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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、感光体ドラムや感光体ベルト等の像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕像化するプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の現像装置としては、例えば、特開平4−199164号公報に記載された現像装置が知られている。この現像装置は、装置の小型化等を図る観点から、像担持体(感光体ドラム)近傍に設けられた現像器保持手段(回転支持体)の回転軸のまわりに複数の現像器を配置して構成されている。より具体的には、この現像装置は、現像器保持手段の円周方向に沿って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーを有する現像器が設けられており、各現像器は、その表面にトナー層を形成し像担持体に接触させることによって現像を行う現像ローラと、現像器内のトナーを現像ローラに供給する供給ローラとを用いて構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、現像器内のトナーの攪拌を行うために、現像器内にて強制的に回転駆動すべく構成された攪拌手段(アジテータ)が設けられているため、次のような問題が生じていた。
【0004】
従来技術によれば、攪拌手段をモータ等を用いて現像器内で強制的に回転させて、この攪拌手段の強制的な回転駆動力によってトナーを攪拌している。したがって、攪拌時にトナーに必要以上のストレスがかかり、トナーの劣化が進行するという問題があった。
【0005】
また、従来技術は、上述のようにトナーを攪拌させるために、攪拌手段を回転駆動させるモータ等の駆動手段が必要となる。したがって、駆動手段を構成するための部品が必要となって装置が煩雑化し、装置の組立時間の短縮および装置の小型化等を図ることが困難であるという問題があった。さらに、このように装置が煩雑化すると共に装置の組立に時間がかかると、コストアップが生ずるという問題があった。
【0006】
そこで、本発明はかかる問題を解決するためになされたものであって、駆動手段を用いることなくトナーの攪拌を行うことが可能なトナー攪拌手段を設けることによって、トナーの劣化を防止すると共に、部品点数の削減、装置の小型化およびコストダウン等を実現可能な現像装置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するための本発明は、像担持体上に形成された潜像をトナーによって現像する複数の現像器と、所定の回転軸回りに回転自在に設けられると共に、前記複数の現像器を回転方向に沿って配列したまま保持する現像器保持手段とを備え、前記現像器保持手段を回転位置決めすることによって、前記複数の現像器のうち一の現像器を選択的に前記像担持体に対向配置し、当該現像器による潜像のトナー現像を行う現像装置であって、各現像器は、その内部にトナーを収容するトナー収容部を形成するハウジングと、前記トナー収容部に収容されているトナーの一部を、前記像担持体に対向する現像位置に搬送するトナー担持体と、前記ハウジングに対して回転自在に支持された状態で前記トナー収容部に配置され、前記現像器保持手段の回転に伴って前記回転軸を中心に同心円状に移動する前記ハウジングに対して相対的に回転することにより、前記トナー収容部においてトナーを攪拌するトナー攪拌手段とを備えていることを特徴としている。
【0008】
このように構成された現像装置によれば、前記トナー攪拌手段が前記ハウジングに対して回転自在に支持されているため、前記現像器保持手段の回転に伴って前記回転軸を中心に同心円状に前記ハウジングが移動することによって、前記トナー攪拌手段が前記ハウジングに対して相対的に回転することとなる。つまり、この発明にかかる現像装置は、前記トナー攪拌手段を駆動させるためのモータ等を用いることなく、前記ハウジング内にて前記トナー攪拌手段を相対的に回転させることができる。したがって、この構成によれば、前記ハウジング内に収容されたトナーを前記トナー攪拌手段によって適切に攪拌することができるので、攪拌時にトナーに対して必要以上のストレスをかけることなく、トナーの劣化の進行を妨げることが可能となる。また、前記トナー攪拌手段を回転駆動させるためのモータ等の駆動手段が不要となるため、現像装置を構成する際の部品点数の削減、組立時間の短縮、装置の小型化およびコストダウンを図ることができる。
【0009】
また、前記トナー攪拌手段は、前記回転軸の回転軸心に対して略平行に配設され且つ両端部が前記ハウジングに対して回動自在に軸支された支持軸部と、前記支持軸部に設けられた攪拌部と、前記支持軸部および前記攪拌部の少なくとも一方に設けられたバランサとを有し、前記バランサの重心が前記支持軸部の軸心よりも鉛直方向下側に位置して前記攪拌部を所定の姿勢に保持することを特徴としている。
【0010】
このような構成によれば、前記バランサの偏心荷重が鉛直方向下側に作用することとなり、前記現像器保持手段の回転に伴って前記ハウジングが前記回転軸を中心に同心円状に移動しても、前記攪拌部の鉛直方向に対する姿勢が保持されるため、前記ハウジング内において相対的に回転する前記トナー攪拌手段を容易に実現することができる。
【0011】
また、前記トナー攪拌手段は、前記回転軸の回転軸心に対して略平行に配設され且つ両端部が前記ハウジングに対して回動自在に軸支された支持軸部と、前記支持軸部に設けられた攪拌部とを有し、前記攪拌部が前記支持軸部に取り付けられる少なくとも1枚以上の攪拌片を有し、少なくとも1枚の前記攪拌片の重心が前記支持軸部の軸心よりも鉛直方向下側に位置して前記攪拌部を所定の姿勢に保持するように構成されてもよい。
【0012】
このような構成によれば、重心をずらした少なくとも1枚の前記攪拌片の偏心荷重が鉛直方向下側に作用することとなり、前記現像器保持手段の回転に伴って前記ハウジングが前記回転軸を中心に同心円状に移動しても、前記攪拌部の鉛直方向に対する姿勢が保持されるため、特にバランサ等を設けずとも、前記ハウジング内において相対的に回転する前記トナー攪拌手段を容易に実現することができる。
【0013】
また、前記攪拌部は、前記支持軸部の略中央部から一方端部に向けて傾斜して前記支持軸部に取り付けられる少なくとも1枚以上の第一傾斜攪拌片と、前記支持軸部の略中央部から他方端部に向けて傾斜して前記支持軸部に取り付けられる少なくとも1枚以上の第二傾斜攪拌片とを有しており、前記攪拌部が前記所定の姿勢に保持された状態で、前記第一傾斜攪拌片の傾斜上面の面法線が該傾斜攪拌片の取付位置から前記一方端部に向けて延びる第一仮想線に対して鋭角を成すと共に、前記第二傾斜攪拌片の傾斜上面の面法線が該傾斜攪拌片の取付位置から前記他方端部に向けて延びる第二仮想線に対して鋭角を成すように構成されることが好ましい。
【0014】
この好ましい構成によれば、前記トナー攪拌手段が前記ハウジング内で相対的に回転することにより、前記第一および第二傾斜攪拌片に接触するトナーは、前記支持軸部の略中央部から各端部方向へ移送されることとなる。つまり、このような構成によれば、比較的困難である前記支持軸部の長手方向におけるトナーの送りを容易に行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明にかかる現像装置の一実施形態を装備する画像形成装置を示す図である。この画像形成装置では、装置本体1内に感光体2が同図の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体2の周りには回転方向D1に沿って、帯電手段としての帯電器3、現像手段としてのロータリー現像ユニット4およびクリーニング部5がそれぞれ配置されている。帯電器3は帯電バイアス回路(図示省略)から帯電バイアスが印加されており、感光体2の外周面を均一に帯電させる。
【0016】
そして、この帯電器3によって帯電された感光体2の外周面に向けて露光ユニット6からレーザ光Lが照射される。この露光ユニット6は、画像形成指令を画像展開して得られる画像データに応じてレーザ光Lを感光体2上に走査露光して感光体2上に画像形成指令に対応する静電潜像を形成する。
【0017】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット4によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では現像ユニット4として、イエロー用の現像器4Y、シアン用の現像器4C、マゼンタ用の現像器4M、およびブラック用の現像器4Kが軸中心に回転自在に設けられている。これらの現像器4Y,4C,4M,4Kは回転位置決めされるとともに、感光体2に対して選択的に当接し、トナーを感光体2の表面に付与する。これによって、感光体2上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。なお、現像ユニット4の構成および動作については、後で詳細に説明する。
【0018】
上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。また、感光体2が一次転写領域TR1から周方向(図1の回転方向D1)に進んだ位置には、クリーニング部5が配置されており、このクリーニング部5は一次転写後に感光体2の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。
【0019】
転写ユニット7は、複数のローラに掛け渡された中間転写ベルト71と、中間転写ベルト71を回転駆動させる駆動部(図示省略)とを備えている。そして、カラー画像をシート部材Sに転写する場合には、感光体2上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト71上に重ね合わせてカラー画像を形成すると共に、所定の二次転写領域TR2において、カセット8から取り出されたシート部材S上にカラー画像を二次転写する。なお、こうしてカラー画像が形成されたシート部材Sは定着ユニット9を経由して装置本体1の上面部に設けられた排出トレイ部11に搬送される。
