JP2015079030A - Developing unit and image forming apparatus - Google Patents

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雅史 池田
Masafumi Ikeda
雅史 池田
学 古木
Manabu Furuki
学 古木
正博 内田
Masahiro Uchida
正博 内田
達博 五十嵐
Tatsuhiro Igarashi
達博 五十嵐
鉄兵 八和田
Teppei Yawada
鉄兵 八和田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent clogging of powder supplied to a developing unit.SOLUTION: A developing unit includes a storage tank that stores a developer including a powder to be attached to and develop a latent image and has the powder supplied onto the developer through a supply port, a stirring and conveying member that is arranged inside the storage tank and receives a driving power to be driven to stir the developer inside the storage tank and convey the developer inside the storage tank, and a rotating member that is arranged at a position where the powder supplied from the supply port passes and is driven to rotate independent of the stirring and conveying member.

Description

本発明は、現像器および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus.

従来、粉体のトナーで潜像を現像する現像器、およびそのような現像器を備えた画像形成装置が知られている。   Conventionally, a developing device for developing a latent image with powder toner and an image forming apparatus including such a developing device are known.

例えば特許文献1には、粉体の搬送路において粉体路の詰まりを確実に防止するため、粉体流入口に付着した粉体を崩す粉体崩し部材を備えた粉体搬送装置が開示されている。この粉体崩し部材は、粉体搬送用回転部材の回転に伴い回転軸の軸方向に沿って自由端接触部との接触位置が移動する自由端部を有している。   For example, Patent Document 1 discloses a powder conveying apparatus including a powder breaking member that breaks powder adhering to a powder inlet in order to reliably prevent clogging of the powder path in the powder conveying path. ing. This powder breaking member has a free end portion whose contact position with the free end contact portion moves along the axial direction of the rotating shaft as the powder conveying rotating member rotates.

特開2006−171105号公報JP 2006-171105 A

本発明は、現像器に投入される粉体の詰まりを防止することを目的とする。   An object of the present invention is to prevent clogging of a powder charged into a developing device.

請求項1に係る現像器は、
潜像に付着させて現像するための粉体を含む現像剤が収容されていて、供給口からその粉体が現像剤上に投入される収容槽と、
上記収容槽内に配備され、駆動力を受けて駆動されることで収容槽内の現像剤を撹拌するとともに収容槽内で搬送する撹拌搬送部材と、
上記供給口から投入された粉体が通る箇所に配備され、上記撹拌搬送部材とは独立に回転駆動される回転部材と、
を備えたことを特徴とする。
The developing device according to claim 1 is:
A developer containing powder to be developed by being attached to the latent image, and a storage tank in which the powder is put on the developer from a supply port;
An agitation transport member that is deployed in the storage tank and that is driven by driving force to stir the developer in the storage tank and transport the developer in the storage tank;
A rotating member that is deployed at a location where the powder charged from the supply port passes, and is driven to rotate independently of the stirring and conveying member;
It is provided with.

請求項2に係る現像器は、
上記回転部材が、上記潜像およびその潜像が現像された現像像のうち少なくとも一方の像密度に応じて回転が制御され、その像密度が相対的に高い場合と低い場合とでは、低い場合により多く回転するものであることを特徴とする。
The developing device according to claim 2 is:
When the rotation member is controlled to rotate according to the image density of at least one of the latent image and the developed image obtained by developing the latent image, and the image density is relatively low or low. It is characterized by rotating more.

請求項3に係る現像器は、
上記回転部材が、上記現像器の環境温度に応じて回転が制御され、その温度が相対的に高い場合と低い場合とでは、高い場合により多く回転するものであることを特徴とする。
The developing device according to claim 3 is:
The rotation of the rotating member is controlled according to the environmental temperature of the developing device, and the rotating member rotates more when the temperature is relatively high and when the temperature is relatively low.

請求項4に係る現像器は、
上記回転部材が、上記現像器の環境湿度に応じて回転が制御され、その湿度が相対的に高い場合と低い場合とでは、高い場合により多く回転するものであることを特徴とする。
The developing device according to claim 4 is:
The rotation of the rotating member is controlled according to the environmental humidity of the developing device, and the rotating member rotates more when the humidity is relatively high and when the humidity is relatively low.

請求項5に係る現像器は、
上記回転部材が、上記現像器内における上記粉体の濃度に応じて回転が制御され、その濃度が相対的に高い場合と低い場合とでは、低い場合により多く回転するものであることを特徴とする。
The developing device according to claim 5 is:
The rotating member is controlled to rotate according to the concentration of the powder in the developing unit, and the rotating member rotates more when the concentration is relatively low and when the concentration is relatively low. To do.

請求項6に係る現像器は、
上記粉体が、体積平均粒径で4.5μm以下の粒径を有するものであることを特徴とする。
The developing device according to claim 6 is:
The powder has a volume average particle diameter of 4.5 μm or less.

