【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に関し、特に、現像装置におけるトナー飛散防止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式により画像を形成する画像形成装置においては、一般に、トナーとキャリアを主成分とする二成分現像剤を用いた乾式現像により画像が形成される。
【０００３】
トナーは微粒子粉末であるので、現像、転写、クリーニング等においてはトナー飛散が発生しやすく、トナー飛散に対する対策が採られている。特に、現像装置においては現像装置内で現像剤を撹拌、搬送した時に発生する気流の影響により、トナー飛散が発生しやすく、現像装置と感光体等の像形成体との間隙からトナーが飛散するので、前記間隙を狭めるために、前記間隙に飛散防止部材を設けたり、現像剤の搬送手段の回転に伴って発生する気流を逃がすためのバイパス循環路を現像装置に設ける等の対策が採られている。
【０００４】
しかしながら、前記のトナー飛散対策により現像装置からのトナー飛散がほぼ防止できるが、未だ十分とは言えない。更には、トナー飛散防止のために現像装置の構造や機能が制約を受けるという問題がある。また、像形成体と現像装置との間隙を狭くするとかえってトナー飛散が多くなる場合があることが判明した。
【０００５】
即ち、前記間隙を狭くすることにより、現像装置内が閉空間に近くなって現像装置内の気圧が上昇し、現像装置内で発生した気流が狭い前記間隙に集中して、トナー飛散が多くなるという現象が起こることが判明した。
【０００６】
また、バイパス循環路を設けた対策では、現像剤の搬送方向の上流側と下流側に設けた空気流通の開口部の面積によっては現像装置内の空気圧が高まるためトナー飛散を回避できない場合があった。この様に、従来技術においては、バイパス循環路を設けても現像装置内で発生した気流によるトナー飛散の問題を十分に解決することはできなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、バイパス循環路を設けた現像装置で、前記開口部の空気流通を和らげることによってトナー飛散を防止し、高い画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記した本発明の目的は下記の発明により達成される。
【０００９】
（１）感光体上の潜像を可視像化する現像装置の現像剤を搬送もしくは撹拌する少なくとも１本以上の搬送手段を搭載し、該搬送手段の現像剤搬送方向の下流側から上流側に前記搬送手段の回転に伴って発生する空気の流れを流通させるバイパス循環路が設けられた現像装置を有する画像形成装置において、前記バイパス循環路の開口部のうち、前記下流側の開口部面積を前記上流側の開口部面積よりも小さくしたことを特徴とする画像形成装置（第１の発明）。
【００１０】
（２）感光体上の潜像を可視像化する現像装置の現像剤を搬送もしくは撹拌する少なくとも１本以上の搬送手段を搭載し、当該搬送手段の現像剤搬送方向の下流側から上流側に前記搬送手段の回転に伴って発生する空気の流れを流通させるバイパス循環路が設けられた現像装置を有する画像形成装置において、前記バイパス循環路の開口部に現像剤堆積防止部材を設けたことを特徴とする画像形成装置（第２の発明）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（１）画像形成装置
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【００１２】
矢印のように時計方向に回転する像形成体としてのドラム状の感光体１の周囲に、感光体１の回転方向上流から、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、分離装置６及びクリーニング装置８が配置される。
【００１３】
感光体１にはＯＰＣ、ａＳｉ等が用いられる。帯電装置２には、コロナ帯電装置、ローラ帯電装置、ブラシ帯電装置等が用いられる。露光装置３には、レーザ、発光ダイオード等のドット露光を行う露光装置が用いられる。
【００１４】
５は転写装置であり、コロナ放電により転写を行うコロナ転写装置、転写電圧が印加されたローラを用いるローラ転写装置等を用いることができる。６は分離装置、７は定着装置である。
【００１５】
８はクリーニング装置であり、ウレタンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレード８１を用いてクリーニングを行う。
【００１６】
記録材Ｐは給紙部９から感光体１と転写装置５の間に給紙され、転写装置５により感光体１上のトナー像が記録材Ｐに転写される。転写されたトナー像は定着装置７により記録材Ｐに定着される。
【００１７】
次に、画像形成プロセスについて説明すると、画像形成（記録）のスタートにより不図示の駆動モータからの動力のもとで、感光体１の矢印で示す時計方向の回転に従って、帯電装置２の帯電及び露光装置３の露光により感光体１上に静電潜像が形成され、形成された静電潜像は現像装置４により現像されて、感光体１上にトナー像が形成される。このように、帯電装置２及び露光装置３は潜像形成手段を構成し、帯電装置２、露光装置３及び現像装置４は像形成手段を構成する。形成されたトナー像は転写装置５により記録材Ｐに転写される。
【００１８】
転写されたトナー像は定着装置７により定着される。転写後の感光体１はクリーニング装置８によりクリーニングされる。帯電からクリーニングまでを繰り返すことにより多数の画像形成が行われる。画像形成により消費された分のトナーはトナー補給部５１から現像装置４に補給される。
【００１９】
（２）現像装置
本実施の形態に係る画像形成装置の現像装置４はトナーとキャリアを含有する二成分現像剤を用いて現像を行う。
【００２０】
現像装置４は、現像装置枠体４０、現像ローラからなる現像剤担持体４１、磁極Ｎ１〜Ｎ４、Ｓ１〜Ｓ３を有する磁石体４２、穂切り板からなる規制手段４３、回転搬送手段としての撹拌・供給スクリュー４５、回転搬送手段としての撹拌・搬送スクリュー４６、搬送ローラ４７、剥ぎ取り板４８、回転搬送手段としての回収スクリュー４９等から構成されている。
【００２１】
ＤＥＣは現像剤担持体４１にＤＣバイアスを印加するＤＣバイアス電源、ＡＥＣは現像剤担持体４１にＡＣバイアスを印加するＡＣバイアス電源、ＣＲはＤＣバイアス電源ＤＥＣ及びＡＣバイアス電源ＡＥＣを制御する制御手段である。
【００２２】
なお、以下の説明において、上流部、下流部とは、前記回転搬送手段の回転により形成される現像剤の流れ、詳しくは、回転搬送手段の回転軸方向の現像剤の流れにおける上流部、下流部を言う。例えば、図２を用いて説明すると、回収ローラ４９が図中右側より左側に現像剤搬送を行っているが、上流部とは、図中右側の領域を言い、下流側とは図中左側の領域を言う。
【００２３】
現像剤担持体４１は、感光体１に対向して配置され、回転可能に支持されており、矢印で示すように回転して現像剤を現像領域ＤＲに搬送し、現像領域ＤＲにおいて現像剤を担持して現像に必要な現像剤の層を形成する。
【００２４】
撹拌・供給スクリュー４５は、撹拌・搬送スクリュー４６の下流部から搬送された現像剤をその回転軸方向に搬送しながら現像剤担持体４１に供給する。撹拌・搬送スクリュー４６は補給される新規トナーと回収スクリュー４９の下流部から還流された現像剤とを混合、攪拌してその回転軸方向に搬送する。
【００２５】
現像剤担持体４１の現像剤剥ぎ取り用の極Ｎ３の近傍には、搬送ローラ４７が配置されている。搬送ローラ４７は、回転可能な回転部材（スリーブ）４７Ａと、回転部材４７Ａ内に収容され現像装置枠体４０に固定され、磁極Ｎ１、Ｓ１及びＳ２を有する磁石体４７Ｂとから成る。
【００２６】
回収部４０３内に回転可能に配置された回転搬送手段としての回収スクリュー４９は、搬送ローラ４７と剥ぎ取り板４８とにより剥ぎ取られて落下する現像剤を受け回収して、撹拌・搬送スクリュー４６の搬送方向上流部であって、現像剤担持体４１の画像形成領域外に搬送する。なお、現像剤担持体４１に現像剤が戻らない位置であれば、回収現像剤を撹拌・供給スクリュー４５の搬送方向下流部であって、現像剤担持体４１の現像領域相当内に投入してもよい。或いは、回収スクリュー４９により回収された現像剤を、撹拌・搬送部４０２の上流部に還流させてもよい。
【００２７】
回転搬送手段としての撹拌・供給スクリュー４５、撹拌・搬送スクリュー４６及び回収スクリュー４９は、何れもスパイラルスクリューからなり、現像剤を攪拌しつつ回転軸方向に搬送するとともに、回転軸に対してほぼ直角方向に現像剤を放出する。
【００２８】
現像装置枠体４０は、現像剤担持体４１、搬送ローラ４７、撹拌・供給スクリュー４５及び撹拌・搬送スクリュー４６を支持する下枠体４０Ａと、剥ぎ取り板４８及び回収スクリュー４９を支持する中枠体４０Ｂと、中枠体４０Ｂの上方開口部を閉蓋する上蓋４０Ｃとから構成されている。
【００２９】
下枠体４０Ａは、撹拌・供給スクリュー４５を収容する供給部４０１と、撹拌・搬送スクリュー４６を収容する撹拌・搬送部４０２を形成する。供給部４０１と撹拌・搬送部４０２とは、下枠体４０Ａの底部から直立した第１隔壁４０４を挟んで両側に形成されている。
【００３０】
回収スクリュー４９を回転可能に支持する中枠体４０Ｂの底部に形成された第２隔壁４０５は供給部４０１と回収部４０３とを仕切る。また、中枠体４０Ｂの一部は、撹拌・搬送部４０２の上方開口部を閉蓋する。
【００３１】
回収部４０３の現像剤搬送下流部と、撹拌・搬送部４０２の現像剤搬送上流部とは、第２隔壁４０５の端部近傍に穿設された開口部（図示せず）により連通している。
【００３２】
供給部４０１の現像剤搬送下流部と撹拌・搬送部４０２の現像剤搬送上流部とは、第１隔壁４０４の一方の端部近傍に穿設された開口部（図示せず）により連通している。
【００３３】
現像剤は図の太い実線矢印で示すように現像装置４内を循環し、トナーは太い点線矢印で示すようにトナー補給部５１から現像装置４に補給される。黒い矢印はトナー像度が高く、現像領域ＤＲに供給される現像剤の流れを示し、白抜きの矢印はトナー濃度が低く、現像領域ＤＲから回収される現像剤を示す。また、隔壁を貫通する矢印は、隔壁に設けられた搬送開口を通過することを示す。
【００３４】
図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図２に示すように上蓋４０Ｃの側部には、気流のバイパス循環路ＡＩＲを形成する枠部４０Ｄが取り付けられ、回収部４０３とバイパス循環路ＡＩＲの境界壁を形成する上蓋４０Ｃには、現像剤の上流部及び下流部に開口４１１、４１２が形成される。回収スクリュー４９の回転時に、現像剤の矢印Ｗ１で示す流れが生ずる。矢印Ｗ１は、また、空気の流れでありバイパス循環路ＡＩＲを設けない場合には、矢印Ｗ１の一方向の気流により現像装置４内に高圧部が発生して当該高圧部から現像装置４の外部へ空気が流出し、これに伴ったトナーの流出が起こってトナー飛散となる。
【００３５】
バイパス循環路ＡＩＲを設けることにより、矢印Ｗ１で示す気流を打ち消す矢印Ｗ２〜Ｗ４で示す気流で現像装置４から空気を流出させる圧力の発生を無くす。その結果、現像装置４からのトナー飛散の抑制に効果を有している。
【００３６】
なお、図示の例では回収スクリュー４９に対応してバイパス循環路ＡＩＲを設けているが、回転搬送手段である撹拌・供給スクリュー４５及び撹拌・搬送スクリュー４６の少なくとも一つに対応して気流の循環路を設ける構成とすることもできる。
【００３７】
現像装置枠体４０（図１参照）は、現像領域ＤＲ近傍において、感光体１との間に形成される狭い間隙を除いて外界から遮断された閉空間を形成している。回転軸の一方向に現像剤を搬送する回転搬送手段は、前記に説明したように現像剤の搬送に伴って一方向の気流を発生するので、例えば、撹拌・供給スクリュー４５、撹拌・搬送スクリュー４６及び回収スクリュー４９のように奇数本の回転搬送手段を設ける構成では、回転搬送手段の１本毎に搬送方向を違えて設定されるので、１本の回転搬送手段が発生する気流が原因してトナー飛散が発生しやすくなる。
【００３８】
従って、奇数本の回転搬送手段が設けられた現像装置においては、回転搬送手段の１本に対応して気流のバイパス循環路を設けることにより、トナー飛散の抑制に効果を有している。バイパス循環路を設ける回転搬送手段は、撹拌・供給スクリュー４５、撹拌・搬送スクリュー４６、回収スクリュー４９のいずれでもよい。
【００３９】
また、回転搬送手段の各々に対応して前記に説明した気流のバイパス循環路を設けることにより、トナー飛散は極めて良好に防止される。更には、回転搬送手段を偶数本設けた構成でもバイパス循環路を設けることにより、トナー飛散を更に少なくすることが可能であり有効である。
【００４０】
図１に示す現像装置４では、現像剤担持体４１が現像領域ＤＲにおいて、下から上に向かって移動し現像剤を搬送する。このような構造では、現像領域ＤＲの上方部、即ち、上蓋４０Ｃの端部と感光体１との間隙からトナー飛散が起こりやすい。このようなタイプ、即ち、現像領域ＤＲにおいて下から上に向かって現像剤を搬送する現像装置におけるトナー飛散を防止するために、バイパス循環路ＡＩＲが設け、回収部内で空気を循環させることで回収スクリューによって生じる現像剤搬送方向の空気の流れ（風力）を和らげ、現像装置外部へトナーが噴出することを抑制している。
【００４１】
しかしながら、現像装置外部へのトナー噴出は、単に、バイパス循環路ＡＩＲを設けただけでは完全ではなく、現像装置内部の気圧を高めないで回収部４０３とバイパス循環路ＡＩＲの経路内での空気循環が行われる必要がある。
【００４２】
以下、本発明について説明する。
