JP3924402B2

JP3924402B2 - Rotating type developing device and image forming apparatus

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Publication number: JP3924402B2
Application number: JP25002899A
Authority: JP
Inventors: 真長谷川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2019-09-03
Also published as: JP2001075345A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、該画像形成装置に用いられる複数の現像器を有した回転型現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、回転軸を中心に回動する支持体を潜像担持体に対設すると共に、この支持体上に配設された複数の現像器を該潜像担持体に対向する現像位置に順次回動移動することにより、該潜像担持体上の潜像を各色現像剤にて現像するようにした回転型現像装置が開発されている。
【０００３】
この種の回転型現像装置においては、現像剤補給口を有する現像剤収納容器が複数の現像器とともに上記回転軸を中心に公転するように各現像器にそれぞれ接続され、該回転型現像装置の回動時に該現像剤収納容器の内部の現像剤を現像剤補給装置の現像剤受入口に重力落下させて各現像器に補給するものが種々提案されている。
【０００４】
例えば、特開平１１−３８７２２号公報には、上記現像剤収納容器を筒状の形状で構成し、該現像剤収納容器内に螺旋状の現像剤搬送部材（以下「アジテータ」という。）を設けたものが開示されている。このアジテータによって、該現像剤収納容器内の現像剤を補給口から容器外に残さず排出させることができる。
しかしながら、上記現像剤収納容器は消耗品であるので、その交換の際には内部に設けられているアジテータも一緒に廃棄されることになる。従って、内部に高価なアジテータを有している現像剤収納容器では、コピー一枚当たりのランニングコストの増加につながるばかりでなく、資源の保護や地球環境保全の観点からも好ましくない。
【０００５】
そこで、本出願人は、上記回転型現像装置の支持体の回転軸を中心に公転移動され、かつ、上記アジテータを用いずに各現像器に対応した現像剤補給装置に現像剤の供給を行うことができる筒状の現像剤収納容器を提案した（例えば、特願平９−２８７９７６号参照）。
この現像剤収納容器は、該現像剤収納容器の周壁内面に螺旋状に延在する突起からなる現像剤案内部を設けたことを特徴としている。この現像剤収納容器では、回転型現像装置の回転にともなって現像剤が該現像剤収納容器の周壁内面上を移動する際に、該周壁内面に設けられた該現像剤案内部に案内されて補給口へ移動する。よって、高価な上記アジテータを設けることなく、現像剤収納容器内の現像剤を補給口へ確実に搬送させることができる。
【０００６】
しかしながら、上記現像剤案内部を設けた現像剤収納容器は、そのコスト低減という目的は十分に達成することができるが、該現像剤収納容器が回転型現像装置の支持体に装着された状態で、該現像剤収納容器自体が独自に回転（以下、この現像剤収納容器自体の回転を「自転」という。）しないように構成されていた。従って、この現像剤収納容器を搭載した画像形成装置では、該回転型現像装置がその回転軸を中心として回転し、該支持体に装着された現像剤収納容器が、該回転軸を中心として回転（以下、この支持体の回転軸を中心とする現像剤収納容器の回転を「公転」という。）されたときだけ、該現像剤収納容器内に収納されている現像剤が上記現像剤案内部によって相対的に移動されて、該現像剤収納容器の補給口から、該現像剤補給装置の現像剤受入口に向けて搬送されることになる。
このため、この画像形成装置では、回転型現像装置の各現像器のうちの何れか１つの現像器内の現像剤濃度が低下した場合、該現像器の現像剤濃度を適正化するために、該回転型現像装置を回転させなければならなかった。そして、この回転によって、該現像時収納容器内に収納されている現像剤を、上記現像剤案内部によって該現像剤収納容器の補給口から該現像剤補給装置の現像剤受入口に向けて搬送する必要があった。従って、この構成では、コピー途中で、使用する現像器内の現像剤濃度が規定値以下の濃度になる度に、その現像器内に現像剤収納容器内の現像剤を補給するためには公転しなければならないので、この回転型現像装置の現像剤補給のための公転によってコピーが中断されて待ち時間が発生しまう不具合があった。また、この画像形成装置では、その現像剤収納容器からの現像剤の補給動作を、該回転型現像装置の回転による該現像剤収納容器の公転のみに依存しているので、該現像剤収納容器の回転速度を独自に高めてその現像剤の供給効率を向上させることが難しい。よって、該現像剤収納容器からの現像剤の補給に時間を要してしまい、該現像剤収納容器の現像剤搬送能力が低いといった不具合がある。
【０００７】
そこで、本出願人は、現像剤収納容器が支持体に対して装着された状態で該現像剤収納容器を自転させるための回転駆動手段と、該現像剤収納容器の自転により該現像剤収納容器内の現像剤を補給口に向けて搬送する該現像剤収納容器に一体的に構成された現像剤案内部とを有する画像形成装置を提案した（特願平１０−２６７４８６号参照）。
【０００８】
この画像形成装置においては、上記回転駆動手段により、現像剤収納容器が支持体に装着された状態で自転するように回転駆動される。この現像剤収納容器の自転に伴って、該現像剤収納容器内の現像剤が該現像剤収納容器と一体的に構成された現像剤案内部に案内され、補給口に向けて搬送される。従って、この画像形成装置では、その画像形成動作の途中で、現像に使用している現像器内の現像剤濃度が規定値以下の濃度になった場合でも、その現像器内に該現像剤収納容器内の現像剤を補給するために、回転型現像装置を連続的に回転させ、該現像剤収納容器を公転させて現像剤の搬送を行う必要がなく、該リボルバ現像装置を現像剤補給のためだけの目的で回転させる必要がなくなる。これにより、現像剤補給のための画像形成動作の待ち時間が発生したり、該現像剤収納容器からの現像剤の補給に時間がかかって、該現像剤収納容器の現像時搬送能力が低下したりする不具合が解消される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の現像剤収納容器を自転させる回転型現像装置では、さまざまな機械的な構成上の制約によって、回転型現像装置の回転による現像剤収納容器の公転方向と該現像剤収納容器の自転方向とが、互いに逆回転方向になる場合が生じる。
【００１０】
たとえば、メンテナンス作業や現像剤の交換作業等を容易に行うために各現像器を支持体に対して着脱自在に構成した回転型現像装置における現像剤収納容器として、上記支持体に対してセット回転方向に回転されて装着される固定容器部と、該固定容器部に対して回転自在に係合され且つ上記容器回転駆動手段によって回転駆動される回転容器部との２つの部分に分割された構成のものがある。
この現像剤収納容器の回転容器部を回転駆動すると、該回転容器部に固定された該現像剤収納容器部は自転する。このとき、上記セット回転方向が、該自転方向と逆方向であると、該現像剤収納容器部の自転によって該セット回転方向とは逆向きである該現像剤収納容器を上記支持体から離脱するときの回転（以下、「リセット回転」という）方向に上記固定容器部が連れ回ってしまうおそれがある。この固定容器部の連れ回りが発生すると、該現像剤収納容器の補給口と上記現像剤補給装置の現像剤受入口との位置関係がずれてしまい、該現像剤収納容器から現像剤が円滑に供給されなくなってしまうという問題が生じる。この問題を避けるため、上記セット回転方向と上記回転容器部の自転時の回転方向とを同じ方向に設定する必要があるという制約が生じる。
一方、各現像器のうちの１つの現像器が支持体から取り外されると、該支持体の回転軸を中心とする該支持体の重量バランスが崩れるので、該支持体が現像剤収納容器の公転時の回転方向とは逆方向に回転してしまうおそれがある。該支持体が逆回転してしまうと、各現像器に配設されているトナー飛散防止用のシール部材がめくれたり、該支持体と潜像担持体（感光体）との間に手が挟まれて怪我をしたりしてしまうといった問題が生じる。このような問題の発生を防ぐために、該支持体が現像剤収納容器の公転方向のみに回転するように該支持体の回転方向を規制する必要がある。
上記公転方向を決定するにあたって、現像剤収納容器の固定容器部のセット回転方向と同一方向に設定すると、該固定容器部を支持体へ装着する際に、支持体も装着方向へ逃げるように回転してしまい、結果として該現像剤収納容器が装着しにくくなる。よって、支持体に対する現像剤収納容器の装着時の操作性を悪化させるおそれがある。従って、支持体の公転方向と現像剤収納容器の固定容器部の装着方向（セット回転方向）とを逆方向に設定する必要があるといった制約をうける。
以上のような機械的構成上の制約から、現像剤収納容器の固定容器部のセット回転方向と該現像剤収納容器の回転容器部の自転方向とが同じ方向に設定され、かつ該固定容器部のセット回転方向と支持体の公転方向とが逆方向に設定されることになる。すなわち、現像剤収納容器の回転容器部の自転方向と、支持体の回転方向（回転容器部の公転方向）とが逆方向に設定されることになる。
【００１１】
上記現像剤収納容器の自転と公転とが互いに逆回転である構成の場合、該現像剤収納容器の自転によって現像剤案内部に案内されて該容器内の現像剤が補給口に近づく方向へ搬送されるにも関わらず、該現像剤収納容器の公転によって該現像剤が該補給口から遠ざかる方向へ搬送されてしまい、現像器への現像剤の供給が不安定になるといった問題が発生する。特に、この問題は画像形成動作モードによって現像剤収納容器自身の回転による自転回数と回転型現像装置の回転による該容器の公転回数との比が異なるときに発生しやすい。現像器への現像剤補給不足が生じると、現像された画像の濃度低下といった不具合を引き起こしてしまう。
【００１２】
また、上記現像剤収納容器の補給口の近傍には、該容器内の現像剤の有無を検知する現像剤検知センサを設ける場合がある。ところが、上記現像剤収納容器の公転によって該容器内の現像剤が補給口から遠ざかる方向に搬送されてしまうと、該容器内に現像剤が存在しているにもかかわらず該現像剤検知センサは現像剤がなくなったという旨の誤った検知結果を出力してしまい、該現像剤検知センサの現像剤検知精度が低下するという不具合も引き起こしてしまう。