請求項7に係る画像形成装置は、
表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
上記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成器と、
上記像保持体上の潜像に粉体を付着させて現像する現像器と、を備え、
上記現像器が、
上記粉体を含んだ現像剤が収容されていて、供給口からその粉体が現像剤上に投入される収容槽と、
上記収容槽内に配備され、駆動力を受けて駆動されることでその収容槽内の現像剤を撹拌するとともに収容槽内で搬送する撹拌搬送部材と、
上記供給口から投入された粉体が通る箇所に配備され、上記撹拌搬送部材とは独立に回転駆動される回転部材と、
を備えたものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to claim 7 is provided.
An image carrier that forms an image on the surface and holds the image;
A latent image forming device for forming a latent image on the surface of the image carrier;
A developing unit that develops the powder by attaching the powder to the latent image on the image carrier,
The developer is
A developer containing the powder, and a storage tank in which the powder is charged onto the developer from a supply port;
An agitation transport member that is deployed in the storage tank and that is driven by driving force to stir the developer in the storage tank and transport the developer in the storage tank;
A rotating member that is deployed at a location where the powder charged from the supply port passes, and is driven to rotate independently of the stirring and conveying member;
It is characterized by having.

請求項8に係る画像形成装置は、請求項7に係る画像形成装置に更に、
上記像保持体上に形成される像の密度を検知する像密度検知器と、
上記像密度検知器で検知された像密度に応じて上記回転部材の回転を制御し、その像密度が相対的に高い場合と低い場合とでは、低い場合により多く回転させる回転制御部と、
を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to an eighth aspect is the image forming apparatus according to the seventh aspect,
An image density detector for detecting the density of an image formed on the image carrier;
A rotation control unit that controls the rotation of the rotating member according to the image density detected by the image density detector, and rotates the rotation member more when the image density is relatively low and low.
It is provided with.

請求項9に係る画像形成装置は、請求項7または8に係る画像形成装置に更に、
上記画像形成装置内の温度を検知する温度検知器と、
上記温度検知器で検知された温度に応じて上記回転部材の回転を制御し、その温度が相対的に高い場合と低い場合とでは、高い場合により多く回転させる回転制御部と、
を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to a ninth aspect is the image forming apparatus according to the seventh or eighth aspect,
A temperature detector for detecting the temperature in the image forming apparatus;
A rotation control unit that controls the rotation of the rotating member according to the temperature detected by the temperature detector, and rotates the rotation member more when the temperature is relatively high and low.
It is provided with.

請求項10に係る画像形成装置は、請求項7から9のいずれか1項に係る画像形成装置に更に、
上記画像形成装置内の湿度を検知する湿度検知器と、
上記湿度検知器で検知された湿度に応じて前記回転部材の回転を制御し、その湿度が相対的に高い場合と低い場合とでは、高い場合により多く回転させる回転制御部と、
を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to a tenth aspect is the image forming apparatus according to any one of the seventh to ninth aspects,
A humidity detector for detecting humidity in the image forming apparatus;
A rotation control unit that controls the rotation of the rotating member according to the humidity detected by the humidity detector, and rotates the rotation member more when the humidity is relatively high and low.
It is provided with.

請求項11に係る画像形成装置は、請求項7から10のいずれか1項に係る画像形成装置に更に、
上記現像器内における上記粉体の濃度を検知する濃度検知器と、
上記濃度検知器で検知された濃度に応じて上記回転部材の回転を制御し、その濃度が相対的に高い場合と低い場合とでは、低い場合により多く回転させる回転制御部と、
を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to an eleventh aspect is the image forming apparatus according to any one of the seventh to tenth aspects,
A concentration detector for detecting the concentration of the powder in the developing unit;
A rotation control unit that controls the rotation of the rotating member according to the concentration detected by the concentration detector, and rotates the rotation member more when the concentration is relatively low and when the concentration is relatively low.
It is provided with.

請求項1に係る現像器および請求項7に係る画像形成装置によれば、現像器に投入される粉体の詰まりを防止することができる。   According to the developing device according to claim 1 and the image forming apparatus according to claim 7, clogging of the powder charged into the developing device can be prevented.

請求項2に係る現像器および請求項8に係る画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて粉体の詰まり防止の確実性が高い。   According to the developing device according to claim 2 and the image forming apparatus according to claim 8, the certainty of preventing clogging of the powder is high as compared with the case where this configuration is not provided.

請求項3に係る現像器および請求項9に係る画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて粉体の詰まり防止の確実性が高い。   According to the developing device according to the third aspect and the image forming apparatus according to the ninth aspect, the certainty of preventing the clogging of the powder is high as compared with the case where this configuration is not provided.

請求項4に係る現像器および請求項10に係る画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて粉体の詰まり防止の確実性が高い。   According to the developing device according to the fourth aspect and the image forming apparatus according to the tenth aspect, the certainty of preventing clogging of the powder is high as compared with the case where this configuration is not provided.

請求項5に係る現像器および請求項11に係る画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて粉体の詰まり防止の確実性が高い。   According to the developing device according to the fifth aspect and the image forming apparatus according to the eleventh aspect, the certainty of preventing clogging of the powder is higher than in the case where the present configuration is not provided.

請求項6に係る現像器によれば、体積平均粒径が4.5μmより大きい場合に較べ粉体の詰まり防止が効果的である。   According to the developing device of the sixth aspect, prevention of clogging of the powder is more effective than when the volume average particle diameter is larger than 4.5 μm.

本発明の一実施形態である画像形成装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に概要を示す現像器の内部を上方から示した透視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the developing device schematically shown in FIG. 1 from above. 現像器の内部を側方から示した透視図である。It is the perspective view which showed the inside of the developing device from the side. トナーの体積平均粒径[μm]に対する安息角[度]の測定結果を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a measurement result of an angle of repose [degree] with respect to a volume average particle diameter [μm] of toner.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態である画像形成装置100の全体構成図である。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

図1に示す画像形成装置100は、モノクロ専用のプリンタである。この画像形成装置100には、矢印A方向に回転する円筒形の感光体21が備えられており、その感光体21の回りには、帯電器22、露光器23、現像器24、転写器25、および清掃器26が備えられている。この感光体21は本発明にいう像保持体の一例に相当する。   An image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is a monochrome printer. The image forming apparatus 100 includes a cylindrical photosensitive member 21 that rotates in the direction of arrow A. Around the photosensitive member 21, a charger 22, an exposure unit 23, a developing unit 24, and a transfer unit 25 are provided. And a cleaner 26 are provided. The photoreceptor 21 corresponds to an example of an image holding member according to the present invention.

帯電器22は、感光体21の表面をあらかじめ定められた電位に帯電する。露光器23は、感光体21の表面に画像信号に基づいて変調させた露光光を照射し、感光体21の表面に帯電電位分布からなる静電潜像を形成する。これら帯電器22と露光器23とを併せたものが本発明にいう潜像形成器の一例に相当する。   The charger 22 charges the surface of the photoconductor 21 to a predetermined potential. The exposure device 23 irradiates the surface of the photoconductor 21 with exposure light modulated based on an image signal, and forms an electrostatic latent image having a charged potential distribution on the surface of the photoconductor 21. A combination of the charger 22 and the exposure device 23 corresponds to an example of a latent image forming device according to the present invention.

現像器24には、トナーとキャリアを含む現像剤が収容されており、この現像器24は、その現像剤中のトナーで感光体21上の静電潜像を現像して感光体表面にトナー像を形成する。この現像器が本発明の現像器の一実施形態に相当する。   The developer 24 contains a developer containing toner and a carrier. The developer 24 develops the electrostatic latent image on the photoconductor 21 with the toner in the developer, and the toner on the surface of the photoconductor. Form an image. This developing device corresponds to an embodiment of the developing device of the present invention.

転写器25は、感光体21上のトナー像を、搬送されてきた用紙上に転写する。   The transfer unit 25 transfers the toner image on the photoreceptor 21 onto the conveyed paper.

この画像形成器100には、用紙が積み重ねられた状態に収容された用紙トレイ60が備えられており、その用紙トレイ60内の用紙のうちの最も上に積み重ねられている1枚の用紙がピックアップローラ40で取り出される。この取り出された用紙は、搬送ローラ41で搬送されてその用紙の先端が待機ローラ42に達した時点で用紙搬送が一旦停止し、用紙はその状態で待機した状態となる。そしてその待機した状態の用紙は、感光体21上のトナー像が転写器25に達する時点でその転写器25の位置まで進むようにタイミング調整されて待機ローラから送り出され、感光体21上のトナー像が転写器25の作用により用紙上に転写される。用紙搬送経路のさらに下流側には、定着器50が備えられている。この定着器50は、搬送されてきた用紙上のトナー像を加熱および加圧してそのトナー像を用紙上に定着する装置である。定着器50を経由することにより定着トナー像からなる画像が形成された用紙は、排紙ローラ43により排紙トレイ70上に送り出される。図1では、用紙トレイ60から取り出されて排紙トレイ70上に送り出されるまでの用紙の経路44が点線矢印で示されている。   The image forming device 100 is provided with a paper tray 60 that accommodates paper in a stacked state, and one of the papers stacked on the top of the paper in the paper tray 60 is picked up. It is taken out by the roller 40. The taken paper is transported by the transport roller 41, and when the leading edge of the paper reaches the standby roller 42, the paper transport is temporarily stopped, and the paper is in a standby state in that state. The paper in the standby state is sent out from the standby roller with the timing adjusted so that the toner image on the photoconductor 21 reaches the position of the transfer device 25 when the toner image on the photoconductor 21 reaches the transfer device 25. The image is transferred onto the sheet by the action of the transfer unit 25. A fixing device 50 is provided further downstream of the paper transport path. The fixing device 50 is a device that heats and presses the toner image on the conveyed paper and fixes the toner image on the paper. A sheet on which an image composed of a fixed toner image is formed through the fixing device 50 is sent out onto the sheet discharge tray 70 by the sheet discharge roller 43. In FIG. 1, a paper path 44 from the paper tray 60 to the paper discharge tray 70 is indicated by dotted arrows.

また、感光体21上の、トナー像の転写後に残存する残存トナーは、清掃器26により感光体21上から除去される。   Further, residual toner remaining on the photoconductor 21 after the transfer of the toner image is removed from the photoconductor 21 by the cleaner 26.

ここで、現像器24には、そのケース244内に、図1の紙面に垂直な方向に互いに平行に延びる2本の搬送部材242,243と、現像ロール241とが備えられている。これら2本の搬送部材242,243は、回転してケース244内の現像剤を循環移動させながら撹拌する部材である。   Here, the developing device 24 is provided with two transport members 242 and 243 extending in parallel with each other in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. These two conveying members 242 and 243 are members that rotate and agitate while circulating and moving the developer in the case 244.

