JP2007079167A - Developing device and image forming apparatus provided with the same - Google Patents
Developing device and image forming apparatus provided with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007079167A JP2007079167A JP2005267500A JP2005267500A JP2007079167A JP 2007079167 A JP2007079167 A JP 2007079167A JP 2005267500 A JP2005267500 A JP 2005267500A JP 2005267500 A JP2005267500 A JP 2005267500A JP 2007079167 A JP2007079167 A JP 2007079167A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- developing
- roller
- toner
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に搭載される現像装置およびそれを備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device mounted on an electrophotographic image forming apparatus and an image forming apparatus including the developing device.
電子写真方式を用いる画像形成においては、電子写真感光体を帯電器で一様な電位に帯電させた後、電子写真感光体の表面を画像情報に応じた光で露光して静電潜像を形成し、その静電潜像に対して現像装置から現像剤を供給して現像し、可視像化された画像を電子写真感光体から記録媒体へ転写し、記録媒体に転写された画像を定着処理して画像記録を行う。 In image formation using the electrophotographic method, after the electrophotographic photosensitive member is charged to a uniform potential with a charger, the surface of the electrophotographic photosensitive member is exposed with light according to image information to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is formed and supplied with a developer from a developing device and developed. The visualized image is transferred from the electrophotographic photosensitive member to the recording medium, and the image transferred to the recording medium is transferred. The image is recorded after fixing.
電子写真方式の画像形成では、静電潜像を現像剤で現像して可視像を形成するので、画像形成動作の間を通じて現像装置の現像部内に可視像形成に必要充分な量の現像剤が存在することが求められる。現像部内の現像剤量が静電潜像を現像するために充分ではない場合、形成される可視像に濃度不足が発生し、画質不良となる。 In electrophotographic image formation, the electrostatic latent image is developed with a developer to form a visible image, so that a sufficient amount of development is necessary for visible image formation in the developing unit of the developing device throughout the image forming operation. The presence of the agent is required. When the amount of developer in the developing unit is not sufficient for developing the electrostatic latent image, the formed visible image has insufficient density, resulting in poor image quality.
したがって、通常、現像装置の現像部には現像剤量検知手段が設けられ、現像剤量検知手段によって現像部内に収容される現像剤量を検知し、現像剤の量が不足した場合、現像剤ホッパまたは現像剤カートリッジと呼ばれる現像剤補給部から現像部へ現像剤を補給し、現像剤補給部にも現像剤がなくなった場合、現像剤補給部を交換するように構成される。 Therefore, normally, a developer amount detecting means is provided in the developing portion of the developing device, and when the amount of developer contained in the developing portion is detected by the developer amount detecting means and the amount of developer is insufficient, the developer The developer is replenished from the developer replenishing section called a hopper or developer cartridge to the developing section, and when the developer runs out of the developer replenishing section, the developer replenishing section is replaced.
現像剤量検知手段は、特定の検知面に検知対象物である現像剤が存在する場合にのみ検知出力、すなわち現像剤量の検知結果を出力する、たとえば磁気ブリッジセンサが多用されており、このような現像剤量検知手段では、現像剤量が減少し、減少しつつある現像剤が検知面を横切る際、その出力値が急激に変動し、現像剤量が画像形成不能な程度にまで減少したことを出力する。したがって、操作者は、現像剤補給部の現像剤が空になり、現像部における現像剤量が画像形成不能な程度にまで減少したことを、突然知ることになり、現像剤量の減少を知らずに画像形成装置へ入力指示して形成している画像、特に画像濃度が高い画像の場合、現像剤不足で画質不良を発生するという問題があり、またこのような画質不良の発生を防止しようとすると、画像形成途中で現像剤補給部交換等のために画像形成作業を中断しなければならないという問題がある。 As the developer amount detecting means, for example, a magnetic bridge sensor that outputs a detection output, i.e., a detection result of the developer amount, is used only when there is a developer as a detection target on a specific detection surface. With such developer amount detection means, when the developer amount decreases and the decreasing developer crosses the detection surface, the output value fluctuates rapidly, and the developer amount decreases to such an extent that image formation is impossible. Output what you did. Therefore, the operator suddenly knows that the developer in the developer replenishing portion has been emptied and the amount of developer in the developing portion has decreased to such an extent that image formation is impossible, and does not know the decrease in the developer amount. In the case of an image formed by instructing input to the image forming apparatus, particularly an image having a high image density, there is a problem that an image quality defect occurs due to a shortage of developer, and an attempt to prevent such an image quality defect from occurring. As a result, there is a problem in that the image forming operation must be interrupted in order to replace the developer replenishing portion during image formation.
このような問題を解決する先行技術として、従来固定位置に装着されて用いられていた現像剤量の検知手段を移動可能に設け、検知手段が所定量の現像剤を検知しなくなった際、検知手段の検知位置を現像剤容器内の現像剤が減少する方向に所定距離移動させるとともに、移動後の検知位置で検知手段が所定量の現像剤を検知しなくなると、検知位置の移動距離を以前の移動距離に比し小さくしてさらに現像剤が減少する方向に移動することが提案されている(特許文献1参照)。特許文献1に開示される技術によれば、現像部における現像剤量の減少程度を段階的に知ることができるので、現像剤補給部の交換予備品を準備し、適当な段階で交換できるとする。
As a prior art for solving such a problem, a developer amount detecting means that has been mounted and used in a conventional fixed position is provided so as to be movable, and when the detecting means no longer detects a predetermined amount of developer, it is detected. The detection position of the means is moved a predetermined distance in the direction in which the developer in the developer container decreases, and when the detection means no longer detects a predetermined amount of developer at the moved detection position, the movement distance of the detection position is changed to the previous position. It has been proposed to make the developer move in a direction in which the developer is further reduced in comparison with the moving distance (see Patent Document 1). According to the technique disclosed in
しかしながら、特許文献1の技術には、以下のような問題がある。現像剤量検知手段を、現像剤量の減少に合わせて微細動させなければならないので、その移動機構が複雑になり、コストアップを招くとともに生産時における組立効率が低下する。
However, the technique of
また、所定の検知位置における検知出力が、現像剤の検知面横断時に急激に低下することに変わりがなく、検知の1段階目ごとに現像剤補給部を交換するのでは、現像剤の残量が多いにも関らず交換するので交換作業が煩瑣に耐えず、形成する画像の濃度および記録媒体の量と、各検知段階における現像剤量との対応が明確でない場合、どの段階で現像剤補給部を交換することによって現像剤切れを起こすことなく画像形成を完遂できるのか、交換時期判定の困難さが残るという問題がある。 In addition, the detection output at a predetermined detection position does not change rapidly when the developer detection surface crosses, and if the developer replenishment part is replaced at every detection stage, the remaining amount of developer However, the replacement work is not cumbersome because there is a lot of toner, and if the correspondence between the density of the image to be formed and the amount of the recording medium and the amount of developer at each detection stage is not clear, the developer at which stage There is a problem that it is difficult to determine the replacement time whether the image formation can be completed without causing the developer to run out by replacing the supply unit.
磁気ブリッジセンサのような現像剤量検知手段では、上記のような問題があることから、従来、磁気ブリッジセンサとは全く異なる手法で、現像装置の現像部における現像剤量を検知することも行われている。たとえば、現像装置の現像部に収容される現像剤を、回転駆動することによって撹拌する撹拌部材の回転速度を検出することによって、現像剤量を検知し管理することが提案されている(たとえば、特許文献2参照)。 Since the developer amount detecting means such as the magnetic bridge sensor has the above-described problems, conventionally, the developer amount in the developing unit of the developing device is also detected by a method completely different from the magnetic bridge sensor. It has been broken. For example, it has been proposed to detect and manage the amount of developer by detecting the rotational speed of a stirring member that stirs the developer contained in the developing unit of the developing device by rotating the drive (for example, Patent Document 2).
図8は、現像装置の撹拌部材1に設けられる従来の現像剤量検知手段2の構成を簡略化して示す正面図である。図8の現像装置では、現像槽3内の現像剤を撹拌して不図示の現像ローラへ供給する撹拌部材1に現像剤量検知手段2が設けられる。
FIG. 8 is a front view showing a simplified configuration of the conventional developer amount detecting means 2 provided in the stirring
撹拌部材1は、正面から見た形状がクランク状に形成される。撹拌部材1の一方のクランク軸相当部には、撹拌軸4が装着され、撹拌軸4は、現像槽3に回転自在に支持されるとともに現像槽3を挿通し、現像槽3の外方側における撹拌軸4の端部にはギア列5が装着される。このギア列5には、不図示の駆動源が接続され、駆動源の駆動力がギア列5を通じて撹拌軸4に伝達されて撹拌部材1が回転する。
The stirring
撹拌部材1の他方側のクランク軸相当部は、現像槽3に回転自在に支持されるとともに現像槽3を挿通し、現像槽3の外方側における端部にスリット板6が装着される。スリット板6は、円板形状を有し、半径方向に延びて形成される複数のスリットを有する。このスリット板6は撹拌部材1の回転に伴って回転し、回転するスリット板6の外周部を跨ぐようにしてフォトセンサ7が設けられる。フォトセンサ7は、スリット板6を介して対向する位置に発光部8と受光部9とを備え、スリット板6に形成されるスリットが、受発光部8,9の対向位置を通過するごとに、受光部9が発光部8からの光を受けてon出力する。
The crankshaft-corresponding portion on the other side of the stirring
撹拌部材1は、回転することによって現像槽3内に収容される現像剤10を撹拌し、その一部を現像ローラへ供給する。撹拌部材1は、現像槽3内に収容される現像剤10へ侵入するとき、また現像剤10中を回転移動するとき、現像剤の抵抗を受けるので、現像剤10が存在しない空間を回転移動する場合に比べて、回転速度が遅くなる。逆に、撹拌部材1は、現像剤10が存在しない空間へ現像剤中から脱出するとき、また現像剤10が存在しない空間を回転移動するとき、現像剤10の抵抗が失われるので、現像剤10中を回転移動するときに比べて、回転速度が速くなる。
The agitating
撹拌部材1に装着されて撹拌部材1とともに回転するスリット板6の回転速度も、撹拌部材1の回転速度と同じ挙動をとることになる。このため、フォトセンサ7による光検出の周期(スリットがフォトセンサを通過する周期)も、撹拌部材1が現像剤10中を回転移動しているときは遅く、現像剤10が存在しない空間を回転移動しているときは早い。また、撹拌部材1が現像剤10中を回転移動するのに要する時間は、現像槽3に収容されている現像剤の量が多いほど長い。
The rotational speed of the
したがって、特許文献2における現像剤量検知手段2は、スリット板6とフォトセンサ7とによって構成され、この現像剤量検知手段2によれば、フォトセンサ7による光検出周期の変化をモニターすることによって、現像槽3中に収容される現像剤の量を、連続的に検知することができる。
Therefore, the developer amount detecting means 2 in
しかしながら、撹拌部材の回転速度による現像剤量の検知にも以下のような問題がある。図9は、撹拌部材の回転速度により現像剤量の検知を行う従来の現像装置20の典型的な構成例を示す断面図である。現像装置20は、電子写真方式で画像形成する画像形成装置に搭載されるものである。
However, detection of the developer amount based on the rotation speed of the stirring member also has the following problems. FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a typical configuration example of a conventional developing
現像装置20は、画像形成装置に備わる電子写真感光体19の表面に形成される静電潜像を現像する現像部21と、現像部21へ現像剤を補給する現像剤補給部22とを含む。
The developing
現像部21は、現像槽23と、現像ローラ24と、層厚規制部材25と、供給ローラ26と、撹拌搬送部材27とを含む。現像槽23は、たとえば樹脂などからなる容器状部材であり、その内部空間に現像剤を収容する。
The developing
現像ローラ24は、現像槽23に電子写真感光体19を臨んで形成される開口部28を通して電子写真感光体19に対向し、かつ電子写真感光体19の軸線とその軸線が平行になるようにして現像槽23に回転自在に支持される。層厚規制部材25は、たとえば金属または樹脂などの弾性を有する薄板部材であり、一端部が現像槽23に装着され、他方の遊端部付近が現像ローラ24に当接するように設けられる。層厚規制部材25は、供給ローラ26から現像ローラ24に供給される現像剤で現像ローラ24の表面上に形成される現像剤層の厚さが所望の値になるように調整する。
The developing
供給ローラ26は、現像ローラ24に隣接するようにして現像槽23に回転自在に支持され、回転駆動によって現像槽23の内部空間に収容される現像剤を搬送して現像ローラ24へと供給する。撹拌搬送部材27は、供給ローラ26のほぼ上方に設けられ、回転自在に現像槽23に支持される。撹拌搬送部材27は、回転駆動によって現像槽23内に収容される現像剤を撹拌するとともに、供給ローラ26へと搬送する。この撹拌部材27の軸部材の一端部に、不図示ではあるけれども、スリット板とフォトセンサとを含む現像剤量検知手段が設けられ、撹拌搬送部材27の回転速度を表すフォトセンサによる光検出周期の変化をモニターすることによって、現像槽23内の現像剤の残量を検知する。
The
現像槽23の上部に現像槽23に連接して現像剤補給部22が設けられる。現像剤補給部22は、現像剤補給容器29と、現像剤補給容器29に回転自在に支持される現像剤補給ローラ30とを含む。現像剤補給容器29は、たとえば樹脂などからなる容器状部材であり、その内部空間に現像剤を収容する。現像剤補給容器29には、現像槽23との連接部において、現像部21の撹拌搬送部材27の上方にあたる位置に、現像剤補給容器29と現像槽23とを連通する貫通孔である現像剤補給口31が形成される。
A
現像剤補給ローラ30は、現像剤補給口31の口縁に周接するようにして設けられ、回転駆動に際して、ローラ外周が現像剤補給口31の口縁に対して摺動し、その摺動抵抗によってローラに付着している現像剤を、現像剤補給口31から現像槽23の中へと補給する。
The
現像剤補給部22から現像部21への現像剤補給は、画像形成のために稼動している間は、常に現像剤補給ローラ30を回転駆動させて現像剤補給するタイプと、撹拌搬送部材27に設けられる現像剤量検知手段による現像剤減少の検知出力を受けて現像剤補給ローラ30を回転駆動させ、現像剤量検知手段による所定量の現像剤量検知出力を受けて現像剤補給ローラ30の回転駆動を停止させるタイプとがある。
The developer supply from the
しかしながら、いずれのタイプの補給方法であっても、現像装置の使用環境条件によっては、現像剤補給口31を通じて現像槽23へ補給される現像剤が、凝集して現像剤補給口31の下方で滞留し、撹拌搬送部材27に向けて落下しない現象が発生する。このように現像剤が凝集して円滑に移動しない状態をブロッキングと呼ぶ。
However, in any type of replenishment method, the developer replenished to the developing
ブロッキングが発生すると、撹拌搬送部材27に対して上方から現像剤が供給されなくなるので、現像槽23に既収容の現像剤の量が減少すると、負荷軽減のため撹拌搬送部材27の回転速度が速くなり、現像槽23内の撹拌搬送部材27上方に多くの現像剤が存在するにも関らず、現像剤不足との検知結果を生じるという問題がある。
When blocking occurs, the developer is no longer supplied to the agitating / conveying
本発明の目的は、現像剤のブロッキングが生じた場合にも迅速にブロッキングを解消して現像槽内の現像剤量を正確に把握することができ、現像に際して現像剤不足を生じることのない現像装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。 It is an object of the present invention to quickly eliminate the blocking even when the developer is blocked, and to accurately grasp the amount of developer in the developing tank, and without developing a developer shortage during development. An apparatus and an image forming apparatus including the same are provided.
本発明は、電子写真方式で画像形成する画像形成装置に搭載される現像装置において、
現像剤を収容する現像槽と、
現像槽に回転自在に支持されて、画像形成装置に設けられる電子写真感光体の表面に形成される静電潜像に現像剤を供給して現像する現像ローラと、
現像槽に回転自在に支持されて、現像ローラに現像剤を供給する撹拌搬送部材と、
現像剤を収容し、現像槽に対して現像剤を補給する現像剤補給容器と、
現像剤補給容器に回転自在に支持され、回転駆動することによって現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給ローラと、
現像ローラ、撹拌搬送部材および現像剤補給ローラを回転駆動させる駆動手段と、
駆動手段が、現像ローラ、撹拌搬送部材および現像剤補給ローラを回転駆動させる状態と、現像剤補給ローラのみを回転駆動させる状態とを切換える切換手段と、
現像槽内に収容される現像剤の量を検知する現像剤量検知手段と、
現像剤量検知手段の検知出力に応答し、切換手段が、現像ローラ、撹拌搬送部材および現像剤補給ローラを回転駆動させる状態と、現像剤補給ローラのみを回転駆動させる状態とを切換えるように動作制御する制御手段とを含むことを特徴とする現像装置である。
The present invention relates to a developing device mounted on an image forming apparatus that forms an image by electrophotography.
A developer tank containing a developer;
A developing roller that is rotatably supported in the developing tank and supplies developer to the electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member provided in the image forming apparatus;
An agitating and conveying member that is rotatably supported in the developing tank and supplies developer to the developing roller;
A developer supply container for storing the developer and supplying the developer to the developer tank;
A developer replenishing roller that is rotatably supported by the developer replenishing container and replenishes the developer into the developing tank by being driven to rotate;
Drive means for rotationally driving the developing roller, the agitating / conveying member and the developer supply roller;
Switching means for switching between a state in which the driving means rotates the developing roller, the agitating / conveying member, and the developer supply roller, and a state in which only the developer supply roller is rotated;
A developer amount detecting means for detecting the amount of developer contained in the developer tank;
Responsive to the detection output of the developer amount detection means, the switching means operates to switch between a state in which the developing roller, the agitating / conveying member and the developer supply roller are rotationally driven and a state in which only the developer supply roller is rotationally driven. And a control unit that controls the developing device.
また本発明は、現像剤量検知手段は、
撹拌搬送部材が回転する回転速度を検知することによって、現像槽内に収容される現像剤の量を検知することを特徴とする。
In the present invention, the developer amount detecting means
By detecting the rotational speed at which the agitating / conveying member rotates, the amount of developer accommodated in the developing tank is detected.
また本発明は、切換手段は、
現像剤補給ローラの回転軸部材に設けられる補給ローラギアと、撹拌搬送部材の回転軸部材に設けられる撹拌搬送部材ギアまたは現像ローラの回転軸部材に設けられる現像ローラギアとに噛合可能、かつ噛合状態からの離脱可能に設けられるアイドルギアと、
回転動作することによってアイドルギアをその回転軸線方向に往復移動させるように設けられる偏心カムであって、アイドルギアを、補給ローラギアと撹拌搬送部材ギアまたは現像ローラギアとを噛合させ、また噛合状態から離脱させる偏心カムとを含むことを特徴とする。
In the present invention, the switching means is
The replenishing roller gear provided on the rotating shaft member of the developer replenishing roller and the stirring and conveying member gear provided on the rotating shaft member of the stirring and conveying member or the developing roller gear provided on the rotating shaft member of the developing roller can be meshed with each other and from the meshed state. Idle gear provided to be able to leave,
An eccentric cam that is provided to reciprocate the idle gear in the direction of its rotational axis by rotating. And an eccentric cam.
また本発明は、前記いずれか1つに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。 According to another aspect of the invention, there is provided an image forming apparatus comprising the developing device according to any one of the above.
本発明によれば、現像装置において、制御手段は、現像槽内に収容される現像剤の量を検知する現像剤量検知手段の検知出力に応答し、切換手段が、現像ローラ、撹拌搬送部材および現像剤補給ローラを回転駆動させる状態と、現像剤補給ローラのみを回転駆動させる状態とを切換えるように動作制御することができる。このことによって、現像槽内のたとえば撹拌搬送部材の上方に現像剤のブロッキングが生じた場合にも、現像剤補給ローラのみを回転駆動させて現像剤補給容器から現像槽へ強制的に現像剤を送込み、送込んだ現像剤の供給圧力によってブロッキングを解消することができる。このように現像槽内に生じたブロッキングを迅速に解消することができるので、常に現像槽内の現像剤量を正確に把握することが可能であり、現像に際して現像剤不足を生じることのない現像装置を実現できる。 According to the present invention, in the developing device, the control means responds to the detection output of the developer amount detecting means for detecting the amount of the developer accommodated in the developing tank, and the switching means is the developing roller, the agitating and conveying member. The operation control can be performed so as to switch between a state in which the developer supply roller is rotationally driven and a state in which only the developer supply roller is rotationally driven. As a result, even when developer blocking occurs in the developer tank, for example, above the agitating / conveying member, only the developer supply roller is driven to rotate to force the developer from the developer supply container to the developer tank. Blocking can be eliminated by feeding and the supply pressure of the fed developer. In this way, the blocking generated in the developing tank can be quickly eliminated, so that it is always possible to accurately grasp the amount of developer in the developing tank, and development without causing a shortage of developer during development. A device can be realized.
また本発明によれば、現像剤量検知手段は、撹拌搬送部材が駆動する回転速度を検知することによって現像槽内に収容される現像剤の残量を検知するので、連続的に現像剤量を監視することができる。このことによって、現像槽内で発生するたとえばブロッキング等の異常を迅速に検知することが可能になる。 According to the invention, the developer amount detecting means detects the remaining amount of the developer stored in the developer tank by detecting the rotational speed at which the stirring and conveying member is driven. Can be monitored. This makes it possible to quickly detect abnormalities such as blocking that occur in the developing tank.
また本発明によれば、切換手段は、偏心カムを回転駆動させることによって、アイドルギアを、補給ローラギアと撹拌搬送部材ギアまたは現像ローラギアとに噛合させる状態と、噛合状態から離脱させる状態とに切換えるので、簡単な構成で、確実に切換え可能である。このことによって、現像剤補給ローラ、撹拌搬送部材および現像ローラをすべて同時に回転駆動させる動作と、現像剤補給ローラのみを回転駆動させて現像剤を現像剤補給部から現像部へ強制的に送込んでブロッキングを解消する動作とを、容易に切換えることが可能になる。 According to the present invention, the switching means switches the idle gear between a state where the idle gear is engaged with the replenishing roller gear and the agitating / conveying member gear or the developing roller gear and a state where the idle gear is disengaged from the meshed state by rotating the eccentric cam. Therefore, it can be switched reliably with a simple configuration. As a result, the developer replenishing roller, the agitating / conveying member, and the developing roller are all rotated at the same time, and only the developer replenishing roller is rotationally driven to forcibly feed the developer from the developer replenishing unit to the developing unit. Thus, it is possible to easily switch the operation for canceling blocking.
また本発明によれば、前記いずれかの現像装置を備えるので、画像濃度不足などの画質不良を生じることなく画像形成が可能な画像形成装置が実現される。 Further, according to the present invention, since any one of the developing devices is provided, an image forming apparatus capable of forming an image without causing image quality defects such as insufficient image density is realized.
図1は、本発明の実施の第1形態である現像装置40の構成を簡略化して示す断面図である。現像装置40は、電子写真方式で画像形成する画像形成装置に搭載され、電子写真感光体の表面に形成される静電潜像を現像して可視像を形成する。現像装置40は、本発明の特徴とする部分を除いて、前述の図9に示す現像装置20に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a simplified configuration of the developing
本発明の現像装置においては、現像剤として非磁性1成分現像剤が用いられ、非磁性1成分現像剤は、1成分であるトナーによって構成されるので、以後、現像剤を単にトナーと呼ぶことがある。 In the developing device of the present invention, a non-magnetic one-component developer is used as a developer, and the non-magnetic one-component developer is constituted by toner that is one component, and hence the developer is simply referred to as toner hereinafter. There is.
現像装置40は、トナーを収容する現像槽23と、現像槽23に回転自在に支持されて、画像形成装置に設けられる電子写真感光体19の表面に形成される静電潜像にトナーを供給して現像する現像ローラ24と、現像槽23に回転自在に支持されて、現像ローラ24にトナーを供給する撹拌搬送部材42と、トナーを収容し、現像槽23に対してトナーを補給する現像剤補給容器29であるトナー補給容器29と、トナー補給容器29に回転自在に支持され、回転駆動することによってトナーを現像槽23へ補給する現像剤補給ローラ30であるトナー補給ローラ30と、現像ローラ24、撹拌搬送部材42およびトナー補給ローラ30を回転駆動させる駆動手段と、駆動手段が、現像ローラ24、撹拌搬送部材42およびトナー補給ローラ30を回転駆動させる状態と、トナー補給ローラ30のみを回転駆動させる状態とを切換える切換手段と、現像槽23内に収容されるトナーの量を検知する現像剤量検知手段であるトナー量検知手段と、トナー量検知手段の検知出力に応答し、切換手段が、現像ローラ24、撹拌搬送部材42およびトナー補給ローラ30を回転駆動させる状態と、トナー補給ローラ30のみを回転駆動させる状態とを切換えるように動作制御する制御手段とを含む。駆動手段、切換手段、現像剤量検知手段および制御手段については、図1では不図示であり、後述する図において説明する。
The developing
現像装置40は、特に現像部41の構成に特徴を有する。図2は、現像部41に備わる撹拌搬送部材42の構成を簡略化して示す正面図である。撹拌搬送部材42は、現像ローラ24の回転軸線とその回転軸線が平行になるようにして現像槽23に回転自在に支持され、回転軸線まわりに回転駆動することによって、現像槽23内の現像剤を撹拌搬送して供給ローラ26および供給ローラ26を介して現像ローラ24へと供給する。この撹拌搬送部材42の回転軸線方向の一端部側にトナー量検知手段43が設けられる。
The developing
撹拌搬送部材42は、回転軸部材51と、回転軸部材51の周囲に螺旋状に設けられる搬送羽根部材52と、搬送羽根部材52の周端部に回転軸部材51に対して並行に配置される棒状の偏心杆53とを含む。偏心杆53は、搬送羽根部材52の周端部の複数箇所に固定される。本実施形態では、搬送羽根部材52は、回転軸線方向において2分割され、分割された2つの搬送羽根部材52の螺旋方向は、互いに逆方向である。したがって、矢符54で示す回転軸部材51の回転方向に応じて、2つに分割された搬送羽根部材52は、現像槽23内のトナーを、矢符55,56で示すように、回転軸部材51の両端部側から中央部付近へ向って搬送することができる。
The agitating and conveying
撹拌搬送部材42の回転軸部材51の一端部には、回転軸部材51に対して駆動力を伝達する駆動伝達部材57が設けられる。駆動伝達部材57は、回転軸部材51に対して回転駆動力を伝達する離接可能なクラッチ構造を有し、回転軸部材51に固着される円盤状の被回転板58と、回転駆動力を伝達する側の円盤状の伝達回転板59とを含んで構成される。
A
図3は、駆動伝達部材57の分解図である。被回転板58には、伝達回転板59を臨む面の周縁部付近の1箇所に係合ピン60が設けられる。一方、伝達回転板59には、被回転板58を臨む面に、回転中心を通って直径方向に延び被回転板58を臨む面から突出して係合片61が形成される。伝達回転板59の係合片61が形成される面と反対側の面には、その回転中心に駆動側回転軸部材62が固着される。この駆動側回転軸部材62に後述する撹拌搬送ギアが装着される。
FIG. 3 is an exploded view of the
伝達回転板59が外力によって回転駆動されるとき、係合片61が、共に回転し、被回転板58に設けられる係合ピン60と係合して、係合ピン60を矢符54方向へ押しやるので、被回転板58に回転駆動力が伝達される。このことによって、撹拌搬送部材42が、矢符54方向に回転駆動することができる。
When the
さらに図2および図3を参照してトナー量検知手段43について説明する。トナー量検知手段43は、フォトセンサ65と、検知板66とを含んで構成される。フォトセンサ65は、回転軸部材51を臨んで設けられ、回転軸部材51の回転軸心に向って開口するように凹溝部67が形成される。フォトセンサ65の凹溝部67の両側壁部には、対向するようにして発光部と受光部とが備えらる。一方、回転軸部材51には、回転軸部材51の回転に伴ってフォトセンサ65に形成される凹溝部67を通過することができる位置に、検知板66が装着される。検知板66は、平面から見た形状が扇形に形成され、扇形平面が回転軸部材51の回転軸線に対して垂直になるようにして回転軸部材51に装着される。撹拌搬送部材42の回転軸部材51の回転に伴って、検知板66が回転してフォトセンサ65の凹溝部67を通過するとき、フォトセンサ65の発光部と受光部とを結ぶ光が遮断されてoffになり、検知板66が凹溝部67を通過しないとき、フォトセンサ65の発光部と受光部とを結ぶ光が遮断されないのでonになる。したがって、フォトセンサ65の光検知の周期をとることによって撹拌搬送部材42の回転速度を検知することができる。このトナー量検知手段43による検知出力は、後述する制御手段に与えられる。
Further, the toner amount detection means 43 will be described with reference to FIGS. The toner amount detection means 43 includes a
以下、撹拌搬送手段42の回転速度について説明する。
撹拌搬送手段42の偏心杆53が、鉛直方向の最下部の位置から鉛直方向の最上部へ向って180度回転するとき、外力を伝達する伝達回転板59の係合片61が、被回転板58の係合ピン60と常に係合して回転する。
Hereinafter, the rotation speed of the stirring and conveying
When the
現像槽23内にトナーが無い場合またはトナーが少ない場合、偏心杆53が最上部からさらに少し回転すると、偏心杆53の偏心荷重に重力が作用し、係合ピン60が係合片61から離反し、撹拌搬送部材42は伝達回転板59の回転速度よりも速い回転速度で自由回転する。すなわち、現像槽23内にトナーが無い場合またはトナーが少ない場合、撹拌搬送部材42は、伝達回転板59の回転速度に従って定速で回転する期間と、その定速の回転速度よりも速い速度で回転する期間とを有するようになる。
When there is no toner in the developing
一方、現像槽23内にトナーが多く収容され、撹拌搬送部材42がほとんどトナーに埋没した状態で回転する場合、偏心杆53が、鉛直方向の最下部の位置から鉛直方向の最上部へ向って180度回転するとき、外力を伝達する伝達回転板59の係合片61が、被回転板58の係合ピン60と常に係合して回転し、さらに、偏心杆53が最上部から最下部に向って180度回転するときにおいても、偏心杆53の偏心荷重を打消すだけの負荷がトナーによって偏心杆53に加えられるので、係合片61が被回転板58の係合ピン60と常に係合して回転する。すなわち、現像槽23内にトナーが多い場合、撹拌搬送部材42は、伝達回転板59の回転速度に従って常に定速で回転する。
On the other hand, when a large amount of toner is accommodated in the developing
偏心杆53が最上部から最下部へ向って回転する際、被回転板58の係合ピン60と伝達回転板59の係合片61とが係合し、撹拌搬送部材42が定速で回転する期間は、偏心杆53が現像槽23に収容されるトナーの中を通過することによって出現する期間であり、この期間は現像槽23内に収容されるトナーの量にほぼ比例する。したがって、撹拌搬送部材42の回転速度を、トナー量検知手段43のフォトセンサ65のon/off検知周期から定速回転期間を検知することによって、現像槽23内に収容されるトナーの量を連続的に検知することができる。
When the
図4は、駆動手段44および切換手段45の構成を簡略化して示す図である。駆動手段44は、現像ローラ24、撹拌搬送部材42、トナー補給ローラ30に備わる各回転軸部材の一端部側にそれぞれ装着される現像ローラギア71、撹拌搬送ギア72、補給ローラギア73と、本実施形態では撹拌搬送ギア72と補給ローラギア73とに噛合し、また噛合から離脱することができるアイドルギア74と、補給ローラギア73を回転駆動させる駆動源75とを含んで構成される。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the driving means 44 and the switching means 45 in a simplified manner. The drive means 44 includes a developing
トナー補給ローラ30の回転軸部材30aは、その一端部が、トナー補給容器29の壁面を挿通し、トナー補給容器29に装着されてその外方に設けられる第1支持プレート76に回転自在に軸支される。補給ローラギア73は、トナー補給容器29と第1支持プレート76との間に配されるようにしてトナー補給ローラ30の回転軸部材30aに装着される。第1支持プレート76の外側には、駆動源75である電動機が設けられ、電動機75の出力軸がギア列を介してトナー補給ローラ30の回転軸部材30aに接続される。したがって、トナー補給ローラ30およびトナー補給ローラ30の回転軸部材30aに装着される補給ローラギア73は、電動機75の回転駆動力が伝達されて回転駆動することができる。
One end of the
現像ローラ24の回転軸部材24aと撹拌搬送部材42に接続される駆動伝達部材57の駆動側回転軸部材62とは、その一端部が、現像槽23に装着されてその外方に設けられる第2支持プレート77に回転自在に軸支される。現像ローラギア71および撹拌搬送ギア72は、現像槽23と第2支持プレート77との間に配されるようにして現像ローラ24の回転軸部材24aおよび駆動伝達部材57の駆動側回転軸部材62にそれぞれ装着される。現像ローラ23および撹拌搬送部材42には、これらを直接駆動させる駆動源が設けられない。本実施形態では、現像ローラギア71と撹拌搬送ギア72とは、噛合するように設けられる。
One end of the
なお、図4では図示しないけれども、供給ローラ26も現像ローラ24と同様にして、その回転軸部材に供給ローラギアが固着され、その供給ローラギアがギア列などを介して現像ローラギア71に噛合するように構成されてもよい。また供給ローラ26のみが、別の駆動源に接続されて単独で直接駆動されるように構成されてもよい。
Although not shown in FIG. 4, the
アイドルギア74は、第2支持プレート77に回転自在に支持される支持棒部材78に装着される。支持棒部材78は、第2支持プレート77を挿通し、かつ挿通方向に移動自在に設けられる。支持棒部材78の第2支持プレート77に関して外方側の端部には、支持棒部材78の直径よりも大きい外径を有する円板状部材である移動止部材79が設けられる。支持棒部材78の移動止部材79が設けられる側と第2支持プレート77に関して反対側に、支持棒部材78を内挿させるようにしてコイルばね部材80が設けられる。アイドルギア74は、第2支持プレート77との間で、コイルばね部材80を挟み圧縮変形させるようにして、支持棒部材78に装着される。したがって、コイルばね部材80の弾性力は、アイドルギアに向って付勢される。
The
また、アイドルギア74は、補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72との両方に対して同時に噛合することができるように配置設定される。したがって、アイドルギア74が補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72との両方に対して噛合しているとき、電動機75を回転駆動させて補給ローラギア73を回転させると、撹拌搬送ギア72および現像ローラギア71もアイドルギア74を介して回転、すなわちトナー補給ローラ30と撹拌搬送部材42と現像ローラ24とが同時に回転する。
Further, the
次に切換手段45について説明する。
アイドルギア74が装着される支持棒部材78の移動止部材79が設けられる側と反対側の端部には、カム当り板81が設けられる。このカム当り板81に当接しながら回転駆動できるようにして偏心カム82が設けられる。偏心カム82には、偏心カム82を回転駆動させるたとえば電動機などからなるカム駆動源83が接続される。
Next, the switching means 45 will be described.
A
図4(b)に示すように、偏心カム82が回転してその偏心突出部82aがカム当り板81に当接する位置にあるとき、偏心カム82は、カム当り板81を介し、コイルばね部材80の弾性力に抗して支持棒部材78を偏心カム82から遠ざかる方向へ移動させるので、支持棒部材78に装着されるアイドルギア74は、補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72と噛合することができる。アイドルギア74が、補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72と噛合するとき、現像ローラ24、撹拌搬送部材42およびトナー補給ローラ30を回転駆動させる状態となる。
As shown in FIG. 4B, when the
一方、偏心カム82が、上記の状態から180度回転し、図4(c)に示すように、偏心カム82の非偏心部82bがカム当り板81に当接する位置にあるとき、アイドルギア74に付勢されるコイルばね部材80の弾性力によって、支持棒部材78を偏心カム82に近づく方向へ移動させるので、支持棒部材78に装着されるアイドルギア74は、補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72との噛合から離脱する。アイドルギア74が、補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72との噛合から離脱するとき、電動機75によってトナー補給ローラ30のみを回転駆動させる状態となる。なお、移動止部材79は、コイルばね部材80の弾性力によって、支持棒部材78が第2支持プレート77から抜けないようにしている。
On the other hand, when the
したがって、カム駆動源83、偏心カム82、アイドルギア74、カム当り板81、支持棒部材78、移動止部材79およびコイルばね部材80は、現像ローラ24、撹拌搬送部材42およびトナー補給ローラ30を回転駆動させる状態と、トナー補給ローラ30のみを回転駆動させる状態とを切換える切換手段45を構成する。
Therefore, the
図5は、切換手段45の切換動作を制御する電気的構成を示すブロック図である。前述のようにトナー量検知手段43による現像槽23中のトナー量の検知結果は制御手段46に与えられ、制御手段46は、トナー量検知手段43の検知出力に応答し、切換手段45の動作を制御する。
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration for controlling the switching operation of the switching means 45. As described above, the detection result of the toner amount in the developing
制御手段46は、たとえば中央処理装置(CPU)を備えるマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路である。制御手段46には、記憶部であるメモリ85が設けられる。メモリ85は、特にその態様が限定されるものではなく、公知のリードオンリィメモリ(ROM)およびランダムアクセスメモリ(RAM)またはハードディスクドライブ(HDD)などを使用することができる。
The control means 46 is a processing circuit realized by, for example, a microcomputer provided with a central processing unit (CPU). The control means 46 is provided with a
メモリ85には、制御手段46が現像装置40の全体を動作させるためのプログラム、
切換手段45を動作開始させるためのトナー量の臨界値データ、切換手段45の偏心カム82を180度ずつ正確に回転(角変位)させるためのカム駆動源83の駆動量データなどが、予めストアされる。
In the
The toner amount critical value data for starting the operation of the switching means 45, the drive amount data of the
ここで、切換手段45を動作開始させるためのトナー量の臨界値データとは、現像槽23に収容されるトナーが、空ではないけれども、現像動作特にトナー濃度の高い画像の現像動作継続には適当でない程度まで減少した量であり、現像装置の機種ごとに予め稼動試験をしてフォトセンサ65によるon/off検知周期と現像槽23に収容されるトナー残量との関係から定めることができる。このようなトナー量の臨界値に達した状態をニアエンドと呼ぶことがある。
Here, the critical value data of the toner amount for starting the operation of the switching means 45 means that the toner stored in the developing
現像装置40において、現像動作中に、トナー量検知手段43によってトナー量が検知されると、その検知出力が制御手段46に与えられる。制御手段46は、検知結果をメモリ85から読出したニアエンドのトナー量と比較し、検知結果がニアエンドに達しているとき、切換手段45のカム駆動源83に対して動作指令を出力する。その動作指令は、メモリ85から読出したカム駆動源83の駆動量データに基づいて、非偏心部82bがカム当り板81に当接する位置に来るように、すなわちアイドルギア74が、補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72との噛合から離脱するように、偏心カム82を回転(角変位)駆動させるものである。
In the developing
切換手段45によるこの切換動作によって、現像ローラ24、撹拌搬送部材42およびトナー補給ローラ30が共に回転駆動される状態から、トナー補給ローラ30のみが回転駆動される状態に切換わる。このことによって、現像動作は停止され、現像動作が停止された状態でトナー補給ローラ30のみが回転してトナー補給容器29から現像槽23へトナーが補給される。
By this switching operation by the switching means 45, the state where all of the developing
したがって、純然たるニアエンド検知時には、トナー補給容器29から現像槽23へトナーが補給されてトナー量が回復し、ニアエンドが検知されたけれども実際は現像槽23中でブロッキングが生じている場合でも、トナー補給容器29から現像槽23へトナーが強制的に補給され、補給されたトナーの圧力の作用でブロッキングが解消されるので、現像槽23中に収容されるトナー量を正しい値に迅速に回復させることができる。
Therefore, at the time of pure near-end detection, the toner is replenished from the
本実施形態では、トナー補給ローラ30のみが回転駆動して、トナー補給容器29から現像槽23へトナーを補給している間、撹拌搬送部材42が回転停止しているので、トナー量検知手段43によって、現像槽23中に収容されるトナー量が、現像動作可能な程度に回復したことを検知することができない。
In this embodiment, only the
これをカバーするために、たとえば現像装置40にタイマーなどを備えるようにし、トナー補給ローラ30のみの回転駆動動作が開始後、タイマーでの計時を開始し、計時時間がメモリ85にストアされている予め定める時間(トナーの補給に充分な時間)に達したとき、制御手段46が切換手段45に動作指令を出力し、偏心カム82をその偏心突出部82aがカム当り板81に当接する位置まで回転(角変位)させ、アイドルギア74が補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72と噛合するようにして、現像動作可能なように復帰させる構成であってもよい。または、トナー補給ローラ30の回転回数を検出し、トナー補給ローラ30のみを回転させる状態におけるトナー補給ローラ30の回転回数が、メモリ85にストアされている予め定める回数(トナーの補給に充分な回数)に達したとき、アイドルギア74が補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72と噛合するように、制御手段46が切換手段45に動作指令を出力する構成であってもよい。
In order to cover this, for example, the developing
図6は、本発明の実施の第2形態である現像装置に備わる駆動手段44および切換手段91の構成を示す図である。本実施の形態の現像装置は、切換手段91に備わる偏心カム92を除いて、実施の第1形態の現像装置40と同じに構成されるので、全体構成図を省くとともに、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the drive means 44 and the switching means 91 provided in the developing device according to the second embodiment of the present invention. Since the developing device of the present embodiment is configured in the same manner as the developing
本実施形態の現像装置において注目すべきは、切換手段91に備わる偏心カム92が、偏心突出部92aにおける先端部が平坦部分92a1を有する形状に形成されることである。偏心カム92が平坦部分92a1を有するように形成されることによって、偏心カム92の平坦部分92a1でカム当り板81を押圧してアイドルギア74を補給ローラギア73および撹拌搬送ギア72と噛合させるとき、カム当り板81を安定的に押圧して支持棒部材78すなわちアイドルギア74が、偏心カム92に対して近接離反する方向に振れることを防止できるので、一層安定した現像動作を実現することができる。
It should be noted in the developing device of the present embodiment that the
図7は、本発明の現像装置を備える本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置100の構成を簡略化して示す図である。図7に示す画像形成装置100は、たとえば本発明の実施の第1形態の現像装置40を備える電子写真方式のフルカラープリンタである。
FIG. 7 is a diagram showing a simplified configuration of an
画像形成装置100は、たとえばパーソナルコンピュータなどの外部装置で創出されて伝達される画像情報に応じて、記録紙などの記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成するものであり、露光ユニット101、現像装置40、電子写真感光体19、帯電器102、クリーニングユニット103、転写搬送ベルトユニット104、定着ユニット105、用紙搬送路S,S1、給紙トレイ106、第1および第2排紙トレイ107,108を含んで構成される。
The
この画像形成装置100は、フルカラープリンタであり、画像情報が、ブラック(b)、シアン(c)、マゼンタ(m)、イエロー(y)の各色を用いるカラー画像に応じたものである。したがって、露光ユニット101、現像装置40、電子写真感光体19、帯電器102、クリーニングユニット103および転写搬送ベルトユニット104に備えられる転写ローラ113は、各色に対応してそれぞれ4つ設けられる。ここでは、各色に応じて4つずつ設けられる各部は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付して区別し、総称する場合は数学のみで表す。
This
帯電器102、露光ユニット101、現像装置40、転写ローラ113、クリーニングユニット103は、電子写真感光体19まわりに、この順序で配置される。帯電器102は、電子写真感光体19の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、チャージャー型、ローラ型またはブラシ型などのいずれが用いられてもよい。
The charger 102, the exposure unit 101, the developing
露光ユニット101としては、たとえばレーザ照射部および反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットが用いられる。露光ユニット101は、一様な電位に帯電された電子写真感光体19の表面を画像情報に応じて露光し、その表面に静電潜像を形成する。現像装置40は、電子写真感光体19の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する。クリーニングユニット103は、電子写真感光体19の表面から記録媒体上へ転写しきれずに残留するトナーを、電子写真感光体19の表面から除去し回収する。
As the exposure unit 101, for example, a laser scanning unit including a laser irradiation unit and a reflection mirror is used. The exposure unit 101 exposes the surface of the electrophotographic
転写搬送ベルトユニット104は、電子写真感光体19の下方に配置され、転写ベルト109、転写ベルト駆動ローラ110、転写ベルトテンションローラ111、転写ベルト従動ローラ112、転写ローラ113(b,c,m,y)および転写ベルトクリーニングユニット114を含む。転写ベルト駆動ローラ110、転写ベルトテンションローラ111、転写ベルト従動ローラ112は、転写ベルト109を張架し、転写ベルト駆動ローラ110の回転駆動によって、転写ベルト109を矢符115方向へ回転駆動させる。
The transfer / conveying
矢符115方向へ回転駆動される転写ベルト109は、各電子写真感光体19に接触するように設けられ、転写ベルト109によって搬送される記録媒体が、転写ベルト109と電子写真感光体19との間を通過する際、電子写真感光体19の表面に形成されたトナー像が記録媒体上へ転写される。フルカラー画像の場合、各電子写真感光体19で形成される各色のトナー画像が、記録媒体上に順次重ねて転写されることによって、フルカラーに形成される。転写ローラ113は、転写ベルト109を介して電子写真感光体19に対向するように配置される。転写ローラ113には、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、この転写バイアスによって電子写真感光体19表面のトナー像が記録媒体へ転写される。
The
転写ベルトクリーニングユニット114は、転写ベルト109の外周に接触するように設けられる。電子写真感光体19との接触によって転写ベルト109に付着したトナーは、記録媒体の裏面を汚染する原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット114が、転写ベルト109表面のトナーを除去し回収する。
The transfer
定着ユニット105は、転写ベルト109よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、加熱ローラ116および加圧ローラ117と、加熱ローラ116の加熱源、加熱ローラ116の温度を検知するセンサおよび加熱ローラ116が所定の温度になるように加熱源の動作を制御する制御部などを含む。加熱ローラ116と加圧ローラ117とは、互いに押圧状態で記録媒体を挟圧搬送することができるように設けられる。定着ユニット105は、記録媒体が加熱ローラ116と加圧ローラ117とで形成されるニップ部を通過する際、トナー像を加熱および加圧して記録媒体に定着させ、堅牢な記録画像とする。
The fixing
トナー像が記録される記録媒体たとえば記録紙は、給紙トレイ106に貯留される。本実施形態の画像形成装置100では、給紙トレイ106は、装置下部に設けられる。給紙トレイ106に貯留される記録紙は、ピックアップローラ118によって1枚ずつ給紙トレイ106から取出され、用紙搬送路Sへ送出される。用紙搬送路Sへ送出された記録紙は、電子写真感光体19、現像装置40等を含んで構成される画像形成部の搬送方向手前に設けられるレジストローラ119で一旦保持される。レジストローラ119は、不図示のレジスト前検知センサの検知出力に応じて、電子写真感光体19表面に形成されるトナー像の先端が記録紙の画像形成範囲の先端に整合するように、タイミングを同期させて記録紙を画像形成部へと搬送する。
A recording medium on which a toner image is recorded, for example, recording paper, is stored in the
画像形成部で記録紙上にトナー像が形成され、定着ユニット105でトナー像が定着された記録紙は、定着ユニット105の出側に設けられる搬送方向切換ガイド120によって、排紙経路が切換えられ、第1排紙トレイ107または第2排紙トレイ108のいずれかに排紙される。第1排紙トレイ107へ排紙される場合、もう一つの用紙搬送路S1を通って排紙される。なお、用紙搬送路S,S1には、搬送ローラ121が設けられ、経路上の記録紙を所定の方向へ搬送する。
The recording paper on which the toner image is formed on the recording paper by the image forming unit and the toner image is fixed by the fixing
以下画像形成装置100における画像形成動作について簡単に説明する。給紙トレイ106からピックアップローラ118でピックアップされた記録紙が用紙搬送路Sへ送出され、レジストローラ119で保持される。この間、画像形成部では、電子写真感光体19の表面を帯電器102で一様な電位に帯電させ、露光ユニット101で画像情報に応じて露光して静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置40によって現像されてトナー像が形成される。電子写真感光体19の表面に形成されるトナー像の先端と、記録紙の画像形成範囲の先端とが整合するように、タイミングを同期させてレジストローラ119が記録紙を転写ベルト109へと送り込む。
Hereinafter, an image forming operation in the
転写ベルト109で搬送される過程において、記録紙上には、各電子写真感光体19から各色のトナー像が順次積層転写されてフルカラー画像が形成される。トナー像が転写された記録紙は、定着ユニット105へ搬送され、定着ユニット105で定着処理されて堅牢な記録画像となり、第1または第2排紙トレイ107,108のいずれかに排紙され、一連の画像形成動作が終了する。
In the process of being conveyed by the
画像形成装置100には、現像装置40が備えられる。したがって、現像装置40でニアエンドが検出された場合、現像ローラ24および撹拌搬送部材42の回転が停止されることによって現像動作が停止され、トナー補給ローラ30のみが回転駆動してトナー補給容器29から現像槽23へとトナーが補給される。このことによって、現像槽23へ現像に充分な量のトナーが補給され、また現像槽23内でブロッキングが生じている場合でも補給されるトナーの供給圧力によってブロッキングを解消し、充分な量のトナーを現像に使用可能な状態とすることができる。
The
このような画像形成装置100によれば、トナー量が不足の状態で静電潜像の現像を行うことが防止され、常に現像に充分な量のトナーを確保した状態で静電潜像の現像を行うことができるので、特にトナー濃度不足を発生することなく画質の良好な画像を継続して形成することが可能になる。
According to such an
20,40 現像装置
21,41 現像部
22 トナー補給部
23 現像槽
24 現像ローラ
25 層厚規制部材
26 供給ローラ
27,42 撹拌搬送部材
29 トナー補給容器
30 トナー補給ローラ
31 トナー補給口
43 トナー量検知手段
44 駆動手段
45 切換手段
46 制御手段
100 画像形成装置
20, 40 Developing
Claims (4)
現像剤を収容する現像槽と、
現像槽に回転自在に支持されて、画像形成装置に設けられる電子写真感光体の表面に形成される静電潜像に現像剤を供給して現像する現像ローラと、
現像槽に回転自在に支持されて、現像ローラに現像剤を供給する撹拌搬送部材と、
現像剤を収容し、現像槽に対して現像剤を補給する現像剤補給容器と、
現像剤補給容器に回転自在に支持され、回転駆動することによって現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給ローラと、
現像ローラ、撹拌搬送部材および現像剤補給ローラを回転駆動させる駆動手段と、
駆動手段が、現像ローラ、撹拌搬送部材および現像剤補給ローラを回転駆動させる状態と、現像剤補給ローラのみを回転駆動させる状態とを切換える切換手段と、
現像槽内に収容される現像剤の量を検知する現像剤量検知手段と、
現像剤量検知手段の検知出力に応答し、切換手段が、現像ローラ、撹拌搬送部材および現像剤補給ローラを回転駆動させる状態と、現像剤補給ローラのみを回転駆動させる状態とを切換えるように動作制御する制御手段とを含むことを特徴とする現像装置。 In a developing device mounted on an image forming apparatus that forms an image by electrophotography,
A developer tank containing a developer;
A developing roller that is rotatably supported in the developing tank and supplies developer to the electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member provided in the image forming apparatus;
An agitating and conveying member that is rotatably supported in the developing tank and supplies developer to the developing roller;
A developer supply container for storing the developer and supplying the developer to the developer tank;
A developer replenishing roller that is rotatably supported by the developer replenishing container and replenishes the developer into the developing tank by being driven to rotate;
Drive means for rotationally driving the developing roller, the agitating / conveying member and the developer supply roller;
Switching means for switching between a state in which the driving means rotates the developing roller, the agitating / conveying member, and the developer supply roller, and a state in which only the developer supply roller is rotated;
A developer amount detecting means for detecting the amount of developer contained in the developer tank;
Responsive to the detection output of the developer amount detection means, the switching means operates to switch between a state in which the developing roller, the agitating / conveying member and the developer supply roller are rotationally driven and a state in which only the developer supply roller is rotationally driven. And a control unit for controlling the developing device.
撹拌搬送部材が回転する回転速度を検知することによって、現像槽内に収容される現像剤の量を検知することを特徴とする請求項1記載の現像装置。 Developer amount detection means
The developing device according to claim 1, wherein an amount of the developer stored in the developing tank is detected by detecting a rotational speed at which the agitating and conveying member rotates.
現像剤補給ローラの回転軸部材に設けられる補給ローラギアと、撹拌搬送部材の回転軸部材に設けられる撹拌搬送部材ギアまたは現像ローラの回転軸部材に設けられる現像ローラギアとに噛合可能、かつ噛合状態からの離脱可能に設けられるアイドルギアと、
回転動作することによってアイドルギアをその回転軸線方向に往復移動させるように設けられる偏心カムであって、アイドルギアを、補給ローラギアと撹拌搬送部材ギアまたは現像ローラギアとを噛合させ、また噛合状態から離脱させる偏心カムとを含むことを特徴とする請求項1または2記載の現像装置。 The switching means is
The replenishing roller gear provided on the rotating shaft member of the developer replenishing roller and the stirring and conveying member gear provided on the rotating shaft member of the stirring and conveying member or the developing roller gear provided on the rotating shaft member of the developing roller can be meshed with each other and from the meshed state. Idle gear provided to be able to leave,
An eccentric cam that is provided to reciprocate the idle gear in the direction of its rotational axis by rotating. The developing device according to claim 1, further comprising an eccentric cam to be moved.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005267500A JP4546369B2 (en) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | Developing device and image forming apparatus having the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005267500A JP4546369B2 (en) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | Developing device and image forming apparatus having the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007079167A true JP2007079167A (en) | 2007-03-29 |
JP4546369B2 JP4546369B2 (en) | 2010-09-15 |
Family
ID=37939537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005267500A Active JP4546369B2 (en) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | Developing device and image forming apparatus having the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4546369B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100266303A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus and image forming method |
JP2013222137A (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Oki Data Corp | Image formation unit and image formation device |
GB2517580A (en) * | 2013-07-04 | 2015-02-25 | Canon Kk | Image forming apparatus |
US9933749B2 (en) | 2016-03-31 | 2018-04-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Gear configuration for a developing cartridge |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04338780A (en) * | 1991-05-15 | 1992-11-26 | Ricoh Co Ltd | Image forming device |
JPH0854778A (en) * | 1994-08-12 | 1996-02-27 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming device |
JPH1184850A (en) * | 1997-07-07 | 1999-03-30 | Canon Inc | Image forming device, process cartridge and developing device |
JP2002236421A (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Oki Data Corp | Image forming device |
JP2004012893A (en) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Sharp Corp | Residual quantity detection mechanism for developer material and printer |
JP2004341220A (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
-
2005
- 2005-09-14 JP JP2005267500A patent/JP4546369B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04338780A (en) * | 1991-05-15 | 1992-11-26 | Ricoh Co Ltd | Image forming device |
JPH0854778A (en) * | 1994-08-12 | 1996-02-27 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming device |
JPH1184850A (en) * | 1997-07-07 | 1999-03-30 | Canon Inc | Image forming device, process cartridge and developing device |
JP2002236421A (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-23 | Oki Data Corp | Image forming device |
JP2004012893A (en) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Sharp Corp | Residual quantity detection mechanism for developer material and printer |
JP2004341220A (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100266303A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus and image forming method |
JP2013222137A (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Oki Data Corp | Image formation unit and image formation device |
GB2517580A (en) * | 2013-07-04 | 2015-02-25 | Canon Kk | Image forming apparatus |
US9389538B2 (en) | 2013-07-04 | 2016-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having toner supply control |
GB2517580B (en) * | 2013-07-04 | 2016-10-12 | Canon Kk | Image forming apparatus |
US9933749B2 (en) | 2016-03-31 | 2018-04-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Gear configuration for a developing cartridge |
US10254707B2 (en) | 2016-03-31 | 2019-04-09 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Gear configuration for a developing cartridge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4546369B2 (en) | 2010-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8478141B2 (en) | Image formation apparatus | |
JP5392593B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4365360B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4855430B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4298733B2 (en) | Developer recovery apparatus and image forming apparatus including the same | |
JP5151261B2 (en) | Toner supply device and image forming apparatus | |
JP2005292511A (en) | Development apparatus | |
JP2018049210A (en) | Image forming apparatus, toner supply method, and toner supply program | |
JP5866899B2 (en) | Image forming apparatus, image forming apparatus control method, and image forming apparatus control program | |
JP4546369B2 (en) | Developing device and image forming apparatus having the same | |
US9008554B2 (en) | Toner supplying device | |
JP6451386B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2017009668A (en) | Image formation apparatus | |
JP4551848B2 (en) | Developing device and image forming apparatus having the same | |
JP4587869B2 (en) | Development device | |
JP4631441B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007010744A (en) | Image forming apparatus and resist adjustment method for the device | |
JP2003076126A (en) | Image forming apparatus | |
JP5440447B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4781736B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6182811B2 (en) | Image forming apparatus | |
US10732544B2 (en) | Toner replenishing apparatus with agitation member, developer, and image forming apparatus | |
JP4049039B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2006084684A (en) | Image forming apparatus | |
JP5097605B2 (en) | Image forming apparatus and waste developer collecting apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070822 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100511 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100609 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100629 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100701 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4546369 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |