JP2000352877A - 画像形成装置及び現像器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー濃度制御を不要とする現像器に関し、
トナー量によりトナー濃度が変動することを防止する。 【構成】 現像室をトナーとキャリアで充満する現像器
において、トナー供給路（２３５）と、トナー供給手段
（２３２）を有するトナーホッパ（２３１）と、現像室
の壁を現像ローラ（２４）の外形と同一にする仕切り部
材（２３０−１）とを有する。トナー供給手段により一
定量のトナーを供給し、仕切り部材により、現像室内の
現像材の攪拌性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シートにトナー像を形
成する画像形成装置及び現像器に関する。

【０００２】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の
画像形成装置では、普通紙記録の要請から電子写真装置
等の潜像形成型装置が利用されている。このような画像
形成装置では、感光ドラムに静電潜像を形成する。次
に、この感光ドラムの静電潜像を粉体現像剤で現像して
可視像化する。更に、感光ドラムの粉体現像像をシート
に転写し、そのシートを分離して、シートの粉体現像像
を定着するものである。

【０００３】このような画像形成装置では、装置の設置
スペースを変化できるようにして、設置スペースを有効
に利用することが望まれている。

【０００４】

【従来の技術】例えば、日本国特開平４−３２３１２５
号公報には、水平設置しても、垂直設置しても動作する
画像形成装置が開示されている。この画像形成装置で
は、装置の水平設置において、トナーカートリッジのト
ナー補給方向が、重力方向である。従って、垂直設置時
には、トナー補給方向は重力方向と直交方向となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。

【０００６】画像形成装置に使用される２成分現像器
では、トナー濃度制御が必要となり、現像器の構成部品
が多くなり、コストを低下することができない。 トナー濃度制御を不要とする現像器として、現像室に
トナーとキャリアを充満する、所謂１．５成分現像器が
知られているが、トナーホッパを直接現像室に設けてい
るため、現像室へのトナー供給量が蓄積トナー量により
変化して、現像室に一定量のトナーを供給できない。こ
のため、現像器内の混合比が変化して、トナー濃度も変
化する。

【０００７】従って、本発明は、トナー濃度制御が不要
で、しかもトナー濃度変化を防止するための画像形成装
置及び現像器を提供することを目的とする。

【０００８】又、本発明は、簡易な構成により、トナー
濃度変化を防止するための画像形成装置及び現像器を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。

【００１０】本発明の請求項１は、シートに画像を形成
する画像形成装置において、回転するエンドレス状の潜
像担持体２０と、前記潜像担持体２０に潜像を形成する
潜像形成手段２１、２２と、前記潜像担持体２０の潜像
を粉体現像剤により現像する現像手段２３と、前記潜像
担持体２０の現像像をシ−トに転写する転写手段２６と
を有し、前記現像手段（２３）は、現像ローラ（２４）
を有し、キャリアとトナーを充満させた現像室（２３
０）と、トナー供給路（２３５）を介して前記現像室
（２３０）に前記トナーを供給するトナー供給手段（２
３２）を有するトナー供給室（２３１）とを有し、前記
現像室（２３０）の内壁（２３０−１）が、前記現像ロ
ーラ（２４）の外周形状に沿った形状であり、トナー濃
度制御と不要とすることを特徴とする。

【００１１】本発明の現像器は、現像ローラ（２４）を
有し、キャリアとトナーを充満させた現像室（２３０）
と、トナー供給路（２３５）を介して前記現像室（２３
０）に前記トナーを供給するトナー供給手段（２３２）
を有するトナー供給室（２３１）とを有し、前記現像室
（２３０）の内壁（２３０−１）が、前記現像ローラ
（２４）の外周形状に沿った形状であり、トナー濃度制
御と不要とすることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明では、第１に、現像室にトナーとキャリ
アとを充満させることにより、トナー濃度制御を不要に
して、簡易な構成の現像器を実現している。又、トナー
をトナー供給室からトナー供給手段によりトナー供給口
を介して供給するため、現像室へのトナー供給量を一定
にできる。このため、トナー量の多少にかかわらず、自
動的に現像室のトナー濃度を均一に保つことができる。
更に、かかる充満構成にしても、現像室の壁を現像ロー
ラに沿った形状とすることにより、現像室での現像材の
攪拌が充分となり、特別の操作なしに、帯電量を安定に
できる。

【００１３】

【実施例】（ａ）第１の実施例の説明 図２は本発明の一実施例画像形成装置の構成図、図３は
図２の装置の水平設置状態図、図４は図２の装置の垂直
設置状態図、図５は図２の画像形成機構の断面図、図６
は図５の画像形成機構の説明図である。この画像形成装
置として、電子写真プリンタを示している。

【００１４】図２及び図５に示すように、感光ドラム２
０は、アルミドラム上に機能分離型有機感光体を厚さ約
２０ミクロンに塗布したものである。その外径は２４ｍ
ｍであり、矢印反時計方向に周速度２５ｍｍ／ｓで回転
される。前帯電器２１は、スコロトロンで構成される非
接触型帯電器である。そして、前帯電器２１は、感光ド
ラム２０の表面を一様帯電し、感光ドラム２０の表面を
−５８０Ｖに帯電する。

【００１５】光学ユニット２２は、一様帯電された感光
ドラム２０を画像露光して、感光ドラム２０に静電潜像
を形成するものである。この光学ユニット２２には、Ｌ
ＥＤアレイとセルフォックアレイとを組み合わせたＬＥ
Ｄ光学系が用いられている。この光学ユニット２２の画
像露光によって、感光ドラム２０に−５０〜−１００Ｖ
の静電潜像が形成される。

【００１６】現像器２３は、感光ドラム２０の静電潜像
に帯電トナーを供給し、可視像化するものであり、図７
以下にて後述するものである。現像器２３の現像ローラ
２４は、現像剤を感光ドラム２０に搬送するものであ
る。現像器２３のトナーカートリッジ２５は、磁性トナ
ーが充填されているものである。このトナーカートリッ
ジ２５は、交換可能に現像器２３に取り付けられる。こ
のトナーカートリッジ２５は、トナーエンプティ時に交
換され、磁性トナーを現像器２３に補給する。

【００１７】転写器２６は、コロナ放電器で構成されて
いる。この転写器２６は、感光ドラム２０上のトナー像
を静電的に用紙に転写するものである。即ち、コロナワ
イヤに電源より＋３〜＋６ｋＶの電圧を印加することに
より、コロナ放電で電荷を発生して、用紙裏面を帯電さ
せ、感光ドラム２０上のトナー像を用紙Ｐに転写するも
のである。この電源は、一定電荷量を用紙に供給するこ
とにより、環境による転写効率の低下を低減できる定電
流電源が望ましい。

【００１８】定着器２７は、熱源であるハロゲンランプ
を内部に備えたヒートローラと加圧ローラ（バックアッ
プローラ）とから構成されている。そして、用紙を加熱
することにより、用紙にトナー像を定着するものであ
る。

【００１９】散らし（均一化）ブラシ２８は、導電性ブ
ラシで構成されている。この散らしブラシ２８は、感光
ドラム２０に接触して、感光ドラム２０上の残留したト
ナーの集中を分散して、現像器２３の残留トナーの回収
を容易とする。更に、この散らしブラシ２８に、交流電
圧を印加することにより、感光ドラム２０上の残留トナ
ーをひきはがし、且つ再度戻す往復運動を生ぜしめる。
これにより、残留トナーを適度に散らすことができる。
更に、放電開始電圧以上の電圧を印加することにより、
感光ドラム２０を除電する効果もあり、残留電荷による
ポジ残像を除去するものである。

【００２０】図２に示すように、用紙カセット１０は、
用紙を収容し、装置に着脱自在なものである。この用紙
カセット１０は、装置の下部に設けられ、図の左側であ
る装置前面から着脱できる。ピックローラ１１は、用紙
カセット１０の用紙をピックするものである。レジスト
ローラ１２は、ピックされた用紙が突き当てられてるこ
とにより、用紙の先端を揃え、その後、転写器２６に搬
送するものである。排紙ローラ１３は、定着後の用紙を
スタッカ１４に排出するものである。スタッカ１４は、
装置の上面に設けられ、排出された用紙をスタックする
ものである。

【００２１】プリント板１５は、装置の制御回路を搭載
するものである。電源１６は、装置の各部に電力を供給
するものである。Ｉ／Ｆ（インターフェース）コネクタ
１７は、外部ケーブルに接続され、装置に挿入されて、
プリント板１５のコネクタと接続されるものである。オ
プションボード１８は、別の種類のエミュレータ回路、
フォントメモリ等を搭載するためのものである。

【００２２】この実施例の動作を説明すると、スコロト
ロン帯電器２１により、感光ドラム２０の表面を、−５
８０Ｖに一様帯電した後、ＬＥＤ光学系２２により画像
露光することにより、感光ドラム２０には、背景部が−
５８０Ｖで、印字部が−５０〜−１００Ｖの静電潜像が
形成される。現像器２３の現像ローラ２４のスリーブ２
４１には、現像バイアス電圧（−４５０Ｖ）が印加され
ている。このため、感光ドラム２０の静電潜像は、現像
器２３により、予めキャリアとの攪拌によりマイナス帯
電された磁性重合トナーによって現像され、トナー像と
なる。

【００２３】一方、用紙は、用紙カセット１０からピッ
クローラ１１によりピックされ、レジストローラ１２で
先端が揃えられた後、転写器２６方向に搬送される。そ
して、感光ドラム２０のトナ−像は、転写器２６によっ
て、静電力により用紙に転写される。この用紙のトナー
像は、定着器２７により用紙上に定着され、Ｕ字形状の
搬送パスを通って、排紙ローラ１３によりスタッカ１４
に排出される。

【００２４】一方、トナー像の用紙への転写率は、１０
０％でなく、いくらかなトナーが感光ドラム２０に残留
する。この残留トナーを除去する方法として、クリーナ
ーを除去した周知のクリーナーレスプロセスを用いてい
る（例えば、電子写真学会誌第３０巻 第３号 第２９
３頁乃至第３０１頁 論文「一成分非磁性現像方式を用
いたクリーナーレスレーザープリンタ」等）。

【００２５】このクリーナーレスプロセスでは、クリー
ナーを除去し、転写残りトナーを現像器２３で回収する
ことにより、転写残りトナーを再び印刷に使用するプロ
セスである。クリーナーレスプロセスでは、クリーナー
を除去して、代わりに導電性の均一化ブラシ２８を設け
ている。この記録プロセスでは、感光体２０上の転写残
りトナ−を、散らし（均一化）ブラシ２８によって分散
する。そして、この後、感光ドラム２０上にトナ−が付
着した状態で、コロナ帯電器２１で一様帯電し、光学ユ
ニット２２で画像露光を行い、現像器２３で転写残りト
ナ−の回収と同時に現像を行う。

【００２６】この均一化ブラシ２８によるトナ−分散
は、一部に集中しているトナ−を分散することによっ
て、単位面積当たりのトナ−量を小さくして、現像器２
３による回収を容易にする。更に、残留トナーが、コロ
ナ帯電器２１におけるイオンシャワ−のフィルターとな
ることによる帯電が不均一となることを抑止し、且つ画
像露光工程におけるフィルタ−となることによる露光が
不均一となることを抑制する効果がある。

【００２７】この記録プロセスのポイントは、現像工程
と同時に、感光ドラム２０上のトナ−を回収することで
ある。これを、感光ドラム２０をマイナス帯電させ、ト
ナ−もマイナス帯電させたもので説明する。感光ドラム
２０の表面電位は、帯電器２１により、−５８０Ｖに設
定され、画像露光で電位が低下した露光部は、０〜−数
１０Ｖに電位が低下して、静電潜像を形成する。現像時
には、表面電位と潜像電位のほぼ中間の現像バイアス電
圧（例えば、−４５０Ｖ）を現像器２３の現像ロ−ラ２
４に印加する。

【００２８】現像工程では、現像ロ−ラ２４上に付着し
ているマイナス帯電トナ−が、現像バイアスと潜像電位
とで形成する電界によって、感光ドラム２０上の静電潜
像に付着してトナ−像を形成する。クリ−ナ−レスプロ
セスでは、この現像工程と同時に、散らしブラシ２８に
よる均一化プロセスで感光ドラム２０上に分散された転
写残りトナ−が、表面電位と現像バイアスとで形成する
電界によって、感光ドラム２０上より現像ロ−ラ２４に
回収される。

【００２９】このようなクリーナーレスプロセスでは、
・トナ−を廃棄する機構が必要なく、装置の小型化が可
能となる、・廃棄トナ−を貯蔵するスペースが必要でな
い、・印刷に寄与しないトナ−がなくなるため、経済的
である、・トナ−を廃棄しないので、環境保護に則して
いる、・クリーナーで感光ドラムのトナーを除去するに
は、クリーナーで感光ドラムを削ってしまうが、クリー
ナーを用いないため、感光ドラムの寿命が長くなる等の
利点がある。

【００３０】この装置は、クリーナーを有しない等の理
由により、極めて小型にでき、パーソナルユースのプリ
ンタとして、机上の設置が容易である。又、図３に示す
ように、用紙カセット１０を設置面と水平とする水平設
置ができる。この図において、５は操作パネルであり、
装置の状態を表示するとともに、装置に動作を指示する
ためのものである。３０は用紙ガイドであり、スタッカ
１４の先端に設けられる。この用紙ガイド３０は、スタ
ッカ１４に排出される用紙の先端を押さえ、且つ先端を
揃える効果がある。この実施例では、装置前面から用紙
カセット１０の着脱が可能である。更に、排出用紙も装
置前面に排出される。

【００３１】更に、図４に示すように、図２の装置のＩ
／Ｆコネクタ１７側を設置面に設け、用紙カセット１０
を設置面と垂直とする垂直設置で画像形成が可能であ
り、これにより設置面積をより小さくできる。この時、
スタッカ１４に排出される用紙の倒れを押さえるための
用紙押さえ３１を、スタッカ１４に設けることにより、
垂直設置しても、用紙の倒れを防止できる。又、装置の
設置面側に、スタンド３２を設けることにより、垂直設
置しても、装置を安定に設置できる。

【００３２】更に、クリーナーレスプロセスをとって
も、前帯電器２１と転写器２６とを、非接触型の放電器
で構成したため、感光ドラム２０上のトナーが、これら
ユニットに付着することがなく、安定に一様帯電と転写
を実行できる。

【００３３】図５に示すように、現像器２３のトナーホ
ッパ２３０（図７にて後述する）には、トナーカートリ
ッジ２５が着脱自在に取り付けられる。このトナーカー
トリッジ２５の一側には、軸部２５１が設けられてお
り、他側には、突き出し部２５３が設けられている。
又、トナーカートリッジ２５の側面には、把手２５２が
設けられている。一方、現像器２３のトナーホッパ２３
０には、軸支持ブロック２３−１と、フック２３−２と
が設けられている。

【００３４】図６に示すように、このトナーカートリッ
ジ２５を現像器２３から外すには、先ず、スタッカ１４
を構成するカバーを開放する。次に、フック２３−２を
操作して、フック２３−２のトナーカートリッジ２５の
突き出しブロック２５３との係合を解く。そして、トナ
ーカートリッジ２５を把手２５２を持って、軸支持ブロ
ック２３−１に支持された軸部２５１を中心に回動させ
る。その後、トナーカートリッジ２５の軸部２５１を軸
支持ブロック２３−１から外して、トナーカートリッジ
２５を取り外す。

【００３５】一方、新しいトナーカートリッジ２５は、
軸部２５１と突き出しブロック２５３との間のトナー開
放口に、テープにより封印されている。そして、このト
ナーカートリッジ２５の軸部２５１を軸支持ブロック２
３−１に係合させ、前述と逆の手順で、トナーカートリ
ッジ２５の突き出しブロック２５３をフック２３−２に
係合させて、セットする。その後、封印テープを横に引
き、トナー開放口を開放する。

【００３６】図７は図２の現像器の構成図、図８は図７
の現像器の要部断面図、図９は図７の現像器の垂直設置
状態図、図１０はトナー供給動作説明図、図１１は本発
明の特性図である。

【００３７】図７に示すように、現像ローラ２４は、金
属製のスリーブ２４１と、その内部に設けた複数の磁極
のマグネット２４０から構成される。この現像ローラ２
４は、スリーブ２４１内部のマグネット２４０を固定
し、スリーブ２４１の回転によって、後述する磁性現像
剤を搬送するものである。この現像ローラ２４は、直径
が１６ｍｍであり、感光ドラム２０の周速の３倍（７５
ｍｍ／ｓ）で回転する。

【００３８】現像ローラ２８の周囲には、現像室２３０
が形成されており、現像室２３０内には、磁性キャリア
と磁性トナーの混合物である１．５成分現像剤が充満し
ている。この現像室２３０は、上部の仕切部材２３０−
１と下部の底部２３０−２により形成され、一定の容積
である。

【００３９】このため、現像室２３０に一定量の磁性キ
ャリアを入れると、この現像室２３０内の磁性トナーの
量も一定となる。このため、この現像室２３０の現像剤
量は一定であるため、消費された磁性トナーをトナーホ
ッパ２３１から供給すると、トナー濃度は一定となり、
トナー濃度の制御を不要にできる。即ち、トナー濃度の
制御ポイントに相当するキャリア量を、現像室２３０に
充填することにより、自動的にトナー濃度は所定の範囲
に制御される。

【００４０】又、この現像室２３０は、常に現像剤が、
現像ローラ２４の周囲に満たされているため、装置を垂
直設置しても、現像室２３０内の現像剤が片寄り、現像
ローラ２４に十分な現像剤を供給できなくなる事態を防
止できる。

【００４１】現像剤は、磁性キャリアに、平均粒径３５
ミクロンのマグネタイトキャリアを用い、磁性トナー
に、重合法を用いて製造した平均粒径７ミクロンの磁性
トナーを用いている。この重合トナーは、粒径が揃い、
粒度分布がシャープであるため、転写工程において、感
光ドラム２０のトナー像と用紙との密着性が均一とな
る。このため、転写部での電界が均一となるため、従来
の粉砕法によるトナーより、転写効率を向上させること
ができる。粉砕トナーでは、６０〜９０％であった転写
効率が、重合トナーでは、９０％以上に改善される。ト
ナー濃度は、５〜６０ｗｔ％が適当であるが、本実施例
では、３０ｗｔ％に設定した。

【００４２】ドクターブレード２３４は、現像ローラ２
４が感光ドラム２０に供給する現像剤量が、感光ドラム
２０上の静電潜像に供給過剰にならないように、反対に
供給不足にならないように調整するものである。調整
は、ドクターブレード２３４のエッジと現像ローラ２４
表面とのギャップで行い、通常ギャップは、０．１〜
１．０ｍｍ程度に調整される。

【００４３】トナーホッパ２３１には、磁性トナーのみ
が充填されており、内部に供給ローラ２３２が備えられ
ている。この供給ローラ２３２の回転により、トナーを
現像室２３０に供給するものである。

【００４４】この現像室２３０内に供給されたトナー
は、現像ローラ２４のスリーブの現像剤搬送力、現像ロ
ーラ２４の磁力及びドクターブレード２３４の現像剤規
制機能によって、現像室２３０内で攪拌され、キャリア
と摩擦することにより、所定極性及び帯電量に帯電す
る。本実施例では、マイナスに帯電するように、キャリ
アとトナーの帯電系列を調整している。

【００４５】更に、図８に示すように、ブレード２３４
の上流側で、仕切部材２３０−１により、現像ローラ２
４との間隔を、現像ローラ２４上に形成される磁気ブラ
シの穂高より小さくする。ここでは、図８に示すよう
に、間隔ａを２．０ｍｍに設定してある。これにより、
現像ローラ２４上の磁気ブラシが、仕切部材２３０−１
により規制を受け、現像ローラ２４の回転により、磁気
ブラシが力を受ける。このため、現像室２３０内での現
像剤の攪拌性が強まり、トナー濃度の高い範囲でも、安
定したトナー帯電量が得られる。

【００４６】又、この間隔を現像ローラ２４の周囲で一
定とすることにより、水平設置しても、垂直設置して
も、帯電効果が変わることがないようにしている。

【００４７】トナーホッパ２３１と現像室２３０との間
には、前記仕切部材２３０−１の先端と底部２３０−２
とで形成されるトナー供給路２３５が設けられている。
このトナー供給路２３５の幅ｂは、図８に示すように、
１．５ｍｍである。このトナー供給路２３５によりトナ
ーホッパ２３１のトナーが、現像室２３０に供給され
る。

【００４８】この現像室２３０を形成する底部２３０−
２には、前記トナー供給路２３５の位置において、前記
トナーホッパ２３１に突き出した突き出し部２３０−３
を備えている。更に、この底部２３０−２は、感光ドラ
ム２０側から上方に向かう斜め面を形成している。この
突き出し部２３０−３の先端と仕切り部材２３０−１の
先端との間隔ｃは、図８に示すように、ｃ＝１．０〜
１．５ｍｍに設定されている。即ち、この分だけ傾斜し
ている。更に、仕切り部材２３０−１の先端と現像ロー
ラ２４との距離ｄは、４．５〜６．０ｍｍに設定されて
いる。

【００４９】図７に示すように、このトナーカートリッ
ジ２５とトナーホッパ２３１の両壁面の角度Ｆは、重力
方向Ｇに対し、およそ４５度に設定されていて、トナー
の流動方向を４５度としている。これにより、後述する
ように、装置を垂直設置しても、トナーの供給が円滑に
行われるようにしている。

【００５０】次に、この現像器の動作を説明すると、図
７は図３で示した装置の水平設置時の現像器の状態を示
しており、トナーカートリッジ２５とトナーホッパ２３
１の壁面の角度Ｆを、重力方向Ｇに対し、凡そ４５度と
している。このため、トナーがトナーホッパ２３１の底
部に向かい流動して、供給ローラ２３２に円滑に供給さ
れる。

【００５１】この水平設置においては、重力により、ト
ナーは、トナーホッパ２３１において、底方向の流動性
を有するため、供給ローラ２３２は、トナーホッパ２３
１の底側のトナーを、掻き上げる。この時、図１０
（Ａ）に示すように、供給ローラ２３２で押し上げられ
たトナーは、底部２３０−２の突き出し部２３０−３に
より、いったん仕切り部材２３０−１に突き当たり、ト
ナー供給路２３５に入り込む。これにより、トナー供給
ローラ２３２の供給分のトナーのみが、トナー供給路２
３５に入り込むとともに、仕切り部材２３０−１の当該
部分がバッファの役目を果たし、トナー供給ローラ２３
２による押し込み力が、直接トナー供給路２３５へ影響
しない。従って、過剰なトナーの押し込みを防止でき、
現像室２３０で足りなくなったトナー量分だけトナー供
給される。

【００５２】この場合において、前記底部２３０−２
は、現像ローラ２４の回転方向に対し、上方に傾いてい
るため、感光ドラム２０を通過した後の現像ローラ２４
の磁気ブラシ及びこれから外れたキャリアが、底部２３
０−２を通って、トナー供給路２３５よりトナー供給室
２３１に漏れることがない。このため、現像室２３０の
スタータキャリアの減少を防止でき、安定な１．５成分
現像が可能となる。

【００５３】一方、図９の図４で示した装置を垂直設置
時の現像器の状態においても、トナーカートリッジ２５
とトナーホッパ２３１の壁面の角度Ｆを、重力方向Ｇに
対し、凡そ４５度としているため、垂直に設置しても、
トナーを供給ローラ２３１に円滑に供給できる。

【００５４】この時、図９に示すように、トナーは、仕
切り部材２３０−１のトナーホッパ２３１側に滞留し、
トナー供給路２３５から現像室２３０に落下し易くな
る。しかし、図１０（Ｂ）で示すように、前記した底部
２３０−２の突き出し部２３０−３により、トナーのト
ナー供給路２３５の落下を規制するため、トナーの落下
は殆ど生じない。従って、トナーの供給は、トナー供給
ローラ２３２の回転力によることになる。

【００５５】即ち、図１０（Ｂ）に示すように、供給ロ
ーラ２３２で押されたトナーは、底部２３０−２の突き
出し部２３０−３により、いったん仕切り部材２３０−
１に突き当たり、トナー供給路２３５に入り込む。これ
により、トナー供給ローラ２３２の供給分のトナーのみ
が、トナー供給路２３５に入り込むとともに、仕切り部
材２３０−１の当該部分がバッファの役目を果たし、ト
ナー供給ローラ２３２による押し込み力が、直接トナー
供給力とならない。従って、過剰なトナーの押し込みを
防止でき、現像室２３０で足りなくなったトナー量分だ
けトナー供給される。

【００５６】この事は、装置を水平設置しても、垂直設
置しても、現像室２３０へのトナー供給能力に変化がな
いことである。このため、装置を水平設置しても、垂直
設置しても、現像室２３０のトナー濃度は変化せず、画
像濃度の変化を防止できる。

【００５７】即ち、現像室２３０に供給されるトナー
は、トナー供給ローラ２３２によるものが殆どとなり、
トナーの重力方向への流動性に影響されないトナー供給
が実現できる。このため、装置の設置方向が変化して
も、トナー供給量が変化しないため、安定な現像動作が
可能となる。

【００５８】又、垂直設置とすると、現像器２３からの
現像剤の落下が生じるおそれがあるが、現像剤に磁性二
成分現像剤を使用しているため、現像ローラ２４に現像
剤が、磁力により保持されるため、垂直に設置しても、
現像剤の落下は殆ど生じない。特に、磁性キャリアと磁
性トナーを使用すると、キャリアとトナーとの両方が、
現像ローラ２４のマグネットローラに保持されるため、
一層現像剤の落下を防止でき、かかる垂直設置しても、
安定な現像が可能となる。

【００５９】図１１は、装置を横（水平）設置して、印
刷を行った後、装置を縦（垂直）設置して印刷を行った
場合の、トナー濃度Ｔｃの変化を示す特性図である。

【００６０】先ず、装置を水平設置して、現像器２３の
現像室２３０に所定量のスタートキャリアを入れて、現
像器を動作させて、印刷を行った。この結果、現像室２
３０にトナーホッパ２３１から徐々に、トナーが供給さ
れるため、印刷枚数の増加に従い、トナー濃度は増加
し、現像室２３０にキャリアとトナーが満杯となる時点
では、トナー濃度は３０ｗｔ％となった。以降、印刷枚
数が増加しても、トナー濃度に変化はなかった。

【００６１】次に、この状態で、装置を垂直設置に変化
させ、印刷を行った。この結果、トナー濃度は、水平設
置時と変化はなかった。一方、特開平３−２５２６８６
号公報等による従来の１．５成分現像器の構成では、図
の白丸に示すように、垂直設置すると、トナー濃度は高
くなる。水平設置と垂直設置とでは、トナー濃度が変化
し、画像濃度が変化した。この事は、前述のトナー供給
の安定作用を裏付けるものである。これにより、装置を
水平設置しても、垂直設置しても、画像濃度に変化のな
い画像形成が可能となり、水平設置と垂直設置との両方
が可能な画像形成装置が実現できる。

【００６２】次に、トナーカートリッジ２５とトナーホ
ッパ２３１の壁面の角度について述べる。図１２はトナ
ーカートリッジの壁面の角度を説明する図である。図１
２に示すように、トナーカートリッジ２５の水平面に対
し角度を５°〜４５°まで変えて、内部のトナーの流動
性を調べた。その結果、角度が３０°以上となると、ト
ナーが自重により良好に落下した。この事は、垂直方向
も考慮すると、重力方向に対し、４５度±１５度程度が
適当であり、好ましくは４５度±５度程度が良好な結果
が得られる。

【００６３】又、このトナーカートリッジ２５の内面
に、トナーが付着するおそれがある。これを防止するた
めに、トナーカートリッジ２５の内面の摩擦係数を小と
すれば良い。このため、トナーカートリッジ２５の内面
に、例えば、フッ素ゴム等をコーティングする。 （ｂ）第２の実施例の説明 図１３は本発明の第２の実施例構成図である。

【００６４】この実施例は、トナーカートリッジ２５の
内面へのトナーの付着を防止するため、振動部材２５０
を設けている。そして、この振動部材２５０により、ト
ナーカートリッジ２５を外部から振動させ、トナーカー
トリッジ２５の内面に付着したトナーを強制的に落とす
ものである。

【００６５】図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、振動
部材２５０は、トナーカートリッジ２５の側面の上部
に、突起列２５５を設けている。そして、その下部に
は、ガイドレール２５４を設けている。一方、前記把手
２５２は、前記ガイドレール２５４に嵌め合わされる嵌
め込みブロック２５２−１と、前記突起列２５２に衝突
する突き出しブロック２５２−２とを有している。

【００６６】図１３（Ｂ）に示すように、かかる構成に
よれば、把手２５２を図の左右方向にガイドレール２５
４に沿って移動させると、突き出しブロック２５２−２
の前記突起列２５５との衝突により、図１３（Ａ）に示
す上下方向にトナーカートリッジ２５が振動される。こ
れにより、トナーカートリッジ２５を外部から振動さ
せ、トナーカートリッジ２５の内面に付着したトナーを
強制的に落とすものである。 （ｃ）第３の実施例の説明 図１４は本発明の第３の実施例構成図である。

【００６７】この実施例も、振動部材２５０により、ト
ナーカートリッジ２５を外部から振動させ、トナーカー
トリッジ２５の内面に付着したトナーを強制的に落とす
ものである。図１４（Ａ）に示すように、トナーカート
リッジ２５の内面に、一端が固定されたシート２５６を
設ける。このシート２５６の他端は、現像器２３のトナ
ー供給ローラ２３２に係合している。又、このシート２
５６は、トナーカートリッジ２５の内面において、一対
のガイド２５７、２５８によりガイドされている。

【００６８】図１４（Ａ）の水平設置状態及び図１４
（Ｂ）の垂直設置状態に示すように、トナー供給ローラ
２３２が回転することにより、シート２５６が長手方向
に往復運動する。これにより、トナーカートリッジ２５
の内面を振動させ、内面に付着したトナーを強制的に落
とすものである。 （ｄ）他の実施例の説明 上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。

【００６９】前述の実施例では、現像剤に、磁性キャ
リアと磁性重合トナーとの組み合わせによる１．５成分
現像剤を用いているが、磁性トナーとして、磁性粉砕ト
ナーを用いることもできる。

【００７０】現像ローラ２４において、スリーブのみ
を回転しているが、マグネットも回転させても良い。

【００７１】画像露光部として、ＬＥＤ光学系を用い
たが、レーザ−光学系、液晶シャッタ光学系、ＥＬ（エ
レクトロ・ルミネッセンス）光学系等を用いても良い。

【００７２】潜像形成機構を電子写真機構で説明した
が、トナ−像を転写する潜像形成機構（例えば，静電記
録機構等）にも使用でき、シ−トは用紙に限らず、他の
媒体を用いることができる。更に、感光ドラムはドラム
状に限らず、ベルト状であっても良い。

【００７３】画像形成装置をプリンタで説明したが、
複写機、ファクシミリ等他の画像形成装置であっても良
い。

【００７４】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。

【００７６】現像室にトナーとキャリアとを充満させる
ことにより、トナー濃度制御を不要にして、簡易な構成
の現像器を実現している。

【００７７】又、トナーをトナー供給室からトナー供給
手段によりトナー供給口を介して供給するため、現像室
へのトナー供給量を一定にできる。このため、トナー量
の多少にかかわらず、自動的に現像室のトナー濃度を均
一に保つことができる。

【００７８】更に、かかる充満構成にしても、現像室の
壁を現像ローラに沿った形状とすることにより、現像室
での現像材の攪拌が充分となり、特別の操作なしに、帯
電量を安定にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例構成図である。

【図３】図２の装置の水平設置状態図である。

【図４】図２の装置の垂直設置状態図である。

【図５】図２の画像形成機構の断面図である。

【図６】図５の画像形成機構の説明図である。

【図７】図２の現像器の構成図である。

【図８】図７の現像器の要部断面図である。

【図９】図７の現像器の垂直設置状態図である。

【図１０】図７の現像器の動作説明図である。

【図１１】本発明による特性図である。

【図１２】本発明によるトナーカートリッジの設置角度
の説明図である。

【図１３】本発明の第２の実施例構成図である。

【図１４】本発明の第３の実施例構成図である。

【符号の説明】

２０ 感光ドラム（潜像担持体） ２１ 前帯電器（潜像形成部） ２２ ＬＥＤ光学系（潜像形成部） ２３ 現像器 ２４ 現像ローラ ２５ トナーカートリッジ ２６ 転写器 ２３０ 現像室 ２３１ トナー供給室 ２３２ 供給ローラ ４０ 現像剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長原 明 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 佐々木 幸雄 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 佐藤 満 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 高橋 健史 東京都稲城市大字大丸1405番地 富士通ア イソテック株式会社内 (72)発明者 和納 正弘 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小西 正雄 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートに画像を形成する画像形成装置に
   おいて、 回転するエンドレス状の潜像担持体（２０）と、 前記潜像担持体（２０）に潜像を形成する潜像形成手段
   （２１、２２）と、 前記潜像担持体（２０）の潜像を粉体現像剤により現像
   する現像手段（２３）と、 前記潜像担持体（２０）の現像像をシ−トに転写する転
   写手段（２６）とを有し、 前記現像手段（２３）は、 現像ローラ（２４）を有し、キャリアとトナーを充満さ
   せた現像室（２３０）と、 トナー供給路（２３５）を介して前記現像室（２３０）
   に前記トナーを供給するトナー供給手段（２３２）を有
   するトナー供給室（２３１）とを有し、 前記現像室（２３０）の内壁（２３０−１）が、前記現
   像ローラ（２４）の外周形状に沿った形状であり、トナ
   ー濃度制御と不要とすることを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１の画像形成装置において、 前記トナー供給室に前記トナーを補給するためのトナー
   補給部材を更に有することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 現像ローラ（２４）を有し、キャリアと
   トナーを充満させた現像室（２３０）と、 トナー供給路（２３５）を介して前記現像室（２３０）
   に前記トナーを供給するトナー供給手段（２３２）を有
   するトナー供給室（２３１）とを有し、 前記現像室（２３０）の内壁（２３０−１）が、前記現
   像ローラ（２４）の外周形状に沿った形状であり、トナ
   ー濃度制御と不要とすることを特徴とする現像器。
4. 【請求項４】 請求項３の現像器において、 前記トナー供給室に前記トナーを補給するためのトナー
   補給部材を更に有することを特徴とする現像器。