JP2013222164A - Developing device and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等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、トナーと磁性キャリアを含む現像剤を用い、現像ローラー上にトナーのみを担持させて感光体上の静電潜像を現像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。 The present invention relates to a developing device used for a copying machine, a printer, a facsimile, a composite machine thereof, and an image forming apparatus including the developing device, and more particularly, a developer containing toner and a magnetic carrier is used, and only toner is applied on a developing roller. The present invention relates to a developing device that develops an electrostatic latent image on a photosensitive member, and an image forming apparatus including the developing device.
従来から、像担持体である感光体上の静電潜像を現像する現像装置として、一成分現像方式及び二成分現像方式が知られている。二成分現像方式は、トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を用いることで、帯電量が長期にわたって安定し長寿命化に適している。例えば、二成分現像方式の現像装置は、トナーと磁性キャリアを含む現像剤を収容し、現像剤を撹拌部材から現像ローラーに供給している。現像ローラーはその内部に磁石を備え、磁石によって現像ローラーの表面に現像剤を磁気ブラシとして担持する。現像ローラーの回転によって現像剤を感光体側に向けて搬送する。さらに、現像装置は、現像ローラーの回転によって感光体側に向けて搬送する現像剤量を一定にするために現像剤の層厚を規制する規制部材を有している。そして、現像ローラー上に担持している現像剤のトナーのみが感光体に供給され、感光体上の静電潜像がトナー像として顕像化される。 Conventionally, a one-component development method and a two-component development method are known as developing devices for developing an electrostatic latent image on a photoconductor as an image carrier. The two-component development method uses a developer composed of a toner and a magnetic carrier, so that the charge amount is stable over a long period and is suitable for extending the life. For example, a two-component developing type developing device stores a developer containing toner and a magnetic carrier, and supplies the developer from a stirring member to a developing roller. The developing roller has a magnet inside thereof, and the developer is carried on the surface of the developing roller as a magnetic brush by the magnet. The developer is conveyed toward the photoconductor side by the rotation of the developing roller. Furthermore, the developing device has a regulating member that regulates the layer thickness of the developer in order to make the amount of developer conveyed toward the photoreceptor side by rotation of the developing roller constant. Then, only the developer toner carried on the developing roller is supplied to the photoconductor, and the electrostatic latent image on the photoconductor is visualized as a toner image.
規制部材が、現像剤の層厚を規制して現像ローラーの表面に均一な現像剤の層を形成する際、現像剤中のトナーが規制部材によって擦過にされ、規制部材の周囲に粉煙状に浮遊する。浮遊したトナーは、現像ローラーの回転方向に対して規制部材の下流側の面に付着し、徐々に堆積していく。このトナーの堆積物が規制部材から脱離して、現像ローラーの回転によって運ばれて感光体に付着し、最終的には記録媒体に転写され、画像不良が発生していた。 When the regulating member regulates the developer layer thickness to form a uniform developer layer on the surface of the developing roller, the toner in the developer is abraded by the regulating member, and dust around the regulating member To float. The floating toner adheres to the downstream surface of the regulating member with respect to the rotation direction of the developing roller and gradually accumulates. The toner deposit is detached from the regulating member, is carried by the rotation of the developing roller, adheres to the photoreceptor, and is finally transferred to the recording medium, resulting in an image defect.
そこで、特許文献1記載の現像装置は、規制部材に付着したトナーの堆積物を掻き落とすために、感光体と現像ローラーとの間の現像バイアス電源をオフにし感光体の回転を停止して、さらに現像ローラーを画像形成時に対して逆方向に回転させている。
Therefore, the developing device described in
二成分現像方式には、特許文献1記載の現像方式の他に種々の方式がある。例えば、内包する磁石によってトナーと磁性キャリアとを含む現像剤を磁気ブラシとして表面に担持し、担持した磁気ブラシを搬送する磁気ローラーと、感光体及び磁気ローラーのそれぞれに対向して配置され、磁気ローラーによって搬送された磁気ブラシ中のトナーを表面に担持し、担持したトナーを感光体に供給する現像ローラーと、磁気ローラーに対して所定の間隔を隔てて配置され、磁気ローラーの表面の現像剤の層厚を規制する規制部材と、を備える現像装置が知られている。
In addition to the development method described in
この現像装置において、感光体上の静電潜像を現像するために現像ローラーから感光体にトナーを供給する際、静電潜像の現像に用いられずに現像ローラーの表面に残存したトナーが磁気ローラーとの対向部において現像ローラーの表面から引き剥がされる際、現像ローラーの周りに浮遊することがある。浮遊したトナーは、磁気ローラーに対向配置された規制部材上に落下する。そして画像形成を繰り返すと、規制部材上に落下したトナーは積み重なる。画像形成時、これらの蓄積したトナーが磁気ローラーに移動し、磁気ローラーと規制部材との隙間に挟まると画像上に縦スジ等の画像の不具合が発生するという問題があった。 In this developing device, when toner is supplied from the developing roller to the photosensitive member to develop the electrostatic latent image on the photosensitive member, the toner remaining on the surface of the developing roller without being used for developing the electrostatic latent image. When it is peeled off from the surface of the developing roller at the portion facing the magnetic roller, it may float around the developing roller. The floated toner falls onto a regulating member that is arranged to face the magnetic roller. When the image formation is repeated, the toner dropped on the regulating member is stacked. At the time of image formation, if the accumulated toner moves to the magnetic roller and is caught in the gap between the magnetic roller and the regulating member, there is a problem that an image defect such as a vertical stripe occurs on the image.