また、現像ロール241は、矢印B方向に回転して、ケース244内の現像剤を感光体21に対面した領域に搬送する役割を担っている。感光体21上の静電潜像は、現像ロール241により搬送されてきた現像剤中のトナーにより現像される。したがってこの現像を繰り返すとケース244内の現像剤中のトナーが不足することになる。このため、この画像形成装置100は、トナーが収容された着脱自在なトナーカートリッジ30を備えている。このトナーカートリッジ30に収容されたトナーは、現像器24の中のトナーが減るに従って、その減った分だけトナー供給路30aを経由して現像器24に供給される。ここで、このトナー供給路30aは、トナーカートリッジ30から供給されたトナーを搬送する第1供給路31と、その第1供給路31を通って搬送されてきたトナーを現像器24のケース244内に落下させる第2供給路32とを有する。第1供給路31内にはその第1供給路31の延びる方向に延び回転してトナーを搬送する搬送部材33が備えられている。この搬送部材33が、現像器24内のトナーの減少に応じた回転数だけ回転することで、現像器24内のトナーが減少した分だけ現像器24にトナーが補給される。第2供給路32には搬送部材は備えられておらず、この第2供給路32は、トナーが自然落下により、現像器24に、ケース244の上面に形成されたトナー受入口247から供給される構造となっている。   The developing roll 241 has a role of rotating in the direction of arrow B and transporting the developer in the case 244 to a region facing the photoconductor 21. The electrostatic latent image on the photoconductor 21 is developed with toner in the developer conveyed by the developing roll 241. Therefore, when this development is repeated, the toner in the developer in the case 244 becomes insufficient. For this reason, the image forming apparatus 100 includes a detachable toner cartridge 30 that contains toner. The toner contained in the toner cartridge 30 is supplied to the developing device 24 via the toner supply path 30a as the toner in the developing device 24 decreases. Here, the toner supply path 30 a includes a first supply path 31 that conveys the toner supplied from the toner cartridge 30, and the toner conveyed through the first supply path 31 in the case 244 of the developing device 24. And a second supply path 32 to be dropped. In the first supply path 31, a conveying member 33 is provided that extends and rotates in the direction in which the first supply path 31 extends to convey toner. As the conveying member 33 rotates by the number of rotations corresponding to the decrease in the toner in the developing device 24, the toner is replenished to the developing device 24 by the amount of toner in the developing device 24 decreased. The second supply path 32 is not provided with a conveying member, and the second supply path 32 is supplied to the developing device 24 from the toner receiving port 247 formed on the upper surface of the case 244 due to the natural fall of the toner. It has a structure.

また、清掃器26には、感光体21に残存していたトナーがそのケース261内に収容される。このケース261内のトナーは、このケース261内に備えられた、図1の紙面に垂直な方向に延びる搬送部材262によりその方向の隅まで搬送され、トナー排出路27を経由して廃トナータンク28に収容される。   Further, the toner remaining on the photosensitive member 21 is accommodated in the case 261 in the cleaner 26. The toner in the case 261 is transported to the corner in that direction by a transport member 262 provided in the case 261 and extending in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 28.

図2は、図1に概要を示す現像器24の内部を上方から見て示した透視図である。   FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the developing device 24 schematically shown in FIG. 1 as viewed from above.

この現像器24は、図1を参照して説明した通り、互いに平行に延びる2本の搬送部材242,243と、図1に示す矢印B方向に回転する現像ロール241を備えている。   As described with reference to FIG. 1, the developing device 24 includes two conveying members 242 and 243 that extend in parallel to each other and a developing roll 241 that rotates in the direction of arrow B shown in FIG. 1.

ケース244内には、2本の搬送部材242,243どうしの間に仕切壁245が設けられていて、このケース244は2つの部屋242a,243aに仕切られている。ただし、この仕切壁245の、長手方向両端部には、それぞれ開口246a,246bが形成されている。   In the case 244, a partition wall 245 is provided between the two transport members 242 and 243, and the case 244 is partitioned into two rooms 242a and 243a. However, openings 246a and 246b are formed at both ends in the longitudinal direction of the partition wall 245, respectively.

2本の搬送部材242,243は、いずれも、丸棒形状の回転軸242b,243bと、その回転軸の回りに備えられた、その回転軸242b,243bの延びる方向に螺旋を描きながら延びる螺旋羽根242c,243cとを有する。これらの搬送部材242,243は、回転して、第1の搬送部材243はケース244内のトナーを矢印X方向に搬送し、第2の搬送部材242は、そのトナーを矢印Y方向に搬送する。このケース244の、第2の搬送部材242の端部に対応する上面部分には、トナーカートリッジ30から供給路31を通って供給されてきたトナーを受け入れるトナー受入口247が設けられている(図1参照)。トナー受入口247から供給された新たなトナーは、第2の搬送部材242の回転によって第1の搬送部材243に送り出される。   The two conveying members 242 and 243 are both round rod-shaped rotary shafts 242b and 243b and spirals provided around the rotary shaft while drawing a spiral in the extending direction of the rotary shafts 242b and 243b. And blades 242c and 243c. These transport members 242 and 243 rotate so that the first transport member 243 transports the toner in the case 244 in the arrow X direction, and the second transport member 242 transports the toner in the arrow Y direction. . A toner receiving port 247 that receives toner supplied from the toner cartridge 30 through the supply path 31 is provided on the upper surface portion of the case 244 corresponding to the end of the second conveying member 242 (see FIG. 1). New toner supplied from the toner receiving port 247 is sent to the first transport member 243 by the rotation of the second transport member 242.

