JP2010102125A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置に係り、詳しくは、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いる現像装置並びにこれを用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device used for a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and more particularly to a developing device using a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier and an image forming apparatus using the same.
トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を収納した現像装置においては、トナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。 In a developing device containing a two-component developer composed of toner and carrier, toner is appropriately replenished into the developing device from a toner replenishing port provided in a part of the developing device according to toner consumption.
現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。このように、通常の現像工程において現像装置内に収納された２成分現像剤中のキャリアは消費されることなく現像装置内に残るために、キャリアに経時劣化が生じてしまう。すなわち、現像剤の寿命として機械的ストレス等でキャリアのコーティング膜が削れてしまう場合とキャリア表面にトナーの成分がスペントしてしまう場合があり、現像剤が寿命に達すると画像濃度低下や画像濃度ムラ等の異常画像が発生していた。 After the developer carried on the developing roller is regulated to an appropriate amount by the doctor blade, the toner in the two-component developer adheres to the latent image on the photosensitive drum at a position facing the photosensitive drum. As described above, since the carrier in the two-component developer stored in the developing device in the normal developing process remains in the developing device without being consumed, the carrier deteriorates with time. That is, the carrier coating film may be scraped due to mechanical stress or the like as the lifetime of the developer, and the toner component may be spent on the carrier surface. When the developer reaches the lifetime, the image density decreases or the image density decreases. An abnormal image such as unevenness occurred.
そこで、現像剤の寿命を延ばす為に、トナーカートリッジ内にあらかじめキャリアを混在させておき、トナー補給時にキャリアも同時に現像装置内に補給し、劣化した現像剤を補給したキャリア量分だけ排出させ新規な現像剤と入れ替えを行ういわゆるプレミックス現像が考案され実用化されている。 Therefore, in order to extend the life of the developer, a carrier is mixed in the toner cartridge in advance, and when the toner is replenished, the carrier is also replenished in the developing device at the same time, and the deteriorated developer is discharged by the amount of the replenished carrier. A so-called premix development that replaces a different developer has been devised and put into practical use.
しかしながら、トナーカートリッジ内にあらかじめキャリアを混在させておきトナー補給時にキャリアも同時に現像装置内に補給して劣化した現像剤を補給したキャリア量分だけ排出させるいわゆる従来のプレミックス現像においては、補給した量だけ精度良く排出させるのが困難であった。 However, in the case of so-called conventional premix development in which a carrier is mixed in the toner cartridge in advance and the carrier is also replenished into the developing device at the same time as the toner is replenished, and the deteriorated developer is discharged by the replenished carrier amount. It was difficult to accurately discharge the amount.
そこで、現像装置内の現像剤量を検知する手段を設け、更に現像剤の排出部にはシャッター機構を設け通常動作時にはシャッターが閉じていて現像剤が排出されないようになっており、該検知手段で現像剤の嵩がある一定以上になったと検知した場合にシャッターが開き現像剤が排出される構成を備える現像装置が提案されている（特許文献１参照）。 Therefore, a means for detecting the amount of developer in the developing device is provided, and a shutter mechanism is provided in the developer discharge portion so that the shutter is closed during normal operation so that the developer is not discharged. A developing device has been proposed that has a configuration in which the shutter is opened and the developer is discharged when it is detected that the volume of the developer exceeds a certain level (see Patent Document 1).
また、現像剤の過剰な排出を防止するためにある一定量以上の現像剤が排出口に到達できないように排出口手前でオーバーフローにより現像装置内に現像剤を戻す機構が考案されている（特許文献２参照）。
しかしながら、上述した検知手段やシャッター機構を備える現像装置は、構成が複雑になってしまいコストも高くなってしまう。 However, the developing device provided with the above-described detection means and shutter mechanism is complicated in structure and high in cost.
また、上述した現像剤を戻す機構は、オーバーフローにより現像剤を現像装置に戻せる量以上の現像剤が搬送されてきた際には必要以上の現像剤を排出してしまう可能性がある。 Further, the above-described mechanism for returning the developer may discharge more developer than necessary when an amount of developer more than the amount capable of returning the developer to the developing device is conveyed due to overflow.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、現像剤を過剰に排出してしまった場合に過剰な分だけ現像剤を現像装置内に戻すことにより、現像剤容量過少による異常画像等の不具合を低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and when the developer is excessively discharged, the developer is returned to the developing device by an excessive amount, thereby causing an abnormal image due to insufficient developer capacity. The purpose is to reduce such defects.
本発明に係る現像装置は、トナー及びキャリアからなる現像剤を現像装置内に補給する現像剤補給手段と、前記現像剤を現像装置外に排出する排出口を設けた現像装置であって、前記排出口から排出された現像剤量が予め定めた閾値以上の現像剤量に達した場合に、前記排出された現像剤を前記現像装置内に戻す戻し手段を備えることを特徴とする。 A developing device according to the present invention is a developing device provided with developer replenishing means for replenishing a developer composed of toner and a carrier into the developing device, and a discharge port for discharging the developer out of the developing device, When the amount of developer discharged from the discharge port reaches a developer amount equal to or greater than a predetermined threshold value, there is provided return means for returning the discharged developer into the developing device.
