JP3937255B2

JP3937255B2 - Developing device and color image forming apparatus having the same

Info

Publication number: JP3937255B2
Application number: JP29818697A
Authority: JP
Inventors: 恵司神尾; 雅彦斉藤; 正岡野; 徹宮坂
Original assignee: リコープリンティングシステムズ株式会社
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2017-10-30
Also published as: JPH11133734A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー担持体上に供給されたトナーをトナー層厚規制部材により所定厚さの現像剤層として、感光体上の静電潜像を可視化するための現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の装置は、一般には現像装置のハウジングにトナー担持体を回転自在に支承し、このハウジングに取り付けたトナー層厚規制部材の保持部材にトナー層厚規制部材を取り付けトナー層厚規制部材をトナー担持体に対向させ、そのトナー層厚規制部材によりトナー担持体にトナー薄層を形成する様構成した現像装置が知られている。
【０００３】
尚、トナー層厚規制部材は板状のゴム保持板の先端にゴム板等の摩擦規制材が取り付けられそのゴム保持板がトナー層厚規制部材の保持部材に取り付けられて摩擦規制材がトナー担持体に接触するようトナー層厚規制部材の保持部材がハウジングのネジ穴にネジ固定され取り付けられている。
【０００４】
また、特開平1−309080 号公報記載のようにハウジングにトナー担持体を支軸で回転自在に支承し、この支軸を基準としトナー層厚規制部材を位置決めする構成が開示されている。また、特開昭55−89869 号公報記載のようにトナー担持体と現像剤層厚規制手段を連結支持する手段を設け、それらの線膨張係数を規定し位置決め精度を向上させる等の構成が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、トナー担持体とトナー層厚規制部材を正確に位置決めし薄層を均一に形成する目的でいろいろな工夫がなされ、かつ、現像器ケースからのトナー漏れに対してもいろいろと工夫がなされているが、近年高画質，高精細化のため更なる画質の均一性が求められている。
【０００６】
そのためには、トナー担持体とトナー層厚規制部材の性能向上，トナー漏れに対して更なる向上が要求される。
【０００７】
従来技術は、トナー担持体とトナー層厚規制部材が、支持板等を設けてハウジングに固定されて最終形態を形成している。
【０００８】
また、現像装置は微粉体であるトナーがハウジング内に封入されており、トナーのハウジング外部への漏れ防止のため、ハウジングの上部ケースと下部ケースを密着して構成させる必要があるため、上部ケースと下部ケースを超音波溶着により接着して構成したり、パッキンを用いて上部ケースと下部ケースをねじ止めしたりして、上部ケースと下部ケースの気密性を保っている。
【０００９】
このような場合、トナー担持体とトナー層厚規制部材が、支持板等を設けてハウジングに固定されている部分は、開口部となっているため、例えば、上部ケースを上から押した場合などケースが変形し、ケースが変形した容積分が負圧となり、トナー担持体とトナー層厚規制部材が、支持板等を設けてハウジングに固定されている開口部分より、空気と共にトナーが飛散し、現像装置をカラー画像形成装置に取付ける場合や取外す場合など、トナーがこぼれる場合があった。
【００１０】
本発明の目的は、トナー担持体上に所定厚さで、均一なトナー薄層を長期にわたり安定して形成可能な構成を提供するとともに、現像装置の取扱い時に、簡単な構成でトナーの飛散を防止した、現像装置を提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成するために、微小着色粉体であるトナーと、トナー担持体と、前記トナー担持体上に圧接し前記トナーを摩擦帯電するとともに前記トナー担持体上にトナー薄層を形成するトナー層厚規制部材と、ハウジングとを有し、前記トナー薄層の形成されたトナー担持体を回動し、静電潜像の形成された潜像保持手段の対向する位置へトナー薄層を搬送して前記静電潜像を可視化する現像装置において、前記ハウジングの上ケースに設けられた上部カバーには、凹部を設け、前記凹部の溝には穴部を設け、前記穴部の上部には空気および前記トナーを通過させるフィルターを設け、前記凹部上面と面一に前記凹部の溝を塞ぐように複数個のリブを設け、前記リブには切り欠き部を設け、前記上部カバーには前記フィルターを通過した前記トナーを蓄積する蓄積部を設け、前記凹部の長手方向の片端或いは両端以外を被うシールを設けた。
【００１２】
また、前記トナー担持体と、前記トナー層厚規制部材とを支持部材により一体化したトナー担持体ユニットが、前記ハウジングから着脱可能に構成した。
【００１３】
つまり、上部カバーには、前記凹部を被うようにシールを設け、このシールを凹部の長手方向対して、片側或いは両側より小さく構成した。
【００１４】
