JP3684023B2 - Image forming apparatus with developer supply tank - Google Patents

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JP3684023B2
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developer supply
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2成分現像剤を用いたプリンター、ファクシミリ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に貯蔵現像剤の大容量化とトナー濃度の安定化を実現する現像剤供給タンクを備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に広く採用されている乾式の現像装置では、高品質のコピー画像を得るのに適するとして、帯電キャリア粒子と当該キャリア粒子に摩擦帯電的に付着する帯電トナー粒子とからなる2成分現像剤が多く使用されている。このような2成分現像剤を用いる場合、当該現像剤のうち、現像を繰り返す毎に消費されるトナー分の補充の問題だけでなく、キャリア粒子についても考慮しなければならない。例えば、繰り返し使用されることで、摩擦帯電特性を強化すべくキャリア粒子表面に施されていた被覆物が剥がれ、キャリアとして劣化する問題がある。
【0003】
そのため、このように劣化したキャリアを交換する必要が生じ、当初は画像形成装置を一旦停止し、現像剤の交換作業を手動で行っていた。これでは非常に煩わしいので、現像剤の交換を自動化することが過去に多く提案されたが、提案の初期では、寿命になった現像剤を回収し、代わりにフレッシュな現像剤を現像装置に供給することを基本にするものであって、現像剤の寿命の度に現像装置内の現像剤の全量を交換するために、現像剤の回収の直前と回収後に新しい現像剤を供給した場合の画像品質(印刷品質)に著しい変化をきたすという欠点があった。また交換作業の度に機械の稼働を中断せざるをえない。そこで、それらの欠点を回避するために、寿命毎の全量交換でなく、一定間隔毎の部分交換を実現する提案にが行われるようになってきている。例えば特開平4−29271号公報では、現像器内における現像剤の使用量が予め設定した値に達したならば、当該現像器内における使用済み現像剤の一部を、予め設定した所定量だけ排出し、その排出量とほぼ同量の新品現像剤を現像器に供給することが開示されている。これによって現像器内の現像剤は寿命に達することなく、安定した疲労程度を保つことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような現像剤の部分交換の自動化によって、機械動作を停止することなく、キャリア劣化による画像品質の低下を免れるようにすることが可能になった。しかしながら、新品キャリアと入れ替えられる旧いキャリアは、寿命的にはかなり余裕を残しており、資源的にかなりの無駄を生じている。また装置全体のサイズの制約から現像剤量が比較的少なめになりがちで、現像装置内でキャリアが撹拌搬送作用を頻繁に受けることになって、その作用によってキャリアが痛めつけられ、また現像剤の絶対量が少ないために、トナー消費によって、現像剤中のトナー濃度の変動が大きくなりがちである。
【0005】
これらの問題を回避するには、現像剤の絶対量を増やし、交換頻度を抑えるようにするのが良いが、当該現像剤を収容する現像装置を大きくすることは、画像形成装置全体が大型化するだけでなく、設計上の制約も甚だしいものとなる。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、貯蔵現像剤の大容量化を果たし、現像剤にかかるストレスを抑え且つ現像剤中のトナー濃度の変動も抑えながら、設計上の制約も少なく、更に現像剤の交換も容易であるような画像形成装置の構成を提案することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、2成分現像剤により顕像化処理を行う現像装置を備えた画像形成装置にして、
現像装置とは独立した位置に現像剤供給タンクを配置し、
当該現像剤供給タンクと現像装置とを現像剤が循環可能なように少なくとも一部がフレキシブルな移送経路を介して連結し、回転することにより軸方向にトナーを移動させるローター及び当該ローターを包み込むように配置され当該ローターのための回転空間を有し当該ローターと接触係合するステータとを有するスクリューポンプ手段が現像剤供給タンクに付設され、
− 上記現像剤供給タンクは、回転することで現像剤を攪拌し且つ回転軸の方向に現像剤を移送する複数の撹拌移送手段を有し、
− 当該複数の攪拌移送手段のそれぞれは、移送してきた現像剤をその回転軸の下流端近傍で他の攪拌移送手段の回転軸の上流端近傍に受け渡すように、上記現像剤供給タンク内に配置され、
− 前記複数の攪拌移送手段の一つが上記スクリューポンプ手段に直結し、
当該攪拌移送手段の直上流に位置する別の攪拌移送手段が、スクリューポンプ手段直結の攪拌移送手段とは逆向きに現像剤を上記スクリューポンプ手段から遠ざかるように搬送する。
【0008】
上記スクリューポンプ手段によって移動するトナーを拡散状態で流動させるための空気供給手段を更に具備していれば、好適である。現像剤供給タンクが画像形成装置本体から着脱自在になっていれば、好都合である。上記現像剤供給タンク内に複数配置された撹拌移送手段が、各々独立に駆動可能であれば、一層効果的である。複数個のトナー濃度検知手段が、上記現像剤供給タンクに分配されていれば、なおよい。補充トナー用タンクが上記現像剤供給タンクに付設されていてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。なお当然ながら、以下の例は、本発明を例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0010】
図1において、本発明に係る複写機102は、像担持体たる感光体103の周囲に、矢印で示す回転方向に沿って、帯電装置104、露光装置105(デジタル式の場合には画像信号に応じた光書き込み装置)、現像装置106、転写ベルト107、クリーニング装置108を配置している。露光装置105は、複写機102の上面に設置されている原稿載置台105Aに載置された原稿を露光するための光源、反射鏡及び結像レンズを含む露光光学機構105Bを備え、原稿に応じた静電潜像を感光体103上に形成するようになっている。
【0011】
感光体103上に形成された静電潜像は、現像装置106によって可視像処理され、給紙装置109から給送されてくる記録紙に転写ベルト107上で静電転写される。転写された記録紙は定着装置110によって定着されて排紙される。転写後に転写ベルト107に残留したトナー等を除去するクリーニング装置や感光体表面上の残留トナーを除去するクリーニング装置108が更に備えられている。また給紙装置109は異なるサイズの記録紙を収容可能な給紙カセットを複数個備えており、選択されたサイズの用紙が給紙されるようになっている。
【0012】
上記現像装置106を断面的に詳細に示す図2において、感光体103に向けられたユニットの開口から一部が露出するように、現像剤担持体としてのマグネット内蔵現像ローラ2が配設されている。このマグネットは、現像ローラを時計と見做した場合に、図2においてほぼ7時方向の感光体103と対向する向きに現像主極P1、ほぼ6時と4時の方向にそれぞれ現像剤搬送用磁極P2,P3、ほぼ2時及び1時の方向にそれぞれ第1搬送ローラ21への現像剤受け渡し用の磁極P4,P5(磁極P5は省略可)、ほぼ9時の方向の現像ドクタ8に対向する向きに現像剤規制のための磁極P6がそれぞれ形成されている。各磁極の磁性は、例えばP1がN、P2がS、P3がN、P4がS、P5がN、P6がSである。
【0013】
そして現像ローラ2の上方であって、現像ローラ内マグネットの磁極がなく、磁力が他の方向よりも格段に小さい方向範囲において、軸受部材として上方が開口した樋状の剤受けケース24が配設されている。この剤受けケース24の幅方向の中心に位置する最下部は、現像ローラ2の12時方向よりも11時側にずれている。この剤受けケース24には、後述する横撹拌手段としての横撹拌ユニットが設けられている。剤受けケース24の右側には、ケース右側壁に沿って、第1〜第3搬送ローラ21,22,23が配設され、これらローラによって、現像ローラ2から現像剤を除去し、且つ除去した現像剤を第2現像剤受けケース50の上部開口の右端部まで汲み上げる汲み上げ搬送手段を構成する。
【0014】
第1搬送ローラ21は、図2での1〜2時の方向から現像ローラ2に対向し、この第1搬送ローラ21に第2搬送ローラ22が対向し、更に第2搬送ローラ22に上方から第3搬送ローラ23が対向する。これら第1〜第3搬送ローラ21,22,23は、互いに同一の構造を有しており、上記第2剤受けケース50とは反対側で現像剤を搬送するように、それぞれ内部に回転不能のマグネットを収容している。
【0015】
剤受けケース24の左側では、現像装置ユニットのケース28内面との間に所定の間隔を有しており、この間隔部分をもって、剤受けケース24の左側壁上端部を越えてオーバーフローした現像剤の現像ローラ2表面への現像剤搬送通路40になっている。この通路の途中に位置するユニットケース28の内面は傾斜面となっており、検知面29aがこの傾斜面のほぼ同一面になるようにトナー濃度センサ29が設けられている。このトナー濃度センサ29は、現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知するものである。トナー濃度センサ29により検知されたトナー濃度値は基準値と比較され、検知濃度が所定値を下回った場合にはトナー不足状態と認識して、その不足分に応じた大きさのトナー補給信号が不図示のトナー補給回路に出力されるようになっている。
【0016】
また現像装置ユニット内での現像剤の横撹拌搬送は、例えば図面の奥側から手前側へ現像剤を送る外側の撹拌板部26a及び螺旋状スクリュー部26bと、手前側から奥側へ現像剤を送る内側の搬送スクリュー27とのバランスで成り立っている。この横撹拌ユニットはデュアルミキサーであり、外側スクリューパドル25は中空円筒部26と、当該中空円筒部26の周面から放射状に延びる複数の軸線と平行な撹拌板部26aと中心軸方向に沿い奥側から手前側に向けて現像剤を搬送する螺旋状のスクリュー部26bとを備え、この中空円筒部26内に、中心軸方向に沿って手前側から奥側へ現像剤を搬送する上記内側スクリュー27が収容されている。上記中空円筒部26の手前側の側端部にはスクリュー26bで搬送されてきた現像剤を中空内部に進入させる不図示の剤取り込み口が形成され、奥側端部には内側スクリュー27で奥側端部まで搬送された現像剤を外部に排出させる不図示の剤排出口が形成されている。
【0017】
以上のような構成において、現像ローラ2に担持されて感光体103の対向位置を通過した現像剤は、第1搬送ローラ21によって現像ローラ2上からほぼ100%除去され、しかる後に第2搬送ローラ22に受け渡され、更に第3搬送ローラ23に受け渡されて、遠心力などで第2剤受けケース50の右側上端縁を越えて第2剤受けケース50内に流下する。流下した現像剤はケース50内に溜り、横搬送スクリュー51によって装置手前側まで送られる。図3で認識可能なように、そのように搬送された現像剤は、第2剤受けケース50の下面に明けられた孔より剤溜り52に落下して溜められ、更に自身の自重と、横搬送スクリュー54により第1粉体ポンプ55に移送される。
【0018】
この第1粉体ポンプ55には従来公知の通称「モーノポンプ」と呼ばれるスクリューポンプが用いられる。当該粉体ポンプは、横搬送スクリュー54と連結された螺旋棒状のローター58と、当該ローター58を包み込むように配置され当該ローターのための回転空間を有し当該ローターと部分的に接触係合するステータ59と、このステータ59を保持するホルダ60と、歯車列を介して横搬送スクリュー54とつながった駆動モータ56等から構成される。ステータ59はゴム等の弾性体からなる。
【0019】
粉体ポンプのホルダ60の内周壁面とステータ59の外周面の間には1mm程度の隙間があり、この隙間は現像剤通路(吐出部)61に連通しており、当該隙間を介して現像剤通路61へ吹き込むように、エアー供給口62が設けられている。図4に示されるように、エアーポンプ63が作動するとチューブ65、エアー供給口62を介して循環現像剤に所定の送風量でエアーが吹き込まれ、これにより、粉体ポンプ55の通路61から出る現像剤は流動化が促進され、粉体ポンプ55での現像剤移送が確実なものとなる。そして、粉体ポンプ55を通過した現像剤は、耐トナー性に優れたフレキシブルパイプ67を介して現像剤供給ユニット66(図1)に移送される。
【0020】
複写機から着脱自在な現像剤供給ユニット66の概略構成を正面から透視的に示した図5及び横断面的に示した図6において、当該ユニットには現像剤収容器68が内蔵され、この収容器68の上部へ上記フレキシブルパイプ67を介して循環現像剤が放出される。また収容器68の最下部には、ほぼその全幅にわたって収容現像剤を第2粉体ポンプ75に移動するための搬送スクリュー69が配設されており、第2粉体ポンプ75の作動によって、現像剤はフレキシブルパイプ77を介して現像装置106へ向けて送り出される(図1参照)。搬送スクリュー69は図5から認識できるように第2粉体ポンプ75のロータに直結し、螺旋羽根をその軸に備えている。第2粉体ポンプ75の構造は上記第1粉体ポンプ55の構造と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【0021】
収容器68の内部で搬送スクリュー69の上方には、少なくとも1個の、通常は複数個の撹拌移送手段71,72,73(図示の例では3個)が上下方向に間隔を開けて配設されている。これら撹拌移動手段は、それぞれ別の駆動手段により駆動されるが、クラッチ付き歯車機構を介して単一の駆動手段により任意の撹拌移送手段を駆動するようにすることも可能である。最上段の撹拌移動手段73は、フレキシブルパイプ67を介して現像装置から移送される現像剤と収容器68内の現像剤、更には付設のトナー収容器74から必要に応じて補給されるバージントナーを撹拌して、現像剤のトナー濃度を均一化する。撹拌移送手段71,72,73と搬送スクリュー69は図5の矢印のように収容器68の幅方向において互いに逆向きに収容現像剤を回転駆動される。これによって、現像剤の一方方向への片寄りを防ぐことができ、またトナー濃度むらを回避し、濃度の早めの均一化が実現する。
【0022】
図6に示されるように、各撹拌移送手段71,72,73の近傍にはそれぞれトナー濃度センサ81,82,83が設置され、各撹拌移送手段71,72,73付近のトナー濃度を検知し、所定濃度範囲におさまっていれば、その箇所の撹拌移送手段の駆動を停止し、現像剤へストレスをできるだけかけないようにする。収容器に分配されたトナー濃度センサは、適宜の数で配設され、撹拌移送手段の取付位置とは独立に設置位置を決めてもよい。現像剤の凝集を避けるために、必要に応じて適宜、撹拌移送手段71,72,73が駆動するようになっていれば、なお好適である。これらセンサは、上記トナー濃度センサ29と基本的に同じ構造を有している。
【0023】
画像形成装置本体と現像剤供給装置とをストレスの少ない粉体ポンプとフレキシブルなパイプとで接続することで、各装置の設置の制約が少なくなり、設置場所の有効活用を図り、全体としての現像剤貯蔵量を増やしながら、全体装置の大型化を最小限に抑えることが可能となり、更に画像形成装置本体の外部に現像剤供給装置を設置することで、メンテナンスの際の作業性を向上することができる。なお、現像剤の貯蔵量を増やすメリットは、上記現像剤供給装置を備えない従来タイプのものでは、例えば、現像剤100gに対してトナーが5g存在するような状態で、画像形成によって1gのトナーが消費され、トナー濃度が5%から4%に変動していたのが、現像剤供給装置を備えることで現像剤量を500gにでき、1gのトナーを消費しても、トナー濃度が5%から4.8%にしか変動せずにすむということである。
【0024】
【発明の効果】
本発明に係る画像形成装置によれば、現像装置とは独立した位置に現像剤供給タンクを配置し、当該現像剤供給タンクと現像装置とを現像剤が循環可能なように少なくとも一部がフレキシブルな移送経路を介して連結し、所謂モーノポンプが現像剤供給タンクに付設されるので、貯蔵現像剤の大容量化を果たし、現像剤にかかるストレスを抑え且つ現像剤中のトナー濃度の変動も抑えながら、設計上の制約も少なく、更に現像剤の交換も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の概略的な概念図である。
【図2】図1の画像形成装置に装着された現像装置の拡大端面図である。
【図3】図2の現像装置の横搬送スクリューと粉体ポンプの接続関係を示す概略図である。
【図4】現像装置と粉体ポンプとエアーポンプの関係を示す概略斜視図である。
【図5】現像剤供給ユニットの概略構成の正面透視図である。
【図6】図5の現像剤供給ユニットを横断面図である。
【符号の説明】
66 現像剤供給ユニット
67 現像装置から現像剤供給ユニットへの現像剤移送用フレキシブルパイプ
77 現像剤供給ユニットから現像装置への現像剤移送用フレキシブルパイプ
103 感光体
106 現像装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a facsimile, and a copying machine using a two-component developer, and more particularly to a developer supply tank that realizes a large storage developer capacity and a stable toner concentration. The present invention relates to an image forming apparatus provided.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a dry developing device widely used in an image forming apparatus is composed of charged carrier particles and charged toner particles adhering to the carrier particles in a triboelectric manner as being suitable for obtaining a high-quality copy image. Many component developers are used. When such a two-component developer is used, it is necessary to consider not only the problem of replenishment of toner consumed every time development is repeated, but also carrier particles. For example, there is a problem that the coating applied to the surface of the carrier particles is peeled off to reinforce the triboelectric charging characteristics due to repeated use, and deteriorates as a carrier.
[0003]
For this reason, it is necessary to replace the carrier thus deteriorated. At first, the image forming apparatus is temporarily stopped, and the developer is manually replaced. Since this is very troublesome, many proposals have been made in the past to automate the replacement of the developer, but at the initial stage of the proposal, the developer that has reached the end of its life is collected, and a fresh developer is supplied to the developing device instead. In order to replace the entire amount of developer in the developing device every time the developer life is reached, an image when a new developer is supplied immediately before and after collecting the developer. There was a drawback that the quality (printing quality) changed significantly. In addition, the machine operation must be interrupted for every replacement work. Therefore, in order to avoid these drawbacks, proposals have been made to realize partial replacement at regular intervals instead of full replacement for each lifetime. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-29271, when the amount of developer used in the developing device reaches a preset value, a part of the used developer in the developing device is reduced by a predetermined amount. It is disclosed that the new developer is discharged and supplied to the developing device in the same amount as the discharged amount. As a result, the developer in the developing device can maintain a stable degree of fatigue without reaching the lifetime.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By automating the partial replacement of the developer as described above, it has become possible to avoid a decrease in image quality due to carrier deterioration without stopping the machine operation. However, the old carrier that can be replaced with a new carrier has a considerable margin in terms of life, resulting in considerable waste in terms of resources. In addition, the developer amount tends to be relatively small due to the size restriction of the entire apparatus, and the carrier frequently receives a stirring and conveying action in the developing apparatus. Since the absolute amount is small, the toner concentration in the developer tends to increase greatly due to toner consumption.
[0005]
To avoid these problems, it is better to increase the absolute amount of the developer and suppress the replacement frequency. However, increasing the size of the developing device that accommodates the developer increases the overall size of the image forming apparatus. Not only does this, but also the design constraints are severe.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and achieves a large storage developer capacity, suppresses stress applied to the developer, and suppresses variations in toner concentration in the developer, while reducing design restrictions. Another object of the present invention is to propose a configuration of an image forming apparatus in which the developer can be easily replaced.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, according to the present invention, an image forming apparatus including a developing device that performs a visualization process with a two-component developer is provided.
- the developer supply tank is disposed in a separate position from the developing device,
- at least a portion with the developer supply tank and a developing device as a developing agent capable circulation is connected via a flexible transfer path, wraps around the rotor and the rotor moves the toner in the axial direction by rotating A screw pump means having a rotating space for the rotor and having a stator in contact with the rotor is attached to the developer supply tank,
The developer supply tank has a plurality of agitation transfer means for agitating the developer by rotating and transferring the developer in the direction of the rotation axis;
-Each of the plurality of agitation transfer means is disposed in the developer supply tank so as to deliver the transferred developer to the vicinity of the upstream end of the rotation shaft of another agitation transfer means in the vicinity of the downstream end of the rotation shaft; Arranged,
-One of the plurality of stirring transfer means is directly connected to the screw pump means;
- Another agitating transporting means located immediately upstream of the agitating transfer means, the agitating means for transferring screw pump means directly coupled to convey the developer in opposite directions away from the screw pump means.
[0008]
It is preferable if air supply means for causing the toner moving by the screw pump means to flow in a diffused state is further provided. It is advantageous if the developer supply tank is detachable from the image forming apparatus main body. It is more effective if a plurality of agitation transfer means arranged in the developer supply tank can be driven independently . It is even better if a plurality of toner concentration detection means are distributed to the developer supply tank. A replenishment toner tank may be attached to the developer supply tank.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the illustrated examples. Of course, the following examples illustrate the present invention and do not limit the technical scope of the present invention.
[0010]
In FIG. 1, a copying machine 102 according to the present invention includes a charging device 104 and an exposure device 105 (in the case of a digital type, an image signal around a photoconductor 103 serving as an image carrier along a rotation direction indicated by an arrow. A corresponding optical writing device), a developing device 106, a transfer belt 107, and a cleaning device 108 are arranged. The exposure apparatus 105 includes an exposure optical mechanism 105B including a light source, a reflecting mirror, and an imaging lens for exposing a document placed on a document placement table 105A installed on the upper surface of the copying machine 102, and according to the document. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive member 103.
[0011]
The electrostatic latent image formed on the photoreceptor 103 is subjected to visible image processing by the developing device 106 and electrostatically transferred onto the recording paper fed from the paper feeding device 109 on the transfer belt 107. The transferred recording paper is fixed by the fixing device 110 and discharged. A cleaning device for removing toner remaining on the transfer belt 107 after the transfer and a cleaning device 108 for removing residual toner on the surface of the photoreceptor are further provided. The paper feeding device 109 includes a plurality of paper feeding cassettes that can store recording papers of different sizes so that paper of a selected size is fed.
[0012]
In FIG. 2 showing the developing device 106 in cross-section in detail, a developing roller 2 with a built-in magnet as a developer carrying member is disposed so that a part of the developing device 106 is exposed from the opening of the unit facing the photosensitive member 103. Yes. When the developing roller is regarded as a clock, the magnet conveys the developer in the direction facing the photosensitive member 103 in the direction of about 7 o'clock in FIG. 2 and the developer main pole P 1 in the direction of about 6 o'clock and 4 o'clock, respectively. Magnetic poles P 2 , P 3 , magnetic poles P 4 , P 5 for transferring developer to the first conveying roller 21 in the direction of approximately 2 o'clock and 1 o'clock respectively (magnetic pole P 5 can be omitted), direction of approximately 9 o'clock Magnetic poles P 6 for restricting the developer are formed in directions facing the developing doctor 8. The magnetism of each magnetic pole is, for example, P 1 is N, P 2 is S, P 3 is N, P 4 is S, P 5 is N, and P 6 is S.
[0013]
A hook-shaped agent receiving case 24 having an upper opening as a bearing member is disposed above the developing roller 2 in a direction range in which the magnet in the developing roller has no magnetic pole and the magnetic force is significantly smaller than the other directions. Has been. The lowermost portion located at the center in the width direction of the agent receiving case 24 is shifted to the 11 o'clock side from the 12 o'clock direction of the developing roller 2. The agent receiving case 24 is provided with a lateral stirring unit as a lateral stirring means described later. On the right side of the agent receiving case 24, first to third transport rollers 21, 22 and 23 are disposed along the right side wall of the case, and the developer is removed from the developing roller 2 and removed by these rollers. A pumping means for pumping up the developer to the right end of the upper opening of the second developer receiving case 50 is configured.
[0014]
The first conveying roller 21 faces the developing roller 2 from the direction of 1 to 2 o'clock in FIG. 2, the second conveying roller 22 faces the first conveying roller 21, and further, the second conveying roller 22 from above. The 3rd conveyance roller 23 opposes. These first to third transport rollers 21, 22, 23 have the same structure and cannot rotate inside so as to transport the developer on the side opposite to the second agent receiving case 50. The magnet is housed.
[0015]
On the left side of the agent receiving case 24, there is a predetermined interval between the inner surface of the case 28 of the developing device unit. With this interval, the developer overflowed beyond the upper end of the left side wall of the agent receiving case 24. A developer conveyance path 40 to the surface of the developing roller 2 is provided. The inner surface of the unit case 28 located in the middle of the passage is an inclined surface, and the toner density sensor 29 is provided so that the detection surface 29a is substantially the same as the inclined surface. The toner concentration sensor 29 detects the toner concentration based on a change in the magnetic permeability of the developer. The toner density value detected by the toner density sensor 29 is compared with a reference value, and when the detected density falls below a predetermined value, it is recognized as a toner shortage state, and a toner replenishment signal having a magnitude corresponding to the shortage is generated. It is output to a toner supply circuit (not shown).
[0016]
Further, the developer is laterally agitated and transported in the developing device unit, for example, the outer stirring plate portion 26a and the spiral screw portion 26b for sending the developer from the back side to the front side of the drawing, and the developer from the front side to the back side. The balance with the inner conveying screw 27 for feeding This lateral stirring unit is a dual mixer, and the outer screw paddle 25 has a hollow cylindrical portion 26, a stirring plate portion 26a parallel to a plurality of axes extending radially from the peripheral surface of the hollow cylindrical portion 26, and a central axial direction. A spiral screw portion 26b that conveys the developer from the side toward the near side, and the inside screw that conveys the developer from the near side to the far side along the central axis direction in the hollow cylindrical portion 26 27 is housed. An unillustrated agent intake port for allowing the developer conveyed by the screw 26b to enter the hollow interior is formed at the side end portion on the front side of the hollow cylindrical portion 26, and the inner screw 27 is provided at the back end portion. An unillustrated agent discharge port for discharging the developer conveyed to the side end portion to the outside is formed.
[0017]
In the configuration as described above, the developer carried on the developing roller 2 and passing through the position facing the photoreceptor 103 is removed from the developing roller 2 by the first conveying roller 21 almost 100%, and then the second conveying roller. 22, and further transferred to the third conveying roller 23, and flows down into the second agent receiving case 50 over the right upper edge of the second agent receiving case 50 by centrifugal force or the like. The developer that has flowed down accumulates in the case 50 and is sent to the front side of the apparatus by the lateral conveying screw 51. As can be recognized in FIG. 3, the developer thus transported falls and accumulates in the agent reservoir 52 through a hole opened on the lower surface of the second agent receiving case 50, and further, its own weight and lateral It is transferred to the first powder pump 55 by the conveying screw 54.
[0018]
As the first powder pump 55, a conventionally known screw pump called “Mono pump” is used. The powder pump has a helical rod-like rotor 58 connected to the lateral conveying screw 54, and is disposed so as to wrap around the rotor 58. The powder pump has a rotation space for the rotor and is in partial contact with the rotor. A stator 59, a holder 60 for holding the stator 59, a drive motor 56 connected to the lateral conveying screw 54 through a gear train, and the like. The stator 59 is made of an elastic body such as rubber.
[0019]
There is a gap of about 1 mm between the inner peripheral wall surface of the holder 60 of the powder pump and the outer peripheral surface of the stator 59, and this gap communicates with the developer passage (discharge unit) 61, and the development is performed via the gap. An air supply port 62 is provided so as to blow into the agent passage 61. As shown in FIG. 4, when the air pump 63 is operated, air is blown into the circulating developer through the tube 65 and the air supply port 62 with a predetermined blowing amount, and thereby the air is discharged from the passage 61 of the powder pump 55. Fluidization of the developer is promoted, and the developer transfer by the powder pump 55 is ensured. Then, the developer that has passed through the powder pump 55 is transferred to the developer supply unit 66 (FIG. 1) through a flexible pipe 67 having excellent toner resistance.
[0020]
In FIG. 5 showing a schematic configuration of a developer supply unit 66 detachably attachable from the copying machine and FIG. 6 showing a cross-sectional view from the front, a developer container 68 is built in the unit. The circulating developer is discharged to the upper portion of the container 68 through the flexible pipe 67. A conveying screw 69 for moving the contained developer to the second powder pump 75 is disposed at the lowermost portion of the container 68 over the entire width thereof. The agent is sent out toward the developing device 106 through the flexible pipe 77 (see FIG. 1). As can be recognized from FIG. 5, the conveying screw 69 is directly connected to the rotor of the second powder pump 75 and has a spiral blade on its shaft. Since the structure of the second powder pump 75 is the same as that of the first powder pump 55, a detailed description thereof will be omitted.
[0021]
Inside the container 68, above the conveying screw 69, at least one, usually a plurality of agitation transfer means 71, 72, 73 (three in the illustrated example) are arranged at intervals in the vertical direction. Has been. These agitation moving means are driven by different drive means, respectively, but it is also possible to drive any agitation transfer means by a single drive means via a gear mechanism with a clutch. The uppermost agitation moving means 73 includes a developer transferred from the developing device via the flexible pipe 67, a developer in the container 68, and a virgin toner replenished as necessary from the attached toner container 74. The toner density of the developer is made uniform. The agitating / transporting means 71, 72, 73 and the conveying screw 69 are driven to rotate the contained developer in opposite directions in the width direction of the container 68 as shown by the arrows in FIG. As a result, it is possible to prevent the developer from being displaced in one direction, avoid toner unevenness, and realize uniformization of the concentration early.
[0022]
As shown in FIG. 6, toner concentration sensors 81, 82, and 83 are installed in the vicinity of the agitation transfer units 71, 72, and 73 to detect the toner concentration in the vicinity of the agitation transfer units 71, 72, and 73. If it is within the predetermined concentration range, the driving of the agitation transfer means at that point is stopped so that the developer is not stressed as much as possible. The toner concentration sensors distributed to the containers may be arranged in an appropriate number, and the installation position may be determined independently of the mounting position of the stirring transfer means. In order to avoid agglomeration of the developer, it is more preferable that the agitation transfer means 71, 72, 73 are appropriately driven as necessary. These sensors have basically the same structure as the toner density sensor 29.
[0023]
By connecting the main body of the image forming device and the developer supply device with a powder pump and a flexible pipe with less stress, there are fewer restrictions on the installation of each device, so that the installation location can be used effectively, and development as a whole It is possible to minimize the increase in the size of the entire device while increasing the amount of stored agent, and to improve workability during maintenance by installing a developer supply device outside the main body of the image forming apparatus. Can do. The advantage of increasing the storage amount of the developer is that the conventional type without the developer supply device has, for example, 1 g of toner by image formation in a state where 5 g of toner is present per 100 g of developer. The toner concentration fluctuated from 5% to 4%. By providing the developer supply device, the developer amount can be 500 g. Even if 1 g of toner is consumed, the toner concentration is 5%. This means that it only needs to change from 4.8% to 4.8%.
[0024]
【The invention's effect】
According to the image forming apparatus of the present invention, the developer supply tank is disposed at a position independent of the developing device, and at least a part thereof is flexible so that the developer can circulate between the developer supply tank and the developing device. Since the so-called MONO pump is attached to the developer supply tank , the storage developer is increased in capacity, the stress applied to the developer is suppressed, and the fluctuation of the toner concentration in the developer is also suppressed. However, there are few restrictions on the design, and the developer can be easily replaced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic conceptual diagram of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged end view of a developing device attached to the image forming apparatus of FIG.
3 is a schematic view showing a connection relationship between a lateral conveying screw and a powder pump of the developing device of FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a relationship among a developing device, a powder pump, and an air pump.
FIG. 5 is a front perspective view of a schematic configuration of a developer supply unit.
6 is a cross-sectional view of the developer supply unit of FIG.
[Explanation of symbols]
66 Developer supply unit 67 Flexible pipe 77 for transferring developer from the developing device to the developer supply unit 77 Flexible pipe 103 for transferring developer from the developer supplying unit to the developing device Photoconductor 106 Developing device

Claims (6)

2成分現像剤により顕像化処理を行う現像装置を備えた画像形成装置にして、
− 現像装置とは独立した位置に現像剤供給タンクを配置し、
− 当該現像剤供給タンクと現像装置とを現像剤が循環可能なように少なくとも一部がフレキシブルな移送経路を介して連結し、回転することにより軸方向にトナーを移動させるローター及び当該ローターを包み込むように配置され当該ローターのための回転空間を有し当該ローターと接触係合するステータとを有するスクリューポンプ手段が、現像剤供給タンクに付設され、
− 上記現像剤供給タンクは、回転することで現像剤を攪拌し且つ回転軸の方向に現像剤を移送する複数の撹拌移送手段を有し、
− 当該複数の攪拌移送手段のそれぞれは、移送してきた現像剤をその回転軸の下流端近傍で他の攪拌移送手段の回転軸の上流端近傍に受け渡すように、上記現像剤供給タンク内に配置され、
− 前記複数の攪拌移送手段の一つが上記スクリューポンプ手段に直結し、
− 当該攪拌移送手段の直上流に位置する別の攪拌移送手段が、スクリューポンプ手段直結の攪拌移送手段とは逆向きに現像剤を上記スクリューポンプ手段から遠ざかるように搬送することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus including a developing device that performs a visualization process with a two-component developer,
-Place the developer supply tank in a position independent of the developing device,
-At least a part of the developer supply tank and the developing device are connected via a flexible transfer path so that the developer can circulate, and a rotor that moves toner in the axial direction by rotation and the rotor is wrapped around A screw pump means having a rotating space for the rotor and a stator in contact with the rotor is attached to the developer supply tank,
The developer supply tank has a plurality of agitation transfer means for agitating the developer by rotating and transferring the developer in the direction of the rotation axis;
-Each of the plurality of agitation transfer means is disposed in the developer supply tank so as to deliver the transferred developer to the vicinity of the upstream end of the rotation shaft of another agitation transfer means in the vicinity of the downstream end of the rotation shaft; Arranged,
-One of the plurality of stirring transfer means is directly connected to the screw pump means;
The image is characterized in that the another agitation transfer means located immediately upstream of the agitation transfer means conveys the developer away from the screw pump means in the opposite direction to the agitation transfer means directly connected to the screw pump means. Forming equipment.
上記スクリューポンプ手段によって移動するトナーを拡散状態で流動させるための空気供給手段を更に具備することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。  2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an air supply means for causing the toner moving by the screw pump means to flow in a diffused state. 上記現像剤供給タンクが画像形成装置本体から着脱自在であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer supply tank is detachable from the main body of the image forming apparatus. 上記複数の撹拌移送手段が、各々独立に駆動可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of agitation transfer units can be independently driven. 複数個のトナー濃度検知手段が、上記現像剤供給タンクに分配されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。  5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of toner concentration detection units are distributed to the developer supply tank. 補充トナー用タンクが上記現像剤供給タンクに付設されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。  6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a replenishing toner tank is attached to the developer supply tank.
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