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、現像ローラー上にトナーのみを担持させて像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、現像ローラーの周りに浮遊したトナーを回収す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. In a developing device that develops an electrostatic latent image on an image carrier by carrying only toner on the developing roller, the periphery of the developing roller is provided. An object of the present invention is to provide a developing device that collects toner floating on the surface and an image forming apparatus including the developing device.
上記目的を達成するために第1の発明の現像装置は、トナーを収容する現像容器と、
該現像容器の開口部から外周面の一部が露出することで像担持体に対向配置され、前記像担持体との対向面が回転しながら前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、
該現像ローラーに対向配置され、前記現像ローラーとの対向部において前記現像ローラーと逆方向に移動するように回転するとともに、表面に担持したトナーと磁性キャリアとを含む現像剤からなる磁気ブラシを用いて前記現像ローラー上にトナー層を形成する磁気ローラーと、
該磁気ローラーの回転方向に対して前記対向部の上流側に配設され前記磁気ローラーの表面に担持される磁気ブラシを所定の層厚に規制する規制部材と、
該規制部材と前記対向部との間で前記対向部の下方に配設され前記磁気ローラーの径方向に移動可能に保持される浮遊トナー担持部材と、
前記磁気ローラーを回転させるとともに前記浮遊トナー担持部材を前記磁気ローラーの径方向に移動させる駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、非画像形成時に、前記磁気ローラーを画像形成時と逆方向に回転させるとともに、前記浮遊トナー担持部材の一端部と前記磁気ローラーの表面との間隔が前記磁気ブラシの層厚より小さくなるまで、前記浮遊トナー担持部材を前記磁気ローラーに近づく方向に移動させるトナー回収モードを実行可能であることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a developing device according to a first aspect of the present invention includes a developing container that contains toner,
A developing roller that is disposed to face the image carrier by exposing a part of the outer peripheral surface from the opening of the developing container, and that supplies toner to the image carrier while rotating the surface facing the image carrier;
Using a magnetic brush made of a developer that is disposed to face the developing roller, rotates so as to move in the opposite direction to the developing roller at a portion facing the developing roller, and includes a toner carried on the surface and a magnetic carrier. A magnetic roller for forming a toner layer on the developing roller;
A regulating member that regulates the magnetic brush that is disposed on the upstream side of the facing portion with respect to the rotation direction of the magnetic roller and is carried on the surface of the magnetic roller to a predetermined layer thickness;
A floating toner carrying member that is disposed below the facing portion between the regulating member and the facing portion and is held movably in the radial direction of the magnetic roller;
Driving means for rotating the magnetic roller and moving the floating toner carrying member in a radial direction of the magnetic roller;
The driving means rotates the magnetic roller in a direction opposite to that at the time of image formation during non-image formation, and an interval between one end of the floating toner carrying member and the surface of the magnetic roller is greater than a layer thickness of the magnetic brush. A toner recovery mode in which the floating toner carrying member is moved in a direction approaching the magnetic roller until it becomes smaller can be executed.
また、第2の発明は、上記の現像装置において、前記駆動手段は、前記トナー回収モードでは前記浮遊トナー担持部材を前記磁気ローラーの径方向に往復移動させることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the developing device, the driving unit reciprocates the floating toner carrying member in a radial direction of the magnetic roller in the toner recovery mode.
また、第3の発明は、上記の現像装置において、前記浮遊トナー担持部材は、前記磁気ローラー側を下にして傾斜するトナー担持部を有することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the above developing device, the floating toner carrying member has a toner carrying portion that is inclined with the magnetic roller side down.
また、第4の発明は、上記の現像装置において、前記駆動手段は、前記磁気ローラーを回転させるモーターと、前記磁気ローラーの回転駆動にともない回転する第1ギアを含むギア列と、該ギア列の出力ギアに噛合し前記磁気ローラーの径方向に揺動可能に保持される第2ギアと、該第2ギアの前記磁気ローラーに近づく方向への揺動によって、前記浮遊トナー担持部材を前記磁気ローラーに近づく方向に移動させる作動部材と、前記浮遊トナー担持部材を前記磁気ローラーから離間する方向に付勢するバネ部材と、を有し、前記磁気ローラーを画像形成時と逆方向に回転させたとき、前記第2ギア及び前記作動部材が前記磁気ローラーに近づく方向へ揺動することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device, the driving unit includes a motor that rotates the magnetic roller, a gear train that includes a first gear that rotates as the magnetic roller rotates, and the gear train. A second gear meshing with the output gear and swingably held in the radial direction of the magnetic roller, and swinging of the second gear in a direction approaching the magnetic roller causes the floating toner carrying member to move in the magnetic direction. An actuating member that moves in a direction approaching the roller, and a spring member that urges the floating toner carrying member in a direction away from the magnetic roller, and the magnetic roller is rotated in a direction opposite to that during image formation. In this case, the second gear and the operating member swing in a direction approaching the magnetic roller.
また、第5の発明は、前記構成の現像装置を備えた画像形成装置である。 A fifth invention is an image forming apparatus provided with the developing device having the above-described configuration.
第1の発明によれば、画像形成時、現像容器内に浮遊するトナーが浮遊トナー担持部材に落下し、浮遊トナー担持部材は浮遊トナーを担持している。非画像形成時にトナー回収モードを実行すると、駆動手段が浮遊トナー担持部材を磁気ローラーに近づく方向に移動させ、浮遊トナー担持部材の一端部が磁気ローラー上の磁気ブラシに接触する。画像形成時に浮遊トナー担持部材上に担持されたトナーは、浮遊トナー担持部材の上記方向への移動によって、磁気ローラー上の磁気ブラシに当接する。そして磁気ローラーの画像形成時との逆方向への回転によって、磁気ブラシが浮遊トナー担持部材上に担持されたトナーを掻き取る。さらに、磁気ローラーの逆方向への回転によって、掻き取ったトナーは磁気ローラーの画像形成時の回転方向に対して規制部材の上流側に移動して回収され、浮遊トナーによる画像不良を抑えることができる。 According to the first aspect, during the image formation, the toner floating in the developing container falls on the floating toner carrying member, and the floating toner carrying member carries the floating toner. When the toner recovery mode is executed during non-image formation, the driving unit moves the floating toner carrying member in a direction approaching the magnetic roller, and one end of the floating toner carrying member contacts the magnetic brush on the magnetic roller. The toner carried on the floating toner carrying member during image formation comes into contact with the magnetic brush on the magnetic roller by the movement of the floating toner carrying member in the above direction. The magnetic brush scrapes off the toner carried on the floating toner carrying member by the rotation of the magnetic roller in the direction opposite to that at the time of image formation. Furthermore, the scraped toner moves to the upstream side of the regulating member with respect to the rotation direction of the magnetic roller during image formation and is collected by the rotation of the magnetic roller in the reverse direction, thereby suppressing image defects due to floating toner. it can.
