JP2018010077A - Development device and image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置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.
筐体内にトナーとキャリアを含む現像剤を収容し、像保持体上に形成された静電潜像をその現像剤中のトナーで現像して像保持体上にトナー像を保持させる現像装置が知られている。このタイプの現像装置では、筐体内に収容された現像剤を撹拌しながら循環させる機構が備えられている。この現像装置は、現像に使われたトナーを補うために、その筐体に、トナーの供給を受けるトナー供給口を有する。また、筐体内では現像剤が撹拌されながら循環することで現像剤の劣化が進むため、このタイプの現像装置の中には、下向きに開口した現像剤排出口が筐体に設けられていて、循環移動している現像剤を少しずつ排出することで現像剤の劣化を抑制する、いわゆるトリクル方式を採用した現像装置がある。また、点検修理や交換のために着脱可能な構造となっている現像装置も知られている。 A developing device that houses a developer containing toner and a carrier in a housing, develops the electrostatic latent image formed on the image carrier with the toner in the developer, and holds the toner image on the image carrier. Are known. This type of developing device is provided with a mechanism for circulating the developer contained in the housing while stirring. This developing device has a toner supply port that receives supply of toner in its housing in order to supplement the toner used for development. In addition, since the developer deteriorates by circulating while stirring the developer in the housing, in this type of developing device, a developer discharge port opened downward is provided in the housing, There is a developing device that employs a so-called trickle system that suppresses the deterioration of the developer by discharging the circulatingly moving developer little by little. There is also known a developing device having a detachable structure for inspection and repair or replacement.
ここで、上記の現像剤排出口が形成され、かつ着脱可能な現像装置の場合、現像装置を取り外す際に現像剤排出口から現像剤あるいはトナーが零れ落ちないように、その現像剤排出口を開閉自在に塞ぐシャッタ部材が設けられる。 Here, in the case of the development device in which the developer discharge port is formed and detachable, the developer discharge port is set so that the developer or toner does not spill out from the developer discharge port when the development device is removed. A shutter member that can be freely opened and closed is provided.
現像剤あるいはトナーの通路を開閉自在に塞ぐ様々なタイプのシャッタ部材が知られている(例えば、特許文献1−3参照)。 Various types of shutter members are known that open and close the developer or toner passages (see, for example, Patent Documents 1-3).
現像装置の筐体に設けられている現像剤排出口を塞ぐシャッタ部材として、その現像剤排出口を筐体の外壁面側から塞ぐシャッタ部材を備えた場合を考える。この場合、そのシャッタ部材の内壁面は筐体内の現像剤に触れているため、そのシャッタ部材の開閉動作に伴って筐体の外壁面の、シャッタ部材と摺動する部分に現像剤あるいはトナーが付着したままとなり、現像装置を着脱する作業者の手や衣服を汚したり、この現像装置を収容している画像形成装置の機内を汚すなどの不具合が生じるおそれがある。 Consider a case in which a shutter member that closes the developer discharge port from the outer wall surface side of the housing is provided as a shutter member that closes the developer discharge port provided in the housing of the developing device. In this case, since the inner wall surface of the shutter member is in contact with the developer in the housing, the developer or toner is applied to the portion of the outer wall surface of the housing that slides with the shutter member as the shutter member opens and closes. There is a risk that problems such as staying attached and soiling the hands and clothes of an operator who attaches and detaches the developing device and soiling the inside of the image forming apparatus containing the developing device may occur.
これを避けるために、現像剤排出口を筐体の内壁面側から塞ぐシャッタを備えることが考えられる。しかしながら、現像剤排出口を内壁面側から塞ぐシャッタを備えても、筐体とシャッタ部材との隙間にトナーが入り込み、シャッタ部材の開閉動作に伴って、シャッタ部材の、現像剤排出口から外に向いた外壁面に回り込むおそれがある。 In order to avoid this, it is conceivable to provide a shutter for closing the developer discharge port from the inner wall surface side of the housing. However, even if a shutter that closes the developer discharge port from the inner wall surface side is provided, toner enters the gap between the housing and the shutter member, and the shutter member opens and closes from the developer discharge port as the shutter member opens and closes. There is a risk of sneaking around the outer wall facing the wall.
本発明は、上記事情に鑑み、現像剤排出口を筐体の内壁面側から開閉自在に塞ぐシャッタ部材を備えた構成であって、シャッタ部材を壁に押し当てる本発明の押し当て機構を備えていない場合と比べ、現像剤あるいはトナーによる筐体の外壁面あるいはシャッタ部材の外壁面の汚れを抑えた現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention includes a shutter member that closes the developer discharge port from the inner wall surface side of the housing so as to be freely opened and closed, and includes the pressing mechanism according to the present invention that presses the shutter member against the wall. It is an object of the present invention to provide a developing device and an image forming apparatus in which contamination of the outer wall surface of the casing or the outer wall surface of the shutter member due to the developer or toner is suppressed as compared with the case where the developer is not.
請求項1は、
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する筐体を備え、像保持体上に形成された静電潜像を該現像剤中のトナーで現像して該像保持体上にトナー像を保持させる現像装置であって、
前記筐体が、
筒状に延び現像剤を排出する現像剤排出口が形成され、該筐体内の現像剤の一部を流入させて流入した現像剤を該現像剤排出口から排出する現像剤排出筒と、
前記現像剤排出筒内に配置され該現像剤排出筒の筒形状の中心軸の周りに該現像剤排出筒の内壁面と摺動しながら開姿勢と閉姿勢との間で回転し、前記開姿勢にあるときに前記現像剤排出口と連通するシャッタ開口を有し前記閉姿勢にあるときに前記現像剤排出口を閉塞するシャッタ部材と、
前記シャッタ部材を前記閉姿勢が維持されるように付勢する付勢部材とを備え、
前記現像剤排出筒が、該現像剤排出筒内を前記現像剤排出口に向かって進む現像剤の進行方向についての前記現像剤排出口よりも上流側に、一周に亘る壁部を形成して該現像剤排出筒の内壁面が段形状に拡径した拡径部を有し、前記シャッタ部材の、少なくとも前記進行方向後端部が該拡径部に配置されたものであって、さらに
当該現像装置が、前記シャッタ部材を前記進行方向上流側に向けて前記壁部に押し当てる押し当て機構を備えたことを特徴とする現像装置である。
A housing for storing a developer containing toner and a carrier is provided, and the electrostatic latent image formed on the image carrier is developed with the toner in the developer to hold the toner image on the image carrier. A developing device,
The housing is
A developer discharge port that extends in a cylindrical shape and discharges the developer; and a part of the developer in the housing flows in; a developer discharge tube that discharges the flowed developer from the developer discharge port;
Rotating between an open position and a closed position while sliding on the inner wall surface of the developer discharge cylinder around the cylindrical central axis of the developer discharge cylinder disposed in the developer discharge cylinder, A shutter member having a shutter opening that communicates with the developer discharge port when in a posture, and closing the developer discharge port when in the closed posture;
A biasing member that biases the shutter member so that the closed posture is maintained;
The developer discharge cylinder forms a wall that extends around the circumference upstream of the developer discharge opening in the developer traveling direction in the developer discharge cylinder toward the developer discharge opening. An inner wall surface of the developer discharge cylinder has a diameter-enlarged portion that is enlarged in a step shape, and at least a rear end portion in the traveling direction of the shutter member is disposed in the enlarged-diameter portion, The developing device includes a pressing mechanism that presses the shutter member against the wall portion toward the upstream side in the traveling direction.
請求項2は、
前記現像剤排出筒内を通って延び、回転により、前記筐体内の現像剤の、前記進行方向とは逆方向への搬送を担うとともに、一部の現像剤について該現像剤排出筒内を前記進行方向に進ませる搬送部材と、
前記搬送部材に回転駆動力を伝えるはすば歯車とを備え、
前記押し当て機構が、前記はすば歯車を回転させる回転駆動力により生じる該搬送部材の回転軸方向の力を前記シャッタ部材に伝えることにより、該シャッタ部材を前記壁部に押し当てるものであることを特徴とする請求項1に記載の現像装置である。
Claim 2
The developer extends through the developer discharge cylinder, and rotates to carry the developer in the casing in a direction opposite to the traveling direction, and a part of the developer passes through the developer discharge cylinder. A transport member that advances in the direction of travel;
A helical gear that transmits a rotational driving force to the conveying member;
The pressing mechanism presses the shutter member against the wall portion by transmitting to the shutter member a force in the rotation axis direction of the conveying member generated by a rotational driving force that rotates the helical gear. The developing device according to
請求項3は、
前記開姿勢にある前記シャッタ部材の前記シャッタ開口が、前記現像剤排出口を通過する現像剤の通過方向に投影したときに該現像剤排出口の内側のみに開いた、該現像剤排出口よりも小さい開口であることを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置である。
Claim 3
From the developer discharge port that opens only inside the developer discharge port when the shutter opening of the shutter member in the open posture is projected in the direction of the developer passing through the developer discharge port. The developing device according to
請求項4は、
請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の現像装置と、
前記現像剤排出口から排出された現像剤を、排出された現像剤を収容する、取出し自在に装着された排出筐体と、
前記閉姿勢にあるシャッタ部材を、前記付勢部材による付勢に抗して前記開姿勢に回転させる回転操作部材と、
前記像保持体を備え該像保持体上に静電潜像を形成する第1の像形成部と、
前記像保持体上に保持されたトナー像由来の画像を用紙上に形成する第2の像形成部とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
Claim 4
A developing device according to any one of
A developer housing that is detachably mounted to store the developer discharged from the developer discharge port;
A rotation operation member that rotates the shutter member in the closed posture to the open posture against the biasing by the biasing member;
A first image forming unit comprising the image carrier and forming an electrostatic latent image on the image carrier;
An image forming apparatus comprising: a second image forming unit configured to form an image derived from a toner image held on the image holding member on a sheet.
請求項1の現像装置および請求項4の画像形成装置によれば、シャッタ部材を壁部に押し当てる押し当て機構を備えていない場合と比べ、現像剤あるいはトナーによる筐体の外壁面あるいはシャッタ部材の外壁面の汚れが抑えられる。 According to the developing device of the first aspect and the image forming apparatus of the fourth aspect, the outer wall surface of the housing or the shutter member by the developer or the toner is compared with the case where the pressing mechanism for pressing the shutter member against the wall portion is not provided. Dirt on the outer wall of the can be suppressed.
請求項2の現像装置によれば、シャッタ部材を壁部に押し当てるための動力源を搬送部材を動作させるための動力源とは別途に備える場合と比べ、簡易な構造の押し当て機構を構成することができる。 According to the developing device of claim 2, a pressing mechanism having a simple structure is configured as compared with a case where a power source for pressing the shutter member against the wall portion is provided separately from a power source for operating the conveying member. can do.
請求項2の現像装置によれば、シャッタ部材が、現像剤排出口の開口からはみ出た大きさあるいははみ出た形状のシャッタ開口を有する場合と比べ、現像剤排出口の汚れが抑えられる。 According to the developing device of the second aspect, as compared with the case where the shutter member has a shutter opening having a size protruding from the opening of the developer discharging port or a protruding shape, the contamination of the developer discharging port is suppressed.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
図1に示す画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各色に対応する像形成部10Y,10M,10C,10Kを並列的に配置してなるタンデム型のカラープリンタであり、単色の画像をプリントすることができるほか、4色のトナー像からなるフルカラーの画像をプリントすることができる。
In the
画像形成装置1は、像形成部10Y,10M,10C,10Kのそれぞれに露光光を照射する露光器20と、各色の像形成部10Y,10M,10C,10Kからトナー像が転写される中間転写ベルト30と、中間転写ベルト30からトナー像を用紙に転写する2次転写器50と、トナーを用紙に定着する定着装置60と、中間転写ベルト30からトナーを回収するベルトクリーナ70と、用紙を搬送する用紙搬送部80と、用紙Pを収容する用紙収容容器Cとを備えている。また、画像形成装置1には、YMCK各色のトナーを収容するトナー収容容器18Y,18M,18C,18Kと、トナー収容容器18Y,18M,18C,18K内のトナーを像形成部10Y,10M,10C,10Kにそれぞれ搬送するトナー供給装置19Y,19M,19C,19Kも備えられている。
The
4つの像形成部10Y,10M,10C,10Kは、ほぼ同様の構成を有しているため、ここでは、これらを代表して、イエローに対応する像形成部10Yを取り上げて説明する。像形成部10Yは、感光体11Y、帯電器12Y、現像装置14Y、1次転写器15Y、および感光体クリーナ16Yを備えている。感光体11Yは円筒状の表面を有しており、表面に形成される像を保持して、円筒の軸周りである矢印a方向に回転する。この感光体11Yは、本発明にいう像保持体の一例に相当する。他の感光体11M,11C,11Kも同様である。
Since the four
帯電器12Yは、感光体11Yに接触しながら回転する帯電ロールを有し、感光体11Yの表面を帯電させる。
The
現像装置14Y内には、トナーおよび磁性キャリアを含んだ現像剤が収容されている。現像装置14Yは、現像ロール146Yを備えており、現像ロール146Yは、現像剤を感光体11Yに搬送する。現像剤のトナーが感光体11Yに付着することで、感光体11Y上にトナー像が形成される。トナー収容容器18Yおよびトナー供給装置19Yによって、現像装置14Yに新しいトナーが補充される。トナー供給装置19Y内には、制御部1Bの制御によって駆動する、図示しないトナー搬送機構が設けられている。
A developer containing toner and a magnetic carrier is accommodated in the developing
1次転写器15Yは、トナー像を中間転写ベルト30に転写する。感光体クリーナ16Yは転写後の感光体11Yの表面を清掃する。
The primary transfer unit 15Y transfers the toner image to the
露光器20は、外部から供給される画像信号に基づく露光光を発光し、発光した光で感光体11Y,11M,11C,11Kを露光する。
The
中間転写ベルト30は、ベルト支持ロール31,32,33,34によって支持された無端の帯状部材であり、像形成部10Y,10M,10C,10K、および、2次転写器50を経由する矢印bで示す向きに周回移動する。中間転写ベルト30は、像形成部10Y,10M,10C,10Kで形成された各色のトナー像を保持する。
The
2次転写器50は、ベルト支持ロール31〜34の1つであるバックアップロール34との間に中間転写ベルト30および用紙を挟んで回転するロールである。2次転写器50とバックアップロール34との間には、トナーを転写する電界を生じさせる電圧が供給され、中間転写ベルト30上のトナー像が用紙上に転写される。
The secondary transfer device 50 is a roll that rotates with the
ベルトクリーナ70は、中間転写ベルト30にブレードを接触させて、中間転写ベルト30上のトナーを除去する。
The
定着装置60は、加熱ロール61および加圧ロール62を備えており、定着前のトナー像が形成された用紙を挟んで通過させることによりトナー像を用紙上に定着させる。
The fixing
用紙搬送部80は、用紙Pを用紙収容容器Cから取り出し、2次転写器50および定着装置60を経由する用紙搬送路rに沿って搬送する。用紙搬送部80は、用紙収容容器Cに収容された用紙Pを取り出すピックアップロール81、取り出された用紙Pを捌く捌きロール82、用紙Pを搬送する搬送ロール83、用紙Pを2次転写器50に搬送するレジストレーションロール84、用紙Pを外部に排出する排出ロール86、および、両面プリントの際に用紙Pを搬送する反転搬送ロール88,89を備えている。
The
図1に示す画像形成装置1の基本動作を説明する。
The basic operation of the
イエローの像形成部10Yでは、感光体11Yが矢印a方向に回転駆動され、感光体11Yの表面に帯電器12Yによって電荷が付与される。このことは、イエロー以外の色に対応する像形成部10M,10C,10Kでも同様である。露光器20は、感光体11Y,11M,11C,11Kに、画像信号中の各色に対応するデータに応じた露光光をそれぞれ照射する。ここでは、代表としてイエロー(Y)について説明する。露光器20は、外部から供給される画像信号のうちのイエローに対応する画像信号に基づく露光光を感光体11Yの表面に照射することで、感光体11Yの表面に静電潜像を形成する。現像装置14Yは、静電潜像をイエローのトナーで現像することで、トナー像を形成する。現像装置14Yには、トナー収容容器18Yからトナー供給装置19Yによってトナーが供給される。感光体11Yは、表面に形成されたイエローのトナー像を保持して回転する。感光体11Yの表面に形成されたトナー像は、感光体11Yと中間転写ベルト30との間に転写用の電位を与える1次転写器15Yによって中間転写ベルト30に転写される。転写後、感光体11Yに残留したトナーは、感光体クリーナ16Yによって回収・除去される。
In the yellow
中間転写ベルト30は、支持ロール31〜34によって支持されて矢印b方向に巡回移動しており、イエロー以外の色に対応する像形成部10M,10C,10Kは、イエローに対応する像形成部10Yと同様にしてそれぞれの色に対応するトナー像を形成し、中間転写ベルト30に、像形成部10Yで転写されたトナー像に重ねて、それぞれの色のトナー像を転写していく。
The
一方、用紙収容容器C内の用紙Pは、ピックアップロール81によって取り出され、捌きロール82、搬送ロール83、およびレジストレーションロール84によって、用紙搬送路rを2次転写器50に向かう矢印c方向に搬送される。用紙Pは、レジストレーションロール84によって、中間転写ベルト30上にトナー像が転写されていくタイミングに合わせて、2次転写器50に送り込まれる。2次転写器50は、中間転写ベルト30と用紙Pとの間に転写用のバイアス電位を与えることによって、中間転写ベルト30のトナー像を用紙Pに転写する。2次転写器50によってトナー像が転写された用紙Pは、定着装置60に搬送され、用紙P上に転写されたトナー像が定着される。このようにして、用紙P上に画像が形成される。画像が形成された用紙Pは、排出ロール86によって画像形成装置1の上部に排出される。2次転写器50による転写後に中間転写ベルト30に残留しているトナーは、ベルトクリーナ70によって除去される。
On the other hand, the paper P in the paper container C is taken out by the pick-
おもて面に画像が形成された用紙のうら面にも画像を形成する両面プリントの場合には、排出ロール86が用紙排出口から用紙Pを途中まで排出した後、逆向きに搬送する。逆向きに搬送された用紙Pは反転搬送ロール88,89によって反転搬送路r’を経由して搬送される。搬送された用紙Pは、レジストレーションロール84から、表裏反転した状態で2次転写器50に送り込まれ、裏面にも画像が形成される。
In the case of double-sided printing in which an image is also formed on the back side of a sheet on which an image is formed on the front side, the
図2は、現像装置の平面図である。 FIG. 2 is a plan view of the developing device.
図1に示す画像形成装置1には、4台の現像装置14Y,14M,14C,14Kが備えられているが、それらはいずれもほぼ同一の構成を有する。そこで、図2以降の説明においては、トナーの色を表わすY,M,C,Kの符号を取り除いて単に現像装置14と称する。現像装置14の各構成要素についても同様である。また、図1を参照して説明するときの、現像装置14以外の構成要素についても同様である。
The
図2には、現像装置14の上面が示されており、この現像装置14の筐体140には、上向きに開口したトナー供給口147が形成されている。また、この現像装置14の筐体140には、現像剤排出口も形成されているが、この現像剤排出口は下方に開いた開口であり、この図2には示されていない。トナー供給口147および現像剤排出口については後述する。
FIG. 2 shows an upper surface of the developing
図3は、図2に示す矢印A−Aに沿う断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along arrow AA shown in FIG.
この現像装置14は、その筐体140内に、第1室141と第2室142とからなる、現像剤が収容される2つの収容室が設けられている。これら2つの収容室(第1室141と第2室142)は互いの間が仕切壁143で仕切られている。そして、第1室141にはサプライオーガ144が備えられ、第2室142にはアドミックスオーガ145が備えられている。サプライオーガ144およびアドミックスオーガ145は、いずれも棒状に延び、それぞれが水平に、かつ互いに平行に配置されている。サプライオーガ144は、断面円形の回転軸144aと、その回転軸144aの周りを螺旋を描いて旋回しなら回転軸144aの方向に延びる螺旋羽根144bとを有する。また、アドミックスオーガ145も、サプライオーガ144と同様、断面円形の回転軸145aと、その回転軸145aの周りを螺旋を描いて旋回しなら回転軸145aの方向に延びる螺旋羽根145bとを有する。サプライオーガ144およびアドミックスオーガ145には、そのいずれにも、螺旋羽根144b,145bとは別の螺旋羽根も設けられているが、ここでの説明は省略する。
In the developing
サプライオーガ144およびアドミックスオーガ145は、図3に示す、互いに同一の向きである矢印e,fの向きにそれぞれ回転する。サプライオーガ144の螺旋羽根144bと、アドミックスオーガ145の螺旋羽根145bは、互いに逆向きに旋回する螺旋羽根であり、サプライオーガ144およびアドミックスオーガ145が図3に矢印e,fで示す互いに同じ向きに回転すると、第1室141および第2室142内の現像剤は、撹拌されながら互いに逆向きに搬送される。すなわちサプライオーガ144が配置されている第1室141内の現像剤は、サプライオーガ144の矢印eの向きへの回転により、図2に示す矢印gの向きに搬送され、アドミックスオーガ145は、が配置されている第2室142内の現像剤は、アドミックスオーガ145の矢印fの向きへの回転により、図2に示す矢印hの向きに搬送される。
The
一方、第1室141と第2室142とを仕切る仕切壁143にはその両端部に、第1室141と第2室142とを繋ぐ2つの窓(不図示)が形成されている。このため、矢印gの向きに搬送されてきた第1室141内の現像剤は一方の窓を通って第2室142に流入し、矢印hの向きに搬送されてきた第2室142内の現像剤はもう一方の窓を通って第1室142に流入する。このようにして、現像装置14内の現像剤は、第1室141と第2室142内を撹拌されながら循環移動する。
On the other hand, two windows (not shown) that connect the
ここで、図3に示すように、第1室141の床面は第2室142の床面よりも高い位置にある。このため、第1室141内の現像剤が第2室142に流入する際は、現像剤は、その第2室142に流れ落ちる。一方、第2室142内の現像剤が第1室141に流入する際は、現像剤が第1室141内に押し上げられる。本実施形態の現像装置14は、このように、第1室141と第2室142を上下斜めに配置することにより、現像装置14の幅寸法を抑え、現像装置14の小型化、および画像形成装置1の小型化に寄与している。
Here, as shown in FIG. 3, the floor surface of the
また、この現像装置14は、サプライオーガ144が配置されている第1室141に隣接した位置に、現像ロール146を備えている。この現像ロール146はその一部が筐体140から露出している。そして、この現像装置14は、その現像ロール146の露出した部分が感光体11に近接するように画像形成装置1(図1参照)内に配備されている。
The developing
この現像ロール146は、第1室141内の現像剤を磁力によりその表面に付着させて矢印dの向きに回転し、感光体11と対面した位置に現像剤を搬送する。すると、感光体11の表面に形成された静電潜像が現像剤中のトナーで現像され、感光体11の表面にトナー像が形成される。一方、トナーによる現像の後の、現像ロール146の表面に付着している現像剤は、現像ロール146の回転に伴って筐体140内に戻り、現像ロール146から離れ、第1室141内の他の現像剤と一緒になって循環移動しながら撹拌される。
The developing
上記のような、トナーによる現像を繰り返すと、現像装置14の内部の現像剤中のトナーが減少する。そこで、この現像装置14には、トナーの供給を受けるトナー供給口147(図2参照)が設けられていて、図1に示すトナー収容容器18内のトナーがトナー供給装置19によって現像装置14内に供給される。このトナー供給口147はアドミックスオーガ145が配置されている第2室142の、第1室141から現像剤が流入する窓よりもさらに上流側(矢印hで示す向きとは逆向き側)に設けられている。アドミックスオーガ145は、そのトナー供給口147が設けられている位置まで延びていて、トナー供給口147から供給されたトナーは第2室142内を下流側(矢印hで示す向き)に搬送されて、仕切壁143の窓を通って流入してきた現像剤と合流し、第2室142内をさらに下流側(矢印hで示す向き)に搬送される。
When the development with toner as described above is repeated, the toner in the developer inside the developing
図4は、現像装置の斜視図である。ここで、図4(A)は、現像装置14を、その上面が現れる向きから眺めたときの形状を示した斜視図である。また、図4(B)は、現像装置14を、その下面が現れる向きから眺めたときの形状を示した斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of the developing device. Here, FIG. 4A is a perspective view showing the shape of the developing
また、図5は、現像装置の、図4(B)に示す円R2の部分の拡大図である。 FIG. 5 is an enlarged view of the portion of a circle R2 shown in FIG. 4B of the developing device.
図4(B)および図5には、現像剤排出口148があらわれている。この現像剤排出口148は、現像装置14の筐体140の下面に設けられた、下向きに開いた開口である。この現像剤排出口148は、サプライオーガ144が配置された第1室141の、現像剤搬送方向(図2に矢印gで示す方向)の最上流部に設けられている。すなわち、アドミックスオーガ145が配置されている第2室142内を図2に矢印hで示す方向に搬送されてきた現像剤は、仕切壁143に設けられている窓を通って第1室141に流入するが、現像剤排出口148は、現像剤搬送方向(図2に矢印gで示す方向)についてその窓よりもさらに上流の位置に設けられている。この第1室141に配置されているサプライオーガ144には、その第1室141に流入してきた現像剤を現像剤搬送方向である図2に矢印gで示す方向に搬送させる螺旋羽根144bのほか、その螺旋羽根144bとは螺旋の旋回の向きとは逆向きに旋回する螺旋羽根144c(図8参照)が設けられている。このため、この第1室141に流入してきた現像剤の一部は、その螺旋羽根144cにより、矢印gで示す向きとは逆向きに押されてさらに上流側に移動し、現像剤排出口148から現像装置14の外部に排出される。このようにして、現像装置14内の現像剤はこの現像剤排出口148から少しずつ排出され、これにより、現像装置14内の現像剤の、撹拌や搬送による劣化の過度な進行が抑えられている。この現像剤排出口148からは、トナーだけでなくキャリアも一緒に排出される。このため、トナー供給口147から供給されるトナー、すなわちトナー収容容器18(図1参照)内のトナーには、キャリアの減少分を補うだけの少量のキャリアも含まれている。
In FIG. 4B and FIG. 5, a
この現像装置14は、図1に示す画像形成装置1の本体に対し着脱自在に装着される構成を有する。このため、この現像装置14には、この現像装置14を取り外した際に現像剤排出口148から零れ落ちないようにその現像剤排出口148を開閉自在に塞ぐシャッタ部材200(図7,図9参照)が備えられている。現像装置14を画像形成装置1から取り外す際は、シャッタ部材200を閉じて現像剤排出口148を塞ぐ操作(後述する)を行ない、さらに、図4に示す、横向きの姿勢にある操作レバー149を90°回して縦向きの姿勢にする。この操作レバー149が縦向きの姿勢となるように操作すると、この現像装置14が感光体11(図1,図3参照)から少し離間した状態となる。このようにして、シャッタ部材200で現像剤排出口148を塞ぎ、さらに操作レバー149が縦向きに姿勢となるように操作することで現像装置14を感光体11から離した上で、現像装置14を図4に示す矢印hの向きに引き抜く。こうすることで、現像装置14を画像形成装置1はら取り外すことができる。
The developing
現像装置14を画像形成装置1に装着する際は、取り外す際とは逆の操作が行われる。すなわち、操作レバー149を縦向きの姿勢にしたまま、現像装置14を画像形成装置1の本体に、図4に示す矢印gの向きに挿し込む。挿し込んだら、操作レバー149が図4に示す横向きの姿勢となるように操作する。そしてさらに、現像剤排出口148を塞いでいるシャッタ部材200を開く操作を行なう。シャッタ部材200の開閉動作については後述する。
When the developing
図6は、現像装置の、図4(A)に示す円R1の部分の拡大斜視図である。ここで、図6(A)は、円R1の部分をそのまま拡大して示した図であり、図6(B)は、図4(A)および図6(A)に示されているギアカバー240を取り外して、そのギアカバー240により覆われていたギア241を示した図である。
FIG. 6 is an enlarged perspective view of a portion of a circle R1 shown in FIG. 4A of the developing device. Here, FIG. 6 (A) is an enlarged view of the portion of the circle R1, and FIG. 6 (B) is the gear cover shown in FIGS. 4 (A) and 6 (A). It is the figure which showed the
この図6には、現像剤排出口148(図4参照)を塞ぐシャッタ部材200の、現像装置14の外面にあらわれた部分が示されている。
FIG. 6 shows a portion of the
このシャッタ部材200は、第1室141(図3参照)の、現像剤搬送方向(図2に矢印gで示す方向)に関する最上流側の端部に配置されている略円筒形状の部材である。この第1室141の、シャッタ部材200が配置されている部分も略円筒形状の内壁面を有し、シャッタ部材200は、その第1室141の内壁面と摺動しながらサプライオーガ144の回転軸の周りに回転することで、現像剤排出口148を開閉する構造を有する。
The
このシャッタ部材200は、図6に示す開閉レバー201を備えていて、この開閉レバー201には、ばね部材209が連結されている。この図6に示す開閉レバー201は、画像形成装置1の本体側の部材(不図示)により下向きに押された状態にある。このとき、ばね部材209は伸びた状態にあり、シャッタ部材200は、現像剤排出口148を開放した姿勢にある。上述した、シャッタ部材200を閉じる操作は、画像形成装置1の本体側の部材による開閉レバー201を押し下げを緩め、開閉レバー201をその部材から解放する操作である。開閉レバー201が解放されるとばね部材209が縮み、それに伴ってシャッタ部材200が回転して現像剤排出口148を塞ぐ。すなわち、現像装置14が画像形成装置1から取り外されているときは、このシャッタ部材200の開閉レバー201には本体側の部材からの力は作用せず、シャッタ部材200は、ばね部材209の付勢力によって現像剤排出口148を塞いだ姿勢を維持している。そして、この現像装置14が画像形成装置1に装着されて現像剤排出口148を開放する操作が行われると、本体側の部材がばね部材209の付勢力に抗して開閉レバー201を回し、その開閉レバー201を押し下げた状態を維持する。これにより、シャッタ部材200は、現像剤排出口を開放した姿勢を維持する。
The
また、図6(B)に示すギア241は、不図示の駆動源からの回転駆動力を受けて回転し、サプライオーガ144およびアドミクスオーガ145を回転させる役割を担っている。これらのギア241は、はすば歯車であり、回転すると回転軸方向の力を発生させる。本実施形態における押し当て機構は、このはすば歯車による、回転軸方向の力を利用したものである。詳細は後述する。
Further, the
図7は、図2に示す矢印B−Bに沿う断面図である。 7 is a cross-sectional view taken along arrow BB shown in FIG.
この図7には、現像剤排出口148とシャッタ部材200が示されている。現像剤排出口148は、現像装置14の筐体140の、その第1室141の最上流側の部分に設けられている。また、シャッタ部材200は、第1室141の最上流側の部分に配置されている部材である。この第1室141の、現像剤排出口148が設けられ、かつ、シャッタ部材200が配置された最上流側の部分141a(図8を合わせて参照)は、本発明にいう現像剤排出筒の一例に相当する。
FIG. 7 shows the
この最上流側の部分141aは、図7に示すように、断面円形の内壁面を有する。また、そこに配置されているシャッタ部材200も、断面円形の外壁面および内壁面を有する。そして、このシャッタ部材200は、現像剤排出口148を開閉する開閉動作にあたり、第1室141の最上流側の部分141aの内壁面と摺動しながら、サプライオーガ144の回転軸144aと同軸に回転する。
As shown in FIG. 7, the most
この図7に示すシャッタ部材200は、現像剤排出口148を開放した「開姿勢」にある。このシャッタ部材200は、シャッタ開口207を有し、このシャッタ部材200がこの図7に示す開姿勢にあるときに、シャッタ開口207は、現像剤排出口148と連通した位置にある。ここで、このシャッタ開口207は、現像剤排出口148の幅よりも狭幅であって、かつ、この図7に示す開姿勢にあるときは、現像剤排出口148の内側に配置されている。このため、シャッタ開口207を通って現像剤排出口148に落下する現像剤は、現像剤排出口148の壁面を現像剤あるいはトナーでほとんど汚すことなく、現像剤排出口148の下方に落下する。下方に落下した現像剤は、図11に示す排トナー搬送筒306内を、その図11に矢印iで示す向きに搬送され、排トナータンク303に収容される。
The
図8は、現像装置の、図2に示す矢印C−Cに沿う断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view of the developing device taken along the arrow CC shown in FIG.
この図8には、サプライオーガ144がその全長に亘って示されている。このサプライオーガ144が配置されている第1室141には、第2室(図3参照)から、サプライオーガ144の螺旋羽根144cが設けられている付近に形成されている仕切壁143の窓(不図示)を通って現像剤が流入する。螺旋羽根144cは、第1室141に流入した現像剤を下流側(矢印gで示す向き)に搬送する螺旋羽根144bとは逆向きに旋回した螺旋羽根であり、第2室142から流入してきた現像剤の一部は、この螺旋羽根144cによって更なる上流側に押され、一部の現像剤が第1室141の最上流側の部分141aを通って現像剤排出口148から排出される。
In FIG. 8, the
図9は、図8に示す円R3の部分の拡大図である。 FIG. 9 is an enlarged view of a portion of a circle R3 shown in FIG.
この図9には、シャッタ部材200の軸方向断面が示されている。第1室141の最上流側の部分141aには、内壁面が一周に亘って段状に拡径した拡径部141bが形成されている。シャッタ部材200はこの拡径部141bに配置されている。そして、この拡径部141が形成されていることにより、現像剤排出口148に向かって進む現像剤の進行方向(図8に示す矢印gとは逆向き、図9に示す矢印hの向き)に関し、現像剤排出口148よりも上流側に、壁部141cが形成されている。この壁部141cの高さは、シャッタ部材200の、上流側の端面205の近傍の部分の肉厚と同じ寸法となっている。このため、第1室141の最上流側の部分141aの、拡径部141bよりも上流側の部分の内壁面とシャッタ部材200の上流側の端面205の近傍の部分の内壁面は面一となっている。また、このシャッタ部材200の外壁面には一周に亘って窪んだ溝206が形成されていて、その溝にはOリング様のシール部材208がはめ込まれている。このシール部材は、拡径部141bの内壁面にも接している。このシール部材208は、現像剤中のトナーが拡径部141bの内壁面とシャッタ部材200との間の隙間を通ってギヤ241側に漏れ出ることの無いよう、万全を期するため部材である。
FIG. 9 shows an axial cross section of the
ここで、はすば歯車であるギヤ241が回転駆動力を受けるとサプライオーガ144の回転軸方向の力が発生する。ここでは、そのギヤ241の回転により矢印hで示す向きとは逆向きの力が発生するようにはすば歯車の歯の旋回の向きが定められている。このギア241が回転すると、それにより発生した回転軸方向の力によって介在部材242が押され、さらにその介在部材242を介してシャッタ部材200が押される。これにより、シャッタ部材200の上流側の端面205が、壁部141cに突き当てられ、その壁部141cとシャッタ部材200の端面205との間には隙間が形成されない構造となっている。
Here, when the
仮に、壁部141cとシャッタ部材200の端面205との間に隙間が形成されると、現像剤中のトナーがその隙間に入り込み、シャッタ部材200の開閉動作に伴って、その隙間に入り込んだトナーが、シャッタ部材200の、現像装置14の外側を向いた面に回り込んでしまうおそれがある。本実施形態の現像装置14の場合、ギア241の回転により発生する回転軸方向の力を利用してシャッタ部材200の上流側の端面205を壁部141cに突き当てて、その壁部141cとシャッタ部材200の端面205との間には隙間が形成されない構造となっている。このため、内部のトナーがシャッタ部材200の、現像装置14の外側を向いた面に回り込んでしまうおそれはほとんどなく、その外側を向いた面のトナーによる汚れは十分に低いレベルに抑えられている。
If a gap is formed between the
本実施形態における、サプライオーガ144に固定されたギア241は、本発明にいう、はすば歯車の一例に相当し、そのギヤ241の回転に伴って発生する力を利用してシャッタ部材200を壁部141cに押し当てる構造は、本発明にいう押し当て機構の一例に相当する。また、サプライオーガ144は、本発明にいう搬送部材の一例に相当する。
The
また、シャッタ部材200に設けられているシャッタ開口207は、図7に示す現像装置14の幅方向と同様、この図9に示す長手方向についても、現像剤排出口148の寸法よりも狭幅の開口であって、シャッタ部材200が、この図9に示す現像剤排出口148を開放した開姿勢にあるときに、その現像剤排出口148の内側にのみ開いている。すなわち、このシャッタ開口207は、現像装置14の、この図9に示す長手方向、および、図7に示す幅方向の双方について現像剤排出口148よりも狭く、このシャッタ開口207を現像剤排出口148を通過して落下する現像剤の通過方向に投影したときに、その現像剤排出口148の内側にのみ開いた開口である。したがって、図7を参照して説明したように、シャッタ開口207を通って現像剤排出口148に落下した現像剤は、現像剤排出口148の壁面を現像剤あるいはトナーでほとんど汚すことなく、現像剤排出口148のさらに下方に落下する。
Further, the shutter opening 207 provided in the
図10は、図1に示す画像形成装置の筐体に設けられている扉(不図示)を開けたときにあらわれる内カバー等を示した図である。 FIG. 10 is a view showing an inner cover or the like that appears when a door (not shown) provided in the housing of the image forming apparatus shown in FIG. 1 is opened.
この図10には、内カバー301のほか、操作ハンドル302および排トナータンク303が示されている。操作ハンドル302は、この画像形成装置1から現像装置14を取り外す際、およびこの画像形成装置1の現像装置14を装着した際に操作される操作子である。現像装置14が画像形成装置1に装着されていてが画像形成装置1が稼働しているときは、この操作ハンドル302は、矢印kの向きに回転操作された状態にある。この図10には、その矢印kの向きに回転操作された状態の操作ハンドル302が示されている。この画像形成装置1から現像装置14を取り出す際には、この操作ハンドル302は、矢印jの向きに回転操作される。すると、シャッタ部材200が回転して、現像剤排出口148を閉じた「閉姿勢」に移行する。また、これとは逆に、現像装置14を画像形成装置1に装着された際には、この操作ハンドル302は、矢印kの向きに回転操作される。すると、シャッタ部材200が回転して、現像剤排出口148を開放した「開姿勢」となる。
FIG. 10 shows an
この内カバ―301は、画像形成装置1の本体フレーム(不図示)に、スナップフィットにより着脱自在に装着される。
The
図11は、内カバーを取り外して、画像形成装置の、その内カバーの内側の構造を示した図である。 FIG. 11 is a view showing a structure inside the inner cover of the image forming apparatus with the inner cover removed.
ここには、ラック304と、そのラック304に噛み合う、上下2段に4個ずつ配置された合計8個のピニオンギア305が示されている。操作ハンドル302が矢印jの向きに回転操作されるとラック304が矢印mの向きに移動し、そのラック304に噛み合うピニオンギヤ305がそれぞれ矢印pの向きに回転する。上段の4個のピニオンギア305は、感光体クリーナ16(図1参照)のシャッタ部材(不図示)を開閉させるギヤである。本実施形態の画像形成装置1は、現像装置14だけでなく、感光体11や感光体クリーナ16等がユニット化されていて、そのユニットも着脱自在となっている。そのため、感光体クリーナ16で回収された排トナーを排出する開口を開閉自在に塞ぐシャッタ部材が備えられている。感光体11や感光体クリーナ16等からなるユニットや感光体クリーナ16に備えられているシャッタ部材は、本実施形態のテーマではなく、ここではこれ以上の説明は省略する。
Here, there are shown a
下段側の4個のピニオンギヤ305は、現像装置14の現像剤排出口148を開閉するシャッタ部材200を開閉させるギヤである。操作ハンドル302が矢印kの向きに回転した姿勢にあるときは、シャッタ部材200の図6に示す開閉レバー201が、その図6に示した姿勢に押された状態にある。この状態にあるときは、ばね部材209が伸びた状態にあり、シャッタ部材200は現像剤排出口148を開放した開姿勢にある。図10,図11に示す操作ハンドル302が矢印jの向きに回転操作されると、ピニオンギヤ305が矢印pの向きに回転し、下段のピニオンギヤ305に連結されている、シャッタ部材200の開閉レバー201を押し下げている不図示の部材が、開閉レバー201の押えを緩める方向に移動し、ばね部材209の付勢力により、シャッタ部材200が現像剤排出口148を塞いだ閉姿勢にまで回転する。現像装置14を取り出すにあたっては、さらに、操作レバー149を縦向きの姿勢となるように操作してから、現像装置14を引き抜く。これとは逆に、現像装置14を装着したときは、操作レバー149を横向きの姿勢となるように操作する。さらに、内カバー301(図10参照)を取り付けて操作レバー303を矢印kの向きに回転操作する。すると、図11に示すラック304およびピニオンギヤ305が、図11に示す矢印m,pとはそれぞれ逆向きに移動ないし回転する。そして、その操作によって、シャッタ部材200の、図6に示す開閉レバー201が、図6に示した姿勢にまで押し下げられる。それに伴ってシャッタ部材200が回転し、シャッタ開口207が現像剤排出口148と連通した状態、すなわち、シャッタ部材200が、現像剤排出口148を開放した開姿勢となる。
The four pinion gears 305 on the lower side are gears that open and close the
現像剤排出口148から現像装置14の外部に排出された現像剤は、内部が空洞の筒形状となっている排トナー搬送筒306内に落下する。この排トナー搬送筒306内には、感光体クリーナ16(図1参照)で回収された排トナーも流入し、さらに、ベルトクリーナ70(図1参照)によって中間転写ベルト30から回収された排トナーも流入する。そして、この排トナー搬送筒306内に流入した排トナーや現像剤は、この排トナー搬送筒306内に配置されている搬送部材(不図示)により矢印iの向きに搬送されて排トナータンク303に回収される。排トナータンク303が満杯になると、ユーザにより、空の排トナータンク303と交換される。
The developer discharged from the
なお、ここでは、本発明を、図1に示す、いわゆるタンデム方式の画像形成装置1に備えられる現像装置14に適用した例について説明したが、本発明は、図1に示すタイプの画像形成装置に限られず、例えばモノクロプリンタ等であってもよく、様々なタイプの画像形成装置に適用するすることができる。
Here, the example in which the present invention is applied to the developing
1 画像形成装置
10 像形成部
11 感光体
14 現像装置
140 筐体
141 第1室
141a 第1室の最上流側の部分
141b 拡径部
141c 壁部
142 第2室
143 仕切壁
144 サプライオーガ
144a 回転軸
144b,144c 螺旋羽根
145 アドミクスオーガ
145a 回転軸
145b 螺旋羽根
146 現像ロール
147 トナー供給口
148 現像剤排出口
200 シャッタ部材
201 開閉レバー
205 シャッタ部材の上流側の端面
206 一周に亘って窪んだ溝
207 シャッタ開口
208 シール部材
209 ばね部材
240 ギアカバー
241 ギア
301 内カバー
302 操作ハンドル
303 排トナータンク
304 ラック
305 ピニオンギヤ
306 排トナー搬送筒
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記筐体が、
筒状に延び現像剤を排出する現像剤排出口が形成され、該筐体内の現像剤の一部を流入させて流入した現像剤を該現像剤排出口から排出する現像剤排出筒と、
前記現像剤排出筒内に配置され該現像剤排出筒の筒形状の中心軸の周りに該現像剤排出筒の内壁面と摺動しながら開姿勢と閉姿勢との間で回転し、前記開姿勢にあるときに前記現像剤排出口と連通するシャッタ開口を有し前記閉姿勢にあるときに前記現像剤排出口を閉塞するシャッタ部材と、
前記シャッタ部材を前記閉姿勢が維持されるように付勢する付勢部材とを備え、
前記現像剤排出筒が、該現像剤排出筒内を前記現像剤排出口に向かって進む現像剤の進行方向についての前記現像剤排出口よりも上流側に、一周に亘る壁部を形成して該現像剤排出筒の内壁面が段形状に拡径した拡径部を有し、前記シャッタ部材の、少なくとも前記進行方向後端部が該拡径部に配置されたものであって、さらに
当該現像装置が、前記シャッタ部材を前記進行方向上流側に向けて前記壁部に押し当てる押し当て機構を備えたことを特徴とする現像装置。 A housing for storing a developer containing toner and a carrier is provided, and the electrostatic latent image formed on the image carrier is developed with the toner in the developer to hold the toner image on the image carrier. A developing device,
The housing is
A developer discharge port that extends in a cylindrical shape and discharges the developer; and a part of the developer in the housing flows in; a developer discharge tube that discharges the flowed developer from the developer discharge port;
Rotating between an open position and a closed position while sliding on the inner wall surface of the developer discharge cylinder around the cylindrical central axis of the developer discharge cylinder disposed in the developer discharge cylinder, A shutter member having a shutter opening that communicates with the developer discharge port when in a posture, and closing the developer discharge port when in the closed posture;
A biasing member that biases the shutter member so that the closed posture is maintained;
The developer discharge cylinder forms a wall that extends around the circumference upstream of the developer discharge opening in the developer traveling direction in the developer discharge cylinder toward the developer discharge opening. An inner wall surface of the developer discharge cylinder has a diameter-enlarged portion that is enlarged in a step shape, and at least a rear end portion in the traveling direction of the shutter member is disposed in the enlarged-diameter portion, The developing device includes a pressing mechanism that presses the shutter member against the wall portion toward the upstream side in the traveling direction.
前記搬送部材に回転駆動力を伝えるはすば歯車とを備え、
前記押し当て機構が、前記はすば歯車を回転させる回転駆動力により生じる該搬送部材の回転軸方向の力を前記シャッタ部材に伝えることにより、該シャッタ部材を前記壁部に押し当てるものであることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 The developer extends through the developer discharge cylinder, and rotates to carry the developer in the casing in a direction opposite to the traveling direction, and a part of the developer passes through the developer discharge cylinder. A transport member that advances in the direction of travel;
A helical gear that transmits a rotational driving force to the conveying member;
The pressing mechanism presses the shutter member against the wall portion by transmitting to the shutter member a force in the rotation axis direction of the conveying member generated by a rotational driving force that rotates the helical gear. The developing device according to claim 1.
前記現像剤排出口から排出された現像剤を、排出された現像剤を収容する、取出し自在に装着された排出筐体と、
前記閉姿勢にあるシャッタ部材を、前記付勢部材による付勢に抗して前記開姿勢に回転させる回転操作部材と、
前記像保持体を備え該像保持体上に静電潜像を形成する第1の像形成部と、
前記像保持体上に保持されたトナー像由来の画像を用紙上に形成する第2の像形成部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 3,
A developer housing that is detachably mounted to store the developer discharged from the developer discharge port;
A rotation operation member that rotates the shutter member in the closed posture to the open posture against the biasing by the biasing member;
A first image forming unit comprising the image carrier and forming an electrostatic latent image on the image carrier;
An image forming apparatus comprising: a second image forming unit that forms an image derived from a toner image held on the image holding member on a sheet.
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