JP2008129152A - Developing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー攪拌用アジテータ及びトナー搬送・排出用スクリューを有するトナー収容部を備えた現像装置に関する。 The present invention relates to a developing device including a toner container having a toner agitator and a toner conveying / discharging screw.
電子写真方式の画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ或いはこれらの機能を備えた所謂複合機等に多用されている。このような画像形成装置のうち、2成分(トナーとキャリア)系の現像剤を用いた画像形成装置の場合、現像装置は、現像器本体に随時トナーを補給するトナー収容部を備え、画像形成装置内の所定位置に着脱自在に装着し得るよう構成される。この場合、トナー収容部と現像器本体とを一体にして現像器ユニットとして構成され、或いは、トナー収容部をトナーカートリッジとし、トナー収容部と現像器本体とを個別のユニットとし、画像形成装置内に個々に装着して画像形成装置内で互いに連結するよう構成される。そして、これら現像器ユニット、現像器本体ユニット或いはトナーカートリッジは、画像形成装置内の所定位置に装着された時に、感光体ドラムユニットと組み合って画像形成プロセス部を構成する。これらユニット或いはカートリッジは、感光体ドラムユニットと一体としてユニット化される場合もあり、いずれも消耗品として、画像形成装置とは別に製造され、画像形成装置内の所定位置に着脱自在に装着される。 An electrophotographic image forming apparatus is widely used in a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a so-called multifunction machine having these functions. Among such image forming apparatuses, in the case of an image forming apparatus using a two-component (toner and carrier) type developer, the developing apparatus includes a toner container that replenishes toner as needed to the developing device body, and image formation is performed. It is configured to be detachably mounted at a predetermined position in the apparatus. In this case, the toner container and the developer main body are integrated into a developer unit, or the toner container is a toner cartridge, and the toner container and the developer main body are separate units. And are connected to each other in the image forming apparatus. When the developing unit, the developing unit main unit, or the toner cartridge is mounted at a predetermined position in the image forming apparatus, it is combined with the photosensitive drum unit to constitute an image forming process unit. These units or cartridges may be integrated as a unit with the photosensitive drum unit, and both are manufactured as consumables separately from the image forming apparatus, and are detachably mounted at predetermined positions in the image forming apparatus.
上記現像装置は、トナー収容部としてのハウジング内に、現像ローラ、トナー搬送用スクリュー、トナー攪拌用アジテータ等の複数の回転機構部を備え、画像形成装置内に装着した際、画像形成装置内に設置された駆動部に連結され、各回転機構部の回転駆動がなされるよう構成される。トナー攪拌用アジテータは、トナー収容部内のトナーを攪拌すると共に、現像ローラ(マグネットローラ)側にトナーを定量供給する機能を奏する。特許文献1及び特許文献2には、このようなトナー攪拌用アジテータを備えたトナーカートリッジ(現像剤収納容器)が開示されている。
ところで、上記トナー収容部は、多くのトナーを収容し得るようその容積をできるだけ大きく確保することが望ましく、また、トナー収容部から他の現像装置構成部に対するトナーの受渡し部を高い位置に設けることが必要とされる一方で画像形成装置内の他の機器等とのレアウト構成の関係でトナー収容部を高い位置に設置することが出来ない場合がある。その為、トナー収容部を深底容器で構成し、その内部の一側部上方にトナー搬送・排出用スクリューを配設し、トナー攪拌用アジテータによってトナーを攪拌しながらトナーを持ち上げるようにしてトナー搬送・排出用スクリューに供給するよう構成することもなされる。この場合、トナー搬送・排出用スクリューがトナー収容部内の一側部上方に配設されている為、トナー攪拌用アジテータは、攪拌と共にトナーを持ち上げ常時トナーを上記スクリューに供給するよう機能することが必要であり、これが十分になされないと現像プロセスに支障を来たすことになる。 By the way, it is desirable that the toner storage unit has a volume as large as possible so that a large amount of toner can be stored, and a toner delivery unit from the toner storage unit to other developing device components is provided at a high position. On the other hand, there is a case where the toner container cannot be installed at a high position due to the layout configuration with other devices in the image forming apparatus. For this reason, the toner container is formed of a deep bottom container, a toner conveying / discharge screw is disposed above one side of the container, and the toner is lifted while stirring the toner by the toner stirring agitator. It is also configured to supply to the conveyance / discharge screw. In this case, since the toner conveying / discharging screw is disposed above one side of the toner accommodating portion, the toner agitating agitator can function to lift the toner together with the agitation and constantly supply the toner to the screw. It is necessary and if this is not done sufficiently, the development process will be hindered.
上記トナー攪拌用アジテータは、基端部がアジテータの回転軸に固着された可撓性を有する攪拌羽根シートで構成されていることが多く、回転によって堆積するトナーの抵抗を受け、その自由端側が回転方向下流側に弾性的に撓みながらトナーを攪拌し、トナー搬送・排出用スクリューに対してトナーを持ち上げるようにしてトナーの移送がなされる。このトナー搬送・排出用スクリューへのトナーの移送後、撓んでいた攪拌羽根シートの自由端側に対するトナーの抵抗がなくなるから、攪拌羽根シートは急激に弾性復元し、この弾性復元時に攪拌羽根シートが空を切り、或いは天板に衝当し、これが異音を発生させる原因となっていていた。 The agitator for agitating the toner is often composed of a flexible agitating blade sheet whose base end is fixed to the rotating shaft of the agitator, and receives the resistance of the toner accumulated by the rotation. The toner is agitated while being elastically bent downstream in the rotation direction, and the toner is transferred so as to lift the toner with respect to the toner conveying / discharging screw. After the transfer of the toner to the toner conveying / discharge screw, the resistance of the toner to the free end side of the stirrer blade sheet that has been bent disappears, so that the stirrer blade sheet is suddenly elastically restored. It cuts the sky or hits the top board, which causes noise.