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、本発明の実施形態である画像形成装置の概略構成を示す断面図であり、右側を画像形成装置の前方側として図示している。画像形成装置100の下部には、積載された用紙を収容する給紙カセット1が配置されている。この給紙カセット1の後方には、上方へ延びて装置本体の上面に形成された排紙部2に至る用紙搬送路3が形成されている。この用紙搬送路3に沿って上流側から順に、ピックアップローラー4、レジストローラー対5、画像形成部6、定着部7及び排出ローラー対8が配置されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and the right side is illustrated as the front side of the image forming apparatus. Under the
給紙カセット1には、給紙カセット1に対して回動可能に支持された用紙積載板9が設けられている。用紙積載板9上に積載された用紙がピックアップローラー4によって用紙搬送路3に向けて送出される。用紙搬送路3に送出された用紙は、レジストローラー対5へと搬送され、レジストローラー対5によってタイミングを調整されて画像形成部6へと供給される。
The
画像形成部6は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図1において時計回りに回転可能に軸支された像担持体である感光体10と、この感光体10の周囲に配置される帯電装置11、現像装置12、クリーニング装置13、用紙搬送路3を挟んで感光体10に対向するように配置される転写ローラー14及び感光体10の前方に配置される光走査装置15から構成されており、現像装置12の上方には、現像装置12へトナーを補給するトナーコンテナ16が配置されている。
The
帯電装置11には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラー11aが備えられており、この導電性ゴムローラー11aが感光体10に当接するよう配置されている。そして、感光体10が回転すると、導電性ゴムローラー11aが感光体10の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラー11aに所定の電圧を印加することにより、感光体10の表面が一様に帯電させられることになる。
The charging
次いで、光走査装置15から射出されるビーム光により、入力された画像データに基づく静電潜像が感光体10上に形成され、現像装置12により静電潜像にトナーが付着して感光体10の表面にトナー像が形成される。そして、レジストローラー対5から感光体10と転写ローラー14とのニップ部(転写位置)に用紙が所定のタイミングで供給され、転写ローラー14により用紙上に感光体10の表面のトナー像が転写される。
Next, an electrostatic latent image based on the input image data is formed on the
トナー像が転写された用紙は、感光体10から分離されて定着部7に向けて搬送される。この定着部7は、画像形成部6の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部6においてトナー像が転写された用紙は、定着部7に備えられた加熱ローラー7a、及びこの加熱ローラー7aに圧接される加圧ローラー7bによって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。
The sheet on which the toner image has been transferred is separated from the
画像形成された用紙は、排出ローラー対8によって排紙部2に排出される。一方、転写後に感光体10の表面に残留しているトナーはクリーニング装置13により除去され、感光体10は帯電装置11によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
The sheet on which the image is formed is discharged to the
上記画像形成装置100に搭載される現像装置12の構成を図2に示す。図2は現像装置の側面断面図である。
The configuration of the developing
現像装置12は、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤と呼ぶ)が収納される現像容器20を備えており、現像容器20は仕切壁20aによって撹拌搬送室21、供給搬送室22に区画されている。撹拌搬送室21及び供給搬送室22には、トナーコンテナ16(図1参照)から供給されるトナーを磁性キャリアと混合して撹拌、帯電させるための撹拌搬送スクリュー25a及び供給搬送スクリュー25bがそれぞれ回転可能に配設されている。
The developing
そして、撹拌搬送スクリュー25a及び供給搬送スクリュー25bによって現像剤が撹拌されつつ軸方向(図2の紙面と垂直な方向)に搬送され、仕切壁20aの両端部に形成された不図示の現像剤通過路を介して撹拌搬送室21、供給搬送室22間を循環する。即ち、撹拌搬送室21、供給搬送室22、現像剤通過路によって現像容器20内に現像剤の循環経路が形成されている。
Then, the developer is agitated by the agitating and conveying
現像容器20は図2の右斜め上方に延在しており、現像容器20内において供給搬送スクリュー25bの上方には磁気ローラー30が配置され、磁気ローラー30の右斜め上方には現像ローラー31が対向配置されている。そして、現像ローラー31の外周面の一部が現像容器20の開口部20bから露出し、感光体10(図1参照)に対向している。磁気ローラー30、現像ローラー31は、それぞれ図2において反時計回り方向に回転する。
The developing
磁気ローラー30は、図2において反時計回り方向に回転する非磁性の回転スリーブと、回転スリーブに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体で構成されている。また磁気ローラー30(回転スリーブ)は、現像モーター81と図示しない歯車からなる減速機構により図2の矢印方向に回転させられることで、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤からなる磁気ブラシを搬送する。
The
現像ローラー31は、図2において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極で構成されており、磁気ローラー30と現像ローラー31とはその対向位置において所定のギャップをもって対向している。現像ローラー側磁極は、磁気ローラー30の固定マグネット体の対向する磁極と異極性である。また、現像ローラー31(現像スリーブ)は、現像モーター81と図示しない歯車からなる減速機構により、図2の矢印方向に回転させられることで、トナーを現像領域Dに搬送する。
