JP2012008374A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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及び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.
従来、上記現像装置の一つとして、現像剤担持体の軸方向に現像剤を搬送しながら現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送路と、現像剤を攪拌しながら供給搬送路とは逆方向に搬送する攪拌搬送路とを設けて、現像剤を循環させるものが知られている。このような現像装置において、現像領域を通過した現像剤担持体上の現像剤を供給搬送路で回収すると、現像領域でトナーが消費された現像剤と供給搬送路内の現像剤とが混ざり、供給搬送路の下流側ほど現像領域を通過した現像剤が多くなる。このため、供給搬送路の下流側ほど現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度が低下し、搬送方向上流側と下流側とで画像濃度が異なるという問題があった。 Conventionally, as one of the developing devices, a supply conveyance path for supplying a developer to the developer carrying body while conveying the developer in the axial direction of the developer carrying body and a supply conveyance path for stirring the developer are: There is known an agitating / conveying path that conveys the developer in the reverse direction to circulate the developer. In such a developing device, when the developer on the developer carrying member that has passed through the development area is collected in the supply conveyance path, the developer in which the toner has been consumed in the development area and the developer in the supply conveyance path are mixed, The more developer that has passed through the development area, the more downstream the supply conveyance path. For this reason, there is a problem that the toner density of the developer supplied to the developer carrier decreases toward the downstream side of the supply conveyance path, and the image density differs between the upstream side and the downstream side in the conveyance direction.
この問題は、特許文献1に記載の現像装置のように、供給搬送路及び攪拌搬送路とは別に現像剤を回収する回収搬送路を設けることで解決できる。この現像装置では、現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送路と、供給搬送路の下方に配置され供給搬送路と反対方向に現像剤を搬送する攪拌搬送路と、現像剤担持体の下方に配置され現像剤担持体から現像剤を回収しながら供給搬送路と同方向に現像剤を搬送する回収搬送路とを備えている。供給搬送路、回収搬送路及び攪拌搬送路は、それぞれ仕切り部材によって仕切られており、攪拌搬送路の下流側端部の供給搬送路との仕切り部材には、供給搬送路に攪拌した現像剤を受け渡す開口部を設けている。また、供給搬送路の下流側端部の攪拌搬送路との仕切り部材には攪拌搬送路に余剰現像剤を受け渡す開口部、回収搬送路の下流側端部の攪拌搬送路との仕切り部材には攪拌搬送路に回収現像剤を受け渡す開口部をそれぞれ設けて、現像剤を循環させている。このように、現像剤担持体への現像剤の供給と回収との機能を分離して行うことにより、現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度が一定となり、濃度ムラの発生を防止することができる。 This problem can be solved by providing a recovery conveyance path that collects the developer separately from the supply conveyance path and the agitation conveyance path, as in the developing device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228867. In this developing device, a supply conveyance path for supplying the developer to the developer carrying member, a stirring conveyance path that is disposed below the supply conveyance path and conveys the developer in a direction opposite to the supply conveyance path, and a developer carrying member A recovery conveyance path that is disposed below and conveys the developer in the same direction as the supply conveyance path while collecting the developer from the developer carrying member is provided. The supply conveyance path, the recovery conveyance path, and the agitation conveyance path are each partitioned by a partition member, and the developer agitated in the supply conveyance path is supplied to the partition member with the supply conveyance path at the downstream end of the agitation conveyance path. A passing opening is provided. Also, the partition member for the agitating and conveying path at the downstream end of the supply conveying path is an opening for delivering the excess developer to the agitating and conveying path, and the partitioning member for the agitating and conveying path at the downstream end of the collecting and conveying path. Each has an opening for delivering the collected developer to the agitation transport path to circulate the developer. In this way, by separately performing the functions of supplying and collecting the developer to the developer carrying member, the toner concentration of the developer supplied to the developer carrying member becomes constant, and density unevenness is prevented. be able to.
また、一般的に現像装置では、現像剤担持体の回転により発生した気流により周辺空気が装置内に吸い込まれて装置内の内圧が上昇し、装置内外の圧力差によって、装置内に浮遊するトナーが、例えば現像スリーブと装置筐体の間の僅かな隙間から装置外へ飛散してしまうという不具合がある。装置内の内圧の上昇を抑えるために、特許文献2では、装置に設けた圧抜き用穴を真空吸引装置に連結することで圧力を逃がしている。しかし、真空ポンプは大型かつ高コストであり、商品の魅力を下げることになる。特許文献3には、現像装置の内圧上昇を抑えて現像装置から感光体ドラムへのトナー飛散を抑制するものとして、トナーを通過させず空気を通過させるフィルタを設けた現像装置が記載されている。これは、フィルタを介して現像装置内の気流を装置外に排出して現像装置内の内圧の上昇を抑えると共に、浮遊するトナーを気流に乗せてフィルタで捕集することで、現像装置から感光体ドラムへのトナー飛散を抑制するものである。また、フィルタは、十分な通気を確保すると共に、フィルタの目詰まりをし難くするために、現像装置の上側に設置し、効率よく現像装置内の気流を装置外に排出して内圧の上昇を抑えている。
In general, in a developing apparatus, the ambient air is sucked into the apparatus due to the air flow generated by the rotation of the developer carrier, and the internal pressure in the apparatus rises, and the toner floating in the apparatus due to the pressure difference between the inside and outside of the apparatus. However, for example, there is a problem that the image is scattered outside the apparatus from a slight gap between the developing sleeve and the apparatus housing. In order to suppress an increase in internal pressure in the apparatus, in
しかし、特許文献1の構成と特許文献3の構成を組み合わせても、開口部が現像剤の通り道となるために、攪拌搬送路の内圧が装置内上方の供給搬送路に速やかに通気せず、結局攪拌搬送路の内圧が上昇してしまう。そこで、特許文献4では、この問題を解決するために、攪拌搬送路と供給搬送路の間に連通する2つの開口部に加えて、別な開口部を、現像剤を供給搬送路から攪拌搬送路に移動させるための開口部よりも下流側かつ上方に配置している。この別な開口部によって、現像装置内で現像剤が偏り状態にならず、攪拌搬送路から現像装置上方に設けられたフィルタへの通気が確保される。また、特許文献5では現像装置のトナー補給口に接続したトナー搬送部に圧抜き用フィルタを設置している。この構成を特許文献1の構成に適用すれば、回収搬送路及び攪拌搬送路と現像装置上部との間で気流が通らなくても、回収搬送路に通じたトナー補給口及び圧抜き用フィルタを介してトナー補給口付近の内圧を外側に逃がすことができる。特許文献6では以上の問題点を踏まえ、特許文献1の構成において、回収搬送路及び攪拌搬送路の内圧を開放するために、攪拌搬送路及び供給搬送路に接続するトナー搬送部を現像装置に一体形成している。
However, even if the configuration of
本発明は、画像面積が高い画像を連続して出力しても現像スリーブ上のトナー濃度偏差が生じず、回収搬送路の内圧上昇による感光体ドラムへのトナー飛散をより簡単な方法で低減させ、コンパクトなサイズを維持し、良好な組み立て性が実現され、かつフィルタが目詰まりしない現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 According to the present invention, even if images having a large image area are continuously output, the toner density deviation on the developing sleeve does not occur, and toner scattering to the photosensitive drum due to an increase in the internal pressure of the recovery conveyance path can be reduced by a simpler method. Another object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus that maintain a compact size, achieve good assembly, and do not clog a filter.
この課題は、本発明によれば、トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持して回転により潜像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を攪拌搬送して該現像剤担持体に供給する第1現像剤攪拌搬送手段を有する第1現像剤搬送路と、該第1現像剤攪拌搬送手段よりも下方に配置され該潜像担持体との対向部通過後の該現像剤担持体から現像剤を回収して、該第1現像剤攪拌搬送手段と同方向に搬送する第2現像剤攪拌搬送手段を有する第2現像剤搬送路と、該第1現像剤攪拌搬送手段よりも下方に配置され、該第1現像剤攪拌搬送手段により該現像剤担持体に供給されずに該第1現像剤搬送路の搬送方向下流部まで搬送された現像剤と、該第2現像剤攪拌搬送手段により該現像剤担持体から回収され該第2現像剤搬送路の搬送方向下流部まで搬送された現像剤との供給を受け、該第1現像剤攪拌搬送手段と逆方向に現像剤を攪拌搬送して下流側で該第1現像剤攪拌搬送手段に受け渡す第3現像剤攪拌搬送手段を有する第3現像剤搬送路とを有し、該第1現像剤搬送路の搬送方向下流部から該第3現像剤搬送路の搬送方向上流部に現像剤を供給するための第1現像剤供給用開口部と、該第2現像剤搬送路の搬送方向下流部から該第3現像剤搬送路の搬送方向上流部に現像剤を供給するための第2現像剤供給用開口部と、該第3現像剤搬送路の搬送方向下流部から該第1現像剤搬送路の搬送方向上流部に現像剤を供給するための第3現像剤供給用開口部とを有し、該第1現像剤搬送路、該第2現像剤搬送路及び該第3現像剤搬送路は仕切り部材により仕切られる現像装置において、トナーを通過させずに空気を通過させるフィルタが該第1現像剤搬送路の上方に設けられ、画像形成装置の外側に通じた通気路が、該現像剤担持体の下部に設けられ、該第2現像剤搬送路と該通気路は仕切り部材により仕切られ、該第2現像剤搬送路と該通気路を通気するための通気用開口部が、該第2現像剤搬送路と該通気路との該仕切り部材に設けられることによって解決される。 According to the present invention, there is provided a developer carrier that carries a developer composed of toner and a magnetic carrier and conveys the developer to a portion facing the latent image carrier, and an axial direction of the developer carrier. A first developer conveying path having first developer agitating and conveying means for agitating and conveying the developer and supplying the developer to the developer carrying member, and disposed below the first developer agitating and conveying means. Second developer having a second developer agitating and conveying means for recovering the developer from the developer carrying body after passing through the portion facing the latent image carrier and conveying it in the same direction as the first developer agitating and conveying means. A developer conveying path and a lower position than the first developer agitating / conveying means, and the first developer agitating / conveying means is not supplied to the developer carrier by the first developer agitating / conveying means; And the developer carrying member by the second developer stirring and conveying means. The developer collected and transported to the downstream part in the transport direction of the second developer transport path is supplied, and the developer is stirred and transported in the direction opposite to the first developer stirring and transporting means, and the developer is transported downstream. A third developer conveying path having third developer agitating / conveying means to be transferred to the first developer agitating / conveying means, and the third developer conveying path from a downstream portion of the first developer conveying path in the conveying direction. A first developer supply opening for supplying a developer to an upstream portion in the transport direction of the first developer, and development from a downstream portion in the transport direction of the second developer transport path to an upstream portion in the transport direction of the third developer transport path A second developer supply opening for supplying the developer, and a second developer supply passage for supplying the developer from the downstream in the transport direction of the third developer transport path to the upstream in the transport direction of the first developer transport path. 3 developer supply openings, the first developer transport path, the second developer transport path, and the third developer transport path In the developing device partitioned by the partition member, a filter that allows air to pass without passing through the toner is provided above the first developer transport path, and an air passage that leads to the outside of the image forming apparatus has the developer carrying Provided in a lower portion of the body, the second developer conveyance path and the ventilation path are partitioned by a partition member, and a ventilation opening for ventilating the second developer conveyance path and the ventilation path includes the second developer conveyance path. The problem is solved by providing the partition member between the developer conveyance path and the ventilation path.
また、上記通気路は、トナーを通過させずに空気を通過させるフィルタと、上記通気路内部の空間を吸引する吸引手段とに接続していると好ましい。
さらに、上記通気用開口部は、上記現像剤担持体の長手方向に見て、現像剤が汲み上げられる範囲の外側に位置すると好ましい。
Further, it is preferable that the air passage is connected to a filter that allows air to pass through without passing toner, and a suction unit that sucks a space inside the air passage.
Further, it is preferable that the vent opening is located outside the range in which the developer is pumped up as viewed in the longitudinal direction of the developer carrier.
また、上記通気用開口部は、上記第2現像剤攪拌搬送手段の回転中心よりも上部に位置すると好ましい。
さらに、上記通気用開口部は、上記第2現像剤搬送路の搬送方向下流側であって、上記通気路の気流搬送方向の最上流部に配置されると好ましい。
また、本発明に従う画像形成装置は前述した現像装置を備えると好ましい。
Further, it is preferable that the vent opening is located above the rotation center of the second developer agitating / conveying means.
Further, it is preferable that the ventilation opening is disposed on the downstream side in the conveyance direction of the second developer conveyance path and at the most upstream portion in the airflow conveyance direction of the ventilation path.
The image forming apparatus according to the present invention preferably includes the developing device described above.
本発明によれば、現像装置の供給搬送路の上部に設けられたフィルタを介して供給搬送路における内圧が装置外に開放されると共に、回収搬送路における内圧が開口部を介して吸引ダクトに導かれ、吸引ダクトから装置外へ開放されるため、回収搬送路における内圧の上昇も効果的に抑制される。従って、回収搬送路から感光体ドラムへのトナー飛散を長期にわたって低減することができる。また、フィルタも目詰まりし難くなる。また、構造の最も簡単な回収搬送路に開口部を1つ増設するだけで良いため、装置の構造が簡単になり、装置の小型化と良好な組み立て性が実現される。さらに、回収搬送路と開口部及び吸引ダクトとの位置が近いため、回収搬送路の内圧を装置外へ効果的に排出することができる。 According to the present invention, the internal pressure in the supply conveyance path is released to the outside of the apparatus via the filter provided in the upper part of the supply conveyance path of the developing device, and the internal pressure in the recovery conveyance path is applied to the suction duct via the opening. Since it is guided and opened from the suction duct to the outside of the apparatus, an increase in the internal pressure in the recovery conveyance path is also effectively suppressed. Accordingly, it is possible to reduce toner scattering from the recovery conveyance path to the photosensitive drum over a long period of time. Also, the filter is less likely to be clogged. Further, since it is only necessary to add one opening to the recovery conveyance path having the simplest structure, the structure of the apparatus is simplified, and the apparatus can be reduced in size and can be easily assembled. Furthermore, since the positions of the collection conveyance path, the opening, and the suction duct are close, the internal pressure of the collection conveyance path can be effectively discharged out of the apparatus.
以下、本発明を画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置の要部の概略構成図である。画像形成装置は、潜像担持体である感光体ドラム100の周囲に、帯電装置21、現像装置1、中間転写装置23、クリーニング装置28等が配設されている。現像装置1は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを有し、画像形成装置内には各色に対応する画像形成部が設けられている。また、これらの下方には露光装置22が設けられている。また、中間転写装置23の側方には2次転写装置25と定着装置27とが設けられている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of the image forming apparatus according to the present embodiment. In the image forming apparatus, a charging
感光体ドラム100は、図中反時計回りに回転しながら、帯電装置21で一様に帯電され、露光装置22よりレーザーのような発光素子によって情報信号を露光されて静電潜像を形成される。感光体ドラム100上の静電潜像は、現像装置1によりトナー像化され、形成されたトナー像は中間転写装置23によって中間転写ベルト24の上に転写される。中間転写ベルト24上には、図示しない他の現像装置によるトナー像も転写可能であり、異なる色のトナーを重ねたカラー画像を作成することもできる。中間転写ベルト24上のトナー像は2次転写装置25によって転写紙26の上に転写され、更に定着装置27にて定着して永久画像を得る。感光体ドラム100上の転写残トナーはクリーニング装置28により除去され、感光体ドラム100は次の画像形成に供される。