【0020】
次に、図1の画像形成装置に装備されたロータリー現像ユニット4の構成および動作について詳述する。図2は、図1のロータリー現像ユニットの部分拡大図である。このロータリー現像ユニット4は、図1に示すように、その中心に回転軸4aを有すると共にかかる回転軸4aに固定された支持フレーム4bを有しており、前述した4色の現像器4Y,4C,4M,4Kは固定金具(図示省略)によって支持フレーム4bに回転軸4aを中心として放射状に固定されている。また、回転軸4aには図示外の駆動部がクラッチを介して接続されており、この駆動部を駆動することで支持フレーム4bを回転させ、上記4つの現像器4Y,4C,4M,4Kの一の現像器を選択的に感光体2と対向する現像位置DP(図2)に位置決めできるように構成されている。このように、この実施形態では、支持フレーム4bが本発明の「現像器保持手段」に相当する。
【0021】
この支持フレーム4bに保持されている現像器4Y,4C,4M,4Kは、いずれも同一の構成を有している。したがって、ここでは、図2において示している現像器4Yの構成について詳述し、その他の現像器4C,4M,4Kについては、その構成説明を省略する。
【0022】
現像器4Yでは、二つのハウジング部材41,42が一体的に組み合わされて、現像器4Yの本体となるハウジング43が形成されている。そして、このハウジング43にトナーが収容されるため、ハウジング43内部のトナー収容空間がトナー収容部44となる。
【0023】
トナー収容部44には、供給ローラ46が配置されており、ハウジング43の最先端側で回転駆動される現像ローラ47と接触しながら回転する。そして、現像ローラ47は、供給ローラ46から供給されたトナーを担持して感光体2と接触しながら回転し、現像位置DP(図2)でトナーを感光体2の表面に付着させる。このようにして、イエロートナーが現像ローラ47の表面に擦り付けられて、所定厚み(例えば数100μm)のトナー層が現像ローラ47表面に形成される。この実施形態では、現像ローラ47が本発明の「トナー担持体」として機能している。
【0024】
また、供給ローラ46と現像ローラ47との接触位置CP(図2)と、現像位置DPとに挟まれた当接位置EP(図2)には、規制ブレード48が配置されている。この規制ブレード48は、ステンレスや銅等の板状部材481と、板状部材481の先端部に取り付けられたゴムや樹脂部材等の弾性部材482とで構成されている。そして、板状部材481の後端部がハウジング部材41に固着され、弾性部材482は当接位置EPで現像ローラ47表面に弾性的に当接されている。この実施形態においては、このように構成された規制ブレード48によって現像ローラ47の表面に形成されるトナー層の厚みが最終的に100μm程度に規制され、このとき、規制ブレード48との摩擦によってトナーは同じ極性に帯電される。このようにして現像ローラ47に対して所定極性に帯電されたトナーが現像位置DPに供給され、感光体2上の静電潜像を現像ローラ47上のトナーによって現像することができる。
【0025】
また、ハウジング43内には、駆動手段等を用いることなく、このハウジング43に対して相対的に回転するトナー攪拌機構49が設けられている。ここで、図3は、ハウジング43内におけるトナー攪拌機構49の取付状態を示す概略図であり、具体的には、図2の矢印A方向から見たハウジング43、供給ローラ46、現像ローラ47、およびトナー攪拌機構49の位置関係等を示した概略図である。なお、この図3においては、図面の複雑化を回避するために、供給ローラ46、現像ローラ47、およびトナー攪拌機構49以外の各構成要素については原則としてその記載を省略し、ハウジング43については外枠のみの形状を仮想線(二点鎖線)にて示している。また、図4は、トナー攪拌機構49の概略斜視図である。なお、この実施形態では、トナー攪拌機構49が本発明の「トナー攪拌手段」として機能している。
【0026】
図2から図4に示すように、トナー攪拌機構49は、回転軸4aの回転軸心方向に長手方向を有し、且つこの回転軸心方向と略平行に設けられた支持軸部491と、この支持軸部491に取り付けられた複数の攪拌片492a,492bを有する攪拌部492と、支持軸部491の両端部491a,491b近傍にそれぞれ取り付けられたバランサ493とで構成されている。
【0027】
ここで、支持軸部491の両端部491a,491bは、ハウジング部材42の外面側に設けられた軸受421(例えばラジアル玉軸受)を用いてそれぞれ支持されており、ハウジング43に対して回動自在に構成されている。
【0028】
また、攪拌部492は、支持軸部491の略中央部491cから一方端部491aに向けて傾斜して支持軸部491に取り付けられている第一傾斜攪拌片492aと、支持軸部491の略中央部491cから他方端部に向けて傾斜して支持軸部491に取り付けられている第二傾斜攪拌片492bとを用いて構成されている。より具体的には、第一傾斜攪拌片492aは、第一傾斜攪拌片492aの傾斜上面の面法線Fa(図3)がこの第一傾斜攪拌片492aの取付位置から支持軸部491の一方端部491aに向けて延びる第一仮想線Ha(図3)に対して鋭角θa(図3)を成すように支持軸部491に取り付けられており、第二傾斜攪拌片492bは、第二傾斜攪拌片492bの傾斜上面の面法線Fb(図3)がこの第二傾斜攪拌片492bの取付位置から支持軸部491の他方端部491bに向けて延びる第二仮想線Hb(図3)に対して鋭角θb(図3)を成すように支持軸部491に取り付けられている。
【0029】
また、各バランサ493は、支持軸部491に設けられた攪拌部492の姿勢を所定の状態に保持すべく、支持軸部491に設けられている。具体的には、二つのバランサ493は、各バランサ493の重心が支持軸部491の軸心よりも鉛直方向下側に位置するように支持軸部491に対して取り付けられており、軸受にて支持された支持軸部491の同一方向(鉛直下方向B(図3))に対して偏心荷重を作用させている。なお、このバランサ493の作用によって、攪拌部492が図2および図3に示すような状態に保持されたトナー攪拌機構49の姿勢を、以下「基本姿勢」という。
【0030】
トナー攪拌機構49は以上のように構成され、ロータリー現像ユニット4は、このトナー攪拌機構49をハウジング43内に有する複数の現像器4Y,4C,4M,4Kを用いて構成されている(図1)。そして、このロータリー現像ユニット4は、トナー色を切り換えるたびにロータリー現像ユニット4を回転軸4aを中心として90゜ずつ回転させ、トナー攪拌機構49は以上のように構成されているので、支持フレーム4bの回転に伴って回転軸4aを中心に同心円状に移動するハウジング43に対して、トナー攪拌機構49は相対的に回転し、ハウジング43内のトナーを攪拌することとなる。以下、図5を用いて具体的に説明する。
【0031】
図5は、トナー攪拌機構49の作動状態を示した図である。具体的には、図5は、ロータリー現像ユニット4が回転軸4aを中心として回転する場合の現像器4Y内のトナーおよびトナー攪拌機構49の動きを示したものである。なお、上述したように、ロータリー現像ユニット4を構成する各現像器4Y,4C,4M,4Kはそれぞれ同様の構成を有しているため、この図5では、現像器4Yの構成のみを示し、その他の現像器4C,4M,4Kの構成については省略する。また、各現像器4Y,4C,4M,4K内のトナー攪拌機構49の作動状態についても、各現像器4Y,4C,4M,4Kが同様の位置(例えば現像位置等)に設定された場合には同様に作動するため、ここでは、現像器4Y内のトナー攪拌機構49の作動状態についてのみ説明する。
【0032】
図5(a)は、イエロー用の現像器4Yが感光体2との現像位置DPに設定された状態を示している。この状態においては、トナー収容部44内のトナーが供給ローラ46にて現像ローラ47に送られて、厚さ100μm程度のトナー層が現像ローラ47表面に形成され、現像ローラ47と感光体2とが、先に述べたように接触しながら回転することによって、感光体2表面がトナーTによって現像される。そして、現像器4Yのハウジング43内のトナー攪拌機構49は、バランサ493の作用によってその基本姿勢が保持される。以下、このように現像器4Yが現像位置DPに設定された状態において基本姿勢を保持しているトナー攪拌機構を「第一の基本姿勢にあるトナー攪拌機構49a」という。
【0033】
次に、図5(b)は、ロータリー現像ユニット4が、図5(a)の状態から回転軸4aを中心として矢印C方向に90゜回転させられて、シアン用の現像器4Cが感光体との現像位置DPに設定された状態を示している。この現像器4C内における動作は、現像器4Yについて図5(a)にて説明した動作と同様である。そして、現像器4Yのハウジング43内のトナー攪拌機構49は、現像器4Yが回転軸4aを中心に移動した場合であっても、バランサ493および軸受421に支持された支持軸部491の作用によってその基本姿勢が保持される。つまり、支持軸部491は軸受421にて回動自在に支持され、この支持軸部491の鉛直下方向Bに対してバランサ493の偏心荷重が作用するため、現像器4Yの回転移動に伴ってトナー攪拌機構49は揺動し、その基本姿勢が適切に保持される。以下、このように現像器4Cが現像位置DPに設定された状態において基本姿勢を保持しているトナー攪拌機構を「第二の基本姿勢にあるトナー攪拌機構49b」という。
【0034】
次に、図5(c)は、ロータリー現像ユニット4が、図5(b)の状態から回転軸4aを中心として矢印C方向に90゜回転させられて、マゼンタ用の現像器4Mが感光体との現像位置DPに設定された状態を示している。この現像器4M内における動作は、現像器4Yについて図5(a)にて説明した動作と同様である。そして、現像器4Yのハウジング43内のトナー攪拌機構49は、現像器4Yが回転軸4aを中心にさらに移動した場合であっても、図5(b)にて説明したように、バランサ493等の作用によってその基本姿勢が保持される。以下、このように現像器4Mが現像位置DPに設定された状態において基本姿勢を保持しているトナー攪拌機構を「第三の基本姿勢にあるトナー攪拌機構49c」という。