図３は、図２におけるＢ−Ｂ線に沿ったバイパス循環路の断面図である。
【００４３】
図３は、枠部４０Ｄの矢印Ｂ−Ｂ断面から上流部の開口４１１、下流部の開口４１２を眺めた状態を示している。
【００４４】
図において、開口４１１の面積は開口４１２の面積よりも大きくなっている。即ち、「搬送方向下流部の開口面積＜搬送方向上流部の開口面積」になる様にすることで現像剤搬送方向の空気の流れ（風力）を更に効率よく和らげ、現像装置外部へのトナー噴出によるトナー飛散を防止する効果が得られることになる。なお、下流部の開口面積は上流部の１／５〜３／５程度が好ましい（第１の発明）。
【００４５】
なお、バイパス循環路の上流部と下流部の開口面積を変化させた場合のトナーの噴出状況を実験によって確認した。
【００４６】
表１は上記実験結果を示す表である。
【００４７】
【表１】
【００４８】
実験では、実機にて連続１０，０００コピーの画像形成を行い、バイパス循環路の下流部と上流部の各開口面積に対応して、図１に示す現像剤担持体４１の上部で上蓋４０Ｃの外側に付着したトナー飛散量が観察された。
【００４９】
トナー飛散の評価で、×は感光体１上にトナーがこぼれ、画像汚れを引き起こす程度、△は画像汚れまでにはならないが、上蓋の外側にトナーが積層された程度、○は上蓋の内側にトナーの積層がなく問題ない程度を示している。
【００５０】
表１において、下流部面積が上流部面積より大きいとトナー飛散は大きく、画像汚れにつながる。上流部面積が下流部面積より大きくなるに従ってトナー飛散は少なくなって行くことが確認された。
【００５１】
図４はバイパス循環路の開口に設けられた現像剤堆積防止部材を示す図である。
【００５２】
現像装置４にバイパス循環路ＡＩＲを設けると、回収スクリュー４９によって搬送された現像剤が飛び跳ねて開口４１１、４１２からバイパス循環路ＡＩＲに入り込むことがある。現像剤が入り込み堆積するとバイパス循環路ＡＩＲ内の空気の循環が妨げられ、現像装置内部の気圧が高くなり、現像装置から外部にトナーが飛散することになる。
【００５３】
そこで、開口４１１、４１２にバイパス循環路ＡＩＲから回収スクリュー４９側に斜めに配置された現像剤堆積防止部材６１、６２を設ければ、回収スクリュー４９の回転によって入り込む現像剤を再び回収スクリュー４９側に落下させて戻し、バイパス循環路ＡＩＲ内に現像剤が堆積することを防止することによりトナー飛散を防止できる。なお、現像剤堆積防止部材はＰＥＴ（ポリエチレンフタレート）材、または、アルミ等の金属を使用し、水平に対し４５°〜７０°に傾斜を付けるのが好ましい（第２の発明）。
【００５４】
この現像剤堆積防止部材についての効果は実験によって確認されている。
実験では、Ａ４サイズの記録材で１００，０００コピーの実機テストを行った結果、トナー飛散による画像汚れ等の不具合は発生しないことが判明した。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１、２に記載の発明により、現像装置からのトナー飛散が極めて効果的に防止される。従って、画像汚れ、機内汚れ、余分なトナー消費等が有効に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ線に沿ったバイパス循環路の断面図である。
【図４】バイパス循環路の開口に設けられた現像剤堆積防止部材を示す図である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写装置
６ 分離装置
７ 定着装置
８ クリーニング装置
４１ 現像剤担持体
４２、４７Ｂ 磁石体
４３ 規制手段
４５ 撹拌・供給スクリュー
４６ 撹拌・搬送スクリュー
４７ 搬送ローラ
４８ 剥ぎ取り板
４９ 回収スクリュー
４０Ｄ 枠部
ＡＩＲ 循環路
６１、６２ 現像剤堆積防止部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic method, and more particularly to a technique for preventing toner scattering in a developing device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method, an image is generally formed by dry development using a two-component developer containing toner and carrier as main components.
