー供給口115の上端はアドミックスオーガー104の上端部よりも下方に位置するように設定されているため、アドミックスオーガー104の上端部より下方からトナーが補給されることになり、その分、補給されたトナーがアドミックスオーガー104に巻き込まれ、速やかに撹拌混合される。
更にまた、トナー供給口115の下端がアドミックスオーガー104の回転中心より下方に設定されているため、アドミックスオーガー104の回転中心より下方からトナーTが補給されることになり、その分、補給されたトナーTがアドミックスオーガー104に巻き込まれ、速やかに現像剤と撹拌混合される。
また、ディスペンスオーガー118の中心はアドミックスオーガー104の回転中心よりも略同じか下方に位置するように設定されているため、アドミックスオーガー104の回転中心より下方からトナーが補給されることになり、その分、補給されたトナーがアドミックスオーガー104に巻き込まれ、速やかに撹拌混合される。
Further, in this embodiment, since the upper end of the
Furthermore, since the lower end of the
Further, since the center of the dispense
また、トナー収容室112の容量については、ディスペンス室113の容量、あるいは、ディスペンス室113と現像剤収容室102との合計容量よりもトナー収容室112の容量を大きくすれば、ディスペンス室113からトナー収容室112へのトナーTの逆流は有効に防止され、トナー供給口115からのトナーを安定補給することができる。
更に、本実施の形態では、アジテータ116,117の回転中心はディスペンスオーガー118及び撹拌搬送オーガー104,105よりも上方に位置するように配置されている。
このため、トナー収容室112からディスペンス室113、現像剤収容室102までトナーTを持ち上げる必要がないため、ディスペンス室113でのトナー内圧を効果的に上げることができ、ディスペンス室113でのトナー内圧を損なうことなく、現像剤収容室102へのトナー補給をスムースに行うことができる。
Further, regarding the capacity of the
Furthermore, in the present embodiment, the rotational centers of the
Therefore, there is no need to lift the toner T from the
−サブトナー補給ユニット−
また、本実施の形態において、サブトナー補給ユニット120は、図3に示すように、クリーニングユニット200の背面側に隣接するサブ補給ハウジング121を有し、このサブ補給ハウジング121内を補給用トナーTが補給可能に収容されるトナー補給室122として構成するようになっている。
そして、トナー補給室122内には補給用トナーTを撹拌搬送するための一対のアジテータ123,124が配設されている。
ここで、サブトナー補給ユニット120とメイントナー補給ユニット110との連通構造としては、図3及び図9に示すように、弾性部材からなるスペーサ130に連通路(トナー供給路)131を形成したものが用いられる。本実施の形態では、スペーサ130は各ユニット110,120間の両側二箇所に設けられ、夫々にトナー供給路131を形成しているが、例えばいずれか一方のスペーサ130にのみトナー供給路131を形成してもよいし、あるいは、片側一箇所にスペーサ130を設け、このスペーサ130にトナー供給路131を形成しても差し支えない。
尚、本実施の形態では、このサブトナー補給ユニット120は、図8に仮想線で示すように、未使用時にはトナー供給路131との連結部位を使用時に開放可能なシール部材125で塞ぐことが好ましい。この場合、プロセスカートリッジ30未使用時(例えば輸送時)にサブトナー補給ユニット120内のトナーがトナー供給路131に入り込み、目詰まりを起こす懸念がないばかりか、サブトナー補給ユニット120内のトナーがメイントナー補給ユニット110側に偏って充填され、メイントナー補給ユニット110内のトナーの充填密度が不必要に高くなってしまう事態を有効に回避することができる。
-Sub-toner supply unit-
Further, in the present embodiment, the
In the
Here, the communication structure between the
In the present embodiment, as shown in phantom lines in FIG. 8, the sub
そして、本実施の形態では、メイントナー補給ユニット110から現像ユニット100に所定量のトナーTが補給されると、これと同時に、サブトナー補給ユニット120内のトナーTがメイントナー補給ユニット110に補充されるようになっている。このため、メイントナー補充ユニット110内にはサブトナー補給ユニット120が空になるまで略一定のトナーTが充填されることになり、現像カートリッジ30bの重量変化は少なく抑えられる。
このとき、感光体カートリッジ30aは装置筐体21のカートリッジ受部に対して位置決め固定されているため、サブトナー補給ユニット120のトナー収容量変化は現像カートリッジ30bの重量変化には何等影響しない。
よって、サブトナー補給ユニット120が空に至るまでは感光体カートリッジ30aに対する現像カートリッジ30bの加圧付勢力の変動は抑えられ、その分、画像乱れを有効に防止することが可能である。
In this embodiment, when a predetermined amount of toner T is supplied from the main
At this time, since the
Therefore, fluctuations in the pressing and urging force of the developing
更に、感光体カートリッジ30aが装置筐体21に位置決め固定されていることから、少なくとも走査用通路135を形成する感光体カートリッジ30aの下側面位置が変化することはなく、その分、感光体カートリッジ30aに揺動支持されている現像カートリッジ30bの位置が変動したとしても、走査用通路135が遮られる虞れは少ない。
Further, since the
<クリーニング装置>
また、本実施の形態において、クリーニング装置34は、図10に示すように、感光体カートリッジ30aにクリーニングユニット200として組み込まれている。
このクリーニングユニット200は感光体ドラム31に対向して開口するクリーニングハウジング201を有し、このクリーニングハウジング201内を廃トナーが収容可能な廃トナー収容室203として構成すると共に、クリーニングハウジング201の上壁201aを感光体ドラム31側に向けて庇状に延ばしたものである。
そして、このクリーニングハウジング201の開口下縁部201bにはクリーニングブレード210が配設されており、このクリーニングブレード210はクリーニングハウジング201の開口下縁部201b及び上壁201a両側から垂下した側壁部(図示せず)に略L字状のブレードホルダ212を取付け、このブレードホルダ212の先端部外側にウレタンゴム等の弾性体からなるブレード本体211を取付け、このブレード本体211の先端を感光体ドラム31の回転方向(図10では反時計回り方向)に対向するように弾接させたものである。