【００１３】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、回転型現像装置に装着されたときに回転容器部が互いに逆方向に自転及び公転され該回転容器部の自転により現像剤を補給口側に案内して搬送する現像剤案内部をする現像剤収納容器であって、画像形成動作の種類に応じて現像剤収納容器の自転回数と公転回数との比率が変化する場合でも現像器への安定した現像剤補給が可能となり画像濃度の安定及び現像剤検知精度の向上を図ることができる現像剤収納容器を用いた回転型現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転軸を中心に回転可能な支持体と、該支持体上に配設された複数の現像器と、該支持体を回転させる支持体回転駆動手段と、該複数の現像器に対して個別に補給する現像剤を収容し、該支持体の回転軸を中心に公転する公転位置に配設される着脱自在な複数の現像剤収納容器と、所定の現像位置に移動した現像器に対応する現像剤収納容器の回転容器部を該公転方向とは逆方向に自転させる容器回転駆動手段とを備えた回転型現像装置において、該複数の現像剤収納容器は、現像装置における公転位置に取り付けられた状態で自転するように回転駆動可能な回転容器部と、該回転容器部の回転軸方向の一端部側に該現像装置へ現像剤を補給するための補給口とを有し、該回転容器部の自転により該回転容器部内の現像剤を該補給口側に案内して搬送する現像剤案内部を、該回転容器部に一体形成した現像剤収納容器であって、該回転容器部の自転の一回転により該回転容器部内の現像剤を該補給口に近づく向きへ搬送する補給方向搬送量が、該回転容器部の自転とは逆方向の公転の一回転により該回転容器部内の現像剤を該補給口から遠ざかる向きへ搬送する逆方向搬送量よりも大きくなるように、該現像剤案内部を形成したものであることを特徴とするものである。
この回転型現像装置においては、回転容器部の自転とは逆方向の公転の一回転により該回転容器部内の現像剤を補給口から遠ざかる向きに搬送する逆方向搬送量が、該回転容器部の自転の一自転により該回転容器部内の現像剤を上記補給口に近づく向きに搬送する補給方向搬送量よりも小さい。これにより、該回転容器部の自転による補給口への現像剤搬送に対する、該回転容器部の公転による逆方向の現像剤搬送の影響を緩和することができる。したがって、画像形成動作の種類に応じて現像剤収納容器の自転回数と公転回数との比率が変化する場合でも現像器への安定した現像剤補給が可能となる。
請求項２の発明は、上記現像剤案内部が上記回転容器部の内周壁面に形成された螺旋状の突起である請求項１の回転型現像装置であって、該螺旋状の突起の表面を、上記補給方向搬送量が上記逆方向搬送量よりも大きくなるように形成したことを特徴とするものである。
この回転型現像装置においては、上記回転容器部が自転すると、該回転容器部の内周壁面に形成された螺旋状の突起により、該回転容器部内の現像剤が補給口に向かう方向に搬送される。一方、該回転容器部が自転とは逆方向に公転すると、該螺旋状の突起により、該回転容器部内の現像剤が補給口とは反対側の方向に搬送される。
ここで、該公転の一回転により該突起で搬送される上記逆方向搬送量が、該回転容器部の自転の一自転により該突起で搬送される上記補給方向搬送量よりも小さいので、該回転容器部の自転による補給口への現像剤搬送に対する、該回転容器部の公転による逆方向の現像剤搬送の影響を緩和することができる。
請求項３の発明は、上記螺旋状の突起の表面が、上記補給口側を向いた補給口側平面と該補給口側とは反対側を向いた反補給口側平面とからなる請求項２の回転型現像装置であって、上記回転容器部の回転軸を含む断面において該突起の頂点を通過し該回転軸に平行な仮想基準線と該突起の補給口側の平面とが該補給口側でなす補給口側角が、該仮想基準線と該突起の補給口側とは反対側の平面とが該補給口側とは反対側でなす反補給口側角より、大きくなるように形成したことを特徴とするものである。
この回転型現像装置においては、上記回転容器部の内周壁面に形成された螺旋状の突起の表面が、上記補給口側平面と上記反補給口側平面とで構成されている。該回転容器部が自転すると、該螺旋状の突起の補給口側平面が該回転容器部内の鉛直方向下部に存在する現像剤を補給口の方向に案内して搬送する。一方、該回転容器部が自転とは逆方向に公転すると、該螺旋状の突起の反補給口側平面が該現像剤を補給口とは反対側の方向に案内して搬送する。
ここで、該回転容器部の回転軸を含む断面において、該補給口側平面と該突起の頂点を通る該回転軸に平行な仮想基準線とがなす角のうち該補給口を向いた側の補給口側角の方が、該反補給口側平面と該該仮想基準線となす角のうち該補給口とは反対を向いた反補給口側角よりも大きい。したがって、上記自転で該補給口側平面により現像剤を該補給口の方向へ搬送しようと作用する力が、上記公転で該反補給口側平面により現像剤を該補給口とは反対方向に搬送しようと作用する力より大きくなり、上記逆方向搬送量が上記補給方向搬送量よりも小さくなる。
請求項４の発明は、請求項３の回転型現像装置において、上記補給口側角が直角又は鈍角であることを特徴とするものである。
この回転型現像装置においては、上記補給口側角が直角又は鈍角よりも大きいので上記突起の補給口側平面により凹部が形成され、該凹部により現像剤を保持するように補給口側に案内して搬送する。従って、上記補給方向搬送量が上記逆方向搬送量よりも更に大きくなる。
請求項５の発明は、像担持体と、該像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を現像して顕像を形成する現像手段と、該像担持体上の顕像を転写対象物に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３又は４の回転型現像装置を用いたことを特徴とするものである。
この画像形成装置においては、上記現像手段として請求項１、２、３又は４の回転型現像装置を用いるので、画像形成動作の種類に応じて回転型現像装置の各現像剤収納容器の自転回数と公転回数との比率が変化する場合でも各現像器への安定した現像剤補給が可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置であるカラー電子写真プリンタ（以下、プリンタという）に適用した一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム１は、矢印Ａ向きに回転駆動されながら、一様帯電手段としての帯電チャージャ２により一様に帯電された後、レーザ光学装置３により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。ここで、露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、回転型現像装置（以下、「リボルバ現像装置」という）４２０により各々所定の現像剤としてのイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒のトナーで現像され、これにより、感光体ドラム１上に各色画像が形成される。
【００２７】
感光体ドラム１上に形成された各色画像は、感光体ドラム１と同期して図中矢印Ｂ向きに回転する転写対象物としての中間転写ベルト５上に、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の単色毎順次重ね転写される。この中間転写ベルト上への転写は、感光体ドラム１と中間転写ベルト５の接触状態において転写バイアスローラ５１に所定のバイアス電圧を印加することで行う。中間転写ベルト５上に重ね合わされたイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像は、両面複写兼用自動給紙カセット７あるいは手差し給紙トレイ７ａから給紙ローラ８、８ａ、レジストローラ９を経て転写部へ搬送された転写紙１０上に２次転写チャージャ１１により一括転写される。転写終了後の転写紙１０は定着装置１２によりトナー像が定着されフルカラープリントとして機外に排出される。
【００２８】
なお、中間転写ベルト５上に転写されなかった感光体ドラム１上のトナーは、感光体クリーナ１３により感光体ドラム１から除去され、また、転写紙１０上に転写されなかった中間転写ベルト５上のトナーは、図示しない中間転写ベルトクリーナにより中間転写ベルト５から除去される。
【００２９】
図２は、上記リボルバ現像装置４２０の概略構成図である。該リボルバ現像装置４２０は、感光体ドラム１に向けた開口部を有し、円周方向に互いにほぼ同型の４つの現像器４２０Ｋ、４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃと、該４つの現像器に補給用のトナーをそれぞれ補給するための４つのトナー補給装置４５Ｋ、４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃとを有している。なお、図示の例では感光体ドラム１に対向する現像位置にあるのが黒トナーとキャリアを収容した黒現像器４２０Ｋで、図中反時計回りの順に、イエロートナーとキャリアを収容したイエロー現像器４２０Ｙ、マゼンタトナーとキャリアを収容したマゼンタ現像器４２０Ｍ、シアントナーとキャリアを収容したシアン現像器４２０Ｃになっている。
【００３０】
ここで、４つの現像器４２０Ｋ、４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃの内部構造はまったく同様であるので、以下、現像位置にある黒現像器４２０Ｋを例にとって内部構造を説明し、他の現像器の内部構造については対応する部材の符号として、黒現像器における符号と同じ数字にイエロー、マゼンタ、シアンの各現像器を区別するためＹ、Ｍ、Ｃの添字を付した符号を図中に示し、説明を省略する。
【００３１】
上記現像器４２０Ｋは、現像剤担持体としての現像ローラ４１Ｋと、該ケーシング部内に収容される黒トナー及びキャリアからなる二成分現像剤（以下、現像剤という）を撹拌する第１、第２撹拌スクリュウ４２Ｋ、４３Ｋとを備えている。
【００３２】
以上の構成のリボルバ現像装置４２０は、矢印Ｂ方向の回転により、各現像器を順次感光体ドラム１に対向する現像位置に移動させて、該感光体ドラム１上の静電潜像を可視像化する。
【００３３】
現像器４２０Ｋ内の現像剤のうち、トナーは現像の度に消費されていく。そして、該トナー濃度の低下が図示しないトナー濃度センサにより検知された場合には、トナー補給装置４５Ｋの現像剤収納容器としてのトナーボトル４６Ｋからトナーが現像器内へ供給される。このことにより、トナー濃度が所定の濃度に保たれて、画像濃度が一定に保たれる。
【００３４】
上記リボルバ現像装置４２０は、プリンタ装置本体１００からスライドによって引き出し可能なユニット支持体２００に支持されている。このユニット支持体２００について、図３、図４を用いて説明する。図３は、該ユニット支持体２００の斜視図であり、図４は、該ユニット支持体２００の正面図である。なお、図４は、リボルバ現像装置の黒現像器４２０Ｋが現像位置にあるときの該ユニット支持体２００の正面図である。また、黒現像器への補給用トナーを収容するトナーボトル４６Ｋ以外のトナーボトルについては図示を省略した。図示の例においては該ユニット支持体２００は、感光体ドラム１を備えた感光体ユニット３００の支持体としても機能し、該感光体ユニット３００は、図３中矢印Ｃで示すようにユニット支持体２００に搭載される。
【００３５】