このように、上部ケースを上から押した場合は、ハウジング内部の空気が穴部より、フィルターを通過して凹部に流れ出る。この時、空気が凹部に設けられたリブに当たるため、空気と共に流れ出たトナーもリブに当たり、リブの下部に溜まる。よって、空気の流路を狭めて、その直後に膨張室を設け、あるいはこれらをいくつか連ねた構造を設けることにより、ラビリンス効果により、トナーの飛散を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１〜図５により説明する。
【００１６】
図４は本発明による小型カラー画像形成装置の断面図である。
【００１７】
このカラー画像形成装置は機枠体（外枠）１によって構成される本体内に潜像保持手段である感光ベルト２が垂直方向に長く設置され、感光ベルト２を境にして図中左側に中間転写体である転写ドラム６，転写装置１２，記録媒体の供給装置１０，定着器１４が配置され、図中右側には４色の異なる色のトナーを充填された現像装置３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋが配置される。
【００１８】
現像装置３０Ｙの下部には感光ベルト２に潜像を形成するための露光装置４が配置され、さらにその下には記録媒体を溜めておく給紙カセット９が配置される。転写ドラム６周辺には転写装置１２，記録媒体剥離装置１３，中間転写体清掃装置１６が配置され、感光ベルト２周辺には帯電装置３，残像除去装置７，感光体清掃装置８が配置される。
【００１９】
潜像保持手段である感光ベルト２は図示しない駆動装置により矢印２１ａの方向に駆動される。
【００２０】
そして、まず最初に、駆動される感光ベルト２表面の感光層が帯電装置３によって一様に帯電される。
【００２１】
次に、露光装置４によりパソコン，イメージスキャナ等による画像，文字情報をドット単位で露光が行われ、感光ベルト２上に静電潜像が形成される。
【００２２】
その後、感光ベルト２上の静電潜像は現像装置３０Ｙ，３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋの何れかにより現像されることによってトナー像として可視像化され、第一転写位置２２ａに送り込まれる。
【００２３】
感光ベルト２は図示しない電源により電位を与えられており、転写ドラム６はアースに接続されている。このため、第一転写位置２２ａではこれらの電位差により感光ベルト２から転写ドラム６へのトナー像の転写が行われる。
【００２４】
第一転写位置２２ａを通過した後、感光ベルト２は、残像除去装置７による光照射によって静電潜像を消去され、感光ベルト２の表面電位が一定レベル以下に落とされる。
【００２５】
その後、感光体清掃装置８により第一転写で転写されずに残った感光ベルト２上の残トナーが清掃され、次のトナー像形成が可能な状態となる。
【００２６】
前述した１サイクルの動作を、転写ドラム６の１周のタイミングに合わせて現像装置３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋに対して順次行うことにより、転写ドラム６上に単色トナー像を重ね合わせた複数色トナー画像が形成される。
【００２７】
一方、用紙，ＯＨＰシート等の記録媒体が供給装置１０よりタイミングを取って第二転写位置２２ｂに供給され、転写ドラム６上に形成された単色あるいは複数色のトナー画像が転写装置１２の働きにより記録媒体に転写される。
【００２８】
記録媒体へのトナー像転写後、記録媒体は記録媒体剥離装置１３により転写ドラム６より剥離され、定着器１４によりトナーを溶融定着され、排紙装置１５により本体上面に排紙される。
【００２９】
一方、記録媒体への転写終了後、転写されずに転写ドラム６上に残った残トナーは中間転写体清掃装置１６により清掃され、次のトナー像重ね合わせが可能な状態となる。
【００３０】
記録媒体の給紙から排紙までの搬送経路をできるだけ簡略化し、搬送経路の曲率半径を大きくすることによって、搬送途中での紙詰まりが防止でき、信頼性を向上させることができる。
【００３１】
また、紙詰まり時の処理も簡単に行うことができる。さらに、厚紙等の多種記録媒体にも対応できる。
【００３２】
本実施例では記録媒体搬送経路を略円弧状に配置し、転写ドラム６，感光ベルト２，現像装置３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、露光装置４等を記録媒体搬送経路の内側に配置することによって空間を有効利用して本体を小型化し、搬送経路を簡略化し、記録媒体排出時、印字面を下向きに排出する構成とした。
【００３３】
前記配置にすることによって搬送経路を簡略化でき、かつ、ほとんどのユニットを搬送経路よりも本体内側に配置されるため、搬送経路が機枠体（外枠）に近く、搬送経路を開放しやすいため、紙詰まり時の処理も簡単に行うことができる。
【００３４】
また、排出時印字面を下向きに排出することは印字面側から印刷順に並んで排出される利点がある。
【００３５】
感光体をベルト状の構成にすることによって複数色の現像装置３０をほぼ同一の形状で感光ベルトの同一平面に配置することができ、現像装置を現像する色に合わせて交替させるための機構や、各色毎に現像装置形状を変更する等の必要がなく、小型化，低価格化することができる。
【００３６】