本発明に係る画像形成装置は、上記本発明に係る現像装置と、少なくとも潜像担持体と、前記潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、前記潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、前記静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段と、を備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes the developing device according to the present invention, at least a latent image carrier, a charging unit for charging the surface of the latent image carrier, and an electrostatic latent image on the latent image carrier. A latent image forming unit for forming an image; and a developing unit for developing the electrostatic latent image into a toner image.
本発明によれば、現像剤を過剰に排出してしまった場合に簡単な構成で過剰な分だけ現像剤を現像装置内に戻すことにより現像剤容量過少による異常画像等の不具合を低減することができる。 According to the present invention, when the developer is excessively discharged, the developer is returned to the developing device by an excessive amount with a simple configuration, thereby reducing problems such as abnormal images due to the insufficient developer capacity. Can do.
以下に、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. As long as there is no description of the effect, it is not restricted to these aspects.
以下、本発明の実施形態に係る現像装置を用いる画像形成装置の一例として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機」という）の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機はプリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。
Hereinafter, as an example of an image forming apparatus using a developing device according to an embodiment of the present invention, an embodiment of a tandem type color laser copier (hereinafter simply referred to as “copier”) in which a plurality of photoconductors are arranged in parallel. A form is demonstrated. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to the present embodiment. The copier includes a
上記プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
The
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
The
プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
The
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８Ｙについて説明する。帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ（１８Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても同様である。
The yellow process cartridge 18Y will be described below. The surface of the photoreceptor 1Y is uniformly charged by a charger as charging means. The surface of the
次に、中間転写ユニットについて説明する。中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。
Next, the intermediate transfer unit will be described. The
また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体と一次転写バイアスローラとの間に一次転写電界が形成される。Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
Further, the
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録シートたる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
The four-color toner image superimposed and transferred onto the
次に、二次転写装置２２について説明する。中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。
Next, the
２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。
One of the two stretching
そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。
A secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the one stretching
後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
The transfer paper fed into the secondary transfer nip so as to synchronize with the four-color toner image on the
複写機本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
In the
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。
The
一方、上記中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って上記二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
On the other hand, in the
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。
The fixing
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板に突設せしめられたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
The transfer paper that has been subjected to the fixing process in the fixing
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
When a document (not shown) is copied, for example, a bundle of sheet documents is set on the document table 30 of the
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
When a copy start switch (not shown) is pressed after the document is set in this way, the document reading operation by the
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ（１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体（４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
In parallel with such document reading operation, each device in each process cartridge (18Y, M, C, K), the
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。
Further, almost simultaneously with the start of the document reading operation, the paper feeding operation is started in the
本複写機は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体だけでなく、現像器も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
In the case of forming another color image composed of two or more colors of toner, the copying machine stretches the
本複写機は、複写機内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。 The copying machine includes a control unit (not shown) configured by a CPU or the like that controls the following devices in the copying machine, and an operation display unit (not shown) configured by a liquid crystal display, various key buttons, and the like. The operator sends a command to the control unit by a key input operation on the operation display unit, so that one of the three modes is selected from the three-sided print mode, which is a mode for forming an image only on one side of the transfer paper. You can choose one. The three single-sided printing modes include a direct discharge mode, a reverse discharge mode, and a reverse decal discharge mode.
図２は、４つプロセスカートリッジ１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの１つが備える現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。４つのプロセスカートリッジ１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing the developing device 4 and the
図２に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
As shown in FIG. 2, the surface of the
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら図２の手前方向に現像剤を搬送する現像剤供給搬送部材としての供給スクリュ８を有している。
The developing device 4 has a developing
現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１２を備えている。
A developing
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ８と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材としての回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた現像剤供給搬送路である供給搬送路９は現像ローラ５の横方向に、回収スクリュ６を備えた現像剤回収搬送路としての回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。
The developed developer that has passed through the developing section is collected downstream from the developing section, which is the facing portion of the developing
現像装置４は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して、現像剤攪拌搬送路である攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中奥側に搬送する現像剤攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ１１を備えている。
The developing device 4 is provided with an
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。
The
なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
The
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
Further, the two conveyance paths of the stirring
現像剤搬送部材である供給スクリュ８、回収スクリュ６及び攪拌スクリュ１１は樹脂もしくは金属のスクリュからなっており各スクリュ径は全てφ２２［ｍｍ］でスクリュピッチは供給スクリュが５０［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュ６及び攪拌スクリュ１１が２５［ｍｍ］の１条巻き、回転数は全て約６００［ｒｐｍ］に設定している。
The
現像ローラ５上にステンレスからなる現像ドクタ１２によって薄層化された現像剤を感光体１との対抗部である現像領域まで搬送し現像を行う。現像ローラ５の表面はＶ溝あるいはサンドブラスト処理されておりφ２５［ｍｍ］のＡｌもしくはＳＵＳ素管からなり、現像ドクタ１２及び感光体１とのギャップは０．３［ｍｍ］程度となっている。
The developer thinned by the developing
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図２中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第二仕切り壁１３４の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第一仕切り壁１３３の開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路１０にトナーが供給される。
The developer after development is collected in the
次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。図３は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４の斜視断面図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。また、図４は、現像装置４内の現像剤の流れを示す模式図であり、図３と同様、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。 Next, the circulation of the developer in the three developer conveyance paths will be described. FIG. 3 is a perspective sectional view of the developing device 4 for explaining the flow of the developer in the developer transport path. Each arrow in the figure indicates the moving direction of the developer. 4 is a schematic diagram showing the flow of the developer in the developing device 4. Like FIG. 3, each arrow in the drawing indicates the moving direction of the developer.