上記ユニット支持体２００は、前側板２０１と、後側板２０２と、左右及び中央部の上下の計４つのステー部材とを有している。該ユニット支持体２００においてリボルバ現像装置４が装着される装着部の下方には、撓ますことにより簡単に着脱できるように構成されたトナー受け２０３が設けられている。このような簡単な着脱を可能とするには、該トナー受けを例えばＰＥＴ等の可撓性の材料で構成すればよい。該ユニット支持体２００の両サイド部は、アキュライドスライドレール２０４が取り付けられており（図４参照）、これにより該ユニット支持体２００の装置本体手前側へのスライド移動を可能にしている。上述の現像器４２０Ｋは、該ユニット支持体２００に支持されているリボルバ現像装置４２０に脱着可能に後述の支持機構に取り付けられている。具体的には、リボルバ現像装置４２０には、図３中矢印Ｄで示すように上記現像器４２０Ｋが搭載される。そして、このユニット支持体２００では、図３に示すように上記リボルバ現像装置４２０を支持した状態で該ユニット支持体２００を装置手前側に引き出し、この状態でリボルバ現像装置４２０の現像器４２０Ｋが露出状態となるように、該現像器の全長以上のスライド引き出しが可能な構成を採用している。
【００３６】
次に、各現像器にトナーを補給するトナー補給装置の構成について説明する。
上記リボルバ現像装置４２０における各現像器４２０Ｋ、４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃのトナー補給装置４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｙ，４５Ｋの構成は共通であるので、以下、図５乃至図７を参照して、ブラック現像器４２０Ｋのトナー補給装置４５Ｋについてのみ説明する。
【００３７】
トナー補給装置４５Ｋは、図５に示すように、トナー補給スクリュウ４９Ｋと、現像剤供給量調整部としてのトナー補給ケース５０Ｋと、トナーカートリッジガイド５１Ｋとで構成されている。
【００３８】
リボルバ現像装置４２０が回転し、図２に示すように、現像器４２０Ｋが感光体ドラム１に対向した現像位置に臨んで停止した状態で、トナーカートリッジ４６Ｋが、トナーカートリッジガイド５１Ｋ内に挿入されて正常にセットされると、該トナーカートリッジ４６Ｋからトナー補給ケース５０Ｋ内へトナーが供給される。
【００３９】
なお、トナーカートリッジの構成及びトナーカートリッジ４６Ｋからトナー補給ケース５０Ｋ内へのトナー補給方法については、後で詳述する。
【００４０】
上記トナー補給ケース５０Ｋ内に送り込まれたトナーは、トナー補給スクリュウ４９Ｋが専用のトナー補給スクリュウ駆動モータ（図示せず）により回転されることにより、図６及び７に示すように、トナーカートリッジからのトナー補給位置から現像器へのトナー補給位置Ｅ（図７参照）に向けて搬送され、現像器４２０Ｋの現像ケーシング４７Ｋ内の第２撹拌スクリュウ４３Ｋの手前側の部位に少しずつ補給される。
【００４１】
現像器４２０Ｋの第２撹拌スクリュウ４３Ｋの手前側のトナー補給位置Ｅに補給されたトナーは、図７に示すように、プロセスコントロールにてトナー補給をするという信号が入ることで始動される第２撹拌スクリュウ４３Ｋの回転により、現像ケーシング４７Ｋの後部側に撹拌されながら搬送され、該現像ケーシング内の現像剤中に分散される。
【００４２】
そして、現像剤中に分散されて現像ケーシング４７Ｋの後部側に撹拌搬送されたトナーは、この現像ケーシング４７Ｋの後端部で第１撹拌スクリュウ４２Ｋ側に受け渡され、この第１撹拌スクリュウ４２Ｋの回転により、現像ケーシング４７Ｋの手前側に撹拌されながら搬送されて、この現像ケーシング４７Ｋの前端部で再び第２撹拌スクリュウ４３Ｋ側に受け渡される。この現像剤の受け渡しは、各撹拌スクリュウの端部側に設けられたフィン４２ａ，４３ａの回転によって行なわれる（図７参照）。
【００４３】
このようにして、現像ケーシング４７Ｋ内で循環搬送される現像剤は、その搬送過程において、その一部が現像ローラ４１Ｋにより汲み上げられて担持搬送される。現像ローラ４１Ｋにより担持搬送された現像剤は、現像ドクタ４４Ｋにより薄層化された後、現像領域に搬送され、該現像領域において感光体ドラム１上の静電潜像をトナー像化する。
【００４４】
次に、本実施形態のプリンタにおけるトナーカートリッジの構成について説明する。
各トナーカートリッジ４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｙ，４６Ｋは、各トナー補給装置とも同一の構成であるので、以下、図８乃至図１３を参照して、ブラック現像器４２０Ｋのトナー補給装置４５Ｋにおけるトナーカートリッジ４６Ｋについてのみ説明する。
【００４５】
このトナーカートリッジ４６Ｋは、図８及び図１２に示すように、補給用のトナーが収納されているスクリューボトル７０からなる回転容器部４６Ａと、外側キャップ７１、シール部材７２、及び、内側キャップ７３からなる固定容器部４６Ｂとで構成されている。
このトナーカートリッジ４６Ｋの回転容器部４６Ａであるスクリューボトル７０は、図１２に示すように、上記固定容器部４６Ｂの外側キャップ７１の内周面に設けられている係止用凸部７１ａに対して、該スクリューボトル７０のトナー吐出側の端部に設けられているリング状凸部７０ａが、いわゆるパッチン止めによって係合されることにより、該固定容器部４６Ｂの外側キャップ７１に対して回転自在に係合されている。
【００４６】
このように、固定容器部４６Ｂと回転容器部４６Ａとを、パッチン止めによって係合させることにより、該トナーカートリッジ４６Ｋの複雑化や大幅なコスト上昇を招くことなく、該外側キャップ７１に対して該スクリューボトル７０を回転自在に構成できる。
また、該トナーカートリッジ４６Ｋの固定容器部４６Ｂと回転容器部４６Ａとが、パッチン止めによって係合させることにより、図１２に示すように、該スクリューボトル７０のトナー吐出側の端面が、外側キャップ７１に装着された発砲ウレタンなどからなるシール部材７２の側面に軽く密着して、該該トナーカートリッジ４６Ｋの固定容器部４６Ｂと回転容器部４６Ａとの嵌合部からのトナーの溢出が防止されるように構成されている。
【００４７】
更に、該トナーカートリッジ４６Ｋの固定容器部４６Ｂである外側キャップ７１には、回転容器部４６Ａのスクリューボトル７０から供給されるトナーを、図５に示したトナー補給ケース５０Ｋのトナー受入れ口５０ａに向けて吐出するための補給口としてのトナー補給口７１ｂが設けられている。また、この外側キャップ７１には、トナー補給口７１ｂを開閉するためのシャッタ７１ｃと、シャッタ７１ｃを外側キャップ７１の外周面の円周方向に沿ってガイドするためのシャッタガイドレール７１ｄとが設けられている。
【００４８】
トナーカートリッジ４６Ｋは、図９（ａ）に示すように、現像器４２０Ｋが、感光体ドラム１に対向した現像位置に臨んで停止した状態で、トナーカートリッジガイド５１Ｋ内に挿入セットされ、該トナーカートリッジガイド５１Ｋの内周部に形成されたシャッタ嵌合凹部５１ａ(図５参照)に、トナーカートリッジ４６Ｋの外側キャップ７１に設けられたシャッタ７１ｃが嵌合される。この状態で、トナーカートリッジ４６Ｋが図９(ｂ)に示す位置まで、矢印ａ方向に回転し、該シャッタ７１ｃがシャッタ嵌合凹部５１ａに嵌合した位置に固定されたまま、シャッタガイドレール７１ｄがｓ、該シャッタ７１ｃに対して相対移動して、ストッパ５１ｂ(図５参照)に当接することにより、該外側キャップ７１のトナー補給口４６ａが解放されてトナー補給ケース５０Ｋのトナー受け入れ口５０ａに対向する。
【００４９】
一方、トナーカートリッジ４６Ｋをトナー補給装置４５Ｋから取り外すときは、上述のセット操作と逆の操作を行って、該外側キャップ７１のトナー補給口７１ｂをシャッタ７１ｃで閉鎖した後、トナーカートリッジガイド５１Ｋ内からトナーカートリッジ４６Ｋを引き出す。なお、このトナーカートリッジ４６Ｋには、該外側キャップ７１のトナー補給口７１ｂがシャッタ７１ｃで完全に閉鎖された状態でしか、トナーカートリッジガイド５１Ｋに対するトナーカートリッジ４６Ｋの出し入れを行えないようにするためのストッパ(図示せず)が設けられている。
【００５０】
また、トナーカートリッジ４６Ｋの回転部４６Ａであるスクリューボトル７０の内周面には、図８及び図１２に示すように、該スクリューボトル７０内に収納されているトナーを、該スクリューボトル７０の回転によって、上記固定部４６Ｂのトナー補給口７１ｂに向けて搬送するための現像剤案内部としての螺旋状の突起７０ｂが形成されている。また、該スクリューボトル７０の底部には、図１０に示すカップリング８１に対して係合するカップリング用突起７０ｃが設けられている。
【００５１】
上記カップリング８１は、上記トナーカートリッジ４６Ｋが、トナーカートリッジガイド５１Ｋ内に挿入セットされた状態で、該スクリューボトル７０の底部のカップリング用突起７０ｃに対して、カップリング結合するように、上記リボルバ現像装置４２０の所定部位に、各トナーカートリッジ毎にそれぞれ配設されている。そして、カップリング８１は、図１０に示すように、カップリングギヤ８０の支軸８０ａに、コイルスプリング８２を介して、該支軸８０ａの軸方向に沿って摺動自在に、且つ、該支軸８０ａに対して回転的に一体に装着されている。
【００５２】
このカップリングギヤ８０は、図１１に示すような駆動系によって駆動される。このカップリングギヤ８０は、作像モータより駆動されるベルト８３から現像クラッチ８４、アイドルギヤ８５などを介して駆動される。これにより、上記トナーカートリッジ４６Ｋの回転容器部４６Ａのスクリューボトル７０が、上述したように、該カップリングギヤ８０のカップリング８１に係合したカップリング用突起７０ｃを介して、該リボルバ現像装置４２０の該当する現像器が所定の現像位置に臨んだ状態のまま、独自に回転される。
【００５３】
以上のような構成のトナーカートリッジ４６Ｋは、上述したように、現像位置に移動した際に該スクリューボトル７０の底部のカップリング用突起７０ｃとカップリング８１の結合によって、該スクリューボトル７０が所定の時間だけ自転する。これによって、スクリューボトル７０の周壁内面に沿ってトナーカートリッジ４６Ｋのトナー補給口７１ｂにより、該スクリューボトル７０内のトナーが該周壁内面に沿ってトナーカートリッジ４６Ｋのトナー補給口まで移動し、トナー補給ケース５０Ｋ内に送り込まれることになる。
【００５４】
このとき、トナーカートリッジ４６Ｋは上述のように、固定部４６Ｂと回転部４６Ａを、パッチン止めによって係合させることにより、外側キャップ７１に対して、スクリューボトル７０を回転自在に構成しているので、スクリューボトル７０の回転による振動が外側キャップ７１に伝達されることによって、該外側キャップ７１も徐々にスクリューボトル７０と同一方向に回転する力がはたらく。この力によって、上記スクリューボトル７０の自転に伴うトナーカートリッジ４６Ｋの固定容器部４６Ｂの連れ回るおそれがる。この連れ回りにより、該外側キャップ７１のトナー補給口４６ａとトナー補給ケース５０Ｋのトナー受け入れ口５０ａが位置ズレおこしてしまい、トナーが正しく供給されないといった不具合を生じる。この不具合を生じさせないために、該固定容器部４６Ｂの装着時における回転方向（セット方向）と、該スクリューボトル７０の自転時における回転方向とを同一方向に設定する必要がある。
【００５５】
一方、この固定容器部４６Ｂの装着時におけるセット方向と、リボルバ現像装置４２０の回転方向（公転方向）とが同一方向になると、該固定容器部４６Ｂの装着時における回転によって、リボルバ現像装置４２０が上記セット方向に対して逃げる方向に回転されてしまう。よって、トナーカートリッジの装着時の操作性が悪化したり、該リボルバ現像装置４２０の回転によって作業者が怪我をしたりするといった不具合がある。
【００５６】
以上、機械的構成の制約から、このプリンタにおいては、そのトナーカートリッジの固定容器部４６Ｂの装着時における回動方向と、該トナーカートリッジ４６Ｋの回転容器部４６Ａのスクリューボトル７０の自転時の回転方向とが互いに反対方向になるように設定されている。
【００５７】
この自転と公転が逆回転であるような構成において、リボルバ現像装置４２０が回転すると、リボルバ現像装置４２０の回転軸を中心に公転移動される。この公転移動は図２の矢印Ｂに示すように反時計方向回転し、これによって、スクリューボトル７０が自転する場合とは逆に、スクリューボトル７０内のトナーが該周壁内面に沿ってトナーカートリッジ４６Ｋのトナー補給口遠ざかる方向に移動する。
【００５８】
例えば、リピート枚数が少なく、スクリューボトル７０の自転に比べて、リボルバ現像装置４２０が頻繁に公転するようなコピーモードが実行された場合には、上述したように、トナーがトナー補給口から遠ざかる方向に移動するため、トナー補給量が減少する。従って、該現像器のトナー濃度が著しく低下することになる。
【００５９】
そこで、本実施形態に係るプリンタでは、リボルバ現像装置４２０が公転した場合でも、スクリューボトル７０内のトナーが上記螺旋状突起７０ｂによってトナー補給口に対して逆方向に搬送される搬送量が減少するように、スクリューボトル７０の周壁内面に沿って所定の断面形状を有する螺旋状突起７０ｂを設けた。
【００６０】
図１２は、回転軸を含む平面におけるスクリューボトル７０の断面図であり、図１３は、スクリューボトル７０の内周壁面に設けられた螺旋状突起７０ｂの拡大図である。図１２に示すように、螺旋状突起７０ｂの表面（内面）は、補給口側を向いた補給口側平面と該補給口側とは反対側を向いた反補給口側平面とからなる。ここで、補給口側平面としての補給口側突起面７０ｃと、該螺旋状突起７０ｂの頂点を通過するスクリューボトル７０の回転軸に平行な仮想基準線（図１３における二点鎖線）Ｄとが補給口側でなす角度をθ１とする。そして、上記補給口側とは反対側の反補給口側平面としての反補給口側突起面７０ｄと上記仮想基準線Ｄとが補給口側とは反対側でなす角度をθ２とする。
【００６１】
本実施形態では、図１３に示すように、上記補給口側突起面７０ｃの角度θ１が直角（θ１＝９０°）となり、上記反補給口側突起面７０ｄの角度θ２が鋭角（θ２<９０°）となるように、上記螺旋状突起７０ｂを形成している。このように螺旋状突起７０ｂの断面形状を形成することにより、スクリューボトル７０を自転方向に一回転させたときに該補給口側突起面７０ｃによりトナーを補給口側に案内して搬送する補給方向搬送量が、スクリューボトル７０を公転方向に一回転させたときに該反補給口側突起面７０ｄによりトナーを補給口から遠ざかる方向に案内して搬送する逆方向搬送量よりも大きくなる。更に、上記角度θ１が直角であるので、スクリューボトル７０の自転の際に補給口側突起面７０ｃにぶつかった現像剤が該突起の頂点側へ移動しにくくなり、上記補給方向搬送量が更に多くなる。
【００６２】
以上、本実施形態によれば、画像形成動作の種類に応じてスクリューボトル７０の自転回数と公転回数との比率が変化する場合でも各現像器への安定したトナー補給が可能となるので、画像濃度の安定を図ることができる。
また、スクリューボトル７０内のトナーを補給口の方向に安定に搬送することができるので、該補給口近傍にトナー残量センサを設けたときの検知精度の向上を図ることができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、上記逆方向搬送量が少なくなるので、上記自転の回転速度が一定であれば、その自転時間だけを制御することで安定したトナー供給を行うことができる。
【００６４】
なお、上記実施形態では上記螺旋状突起７０ｂの補給口側突起面７０ｃがなす上記角度θ１を直角にしているが、該角度θ１は図１４に示すように鈍角（θ１>９０°）としてもよい。この場合は、補給口側突起面７０ｃによりトナーを保持するように案内し、補給口側に搬送できるので、スクリューボトル７０の自転の際に補給口側突起面７０ｃにぶつかった現像剤が該突起の頂点側へますます移動しにくくなり、上記補給方向搬送量が更に多くなる。
【００６５】
また、図１５に示すように、上記螺旋状突起７０ｂにおける角度θ１が角度θ２よりも大きい条件下で、両角度とも鋭角になるように構成してもよい。
補給口から遠ざかる方向へのトナーの搬送による影響を緩和することができる。よって、上記トナー補給口へトナーを安定に供給することができる。
【００６６】
また、上記実施形態においては上記螺旋状突起７０ｂの表面を構成する面が平面である場合について示したが、該突起７０ｂの表面を曲面で構成してもよい。例えば、図１６に示すように、上記螺旋状突起の頂部Ａと補給口前側突起面７１ｃの基部Ｂとで凹型をなす弧面と、上記螺旋状突起の頂部Ａと補給口後ろ側突起面７１ｄの基部Ｃとで凸型をなす弧面によって構成する。この構成によって、この螺旋状突起の補給口側突起面７１ｃ上の点における法線は、回転軸方向成分と該補給口前側突起面７１ｃの最凹部に向かう方向へ分解される。よって、トナーは該面によって補給口側へ搬送されると同時に、補給口前側突起面７１ｃの最凹部へも移動する。該補給口側突起面７１ｃの凹部では、その法線方向は、すべて回転軸方向に平行な成分のみとなる。よって、該補給口前側突起面７１ｃは、確実に搬送することができる。これに対して、反補給口側突起面７１ｄ上の点における法線は、上記頂部Ａに近づくにつれて、上記補給口とは反対にトナーを搬送する成分が小さくなり、反補給口側突起面７１ｄに沿った方向成分が大きくなっていく。よって、該面によって上記補給口とは反対側に搬送する搬送力は低下する。よって、スクリューボトルの自転方向と公転方向とが互いに逆回転となる構成であっても、上記補給口から遠ざかる方向へのトナーの搬送による影響を緩和することができる。よって、上記補給口へトナーを安定に補給することができる。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１乃至５の発明によれば、画像形成動作の種類に応じて現像剤収納容器の自転回数と公転回数との比率が変化する場合でも現像器への安定した現像剤補給が可能となるので、画像濃度の安定を図ることができる。また、補給口へ現像剤を安定に搬送することができるので、該補給口近傍における現像剤検知精度の向上を図ることができるという効果がある。
特に、請求項４の発明によれば、上記補給方向搬送量が上記逆方向搬送量よりも更に大きくなるので、現像器へのより安定した現像剤補給が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成を示す正面図。
【図２】上記プリンタのリボルバ現像装置の概略構成図。
【図３】上記プリンタのユニット支持体の斜視図。
【図４】上記ユニット支持体の正面図。
【図５】上記リボルバ現像装置における現像器のトナー補給装置の構成を説明するための構成図。
【図６】上記トナー補給装置のトナー補給スクリューの要部を示す概略平面図。
【図７】上記トナー補給装置によるトナーの流れを説明するための現像器の概略平面図。
【図８】上記リボルバ現像装置に装着するトナーカートリッジの概略構成を示す分解斜視図。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、上記トナーカートリッジが上記トナー補給装置に装着される過程を説明するための要部拡大断面図。
【図１０】上記トナー補給装置に装着されたトナーカートリッジの回転容器部であるスクリューボトルを回転駆動するためのカップリングの構成を示す概略側面図。
【図１１】上記スクリューボトルを回転駆動するための機構を示す概略斜視図。
【図１２】上記トナーカートリッジの概略断面図。
【図１３】上記トナーカートリッジの内周壁面に設けられた螺旋状突起の拡大図断面図。
【図１４】変形例に係るトナーカートリッジにおける螺旋状突起の拡大図断面図。
【図１５】他の変形例に係るトナーカートリッジにおける螺旋状突起の拡大図断面図。
【図１６】更に他の変形例に係るトナーカートリッジにおける螺旋状突起の拡大図断面図。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２帯電チャージャ
３レーザ光学装置
５中間転写ベルト
８、８ａ給紙ローラ
９レジストローラ
１０転写紙
１１２次転写チャージャ
１２定着装置
１３感光体クリーナ
２０１ａトナーカートリッジ着脱用の開口
４１Ｋ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ現像ローラ
４５Ｋ、４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃトナー補給装置
４６Ａトナーカートリッジの回転容器部
４６Ｂトナーカートリッジの固定容器部
４６Ｋ、４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃトナーカートリッジ
５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃトナーカートリッジガイド
５１ｃトナーカートリッジガイドの凹部
７０スクリューボトル
７０ａリング状凸部
７０ｂ螺旋状突起
７０ｃ補給口側突起面
７０ｄ反補給口側突起面
７１外側キャップ
７１ａ係止凸部
７１ｂトナー補給口
７１ｃシャッタ
７１ｄシャッタガイドレール
７１ｅ固定容器部の螺旋状の突起
７１ｆ検知窓
７２シール部材
７３内側キャップ
７４トナーカートリッジの操作ノブ
８０カップリングギヤ
８１カップリング
４２０リボルバ現像装置
４２０Ｋブラック現像器
４２０Ｃシアン現像器
４２０Ｍマゼンタ現像器
４２０Ｙイエロー現像器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and a rotary developing device having a plurality of developing units used in the image forming apparatus.In placeIt is related.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a support that rotates about a rotation axis is provided opposite to the latent image carrier, and a plurality of developing devices disposed on the support are sequentially placed at a development position that faces the latent image carrier. A rotating type developing device has been developed in which the latent image on the latent image carrier is developed with each color developer by rotating.
