JP2011128518A - Developing device and image forming apparatus provided therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic system, and an image forming apparatus including the developing device. The present invention relates to a developing device that replenishes developer and discharges excess developer, and an image forming apparatus including the developing device.
画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像しトナー像として可視化することを行っている。このような現像装置の一つとして、2成分現像剤を用いる2成分現像方式が採用されている。この種の現像装置は、現像容器内にキャリアとトナーとからなる現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を搬送撹拌しながら現像ローラへと供給する撹拌部材を配設している。 In an image forming apparatus, a latent image formed on an image carrier made of a photoreceptor or the like is developed by a developing device and visualized as a toner image. As one of such developing devices, a two-component developing system using a two-component developer is employed. In this type of developing device, a developer composed of a carrier and toner is accommodated in a developer container, a developing roller for supplying the developer to the image carrier is disposed, and the developer inside the developer container is conveyed and stirred. However, a stirring member for supplying the developing roller is provided.
この現像装置では、トナーは現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像装置内に残る。従って、現像容器内でトナーとともに撹拌されるキャリアは撹拌頻度が多くなるにつれて劣化し、その結果、トナーに対するキャリアの帯電付与性能が徐々に低下してしまう。 In this developing device, the toner is consumed by the developing operation, while the carrier is not consumed and remains in the developing device. Therefore, the carrier stirred together with the toner in the developing container deteriorates as the stirring frequency increases, and as a result, the charge imparting performance of the carrier with respect to the toner gradually decreases.
そこで、現像容器内にキャリアを含む現像剤を補給するとともに、余剰となった現像剤を排出することで、帯電性能の低下を抑制するようにした現像装置が提案されている。 In view of this, there has been proposed a developing device in which a developer containing a carrier is replenished in a developing container and a surplus developer is discharged to suppress a decrease in charging performance.
例えば、特許文献1では、回転軸とその外周に螺旋状に形成される螺旋羽根とを有する2つの撹拌部材が各搬送路内に平行に配置されている。各搬送路の間には仕切り部が設けられ、仕切り部の両端部には、現像剤を受け渡す連通部が設けられている。そして、現像剤搬送方向に対して搬送路の下流側に現像剤排出口が形成され、撹拌部材と現像剤排出口との間には、撹拌部材の螺旋羽根とは逆向きで螺旋状に形成される逆螺旋羽根が回転軸に一体に設けられている。この構成において、現像剤が現像容器内に補給されると、撹拌部材の回転により現像剤が撹拌されながら搬送路の下流側まで搬送される。逆螺旋羽根が撹拌部材と同方向に回転すると、逆螺旋羽根によって、撹拌部材による現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力が現像剤に付与される。この逆方向の搬送力によって、搬送路の下流側では現像剤が塞き止められて嵩高となることから、余剰の現像剤が逆螺旋羽根を乗り越えて現像剤排出口に移動し外部へ排出される。 For example, in Patent Document 1, two stirring members each having a rotation shaft and a spiral blade formed in a spiral shape on the outer periphery thereof are arranged in parallel in each conveyance path. A partition portion is provided between the conveyance paths, and communication portions for delivering the developer are provided at both ends of the partition portion. A developer discharge port is formed on the downstream side of the conveyance path with respect to the developer conveyance direction, and a spiral shape is formed between the stirring member and the developer discharge port in a direction opposite to the spiral blade of the stirring member. The reverse spiral blade is integrally provided on the rotating shaft. In this configuration, when the developer is supplied into the developing container, the developer is conveyed to the downstream side of the conveyance path while being agitated by the rotation of the agitating member. When the reverse spiral blade rotates in the same direction as the stirring member, the reverse spiral blade imparts a transport force in the direction opposite to the developer transport direction by the stirring member to the developer. Due to this reverse conveyance force, the developer is blocked and bulky on the downstream side of the conveyance path, so that excess developer moves over the reverse spiral blade to the developer discharge port and is discharged to the outside. The
しかしながら、上述した先行技術では、逆螺旋羽根は、搬送路の下流側と現像剤排出口の間に設けられ、螺旋状に形成されることになり、装置が軸方向に大型化する。また、逆螺旋羽根によって、現像剤が塞き止められ、嵩高となった現像剤が現像剤排出口側へ移動するが、逆螺旋羽根の羽根の向きによって、逆螺旋羽根の周方向に対して現像剤の嵩が異なるために、安定して現像剤を排出できないという不都合があった。 However, in the above-described prior art, the reverse spiral blade is provided between the downstream side of the conveyance path and the developer discharge port, and is formed in a spiral shape, which increases the size of the apparatus in the axial direction. Further, the developer is blocked by the reverse spiral blade, and the bulky developer moves to the developer discharge port side, but depending on the direction of the blade of the reverse spiral blade, the circumferential direction of the reverse spiral blade Since the volume of the developer is different, there is a disadvantage that the developer cannot be discharged stably.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で安定して余剰現像剤を現像容器から排出する小型である現像装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a small-sized developing device that stably discharges excess developer from a developing container with a simple configuration, and an image forming apparatus including the developing device. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために本発明は、現像剤を収容する現像容器と、像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、回転軸の周りに軸方向に沿って延びる螺旋状羽根を有し、前記現像ローラに供給する現像剤を撹拌、搬送する複数の撹拌部材とを備え、前記現像容器には、前記各撹拌部材によって現像剤が循環搬送される搬送路を仕切る仕切り部と、前記仕切り部の長手方向の両端部側で前記各搬送路を連通させる連通部と、現像剤が補給される現像剤補給口と、一方の搬送路の下流側に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口とを具備する現像装置において、前記一方の搬送路に配置される前記撹拌部材には、前記螺旋状羽根と前記現像剤排出口との間に形成され、前記一方の搬送路から他方の搬送路に前記連通部を介して現像剤を搬送する搬送羽根と、前記搬送羽根の現像剤排出口側に形成され、前記現像剤排出口側への現像剤の移動を規制する板状の規制部材とが設けられており、前記現像容器には、前記規制部材の外周面との間に隙間を有する側壁部が形成され、前記側壁部の端面は前記規制部材の軸方向の幅間に位置することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention has a developing container for storing a developer, a developing roller for supplying the developer to the image carrier, and a spiral blade extending in the axial direction around the rotation axis. A plurality of agitating members for agitating and conveying the developer supplied to the developing roller, and the developer container includes a partition portion that divides a conveyance path through which the developer is circulated and conveyed by each of the agitating members, and the partition Provided at the both ends in the longitudinal direction of the section, communicating portions for communicating the respective transport paths, a developer supply port for supplying the developer, and downstream of one of the transport paths, and excess developer is discharged. In the developing device including the developer discharge port, the stirring member disposed in the one transport path is formed between the spiral blade and the developer discharge port, and the one transport path From the developer to the other conveyance path via the communication portion A conveying blade that conveys, and a plate-shaped regulating member that is formed on the developer discharge port side of the conveyance blade and regulates the movement of the developer to the developer discharge port side, are provided in the developer container. Is characterized in that a side wall portion having a gap is formed between the regulating member and an outer peripheral surface, and an end surface of the side wall portion is located between the axial widths of the regulating member.
この構成によれば、現像剤補給口から現像容器内に現像剤が補給される。そして、現像容器内に補給された現像剤は、撹拌部材によって撹拌されながら搬送され、一方の搬送路の下流側に搬送される。この下流側では、現像剤は、規制部材によって塞き止められ、現像剤排出口に搬送されることなく、搬送羽根の回転によって、連通部から他方の搬送路側に搬送される。しかし、規制部材より嵩高となった現像剤は、規制部材の外周面と現像容器の側壁部との隙間に搬送され、この隙間から現像剤排出口に溢れ出る。 According to this configuration, the developer is supplied into the developer container from the developer supply port. Then, the developer replenished in the developing container is transported while being stirred by the stirring member, and is transported to the downstream side of one transport path. On the downstream side, the developer is blocked by the regulating member, and is transported from the communicating portion to the other transport path side by the rotation of the transport blades without being transported to the developer discharge port. However, the developer that is bulkier than the regulating member is conveyed to a gap between the outer peripheral surface of the regulating member and the side wall of the developing container, and overflows from the gap to the developer discharge port.
また、請求項2に記載の発明では、前記規制部材は前記搬送羽根に接触して設けられることを特徴としている。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明では、前記規制部材は円形板で形成されることを特徴としている。この構成によれば、規制部材は円形板で形成されることで、規制部材によって塞き止められた現像剤は、現像剤の嵩高が回転軸の周方向に略一定となる。 The invention according to claim 3 is characterized in that the regulating member is formed of a circular plate. According to this configuration, since the regulating member is formed of a circular plate, the bulk of the developer blocked by the regulating member becomes substantially constant in the circumferential direction of the rotation shaft.
また、請求項4に記載の発明では、前記搬送羽根は、前記回転軸の周りに放射状に配置される前記回転軸と平行な複数のシート材からなり、前記搬送羽根の外径は、前記規制部材の外径と略同じであることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the conveying blade is composed of a plurality of sheet materials parallel to the rotating shaft arranged radially around the rotating shaft, and the outer diameter of the conveying blade is the regulation It is substantially the same as the outer diameter of the member.
また、請求項5に記載の発明では、前記側壁部は前記仕切り部とともに前記現像剤排出口に近接する側の前記連通部の一部を形成することを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, the side wall portion forms a part of the communicating portion on the side close to the developer discharge port together with the partition portion.
また、請求項6に記載の発明では、上記の構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus equipped with the developing device having the above configuration.
請求項1に記載の発明によれば、現像剤補給口から現像容器内に現像剤が補給される。そして、現像容器内に補給された現像剤は、撹拌部材によって撹拌されながら搬送され、一方の搬送路の下流側に搬送される。この下流側では、現像剤は、規制部材によって塞き止められ、現像剤排出口に搬送されることなく、搬送羽根の回転によって、連通部から他方の搬送路側に搬送される。しかし、規制部材より嵩高となった現像剤は、規制部材の外周面と現像容器の側壁部との隙間に搬送され、余剰の現像剤として、この隙間から現像剤排出口に溢れ出る。従って、規制部材を板状にするという簡単な構成で、装置を小型化することができ、且つ、安定して余剰現像剤を現像剤排出口から現像容器外に排出させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the developer is supplied into the developing container from the developer supply port. Then, the developer replenished in the developing container is transported while being stirred by the stirring member, and is transported to the downstream side of one transport path. On the downstream side, the developer is blocked by the regulating member, and is transported from the communicating portion to the other transport path side by the rotation of the transport blades without being transported to the developer discharge port. However, the developer that is bulkier than the regulating member is conveyed to a gap between the outer peripheral surface of the regulating member and the side wall of the developing container, and overflows from the gap to the developer discharge port as an excess developer. Therefore, the apparatus can be reduced in size with a simple configuration in which the regulating member is plate-shaped, and the excess developer can be stably discharged from the developer discharge port to the outside of the developing container.
また、請求項2に記載の発明によれば、規制部材は搬送羽根に接触して設けられるので、装置が長手方向に小型になる。
According to the invention described in
また、請求項3に記載の発明によれば、規制部材は円形板で形成されることで、規制部材によって塞き止められた現像剤は、回転軸の周方向に現像剤の嵩高が略一定となり、不必要に規制部材を乗り越えることがなく、搬送羽根の現像剤は連通部に安定して搬送されるとともに、余剰現像剤は隙間から現像剤排出部に安定して溢れ出る。 According to the invention described in claim 3, since the regulating member is formed of a circular plate, the developer blocked up by the regulating member has a substantially constant bulk of the developer in the circumferential direction of the rotating shaft. Thus, the developer on the conveying blade is stably conveyed to the communicating portion without unnecessarily getting over the regulating member, and the excess developer stably overflows from the gap to the developer discharging portion.
また、請求項4に記載の発明によれば、搬送羽根は回転軸平行な複数のシート材からなるので、搬送羽根が回転すると、搬送羽根の現像剤は連通部に確実に且つ迅速に搬送される。また、規制部材の外径は搬送羽根の外径と略同じであるので、規制部材によって塞き止められた現像剤は、不必要に規制部材を乗り越えることがなく、搬送羽根の現像剤は連通部に安定して搬送され、更に、余剰現像剤は規制部材の外周面と現像容器の側壁部との隙間から現像剤排出部に安定して溢れ出る。 According to the invention described in claim 4, since the conveying blade is made of a plurality of sheet materials parallel to the rotation axis, when the conveying blade rotates, the developer on the conveying blade is reliably and rapidly conveyed to the communicating portion. The Further, since the outer diameter of the regulating member is substantially the same as the outer diameter of the conveying blade, the developer blocked by the regulating member does not unnecessarily get over the regulating member, and the developer on the conveying blade is communicated. Further, the excess developer is stably overflowed to the developer discharge portion from the gap between the outer peripheral surface of the regulating member and the side wall portion of the developing container.
また、請求項5に記載の発明によれば、側壁部が余剰現像剤を排出する隙間を形成するとともに連通部も形成するので、特別の部材を設けることなく、簡単な構成で安価である現像容器を提供することができる。 According to the invention described in claim 5, since the side wall portion forms a gap for discharging the excess developer and also forms a communication portion, development with a simple configuration and low cost without providing a special member. A container can be provided.
また、請求項6に記載の発明によれば、簡単な構成で安定して余剰現像剤を現像容器から排出する小型である現像装置を備える画像形成装置にすることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus including a small-sized developing device that stably discharges excess developer from the developing container with a simple configuration.
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. Further, the use of the invention and the terms shown here are not limited thereto.
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す平面図である。画像形成装置1はタンデム型のカラープリンタであり、回転自在である感光体11a〜11dは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体(OPC感光体)が用いられ、ブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの各色に対応させて配設される。各感光体11a〜11dの周囲に、現像装置2a〜2d、露光ユニット12、帯電器13a〜13d及びクリーニング装置14a〜14dが配設される。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 is a tandem type color printer, and the
現像装置2a〜2dは、感光体11a〜11dの右方に夫々対向して配置され、感光体11a〜11dにトナーを供給する。帯電器13a〜13dは、感光体回転方向に対し現像装置2a〜2dの上流側であって感光体11a〜11dの表面に対向して配置され、感光体11a〜11d表面を一様に帯電させる。
The developing
露光ユニット12は、パーソナルコンピュータ等から画像入力部(図略)に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体11a〜11dを走査露光するためのものであり、現像装置2a〜2dの下方に設けられる。露光ユニット12には、レーザ光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体11a〜11dに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザ光源から出射されたレーザ光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器13a〜13dの感光体回転方向下流側から、各感光体11a〜11dの表面に照射される。照射されたレーザ光により、各感光体11a〜11d表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置2a〜2dによりトナー像に現像される。
The
無端状の中間転写ベルト17は、テンションローラ6、駆動ローラ25及び従動ローラ27に張架されている。駆動ローラ25は図示しないモータによって回転駆動され、中間転写ベルト17は駆動ローラ25の回転によって循環駆動させられる。
The endless intermediate transfer belt 17 is stretched around the
この中間転写ベルト17に接触するように各感光体11a〜11dが中間転写ベルト17の下方で搬送方向(図1の矢印方向)に沿って隣り合うように配列されている。各1次転写ローラ26a〜26dは、中間転写ベルト17を挟んで各感光体11a〜11dと対向し、中間転写ベルト17に圧接して1次転写部を形成する。この1次転写部において、中間転写ベルト17の回転とともに所定のタイミングで各感光体11a〜11dのトナー像が中間転写ベルト17に順次転写される。これにより、中間転写ベルト17表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。
The
2次転写ローラ34は、中間転写ベルト17を挟んで駆動ローラ25と対向し、中間転写ベルト17に圧接して2次転写部を形成する。この2次転写部において、中間転写ベルト17表面のトナー像が用紙Pに転写される。転写後に、ベルトクリーニング装置31が中間転写ベルト17に残存するトナーを清掃する。
The secondary transfer roller 34 is opposed to the driving
画像形成装置1内の下方には、用紙Pを収納する給紙カセット32が配設され、給紙カセット32の右方には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ35が配設される。給紙カセット32の左方には、給紙カセット32から繰り出された用紙Pを中間転写ベルト17の2次転写部に搬送する第1用紙搬送路33が配設される。また、スタックトレイ35の左方には、スタックトレイ35から繰り出された用紙を2次転写部に搬送する第2用紙搬送路36が配設される。更に、画像形成装置1の左上方には、画像が形成された用紙Pに対して定着処理を行う定着部18と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部37に搬送する第3用紙搬送路39とが配設される。
A
給紙カセット32は、装置の外部(図1の表面側)に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたもので、収納されている用紙Pがピックアップローラ33b及び捌きローラ33aにより1枚ずつ第1用紙搬送路33側に繰り出される。
The
第1用紙搬送路33と第2用紙搬送路36とはレジストローラ33cの手前で合流しており、レジストローラ33cにより、中間転写ベルト17における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Pが2次転写部に搬送される。2次転写部に搬送された用紙Pは、バイアス電位が印加された2次転写ローラ34によって、中間転写ベルト17上のフルカラーのトナー像を2次転写され、定着部18に搬送される。
The first
定着部18は、ヒータにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに内接する定着ローラと、定着ベルトを挟んで定着ローラに圧接して配設された加圧ローラ等とを備え、トナー像が転写された用紙Pを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Pは、トナー像が定着部18で定着された後、必要に応じて第4用紙搬送路40で反転されて用紙の裏面にも2次転写ローラ34でトナー像が2次転写され、定着部18で定着される。トナー像が定着された用紙は第3用紙搬送路39を通って、排出ローラ19aにより用紙排出部37に排出される。
The fixing
図2は、上述の画像形成装置1に用いられる現像装置の構成を示す断面平面図である。なお、以下の説明では、図1に示す感光体11aに対応する現像装置2aの構成及び動作について説明するが、現像装置2b〜2dの構成及び動作については現像装置2aと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体を示すa〜dの符号を省略する。
FIG. 2 is a cross-sectional plan view showing the configuration of the developing device used in the image forming apparatus 1 described above. In the following description, the configuration and operation of the developing
図2に示すように、現像装置2は、現像ローラ20と、磁気ローラ21と、規制ブレード24と、撹拌部材42、及び現像容器22等により構成されている。
As shown in FIG. 2, the developing
現像容器22は、現像装置2の外郭を構成し、その下部で仕切り部22bによって第1搬送路22cと第2搬送路22dに仕切っている。第1搬送路22c及び第2搬送路22dには、キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器22は、撹拌部材42と磁気ローラ21及び現像ローラ20を回転可能に保持している。更に、現像容器22には、現像ローラ20を感光体11に向けて露出させる開口22aが形成されている。
The developing
現像ローラ20は、感光体11に対向し、一定の間隔を設けて感光体11の右方に配設される。また、現像ローラ20は、感光体11に接近した対向位置において、感光体11にトナーを供給する現像領域Dを形成している。磁気ローラ21は、一定の間隔を設けて現像ローラ20に対向し、現像ローラ20の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラ21は、現像ローラ20に接近した対向位置において、現像ローラ20にトナーを供給する。撹拌部材42は磁気ローラ21の略下方に配設される。また、規制ブレード24は磁気ローラ21の左斜め下方にて現像容器22に固定保持されている。
The developing
撹拌部材42は、第1スパイラル43と第2スパイラル44の2本で構成される。第2スパイラル44が磁気ローラ21の下方で、第2搬送路22d内に設けられ、第1スパイラル43が第2スパイラル44の右方に隣接して、第1搬送路22c内に設けられる。
The stirring
第1及び第2スパイラル43、44は現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーはキャリアに保持される。また、第1搬送路22cと第2搬送路22dを仕切る仕切り部22bの長手方向(図2の表裏面方向)の両端部分には、連通部(図略)が設けられており、第1スパイラル43が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部22bに設けた一方の連通部から第2スパイラル44に搬送され、現像剤が第1搬送路22c内と第2搬送路22d内とを循環する。そして、第2スパイラル44から磁気ローラ21に現像剤が供給される。
The first and
磁気ローラ21は、ローラ軸21aと磁極部材M及び磁気スリーブ21bを備え、撹拌部材42により撹拌された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラ20に供給するものである。磁極部材Mは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石が交互に配設され、ローラ軸21aに接着等により固着される。ローラ軸21aは、磁気スリーブ21b内で、磁極部材Mと磁気スリーブ21bの間に所定の間隔を設けて、現像容器22に回転不能に支持される。磁気スリーブ21bは、図示しないモータと歯車からなる駆動機構により、現像ローラ20と同方向(図2の時計回り方向)に回転し、また直流電圧56aに交流電圧56bを重畳したバイアス56を印加される。磁気スリーブ21b表面において、帯電した現像剤は磁極部材Mの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード24によって所定の高さに調節される。
The
磁気スリーブ21bが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Mによって磁気スリーブ21b表面に担持されて搬送され、現像ローラ20に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、磁気スリーブ21bに印加されたバイアス56に応じて、現像ローラ20に供給される。
When the
現像ローラ20は、固定軸20aと、磁極部材20bと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ20c等を備えて構成されている。
The developing
固定軸20aは現像容器22に回転不能に支持される。この固定軸20aには、現像スリーブ20cが回転自在に保持され、更に、磁石よりなる磁極部材20bが磁気ローラ21と対向する位置に現像スリーブ20cと所定の間隔を設けて、接着等により固着される。現像スリーブ20cは、図示しないモータと歯車からなる駆動機構により、図2の矢印方向(時計回り方向)に回転させられる。また、現像スリーブ20cには、直流電圧55aに交流電圧55bを重畳した現像バイアス55が印加される。
The fixed
現像バイアス55を印加された現像スリーブ20cが図2の時計回り方向に回転すると、現像領域Dにおいて、現像バイアス電位と感光体11の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ20c表面に担持されたトナーが感光体11に飛翔する。飛翔したトナーは矢印A方向(反時計回り方向)に回転する感光体11上の露光部位に順次付着し、感光体11上の静電潜像が現像される。
When the developing
次に、図3を用いて、現像装置の撹拌部について詳しく説明する。図3は撹拌部を示す断面側面図である。 Next, the stirring unit of the developing device will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional side view showing the stirring unit.
現像容器22には、前述のように、第1搬送路22cと、第2搬送路22dと、仕切り部22bと、上流側連通部22e、及び下流側連通部22fが形成され、その他に、現像剤補給口22gと、現像剤排出口22hと、上流側壁部22i、及び下流側壁部22jが形成されている。尚、第1搬送路22cにおいて、図2の左側を上流側、図2の右側を下流側とし、また、第2搬送路22dにおいて、図2の右側を上流側、図2の左側を下流側とする。従って、連通部及び側壁部は、第2搬送路22dを基準として、上流及び下流と呼称している。
As described above, the developing
仕切り部22bは、現像容器22の長手方向に延びて第1搬送路22cと第2搬送路22dを並列させるように仕切っている。仕切り部22bの長手方向の両端部分には、上流側連通部22eと下流側連通部22fが設けられており、現像剤は、第1搬送路22cと、上流側連通部22eと、第2搬送路22d、及び下流側連通部22f内を循環することが可能である。
The
現像剤補給口22gは、現像容器22の上部に設けられた現像剤補給容器(図略)から新たなトナー及びキャリアを現像容器22内に補給するための開口であり、第1搬送路22cの上流側(図2の左側)に配置される。
The
現像剤排出口22hは、現像剤の補給によって、第1及び第2搬送路22c、22d内で余剰となった現像剤を排出するための開口であり、第2搬送路22dの下流側で第2搬送路22dの長手方向に連続して設けられる。
The
第1搬送路22c内には第1スパイラル43が配設され、第2搬送路22d内には第2スパイラル44が配設されている。
A
第1スパイラル43は、回転軸43bと、回転軸43bに一体に設けられ、回転軸43bの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第1螺旋羽根43aとを有する。また、第1螺旋羽根43aは、第1搬送路22cの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部22e、22fにも対向して設けられている。回転軸43bは現像容器22の上流側壁部22iと下流側壁部22jに回転可能に軸支されている。
The
第2スパイラル44は、回転軸44bと、回転軸44bに一体に設けられ、回転軸44bの軸方向に第1螺旋羽根43aと同じピッチで第1螺旋羽根43aとは逆方向の羽根で螺旋状に形成される第2螺旋羽根44aとを有する。また、第2螺旋羽根44aは、磁気ローラ21の軸方向長さ以上の長さを有し、上流側連通部22eに対向して設けられている。回転軸44bは、回転軸43bと平行に配置され、現像容器22の上流側壁部22iと下流側壁部22jに回転可能に軸支されている。
The
また、回転軸44bには、第2螺旋羽根44aとともに、搬送羽根51と規制部材52及び排出羽根53が配設されている。
In addition to the
搬送羽根51は、第2螺旋羽根44aの左側に隣接し、下流側連通部22fに対向して配置される。また、搬送羽根51は、4〜6枚の矩形型のシート材からなり、回転軸44bの軸方向に平面部が延在し、回転軸44bの周りに放射状に配置される。この構成によって、搬送羽根51が回転すると、第2搬送路22d内で下流側(図2の左側)に搬送された現像剤は、下流側連通部22fから第1搬送路22cに搬送されることになる。尚、搬送羽根51は、樹脂または金属で軸部と一体で形成され、第2螺旋羽根44a側の軸部に軸合わせてして固着される。または、搬送羽根51は第2螺旋羽根44aとともに回転軸44bと一体に形成される。
The conveying
規制部材52は、第2搬送路22d内で下流側に搬送された現像剤を塞き止め、且つ、搬送羽根51において所定量以上になった現像剤を現像剤排出口22hに搬送することを可能にするものである。規制部材52は、搬送羽根51の外周と略同径で、2mm以下と比較的幅の小さい円板で形成され、搬送羽根51の現像剤排出口22h側に、搬送羽根51と密接して設けられる。そして、規制部材52は樹脂または金属で搬送羽根51と一体に形成される。尚、規制部材52は、回転軸44bの軸方向に対して垂直に搬送羽根51と密接させて設ける代わりに、搬送羽根51と離間させて回転軸44bに設けても良く、更に回転軸44bに対して傾斜させて設けても良い。
The regulating
回転軸44bは現像剤排出口22h内まで延びている。現像剤排出口22h内の回転軸44bには排出羽根53が設けられている。排出羽根53は、第2螺旋羽根44aと同じ方向の螺旋状の羽根からなるが、第2螺旋羽根44aよりピッチが小さく、また羽根の外周が小さくなっている。従って、回転軸44bが回転すると、排出羽根53も回転し、規制部材52を乗り越えて現像剤排出口22h内に搬送された余剰現像剤は、図3の左側に送られて、現像容器22外に排出されるようになっている。
The
上流側壁部22i及び下流側壁部22jの外壁には、歯車61〜64が配設されている。歯車61、62は回転軸43aに固着され、歯車64は回転軸44bに固着され、歯車62及び図示しない歯車は、上流側壁部22iに回転可能に保持されて、歯車62、64に噛合している。
従って、現像時には、モータ等の駆動源によって、歯車61が回転すると、回転軸43aとともに第1螺旋羽根43aが回転し、第1螺旋羽根43aは第1搬送路22c内の現像剤を矢印P方向に搬送する。更に歯車62〜64の歯車列によって、回転軸44bとともに第2螺旋羽根44aが回転すると、第2螺旋羽根44aは第2搬送路22d内の現像剤を矢印Q方向に搬送し、現像剤は、第1搬送路22cから、上流側連通部22e、第2搬送路22d、及び下流側連通部22fと循環しながら撹拌される。そして、撹拌された現像剤が磁気ローラ21に供給される。
Accordingly, during development, when the
次に、現像剤補給口22gから現像剤が補給される場合について説明する。現像によってトナーが消費されると、現像剤補給口22gから第1搬送路22c内にトナーが補給され、また、現像容器22内でキャリアが劣化すると、所定のタイミングで、現像剤補給口22gから第1搬送路22c内にキャリア、またはキャリアを含む現像剤が補給される。
Next, a case where developer is supplied from the
補給された現像剤は、現像時と同様に、第1搬送路22cから、上流側連通部22e、第2搬送路22d、及び下流側連通部22fと循環しながら撹拌されるが、補給にともない余剰となった現像剤は、規制部材52を乗り越えて現像剤排出口22hから現像容器22外に排出される。
The replenished developer is agitated while being circulated from the
余剰現像剤の排出について、図4、5を用いて詳しく説明する。図4は現像剤排出部を示す断面側面図であり、図5は、図4のX−X方向で断面して現像剤排出口側を見た現像剤排出部を示す図である。 Excess developer discharge will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional side view showing the developer discharge portion, and FIG. 5 is a view showing the developer discharge portion as viewed from the developer discharge port side in the XX direction of FIG.
図4に示すように、規制部材52は、第2搬送路22d内で、下流側壁部22jと前壁部22kとで囲まれる空間に配置されている。この規制空間は略円筒型に形成されている(図5参照)。
As shown in FIG. 4, the regulating
現像剤排出口22hは排出羽根53を収納する空間を有し、この排出口空間は円筒型に形成されている。そして、排出口空間の内径は、前記の規制空間の内径より小さくて、規制部材52の外周より小さい。また、規制空間と規制部材52の外周面との間には、隙間Sが形成されている。更に、下流側壁部22jの端面22j1は、規制部材52の搬送羽根51側の面と軸方向に同じ位置にある。つまり、下流側壁部22jでは、規制部材52の幅に相当する長さで軸方向に隙間Sが形成されることになる。尚、下流側壁部22jの端面22j1は、仕切り部22bの端面とともに下流側連通部22fを形成している。
The
従って、図5に示すように、規制部材52は、下流側壁部22j及び前壁部22kに対して、全周にわたって隙間Sを形成することになる。第2搬送路22d内で搬送羽根51まで搬送された余剰現像剤は、この隙間Sから現像剤排出口22hに溢れ出る。
Therefore, as shown in FIG. 5, the regulating
尚、上記実施形態では、下流側壁部22jの端面22j1は、規制部材52の上流側の面と同じ位置にあり、規制部材52の幅に相当する長さで軸方向に隙間Sが形成される構成を示したが、本発明はこれに限らず、端面22j1は、規制部材52の上流側の面と下流側の面との間(軸方向の幅間)で隙間Sを形成する構成にしてもよい。
In the above embodiment, the end surface 22j1 of the downstream
上記実施形態によれば、現像装置2は、現像剤を収容する現像容器22と、感光体11に現像剤を供給する現像ローラ20と、回転軸43a、44bの周りに軸方向に沿って延びる第1及び第2螺旋羽根43a、44aを有し、現像ローラ20に供給する現像剤を撹拌、搬送する複数の撹拌部材42とを備える。現像容器22には、各撹拌部材42によって現像剤が循環搬送される第1及び第2搬送路22c、22dを仕切る仕切り部22bと、この仕切り部22bの長手方向の両端部側で第1及び第2搬送路22c、22dを連通させる上流側及び下流側連通部22e、22fと、現像剤が補給される現像剤補給口22gと、第2搬送路(一方の搬送路)22dの下流側に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口22hとが具備される。第2搬送路22dに配置される撹拌部材42には、第2螺旋状羽根44aと現像剤排出口22gとの間に形成され、第2搬送路22dから第1搬送路22cに下流側連通部(連通部)22fを介して現像剤を搬送する搬送羽根51と、この搬送羽根51の現像剤排出口22g側に形成され、現像剤排出口22g側への現像剤の移動を規制する板状の規制部材52とが設けられており、現像容器22には、規制部材52の外周面との間に隙間Sを有する下流側側壁部(側壁部)22jが形成され、下流側側壁部22jの端面22j1は規制部材52の軸方向の上流側と下流側との間(軸方向の幅間)に位置する。
According to the embodiment, the developing
この構成によると、現像剤補給口22gから現像容器22内に現像剤が補給される。そして、現像容器22内に補給された現像剤は、撹拌部材42によって撹拌されながら搬送され、第2搬送路22dの下流側に搬送される。この下流側では、現像剤は、規制部材52によって塞き止められ、現像剤排出口22hに搬送されることなく、搬送羽根51の回転によって、下流側連通部22fから第1搬送路22c側に搬送される。しかし、規制部材52より嵩高となった現像剤は、規制部材52の外周面と下流側壁部22jとの隙間Sに搬送され、余剰の現像剤として、この隙間Sから現像剤排出口22hに溢れ出る。従って、規制部材52を板状にするという簡単な構成で、装置を小型化することができ、且つ、安定して余剰現像剤を現像剤排出口22hから現像容器22外に排出させることができる。
According to this configuration, the developer is supplied into the developing
また、上記実施形態によれば、搬送羽根51は回転軸44bに設けられ、規制部材52は搬送羽根51に接触して設けられることによって、装置が長手方向に小型になる。
Moreover, according to the said embodiment, the conveying
また、上記実施形態によれば、規制部材52は円形板で形成されることによって、規制部材52によって塞き止められた現像剤は、回転軸44bの周方向に現像剤の嵩高が略一定となり、不必要に規制部材52を乗り越えることがなく、搬送羽根51の現像剤は下流側連通部22fに安定して搬送されるとともに、余剰現像剤は隙間Sから現像剤排出部22hに安定して溢れ出る。
Further, according to the above embodiment, the
また、上記実施形態によれば、搬送羽根51は、回転軸44bの周りに放射状に配置される回転軸44bと平行な複数のシート材からなり、搬送羽根51の外径は、規制部材52の外径と略同じである。このように、搬送羽根51は回転軸44bの軸方向に平面部が延在する複数のシート材からなるので、搬送羽根51が回転すると、搬送羽根51の現像剤は下流側連通部22fに確実に且つ迅速に搬送される。また、規制部材52の外径は搬送羽根51の外径と略同じであるので、規制部材52によって塞き止められた現像剤は、不必要に規制部材52を乗り越えることがなく、搬送羽根51の現像剤は下流側連通部22fに安定して搬送され、更に、余剰現像剤は隙間Sから現像剤排出部22hに安定して溢れ出る。
Further, according to the above embodiment, the conveying
また、上記実施形態によれば、下流側壁部22jは仕切り部22bとともに下流側連通部22fを形成する。これによって、下流側壁部22jは余剰現像剤を排出する隙間Sを形成するとともに下流側連通部22fの一部も形成し、特別の部材を設けることなく、簡単な構成で安価である現像容器22を提供することができる。
Moreover, according to the said embodiment, the downstream
尚、上記実施形態では、現像ローラ20及び磁気ローラ21を備え、磁気ローラ上に磁気ブラシを担持し、トナーのみを現像ローラに供給し、現像ローラ上のトナーを感光体に飛翔させる現像装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、撹拌部材から現像ローラに現像剤を汲み上げ、磁石を内蔵する現像ローラ上の現像剤からトナーのみを感光体に供給する現像装置に適用してもよい。
In the above embodiment, the developing device includes the developing
以下、本発明の実施形態をさらに具体化した実施例1と、比較例1、2を説明する。尚、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, Example 1 which further embodies the embodiment of the present invention and Comparative Examples 1 and 2 will be described. In addition, this invention is not limited only to a following example.
実施例1及び比較例1、2に用いる現像ローラ20は、外径が16mm、回転数が630rpmであり、磁気ローラ21は、外径が20mm、回転数が800rpmである。第1スパイラル43は、第1螺旋羽根43aの外径が20mmであり、羽根ピッチが30mm(2条巻き)であり、更に、回転軸43aの軸径が7mmであり、回転数が470rpmである。一方、第2スパイラル44の第2螺旋羽根44aの外径が20mmであり、羽根ピッチが30mm(2条巻き)であり、更に、回転軸44bの軸径が7mmであり、第1螺旋羽根43aと逆回転し、その回転数が470rpmである。搬送羽根51は4枚羽根で回転数が470rpmである。規制部材52は、外径20mmの円板で、その幅が2mmである。
The developing
現像容器22内のトナーは平均粒径6.8μmであり、キャリアは平均粒径35μmで、キャリアに対するトナーの重量比率は9%である。現像容器22内に補給した新現像剤のキャリアに対するトナーの重量比率は10%とした。現像剤は現像容器22(第1及び第2搬送路22c、22d)内に400g収容され、この量は、現像容器22内に余剰現像剤を含まない所定量である。
The toner in the developing
以上のように構成された実施例1及び比較例1、2において、規制部材52に対して、下流側壁部22jの長手方向(軸方向)の位置を異ならせて、排出部における現像剤飛び散り量を評価した。尚、現像剤飛び散り量は、第1及び第2搬送路22c、22d内から現像剤排出口22hに搬送される現像剤の量である。
In Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 configured as described above, the position of the downstream
実施例1は、図4に示すように、下流側壁部22jの端面22j1が規制部材52の搬送羽根51側面(上流側面)と同一位置にあり、隙間Sが1.5mmである。
In Example 1, as shown in FIG. 4, the end surface 22j1 of the downstream
比較例1は、図6に示すように、下流側壁部22jの端面22j1が搬送羽根51まで延びて、重なり量LAが3mmであり、隙間Sが1.5mmである。
In Comparative Example 1, as shown in FIG. 6, the end surface 22j1 of the
比較例2は、図7に示すように、下流側壁部22jの端面22j1が規制部材52と長手方向に重なっておらず、重なり量LAが3mmである。
In Comparative Example 2, as shown in FIG. 7, the end face 22j1 of the downstream
実施例1及び比較例1、2の現像剤飛び散り量の評価結果を図8に示す。図8は横軸に撹拌時間、縦軸に現像剤飛び散り量をとったグラフである。 FIG. 8 shows the evaluation results of the developer scattering amount of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. 8 is a graph in which the horizontal axis represents the stirring time and the vertical axis represents the developer scattering amount.
比較例1(図6)では、搬送羽根51の現像剤が下流側連通部22fに搬送されるとき、搬送羽根51が回転しても、規制部材52側の現像剤が下流側壁部22jに衝突して停留する。停留した現像剤は、第2螺旋羽根44aの回転で下流側に搬送される現像剤によって、現像剤排出口22h側に押し出される。これによって、撹拌時間が長くなると現像剤飛び散り量が増加している。
In Comparative Example 1 (FIG. 6), when the developer on the
比較例2(図7)では、搬送羽根51の現像剤が下流側連通部22fに搬送されるとき、規制部材52側の現像剤は、第2螺旋羽根44aの回転で下流側に搬送される現像剤によって、現像剤排出口22h側に押され、規制部材52と下流側連通部22fとの間の空間(LA)から現像剤排出口22hに搬送される。これによって、撹拌時間が長くなると現像剤飛び散り量が増加している。只、比較例2では、規制部材52側の現像剤が下流側壁部22jに停留するおそれがないので、比較例1ほどに現像剤飛び散り量が増加していない。
In Comparative Example 2 (FIG. 7), when the developer on the conveying
実施例1は、撹拌時間が長くなっても現像剤飛び散りは殆どなく、良好な結果であった。 In Example 1, even when the stirring time was long, there was almost no scattering of the developer, and the result was good.
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a composite machine using the electrophotographic method, and an image forming apparatus including the developing device. Can be used for a developing device that replenishes the two-component developer and discharges excess developer and an image forming apparatus equipped with the developing device.
1 画像形成装置
2a〜2d、2 現像装置
11a〜11d、11 感光体
20 現像ローラ
21 磁気ローラ
22 現像容器
22b 仕切り部
22c 第1搬送路(他方の搬送路)
22d 第2搬送路(一方の搬送路)
22e 上流側連通部
22f 下流側連通部(連通部)
22g 現像剤補給口
22h 現像剤排出口
22i 上流側壁部
22j 下流側壁部(側壁部)
22j1 端面
22k 前壁部
42 撹拌部材
43 第1スパイラル
43a 第1螺旋羽根
43b、44b 回転軸
44 第2スパイラル
44a 第2螺旋羽根(螺旋状羽根)
51 搬送羽根
52 規制部材
53 排出羽根
61〜64 歯車
S 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
22d Second transport path (one transport path)
22e
22g
51 Conveying
Claims (6)
前記現像容器には、前記規制部材の外周面との間に隙間を有する側壁部が形成され、
前記側壁部の端面は前記規制部材の軸方向の幅間に位置することを特徴とする現像装置。 A developer container for containing the developer, a developing roller for supplying the developer to the image carrier, and a spiral blade extending in the axial direction around the rotation axis, and stirring the developer supplied to the developing roller A plurality of agitating members to be conveyed, and the developer container includes a partition portion that divides a conveyance path through which the developer is circulated and conveyed by each of the agitating members, and each of the end portions in the longitudinal direction of the partition portion. A developing device comprising a communication portion for communicating the conveyance path, a developer replenishment port for replenishing the developer, and a developer discharge port provided on the downstream side of the one conveyance path and for discharging excess developer. The stirring member disposed in the one transport path is formed between the spiral blade and the developer discharge port, and the one transport path is connected to the other transport path via the communication portion. A transport blade for transporting the developer, and the transport blade A plate-shaped regulating member that is formed on the developer discharge port side and regulates the movement of the developer to the developer discharge port side,
The developing container is formed with a side wall having a gap with the outer peripheral surface of the regulating member,
The developing device according to claim 1, wherein an end surface of the side wall portion is located between an axial width of the regulating member.
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