【0035】
次に、図5(d)は、ロータリー現像ユニット4が、図5(c)の状態から回転軸4aを中心として矢印C方向に90゜回転させられて、ブラック用の現像器4Kが感光体との現像位置DPに設定された状態を示している。この現像器4K内における動作は、現像器4Yについて図5(a)にて説明した動作と同様である。そして、現像器4Yのハウジング43内のトナー攪拌機構49は、現像器4Yが回転軸4aを中心にさらに移動した場合であっても、図5(b)にて説明したように、バランサ493等の作用によってその基本姿勢が保持される。以下、このように現像器4Kが現像位置DPに設定された状態において基本姿勢を保持しているトナー攪拌機構を「第四の基本姿勢にあるトナー攪拌機構49d」という。
【0036】
さて、図5に示すように、ロータリー現像ユニット4が回転軸4aを中心として回転する場合、支持フレーム4bの回転に伴って回転軸4aを中心に同心円状に移動する現像器4Y内において、トナー攪拌機構49は、現像器4Yが現像位置DPおよびその他の位置のいずれの位置に設定された場合であっても、バランサ493等の作用によって鉛直方向に対して常にその姿勢が保持される。そして、90゜ずつロータリー現像ユニット4が回転する場合、図5(a)〜(d)に示すように、ハウジング43内のトナー攪拌機構49は、第一の基本姿勢にあるトナー攪拌機構49aの状態から、第二、第三、および第四の基本姿勢にあるトナー攪拌機構49b,49c,49dの状態を経て、再度第一の基本姿勢にあるトナー攪拌機構49aの状態に戻ることとなる。
【0037】
本実施形態においては、以上のようにトナー攪拌機構49を構成し、ロータリー現像ユニット4を回転軸4aを中心として回転させることにより、特に駆動手段を用いることなく、トナー攪拌機構49をハウジング43に対して相対的に回転させることができる。
【0038】
したがって、本実施形態によれば、強制的な回転駆動力を用いることなく、ハウジング43内に収容されたトナーTをトナー攪拌機構49によって適切に攪拌することができるので、攪拌時にトナーTに対して必要以上のストレスをかけることなく、トナーの劣化の進行を妨げることが可能となる。また、本実施形態によれば、トナー攪拌機構49を回転駆動させるためのモータ等の駆動手段が不要となるため、現像装置を構成する際の部品点数の削減、組立時間の短縮、装置の小型化および装置のコストダウン等を実現することができる。
【0039】
また、本実施形態にかかるトナー攪拌機構49を構成する攪拌部492は図3に示すように構成されており、各攪拌片492a,492bは、各攪拌片492a,492bの傾斜上面の各面法線Fa,Fbが、各攪拌片492a,492bの取付位置から各端部491a,491bに向けて延びる各仮想線Ha,Hbに対してそれぞれ鋭角θa,θbを成すように、支持軸部491に対して取り付けられている。そして、二つのバランサ493は、各バランサ493の重心が支持軸部491の軸心よりも鉛直方向下側に位置するように支持軸部491に対して取り付けられており、このバランサ493の偏心荷重によって、攪拌部492の姿勢が図3等に示すように保持される。したがって、本実施形態によれば、トナー攪拌機構49の攪拌部492に接触したトナーTは、各攪拌片492a,492bの傾斜角に沿って、支持軸部491の略中央部491cから各端部491a,491b方向に移送されることとなり、ハウジング43内のトナーTの攪拌がより促進される。
【0040】
さらに、本実施形態においては、トナーTが所定の充填率以下でハウジング43内に収容されている場合には、ハウジング43内におけるトナーTの自由度が増すため、ロータリー現像ユニット4の回転に伴ってハウジング43内でトナー攪拌機構49が回転するのみならず、ロータリー現像ユニット4の回転に伴ってトナー攪拌機構49に対してトナーTの一部が動きながら接触することとなり(図5参照)、より攪拌が促進される。つまり、本実施形態によれば、トナーTの充填率に応じてより適切な攪拌状態を得ることが可能となり、実験によれば、ハウジング43内におけるトナーTの充填率は、約70%以下であることが好ましい。
【0041】
なお、本実施形態においては、トナー攪拌機構49を、支持軸部491と、この支持軸部491に設けられた第一および第二傾斜攪拌片492a,492bを有する攪拌部492と、支持軸部491に設けられた二つのバランサ493とを用いて構成する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、現像器4Yの設定位置に関わらず所定の姿勢に保持されるのであれば、トナー攪拌機構は如何なる構成であってもよい。したがって、例えば、バランサを一つとしてもよく、また、攪拌部を構成する攪拌片の一つあるいは二つ以上に対してイヤリング状(あるいはイヤドロップ状)のバランサを設けてもよく、さらに、図6に示すように、支持軸部491に設けられた攪拌部492を構成する一部の攪拌片492c,492dをバランサとして機能するように設けてもよい。この図6においては、支持軸部491の両端部491a,491b近傍に設けられた各攪拌片492c,492dの重心が支持軸部491の軸心よりも鉛直方向下側に位置するように、すなわち偏心した状態となるように支持軸部491に対して取り付けられている。したがって、この支持軸部491の両端部491a,491bが軸受にて支持された場合には、両端部491a,491b近傍に設けられた各攪拌片492c,492dの偏心荷重により、トナー攪拌機構49が所定の姿勢に保持されることとなる。
【0042】
また、本実施形態においては、ハウジング43内にトナー攪拌機構49を一つ設ける場合について説明したが本発明はこの構成に限定されるものではなく、必要に応じて複数のトナー攪拌機構49をハウジング43内に設けてもよい。さらに、本実施形態においては、トナー攪拌機構49のみを設ける場合について説明したが本発明はこの構成に限定されるものではなく、必要に応じて、ハウジング43の中央部分に上述したトナー攪拌機構49を設けると共に、ハウジング43の内壁部分にリブ等を設けて、よりトナーの攪拌を促進すべく構成してもよい。
【0043】
さらに、本実施形態においては、攪拌部492を構成する攪拌片を、支持軸部491の略中央部491cからそれぞれの端部491a,491b方向に同様の枚数設けた場合について説明したが本発明はこの構成に限定されるものではなく、必要に応じて、それぞれ異なる枚数としてもよい。また、本実施形態においては、支持軸部491の略中央部491cからそれぞれの端部491a,491b方向に略均等の間隔にて各攪拌片が配置された場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、支持軸部491に対して、任意の間隔で各攪拌片を設けてもよい。
【0044】
また、本実施形態においては、各攪拌片492a,492bの傾斜上面の各面法線Fa,Fbと、各仮想線Ha,Hbとの成す角度がそれぞれ鋭角θa,θbである場合について説明したが、この鋭角θa,θbの角度は何らかの値に限定されるものではなく、各鋭角θa,θbがそれぞれ同一の角度であってもまた異なる角度であってもよい。
【0045】
さらに、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態にかかる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートに印字するプリンタであるが、本発明は複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。
【0046】
また、上記実施形態では、感光体21上に形成されたトナー像を中間転写ベルト71上に転写する転写工程を、各トナー色について実行して中間転写ベルト71上にカラー画像を形成しているが、中間転写ベルト以外の転写媒体(転写ドラム、転写ベルト、転写シート、中間転写ドラム、中間転写シートなど)にトナー像を転写してカラー画像を形成する画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【0047】
さらに、上記実施形態では、4色のトナーを用いてカラー画像を形成することができる画像形成装置に装備された現像装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、2色、3色あるいは5色以上のトナーを用いてカラー画像を形成する画像形成装置であっても、現像装置が上記実施形態にて説明したいわゆる「ロータリー式」であれば、当然に適用することができる。
【0048】
また、上記実施形態では、ロータリー現像ユニット4を回転軸4aを中心に回転駆動させて感光体2に対する現像処理を行う場合、各現像器4Y,4C,4M,4Kは、感光体2との現像位置DPに、イエロー用の現像器4Y、シアン用の現像器4C、マゼンタ用の現像器4M、ブラック用の現像器4Kの順番で当接可能であるように支持フレーム4bに固着されているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、各現像器4Y,4C,4M,4Kは、支持フレーム4bに対して任意の順番で固着してもよい。したがって、例えば、ロータリー現像ユニット4を回転駆動させて現像処理を行う場合、各現像器4Y,4C,4M,4Kは、感光体2との現像位置DPに、ブラック用の現像器4K、シアン用の現像器4C、マゼンタ用の現像器4M、イエロー用の現像器4Yの順番で当接可能であるように支持フレーム4bに固着されてもよい。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかる現像装置は、現像器保持手段の回転に伴って移動するハウジングに対して相対的に回転するトナー攪拌機構をトナーを収容しているハウジング内に設けている。したがって、この発明によれば、駆動手段を用いることなくハウジング内のトナーの攪拌を行うことが可能であるため、トナーの劣化を防止すると共に、部品点数の削減、装置の小型化およびコストダウン等を実現可能な現像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる現像装置の一実施形態を装備する画像形成装置を示す図である。