一方、クリーニングハウジング201の開口上縁部(本実施の形態では上壁201a先端近傍)にはポリウレタンなどのフィルムシール215が設けられ、このフィルムシール215の先端部が感光体ドラム31の回転方向に沿って弾接し、クリーニングブレード210によって回収された廃トナーの飛散を防止するようになっている。
<Cleaning device>
In the present embodiment, the
The
A
On the other hand, a
本実施の形態において、クリーニングブレード210のクリーニングハウジング201への取付部以外の部分はクリーニングハウジング201の上壁201aの庇状部分と略平行に配置されており、クリーニングブレード210で掻き取った廃トナーを一時的に溜める廃トナー溜まり部213(本例ではブレードホルダ212内面が相当)として構成される。特に、本例では、廃トナー溜まり部213は廃トナー収容室203に向かって下り勾配になっており、廃トナーTdの搬送性を向上させることが可能である。
尚、本実施の形態では、廃トナー溜まり部213はクリーニングブレード210のみで構成されているが、クリーニングブレード210のみならずクリーニングハウジング201の一部をも用いて構成するようにしてもよい。
また、このクリーニングハウジング201とクリーニングブレード210との間には感光体ドラム31に対して凹所となるスペースが確保されるため、この凹所を利用して帯電ロール32が配設されている。
尚、クリーニングハウジング201の上壁201aの先端にはイレーズランプ35の保持ブロック202が設けられている。
In the present embodiment, the portion other than the attachment portion of the
In the present embodiment, the
Further, since a space that becomes a recess with respect to the
A holding
更に、本実施の形態において、クリーニングハウジング201内には、クリーニングブレード210で掻き取った廃トナーTdを廃トナー収容室203側に搬送する廃トナー搬送部材220が設けられている。
この廃トナー搬送部材220は、廃トナー収容室203から廃トナー溜まり部213との間に跨る部材要素としての搬送プレート221を有し、この搬送プレート221の廃トナー収容室203側端部には外部からの駆動力が入力可能な駆動入力部222を設けると共に、搬送プレート221の感光体ドラム31側端部には廃トナー溜まり部213と接触可能な突出部223を設けたものである。
ここで、搬送プレート221は板状のままでも差し支えないが、軽量化及び上面部への廃トナーTdの堆積などを有効に回避するという観点からすれば、搬送プレート221の突出部223及び駆動入力部222以外の部位に開口224を形成することが好ましい。また、突出部223の形成箇所については搬送プレート221の端部である必要は必ずしもなく、端部から離れた部位でもよいし、また、突出部223の数についても少なくとも一つあればよいが、複数設けても差し支えない。更に、突出部223の形成法については、搬送プレート221の先端部を折り曲げて形成したり、あるいは、搬送プレート221の一部に突出部223を一体的若しくは別体にて形成する等適宜選定して差し支えない。
尚、廃トナー搬送部材220の部材要素としては、必ずしも搬送プレート221である必要はなく、例えば枠フレーム構造のものなどを用いてもよいことは勿論である。
Further, in the present embodiment, a waste
The waste
Here, the
Of course, the member element of the waste
そして、本実施の形態では、例えば図10に示すように、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222には回転軌跡状の駆動力が入力されるようになっており、この回転軌跡状の駆動力は例えば回転駆動機構230の一種であるクランク軸231を回転中心として回転駆動させることにより容易に得られるものである。
更に、本実施の形態では、廃トナー搬送部材220には廃トナー搬送部材220の移動姿勢を規制するための姿勢規制機構240が付設されている。
本実施の形態において、姿勢規制機構240は、廃トナー搬送部材220の突出部223側に一端が係合し且つ他端がクリーニングハウジング201の一部に係合する付勢スプリング241にて構成され、駆動入力部222から離間する方向に向かって廃トナー搬送部材220を付勢するものである。
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 10, a driving force in the form of a rotation locus is input to the
Further, in the present embodiment, the waste
In the present embodiment, the
特に、本実施の形態では、付勢スプリング241は廃トナー搬送部材220の進退方向に対して斜め方向に向かって配設されている。
ここで、付勢スプリング241の取付構造としては、図10及び図11において、付勢スプリング241の両端に係止フック242,243を設け、クリーニングハウジング201側の係合突起204に一方の係止フック242を係合させ、廃トナー搬送部材220の突出部223側端部に設けられた係合片225に他方の係止フック243を係合させるものが用いられる。
尚、本実施の形態では、付勢スプリング241の取付構造として、クリーニングハウジング201内に係合突起204を設けているが、これに限られるものではなく、例えばクリーニングハウジング201に対し外部に連通する係止孔を開設するような態様にあっては、廃トナー漏れの虞れがあるが、このような場合には、係止孔をシール部材にてシールするようにすればよい。このシール部材としては、CRUに貼られるラベル等を兼用することが好ましい。
In particular, in the present embodiment, the urging
Here, as a mounting structure of the urging
In this embodiment, the
このように、廃トナー搬送部材220に付勢スプリング241を付設すると、図10及び図11に示すように、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222に回転軌跡状の駆動力が入力されると、これに追従して、廃トナー搬送部材220の突出部223は廃トナー溜まり部213に沿って進退移動する。
このとき、付勢スプリング241は、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222の位置変化に対する廃トナー搬送部材220の姿勢変化範囲を規制するようになっている。本例では、廃トナー搬送部材220は、後退移動時には突出部223が廃トナー溜まり部213に沿って廃トナーに対し接触移動し、進出移動時には突出部223が廃トナー溜まり部213上の廃トナーに対し非接触移動するものである。具体的挙動については後述する。
特に、本実施の形態では、付勢スプリング241は廃トナー搬送部材220の進退方向に対して斜め方向に配設されているため、配設スペースの省スペース化を図ることができるほか、廃トナー搬送部材220の移動量に対して付勢スプリング241の伸縮量を小さく設定することが可能になり、その分、廃トナー搬送部材への駆動力負荷変動を緩和することができる点で好ましい。
As described above, when the urging
