JP5012403B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は画像形成装置に関し、詳しくは感光体上に形成された静電潜像を顕像化する現像装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a developing apparatus that visualizes an electrostatic latent image formed on a photoreceptor.

従来、電子写真式複写装置等の画像形成装置には感光体ドラム上に形成された静電潜像を可視像化させる現像装置が設けられており、現像装置としてトナーとキャリアとを有する2成分現像剤を用いるものが知られている。この現像装置において、現像領域での現像処理の終了によりトナーが消費された現像剤は回収部材によって回収され、トナー補給装置より補給される新たなトナーと混合及び撹拌された後に再び現像に供される。ここで用いられる現像剤は、安定したトナー画像得るために一定のトナー濃度と帯電量とを維持する必要がある。トナー濃度は現像により消費されたトナー量と補給されるトナー量とにより調整され、帯電量はキャリアとトナーとの混合時における摩擦帯電によって付与される。現像装置は2成分現像剤の撹拌を十分に行い、トナー濃度分布を均一化すると共にトナーを帯電させ、トナー画像の安定化を行っている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus such as an electrophotographic copying apparatus has been provided with a developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum, and includes a toner and a carrier as the developing device. Those using a component developer are known. In this developing device, the developer whose toner has been consumed due to the completion of the developing process in the developing region is collected by a collecting member, mixed and stirred with new toner to be replenished from the toner replenishing device, and then used again for development. The The developer used here needs to maintain a constant toner concentration and charge amount in order to obtain a stable toner image. The toner density is adjusted by the amount of toner consumed by development and the amount of toner to be replenished, and the charge amount is given by frictional charging during mixing of the carrier and the toner. The developing device sufficiently stirs the two-component developer to uniformize the toner density distribution and charge the toner to stabilize the toner image.

一般的な現像装置では、補給されたトナーが現像剤担持体である現像ローラに汲み上げられるまでの僅かな時間の間に、2本のスクリュの回転による撹拌効果を利用してトナーの分散及び帯電を行っているため、特にトナーの収支が多い場合には補給されたトナーが十分に分散することなく現像ローラに汲み上げられてしまい、地汚れやトナー飛散が発生してしまうという問題点があった。   In a general developing device, the toner is dispersed and charged by using the stirring effect of the rotation of two screws during a short time until the replenished toner is pumped up to a developing roller as a developer carrier. Therefore, particularly when the toner balance is large, the replenished toner is pumped up to the developing roller without being sufficiently dispersed, and there is a problem that background contamination and toner scattering occur. .

そこで、現像部から離れた位置に別途撹拌部を設けると共に現像部と撹拌部とを現像剤循環手段によって接続し、撹拌部で現像剤の状態に応じた撹拌を行うことでトナー濃度及び帯電量を適切に調整した現像剤を現像部に供給する現像装置が、例えば「特許文献1」、「特許文献2」及び「特許文献3」に開示されている。   Therefore, a separate agitation unit is provided at a position away from the developing unit, and the developing unit and the agitation unit are connected by a developer circulation means, and the agitation unit performs agitation according to the state of the developer to thereby adjust the toner concentration and the charge amount. For example, “Patent Document 1”, “Patent Document 2”, and “Patent Document 3” disclose a developing device that supplies a developer with the developer adjusted appropriately to the developing unit.

特許第3734096号公報Japanese Patent No. 3733496 特許第3349286号公報Japanese Patent No. 3349286 特開平11−143196号公報JP-A-11-143196

上述した各技術では、管内において空気を利用して現像剤を連続的に搬送しており、主な構成として現像剤収納部、現像剤供給部、輸送管、空気供給源を有している。この構成では空気の圧力(正圧)と流速とを利用して現像剤を搬送するため、空気搬送元と搬送先(大気圧)との間には差圧が発生する。従って、現像剤を現像部へ搬送するためには現像剤供給部をシールし、空気供給源の空気が現像剤収納部に漏れないように構成する必要がある。空気が漏れると、現像剤を搬送するための圧力が低下して搬送量が十分に確保できず、また空気が現像剤収納部に逆流する(現像剤貯容部に圧力がかかる)と現像剤収納部から現像剤供給部に入る現像剤が逆流する空気によって妨げられ、排出量の低下及びばらつきが発生する。   In each of the above-described technologies, the developer is continuously conveyed using air in the pipe, and the main components include a developer storage section, a developer supply section, a transport pipe, and an air supply source. In this configuration, the developer is transported using the air pressure (positive pressure) and the flow velocity, so that a differential pressure is generated between the air transport source and the transport destination (atmospheric pressure). Therefore, in order to transport the developer to the developing unit, it is necessary to seal the developer supplying unit so that the air from the air supply source does not leak into the developer containing unit. If air leaks, the pressure for transporting the developer will drop, and the transport amount will not be sufficient, and if the air flows back to the developer storage part (pressure is applied to the developer storage part), the developer will be stored. The developer entering the developer supply section from the section is hindered by the backflowing air, and the discharge amount decreases and varies.

現像剤供給部としては一般的にロータリフィーダが知られている。ロータリフィーダは、回転する複数の羽根を有するロータと、ロータを覆うステータとを有し、定量性及び制御性に優れた機構であるが、シール性が不足すると上述した空気の逆流が発生する。シール性を確保する方法として、ロータの羽根を弾性体としてステータとの間で食い込みを持たせる方法があるが、経時の劣化(ロータ及びステータの削れ)が顕著となり実用的ではない。特に、現像剤を構成するキャリアは鉄やフェライトであるため、硬度が高いことからこの方法により耐久性を得ることは困難である。   A rotary feeder is generally known as the developer supply unit. The rotary feeder has a rotor having a plurality of rotating blades and a stator that covers the rotor, and is a mechanism having excellent quantitativeness and controllability. However, if the sealing property is insufficient, the above-described air backflow occurs. As a method for ensuring the sealing performance, there is a method in which the blades of the rotor are used as elastic bodies to bite between the stators, but deterioration over time (rotation of the rotor and stator) becomes remarkable, which is not practical. In particular, since the carrier constituting the developer is iron or ferrite and has high hardness, it is difficult to obtain durability by this method.

本発明は上述の問題点を解決し、ロータリフィーダへのエアの進入量を大幅に低減することにより現像部に適切なトナー濃度と帯電量とを有する現像剤を現像に必要なだけ連続的に安定供給することが可能な現像装置及びこの現像装置を備えた画像形成装置の提供を目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems and continuously reduces the amount of air entering the rotary feeder so that a developer having an appropriate toner concentration and charge amount is continuously developed as necessary for development. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of stably supplying and an image forming apparatus including the developing device.

請求項1記載の発明は、潜像担持体上の潜像を現像する現像部と、前記現像部の外部に設けられ現像剤の一部を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部の現像剤を定量的に排出するロータリフィーダとを有し、前記ロータリフィーダから排出された現像剤を空気圧により前記現像部に搬送する現像装置において、前記ロータリフィーダは現像剤が流入する流入孔と現像剤が排出される排出孔と前記流入孔と前記排出孔との間に配置された複数の羽根を有する回転自在なロータとを有し、前記流入孔から前記ロータに進入した現像剤の全てを前記排出孔から排出せずにその一部を前記流入孔側に戻すことを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a developing unit that develops a latent image on a latent image carrier, a developer storage unit that is provided outside the developing unit and stores a part of the developer, and the developer storage unit. And a rotary feeder that quantitatively discharges the developer, and in the developing device that conveys the developer discharged from the rotary feeder to the developing unit by air pressure, the rotary feeder has an inflow hole through which the developer flows. All of the developer that has entered the rotor through the inflow hole, and has a discharge hole through which the developer is discharged, a rotatable rotor having a plurality of blades disposed between the inflow hole and the discharge hole. A part thereof is returned to the inflow hole side without being discharged from the discharge hole.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の現像装置において、さらに前記排出孔の面積は前記流入孔の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the area of the discharge hole is smaller than the area of the inflow hole.

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の現像装置において、さらに前記排出孔の面積は前記ロータが有する複数の羽根のうちの相隣る2つの羽根の先端により形成される矩形の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the area of the discharge hole is a rectangular shape formed by the tips of two adjacent blades of the plurality of blades of the rotor. It is characterized by being formed smaller than the area.

請求項4記載の発明は、請求項1ないし3の何れか1つに記載の現像装置において、さらに前記各羽根はその先端部に磁石を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, each of the blades further includes a magnet at a tip portion thereof.

