JP2001215794A - 画像形成機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤汲み上げ域において現像剤の幅方向分
布に幾分かの不均一が存在する場合でも、かかる不均一
が充分に矯正されるようにせしめる。 【解決手段】 スリーブ部材の回転方向に見て現像剤規
制部材の上流側には、スリーブ部材の回転方向に見て下
流側に向かってスリーブ部材の周表面に漸次接近する作
用面を有する均一化部材が配設されている。均一化部材
の作用面の下流端縁とスリーブ部材の周表面との間隔
は、現像剤規制部材とスリーブ部材の周表面との間隔よ
りも大きいが現像剤汲み上げ域においてスリーブ部材の
周表面に保持される現像剤の層厚さよりは小さく設定さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持手段上に形成さ
れた静電潜像をトナー像に現像するための現像手段を具
備する画像形成機に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、印刷機及びファクシミリの如き
画像形成機として、像担持手段上に静電潜像を形成し、
かかる静電潜像をトナー像に現像し、そしてトナー像を
シート部材に転写する形態の画像形成機が広く実用に供
されている。かかる画像形成機は、像担持手段に加え
て、像担持手段上に静電潜像を形成するための静電潜像
形成手段、像担持手段上の静電潜像をトナー像に現像す
るための現像手段、像担持手段上のトナー像をシート部
材上に転写するための転写手段、及び像担持手段上のト
ナー像をシート部材上に転写した後に像担持手段上に残
留するトナーを像担持手段上から除去するためのクリー
ニング手段を具備する。更に、クリーニング手段によっ
て像担持手段から除去されたトナーを現像手段にリサイ
クルせしめるためのトナーリサイクル手段を配設するこ
とも既に提案され実用に供されている。トナーリサイク
ル手段を備えた画像形成機については、例えば特開昭５
５−１０１９７９号公報、特開昭６３−８６８２号公
報、特開昭６３−２９７７６号公報又は米国特許第４，
７６８、０５５号を参照されたい。

【０００３】現像手段は、一般に、トナーとキャリア粒
子とから成る現像剤を収容する現像容器と、現像容器内
の現像剤を像担持手段上に適用するための現像剤適用手
段と、現像容器内にトナーを補給するためのトナー補給
手段と、現像容器内に収容されている現像剤中のトナー
濃度（即ち現像剤の重量ＤＷに対するトナーの重量ＴＷ
の割合ＴＷ／ＤＷ）を検出するためのトナー濃度検出手
段と、トナー補給手段の作動を制御するためのトナー補
給制御手段とを含んでいる。トナー補給制御手段は、ト
ナー濃度検出手段の検出値と閾値と比較してトナー補給
手段を制御する。通常、トナー濃度検出手段は現像剤の
透磁率に応じて出力電圧が変化する透磁率検出器から構
成されており、トナー濃度が低下すると出力電圧が上昇
する。閾値は電圧値である。トナー濃度検出手段の検出
値が示すトナー濃度が閾値が示すトナー濃度を越えてい
る、従って透磁率検出器の出力電圧が閾値に達しない場
合には、トナー補給手段は非作動状態にせしめられてい
るが、トナー濃度検出手段の検出値が示すトナー濃度が
閾値が示すトナー濃度以下になる、従って透磁率検出器
の出力電圧が閾値以上になると、トナー補給手段は作動
状態にせしめられる。

【０００４】トナーリサイクル手段が装備されている場
合、トナー補給手段は、新しいトナーを収容した新トナ
ー収容手段と、トナーリサイクル手段によってリサイク
ルされるリサイクルトナーを受け入れるリサイクルトナ
ー受入室と、新トナー収容手段から送給される新しいト
ナーとリサイクルトナー受入室から送給されるトナーと
を混合するためのトナー混合室と、リサイクルトナー受
入室内のリサイクルトナーを混合室に送給するためのリ
サイクルトナー送り込み手段と、混合室内のトナーを現
像容器内に搬入するトナー搬入手段とを含んでいる。

【０００５】トナー補給手段のトナー搬入手段はトナー
補給用電動モータを含み、トナー補給手段が作動状態に
せしめられると、通常、トナー補給用電動モータが所定
間隔をおいて所定時間だけ繰り返し付勢される。

【０００６】現像手段における現像容器内には、搬送・
攪拌手段が配設されている。典型例においては、現像容
器内には幅方向に並列して延在する上流側経路と下流側
経路とから成る循環経路が規定されており、かかる上流
側経路と下流側経路とは幅方向両端部において相互に連
通せしめられている。搬送・攪拌手段は、上流側経路に
配設された上流側搬送・攪拌機構と下流側経路に配設さ
れた下流側搬送・攪拌機構とを含んでいる。上流側搬送
・攪拌機構は上流側経路中を幅方向に延びる回転軸とこ
の回転軸の周表面に配設された螺旋羽根とから構成さ
れ、下流側搬送・攪拌機構は下流側経路中を幅方向に延
びる回転軸とこの回転軸の周表面に配設された螺旋羽根
とから構成されている。現像手段における現像剤適用手
段は、下流側経路に沿って幅方向に延びるスリーブ部材
を含み、現像剤汲み上げ域において下流側経路に存在す
る現像剤を汲み上げ、現像作業域において像担持手段上
の静電潜像に適用する。現像剤汲み上げ域と現像作業域
との間においてスリーブ部材の周表面に保持される現像
剤の量を規制する現像剤規制部材も配設されている。ス
リーブ部材の両端部には、スリーブ部材に沿って円弧上
に延びる静止シール部材が配設されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】而して、従来の画像形
成機には、次のとおりの解決すべき問題が存在する。上
述した如く、現像手段の典型例においては、現像剤適用
手段は幅方向に延びるスリーブ部材を含み、現像剤汲み
上げ域においてスリーブ部材の周表面に現像剤を汲み上
げ、かかる現像剤を現像作業域において像担持手段上の
静電潜像に適用する。現像剤汲み上げ域と現像作業域と
の間には、スリーブ部材の周表面に保持される現像剤の
量を規制する現像剤規制部材が配設されている。而し
て、従来の画像形成機においては、現像剤汲み上げ域に
おいて現像剤の幅方向分布に幾分かの不均一が存在する
場合、かかる不均一を現像剤規制部材の作用のみによっ
ては充分に矯正することができず、それ故に現像が不均
一になってしまう傾向がある。

【０００８】従って、本発明の技術的課題は、現像剤適
用手段は幅方向に延びるスリーブ部材を含み、現像剤汲
み上げ域においてスリーブ部材の周表面に現像剤を汲み
上げ、かかる現像剤を現像作業域において像担持手段上
の静電潜像に適用し、現像剤汲み上げ域と現像作業域と
の間には、スリーブ部材の周表面に保持される現像剤の
量を規制する現像剤規制部材が配設されている形態の画
像形成機において、現像剤汲み上げ域において現像剤の
幅方向分布に幾分かの不均一が存在する場合でも、かか
る不均一が充分に矯正されるようにせしめることであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記技
術的課題を達成する画像形成機として、像担持手段と、
該像担持手段上に静電潜像を形成するための静電潜像形
成手段と、該像担持手段上の静電潜像をトナー像に現像
するための現像手段と、該像担持手段上のトナー像をシ
ート部材上に転写するための転写手段と、該像担持手段
上のトナー像をシート部材上に転写した後に該像担持手
段上に残留するトナーを該像担持手段上から除去するた
めのクリーニング手段とを具備し、該現像手段は、トナ
ーとキャリア粒子とから成る現像剤を収容する現像容器
と、該現像容器内の現像剤を該像担持手段上に適用する
ための、スリーブ部材を有する現像剤適用手段と、現像
剤規制部材とを含み、該スリーブ部材は所定方向に回転
せしめられ、現像剤汲み上げ域において該現像容器内の
現像剤を周表面に保持して現像作業域に運び、該現像剤
規制部材は該現像剤汲み上げ域と該現像作業域との間に
おいて該スリーブ部材の周表面に近接して位置せしめら
れ、該スリーブ部材の周表面に保持される現像剤の量を
規制する、画像形成機において、該スリーブ部材の回転
方向に見て該現像剤規制部材の上流側には、該スリーブ
部材の回転方向に見て下流側に向かって該スリーブ部材
の周表面に漸次接近する作用面を有する均一化部材が配
設されており、該均一化部材の該作用面の下流端縁と該
スリーブ部材の周表面との間隔は、該現像剤規制部材と
該スリーブ部材の周表面との間隔よりも大きいが該現像
剤汲み上げ域において該スリーブ部材の周表面に保持さ
れる現像剤の層厚さよりは小さく設定されている、こと
を特徴とする画像形成機が提供される。

【００１０】該現像剤規制部材と該スリーブ部材の周表
面との間隔は０．３乃至０．８ｍｍであり、該均一化部
材の該作用面の下流端縁と該スリーブ部材の周表面との
間隔は１．０乃至３．０ｍｍであり、該均一化部材の該
作用面は、該スリーブ部材の周表面の、該均一化部材の
該作用面の該下流端縁に対向する部位における接線に対
して、２０乃至３０度の傾斜角度を成して延在するのが
好適である。

【００１１】

【作用】本発明の画像形成機においては、スリーブ部材
の回転方向に見て現像剤規制部材の上流側に配設された
独特な形態の均一化部材の均一化作用が、現像剤規制部
材が現像剤に作用するのに先立って加えられ、均一化部
材の作用とその後に加えられる現像剤規制部材の作用と
によって、スリーブ部材の周表面に保持される現像剤の
幅方向分布が充分均一なものにせしめられる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に従って構成された画像形成機
の好適実施例について、添付図面を参照して詳細に説明
する。

【００１３】画像形成機の全体的構成概略 図１を参照して説明すると、画像形成機は矢印４で示す
方向に回転せしめられる回転ドラム２を含んでいる。こ
の回転ドラム２の周表面には像担持部材６が配設されて
いる。像担持手段を構成する像担持部材６は適宜の静電
感光体から形成することができる。回転ドラム２が矢印
４で示す方向に回転せしめられると、像担持部材６は回
転ドラム２の周表面によって規定される無端経路を通し
て移動せしめられ、静電潜像形成域８、現像域１０、転
写域１２及びクリーニング域１４を順次に通過せしめら
れる。静電潜像形成域８においては、コロナ放電器１６
の作用によって像担持部材６の表面が特定極性に一様に
帯電せしめられ、次いで矢印１８で図式的に示す如く形
成すべき画像に対応して像担持部材６に光が照射されて
電荷が選択的に消失せしめられ、かくして像担持部材６
上に静電潜像が形成される。現像域１０においては、全
体を番号２０で示す現像手段の作用によって像担持部材
６上の静電潜像にトナーが施され、静電潜像がトナー像
に現像される。転写域１２においては、像担持部材６上
のトナー像が転写域１２を通して搬送されるシート部材
（図示していない）に転写される。この際には、普通紙
の如きシート部材の裏面にコロナ放電器２２から転写放
電電流が施される。クリーニング域１４においては、全
体を番号２４で示すクリーニング手段の作用によって、
像担持部材６上から残留トナーが除去される。画像形成
機には、像担持部材６上から除去されたトナーをクリー
ニング手段２４から現像手段２０にリサイクルせしめる
トナーリサイクル手段２６（図４）も配設されている。
現像手段２０、クリーニング手段２４及びトナーリサイ
クル手段２６について、以下に更に詳述する。

【００１４】現像手段の概略 図１と共に図２を参照して説明すると、現像手段２０は
現像容器２８を含んでいる。この現像容器２８は下側部
材３０と上側部材３２とから構成されている。下側部材
３０は底壁３４、後壁３６並びに両側壁３８及び４０を
有する。上側部材３２は上壁４２及び前壁４４を有す
る。下側部材３０と上側部材３２とは図１に図示すると
おりに相互に連結されて現像容器２８を形成する。下側
部材３０には、その両側部を除いて底壁３４から実質上
鉛直に上方に突出せしめられている分離壁４６も一体に
形成されており、現像容器２８内の空間が分離壁４６に
よって上流側経路４８（図１において分離壁４６の右側
に位置し、図２において分離壁４６の上側に位置する経
路）と下流側経路５０（図１において分離壁４６の左側
に位置し、図２において分離壁４６の下側に位置する経
路）とに区画されている。上流側経路４８には上流側搬
送・攪拌機構５２が配設され、下流側経路５０には下流
側搬送・攪拌機構５４が配設されている。現像容器２８
には現像剤適用手段５６も配設されている。この現像剤
適用手段５６は、下流側搬送・攪拌機構５４に沿って幅
方向（図１において紙面に垂直な方向、図２において左
右方向）に延びる回転スリーブ部材５８と、スリーブ部
材５８内に配設された静止磁石部材６０とから構成され
ている。現像容器２８の前面には幅方向に延在する開口
６２が形成されており、現像剤適用手段２８のスリーブ
部材５８はかかる開口６２を通って前方に部分的に突出
せしめられており、現像域１０において上記回転ドラム
２に周表面に近接せしめられている。現像容器２８の上
側部材３２には、連結片６３を介して現像剤制限部材６
４が固定されている。この現像剤制限部材６４はスリー
ブ部材５８に向かって実質上鉛直に垂下せしめられてお
り、現像剤制限部材６４の先端とスリーブ部材５８の周
表面との間には、０．３乃至０．８ｍｍ程度であるのが
好都合である間隔ｄ１が形成されている。現像容器２８
の後壁３６の、幅方向における略中央部にはトナー濃度
検出手段６６が配設されている。かかるトナー濃度検出
手段６６は、その検出面が上流側経路４８に露呈せしめ
られた透磁率検出器から構成することができる。

【００１５】現像容器２８内には、トナーとキャリア粒
子とから成る現像剤６８が収容されている。かかる現像
剤６８は、上流側搬送・攪拌機構５２の作用によって攪
拌されながら上流側経路４８を矢印６９で示す如く一端
部から他端部に向けて（図２において右端部から左端部
に向けて）搬送され、上流側経路４８の他端部（図２に
おいて左端部）から下流側経路５０の他端部（図２にお
いて左端部）に移送される。下流側経路５０において
は、下流側搬送・攪拌機構５４が現像剤６８を攪拌しな
がら矢印７０で示す如く他端部から一端部に向けて（図
２において左端部から右端部に向けて）搬送し、そして
下流側経路の一端部（図２において右端部）から上流側
経路４８の一端部（図２において右端部）に移送する。
かくして、現像剤６８は上流側経路５２及び下流側経路
５４を通して循環せしめられ、かかる循環の間にトナー
とキャリア粒子とが攪拌され、トナーが所定特性に帯電
される。上流側搬送・攪拌機構５２及び下流側搬送・攪
拌機構５４の構成及び作用については後に更に詳述す
る。現像剤適用手段５６のスリーブ部材５８は、図１に
矢印７１で示す方向に回転せしめられ、現像剤汲み上げ
域７２においてその周表面に現像剤６８を、静止磁石部
材６０の磁気吸引力によって吸着して保持し、保持した
現像剤６８を現像域１０に運んで像担持部材６上の静電
潜像に適用し、像担持部材６上にトナーを選択的に付着
せしめてトナー像に現像する。現像剤制限部材６４は、
スリーブ部材５８の周表面に保持されて現像域１０に運
ばれる現像剤６８の量を規制する。現像の遂行に応じて
現像剤６８中のトナーが消費され、現像剤６８中のトナ
ー濃度が所定値よりも低下すると、後述するトナー補給
手段の作用によって現像容器２８内にトナーが補給され
る。現像容器２８の上側部材３２には図２に二点鎖線で
示すトナー補給開口７４が形成されており、かかるトナ
ー補給開口７４を通して上流側経路４８にトナーが補給
される。トナー補給については後に更に詳述する。

【００１６】現像手段における上流側及び下流側搬送・
攪拌機構 図１及び図２を参照して説明を続けると、上流側搬送・
攪拌機構５２は、現像容器２８における下側部材３０の
両側壁３８及び４０間に回転自在に装着されて上流側経
路４８中を延在する回転軸７６を有する。この回転軸７
６の両端部には円形フランジ７８及び８０が形成されて
いる。回転軸７６には上記円形フランジ７８及び８０間
に配設された連続螺旋羽根８２も形成されている。円形
フランジ７８及び８０並びに螺旋羽根８２の外径は実質
上同一でよい。螺旋羽根８２の一端と円形フランジ７８
との間の間隔は比較的小さいが、螺旋羽根８２の他端と
円形フランジ８０との間の間隔は比較的大きい。螺旋羽
根８２の一端と円形フランジ７８との間には、回転軸７
６の周表面から半径方向に且つ螺旋羽根８２の一端から
円形フランジ７８まで連続して軸線方向に真直に延びる
端パドル片８４が形成されている。端パドル片８４の半
径方向先端縁は螺旋羽根８２の外周縁と実質上整合して
位置する（換言すれば、回転軸７６の回転によって端パ
ドル片８４の半径方向先端縁が描く円形軌跡の半径は螺
旋羽根８２の外周縁の半径と実質上同一である）。螺旋
羽根８２の他端と円形フランジ８０との間において、回
転軸７６には１８０度の角度をおいて配設された一対の
移送パドル片８６が形成されている。一対の移送パドル
片８６は円形フランジ８０に向かって、図２において右
側から見て時計方向に幾分傾斜して延びている。一対の
移送パドル片８６の半径方向先端縁は、螺旋羽根８２の
外周縁と実質上整合して或いはそれより若干内側に位置
するのが好都合である。図２に明確に図示する如く、回
転軸７６の周表面には、回転軸７６の周表面から半径方
向に且つ螺旋羽根８２間を軸線方向に延びる略矩形状の
大パドル片８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ、８８ｅ及
び８８ｆが形成されている。これら６個の大パドル片８
８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ、８８ｅ及び８８ｆは実
質上同一角度位置に配置されており、螺旋羽根８２間を
連続して真直に延び且つそれらの半径方向先端縁は螺旋
羽根８２の外周縁と実質上整合して位置する。更に、図
１に図示する如く、回転軸７６の中央部には、１８０度
の角度をおいて大パドル片８８ｃ及び８８ｄに対向して
位置する１個の大パドル片８８ｇも形成されており、こ
の大パドル片８８ｇも略矩形状であり螺旋羽根８２間を
連続して真直に延び且つそれらの半径方向先端縁は螺旋
羽根８２の外周縁と実質上整合して位置する。回転軸７
６の周表面には、更に、回転軸７６の周表面から半径方
向に且つ螺旋羽根８２間を軸線方向に延びる略矩形状の
多数の小パドル片９０も形成されている。図２を参照す
ることによって理解される如く、回転軸７６の片半部
（図２において右半部）においては、１８０度の角度間
隔をおいて小パドル片９０が形成されているのに対し
て、回転軸７６の他半部（図２において左半部）におい
ては、９０度の角度間隔をおいて小パドル片９０が形成
されている。従って、回転軸７６の片半部に形成されて
いる小パドル片９０の数は回転軸７６の他半部に形成さ
れている小パドル片９０の数の半分である。小パドル片
９０の各々は、螺旋羽根８２間を連続して延びることな
く、螺旋羽根８２間の軸線方向中央領域においてはパド
ル片が存在しない。また、小パドル片９０の半径方向突
出長さは大パドル片８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ、
８８ｅ、８８ｆ及び８８ｇの半径方向突出長さよりも短
く、回転軸７６の周表面から小パドル片９０の半径方向
先端縁までの半径方向長さは回転軸７６の周表面から螺
旋羽根８２の外周縁までの半径方向長さの略半分である
のが好ましい。

【００１７】上述したとおりの上流側搬送・攪拌機構５
２において、回転軸７６は図２において右側から見て時
計方向に回転せしめられ、螺旋羽根８２は現像剤６８を
攪拌しながら矢印６９で示す方向に（即ち図２において
右から左に向かう方向に）搬送する。大パドル片８８
ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ、８８ｅ、８８ｆ及び８８
ｇ並びに多数の小パドル片９０は現像剤６８を回転軸７
６の回転方向に強制し、螺旋羽根８２による現像剤６８
の攪拌を助長する。一般に、パドル片の半径方向突出長
さが増大すると、現像剤６８の攪拌作用が増大せしめら
れるが、矢印９２で示す方向への搬送作用は低減せしめ
られる。かような事実に鑑みて、図示の上流側搬送・攪
拌機構５２においては、多数の小パドル片９０の半径方
向突出長さを大パドル片８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８
ｄ、８８ｅ、８８ｆ及び８８ｇの略半分に設定して、現
像剤６８の搬送と攪拌とを適宜に調和せしめている。回
転軸７６の片半部、即ち図２において右半部における小
パドル片９０の数は回転軸７６の他半部、即ち図２にお
ける左半分における小パドル片９０の数の半分であるこ
とに起因して、回転軸７６の片半部、特に上述したトナ
ー補給開口７４が配設されている領域においては、現像
剤６８の上面レベルｕ１が平均上面レベルｕ２（回転軸
７６の他半部における現像剤の上面レベル）よりも幾分
か低くなる。これによって、トナー補給開口７４から落
下せしめられる補給トナーが充分良好に上流側経路４８
内に存在する現像剤６８に混入される。一方、トナー濃
度検出手段６６が配設されている領域においては、大パ
ドル８８ｃ、８８ｄ及び８８ｇの存在に起因して、現像
剤６８の上面レベルｕ３が平均上面レベルｕ２よりも幾
分か高くなる。これによって、トナー濃度検出手段６６
のトナー濃度誤検出が充分確実に回避される。更に、上
流側搬送・攪拌機構５２については、次の事実が注目さ
れるべきである。即ち、多数の小パドル片９０は螺旋羽
根８２間を軸線方向に連続して延在せしめられておら
ず、螺旋羽根８２間の軸線方向中間領域においてはパド
ル片が存在せず、小パドル片９０の側縁９２が形成され
ている。それ故に、回転軸７６が回転せしめられる間
に、螺旋羽根８２間の軸線方向中間領域において小パド
ル片９０の側縁９２が現像剤６８に対して所謂剪断作用
を加え、かかる剪断作用によって現像剤６８の攪拌作用
が著しく増大せしめられる。かくして、上流側経路４８
においては、現像剤６８が矢印６９で示す方向に所望搬
送率で搬送されると共に、かかる搬送の間に充分良好に
攪拌される。上流側経路４８の他端部（図２において左
端部）まで搬送された現像剤６８は、一対の移送パッド
片８６の作用によって下流側経路５０に移送される。

【００１８】次に下流側搬送・攪拌機構５４について説
明すると、下流側搬送・攪拌機構５４は、現像容器２８
における下側部材３０の両側壁３８及び４０間に回転自
在に装着されて下流側経路５０中を延在する回転軸９４
を有する。この回転軸９４の両端部には円形フランジ９
６及び９８が形成されている。回転軸９４には上記円形
フランジ９６及び９８間に配設された連続螺旋羽根１０
０も形成されている。円形フランジ９６及び９８並びに
螺旋羽根１００の外径は実質上同一でよい。螺旋羽根１
００の一端と円形フランジ９８との間の間隔は比較的小
さいが、螺旋羽根１００の他端と円形フランジ９６との
間の間隔は比較的大きい。螺旋羽根１００の一端と円形
フランジ９８との間には、回転軸９４の周表面から半径
方向に且つ螺旋羽根１００の一端から円形フランジ９８
まで連続して軸線方向に真直に延びる端パドル片１０２
が形成されている。端パドル片１０２の半径方向先端縁
は螺旋羽根１００の外周縁と実質上整合して位置する
（換言すれば、回転軸９４の回転によって端パドル片１
０２の半径方向先端縁が描く円形軌跡の半径は螺旋羽根
１００の外周縁の半径と実質上同一である）。螺旋羽根
１００の他端と円形フランジ９６との間において、回転
軸９４には１８０度の角度をおいて配設された一対の移
送パドル片１０４が形成されている。一対の移送パドル
片１０４は円形フランジ９６に向かって、図２において
右側から見て反計方向に幾分傾斜して延びている。一対
の移送パドル片１０４の半径方向先端縁は、螺旋羽根１
００の外周縁と実質上整合して或いはそれより若干内側
に位置するのが好都合である。更に、図２に明確に図示
する如く、回転軸９４の周表面には、回転軸９４の周表
面から半径方向に且つ螺旋羽根１００間を軸線方向に延
びる略矩形状の多数の中パドル片１０６が形成されてい
る。かような中パドル片１０６は螺旋羽根１００の全領
域に渡って実質上均一に配置されている。中パドル片１
０６の各々は、螺旋羽根１００が形成されている軸線方
向全領域において９０度の角度間隔をおいて配置されて
おり、螺旋羽根１００間を連続して実質上真直に延びて
いる。中パドル片１０６の各々の半径方向突出長さは、
上述した上流側搬送・攪拌機構５２における小パドル片
９０の半径方向突出長さと実質上同一に設定されてお
り、回転軸９４の周表面から中パドル片１０６の半径方
向先端縁までの半径方向長さは回転軸９４の周表面から
螺旋羽根１００の外周縁までの半径方向長さの略半分で
ある。

【００１９】上述したとおりの下流側搬送・攪拌機構５
４において、回転軸９４は図２において右側から見て反
時計方向に（従って、上述した上流側搬送・攪拌機構５
２における回転軸７６の回転方向と反対方向に）回転せ
しめられ、螺旋羽根１００は現像剤６８を攪拌しながら
矢印７０で示す方向に（即ち図２において左から右に向
かう方向に）搬送する。中パドル片１０６は現像剤６８
を回転軸９４の回転方向に強制し、螺旋羽根１００によ
る現像剤６８の攪拌を助長する。更に、下流側搬送・攪
拌機構５４における中パドル片１０６については、次の
事実が注目されるべきである。上述した如く、現像剤適
用手段２８のスリーブ部材５８は現像剤汲み上げ域７２
において下流側経路５０内に存在する現像剤６８を汲み
上げて現像域１０に運ぶ。幅方向、即ちスリーブ部材５
８の軸線方向全体に渡って充分均一な現像を達成するた
めには、スリーブ部材５８の周表面上に軸線方向全体に
渡って充分均一に現像剤６８が汲み上げられることが重
要であり、そのためには下流側経路５０においてはその
略全端に渡って現像剤６８が充分均一に存在することが
重要である。然るに、回転軸９４の周表面に螺旋羽根１
００のみを形成した場合、スリーブ部材５８の周表面に
汲み上げられる現像剤６８に螺旋羽根１００に対応して
螺旋状に延在する斑が生成される傾向がある。本発明者
等の実験によれば、螺旋羽根１００全体に渡って均一に
配置された中パドル片１０６は、スリーブ部材５８の周
表面に汲み上げられる現像剤６８における上記斑の発生
を抑制し、スリーブ部材５８の周表面に汲み上げられる
現像剤６８を均一化せしめることが確認されている。更
に、中パドル片１０６については、次の事実も注目され
るべきである。上流側搬送・攪拌機構５２による矢印６
９で示す方向への現像剤搬送作用と、下流側搬送・攪拌
機構５４による矢印７０で示す方向への現像剤搬送作用
とは平衡せしめられることが重要である。さもなくば、
上流側経路４８又は下流側経路５０に現像剤６８が偏在
してしまうことになる。上流側搬送・攪拌機構５２にお
いては上述した種々の理由から搬送抑制作用が大きい大
パドル片８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ、８８ｅ、８
８ｆ及び８８ｇと搬送抑制作用が小さい小パドル片９０
とを適宜に配置しているのに対して、下流側搬送・攪拌
機構５４においては搬送抑制作用が大パドル片８８ａ、
８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ、８８ｅ、８８ｆ及び８８ｇと
小パドル片９０との間である中パドル片１０６を螺旋羽
根１００の全体に渡って均一に配置し、かくして上流側
搬送・攪拌機構５２による矢印６９で示す方向への現像
剤搬送作用と、下流側搬送・攪拌機構５４による矢印７
０で示す方向への現像剤搬送作用とを平衡せしめてい
る。

【００２０】現像手段における均一化部材 図１を参照して説明を続けると、現像剤制限部材６４を
現像容器２８の上側部材３２に連結している連結片６３
には、現像剤適用手段５６におけるスリーブ部材５８の
回転方向に見て上記現像剤制限手段６４の上流側に位置
する均一化部材１０８も固定されている。連結片６３は
実質上鉛直に垂下する垂下部を有し、かかる垂下部の片
面（図１において左面）に現像剤制限部材６４が固定さ
れ、他面（図１において右面）に均一化部材１０８が固
定されている。均一化部材１０８は、現像剤制限手段６
４と同様に、スリーブ部材５８の周表面に沿って幅方向
（図１において紙面に垂直な方向）に延びている。均一
化部材１０８は、スリーブ部材５８の回転方向に見て下
流側に向かって、従って現像剤制限部材６４に向かっ
て、スリーブ部材５８の周表面に漸次接近する作用面１
１０を有する。かかる作用面の下流端縁とスリーブ部材
５８の周表面との間隔ｄ２は、現像剤制限部材６４とス
リーブ部材５８の周表面との上記間隔ｄ１よりは大きい
が、現像剤汲み上げ域７２においてスリーブ部材５８の
周表面に汲み上げられて保持される現像剤６８の層厚さ
よりは小さく設定されていることが重要であり、１．０
乃至３．０ｍｍ程度であるのが好適である。現像剤制限
部材６４と均一化部材１０８との間に位置する連結片６
３の垂下部の下端縁は、均一化部材１０８の作用面１１
０の下流端縁と実質上整合せしめられている。均一化部
材１０８の作用面は、スリーブ部材５８の周表面の、均
一化部材１０８の作用面１１０の下流端縁が対向する部
位における接線（図示の実施例においてはかかる接線は
実質上水平に延びる）に対して２０乃至３０度であるの
が好適である傾斜角度αをなして延在せしめられてい
る。

【００２１】上述した如く、下流側搬送・攪拌機構５４
においては、回転軸９４の周表面に螺旋羽根１００を形
成すると共に、螺旋羽根１００の全領域に渡って中パド
ル片１０６を配設している。それ故に、現像剤汲み上げ
域７２においてスリーブ部材５８の周表面に汲み上げら
れて保持される現像剤６８の層厚さは、幅方向に比較的
均一であるが、その均一性は未だ充分なものではなく、
螺旋羽根１００の存在に起因して幾分かの不均一が存在
する。本発明者等の実験によれば、均一化部材１０８が
配設されていない場合には、スリーブ部材５８の周表面
に保持されている現像剤６８の層における上記不均一が
現像剤制限部材６４によって充分に矯正されず、現像域
１０に運ばれる現像剤６８の層に若干の不均一が残留す
る傾向があるが、均一化部材１０８を配設すると、スリ
ーブ部材５８の周表面に保持されている現像剤６８に対
して最初に均一化部材１０８が作用して幅方向に均一化
し、しかる後に現像剤制限部材６４が作用して現像剤６
８の層厚さを所要とおりに制限し、スリーブ部材５８の
周表面に保持されている現像剤６８は幅方向に充分に均
一化されて所定厚さにせしめられることが判明してい
る。

【００２２】現像手段におけるシール部材 図１と共に図３を参照して説明すると、現像容器２８の
下側部材３０における両側壁３８及び４０の各々には、
現像剤適用手段５６におけるスリーブ部材５８の両端部
に密接せしめられる静止シール部材１１２及び１１４が
配設されている。フェルトから形成されているのが好都
合であるシール部材１１２及び１１４の各々は、図１か
ら明確に理解される如く、スリーブ部材５８の周表面に
沿って略２００度の角度範囲に渡って円弧状に延びてお
り、スリーブ部材５８の回転方向に見てその下流端は上
記現像剤制限部材６４に近接してその上流側に位置し、
その上流端はスリーブ部材５８の周表面における最下端
よりも幾分上流に位置せしめられている。図３に明確に
図示されているとおり、シール部材１１２及び１１４の
下流端縁１１６及び１１８は幅方向全体に渡って実質上
水平に延びている。しかしながら、シール部材１１２及
び１１４の上流端縁１２０及び１２２は、幅方向外側半
部においては実質上水平に延びているが、幅方向内側半
部においては幅方向内側に向かって下流方向に傾斜して
延びている。

【００２３】上記シール部材１１２及び１１４は、現像
剤適用手段５６のスリーブ部材５８の周表面に沿って、
現像剤６８が両側端部に移動するのを阻止する。しかし
ながら、シール部材１１２及び１１４は円弧状であり、
シール部材１１２及び１１４の下流端縁１１６及び１１
８から上流端縁１２０及び１２２までの範囲（かかる範
囲の大部分においては、スリーブ部材５８の周表面は開
口６２を通って現像容器２８から露呈している）におい
てはシール部材が存在せず、スリーブ部材５８の周表面
に保持されている現像剤６８が上記範囲を通して矢印７
１で示す方向に移動せしめられる際に、現像剤６８がシ
ール部材１１２及び１１４の内側縁によって規定される
規制端を越えて幅方向両側に幾分か流動する傾向があ
る。従来のシール部材においては、その下流端縁のみな
らずその上流端縁も幅方向全体に渡って実質上水平に延
びていた故に、上記規制端を越えて幅方向両側に流動し
た現像剤６８がシール部材の上流端縁上に滞留し、かか
る滞留が過剰になると周囲に飛散する傾向があった。然
るに、上記シール部材１１２及び１１４においては、上
流端縁１２０及び１２２の幅方向内側半部が幅方向内側
に向かって下流方向に傾斜せしめられている故に、上記
範囲において上記規制端を越えて幅方向両側に流動せし
められた現像剤６８は、スリーブ部材５８の回転に応じ
て矢印７１で示す方向に移動する際にシール部材１１２
及び１１４の上流端縁１２０及び１２２の傾斜内側半部
に案内されて幅方向内側に戻され、かくしてシール部材
１１２及び１１４の上流端縁１２０及び１２２上に過剰
に現像剤６８が滞留することが効果的に防止される。

【００２４】現像手段におけるトナー補給手段 図４を参照して説明すると、現像手段２０は全体を番号
１２４で示すトナー補給手段も含んでいる。このトナー
補給手段１２４は複数個の合成樹脂製部材を組立ること
によって形成されているハウジング構造体１２６を具備
している。ハウジング構造体１２６は比較的低い片半部
１２８と比較的高い他半部１３０とを有する。かかるハ
ウジング構造体１２６には、混合室１３２、リサイクル
トナー受入室１３４、トナー搬入路１３６及びリサイク
ルトナー送り込み路１３８が規定されている。図４と共
に図５及び図６を参照して説明すると、混合室１３２は
ハウジング構造体１２６の角部（図５において右部、図
６において右上部）に、更に詳しくはハウジング構造体
１２６の片半部１２８における片側に配置されており、
その片側面（図５において左面、図６において下面）、
上面及び前面（図６において左面）が開放されている。
リサイクルトナー受入室１３４はハウジング構造体１２
６の、上記混合室１３２が位置する角部に対して対角を
なす角部に、更に詳しくは他半部１３０における他側に
配置されている。このリサイクルトナー受入室１３４
は、ハウジング構造体１２４の比較的高い他半部１３０
の上面に形成されている受入開口１４０から実質上鉛直
に下方に延在せしめられており、その下部の片端面（図
４において右面）は開放されている。トナー搬入路１３
６は、混合室１３２の開放された前面から図６において
右方に、次いで上方に、そして更に上記現像容器２８の
上面に向かって延出せしめられている。かかるトナー搬
入路１３６の上流端部は隔壁１４２によってリサイクル
トナー送り込み路１３８及びリサイクルトナー受入室１
３４と区画されており、中流部及び下流部は適宜に湾曲
して延びる断面形状が円形の中空部によって規定されて
いる。そして、トナー搬入路１３６の下流部の下面に
は、上述した現像容器２８の上側部材３２に形成されて
いるトナー補給開口７４（図２）に整合せしめられるト
ナー排出開口（図示していない）が形成されている。リ
サイクルトナー送り込み路１３８は、ハウジング構造体
１２６の片半部１２８の他側（図５において左側、図６
において下側）を、リサイクルトナー受入室１３４の上
記開放された片端面から図５において右方に延びてい
る。図４及び図５に明確に図示する如く、リサイクルト
ナー送り込み路１３８の下流部（図６において右部）に
おいては上記隔壁１４２が省略されており、リサイクル
トナー送り込み路１３８の下流部における片側面（図５
において右面、図６において上面）は混合室１３２の開
放された片側面と直接的に連通せしめられている。

【００２５】図４及び図６に二点鎖線で図示する如く、
ハウジング構造体１２６の他半部１３０に規定されてい
る上記混合室１３２の上方にはトナーカートリッジ１４
４が着脱自在に装着される。新トナー収容手段を構成す
るトナーカートリッジ１４４自体は周知の形態のもので
よく、トナーカートリッジ１４４の下端にはトナー排出
口が形成されており、かかるトナー排出口が混合室１３
２の開放された上面と連通せしめられる。従って、トナ
ーカートリッジ１４４内に収容されている新しいトナー
はトナーカートリッジ１４４のトナー排出口及び混合室
１３２の開放された上面を通って落下せしめられて、混
合室１３２内に供給される。

【００２６】図４と共に図１を参照して説明を続ける
と、それ自体は周知の形態でよいクリーニング手段２４
は、クリーニング容器１４６、クリーニングブレード１
４８、クリーニングローラ１５０及びトナー搬送手段１
５２を含んでいる。矢印１５４で示す方向に回転駆動さ
れるクリーニングローラ１５０には補助ブレード１５６
が付設されている。クリーニングブレード１４８の先端
は像担持部材６の表面に押圧されており、矢印４で示す
方向に回転せしめられる像担持部材６上の残留トナーが
クリーニングブレード１４８の作用によって除去されて
クリーニングローラ１４８上に落下せしめられる。クリ
ーニングローラ１５０は、像担持部材６の表面に作用し
てそれから除去したトナーと共に、クリーニングブレー
ド１４８の作用によって落下せしめられるトナーを、周
表面に保持して矢印１５４で示す方向に運ぶ。そして、
クリーニングローラ１５０の周表面に保持されて矢印１
５４で示す方向に運ばれるトナーが補助ブレード１５６
の作用によってクリーニングローラ１５０の周表面から
除去されてクリーニング容器１５０の片側部（図１にお
いて左側部）に収集される。上記トナー搬送手段１５２
はクリーニング容器１４６の片側部を幅方向（図１にお
いて紙面に垂直な方向）に延在している回転軸とかかる
回転軸の周表面に配設された螺旋羽根とから構成されて
いる。かかるトナー搬送手段１５２は矢印１５８で示す
方向に回転駆動せしめられ、クリーニング容器１４６の
片側部に収集されたトナーを、図４において前方に搬送
する。図４に図示する如く、トナーリサイクル手段２６
はクリーニング容器１４６の前部に関連せしめて配設さ
れている。このトナーリサイクル手段２６は、内部にト
ナーリサイクル路が形成されている中空部材１６０を含
んでいる。この中空部材１６０は、クリーニング容器１
４６の前方から上方に傾斜して延びる傾斜上昇部１６２
とかかる傾斜上昇部１６２から下方に延びる垂下部１６
４とから構成されている。傾斜上昇部１６２の下端はク
リーニング容器１４６に連通せしめられており、垂下部
１６４の下端は上記リサイクルトナー受入室１３４の受
入開口１４０に連通せしめられている。中空部材１６０
の傾斜上昇部１６２内にはリサイクルトナー搬送手段１
６６が配設されている。このリサイクルトナー搬送手段
１６６は、傾斜上昇部１６２内を延在する回転軸とこの
回転軸の周表面に配設された螺旋羽根とから構成されて
いる。かかるリサイクルトナー搬送手段１６６は矢印１
６８で示す方向に回転駆動せしめられる。

【００２７】クリーニング域１４においてクリーニング
ブレード１４８及びクリーニングローラ１５０によって
像担持部材６上から除去され、クリーニング容器１４６
の片側部（図１において左部）に収集されたトナーは、
トナー搬送手段１５２の作用によってクリーニング容器
１４６の前部に搬送されて、トナーリサイクル手段２６
における中空部材１６０の上流端、即ち傾斜上昇部１６
２の下端に送給される。次いで、リサイクルトナー搬送
手段１６６の作用によって、中空部材１６０の傾斜上昇
部１６２内をその下端からその上端に向けて上昇せしめ
られ、、しかる後に傾斜上昇部１６２の上端から中空部
材１６０の垂下部１６４を通して下方に落下せしめら
れ、受入開口１４０を通してリサイクルトナー受入室１
３４内に収容される。

【００２８】再び図４と共に図５及び図６を参照して説
明すると、上述したリサイクルトナー受入室１３４及び
リサイクルトナー送り込み路１３８には、リサイクルト
ナー受入室１３４内に収容されたリサイクルトナーをリ
サイクルトナー送り込み路１３８を通して混合室１３２
に送り込むためのリサイクルトナー送り込み手段１７０
が配設されている。このリサイクルトナー送り込み手段
１７０は、リサイクルトナー受入室１３４の底部及びリ
サイクルトナー送り込み路１３８を通って延在する回転
軸１７２を有する。矢印１７３で示す方向に回転駆動せ
しめられる回転軸１７２の周表面には螺旋羽根１７４が
配設されている。この螺旋羽根１７４は回転軸の下流部
（図６において右端部であり、混合室１３２の上記開放
された片側面に沿って延在する部分）には延在していな
い。回転軸１７２の下流端（図６において右端）には端
円板１７６が形成されており、かかる端円板１７６と上
記螺旋羽根１７４の下流端との間にはパドル片１７８が
形成されている。図５及び図６を参照することによって
容易に理解される如く、パドル片１７８は矩形状であ
り、回転軸１７２の周表面から半径方向に且つ回転軸１
７２の周表面を軸線方向に延びている。

【００２９】図４乃至図６を参照して説明を続けると、
混合室１３２及びトナー搬入路１３６にはトナー搬入手
段１８０が配設されている。このトナー搬入手段１８０
は、混合室１３２の底部及びトナー搬入路１３６を通し
て延在する螺旋ばねから構成されている。トナー搬入手
段１８０を構成する螺旋ばねは、断面形状が円形ではな
くて矩形の鋼線を螺旋状にせしめることによって形成さ
れているのが好都合である。図４及び図６に図示する如
く、混合室１３２の後壁（図６において右壁）の外面に
はトナー補給用電動モータ１８２が装着されており、こ
のトナー補給用電動モータ１８２の出力軸は後壁を貫通
して混合室１３２内に突出せしめられており、かかる出
力軸にトナー搬入手段１８０の一端が連結されている。
トナー補給用電動モータ１８２が付勢されると、トナー
搬入手段１８０が矢印１８４で示す方向に回転せしめら
れ、混合室１３２からトナー搬入路１３６を通して現像
容器２８（図１及び図２）にトナーが補給される。現像
容器２８へのトナーの補給については後に更に言及す
る。

【００３０】上述したクリーニング手段２４におけるト
ナー搬送手段１５２、トナーリサイクル手段２６におけ
るリサイクルトナー搬送手段１６６、及びリサイクルト
ナー送り込み路１３８に配設されているトナー送り込み
手段１７０の各々は、適宜の伝動手段（図示していな
い）を介して、回転ドラム２を回転せしめるための主電
動モータ１８６（図７）に連結されている（現像手段２
０における現像容器２８内に配設されている上流側搬送
・攪拌機構５２及び下流側搬送・攪拌機構５４も、適宜
の伝動手段を介して主電動モータ１８６に連結すること
ができる）。従って、主電動モータ１８６が付勢され、
回転ドラム２が矢印４で示す方向に回転せしめられてい
る際には、上述したクリーニング手段２４におけるトナ
ー搬送手段１５２、トナーリサイクル手段２６における
リサイクルトナー搬送手段１６６、及びリサイクルトナ
ー送り込み路１３８に配設されているトナー送り込み手
段１７０の各々も作動せしめられる。かくして、クリー
ニング域１４において回転ドラム２の周表面に配設され
ている像担持部材６の表面から除去されたトナーは、ク
リーニング手段２４からトナーリサイクル手段を通して
リサイクルトナー受入室１３４に収容され、そして更に
リサイクルトナー受入室１３４からトナー送り込み路１
３８を介して混合室１３２に送り込まれ、混合室１３２
においてトナーカートリッジ１４４から混合室１３２に
供給される新しいトナーと混合される。

【００３１】上述したトナー補給手段１２４におけるリ
サイクルトナー受入室１３４の容量は、新トナー収容手
段を構成するトナーカートリッジの容量の略２０％に設
定されている。この点について更に詳述すると、リサイ
クルトナー受入室１３４の容量が過剰に小さいと、次の
とおりの問題が発生する。例えば、通常の静電式複写機
において原稿カバーを開位置にせしめた状態で小さい原
稿の複写画像を小さいシート部材に形成する複写工程を
多数回繰り返し遂行した場合、或いはシート部材のジャ
ム処理等に起因してクリーニング手段２４及び／又はト
ナーリサイクル手段２６に相当大きな物理的衝撃が加え
られることによってクリーニング手段２４及び／又はト
ナーリサイクル手段２６において一度に多量のトナーが
移動せしめられた場合、リサイクルトナー受入室１３４
内に一時的に多量のリサイクルトナーが送給されてしま
うことがある。かかる場合、リサイクルトナー受入室１
３４の容量が過剰に小さいと、リサイクルトナーがリサ
イクルトナー受入室１３４から溢れて周囲に飛散してし
まう虞がある。他方、リサイクルトナー受入室１３４を
過剰に大きく設定すると、必然的にトナー補給手段１２
４が嵩高なものになってしまう。後に更に言及する如
く、現像容器２８内の現像剤６８中のトナー濃度に応じ
て、トナー補給手段１２４におけるトナー補給用電動モ
ータ１８２の作動、即ち混合室１３２から現像容器２８
へのトナーの補給が制御され、従って現像容器２８内の
トナー量が略一定量に維持される。一方、当業者には周
知の如く、通常の画像形成機における転写効率は略８０
％であり、像担持部材６上に付着されたトナーの内の８
０％は転写域１２においてシート部材に転写され、残り
の２０％がクリーニング１４において像担持部材６上か
ら除去される。一般に、画像形成機の使用開始時に、現
像容器２８内にはキャリア粒子と共に所定量のトナーが
予め充填され、しかる後に現像容器２８内の現像剤６８
中のトナーの消費に応じて、トナー補給手段１２４に新
しく装着されたトナーカートリッジ１４４から混合室１
３２に供給されたトナーが現像容器２８に補給される。
従って、クリーニング手段２４、トナーリサイクル手段
２６及びリサイクルトナー受入室１３４内に存在するト
ナーの理論的最大値は、新しいトナーカートリッジ１４
４内に収容されているトナー、従ってトナーカートリッ
ジ１４４の容量の２０％である。それ故に、特殊状況に
よって、クリーニング手段２４及びトナーリサイクル手
段２６中のトナーが実質上全てリサイクルトナー受入室
１３４に供給されたとしても、リサイクルトナー受入室
１３４内に収容すべきリサイクルトナーの理論的最大量
は、トナーカートリッジ１４４の容量の略２０％であ
る。かような次第であるので、リサイクルトナー受入室
１３４の容量をトナーカートリッジ１４４の容量の略２
０％に設定すれば、リサイクルトナー受入室１３４の容
量を過剰に大きくすることなく、リサイクルトナーがリ
サイクルトナー受入室１３４から溢れて周囲に飛散して
しまう虞を確実に回避することができる。

【００３２】上述したトナー補給手段１２４において
は、更に、次の事実も注目されるべきである。混合室１
３２においては、その開放された上面を通してトナーカ
ートリッジ１４４から新しいトナーが落下せしめられ、
その開放された片側面を通してリサイクルトナーが送り
込まれる。混合室１３２への新しいトナーとリサイクル
トナーとのかような独特な供給様式により、混合室１３
２内において充分良好に新しいトナーとリサイクルトナ
ーとを混合することができることが判明している。加え
て、混合室１３２へのリサイクルトナーの送り込みは、
矢印１７３で示す方向、従って混合室１３２の開放され
た片側面に面した側において下方から上方に移動する方
向に回転せしめられるパドル片１７８の作用によって効
果的に遂行され、これによっても新しいトナーとリサイ
クルトナーとの混合が助長される。パドル片１７８が形
成されている回転軸１７２を矢印１７３で示す方向に対
して逆方向に回転せしめる（この場合には回転軸１７２
に形成されている螺旋羽根１７４の方向を逆にせしめる
ことが必要である）こともできるが、本発明者等の実験
によれば、パドル片１７８を矢印１７３で示す方向に回
転せしめる方が、混合室１３２へのリサイクルトナーの
送り込みの点と混合室１３２内での新しいトナーとリサ
イクルトナーとの混合の点の双方において好適であるこ
とが判明している。

【００３３】トナー補給制御 図２及び図４を参照して既に言及したとおり、現像手段
２０には現像容器２８内の現像剤６８中のトナー濃度
（即ち現像剤６８の重量ＤＷに対するトナーの重量ＴＷ
の割合ＴＷ／ＤＷ）を検出するトナー濃度検出手段６６
が配設されている。かかるトナー濃度検出手段６６は、
現像剤６８中のトナー濃度に応じて出力電圧が変化す
る、更に詳しくは現像剤６８中のトナー濃度が低下する
と出力電圧が上昇する、それ自体は周知の透磁率検出器
から構成されている。マイクロコンピュータから構成す
ることができるトナー補給制御手段１８８（図７）は、
トナー濃度検出手段６６が検出するトナー濃度、即ちト
ナー濃度検出手段６６の出力電圧に基いて、現像容器２
８へのトナー補給を、更に詳しくはトナー補給手段１２
４のトナー補給用電動モータ１８２の作動を制御する。

【００３４】図８に示すフローチャートを参照して説明
すると、ステップＮ−１においては、回転ドラム２、現
像手段２０における上流側搬送・攪拌機構５２、下流側
搬送・攪拌機構５４及びリサイクルトナー送り込み手段
１７０、クリーニング手段２４におけるトナー搬送手段
１５２並びにトナーリサイクル手段２６におけるリサイ
クルトナー搬送手段１６６を駆動するための主電動モー
タ１８４が付勢されてから所定時間（例えば５秒）が経
過したか否かが判断される。主電動モータ１８４が付勢
されてから所定時間経過すると、ステップＮ−２に進行
する。即ち、主電動モータ１８４が除勢されている時に
はトナー補給は遂行されず、主電動モータ１８４が付勢
されてから所定時間経過した後に始めてトナー補給制御
が開始される。ステップＮ−２においては、トナー濃度
検出手段６６が検出するトナー濃度が所定下限トナー濃
度値（この下限トナー濃度値については後に更に言及す
る）以下か否か（従って、トナー濃度検出手段６６の出
力電圧が上限電圧値設定手段１９０によって設定されて
いる所定上限電圧値以上か否か）が判断される。トナー
濃度が下限トナー濃度値を越えている場合にはステップ
Ｎ−３に進行し、トナー濃度検出手段６６が検出するト
ナー濃度が所定閾値（例えば３．５％）以下か否か（従
って、トナー濃度検出手段６６の出力電圧が電圧閾値設
定手段１９２によって設定されている所定電圧閾値以上
か否か）が判断される。トナー濃度が閾値を越えている
場合には、ステップＮ−４に進行し、トナー補給用電動
モータ１８２が作動状態にある時にはこれを非作動状態
にせしめ、従って現像容器２８にトナーが補給されるこ
とはない。ステップＮ−３においてトナー濃度が閾値以
下である場合には、ステップＮ−５に進行し、トナー補
給用電動モータ１８２を通常作動状態に設定する。この
通常作動状態においては、トナー濃度検出手段６６が検
出するトナー濃度が閾値を越えるまで、トナー補給用電
動モータ１８２が通常供給間隔Ｔ２（例えば１秒）をお
いて通常供給時間Ｔ１（例えば１秒）だけ繰り返し付勢
せしめられ、従ってトナー搬入手段１８０が作動せしめ
られて混合室１３２からトナーが現像容器２８に補給さ
れる。

【００３５】例えば比較的大きな所謂ベタ黒部分を有す
る画像が多数回連続して現像される等に起因して現像容
器２８内の現像剤６８中のトナー濃度が急激に低下し、
上記ステップＮ−２においてトナー濃度が下限トナー濃
度（例えば２．５％）以下になると、ステップＮ−６に
進行する。そして、このステップＮ−６においては、ト
ナー補給用電動モータ１８２を連続作動せしめ、その間
においては新たな画像形成工程の開始を禁止する。この
連続作動においては、所定連続供給時間Ｔ３（例えば２
分）だけ連続してトナー補給用電動モータ１８２が付勢
され、従ってトナー搬入手段１８０が連続して作動せし
められて混合室１３２から現像容器２８に連続してトナ
ーが補給される。しかる後にステップＮ−７に進行し、
トナー濃度検出手段６６が検出するトナー濃度が上記閾
値以下か否かが判断される。トナー濃度が閾値を越えて
いる場合にはトナー制御ルーチンが終了するが、トナー
濃度が閾値以下の場合にはステップＮ−８に進行する。
そして、ステップＮ−８においては、トナー濃度検出手
段６６が検出するトナー濃度が上記下限トナー濃度値よ
りは大きいが上記閾値よりは小さい所定判断トナー濃度
値（例えば３．２％）以下か否か（従って、トナー濃度
検出手段６６の出力電圧が判断電圧値設定手段１９４に
よって設定されている所定判断電圧値以上か否か）が判
断される。トナー濃度が判断トナー濃度値を越えている
場合にはステップＮ−９に進行し、このステップＮ−９
においてトナー補給用電動モータ１８２を過剰供給状態
に設定する。この過剰供給状態においては、トナー濃度
検出手段６６が検出するトナー濃度が閾値を越えるま
で、トナー補給用電動モータ１８２が過剰供給間隔Ｔ５
（例えば１秒）をおいて過剰供給時間（例えば２秒）だ
け繰り返し付勢せしめられ、従ってトナー搬入手段１８
０が作動せしめられてトナーが現像容器２８に供給され
る。過剰供給間隔Ｔ５は上記通常供給間隔Ｔ２より短く
及び／又は過剰供給時間Ｔ４は上記通常供給時間Ｔ１よ
り長く、過剰供給状態においては通常供給状態の場合よ
りも過剰にトナーが補給されることが重要である。トナ
ーの消費が進行し混合室１３２内に充分な量のトナーが
存在せず、トナー補給用電動モータ１８２が付勢されて
も現像容器２８内にトナーは補給されないことに起因し
て、上記ステップＮ−８においてトナー濃度検出手段６
６が検出するトナー濃度が判断トナー濃度以下の場合に
は、ステップＮ−１０に進行する。このステップＮ−１
０においては、連続的な画像形成工程の遂行が禁止（一
回毎の画像形成工程の遂行は許容される）すると共に、
警告信号が生成されて警告ランプが点灯され、トナーが
枯渇したこと（従って、トナーカートリッジ１４４を新
しいものに交換する必要が発生したこと）が使用者に傾
向される。次いで、ステップＮ−１１に進行し、トナー
カートリッジ１４４が交換されたか否かが判断され、ト
ナーカートリッジ１４４の交換操作によって生成される
信号を検出した場合には、トナー補給制御ルーチンが終
了される。

【００３６】上述したとおりのトナー補給制御に関して
は次の事実が注目されるべきである。従来のトナー補給
制御においては、ステップＮ−８及びステップＮ−９が
採用されておらず、ステップＮ−７においてトナー濃度
が閾値以下の場合には直接的にステップＮ−１０に進行
していた。かかる場合には、混合室１３２内に充分なト
ナーが存在する時には、ステップＮ−６において遂行さ
れる連続供給によってトナー濃度が閾値を越えるように
なすことが必要であり、従って連続供給時間Ｔ３を比較
的長く設定することが必要である。換言すれば、新たな
画像形成工程の開始が禁止される所謂待ち時間が比較的
長くなる。これに対して、上記ステップＮ−８及びステ
ップＮ−９を採用する場合、ステップＮ−６における連
続供給時間Ｔ３を、トナー濃度を閾値に復帰せしめるの
に必要な時間よりも短い、トナー濃度を閾値よりも低い
判断トナー濃度値に復帰せしめるのに必要な時間に設定
することができ、従って新たな画像形成工程の開始が禁
止される所謂待ち時間を比較的短くすることができる。
判断トナー濃度は、最適トナー濃度ではないが特に支障
を発生せしめることなく現像を遂行することができる濃
度に設定することができる。ステップＮ−８においてト
ナー濃度が判断トナー濃度を越えていることが確認され
ると、新たな画像形成工程の開始が許容される。そし
て、ステップＮ−９においてトナーが通常の場合よりも
過剰に現像容器２８に補給され、現像容器２８内の現像
剤６８のトナー濃度は速やかに閾値まで復帰せしめられ
る。

【００３７】トナー補給制御閾値の補償 図示の画像形成機においては、クリーニング域１４にお
いて像担持部材６上から除去されたトナーを現像手段２
０にリサイクルして再使用している。かようなトナーリ
サイクル様式を採用した場合、既に言及したとおり、画
像形成工程の遂行に応じて、現像容器２８内に存在する
現像剤６８におけるトナー中のリサイクルトナーの率が
増大すると、トナー濃度検出手段６６の出力と実際のト
ナー濃度との関係が変動することが判明している。

【００３８】トナー濃度検出手段６６の出力と実際のト
ナー濃度との関係の変動の一例について説明すると、図
９は、三田工業株式会社から商品名「ＤＣ−２２５６」
として販売されている静電複写機を使用して遂行した実
験結果を示している。使用した現像剤は三田工業株式会
社から商品名「ＤＣ−２５５６用現像剤」として販売さ
れている現像剤であり、フェライト系材料から形成され
た平均粒径１０５μｍのキャリア粒子とスチレンアクリ
ル系材料から形成された平均粒径１０μｍのトナーとか
ら成る。トナー濃度検出手段としては、日立金属株式会
社から商品名「５−０４６Ａ」として販売されている透
磁率検出器を使用した。図９における横軸は像担持部材
６上のトナー像を転写したシート部材の枚数（従って画
像形成工程遂行回数）を示し、縦軸は３Ｖを電圧閾値と
してトナー補給制御を遂行した（従って透磁率検出器の
出力電圧が３Ｖになるようにトナー補給を制御した）時
の現像容器内の現像剤の実際のトナー濃度を示してい
る。現像剤における実際のトナー濃度は、現像容器から
現像剤を所要量抽出し、かかる抽出現像剤中のトナー濃
度を計測して求めた。図９における線Ａは、通常の複写
機の平均的使用形態において使用した時、即ちＡ４サイ
ズの平均的原稿の複写物を１枚生成する単発複写工程
と、Ａ４サイズの平均的原稿の複写物を３枚連続して作
成する３枚連続複写工程とを繰り返し遂行した時の実験
結果を示す。図９における線Ｂは、Ａ４サイズの平均的
原稿の複写物を中断することなく連続的に複写する連続
複写工程のみを遂行した時の実験結果であり、図９にお
ける線Ｃは、Ａ４サイズの平均的原稿の複写物を１枚毎
生成する単発複写工程のみを繰り返し遂行した時の実験
結果である。

【００３９】図９から理解されるとおり、平均的使用形
態で複写機を使用した場合、トナー濃度検出手段を構成
する透磁率検出器の所定出力電圧値（３Ｖ）に対する実
際のトナー濃度が、複写工程の遂行に応じて、従って現
像剤におけるトナー中のリサイルトナーの比率の増大に
応じて、漸次増大することが理解される。連続複写工程
のみを遂行した場合には、透磁率検出器の所定出力電圧
値（３Ｖ）に対する実際のトナー濃度の増大が比較的緩
やかであるが、単発複写工程のみを遂行した場合には、
透磁率検出器の所定出力電圧値（３Ｖ）に対する実際の
トナー濃度の増大が著しく急激である。トナー濃度の増
大におけるかような相違の理由について、本発明者等は
次のとおりに推察している。単発複写工程を繰り返し遂
行する場合には、実際の画像形成工程時以外における回
転ドラムの回転時間、即ち回転ドラムの所謂遊び回転の
累積時間が長くなり、かかる遊び回転の際にも現像域に
おいては像担持部材上にトナーが幾分か付着し、かかる
トナーがクリーニング域において像担持部材上から除去
され、そして現像手段にリサイクルされる。従って、単
発複写工程を繰り返し遂行する場合には、複写物生成枚
数に対するリサイクルトナーの量が多く、これに起因し
て透磁率検出器の所定出力電圧値（３Ｖ）に対する実際
のトナー濃度の増大が著しく急激になる、と推定され
る。

【００４０】図１０は透磁率検出器の出力電圧と現像剤
中のトナー濃度との関係を示す線図であり、実線は現像
剤中のトナーが全て新しいトナーであり、リサイクルト
ナーが含まれていない時の上記関係を示し、破線は上記
平均的使用形態において１００００枚の複写物を生成し
た後における上記関係を示している。

【００４１】本発明者等の実験によって確認された上記
事実に鑑みれば、特別な補償を実行することなく、単に
トナー濃度検出手段６６を構成する透磁率検出器の出力
電圧と所定電圧閾値とに基いてトナー補給を制御する
と、画像形成工程の遂行回数の増大に応じて現像容器２
８内に収容されている現像剤６８の実際のトナー濃度が
漸次増大してしまう。そして、現像剤６８の実際のトナ
ー濃度が所要値よりも過剰に増大すると、トナーの帯電
が不充分になり、従ってキャリア粒子に対するトナーの
吸着性が低下し、これに起因して現像域１０におけるト
ナー飛散、トナー像における所謂かぶり（非画像部への
トナーの付着）の生成、等の問題が発生する。

【００４２】そこで、本発明においては、トナー補給制
御に使用される閾値を画像形成工程の遂行に応じて適宜
に変動せしめる。図９から理解される如く、トナー濃度
検出手段６６を透磁率検出器から構成した場合、所定ト
ナー濃度に対するトナー濃度検出手段６６の出力電圧は
画像形成工程の遂行に応じて漸次増大することが理解さ
れる。従って、画像形成工程の遂行に応じて、電圧閾値
設定手段１９２（図７）によって設定されている電圧閾
値を漸次増大せしめる。かかる電圧閾値の増大は、理論
的には、図９に線Ｄで示す如く画像形成工程の回数にか
かわらず現像容器２８内の現像剤６８の実際のトナー濃
度が実質上一定に維持されるようにせしめるものである
ことが望まれる。或いは、リサイクルトナーは新しいト
ナーに比べて帯電性が低く、従ってリサイクルトナーの
比率が増大するとトナーの帯電性が低下する事実に鑑
み、図９に線Ｅで示す如く、画像形成工程の遂行回数が
例えば６０００回を越えると、画像形成工程の遂行に応
じて現像容器２８内の現像剤６８の実際のトナー濃度が
漸次減少し、これによってトナーの帯電性が実質上一定
に維持されるように、電圧閾値を増大せしめることもで
きる。

【００４３】本発明者等の実験によれば、通常の複写機
の平均的使用形態において複写機が使用される場合（図
９に線Ａで示す場合）には、トナー像を転写したシート
部材の枚数（従って画像形成工程遂行回数）が特定枚
数、例えば６０００枚程度までは、電圧閾値を増大せし
めなくても一般に問題が発生することはないことが判明
している。従って、制御の容易性等の点から見て、例え
ば、トナー像を転写したシート部材の枚数を計数する計
数手段１９６（図７）の計数値が所定値、例えば６００
０に至るまでは電圧閾値を一定に維持し、計数手段１９
６の計数値が所定値を越えると、計数値が所定数、例え
ば１００増加する毎に電圧閾値を所定値だけ増大せしめ
ることができる。電圧閾値の増大程度は実験的及び又は
経験的に定めることができる。上記計数手段１９６は、
例えば、画像形機のハウジングの排出口近傍に配設され
たシート部材検出器が排出口を通して排出されるシート
部材を検出する毎に計数値を加算する。図９に図示する
線Ａ、Ｂ及びＣを参照して言及したとおり、トナー像が
転写されたシート部材の枚数とトナー濃度の変動との関
係は、複写機における複写工程の遂行様式（即ち単発複
写工程の遂行と連続複写工程の遂行との比率等）に応じ
て、相当変化する。従って、複写機の使用形態が必ずし
も平均的なものでないことが予想される場合には、複写
工程の遂行様式による変動に起因する誤差の発生を回避
乃至抑制するために、回転ドラム２（従って、その表面
に配設されている像担持部材６）を駆動するための主電
動モータ１８６（図７）の作動時間に基いて電圧閾値の
増大を制御することもできる。この場合には、例えば、
主電動モータ１８６の累積作動時間を計時する計時手段
１９８（図７）の計時値が特定時間、例えば６時間（か
かる時間は、中速複写機において平均的使用形態で６０
００枚のＡ４サイズのシート部材にトナー像を転写する
のに要する主電動モータ１８６の累積作動時間に略相当
する）に至るまでは電圧閾値を一定に維持し、計時手段
１９８の計時値が特定時間を越えると、計時値が所定時
間、例えば１０分増加する毎に電圧閾値を所定値だけ増
大せしめることができる。

【００４４】更に、所望ならば、電圧閾値設定手段１９
２によって設定される電圧閾値のみならず、上限電圧設
定手段１０９によって設定される上限電圧値及び判断電
圧設定手段１９４によって設定される判断電圧値も、計
数手段１９６の計数値或いは計数手段１９８の計時値に
基いて適宜に変動せしめることもできる。

【００４５】

【発明の効果】本発明の画像形成機によれば、現像手段
に配設されている現像剤適用手段におけるスリーブ部材
の周表面に保持される現像剤の幅方向分布が充分均一な
ものにせしめられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された画像形成機の好適実
施例の主要部を示す簡略断面図。

【図２】図１に示す画像形成機に配設されている現像手
段における現像容器、現像剤適用手段、上流側搬送・攪
拌機構及び下流側搬送・攪拌機構を、一部を切欠いて示
す平面図。

【図３】図１に示す画像形成機に配設されている現像装
置におけるシール部材を示す部分斜面図。

【図４】図１に示す画像形成機における現像装置のトナ
ー補給手段、クリーニング手段の一部、並びにトナーリ
サイクル手段を示す部分斜面図。

【図５】図４に示すトナー補給手段の一部を示す部分断
面図。

【図６】図４に示すトナー補給手段の一部を示す部分断
面図。

【図７】図１に示す画像形成機に配設されている制御関
連要素を示すブロック線図。

【図８】図１に示す画像形成機におけるトナー補給制御
を説明するためのフローチャート。

【図９】トナー像が転写されたシート部材の枚数と透磁
率検出器から構成されたトナー濃度検出手段が検出する
トナー濃度との関係を示す線図。

【図１０】透磁率検出器から形成されたトナー濃度検出
手段の出力電圧とトナー濃度との関係を示す線図。

【符号の説明】

２：回転ドラム ６：像担持部材 ８：静電潜像形成域 １０：現像域 １２：転写域 １４：クリーニング域 ２０：現像手段 ２４：クリーニング手段 ２６：トナーリサイクル手段 ２８：現像容器 ４８：上流側経路 ５０：下流側経路 ５２：上流側搬送・攪拌機構 ５４：下流輪搬送・攪拌機構 ５６：現像剤適用手段 ５８：スリーブ部材 ６４：現像剤制限部材 ６６：トナー濃度検出手段 ６８：現像剤 ７２：現像剤汲み上げ域 ７６：上流側搬送・攪拌機構の回転軸 ８２：上流側搬送・攪拌機構の螺旋羽根 ８８ａ：上流側搬送・攪拌機構の大パドル片 ８８ｂ：上流側搬送・攪拌機構の大パドル片 ８８ｃ：上流側搬送・攪拌機構の大パドル片 ８８ｄ：上流側搬送・攪拌機構の大パドル片 ８８ｅ：上流側搬送・攪拌機構の大パドル片 ８８ｆ：上流側搬送・攪拌機構の大パドル片 ８８ｇ：上流側搬送・攪拌機構の大パドル片 ９０：上流側搬送・攪拌機構の小パドル片 ９４：下流側搬送・攪拌機構の回転軸 １００：下流側搬送・攪拌機構の螺旋羽根 １０６：下流側搬送・攪拌機構の中パドル片 １０８：均一化部材 １１０：均一化部材の作用面 １１２：シール部材 １１４：シール部材 １２０：シール部材の上流端縁 １２２：シール部材の上流端縁 １２４：トナー補給手段 １３２：混合室 １３４：リサイクルトナー受入室 １３６：トナー搬入路 １３８：リサイクルトナー送り込み路 １４４：トナーカートリッジ １７０：リサイクルトナー送り込み手段 １７２：リサイクルトナー送り込み手段の回転軸 １７４：リサイクルトナー送り込み手段の螺旋羽根 １７８：リサイクルトナー送り込み手段のパドル片 １８２：トナー補給用電動モータ １８４：主電動モータ １８８：トナー補給制御手段

フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平6−3127 (32)優先日 平成６年１月17日(1994．1．17) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平6−3128 (32)優先日 平成６年１月17日(1994．1．17) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平6−3129 (32)優先日 平成６年１月17日(1994．1．17) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平6−3130 (32)優先日 平成６年１月17日(1994．1．17) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平6−3131 (32)優先日 平成６年１月17日(1994．1．17) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平6−42382 (32)優先日 平成６年３月14日(1994．3．14) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 河島 哲郎 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラ ミタ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持手段と、該像担持手段上に静電潜
   像を形成するための静電潜像形成手段と、該像担持手段
   上の静電潜像をトナー像に現像するための現像手段と、
   該像担持手段上のトナー像をシート部材上に転写するた
   めの転写手段と、該像担持手段上のトナー像をシート部
   材上に転写した後に該像担持手段上に残留するトナーを
   該像担持手段上から除去するためのクリーニング手段と
   を具備し、 該現像手段は、トナーとキャリア粒子とから成る現像剤
   を収容する現像容器と、該現像容器内の現像剤を該像担
   持手段上に適用するための、スリーブ部材を有する現像
   剤適用手段と、現像剤規制部材とを含み、 該スリーブ部材は所定方向に回転せしめられ、現像剤汲
   み上げ域において該現像容器内の現像剤を周表面に保持
   して現像作業域に運び、該現像剤規制部材は該現像剤汲
   み上げ域と該現像作業域との間において該スリーブ部材
   の周表面に近接して位置せしめられ、該スリーブ部材の
   周表面に保持される現像剤の量を規制する、画像形成機
   において、 該スリーブ部材の回転方向に見て該現像剤規制部材の上
   流側には、該スリーブ部材の回転方向に見て下流側に向
   かって該スリーブ部材の周表面に漸次接近する作用面を
   有する均一化部材が配設されており、該均一化部材の該
   作用面の下流端縁と該スリーブ部材の周表面との間隔
   は、該現像剤規制部材と該スリーブ部材の周表面との間
   隔よりも大きいが該現像剤汲み上げ域において該スリー
   ブ部材の周表面に保持される現像剤の層厚さよりは小さ
   く設定されている、ことを特徴とする画像形成機。
2. 【請求項２】 該現像剤規制部材と該スリーブ部材の周
   表面との間隔は０．３乃至０．８ｍｍであり、該均一化
   部材の該作用面の下流端縁と該スリーブ部材の周表面と
   の間隔は１．０乃至３．０ｍｍである、請求項１記載の
   画像形成機。
3. 【請求項３】 該均一化部材の該作用面は、該スリーブ
   部材の周表面の、該均一化部材の該作用面の該下流端縁
   に対向する部位における接線に対して、２０乃至３０度
   の傾斜角度を成して延在する、請求項１又は２記載の画
   像形成機。