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュ８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の余剰開口部９２より攪拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｅ）。
In the
現像ローラ５から回収搬送路７に送られ、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の回収開口部９３より攪拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｆ）。
The collected developer that is sent from the developing
そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュ８の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１３３の供給開口部９１より供給搬送路９に供給される（図４中矢印Ｄ）。
The agitating and conveying
攪拌搬送路１０では攪拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給を行っている。
In the agitating and conveying
図４に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。
In the developing device 4 shown in FIG. 4, a
また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、剤供給搬送路９に供給される現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。
Further, since the
このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
In this way, the toner density of the developer in the
なお、図４に示すように、現像装置４の下部から上部への現像剤の移動は矢印Ｄのみである。矢印Ｄで示す現像剤の移動は、攪拌スクリュ１１の回転で現像剤を押し込むことにより、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路９に現像剤を供給するものである。
As shown in FIG. 4, the developer moves from the lower part to the upper part of the developing device 4 only by the arrow D. The movement of the developer indicated by an arrow D is to push the developer by rotating the stirring
このような現像剤の移動は、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。すなわち、現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化がその個所で発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。 Such movement of the developer gives stress to the developer and contributes to a decrease in the life of the developer. That is, when the developer is lifted from the bottom to the top, the developer is stressed, and the carrier film in the developer is scraped off and the toner is spent on the spot, and the stability of the image quality cannot be maintained accordingly. End up.
よって、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することで現像剤の長寿命化を図ることが出来る。現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラの無い画像品質の安定した現像装置を提供することができる。 Therefore, the life of the developer can be extended by reducing the stress of the developer in the movement of the developer indicated by the arrow D. By prolonging the life of the developer, it is possible to provide a developing device that prevents deterioration of the developer and is always stable in image quality without image density unevenness.
本実施形態の現像装置４では、図２に示すように、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の斜め上方になるように配置している。斜め上方に配置することにより、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の垂直上方に設け現像剤を持ち上げるものに比べて、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することができる。
In the developing device 4 of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
さらに、現像装置４では、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを斜めに配置することで、図２に示すように、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。
Further, in the developing device 4, the
供給搬送路９を攪拌搬送路１０に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を攪拌スクリュ１１の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、攪拌搬送路１０の最高点に存在する現像剤が供給搬送路９の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。
Lifting the
なお、攪拌搬送路１０の現像剤搬送路下流側の、攪拌搬送路１０と供給搬送路９とが連通している部分の攪拌スクリュ１１の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュ１１の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリュの軸方向とは垂直な辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。
Note that a fin member may be provided on the shaft of the stirring
また、現像装置４では、現像ローラ５と供給搬送路９との中心間距離Ａが、現像ローラ５と攪拌搬送路１０との中心間距離Ｂよりも短くなるように、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを配置している。これにより供給搬送路９から現像ローラ５に現像剤を無理なく供給することができ、装置の小型化を図ることもできる。
Further, in the developing device 4, the distance between the center A between the developing
また、攪拌スクリュ１１は、図２中の手前側から見て反時計回り方向（図中矢印Ｃ方向）に回転しており、現像剤は攪拌スクリュ１１の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。
Further, the stirring
次に、現像装置４の特徴部について説明する。図５は、現像装置４の供給スクリュ８の回転中心における断面を図３中の矢印Ｊ方向から見た断面図である。図中Ｈは、現像剤担持体である現像ローラ５が、潜像担持体である感光体１にトナーを供給する現像領域を示している。この現像領域Ｈの現像ローラ５の回転軸の軸線方向の幅が現像領域幅αである。
Next, the characteristic part of the developing device 4 will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of the cross section at the rotation center of the
図５に示すように、現像装置４は攪拌搬送路１０から供給搬送路９に現像剤を持ち上げる箇所である供給開口部９１と、供給搬送路９から攪拌搬送路１０に現像剤を落下させる余剰開口部９２とがともに現像領域幅α内に設けられている。
As shown in FIG. 5, the developing device 4 has a
図６は、従来の現像装置４内の現像剤の流れの模式図である。従来の現像装置４は図６に示すように供給開口部９１と余剰開口部９２とを現像領域幅αの外側に設けている。供給開口部９１を現像領域幅αの外側に設けているため、供給搬送路９の搬送方向上流側は現像ローラ５よりも供給搬送路上流側領域β分長くなっている。また、余剰開口部９２を現像領域幅αの外側に設けているため、供給搬送路９の搬送方向下流側は現像ローラ５よりも供給搬送路下流側領域γ分長くなっている。
FIG. 6 is a schematic diagram of the developer flow in the conventional developing device 4. As shown in FIG. 6, the conventional developing device 4 is provided with a