また、感光ベルト２を垂直方向に長く配置することによって同一周長での感光ベルトの占有する空間を小さくすることができるため、本体を小型化することができる。
【００３７】
記録媒体を本体下部から上部に向けて搬送する時、転写ドラム６は矢印２１ｃの方向に回転し、感光ベルト２は矢印２１ａの方向に回転することによって各接点でそれぞれ順方向に動作することになり、現像効率が良く、振動等の問題の少ない構成が得られる。
【００３８】
また、転写ドラム６を感光ベルト２に対して従動とすることができ色ズレの少ない構成とすることができる。この時、トナー担持体であるトナー担持体３１を矢印２１ｂの方向に回転する逆転現像方式（感光ベルト側で下方から上方に回転する方式）とすることにより感光ベルト２とトナー担持体３１を順方向に動作させることができ、現像効率の良く、振動等の問題の少ない構成が得られる。
【００３９】
さて、図１，図２，図３，図５は本発明に係る現像装置３０の一実施例である。感光ベルト２は矢印２１ｂ方向に下方から上方へ駆動される。現像装置３０のトナー担持体３１は、感光ベルト２に接触あるいは０.１〜０.３程度のギャップを保持し、矢印３１ｂの様に駆動される。
【００４０】
トナー担持体３１の材質はアルミ，ステンレス等の導電体もしくは導電性ゴム材により構成する。トナー担持体３１の周囲にはトナー供給ローラ３２，トナー層厚規制部材３４が配置される。トナー層厚規制部材３４は、加圧手段３５によりトナー担持体３１に適当な加圧力により加圧される。加圧手段３５の構成は、ステンレス，リン青銅等の薄板による板バネにより構成される。
【００４１】
トナー層厚規制部材３４の摩擦規制材３４ａは加圧手段３５の板バネ材にトナー層厚規制材３４ａであるゴム板（ウレタンゴム，シリコンゴム等）を貼り付けたものであったり、加圧手段３５の板バネ材を伸ばして直接トナー担持体３１に当接してもよい。
【００４２】
トナー層厚規制部材３４は保持部材３６のトナー層厚規制部材の保持部３６ａに押さえ板３７に挟みこまれ固定される。
【００４３】
また、保持部材３６の両サイドにトナー担持体３１の支持部３６ｂを設ける。支持部３６ｂの開口部３６ｃには、トナー担持体支軸３１ａを軸受３１ｂを介して係合される。
【００４４】
このトナー担持体３１とトナー層厚規制部材３４を保持部材３６により一体化しトナー担持体ユニット３８を構成する。
【００４５】
ここで保持部材３６とトナー担持体３１の支持部３６ｂは１つの部品で構成するのが好ましく別ピースで取り付けてもよいが、１つの部品とすることにより組立時の誤差の低減が図れる。また材質はトナー層厚規制部材３４の加圧手段３５材質との線膨張係数差の影響による変形防止のため極力差の少ない金属板により構成するのが望ましい。
【００４６】
また、現像装置３０のハウジング３９には前記のトナー担持体ユニット３８の軸受３１ｂの支持部３９ａと着脱可能なための開口部３９ｂを設ける。
【００４７】
よって、一体化されたトナー担持体ユニット３８が、ハウジング３９から着脱自在に構成する。
【００４８】
また、トナー担持体ユニット３８がハウジング３９のフタ等を分解することなしに着脱自在に構成する。
【００４９】
図２に示す矢印Ｒ方向にトナー担持体ユニット３８を挿入し、矢印Ｓ方向に回転することにより、図１のようにトナー担持体ユニット３８をハウジング３９に装着することができる。
【００５０】
図３にこのトナー担持体ユニット３８の組立及び構成を斜視図にて詳細に示した。
【００５１】
前記したように、トナー層厚規制部材３４は保持部材３６のトナー層厚規制部材３４の保持部３６ａに押さえ板３７に挟み込まれネジにより固定され、またトナー担持体３１はトナー担持体支軸３１ａを軸受３１ｂを介して、保持部材３６の両サイドの支持部３６ｂに係合されることにより、トナー担持体ユニット３８が構成される。
【００５２】
このトナー担持体ユニット３８を図２において示したように、ハウジング３９の開口部３９ｂに軸受３１ｂの平面部を合わせて矢印Ｒ方向に挿入し、矢印Ｓ方向に回転することによりハウジング３９の支持部３９ａと軸受３１ｂの円筒部が係合し、最後にネジによりトナー担持体ユニット３１を締結することにより固定され、現像装置３０の最終形態となる。
【００５３】
また、現像装置３０のハウジング３９にはトナー担持体ユニット３８を取り付けた時にトナー層厚規制部材３４の裏面位置に相当する位置にトナーシール部材４０を設ける。トナーシール部材４０の材質は発泡スポンジ，ゴム板等の弾性部材、またはシート状の薄板により構成される。
【００５４】
さらに、トナー掻き出し部材４１を設けトナー層厚規制部材３４周辺のトナー停滞防止を図る。
【００５５】
以上の構成による現像装置３０の動作は、トナー担持体３１に対して、トナー担持体３１側方に回転可能で接触するトナー供給ローラ３２を配接してあり、トナー供給ローラ３２に付着したトナーＴが、トナー担持体３１に付着しトナー供給される。
【００５６】
その下流側にトナー担持体３１に対し接触圧力を付加する加圧手段３５により一定の圧力になるよう加圧されたトナー層厚規制部材３４の摩擦規制材３４ａによりトナー薄層を形成する。
【００５７】
ここで、トナー層厚規制部材３４により層厚を規制されて残った余剰トナーＴ（供給余剰分）は層厚規制材３４ａの下方に落下する。
【００５８】
その後供給過剰のトナーＴは回転可能なトナー掻き出し部材４１により掻き出され、トナー層厚規制部材３４周辺に余剰なトナーＴの溜りが生じないため、常に安定したトナー薄層形成、及びトナーへの適正帯電が可能となる。
【００５９】
本現像装置３０による１００００枚の印字試験において、トナー層厚を0.42
±０.０３mg／cm²，トナー帯電量で２０〜３０μＣ／ｇの長期的安定性を達成することができた。
【００６０】
また、トナー担持体３１とトナー層厚規制部材３４が保持部材３６により一体化されたことにより、保持部材３６の部品精度を高精度化管理すれば、トナー担持体とトナー層厚規制部材の正確な位置決めが可能となり、安定して均一なトナー薄層形成が可能となり画像の均一性を向上し、高画質，高精細化を実現できる。
【００６１】
また、トナー担持体３１とトナー層厚規制部材３４を保持部材３６により一体化したことにより、トナー担持体３１とトナー層厚規制部材３４の位置決めは保持部材３６により決まり、位置決めのためにハウジング３９に高精度を要求せず、また組立の際の取り付け誤差によるねじれ等の発生も少ない。
【００６２】
前記従来技術ではハウジングによってトナー担持体とトナー層厚規制部材の位置決めをしており、ハウジングには高精度が要求されるため、高精度成形が可能な高価な樹脂を用いなければならず、また組立の際も治具等を用いて正確な位置決めを行っていた。
【００６３】
しかしながら、本実施例においては一般の樹脂材料で必要十分な精度を得ることができ、また組立の際も保持部材３６を部品単品で高精度管理するだけで良いため、組立時間の短縮化がはかれ、低価格を実現できた。
【００６４】
図において、ハウジング３９は上ケース５１，下ケース５２で構成され、上ケース５１の上部には上部カバー５３が設けられている。
【００６５】
上部カバー５３の一部には凹部５４があり、穴部５５が設けられている。
【００６６】
この穴部５５の上部にはフィルター６１が載置されている。また、凹部５４を被うように、シール５９が設けられている。
【００６７】
これにより、ハウジング３９内部にある空気は上ケース５１を押すことにより穴部５５を通過し、フィルター６１を通過してＶ部５６にあるリブａ５７、リブｂ５８に当たり、空気とともに飛散されたトナーがＶ部５６に蓄積される。この時、残りの空気やトナーは、切りかき部ａ５７ａ、切りかき部ｂ５８ａを通過して、上部カバー５３に設けてあるシール５９により形成された凹部端部ａ６０ａ、凹部端部ｂ６０ｂより外部へ出るが、Ｖ部５６にはリブａ５７のようなリブが複数設けられているため、凹部端部ａ６０ａ、凹部端部ｂ６０ｂに行くに従って圧力損失を生じ、ラビリンス効果によりトナーの飛散を防止することができる。
【００６８】
尚、切りかき部ａ５７ａ、切りかき部ｂ５８ａを千鳥に配置することによりいっそうの効果を出すことができるものである。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、トナー担持体上に所定厚さで、均一なトナー薄層を長期にわたり安定して形成可能な構成を提供するとともに、現像装置からのトナーの飛散を微小にすることができ、装置の清掃作業を容易にし、イージーメンテナンス化が可能な現像装置を、簡単な構成で、小型・軽量・低価格を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る現像装置の要部断面図。
【図２】本発明の一実施例に係る現像装置のトナー担持体ユニットとハウジングの縦断面図。
【図３】本発明の一実施例に係る現像装置のトナー担持体ユニットとハウジングの組立及び構成を示す斜視図。
【図４】本発明の一実施例に係るカラー画像形成装置の縦断面図。
【図５】本発明の一実施例に係る現像装置の要部斜視図。
【符号の説明】
１…機枠体、２…感光ベルト、３…帯電装置、４…露光装置、６…転写ドラム、７…残像除去装置、８…感光体清掃装置、９…給紙カセット、１０…給紙装置、１２…転写装置、１３…記録媒体剥離装置、１４…定着器、１５…排紙装置、１６…中間転写体清掃装置、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…矢印、２２ａ…第一転写位置、３０，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ…現像装置、３１…トナー担持体、３１ａ…トナー担持体支軸、３１ｂ…軸受、３２…トナー供給ローラ、３４…トナー層厚規制部材、３４ａ…摩擦規制材、３６…保持部材、３６ａ…保持部、３６ｂ，３９ａ…支持部、３６ｃ，３９ｂ…開口部、３７…押さえ板、３８…トナー担持体ユニット、３９…ハウジング、４０…トナーシール部材、４１…トナー掻き出し部材、５１…上ケース、５２…下ケース、５３…上カバー、５４…凹部、５５…穴部、５６…Ｖ部、５７…リブａ、５７ａ…切かき部ａ、５８…リブｂ、５８ａ…切かき部ｂ、５９…シール、６０ａ…凹部端部ａ、６０ｂ…凹部端部ｂ、６１…フィルター。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device for visualizing an electrostatic latent image on a photoconductor using toner supplied onto a toner carrier as a developer layer having a predetermined thickness by a toner layer thickness regulating member.
[0002]
[Prior art]
In the conventional apparatus, a toner carrier is rotatably supported on a housing of a developing device, and a toner layer thickness regulating member is attached to a holding member of a toner layer thickness regulating member attached to the housing. 2. Description of the Related Art There is known a developing device configured to face a carrier and form a toner thin layer on the toner carrier by a toner layer thickness regulating member.
[0003]
In the toner layer thickness regulating member, a friction regulating material such as a rubber plate is attached to the tip of the plate-like rubber holding plate, and the rubber holding plate is attached to the holding member of the toner layer thickness regulating member so that the friction regulating material is carried by the toner. A holding member for the toner layer thickness regulating member is screwed and attached to the screw hole of the housing so as to come into contact with the body.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 1-309080 discloses a configuration in which a toner carrier is rotatably supported on a housing by a support shaft, and the toner layer thickness regulating member is positioned with reference to the support shaft. Further, as disclosed in JP-A-55-89869, there is disclosed a configuration in which means for connecting and supporting the toner carrier and developer layer thickness regulating means is provided, and their linear expansion coefficients are defined to improve positioning accuracy. Has been.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above prior art has been devised for the purpose of accurately positioning the toner carrier and the toner layer thickness regulating member so as to form a thin layer uniformly, and also for the toner leakage from the developer case. However, in recent years, there has been a demand for more uniform image quality for higher image quality and higher definition.
[0006]
For this purpose, it is required to improve the performance of the toner carrier and the toner layer thickness regulating member and further improve the toner leakage.
[0007]
In the prior art, a toner carrier and a toner layer thickness regulating member are provided with a support plate or the like and fixed to a housing to form a final form.
[0008]
In addition, since the toner that is a fine powder is enclosed in the housing in the developing device and the upper case and the lower case of the housing need to be in close contact with each other in order to prevent the toner from leaking to the outside, the upper case The upper case and the lower case are adhered by ultrasonic welding, or the upper case and the lower case are screwed using packing to maintain the airtightness of the upper case and the lower case.
[0009]
In such a case, the toner carrier and the toner layer thickness regulating member are provided with a support plate or the like, and the portion fixed to the housing is an opening. For example, when the upper case is pushed from above The case is deformed, the volume of the deformed case becomes negative pressure, the toner carrier and the toner layer thickness regulating member are provided with a support plate and the like, and the toner is scattered with air from the opening portion fixed to the housing. In some cases, the toner spills when the developing device is attached to or removed from the color image forming apparatus.
[0010]
An object of the present invention is to provide a configuration capable of stably forming a uniform toner thin layer over a long period of time on a toner carrying member, and to prevent toner scattering with a simple configuration when handling a developing device. An object of the present invention is to provide a developing device which prevents the above.
[0011]
To achieve the above object , a toner that is a finely colored powder, a toner carrier, and a toner that press-contacts on the toner carrier and frictionally charges the toner and forms a thin toner layer on the toner carrier. A layer thickness regulating member and a housing are provided, and the toner carrier on which the toner thin layer is formed is rotated to convey the toner thin layer to a position opposite to the latent image holding means on which the electrostatic latent image is formed. In the developing device for visualizing the electrostatic latent image, the upper cover provided on the upper case of the housing is provided with a recess, the groove of the recess is provided with a hole, and the upper part of the hole is provided with an upper part. A filter that allows air and toner to pass therethrough is provided, and a plurality of ribs are provided so as to block the groove of the recess, flush with the upper surface of the recess, the notch is provided in the rib, and the filter is provided in the upper cover. Before passing Provided storage section for storing the toner, it is provided a seal covering the other longitudinal one end or both ends of the recess.
[0012]
Further, a toner carrier unit in which the toner carrier and the toner layer thickness regulating member are integrated by a support member is configured to be detachable from the housing .
[0013]
That is, the upper cover is provided with a seal so as to cover the recess, and the seal is configured to be smaller than one side or both sides with respect to the longitudinal direction of the recess.
[0014]
As described above, when the upper case is pushed from above, the air inside the housing flows out from the hole through the filter and into the recess. At this time, since the air hits the rib provided in the concave portion, the toner flowing out together with the air also hits the rib and accumulates in the lower portion of the rib. Therefore, by narrowing the air flow path and providing an expansion chamber immediately after that, or by providing a structure in which several of these are connected, toner scattering can be prevented by the labyrinth effect.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0016]
FIG. 4 is a sectional view of a small color image forming apparatus according to the present invention.
[0017]
In this color image forming apparatus, a photosensitive belt 2 which is a latent image holding means is installed in a main body constituted by a machine frame (outer frame) 1 in the vertical direction, and an intermediate on the left side in the figure with the photosensitive belt 2 as a boundary. A transfer drum 6, which is a transfer body, a transfer device 12, a recording medium supply device 10, and a fixing device 14 are arranged. On the right side of the drawing, developing devices 30Y, 30M, 30C, which are filled with toners of four different colors. 30K is arranged.
[0018]
An exposure device 4 for forming a latent image on the photosensitive belt 2 is disposed below the developing device 30Y, and a paper feed cassette 9 for storing a recording medium is disposed below the exposure device 4. A transfer device 12, a recording medium peeling device 13, and an intermediate transfer member cleaning device 16 are disposed around the transfer drum 6, and a charging device 3, an afterimage removing device 7, and a photoreceptor cleaning device 8 are disposed around the photosensitive belt 2. .
[0019]
The photosensitive belt 2 as the latent image holding means is driven in the direction of the arrow 21a by a driving device (not shown).
[0020]
First, the photosensitive layer on the surface of the driven photosensitive belt 2 is uniformly charged by the charging device 3.
[0021]
Next, the exposure device 4 exposes image and character information by a personal computer, an image scanner or the like in dot units, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive belt 2.
[0022]
Thereafter, the electrostatic latent image on the photosensitive belt 2 is developed by any of the developing devices 30Y, 30M, 30C, and 30K to be visualized as a toner image and sent to the first transfer position 22a.
[0023]
The photosensitive belt 2 is given a potential by a power source (not shown), and the transfer drum 6 is connected to the ground. Therefore, at the first transfer position 22a, the toner image is transferred from the photosensitive belt 2 to the transfer drum 6 by these potential differences.
[0024]
After passing through the first transfer position 22a, the photosensitive belt 2 is erased of the electrostatic latent image by light irradiation by the afterimage removing device 7, and the surface potential of the photosensitive belt 2 is lowered to a certain level or less.
[0025]
Thereafter, the remaining toner on the photosensitive belt 2 remaining without being transferred by the first transfer is cleaned by the photosensitive member cleaning device 8, and the next toner image can be formed.
[0026]
The above-described one-cycle operation is sequentially performed on the developing devices 30Y, 30M, 30C, and 30K in accordance with the timing of one rotation of the transfer drum 6, so that a plurality of colors obtained by superimposing single-color toner images on the transfer drum 6 can be obtained. A toner image is formed.
[0027]
On the other hand, a recording medium such as paper or an OHP sheet is supplied from the supply device 10 to the second transfer position 22b in a timed manner, and a single-color or multiple-color toner image formed on the transfer drum 6 is operated by the transfer device 12. Transferred to a recording medium.
[0028]
After the toner image is transferred to the recording medium, the recording medium is peeled off from the transfer drum 6 by the recording medium peeling device 13, the toner is melted and fixed by the fixing device 14, and discharged to the upper surface of the main body by the paper discharge device 15.
[0029]
On the other hand, after the transfer to the recording medium is completed, the residual toner that is not transferred and remains on the transfer drum 6 is cleaned by the intermediate transfer body cleaning device 16 so that the next toner image can be superimposed.
[0030]
By simplifying the conveyance path from feeding the recording medium to discharging the paper as much as possible and increasing the radius of curvature of the conveyance path, paper jamming during the conveyance can be prevented, and the reliability can be improved.
[0031]
In addition, processing at the time of paper jam can be easily performed. Furthermore, it can be used for various recording media such as cardboard.
[0032]
In this embodiment, the recording medium conveyance path is arranged in a substantially arc shape, and the transfer drum 6, the photosensitive belt 2, the developing devices 30Y, 30M, 30C, and 30K, the exposure device 4 and the like are arranged inside the recording medium conveyance path. The main body is miniaturized by effectively using the space, the conveyance path is simplified, and the print surface is discharged downward when the recording medium is discharged.
[0033]
With this arrangement, the transport path can be simplified, and most units are placed inside the main body with respect to the transport path, so the transport path is close to the machine frame (outer frame) and the transport path is easy to open. Therefore, the processing at the time of paper jam can be easily performed.
[0034]
Further, discharging the printing surface downward at the time of discharging has an advantage of discharging in order of printing from the printing surface side.
[0035]
By forming the photosensitive member in a belt-like configuration, the developing devices 30 of a plurality of colors can be arranged on the same plane of the photosensitive belt with substantially the same shape, and a mechanism for changing the developing device according to the color to be developed, Therefore, it is not necessary to change the shape of the developing device for each color, and the size and cost can be reduced.
[0036]
Further, since the space occupied by the photosensitive belt having the same circumference can be reduced by arranging the photosensitive belt 2 long in the vertical direction, the main body can be downsized.
[0037]
When the recording medium is conveyed from the lower part of the main body toward the upper part, the transfer drum 6 rotates in the direction of the arrow 21c, and the photosensitive belt 2 operates in the forward direction at each contact point by rotating in the direction of the arrow 21a. Thus, a structure with good development efficiency and less problems such as vibration can be obtained.
[0038]
In addition, the transfer drum 6 can be driven with respect to the photosensitive belt 2 so that the color deviation can be reduced. At this time, by adopting a reverse developing method in which the toner carrier 31 as the toner carrier is rotated in the direction of the arrow 21b (a method of rotating from the lower side to the upper side on the photosensitive belt side), the photosensitive belt 2 and the toner carrier 31 are sequentially moved. The structure can be operated in the direction, the development efficiency is good, and the problem such as vibration is small.
[0039]
FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 5 show an embodiment of the developing device 30 according to the present invention. The photosensitive belt 2 is driven from below to above in the direction of the arrow 21b. The toner carrier 31 of the developing device 30 contacts the photosensitive belt 2 or holds a gap of about 0.1 to 0.3, and is driven as indicated by an arrow 31b.
[0040]
The toner carrier 31 is made of a conductive material such as aluminum or stainless steel or a conductive rubber material. Around the toner carrier 31, a toner supply roller 32 and a toner layer thickness regulating member 34 are disposed. The toner layer thickness regulating member 34 is pressurized by the pressurizing means 35 to the toner carrier 31 with an appropriate pressure. The pressurizing means 35 is constituted by a leaf spring made of a thin plate such as stainless steel or phosphor bronze.
[0041]
The friction regulating member 34a of the toner layer thickness regulating member 34 is obtained by attaching a rubber plate (urethane rubber, silicon rubber, etc.) as the toner layer thickness regulating member 34a to the leaf spring material of the pressurizing means 35, or pressurizing. The plate spring material of the means 35 may be extended to directly contact the toner carrier 31.
[0042]
The toner layer thickness regulating member 34 is sandwiched and fixed by the holding plate 36 of the toner layer thickness regulating member 36a of the holding member 36.
[0043]
Further, support portions 36 b of the toner carrier 31 are provided on both sides of the holding member 36. The toner carrier support shaft 31a is engaged with the opening 36c of the support portion 36b via a bearing 31b.
[0044]
The toner carrier 31 and the toner layer thickness regulating member 34 are integrated by a holding member 36 to constitute a toner carrier unit 38.
[0045]
Here, it is preferable that the holding member 36 and the support portion 36b of the toner carrier 31 are configured as one part, and may be attached as separate parts, but by using one part, an error during assembly can be reduced. Further, it is desirable that the material is made of a metal plate having as little difference as possible in order to prevent deformation due to the effect of the difference in linear expansion coefficient from the material of the pressure means 35 of the toner layer thickness regulating member 34.
[0046]
The housing 39 of the developing device 30 is provided with an opening 39b that can be attached to and detached from the support portion 39a of the bearing 31b of the toner carrier unit 38.
[0047]
Therefore, the integrated toner carrier unit 38 is configured to be detachable from the housing 39.
[0048]
Further, the toner carrier unit 38 is configured to be detachable without disassembling the lid or the like of the housing 39.
[0049]
By inserting the toner carrier unit 38 in the direction of arrow R shown in FIG. 2 and rotating in the direction of arrow S, the toner carrier unit 38 can be mounted on the housing 39 as shown in FIG.
[0050]
FIG. 3 is a perspective view showing the assembly and configuration of the toner carrier unit 38 in detail.
[0051]
As described above, the toner layer thickness regulating member 34 is sandwiched between the holding plate 36a of the toner layer thickness regulating member 34 of the holding member 36 and fixed by the screw, and the toner carrier 31 is the toner carrier spindle 31a. Is engaged with the support portions 36b on both sides of the holding member 36 through the bearing 31b, whereby the toner carrier unit 38 is configured.
[0052]
As shown in FIG. 2, the toner carrier unit 38 is inserted in the direction of arrow R with the flat portion of the bearing 31 b aligned with the opening 39 b of the housing 39, and rotated in the direction of arrow S to rotate the support portion of the housing 39. 39a and the cylindrical portion of the bearing 31b are engaged, and finally, the toner carrier unit 31 is fastened by a screw to be fixed, and the developing device 30 is finally formed.
[0053]
Further, a toner seal member 40 is provided at a position corresponding to the back surface position of the toner layer thickness regulating member 34 when the toner carrier unit 38 is attached to the housing 39 of the developing device 30. The material of the toner seal member 40 is constituted by an elastic member such as a foamed sponge or a rubber plate, or a sheet-like thin plate.
[0054]
Further, a toner scraping member 41 is provided to prevent toner stagnation around the toner layer thickness regulating member 34.
[0055]
The operation of the developing device 30 configured as described above is such that a toner supply roller 32 that is rotatable and in contact with the toner carrier 31 is disposed on the toner carrier 31, and the toner T that adheres to the toner supply roller 32 is disposed. Adheres to the toner carrier 31 and is supplied with toner.
[0056]
On the downstream side, a toner thin layer is formed by the friction restricting member 34a of the toner layer thickness restricting member 34 that is pressurized to a constant pressure by the pressurizing means 35 that applies a contact pressure to the toner carrier 31.
[0057]
Here, the excess toner T (supplied supply) remaining after the layer thickness is regulated by the toner layer thickness regulating member 34 falls below the layer thickness regulating material 34a.
[0058]
Thereafter, the excessively supplied toner T is scraped off by the rotatable toner scraping member 41, so that excessive toner T does not accumulate around the toner layer thickness regulating member 34. Proper charging is possible.
[0059]
In the printing test of 10,000 sheets by the developing device 30, the toner layer thickness is 0.42.
A long-term stability of ± 0.03 mg / cm ² and a toner charge amount of 20 to 30 μC / g could be achieved.
[0060]
Further, since the toner carrier 31 and the toner layer thickness regulating member 34 are integrated by the holding member 36, if the component accuracy of the holding member 36 is managed with high accuracy, the accuracy of the toner carrier and the toner layer thickness regulating member can be improved. Positioning is possible, and a stable and uniform toner thin layer can be formed, improving image uniformity and realizing high image quality and high definition.
[0061]
Further, since the toner carrier 31 and the toner layer thickness regulating member 34 are integrated by the holding member 36, the positioning of the toner carrier 31 and the toner layer thickness regulating member 34 is determined by the holding member 36, and the housing 39 is used for positioning. High accuracy is not required, and there is little occurrence of torsion due to mounting errors during assembly.
[0062]
In the prior art, the toner carrier and the toner layer thickness regulating member are positioned by the housing, and the housing is required to have high precision. Therefore, an expensive resin capable of high precision molding must be used. When assembling, accurate positioning was performed using a jig or the like.
[0063]
However, in this embodiment, the necessary and sufficient accuracy can be obtained with a general resin material, and the assembly time can be shortened because the holding member 36 only needs to be managed with high accuracy as a single component during assembly. It was possible to realize a low price.
[0064]
In the figure, the housing 39 includes an upper case 51 and a lower case 52, and an upper cover 53 is provided on the upper case 51.
[0065]
A part of the upper cover 53 has a recess 54 and a hole 55 is provided.
[0066]
A filter 61 is placed on the hole 55. A seal 59 is provided so as to cover the recess 54.
[0067]
As a result, the air inside the housing 39 passes through the hole 55 by pushing the upper case 51, passes through the filter 61, hits the ribs a 5 7 and ribs b 5 8 in the V portion 56, and is scattered with the air. Toner is accumulated in the V portion 56. At this time, the remaining air and the toner passes through notch portion A57a, a notch portion b58 a, concave end formed by the seal 59 which is provided on the top cover 53 A60a, outside from the recess end portion b60b exits to, since the V portion 56 is provided with plurality of ribs, such as ribs a5 7, recess end portion A60a, create a pressure loss toward the concave end B60B, to prevent scattering of the toner by the labyrinth effect be able to.
[0068]
It should be noted that a further effect can be obtained by arranging the notch portions a57a and the notch portions b58a in a staggered manner.
[0069]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a configuration capable of stably forming a uniform toner thin layer with a predetermined thickness on a toner carrier over a long period of time, and to minimize the scattering of toner from a developing device. The developing device that facilitates the cleaning of the device and enables easy maintenance can be realized in a simple configuration with a small size, light weight and low price.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a developing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a toner carrier unit and a housing of a developing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing the assembly and configuration of a toner carrier unit and a housing of a developing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of a main part of a developing device according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Machine frame, 2 ... Photosensitive belt, 3 ... Charging device, 4 ... Exposure device, 6 ... Transfer drum, 7 ... Residual image removal device, 8 ... Photoconductor cleaning device, 9 ... Paper feed cassette, 10 ... Paper feed device , 12 ... transfer device, 13 ... recording medium peeling device, 14 ... fixing device, 15 ... paper discharge device, 16 ... intermediate transfer member cleaning device, 21a, 21b, 21c ... arrow, 22a ... first transfer position, 30, 30Y , 30M, 30C, 30K ... developing device, 31 ... toner carrier, 31a ... toner carrier support shaft, 31b ... bearing, 32 ... toner supply roller, 34 ... toner layer thickness regulating member, 34a ... friction regulating material, 36 ... Holding member 36a ... holding portion 36b, 39a ... supporting portion 36c, 39b ... opening, 37 ... pressing plate 38 ... toner carrier unit 39 ... housing 40 ... toner seal member 41 ... toner scraping member, 51 Upper case, 52 ... lower case, 53 ... upper cover, 54 ... concave portion, 55 ... hole, 56 ... V portion, 57 ... rib a, 57a ... notch portion a, 58 ... rib b, 58a ... notch portion b , 59... Seal, 60 a... Recess end a, 60 b. Recess end b, 61.

Claims

A toner that is a finely colored powder, a toner carrier, a toner layer thickness regulating member that presses the toner carrier to frictionally charge the toner and forms a thin toner layer on the toner carrier, a housing, The toner carrier on which the toner thin layer is formed is rotated, and the toner thin layer is conveyed to a position opposite to the latent image holding means on which the electrostatic latent image is formed. In the developing device to be visualized, the upper cover provided in the upper case of the housing is provided with a concave portion, the groove of the concave portion is provided with a hole portion, and a filter that allows air and toner to pass therethrough. A plurality of ribs are provided so as to block the grooves of the recesses flush with the upper surface of the recesses, the notches are provided in the ribs, and the toner that has passed through the filter is accumulated in the upper cover. Accumulator Only, developing apparatus is characterized in that a seal which covers the other longitudinal one end or both ends of the recess.

In claim 1, a developing device, characterized in that the hole provided several multiple.

The developing device according to claim 1, wherein the notch is configured to be disposed in a staggered manner with the ribs facing each other .

2. The developing device according to claim 1 , wherein a toner carrier unit in which the toner carrier and the toner layer thickness regulating member are integrated by a support member is detachable from the housing .

A color image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.