JP2020056947A - Developing device and image forming apparatus including the same - Google Patents
Developing device and image forming apparatus including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020056947A JP2020056947A JP2018188488A JP2018188488A JP2020056947A JP 2020056947 A JP2020056947 A JP 2020056947A JP 2018188488 A JP2018188488 A JP 2018188488A JP 2018188488 A JP2018188488 A JP 2018188488A JP 2020056947 A JP2020056947 A JP 2020056947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spiral blade
- developer
- spiral
- developing
- developing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材とトナー濃度を検知するトナー濃度センサーとを有する現像装置およ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 having a stirring and conveying member for stirring and conveying a developer and a toner density sensor for detecting toner density, and an image forming apparatus having the same.
画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像しトナー像として可視化することを行っている。このような現像装置の一つとして、二成分現像剤を用いる二成分現像方式が採用されている。この種の現像装置は、現像容器内にキャリアとトナーとからなる現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を攪拌しながら搬送して現像ローラーへと供給する攪拌搬送部材を配設している。 In an image forming apparatus, a latent image formed on an image carrier such as a photoreceptor is developed by a developing device and visualized as a toner image. As one of such developing devices, a two-component developing method using a two-component developer is adopted. In this type of developing device, a developer including a carrier and a toner is accommodated in a developing container, and a developing roller for supplying the developer to the image carrier is arranged, and the developer inside the developing container is stirred. A stirring and conveying member for conveying and supplying the developing roller is provided.
この現像装置では、現像動作によってトナーが消費されていく。このため、現像により消費された分のトナーを補給するために、現像容器内に配置されたトナー濃度センサーにより現像剤中のトナー濃度を測定する必要がある。 In this developing device, toner is consumed by the developing operation. For this reason, in order to replenish the toner consumed by the development, it is necessary to measure the toner concentration in the developer using a toner concentration sensor disposed in the developing container.
ここで、トナー濃度を正確に測定するためには、トナー濃度センサーの検知面に現像剤が滞留するのを抑制する必要がある。そこで、攪拌搬送部材にトナー濃度センサーの検知面を清掃するためのスクレーパーを設けた現像装置や、トナー濃度センサーを攪拌搬送部材の回転軸に対して斜め下方向に配置した現像装置が知られている。 Here, in order to accurately measure the toner density, it is necessary to suppress the developer from staying on the detection surface of the toner density sensor. Therefore, a developing device in which a scraper for cleaning the detection surface of the toner concentration sensor is provided on the stirring and conveying member, and a developing device in which the toner concentration sensor is disposed obliquely downward with respect to the rotation axis of the stirring and conveying member, are known. I have.
攪拌搬送部材にスクレーパーを設けた現像装置では、攪拌搬送部材の回転時にスクレーパーがトナー濃度センサーの検知面を摺動して清掃するため、トナー濃度センサーの検知面に現像剤が滞留するのを抑制することができる。また、トナー濃度センサーを攪拌搬送部材の回転軸に対して斜め下方向に配置した現像装置では、トナー濃度センサーの検知面が水平面に対して傾斜して配置されるため、トナー濃度センサーの検知面に現像剤が滞留するのを抑制することができる。 In a developing device equipped with a scraper on the stirring / conveying member, the scraper slides on the detection surface of the toner density sensor to clean the rotation when the stirring / conveying member rotates, thereby suppressing the accumulation of developer on the detection surface of the toner concentration sensor. can do. Further, in a developing device in which the toner concentration sensor is disposed obliquely downward with respect to the rotation axis of the stirring / conveying member, the detection surface of the toner concentration sensor is disposed inclined with respect to the horizontal plane. Stagnation of the developer can be suppressed.
なお、攪拌搬送部材にスクレーパーを設けた現像装置は、例えば特許文献1に開示されており、トナー濃度センサーを攪拌搬送部材の回転軸に対して斜め下方向に配置した現像装置は、例えば特許文献2に開示されている。 A developing device in which a scraper is provided on a stirring and conveying member is disclosed in, for example, Patent Document 1. A developing device in which a toner concentration sensor is disposed obliquely downward with respect to the rotation axis of the stirring and conveying member is disclosed in, for example, Patent Document 1. 2 is disclosed.
しかしながら、攪拌搬送部材にスクレーパーを設けた現像装置では、スクレーパーによりトナーが検知面に擦り付けられるため、現像剤へのストレスが大きくなるという問題点がある。また、トナー濃度センサーを攪拌搬送部材の回転軸に対して斜め下方向に配置した現像装置では、現像装置が回転軸と直交する方向に大きくなるという問題点がある。 However, in a developing device in which a scraper is provided on the stirring / conveying member, there is a problem that the toner is rubbed against the detection surface by the scraper, so that stress on the developer is increased. Further, in a developing device in which the toner concentration sensor is arranged obliquely downward with respect to the rotation axis of the stirring and conveying member, there is a problem that the size of the development device increases in a direction perpendicular to the rotation axis.