特許文献1に開示されたトナーカートリッジは、トナー収容部(トナーホッパー)内に設けられたアジテータにより、トナーホッパー内の一側部に設けられたマグネットローラに対してトナーを供給するものである。この場合も、アジテータはトナーの堆積層内で回転中その抵抗を受けて撓み、マグネットローラへのトナーの供給・移送後はその抵抗から開放されて弾性復元する。そして、弾性復元する際、上記のように空を切り、或いはトナーホッパーの天板に衝当し、上記と同様の異音が発生することが予想される。
The toner cartridge disclosed in
また、特許文献2には、トナー収納容器の蓋に、収納容器の長手方向に沿った遮断リブを、収納容器の開口部に長手方向に直交する橋状リブを設けた現像剤収納容器が開示されている。本特許文献2における遮断リブは、トナー収納容器底面の凸部と対となってトナー収納容器内を複数の室に区画するものであり、トナー攪拌部材の回転時の異音を抑える為のものではない。一方、橋状リブは、同文献2の0047欄に記載の通り、トナー攪拌部材と干渉しないように設けられており、上記のような異音の発生を抑制する為に設けられたものではない。 Further, Patent Document 2 discloses a developer storage container in which a blocking rib along the longitudinal direction of the storage container is provided on the lid of the toner storage container, and a bridge-shaped rib perpendicular to the longitudinal direction is provided at the opening of the storage container. Has been. The blocking ribs in Patent Document 2 are used to divide the toner storage container into a plurality of chambers in pairs with the protrusions on the bottom surface of the toner storage container, and to suppress abnormal noise when the toner stirring member rotates. is not. On the other hand, the bridge-like rib is provided so as not to interfere with the toner agitating member as described in column 0047 of the same document 2, and is not provided to suppress the occurrence of the abnormal noise as described above. .
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、トナー収容部内でトナー攪拌用アジテータによってトナーをトナー搬送・排出用スクリューに移送させた後の異音の発生を抑えるようにした現像装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a developing device that suppresses the generation of abnormal noise after the toner is transferred to the toner transport / discharge screw by the toner stirring agitator in the toner container. The purpose is to do.
本発明の現像装置は、トナー収容部を備えた現像装置であって、上記トナー収容部は、ハウジングと、該ハウジング内に配設されたトナー攪拌用アジテータと、該ハウジング内の一側部上方にトナー攪拌用アジテータの回転駆動軸に平行に配設されたトナー搬送・排出用スクリューとよりなり、上記トナー攪拌用アジテータは、上記回転駆動軸に基端部が固着された可撓性攪拌羽根シートを備え、上記ハウジングの天板下面には、上記トナー攪拌用アジテータの回転駆動軸に直交する方向に沿った複数のリブが、該回転駆動軸に沿って隔設され、該リブの下辺縁部は、上記攪拌羽根シートがその回転に伴いトナー搬送・排出用スクリューにトナーを移送後、その自由端側が撓んだ状態で弾性摺接するよう構成されていることを特徴とする。 The developing device of the present invention is a developing device provided with a toner containing portion, and the toner containing portion includes a housing, a toner agitator disposed in the housing, and an upper side portion of the housing. And a toner agitating / discharging screw disposed in parallel with the rotational drive shaft of the toner agitator. The toner agitator is a flexible agitating blade having a base end fixed to the rotational drive shaft. A plurality of ribs extending in a direction perpendicular to the rotational drive shaft of the toner agitator on the lower surface of the top plate of the housing; The unit is configured to be elastically slidably contacted with the free end side thereof being bent after the toner is transferred to the toner conveyance / discharge screw as the stirring blade sheet rotates.
本発明において、前記リブの下辺縁部の形状を、上記トナー搬送・排出用スクリューに対するトナーの移送部から、トナー攪拌用アジテータの回転方向下流側に向かい凹曲状とすることが望ましい。
また、前記トナー搬送・排出用スクリューは、前記ハウジング内の一側部上方であって該ハウジングの側壁に段状に一体形成されたスクリューケース部内に配設されているものとすることができる。
更に、前記可撓性攪拌羽根シートを、2枚を重ね合わせた状態で上記回転駆動軸にその基端部をして固着し、これら重ね合わせた状態の攪拌羽根シートの内、回転方向上流側攪拌羽根シート及び回転方向下流側攪拌羽根シートの夫々の自由端側先側部分が互いに反方向に向くよう屈折したものとすることができる。
そして、前記トナー収容部を、前記ハウジング、トナー攪拌用アジテータ及びトナー搬送・排出用スクリューと共にトナーカートリッジとして構成し、前記ハウジングの一部としての天板が、ハウジングの上面開口部に装着される蓋体からなるものとすることができる。
In the present invention, it is desirable that the shape of the lower edge portion of the rib is concavely curved from the toner transfer portion with respect to the toner transport / discharge screw toward the downstream side in the rotation direction of the toner agitator.
The toner conveying / discharging screw may be disposed in a screw case portion integrally formed in a step shape on the side wall of the housing above one side portion in the housing.
Further, the flexible agitating blade sheet is fixed to the rotary drive shaft with the base end portion thereof in a state where two sheets are overlapped, and among the agitated blade sheets in the overlapped state, the upstream side in the rotation direction Each of the agitation blade sheet and the rotation direction downstream agitation blade sheet may be refracted so that the front end portions on the free end side face in opposite directions.
The toner storage portion is configured as a toner cartridge together with the housing, a toner agitator for agitation, and a screw for toner conveyance / discharge, and a top plate as a part of the housing is attached to a top opening of the housing. It can consist of a body.
本発明の現像装置においては、トナー搬送・排出用スクリューがハウジング内の一側部上方に配設されているから、このスクリューからのトナーの排出位置が高くなり、このスクリューに続く他のプロセス部とのレイアウト構成がし易くなる。また、これにより、トナー収容部のハウジングを深底タイプとしてトナーの収容量も多く確保することができる。そして、ハウジングの天板下面には、上記トナー攪拌用アジテータの回転駆動軸に直交する方向に沿った複数のリブが、該回転駆動軸に沿って隔設され、該リブの下辺縁部は、上記攪拌羽根シートがその回転に伴いトナー搬送・排出用スクリューにトナーを移送後、その自由端側が撓んだ状態で弾性摺接するよう構成されているから、攪拌羽根シートがその回転に伴いトナー搬送・排出用スクリューにトナーを移送後、トナーの抵抗から開放されても、その弾性復元を伴うことなくリブに弾性摺接し、前記のように空を切ったり、天板に衝当したりすることがなく、これにより前記のような異音の発生が効果的に抑制される。また、攪拌羽根シートはリブに対して線接触で弾性摺接するから、摺接音の発生が少なく、摺接抵抗も小さく攪拌羽根シートの回転駆動部の負荷が大きくなることもない。更に、複数のリブはトナー搬送・排出用スクリューの長手方向に沿って隔設されているから、トナー搬送・排出用スクリューへのトナーの移送部を塞ぐことがなく、トナーの移送性が損なわれることもない。 In the developing device of the present invention, the toner conveying / discharging screw is disposed above one side of the housing, so that the toner discharging position from this screw becomes high, and another process section following this screw. It becomes easy to make the layout configuration. This also makes it possible to secure a large amount of toner storage by using a deep housing type toner housing. A plurality of ribs along the direction perpendicular to the rotational drive shaft of the toner agitator is provided on the lower surface of the top plate of the housing. The lower edge of the rib is Since the agitating blade sheet is configured to be elastically slidably contacted with the free end side thereof after the toner is transferred to the toner conveying / discharging screw with the rotation thereof, the agitating blade sheet is conveyed with the rotation.・ Even if the toner is transferred to the discharging screw, even if it is released from the resistance of the toner, it will elastically contact the rib without restoring its elasticity and cut the sky as described above or hit the top plate. As a result, the generation of abnormal noise as described above is effectively suppressed. Further, since the stirring blade sheet is elastically slidably contacted with the rib in a line contact, the generation of sliding contact noise is small, the sliding contact resistance is small, and the load on the rotation driving portion of the stirring blade sheet is not increased. Further, since the plurality of ribs are spaced along the longitudinal direction of the toner conveying / discharging screw, the toner conveying portion to the toner conveying / discharging screw is not blocked, and the toner transportability is impaired. There is nothing.
また、前記リブの下辺縁部の形状を、上記トナーの移送部から、トナー攪拌用アジテータの回転方向下流側に向かい凹曲状とすれば、トナー攪拌用アジテータがトナーの移送後、リブの下辺縁部への弾性摺接状態にスムースに移行し、且つその凹曲状の形状に沿って摺接するから、摺接音の発生や回転駆動部の負荷増大の抑制がより効果的になされる。 Further, if the shape of the lower edge of the rib is a concave curve from the toner transfer portion toward the downstream side in the rotation direction of the toner agitator, the lower edge of the rib after the toner is transferred by the toner agitator Since the transition is smoothly made to the elastic sliding contact state with the edge portion and sliding contact is made along the concave curved shape, generation of sliding contact noise and suppression of an increase in the load of the rotation drive unit are more effectively achieved.
また、前記トナー搬送・排出用スクリューを、前記ハウジング内の一側部上方であって該ハウジングの側壁に段状に一体形成されたスクリューケース部内に配設するようにすれば、上記のようにトナー攪拌用アジテータによって供給されたトナーがハウジング内に落下することなく、トナー搬送・排出用スクリューの回転によって後続の現像機器部へ向けたトナーの定量的な排出が確実になされる。 In addition, if the toner conveying / discharging screw is disposed in a screw case portion integrally formed in a step shape on the side wall of the housing above one side portion in the housing, as described above. The toner supplied by the toner stirring agitator does not fall into the housing, and the toner is reliably discharged quantitatively to the subsequent developing device section by the rotation of the toner conveying / discharging screw.
更に、前記可撓性攪拌羽根シートを、2枚を重ね合わせた状態で上記回転駆動軸にその基端部をして固着し、これら重ね合わせた状態の攪拌羽根シートの内、回転方向上流側攪拌羽根シート及び回転方向下流側攪拌羽根シートの夫々の自由端側先側部分を互いに反方向に向くよう屈折すれば、回転駆動軸の回転に伴い、夫々の攪拌羽根シートがトナーの抵抗を受けて撓み、この撓みを伴った回転によって収容トナーの攪拌が効果的になされる。そして、これら重ね合わせた状態の攪拌羽根シートの内、回転方向上流側攪拌羽根シート及び回転方向下流側攪拌羽根シートの夫々の自由端側先側部分を互いに反方向に向くよう屈折しているから、回転方向上流側攪拌羽根シートの自由端側先側部分は上流側に向くことになり、これによりトナーの抵抗が緩和され攪拌が好適になされる。一方、回転方向下流側攪拌羽根シートの自由端側先側部分は下流側に向くことになり、トナーの抵抗が大きくなるが、その反力によってトナーを掬い上げるように持ち上げ、上方に位置するトナー搬送・排出用スクリューへのトナーの移送・供給が的確になされる。しかも、この下流側攪拌羽根シートは、上流側の攪拌羽根シート及びこの作用を受けたトナーによって後押しされるように回転するから、上記トナーの持ち上げ移送・供給が効果的になされる。 Further, the flexible agitating blade sheet is fixed to the rotary drive shaft with the base end portion thereof in a state where two sheets are overlapped, and among the agitated blade sheets in the overlapped state, the upstream side in the rotation direction If the free end side front side portions of the agitating blade sheet and the downstream agitating blade sheet in the rotation direction are refracted in the opposite directions, each agitating blade sheet receives the resistance of the toner as the rotation drive shaft rotates. The stored toner is effectively stirred by the rotation accompanied by the bending. And, among these superposed stirring blade sheets, the free end side front side portions of the upstream stirring blade sheet in the rotational direction and the downstream stirring blade sheet in the rotational direction are refracted so as to face in opposite directions. The free end side front side portion of the agitating blade sheet on the upstream side in the rotation direction faces the upstream side, whereby the resistance of the toner is alleviated and the agitation is suitably performed. On the other hand, the free end side front side portion of the agitating blade sheet on the downstream side in the rotation direction is directed to the downstream side, and the resistance of the toner increases. The toner is accurately transferred and supplied to the conveying / discharge screw. In addition, since the downstream stirring blade sheet rotates so as to be boosted by the upstream stirring blade sheet and the toner subjected to this action, the toner is lifted, transferred and supplied effectively.
また、トナー収容部がトナーカートリッジとして構成される場合は、トナーカートリッジが単独で製造され消耗品として需要者に提供される。そして、上記のようにトナーの攪拌と共に、上方に位置するトナー搬送・排出用スクリューに対するトナーの持ち上げ移送・供給が的確になされるから、ハウジングを深底としてトナー容量を大きくすることが可能であり、消耗品としての長寿命化が図られる。 In the case where the toner storage unit is configured as a toner cartridge, the toner cartridge is manufactured independently and provided to the consumer as a consumable item. As described above, since the toner is accurately lifted, transferred and supplied to the upper toner conveying / discharging screw together with the stirring of the toner, the toner capacity can be increased with the housing as the bottom. As a result, the service life of the consumables can be extended.
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態の現像装置を備えた画像形成装置を示す概略的縦断面図、図2は同現像装置の概略的平面図、図3は図2におけるX−X線矢視断面図、図4は図3におけるY−Y線矢視断面図、図5及び図6は動作状態を示す図3と同様図、図7はトナー攪拌用アジテータの概略的分解図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an image forming apparatus provided with a developing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of the developing device, and FIG. 3 is a view taken along line XX in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line Y-Y in FIG. 3, FIGS. 5 and 6 are views similar to FIG. 3 showing the operating state, and FIG. 7 is a schematic exploded view of the agitator for stirring the toner.
図1の画像形成装置Aは、電子写真方式の記録部を備えたプリンタを例に採って示しているが、これに限らず、画像読取装置を備えた複写機、ファクシミリ装置或いはこれらの機能を兼ね備えた所謂複合機等であっても良い。図において、画像形成装置Aの装置本体1は、記録紙(用紙)の給紙部2と、電子写真方式の画像記録部3と、印字後の記録紙の排出部4とが、この順序で高さ方向に層積されて構成されている。記録紙の給紙部2は、多数枚の記録紙を堆積収納し得る抜差し可能な給紙カセット2aと、該給紙カセット2aの給紙方向前端部に設置された分離給紙ローラ2bと、該分離給紙ローラ2bの周面に弾接する分離パッド2cとよりなる。
尚、給紙カセット2aの下に、更に同様のカセットを段積みして多段カセットとし、或いは、オプションカセット(不図示)を設置し得るよう構成することも可能である。また、上記分離パッド2cに代えリタードローラとすることも可能である。
The image forming apparatus A shown in FIG. 1 is illustrated by taking a printer having an electrophotographic recording unit as an example. However, the image forming apparatus A is not limited to this, and is not limited to this. A so-called multifunction machine or the like may also be used. In the figure, the apparatus
It should be noted that a similar cassette can be stacked under the paper feed cassette 2a to form a multi-stage cassette, or an optional cassette (not shown) can be installed. Further, a retard roller may be used instead of the separation pad 2c.
画像記録部3は、感光体ドラム5の周囲に、コロナ帯電方式の帯電器6、LED等からなる露光器7、現像器本体8、転写ローラ(転写器)9及び転写残トナーのクリーニング装置10をこの順序で配したプロセス部と、その下流側の定着器11とより構成される。これらプロセス部は、露光器7及び転写ローラ9を除き、感光体ドラム5、帯電器6及びクリーニング装置10を一括したドラムユニット50と、現像器本体ハウジング81、攪拌搬送スクリュー82,83、供給パドル84及び現像ローラ85等を一括した現像器本体ユニット80とよりなるプロセスユニットとされる。
The image recording unit 3 includes a corona charging type charger 6, an exposure unit 7 including an LED, a developing
図例の現像器本体ユニット80は、2成分現像剤を用いる方式の現像器であって、樹脂成型された現像剤容器を兼ねる現像器本体ハウジング81内にトナーとキャリアを収容し、2本の平行な攪拌・搬送スクリュー82、83で攪拌・搬送しながら、供給パドル84によりバイアス印加された現像ローラ85に現像剤を供給するよう構成されている。現像器本体ハウジング81の外面には磁気センサー86が付設され、現像器本体ハウジング81内のトナー濃度(トナーとキャリアの混合比)が検出される。この現像器本体ユニット80から離間した位置には、トナー収容部としてのトナータンク12及びトナーホッパー13が設置され、上記磁気センサー86により現像器本体ハウジング81内のトナー濃度が低下したことが検出されると、トナーホッパー13よりスクリューコンベア(パイプスクリュー)14を介してトナーが現像器本体ハウジング81内に補給される。トナータンク12内には、トナー攪拌用アジテータ15及びトナーホッパー13へのトナー搬送・排出用スクリュー16が配設され、このトナー攪拌用アジテータ15及びトナー搬送・排出用スクリュー16を備えたトナータンク12は、後記する廃トナータンク17と一体とされて、装置本体1に対して着脱可能に装着されるトナーカートリッジ18として構成されている。このトナーカートリッジ18、トナーホッパー13及び現像器本体ユニット80によって、本発明の現像装置Bが構成される。
