JP3577860B2

JP3577860B2 - Developing device

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Publication number: JP3577860B2
Application number: JP33353496A
Authority: JP
Inventors: 育太郎長束; 芳春須賀; 誠纐纈
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2016-12-13
Also published as: JPH10171248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置において、像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置に関し、特に、トナー及びキャリアからなる２成分現像剤を使用する現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乾式複写機等において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤で感光体表面の静電潜像の可視化、すなわち現像を行う現像装置が用いられている。このような現像装置においては、トナーは現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像装置内に残る。したがって、現像装置内でトナーと共に攪拌されるキャリアは攪拌頻度が多くなるにつれて、表面へのトナーの粘着といった事態が生じて汚染され劣化する。このために、現像剤の帯電性能が徐々に低下することにより、かぶり（現像剤の帯電が低下してくると逆極性に帯電されたトナーが発生し現像時に感光体上の非画像部にトナーが付着する現象）等の画質欠陥を生じて、画質を著しく低下させる原因になっている。
【０００３】
これまで、かぶり等の画質欠陥が生じないようにするため、定期的に現像容器内の劣化した現像剤を交換する必要があった。そして、その現像剤を交換するために多大なメンテナンスの労力が、かかっていた。
そこで現像剤の交換作業を不要にすることを目的に、キャリアとトナーとの混合物からなる現像剤を現像容器内の現像容器に補給して、帯電性能の低下した劣化現像剤を現像容器より排出し、帯電性能の低下を抑制できるようにした装置が提案されている。このような装置としては、従来、「トリックル現像方式」と呼ばれる下記の技術（Ｊ０１）が知られている。
【０００４】
（Ｊ０１）特公平２−２１５９１号（特開昭５９ー１００４７１号）公報記載の技術
この公報に記載された技術は、消費されるトナーの補給とは別に新しいキャリアの補給を現像容器内におこない、過剰となった現像容器内の現像剤が、現像容器壁面に設けられている現像剤排出口からオーバーフローして排出され、現像剤回収容器に回収される。このようなキャリア及び劣化現像剤の補給・排出が逐次繰り返されることによって、現像容器内で汚染され劣化していく現像剤が逐次、新たに供給されるトナーおよびキャリアに置換されていく。これにより、現像剤の帯電性能を維持し、画質の低下を抑えるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
（前記（Ｊ０１）の問題点）
前記（Ｊ０１）で提案された現像装置では、現像剤排出口から溢れた現像剤を重力により排出する構成であるが、現像剤排出口が形成されている部分の現像剤の高さが不安定である。このため、現像剤量の排出量が正確でなく、現像容器内の現像剤量を常に最適な所定量に保持することが困難であるという問題点があった。
【０００６】
前記問題点を解決する方法として、下記の技術（Ｊ０２）が知られている。
（Ｊ０２）特開平５−２８９５０６号公報、特開平６−３０１２８９号公報記載の技術
これらの公報には開口部にシャッタを設置して、その開閉で現像剤流出量を制御する技術が記載されている。
（前記（Ｊ０２）の問題点）
前記（Ｊ０２）記載の技術では、シャッタを開閉する機構および制御装置を設ける必要があり、構成が複雑となって、コスト高になる。
さらに、これらの技術において、現像剤排出用の開口が現像容器の側面に設けられたものでは、開口部分の現像剤高さが不安定であると、現像剤の排出量が不安定となり、現像容器内の現像剤量が不安定となる。
現像容器内の現像剤量が減少すると搬送が不安定になり、画像ムラが発生する。また、現像剤量が多すぎるとトルクオーバになる。したがって、現像剤量が不安定になると、安定した良好な画質が得られなくなるという問題点がある。
現像剤量が少なすぎると搬送が不安定になり、画像ムラが発生し、多すぎるとトルクオーバーになる。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑み、下記（Ｏ０１）の記載内容を課題とする。
（Ｏ０１）前記現像剤高さが安定する部分に現像剤排出口を設けて現像容器内の現像剤量を一定に保持すること。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【０００９】
（本発明）
前記課題を解決するために、本発明の現像装置は、下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ０１）トナーおよびキャリアから成る２成分現像剤を現像領域（Ｑ２）に搬送する現像ロール（Ｒ０）、
（Ａ０２）前記現像ロール（Ｒ０）が収容される現像ロール収容部（４２）、前記現像ロール収容部（４２）に隣接して現像ロール（Ｒ０）の軸方向に延びる第１現像剤攪拌領域（４３）、および前記第１現像剤攪拌領域（４３）に隣接して前記現像ロール（Ｒ０）と反対側に配置されて軸方向両端部を除いた部分が仕切壁（４５）により前記第１現像剤攪拌領域（４３）と仕切られるとともに軸方向両端部が前記第１現像剤攪拌領域（４３）と接続し且つ前記仕切壁（４５）とその仕切壁（４５）に沿って延びる容器外壁との間に形成された第２現像剤攪拌領域（４４）を有する現像容器（４１）、
（Ａ０３）前記第１現像剤攪拌領域（４３）に配置されて２成分現像剤を現像ロール軸方向に搬送しながら攪拌する第１搬送部材（Ｒ１）、
（Ａ０４）前記第２現像剤攪拌領域（４４）に配置されて２成分現像剤を前記第１搬送部材（Ｒ１）と逆方向に搬送しながら攪拌する第２搬送部材（Ｒ２）、
（Ａ０５）前記第２現像剤攪拌領域（４４）の前記容器外壁に設けられた外方突出壁（５１）により形成された現像剤滞留部（５０）、
（Ａ０６）前記現像剤滞留部（５０）を形成する外方突出壁（５１）に形成された現像剤排出口（５２）。
【００１０】
（本発明の作用）
前述の特徴を備えた本発明の現像装置では、現像容器（４１）は現像ロール（Ｒ０）を収容する現像ロール収容部（４２）、前記現像ロール収容部（４２）に隣接して現像ロール（Ｒ０）の軸方向に延びる第１現像剤攪拌領域（４３）、および前記第１現像剤攪拌領域（４３）に隣接して前記現像ロール（Ｒ０）と反対側に配置された第２現像剤攪拌領域（４４）を有している。
前記第１現像剤攪拌領域（４３）および第２現像剤撹拌領域（４４）は前記軸方向両端部を除いて仕切壁（４５）により仕切られ、前記軸方向両端部で接続している。前記第１現像剤攪拌領域（４３）に配置された第１搬送部材（Ｒ１）および第２現像剤攪拌領域（４４）に配置された第２搬送部材（Ｒ２）は、２成分現像剤を互いに逆方向に搬送しながら攪拌する。したがって、前記２成分現像剤は第１現像剤撹拌領域（４３）および第２現像剤撹拌領域（４４）を循環しながら搬送され且つ撹拌される。前記第１現像剤撹拌領域（４３）を搬送されながら攪拌される２成分現像剤は、前記現像ロール収容部（４２）に収容された現像ロール（Ｒ０）により、前記現像領域（Ｑ２）に搬送される。
【００１１】
前記第１および第２現像剤攪拌領域を循環する現像剤は、前記第２現像剤攪拌領域（４４）の容器外壁に設けられた外方突出壁（５１）により形成された現像剤滞留部（５０）に滞留する。滞留した現像剤のうち前記現像剤滞留部（５０）に近い部分の現像剤は前記第２攪拌領域（４４）を搬送される現像剤に引きずられて移動し、前記外方突出壁（５１）に形成された現像剤排出口（５２）から排出される。
これにより、現像容器（４１）内の現像剤量は一定に保持される。したがって、安定した良好な画質が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の現像装置の実施の形態１は、前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ０７）前記外方突出壁（５１）であって、前記第２現像剤攪拌領域（４４）の現像剤流動方向下流側部分に形成された前記現像剤排出口（５２）。
（実施の形態１の作用）
