JP2009288708A - Developing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタ、さらにはファクシミリ装置等の画像形成装置に適用される現像装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
従来、特許文献1に記載されているような現像装置が知られている。この現像装置は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に適用されるものであり、当該画像形成装置の装置本体に内装された像担持体(特許文献1では感光体ドラム)の表面にトナーを供給し、当該像担持体の表面の静電潜像に沿ってトナー像を形成させるものである。
Conventionally, a developing device as described in
かかる現像装置は、箱形を呈し、かつ、一側面に像担持体の表面と対向する開口を備えた、現像剤が装填される筐体と、この筐体に内装され、かつ、現像剤を攪拌しつつ当該筐体内で循環搬送するスクリュー(攪拌搬送部材)と、このスクリューにより搬送されつつある現像剤を、前記開口を介して像担持体の表面に供給する現像スリーブとを備えている。 Such a developing device has a box shape and has an opening on one side surface that faces the surface of the image carrier, and is loaded with a developer, is housed in the housing, and contains the developer. A screw (agitating and conveying member) that circulates and conveys within the casing while stirring, and a developing sleeve that supplies the developer being conveyed by the screw to the surface of the image carrier through the opening are provided.
前記開口には、先端縁部が現像スリーブの周面と対向した当該現像スリーブの略全長に亘って延びる現像剤規制部材が設けられている。そして、現像スリーブの回転で像担持体に供給される現像剤は、現像剤規制部材と現像スリーブの周面との間の隙間を通過することで所定の層厚に規制されて切り出され、感光体ドラムの周面に供給される。 The opening is provided with a developer regulating member whose leading edge extends over substantially the entire length of the developing sleeve facing the peripheral surface of the developing sleeve. Then, the developer supplied to the image carrier by the rotation of the developing sleeve passes through the gap between the developer regulating member and the peripheral surface of the developing sleeve, and is cut out by being regulated to a predetermined layer thickness. It is supplied to the peripheral surface of the body drum.
ところで、このような現像装置においては、トナーが現像スリーブの筒心回りの駆動回転により現像スリーブの周面と現像剤規制部材との間の隙間を通過する際に抵抗を受け、この抵抗に起因した摩擦力によって昇温するが、この昇温によって現像剤の品質が劣化することがある。トナーが劣化すると、感光体ドラムの周面に適正なトナー像を形成し得なくなるという不都合が生じる。 By the way, in such a developing device, the toner receives resistance when passing through the gap between the peripheral surface of the developing sleeve and the developer regulating member due to the driving rotation around the cylindrical center of the developing sleeve, and this resistance causes Although the temperature rises due to the frictional force, the developer quality may be deteriorated by this temperature rise. When the toner deteriorates, there arises a problem that an appropriate toner image cannot be formed on the peripheral surface of the photosensitive drum.
かかる不都合を解消するべく、特許文献1の発明においては、規制部材を金属製の中空品によって構成し、中空部分に冷却用の液体や気体を流通させることが行われる。こうすることで現像スリーブと現像剤規制部材との間の隙間を通過するトナーに摩擦熱が発生しても、現像剤規制部材からトナーに向けて冷熱が供給されるため、トナーが昇温することが防止される。
しかしながら、特許文献1に記載の現像装置にあっては、現像スリーブと現像剤規制部材との間の隙間を通過するトナーに対してのみ冷却処理が施されるだけであるため、筐体内でトナーを攪拌しつつ循環搬送するときの摩擦熱によるトナーの温度上昇を抑えるためには能力不足であり、結果として筐体内のトナーを効果的に冷却処理することができないという問題点を有している。
However, in the developing device described in
本発明は、従来のかかる問題点を解消するためになされたものであり、筐体内で攪拌搬送部材との摩擦によるトナーの昇温を効果的に抑えることが可能な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 to solve the conventional problems, and provides a developing device capable of effectively suppressing the temperature rise of the toner due to friction with the agitating / conveying member in the casing. It is aimed.
請求項1記載の発明は、所定の筐体と、前記筐体の内部に軸心回りに回転しながら所定の像担持体の表面にトナーを供給する現像ローラと、前記筐体内の対向壁面間に軸心回りに回転可能に架設され、かつ、軸心回りに回転することによりトナーを攪拌する攪拌搬送部材とが備えられ、前記攪拌搬送部材は、金属製のシャフトと、前記シャフトに一体回転可能に外嵌される合成樹脂製の撹拌搬送羽根とを有し、前記撹拌搬送羽根には、前記シャフトの一部を前記筐体内へ露出させる露出開口が設けられ、前記シャフト端部または当該端部につながる部分が筐体から外部に露出されていることを特徴とする現像装置である。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a predetermined case, a developing roller that supplies toner to the surface of the predetermined image carrier while rotating around the axis inside the case, and an opposing wall surface in the case. And an agitating / conveying member that stirs the toner by rotating around the axial center, and the agitating / conveying member rotates integrally with the metal shaft and the shaft. An agitating / conveying blade made of synthetic resin that can be externally fitted, and the agitating / conveying blade is provided with an exposure opening that exposes a part of the shaft into the housing, and the shaft end or the end The developing device is characterized in that a portion connected to the portion is exposed to the outside from the housing.
かかる構成によれば、攪拌搬送部材が軸心回りに回転することにより筐体内のトナーは、像担持体の表面での現像処理のために現像ローラへ向けて送り込まれる。そして、このとき回転している攪拌搬送部材とトナーとの間の摩擦で発生した摩擦熱は、合成樹脂製の撹拌搬送羽根間に形成された露出開口を介して筐体内の空間に露出され、かつ、トナーと接触している金属製のシャフトに伝達され、このシャフトの端部または当該端部につながる部分であって筐体から外部に露出されている部分を介して放熱される。 According to this configuration, the toner in the housing is sent toward the developing roller for the development processing on the surface of the image carrier by rotating the stirring and conveying member around the axis. Then, the frictional heat generated by the friction between the stirring and conveying member rotating at this time and the toner is exposed to the space in the housing through the exposure opening formed between the stirring and conveying blades made of synthetic resin, And it is transmitted to the metal shaft in contact with the toner, and the heat is dissipated through the end portion of this shaft or a portion connected to the end portion and exposed to the outside from the housing.
このように、攪拌搬送部材を、金属製のシャフトと、このシャフトに外嵌される合成樹脂製の撹拌搬送羽根とで構成するとともに、撹拌搬送羽根にシャフトの一部を外部に露出させる露出開口を設けることによって、複雑な形状の撹拌搬送羽根の製造の容易性を確保しつつ、熱伝導率が優れた金属製のシャフトを介して効率的に摩擦熱を放熱することができる。 In this way, the stirring and conveying member is constituted by a metal shaft and a synthetic resin stirring and conveying blade fitted on the shaft, and an exposure opening that exposes a part of the shaft to the stirring and conveying blade. Thus, it is possible to efficiently dissipate frictional heat through a metal shaft having excellent thermal conductivity while ensuring the ease of manufacturing a complicated shape of the stirring and conveying blade.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記攪拌搬送部材の筐体から外部に露出された部分に空気流を吹き付けるための送風機構が設けられていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to
かかる構成によれば、送風機構を介して攪拌搬送部材の筐体から外部に露出された部分に空気流を吹き付けることにより、攪拌搬送部材は、当該空気流との熱交換でより効果的に冷却され、これによってトナーの温度上昇がより効果的に抑えられる。 According to this configuration, the agitation transport member is more effectively cooled by heat exchange with the air flow by blowing an air flow to the portion exposed to the outside from the casing of the agitation transport member via the air blowing mechanism. As a result, the temperature rise of the toner is more effectively suppressed.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、前記シャフト端部につながる部分は、駆動力伝達用のギヤであることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the portion connected to the shaft end is a driving force transmission gear.
かかる構成によれば、ギヤは、その周面に多くのギヤ歯が形成され、これによって表面積が非常に大きくなっているため、放熱用の部材として適している。 According to such a configuration, the gear is suitable as a member for heat dissipation because a large number of gear teeth are formed on the peripheral surface thereof, thereby increasing the surface area.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記送風機構は、外気を取り入れるファン装置と、このファン装置が取り入れた外気を前記シャフトの端部側へ案内するダクトと、このダクトの下流端に接続されて前記ギヤに外気を吹き付けるノズル部とを備えることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the air blowing mechanism includes a fan device that takes in outside air, a duct that guides the outside air taken in by the fan device to the end side of the shaft, and the duct. And a nozzle portion that is connected to the downstream end of the nozzle and blows outside air onto the gear.
かかる構成によれば、ファン装置が取り入れた外気は、ダクトを通ってシャフトの端部側へ案内され、引き続きこのダクトの下流端に接続されたノズル部を介してギヤに吹き付けられるため、ギヤは外気との熱交換が集中的に行われ、効果的に冷却される。 According to such a configuration, the outside air taken in by the fan device is guided to the end portion of the shaft through the duct, and subsequently blown to the gear via the nozzle portion connected to the downstream end of the duct. Heat exchange with the outside air is intensively performed and cooling is effectively performed.
本発明に係る現像装置によれば、攪拌搬送部材を、金属製のシャフトと、このシャフトに外嵌される合成樹脂製の撹拌搬送羽根とで構成するとともに、撹拌搬送羽根にシャフトの一部を外部に露出させる露出開口を設けることによって、複雑な形状の撹拌搬送羽根の製造の容易性を確保しつつ、熱伝導率が優れた金属製のシャフトを介して効率的に摩擦熱を放熱することができる。従って、現像装置内で攪拌搬送部材との摩擦によりトナーの温度が上昇し、これによってトナーが劣化したり、適正な現像処理が行い得なくなったりするような不都合の発生を有効に防止することができる。 According to the developing device of the present invention, the agitating / conveying member is constituted by a metal shaft and a synthetic resin agitating / conveying blade fitted on the shaft, and a part of the shaft is provided on the agitating / conveying blade. By providing an exposed opening that is exposed to the outside, it is possible to efficiently dissipate frictional heat through a metal shaft with excellent thermal conductivity, while ensuring the ease of manufacturing a complicatedly shaped stirring and conveying blade. Can do. Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of inconvenience that the temperature of the toner rises due to friction with the agitating / conveying member in the developing device, which causes the toner to deteriorate or cannot be properly developed. it can.
そして、特に、攪拌搬送部材の筐体から外部に露出された部分に空気流を吹き付けるようにすることで、当該気流との熱交換によりトナーの温度上昇をより効果的に抑えることができる。 In particular, by blowing an air flow to a portion exposed to the outside from the casing of the agitating and conveying member, it is possible to more effectively suppress an increase in toner temperature by heat exchange with the air flow.
図1は、本発明に係る現像装置が適用されたプリンタの内部構造の一実施形態を示す断面視の説明図である。図1に示すように、プリンタ(画像形成装置)10は、印刷処理に供する用紙Pを貯留する用紙貯留部12と、この用紙貯留部12に貯留された用紙束P1から繰り出された1枚ずつの用紙Pに対して画像形成処理を施す画像形成部13と、この画像形成部13で画像形成処理の結果トナー像が転写された用紙Pに対して当該トナー像の定着処理を施す定着部14とが装置本体11に内装されるとともに、定着部14で定着処理の施された用紙Pが排紙される排紙部15が装置本体11の頂部に設けられた基本構成を有している。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of the internal structure of a printer to which a developing device according to the present invention is applied. As shown in FIG. 1, a printer (image forming apparatus) 10 includes a
前記用紙貯留部12には、所定数(本実施形態では1つ)の用紙カセット121が装置本体11に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット121の上流端(図1の右方)には、用紙束P1から1枚ずつの用紙Pを繰り出させるピックアップローラ122が設けられている。このピックアップローラ122の駆動によって用紙カセット121から繰り出された用紙Pは、給紙搬送路123およびこの給紙搬送路123の下流端に設けられたレジストローラ対124を介して画像形成部13に給紙される。
A predetermined number (one in this embodiment) of
前記画像形成部13は、コンピュータ等から伝送された画像情報に基づき所定の画像形成処理を行った上で用紙Pに転写処理を施すものである。かかる画像形成部13は、装置本体11の略中央部に設けられた感光体ドラム(像担持体)131の周面に沿うように、当該感光体ドラム131の直上位置から時計方向に向けて帯電ローラ132、露光装置134、現像装置20、転写ローラ133およびクリーニング装置135が配設されることにより構成されている。
The
前記感光体ドラム131は、周面に静電潜像を形成させた後にこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものである。かかる感光体ドラム131は、装置本体11の略中央部で前後方向(図1の紙面に直交する方向)に延びるドラム軸131aに同心で一体的に軸支され、図略の駆動手段の駆動によるドラム軸131aの時計方向に向かう駆動回転によって当該ドラム軸131aと一体回転する。
The
前記帯電ローラ132は、ドラム軸131a回りに時計方向に回転している感光体ドラム131の周面に一様な電荷を形成させるものであり、周面が感光体ドラム131の周面と当接しながら従動回転しつつ当該感光体ドラム131へ電荷を付与する。なお、帯電ローラ132に代えてワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム131の周面に電荷を付与するコロナ放電方式のものを採用してもよい。
The
前記露光装置134は、コンピュータ等の外部の機器から伝送されてきた画像データに基づくレーザー光を回転している感光体ドラム131の周面に照射するものである。感光体ドラム131の周面には、レーザー光が照射された部分の電荷の消去によって静電潜像が形成される。
The
前記現像装置20は、感光体ドラム131の周面に現像剤であるトナーT(図2に点描で表示)を供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーTを付着させ、これによって感光体ドラム131の周面にトナー像を形成させるものである。なお、本実施形態においては、現像剤として磁性トナーのみからなる、いわゆる磁性1成分系のものを使用している。トナーと磁性キャリヤとからなる、いわゆる2成分系のものを使用することもできる。
The developing
因みに、トナーTは、着色剤、電荷制御剤およびワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた体積平均粒径が6〜12μmの微粉体である。これに、平均粒径が0.01〜0.50μmのフェライト、マグネタイト等の磁性粉が外添されている。特にワックス等の有機物は、温度上昇の影響で劣化することが多く、これに起因してトナーTが劣化し、適正な画像形成処理が行い得なくなることがあるため、かかる不都合を解消するべく、本発明が提案された所以である。 Incidentally, the toner T is a fine powder having a volume average particle diameter of 6 to 12 μm in which additives such as a colorant, a charge control agent and wax are dispersed in a binder resin. Magnetic powders such as ferrite and magnetite having an average particle diameter of 0.01 to 0.50 μm are externally added thereto. In particular, organic substances such as wax are often deteriorated due to an increase in temperature, and due to this, the toner T deteriorates and proper image forming processing may not be performed. This is the reason why the present invention was proposed.
そして、トナーTは、現像装置20に対して着脱自在に装着されているトナーカートリッジ29から現像装置20に適宜補給される。
The toner T is appropriately supplied to the developing
前記転写ローラ133は、感光体ドラム131の直下位置に送り込まれた用紙Pに対して当該感光体ドラム131の周面に形成されている帯電したトナー像を静電気的に用紙Pに転写させるものである。
The
前記クリーニング装置135は、転写処理後の感光体ドラム131の周面に残留しているトナーTを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置135によって清浄化された感光体ドラム131の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電ローラ132へ向かうことになる。
The
前記定着部14は、画像形成部13によって転写処理の施された用紙Pのトナー像に加熱による定着処理を施すものである。かかる定着部14は、内部にハロゲンランプ等の通電発熱体が装着されたヒートローラ141と、このヒートローラ141の下部で周面が対向配置された加圧ローラ142とを備えている。
The fixing
そして、転写処理後の用紙Pは、ローラ心回りに時計方向に向けて駆動回転しているヒートローラ141と、ローラ心回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ142との間のニップ部を通過することによって、ヒートローラ141からの熱を得て定着処理が施される。定着処理の施された用紙Pは、排紙搬送路143を通って排紙部15へ排出される。
Then, the paper P after the transfer process is composed of a
前記排紙部15は、装置本体11の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Pを受ける排紙トレイ151が形成されている。
The
図2は、現像装置20の一実施形態を示す前方右側から見た一部切り掻き斜視図であり、図3は、図2に示す現像装置20を後方右側から見た斜視図である。また、図4は、図2のIV−IV線断面図である。なお、図2〜図4において、X−X方向を左右方向、Y−Y方向を前後方向といい、特に−X方向を左方、+X方向を右方、−Y方向を前方、+Y方向を後方という。
2 is a partially cut perspective view of the developing
図2および図4に示すように、現像装置20は、異形の箱形を呈した筐体21内に、トナーTを感光体ドラム131の周面へ供給する現像ローラ22と、この現像ローラ22の直上位置に配設されたブレード23と、トナーカートリッジ29から補給されたトナーTを攪拌しながら現像ローラ22の周面へ向けて搬送するスパイラルフィーダ(攪拌搬送部材)30とが設けられるとともに、筐体21外にスパイラルフィーダ30を介して内部のトナーTに冷却処理を施す送風機構40と、現像ローラ22およびスパイラルフィーダ30に駆動力を提供する駆動機構50とが付設されることによって構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the developing
前記スパイラルフィーダ30は、筐体21内の右方位置に配設された第1スパイラルフィーダ30aと、この第1スパイラルフィーダ30aから受け渡されたトナーを後方に向かって搬送する第2スパイラルフィーダ30bとからなっている。トナーTは、第2スパイラルフィーダ30bによって搬送されつつ一部が回転している現像ローラ22の周面に供給される。トナーTの残部は第1スパイラルフィーダ30aへ戻され、第1および第2スパイラルフィーダ30a,30b間を循環される。現像ローラ22の周面に供給されたトナーTは、当該現像ローラ22の回転によって感光体ドラム131の周面の潜像領域に供給され、これによって感光体ドラム131の周面に静電潜像に沿ったトナー像が形成される。
The
前記筐体21は、図2および図4に示すように、前方(−Y方向)から見た正面視で鈎型を呈し、左右方向の略中央位置から左方が先上がりに傾斜して左端部が感光体ドラム131に対向した底板211と、上部でこの底板211に対向配置された天板212と、これら底板211および天板212の前後の端部間に架設された前後方向一対の側板213(図2において前方の側板を二点鎖線で示している)と、底板211の若干上方位置でこれら一対の側板213間に架設されたトナー受けトレイ214とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
前記天板212は、左方が1段高くなった階段状に形成され、右方の低位天板212aと、左方の高位天板212bと、これら低位天板212aの左端縁部と高位天板212bの右端縁部との間に架設された垂直天板212cとからなっている。低位天板212aの後端部には、トナーカートリッジ29からのトナーを受け入れるためのトナー受入れ口212dが設けられている。また、高位天板212bの左端縁部と、底板211の左端縁部との間には、感光体ドラム131の周面に対向して筐体21内のトナーTを感光体ドラム131の周面に供給するためのトナー供給口216が開口されている。
The
前記トナー受けトレイ214は、第1スパイラルフィーダ30aを収容する第1トレイ214aと、第2スパイラルフィーダ30bを収容する第2トレイ214bと、下部で現像ローラ22と対向配置された第3トレイ214cとを備えている。第1〜第3トレイ214a,214b,214cは、いずれも対応した第1および第2スパイラルフィーダ30a,30b並びに現像ローラ22に対応するように前方から見た正面視で上面が凹の円弧状に形成されている。また、第1トレイ214aの右端部には右側壁217が設けられ、この右側壁217が底板211および低位天板212aの各右端部間に架設されることによって筐体21内の右面側が閉止されている。また、第3トレイ214cの左端縁は前後方向に延びる全長に亘って底板211に一体的に接続され、これによって底板211とトナー受けトレイ214とによって囲繞された空間の左部は外部に対し閉止状態とされている。
The
前記第1および第2トレイ214a,214b間には仕切り壁215が設けられている。この仕切り壁215の前方位置には、前方流通口215a(図2)が開口されているとともに、同後方位置には後方流通口215b(図2)が開口されている。そして、トナーカートリッジ29からトナー受入れ口212dを介して筐体21内に導入されたトナーTは、まず第1トレイ214a内において第1スパイラルフィーダ30aの駆動回転で前方に向けて搬送され、前方流通口215aを通って第2トレイ214bへ搬入され、第2トレイ214b内において第2スパイラルフィーダ30bの駆動回転で後方に向けて搬送され、以後、第1および第2トレイ214a,214b間を循環しながら一部が現像ローラ22へ供給される。
A
前記現像ローラ22は、一対の側板213間に貫通架設されたローラ軸221と、このローラ軸221と同心の筒状のローラ本体222と、このローラ本体222に内装され、かつ、ローラ軸221に固定されたローラ内磁石223からなっている。前記ローラ本体222は、ローラ軸221に対して相対回転するのに対し、前記ローラ軸221は、現像装置20の筐体21の適所に固定され、これによって回転しないようになされている。
The developing
かかる現像ローラ22は、前記第3トレイ214cの上方位置においてローラ本体222の周面がトナー供給口216を介して感光体ドラム131の周面と対向するように設置位置が設定されている。そして、装置本体11内の適所に設けられた駆動モータ511の駆動力が所定のギヤ機構(後述する駆動ギヤ512および入力ギヤ513)を介してローラ本体222に伝達され、これによってローラ本体222は、ローラ軸221回りに図4における反時計方向に向けて回転する。このローラ本体222の回転によって第3トレイ214c上で第2スパイラルフィーダ30bにより循環搬送されつつあるトナーTは、その一部が現像ローラ22の周面に供給される。
The developing
図5は、スパイラルフィーダ30の一実施形態を示す斜視図であり、図5(A)は、分解斜視図、図5(B)は、組み立て斜視図である。なお、図5におけるXおよびYによる方向表示は、図2の場合と同様(−X:左方、+X:右方、−Y:前方、+Y:後方)である。また、図5においては、スパイラルフィーダ30として第1スパイラルフィーダ30aを例に挙げて示しているが、第1および第2スパイラルフィーダ30a,30bは、スパイラルフィン(撹拌搬送羽根)32の螺旋の向きが逆になっているだけであり、基本的な構成は同様である。
FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of the
図5に示すように、スパイラルフィーダ30は、金属製のシャフト31と、このシャフト31が長手方向の全長に亘って差し通される合成樹脂製のスパイラルフィン32とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 5, the
シャフト31は、筐体21の一対の側板213間に貫通架設され得るように長さ寸法が設定されている。かかるシャフト31の後端部には、同心で突設された小径軸311が設けられている。この小径軸311の根本部分には、互いに径方向の反対方向に向けて突設された一対のキー突起312が設けられている。これらのキー突起312に後述するギヤ(スパイラルフィーダ30が第1スパイラルフィーダ30aである場合は、第1フィーダギヤ525、スパイラルフィーダ30が第2スパイラルフィーダ30bである場合は、第2フィーダギヤ523)が同心で嵌め込まれ、これによってギヤとシャフト31とが軸心回りに一体回転することができる。
The length of the
前記スパイラルフィン32は、端面視で180°位相ずれして同心で互いに絡ませた状態の一対のフィン本体321と、これら一対のフィン本体321間に介設された複数の連結筒体322とを備えている。本実施形態においては、連結筒体322は、フィン本体321の両端と中央部との3個所に設けられている。かかる連結筒体322は、内径寸法がシャフト31の外径寸法より僅かに大きめに設定されている。一対のフィン本体321間には、シャフト31を外部に露出するための露出開口323が形成されている。
The
また、各連結筒体322には、筒心方向と直交する方向に向けて穿設された係止孔324がそれぞれ穿設されているとともに、シャフト31には、前記各係止孔324に対応した位置に軸心方向と直交する方向に向けて貫設された貫通孔313がそれぞれ設けられている。
Each connecting
そして、図5(A)に矢印で示すように、シャフト31を複数の連結筒体322に差し通していき、各貫通孔313が対応した係止孔324と対向した状態で、これら係止孔324および貫通孔313に係止ピン33が差し通され、係止ピン33の両端部がそれぞれかしめ止めされることによって当該シャフト31は、図5(B)に示すように、一対のフィン本体321間に装着されることになる。
Then, as indicated by arrows in FIG. 5A, the
シャフト31がスパイラルフィン32に装着された状態で、当該シャフト31の周面は、露出開口323を介して外部に露出されているため、筐体21内のトナーTは、常にこの露出開口323を介してシャフト31と接触する。
Since the peripheral surface of the
従って、スパイラルフィーダ30の回転によって当該スパイラルフィーダ30とトナーTとの間で生じる摩擦熱は、熱伝導率が大きい金属製のシャフト31を介して筐体21外へ伝熱され、シャフト31の端部から放熱される。これによりトナーTが摩擦熱で異常に高温になって劣化したり、感光体ドラム131の周面で適正なトナー像が形成されなくなるような不都合の発生が有効に防止される。
Accordingly, the frictional heat generated between the
図6は、現像装置20の送風機構40および駆動機構50の一実施形態を説明するための斜視図である。なお、図6におけるXおよびYによる方向表示は、図2の場合と同様(Xは左右方向(−X:左方、+X:右方)、Yは前後方向(−Y:前方、+Y:後方))である。また、図6においては、煩雑になるのを避けるために筐体21の図示を省略している。
FIG. 6 is a perspective view for explaining an embodiment of the
まず、駆動機構50から説明する。駆動機構50は、現像ローラ22に対して駆動力を入力するための駆動力入力部51と、この駆動力入力部51から入力された駆動力をスパイラルフィーダ30へ向けて出力する駆動力出力部52とを備えている。
First, the
前記駆動力入力部51は、装置本体11内における現像ローラ22の前方下部に設けられた駆動モータ511と、この駆動モータ511の駆動軸511aに同心で一体回転可能に装着された駆動ギヤ512と、前記現像ローラ22のローラ本体222の前端部に同心で一体回転可能に連結され、かつ、前記駆動ギヤ512に噛合した入力ギヤ513とを備えている。
The driving
前記駆動力出力部52は、ローラ本体222の後端部に同心で一体回転可能に連結された出力ギヤ521と、この出力ギヤ521の右方斜め下で当該出力ギヤ521と噛合する第2アイドル軸522a回りに回転可能な第2アイドルギヤ522と、この第2アイドルギヤ522に噛合し、かつ、前記第2スパイラルフィーダ30bのシャフト31に同心で一体回転可能に外嵌された第2フィーダギヤ523と、この第2フィーダギヤ523の右方斜め下で当該第2フィーダギヤ523と噛合する第1アイドル軸524a回りに回転可能な第1アイドルギヤ524と、この第1アイドルギヤ524に噛合し、かつ、前記第1スパイラルフィーダ30aのシャフト31に同心で一体回転可能に外嵌された第1フィーダギヤ525とを備えている。
The driving
かかる構成の駆動機構50によれば、駆動モータ511を図6において前方側から見て時計方向に向けて駆動することにより、その駆動力は、駆動軸511aおよび駆動ギヤ512を介して入力ギヤ513のローラ軸221回りの反時計方向へ向かう回転に伝達され、これによってローラ本体222がローラ軸221回りに反時計方向に向けて回転する。この回転によって筐体21内のトナーT(図6に白抜き矢印で表示)がローラ本体222の周面によって汲み上げられ、ブレード23を介して感光体ドラム131へ供給される。
According to the
そして、前記ローラ本体222のローラ軸221回りの反時計方向に向かう回転は、駆動力出力部52側の出力ギヤ521および第2アイドルギヤ522を介して第2フィーダギヤ523に伝達され、これによる第2フィーダギヤ523のシャフト31回りの反時計方向に向かう一体回転により、第2スパイラルフィーダ30bのフィン本体321は、シャフト31回りに反時計方向に向けて一体回転する。
Then, the counterclockwise rotation of the
このフィン本体321の回転により、筐体21内の前記第2トレイ214b(図2)上のトナーTは、図6に後方向きの白抜き矢印で示すように、後方へ向かって搬送され、その一部が現像ローラ22の回転で汲み上げられて感光体ドラム131へ供給される。トナーTの残部は、第2トレイ214bの後端に設けられた後方流通口215bを通って第1トレイ214aへ導入される。
The rotation of the
また、前記第2フィーダギヤ523の反時計方向へ向かう回転は、第1アイドルギヤ524を介して第1フィーダギヤ525に伝達され、これによる第1フィーダギヤ525の反時計方向へ向かう回転によって第1スパイラルフィーダ30aのスパイラルフィン32反時計方向に向けて一体回転する。
Further, the counterclockwise rotation of the
そして、第1スパイラルフィーダ30aにスパイラルフィン32の反時計方向に向かう回転によって、筐体21内の第1トレイ214a(図2)上のトナーTは、図6に前方向きの白抜き矢印で示すように、前方へ向かって搬送される。この前方へ向かって搬送されたトナーTは、第1トレイ214aの前端で前方流通口215aを通って第2トレイ214bへ導入される。
Then, the toner T on the
このように、第1および第2スパイラルフィーダ30a,30bがいずれも反時計方向に回転されることにより、筐体21内のトナーTは、筐体21内を平面視で時計方向に向けて循環搬送されることになる。
As described above, when both the first and second
ついで、図7および先に駆動機構50の説明で参照した図6を基に、必要に応じて他の図面も参照しながら送風機構40について説明する。図7は、図2のVII線矢視図である。なお、図7におけるXによる方向表示は図6の場合と同様(−X:左方、+X:右方)であるが、図7の紙面の実際の左右と、Xで示す左右とは逆になっている。
Next, the
送風機構40は、装置本体11内の適所に設けられた、外気を吸引して送風するファン装置41と、このファン装置41からの送風を誘導する扁平ダクト42と、この扁平ダクト42の下流端に接続されたノズル部43とを備えている。後方の側板213の右方下部には、扁平ダクト42からの気流をノズル部43へ供給するための連絡開口421(図4、図7)が設けられている。
The
前記扁平ダクト42は、図2に示すように、現像装置20の筐体21の底板211と、トナー受けトレイ214と、右側壁217とによって囲繞された空間を備えて形成され、これによって全体的に扁平に形成されている。従って、ファン装置41から送り込まれた外気は、広範囲に亘ってトナー受けトレイ214の下面に接触することができ、これによって当該外気とトナー受けトレイ214上のトナーTとが効率的に熱交換し、結果として現像装置20内のトナーTの冷却効果を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, the
前記ノズル部43は、図3および図4に示すように、右端部が扁平ダクト42の後端部に接続された角筒状のノズル本体431と、このノズル本体431の天板432に左右方向に向けて直列で並設された複数のノズル孔433とを備えている。かかるノズル部43は、第1および第2フィーダギヤ525,523の下部で当該第1および第2フィーダギヤ525,523と対向した位置に設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
かかる送風機構40によれば、ファン装置41を駆動することにより吸引された空気は、扁平ダクト42を通り、連絡開口421を介してノズル部43に供給され、このノズル部43においてノズル孔433から表面積の大きい第1および第2フィーダギヤ525,523に吹き付けられるため、第1および第2フィーダギヤ525,523は当該吹きつけられた空気との熱交換で効果的に冷却される。
According to the
従って、スパイラルフィン32のフィン本体321の露出開口323を介して筐体21内へ露出されたシャフト31の周面は、摩擦熱で温度が上昇したトナーTから伝熱されるが、冷却されている第1および第2フィーダギヤ525,523との間の大きな温度勾配によって効果的に第1および第2フィーダギヤ525,523へ向けて熱が移動するため、結果としてトナーTが摩擦熱により高温になることを有効に防止することができる。
Therefore, the peripheral surface of the
以上詳述したように、本実施形態に係る現像装置20は、内部に軸心回りに回転しながら所定の感光体ドラム131の周面に向けてトナーTを供給する現像ローラ22が装着される筐体21と、この筐体21内の側板213間に軸心回りに回転可能に架設され、かつ、軸心回りに回転することによりトナーTを現像ローラ22の周面へ送り込むスパイラルフィーダ30とが備えられ、スパイラルフィーダ30は、金属製のシャフト31と、このシャフト31に一体回転可能に外嵌される合成樹脂製のスパイラルフィン32とを有してなるものである。
As described above in detail, the developing
そして、スパイラルフィン32には、シャフト31の一部を筐体21内の空間に露出させる露出開口323が設けられ、シャフト31端部または当該端部につながる部分が筐体21から外部に露出されている。
The
かかる構成によれば、スパイラルフィーダ30が軸心回りに回転することにより筐体21内のトナーTは、感光体ドラム131の表面での現像処理のために現像ローラ22へ向けて送り込まれる。そして、このとき回転しているスパイラルフィーダ30とトナーTとの間の摩擦で発生した摩擦熱は、合成樹脂製のスパイラルフィン32間に形成された露出開口323を介して外部に露出された金属製のシャフト31に伝達され、このシャフト31の端部または当該端部につながる部分であって外部に露出されている部分(本実施家位置では第1および第2フィーダギヤ525,523)を介して放熱される。
According to such a configuration, the toner T in the
このように、スパイラルフィーダ30を、金属製のシャフト31と、このシャフト31に外嵌される合成樹脂製のスパイラルフィン32とで構成するとともに、スパイラルフィン32にシャフト31の一部を外部に露出させる露出開口323を設けることによって、複雑な形状のスパイラルフィン32の製造の容易性を確保しつつ、熱伝導率が優れた金属製のシャフト31を介して効率的に摩擦熱を放熱することができる。
As described above, the
従って、現像装置内でスパイラルフィーダ30との摩擦でトナーTの温度が上昇し、これによってトナーTが劣化したり、適正な現像処理が行い得なくなったりするような不都合の発生を有効に防止することができる。
Accordingly, the temperature of the toner T rises due to friction with the
そして、特に、スパイラルフィーダ30の筐体21から外部に露出された部分に空気流を吹き付けるようにすることで、当該気流との熱交換によりトナーTの温度上昇をより効果的に抑えることができる。
In particular, by blowing an air flow to a portion exposed to the outside from the
しかも、シャフト31の端部につながる空気流が吹き付けられる部分として駆動力伝達用のギヤ(本実施形態では、第1および第2フィーダギヤ525,523)が採用されているため、ギヤは、その周面に多くのギヤ歯が形成され、これによって表面積が非常に大きくなっており、放熱をより効果的に行うことができる。
In addition, since the driving force transmission gears (in this embodiment, the first and second feeder gears 525 and 523) are employed as the portion to which the air flow connected to the end portion of the
また、ファン装置41の駆動により扁平ダクト42を介して送り込まれた空気をノズル部43を介して第1および第2フィーダギヤ525,523に吹き付けるようにしているため、第1および第2フィーダギヤ525,523およびシャフト31を介したトナーTの冷却処理をより効果的に行うことができる。
Further, since the air sent through the
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。 The present invention is not limited to the above embodiment, and includes the following contents.
(1)上記の実施形態においては、現像装置20が適用される画像形成装置としてプリンタ10を例に挙げて説明したが、本発明は、画像形成装置がプリンタ10であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置であってもよい。
(1) In the above embodiment, the
(2)上記の実施形態においては、着脱自在に装着されるトナーカートリッジ29から現像装置20にトナーTを補給する両者分離式のものが適用されているが、かかる両者分離方式のものに代えて当初からトナーカートリッジ29が現像装置20の筐体21に一体化された、いわゆる現像ユニットを採用してもよい。
(2) In the above-described embodiment, a both-side separation type in which the toner T is replenished from the
(3)上記の実施形態においては、ファン装置41の駆動で扁平ダクト42を介してノズル部43に送り込まれた空気を、当該ノズル部43のノズル孔433から第1および第2フィーダギヤ525,523へ吹き付けるようにしているが、レイアウト的な制約によって第1および第2フィーダギヤ525,523へ空気を吹き付けることが困難な場合には、シャフト31の第1および第2フィーダギヤ525,523が設けられている側と反対側の端部に空気を吹き付けるようにしてもよい。この場合、シャフト31の反対側の端部に金属製の円盤を取り付ける等、表面積の大きい金属製の部材を設けるようにすれば、冷却効果を向上させる上で有効である。
(3) In the above embodiment, the first and second feeder gears 525 and 523 are supplied from the
(4)上記の実施形態においては、スパイラルフィーダ30をシャフト31とスパイラルフィン32とを組み立てているが、シャフト31を露出するための露出開口323を形成して合成樹脂製のスパイラルフィン32を一体に成形してもよい。
(4) In the above embodiment, the
10 プリンタ(画像形成装置)
11 装置本体 12 用紙貯留部
121 用紙カセット 122 ピックアップローラ
123 給紙搬送路 124 レジストローラ対
13 画像形成部 131 感光体ドラム(像担持体)
131a ドラム軸 132 帯電ローラ
133 転写ローラ 134 露光装置
135 クリーニング装置 14 定着部
141 ヒートローラ 142 加圧ローラ
143 排紙搬送路 15 排紙部
151 排紙トレイ 20 現像装置
21 筐体 211 底板
212 天板 212a 低位天板
212b 高位天板 212c 垂直天板
212d トナー受入れ口 213 側板
214 トナー受けトレイ 214a 第1トレイ
214b 第2トレイ 214c 第3トレイ
215 仕切り壁 215a 前方流通口
215b 後方流通口 216 トナー供給口
217 右側壁 22 現像ローラ
221 ローラ軸 222 ローラ本体
223 ローラ内磁石 23 ブレード
29 トナーカートリッジ
30 スパイラルフィーダ(攪拌搬送部材)
30a 第1スパイラルフィーダ(攪拌搬送部材)
30b 第2スパイラルフィーダ(攪拌搬送部材)
31 シャフト 311 小径軸
312 キー突起 313 貫通孔
32 スパイラルフィン(撹拌搬送羽根)
321 フィン本体 322 連結筒体
323 露出開口 324係止孔
33 係止ピン
40 送風機構 41 ファン装置
42 扁平ダクト 421 連絡開口
43 ノズル部 431 ノズル本体
432 天板 433 ノズル孔
50 駆動機構 51 駆動力入力部
511 駆動モータ 511a 駆動軸
512 駆動ギヤ 513 入力ギヤ
52 駆動力出力部 521 出力ギヤ
522 第2アイドルギヤ 522a 第2アイドル軸
523 第2フィーダギヤ 524 第1アイドルギヤ
524a 第1アイドル軸 525 第1フィーダギヤ
P 用紙 P1 用紙束
T トナー
10 Printer (image forming device)
DESCRIPTION OF
30a First spiral feeder (stirring conveying member)
30b Second spiral feeder (stirring conveying member)
31
321
Claims (4)
前記筐体の内部に軸心回りに回転しながら所定の像担持体の表面にトナーを供給する現像ローラと、
前記筐体内の対向壁面間に軸心回りに回転可能に架設され、かつ、軸心回りに回転することによりトナーを攪拌する撹拌搬送部材とが備えられ、
前記撹拌搬送部材は、金属製のシャフトと、
前記シャフトと一体回転する合成樹脂製の撹拌搬送羽根とを有し、
前記撹拌搬送羽根には、前記シャフトの一部を前記筐体内へ露出させる露出開口が設けられ、
前記シャフト端部または当該端部につながる部分が筐体から外部に露出されていることを特徴とする現像装置。 A predetermined housing;
A developing roller for supplying toner to the surface of a predetermined image carrier while rotating around the axis inside the housing;
An agitating and conveying member that is constructed to be rotatable about an axis between opposing wall surfaces in the casing, and that agitates the toner by rotating around the axis; and
The stirring and conveying member includes a metal shaft,
A stirring and conveying blade made of synthetic resin that rotates integrally with the shaft;
The stirring and conveying blade is provided with an exposure opening that exposes a part of the shaft into the housing.
The developing device, wherein the shaft end portion or a portion connected to the end portion is exposed to the outside from the housing.
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