[0003]
In this type of rotary developing device, a developer storage container having a developer replenishing port is connected to each developing device so as to revolve around the rotating shaft together with a plurality of developing devices. Various proposals have been made to replenish the developer inside the developer container by gravity dropping to the developer receiving port of the developer replenishing device during rotation.
[0004]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-38722, the developer storage container is formed in a cylindrical shape, and a spiral developer transport member (hereinafter referred to as “agitator”) is provided in the developer storage container. Have been disclosed. With this agitator, the developer in the developer storage container can be discharged from the supply port without leaving the container.
However, since the developer storage container is a consumable item, the agitator provided therein is also discarded when the developer storage container is replaced. Therefore, a developer storage container having an expensive agitator inside does not only lead to an increase in running cost per copy, but is also not preferable from the viewpoint of resource protection and global environment protection.
[0005]
Accordingly, the present applicant revolves around the rotation axis of the support of the rotary developing device and supplies the developer to the developer replenishing device corresponding to each developing device without using the agitator. A cylindrical developer container was proposed (see, for example, Japanese Patent Application No. 9-287976).
This developer storage container is characterized in that a developer guide portion comprising a protrusion extending in a spiral shape is provided on the inner surface of the peripheral wall of the developer storage container. In this developer container, when the developer moves on the inner surface of the peripheral wall of the developer container as the rotary developing device rotates, it is guided by the developer guide provided on the inner surface of the peripheral wall. Move to the supply port. Therefore, the developer in the developer storage container can be reliably conveyed to the replenishing port without providing the expensive agitator.
[0006]
However, although the developer storage container provided with the developer guide portion can sufficiently achieve the purpose of reducing the cost, the developer storage container is mounted on the support of the rotary developing device. The developer storage container itself is configured not to rotate independently (hereinafter, the rotation of the developer storage container itself is referred to as “rotation”). Therefore, in the image forming apparatus equipped with the developer storage container, the rotary developing device rotates about the rotation axis, and the developer storage container mounted on the support rotates about the rotation axis. (Hereinafter, the developer stored in the developer storage container is transferred to the developer guide portion only when the rotation of the developer storage container about the rotation axis of the support is referred to as “revolution”). And is transported from the replenishing port of the developer storage container toward the developer receiving port of the developer replenishing device.
For this reason, in this image forming apparatus, when the developer concentration in any one of the developing devices of the rotary developing device decreases, in order to optimize the developer concentration of the developing device, The rotary developing device had to be rotated. By this rotation, the developer stored in the developing container is conveyed from the replenishment port of the developer container to the developer receiving port of the developer replenishing device by the developer guide. There was a need to do. Therefore, in this configuration, in order to replenish the developer in the developer storage container into the developer unit every time the developer concentration in the developer unit to be used becomes a specified value or less during copying, a revolution is required. Therefore, there is a problem that the copying is interrupted by the revolution for replenishing the developer of the rotary developing device, and the waiting time is generated. Further, in this image forming apparatus, the developer replenishment operation from the developer storage container depends only on the revolution of the developer storage container due to the rotation of the rotary developing device. It is difficult to improve the developer supply efficiency by independently increasing the rotation speed of the developer. Therefore, it takes time to replenish the developer from the developer storage container, and there is a problem that the developer carrying capacity of the developer storage container is low.
[0007]
Accordingly, the applicant of the present invention provides a rotation drive means for rotating the developer storage container in a state where the developer storage container is mounted on the support, and the developer storage container by the rotation of the developer storage container. An image forming apparatus having a developer guide portion integrally formed with the developer storage container for transporting the developer toward the replenishing port has been proposed (see Japanese Patent Application No. 10-267486).
[0008]
In this image forming apparatus, the developer driving container is rotationally driven by the rotational driving means so as to rotate while being mounted on the support. Along with the rotation of the developer storage container, the developer in the developer storage container is guided to a developer guide unit integrally formed with the developer storage container and conveyed toward the replenishing port. Therefore, in this image forming apparatus, even if the developer concentration in the developing device used for development becomes a concentration equal to or lower than a specified value during the image forming operation, the developer is stored in the developing device. In order to replenish the developer in the container, there is no need to continuously rotate the rotary developing device and revolve the developer storage container to transport the developer. This eliminates the need for rotation only for the purpose. As a result, a waiting time for the image forming operation for replenishing the developer occurs, or it takes time for the developer to be replenished from the developer storage container, and the transport capacity during development of the developer storage container decreases. To solve the problem.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional rotary developing device that rotates the developer storage container, due to various mechanical structural constraints, the revolution direction of the developer storage container due to the rotation of the rotary development device and the developer storage container In some cases, the rotation directions are opposite to each other.
[0010]
For example, as a developer storage container in a rotary developing device in which each developing device is configured to be detachable from a support in order to easily perform maintenance work, developer replacement work, etc., set rotation with respect to the support Divided into two parts: a fixed container part that is rotated and mounted in a direction; and a rotary container part that is rotatably engaged with the fixed container part and is rotationally driven by the container rotation driving means. There are things.
When the rotating container part of the developer container is rotated, the developer container part fixed to the rotating container part rotates. At this time, if the set rotation direction is opposite to the rotation direction, the developer storage container opposite to the set rotation direction is detached from the support by the rotation of the developer storage container portion. There is a possibility that the fixed container portion is rotated in the direction of rotation (hereinafter referred to as “reset rotation”). When the rotation of the fixed container portion occurs, the positional relationship between the replenishing port of the developer storage container and the developer receiving port of the developer replenishing device is shifted, and the developer smoothly flows from the developer storage container. There is a problem that it is not supplied. In order to avoid this problem, there arises a restriction that it is necessary to set the set rotation direction and the rotation direction at the time of rotation of the rotating container portion in the same direction.
On the other hand, if one of the developing devices is removed from the support, the weight balance of the support with respect to the rotation axis of the support is lost, so the support revolves around the developer storage container. There is a risk of rotating in a direction opposite to the rotational direction of the hour. If the support rotates in the reverse direction, the toner scattering prevention seal member provided in each developing device is turned over, or a hand is caught between the support and the latent image carrier (photoconductor). It causes problems such as being injured. In order to prevent the occurrence of such a problem, it is necessary to regulate the rotation direction of the support so that the support rotates only in the revolution direction of the developer container.
When determining the revolving direction, if the same direction as the set rotation direction of the fixed container portion of the developer container is set, the support body also rotates so as to escape in the mounting direction when the fixed container portion is mounted on the support body. As a result, it becomes difficult to mount the developer container. Therefore, the operability when the developer container is attached to the support may be deteriorated. Accordingly, there is a restriction that it is necessary to set the revolution direction of the support and the mounting direction (set rotation direction) of the fixed container portion of the developer storage container in the opposite directions.
Due to the above-described mechanical configuration restrictions, the set rotation direction of the fixed container portion of the developer storage container and the rotation direction of the rotation container portion of the developer storage container are set in the same direction, and the fixed container portion The set rotation direction and the revolution direction of the support are set in opposite directions. That is, the rotation direction of the rotating container portion of the developer storage container and the rotation direction of the support (revolution direction of the rotating container portion) are set in opposite directions.
[0011]
When the rotation and revolution of the developer container are opposite to each other, the developer container is guided by the developer guide by the rotation of the developer container and the developer in the container is transported in a direction approaching the replenishing port. In spite of this, the developer is transported in a direction away from the replenishing port due to the revolution of the developer storage container, causing a problem that the supply of the developer to the developing device becomes unstable. In particular, this problem is likely to occur when the ratio of the number of rotations due to rotation of the developer container itself and the number of revolutions of the container due to rotation of the rotary developing device differs depending on the image forming operation mode. Insufficient developer replenishment to the developing device causes a problem such as a decrease in density of the developed image.
[0012]
Further, a developer detection sensor that detects the presence or absence of the developer in the container may be provided in the vicinity of the replenishing port of the developer storage container. However, if the developer in the container is transported in a direction away from the replenishing port due to the revolution of the developer storage container, the developer detection sensor is used regardless of the presence of the developer in the container. An erroneous detection result indicating that the developer has run out is output, causing a problem that the developer detection accuracy of the developer detection sensor is lowered.
[0013]
  The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to rotate and revolve the rotating container portion in the opposite directions when mounted on the rotary developing device. Is a developer storage container that has a developer guide portion that guides and conveys the developer to the replenishing port side, and the ratio of the number of rotations and revolutions of the developer storage container changes according to the type of image forming operation. Even when the developer is stored, the developer container can be stably replenished, and the developer storage capacity can be improved to stabilize the image density and improve the developer detection accuracy.VesselIt is to provide a rotary developing device and an image forming apparatus used.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention of claim 1A support that is rotatable about a rotation axis, a plurality of developing units disposed on the support, a support rotation driving unit that rotates the support, and the plurality of developing units individually A plurality of detachable developer storage containers that store a developer to be replenished and are disposed at a revolving position that revolves around the rotation axis of the support, and a developer that corresponds to the developer that has moved to a predetermined development position In the rotary developing device including a container rotation driving unit that rotates the rotating container portion of the agent storage container in a direction opposite to the revolution direction, the plurality of developer storage containers include:A rotating container portion that can be rotationally driven so as to rotate while being mounted at a revolution position in the developing device, and a replenishing port for supplying developer to the developing device on one end side in the rotation axis direction of the rotating container portion A developer storage container integrally formed with the rotating container portion, the developer guiding portion for guiding and conveying the developer in the rotating container portion to the replenishing port side by rotation of the rotating container portion. Thus, the replenishment direction transport amount for transporting the developer in the rotating container portion in a direction approaching the replenishing port by one rotation of the rotating container portion is one revolution of the rotation in the direction opposite to the rotation of the rotating container portion. The developer guide portion is formed so as to be larger than the reverse transport amount in which the developer in the rotating container portion is transported away from the replenishing port.Is a thingIt is characterized by this.