The developing roller 31 includes a cylindrical developing sleeve that rotates counterclockwise in FIG. 2 and a developing roller side magnetic pole fixed in the developing sleeve. The
また、現像容器20には規制部材である穂切りブレード35が磁気ローラー30の長手方向(図2の紙面と垂直方向)に沿って取り付けられており、穂切りブレード35は、磁気ローラー30の回転方向(図2の反時計回り方向)に対し、現像ローラー31と磁気ローラー30との対向部Rよりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード35の先端部と磁気ローラー30表面との間には所定量の隙間が形成されている。
Further, the developing
現像ローラー31には、直流電圧及び交流電圧が印加され、磁気ローラー30には、直流電圧及び交流電圧が印加されている。これらの直流電圧及び交流電圧は、現像バイアス電源からバイアス制御回路(いずれも図示せず)を経由して現像ローラー31及び磁気ローラー30の各スリーブに印加される。
A DC voltage and an AC voltage are applied to the developing roller 31, and a DC voltage and an AC voltage are applied to the
前述のように、撹拌搬送スクリュー25a及び供給搬送スクリュー25bによって、現像剤が撹拌されつつ現像容器20内の撹拌搬送室21及び供給搬送室22を循環してトナーが帯電し、供給搬送スクリュー25bによって現像剤が磁気ローラー30に搬送される。そして、磁気ローラー30上で現像剤から磁気ブラシ(図示せず)を形成し、磁気ローラー30上の磁気ブラシは穂切りブレード35によって所定の層厚に規制された後、磁気ローラー30と現像ローラー31との対向部Rに搬送され、磁気ローラー30に印加されるバイアスと現像ローラー31に印加されるバイアスとの電位差、及び磁界によって現像ローラー31上にトナー薄層を形成する。
As described above, the developer is agitated by the agitating and conveying
磁気ブラシによって現像ローラー31上に形成されたトナー薄層は、現像ローラー31の回転によって感光体10と現像ローラー31との対向部分(現像領域D)に搬送される。現像ローラー31には所定のバイアスが印加されているため、感光体10との間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体10上の静電潜像が現像される。
The toner thin layer formed on the developing roller 31 by the magnetic brush is conveyed to the opposite portion (developing region D) between the photoconductor 10 and the developing roller 31 by the rotation of the developing roller 31. Since a predetermined bias is applied to the developing roller 31, the toner flies due to a potential difference with the
現像に用いられずに残ったトナーは、現像ローラー31の回転により現像ローラー31と磁気ローラー30との対向部Rに搬送され、磁気ローラー30上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは磁気ローラー30の固定マグネット体の同極部分で磁気ローラー30から引き剥がされた後、供給搬送室22内に落下する。また、対向部Rでは、現像に用いられなかったトナーが磁気ローラー30の磁気ブラシによって現像ローラー31から引き剥がされるため、引き剥がされたトナーのうち磁気ローラー30上に回収されなかったトナーが対向部Rの近傍に浮遊する。
The toner remaining without being used for development is conveyed to the facing portion R between the developing roller 31 and the
そこで、本実施形態では、対向部Rの近傍で磁気ローラー30に隣接するトナー浮遊空間の下方に浮遊トナー担持部材51を配設している。浮遊トナー担持部材51によって、トナー浮遊空間から落下したトナーを担持し、浮遊トナー担持部材51上に担持したトナーを磁気ローラー30上の磁気ブラシによって掻き取って回収するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the floating
浮遊トナー担持部材51は、穂切りブレード35と対向部Rとの間で、磁気ローラー30の表面に対向して現像容器20の長手方向(図2の紙面と垂直な方向)に延びて設けられる。また、浮遊トナー担持部材51は、現像容器20に形成した開口状の保持部20eに保持され、磁気ローラー30の径方向(図2の左右方向)に移動可能となっている。
The floating
画像形成時、対向部R近傍に浮遊するトナーが浮遊トナー担持部材51上に落下し、浮遊トナー担持部材51に浮遊トナーが担持される。非画像形成時に、例えば所定の印刷枚数毎に、或いは画像形成装置100が保守点検される場合等のタイミングで、トナー回収モードが実行される。トナー回収モードでは、浮遊トナー担持部材51が磁気ローラー30に近づく方向(図2の左方向)に移動し、磁気ローラー30が画像形成時の逆方向に回転する。
At the time of image formation, the toner floating in the vicinity of the facing portion R falls on the floating
具体的には、浮遊トナー担持部材51が磁気ローラー30に近づく方向に移動すると、浮遊トナー担持部材51の一端部が磁気ローラー30上の磁気ブラシに接触する。浮遊トナー担持部材51上に担持されたトナーは、浮遊トナー担持部材51の移動によって、磁気ローラー30上の磁気ブラシに当接する。磁気ローラー30が画像形成時とは逆方向に回転しているので、磁気ローラー30の逆回転よって、磁気ブラシが浮遊トナー担持部材51上に担持されたトナーを掻き取る。さらに、磁気ローラー30の逆回転によって、掻き取られたトナーが穂切りブレード35を通過し供給搬送室22に回収され、浮遊トナーの堆積による画像不良を抑えることができる。
Specifically, when the floating
