JP4398421B2 - Development device - Google Patents
Development device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4398421B2 JP4398421B2 JP2005339239A JP2005339239A JP4398421B2 JP 4398421 B2 JP4398421 B2 JP 4398421B2 JP 2005339239 A JP2005339239 A JP 2005339239A JP 2005339239 A JP2005339239 A JP 2005339239A JP 4398421 B2 JP4398421 B2 JP 4398421B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- storage chamber
- developing device
- optical
- optical means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
この発明は現像装置に関し、例えば、複写機やプリンタなどに含まれている印刷装置に装着する現像装置に関する。 The present invention relates to a developing device, for example, a developing device mounted on a printing device included in a copying machine or a printer.
複写機やプリンタなどに設けられている印刷装置には、現像装置が装着されている。現像装置は、トナー収納室と供給ローラと現像ローラとが1つの筐体内に収納されて構成されており、トナーを消耗したときには、現像装置を廃棄して新たな現像装置を購入して印刷装置に装着している。しかし、近年の環境意識の高まりから、従来は使い捨てであった現像装置に代えて、トナーを追加補給可能な長寿命の現像装置の必要性が高まってきている。 A developing device is mounted on a printing apparatus provided in a copying machine, a printer, or the like. The developing device is configured such that the toner storage chamber, the supply roller, and the developing roller are accommodated in one housing. When the toner is consumed, the developing device is discarded and a new developing device is purchased to obtain a printing device. It is attached to. However, due to the recent increase in environmental awareness, there is an increasing need for a long-life developing device capable of additionally replenishing toner, instead of a conventional developing device.
現像装置にトナーを追加補給するとき、現像装置内のトナー量を検知する必要がある。検知方法として、圧電センサや光学センサなどを用いたり、透磁率センサを用いる方法が一般的である。そのうちコスト的に安価なのが光学センサであり、広く用いられている。 When additional toner is supplied to the developing device, it is necessary to detect the amount of toner in the developing device. As a detection method, a method using a piezoelectric sensor or an optical sensor or a method using a magnetic permeability sensor is generally used. Among them, the optical sensor is inexpensive and is widely used.
特開平11−73004号公報(特許文献1)には、現像装置の紙の幅方向である第1の方向の他端側で、発光部材と受光部材との間を光が透過する透過量でトナー収納部内のトナー残量が所定の量よりも少なくなったか否かを検知する方法について記載されている。
トナー収納部には、トナーを現像装置に供給するときに底となる部分にトナーを攪拌するための攪拌部材が設けられている。このため、光学センサをトナー収納部に設けるとき、攪拌部材によって発光部材から受光部材に至る光を遮らないように設ける必要がある。特に、小型の現像装置においては、トナー収納部も小型化されているため、光学センサの設置場所を確保することが困難である。 The toner storage portion is provided with an agitating member for agitating the toner at a bottom portion when the toner is supplied to the developing device. For this reason, when the optical sensor is provided in the toner storage portion, it is necessary to provide the stirring member so as not to block light from the light emitting member to the light receiving member. In particular, in a small developing device, since the toner storage portion is also downsized, it is difficult to secure a place for installing the optical sensor.
また、検知するトナー量のレベルが低すぎると、トナーを追加補給した際に、補給したトナーが攪拌されないために十分帯電されることなく現像部へ供給されてしまい、帯電していない部分に付着してしまうという補給カブリが発生しやすくなるという問題があった。 If the level of toner detected is too low, when additional toner is replenished, the replenished toner will not be agitated and will not be sufficiently charged and will be supplied to the developing part, and will adhere to uncharged parts. There has been a problem that replenishment fog is likely to occur.
そこで、この発明の目的は、小型の装置においても光センサの検知光路を確保できるとともに、適正なトナー量の検知レベルを安定して得られる現像装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device that can secure a detection optical path of an optical sensor even in a small-sized device and can stably obtain an appropriate toner amount detection level.
この発明は、トナーの補給が可能な現像装置であって、トナーを収納するトナー収納室を備え、トナー収納室内に第1の方向に延在して回転可能に設けられて、トナーを攪拌するための攪拌部材と、光軸が第1の方向に平行に延在し、外部からの光が一端に入射されて直進させる第1の直進部と、第1の直進部で直進した光を第1の方向に交差する方向に反射させる第1の反射部とを含み、トナー収納室内に設けられる第1の光学手段と、第1の反射部で反射された光を受光し、その光を第1の方向に反射させる第2の反射部と、第1の方向に対して平行に設けられ、第2の反射部で反射された光を直進させ、他端からトナー収納室外部へ放出する第2の直進部とを含み、トナー収納室内に設けられる第2の光学手段とを備え、第1および第2の光学手段によって第1の方向に平行に形成される光軸は、攪拌部材に重ならないように配置されていることを特徴とする。 The present invention is a developing device capable of replenishing toner, and includes a toner storage chamber for storing toner, and is provided in the toner storage chamber so as to extend in a first direction and be rotatable so as to stir the toner. A first advancing unit having an optical axis extending in parallel to the first direction and causing light from the outside to be incident on one end of the agitating member, and light that has traveled straight through the first rectilinear unit. A first reflecting portion that reflects in a direction crossing the first direction, receives the light reflected by the first reflecting portion, and receives the light from the first reflecting portion. A second reflecting portion that reflects in the first direction, and a second reflecting portion that is provided in parallel to the first direction, causes light reflected by the second reflecting portion to travel straight, and is emitted from the other end to the outside of the toner storage chamber. and a second straight portion, and a second optical means provided in the toner accommodating chamber, first and second The optical axis is formed in parallel to the first direction by the optical means is characterized by being arranged so as not to overlap the stirring member.