一方、図４に示す本実施形態の現像装置４では、供給開口部９１を現像領域幅α内に設けているため、供給搬送路９の搬送方向上流側は従来の現像装置４よりも供給搬送路上流側領域β分短くすることができる。また、余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けているため、供給搬送路９の搬送方向下流側は従来の現像装置４よりも供給搬送路下流側領域γ分短くすることができる。
On the other hand, in the developing device 4 of the present embodiment shown in FIG. 4, the
このように、本実施形態の現像装置４は供給開口部９１と余剰開口部９２とを現像領域幅α内に設けているため、従来の現像装置４に比べて、現像装置４の上部の省スペース化を図ることが出来る。
Thus, since the developing device 4 of the present embodiment is provided with the
次に、現像装置４の供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７からなる現像剤搬送路へのトナーを補給する位置について説明する。図７は、現像装置４の外観斜視図である。
Next, the position at which toner is supplied to the developer conveyance path including the
図７に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５を、攪拌スクリュ１１を備える攪拌搬送路１０の搬送方向上流側端部の上方に設けている。このトナー補給口９５は現像ローラ５の幅方向端部よりも外側に設けてあるので、現像領域幅αよりも外側となっている。
As shown in FIG. 7, a
この、トナー補給口９５を設けた箇所は供給搬送路９の搬送方向の延長線上であり、図６における供給搬送路下流側領域γの空いたスペースに該当する。余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースにトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることが出来る。
The portion where the
また、トナー補給口９５としては、攪拌搬送路１０の搬送方向上流側端部の上方に限らず、回収搬送路７の下流側端部の上方に設けても良い。
Further, the
さらに、回収搬送路７から攪拌搬送路１０へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部９３の真上にトナー補給口９５を設けるようにしても良い。回収開口部９３の真上のスペースも余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースであるので、この位置にトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることができる。さらに、受渡し部である回収開口部９３では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことによりより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
Further, a
なお、本実施形態の現像装置４は、供給搬送路９を攪拌搬送路１０及び回収搬送路７よりも上方に設けた構成である。本実施形態の特徴部を適用可能な現像装置４はこの構成に限るものではない。以下、変形例として、供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７からなる３つの現像剤搬送路を略同じ高さに設けた現像装置について説明する。なお、現像装置４の形状以外は上記実施形態と共通するので、相違点である現像装置４についてのみ説明する。
The developing device 4 of the present embodiment has a configuration in which the
図８は変形例にかかる現像装置４の概略構成図である。図８に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を帯電器により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光Ｌにより静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the developing device 4 according to a modification. As shown in FIG. 8, the surface of the
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら図８の奥方向に現像剤を搬送する現像剤供給搬送部材としての供給スクリュ８を有している。
The developing device 4 has a developing
現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１２を備えている。
A developing
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ８と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材としての回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた現像剤供給搬送路である供給搬送路９と回収スクリュ６を備えた現像剤回収搬送路としての回収搬送路７とは現像ローラ５の下方に並設されている。供給搬送路９と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。
The developed developer that has passed through the developing section is collected downstream from the developing section, which is the facing portion of the developing
現像装置４は、供給搬送路９の回収搬送路７の反対側に並列して、現像剤攪拌搬送路である攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中手前側に搬送する現像剤攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ１１を備えている。供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。供給搬送路９内に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤と、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤とは攪拌搬送路１０に供給される。攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１１の搬送方向下流側に搬送する。そして、第一仕切り壁１３３に設けられた供給開口部より供給スクリュ８の搬送方向上流側の供給搬送路９内に現像剤を供給する。
The developing device 4 is provided with an
第二仕切り壁１３４には回収スクリュ６の搬送方向最下流側である図中奥方向の端が開口部となっており、供給搬送路９と回収搬送路７とが連通している。回収スクリュ６の搬送方向下流端と、供給スクリュ８の搬送方向下流端と、攪拌スクリュ１１の搬送方向上流端とで３つの搬送路が連通している。
The
そして、回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は供給搬送路９に移送される。また、回収現像剤と供給スクリュ８で搬送される現像ローラ５に供給されなかった現像剤は、連通している攪拌搬送路１０に移送される。
Then, the recovered developer transported to the downstream end in the transport direction of the
攪拌搬送路１０では攪拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、トナー濃度センサ１２７が設けられ、センサ出力によりトナー補給制御装置（図示せず）を作動し、不図示のトナーボトルから移送部へのトナー補給を行っている。
In the agitating and conveying
現像装置４のケーシングは３つの搬送スクリュの軸部で上下に分かれる一体成型された下ケーシング１１２及び上ケーシング１１３からなる。第一仕切り壁１３３は下ケーシング１１２の一部であり、第二仕切り壁１３４は、上ケーシング１１３に保持され、下ケーシング１１２と勘合する。
The casing of the developing device 4 includes an integrally formed
なお、上述のトナー補給制御装置として、公知のモーノポンプを用いる方式のものが採用できる。この方式によればトナーカートリッジの設置場所の制約が少ないため、画像形成装置内部のスペース配分に対し有利である。またトナーを適時補給できるため、現像装置４に大きなトナー貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置４の小型化が図れる。 As the above-described toner replenishment control device, a system using a known MONO pump can be employed. According to this method, there are few restrictions on the installation location of the toner cartridge, which is advantageous for space allocation in the image forming apparatus. Further, since the toner can be replenished in a timely manner, it is not necessary to provide a large toner storage space in the developing device 4, and the developing device 4 can be reduced in size.
