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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等、電子写真方式の画像形成装置の像担持体(感光体)上に形成された潜像をトナー像に現像する現像装置に関し、特に、異なる色の現像剤をそれぞれ有する複数の現像容器が、回転する現像容器支持部材に支持されて、順次現像位置に移動、停止して現像を行うように構成された現像装置に関する。
【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成分現像剤で像担持体(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の2成分現像剤を収容する現像容器においては、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容器内に残り、現像容器内で搬送されながらトナーと摩擦接触し、トナーへの帯電の付与をおこなっている。このようなトナーとの摩擦や衝突が繰り返されると、トナーの一部がキャリアに付着してキャリア表面が汚染されたり、キャリアのコート層の剥がれ等が発生する。そのため、キャリアのトナーへの帯電能力は徐々に低下し、トナーの帯電不良によるかぶり等が発生し、画質を著しく低下させる原因になっている。
【0003】
これまでは、このような画質欠陥が発生する前に定期的に現像容器内の現像剤の交換を行っていたため、多大なメンテナンスの労力がかかっていた。
また、省スペース化対応で装置の小型化が進むにつれ、1個あたりの現像容器の大きさも制限されるため、各現像容器内部に十分な現像剤量を確保できない。そのため、現像剤または現像容器の交換インターバルがさらに短くなり、現像剤交換のためのサービスコストや現像カートリッジ等の頻繁な交換による消耗品コストが上昇し、1枚あたりの単価が高くなってしまうという問題があった。
このような現像剤の劣化を抑制することを目的として、キャリアとトナーとの混合物からなる現像剤あるいはキャリアとトナーを別々に現像容器内に補給する一方、帯電性能の低下した劣化現像剤を現像容器から排出し、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。この種の技術は、従来、「トリックル現像方式」と呼ばれており、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を現像容器内に補給し、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。このような現像剤の補給・排出が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、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】
ところで、近年複写機またはプリンター等の画像形成装置に対して、カラー化の要求が高まってきている。複写機またはプリンター等の画像形成装置において、カラー画像を得るためには、複数色のトナーを現像するために複数の現像容器を設置し、複数色のトナーを記録媒体上に重ね合わせる方法がー般的である。これを実現する手段として、像担持体周囲に複数の現像容器を配置し、現像する現像容器のみを像担持体に接触させ、他を離間させるいわゆるリトラクト方式、回転体上に現像容器を保持し、回転動作により必要色の現像容器を像担持体に対向させるいわゆるロータリー方式、一つの像担持体とその回りに配置した単数または複数の現像容器の組み合わせを直列に並べるいわゆるタンデム方式等の方法が提案、実用化されている。
【0006】
このようなカラー画像形成方法にトリクル方式を適用する場合は新しいキャリアとトナーの補給量に応じて、劣化した現像剤を現像容器外に排出するための機構が必要となる。
このような機構のーつとして、下記の技術(J02)が知られている。
(J02)特開平5−289506号公報記載の技術
この公報には、現像容器の現像剤排出口にシャッタを設け、前記シャッタをソレノイドで開閉し、開閉時間に応じた量の余剰現像剤を排出する技術が記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
(前記(J02)の問題点)
前記従来技術(J02)では、前記シャッタの開閉を電気的に制御するため構造が複雑であり、信頼性が低いという問題がある。
【0008】
前述のようにシャッタの開閉に駆動装置を用いることなく、排出量を制御する方法として従来下記の技術(J03)、(J04)が知られている。
(J03)(現像容器内の適切な量の現像剤上面位置に現像剤排出口の下端縁を設ける技術)
この技術は、フルカラー画像形成方式の中で現像器の現像容器が水平に維持される水平リトラクト方式よびタンデム方式に用いられる現像容器において、現像容器内の適切な量の現像剤上面位置に現像剤排出口の下端縁を設ける。これにより新しいキャリアが補給されて容器内の現像剤が増加し、前記現像剤の上面が前記現像剤排出口の下端縁以上の高さになると、容器内の現像剤の上面高さが前記現像剤排出口の下端縁以下の高さになるまで、容器内の現像剤が排出され続ける。
【0009】
(J04)(特願平10−158076号出願の技術、すなわち、特開平 − 号公報記載の技術)
この技術は本出願人が先に出願した技術であり、回転する現像容器支持部材に支持された複数の現像容器が現像位置に移動停止したときの前記容器上壁に現像剤排出口が設けられている。前記容器上壁の内側で前記現像剤排出口の位置には自重により回動可能なシャッタが設けられている。
前記現像位置ではシャッタが容器内側に回動して前記現像剤排出口を開口し且つ前記シャッタ先端が容器内の現像剤上面に近づくように設定されている。前記容器内の現像剤量が増加すると前記シャッタ先端が現像剤に潜り込むような状態になり、搬送部材の搬送力による現像剤の動きにより前記シャッタ上面へ現像剤が移動する。こうして前記シャッタ上に溜まった現像剤は、前記現像容器支持部材の回転時に前記シャッタが前記現像剤排出口を閉塞する際、現像容器の外へ排出される。
【0010】
前記従来技術(J03)、(J04)では、いずれも簡単な機構で現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持することを狙いとしている。
その理由は、現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持できない場合、次の問題(a),(b)が生じるからである。
(a)現像剤が多すぎると現像ロールおよび搬送部材の駆動トルクが大きくなり、駆動用のモータの電力消費量が増加したり、現像容器内で補給トナーが十分撹拌されにくくなることからムラやカブリの発生などの問題が起こる。
(b)逆に少なすぎると現像ロールへの現像剤供給が不足し、濃度ムラや白ぬけなどの画像欠陥を生じてしまう。
したがって、前記現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持するためには現像容器内への補給量が多い場合には補給により増加した分を速やかに排出させるとともに、現像容器内の現像剤量が少くなった場合には前記容器内の現像剤の排出量を減少させることが必要である。
【0011】
しかし、前記容器内の現像剤量を適切な範囲に維持するためには次の問題点がある。
たとえば、前記従来技術(J03)のように前記容器側壁に現像剤排出口を設ける場合、現像容器内の現像剤量の適切な範囲の現像剤上面より前記現像剤排出口の下端縁の位置が上方にある場合には、前記容器内の現像剤が前記現像剤排出口から排出され難い。このため、現像剤の補給量が多い場合には容器内の現像剤量が増加して容器内の現像剤量が適切な範囲以上となる。
また、前記適切な範囲の現像剤上面より前記現像剤排出口の下端縁の位置が下方にある場合には、前記容器内の現像剤が排出され易い。しかし、この場合、現像剤補給量が少ないときには前記容器内の現像剤が排出され続け、容器内の現像剤量が適切な範囲以下となる。
【0012】
また、前記従来技術(J04)のように前記容器上壁の現像剤排出口にシャッタを設ける場合、前記現像容器内の現像剤が排出され難い位置(前記適切な範囲の現像剤上面の上方位置)に前記シャッタを保持すると現像剤の補給量が多い場合には容器内の現像剤量が増加して容器内の現像剤量は適切な範囲以上となる。
前記現像剤が排出され易い位置(前記適切な範囲の現像剤上面位置の下方位置)に前記シャッタを保持すると前記容器内の現像剤量は適切な範囲以下となる。
【0013】
本発明は、前述の検討結果に鑑み、下記の記載内容(O01)を技術的課題とする。
(O01)補給量に応じて簡単な構成で現像容器内の現像剤を排出して前記現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持できるようすること。
【0014】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の説明において本発明の構成要素の後に付記したカッコ内の符号は、本発明の構成要素に対応する後述の実施例の構成要素の符号である。なお、本発明を後述の実施例の構成要素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。
【0015】
(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)画像書込装置(ROS)により画像情報に応じた潜像が書き込まれ且つ回転移動する像担持体(16)表面に隣接して配置されるとともに、前記像担持体(16)上の潜像をトナー像に現像する現像領域(Q2)にトナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を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(62)と、前記現像ロール収容部(62)に隣接して現像ロール(R0)の軸方向に延びる第1現像剤撹拌領域(63)と、前記第1現像剤撹拌領域(63)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の接続口(E)を除いた部分が仕切壁(66)により前記第1現像剤撹拌領域(63)と仕切られるとともに軸方向両端部が前記第1現像剤撹拌領域(63)と接続し且つ前記仕切壁(66)とその仕切壁(66)に沿って延びる容器側壁との間に形成された第2現像剤撹拌領域(64)とを有する現像容器(U)、
(A03)前記第1現像剤撹拌領域(63)に配置されて、2成分現像剤の搬送方向に延びる回転軸(R1a)と、前記回転軸(R1a)の外周に固着された回転翼(R1b)とを有し、前記回転軸(R1a)の回転とともに前記回転翼(R1b)が回転して前記現像剤を撹拌しながら前記現像ロール(R0)に搬送する第1搬送部材(R1)、
(A04)前記第2現像剤撹拌領域(64)に配置されて、2成分現像剤の搬送方向に延びる回転軸(R2a)と、前記回転軸(R2a)の外周に固着された回転翼(R2b)とを有し、前記回転軸(R2a)の回転とともに前記回転翼(R2b)が回転して前記現像剤を撹拌しながら前記第1搬送部材(R1)と逆方向に搬送する第2搬送部材(R2)、
(A05)前記第2現像剤撹拌領域(64)の現像剤を排出するために前記第2現像剤撹拌領域(64)を形成する容器外壁に設けられるとともに前記現像剤上面の高さが一定の高さ以上のときに現像剤を排出し且つ前記一定の高さを越えた量が多くなるに従って排出量が増加する現像剤排出口(67a+69b;67a′)、
(A06)現像容器(U)内に新規現像剤を補給するための現像剤補給口(76)、
(A07)所定の搬送力を有する通常搬送部(R2c)と前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)より現像剤搬送方向下流側に設けられ且つ前記通常搬送部(R2c)よりも搬送力の低い低搬送部(R2d;R2d′)とを有し、前記低搬送部(R2d;R2d′)により現像剤を滞留させて前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)が配置された領域(Sa)の現像剤上面高さを他の領域(Sb)よりも局所的に高くする前記回転翼(R2b)を有する前記第2搬送部材(R2)。
【0016】
なお、前記本発明において、前記「現像剤上面の高さが一定の高さ以上のときに現像剤を排出し且つ前記一定の高さを越えた量が多くなるに従って排出量が増加する現像剤排出口」としては、たとえば次の現像剤排出口がある。
(a)現像容器(U)の側壁に設けられた現像剤排出口(67a′)。
(b)ロータリ式の現像装置の現像容器(U)の上壁に設けられ、内面側に開閉用のシャッタ(71)が設けられた現像剤排出口(67a+69b)。
【0017】
(本発明の作用)
前述の特徴を備えた本発明の現像装置は、現像容器(U)の現像ロール収容部(62)に収容された現像ロール(R0)は、画像書込装置(ROS)により画像情報に応じた潜像が書き込まれ且つ回転移動する像担持体(16)表面に隣接して配置される。前記現像ロール(R0)の軸方向に延びる第1現像剤撹拌領域(63)に配置された第1搬送部材(R1)は、トナーおよびキャリアから成る2成分現像剤の搬送方向に延びる回転軸(R1a)と、前記回転軸(R1a)の外周に固着された回転翼(R1b)とを有し、前記回転軸(R1a)の回転とともに前記回転翼(R1b)が回転して前記現像剤を撹拌しながら現像ロール(R0)に搬送する。
前記第1現像剤撹拌領域(63)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現像剤撹拌領域(64)は、前記第1現像剤撹拌領域(63)と軸方向両端部の接続口(E)を除いた部分が仕切壁(66)により仕切られて前記仕切壁(66)とその仕切壁(66)に沿って延びる容器側壁との間に形成される。
前記第2現像剤撹拌領域(64)に配置された第2搬送部材(R2)は、回転軸(R2a)の回転とともに回転翼(R2b)が回転して前記現像剤を撹拌しながら前記第1搬送部材(R1)と逆方向に搬送する。
前記現像領域(Q2)に搬送された2成分現像剤のトナーにより前記像担持体(16)上の潜像がトナー像に現像され、現像動作により前記トナーが消費された2成分現像剤は第2現像剤撹拌領域(64)へと送られる。現像剤補給口(76)から現像容器(U)内に新規現像剤が補給される。
【0018】
前記第2搬送部材(R2)の回転翼(R2b)は、所定の搬送力を有する通常搬送部(R2c)と前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)より現像剤搬送方向下流側に設けられ且つ前記通常搬送部(R2c)よりも搬送力の低い低搬送部(R2d;R2d′)とを有し、前記低搬送部(R2d;R2d′)により現像剤を滞留させて前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)が配置された領域(Sa)の現像剤上面高さを他の領域(Sb)よりも局所的に高くする。
前記現像剤の上面高さが局所的に高くなった現像剤は、上面の高さが一定の高さ以上のときに前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)から排出される。前記現像剤の上面高さが局所的に高くなった現像剤の前記一定の高さを越えた量が多くなるに従って排出量が増加する。したがって、現像容器(U)内の現像剤量が増え過ぎるのを防止することができる。
また、前記現像剤の上面高さが局所的に高くなった位置の現像剤上面高さが一定の高さ以下となったときには、現像剤が前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)から排出されない。このとき、前記他の領域(Sb)の現像剤上面の位置は、前記局所的に高くなった位置の現像剤上面高さ(前記一定の高さ以下の上面高さ)に対応した位置に保持されるので、現像容器(U)内の現像剤高さが低くなり過ぎることを防止することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1の現像装置は、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、
(A08)前記低搬送部(R2d)の外径が前記通常搬送部(R2c)の外径よりも小さく形成された前記回転翼(R2b)。
(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の現像装置では、回転翼(R2b)の外径が前記通常搬送部(R2c)の外径よりも小さく形成された前記低搬送部(R2d)により、前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)が配置された領域(Sa)に前記現像剤が滞留する。このため、前記低搬送部(R2d)により、現像剤排出口(67a)が配置された領域(Sa)の現像剤の上面高さが他の領域(Sb)より局所的に高くなる。したがってこの実施の形態1は前記本発明と同様の作用を奏する。
【0020】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の現像装置は、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、
(A09)前記低搬送部(R2d′)のピッチが前記通常搬送部(R2c)のピッチよりも短く形成された前記回転翼(R2b)。
(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の現像装置では、回転翼(R2b)のピッチが前記通常搬送部(R2c)のピッチよりも短い前記低搬送部(R2d′)により前記現像剤が前記現像剤排出口(67a+69b)の配置された領域(Sa)に滞留する。このため、現像剤排出口(67a)が配置された領域(Sa)の現像剤の上面高さが他の領域(Sb)より局所的に高くなる。したがって、この実施の形態2も前記本発明と同様の作用を奏する。
【0021】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3の現像装置は、前記本発明または前記実施の形態1もしくは2において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A010)前記容器外壁の側壁に形成された前記現像剤排出口(67a′)。
(実施の形態3の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態3の現像装置では、現像剤排出口(67a′)は前記容器外壁の側壁に形成される。
前記現像剤排出口(67a′)が配置された領域(Sa)の現像剤が局所的に高くなる部分の上面高さが前記現像剤排出口(67a′)の下端縁の位置より上になると、前記容器内の現像剤が前記現像剤排出口(67a′)から排出される。現像剤の上面が前記現像剤排出口(67a′)の下端縁の位置より高くなるに従って現像剤が排出され易くなるので現像剤の排出量が増加する。このため、現像剤の補給量が多い場合に容器内の現像剤量が増加しないので、前記容器内の現像剤量が適切な範囲となる。また、前記現像剤の補給量が少ない場合には現像容器(U)内の現像剤量が減少するにつれて局所的に高くなった部分の現像剤の上面高さが前記現像剤排出口(67a′)の下端縁の位置に近づく。近づくに伴って排出量が少なくなる。現像剤上面が現像剤排出口(67a′)下端縁の位置になると現像剤が排出されなくなるので、必要な最低量の現像剤量を維持することが可能となる。
【0022】
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4の現像装置は、前記本発明または実施の形態1もしくは2において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A011)前記画像書込装置(ROS)により画像情報に応じた複数の色成分の潜像が書き込まれ且つ回転移動する像担持体(16)表面に隣接して配置されるとともに、固定フレーム(F1,F2)により回転可能に支持された支持部材回転軸(Do)を有する現像容器支持部材(H)、
(A012)前記現像容器支持部材(H)に支持され、前記支持部材回転軸(Do)の回転移動および停止に伴って前記像担持体(16)表面の各色成分の潜像を各色のトナー像に現像する第1停止位置(P1)に順次停止する複数の前記現像容器(U)、
(A013)前記現像剤排出口(67a+69b)から排出された現像剤を現像剤回収容器(Tv)に搬送する排出現像剤搬送装置(J)。
【0023】
(実施の形態4の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態4の現像装置では、画像書込装置(ROS)により画像情報に応じた複数の色成分の潜像が回転移動する像担持体(16)表面に順次書き込まれる。
固定フレーム(F1,F2)は、前記像担持体(16)に隣接して配置される現像器支持部材(H)の支持部材回転軸(Do)を回転可能に支持する。前記現像器支持部材(H)に支持される複数の前記現像容器(U)は、支持部材回転軸(Do)の回転に伴って順次回転移動して第1停止位置(P1)に停止し、前記像担持体(16)表面の各色成分の潜像をトナー像に現像する第1停止位置(P1)に順次停止する。
排出現像剤搬送装置(J)は前記現像剤排出口(67a+69b)から排出された現像剤を現像剤回収容器(Tv)に搬送する。
【0024】
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5の現像装置は、前記実施の形態4において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A014)前記第1停止位置(P1)に停止したときの前記現像容器上壁部に設けられた前記現像剤排出口(67a+69b)、
(A015)前記現像剤排出口(67a+69b)が上向きのときには、重力の作用により前記現像剤排出口(67a+69b)を開口する開口位置に回動し、前記現像剤排出口(67a+69b)が下向きのときには、重力の作用により前記現像剤排出口(67a+69b)を閉塞する閉塞位置に回動するシャッタ(71)であって、前記開口位置では前記第2搬送部材(R2)により搬送された前記第2現像剤撹拌領域(64)の現像剤が外側面に貯溜され、前記開口位置から前記閉塞位置への回動時に前記外側面に貯溜した現像剤を前記現像剤排出口(67a+69b)から排出する前記シャッタ(71)。
【0025】
(実施の形態5の補足説明)
現像容器(U)の上壁部に設けた現像剤排出口(67a+69b)は現像容器(U)の上壁(W2)にのみ形成したり、前記上壁(W2)および上壁(W2)に支持された排出口形成部材(69)の両方に形成し且つ両現像剤排出口(67a,69b)を重ねて配置したりすることが可能である。
【0026】
(実施の形態5の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態5の現像装置では、現像剤排出口(67a+69b)は前記第1停止位置(P1)に停止したときの前記現像容器上壁部に設けられる。したがって、前記第1停止位置(P1)に停止したときは前記現像剤排出口(67a+69b)が上向きとなるのでシャッタ(71)は開口位置に回動して前記現像剤排出口(67a+69b)を開口する。
前記第1停止位置(P1)に停止した現像容器(U)の前記第2搬送部材(R2)の回転翼(R2b)の低搬送部(R2d)により前記現像剤排出口(67a+69b)が配置された領域(Sa)の前記現像剤が滞留する。このため、前記現像剤排出口(67a+69b)が配置された領域(Sa)の現像剤の上面高さが他の領域(Sb)より局所的に高くなり、前記第2搬送部材(R2)により前記開口位置に回動した前記シャッタ(71)の外側面に前記現像剤が搬送される。
前記第1停止位置(P1)に停止した現像容器(U)が前記現像容器支持部材(H)の回転に伴って回転移動して停止した際、前記シャッタ(71)が前記閉塞位置に回動する。前記シャッタ(71)の前記閉塞位置への回動時に、前記シャッタ(71)の外側面上の現像剤が前記現像剤排出口(67a+69b)から排出される。また、前記各現像容器(U)が回転して前記現像剤排出口(67a+69b)が下向きの状態では、前記シャッタ(71)は重力の作用により閉塞位置へ回動し、前記現像剤排出口(67a+69b)を閉塞する。
【0027】
前記現像剤排出口(67a+69b)が配置された領域(Sa)の上面高さが局所的に高くなった現像剤が前記シャッタ(71)の外側面より高くなるに従って前記シャッタ(71)外側面に載る現像剤量が増えるので前記現像剤排出口(67a+69b)からの排出量が増える。このため、現像剤の補給量が多い場合に容器内の現像剤量が増加しない。また、前記現像剤の補給量が少ない場合には、前記現像容器(U)の現像剤量が減少するにつれて局所的に高くなった部分の現像剤の上面が低くなって、排出量が減少する。現像剤上面が前記シャッタ(71)外側面より下になると現像剤が排出されなくなるので必要な最低量の現像剤量を維持することが可能となる。
【0028】
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6の現像装置は、前記本発明または実施の形態1ないし5において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A016)前記回転翼(R2b)の通常搬送部(R2c)のピッチをpo、前記低搬送部(R2d;R2d′)の軸方向の長さをL1、前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)の下流端と前記低搬送部(R2d;R2d′)の上流端との間の長さをL2とした場合に、po≦L1≦1.5po,0≦L2≦poとなるように形成された前記回転翼(R2b)。
【0029】
(実施の形態6の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態6の現像装置では、回転翼(R2b)は、前記回転翼の通常搬送部(R2c)のピッチをpo、前記低搬送部(R2d;R2d′)の軸方向の長さをL1、前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)の下流端と前記低搬送部(R2d;R2d′)の上流端との間の長さをL2とした場合に、po≦L1≦1.5po,0≦L2≦poとなるように形成される。
このように形成された回転翼(R2b)により前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)が配置された領域(Sa)に現像剤が滞留し、前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)が配置された領域(Sa)の現像剤の上面高さを他の領域(Sb)より局所的に高くすることができる。
したがって、前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)は、前記現像剤上面の高さが一定の高さ以上のときに現像剤を排出するので、前記現像剤の上面高さが局所的に高くなった現像剤は、前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)から排出される。前記現像剤の上面高さが局所的に高くなった現像剤の前記一定の高さを越えた量が多くなるに従って排出量が増加する。したがって、現像容器(U)内の現像剤量が増え過ぎるのを防止することができる。
また、前記現像剤の上面高さが局所的に高くなった位置の現像剤上面高さが一定の高さ以下となったときには、現像剤が前記現像剤排出口(67a+69b;67a′)から排出されない。このとき、前記他の領域(Sb)の現像剤上面の位置は、前記局所的に高くなった位置の現像剤上面高さ(前記一定の高さ以下の上面高さ)に対応した位置に保持されるので、現像容器(U)内の現像剤高さが低くなり過ぎることを防止することができる。
【0030】
【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。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、右左方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、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。
【0031】
(実施例1)
図1は本発明の画像形成装置の一実施例の全体説明図である。
図1において、画像形成装置F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F1、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F2を備えている。
前記自動原稿搬送装置F2は、原稿給紙トレイTRkに収容された原稿Gi(i=1,2,…)を順次取出して、前記プラテンガラスA1上の複写位置に搬送し、複写済みの原稿を原稿排紙トレイTRhに排出するように構成されている。また、自動原稿搬送装置F2は、前記原稿給紙トレイTRk上の原稿の有無を検出する原稿有無センサS1、搬送される原稿の通過を検出する原稿レジセンサS2等を有している。
【0032】
前記複写機本体F1は、その上面に配置されたUI(ユーザインタフェース)、前記プラテンガラスA1の下方に順次配置された原稿読取装置としてのIIT(イメージインプットターミナル)、IPS(イメージプロセッシングシステム)、及び画像記録用作動部としてのIOT(イメージアウトプットターミナル)を有している。
前記UI(ユーザインタフェース)は、画像形成装置Fの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コピースタートボタン、コピー設定枚数入力キー等の入力操作部材(図示せず)と、画像形成装置Fの現在の設定状態に関する情報の表示等が行われる表示部(図示せず)とを有している。
【0033】
