JP2002296887A - 現像装置、およびそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の現像装置において、トナーエ
ンド検知手段などのトナー検知手段の検知面へのトナー
のこびり付きや異物の付着などを防止し、トナー検知精
度を向上する。 【解決手段】 トナー攪拌手段５６は、回転軸６１のま
わりにトナーパドル６５の基端側を巻き付け、先端側を
接線方向に向けてのばす。トナーパドルは、マイラなど
の可撓性のシート材でつくり、先端側中央に２つのスリ
ットを平行に入れてトナーパドルの一部で舌片状の清掃
部を形成する。他方、トナーエンド検知手段７０の両ラ
イトガイドの先端には、各々レンズ面よりなる検知面を
設け、それらを一定の間隙を隔てて対向してそこをトナ
ー検知位置７７とする。そして、そのトナーエンド検知
手段７０の検知面をトナーパドル６５の回転軌跡中に配
置し、トナーパドルの回転により清掃部を摺接して検知
面を清掃する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
タやファクシミリ、またはそれらの複合機など、用紙・
ＯＨＰフィルム等のシートに画像を記録する画像形成装
置に関する。特にそのうち、帯電・書込み・現像・転写
・クリーニング等を繰り返して像担持体上に形成した画
像を転写してシートに記録を行う電子写真式の画像形成
装置に関する。および、そのような電子写真式の画像形
成装置において、像担持体表面に形成した静電潜像を現
像する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真式画像形成装置では、通
常、現像装置に、トナー検知手段の１つとして、トナー
が潤沢にあるかないかを検知するトナーエンド検知手段
を備える。

【０００３】トナーエンド検知手段の中には、例えば発
光ダイオードの光を現像装置内に導く入射側のライトガ
イドと、現像装置内の光を現像装置外のホトダイオード
へと導く出射側のライトガイドとを設け、現像装置内の
所定検知位置で、互いのライトガイドの先端検知面を一
定の間隙を隔てて対向配置するものがある。

【０００４】そして、この種のトナーエンド検知手段で
は、発光ダイオードの光が検知位置の両検知面を透過し
てホトダイオードに達したとき、トナーエンドを検知
し、その現像装置にトナーを補給していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
トナーエンド検知手段では、トナー中にある検知面にト
ナーがこびり付いたり、紙粉等の異物が付着したりする
ことがあり、そのような場合には、検知精度が悪くな
り、トナー補給が遅れて異常画像を発生する問題があっ
た。

【０００６】そこで、この発明の第１の目的は、画像形
成装置の現像装置において、トナーエンド検知手段など
のトナー検知手段の検知面へのトナーのこびり付きや異
物の付着などを防止し、トナー検知精度を向上すること
にある。

【０００７】この発明の第２の目的は、簡単な構成によ
り、検知面を清掃可能とすることにある。

【０００８】この発明の第３の目的は、検知面に対する
清掃部の接触をよくして、より確実に検知面を清掃可能
とすることにある。

【０００９】この発明の第４の目的は、清掃部の逃げを
なくして、より確実に検知面を清掃可能とすることにあ
る。

【００１０】この発明の第５の目的は、清掃部の耐久性
を向上することにある。

【００１１】この発明の第６の目的は、上記目的を達成
した現像装置を備える画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明は、上記第１の目的を達成すべく、トナー攪拌
手段とトナー検知手段を有する現像装置において、トナ
ー攪拌手段に可撓性のトナーパドルを設け、そのトナー
パドルの一部で清掃部を形成し、その清掃部を摺接して
清掃可能にトナーパドルの回転軌跡中にトナー検知手段
の検知面を配置してなる、ことを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載の発明は、上記第２の目的
を達成すべく、請求項１に記載の現像装置において、ト
ナーパドルにスリットを入れて清掃部を舌片状に形成し
てなる、ことを特徴とする。

【００１４】請求項３に記載の発明は、上記第３の目的
を達成すべく、請求項２に記載の現像装置において、舌
片状の清掃部の両側に切り込みを入れて両側を複数に分
割してなる、ことを特徴とする。

【００１５】請求項４に記載の発明は、上記第４の目的
を達成すべく、請求項２または３に記載の現像装置にお
いて、トナーパドルの回転方向において清掃部の下流側
に、その清掃部を補強する補強手段を設けてなる、こと
を特徴とする。

【００１６】請求項５に記載の発明は、上記第５の目的
を達成すべく、トナー攪拌手段とトナー検知手段を有す
る現像装置において、トナー攪拌手段に、トナーパドル
とそのトナーパドルとは別体の清掃部材を設け、その清
掃部材を摺接して清掃可能にその清掃部材の回転軌跡中
にトナー検知手段の検知面を配置してなる、ことを特徴
とする。

【００１７】請求項６に記載の発明は、上記第６の目的
を達成すべく、画像形成装置において、請求項１、２、
３、４または５に記載の現像装置を備えてなる、ことを
特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の実施の形態につき説明する。図１には、この発明に
よるカラーレーザープリンタの全体概略構成を示す。

【００１９】図示カラーレーザープリンタのプリンタ装
置本体Ａ内には、ほぼ中央に感光体ユニット１０を備え
る。感光体ユニット１０には、複数のローラ１１に掛け
回して、エンドレスベルト状の像担持体１２を設ける。
像担持体１２の表面には、有機感光層を形成してなる。

【００２０】感光体ユニット１０のまわりには、帯電ユ
ニット１４、書込みユニット１５、現像ユニット１６、
中間転写ユニット１７、クリーニングユニット１８など
を備える。

【００２１】帯電ユニット１４は、高電圧を印加するこ
とにより像担持体１２の表面を一様に帯電する。

【００２２】書込みユニット１５は、例えばコンピュー
タからのカラー画像信号に基づき不図示のレーザダイオ
ードからレーザ光を発し、そのレーザ光をポリゴンミラ
ー２０、ｆ／θレンズ２１、複数の反射ミラー２２など
を介して出射してそれぞれブラック、シアン、マゼン
タ、イエロの画像信号に対応した書込みを行い、像担持
体１２上に静電潜像を形成する。

【００２３】現像ユニット１６は、図示例では図２にも
示すように、下方から順にブラック、シアン、マゼン
タ、またはイエロの現像剤を収納する現像装置２４Ｋ、
２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙを、それぞれ着脱自在に多段に
備える。そして、各現像装置２４を選択的に像担持体１
２に近接し、各現像装置２４内に設けるローラ状の現像
剤担持体２５Ｋ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙを像担持体１
２に接触するか近接可能とする。

【００２４】中間転写ユニット１７は、図１に示すよう
に、複数のローラ２７に掛け回して、中間転写ベルト２
８を有する。エンドレスの中間転写ベルト２８の表面に
は、像担持体１２と同様に有機感光層を形成する。そし
て、そのまわりには、シート搬送路３０を挟んで中間転
写ローラ３１を備え、また中間転写ベルト２８のクリー
ニング装置３２を備える。

【００２５】像担持体１２のクリーニングユニット１８
は、像担持体１２にクリーニングブレードを押し当てて
いる。なお、中間転写ベルト２８のクリーニング装置３
２でも、同様に、中間転写ベルト２８にクリーニングブ
レードを押し当ててなる。

【００２６】ところで、このレーザプリンタのプリンタ
装置本体Ａには、底部に、出し入れ自在に給紙カセット
３４を取り付ける。給紙カセット３４内のシートは、給
紙コロ３５の回転で繰り出してシート搬送路３０内に送
り込み、搬送コロ３６で搬送し、レジストローラ３７で
タイミングを取って中間転写ベルト２８と中間転写ロー
ラ３１間に向けて送り込む。

【００２７】シート搬送路３０の下流には、定着ユニッ
ト３８に続き、排出ローラ３９を設ける。また、プリン
タ装置本体Ａ上には、記録済みのシートをフェイスダウ
ンでスタックする排紙スタック部４０を設けてなる。

【００２８】さて、このレーザプリンタで記録を行うと
きは、ローラ１１・２７を回転して像担持体１２および
中間転写ベルト２８をそれぞれ図中矢示方向に回転搬送
するとともに、給紙コロ３５を回転してシートをシート
搬送路３０を通して中間転写ベルト２８と中間転写ロー
ラ３１間に送り込む。

【００２９】そして、帯電ユニット１４で像担持体１２
の表面を帯電し、書込みユニット１５で書込みを行って
像担持体１２上に逐次色ごとに静電潜像を形成する。次
いで、現像ユニット１６で、静電潜像と逆の電荷に帯電
された現像剤を静電付着し、色別に可視像化する。その
各色画像は、現像剤と逆の電荷を印加することにより中
間転写ベルト２８上に各色別に転写し、４色合成してカ
ラー画像を形成する。

【００３０】中間転写ベルト２８上に形成したカラー画
像は、中間転写ローラ３１で、現像剤と逆の電荷を印加
することによりシートに転写する。画像転写後のシート
は、定着ユニット３８で転写画像を定着後、排出ローラ
３９で排紙スタック部４０上に排出してそこにスタック
する。

【００３１】画像転写後の像担持体１２は、クリーニン
グユニット１８のクリーニングブレードで転写残現像剤
を除去して次の画像形成に備える。また、画像転写後の
中間転写ベルト２８も、クリーニング装置３２のクリー
ニングブレードで転写残現像剤を除去して次の画像形成
に備える。

【００３２】ところで、各現像装置２４は、図３に示す
ように、現像器２４ａとトナーカートリッジ２４ｂとで
構成する。現像器２４ａは、耐久性を向上し、トナーカ
ートリッジ２４ｂ内のトナーがなくなったときにも、ト
ナーカートリッジを新しいものと交換することにより繰
り返し使用可能とする。

【００３３】現像器２４ａは、現像ケース４２に開口４
３を設け、その開口４３を通して像担持体１２と対向し
てローラ状の現像剤担持体２５を設ける。現像剤担持体
２５は、対向位置で像担持体１２と同方向に回転する。
現像剤担持体２５には、ローラ状の現像剤規制部材４４
を押し当てる。

【００３４】現像剤規制部材４４は、図４に示すよう
に、軸４５を軸受４６を介して現像ケース２４で支持
し、その軸受４７を付勢部材４７で付勢して現像剤担持
体２５に押し当ててなる。そして、押し当て位置で、現
像剤担持体２５に対してカウンタ方向に回転する。

【００３５】現像剤規制部材４４には、図３に示すよう
に、掻き落とし部材４８の先端を押し当てる。掻き落と
し部材４８は、現像剤規制部材４４の表面に付着した現
像剤を掻き落とす。

【００３６】現像剤担持体２５には、また、現像剤供給
部材５０を所定のニップをもって接触する。現像剤供給
部材５０は、ローラ状とし、ポリウレタン・シリコン・
ＥＰＤＭ・ポリカーボネイトなどの発泡材５１と、金属
製の芯金５２とでつくる。そして、接触位置で、いずれ
の方向でもよいが、図示例では現像剤担持体２５に対し
て相対線速差をもってカウンタ方向に回転する。現像剤
供給部材５０の下には、仕切り板５４を設ける。

【００３７】現像ケース４２の奥側(図中左側)には、ト
ナー攪拌部材５６を設ける。トナー攪拌部材５６は、図
示例では図中反時計方向に回転する。

【００３８】トナーカートリッジ２４ｂ内には、トナー
パドルを有する２つのトナー攪拌手段５７を備える。ト
ナー攪拌手段５７は、いずれの方向に回転してもよい
が、図示例ではそれぞれ図中反時計方向に回転する。ト
ナーカートリッジ２４ｂ内には、ブラック、シアン、マ
ゼンタ、またはイエロの現像剤を収納する。

【００３９】そして、いまこの現像ユニット１６で像担
持体１２上の潜像を現像するときは、トナーカートリッ
ジ２４Ｂのトナー攪拌手段５７を回転して現像剤を攪拌
しながら搬送し、現像器２４ａ内に入れる。現像器２４
ａ内では、トナー攪拌部材５６で現像剤を攪拌しながら
搬送し、仕切り板５４上に汲み上げて現像剤供給部材５
０に付着する。現像剤供給部材５０は、回転しながら、
現像剤を擦り付けて予備摩擦帯電し、クーロン力で付着
して現像剤担持体２５に供給する。

【００４０】現像剤担持体２５は、回転しながら、現像
剤を担持し、その担持した現像剤を現像剤規制部材４４
との摩擦で本帯電するとともに、その現像剤規制部材４
４で薄層化する。そして、像担持体１２に付着してその
像担持体１２上の潜像を可視像化する。

【００４１】なお、図示例では、像担持体１２としてベ
ルト状のものを用いるが、現像剤担持体２５の表面硬度
を低く抑えれば、像担持体１２としてドラム状のものを
用いることもできる。

【００４２】さて、図示例の現像装置２４におけるトナ
ー攪拌手段５６は、図３および図５に示すように、止め
輪６０で抜け止めして回転軸６１を現像ケース４２に回
転自在に取り付ける。その回転軸６１には、外周に複数
の係合突起６２を整列して形成するとともに、外周中央
に棒状の補強手段６３を径方向に向けて立てる。

【００４３】そして、係合突起６２を係合孔６４に入れ
て掛け止め、回転軸６１のまわりにトナーパドル６５の
基端側を巻き付け、先端側を接線方向に向けてのばし、
現像ケース４２の内面を摺接するようにする。トナーパ
ドル６５は、マイラなどの可撓性のシート材でつくり、
基端側に上述した複数の係合孔６４を整列して設けると
ともに、先端側中央に２つのスリット６６を平行に入れ
てその一部で舌片状の清掃部６７を形成する。

【００４４】この清掃部６７は、トナーパドル６５の回
転方向において、その下流側に上述した補強手段６３を
設けるようにする。

【００４５】ところで、この現像装置２４には、図５に
示すように、トナー検知手段として、現像ケース４２内
のトナーが潤沢になくなったことを検知するトナーエン
ド検知手段７０を設ける。

【００４６】トナーエンド検知手段７０は、現像ケース
４２外に備える発光ダイオード７１と、その発光ダイオ
ード７１の光を現像ケース４２内に導く入射側のライト
ガイド７２と、現像ケース４２内の光を現像ケース４２
外に導く出射側のライトガイド７３と、そのライトガイ
ド７３からの光を入れるホトダイオード７４とで構成す
る。

【００４７】両ライトガイド７２・７３の先端には、各
々レンズ面よりなる検知面７５・７６を設け、それらを
一定の間隙を隔てて対向してそこをトナー検知位置７７
とする。そして、トナーエンド検知手段７０の検知面７
５・７６、つまりトナー検知位置７７を、図３に示すよ
うにトナーパドル６５の回転軌跡中に配置する。

【００４８】これにより、現像装置２４内にトナーがあ
るときは、発光ダイオード７１からの光を入射側のライ
トガイド７２で現像ケース４２内に導くが、トナー検知
位置７７にあるトナーで遮ってその光が出射側のライト
ガイド７３を通ってホトダイオード７４に達することを
阻止する。

【００４９】しかし、現像装置２４内のトナーがなくな
ったときは、発光ダイオード７１からの光がトナー検知
位置７７を通過して出射側のライトガイド７３からホト
ダイオード７４に達することで、トナーエンドを検知す
ることができる。

【００５０】ところで、この発明によれば、トナー攪拌
手段５６が回転するとき、そのトナーパドル６５の一部
で形成する清掃部６７を接触し、その清掃部６７の両側
を摺接して検知面７５・７６を清掃する。これにより、
検知面７５・７６へのトナーのこびり付きや異物の付着
などを防ぎ、トナーエンド検知精度を向上して、トナー
補給遅れなどに起因する異常画像の発生を防止すること
ができる。

【００５１】このとき、清掃部６７の下流に設ける補強
手段６３で補強して清掃部６７の逃げをなくし、トナー
や異物が固着している場合にもそれらを除去可能とし、
より確実に検知面を清掃することができる。

【００５２】なお、ここで、図６に示すように、舌片状
の清掃部６７の両側に切り込み６８を入れて両側を複数
に分割すると、検知面７５・７６に対する清掃部６７の
接触をよくして、より確実に検知面７５・７６の清掃を
行うことができる。

【００５３】また、図７および図８に示すように、現像
ケース４２に一対のガイド部材８０を取り付け、それら
のガイド部材８０で、回転する清掃部６７を、対向する
検知面７５・７６間に案内するようにすると、検知面７
５・７６の清掃をより確実にすることができる。

【００５４】さて、上述した例では、トナー攪拌手段５
６のトナーパドル６５の一部で清掃部６７を形成した。
しかし、図９に示すように、トナー攪拌手段５６に、ト
ナーパドル６５とそのトナーパドル６５とは別体の清掃
部材８２を設け、その清掃部材８２を摺接してトナーエ
ンド検知手段７０の検知面７５・７６を清掃するように
してもよい。このようにすると、ストレスのかかるトナ
ーパドル６５とは別体として好ましくは別材料で形成す
ることにより清掃部材８２の耐久性を向上することがで
きる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１に係る発
明によれば、画像形成装置の現像装置において、トナー
攪拌手段に可撓性のトナーパドルを設け、そのトナーパ
ドルの一部で清掃部を形成し、その清掃部を摺接してト
ナー検知手段の検知面を清掃するから、検知面へのトナ
ーのこびり付きや異物の付着などを防ぎ、トナー検知精
度を向上して、例えばトナー補給遅れなどに起因する異
常画像の発生を防止することができる。

【００５６】請求項２に係る発明によれば、トナーパド
ルにスリットを入れて清掃部を舌片状に形成するから、
簡単な構成により、検知面を清掃可能とすることができ
る。

【００５７】請求項３に係る発明によれば、舌片状の清
掃部の両側に切り込みを入れて両側を複数に分割するか
ら、検知面に対する清掃部の接触をよくして、より確実
に検知面を清掃可能とすることができる。

【００５８】請求項４に係る発明によれば、トナーパド
ルの回転方向において清掃部の下流側に、その清掃部を
補強する補強手段を設けるから、補強手段で補強して清
掃部の逃げをなくし、トナーや異物が固着している場合
にもそれらを除去可能とし、より確実に検知面を清掃す
ることができる。

【００５９】請求項５に係る発明によれば、トナー攪拌
手段に、トナーパドルとそのトナーパドルとは別体の清
掃部材を設け、その清掃部材を摺接してトナー検知手段
の検知面を清掃するから、ストレスのかかるトナーパド
ルとは別体として好ましくは別材料で形成することによ
り清掃部材の耐久性を向上することができる。

【００６０】請求項６に係る発明によれば、上記効果を
有する現像装置を備えた画像形成装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるカラーレーザープリンタの全体
概略構成図である。

【図２】その現像ユニットの概略構成図である。

【図３】その１の現像装置の概略構成図である。

【図４】その現像装置において、現像剤担持体に対する
現像剤規制部材の押し当て状態を示す図である。

【図５】そのトナーエンド検出手段を示す、トナー攪拌
手段部分の概略平面図である。

【図６】その検知面清掃部の他例を示す、トナーパドル
の部分拡大図である。

【図７】現像装置の他例を示す概略構成図である。

【図８】検知面清掃の他例を示す、トナー攪拌手段部分
の概略平面図である。

【図９】現像装置のさらに他例を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

２４ 現像装置 ５６ トナー攪拌手段 ６１ 回転軸 ６３ 補強手段 ６５ トナーパドル ６６ スリット ６７ 清掃部 ６８ 切り込み ７０ トナーエンド検知手段 ７２ 入射側のライトガイド ７３ 出射側のライトガイド ７５ 入射側の検知面 ７６ 出射側の検知面 ７７ トナー検知位置 ８２ 清掃部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榑沼 岳郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H077 AB03 AB14 DA16 DA42 DA64 DA93

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー攪拌手段とトナー検知手段を有す
   る現像装置において、前記トナー攪拌手段に可撓性のト
   ナーパドルを設け、そのトナーパドルの一部で清掃部を
   形成し、その清掃部を摺接して清掃可能に前記トナーパ
   ドルの回転軌跡中に前記トナー検知手段の検知面を配置
   してなる、現像装置。
2. 【請求項２】 前記トナーパドルにスリットを入れて前
   記清掃部を舌片状に形成してなる、請求項１に記載の現
   像装置。
3. 【請求項３】 舌片状の前記清掃部の両側に切り込みを
   入れて両側を複数に分割してなる、請求項２に記載の現
   像装置。
4. 【請求項４】 前記トナーパドルの回転方向において前
   記清掃部の下流側に、その清掃部を補強する補強手段を
   設けてなる、請求項２または３に記載の現像装置。
5. 【請求項５】 トナー攪拌手段とトナー検知手段を有す
   る現像装置において、前記トナー攪拌手段に、トナーパ
   ドルとそのトナーパドルとは別体の清掃部材を設け、そ
   の清掃部材を摺接して清掃可能にその清掃部材の回転軌
   跡中に前記トナー検知手段の検知面を配置してなる、現
   像装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４または５に記載の
   現像装置を備えてなる、画像形成装置。