At this time, the biasing
In particular, in the present embodiment, the urging
次に、本実施の形態で用いられるクリーニング装置34の作動について説明する。
今、図10及び図12(a)に示すように、感光体ドラム31上の残留トナーがクリーニングブレード210で掻き取られると、掻き取られた廃トナーTdはクリーニングブレード210上及びその近傍に堆積するが、掻き取られたトナーによって次々に押し出された後、廃トナー溜まり部213(本例ではブレードホルダ211内面が相当)上に廃トナーTdが堆積する。
このような状態において、今、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222が図12(a)の位置にあるとすると、廃トナー搬送部材220は最進出位置に配設されることになる。
このとき、付勢スプリング241は廃トナー搬送部材220を駆動入力部222から離間する方向に付勢することになるが、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222位置と付勢スプリング241のクリーニングハウジング201側の係止点位置との関係を調整することにより、付勢スプリング241の付勢力成分の一部が廃トナー搬送部材220の突出部223を廃トナー溜まり部213上の廃トナーに接触させる方向に作用するようにしておけば、廃トナー搬送部材220の突出部223は廃トナー溜まり部213上の廃トナーに接触する。
Next, the operation of the
As shown in FIGS. 10 and 12A, when the residual toner on the
In such a state, if the
At this time, the urging
この状態から、この状態から回転駆動機構230により駆動入力部222位置が下方へ回転することにより、図12(b)に示すように、廃トナー搬送部材220は次第に傾斜しながら後退移動するが、このとき、廃トナー搬送部材220の突出部223は廃トナー溜まり部213上の廃トナーを廃トナー収容室203側へ向けて搬送していく。
そして、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222が最下点に達すると、廃トナー搬送部材220の姿勢は最も急傾斜状態になるが、廃トナー搬送部材220の突出部223と廃トナー溜まり部213との間の接触状態を保つという観点から、廃トナー搬送部材220のうち突出部223以外の部位が廃トナー溜まり部213と非接触にしておくことが効率的である。
この後、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222が図12(c)の位置まで回転すると、廃トナー搬送部材220は次第に傾斜姿勢をゆるめながら更に後退移動する。このとき、付勢スプリング241は依然として廃トナー搬送部材220を廃トナー溜まり部213側に押し付けるように作用するため、廃トナー搬送部材220の突出部223は廃トナー溜まり部213に沿って廃トナーTdに対し接触移動し、廃トナーTdを廃トナー収容室203側に移動させる。
尚、本実施の形態では、図12(c)及び図13(a)に示すように、廃トナー搬送部材220が最後退位置に到達したとしても、廃トナー搬送部材220の突出部223は廃トナー溜まり部213の廃トナー収容室203寄り端部までは移動しないが、廃トナー溜まり部213の廃トナー収容室203寄り端部付近まで搬送された廃トナーは、後から搬送されてくる廃トナーによって押され、順次廃トナー収容室203へと収容されていく。
From this state, when the position of the
When the
Thereafter, when the
In this embodiment, as shown in FIGS. 12C and 13A, even if the waste
また、本実施の形態では、図13(a)に示すように、廃トナー搬送部材220が最後退位置に到達すると、廃トナー搬送部材220は付勢スプリング241による付勢力により引っ張られ、廃トナー搬送部材220の突出部223が廃トナー溜まり部213上の廃トナーから離間し、非接触配置される直前の状態に至る。
つまり、廃トナー搬送部材220は付勢スプリング241により所定方向に付勢されるため、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222位置と付勢スプリング241のクリーニングハウジング201側係止点位置との関係に基づいて、廃トナー搬送部材220の配置姿勢が決定される。このとき、廃トナー搬送部材220が進出移動に移行する段階では、廃トナー搬送部材220の突出部223と廃トナー溜まり部213上の廃トナーとが非接触配置されるようなレイアウトにしておけばよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 13A, when the waste
That is, since the waste
この後、図13(b)に示すように、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222が上方に回転すると、廃トナー搬送部材220は駆動入力部222側が上昇するように傾斜姿勢を変えながら進出移動する。
このとき、廃トナー搬送部材220は付勢スプリング241により付勢されており、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222位置が上昇すると、廃トナー搬送部材220の配設位置は更に上昇することになるため、廃トナー搬送部材220の突出部223と廃トナー溜まり部213上の廃トナーとは非接触配置されたままである。
この後、図13(c)に示すように、廃トナー搬送部材220の駆動入力部222が上死点位置から下がる方向に回転すると、廃トナー搬送部材220は再び傾斜姿勢を変えながら進出移動していき、次第に廃トナー溜まり部213側に接近していく。そして、廃トナー搬送部材220が最進出位置に到達した時点で、廃トナー搬送部材220の突出部223は再び廃トナー溜まり部213上の廃トナーに対し接触配置される。
このように、廃トナー搬送部材220進出移動時には、廃トナー搬送部材220の突出部223が廃トナー溜まり部213上の廃トナーに対し非接触移動するため、廃トナー搬送部材220の進出動作に伴って廃トナー溜まり部213上の廃トナーが押し戻される事態は有効に回避され、廃トナーの搬送性が良好に保たれる。
以降、図12(a)〜(c)及び図13(a)〜(c)の挙動を繰り返す。
尚、本実施の形態では、廃トナー搬送部材220は後退移動時に全て廃トナー溜まり部213に接触移動する態様になっているが、これに限られるものではなく、例えば廃トナー搬送部材220は、後退移動領域のうち最初は廃トナー溜まり部213と非接触移動し、途中から接触移動するようにしてもよいことは勿論である。
Thereafter, as shown in FIG. 13B, when the
At this time, the waste
Thereafter, as shown in FIG. 13C, when the
As described above, when the waste
Thereafter, the behaviors of FIGS. 12A to 12C and FIGS. 13A to 13C are repeated.
In the present embodiment, the waste
特に、本実施の形態において、廃トナー搬送部材220は駆動入力部222が上死点位置にあるときに略水平な最上位姿勢を保ち、この最上位姿勢よりも上方に突出しない軌跡で移動し、しかも、略水平姿勢を保ったまま進出移動するため、廃トナー収容室の上部側空間及び廃トナー溜まり部213の上部空間を狭く設定することが可能になり、その分、クリーニング装置34を薄型にすることが可能である。
また、本実施の形態では、廃トナー搬送部材220は開口224を有しているため、廃トナー搬送部材220による廃トナー搬送時に廃トナーが廃トナー搬送部材220上に堆積してしまう懸念がなく、また、空気抵抗による風圧で廃トナーが飛散するという懸念もない。
更に、本実施の形態では、廃トナー搬送部材220は、後退移動時に廃トナー溜まり部213に沿って接触移動するが、これに限られるものではなく、廃トナー溜まり部213とは非接触であるものの、廃トナー溜まり部213上の廃トナーに対し接触移動させるようにしてもよい。この場合、廃トナー搬送部材220が後退移動時に廃トナー溜まり部213に直接接触しないようになっているため、廃トナー搬送部材220の移動に伴って感光体ドラム31側に振動が不必要に伝達される懸念が少なくなる点で好ましい。
In particular, in the present embodiment, the waste
In this embodiment, since the waste
Further, in the present embodiment, the waste
<現像装置、クリーニング装置の駆動系>
本実施の形態において、現像装置33、クリーニング装置34の駆動系300は適宜選定して差し支えないが、例えば以下のものが用いられる。
つまり、本実施の形態で用いられる駆動系300は、図14に示すように、現像装置33のうちトナー補給ユニット110、120の各被駆動要素と、クリーニング装置34としてのクリーニングユニット200の各駆動要素とを同一駆動源にて駆動する搬送駆動系301と、この搬送駆動系301とは別の駆動源を用いて現像装置33のうち現像ユニット100の各駆動要素を駆動する現像駆動系302とを備えている。
<Drive system of developing device and cleaning device>
In the present embodiment, the
That is, the
ここで、搬送駆動系301は、図示外の駆動源に駆動連結される駆動入力ギア311を有し、この駆動入力ギア311に一段目の駆動伝達ギア312を噛合させ、この駆動伝達ギア312と同軸に同軸伝達ギア313を設けると共に、この同軸伝達ギア313にはアイドラギア314を介してメイントナー補給ユニット110のアジテータ116,117へつながる駆動伝達ギア315,316を噛合させ、更に、一方の駆動伝達ギア316からはアイドラギア317を介してディスペンスオーガー118へつながるディスペンスギア318を噛合させるものである。
また、この搬送駆動系301は、同軸伝達ギア313にはサブトナー補給ユニット120のアジテータ123,124へつながる駆動伝達ギア319,320を噛合させるほか、クリーニングユニット200の回転駆動機構230の回転軸につながる駆動伝達ギア321をも噛合させるものである。
一方、現像駆動系302は、例えば感光体ドラム31と同軸に駆動伝達ギア331を設け、この駆動伝達ギア331には現像ロール103につながる駆動伝達ギア332を噛合させ、更に、この駆動伝達ギア332にはアイドラギア333を介して撹拌搬送オーガー105,104につながる駆動伝達ギア334,335を順次噛合させるものである。
尚、現像搬送系302の駆動源と搬送駆動系301の駆動源とは別である態様は勿論のこと、夫々が独立に駆動可能であれば同一駆動源を用いるようにしてもよい。
Here, the
In addition, the
On the other hand, the
It should be noted that the drive source of the
このように、実施の形態によれば、搬送駆動系301と現像駆動系302とを別系統にしたので、現像駆動系302と搬送駆動系301とを連動させる態様に比べて、トナー搬送部材(アジテータ116,117,ディスペンスオーガー118,アジテータ123,124)、廃トナー搬送部材220を現像動作時常時駆動する必要がなくなり、その分、トナー搬送部材、廃トナー搬送部材220の摩耗劣化を抑え、プロセスカートリッジ30の寿命を改善することができる。
また、負荷変動の大きいトナー搬送部材や廃トナー搬送部材220と、回転精度の要求される感光体ドラム31や現像ロール103とを別駆動としたので、トナー搬送部材や廃トナー搬送部材220等の負荷変動に起因して生ずる振動が、感光体ドラム31や現像ロール103の回転に影響を与えることがなく、画像欠陥を未然に防止することができる。
更に、搬送駆動系301に、トナー補給ユニット110,120の各駆動要素への駆動が繋断可能な繋断要素(揺動ギアなど)を設けるようにすれば、トナー補給動作と切り離して廃トナー搬送動作のみを行うことができる。また、トナー補給ユニット110の駆動要素の一部、例えばディスペンスオーガー118への駆動が繋断可能な繋断要素を設けるようにすれば、ディスペンスオーガー118によるトナー補給動作を行わずに、トナー補給ユニット110,120内のアジテータ116,117,123,124によるトナーの撹拌搬送動作のみを行い、補給用トナーを定期的にほぐすようにすることも可能である。
As described above, according to the embodiment, since the
In addition, since the toner conveying member or waste
Furthermore, if the
◎実施の形態2
図15は本発明が適用された現像装置の実施の形態2の要部(図7に相当)を示す説明図である。
同図において、現像装置の基本的構成は、実施の形態1と略同様に、ディスペンス室113にはトナー供給口115及び現像剤受入口119を備えているが、トナー供給口115周辺構造が実施の形態1と異なるものになっている。尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態では、トナー供給口115は、図16(a)(b)に示すように、その下端が現像剤収容室102に収容される現像剤Gの表面位置より下方に位置するように開口していることに加えて、補給用トナーTを現像剤収容室102へ供給すると共に補給用トナー供給方向(矢印α方向)と逆行する方向(矢印β方向)に現像剤収容室102の現像剤Gの一部を逆流させるようになっている。
Embodiment 2
FIG. 15 is an explanatory view showing a main part (corresponding to FIG. 7) of the second embodiment of the developing device to which the present invention is applied.
In the drawing, the basic configuration of the developing device is substantially the same as in the first embodiment, and the dispensing
In the present embodiment, as shown in FIGS. 16A and 16B, the
具体的には、実施の形態1と同様に、ディスペンス室113内のトナー供給口115に面した部位でのトナー搬送方向と、現像剤収容室102のうちトナー供給口115に面した部位での現像剤搬送方向とが逆行しているが、本実施の形態では、補給用トナーTと現像剤Gとの界面にて充分な剪断力が生ぜしめられ、トナーT、現像剤Gに対しα、βで示すような循環流が生成するようになっている。
また、ディスペンスオーガー118は、実施の形態1と同様に、通常の撹拌搬送用のオーガー羽根118aのほかに、トナー供給口115に面した部位にせき止め用のオーガー羽根118bを有しているが、本実施の形態におけるせき止め用のオーガー羽根118bは、実施の形態1に比べてトナーの押出力を若干低減させたものであり、せき止め用のオーガー羽根118bは、搬送されてきたトナーTをせき止めて一時的に滞留させ、このトナー滞留域にてトナーTと現像剤Gとを予備混合する予備混合部PMとして働くようになっている。
Specifically, in the same manner as in the first embodiment, the toner conveyance direction in the portion facing the
Similarly to the first embodiment, the dispense
つまり、本実施の形態では、ディスペンス室113内の補給用トナーTは、実施の形態1と同様に、現像剤受入口119から受け入れられた現像剤Gと共に予備混合されるが、トナー供給口115付近で更に予備混合が促進されることになる。
より詳細に述べると、撹拌搬送オーガー(アドミックスオーガー)104で搬送される現像剤Gの一部は、トナー供給口115からディスペンスオーガー118が配置されたトンネル状のディスペンス室113に入り込み、ディスペンスオーガー118の通常のオーガー羽根118aの回転により現像剤移動方向とは逆方向にトナーと一緒に搬送され、トナー滞留域(予備混合領域)に至る。
このとき、補給用トナーTの周りには流れ込んだ現像剤があたかも黄粉もちの黄粉のようにまとわりつき、トナー滞留域を経て、せき止め用のオーガー羽根118bにて再びトナー供給口115から現像剤収容室102へと押し出される。
この押し出し時には、補給用トナーTの周りには上述したように現像剤Gが黄粉の如くまぶされているので、トナー単独の場合に比べて重くなっている。従って、トナー供給口115から補給された補給用トナーTは、アドミックスオーガー104で搬送される現像剤Gの流れの中で、その表面に浮き上がってくることが困難になり、補給用トナーTの撹拌混合性が向上する。
That is, in this embodiment, the replenishing toner T in the dispensing
More specifically, a part of the developer G transported by the stirring transport auger (admix auger) 104 enters the tunnel-like dispense
At this time, the developer that has flowed around the replenishing toner T clumps as if it is yellowish powdery yellow powder, passes through the toner retention area, and again from the
At the time of the extrusion, the developer G is coated like yellow powder around the replenishment toner T as described above, so that it is heavier than the case of the toner alone. Accordingly, it becomes difficult for the replenishing toner T replenished from the
また、このような現像剤の一部逆流現象が生ずる態様にあっては、ディスペンス室113内の補給用トナーTがトナー供給口115から押し出される押圧分布は現像剤収容室102の現像剤Gによる内圧に比べて大きい部位と小さい部位とが混在し、補給用トナーTの押圧が現像剤収容室102の現像剤Gの内圧より大きい部位から補給用トナーTが現像剤収容室102側に供給され、逆に、小さい部位からは現像剤Gがディスペンス室113に入り込むものと推測される。
従って、ディスペンスオーガー118の搬送量や搬送速度、オーガー径、オーガーピッチなどは現像剤Gの一部逆流現象が可能なように適宜選定されるものである 。
Further, in such a mode in which a partial backflow phenomenon of the developer occurs, the pressure distribution in which the replenishment toner T in the dispense
Accordingly, the transport amount, transport speed, auger diameter, auger pitch, etc. of the dispense
特に、本実施の形態において、ディスペンス室113内に配設されるディスペンスオーガー118では、図15に示すように、オーガーピッチを以下のように設定することが好ましい。
つまり、ディスペンスオーガーのうち、現像剤受入口119に対向した部位でのピッチをPa、ディスペンス入口開口114に対向した部位でのピッチをPb、トナー供給口115に対向した部位でのピッチをPcとすると、Pa<Pb≦Pcの関係を満たすようにすればよい。
本態様によれば、ディスペンス入口開口114に対応したディスペンスオーガー118部分(ピッチPb)では、オーガーピッチが広がることに伴って空間が生ずるため、ディスペンス入口開口114からのトナーの取込性が向上する。
また、本態様において、トナー供給口115に対応したディスペンスオーガー118部分(ピッチPc)にて更にオーガーピッチを拡げるようにすれば(Pc>Pb)、オーガーピッチの拡がりに伴って空間が生ずるため、実施の形態4と同様に、トナー供給口1154からの現像剤Gの取込性が向上し、予備混合性が更に良好に保たれる。
このような態様において、夫々の開口部119、114、115のディスペンスオーガ118の軸方向に沿った長さ寸法は、取り込む量、ディスペンスオーガー118の回転数により適宜決められ、対向するピッチの0.1から5倍程度である。
In particular, in the present embodiment, in the dispense
That is, in the dispense auger, the pitch at the part facing the
According to this aspect, in the dispense
Further, in this embodiment, if the auger pitch is further expanded at the dispense
In such an embodiment, the length dimension of each
◎実施の形態3
図17(a)〜(c)は本発明が適用された現像装置の実施の形態3のトナー供給口周辺構造を示す。
同図において、トナー供給口周辺構造の基本的構成は、実施の形態2と略同様に、トナー供給口115の下端が現像剤収容室102に収容される現像剤Gの表面位置より下方に位置するように開口すると共に、ディスペンス室113内のトナー供給口115に面した部位でのトナー搬送方向と、現像剤収容室102のうちトナー供給口115に面した部位での現像剤搬送方向とを逆行させているが、実施の形態1と異なり、ディスペンスオーガー118のうちトナー供給口115に面した部位に軸方向に沿った押し出しパドル150を設けたものである。尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。以下の実施の形態についても同様である。
本実施の形態によれば、トナー供給口115付近では、実施の形態1と略同様に、トナーTと現像剤Gとによる循環流(α方向,β方向)が生じ、ディスペンス室113のトナー供給口115に面した領域(予備混合領域)でトナーTと現像剤Gとが予備混合される。このとき、予備混合領域では、予備混合部としての押し出しパドル150により補給用トナーT及び現像剤Gとが撹拌されながらトナー供給口115から現像剤収容室102へと押し出されるため、トナーTと現像剤Gとの予備混合性が向上する。
17A to 17C show the toner supply port peripheral structure of the third embodiment of the developing device to which the present invention is applied.
In the figure, the basic configuration of the toner supply port peripheral structure is substantially the same as in the second embodiment, and the lower end of the
According to the present embodiment, in the vicinity of the
また、本実施の形態では、押し出しパドル150は予備混合部として働くようになっているが、例えば押し出しパドル150によるトナー押出力を大きく設定することにより、押し出しパドル150を押出部PSとして構成し、トナー供給口115にて例えば循環流を生じさせずに、現像剤収容室102に向かって補給用トナー(実際には現像剤受入口119から受け入れられた現像剤と予備混合済みのトナー)を一方向補給するようにしても差し支えない。
尚、本実施の形態に係る現像装置を用いてプロセスカートリッジ、画像形成装置を構築してもよいことは勿論である。このことは以下の実施の形態についても同様である。
Further, in the present embodiment, the
Of course, a process cartridge and an image forming apparatus may be constructed by using the developing device according to the present embodiment. The same applies to the following embodiments.
◎実施の形態4
図18(a)〜(c)は本発明が適用された現像装置の実施の形態4のトナー供給口周辺構造を示す。
同図において、トナー供給口周辺構造の基本的構成は、実施の形態1と略同様に、トナー供給口115の下端が現像剤収容室102に収容される現像剤Gの表面位置より下方に位置するように開口すると共に、トナー供給口115に面した部位でのトナー搬送方向と現像剤搬送方向を逆行させているが、実施の形態1と異なり、ディスペンスオーガー118のうちトナー供給口115に面した部位のオーガー羽根ピッチP2を他のオーガー羽根ピッチP1よりも広く設定したものである。
本実施の形態によれば、トナー供給口115付近では、実施の形態1と略同様に、トナーTと現像剤Gとによる循環流(α方向,β方向)が生じ、ディスペンス室113のトナー供給口115に面した領域(予備混合領域)でトナーTと現像剤Gとが予備混合される。
このとき、予備混合領域では、オーガー羽根ピッチP2が他のオーガー羽根ピッチP1より広く設定されている構造(予備混合部PM)であるため、多くの現像剤Gを取り込むことが可能であり、その分、トナーTと現像剤Gとの予備混合性を向上させることができる。
Embodiment 4
18A to 18C show the toner supply port peripheral structure of the embodiment 4 of the developing device to which the present invention is applied.
In the figure, the basic configuration of the toner supply port peripheral structure is substantially the same as in the first embodiment, and the lower end of the
According to the present embodiment, in the vicinity of the
At this time, since the auger blade pitch P2 is set wider than the other auger blade pitches P1 in the premixing region (premixing portion PM), it is possible to take in a lot of developer G, Therefore, the premixability of the toner T and the developer G can be improved.
また、本実施の形態では、ディスペンスオーガー118のトナー供給口115に対応した部位に予備混合部を設けた態様が開示されているが、例えばディスペンスオーガー118のトナー供給口115に対応した部位のオーガー羽根ピッチP2を他のオーガー羽根ピッチP1よりも狭く設定するようにしてもよい。
本態様によれば、ディスペンス室113内のトナー供給口115に面した箇所におけるトナーの充填密度が高くなり、補給用トナーTがトナー供給口115を介して現像剤収容室102の現像剤Gに横方向から供給され、現像剤G上に浮き上がることなく、アドミックスオーガー104にて既存の現像剤Gと確実に撹拌混合される。
このとき、ディスペンスオーガー118のオーガー羽根ピッチP2部分はもっぱらトナー供給口115から補給用トナーT(実際には現像剤受入口119から受け入れられた現像剤と予備混合済みのトナー)を一方向補給する押出部PSとして働く。
In this embodiment, a mode in which a premixing unit is provided in a portion corresponding to the
According to this aspect, the toner filling density at the portion facing the
At this time, the auger blade pitch P2 portion of the dispense
◎実施の形態5
図19は本発明が適用された現像装置の実施の形態5を示す説明図(図6に相当)である。
同図において、現像装置33の基本的構成は、実施の形態1と略同様であるが、トナー供給口115及び現像剤受入口119縁部に実施の形態1と異なる構造を付加したものである。
本実施の形態において、トナー供給口115縁部のうち、トナー供給口115に面した部位でのトナー搬送方向、現像剤搬送方向下流側縁部には、トナーT及び現像剤Gの夫々の搬送方向に対面する庇状返し部161,162が夫々突出して設けられている。
一方、現像剤受入口119縁部のうち、現像剤受入口119に面した部位での現像剤搬送方向下流側縁部には、現像剤Gの搬送方向に対面する庇状返し部163が突出して設けられている。
本実施の形態によれば、トナー供給口115周辺において、一方の庇状返し部161は現像剤収容室102側に突出し、現像剤収容室102の現像剤Gの一部をトナー供給口115側に受け入れるように働き、また、他方の庇状返し部162はディスペンス室113側に突出し、ディスペンス室113のトナーと現像剤との予備混合物をトナー供給口115側に吐出するように働く。
このため、現像剤Gの受け入れ動作(現像剤の逆流動作)、及び、予備混合後のトナー、現像剤の吐き出し動作(予備混合後のトナーの補給動作)がスムースに行われる。
一方、現像剤受入口119周辺において、庇状返し部163は現像剤収容室102側に突出し、現像剤収容室102の現像剤Gの一部を現像剤受入口119側に受け入れるように働く。
このような庇状返し部161〜163は突出し過ぎると、もともとのトナーTの搬送動作、現像剤Gの搬送動作に支障をきたすことから、支障をきたさない範囲で適宜選定されればよい。つまり、この庇状返し部161〜163の突出量を適宜選定するようにすれば、現像剤Gの返し量が適宜設定され、これに伴って、トナーTと現像剤Gとの予備混合量が調整される。
尚、本実施の形態では、トナー供給口115の縁部に夫々庇状返し部161,162を設けるようにしているが、トナー供給口115縁部に一方の庇状返し部161を設けるようにしてもよい。このような態様にあっては、トナー供給口115からは主として補給用トナーTの供給動作のみが促進されることになる。
Embodiment 5
FIG. 19 is an explanatory diagram (corresponding to FIG. 6) showing a fifth embodiment of the developing device to which the present invention is applied.
In this figure, the basic configuration of the developing
In the present embodiment, among the edges of the
On the other hand, of the edge of the
According to the present embodiment, around the
For this reason, the receiving operation of the developer G (reverse flow operation of the developer) and the pre-mixed toner and developer discharging operation (replenishing operation of the toner after pre-mixing) are smoothly performed.
On the other hand, in the vicinity of the
If such hook-shaped
In the present exemplary embodiment, the hook-
1…現像ユニット,2…現像剤収容室,2a…仕切壁,2b,2c…連通口,3(3a,3b)…現像剤撹拌搬送部材,4…現像剤担持体,5…トナー補給ユニット、6…トナー補給室,6a…トナー収容室,6b…ディスペンス室,6c…ディスペンス入口開口,7…トナー搬送部材,7a…トナー撹拌搬送部材,7b…ディスペンス部材,8…トナー供給口,9…現像剤受入口,11…押出部,12…予備混合部,15…像担持体,16…現像装置,G…現像剤,T…トナー
DESCRIPTION OF
Claims (19)
補給用トナーが少なくとも収容されるトナー補給室を有し、このトナー補給室内にトナー搬送部材を配設すると共に、現像ユニットの現像剤収容室に対してトナー補給室が連通するトナー補給ユニットとを備え、
トナー補給ユニットは、下端位置が現像剤収容室に収容される現像剤の表面位置よりも下方に位置し且つ現像剤収容室に対してトナーが供給可能なトナー供給口と、
このトナー供給口に面した部位におけるトナー搬送方向上流側に設けられ且つ現像剤収容室から現像剤の一部が受入可能な現像剤受入口とを有することを特徴とする現像装置。 A developer containing chamber containing a developer composed of toner and carrier, a developer stirring / conveying member disposed in the developer containing chamber, and the developer stirred and conveyed by the developer stirring / conveying member A developing unit provided with a developer carrying member capable of carrying and conveying;
A toner replenishing chamber in which at least replenishing toner is accommodated; a toner conveying member disposed in the toner replenishing chamber; and a toner replenishing unit in communication with the developer containing chamber of the developing unit. Prepared,
The toner replenishing unit has a toner supply port whose lower end position is located below the surface position of the developer accommodated in the developer accommodating chamber and capable of supplying toner to the developer accommodating chamber;
And a developer receiving port provided on the upstream side in the toner conveyance direction at a portion facing the toner supply port and capable of receiving a part of the developer from the developer storage chamber.
トナー補給ユニット内の補給用トナーがトナー供給口から押し出される押圧力が現像剤収容室の現像剤による内圧よりも大きいことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
A developing device characterized in that a pressing force by which toner for replenishment in a toner replenishing unit is pushed out from a toner supply port is larger than an internal pressure by a developer in a developer storage chamber.
トナー補給ユニットは、トナー供給口に面してトナー搬送部材を配設し、トナー搬送部材のうちトナー供給口に面した部位をトナー供給口側に向けてトナーが押出可能な押出部としたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 2, wherein
The toner replenishment unit is provided with a toner conveying member facing the toner supply port, and a portion of the toner conveying member facing the toner supply port is an extruding portion that can extrude the toner toward the toner supply port side. A developing device.
トナー供給口は、補給用トナーを現像剤収容室へ供給すると共に補給用トナー供給方向と逆行する方向に現像剤収容室の現像剤の一部を逆流させるものであることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The toner supply port supplies replenishment toner to the developer storage chamber and reverses a part of the developer in the developer storage chamber in a direction opposite to the replenishment toner supply direction. .
トナー補給ユニットは、トナー供給口に面してトナー搬送部材を配設し、トナー搬送部材のうちトナー供給口に面した部位を予備混合可能な予備混合部としたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 4.
2. A developing device according to claim 1, wherein the toner replenishing unit includes a toner conveying member facing the toner supply port, and a portion of the toner conveying member facing the toner supplying port is a premixing unit capable of premixing.
トナー補給室のうちトナー供給口に面した部位でのトナー搬送方向と、現像剤収容室のうちトナー供給口に面した部位での現像剤搬送方向とが逆行していることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing is characterized in that the toner transport direction in the portion of the toner supply chamber facing the toner supply port and the developer transport direction in the portion of the developer storage chamber facing the toner supply port are reversed. apparatus.
トナー供給口は現像剤収容室の長手方向端部位置から離れた位置に開口していることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
2. A developing device according to claim 1, wherein the toner supply port is opened at a position away from a longitudinal end position of the developer storage chamber.
現像剤受入口は現像剤収容室の長手方向端部位置から離れた位置に開口していることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
2. A developing device according to claim 1, wherein the developer receiving port is opened at a position away from a longitudinal end position of the developer accommodating chamber.
トナー補給室は、トナー供給口に面した部位に形成され且つ補給用トナーが定量的に補給可能なディスペンス室を有し、前記ディスペンス室にトナー搬送部材として定量補給用のディスペンス部材を配設すると共に、このディスペンス室への連通部位にディスペンス入口開口を開設したことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The toner replenishing chamber has a dispensing chamber formed at a portion facing the toner supply port and capable of quantitatively replenishing the replenishing toner, and a dispensing member for quantitative replenishment is disposed as a toner conveying member in the dispensing chamber. In addition, the developing device is characterized in that a dispensing inlet opening is opened at a communication portion to the dispensing chamber.
現像剤受入口はディスペンス入口開口と非対向配置されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 9, wherein
2. A developing device according to claim 1, wherein the developer receiving port is disposed so as not to face the dispensing inlet opening.
現像剤受入口はディスペンス入口開口に対してトナー搬送方向上流側に設けられていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 9, wherein
2. A developing device according to claim 1, wherein the developer receiving port is provided upstream of the dispensing inlet opening in the toner conveying direction.
トナー補給室は、トナー供給口に面した部位に形成され且つ補給用トナーが定量的に補給可能なディスペンス室を有し、前記ディスペンス室にトナー搬送部材として定量補給用のディスペンス部材を配設すると共に、このディスペンス部材の一部に押出部又は予備混合部を設けたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3 or 5,
The toner replenishing chamber has a dispensing chamber formed at a portion facing the toner supply port and capable of quantitatively replenishing the replenishing toner, and a dispensing member for quantitative replenishment is disposed as a toner conveying member in the dispensing chamber. A developing device characterized in that an extrusion unit or a premixing unit is provided in a part of the dispensing member.
ディスペンス部材がオーガーにて構成され、このディスペンス部材のうちトナー供給口に面した部位に押出部又は予備混合部としてせき止め用の羽根部材を設けたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 12, wherein
A developing device, wherein the dispensing member is constituted by an auger, and a wing member for damming is provided as a pushing portion or a premixing portion at a portion of the dispensing member facing the toner supply port.
ディスペンス部材がオーガーにて構成され、このディスペンス部材のうちトナー供給口に面した部位に押出部又は予備混合部として軸方向に沿った羽根部材を設けたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 12, wherein
A developing device comprising: a dispenser member configured by an auger; and a blade member extending in the axial direction as an extruding portion or a premixing portion at a portion facing the toner supply port of the dispensing member.
ディスペンス部材がオーガーにて構成され、このディスペンス部材のうちトナー供給口に面した部位の羽根ピッチを他の部分と異なるものに設定して押出部又は予備混合部としたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 12, wherein
A developing device characterized in that the dispensing member is constituted by an auger, and the blade pitch of the part facing the toner supply port of the dispensing member is set to be different from that of the other part to form an extrusion part or a premixing part. .
トナー供給口縁部又は現像剤受入口縁部のうちトナー供給口又は現像剤受入口に面した部位でのトナー搬送方向又は現像剤搬送方向下流側縁部には、トナー又は現像剤の搬送方向に対面する庇状返し部を設けたことを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
Toner or developer transport direction at the toner transport port edge or developer receiving edge at the downstream edge of the toner transport direction or developer transport direction at the portion facing the toner supply port or developer receiving port A developing device characterized in that a hook-shaped turn-back portion is provided.
像担持体と、この像担持体に対向配置される請求項1乃至16いずれかに記載の現像装置とを含むプロセスカートリッジ。 In the process cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body,
A process cartridge comprising an image carrier and the developing device according to any one of claims 1 to 16 disposed opposite to the image carrier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005087285A JP2006267728A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Developing device, and processing cartridge using the same and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009237223A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Fuji Xerox Co Ltd | Developer conveying device, developing device using the same, and image forming apparatus |
-
2005
- 2005-03-24 JP JP2005087285A patent/JP2006267728A/en active Pending
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