図８に示すように、現像剤供給部材の最上部である供給スクリュ８のスクリュ頂点１１４が現像ローラ５の回転中心１１５よりも下方になるように配置されている。現像装置４では現像ローラ５の回転中心１１５とスクリュ頂点１１４とを結んだ直線と、回転中心１１５を通る水平な直線との角度θ１を３０［°］に設定した。この角度θ１は供給スクリュ８の直径にも左右されるが、現像装置４の小型化からレイアウト上１０［°］〜４０［°］が望ましい。
As shown in FIG. 8, the
現像ローラ５への現像剤の供給は現像ローラ５内に設けられた磁極が現像剤中の磁性キャリアをひきつけることによって行われる。上述のように、スクリュ頂点１１４が現像ローラ５の回転中心１１５よりも下方となるように配置することにより、現像剤の自重が現像ローラ５への現像剤の供給量に影響せず、磁力の大きさが現像剤の供給量に寄与する。これにより、供給搬送路９で搬送される現像剤の上部から確実に供給されるため、供給スクリュ８の搬送方向で供給搬送路９内の現像剤の嵩が均一でなくても、現像ローラ５に適正な量の現像剤を供給することができる。
The developer is supplied to the developing
従来の３つの現像剤搬送路を同じ高さに設けた現像装置では、攪拌搬送路１０から供給搬送路９に現像剤を受け渡す供給開口部を現像領域幅よりも外側に設けていた。これにより、攪拌搬送路１０及び供給搬送路９が、現像ローラ５及び回収搬送路７に比べて供給搬送路９の搬送方向上流側端部が突き出した状態となっていた。
In the conventional developing device in which the three developer transport paths are provided at the same height, the supply opening for delivering the developer from the stirring
変形例の現像装置４では、供給開口部を現像領域幅内に設けているので、現像ローラ５及び回収搬送路７に比べて攪拌搬送路１０及び供給搬送路９が突き出していた部分がなくなり、現像装置４の省スペース化を図ることが出来る。
In the developing device 4 of the modified example, since the supply opening is provided within the width of the developing region, the portion where the
なお、３つの現像剤搬送経路を同じ高さに設けることにより、現像剤搬送経路内で現像剤を上方に持ち上げる必要がないため、現像剤に与えるストレスを軽減することができる。これにより、現像剤の劣化を抑制し、安定した画像品質を維持することができるようになる。 By providing the three developer transport paths at the same height, it is not necessary to lift the developer upward in the developer transport path, so that stress applied to the developer can be reduced. As a result, the deterioration of the developer can be suppressed and stable image quality can be maintained.
また、攪拌搬送路１０の搬送方向下流端から供給搬送路９の搬送方向上流端に現像剤を受け渡す供給開口部９１と、供給搬送路９の下流端から攪拌搬送路１０の搬送方向上流端に現像剤を受け渡す余剰開口部９２とを現像領域幅α内に設けているため、従来の現像装置４に比べて、現像装置４の上部の省スペース化を図ることが出来、現像装置４全体の省スペース化を図ることが出来る。
Also, a
また、余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースにトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることが出来る。
Also, by providing the
また、回収搬送路７から攪拌搬送路１０への現像剤の受渡し部である回収開口部９３の上方からトナー補給を行うことによりより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
Further, the developer can be more efficiently stirred by replenishing the toner from above the
また、画像形成装置としての複写機のプリンタ部１００の現像手段として、現像装置４を備えることにより、装置全体の省スペース化を図ることが出来る。
Further, by providing the developing device 4 as the developing means of the
また、変形例の現像装置４のように、回収搬送路７、攪拌搬送路１０、及び供給搬送路９を略同じ高さに設けることにより、現像剤にかかるストレスを軽減し、現像剤の長寿命化を図ることができる。
Further, like the developing device 4 of the modified example, by providing the
次に、本発明に係る他の実施形態について説明する。
＜現像剤排出の流れ＞
一方向循環現像方式では現像剤が現像装置に補給されると攪拌スクリュの上流もしくは供給スクリュの下流部で現像剤の嵩が上昇する。本実施形態では供給搬送路９内であって、供給スクリュの最下流部に現像剤の排出口９４を設けている。供給スクリュによって搬送されてきた現像剤は供給スクリュ最下流部にある攪拌スクリュへの落下口９２から落下するが、ある単位時間に落下できる現像剤量以上の現像剤が搬送されてくると余剰の現像剤が壁に突き当たり上方にせり上がっていき排出口９４まで達した現像剤が排出される。排出される現像剤の量は現像装置内の現像剤の嵩に依存（比例）するのが好ましいがスクリュ８によって跳ね上げられた現像剤が排出されてしまうことがあるため、排出口９４の両サイドに壁を設けている。
Next, another embodiment according to the present invention will be described.
<Developer discharge flow>
In the one-way circulation development system, when the developer is supplied to the developing device, the bulk of the developer increases at the upstream portion of the stirring screw or the downstream portion of the supply screw. In the present embodiment, a
図９は、排出口９４の両サイドに壁を設けていることを説明するための図である。図９に示すように、供給スクリュ搬送方向に対して垂直な壁３を設け、現像剤飛び跳ねて排出されてしまうのを抑制する。すなわち、図１０（ａ）の断面図に示すように、壁が無い場合には供給スクリュの回転により現像剤が飛び跳ねて排出されてしまうが、図１０（ｂ）の断面図に示すように、供給スクリュ搬送方向に対して垂直な壁３を設けると、現像剤が飛び跳ねて排出されてしまうのを抑制することが出来る。
FIG. 9 is a view for explaining that walls are provided on both sides of the
上記実施形態により、特許文献１に記載のような従来のオーバーフロー排出は、現像装置を傾斜すると必要以上に現像剤が排出されてしまうという欠点があったが、本実施形態の構成であれば、せり上がってきた現像剤のみを排出するため、傾斜によって現像剤が排出されてしまう虞が少ない。
According to the embodiment described above, the conventional overflow discharge as described in
また、特許文献１では傾斜をセンシングしてシャッターを開閉することにより余分に現像剤を排出してしまうことを防いでいるが、傾斜してからシャッターが閉じるまでの時間である程度の現像剤は排出されてしまう可能性があり、更に傾斜で大量に現像剤が排出されてしまう位置に排出口を設けてしまうと他の要因によっても排出量がばらつき易く現像剤の容量は安定しないため、本実施形態の方が優れている。但し、現像剤の嵩に変化があると瞬時に現像剤を大量に排出させてしまう可能性がある。これはトナー濃度が増え、嵩が急激に増加した場合であり、実際にトナー濃度は画像濃度を確保するために５〜９ｗｔ％の間で制御させている。この時の嵩密度の変化は１．７５〜１．５５ｇ／ｃｃである（図１１参照）。
In
＜排出された過剰の現像剤を現像装置内に戻す方法＞
次に、現像装置内に現像剤を戻す手段について詳述する。補給トナー中にキャリアを10wt%程度混入させておきトナー補給が入ると同時にキャリアが現像装置内に補給される。最もキャリアの補給量が多くなるのは全ベタ100％の画像を連続通紙された際であり、現像剤の排出はこの補給量以上に多くなると現像剤量が減ってしまう。万一全ベタ100％時の補給量以上排出されてしまった場合には現像装置内に現像剤を戻した方が現像装置内の現像剤量は減らずに安定する。
<Method for Returning Excessive Discharged Developer to Developing Device>
Next, means for returning the developer into the developing device will be described in detail. About 10 wt% of the carrier is mixed in the replenished toner, and the toner is replenished, and at the same time, the carrier is replenished into the developing device. The carrier replenishment amount increases most when 100% solid images are continuously fed. When the developer discharge exceeds this replenishment amount, the developer amount decreases. In the unlikely event that the total replenishment amount is 100% or more, the developer is returned to the developing device, and the developer amount in the developing device does not decrease and stabilizes.
図１４は、排出された現像剤を現像装置に戻す戻し口（戻す機構）９６を備えることを説明するための図である。排出口９４から排出された現像剤は、現像剤排出経路内をスクリュによって図中の矢印方向に搬送される。現像剤排出経路と供給搬送路９内とが連通するように、現像剤の搬送方向下流側の現像剤排出経路内の壁に戻し口９６が設けられている。排出経路内を搬送される現像剤は、戻し口９６が設けられた位置を通過するが、過剰に排出搬送された現像剤は、かかる戻し口９６により供給搬送路９内に戻される。戻し口９６の高さ（壁の高さ）の設定によって、戻る現像剤の量を調整する。
FIG. 14 is a diagram for explaining the provision of a return port (return mechanism) 96 for returning the discharged developer to the developing device. The developer discharged from the
全ベタ100％時の補給量以上排出搬送されてきた現像剤はオーバーフローにより現像装置内に戻すように戻し口の高さを設定する。 The height of the return port is set so that the developer discharged and conveyed more than the replenishment amount when all the solids are 100% is returned to the developing device due to overflow.
図１２は、現像剤排出経路の壁を低く（戻し口の高さを低く）設定した場合を説明するための図である。この場合、排出経路の底部から戻し口までの高さが低いため、現像剤を搬送できる量は少ないので、余剰に排出されそうになった現像剤は、現像装置内に戻される。 FIG. 12 is a diagram for explaining a case where the wall of the developer discharge path is set low (the height of the return port is low). In this case, since the height from the bottom of the discharge path to the return port is low, the amount of developer that can be transported is small, so that the developer that is about to be discharged excessively is returned to the developing device.
図１３は、現像剤排出経路の壁を高く（戻し口の高さを高く）設定した場合を説明するための図である。この場合、現像剤を搬送できる量は多いので、余剰に排出されそうになった現像剤はそのまま排出される。 FIG. 13 is a diagram for explaining the case where the wall of the developer discharge path is set high (the height of the return port is set high). In this case, since the developer can be transported in a large amount, the developer that is about to be discharged excessively is discharged as it is.
このように、高速機で現像剤補給量が多い場合には戻し口の高さを高くすることにより最大排出量を多く設定することができる。このように、戻し口の高さを調整することによって、排出口から排出された現像剤量が予め定めた閾値以上の現像剤量に達した場合に、排出された現像剤を現像装置内に戻すようにすることができる。すなわち、現像剤の最大補給量よりも排出搬送している現像剤の量が多くなった場合にオーバーフローにより現像剤を戻し口から供給搬送路内に戻すことができる。 As described above, when the developer replenishment amount is large in a high-speed machine, the maximum discharge amount can be set large by increasing the height of the return port. In this way, by adjusting the height of the return port, when the amount of developer discharged from the discharge port reaches a developer amount equal to or greater than a predetermined threshold, the discharged developer is placed in the developing device. It can be made to return. That is, when the amount of developer discharged and conveyed is larger than the maximum amount of developer replenished, the developer can be returned from the return port into the supply conveyance path due to overflow.
また、図１２や図１３で説明したように、戻し口の高さを調整する実施形態の他、排出経路を通過している現像量を検知する検知手段を有し、前記検知手段により検知された、排出経路を通過している現像量が、予め定めた閾値以上になった場合にシャッターが開き現像剤を現像装置内に戻す実施形態も考え得る。 Further, as described with reference to FIGS. 12 and 13, in addition to the embodiment for adjusting the height of the return port, it has a detecting means for detecting the developing amount passing through the discharge path, and is detected by the detecting means. In addition, an embodiment in which the shutter is opened and the developer is returned to the developing device when the developing amount passing through the discharge path exceeds a predetermined threshold value is also conceivable.
戻し口９６から現像装置内の現像剤が排出されずに、排出口から排出搬送された現像剤が現像装置に戻るように、戻り口９６に一方向から開く蓋（現像装置内側のみに開く蓋）をつけることも考え得る（図１５参照）。 A lid that opens from one direction to the return port 96 so that the developer discharged and transported from the discharge port returns to the developing device without being discharged from the return port 96 (a lid that opens only inside the developing device) ) May be considered (see FIG. 15).
また、戻し口の両サイドにも、排出口と同様に図１０（ｂ）に示したような供給スクリュ搬送方向に対して垂直な壁を設けることができる。こうすることによって、飛び跳ねてきた現像剤が戻し口から排出されてしまうのを抑制することができる。 Further, on both sides of the return port, a wall perpendicular to the supply screw conveyance direction as shown in FIG. By doing so, it is possible to prevent the developer that has jumped out from being discharged from the return port.
なお、供給スクリュのスクリュ羽根の排出口に対向する部分は巻き方向が逆になっているため（図９参照）、現像剤の搬送がそこでストップし、現像剤がせり上がっていき、排出口から排出されるが、戻し口に対向する個所のスクリュ羽根は上記のようにはなっておらず、現像剤は適宜搬送されていくので、せり上がりにより戻し口から排出される虞は少ない。 Since the winding direction of the portion of the supply screw facing the screw blade outlet is reversed (see FIG. 9), the developer transport stops there, and the developer rises up from the outlet. Although the screw blades are discharged, the screw blades facing the return port are not as described above, and the developer is appropriately conveyed, so that there is little possibility of being discharged from the return port due to rising.
以上説明したように、本実施形態に係る現像装置は、排出された現像剤量が予め定めた閾値以上の現像剤量に達した場合に一度排出された現像剤を現像装置内に戻すため、現像剤容量過少による異常画像等の不具合を低減することができる。 As described above, the developing device according to the present embodiment returns the developer once discharged into the developing device when the discharged developer amount reaches a developer amount equal to or greater than a predetermined threshold. Problems such as abnormal images due to insufficient developer capacity can be reduced.
また、排出口から排出された現像剤を搬送し、その搬送過程において現像剤搬送方向の下流側に、現像装置内に現像剤を戻す手段を備え、現像剤容量過少による異常画像等の不具合を低減することができる。 In addition, the developer discharged from the discharge port is transported, and in the transport process, provided with means for returning the developer into the developing device on the downstream side in the developer transport direction, troubles such as abnormal images due to insufficient developer capacity are provided. Can be reduced.
また、現像装置内に現像剤を戻す手段は、現像剤を搬送する経路である現像剤排出経路の壁に設けられ、搬送されている現像剤の嵩が予め定めた閾値以上となった場合に、現像剤を現像装置内に戻すことにより、排出する現像剤の量が過剰な場合のみ現像装置内に現像剤を戻すことができる。 Further, the means for returning the developer into the developing device is provided on the wall of the developer discharge path, which is a path for transporting the developer, and when the volume of the developer being transported exceeds a predetermined threshold value. By returning the developer into the developing device, the developer can be returned into the developing device only when the amount of the developer to be discharged is excessive.
また、現像剤の最大補給量よりも排出搬送している現像剤の量が多くなった際にオーバーフローにより現像剤を現像装置内に戻すことにより、現像剤の補給量以上の現像剤が排出されることを防げ現像装置内の現像剤が減少することを防止できる。 Also, when the amount of developer discharged and transported exceeds the maximum supply amount of developer, the developer is returned to the developing device due to overflow, so that more developer than the developer supply amount is discharged. It is possible to prevent the developer in the developing device from decreasing.
また、上記現像装置内に現像剤を戻す手段を一方向の現像剤循環方式の現像装置に適用することで、現像装置内の現像剤量を安定化でき、一方向現像剤循環方式での現像剤搬送バランスが崩れることが無く異常画像の発生を抑制することができる。 Further, by applying the means for returning the developer into the developing device to a developing device of a one-way developer circulation method, the amount of developer in the developing device can be stabilized, and development with the one-way developer circulation method is achieved. It is possible to suppress the occurrence of abnormal images without losing the agent conveyance balance.
また、上述した現像剤の戻し等ができる現像装置を用いることにより、画像形成装置の小型化を図ることができる。 Further, by using the developing device capable of returning the developer as described above, the image forming apparatus can be downsized.
以上、本発明を好適な実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the present invention has been specifically described based on the preferred embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described ones and can be variously modified without departing from the gist thereof.
１ 感光体
４ 現像装置
５ 現像ローラ
６ 回収スクリュ
７ 回収搬送路
８ 供給スクリュ
９ 供給搬送路
１０ 攪拌搬送路
１１ 攪拌スクリュ
１２ 現像ドクタ
１４ 張架ローラ
１５ 駆動ローラ
１６ 二次転写バックアップローラ
１７ 中間転写ユニット
１８ プロセスカートリッジ
２０ 画像形成ユニット
２１ 光書込ユニット
２２ 二次転写装置
２３ 張架ローラ
２４ 紙搬送ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
９０ ベルトクリーニング装置
９１ 供給開口部
９２ 余剰開口部
９３ 回収開口部
９４ 排出口
９５ トナー補給口
９６ 戻し口
１００ プリンタ部
１１０ 中間転写ベルト
１３３ 第一仕切り壁
１３４ 第二仕切り壁
ａ 現像剤排出口
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記排出口から排出された現像剤量が予め定めた閾値以上の現像剤量に達した場合に、前記排出された現像剤を前記現像装置内に戻す戻し手段を備えることを特徴とする現像装置。 A developing device provided with a developer supplying means for supplying a developer comprising toner and a carrier into the developing device, and a discharge port for discharging the developer out of the developing device;
A developing device comprising return means for returning the discharged developer into the developing device when the amount of developer discharged from the discharge port reaches a developer amount equal to or greater than a predetermined threshold. .
前記戻し手段は、前記搬送手段による現像剤搬送方向の下流側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。 A transport means for transporting the developer discharged from the discharge port;
The developing device according to claim 1, wherein the return unit is provided on the downstream side in the developer conveyance direction by the conveyance unit.
前記現像剤担持体の軸線方向に沿って前記二成分現像剤を搬送し、前記現像剤担持体に前記二成分現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を備えた現像剤供給搬送路と、
前記潜像担持体と対向する箇所を通過後の前記現像剤担持体上から回収された前記二成分現像剤を前記現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、前記現像剤供給搬送部材と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を備えた現像剤回収搬送路と、
現像剤担持体に供給されずに前記現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、前記現像剤担持体から回収され前記現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、前記現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、前記余剰現像剤と前記回収現像剤とを攪拌しながら前記現像剤供給搬送部材とは逆方向に搬送する現像剤攪拌搬送部材と、
攪拌後の攪拌現像剤を前記現像剤供給搬送路に供給する現像剤攪拌搬送路と、を備え、
前記現像剤回収搬送路、前記現像剤供給搬送路及び前記現像剤攪拌搬送路からなる３つの現像剤搬送路は、それぞれ仕切り部材により仕切られ、前記現像剤搬送路にトナーの補給がなされることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の現像装置。 A developer that rotates by supporting a two-component developer comprising a magnetic carrier and a toner on the surface and supplying the toner to the latent image on the surface of the latent image carrier at a location facing the latent image carrier. A carrier,
A developer supply transport path including a developer supply transport member that transports the two-component developer along the axial direction of the developer support and supplies the two-component developer to the developer support;
The two-component developer recovered from the developer carrier after passing through a portion facing the latent image carrier, along the axial direction of the developer carrier, and the developer supply / conveying member A developer recovery transport path including a developer recovery transport member transported in the same direction;
The excess developer that has not been supplied to the developer carrier and has been transported to the most downstream side in the transport direction of the developer supply transport path, and the most recovered in the transport direction of the developer recovery transport path that has been recovered from the developer support. Receiving the supply of the recovered developer transported to the downstream side, along the axial direction of the developer carrier, and while stirring the excess developer and the recovered developer, the developer supply transport member; Is a developer agitating and conveying member that conveys in the opposite direction;
A developer stirring and conveying path for supplying the developer after stirring to the developer supply and conveying path;
Three developer transport paths including the developer recovery transport path, the developer supply transport path, and the developer agitation transport path are each partitioned by a partition member, and toner is supplied to the developer transport path. The developing device according to claim 1, wherein:
少なくとも潜像担持体と、前記潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、前記潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、前記静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 5,
At least a latent image carrier, a charging unit for charging the surface of the latent image carrier, a latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the latent image carrier, and the electrostatic latent image An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops a toner image.
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