[0003]
Since toner is a fine particle powder, toner scattering is likely to occur in development, transfer, cleaning, and the like, and measures against toner scattering are taken. In particular, in a developing device, toner is liable to be scattered due to an air current generated when the developer is stirred and transported in the developing device, and the toner is scattered from a gap between the developing device and an image forming body such as a photoconductor. Therefore, in order to narrow the gap, measures are taken such as providing a scattering prevention member in the gap, and providing a bypass circulation path in the developing device for releasing an air flow generated by rotation of the developer conveying means. ing.
[0004]
However, although the toner scattering measures described above can substantially prevent toner scattering from the developing device, they cannot be said to be sufficient. Further, there is a problem that the structure and function of the developing device are restricted in order to prevent toner scattering. Further, it has been found that when the gap between the image forming body and the developing device is narrowed, toner scattering may be increased instead.
[0005]
That is, by making the gap narrow, the inside of the developing device becomes closer to the closed space, the air pressure in the developing device rises, and the airflow generated in the developing device is concentrated in the narrow gap, so that toner scattering increases. It turns out that the phenomenon occurs.
[0006]
In addition, in the measures provided with the bypass circulation path, depending on the area of the air flow openings provided on the upstream side and the downstream side in the developer conveyance direction, the air pressure in the developing device may increase, so that toner scattering may not be avoided. Was. As described above, in the related art, even if the bypass circulation path is provided, the problem of toner scattering due to the air current generated in the developing device cannot be sufficiently solved.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image by preventing toner scattering by reducing air flow in the opening in a developing device provided with a bypass circulation path. I do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following invention.
[0009]
(1) At least one or more conveying means for conveying or agitating a developer of a developing device for visualizing a latent image on a photoconductor is mounted, and the conveying means is arranged from a downstream side to an upstream side in a developer conveying direction. An image forming apparatus having a developing device provided with a bypass circulation path for circulating an air flow generated by rotation of the conveyance means, wherein, among the openings of the bypass circulation path, the opening area on the downstream side Is smaller than the area of the opening on the upstream side (first invention).
[0010]
(2) At least one or more conveying means for conveying or agitating the developer of the developing device for visualizing the latent image on the photoconductor is mounted, and the conveying means is downstream to upstream in the developer conveying direction. An image forming apparatus having a developing device provided with a bypass circulation path for circulating the flow of air generated by rotation of the transport means, wherein a developer accumulation preventing member is provided at an opening of the bypass circulation path. An image forming apparatus (second invention).
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1) Image Forming Apparatus FIG. 1 is a view showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0012]
A charging device 2, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer device 5, and a separation device are disposed around a drum-shaped photoconductor 1 as an image forming body that rotates clockwise as indicated by an arrow from the upstream in the rotation direction of the photoconductor 1. The device 6 and the cleaning device 8 are arranged.
[0013]
The photoconductor 1 is made of OPC, aSi, or the like. As the charging device 2, a corona charging device, a roller charging device, a brush charging device, or the like is used. As the exposure device 3, an exposure device that performs dot exposure such as a laser or a light emitting diode is used.
[0014]
Reference numeral 5 denotes a transfer device, such as a corona transfer device for performing transfer by corona discharge, a roller transfer device using a roller to which a transfer voltage is applied, or the like. Reference numeral 6 denotes a separating device, and 7 denotes a fixing device.
[0015]
Reference numeral 8 denotes a cleaning device, which performs cleaning using a cleaning blade 81 made of an elastic material such as urethane rubber.
[0016]
The recording material P is fed from the paper feeding unit 9 between the photoconductor 1 and the transfer device 5, and the toner image on the photoconductor 1 is transferred to the recording material P by the transfer device 5. The transferred toner image is fixed on the recording material P by the fixing device 7.
[0017]
Next, the image forming process will be described. When the image forming (recording) is started, the charging and charging of the charging device 2 is performed according to the clockwise rotation of the photoconductor 1 indicated by an arrow under the power of a drive motor (not shown). An electrostatic latent image is formed on the photoconductor 1 by exposure of the exposure device 3, and the formed electrostatic latent image is developed by the developing device 4 to form a toner image on the photoconductor 1. As described above, the charging device 2 and the exposure device 3 constitute a latent image forming unit, and the charging device 2, the exposure device 3 and the developing device 4 constitute an image forming unit. The formed toner image is transferred to the recording material P by the transfer device 5.
[0018]
The transferred toner image is fixed by the fixing device 7. The photoconductor 1 after the transfer is cleaned by the cleaning device 8. Many images are formed by repeating the process from charging to cleaning. Toner consumed by image formation is supplied to the developing device 4 from the toner supply unit 51.
[0019]
(2) Developing Device The developing device 4 of the image forming apparatus according to the present embodiment performs development using a two-component developer containing toner and carrier.
[0020]
The developing device 4 includes a developing device frame 40, a developer carrier 41 including a developing roller, a magnet 42 having magnetic poles N1 to N4 and S1 to S3, a regulating unit 43 including a spike-cutting plate, and stirring as a rotary conveying unit. It is composed of a supply screw 45, a stirring / transport screw 46 as a rotary transport unit, a transport roller 47, a stripping plate 48, a recovery screw 49 as a rotary transport unit, and the like.
[0021]
DEC is a DC bias power source for applying a DC bias to the developer carrier 41, AEC is an AC bias power source for applying an AC bias to the developer carrier 41, and CR is a control means for controlling the DC bias power source DEC and the AC bias power source AEC. It is.
[0022]
In the following description, the upstream portion and the downstream portion refer to the flow of the developer formed by the rotation of the rotary conveyance device, more specifically, the upstream portion and the downstream portion of the flow of the developer in the rotation axis direction of the rotary conveyance device. Say the department. For example, with reference to FIG. 2, the recovery roller 49 carries the developer to the left from the right side in the figure. Say the area.
[0023]
The developer carrier 41 is disposed to face the photoconductor 1 and is rotatably supported. The developer carrier 41 rotates as shown by an arrow to convey the developer to the developing region DR, and the developer is transported in the developing region DR. The developer is carried to form a layer of a developer necessary for development.
[0024]
The stirring / supplying screw 45 supplies the developer conveyed from the downstream portion of the stirring / conveying screw 46 to the developer carrier 41 while conveying the developer in the rotation axis direction. The stirring / conveying screw 46 mixes and agitates the replenished new toner and the developer refluxed from the downstream part of the collecting screw 49, and conveys the mixed toner in the rotation axis direction.
[0025]
In the vicinity of the developer stripping pole N3 of the developer carrier 41, a transport roller 47 is disposed. The transport roller 47 includes a rotatable rotating member (sleeve) 47A and a magnet body 47B housed in the rotating member 47A and fixed to the developing device frame 40 and having magnetic poles N1, S1, and S2.
[0026]
A collection screw 49 as a rotatable conveyance unit rotatably disposed in the collection unit 403 receives and collects the developer that has been stripped off and dropped by the conveyance roller 47 and the stripping plate 48, and has a stirring / conveyance screw 46. Is transported to the outside of the image forming area of the developer carrier 41 at the upstream portion in the transport direction of the developer carrier. If the developer does not return to the developer carrying member 41, the collected developer is supplied to the downstream of the stirring / supplying screw 45 in the transport direction and into the developing area of the developer carrying member 41. Is also good. Alternatively, the developer recovered by the recovery screw 49 may be returned to the upstream of the stirring / transporting unit 402.
[0027]
The agitating / supplying screw 45, the agitating / conveying screw 46, and the collecting screw 49 as the rotating / conveying means are each composed of a spiral screw. Releases the developer in the direction.
[0028]
The developing device frame 40 includes a lower frame 40A that supports the developer carrier 41, the transport roller 47, the stirring / supply screw 45, and the stirring / transport screw 46, and a middle frame that supports the stripping plate 48 and the collection screw 49. It comprises a body 40B and an upper lid 40C for closing the upper opening of the middle frame 40B.
[0029]
The lower frame body 40 </ b> A forms a supply unit 401 that accommodates the stirring / supply screw 45 and a stirring / transport unit 402 that accommodates the stirring / transport screw 46. The supply unit 401 and the stirring / transporting unit 402 are formed on both sides of the first partition 404 that stands upright from the bottom of the lower frame body 40A.
[0030]
A second partition 405 formed at the bottom of the middle frame 40B rotatably supporting the collection screw 49 partitions the supply unit 401 and the collection unit 403. Further, a part of the middle frame 40B closes the upper opening of the stirring / transporting unit 402.
[0031]
The downstream portion of the developer transport of the recovery section 403 and the upstream portion of the developer transport of the stirring / transport section 402 communicate with each other through an opening (not shown) formed near the end of the second partition 405. .
[0032]
The downstream portion of the developer transport of the supply section 401 and the upstream portion of the developer transport of the stirring / transport section 402 communicate with each other through an opening (not shown) formed near one end of the first partition 404. I have.
[0033]
The developer circulates through the developing device 4 as indicated by a thick solid line arrow, and toner is supplied to the developing device 4 from the toner replenishing unit 51 as indicated by a thick dotted arrow. The black arrows indicate the flow of the developer supplied to the developing region DR with a high toner image density, and the white arrows indicate the developer having a low toner concentration and collected from the developing region DR. Further, an arrow passing through the partition indicates that the partition passes through a transport opening provided in the partition.
[0034]
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIG. 2, a frame portion 40D forming an airflow bypass circuit AIR is attached to a side portion of the upper cover 40C, and an upper cover 40C forming a boundary wall between the collection portion 403 and the bypass circuit AIR is provided with a developing device. Openings 411 and 412 are formed in the upstream and downstream portions of the agent. When the collection screw 49 rotates, a flow of the developer is generated as indicated by an arrow W1. The arrow W1 indicates the flow of air, and when the bypass circulation path AIR is not provided, a high-pressure portion is generated in the developing device 4 due to the airflow in one direction of the arrow W1, and the high-pressure portion is external to the developing device 4 from the high-pressure portion. The air flows out, and the outflow of the toner occurs with the air, and the toner is scattered.
[0035]
By providing the bypass circulation path AIR, generation of pressure that causes air to flow out of the developing device 4 with the airflow indicated by arrows W2 to W4 canceling the airflow indicated by arrow W1 is eliminated. As a result, it is effective in suppressing toner scattering from the developing device 4.
[0036]
In the illustrated example, the bypass circulation path AIR is provided corresponding to the recovery screw 49. However, the airflow is circulated corresponding to at least one of the stirring / supplying screw 45 and the stirring / conveying screw 46, which are rotary conveying means. A configuration in which a road is provided may be employed.
[0037]
The developing device frame 40 (see FIG. 1) forms a closed space in the vicinity of the developing region DR except for a narrow gap formed between the photoconductor 1 and the outside space. As described above, the rotary conveyance unit that conveys the developer in one direction of the rotating shaft generates an airflow in one direction along with the conveyance of the developer. In a configuration in which an odd number of rotary transport means are provided, such as 46 and the recovery screw 49, the transport direction is set differently for each of the rotary transport means, so that the air flow generated by one rotary transport means causes a problem. Toner scattering is likely to occur.
[0038]
Therefore, in a developing device provided with an odd number of rotary conveying means, the provision of an airflow bypass circulation path corresponding to one of the rotary conveying means is effective in suppressing toner scattering. The rotary conveying means provided with the bypass circulation path may be any of the stirring / supply screw 45, the stirring / transport screw 46, and the recovery screw 49.
[0039]
In addition, by providing the above-described bypass circulation path for the airflow corresponding to each of the rotary conveyance means, toner scattering can be extremely effectively prevented. Further, even in a configuration in which an even number of the rotary conveyance units are provided, the provision of the bypass circulation path can further effectively reduce toner scattering.
[0040]
In the developing device 4 shown in FIG. 1, the developer carrying member 41 moves upward from the bottom in the developing region DR to convey the developer. In such a structure, toner is likely to be scattered from an upper portion of the developing region DR, that is, a gap between the end of the upper lid 40C and the photoconductor 1. In order to prevent the toner from being scattered in the developing device that transports the developer from the bottom to the top in the development area DR, a bypass circulation path AIR is provided, and the bypass circulation path AIR is provided to circulate the air in the collection unit to collect the toner. The flow (wind force) of the air in the developer conveying direction generated by the screw is reduced, and the ejection of the toner to the outside of the developing device is suppressed.
[0041]
However, the ejection of the toner to the outside of the developing device is not complete simply by providing the bypass circulation path AIR, and the air circulation in the collection part 403 and the bypass circulation path AIR is performed without increasing the air pressure inside the development device. Needs to be done.
[0042]
Hereinafter, the present invention will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the bypass circuit along the line BB in FIG.
[0043]
FIG. 3 shows a state in which the upstream opening 411 and the downstream opening 412 are viewed from the cross section taken along the arrow BB of the frame 40D.
[0044]
In the figure, the area of the opening 411 is larger than the area of the opening 412. In other words, by setting “the opening area of the downstream portion in the transport direction <the opening area of the upstream portion in the transport direction”, the flow of the air (wind force) in the developer transport direction is further efficiently reduced, and the toner is ejected to the outside of the developing device. Thus, the effect of preventing the toner from being scattered can be obtained. The opening area of the downstream portion is preferably about 1/5 to 3/5 of that of the upstream portion (first invention).
[0045]
The state of toner ejection when the opening areas of the upstream and downstream portions of the bypass circulation path were changed was confirmed by experiments.
[0046]
Table 1 is a table showing the above experimental results.
[0047]
[Table 1]
[0048]
In the experiment, a continuous 10,000-copy image was formed on an actual machine, and the upper cover 40C was placed above the developer carrier 41 shown in FIG. 1 in accordance with the opening areas of the downstream portion and the upstream portion of the bypass circulation path. The amount of scattered toner attached to the outside was observed.
[0049]
In the evaluation of toner scattering, × indicates that toner is spilled on the photoreceptor 1 and causes image contamination, Δ indicates that the image is not stained, but the toner is laminated on the outside of the top cover, and ○ indicates the inside of the top cover This indicates that there is no problem with no toner layering.
[0050]
In Table 1, when the area of the downstream portion is larger than the area of the upstream portion, toner scattering is large, which leads to image contamination. It was confirmed that as the upstream area became larger than the downstream area, toner scattering was reduced.
[0051]
FIG. 4 is a view showing a developer accumulation preventing member provided at the opening of the bypass circulation path.
[0052]
When the bypass circulation path AIR is provided in the developing device 4, the developer conveyed by the collection screw 49 may jump and enter the bypass circulation path AIR from the openings 411 and 412. When the developer enters and accumulates, the circulation of the air in the bypass circulation path AIR is hindered, the air pressure inside the developing device increases, and the toner scatters from the developing device to the outside.
[0053]
Therefore, by providing the developer accumulation preventing members 61 and 62 disposed obliquely from the bypass circulation path AIR to the collection screw 49 side in the openings 411 and 412, the developer entering by the rotation of the collection screw 49 is again returned to the collection screw 49 side. The toner is prevented from being scattered by preventing the developer from accumulating in the bypass circulation path AIR. The developer accumulation preventing member is preferably made of PET (polyethylene phthalate) or a metal such as aluminum, and is preferably inclined at 45 ° to 70 ° with respect to the horizontal (second invention).
[0054]
The effect of the developer accumulation preventing member has been confirmed by experiments.
In an experiment, a 100,000 copy actual machine test was performed on an A4 size recording material, and as a result, it was found that problems such as image contamination due to toner scattering did not occur.
[0055]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, toner scattering from the developing device is extremely effectively prevented. Therefore, image stains, in-machine stains, unnecessary toner consumption, and the like are effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the bypass circuit along a line BB in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating a developer accumulation preventing member provided at an opening of a bypass circulation path.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Charging device 3 Exposure device 4 Developing device 5 Transfer device 6 Separation device 7 Fixing device 8 Cleaning device 41 Developer carrier 42, 47B Magnet 43 Regulation means 45 Stirring / supply screw 46 Stirring / conveying screw 47 Conveying roller 48 stripping plate 49 recovery screw 40D frame AIR circulation paths 61, 62 developer accumulation preventing member
