JP2008083092A - Developing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子写真方式を採用したプリンターや複写機、あるいはファクシミリ、更にはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に使用される現像装置に関し、特にキャリアとトナーからなる二成分の現像剤を用いる現像装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile, or a multifunction machine having these functions, which employs an electrophotographic method, and more particularly, a two-component consisting of a carrier and a toner. The present invention relates to a developing device using a developer.
従来、この種の電子写真方式を採用したプリンターや複写機、あるいはファクシミリ、更にはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に使用される現像装置としては、種々の方式のものが提案されているとともに、実際に製品化されており、実際の画像形成装置に導入されている。これら現像装置としては、トナーのみからなる一成分現像剤を用いた現像装置や、キャリアとトナーからなる二成分現像剤を用いた現像装置があるが、感光体ドラム上に形成された静電潜像を良好に現像するためには、現像装置本体内に収容されたトナー等の現像剤を十分に攪拌して、現像剤を適正な状態に維持する必要がある。 Conventionally, various types of developing devices have been proposed for use in image forming apparatuses such as printers, copiers or facsimiles that employ this type of electrophotographic system, and also multifunctional machines that have these functions. In addition, it has been commercialized and introduced into an actual image forming apparatus. These developing devices include a developing device using a one-component developer consisting only of toner and a developing device using a two-component developer consisting of a carrier and toner, and an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum. In order to develop an image satisfactorily, it is necessary to sufficiently stir the developer such as toner contained in the main body of the developing device to maintain the developer in an appropriate state.
ところで、上記現像装置としては、互いに色が異なる複数の現像器を、回転体の周方向に沿って配設し、当該回転体を所定のタイミングで回転駆動することにより、所望の現像器を感光体ドラムと対向する現像位置に移動させて、現像するように構成したものがある。 By the way, as the developing device, a plurality of developing devices having different colors are arranged along the circumferential direction of the rotating body, and the rotating body is driven to rotate at a predetermined timing, thereby photosensitive the desired developing device. Some are configured to be developed by moving to a development position facing the body drum.
かかる現像装置においては、単色印字を多数枚にわたって連続して行なう場合など、同じ色の現像器を用いた現像工程を繰り返すと、複数の現像器を周方向に配設した回転体が回転駆動されないため、現像器内に収容された現像剤の攪拌が不十分となる場合がある。 In such a developing device, when a developing process using the developing device of the same color is repeated, such as when performing monochromatic printing continuously for a large number of sheets, a rotating body in which a plurality of developing devices are arranged in the circumferential direction is not rotationally driven. Therefore, the developer contained in the developing device may not be sufficiently stirred.
そこで、上記現像装置において、現像器内に収容されたトナー等の現像剤を十分に攪拌して、現像剤を適正な状態に維持する技術としては、例えば、特開2004−294527号公報等に開示されたものが既に提案されている。 Therefore, in the above developing device, as a technique for sufficiently stirring the developer such as toner accommodated in the developing device and maintaining the developer in an appropriate state, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-294527 is disclosed. What has been disclosed has already been proposed.
この特開2004−294527号公報に係る画像形成装置は、互いに異なる色の現像剤を収容するための複数の現像剤収容体、が着脱可能であって回転可能な回転体、を有し、前記回転体に装着された現像剤収容体に収容された現像剤により、画像を複数枚数の媒体に連続形成可能な画像形成装置において、単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する場合には、画像の連続形成開始の際、又は、連続形成終了の際、の少なくともどちらか一方で、前記回転体を一周以上回転させるように構成したものである。 An image forming apparatus according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-294527 includes a plurality of developer accommodating bodies for accommodating different color developers, and a rotatable rotating body that is detachable and rotatable. In an image forming apparatus capable of continuously forming an image on a plurality of sheets of media using a developer housed in a developer container mounted on a rotating body, when an image is continuously formed on a plurality of sheets of media using a single color developer. Is configured to rotate the rotating body one or more times at least at the start of continuous image formation or at the end of continuous image formation.
しかし、上記特開2004−294527号公報に係る画像形成装置は、単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する場合には、画像の連続形成開始の際、又は、連続形成終了の際、の少なくともどちらか一方で、前記回転体を一周以上回転させるように構成したものであるが、この画像形成装置は、現像剤を外部へ排出するという構成にはなっておらず、現像装置内に劣化して現像剤が増加して、画質が劣化するという問題点を有していた。 However, the image forming apparatus according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-294527 discloses that when an image is continuously formed on a plurality of sheets of media using a single color developer, when the continuous image formation starts or when the continuous image formation ends. However, the image forming apparatus is not configured to discharge the developer to the outside, and the developing device is configured to rotate the rotating body at least one turn. However, there is a problem that the image quality deteriorates due to the increase in the developer.
そこで、かかる問題点を解決し得る技術としては、特開平9−218575号公報に開示された技術が、既に提案されている。 Therefore, as a technique capable of solving such a problem, a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-218575 has already been proposed.
この特開平9−218575号公報に係る回転式現像装置は、少なくともトナーとキャリアとを含む現像剤を収容し循環さながら前記現像剤を現像ロールへ搬送する現像器と、前記現像器を複数保持して回転する回転体とを有し、前記回転体の回転によって前記現像器が順次感光体ドラムと対向して多色画像を形成する回転式現像装置において、前記現像器に現像剤を補給する現像剤補給手段を設けると共に、前記回転体の回転によって前記現像器内の過剰な現像剤を排出するように構成したものである。 A rotary developing device according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-218575 includes a developer that transports the developer to a developing roll while containing and circulating the developer including at least toner and a carrier, and a plurality of the developers. In a rotary developing device that forms a multicolor image by sequentially rotating the rotating body and facing the photosensitive drum by the rotation of the rotating body, the developer is replenished with developer. A developer replenishing means is provided, and the developer in the developing device is discharged by the rotation of the rotating body.
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平9−218575号公報に係る回転式現像装置の場合には、単色印字を連続して行なうと、多色印字時と比較して回転体の回転回数が少なくなるので、余剰な現像剤を必要量だけ排出するためには、回転体の空回し処理を多く実施して、余剰現像剤を排出する必要がある。そのため、上記回転式現像装置を用いた画像形成装置では、回転式現像装置の回転体を空回し処理する時間が長くなり、その間は、画像形成動作を実施することができず、印字生産性が低下するという問題点を有していた。 However, the conventional technique has the following problems. That is, in the case of the rotary developing device according to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-218575, if single color printing is performed continuously, the number of rotations of the rotating body is reduced as compared with multi-color printing. In order to discharge only the necessary amount of developer, it is necessary to perform a lot of idling processing of the rotating body and discharge excess developer. Therefore, in the image forming apparatus using the rotary developing device, it takes a long time to idle the rotating body of the rotary developing device, and during that time, the image forming operation cannot be performed, and the print productivity is increased. It had the problem of decreasing.
更に説明すると、従来の回転式現像装置の場合、余剰な現像剤を必要量だけ排出するためには、例えば、図22に示すように、多くの回数だけ回転体の空回し処理を実施しなければならず、回転式現像装置の回転体を空回し処理する時間が長くなり、その間は、画像形成動作を実施することができず、印字生産性が低下するという問題点を有していた。 To explain further, in the case of a conventional rotary developing device, in order to discharge a surplus developer by a necessary amount, for example, as shown in FIG. In other words, it takes a long time to rotate and rotate the rotating body of the rotary developing device. During this time, the image forming operation cannot be performed, and printing productivity is lowered.
また、回転式現像装置の回転体を空回し処理すると、必要とする現像器以外の現像器も余剰現像剤が排出されてしまい、必要以上に余剰現像剤が排出される虞れあるという問題点をも有していた。 Further, when the rotary member of the rotary developing device is idled, the developer other than the required developer is discharged, and there is a possibility that the excess developer may be discharged more than necessary. Also had.
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、単色の画像形成動作を連続して行なった場合でも、画像形成の生産性を低下させずに、現像装置内の現像剤を確実に回収することが可能な現像装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the productivity of image formation even when a single-color image forming operation is continuously performed. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of reliably collecting the developer in the developing device without lowering.
すなわち、請求項1に記載された発明は、余剰現像剤を回収する回収口を備えた現像器と、
前記現像器を複数保持して回転する回転体とを有し、
前記回転体を回転駆動することによって所定の現像器を像担持体と対向する現像位置に順次移動させ、現像処理を行なう現像装置において、
前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、当該現像器の回収口が重力方向下方に位置する回収位置に移動させて余剰現像剤の回収を行う際に、
前記回転体を画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を回収位置に移動させることを特徴とする現像装置である。
That is, the invention described in
A rotating body that holds and rotates a plurality of the developing devices,
In a developing device for performing development processing by sequentially moving a predetermined developing device to a developing position facing the image carrier by rotationally driving the rotating body,
When collecting the excess developer by moving the developer that collects the excess developer to a collection position where the collection port of the developer is located below the gravitational direction,
In the developing device, the rotating body is rotated in a direction opposite to a rotation direction at the time of image formation, and a developing unit that collects the excess developer is moved to a collection position.
また、請求項2に記載された発明は、前記余剰現像剤の回収動作に伴って、当該余剰現像剤の回収を行なう現像器の現像剤担持体を回転駆動させないことを特徴とする請求項1に記載の現像装置である。
The invention described in
さらに、請求項3に記載された発明は、前記現像装置の現像器によって現像を行なう画像の画像密度と、連続して現像を行なう記録媒体の枚数に応じて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、回収位置へ移動させる回数を変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置である。
Furthermore, the invention described in
又、請求項4に記載された発明は、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、回収位置へ移動させる回数は、現像を行なう画像の画像密度が高く、且つ、連続して現像を行なう記録媒体の枚数が多い程、多い値に設定されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の現像装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, the number of times the developing device that collects the excess developer is moved to the collection position is such that the image density of the image to be developed is high and the development is continuously performed. 4. The developing device according to
更に、請求項5に記載された発明は、単一の現像器によって連続して現像を行なうときは、所定枚数の記録媒体に対応した現像を行なうまで、回転体を回転駆動することなく、現像処理を継続することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の現像装置である
。
Further, in the fifth aspect of the present invention, when the development is continuously performed by a single developing device, the development is performed without rotating the rotating body until the development corresponding to the predetermined number of recording media is performed. 5. The developing device according to
また、請求項6に記載された発明は、前記現像器の回収口は、当該現像器の内部に突出したノズル形状に形成され、当該ノズル形状の開口部は、回転体の略接線方向で、当該回転体の回転方向上流側に対して±45度の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の現像装置である。
Further, in the invention described in
さらに、請求項7に記載された発明は、前記現像装置のホームポジションは、前記回転体の現像動作時における回転方向に沿って、回収位置よりも30度以上、下流側の位置に設定されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の現像装置である。
Further, in the invention described in
この発明によれば、単色の画像形成動作を連続して行なった場合でも、画像形成の生産性を低下させずに、現像装置内の現像剤を確実に回収することが可能な現像装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a developing device capable of reliably collecting the developer in the developing device without degrading the image forming productivity even when the monochrome image forming operation is continuously performed. can do.
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施の形態1
図2はこの発明の実施の形態1に係る現像装置を適用した画像形成装置としての4サイクル方式のフルカラープリンタを示すものである。
FIG. 2 shows a four-cycle full-color printer as an image forming apparatus to which the developing device according to
図2において、1は画像形成装置本体としてのフルカラープリンタの本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体1の内部には、中央よりもやや右上部に、像担持体としての感光体ドラム2が回転可能に配設されている。この感光体ドラム2としては、例えば、表面にOPC等よりなる感光体層が被覆された直径が約47mmの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って約150mm/secのプロセススピードで回転駆動される。上記感光体ドラム2の表面は、当該感光体ドラム2の略真下に配置された帯電手段としての帯電ロール3によって所定の電位に帯電された後、これ又感光体ドラム2直下の離れた位置に配置された露光手段としてのROS4 (Raster Output Scanner)によって、レーザービーム(LB)による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。上記感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器5Y、5M、5C、5Kを周方向に沿って配置したロータリー式の現像装置5によって現像され、所定の色のトナー像となる。なお、上記各色の現像器5Y、5M、5C、5Kには、隣接して配設された現像剤カートリッジ45Y、45M、45C、45Kから、少なくとも対応する色のトナーを含む現像剤が供給されるように構成されている。この実施の形態では、現像剤として、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤が供給されるようになっている。この実施の形態1においては、現像剤カートリッジは4つであるが、必要に応じて増減させてもよい。
In FIG. 2,
その際、上記感光体ドラム2の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。上記ロータリー式の現像装置5は、対応する色の現像器5Y、5M、5C、5Kが、感光体ドラム2と対向する現像位置に移動する。例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム2の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応して合計4回繰り返され、当該感光体ドラム2の表面には、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が順次形成される。上記トナー像を形成するにあたって感光体ドラム2が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、A4サイズであれば、感光体ドラム2が複数回だけ回転することによって、1つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム2の表面には、感光体ドラム2が所定回数だけ回転するごとに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が順次形成される。
At this time, charging, exposure and development processes are repeated a predetermined number of times on the surface of the
上記感光体ドラム2上に順次形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、感光体ドラム2の表面に中間転写体としての中間転写ベルト6が当接する一次転写位置において、当該中間転写ベルト6上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール7によって一次転写される。この中間転写ベルト6上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像は、二次転写ロール8によって、所定のタイミングで給紙される記録用紙9上に一括して二次転写される。記録用紙9は、フルカラープリンタ本体1の下部に配置された給紙カセット10から、フィードロール11によって送り出されるとともに、当該フィードロール11及びリタードロール12によって1枚ずつ捌かれた状態で給紙され、用紙搬送路13を介してレジストロール14によって中間転写ベルト6上に転写されたトナー像と同期した状態で、搬送ガイド15を通って中間転写ベルト6の二次転写位置へと搬送される。なお、図2中、16、17はプリンタ本体1内の温度及び湿度を検知する温度センサ及び湿度センサをそれぞれ示している。
The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images sequentially formed on the
上記中間転写ベルト6は、複数のロールによって張架されており、所定のプロセススピード(約150mm/sec)で循環移動するように回転駆動される。この中間転写ベルト6は、図示しないモータによって回転駆動されるドライブロール19と、感光体ドラム2上に形成されたトナー像を中間転写ベルト6上に転写する一次転写ロール7と、二次転写ロール8に中間転写ベルト6を介して当接するバックアップロール20と、第1のアイドルロール22と、第2のアイドルロール23とによって、所定の張力で張架されている。
The
また、上記中間転写ベルト6は、上記の如く、複数のロール7、19〜23によって張架されているが、この実施の形態では、フルカラープリンタ本体1の小型化を図るため、中間転写ベルト6が張架される断面形状が、偏平な細長い矩形状となるように構成されている。
The
さらに、この実施の形態では、図2に示すように、フルカラープリンタの全体が可能な限り小型化されているが、フルカラープリンタ本体1の大きなスペースを回転式の現像装置5が占めている。そのため、上記フルカラープリンタ本体1は、装置の小型化を達成しつつ、中間転写ベルト6や回転式の現像装置5などのメンテナンス性を向上させるように設計されている。具体的に、上記中間転写ベルト6は、図3に示すように、感光体ドラム2や帯電ロール3、二次転写ロール8を含めて、一体的に交換ユニットとしての画像形成ユニット24を構成しており、フルカラープリンタ本体1の上部カバー25を開くことによって、画像形成ユニット24の全体がフルカラープリンタ本体1に着脱可能(自在)となるように構成されている。上記画像形成ユニット24は、中間転写ベルト6を含む中間転写ユニット26から、更に感光体ドラム2と帯電ロール3とクリーニング装置27とからなる感光体ユニット28が、別個に着脱可能となっており、当該感光体ユニット28を単独で交換することも可能となっている。また、上記現像装置5の上部には、現像剤カートリッジ45Y、45M、45C、45Kが未使用か否かを検知する未使用検知センサ29が配設されている。また、上部カバー25は、図2に示すように、支点25aを中心にして開閉するように構成されており、当該支点25aの近傍には、上部カバー25の開閉を検知する開閉検知センサ25bが設けられている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the entire full-color printer is miniaturized as much as possible, but the
また、上記中間転写ベルト6のクリーニング装置21は、図2に示すように、第1のアイドルロール22によって張架された中間転写ベルト6の表面に当接するように配置されたスクレーパ30と、第2のアイドルロール23によって張架された中間転写ベルト6の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ31とを備え、これらのスクレーパ30やクリーニングブラシ31によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置21の内部に回収されるようになっている。なお、上記クリーニング装置21は、揺動軸32を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト6の表面から離間した位置に退避しているとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト6の表面に当接するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
さらに、上記中間転写ベルト6からトナー像が転写された記録用紙9は、図2に示すように、定着器33へと搬送され、この定着器33の加熱ロール33a及び加圧部材33bによって熱及び圧力でトナー像が記録用紙9上に定着され、定着ユニット34に設けられた排出ロール35によって、排出口36を介してプリンタ本体1の上部に設けられた排出トレイ37上に排出される。
Further, as shown in FIG. 2, the recording paper 9 onto which the toner image has been transferred from the
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム2の表面は、当該感光体ドラム2が1回転する毎に、感光体ドラム2の斜め下方に配置されたクリーニング装置27のクリーニングブレード38によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
Note that the surface of the
図4は、この実施の形態に係る現像装置としての回転式現像装置5の一具体例を示す外観斜視図である。なお、図4は、便宜上、現像装置本体に1つの現像器5Y及び現像剤カートリッジ45Yを搭載した状態を示している。
FIG. 4 is an external perspective view showing a specific example of the
この回転式現像装置5は、図5及び図6に示すように、垂直面内で回転可能に配置された回転体としての現像装置本体40を備えている。現像装置本体40は、その中心部に長手方向に沿って配設された円筒状の回転軸部材41と、当該回転軸部材41の長手方向の手前側の端部に配設されたフロント側のフランジ部材42と、前記回転軸部材41の長手方向の奥側の端部に配設されたリア側のフランジ部材43と、回転軸部材41とフロント側及びリア側のフランジ部材42、43によって形成される円筒形状の空間Sを90度毎に4つに仕切る仕切り部材44とを備えている。なお、リア側のフランジ部材43の外周には、図4に示すように、現像装置本体40を回転駆動するための従動ギア43aが設けられている。この従動ギア43aは、プリンタ本体1側に配設された駆動モータの駆動軸に取り付けられた駆動ギアと噛み合わされており、当該駆動モータを回転駆動することによって、正転及び逆転が可能となっている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
上記現像装置本体40は、回転軸部材41を中心にして、図6に示すように、通常は反時計回り方向に沿って回転駆動されるようにプリンタ本体1に取り付けられている。この現像装置本体40には、図6に示すように、時計回り方向に沿って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの現像器5Y、5M、5C、5Kが、周方向に沿って実装されているとともに、これらの現像器5Y、5M、5C、5Kに対応してイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの現像剤カートリッジ45Y、45M、45C、45Kが、周方向に沿って実装されている。
As shown in FIG. 6, the developing device
これらの現像器5Y、5M、5C、5Kは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー(Y)の現像器5Yを例にして説明すると、このイエロー(Y)の現像器5Yは、図7に示すように、現像器本体46を備えており、当該現像器本体46には、現像剤カートリッジ45Yから新しい現像剤が供給されるように構成されている。
Since these developing
上記現像器本体46の内部には、図7及び図8に示すように、現像器本体46の外周に面して設けられた開口部47に一部が露出するように配置され、紙面に垂直な方向に長尺な現像ロール48と、この現像ロール48の斜め下方の背面側に位置し、当該現像ロール48と平行に延びる2本のスパイラルオーガ49、50が配設されている。上記現像ロール48は、図8に示すように、現像器本体46の略全長にわたって配設されている。上記現像器5Yでは、図8に示すように、現像ロール48が回転すると、奥側のスパイラルオーガ49が、現像器本体46内に収容されている現像剤51を一方向に攪拌しながら搬送する。一方、スパイラルオーガ50は、スパイラルオーガ49の搬送方向とは逆方向に現像剤51を攪拌しながら搬送して、現像剤51を現像ロール48に均等に供給するものである。上記現像ロール48の表面に供給された現像剤51は、層厚規制部材52によって層厚が規制され、現像ロール48の回転に伴なって、感光体ドラム2と対向する現像領域へと搬送される。なお、この実施の形態では、現像剤51として、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を使用しているが、現像剤51としては、少なくともトナーを含んでいればよく、トナーのみからなる一成分の現像剤を使用しても勿論良い。
As shown in FIGS. 7 and 8, the developing device
上記現像ロール48は、図7に示すように、内部に固定した状態で配設されるマグネットロール48aによって、現像剤51中に含まれるキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール48の表面に現像剤51の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム2と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、現像ロール48の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤51の磁気ブラシによって顕像化されるようになっている。
As shown in FIG. 7, the developing
また、上記現像剤カートリッジ45は、図9及び図10に示すように、その断面形状が円筒形状に形成された長尺な筒状の容器からなる。この現像剤カートリッジ45の内部は、図10に示すように、新しい現像剤52を収容する現像剤収容部53と、使用済みの現像剤54を回収する現像剤回収部55とに、仕切り用のキャップ56によって区画されている。尚、図示の実施の形態では、現像剤収容部53が、現像剤カートリッジ45の全長の約4/5を占め、現像剤回収部55が、約1/5を占めるように設定されているが、これら現像剤収容部53及び現像剤回収部55の長さの割合は、他の比率であっても良いことは勿論である。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the
上記現像剤収容部53には、図9及び図10に示すように、現像剤回収部55側の端部に、外部に新しい現像剤52を供給するための供給口65が、やや傾斜した位置に矩形状に開口されている。また、現像剤収容部53の内部には、当該現像剤収容部53の内部に収容された新しい現像剤52を、攪拌しつつ搬送するスパイラル状のアジテータ66が回転自在に配設されており、このアジテータ66によって現像剤52が搬送されて供給口65から外部に供給されるようになっている。なお、上記現像剤カートリッジ45のリア側の端部には、アジテータ66を回転駆動するためのギヤ67が、その一部が外部に露出するように設けられている。このギヤ67は、図11に示すように、現像剤カートリッジ45を現像装置本体46に装着した状態で、当該現像装置本体46に設けられたギヤ67aと噛み合い、アジテータ66が回転駆動されるように構成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
上記現像剤カートリッジ45から現像剤52が供給される現像器5Yには、図11に示すように、当該現像剤カートリッジ45の供給口65に対応した部分を当接する現像器側のシャッター板68が、略円弧状に湾曲した状態で設けられている。このシャッター板68は、現像器本体46に対して矢印方向に沿ってスライド自在に装着されている。また、上記シャッター板68には、現像剤カートリッジ45から供給される新しい現像剤52を受ける補給受け口69が開口されているとともに、当該補給受け口69の外周側の端部には、凸片69aが内側に向けて突設されている。上記補給受け口69から現像剤52が補給された現像器5Yは、図6及び図7に示すように、現像器本体46の背面側の上部に所定の長さにわたって配設され、入り口に現像剤の図示しない補給口を有する補給用のオーガ71(図11参照)により、現像器本体46の長手方向に沿って所定の距離だけ搬送された後、現像器本体46の背面側の上部に設けられた図示しない補給用の開口部から現像器本体46の内部に補給される。
As shown in FIG. 11, the
さらに、上記現像器5Yは、図7に示すように、現像器本体46の内部に収容された現像剤51のうち、使用済みの現像剤を回収するため、現像器本体46の背面側の上部には、回収用の開口部95が設けられており、現像器5Yが回転して図6のC位置(現像剤回収位置)に移動した際に、フラップ73が開いて使用済みの現像剤54を回収するように構成されている。この現像器5から回収された使用済みの現像剤54は、図11に示すように、シャッター板68に開口された回収口70及び、図10に示すように、現像剤カートリッジ45に開口された回収口74を介して、図7に示すように、現像剤カートリッジ45の現像剤回収部55内に回収されるように構成されている。なお、上記現像器の回収用の排出口70にも、図11に示すように、凸片70aが内側に向けて突設されている。
Further, as shown in FIG. 7, the developing
また、この実施の形態では、図7及び図10に示すように、現像剤カートリッジ45の円筒形状に形成された現像剤収容部53及び現像剤回収部55の外周に、現像剤収容部53の供給口65及び現像剤回収部55の回収口74を開閉する開閉部材としてのハンドル部材75が、周方向に沿って回動自在に嵌挿されている。このハンドル部材75は、現像剤カートリッジ45の現像剤収容部53及び現像剤回収部55と同様に、円筒形状に形成されているが、当該ハンドル部材75の内径は、現像剤回収部55の外径よりも僅かに大きく、現像剤カートリッジ45が装着される現像装置本体46の1つの現像器5Yに割り当てられた空間のうち、現像器5Y以外の空間に略内接する円形状に形成されている。
In this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 10, the
上記ハンドル部材75には、図10に示すように、現像剤カートリッジ45の供給口65と回収口74に対応した位置に、供給用の開口部76と回収用の開口部77とが開口されており、このハンドル部材75は、現像剤カートリッジ45の現像剤回収部55の外周に沿って、回動させることにより、現像剤カートリッジ45の供給口65と回収口74を同時に開閉することが可能となっている。なお、上記ハンドル部材75の供給用の開口部76と回収用の開口部77の端縁には、凸片76a及び77aが外側に向けて突設されている。
As shown in FIG. 10, the
また、上記ハンドル部材75には、図8に示すように、その周方向の一部に、当該ハンドル部材75を回動操作するとともに、現像剤カートリッジ45を把持して、現像装置本体46に装着するための把手78が、半径方向外方に向けて突設されている。この把手78の側面には、把持を容易にするように複数の凸条からなるすべり止め部79が設けられている。
Further, as shown in FIG. 8, the
ところで、この実施の形態では、余剰現像剤を回収する回収口を備えた現像器と、前記現像器を複数保持して回転する回転体とを有し、前記回転体を回転駆動することによって所定の現像器を像担持体と対向する現像位置に順次移動させ、現像処理を行なう現像装置において、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、当該現像器の回収口が重力方向下方に位置する回収位置に移動させて余剰現像剤の回収を行う際に、前記回転体を画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を回収位置に移動させるように構成されている。 By the way, in this embodiment, there is provided a developing device having a recovery port for recovering excess developer, and a rotating body that holds and rotates a plurality of the developing devices, and rotates the rotating body to obtain a predetermined value. In the developing device for performing development processing by sequentially moving the developing devices to the developing position facing the image carrier, the collecting port of the developing device is positioned below the gravitational direction in the developing device for collecting the excess developer. When the surplus developer is collected by moving it to the collection position, the developer that collects the excess developer is moved to the collection position by rotating the rotating body in a direction opposite to the rotation direction during image formation. It is configured to let you.
すなわち、この実施の形態に係る回転式の現像装置5では、図6に示すように、通常、現像装置本体40が反時計周り方向に回転することによって、所望の現像器5Y、5M、5C、5Kを感光体ドラム2と対向する現像位置Aへ移動させるように構成されている。また、上記回転式の現像装置5は、現像位置Aよりも時計周り方向の所定の角度(例えば、90度)だけ上流の位置Dがホームポジションとなっている。そして、上記回転式の現像装置5は、通常、黒色の現像器5Kがホームポジションに位置した状態で停止するように設定されている。
That is, in the
なお、上記回転式現像装置5のホームポジションは、現像装置本体40の現像動作時における回転方向に沿って、回収位置Cよりも30度以上、この実施の形態では、90度下流側の位置に設定されている。ここで、ホームポジションが回収位置Cよりも30度以上、下流側の位置に設定されていれば良い理由は、余剰現像剤の回収時に、現像装置本体40が逆方向に回転されるため、30度以上回転させれば、十分な余剰現像剤の回収効果を得ることができるからである。
The home position of the
上記回収位置Cにおいて、現像器5Y、5M、5C、5Kは、天地が逆になった状態となるため、当該現像器5Y、5M、5C、5K内に収容された現像剤は、天井側に移動することにある。
At the collection position C, the developing
ここで、上記現像器5Y、5M、5C、5Kの回収口70は、図8及び図14に示すように、2本のスパイラルオーガ49、50のうち、現像ロール48から離れた側のスパイラルオーガ49であって、当該スパイラルオーガ49の現像剤搬送方向の最上流側に配設されている。また、通常、このスパイラルオーガ49の現像剤搬送方向の最上流側には、他方のスパイラルオーガ50で搬送された現像剤が直接搬送されるため、現像剤の回収位置に多量の現像剤が存在すると、現像器5Y、5M、5C、5Kが回収位置に移動した際に、現像器5Y、5M、5C、5K内の現像剤が過剰に回収されてしまう虞れがある。
Here, as shown in FIGS. 8 and 14, the
そこで、この実施の形態では、現像器5Y、5M、5C、5K内の現像剤が過剰に回収されるのを防止し、当該現像器5Y、5M、5C、5K内の現像剤量が、図15に示すように、一定量を超えた場合に、この一定量を超えた余剰現像剤のみを回収するように設定されている。
Therefore, in this embodiment, the developer in the developing
具体的には、図14に示すように、スパイラルオーガ49の現像剤搬送方向の最上流側に、他方のスパイラルオーガ50によって現像剤が直接搬送されるのを回避するため、スパイラルオーガ49の現像剤搬送方向の最上流側において、他方のスパイラルオーガ50との間を仕切って、現像剤の移動を防止するように、現像剤移動防止壁60が設けられている。そのため、上記スパイラルオーガ50によって搬送された現像剤は、直接、回収口70が設けられた位置に移動することがなく、その手前に開口された通路91を介して、スパイラルオーガ49側へと移動するようになっている。また、上記スパイラルオーガ50の下流側の端部には、当該スパイラルオーガ50によって搬送された現像剤を、通路91へと戻すように、逆方向のオーガ50aが設けられている。
Specifically, as shown in FIG. 14, the development of the
そして、上記現像器5Y、5M、5C、5Kでは、当該現像器5Y、5M、5C、5K内の現像剤が一定量以上となると、その体積の増加分に応じて、スパイラルオーガ49の現像剤搬送方向の最上流側へと移動し、当該最上流側の位置において、回収口70から回収されるようになっている。
In the developing
さらに、この実施の形態では、上記回収口が単なる開口部70ではなく、図13に示すように、現像器5Y、5M、5C、5Kの天井部から、斜め下方に突出した四角柱形状のノズル状に形成されている。そのため、現像器5Y、5M、5C、5Kが回収位置へと移動した場合であっても、この四角柱形状のノズル状に形成された回収口70は、天地が逆になった現像器5Y、5M、5C、5Kの底部から斜め下方に突出した状態となっているため、現像器5Y、5M、5C、5K内の現像剤が過剰に回収口70内に導入されるのを回避するようになっている。
Further, in this embodiment, the collection port is not a
ただし、この実施の形態では、現像器5Y、5M、5C、5Kの回収位置における余剰現像剤をある程度多くの量に設定するため、当該ノズル状の回収口70の上方に位置する現像剤は、当該回収口70内に回収されるように構成されている。
However, in this embodiment, since the excess developer at the collection position of the developing
しかも、この実施の形態では、ノズル形状の回収口70は、図12に示すように、回転体の略接線方向で、当該回転体40の回転方向上流側に対して±45度の範囲内を向くように設定されている。
Moreover, in this embodiment, the nozzle-shaped
更に説明すると、この実施の形態では、図12に示すように、上記ノズル形状の回収口70が、回転体40の略接線方向を向くように設定されている。このように、ノズル形状の回収口70を、回転体40の略接線方向を向くように設定することにより、現像器5Y、5M、5C、5Kがホームポジションから回収位置へ移動する際に、スパイラルオーガ49の現像剤搬送方向の最上流側の近傍において、現像剤移動防止壁側へと移動しようとする現像剤を、当該ノズル形状の回収口70によってすくうように回収することができ、余剰現像剤の回収量を多く設定することができる。その際、余剰現像剤の回収量は、ノズル形状の回収口70の設定角度や、開口部の面積等によって、任意に設定することが可能であり、当該余剰現像剤の回収量を、所望の値に制御することが可能となっている。
More specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 12, the nozzle-shaped
即ち、上記ノズル形状の回収口70の設定角度を、接線方向に対して時計周り方向に移動させれば、余剰現像剤の回収量が少なくなる傾向にあり、逆に、接線方向に対して反時計周り方向に移動させれば、余剰現像剤の回収量が多くなる傾向にある。また、上記ノズル形状の回収口70の開口面積を小さくすれば、余剰現像剤の回収量が少なくなる傾向にあり、逆に、回収口70の開口面積を大きくすれば、回収量が多くなる傾向にある。さらに、上記ノズル形状の回収口70の高さを高く設定すれば、余剰現像剤の回収量が少なくなる傾向にあり、逆に、回収口70の高さを低くすれば、回収量が多くなる傾向にある。
That is, if the set angle of the nozzle-shaped
図16は上記フルカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。 FIG. 16 is a block diagram showing a control circuit of the full color printer.
図において、200はプリンタの画像形成動作を制御するCPU、201はプリンタの記録媒体の種類やプリント枚数等のプリント条件を設定するためのコントローラー、202はCPU200が実行する制御プログラムや現像装置5の動作を制御するパラメータ等をテーブルとして記憶したROM、203はプリンタの動作を制御するパラメータ等のデータを一時記憶するRAM、204は回転式の現像装置5を駆動する駆動モータをそれぞれ示している。この駆動モータ204は、正逆転可能に構成されている。
In the figure, 200 is a CPU for controlling the image forming operation of the printer, 201 is a controller for setting printing conditions such as the type of recording medium of the printer and the number of prints, and 202 is a control program executed by the
以上の構成において、この実施の形態に係るフルカラープリンタでは、次のようにして、単色の画像形成動作を連続して行なった場合でも、画像形成の生産性を低下させずに、現像装置内の現像剤を確実に回収することが可能となっている。 In the above-described configuration, the full-color printer according to this embodiment does not reduce the productivity of image formation even when a single-color image forming operation is continuously performed as follows. It is possible to reliably collect the developer.
すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンタでは、図17に示すように、例えば、モノクロの単色画像を連続して形成する場合には、回転式の現像装置5を反時計周り方向に回転駆動して、ホームポジションに位置する黒色の現像器5Kを、感光体ドラム2と対向する現像位置Aへと移動させ、プリント動作を行なう。
That is, in the full-color printer according to this embodiment, as shown in FIG. 17, for example, when a monochrome single-color image is continuously formed, the
その際、プリント動作に伴って黒色の現像器5K内のトナーが消費されると、トナーの消費量に応じて、トナーカートリッジからトナーや現像剤が補給される。ここで、この実施の形態では、トナーカートリッジからトナーのみではなく、キャリアも混合された現像剤が補給されるように構成されており、キャリアは、現像工程で消費されないため、黒色の現像器5K内の現像剤量は、徐々に増加していくことになる。
At this time, when the toner in the black developing
そこで、この実施の形態に係るフルカラープリンタでは、図18に示すように、印刷工程を実施した後に(ステップ101〜104)、CPU200によって回転式の現像装置5の空回しを実施するタイミングか否かが判別され(ステップ105)、回転式の現像装置5の空回しを実施するタイミングでない場合には、黒色の現像器5Kを反時計回り方向に回転駆動してホームポジションへ移動して(ステップ108)、プリント動作を終了する(ステップ109)。
Therefore, in the full-color printer according to this embodiment, as shown in FIG. 18, after performing the printing process (steps 101 to 104), it is determined whether or not it is time to perform the idling of the
また、CPU200は、印刷工程を実施した後に、回転式の現像装置5の空回しを実施するタイミングであると判別すると、図17に示すように、黒色の現像器5Kを反時計回り方向に回転駆動してホームポジションへ移動させ(ステップ107)、余剰現像剤の回収処理として、図1に示すように、黒色の現像器5Kを時計回り方向に回転駆動して回収位置へと移動させる(ステップ107)。
If the
その際、CPU200は、画像密度を示すエリアカバレッジ(AC)や、プリント枚数に応じて、図19に示すようなテーブルを参照して、黒色の現像器5Kを時計回り方向に回転駆動して回収位置へと移動させる回数を決定する(ステップ107)。
At that time, the
ここで、現像器を回収位置へと移動させる空回し回数は、基本的に、トナーカートッジ内のトナーあるいは現像剤の消費量に比例する量であり、図20及び図21に示すように、プリント枚数が多くなるほど増加し、あるいは画像密度を示すエリアカバレッジ(AC)が高くなる程減少する。 Here, the number of idling operations for moving the developing device to the collection position is basically an amount proportional to the consumption amount of toner or developer in the toner cartridge, and as shown in FIGS. Increases with increasing or decreases with increasing area coverage (AC) indicating image density.
そこで、これらの特性を考慮して、画像密度を示すエリアカバレッジ(AC)や、プリント枚数に応じて、図19に示すように、現像器を回収位置へと移動させる空回し回数が決定される。 Accordingly, in consideration of these characteristics, the number of times of idling to move the developing device to the collection position is determined according to the area coverage (AC) indicating the image density and the number of prints as shown in FIG. .
このように、上記実施の形態では、余剰現像剤の回収処理を行なう際に、例えば、黒色の現像器5Kを通常とは逆方向の時計回り方向に回転駆動して回収位置へと移動させるように構成したので、図1に示すように、余剰現像剤を回収すべき黒色の現像器5K内の現像剤が、通常の回転方向で移動する方向と反対側へと移動し、当該通常の回転方向で移動する方向と反対側に設置されたノズル状の回収口70によって、1回で多くの量の余剰現像剤を回収することができる。
As described above, in the above embodiment, when the surplus developer is collected, for example, the black developing
したがって、画像密度を示すエリアカバレッジ(AC)の高い画像や、多数のプリント枚数だけプリントした場合であっても、図19に示すように、従来に比べて非常に少ない空回し回数で、必要な余剰現像剤を回収することができ、単色の画像形成動作を連続して行なった場合でも、画像形成の生産性を低下させずに、現像装置内の現像剤を確実に回収することが可能となり、長期にわたって高画質の画像を維持することができる。 Therefore, even when an image having a high area coverage (AC) indicating the image density or when a large number of prints are printed, as shown in FIG. Excess developer can be collected, and even when single-color image forming operations are performed continuously, it is possible to reliably collect the developer in the developing device without reducing image formation productivity. High quality images can be maintained over a long period of time.
5:回転式の現像装置、5Y、5M、5C、5K:現像器、45:現像剤カートリッジ、70:回収口、A:現像位置、C:回収位置、D:ホームポジション。 5: Rotating developing device, 5Y, 5M, 5C, 5K: Developer, 45: Developer cartridge, 70: Collection port, A: Development position, C: Collection position, D: Home position.
Claims (7)
前記現像器を複数保持して回転する回転体とを有し、
前記回転体を回転駆動することによって所定の現像器を像担持体と対向する現像位置に順次移動させ、現像処理を行なう現像装置において、
前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、当該現像器の回収口が重力方向下方に位置する回収位置に移動させて余剰現像剤の回収を行う際に、
前記回転体を画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を回収位置に移動させることを特徴とする現像装置。 A developing device having a recovery port for recovering excess developer;
A rotating body that holds and rotates a plurality of the developing devices,
In a developing device for performing development processing by sequentially moving a predetermined developing device to a developing position facing the image carrier by rotationally driving the rotating body,
When collecting the excess developer by moving the developer that collects the excess developer to a collection position where the collection port of the developer is located below the gravitational direction,
A developing device, wherein the rotating member is rotated in a direction opposite to a rotating direction at the time of image formation, and a developing device for collecting the excess developer is moved to a collecting position.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010096841A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming device |
-
2006
- 2006-09-25 JP JP2006259696A patent/JP2008083092A/en not_active Withdrawn
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