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、本発明の目的は、現像剤へのストレスが大きくなるのを抑制しながら、攪拌搬送部材の回転軸と直交する方向に大きくなるのを抑制することが可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce a stress on a developer while suppressing a stress on a developer in a direction orthogonal to a rotation axis of a stirring and conveying member. An object of the present invention is to provide a developing device capable of suppressing an increase in the size of the developing device and an image forming apparatus including the developing device.
上記目的を達成するために、本発明の第1の構成の現像装置は、トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、現像容器に設けられ、現像容器内の現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、現像容器内の現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材と、現像容器内のトナー濃度を検知する検知面を有するトナー濃度センサーと、を備える。攪拌搬送部材は、現像容器内に回転可能に支持される回転軸と、回転軸の外周面に形成され、回転軸の回転により現像剤を軸方向に搬送する第1螺旋羽根と、軸方向において第1螺旋羽根の形成領域と重なるように回転軸の外周面に形成され、第1螺旋羽根とは逆巻きで、且つ第1螺旋羽根よりも小さい径方向高さを有する第2螺旋羽根と、を有する。第1螺旋羽根は、回転軸を1周する間に少なくとも1箇所で第2螺旋羽根と交差する。トナー濃度センサーは、検知面が回転軸の真下の位置で第1螺旋羽根と第2螺旋羽根との交点に対向するように配置されている。 In order to achieve the above object, a developing device according to a first configuration of the present invention includes a developing container that stores a developer containing a toner and a developing device that is provided in the developing container and carries the developer in the developing container on a surface. The image forming apparatus includes a developer carrier, a stirring and conveying member that stirs and conveys the developer in the developing container, and a toner concentration sensor having a detection surface for detecting a toner concentration in the developing container. The stirring / transporting member includes a rotating shaft rotatably supported in the developing container, a first spiral blade formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft, and transporting the developer in the axial direction by the rotation of the rotating shaft. A second spiral blade formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft so as to overlap the formation region of the first spiral blade, having a reverse winding with the first spiral blade, and having a smaller radial height than the first spiral blade. Have. The first spiral blade intersects with the second spiral blade at at least one place during one rotation of the rotation axis. The toner density sensor is disposed so that the detection surface is located immediately below the rotation axis and faces the intersection of the first spiral blade and the second spiral blade.
本発明の第1の構成の現像装置によれば、トナー濃度センサーは、検知面が回転軸の真下に位置するように配置されている。これにより、トナー濃度センサーを攪拌搬送部材の回転軸に対して斜め下方向に配置する場合と異なり、現像装置が回転軸と直交する方向に大きくなるのを抑制することができる。 According to the developing device of the first configuration of the present invention, the toner density sensor is disposed such that the detection surface is located immediately below the rotation axis. Thus, unlike the case where the toner concentration sensor is disposed obliquely downward with respect to the rotation axis of the stirring and conveying member, it is possible to suppress the developing device from increasing in the direction perpendicular to the rotation axis.
また、軸方向において第1螺旋羽根の形成領域と重なるように第2螺旋羽根が形成された攪拌搬送部材を用いた場合、攪拌搬送部材の回転に伴って、回転軸の回転方向に対し交点の下流側近傍の領域に現像剤が集まる。このため、上記のように、検知面が第1螺旋羽根と第2螺旋羽根との交点に対向するようにトナー濃度センサーを配置することによって、攪拌搬送部材が回転することにより第1螺旋羽根と第2螺旋羽根との交点が検知面を通過する際に、交点の下流側近傍の現像剤の圧力により検知面の現像剤を流動させることができる。これにより、検知面に現像剤が滞留するのを抑制することができるので、トナー濃度センサーによるトナー濃度の検知精度を向上させることができる。また、検知面に現像剤が滞留するのを抑制するためのスクレーパーを設ける必要がないので、現像剤へのストレスが大きくなるのを抑制することができる。 Further, in the case where a stirring and conveying member in which the second spiral blade is formed so as to overlap the formation region of the first spiral blade in the axial direction is used, the rotation of the stirring and conveying member causes the intersection of the rotation direction of the rotating shaft with the rotation of the rotating shaft. The developer collects in a region near the downstream side. For this reason, as described above, by disposing the toner concentration sensor such that the detection surface faces the intersection of the first spiral blade and the second spiral blade, the first spiral blade is rotated by rotating the stirring and conveying member. When the intersection with the second spiral blade passes through the detection surface, the developer on the detection surface can be caused to flow by the pressure of the developer near the downstream side of the intersection. Accordingly, the developer can be prevented from staying on the detection surface, so that the accuracy of detecting the toner density by the toner density sensor can be improved. Further, since it is not necessary to provide a scraper for suppressing the developer from staying on the detection surface, it is possible to suppress an increase in stress on the developer.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の現像装置2a〜2dが搭載された画像形成装置1の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。画像形成装置1内には各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム11a、11b、11c及び11dがそれぞれ配設されており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。さらに、図1において時計回り方向に回転する中間転写ベルト17が感光体ドラム11a〜11dを含む各画像形成部に隣接して設けられている。
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus 1 on which developing
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器13a〜13dによって感光体ドラム11a〜11dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置12によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム11a〜11d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置2a〜2dには、トナーコンテナ(図示せず)によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤ともいう)が所定量充填されており、現像装置2a〜2dによって感光体ドラム11a〜11d上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置12からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
When image data is input from a host device such as a personal computer, first, the chargers 13a to 13d uniformly charge the surfaces of the
そして、一次転写ローラー26a〜26dにより一次転写ローラー26a〜26dと感光体ドラム11a〜11dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム11a〜11d上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト17上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム11a〜11dの表面に残留したトナー等はクリーニング装置14a〜14dにより除去される。