請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか1つに記載の現像装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is an image forming apparatus having the developing device according to any one of the first to fourth aspects.

本発明によれば、ロータの左側部分に現像剤を残存させ、残存した現像剤がロータとステータとのクリアランス部分に入り込むことにより空気のシール効果が働き、現像剤を搬送するための空気がロータリフィーダ内へ流入することが防止されるので、空気圧の低下による現像剤搬送量の低下を防止できると共に無駄なエネルギの消費を低減することができ、さらに現像剤収納部の内圧の上昇を防止して現像剤収納部からの現像剤の排出量の低下及びばらつきを防止することができる。   According to the present invention, the developer is left in the left portion of the rotor, and the remaining developer enters the clearance portion between the rotor and the stator, so that the air sealing effect works, and the air for transporting the developer is rotary. Since it is prevented from flowing into the feeder, it is possible to prevent a decrease in the developer conveyance amount due to a decrease in air pressure, reduce wasteful energy consumption, and further prevent an increase in the internal pressure of the developer storage unit. Accordingly, it is possible to prevent a decrease and variation in the amount of developer discharged from the developer storage portion.

図1は、本発明の一実施形態を採用した画像形成装置を示している。同図において画像形成装置1は、装置本体2のほぼ中央部に中間転写ベルト3と4個の1次転写ローラ4とを有する中間転写ユニット5を有している。中間転写ベルト3の下面と対向する位置には、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した作像部6Y,6M,6C,6Bkが中間転写ベルト3の走行方向と平行して配置されている。各作像部6Y,6M,6C,6Bkは作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外は同一構造であり、それぞれ潜像担持体としての感光体ドラム7Y,7M,7C,7Bk、各感光体ドラム7の周囲に配設された図示しない帯電手段、現像装置8Y,8M,8C,8Bk、図示しないクリーニング手段等を有している。   FIG. 1 shows an image forming apparatus employing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the image forming apparatus 1 has an intermediate transfer unit 5 having an intermediate transfer belt 3 and four primary transfer rollers 4 at a substantially central portion of the apparatus body 2. Image forming portions 6Y, 6M, 6C, and 6Bk corresponding to the respective colors of yellow, magenta, cyan, and black are arranged in parallel to the traveling direction of the intermediate transfer belt 3 at a position facing the lower surface of the intermediate transfer belt 3. Yes. Each of the image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6Bk has the same structure except that the color of the toner used in the image forming process is different. The photosensitive drums 7Y, 7M, 7C, and 7Bk as latent image carriers are respectively provided. It has a charging means (not shown) disposed around the body drum 7, developing devices 8Y, 8M, 8C, and 8Bk, a cleaning means (not shown), and the like.

感光体ドラム7Y,7M,7C,7Bkは図示しない駆動部によって図において時計回り方向に回転駆動され、図示しない帯電手段により表面を一様に帯電された後に図示しない露光部から発せられたレーザ光によって露光されることにより、装置本体2の上部に設けられた画像読取部9において読み取られた原稿画像に基づいた静電潜像がその表面上に形成される。形成された静電潜像は現像装置8Y,8M,8C,8Bkにより現像されることにより所望のトナー像へと可視像化され、このトナー像は感光体ドラム7Y,7M,7C,7Bkの表面が中間転写ベルト3を介して各1次転写ローラ4との対向部に達した際に、各1次転写ローラ4の作用によって中間転写ベルト3上に1次転写される。   The photosensitive drums 7Y, 7M, 7C, and 7Bk are rotated in the clockwise direction in the drawing by a driving unit (not shown), and the surface is uniformly charged by a charging unit (not shown), and then laser light emitted from an exposure unit (not shown). The electrostatic latent image based on the original image read by the image reading unit 9 provided on the upper part of the apparatus main body 2 is formed on the surface. The formed electrostatic latent images are developed by developing devices 8Y, 8M, 8C, and 8Bk to be visualized into desired toner images. The toner images are formed on the photosensitive drums 7Y, 7M, 7C, and 7Bk. When the surface reaches a portion facing each primary transfer roller 4 via the intermediate transfer belt 3, the primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 3 by the action of each primary transfer roller 4.

