JP4243116B2 - Developing device and electrostatic recording apparatus using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する分野】
本発明は、電子写真方式のプリンタ、複写機等の静電記録装置に関するものであり、特に磁性現像剤を用いる現像装置の撹拌機構部に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5により、従来の静電記録装置の概略構成を説明する。
【0003】
複写機、プリンタ等の静電記録装置では、感光体上に形成した静電潜像に現像装置でトナーを付着させ、このトナー像を用紙に転写した後、加熱して定着することにより画像を形成する。
【0004】
現像装置4は、感光体1に近接して配置された現像ローラ31と、トナー21とキャリアからなる現像剤を混合撹拌する撹拌機構部34と、撹拌機構部34にトナー21を補給するトナー補給部200を備えている。
【0005】
撹拌機構部34で混合撹拌された現像剤は、現像ローラ31に供給され、現像ローラ31上で感光体1を摺擦することにより、感光体1上の静電潜像にトナー21を付着させる。現像によりトナー21を消費した現像剤は、撹拌機構部34に戻されてトナー補給部200からトナー21を補給される。
【0006】
補給されたトナー21は、撹拌機構部34で現像剤に混合され所定のトナー濃度になった現像剤が現像ローラ31に搬送されていく。
【0007】
このように、トナーとキャリアの混合撹拌及び現像剤の搬送を行う撹拌機構部34では、オーガに代表される軸方向に現像剤を移動させながら混合撹拌を行う部材が広く用いられている。
【0008】
通常、2本のオーガを現像剤移動方向が互いに異なるように回転し、撹拌機構部内で現像剤を循環させ、現像ローラから遠い位置にあるオーガで搬送される現像剤中にトナーが補給され、トナーが補給された現像剤が現像ローラに近い位置にあるオーガに受け渡される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このように、1対の軸方向に現像剤を搬送する部材を撹拌機構部に有する現像装置では、現像剤が現像ローラに近い方のオーガにより軸方向に搬送されていく過程で、順次、現像ローラに受け渡されて現像部に搬送される。
【0010】
現像部でトナーを消費した現像剤は再び現像ローラに近いオーガに戻され、軸方向に搬送されていく現像剤と混合されオーガにより下流側に搬送されていく。
【0011】
この現像剤は、下流側に搬送されていく過程で再び現像ローラへ受け渡されトナーを消費してオーガへ戻される動作を繰返すため、現像剤送り方向下流側に行くほどトナー濃度が下がることになる。
【0012】
このトナー濃度の低下は、印刷密度(単位面積あたりの印字面積)が高いほど、印刷幅が広いほど、印刷速度が速く現像剤が軸方向に単位長さ移動する間に現像領域で消費されるトナー量が多いほど、顕著に現れる。
【0013】
このように軸方向でトナー濃度に差があると、印刷画像にも軸方向つまり用紙の幅方向で濃度差が現れ、印刷品質が低下することになる。
【0014】
これを防ぐ方法として、送り羽根の巻き方向を中央部で逆にしたオーガを用いることにより、オーガの送り方向中央部で現像剤を受け渡す方法が開示されている(例えば、特許文献1、2参照。)。この方式によれば、撹拌機構部の中で現像剤の流れが2つになるため、軸方向でのトナー濃度の低下を抑制する事が可能となる。
【特許文献1】
特開平7−152235号公報
【特許文献2】
特開平7−175306等公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸方向に現像剤を搬送する撹拌機構部を有する現像装置では、現像剤が交換時期に達したときの排出時に、現像動作中とは逆方向にオーガを回転させる事により、現像剤を通常の循環方向とは逆方向に搬送し、オーガ軸方向端部に設けられた排出口より現像剤を排出する構成とする事が多く、これらの発明のように、撹拌機構部に2つの現像剤流れを形成すると、排出口に近い方を循環する現像剤は速やかに排出されるが、排出口から遠い方を循環する現像剤が排出口に到達しにくく、全ての現像剤を排出するまでに多大の時間を要するという不具合があった。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、攪拌機構部に、回転によりその軸心方向に現像剤を搬送する送り羽根を有した搬送部材を水平方向に少なくとも2本並設し、前記搬送部材間にその回転軸心方向に沿って前記攪拌機構部の底部から突出した隔壁を設けた現像装置において、前記搬送部材の回転軸心位置を現像部から遠い方を高く配置し、前記隔壁の高さを中央部及び両端部で低く設定し、前記現像部に近い側の搬送部材の現像動作中に上流側となる方の端部に現像剤排出口を設け、前記搬送部材の現像動作中の回転方向を、前記現像部に近い位置の搬送部材では底部の現像剤を現像部方向に寄せる方向とし、前記現像部から遠い位置の搬送部材では前記隔壁に寄せる方向とし、前記現像部に遠い位置の搬送部材は、中央領域が前記隔壁の中央部に対応し、且つ送り羽根ピッチが狭くなっていて、また、現像剤排出時には前記搬送部材の回転方向を現像動作中とは逆方向に回転させることを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、図1〜図4の実施例を用いて詳細に説明する。
【0018】
図1は、本発明に用いられる現像装置の撹拌機構部の概略構成を示す側面図である。撹拌機構部34では、搬送部材である2本のオーガ36a、36bをオーガ外周が現像機4のボトム部及びサイド部と適当な間隔を空けて、オーガ36aがオーガ36bより軸中心が高くなる位置に設けられている。オーガ36a下部の現像機4のボトム部には、トナー濃度センサ45を検出面がオーガ36a下部に蓄積された現像剤と接触するように配置されている。両オーガ間には隔壁41aが現像機4の下部から突出しており、さらにオーガ36b左側の図示しない現像ローラ方向にも隔壁41bが突出して、各オーガ下部領域に現像剤を蓄積する領域を形成している。また、両オーガの間には仕切り板37が設けられている。
【0019】
撹拌機構部34上方には、内部にトナー21を充填したトナーホッパ39と、充填されたトナー21を補給する補給ローラ38が設けられている。撹拌機構部34では、オーガ36a、36bの回転により図の前後方向へ現像剤を移動させながら撹拌する。
【0020】
本実施例では、オーガ36bが時計方向に回転し現像剤を図奥側へ搬送し、図示しない現像機端部でオーガ36a側へ現像剤を流し込み、オーガ36aは図の時計方向に回転し手前側へ現像剤を搬送する。この際、オーガ36a、36b間には隔壁41aが下から突出しており、オーガ36a、36b周囲は隔壁41aと現像機4ボトム部とにより下部が囲まれているため、この領域に蓄積された現像剤がオーガ36a、36bの送り羽根の巻き方向と回転方向により軸方向及び回転方向に押され、オーガ36bでは蓄積された現像剤を現像ローラ方向へ近づける方向に寄せながら図示奥側に、オーガ36aでは図の左側にある隔壁41aに寄せながら手前側に現像剤を搬送する。
【0021】
したがって、オーガ36bでは現像剤を隔壁41b方向に寄せながら図奥側に現像剤を搬送し、その搬送過程で順次現像剤が現像ローラ方向に搬送されていく。トナー濃度センサ45はオーガ36aで搬送されていく現像剤のトナー濃度値を検出して、図示しないトナー濃度制御回路において、この検出値を、規定のトナー濃度の現像剤が搬送されているときの基準値と比較し、トナー濃度が低いと検出された場合には、トナー濃度制御回路からの指令により規定時間補給ローラ38を回転させることにより、トナーホッパ39よりトナー21を撹拌機構部34へ補給する。
【0022】
図2は、本発明の一実施例である撹拌機構部の概略構成を示す上面図である。
【0023】
オーガ36a、36bはシャフト360にスパイラル状に送り羽根361が設けられており、さらに、送り羽根361の無いシャフト360部分の一部にオーガ回転方向に現像剤を移動させるよう機能する突起部362が設けられ、さらに、各オーガの現像剤送り方向下流側端部には、フィン363を設けてある。
【0024】
オーガ36aとしては全ての領域で送り羽根361の間隔が等しいものでもかまわないが、中央部で送り羽根361の間隔(ピッチ)を狭くしたほうがが好ましい。
【0025】
図4は、オーガと隔壁の位置関係を示す側面図である。
【0026】
オーガ36aと36bの中央にある隔壁41aは、オーガ36aの両端部、及び中央部分で隔壁高さが他の領域に比較し低くなっており、かつ、中央部分より両端部の方が低くなっている。オーガ36aの送り羽根361ピッチが短い領域は、この中央部の隔壁高さが低い領域に対応するよう設けられている。また、撹拌機構部34にはオーガ36b上流側端部(図の右側)部分に現像剤排出用の開口部が設けられている。
【0027】
撹拌機構部34での現像剤の流れを図2を用いて説明する。オーガ36aの回転により現像剤は左側方向に搬送される。この際、送り羽根361は現像剤を図の右下方向に押し出すように回転するため現像剤は隔壁41a方向に寄せられながら図右側方向に搬送されていく。この際、中央部分ではオーガピッチが狭くなっているため、この領域ではオーガ羽根間にたまる現像剤の量が増加し、隔壁41a中央部の隔壁高さが低くなった領域から現像剤の一部がオーガ36bへ受け渡される。この領域でオーガ36bへ受け渡されなかった現像剤はさらにオーガ36aにより搬送されて行き、図右側端部の隔壁41aが低い領域に達しオーガ36bに受け渡される。オーガ36bで搬送される現像剤は、オーガ36bの回転により図の左側に搬送される。この際、送り羽根361の回転により現像剤は図の左斜め下方向に寄せられながら搬送されるため、搬送途中で隔壁41bを超えた現像剤が順次図下方に配置された図示しない現像ローラあるいは搬送ローラに受け渡されていく。現像ローラで現像を終えた現像剤は、図示しないガイド部材によりオーガ36bに搬送される。
【0028】
したがって、オーガ36bへ中央部と端部から現像剤が受け渡されるため、トナー消費が多い印刷を行った場合にもオーガ36b下流側でトナー濃度が大きく低下することなく、高品質の印刷を行うことが可能となる。
【0029】
図3は、現像剤排出のためオーガを逆回転したときの現像剤の流れを示す図である。オーガ36aの回転により現像剤は図左斜め上に寄せられながら搬送される。最下流側の隔壁が低くなった部分で、オーガ36bに受け渡される。オーガ36bでは現像剤は、隔壁41a方向に寄せられながら搬送されていく。この際中央部あるいは右側の隔壁の低くなった領域でも、オーガ36bがオーガ36aより低い位置にあるため寄せられた現像剤がオーガ36a方向に搬送されることはなく現像剤はオーガ36bの右側端部まで搬送されていき排出口にいたる。このように現像剤がオーガ中を循環して排出口に搬送される現像剤量が少なくなってしまい排出に時間がかかるということが無く、短時間で現像剤を排出することが可能となる。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、2成分現像剤を用いた現像装置で、軸方向でトナー濃度の差が少なく品質の高い印刷が可能で、かつ、現像剤の排出が容易で操作性の良い現像装置及び静電記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明現像装置の撹拌機構部の概略構成を示す側面図。
【図2】本発明における撹拌機構部の一実施例を示す上面図。
【図3】本発明の一実施例における現像剤排出のためオーガを逆回転したときの現像剤の流れを示す上面図。
【図4】本発明の一実施例におけるオーガと隔壁の位置関係を示す側面図。
【図5】従来の静電記録装置の概略構成図。
【符号の説明】
1 感光体
3 露光装置
4 現像装置
20 現像剤
21 トナー
25 キャリア
30 マグネットローラ
31 現像ローラ
34 撹拌機構部
36a、36b オーガ
41a 隔壁[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to an electrostatic recording apparatus such as an electrophotographic printer or a copying machine, and more particularly to a stirring mechanism portion of a developing apparatus using a magnetic developer.
[0002]
[Prior art]
A schematic configuration of a conventional electrostatic recording apparatus will be described with reference to FIG.
[0003]
In an electrostatic recording apparatus such as a copying machine or a printer, toner is attached to an electrostatic latent image formed on a photosensitive member by a developing device, the toner image is transferred to a sheet, and then heated to fix the image. Form.
[0004]
The developing
[0005]
The developer mixed and stirred by the
[0006]
The replenished
[0007]
As described above, in the
[0008]
Usually, the two augers are rotated so that the developer moving directions are different from each other, the developer is circulated in the stirring mechanism, and the toner is replenished in the developer conveyed by the auger located at a position far from the developing roller, The developer replenished with toner is delivered to an auger located near the developing roller.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the developing device having a pair of axially conveying members for the developer in the stirring mechanism portion, the developer is sequentially developed in the process of being conveyed in the axial direction by the auger closer to the developing roller. It is delivered to the roller and conveyed to the developing unit.
[0010]
The developer that has consumed toner in the developing unit is returned again to the auger near the developing roller, mixed with the developer conveyed in the axial direction, and conveyed downstream by the auger.
[0011]
The developer is transferred to the developing roller again in the process of being conveyed downstream, and the operation of consuming the toner and returning to the auger is repeated. Therefore, the toner concentration decreases toward the downstream in the developer feeding direction. Become.
[0012]
This decrease in toner density is consumed in the development area while the printing density (printing area per unit area) is higher, the printing width is wider, the printing speed is faster, and the developer moves unit length in the axial direction. The more the toner amount, the more noticeable.
[0013]
If there is a difference in toner density in the axial direction as described above, a density difference also appears in the print image in the axial direction, that is, in the width direction of the paper, and print quality deteriorates.
[0014]
As a method for preventing this, a method is disclosed in which a developer is delivered at the central portion in the feed direction of the auger by using an auger in which the winding direction of the feed blade is reversed at the central portion (for example, Patent Documents 1 and 2). reference.). According to this method, since there are two developer flows in the stirring mechanism portion, it is possible to suppress a decrease in the toner concentration in the axial direction.
[Patent Document 1]
JP-A-7-152235 [Patent Document 2]
JP-A-7-175306 etc.
[Problems to be solved by the invention]
However, in a developing device having an agitation mechanism that transports developer in the axial direction, the developer is removed by rotating the auger in the direction opposite to that during the developing operation when the developer is discharged when the replacement time is reached. In many cases, the developer is transported in a direction opposite to the normal circulation direction, and the developer is discharged from a discharge port provided at the end portion in the auger axial direction. When the developer flow is formed, the developer that circulates closer to the discharge port is quickly discharged, but the developer that circulates farther from the discharge port is difficult to reach the discharge port until all the developer is discharged. There was a problem that it took a lot of time.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides at least two conveying members arranged in the horizontal direction in the agitating mechanism portion, each having a feeding blade that conveys developer in the axial direction by rotation, and is arranged between the conveying members. In a developing device provided with a partition wall protruding from the bottom of the stirring mechanism along the direction of the rotation axis, the position of the rotation axis of the conveying member is located farther from the development unit, and the height of the partition is increased. A developer discharge port is provided at the end on the upstream side during the developing operation of the conveying member near the developing unit , which is set low at the center and both ends, and the rotation direction during the developing operation of the conveying member In the transport member located near the developing unit, the developer at the bottom is moved in the direction toward the developing unit, and the transport member located far from the developing unit is moved in the direction toward the partition, and transported at a position far from the developing unit. member in the central region of the partition Corresponding to parts, and feed has become narrow blade pitch, also at the time of the developer discharge is characterized by rotating in the opposite direction as during the developing operation of the rotation direction of the conveying member.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in FIGS.
[0018]
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a stirring mechanism portion of a developing device used in the present invention. The
[0019]
Above the
[0020]
In this embodiment, the
[0021]
Therefore, the developer is conveyed to FIG rear side while attracted to the
[0022]
FIG. 2 is a top view illustrating a schematic configuration of a stirring mechanism unit according to an embodiment of the present invention.
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
FIG. 4 is a side view showing the positional relationship between the auger and the partition wall.
[0026]
The
[0027]
The flow of the developer in the
[0028]
Therefore, since the developer is transferred to the
[0029]
FIG. 3 is a diagram illustrating the flow of the developer when the auger is rotated in reverse to discharge the developer. Due to the rotation of the
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, a developing device using a two-component developer, capable of high-quality printing with little difference in toner density in the axial direction, easy to discharge the developer, and easy to operate, and An electrostatic recording apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a stirring mechanism portion of a developing device of the present invention.
FIG. 2 is a top view showing an embodiment of a stirring mechanism section in the present invention.
FIG. 3 is a top view showing the flow of the developer when the auger is reversely rotated for discharging the developer in one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a positional relationship between an auger and a partition wall in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional electrostatic recording apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記搬送部材の回転軸心位置を現像部から遠い方を高く配置し、前記隔壁の高さを中央部及び両端部で低く設定し、前記現像部に近い側の搬送部材の現像動作中に上流側となる方の端部に現像剤排出口を設け、前記搬送部材の現像動作中の回転方向を、前記現像部に近い位置の搬送部材では底部の現像剤を現像部方向に寄せる方向とし、前記現像部から遠い位置の搬送部材では前記隔壁に寄せる方向とし、前記現像部に遠い位置の搬送部材は、中央領域が前記隔壁の中央部に対応し、且つ送り羽根ピッチが狭くなっていて、また、現像剤排出時には前記搬送部材の回転方向を現像動作中とは逆方向に回転させることを特徴とした現像装置。At least two transport members having feed blades for transporting the developer in the axial direction by rotation in the agitating mechanism section are arranged in parallel in the horizontal direction, and the stirring is performed between the transport members along the rotational axis direction. In the developing device provided with a partition wall protruding from the bottom of the mechanism unit,
The rotational axis position of the transport member is arranged higher at a position farther from the developing unit, the height of the partition wall is set lower at the center and both ends , and upstream during the developing operation of the transport member on the side closer to the developing unit. A developer discharge port is provided at the end which becomes the side, and the rotation direction during the developing operation of the transport member is set to a direction in which the developer at the bottom of the transport member close to the developing unit is moved toward the developing unit, The transport member at a position far from the developing unit is in the direction approaching the partition, and the transport member at a position far from the developing unit has a central area corresponding to the central part of the partition and a narrowing blade pitch. The developing device is characterized in that when the developer is discharged, the rotation direction of the conveying member is rotated in the direction opposite to that during the developing operation.
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