浮遊トナー担持部材51を移動させるとともに磁気ローラー30を画像形成時の逆方向に回転させる駆動手段は、図3〜図6に示すように構成される。図3、図4は、駆動手段を構成するギア列の平面図であり、図3は印刷モードの状態を示し、図4はトナー回収モードの状態を示す。また、図5、図6は、浮遊トナー担持部材51の作動機構の断面図であり、図5は印刷モードの状態を示し、図6はトナー回収モードの状態を示す。
Driving means for moving the floating
図3に示すように、駆動手段は、磁気ローラー30(図2参照)を回転させる現像モーター81(図2参照)と、磁気ローラー30の回転にともない回転する第1ギア61と、第1ギア61に噛合するギア62、さらに回転力を伝達する後段のギア63、64と、ギア64に噛合し揺動可能に保持される第2ギア65と、を有する。これらのギア61〜65は平歯車からなる。
As shown in FIG. 3, the driving means includes a developing motor 81 (see FIG. 2) that rotates the magnetic roller 30 (see FIG. 2), a
第1ギア61及びギア62〜64は、図示しない側板に回転可能に設けられ、第1ギア61は磁気ローラー30(図2参照)の回転軸と同軸に設けられる。磁気ローラー30が回転すると、第1ギア61は磁気ローラー30と一体に回転し、その回転力はギア列61〜64を介して第2ギア65に伝達される。尚、図示しない側板は現像容器20の外側壁面(図2の紙面側)に対向して設けられている。また、第1ギア61及びギア62〜64は現像容器20の外側壁面に直接配設してもよい。
The
第2ギア65は、出力ギアであるギア64に噛合するとともに揺動レバー67によって揺動可能に支持される。揺動レバー67には回転支軸67aが固着され、回転支軸67aが図示しない側板に回動可能に取り付けられる。揺動レバー67の回転支軸67aの下方端側には第2ギア65の回転軸65aが回転可能に支持される。従って、揺動レバー67は、回転支軸67aを中心に矢印S1及びS2方向(図4参照)に揺動し、また第2ギア65も揺動レバー67とともに搖動する。
The
この構成により、印刷モード(画像形成時)では、磁気ローラー30の回転にともない第1ギア61が矢印T1方向に回転すると、第2ギア65は、ギア列61〜64を介して矢印T1方向に回転するとともに、矢印T1方向の回転力をギア64から受ける。第2ギア65は、揺動レバー67によって矢印S1及びS2方向(図4参照)に揺動可能に支持されているため、矢印T1方向の回転力が作用すると、揺動レバー67とともに矢印S1方向に回動する。
With this configuration, in the printing mode (during image formation), when the
図4に示すように、トナー回収モードでは、磁気ローラー30は印刷モードの逆方向に回転駆動する。磁気ローラー30の逆回転にともない第1ギア61が矢印T2方向に回転すると、第2ギア65は、ギア列61〜64を介して矢印T2方向に回転するとともに、矢印T2方向の回転力をギア64から受ける。第2ギア65は、揺動レバー67によって矢印S1及びS2方向(図4参照)に揺動可能に支持されているため、矢印T2方向の回転力が作用すると、揺動レバー67とともに矢印S2方向に回動する。
As shown in FIG. 4, in the toner recovery mode, the
次に、浮遊トナー担持部材51の作動機構について説明する。図5に示すように、浮遊トナー担持部材51は断面視台形状をなし、磁気ローラー30の表面に対向する一端部51aと、この一端部51aの反対側で現像容器20外に露出し、作動部材69に対向する他端部51bと、現像容器20内の浮遊トナーを担持する担持部51cと、現像容器20の保持部20eに保持されるとともに摺動する摺動部51dと、を有する。担持部51cは、担持したトナーが磁気ローラー30側に移動しやすいように磁気ローラー30側を下にした傾斜面で形成される。
Next, the operation mechanism of the floating
浮遊トナー担持部材51には、引張コイルスプリング等からなるバネ部材71が掛けられ、バネ部材71によって浮遊トナー担持部材51は磁気ローラー30から離間する方向に付勢されている。また、バネ部材71の付勢力によって、浮遊トナー担持部材51の他端部51bが現像容器20の保持部20eの当接し、この状態では、浮遊トナー担持部材51の一端部51aと磁気ローラー30表面との間隔が、磁気ローラー30上に形成される磁気ブラシの層厚Haより大きくなるように構成されている。
A
作動部材69は、前述の揺動レバー67(図3、4参照)の回転支軸67aに一体に設けられ、揺動レバー67が揺動すると回転支軸67aを介して揺動レバー67と同じように回転支軸67aを中心に搖動する。作動部材69は、大きく揺動することが可能となるように、回転支軸67aから比較的に大きく離間した位置に当接部69bを有する。当接部69bは、印刷モード(図5の状態)では浮遊トナー担持部材51の他端部51bと隙間を隔てて対向している。尚、回転支軸67aは現像容器20の長手方向に延びて設けられ、回転支軸67aの両端部は図示しない側板に回転可能に支持され、そして、作動部材69が回転支軸67aの中央部に取り付けられるか、或いは、一対の作動部材69が回転支軸67aの両端部側に取り付けられている。また、作動部材69及びバネ部材71は駆動手段を構成する。
The actuating
印刷モード(図5の状態)において、穂切りブレード35によって磁気ローラー30上の磁気ブラシMが所定の層厚Haに規制され、磁気ローラー30の矢印T1方向の回転によって磁気ブラシMが現像ローラー31との対向部R(図2参照)に搬送される。対向部Rにおいて磁気ブラシMを用いて現像ローラー31上にトナー層が形成され、現像ローラー31上のトナーが感光体10(図1参照)に供給される。
In the printing mode (state shown in FIG. 5), the magnetic brush M on the
また、磁気ローラー30が矢印T1方向に回転すると、第1ギア61(図3参照)が矢印T1方向に回転し、ギア列61〜64を介して第2ギア65(図3参照)が矢印T1方向に回転するとともに揺動レバー67とともに矢印S1方向に回動する。揺動レバー67の回動にともなって回転支軸67aが同方向に回動し、更に作動部材69が矢印S1方向に回動する。この状態では、作動部材69の当接部69bが浮遊トナー担持部材51の他端部51bに当接しておらず、また、浮遊トナー担持部材51はバネ部材71の付勢力によって現像容器20の保持部20eに当接しているため、浮遊トナー担持部材51の一端部51aは磁気ブラシMに接触していない。
When the
印刷モードにおいて、対向部R近傍に浮遊するトナーが浮遊トナー担持部材51上に落下し、浮遊トナー担持部材51にトナーが担持される。そして、所定のタイミングでトナー回収モードが実行されると、磁気ローラー30は印刷モードの逆方向に回転駆動する。
In the printing mode, the toner floating in the vicinity of the facing portion R falls on the floating
図6に示すように、磁気ローラー30が矢印T2方向(印刷モードの逆方向)に回転すると、第1ギア61(図4参照)が矢印T2方向に回転し、ギア列61〜64を介して第2ギア65(図4参照)が矢印T2方向に回転するとともに揺動レバー67とともに矢印S2方向に回動する。揺動レバー67の回動にともなって回転支軸67aが同方向に回動し、更に作動部材69が矢印S2方向に回動する。
As shown in FIG. 6, when the
作動部材69が矢印S2方向に回動すると、作動部材69の当接部69bが浮遊トナー担持部材51の他端部51bに当接し、さらにバネ部材71の付勢力に抗して浮遊トナー担持部材51を磁気ローラー30側に移動させる。浮遊トナー担持部材51の一端部51aは磁気ローラー30表面に接近し、その一端部51aと磁気ローラー30の表面との間隔Hbが磁気ブラシMの所定層厚Haより小さくなる。即ち、浮遊トナー担持部材51の一端部51aが磁気ローラー30上の磁気ブラシMに接触し、浮遊トナー担持部材51の担持部51c上に担持されたトナーは、磁気ローラー30上の磁気ブラシMに当接する。磁気ローラー30が矢印T2方向に回転しているので、磁気ローラー30のこの回転よって、磁気ブラシMが担持部51c上に担持されたトナーを掻き取る。さらに、磁気ローラー30の矢印T2方向の回転によって、掻き取ったトナーが穂切りブレード35を通過し供給搬送室22(図2参照)に回収される。
When the operating
また、図4に示すトナー回収モードにおいて、磁気ローラー30の矢印T2方向の回転駆動によって、第1ギア61が矢印T2方向に回転すると、第2ギア65はギア列61〜64を介して回転とともに矢印S2方向に回動する。第2ギア65が回転支軸67aを中心に矢印S2方向に回動することで、両ギア64、65の軸間距離が長くなり、所定の回動位置に至ると、第2ギア65とギア64との噛合いが外れる。第2ギア65は、ギア64との噛合いが外れると、浮遊トナー担持部材51(図6参照)と作動部材69(図6参照)及び回転支軸67aを介するバネ部材71(図6参照)の付勢力によって、回転支軸67aを中心に矢印S1方向(S2の反対方向)に回動する。第2ギア65が矢印S1方向に戻る(回動する)と、第2ギア65及びギア64の各次の歯が噛合い、第2ギア65は再度回転支軸67aを中心に矢印S2方向に回動する。
In the toner recovery mode shown in FIG. 4, when the
そして、磁気ローラー30が矢印T2方向に回転を続けると、第2ギア65は所定の範囲内で矢印S2方向及びS1方向に往復回動(揺動)する。この第2ギア65の揺動にともなって作動部材69も同じように搖動することで、作動部材69の当接部69bが所定の周期で往復移動し、さらに当接部69bに当接する浮遊トナー担持部材51が磁気ローラー30の径方向に往復移動(振動)する。浮遊トナー担持部材51が振動すると、担持部51c上の一端部51aから遠い位置に担持されたトナーが一端部51a側に移動しやすくなり、担持部51c上のトナーが磁気ブラシMによって一層多量に掻き取られる。尚、第2ギア65の噛合いが外れる所定の回動位置に至るとき、浮遊トナー担持部材51は、一端部51aと磁気ローラー30の表面との間隔Hbとなる位置に移動し、第2ギア65が噛合う位置に戻ったとき、作動部材69の当接部69bが浮遊トナー担持部材51に当接しているのが望ましい。また、印刷モードにおいて第2ギア65がS1方向に回動した所定の範囲内で往復回動(揺動)し、作動部材69も同じように搖動するが、印刷モードでは、作動部材69が揺動しても、浮遊トナー担持部材51の他端部51bに当接しない位置に配設しておくのが望ましい。
When the
尚、上記実施形態では、作動部材69を揺動させるために揺動する第2ギア65を用いる構成を示したが、本発明はこれに限らず、作動部材69に当接して回転する偏芯カムと、偏芯カムに一方向のみの回転力を伝達するワンウェイクラッチとを備え、トナー回収モードでは、磁気ローラー30のT2方向の回転によって偏芯カムを回転させ、偏芯カムと作動部材69との当接位置に応じて、作動部材69を介して浮遊トナー担持部材51が図5及び図6に示す位置を往復移動するようにし、一方、印刷モードでは、磁気ローラー30がT1方向に回転したとき、ワンウェイクラッチが偏芯カムに回転力を伝達せずに浮遊トナー担持部材51が図5に示す位置を保持するように構成しもよい。また、ワンウェイクラッチに替えてラチェット機構を設けてもよい。これらの場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
In the above-described embodiment, the configuration using the
また、上記実施形態では、磁気ローラー30及び現像ローラー31を回転駆動させる現像モーター81によって、浮遊トナー担持部材51を作動させる構成を示したが、本発明はこれに限らず、浮遊トナー担持部材51を現像モーター81とは別のモーターやソレノイド等によって作動させるように構成してもよい。
In the above embodiment, the floating
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等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、トナーと磁性キャリアを含む現像剤を用い、現像ローラー上にトナーのみを担持させて感光体上の静電潜像を現像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 a copying machine, a printer, a facsimile, a composite machine thereof, and an image forming apparatus including the developing device. In particular, a developing roller using a developer containing toner and a magnetic carrier is used. The present invention can be used in a developing device that develops an electrostatic latent image on a photosensitive member by carrying only toner thereon and an image forming apparatus including the developing device.