In this rotary type developing device, the reverse transport amount for transporting the developer in the rotating container portion in a direction away from the replenishing port by one revolution of the rotation in the direction opposite to the rotation of the rotating container portion is It is smaller than the replenishment direction transport amount for transporting the developer in the rotating container portion in a direction approaching the replenishing port by one rotation of the rotation. Thereby, the influence of the developer conveyance in the reverse direction due to the revolution of the rotating container portion with respect to the developer conveyance to the replenishing port due to the rotation of the rotating container portion can be reduced. Therefore, even when the ratio between the number of rotations and the number of revolutions of the developer container changes according to the type of image forming operation, the developer can be stably supplied to the developer.
According to a second aspect of the present invention, in the rotary type developing apparatus according to the first aspect, the developer guide portion is a spiral protrusion formed on the inner peripheral wall surface of the rotary container portion. Is formed such that the replenishment direction conveyance amount is larger than the reverse direction conveyance amount.
In this rotating type developing device, when the rotating container part rotates, the developer in the rotating container part is conveyed in a direction toward the replenishing port by a spiral protrusion formed on the inner peripheral wall surface of the rotating container part. The On the other hand, when the rotating container part revolves in the direction opposite to the rotation, the developer in the rotating container part is conveyed in the direction opposite to the supply port by the spiral protrusion.
Here, since the reverse conveyance amount conveyed by the protrusion by one revolution of the revolution is smaller than the replenishment direction conveyance amount conveyed by the protrusion by one rotation of the rotating container portion, the rotation The influence of the developer conveyance in the reverse direction due to the revolution of the rotating container portion on the developer conveyance to the replenishing port due to the rotation of the container portion can be reduced.
According to a third aspect of the present invention, the surface of the spiral protrusion comprises a supply port side plane facing the supply port side and an anti-replenishment port side plane facing the opposite side of the supply port side. In the rotary type developing device of the present invention, a virtual reference line passing through the top of the protrusion and parallel to the rotation axis in a cross section including the rotation axis of the rotating container portion and a plane on the supply port side of the protrusion are the supply port The supply port side angle formed on the side is formed such that the virtual reference line and the plane opposite to the supply port side of the projection are larger than the counter supply port side angle formed on the side opposite to the supply port side. It is characterized by that.
In this rotary developing device, the surface of the spiral protrusion formed on the inner peripheral wall surface of the rotating container portion is constituted by the supply port side plane and the anti-replenishment port side plane. When the rotating container portion rotates, the supply port side plane of the spiral protrusion guides and conveys the developer present in the lower portion of the rotating container portion in the vertical direction in the direction of the supplying port. On the other hand, when the rotating container part revolves in the direction opposite to the rotation, the anti-replenishment port side plane of the spiral protrusion guides and conveys the developer in the direction opposite to the supply port.
Here, in the cross section including the rotation axis of the rotating container part, the angle between the supply port side plane and the virtual reference line parallel to the rotation axis passing through the apex of the protrusion is on the side facing the supply port. The anti-replenishment in which the corner of the supply port is opposite to the supply port among the angles formed between the anti-supply port side plane and the virtual reference line It is larger than the mouth corner. Therefore, the force acting to convey the developer in the direction of the replenishing port by the replenishing port side plane by the rotation causes the developer to be conveyed in the direction opposite to the replenishing port by the revolving port side plane by the revolution. The reverse acting amount is smaller than the replenishing direction carrying amount.
According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary developing device according to the third aspect, the supply port side angle is a right angle or an obtuse angle.
In this rotary type developing device, since the replenishing port side angle is greater than a right angle or an obtuse angle, a recess is formed by the replenishing port side plane of the projection, and the recess is guided to the replenishing port side to hold the developer. Transport. Therefore, the replenishment direction conveyance amount becomes larger than the reverse direction conveyance amount.
The invention of claim 5 comprises an image carrier, a latent image forming unit for forming a latent image on the image carrier, a developing unit for developing a latent image on the image carrier to form a visible image, An image forming apparatus comprising a transfer means for transferring a visible image on the image carrier to a transfer object, wherein the rotary developing device according to claim 1, 2, 3, or 4 is used as the developing means. It is a feature.
In this image forming apparatus, since the rotating type developing device of claim 1, 2, 3 or 4 is used as the developing means, the number of rotations of each developer storage container of the rotating type developing device according to the type of image forming operation. Even when the ratio between the number of revolutions and the number of revolutions changes, it is possible to stably supply developer to each developing device.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a color electrophotographic printer (hereinafter referred to as a printer) as an image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer according to the present embodiment. The photosensitive drum 1 as an image carrier is uniformly charged by a charging charger 2 as a uniform charging unit while being rotated in the direction of arrow A, and then scanned and exposed by a laser optical device 3 based on image information. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface. Here, the image information to be exposed is single-color image information obtained by separating a desired full-color image into yellow, magenta, cyan, and black color information. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed with yellow, magenta, cyan, and black toners as predetermined developers by a rotary developing device (hereinafter referred to as “revolver developing device”) 420. Thus, each color image is formed on the photosensitive drum 1.
[0027]
Each color image formed on the photosensitive drum 1 is yellow, magenta, cyan, and black on an intermediate transfer belt 5 as a transfer object that rotates in the direction of arrow B in the figure in synchronization with the photosensitive drum 1. Each single color is overlaid and transferred sequentially. The transfer onto the intermediate transfer belt is performed by applying a predetermined bias voltage to the transfer bias roller 51 in a contact state between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5. The yellow, magenta, cyan, and black images superimposed on the intermediate transfer belt 5 are transferred from the double-sided copying / automatic sheet feeding cassette 7 or the manual sheet feeding tray 7a through the sheet feeding rollers 8, 8a and the registration roller 9. Are collectively transferred by the secondary transfer charger 11 onto the transfer paper 10 conveyed to the front. After the transfer, the transfer paper 10 is fixed with a toner image by a fixing device 12 and discharged out of the apparatus as a full color print.
[0028]
The toner on the photoconductive drum 1 that has not been transferred onto the intermediate transfer belt 5 is removed from the photoconductive drum 1 by the photoconductor cleaner 13, and the toner on the intermediate transfer belt 5 that has not been transferred onto the transfer paper 10. The toner is removed from the intermediate transfer belt 5 by an intermediate transfer belt cleaner (not shown).
[0029]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the revolver developing device 420. The revolver developing device 420 has an opening toward the photosensitive drum 1 and is provided with four developing devices 420K, 420Y, 420M, and 420C having substantially the same shape in the circumferential direction, and for supplying the four developing devices. Four toner replenishing devices 45K, 45Y, 45M, and 45C for replenishing toner are provided. In the example shown in the figure, the black developing device 420K containing black toner and carrier is located at the developing position facing the photosensitive drum 1, and the yellow developing device containing yellow toner and carrier in the counterclockwise order in the figure. 420Y, a magenta developing unit 420M that contains magenta toner and a carrier, and a cyan developing unit 420C that contains cyan toner and a carrier.
[0030]
Here, since the internal structures of the four developing devices 420K, 420Y, 420M, and 420C are exactly the same, the internal structure will be described below taking the black developing device 420K at the developing position as an example, and the internal structures of other developing devices. As for the reference numerals of the corresponding members, the same reference numerals with Y, M, and C subscripts attached to the same numerals as those in the black developer units are used to distinguish the yellow, magenta, and cyan developer units. Omitted.
[0031]
The developing device 420K includes first and second agitators for agitating a developing roller 41K as a developer carrying member and a two-component developer (hereinafter referred to as a developer) composed of black toner and a carrier accommodated in the casing portion. Screws 42K and 43K are provided.
[0032]
The revolver developing device 420 having the above-described configuration moves each developing device to a developing position that sequentially faces the photosensitive drum 1 by rotation in the direction of arrow B, so that the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is visible. Image.
[0033]
Of the developer in the developing device 420K, the toner is consumed for each development. When a decrease in toner density is detected by a toner density sensor (not shown), toner is supplied from the toner bottle 46K as a developer storage container of the toner replenishing device 45K into the developing device. As a result, the toner density is kept at a predetermined density, and the image density is kept constant.
[0034]
The revolver developing device 420 is supported by a unit support 200 that can be pulled out of the printer apparatus main body 100 by sliding. The unit support 200 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view of the unit support 200, and FIG. 4 is a front view of the unit support 200. FIG. 4 is a front view of the unit support 200 when the black developing device 420K of the revolver developing device is in the developing position. Further, illustration of the toner bottles other than the toner bottle 46K for storing toner for supply to the black developing device is omitted. In the illustrated example, the unit support 200 also functions as a support for the photoconductor unit 300 including the photoconductor drum 1, and the photoconductor unit 300 is a unit support as shown by an arrow C in FIG. 200.
[0035]
The unit support 200 includes a front side plate 201, a rear side plate 202, and a total of four stay members on the left and right and the center. A toner receiver 203 configured to be easily detachable by being bent is provided below the mounting portion where the revolver developing device 4 is mounted on the unit support 200. In order to enable such easy attachment and detachment, the toner receiver may be made of a flexible material such as PET. Acculide slide rails 204 are attached to both side portions of the unit support 200 (see FIG. 4), thereby enabling the unit support 200 to slide toward the front side of the apparatus main body. The above-mentioned developing device 420K is attached to a support mechanism described later so as to be detachable from the revolver developing device 420 supported by the unit support 200. Specifically, the developing device 420K is mounted on the revolver developing device 420 as indicated by an arrow D in FIG. In the unit support 200, as shown in FIG. 3, with the revolver developing device 420 supported, the unit support 200 is pulled out toward the front of the device, and in this state, the developing device 420K of the revolver developing device 420 is exposed. In order to be in a state, a configuration is adopted in which the slide can be pulled out more than the entire length of the developing device.