この発明は、トナーの補給が可能な現像装置であって、トナーを収納するトナー収納室を備え、トナー収納室内に第1の方向に延在して回転可能に設けられて、トナーを攪拌するための攪拌部材と、光軸が第1の方向に平行に延在し、外部からの光が一端に入射されて直進して他端から放射させ、トナー収納室内に設けられる第3の光学手段と、第3の光学手段から放射された光を第1の方向に交差する方向に反射させる第3の反射部と、第3の反射部で反射された光を一端から他端に直進させる第3の直進部と、他端に直進した光をトナー収納室外に向くように第1の方向に反射させる第4の反射部と、第3の光学手段よりも長さが長く第4の反射部で反射された光を直進させてトナー収納室外に放射させる第4の直進部とを含み、トナー収納室内に設けられる第4の光学手段とを備え、第3および第4の光学手段によって平行に形成される光軸は、攪拌部材に重ならないように配置されていることを特徴とする。The present invention is a developing device capable of replenishing toner, and includes a toner storage chamber for storing toner, and is provided in the toner storage chamber so as to extend in a first direction and be rotatable so as to stir the toner. And a third optical means provided in the toner storage chamber, wherein the optical axis extends parallel to the first direction, and light from the outside is incident on one end and radiates straight from the other end. A third reflecting portion that reflects the light emitted from the third optical means in a direction intersecting the first direction, and a first reflecting portion that reflects the light reflected by the third reflecting portion straight from one end to the other end. 3, a fourth reflecting portion that reflects light that has traveled straight to the other end in the first direction so as to face the outside of the toner storage chamber, and a fourth reflecting portion that is longer than the third optical means. And a fourth rectilinear portion that radiates the light reflected from the toner to the outside of the toner storage chamber. And a fourth optical means provided in the pay room, the optical axis is formed in parallel by the third and fourth optical means, characterized in that it is arranged so as not to overlap the stirring member.
より具体的には、第1および第2の光学手段の所定の間隔は、少なくとも10mm以上離れている。 More specifically, the predetermined interval between the first and second optical means is at least 10 mm apart.
好ましい実施形態では、トナー収納室は、第1の方向に交差する第2の方向に延在する壁面を有し、第1の光学手段は、光を外部から受ける位置に設けられ、第2の光学手段は、光を外部へ放出する位置に設けられ、第1および第2の光学手段によって形成される光路は、トナー収納室内の壁面とは所定の角度を有する。 In a preferred embodiment, the toner storage chamber has a wall surface extending in a second direction crossing the first direction, and the first optical means is provided at a position for receiving light from the outside, The optical means is provided at a position for emitting light to the outside, and the optical path formed by the first and second optical means has a predetermined angle with the wall surface in the toner storage chamber.
好ましくは、攪拌部材は、第1の方向に延びる軸部材と、軸部材に第1の方向に延びるように設けられる羽根部材とを含み、羽根部材は可撓性材料で形成され、羽根部材は、第1の方向に平行な先端部の回転時における軌跡が第1および第2の光学手段によって形成される光路よりも突出している部分を含む。 Preferably, the stirring member includes a shaft member extending in the first direction and a blade member provided on the shaft member so as to extend in the first direction. The blade member is formed of a flexible material, and the blade member is , Including a portion where the trajectory at the time of rotation of the tip parallel to the first direction protrudes from the optical path formed by the first and second optical means.
この発明は、第1および第2の光学手段によって形成される光路が攪拌部材に重ならないように配置したので、小型の装置においても光センサの検知光路を確保できるとともに、適正なトナー量の検知レベルを安定して得ることができる。 In the present invention, since the optical path formed by the first and second optical means is arranged so as not to overlap the stirring member, the detection optical path of the optical sensor can be secured even in a small-sized device, and an appropriate amount of toner can be detected. The level can be obtained stably.
図1は、この発明の一実施形態の現像装置を備えたカラー画像形成装置の一例を概略的に示す図である。図1において、画像形成装置10は、感光体ドラム11と、レーザスキャニングユニット12と、帯電部材13と、ロータリ型現像装置14とを含む。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a color image forming apparatus including a developing device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
現像装置14は、各色に対応する現像部14a〜14dを有している。例えば、現像装置14は、ブラック(BK)現像部14aと、マゼンタ(M)現像部14bと、シアン(C)現像部14cと、イエロー(Y)現像部14dとを含む。各色の現像部14a〜14dは、現像容器15と、トナー供給ローラ16と、現像ローラ17とを有している。
The developing
現像装置14は、図示しない駆動部からクラッチを介して駆動力が与えられて回転駆動され、各色の現像部14a〜14dの現像ローラ17により、順次感光体ドラム11上にトナー像を形成する。感光体ドラム11の周囲には、クリーニング用摺擦部材18と、クリーニング装置19とが配置されており、感光体ドラム11に当接して中間転写ベルト20が配置され、中間転写ベルト20を挟んで感光体ドラム11と1次転写ローラ21とが対向している。
The developing
中間転写ベルト20は、1次転写ローラ21と、駆動ローラ22と、従動ローラ23との間に張り渡され、中間転写ベルト20は矢印方向に回転駆動される。また、中間転写ベルト20を挟んで駆動ローラ22と対向して2次転写ローラ24が設けられている。感光体ドラム11上のトナー像は、1次転写ローラ21によって中間転写ベルト20上に1次転写される。給紙カセット25から給紙経路26を介して記録用紙が、駆動ローラ22と2次転写ローラ24とのニップ部である2次転写位置に搬送され、2次転写位置で中間転写ベルト20上のトナー像が用紙に2次転写される。その後、記録用紙は定着部27に搬送され、ここで用紙上のトナー像が定着され、用紙は排紙経路28を通って排紙トレイ29に排紙される。
The
図2は図1に示したブラック現像部14aの詳細を示す断面図である。なお、図1に示した他の現像部14b〜14dもブラック現像部14aと同様にして構成されている。図2において、現像容器15は、記録用紙の幅方向である第1の方向に延びてトナー(一成分現像剤)が収納されるトナー収納室15aと、供給ローラ16および現像ローラ17が配置されるローラ収納室15bとに分割されており、トナー収納室15aとローラ収納室15bとは境界壁15cによって仕切られている。境界壁15cには、第1および第2の開口部15d,15eが形成されている。
FIG. 2 is a sectional view showing details of the black developing
トナー収納室15aは、それぞれが互いに交わって第1の方向に延在する第1および第2の壁部15g,15hと、図示しないが第1および第2の壁部15g,15hを第1の方向の両端部で支持する第1および第2の端面とを含む。トナー収納室15aの第1および第2の壁部15g,15hの交わる付近において、第1の方向に延在してトナーを攪拌するための攪拌部材30が回転可能に設けられている。トナー収納室15aには、トナーの残量を検出するために、第1および第2の光学系46,47が設けられており、第1および第2の光学系46,47は光軸が攪拌部材30と重ならないように配置されている。第1および第2の光学系46,47については、図3〜図5を参照して後で詳細に説明する。
The
攪拌部材30は回転軸30aに、例えば厚さが40μmのPETフィルムによって形成した攪拌羽根30bを取付けたものである。トナーは攪拌部材30によって攪拌されつつ、境界壁15cの第2の開口部15eからローラ収納室15bに供給され、供給ローラ16によって現像ローラ17に供給される。
The stirring
現像ローラ17上のトナー層は、例えば厚さ0.08mmのSUS箔で、規制圧=25N/mに設定された層厚規制部材31によって層厚が規制されるとともに、摩擦帯電されて、現像ローラ17によって感光体ドラム11上の静電潜像が現像される。なお、現像ローラ17と現像容器15との間には、例えば、導電性の高分子量PEフィルムを用いて、均一に現像ローラ17に接触するようにウレタンスポンジでバックアップされたシール部材32が配設され、このシール部材32によってトナー漏れを防止している。
The toner layer on the developing
現像部14aにトナーを補給する際には、現像装置14を回転駆動して現像部14aを図1に示した補給パイプ33の近傍であるトナー補給位置に位置づける。そして、補給パイプ33の先端部が現像部14aの図2に示す連結部35に挿入されて、トナーコンテナ34からトナーがトナー収納室15aに補給される。
When replenishing toner to the developing
また、第1の開口部15dには、トナー収納室15a側に過充填防止弁15fが設けられていて、過充填防止弁15fはローラ収納室15b内のトナーが過充填になると開かれて、トナーをローラ収納室15bからトナー収納室15aに排出することで、ローラ収納室15b内におけるトナーの過充填を防止している。
The
さらに、供給ローラ16および現像ローラ17が、図2に示す矢印方向に回転するとすると、第1の開口部15dは、第2の開口部15eよりも供給ローラ16の回転方向下流側に形成され、第1の開口部15dは供給ローラ16の上端よりも上側に位置している。攪拌部材30は、補給パイプ33から補給された新たなトナーを攪拌して流動させ、トナー収納室15a内のトナーが水平になるようにする。
Furthermore, when the
なお、前述の境界壁15cは、例えばその一部分が厚さ100μmのPETフィルムで形成されており、具体的には供給ローラ16の外周面に沿って、PETフィルムが配置され、このPETフィルムに第2の開口部15eが形成されている。過充填防止弁15fは、例えば、厚さ50μmのPETフィルムで形成されており、前述のようにして第2の開口部15eからローラ収納室15bにトナーが供給されることになるが、ローラ収納室15b内のトナー量が多くなると、トナー粉圧によって過充填防止弁15fがトナーによって押し開けられ、第1の開口部15dが開いて、余分なトナーがローラ収納室15b側からトナー収納室15aに戻される。
The
これによって、ローラ収納室15b内におけるトナー過充填が防止され、トナー充填によるトナー循環の不良が解消される。つまり、ローラ収納室15b内でトナーが滞留することがなく、その結果、供給ローラ16の回転負荷が大きくなることがなくなって、現像ローラ17にトナーを安定して供給できるばかりでなく、トナーに帯電不良が生じることがなく、画像かぶりなどの画質不良を回避できる。
As a result, toner overfilling in the
さらに、第2の開口部15eは、供給ローラ16の回転方向において、第1の開口部15dよりも上流側に形成されているから、つまり、第2の開口部15eは、供給ローラ16の回転軸よりも下流側に形成されているから、第2の開口部15eを通ってローラ収納室15bに供給されたトナーが直ちに層厚規制部材31に至ることがなく、この点においても、画像かぶりなどの画質不良が生じることがない。
Furthermore, the
また、前述したように、境界壁15cを構成しているPETフィルムは、供給ローラ16の外周面に沿って配置されており、第2の開口部15eを通ってトナー収納室15aからローラ収納室15bに補給されるトナーは、第2の開口部15eの開口面積およびPETフィルムと供給ローラ16とのギャップによって規制されることになって、多量のトナーが一度にローラ収納室15bに補給されることはない。
As described above, the PET film constituting the
このように、トナー収納室15aと、ローラ収納室15bとの間におけるトナー循環を抑制することにより、粒径の小さなトナーがまず消費されてしまうというトナー選別を抑制できて、画像不良を防止できる。過充填防止弁15fはトナー収納室15a側に配置されているので、供給ローラ16と過充填防止弁15fとの間にギャップを設ける必要がなく、しかもトナーは第2の開口部15eを介してローラ収納室15bに補給されるので、現像装置を小型化して、長期間にわたって画像不良の生じるのを防止できる。
As described above, by suppressing the toner circulation between the
図3は図2に示した現像部の外観斜視図であり、図4は図2に示した現像部のトナー収納室の上部を開口して内部の光学系と反射鏡と攪拌部材とを示した斜視図であり、図5はトナー残量検知センサと光学系と反射鏡との構成を示す図である。 FIG. 3 is an external perspective view of the developing unit shown in FIG. 2, and FIG. 4 shows an internal optical system, a reflecting mirror, and a stirring member by opening the upper part of the toner storage chamber of the developing unit shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a toner remaining amount detection sensor, an optical system, and a reflecting mirror.
現像装置14aには、図2に示したトナー収納室15aの第1および第2の壁部15g,15hを第1の方向の両端で支持する端面である側壁14fが設けられており、図3に示すように、トナー残量検知センサ43が側壁14fに対向して、ある間隔を有して所定の位置に固定的に設けられている。トナー残量検知センサ43は図5に示すように、発光ダイオード44と、ホトトランジスタ45とを含む。現像装置14aには、第1の直進部(以下、「第1の光学系」46と言う)と第1の反射鏡48および第2の直進部(以下、「第2の光学系」47と言う)および第2の反射鏡49が側壁14fの近傍に設けられている。
The developing
第1の光学系46は、一端が側壁14fから露出して発光ダイオード44に対向してトナー収納室15a内で第1の方向に延在するように設けられている。第2の光学系47は、一端が側壁14fから露出してホトトランジスタ45に対向し、かつ第1の光学系46に対して平行に延在するようにトナー収納室15a内に設けられている。第1および第2の光学系46,47の他端には第1および第2の反射鏡48,49が、それぞれによって形成される光軸がトナー収納室15aの第1の方向に交差して対向するように設けられている。なお、図2に示すように、第1および第2の光学系46,47の光軸がトナー収納室15aの第1の壁部15gに対して、ほぼ平行になるように配置されている。また、反射鏡48,49に代えてプリズムやその他の反射手段を用いてもよい。
The first
発光ダイオード44で発光された光は、第1の光学系46の端面から入射され、第1の反射鏡48から放射され、トナー収納室15a内のトナーを透過して第2の反射鏡49から第2の光学系47を介してホトトランジスタ45に入射される。トナーの残量が多ければ、第1の反射鏡48から第2の反射鏡49に入射される光量が小さくなり、トナー残量が少なくなると、第1の反射鏡48から第2の反射鏡49に入射される光量が大きくなるので、ホトトランジスタ45の受光出力によりトナーの残量の検出が可能になる。
The light emitted from the
第1および第2の光学系46,47と、第1および第2の反射鏡48,49によって形成される光路は、攪拌部材30の攪拌部材軸30aにより遮られることがないように、攪拌部材軸30aよりも開口側に設けられている。攪拌部材30は、後述の図9で詳細に説明するが、図4に示すように、開口部30cが形成された開口羽根30bが攪拌部材軸30aに取付けられて構成されている。
The optical path formed by the first and second
また、第1の反射鏡48の出射面および第2の反射鏡49の入射面に付着したトナーを除去するために、図4に示すように、回転することによりトナーを除去する除去羽根41,42が回転ロータ40に設けられている。回転ロータ40は攪拌部材軸30aよりも開口側に位置するように配置されている。トナー残量検知時には、除去羽根41,42が反射鏡48と49によって形成される光路を遮らないようにする必要がある。このために、回転ロータ40は、図4に示す位置から90度回転した位置で停止するように、回転が制御される。
Further, in order to remove the toner adhering to the exit surface of the first reflecting
その他の現像部14b〜4dにも同様にして、第1および第2の光学系46,47と、第1および第2の反射鏡48,49とが設けられている。トナー残量検知センサ43は、現像装置14が回転して各現像部14a〜14dの側壁に対向して、発光ダイオード44と、ホトトランジスタ45とが第1および第2の光学系46と47とに対向したときに、対応する現像部のトナー残量を検知する。これにより、各現像部14a〜14dのそれぞれにトナー残量検知センサ43を設けることなく、各現像部14a〜14dが回転する都度、1つのトナー残量検知センサ43により、4つの現像部14a〜14dのトナー残量を順次検知できる。
Similarly, first and second
ただし、1つのトナー残量検知センサ43で、各色のトナー残量を共通して検知できることが前提になる。ところが、各色のトナーは光の透過量が異なっており、特に、イエローのトナーと、ブラックのトナーとでは光の透過量が大きく異なる。そこで、この発明の一実施形態では、第1および第2の光学系46,47と、第1および第2の反射鏡48,49の配置を考慮している。これについて詳細に説明する。
However, it is assumed that the toner remaining
図6は、図5に示したトナー残量検知センサの発光側と受光側の間隔と、ホトトランジスタの信号出力との関係を示す特性図である。図6において、横軸は発光側と受光側の間隔、すなわち図5に示す第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間隔を示しており、縦軸はホトトランジスタ45の信号出力を示している。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance between the light emitting side and the light receiving side of the toner remaining amount detecting sensor shown in FIG. 5 and the signal output of the phototransistor. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the distance between the light emitting side and the light receiving side, that is, the distance between the exit surface of the first reflecting
グラフaは、第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間にブラックのトナーが存在する場合のホトトランジスタ45の信号出力レベルを示しており、グラフbはイエローのトナーが存在する場合のホトトランジスタ45の信号出力レベルを示している。
Graph a shows the signal output level of the
発光側と受光側との間隔を0にしたとき、すなわち第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面を当接させたときのホトトランジスタ45の信号出力レベルが最も高くなり、両者の間隔を広げていくにしたがって、ホトトランジスタ45の信号出力レベルが低下していく。
When the interval between the light emitting side and the light receiving side is set to 0, that is, when the emission surface of the first reflecting
第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間隔が例えば2mm程度であっても、両者の間にブラックのトナーが存在すれば、ホトトランジスタ45の信号出力が著しく低下する。これはブラックのトナーは光を透過し難いからである。これに対して、イエローのトナーは光を透過しやすいので、第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間隔が狭い間は、ホトトランジスタ45の出力信号のレベルが大きく低下しない。
Even if the distance between the exit surface of the first reflecting
グラフbに示すイエローのトナーの存在によるホトトランジスタ45の出力信号レベルが、グラフaに示すブラックのトナーの存在によるホトトランジスタ45の出力信号レベルとが同等になるためには、第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間隔を10mm以上にすればよいことになる。これにより、4つの色の異なるトナーの残量を1つのトナー残量検知センサ43で検知することが可能になる。
In order for the output signal level of the
図7はトナー収納室に設けられる光学系と反射鏡の他の例を示す図である。図5に示した例は、トナー収納室15a内で第1の方向に交差するように光路を設けるために、第1および第2の反射鏡48,49を対向させたのに対して、図7に示した例は、トナー収納室15aの第1の方向に平行に光路を設けたものである。
FIG. 7 is a diagram showing another example of an optical system and a reflecting mirror provided in the toner storage chamber. In the example shown in FIG. 5, the first and second reflecting
すなわち、発光ダイオード44に対向するように長さの短い第3の光学手段(以下、「第3の光学系」と言う)50をトナー収納室15aの第1の方向に延在するように配置し、ホトトランジスタ45に対向して、第3の光学系50よりも長く形成された第4の直進部(以下、「第4の光学系」と言う)54を第3の光学系50に対して平行に配置し、第4の光学系54の第1の方向端部に第4の反射部(以下、「第3の反射鏡」と言う)53を対向させ、第1の方向に交差するように第3の直進部(以下、「第5の光学系」と言う)52を第3の反射鏡53に対向させ、第5の光学系52に対向して第3の反射部(以下、「第4の反射鏡」と言う)51を設け、第4の反射鏡51を第3の光学系50の第1の方向端面に対向させたものである。第3の光学系50の第1の方向端面と第4の反射鏡51との間隔は所定の間隔である10mm以上に設定される。このように光学系50,52,54と反射鏡51,53を構成しても、トナー残量検知センサ43により、トナー収納室15a内のトナーの残量を検知できる。
That is, a third optical means (hereinafter referred to as “ third optical system ”) 50 having a short length is arranged so as to extend in the first direction of the
図8は、図2に示した現像部の他の例を示す断面図である。図2に示した例では、光学系46と47とを結ぶ光軸が第1の壁部15gに対して、ほぼ平行になるように配置した。しかし、図1に示すように、現像部14aは、感光体ドラム11に対向しているときには、画像形成装置10の底面に対して所定の角度だけ傾いている。このため、図2に示した例では、現像部14aが感光体ドラム11に対向しているときにトナーの表面がほぼ水平状態になっているにもかかわらず、光学系46と47とを結ぶ光軸が傾いた状態でトナー残量を検知していることになる。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of the developing unit shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, the optical axes connecting the
そこで、図8に示した例では、現像部14aが感光体ドラム11に対向しているときに、トナーの表面に対して光学系46と47とを結ぶ光軸が平行になっている状態でトナー残量を検出できるように配置したものである。このように、トナーの表面がトナー収納室15a内でほぼ水平になっている状態で、トナーの表面に対して光学系46と47とを結ぶ光軸が第1の壁部15gに対して所定の角度を有するように光学系46と47を配置してトナー残量を検出することで、より正確なトナー残量の検知が可能になる。
Therefore, in the example shown in FIG. 8, when the developing
図9および図10は、攪拌部材の例を示す図である。攪拌部材30は、例えば直径が5mmの円柱状の攪拌部材軸30aに、例えば厚さが100μmのPETフィルムの攪拌羽根30bを設けたものである。攪拌羽根30bは、攪拌部材軸30aの軸方向に沿って延びるように、例えば高さが15mm、幅が180mmの大きさに形成されており、開口部30cとリブ30dが交互に複数形成されている。
9 and 10 are diagrams illustrating examples of the stirring member. The agitating
開口部30cは、例えば1辺が10mmの長さの四角形状に形成されており、リブ30dの幅寸法は、例えば4〜5mmに形成されている。なお、開口部30cの形状は、四角形に限ることなく長方形,台形,三角形や、台形,三角形を交互に上下反転させたものなどであってもよい。
The
図5に示した第1および第2の反射鏡48と49との光路を攪拌羽根30bが横切ることがないように、図10に示すように、攪拌羽根30bの長さを短くしておく。しかし、図9に示すように、第1および第2の反射鏡48と49とによって形成される光路を攪拌羽根30bが横切ることがないように、攪拌羽根30bの一端に切欠き30eを形成しておいてもよい。ただし、攪拌羽根30bの軸方向に平行な先端部の回転時における軌跡が、発光ダイオード44と第1の光学系46との光路よりも上側に突出させることで検知面でのトナーの表面をより平行にできる。
As shown in FIG. 10, the length of the
粉砕トナーや、外添剤量が少ない場合や高温高多湿環境での動作時などにおいては、攪拌力が大きいほど好ましいので、図10に示すように攪拌羽根30bの幅方向長さを短くするより、図9に示すように切欠き部30eを形成しても、切欠き部30eの下方に攪拌羽根の一部を残しているほうが好ましい。
When the pulverized toner, the amount of the external additive is small, or when operating in a high-temperature and high-humidity environment, it is preferable that the stirring force is large. Therefore, as shown in FIG. Even if the
ここで、図2に示すように第1および第2の光学系46,47によって形成される光軸を結ぶ線が現像容器15の底面と平行となるように配置したときと、図8に示すように第1および第2の光学系46,47によって形成される光軸を結ぶ線が画像形成装置10の底面に対して平行に配置したときのトナー残量検知レベルの差について説明する。
Here, as shown in FIG. 2, when the line connecting the optical axes formed by the first and second
図2に示した例において、攪拌羽根30bの開口部30cの1辺を12mmの長さに形成したときには、トナー収納室15a内に補給されているトナー量を示す平均トナー量レベルが40.5gであるとすると、トナーの残量が少なくなったことを示すトナー残量検出レベルのばらつきが±3.4gであり、各色間のトナー残量検出レベルのばらつきは5.3gであった。攪拌羽根30bの開口部30cの1辺を10mmの長さに形成したときには、平均トナー量レベルが41.0gであるとすると、トナー残量検出レベルのばらつきが±5.2gであり、色間ばらつきは大きすぎて検出不可であった。攪拌羽根30bの開口部30cの1辺を8mmの長さに形成したときには、平均トナー量レベルが40.1gであるとすると、トナー残量検出レベルのばらつきが±9.6gであり、色間ばらつきは大きすぎて検出不可であった。
In the example shown in FIG. 2, when one side of the
これに対して、図8に示した例では、攪拌羽根30bの開口部30cの1辺を12mmの長さに形成したときには、平均トナー量レベルが42.7gとなり、トナー残量検出レベルのばらつきが±2.8gであり、色間ばらつきは3.0gとなり、良好な結果が得られた。すなわち、図2に示した例では、第1および第2の光学系46,47の光軸を結ぶ線がトナーの表面に対して傾いた状態で検出されるのに対して、図8に示した例では第1および第2の光学系46,47の光軸を結ぶ線がトナーの表面に対して平行な状態で検出されるので、トナー残量検出レベルのばらつきを少なくできる。
On the other hand, in the example shown in FIG. 8, when one side of the
なお、図4に示した例では、除去羽根41,42を回転ロータ40により回転させるようにしたが、回転ロータ40を設けることなく、除去羽根41,42を攪拌部材軸30aに取付けて、攪拌羽根30bとともに回転させるようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 4, the
また、この発明の実施形態で用いるトナーとしては、攪拌羽根30bで攪拌されたときの流動性が得られやすい円形度(蛍光偏光免疫測定法:FPIAによる)の高い重合トナーなどのように円形度が0.930〜0.995のトナーを用いるのが好ましい。また、トナーの表面に帯電剤を付着させる表面処理としては、特に耐久による流動性変化の少ない、大径の外添剤(シリカ)を多く配合するのが好ましい。
Further, as the toner used in the embodiment of the present invention, the circularity such as a polymerized toner having a high degree of circularity (fluorescence polarization immunoassay method: by FPIA) that is easy to obtain fluidity when stirred by the
さらに、検知面でのトナーの表面をより平行にするために、攪拌羽根30bの軸方向に平行な先端部分を検知面より突出させる構成を用いることで、現像装置14a内の壁面と攪拌羽根30bとによるストレスが増すためにトナーに与えるストレスも大きくなり、外添剤のトナーの表面への埋没やトナー凝集を発生させる要因が大きくなるが、上述のトナーを用いることで抑制することができる。
Further, in order to make the surface of the toner on the detection surface more parallel, a configuration in which a tip portion parallel to the axial direction of the
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
10 画像形成装置、11 感光体ドラム、12 レーザスキャニングユニット、13 帯電部材、14 ロータリ型現像装置、14a ブラック(BK)現像部、14b マゼンタ(M)現像部、14c シアン(C)現像部、14d イエロー(Y)現像部、14f 側壁、15 現像容器、15a トナー収納室、15b ローラ収納室、15d 第1の開口部、15e 第2の開口部、15f 過充填防止弁、15g 第1の壁部、15h 第2の壁部、16 供給ローラ、17供給ローラ、18 クリーニング用摺擦部材、19 クリーニング装置、20 中間転写ベルト、21 1次転写ローラ、22 駆動ローラ、23 従動ローラ、24 2次転写ローラ、25 給紙カセット、26 給紙経路、27 定着部、28 排紙経路、29 排紙トレイ、30 攪拌部材、30a 攪拌部材軸、30b 攪拌羽根、30c 開口部、30d リブ、30e 切欠き、33 補給パイプ、34 トナーコンテナ、35 連結部、40 回転ローラ、41,42 除去羽根、43 トナー残量検知センサ、44 発光ダイオード、45 ホトトランジスタ、46,47,50,52,54 光学系、48,49,51,53 反射鏡。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記トナーを収納するトナー収納室を備え、
前記トナー収納室内に第1の方向に延在して回転可能に設けられて、前記トナーを攪拌するための攪拌部材と、
光軸が前記第1の方向に平行に延在し、外部からの光が一端に入射されて直進させる第1の直進部と、前記第1の直進部で直進した光を前記第1の方向に交差する方向に反射させる第1の反射部とを含み、前記トナー収納室内に設けられる第1の光学手段と、
前記第1の反射部で反射された光を受光し、その光を前記第1の方向に反射させる第2の反射部と、前記第1の方向に対して平行に設けられ、前記第2の反射部で反射された光を直進させ、他端から前記トナー収納室外部へ放出する第2の直進部とを含み、前記トナー収納室内に、前記第1の光学手段に対して所定の間隔を隔てて対向して設けられる第2の光学手段とを備え、
前記第1および第2の光学手段によって前記第1の方向に平行に形成される光軸は、前記攪拌部材に重ならないように配置されていることを特徴とする、現像装置。 A developing device capable of replenishing toner,
A toner storage chamber for storing the toner;
A stirring member that extends in the first direction in the toner storage chamber and is rotatably provided; and for stirring the toner;
An optical axis extends in parallel with the first direction, and a first rectilinear portion in which light from the outside is incident on one end and travels straight, and light that travels straight in the first rectilinear portion is in the first direction. A first reflecting portion that reflects in a direction crossing the first optical means, and is provided in the toner storage chamber;
A second reflecting portion that receives the light reflected by the first reflecting portion and reflects the light in the first direction; and the second reflecting portion that is provided in parallel to the first direction. A second rectilinear portion that linearly reflects the light reflected by the reflecting portion and emits the light from the other end to the outside of the toner storage chamber, and has a predetermined interval with respect to the first optical means in the toner storage chamber. Second optical means provided opposite to each other, and
The developing device, wherein an optical axis formed in parallel with the first direction by the first and second optical means is arranged so as not to overlap the stirring member.
前記トナーを収納するトナー収納室を備え、
前記トナー収納室内に第1の方向に延在して回転可能に設けられて、前記トナーを攪拌するための攪拌部材と、
光軸が前記第1の方向に平行に延在し、外部からの光が一端に入射されて直進して他端から放射させ、前記トナー収納室内に設けられる第3の光学手段と、
前記第3の光学手段から放射された光を前記第1の方向に交差する方向に反射させる第3の反射部と、前記第3の反射部で反射された光を一端から他端に直進させる第3の直進部と、前記他端に直進した光を前記トナー収納室外に向くように前記第1の方向に反射させる第4の反射部と、前記第3の光学手段よりも長さが長く前記第4の反射部で反射された光を直進させて前記トナー収納室外に放射させる第4の直進部とを含み、前記トナー収納室内に、前記第3の光学手段に対して所定の間隔を隔てて対向して設けられる第4の光学手段とを備え、
前記第3および第4の光学手段によって平行に形成される光軸は、前記攪拌部材に重ならないように配置されていることを特徴とする、現像装置。 A developing device capable of replenishing toner,
A toner storage chamber for storing the toner;
A stirring member that extends in the first direction in the toner storage chamber and is rotatably provided; and for stirring the toner;
Third optical means having an optical axis extending parallel to the first direction, light from the outside is incident on one end, travels straight and is radiated from the other end, and is provided in the toner storage chamber;
A third reflecting portion for reflecting the light emitted from the third optical means in a direction intersecting the first direction, and the light reflected by the third reflecting portion goes straight from one end to the other end; A third rectilinear section, a fourth reflecting section for reflecting light that has traveled straight to the other end in the first direction so as to face the outside of the toner storage chamber, and a length longer than that of the third optical means. A fourth rectilinear portion that causes the light reflected by the fourth reflecting portion to travel straight and radiate out of the toner storage chamber, and has a predetermined interval with respect to the third optical means in the toner storage chamber. And a fourth optical means provided facing and spaced apart ,
The developing device, wherein the optical axes formed in parallel by the third and fourth optical means are arranged so as not to overlap the stirring member.
前記第1および第2の光学手段によって形成される面は、前記トナー残留検知時における前記壁面に対して前記所定の角度を有する、請求項1または3に記載の現像装置。 The toner storage chamber has a wall surface that is inclined at a predetermined angle with respect to the bottom surface of the apparatus when the remaining amount of toner is detected,
It said first and second optical hand surface thus formed on the stage has the predetermined angle with respect to the wall surface at the time of the toner remaining detecting developing device according to claim 1 or 3.
前記第3および第4の光学手段によって形成される面は、前記トナー残留検知時における前記壁面に対して前記所定の角度を有する、請求項2または4に記載の現像装置。5. The developing device according to claim 2, wherein a surface formed by the third and fourth optical units has the predetermined angle with respect to the wall surface when the toner remaining is detected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005339239A JP4398421B2 (en) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | Development device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005339239A JP4398421B2 (en) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | Development device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007147764A JP2007147764A (en) | 2007-06-14 |
JP4398421B2 true JP4398421B2 (en) | 2010-01-13 |
Family
ID=38209274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005339239A Expired - Fee Related JP4398421B2 (en) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | Development device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4398421B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5741808B2 (en) | 2011-01-20 | 2015-07-01 | 株式会社リコー | Developer amount detection device and image forming apparatus |
JP5728970B2 (en) | 2011-01-26 | 2015-06-03 | 株式会社リコー | Developer amount detecting device, developing device, process unit, and image forming apparatus |
JP5769126B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-08-26 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
-
2005
- 2005-11-24 JP JP2005339239A patent/JP4398421B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007147764A (en) | 2007-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7962071B2 (en) | Developing device and image forming apparatus using same | |
EP2369424B1 (en) | Toner Replenishing Device and Image Forming Apparatus Including Toner Replenishing Device | |
JP4676341B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP6252442B2 (en) | Developer guide device and image forming apparatus having the same | |
JP5686283B2 (en) | Toner supply device and image forming apparatus | |
JP4398421B2 (en) | Development device | |
US20110188894A1 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2006284747A (en) | Image forming apparatus | |
JP2008292936A (en) | Toner supply device and image forming apparatus | |
US8233826B2 (en) | Developing apparatus and image forming apparatus provided with the same | |
JP4560566B2 (en) | Toner hopper, developing unit, image forming apparatus | |
US7088943B2 (en) | Image forming apparatus, apparatus for supplying toner and developing apparatus using therefor | |
JP5488827B2 (en) | Image forming apparatus | |
US7130566B2 (en) | Developer container and image forming apparatus | |
JP2015045747A (en) | Image formation device and toner cartridge | |
JP2010117685A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2007286131A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP4913570B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2006338029A (en) | Development cartridge and electrophotographic image forming apparatus using the same | |
JP4497992B2 (en) | Developer supply container | |
JP5556939B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6088367B2 (en) | Toner cartridge and image forming apparatus using the same | |
JP2017102344A (en) | Image forming apparatus | |
JP2012047784A (en) | Toner hopper, developing device, and image forming apparatus having the same | |
JP2001209245A (en) | Developing device and image forming device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090401 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090428 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090625 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090721 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090901 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090929 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091022 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131030 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |