JP5476870B2 - Developing device, process cartridge, image forming apparatus, developer replacement method - Google Patents
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本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられ像担持体にいわゆる2成分現像剤を供給する現像装置、かかる現像装置を備えたプロセスカートリッジ、これらを備えたかかる画像形成装置、かかる現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を用いて現像装置内の2成分現像剤を交換する現像剤交換方法に関する。 The present invention relates to a developing device that is provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer and supplies a so-called two-component developer to an image carrier, a process cartridge provided with such a developing device, and such an image forming apparatus provided with these. The present invention relates to a developer replacing method for replacing a two-component developer in a developing device using such a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus.
従来より、トナーと磁性キャリアとを含むいわゆる2成分現像剤(以下、現像剤という)を用いる現像装置が、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に広く用いられている(たとえば、〔特許文献1〕ないし〔特許文献3〕参照)。かかる現像装置は、内部で現像剤の摩擦によりトナーを帯電させ、トナーが帯電した状態の現像剤を現像ローラ等の現像剤担持体に担持して、電界による静電力で帯電したトナーを感光体等の像担持体に向けて移動させ、像担持体上の潜像を現像するようになっている。 Conventionally, a developing device using a so-called two-component developer (hereinafter referred to as a developer) containing a toner and a magnetic carrier has been widely used in image forming apparatuses such as copiers, facsimiles, and printers (for example, [Patent Reference 1] to [Patent Document 3]). In such a developing device, the toner is charged by the friction of the developer inside, the developer charged with the toner is carried on the developer carrying member such as a developing roller, and the toner charged by the electrostatic force by the electric field is photoreceptord. The latent image on the image carrier is developed by moving toward the image carrier.
このような現像装置内の現像剤は、像担持体上の潜像を現像することによってトナーが消費されるため、新規のトナーを補給することによって消費されたトナーを補い現像剤中のトナー濃度を所定範囲内に維持するようになっている。その一方で、このような現像装置では、キャリアはほとんど消費されずに繰り返し使用されるため、現像剤の摩擦等により、その表層のコート層が磨耗したり、コート層にトナー樹脂やトナーの添加剤が付着したりして劣化する。キャリアが劣化するとトナーを帯電させる能力が低下し、トナー飛散や形成された画像の地肌部汚れを引き起こすという問題を生じる。 Since the developer in such a developing device consumes toner by developing the latent image on the image carrier, the toner concentration in the developer is supplemented with the toner consumed by replenishing new toner. Is maintained within a predetermined range. On the other hand, in such a developing device, the carrier is repeatedly consumed with almost no consumption, so that the coat layer of the surface layer is worn out due to the friction of the developer or the addition of toner resin or toner to the coat layer. Deteriorated due to adhesion of the agent. When the carrier is deteriorated, the ability to charge the toner is lowered, causing a problem that the toner is scattered and the background of the formed image is stained.
このような問題を生じないようにするための方策として、サービスマンが定期的にユーザを訪問してキャリアの交換を行うことが挙げられるが、これではメンテナンス費用が高くなってしまう。その一方で、現像装置側で現像剤を交換する技術が種々提案されており(たとえば、〔特許文献1〕ないし〔特許文献3〕参照)、この技術によれば、サービスマンに関するメンテナンス費用は低減され得る。 As a measure for preventing such a problem from occurring, a service person visits the user periodically to exchange carriers, but this increases the maintenance cost. On the other hand, various techniques for replacing the developer on the developing device side have been proposed (see, for example, [Patent Document 1] to [Patent Document 3]), and according to this technique, the maintenance cost for a serviceman is reduced. Can be done.
かかる技術として、現像装置内に新規の現像剤を供給する手段と、この手段によって新規の現像剤が供給されたときに生じる余剰の現像剤を溢出させる開口とを有する技術(たとえば、〔特許文献1〕参照)や、かかる手段と、この手段によって新規の現像剤が供給される前あるいは後に現像剤を排出口から強制的に排出する機構とを有する技術がある(たとえば、〔特許文献2〕、〔特許文献3〕参照)。 As such a technique, a technique (for example, [Patent Documents] including means for supplying a new developer into the developing device and an opening for overflowing excess developer generated when the new developer is supplied by this means. 1)), and a mechanism for forcibly discharging the developer from the discharge port before or after the new developer is supplied by this means (for example, [Patent Document 2]). (See Patent Document 3).
しかし、前者の技術では、かかる開口の配設位置によっては、現像剤が過剰排出され得る。すなわち、一般に、かかる現像装置には、現像剤を摩擦してトナーを帯電させるためなどの目的で、現像剤を撹拌する部材が設けられているが、この部材により現像剤を撹拌するときに現像剤が飛び跳ねることがあるため、開口の配設位置によっては、溢出以外に、飛び跳ねた現像剤が開口から排出されてしまうのである。このような現像剤の飛び跳ねによる排出が生じると、現像装置内の現像剤量が必要量を下回る状態となることがあり、このような状態が生じると、現像装置の現像能力が低下し、形成される画像の濃度が足りなくなったり、画像の濃度にムラが生じたりし得るという問題がある。 However, in the former technique, the developer can be excessively discharged depending on the position of the opening. That is, in general, such a developing device is provided with a member for stirring the developer for the purpose of rubbing the developer to charge the toner, and the like. Since the agent may jump, depending on the position of the opening, the developer that has jumped out is discharged from the opening in addition to the overflow. When discharge due to such jumping of the developer occurs, the amount of developer in the developing device may fall below the required amount, and when such a state occurs, the developing ability of the developing device decreases and formation occurs. There is a problem that the density of the generated image may be insufficient or the density of the image may be uneven.
一方、後者の技術では、かかる機構が排出口のシャッタを有する(たとえば、〔特許文献2〕参照)など、かかる機構の構造次第で、排出口からの現像剤の意図しない排出を防止ないし抑制することが可能となる。しかし、この技術では、現像剤の劣化や環境変動などによって現像剤の流動性が低下した場合には、かかる機構による現像剤の排出量の制御精度が低下する場合がある。そして、現像剤の排出量が多くなると上述のように画像の濃度が足りなくなるなどの問題を生じることがあり、現像剤の排出量が少なくなると現像剤が現像装置内に充満して現像装置外部に溢れ出すなどの問題を生じ得る。また、後者の技術は、かかる機構を設けるために、現像装置が大型化したり、コストが上昇したりし得る問題がある。 On the other hand, in the latter technique, such a mechanism has a shutter of a discharge port (for example, refer to [Patent Document 2]). Depending on the structure of the mechanism, unintended discharge of the developer from the discharge port is prevented or suppressed. It becomes possible. However, in this technique, when the fluidity of the developer is lowered due to deterioration of the developer or environmental fluctuation, the control accuracy of the developer discharge amount by such a mechanism may be lowered. When the developer discharge amount increases, there may be a problem that the image density becomes insufficient as described above. When the developer discharge amount decreases, the developer fills the developing device and the outside of the developing device. May cause problems such as overflowing. Further, the latter technique has a problem that the development apparatus can be increased in size or the cost can be increased due to the provision of such a mechanism.
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられ像担持体にいわゆる2成分現像剤を供給する現像装置であって簡易な構成で適量の2成分現像剤を溢出により排出させる現像装置、かかる現像装置を備えたプロセスカートリッジ、これらを備えたかかる画像形成装置、かかる現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を用いて現像装置内の2成分現像剤を交換する現像剤交換方法に関する。
The present invention is a developing device that is provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer and supplies a so-called two-component developer to an image carrier, and discharges an appropriate amount of the two-component developer by overflow with a simple configuration. BACKGROUND OF THE
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤を担持し、担持した前記2成分現像剤を像担持体に供給するための現像剤担持体と、前記2成分現像剤をその一端部側から他端部側に向けた第1の方向に搬送するとともに前記現像剤担持体に供給する第1の現像剤搬送部材と、第1の現像剤搬送部材の下方に位置し、前記2成分現像剤をその一端部側から他端部側に向けた第2の方向に搬送し、その他端部側から第1の現像剤搬送部材の一端部側に前記2成分現像剤を押し上げて受け渡す第2の現像剤搬送部材と、第1の現像剤搬送部材が前記2成分現像剤を搬送する第1の領域と、第2の現像剤搬送部材が前記2成分現像剤を搬送する第2の領域と、第1の領域と第2の領域とをその内部に有する現像ケースと、第1の領域と第2の領域とを区画する区画部材であって、第1の領域における第1の現像剤搬送部材の他端部側と、第2の領域における第2の現像剤搬送部材の一端部側とを連通し、前記2成分現像剤を落下させて第1の領域から第2の領域に受け渡すための連通部を有する区画部材と、前記現像ケースの、第2の方向において前記連通部より下流側の位置のうち同方向において前記区画部材の上流側の端部に対応する位置に形成され、第2の領域から同現像ケースの外部に前記2成分現像剤を溢出させるための現像剤排出口とを有し、前記現像剤担持体に担持された前記2成分現像剤が第1の領域以外の領域に回収され、第2の現像剤搬送部材は、第2の方向に延在する回転軸と、この回転軸と一体に設けられ同回転軸とともに回転することで前記2成分現像剤を第2の方向に搬送するための現像剤搬送部とを有し、第2の方向において前記現像剤排出口を含む位置に前記現像剤搬送部の非配設部を有する現像装置にある。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a developer carrying member for carrying a two-component developer containing a toner and a carrier, and supplying the carried two-component developer to an image carrier. the two-component developer in the first developer conveying member to supply the developer carrier conveys from one end portion side in a first direction toward the other end side, the first developer conveying located below the member, the two-component developer is conveyed from the one end side in a second direction toward the other end side, one end side of the first developer conveying member from the other end A second developer conveying member that pushes up and delivers the two-component developer, a first region where the first developer conveying member conveys the two-component developer, and a second developer conveying member. It has a second region for transporting the two-component developer, and a first region and a second region therein An image case, a partition member for partitioning the first region and the second region, and the other end side of the first developer conveying member in the first region, the second in the second region and one end side of the developer conveying member communicates, and partition member having a communicating portion for transferring the received 2 component developer is dropped from the first region to the second region, of the developing case, the The two-component developer is formed at a position corresponding to the upstream end portion of the partition member in the same direction among the positions downstream of the communication portion in the direction 2 and from the second region to the outside of the developing case. possess a developer outlet for extravasation of the developer the two-component developer carried on the carrier is collected in the region other than the first region, the second developer conveying member, the A rotating shaft extending in the direction of 2, and the rotating shaft provided integrally with the rotating shaft; And a developer transport unit for transporting the two-component developer in the second direction by rotating in the second direction, and the developer transport unit is arranged at a position including the developer discharge port in the second direction. in a developing device for chromatic distribution portion.
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、前記現像剤担持体から解放された前記2成分現像剤を回収する第3の領域と、第3の領域に回収された前記2成分現像剤を第3の領域において搬送する第3の現像剤搬送部材とを有す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, a third region for collecting the two-component developer released from the developer carrying member and the second region collected in the third region are collected. And a third developer conveying member for conveying the component developer in the third region .
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の現像装置において、第2の現像剤搬送部材によって搬送されるときに跳ね上がった前記2成分現像剤が前記現像剤排出口から排出されることを防止するために第2の現像剤搬送部材に対向して設けられた現像剤跳ね上げ防止部材を有す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 two-component developer that has jumped up when being conveyed by the second developer conveying member is discharged from the developer discharge port. In order to prevent this, a developer splash-up preventing member provided opposite to the second developer transport member is provided.
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、前記現像剤排出口から溢出した前記2成分現像剤を排出する、第1の現像剤搬送部材と第2の現像剤搬送部材との間に設けられた現像剤排出部材を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the developing apparatus according to any one of the first to third aspects, the first developer conveying member that discharges the two-component developer overflowing from the developer discharge port; It has a developer discharge member provided between the second developer transport member.
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において、第3の領域に回収された前記2成分現像剤を第3の領域から第2の領域に受け渡すための開口部を有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fourth aspects, the two-component developer recovered in the third region is received from the third region to the second region. It has the opening part for passing, It is characterized by the above-mentioned.
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか1つに記載の現像装置において、新規の前記2成分現像剤を第2の領域に供給する現像剤供給口を有することを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the developing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a developer supply port for supplying the new two-component developer to the second region. To do.
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れか1つに記載の現像装置と、この現像装置によって潜像を現像される像担持体とを備えたプロセスカートリッジにある。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a process cartridge comprising the developing device according to any one of the first to sixth aspects and an image carrier for developing a latent image by the developing device.
請求項8記載の発明は、請求項1ないし6の何れか1つに記載の現像装置、または、請求項7記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置にある。 An eighth aspect of the invention is an image forming apparatus having the developing device according to any one of the first to sixth aspects or the process cartridge according to the seventh aspect.
請求項9記載の発明は、請求項1ないし6の何れか1つに記載の現像装置、または、請求項7記載のプロセスカートリッジ、または、請求項8記載の画像形成装置を用い、新規の前記2成分現像剤又は新規のキャリアを前記現像装置内に供給したときに余剰の前記2成分現像剤を前記現像剤排出口から溢出させることで前記現像装置内の前記2成分現像剤の交換を行う現像剤交換方法にある。 According to a ninth aspect of the present invention, the developing device according to any one of the first to sixth aspects, the process cartridge according to the seventh aspect, or the image forming apparatus according to the eighth aspect is used, and When the two-component developer or a new carrier is supplied into the developing device, the two-component developer in the developing device is replaced by overflowing the excess two-component developer from the developer discharge port. There is a developer exchange method.
本発明は、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤を担持し、担持した前記2成分現像剤を像担持体に供給するための現像剤担持体と、前記2成分現像剤をその一端部側から他端部側に向けた第1の方向に搬送するとともに前記現像剤担持体に供給する第1の現像剤搬送部材と、第1の現像剤搬送部材の下方に位置し、前記2成分現像剤をその一端部側から他端部側に向けた第2の方向に搬送し、その他端部側から第1の現像剤搬送部材の一端部側に前記2成分現像剤を押し上げて受け渡す第2の現像剤搬送部材と、第1の現像剤搬送部材が前記2成分現像剤を搬送する第1の領域と、第2の現像剤搬送部材が前記2成分現像剤を搬送する第2の領域と、第1の領域と第2の領域とをその内部に有する現像ケースと、第1の領域と第2の領域とを区画する区画部材であって、第1の領域における第1の現像剤搬送部材の他端部側と、第2の領域における第2の現像剤搬送部材の一端部側とを連通し、前記2成分現像剤を落下させて第1の領域から第2の領域に受け渡すための連通部を有する区画部材と、前記現像ケースの、第2の方向において前記連通部より下流側の位置のうち同方向において前記区画部材の上流側の端部に対応する位置に形成され、第2の領域から同現像ケースの外部に前記2成分現像剤を溢出させるための現像剤排出口とを有し、前記現像剤担持体に担持された前記2成分現像剤が第1の領域以外の領域に回収され、第2の現像剤搬送部材は、第2の方向に延在する回転軸と、この回転軸と一体に設けられ同回転軸とともに回転することで前記2成分現像剤を第2の方向に搬送するための現像剤搬送部とを有し、第2の方向において前記現像剤排出口を含む位置に前記現像剤搬送部の非配設部を有する現像装置にあるので、現像剤排出口の配置位置を特定するとともに非配設部を有することにより、簡易な構成で、第1の現像剤搬送部材によって搬送されるも現像剤担持体に供給されず連通部から第2の領域に落下した2成分現像剤を含む適量の2成分現像剤を現像剤排出口の配置位置において滞留させ溢出により排出させることができ、簡易な構成で装置の大型化、コストの上昇を防止ないし抑制しつつ、現像剤の量を適正に保つとともにキャリアを交換し、経時的に良好な画像形成に寄与することが可能な現像装置を提供することができる。 The present invention comprises a developer carrying member for carrying a two-component developer containing a toner and a carrier and supplying the carried two-component developer to an image carrier, and the one-component side of the two-component developer. A first developer conveying member that is conveyed in a first direction toward the other end side and that is supplied to the developer carrier, and is located below the first developer conveying member, and the two-component development agent is conveyed from the one end side in a second direction toward the other end, passes from the other end side is pushed up the two-component developer on the one end side of the first developer conveying member A second developer conveying member; a first region where the first developer conveying member conveys the two-component developer; and a second developer conveying member conveying the two-component developer. a region, a developing casing having a first region and a second region therein, the first region and the second region A partition member that separates the other end portion side of the first developer transport member in the first region and the one end portion side of the second developer transport member in the second region, A partition member having a communication part for dropping the two-component developer and transferring it from the first area to the second area, and a position of the developing case downstream of the communication part in the second direction is formed at a position corresponding to the upstream end of the partition member in the same direction, the two-component developer possess a developer outlet for the overflow from the second region to the outside of the developing case, The two-component developer carried on the developer carrying member is collected in a region other than the first region, and the second developer transport member includes a rotation shaft extending in the second direction, and the rotation shaft. And the two-component developer by rotating together with the same rotating shaft. And a developer conveying portion for conveying the second direction, since the developing device for perforated non arrangement portion of the developer conveying portion to a position which includes the developer discharge opening in a second direction, By specifying the arrangement position of the developer discharge port and having the non- arranged portion, the second portion is not supplied to the developer carrier but is supplied from the communicating portion with a simple configuration but is conveyed by the first developer conveying member. Appropriate amount of two-component developer including two-component developer that has fallen into the area can be retained at the developer discharge port and discharged due to overflow, preventing the increase in size and cost of the device with a simple configuration. In addition, it is possible to provide a developing device capable of contributing to good image formation over time by keeping the amount of the developer appropriate and suppressing the carrier while changing the carrier.
第2の現像剤搬送部材によって搬送されるときに跳ね上がった前記2成分現像剤が前記現像剤排出口から排出されることを防止するために第2の現像剤搬送部材に対向して設けられた現像剤跳ね上げ防止部材を有することとすれば、現像剤排出口の配置位置を特定するとともに現像剤跳ね上げ防止部材を有することにより、簡易な構成で適量の2成分現像剤を現像剤排出口の配置位置において滞留させ跳ね上げでなく溢出により排出させることが可能であり、簡易な構成で装置の大型化、コストの上昇を防止ないし抑制しつつ、現像剤の量を適正に保つとともにキャリアを交換し、経時的に良好な画像形成に寄与することが可能な現像装置を提供することができる。 In order to prevent the two-component developer that has jumped up when being transported by the second developer transport member from being discharged from the developer discharge port, the second developer transport member is provided to face the second developer transport member. If the developer splash prevention member is provided, the arrangement position of the developer discharge port is specified and the developer splash prevention member is provided, so that an appropriate amount of the two-component developer can be discharged with a simple configuration. It is possible to stay at the arrangement position of the printer and discharge it by overflowing instead of jumping up, while keeping the amount of developer properly and preventing or suppressing the increase in size and cost of the device with a simple configuration and the carrier. It is possible to provide a developing device that can be exchanged and contribute to good image formation over time.
前記現像剤排出口から溢出した前記2成分現像剤を排出する、第1の現像剤搬送部材と第2の現像剤搬送部材との間に設けられた現像剤排出部材を有することとすれば、現像剤排出口の配置位置を特定することにより、簡易な構成で適量の2成分現像剤を現像剤排出口の配置位置において滞留させ溢出により排出させることが可能であり、簡易な構成及び現像剤排出部材の配置位置を特定した構成で装置の大型化、コストの上昇を防止ないし抑制しつつ、現像剤の量を適正に保つとともにキャリアを交換し、経時的に良好な画像形成に寄与することが可能な現像装置を提供することができる。 If it has a developer discharge member provided between the first developer transport member and the second developer transport member that discharges the two-component developer overflowing from the developer discharge port, By specifying the arrangement position of the developer discharge port, it is possible to retain an appropriate amount of two-component developer at the arrangement position of the developer discharge port with a simple configuration and discharge it by overflow. Contribute to good image formation over time by keeping the amount of developer appropriate and replacing the carrier while preventing or suppressing the increase in size and cost of the device with the arrangement position of the discharge member specified It is possible to provide a developing device capable of the above.
本発明は、かかる現像装置と、この現像装置によって潜像を現像される像担持体とを備えたプロセスカートリッジにあるので、現像剤排出口の配置位置を特定することにより、簡易な構成で適量の2成分現像剤を現像剤排出口の配置位置において滞留させ溢出により排出させることが可能であり、簡易な構成で装置の大型化、コストの上昇を防止ないし抑制しつつ、現像剤の量を適正に保つとともにキャリアを交換し、経時的に良好な画像形成に寄与することが可能な、交換部品として取り扱うことができメンテナンス性が良いプロセスカートリッジを提供することができる。 The present invention resides in a process cartridge including such a developing device and an image carrier on which a latent image is developed by the developing device. Therefore, by specifying the arrangement position of the developer discharge port, an appropriate amount can be obtained with a simple configuration. The two-component developer can be retained at the position of the developer discharge port and discharged by overflow, and the amount of developer can be reduced while preventing or suppressing an increase in size and cost of the apparatus with a simple configuration. It is possible to provide a process cartridge that can be handled as a replacement part that can be appropriately maintained and can be replaced as a carrier and contribute to good image formation over time and can be easily maintained.
本発明は、かかる現像装置、または、かかるプロセスカートリッジを有する画像形成装置にあるので、現像装置において、現像剤排出口の配置位置を特定することにより、簡易な構成で適量の2成分現像剤を現像剤排出口の配置位置において滞留させ溢出により排出させることが可能であり、簡易な構成で装置の大型化、コストの上昇を防止ないし抑制しつつ、現像剤の量を適正に保つとともにキャリアを交換し、経時的に良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。 Since the present invention is in such a developing device or an image forming apparatus having such a process cartridge, by specifying the arrangement position of the developer discharge port in the developing device, an appropriate amount of two-component developer can be obtained with a simple configuration. It is possible to stay at the position of the developer discharge port and discharge it by overflowing, while maintaining or maintaining the amount of developer properly while preventing or suppressing the increase in size and cost of the device with a simple configuration. It is possible to provide an image forming apparatus that can be exchanged and perform good image formation over time.
本発明は、かかる現像装置、または、かかるプロセスカートリッジ、または、かかる画像形成装置を用い、新規の前記2成分現像剤又は新規のキャリアを前記現像装置内に供給したときに余剰の前記2成分現像剤を前記現像剤排出口から溢出させることで前記現像装置内の前記2成分現像剤の交換を行う現像剤交換方法にあるので、現像剤排出口の配置位置を特定することにより、簡易な構成で適量の2成分現像剤を現像剤排出口の配置位置において滞留させ溢出により排出させることが可能であり、簡易な構成で装置の大型化、コストの上昇を防止ないし抑制しつつ、現像剤の量を適正に保つとともにキャリアを交換し、経時的に良好な画像形成に寄与することが可能な現像剤交換方法を提供することができる。 The present invention uses such a developing device, such a process cartridge, or such an image forming apparatus, and when the new two-component developer or new carrier is supplied into the developing device, the excess two-component development. Since there is a developer replacement method for replacing the two-component developer in the developing device by overflowing the developer from the developer discharge port, a simple configuration can be obtained by specifying the position of the developer discharge port Therefore, an appropriate amount of the two-component developer can be retained at the position where the developer discharge port is disposed and discharged by overflowing. It is possible to provide a developer exchange method capable of maintaining an appropriate amount and exchanging the carrier and contributing to good image formation over time.
図1に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置100は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことができるようになっている。画像形成装置100は、プリンタとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置100がファクシミリとして用いられる場合も同様である。
FIG. 1 shows an outline of an image forming apparatus to which the present invention is applied. The
画像形成装置100は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置100は、記録媒体としてのシートの両面に画像形成可能な両面画像形成装置でもある。
The
画像形成装置100は、上下方向において中央位置を占める本体101と、本体101の上側に位置し原稿を読み取るスキャナとしての読取装置21および原稿を積載され積載された原稿を読取装置21に向けて送り出すADFといわれる自動原稿給紙装置22と、本体101の下側に位置し感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKと中間転写ベルト11との間に向けて搬送されるシートを積載した給紙テーブルとしてのシート給送装置23とを有している。
The
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKを並設したタンデム構造を採用したタンデム型の画像形成装置である。感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKは、同一径であり、画像形成装置100の本体101の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである被転写体たる中間転写体としての中間転写ベルト11の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
The
中間転写ベルト11は、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに対峙しながら図中時計方向である矢印A1方向に移動可能となっている。各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印A1方向に移動する中間転写ベルト11に対しそれぞれ重畳転写され、その後、シートに一括転写されるようになっている。このように画像形成装置100は中間転写方式言い換えると間接転写方式を採用している。
The
中間転写ベルト11に対する重畳転写は、中間転写ベルト11がA1方向に移動する過程において、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに形成されたトナー像が、中間転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写されるよう、中間転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャたる第1の転写手段としての1次転写装置である1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの真下の位置すなわち転写位置にて行われる。
In the superimposing transfer to the
各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKは、A1方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKに備えられている。
The
画像形成装置100は、4つの画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによって構成される画像形成部としての作像部60と、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの下方に対向して配設され、中間転写ベルト11を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット10と、中間転写ベルト11に対向して配設され中間転写ベルト11に当接し、中間転写ベルト11への当接位置において中間転写ベルト11と同方向に回転して中間転写ベルト11上のトナー像をシートに転写する第2の転写手段としての2次転写装置である2次転写ローラ17と、2次転写ローラ17によって中間転写ベルト11上のトナー像を転写されたシートを搬送する搬送装置76と、中間転写ベルト11に対向して配設されトナー像がシートに転写された後の中間転写ベルト11上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置14とを有している。
The
画像形成装置100はまた、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての書込みユニットである露光装置たる光走査装置8と、シート給送装置23から搬送されてきたシートを、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、中間転写ベルト11と2次転写ローラ17との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対13と、シートの先端がレジストローラ対13に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
The
画像形成装置100はまた、搬送装置76によって搬送されてきたシートが進入し、シートにトナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置6と、定着済みのシートを本体101外に排出する排紙経路と再度レジストローラ対13に向けて搬送する反転経路とを備えシートを何れかの経路に搬送する排紙ユニット79と、排紙ユニット79が一方の面に画像を形成されたシートを反転経路に搬送した場合に、そのシートをスイッチバックして反転させ、再度、レジストローラ対13に向けて搬送する再給紙ユニットとしてのシート反転装置である両面ユニット96とを有している。
The
画像形成装置100はまた、本体101外部に配設され画像形成済みのシートを積載する排紙トレイ75と、図1における本体101の右側面に配設された手差し給紙装置33と、後述するように画像ステーション60Y、60M、60C、60BKに備えられる現像装置50Y、50M、50C、50BKから排出された現像剤等を収納する排出現像剤収容部としての排出現像剤収容タンク61と、画像形成装置100の操作を行う図示しない操作パネルと、画像形成装置100全体の動作を制御する図示しない制御手段とを有している。
The
転写ベルトユニット10は、中間転写ベルト11の他に、1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKと、中間転写ベルト11を巻き掛けられた、駆動ローラ72、転写入口ローラ73およびテンションローラ74と、図示しない駆動手段とを有している。
In addition to the
転写ベルトユニット10は、駆動手段により、図1において駆動ローラ72を中心に反時計方向に揺動することで、中間転写ベルト11に対する感光体ドラム20BKの当接状態を維持したまま、感光体ドラム20Y、20M、20Cを中間転写ベルト11から離間させることができるようになっている。
The
図1に示す状態は、フルカラー画像形成を行う場合であり、黒色の単色画像形成を行う場合に、感光体ドラム20Y、20M、20Cを中間転写ベルト11から離間させる。駆動手段の作動は制御手段により行われる。
The state shown in FIG. 1 is a case where full-color image formation is performed, and the
画像形成装置100は中間転写ベルトクリーニング装置14を備えているので、原則的には、黒色の単色画像形成を行う場合にも、黒色の残留トナーが、中間転写ベルト11から感光体ドラム20Y、20M、20Cに転移して感光体ドラム20Y、20M、20Cを汚染することはないため、感光体ドラム20Y、20M、20Cを中間転写ベルト11から離間させる必要はないが、何らかの原因で中間転写ベルトクリーニング装置14をもっても残留トナーを完全に除去し得ない場合を考慮して、黒色の単色画像形成を行う場合に、感光体ドラム20Y、20M、20Cを中間転写ベルト11から離間させるようにしている。黒色のトナーは目立ちやすく、感光体ドラム20Y、20M、20Cに付着した場合に画像に与える影響が大きいためである。
Since the
同様の理由により、黒色の画像形成を行う感光体ドラム20BKは、A1方向において他の感光体ドラム20Y、20M、20Cよりも下流側に配設されている。フルカラー画像形成を行う場合には中間転写ベルト11と感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKとを当接させた状態に維持するため、黒色のトナーが中間転写ベルト11を介して感光体ドラム20Y、20M、20Cに付着することを防止ないし抑制するには、感光体ドラム20BKをA1方向における最下流位置に配設し、かつ中間転写ベルト11への転写を最後に行うのが最も好ましいからである。
For the same reason, the photosensitive drum 20BK for forming a black image is disposed downstream of the other
搬送装置76は、シートを搬送する無端状の搬送ベルト5と、搬送ベルト5を巻き掛けた駆動ローラ15及び従動ローラ16とを有している。
2次転写ローラ17は、転写入口ローラ73に対向し、転写入り口ローラ73との間で中間転写ベルト11に圧接している。2次転写ローラ17は非接触のチャージャを採用した構成であっても良いし、搬送装置76の従動ローラ16と共通の部材として用いられシートを定着装置6に向けて搬送する転写搬送ユニットを構成するものであっても良い。
The conveying device 76 includes an endless conveying
The secondary transfer roller 17 faces the
光走査装置8は、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしての図示しないレーザー光を発する図示しない発光源と、発光源によって発せられたレーザー光をその回転により走査する図示しないポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転駆動する図示しないポリゴンモータと、ポリゴンミラーによって走査されたレーザー光を感光体ドラム20Y、20M、20C、20B上に結像させ走査する図示しない多数の光学素子とを有している。
The optical scanning device 8 scans and exposes the surfaces to be scanned formed by the surfaces of the
定着装置6は、熱源を内部に有する加熱ローラ62と、加熱ローラ62に巻き掛けられた定着ベルト64と、加熱ローラ62とともに定着ベルト64を巻き掛けた定着ローラ65と、定着ローラ65との間で定着ベルト64を圧接する加圧ローラ63とを有しており、トナー像を担持したシートを定着ベルト64と加圧ローラ63との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像をシートの表面に定着するようになっている。
The fixing
排紙ユニット79は、定着装置6から搬送されてきた定着済みのシートを、両面ユニット96に向けて搬送する搬送ローラ97と、本体101外に排出する排紙ローラ98と、定着済みのシートを搬送ローラ97のある排紙経路に導いて本体101外に排出するか、排紙ローラ98のある反転経路に導いて両面ユニット96に進入させるかを切り換える切換爪94とを備えている。
The
両面ユニット96は、排紙ユニット79から搬送されてきた、一方の面に画像形成されたシートを一旦積載するトレイ92と、トレイ92上のシートをスイッチバックさせる反転ローラ93と、反転ローラ93によってスイッチバックされたシートをレジストローラ13に向けて送り出す給紙ローラ95等を有している。
The duplex unit 96 includes a
シート給送装置23は、多数枚のシートを積載した複数の給紙カセット25を有するペーパーバンク26と、給紙カセット25に積載されたシートのうち最上位のシートの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ24と、給送ローラ24により繰り出されたシートを1枚ずつ分離する分離ローラ27と、給紙ローラ24及び分離ローラ27により送り出されたシートをレジストローラ対13に向けて搬送する搬送ローラ28と、搬送ローラ28によって搬送されるシートが通過する給紙路29とを有している。
給紙路29はシート給送装置23から本体101内に連続するように設けられており、本体101内の給紙路29にも搬送ローラ28が配設されている。
The
The
シート給送装置23は、給送ローラ24が図中反時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ27が作用することにより、最上位のシートを給紙路29内に導き、搬送ローラ28の回転によりレジストローラ対13に向けて給送し、搬送されたシートがレジストローラ対13に突き当てて止められるようになっている。
In the
手差し給紙装置33は、シートを積載する手差しトレイ34と、手差しトレイ34に積載されたシートのうち最上位のシートの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ35と、給送ローラ35により繰り出されたシートを1枚ずつ分離する分離ローラ36と、手差しトレイ34上にシートが載置されたことを検知する用紙センサとを有している。
The manual
手差し給紙装置33は、給送ローラ35が図中時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ36が作用することにより、最上位のシートを本体101側の給紙路29内に導くとともにレジストローラ対13に向けて給送し、搬送されたシートがレジストローラ対13に突き当てて止められるようになっている。
In the manual
読取装置21は、原稿を載置するコンタクトガラス21a、コンタクトガラス21aに載置された原稿に光を照射する図示しない光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する図示しない第1の反射体を備え図1における左右方向に走行する第1走行体21b、第1走行体21bの反射体によって反射された光を反射する図示しない第2の反射体を備えた第2走行体21c、第2走行体21cからの光を結像するための結像レンズ21d、結像レンズ21dを経た光を受け原稿の内容を読み取る読み取りセンサ21e等を備えている。
The
自動原稿給紙装置22は原稿を載置する原稿台22aを有し、読取装置21に対して回動自在であって、上方に向けて回動したときコンタクトガラス21aを露出させるようになっている。画像形成装置100を用いて複写を行うときには、原稿を自動原稿給送装置22の原稿台22aにセットするか、自動原稿給送装置22を上方に向けて回動して手動でコンタクトガラス21a上に原稿を載置してから自動原稿給送装置22を閉じて原稿をコンタクトガラス21aに押圧する。
The
排出現像剤収容タンク61は、本体101に対して着脱自在となっている。内部に収容した、現像装置50Y、50M、50C、50BKから排出された現像剤等を排出現像剤収容タンク61外に廃棄する作業あるいは排出現像剤収容タンク61を新規なものに交換する作業を容易にするためである。
The discharged
操作パネルは、複写等を開始するためのスタートボタン、複写枚数等を入力するためのテンキー、フルカラー画像形成を行うか黒色の単色画像形成を行うか等の画像形成モードを選択するモード選択キー等を備えている。
制御手段は、CPU、記憶手段としてのメモリ等を備えている。
The operation panel has a start button for starting copying, a numeric keypad for inputting the number of copies, a mode selection key for selecting an image forming mode such as whether to perform full color image formation or black single color image formation, etc. It has.
The control means includes a CPU, a memory as a storage means, and the like.
画像ステーション60Y、60C、60M、60BKについて、そのうちの一つの、感光体ドラム20Yを備えた画像ステーション60Yの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、感光体ドラム20Yを備えた画像ステーションの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にY、C、M、Kが付されたものはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
Regarding the
図2に示すように、感光体ドラム20Yを備えた画像ステーション60Yは、感光体ドラム20Yの周囲に、図中反時計方向であるその回転方向B1に沿って、1次転写ローラ12Yと、クリーニング手段としてのクリーニング装置40Yと、図示しない除電手段としての除電装置と、帯電手段である帯電ユニットとしての帯電装置30Yと、現像手段としての現像ユニットである現像装置50Yとを有している。
As shown in FIG. 2, the
感光体ドラム20Yと、クリーニング装置40Yと、帯電装置30Yと、除電装置と、現像装置50Yとは一体化されており、プロセスカートリッジ95Yを構成している。プロセスカートリッジ95Yは本体101に固定された図示しないガイドレールに沿って本体101に対して引き出し自在であるとともに、本体101に押し込むことが可能であり、本体101に対して着脱自在に設置されている。
The
プロセスカートリッジ95Yは、本体101に押し込むと、画像形成に適した所定の位置に装填され、位置決めされるようになっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。なお、プロセスカートリッジ95Yを本体101に押し込んで位置決めした状態で、感光体ドラム20Yは、その幅方向言い換えると軸方向が水平となるようになっている。
When the
プロセスカートリッジ95Yは、感光体ドラム20Yと、クリーニング装置40Yと、帯電装置30Yと、除電装置と、現像装置50Yとのうち、少なくとも感光体ドラム20Yと現像装置50Yが一体化されることによって構成され、本体101に着脱自在に設置されるユニットである。
The
帯電装置30Yは、感光体ドラム20Yの表面に当接して従動回転する帯電ローラ31Yと、帯電ローラ31Yに当接し従動回転するクリーニングローラ32Yとを有している。帯電ローラ31Yには、直流に交流成分のバイアスを重畳印加する図示しない電圧印加手段が接続されており、感光体ドラム20Yと対向する帯電領域において、感光体ドラム20Yの表面を除電すると同時に、所定の極性に帯電するようになっている。
The
クリーニングローラ32Yは帯電ローラ31Yに従動回転することで帯電ローラ31Yをクリーニングするようになっている。
このように、本形態では、接触ローラを用いた帯電システムを採用しているが、帯電システムは、近接ローラを用いたものであっても良いし、スコロトロン方式等の非接触型を採用したものであっても良い。
The cleaning
As described above, in this embodiment, a charging system using a contact roller is used. However, the charging system may use a proximity roller or a non-contact type such as a scorotron system. It may be.
1次転写ローラ12Yは、本体101に回転自在に支持され1次転写ローラ12Yの回転中心となる軸37Yを有している。1次転写ローラ12Yには、図示しない電源を備えたバイアス印加手段とバイアス制御手段とによって1次転写に適した所定の電圧が印加されるようになっている。
The
図1に示した光走査装置8は、図2に示すように、感光体ドラム20Yにおける帯電領域と現像領域との間の領域に、画像情報に応じて光変調されたレーザー光Lを照射して帯電ローラ31Yにより帯電された後の感光体ドラム20Yの表面を露光し、現像装置50Yによってイエロートナー像として可視像化される静電潜像を形成するようになっている。
As shown in FIG. 2, the optical scanning device 8 shown in FIG. 1 irradiates a region between the charged region and the developing region on the
クリーニング装置40Yは、感光体ドラム20Yに対向する部分に開口部を有するクリーニングケース43Yと、感光体ドラム20Yに当接し感光体ドラム20Y上の残留トナー、キャリア、紙粉等の不要物を掻き取ってクリーニングする回転ブラシとしてのブラシローラ45Yと、感光体ドラム20Yの回転方向B1において、ブラシローラ45Yよりも下流側の位置で感光体ドラム20Yに当接し感光体ドラム20Y上の不要物を掻き取ってクリーニングするためのブレードとしてのクリーニングブレード41Yとを有している。
The
クリーニング装置40Yはまた、クリーニングケース43Yに回転自在に支持され、ブラシローラ45Y、クリーニングブレード41Yによって掻き取られ、また除去されることによって生じた廃トナー等の不要物を排出現像剤収容タンク61に向けて搬送するための図示しない廃トナー経路の一部を構成する排出スクリュ42Yを有している。
The
現像装置50Yは、感光体ドラム20Yに対向する部分に開口部を有する現像ケース55Yと、かかる開口部から感光体ドラム20Yに臨むよう感光体ドラム20Yに近接対向して配設され、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤(以下、現像剤という)を担持する現像剤担持体としての現像ローラ51Yと、現像ローラ51Y上の現像剤を一定の高さに規制する規制部材としてのドクタである現像ブレード52Yとを有している。
The developing
現像装置50Yはまた、図6にも示すように、現像剤搬送手段を3本有している。すなわち現像ローラ51Yに対向して配置され、現像剤を紙面奥側から手前側に攪拌しまた搬送しながら現像ローラ51Yに供給する現像剤搬送手段である現像剤供給手段たる搬送供給部材としての第1の現像剤搬送部材である第1搬送スクリュ53Yと、第1搬送スクリュ53Yより下方に位置し現像剤を紙面手前側から奥側に攪拌しながら搬送し、搬送した現像剤が第1搬送スクリュ53Yによって搬送される現像剤搬送手段である現像剤攪拌搬送手段たる攪拌搬送部材としての第2の現像剤搬送部材である第2搬送スクリュ54Yと、第1搬送スクリュ53Yより下方に位置するとともに第2搬送スクリュ54Yの水平位置に位置し現像ローラ51Yに担持された状態で現像ローラ51Yと感光体ドラム20Yとの間すなわち現像ローラ51Yと感光体ドラム20Yとの対向領域である現像領域を通過した現像剤を現像ローラ51Yから回収し紙面奥側から手前側に攪拌しながら搬送し搬送した現像剤が第2搬送スクリュ54Yによって搬送される現像剤搬送手段である現像剤回収手段たる回収搬送部材としての第3の現像剤搬送部材としての第3搬送スクリュ18Yとを有している。
The developing
現像装置50Yはまた、第1搬送スクリュ53Yを収容し第1搬送スクリュ53Yが現像剤を搬送する現像剤収容器である第1の領域としての第1収容室58Yと、第2搬送スクリュ54を収容し第2搬送スクリュ54Yが現像剤を搬送する現像剤収容器である第2の領域としての第2収容室59Yと、第3搬送スクリュ18Yを収容し第3搬送スクリュ18Yが現像剤を搬送する現像剤収容器である第3の領域としての第3収容室19Yとを有している。
The developing
現像装置50Yはまた、第1搬送スクリュ53Yと第2搬送スクリュ54Yとの間及び第1搬送スクリュ53Yと第3搬送スクリュ18Yとの間に設けられ、第1収容室58Yと第2収容室59Yとを区画するとともに第1収容室58Yと第3収容室19Yとを区画する第1の区画部材としての仕切り壁57Yと、第2搬送スクリュ54Yと第3搬送スクリュ18Yとの間に設けられ第2収容室59Yと第3収容室19Yとを区画する第2の区画部材としての仕切り壁99Yとを有している。
The developing
現像装置50Yはまた、イエロー色のトナー及びキャリアを含むいわゆるプレミックスの新規の現像剤を収容した新規現像剤収容部である現像剤収容部としての現像剤収容器80Yと、現像剤収容器80Yと第2収容室59Yとを連通させる、現像ケース55Yに穿設された現像剤補給口87Yと、第2収容室59Yの底部に備えられ現像剤中のトナー濃度を測定するトナー濃度検知手段たるトナー濃度測定センサとしてのTセンサであるトナー濃度検知装置たるトナー濃度検知センサ56Yとを有している。
The developing
現像装置50Yはまた、第2収容室59Yから現像装置50Yの外部言い換えると現像ケース55Yの外部に余剰の現像剤を溢出させるための現像剤排出口66Yと、第2搬送スクリュ54Yによって搬送されるときに跳ね上がった現像剤が現像剤排出口66Yから排出されることを防止するために第2搬送スクリュ54Yに対向して円弧状をなすように設けられた現像剤跳ね上げ防止部材としてのドーム状の覆いであるドーム67Yと、第1搬送スクリュ53Yと第2搬送スクリュ54Yとの間に設けられ、現像剤排出口66Yから溢出した現像剤を現像装置50Yの外部言い換えると現像ケース55Yの外部に排出する現像剤排出部材としての排出スクリュ68Yとを有している。
The developing
現像装置50Yはまた、直流成分の現像バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段と、現像ローラ51Yを駆動する図示しない現像駆動手段と、第1搬送スクリュ53Yを現像ローラ51Yと互いに逆方向に回転駆動し、第2搬送スクリュ54Yを第1搬送スクリュ53Yと互いに逆方向に回転駆動し、第3搬送スクリュを第1搬送スクリュ54Yとを互いに逆方向に回転駆動し、排出スクリュ68Yを第1搬送スクリュ54Yと互いに逆方向に回転駆動する図示しない搬送駆動手段と、現像剤を現像剤収容器80Yから現像剤補給口87Yを経て第2収容室59Yに補給する図示しない現像剤補給手段等を有している。
The developing
現像ローラ51Yは、感光体ドラム20Yと平行すなわち水平に配設されており、その幅方向言い換えると軸方向が感光体ドラム20Yの幅方向言い換えると軸方向に一致している。これにより、現像ローラ51Yと感光体ドラム20Yとの距離がかかる方向において一定となり、担持した現像剤を感光体ドラム20Yに軸方向に均一に供給することで現像が良好に行われる。現像ローラ51Yは、磁界発生手段としてのマグネットローラ81Yと、マグネットローラ81Yを内包し現像駆動手段により図中時計方向であるC1方向に駆動される非磁性の現像スリーブ82Yとを有している。
The developing
マグネットローラ81Yは、図示を省略するが、現像ケース55Yに固定されたプラスチックローラと、プラスチックローラ84Yに埋め込まれ同図においてNあるいはSで示す複数の磁極を形成する複数の磁石であるマグネットブロックとを有している。
Although not shown, the
現像スリーブ82Yは、φ25mmのアルミ素管からなり、表面に、軸方向に沿ったV溝が並設されている。現像スリーブ82Yは、現像ケース55Y及びマグネットローラ81Yに回転自在に支持されている。現像スリーブ82Yは、バイアス印加手段により感光体ドラム20Yとの間に適当な大きさの現像バイアスを印加される。現像領域における現像スリーブ82Yと感光体ドラム20Yとのギャップすなわち現像ギャップは、0.3±0.05mmとなるように設定されている。現像スリーブ82Yの表面には、V溝の形成に代えて、サンドブラスト処理を施しても良い。
The developing
現像ブレード52Yは、SUS材料で形成されている。現像スリーブ82Yと現像ブレード52Yとのギャップすなわちドクターギャップは、0.3±0.04mmとなるように設定されており、現像スリーブ82Y上の現像剤を薄層化する。
The developing
現像剤中のトナー濃度は、トナー濃度検知センサ56Yによる検知に基づき、制御手段による次の制御によって、約4〜11重量%の所定の範囲内となるように制御され、キャリアに対するトナーの混合比率が常に適正値に保たれ、高品質の画像を得るのに寄与する。現像によるトナーの消費に伴ってトナー濃度が低下し、トナー濃度検知センサ56Yが、トナー濃度が上述の所定の範囲の下限値を下回ったことを検知したときに、現像剤収容器80Yから現像剤補給手段により第2収容室59Yに現像剤が補給されるものである。そのため、現像剤収容器80Y内の新規の現像剤は、そのトナー濃度が、かかる下限値好ましくはかかる所定の範囲を上回るものとなっている。
The toner concentration in the developer is controlled to be within a predetermined range of about 4 to 11% by weight based on the detection by the toner
トナー濃度検知センサ56Yは、現像剤の透磁率によりトナー濃度を測定するものであり、その出力は電圧Voutとして取り出され、制御手段に入力されて、電圧Voutの大きさにより、トナー濃度が判別される。トナー濃度は重量%を単位としている。
The toner
トナーと磁性のキャリアとを含む現像剤において、トナー濃度が低いとキャリアの比率が増加するため透磁率が高くなり、トナー濃度が高いとキャリアの比率が低下するため透磁率が低くなることから、トナー濃度TCの低下と電圧Voutの上昇とはほぼ正比例の関係にある。 In a developer containing toner and a magnetic carrier, if the toner concentration is low, the carrier ratio increases and the magnetic permeability is increased.If the toner concentration is high, the carrier ratio is decreased and the magnetic permeability is decreased. The decrease in toner density TC and the increase in voltage Vout are in a substantially direct relationship.
そこで、トナー濃度検知センサ56Yからの出力電圧Voutに基づいて制御手段がトナー濃度の低下を認識すると、制御手段は、出力電圧Voutが所定の大きさに回復するまで、現像剤補給手段を駆動し、現像剤収容器80Yから、現像剤を第2収容室59Yに供給するようになっている。
Therefore, when the control means recognizes a decrease in toner density based on the output voltage Vout from the toner
第1搬送スクリュ53Y、第2搬送スクリュ54Y、第3搬送スクリュ18Y、排出スクリュ68Yは、現像ローラ51Yの幅方向言い換えると現像ローラ51Yの長手方向に延在するように配設されている。第1搬送スクリュ53Y、第2搬送スクリュ54Y、第3搬送スクリュ18Y、排出スクリュ68Yは、何れもそれぞれ、回転中心をなす回転軸である軸部53aY、54aY、18aY、68aYと、軸部53aY、54aY、18aY、68aYと一体に設けられ軸部53aY、54aY、18aY、68aYとともに回転することで現像剤を搬送するための現像剤搬送部としてのスパイラル状の羽根部である樹脂製のスクリュ53bY、54bY、18bY、68bYとを有している。羽根部の形成方向は、第1搬送スクリュ53Yと第2搬送スクリュ54Yとは互いに同方向であり、これらと第3搬送スクリュ18Y及び排出スクリュ68Yとでは互いに逆方向である。
The
第1搬送スクリュ53Y、第2搬送スクリュ54Y、第3搬送スクリュ18Yは何れも、径がφ22mmであり、スクリュピッチが25mm、回転数は約700rpmである。第1搬送スクリュ53Y、第2搬送スクリュ54Y、第3搬送スクリュ18Yは、金属スクリュであってもよく、羽根部は斜板状のものであってもよい。
Each of the
第1搬送スクリュ53Y、第3搬送スクリュ18Y、排出スクリュ68Yは、上述した回転方向及びスクリュ53bY、18bY、68bYの形成方向の設定により、図2における奥側に位置するその一端部側から同図における手前側に位置するその他端部側に向けた第1の方向に現像剤を搬送する。第2搬送スクリュ54Yは、上述した回転方向及びスクリュ54bYの形成方向の設定により、同図における手前側に位置するその一端部側から同図における奥側に位置するその他端部側に向けた、第1の方向と逆の第2の方向に現像剤を搬送する。
The
図3に示すように、仕切り壁57Yは、第1搬送スクリュ53Yと第2搬送スクリュ54Yとの間において、第1収容室58Yにおける第1搬送スクリュ53Yの他端部側すなわち同図における左側と、第2収容室59Yにおける第2搬送スクリュ54Yの一端部側すなわち同図における左側とを連通し、現像剤を第1収容室58Yから第2収容室59に落下の態様で受け渡すための連通部としての第1の連通部たる第1の開孔である開口部85Yを有している。なお、同図は、現像装置50Yを、感光体ドラム20Y側から見た状態を示している。
As shown in FIG. 3, the
仕切り壁57Yはまた、第1搬送スクリュ53Yと第2搬送スクリュ54Yとの間において、第1収容室58Yにおける第1搬送スクリュ53Yの一端部側すなわち同図における右側と、第2収容室59Yにおける第2搬送スクリュ54Yの他端部側すなわち同図における右側とを連通し、現像剤を第2収容室59Yから第2収容室58に押し上げの態様で受け渡すための第2の連通部としての第2の開孔である開口部86Yを有している。
The
開口部85Yにより第1搬送スクリュ53Yの他端部側からその下方に位置する第2搬送スクリュ54Yの一端部側に現像剤が移送され、開口部86Yにより、第2搬送スクリュ54Yの他端部側からその上方に位置する第1搬送スクリュ53Yの一端部側に現像剤が移送されることで、第1収容室58Yと第2収容室59Yとにおいて現像剤が循環搬送される循環経路が形成される。
The developer is transferred from the other end side of the first conveying
開口部85Y、86Yは何れも、感光体ドラム20Yの軸方向における画像形成領域Rに対応する領域内に配設されている。これにより、現像装置50Yの小型化がなされている。
The
現像剤排出口66Yは、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において開口部85Yよりも下流側に位置している。現像剤補給口87Yは、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において現像剤排出口66Yよりも下流側に位置している。なお、同図において示している現像剤補給口87Yの位置は、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において現像剤が補給を受ける位置を示しているに過ぎず、符号87Yにより一点鎖線で示されている四角の位置に現像剤が実際に補給されるわけではない。同図に示されている排出スクリュ68Yも同様であり、同図において示している排出スクリュ68Yの位置は、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において排出スクリュ68Yが配設されている位置を示しているに過ぎず、符号68Yで示されている位置に排出スクリュ68Yが実際に配設されているわけではない。
The
第1収容室58Y内において、第1搬送スクリュ53Yは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで、第1収容室58Y内の現像剤を同図における右側から左側へと搬送しながら現像ローラ51Yに供給する。第1搬送スクリュ53Yによって第1収容室58Y内の端部付近まで搬送された現像剤は、開口部85Yを通って第2収容室59Y内に落下して進入し、第2搬送スクリュ54Yによって移送される。
In the
第2収容室59Y内において、第2搬送スクリュ54Yは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで、第2収容室59Y内の現像剤を同図における左側から右側へと搬送する。このとき、現像剤収容器80Yから現像剤が補給された場合には、補給された新規の現像剤を既存の現像剤中に攪拌混合し拡散させながら搬送を行う。第2搬送スクリュ54Yによって第2収容室59Yの端部付近まで搬送された現像剤は、開口部86Yを通って下から上に持ち上げられ、第1収容室58Y内に戻る。
In the
このようにして、供給されたトナーは、第1搬送スクリュ53Y及び第2搬送スクリュ54Yによって、現像剤と攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電され、第1収容室58Yから現像ローラ51Yに供給され担持される。
The toner thus supplied is agitated and mixed while being agitated and conveyed with the developer by the first conveying
現像ローラ51Yは、現像ブレード52Yによって担持した現像剤の量を規制され、層厚を規制されたその回転及びバイアス印加手段による現像バイアスにより、現像ローラ51Yと感光体ドラム20Yとの間の現像領域に、現像ブレード52Yによって量を適量とされた現像剤を運び、現像剤中のイエロートナーが感光体ドラム20Yの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するようになっている。
The developing
このように、第1収容室58Yにおいて第1搬送スクリュ53Yによって搬送される現像剤は、搬送の過程で現像ローラ51Yに担持されるため、第1収容室58Y内の現像剤量は、第1搬送スクリュ53Yによる現像剤搬送方向下流側に向けて漸減する。
Thus, since the developer conveyed by the first conveying
図4に示すように、仕切り壁99Yは、第2搬送スクリュ54Yと第3搬送スクリュ18Yとの間において、第2収容室59Yにおける第2搬送スクリュ54Yの一端側すなわち同図における右側と、第3収容室19Yにおける排出スクリュ68Yの他端部側すなわち同図における右側とを連通し、現像剤を第3収容室19Yから第2収容室59Yに溢出の態様で受け渡すための第3の連通部としての第3の開孔である開口部91Yを有している。なお、同図は、現像装置50Yを、上方から見た状態を示している。
As shown in FIG. 4, the
そして、第3搬送スクリュ18Yによって搬送された、現像ローラ51Yから回収された現像剤は、第3搬送スクリュ18Yによる現像剤の搬送方向下流側端部から、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向上流側端部に、開口部91Yを経て、第3収容室19Yから第2収容室59Yに進入する。
The developer transported by the
開口部91Yは、現像ローラ51Yの軸方向における現像ローラ51Yの配設領域Sに対応する領域内であって、感光体ドラム20Yの軸方向における画像形成領域Rに対応する領域の外すなわち非画像形成領域に対応する領域に配設されている。これにより、第3収容室19Yにおいて、画像形成領域R内における、第3搬送スクリュ18Yによる現像剤搬送方向下流側端部付近や、同方向における画像形成領域Rより下流側に対応する領域で、現像剤が過度に充満しようとすると、開口部91Yによって形成されたバイパスにより現像剤が第3収容室19Yから第2収容室59Yに移送されるので、現像ローラ51Yから回収された、トナー濃度の低くなった現像剤が、かかる領域に過度に充満することはなく、かかる現像剤が直接、現像ローラ51Yに再度汲み上げられることが防止ないし抑制され、濃度ムラの防止ないし抑制された現像が行われる。
The opening 91Y is in an area corresponding to the arrangement area S of the developing
この機能をより良好に発揮するべく、開口部91Yは、現像ローラ51Yの配設領域Sの外に対応する領域に配設しても良い。この場合、現像ローラ51Yの長さは、画像形成領域Rを含む範囲で最小の長さとすることができる。
いずれの場合も、開口部91Yを画像形成領域Rに対応する領域内に配設することもでき、この場合は、かかる機能が最小限度確保されつつ現像装置50Yが小型化される。
In order to perform this function more satisfactorily, the opening 91Y may be disposed in a corresponding region outside the region S where the developing
In either case, the opening 91Y can be disposed in an area corresponding to the image forming area R. In this case, the developing
第3搬送スクリュ18Yは、第2搬送スクリュ54Yと同様に、図3における左方向及び図4における右方向において第1搬送スクリュ53Yよりも延在している。また、開口部91Yは、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において、現像剤排出口66Y及び現像剤補給口87Yよりも上流側に位置している。第3搬送スクリュ19Y、第2搬送スクリュ54Yが第1搬送スクリュ53Yよりも延在していることに対応して第1収容室58Yより第3収容室19Y、第2収容室59Yが延在している部分及び開口部91Yは、現像剤のいわば迂回経路を形成しており、この迂回経路によってかかる機能が主に発揮される。なお、図4において示している現像剤排出口66Yの位置は、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において現像剤が排出される位置を示しているに過ぎず、符号66Yにより一点鎖線で示されている四角の位置で現像剤が実際に排出されるわけではない。
Similarly to the
現像剤補給口87Yは、画像形成領域Rに対応する領域内に位置しており、現像装置50Yの小型化に寄与している。新規の現像剤の供給位置が、第2収容室59Yにおける、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤搬送方向上流側の位置を占め、新規の現像剤の攪拌搬送距離、時間が確保され、既存の現像剤への分散が良好に行われる。
The
第3収容室19Y内において、第3搬送スクリュ18Yは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで、現像ローラ51Yから解放された、第3収容室19Y内の現像剤を、図4における左側から右側へと搬送する。第3収容室19Yにおいて第3搬送スクリュ18Yによって搬送される現像剤は、現像ローラ51Yから解放され回収されたものであるため、第3収容室19Y内の現像剤量は、図示を省略するが、第3搬送スクリュ18Yによる現像剤搬送方向下流側に向けて漸増する。第3搬送スクリュ18Yによって第3収容室19Y内の端部付近まで搬送された現像剤は、開口部91Yを通って第2収容室59Yに進入し、第2搬送スクリュ54Yによって移送される。
In the
第2収容室59Y内における、第1収容室58Y、第3収容室19Yから進入してきた現像剤、現像剤排出口66Yから排出される現像剤、現像剤収容器から補給された現像剤の搬送、流れ等の詳細については後述する。
なお、本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。
Transport of the developer entering from the
In this embodiment, the DC component developing bias is applied by the bias applying means. However, the developing bias may be an AC component, or an AC component superimposed on the DC component.
このように、現像装置50Yにおいては、第1搬送スクリュ53Y、第2搬送スクリュ54Y、第3搬送スクリュ18Yによって攪拌搬送された現像剤は、第1収容室53Yからマグネットローラ81Yの磁力により汲み上げられて現像スリーブ82Yに担持され、感光体ドラム20Yと対向する現像領域まで搬送され、感光体ドラム20Y上の潜像にトナーが供給されて現像が行われる。現像後のトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ82Yの回転に伴ってその表面から第3収容室19Y内に回収され、第3搬送スクリュ18Yにより第2収容室59Yに搬送され、また第2収容室59Yには第1収容室58Y内を搬送されたが現像スリーブ82Yに担持されなかった現像剤が第1搬送スクリュ53Yにより搬送されてきて、第2搬送スクリュ54Yにより適時新規の現像剤と攪拌されながら第1収容室58Yに搬送され、再び現像スリーブ82Y表面に汲み上げられるというサイクルを繰り返す。マグネットブロックはこのようなサイクルを繰り返すように配設されている。
As described above, in the developing
現像装置50Yでは、かかるサイクルにおいて、キャリアを現像剤排出口66Yから排出することで、現像剤の摩擦でキャリアの表層のコート層が磨耗したり、コート層にトナー樹脂やトナーの添加剤が付着したりすることによって生じる、キャリアの劣化を防止ないし抑制し、キャリアによるトナーを帯電させる能力を維持し、トナー飛散や形成された画像の地肌部汚れを防止ないし抑制するようになっている。
In the developing
かかるサイクルにおける、現像剤排出口66Yからのキャリアの排出について詳しく述べると次のとおりである。上述のように現像によってトナー濃度が減少すると、現像に対して適正なトナー濃度より高いトナー濃度の新規の現像剤が、トナー濃度が適正な範囲となるように補給される。そのため、新規の現像剤の補給が行われると、現像装置50Y内の現像剤の総量は増加する。これを利用して、現像剤排出口66Yから余剰の現像剤を溢出させることにより、キャリアを排出し、漸次現像剤を交換しキャリアを交換していくことで、経時的にキャリアの劣化を防止ないし抑制する。
The carrier discharge from the
ただし、現像剤排出口66Yの配設位置によっては、現像剤が現像剤排出口66Yから過剰排出され得るため、本形態では、特に、現像剤排出口66Yの配設位置を、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において、開口部85Yより下流側の位置のうち、同搬送方向において仕切り壁57Yの上流側の端部に対応する位置を占める位置としている。現像剤排出口66Yの配設位置をこの位置とした理由を以下説明する。
However, since the developer can be excessively discharged from the
かりに、現像剤排出口66Yの配設位置を、第1搬送スクリュ53Yによる現像剤の搬送方向において上流側の第1搬送スクリュ53Yの端部に対応する位置にすると、図3に示されているように、この位置では、開口部86Yから現像剤が押し上げられてくるため、常に多量の現像剤が存在することから、現像剤排出口66Yから現像剤が過剰排出されてしまう。
Incidentally, FIG. 3 shows that the
また現像剤排出口66Yの配設位置を、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において下流側の第2搬送スクリュ54Yの端部に対応する位置にすると、図3に示されているように、この位置では、開口部86Yから現像剤を押し上げるために常に多量の現像剤が存在することから、現像剤排出口66Yから現像剤が過剰排出されてしまう。
As shown in FIG. 3, when the
かといって、現像剤排出口66Yの配設位置を、第1搬送スクリュ53Yによる現像剤の搬送方向において下流側の第1搬送スクリュ53Yの端部に対応する位置にすると、図3に示されているように、この位置では、開口部85Yから現像剤が落下するため、現像剤が少量しか存在しないことから、第1搬送スクリュ53Yの回転によって現像剤が跳ね上げられて現像剤排出口66Yから現像剤が過剰排出されてしまう。
However, when the arrangement position of the
一方、現像剤排出口66Yの配設位置を、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において上流側の第2搬送スクリュ54Yの端部に対応する位置にすると、この位置では、次の理由により、現像剤排出口66Yから現像剤が過剰排出されることを防止ないし抑制し得る。
On the other hand, when the arrangement position of the
この理由は、まず、かかる位置では、現像剤を、新規の現像剤が補給され現像装置50Y内の現像剤の総量が増加したときだけ、適度に滞留させ、現像剤排出口66Yから現像剤を適量排出させることが可能なためである。現像剤排出口66Yから現像剤を溢出させるようにかかる位置で現像剤を滞留させるために、現像装置50Yは、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において、現像剤排出口66Yを含む位置及びこの位置よりも上流側の位置に、スクリュ54bYの非配設部69Yを有している。この非配設部69においては、スクリュ54bYによる現像剤の搬送作用が生じないため、第1収容室58Yから落下してきた現像剤をはじめ、第3収容室19Yから進入して来た現像剤が、新規の現像剤が補給され現像装置50Y内の現像剤の総量が増加したときだけ滞留し、余剰の現像剤のみが現像剤排出口66Yから排出される。
The reason for this is that at this position, the developer is allowed to stay at a suitable level only when the new developer is replenished and the total amount of the developer in the developing
また、かかる位置では、現像装置50Y内の現像剤の総量が適量でありかかる位置における現像剤量が減少したときであっても、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の跳ね上げに起因する現像剤の過剰排出が容易に防止ないし抑制可能なためである。かかる跳ね上げは、非配設部69では生じないため、非配設部69をかかる位置に設けることで、かかる位置での現像剤の跳ね上げが防止ないし抑制されることから、かかる跳ね上げに起因する現像剤の過剰排出が容易に防止ないし可能である。また、かかる跳ね上げが生じるような場合でも、ドーム67Yを設けることで、現像剤の跳ね上げそのものを防止可能であり、また跳ね上げが生じる場合でも、跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口66Yに飛び込み、排出されることが抑制ないし防止される。ドーム67Yの配設位置、大きさ、形状等は、跳ね上げが生じないように、或いは跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口66Yに飛び込み、排出されることが抑制ないし防止されるように容易に設定される。たとえば、本形態において、ドーム67Yの配設位置は、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において現像剤排出口66Yの配設位置を含む位置となっている。
Further, at this position, even when the total amount of the developer in the developing
このような理由により、現像装置50Yでは、特に、現像剤排出口66Yの配設位置を、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において、開口部85Yより下流側の位置のうち、同搬送方向において仕切り壁57Yの上流側の端部に対応する位置を占める位置とし、現像剤排出口66Yを通じて第2収容室59Yから外部に現像剤を溢出により排出するようにしている。
For this reason, in the developing
これにより、現像剤排出口66Yから現像剤を強制的に排出させる機構を設けることなく簡易な構成で精度よく現像装置50Y内の現像剤量を適正に保ちながらキャリアが交換される。また、かかる機構を設ける場合には現像剤排出口66Yを開閉するシャッタを設ける必要があるが、本形態ではかかる機構を設けずに済むためかかるシャッタを設ける必要もなくなり、簡易な構成で安価な装置となる。ただし、本形態では、排出スクリュ68Yを利用し、回転時以外には現像剤排出口66Yを閉塞した状態に保つように、排出スクリュ68Yの配設位置、大きさ、形状等を設定するようにしている。排出スクリュ68Yは、制御手段による制御により、現像剤補給手段が駆動され現像剤収容器80Yから第2収容室59Yに新規の現像剤が供給されてから、現像剤排出口66Yから溢出してきた余剰の現像剤を排出するのに十分な時間、搬送駆動手段によって回転駆動される。
As a result, the carrier is exchanged while maintaining a proper amount of developer in the developing
なお、本形態では、排出スクリュ68Y等の現像剤排出部材を用い現像装置50Y、50M、50C、50BKから排出された現像剤を排出現像剤収容タンク61に一括して収容することで、排出された現像剤の廃棄等に関するメンテナンスを容易化しているが、現像剤排出部材、排出現像剤収容タンク61を設けず、現像装置50Y、50M、50C、50BKのそれぞれに、現像剤排出口から排出された現像剤を収容する廃棄ボトル等の排出現像剤収容部を着脱自在に設けても良い。このような構成は、単色の画像形成装置など、現像装置を1つ備えている画像形成装置に特に有効である。
In the present embodiment, the developer discharged from the developing
本形態の現像装置50Yでは、このような構成に加えて、第2搬送スクリュ54Yの回転方向を、現像剤を現像ローラ51Yおよび第3搬送スクリュ18Yから遠ざけ現像剤排出口66Y側に寄せる向きとしている。これにより、非配設部69Yにおける現像剤の滞留が現像剤排出口66Y側で生じやすくなり現像剤排出口66Yからの現像剤の排出が速やかに行われ得る。
In the developing
回転方向についてはまた、第1搬送スクリュ53Yの回転方向を、現像剤を現像ローラ51Y側に寄せる向きとしている。これにより、第1収容室58Y内の現像剤が現像ローラ51Y側に偏るように増加し、現像ローラ51Yへの現像剤の供給が効率的に行われる。非配設部69Yにおける現像剤の滞留が現像剤排出口66Y側で生じやすくなり現像剤排出口66Yからの現像剤の排出が速やかに行われ得る。
Regarding the rotation direction, the rotation direction of the first conveying
回転方向についてはまた、第3搬送スクリュ18Yの回転方向を、現像剤を現像ローラ51Yから遠ざけ側に仕切り壁99Y側に寄せる向きとしている。これにより、第3収容室19Y内の現像剤が仕切り壁99Y側に偏るように増加し、現像ローラ51Yに担持されている現像剤の回収が効率的に行われるとともに、回収した現像剤が開口部91Yを通じて第3収容室19Yから第2収容室59Yに向けて速やかに溢出する。
Regarding the rotation direction, the rotation direction of the
回転方向についてはさらに、排出スクリュ68Yの回転方向を、現像剤を現像剤排出口66Yから遠ざける向きとしている。これにより、現像剤排出口66Yから一旦排出された現像剤が現像剤排出口66Yから第2収容室59Y内に戻りにくくなり、第2収容室59Yからの余剰の現像剤の排出が速やかに行われる。
Further, with respect to the rotation direction, the rotation direction of the
また、排出スクリュ68Yが、第1搬送スクリュ53Yと第2搬送スクリュ54Yとの間に配設されていることから、現像装置50Yが小型化可能となっているとともに、排出スクリュ68Yをかかる位置に配設したことに伴って現像剤排出口66Yが第2搬送スクリュ54Yの真上位置あるいはこれに近い位置を占めることとなるため、第2搬送スクリュ54Yによって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口66Yに進入しにくくなっている。
Further, since the
また、第3収容室19Yから進入した現像剤を効率よく現像剤排出口66Yの位置で滞留させるように、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において、第2搬送スクリュ54の上流側端部にはスクリュ54bYを設けるようにしても良い。また、現像剤排出口66Yの位置で滞留を生じさせるのであれば、スクリュ54bYは、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向において、現像剤排出口66Yの配設位置と重なるように配設しても良い。
Further, the upstream end of the second transport screw 54 in the transport direction of the developer by the
かかる構成の現像装置50Yでは、第2収容室59Y内に新規の現像剤が供給されると、第2収容室59Y内において、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向における非配設部69Yの配設位置において、第1収容室58Yから落下してきた現像剤及び第3収容室19Yから進入して来た現像剤が滞留し、滞留した現像剤は徐々にスクリュ54bYが配設されている位置に押し流されて、搬送駆動手段によって回転駆動される第2搬送スクリュ54Yの回転によりかかる搬送方向下流側に搬送されていく。このとき、滞留した現像剤のうち余剰の現像剤に相当する一部は現像剤排出口66Yから排出され、現像装置50Y内の現像剤量が適正に保たれるとともにキャリアの交換が行われる。現像剤排出口66Yから排出された現像剤は、搬送駆動手段によって回転駆動される排出スクリュ68Yによって搬送され、排出現像剤収容タンク61に収容される。
In the developing
余剰の現像剤が現像剤排出口66Yから排出され現像装置50Y内の現像剤量が適正となると、第2搬送スクリュ54Yによる現像剤の搬送方向における現像剤排出口66Yの配設位置における現像剤量は減少するが、非配設部69Y、ドーム67Yの存在により、現像剤排出口66Yから現像剤の過剰排出が生ずることは防止ないし抑制されている。
When the excess developer is discharged from the
開口部86Yから第1収容室58Yに受け渡される現像剤量は、開口部91Yから第2収容室59Yに進入する現像剤量と開口部85Yから第2収容室59Yに進入する現像剤量との和に略等しい。この「略」は、トナーの消費、供給によって生じるものである。
The amount of developer delivered from the
現像剤収容器80Yから補給された現像剤は、補給された現像剤が、第3収容室19Yから進入して来た、トナー量が減少した既存の現像剤、及び第1収容室53Yから落下してきた既存の現像剤中に攪拌混合され拡散されながら搬送され、第2収容室59Y内を搬送される過程、その他第1収容室58Y、第3収容室19Yを搬送される過程で、トナー濃度が均一化される。
The developer replenished from the
このような構成の画像形成装置100において、複写を行うときには、上述のように自動原稿給紙装置22に原稿をセットするか、コンタクトガラス21a上に原稿を載置した状態で、操作パネルのスタートボタンを押下する。画像形成装置100をプリンタとして使用する場合には、画像形成装置100に接続したPC等の外部入力装置において画像形成を行う画像データを選択、入力等したうえで画像形成開始の操作を行う。
In the
複写を行う場合であって、原稿を自動原稿給紙装置22にセットした場合には、セットした原稿がコンタクトガラス21a上に送り出されてから読取装置21による原稿の読み取りが行われ、また、原稿をコンタクトガラス21a上に載置したときにはスタートボタンの押下によって読取装置21による原稿の読み取りが行われ、画像データが生成される。
When copying is performed and the original is set on the
原稿の読み取りに際しては、第1走行体21b、第2走行体21cが走行し、光源からの光が原稿に向けて照射され、原稿面からの反射光が第1の反射体により第2走行体21cの方向に反射され、これが第2の反射体によって180度方向を変えて結像レンズ21dを通って読み取りセンサ21eに入射し、読み取りセンサ21eによって原稿の内容が読み取られる。
When reading a document, the first traveling
生成された画像データ又は入力された画像データに基づいて、上述の構成の画像ステーション60Y、60M、60C、60BKが作動する。
Based on the generated image data or the input image data, the
画像ステーション60Yにおいては、感光体ドラム20Yは、B1方向への回転に伴い、帯電ローラ31Yにより表面を一様に帯電され、光走査装置8からのレーザー光Lの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置50Yによりイエロー色のトナーによりムラなく良好に現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を1次転写ローラ12YによりA1方向に移動する中間転写ベルト11に1次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置40Yにより除去されて除電装置、帯電ローラ31Yによる次の除電、帯電に供される。
In the
他の感光体ドラム20C、20M、20BKにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、1次転写ローラ12C、12M、12BKにより、A1方向に移動する中間転写ベルト11上の同じ位置に順次1次転写され、フルカラーの合成カラー画像が形成される。中間転写ベルト11上に重ね合わされたトナー像は、中間転写ベルト11のA1方向の回転に伴い、2次転写ローラ17との対向位置である2次転写ニップまで移動し、シートに2次転写される。
Similarly, the toner images of the respective colors are formed on the other
中間転写ベルト11と2次転写ローラ17との間に搬送されてきたシートは、シート給送装置23の1つの給送ローラ24が選択されこの回転によって対応する給紙カセット25から繰り出されてフィードされたものであるか、または、手差し給紙装置33の給送ローラ35の回転によって手差しトレイ34から繰り出されてフィードされたものであるか、または、両面ユニット96から給紙ローラ95によって繰り出されてフィードされたものであるかの何れかであって、レジストローラ対13によって、センサによる検出信号に基づいて、中間転写ベルト11上のトナー像の先端部が2次転写ローラ17に対向するタイミングで送り出されたものである。
A sheet conveyed between the
シートは、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、搬送装置76に搬送されて定着装置6に進入し、定着ベルト64と加圧ローラ63との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、シート上にカラー画像が形成される。定着装置6を通過した定着済みのシートは、切換爪94の態位に応じて、排紙ローラ98を経て排紙トレイ75上にスタックされるか、または搬送ローラ97を経て両面ユニット96に進入して両面画像形成に備える。一方、2次転写を終えた中間転写ベルト11は、中間転写ベルトクリーニング装置14によってこれに残留する残留トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。
When the toner images of all colors are transferred and carried on the sheet, the sheet is transported to the transport device 76 and enters the fixing
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
たとえば、本発明は、図6に示すように、第3搬送スクリュ18Yのような回収搬送部材を備えず、第1の現像剤搬送部材と第2の現像剤搬送部材とで2成分現像剤を攪拌搬送して現像剤担持体に供給する現像装置に適用することができる。第1の現像剤搬送部材と第2の現像剤搬送部材とは図5に示すように上述の形態のような上下方向に並設した構成とするのではなく、第2の現像剤搬送部材の一端部側が第1の現像剤搬送部材の他端部側の下方に位置していれば良い。第1の現像剤搬送部材と第2の現像剤搬送部材とは、これらが上下方向に並設した構成とする場合、図6に示すように鉛直方向に並設してもよく、この場合は同図における左右方向において現像装置を小型化可能となるが、図2に示したように、鉛直方向において一部が重なるように並設してもよく、この場合は鉛直方向において現像装置を小型化可能となる。
For example, as shown in FIG. 6 , the present invention does not include a recovery conveyance member such as the
図6に示すように回収搬送部材を省略した場合、第2の現像剤搬送部材が現像剤撹拌部材とともに回収搬送部材としても機能し、この回転方向を上述のようにすれば、現像剤の偏在が現像剤担持体と逆側に生じることとも相俟って現像剤担持体からの現像剤の回収が効率よく行われる。また、かかる回転方向としていることで、第2の現像剤搬送部材の回転によって現像剤が跳ね上げられても、跳ね上げられた現像剤が現像剤担持体側に戻されることが抑制ないし防止される。第2の現像剤搬送部材の回転によって跳ね上げられた現像剤が現像剤担持体側に戻されることを抑制ないし防止するには、ドーム67Yのような現像剤跳ね上げ防止部材を備えていることが好ましいが、同図に示すように、同部材は必須の構成ではない。
When the collection conveyance member is omitted as shown in FIG. 6 , the second developer conveyance member functions as a collection conveyance member together with the developer agitating member. In combination with the occurrence of the toner on the side opposite to the developer carrier, the developer is efficiently recovered from the developer carrier. Further, by adopting such a rotation direction, even if the developer is splashed up by the rotation of the second developer conveying member, it is suppressed or prevented that the developer that has been splashed up is returned to the developer carrier side. . In order to suppress or prevent the developer splashed up by the rotation of the second developer conveying member from returning to the developer carrier, a developer splash-up preventing member such as the
排出スクリュ68Yのような現像剤排出部材は、図2に示した構成では第1の現像剤搬送部材と第2の現像剤搬送部材との間に配設されており、このような構成によれば、すでに述べたように、第2の現像剤搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口に進入しにくくなるという利点と、現像装置が小型化可能となるという利点とがあるが、図5に示すように、現像剤排出部材は、第1の現像剤搬送部材と第2の現像剤搬送部材との間に配設しなくとも良い。
In the configuration shown in FIG. 2, the developer discharging member such as the discharging
現像剤の補給に関し、新規のトナーの補給と新規のキャリアの補給と別個に行うようにして、新規のキャリアの補給時に余剰の現像剤の溢出が生じるようにしてもよいし、新規のトナーの補給と新規の現像剤の補給とを別個に行うようにして、新規の現像剤の補給時に余剰の現像剤の溢出が生じるようにしてもよいし、新規の現像剤の補給と新規のキャリアの補給とを別個に行うようにして、少なくとも新規のキャリアの補給時に余剰の現像剤の溢出が生じるようにしてもよい。 Regarding the replenishment of the developer, it may be performed separately from the replenishment of the new toner and the replenishment of the new carrier so that excess developer overflows when the new carrier is replenished. Replenishment and new developer replenishment may be performed separately, so that excess developer overflow may occur when new developer is replenished, or new developer replenishment and new carrier replenishment may occur. The replenishment may be performed separately so that excess developer overflows at least when a new carrier is replenished.
本発明を適用した現像装置は、現像剤担持体を、図2に示した構成、図6に示した構成の何れにおいても1つのみ備えているが、現像剤担持体は、像担持体の移動方向において、複数が並設されていても良い。なお、図6に示した構成では、現像剤収容器80Yの図示を省略している。
The developing device to which the present invention is applied includes only one developer carrier in either the configuration shown in FIG . 2 or the configuration shown in FIG. 6 , but the developer carrier is an image carrier. A plurality may be arranged in parallel in the moving direction. In the configuration shown in FIG. 6 , the
本発明は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、1つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる1ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。 The present invention is not a so-called tandem type image forming apparatus, but a so-called one-drum type image forming apparatus that sequentially forms toner images of each color on a single photosensitive drum and sequentially superimposes the color toner images to obtain a color image. It can be similarly applied to.
いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像をシート等に直接転写する直接転写方式を採用しても良い。すなわち被転写体はシートであっても良い。この場合、複数の像担持体上のトナー像は、直接、シートに転写される。 Any type of image forming apparatus may employ a direct transfer method in which a toner image of each color is directly transferred to a sheet or the like without using an intermediate transfer member. That is, the transfer target may be a sheet. In this case, the toner images on the plurality of image carriers are directly transferred to the sheet.
中間転写体はベルト状に限らずドラム状であってもよい。
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
The intermediate transfer member is not limited to a belt shape but may be a drum shape.
The image forming apparatus may not be a copier, a printer, and a facsimile machine, but may be a single unit thereof, or may be a multi-function machine of another combination such as a copier and printer. .
The image forming apparatus may be capable of forming only a monocolor image.
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
20Y、20M、20C、20BK 像担持体
50Y 現像装置
51Y 現像剤担持体
53Y 第1の現像剤搬送部材、搬送供給部材
54Y 第2の現像剤搬送部材
54aY 回転軸
54bY 現像剤搬送部
57Y 区画部材
58Y 第1の領域
59Y 第2の領域
66Y 現像剤排出口
67Y 現像剤跳ね上げ防止部材
68Y 現像剤排出部材
69Y 非配設部
85Y 連通部
95Y プロセスカートリッジ
100 画像形成装置
20Y, 20M, 20C,
Claims (9)
前記2成分現像剤をその一端部側から他端部側に向けた第1の方向に搬送するとともに前記現像剤担持体に供給する第1の現像剤搬送部材と、
第1の現像剤搬送部材の下方に位置し、前記2成分現像剤をその一端部側から他端部側に向けた第2の方向に搬送し、その他端部側から第1の現像剤搬送部材の一端部側に前記2成分現像剤を押し上げて受け渡す第2の現像剤搬送部材と、
第1の現像剤搬送部材が前記2成分現像剤を搬送する第1の領域と、
第2の現像剤搬送部材が前記2成分現像剤を搬送する第2の領域と、
第1の領域と第2の領域とをその内部に有する現像ケースと、
第1の領域と第2の領域とを区画する区画部材であって、第1の領域における第1の現像剤搬送部材の他端部側と、第2の領域における第2の現像剤搬送部材の一端部側とを連通し、前記2成分現像剤を落下させて第1の領域から第2の領域に受け渡すための連通部を有する区画部材と、
前記現像ケースの、第2の方向において前記連通部より下流側の位置のうち同方向において前記区画部材の上流側の端部に対応する位置に形成され、第2の領域から同現像ケースの外部に前記2成分現像剤を溢出させるための現像剤排出口とを有し、
前記現像剤担持体に担持された前記2成分現像剤が第1の領域以外の領域に回収され、
第2の現像剤搬送部材は、第2の方向に延在する回転軸と、この回転軸と一体に設けられ同回転軸とともに回転することで前記2成分現像剤を第2の方向に搬送するための現像剤搬送部とを有し、第2の方向において前記現像剤排出口を含む位置に前記現像剤搬送部の非配設部を有する現像装置。 A developer carrying member for carrying a two-component developer containing a toner and a carrier and supplying the carried two-component developer to an image carrier;
A first developer conveying member that conveys the two-component developer in a first direction from one end to the other end and supplies the developer to the developer carrying member;
First developer positioned below the conveying member, the two-component developer is conveyed from the one end side in a second direction toward the other end, from the other end side first developer A second developer conveying member that pushes up and delivers the two- component developer to one end of the conveying member;
A first region in which a first developer conveying member conveys the two-component developer;
A second region in which a second developer conveying member conveys the two-component developer;
A developing case having a first region and a second region therein;
A partition member that partitions the first region and the second region, the other end of the first developer transport member in the first region, and the second developer transport member in the second region A partition member having a communication portion for communicating with one end portion of the first component and dropping the two-component developer from the first region to the second region;
The developing case is formed at a position corresponding to the upstream end of the partition member in the same direction out of the positions downstream of the communicating portion in the second direction, and from the second region to the outside of the developing case. the two-component developer possess a developer outlet for extravasation in,
The two-component developer carried on the developer carrier is collected in a region other than the first region;
The second developer conveying member conveys the two-component developer in the second direction by being provided integrally with the rotating shaft extending in the second direction and rotating together with the rotating shaft. and a developer conveying unit for, developing device for perforated non arrangement portion of the developer conveying portion to a position which includes the developer discharge opening in a second direction.
前記現像剤担持体から解放された前記2成分現像剤を回収する第3の領域と、
第3の領域に回収された前記2成分現像剤を第3の領域において搬送する第3の現像剤搬送部材とを有することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
A third region for collecting the two-component developer released from the developer carrier;
And a third developer conveying member configured to convey the two-component developer collected in the third area in the third area .
第2の現像剤搬送部材によって搬送されるときに跳ね上がった前記2成分現像剤が前記現像剤排出口から排出されることを防止するために第2の現像剤搬送部材に対向して設けられた現像剤跳ね上げ防止部材を有することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
In order to prevent the two-component developer that has jumped up when being transported by the second developer transport member from being discharged from the developer discharge port, the second developer transport member is provided to face the second developer transport member. A developing device comprising a developer splash-up preventing member.
前記現像剤排出口から溢出した前記2成分現像剤を排出する、第1の現像剤搬送部材と第2の現像剤搬送部材との間に設けられた現像剤排出部材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,
A developer discharge member provided between the first developer transport member and the second developer transport member for discharging the two-component developer overflowing from the developer discharge port is provided. Development device.
第3の領域に回収された前記2成分現像剤を第3の領域から第2の領域に受け渡すための開口部を有することを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
A developing device comprising an opening for delivering the two-component developer collected in the third region from the third region to the second region .
新規の前記2成分現像剤を第2の領域に供給する現像剤供給口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 5,
A developing device comprising a developer supply port for supplying the new two-component developer to the second region .
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