The developing device
ドラムユニット50及び現像器本体ユニット80は、装置本体1に対してその前面側より、個々に或いは両者を何等かの結合手段で結合した状態で着脱可能に装着される。また、露光器7及び転写ローラ9を除く全てのプロセス部を一括してプロセスユニットとすることも可能である。更に、上記トナーカートリッジ18も装置本体1に対して、その前面側より着脱可能に装着される。これらプロセスユニット50,80及びトナーカートリッジ18は、消耗品として適宜新品に交換される。ここで、装置本体1の前面側とは、図1における紙面手前側を言い、給紙カセット2aも装置本体1に対して前面側より抜差し可能とされている。
The drum unit 50 and the developing device
上記トナーカートリッジ18を構成する廃トナータンク17には、前記クリーニング装置10で除去回収された廃トナーを逐次搬送投入するためのスクリューコンベア19が接続されている。その廃トナー排出口19a(図2参照)から排出・投入された廃トナーは、廃トナータンク17内に配設された搬送スクリュー17aによって廃トナータンク17内に分散堆積される。上記現像器本体8を含む現像器本体ユニット(プロセスユニット)80及びドラムユニット(プロセスユニット)50と、トナーカートリッジ18、トナーホッパー13とを繋いで構成されるトナーの搬送系、廃トナーの搬送系及びトナーカートリッジ18の詳細については後記する。
Connected to the
定着器11の下流側には、切替ゲート4a、排出ローラ対4b及び排出トレイ4cが連設され、これらによって排出部4が構成される。上記プロセス部の上流側近傍には、レジストローラ対20が配設され、上記給紙カセット2aから、分離給紙ローラ2b及び分離パッド2cの作用により1枚ずつ分離繰出された記録紙(用紙)は、該レジストローラ対20によりレジストされて、前記感光体ドラム5と転写ローラ9との対合部に導入される。感光体ドラム5は図1の矢示方向に回転しながら、帯電器6によりその表面が一様にマイナス帯電され、画像情報に基づく光学画像が露光器7によって感光体ドラム5の表面に照射され、感光体ドラム5の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム5の表面の光導電体の特性により、光の照射部分の電位が変化し、その他の部位の電位が維持されて形成されるものである。
On the downstream side of the fixing device 11, a switching gate 4a, a
そして、この静電潜像は、バイアス印加された現像器本体8で逐次現像されてトナー画像として感光体ドラム5と転写ローラ9との対合部に至る。この現像の際、光の照射により電位が変化した部位には、現像器本体8との電位差によりトナーが感光体ドラム5に吸引されて黒部分となり、その他の部分にはトナーは吸引されず白部分となって、全体として、画像情報に基づく白黒のトナー画像が形成される。上記レジストローラ対20は、感光体ドラム5の表面のトナー画像に同期して記録紙がこの対合部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。
The electrostatic latent image is sequentially developed by the developing
転写ローラ9はバイアス印加されており、感光体ドラム5と対合され且つ矢示方向(感光体ドラム5とウイズ方向)に回転駆動されながら記録紙をニップ搬送し、この間感光体ドラム5の表面のトナー像が記録紙に転写される。感光体ドラム5の表面に残ったトナー等(紙粉を含むことがある)は、クリーニング装置10で除去・回収される。トナー像が転写された記録紙は、定着器11に導入され、永久画像として定着された後、切替ゲート4aを押し上げ、排出ローラ対4bを経て排出トレイ4c上に排出される。この一連の記録紙の給送は、給紙カセット2aからの繰出し直後に略垂直(鉛直)に立ち上がり、排出ローラ対4bでは給紙カセット2aからの繰出し方向とは略180度の方向にUターンするような主給送パスPに沿ってなされる。このようなレイアウト構成により、装置全体のコンパクト化が図られる。
A bias is applied to the transfer roller 9, and the recording paper is nip-conveyed while being paired with the photosensitive drum 5 and being rotationally driven in the direction indicated by the arrow (with respect to the photosensitive drum 5). The toner image is transferred onto the recording paper. Toner remaining on the surface of the photosensitive drum 5 (which may include paper dust) is removed and collected by the cleaning device 10. The recording paper onto which the toner image has been transferred is introduced into the fixing device 11 and fixed as a permanent image, and then the switching gate 4a is pushed up and discharged onto the discharge tray 4c through the
図例の画像形成装置Aは、両面記録機能を備えており、上記主給送パスPの切替ゲート4aの取付け位置から、前記レジストローラ対20の上流側で上記主給送パスPに循環合流する反転給送パスP1が形成されている。前記排出ローラ対4bは、正逆転可能とされ、また、反転給送パスP1には搬送ローラ対21、22が配設されており、両面記録する場合は、上記のように片面記録がされた記録紙が主給送パスPに沿って搬送され、記録紙の後端が排出ローラ対4bに至ると、該排出ローラ対4bは一旦停止して記録紙の後端をニップする。次いで、排出ローラ対4bが逆転し、記録紙はその後端より搬送ローラ対21、22によって反転給送パスP1を搬送され、主給送パスPに合流し、レジストローラ対20に至る。該レジストローラ対20によってレジストされて、再度感光体ドラム5と転写ローラ9との対合部に導入されてその裏面の記録がなされる。両面記録された記録紙は、その後、上記同様主給送パスPに沿って排出トレイ4c上に排出される。
The image forming apparatus A shown in the figure has a double-sided recording function, and circulates and joins the main feeding path P upstream of the
図例の画像形成装置Aは、記録紙の手差機能を更に備えており、装置本体1の側部には上下に開閉可能な3段スライド伸縮可能な手差給紙トレイ23が付設されている。該手差給紙トレイ23は、使用しない時は、図1の2点鎖線のように収縮された状態で閉止され、使用時には、把手23aをして開け、給紙の為に載置される記録紙のサイズに応じて適宜その伸張がなされる。該手差トレイ23の前端部には手差分離給紙ローラ23bと分離パッド23cとが弾接状態で配設され、その更に下流側には主給送パスPに合流する手差給送パスP2が連設されている。
The image forming apparatus A shown in the figure is further provided with a manual sheet feeding function, and a manual
次に、現像器本体8を含むプロセスユニット(現像器本体ユニット80及びドラムユニット50)と、トナータンク12,トナーホッパー13,廃トナータンク17とを繋いで構成されるトナーの搬送系について説明する。図2において、装置本体1の奥側(図2の紙面上方)には、トナー供給用トナーホッパー13及びその排出側に連結されたトナー供給用スクリューコンベア14が固定的に設置されている。プロセスユニットとしてのドラムユニット50及び現像器本体ユニット80とは上下に一体に結合された状態で装置本体1に対して着脱可能とされ、装置本体1の前面側(図2の紙面下方)より、白抜矢示方向Zに沿って装着し得るよう構成されている。この装着によって現像器本体ハウジング81のトナー受入口81aと、スクリューコンベア14のトナー供給口14aとが接合され、第1のトナー受渡し部T1が構成される。
Next, a toner conveyance system configured by connecting the process unit including the developing device main body 8 (developing device
また、トナータンク12と廃トナータンク17とが一体に構成されたトナーカートリッジ18も、装置本体1に対して着脱可能とされ、装置本体1の前面側(図2の紙面下方)より、白抜矢示方向Z1に沿って装着される。白抜矢示方向Z,Z1は同方向である。この装着によって、トナータンク12の前端部に突出する円筒状のトナー供給筒12aとトナーホッパー13のトナー受入部13aとが接合され、第2のトナー受渡し部T2が構成される。この装着の際、クリーニング装置10(図1参照)からの廃トナー搬送スクリュー19の廃トナー排出口19aと、廃トナータンク17の廃トナー受入口17bとが接合され、第3のトナー受渡し部T3が構成される。これによって、トナータンク12から現像器本体ハウジング81への供給トナーの搬送系が、クリーニング装置10から廃トナータンク17への廃トナーの搬送系が、夫々構成される。プロセスユニット50,80とトナーカートリッジ18とは、装置本体1の前面側に設けられた開閉扉1aを開けて装置本体1の前面側よりその装着、脱着がなされる。
Further, the
トナータンク12と廃トナータンク17は、トナーカートリッジ18のハウジング24に上下に区画形成されている(図3参照)。ハウジング24の全体高さ及び横幅は、他の装置構成との関係から制約があり、その為、トナータンク12の容量を大きく確保するよう可能な限り深底とし、これに伴い廃トナータンク17をその内部空間が水平面域方向に広がりのあるものとしている。トナータンク12内には、トナー攪拌用アジテータ15及びトナー搬送・排出用スクリュー16が、その軸心が白抜矢示方向Z1(画像形成装置本体1に対する装着方向)に平行に配設され、ハウジング24に軸回転可能に支持されている。トナー攪拌用アジテータ15の回転駆動軸15aは、上記白抜矢示方向Z1の先側端部においてハウジング24の奥側外側部24aより突出し、この先側端部には、トナーカートリッジ18を装置本体1内に装着した際、装置本体1内に設置される駆動源(不図示)に連結されるカップリング15bが固定されている。一方、回転駆動軸15aの基部側端部は、ハウジング24の前面側外側部24bより突出し、この基部側端部にアジテータ用ギヤ15cが固設されている。
The
トナー搬送・排出用スクリュー16は、ハウジング24内の一側部上方側壁に上記白抜矢示方向Z1に平行に一体形成された段状のスクリューケース部24c内に配設されている。このスクリューケース部24cの内側辺部には堰部24dが連成されている。この堰部24dの上端縁部とハウジング24の天板24eとの間が、後記する攪拌羽根シート27,28によるトナー搬送・排出用スクリュー16へのトナーの移送部24fとされる。トナー搬送・排出用スクリュー16は、その先側が上記トナー供給筒12a内に及び、またその駆動軸16aの基部側端部は、ハウジング24の前面側外側部24bより突出し、この基部側端部にスクリュー用ギヤ16bが固設されている。上記アジテータ用ギヤ15cとスクリュー用ギヤ16bとにはアイドラギヤ25aが噛合し、これらによって、前記カップリング15bより受けた回転駆動力をトナー攪拌用アジテータ15からトナー搬送・排出用スクリュー16へ駆動伝達する為のギヤ機構部25が構成される。このギヤ機構部25は、前記ハウジング24にビス等で固着されるギヤカバー26によって覆われ、ギヤカバー26には、トナーカートリッジ18を装置本体1に抜き差し操作する為の取手26aが形成されている。
尚、廃トナータンク17内に配設される搬送スクリュー17aは、その駆動軸のハウジング24より突出する先側端部に固定されたカップリング17cと、装置本体1内に設置される駆動源(不図示)との連結によって、トナー攪拌用アジテータ15及びトナー搬送・排出用スクリュー16とは個別にその軸回転駆動がなされる。
The toner conveying / discharging
The
トナーホッパー13は、トナータンク12から供給されたトナーを一時的に貯留する為のものであり、現像器本体8の前記磁気センサー86がトナー無し信号を送出すると、トナーホッパー13に連結されたスクリューコンベア14が作動し、上記第1のトナー受渡し部T1より、現像器本体ハウジング81内にトナーが供給される。トナーホッパー13内には常時所定量のトナーが貯留されるよう、該トナーホッパー13内に設置されるセンサー(不図示)の検出信号により、上記トナー搬送・排出用スクリュー16の動作制御がなされる。トナーホッパー13内に貯留される所定量のトナー量は、例えば、トナータンク12内のトナーがなくなり、新しいトナーカートリッジ18に交換するまでの間もプリント動作を継続し得るに十分な量に設定される。上記トナー受渡し部T1,T2,T3には、説明を省略するが、その接合確立時に開となるシャッター部材が介在される。
The
トナー攪拌用アジテータ15の回転駆動軸15aには、2枚の可撓性攪拌羽根シート27,28と両攪拌羽根シート27,28の間に介在される中間シート29とがその基端部においてリベット等の止具15dにより固着され、攪拌羽根シート27,28及び中間シート29の自由端側が重ね合わされた状態とされている(図3の2点鎖線及び図7参照)。これら重ね合わせた状態の攪拌羽根シート27,28の内、回転方向aの上流側に位置する攪拌羽根シート27及び同下流側に位置する攪拌羽根シート28の夫々の自由端側先側部分27a,28aは、互いに反方向に向くよう屈折されている。即ち、この屈折された自由端側先側部分27aは上流側に、自由端側先側部分28aは下流側に向いている。攪拌羽根シート27,28及び中間シート29は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)シートからなり、その厚みは、夫々0.3mm、0.1mm及び0.2mm程度とされる。また、中間シート29の自由端側出幅は、攪拌羽根シート27,28のそれの略1/2程度とされる。
The
トナーカートリッジ18のハウジング24は、上記のように深底タイプの容器とされ、その天板24eはハウジング24の上面開口部にビス等の止具(不図示)によって装着される蓋体とされる。即ち、トナーカートリッジ18の製造においては、ハウジング24内にトナー攪拌用アジテータ15及びトナー搬送・排出用スクリュー16を組込み、トナーtを装填した上でこの蓋体(天板)24eが止着固定され、ハウジング24の上面開口部が密封される。蓋体24eの下面には、上記トナー搬送・排出用スクリュー16に対するトナーの移送部24fから、トナー攪拌用アジテータ27,28の回転方向aの下流側に向かい、下辺縁部30cの形状が凹曲状とされた複数のリブ30…が、トナー攪拌用アジテータ15の回転駆動軸15aに沿って平行且つ略等間隔で垂設されている。このリブ30の上記移送部24f側端部30aは、上記堰部24dの上端縁部に近接し、リブ30の下辺縁部30cはこの移送部側端部30aから上記回転方向aの下流側に向かい凹曲状の曲線を描き、ハウジング24の反対側壁部の近傍端部30bで立下がるような形状とされている。蓋体24eの上記下流側部分の下面には、トナー搬送・排出用スクリュー16の軸方向に沿った複数の補強リブ31…が、リブ30…の下辺縁部30cより下方に突出しない高さで形成されている。蓋体24eは合成樹脂の成型体からなり、上記リブ30…及び補強リブ31…はこの成型時に一体形成される。
The
トナー攪拌用アジテータ15は、上記のようにその回転駆動軸15aに固着された可撓性の攪拌羽根シート27,28及び中間シート29を備えている。従って、回転駆動軸15aがa方向に回転すると、夫々の攪拌羽根シート27,28は、トナーホッパー12内に充填されたトナーtの抵抗を受けて、図3の実線及び図5、図6に示すように撓み、その撓み反力によりトナーtがトナーホッパー12内を流動攪拌され、トナーホッパー12内で偏析やブリッジ等を起こさず均一に分散・堆積される。上流側の攪拌羽根シート27は、その自由端側先側部分27aが、上流側に屈折されているから、トナーtから受ける抵抗が緩和され、攪拌作用が円滑になされる。
The
また、下流側の攪拌羽根シート28は、その自由端側先側部分28aが、下流側に屈折されているから、トナーtから受ける抵抗が大きくなるが、この自由端側先側部分28aによって、トナーtは掬い上げるように持ち上げられ、図5に示すようにトナー搬送・排出用スクリュー16が配設されるスクリューケース部24c内に、その堰部24dを越えてトナーの移送部24fより移送・供給される。スクリューケース部24c内に供給されたトナーtは、トナー搬送・排出用スクリュー16の回転によって、トナー供給筒12aよりトナーホッパー13内へそのトナー受入部13aを経て逐次排出・供給される。この下流側攪拌羽根シート28は、上流側の攪拌羽根シート27及びこの作用を受けたトナーtによって後押しされるように回転するから、トナーtの持ち上げ移送・供給が効果的になされる。また、両攪拌羽根シート27,28の間に中間シート29を介在させているから、攪拌回転時に中間シート29によって腰が付与され、下流側攪拌羽根シート28が過度に撓むことなく、上記トナーtの持ち上げ移送・供給がより確実になされる。トナータンク12内のトナーtの量が減り、そのレベルが下がっても上記攪拌及びトナーtの持ち上げ機能が好適に維持され、トナーを余すことなくトナー搬送・排出用スクリュー16に定量供給することができる。
Further, the downstream
両攪拌羽根シート27,28は回転しながら堆積トナーtを攪拌すると共に、上記移送部24fではトナー搬送・排出用スクリュー16にトナーを移送・供給するべく機能する。この移送後は、これら攪拌羽根シート27,28の自由端側部分27a,28aはトナーtの抵抗から開放され弾性復元しようとする。しかし、スクリューケース部24cの堰部24dに移送部側端部30aが近接したリブ30が、反対側壁部の近傍端部30bに向かいその下辺縁部30cが凹曲状に連なるから、攪拌羽根シート27,28はその後の回転に伴い、図6に示すようにその自由端側が撓んだ状態でリブ30の下辺縁部30cに急激な弾性復元を伴うことなく移行してそのまま弾性摺接し、これにより空気を切る音や蓋体24eの下面に衝当することによる異音の発生が生じない。しかも、この摺接はリブ30の下辺縁部30cとの線接触でなされるから、摺接音の発生も抑制され、摺接抵抗も小さく攪拌羽根シート27,28の回転駆動部の負荷が大きくなることもない。また、リブ30の移送部側端部30aは、スクリューケース部24cの堰部24dの上端縁部に近接しているが、複数のリブ30…はトナー攪拌用アジテータ15の回転駆動軸15aに沿って平行且つ略等間隔で垂設されているから、移送部24fが塞がれることがなく、トナーtのトナー搬送・排出用スクリュー16への移送・供給機能が損なわれることがない。
The agitating
尚、攪拌羽根シート27,28のいずれか一方若しくは両方の基端部を回転駆動軸15aとの固着部より反対側に延出させ、この延出部においてもトナーの攪拌機能を持たせるようにしても良い。また、攪拌羽根シートは、2枚に限らず適宜その枚数を増やすことは可能である。現像器本体8として、2成分現像剤を用いる方式を例示したが、これに限らず1成分現像方式の場合にも本発明を適用することができる。また、クリーナレス方式の場合は、廃トナーの搬送系及び廃トナータンクは存在しないことになる。更に、プロセスユニット50,80及びトナーカートリッジ18を装置本体1の前面側から装着する例について述べたが、左右側面或いは背面側、更には上方から装着する場合にも本発明を適用することができる。更にまた、トナー収容部がトナータンク12及び廃トナータンク17からなるトナーカートリッジ18として構成される例について述べたが、現像器本体ハウジング81の一部をトナー収容部とし、これにトナー攪拌用アジテータ15及びトナー搬送・排出用スクリュー16を設けるよう構成することも可能である。
One or both base end portions of the
1 画像形成装置本体
12 トナータンク(トナー収容部)
15 トナー攪拌用アジテータ
15a 回転駆動軸
16 トナー搬送・排出用スクリュー
18 トナーカートリッジ
24 ハウジング
24c スクリューケース部
24e 蓋体(天板)
24f トナー移送部
27 上流側攪拌羽根シート
27a 自由端側先側部分
28 下流側攪拌羽根シート
28a 自由端側先側部分
30 リブ
30c 下辺縁部
A 画像形成装置
B 現像装置
DESCRIPTION OF
15
24f
Claims (5)
上記トナー収容部は、ハウジングと、該ハウジング内に配設されたトナー攪拌用アジテータと、該ハウジング内の一側部上方にトナー攪拌用アジテータの回転駆動軸に平行に配設されたトナー搬送・排出用スクリューとよりなり、
上記トナー攪拌用アジテータは、上記回転駆動軸に基端部が固着された可撓性攪拌羽根シートを備え、上記ハウジングの天板下面には、上記トナー攪拌用アジテータの回転駆動軸に直交する方向に沿った複数のリブが、該回転駆動軸に沿って隔設され、該リブの下辺縁部は、上記攪拌羽根シートがその回転に伴いトナー搬送・排出用スクリューにトナーを移送後、その自由端側が撓んだ状態で弾性摺接するよう構成されていることを特徴とする現像装置。 A developing device including a toner container,
The toner container includes a housing, a toner agitator disposed in the housing, and a toner conveying / dispensing unit disposed in parallel with the rotational drive shaft of the toner agitator above one side of the housing. It consists of a screw for discharge,
The toner stirring agitator includes a flexible stirring blade sheet having a base end fixed to the rotation drive shaft, and a direction perpendicular to the rotation drive shaft of the toner stirring agitator is provided on a lower surface of the top plate of the housing. A plurality of ribs along the rotation drive shaft are spaced apart from each other, and the lower edge portion of the rib is free after the toner is transferred to the toner conveying / discharge screw as the stirring blade sheet rotates. A developing device configured to be in elastic sliding contact with a bent end side.
前記リブの下辺縁部の形状が、上記トナー搬送・排出用スクリューに対するトナーの移送部から、トナー攪拌用アジテータの回転方向下流側に向かい凹曲状とされ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 a shape of a lower edge portion of the rib is concavely curved toward a downstream side in a rotation direction of the toner stirring agitator from a toner transfer portion with respect to the toner conveying / discharging screw.
前記トナー搬送・排出用スクリューは、前記ハウジング内の一側部上方であって該ハウジングの側壁に段状に一体形成されたスクリューケース部内に配設されていることを特徴とする現像装置。 In the developing device according to claim 1 or 2,
The developing device according to claim 1, wherein the toner conveying / discharging screw is disposed in a screw case portion integrally formed in a step shape on a side wall of the housing above one side portion in the housing.
前記可撓性攪拌羽根シートは、2枚が重ね合わされた状態で上記回転駆動軸にその基端部をして固着されたものとされ、これら重ね合わせた状態の攪拌羽根シートの内、回転方向上流側攪拌羽根シート及び回転方向下流側攪拌羽根シートの夫々の自由端側先側部分が互いに反方向に向くよう屈折されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 3,
The flexible stirrer blade sheet is fixedly attached to the rotary drive shaft with its base end in a state where two sheets are overlapped, and the rotation direction of the stirrer blade sheets in the overlapped state A developing device characterized in that the front end portions of the upstream stirring blade sheet and the downstream stirring blade sheet in the rotational direction are refracted so as to face in opposite directions.
前記トナー収容部が、前記ハウジング、トナー攪拌用アジテータ及びトナー搬送・排出用スクリューと共にトナーカートリッジとして構成され、前記ハウジングの一部としての天板は、ハウジングの上面開口部に装着される蓋体からなることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The toner storage unit is configured as a toner cartridge together with the housing, a toner agitator for agitation, and a screw for toner conveyance / discharge, and a top plate as a part of the housing is formed from a lid attached to an upper surface opening of the housing. A developing device.
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