JP5954022B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、特に空気圧を利用して現像剤を搬送するものに関する。 The present invention relates to a developing device that develops an electrostatic latent image on an image carrier and an image forming apparatus including the developing device, and more particularly to a device that transports a developer using air pressure.
現像装置は、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いて潜像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視化する装置である。現像領域で現像処理を終了してトナーが消費された現像剤は回収され、補給されるトナーと混合、攪拌され、再び現像に供される。このような構成の現像装置に用いられる現像剤は、安定したトナー画像を得るために、一定のトナー濃度と帯電量を維持する必要がある。トナー濃度は現像で消費したトナーと補給トナー量により調整され、帯電量はキャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により付与される。つまり、現像装置では、二成分現像剤の攪拌を充分に行い、トナー濃度分布を均一化するとともに、トナー帯電を付与し、トナー画像の安定化を行っている。 The developing device is a device that develops and visualizes the electrostatic latent image formed on the latent image carrier using a two-component developer composed of toner and carrier. The developer whose toner has been consumed after completion of the development process in the development area is collected, mixed with the replenished toner, stirred, and again developed. In order to obtain a stable toner image, the developer used in the developing device having such a configuration needs to maintain a constant toner concentration and charge amount. The toner density is adjusted by the amount of toner consumed during development and the amount of replenished toner, and the charge amount is given by frictional charging during mixing of the carrier and toner. That is, in the developing device, the two-component developer is sufficiently agitated to make the toner density distribution uniform and to impart toner charge to stabilize the toner image.
一般的な現像装置では、補給されたトナーが現像スリーブに汲み上がるまでのわずかな時間の間に2本のスクリュの回転による攪拌効果を利用してトナーの分散・帯電付与を行っているため、特にトナー収支が多い場合、補給されたトナーが十分に分散せずに、現像スリーブに汲み上がり、地汚れ、トナー飛散といった品質課題が発生している。 In a general developing device, toner is dispersed and charged by using the stirring effect of the rotation of two screws during a short time until the replenished toner is pumped up to the developing sleeve. In particular, when the toner balance is large, the replenished toner is not sufficiently dispersed but is drawn up to the developing sleeve, resulting in quality problems such as soiling and toner scattering.
これを解決するために、現像部から離れた場所に別途攪拌部を設け、現像部と攪拌部とを現像剤循環手段によって接続し、攪拌部で現像剤の状態に応じた攪拌を行い、トナー濃度、帯電量を適切に調整した現像剤を現像部に供給する現像装置が、例えば特許文献1、2で提案されている。 In order to solve this problem, a separate agitation unit is provided at a location distant from the development unit, the development unit and the agitation unit are connected by a developer circulation means, and the agitation unit performs agitation in accordance with the state of the developer. For example, Patent Documents 1 and 2 propose a developing device that supplies a developer whose density and charge amount are appropriately adjusted to a developing unit.
このような現像装置では、現像剤攪拌部から現像部に向けての現像剤の搬送量が変化すると、現像部内の現像剤量が変化してしまい、現像等に支障をきたし易いという問題がある。このため、現像剤攪拌部から現像部に向けて現像剤を定量搬送する手段として、エアポンプより供給されたエアの流れ(空気流)を用いるものが知られている。エアを用いて現像剤を搬送する場合、現像剤を空気の圧力(正圧)と流速を利用して搬送するため、エアポンプが接続される現像剤供給部(撹拌部の下端部)と、攪拌室(大気圧)には差圧が発生する。そのため、攪拌室と現像剤供給部をエア流路的に遮蔽しつつ攪拌室から空気搬送元へ現像剤を搬送する必要がある。このような方式において攪拌室から空気搬送元へ現像剤を供給する供給装置として一般的に用いられるものに、ロータリーフィーダがある。 In such a developing device, when the amount of developer transported from the developer agitating unit to the developing unit is changed, the amount of developer in the developing unit is changed, which tends to hinder development and the like. . For this reason, as a means for quantitatively transporting the developer from the developer agitating unit toward the developing unit, one using an air flow (air flow) supplied from an air pump is known. When transporting the developer using air, the developer is transported using the pressure (positive pressure) and flow velocity of the air, so the developer supply unit (lower end of the stirring unit) to which the air pump is connected, and stirring A differential pressure is generated in the chamber (atmospheric pressure). Therefore, it is necessary to convey the developer from the agitation chamber to the air conveyance source while shielding the agitation chamber and the developer supply unit in an air flow path. In such a system, a rotary feeder is generally used as a supply device that supplies developer from an agitation chamber to an air conveyance source.
一般的なロータリーフィーダは、回転する複数の羽根を持ったロータと、ロータを覆うステータとからなり、定量性と制御性に優れた方式である。しかし、空気を用いて現像剤を搬送する場合、現像剤を空気の圧力(正圧)と流速を利用して搬送するため、ロータリーフィーダの下部にありエアポンプが接続される現像剤供給部内は正圧となるため、現像剤供給部からロータリーフィーダ内への空気が流入(エアリーク)する。また、ロータとステータとのシール性が不足しても空気がロータリーフィーダ内に漏洩してしまう。ロータリーフィーダ内の現像剤は、現像剤供給部へ自由落下にて供給されるため、流入する空気の気流方向と現像剤の落下方向が対向関係となり、現像剤の落下が流入する空気の圧力に阻害され、ロータリーフィーダ内部の落下すべき現像剤が落下しきれずに残留してしまう。そのためロータリーフィーダからの現像剤供給量が低下するという問題があった。 A general rotary feeder is composed of a rotor having a plurality of rotating blades and a stator that covers the rotor, and is an excellent method of quantitativeness and controllability. However, when transporting the developer using air, the developer is transported using the air pressure (positive pressure) and the flow velocity. Because of the pressure, air flows from the developer supply unit into the rotary feeder (air leak). Further, even if the sealing property between the rotor and the stator is insufficient, air leaks into the rotary feeder. Since the developer in the rotary feeder is supplied to the developer supply section by free fall, the air flow direction of the inflowing air and the direction of the developer falling are in an opposing relationship, and the pressure of the air into which the developer falls inflows. The developer to be dropped in the rotary feeder is not completely dropped and remains. For this reason, there is a problem that the amount of developer supplied from the rotary feeder is reduced.
ロータリーフィーダ内への現像剤の残留を防止する方法としては特許文献3,4が挙げられる。特許文献3では、空気供給源の空気を分流し、その一部をロータリーフィーダ排出口の縁辺の回転方向下流側に吹き込む構成が開示されているが、これはロータリーフィーダ内部へと上昇する空気の侵入を阻止し、粉粒体の戻りを防止するためのものであり、ロータリーフィーダ内に形成された区間内に空気を吹き込むものではなく、ロータリーフィーダ内部の現像剤が落下しきらずに残留し、粉粒体の供給量が低下するという問題を解消するには至らない。 Patent Documents 3 and 4 are examples of methods for preventing the developer from remaining in the rotary feeder. Patent Document 3 discloses a configuration in which air from an air supply source is diverted and a part of the air is blown to the downstream side in the rotational direction of the edge of the rotary feeder discharge port. It is intended to prevent intrusion and prevent the return of the granular material, not to blow air into the section formed in the rotary feeder, the developer inside the rotary feeder remains without dropping, It does not lead to the problem that the supply amount of the granular material is reduced.
特許文献4では、ロータリーフィーダのロータとロータを覆うステータにより形成される小部屋内の紛体を機械的に掻き取る羽根車を設けた構成が開示されている。しかし、この構成を、現像剤の搬送に用いるロータリーフィーダで用いた場合、機械的に現像剤を掻き取ることにより現像剤に対してストレスが掛かり、キャリアやトナーの劣化を引き起こす課題がある。 Patent Document 4 discloses a configuration in which an impeller that mechanically scrapes a powder in a small chamber formed by a rotor of a rotary feeder and a stator that covers the rotor is provided. However, when this structure is used in a rotary feeder used for transporting a developer, there is a problem in that the developer is stressed by mechanically scraping the developer and causes deterioration of the carrier and toner.
本発明は、現像剤に与えるストレスを低減しながらロータリーフィーダ内に残留する現像剤を低減して、現像剤の搬送量の低下の改善を図ることを、その目的とする。 An object of the present invention is to reduce the developer remaining in the rotary feeder while reducing the stress applied to the developer, and to improve the decrease in the transport amount of the developer.
上述の目的を達成するため、像担持体上の潜像を現像する現像部と、該現像部の外側に設けられ、現像剤の一部を収容して現像剤を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部の現像剤を定量に排出するロータリーフィーダと、ロータリーフィーダから排出された現像剤を、空気圧を利用して現像部に搬送する現像剤搬送部とを備えた現像装置において、ロータリーフィーダは、ロータとロータを覆うステータとを備え、ロータとステータにより形成される区画内に向けて空気を吹き付ける空気吹付け部を有することを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, a developing unit that develops a latent image on the image carrier, a stirring unit that is provided outside the developing unit and that contains a part of the developer and stirs the developer, and In the developing device including a rotary feeder that discharges the developer in the stirring unit in a fixed amount, and a developer transport unit that transports the developer discharged from the rotary feeder to the developing unit using air pressure, the rotary feeder is: A rotor and a stator that covers the rotor are provided, and an air blowing portion that blows air toward a section formed by the rotor and the stator is provided.