複写機本体F1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OPTレジセンサ(プラテンレジセンサ)Sp、および画像読取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R(Red、赤)G(Green、緑)、B(Blue、青)の3色の成分の電気信号に変換する。
【0034】
IPS(イメージプロセッシングシステム)は、前記CCDから入力される前記3色の電気信号をY(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(黒)の4色の画像データに変換し、書込データとしてIOTのレーザ駆動信号出力装置14に出力する。前記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(画像)書込装置)に出力する。
【0035】
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Lにより、回転する像担持体16の静電潜像書込位置Q1を走査する。
前記回転する像担持体16に沿って、像担持体16の移動方向で前記潜像書込位置Q1の上流側に、像担持体16を一様に帯電させる帯電器17が配置されている。像担持体16は、前記帯電器17により一様に帯電された後、前記潜像書込位置Q1において、前記レーザビームLにより静電潜像が書き込まれるように構成されている。
【0036】
前記像担持体16の移動方向に沿って、前記潜像書込位置Q1の下流側の現像領域Q2には、前記静電潜像をトナー像に現像するロータリ式の現像ユニット(現像装置)Dが配置されている。前記現像ユニットDは、支持部材回転軸Do周囲に装着した現像器Dk,Dy,Dm,Dcを有しており、各現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、K,Y,M,Cの各色のトナーおよびキャリアを有する2成分現像剤を用いて現像を行う現像器である。前記各4色の現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、前記支持部材回転軸Doの回転に連れて、順次、図3に示す第1停止位置(現像位置すなわち、前記現像領域Q2、現像剤補給位置)P1、第2停止位置(現像容器内から現像剤が排出される現像剤排出位置)P2、第3停止位置P3、および第4停止位置P4に停止するように構成されている。
【0037】
図1において、前記回転する像担持体16の表面に沿って前記現像領域Q2の下流側にはトナー像濃度センサSNdが配置され、その下流側に設定された転写位置Q3には、転写ドラム21および転写器22が配置されている。また、回転する像担持体16に沿って、転写位置Q3の下流側には、除電器23およびクリーナユニット24が配置されている。前記トナー像濃度センサSNdは、前記像担持体16に近接配置された発光素子および受光素子により構成され、前記像担持体16上に形成したテスト用の静電潜像を現像したトナー像(パッチ)の光反射率を計測して、トナー像濃度を検出する。
前記転写ドラム21の回転方向に沿って前記転写器22の下流側には、除電器26、クリーナ27、および吸着コロトロン28が順次配置されている。前記吸着コロトロン28は吸着位置Q4に配置されている。
【0038】
前記転写ドラム21の下方には、下方に向かって順次、記録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、大量記録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。中間トレイT0は両面コピーの際に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。
前記第1給紙トレイT1の右側上方位置には手差トレイ31が設けられている。手差トレイ31から給紙用のローラR6およびR7により搬送される記録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記録シートは、第1シート搬送路32を通って前記吸着位置Q4に搬送されるようになっている。第1シート搬送路32を搬送される記録シートは、レジセンサSNyによって検出され、レジロール33で一旦停止してから所定のタイミングで吸着位置Q4に搬送される。吸着位置Q4において、シートSは、吸着用ロール34により前記転写ドラム21に吸着される。
【0039】
前記転写ドラム21に吸着されたシートSは転写ドラム21の回転に伴って前記転写位置Q3に搬送される。前記転写器22は、前記転写位置Q3を通過するシートSに像担持体16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は、表面に残留した現像剤が前記クリーナユニット24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。
前記吸着位置Q4で転写ドラム21に吸着されたシートSはフルカラーの場合は4回転し、前記転写器22を通る毎にK(黒)、Y(イエロー)、マゼンタ(M)、およびC(シアン)のトナー像が転写される。4色のフルカラー画像が形成されたシートSは剥離コロトロン36で転写ドラム21から剥離されて、第2シート搬送路37を通って定着位置Q5に搬送される。
【0040】
定着位置Q5には加熱ロール41および加圧ロール42から構成される一対の定着ロール41,42を有する定着装置40が配置されており、定着位置Q5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。前記加熱ロール41内部には定着用ヒータ41hが内蔵されている。
前記第2シート搬送路37には、前記定着位置Q5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43が設けられている。
【0041】
前記第2シート搬送路37には前記排出ローラ43の上流側に切替ゲート44が配置されている。切替ゲート44は、前記第2シート搬送路37上のシートSの搬送方向をシート循環路46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46は、シート反転路47および前記中間トレイT0に切替ゲート48を介して接続されている。前記切替ゲート48は、両面コピーを行う場合にはシート循環路46のシートSをシート反転路47に向かわせるように構成されている。前記シート反転路47に設けられたシート状且つ櫛の歯状のマイラーゲート49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49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32により前記吸着位置Q4に再搬送されるように構成されている。
【0042】
図2は本発明の現像装置の実施例1の要部の拡大断面図である。図3は本発明の現像装置の実施例1の前記図2と異なる部分の拡大断面図図である。図4は、同実施例の現像容器を、回転する現像容器支持部材に装着した状態を示す図である。図5は本発明の実施例1の現像装置に備えられた支持部材回転軸の拡大断面図で、図5Aは前記図4のVA−VA線断面図、図5Bは前記図5AのVB−VB線断面図である。図6は前記図4に示す現像容器の斜視図で、図6Aは前記現像容器から現像剤補給筒が取り外されている状態を示す図、図6Bは前記現像容器に現像剤補給筒が取り付けられている状態を示す図である。図7は前記図3のVII−VII線断面図である。
図2〜図4において、前記現像ユニットDのK,Y,M,Cの4色の現像器Dk,Dy,Dm,Dcを装着した円筒状の支持部材回転軸Doは、前側固定フレームF1に固定支持された固定円筒部材F1aの前壁部分および後側固定フレームF2(図4参照)により回転自在に支持されている。
前記支持部材回転軸Doの後方(−X方向)外端部には駆動ギヤG0と噛み合う被駆動ギヤG1が固着されている。駆動ギヤG0は、図示しない駆動モータにより回転駆動される。ギヤG0の回転時にはギヤG1および支持部材回転軸Doも一体的に回転駆動されるように構成されている。
【0043】
図5において、前記円筒状の支持部材回転軸Do内には現像剤排出筒51が配置されている。
前記現像剤排出筒51の後端部(−X端部)は後側排出筒固定部材F2aにより固定されており、前記後側排出筒固定部材F2aは前記後側固定フレームF2の後面に固定されている。前記現像剤排出筒51の前端部は、前側排出筒固定部材F1a1に固定されており、前記前側排出筒固定部材F1a1は前記固定円筒部材F1aの前面で中心部に固定されている。
図5Aにおいて、前記現像剤排出筒51の後端(−X方向の端)側で上側の部分には接続口51aが形成されており、前記現像剤排出筒51の前端(X方向の端)側で下側の部分には回収容器連通口51bが形成されている。
図5Bにおいて、前記支持部材回転軸Doには、連通口Doa(図3参照)および前記連通口Doaの前方の回転軸側回収容器連通口Dob(図17、図19参照)が円周方向に90°間隔に形成されている。前記各連通口Doaは前記現像剤排出筒51の上側の部分に形成された接続口51a(図3参照)と軸方向で同じ位置となるように形成されている。
【0044】
図5において、前記固定支持された現像剤排出筒51の外周面で前記接続口51aに隣接した部分には、マグネットシール52が接着されて固定されている。前記マグネットシール52には連通口52aが形成されており、前記現像剤排出筒51の接続口51aと連通するようになっている。前記マグネットシール52の外周面と前記支持部材回転軸Doの内周面との間には前記支持部材回転軸Doの回転時に接触摩擦抵抗が発生しないようにわずかな隙間を設けてある。前記マグネットシール52は、現像剤が前記現像剤排出筒51の外周面と前記支持部材回転軸Doの内周面との間の隙間を通って前記支持部材回転軸Doの他の連通口Doaへ移動するのを防止するための部材である。
前記現像剤排出筒51の前端(X方向の端)には回収容器連通口51b(図5A、図17参照)が形成されており、前記回収容器連通口51bは現像剤回収容器Tv(図17参照)と連通している。
【0045】
図5Aにおいて、前記現像剤排出筒51内には、回転軸53aおよび前記回転軸53aの外周に固着された回転翼53bを有する排出用現像剤搬送部材53が配置されている。前記排出用現像剤搬送部材53の前記回転軸53aの後端側は後側搬送部材支持部材54(図4、図5参照)を貫通して回転自在に支持されており、前記後側搬送部材支持部材54は前記現像剤排出筒51の後端部に固定されている。前記回転軸53aの前端部は前記前側排出筒固定部材F1a1(図4、図5参照)の中心側のベアリングを介して回転自在に支持されている。
前記後側搬送部材支持部材54を貫通して後方(−X)に延びる前記排出用現像剤搬送部材53の前記回転軸53a後端部にはギヤG2(図4、図5A参照)が固着されており、前記ギヤG2は回転駆動用のギヤG3が噛み合っている。前記ギヤG3の回転時には前記ギヤG2および回転軸53aが一体的に回転駆動されるように構成されている。
【0046】
図4において、前記支持部材回転軸Doの前端部には前側回転プレート56、後端部には後側回転プレート57が固定支持されており、各プレート56および後側回転プレート57は前記支持部材回転軸Doと一体的に回転可能に支持されている。
図4において、前記支持部材回転軸Doの外周部には、プラスチック製の前後一対の連結ブロック58,58が設けられている。前記連結ブロック58は前記現像器Dk,Dy,Dm,Dcを連結支持するために使用する部材である。
前記連結ブロック58,58は断面略正方形であり(図2、図3参照)、各側面にはそれぞれピン挿入孔59が形成されている。前記ピン挿入孔59は、後述の現像器Dk,Dy,Dm,Dcの突出ピンが挿入される孔であり、現像器Dk,Dy,Dm,Dcを位置決め固定するために使用される孔である。また、前記後側回転プレート57の前面側の隣接部分の連結ブロック58には、前記軸方向に延びる4つの側面からそれぞれ前記支持部材回転軸Do方向に連通孔60(図3参照)が形成されている。図3、図5Bに示すように前記連通孔60は、前記支持部材回転軸Doの回転とともに軸回りに回転して、前記支持部材回転軸Doの上方(Z方向)の位置に移動した連通孔60だけが前記支持部材回転軸Do内のマグネットシール52の連通口52a(図5B参照)および現像剤排出筒51の接続口51aと連通するようになっている。
前記符号Do,56〜60により現像容器支持部材Hが構成されている。
【0047】
図2、図3において、各現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、前記駆動ギヤG0(図4参照)の回転による支持部材回転軸Doの回転に連れて回転移動し、順次、第1停止位置(現像位置、現像剤補給位置)P1、第2停止位置(現像容器内から現像剤が排出される現像剤排出位置)P2、第3停止位置P3、および第4停止位置P4に停止するように構成されている。
本実施例1では前記第1停止位置P1は、現像位置であると同時に、現像剤補給位置を兼ねており、この第1停止位置で各現像器Dk,Dy,Dm,Dcの現像動作が行われる。
前記各現像器Dk,Dy,Dm,Dcはそれぞれ現像容器Uを有しており、前記第1停止位置において、現像剤補給部材(Th)(図4、図6B参照)による各現像容器U内への新規現像剤の補給、現像容器Uからの余剰現像剤の排出および排出された余剰現像剤の移動(後述)が行われるようになっている。
【0048】
図6において、前記各現像容器Uは、現像容器本体Vとその上端を塞ぐ現像容器カバーWとにより構成されている。
各現像容器Uの現像容器本体Vはそれぞれその外側面に前後一対の係止爪V1,V1(図15B参照)および突出ピン61,61(図6参照)を有している。前記一対の突出ピン61,61は、前記現像容器支持部材Hの連結ブロック58,58のピン挿入孔59,59に挿入され、現像容器Uを位置決め固定するために使用される。
【0049】
前記各現像器Dk,Dy,Dm,Dcはそれぞれ同様の構成を有しているので、以下、現像器Dkについて説明する。
図3、図6において、現像器Dkの現像容器Uは、負極性に帯電されるトナーおよび正極性に帯電される磁性キャリアから成る2成分現像剤を収容している。前記現像容器本体Vはその内側に、現像ロールR0を収容する現像ロール収容部62を有しており、前記現像ロール収容部62に隣接して第1の現像剤溜り(第1現像剤撹拌領域)63および前記第1の現像剤溜り63に隣接する第2の現像剤溜り(第2現像剤撹拌領域)64を有している。前記現像容器カバーWが前記現像容器本体Vに装着された状態では、前記現像ロール収容部62内で前記現像容器カバーW内面側に、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65が設けられている。
【0050】
図7に示すように、前記現像容器本体Vの内側で前記第1の現像剤溜り63および第2の現像剤溜り64の間にはそれらの両端部以外の部分に仕切壁66が形成されており、第1の現像剤溜り63および第2の現像剤溜り64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。
また、前記第1の現像剤溜り63および前記第2の現像剤溜り64には現像剤を撹拌しながら搬送する第1搬送部材R1および第2搬送部材R2が配置されている。
前記第1および第2の現像剤搬送部材R1,R2により撹拌搬送部材(R1+R2)が構成されている。また、前記第1の現像剤溜り63および第2の現像剤溜り64により現像剤撹拌領域(63+64)が構成される。
【0051】
図7において、前記第1の現像剤溜り63に配置されている前記第1搬送部材R1は、現像ロールR0の軸方向に延びる回転軸R1aと、前記回転軸R1aの外周に固着された回転翼R1bとを有している。前記第2の現像剤溜り64に配置されている前記第2搬送部材R2も同様に回転軸R2aおよび回転翼R2bを有しており、回転翼R2bは、前記回転翼R1bと同じ搬送力の回転翼通常搬送部R2cおよび搬送力の低い回転翼低搬送部R2dを有している。
【0052】
図2、図3、図7に示す前記現像ロールR0は、磁石ロールの外側にスリーブを設けた従来公知のものである。そして前記第1の現像剤溜り63の現像剤は、前記磁石ロールの磁力によって前記現像ロールR0の表面上に吸着され、現像領域Q2(図2、図3参照)に搬送されるようになっている。また前記現像ロールR0の軸は、前記前側回転プレート56(図4参照)および後側回転プレート57によって回転自在に支持されている。
【0053】
図4において、前記後側固定フレームF2には、図示しない駆動モータにより回転駆動されるギヤG6および前記ギヤG7と同軸で一体的に回転するギヤG8が回転自在に支持されている。
図4、図7において、前記第1現像剤搬送部材R1の回転軸の後端にはギヤG9(図4参照)およびギヤG10(図7参照)が装着されている。また、前記現像ロールR0の回転軸の後端にはギヤG11(図4参照)が装着され、また前記第2現像剤搬送部材R2の回転軸の後端にはギヤG12(図7参照)が装着されている。前記ギヤG10は前記ギヤG11およびG12と噛み合っている。
【0054】
前記図示しない駆動モータの回転力が前記ギヤG6〜G8を介して前記ギヤG9に伝達されるとギヤG10,G11,G12が回転し、前記現像ロールR0および撹拌搬送部材(R1+R2)が回転する。前記撹拌搬送部材(R1+R2)の回転により、前記第1および第2現像剤溜り63,64内の現像剤は互いに逆方向に搬送されながら、循環する。
【0055】
図8は前記現像容器の容器上壁の上面に形成された連通路形成部材の部分断面拡大図で、前記図6Aの矢印VIIIで示す部分の拡大図である。図9は前記図8に示された連通路形成部材の平断面図である。図10は前記図8に示された連通路形成部材の横断面図で、図10Aは前記図9のXA−XA線断面図、図10Bは前記図9のXB−XB線断面図、図10Cは前記図9のXC−XC線断面図である。図11は前記図8に示された連通路形成部材の縦断面図で、前記図9のXI−XI線断面図である。
図12は前記容器上壁に形成された現像剤排出口に隣接した前記容器上壁の内面側の説明図で、図12Aは前記図11の矢印XIIAからみた図、図12Bは前記図12AのXIIB−XIIB線断面図である。図13は前記現像剤排出口に装着される排出口形成部材および前記排出口形成部材に回動可能に支持されたシャッタの説明図で、前記現像剤排出口に装着される前の状態を示す図である。図14は前記図13に示された排出口形成部材およびシャッタが前記現像剤排出口に装着された状態を示す図である。図15は現像容器内における前記現像剤排出口に装着された排出口形成部材およびシャッタの状態を示す図で、図15Aは縦断面図、図15Bは前記図15AのXVB−XVB線断面図である。図16は前記図13に示された排出口形成部材の説明図で、図16Aは前記図13の状態で下側の面(−Z側の面)からみた平面図、図16Bは前記図16Aの矢印XVIBからみた図、図16Cは前記図13の状態で上側の面(Z側の面)からみた平面図で前記図16Bの矢印XVICからみた図、図16Dは前記図16CのXVID−XVID線断面図である。
【0056】
前記図3、図6、図10において、前記現像容器カバーWは、前記現像ロール収容部62(図2、図3参照)を形成するロール収容壁W1と、前記現像容器本体Vの第2の現像剤溜り64上に配置される上壁W2(容器上壁)と、前記上壁W2の右側から下方に伸びて前記現像容器本体Vの側壁に当接する被係止壁W3を有している。前記ロール収容壁W1は頂壁W1aおよび側壁W1bを有しており、前記側壁W1b下端は、図3に示すように前記現像容器本体Vの仕切壁66の上端面に当接する。前記現像容器カバーWが前記現像容器本体Vに装着された際には、前記現像容器カバーWの被係止壁W3に形成された係止口W3a(図15B参照)が前記現像容器本体Vの外側面に形成された係止爪V1,V1(図15B参照)により係止される。
【0057】
図8〜図10において、前記第1停止位置P1で停止している現像容器Uの前記上壁W2はその後部(−X側部分)に、上方へ膨出する凹部形成用上壁67を有している。
図8、図10に示すように前記凹部形成用上壁67は左方向(Y方向)に行くに従って、上方に傾斜している。前記凹部形成用上壁67の右側には下方突出部68が設けられている。
前記凹部形成用上壁67の中央部には外側現像剤排出口67a(この実施例1では6mm×12mm)が形成されている。
前記外側現像剤排出口67aの左右側縁には係止部67b,67b(図10B参照)が形成されている。
【0058】
図12A、図13において、前記外側現像剤排出口67aの前後の上壁内面(67c)には上方に凹んだ現像剤排出用凹溝67d,67dが形成されている。前記各現像剤排出用凹溝67dの幅は前記外側現像剤排出口67aから離れた位置で拡っている。
図13〜図15において、前記外側現像剤排出口67aの下側に、略長方形状の排出口形成部材69が装着されている。
図16において、前記排出口形成部材69は、長方形の排出路形成部69aと、前記排出路形成部69aの中央部に形成されている長方形の内側現像剤排出口69bとを有しており、この実施例1では前記内側現像剤排出口69bは前記外側現像剤排出口67aより大きく形成されている。なお、前記外側現像剤排出口67aと内側現像剤排出口69bとから現像剤排出口(67a+69b)が構成されている。
図15Aに示すように前記排出口形成部材69が前記外側現像剤排出口67a内側に装着された状態では、前記排出路形成部69aと前記排出路形成部69aに対向する前記上壁W2内面に形成された現像剤排出用凹溝67d,67dとの間には現像剤排出路70,70が形成される。前記現像剤排出路70,70は現像容器U内の余剰現像剤が前記外側現像剤排出口67a側へ排出される排出路である。
【0059】
図16Cにおいて、前記長方形の内側現像剤排出口69bの両長辺側(左右側)で前記排出路形成部69の上面には、被係止部69c,69cが形成されている。前記被係止部69c,69cは、図15Bに示すように前記外側現像剤排出口67aの左右側縁の係止部67b,67bに弾性により係止されるようになっている。
図16A、図16B、図16Dにおいて、前記排出路形成部69aの下面の左端側には前後一対のシャッタ支持部69d,69dが形成されており、前記シャッタ支持部69d,69dの中間部分にはシャッタ係止部69eが形成されている。
図13、図14において、前記シャッタ支持部69d,69dにはシャッタ71の左端(−Y方向の端)側が回動可能に支持されている。
【0060】
前記シャッタ71は、前記シャッタ係止部69eに係止される開口位置(図15B、図3の第1停止位置P1参照)と前記内側現像剤排出口69bを閉塞する閉塞位置(図3の第3停止位置P3参照)との間で回動するようになっている。
前記開口位置のシャッタ71の自由端部は、前記現像容器U内の現像剤量が適切であるときの前記第2搬送部材R2の回転翼通常搬送部R2cの位置の現像剤の上面よりも上方で且つ前記回転翼低搬送部R2dの位置の現像剤の上面より下方に配置されるようになっている。
前記開口位置に回動したシャッタ71の外側面には、増加して上面高さが高くなった現像剤が載るようになっており、前記シャッタ71の外側面に載った現像剤は前記シャッタ71が閉塞位置に回動するとき前記内側現像剤排出口69bを経て外側現像剤排出口67aから排出される。
【0061】
図15Aに示すように、前記現像剤排出路70,70上流端に前記現像剤撹拌領域(63+64)と接続する副排出口72,72が形成されている。前記副排出口72,72は現像位置である第1停止位置P1において内側現像剤排出口69bより上方に設けられており、常時開放状態となっている。
単色モードで多量枚数のコピーか行われると前記現像容器Uが現像位置に停止したまま現像動作が行われ、現像容器Uから現像剤が排出されず、現像容器U内の余剰現像剤が増加する。前記増加した余剰現像剤が前記シャッタ71を押し上げ、前記シャッタ71が前記内側現像剤排出口69bを閉塞した場合でも、前記増加した余剰現像剤が前記副排出口72,72から流入して前記現像剤排出路70,70を経て前記シャッタ71上へ排出されるようになっている。
【0062】
前記図3、図7において、前記第2の現像剤溜り64の上方の前記上壁W2に形成された外側現像剤排出口67aより下流側に、前記第2の現像剤溜り64の前記第2搬送部材R2の回転翼R2bの低搬送部R2dが配置されている。
前記回転翼R2bの径の小さい回転翼低搬送部R2dは、現像剤を押す面積が小さいので、前記回転軸R2a上の他の部分である回転翼通常搬送部R2cより前記2成分現像剤の搬送力が低くなっている。このため、前記第2の現像剤溜り64内の前記2成分現像剤は前記外側現像剤排出口67aが配置された領域Sa(すなわち前記外側現像剤排出口67aに隣接した領域Sa、図23参照)に滞留して、前記外側現像剤排出口67aが配置された領域Saの現像剤上面高さが他の領域Sb(図23参照)よりも局所的に高くなる(図23の矢印Td参照)。
【0063】
発明者の研究によれば、前記回転翼低搬送部2dの搬送力は、次の(1)〜(3)の寸法を調整することにより調整可能である。
(1)前記回転翼低搬送部R2dの径r。
(2)前記回転翼低搬送部R2dの軸方向の長さL1。
(3)前記回転翼低搬送部R2dのピッチ。
【0064】
また、前記外側現像剤排出口67aが配置された領域Saの局所的に高くなる現像剤上面の高さは次のパラメータにより決定される。
(4)前記第2搬送部材R2の回転翼R2bの通常搬送部R2cの搬送力と前記低搬送部R2dの搬送力との差。
(5)前記外側現像剤排出口67aの下流端と前記回転翼低搬送部R2dの上流端との間の距離L2。
【0065】
この実施例1では前記回転翼低搬送部R2dのピッチは前記回転翼通常搬送部R2cのピッチと同じ大きさにして固定されている。
この場合、前記回転翼低搬送部R2dの径rを小さくするほど、および前記回転翼低搬送部R2dの軸方向の長さL1を長くするほど前記回転翼低搬送部R2dの搬送力を低下させて前記外側現像剤排出口67aが配置された領域Saの現像剤の上面高さを調整することができるが、前記回転翼低搬送部R2dの径rよりも、前記回転翼低搬送部R2dの軸方向の長さL1の方が寄与が大きい。したがって、前記軸方向の長さL1を決めた後、微調整手段として前記回転翼低搬送部R2dの径rを調整することにより回転翼低搬送部R2dの搬送力を調整して前記外側現像剤排出口67aが配置された領域Saの現像剤の上面高さを調整し、所定の排出量に設定可能となる。
また、前記外側現像剤排出口67aが配置された領域Saの前記2成分現像剤の滞留により形成された第2の現像剤溜り64の現像剤上面高さは搬送方向に傾斜するため、前記外側現像剤排出口67aの軸方向の位置(前記外側現像剤排出口67aの下流端と前記回転翼低搬送部R2dの上流端との間の距離L2)によっても調整可能となる。
【0066】
本実施例1では前記第2搬送部材R2は下記の(1)〜(3)の寸法に設定されている。
(1)回転翼通常搬送部R2c(回転翼低搬送部R2d以外の部分)の径は20mm。
(2)回転軸R2aの径は8mm。
(3)回転翼R2bのピッチpoは25mm。
この場合、下記の(4)〜(6)の寸法の範囲で前記外側現像剤排出口67aの隣接領域Saの現像剤上面高さを適切に保持できることが実験により分かった。
(4)回転翼低搬送部R2dの径rは14〜18mm。
(5)前記回転翼低搬送部R2dの軸方向の長さL1は回転翼R2bのピッチpoの1〜2.5倍。
(6)前記外側現像剤排出口67aの下流端と前記回転翼低搬送部R2dの上流端との間の距離L2は前記回転翼R2bのピッチpoの0〜1倍。
【0067】
したがって、本実施例1では下記(7)〜(9)の寸法に設定した。
(7)回転翼低搬送部R2dの径rは15mm。
(8)前記回転翼低搬送部R2dの軸方向の長さL1は37.5mm(回転翼R2bのピッチpoの1.5倍)。
(9)外側現像剤排出口67aの下流端と前記回転翼低搬送部R2dの上流端との間の距離L2は18.75mm(回転翼R2bのピッチpoの0.75倍)。
【0068】
図3、図6、図8〜図11において、前記外側現像剤排出口67aの上側には排出現像剤一時収容空間73を形成する連通路形成部材74が設けられている。
図8において、前記連通路形成部材74の右端側には接続口74aが設けられており、前記接続口74aは前記現像容器Uが現像容器支持部材H(図4参照)に装着された際、前記後側の連結ブロック58の連通孔60(図3、図4参照)に接続されて前記支持部材回転軸Do内の現像剤排出筒51と連通するようになっている。
前記排出現像剤一時収容空間73から排出された現像剤は前記支持部材回転軸Do内の現像剤排出筒51を経て前端側に配置されている現像剤回収容器Tvに回収されるように構成されている。
【0069】
図8において、前記連通路形成部材74内の排出現像剤一時収容空間73は、逆流防止用仕切壁74bにより、前記外側現像剤排出口67aに接続する現像剤排出空間73aと逆流現像剤貯溜空間73bに区切られている。前記接続口74aから現像剤が逆流してきた場合、逆流現像剤は前記逆流防止用仕切壁74bに沿って前記逆流現像剤貯溜空間73b側に流入するようになっている。
【0070】
図2、図6、図7に示すように、前記前記現像容器カバーWの上壁W2で前記外側現像剤排出口67aから現像剤搬送方向上流側には現像剤補給口76が形成されている。
なお、本実施例1では現像剤補給口76から補給された新規な現像剤が補給直後すぐに前記外側現像剤排出口67aから排出されないように現像剤補給口76と外側現像剤排出口67aとが互いに遠く離れた位置に形成されているが、前記現像剤補給口76は前記外側現像剤排出口67aの位置より搬送方向下流側に形成することも可能である。
【0071】
図6において、前記現像容器カバーWの上壁W2の上面で前記現像剤補給口76の位置の前後に筒受け用円弧面を有する補給筒支持部77が設けられている。前記補給筒支持部77は、現像剤補給筒78の円筒状外側面を支持する部材である。
図2、図6において、前記上壁W2上に配置される現像剤補給筒78は、前記現像剤補給口76に接続する補給口接続部78a(図2参照)を有している。前記現像剤補給筒78内には、図6Bに示すように補給用現像剤搬送部材79が回転可能に配置されている。補給用現像剤搬送部材79は回転軸79aおよび回転軸79a周囲に固着された回転翼79bを有している。
前記現像剤補給筒78と補給用現像剤搬送部材79とから現像剤補給部材Th(図6B参照)が構成されている。
また、補給用現像剤搬送部材79は、前記現像剤補給筒78の前端(X軸方向端)の開口(現像剤搬入口)78bよりも前方に延びており、図6Bに示すように前記補給用現像剤搬送部材79の回転軸79aの前端(X方向の端)にはベアリング81が回転可能に支持されている。
【0072】
図4、図6において、現像剤補給筒78内の補給用現像剤搬送部材79の回転軸79a後端部(−X軸方向端部)には、ギヤG13が固着されている。そして前記ギヤG13は前記撹拌搬送部材(R1+R2)のギヤG12に噛み合っている。前記ギヤG12の回転により前記補給用現像剤搬送部材79が回転して、前記現像剤搬入口78bから現像剤補給筒78内に搬入された現像剤は、後方(−X方向)に搬送され、前記補給口接続部78aおよび現像剤補給口76(図2、図7参照)から前記第2の現像剤溜り64(図2、図7参照)内に補給されるようになっている。
なお、前記符号61〜81,G9〜G13,R0,R1,R2,U,V,Wで示された要素から前記各現像器Dk,Dy,Dm,Dcが構成されている。
【0073】
図4、図19、図20において、前記現像剤補給筒78の前方(X方向)側である前記前側固定フレームF1の前面側(X側)には、固定円筒部材F1aが固定されている。
前記固定円筒部材F1aは、現像容器Uへ補給する各色のトナーが混色しないようにシールされた複数のリング状の部材を前後方向に連結して構成されている。すなわち、前記固定円筒部材F1aは、前側固定フレームF1の前面に接続されるフレーム固定用リング状連結部材Lb、その前面側に順次接続される排出用リング状連結部材Lh(図17参照)、前記現像容器Uへ各色の現像剤を補給するためのK(黒)用リング状連結部材Lk(図18A参照)、Y(イエロー)用リング状連結部材Ly、M(マゼンタ)用リング状連結部材Lm、C(シアン)用リング状連結部材Lc(図18B参照)、および前壁用リング状連結部材Lfにより構成されている。
【0074】
図17は前記図4のXVII−XVII線断面図で、前記図4に示す排出用リング状連結部材Lhおよびその内部に回転可能に配置された排出用回転円筒部材Bhの説明図である。図18は同様の構成を有するK,Y,M,C用のリング状連結部材とその内部に回転可能に支持された回転円筒部材の説明図で、図18Aは前記図4のXVIIIA−XVIIIA線断面図、図18Bは前記図4のXVIIIB−XVIIIB線断面図である。図19は前記図17のXIX−XIX線断面図である。図20は前記図17のXX−XX線断面図である。
図4、図19、図20において、前記K,Y,M、C用の各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcは、リング状連結部材本体86を有している。
【0075】
図17、図18、図19において、各リング状連結部材Lb、Lh、Ly、Lm、Lcの前記リング状連結部材本体86の外周には3つの連結固定部86a,86b,86cが形成されており、ネジN1a,N1bおよびN1cにより連結され且つ前記前側固定フレームF1に固定されている。また、前記リング状連結部材本体86外周面の直径から外れた位置には、現像剤供給部86d(図18参照)が前記リング状連結部材本体86外周面に一体成形されており、前記現像剤供給部86dの内側には現像剤供給口86eが形成されている。
前記現像剤供給口86eの開口端面(上端面)にはスポンジ製の筒状の搬送パイプ受け部材87(図18A参照)が接着されている。前記搬送パイプ受け部材87は現像剤供給ケースTc(図21、図22参照、後述)と接続されている。
【0076】
図19、図20において、前記リング状連結部材本体86内面の軸方向の両端部には弾性を有するリング状のシール部材88,88が装着されている。前記K,Y,M,C用の各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcはそれぞれ、リング状連結部材本体86と、搬送パイプ受け部材87(図18参照)と、前記リング状連結部材本体86の内周面に装着される前記一対の前記シール部材88、88とにより構成される。
前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcの隣接するリング状連結部材本体86,86の接続部の内面には前記シール部材88,88に挟まれるようにリング状のスペーサ89(図19、図20参照)が配置される。
【0077】
図17、図19に示す前記排出用リング状連結部材Lhは、前記リング状連結部材本体86と同様のリング状連結部材本体86′を有している。
前記リング状連結部材本体86′には、前記リング状連結部材本体86の前記現像剤供給部86dおよび現像剤供給口86eの代わりに、回収容器接続口86g′が、前記回転軸Doの下方側に形成されており、前記排出用リング状連結部材Lhのリング状連結部材本体86′(図17、図19参照)のその他の構成は、前記K用リング状連結部材本体86と同様に構成されている。
前記回収容器接続口86g′の下方の位置には、現像剤回収容器Tvが配置されている。
【0078】
前記フレーム固定用リング状連結部材Lb(図4、図19、図20参照)は、前記排出用リング状連結部材Lhの後側面(−X側の面)に接合しており、前記リング状連結部材本体86′と同径で軸方向長さの短いリング状連結部材本体を有している。
前記フレーム固定用リング状連結部材Lbは、前記前側固定フレームF1に接合状態で固定される。
【0079】
図4、図19、図20において、前記前壁用リング状連結部材Lfは、前記C(シアン)用リング状連結部材Lcの前面側に接合されており、前記リング状連結部材本体86と同径の円筒部Lf1を有し、前記円筒部Lf1の前端面には平板部Lf2を有している。前記円筒部Lf1および平板部Lf2は一体成形されている。
前記円筒部Lf1の外側面には前記3つの連結固定部86a,86b,86c(図18参照)と同様の連結固定部を有している。
【0080】
図19に示す前記各リング状連結部材Lb,Lh,Lk,Ly,Lm,Lc,Lfは、前記Lk,Ly,Lm,Lcの3つの連結固定部86a,86b,86cおよびそれらと同様の前記Lb,Lh,Lfの連結固定部がネジN1a,N1bおよびN1c(図17、図18、図19参照)により前記前側固定フレームF1に固定される。
また、前記前壁用リング状連結部材Lfは、前記平板部Lf2の中心部に前記回転軸Doを回転可能に支持している。
前記各リング状連結部材Lb,Lh,Lk,Ly,Lm,Lc,Lfにより前記固定円筒部材F1aが構成されている。
【0081】
図4、図18、図19、図20において、前記固定円筒部材F1aの内側には複数の回転円筒部材Bh,Bk,By,Bm,Bc,Bfにより構成される回転円筒部材Bが配置されている。前記回転円筒部材Bは、その中心部が前記回転軸Doに嵌合して支持され、前記回転軸Doと一体的に回転するようになっている。
前記回転円筒部材Bは、前記回転軸Doに沿って、排出用円筒部材Bh、各トナー色の現像容器Uの現像剤補給筒78先端部を支持するK(黒)用円筒部材Bk、Y(イエロー)用円筒部材By、M(マゼンタ)用円筒部材Bm、C(シアン)用円筒部材Bcおよび前側円筒部材Bfが順次連結されて構成されている。
【0082】
前記各円筒部材Bk、By、Bm、Bcは円筒部材本体90(図18、図20参照)を有している。円筒部材本体90は、外筒部91を有し、前記外筒部91は後側大径外筒部92と、前側小径外筒部93とを有している。前記前側小径外筒部93の外径は前記後側大径外筒部92の内径と同じ大きさに形成されており、図19、図20に示すように、前記K用円筒部材Bkが他の円筒部材と前後に連結される際には、前側小径外筒部93が前記後側大径外筒部92内に嵌合される。
前記前側小径外筒部93の側面には、補給現像剤受入れ口93a(図18〜図20参照)が形成されており、前記補給現像剤受入れ口93aの円周方向の両側の位置には、図18に示すように先端が中心方向に延びて屈曲している内側屈曲部93bおよび先端が外側に延びて屈曲している外側屈曲部93cが形成されている。
【0083】
円筒部材本体90は、その中心部に内筒部94を有し、内筒部94(図19、図20参照)は円筒状の前側大径内筒部96および後側小径内筒部97を有している。前記後側小径内筒部97の外径は前記前側大径内筒部96の内径と同じ大きさに形成されており、図19、図20に示すように、前記K用円筒部材Bkが他の円筒部材Bh,Byと前後に連結される際には、後側小径内筒部97が前記前側大径内筒部96内に嵌合して、内筒部94の大径内筒部96の端面どうしが当接して前後方向の位置決めが行われる。
また、円筒部材本体90は、前記外筒部91および内筒部94を連結するリング状の連結壁98(図18、図19参照)および前記連結壁98の前側面(X側の面)に、90°毎に合計4個形成された強度補強用の4枚のリブ99(図18参照)を有している。
【0084】
前記内筒部94にはその後側部分に回転軸嵌合孔94a(図19、図20参照)が形成され、前側部分に小径内筒部嵌合孔94bが形成されている。図19に示すように、前記回転軸嵌合孔94aは前記回転軸Doに嵌合して装着されており、前記小径内筒部嵌合孔94bは前記後側小径内筒部97(図20参照)と嵌合している。
【0085】
前記連結壁98には、前記4個の各リブ99により4個に分割される各壁部分に補給筒貫通孔98aが形成されており、1個の壁部分には1回り内径の小さなベアリング貫通孔98b(図20参照)が形成されている。
図20において前記ベアリング貫通孔98bの前側(X側)には、前記補給現像剤受入口93aが形成され、その前側には、前記ベアリング貫通孔98bの内径と同径のベアリング収容孔98c(図20参照)が形成されている。このベアリング収容孔98cは前記図5Bに示すベアリング81を収容する孔である。
図20において、前記現像剤補給筒78およびベアリング81は、前記補給筒貫通孔98aを後から前に貫通し、前記ベアリング81はベアリング貫通孔98bを貫通して前記ベアリング収容孔98cに収容される。このとき、現像剤補給筒78は、前記ベアリング貫通孔98bを貫通できないので、現像剤補給筒78前端は前記ベアリング貫通孔98bが形成されている連結壁98に当接して位置決めされる。このとき、前記図20に示すベアリング貫通孔98bとベアリング収容孔98cとの間の前記補給現像剤受け入れ口93aには前記図6Bに示す現像剤搬入口78bが配置されている。
【0086】
図18、図20において、前記円筒部材本体90の後側大径外筒部92の外側面にはリングカバー100が装着されている。そして、前記K,Y,M,C用円筒部材Bk,By,Bm,Bcはそれぞれ、前記円筒部材本体90およびリングカバー100により構成されている。
【0087】
図19、図20から分かるように、前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,LcはX軸に沿って後方から前方に向かって順番に配置されており、また、前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcの図18に示す現像剤供給口86e(図18、図21参照)はX軸方向に沿って順番に配置されている。
そして、前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcのそれぞれの内側に配置された前記各円筒部材Bk、By、Bm、Bcのそれぞれの補給現像剤受入れ口93a(図18A、図18B参照)は、前記回転軸Do回りに90°づつずれて配置されている。
【0088】
すなわち、例えば図18Aに示すように、前記円筒部材Bkの補給現像剤受け入れ口93aが前記現像剤供給口86eに接続する状態では、円筒部材Bcの補給現像剤受け入れ口93eは、現像剤供給口86eに接続する位置(図18Aに示す位置)から反時計回りに、270°回転した位置(図18B参照)に配置されている。また、その他の各円筒部材ByおよびBmの補給現像剤受け入れ口93eは、それらの現像剤供給口86eに接続する位置(図18A参照)から反時計回りに、90°および180°回転した位置(図示せず)に配置されている。
そして図18において、前記回転軸Doが90°づつ時計方向に回転するに伴い、前記各円筒部材By、Bm、Bcの補給現像剤受け入れ口93aが現像剤供給口86e(図21参照)に接続する位置に順次移動するようになっている。
【0089】
前記図18の現像剤供給口86eから供給された現像剤は前記前側小径外筒部93の側面に形成された補給現像剤受入れ口93a(図18、図19、図20)から、現像剤搬入口78b(図20参照)に補給され、その現像剤は前記補給用現像剤搬送部材79により現像剤補給筒78を後方(−X方向)に搬送される。図4、図6において、前記現像剤補給筒78内を後方(−X方向)に搬送された現像剤は前記補給口接続部78a(図2参照)および現像剤補給口76から現像容器U内部に補給されるようになっている。
【0090】
(現像剤排出部の説明)
図17、図19に示す前記排出用円筒部材Bhは、前記K用円筒部材Bkの円筒部材本体90に類似した形状の円筒部材本体90′およびリングカバー100により構成されている。図17、図19、図20において、前記円筒部材本体90′の構成要素であって前記円筒部材本体90の構成要素91〜98に対応する構成要素には、同一符号に「′」(ダッシュ)を付して、説明は省略する。
排出用円筒部材Bhの円筒部材本体90′は、前記K用円筒部材Bkの円筒部材本体90の4枚のリブ99および補給現像剤受入れ口93a等を省略し、且つ前記連結壁98の代わりに厚さの分厚い連結壁98′を有している。前記厚さの分厚い連結壁98′には4個の同一内径の補給筒貫通孔98a′が形成されている。
【0091】
前記円筒部材本体90′の内筒部94′には、前記内筒部94′の中心側の回転軸嵌合孔94a′(図17、図19参照)側から前記内筒部94′の外側面に向かって放射状に延びる4個の回収容器連通孔94c′が形成されている。前記4個の回収容器連通孔94c′は円周方向に90°間隔で形成されており、前記支持部材回転軸Doの前記回転軸側回収容器連通口Dob(図17参照)と連通する。
前記支持部材回転軸Doの回転軸側回収容器連通口Dobおよび前記各回収容器連通孔94c′は、前記支持部材回転軸Doおよび円筒部材本体90′の回転とともに軸回りに回転し、前記支持部材回転軸Doの下側に回転すると前記現像剤排出筒51の回収容器連通口51b(図5参照)と連通するように構成されている。
前記現像剤排出筒51内を前端側に搬送されて、前記回収容器連通口51bから排出された余剰現像剤は前記回転軸Doの回転軸側回収容器連通口Dobから回収容器連通口51bを通って前記排出用円筒部材Bh内へ排出され、前記排出用円筒部材Bhに形成された回収容器連通口93a′(図17、図19参照)から前記排出用リング状連結部材Lhの回収容器接続口86g′を経て前記現像剤回収容器Tvへ排出され、回収されるように構成されている。
【0092】
前記4個の補給筒貫通孔98a′は前記現像剤補給筒78が貫通(図17、図19参照)している。
また、前記前側小径外筒部93には90°毎に合計4個の回収容器連通口93a′が形成されている。
なお、前記現像剤排出筒51、排出用現像剤搬送部材53、排出用円筒部材Bh、および排出用リング状連結部材Lhにより排出現像剤搬送装置J(J=51+53+Bh+Lh)が構成される。
【0093】
図4、図19、図20において、前記前側円筒部材Bfは、C用円筒部材Bcの前面に配置されており、4本の固定ネジN2(図17〜図20参照)により前記Bc,Bm,By,Bk,Bhと一体的に連結されている。固定ネジN2の先端は前記前側回転プレート58に固定したナット(図示せず)に螺合している。
前記回転する各円筒部材Bh、Bk、By、Bm、Bcおよび前記固定支持された各リング状連結部材Lh、Lk、Ly、Lm、Lcの間の空間は、前記シール部材88によって、各円筒部材Bh、Bk、By、Bm、Bc毎にシールされている。このため、前記現像剤供給口86eから前記補給現像剤受入れ口93aに補給される新しいキャリおよびトナーを有する2成分現像剤や回収容器連通口73bから回収容器連通口93a′を通って回収容器接続口86g′に排出される余剰現像剤が、前記各円筒部材Bh、Bk、By、Bm、Bcおよび各リング状連結部材Lh、Lk、Ly、Lm、Lcの間の空間において他の円筒部材の方へ移動しないようになっている。
【0094】
図21は現像剤供給ケースと現像剤補給装置の位置関係を示す説明図である。図22は前記図21の矢印XXII方向から見た図である。
図21、図22において、前記固定円筒部材F1aの上方には現像剤供給ケースTcが配置されている。前記現像剤供給ケースTcは、K(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、およびC(シアン)のトナーおよびキャリアを含む2成分現像剤が貯蔵された現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cおよびその下方に設けた現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112cを有している。前記現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cに貯蔵された2成分現像剤は本実施例1ではトナー濃度の高い2成分現像剤(以下「高濃度現像剤」という)を用いている。
【0095】
前記現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cから現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112cに供給された高濃度現像剤は、それぞれ現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112c内で循環しながら撹拌される。前記現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112cで撹拌された高濃度現像剤は、パイプ接続孔113k,113y,113m,113cから現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114cに供給される。
前記各現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114c内にはそれぞれ搬送スクリュー116が回転自在に配置されており、前記各現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114cの端部に配置されたモータユニット117k〜117cによって回転駆動される。前記各現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114cの搬送スクリュー116の回転によって現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cの新しい現像剤を前記現像剤供給口86eへ搬送するようになっている。
【0096】
(実施例1の作用)
図1において、潜像書込位置Q1においてROS(光書込走査装置、すなわち、潜像書込装置)により静電潜像が書き込まれた像担持体16は現像領域Q2に移動する。
前側固定フレームF1、後側固定フレームF2により回転可能に支持された現像容器支持部材Hは、前記現像領域Q2において像担持体16表面に隣接して配置される。
前記現像容器支持部材Hに支持された複数の現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、前記現像容器支持部材Hの回転および停止に伴って前記像担持体16表面の潜像をトナー像に現像する第1停止位置(現像位置、現像剤補給位置)P1、第2停止位置(現像容器U内から現像剤が排出される現像剤排出位置)P2、第3停止位置P3、および第4停止位置P4に順次移動停止する。
【0097】
図23は第1停止位置に停止した現像容器に備えられた第2撹拌部材およびシャッタの作用説明図で、前記現像容器の縦断面図である。図24は現像剤排出口および内側現像剤排出口が下向きになった状態を示す図である。
【0098】
(第1停止位置P1における動作)
図4、図6において、前記第1停止位置P1(図2、図3参照)に停止した現像器Dk,Dy,Dm,Dcの現像容器Uに支持された前記ギヤG10と同軸のギヤG9は、固定フレームF2に支持されたギヤG8と噛み合う。ギヤG8の回転により前記ギヤG9およびG10が回転し、それに連れてギヤG10に噛み合うギヤG11、G12も回転し、さらに前記ギヤG12に噛み合うギヤG13も回転する。
前記ギヤG10,G11,G12,G13の回転により、現像ロールR0、第1搬送部材R1、第2搬送部材R2、補給用現像剤搬送部材79が回転する。これらの部材の回転によりこの第1停止位置P1では次の動作(1),(2),(3)が行われる。
【0099】
(1)現像動作
前記現像容器U内において、撹拌搬送部材(R1+R2)は、現像ロールR0に現像剤を供給する。現像ロールR0は、前記像担持体16表面に対向する現像領域Q2にトナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を搬送する。このとき搬送されるトナーにより前記像担持体16表面の静電潜像がトナー像に現像される。この現像動作により、現像容器U内のトナーは消費されて減少しキャリアは汚れて劣化する。キャリアおよびトナーを有する2成分現像剤の補給が行われるが、キャリアは消費されないので、現像容器U内の2成分現像剤量が増加していく。特に単色の連続コピーを行うと現像剤量が急増する。したがって、キャリアを含む劣化した2成分現像剤を排出する必要が生じてくる。
【0100】
(2)現像剤補給動作
現像剤供給ケースTc内の新規現像剤(高濃度現像剤)は、前記リング状連結部材Lk、Ly、Lm、Lcの各現像剤供給口86e(図18参照)へ搬送される。前記現像剤供給口86eは前記円筒部材Bk、By、Bm、Bcの補給現像剤受入れ口93aの内いずれか1個と連通し、補給現像剤受入れ口93aから現像剤搬入口78b(図6B、図20参照)を通って現像剤補給筒78内に供給される。本実施例では前記供給された現像剤は前記現像剤補給筒78内の補給用現像剤搬送部材79の回転駆動により現像容器Uの現像剤補給口76(図6参照)へ搬送される。
前記補給用現像剤搬送部材79が回転すると、前記現像剤補給筒78(図6参照)内の現像剤が後方(−X方向)の現像剤補給口76へ搬送されて、搬送されてきた新規現像剤が前記現像剤補給口76から現像容器U内に補給される。
【0101】
前記現像動作時の現像剤補給により増加した現像剤(劣化したキャリアを含む余剰現像剤)を排出する現像剤排出動作は第1、第2停止位置P1,P2で行われる。
(3)第1停止位置の現像剤排出動作
前記第1停止位置P1では前記第2の現像剤溜り64の下流側の前記内側現像剤排出口69bを開閉するシャッタ71は自重で開口位置(図3参照)に回動し、前記内側現像剤排出口69bが開口した状態となる。
前記第1搬送部材R1および第2搬送部材R2の回転により第1、第2の現像剤溜まり64、66内の現像剤が搬送され、前記第1、第2の現像剤溜まり64、66内で循環する。
図23において、前記第2搬送部材R2の回転翼R2bには、前記外側現像剤排出口67aより下流側に回転翼低搬送部R2dが設けられているので、前記外側現像剤排出口67aが配置された領域Saに前記2成分現像剤が滞留し、前記外側現像剤排出口67aが配置された領域Saの現像剤の上面高さが他の領域Sbより局所的に高くなる(矢印Td参照)。
前記容器内の現像剤量が増加して前記滞留した2成分現像剤の上面高さが所定の高さになると、前記シャッタ71の外側面に現像剤が載る。なお、前記回転翼低搬送部R2dの効果については後述する。
【0102】
(第2停止位置P2の現像剤排出動作)
図3において、前記第1停止位置P1の現像器Dk,Dy,Dm,Dcが第2停止位置P2に移動、停止すると、前記第1停止位置P1において開口位置に回動していたシャッタ71は、自重により前記閉塞位置へ回動すると同時に容器内の現像剤の圧力により、前記内側現像剤排出口69bを閉塞する。このとき、前記第1停止位置P1において前記シャッタ71外側面に載った現像剤は、前記内側現像剤排出口69bから外側現像剤排出口67aを経て前記排出現像剤一時収容空間73内に排出される。
前記排出現像剤一時収容空間73内に排出された現像剤は、前記現像容器U内側より下方位置となる支持部材回転軸Doの現像剤排出筒51内へ落下し、前記現像剤排出筒51の先端部の回収容器連通口51bへ搬送されて、前記現像剤回収容器Tvへ回収される。
【0103】
(第3停止位置P3の動作)
図3、図24において、前記第2停止位置P2の現像器Dk,Dy,Dm,Dcが第3停止位置P3に移動、停止すると、前記内側現像剤排出口69bは下向きとなるが、前記内側現像剤排出口69bは、重力および前記現像容器U内の現像剤の圧力を受けているシャッタ71により閉塞されているので、現像容器U内の現像剤は内側現像剤排出口69bから排出されない。
【0104】
(第4停止位置P4の動作)
図3において、第4停止位置P4に移動、停止した前記現像器Dk,Dy,Dm,Dcの前記シャッタ71は、前記現像容器U内の現像剤の圧力を受けて開かず現像容器Uの現像剤は排出されない。
【0105】
(実施例1の作用効果すなち、第2搬送部材R2の回転翼R2aの低搬送部R2dの効果)
図25は回転翼低搬送部が設けられていない第2搬送部材を使用したときに現像容器内の現像剤の排出量を多くした場合と少なくした場合の前記容器内の現像剤量に対する現像剤排出量の推移および回転翼低搬送部が設けられた第2搬送部材を使用したときの現像容器内の現像剤量に対する現像剤排出量の推移を示したグラフである。
【0106】
(現像容器内の現像剤量に対する理想的な現像剤排出量特性)
図25に示す現像容器は、図に記載したように前記容器内の現像剤量が400gと500gとの間で良好な現像画像が得られる。前記容器内の現像剤量が400g以下ではムラや白筋が発生してしまい、前記容器内の現像剤量が500g以上では現像ロールR0および第1、第2撹拌部材R1,R2の駆動トルクが大きくなり、駆動用モータの消費電力が増えるという問題や補給トナーの混ざりが悪くなり、かぶりなどが発生する。
図25のグラフI(○−○)は前記現像容器内の現像剤量に対する理想的な現像剤排出量の特性の一例を示す。前記グラフIにおいて、現像容器内の現像剤量が450g以下では現像容器内の現像剤量はほとんど排出されないので現像容器内の現像剤量は維持される。また、450gを超えると最大補給に追従可能な排出量(最大排出量目標値)で排出されるので、現像容器内の現像剤量は増加しない。
このように前記グラフIでは450g以下ではほとんど排出されず、450gを超えると急激に排出量が増加して前記容器内の現像剤量が470g程度では最大補給に追従可能な排出量(最大排出量目標値)で排出されるので、450gを中心に一定範囲内に維持することができる。
なお、図25のグラフ中「最小排出量目標値」は現像容器内の現像剤量が適切な範囲にある時の現像剤排出量の目標値を意味する。
【0107】
(現像容器内の現像剤量に対する従来技術の現像剤排出量特性)
現像剤の排出を開始する現像容器の中の現像剤量は第2撹拌部材の回転軸の中心と自重で垂れ下がったときのシャッタの先端部との距離Lc(図15B参照)で制御可能である。
前記シャッタの先端部を前記第2撹拌部材の回転軸に近づけること(すなわち、シャッタ先端部を現像剤上面の下側に移動させること)により、現像容器内の現像剤量が少ないときから排出を開始することができ、逆に遠くすることにより前記現像剤量が多くなってから排出を開始することができる。
また、所定の現像剤量における現像剤排出量は現像剤排出口の大きさ、取り付け位置、シャッタの取り付け高さなどの制御パラメータ(現像剤排出量を制御するパラメータ)でも制御可能であるが、現像容器内を搬送される現像剤の上面高さに対するシャッタの先端位置の寄与が他の制御パラメータよりも著しく大きい。
【0108】
図25のグラフII(■−■)は最大現像剤供給量時に追従できるように、シャッタの先端位置を第2撹拌部材に近づけ、現像容器内の適正な現像剤量の上限500gでの排出量を最大排出量目標値に達するようにした従来例1を示すグラフである。
前記グラフIIにおいて、現像容器内の現像剤量が450gを越えると前記最大排出量目標値の排出量で排出されるため、現像容器内の現像剤量は450g付近まで減少するが、最低量400gにおいても現像剤が排出されてしまう。このため、最低の現像剤量が維持できず、現像ロールに供給される現像剤量が不足してムラ、白筋が発生してしまう。
図25のグラフIII(▲−▲)は最低量400gの現像剤を維持するために、シャッタの先端位置を第2撹拌部材から遠ざけ、排出を開始する現像容器内現像剤量を400g以上にした従来例2を示すグラフである。
前記グラフIIIにおいて、現像容器内の現像剤量が450g以下では現像剤がほとんど排出されないので最低量が維持される。しかし、この従来例IIでは現像剤量が増加したときの排出量が少ないために、最大補給時の増加分に対して追従できない。よって現像容器内の現像剤量の増加を招き、トルクの増加等の問題が発生する。
このように従来の現像装置においては第2撹拌部材の回転軸の中心との距離Lc(図15B参照)、つまり現像剤の上面高さに対するシャッタ先端部の位置を現像剤排出量の制御パラメータとすると、最低現像剤量の維持と最大現像剤補給時に追従させるための現像剤排出量との両立が困難であった。
【0109】
(現像容器内の現像剤量に対する実施例1の現像剤排出量特性)
そこで前記問題を解決するため、本発明の実施例1においては外側現像剤排出口67aより下流側に、前記第2撹拌部材R2の回転翼R2bに前記低搬送部R2dを設けた。
図25のグラフIV(◇−◇)は現像容器内の現像剤量に対する実施例1の現像剤排出量特性を示すグラフである。前記グラフIVにおいて、現像容器内の現像剤量が450g以上になると最大排出量目標値で排出されるため現像容器U内の現像剤量が450g付近まで減少する。また、現像容器内の現像剤量が450g以下になると容器内から現像剤がほとんど排出されない。
この理由は次のとおりである。
【0110】
前記低搬送部R2dでは現像剤の搬送速度が遅くなるため、この上流側においては現像剤が滞留し、局所的な盛り上がりを形成する(図23の矢印Td)。この箇所ではあたかも容器U内の現像剤量が増加したときと同様に現像剤の上面が上昇しているため、前記現像剤の上面の上昇する領域Saに前記外側現像剤排出口67aを対向させることにより現像容器U内現像剤量が少ない時から排出を開始できるとともに最大排出量で現像剤を排出させることができる。したがって、本実施例1では、図25のグラフに示すような理想に近い排出量(グラフI)の推移を得ることができ、現像容器U内の現像剤量を適切な範囲内に維持することができる。
本実施例1において、前記低搬送部R2dを所定の範囲より広い範囲にわたって設定したり、搬送力を著しく低下させると、現像剤の溜り量が大きくなりすぎて搬送中の現像剤量が減少してしまい、全体のバランスが取れなくなってしまう。よって、できるだけ外側現像剤排出口67aに対向する部分だけの現像剤上面高さを高くすることが重要である。
【0111】
(実施例2)
図26は本発明の実施例2の現像装置に備えられた現像容器の平断面図で、前記図7に対応する図である。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図26において、この実施例2の現像容器Uに備えられた第2撹拌部材R2の回転翼R2bの低搬送部R2d′は、前記回転翼低搬送部R2dのピッチpaが前記回転翼通常搬送部R2cのピッチpoよりも短く形成されている。
この実施例2において、第2撹拌部材R2の各寸法は次の値に設定されている。
(1)回転翼通常搬送部R2c(前記回転翼低搬送部R2d′以外の部分)の径は20mm。
(2)回転軸R2aの径は8mm。
(3)回転翼通常搬送部R2cのピッチpoは25mm。
(4)前記回転翼低搬送部R2d′のピッチpaは12.5mm。
(5)前記回転翼低搬送部R2d′の軸方向の長さL1は25mm。
【0112】
前記回転翼低搬送部R2d′のピッチpaが前記回転翼通常搬送部R2cのピッチpoよりも短く形成されているので、前記回転翼低搬送部R2d′の翼が1回転で現像剤を搬送する軸方向の距離が短くなる。このため、前記外側現像剤排出口67a下流側の前記回転翼R2bの回転翼低搬送部R2d′の搬送力は回転翼通常搬送部R2cの部分より低くなるので、前記外側現像剤排出口67aが配置された領域Saに前記2成分現像剤が滞留し、この実施例2においても前記実施例1と同様の作用を奏する。
【0113】
(実施例3)
図27は本発明の実施例3の現像装置の要部の拡大断面図で、図27Aは前記実施例3の現像装置の要部拡大図、図27Bは前記現像装置の要部の前記図27Aと異なる部分の拡大断面図である。図28は前記現像装置に備えられた現像容器の斜視図で、図28Aは前記現像容器から現像剤補給筒が取り外されている状態を示す図、図28Bは前記現像容器に現像剤補給筒が取り付けられている状態を示す図である。図29は前記図27AのXXIX−XXIX線断面図で、前記図7に対応する図である。
なお、この実施例3の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
【0114】
図27〜図29において、この実施例3では前記像担持体16表面に対向する位置に1個の現像容器Dが配置されている。
この実施例3の現像剤排出口67a′は、前記現像容器Dの現像容器Uの現像容器本体Vの容器側壁に形成されており、前記現像剤排出口67a′の下端縁の位置は、前記現像容器U内に適切な現像剤量が保持されているときの現像剤上面(前記現像剤排出口67a′が配置された領域Sa以外の領域である他の領域Sbの現像剤上面位置)よりも上方に形成されている。
また、前記現像剤排出口67a′の容器側壁内側には前記実施例1の現像剤排出用凹溝67d,67dが形成されておらず、前記実施例1の排出口形成部材69およびシャッタ71も設けられていない。
図27A、図29において、前記局所的に上面高さが現像剤排出口67a′の下端縁の位置より高くなった現像剤は、前記現像剤排出口67a′から排出され、前記現像容器本体Vの容器側壁に設けられた排出管122を通って、前記排出管122の下端部に装着された現像剤回収容器Tvに回収されるようになっている。
また、実施例3の現像容器Uの現像剤補給口76は前記現像剤排出口67a′の下流側に設けられており、前記現像剤補給口76には現像剤貯蔵容器127に貯蔵されたトナー濃度の高い2成分現像剤が、補給用現像剤搬送部材79から補給されるように構成されている。
【0115】
この実施例3においても前記現像剤排出口67a′が配置された領域Saの現像剤上面高さが局所的に高くなるので、前記容器内の現像剤が前記現像剤排出口67a′から排出され易くなり、現像剤の補給量が多い場合に前記容器内の現像剤量が適切な範囲となる。また、前記現像剤排出口67a′の下端縁の位置は、前記現像剤排出口67a′が配置された領域Sa以外の領域である他の領域Sbの現像剤上面の位置より上方に形成されているので、前記現像剤の補給量が少ない場合に必要な最低量の現像剤量を維持することが可能となる。
【0116】
(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を逸脱することなく、種々設計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)前記各実施例ではトナー濃度の高い現像剤を前記現像容器U内へ補給する代わりにそれぞれ別々に貯蔵されたトナーおよびキャリアを現像剤容器U内へ補給することが可能である。
(H02)前記実施例1,2では前記支持部材回転軸Doの各連通口Doaは前記支持部材回転軸Doの円周方向に形成された場合を例示したが、前記支持部材回転軸Doの軸方向の異なる位置に形成することも可能である。
(H03)前記実施例3では、第2撹拌部材R2の低搬送部R2dの外径が前記通常搬送部R2cの外径よりも小さく形成された場合を例示したが、前記低搬送部R2dのピッチを前記通常搬送部R2cのピッチよりも短く形成することも可能である。
(H04)前記実施例1,2において、現像容器Uの上壁W2内面に形成された現像剤排出用凹溝67d,67dを省略し、前記上壁W2内面から前記排出口形成部材69の排出路形成部69a上面を離隔させて、前記排出路形成部69aと前記上壁W2との間に前記副排出口72,72および現像剤排出路70,70を形成することも可能である。
(H05)前記実施例1,2において、開口位置に回動したシャッタ71を係止するシャッタ係止部69eは、前記排出口形成部材69と別体に構成することも可能である。
(H06)前記実施例1,2において、前記シャッタ71および排出口形成部材69を省略して、前記現像容器Uの上壁W2に設けられた外側現像剤排出口67aを現像容器Uの側壁に設けることも可能である。
【0117】
【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)補給量に応じて簡単な構成で現像容器内の現像剤を排出して前記現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の画像形成装置の一実施例の全体説明図である。
【図2】 図2は本発明の現像装置の実施例1の要部の拡大断面図である。
【図3】 図3は本発明の現像装置の実施例1の前記図2と異なる部分の拡大断面図である。
【図4】 図4は、同実施例の現像容器を、回転する現像容器支持部材に装着した状態を示す図である。
【図5】 図5は本発明の実施例1の現像装置に備えられた支持部材回転軸の拡大断面図で、図5Aは前記図4のVA−VA線断面図、図5Bは前記図5AのVB−VB線断面図である。
【図6】 図6は前記図4に示す現像容器の斜視図で、図6Aは前記現像容器から現像剤補給筒が取り外されている状態を示す図、図6Bは前記現像容器に現像剤補給筒が取り付けられている状態を示す図である。
【図7】 図7は前記図3のVII−VII線断面図である。
【図8】 図8は前記現像容器の容器上壁の上面に形成された連通路形成部材の部分断面拡大図で、前記図6Aの矢印VIIIで示す部分の拡大図である。
【図9】 図9は前記図8に示された連通路形成部材の平断面図である。
【図10】 図10は前記図8に示された連通路形成部材の横断面図で、図10Aは前記図9のXA−XA線断面図、図10Bは前記図9のXB−XB線断面図、図10Cは前記図9のXC−XC線断面図である。
【図11】 図11は前記図8に示された連通路形成部材の縦断面図で、前記図9のXI−XI線断面図である。
【図12】 図12は前記容器上壁に形成された現像剤排出口に隣接した前記容器上壁の内面側の説明図で、図12Aは前記図11の矢印XIIAからみた図、図12Bは前記図12AのXIIB−XIIB線断面図である。
【図13】 図13は前記現像剤排出口に装着される排出口形成部材および前記排出口形成部材に回動可能に支持されたシャッタの説明図で、前記現像剤排出口に装着される前の状態を示す図である。
【図14】 図14は前記図13に示された排出口形成部材およびシャッタが前記現像剤排出口に装着された状態を示す図である。
【図15】 図15は現像容器内における前記現像剤排出口に装着された排出口形成部材およびシャッタの状態を示す図で、図15Aは縦断面図、図15Bは前記図15AのXVB−XVB線断面図である。
【図16】 図16は前記図13に示された排出口形成部材の説明図で、図16Aは前記図13の状態で下側の面(−Z側の面)からみた平面図、図16Bは前記図16Aの矢印XVIBからみた図、図16Cは前記図13の状態で上側の面(Z側の面)からみた平面図で前記図16Bの矢印XVICからみた図、図16Dは前記図16CのXVID−XVID線断面図である。
【図17】 図17は前記図4のXVII−XVII線断面図で、前記図4に示す排出用リング状連結部材Lhおよびその内部に回転可能に配置された排出用回転円筒部材Bhの説明図である。
【図18】 図18は同様の構成を有するK,Y,M,C用のリング状連結部材とその内部に回転可能に支持された回転円筒部材の説明図で、図18Aは前記図4のXVIIIA−XVIIIA線断面図、図18Bは前記図4のXVIIIB−XVIIIB線断面図である。
【図19】 図19は前記図17のXIX−XIX線断面図である。
【図20】 図20は前記図17のXX−XX線断面図である。
【図21】 図21は現像剤供給ケースと現像剤補給装置の位置関係を示す説明図である。
【図22】 図22は前記図21の矢印XXII方向から見た図である。
【図23】 図23は第1停止位置に停止した現像容器に備えられた第2撹拌部材およびシャッタの作用説明図で、前記現像容器の縦断面図である。
【図24】 図24は現像剤排出口および内側現像剤排出口が下向きになった状態を示す図である。
【図25】 図25は回転翼低搬送部が設けられていない第2搬送部材を使用したときに現像容器内の現像剤の排出量を多くした場合と少なくした場合の前記容器内の現像剤量に対する現像剤排出量の推移および回転翼低搬送部が設けられた第2搬送部材を使用したときの現像容器内の現像剤量に対する現像剤排出量の推移を示したグラフである。
【図26】 図26は本発明の実施例2の現像装置に備えられた現像容器の平断面図で、前記図7に対応する図である。
【図27】 図27は本発明の実施例3の現像装置の要部の拡大断面図で、図27Aは前記実施例3の現像装置の要部拡大図、図27Bは前記現像装置の要部の前記図27Aと異なる部分の拡大断面図である。
【図28】 図28は前記現像装置に備えられた現像容器の斜視図で、図28Aは前記現像容器から現像剤補給筒が取り外されている状態を示す図、図28Bは前記現像容器に現像剤補給筒が取り付けられている状態を示す図である。
【図29】 図29は前記図27AのXXIX−XXIX線断面図で、前記図7に対応する図である。
【符号の説明】
Do…支持部材回転軸、E…接続部、F1,F2…固定フレーム、H…現像容器支持部材、J…排出現像剤搬送装置、P1…第1停止位置、Q2…現像領域、ROS…画像書込装置、R1…第1撹拌部材、R2…第2撹拌部材、R1a,R2a…回転軸、R1b,R2b…回転翼、R2c…通常搬送部、R2d;R2d′…低搬送部、R0…現像ロール、Sa…現像剤排出口が配置された領域、Sb…他の領域、Tv…現像剤回収容器、U…現像容器、W2…上壁
16…像担持体、62…現像ロール収容部、63…第1現像剤撹拌領域、64…第2現像剤撹拌領域、66…仕切壁、67a+69b;67a′…現像剤排出口、71…シャッタ、76…現像剤補給口。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device that develops a latent image formed on an image carrier (photoreceptor) of an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer into a toner image. The present invention relates to a developing apparatus in which a plurality of developing containers are supported by a rotating developing container support member, and are sequentially moved to and stopped at a developing position to perform development.
[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 the surface of an image carrier (photoreceptor) with a two-component developer composed of toner and carrier is used. In the developing container containing the two-component developer of such a developing device, the toner is consumed by the developing operation, while the carrier is not consumed but remains in the developing container and is transported in the developing container. Frictional contact is made, and charge is imparted to the toner. When such friction and collision with the toner are repeated, a part of the toner adheres to the carrier and the carrier surface is contaminated, or the coat layer of the carrier is peeled off. For this reason, the charging ability of the carrier to the toner gradually decreases, and fogging due to poor charging of the toner occurs, causing a significant decrease in image quality.
[0003]
Until now, the developer in the developing container has been periodically replaced before such image quality defects occur, and thus a great amount of maintenance work has been required.
Further, as the size of the apparatus is reduced in order to cope with space saving, the size of each developing container is limited, so that a sufficient amount of developer cannot be secured inside each developing container. As a result, the developer or developer container replacement interval is further shortened, the service cost for changing the developer, the consumables cost due to frequent replacement of the developer cartridge, etc., and the unit price per sheet will increase. There was a problem.
In order to suppress such deterioration of the developer, the developer consisting of a mixture of carrier and toner or the carrier and toner are separately supplied into the developing container, while developing the deteriorated developer with reduced charging performance. There has been proposed an apparatus that discharges from a container so that deterioration in charging performance can be suppressed. This type of technology is conventionally called “trickling development method”, and the following technology (J01) is known.
[0004]
(J01) Technology described in Japanese Patent Publication No. 2-21591 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-1000047)
The technology described in this publication replenishes a new carrier into the developing container separately from the replenishment of consumed toner, and the developer in the developing container that has become excessive is provided on the wall of the developing container. Overflow is discharged from the discharge port, and is collected in the developer collection container. By such replenishment / discharge of the developer, the developer that is contaminated and deteriorated in the developing container is replaced with newly supplied toner and carrier. As a result, the charging performance of the developer is maintained, and the deterioration of the image quality is suppressed.
[0005]
In recent years, there has been an increasing demand for colorization of image forming apparatuses such as copiers and printers. In order to obtain a color image in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, there is a method in which a plurality of developing containers are installed in order to develop a plurality of color toners and the plurality of color toners are superimposed on a recording medium. It is common. As a means for realizing this, a plurality of developing containers are arranged around the image carrier, so that only the developing container to be developed is brought into contact with the image carrier and the others are separated from each other. A so-called rotary method in which a developer container of a required color is opposed to an image carrier by a rotating operation, or a so-called tandem method in which a combination of one image carrier and a single or a plurality of developer containers arranged around the image carrier is arranged in series. Proposal and practical use.
[0006]
When the trickle method is applied to such a color image forming method, a mechanism for discharging the deteriorated developer to the outside of the developing container is required in accordance with the replenishment amount of the new carrier and toner.
As one of such mechanisms, the following technique (J02) is known.
(J02) Technology described in JP-A-5-289506
This publication describes a technique in which a shutter is provided at a developer discharge port of a developing container, the shutter is opened and closed by a solenoid, and an excess amount of developer corresponding to the open / close time is discharged.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
(Problem of the above (J02))
The prior art (J02) has a problem that the structure is complicated because the opening and closing of the shutter is electrically controlled, and the reliability is low.
[0008]
As described above, the following techniques (J03) and (J04) are conventionally known as methods for controlling the discharge amount without using a driving device for opening and closing the shutter.
(J03) (Technology for providing the lower edge of the developer discharge port at the upper surface position of an appropriate amount of developer in the developer container)
This technology is a developer container used in a horizontal retract method and a tandem method in which a developer container of a developing device is maintained horizontally in a full-color image forming method, and a developer is placed at an upper surface position of an appropriate amount of developer in the developer container. Provide the lower edge of the outlet. As a result, a new carrier is replenished to increase the developer in the container, and when the upper surface of the developer is higher than the lower edge of the developer discharge port, the height of the upper surface of the developer in the container is The developer in the container continues to be discharged until the height becomes lower than the lower end edge of the agent discharge port.
[0009]
(J04) (Technology of application of Japanese Patent Application No. 10-158076, ie, technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10)
This technique is a technique previously filed by the present applicant, and a developer discharge port is provided in the upper wall of the container when a plurality of developer containers supported by the rotating developer container support member stop moving to the development position. ing. A shutter that is rotatable by its own weight is provided at the position of the developer discharge port inside the upper wall of the container.
At the developing position, the shutter is set so that the shutter rotates inwardly to open the developer discharge port and the front end of the shutter approaches the upper surface of the developer in the container. When the amount of developer in the container increases, the shutter tip enters a state where the developer enters the developer, and the developer moves to the upper surface of the shutter due to the movement of the developer by the transport force of the transport member. The developer thus collected on the shutter is discharged out of the developer container when the shutter closes the developer discharge port when the developer container support member rotates.
[0010]
The prior arts (J03) and (J04) both aim to maintain the developer amount in the developing container within an appropriate range with a simple mechanism.
This is because the following problems (a) and (b) occur when the amount of developer in the developing container cannot be maintained within an appropriate range.
(A) If there is too much developer, the driving torque of the developing roll and the conveying member will increase, and the power consumption of the driving motor will increase, and the replenishment toner will not be sufficiently agitated in the developing container. Problems such as fogging occur.
(B) On the contrary, if the amount is too small, supply of the developer to the developing roll is insufficient, and image defects such as density unevenness and whitening occur.
Therefore, in order to maintain the developer amount in the developing container within an appropriate range, when the replenishment amount into the developing container is large, the amount increased by replenishment is quickly discharged, and the development in the developing container is also performed. When the amount of the agent becomes small, it is necessary to reduce the discharge amount of the developer in the container.
[0011]
However, there are the following problems in order to maintain the developer amount in the container within an appropriate range.
For example, when the developer discharge port is provided on the side wall of the container as in the prior art (J03), the position of the lower edge of the developer discharge port is higher than the upper surface of the developer in an appropriate range of the developer amount in the developer container. When it is above, it is difficult for the developer in the container to be discharged from the developer discharge port. For this reason, when the replenishment amount of the developer is large, the developer amount in the container is increased, and the developer amount in the container is equal to or more than an appropriate range.
Further, when the position of the lower edge of the developer discharge port is below the upper surface of the developer in the appropriate range, the developer in the container is easily discharged. However, in this case, when the developer replenishment amount is small, the developer in the container continues to be discharged, and the developer amount in the container falls below an appropriate range.
[0012]
Further, when a shutter is provided at the developer discharge port on the upper wall of the container as in the prior art (J04), a position where the developer in the developer container is difficult to be discharged (a position above the upper surface of the developer in the appropriate range). If the shutter is held in a large amount of developer, the amount of developer in the container increases and the amount of developer in the container exceeds the appropriate range.
When the shutter is held at a position where the developer is easily discharged (a position below the upper surface position of the developer in the appropriate range), the amount of developer in the container becomes less than the appropriate range.
[0013]
The present invention has the following description (O01) as a technical problem in view of the above examination results.
(O01) The developer in the developer container can be discharged with a simple structure according to the replenishment amount so that the developer amount in the developer container can be maintained within an appropriate range.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Next, the present invention that has solved the above problems will be described. In the description of the present invention, the reference numerals in parentheses added after the constituent elements of the present invention are constituent elements of the embodiments described later corresponding to the constituent elements of the present invention. It is a sign. The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the constituent elements of the embodiments described later is to facilitate the understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
[0015]
(Invention)
In order to solve the above problems, the developing device of the present invention has the following requirements:
(A01) A latent image corresponding to image information is written by an image writing device (ROS) and is arranged adjacent to the surface of the rotating image carrier (16), and on the image carrier (16). A developing roll (R0) for conveying a two-component developer composed of toner and carrier to a developing area (Q2) for developing the latent image into a toner image;
(A02) A developing roll accommodating portion (62) in which the developing roll (R0) is accommodated, and a first developer stirring region extending in the axial direction of the developing roll (R0) adjacent to the developing roll accommodating portion (62) (63) and a portion of the first developer agitating region (63) adjacent to the developing roll (R0) adjacent to the first developer stirring region (63) except for the connection ports (E) at both axial ends. 66) is partitioned from the first developer stirring region (63) and both ends in the axial direction are connected to the first developer stirring region (63) and are connected to the partition wall (66) and its partition wall (66). A developer container (U) having a second developer stirring region (64) formed between the container side wall extending along the container side;
(A03) A rotating shaft (R1a) disposed in the first developer stirring region (63) and extending in the conveying direction of the two-component developer, and a rotating blade (R1b) fixed to the outer periphery of the rotating shaft (R1a) ), And the rotating blade (R1b) rotates as the rotating shaft (R1a) rotates to convey the developer to the developing roll (R0) while stirring the developer,
(A04) A rotating shaft (R2a) disposed in the second developer stirring region (64) and extending in the conveying direction of the two-component developer, and a rotating blade (R2b) fixed to the outer periphery of the rotating shaft (R2a) ), And the rotating blade (R2b) rotates with the rotation of the rotating shaft (R2a) to convey the developer in the opposite direction to the first conveying member (R1) while stirring the developer. (R2),
(A05) Provided on the outer wall of the container forming the second developer stirring region (64) for discharging the developer in the second developer stirring region (64), and the height of the upper surface of the developer is constant. A developer discharge port (67a + 69b; 67a ′) that discharges the developer when the height exceeds the predetermined height and increases as the amount exceeding the certain height increases;
(A06) Developer supply port (76) for supplying new developer into the developer container (U),
(A07) A normal conveyance unit (R2c) having a predetermined conveyance force and a developer discharge direction (67a + 69b; 67a ′) provided downstream of the developer conveyance direction and having a conveyance force higher than that of the normal conveyance unit (R2c). A low low transport section (R2d; R2d '), and a developer discharge port (67a + 69b; 67a') where the developer is retained by the low transport section (R2d; R2d ') (Sa) The second conveying member (R2) having the rotary blade (R2b) that locally raises the height of the developer upper surface of ()) higher than other regions (Sb).
[0016]
In the present invention, the “developer that discharges the developer when the height of the upper surface of the developer is equal to or higher than a certain height and increases as the amount exceeding the certain height increases. Examples of the “discharge port” include the following developer discharge port.
(A) A developer discharge port (67a ′) provided on the side wall of the developing container (U).
(B) A developer discharge port (67a + 69b) provided on the upper wall of the developing container (U) of the rotary developing device and provided with an open / close shutter (71) on the inner surface side.
[0017]
(Operation of the present invention)
In the developing device of the present invention having the above-described features, the developing roll (R0) accommodated in the developing roll accommodating portion (62) of the developing container (U) is in accordance with image information by the image writing device (ROS). A latent image is written and arranged adjacent to the surface of the image carrier (16) on which the latent image is rotated. The first conveying member (R1) disposed in the first developer stirring region (63) extending in the axial direction of the developing roll (R0) has a rotating shaft (in the conveying direction of the two-component developer composed of toner and carrier). R1a) and a rotating blade (R1b) fixed to the outer periphery of the rotating shaft (R1a), and the rotating blade (R1b) rotates as the rotating shaft (R1a) rotates to stir the developer. Then, it is conveyed to the developing roll (R0).
The second developer agitation region (64) disposed adjacent to the first developer agitation region (63) and on the opposite side of the developing roll (R0) is connected to the first developer agitation region (63). A portion excluding the connection port (E) at both ends in the direction is partitioned by the partition wall (66) and formed between the partition wall (66) and the container side wall extending along the partition wall (66).
The second conveying member (R2) disposed in the second developer agitating region (64) has the rotating blade (R2b) rotated along with the rotation of the rotating shaft (R2a), while the developer is being agitated. Transport in the direction opposite to the transport member (R1).
The latent image on the image carrier (16) is developed into a toner image by the toner of the two-component developer conveyed to the development area (Q2), and the two-component developer in which the toner is consumed by the developing operation is 2 is sent to the developer stirring area (64). A new developer is supplied from the developer supply port (76) into the developing container (U).
[0018]
The rotating blade (R2b) of the second conveying member (R2) is provided downstream of the normal conveying portion (R2c) having a predetermined conveying force and the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′) in the developer conveying direction. And a low conveying portion (R2d; R2d ′) having a conveying force lower than that of the normal conveying portion (R2c), and the developer is retained by the low conveying portion (R2d; R2d ′) and the developer discharge port. The upper surface height of the developer in the region (Sa) in which (67a + 69b; 67a ′) is arranged is locally higher than the other region (Sb).
The developer whose upper surface height is locally increased is discharged from the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′) when the height of the upper surface is equal to or higher than a certain height. The discharge amount increases as the amount of the developer whose upper surface height is locally increased exceeds the certain height. Therefore, it is possible to prevent the amount of developer in the developing container (U) from increasing excessively.
Further, when the developer upper surface height at a position where the upper surface height of the developer is locally increased becomes equal to or lower than a certain height, the developer is discharged from the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′). Not. At this time, the position of the upper surface of the developer in the other region (Sb) is held at a position corresponding to the height of the upper surface of the developer at the locally increased position (the upper surface height equal to or lower than the predetermined height). Therefore, it is possible to prevent the height of the developer in the developing container (U) from becoming too low.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
The developing device of Embodiment 1 of the present invention is characterized in that the present invention has the following requirements:
(A08) The rotor blade (R2b) formed so that the outer diameter of the low transport section (R2d) is smaller than the outer diameter of the normal transport section (R2c).
(Operation of Embodiment 1)
In the developing device according to the first embodiment of the present invention having the above-described configuration, the low conveying portion (R2d) in which the outer diameter of the rotary blade (R2b) is smaller than the outer diameter of the normal conveying portion (R2c). As a result, the developer stays in the region (Sa) where the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′) is disposed. For this reason, the height of the upper surface of the developer in the region (Sa) where the developer discharge port (67a) is arranged is locally higher than that in the other region (Sb) by the low transport portion (R2d). Therefore, this Embodiment 1 has the same effect as the present invention.
[0020]
(Embodiment 2)
The developing device of Embodiment 2 of the present invention is characterized in that the present invention has the following requirements:
(A09) The rotor blade (R2b) formed so that the pitch of the low transport section (R2d ') is shorter than the pitch of the normal transport section (R2c).
(Operation of Embodiment 2)
In the developing device according to the second embodiment of the present invention having the above-described configuration, the developer is caused by the low conveying portion (R2d ′) in which the pitch of the rotary blade (R2b) is shorter than the pitch of the normal conveying portion (R2c). Stays in the region (Sa) where the developer discharge port (67a + 69b) is disposed. For this reason, the upper surface height of the developer in the region (Sa) where the developer discharge port (67a) is disposed is locally higher than that in the other region (Sb). Therefore, the second embodiment also has the same effect as the present invention.
[0021]
(Embodiment 3)
The developing device according to the third embodiment of the present invention has the following requirements in the present invention or the first or second embodiment.
(A010) The developer discharge port (67a ′) formed on the side wall of the container outer wall.
(Operation of Embodiment 3)
In the developing device according to the third embodiment of the present invention having the above-described configuration, the developer discharge port (67a ′) is formed on the side wall of the outer wall of the container.
When the upper surface height of the portion where the developer in the region (Sa) where the developer discharge port (67a ′) is locally increased becomes higher than the position of the lower edge of the developer discharge port (67a ′). The developer in the container is discharged from the developer discharge port (67a ′). As the upper surface of the developer becomes higher than the position of the lower end edge of the developer discharge port (67a '), the developer is easily discharged, so that the developer discharge amount increases. For this reason, when the amount of developer replenished is large, the amount of developer in the container does not increase, so the amount of developer in the container falls within an appropriate range. When the amount of developer replenished is small, the height of the upper surface of the developer that locally increases as the amount of developer in the developer container (U) decreases is the developer discharge port (67a ′). ) Approaches the position of the lower edge. As it approaches, the amount of emissions decreases. When the upper surface of the developer reaches the position of the lower edge of the developer discharge port (67a '), the developer is not discharged, so that the necessary minimum amount of developer can be maintained.
[0022]
(Embodiment 4)
The developing device according to the fourth embodiment of the present invention has the following requirements in the present invention or the first or second embodiment.
(A011) A latent image of a plurality of color components corresponding to image information is written by the image writing device (ROS) and is arranged adjacent to the surface of the rotating image carrier (16). A developer container support member (H) having a support member rotation shaft (Do) rotatably supported by F1, F2);
(A012) A latent image of each color component on the surface of the image carrier (16) is supported by the developer container support member (H), and the toner image of each color on the surface of the image carrier (16) as the support member rotation shaft (Do) rotates and stops. A plurality of the developing containers (U) that sequentially stop at a first stop position (P1) for developing the toner;
(A013) A discharged developer transport device (J) that transports the developer discharged from the developer discharge port (67a + 69b) to the developer recovery container (Tv).
[0023]
(Operation of Embodiment 4)
In the developing device according to the fourth embodiment of the present invention having the above-described configuration, a latent image of a plurality of color components corresponding to image information is rotated on the surface of the image carrier (16) by the image writing device (ROS). Written sequentially.
The fixed frames (F1, F2) rotatably support the support member rotation shaft (Do) of the developing device support member (H) disposed adjacent to the image carrier (16). The plurality of developing containers (U) supported by the developing device support member (H) sequentially rotate and stop at the first stop position (P1) as the support member rotation shaft (Do) rotates. The latent image of each color component on the surface of the image carrier (16) is sequentially stopped at a first stop position (P1) where a toner image is developed.
The discharged developer transport device (J) transports the developer discharged from the developer discharge port (67a + 69b) to the developer recovery container (Tv).
[0024]
(Embodiment 5)
The developing device according to the fifth embodiment of the present invention has the following requirements in the fourth embodiment.
(A014) The developer discharge port (67a + 69b) provided in the upper wall of the developer container when stopped at the first stop position (P1),
(A015) When the developer discharge port (67a + 69b) is upward, the developer discharge port (67a + 69b) is rotated by the action of gravity to open, and when the developer discharge port (67a + 69b) is downward. And a shutter (71) that rotates to a closing position that closes the developer discharge port (67a + 69b) by the action of gravity, wherein the second development is carried by the second carrying member (R2) at the opening position. The developer stored in the developer stirring area (64) is stored on the outer surface, and the developer stored on the outer surface is discharged from the developer discharge port (67a + 69b) when the developer is rotated from the opening position to the closing position. (71).
[0025]
(Supplementary explanation of the fifth embodiment)
The developer discharge port (67a + 69b) provided on the upper wall portion of the developing container (U) is formed only on the upper wall (W2) of the developing container (U), or on the upper wall (W2) and the upper wall (W2). It is possible to form both the supported discharge port forming members (69) and to arrange both the developer discharge ports (67a, 69b) in an overlapping manner.
[0026]
(Operation of Embodiment 5)
In the developing device according to the fifth embodiment of the present invention having the above-described configuration, the developer discharge port (67a + 69b) is provided on the upper wall portion of the developing container when stopped at the first stop position (P1). Accordingly, when stopped at the first stop position (P1), the developer discharge port (67a + 69b) faces upward, so the shutter (71) rotates to the open position and opens the developer discharge port (67a + 69b). To do.
The developer discharge port (67a + 69b) is disposed by the low transport portion (R2d) of the rotor blade (R2b) of the second transport member (R2) of the developer container (U) stopped at the first stop position (P1). The developer in the remaining area (Sa) stays. For this reason, the upper surface height of the developer in the region (Sa) where the developer discharge port (67a + 69b) is disposed is locally higher than the other region (Sb), and the second transport member (R2) The developer is conveyed to the outer surface of the shutter (71) rotated to the opening position.
When the developer container (U) stopped at the first stop position (P1) rotates and stops with the rotation of the developer container support member (H), the shutter (71) rotates to the closed position. To do. When the shutter (71) rotates to the closed position, the developer on the outer surface of the shutter (71) is discharged from the developer discharge port (67a + 69b). Further, when each developer container (U) rotates and the developer discharge port (67a + 69b) faces downward, the shutter (71) rotates to the closed position by the action of gravity, and the developer discharge port ( 67a + 69b) is closed.
[0027]
As the developer whose top surface height is locally higher in the region (Sa) where the developer discharge port (67a + 69b) is disposed becomes higher than the outer surface of the shutter (71), the outer surface of the shutter (71) is increased. Since the amount of developer to be loaded increases, the amount discharged from the developer discharge port (67a + 69b) increases. For this reason, the developer amount in the container does not increase when the developer replenishment amount is large. Further, when the amount of developer replenished is small, as the developer amount in the developer container (U) decreases, the upper surface of the locally raised portion becomes lower and the discharge amount decreases. . Since the developer is not discharged when the upper surface of the developer is below the outer surface of the shutter (71), the necessary minimum amount of developer can be maintained.
[0028]
(Embodiment 6)
The developing device according to the sixth embodiment of the present invention has the following requirements in the present invention or the first to fifth embodiments.
(A016) The pitch of the normal conveying portion (R2c) of the rotary blade (R2b) is po, the length of the low conveying portion (R2d; R2d ') in the axial direction is L1, and the developer discharge port (67a + 69b; 67a' ) And the upstream end of the low transport section (R2d; R2d ') are L2 and po≤L1≤1.5po and 0≤L2≤po. The rotor blade (R2b).
[0029]
(Operation of Embodiment 6)
In the developing device according to the sixth embodiment of the present invention having the above-described configuration, the rotating blade (R2b) has a pitch of the normal conveying portion (R2c) of the rotating blade as po and the low conveying portion (R2d; R2d ′). L1 is the length in the axial direction, and L2 is the length between the downstream end of the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′) and the upstream end of the low transport portion (R2d; R2d ′). It is formed so that po ≦ L1 ≦ 1.5 po and 0 ≦ L2 ≦ po.
The developer stays in the region (Sa) where the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′) is arranged by the rotor blade (R2b) formed in this way, and the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′) The upper surface height of the developer in the arranged area (Sa) can be locally higher than that in the other area (Sb).
Accordingly, the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′) discharges the developer when the height of the upper surface of the developer is equal to or higher than a certain height. Therefore, the height of the upper surface of the developer is locally high. The developed developer is discharged from the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′). The discharge amount increases as the amount of the developer whose upper surface height is locally increased exceeds the certain height. Therefore, it is possible to prevent the amount of developer in the developing container (U) from increasing excessively.
Further, when the developer upper surface height at a position where the upper surface height of the developer is locally increased becomes equal to or lower than a certain height, the developer is discharged from the developer discharge port (67a + 69b; 67a ′). Not. At this time, the position of the upper surface of the developer in the other region (Sb) is held at a position corresponding to the height of the upper surface of the developer at the locally increased position (the upper surface height equal to or lower than the predetermined height). Therefore, it is possible to prevent the height of the developer in the developing container (U) from becoming too low.
[0030]
【Example】
Next, examples (examples) of the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
In order to facilitate understanding of the following description, in the drawings, the front-rear direction is the X-axis direction, the left-right direction is the Y-axis direction, the up-down direction is the Z-axis direction, and arrows X, -X, Y, -Y, The direction indicated by Z and -Z or the indicated side is defined as front, rear, right, left, upper, lower, or front, rear, right, left, upper, and lower, respectively.
In the figure, “•” in “○” means an arrow heading from the back of the page to the front, and “×” in “○” is the front of the page. It means an arrow pointing from the back to the back.
[0031]
(Example 1)
FIG. 1 is an overall explanatory view of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
In FIG. 1, an image forming apparatus F includes a digital copying machine F1 as a main body of an image forming apparatus having a platen glass (transparent document table) A1 on its upper surface, and an automatic document removably mounted on the platen glass A1. A transport device F2 is provided.
The automatic document feeder F2 sequentially takes out the documents Gi (i = 1, 2,...) Stored in the document feed tray TRk, conveys them to the copy position on the platen glass A1, and copies the copied document. The document is discharged to the document discharge tray TRh. The automatic document feeder F2 includes a document presence / absence sensor S1 for detecting the presence / absence of a document on the document feed tray TRk, a document registration sensor S2 for detecting the passage of a document to be conveyed, and the like.
[0032]
The copying machine main body F1 includes a UI (user interface) disposed on an upper surface thereof, an IIT (image input terminal) as an original reading device sequentially disposed below the platen glass A1, an IPS (image processing system), and An IOT (image output terminal) is provided as an image recording operation unit.
The UI (user interface) includes an input operation member (not shown) such as a copy start button and a copy set number input key for the user of the image forming apparatus F to input an operation command signal such as copy start, and the image forming apparatus. And a display unit (not shown) for displaying information on the current setting state of F.
[0033]
The IIT as a document reading device arranged below the transparent platen glass A1 on the upper surface of the copying machine main body F1 is an OPT registration sensor (platen registration sensor) Sp arranged at a platen registration position (OPT position), and an image reading device. An exposure optical system 1 is provided.
The reflected light of the document Gi illuminated by the exposure optical system 1 passes through the exposure optical system 1 and is converged on a CCD (solid-state imaging device).
The CCD converts the original reflected light converged on the imaging surface into electrical signals of three color components R (Red, G), G (Green), and B (Blue).
[0034]
The IPS (image processing system) converts the three color electric signals input from the CCD into image data of four colors Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black), The write data is output to the laser drive signal output device 14 of the IOT. The laser drive signal output device 14 of the IOT outputs a laser drive signal corresponding to the input image data to an ROS (optical writing scanning device, that is, a latent image (image) writing device).
[0035]
The ROS scans the electrostatic latent image writing position Q1 of the rotating image carrier 16 with the laser beam L modulated by the inputted laser driving signal.
A charger 17 for uniformly charging the image carrier 16 is disposed along the rotating image carrier 16 on the upstream side of the latent image writing position Q1 in the moving direction of the image carrier 16. The image carrier 16 is configured so that an electrostatic latent image is written by the laser beam L at the latent image writing position Q 1 after being uniformly charged by the charger 17.
[0036]
A rotary developing unit (developing device) D that develops the electrostatic latent image into a toner image in a developing region Q2 downstream of the latent image writing position Q1 along the moving direction of the image carrier 16. Is arranged. The developing unit D has developing units Dk, Dy, Dm, and Dc mounted around the support member rotation axis Do, and the developing units Dk, Dy, Dm, and Dc are K, Y, M, and C, respectively. This is a developing device that performs development using a two-component developer having toner and carrier of each color. The four color developing devices Dk, Dy, Dm, and Dc are sequentially moved to the first stop position (developing position, that is, the developing region Q2, developer, as shown in FIG. 3 as the support member rotation shaft Do rotates. It is configured to stop at a replenishment position) P1, a second stop position (a developer discharge position from which developer is discharged from the developer container) P2, a third stop position P3, and a fourth stop position P4.
[0037]
In FIG. 1, a toner image density sensor SNd is arranged on the downstream side of the developing area Q2 along the surface of the rotating image carrier 16, and a transfer drum 21 is located at a transfer position Q3 set on the downstream side thereof. And a transfer device 22 is arranged. A static eliminator 23 and a cleaner unit 24 are arranged along the rotating image carrier 16 on the downstream side of the transfer position Q3. The toner image density sensor SNd is composed of a light emitting element and a light receiving element that are arranged in proximity to the image carrier 16, and a toner image (patch) developed from a test electrostatic latent image formed on the image carrier 16. ) Is measured to detect the toner image density.
On the downstream side of the transfer unit 22 along the rotation direction of the transfer drum 21, a static eliminator 26, a cleaner 27, and an adsorption corotron 28 are sequentially arranged. The adsorption corotron 28 is disposed at the adsorption position Q4.
[0038]
Below the transfer drum 21, a first paper feed tray T1, a second paper feed tray T2 for storing recording sheets, a temporary stock intermediate tray T0 used for duplex copying, etc. A third paper feed tray T3, a fourth paper feed tray T4, and a fifth paper feed tray T5 that accommodates a large number of recording sheets are detachably accommodated. The intermediate tray T0 is an intermediate tray that is used when the recording sheet (hereinafter referred to as sheet) S on which the first copy is made is circulated and retransmitted to the transfer position Q3 in the case of duplex copying.
A manual feed tray 31 is provided at an upper right position of the first paper feed tray T1. The recording sheet conveyed from the manual feed tray 31 by the feeding rollers R6 and R7 and the recording sheets fed out from the respective sheet feeding trays T1 to T5 pass through the first sheet conveying path 32 to the suction position Q4. It is designed to be transported. The recording sheet conveyed through the first sheet conveyance path 32 is detected by the registration sensor SNy, temporarily stopped by the registration roll 33, and then conveyed to the suction position Q4 at a predetermined timing. At the suction position Q4, the sheet S is sucked to the transfer drum 21 by the suction roll 34.
[0039]
The sheet S adsorbed on the transfer drum 21 is conveyed to the transfer position Q3 as the transfer drum 21 rotates. The transfer device 22 transfers the toner image on the image carrier 16 onto the sheet S passing through the transfer position Q3.
The image carrier 16 that has passed through the transfer position Q3 is uniformly charged again by the charger 17 after the developer remaining on the surface is collected by the cleaner unit 24.
The sheet S attracted to the transfer drum 21 at the attracting position Q4 rotates four times in the case of full color, and K (black), Y (yellow), magenta (M), and C (cyan) each time it passes through the transfer device 22. ) Is transferred. The sheet S on which the four color full-color images are formed is peeled off from the transfer drum 21 by the peeling corotron 36, and is conveyed to the fixing position Q5 through the second sheet conveying path 37.
[0040]
A fixing device 40 having a pair of fixing rolls 41 and 42 composed of a heating roll 41 and a pressure roll 42 is disposed at the fixing position Q5, and an unfixed toner image on the sheet S passing through the fixing position Q5 is received. It is configured to be fixed by heating and pressing. A fixing heater 41 h is built in the heating roll 41.
The second sheet transport path 37 is provided with a discharge roller 43 for discharging the sheet to the sheet discharge tray TR on the downstream side of the fixing position Q5.
[0041]
A switching gate 44 is disposed on the upstream side of the discharge roller 43 in the second sheet conveyance path 37. The switching gate 44 is used when the conveyance direction of the sheet S on the second sheet conveyance path 37 is switched to the direction of the sheet circulation path 46 or the sheet discharge tray TR.
The sheet circulation path 46 is connected to the sheet reversing path 47 and the intermediate tray T0 via a switching gate 48. The switching gate 48 is configured to direct the sheet S in the sheet circulation path 46 toward the sheet reversing path 47 when performing duplex copying. The sheet-shaped and comb-toothed Mylar gate 49 provided in the sheet reversing path 47 allows the sheet S to move downward due to elastic deformation when the passing sheet S is conveyed downward. When the sheet S that has passed through 49 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 suction position Q4 through the first sheet conveyance path 32.
[0042]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the developing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion different from FIG. 2 of the first embodiment of the developing device of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the developing container of the embodiment is mounted on a rotating developing container support member. 5 is an enlarged cross-sectional view of a support member rotating shaft provided in the developing device of Embodiment 1 of the present invention, FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line VA-VA in FIG. 4, and FIG. 5B is VB-VB in FIG. It is line sectional drawing. 6 is a perspective view of the developer container shown in FIG. 4, FIG. 6A is a view showing a state where the developer supply cylinder is removed from the developer container, and FIG. 6B is a view showing a state where the developer supply cylinder is attached to the developer container. FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.
2 to 4, the cylindrical support member rotation shaft Do mounted with the four color developing devices Dk, Dy, Dm, and Dc of the developing unit D is attached to the front fixed frame F1. It is rotatably supported by a front wall portion of a fixed cylindrical member F1a that is fixedly supported and a rear fixed frame F2 (see FIG. 4).
A driven gear G1 that meshes with the drive gear G0 is fixed to the rear end (−X direction) of the support member rotation shaft Do. The drive gear G0 is rotationally driven by a drive motor (not shown). When the gear G0 is rotated, the gear G1 and the support member rotation shaft Do are also integrally rotated.
[0043]
In FIG. 5, a developer discharge cylinder 51 is disposed in the cylindrical support member rotation axis Do.
The rear end (-X end) of the developer discharge cylinder 51 is fixed by a rear discharge cylinder fixing member F2a, and the rear discharge cylinder fixing member F2a is fixed to the rear surface of the rear fixing frame F2. ing. The front end portion of the developer discharge cylinder 51 is fixed to a front discharge cylinder fixing member F1a1, and the front discharge cylinder fixing member F1a1 is fixed to the central portion on the front surface of the fixed cylinder member F1a.
In FIG. 5A, a connection port 51a is formed in the upper part on the rear end (end in the −X direction) side of the developer discharge cylinder 51, and the front end (end in the X direction) of the developer discharge cylinder 51. A recovery container communication port 51b is formed in the lower part on the side.
5B, the support member rotation shaft Do has a communication port Doa (see FIG. 3) and a rotation shaft side collection container communication port Dob (see FIGS. 17 and 19) in front of the communication port Doa in the circumferential direction. It is formed at intervals of 90 °. Each communication port Doa is formed so as to be at the same position in the axial direction as a connection port 51a (see FIG. 3) formed in the upper portion of the developer discharge cylinder 51.
[0044]
In FIG. 5, a magnet seal 52 is bonded and fixed to a portion adjacent to the connection port 51a on the outer peripheral surface of the developer discharge cylinder 51 fixedly supported. A communication port 52 a is formed in the magnet seal 52 and communicates with the connection port 51 a of the developer discharge cylinder 51. A slight gap is provided between the outer peripheral surface of the magnet seal 52 and the inner peripheral surface of the support member rotation shaft Do so that no contact frictional resistance is generated when the support member rotation shaft Do rotates. The magnet seal 52 passes through a gap between the outer peripheral surface of the developer discharge cylinder 51 and the inner peripheral surface of the support member rotation shaft Do to the other communication port Doa of the support member rotation shaft Do. It is a member for preventing movement.
A recovery container communication port 51b (see FIGS. 5A and 17) is formed at the front end (X-direction end) of the developer discharge cylinder 51, and the recovery container communication port 51b is a developer recovery container Tv (FIG. 17). See).
[0045]
In FIG. 5A, in the developer discharge cylinder 51, a discharge developer transport member 53 having a rotary shaft 53a and a rotary blade 53b fixed to the outer periphery of the rotary shaft 53a is disposed. The rear end side of the rotating shaft 53a of the developer transport member 53 for discharge is rotatably supported through a rear transport member support member 54 (see FIGS. 4 and 5), and the rear transport member The support member 54 is fixed to the rear end portion of the developer discharge cylinder 51. The front end portion of the rotary shaft 53a is rotatably supported via a bearing on the center side of the front discharge tube fixing member F1a1 (see FIGS. 4 and 5).
A gear G2 (see FIGS. 4 and 5A) is fixed to the rear end portion of the rotating shaft 53a of the discharging developer transport member 53 that extends rearward (−X) through the rear transport member support member 54. The gear G2 is meshed with a gear G3 for rotational driving. When the gear G3 rotates, the gear G2 and the rotating shaft 53a are integrally rotated.
[0046]
In FIG. 4, a front rotation plate 56 is fixedly supported at the front end portion of the support member rotation shaft Do, and a rear rotation plate 57 is fixedly supported at the rear end portion, and each plate 56 and the rear rotation plate 57 is supported by the support member. It is supported so as to be rotatable integrally with the rotation axis Do.
In FIG. 4, a pair of front and rear connecting blocks 58, 58 made of plastic are provided on the outer periphery of the support member rotation shaft Do. The connecting block 58 is a member used for connecting and supporting the developing units Dk, Dy, Dm, and Dc.
The connecting blocks 58, 58 have a substantially square cross section (see FIGS. 2 and 3), and pin insertion holes 59 are formed on the respective side surfaces. The pin insertion hole 59 is a hole into which a projecting pin of a developing device Dk, Dy, Dm, Dc, which will be described later, is inserted, and is a hole used for positioning and fixing the developing devices Dk, Dy, Dm, Dc. . Further, in the connecting block 58 in the adjacent portion on the front side of the rear rotation plate 57, communication holes 60 (see FIG. 3) are formed in the support member rotation axis Do direction from the four side surfaces extending in the axial direction. ing. As shown in FIGS. 3 and 5B, the communication hole 60 rotates around the axis along with the rotation of the support member rotation axis Do, and moves to a position above (Z direction) the support member rotation axis Do. Only 60 is communicated with the communication port 52a (see FIG. 5B) of the magnet seal 52 and the connection port 51a of the developer discharge cylinder 51 in the support member rotation shaft Do.
A developer container support member H is constituted by the symbols Do and 56-60.
[0047]
2 and 3, the developing devices Dk, Dy, Dm, and Dc rotate and move with the rotation of the support member rotation shaft Do by the rotation of the drive gear G0 (see FIG. 4), and sequentially stop for the first time. Stop at position (development position, developer replenishment position) P1, second stop position (developer discharge position from which developer is discharged from the developer container) P2, third stop position P3, and fourth stop position P4. It is configured.
In the first embodiment, the first stop position P1 is not only a development position but also a developer replenishment position, and the developing operations of the developing devices Dk, Dy, Dm, and Dc are performed at the first stop position. Is called.
Each of the developing devices Dk, Dy, Dm, Dc has a developing container U, and the developer replenishing member (Th) (see FIGS. 4 and 6B) in each developing container U in the first stop position. The new developer is replenished, the excess developer is discharged from the developing container U, and the discharged excess developer is moved (described later).
[0048]
In FIG. 6, each of the developing containers U includes a developing container main body V and a developing container cover W that closes the upper end thereof.
The developer container main body V of each developer container U has a pair of front and rear locking claws V1 and V1 (see FIG. 15B) and projecting pins 61 and 61 (see FIG. 6) on the outer surface thereof. The pair of projecting pins 61 and 61 are inserted into the pin insertion holes 59 and 59 of the connection blocks 58 and 58 of the developer container support member H, and are used for positioning and fixing the developer container U.
[0049]
Since the developing devices Dk, Dy, Dm, and Dc have the same configuration, the developing device Dk will be described below.
3 and 6, the developing container U of the developing device Dk contains a two-component developer composed of a negatively charged toner and a positively charged magnetic carrier. The developing container main body V has a developing roll accommodating portion 62 for accommodating the developing roll R0 inside thereof, and a first developer reservoir (first developer agitating region) adjacent to the developing roll accommodating portion 62. ) 63 and a second developer reservoir (second developer stirring region) 64 adjacent to the first developer reservoir 63. In a state where the developing container cover W is mounted on the developing container main body V, the developer layer thickness on the developing roll R0 is regulated on the inner surface side of the developing container cover W in the developing roll housing portion 62. The layer thickness regulating member 65 is provided.
[0050]
As shown in FIG. 7, a partition wall 66 is formed between the first developer reservoir 63 and the second developer reservoir 64 inside the developer container main body V at portions other than both end portions thereof. The first developer reservoir 63 and the second developer reservoir 64 are connected at the connection portions E at both ends in the front-rear direction (X-axis direction).
The first developer reservoir 63 and the second developer reservoir 64 are provided with a first transport member R1 and a second transport member R2 that transport the developer while stirring.
The first and second developer conveying members R1, R2 constitute an agitating and conveying member (R1 + R2). The first developer reservoir 63 and the second developer reservoir 64 constitute a developer stirring area (63 + 64).
[0051]
In FIG. 7, the first conveying member R1 disposed in the first developer reservoir 63 includes a rotating shaft R1a extending in the axial direction of the developing roll R0 and a rotating blade fixed to the outer periphery of the rotating shaft R1a. R1b. Similarly, the second conveying member R2 disposed in the second developer reservoir 64 has a rotating shaft R2a and a rotating blade R2b, and the rotating blade R2b rotates with the same conveying force as the rotating blade R1b. It has a blade normal transport section R2c and a rotary blade low transport section R2d having a low transport force.
[0052]
The developing roll R0 shown in FIGS. 2, 3, and 7 is a conventionally known one in which a sleeve is provided outside the magnet roll. The developer in the first developer reservoir 63 is attracted onto the surface of the developing roll R0 by the magnetic force of the magnet roll, and is conveyed to the developing area Q2 (see FIGS. 2 and 3). Yes. Further, the shaft of the developing roll R0 is rotatably supported by the front rotating plate 56 (see FIG. 4) and the rear rotating plate 57.
[0053]
In FIG. 4, a gear G6 that is rotationally driven by a drive motor (not shown) and a gear G8 that rotates coaxially and integrally with the gear G7 are rotatably supported on the rear fixed frame F2.
4 and 7, a gear G9 (see FIG. 4) and a gear G10 (see FIG. 7) are attached to the rear end of the rotation shaft of the first developer conveying member R1. A gear G11 (see FIG. 4) is attached to the rear end of the rotation shaft of the developing roll R0, and a gear G12 (see FIG. 7) is attached to the rear end of the rotation shaft of the second developer conveying member R2. It is installed. The gear G10 is in mesh with the gears G11 and G12.
[0054]
When the rotational force of the drive motor (not shown) is transmitted to the gear G9 via the gears G6 to G8, the gears G10, G11, and G12 rotate, and the developing roll R0 and the agitating / conveying member (R1 + R2) rotate. The developer in the first and second developer reservoirs 63 and 64 circulates while being conveyed in opposite directions by the rotation of the agitating and conveying member (R1 + R2).
[0055]
FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional view of the communication path forming member formed on the upper surface of the upper wall of the developer container, and is an enlarged view of the portion indicated by the arrow VIII in FIG. 6A. FIG. 9 is a plan sectional view of the communication path forming member shown in FIG. 10 is a cross-sectional view of the communication path forming member shown in FIG. 8, FIG. 10A is a cross-sectional view taken along line XA-XA in FIG. 9, FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line XB-XB in FIG. FIG. 10 is a sectional view taken along line XC-XC in FIG. 9. 11 is a longitudinal sectional view of the communication path forming member shown in FIG. 8, and is a sectional view taken along line XI-XI in FIG.
FIG. 12 is an explanatory view of the inner surface side of the container upper wall adjacent to the developer discharge port formed on the container upper wall, FIG. 12A is a view seen from the arrow XIIA of FIG. 11, and FIG. It is XIIB-XIIB sectional view taken on the line. FIG. 13 is an explanatory view of a discharge port forming member mounted on the developer discharge port and a shutter rotatably supported by the discharge port forming member, and shows a state before being mounted on the developer discharge port. FIG. FIG. 14 is a view showing a state where the discharge port forming member and the shutter shown in FIG. 13 are mounted on the developer discharge port. 15A and 15B are views showing the state of the discharge port forming member and the shutter mounted on the developer discharge port in the developer container, FIG. 15A is a longitudinal sectional view, and FIG. 15B is a sectional view taken along the line XVB-XVB in FIG. 15A. is there. 16 is an explanatory view of the discharge port forming member shown in FIG. 13. FIG. 16A is a plan view seen from the lower surface (the −Z side surface) in the state of FIG. 13, and FIG. FIG. 16C is a plan view seen from the upper surface (Z side surface) in the state of FIG. 13, and is a view seen from the arrow XVIC of FIG. 16B, and FIG. 16D is XVID-XVID of FIG. 16C. It is line sectional drawing.
[0056]
3, 6, and 10, the developer container cover W includes a roll container wall W <b> 1 that forms the developer roll container 62 (see FIGS. 2 and 3), and a second container container V. It has an upper wall W2 (container upper wall) disposed on the developer reservoir 64 and a locked wall W3 that extends downward from the right side of the upper wall W2 and abuts against the side wall of the developer container main body V. . The roll housing wall W1 has a top wall W1a and a side wall W1b, and the lower end of the side wall W1b abuts on the upper end surface of the partition wall 66 of the developing container main body V as shown in FIG. When the developing container cover W is attached to the developing container main body V, a locking port W3a (see FIG. 15B) formed in the locked wall W3 of the developing container cover W is provided on the developing container main body V. It is locked by locking claws V1 and V1 (see FIG. 15B) formed on the outer surface.
[0057]
8 to 10, the upper wall W2 of the developing container U stopped at the first stop position P1 has a recess-forming upper wall 67 that bulges upward in the rear part (-X side part). doing.
As shown in FIGS. 8 and 10, the concave-forming upper wall 67 is inclined upward as it goes in the left direction (Y direction). A downward projecting portion 68 is provided on the right side of the recess forming upper wall 67.
An outer developer discharge port 67a (6 mm × 12 mm in this embodiment 1) is formed in the central portion of the recess forming upper wall 67.
Locking portions 67b and 67b (see FIG. 10B) are formed on the left and right side edges of the outer developer discharge port 67a.
[0058]
12A and 13, developer discharge concave grooves 67d and 67d are formed in the upper wall inner surface (67c) before and after the outer developer discharge port 67a. The width of each developer discharge groove 67d is widened at a position away from the outer developer discharge port 67a.
13 to 15, a substantially rectangular discharge port forming member 69 is mounted below the outer developer discharge port 67a.
In FIG. 16, the discharge port forming member 69 has a rectangular discharge path forming portion 69a and a rectangular inner developer discharge port 69b formed at the center of the discharge path forming portion 69a. In the first embodiment, the inner developer discharge port 69b is formed larger than the outer developer discharge port 67a. The outer developer discharge port 67a and the inner developer discharge port 69b constitute a developer discharge port (67a + 69b).
As shown in FIG. 15A, in a state where the discharge port forming member 69 is mounted inside the outer developer discharge port 67a, the discharge path forming portion 69a and the inner surface of the upper wall W2 facing the discharge path forming portion 69a are arranged. Developer discharge paths 70 and 70 are formed between the formed developer discharge grooves 67d and 67d. The developer discharge paths 70, 70 are discharge paths through which excess developer in the developing container U is discharged toward the outer developer discharge port 67a.
[0059]
In FIG. 16C, locked portions 69c and 69c are formed on the upper surface of the discharge path forming portion 69 on both long sides (left and right sides) of the rectangular inner developer discharge port 69b. The locked portions 69c and 69c are elastically locked to the locking portions 67b and 67b on the left and right side edges of the outer developer discharge port 67a as shown in FIG. 15B.
16A, 16B, and 16D, a pair of front and rear shutter support portions 69d and 69d are formed on the left end side of the lower surface of the discharge path forming portion 69a, and an intermediate portion of the shutter support portions 69d and 69d is formed in the middle portion. A shutter locking portion 69e is formed.
13 and 14, the left end (end in the −Y direction) side of the shutter 71 is rotatably supported by the shutter support portions 69 d and 69 d.
[0060]
The shutter 71 has an opening position (see the first stop position P1 in FIG. 15B and FIG. 3) that is locked to the shutter locking portion 69e and a closed position (the first position in FIG. 3) that closes the inner developer discharge port 69b. 3 stop position P3).
The free end portion of the shutter 71 at the opening position is above the upper surface of the developer at the position of the rotary blade normal transport portion R2c of the second transport member R2 when the amount of developer in the developer container U is appropriate. In addition, it is arranged below the upper surface of the developer at the position of the rotary blade low conveying portion R2d.
On the outer surface of the shutter 71 rotated to the opening position, a developer having an increased upper surface height is placed. The developer placed on the outer surface of the shutter 71 is the shutter 71. Is rotated from the outer developer discharge port 67a through the inner developer discharge port 69b.
[0061]
As shown in FIG. 15A, auxiliary discharge ports 72 and 72 connected to the developer stirring region (63 + 64) are formed at the upstream ends of the developer discharge paths 70 and 70, respectively. The sub discharge ports 72, 72 are provided above the inner developer discharge port 69b at the first stop position P1, which is the development position, and are always open.
When a large number of copies are made in the monochromatic mode, the developing operation is performed while the developing container U is stopped at the developing position, the developer is not discharged from the developing container U, and the excess developer in the developing container U increases. . Even if the increased surplus developer pushes up the shutter 71 and the shutter 71 closes the inner developer discharge port 69b, the increased surplus developer flows from the sub discharge ports 72 and 72 and the development. It is discharged onto the shutter 71 through the agent discharge passages 70, 70.
[0062]
3 and 7, the second developer reservoir 64 has a second downstream side of an outer developer discharge port 67a formed in the upper wall W2 above the second developer reservoir 64. A low conveying portion R2d of the rotary blade R2b of the conveying member R2 is disposed.
Since the rotary blade low transport portion R2d having a small diameter of the rotary blade R2b has a small area for pushing the developer, the two-component developer is transported from the rotary blade normal transport portion R2c which is another portion on the rotary shaft R2a. The power is low. Therefore, the two-component developer in the second developer reservoir 64 is a region Sa in which the outer developer discharge port 67a is disposed (that is, a region Sa adjacent to the outer developer discharge port 67a, see FIG. 23). ) And the upper surface height of the developer in the region Sa in which the outer developer discharge port 67a is disposed is locally higher than the other regions Sb (see FIG. 23) (see the arrow Td in FIG. 23). .
[0063]
According to the inventor's research, the conveying force of the rotary blade low conveying portion 2d can be adjusted by adjusting the following dimensions (1) to (3).
(1) The diameter r of the rotary blade low conveying portion R2d.
(2) A length L1 in the axial direction of the rotary blade low conveying portion R2d.
(3) The pitch of the rotary blade low conveyance portion R2d.
[0064]
Further, the height of the upper surface of the developer which is locally increased in the region Sa where the outer developer discharge port 67a is disposed is determined by the following parameters.
(4) The difference between the conveying force of the normal conveying portion R2c of the rotary blade R2b of the second conveying member R2 and the conveying force of the low conveying portion R2d.
(5) A distance L2 between the downstream end of the outer developer discharge port 67a and the upstream end of the rotary blade low transport portion R2d.
[0065]
In the first embodiment, the pitch of the rotary blade low transfer portion R2d is fixed to be the same as the pitch of the rotary blade normal transfer portion R2c.
In this case, as the diameter r of the rotary blade low transfer portion R2d is reduced and the axial length L1 of the rotary blade low transfer portion R2d is increased, the transfer force of the rotary blade low transfer portion R2d is decreased. The height of the upper surface of the developer in the region Sa where the outer developer discharge port 67a is disposed can be adjusted, but the diameter of the rotary blade low transport portion R2d is smaller than the diameter r of the rotary blade low transport portion R2d. The axial length L1 has a larger contribution. Accordingly, after determining the axial length L1, the outer developer is adjusted by adjusting the diameter r of the rotary blade low transport portion R2d as fine adjustment means to adjust the transport force of the rotary blade low transport portion R2d. The height of the upper surface of the developer in the region Sa where the discharge port 67a is disposed can be adjusted to set a predetermined discharge amount.
Further, the height of the upper surface of the developer in the second developer reservoir 64 formed by the retention of the two-component developer in the region Sa in which the outer developer discharge port 67a is disposed is inclined in the transport direction. The position can also be adjusted by the axial position of the developer discharge port 67a (the distance L2 between the downstream end of the outer developer discharge port 67a and the upstream end of the rotary blade low conveying portion R2d).
[0066]
In the first embodiment, the second conveying member R2 is set to the following dimensions (1) to (3).
(1) The diameter of the rotary blade normal conveyance portion R2c (the portion other than the rotary blade low conveyance portion R2d) is 20 mm.
(2) The diameter of the rotating shaft R2a is 8 mm.
(3) The pitch po of the rotor blade R2b is 25 mm.
In this case, it has been experimentally found that the height of the upper surface of the developer in the region Sa adjacent to the outer developer discharge port 67a can be appropriately maintained within the following dimensions (4) to (6).
(4) The diameter r of the rotary blade low conveying portion R2d is 14 to 18 mm.
(5) The axial length L1 of the rotary blade low conveying portion R2d is 1 to 2.5 times the pitch po of the rotary blade R2b.
(6) The distance L2 between the downstream end of the outer developer discharge port 67a and the upstream end of the rotary blade low conveying portion R2d is 0 to 1 times the pitch po of the rotary blade R2b.
[0067]
Therefore, in the present Example 1, it set to the dimension of following (7)-(9).
(7) The diameter r of the rotary blade low conveying portion R2d is 15 mm.
(8) The length L1 in the axial direction of the rotary blade low conveying portion R2d is 37.5 mm (1.5 times the pitch po of the rotary blade R2b).
(9) The distance L2 between the downstream end of the outer developer discharge port 67a and the upstream end of the rotary blade low conveying portion R2d is 18.75 mm (0.75 times the pitch po of the rotary blade R2b).
[0068]
3, 6, and 8 to 11, a communication path forming member 74 that forms a discharged developer temporary storage space 73 is provided above the outer developer discharge port 67 a.
In FIG. 8, a connection port 74a is provided on the right end side of the communication path forming member 74. When the developer container U is attached to the developer container support member H (see FIG. 4), the connection port 74a It is connected to a communication hole 60 (see FIGS. 3 and 4) of the rear connection block 58 so as to communicate with the developer discharge cylinder 51 in the support member rotation shaft Do.
The developer discharged from the discharged developer temporary storage space 73 is collected in a developer recovery container Tv disposed on the front end side through a developer discharge cylinder 51 in the support member rotation shaft Do. ing.
[0069]
In FIG. 8, the discharged developer temporary storage space 73 in the communication path forming member 74 is connected with the developer discharge space 73 a connected to the outer developer discharge port 67 a by a backflow prevention partition wall 74 b and a backflow developer storage space. 73b. When the developer flows backward from the connection port 74a, the backward developer flows into the backward developer storage space 73b along the partition wall 74b for preventing the backward flow.
[0070]
As shown in FIGS. 2, 6, and 7, a developer replenishing port 76 is formed on the upper wall W2 of the developer container cover W from the outer developer discharge port 67a on the upstream side in the developer transport direction. .
In the first exemplary embodiment, the developer supply port 76 and the outer developer discharge port 67a are arranged so that the new developer supplied from the developer supply port 76 is not discharged from the outer developer discharge port 67a immediately after the supply. Are formed at positions far away from each other, but the developer replenishing port 76 can also be formed downstream in the transport direction from the position of the outer developer discharge port 67a.
[0071]
In FIG. 6, a supply cylinder support 77 having a cylinder receiving arc surface is provided on the upper surface of the upper wall W2 of the developer container cover W before and after the position of the developer supply port 76. The supply cylinder support portion 77 is a member that supports the cylindrical outer surface of the developer supply cylinder 78.
2 and 6, the developer supply cylinder 78 disposed on the upper wall W2 has a supply port connecting portion 78a (see FIG. 2) connected to the developer supply port 76. In the developer supply cylinder 78, as shown in FIG. 6B, a supply developer transport member 79 is rotatably arranged. The replenishment developer conveying member 79 has a rotary shaft 79a and a rotary blade 79b fixed around the rotary shaft 79a.
A developer replenishing member Th (see FIG. 6B) is constituted by the developer replenishing cylinder 78 and the replenishing developer conveying member 79.
Further, the replenishment developer conveying member 79 extends forward from an opening (developer carry-in port) 78b at the front end (X-axis direction end) of the developer replenishment cylinder 78, and as shown in FIG. A bearing 81 is rotatably supported at the front end (end in the X direction) of the rotation shaft 79a of the developer transport member 79.
[0072]
4 and 6, a gear G13 is fixed to the rear end portion (the end portion in the −X-axis direction) of the rotation shaft 79a of the replenishment developer transport member 79 in the developer replenishment cylinder 78. The gear G13 is in mesh with the gear G12 of the stirring and conveying member (R1 + R2). The replenishment developer conveying member 79 is rotated by the rotation of the gear G12, and the developer carried into the developer replenishing cylinder 78 from the developer carry-in port 78b is conveyed rearward (−X direction), Replenishment is made into the second developer reservoir 64 (see FIGS. 2 and 7) from the replenishing port connecting portion 78a and the developer replenishing port 76 (see FIGS. 2 and 7).
The developing units Dk, Dy, Dm, and Dc are composed of elements indicated by the reference numerals 61 to 81, G9 to G13, R0, R1, R2, U, V, and W.
[0073]
4, 19, and 20, a fixed cylindrical member F 1 a is fixed to the front side (X side) of the front side fixed frame F 1 that is the front side (X direction) side of the developer supply cylinder 78.
The fixed cylindrical member F1a is configured by connecting a plurality of ring-shaped members sealed in the front-rear direction so that the toners of the respective colors to be supplied to the developing container U are not mixed. That is, the fixed cylindrical member F1a includes a frame fixing ring-shaped connecting member Lb connected to the front surface of the front fixed frame F1, a discharge ring-shaped connecting member Lh (see FIG. 17) sequentially connected to the front surface side, K (black) ring-shaped connecting member Lk (see FIG. 18A), Y (yellow) ring-shaped connecting member Ly, and M (magenta) ring-shaped connecting member Lm for supplying each color developer to the developing container U. , C (cyan) ring-shaped connecting member Lc (see FIG. 18B) and front wall ring-shaped connecting member Lf.
[0074]
FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line XVII-XVII of FIG. 4, and is an explanatory view of the discharge ring-shaped connecting member Lh shown in FIG. 4 and the discharge rotary cylindrical member Bh rotatably disposed therein. 18 is an explanatory view of a ring-shaped connecting member for K, Y, M, and C having the same configuration and a rotating cylindrical member rotatably supported therein, and FIG. 18A is a line XVIIIA-XVIIIA in FIG. 18B is a sectional view taken along the line XVIIIB-XVIIIB in FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line XIX-XIX in FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line XX-XX in FIG.
4, 19, and 20, each of the ring-shaped connecting members Lk, Ly, Lm, and Lc for K, Y, M, and C has a ring-shaped connecting member main body 86.
[0075]
In FIGS. 17, 18, and 19, three connection fixing portions 86a, 86b, and 86c are formed on the outer periphery of the ring-shaped connection member main body 86 of each of the ring-shaped connection members Lb, Lh, Ly, Lm, and Lc. And connected by screws N1a, N1b and N1c and fixed to the front fixed frame F1. Further, a developer supply portion 86d (see FIG. 18) is integrally formed on the outer peripheral surface of the ring-shaped connecting member main body 86 at a position outside the diameter of the outer peripheral surface of the ring-shaped connecting member main body 86, and the developer. A developer supply port 86e is formed inside the supply portion 86d.
A sponge-shaped cylindrical transport pipe receiving member 87 (see FIG. 18A) is bonded to the opening end surface (upper end surface) of the developer supply port 86e. The transport pipe receiving member 87 is connected to a developer supply case Tc (see FIGS. 21 and 22, which will be described later).
[0076]
19 and 20, ring-shaped seal members 88, 88 having elasticity are attached to both ends in the axial direction of the inner surface of the ring-shaped connecting member main body 86. The ring-shaped connecting members Lk, Ly, Lm, and Lc for K, Y, M, and C are respectively a ring-shaped connecting member main body 86, a transport pipe receiving member 87 (see FIG. 18), and the ring-shaped connecting member. The pair of sealing members 88 and 88 are attached to the inner peripheral surface of the main body 86.
Ring-shaped spacers 89 (FIG. 19) are sandwiched between the seal members 88 on the inner surfaces of the connecting portions of the ring-shaped coupling member bodies 86, 86 adjacent to the ring-shaped coupling members Lk, Ly, Lm, Lc. , See FIG. 20).
[0077]
The discharge ring-shaped connecting member Lh shown in FIGS. 17 and 19 has a ring-shaped connecting member main body 86 ′ similar to the ring-shaped connecting member main body 86.
In the ring-shaped connecting member main body 86 ′, instead of the developer supply portion 86d and the developer supply port 86e of the ring-shaped connecting member main body 86, a recovery container connection port 86g ′ is provided on the lower side of the rotation shaft Do. The other configuration of the ring-shaped coupling member main body 86 ′ (see FIGS. 17 and 19) of the discharge ring-shaped coupling member Lh is the same as that of the K-shaped ring-shaped coupling member main body 86. ing.
A developer recovery container Tv is disposed at a position below the recovery container connection port 86g ′.
[0078]
The frame-fixing ring-shaped connecting member Lb (see FIGS. 4, 19, and 20) is joined to the rear side surface (the surface on the −X side) of the discharge ring-shaped connecting member Lh, and the ring-shaped connecting member A ring-shaped connecting member main body having the same diameter as the member main body 86 ′ and a short axial length is provided.
The frame fixing ring-shaped connecting member Lb is fixed to the front fixing frame F1 in a joined state.
[0079]
4, 19, and 20, the front wall ring-shaped connecting member Lf is joined to the front side of the C (cyan) ring-shaped connecting member Lc, and is the same as the ring-shaped connecting member main body 86. A cylindrical portion Lf1 having a diameter is provided, and a flat plate portion Lf2 is provided on the front end surface of the cylindrical portion Lf1. The cylindrical portion Lf1 and the flat plate portion Lf2 are integrally formed.
On the outer surface of the cylindrical portion Lf1, there are connected and fixed portions similar to the three connected and fixed portions 86a, 86b and 86c (see FIG. 18).
[0080]
Each of the ring-shaped connecting members Lb, Lh, Lk, Ly, Lm, Lc, and Lf shown in FIG. The connecting and fixing portions of Lb, Lh, and Lf are fixed to the front fixing frame F1 by screws N1a, N1b, and N1c (see FIGS. 17, 18, and 19).
Further, the ring-shaped connecting member Lf for the front wall supports the rotation shaft Do so as to be rotatable at the center of the flat plate portion Lf2.
The ring-shaped connecting members Lb, Lh, Lk, Ly, Lm, Lc, and Lf constitute the fixed cylindrical member F1a.
[0081]
4, 18, 19, and 20, a rotating cylindrical member B composed of a plurality of rotating cylindrical members Bh, Bk, By, Bm, Bc, and Bf is disposed inside the fixed cylindrical member F1a. Yes. The central portion of the rotating cylindrical member B is supported by being fitted to the rotating shaft Do, and rotates integrally with the rotating shaft Do.
The rotating cylindrical member B is, along the rotation axis Do, a discharging cylindrical member Bh, and a K (black) cylindrical member Bk, Y (supporting the tip of the developer supply cylinder 78 of the developing container U for each toner color. Yellow) cylindrical member By, M (magenta) cylindrical member Bm, C (cyan) cylindrical member Bc and front cylindrical member Bf are sequentially connected.
[0082]
Each of the cylindrical members Bk, By, Bm, and Bc has a cylindrical member main body 90 (see FIGS. 18 and 20). The cylindrical member main body 90 has an outer cylinder part 91, and the outer cylinder part 91 has a rear large diameter outer cylinder part 92 and a front small diameter outer cylinder part 93. The outer diameter of the front-side small-diameter outer cylinder portion 93 is the same as the inner diameter of the rear-side large-diameter outer cylinder portion 92. As shown in FIGS. When the front and rear cylindrical members are connected to the front and rear cylinder members, the front-side small-diameter outer cylinder portion 93 is fitted into the rear-side large-diameter outer cylinder portion 92.
A replenishment developer receiving port 93a (see FIGS. 18 to 20) is formed on the side surface of the front small-diameter outer cylinder portion 93, and at positions on both sides in the circumferential direction of the replenishing developer receiving port 93a, As shown in FIG. 18, an inner bent portion 93b whose tip extends in the center direction and is bent and an outer bent portion 93c whose tip extends outward and is bent are formed.
[0083]
The cylindrical member main body 90 has an inner cylindrical portion 94 at the center thereof, and the inner cylindrical portion 94 (see FIGS. 19 and 20) includes a cylindrical front large-diameter inner cylindrical portion 96 and a rear small-diameter inner cylindrical portion 97. Have. The outer diameter of the rear small diameter inner cylindrical portion 97 is formed to be the same as the inner diameter of the front large diameter inner cylindrical portion 96, and as shown in FIGS. When the front and rear cylindrical members Bh and By are connected to the front and rear, the rear small-diameter inner cylindrical portion 97 is fitted into the front large-diameter inner cylindrical portion 96, and the large-diameter inner cylindrical portion 96 of the inner cylindrical portion 94 is fitted. The end surfaces of the two come into contact with each other, and positioning in the front-rear direction is performed.
The cylindrical member main body 90 has a ring-shaped connection wall 98 (see FIGS. 18 and 19) for connecting the outer cylinder portion 91 and the inner cylinder portion 94, and a front side surface (X-side surface) of the connection wall 98. , Four ribs 99 (see FIG. 18) for reinforcing the strength formed in total at four intervals of 90 °.
[0084]
The inner cylinder portion 94 is formed with a rotation shaft fitting hole 94a (see FIGS. 19 and 20) in the rear portion thereof, and a small diameter inner cylinder portion fitting hole 94b is formed in the front portion thereof. As shown in FIG. 19, the rotation shaft fitting hole 94a is fitted and mounted on the rotation shaft Do, and the small diameter inner cylinder fitting hole 94b is formed on the rear small diameter inner cylinder 97 (FIG. 20). See).
[0085]
In the connecting wall 98, a supply cylinder through hole 98a is formed in each wall part divided into four parts by the four ribs 99, and one wall part has a bearing through which has a small inner diameter. A hole 98b (see FIG. 20) is formed.
In FIG. 20, the replenishment developer receiving port 93a is formed on the front side (X side) of the bearing through hole 98b, and on the front side thereof, a bearing housing hole 98c (see FIG. 20) is formed. The bearing housing hole 98c is a hole for housing the bearing 81 shown in FIG. 5B.
In FIG. 20, the developer supply cylinder 78 and the bearing 81 pass through the supply cylinder through hole 98a from the rear to the front, and the bearing 81 passes through the bearing through hole 98b and is received in the bearing receiving hole 98c. . At this time, since the developer supply cylinder 78 cannot penetrate the bearing through hole 98b, the front end of the developer supply cylinder 78 is positioned in contact with the connecting wall 98 in which the bearing through hole 98b is formed. At this time, the developer carry-in port 78b shown in FIG. 6B is disposed in the replenishment developer receiving port 93a between the bearing through hole 98b and the bearing housing hole 98c shown in FIG.
[0086]
18 and 20, a ring cover 100 is attached to the outer surface of the rear large-diameter outer cylindrical portion 92 of the cylindrical member main body 90. The cylindrical members Bk, By, Bm, and Bc for K, Y, M, and C are constituted by the cylindrical member main body 90 and the ring cover 100, respectively.
[0087]
As can be seen from FIGS. 19 and 20, the ring-shaped connecting members Lk, Ly, Lm, and Lc are arranged in order from the rear to the front along the X axis. The developer supply ports 86e (see FIGS. 18 and 21) of Lk, Ly, Lm, and Lc shown in FIG. 18 are sequentially arranged along the X-axis direction.
Replenishment developer receiving ports 93a of the cylindrical members Bk, By, Bm, and Bc disposed inside the ring-shaped connecting members Lk, Ly, Lm, and Lc (see FIGS. 18A and 18B). ) Are arranged 90 degrees apart around the rotation axis Do.
[0088]
That is, for example, as shown in FIG. 18A, when the replenishment developer receiving port 93a of the cylindrical member Bk is connected to the developer supply port 86e, the replenishment developer receiving port 93e of the cylindrical member Bc is connected to the developer supply port. It is arranged at a position (see FIG. 18B) rotated 270 ° counterclockwise from the position connected to 86e (position shown in FIG. 18A). Further, the replenishment developer receiving ports 93e of the other cylindrical members By and Bm are rotated 90 ° and 180 ° counterclockwise from the positions where they are connected to the developer supply ports 86e (see FIG. 18A) ( (Not shown).
In FIG. 18, as the rotating shaft Do rotates clockwise by 90 °, the replenishment developer receiving port 93a of each cylindrical member By, Bm, Bc is connected to the developer supply port 86e (see FIG. 21). It moves sequentially to the position to do.
[0089]
The developer supplied from the developer supply port 86e shown in FIG. 18 is supplied to the developer from a replenishment developer receiving port 93a (FIGS. 18, 19, and 20) formed on the side surface of the front small diameter outer cylinder portion 93. The opening 78b (see FIG. 20) is replenished, and the developer is conveyed rearward (−X direction) through the developer replenishing cylinder 78 by the replenishment developer conveying member 79. 4 and 6, the developer conveyed rearward (in the −X direction) through the developer supply cylinder 78 is supplied from the supply port connection portion 78a (see FIG. 2) and the developer supply port 76 to the inside of the developer container U. To be replenished.
[0090]
(Explanation of developer discharge part)
The discharge cylindrical member Bh shown in FIGS. 17 and 19 includes a cylindrical member main body 90 ′ having a shape similar to the cylindrical member main body 90 of the K cylindrical member Bk and a ring cover 100. 17, 19, and 20, the components corresponding to the components 91 to 98 of the cylindrical member main body 90 ′ and corresponding to the components 91 to 98 of the cylindrical member main body 90 are denoted by “′” (dash). The description is omitted.
The cylindrical member main body 90 ′ of the discharge cylindrical member Bh omits the four ribs 99 and the replenishment developer receiving port 93 a of the cylindrical member main body 90 of the K cylindrical member Bk, and instead of the connecting wall 98. It has a thick connecting wall 98 '. In the thick connecting wall 98 ', four supply cylinder through holes 98a' having the same inner diameter are formed.
[0091]
The inner cylinder portion 94 ′ of the cylindrical member main body 90 ′ is connected to the outside of the inner cylinder portion 94 ′ from the rotation shaft fitting hole 94 a ′ (see FIGS. 17 and 19) on the center side of the inner cylinder portion 94 ′. Four collection container communication holes 94c 'extending radially toward the side surface are formed. The four collection container communication holes 94c ′ are formed at intervals of 90 ° in the circumferential direction, and communicate with the rotation shaft side collection container communication port Dob (see FIG. 17) of the support member rotation shaft Do.
The rotation shaft side collection container communication port Dob of the support member rotation shaft Do and each of the collection container communication holes 94c ′ rotate about the axis together with the rotation of the support member rotation shaft Do and the cylindrical member body 90 ′, and the support member When rotated to the lower side of the rotation shaft Do, it is configured to communicate with the collection container communication port 51b (see FIG. 5) of the developer discharge cylinder 51.
The excess developer that has been transported to the front end side through the developer discharge cylinder 51 and discharged from the recovery container communication port 51b passes through the recovery container communication port 51b from the rotation shaft side recovery container communication port Dob of the rotation shaft Do. The discharge container connecting port 93a '(see FIGS. 17 and 19) formed in the discharge cylindrical member Bh is discharged into the discharge cylindrical member Bh, and the recovery container connection port of the discharge ring-shaped connecting member Lh is formed. After passing through 86 g ', the developer is discharged into the developer collecting container Tv and collected.
[0092]
The developer supply cylinder 78 passes through the four supply cylinder through holes 98a '(see FIGS. 17 and 19).
Further, a total of four collection container communication ports 93a ′ are formed in the front side small diameter outer cylinder portion 93 every 90 °.
The developer discharge cylinder 51, the discharge developer transport member 53, the discharge cylindrical member Bh, and the discharge ring-shaped connecting member Lh constitute a discharge developer transport device J (J = 51 + 53 + Bh + Lh).
[0093]
4, 19, and 20, the front cylindrical member Bf is disposed on the front surface of the C cylindrical member Bc, and the Bc, Bm, and Bc are fixed by four fixing screws N 2 (see FIGS. 17 to 20). It is integrally connected with By, Bk, and Bh. The front end of the fixing screw N2 is screwed into a nut (not shown) fixed to the front rotating plate 58.
The space between the rotating cylindrical members Bh, Bk, By, Bm, and Bc and the ring-shaped connecting members Lh, Lk, Ly, Lm, and Lc that are fixedly supported is separated by the sealing member 88. Sealed for each of Bh, Bk, By, Bm, and Bc. Therefore, a two-component developer having a new carrier and toner replenished from the developer supply port 86e to the replenishment developer receiving port 93a, and a recovery container connection from the recovery container communication port 73b through the recovery container communication port 93a '. Excess developer discharged to the opening 86g 'is transferred to other cylindrical members in the space between the cylindrical members Bh, Bk, By, Bm, Bc and the ring-shaped connecting members Lh, Lk, Ly, Lm, Lc. It is designed not to move towards.
[0094]
FIG. 21 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the developer supply case and the developer supply device. FIG. 22 is a view seen from the direction of arrow XXII in FIG.
21 and 22, a developer supply case Tc is disposed above the fixed cylindrical member F1a. The developer supply case Tc includes developer storage containers 111k, 111y, in which two-component developers including toners and carriers of K (black), Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) are stored. 111m and 111c, and developer agitation containers 112k, 112y, 112m, and 112c provided therebelow. As the two-component developer stored in the developer storage containers 111k, 111y, 111m, and 111c, a two-component developer having a high toner concentration (hereinafter referred to as “high concentration developer”) is used in the first embodiment.
[0095]
The high-concentration developers supplied from the developer storage containers 111k, 111y, 111m, and 111c to the developer stirring containers 112k, 112y, 112m, and 112c circulate in the developer stirring containers 112k, 112y, 112m, and 112c, respectively. While stirring. The high-concentration developer stirred in the developer stirring containers 112k, 112y, 112m, and 112c is supplied to the developer transport pipes 114k, 114y, 114m, and 114c from the pipe connection holes 113k, 113y, 113m, and 113c.
Each of the developer transport pipes 114k, 114y, 114m, and 114c has a transport screw 116 rotatably disposed therein, and a motor disposed at the end of each of the developer transport pipes 114k, 114y, 114m, and 114c. It is rotationally driven by the units 117k to 117c. The new developer in the developer storage containers 111k, 111y, 111m, and 111c is transported to the developer supply port 86e by the rotation of the transport screw 116 of each developer transport pipe 114k, 114y, 114m, and 114c. .
[0096]
(Operation of Example 1)
In FIG. 1, the image carrier 16 on which the electrostatic latent image has been written by the ROS (optical writing scanning device, ie, latent image writing device) at the latent image writing position Q1 moves to the developing region Q2.
The developing container support member H that is rotatably supported by the front fixed frame F1 and the rear fixed frame F2 is disposed adjacent to the surface of the image carrier 16 in the developing region Q2.
A plurality of developing devices Dk, Dy, Dm, Dc supported by the developing container support member H develops a latent image on the surface of the image carrier 16 into a toner image as the developing container support member H rotates and stops. First stop position (development position, developer supply position) P1, second stop position (developer discharge position from which developer is discharged from the developer container U) P2, third stop position P3, and fourth stop position Stop moving sequentially to P4.
[0097]
FIG. 23 is an explanatory view of the operation of the second stirring member and the shutter provided in the developing container stopped at the first stop position, and is a longitudinal sectional view of the developing container. FIG. 24 is a diagram showing a state in which the developer discharge port and the inner developer discharge port face downward.
[0098]
(Operation at the first stop position P1)
4 and 6, a gear G9 coaxial with the gear G10 supported by the developing container U of the developing devices Dk, Dy, Dm, Dc stopped at the first stop position P1 (see FIGS. 2 and 3) is shown in FIG. Meshes with the gear G8 supported by the fixed frame F2. The gears G9 and G10 are rotated by the rotation of the gear G8, and the gears G11 and G12 meshing with the gear G10 are rotated accordingly, and the gear G13 meshing with the gear G12 is also rotated.
As the gears G10, G11, G12, and G13 rotate, the developing roller R0, the first conveying member R1, the second conveying member R2, and the replenishment developer conveying member 79 are rotated. The following operations (1), (2), and (3) are performed at the first stop position P1 by the rotation of these members.
[0099]
(1) Development operation
In the developing container U, the agitating / conveying member (R1 + R2) supplies the developer to the developing roll R0. The developing roll R0 conveys a two-component developer composed of toner and carrier to a developing region Q2 facing the surface of the image carrier 16. At this time, the electrostatic latent image on the surface of the image carrier 16 is developed into a toner image by the toner conveyed. By this developing operation, the toner in the developing container U is consumed and reduced, and the carrier becomes dirty and deteriorates. Although the two-component developer having the carrier and the toner is supplied, the carrier is not consumed, so the amount of the two-component developer in the developing container U increases. In particular, when a single color is continuously copied, the amount of developer increases rapidly. Therefore, it becomes necessary to discharge the deteriorated two-component developer containing the carrier.
[0100]
(2) Developer supply operation
The new developer (high density developer) in the developer supply case Tc is conveyed to the developer supply ports 86e (see FIG. 18) of the ring-shaped connecting members Lk, Ly, Lm, and Lc. The developer supply port 86e communicates with any one of the replenishment developer receiving ports 93a of the cylindrical members Bk, By, Bm, and Bc. The developer supply port 93a (see FIG. 6B, FIG. 6B) 20) and is supplied into the developer supply cylinder 78. In this embodiment, the supplied developer is transported to the developer replenishing port 76 (see FIG. 6) of the developing container U by the rotational drive of the replenishing developer transporting member 79 in the developer replenishing cylinder 78.
When the replenishment developer conveying member 79 rotates, the developer in the developer replenishing cylinder 78 (see FIG. 6) is conveyed to the developer replenishing port 76 in the rear (−X direction) and has been conveyed. Developer is supplied into the developing container U from the developer supply port 76.
[0101]
The developer discharging operation for discharging the developer (excess developer including the deteriorated carrier) increased by supplying the developer during the developing operation is performed at the first and second stop positions P1 and P2.
(3) Developer discharge operation at the first stop position
At the first stop position P1, the shutter 71 that opens and closes the inner developer discharge port 69b on the downstream side of the second developer reservoir 64 rotates by its own weight to the open position (see FIG. 3), and the inner developer. The discharge port 69b is opened.
The developer in the first and second developer reservoirs 64 and 66 is transported by the rotation of the first transport member R1 and the second transport member R2, and the developer in the first and second developer reservoirs 64 and 66 is transported. Circulate.
In FIG. 23, the rotary blade R2b of the second transport member R2 is provided with a rotary blade low transport portion R2d on the downstream side of the outer developer discharge port 67a, so that the outer developer discharge port 67a is disposed. The two-component developer stays in the formed region Sa, and the upper surface height of the developer in the region Sa where the outer developer discharge port 67a is disposed is locally higher than the other regions Sb (see arrow Td). .
When the developer amount in the container increases and the upper surface height of the retained two-component developer reaches a predetermined height, the developer is placed on the outer surface of the shutter 71. The effect of the rotary blade low transfer portion R2d will be described later.
[0102]
(Developer discharging operation at the second stop position P2)
In FIG. 3, when the developing devices Dk, Dy, Dm, Dc at the first stop position P1 move to the second stop position P2 and stop, the shutter 71 that has been rotated to the opening position at the first stop position P1 is as follows. The inner developer discharge port 69b is closed by the developer pressure in the container while rotating to the closing position by its own weight. At this time, the developer placed on the outer surface of the shutter 71 at the first stop position P1 is discharged from the inner developer discharge port 69b through the outer developer discharge port 67a into the discharged developer temporary storage space 73. The
The developer discharged into the discharged developer temporary storage space 73 falls into the developer discharge cylinder 51 of the support member rotation shaft Do located at the lower position from the inside of the developer container U, and the developer discharge cylinder 51 It is transported to the recovery container communication port 51b at the front end and recovered to the developer recovery container Tv.
[0103]
(Operation at the third stop position P3)
3 and 24, when the developing devices Dk, Dy, Dm, Dc at the second stop position P2 move and stop at the third stop position P3, the inner developer discharge port 69b faces downward, but the inner side Since the developer discharge port 69b is closed by the shutter 71 receiving gravity and the pressure of the developer in the developer container U, the developer in the developer container U is not discharged from the inner developer discharge port 69b.
[0104]
(Operation at the fourth stop position P4)
In FIG. 3, the shutter 71 of the developing devices Dk, Dy, Dm, and Dc moved to and stopped at the fourth stop position P4 does not open due to the pressure of the developer in the developing container U and does not open. The agent is not discharged.
[0105]
(In other words, the effect of the low conveying portion R2d of the rotary blade R2a of the second conveying member R2)
FIG. 25 shows the developer with respect to the developer amount in the container when the developer discharge amount in the developer container is increased and decreased when the second transport member not provided with the rotary blade low transport portion is used. 6 is a graph showing a transition of a discharge amount and a transition of a developer discharge amount with respect to a developer amount in a developer container when a second transport member provided with a rotary blade low transport portion is used.
[0106]
(Ideal developer discharge characteristics with respect to the developer amount in the developer container)
As shown in the figure, the developer container shown in FIG. 25 can obtain a good developed image when the developer amount in the container is between 400 g and 500 g. When the developer amount in the container is 400 g or less, unevenness or white streaks occur, and when the developer amount in the container is 500 g or more, the driving torque of the developing roll R0 and the first and second stirring members R1 and R2 is high. The problem is that the power consumption of the driving motor increases and the replenishment toner is not well mixed, and fogging occurs.
Graph I (◯-◯) in FIG. 25 shows an example of an ideal developer discharge characteristic with respect to the developer amount in the developer container. In the graph I, when the developer amount in the developing container is 450 g or less, the developer amount in the developing container is hardly discharged, so the developer amount in the developing container is maintained. Further, if the amount exceeds 450 g, the amount of developer in the developing container does not increase because the amount of discharge (maximum discharge amount target value) that can follow the maximum supply is discharged.
As described above, in graph I, the amount of discharge is hardly discharged at 450 g or less, and the amount of discharge rapidly increases when the amount exceeds 450 g. When the amount of developer in the container is about 470 g, the amount of discharge that can follow the maximum replenishment (maximum amount discharged) Since it is discharged at the target value), it can be maintained within a certain range around 450 g.
Note that the “minimum discharge target value” in the graph of FIG. 25 means the target value of the developer discharge amount when the developer amount in the developer container is in an appropriate range.
[0107]
(Conventional developer discharge characteristics with respect to the developer amount in the developer container)
The amount of the developer in the developer container that starts discharging the developer can be controlled by the distance Lc (see FIG. 15B) between the center of the rotation shaft of the second stirring member and the front end of the shutter when it hangs down by its own weight. .
By discharging the front end of the shutter closer to the rotation axis of the second stirring member (that is, moving the front end of the shutter to the lower side of the upper surface of the developer), the developer is discharged when the amount of the developer in the developer container is small. On the contrary, when the distance is increased, discharging can be started after the amount of the developer increases.
The developer discharge amount at a predetermined developer amount can also be controlled by control parameters (parameters for controlling the developer discharge amount) such as the size of the developer discharge port, the mounting position, and the mounting height of the shutter. The contribution of the position of the front end of the shutter to the height of the upper surface of the developer conveyed in the developing container is significantly larger than other control parameters.
[0108]
Graph II (■-■) in FIG. 25 shows the amount of discharge at the upper limit of 500 g of the proper amount of developer in the developer container, with the tip of the shutter being brought closer to the second stirring member so that it can follow the maximum amount of developer supplied. It is a graph which shows the prior art example 1 which made it reach | attain the maximum discharge amount target value.
In the graph II, when the developer amount in the developer container exceeds 450 g, the developer is discharged at the maximum discharge amount target value, so the developer amount in the developer container decreases to around 450 g, but the minimum amount is 400 g. In this case, the developer is discharged. For this reason, the minimum amount of developer cannot be maintained, and the amount of developer supplied to the developing roll is insufficient, resulting in unevenness and white streaks.
Graph III (▲-▲) in FIG. 25 shows that the developer in the developing container for starting discharging is set to 400 g or more by moving the shutter tip position away from the second stirring member in order to maintain the minimum amount of developer of 400 g. It is a graph which shows the prior art example 2.
In the graph III, when the amount of developer in the developing container is 450 g or less, the developer is hardly discharged and the minimum amount is maintained. However, in Conventional Example II, since the discharge amount when the developer amount increases is small, it cannot follow the increase at the time of maximum replenishment. Therefore, the amount of developer in the developing container is increased, and problems such as an increase in torque occur.
As described above, in the conventional developing apparatus, the distance Lc (see FIG. 15B) from the center of the rotation axis of the second stirring member, that is, the position of the front end of the shutter with respect to the height of the upper surface of the developer is used as the control parameter for the developer discharge amount. As a result, it is difficult to maintain both the minimum developer amount and the developer discharge amount to be followed when the maximum developer is replenished.
[0109]
(Developer discharge amount characteristic of Example 1 with respect to developer amount in developer container)
In order to solve the above problem, in the first embodiment of the present invention, the low conveying portion R2d is provided on the rotary blade R2b of the second stirring member R2 on the downstream side of the outer developer discharge port 67a.
A graph IV (◇-◇) in FIG. 25 is a graph showing the developer discharge amount characteristic of Example 1 with respect to the developer amount in the developing container. In the graph IV, when the developer amount in the developing container reaches 450 g or more, the developer is discharged at the maximum discharge amount target value, so that the developer amount in the developing container U decreases to around 450 g. Further, when the developer amount in the developing container becomes 450 g or less, the developer is hardly discharged from the container.
The reason for this is as follows.
[0110]
Since the developer transport speed is low in the low transport section R2d, the developer stays on the upstream side and forms a local rise (arrow Td in FIG. 23). At this location, since the upper surface of the developer is rising as if the amount of developer in the container U has increased, the outer developer discharge port 67a is opposed to the region Sa where the upper surface of the developer is rising. Accordingly, the discharge can be started when the amount of the developer in the developing container U is small, and the developer can be discharged with the maximum discharge amount. Therefore, in the first embodiment, it is possible to obtain a transition of an ideal discharge amount (graph I) as shown in the graph of FIG. 25, and to maintain the developer amount in the developing container U within an appropriate range. Can do.
In the first embodiment, if the low conveying portion R2d is set over a wider range than the predetermined range or the conveying force is remarkably reduced, the amount of developer accumulated becomes too large to reduce the amount of developer being conveyed. End up being out of balance. Therefore, it is important to increase the height of the developer upper surface only at the portion facing the outer developer discharge port 67a as much as possible.
[0111]
(Example 2)
FIG. 26 is a plan sectional view of the developing container provided in the developing device according to the second embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
In the description of the second embodiment, components corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In FIG. 26, the low conveying portion R2d 'of the rotary blade R2b of the second stirring member R2 provided in the developing container U of Example 2 has a pitch pa of the rotary blade low conveying portion R2d of the rotary blade normal conveying portion. The pitch is shorter than the pitch po of R2c.
In Example 2, the dimensions of the second stirring member R2 are set to the following values.
(1) The diameter of the rotary blade normal transfer portion R2c (the portion other than the rotary blade low transfer portion R2d ') is 20 mm.
(2) The diameter of the rotating shaft R2a is 8 mm.
(3) The pitch p0 of the rotary blade normal conveying portion R2c is 25 mm.
(4) The pitch pa of the rotary blade low conveying portion R2d 'is 12.5 mm.
(5) The length L1 in the axial direction of the rotary blade low conveying portion R2d 'is 25 mm.
[0112]
Since the pitch pa of the rotary blade low transport portion R2d 'is shorter than the pitch po of the rotary blade normal transport portion R2c, the blades of the rotary blade low transport portion R2d' transport the developer in one rotation. The axial distance is shortened. For this reason, the conveyance force of the rotary blade low conveyance portion R2d ′ of the rotary blade R2b downstream of the outer developer discharge port 67a is lower than that of the rotary blade normal conveyance portion R2c. The two-component developer stays in the arranged area Sa, and the same operation as in the first embodiment is achieved in the second embodiment.
[0113]
(Example 3)
FIG. 27 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the developing device according to the third embodiment of the present invention, FIG. 27A is an enlarged view of the main part of the developing device of the third embodiment, and FIG. 27B is the main part of the developing device shown in FIG. It is an expanded sectional view of a different part. FIG. 28 is a perspective view of the developing container provided in the developing device, FIG. 28A is a diagram showing a state where the developer supply cylinder is removed from the developing container, and FIG. 28B is a diagram showing the developer supplying cylinder in the developer container. It is a figure which shows the state attached. 29 is a cross-sectional view taken along the line XXIX-XXIX in FIG. 27A and corresponds to FIG.
In the description of the third embodiment, components corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The third embodiment is different from the first embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the first embodiment in other points.
[0114]
27 to 29, in the third embodiment, one developing container D is disposed at a position facing the surface of the image carrier 16.
The developer discharge port 67a ′ of the third embodiment is formed on the container side wall of the developer container main body V of the developer container U of the developer container D, and the position of the lower end edge of the developer discharge port 67a ′ is as described above. From the upper surface of the developer when an appropriate amount of developer is held in the developer container U (the position of the upper surface of the developer in the other region Sb other than the region Sa where the developer discharge port 67a ′ is disposed). Is also formed above.
Further, the developer discharge concave grooves 67d and 67d of the first embodiment are not formed inside the container side wall of the developer discharge port 67a ′, and the discharge port forming member 69 and the shutter 71 of the first embodiment are also formed. Not provided.
In FIG. 27A and FIG. 29, the developer whose top surface height is locally higher than the position of the lower edge of the developer discharge port 67a ′ is discharged from the developer discharge port 67a ′, and the developer container main body V is discharged. Through the discharge pipe 122 provided on the side wall of the discharge pipe, the developer is collected in a developer collection container Tv attached to the lower end of the discharge pipe 122.
Further, the developer supply port 76 of the developer container U of the third embodiment is provided on the downstream side of the developer discharge port 67a ′, and the toner stored in the developer storage container 127 is provided in the developer supply port 76. The two-component developer having a high density is configured to be replenished from the replenishment developer conveying member 79.
[0115]
Also in the third embodiment, the developer upper surface height of the region Sa where the developer discharge port 67a ′ is disposed locally increases, so that the developer in the container is discharged from the developer discharge port 67a ′. When the amount of developer replenishment is large, the amount of developer in the container is in an appropriate range. Further, the position of the lower edge of the developer discharge port 67a ′ is formed above the position of the upper surface of the developer in another region Sb other than the region Sa where the developer discharge port 67a ′ is disposed. Therefore, it is possible to maintain the minimum amount of developer necessary when the developer replenishment amount is small.
[0116]
(Example of change)
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. Is possible. Modified embodiments of the present invention are illustrated below.
(H01) In each of the embodiments, instead of supplying a developer having a high toner concentration into the developer container U, it is possible to replenish separately stored toner and carrier into the developer container U.
(H02) In the first and second embodiments, the communication ports Doa of the support member rotation shaft Do are illustrated as being formed in the circumferential direction of the support member rotation shaft Do. It is also possible to form at different positions.
(H03) In the third embodiment, the case where the outer diameter of the low conveying portion R2d of the second stirring member R2 is smaller than the outer diameter of the normal conveying portion R2c is exemplified, but the pitch of the low conveying portion R2d is illustrated. Can be formed shorter than the pitch of the normal conveying portion R2c.
(H04) In the first and second embodiments, the developer discharge concave grooves 67d and 67d formed on the inner surface of the upper wall W2 of the developing container U are omitted, and the discharge port forming member 69 is discharged from the inner surface of the upper wall W2. It is also possible to form the auxiliary discharge ports 72 and 72 and the developer discharge paths 70 and 70 between the discharge path forming section 69a and the upper wall W2 by separating the upper surface of the path forming section 69a.
(H05) In the first and second embodiments, the shutter locking portion 69e that locks the shutter 71 rotated to the opening position can be configured separately from the discharge port forming member 69.
(H06) In the first and second embodiments, the shutter 71 and the discharge port forming member 69 are omitted, and the outer developer discharge port 67a provided on the upper wall W2 of the developer container U is provided on the side wall of the developer container U. It is also possible to provide it.
[0117]
【The invention's effect】
The developing device of the present invention described above can achieve the following effects.
(E01) The developer in the developer container can be discharged with a simple configuration according to the replenishment amount, and the developer amount in the developer container can be maintained within an appropriate range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall explanatory view of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of Embodiment 1 of the developing device of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion different from FIG. 2 of the first embodiment of the developing device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the developing container of the embodiment is mounted on a rotating developing container support member.
5 is an enlarged cross-sectional view of a support member rotating shaft provided in the developing device of Embodiment 1 of the present invention, FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line VA-VA of FIG. 4, and FIG. 5B is FIG. It is a VB-VB sectional view taken on the line.
6 is a perspective view of the developer container shown in FIG. 4, FIG. 6A is a diagram showing a state where a developer supply cylinder is removed from the developer container, and FIG. 6B is a developer supply to the developer container. It is a figure which shows the state in which the pipe | tube is attached.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 3. FIG.
FIG. 8 is a partial cross-sectional enlarged view of a communication path forming member formed on the upper surface of the upper wall of the developer container, and is an enlarged view of the part indicated by arrow VIII in FIG. 6A.
9 is a plan sectional view of the communication path forming member shown in FIG. 8. FIG.
10 is a cross-sectional view of the communication path forming member shown in FIG. 8, FIG. 10A is a cross-sectional view taken along line XA-XA in FIG. 9, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line XB-XB in FIG. FIG. 10C is a sectional view taken along line XC-XC in FIG.
11 is a longitudinal sectional view of the communication path forming member shown in FIG. 8, and is a sectional view taken along line XI-XI in FIG.
12 is an explanatory view of the inner surface side of the container upper wall adjacent to the developer discharge port formed in the container upper wall, FIG. 12A is a view seen from the arrow XIIA of FIG. 11, and FIG. It is the XIIB-XIIB sectional view taken on the line of the said FIG. 12A.
FIG. 13 is an explanatory view of a discharge port forming member mounted on the developer discharge port and a shutter rotatably supported by the discharge port forming member, before being mounted on the developer discharge port; It is a figure which shows the state of.
FIG. 14 is a view showing a state in which the discharge port forming member and the shutter shown in FIG. 13 are mounted on the developer discharge port.
15 is a view showing a state of a discharge port forming member and a shutter mounted in the developer discharge port in a developer container, FIG. 15A is a longitudinal sectional view, and FIG. 15B is a XVB-XVB of FIG. 15A. It is line sectional drawing.
16 is an explanatory view of the discharge port forming member shown in FIG. 13. FIG. 16A is a plan view seen from the lower surface (the −Z side surface) in the state of FIG. 13, FIG. 16A is a view seen from the arrow XVIB in FIG. 16A, FIG. 16C is a plan view seen from the upper surface (Z-side surface) in the state of FIG. 13, and is a view seen from the arrow XVIC in FIG. 16B, and FIG. It is a XVID-XVID sectional view taken on the line.
17 is a cross-sectional view taken along the line XVII-XVII of FIG. 4, and is an explanatory view of the discharge ring-shaped connecting member Lh shown in FIG. 4 and the discharge rotating cylindrical member Bh rotatably disposed therein. It is.
18 is an explanatory view of a ring-shaped connecting member for K, Y, M, and C having the same configuration and a rotating cylindrical member rotatably supported therein, and FIG. 18A is a diagram of FIG. XVIIIA-XVIIIA sectional view, FIG. 18B is a sectional view taken along line XVIIIB-XVIIIB of FIG.
19 is a cross-sectional view taken along line XIX-XIX in FIG.
20 is a sectional view taken along line XX-XX in FIG.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a developer supply case and a developer supply device.
22 is a view as seen from the direction of arrow XXII in FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is an operation explanatory view of a second stirring member and a shutter provided in the developing container stopped at the first stop position, and is a longitudinal sectional view of the developing container.
FIG. 24 is a diagram illustrating a state in which the developer discharge port and the inner developer discharge port face downward.
FIG. 25 shows the developer in the container when the developer discharge amount in the developer container is increased and decreased when the second transport member not provided with the rotary blade low transport unit is used. 6 is a graph showing a transition of a developer discharge amount with respect to an amount and a transition of a developer discharge amount with respect to a developer amount in a developing container when a second transport member provided with a rotary blade low transport portion is used.
FIG. 26 is a plan sectional view of the developing container provided in the developing device according to the second embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
27 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a developing device according to a third embodiment of the present invention, FIG. 27A is an enlarged view of a main portion of the developing device according to the third embodiment, and FIG. 27B is a main part of the developing device. It is an expanded sectional view of a different part from said FIG. 27A.
28 is a perspective view of a developing container provided in the developing device, FIG. 28A is a view showing a state where a developer supply cylinder is removed from the developing container, and FIG. It is a figure which shows the state in which the agent supply cylinder is attached.
29 is a cross-sectional view taken along the line XXIX-XXIX of FIG. 27A and corresponds to FIG.
[Explanation of symbols]
Do: Support member rotation shaft, E: Connection portion, F1, F2: Fixed frame, H: Developer container support member, J: Discharged developer transport device, P1: First stop position, Q2: Development area, ROS ... Image book R1 ... first stirring member, R2 ... second stirring member, R1a, R2a ... rotary shaft, R1b, R2b ... rotary blade, R2c ... normal transport unit, R2d; R2d '... low transport unit, R0 ... developing roll , Sa: Area where developer discharge port is disposed, Sb: Other area, Tv: Developer collection container, U: Developer container, W2: Upper wall
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Image carrier, 62 ... Developing roll accommodating part, 63 ... 1st developer stirring area, 64 ... 2nd developer stirring area, 66 ... Partition wall, 67a + 69b; 67a '... Developer discharge port, 71 ... Shutter, 76: Developer supply port.

Claims (3)

下記の要件を備えたことを特徴とする現像装置、
(A01)画像書込装置により画像情報に応じた潜像が書き込まれ且つ回転移動する像担持体表面に隣接して配置されるとともに、前記像担持体上の潜像をトナー像に現像する現像領域にトナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を搬送する現像ロール、
(A02)前記現像ロールが収容される現像ロール収容部と、前記現像ロール収容部に隣接して現像ロールの軸方向に延びる第1現像剤撹拌領域と、前記第1現像剤撹拌領域に隣接して前記現像ロールと反対側に配置されて軸方向両端部の接続部を除いた部分が仕切壁により前記第1現像剤撹拌領域と仕切られるとともに軸方向両端部が前記第1現像剤撹拌領域と接続し且つ前記仕切壁とその仕切壁に沿って延びる容器側壁との間に形成された第2現像剤撹拌領域とを有する現像容器、
(A03)前記第1現像剤撹拌領域に配置されて、2成分現像剤の搬送方向に延びる回転軸と、前記回転軸の外周に固着された回転翼とを有し、前記回転軸の回転とともに前記回転翼が回転して前記現像剤を撹拌しながら前記現像ロールに搬送する第1搬送部材、
(A04)前記第2現像剤撹拌領域に配置されて、2成分現像剤の搬送方向に延びる回転軸と、前記回転軸の外周に固着された回転翼とを有し、前記回転軸の回転とともに前記回転翼が回転して前記現像剤を撹拌しながら前記第1搬送部材と逆方向に搬送する第2搬送部材、
(A05)前記第2現像剤撹拌領域の現像剤を排出するために前記第2現像剤撹拌領域を形成する容器外壁に設けられるとともに前記現像剤上面の高さが一定の高さ以上のときに現像剤を排出し且つ前記一定の高さを越えた量が多くなるに従って排出量が増加する現像剤排出口、
(A06)現像容器内に新規現像剤を補給するための現像剤補給口、
(A07)所定の搬送力を有する通常搬送部と前記現像剤排出口より現像剤搬送方向下流側に設けられ且つ前記通常搬送部よりも搬送力の低い低搬送部とを有し、前記低搬送部により現像剤を滞留させて前記現像剤排出口が配置された領域の現像剤上面高さを他の領域よりも局所的に高くする前記回転翼を有する前記第2搬送部材。
A developing device characterized by having the following requirements:
(A01) Development in which a latent image according to image information is written by the image writing device and is arranged adjacent to the surface of the rotating image carrier, and the latent image on the image carrier is developed into a toner image. A developing roll for conveying a two-component developer composed of toner and carrier to the area;
(A02) A developing roll housing portion in which the developing roll is housed, a first developer stirring region extending in the axial direction of the developing roll adjacent to the developing roll housing portion, and adjacent to the first developer stirring region. The portion excluding the connecting portion at both ends in the axial direction disposed on the opposite side of the developing roll is partitioned from the first developer stirring region by a partition wall, and both ends in the axial direction are separated from the first developer stirring region. A developing container having a second developer stirring region connected and formed between the partition wall and a container side wall extending along the partition wall;
(A03) A rotating shaft disposed in the first developer stirring region and extending in the conveying direction of the two-component developer, and a rotating blade fixed to the outer periphery of the rotating shaft, and with rotation of the rotating shaft A first conveying member that conveys the developing blade while rotating the rotating blade while stirring the developer;
(A04) A rotating shaft disposed in the second developer stirring region and extending in the transport direction of the two-component developer, and a rotating blade fixed to the outer periphery of the rotating shaft, and with rotation of the rotating shaft A second conveying member that conveys in a direction opposite to the first conveying member while rotating the rotating blade and stirring the developer;
(A05) When the developer is provided on the outer wall of the container forming the second developer stirring region for discharging the developer in the second developer stirring region and the height of the upper surface of the developer is equal to or higher than a certain height. A developer discharge port for discharging the developer and increasing the discharge amount as the amount exceeding the certain height increases;
(A06) Developer supply port for supplying a new developer into the developer container;
(A07) a normal transport unit having a predetermined transport force, and a low transport unit that is provided downstream of the developer discharge port in the developer transport direction and has a transport force lower than that of the normal transport unit. The second conveying member having the rotating blade that causes the developer to stay in the region and locally raises the height of the developer upper surface in the region where the developer discharge port is disposed, as compared with other regions.
下記の要件を備えたことを特徴とする請求項1記載の現像装置、
(A08)前記低搬送部の外径が前記通常搬送部の外径よりも小さく形成された前記回転翼。
The developing device according to claim 1, comprising the following requirements:
(A08) The rotor blade formed so that an outer diameter of the low transport portion is smaller than an outer diameter of the normal transport portion.
下記の要件を備えたことを特徴とする請求項1記載の現像装置、
(A09)前記低搬送部のピッチが前記通常搬送部のピッチよりも短く形成された前記回転翼。
The developing device according to claim 1, comprising the following requirements:
(A09) The rotary blade formed with a pitch of the low transport unit shorter than a pitch of the normal transport unit.
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