Then, an electric field is applied at a predetermined transfer voltage between the
トナー像が転写される転写紙Sは、画像形成装置1内の下部に配置された用紙カセット32内に収容されており、給紙ローラー33aおよびレジストローラー対33bを介して転写紙Sが所定のタイミングで中間転写ベルト17に隣接して設けられた二次転写ローラー34と中間転写ベルト17のニップ部(二次転写ニップ部)へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Sは定着部18へと搬送される。二次転写後に中間転写ベルト17の表面に残留したトナー等はベルトクリーニング装置31により除去される。
The transfer paper S to which the toner image is transferred is housed in a
定着部18に搬送された転写紙Sは、加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Sの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Sは、そのまま(或いは分岐部39によって反転搬送路40に振り分けられ、両面に画像が形成された後)排出ローラー対19によって排出トレイ37に排出される。
The transfer sheet S conveyed to the fixing
図2は、本発明の第1実施形態の現像装置2aの構成を示す側面断面図である。なお、以下の説明では、図1に示す感光体ドラム11aに対応する現像装置2aの構成及び動作について説明するが、現像装置2b〜2dの構成及び動作については現像装置2aと同様であり、説明を省略する。
FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of the developing
図2に示すように、現像装置2aは、現像ローラー20と、磁気ローラー(現像剤担持体)21と、規制ブレード24と、攪拌部材42、及び現像容器22等により構成されている。
As shown in FIG. 2, the developing
現像容器22は、現像装置2aの外郭を構成し、その下部で仕切り部22bによって第1搬送室22cと第2搬送室22dに仕切っている。第1搬送室22c及び第2搬送室22dには、キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器22は、攪拌部材42と磁気ローラー21及び現像ローラー20を回転可能に保持している。更に、現像容器22には、現像ローラー20を感光体ドラム11aに向けて露出させる開口22aが形成されている。
The developing
現像ローラー20は、感光体ドラム11aに対向し、一定の間隔を設けて感光体ドラム11aの右方に配設される。また、現像ローラー20は、感光体ドラム11aに接近した対向位置において、感光体ドラム11aにトナーを供給する現像領域Dを形成している。磁気ローラー21は、一定の間隔を設けて現像ローラー20に対向し、現像ローラー20の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラー21は、現像ローラー20に接近した対向位置において、現像ローラー20にトナーを供給する。攪拌部材42は磁気ローラー21の略下方に配設される。また、規制ブレード24は磁気ローラー21の左斜め下方にて現像容器22に固定保持されている。
The developing
攪拌部材42は、現像剤を攪拌搬送する第1スパイラル43と第2スパイラル44の2本で構成される。第2スパイラル44が磁気ローラー21の下方で、第2搬送室22d内に設けられ、第1スパイラル43が第2スパイラル44の右方に隣接して、第1搬送室22c内に設けられる。なお、第1スパイラル43は、本発明の「攪拌搬送部材」の一例である。
The stirring
第1及び第2スパイラル43、44は現像剤を攪拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーはキャリアに保持される。また、第1搬送室22cと第2搬送室22dを仕切る仕切り部22bの長手方向(図2の紙面に対して垂直方向)の両端部分には、連通部(後述する上流側連通部22eおよび下流側連通部22f)が設けられており、第1スパイラル43が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部22bに設けた一方の連通部から第2スパイラル44に搬送され、現像剤が第1搬送室22c内と第2搬送室22d内とを循環する。そして、第2スパイラル44から磁気ローラー21に現像剤が供給される。
The first and
磁気ローラー21は、ローラー軸21aと磁極部材M及び非磁性材からなる非磁性スリーブ21bを備え、攪拌部材42により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラー20に供給するものである。磁極部材Mは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石が交互に配設され、ローラー軸21aに接着等により固着される。ローラー軸21aは、非磁性スリーブ21b内で、磁極部材Mと非磁性スリーブ21bの間に所定の間隔を設けて、現像容器22に回転不能に支持される。非磁性スリーブ21bは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、現像ローラー20と同方向(図2の時計回り方向)に回転し、また直流電圧56aに交流電圧56bを重畳したバイアス56を印加される。非磁性スリーブ21b表面において、帯電した現像剤は磁極部材Mの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード24によって所定の高さに調節される。
The
非磁性スリーブ21bが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Mによって非磁性スリーブ21b表面に担持されて搬送され、現像ローラー20に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、非磁性スリーブ21bに印加されたバイアス56に応じて、現像ローラー20に供給される。
When the
現像ローラー20は、固定軸20aと、磁極部材20bと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ20c等を備えて構成されている。
The developing
固定軸20aは現像容器22に回転不能に支持される。この固定軸20aには、現像スリーブ20cが回転可能に保持され、更に、磁石よりなる磁極部材20bが磁気ローラー21と対向する位置に現像スリーブ20cと所定の間隔を設けて、接着等により固着される。現像スリーブ20cは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、図2の矢印方向(時計回り方向)に回転させられる。また、現像スリーブ20cには、直流電圧55aに交流電圧55bを重畳した現像バイアス55が印加される。
The fixed
現像バイアス55を印加された現像スリーブ20cが図2の時計回り方向に回転すると、現像領域Dにおいて、現像バイアス電位と感光体ドラム11aの露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ20c表面に担持されたトナーが感光体ドラム11aに飛翔する。飛翔したトナーは矢印A方向(反時計回り方向)に回転する感光体ドラム11a上の露光部位に順次付着し、感光体ドラム11a上の静電潜像が現像される。
When the developing
次に、図3を用いて現像装置2aの攪拌部について詳しく説明する。図3は現像装置2aの攪拌部を示す平面断面図(図2のXX′矢視断面図)である。
Next, the stirring section of the developing
現像容器22には、前述のように、第1搬送室22cと、第2搬送室22dと、仕切り部22bと、が形成され、その他に、上流側連通部(連通部)22e、及び下流側連通部(連通部)22fと、現像剤補給口(トナー補給口)22gと、現像剤排出口22hと、上流側壁部22i、及び下流側壁部22jが形成されている。なお、第1搬送室22cにおいて、図3の左側を上流側、図3の右側を下流側とし、また、第2搬送室22dにおいて、図3の右側を上流側、図3の左側を下流側とする。従って、連通部及び壁部は、第2搬送室22dを基準として、上流側及び下流側と呼称している。
As described above, the
仕切り部22bは、現像容器22の長手方向に延びて第1搬送室22cと第2搬送室22dを並列させるように仕切っている。仕切り部22bの長手方向の右側端部は、上流側壁部22iの内壁部とともに上流側連通部22eを形成し、一方、仕切り部22bの長手方向の左側端部は、下流側壁部22jの内壁部とともに下流側連通部22fを形成している。現像剤は、第1搬送室22c、上流側連通部22e、第2搬送室22d、及び下流側連通部22fを順次通過して現像容器22内を循環する。
The
現像剤補給口22gは、現像容器22の上部に設けられた現像剤補給容器(図略)から新たなトナー及びキャリアを現像容器22内に補給するための開口であり、第1搬送室22cの上流側(図3の左側)に配置される。
The
現像剤排出口22hは、現像剤の補給によって、第1及び第2搬送室22c、22d内で余剰となった現像剤を排出するための開口であり、第2搬送室22dの下流側で第2搬送室22dの長手方向に連続して設けられる。
The
第1スパイラル43は、回転軸43bと、回転軸43bの外周面に軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第1螺旋羽根43aと、回転軸43bの外周面に軸方向に第1螺旋羽根43aと同じピッチで第1螺旋羽根43aとは逆巻き(逆位相)の第2螺旋羽根43cとを有する。第2螺旋羽根43cは、軸方向において第1螺旋羽根43aの形成領域と重なるように形成されている。また、第1螺旋羽根43a及び第2螺旋羽根43cは、第1搬送室22cの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部22e、22fにも対向して設けられている。回転軸43bは現像容器22の上流側壁部22iと下流側壁部22jに回転可能に軸支されている。なお、第1螺旋羽根43a、第2螺旋羽根43cは合成樹脂によって回転軸43bと一体に成型される。
The
第2スパイラル44は、回転軸44bと、回転軸44bの外周面に軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第1螺旋羽根44aと、回転軸44bの外周面に軸方向に第1螺旋羽根44aと同じピッチで第1螺旋羽根44aとは逆巻き(逆位相)の第2螺旋羽根44cとを有する。第2螺旋羽根44cは、軸方向において第1螺旋羽根44aの形成領域と重なるように形成されている。第1螺旋羽根44aは、第1スパイラル43の第1螺旋羽根43aと同じピッチで第1螺旋羽根43aとは逆巻き(逆位相)である。また、第1螺旋羽根44a、第2螺旋羽根44cは、磁気ローラー21の軸方向長さ以上の長さを有し、更に、上流側連通部22eに対向する位置まで延びて設けられている。回転軸44bは、回転軸43bと平行に配置され、現像容器22の上流側壁部22iと下流側壁部22jに回転可能に軸支されている。また、回転軸44bには、第1螺旋羽根44a、第2螺旋羽根44cとともに、規制部52及び排出羽根53が一体に配設されている。第1螺旋羽根43a、44a及び第2螺旋羽根43c、44cの詳細な構成については後述する。
The
規制部52は、第2搬送室22d内で下流側に搬送された現像剤を塞き止め、且つ、所定量以上になった現像剤を現像剤排出口22hに搬送することを可能にするものである。規制部52は、回転軸44bに設けられる第1螺旋羽根44aとは逆巻き(逆位相)の螺旋羽根からなり、且つ、第1螺旋羽根44aの外径と略同じで螺旋羽根44aのピッチより小さく設定されている。また、規制部52は、下流側壁部22j等の現像容器22の内壁部と規制部52の外周部において所定量の隙間を形成している。この隙間から余剰の現像剤が排出されることになる。
The regulating
回転軸44bは現像剤排出口22h内まで延びている。現像剤排出口22h内の回転軸44bには排出羽根53が設けられている。排出羽根53は、第1螺旋羽根44aと同じ巻き方向の螺旋状の羽根からなるが、第1螺旋羽根44aよりピッチが小さく、また羽根の外周が小さくなっている。従って、回転軸44bが回転すると、排出羽根53も回転し、規制部52を乗り越えて現像剤排出口22h内に搬送された余剰現像剤は、図3の左側に送られて、現像容器22外に排出されるようになっている。なお、排出羽根53、規制部52、及び第1螺旋羽根44a、第2螺旋羽根44cは合成樹脂によって回転軸44bと一体に成型される。
The
現像容器22の外壁には、歯車61〜64が配設されている。歯車61、62は回転軸43bに固着され、歯車64は回転軸44bに固着され、歯車63は、現像容器22に回転可能に保持されて、歯車62、64に噛合している。
上記構成の第1スパイラル43によれば、回転軸43bの外周面に第1螺旋羽根43aが設けられており、第1螺旋羽根43aは、回転軸43bの回転によって第1の方向(図3の矢印P方向)に現像剤を攪拌しながら搬送する。また、回転軸43bの外周面には、第1螺旋羽根43aのピッチ間(羽根と羽根との間)に第1螺旋羽根43aとは逆巻き(逆位相)であり、且つ第1螺旋羽根43aよりも小径の第2螺旋羽根43cが設けられている。第2螺旋羽根43cは、回転軸43bの回転によって第1の方向とは逆方向の第2の方向(矢印Q方向)への搬送作用を現像剤に生じさせる。
According to the
また、上記構成の第2スパイラル44によれば、回転軸44bの外周面に第1螺旋羽根44aが設けられており、第1螺旋羽根44aは、回転軸44bの回転によって第1の方向(図3の矢印Q方向)に現像剤を攪拌しながら搬送する。また、回転軸44bの外周面には、第1螺旋羽根44aのピッチ間(羽根と羽根との間)に第1螺旋羽根44aとは逆巻き(逆位相)であり、且つ第1螺旋羽根44aよりも小径の第2螺旋羽根44cが設けられている。第2螺旋羽根44cは、回転軸44bの回転によって第1の方向とは逆方向の第2の方向(矢印P方向)への搬送作用を現像剤に生じさせる。
Further, according to the
第2螺旋羽根43c、44cは、径方向において第1螺旋羽根43a、44aの外端部(先端)よりも内方に位置していることにより、第2螺旋羽根43c、44cの回転によって生じる第2の方向への搬送作用は回転軸43b、44b近傍に存在する現像剤の一部に対して生じる。そのため、第1螺旋羽根43a、44aによる第1の方向への搬送作用をほとんど阻害しない。
Since the
このように、第2螺旋羽根43c、44cを用いて、第1螺旋羽根43a、44aによる現像剤の搬送方向(第1の方向)とは逆方向(第2の方向)の搬送作用を生じさせることにより、第1螺旋羽根43a、44aのピッチ間において現像剤の対流が生じ、第1螺旋羽根43a、44aの現像剤搬送作用をほとんど阻害することなく第1螺旋羽根43a、44a間における現像剤の攪拌が促進される。従って、現像剤補給口22gから補給される新たなトナーとキャリアを、第1搬送室22c、第2搬送室22d内の二成分現像剤と迅速に且つ効果的に攪拌するとともに、第1搬送室22c、第2搬送室22d内の現像剤搬送速度の低下を有効に防止することができる。
As described above, by using the
なお、回転軸43b、44bから第2螺旋羽根43c、44cの先端までの高さ(径方向高さR2、図5参照)が、回転軸43b、44bから第1螺旋羽根43a、44aの先端までの高さ(径方向高さR1、図5参照)の1/4よりも小さい場合、第1螺旋羽根43a、44aのピッチ間において現像剤の対流を十分に生じさせることができず、攪拌効果が低下する場合がある。一方、R2がR1の1/2よりも大きい場合、第2螺旋羽根43c、44cによる第2の方向への搬送力が大きくなり過ぎて、第1螺旋羽根43a、44aによる第1の方向への搬送作用を阻害してしまう場合がある。
The height (radial height R2, see FIG. 5) from the rotating
従って、第2螺旋羽根43c、44cの径方向高さR2は、第1螺旋羽根43a、44aの径方向高さR1の1/4以上1/2以下であることが好ましい。これにより、第1螺旋羽根43a、44aのピッチ間において現像剤の対流を生じさせつつ、搬送速度の低下を有効に防止することができる。
Therefore, it is preferable that the radial height R2 of the
以下、図4〜図6を用いて第1搬送室22cに配置される第1スパイラル43の第1螺旋羽根43a及び第2螺旋羽根43cの詳細な構成について説明する。なお、第2搬送室22dに配置される第1スパイラル44の第1螺旋羽根44a及び第2螺旋羽根44cについても同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。
Hereinafter, a detailed configuration of the
図4および図5に示すように、第1スパイラル43を構成する第1螺旋羽根43a、第2螺旋羽根43cは、各螺旋羽根の長さ方向を横断する断面形状が台形状である。そして、第1螺旋羽根43aと第2螺旋羽根43cが回転軸43bを1周する間において180°隔てた2箇所の交点47において交差するように形成されている。第2螺旋羽根43cの径方向高さR2は第1螺旋羽根43aの径方向高さR1よりも低くなっている。なお、本実施形態では、第1螺旋羽根43aの径方向高さR1および第2螺旋羽根43cの径方向高さR2は、それぞれ一定である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
第1スパイラル43の回転軸43bは約8mmの直径を有し、第1螺旋羽根43aは約16mmの直径を有し(径方向高さR1は約4mm)、軸方向に約20mmのピッチに形成されている。第2螺旋羽根43cは約12mmの直径を有し(径方向高さR2は約2mm)、軸方向に約20mmのピッチに形成されている。
The
この第1スパイラル43では、第1螺旋羽根43aおよび第2螺旋羽根43cが形成されているため、第1スパイラル43が回転すると、回転軸43bの回転方向に対し交点47の下流側(図5の下側)近傍の領域Wに現像剤が集まり現像剤の圧が上昇する。
In the
また、図3に示すように、第1搬送室22cには、現像剤搬送方向(矢印P方向)に対して上流側連通部22eの上流側に隣接してトナー濃度センサー51が配置されている。なお、図3では、トナー濃度センサー51が第1スパイラル43の奥側に位置するため、トナー濃度センサー51を破線で表示している。
As shown in FIG. 3, in the
トナー濃度センサー51としては、現像容器22内における現像剤の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。トナー濃度センサー51により現像剤の透磁率が検出されると、その検出結果に応じた電圧値を制御部(図示せず)に出力するように構成されており、制御部によってトナー濃度センサー51の出力値からトナー濃度が決定されるようになっている。
As the
トナー濃度センサー51の出力値はトナー濃度に応じて変化し、トナー濃度が高くなるほど磁性キャリアに対するトナーの比率が高くなり、磁気を通さないトナーの割合が増加するため出力値が低くなる。一方、トナー濃度が低くなるほどキャリアに対するトナーの比率が低くなり、磁気を通すキャリアの割合が増加するため出力値が高くなる。
The output value of the
ここで、本実施形態では図4および図6に示すように、トナー濃度センサー51は、トナー濃度を検知する検知面51aが第1スパイラル43の回転軸43bの真下の位置で水平になるように配置されている。また、トナー濃度センサー51は図4に示すように、検知面51aが交点47に対向するように配置されている。すなわち、トナー濃度センサー51は、検知面51aが第1スパイラル43の軸方向において交点47と重なる位置に配置されている。
Here, in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6, the
本実施形態では、上記のように、トナー濃度センサー51は、検知面51aが回転軸43bの真下に位置するように配置されている。これにより、トナー濃度センサー51を第1スパイラル43の回転軸43bに対して斜め下方向に配置する場合と異なり、現像装置2a〜2dが回転軸43bと直交する方向(図6の左右方向)に大きくなるのを抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、軸方向において第1螺旋羽根43aの形成領域と重なるように第2螺旋羽根43cが形成された第1スパイラル43を用いた場合、第1スパイラル43の回転に伴って、回転軸43bの回転方向に対し交点47の下流側近傍の領域Wに現像剤が集まる。このため、上記のように、検知面51aが交点47に対向するようにトナー濃度センサー51を配置することによって、第1スパイラル43が回転することにより交点47が検知面51aを通過する際に、交点47の下流側近傍の現像剤の圧力により検知面51aの現像剤を流動させることができる。これにより、検知面51aに現像剤が滞留するのを抑制することができるので、トナー濃度センサー51によるトナー濃度の検知精度を向上させることができる。また、検知面51aに現像剤が滞留するのを抑制するためのスクレーパーを設ける必要がないので、現像剤へのストレスが大きくなるのを抑制することができる。
When the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態の現像装置2a〜2dでは図7および図8に示すように、第2螺旋羽根43cのうちの検知面51aに対向する交点47から第2螺旋羽根43cの現像剤搬送方向上流側(図7の右側)の所定範囲には、第2螺旋羽根43cの他の部分の径方向高さR2よりも大きく且つ第1螺旋羽根43aの径方向高さR1以下の径方向高さを有する大径部43dが形成されている。大径部43dは、検知面51aに対向する交点47に対してのみ(すなわち、1箇所だけ)設けられている。なお、ここでは、大径部43dは、約3mmの径方向高さを有するように形成されている。
(2nd Embodiment)
In the developing
第2実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。 Other structures of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
本実施形態では、上記のように、第2螺旋羽根43cのうちの検知面51aに対向する交点47から第2螺旋羽根43cの現像剤搬送方向上流側の所定範囲には、第2螺旋羽根43cの他の部分の径方向高さR2よりも大きく且つ第1螺旋羽根43aの径方向高さR1以下の径方向高さを有する大径部43dが形成されている。これにより、第1スパイラル43が回転することにより交点47が検知面51aを通過する際に、交点47の下流側近傍の現像剤の圧力をより大きくすることができるので、検知面51aに現像剤が滞留するのをより抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, the
第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 Other effects of the second embodiment are similar to those of the first embodiment.
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態の現像装置2a〜2dでは図9に示すように、回転軸43bのうちの検知面51aに対向する領域には、回転軸43bの他の部分よりも直径の大きい大径軸部43eが形成されている。ここでは、大径軸部43eは、約10mmの直径を有するように形成されている。大径軸部43eは、検知面51aの直径と略同じ軸方向の長さを有するように形成されている。
(Third embodiment)
In the developing
なお、大径軸部43eを設けた場合、第2螺旋羽根43cの現像剤搬送力が低下するため、図10に示すように、第2螺旋羽根43cのうちの検知面51aに対向する領域(大径軸部43eが形成された領域)に、第2螺旋羽根43cの他の部分の径方向高さR2よりも大きく且つ第1螺旋羽根43aの径方向高さR1以下の径方向高さを有する大径部43dを設けてもよい。この場合、大径部43dは、上記第2実施形態の大径部43dに比べて軸方向に約2倍の大きさに形成される。
In the case where the large-
また、大径軸部43eは、第2螺旋羽根43cの外端部(先端)よりも径方向外側に突出しないように形成する必要がある。このため、大径軸部43eの直径を約12mm(第2螺旋羽根43cの径方向高さR2)以上の大きさに形成する場合は、図10に示したように、大径部43dを大径軸部43eよりも径方向外側に突出するように設ければよい。
The large-
第3実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。 Other structures of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
本実施形態では、上記のように、回転軸43bのうちの検知面51aに対向する領域には、回転軸43bの他の部分よりも直径の大きい大径軸部43eが形成されている。これにより、第1スパイラル43が回転することにより交点47が検知面51aを通過する際に、交点47の下流側近傍の現像剤の圧力をより大きくすることができるので、検知面51aに現像剤が滞留するのをより抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, the large-
また、上記のように、第2螺旋羽根43cのうちの検知面51aに対向する領域に、第2螺旋羽根43cの他の部分の径方向高さR2よりも大きく且つ第1螺旋羽根43aの径方向高さR1以下の径方向高さを有する大径部43dを形成してもよい。このように構成すれば、第2螺旋羽根43cの大径部43dを回転軸43bの大径軸部43eよりも径方向外側に容易に突出させることができるので、第2螺旋羽根43cの現像剤搬送力を容易に確保することができる。
Further, as described above, the area of the
第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 Other effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description of the embodiments, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, a multifunction machine using the electrophotographic method, and an image forming apparatus including the same.
また、本発明の現像装置は、図3に示したような、現像剤補給口22gと現像剤排出口22hとを備え、磁気ローラー21と現像ローラー20とを備えた現像装置2a〜2dに限定されるものではなく、種々の現像装置に適用可能である。
Further, the developing device of the present invention is limited to the developing
また、上記実施形態では、攪拌搬送部材として第1搬送室22cに配置される第1スパイラル43を用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、攪拌搬送部材として第2搬送室22dに配置される第2スパイラル44を用い、第2搬送室22dにトナー濃度センサー51を設けてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the
また、上記実施形態では、第1螺旋羽根43aおよび第2螺旋羽根43cを同じピッチで形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、第1螺旋羽根43aおよび第2螺旋羽根43cを互いに異なるピッチで形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the
1 画像形成装置
2a〜2d 現像装置
21 磁気ローラー(現像剤担持体)
22 現像容器
43 第1スパイラル(攪拌搬送部材)
43a 第1螺旋羽根
43b 回転軸
43c 第2螺旋羽根
43d 大径部
43e 大径軸部
47 交点
51 トナー濃度センサー
51a 検知面
R1、R2 径方向高さ
1
22 Developing
43a
Claims (6)
前記現像容器に設けられ、前記現像容器内の前記現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、
前記現像容器内の前記現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材と、
前記現像容器内のトナー濃度を検知する検知面を有するトナー濃度センサーと、
を備え、
前記攪拌搬送部材は、前記現像容器内に回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸の外周面に形成され、前記回転軸の回転により前記現像剤を軸方向に搬送する第1螺旋羽根と、前記軸方向において前記第1螺旋羽根の形成領域と重なるように前記回転軸の外周面に形成され、前記第1螺旋羽根とは逆巻きで、且つ前記第1螺旋羽根よりも小さい径方向高さを有する第2螺旋羽根と、を有し、
前記第1螺旋羽根は、前記回転軸を1周する間に少なくとも1箇所で前記第2螺旋羽根と交差し、
前記トナー濃度センサーは、前記検知面が前記回転軸の真下の位置で前記第1螺旋羽根と前記第2螺旋羽根との交点に対向するように配置されていることを特徴とする現像装置。 A developing container containing a developer containing toner,
A developer carrying member that is provided in the developing container and carries the developer in the developing container on a surface thereof;
A stirring and conveying member for stirring and conveying the developer in the developing container,
A toner concentration sensor having a detection surface for detecting the toner concentration in the developing container,
With
A rotating shaft rotatably supported in the developing container, a first spiral blade formed on an outer peripheral surface of the rotating shaft, and configured to transport the developer in the axial direction by rotation of the rotating shaft; Formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft so as to overlap with the formation region of the first spiral blade in the axial direction, and wound in a reverse direction to the first spiral blade and having a smaller radial height than the first spiral blade. A second spiral blade having
The first spiral blade intersects with the second spiral blade at at least one place during one rotation of the rotation shaft,
The developing device according to claim 1, wherein the toner density sensor is arranged so that the detection surface faces an intersection of the first spiral blade and the second spiral blade at a position immediately below the rotation axis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018188488A JP2020056947A (en) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | Developing device and image forming apparatus including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018188488A JP2020056947A (en) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | Developing device and image forming apparatus including the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020056947A true JP2020056947A (en) | 2020-04-09 |
Family
ID=70107222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018188488A Pending JP2020056947A (en) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | Developing device and image forming apparatus including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020056947A (en) |
-
2018
- 2018-10-03 JP JP2018188488A patent/JP2020056947A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5970444B2 (en) | Developing device and image forming apparatus having the same | |
US8781371B2 (en) | Stir-transport member, development device provided therewith, and image forming apparatus | |
JP6447532B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP5847883B2 (en) | Conveying device, developing device, and image forming apparatus | |
JP6330688B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
CN108535980B (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP2012155144A (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP6365472B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP5325761B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP6344272B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP6380250B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP5439409B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP6269592B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
US10156812B2 (en) | Stirring conveyance member, developing device including the same, and image forming apparatus | |
JP6589829B2 (en) | Agitating and conveying member, developing device including the same, and image forming apparatus | |
JP6627735B2 (en) | Stirring / conveying member, developing device having the same, and image forming apparatus | |
JP6057934B2 (en) | DEVELOPING DEVICE AND IMAGE FORMING DEVICE HAVING DEVELOPING DEVICE | |
JP2012181477A (en) | Developing device, and image forming apparatus including the same | |
JP2020056947A (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP6627736B2 (en) | Stirring / conveying member, developing device having the same, and image forming apparatus | |
JP2015152905A (en) | Developing device, and image forming apparatus including developing device | |
JP7416274B2 (en) | Developing device and image forming device equipped with the same | |
JP2012145729A (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP6597583B2 (en) | Agitating and conveying member, developing device including the same, and image forming apparatus | |
JP5224120B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |