JP5660456B2 - Developing device, and process cartridge and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Description
本発明は、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いる現像装置、並びに、これを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device using a two-component developer including toner and a carrier, and a process cartridge and an image forming apparatus provided with the developing device.
プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に用いられるこの種の現像装置は、一般に、現像剤担持体に沿って現像剤担持体回転軸方向に延びる現像剤供給搬送路中を搬送されている二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という。)を、回転している現像剤担持体の表面に担持させ、現像剤担持体の回転により現像剤を現像領域へ供給する。従来の現像装置の中には、現像領域でトナーを消費した現像剤担持体表面上の現像済み現像剤を再び現像剤供給搬送路へ戻す供給回収一体方式を採用するものがある。この供給回収一体方式の現像装置は、現像剤供給搬送路を流れる現像剤のトナー濃度が現像剤搬送方向下流(以下、単に「下流」という。)側ほど低くなるため、現像領域に供給される現像剤において現像剤担持体回転軸方向にトナー濃度のムラが生じるという欠点がある。このようなトナー濃度のムラは、記録材上に形成される画像の濃度ムラとなって現れやすいので、解消することが望まれる。 This type of developing device used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine is generally transported along a developer carrying body in a developer supply carrying path extending in the direction of the developer carrying body rotation axis. A two-component developer (hereinafter simply referred to as “developer”) is carried on the surface of the rotating developer carrying member, and the developer is supplied to the developing region by the rotation of the developer carrying member. Some conventional developing devices employ a supply / recovery integrated system in which the developed developer on the surface of the developer carrying member that has consumed toner in the development region is returned to the developer supply / conveyance path. In this supply / collection-integrated developing device, the toner density of the developer flowing in the developer supply / conveyance path becomes lower toward the downstream side in the developer conveyance direction (hereinafter, simply referred to as “downstream”), and thus is supplied to the development region. In the developer, there is a drawback that unevenness of toner density occurs in the direction of the rotation axis of the developer carrier. Such toner density unevenness is likely to appear as density unevenness in the image formed on the recording material, and is therefore desired to be eliminated.
この欠点を解消し得る現像装置としては、現像領域でトナーを消費した現像剤担持体表面上の現像済み現像剤を現像剤供給搬送路とは別の搬送路である現像剤回収搬送路へ回収する供給回収分離方式を採用するものがある(例えば特許文献1)。この供給回収分離方式の現像装置は、現像剤供給搬送路を流れる現像剤のトナー濃度が現像剤搬送方向にわたって一定に維持される。よって、現像領域に供給される現像剤において現像剤担持体回転軸方向にトナー濃度のムラが生じることはなく、上述した欠点が解消される。 As a developing device that can eliminate this drawback, the developed developer on the surface of the developer carrying member that has consumed toner in the developing region is collected in a developer collecting conveyance path that is a conveyance path different from the developer supply conveyance path. There is one that employs a supply / recovery separation system (for example, Patent Document 1). In the supply / separation type developing device, the toner concentration of the developer flowing in the developer supply / conveyance path is maintained constant over the developer conveyance direction. Therefore, in the developer supplied to the development area, toner density unevenness does not occur in the direction of the rotation axis of the developer carrying member, and the above-described drawbacks are solved.
上述した供給回収分離方式の現像装置では、現像剤回収搬送路内において、その現像剤回収搬送路に沿って配置される現像剤担持体から現像剤を回収しながら下流側端部まで現像剤が搬送される。よって、現像剤回収搬送路内を流れる現像剤の量は、下流側ほど多くなる。しかも、現像剤回収搬送路の下流端では、別の搬送路(以下、当該別の搬送路が現像剤供給搬送路である場合を例に挙げて説明する。)の上流端へ現像剤を移送するために現像剤の搬送方向が大きく変更され、これにより現像剤の搬送速度が大きく落ち込む。そのため、現像剤回収搬送路の下流端に存在する現像剤は、現像剤回収搬送路内を後から搬送されてくる現像剤によって押し込まれることになり、現像剤回収搬送路の下流端では現像剤が詰まった状態になる。 In the above-described supply / recovery separation type developing device, the developer is collected to the downstream end while collecting the developer from the developer carrier disposed along the developer collecting / conveying path in the developer collecting / conveying path. Be transported. Therefore, the amount of the developer flowing in the developer recovery conveyance path increases toward the downstream side. In addition, at the downstream end of the developer collection transport path, the developer is transferred to the upstream end of another transport path (hereinafter, the case where the separate transport path is a developer supply transport path will be described as an example). Therefore, the developer transport direction is changed greatly, and the developer transport speed is greatly reduced. Therefore, the developer existing at the downstream end of the developer recovery transport path is pushed by the developer transported later in the developer recovery transport path, and at the downstream end of the developer recovery transport path Becomes clogged.
特に、現像剤供給搬送路が現像剤回収搬送路の上方に位置する構成では、現像剤回収搬送路の下流端において現像剤の自重に反して現像剤を持ち上げて移送させる必要がある。そのため、現像剤回収搬送路の下流端での現像剤搬送速度の落ち込みが大きく、現像剤回収搬送路の下流端での現像剤の詰まり具合は大きいものとなる。しかも、この構成においては、現像剤回収搬送路の下流端から現像剤供給搬送路の上流端へ移送された現像剤の自重が現像剤回収搬送路の下流端の現像剤に加わるため、現像剤回収搬送路の下流端での現像剤の詰まり具合は大きい。 In particular, in a configuration in which the developer supply transport path is positioned above the developer recovery transport path, it is necessary to lift and transport the developer against the developer's own weight at the downstream end of the developer recovery transport path. For this reason, the drop in the developer conveyance speed at the downstream end of the developer collection conveyance path is large, and the degree of clogging of the developer at the downstream end of the developer collection conveyance path becomes large. In addition, in this configuration, the developer weight transferred from the downstream end of the developer recovery transport path to the upstream end of the developer supply transport path is added to the developer at the downstream end of the developer recovery transport path. The degree of clogging of the developer at the downstream end of the collection conveyance path is large.
このように、上述した供給回収分離方式の現像装置では、現像剤回収搬送路の下流端で現像剤が詰まった状態になるので、その現像剤には大きなストレスが加わる。特に、非画像形成動作時等において現像装置内の現像剤搬送を停止している期間には、現像剤中の空気が抜けて現像剤が締まった状態になる。この場合、現像剤回収搬送路の下流端に存在する現像剤は、もともと詰まった状態であるのに、現像剤搬送が停止すると、その詰まり具合は更に高まってしまう。その結果、現像剤搬送を再開するときには、このように詰まり具合が高い状態の現像剤に対し、搬送部材によって搬送力を付与して強引に動かすことになる。よって、現像剤回収搬送路の下流端に存在する現像剤は、現像剤搬送再開時に非常に大きなストレスを受けることになる。これが原因で、上述した供給回収分離方式の現像装置は、現像剤の劣化が進行しやすいという問題があった。
また、このように詰まり具合が高い状態の現像剤を現像剤搬送の再開時に搬送部材によって強引に動かす際には、大きな駆動負荷トルクが発生する。そのため、その搬送部材の駆動源に過大な負荷がかかり、現像装置の動作が停止して画像形成が中断してしまうという事態が起こり得るという問題もあった。
In this way, in the above-described supply / recovery separation type developing device, the developer is clogged at the downstream end of the developer collecting / conveying path, so that a large stress is applied to the developer. In particular, during a period when the developer conveyance in the developing device is stopped during a non-image forming operation or the like, the air in the developer is released and the developer is tightened. In this case, the developer present at the downstream end of the developer recovery conveyance path is originally clogged, but when the developer conveyance stops, the degree of clogging further increases. As a result, when the developer conveyance is resumed, the developer having such a high degree of clogging is forcedly moved by applying a conveyance force by the conveyance member. Therefore, the developer present at the downstream end of the developer recovery transport path is subjected to very large stress when the developer transport is resumed. For this reason, the above-described developing device of the supply / recovery separation system has a problem that the deterioration of the developer easily proceeds.
Further, when the developer in such a high clogging state is forcibly moved by the conveying member when the developer conveyance is resumed, a large driving load torque is generated. For this reason, there is a problem that an excessive load is applied to the drive source of the conveying member, and the operation of the developing device stops and the image formation is interrupted.
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤劣化の進行を遅らせることが可能であるとともに、駆動源に過大な負荷が加わることを回避することが可能な供給回収分離方式の現像装置、並びに、これを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to be able to delay the progress of developer deterioration and to avoid applying an excessive load to the drive source. It is an object to provide a developing device of a possible supply / recovery separation system, and a process cartridge and an image forming apparatus including the same.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、現像剤担持体に沿って現像剤担持体回転軸方向に延びる現像剤供給搬送路中を搬送されているトナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤を、回転している該現像剤担持体の表面に担持させることにより、該現像剤担持体の表面に担持された二成分現像剤を現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを潜像担持体表面上の潜像に付着させて該潜像を現像するとともに、現像領域を通過した二成分現像剤を該現像剤担持体から該現像剤供給搬送路とは別の搬送路である現像剤回収搬送路に回収する現像装置において、回転軸周りに螺旋状の羽部が設けられ、その回転軸が駆動することでその回転軸方向に沿って二成分現像剤を現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側へ搬送する搬送スクリューである搬送部材によって上記現像剤回収搬送路内を現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された二成分現像剤を、該現像剤回収搬送路とは異なる他の搬送路を介して又は該他の搬送路を介さずに、上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流側端部へ搬送することで、二成分現像剤を循環搬送する循環搬送機構と、上記搬送部材の駆動が停止した後に、上記搬送部材を上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向上流側へ変位させることにより、上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部に存在する二成分現像剤を該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向上流側へ後退させる現像剤後退手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記現像剤後退手段は、上記搬送部材を上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向上流側へ変位させる方向に付勢する付勢手段を備え、該搬送部材の駆動中は該搬送部材の駆動力を利用して該付勢手段の付勢力に抗して該搬送部材が該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側へ変位させるものであることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の現像装置において、上記現像剤後退手段は、ソレノイドが発生させる磁力によって上記搬送部材を変位させるものであることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置において、上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部に存在する二成分現像剤の搬送先である上記他の搬送路若しくは上記現像剤供給搬送路は、該現像剤回収搬送路の上方に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、現像剤担持体に沿って現像剤担持体回転軸方向に延びる現像剤供給搬送路中を搬送されているトナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤を、回転している該現像剤担持体の表面に担持させることにより、該現像剤担持体の表面に担持された二成分現像剤を現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを潜像担持体表面上の潜像に付着させて該潜像を現像するとともに、現像領域を通過した二成分現像剤を該現像剤担持体から該現像剤供給搬送路とは別の搬送路である現像剤回収搬送路に回収する現像装置において、上記現像剤回収搬送路内を搬送部材によって現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された二成分現像剤を、該現像剤回収搬送路とは異なる他の搬送路を介して又は該他の搬送路を介さずに、上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流側端部へ搬送することで、二成分現像剤を循環搬送する循環搬送機構を有しており、上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部に存在する二成分現像剤の搬送先である上記他の搬送路若しくは上記現像剤供給搬送路は、該現像剤回収搬送路の上方に配置されており、上記搬送部材の駆動が停止した後に、上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部領域の容積を拡大し、該搬送部材の駆動が開始した後に、拡大した容積を元に戻す容積可変手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、現像剤担持体に沿って現像剤担持体回転軸方向に延びる現像剤供給搬送路中を搬送されているトナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤を、回転している該現像剤担持体の表面に担持させることにより、該現像剤担持体の表面に担持された二成分現像剤を現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを潜像担持体表面上の潜像に付着させて該潜像を現像するとともに、現像領域を通過した二成分現像剤を該現像剤担持体から該現像剤供給搬送路とは別の搬送路である現像剤回収搬送路に回収する現像装置において、上記現像剤回収搬送路内を搬送部材によって現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された二成分現像剤を、該現像剤回収搬送路とは異なる他の搬送路を介して又は該他の搬送路を介さずに、上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流側端部へ搬送することで、二成分現像剤を循環搬送する循環搬送機構を有しており、上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部に存在する二成分現像剤の搬送先である上記他の搬送路若しくは上記現像剤供給搬送路は、該現像剤回収搬送路の上方に配置されており、上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部領域における搬送路壁部の一部分を可撓性部材で形成し、該現像剤搬送方向下流側端部領域に存在する現像剤の内圧上昇によって該可撓性部材が撓むことにより、該現像剤搬送方向下流側端部領域の容積を拡大可能に構成し、上記可撓性部材の撓みを規制する撓み規制部材と、上記搬送部材の駆動開始時を含む所定期間は、上記撓み規制部材による規制を解除し、該所定期間を除いた該搬送部材の駆動期間中は、該撓み規制部材により上記可撓性部材の撓みを規制する規制制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の現像装置において、上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部領域に存在する現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段が該現像剤回収搬送路の外部に設けられており、上記トナー濃度検知手段は、上記可撓性部材を介してトナー濃度を検知することを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の現像装置において、上記トナー濃度検知手段は上記可撓性部材上に取り付けられていることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、潜像担持体と該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを一体的に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤により該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを有し、該現像装置により該潜像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材へ転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect , the developer retracting means biases the conveying member in a direction in which the conveying member is displaced upstream in the developer conveying direction of the developer recovery conveying path. An urging means, and while the conveying member is being driven, the conveying member utilizes the driving force of the conveying member to resist the urging force of the urging means, and the conveying member is downstream of the developer collection conveying path in the developer conveying direction. It is characterized in that it is displaced.
According to a third aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect , the developer retracting means displaces the conveying member by a magnetic force generated by a solenoid.
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, the two-component developer present at the downstream end of the developer recovery transport path in the developer transport direction is provided. The other transport path or the developer supply transport path as described above is arranged above the developer recovery transport path.
According to a fifth aspect of the present invention, a two-component developer including a toner and a carrier that are conveyed in a developer supply conveyance path extending in a developer carrying member rotation axis direction along the developer carrying member is rotated. The two-component developer carried on the surface of the developer carrying member is transported to the development area by being carried on the surface of the developer carrying body, and the toner in the two-component developer is transferred to the development area. The latent image is developed by being attached to the latent image on the surface of the latent image carrier, and the two-component developer that has passed through the development area is transported from the developer carrier to a transport path different from the developer supply transport path. In the developing device that collects in a certain developer collection conveyance path, the two-component developer conveyed to the downstream end in the developer conveyance direction by the conveyance member in the developer collection conveyance path is referred to as the developer collection conveyance path. Through another different transport path or without the other transport path, It has a circulating transport mechanism for circulating and transporting the two-component developer by transporting it to the upstream end of the developer supply transport path in the developer transport direction, and downstream of the developer recovery transport path in the developer transport direction. The other transport path or the developer supply transport path, which is the transport destination of the two-component developer existing at the side end, is disposed above the developer recovery transport path, and the drive of the transport member is stopped. And a volume variable means for expanding the volume of the downstream end region in the developer transport direction of the developer recovery transport path and returning the expanded volume to the original volume after driving of the transport member is started. It is a feature.
According to a sixth aspect of the present invention, a two-component developer including a toner and a carrier that are conveyed in a developer supply conveyance path extending in the direction of the rotation axis of the developer carrier along the developer carrier is rotated. The two-component developer carried on the surface of the developer carrying member is transported to the development area by being carried on the surface of the developer carrying body, and the toner in the two-component developer is transferred to the development area. The latent image is developed by being attached to the latent image on the surface of the latent image carrier, and the two-component developer that has passed through the development area is transported from the developer carrier to a transport path different from the developer supply transport path. In the developing device that collects in a certain developer collection conveyance path, the two-component developer conveyed to the downstream end in the developer conveyance direction by the conveyance member in the developer collection conveyance path is referred to as the developer collection conveyance path. Through another different transport path or without the other transport path, It has a circulating transport mechanism for circulating and transporting the two-component developer by transporting it to the upstream end of the developer supply transport path in the developer transport direction, and downstream of the developer recovery transport path in the developer transport direction. The other transport path or the developer supply transport path, which is the transport destination of the two-component developer present at the side end, is disposed above the developer recovery transport path, and is connected to the developer recovery transport path. A portion of the conveyance path wall portion in the downstream end region in the developer conveyance direction is formed of a flexible member, and the flexible member is caused by an increase in the internal pressure of the developer existing in the downstream end region in the developer conveyance direction. By bending, the volume of the downstream end region in the developer conveyance direction is configured to be enlarged, and a predetermined time period including a deflection regulating member that regulates the deflection of the flexible member, and the start of driving of the conveyance member Cancels the regulation by the deflection regulating member, and the predetermined period During drive period conveying member excluding, due該撓seen regulating member is characterized in that provided a regulating control means for regulating the deflection of the flexible member.
Further, the invention according to claim 7 is the developing device according to claim 6 , wherein the toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer existing in the downstream end region in the developer transport direction of the developer recovery transport path Provided outside the developer collecting and conveying path, the toner concentration detecting means detects the toner concentration via the flexible member.
According to an eighth aspect of the present invention, in the developing device according to the seventh aspect , the toner density detecting means is mounted on the flexible member.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a process in which the latent image carrier and the developing device for developing the latent image on the latent image carrier are integrally supported and detachably attached to the image forming apparatus main body. In the cartridge, the developing device according to any one of
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a latent image bearing member, a latent image forming means for forming a latent image on the latent image bearing member, and a two-component developer containing a toner and a carrier. An image forming apparatus including: a developing device that develops a latent image; and a toner image formed on the latent image carrier by the developing device is finally transferred to a recording material to form an image on the recording material In the apparatus, the developing device according to any one of
請求項1に係る発明においては、搬送スクリューである搬送部材の駆動が停止した後、現像剤後退手段によってその搬送部材を現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向上流側へ変位させることにより、現像剤回収搬送路下流側端部の現像剤を現像剤搬送方向とは逆方向へ後退させ、当該下流側端部の現像剤量を減らすことができる。これにより、現像剤回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合を軽減できるので、搬送部材の駆動開始時に現像剤へ加えられるストレスが小さくなり、現像剤の劣化進行を遅らせることができる。また、現像剤回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合を軽減できる結果、搬送部材の駆動源の駆動開始時における駆動負荷トルクが小さくなり、駆動源に加わる負荷が軽減される。
In the invention according to
また、請求項5に係る発明においては、搬送部材の駆動が停止した後、容積可変手段によって、現像剤回収搬送路の下流側端部領域の容積が拡大される。これにより、現像剤回収搬送路の下流側端部の現像剤は拡大された領域部分に流れ出る。これに伴い、現像剤回収搬送路の上方に位置する搬送先搬送路の上流側端部に溜まっていた現像剤が現像剤回収搬送路の下流側端部に落下して流れ込んでくることになる。その結果、搬送先搬送路の上流側端部における現像剤量を減らすことができるので、搬送部材の駆動を開始して現像剤回収搬送路下流側端部の現像剤を搬送先搬送路の上流側端部に向けて搬送する際、当該下流側端部の現像剤の搬送先搬送路側への移動負荷が軽減される。したがって、搬送部材の駆動開始時に現像剤へ加えられるストレスが小さくなり、現像剤の劣化進行を遅らせることができる。また、現像剤回収搬送路下流側端部の現像剤が搬送先搬送路の上流端へ移動する際の移動負荷が軽減される結果、搬送部材の駆動源の駆動開始時における駆動負荷トルクが小さくなり、駆動源に加わる負荷が軽減される。
ここで、拡大した容積は、搬送部材の駆動が開始した後に容積可変手段によって元に戻される。駆動停止期間に締まった状態の現像剤は、搬送部材の駆動開始時における僅かな搬送によってすぐにほぐされるので、搬送部材の駆動開始後であれば、現像剤の詰まり具合は低減された状態になっている。したがって、拡大した容積を搬送部材の駆動開始後に元に戻しても、現像剤に過大なストレスを加えることはなく、また、駆動源に過大な負荷が加わることもない。
In the invention according to
Here, the expanded volume is returned to the original by the volume varying means after the driving of the conveying member is started. Since the developer that has been tightened during the drive stop period is immediately loosened by a small amount of conveyance at the start of driving of the conveying member, the degree of clogging of the developer is reduced after the driving of the conveying member is started. It has become. Therefore, even if the expanded volume is restored after the driving of the conveying member is started, an excessive stress is not applied to the developer, and an excessive load is not applied to the driving source.
本発明によれば、現像剤劣化の進行を遅らせることが可能であるとともに、駆動源に過大な負荷が加わることを回避することが可能となるという優れた効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to delay the progress of developer deterioration and to obtain an excellent effect that it is possible to avoid an excessive load being applied to the drive source.
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ100に適用した実施の形態について説明する。各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a
図1は、プリンタ100の概略構成図である。
プリンタ100は、タンデム方式を採用するフルカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアン(以下、それぞれ、K、M、Y、Cという。)の各色トナー像を形成する作像装置17K,M,Y,Cを備えている。これらの作像装置17K,M,Y,Cの下方には、下流側張架ローラ18及び上流側張架ローラ19に掛け回されて記録紙Pを表面に担持して搬送し、各作像装置17K,M,Y,Cの対向しながら表面移動する転写搬送ベルト15が配設されている。転写搬送ベルト15を挟んで各作像装置17K,M,Y,Cと対向する転写バイアスローラ5K,M,Y,Cを備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the
The
また、転写搬送ベルト15による記録紙搬送方向について下流側張架ローラ18よりも下流側には、転写搬送ベルト15から分離した記録紙P上の未定着トナーを定着する定着装置24を備えている。また、プリンタ100の本体上部には、定着装置24を通過しトナー像が定着した記録紙Pを積載するための排紙トレイ25を備えている。
Further, a fixing
転写搬送ベルト15の下方には、記録紙Pを収容する複数の給紙カセット20,21,22を備えている。また、転写搬送ベルト15と作像装置17K,M,Y,Cとが対向する転写領域に各給紙カセット20,21,22から記録材である記録紙Pを供給する給紙搬送装置26と、各給紙カセット20、21、22から搬送されてきた記録紙Pを作像装置17K,M,Y,Cによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ23とを備えている。
A plurality of
また、本実施形態のプリンタ100では、図1中の左右方向のサイズを小型にできるように転写搬送ベルト15を斜め方向に配設し、転写搬送ベルト15上での記録紙Pの搬送方向を図1中矢印で示すように斜め方向としている。これにより、プリンタ100は、図1中の左右方向における筐体の幅が、A3サイズの記録紙長手方向の長さよりも僅かに長い大きさとなっている。このように構成することで、本実施形態のプリンタ100は、内部に記録紙を収容するために最低限必要な大きさに構成できており大幅に小型化されている。
Further, in the
各作像装置17K,M,Y,Cは、潜像担持体としてドラム状の感光体1K,M,Y,Cを有している。この感光体1K,M,Y,Cの回転方向に関して順に、それぞれ帯電装置2K,M,Y,C、現像装置3K,M,Y,C、クリーニング装置6K,M,Y,C、等を有している。また、帯電装置2K,M,Y,Cと現像装置3K,M,Y,Cとの間で書込み光Lを露光装置16K,M,Y,Cから照射される周知の構成である。感光体1K,M,Y,Cはドラム状でなく、ベルト状としても良い。
Each
このような構成のプリンタ100では、画像形成スタートとともに、各作像装置17K,M,Y,Cで各色トナー像が形成される。各作像装置17K,M,Y,Cでは、感光体1K,M,Y,Cが、図示していないメインモータにより回転駆動され、帯電装置2K,M,Y,Cによって一様帯電された後、露光装置16K,M,Y,Cより、画像を色分解した色毎の画像情報に応じて書込み光Lが照射され、静電潜像が形成される。感光体1K,M,Y,C上に形成された静電潜像は、現像装置3K,M,Y,Cにより現像され、各感光体1K,M,Y,Cの表面上に各色トナー像が形成される。一方、給紙カセット20,21,22のいずれかから給紙搬送された記録紙Pは、レジストローラ23によって作像装置17K,M,Y,Cによる作像タイミングに合わせて、転写搬送ベルト15の表面上に供給される。そして、転写搬送ベルト15に担持された記録紙Pは転写搬送ベルト15の表面移動によって各色の転写領域に搬送される。
In the
各感光体1K,M,Y,C上に形成されたトナー像は、感光体1K,M,Y,Cと転写搬送ベルト15との対向部で転写バイアス手段である転写バイアスローラ5K,M,Y,Cによって転写搬送ベルト15上に担持された記録紙Pに順次転写される。このようにしてK、M、Y、Cの順で各感光体1K,M,Y,C上に形成されたトナー像が転写され、重ね合わせカラートナー像が記録紙P上に形成される。トナー像を転写された記録紙Pは、転写搬送ベルト15から分離され、定着装置24に搬送され、トナー像が定着されて機外の排紙トレイ25に排出される。
The toner images formed on the photoconductors 1K, 1M, 1C, 1C are transferred to the transfer bias rollers 5K, 5M, 5B, and 5C, which are transfer bias means, at the facing portions of the photoconductors 1K, 1M, 1C, 1C and the
一方、記録紙P上にトナー像を転写した後の感光体1K,M,Y,Cは、クリーニング装置6K,M,Y,Cによって転写残トナーの除去がなされ、必要に応じて図示しない除電ランプで除電された後、再度、帯電装置2K,M,Y,Cで一様に帯電される動作を繰り返す。
On the other hand, after the toner image is transferred onto the recording paper P, the transfer residual toner is removed by the cleaning devices 6K, M, Y, and C, and the charge removal (not shown) is performed as necessary. After being neutralized by the lamp, the operation of being uniformly charged by the
次に、現像装置3について詳しく説明する。本実施形態のプリンタ100の現像装置3K,M,Y,Cは、画像形成物質として、互いに異なる色(K,M,Y,C)のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。このため、以下、特に必要のない限り添字K,M,Y,Cを省略し、現像装置3として説明する。
Next, the developing
図2は、本実施形態のプリンタ100に適用可能な現像装置3の一例を示す概略断面図である。
図3は、現像装置3を図2の矢印F方向からみた各搬送スクリューの回転軸近傍の断面説明図である。
図4は、現像装置3を図2の矢印F方向から見た、現像装置3のケーシングである現像容器33内の現像剤の流れを説明する模式図である。
なお、図3及び図4中の矢印が現像容器33中の現像剤の流れを示している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the developing
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of the developing
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the flow of the developer in the developing
Note that the arrows in FIGS. 3 and 4 indicate the flow of the developer in the developing
図2に示すように、現像装置3は感光体1に対向配置され、感光体1は図中矢印aに示すように、図2における時計回り方向に回転駆動する。現像装置3のケーシングである現像容器33内には磁性キャリアと磁性又は非磁性のトナーとからなる粉体状の二成分現像剤である現像剤32が収容されている。現像装置3は、感光体1の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像領域Aまで現像容器33内の現像剤32を担持して、表面移動することによって搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ34aを備える。また、現像スリーブ34aの内部に現像装置3に対して固定された複数の磁石からなる磁界発生手段としてのマグネットローラ34bを備え、現像スリーブ34aとマグネットローラ34bとで現像ローラ34を構成する。さらに、現像スリーブ34a上に担持された現像剤の層厚規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ35とを有している。
As shown in FIG. 2, the developing
本実施形態のマグネットローラ34bは、現像スリーブ表面移動方向に沿って3つの磁極S1,N1,N2を備えている。磁極S1は、現像領域Aを通過する現像剤32を穂立ちさせ、磁性キャリアが保持しているトナーを感光体1の表面に接触させて現像させる機能を担っている現像磁極である。磁極N1は、現像スリーブ34aの回転による現像剤32の搬送性を確保するとともに、現像スリーブ34aの表面から現像剤を離間させるための現像剤離れ機能を担っている剤離れ磁極である。磁極N2は、供給搬送路37内の現像剤32をバッファ部Dへ移動させて現像スリーブ上に汲み上げる汲み上げ磁極として機能するとともに、現像ドクタ35を通過する現像剤32に磁気力を作用させて規制ギヤップの現像剤通過量の安定性を確保する規制磁極としても機能する汲み上げ・規制磁極である。
The
本実施形態では、供給スクリュー39と搬送部材である回収スクリュー40とが現像スリーブ34aの回転軸方向に対して略平行に設けられている。各搬送スクリューは、図3に示すように、回転軸とその回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを有し、回転することにより回転軸の軸方向に沿って、それぞれ一方向に現像剤32を搬送する。現像容器33の内部は、現像剤供給搬送路としての供給搬送路37と現像剤回収搬送路としての回収搬送路38とが、仕切り板36を挟んで上下に形成されている。
In the present embodiment, the
また、図3に示すように、仕切り板36の両端部には開口部がそれぞれ設けられている。ここで、供給搬送路37の現像剤搬送方向上流側と回収搬送路38の現像剤搬送方向下流側との間は開口部41によって連通している。回収搬送路38の現像剤搬送方向上流側に設けられた開口部42は、供給搬送路37の現像剤搬送方向下流側の端部に連通している。また、この開口部42の上部には、補給トナーを補給するためのトナー補給口45が配置されている。
Moreover, as shown in FIG. 3, the opening part is provided in the both ends of the
ここで、図2に示すように、仕切り板36は現像スリーブ34a側の端部が供給スクリュー39を下方から包み込むように立設され、この立設部によって障壁43を形成している。この障壁43と、現像装置3の内壁と、現像スリーブ34aの上部の周面とで形成される現像スリーブ34aの上方空間(現像ドクタ35の現像スリーブ表面移動方向上流側に隣接する規制前空間)には、供給搬送路37から現像剤32が順次供給される。この現像スリーブ34aの上方空間は、貯留する現像剤32が現像スリーブ34aの周面に接触し、現像スリーブ34aの回転に伴って現像スリーブ34aの周面に接触した現像剤32が、この現像スリーブ34aの回転軸方向の全幅に亘って担持搬送されるように現像幅に亘って形成されている。そして、この現像スリーブ34aの上方空間は、供給搬送路37から供給される現像剤32を一旦貯留する貯留部であるバッファ部Dとして機能し、貯留した現像剤32を現像スリーブ34aへ安定的に供給している。
Here, as shown in FIG. 2, the
本実施形態における現像装置3においては、後述するように供給搬送路37中の現像剤32の量が下流に行くほど少なくなる傾向があるため、その量の減少に従うように障壁43の端部の高さが上流から下流に行くにしたがって低くなるように形成してもよい。図3に示すように、回収搬送路38内の現像剤32は回収スクリュー40によって供給スクリュー39の搬送方向とは逆方向に搬送される。また、供給スクリュー39は図2における時計回りに回転し、回収スクリュー40は現像スリーブ34aと同様に反時計回りに回転する。図4に示すように、現像容器33内の現像剤32は、供給スクリュー39及び回収スクリュー40の回転によって、供給搬送路37及び回収搬送路38それぞれの搬送方向に向かって搬送され、現像容器内を循環する。
In the developing
回収搬送路38から供給搬送路37への現像剤32の搬送は、回収搬送路38に設けられた回収スクリュー40による、搬送方向下流端に溜まった現像剤32の搬送圧で、供給搬送路37と回収搬送路38とを連通する開口部41を通過するように、現像剤32を鉛直方向上方へ押し上げることで行われる。供給搬送路37で搬送されている現像剤32は、現像剤搬送方向に沿って順次、供給スクリュー39の回転によって供給スクリュー39と現像スリーブ34aとの間の障壁43の端部を乗り越えてバッファ部Dに供給される。そして、バッファ部Dに供給された現像剤32は、直接又は現像スリーブ34aに内設されたマグネットローラ34bの磁気力によって現像スリーブ34aに引き付けられ現像スリーブ34aに供給される。
The
バッファ部Dを介して、現像スリーブ34aに供給された現像剤32は、現像スリーブ34aの回転と、内設されたマグネットローラ34bの磁気力とによって、現像スリーブ34aの表面に担持されつつ、図2中の矢印Bの方向に搬送される。そして、バッファ部Dを介して、現像スリーブ34aに供給されて担持された現像剤32のうちの一定量が、現像スリーブ34aに担持されつつ、矢印Bで示すように、現像スリーブ34aの表面と現像ドクタ35との規制ギヤップを通過する。このとき、現像スリーブ34aの表面に担持された現像剤32のうちの余分な現像剤は、規制ギヤップを通過するときに現像ドクタ35によって通過を阻止され、図2中の矢印B1で示すようにバッファ部D内に留まる。
The
規制ギヤップを通過した現像剤32は、図2中矢印B2で示すように現像スリーブ34aと感光体1との間の現像領域Aを通過したのち、現像スリーブ34aから離れ、現像容器33の底部33bへ流れて回収搬送路38へと受け渡される。より詳しく説明すると、まず、規制ギヤップを通過した現像剤32は現像スリーブ34a上に担持されて現像領域Aに搬送され、現像領域Aを通過する。その後、現像領域Aにおいて感光体1の表面の供給されずに現像スリーブ34a上に残った現像剤32は、現像スリーブ34aの回転に伴って供給搬送路37に再度回収されるのではなく、回収搬送路38に回収される。そして、回収された現像剤32は、補給されたトナーと回収搬送路38中で攪拌されつつ搬送され、再度、供給搬送路37へ受け渡される。このように、現像領域Aを通過した現像剤32は現像容器33内の供給搬送路37と回収搬送路38とを循環するため、供給搬送路37内には常に回収搬送路38で十分攪拌された現像剤のみが存在する状態となる。
The
また、回収搬送路38内の現像剤32は現像領域Aを通過してトナー濃度が低下した現像剤32を含むため、トナーを補給する必要がある。そこで、潜像の画像情報から求めるトナー消費量に応じて、または、回収搬送路38内の現像剤32のトナー濃度の測定結果に応じて、回収搬送路38の上流側の現像剤32にトナー補給がなされる。この現像容器33内に補給されるトナーは、図3に示すように、トナー補給口45から開口部42を通って回収搬送路38の搬送方向上流側の端部に落下する。そして、落下した補給トナーは回収搬送路38内の現像剤32に補給され、回収搬送路38内で攪拌搬送される。このようにして、適正なトナー濃度の現像剤32を供給搬送路37に受け渡すことができる。
Further, since the
本実施形態の現像装置3では、供給搬送路37から現像スリーブ34aに供給され現像領域Aを通過してトナー濃度が低下した現像剤は回収搬送路38と対向する位置で現像スリーブ34aの表面から離脱し、回収搬送路38内に回収される。また、回収搬送路38内に回収された現像剤は回収搬送路38内の搬送方向上流側端部に補給されるトナーと回収搬送路38内で攪拌され、所望のトナー濃度となった状態で供給搬送路37に供給される。このように本実施形態の現像装置3では、現像領域Aを通過してトナー濃度が低下した現像剤は供給搬送路37では回収されないため供給スクリュー39による搬送方向の上流側と下流側とで供給搬送路37内での現像剤32のトナー濃度が変化しない。
In the developing
以上のような供給回収分離方式の現像装置3では、図3中の破線で囲った領域、すなわち、回収搬送路38の下流端領域C1において、現像剤が詰まった状態になる。これは次の理由による。すなわち、供給回収分離方式の現像装置では、回収搬送路38内において、その回収搬送路に沿って配置される現像スリーブ34aから現像剤を回収しながら下流側端部まで現像剤32が搬送される。よって、回収搬送路38内を流れる現像剤の量は下流側ほど多くなる。しかも、回収搬送路38の下流端では、供給搬送路37の上流端へ現像剤を移送するために現像剤の搬送方向が90°変更されるので、現像剤32の搬送速度が大きく落ち込む。そのため、回収搬送路38の下流端に存在する現像剤は、回収搬送路38内を後から搬送されてくる現像剤によって押し込まれる。その結果、回収搬送路38の下流端領域C1に存在する現像剤は詰まった状態になる。特に、供給搬送路37が回収搬送路38の上方に位置する本実施形態においては、回収搬送路38の下流端において現像剤を持ち上げて移送させる必要がある。そのため、回収搬送路38の下流端での現像剤搬送速度の落ち込みが大きく、回収搬送路の下流端での現像剤の詰まり具合は大きいものとなる。加えて、供給搬送路37の上流端領域C2に存在する大量の現像剤の重さが回収搬送路38の下流端領域C1に存在する現像剤にのしかかるので、回収搬送路38の下流端領域C1における現像剤の詰まり具合は大きい。
In the developing
そして、非画像形成動作時等において現像装置3の駆動が停止して回収スクリュー40の回転が停止すると、その停止期間中に現像剤32内の空気が抜けて現像剤が締まった状態になる。そのため、回収搬送路38の下流端領域C1に存在する現像剤32は、もともと詰まった状態であるところ、現像剤搬送が停止することで、その詰まり具合が更に高まる。その結果、回収スクリュー40の回転駆動を開始して現像剤搬送を再開するときには、このように詰まり具合が高い状態の現像剤32に対し、回収スクリュー40によって搬送力を付与して強引に動かすことになる。よって、回収搬送路38の下流端領域C1に存在する現像剤32は、現像剤搬送再開時に非常に大きなストレスを受け、現像剤の劣化が大きく進行する。また、現像剤搬送再開時に回収スクリュー40は大きな駆動負荷トルクを受けることになるので、回収スクリュー40の駆動源に過大な負荷がかかり、現像装置3の動作が停止して画像形成動作が中断する事態も起こり得る。
When the driving of the developing
図5(a)は、現像剤搬送中における現像容器33の内部構成及び動作を示す説明図である。
図5(b)は、現像剤搬送停止中における現像容器33の内部構成及び動作を示す説明図である。
本実施形態の現像装置3は、図示しない駆動源からの駆動力が駆動入力ギヤ52に入力されると、これにより2つのはす歯ギヤ53,54が回転する。本実施形態では、第1はす歯ギヤ53は右ねじれ、第2はす歯ギヤ54は左ねじれである。第1はす歯ギヤ53は、供給スクリュー39の回転軸39bの一端部に取り付けられ、この回転軸39bと一体回転する。第2はす歯ギヤ54は、回収スクリュー40の回転軸40bの一端部に取り付けられ、この回転軸40bと一体回転する。また、これらの回転軸39b,40bの他端部には、それぞれ、互いに噛み合った補助ギヤ46,47が取り付けられている。
FIG. 5A is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the
FIG. 5B is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the
In the developing
第2はす歯ギヤ54は、回収スクリュー40の回転軸40bに対してその軸方向に沿って摺動可能に取り付けられている。具体的には、回収スクリュー40の回転軸40bにおける第2はす歯ギヤ54が取り付けられる端部には、図6に示すようにカット面40cが形成されていて、第2はす歯ギヤ54の軸取付孔は、そのカット面40cが形成された回転軸部分の断面形状に倣う形状となっている。これにより、第2はす歯ギヤ54は、回収スクリュー40の回転軸40bに沿って摺動できるとともに、第2はす歯ギヤ54が回転したときにはその軸取付孔がカット面に引っ掛かってその回転駆動力を回転軸40bに伝達し、その回転軸40bと一体回転することができる。
The second
図7は、第2はす歯ギヤ54に作用する力を説明するための説明図である。
第1はす歯ギヤ53が回転駆動すると、第1はす歯ギヤ53と第2はす歯ギヤ54との噛み合い箇所において第1はす歯ギヤ53の歯面から第2はす歯ギヤ54の歯面に伝達される力は、第2はす歯ギヤ54を回転軸40bを中心に回転させる回転方向成分のほか、図中矢印で示す回転軸40bの軸方向成分Fを含む。そのため、この力成分(以下「軸変位力」という。)Fを受ける第2はす歯ギヤ54は、回転軸40bに沿って軸方向内側(図5(a)及び(b)中左側)へ変位する。これにより、第2はす歯ギヤ54の端面は、図6に示すように、カット面40cの形成によって形成された回転軸40bの切り欠き面40dに当接し、その軸変位力Fを回転軸40bに伝達する。その結果、第2はす歯ギヤ54に駆動力が入力されると、第2はす歯ギヤ54が軸方向内側へ変位するとともに、これと一体になって回転軸40bが回収搬送路38の下流側へ変位する。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the force acting on the second
When the first
一方、回転軸40bの他端部には、回収スクリュー40を回収搬送路38の上流側へ変位させる方向に付勢する付勢手段としての圧縮バネ50が取り付けられており、回収スクリュー40には、常に回収搬送路38の上流側への付勢力F’が働いている。この圧縮バネ50は、感光体ハウジングと現像ハウジングとを組むときに使用する側板51に支持されている。この付勢力F’は、回収スクリュー40の回転軸40bに対し、上述した軸変位力Fとは反対方向に作用する力であって、軸変位力Fよりも弱い力である。具体的には、本実施形態において、図8(a)に示すように、付勢力F’がおよそ0.3[N]であるのに対し、軸変位力Fがおよそ0.5[N]となるように設定されている。したがって、第2はす歯ギヤ54に駆動力が入力されると、第2はす歯ギヤ54に生じる軸変位力Fが回転軸40bに伝達されて回収スクリュー40が回収搬送路38の下流側へ変位し、図5(a)に示す状態となる。一方で、第2はす歯ギヤ54に駆動力が入力されなくなると、図8(b)に示すように、軸変位力Fが0[N]になるので、およそ0.3[N]の付勢力F’によって回収スクリュー40が回収搬送路38の上流側へ戻される。この付勢力は回転軸40bの切り欠き面40dから第2はす歯ギヤ54に伝達されるので、第2はす歯ギヤ54も回転軸40bと一体となって回収搬送路38の上流側へ変位し、図5(b)に示す状態となる。
On the other hand, a
回収スクリュー40の軸方向変位量(変位範囲)は、図示しないストッパによって規制されている。具体的には、回収スクリュー40が変位しても、軸方向長さが同じである2つの補助ギヤ46,47の噛み合いが外れない範囲に規制されている。なお、本実施形態では、図示のように、第2はす歯ギヤ54の軸方向長さが第1はす歯ギヤ53よりも長く形成されている。これにより、回収スクリュー40の駆動中に第2はす歯ギヤ54が軸方向へ変位しても、噛み合い箇所において第1はす歯ギヤ53の歯面全体が第2はす歯ギヤ54と噛み合うように構成されている。よって、回収スクリュー40が変位しても、安定した噛み合い状態が確保される。
The axial displacement amount (displacement range) of the
以上の構成により、図示しない駆動源からの駆動力が駆動入力ギヤ52に入力されると、供給スクリュー39が回転駆動し、かつ、回収スクリュー40が回収搬送路38の下流側へ一定量変位した状態(図5(a)に示す状態)で回転駆動する。これにより、現像剤32の循環搬送がなされる。そして、駆動入力ギヤ52への駆動力の入力が停止されると、供給スクリュー39の回転が停止し、かつ、回収スクリュー40が回転を停止させた状態で付勢力F’により回収搬送路38の上流側へ変位し、図5(b)に示す状態となる。このとき、回収搬送路38内の現像剤32は、回収搬送路38の上流側へ変位する回収スクリュー40の羽部40aの面によって回収搬送路38の上流側へ押される。これにより、回収搬送路38の下流端に詰まった現像剤が、回収スクリュー40の停止後に回収搬送路38の上流側へ後退することになる。よって、駆動停止後に回収スクリュー40が回収搬送路38の上流側へ変位しない従来の構成と比較して、本実施形態によれば、回収搬送路38の下流側端部の現像剤量を減らすことができる。また、供給搬送路37の上流側端部に溜まっていた現像剤が回収搬送路の下流側端部に落下して流れ込んでくることになるが、これにより回収搬送路38の下流側端部の現像剤に加重される供給搬送路上流側端部の現像剤の量が減るので、回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合が軽減される。そして、このように回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合が軽減されるので、回収スクリュー40の駆動開始時に現像剤32へ加えられるストレスが小さくなり、現像剤の劣化進行を遅らせることができる。また、回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合が軽減される結果、駆動源の駆動開始時における駆動負荷トルクが小さくなり、駆動源に加わる負荷が軽減される。
With the above configuration, when a driving force from a driving source (not shown) is input to the
〔変形例1〕
次に、本実施形態の現像装置3の一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
図9(a)は、本変形例1における現像剤搬送中の現像容器33の内部構成及び動作を示す説明図である。
図9(b)は、現像剤搬送停止中における現像容器33の内部構成及び動作を示す説明図である。
本変形例1は、上記実施形態の構成と同様、回収スクリュー40を軸方向に変位させることにより、回収搬送路38の下流端に詰まった現像剤を、駆動停止後に回収搬送路上流側へ変位させるものであるが、回収スクリュー40を変位させる機構が異なっている。具体的には、本変形例1の回収スクリュー40における回転軸40bは、金属製であり、その一端部が内部に収容されるように巻回したコイル57が配置されたソレノイドを用いて回収スクリュー40を軸方向に変位させる。コイル57には電源58が接続されており、この電源58は図示しない制御部により制御される。電源58からコイル57に電流が流れると、これにより発生した磁界の作用により、金属製の回転軸40bには軸方向外側へ変位する力が生じる。これにより、回収スクリュー40を回収搬送路38の上流側へ変位させることができる。
[Modification 1]
Next, a modified example of the developing
FIG. 9A is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the developing
FIG. 9B is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the developing
In the first modification, the developer clogged at the downstream end of the
図10は、制御部の制御内容の概要を示すフローチャートである。
本変形例1において、現像装置3の駆動停止命令を受けた制御部は、駆動源に駆動停止指示を出して駆動を停止させるとともに(S1)、電源58を制御してコイル57に電流を流す(S2)。その結果、供給スクリュー39の回転が停止し、かつ、回収スクリュー40が回転を停止させた状態でコイル57が発生させた磁界により回収搬送路38の上流側へ変位し、図9(b)に示す状態となる。このとき、回収搬送路38内の現像剤32は、上記実施形態と同様、回収搬送路38の上流側へ変位する回収スクリュー40の羽部40aの面によって回収搬送路38の上流側へ押される。よって、回収搬送路38の下流端に詰まった現像剤が、回収スクリュー40の停止後に回収搬送路38の上流側へ後退することになる。したがって、駆動停止後に回収スクリュー40が回収搬送路38の上流側へ変位しない従来の構成と比較して、回収搬送路38の下流側端部の現像剤量を減らすことができる。また、供給搬送路37の上流側端部に溜まっていた現像剤が回収搬送路の下流側端部に落下して流れ込んでくることになるが、これにより回収搬送路38の下流側端部の現像剤に加重される供給搬送路上流側端部の現像剤の量が減るので、回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合が軽減される。そして、このように回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合が軽減されるので、回収スクリュー40の駆動開始時に現像剤32へ加えられるストレスが小さくなり、現像剤の劣化進行を遅らせることができる。また、回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合が軽減される結果、駆動源の駆動開始時における駆動負荷トルクが小さくなり、駆動源に加わる負荷が軽減される。
FIG. 10 is a flowchart showing an outline of control contents of the control unit.
In the first modification, the control unit that has received a drive stop command for the developing
また、現像装置3の駆動命令を受けた制御部は、駆動源に駆動指示を出して駆動を開始させるとともに(S3)、電源58を制御してコイル57に流していた電流を止める(S4)。その結果、供給スクリュー39が回転駆動するとともに、回収スクリュー40は2つのはす歯ギヤ53,54の噛み合い箇所で生じる軸変位力Fにより回収搬送路38の下流側へ一定量変位した状態(図9(a)に示す状態)で、回転駆動する。これにより、現像装置3が駆動して(S5)、現像剤32の循環搬送がなされる。
The control unit that has received a drive command for the developing
図11は、本実施形態(上記変形例1を含む。)における現像装置の駆動源に生じる駆動トルクを、従来構成と比較実験した結果を示すグラフである。
本実施形態(上記変形例1を含む。)のように、駆動停止後に回収スクリュー40が回収搬送路38の上流側へ変位する場合、このように変位しない従来の構成と比較して、最大駆動トルクを減らすことができることが確認された。本実験によれば、従来構成では最大駆動トルクが1.5[N・m]であったところ、本実施形態の構成では0.7[N・m]まで下げることができた。
FIG. 11 is a graph showing the results of a comparison experiment with the conventional configuration of the drive torque generated in the drive source of the developing device in the present embodiment (including the first modification).
When the
〔変形例2〕
次に、本実施形態の現像装置3の他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
図12(a)は、本変形例2における現像剤搬送中の現像容器33の内部構成及び動作を示す説明図である。
図12(b)は、現像剤搬送停止中における現像容器33の内部構成及び動作を示す説明図である。
本変形例2は、回収スクリュー40が軸方向に変位しない代わりに、駆動停止後に回収搬送路38の下流側端部領域の容積を拡大する構成を採用している。
[Modification 2]
Next, another modified example of the developing
FIG. 12A is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the developing
FIG. 12B is an explanatory diagram showing the internal configuration and operation of the developing
In the second modification, instead of the
具体的に説明すると、本変形例2では、回収搬送路38の下流側端部の底面を構成する現像容器33の部分が、回転軸60aを中心に回動可能な扉部材60で構成されている。この扉部材60は、図示しない制御部の電気的制御によって図中上下方向に直線的に進退可能な可動機構59によって下支えされている。図12(a)に示す状態から、可動機構59が下方へ後退すると、扉部材60は回転軸60aを中心に回動して開く。扉部材60が開いたときに現像容器33内の現像剤が外部で流出しないように、扉部材60と現像容器33との間はジャバラ状部材61で密閉されている。
More specifically, in the second modification, the portion of the developing
本変形例2において、現像装置3の駆動停止命令を受けた制御部は、駆動源に駆動停止指示を出して駆動を停止させるとともに、可動機構59を制御して下方へ後退させる。その結果、供給スクリュー39及び回収スクリュー40の回転が停止するとともに、扉部材60が開いて、図12(b)に示すように回収搬送路38の下流側端部の容積が拡大される。これにより、回収搬送路38の下流側端部の現像剤は拡大された領域に流れ、これに伴って供給搬送路37の上流側端部に溜まっていた現像剤が回収搬送路の下流側端部に落下して流れ込んでくることになる。その結果、供給搬送路37の上流側端部における現像剤量を減らすことができるので、回収スクリュー40の駆動を開始して回収搬送路下流側端部の現像剤を供給搬送路37の上流側端部に向けて搬送する際の搬送負荷(移動負荷)が軽減される。したがって、回収スクリュー40の駆動開始時に現像剤へ加えられるストレスが小さくなり、現像剤の劣化進行を遅らせることができる。また、駆動源の駆動開始時における駆動負荷トルクが小さくなり、駆動源に加わる負荷が軽減される。
In the second modification, the control unit that has received a drive stop command for the developing
また、現像装置3の駆動命令を受けた制御部は、駆動源に駆動指示を出して駆動を開始させる。これにより、供給スクリュー39及び回収スクリュー40が回転駆動し、現像剤32の循環搬送がなされる。そして、駆動開始後の所定のタイミングで、可動機構59を制御して上方へ進行させる。これにより、扉部材60が閉じ、拡大された回収搬送路の下流側端部領域の容積は図12(a)に示すように元に戻る。駆動停止期間に締まった状態の現像剤は、駆動開始時における回収スクリュー40の僅かな搬送によってすぐにほぐされるので、駆動開始後であれば、現像剤の詰まり具合は低減された状態になっている。したがって、拡大した容積を駆動開始後に元に戻しても、現像剤に過大なストレスを加えることはなく、また、駆動源に過大な負荷が加わることもない。
Further, the control unit that has received the drive command for the developing
なお、本変形例2では、扉部材60を開閉させる機構として、上下方向に直線的に進退可能な可動機構59を採用しているが、図13(a)及び(b)に示すように、偏心カム62を用いて扉部材60を開閉させる構成としても、同様の作用効果が得られる。
具体的には、現像装置3の駆動停止命令を受けた制御部は、駆動源に駆動停止指示を出して駆動を停止させるとともに、偏心カム62を半周だけ回転させ、偏心カム62の短軸部分を扉部材60に当接させる。これにより、扉部材60が開き、図13(b)に示すように回収搬送路38の下流側端部の容積が拡大する。また、現像装置3の駆動命令を受けた制御部は、駆動源に駆動指示を出して駆動を開始させた後の所定のタイミングで、偏心カム62を半周だけ回転させ、偏心カム62の長軸部分を扉部材60に当接させる。これにより、扉部材60が閉じ、拡大された回収搬送路の下流側端部領域の容積は図13(a)に示すように元に戻る。
In the second modification, as the mechanism for opening and closing the
Specifically, the control unit that has received a drive stop command for the developing
図14は、本変形例2における現像装置の駆動源に生じる駆動トルクを、従来構成と比較実験した結果を示すグラフである。
本変形例2のように、駆動停止後に回収搬送路38の下流側端部の容積を拡大する場合、このように拡大しない従来の構成と比較して、最大駆動トルクを減らすことができることが確認された。本実験によれば、従来構成では最大駆動トルクが1.5[N・m]であったところ、本変形例2の構成では0.8[N・m]まで下げることができた。
FIG. 14 is a graph showing a result of a comparison experiment of the driving torque generated in the driving source of the developing device in
When the volume at the downstream end of the
〔参考例3〕
次に、本実施形態の現像装置3の一参考例(以下、本参考例を「参考例3」という。)について説明する。
図15(a)は、本参考例3における現像剤搬送中の現像剤の流れを示す説明図である。
図15(b)は、現像剤搬送停止中に行われる現像剤戻し制御中の現像剤の流れを示す説明図である。
本参考例3は、回収スクリュー40が軸方向に変位せず、また、回収搬送路38の下流側端部領域の容積も拡大しない代わりに、回収スクリュー40の逆転させる構成を採用している。
[ Reference Example 3]
Next, a reference example of the developing
FIG. 15A is an explanatory diagram showing the flow of the developer during the developer conveyance in Reference Example 3.
FIG. 15B is an explanatory diagram illustrating the flow of the developer during the developer return control performed while the developer conveyance is stopped.
This reference example 3 employs a configuration in which the
本参考例3において、現像装置3の駆動停止命令を受けた制御部は、駆動源に駆動停止指示を出して駆動を停止させ、これにより供給スクリュー39及び回収スクリュー40の回転が停止する。その後、現像装置3の駆動命令を受けた制御部は、駆動源に通常の駆動指示を出す前に、所定時間だけ逆回転駆動させるための逆転駆動指示を駆動源に出して現像剤戻し制御を行う。これにより、回収スクリュー40が逆回転し、図15(b)に示すように、回収搬送路38内の現像剤32は、回収搬送路38の上流側へ逆搬送され、回収搬送路38の下流側端部の現像剤量を減らすことができる。
In the third reference example , the control unit that has received a drive stop command for the developing
本参考例3では、単一の駆動源により供給スクリュー39及び回収スクリュー40を駆動する構成であるため、回収スクリュー40を逆回転させると、供給スクリュー39も逆回転する。そのため、供給搬送路37の下流側より供給搬送路37の上流側端部に現像剤が逆搬送され、供給搬送路37の上流側端部の現像剤量が増える。しかしながら、回収搬送路38の下流側端部の現像剤が回収スクリュー40により逆搬送される量は、供給スクリュー39により供給搬送路37の上流側端部へ逆搬送される現像剤の量よりも十分に多い。よって、回収スクリュー40の逆搬送により現像剤量が減った回収搬送路38の下流側端部へ供給搬送路37の上流側端部の現像剤が落下して流れ込むことにより、回収搬送路38の下流側端部の現像剤に加重される供給搬送路上流側端部の現像剤の量が減る。その結果、回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合が軽減されるので、回収スクリュー40の駆動開始時に現像剤32へ加えられるストレスが小さくなり、現像剤の劣化進行を遅らせることができる。また、駆動源の駆動開始時における駆動負荷トルクが小さくなり、駆動源に加わる負荷が軽減される。
In this reference example 3, since the
現像装置3の駆動命令を受けた制御部は、このように所定時間だけ逆回転駆動させた後、通常の駆動指示を駆動源に出して正規の駆動を開始させる。その結果、供給スクリュー39及び回収スクリュー40が回転駆動する。その結果、図15(a)に示すように、現像剤32の循環搬送がなされる。
The control unit that has received the drive command for the developing
なお、本参考例3では、現像装置3の駆動命令を受けて、駆動源に通常の駆動指示を出す直前に逆回転駆動させる場合について説明したが、駆動を停止してから駆動を開始するまでの期間内であればどのようなタイミングであってもよい。したがって、例えば、現像装置3の駆動停止命令を受けて、駆動を停止させた直後のタイミングであってもよい。
また、回収スクリュー40を供給スクリュー39とは別個に逆回転駆動させる構成とすれば、供給スクリュー39を逆回転させることなく回収スクリュー40だけを逆回転させることができ、回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合をより効果的に軽減できる。
In the third reference example , the case where the drive instruction of the developing
Further, if the
図16は、参考例3における現像装置の駆動源に生じる駆動トルクを、従来構成と比較実験した結果を示すグラフである。
本参考例3のように、駆動を停止してから駆動を開始するまでの期間内に回収スクリュー40を逆回転させる場合、このように逆回転させない従来の構成と比較して、最大駆動トルクを減らすことができることが確認された。本実験によれば、従来構成では最大駆動トルクが1.5[N・m]であったところ、本参考例3の構成では0.6[N・m]まで下げることができた。
FIG. 16 is a graph showing a result of a comparison experiment of the driving torque generated in the driving source of the developing device in Reference Example 3 with the conventional configuration.
When the
〔変形例4〕
次に、本実施形態の現像装置3の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例4」という。)について説明する。
図17(a)は、本変形例4における現像剤搬送中の現像容器33の構成を示す説明図である。
図17(b)は、現像剤搬送開始直後における現像容器33の構成を示す説明図である。
本変形例4は、回収スクリュー40が軸方向に変位しない代わりに、駆動開始直後に回収搬送路38の下流側端部領域の容積が拡大する構成を採用している。
[Modification 4]
Next, still another modification of the developing
FIG. 17A is an explanatory diagram showing a configuration of the developing
FIG. 17B is an explanatory diagram showing the configuration of the developing
In the fourth modification, instead of the
具体的に説明すると、本変形例4では、回収搬送路38の下流側端部の底面を構成する現像容器33の部分が、可撓性部材70で構成されている。本変形例4において、現像装置3の駆動停止命令を受けた制御部が駆動源に駆動停止指示を出して駆動を停止させると、回収搬送路38の下流側端部で詰まっている現像剤中の空気が徐々に抜けていき、より詰まった状態になる。その後、現像装置3の駆動開始命令を受けた制御部が駆動源に駆動開始指示を出して駆動を停止させると、回収搬送路38の上流側から回収搬送路38の下流側端部へ現像剤が搬送されてくる。このとき、回収搬送路38の下流側端部に存在していた現像剤は空気が抜けて非常に詰まった状態となっているので、流動性が悪い。そのため、駆動開始直後は、回収搬送路38の下流側端部に対して回収搬送路38の上流側から入ってくる現像剤量の方が、回収搬送路38の下流側端部から供給搬送路37の上流側端部へ出ていく現像剤量よりも多くなる。その結果、駆動開始直後は、回収搬送路38の下流側端部に存在する現像剤の内圧が上昇する。回収搬送路38の下流側端部の容積が一定であれば、その現像剤の内圧上昇により、その現像剤は非常に大きなストレスを受け、駆動源には過大な負荷が加わる。しかしながら、本変形例4では、回収搬送路38の下流側端部における現像剤の内圧が上昇すると、これに応じて図17(b)に示すように可撓性部材70が撓んで、回収搬送路38の下流側端部の容積が拡大する。これにより、駆動開始直後に回収搬送路38の下流側端部の現像剤の内圧が上昇するのを抑制できる。よって、駆動開始直後に、回収搬送路38の下流側端部の現像剤に過大なストレスを加えることがなく、また、駆動源に過大な負荷が加わることもない。
Specifically, in the fourth modification, the portion of the developing
駆動開始から時間が経つと、回収搬送路38の下流側端部に存在する現像剤の流動性が通常の状態まで回復するので、回収搬送路38の下流側端部における現像剤の内圧は通常時まで戻る。これにより、可撓性部材70の撓みも戻り、可撓性部材70は、図17(a)の状態となる。
As time elapses from the start of driving, the fluidity of the developer existing at the downstream end of the
可撓性部材70の材料としては、ウレタンゴム、シリコンゴム等が挙げられるが、耐トナー性があって伸縮自在の材料であれば、どんな材料でも構わない。ただし、本変形例4のように、駆動中の定常状態(駆動源の負荷トルクが安定し、供給搬送路37及び回収搬送路38内の現像剤の量の分布が安定している状態)では、図17(a)に示すように、可撓性部材70が撓まずにその内壁面がおおよそ平坦な状態を維持し、駆動開始直後の内圧が高い状態では、図17(b)に示すように、可撓性部材70が撓んで内圧上昇を抑制するような動作を実現するためには、そのような動作が実現できる材料を適切に選定する必要がある。
Examples of the material of the
〔変形例5〕
次に、本実施形態の現像装置3の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例5」という。)について説明する。
図18(a)は、本変形例5における現像剤搬送中の現像容器33の構成を示す説明図である。
図18(b)は、現像剤搬送開始直後における現像容器33の構成を示す説明図である。
本変形例5は、上記変形例4の構成に対し、その可撓性部材70の撓みを規制する撓み規制部材71を設けたものである。
[Modification 5]
Next, still another modification of the developing
FIG. 18A is an explanatory diagram illustrating a configuration of the developing
FIG. 18B is an explanatory diagram showing the configuration of the developing
In the fifth modification, a
具体的に説明すると、本変形例5では、回収搬送路38の下流側端部の底面を構成する現像容器33の部分に設けられた可撓性部材70を下支えするように撓み規制部材71が設けられている。この撓み規制部材71は、図示しない制御部の電気的制御によって図中上下方向に変位可能に構成されている。図18(a)に示す状態から撓み規制部材71が下方へ変位して図18(b)に示す状態になると、可撓性部材70の撓み規制が解除され、可撓性部材70は撓むことが可能となる。一方、図18(b)に示す状態から撓み規制部材71が上方へ変位して図18(a)に示す状態になると、可撓性部材70の撓みが規制され、可撓性部材70は撓むことができない。
Specifically, in the fifth modification, the
本変形例5においては、現像装置3の駆動開始命令を受けた制御部は、駆動源に駆動開始指示を出して駆動を開始させるとともに、撓み規制部材71を下方へ変位させる。その結果、可撓性部材70は撓むことができる状態となり、上述した変形例4と同様、駆動開始直後の内圧上昇によって可撓性部材70が撓み、回収搬送路38の下流側端部の容積が拡大する。よって、駆動開始直後に回収搬送路38の下流側端部の現像剤の内圧が上昇するのを抑制でき、現像剤に過大なストレスを加えることがなく、また、駆動源に過大な負荷が加わることもない。その後、予め決められた期間(例えば定常状態となるまでの期間)が経過したら、制御部は、撓み規制部材71を上方へ変位させる。これにより、可撓性部材70は撓みが規制された状態となり、その内壁面はおおよそ平坦な状態に維持される。
In the fifth modification, the control unit that has received a drive start command for the developing
上述した変形例4では、駆動中の定常状態で可撓性部材70が撓まずにその内壁面がおおよそ平坦な状態となるようにするには、そのような動作が実現できるように可撓性部材70の材料や厚みなどを設計する必要がある。これに対し、本変形例5によれば、撓み規制部材71によって可撓性部材70を強制的に撓まない状態(その内壁面がおおよそ平坦な状態)とすることができるので、その可撓性部材70の材料選定や厚み選定の自由度が高いという利点がある。特に、本変形例5によれば、より撓みやすい可撓性部材70を採用できるので、駆動開始直後の容積拡大幅を大きくとることが可能となり、現像剤に加わるストレスをより軽減でき、また、駆動源に加わる負荷もより軽減できる。
In the above-described modification example 4, in order to make the inner wall surface substantially flat without bending the
〔変形例6〕
次に、本実施形態の現像装置3の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例6」という。)について説明する。
図19(a)は、本変形例6における現像剤搬送中の現像容器33の構成を示す説明図である。
図19(b)は、現像剤搬送開始直後における現像容器33の構成を示す説明図である。
本変形例6は、上記変形例4の構成に対し、その可撓性部材70の外壁面にトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ72を設けたものである。
[Modification 6]
Next, still another modification of the developing
FIG. 19A is an explanatory diagram illustrating a configuration of the developing
FIG. 19B is an explanatory diagram showing the configuration of the developing
In the sixth modification, a
具体的に説明すると、本変形例6では、回収搬送路38の下流側端部の底面を構成する現像容器33の部分に設けられた可撓性部材70の外壁面にトナー濃度センサ72が取り付けられている。このトナー濃度センサ72は、回収搬送路38の下流側端部に存在する現像剤のトナー濃度を、その外部から検知する透磁率センサである。透磁率センサは、回収搬送路38の壁部の厚さが薄いほど検知精度が高まる。可撓性部材70の厚みは、回収搬送路38の壁部を構成する他の箇所よりも薄いので、この可撓性部材70上にトナー濃度センサ72を設けることで、トナー濃度を高い精度で検知することができる。また、従来、高い検知精度を得るために現像容器33の壁部に薄肉部を設けてそこにトナー濃度センサ72を配置していたが、本変形例6によれば、このような薄肉部を形成する必要がなくなるので、現像容器33の金型作製上もメリットがある。
More specifically, in the sixth modification, the
なお、図20(a)及び(b)に示すように、上述した変形例5で説明した撓み規制部材71を更に設けてもよい。このとき、トナー濃度センサ72を撓み規制部材71として用いることも可能である。
In addition, as shown to Fig.20 (a) and (b), you may further provide the
以上、上記実施形態や上記変形例1及び参考例3に係るプリンタは、潜像担持体としての感光体1と、感光体1上に静電潜像を形成する潜像形成手段としての帯電装置2及び露光装置16と、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤により感光体1上の静電潜像を現像する現像装置3とを有し、現像装置3により感光体1上に形成されたトナー像を最終的に記録材としての記録紙Pへ転移させて記録紙P上に画像を形成する画像形成装置である。この現像装置3は、現像剤担持体としての現像スリーブ34aに沿って現像スリーブ回転軸方向に延びる現像剤供給搬送路37中を搬送されているトナーとキャリアとを含んだ現像剤32を、回転している現像スリーブ34aの表面に担持させることにより、現像スリーブ34aの表面に担持された現像剤を現像領域Aへ搬送し、現像領域Aにて現像剤中のトナーを感光体表面上の潜像に付着させて潜像を現像するとともに、現像領域Aを通過した現像剤を現像スリーブ34aから供給搬送路37とは別の搬送路である現像剤回収搬送路38に回収する。この現像装置3は、回収搬送路38内を搬送部材としての回収スクリュー40によって下流側端部まで搬送された現像剤32を、他の搬送路を介さずに供給搬送路37の上流側端部へ搬送することで、現像剤を循環搬送する。そして、回収スクリュー40の駆動が停止した後に、回収搬送路38の下流側端部に存在する現像剤を回収搬送路38の上流側へ後退させる現像剤後退手段として、圧縮バネ50、電源58及びコイル57を備えたソレノイド、現像剤戻し制御を行う制御部を備えている。この構成により、回収スクリュー40の駆動が停止した後に回収搬送路下流側端部の現像剤が現像剤搬送方向とは逆方向へ後退させられ、当該下流側端部の現像剤量を減らすことができる。その結果、回収搬送路下流側端部の現像剤の詰まり具合を軽減できるので、駆動開始時に現像剤へ加えられるストレスが小さくなり、現像剤の劣化進行を遅らせることができる。また、駆動源の駆動開始時における駆動負荷トルクが小さくなり、駆動源に加わる負荷が軽減される。
特に、上記実施形態や上記変形例1では、回収スクリュー40が、回転軸40bの周りに螺旋状の羽部40aが設けられ、その回転軸40bが駆動することでその回転軸方向に沿って現像剤を搬送する搬送スクリューであり、この回収スクリュー40を回収搬送路38の上流側へ変位させることにより、回収搬送路38の下流側端部に存在する現像剤を後退させる。これにより、回収スクリュー40を逆回転駆動させないで、現像剤を後退させることができ、回収スクリュー40を逆回転駆動させて現像剤を後退させる構成よりも安価に実現できる。
特に、上記実施形態では、回収スクリュー40を回収搬送路38の上流側へ変位させる方向に付勢する付勢手段としての圧縮バネ50を設け、回収スクリュー40の駆動中ははす歯ギヤ53,54を用いて回収スクリュー40の駆動力により圧縮バネ50の付勢力に抗して回収スクリュー40が回収搬送路38の流側へ変位させる構成を採用している。この構成によれば、回収スクリュー40の駆動を停止させるだけで、圧縮バネ50の付勢力により回収スクリュー40を回収搬送路38の上流側へ変位させることができるので、現像剤を後退させるための構成が簡素である。
また、上記変形例1のように、ソレノイドが発生させる磁力によって回収スクリュー40を変位させる構成であっても、安価に実現できる。
また、上記参考例3のように、回収スクリュー40の回転軸を逆回転させることにより、回収搬送路38の下流側端部に存在する現像剤を後退させる構成としてもよい。
また、上記実施形態や上記変形例1及び参考例3における現像装置は、回収搬送路38の下流側端部に存在する現像剤の搬送先である供給搬送路37が回収搬送路38の上方に配置されているので、回収搬送路38の下流側端部の現像剤が詰まり易いが、これらの現像装置の構成であれば、このような不利な構成であっても、現像剤が詰まった状態になることによる不具合を有効に解消できる。
また、上記変形例2では、回収スクリュー40の駆動が停止した後に、回収搬送路38の下流側端部領域の容積を拡大し、回収スクリュー40の駆動が開始した後に、拡大した容積を元に戻す容積可変手段として、回収搬送路38の下流側端部の底面を構成する扉部材60を開閉させる機構を備えている。この構成によれば、回収搬送路38の下流側端部の現像剤が拡大された領域部分に流れ出るとともに、これに伴って、供給搬送路37の上流側端部に溜まっていた現像剤が回収搬送路38の下流側端部に落下して流れ込んでくる。その結果、供給搬送路37の上流側端部における現像剤量を減らすことができるので、駆動を開始して回収搬送路下流側端部の現像剤を供給搬送路37の上流側端部に向けて搬送する際、回収搬送路下流側端部の現像剤の搬送負荷が軽減される。したがって、駆動開始時に現像剤へ加えられるストレスが小さくなり、現像剤の劣化進行を遅らせることができる。また、駆動源の駆動開始時における駆動負荷トルクが小さくなり、駆動源に加わる負荷が軽減される。
As described above, the printer according to the embodiment, the first modification, and the third reference example includes the
In particular, in the above-described embodiment and
In particular, in the above embodiment, the
Moreover, even if it is the structure which displaces the collection |
Further, as in Reference Example 3 described above, the developer present at the downstream end of the
Further, in the developing devices in the above-described embodiment, the first modification, and the reference example 3, the
Moreover, in the said
また、上記変形例4〜6では、回収搬送路38の下流側端部領域における搬送路壁部の一部分を可撓性部材70で形成し、当該下流側端部領域に存在する現像剤の内圧上昇によって可撓性部材70が撓むことにより当該下流側端部領域の容積を拡大可能に構成されている。この構成によれば、駆動開始直後における当該下流側端部領域の現像剤の内圧上昇を抑制できる。したがって、現像剤へ加えられるストレスが小さくなり、現像剤の劣化進行を遅らせることができ、また、駆動負荷トルクが小さくなって駆動源に加わる負荷が軽減される。
また、上記変形例5においては、可撓性部材70の撓みを規制する撓み規制部材71を設け、駆動開始時を含む所定期間(駆動開始直後の所定期間)は撓み規制部材71による規制を解除し、当該所定期間を除いた駆動期間中は撓み規制部材71により可撓性部材70の撓みを規制するように制御している。このような構成により、可撓性部材70の材料選定や厚み選定の自由度を高めることができる。また、より撓みやすい可撓性部材70を採用できるので、駆動開始直後の容積拡大幅を大きくとることが可能となり、現像剤に加わるストレスをより軽減でき、また、駆動源に加わる負荷もより軽減できる。
また、上記変形例6においては、回収搬送路38の下流側端部領域に存在する現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ72が回収搬送路38の外部に設けられており、そのトナー濃度センサ72が可撓性部材70を介してトナー濃度を検知するように構成されている。通常、現像容器33の壁部の一部分を構成する可撓性部材70の厚みは、現像容器33の壁部を構成する他の部分よりも薄く形成できる。よって、このように薄肉の可撓性部材70を介してトナー濃度センサ72によりトナー濃度を検知することで、トナー濃度の検知精度を高めることができる。
また、上記変形例6のように、トナー濃度センサ72を可撓性部材70上に取り付けることで、可撓性部材70の撓みに関係なく、常に現像剤に対する再近接距離でトナー検知を行うことができるので、安定して高いトナー濃度検知精度を得ることができる。
Further, in the above-described modified examples 4 to 6, a part of the conveyance path wall portion in the downstream end area of the
Moreover, in the said
In the sixth modified example, a
Further, as in Modification 6 above, by attaching the
なお、以上の説明では、供給搬送路37の下方に回収搬送路38が配置され、これらの2つの搬送路で現像剤を循環搬送する構成であったが、3つ以上の搬送路で現像剤を循環搬送する構成であっても、本発明を適用することができる。
また、回収搬送路38の下流側端部の現像剤の搬送先搬送路が回収搬送路38の上方に配置されていない構成であっても、本発明を適用することができる。
In the above description, the
Further, the present invention can be applied even if the developer transport destination transport path at the downstream end of the
1 感光体
3 現像装置
16 露光装置
32 現像剤
33 現像容器
34a 現像スリーブ
37 供給搬送路
38 回収搬送路
39 供給スクリュー
40 回収スクリュー
40a 羽部
40b 回転軸
45 トナー補給口
46,47 補助ギヤ
50 圧縮バネ
52 駆動入力ギヤ
53,54 はす歯ギヤ
57 コイル
58 電源
59 可動機構
60 扉部材
61 ジャバラ状部材
62 偏心カム
70 可撓性部材
71 撓み規制部材
72 トナー濃度センサ
100 プリンタ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
回転軸周りに螺旋状の羽部が設けられ、その回転軸が駆動することでその回転軸方向に沿って二成分現像剤を現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側へ搬送する搬送スクリューである搬送部材によって上記現像剤回収搬送路内を現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された二成分現像剤を、該現像剤回収搬送路とは異なる他の搬送路を介して又は該他の搬送路を介さずに、上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流側端部へ搬送することで、二成分現像剤を循環搬送する循環搬送機構と、
上記搬送部材の駆動が停止した後に、上記搬送部材を上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向上流側へ変位させることにより、上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部に存在する二成分現像剤を該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向上流側へ後退させる現像剤後退手段とを有することを特徴とする現像装置。 A two-component developer containing toner and a carrier conveyed in a developer supply conveyance path extending in the direction of the developer carrier rotation axis along the developer carrier is transferred to the rotating developer carrier. By carrying the toner on the surface of the developer carrying member, the two-component developer carried on the surface of the developer carrying member is conveyed to the developing region, and in the developing region, the toner in the two-component developer is transferred onto the latent image carrier surface. The latent image is developed by adhering to the developer, and the two-component developer that has passed through the development area is collected from the developer carrying member into a developer collection conveyance path that is a conveyance path different from the developer supply conveyance path. In the developing device,
A conveying screw provided with a spiral wing around the rotation axis, and transporting the two-component developer downstream of the developer collection conveyance path along the rotation axis direction by driving the rotation axis. in a two-component developer conveyed to the developer collection conveyance path to the conveyance direction downstream side end portion current image agent by the conveying member, via other conveying path different from the developer collection conveyance path or the A circulation conveyance mechanism that circulates and conveys the two-component developer by conveying to the upstream end of the developer supply conveyance path in the developer conveyance direction without passing through another conveyance path;
After the driving of the conveying member is stopped, the conveying member is displaced to the upstream side in the developer conveying direction of the developer collecting conveying path, thereby existing at the downstream end of the developer collecting conveying path in the developer conveying direction. And a developer retracting means for retracting the two-component developer to be upstream of the developer collection transport path in the developer transport direction.
上記現像剤後退手段は、上記搬送部材を上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向上流側へ変位させる方向に付勢する付勢手段を備え、該搬送部材の駆動中は該搬送部材の駆動力を利用して該付勢手段の付勢力に抗して該搬送部材が該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側へ変位させるものであることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 .
The developer retracting means includes biasing means for biasing the transport member in a direction to displace the developer recovery transport path upstream in the developer transport direction, and driving the transport member while the transport member is being driven. A developing device characterized in that the conveying member is displaced downstream in the developer conveying direction of the developer recovery conveying path by using force to resist the urging force of the urging means.
上記現像剤後退手段は、ソレノイドが発生させる磁力によって上記搬送部材を変位させるものであることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 .
The developing device according to claim 1, wherein the developer retracting means displaces the conveying member by a magnetic force generated by a solenoid.
上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部に存在する二成分現像剤の搬送先である上記他の搬送路若しくは上記現像剤供給搬送路は、該現像剤回収搬送路の上方に配置されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 3 ,
The other transport path or the developer supply transport path, which is the transport destination of the two-component developer existing at the downstream end of the developer recovery transport path in the developer transport direction, is located above the developer recovery transport path. A developing device which is arranged.
上記現像剤回収搬送路内を搬送部材によって現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された二成分現像剤を、該現像剤回収搬送路とは異なる他の搬送路を介して又は該他の搬送路を介さずに、上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流側端部へ搬送することで、二成分現像剤を循環搬送する循環搬送機構を有しており、
上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部に存在する二成分現像剤の搬送先である上記他の搬送路若しくは上記現像剤供給搬送路は、該現像剤回収搬送路の上方に配置されており、
上記搬送部材の駆動が停止した後に、上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部領域の容積を拡大し、該搬送部材の駆動が開始した後に、拡大した容積を元に戻す容積可変手段とを有することを特徴とする現像装置。 A two-component developer containing toner and a carrier conveyed in a developer supply conveyance path extending in the direction of the developer carrier rotation axis along the developer carrier is transferred to the rotating developer carrier. By carrying the toner on the surface of the developer carrying member, the two-component developer carried on the surface of the developer carrying member is conveyed to the developing region, and in the developing region, the toner in the two-component developer is transferred onto the latent image carrier surface. The latent image is developed by adhering to the developer, and the two-component developer that has passed through the development area is collected from the developer carrying member into a developer collection conveyance path that is a conveyance path different from the developer supply conveyance path. In the developing device,
The two-component developer transported to the downstream end in the developer transport direction by the transport member in the developer recovery transport path is passed through another transport path different from the developer recovery transport path or the other transport. It has a circulation conveyance mechanism that circulates and conveys the two-component developer by conveying to the upstream end of the developer supply conveyance path in the developer conveyance direction without passing through the path,
The other transport path or the developer supply transport path, which is the transport destination of the two-component developer existing at the downstream end of the developer recovery transport path in the developer transport direction, is located above the developer recovery transport path. Has been placed,
After the driving of the conveying member is stopped, the volume of the downstream end portion region of the developer recovery conveying path in the developer conveying direction is enlarged, and the volume that returns the expanded volume after the driving of the conveying member is started is restored. And a developing unit.
上記現像剤回収搬送路内を搬送部材によって現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された二成分現像剤を、該現像剤回収搬送路とは異なる他の搬送路を介して又は該他の搬送路を介さずに、上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流側端部へ搬送することで、二成分現像剤を循環搬送する循環搬送機構を有しており、
上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部に存在する二成分現像剤の搬送先である上記他の搬送路若しくは上記現像剤供給搬送路は、該現像剤回収搬送路の上方に配置されており、
上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部領域における搬送路壁部の一部分を可撓性部材で形成し、該現像剤搬送方向下流側端部領域に存在する現像剤の内圧上昇によって該可撓性部材が撓むことにより、該現像剤搬送方向下流側端部領域の容積を拡大可能に構成し、
上記可撓性部材の撓みを規制する撓み規制部材と、
上記搬送部材の駆動開始時を含む所定期間は、上記撓み規制部材による規制を解除し、該所定期間を除いた該搬送部材の駆動期間中は、該撓み規制部材により上記可撓性部材の撓みを規制する規制制御手段とを設けたことを特徴とする現像装置。 A two-component developer containing toner and a carrier conveyed in a developer supply conveyance path extending in the direction of the developer carrier rotation axis along the developer carrier is transferred to the rotating developer carrier. By carrying the toner on the surface of the developer carrying member, the two-component developer carried on the surface of the developer carrying member is conveyed to the developing region, and in the developing region, the toner in the two-component developer is transferred onto the latent image carrier surface. The latent image is developed by adhering to the developer, and the two-component developer that has passed through the development area is collected from the developer carrying member into a developer collection conveyance path that is a conveyance path different from the developer supply conveyance path. In the developing device,
The two-component developer transported to the downstream end in the developer transport direction by the transport member in the developer recovery transport path is passed through another transport path different from the developer recovery transport path or the other transport. It has a circulation conveyance mechanism that circulates and conveys the two-component developer by conveying to the upstream end of the developer supply conveyance path in the developer conveyance direction without passing through the path,
The other transport path or the developer supply transport path, which is the transport destination of the two-component developer existing at the downstream end of the developer recovery transport path in the developer transport direction, is located above the developer recovery transport path. Has been placed,
A portion of the transport path wall portion in the developer transport direction downstream end region of the developer recovery transport path is formed of a flexible member, and the internal pressure of the developer existing in the developer transport direction downstream end region is increased. The flexible member is bent by the above, so that the volume of the downstream end portion region in the developer transport direction can be increased ,
A deflection regulating member for regulating the deflection of the flexible member;
During the predetermined period including the start of driving of the conveying member, the restriction by the bending regulating member is released, and during the driving period of the conveying member except for the predetermined period, the bending of the flexible member by the bending regulating member. And a restriction control means for restricting the development.
上記現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部領域に存在する現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段が該現像剤回収搬送路の外部に設けられており、
上記トナー濃度検知手段は、上記可撓性部材を介してトナー濃度を検知することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 6 .
A toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer existing in the downstream end portion region of the developer collecting conveyance path in the developer conveying direction is provided outside the developer collecting conveying path,
The developing device according to claim 1, wherein the toner density detecting means detects the toner density via the flexible member.
上記トナー濃度検知手段は上記可撓性部材上に取り付けられていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 7 .
The developing device according to claim 1, wherein the toner density detecting means is mounted on the flexible member.
上記現像装置として、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 In a process cartridge that integrally supports a latent image carrier and a developing device that develops a latent image on the latent image carrier and is configured to be detachable from the image forming apparatus main body,
As the developing apparatus, process cartridge characterized by using a developing apparatus according to any one of claims 1 to 8.
上記現像装置として、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the latent image carrier, and a developing device that develops the latent image on the latent image carrier using a two-component developer containing toner and a carrier. An image forming apparatus for forming an image on the recording material by finally transferring the toner image formed on the latent image carrier by the developing device to the recording material,
As the developing device, an image forming apparatus characterized by using the developing apparatus according to any one of claims 1 to 8.
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