JP4019490B2 - Development device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真技術によって画像を形成するレーザープリンター、レーザーファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装置の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の技術として、例えば脱着可能なトナーカートリッヂを有する複数の現像カートリッヂを有する画像形成装置において、現像剤担持体と供給ローラと現像剤薄層化手段と脱着可能なトナーカートリッヂとを有する現像カートリッヂはトナーカートリッヂを交換可能とし、黒のトナーカートリッヂの容量を他のトナーカートリッヂの容量より多くしたものがある。
【0003】
この従来技術によれば、現像カートリッヂに現像剤担持体、供給ローラ、トナー薄層手段の寿命分のトナーを一度に入れた場合に比してトナーの劣化が少なく、最後まで均一で安定した画像が得られるものであり、又現像カートリッヂごと交換するのに比してコストの低減を図ることが出来るものである。
【0004】
更に、特開昭63−139379号公報(公知例1)にはトナーを攪拌し、現像ローラへ搬送する弾性材からなるファーブラシ31を設けたものが記載されており、同様に特開平4−340571号公報(公知例2)には現像器3内に複数のトナー攪拌部材7を併設したものが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来技術や公知例のものによっても容易にトナーの補給をなしうるものであるが、尚改善の余地があった。
【0006】
即ち、従来技術のものはトナーカートリッヂの交換技術に係るものであり、又公知例1及び2のものにおけるトナーの攪拌、搬送手段は単にトナーを凝固させることなく現像ローラに供給するに止まるものであって、必ずしも攪拌、搬送手段自体が所要のトルクによって所要の定速回転を維持し、ムラなくトナーを搬送させることが出来ることが保証されるものではなかった。
【0007】
この発明が解決しようとする第1の課題点は、アジテータにおけるトルク変動による画像の劣化を防止しうるものを提供することである。
【0008】
この発明が解決しようとする第2の課題点は、アジテータが停止するのを防止し、良質の画像を得ることが出来るものを提供することである。
【0009】
この発明が解決しようとする第3の課題点は、フィンがパーティションウォール摺接して撓み、現像カートリッヂの振動を防止して画像の濃淡ムラの発生を未然防止しうるものを提供することである。
【0010】
この発明が解決しようとする第4の課題点は、構造が単純であって、しかもトナーを円滑に供給しうるものを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記の各課題点を解決するためのこの発明における対応手段としては次の如くである。
【0012】
(1) 現像剤担持体と、供給ローラと、現像剤槽と、現像剤槽内壁と摺擦するフィンを有する複数のアジテータを有する現像カートリッヂを備えた現像装置において、前記現像剤槽における隣接状の第1、第2のメインホッパを半円筒状とすると共に、前記アジテータのフィンとの摺擦開始点となる両メインホッパ間のパーティションウォールを波頭状の高い位置に配置し、その平行状の第1、第2の稜線部と、これに直交する第3の稜線部とを曲率状の面取り形状となすと共に、前記波頭状の頂部を現像剤供給方向上流側に偏った形状となしたことを特徴とする現像装置。
【0013】
前記の対応手段によれば、旋回されるアジテータのフィンはパーティションウォールに衝撃を与えることなくソフトに当接し、摺擦しつつトナーを効果的に搬送出来るものであり、その間アジテータの回転に支障が発生することがなく、更には現像カートリッヂに振動を引き起こすこともないものであって高品質の画像を提供出来るものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0015】
図2はこの発明に係る現像ユニット400を用いた画像形成装置1000の一例を示す模式図である。
【0016】
以下、この画像形成装置1000のの概要について説明し、次いで現像カートリッヂ410について詳しく説明する。
【0017】
この画像形成装置1000は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の現像剤(一例としてトナーが挙げられるので以下トナーTと称す)による現像器を用いてフルカラー画像を形成することの出来る装置である。
【0018】
図2において1100は装置の外箱であり、この外箱1100内に露光ユニット100、給紙ユニット200、感光体カートリッヂ300、現像ユニット400、中間転写ユニット500、定着ユニット600等が設けられている。
【0019】
感光体カートリッヂ300は潜像担持体310と、この潜像担持体310の外周面に当接して外周面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電ローラ320と、クリーナー部330とを有している。
【0020】
現像ユニット400はイエロー用の現像カートリッヂ410Y、シアン用の現像カートリッヂ410C、マゼンタ用の現像カートリッヂ410M、ブラック用の現像カートリッヂ410Kを備えている。
【0021】
これらの各現像カートリッヂ410Y、410C、410M、410Kは、それぞれ内部にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーを内蔵している。
【0022】
又、それぞれ現像剤担持体430Y、430C、430M、430Kを備えており、いずれか1つの現像カートリッヂの現像剤担持体のみが潜像担持体310に当接し得るようになっている。