The
図2は、現像装置の概略構成を示す断面図である。この現像装置1は、2成分現像剤を収容した現像容器2を備え、感光体ドラム100と対面した現像容器2の開口部に、現像剤担持体としての現像スリーブ11が感光体ドラム100と所定の間隔を開けて回転自在に設置されている。現像スリーブ11は非磁性材料の円筒部材からなり、矢印の方向に回転する感光体ドラム100に対して、対向部が同方向に移動する向きに回転する。現像スリーブ11の内側には磁界発生手段のマグネットローラが、現像スリーブ11の回転に対して非回転に配置されている。マグネットローラは5つの磁極N1、S1、N2、N3、S2を有している。現像スリーブ11上方の現像容器2の部分には磁性部材の規制ブレード30が取付けられ、この規制ブレード30は、マグネットローラの鉛直方向最上点に略位置した磁極S2の近傍に向けて、現像スリーブ11と非接触に配置されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the developing device. The developing
現像容器2内には第1現像剤攪拌搬送手段である供給スクリュー4、第2現像剤攪拌搬送手段である回収スクリュー6、第3現像剤攪拌搬送手段である攪拌スクリュー7をそれぞれ収容する第1現像剤搬送路としての供給搬送路2a、第2現像剤搬送路としての回収搬送路2b、第3現像剤搬送路としての攪拌搬送路2cの3つの現像剤搬送路が設けられている。供給搬送路2aと攪拌搬送路2cとは、斜め上下方向に配置されている。また、回収搬送路2bは、現像スリーブ11の現像領域下流側で、攪拌搬送路2cと略水平な側方に配置されている。
The
現像容器2内に収容された2成分現像剤は、供給スクリュー4、回収スクリュー7、攪拌スクリュー6の撹拌、搬送により供給搬送路2a、回収搬送路2b、攪拌搬送路2cを循環搬送されながら、供給搬送路2aより現像スリーブ11に供給される。現像スリーブ11に供給された現像剤は、マグネットローラの磁極N2により現像スリーブ11上に汲み上げられる。現像スリーブ11の回転にともない、現像スリーブ11上を磁極S2から磁極N1、磁極N1から磁極S1と搬送され、現像スリーブ11と感光ドラム100とが対向した現像領域にいたる。その搬送の途上で現像剤は、規制ブレード30により磁極S2と共同して磁気的に層厚を規制され、現像スリーブ11上に現像剤の薄層が形成される。現像スリーブ11内の現像領域に位置されたマグネットローラの磁極S1は現像主極であり、現像領域に搬送された現像剤は、磁極S1によって穂立ちして感光ドラム100の表面に接触し、感光ドラム100の表面に形成された静電潜像を現像する。潜像を現像した現像剤は、現像スリーブ11の回転にともない現像領域を通過し、搬送極N3を経て現像容器2内に戻され、磁極N2、N3の反発磁界により現像スリーブ11から離脱し、回収スクリュー6により回収搬送路2bに回収される。
The two-component developer accommodated in the developing
また、装置内で発生した内圧は、供給搬送路2aの上方に設置された、トナーの通過を阻止し空気の通過のみを許容するフィルタ5を介して装置外に排出される。
供給搬送路2aと斜め下方の回収搬送路2bとは第1仕切り部材31によって仕切られている。
The internal pressure generated in the apparatus is discharged outside the apparatus through a
The
回収搬送路2bと側方に配置される攪拌搬送路2cとは第2仕切り部材32によって仕切られているが、回収搬送路2bの回収スクリュー6による搬送方向下流部には、回収された現像剤を攪拌搬送路2cに供給するための現像剤供給用開口部が設けられている。図3は、回収スクリュー6による搬送方向下流部における回収搬送路2bと攪拌搬送路2cとの断面図であり、回収搬送路2bと攪拌搬送路2cとを連通する開口部2dが設けられている。
The
また、供給搬送路2aと斜め下方に配置される攪拌搬送路2cとは第3仕切り部材33により仕切られているが、供給搬送路2aの供給スクリュー4による搬送方向上流部と下流部には、現像剤を供給するための現像剤供給用開口部が設けられている。図4は、供給スクリュー4による搬送方向上流部における現像装置1の断面図であり、第3仕切り部材33に攪拌搬送路2cと供給搬送路2aとを連通する開口部2eが設けられており、現像剤は攪拌スクリュー7の回転によって供給搬送路2aに持ち上げられる。また、図5は、供給スクリュー4による搬送方向下流部における現像装置1の断面図であり、第3仕切り部材33に攪拌搬送路2cと供給搬送路2aとを連通する開口部2fが設けられている。図5に示すように、開口部2fはある水準(高さ)で設けられており、この水準を越えた現像剤は開口部2fを介して攪拌搬送路2cに戻される。現像剤は、供給搬送路2aの最下流部に向かって供給スクリュー4による搬送力を受けるが、現像剤が搬送力によって下流側でパッキングされることはなく、現像剤の水準は、開口部2fの水準と、供給スクリュー4の搬送力及び現像スリーブ11の搬送力とによって決まるある水準になる。
Further, the
本発明の特徴部として、現像スリーブ11近傍及び回収搬送路2bにおける飛散トナーを雰囲気ごと吸引して装置外に排出する通気路としての吸引ダクト35が、現像スリーブ11の下方に配置されている。吸引ダクト35は、画像形成装置の外装カバー近くに設置された、トナーを通過させずに空気を通過させるフィルタ(不図示)及び吸引手段としてのファン(不図示)に接続され、現像装置1から画像形成装置の外側に通じている。吸引ダクト35内部の空間は、このファンによって吸引されており、飛散トナーを含む空気は、ファンの手前に設置されたこのフィルタを通り、飛散トナーはフィルタに吸着され、最終的に空気のみ画像形成装置外へ排出されるようになっている。ここで、画像形成装置の外装カバー近くに設置されたフィルタは、その設計の自由度が大きく、小型化が求められる現像装置のフィルタよりも大きいものを使用することができる。
As a feature of the present invention, a
また、図6に示すように、現像装置の供給搬送路2bの搬送方向下流部において、吸引ダクト35と回収搬送路2bとの第4仕切り部材37には、飛散トナーを含む空気を回収搬送路2bから吸引ダクト35に通気するための通気用開口部としての開口部36が少なくとも1つ形成されており、これにより吸引ダクト35と回収搬送路2bは連通している。ここで、開口部36は、現像スリーブ11の長手方向に見て、現像剤が汲み上げられる範囲の外側に位置するのが好ましい。開口部36が現像剤が汲み上げられる幅よりも外側になければ、現像スリーブ11から回収搬送路2bへ落ちる現像剤がそのまま吸引ダクト35内に落ちてしまい、吸引ダクト35に落ちた現像剤は、有効に利用されずに無駄になるだけでなく、場合によっては開口部36を塞いで気流を遮断してしまうからである。同様に、開口部36は、回収スクリュー6の回転中心よりも上部に位置するのが好ましい。上部にないと回収スクリュー6によって回転搬送された現像剤が、やはり開口部36を介して吸引ダクト35内に落ちてしまうからである。
In addition, as shown in FIG. 6, in the downstream portion in the transport direction of the
このように開口部36の位置を画定することによって、回収搬送路2bで発生した圧力が開口部36及び吸引ダクト35を介して画像形成装置外へ排出されるため、現像スリーブ11下部及び回収搬送路2bにおいて内圧が上昇せず、回収搬送路2bから感光体ドラム100へのトナー飛散が増大することもない。さらに、開口部36が現像剤で塞がることが無いので、長期にわたって回収搬送路2bから感光体ドラム100へのトナー飛散を抑制することができる。
By defining the position of 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7は、現像装置1内での現像剤の流れの模式図である。図7中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。攪拌搬送路2cから現像剤の供給を受けた供給搬送路2aでは、現像スリーブ11に現像剤を供給しながら、供給スクリュー4の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像スリーブ11に供給されずに供給搬送路2aの搬送方向下流部まで搬送された余剰現像剤は第3仕切り部材33に設けられた第1現像剤供給用開口部としての開口部2fより攪拌搬送路2cに供給される。
Next, the circulation of the developer in the three developer conveyance paths will be described.
FIG. 7 is a schematic view of the developer flow in the developing
また、回収スクリュー6により現像スリーブ11から回収搬送路2bに回収され、供給搬送路2aの現像剤と同方向に搬送方向下流部まで搬送された回収現像剤は第2仕切り部材32に設けられた第2現像剤供給用開口部としての開口部2dより攪拌搬送路2cに供給される。
Further, the recovered developer that is recovered from the developing
攪拌搬送路2cでは、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌スクリュー7により攪拌し、回収搬送路2b及び供給搬送路2aの現像剤と逆方向に搬送する。そして、攪拌搬送路2cの搬送方向下流側に搬送された現像剤は、第3仕切り部材33に設けられた第3現像剤供給用開口部としての開口部2eより供給搬送路2aの搬送方向上流部に供給される。
In the
以上のように、現像剤は、3つの搬送室2a,2b,2c内と現像スリーブ11上を図中矢印の方向に移動し、現像剤と同じく現像装置1内の空気の流れも矢印のように移動する。さらに、フィルタ5から現像装置1外に排出される空気流れと、開口部36及び吸引ダクト35を介して現像装置1外に排気される空気流れも存在する。第4仕切り部材37における開口部36により、回収搬送路2bと吸引ダクト35は連通しており、吸引ダクト35内の空間は図中点線矢印の方向にファン(不図示)によって引かれているため、吸引ダクト35及び回収搬送路2b内の飛散トナーを含んだ空気はフィルタ(不図示)を介して画像形成装置外へと排出される。
As described above, the developer moves in the three
また、開口部36は、回収搬送路2bの搬送方向下流側であって、吸引ダクト35の気流搬送方向の最上流部に配置されるのが好ましい。回収搬送路2bでは現像剤と空気が搬送される下流側ほど内圧が高くなり易いため、この位置に開口部36を設けることで、開口部36及び吸引ダクト35を介して回収搬送路2bの内圧を効率的に画像形成装置外へ逃がすことができる。
Further, the
このように、フィルタ5により供給搬送路2aにおける内圧を逃がし、開口部36及び吸引ダクト35により回収搬送路2bにおける内圧を逃がすことができるため、現像装置内に収容された現像剤によって各開口部が十分に連通していない場合でも、現像装置の内圧を効果的に逃がすことができる。
As described above, the internal pressure in the
また、攪拌搬送路2cの下方には、トナー濃度センサ(不図示)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、トナー収容部(不図示)からトナー補給を行っている。攪拌搬送路2cでは攪拌スクリュー7によって、必要に応じてトナー補給口3から補給されるトナーを、回収現像剤及び余剰現像剤と攪拌しながら搬送方向下流側へ搬送する。トナーを補給する際には攪拌スクリュー7の上流にて補給すると補給から現像までの攪拌時間を長くとれるので良い。
A toner concentration sensor (not shown) is provided below the
このように現像装置1では、供給搬送路2aと回収搬送路2b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2aに混入することがない。よって、供給搬送路2aの搬送方向下流側ほど現像スリーブ11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。また、回収搬送路2bと攪拌搬送路2c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2aに供給されるため、供給搬送路2a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。このように、供給搬送路2a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2a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。
As described above, the developing
また、図4に示す供給搬送路2aの搬送方向上流部では、斜め下方に配置される攪拌搬送路2cから上方の供給搬送路2aへ現像剤を供給するものである。この現像剤の受け渡しは、攪拌スクリュー7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開口部2eより現像剤を溢れさせて供給搬送路2aに現像剤を供給するものである。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。現像装置1では、供給搬送路2aを攪拌搬送路2cの斜め上方になるように配置することにより、供給搬送路2aを攪拌搬送路2cの垂直上方に設け、現像剤を持ち上げるものに比べて、上方への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。
Further, in the upstream portion in the conveyance direction of the
しかしながら、このような構成において本発明のような開口部36が無いと、現像剤の供給搬送路2a内でのバランスによっては、現像装置の回収搬送路2b及び攪拌搬送路2cで発生した内圧が下がらなくなることがある。
However, in such a configuration, if there is no
供給搬送路2aと攪拌搬送路2cの長手方向の断面図は図8に示されるようになっている。一般に、現像剤の流動性の変化とトナー濃度の変化により現像装置内の現像剤の分布は変化するため、図9に示すような現像剤分布になり得る。図9に示すように開口部2fが現像剤によって完全に塞がれてしまうと、回収搬送路2b及び攪拌搬送路2cで発生した内圧が装置上方のフィルタ5まで達することができず、回収搬送路2bと現像スリーブ11の間のギャップを介して、回収搬送路2bから感光体ドラム100へのトナー飛散が発生又は増大してしまう。
A longitudinal sectional view of the
本発明によれば、前述のように現像装置に吸引ダクト35及び開口部36を設けることで、この問題を解決することができる。現像装置に吸引ダクト35及び開口部36を設けることによる効果を以下のようにして比較・検証した。
According to the present invention, this problem can be solved by providing the developing device with the
カラーコピー機として「Imagio MP C7500」(商品名:株式会社リコー製)を使用し、この現像装置に吸引ダクトを追加して、吸引ダクトと回収搬送路の間の仕切り部材に現像スリーブの手前側端部の直下位置で5mm角の開口部を形成し、現像剤排出スクリューを取り外し、本発明の実施例の現像装置とした。また、比較例として、単に吸引ダクトと回収搬送路の間の仕切り部材の穴を塞いだものを使用した。また、吸引ダクトとして「D2X−05TL」(商品名:日本電産株式会社製)を使用して、現像装置の奥側から吸引ダクトを吸引した。現像装置には、カラーコピー機に同梱されたブラック現像剤をセットし、トナーは同様に同梱されたブラックトナー「imagio MP Pトナーブラック C7500」(商品名:株式会社リコー製)を使用した。 “Imagio MP C7500” (trade name: manufactured by Ricoh Co., Ltd.) is used as a color copier, a suction duct is added to this developing device, and the front side of the developing sleeve is placed on the partition member between the suction duct and the collection conveyance path An opening of 5 mm square was formed at a position directly below the end, the developer discharge screw was removed, and the developing device of the example of the present invention was obtained. Further, as a comparative example, the one in which the hole of the partition member between the suction duct and the collection conveyance path is simply closed is used. Further, “D2X-05TL” (trade name: manufactured by Nidec Corporation) was used as the suction duct, and the suction duct was sucked from the back side of the developing device. The black developer supplied with the color copier was set in the developing device, and the black toner “image MP P Toner Black C7500” (trade name: manufactured by Ricoh Co., Ltd.) was also used as the toner. .
この現像装置において、各スクリューと現像スリーブを回転駆動させ、トナーを足しながら、現像剤のトナー濃度に対する現像装置の内圧とトナー飛散量を測定した。トナー濃度が上昇すると、現像剤の嵩が増えるので、図9に示すような現像剤状態になり、内圧の上昇とトナー飛散が生じ易い。トナーをトナー補給口から追加し、スクリューにより現像装置内の現像剤を1分間攪拌し、次の1分間攪拌時の内圧測定値とトナー飛散量測定値を平均して比較した。 In this developing device, each screw and developing sleeve were rotationally driven, and while adding toner, the internal pressure of the developing device and the amount of scattered toner with respect to the toner concentration of the developer were measured. When the toner concentration is increased, the bulk of the developer is increased, so that the developer state as shown in FIG. 9 is obtained, and the internal pressure is increased and the toner is likely to be scattered. Toner was added from the toner replenishing port, the developer in the developing device was stirred for 1 minute with a screw, and the measured internal pressure value and the measured toner scattering amount during the next 1 minute stirring were averaged and compared.
現像スリーブ手前側(回収搬送路2bの下流部、画像形成装置本体手前側)の現像装置内圧は、回収搬送路の、現像スリーブ手前端部の直下位置から約10mm手前の位置であって、回収スクリュー6の真上位置に開口部を開け、その位置の圧力を「精密デジタル圧力計 GC15」(商品名:長野計器株式会社製)を使用して測定した。
現像スリーブ近傍のトナー飛散量は、現像スリーブの手前側端部に向かって水平に50mm離れた位置で、「デジタル粉塵計 DustTrak Model 8520」(商品名:TSI社製)を使用して測定した。
The internal pressure of the developing device on the front side of the developing sleeve (the downstream side of the
The toner scattering amount in the vicinity of the developing sleeve was measured by using “Digital Dust Meter DustTrak Model 8520” (trade name: manufactured by TSI) at a position horizontally spaced 50 mm toward the front end of the developing sleeve.
測定結果として、回収搬送路の内圧とトナー濃度の関係を図10に、現像スリーブ手前側近傍位置の粉塵量とトナー濃度の関係を図11にそれぞれ示す。図示のように、実施例における吸引ダクトと回収搬送路の間の仕切り部材に開口部を形成した構成では、飛散トナーを含む空気をこの開口部を介して吸引ダクトに導き、トナーをフィルタ(不図示)で吸着して、空気のみを現像装置及び画像形成装置外へ排出するため、トナー濃度上昇時でも現像装置内圧とトナー飛散量の上昇は共に抑制されていた。しかしながら、比較例である吸引ダクトと回収搬送路の間の仕切り部材に開口部が形成されていない構成では、トナー濃度が10重量%以上になると現像装置内圧は上昇し、トナー飛散量も増大していた。このように、本発明によればトナー濃度上昇時でも従来よりも現像装置内圧が抑えられ、トナー飛散量も上昇しないことが判明した。 As a measurement result, FIG. 10 shows the relationship between the internal pressure of the collection conveyance path and the toner concentration, and FIG. 11 shows the relationship between the dust amount near the developing sleeve front side and the toner concentration. As shown in the drawing, in the configuration in which an opening is formed in the partition member between the suction duct and the collection conveyance path in the embodiment, air containing scattered toner is guided to the suction duct through this opening, and the toner is filtered (not filtered). In the drawing, only air is discharged to the outside of the developing device and the image forming apparatus. Therefore, both the increase in the internal pressure of the developing device and the amount of scattered toner are suppressed even when the toner concentration is increased. However, in the configuration in which the opening portion is not formed in the partition member between the suction duct and the collection conveyance path, which is a comparative example, when the toner concentration becomes 10% by weight or more, the internal pressure of the developing device increases and the amount of toner scattering increases. It was. Thus, according to the present invention, it has been found that even when the toner concentration is increased, the internal pressure of the developing device can be suppressed more than before, and the amount of scattered toner is not increased.
なお、特許文献4、特許文献5及び特許文献6は本発明と同様の課題を解決しようとしているが、それぞれ次のような問題を残している。
図12は、本発明との比較例として特許文献4の現像装置の構成を示す図である。図示のように、攪拌搬送路2cと供給搬送路2aを連通する3つの開口部が設けられているため、装置は比較的複雑となり、現像装置の組み立ての工数が増大してしまう。一方、本発明の現像装置1の構成を示す図7では、攪拌搬送路2cと供給搬送路2aを連通する開口部は2つで足りるため、現像装置1の組み立てはより容易である。また、回収搬送路2bと開口部2gとの位置が遠いため、回収搬送路2bの現像スリーブ位置での内圧を十分に抜き難い。一方、本発明の現像装置1の構成を示す図6では、回収搬送路2bと開口部36及び吸引ダクト35との位置が近いため、回収搬送路2bにおける内圧を十分に抜くことができる。
In addition, although
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a developing device of
図13は、本発明との別な比較例として、特許文献5に記載されたような、現像装置のトナー補給口3に接続する、圧抜き用フィルタ5aを有するトナー搬送部120を備えた現像装置を示している。回収搬送路2bにおいて発生した圧力はトナー補給口3及びトナー搬送部120のフィルタ5aを介して現像装置の外部に排出される。しかし、現像剤を上方へ持ち上げる必要のある現像装置で図9の状態となると、現像装置内の空気が流通しないため、特許文献5の現像装置よりも遥かに内圧が高まる。よって、トナー補給口3を通じて装置外に空気を逃がす場合、トナー混じりの空気の排気量が増え、フィルタが早く寿命に達してしまう。また、特許文献5では狭い空間に小さいフィルタを配置するのでフィルタの目詰まりが発生し易いが、本発明では、大きめのフィルタ5及び吸引ダクト35の大きい排出口に備えられた大きめのフィルタ(不図示)を使用するので、これらのフィルタの目詰まりが生じ難い。また、回収搬送路2bと攪拌搬送路2cに設けられたトナー補給口3との位置が遠いため、回収搬送路2bの現像スリーブ位置での内圧を十分に抜き難い。
FIG. 13 shows, as another comparative example with the present invention, a development provided with a
図14は、本発明との比較例として特許文献6の現像装置の構成を示す図である。この現像装置には、トナー搬送部90が一体形成されており、トナー搬送部90は、トナーが攪拌搬送路2cに自由落下するための直線状の基体91とそこから水平方向に延在した圧抜き部分92を有し、基体91の側面の一部は圧抜き部分92によって供給搬送路2aに接続し、圧抜き部分92内に圧力バイパス経路3bが形成されている。圧力バイパス経路3bを介して供給搬送路2aへ導かれた装置内圧は、供給搬送路2aの大きめの空間により減圧されて、減圧後にフィルタ5を通じて装置外に排出される。トナー補給口3付近で発生した高い内圧は減圧されてからフィルタ5を通過するために、トナーが飛散せずに下方に落ち易く、フィルタ5の目詰まりも発生し難い。しかし、供給搬送路2aにおける開口が増えている分、やや複雑な構成になっている。また、回収搬送路2bとトナー補給口3や圧力バイパス経路3bとの位置が遠いため、回収搬送路2bの現像スリーブ位置での内圧を十分に抜き難い。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a developing device of
前述のように、現像装置1には、供給搬送路2aに現像剤、トナー又は空気が通過する開口を4つ(フィルタ5の部分、開口部2e、開口部2f、現像スリーブ11の部分)有し、回収搬送路2bに現像剤、トナー又は空気が通過する開口を2つ(開口部2d、現像スリーブ11の部分)有し、攪拌搬送路2cに現像剤、トナー又は空気が通過する開口を4つ(開口部2d、トナー補給口3、開口部2e、開口部2f)有するものがある。このような現像装置1において、本発明によれば、吸引ダクト35を設け、最も構造の簡単な回収搬送路2bに開口部36を形成するため、現像装置1は設計が簡単になり、従来よりも単純な構造で実現され、低コストで済む。
As described above, the developing
1 現像装置
2a 供給搬送路(第1現像剤搬送路)
2b 回収搬送路(第2現像剤搬送路)
2c 攪拌搬送路(第3現像剤搬送路)
2d 開口部(第2現像剤供給用開口部)
2e 開口部(第3現像剤供給用開口部)
2f 開口部(第1現像剤供給用開口部)
3 トナー補給口
4 供給スクリュー(第1現像剤攪拌搬送手段)
5 フィルタ
6 回収スクリュー(第2現像剤攪拌搬送手段)
7 攪拌スクリュー(第3現像剤攪拌搬送手段)
11 現像スリーブ(現像剤担持体)
35 吸引ダクト(通気路)
36 開口部(通気用開口部)
100 感光体ドラム(潜像担持体)
1 Developing
2b Collection transport path (second developer transport path)
2c Agitation conveyance path (third developer conveyance path)
2d opening (second developer supply opening)
2e Opening (third developer supply opening)
2f opening (first developer supply opening)
3
5
7 Stirring screw (third developer stirring and conveying means)
11 Development sleeve (developer carrier)
35 Suction duct (ventilation passage)
36 Opening (ventilation opening)
100 Photosensitive drum (latent image carrier)
Claims (6)
該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を攪拌搬送して該現像剤担持体に供給する第1現像剤攪拌搬送手段を有する第1現像剤搬送路と、
該第1現像剤攪拌搬送手段よりも下方に配置され該潜像担持体との対向部通過後の該現像剤担持体から現像剤を回収して、該第1現像剤攪拌搬送手段と同方向に搬送する第2現像剤攪拌搬送手段を有する第2現像剤搬送路と、
該第1現像剤攪拌搬送手段よりも下方に配置され、該第1現像剤攪拌搬送手段により該現像剤担持体に供給されずに該第1現像剤搬送路の搬送方向下流部まで搬送された現像剤と、該第2現像剤攪拌搬送手段により該現像剤担持体から回収され該第2現像剤搬送路の搬送方向下流部まで搬送された現像剤との供給を受け、該第1現像剤攪拌搬送手段と逆方向に現像剤を攪拌搬送して下流側で該第1現像剤攪拌搬送手段に受け渡す第3現像剤攪拌搬送手段を有する第3現像剤搬送路とを有し、
該第1現像剤搬送路の搬送方向下流部から該第3現像剤搬送路の搬送方向上流部に現像剤を供給するための第1現像剤供給用開口部と、該第2現像剤搬送路の搬送方向下流部から該第3現像剤搬送路の搬送方向上流部に現像剤を供給するための第2現像剤供給用開口部と、該第3現像剤搬送路の搬送方向下流部から該第1現像剤搬送路の搬送方向上流部に現像剤を供給するための第3現像剤供給用開口部とを有し、
該第1現像剤搬送路、該第2現像剤搬送路及び該第3現像剤搬送路は仕切り部材により仕切られる現像装置において、
トナーを通過させずに空気を通過させるフィルタが該第1現像剤搬送路の上方に設けられ、
画像形成装置の外側に通じた通気路が、該現像剤担持体の下部に設けられ、
該第2現像剤搬送路と該通気路は仕切り部材により仕切られ、
該第2現像剤搬送路と該通気路を通気するための通気用開口部が、該第2現像剤搬送路と該通気路との該仕切り部材に設けられることを特徴とする現像装置。 A developer carrier that carries a developer composed of toner and a magnetic carrier and conveys the developer to a portion facing the latent image carrier by rotation;
A first developer conveying path having first developer agitating and conveying means for agitating and conveying the developer along the axial direction of the developer carrying member and supplying the developer to the developer carrying member;
The developer is disposed below the first developer agitating / conveying means, and the developer is recovered from the developer carrying body after passing through the portion facing the latent image carrier, and is in the same direction as the first developer agitating / conveying means. A second developer conveying path having a second developer stirring and conveying means for conveying
The first developer agitating / conveying means is disposed below the first developer agitating / conveying means, and is not supplied to the developer carrier by the first developer agitating / conveying means, but is conveyed to the downstream portion in the conveying direction of the first developer conveying path. The first developer is supplied with the developer and the developer collected from the developer carrier by the second developer agitating and conveying means and conveyed to the downstream portion in the conveying direction of the second developer conveying path. A third developer conveying path having third developer agitating and conveying means that agitates and conveys the developer in the opposite direction to the agitating and conveying means and delivers the developer to the first developer agitating and conveying means on the downstream side;
A first developer supply opening for supplying a developer from a downstream part in the transport direction of the first developer transport path to an upstream part in the transport direction of the third developer transport path; and the second developer transport path A second developer supply opening for supplying developer from a downstream portion in the transport direction to an upstream portion in the transport direction of the third developer transport path, and a downstream portion in the transport direction of the third developer transport path. A third developer supply opening for supplying the developer to the upstream portion in the transport direction of the first developer transport path;
In the developing device in which the first developer transport path, the second developer transport path, and the third developer transport path are partitioned by a partition member,
A filter that allows air to pass without passing toner is provided above the first developer transport path;
An air passage leading to the outside of the image forming apparatus is provided at a lower portion of the developer carrier;
The second developer conveyance path and the ventilation path are partitioned by a partition member,
A developing device, wherein a vent opening for venting the second developer transport path and the vent path is provided in the partition member between the second developer transport path and the vent path.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
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JP2016200790A (en) * | 2015-04-07 | 2016-12-01 | 株式会社リコー | Powder storage container, developing device, process unit, and image forming apparatus |
JP2019008103A (en) * | 2017-06-23 | 2019-01-17 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus and developing device |
-
2010
- 2010-06-25 JP JP2010144830A patent/JP2012008374A/en active Pending
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