10 感光体(像担持体)
12 現像装置
20 現像容器
20b 開口部
20e 保持部
30 磁気ローラー
31 現像ローラー
35 穂切りブレード(規制部材)
51 浮遊トナー担持部材
51a 一端部
51b 他端部
51c 担持部
51d 摺動部
61 第1ギア(ギア列、駆動手段)
62〜64 ギア(ギア列、駆動手段)
65 第2ギア(駆動手段)
65a 回転軸
67 揺動レバー(駆動手段)
67a 回転支軸
69 作動部材(駆動手段)
69b 当接部
71 バネ部材(駆動手段)
81 現像モーター(駆動手段)
100 画像形成装置
Ha 磁気ブラシの層厚
Hb 浮遊トナー担持部材の間隔
M 磁気ブラシ
10 Photoconductor (image carrier)
DESCRIPTION OF
51 floating
62-64 gear (gear train, drive means)
65 Second gear (drive means)
81 Development motor (drive means)
100 Image forming apparatus Ha Magnetic brush layer thickness Hb Space between floating toner carrying members M Magnetic brush
Claims (5)
該現像容器の開口部から外周面の一部が露出することで像担持体に対向配置され、前記像担持体との対向面が回転しながら前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、
該現像ローラーに対向配置され、前記現像ローラーとの対向部において前記現像ローラーと逆方向に移動するように回転するとともに、表面に担持したトナーと磁性キャリアとを含む現像剤からなる磁気ブラシを用いて前記現像ローラー上にトナー層を形成する磁気ローラーと、
該磁気ローラーの回転方向に対して前記対向部の上流側に配設され前記磁気ローラーの表面に担持される磁気ブラシを所定の層厚に規制する規制部材と、
該規制部材と前記対向部との間で前記対向部の下方に配設され前記磁気ローラーの径方向に移動可能に保持される浮遊トナー担持部材と、
前記磁気ローラーを回転させるとともに前記浮遊トナー担持部材を前記磁気ローラーの径方向に移動させる駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、非画像形成時に、前記磁気ローラーを画像形成時と逆方向に回転させるとともに、前記浮遊トナー担持部材の一端部と前記磁気ローラーの表面との間隔が前記磁気ブラシの層厚より小さくなるまで、前記浮遊トナー担持部材を前記磁気ローラーに近づく方向に移動させるトナー回収モードを実行可能であることを特徴とする現像装置。 A developer container for containing toner;
A developing roller that is disposed to face the image carrier by exposing a part of the outer peripheral surface from the opening of the developing container, and that supplies toner to the image carrier while rotating the surface facing the image carrier;
Using a magnetic brush made of a developer that is disposed to face the developing roller, rotates so as to move in the opposite direction to the developing roller at a portion facing the developing roller, and includes a toner carried on the surface and a magnetic carrier. A magnetic roller for forming a toner layer on the developing roller;
A regulating member that regulates the magnetic brush that is disposed on the upstream side of the facing portion with respect to the rotation direction of the magnetic roller and is carried on the surface of the magnetic roller to a predetermined layer thickness;
A floating toner carrying member that is disposed below the facing portion between the regulating member and the facing portion and is held movably in the radial direction of the magnetic roller;
Driving means for rotating the magnetic roller and moving the floating toner carrying member in a radial direction of the magnetic roller;
The driving means rotates the magnetic roller in a direction opposite to that at the time of image formation during non-image formation, and an interval between one end of the floating toner carrying member and the surface of the magnetic roller is greater than a layer thickness of the magnetic brush. A developing device capable of executing a toner recovery mode in which the floating toner carrying member is moved in a direction approaching the magnetic roller until it becomes smaller.
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