【0023】
中間転写ユニット500は中媒駆動ローラ510と、皺取りローラ520と、テンションローラ530と、二次転写ローラ540と、これら各ローラの回りに張られた中間転写ベルト550と、この中間転写ベルト550に対して接離可能な中媒クリーナ560とを有している。
【0024】
二次転写ローラ540にはバックアップローラ570が対向配置されている。
【0025】
中媒駆動ローラ510は伝動手段(図示せず)により潜像担持体310と略同一の周速で回転駆動され、従って中間転写ベルト550が潜像担持体310と略同一の周速で循環駆動されるようになっている。
【0026】
中間転写ベルト550が循環駆動される過程で潜像担持体310上のトナー像が中間転写ベルト550上に転写され、中間転写ベルト550上に転写されたトナー像は2次転写ローラ540との間に給紙ユニット200から供給される用紙等の記録シートSに転写される。
【0027】
給紙ユニット200は記録シートSが積層状態で載置されるトレイ210と、ピックアップローラ220と、ピックアップローラ220により給送される用紙を確実に1枚ずつに分離する分離ローラ230とを有している。
【0028】
給紙ユニット200により給送された記録シートSは搬送ローラ240により中間転写ベルト550と二次転写ローラ540との間に供給されて転写処理され、定着ユニット600により定着処理され、紙搬送ローラ250より排出される。
【0029】
定着ユニット600は、熱源を有する定着ローラ610と、これに圧接されている加圧ローラ620とを有している。
【0030】
以上のような画像形成装置1000の作動は次の通りである。
【0031】
▲1▼ 図示しないホストコンピュータからの印字指令信号(画像形成信号)が入力されると、潜像担持体310、中間転写ベルト550が回転駆動される。
【0032】
▲2▼ 潜像担持体310の外周面が帯電ローラ320によって一様に帯電される。
【0033】
▲3▼ 一様に帯電した潜像担持体310の外周面に露光ユニット100によって第1色目(例えばイエロー)の画像情報に応じた露光がなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【0034】
▲4▼ 第1色目(例えばイエロー)用の現像カートリッヂ410Yの現像剤担持体430Yは回転し始めると同時に潜像担持体310に接触し、これによって静電潜像が現像され、第1色目(例えばイエロー)のトナー像が潜像担持体310上に形成され、第1色目用の現像カートリッヂ410Yの現像剤担持体430Yは、潜像担持体310から離間し、回転を停止する。
【0035】
▲5▼ 潜像担持体310上に形成されたトナー像が、潜像担持体310から中間転写ベルト550上に転写される。
【0036】
▲6▼ 潜像担持体310上に残留しているトナーがクリーナ部330のクリーナーブレード331によって除去された後、廃トナースクリュー332によって回収される。
【0037】
▲7▼ 前記印字指令信号の内容に応じて、第2色目、第3色目、第4色目と繰り返され、前記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト550上において重ね合わされて形成される等の前記▲2▼〜▲6▼の動作が繰り返される。
【0038】
▲8▼ 所定のタイミングで給紙ユニット200から記録シートSが供給され、記録シートSの先端が二次転写ローラ540に達すると中間転写ベルト550上のトナー像が記録シートS上に転写される。
【0039】
▲9▼ 記録シートSが定着ユニット600を通過することによって記録シートS上にトナー像が定着し、その紙搬送ローラ250を経て記録シートSがケース1100外に排出される。
【0040】
以上、画像形成装置1000の概要について説明したが、次に現像ユニット400及び現像カートリッヂ410について説明する。
【0041】
現像ユニット400は着脱可能に組み込まれた4つの現像カートリッヂ410(Y、C、M、K)を備えている。
【0042】
尚、外箱1100内の任意の現像カートリッヂ410を着脱することが出来、又感光体カートリッヂ300も着脱することが出来る。
【0043】
図3は、現像カートリッヂ410M部分の拡大図である。
【0044】
4個の現像カートリッヂ410(Y、C、M、K)は、その形状等が多少異なってはいるが、基本的構造は共通しているので、マゼンタ用の現像カートリッヂ410Mを代表させ、実施の形態を説明する。
【0045】
現像カートリッヂ410は、ケース420と、このケース420に収納されたトナーTを潜像担持体310の表面に供給する現像剤担持体430と、この現像剤担持体430にトナーTを供給する供給ローラ440と、更にこの供給ローラ440に向けてトナーTを移送する2つの移送フィン461、462を備えたアジテータ451、452とトナーTを補給しうるトナーカートリッヂ470と前記現像剤担持体430に圧接され、現像剤担持体430上のトナー量を規制する薄層化手段480とを備えている。
【0046】
前記のトナーカートリッヂ470は弾性部材471を介装して相対的に変位可能に嵌合させた内・外ケース472、473を備えた円筒形状を呈しており、内・外ケース472、473の透孔474、475を整列させてトナーTを供給しうるように構成されている。
【0047】
尚、476は内ケース472に突設した把手であって内ケース472を旋回させるものである。
【0048】
又、477はアジテータであってフィン478を備えており、トナーTの凝固を防止し、供給を支援するものである。
【0049】
現像剤担持体430はケース420に回転可能に支持されており、現像剤担持体430に対して平行状で互いにその表面を圧接状とした供給ローラ440もケース420に回転可能に支持されている。
【0050】
トナーTの薄層化手段480は受け部材481上に片持ち状に担持され、ブレード482を現像剤担持体430に当接させている。
【0051】
ケース420には略半円筒列状のトナー槽421が設けられており、回転するアジテータ451、452のフィン461、462がトナー槽421の内面421aと摺接することにより形成される楔状空間に抱き込まれるようにしてトナーTが移送されるようになっている。
【0052】
フィン461、462は可撓性を有する薄板状に構成し、供給ローラ440付近においてトナー槽421から急峻に変位開放される際にトナーTは前記楔状空間に抱き込まれるようにして移送され、フィン461、462の弾性による復元力によって弾かれるようにして機械的搬送力により、供給ローラ表面にトナー移送するものである。
【0053】
アジテータ451、452、477についてはその回転位相を各々異ならせることによって回転負荷の均等化を図っており、トナー移送手段をn個連設した場合(この場合n=3)、n個の移送手段のフィン461、462、478の角度を360°/nずらすことにより、フィン461、462、478が内面421aと摺接して回転する摺接長をアジテータ451、452、477の角度によらず略一定とする。
【0054】
トナーTがアジテータ451、452、477により弾かれる前後での負荷変動は分散されるので流動性の悪い高濃度トナーにおいても、アジテータ451、452、477による負荷が均等化されて装置のトルク変動は低減出来る。
【0055】
ケース420は載置台1200上に着脱可能に取り付けられている。
【0056】
以上のように構成した現像カートリッヂ410にあってはトナーカートリッヂ470を装填し、把手476によって内ケース472を旋回させて開口させ、トナーTを旋回されるアジテータ477によりアジテータ452、451方向に移送し、旋回駆動される供給ローラ440を経て現像剤担持体430上に供給し、潜像担持体310上に付着させるものである。
【0057】
ところで、前記トナー槽421は図1及び図3に示すように現像剤担持体430並びに供給ローラ440を配置したサブホッパ421Aと、アジテータ451及び452を配設した第1、第2のメインホッパ421B、421Cを設けており、前記トナー槽421の縦断面形状についてはサブホッパ421Aが潜像担持体310方向に平坦状であって、第1のメインホッパ421B方向に向かっては円弧状に起立させた形状であり、第1のメインホッパ421Bと第2のメインホッパ421Cとはいずれも半円筒状となし、概ね波形状を呈したものである。
【0058】
更に、第1、第2のメインホッパ421B、421Cの間の第1のパーティションウォール422Bは言わば波頭状の高い位置に配置されており、しかも、その外観形状については図4及び図5に示すように平行状の第1の稜線部L1 及び第2の稜線部L2 並びにこれらと直交する第3の稜線部L3 がいずれも、例えば曲率を0.5mm〜5mm、好ましくは2mm程度の面取り形状となしたものである。
【0059】
従って、矢印方向に旋回されるアジテータ451によるトナーTの搬送の際には、フィン461は面取り形状とした前記突部421Dの表面に急激なインパクトが与えられない状態でソフトに当接し、トナーTを抱え込むように摺接して搬送することが出来るものであるから、アジテータ451の駆動トルクが徐々に増加し、急激なトルクの変動を抑え、モーターへの影響を最小限に止めることによって画像が劣化するのを防止することが出来るものである。
【0060】
又、フィン461がトナー槽421の内面421aと摺擦して撓むときの衝撃を和らげて現像カートリッヂ410が振動して濃淡ムラ等画像が劣化することを防止することも出来る。
【0061】
更に、フィン461が前記内面421aとの摺擦開始点にひっかかってトルクが急増し、アジテータ451の回転が停止されることを防止出来る。
【0062】
又、フィン461が前記内面421aとの摺擦開始点に拘束されてフィン461の弾性反力によりアジテータ451が逆方向に回転することも防止出来るものである。
【0063】
尚、面取り形状の曲率は1.0mm以上であれば摩擦が少なく駆動トルクの変動や増加が少なく、又曲率が十分に大きいのでトナーTが押圧摩擦されることによる劣化も少なくなり、又3mm以下とするとトナーTがパーティションウォール422Bが溜まること無く円滑に搬送され好ましい結果が得られている。
【0064】
以上の面取り形状はメインホッパ421B、421Cとトナーカートリッヂ470及びメインホッパ421B、421Cの間のパーティションウォール422Bにも施し、アジテータ452の回転をアジテータ451の回転と同様スムーズにしている。
【0065】
以上のような現像カートリッヂ410は同様にイエロー用のもの410Y、シアン用のもの410C、マゼンタ用のもの410M、ブラック用のもの410Kとして計4個を外箱1100に着脱可能に取り付けられるものであって、その機能は前記したマゼンタ用のもの410Mと共通しているので重ねての説明は省略する。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したこの発明による特有の効果は次の如くである。
【0067】
▲1▼ アジテータの突然の停止や不均一な回転によるトナー供給不良に起因する画像劣化の発生を防止出来る。
【0068】
▲2▼ フィンがトナー槽の内面上を滑るように摺擦し、現像カートリッヂに振動が生ずるおそれがなく、トナーが効果的に供給されて画像ムラのない優れた画像を得ることが出来る。
【0069】
▲3▼ 構造が単純で故障のおそれのないものを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態における要部の拡大断面図。
【図2】この発明の現像カートリッヂを装着した画像形成装置の模式図。
【図3】この発明の現像カートリッヂの一部断面図。
【図4】図3のパーティションウォールの一部斜視図。
【図5】図4の平面図。
【符号の説明】
310 潜像担持体
410 現像カートリッヂ
420 トナーカートリッヂ
421 トナー槽
421A サブタンク
421(B、C) メインタンク(第1、第2)
422B パーティションウォール
430 現像剤担持体
440 供給ローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of developing devices used in image forming apparatuses such as laser printers and laser facsimiles that form images by electrophotographic technology.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of technology, for example, in an image forming apparatus having a plurality of developing cartridges having a detachable toner cartridge, a developer carrier, a supply roller, a developer thinning means, and a detachable toner cartridge. In some development cartridges, the toner cartridge can be replaced, and the capacity of the black toner cartridge is larger than that of the other toner cartridges.
[0003]
According to this prior art, the toner is less deteriorated compared to the case where toner for the life of the developer carrying member, the supply roller, and the toner thin layer means is put in the developing cartridge at one time, and it is uniform and stable until the end. An image can be obtained, and the cost can be reduced as compared with the case where the entire developing cartridge is replaced.
[0004]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-139379 (Known Example 1) describes a fur brush 31 made of an elastic material that stirs toner and conveys it to a developing roller. Japanese Patent No. 340571 (Known Example 2) describes a developing device 3 in which a plurality of toner stirring members 7 are provided.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The toner can be easily replenished by the above-described prior art and known examples, but there is still room for improvement.
[0006]
That is, the prior art is related to the toner cartridge replacement technique, and the toner agitating and conveying means in the known examples 1 and 2 are merely supplied to the developing roller without solidifying the toner. However, it has not always been guaranteed that the agitation / conveyance means itself can maintain the required constant speed rotation with the required torque, and the toner can be conveyed without unevenness.
[0007]
A first problem to be solved by the present invention is to provide an image that can prevent image deterioration due to torque fluctuation in an agitator.
[0008]
The second problem to be solved by the present invention is to provide an apparatus capable of preventing the agitator from stopping and obtaining a high-quality image.
[0009]
A third problem to be solved by the present invention is to provide a fin that can be prevented from causing unevenness in image density by preventing the development cartridge from vibrating by sliding the fin against the partition wall. .
[0010]
A fourth problem to be solved by the present invention is to provide a simple structure that can supply toner smoothly.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-described problems in the present invention, the following means are provided.
[0012]
(1) and the developer carrying member, the developing device including a feed roller, a developer tank, the developing cart Riddji having a plurality of agitator having fins rubbing a developer tank inner wall, adjacent in the developer tank The first and second main hoppers are semi-cylindrical, and the partition wall between the two main hoppers, which becomes the rubbing start point with the fins of the agitator, is arranged at a high position of the wave front, and the parallel shape first, a second ridge portion, and a third ridge portion perpendicular with form and curvature-like chamfered shape thereto, and Na a shape deviating the wavefront shape of the top portion to the developer feeding direction upstream side A developing device.
[0013]
According to the above-mentioned corresponding means, the swirling agitator fins softly abut against the partition wall without impact, and can effectively transport the toner while rubbing, during which the agitator rotation is hindered. It does not occur and does not cause vibration in the developing cartridge, and can provide a high-quality image.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an
[0016]
Hereinafter, the outline of the
[0017]
The
[0018]
In FIG. 2,
[0019]
The
[0020]
The developing unit 400 includes a developing
[0021]
Each of these developing
[0022]
Further, developer carriers 430Y, 430C, 430M, and 430K are provided, respectively, so that only the developer carrier of any one development cartridge can come into contact with the
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
The
[0026]
The toner image on the
[0027]
The
[0028]
The recording sheet S fed by the
[0029]
The fixing
[0030]
The operation of the
[0031]
(1) When a print command signal (image formation signal) is input from a host computer (not shown), the
[0032]
(2) The outer peripheral surface of the
[0033]
{Circle around (3)} The
[0034]
(4) The developer carrying member 430Y of the developing
[0035]
(5) The toner image formed on the
[0036]
(6) The toner remaining on the
[0037]
(7) The second color, the third color, and the fourth color are repeated according to the contents of the print command signal, and toner images according to the contents of the print command signal are superimposed on the
[0038]
(8) The recording sheet S is supplied from the
[0039]
(9) When the recording sheet S passes through the fixing
[0040]
The outline of the
[0041]
The developing unit 400 includes four developing cartridges 410 (Y, C, M, and K) that are detachably incorporated.
[0042]
Note that an arbitrary developing
[0043]
FIG. 3 is an enlarged view of the development cartridge 410M.
[0044]
The four developing cartridges 410 (Y, C, M, and K) are slightly different in shape and the like, but the basic structure is common, so that the developing cartridge 410M for magenta is represented. An embodiment will be described.
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
A
[0048]
[0049]
The
[0050]
The toner T thinning means 480 is supported in a cantilever manner on the receiving
[0051]
The
[0052]
The
[0053]
The rotational loads of the
[0054]
Since the load fluctuations before and after the toner T is bounced by the
[0055]
The
[0056]
In the developing
[0057]
1 and 3, the
[0058]
Further, the
[0059]
Accordingly, when the toner T is transported by the
[0060]
Further, it is possible to reduce the impact when the
[0061]
Further, it is possible to prevent the rotation of the
[0062]
Further, it is possible to prevent the
[0063]
If the curvature of the chamfered shape is 1.0 mm or more, the friction is small and the drive torque does not fluctuate or increase. Also, since the curvature is sufficiently large, the deterioration due to the pressure friction of the toner T is reduced. Then, the toner T is smoothly conveyed without the
[0064]
The above chamfered shape is also applied to the
[0065]
Similarly, the
[0066]
【The invention's effect】
The specific effects of the present invention described above are as follows.
[0067]
{Circle around (1)} It is possible to prevent image deterioration due to toner supply failure due to sudden stop of the agitator or uneven rotation.
[0068]
{Circle around (2)} The fins slide and rub on the inner surface of the toner tank, and there is no possibility that the developing cartridge vibrates, and the toner can be effectively supplied to obtain an excellent image without image unevenness.
[0069]
(3) It is possible to obtain a simple structure that does not cause a failure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of an image forming apparatus equipped with the developing cartridge of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the developing cartridge of the present invention.
4 is a partial perspective view of the partition wall of FIG. 3;
FIG. 5 is a plan view of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
310
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06187698A JP4019490B2 (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Development device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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