本発明によれば、ロータリーフィーダのロータとステータにより形成される区画内に向けて空気を吹き付ける空気吹付け部を有するので、現像剤が空気の圧力でロータリーフィーダ内から押し出されるので、機械的に現像剤を掻き取るものに比べて現像剤に対するストレスが低減するとともに、空気が現像剤の落下を補助するので、ロータリーフィーダ内に現像剤が残留することが少なくなり、現像剤の搬送量の低下の改善を図ることができる。 According to the present invention, the developer is pushed out of the rotary feeder by the pressure of the air, because the air blowing part that blows air toward the section formed by the rotor and the stator of the rotary feeder is mechanically used. The stress on the developer is reduced compared to the one that scrapes off the developer, and the air helps the developer to fall, so that the developer is less likely to remain in the rotary feeder and the developer transport amount is reduced. Can be improved.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。各実施の形態において、同一部材には同一の符号を付し、重複説明は省略する。図1を用いて本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の全体構成と機能について説明し、その後に現像装置の各実施形態の構成について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same reference numerals are assigned to the same members, and duplicate descriptions are omitted. The overall configuration and function of an image forming apparatus including a developing device according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, and then the configuration of each embodiment of the developing device will be described.
実施の形態としては、現像装置が気流供給手段と、ロータリーフィーダが備えるロータとステータにより形成される区画内に向けて空気を吹き付ける空気吹付け部を備えていて、この気流供給手段と空気吹付け部の形態が各実施の形態で異なっている。本発明に係る現像装置が適用される画像形成装置としては、図1に示す4色カラーの現像剤を用いる画像形成装置に限定されるものではなく、単色の現像剤を用いる画像形成装置であっても無論かまわない。 As an embodiment, the developing device includes an air flow supply unit, and an air blowing unit that blows air toward a section formed by a rotor and a stator included in the rotary feeder. The form of the part differs in each embodiment. The image forming apparatus to which the developing device according to the present invention is applied is not limited to the image forming apparatus using the four-color developer shown in FIG. 1, but is an image forming apparatus using a single-color developer. Of course it doesn't matter.
図1において、画像形成装置は、カラー複写機を例示するが、画像形成装置としてはカラー複写機に限定されるものではなく、プリンター、ファクシミリ、プロッタ、あるいは、プリンター、スキャナ、複写機能やファクシミリ機能を備えた複合機であってもよい。 In FIG. 1, the image forming apparatus is exemplified by a color copying machine, but the image forming apparatus is not limited to a color copying machine, and is a printer, facsimile, plotter, or printer, scanner, copying function and facsimile function. It may be a multi-function machine equipped with.
図1は、画像形成装置としてのカラー複写機は、中間転写ユニット10における未定着像担持体としての中間転写ベルト8の下面に対向して、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Bkを備えている。各作像部は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外は同一構造である。各作像部は、潜像担持体としての感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkと、各感光体ドラムの周囲に配設された図示しない帯電手段、現像装置5Y、5M、5C、5Bk、図示しないクリーニング手段等で構成されている。各作像部てば、各感光体ドラム上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われ、各感光体ドラム上に所望のトナー像が形成される。
FIG. 1 shows that a color copying machine as an image forming apparatus corresponds to each color (yellow, magenta, cyan, black) facing the lower surface of an intermediate transfer belt 8 as an unfixed image carrier in an
各感光体ドラムは、図示しない駆動部によって図中、時計回り方向に回転駆動され、帯電手段の位置で表面が一様に帯電される(帯電工程)。その後、各感光体ドラムの表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される(露光工程)。その後、各感光体ドラムの表面は、各現像装置との対向位置に達し、この位置での静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される(現像工程)。その後、各感光体ドラムの表面は、複数のローラ部材に巻きかけられた無端状の中間転写ベルト8及び中間転写ベルト8の内側ループ内で各感光体ドラムと大綱位置されている1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Bkとの対向位置に達して、この位置で各感光体ドラム上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程)。その後、各感光体ドラムの表面は、クリーニング手段との対向位置に達し、この位置でその表面上に残存した未転写トナーが回収される(クリーニング工程)。クリーニング後の各感光体ドラムの表面は図示しない除電ローラにより電位を初期化される。こうして、各感光体ドラム上で行われる一連のプロセスが終了する。
Each photosensitive drum is rotationally driven in the clockwise direction in the drawing by a driving unit (not shown), and the surface is uniformly charged at the position of the charging means (charging process). Thereafter, the surface of each photosensitive drum reaches the irradiation position of a laser beam emitted from an exposure unit (not shown), and an electrostatic latent image is formed by exposure scanning at this position (exposure process). Thereafter, the surface of each photosensitive drum reaches a position facing each developing device, and the electrostatic latent image at this position is developed to form a desired toner image (developing process). After that, the surface of each photoconductive drum has an endless intermediate transfer belt 8 wound around a plurality of roller members, and a primary transfer bias that is positioned roughly with each photoconductive drum in an inner loop of the intermediate transfer belt 8. The toner image on each photosensitive drum is transferred onto the intermediate transfer belt 8 at the position facing the
上述した作像プロセスは、図1に示すように、4つの作像部6Y、6M、6C、6Bkで、それぞれ行われる。すなわち、各作像部の下方に配設された不図示の露光部(光書き込み装置)から、画像情報に基づいたレーザ光が、各作像部6Y、6M、6C、6Bkの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bk上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Bkは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Bkにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Bkの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bk上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写手段としての2次転写ローラ19との対向位置に達する。中間転写ベルト8上に形成されたカラートナー像は、2次転写ローラ19と中間転写ベルト8の間に形成される2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての転写紙P上に転写される。こうして、中間転写ベルト8上で行われる、一連のプロセスが終了する。
As shown in FIG. 1, the image forming process described above is performed by each of the four
画像形成装置本体100の下部に配設された給紙部26には、転写紙Pが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ27により1枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Pはレジストローラ対28で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対28により所定のタイミングで2次転写ニップに向けて搬送される。そして、上記のように、2次転写ニップにおいて転写紙P上に、所望のカラー画像が転写される。
A plurality of transfer sheets P are stored in a
2次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Pは、定着部20へ搬送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。定着を終えた転写紙Pは、排紙ローラ対29により、装置本体100の上面に形成された排紙部30へ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。なお、図1において、符号32は読み取り部を示している。
The transfer paper P onto which the color image has been transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the fixing
図2は、現像攪拌・循環システムとしての現像装置の基本的構成を説明する図である。各現像装置は、トナーの色が異なる以外は同一構成あるので、色を識別するための符号であるY,M,C,Bkを割愛して説明する。各現像装置5は、各感光体ドラム1上の静電潜像を現像する現像部50と、現像部50から離れた位置で現像剤の状態に応じた攪拌を行う攪拌部51と、攪拌部51に現像剤となるトナーを補給するためのトナーカートリッジ52と、攪拌部51の下方に設けられたロータリーフィーダ53と、現像剤を空気圧で搬送する気流供給手段としてのエアポンプ(空気供給源)54等を有している。なお図1では現像部50のみを示している。
現像部50と攪拌部51との間は循環路55で接続され、ロータリーフィーダ53と現像部50との間は循環路56等で接続されている。トナーカートリッジ52と攪拌部攪拌部51はトナー補給路57で接続され、エアポンプ54とロータリーフィーダ53は管路58で接続されている。図2において、符号59はトナー補給駆動源としてのモータを、符号60は攪拌駆動源としてのモータを、61はロータリーフィーダ53の駆動源としてのモータをそれぞれ示している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a basic configuration of a developing device as a developing agitation / circulation system. Since each developing device has the same configuration except that the color of the toner is different, description will be made by omitting Y, M, C, and Bk, which are codes for identifying the color. Each developing
The developing
図3を用いて現像部50の構成について説明する。現像部50は、ケーシング62と、ケーシング62内に回転可能に支持され、螺旋状のフィンを有する現像剤搬送部材としての搬送スクリュ63、64と、現像剤を担持して感光体ドラムへと搬送する現像剤担持体としての現像ローラ65を有している。ケーシング62内には、トナーとキャリアを混合した2成分現像剤が入っている。搬送スクリュ63、64によりこの現像剤はケーシング62内で循環搬送される。搬送スクリュ64によって、現像剤が図中手前から奥側に搬送され、この一部が、現像ローラ65によって磁力で吸い上げられてその表面に吸着され、ドクターブレード66で均一な厚さに均されてから、感光体ドラム1に接することで感光体ドラム1上の静電潜像をトナーで現像してトナー像が形成される。
The configuration of the developing
現像後の現像剤は、搬送スクリュ63の端部に構成された排出口67(図2参照)から、循環路55を通って攪拌部51に搬送される。搬送スクリュ63の最下流には図示しないトナー検知手段が設置されており、その信号を基にトナーカートリッジ52からトナー補給が行われる。トナー補給はモータ59によってトナー補給路57内の図示しないスクリュを回転させることで行われる。トナー補給は循環経路内で攪拌部51の入り口直前の部位で行われる。攪拌部51では現像後の現像剤と、補給されたトナーとが混合され適切なトナー濃度と帯電量を持つ現像剤とする。
The developed developer is transported to the stirring
現像後の現像剤と、補給されたトナーとが混合され適切なトナー濃度と帯電量を持つ現像剤は、図4に示すように攪拌部51の下部に形成された排出口70を通り、ロータリーフィーダ53内に落下する。
A developer having an appropriate toner concentration and charge amount by mixing the developer after development and the replenished toner passes through a
ロータリーフィーダ53は、放射状に延び、円周方向に配置された複数の羽根75Aを有するロータ75と、ロータ75を覆うステータ76と、ロータ75を回転駆動するモータ60を備えている。ロータリーフィーダ53と、循環路56及び、管路58は現像剤搬送部となる継手管路77で接続されている。ロータリーフィーダ53では、内部のロータ75の回転により、現像剤を下方に定量的に排出する。排出された現像剤は、エアポンプ54から供給される空気によって循環路56から受取口68(図2参照)を介して再び現像部50に搬送されて供給される。攪拌部51の上部には、上面に現像剤補給口69が、下面には排出口70が設けられている。攪拌部51を構成する攪拌部本体51aは、排出70に向かうほど径が細くなる逆円錐型の形状を有している。攪拌部本体51a内の中心には、下から上に現像剤を搬送するスクリュ71が、その外側には回転可能な2本の攪拌部材72が設けられている。攪拌部51では、これら攪拌部材72の回転動作によって現像剤が攪拌・混合される。スクリュ71はモータ60と直結されており、攪拌部材72は、減速ギヤ列73を介してモータ60と連結されている。攪拌部51の補給口69から、排出口70までの現像剤の搬送は重力を利用している。攪拌部51にはバッファとして常に現像剤が存在するため、未混合の現像剤がそのまま排出されることはない。
The
次に本発明の特徴部分について説明する。
(第1の実施形態)
図5(a)、図5(b)は本発明の第1の実施形態の特徴部分を示すものである。図5において、ロータリーフィーダ53内のロータ75とステータ76は、ロータ75の羽根75Aの先端とステータ76の内面との間にクリアランスを持って設けられている。ロータ75とステータ76とのシール性が不足することで、エアポンプ54からの空気は、前記のクリアランスを通過し上部の攪拌部51へと漏れる。さらに継手管路77内部では前述の漏洩空気によって、図中の上向きの気流が発生し、この上向きの空気の圧力が原因となりロータ75内部に充填された現像剤が落下しきれいな現象が生じる。
Next, features of the present invention will be described.
(First embodiment)
5 (a) and 5 (b) show characteristic portions of the first embodiment of the present invention. In FIG. 5, the
そのため、本形態では、継手管路77内部において、エアポンプ54の空気を管路78と管路79に分流し、吹き付け部となる管路78を流れる空気を、ロータリーフィーダ53の排出口53Aの縁辺の回転方向上流側でロータ75に吹き付ける構成とした。具体的には、管路78の一端をステータ76からロータリーフィーダ53内に開口し、管路78を流れる空気を、ロータ75の隣接する羽根75Aとステータ76によって形成される区間部としての空間Sに向って吹き付けるようにしている。空間Sの内部の現像剤Tは、継手管路77の下部に落下させた後、循環路56で管路79を流れる空気と合流する。すなわち、ロータリーフィーダ53は、ロータ75とステータ76により形成される区画内に向けて空気を吹き付ける空気吹付け部として管路78を備えている。
Therefore, in this embodiment, inside the
このように、ロータリーフィーダ53の回転方向上流側で空間S内に空気を吹き付けることにより、ロータ75の回転速度に対して現像剤を押し出す時間を比較的長く確保することができ、ロータリーフィーダ53からの現像剤供給量を向上させることができる。また、現像剤Tが空気の圧力でロータリーフィーダ53内から押し出されるので、機械的に現像剤Tを掻き取るものに比べて現像剤Tに対するストレスが低減するとともに、空気が現像剤Tの落下を補助するので、ロータリーフィーダ53内に現像剤Tが残留することが少なくなり、現像剤Tの搬送量の低下の改善を図ることができる。この様な観点からすめと、エアポンプ54と管路58と継手管路77の管路78によって、現像剤落下補助手段が構成されることになる。
(第2の実施形態)
図6(a)、図6(b)は本発明の第2の実施形態の特徴部分を示すものである。本形態では、継手管路77内部において、エアポンプ54の空気を管路78と管路79に分流し、吹き付け部となる管路78を流れる空気を、ロータリーフィーダ53の排出口53A縁辺の回転方向上流側でロータ75に吹き付ける構成とした。さらに、ロータ75の軸方向に対して平行に空気が流れるように継手管路77を配置するとともに、継手管路77よりもエアポンプ54側に、空気吹付け部となる管路78を設置して接続した。
In this way, by blowing air into the space S on the upstream side in the rotation direction of the
(Second Embodiment)
FIG. 6A and FIG. 6B show characteristic portions of the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the air in the
このような構成にすることで、ロータ75内部の現像剤Tが押し出される方向は、ロータ75の軸方向に対して平行となり、また管路79の空気の流れ方向と同方向となる。そのため、現像剤Tが空気の圧力でロータリーフィーダ53内から押し出されるので、機械的に現像剤Tを掻き取るものに比べて現像剤Tに対するストレスが低減するとともに、空気が現像剤Tの落下を補助するので、ロータリーフィーダ53内に現像剤Tが残留することが少なくなり、現像剤Tの搬送量の低下の改善を図ることができる。また、押し出された現像剤Tは循環路56へと比較的スムーズに搬送することができる。
(第3の実施形態)
図7(a)、図7(b)は本発明の第3の実施形態の特徴部分を示すものである。本形態では、ロータリーフィーダ53の排出口53A縁辺の回転方向上流側でステータ76に管路80を設け、エアポンプ54からの空気を管路80と管路81に分流し、管路80に流れる空気をロータ75に吹き付ける構成とした。つまり、管路80の一端はステータ76からロータリーフィーダ53内に開口し、管路80を流れる空気を、ロータ75の隣接する羽根75Aとステータ76によって形成される区間部としての空間Sに向って吹き付けるようにしている。さらに、ロータ75の軸方向に対して平行に空気が流れるように継手管路77を配置するとともに、継手管路77よりもエアポンプ54側に、空気吹付け部となる管路80を配置して接続した。
With such a configuration, the direction in which the developer T inside the
(Third embodiment)
FIG. 7A and FIG. 7B show characteristic portions of the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the
本形態の場合、吹き付けた空気は、ロータ内部となる空間S内の現像剤Tを継手管路77の下部に落下させた後、循環路56で管路81を流れる空気と合流する。
In the case of this embodiment, the sprayed air drops the developer T in the space S inside the rotor to the lower part of the
このように、ロータリーフィーダ53の回転方向上流側で空間S内に空気を吹き付けることにより、ロータ75の回転速度に対して現像剤Tを押し出す時間を比較的長く確保することができ、ロータリーフィーダ53からの現像剤の供給量を向上させることができる。また、現像剤Tが空気の圧力でロータリーフィーダ53内から押し出されるので、機械的に現像剤Tを掻き取るものに比べて現像剤Tに対するストレスが低減するとともに、空気が現像剤Tの落下を補助するので、ロータリーフィーダ53内に現像剤Tが残留することが少なくなり、現像剤Tの搬送量の低下の改善を図ることができる。さらに、ステータ76に管路80を設けることで、継手管路77の寸法およびロータリーフィーダ53の排出口53Aの寸法に関係なく、自由に管路80を配置できる。
In this way, by blowing air into the space S on the upstream side in the rotation direction of the
また、エアポンプ54からの空気を、ロータ75の軸方向に対して平行に流す構成とし、さらにステータ53円周面で管路58側に管路80を設置したので、ロータ75内部の現像剤が押し出される方向が、ロータ75の軸方向に対して平行となり、また管路81の空気の流れ方向と同方向となる。そのため、押し出された現像剤Tは循環路56へと比較的スムーズに搬送することができる。
(第4の実施形態)
図8(a)、図8(b)は本発明の第4の実施形態の特徴部分を示すものである。本形態では、管路58において、エアポンプ54の空気を管路81と管路82に分流し、空気吹付け部となる管路82を流れる空気をロータリーフィーダ53の排出口53Aの縁辺の回転方向上流側でロータ75(空間S内)に吹き付ける構成とした。
Further, since the air from the
(Fourth embodiment)
8 (a) and 8 (b) show the characteristic part of the fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, in the
本形態の場合、吹き付けた空気は、ロータ内部の現像剤を継手管路77の下部に落下させた後、循環路56で管路81を流れる空気と合流する。また管路82は、その他端82bが継手管路77の壁面に接続されており、ロータ75の羽根75Aとの近接部分となる管路82の先端82aの断面形状を、円形あるいは多角形と様々な断面形状に形成してもよい。本形態においても、ロータ75の軸方向に対して平行に空気が流れるように継手管路77を配置するとともに、継手管路77よりもエアポンプ54側に、空気吹付け部となる管路82を配置して接続した。
In the case of this embodiment, the sprayed air drops the developer inside the rotor to the lower part of the
このような構成とすると、ロータリーフィーダ53の回転方向上流側でロータ75(空間S内)に空気を吹き付けることになり、ロータ75の回転速度に対して現像剤Tを押し出す時間を比較的長く確保することができ、ロータリーフィーダ53からの現像剤供給量を向上させることができる。また、エアポンプ54からの空気を、ロータ75の軸方向に対して平行に流す構成とし、さらに管路58側に管路82を接続して設置した。このような構成にすることで、ロータ75内部の現像剤Tが押し出される方向が、ロータ75の軸方向に対して平行となり、また管路81の空気の流れ方向と同方向となる。そのため、押し出された現像剤Tは循環路56へと比較的スムーズに搬送できる。さらには、現像剤Tが空気の圧力でロータリーフィーダ53内から押し出されるので、機械的に現像剤Tを掻き取るものに比べて現像剤Tに対するストレスが低減する。
(第5の実施形態)
図9(a)、図9(b)は本発明の第5の実施形態の特徴部分を示すものである。本形態では、ロータリーフィーダ53の下部にあり、継手管路77と連通する排出口53Aのロータリーフィーダ53内にあるロータ75の回転方向下流側の縁辺53Bに近接し、且つ、縁辺53Bに対しロータ75の回転方向の下流側に、ロータリーフィーダ53のロータ75の隣接する羽部75とロータ75を覆うステータ76により形成される空間S内に向けて空気を吹き付ける空気吹付け部83を設けている。本形態において、空気吹付け部83からロータリーフィーダ53の空間Sに吹き付ける空気は、現像剤の搬送に使用するエアポンプ54からの空気を分流している。
With such a configuration, air is blown to the rotor 75 (in the space S) on the upstream side in the rotation direction of the
(Fifth embodiment)
FIG. 9A and FIG. 9B show characteristic portions of the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the
現像剤循環時、ロータリーフィーダ53内のロータ75が回転すると、ロータリーフィーダ53の下部にある継手管路77へ現像剤を排出している状態において、空気吹付け部83からロータリーフィーダ53に形成され、現像剤Tが内部にある空間S内に向けて空気を吹き付けることで、空気吹付け部83から吹付けられる空気によりロータリーフィーダ53内の現像剤Tがロータリーフィーダ53の排出口53Aへと運ばれる。これにより、ロータリーフィーダ53内に現像剤Tが残留することを防止することでき、ロータリーフィーダ53からロータリーフィーダ53の下部にある継手管路77への現像剤Tの排出量が向上し、現像剤の搬送量の低下を防止することができる。また、空気の吹き付けによりロータリーフィーダ53内への現像剤Tの残留を解消しているので、機械的に現像剤Tを掻き取るものに比べて現像剤Tに対するストレスが低減するとともに、キャリアやトナーの劣化を引き起こすことも少なくなる。
When the
ところで、ロータリーフィーダ53内のロータ75が回転し、ロータリーフィーダ53の下部にある継手管路77へ現像剤Tを排出している状態において、空間S内に向けて常にロータ75の回転方向下流側に設けた空気吹付け部83から空気を吹き付けていると、図10に示すように、ロータ75の回転により空間Sを形成するロータ75の羽根75Aのうち、ロータ75の回転方向上流側に位置する羽根75A2が、ロータリーフィーダ53の下部にある継手管路77と連通する排出口53Aのロータリーフィーダ53内にあるロータ75の回転方向下流側の縁辺53Bに近接し、空間の開口部S1のロータリーフィーダ53の排出口53Aに対して開口している面積が小さくなる。すると、空気吹付け部83から空間S内に向けて吹き付けている空気の排出口53A方向への流れが阻害され、ロータ75の回転方向上流側の羽根75A1に当たるなどして空間内で空気が戻る動きをする等により、ロータリーフィーダ53内に残留している現像剤Tを排出口53Aに運ぶことができず、結果としてロータリーフィーダ53内に現像剤が残留する可能性がある。
(第6の実施形態)
そこで、本発明の第6の実施形態では、ロータリーフィーダ53のロータ75の回転に合わせて空気吹付け部83からの空気の吹き付けの開始時期と停止時期を行う構成とした。
By the way, in the state where the
(Sixth embodiment)
Therefore, in the sixth embodiment of the present invention, the start timing and stop timing of air blowing from the
具体的な実施例としては、図11(a)、図11(b)に示すように、空気吹き付け部83から吹き出す空気の空気供給源としてのエアポンプ84を現像剤搬送用のエアポンプ54とは個別に設け、エアポンプ54と空気吹付け部83とを管路85を介して接続している。管路85には、例えば電磁弁等の開閉可能な開閉弁86が設けられている。本形態では、ロータ75の回転による羽根75Aの位置変位を検知するため、ロータ位置検出手段が設けられている。ロータ位置検出手段は、ロータ75と一体回転するように設けたエンコーダスリット板87とエンコーダスリット板87を検知する検知センサ88(例えばフォトインタラプタ)とを組み合わせることで構成することができる。本形態ではロータ75を回転自在に支持する軸89にエンコーダスリット板87を一体回転可能に設け、この軸89を支持しているロータリーフィーダ53の側板90におけるエンコーダスリット板87の回転移動範囲内に検知センサ88を取付けて配置している。
As a specific embodiment, as shown in FIGS. 11A and 11B, an
ロータ75の羽根75Aと空気吹付け部83の開口部83a、及び、ロータリーフィーダの排出口53Aとの位置関係に付いては、ロータ75の羽根75Aの枚数、角度、厚み等の形状と、ロータリーフィーダの排出口53Aのロータ回転方向における配置位置との関係からエンコーダスリット板87のスリットを構成することで検知が可能である。
Regarding the positional relationship between the
エアポンプ84、検知センサ88及び開閉弁86は、制御手段100と信号線によって接続されている。制御手段100はコンピュータで構成されていて、検知センサ88で検知した羽根75Aの位置情報に基づいて開閉弁86の開閉動作とエアポンプ84の作動を制御するものである。
The
本形態において、制御手段100は、ロータリーフィーダ53の空間Sを形成するロータ75の羽根75のうち、ロータ75の回転方向下流側の羽根75A2が空気吹付け部83の開口部83aを過ぎた位置になると、エアポンプ84を作動して空気の吹き付けを開始し、空間Sの開口部Saのロータリーフィーダの排出口53Aに対して開口している面積が全開口面積の1/3以下となる位置に空間Sを形成するロータ75の羽根のうち、ロータ75の回転方向上流側の羽根75A1が到達したときに、エアポンプ84の作動を停止して空気の吹き付けを停止するように構成されている。
In this embodiment, the control means 100 is a position where the blade 75A2 on the downstream side in the rotation direction of the
図11(a)に示すように、ロータ75が回転し、空間Sを形成するロータ75の羽根75Aのうち、ロータ75の回転方向下流側の羽根75A2が空気吹付け部83の開口部83aを過ぎた位置になったことを、検知センサ88からの検知信号に基づいて制御手段100が判断すると、開閉弁86が開かれる。このためエアポンプ84からの空気が空気吹付け部83へと流れ込み、ロータ75の空間S内に空気が吹き付けられる。
As shown in FIG. 11 (a), the
図11(b)に示すように、ロータ75の回転が進み、空間Sの開口部Saのロータリーフィーダの排出口53Aに対して開口している面積が全開口面積の1/3以下となる位置に、ロータ75の回転方向上流側の羽根75A1が来たことを検知センサ88からの検知信号に基づいて制御手段100が判断すると、開閉弁86が閉じられる。このため、ロータ75の空間Sへの空気の吹き付けが停止する。
As shown in FIG. 11B, the position where the rotation of the
このような構成とすると、ロータ75の回転により空間Sを形成するロータ75の回転方向上流側の羽根75A1が、ロータリーフィーダ53の下部にある継手管路77と連通する排出口53Aのロータリーフィーダ53内にあるロータ75の回転方向下流側の縁辺53Bに近接し、空間Sの開口部Saの排出口53Aに対する開口面積が小さくなり、空気吹付け部83から空間S内に向けて吹き付けている空気の排出口53A方向への流れが阻害される状態となったときには、空気吹付け部83から空間Sへの空気の吹き付けは停止される。このため、ロータ75の回転により空間Sを形成するロータ75の回転方向下流側の羽根75A2に空気が当たることで、空間S内で空気が戻る動きをすることがなく、ロータリーフィーダ53内に残留した現像剤Tを排出口53Aに確実に排出することができ。よって、ロータリーフィーダ53から継手管路77への現像剤Tの排出量が向上し、現像剤Tの搬送量の低下を防止することができる。
With such a configuration, the
空気吹付け部83からの空気の吹き付けの効率の良い開始時期と停止時期は、吹き付ける空気の量や、ロータリーフィーダ53の容量等により異なる可能性があるが、エンコーダスリット板87のスリット構成を吹き付ける空気の量や、ロータリーフィーダ53の容量に合わせて調整することによりタイミングの調整が可能である。
The effective start and stop timings of air blowing from the
図12に示すように、空気吹付け部83をロータリーフィーダ53のロータ75の羽根75Aの軸線方向への幅の全域に対して形成することで、現像剤Tが残留しやすいロータ75の空間Sにおけるロータ75の軸性方向に位置する端部にも空気を吹き付けることができる。このため、より確実にロータリーフィーダ53内に残留している現像剤Tを排出口53Aに確実から排出することができ、ロータリーフィーダ53から継手管路77への現像剤の排出量が向上し、現像剤の搬送量の低下を防止することができる。
As shown in FIG. 12, the
さらには図9に示すように、空気吹付け部83を、空気吹付け部83からの空気がロータリーフィーダ53のロータ75の回転中心Оに向って吹き出すように形成し、ロータ75の空間Sの奥(ロータ75の中心に近い部分)に向けて空気を吹き付けることで、空間Sの奥にある残留した現像剤Tも空気により押し出すことができる。このため、より確実にロータリーフィーダ53内の残留した現像剤Tを排出口53Aに確実に運ぶことができ、ロータリーフィーダ53から継手管路77への現像剤の排出量が向上し、現像剤の搬送量の低下を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 9, the
第5、第6の実施形態においても、ロータ75の空間S内の現像剤Tが空気吹付け部83からの空気の圧力でロータリーフィーダ53内から押し出されるので、機械的に現像剤Tを掻き取るものに比べて現像剤Tに対するストレスを低減することができる。
Also in the fifth and sixth embodiments, the developer T in the space S of the
1Y、1M、1C、1Bk 像担持体
5(Y、M、C、Bk) 現像装置
50 現像部
51 攪拌部
53 ロータリーフィーダ
53B 排出口縁辺
75 ロータ
76 ステータ
77 現像剤搬送部
S 区画(空間)
78、80、82、83 空気吹付け部
О 回転中心
1Y, 1M, 1C, 1Bk Image carrier 5 (Y, M, C, Bk) Developing
78, 80, 82, 83 Air blowing part О Center of rotation
Claims (8)
前記ロータリーフィーダは、ロータと前記ロータを覆うステータとを備え、前記ロータと前記ステータにより形成される区画内に向けて空気を吹き付ける空気吹付け部を有することを特徴とする現像装置。 A developing unit that develops a latent image on the image carrier, a stirring unit that is provided outside the developing unit and contains a part of the developer and stirs the developer, and the developer in the stirring unit is quantitatively determined. In a developing device comprising: a rotary feeder that discharges; and a developer transport unit that transports the developer discharged from the rotary feeder to the developing unit using air pressure.
The rotary feeder includes a rotor and a stator that covers the rotor, and includes an air blowing unit that blows air toward a section formed by the rotor and the stator.
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