前述の構成を備えた本発明の実施の形態１では、現像剤排出口（５２）は前記外方突出壁（５１）であって、前記第２現像剤攪拌領域（４４）の現像剤流動方向下流側部分に形成される。前記第２現像剤攪拌領域（４４）において攪拌される現像剤は、前記外方突出壁（５１）により形成された現像剤滞留部（５０）に滞留し、そのうち前記現像剤滞留部（５０）に近い部分の現像剤は前記第２攪拌領域（４４）を搬送される現像剤に引きずられて移動する。この移動する現像剤は、その移動方向下流側に形成された前記第２現像剤攪拌領域（４４）の現像剤流動方向下流側部分に形成された現像剤排出口（５２）から排出される。前記現像剤排出口（５２）は現像剤滞留部（５０）の現像剤の現像剤流動方向下流側に形成されているため、前記現像剤滞留部（５０）を移動する現像剤が、前記現像剤排出口（５２）から速やかに排出される。
【００１３】
（実施の形態２）
本発明の現像装置の実施の形態２は、前記本発明ないし実施の形態１のいずれかにおいて下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ０８）前記外方突出壁（５１）であって、前記第２搬送部材（Ｒ２）に近い部分に形成された前記現像剤排出口（５２）。
（実施の形態２の作用）
前述の構成を備えた本発明の実施の形態２では、現像剤排出口（５２）は前記外方突出壁（５１）であって、前記第２搬送部材（Ｒ２）に近い部分に形成される。前記第２搬送部材（Ｒ２）により搬送される現像剤は、前記外方突出壁（５１）により形成された現像剤滞留部（５０）に滞留する。そのうち前記現像剤滞留部（５０）に近い部分の現像剤は前記第２搬送部材（Ｒ２）を搬送される現像剤に引きずられて移動する。移動する前記現像剤は、前記第２搬送部材（Ｒ２）に近い部分に形成された現像剤排出口（５２）から排出される。前記現像剤滞留部（５０）の前記第２搬送部材（Ｒ２）に近い部分は現像剤流動速度が大きい。このため余分な現像剤は、前記現像剤排出口（５２）から速やかに排出される。
【００１４】
【実施例】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以後の説明の理解を容易にするために、図面において互いに直交する矢印Ｘ，Ｙ，Ｚの方向に直交座標軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を定義し、矢印Ｘ方向を前方、矢印Ｙ方向を左方、矢印Ｚ方向を上方とする。この場合、Ｘ方向（前方）と逆向き（−Ｘ方向）は後方、Ｙ方向（左方）と逆向き（−Ｙ方向）は右方、Ｚ方向（上方）と逆向き（−Ｚ方向）は下方となる。
また、前方（Ｘ方向）及び後方（−Ｘ方向）を含めて前後方向又はＸ軸方向といい、左方（Ｙ方向）及び右方（−Ｙ方向）を含めて左右方向又はＹ軸方向といい、上方（Ｚ方向）及び下方（−Ｚ方向）を含めて上下方向又はＺ軸方向ということにする。
さらに図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００１５】
（実施例１）
図１は本発明の現像装置の実施例１を備えた画像形成装置の全体説明図である。図２は前記図１に示す現像装置の拡大説明図である。図３は前記図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は前記図３に示す要部の断面斜視図である。
図１において、画像形成装置Ｕは、上面にプラテンガラス（透明な原稿台）Ａ１を有する画像形成装置本体としてのデジタル式の複写機Ｕ１と、前記プラテンガラスＡ１上に着脱自在に装着される自動原稿搬送装置Ｕ２を備えている。
前記自動原稿搬送装置Ｕ２は、複写しようとする各種サイズの原稿Ｇｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ，…、図示せず）が重ねて載置される原稿給紙トレイＴＲｋを有している。原稿給紙トレイＴＲｋに載置された原稿はプラテンガラスＡ１上の複写位置に搬送され、複写済みの原稿Ｇｉは原稿排紙トレイＴＲｈに排出されるように構成されている。
【００１６】
前記複写機Ｕ１は、ＵＩ（ユーザインタフェース）と、前記プラテンガラスＡ１の下方に順次配置された画像読取部としてのイメージインプットターミナルＩＩＴ（以下、ＩＩＴ）および画像記録用作動部としてのイメージアウトプットターミナルＩＯＴ（以下、ＩＯＴ）と、前記ＩＩＴおよびＩＯＴ間に設けられたＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）とを有している。
【００１７】
前記ＵＩは、ユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作する部分であり、表示部、コピースタートボタン、コピー設定枚数入力キー等を有している。前記表示部には画像形成装置Ｕの現在の設定状態に関する情報の表示等が行われるようになっている。
複写機本体Ｕ１上面の透明なプラテンガラスＡ１の下方に配置された原稿読取装置としてのＩＩＴは、プラテンレジ位置（ＯＰＴ位置）に配置された露光系レジセンサ（プラテンレジセンサ）Ｓｐ、および画像書込装置としての露光光学系１を有している。この露光光学系１は、移動可能なランプユニット２を有しており、このランプユニット２は、原稿照明用のランプ３と第１ミラー４とが一体化されて構成されている。また、前記露光光学系１は、前記ランプユニット２の移動速度の１／２の速度で移動する移動ミラーユニット５を有している。この移動ミラーユニット５は、第２ミラー６および第３ミラー７から構成されている。
【００１８】
そして、前記ランプユニット２が原稿に対して平行に図１中左右方向に移動し、前記移動ミラーユニット５が前記ランプユニット２の移動速度の１／２の速度で１／２の距離だけ移動すると、原稿Ｇｉとレンズ８との間の距離は一定に保たれるので、その間、前記ランプ３によって照明された原稿Ｇｉの反射光は、前記露光光学系１を通ってＣＣＤ（固体撮像素子）上に収束されるように構成されている。前記ＣＣＤは、その撮像面上に収束された原稿反射光を電気信号に変換する機能を有している。
【００１９】
また、ＩＰＳは、前記ＩＩＴのＣＣＤで得られる読取画像のアナログ電気信号のゲインを調節してデジタル信号に変換し、シェーディング補正等を行って出力する画像読取データ出力手段１１を有している。また、ＩＰＳは、前記画像読取データ出力手段１１の出力する画像読取データが入力される書込画像データ出力手段１２を有しており、書込画像データ出力手段１２は画像データを一時的に記憶する画像メモリ１３を有している。書込画像データ出力手段１２は、入力された前記画像読取データに濃度補正、拡大縮小補正等のデータ処理を施して、書込用画像データ（レーザ駆動データ）としてＩＯＴに出力する機能を有している。
【００２０】
前記ＩＰＳの書込画像データ出力手段１２が出力する画像書込データ（レーザ駆動データ）が入力されるＩＯＴのレーザ駆動信号出力装置１４は、入力された画像データに応じたレーザ駆動信号をＲＯＳ（光書込走査装置、すなわち、潜像形成装置）に出力する。
前記ＲＯＳは、入力された前記レーザ駆動信号により変調されたレーザビームにより、回転する像担持体１６表面の静電潜像書込位置Ｑ１を走査する。
前記像担持体１６周囲にはその回転方向に沿って、前記潜像書込位置Ｑ１の上流側に帯電用チャージャ１７が配置されており、前記潜像書込位置Ｑ１の下流側には順次、現像位置Ｑ２に現像装置Ｄが配置され、転写位置Ｑ３に転写器１９が配置され、さらにその下流側にクリーナユニット２０が配置されている。
なお、前記現像位置Ｑ２および転写位置Ｑ３の間には、像担持体１６上に形成された小さな面積のトナー像（すなわち、パッチ）の濃度を検出するトナー像濃度センサＳＮｄが配置されている。
【００２１】
また、前記複写機本体Ｕ１には、下方に向かって順次、シートを収容する第１給紙トレイＴ１、第２給紙トレイＴ２、両面複写時等に使用する一時ストック用の中間トレイＴ０、第３給紙トレイＴ３、第４給紙トレイＴ４、大量シートを収容する第５給紙トレイＴ５が着脱自在に収納されている。
そして前記第１給紙トレイＴ１に対応して第１送出しロールＲ１１、第１さばきロール装置Ｒ１２、第１テイクアウェイロール装置Ｒ１３が配設されており、前記第１テイクアウェイロール装置Ｒ１３の手前には第１フィードセンサＳＮ１が配設されている。
そして前記各給紙トレイＴ２〜Ｔ５に対しても同様の送出しロールＲ２１、…Ｒ５１、さばきロール装置Ｒ２２、…Ｒ５２、テイクアウェイロール装置Ｒ２３、…Ｒ５３、フィードセンサＳＮ２、…ＳＮ５等が配設されている。また、前記中間トレイＴ０に対しては、送出しロールＲ０１、テイクアウェイロール装置Ｒ０３、フィードセンサＳＮ０等が配設されている。中間トレイＴ０は両面コピーまたは多重コピー等の際に１回目のコピーが行われた記録シート（以下シート）Ｓを循環させて前記転写位置Ｑ３に再送する時に使用される中間トレイである。
【００２２】
前記第１給紙トレイＴ１の右側上方位置には手差トレイ２１が設けられている。手差トレイ２１から給紙用のローラＲ６およびＲ７により搬送されるシートおよび前記各給紙トレイＴ１〜Ｔ５から送り出される各シートは、第１シート搬送路２２を通って前記転写位置Ｑ３に搬送されるようになっている。第１シート搬送路２２を搬送されるシートは、前記第１フィードセンサＳＮ１およびシートレジセンサＳＮｙによって検出される。前記第１シート搬送路２２の終端には、前記転写位置Ｑ３のシート搬送方向上流側に、搬送されて来たシートＳを一旦停止させてから、前記転写位置Ｑ３に搬入するためのレジゲート２３およびレジロール２４が配置されている。
転写位置Ｑ３に配置された前記転写器１９は、転写位置Ｑ３を通過するシートＳに像担持体１６表面のトナー像を転写させる。
前記転写位置Ｑ３を通過した像担持体１６表面は、表面に残留したトナーが前記クリーナユニット２０により回収された後、再び、前記帯電器１７により一様に帯電されるようになっている。
【００２３】
前記転写位置Ｑ３でトナー像を転写されたシートＳは、シート排出トレイＴＲに接続する第２シート搬送路２５の搬送ベルト２６を通って定着位置Ｑ４に搬送される。
定着位置Ｑ４には加熱ロール２７および加圧ロール２８から構成される一対の定着ロール２７，２８を有する定着装置Ｆが配置されており、定着位置Ｑ４を通過するシートＳ上の未定着トナー像を加熱加圧により定着するように構成されている。前記定着ロール２７内部には定着用ヒータ２７ｈが内蔵されている。なお、加熱ロール２７表面温度は定着温度センサＳＮｔにより検出されており、また、定着装置Ｆの直後には定着装置排出センサＳＮｆが配置されれている。
前記第２シート搬送路２５には、前記定着位置Ｑ４の下流側にシート排出トレイＴＲにシートを排出するための排出ローラ２９が設けられている。
【００２４】
前記第２シート搬送路２５には前記排出ローラ２９の上流側に切替ゲート３１が配置されている。切替ゲート３１は、前記第２シート搬送路２５上のシートＳの搬送方向をシート循環路３２または前記シート排出トレイＴＲの方向に切り替える際に使用される。
シート循環路３２は、シート反転路３３および前記中間トレイＴ０に切替ゲート３４を経由して接続されている。前記切替ゲート３４は、両面コピーを行う場合にはシート循環路３２のシートＳをシート反転路３３に向かわせ、多重コピーの場合には直接中間トレイＴ０に向かわせるようになっている。前記シート反転路３３に設けられたシート状且つ櫛の歯状のマイラーゲート３６は、通過するシートＳが下方に搬送される際には弾性変形によりシートＳの下方への移動を許し、マイラーゲート３６を通過したシートＳがスイッチバックして上方に搬送される場合には中間トレイＴ０の方向に誘導するように構成されている。
中間トレイＴ０に一旦収容されたシートＳは、中間トレイＴ０から前記第１シート搬送路２２により前記転写位置Ｑ３に再搬送されるように構成されている。
【００２５】
図２において、現像領域Ｑ２において像担持体１６に対向して配置された現像装置Ｄは、負極性帯電性のトナーおよび正極性帯電性の磁性キャリアから成る２成分現像剤を収容する現像容器４１を有している。前記現像容器４１は、現像ロールＲ０を収容する現像ロール収容部４２、前記現像ロール収容部４２に隣接する第１現像剤攪拌領域である第１の現像剤溜まり４３および前記第１の現像剤溜まり４３に隣接する第２現像剤攪拌領域である第２の現像剤溜まり４４を有している。図３に示すように、前記第１の現像剤溜まり４３および第２の現像剤溜まり４４の間にはそれらの両端部以外の部分に仕切壁４５が設けられており、第１の現像剤溜まり４３および第２の現像剤溜まり４４はその前後方向（Ｘ軸方向）両端部の接続部Ｅにおいて接続している。
図３において、前記第１の現像剤溜まり４３には第１搬送部材Ｒ１が配置され、前記第２の現像剤溜まり４４には第２搬送部材Ｒ２が配置されている。
【００２６】
また図２に示すように、現像ロール収容部４２内には前記現像ロールＲ０上の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材４７が配置されている。さらに、前記第２の現像剤溜まり４４の上面には現像剤補給口４８が形成されている。
前記第２の現像剤溜り４４には現像容器４１の外側面から外方に膨出する現像剤滞留部５０が設けられている。現像剤滞留部５０は、底面５１ａ、上面５１ｂ、前記現像剤溜り４４の側壁と平行な側壁５１ｃ、前記現像剤溜り４４を搬送される現像剤の下流側に配置された上流側端壁５１ｄ、および下流側端壁５１ｅを有する外方突出壁５１により形成されている。前記下流側端壁５１ｅには、前記現像剤溜り４４に近い部分に現像剤排出口５２が形成されている。現像剤排出口５２から排出された現像剤が現像剤排出路５３を通って現像剤回収容器５４に回収される。
前記現像剤貯溜部５０は、図３に示す前記第２の現像剤溜まり４４の領域で且つ前記仕切壁４５により前記第１の現像剤溜まり４３と仕切られた領域（前後端の接続部Ｅを除いた領域）に設けられている。前記領域は、現像ロールＲ０の回転により現像剤の表面高さが変動する第１の現像剤溜まり４３から前記仕切壁４５で仕切られて現像剤の流れが一定方向に限定された領域であり、且つ現像剤の上面位置が安定した領域である。
なお、前記現像剤滞留部５０に、補給された新しい現像剤が滞留する割合を少なくするため、前記現像剤補給口４８は前記現像剤滞留部５０の位置より搬送方向下流側に形成されている。
以上、前記符号４２〜５３で示された要素から、本実施例における現像容器４１（４２〜５３）が構成されている。
【００２７】
図３において、前記第１および第２搬送部材Ｒ１およびＲ２は、回転軸回りに搬送用スクリューが装着された従来公知の搬送部材が使用されており、またそれぞれの軸の後端部（−Ｘ側端部）には、互いに噛み合う被駆動用のギヤＧ１，Ｇ２が固着されている。また、前記第１搬送部材Ｒ１のギヤＧ１は、前記現像ロールＲ０の軸の後端部（−Ｘ側端部）に装着されたギヤＧ０に噛み合っている。そして、図示しない回転駆動装置により前記ギヤＧ０に回転力が伝達されてキヤＧ０が回転すると、ギヤＧ１，Ｇ２も互いに逆方向に回転するように構成されている。
そして、前記ギヤＧ１，Ｇ２と一体的に回転する前記第１および第２搬送部材Ｒ１，Ｒ２により、図３に示すように前記第１および第２の現像剤溜まり４３および４４内で現像剤が循環するようになっている。
前記現像ロールＲ０は、磁石ロールの外側にスリーブを設けた構成で、従来公知である。現像ロールＲ０の回転に伴い、前記第１の現像剤溜り４３の現像剤は、前記現像ロールＲ０の表面に付着して、前記現像位置Ｑ２に搬送されるようになっている。
【００２８】
図２において、現像容器４１の現像剤補給口４８には現像剤貯蔵容器５６に貯蔵されたトナー濃度の高い２成分現像剤（以下、「高濃度現像剤」という）が、現像剤搬送オーガ５７から補給されるように構成されている。
図２、図３において、現像剤搬送オーガ５７を支持するオーガ回転軸５８は、現像装置用モータＭによりクラッチ５９を介して回転される。
【００２９】
図２において、複写機Ｕ１の動作の制御を行うコントローラＣが制御する現像装置用モータ駆動回路６１により前記現像装置用モータＭが駆動される。前記現像装置用モータＭの駆動中、前記クラッチ５９がオンのときは、オーガ回転軸５８および現像剤搬送オーガ５７が回転駆動される。このとき前記現像剤搬送オーガ５７により、前記現像剤貯蔵容器５６に貯蔵された補給用の高濃度現像剤が前記現像剤補給口４８から現像容器４１内に補給される。この高濃度現像剤の補給は、通常の使用時には現像容器４１内に配置された容器内トナー濃度センサＳＮｖ（図２参照）が検出する容器内トナー濃度Ｔｂが基準値Ｔｂｏ以下のときに行われる。なお、高濃度現像剤の補給は前記トナー像濃度センサＳＮｄ（図１参照）に検出される現像トナー像濃度が基準値以下のときにも行われる。
また、前記現像装置用モータＭの回転はクラッチ６２を介して前記ギヤＧ０に伝達されるように構成されている。
【００３０】
（実施例１の作用）
前述の構成を備えた本発明の現像装置用の実施例１おいて、像担持体１６は、帯電装置１７によりその表面を負極性に一様に帯電される。次にＲＯＳにより、露光され、像担持体１６の表面には静電潜像が形成される。
現像装置Ｄの前記現像容器４１内の第１、第２の現像剤溜り４３、４４に収容された第１、第２搬送部材Ｒ１、Ｒ２は、互いに相反する方向に回転し、現像剤補給口４８から補給される高濃度現像剤を攪拌、搬送するとともに、トナーとキャリアとの混合作用によって摩擦帯電がなされた均質な２成分の現像剤とする。この均一に混合された２成分現像剤は現像ロールＲ０周面上に層状に付着される。現像ロールＲ０の表面の現像剤は、前記層厚規制部材４７により均一な層に形成される。
前記現像ロールＲ０の表面に形成された均一な現像剤層は、現像領域Ｑ２において像担持体１６上の静電潜像をトナー像に現像する。
【００３１】
トナー像が転写される記録シートあるいは透明な転写材等のシートＳは、給紙トレイＴ０〜Ｔ５から、取り出されて搬送され、レジゲート２３で一旦停止させられた後、レジロール２４により所定のタイミングで像担持体１６と転写器１９の間の転写位置Ｑ３へと搬送される。転写位置Ｑ３において、像担持体１６上のトナー像は、転写器１９によりシートＳ上に転写される。
そして、トナー像が転写されたシートＳは定着装置Ｆで、加熱定着されて、シート排出トレイＴＲに排出される。
トナー像の転写を終えた前記像担持体１６は、その後、クリーナユニット２０により表面に残ったトナーがかき取られる。
【００３２】
上記のような複写動作が繰り返されると、前記図２の現像装置Ｄの現像容器４１内に収納されている現像剤中のトナーは徐々に消費され、キャリアに対するトナーの比率、すなわちトナー濃度が低下していく。このトナー濃度の変化は、現像容器４１に設けられた容器内トナー濃度センサＳＮｖにより検出される。前記容器内トナー濃度Ｔｂが現像に必要な適正範囲以下になると、前記コントローラＣは、前記クラッチ５９をオンにして現像剤搬送オーガ５７を駆動し、現像剤貯蔵容器５６内の高濃度現像剤を現像剤補給口４８から、現像容器４１内に補給する。
【００３３】
一方、現像容器４１内の現像剤中のキャリアは、現像動作により消費されることはなく、現像容器４１内でのトナーといっしょに攪拌されたり、現像ロールＲ０のマグネットローラの磁力の影響、ならびに、像担持体１６およびトナーとの接触などの影響により、キャリア表面へのトナー粘着ということが生じて徐々に表面等が汚染されて、劣化していく。このようにキャリアが劣化していくと、現像剤帯電性能が低下し、トナーに所定の帯電量を付与し得なくなり、画質の低下を生じることとなる。
図３において、前記第１、第２の現像剤溜り４３、４４を循環する現像剤は、現像剤溜り４４側壁に形成された外方突出壁５１により形成された現像剤滞留部５０に滞留する。現像剤滞留部５０に滞留している現像剤であって、前記現像剤溜り４４に近い部分の現像剤は、現像剤溜りを搬送される現像剤に引きずられて移動する。この現像剤は、前記下流側端壁５１ｅの前記現像剤溜り４４に近い部分に形成された現像剤排出口５２から現像剤排出路５３に排出される。排出された現像剤は現像剤回収容器５４に回収される。
【００３４】
現像剤滞留部５０および現像剤排出口５２は、前記第２の現像剤溜り４４に配置され且つ仕切壁４５により現像剤溜り４３から仕切られた部分に配置されている。前記現像剤排出口５２の位置は、現像ロールＲ０の影響により現像剤の上面高さが変化を受けない位置であり、現像剤高さが安定している。しかも、前記現像剤排出口５２の位置は、第２搬送部材Ｒ２により現像剤が定常的に搬送されている位置である。したがって、前記現像剤滞留部５０に滞留している現像剤は、前記第２搬送部材Ｒ２により定常的に搬送されている現像剤により引きずられて移動するとき、前記現像剤排出口５２から排出される。
【００３５】
（実施例２）
図５は本発明の現像装置の実施例２を備えた画像形成装置Ｕの全体説明図である。この実施例２において、実施例１の要素に対応する要素には同一の符号を付して重複する詳細な説明は省略する。
この実施例２は、前記実施例１の現像器Ｄｙ〜Ｄｋをタンデムに配置したタンデム型画像形成装置Ｕに適用した例である。
図５において、この実施例２では、各色のトナー像を形成するための４個の像担持体１６ｙ〜１６ｋをタンデムに配置したために、各色の像担持体１６ｙ〜１６ｋに応じて、ＲＯＳ（光書込走査装置）、像担持体１６ｙ〜１６ｋ、帯電器１７ｙ〜１７ｋ、現像装置Ｄｙ〜Ｄｋ、トナー像濃度センサＳＮｄ、転写器１９ｙ〜１９ｋ、およびクリーナユニット２０ｙ〜２０ｋがが設けられている。
給紙トレイ１０１から取り出されてベルト１０２に吸着されて搬送されるシートＳは、各像担持体１６ｙ〜１６ｋの各色のトナー像が順次転写されて、定着装置２７で定着され、排出ローラ２９からシート排出トレイＴＲに排出されるように構成されている。
【００３６】
前記各現像装置Ｄｙ〜Ｄｋはそれぞれ前記実施例１と同様に現像剤貯蔵容器５６から現像容器４１の現像剤補給口４８に現像剤を補給する現像剤搬送オーガ５７等を有し、また、実施例１と同様の現像剤滞留部５０、現像剤排出口５２を有している。この実施例２の現像装置Ｄｙ〜Ｄｋは、図５に示す位置（現像位置）で、現像動作、現像剤補給動作、現像剤排出動作が行われる。
この実施例２の画像形成装置Ｕに適用した現像装置Ｄｙ〜Ｄｋも、現像剤の排出を安定に行うことができる。
【００３７】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
（Ｈ０１）本発明は、デジタル複写機以外に、アナログ複写機、プリンタ、ファクシミリ等に適用することが可能である。
（Ｈ０２）前記各実施例において現像剤貯蔵容器をトナー濃度の高い高濃度現像剤を収容した１個の現像剤貯蔵容器５６により構成する代わりに、トナー貯蔵容器およびキャリア貯蔵容器の２つの貯蔵容器により構成することが可能である。また、前記現像剤貯蔵容器をトナー濃度の高い高濃度現像剤を貯蔵した容器とトナー貯蔵容器の２個の容器ににより構成することが可能である。
（Ｈ０３）本発明は現像ロールと第１搬送部材との間にパドルを配置することも可能である。
（Ｈ０４）本発明の現像剤滞留部および現像剤排出路は現像容器の容器外壁と一体的に形成された代わりに前記容器外壁に対して脱着容易に形成することも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
前述の本発明の現像装置は、下記の効果を奏することができる。
（Ｅ０１）前記現像剤高さが安定する部分に現像剤排出口を設けて現像容器内の現像剤量を一定に保持することができる。
したがって、２成分現像剤を使用した現像装置において、現像剤の補給および排出を適切に行って、キャリアの帯電性能の変化を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の現像装置の実施例１を備えた画像形成装置の全体説明図である。
【図２】図２は前記図１に示す現像装置の拡大説明図である。
【図３】図３は前記図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は前記図３に示す要部の断面斜視図である。
【図５】図５は本発明の現像装置の実施例２を備えた画像形成装置Ｕの全体説明図である。
【符号の説明】
Ｑ２…現像領域、Ｒ０…現像ロール、Ｒ１…第１搬送部材、Ｒ２…第２搬送部材
４１…現像容器、４２…現像ロール収容部、４３…第１現像剤攪拌領域、４４…第２現像剤攪拌領域、４５…仕切壁、５０…現像剤滞留部、５１…外方突出壁、５２…現像剤排出口、[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier into a toner image in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer, and more particularly, to a two-component developing device including a toner and a carrier. The present invention relates to a developing device using a developer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a dry copying machine or the like, a developing device that visualizes, that is, develops, an electrostatic latent image on a photoreceptor surface using a two-component developer including a toner and a carrier has been used. In such a developing device, while the toner is consumed by the developing operation, the carrier is not consumed and remains in the developing device. Accordingly, as the frequency of agitation of the carrier stirred with the toner in the developing device increases, a situation such as adhesion of the toner to the surface occurs, and the carrier is contaminated and deteriorated. For this reason, as the charging performance of the developer gradually decreases, fogging (when the charging of the developer decreases, toner charged to the opposite polarity is generated, and the toner is transferred to the non-image area on the photoconductor during development. (Phenomenon of adhering), which causes image quality to be remarkably deteriorated.
[0003]
Heretofore, it has been necessary to periodically replace the deteriorated developer in the developing container in order to prevent image defects such as fogging. In addition, a great deal of maintenance work is required to replace the developer.
In order to eliminate the need for replacing the developer, a developer composed of a mixture of a carrier and a toner is supplied to the developer container in the developer container, and the deteriorated developer having reduced charging performance is discharged from the developer container. In addition, there has been proposed an apparatus capable of suppressing a decrease in charging performance. As such an apparatus, the following technique (J01) called a "trickle developing method" is conventionally known.
[0004]
(J01) Technology described in Japanese Patent Publication No. Hei 2-21591 (JP-A-59-100471)
According to the technique described in this publication, a new carrier is replenished in the developing container separately from the replenishment of the consumed toner, and the excess developer in the developing container is provided on the developing container wall. The developer is overflowed and discharged from the developer discharge port, and collected in a developer collection container. By successively repeating such supply and discharge of the carrier and the deteriorated developer, the developer which is contaminated and deteriorated in the developing container is sequentially replaced by the newly supplied toner and carrier. As a result, the charging performance of the developer is maintained, and a decrease in image quality is suppressed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
(Problem of (J01) above)
The developing device proposed in (J01) has a configuration in which the developer overflowing from the developer outlet is discharged by gravity, but the height of the developer in the portion where the developer outlet is formed is unstable. It is. For this reason, there has been a problem that the discharge amount of the developer amount is not accurate, and it is difficult to always maintain the developer amount in the developing container at an optimum predetermined amount.
[0006]
The following technique (J02) is known as a method for solving the above problem.
(J02) Techniques described in JP-A-5-289506 and JP-A-6-301289
These publications disclose a technique in which a shutter is provided at an opening and the amount of developer flowing out is controlled by opening and closing the shutter.
(Problem of (J02) above)
In the technique described in the above (J02), it is necessary to provide a mechanism for opening and closing the shutter and a control device, so that the configuration is complicated and the cost is increased.
Furthermore, in these technologies, when an opening for discharging the developer is provided on the side of the developing container, if the height of the developer at the opening is unstable, the amount of discharged developer becomes unstable, and The amount of developer in the container becomes unstable.
When the amount of the developer in the developing container decreases, conveyance becomes unstable, and image unevenness occurs. If the amount of the developer is too large, the torque will be over. Therefore, when the amount of the developer becomes unstable, there is a problem that stable and good image quality cannot be obtained.
If the amount of the developer is too small, the conveyance becomes unstable, and image unevenness occurs. If the amount is too large, the torque becomes excessive.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object of the following content (O01).
(O01) A developer outlet is provided at a portion where the developer height is stable, and the amount of the developer in the developing container is kept constant.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Next, the present invention devised to solve the above problem will be described. Elements of the present invention are indicated by parentheses in the elements of the embodiment in order to facilitate correspondence with the elements of the embodiments described later. Add the items enclosed in.
The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the embodiments described below is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
[0009]
(The present invention)
In order to solve the above problems, the developing device of the present invention has the following requirements,
(A01) a developing roll (R0) for transporting a two-component developer composed of a toner and a carrier to a developing area (Q2);
(A02) A developing roll accommodating portion (42) accommodating the developing roll (R0), a first developer stirring area (A) extending in the axial direction of the developing roll (R0) adjacent to the developing roll accommodating portion (42). 43), and a portion excluding both ends in the axial direction, which is disposed adjacent to the first developer stirring area (43) and on the opposite side to the developing roll (R0) by a partition wall (45). A partition wall (45) and an outer container wall extending along the partition wall (45), the partition wall being connected to the first developer stirring region (43) and having both ends in the axial direction connected to the first developer stirring region (43). A developing container (41) having a second developer stirring area (44) formed therebetween;
(A03) a first transport member (R1) disposed in the first developer agitating area (43) and agitating while transporting the two-component developer in the axial direction of the developing roll;
(A04) a second transport member (R2) which is disposed in the second developer agitating region (44) and agitates while transporting the two-component developer in a direction opposite to the first transport member (R1);
(A05) a developer retaining section (50) formed by an outwardly protruding wall (51) provided on the outer wall of the container in the second developer stirring area (44);
(A06) A developer discharge port (52) formed on an outwardly projecting wall (51) forming the developer retaining section (50).
[0010]
(Operation of the present invention)
In the developing device of the present invention having the above-described features, the developing container (41) includes the developing roll accommodating portion (42) accommodating the developing roll (R0), and the developing roll (4) adjacent to the developing roll accommodating portion (42). A first developer stirring area (43) extending in the axial direction of R0), and a second developer stirring area disposed adjacent to the first developer stirring area (43) and opposite to the developing roll (R0). It has an area (44).
The first developer stirring area (43) and the second developer stirring area (44) are separated by a partition wall (45) except for both ends in the axial direction, and are connected at both ends in the axial direction. The first transporting member (R1) disposed in the first developer stirring area (43) and the second transporting member (R2) disposed in the second developer stirring area (44) transfer the two-component developer to each other. Stir while transporting in the reverse direction. Therefore, the two-component developer is conveyed and stirred while circulating in the first developer stirring area (43) and the second developer stirring area (44). The two-component developer stirred while being conveyed in the first developer stirring area (43) is conveyed to the developing area (Q2) by the developing roll (R0) stored in the developing roll housing section (42). Is done.
[0011]
The developer circulating in the first and second developer stirring areas is filled with a developer stagnant portion (51) formed by an outwardly projecting wall (51) provided on the outer wall of the container in the second developer stirring area (44). 50). Of the accumulated developer, a portion of the developer close to the developer retaining section (50) moves while being dragged by the developer conveyed in the second stirring area (44), and the outwardly protruding wall (51). The developer is discharged from the developer discharge port (52) formed at the bottom.
Thus, the amount of the developer in the developing container (41) is kept constant. Therefore, stable and good image quality can be obtained.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the developing device of the present invention is characterized in that the present invention has the following requirements.
(A07) The developer outlet (52) formed in the outwardly protruding wall (51) at a downstream portion of the second developer stirring area (44) in the developer flow direction.
(Operation of Embodiment 1)
In the first embodiment of the present invention having the above-described configuration, the developer discharge port (52) is the outwardly projecting wall (51), and the developer flow direction of the second developer stirring area (44). Formed in the downstream part. The developer stirred in the second developer stirring area (44) stays in the developer staying part (50) formed by the outwardly projecting wall (51), of which the developer staying part (50) The developer near the portion moves by being dragged by the developer transported in the second stirring area (44). The moving developer is discharged from a developer discharge port (52) formed at a downstream portion of the second developer stirring area (44) formed in the moving direction of the developer in the flow direction of the developer. Since the developer discharge port (52) is formed on the downstream side of the developer retaining section (50) in the developer flowing direction of the developer, the developer moving through the developer retaining section (50) receives the developer. It is quickly discharged from the agent discharge port (52).
[0013]
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the developing device of the present invention is characterized in that any one of the above-described present invention and Embodiment 1 has the following requirements.
(A08) The developer discharge port (52) formed at a portion of the outwardly protruding wall (51) near the second transport member (R2).
(Operation of Embodiment 2)
In the second embodiment of the present invention having the above-described configuration, the developer discharge port (52) is formed at the outer protruding wall (51) at a portion near the second transport member (R2). . The developer transported by the second transport member (R2) stays in the developer retaining section (50) formed by the outwardly projecting wall (51). Of the developer, the portion of the developer close to the developer retaining portion (50) moves while being dragged by the developer transported through the second transport member (R2). The moving developer is discharged from a developer discharge port (52) formed in a portion near the second transport member (R2). The portion of the developer retaining section (50) close to the second transport member (R2) has a high developer flow velocity. Therefore, the excess developer is quickly discharged from the developer discharge port (52).
[0014]
【Example】
Next, an example (example) of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following example.
In order to facilitate understanding of the following description, orthogonal coordinate axes X axis, Y axis, and Z axis are defined in directions of arrows X, Y, and Z orthogonal to each other in the drawings, and the arrow X direction is forward, and the arrow Y direction is Leftward, the arrow Z direction is upward. In this case, the direction opposite to the X direction (forward) (−X direction) is backward, the direction opposite to the Y direction (left) (−Y direction) is right, and the direction Z (upward) is opposite (−Z direction). Is below.
Also referred to as the front-rear direction or the X-axis direction including the front (X direction) and the rear (-X direction), the left-right direction or the Y-axis direction including the left (Y direction) and the right (-Y direction). In other words, the vertical direction or the Z-axis direction includes the upper direction (Z direction) and the lower direction (-Z direction).
Furthermore, in the figure, those with “•” in “○” mean arrows pointing from the back of the paper to the front, and those with “x” in “○” from the table on the paper It shall mean an arrow pointing to the back.
[0015]
(Example 1)
FIG. 1 is an overall explanatory diagram of an image forming apparatus including a developing device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged explanatory view of the developing device shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. FIG. 4 is a sectional perspective view of the main part shown in FIG.
In FIG. 1, an image forming apparatus U has a digital copier U1 as an image forming apparatus main body having a platen glass (transparent platen) A1 on an upper surface, and an automatic removably mounted on the platen glass A1. A document feeder U2 is provided.
The automatic document feeder U2 has a document feed tray TRk on which documents Gi (i = 1, 2,..., N,..., Not shown) of various sizes to be copied are stacked. I have. The document placed on the document feed tray TRk is transported to a copy position on the platen glass A1, and the copied document Gi is discharged to the document discharge tray TRh.
[0016]
The copier U1 includes a UI (user interface), an image input terminal IIT (hereinafter, IIT) as an image reading unit, and an image output terminal as an image recording operation unit sequentially arranged below the platen glass A1. It has an IOT (hereinafter, IOT) and an IPS (image processing system) provided between the IIT and the IOT.
[0017]
The UI is a part where a user inputs an operation command signal such as copy start and the like, and has a display unit, a copy start button, a copy set number input key, and the like. The display section displays information relating to the current setting state of the image forming apparatus U.
An IIT as a document reading device disposed below the transparent platen glass A1 on the upper surface of the copying machine main body U1 includes an exposure system registration sensor (platen registration sensor) Sp arranged at a platen registration position (OPT position), and an image writing device. The exposure optical system 1 is provided. The exposure optical system 1 has a movable lamp unit 2. The lamp unit 2 is configured by integrating a lamp 3 for document illumination and a first mirror 4. Further, the exposure optical system 1 has a movable mirror unit 5 that moves at half the speed of the lamp unit 2. The movable mirror unit 5 includes a second mirror 6 and a third mirror 7.
[0018]
When the lamp unit 2 moves in the horizontal direction in FIG. 1 in parallel with the document, and when the movable mirror unit 5 moves at a speed half the moving speed of the lamp unit 2 and a distance of 1/2. Since the distance between the document Gi and the lens 8 is kept constant, the reflected light of the document Gi illuminated by the lamp 3 passes through the exposure optical system 1 on a CCD (solid-state imaging device). It is configured to converge to The CCD has a function of converting the document reflected light converged on the imaging surface into an electric signal.
[0019]
The IPS also has an image read data output unit 11 for adjusting the gain of an analog electric signal of a read image obtained by the IIT CCD, converting the analog signal into a digital signal, performing shading correction and the like, and outputting the digital signal. The IPS has a write image data output unit 12 to which the image read data output from the image read data output unit 11 is input, and the write image data output unit 12 temporarily stores the image data. The image memory 13 includes The write image data output means 12 has a function of performing data processing such as density correction and enlargement / reduction correction on the input image read data and outputting the image read data to the IOT as write image data (laser drive data). ing.
[0020]
The IOT laser drive signal output device 14 to which the image write data (laser drive data) output from the IPS write image data output means 12 is input, outputs a laser drive signal corresponding to the input image data to ROS ( Output to an optical writing scanning device, that is, a latent image forming device).
The ROS scans the electrostatic latent image writing position Q1 on the surface of the rotating image carrier 16 with a laser beam modulated by the input laser drive signal.
A charging charger 17 is disposed around the image carrier 16 along the rotation direction on the upstream side of the latent image writing position Q1, and sequentially on the downstream side of the latent image writing position Q1. The developing device D is arranged at the developing position Q2, the transfer device 19 is arranged at the transfer position Q3, and the cleaner unit 20 is arranged further downstream thereof.
A toner image density sensor SNd for detecting the density of a small area toner image (that is, a patch) formed on the image carrier 16 is disposed between the development position Q2 and the transfer position Q3.
[0021]
Further, in the copying machine main body U1, a first sheet feeding tray T1 for storing sheets, a second sheet feeding tray T2, an intermediate tray T0 for temporary stock used for double-sided copying, etc. A third paper feed tray T3, a fourth paper feed tray T4, and a fifth paper feed tray T5 for storing a large number of sheets are detachably stored.
A first delivery roll R11, a first separating roll device R12, and a first takeaway roll device R13 are provided corresponding to the first paper feed tray T1, and are provided before the first takeaway roll device R13. Is provided with a first feed sensor SN1.
.., R52, takeaway roll devices R23,... R53, feed sensors SN2,. Have been. Further, a delivery roll R01, a takeaway roll device R03, a feed sensor SN0, and the like are provided for the intermediate tray T0. The intermediate tray T0 is an intermediate tray used when circulating the recording sheet (hereinafter, sheet) S on which the first copy has been performed at the time of double-sided copying or multiple copying, and retransmitting the recording sheet S to the transfer position Q3.
[0022]
A manual feed tray 21 is provided at an upper right position of the first paper feed tray T1. The sheets conveyed from the manual feed tray 21 by the paper feed rollers R6 and R7 and the respective sheets sent out from the paper feed trays T1 to T5 are conveyed to the transfer position Q3 through the first sheet conveyance path 22. It has become so. The sheet conveyed in the first sheet conveying path 22 is detected by the first feed sensor SN1 and the sheet registration sensor SNy. At the end of the first sheet conveying path 22, a registration gate 23 for temporarily stopping the conveyed sheet S upstream of the transfer position Q3 in the sheet conveying direction, and then carrying the sheet S to the transfer position Q3 is provided. A registration roll 24 is provided.
The transfer device 19 disposed at the transfer position Q3 transfers the toner image on the surface of the image carrier 16 to the sheet S passing through the transfer position Q3.
After the toner remaining on the surface of the image carrier 16 that has passed the transfer position Q3 is recovered by the cleaner unit 20, the charger 17 uniformly charges the surface again.
[0023]
The sheet S on which the toner image has been transferred at the transfer position Q3 is conveyed to the fixing position Q4 through the conveyance belt 26 of the second sheet conveyance path 25 connected to the sheet discharge tray TR.
At the fixing position Q4, a fixing device F having a pair of fixing rolls 27 and 28 composed of a heating roll 27 and a pressure roll 28 is disposed, and the unfixed toner image on the sheet S passing through the fixing position Q4 is removed. It is configured to fix by heating and pressing. A fixing heater 27h is built in the fixing roll 27. Note that the surface temperature of the heating roll 27 is detected by a fixing temperature sensor SNt, and a fixing device discharge sensor SNf is disposed immediately after the fixing device F.
A discharge roller 29 for discharging a sheet to the sheet discharge tray TR is provided in the second sheet transport path 25 downstream of the fixing position Q4.
[0024]
In the second sheet conveying path 25, a switching gate 31 is disposed upstream of the discharge roller 29. The switching gate 31 is used when switching the transport direction of the sheet S on the second sheet transport path 25 to the sheet circulation path 32 or the sheet discharge tray TR.
The sheet circulation path 32 is connected to a sheet reversing path 33 and the intermediate tray T0 via a switching gate 34. The switching gate 34 directs the sheet S of the sheet circulation path 32 toward the sheet reversing path 33 when performing double-sided copying, and directly toward the intermediate tray T0 when performing multiple copying. The sheet-shaped and comb-shaped Mylar gate 36 provided in the sheet reversing path 33 allows the sheet S to move downward by elastic deformation when the passing sheet S is conveyed downward. When the sheet S that has passed through the switch 36 is switched back and conveyed upward, the sheet S is guided in the direction of the intermediate tray T0.
The sheet S once stored in the intermediate tray T0 is configured to be re-conveyed from the intermediate tray T0 to the transfer position Q3 by the first sheet conveying path 22.
[0025]
In FIG. 2, a developing device D arranged opposite to the image carrier 16 in a developing area Q2 includes a developing container 41 containing a two-component developer including a negatively charged toner and a positively charged magnetic carrier. have. The developing container 41 includes a developing roll accommodating portion 42 for accommodating the developing roll R0, a first developer reservoir 43 which is a first developer stirring area adjacent to the developing roll accommodating portion 42, and the first developer reservoir. There is a second developer pool 44 which is a second developer stirring area adjacent to 43. As shown in FIG. 3, between the first developer reservoir 43 and the second developer reservoir 44, partition walls 45 are provided at portions other than both ends thereof, and the first developer reservoir 43 is provided. 43 and the second developer reservoir 44 are connected at connection portions E at both ends in the front-rear direction (X-axis direction).
3, a first transport member R1 is disposed in the first developer reservoir 43, and a second transport member R2 is disposed in the second developer reservoir 44.
[0026]
Further, as shown in FIG. 2, a layer thickness regulating member 47 for regulating the layer thickness of the developer on the developing roll R0 is disposed in the developing roll accommodating section 42. Further, a developer supply port 48 is formed on the upper surface of the second developer reservoir 44.
The second developer reservoir 44 is provided with a developer stagnation portion 50 swelling outward from the outer surface of the developing container 41. The developer retaining portion 50 includes a bottom surface 51a, an upper surface 51b, a side wall 51c parallel to a side wall of the developer reservoir 44, an upstream end wall 51d disposed downstream of the developer conveyed through the developer reservoir 44, And an outwardly protruding wall 51 having a downstream end wall 51e. A developer outlet 52 is formed in the downstream end wall 51e at a portion near the developer reservoir 44. The developer discharged from the developer discharge port 52 is collected in a developer collection container 54 through a developer discharge path 53.
The developer reservoir 50 is a region of the second developer reservoir 44 shown in FIG. 3 and a region separated from the first developer reservoir 43 by the partition wall 45 (a connection portion E at the front and rear ends is formed). (Excluding region). The area is an area where the developer flow is limited in a certain direction by being partitioned by the partition wall 45 from the first developer reservoir 43 in which the surface height of the developer fluctuates due to the rotation of the developing roll R0, In addition, this is a region where the upper surface position of the developer is stable.
The developer supply port 48 is formed downstream of the position of the developer stagnation section 50 in the transport direction in order to reduce the rate at which the supplied new developer stagnates in the developer stagnation section 50. .
As described above, the developing containers 41 (42 to 53) in the present embodiment are constituted by the elements indicated by the reference numerals 42 to 53.
[0027]
In FIG. 3, as the first and second transport members R1 and R2, conventionally known transport members having a transport screw mounted around a rotation axis are used, and rear ends (-X Driven gears G1 and G2 that mesh with each other are fixed to the side ends). The gear G1 of the first transport member R1 meshes with a gear G0 mounted on the rear end (-X side end) of the shaft of the developing roll R0. When a rotational force is transmitted to the gear G0 by a rotation driving device (not shown) and the gear G0 rotates, the gears G1 and G2 also rotate in opposite directions.
The first and second transport members R1 and R2 that rotate integrally with the gears G1 and G2 allow the developer to be stored in the first and second developer reservoirs 43 and 44 as shown in FIG. It is circulating.
The developing roll R0 has a configuration in which a sleeve is provided outside a magnet roll, and is conventionally known. With the rotation of the developing roll R0, the developer in the first developer pool 43 adheres to the surface of the developing roll R0 and is transported to the developing position Q2.
[0028]
In FIG. 2, a two-component developer having a high toner concentration (hereinafter, referred to as “high-concentration developer”) stored in a developer storage container 56 is supplied to a developer supply auger 57 in a developer supply port 48 of the developing container 41. It is configured to be replenished from.
2 and 3, an auger rotating shaft 58 that supports a developer conveying auger 57 is rotated by a developing device motor M via a clutch 59.
[0029]
In FIG. 2, the developing device motor M is driven by a developing device motor drive circuit 61 controlled by a controller C that controls the operation of the copying machine U1. When the clutch 59 is on while the developing device motor M is being driven, the auger rotating shaft 58 and the developer conveying auger 57 are driven to rotate. At this time, the high-concentration developer for replenishment stored in the developer storage container 56 is replenished from the developer supply port 48 into the developing container 41 by the developer transport auger 57. The replenishment of the high-concentration developer is performed when the in-container toner concentration Tb detected by the in-container toner concentration sensor SNv (see FIG. 2) disposed in the developing container 41 during normal use is equal to or less than the reference value Tbo. . The replenishment of the high-density developer is also performed when the density of the developed toner image detected by the toner image density sensor SNd (see FIG. 1) is equal to or lower than a reference value.
The rotation of the developing device motor M is transmitted to the gear G0 via a clutch 62.
[0030]
(Operation of First Embodiment)
In Embodiment 1 of the present invention for a developing device having the above-described configuration, the surface of the image carrier 16 is uniformly charged to a negative polarity by the charging device 17. Next, exposure is performed by ROS, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier 16.
The first and second transport members R1 and R2 accommodated in the first and second developer reservoirs 43 and 44 in the developing container 41 of the developing device D rotate in directions opposite to each other, and a developer supply port is provided. The high-concentration developer supplied from 48 is stirred and conveyed, and a two-component homogeneous developer triboelectrically charged by the mixing action of the toner and the carrier. The uniformly mixed two-component developer is deposited in a layer on the peripheral surface of the developing roll R0. The developer on the surface of the developing roll R0 is formed into a uniform layer by the layer thickness regulating member 47.
The uniform developer layer formed on the surface of the developing roll R0 develops the electrostatic latent image on the image carrier 16 into a toner image in the developing area Q2.
[0031]
A sheet S such as a recording sheet or a transparent transfer material on which the toner image is transferred is taken out from the sheet feed trays T0 to T5, is conveyed, is temporarily stopped by the registration gate 23, and is temporarily stopped by the registration roller 24 at a predetermined timing. The sheet is conveyed to a transfer position Q3 between the image carrier 16 and the transfer device 19. At the transfer position Q3, the toner image on the image carrier 16 is transferred onto the sheet S by the transfer device 19.
Then, the sheet S to which the toner image has been transferred is heated and fixed by the fixing device F, and is discharged to the sheet discharge tray TR.
After the transfer of the toner image, the toner remaining on the surface of the image carrier 16 is scraped off by the cleaner unit 20.
[0032]
When the above-described copying operation is repeated, the toner in the developer contained in the developing container 41 of the developing device D in FIG. 2 is gradually consumed, and the ratio of the toner to the carrier, that is, the toner concentration decreases. I will do it. This change in the toner concentration is detected by an in-container toner concentration sensor SNv provided in the developing container 41. When the toner concentration Tb in the container falls below an appropriate range necessary for development, the controller C turns on the clutch 59 to drive the developer transport auger 57 to remove the high-concentration developer in the developer storage container 56. The developer is supplied into the developing container 41 from the developer supply port 48.
[0033]
On the other hand, the carrier in the developer in the developing container 41 is not consumed by the developing operation, but is stirred together with the toner in the developing container 41, and the influence of the magnetic force of the magnet roller of the developing roll R0, and Due to the influence of the contact with the image carrier 16 and the toner, the toner adheres to the carrier surface, and the surface is gradually contaminated and deteriorated. When the carrier deteriorates in this manner, the developer charging performance decreases, and a predetermined amount of charge cannot be applied to the toner, resulting in a deterioration in image quality.
In FIG. 3, the developer circulating in the first and second developer reservoirs 43 and 44 stays in a developer reservoir 50 formed by an outwardly projecting wall 51 formed on the side wall of the developer reservoir 44. . The developer that is retained in the developer retaining portion 50 and that is close to the developer reservoir 44 moves while being dragged by the developer being conveyed through the developer reservoir. The developer is discharged to a developer discharge path 53 from a developer discharge port 52 formed in a portion of the downstream end wall 51e near the developer reservoir 44. The discharged developer is collected in a developer collection container 54.
[0034]
The developer stagnation section 50 and the developer discharge port 52 are arranged in the second developer sump 44 and at a portion separated from the developer sump 43 by a partition wall 45. The position of the developer outlet 52 is a position where the upper surface height of the developer is not changed by the influence of the developing roll R0, and the developer height is stable. In addition, the position of the developer outlet 52 is a position where the developer is constantly conveyed by the second conveying member R2. Therefore, the developer retained in the developer retaining section 50 is discharged from the developer discharge port 52 when being dragged and moved by the developer constantly transported by the second transport member R2. You.
[0035]
(Example 2)
FIG. 5 is an overall explanatory diagram of an image forming apparatus U including a developing device according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, elements corresponding to the elements of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant detailed description will be omitted.
The second embodiment is an example in which the developing units Dy to Dk of the first embodiment are applied to a tandem type image forming apparatus U in which tandems are arranged.
In FIG. 5, in the second embodiment, since the four image carriers 16y to 16k for forming the toner images of each color are arranged in tandem, the ROS (light) is changed according to the image carriers 16y to 16k of each color. (Writing scanning device), image carriers 16y to 16k, chargers 17y to 17k, developing devices Dy to Dk, toner image density sensor SNd, transfer devices 19y to 19k, and cleaner units 20y to 20k.
The sheet S taken out of the sheet feed tray 101 and conveyed by being attracted to the belt 102 is sequentially transferred with the toner images of the respective colors of the image carriers 16y to 16k, fixed by the fixing device 27, and discharged from the discharge roller 29. It is configured to be discharged to the sheet discharge tray TR.
[0036]
Each of the developing devices Dy to Dk has a developer transport auger 57 for replenishing the developer from the developer storage container 56 to the developer replenishing port 48 of the developer container 41 as in the first embodiment. A developer retaining section 50 and a developer discharge port 52 similar to those in Example 1 are provided. In the developing devices Dy to Dk of the second embodiment, a developing operation, a developer replenishing operation, and a developer discharging operation are performed at the positions (developing positions) shown in FIG.
The developing devices Dy to Dk applied to the image forming apparatus U of the second embodiment can also stably discharge the developer.
[0037]
(Example of change)
As mentioned above, although the Example of this invention was described in full detail, this invention is not limited to the said Example, Various changes are made within the range of the gist of this invention described in the claim. It is possible. Modified embodiments of the present invention are exemplified below.
(H01) The present invention can be applied to analog copying machines, printers, facsimile machines, etc., in addition to digital copying machines.
(H02) In each of the above embodiments, instead of configuring the developer storage container by one developer storage container 56 containing a high-concentration developer having a high toner concentration, two storage containers of a toner storage container and a carrier storage container are used. Can be configured. Further, the developer storage container can be composed of two containers, a container storing a high-concentration developer having a high toner concentration and a toner storage container.
(H03) In the invention, it is possible to arrange a paddle between the developing roll and the first transport member.
(H04) Instead of being formed integrally with the container outer wall of the developing container, the developer retaining section and the developer discharging path of the present invention can be formed easily with respect to the container outer wall.
[0038]
【The invention's effect】
The above-described developing device of the present invention can provide the following effects.
(E01) A developer discharge port is provided at a portion where the height of the developer is stable, so that the developer amount in the developing container can be kept constant.
Therefore, in the developing device using the two-component developer, the change in the charging performance of the carrier can be reduced by appropriately supplying and discharging the developer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall explanatory diagram of an image forming apparatus including a developing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged explanatory view of the developing device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional perspective view of a main part shown in FIG. 3;
FIG. 5 is an overall explanatory diagram of an image forming apparatus U including a developing device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Q2: developing area, R0: developing roll, R1: first conveying member, R2: second conveying member
41: developing container, 42: developing roll accommodating section, 43: first developer stirring area, 44: second developer stirring area, 45: partition wall, 50: developer retaining section, 51: outward projecting wall, 52 … Developer outlet,

Claims

A developing device characterized by the following requirements:
(A01) a developing roll for transporting a two-component developer comprising a toner and a carrier to a developing area;
(A02) A developing roll accommodating section accommodating the developing roll, a first developer stirring area extending in the axial direction of the developing roll adjacent to the developing roll accommodating section, and adjacent to the first developer stirring area. A portion other than both ends in the axial direction, which is disposed on the opposite side to the developing roll, is separated from the first developer stirring region by a partition wall, and both ends in the axial direction are connected to the first developer stirring region, and A developing container having a second developer stirring area formed between the partition wall and a container outer wall extending along the partition wall;
(A03) a first transport member disposed in the first developer agitating region and agitating while transporting the two-component developer in the axial direction of the developing roll;
(A04) a second transport member disposed in the second developer agitating region and agitating while transporting the two-component developer in a direction opposite to the first transport member;
(A05) a developer retaining portion formed by an outwardly protruding wall provided on the outer wall of the container in the second developer stirring area;
(A06) A developer outlet formed on an outwardly projecting wall forming the developer retaining portion.

The developing device according to claim 1, wherein the developing device has the following requirements.
(A07) The developer outlet formed in the outwardly protruding wall at a downstream side of the second developer stirring area in the direction of flow of the developer.

The developing device according to claim 2, wherein the developing device has the following requirements.
(A08) The developer outlet formed in the outwardly protruding wall and near the second transport member.