各1次転写ローラ4は、それぞれ中間転写ベルト3を感光体ドラム7Y,7M,7C,7Bkとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成しており、各1次転写ローラ4にはトナーとは逆極性の転写バイアスが印加される。中間転写ベルト3が図1の矢印方向に走行して各1次転写ローラ4の1次転写ニップを順次通過することにより、各感光体ドラム7Y,7M,7C,7Bk上の各色のトナー像が中間転写ベルト3上に重ねて1次転写される。1次転写後、感光体ドラム7Y,7M,7C,7Bkの表面が図示しないクリーニング手段との対向位置に達すると、クリーニング手段の作用により感光体ドラム7Y,7M,7C,7Bkの表面上に残存した未転写トナーが回収される。クリーニング後、感光体ドラム7Y,7M,7C,7Bkの表面は図示しない除電装置により電位を初期化され、一連の作像プロセスが終了する。   Each primary transfer roller 4 sandwiches the intermediate transfer belt 3 between the photosensitive drums 7Y, 7M, 7C, and 7Bk to form primary transfer nips. A transfer bias having a reverse polarity is applied. As the intermediate transfer belt 3 travels in the direction of the arrow in FIG. 1 and sequentially passes through the primary transfer nips of the primary transfer rollers 4, the toner images of the respective colors on the photosensitive drums 7Y, 7M, 7C, and 7Bk are obtained. The primary transfer is performed while being superimposed on the intermediate transfer belt 3. After the primary transfer, when the surface of the photosensitive drums 7Y, 7M, 7C, and 7Bk reaches a position facing a cleaning unit (not shown), it remains on the surface of the photosensitive drums 7Y, 7M, 7C, and 7Bk by the action of the cleaning unit. The untransferred toner thus collected is collected. After cleaning, the surface of the photoconductive drums 7Y, 7M, 7C, and 7Bk is initialized with a potential by a static eliminator (not shown), and a series of image forming processes is completed.

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト3は、2次転写ローラ10との対向位置に到達する。中間転写ベルト3上に形成されたカラートナー像は、2次転写ニップ位置に搬送された記録媒体としての転写紙P上に転写され、一連の転写プロセスが終了する。装置本体2の下部に配設された給紙部11には複数枚の転写紙Pが収納されており、この転写紙Pは給紙ローラ12により1枚ずつ分離給送される。給送された転写紙Pはレジストローラ対13で一時停止され、斜めずれを修正された後に所定のタイミングで2次転写ニップに向けて給送される。そして、2次転写ニップ位置において転写紙P上に所望のカラー画像が転写される。2次転写ニップ位置においてカラー画像を転写された転写紙Pは定着装置14へと搬送され、加熱ローラ及び加圧ローラによる熱と圧力とにより表面に転写されたカラー画像を定着される。定着を終えた転写紙Pは、排紙ローラ対15により装置本体上面に形成された排紙部16へと排出積載される。このようにして画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。   Thereafter, the intermediate transfer belt 3 onto which the toner images of the respective colors are transferred in an overlapping manner reaches a position facing the secondary transfer roller 10. The color toner image formed on the intermediate transfer belt 3 is transferred onto a transfer paper P as a recording medium conveyed to the secondary transfer nip position, and a series of transfer processes is completed. A plurality of transfer sheets P are stored in a sheet feeding unit 11 disposed at the lower part of the apparatus main body 2, and the transfer sheets P are separated and fed one by one by a sheet feeding roller 12. The fed transfer paper P is temporarily stopped by the registration roller pair 13 and is fed toward the secondary transfer nip at a predetermined timing after correcting the oblique displacement. Then, a desired color image is transferred onto the transfer paper P at the secondary transfer nip position. The transfer paper P on which the color image has been transferred at the secondary transfer nip position is conveyed to the fixing device 14, and the color image transferred to the surface is fixed by heat and pressure by the heating roller and pressure roller. After the fixing, the transfer paper P is discharged and stacked on a paper discharge unit 16 formed on the upper surface of the apparatus main body by a paper discharge roller pair 15. In this way, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.

次に、本発明の特徴部である現像装置について説明する。ここでは現像装置8Yについてのみ説明するが、他の現像装置8M,8C,8Bkは用いられる現像剤の色が異なる点を除いて全て同一の構成である。本説明において現像装置8Yを構成する各部材の末尾にはイエロの頭文字であるYの文字を付して説明し、他の現像装置8M,8C,8BkはYの文字に代えてM,C,Bkの文字が付されることとなる。   Next, the developing device which is a characteristic part of the present invention will be described. Although only the developing device 8Y will be described here, the other developing devices 8M, 8C, and 8Bk have the same configuration except that the color of the developer used is different. In this description, each member constituting the developing device 8Y will be described with the letter “Y”, which is an acronym of yellow, at the end. The other developing devices 8M, 8C, and 8Bk are replaced with “M” and “C”. , Bk characters are added.

図2に示すように現像装置8Yは現像器を構成するケーシング17Yを有しており、図3に示すようにケーシング17Yの内部には螺旋状のフィンを有する搬送スクリュ18Y,19Yと現像ローラ20Yとが回転自在に設けられている。ケーシング17Yの内部にはイエロの現像剤が収納されており、この現像剤は搬送スクリュ18Yの回転により図3の手前側から奥側に向けて搬送され、この一部が現像ローラ20Yの内部に設けられた図示しない磁石によって現像ローラ20Yの表面に吸い上げられて吸着する。現像ローラ20Yの表面に吸着した現像剤はドクタブレード21Yによってその層厚が均一となるようにならされた後、感光体ドラム7Yに接することで感光体ドラム7Y上に形成された静電潜像を顕像化する。ケーシング17Y、各搬送スクリュ18Y,19Y、現像ローラ20Y、ドクタブレード21Yによって現像部22Yが構成される。   As shown in FIG. 2, the developing device 8Y has a casing 17Y constituting a developing device. As shown in FIG. 3, the casing 17Y has conveying screws 18Y and 19Y having spiral fins and a developing roller 20Y. And are rotatably provided. A yellow developer is accommodated in the casing 17Y, and this developer is conveyed from the front side to the rear side in FIG. 3 by the rotation of the conveyance screw 18Y, and a part of the developer is contained in the developing roller 20Y. It is sucked and attracted to the surface of the developing roller 20Y by a provided magnet (not shown). The developer adsorbed on the surface of the developing roller 20Y is made uniform by the doctor blade 21Y, and is then brought into contact with the photosensitive drum 7Y to form an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 7Y. To visualize. The casing 17Y, the conveying screws 18Y and 19Y, the developing roller 20Y, and the doctor blade 21Y constitute a developing unit 22Y.

現像後の現像剤は、搬送スクリュ19Yの端部に設けられた図示しない孔から循環路23Yを経由して現像剤収納部24Yに搬送される。搬送スクリュ19Yの現像剤搬送方向最下流位置には図示しないトナー濃度検知手段が配設されており、このトナー濃度検知手段からの検知信号に基づいてトナーカートリッジ25Yからトナー補給が行われる。トナーカートリッジ25Yからのトナー補給は、モータ26Yによってトナー補給路27Y内に設けられた図示しない軸なしスクリュを回転させることにより行われる。トナー補給は現像剤循環経路内において現像剤収納部24Yの直前の位置で行われ、現像剤収納部24Yでは現像後の現像剤と補給されたトナーとが混合され、適切なトナー濃度及び帯電量を有する現像剤が形成される。   The developed developer is conveyed to a developer accommodating portion 24Y through a circulation path 23Y from a hole (not shown) provided at an end portion of the conveying screw 19Y. A toner concentration detection unit (not shown) is disposed at the most downstream position in the developer conveyance direction of the conveyance screw 19Y, and toner is supplied from the toner cartridge 25Y based on a detection signal from the toner concentration detection unit. Toner supply from the toner cartridge 25Y is performed by rotating a shaftless screw (not shown) provided in the toner supply path 27Y by the motor 26Y. The toner is replenished in the developer circulation path at a position immediately before the developer storage unit 24Y. In the developer storage unit 24Y, the developed developer and the replenished toner are mixed, and an appropriate toner concentration and charge amount are mixed. A developer having is formed.

現像剤収納部24内の現像剤は、現像剤収納部24の下部に配設された排出口を経由してロータリフィーダ28Y内に運ばれる。ロータリフィーダ28Y内に運ばれた現像剤は、ロータリフィーダ28Yを構成するステータ41Y内に設けられたロータ29Y(共に図4参照)の回転により下方へと排出され、循環路30Yを経由して再びケーシング17Yに供給される。現像剤循環手段としてはエアポンプ31Yが用いられており、現像剤は空気圧によって搬送される。   The developer in the developer storage unit 24 is conveyed into the rotary feeder 28Y via a discharge port disposed in the lower part of the developer storage unit 24. The developer conveyed into the rotary feeder 28Y is discharged downward by the rotation of the rotor 29Y (both see FIG. 4) provided in the stator 41Y constituting the rotary feeder 28Y, and again through the circulation path 30Y. It is supplied to the casing 17Y. An air pump 31Y is used as the developer circulating means, and the developer is conveyed by air pressure.

図4に示すように現像剤収納部24Yは、現像剤が最初に流入する第1の空間32Y、スクリュ35Yが配置された第2の空間33Y、スクリュ36Yが配置された第3の空間34Yの3つの空間に分割されている。回収された現像剤と新たに補給されたトナーとは第2の空間33Y内においてスクリュ35Yの回転により上方へと持ち上げられ、このときに自重で落下しようとする現像剤とスクリュ35Yによって持ち上げられる現像剤とが摺擦することにより、現像剤が分散されると共に帯電される。次に現像剤は開口部37Yを経由して第3の空間34Y内へと進み、スクリュ36Yの回転により下方へと搬送されてロータリフィーダ28Y内へと進入する。図中、符号38Yは各スクリュ35Y,36Yを駆動するモータであり、モータ38Yからの回転駆動力は各ギヤ39Y,40Yを介して各スクリュ35Y,36Yに伝達される。   As shown in FIG. 4, the developer accommodating portion 24Y includes a first space 32Y into which the developer flows first, a second space 33Y in which the screw 35Y is disposed, and a third space 34Y in which the screw 36Y is disposed. Divided into three spaces. The collected developer and newly replenished toner are lifted upward by the rotation of the screw 35Y in the second space 33Y, and at this time, the developer that is about to fall by its own weight and the development that is lifted by the screw 35Y. By rubbing against the developer, the developer is dispersed and charged. Next, the developer proceeds into the third space 34Y through the opening 37Y, is conveyed downward by the rotation of the screw 36Y, and enters the rotary feeder 28Y. In the figure, reference numeral 38Y denotes a motor for driving the screws 35Y and 36Y, and the rotational driving force from the motor 38Y is transmitted to the screws 35Y and 36Y via the gears 39Y and 40Y.

ロータリフィーダ28Yは、図5に示すようにロータ29Yの羽根の先端とステータ41Yの内壁との間に0.01mm〜0.2mm程度のクリアランスを有している。「発明が解決しようとする課題」の欄でも説明したように、ロータ29Yとステータ41Yとの間に隙間があると、エアポンプ31Yから送られる空気の一部がこの隙間を通ってロータリフィーダ28Y内に流入し、現像剤を搬送するための空気圧が減少してしまう。一方、両者のクリアランス部分には適度に現像剤が入り込むため、クリアランスの大きさを適正化することにより空気の流入を低減することは可能である。   As shown in FIG. 5, the rotary feeder 28Y has a clearance of about 0.01 mm to 0.2 mm between the tip of the blade of the rotor 29Y and the inner wall of the stator 41Y. As described in the section “Problems to be Solved by the Invention”, if there is a gap between the rotor 29Y and the stator 41Y, a part of the air sent from the air pump 31Y passes through this gap and enters the rotary feeder 28Y. The air pressure for transporting the developer decreases. On the other hand, since the developer appropriately enters the clearance portion between the two, it is possible to reduce the inflow of air by optimizing the size of the clearance.

ところが、クリアランスを微小化した場合でも図5に示すように現像剤が下方に排出された後のロータ29Y内はほぼ空の状態となっているため(図5の左半分)、クリアランス部分に入り込んでいる現像剤あるいはロータ29Yの羽根の先端付近に存在する現像剤は極端に少なくなり、ロータリフィーダ28Y内への空気の流入を防止する効果は低減してしまう。   However, even when the clearance is miniaturized, the rotor 29Y after the developer is discharged downward is almost empty as shown in FIG. 5 (the left half of FIG. 5), and therefore enters the clearance portion. Therefore, the amount of the developing agent or the developer existing near the tip of the blade of the rotor 29Y becomes extremely small, and the effect of preventing the inflow of air into the rotary feeder 28Y is reduced.

そこで本発明では、図6に示すようにロータ29Y内の現像剤が全て下方へと落下せず図の左半分に残るように構成することにより、クリアランス部分に現像剤を存在させて空気のシール効果が働くように構成している。現像剤がステータ41Y内の左半分の部分に残るようにするため、具体的にはステータ41Yの下側に設けられた現像剤の排出孔42Yの面積(孔の直径φC)をステータ41Yの上側に設けられた流入孔43Yの面積(孔の直径φD)よりも小さく構成している(図7(c)参照)。   Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 6, the developer in the rotor 29Y does not fall down and remains in the left half of the figure, so that the developer is present in the clearance portion to seal the air. It is configured to work. In order to leave the developer in the left half of the stator 41Y, specifically, the area of the developer discharge hole 42Y (hole diameter φC) provided on the lower side of the stator 41Y is set to the upper side of the stator 41Y. It is configured to be smaller than the area (diameter φD of the hole) of the inflow hole 43Y provided in (see FIG. 7C).

上述の構成により、ロータリフィーダ28Y内に流入する現像剤量よりもロータリフィーダ28Y内から排出される現像剤量が少ないため、図6に示すようにロータ29Yの左側部分に現像剤が残存し、残存した現像剤がロータ29Yとステータ41Yとのクリアランス部分に入り込むことにより空気のシール効果が働き、現像剤を搬送するための空気がロータリフィーダ28Y内へ流入することが防止されるので、空気圧の低下による現像剤搬送量の低下を防止できると共に無駄なエネルギの消費を低減することができ、さらに現像剤収納部24Yの内圧の上昇を防止して現像剤収納部24Yからの現像剤の排出量の低下及びばらつきを防止することができる。   With the above configuration, since the amount of developer discharged from the rotary feeder 28Y is smaller than the amount of developer flowing into the rotary feeder 28Y, the developer remains on the left side portion of the rotor 29Y as shown in FIG. Since the remaining developer enters the clearance portion between the rotor 29Y and the stator 41Y, an air sealing effect works and air for conveying the developer is prevented from flowing into the rotary feeder 28Y. It is possible to prevent a decrease in the developer conveyance amount due to the decrease, reduce wasteful energy consumption, and further prevent an increase in the internal pressure of the developer storage unit 24Y to discharge the developer from the developer storage unit 24Y. Can be prevented from decreasing and varying.

上述の構成において、図7に示すように、排出孔42Yの面積、すなわちC×C×π/4の値をロータ29Yの相隣る2つの羽根の先端により形成される矩形の面積A×Bの値よりも小さくする構成としてもよい。この構成により、ロータ29Y内に充填された現像剤は排出孔42Yと対応する位置に達しても全て落下せず、ロータ29Yの左側部分に現像剤を残すことが可能となる。ロータ29Yの左側部分に現像剤を残す方法として、ロータ29Yの回転数を速めることにより、排出孔42Yから全ての現像剤が落下する前に排出孔42Y上から現像剤を有するロータ29Yを通過させる方法を採用してもよい。   In the above-described configuration, as shown in FIG. 7, the area of the discharge hole 42Y, that is, a rectangular area A × B formed by the tips of two adjacent blades of the rotor 29Y is set to a value of C × C × π / 4. It is good also as a structure made smaller than this value. With this configuration, even if the developer filled in the rotor 29Y reaches a position corresponding to the discharge hole 42Y, it does not fall down, and the developer can be left in the left portion of the rotor 29Y. As a method of leaving the developer on the left side portion of the rotor 29Y, the rotor 29Y having the developer passes through the discharge hole 42Y before all the developer falls from the discharge hole 42Y by increasing the rotational speed of the rotor 29Y. A method may be adopted.

上記実施形態において、図8に示すように、ロータ29Yの各羽根の先端に磁石44Yを配置する構成を採用してもよい。この構成により、ロータ29Y内に残存した現像剤が磁石44Yの磁力によって引き寄せられ、現像剤が羽根の先端部分に滞留し、空気のシール効果を確実に作用させることが可能となる。   In the above embodiment, as shown in FIG. 8, a configuration in which the magnet 44Y is arranged at the tip of each blade of the rotor 29Y may be adopted. With this configuration, the developer remaining in the rotor 29Y is attracted by the magnetic force of the magnet 44Y, the developer stays at the tip of the blade, and the air sealing effect can be made to act reliably.

上述した各実施形態では、画像形成装置としてタンデム型の電子写真式カラー複写装置を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらを複合した複合機等の他の画像形成装置にも本発明は適用可能である。   In each of the above-described embodiments, an example in which a tandem type electrophotographic color copying apparatus is used as an image forming apparatus has been described. However, an image forming apparatus to which the present invention can be applied is not limited to this, and a printer, a facsimile, a plotter, The present invention is also applicable to other image forming apparatuses such as a multi-function machine that combines these.

本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の要部概略正面図である。1 is a schematic front view of a main part of an image forming apparatus employing an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態を採用した現像装置の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a developing device adopting an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に用いられる現像部の概略図である。It is the schematic of the image development part used for one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に用いられる現像剤収納部及びロータリフィーダの概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a developer storage unit and a rotary feeder used in an embodiment of the present invention. 従来のロータリフィーダ内での現像剤の挙動を説明する概略図である。It is the schematic explaining the behavior of the developer in the conventional rotary feeder. 本発明の一実施形態におけるロータリフィーダ内での現像剤の挙動を説明する概略図である。It is the schematic explaining the behavior of the developer in the rotary feeder in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に用いられるロータリフィーダの寸法を説明する概略図である。It is the schematic explaining the dimension of the rotary feeder used for one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態におけるロータリフィーダ内での現像剤の挙動を説明する概略図である。It is the schematic explaining the behavior of the developer in the rotary feeder in other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
7 潜像担持体(感光体ドラム)
8 現像装置
22 現像部
24 現像剤収納部
28 ロータリフィーダ
29 ロータ
42 排出孔
43 流入孔
44 磁石
1 Image forming device 7 Latent image carrier (photosensitive drum)
8 Developing Device 22 Developing Section 24 Developer Storage Section 28 Rotary Feeder 29 Rotor 42 Discharge Hole 43 Inflow Hole 44 Magnet

Claims (5)

潜像担持体上の潜像を現像する現像部と、前記現像部の外部に設けられ現像剤の一部を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部の現像剤を定量的に排出するロータリフィーダとを有し、前記ロータリフィーダから排出された現像剤を空気圧により前記現像部に搬送する現像装置において、
前記ロータリフィーダは現像剤が流入する流入孔と現像剤が排出される排出孔と前記流入孔と前記排出孔との間に配置された複数の羽根を有する回転自在なロータとを有し、前記流入孔から前記ロータに進入した現像剤の全てを前記排出孔から排出せずにその一部を前記流入孔側に戻すことを特徴とする現像装置。
A developing unit that develops the latent image on the latent image carrier, a developer storage unit that is provided outside the developing unit and stores a part of the developer, and quantitatively discharges the developer in the developer storage unit. A developing device that conveys the developer discharged from the rotary feeder to the developing unit by air pressure,
The rotary feeder has an inflow hole into which developer flows, a discharge hole through which developer is discharged, and a rotatable rotor having a plurality of blades disposed between the inflow hole and the discharge hole, A developing device characterized in that a part of the developer that has entered the rotor from the inflow hole is returned to the inflow hole side without being discharged from the discharge hole.
請求項1記載の現像装置において、
前記排出孔の面積は前記流入孔の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1,
The developing device according to claim 1, wherein an area of the discharge hole is smaller than an area of the inflow hole.
請求項1または2記載の現像装置において、
前記排出孔の面積は前記ロータが有する複数の羽根のうちの相隣る2つの羽根の先端により形成される矩形の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
2. The developing device according to claim 1, wherein an area of the discharge hole is smaller than a rectangular area formed by tips of two adjacent blades of the plurality of blades of the rotor.
請求項1ないし3の何れか1つに記載の現像装置において、
前記各羽根はその先端部に磁石を有することを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 3,
Each of the blades has a magnet at the tip thereof.
請求項1ないし4の何れか1つに記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
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