JP4364656B2 - Development device - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置やファクシミリ装置、さらには各種のプリンタ等の画像形成装置に適用される現像装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus, a facsimile apparatus, and a developing device applied to an image forming apparatus such as various printers.
従来、特許文献1に記載されているような画像形成装置用の現像装置が知られている。この現像装置は、感光体ドラムの周面にトナーを供給してトナー像を形成させるものであり、現像装置本体内に周面が感光体ドラムの周面と対向するように装着された現像ローラと、この現像ローラの上方位置に配設された、現像剤を長手方向に搬送する第1攪拌搬送手段と、この第1攪拌搬送手段と逆方向に搬送する第2攪拌搬送手段とを備えて構成され、現像剤はこれら第1および第2攪拌搬送手段間を循環搬送されつつ一部が感光体ドラムへ供給されるようになっている。
Conventionally, a developing device for an image forming apparatus as described in
前記第1および第2攪拌搬送手段は、いずれも回転軸回りに一体回転するいわゆるスクリューフィーダが採用されるのが一般的であるが、特許文献1のものは、軸支されずに現像ローラの回転に従動させる態様が開示されている。具体的には、第1攪拌搬送手段として磁性体からなるコイル状部材が採用され、このコイル状部材が現像ローラに埋設された永久磁石の磁力で磁着されることにより常時現像ローラの表面に当接した状態とされている。
The first and second agitating / conveying units generally employ so-called screw feeders that rotate integrally around a rotation axis. However, the one disclosed in
したがって、現像ローラを軸心回りに駆動回転させることにより、コイル状部材は、現像ローラに従動してコイル状部材を長手方向に貫通した中心線回りに回転するとともに、現像ローラ内の永久磁石の磁力で磁化され、これによって現像剤を吸着しながら長手方向に向けて搬送するようになっている。
ところで、特許文献1に記載された上記のような現像装置にあっては、コイル状部材が現像ローラの周面に直接接触しているため、現像ローラの周面を損傷させる虞があるという問題点を有している。
By the way, in the developing device as described in
また、コイル状部材は、強制駆動される攪拌搬送手段に代えて使用されるものであるが、強制駆動の攪拌搬送手段に比べて攪拌能力が向上するわけではなく、現像ローラに従動するものであるため、むしろ攪拌搬送能力が低下するという問題点が存在する。 The coiled member is used instead of the forcedly driven stirring and conveying means, but the stirring ability is not improved as compared with the forcedly driven stirring and conveying means, and the coiled member is driven by the developing roller. Therefore, there is a problem that the agitating / conveying capacity is rather lowered.
さらにコイル状部材は、現像ローラの永久磁石によって磁化されて現像剤を吸着するため、コイル状部材にまとわり付いた現像剤に起因して現像剤が凝集し易くなるという問題点も存在する。凝集した現像剤がコイル状部材から現像ローラの周面に剥がれ落ちると、団塊状の現像剤が感光体ドラムに供給されることになり、これによって感光体ドラムの周面に適正なトナー画像を形成させることができなくなるという不都合が存在する。 Further, since the coil-shaped member is magnetized by the permanent magnet of the developing roller and adsorbs the developer, there is also a problem that the developer easily aggregates due to the developer clinging to the coil-shaped member. . When the agglomerated developer is peeled off from the coil-shaped member onto the peripheral surface of the developing roller, the aggregated developer is supplied to the photosensitive drum, whereby an appropriate toner image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum. There is an inconvenience that it cannot be formed.
また、本発明は、特許文献1の内容とは直接的な係りはないが、現像装置のコンパクト化を図った上で現像剤の装填容量を大きくするという解決課題も有している。
Further, the present invention is not directly related to the contents of
本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであって、現像ローラの周面損傷が生じない
ようにした上で現像剤の攪拌搬送能力を向上させ、これによって感光体ドラムの周面に常に適正なトナー画像を形成させることができるとともに、現像装置のコンパクト化を図った上で現像剤の装填容量を大きくし得る現像装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a situation, and improves the stirring and conveying ability of the developer while preventing the peripheral surface of the developing roller from being damaged, so that the peripheral surface of the photosensitive drum is always appropriate. An object of the present invention is to provide a developing device capable of forming a toner image and increasing the developer loading capacity while reducing the size of the developing device.
請求項1記載の発明は、現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌搬送手段と、この攪拌搬送手段により搬送中の現像剤の一部を受け取って感光体に供給する現像ローラとが所定の現像装置本体内に内装されてなる現像装置において、前記現像装置本体の内部の壁面と前記攪拌搬送手段との間には、軸支されることなく当該攪拌搬送手段の駆動に従動して回転する攪拌補助部材が備えられ、前記攪拌補助部材は、金属製の芯材と、この芯材を被覆した弾性材料製の被覆材とからなり、前記攪拌補助部材は円柱状に形成され、前記被覆材は、円柱部と、この円柱部に隣接して設けられた、攪拌部材を有する攪拌部とを備えていることを特徴とするものである。 First aspect of the present invention, a 攪拌搬feed means you convey the developer while stirring, a predetermined developing roller for supplying to the photosensitive member receives a part of the developer being conveyed by the攪拌搬feed means in the developing apparatus the developing apparatus comprising been furnished in the body, between the wall and the stirring conveying means of the inner part of the developing device body is driven to drive the person the stirring拌搬feeding means without being journalled agitating auxiliary member which rotates with al will be, the agitating auxiliary member is composed of a metal core member, an elastic material made of covering material coated with the core material, the agitating auxiliary member formed in a cylindrical shape The covering material is provided with a cylindrical portion and a stirring portion provided adjacent to the cylindrical portion and having a stirring member .
この発明によれば、現像装置本体内に装填された現像剤は、攪拌搬送手段によって攪拌されつつ一部が現像ローラを介して感光体に供給され、これによって感光体の周面にトナー像を形成させる。トナー像形成に用いられなかった残余の現像剤は、現像装置内を攪拌されつつ循環搬送される。 According to the present invention, the developer loaded into the developing device main body part while being agitated by 攪拌搬feed means is fed to the photosensitive member through the developing roller, whereby the toner image on the peripheral surface of the photosensitive member To form. Residual developer not used for toner image formation is circulated and conveyed while being stirred in the current image device.
そして、現像装置本体の内部の壁面と攪拌搬送手段との間に装填された攪拌補助部材は、軸支されることなく、すなわち遊動状態で第1攪拌搬送手段の駆動に従動するように構成されているため、現像剤は、攪拌搬送手段に加えて攪拌補助部材の回転によっても常に攪拌されることになり、攪拌搬送手段との相加効果でより確実に均一化される。 Then, stirring auxiliary member loaded between the wall and the 攪拌搬feeding means of the inner portion of the developing device main body, without being journalled, i.e. so as to follow the drive of the first stirring conveying means floating state order to that is configured, the current Zozai is always to be agitated, be more reliably equalized with additive effect of the 攪拌搬feed means by the rotation of the agitating auxiliary member in addition to 攪拌搬feed means The
また、攪拌補助部材を採用することによって、従来のような大きな攪拌搬送手段を採用しなくても、現像装置本体における攪拌搬送手段が存在する現像剤貯留空間内の隅々の現像剤をも攪拌することが可能になるため、現像装置は、大きな攪拌搬送手段を用いない分、大きな現像剤装填容量を確保した上でコンパクト化を図り得るようになる。 Further, by adopting the agitation auxiliary member, without employing the 攪拌搬feed means big as the conventional, the corners of the developer storage space is put that攪拌搬feed means to the developing device main body exists it becomes possible to stir even a developer, a developing apparatus, an amount equivalent to using a large攪拌搬feed means, so obtaining achieving downsizing while ensuring a large developer loading capacity.
また、攪拌補助部材は、金属製の芯材と、この芯材を被覆した弾性材料製の被覆材とからなっており、表面側が例えばゴム等のエラストマーからなる弾性部材製の被覆材を備えて形成されているため、現像装置本体内で自由に遊動しても、攪拌搬送手段や現像装置本体の内部の壁面を損傷させるような不都合は生じない。 The agitation assisting member is composed of a metal core material and a coating material made of an elastic material covering the core material, and the surface side includes a coating material made of an elastic member made of an elastomer such as rubber. because it is formed, be freely floating in the developing device body, inconveniences damaging the wall surface of the inner portion of 攪拌搬feeding means and the developing device body does not occur.
さらに、攪拌補助部材は円柱状に形成され、前記被覆材は、円柱部と、この円柱部に隣接して設けられた、攪拌部材を有する攪拌部とを備えているため、攪拌補助部材が攪拌搬送手段の駆動回転に従動して軸心回りに回転することにより、現像剤は攪拌補助部材の攪拌部の攪拌部材によって攪拌されるため、現像装置本体内の現像剤は攪拌補助部材が存在しない場合に比較してより確実に均一化する。 Further, the agitating auxiliary member formed in a cylindrical shape, the covering member includes a cylindrical portion, provided adjacent to the cylindrical portion, due to the provision of a stirring section having a stirring member, the stirring auxiliary member 攪 Since the developer is agitated by the agitating member of the agitating portion of the agitation assisting member by following the drive rotation of the agitating and conveying means and rotating around the axis, the agitation assisting member exists in the developing device main body. Compared with the case where it does not, it makes uniform more reliably.
請求項2の発明は、現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌搬送手段と、この攪拌搬送手段により搬送中の現像剤の一部を受け取って感光体に供給する現像ローラとが所定の現像装置本体内に内装されてなる現像装置において、
前記現像装置本体の内部の壁面と前記攪拌搬送手段との間には、軸支されることなく当該攪拌搬送手段の駆動に従動して回転する攪拌補助部材が備えられ、
前記現像装置本体の内部の壁面には、攪拌補助部材の表面に付着した現像剤を掻き取る掻取り部が設けられていることを特徴とする現像装置。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a predetermined developing device main body including an agitating / conveying means for agitating and conveying the developer and a developing roller for receiving a part of the developer being conveyed by the agitating / conveying means and supplying the part to the photosensitive member. In the developing device built in,
Between the inner wall surface of the developing device main body and the stirring and conveying means, a stirring auxiliary member that rotates following the driving of the stirring and conveying means without being pivotally supported is provided.
The developing device in the inside of the wall of the body, the current image device you characterized in that scraping unit for scraping off the developer adhered to the surface of the agitating assisting member is provided.
この発明によれば、攪拌搬送手段の駆動で攪拌補助部材が従動回転することにより、現像装置本体の内部の壁面に設けられた掻取り部が攪拌搬送手段の周面に当接して攪拌補助部材の表面に付着した現像剤を掻き取るため、現像剤が攪拌補助部材の表面に付着して凝集するような不都合の発生が有効に防止される。 According to the invention, by the agitating auxiliary member by driving the 攪拌搬feed means driven to rotate, scraping portion provided on the wall surface of the inner portion of the developing device main body in contact with the peripheral surface of 攪拌搬feed means Since the developer adhering to the surface of the stirring assisting member is scraped off, it is possible to effectively prevent the inconvenience that the developer adheres to the surface of the stirring assisting member and aggregates.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、前記攪拌補助部材は、前記攪拌搬送手段の上方に位置し、その自重で現像剤中に沈み込んで攪拌搬送手段の表面と当接するべく構成されていることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the invention, in the invention of
この発明によれば、攪拌補助部材は、攪拌搬送手段の表面と確実に当接することになり、当該攪拌搬送手段と常に接して確実に従動回転させ易くなる。 According to the present invention, stirring the auxiliary member is made to reliably contact with the surface of the 攪拌搬feed means, easily always reliably rotated in contact with the person the agitation拌搬feeding means.
請求項4の発明は、請求項2記載の発明において、前記攪拌補助部材は、金属製の芯材と、この芯材を被覆した弾性材料製の被覆材とからなっていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 , wherein the agitation assisting member is composed of a metal core material and a coating material made of an elastic material covering the core material. Is.
この発明によれば、攪拌補助部材は、金属製の芯材と、この芯材を被覆した弾性材料製の被覆材とからなっており、表面側が例えばゴム等のエラストマーからなる弾性部材製の被覆材を備えて形成されているため、現像装置本体内で自由に遊動しても、第1攪拌搬送手段や現像装置本体の内部の壁面を損傷させるような不都合は生じない。また、攪拌補助部材は、金属製の芯材を弾性材料で被覆することによって形成されているため、当該芯材の重量を調節することによって攪拌補助部材の比重が容易に設定される。 According to this invention, the stirring auxiliary member is made of a metal core and a cover made of an elastic material covering the core, and the surface side is made of an elastic member made of an elastomer such as rubber. because it is formed with a wood, be freely floating in the developing apparatus main body, it does not occur inconvenience such as damaging the wall of the inner portion of the first stirring and conveying means and the developing apparatus. Moreover, since the stirring assisting member is formed by coating a metal core with an elastic material, the specific gravity of the stirring assisting member is easily set by adjusting the weight of the core.
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記攪拌搬送手段は、現像剤を攪拌しつつ搬送する第1攪拌搬送手段と、この第1攪拌搬送手段に隣接して設けられ第1攪拌搬送手段による現像剤の搬送方向下流側で前記第1攪拌搬送手段からの現像剤を受け取って逆方向に攪拌しつつ搬送する第2攪拌搬送手段とを備え、前記第1攪拌搬送手段は、前記第2攪拌搬送手段より上方位置に設けられているとともに、第2攪拌搬送手段による現像剤の搬送方向下流側で現像剤を前記第1攪拌搬送手段へ戻す現像剤戻し手段が設けられ、この現像剤戻し手段は、軸心回りに回転する円柱状の回転体と、この回転体の周方向に設けられた所定個数の磁極とを備えてなる現像剤汲上げ手段であることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the agitating and conveying means includes a first agitating and conveying means that conveys the developer while stirring, and the first agitating and conveying means. A second agitating and conveying means that is provided adjacently and receives the developer from the first agitating and conveying means on the downstream side in the developer conveying direction by the first agitating and conveying means and agitates it in the reverse direction; The first agitating / conveying means is provided at a position above the second agitating / conveying means, and returns the developer to the first agitating / conveying means on the downstream side in the developer conveying direction by the second agitating / conveying means. Returning means is provided, and the developer returning means is a developer pumping means comprising a columnar rotating body that rotates around an axis and a predetermined number of magnetic poles provided in the circumferential direction of the rotating body. It is characterized by being
この発明によれば、第2攪拌搬送手段の下流端に搬送された現像剤は、現像剤汲み上げ手段の駆動で磁力により吸着されながら第1攪拌搬送手段に汲み上げられ、これによって第1および第2攪拌搬送手段間で循環搬送される。そして、第1攪拌搬送手段が前記第2攪拌搬送手段より上方位置に設けられているため(すなわち二階建て方式であるため)、第1および第2搬送手段が横方向に並設されたもの(すなわち平屋建て方式)に比較し、現像装置の幅寸法を狭くすることが可能になり、これによって画像形成装置の設置床面の占有面積が少なくなるとともに、コンパクト化に貢献する。 According to the present invention, the developer conveyed to the downstream end of the second agitating / conveying means is pumped up to the first agitating / conveying means while being adsorbed by the magnetic force by the driving of the developer pumping means. It is circulated and conveyed between the stirring and conveying means. And since the 1st stirring conveyance means is provided in the upper position rather than the said 2nd stirring conveyance means (namely, since it is a two-story system), the 1st and 2nd conveyance means was arranged in parallel in the horizontal direction ( In other words, the width of the developing device can be made narrower than that of the one-story building), thereby reducing the occupation area of the installation floor surface of the image forming apparatus and contributing to downsizing.
請求項1記載の発明によれば、現像装置本体の内部の壁面と攪拌搬送手段との間に装填された攪拌補助部材は、何ものにも軸支されることのない遊動状態で攪拌搬送手段の駆動に従動して回転するように構成されているため、現像剤は、攪拌搬送手段に加えて攪拌補助部材によっても常に攪拌され、攪拌搬送手段との相加効果で現像剤をより確実に均一化することができる。 According to the first aspect of the invention, agitation auxiliary member loaded between the wall and the 攪拌搬feeding means of the inner portion of the developing device body, 攪in floating state that is not pivotally supported to nothing拌搬feed means order to that is configured to rotate by being driven by the driving of the developer is always agitated by stirring the auxiliary member in addition to 攪拌搬feed means, in additive effect with 攪拌搬feed means it is possible to reliably equalize the current image agent.
また、攪拌補助部材は、金属製の重い物質を含んでいるため、キャリヤが攪拌補助部材に磁着することに起因して現像剤が凝集し、これによって現像剤が不均一になるような不都合の発生を確実に防止することができる。 Further, since the stirrer member contains a heavy metal material , the developer aggregates due to the carrier being magnetically attached to the stirrer member, thereby causing the developer to become non-uniform. Can be reliably prevented.
また、攪拌補助部材を採用することによって、従来のような大きな攪拌搬送手段を採用しなくても、現像装置本体における攪拌搬送手段が存在する現像剤貯留空間内の隅々の現像剤をも攪拌することが可能になるため、大きな攪拌搬送手段を用いない分、大きな現像剤装填容量を確保した上で現像装置のコンパクト化を図ることができる。 Further, by adopting the agitation auxiliary member, without employing the 攪拌搬feed means big as the conventional, the corners of the developer storage space is put that攪拌搬feed means to the developing device main body exists it becomes possible to stir even a developer, without a large攪拌搬feed means minute, it is possible to reduce the size of the developing device while ensuring a large developer loading capacity.
また、攪拌補助部材は、金属製の芯材を弾性材料で被覆することによって形成されているため、現像装置本体内で自由に遊動しても、攪拌搬送手段や壁面を損傷させるような不都合の発生を確実に防止することができる。 The stirring assisting member, which is formed by coating a metal core with an elastic material, be freely floating in the developing device body, inconveniences damaging the 攪拌搬feeding means and the wall surface Can be reliably prevented.
さらに、攪拌補助部材が攪拌搬送手段の駆動回転に従動して軸心回りに回転することにより、攪拌補助部材の攪拌部の攪拌部材によって攪拌されるため、現像装置本体内の現像剤をより効果的に均一化することができる。 Further, by rotating in a driven agitating auxiliary member is a rotation of the 攪拌搬feed unit around the axis, to be agitated by the agitating member of the agitation portion of the agitation support member, the developer in the developing device main body and more It can be made uniform effectively.
請求項2記載の発明によれば、現像装置本体の内部の壁面には、攪拌補助部材の表面に付着した現像剤を掻き取る掻取り部が設けられているため、攪拌搬送手段の駆動で攪拌補助部材が従動回転することにより、攪拌補助部材の表面に付着した現像剤は、現像装置本体の内部の壁面に設けられた掻取り部によって掻き取られ、これによって現像剤が攪拌補助部材の表面に付着して凝集するような不都合の発生を有効に防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, on the wall surface of the inner portion of the developing device body, since the scraping portion for scraping off the developer adhered to the surface of the agitating auxiliary member is provided, the drive of 攪拌搬feed means in by stirring auxiliary member is rotated, the developer adhering to the surface of the agitating auxiliary member is scraped by the scraping portion provided on the wall surface of the inner portion of the developing device main body, whereby the developer is stirred auxiliary It is possible to effectively prevent the occurrence of inconvenience such as adhesion and aggregation on the surface of the member.
請求項3記載の発明によれば、攪拌補助部材は、前記搬送手段の上方に位置し、その自重で現像剤中に沈み込んで攪拌搬送手段の表面と当接するべく構成されているため、攪拌搬送手段の表面と確実に当接することになり、当該攪拌搬送手段と常に接して確実に従動回転することができる。 According to the third aspect of the present invention, stirring assisting member, before located above the Ki搬 feed means, because it is configured to abut the surface of the stirring conveyance means sinks in the developer under its own weight , will be surely contact with the surface of the 攪拌搬feeding means, can be reliably rotated always in contact with the person the agitation拌搬feeding means.
請求項4記載の発明によれば、攪拌補助部材は、金属製の芯材を弾性材料で被覆することによって形成されているため、現像装置本体内で自由に遊動しても、攪拌搬送手段や壁面を損傷させるような不都合の発生を確実に防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, stirring the auxiliary member, which is formed by coating a metal core with an elastic material, be freely floating in the developing device body,攪拌搬feeding means It is possible to reliably prevent the occurrence of inconvenience that damages the wall surface.
請求項5記載の発明によれば、第1攪拌搬送手段が前記第2攪拌搬送手段より上方位置に設けられているため、第1および第2搬送手段が横方向に並設されたものに比較し、現像装置の幅寸法を狭くすることが可能になり、これによって画像形成装置の設置床面の占有面積を少なくすることが可能になるとともに、コンパクト化に貢献することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the first agitating / conveying means is provided at a position above the second agitating / conveying means, so that the first and second conveying means are compared with those arranged in parallel in the lateral direction. In addition, it is possible to reduce the width of the developing device, thereby making it possible to reduce the occupation area of the installation floor surface of the image forming apparatus and to contribute to downsizing.
以下、本発明に係る現像装置を説明するに先立って、本発明における「現像剤」という用語の定義を行う。「現像剤」とは、「トナー」と「磁性キャリヤ」とからなる二成分系の混合物のことである。そして、「トナー」とは、着色剤、電荷制御剤、ワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた粒径が略6〜12μmの微粉体のことである。また、「磁性キャリヤ」とは、Fe3O4等の粒経が略60〜200μmの磁性粒子のことであり、トナーを帯電させるためのものである。 Before describing the developing device according to the present invention, the term “developer” in the present invention will be defined. “Developer” refers to a two-component mixture of “toner” and “magnetic carrier”. The “toner” is a fine powder having a particle size of about 6 to 12 μm in which additives such as a colorant, a charge control agent, and wax are dispersed in a binder resin. The “magnetic carrier” refers to magnetic particles having a particle size of about 60 to 200 μm, such as Fe 3 O 4, for charging the toner.
そして、「トナー」は、トナーカートリッジから現像装置に適宜補給される消耗品であるのに対し、「キャリヤ」は、予め所定量が現像装置内に装填されており、消耗することなく循環使用されるため、通常、補給されることはない。 The “toner” is a consumable that is appropriately replenished from the toner cartridge to the developing device, whereas the “carrier” is loaded in a predetermined amount in the developing device in advance, and is circulated and used without being consumed. Therefore, it is not normally replenished.
図1は、本発明に係る現像装置20が適用された4連タンデム現像方式のカラー画像形成装置の一実施形態を示す側面視の説明図である。図1に示すように、画像形成装置10は、中心的役割を果たす画像形成ユニット11と、この画像形成ユニット11の下方位置に配設された転写ベルトユニット12と、この転写ベルトユニット12が装着される給紙ユニット13と、この給紙ユニット13を介して用紙を画像形成ユニット11と転写ベルトユニット12との間に送り込むべき用紙を貯留する用紙貯留部14と、画像形成ユニット11および転写ベルトユニット12の直下流側(図1の左方)に配設された定着ユニット15とが、外観視で直方体状を呈した箱形の機器本体16に内装されることにより形成されている。
FIG. 1 is a side view illustrating a color image forming apparatus of a quadruple tandem developing system to which a developing
前記画像形成ユニット11は、用紙貯留部14から給紙ユニット13を介して供給された用紙に対してトナー画像の転写処理を施すものであり、本実施形態においては、上流側(図1の右側)から下流側へ向けて順次配設されたイエロー用ユニット11Yと、マゼンダ用ユニット11Mと、シアン用ユニット11Cと、ブラック用ユニット11Kとを備えている。各ユニット11Y,11M,11C,11Kは、機器本体16および各部に対して所定の相対的な位置関係で位置決めされて機器本体16内に装着されている。
The
各ユニット11Y,11M,11C,11Kには、現像装置20および感光体ドラム111がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム111は、対応した現像装置20からトナーの供給を受け、図1において時計方向へ向けて回転するようになっている。
Each
各感光体ドラム111の図1における上方左寄りの位置には帯電器112がそれぞれ設けられているとともに、同上方右寄りの位置には露光装置113がそれぞれ設けられている。そして、各感光体ドラム111は、前記帯電器112によって周面が一様に帯電され、図略の原稿画像の読取り装置等から入力された画像データに基づくLED光が前記各露光装置113から帯電後の感光体ドラム111の周面に照射されることにより、各感光体ドラム111の周面に静電潜像が形成されるようになっている。かかる静電潜像に現像装置20からトナーが供給されることにより、感光体ドラム111の周面にトナー像が形成される。
A
前記転写ベルトユニット12は、画像形成ユニット11の下方位置において各感光体ドラム111と対応するように設けられている。かかる転写ベルトユニット12は、給紙ユニット13にマウントされる基台121と、この基台121に支持されて図1における反時計方向に向けて周回する転写ベルト122とを備えている。転写ベルト122は、基台121の図1における左端部に設けられた駆動ローラ133と、同右端部に設けられた従動ローラ134と、これら駆動ローラ133および従動ローラ134間において若干上方位置に転写ベルト122を介して各感光体ドラム111と対向配置された複数の転写ローラ135とに掛け回され、駆動ローラ133の回転駆動によって周回するようになっている。
The
前記各転写ローラ135は、転写ベルト122を介して対応した各感光体ドラム111に押し付けられ、これによって転写ベルト122で搬送される用紙への感光体ドラム111からの転写が確実に行われるようになっている。また、各感光体ドラム111の図1における左方下部位置には感光体ドラム111周面の残留トナーを除去してクリーニングするクリーニング装置114が設けられている。クリーニング装置114によって清浄化処理された感光体ドラム111の周面は、新たな帯電処理のために帯電器112へ向かうことになる。
Each of the
前記給紙ユニット13は、用紙貯留部14に装填された用紙の束から1枚ずつをピックアップして感光体ドラム111と転写ベルト122との間へ送り込むものであり、本実施
形態では、転写ベルトユニット12と一体的に機器本体16に対して挿脱されるようになっている。かかる給紙ユニット13には、用紙貯留部14内の用紙束からピックアップされた最上位のものを搬送する所定の搬送ローラ対131や、転写ベルト122と感光体ドラム111とに臨む位置に配設されて用紙の位置決めを行った後に当該用紙を送り出すレジストローラ対132等が設けられている。
The
そして、用紙貯留部14からピックアップされた用紙は、搬送ローラ対131およびレジストローラ対132を介して転写ベルト122上に供給され、当該転写ベルト122の周回に伴って画像形成ユニット11と転写ベルトユニット12との間を通過させられ、この通過中に用紙に各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム111のトナー画像が順次転写される。
Then, the paper picked up from the
トナー画像の転写された用紙は、定着ローラ対151を有する定着ユニット15に導入され、ここで加熱された定着ローラ対151間を通過することによる熱定着処理によって用紙上にトナーの定着されたカラー画像が形成される。定着処理の完了したカラー画像付きの用紙は、所定の搬送路を通って機器本体16の頂部に形成された排出部161へ排出される。
The sheet on which the toner image has been transferred is introduced into a fixing
図2および図3は、このような画像形成装置10への適用が好適な本発明に係る現像装置20の一実施形態を示す斜視図であり、図2は、蓋体29が現像装置本体21から外された状態、図3は、現像装置本体21に蓋体29が装着された状態をそれぞれ示している。また、図4は、図3のA−A線断面図であり、図5は、図3のB−B線断面図である。なお、図2〜図5において、X−X方向を幅方向、Y−Y方向を前後方向といい、特に−X方向を左方、+X方向を右方、−Y方向を前方、+Y方向を後方という。
2 and 3 are perspective views showing an embodiment of the developing
これらの図に示すように、現像装置20は、現像装置本体21と、この現像装置本体21の上面開口を閉止する蓋体29とを備えて構成されている。前記現像装置本体21内には、図4に示すように、上部スクリューフィーダ(第1攪拌搬送手段)30と、この上部スクリューフィーダ30の略直下に位置した下部スクリューフィーダ(第2攪拌搬送手段)40と、これら上下のスクリューフィーダ30,40間の上下方向略中央部の若干後方に位置した汲上げローラ(汲上げ手段(現像剤戻し手段))50と、前記下部スクリューフィーダ40の前方に位置した現像ローラ60とが、それぞれ所定の位置関係で配設されている。
As shown in these drawings, the developing
現像装置本体21の上部スクリューフィーダ30が装着される空間である後述の上部攪拌室235には、上部攪拌室235内で自由に動くことができる(遊動することができる)いずれにも軸支されていない第1実施形態の攪拌補助部材70が装填されている。
An
かかる現像装置本体21は、図2に示すように、右端部の汲上げローラ装着部22と、この汲上げローラ装着部22の左方の仕切り板231(図5)上方に形成された上部スクリューフィーダ装着部23と、仕切り板231の下方に形成された下部スクリューフィーダ装着部24とに区分されている。
As shown in FIG. 2, the developing device
前記汲上げローラ装着部22は、図4に示すように、上下のスクリューフィーダ30,40および汲上げローラ50の三者が装着される部分であり、現像装置本体21の右側に当該現像装置本体21の長さ寸法の略1/4〜1/5を占めた状態で形成されている。かかる汲上げローラ装着部22では、上部スクリューフィーダ30の略直下に下部スクリューフィーダ40が配設されているとともに、上部スクリューフィーダ30と下部スクリューフィーダ40との間で若干後方寄りの位置に汲上げローラ50が設けられている。
As shown in FIG. 4, the pumping
前記上部スクリューフィーダ装着部23は、仕切り板231(図5)の上部で上部スクリューフィーダ30が装着される部分であり、汲上げローラ装着部22の左方位置上部から左方に向けて延設された状態で形成されている。
The upper screw
前記下部スクリューフィーダ装着部24は、仕切り板231の下部で下部スクリューフィーダ40が装着される部分であり、汲上げローラ装着部22の左方位置下部から左方に向けて延設された状態で形成されている。
The lower screw
前記汲上げローラ装着部22は、図4に示すように、略円弧形状を呈した下部円弧状前壁221と、この下部円弧状前壁221の下端縁部から汲上げローラ50の外周面の若干外方に向けて後上りに傾斜した傾斜底板222と、この傾斜底板222の後縁部から汲上げローラ50の後方上部に向けて延設された略円弧形状の円弧状後壁223と、この円弧状後壁223の上縁部から後上りで傾斜して延設された傾斜後壁224と、前記下部円弧状前壁221の上縁部から上部スクリューフィーダ30の外周面に沿うように上方に向けて延設された上部円弧状前壁225と、前記下部円弧状前壁221の上縁部から上部スクリューフィーダ30の外周面に沿うように後方に向けて延設され、後端縁が自由端とされた円弧状仕切り板226と、この円弧状仕切り板226の左(図4に向かって紙面に直交する方向の奥側)端部と前記傾斜底板222および円弧状後壁223との間に架設された中間側板227と、各板および各壁の右端部(図2参照)を覆った右側壁228とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 4, the pumping
前記中間側板227の前方部分は、下部スクリューフィーダ40を通すための切欠き部227aが設けられているとともに、下部円弧状前壁221の後端縁と傾斜後壁224の下端縁との間には上部スクリューフィーダ30が設けられている空間(後述の上部攪拌室235)へ向かう右連絡開口25が形成されている。そして、汲上げローラ50の外周面と、円弧状後壁223の内面との間には、現像剤を上部攪拌室235へ向けて汲み上げる汲み上げ搬送路26が形成されている。
The front portion of the
前記上部スクリューフィーダ装着部23は、図5に示すように、前記円弧状仕切り板226(図4)から右方(図4の紙面の裏側)に向けて延設された仕切り板231と、この仕切り板231の後縁部から若干後方に向かうように上方に向けて斜めに延設された傾斜後壁232と、前記仕切り板231の前縁部から上方に向けて延設された前壁233と、これら仕切り板231、傾斜後壁232および前壁233の左端部に架設された左側壁234とを備えて構成されている。これら仕切り板231、傾斜後壁232、前壁233および前記右側壁228(図2)によって囲まれた空間に上部スクリューフィーダ30により現像剤を攪拌するための上部攪拌室235が形成されている。前記左側壁234は、下部スクリューフィーダ装着部24にまで延設されている。
As shown in FIG. 5, the upper screw
前記下部スクリューフィーダ装着部24は、図5に示すように、下部スクリューフィーダ40を装着する部分であり、前記仕切り板231の後縁部から下部スクリューフィーダ40の後方位置を通るように下方に向けて延設された後壁241と、この後壁241から前方に向けて若干先下がり状態で延設された底板242と、仕切り板231の前縁部から現像ローラ60の周面に向けて延設された現像剤規制ブレード243とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 5, the lower screw
そして、後壁241と、底板242と、現像剤規制ブレード243と、現像ローラ60と、前記左側壁234および右側壁228と、中間側板245(図2)とによって囲繞された空間に、下部スクリューフィーダ40によって現像剤を攪拌する下部攪拌室244が形成されている。また、現像ローラ60は、前方部分が現像剤規制ブレード243の先端縁と前記底板242の前端縁とを結ぶ直線より前方に突出され、この突出した部分の周面
の一部が感光体ドラム111と対向するようになされている。
In the space surrounded by the
前記仕切り板231には、その左端部に左連絡開口27が設けられ、上部攪拌室235内の現像剤は、この左連絡開口27を通って下部攪拌室244に供給されるようになっている。
The
前記現像剤規制ブレード243は、現像ローラ60の周面に付着した現像剤の穂切り(現像ローラ60に設けられた磁極からの磁力線に沿って形成した現像剤の穂形状の先端側を切り取ること)を行うものであり、現像剤規制ブレード243の先端縁と現像ローラ60の周面との間に所定寸法の僅かな隙間が形成されている。したがって、下部攪拌室244で現像ローラ60の周面に磁着された現像剤は、現像ローラ60の軸心回りの反時計方向に向かう回転によって現像剤規制ブレード243で穂切りされ、これによって現像ローラ60の周面は、所定厚みの現像剤層が均一に積層された状態で感光体ドラム111の周面に臨むことになる。
The
なお、図5に示す例では、現像剤規制ブレード243の前方位置に現像ローラ60の周面に対して開閉自在のトナー飛散防止カバー246が設けられ、このトナー飛散防止カバー246が閉止されることにより、下部攪拌室244から外部に露出した現像ローラ60の周面からの飛散トナーが画像形成装置10の機器本体16(図1)内へ拡散するのを防止するようにしている。
In the example shown in FIG. 5, a toner
前記蓋体29は、図2に矢印で示すように、現像装置本体21の上面開口を閉止するものであり、閉止した状態で図3に示すようになる。かかる蓋体29の右端部上面には、現像装置本体21の汲上げローラ装着部22の上面開口に対して開閉板を開閉する開閉機構291が設けられている。この開閉機構291は、現像装置20に対してトナーを補給するための図略のトナーカートリッジが蓋体29に装着されることにより、この装着動作と連動して開閉板を開放する一方、トナーカートリッジが蓋体29から取り外されることによって開閉板を閉止するようになっている。
The
したがって、トナーカートリッジが蓋体29を介して現像装置20に装着されることにより、トナーカートリッジ内のトナーが現像装置本体21内に装填される一方、トナーカートリッジが蓋体29から取り外されるに際し、トナーカートリッジからのトナーの漏洩が防止されることになる。
Accordingly, when the toner cartridge is attached to the developing
前記上部スクリューフィーダ30は、図2に示すように、汲上げローラ装着部22および上部スクリューフィーダ装着部23を縦断するように現像装置本体21の右側壁228および左側壁234間に装着されている。かかる上部スクリューフィーダ30は、各端部が軸心回りに回転自在に各側壁228,234を貫通したスクリュー軸31と、このスクリュー軸31の外周面に螺旋状で形成された螺旋翼32とを備えている。本実施形態においては、螺旋翼32は、図6に示すように、スクリュー軸31の端面から見て右回り(時計方向回り)で延びていくように、いわゆる右螺旋で形成されている。したがって、上部スクリューフィーダ30が、図6において、スクリュー軸31回りに反時計方向に回転することにより、現像剤が上部攪拌室235内を左方に向けて搬送されることになる。
As shown in FIG. 2, the
前記下部スクリューフィーダ40は、中間側板227の切欠き部227aを介して汲上げローラ装着部22および下部スクリューフィーダ装着部24内を縦貫した状態で現像装置本体21内に装着されている。かかる下部スクリューフィーダ40は、各端部が軸心回りに回転自在に各側壁228,234を貫通したスクリュー軸41と、このスクリュー軸41の外周面に螺旋状で形成された螺旋翼42とを備えている。すなわち、現像ローラ60に比較的近い位置に設けられた下部スクリューフィーダ40は、スクリュー軸41に軸
支されており、現像ローラ60とは当接しない構成とされている。
The
本実施形態においては、螺旋翼42は、図6に示すように、前記上部スクリューフィーダ30の螺旋翼32と反対の左螺旋で形成されている。したがって、下部スクリューフィーダ40が、図6において、スクリュー軸41回りに反時計方向に回転することにより、現像剤が下部攪拌室244内を右方に向けて搬送されることになる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
前記汲上げローラ50は、図4に示すように、下部攪拌室244(図5)の右側部の汲上げローラ装着部22内に位置した現像剤を汲み上げ搬送路26および右連絡開口25を介して上部攪拌室235へ汲み上げるものであり、中間側板227と右側壁228との間にこれらを貫通して軸心回りに回転可能に架設された汲上げローラ軸51と、この汲上げローラ軸51に同心で一体回転可能に外嵌された汲上げローラ本体52と、この汲上げローラ本体52に密着状態で外嵌された被覆体53とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 4, the pumping
前記汲上げローラ本体52は、その外周面に複数組のN極およびS極とからなる磁極が周方向に等ピッチで形成されており、現像剤は、これらN極とS極との間に形成される磁力線に沿った状態で汲上げローラ50の外周面に吸着されるようになっている。かかる汲上げローラ50が汲上げローラ軸51回りに図4における反時計方向に回転することにより、現像剤中の磁性キャリヤが被覆体53を介して汲上げローラ本体52の外周面に吸着され、この磁性キャリヤにトナーが同伴し、結局磁性キャリヤとトナーとからなる現像剤が汲み上げ搬送路26を通って上部攪拌室235へ汲み上げられることになる。
The pumping roller
前記被覆体53は、本実施形態においては、加熱されることによって収縮する、いわゆる熱収縮性合成樹脂製のチューブによって形成されている。そして、内径(直径、以後特に断らない限り径は直径である)寸法が汲上げローラ本体52の外径より若干大きめに径設定された熱収縮性のチューブを汲上げローラ本体52に遊嵌した後、熱風を吹き付ける等の加熱処理を施すことによって当該チューブが熱収縮して汲上げローラ本体52の外周面に密着し、これによって被覆体53が形成されるようになされている。
In the present embodiment, the covering 53 is formed of a so-called heat-shrinkable synthetic resin tube that shrinks when heated. A heat-shrinkable tube having an inner diameter (diameter, which is a diameter unless otherwise specified) is set slightly larger than the outer diameter of the pumping roller
前記現像ローラ60は、図5に示すように、下部スクリューフィーダ装着部24の中間側板245(図2、図4)と、現像装置本体21の左側壁234との間にそれらを貫通した状態で架設された現像ローラ軸61と、この現像ローラ軸61に同心で一体回転可能に外嵌された現像ローラ本体62とからなっている。
As shown in FIG. 5, the developing
現像ローラ本体62内には、内側から周面に沿うように全周に亘って複数の磁極が形成され、これら磁極の吸着力でキャリヤを吸引し、これにトナーを同伴させることでトナーが現像ローラ本体62の周面に均一かつ効果的に付与されるようになっている。 In the developing roller main body 62, a plurality of magnetic poles are formed over the entire circumference along the peripheral surface from the inside, and the toner is developed by attracting the carrier by the attracting force of these magnetic poles and entraining the toner with this. It is applied uniformly and effectively to the peripheral surface of the roller body 62.
現像ローラ軸61は、現像剤規制ブレード243の下端縁と、下部スクリューフィーダ装着部24の底板242の前端縁とを結ぶ直線の略中央部に位置するように設置位置が設定され、これによって前半分が下部攪拌室244から外部に突出した状態になっている。
The developing roller shaft 61 is set at an installation position so as to be located at a substantially central portion of a straight line connecting the lower end edge of the
かかる現像ローラ60は、現像ローラ軸61回りに図5における反時計方向に回転するようになされており、かかる回転で現像ローラ本体62の周面に積層され、かつ、現像剤規制ブレード243によって所定の層厚に規制された現像剤が軸心回りに時計方向に回転する感光体ドラム111の周面に対向され、現像剤の内のトナーの一部のみが静電潜像に沿うように感光体ドラム111に供給される一方、現像剤の内のキャリヤおよび残部のトナーは現像ローラ本体62の周面に付着したまま下部攪拌室244内に回収されるようになっている。
The developing
また、本発明においては、図2および図3に示すように、現像ローラ軸61の左端部に当該現像ローラ軸61と同心でジョイント部材611が設けられ、このジョイント部材611に図略の駆動モータの駆動軸が連結されることにより、駆動モータの駆動で所定方向に回転するようになされている。このジョイント部材611を介した現像ローラ軸61の回転は、現像装置本体21の左側壁234の適所に設けられた図略のギヤ機構を介して上部スクリューフィーダ30および下部スクリューフィーダ40に伝達されるとともに、上部スクリューフィーダ30および下部スクリューフィーダ40の内のいずれかのフィーダの駆動が現像装置20の右端部に設けられた図略のギヤ機構を介して汲上げローラ50に伝達されるようになっている。
In the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, a
そして、円弧状仕切り板226の上面側には、図4に示すように、先端が汲上げローラ50の被覆体53に当接するべく設置位置が設定されたスクレーパ80が設けられている。このスクレーパ80は、被覆体53に対する当接点Pに向かう方向が、当接点Pにおける汲上げローラ50の接線方向と略一致するように方向設定され、スクレーパ80の先端縁面が汲上げローラ軸51回りに反時計方向に回転する汲上げローラ50の周面に付着している現像剤と正面で対向し、これによって被覆体53の周面に付着している現像剤を確実に掻き取ることができるようになっている。
On the upper surface side of the arc-shaped
かかるスクレーパ80は、本実施形態においては、円弧状仕切り板226の上面に両面テープ(表裏面に粘着剤が塗布されてなるテープ)を介して貼着されているが、本発明は、スクレーパ80が両面テープを介して円弧状仕切り板226に貼着されることに限定されるものではなく、接着剤を介して円弧状仕切り板226に貼着したり、溶着するようにしてもよいし、ねじ止めで固定してもよい。
In the present embodiment, the
そして、本発明においては、図2および図5に示すように、現像装置本体21の上部スクリューフィーダ装着部23における上部攪拌室235に前記攪拌補助部材70が、軸などに支持されることなく自由に遊動し得る状態、すなわち、上部スクリューフィーダ30の上方に位置し、その自重で現像剤中に沈み込んで上部スクリューフィーダ30の表面と当接する状態で装填されている。かかる攪拌補助部材70は、上部スクリューフィーダ30より若干短めの円柱状を呈し、金属製の芯材71と、この芯材71に同心で被覆されたゴム等のエラストマーからなる弾性材料製の被覆材72とからなっている。
In the present invention, as shown in FIGS. 2 and 5, the
本実施形態においては、芯材71として軟鉄が採用されているが、本発明は、芯材71が軟鉄であることに限定されるものではなく、ステンレススチールや各種の鉄の合金、アルミニウムやその合金などの金属材料が好適に使用されるが、金属材料に限らずセラミックなどの非金属材料も適用可能である。また、本実施形態においては、被覆材72として合成ゴムが採用されているが、本発明は、被覆材72が合成ゴムであることに限定されるものではなく、軟質のポリエチレンやポリプロピレン、ポリアミド等の合成樹脂が好適に使用される。
In the present embodiment, soft iron is adopted as the
前記芯材71は、攪拌補助部材70を現像剤中に埋めるための錘としての役割を果たすものであり、攪拌補助部材70の平均比重が現像剤の見掛け比重(なお、現像材の見掛け比重は、JIS−Z2504に準拠して測定)より大きくなるように重量設定されている。こうすることによって一旦現像剤中に埋設された攪拌補助部材70は、たとえ軸心回りに回転しても現像剤から浮き上がることはない。
The
かかる攪拌補助部材70は、上部スクリューフィーダ30の螺旋翼32と傾斜後壁232との間に形成された、図5に示すように側面視で下細りの空間に略下半分が嵌り込み得るように径寸法が設定されている一方、傾斜後壁232には、幅方向(図5の紙面に直交する方向)に延びる掻取り突条(掻取り部)232aが設けられている。したがって、攪拌補助部材70が軸心回りに反時計方向に回転している上部スクリューフィーダ30に従動して軸心回りに時計方向に回転すると、攪拌補助部材70の周面に付着している現像剤が掻取り突条232aによって掻き取られるため、現像剤が攪拌補助部材70の周面で凝集して団塊が形成されるのを確実に防止することができる。
The
図6は、本発明に係る現像装置20の作用を説明するための斜視説明図であり、本発明に関する要部(すなわち、上部スクリューフィーダ30、下部スクリューフィーダ40、汲上げローラ50、攪拌補助部材70およびスクレーパ80等)のみを示している。なお、図6におけるXおよびYによる方向表示については、図2の場合と同様である。
FIG. 6 is a perspective explanatory view for explaining the operation of the developing
以下、図6および必要に応じて図1〜図5を参照しながら、本発明に係る現像装置20の作用について説明する。因みに、図6中の白抜き矢印は、現像剤の流れの方向を示している。まず、トナーが、図略のトナーカートリッジから蓋体29(図3)の開閉機構291を介して現像装置本体21における上部スクリューフィーダ装着部23の右端部に装填されると、このトナーは、上部スクリューフィーダ30のスクリュー軸31回りの反時計方向へ向かう回転でキャリヤとともに白抜き矢印で示すように、上部攪拌室235内を左方に向けて攪拌されつつ搬送される。
The operation of the developing
このとき、上部攪拌室235内に装填された攪拌補助部材70は、その周面が上部スクリューフィーダ30の螺旋翼32の周縁部に当接されているため、上部スクリューフィーダ30の回転に従動して軸心回りに時計方向に回転する。そして、螺旋翼32の外側に押し遣られた現像剤は、この攪拌補助部材70に捕捉され、その回転によってさらに攪拌されるため、さらに確実に攪拌されてキャリヤとトナーとがより均一に混ざり合うことになる。なお、攪拌補助部材70の周面に付着した現像剤は、傾斜後壁232に突設された掻取り突条232a(図5)によって掻き落されるため、現像剤が攪拌補助部材70の周面で凝集して団塊になるのを確実に防止することができる。
At this time, since the peripheral surface of the auxiliary stirring
そして、上部攪拌室235内を左端部まで搬送された現像剤は、仕切り板231(図5)の左連絡開口27から下部攪拌室244内に落下し、今度は、下部スクリューフィーダ40のスクリュー軸41回りの反時計方向に向かう回転で螺旋翼42により下部攪拌室244内を右方に向けて搬送される。この搬送時に、現像剤の一部は現像ローラ60の周面に供給され、感光体ドラム111の周面でのトナー画像形成に供される。なお、現像ローラ60の周面に付着している現像剤の内、感光体ドラム111へ供給されるのはトナーのみであり、キャリヤは回収され下部攪拌室244へ戻されて再使用される。
Then, the developer conveyed to the left end in the
現像ローラ60から感光体ドラム111に供されなかった残部の現像剤は、下部スクリューフィーダ40の回転で下部攪拌室244内を、切欠き部227a(図4)を通って右端部の汲上げローラ装着部22にまで搬送され、ここで汲上げローラ50の反時計方向に向かう回転により、現像在中のキャリヤが汲上げローラ本体52の磁極からの磁力線に誘導され、トナーを同伴しつつ汲み上げ搬送路26(図4)を通って上部攪拌室235へ汲み上げられる。上部攪拌室235へ汲み上げられた現像剤(キャリヤ+トナー)は、上部スクリューフィーダ30の回転で再度左方に向けて搬送され、現像装置本体21内を循環することになる。
The remaining developer that has not been supplied from the developing
そして、汲上げローラ50の反時計方向に向かう回転によって汲み上げられる現像剤は、上部攪拌室235の底板である円弧状仕切り板226(図4)から汲上げローラ50の周面に向けて突設され、かつ、先端縁部が当接点Pで汲上げローラ50の周面に当接したスクレーパ80によって掻き取られるため、汲上げローラ50の周面における現像剤の凝集を確実に防止することができる。
The developer pumped up by the counterclockwise rotation of the pumping
以上詳述したように、本実施形態に係る現像装置20は、現像装置本体21内に、感光体ドラム111へ現像剤を供給する現像ローラ60と、この現像ローラ60の近傍に設けられた、現像剤を攪拌しつつ搬送する上部スクリューフィーダ30と、この上部スクリューフィーダ30の上方位置に設けられた、当該現像剤を攪拌しつつ搬送しながら現像ローラ60に供給する下部スクリューフィーダ40と、下部スクリューフィーダ40による現像剤の搬送方向下流側で現像剤を上部スクリューフィーダ30へ戻す汲上げローラ50とが内装されてなるものである。
As described in detail above, the developing
かかる画像形成装置10によれば、現像装置本体21内に装填された現像剤は、上部スクリューフィーダ30によって攪拌されつつ下流側に向けて搬送され、当該下流側で下部スクリューフィーダ40に受け渡され、引き続き下部スクリューフィーダ40によって攪拌されつつ上部スクリューフィーダ30の上流側に向けて搬送されながら途中で現像ローラ60を介して感光体ドラム111に供給され、これによって感光体ドラム111の周面にトナー像を形成させる。トナー像形成に用いられなかった残余の現像剤は、下部スクリューフィーダ40の下流側で汲上げローラ50により上部スクリューフィーダ30の上流側に戻され、現像装置内を攪拌されつつ循環搬送されることになる。
According to the
そして、現像装置本体21の内壁面と上部スクリューフィーダ30との間に装填された攪拌補助部材70は、軸支されることなく、上部スクリューフィーダ30の斜め上方にあって傾斜後壁232と上部スクリューフィーダ30とで区画される側面視でV字状を呈した上部攪拌室235におけるV字状空間に配置され、かつ、現像剤より重いので(すなわち同一の体積で比較した場合、攪拌補助部材70の方が現像剤より重いので)現像剤中に沈み込んだ状態で常に上部スクリューフィーダ30の表面と当接し、これによって上部スクリューフィーダ30の駆動に従動するようになっているため、現像装置本体21内に現像剤が装填された状態で攪拌補助部材70が現像剤の上方に向けて浮き上がって回転しなくなるような不都合は生じない。
The
したがって、攪拌補助部材70は、上部スクリューフィーダ30と常に接触した状態で従動することが可能になるため、トナーとキャリヤとからなる現像剤は、上部スクリューフィーダ30に加えて攪拌補助部材70によっても常に攪拌され、これによる相加効果で現像剤をより確実に均一化することができる。
Therefore, since the
また、攪拌補助部材70を採用することによって、従来採用されていたような大きな攪拌搬送手段を採用しなくても、現像装置本体21における上部スクリューフィーダ30が存在する現像剤貯留空間(上部攪拌室235)内の隅々の現像剤をも攪拌することが可能になるため、大きな攪拌搬送手段を用いない分、大きな現像剤装填容量を確保した上で現像装置20のコンパクト化を図ることができる。
Further, by adopting the
そして、本実施形態においては、第1攪拌搬送手段として、スクリュー軸31周りに螺旋翼32が形成されてなる上部スクリューフィーダ30が採用されているため、攪拌補助部材70は、上部スクリューフィーダ30の螺旋翼32と安定した状態で当接することが可能であり、これによって螺旋翼32の軸心回りの回転に追随して良好に回転することができる。
In this embodiment, since the
また、攪拌補助部材70は、現像剤より重い材料からなる芯材71が例えばゴム等のエラストマーからなる弾性材料製の被覆材72で被覆されることによって形成されているため、現像装置本体21内で自由に遊動しても、上部スクリューフィーダ30や現像装置本体21の壁面を損傷させるような不都合の発生を防止することができる他、芯材71の重量を調節することによって攪拌補助部材70の比重を容易に設定することができる。
Further, since the
また、現像装置本体21の内壁面(傾斜後壁232)には、攪拌補助部材70の表面に付着した現像剤を掻き取る掻取り突条232aが設けられているため、上部スクリューフィーダ30の駆動に従動して回転する攪拌補助部材70の軸心回りの回転で攪拌補助部材70の表面に付着した現像剤が掻取り突条232aによって掻き取られ、これによって現像剤が攪拌補助部材70の表面に付着して凝集するような不都合の発生を有効に防止することができる。
Further, since the inner wall surface (inclined rear wall 232) of the developing device
さらに、上部スクリューフィーダ30は、下部スクリューフィーダ40より上方位置に設けられ、下部スクリューフィーダ(第2攪拌搬送手段)40から上部スクリューフィーダ(第1攪拌搬送手段)30へ現像剤を戻す現像剤戻し手段として汲上げローラ(現像剤汲上げ手段)50が採用され、この汲上げローラ50は、汲上げローラ軸51回りに回転する円柱状の汲上げローラ本体52と、この汲上げローラ本体52の周方向に設けられた所定個数の磁極とを備えて構成されているため、下部スクリューフィーダ40の下流端に搬送された現像剤は、汲上げローラ50の駆動で磁力により吸着されながら上部スクリューフィーダ30に汲み上げられ、これによって上下のスクリューフィーダ30,40間で良好に循環搬送される。
Further, the
そして、上部スクリューフィーダ30が下部スクリューフィーダ40より上方位置に設けられているため(すなわち二階建て方式であるため)、第1および第2搬送手段が横方向に並設されたもの(すなわち平屋建て方式)に比較し、現像装置の幅寸法を狭くすることが可能になり、これによって画像形成装置10の設置床面の占有面積が少なくなり、コンパクト化に貢献することができる。特に、図1に示すタンデム型の画像形成装置10では、現像装置20が4連で設けられているため、画像形成装置10の占有面積の減少効果は大きくなる。
Since the
本発明は,上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。 The present invention is not limited to the above embodiment, and includes the following contents.
(1)図7は、攪拌補助部材の他の実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、(イ)は、第2実施形態の攪拌補助部材、(ロ)は、第3実施形態の攪拌補助部材をそれぞれ示している。これらの実施形態においては、被覆材72の一部に攪拌機能を備えた攪拌部を設けた点が第1実施形態の攪拌補助部材70と相違している。
(1) FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing another embodiment of the stirring assisting member, (A) is the stirring assisting member of the second embodiment, and (B) is that of the third embodiment. The stirring auxiliary members are shown. In these embodiments, the point which provided the stirring part provided with the stirring function in a part of coating | covering
まず、第2実施形態の攪拌補助部材70′は、棒状の芯材71と、この芯材71に同心で被覆された被覆材72とから形成されている点については第1実施形態の攪拌補助部材70と同様であるが、被覆材72が長手方向に亘り所定ピッチで形成された複数の円柱部721と、隣り合った円柱部721間に形成された攪拌部722が設けられている点が第1実施形態の攪拌補助部材70と相違している。
First, the stirring assist
そして、前記攪拌部722は、芯材71に外嵌された径寸法が円柱部721のそれより小さい小円柱部723と、この小円柱部723の周面から径方向の外方に向けて突設され、かつ、隣り合った円柱部721間に架設された複数枚の攪拌フィン(攪拌部材)724とからなっている。図7の(イ)に示す例では、攪拌フィン724は周方向に等間隔で4枚設けられているが、4枚であることに限定されるものではなく、1枚、2枚または3枚であってもよく、さらに5枚以上であってもよい。
The
第2実施形態の攪拌補助部材70′によれば、上部スクリューフィーダ30の駆動回転による攪拌補助部材70′の軸心回りの従動回転によって、上部攪拌室235(図2、図5)内の現像剤は、上部スクリューフィーダ30に加えて被覆材72の攪拌部722の攪拌フィン724によっても攪拌されるため、攪拌部722が設けられていない攪拌補助部
材70に比べてより確実に攪拌される。
According to the
つぎに、第3実施形態の攪拌補助部材70″は、図7の(ロ)に示すように、被覆材72が円柱部721と攪拌部722とから構成されている点については第2実施形態のものと同様であるが、攪拌部722として小円柱部723の回りに螺旋フィン(攪拌部材)725が形成されている点が第2実施形態のものと相違している。
Next, the
第3実施形態の攪拌補助部材70″によれば、上部攪拌室235内の現像剤は、攪拌補助部材70″の軸心回りの回転によって、螺旋フィン725により攪拌されると同時に下流側に向けて搬送されるため、現像剤は、第2実施形態の攪拌補助部材70′の作用に加えて搬送作用も受けることになり、上部攪拌室235内で滞留することなくより円滑に搬送される。
According to the
(2)上記の実施形態においては、上部スクリューフィーダ(第1攪拌搬送手段)30と下部スクリューフィーダ(第2攪拌搬送手段)40とが上下方向に並設されているが、本発明は、第1攪拌搬送手段と第2攪拌搬送手段とが上下方向で並設されることに限定されるものではなく、横方向あるいは斜め方向に並設されていてもよい。 (2) In the above embodiment, the upper screw feeder (first stirring and conveying means) 30 and the lower screw feeder (second stirring and conveying means) 40 are arranged side by side in the vertical direction. The first stirring / conveying means and the second stirring / conveying means are not limited to be arranged in the vertical direction, and may be arranged in the horizontal direction or in the oblique direction.
(3)上記の実施形態においては、攪拌補助部材70,70′,70″として円柱状のものが採用されているが、本発明は、攪拌補助部材が円柱状のものであることに限定されるものではなく、図8に示すように、第4実施形態としての球状のもの(攪拌補助球体90)であってもよい。かかる攪拌補助球体90は、中心位置に設けられた現像剤より重い例えば金属製の重錘球91と、この重錘球91を被覆した弾性材料製の被覆球92とから構成され、重錘球91の重量を適正に設定することにより、攪拌補助球体90の比重が現像剤の見掛け比重より大きく設定される。
(3) In the above embodiment, the cylindrical
被覆球92の径寸法は、上部スクリューフィーダ30のスクリュー軸31と現像装置本体21の傾斜後壁232との間の対向面間の隙間寸法より若干大きめに設定され、これによって攪拌補助球体90が前記隙間から下方にこぼれ落ちるのを防止するようになされている。因みに、上部攪拌室235の下流端には、攪拌補助球体90が左連絡開口27(卯6)から下部攪拌室244へ落下するのを防止するための図略のストッパが設けられている。
The diameter dimension of the covering
かかる攪拌補助球体90によれば、上部スクリューフィーダ30の駆動回転によって攪拌補助球体90が転動するため、上部攪拌室235内の現像剤は、この攪拌補助球体90の転動によって良好に攪拌される。
According to the stirring
また、重錘球91を被覆球92の中心から外れた偏心位置に埋設すれば、攪拌補助球体90は、重心が片寄った状態になることで転動動作がイレギュラーになり、これによってより良好な攪拌効果を得ることができる。
Further, if the
(4)上記の実施形態においては、現像装置本体21の上部攪拌室235傾斜後壁232には、攪拌補助部材70の周面に付着した現像剤を掻き取る掻取り突条232aが設けられているが、本発明は、傾斜後壁232に掻取り突条232aを設けることに限定されるものではなく、特に設けなくてもよい。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)上記の実施形態においては、第1および第2攪拌搬送手段として上部スクリューフィーダ30および下部スクリューフィーダ40が採用されているが、本発明は、第1攪拌搬送手段がスクリューフィーダであることに限定されるものではなく、軸に複数本の攪拌ロッドを突設させたものであってもよい。また、スクリューフィーダを採用する場合,
螺旋翼に加えて軸にフィン状のものを組み合わせて搬送性を付与したものを取り付けてもよい。
(5) In the above embodiment, the
In addition to the spiral wing, a combination of fins on the shaft and imparting transportability may be attached.
(6)上記の実施形態においては、汲上げローラ本体52の周面に被覆体53が密着状態で被せられているが、本発明は、汲上げローラ本体52に被覆体53を被せることに限定されるものではなく、汲上げローラ本体52として損傷し難い強靭な材料を使用した場合には、特に汲上げローラ本体52に被覆体53を被せなくてもよい。また、ローラ本体52に被覆体53を被せる代わりにローラ本体52の周面に所定の材料によるコーティング処理を施してもよい。
(6) In the above-described embodiment, the covering 53 is covered in close contact with the peripheral surface of the pumping roller
攪拌補助部材70の効果を確認するために、現像装置本体21の上部攪拌室235(図5)内に攪拌補助部材70を適用した場合(実施例)と、攪拌補助部材70を適用しなかった場合(比較例)との間で現像剤の攪拌効果に差が存在するか否かを調べる比較試験を実施した。
In order to confirm the effect of the stirring
この比較試験は、画像濃度が5%のA4サイズの文字原稿を対象として10,000枚の複写処理を行った後、現像装置本体21内の諸所に貯留されている現像剤中のトナーの割合(wt%)を測定するものであり、当該比較試験の前提条件は以下のとおりである。(1)使用した現像剤
・トナー(ポリエステル系の樹脂)
平均粒径:9.0μm
見掛け比重:0.4
・キャリヤ(Mn−Mg系のもの)
平均粒径:60.0μm
見掛け比重:2.0
・現像剤の平均見掛け比重:1.8
・混合割合 トナー:キャリヤ=5.0wt%:95.0wt
(2)現像剤のサンプリング位置
・現像装置本体21の下部スクリューフィーダ装着部24(図5)内における現像ローラ60の上部であって、長手方向の中央部および両端部の3個所
・現像装置本体21の上部攪拌室235内における上部スクリューフィーダ30と傾斜後壁232との間であって、長手方向の中央部および両端部の3個所
(3)サンプリング点数
前記各サンプリング位置においてそれぞれ5点。
In this comparative test, after copying 10,000 sheets of an A4 size character document having an image density of 5%, the toner in the developer stored in various locations in the developing device
Average particle size: 9.0 μm
Apparent specific gravity: 0.4
・ Carrier (Mn-Mg type)
Average particle size: 60.0 μm
Apparent specific gravity: 2.0
-Average apparent specific gravity of developer: 1.8
Mixing ratio Toner: Carrier = 5.0 wt%: 95.0 wt
(2) Sampling position of developer. Three locations at the upper portion of the developing
このような前提条件の基に行った比較試験の結果は、表1に示すとおりであった。 The results of a comparative test conducted based on such preconditions are as shown in Table 1.
表1から判るとおり、サンプリング位置が現像ローラ60上部の場合、実施例は、現像剤中のトナーの重量割合が平均値で5.1wt%、最大値が5.4wt%および最小値が4.6wt%であったのに対し、比較例の場合は、現像剤中のトナーの重量割合が平均値で5.0wt%、最大値が5.4wt%および最小値が4.6wt%であり、実施例と比較例との間で大差はない。
As can be seen from Table 1, when the sampling position is at the upper part of the developing
これに対し、サンプリング位置が上部スクリューフィーダ30と傾斜後壁232との間の空間である場合、実施例は、現像剤中のトナーの重量割合が平均値で5.0wt%、最大値が5.3wt%および最小値が4.7wt%であったのに対し、比較例の場合は、現像剤中のトナーの重量割合が平均値で5.9wt%、最大値が6.8wt%および最小値が5.0wt%であり、比較例は、トナーの割合が非常にばらつきが大きいのに対し、実施例は、トナーの割合のばらつきは小さい安定したものになっていることが判る。
On the other hand, when the sampling position is a space between the
このことは、比較例の場合、上部攪拌室235内での攪拌が良好に行われていないのに対し、攪拌補助部材70が適用された本発明においては、当該攪拌補助部材70の作用によって上部攪拌室235内での現像剤の攪拌が良好に行われたことを示している。
This is because, in the comparative example, the stirring in the
10 画像形成装置 11 画像形成ユニット
11Y イエロー用ユニット 11M マゼンダ用ユニット
11C シアン用ユニット 11K ブラック用ユニット
111 感光体ドラム 112 帯電器
113 露光装置 114 クリーニング装置
12 転写ベルトユニット 121 基台
122 転写ベルト 13 給紙ユニット
131 搬送ローラ対 132 レジストローラ対
133 駆動ローラ 134 従動ローラ
135 転写ローラ 14 用紙貯留部
15 定着ユニット 151 定着ローラ対
16 機器本体 161 排出部
20 現像装置 21 現像装置本体
22 汲上げローラ装着部 221 下部円弧状前壁
222 傾斜底板 223 円弧状後壁
224 傾斜後壁 225 上部円弧状前壁
226 円弧状仕切り板 227 中間側板
227a 切欠き部 228 右側壁
23 上部スクリューフィーダ装着部
231 仕切り板 232 傾斜後壁
232a 掻取り突条(掻取り部)
233 前壁 234 左側壁
235 上部攪拌室 24 下部スクリューフィーダ装着部
241 後壁 242 底板
243 現像剤規制ブレード 244 下部攪拌室
245 中間側板 246 トナー飛散防止カバー
25 右連絡開口 26 汲み上げ搬送路
27 左連絡開口 29 蓋体
291 開閉機構 30 上部スクリューフィーダ(第1攪拌搬送手段)
31 スクリュー軸 32 螺旋翼
40 下部スクリューフィーダ(第2攪拌搬送手段)
41 スクリュー軸 42 螺旋翼
50 汲上げローラ(汲上げ手段)
51 汲上げローラ軸 52 汲上げローラ本体(回転体)
53 被覆体 60 現像ローラ
61 現像ローラ軸 611 ジョイント部材
62 現像ローラ本体 70,70′,70″ 攪拌補助部材
71 芯材 72 被覆材
721 円柱部 722 攪拌部
723 小円柱部 724 攪拌フィン(攪拌部材)
725 螺旋フィン(攪拌部材)
80 スクレーパ(掻落し部材)
DESCRIPTION OF
233
31
41
51
53
725 Spiral fin (stirring member)
80 Scraper (Scraping member)
Claims (5)
前記現像装置本体の内部の壁面と前記攪拌搬送手段との間には、軸支されることなく当該攪拌搬送手段の駆動に従動して回転する攪拌補助部材が備えられ、
前記攪拌補助部材は、金属製の芯材と、この芯材を被覆した弾性材料製の被覆材とからなり、
前記攪拌補助部材は円柱状に形成され、前記被覆材は、円柱部と、この円柱部に隣接して設けられた、攪拌部材を有する攪拌部とを備えていることを特徴とする現像装置。 And 攪拌搬feed means you convey the developer while stirring, a developing roller for supplying receives a portion to the photoreceptor of the developer being conveyed by the攪拌搬feed means are furnished to a predetermined developing device main body In the developing device
Wherein between the wall surface of the inner portion of the developing device main body and the stirring conveying means, agitating auxiliary member which rotates following provided et al is to drive the person the stirring拌搬feeding means without being journalled,
The stirring assisting member is composed of a metal core material and a coating material made of an elastic material covering the core material,
2. The developing device according to claim 1, wherein the stirring auxiliary member is formed in a columnar shape, and the covering material includes a columnar portion and a stirring portion having a stirring member provided adjacent to the columnar portion .
前記現像装置本体の内部の壁面と前記攪拌搬送手段との間には、軸支されることなく当該攪拌搬送手段の駆動に従動して回転する攪拌補助部材が備えられ、
前記現像装置本体の内部の壁面には、攪拌補助部材の表面に付着した現像剤を掻き取る掻取り部が設けられていることを特徴とする現像装置。 And 攪拌搬feed means you convey the developer while stirring, a developing roller for supplying receives a portion to the photoreceptor of the developer being conveyed by the攪拌搬feed means are furnished to a predetermined developing device main body In the developing device
Between the inner wall surface of the developing device main body and the stirring and conveying means, a stirring auxiliary member that rotates following the driving of the stirring and conveying means without being pivotally supported is provided.
The developing device in the inside of the wall of the body, the current image device you wherein the scraping unit for scraping off the developer adhered to the surface of the agitating auxiliary member is al provided.
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