【図2】図1の現像装置の部分拡大図である。
【図3】現像器内におけるトナー攪拌機構の取付状態を説明するための図である。
【図4】トナー攪拌機構の概略斜視図である。
【図5】トナー攪拌機構の作動状態を説明するための図である。
【図6】他の実施形態にかかるトナー攪拌機構の概略斜視図である。
【符号の説明】
2…感光体(像担持体)
4…ロータリー現像ユニット
4Y,4C,4M,4K…現像器
4a…回転軸
4b…支持フレーム(現像器保持手段)
43…ハウジング
44…トナー収容部
47…現像ローラ(トナー担持体)
49…トナー攪拌機構(トナー攪拌手段)
491…支持軸部
491a…一方端部
491b…他方端部
492…攪拌部
492a,492c…攪拌片(第一傾斜攪拌片)
492b,492d…攪拌片(第二傾斜攪拌片)
493…バランサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to electrophotographic image forming such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine that visualizes an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum or a photosensitive belt by attaching toner. The present invention relates to a developing device used in the apparatus.
[0002]
[Prior art]
As this type of developing device, for example, a developing device described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-199164 is known. In this developing device, a plurality of developing devices are arranged around the rotation axis of the developing device holding means (rotating support) provided in the vicinity of the image carrier (photosensitive drum) from the viewpoint of reducing the size of the device. Configured. More specifically, the developing device includes a developing unit having toner of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) along the circumferential direction of the developing unit holding unit. Each developing device uses a developing roller that performs development by forming a toner layer on the surface and bringing it into contact with the image carrier, and a supply roller that supplies the toner in the developing device to the developing roller. Configured.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, in order to stir the toner in the developing device, a stirring means (agitator) configured to forcibly rotate in the developing device is provided. A problem has arisen.
[0004]
According to the conventional technique, the stirring means is forcibly rotated in the developing device using a motor or the like, and the toner is stirred by the forcible rotational driving force of the stirring means. Therefore, there is a problem that the toner is subjected to stress more than necessary during the stirring, and the deterioration of the toner proceeds.
[0005]
Further, in the prior art, in order to stir the toner as described above, a driving means such as a motor for rotating the stirring means is required. Therefore, there is a problem that parts for constituting the driving means are required, and the apparatus becomes complicated, and it is difficult to shorten the assembly time of the apparatus and downsize the apparatus. Furthermore, when the apparatus becomes complicated and takes time to assemble the apparatus, there is a problem that the cost increases.
[0006]
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and by providing a toner agitation unit capable of agitating the toner without using a driving unit, the deterioration of the toner is prevented, and It is an object of the present invention to provide a developing device that can reduce the number of parts, reduce the size of the device, reduce costs, and the like.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention is provided with a plurality of developing units that develop a latent image formed on an image carrier with toner, and a plurality of developing units that are rotatably provided around a predetermined rotation axis. Developing device holding means for holding the devices arranged in the rotation direction, and selectively positioning one of the plurality of developing devices as the image carrier by rotating and positioning the developing device holding means. A developing device that is disposed opposite to a body and performs toner development of a latent image by the developing unit, each developing unit including a housing that forms a toner containing portion that contains toner therein, and a toner containing portion that is contained in the toner containing portion A toner carrier that transports a portion of the toner that has been transported to a development position facing the image carrier, and a toner container that is rotatably supported with respect to the housing. And a toner agitating means for agitating the toner in the toner accommodating portion by rotating relative to the housing that moves concentrically around the rotation axis as the holding means rotates. It is a feature.
[0008]
According to the developing device configured as described above, since the toner agitating unit is rotatably supported with respect to the housing, the toner agitating unit is concentrically formed around the rotation axis as the developing device holding unit rotates. As the housing moves, the toner stirring means rotates relative to the housing. That is, the developing device according to the present invention can relatively rotate the toner agitating means in the housing without using a motor or the like for driving the toner agitating means. Therefore, according to this configuration, the toner accommodated in the housing can be appropriately agitated by the toner agitating means, so that the toner is not deteriorated without applying unnecessary stress to the toner during agitation. It becomes possible to prevent progress. Further, since driving means such as a motor for rotating the toner agitation means is not required, the number of parts, the assembly time, the size of the apparatus, and the cost can be reduced when forming the developing device. Can do.
[0009]
The toner agitating means includes a support shaft portion disposed substantially parallel to a rotation axis of the rotation shaft and having both ends pivotally supported with respect to the housing; and the support shaft portion And a balancer provided on at least one of the support shaft and the agitation unit, and the center of gravity of the balancer is located below the axis of the support shaft in the vertical direction. The stirring unit is held in a predetermined posture.
[0010]
According to such a configuration, the eccentric load of the balancer acts on the lower side in the vertical direction, and even if the housing moves concentrically around the rotation axis as the developing device holding means rotates. Since the posture of the stirring unit in the vertical direction is maintained, the toner stirring unit that rotates relatively in the housing can be easily realized.
[0011]
The toner agitating means includes a support shaft portion disposed substantially parallel to a rotation axis of the rotation shaft and having both ends pivotally supported with respect to the housing; and the support shaft portion A stirring portion provided on the support shaft portion, wherein the stirring portion has at least one stirring piece attached to the support shaft portion, and the center of gravity of the at least one stirring piece is an axis of the support shaft portion Alternatively, the stirring unit may be configured to be positioned at a lower position in the vertical direction than the predetermined direction.
[0012]
According to such a configuration, the eccentric load of at least one stirring piece whose center of gravity is shifted acts on the lower side in the vertical direction, and the housing rotates the rotation shaft with the rotation of the developing device holding means. Even if it moves concentrically to the center, since the posture of the stirring portion in the vertical direction is maintained, the toner stirring means that rotates relatively in the housing can be easily realized without providing a balancer or the like. be able to.
[0013]
In addition, the agitation part includes at least one first inclined agitation piece attached to the support shaft part so as to be inclined from a substantially central part of the support shaft part to one end part, and an abbreviation of the support shaft part. And at least one second inclined stirring piece that is attached to the support shaft portion while being inclined from the center portion toward the other end portion, and the stirring portion is held in the predetermined posture. The surface normal of the inclined upper surface of the first inclined stirring piece forms an acute angle with respect to the first imaginary line extending from the attachment position of the inclined stirring piece toward the one end, and the second inclined stirring piece It is preferable that the surface normal of the inclined upper surface forms an acute angle with respect to the second imaginary line extending from the attachment position of the inclined stirring piece toward the other end.
[0014]
According to this preferable configuration, the toner agitating means relatively rotates within the housing, so that the toner that contacts the first and second inclined agitating pieces is separated from the substantially central portion of the support shaft portion at each end. It will be transferred in the direction of the part. That is, according to such a configuration, it is possible to easily feed the toner in the longitudinal direction of the support shaft, which is relatively difficult.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a view showing an image forming apparatus equipped with an embodiment of a developing device according to the present invention. In this image forming apparatus, a photoconductor 2 is provided in the apparatus main body 1 so as to be rotatable in an arrow direction D1 in FIG. Around the photosensitive member 2, a charger 3 as a charging unit, a rotary developing unit 4 as a developing unit, and a cleaning unit 5 are arranged along the rotation direction D1. The charger 3 is applied with a charging bias from a charging bias circuit (not shown), and uniformly charges the outer peripheral surface of the photoreceptor 2.
[0016]
Then, laser light L is irradiated from the exposure unit 6 toward the outer peripheral surface of the photosensitive member 2 charged by the charger 3. The exposure unit 6 scans and exposes the photosensitive member 2 with a laser beam L in accordance with image data obtained by developing the image formation command and develops an electrostatic latent image corresponding to the image formation command on the photosensitive member 2. Form.
[0017]
The electrostatic latent image thus formed is developed with toner by the developing unit 4. That is, in this embodiment, as the developing unit 4, a yellow developing unit 4Y, a cyan developing unit 4C, a magenta developing unit 4M, and a black developing unit 4K are provided to be rotatable about an axis. . These developing units 4Y, 4C, 4M, and 4K are rotationally positioned and selectively abut against the photoreceptor 2 to apply toner to the surface of the photoreceptor 2. As a result, the electrostatic latent image on the photoreceptor 2 is visualized with the selected toner color. The configuration and operation of the developing unit 4 will be described in detail later.
[0018]
The toner image developed by the developing unit 4 as described above is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer region TR1. A cleaning unit 5 is disposed at a position where the photoconductor 2 advances in the circumferential direction (rotation direction D1 in FIG. 1) from the primary transfer region TR1, and the cleaning unit 5 is arranged on the outer periphery of the photoconductor 2 after the primary transfer. Scrape off any toner remaining on the surface.
[0019]
The transfer unit 7 includes an intermediate transfer belt 71 that is stretched around a plurality of rollers, and a drive unit (not shown) that drives the intermediate transfer belt 71 to rotate. When a color image is transferred to the sheet member S, each color toner image formed on the photosensitive member 2 is superimposed on the intermediate transfer belt 71 to form a color image, and a predetermined secondary transfer region. In TR2, the color image is secondarily transferred onto the sheet member S taken out from the cassette 8. The sheet member S on which the color image is formed in this way is conveyed to the discharge tray portion 11 provided on the upper surface portion of the apparatus main body 1 via the fixing unit 9.
[0020]
Next, the configuration and operation of the rotary developing unit 4 provided in the image forming apparatus of FIG. 1 will be described in detail. FIG. 2 is a partially enlarged view of the rotary developing unit of FIG. As shown in FIG. 1, the rotary developing unit 4 has a rotating shaft 4a at its center and a support frame 4b fixed to the rotating shaft 4a. The four color developing devices 4Y and 4C described above are used. , 4M, 4K are fixed radially to the support frame 4b around the rotation shaft 4a by fixing brackets (not shown). Further, a drive unit (not shown) is connected to the rotary shaft 4a via a clutch. By driving the drive unit, the support frame 4b is rotated, and the four developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K are rotated. One developing device can be selectively positioned at a developing position DP (FIG. 2) opposed to the photosensitive member 2. Thus, in this embodiment, the support frame 4b corresponds to the “developer holding unit” of the present invention.
[0021]
The developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K held by the support frame 4b have the same configuration. Therefore, here, the configuration of the developing device 4Y shown in FIG. 2 will be described in detail, and the description of the configuration of the other developing devices 4C, 4M, and 4K will be omitted.
[0022]
In the developing device 4Y, two housing members 41 and 42 are integrally combined to form a housing 43 serving as a main body of the developing device 4Y. Since the toner is stored in the housing 43, the toner storage space inside the housing 43 becomes the toner storage portion 44.
[0023]
A supply roller 46 is disposed in the toner storage portion 44 and rotates while being in contact with a developing roller 47 that is rotationally driven on the most distal side of the housing 43. The developing roller 47 carries the toner supplied from the supply roller 46 and rotates while being in contact with the photosensitive member 2, and causes the toner to adhere to the surface of the photosensitive member 2 at the developing position DP (FIG. 2). In this way, the yellow toner is rubbed against the surface of the developing roller 47, and a toner layer having a predetermined thickness (for example, several hundred μm) is formed on the surface of the developing roller 47. In this embodiment, the developing roller 47 functions as the “toner carrier” of the present invention.
[0024]
Further, a regulating blade 48 is disposed at a contact position CP (FIG. 2) between the contact position CP (FIG. 2) between the supply roller 46 and the development roller 47 and the development position DP. The regulation blade 48 includes a plate-like member 481 such as stainless steel or copper, and an elastic member 482 such as a rubber or a resin member attached to the tip of the plate-like member 481. The rear end portion of the plate-like member 481 is fixed to the housing member 41, and the elastic member 482 is in elastic contact with the surface of the developing roller 47 at the contact position EP. In this embodiment, the thickness of the toner layer formed on the surface of the developing roller 47 is finally restricted to about 100 μm by the restriction blade 48 configured as described above, and at this time, the toner is caused by friction with the restriction blade 48. Are charged to the same polarity. In this way, the toner charged to a predetermined polarity with respect to the developing roller 47 is supplied to the developing position DP, and the electrostatic latent image on the photoreceptor 2 can be developed with the toner on the developing roller 47.
[0025]
In addition, a toner stirring mechanism 49 that rotates relative to the housing 43 is provided in the housing 43 without using drive means or the like. Here, FIG. 3 is a schematic view showing a mounting state of the toner agitating mechanism 49 in the housing 43. Specifically, the housing 43, the supply roller 46, the developing roller 47, as viewed from the direction of arrow A in FIG. 4 is a schematic diagram showing the positional relationship of the toner stirring mechanism 49 and the like. In FIG. 3, in order to avoid complication of the drawing, the description of the components other than the supply roller 46, the developing roller 47, and the toner stirring mechanism 49 is omitted in principle, and the housing 43 is omitted. The shape of only the outer frame is indicated by a virtual line (two-dot chain line). FIG. 4 is a schematic perspective view of the toner stirring mechanism 49. In this embodiment, the toner stirring mechanism 49 functions as the “toner stirring unit” of the present invention.
[0026]
As shown in FIGS. 2 to 4, the toner stirring mechanism 49 has a support shaft portion 491 having a longitudinal direction in the direction of the rotation axis of the rotation shaft 4 a and provided substantially parallel to the direction of the rotation axis. The agitation part 492 having a plurality of agitation pieces 492a and 492b attached to the support shaft part 491, and the balancer 493 attached to both ends 491a and 491b of the support shaft part 491, respectively.
[0027]
Here, both end portions 491 a and 491 b of the support shaft portion 491 are respectively supported by using bearings 421 (for example, radial ball bearings) provided on the outer surface side of the housing member 42, and are rotatable with respect to the housing 43. It is configured.
[0028]
The stirring portion 492 includes a first inclined stirring piece 492a that is attached to the support shaft portion 491 so as to be inclined from the substantially central portion 491c of the support shaft portion 491 toward the one end portion 491a, and the support shaft portion 491. The second inclined stirring piece 492b is attached to the support shaft portion 491 so as to be inclined from the central portion 491c toward the other end portion. More specifically, in the first inclined stirring piece 492a, the surface normal line Fa (FIG. 3) of the inclined upper surface of the first inclined stirring piece 492a is one of the support shaft portions 491 from the mounting position of the first inclined stirring piece 492a. It is attached to the support shaft portion 491 so as to form an acute angle θa (FIG. 3) with respect to the first imaginary line Ha (FIG. 3) extending toward the end portion 491a, and the second inclined stirring piece 492b The surface normal Fb (FIG. 3) of the inclined upper surface of the stirring piece 492b extends to the second imaginary line Hb (FIG. 3) extending from the mounting position of the second inclined stirring piece 492b toward the other end 491b of the support shaft portion 491. It is attached to the support shaft portion 491 so as to form an acute angle θb (FIG. 3).
[0029]
Each balancer 493 is provided on the support shaft portion 491 so as to maintain the posture of the stirring portion 492 provided on the support shaft portion 491 in a predetermined state. Specifically, the two balancers 493 are attached to the support shaft portion 491 so that the center of gravity of each balancer 493 is positioned below the axis of the support shaft portion 491 in the vertical direction. An eccentric load is applied to the same direction (vertical downward direction B (FIG. 3)) of the supported support shaft portion 491. The posture of the toner stirring mechanism 49 in which the stirring unit 492 is maintained in the state shown in FIGS. 2 and 3 by the action of the balancer 493 is hereinafter referred to as “basic posture”.
[0030]
The toner stirring mechanism 49 is configured as described above, and the rotary developing unit 4 is configured using a plurality of developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K having the toner stirring mechanism 49 in the housing 43 (FIG. 1). ). The rotary developing unit 4 rotates the rotary developing unit 4 by 90 degrees about the rotation shaft 4a every time the toner color is switched, and the toner stirring mechanism 49 is configured as described above. As the toner rotates, the toner stirring mechanism 49 rotates relative to the housing 43 that moves concentrically around the rotating shaft 4a, so that the toner in the housing 43 is stirred. This will be specifically described below with reference to FIG.
[0031]
FIG. 5 is a diagram showing an operating state of the toner stirring mechanism 49. Specifically, FIG. 5 shows the movement of the toner in the developing device 4Y and the toner stirring mechanism 49 when the rotary developing unit 4 rotates around the rotation shaft 4a. As described above, since the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K constituting the rotary developing unit 4 have the same configuration, only the configuration of the developing device 4Y is shown in FIG. Other configurations of the developing devices 4C, 4M, and 4K are omitted. In addition, regarding the operating state of the toner stirring mechanism 49 in each of the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K, when each of the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K is set to the same position (for example, the developing position). Therefore, only the operation state of the toner stirring mechanism 49 in the developing device 4Y will be described here.
[0032]
FIG. 5A shows a state in which the developing unit 4Y for yellow is set at the development position DP with respect to the photoreceptor 2. In this state, the toner in the toner container 44 is sent to the developing roller 47 by the supply roller 46, and a toner layer having a thickness of about 100 μm is formed on the surface of the developing roller 47. However, as described above, the surface of the photoreceptor 2 is developed with the toner T by rotating while contacting. The basic stirring posture of the toner stirring mechanism 49 in the housing 43 of the developing device 4Y is maintained by the action of the balancer 493. Hereinafter, the toner stirring mechanism that maintains the basic posture in a state in which the developing device 4Y is set to the development position DP is referred to as a “toner stirring mechanism 49a in the first basic posture”.
[0033]
Next, in FIG. 5B, the rotary developing unit 4 is rotated by 90 ° in the direction of arrow C around the rotation shaft 4a from the state of FIG. And the development position DP is set. The operation in the developing device 4C is the same as that described with reference to FIG. 5A for the developing device 4Y. The toner stirring mechanism 49 in the housing 43 of the developing device 4Y is operated by the support shaft portion 491 supported by the balancer 493 and the bearing 421 even when the developing device 4Y moves around the rotation shaft 4a. The basic posture is maintained. In other words, the support shaft portion 491 is rotatably supported by the bearing 421, and an eccentric load of the balancer 493 acts on the vertical direction B of the support shaft portion 491. Accordingly, the rotation of the developing device 4Y is accompanied. The toner stirring mechanism 49 swings and its basic posture is appropriately maintained. Hereinafter, the toner stirring mechanism that maintains the basic posture in a state where the developing device 4C is set to the development position DP is referred to as “toner stirring mechanism 49b in the second basic posture”.
[0034]
Next, in FIG. 5C, the rotary developing unit 4 is rotated 90 ° in the direction of arrow C around the rotation shaft 4a from the state of FIG. 5B, and the developing device 4M for magenta becomes the photosensitive member. And the development position DP is set. The operation in the developing device 4M is the same as that described with reference to FIG. 5A for the developing device 4Y. Further, the toner agitating mechanism 49 in the housing 43 of the developing device 4Y has the balancer 493 and the like as described with reference to FIG. 5B even when the developing device 4Y further moves around the rotation shaft 4a. The basic posture is maintained by the action of. Hereinafter, the toner stirring mechanism that maintains the basic posture in a state where the developing device 4M is set to the developing position DP is referred to as a “toner stirring mechanism 49c in the third basic posture”.
[0035]
Next, in FIG. 5D, the rotary developing unit 4 is rotated 90 ° from the state of FIG. 5C about the rotation shaft 4a in the direction of the arrow C, so that the black developing device 4K is the photosensitive member. And the development position DP is set. The operation in the developing device 4K is the same as that described with reference to FIG. 5A for the developing device 4Y. Further, the toner agitating mechanism 49 in the housing 43 of the developing device 4Y has the balancer 493 and the like as described with reference to FIG. 5B even when the developing device 4Y further moves around the rotation shaft 4a. The basic posture is maintained by the action of. Hereinafter, the toner stirring mechanism that maintains the basic posture in a state where the developing device 4K is set to the development position DP is referred to as a “toner stirring mechanism 49d in the fourth basic posture”.
[0036]
As shown in FIG. 5, when the rotary developing unit 4 rotates about the rotation shaft 4a, the toner is developed in the developing device 4Y that moves concentrically around the rotation shaft 4a as the support frame 4b rotates. The stirring mechanism 49 is always maintained in the vertical direction by the action of the balancer 493 and the like, regardless of whether the developing device 4Y is set at the developing position DP or any other position. When the rotary developing unit 4 rotates by 90 °, as shown in FIGS. 5A to 5D, the toner agitating mechanism 49 in the housing 43 is the same as the toner agitating mechanism 49a in the first basic posture. From the state, the toner stirring mechanisms 49b, 49c, and 49d in the second, third, and fourth basic postures are returned to the state of the toner stirring mechanism 49a in the first basic posture again.
[0037]
In the present embodiment, the toner agitation mechanism 49 is configured as described above, and the rotary agitation unit 4 is rotated about the rotation shaft 4a, so that the toner agitation mechanism 49 is mounted on the housing 43 without using any driving means. It can be rotated relatively.
[0038]
Therefore, according to the present embodiment, the toner T accommodated in the housing 43 can be appropriately stirred by the toner stirring mechanism 49 without using a forced rotational driving force. Therefore, it is possible to prevent the toner from progressing without applying more stress than necessary. Further, according to the present embodiment, driving means such as a motor for rotating the toner agitating mechanism 49 is not required, so that the number of parts when configuring the developing device is reduced, the assembling time is shortened, and the apparatus is downsized. And cost reduction of the apparatus can be realized.
[0039]
Further, the stirring unit 492 constituting the toner stirring mechanism 49 according to the present embodiment is configured as shown in FIG. 3, and each stirring piece 492a, 492b is a surface method of the inclined upper surface of each stirring piece 492a, 492b. The support shaft 491 has lines Fa and Fb so that they form acute angles θa and θb with respect to the virtual lines Ha and Hb extending from the mounting positions of the stirring pieces 492a and 492b toward the ends 491a and 491b, respectively. It is attached to. The two balancers 493 are attached to the support shaft portion 491 so that the center of gravity of each balancer 493 is positioned vertically below the shaft center of the support shaft portion 491. The eccentric load of the balancer 493 Thus, the posture of the stirring unit 492 is maintained as shown in FIG. Therefore, according to the present embodiment, the toner T that has come into contact with the stirring portion 492 of the toner stirring mechanism 49 extends from the substantially central portion 491c of the support shaft portion 491 to the end portions along the inclination angle of the stirring pieces 492a and 492b. The toner T is transferred in the directions 491a and 491b, and the stirring of the toner T in the housing 43 is further promoted.
[0040]
Further, in the present embodiment, when the toner T is accommodated in the housing 43 at a predetermined filling rate or less, the degree of freedom of the toner T in the housing 43 is increased, so that the rotary developing unit 4 is rotated. Thus, not only the toner stirring mechanism 49 rotates in the housing 43 but also a part of the toner T comes into contact with the toner stirring mechanism 49 as the rotary developing unit 4 rotates (see FIG. 5). Stirring is further promoted. That is, according to the present embodiment, it is possible to obtain a more appropriate stirring state according to the filling rate of the toner T. According to experiments, the filling rate of the toner T in the housing 43 is about 70% or less. Preferably there is.
[0041]
In the present embodiment, the toner stirring mechanism 49 includes a support shaft portion 491, a stirring portion 492 having first and second inclined stirring pieces 492a and 492b provided on the support shaft portion 491, and a support shaft portion. In the above description, the two balancers 493 provided in 491 are used. However, the present invention is not limited to this configuration, and is held in a predetermined posture regardless of the setting position of the developing device 4Y. In this case, the toner stirring mechanism may have any configuration. Therefore, for example, one balancer may be provided, and an earring-shaped (or eardrop-shaped) balancer may be provided for one or more of the stirring pieces constituting the stirring unit. As shown in FIG. 6, a part of the stirring pieces 492c and 492d constituting the stirring part 492 provided on the support shaft part 491 may be provided so as to function as a balancer. In FIG. 6, the center of gravity of each stirring piece 492c, 492d provided in the vicinity of both end portions 491a, 491b of the support shaft portion 491 is positioned lower than the axis of the support shaft portion 491 in the vertical direction, that is, It is attached to the support shaft portion 491 so as to be in an eccentric state. Therefore, when both end portions 491a and 491b of the support shaft portion 491 are supported by bearings, the toner stirring mechanism 49 is caused by the eccentric load of the stirring pieces 492c and 492d provided near the both end portions 491a and 491b. It will be held in a predetermined posture.
[0042]
In this embodiment, the case where one toner stirring mechanism 49 is provided in the housing 43 has been described. However, the present invention is not limited to this configuration, and a plurality of toner stirring mechanisms 49 may be provided in the housing as necessary. 43 may be provided. Further, in the present embodiment, the case where only the toner stirring mechanism 49 is provided has been described, but the present invention is not limited to this configuration, and the toner stirring mechanism 49 described above is provided at the central portion of the housing 43 as necessary. In addition, a rib or the like may be provided on the inner wall portion of the housing 43 to further promote the stirring of the toner.
[0043]
Furthermore, in the present embodiment, the case where the same number of stirring pieces constituting the stirring portion 492 is provided in the direction of the respective end portions 491a and 491b from the substantially central portion 491c of the support shaft portion 491 has been described. It is not limited to this configuration, and different numbers may be used as necessary. In the present embodiment, the case where the stirring pieces are arranged at substantially equal intervals from the substantially central portion 491c of the support shaft portion 491 in the direction of the end portions 491a and 491b has been described. It is not limited to a structure, You may provide each stirring piece with arbitrary space | intervals with respect to the support shaft part 491. FIG.
[0044]
In the present embodiment, the case has been described in which the angles formed by the surface normals Fa and Fb on the inclined upper surfaces of the stirring pieces 492a and 492b and the virtual lines Ha and Hb are acute angles θa and θb, respectively. The angles of the acute angles θa and θb are not limited to any value, and the acute angles θa and θb may be the same angle or different angles.
[0045]
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the image forming apparatus according to the above embodiment is a printer that prints an image provided from an external device such as a host computer on a sheet such as copy paper, transfer paper, paper, and an OHP transparent sheet. The present invention can be applied to electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines and facsimile machines.
[0046]
In the above-described embodiment, a color image is formed on the intermediate transfer belt 71 by performing a transfer process for transferring the toner image formed on the photoreceptor 21 onto the intermediate transfer belt 71 for each toner color. However, the present invention is also applied to an image forming apparatus that forms a color image by transferring a toner image to a transfer medium (transfer drum, transfer belt, transfer sheet, intermediate transfer drum, intermediate transfer sheet, etc.) other than the intermediate transfer belt. be able to.
[0047]
Furthermore, in the above embodiment, the present invention is applied to a developing device equipped in an image forming apparatus capable of forming a color image using four color toners. The image forming apparatus that forms a color image using toner of two colors, three colors, or five colors or more is not limited to the above, and the developing device is the so-called “rotary type” described in the above embodiment. If so, it can be applied naturally.
[0048]
Further, in the above embodiment, when the developing process is performed on the photosensitive member 2 by rotating the rotary developing unit 4 around the rotation shaft 4a, each of the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K develops with the photosensitive member 2. It is fixed to the support frame 4b so that it can come into contact with the position DP in the order of the developing unit 4Y for yellow, the developing unit 4C for cyan, the developing unit 4M for magenta, and the developing unit 4K for black. The present invention is not limited to this configuration, and the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K may be fixed to the support frame 4b in an arbitrary order. Therefore, for example, when developing processing is performed by rotating the rotary developing unit 4, the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K are located at the developing position DP with respect to the photosensitive member 2 at the black developing device 4K and cyan. The developing unit 4C, the developing unit 4M for magenta, and the developing unit 4Y for yellow may be fixed to the support frame 4b so as to be contactable in this order.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, in the developing device according to the present invention, the toner agitating mechanism that rotates relative to the housing that moves with the rotation of the developing device holding means is provided in the housing that contains the toner. Therefore, according to the present invention, the toner in the housing can be agitated without using the driving means, so that the toner can be prevented from being deteriorated, the number of parts can be reduced, the apparatus can be downsized, the cost can be reduced, and the like. Can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an image forming apparatus equipped with an embodiment of a developing device according to the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of the developing device of FIG.
FIG. 3 is a view for explaining a mounting state of a toner stirring mechanism in a developing device.
FIG. 4 is a schematic perspective view of a toner stirring mechanism.
FIG. 5 is a diagram for explaining an operating state of a toner stirring mechanism.
FIG. 6 is a schematic perspective view of a toner stirring mechanism according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
2 ... Photoconductor (image carrier)
4 ... Rotary development unit
4Y, 4C, 4M, 4K ... Developer
4a ... Rotating shaft
4b ... Support frame (developer holding means)
43 ... Housing
44. Toner container
47. Developing roller (toner carrier)
49. Toner stirring mechanism (toner stirring means)
491 ... support shaft
491a ... One end
491b ... the other end
492 ... Stirrer
492a, 492c ... stirring pieces (first inclined stirring pieces)
492b, 492d ... stirring pieces (second inclined stirring pieces)
493 ... Balancer

Claims (4)

像担持体上に形成された潜像をトナーによって現像する複数の現像器と、所定の回転軸回りに回転自在に設けられると共に、前記複数の現像器を回転方向に沿って配列したまま保持する現像器保持手段とを備え、前記現像器保持手段を回転位置決めすることによって、前記複数の現像器のうち一の現像器を選択的に前記像担持体に対向配置し、当該現像器による潜像のトナー現像を行う現像装置であって、
各現像器は、
その内部にトナーを収容するトナー収容部を形成するハウジングと、
前記トナー収容部に収容されているトナーの一部を、前記像担持体に対向する現像位置に搬送するトナー担持体と、
前記ハウジングに対して回転自在に支持された状態で前記トナー収容部に配置され、前記現像器保持手段の回転に伴って前記回転軸を中心に同心円状に移動する前記ハウジングに対して相対的に回転することにより、前記トナー収容部においてトナーを攪拌するトナー攪拌手段と
を備えていることを特徴とする現像装置。
A plurality of developing units for developing the latent image formed on the image carrier with toner and a rotatable unit around a predetermined rotation axis, and holding the plurality of developing units arranged in the rotation direction. A developing device holding means, and by rotating and positioning the developing device holding means, one developing device of the plurality of developing devices is selectively arranged to face the image carrier, and a latent image by the developing device is provided. A developing device for developing toner,
Each developer is
A housing forming a toner containing portion for containing toner therein;
A toner carrier that conveys a portion of the toner contained in the toner container to a development position facing the image carrier;
Relative to the housing, which is disposed in the toner container in a state of being rotatably supported with respect to the housing, and moves concentrically around the rotation shaft as the developing device holding means rotates. A developing device comprising: a toner agitating means for agitating the toner in the toner accommodating portion by rotating.
前記トナー攪拌手段は、前記回転軸の回転軸心に対して略平行に配設され且つ両端部が前記ハウジングに対して回動自在に軸支された支持軸部と、前記支持軸部に設けられた攪拌部と、前記支持軸部および前記攪拌部の少なくとも一方に設けられたバランサとを有し、
前記バランサの重心が前記支持軸部の軸心よりも鉛直方向下側に位置して前記攪拌部を所定の姿勢に保持する請求項1に記載の現像装置。
The toner agitating means is provided on the support shaft portion, a support shaft portion disposed substantially parallel to the rotation axis of the rotation shaft and having both ends pivotally supported with respect to the housing. And a balancer provided on at least one of the support shaft part and the stirring part,
The developing device according to claim 1, wherein a center of gravity of the balancer is positioned vertically below the axis of the support shaft to hold the stirring unit in a predetermined posture.
前記トナー攪拌手段は、前記回転軸の回転軸心に対して略平行に配設され且つ両端部が前記ハウジングに対して回動自在に軸支された支持軸部と、前記支持軸部に設けられた攪拌部とを有し、
前記攪拌部が前記支持軸部に取り付けられる少なくとも1枚以上の攪拌片を有し、少なくとも1枚の前記攪拌片の重心が前記支持軸部の軸心よりも鉛直方向下側に位置して前記攪拌部を所定の姿勢に保持する請求項1に記載の現像装置。
The toner agitating means is provided on the support shaft portion, a support shaft portion disposed substantially parallel to the rotation axis of the rotation shaft and having both ends pivotally supported with respect to the housing. And a stirring part
The stirring unit has at least one stirring piece attached to the support shaft portion, and the center of gravity of the at least one stirring piece is positioned below the axis of the support shaft portion in the vertical direction. The developing device according to claim 1, wherein the stirring unit is held in a predetermined posture.
前記攪拌部は、前記支持軸部の略中央部から一方端部に向けて傾斜して前記支持軸部に取り付けられる少なくとも1枚以上の第一傾斜攪拌片と、前記支持軸部の略中央部から他方端部に向けて傾斜して前記支持軸部に取り付けられる少なくとも1枚以上の第二傾斜攪拌片とを有しており、
前記攪拌部が前記所定の姿勢に保持された状態で、前記第一傾斜攪拌片の傾斜上面の面法線が該傾斜攪拌片の取付位置から前記一方端部に向けて延びる第一仮想線に対して鋭角を成すと共に、前記第二傾斜攪拌片の傾斜上面の面法線が該傾斜攪拌片の取付位置から前記他方端部に向けて延びる第二仮想線に対して鋭角を成す請求項2または3に記載の現像装置。
The stirring portion includes at least one or more first inclined stirring pieces that are attached to the support shaft portion so as to be inclined from a substantially central portion of the support shaft portion to one end portion, and a substantially central portion of the support shaft portion. And at least one second inclined stirring piece attached to the support shaft portion inclined to the other end portion,
In a state where the stirring unit is held in the predetermined posture, the surface normal of the inclined upper surface of the first inclined stirring piece is a first virtual line extending from the attachment position of the inclined stirring piece toward the one end. The surface normal of the inclined upper surface of the second inclined stirring piece forms an acute angle with respect to the second imaginary line extending from the attachment position of the inclined stirring piece toward the other end. Or the developing device according to 3;
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