[0036]
Next, the configuration of a toner replenishing device that replenishes toner to each developing device will be described.
Since the configurations of the toner replenishing devices 45C, 45M, 45Y, and 45K of the developing devices 420K, 420Y, 420M, and 420C in the revolver developing device 420 are the same, the black developing device will be described below with reference to FIGS. Only the 420K toner supply device 45K will be described.
[0037]
As shown in FIG. 5, the toner replenishing device 45K includes a toner replenishing screw 49K, a toner replenishing case 50K as a developer supply amount adjusting unit, and a toner cartridge guide 51K.
[0038]
As the revolver developing device 420 rotates and the developing device 420K stops at the developing position facing the photosensitive drum 1 as shown in FIG. 2, the toner cartridge 46K is inserted into the toner cartridge guide 51K. When set normally, the toner is supplied from the toner cartridge 46K into the toner supply case 50K.
[0039]
The configuration of the toner cartridge and the toner replenishing method from the toner cartridge 46K into the toner replenishing case 50K will be described in detail later.
[0040]
The toner fed into the toner replenishment case 50K is removed from the toner cartridge as shown in FIGS. 6 and 7 by the toner replenishment screw 49K being rotated by a dedicated toner replenishment screw drive motor (not shown). It is transported from the toner replenishment position toward the toner replenishment position E (see FIG. 7) to the developing device, and is gradually replenished to the site on the near side of the second stirring screw 43K in the developing casing 47K of the developing device 420K.
[0041]
As shown in FIG. 7, the toner replenished to the toner replenishment position E on the near side of the second stirring screw 43K of the developing device 420K is started when a signal for replenishing toner by process control is input. By the rotation of the stirring screw 43K, it is conveyed while being stirred to the rear side of the developing casing 47K, and is dispersed in the developer in the developing casing.
[0042]
The toner dispersed in the developer and stirred and conveyed to the rear side of the developing casing 47K is transferred to the first stirring screw 42K side at the rear end of the developing casing 47K. By rotation, it is conveyed while being stirred toward the front side of the developing casing 47K, and is transferred again to the second stirring screw 43K side at the front end portion of the developing casing 47K. The developer is transferred by rotation of fins 42a and 43a provided on the end side of each stirring screw (see FIG. 7).
[0043]
In this manner, a part of the developer circulated and conveyed in the developing casing 47K is pumped by the developing roller 41K and carried and conveyed in the conveyance process. The developer carried and transported by the developing roller 41K is thinned by the developing doctor 44K and then transported to the developing area, where the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is converted into a toner image.
[0044]
Next, the configuration of the toner cartridge in the printer of this embodiment will be described.
Since each toner cartridge 46C, 46M, 46Y, 46K has the same configuration as each toner replenishing device, the toner cartridge 46K in the toner replenishing device 45K of the black developing device 420K will be described below with reference to FIGS. Only explained.
[0045]
As shown in FIGS. 8 and 12, the toner cartridge 46 </ b> K includes a rotating container portion 46 </ b> A including a screw bottle 70 that stores toner for replenishment, an outer cap 71, a seal member 72, and an inner cap 73. And a fixed container portion 46B.
As shown in FIG. 12, the screw bottle 70 which is the rotating container portion 46A of the toner cartridge 46K is opposed to the locking convex portion 71a provided on the inner peripheral surface of the outer cap 71 of the fixed container portion 46B. The ring-shaped convex part 70a provided at the end of the screw bottle 70 on the toner discharge side is engaged by so-called patching, so that it can rotate with respect to the outer cap 71 of the fixed container part 46B. Is engaged.
[0046]
In this way, by engaging the fixed container portion 46B and the rotating container portion 46A by patching, the toner cartridge 46K can be engaged with the outer cap 71 without causing complication or a significant increase in cost. The screw bottle 70 can be configured to be rotatable.
Further, when the fixed container portion 46B and the rotating container portion 46A of the toner cartridge 46K are engaged by patching, as shown in FIG. 12, the end surface of the screw bottle 70 on the toner discharge side becomes the outer cap 71. So that the toner is prevented from overflowing from the fitting portion between the fixed container portion 46B and the rotating container portion 46A of the toner cartridge 46K. It is configured.
[0047]
Further, the toner supplied from the screw bottle 70 of the rotating container portion 46A is directed to the outer cap 71 which is the fixed container portion 46B of the toner cartridge 46K toward the toner receiving port 50a of the toner supply case 50K shown in FIG. A toner replenishing port 71b is provided as a replenishing port. The outer cap 71 is provided with a shutter 71c for opening and closing the toner supply port 71b and a shutter guide rail 71d for guiding the shutter 71c along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the outer cap 71. ing.
[0048]
As shown in FIG. 9A, the toner cartridge 46K is inserted and set in the toner cartridge guide 51K in a state where the developing device 420K stops at the developing position facing the photosensitive drum 1, and the toner cartridge 46K is set. A shutter 71c provided on the outer cap 71 of the toner cartridge 46K is fitted into a shutter fitting recess 51a (see FIG. 5) formed in the inner peripheral portion of the guide 51K. In this state, the toner cartridge 46K rotates in the direction of arrow a to the position shown in FIG. 9B, and the shutter guide rail 71d is fixed while the shutter 71c is fixed at the position where it is fitted in the shutter fitting recess 51a. s, by moving relative to the shutter 71c and coming into contact with the stopper 51b (see FIG. 5), the toner supply port 46a of the outer cap 71 is released and faces the toner receiving port 50a of the toner supply case 50K. To do.
[0049]
On the other hand, when removing the toner cartridge 46K from the toner replenishing device 45K, an operation reverse to the above-described setting operation is performed, and the toner replenishing port 71b of the outer cap 71 is closed by the shutter 71c, and then from the toner cartridge guide 51K. Pull out the toner cartridge 46K. The toner cartridge 46K has a stopper for preventing the toner cartridge 46K from being inserted into and removed from the toner cartridge guide 51K only when the toner supply port 71b of the outer cap 71 is completely closed by the shutter 71c. (Not shown) is provided.
[0050]
Further, on the inner peripheral surface of the screw bottle 70 which is the rotating portion 46A of the toner cartridge 46K, as shown in FIGS. 8 and 12, the toner stored in the screw bottle 70 is rotated. Thus, a spiral projection 70b is formed as a developer guide for transporting toward the toner supply port 71b of the fixed portion 46B. In addition, a coupling protrusion 70 c that engages with the coupling 81 shown in FIG. 10 is provided at the bottom of the screw bottle 70.
[0051]
The coupling 81 is configured so that the revolver is coupled to the coupling protrusion 70c at the bottom of the screw bottle 70 in a state where the toner cartridge 46K is inserted and set in the toner cartridge guide 51K. Each toner cartridge is disposed at a predetermined portion of the developing device 420. As shown in FIG. 10, the coupling 81 is slidable along the axial direction of the support shaft 80a via a coil spring 82 on the support shaft 80a of the coupling gear 80, and the support shaft 80a. It is mounted integrally with the rotary 80a.
[0052]
The coupling gear 80 is driven by a drive system as shown in FIG. The coupling gear 80 is driven from a belt 83 driven by an image forming motor through a developing clutch 84, an idle gear 85, and the like. As a result, the screw bottle 70 of the rotating container portion 46A of the toner cartridge 46K is connected to the revolver developing device 420 via the coupling protrusion 70c engaged with the coupling 81 of the coupling gear 80 as described above. The developing device is rotated independently with the corresponding developing device facing a predetermined developing position.
[0053]
As described above, when the toner cartridge 46K having the above-described configuration is moved to the developing position, the screw bottle 70 is connected to the coupling protrusions 70c at the bottom of the screw bottle 70 and the coupling 81 so that the screw bottle 70 has a predetermined shape. Rotate only for hours. Thereby, the toner in the screw bottle 70 moves along the inner surface of the peripheral wall of the screw bottle 70 to the toner supply port of the toner cartridge 46K along the inner surface of the peripheral wall. It will be sent into 50K.
[0054]
At this time, as described above, the toner cartridge 46K is configured such that the screw bottle 70 is rotatable with respect to the outer cap 71 by engaging the fixed portion 46B and the rotating portion 46A by patching. When the vibration due to the rotation of the screw bottle 70 is transmitted to the outer cap 71, the outer cap 71 also receives a force that gradually rotates in the same direction as the screw bottle 70. Due to this force, there is a risk that the fixed container portion 46B of the toner cartridge 46K is rotated along with the rotation of the screw bottle 70. Due to this rotation, the toner replenishing port 46a of the outer cap 71 and the toner receiving port 50a of the toner replenishing case 50K are displaced from each other, causing a problem that the toner is not supplied correctly. In order not to cause this problem, it is necessary to set the rotation direction (set direction) when the fixed container portion 46B is mounted and the rotation direction when the screw bottle 70 rotates to the same direction.
[0055]
On the other hand, when the setting direction when the fixed container portion 46B is mounted and the rotation direction (revolution direction) of the revolver developing device 420 are the same direction, the revolver developing device 420 is rotated by the rotation when the fixed container portion 46B is mounted. It will rotate in the direction which escapes with respect to the said setting direction. Therefore, there are problems that the operability when the toner cartridge is mounted is deteriorated, or that the operator is injured by the rotation of the revolver developing device 420.
[0056]
As described above, due to the limitations of the mechanical configuration, in this printer, the rotation direction when the fixed container portion 46B of the toner cartridge is mounted and the rotation direction when the screw bottle 70 of the rotation container portion 46A of the toner cartridge 46K rotates. Are set in opposite directions.
[0057]
In the configuration in which the rotation and revolution are reverse rotations, when the revolver developing device 420 rotates, the revolver 420 is revolved around the rotation axis of the revolver developing device 420. This revolving movement rotates counterclockwise as indicated by an arrow B in FIG. 2, so that the toner in the screw bottle 70 moves along the inner surface of the peripheral wall, contrary to the case where the screw bottle 70 rotates. Move away from the toner supply port.
[0058]
For example, when a copy mode is executed in which the number of repeats is small and the revolver developing device 420 revolves more frequently than the screw bottle 70 rotates, the direction in which the toner moves away from the toner supply port as described above. Therefore, the amount of toner replenishment decreases. Therefore, the toner density of the developing device is significantly reduced.
[0059]
Therefore, in the printer according to the present embodiment, even when the revolver developing device 420 revolves, the conveyance amount in which the toner in the screw bottle 70 is conveyed in the reverse direction with respect to the toner supply port by the spiral protrusion 70b is reduced. As described above, the spiral protrusion 70 b having a predetermined cross-sectional shape is provided along the inner surface of the peripheral wall of the screw bottle 70.
[0060]
FIG. 12 is a cross-sectional view of the screw bottle 70 in a plane including the rotation shaft, and FIG. 13 is an enlarged view of the spiral protrusion 70 b provided on the inner peripheral wall surface of the screw bottle 70. As shown in FIG. 12, the surface (inner surface) of the spiral protrusion 70b is composed of a supply port side plane facing the supply port side and an anti-replenishment port side plane facing the opposite side of the supply port side. Here, a supply port side projection surface 70c as a supply port side plane and a virtual reference line (two-dot chain line in FIG. 13) D parallel to the rotation axis of the screw bottle 70 passing through the apex of the spiral projection 70b. An angle formed on the supply port side is defined as θ1. The angle formed by the anti-replenishment port side projection surface 70d as the anti-replenishment port side plane opposite to the refill port side and the virtual reference line D on the side opposite to the refill port side is defined as θ2.
[0061]
In this embodiment, as shown in FIG. 13, the angle θ1 of the replenishing port side protrusion surface 70c is a right angle (θ1 = 90 °), and the angle θ2 of the anti-replenishment port side protrusion surface 70d is an acute angle (θ2 <90 °). ) So that the spiral protrusion 70b is formed. By forming the cross-sectional shape of the spiral protrusion 70b in this manner, the replenishment direction in which the toner is guided and conveyed to the replenishment port side by the replenishment port side projection surface 70c when the screw bottle 70 is rotated once in the rotation direction. When the screw bottle 70 is rotated once in the revolution direction, the conveyance amount becomes larger than the reverse conveyance amount in which the toner is guided and conveyed in the direction away from the supply port by the anti-replenishment port side projection surface 70d. Further, since the angle θ1 is a right angle, the developer hitting the replenishing port side protrusion surface 70c during the rotation of the screw bottle 70 becomes difficult to move to the apex side of the protrusion, and the replenishment direction conveyance amount is further increased. Become.
[0062]
As described above, according to this embodiment, even when the ratio between the number of rotations and the number of revolutions of the screw bottle 70 changes according to the type of image forming operation, it is possible to stably supply toner to each developing device. The concentration can be stabilized.
Further, since the toner in the screw bottle 70 can be stably conveyed in the direction of the replenishing port, it is possible to improve the detection accuracy when a toner remaining amount sensor is provided in the vicinity of the replenishing port.
[0063]
Further, according to the present embodiment, since the reverse conveyance amount is reduced, if the rotation speed of the rotation is constant, stable toner supply can be performed by controlling only the rotation time.
[0064]
In the embodiment described above, the angle θ1 formed by the supply port side protrusion surface 70c of the spiral protrusion 70b is a right angle. However, the angle θ1 may be an obtuse angle (θ1> 90 °) as shown in FIG. . In this case, since the toner is guided by the supply port side projection surface 70c and can be transported to the supply port side, the developer hitting the supply port side projection surface 70c during the rotation of the screw bottle 70 is caused by the projection. It becomes more difficult to move to the apex side, and the amount of conveyance in the replenishing direction is further increased.
[0065]
Further, as shown in FIG. 15, both angles may be configured to be acute angles under the condition that the angle θ <b> 1 in the spiral protrusion 70 b is larger than the angle θ <b> 2.
It is possible to reduce the influence of toner conveyance in the direction away from the supply port. Therefore, the toner can be stably supplied to the toner supply port.
[0066]
Moreover, although the case where the surface which comprises the surface of the said helical protrusion 70b was a plane was shown in the said embodiment, you may comprise the surface of this protrusion 70b with a curved surface. For example, as shown in FIG. 16, a concave arc surface is formed by the top A of the spiral projection and the base B of the supply port front projection surface 71c, and the top A of the spiral projection and the supply port rear projection surface 71d. It is comprised by the arc surface which makes a convex shape with the base C. With this configuration, the normal line at the point on the supply port side protrusion surface 71c of the spiral protrusion is decomposed in the direction toward the rotational axis direction component and the most concave portion of the supply port front protrusion surface 71c. Therefore, the toner is transported to the supply port side by the surface, and at the same time, the toner moves to the most concave portion of the supply port front projection surface 71c. In the concave portion of the replenishing port side projecting surface 71c, the normal direction thereof is only a component parallel to the rotation axis direction. Therefore, the supply port front projection surface 71c can be reliably conveyed. On the other hand, the normal line at the point on the anti-replenishment port side projection surface 71d has a smaller component for conveying toner as it approaches the top A, and the anti-replenishment port side projection surface 71d becomes smaller. The direction component along is increased. Therefore, the conveyance force which conveys to the opposite side to the said supply port by this surface falls. Therefore, even if the rotation direction and the revolving direction of the screw bottle are opposite to each other, it is possible to mitigate the influence of toner conveyance in the direction away from the replenishing port. Therefore, toner can be stably supplied to the supply port.
[0067]
【The invention's effect】
  Claims 1 to5According to this invention, even when the ratio of the number of rotations and revolutions of the developer container changes according to the type of image forming operation, the developer can be stably supplied to the developing device. Stability can be achieved. Further, since the developer can be stably conveyed to the replenishing port, there is an effect that the developer detection accuracy in the vicinity of the replenishing port can be improved.
In particular, according to the fourth aspect of the present invention, since the replenishment direction transport amount is further larger than the reverse direction transport amount, the developer can be more stably supplied to the developing device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view illustrating a schematic configuration of a printer according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a revolver developing device of the printer.
FIG. 3 is a perspective view of a unit support of the printer.
FIG. 4 is a front view of the unit support.
FIG. 5 is a configuration diagram for explaining a configuration of a toner replenishing device of a developing device in the revolver developing device.
FIG. 6 is a schematic plan view showing a main part of a toner supply screw of the toner supply device.
FIG. 7 is a schematic plan view of a developing device for explaining a toner flow by the toner replenishing device.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a toner cartridge mounted on the revolver developing device.
FIGS. 9A and 9B are enlarged cross-sectional views of main parts for explaining a process in which the toner cartridge is mounted on the toner replenishing device. FIGS.
FIG. 10 is a schematic side view showing a configuration of a coupling for rotationally driving a screw bottle which is a rotating container portion of a toner cartridge mounted on the toner replenishing device.
FIG. 11 is a schematic perspective view showing a mechanism for rotationally driving the screw bottle.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the toner cartridge.
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a spiral protrusion provided on the inner peripheral wall surface of the toner cartridge.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a spiral protrusion in a toner cartridge according to a modified example.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a spiral protrusion in a toner cartridge according to another modification.
FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of a spiral protrusion in a toner cartridge according to still another modification.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum
2 Charger charger
3 Laser optics
5 Intermediate transfer belt
8, 8a Paper feed roller
9 Registration roller
10 Transfer paper
11 Secondary transfer charger
12 Fixing device
13 Photoconductor cleaner
201a Opening / detaching toner cartridge
41K, 41Y, 41M, 41C Developing roller
45K, 45Y, 45M, 45C Toner supply device
46A Rotating container part of toner cartridge
46B Toner cartridge fixed container
46K, 46Y, 46M, 46C toner cartridge
51K, 51Y, 51M, 51C Toner Cartridge Guide
51c Concave part of toner cartridge guide
70 Screw bottle
70a Ring-shaped convex part
70b Spiral protrusion
70c Replenishment port side projection surface
70d Anti-replenishment port side projection surface
71 outer cap
71a Locking convex part
71b Toner supply port
71c shutter
71d Shutter guide rail
71e Helical projection of fixed container
71f Detection window
72 Sealing member
73 Inner cap
74 Toner cartridge operation knob
80 Coupling gear
81 coupling
420 Revolver developing device
420K black developer
420C cyan developer
420M Magenta developer
420Y Yellow developer

Claims

A support that is rotatable about a rotation axis, a plurality of developing units disposed on the support, a support rotation driving unit that rotates the support, and the plurality of developing units individually A plurality of detachable developer storage containers that store a developer to be replenished and are disposed at a revolving position that revolves around the rotation axis of the support, and a developer that corresponds to the developer that has moved to a predetermined development position In a rotary developing device comprising a container rotation driving means for rotating the rotating container portion of the agent storage container in a direction opposite to the revolution direction,
The plurality of developer storage containers are connected to the developing device on one end side in the rotation axis direction of the rotating container portion and a rotating container portion that can be rotationally driven so as to rotate while being attached to a revolving position in the developing device. A developer inlet for replenishing the developer, and a developer guide that guides and conveys the developer in the rotating container to the replenishing opening by the rotation of the rotating container. A developer storage container integrally formed, and the replenishment direction transport amount for transporting the developer in the rotating container portion in a direction approaching the replenishing port by one rotation of the rotating container portion is the rotation of the rotating container portion. it is as the one rotation of the reverse revolution is larger than the reverse conveyance amount for conveying the developer in the rotary vessel portion to the direction away from said supply port, and forming a developer guiding unit and A rotary developing device characterized by the above.

2. The rotary developing device according to claim 1, wherein the developer guide portion is a spiral protrusion formed on an inner peripheral wall surface of the rotary container portion.
A rotary developing device, wherein the surface of the spiral protrusion is formed such that the replenishment direction conveyance amount is larger than the reverse direction conveyance amount.

3. The rotary developing device according to claim 2, wherein the surface of the spiral projection is composed of a supply port side plane facing the supply port side and an anti-replenishment port side plane facing the supply port side. And
A supply port side angle formed by a virtual reference line passing through the top of the protrusion and parallel to the rotation axis in the cross section including the rotation axis of the rotating container portion and a plane on the supply port side of the protrusion on the supply port side, Rotational development characterized in that the imaginary reference line and the plane opposite to the supply port side of the projection are formed to be larger than the counter supply port side angle formed on the side opposite to the supply port side. Equipment .

The rotary developing device according to claim 3,
A rotary type developing device, wherein the supply port side angle is a right angle or an obtuse angle.

An image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the image carrier, developing means for developing the latent image on the image carrier to form a visible image, and a visible image on the image carrier to be transferred In an image forming apparatus provided with a transfer means for transferring to
An image forming apparatus using the rotary developing device according to claim 1, 2, 3 or 4 as the developing means.