第1の搬送部材243に送られた新たなトナーは、第1の搬送部材243が配置された部屋243a内を矢印X方向に搬送され、この搬送の途中で部屋243a内の現像剤と撹拌、混合される。この新たなトナーが撹拌、混合された現像剤は開口246bを通って、第2の搬送部材242が配置された部屋242aに移動し、今度はその部屋242a内を搬送部材242により矢印Y方向に搬送され、もう一方の開口246aを通って部屋243aに移動する。   The new toner sent to the first conveying member 243 is conveyed in the direction of the arrow X in the room 243a in which the first conveying member 243 is disposed, and the developer in the chamber 243a is agitated in the middle of the conveyance. Mixed. The developer in which the new toner is agitated and mixed passes through the opening 246b and moves to the room 242a in which the second conveying member 242 is disposed. This time, the inside of the room 242a is moved in the direction of arrow Y by the conveying member 242. It is conveyed and moves to the room 243a through the other opening 246a.

この現像器24内の現像剤は、以上のようにして循環移動し新たなトナーも一緒に撹拌、混合される。   The developer in the developing unit 24 is circulated and moved as described above, and new toner is stirred and mixed together.

現像ロール241は、第2の搬送部材242が配置された部屋242aから現像剤を受け取って、図1に示す感光体21に対面した領域に運び、現像によりトナーが減ってキャリアの割合が増えた現像剤が再びケース244内に戻される。このキャリアの割合が増えた現像剤は、上述のように搬送、攪拌されて新たなトナーとも混合し、元の割合のトナーとキャリアとを有する現像剤として循環される。   The developing roll 241 receives the developer from the room 242a in which the second conveying member 242 is disposed, and carries the developer to the area facing the photoconductor 21 shown in FIG. The developer is returned to the case 244 again. The developer having the increased carrier ratio is conveyed and stirred as described above, mixed with new toner, and circulated as a developer having the original ratio of toner and carrier.

この現像器24のケース244が本発明にいう収容槽の一例に相当し、トナー受入口247が本発明にいう供給口の一例に相当し、2本の搬送部材242,243それぞれが、本発明にいう撹拌搬送部材の一例に相当する。   The case 244 of the developing device 24 corresponds to an example of a storage tank according to the present invention, the toner receiving port 247 corresponds to an example of a supply port according to the present invention, and each of the two transport members 242 and 243 corresponds to the present invention. It corresponds to an example of the stirring and conveying member.

図3は、現像器24の内部を側方から見て示した透視図である。   FIG. 3 is a perspective view showing the inside of the developing device 24 as viewed from the side.

図3には、図2のトナー受入口247付近の搬送部材242,243の端部を、図2の下側から見たときの様子が示されている。   FIG. 3 shows a state when the end portions of the conveying members 242 and 243 near the toner receiving port 247 of FIG. 2 are viewed from the lower side of FIG.

上述したように、第2の搬送部材242の端部の上方のトナー受入口247からは新たなトナーが落下してくる。落下してくる新たなトナーは、矢印D方向に回転する第2の搬送部材242により、第1の搬送部材243に向かって送り出される。   As described above, new toner falls from the toner receiving port 247 above the end of the second conveying member 242. The new toner that falls is sent out toward the first conveying member 243 by the second conveying member 242 that rotates in the direction of arrow D.

このような回転する第2の搬送部材242から第1の搬送部材243へのトナーの送り出しが繰り返された場合、2つの搬送部材242,243の間にトナーの壁が形成されていくことがある。   When the toner feeding from the rotating second conveying member 242 to the first conveying member 243 is repeated, a toner wall may be formed between the two conveying members 242 and 243. .

このようなトナーの壁が大きく成長すると、トナー受入口247から落下して送り出されたトナーが、トナーの壁に阻まれて第1の搬送部材243に到達せずに、第2の搬送部材242の端部付近に堆積してしまい、トナー詰まりを起こすことが考えられる。特に近年の画像形成装置の分野では、画像の解像度向上のためにトナーの小径化が進んでいるが、こうした小径のトナーでは単位体積あたりのトナー粒子同士の摩擦が大きいためにトナーの流動性が低くて上述したトナーの壁が形成されやすい。   When such a toner wall grows greatly, the toner that has fallen and sent out from the toner receiving port 247 is blocked by the toner wall and does not reach the first transport member 243, and the second transport member 242. It is considered that toner accumulates in the vicinity of the end of the toner and causes toner clogging. In particular, in the field of image forming apparatuses in recent years, the diameter of toner has been reduced in order to improve the resolution of the image. However, in such a small diameter toner, the friction between toner particles per unit volume is large, so that the fluidity of the toner is low. It is low and the above-mentioned toner wall is easily formed.

そこで、本実施形態の現像器24には、ケース244内に回転羽根248が配備されており、この回転羽根248は、トナー受入口247から投入されたトナーが通る箇所に配置されている。この回転羽根248が、現像器24外のモータ80によって駆動されることで、上述したトナーの壁は、仮に出来たとしても確実に崩されることとなり、トナー詰まりが防止される。この回転羽根248は、本発明にいう回転部材の一例に相当し、回転部材としては羽根状の部材の他に、棒状の突起を有した部材などが採用されてもよい。   In view of this, the developing device 24 of the present embodiment has a rotating blade 248 disposed in the case 244, and the rotating blade 248 is disposed at a location through which the toner charged from the toner receiving port 247 passes. When the rotary blade 248 is driven by a motor 80 outside the developing unit 24, the above-described toner wall is surely broken even if it is made, and toner clogging is prevented. The rotating blade 248 corresponds to an example of the rotating member referred to in the present invention, and a member having a rod-like protrusion may be adopted as the rotating member in addition to the blade-shaped member.

回転羽根248の回転は現像器24内にトナーを巻き上げることも考えられるので、回転羽根248は必要な場合に限って回転することが望ましい。そこで、本実施形態では、モータ80を制御することで回転羽根248の回転を制御する回転制御部81が備えられており、この回転制御部81には、図1に示す画像形成装置100内の温度および湿度を検出する環境センサ82、図1に示す露光器23に与えられる画像信号に基づいて画像密度を算出する画像密度算出部83、および現像器24のケース244内に収容された現像剤中のトナー濃度を検知する濃度センサ249が接続されている。そして、環境センサ82から回転制御部81に温度と湿度の検知信号が送られ、画像密度算出部83から回転制御部81に画像密度の算出値が送られ、濃度センサ249から回転制御部81にトナー濃度の検知信号が送られる。回転制御部81は、環境センサ82から送られてきた温度と湿度の検知信号に基づいて、予め決められた温度を超えた高温環境では、その温度を下回る低温環境よりも頻繁にモータ80を駆動して回転羽根248を回転させる。また、回転制御部81は、画像密度算出部83から送られてきた画像密度の算出値に基づいて、予め決められた画像密度を下回る低密度時には、その画像密度を超えた高密度時よりも頻繁にモータ80を駆動して回転羽根248を回転させる。また、回転制御部81は、濃度センサ249から送られてきたトナー濃度の検知信号に基づいて、予め決められたトナー濃度を下回る低濃度時には、そのトナー濃度を超えた高濃度時よりも頻繁にモータ80を駆動して回転羽根248を回転させる。このような回転の制御により、上述したトナーの壁が生じやすい条件下ではより多く回転羽根248が回転することとなり、効率的にトナー詰まりが防止される。   Since the rotation of the rotary blade 248 is considered to wind up toner in the developing device 24, the rotary blade 248 is preferably rotated only when necessary. Therefore, in the present embodiment, a rotation control unit 81 that controls the rotation of the rotary blade 248 by controlling the motor 80 is provided, and the rotation control unit 81 includes the rotation control unit 81 in the image forming apparatus 100 shown in FIG. An environment sensor 82 that detects temperature and humidity, an image density calculation unit 83 that calculates an image density based on an image signal given to the exposure device 23 shown in FIG. 1, and a developer contained in a case 244 of the developing device 24 A density sensor 249 for detecting the toner density inside is connected. Then, a temperature and humidity detection signal is sent from the environmental sensor 82 to the rotation control unit 81, a calculated value of the image density is sent from the image density calculation unit 83 to the rotation control unit 81, and the rotation sensor 81 is sent from the density sensor 249. A toner density detection signal is sent. Based on the temperature and humidity detection signals sent from the environment sensor 82, the rotation control unit 81 drives the motor 80 more frequently in a high temperature environment exceeding a predetermined temperature than in a low temperature environment below that temperature. Then, the rotary blade 248 is rotated. Further, the rotation control unit 81 is based on the calculated value of the image density sent from the image density calculation unit 83, and when the density is lower than the predetermined image density, the rotation control unit 81 is higher than when the density exceeds the image density. The motor 80 is frequently driven to rotate the rotary blade 248. Further, based on the toner density detection signal sent from the density sensor 249, the rotation control unit 81 is more frequent when the density is lower than a predetermined toner density than when the density is higher than the toner density. The motor 80 is driven to rotate the rotary blade 248. By controlling the rotation like this, the rotating blades 248 rotate more under the above-described conditions where the toner wall is likely to be generated, and the toner clogging is efficiently prevented.

回転制御部81は本発明にいう回転制御部の一例に相当し、環境センサ82は、本発明にいう温度検知器と湿度検知器とを兼ねた一例に相当し、画像密度算出部83は、本発明にいう像密度検知器の一例に相当し、濃度センサ249は本発明にいう濃度検知器の一例に相当する。   The rotation control unit 81 corresponds to an example of the rotation control unit according to the present invention, the environment sensor 82 corresponds to an example of both the temperature detector and the humidity detector according to the present invention, and the image density calculation unit 83 The density sensor 249 corresponds to an example of the density detector according to the present invention, and the density sensor 249 corresponds to an example of the density detector according to the present invention.

ここで、トナー詰まりの防止が効果的であるトナー粒径について検討する。   Here, the toner particle size that is effective in preventing toner clogging will be examined.

平板上にトナーを落下させて山を形成することを想定し、その山の傾きθ[度]を安息角と定義すると、一般に、流動性が高いトナーでは安息角θは小さくなり、流動性が低いトナーでは安息角θは大きくなる。従って、この安息角を様々な体積平均粒径[μm]のトナーについて測定することによって、様々な体積平均粒径[μm]のトナーにおける流動性の程度が調べられる。   Assuming that a toner is dropped on a flat plate to form a mountain, and defining the angle of inclination θ [degree] as an angle of repose, in general, in a toner having high fluidity, the angle of repose θ is small and the fluidity is reduced. With a low toner, the angle of repose θ increases. Therefore, the degree of fluidity in toners having various volume average particle diameters [μm] can be examined by measuring the angle of repose for toners having various volume average particle diameters [μm].

図4は、トナーの体積平均粒径[μm]に対する安息角[度]の測定結果を示した図である。同一の体積平均粒径における記号の違いは、体積平均粒径は同一の、種類の異なるトナーを表わしている。   FIG. 4 is a graph showing the measurement result of the angle of repose [degree] with respect to the volume average particle diameter [μm] of the toner. Differences in symbols for the same volume average particle diameter represent different types of toner with the same volume average particle diameter.

この図4から分かるように、体積平均粒径が小さいトナーほど大きな安息角を有している。特に、体積平均粒径が4.5μm付近よりも小さくなると、安息角が60度を超えて急に大きくなっている。この結果から、体積平均粒径4.5μm以下の小径のトナーが用いられた場合には、体積平均粒径がもっと大きいトナーが用いられた場合に比してトナーの流動性がかなり低下することがわかる。即ち、体積平均粒径4.5μm以下の粒径のトナーが用いられる場合にトナー詰まりの防止が特に効果的であると言える。また、トナーの製造性の観点から、体積平均粒径は2.0μm以上が好ましく用いられる。   As can be seen from FIG. 4, the smaller the volume average particle diameter, the larger the angle of repose. In particular, when the volume average particle size is smaller than about 4.5 μm, the angle of repose exceeds 60 degrees and suddenly increases. From this result, when a toner having a small volume average particle diameter of 4.5 μm or less is used, the fluidity of the toner is considerably lowered as compared with the case where a toner having a larger volume average particle diameter is used. I understand. That is, it can be said that prevention of toner clogging is particularly effective when a toner having a volume average particle diameter of 4.5 μm or less is used. From the viewpoint of toner manufacturability, the volume average particle size is preferably 2.0 μm or more.

以上が本発明の実施形態の説明である。   The above is the description of the embodiment of the present invention.

なお、上記説明では、本発明の画像形成装置の例としてモノクロ専用のプリンタが示されているが、本発明の画像形成装置は、カラープリンタであってもよく、あるいはファクシミリやコピー機や複合機であってもよい。   In the above description, a monochrome printer is shown as an example of the image forming apparatus of the present invention. However, the image forming apparatus of the present invention may be a color printer, a facsimile, a copier, or a multifunction machine. It may be.

また、上記説明では、本発明にいう潜像形成器の一例として、露光方式のものが示されているが、本発明にいう潜像形成器は、電極アレイなどによって像保持体上に直接潜像を形成するものであってもよい。   In the above description, an exposure system is shown as an example of the latent image forming device according to the present invention. However, the latent image forming device according to the present invention is directly latent on the image carrier by an electrode array or the like. It may form an image.

また、上記説明では、本発明にいう像密度検知器の一例として、画像データに基づいて像密度を算出する画像密度算出部が示されているが、本発明にいう像密度検知器は、例えば光学センサなどによって像保持体上のトナー像の密度を検出するものであってもよい。   In the above description, an image density calculation unit that calculates an image density based on image data is shown as an example of an image density detector according to the present invention. The density of the toner image on the image holding member may be detected by an optical sensor or the like.

100……画像形成装置、 21……感光体、 22……帯電器、 23……露光器
24……現像器、 241……現像ロール、 242,243……搬送部材
244……ケース、 247……トナー受入口、 248……回転羽根
249……濃度センサ、 80……モータ、 81……回転制御部
82……環境センサ、 83……画像密度算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image forming apparatus, 21 ... Photoconductor, 22 ... Charger, 23 ... Exposure device 24 ... Developer, 241 ... Developing roll, 242, 243 ... Conveying member 244 ... Case, 247 ... ... Toner receiving port 248... Rotating blade 249... Density sensor 80... Motor 81.

Claims (11)

潜像に付着させて現像するための粉体を含む現像剤が収容されていて、供給口から該粉体が該現像剤上に投入される収容槽と、
前記収容槽内に配備され、駆動力を受けて駆動されることで該収容槽内の現像剤を撹拌するとともに該収容槽内で搬送する撹拌搬送部材と、
前記供給口から投入された粉体が通る箇所に配備され、前記撹拌搬送部材とは独立に回転駆動される回転部材と、
を備えたことを特徴とする現像器。
A developer containing powder to be developed by being attached to the latent image, and a storage tank in which the powder is charged onto the developer from a supply port;
An agitation transport member that is disposed in the storage tank and is driven by receiving a driving force to stir the developer in the storage tank and transport the developer in the storage tank;
Rotating member that is deployed at a location where the powder charged from the supply port passes, and is driven to rotate independently of the stirring and conveying member;
A developing device comprising:
前記回転部材が、前記潜像および該潜像が現像された現像像のうち少なくとも一方の像密度に応じて回転が制御され、該像密度が相対的に高い場合と低い場合とでは、低い場合により多く回転するものであることを特徴とする請求項1記載の現像器。   When the rotation member is controlled to rotate according to the image density of at least one of the latent image and the developed image obtained by developing the latent image, and the image density is relatively low or low The developing device according to claim 1, wherein the developing device rotates more. 前記回転部材が、前記現像器の環境温度に応じて回転が制御され、該温度が相対的に高い場合と低い場合とでは、高い場合により多く回転するものであることを特徴とする請求項1または2記載の現像器。   2. The rotating member according to claim 1, wherein rotation of the rotating member is controlled in accordance with an environmental temperature of the developing device, and the rotating member rotates more when the temperature is relatively high and when the temperature is relatively low. Or the developing device of 2. 前記回転部材が、前記現像器の環境湿度に応じて回転が制御され、該湿度が相対的に高い場合と低い場合とでは、高い場合により多く回転するものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の現像器。   2. The rotating member according to claim 1, wherein the rotation of the rotating member is controlled according to the environmental humidity of the developing unit, and the rotating member rotates more when the humidity is relatively high and when the humidity is relatively low. 4. The developing device according to any one of items 1 to 3. 前記回転部材が、前記現像器内における前記粉体の濃度に応じて回転が制御され、該濃度が相対的に高い場合と低い場合とでは、低い場合により多く回転するものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の現像器。   The rotation of the rotating member is controlled in accordance with the concentration of the powder in the developing unit, and the rotation of the rotating member is increased when the concentration is relatively low and when the concentration is relatively low. The developing device according to any one of claims 1 to 4. 前記粉体が、体積平均粒径で4.5μm以下の粒径を有するものであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の現像器。   The developing device according to claim 1, wherein the powder has a volume average particle diameter of 4.5 μm or less. 表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成器と、
前記像保持体上の潜像に粉体を付着させて現像する現像器と、を備え、
前記現像器が、
前記粉体を含んだ現像剤が収容されていて、供給口から該粉体が該現像剤上に投入される収容槽と、
前記収容槽内に配備され、駆動力を受けて駆動されることで該収容槽内の現像剤を撹拌するとともに該収容槽内で搬送する撹拌搬送部材と、
前記供給口から投入された粉体が通る箇所に配備され、前記撹拌搬送部材とは独立に回転駆動される回転部材と、
を備えたものであることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that forms an image on the surface and holds the image;
A latent image forming device for forming a latent image on the surface of the image carrier;
A developing unit for developing powder by attaching the powder to the latent image on the image carrier,
The developer is
A developer tank containing the powder, and a storage tank into which the powder is charged onto the developer from a supply port;
An agitation transport member that is disposed in the storage tank and is driven by receiving a driving force to stir the developer in the storage tank and transport the developer in the storage tank;
Rotating member that is deployed at a location where the powder charged from the supply port passes, and is driven to rotate independently of the stirring and conveying member;
An image forming apparatus comprising:
前記像保持体上に形成される像の密度を検知する像密度検知器と、
前記像密度検知器で検知された像密度に応じて前記回転部材の回転を制御し、該像密度が相対的に高い場合と低い場合とでは、低い場合により多く回転させる回転制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
An image density detector for detecting the density of an image formed on the image carrier;
A rotation control unit that controls the rotation of the rotating member according to the image density detected by the image density detector, and rotates the rotation member more when the image density is relatively low and when the image density is relatively low;
The image forming apparatus according to claim 7, further comprising:
前記画像形成装置内の温度を検知する温度検知器と、
前記温度検知器で検知された温度に応じて前記回転部材の回転を制御し、該温度が相対的に高い場合と低い場合とでは、高い場合により多く回転させる回転制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項7または8記載の画像形成装置。
A temperature detector for detecting the temperature in the image forming apparatus;
A rotation control unit that controls the rotation of the rotating member according to the temperature detected by the temperature detector, and rotates the rotation member more when the temperature is relatively high and when the temperature is relatively low;
The image forming apparatus according to claim 7 or 8, further comprising:
前記画像形成装置内の湿度を検知する湿度検知器と、
前記湿度検知器で検知された湿度に応じて前記回転部材の回転を制御し、該湿度が相対的に高い場合と低い場合とでは、高い場合により多く回転させる回転制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項7から9のいずれか1項記載の画像形成装置。
A humidity detector for detecting humidity in the image forming apparatus;
A rotation control unit that controls the rotation of the rotating member according to the humidity detected by the humidity detector, and rotates the rotation member more when the humidity is relatively high and when the humidity is relatively low,
The image forming apparatus according to claim 7, further comprising:
前記現像器内における前記粉体の濃度を検知する濃度検知器と、
前記濃度検知器で検知された濃度に応じて前記回転部材の回転を制御し、該濃度が相対的に高い場合と低い場合とでは、低い場合により多く回転させる回転制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項記載の画像形成装置。
A concentration detector for detecting the concentration of the powder in the developing unit;
A rotation control unit that controls the rotation of the rotating member according to the concentration detected by the concentration detector, and rotates the rotation member more when the concentration is relatively low and when the concentration is relatively low;
The image forming apparatus according to claim 7, further comprising:
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