JP2003270921A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー補給口へのトナーの搬送を遅らせる機
構を有し、しかも確実にその機構を保持し、現像装置使
用開始直後におけるトナー濃度の上昇を防止して、地汚
れのない良好な画像が得られる現像装置、ならびにこれ
を搭載した画像形成装置を提供する。 【解決手段】 トナー収容部８に備えられたトナー供給
部材１１を回転させる回転ギヤ１０３は係合部１０３ａ
を有し、トナー供給部材１１の回転軸１０１は該係合部
１０３ａに係合する係合部材１０２を有し、少なくとも
現像装置が画像形成装置本体に装着される前は、該係合
部１０３ａと該係合部材１０２とが非係合状態を保持す
る構成を有する現像装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンター、ファクシミリ、またはこれらの複合
機等の画像形成装置に関わり、特に、これに搭載される
現像装置に関わる。

【０００２】

【従来の技術】従来から、少量の現像剤でトナー濃度の
自己制御をするシステムを取り入れた現像装置が開発さ
れている。そのシステムは、トナー補給口より現像剤担
持体である現像スリーブ上の現像剤にトナーが補給され
てトナー濃度が上昇すると、現像スリーブ上の現像剤に
対する、現像剤収容部内の現像剤が与える搬送抵抗が上
昇し、現像剤搬送における玉突き現象が発生して、第二
の現像剤規制部材部分に現像剤溜まりができ、トナー補
給口を塞ぎ、現像剤の嵩でトナー濃度を制御するもので
ある。このシステムを取り入れた現像装置は、通常の２
成分現像方式に比較して磁性キャリアが少なく、現像装
置のトルクが大幅に減少し、磁性キャリアの動きによっ
てトナーの取り込みを行うため、トナーと磁性キャリア
の混合比率、すなわち、トナー濃度を検知調整する手段
を簡素化することができ、パドル・スクリュー等の攪拌
部材を省略できる。つまり、装置の小型化、低コスト化
に有利である。このシステムにおいて、トナー濃度は、
初期の現像剤収容部内に収容される磁性キャリアの量を
変化させる事で現像剤の嵩が変わりコントロールでき
る。

【０００３】従って、初期の現像剤は均一に現像スリー
ブ上にセットする必要があるため現像剤収容部近傍に初
期現像剤収容部を設けて、ユーザーが使用する際に現像
剤収容部と初期現像剤収容部を隔てるシール部材を剥が
して初期現像剤を現像剤収容部内にセットする様になっ
ている。また、現像剤収容部に隣接して、トナーを供給
するためのトナー補給口を有するトナー収容部があり、
トナー補給口内のトナーの凝集やトナー収容部からのト
ナー飛散をさけるために、トナー補給口とトナー収容部
を隔てるシール部材も設けており、これもユーザーが使
用する際に剥がす様になっている。そして、前記した様
にユーザーが使用する際に各シールを剥がした後、画像
形成装置本体にセットして現像スリーブやトナー収容部
内に設けられたトナー供給部材がギヤを介して同時に回
転し、初期現像剤の現像スリーブへのセットやトナー補
給が開始される。

【０００４】しかしながら、このシステムの現像装置で
は、前記の様に初期現像剤の現像スリーブへのセットや
トナー補給が同時に行われると、完全に初期現像剤が現
像スリーブへセットされていない状態なので、トナー補
給口より現像スリーブ上に急激にトナーが補給されてト
ナー濃度が上昇してしまい、地汚れ等の異常画像が発生
してしまう不具合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、現像装置が初
めて使用される際、トナーが補給される前に現像スリー
ブ上に均一に初期現像剤を行きわたらせることが必要で
ある。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑み、トナー補給
口へのトナーの搬送を遅らせる機構を有し、しかも確実
にその機構を保持し、現像装置使用開始直後におけるト
ナー濃度の上昇を防止して、地汚れのない良好な画像が
得られる現像装置、ならびにこれを搭載した画像形成装
置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、内部に磁界発生手段を有
し、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を担持
して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持さ
れて搬送される現像剤の量を規制する現像材規制部材
と、該現像剤規制部材で掻き落とされた現像剤を収容す
る現像剤収容部と、 該現像剤収容部に該現像剤担持体
の現像剤搬送方向上流側から隣接し、収容されているト
ナーが現像剤担持体上の現像剤に接触して取り込まれる
ようにトナー補給口を有するトナー収容部と、該トナー
収容部内のトナーを該トナー補給口に供給するトナー供
給部材とを有する現像装置であって、該トナー供給部材
は、駆動源からの駆動力で回転駆動される駆動ギヤと嵌
合する回転ギヤを該トナー供給部材の回転軸に有し、該
回転ギヤは係合部を有し、該回転軸は該係合部に係合す
る係合部材を有し、少なくとも現像装置が画像形成装置
本体に装着される前は、該係合部と該係合部材とが非係
合状態を保持する現像装置である。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の現像装置において、前記回転軸の係合部材は、前記回
転ギヤの係合部に接着剤により接着され、少なくとも現
像装置が画像形成装置本体に装着される前は、前記係合
部と前記係合部材との非係合状態を保持する現像装置で
ある。請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の現像
装置において、前記接着剤は、両面テープである現像装
置である。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の現像装置において、前記回転ギヤの係合部は、前記回
転軸の係合部材の動きを阻止する止め部材を有し、少な
くとも現像装置が画像形成装置本体に装着される前は、
前記係合部と前記係合部材とが非係合状態を保持する現
像装置である。請求項５に記載の発明は、請求項４に記
載の現像装置において、前記止め部材は、現像装置を画
像形成装置に装着後、前記回転ギヤの回転によって塑性
変形する現像装置である。請求項６に記載の発明は、請
求項４に記載の現像装置において、前記止め部材は、現
像装置を画像形成装置に装着後、前記回転ギヤの回転に
よって弾性変形する現像装置である。

【００１０】請求項７に記載の発明は、請求項１ないし
６のいずれかに記載の現像装置を搭載する画像形成装置
である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る現像装置
の未使用時における概略構成図である。この現像装置
は、現像ケーシング３の内部に、現像剤を表面に担持す
る現像剤担持体としての非磁性材質からなる現像スリー
ブ４、現像スリーブ４の内部に固定配置された磁界発生
手段としてマグネットローラ４ａ、現像スリーブ４上に
担持されて搬送されている現像剤の量を規制する現像剤
第一の規制部材としてのドクタブレード６、現像剤収容
部５ａ、トナー収容部８等を備えている。現像剤収容部
５ａ上部には、初期現像剤９を収容した初期現像剤収容
部５ｂが備えられており、初期現像剤収容部５ｂは、現
像装置未使用状態にあっては、現像剤収容部５ａとの間
をシール部材１３で仕切られている。また、トナー収容
部８は、現像剤収容部５ａの現像剤搬送方向上流側に隣
接して現像スリーブ４表面と対向するトナー補給口１０
を有し、このトナー補給口１０に隣り合ったスペースに
は、トナー収容部８内のトナー７をトナー補給口１０に
向けて攪拌しながら送り出すトナー供給部材としてのア
ジテータ１１が配置されている。トナー収容部８も、現
像装置未使用状態にあっては、現像剤収容部５ａとの間
をシール部材１４で仕切られている。

【００１２】上記構成を有する本発明の現像装置は、ユ
ーザーによりシール部材１３、１４が剥がされて、図１
に示すように、像担持体である円筒状の感光体ドラム１
の側方に位置するように、画像形成装置本体に装着され
る。現像装置が装着されると、現像スリーブ４が回転を
始め、初期現像剤９を現像スリーブ４上に担持させる動
作が開始される。

【００１３】一方、トナー収容部８内のアジテータ１１
は、以下に示すような、一定時間攪拌動作の開始を遅ら
せる機構を有している。図２は、第一の実施形態に係る
アジテータの回転軸と回転ギヤとの構成を示す図であ
る。１０３は回転ギヤであり、駆動源からの駆動力で回
転駆動される駆動ギヤ（不図示）と嵌合して、アジテー
タ１１の回転軸１０１に回転の駆動力を伝える。回転ギ
ヤ１０３は、係合部として凹部１０３ａを有しており、
回転軸１０１は係合部材として回転軸１０１に直角に挿
入されたピン１０２を有している。現像装置未使用状態
では、図２（ａ）のように、回転軸１０１と回転ギヤ１
０３とが非係合状態であり、回転ギヤ１０３が駆動ギヤ
から駆動力を受けて矢印方向に回転したとしても、回転
軸１０１は即座に回転しない構成となっている。すなわ
ち、これが、トナー補給動作を遅らせる機構である。し
かしながら、現像装置の組立時、輸送時、保管時、画像
装置本体への設置時等において、外力を受けることで、
必ずしもこの非係合状態を保持できないことがある。そ
こで、本発明の現像装置においては、前記非係合状態を
確実に保持できるように、回転ギヤ１０３の凹部側面１
０３ｂに接着剤１０４を塗布し、回転軸１０１のピン１
０２と回転ギヤ１０３の凹部１０３とを接着している。
回転ギヤ１０３がある値以上の回転力をもって回転する
と、図２（ｂ）に示すように、接着剤１０４が剥がれ、
回転軸１０１と回転ギヤ１０３とは係合して、アジテー
タ１１の回転を始める。

【００１４】接着剤１０４の接着力は、上記の説明でわ
かるとおり、回転ギヤ１０３の回転力より小さいことが
必要であるので、この点を考慮して接着剤の種類や量、
接着面積を調整する。接着剤１０４の好適な例として
は、両面テープが挙げられる。接着力が回転ギヤ１０３
の回転力より小さくなるような材質及び寸法を有する両
面テープを選択し、貼付け位置を決定すれば、接着力を
一定に保ちやすく、接着剤を塗るより作業が容易であ
る。

【００１５】図３は、第二の実施形態に係るアジテータ
の回転軸と回転ギヤとの構成を示す図である。第二の実
施形態では、図３（ａ）に示すように、回転ギヤ１０３
の凹部１０３ａに、回転軸１０１のピン１０２の動きを
阻止するための止め部材１０５を設ける。止め部材１０
５は、塑性変形する材質からなる。また、回転ギヤ１０
３の凹部１０３ａへの設置は、接着剤を用いる、あるい
は回転ギヤ１０３に溝を設けて埋め込むことにより行
う。止め部材１０５により、現像装置未使用状態ではピ
ン１０２の位置が保持され、回転軸１０１と回転ギヤ１
０３との非係合状態が保持される。現像装置が装着さ
れ、回転ギヤ１０３が回転すると、ピン１０２が止め部
材１０５を倒し、図３（ｂ）に示すように回転軸１０１
と回転ギヤ１０３とは係合状態となる。

【００１６】上記の止め部材１０５は、ある値以上の回
転力がかかった時に折れるような材質を選定することが
できるが、この他、以下のような形状とするものであっ
てもよい。図４は、止め部材１０５の形態の一例を示す
図である。図４のように、止め部材１０５をくびれ形状
にすることで、ある値以上の回転力で折れやすくするこ
とができる。

【００１７】また、図５は、別の形態を有する止め部材
１０５の例を示す図である。止め部材１０５は、板ばね
のように弾性変形する材質からなり、回転ギヤ１０３に
ある値以上の回転力がかかり、ピン１０２に差し掛かっ
たときに変形してピン１０２を乗り越え、回転軸１０１
と回転ギヤ１０３とが係合してアジテータ１１を回転さ
せる。このように、弾性変形する材質（ＳＵＳ、樹脂
等）、板厚、形状を設定して、止め部材１０５を設け
る。また、回転ギヤ１０２を樹脂などの弾性変形する材
質で成形すれば、止め部材１０５を一体化することも可
能である。

【００１８】次に、初期現像剤がセットされ、トナー供
給も開始された状態での本発明の現像装置の動作につい
て説明する。現像スリーブ４上に担持された現像剤は、
図中矢印ａ方向に回転する現像スリーブ４の回転に伴っ
てスリーブ上をドクタブレード６側に搬送され、ドクタ
ブレード６により規制されて薄層化される。薄層化され
た現像剤は、図中矢印ｂ方向に回転している感光体ドラ
ム１と対向する現像領域に搬送される。そして、現像領
域では、感光体ドラム１上に形成されている静電潜像に
トナーが接触あるいは非接触で供給され、該静電潜像の
可視化が行われる。その後、現像剤は、現像スリーブ４
の回転に伴ってスリーブ上を現像剤補給口である現像剤
第二の規制部材としてのプレドクタブレード１２側に搬
送され、トナー収容部８内のアジテータ１１で送り出さ
れてトナー補給口１０から供給された新しいトナーを取
り込んだあと、現像剤収容部５ａに戻る。新しいトナー
を含んだ現像剤は、ドクタブレード６による規制部で内
圧が増加し、現像剤のトナーが摩擦帯電される。これに
より、現像剤を帯電あるいは攪拌するためのパドルやス
クリュー等を用いた複雑な攪拌搬送機構を設けなくと
も、現像スリーブ４上の現像剤に含まれるトナーを帯電
することができる。

【００１９】一方、上記現像領域に供給されずにドクタ
ブレード６で進行が阻止された現像剤の一部は、現像剤
収容部５ａ内で現像剤自身の内圧及び重力によって、ト
ナー収容部８のトナー補給口１０に向かって移動する。
トナー補給口１０付近まで移動してきた現像剤は、磁界
発生手段４ａの磁力により現像スリーブ４側に引き寄せ
られ、現像スリーブ４の回転に伴って、ドクタブレード
６側に搬送されることにより、現像剤収容部５ａ内を循
環する。さらに現像剤収容部５ａ内の現像剤の攪拌を活
発化させるために現像剤収容部５ａ内に現像剤攪拌部材
１５を設置している。この現像剤攪拌部材１５は、現像
スリーブ４上の現像剤規制部材の役割も果たすために、
現像スリーブ４と同方向に回転する。

【００２０】また、上記構成の現像装置においては、現
像剤に補給されたトナーが多くなってトナー濃度が高ま
ると、それに従って現像剤の嵩が増加するため、現像剤
がトナー補給口１０で現像剤収容部５ａ内からあふれ、
プレドクタブレード１２をふさぐ。このため、現像スリ
ーブ４上の現像剤への取り込み量が少なくなる。このト
ナー取り込み量の減少により、現像剤のトナー濃度が常
に一定濃度以下に保たれる。逆に、現像剤のトナー濃度
が低くなると現像剤の嵩が減少するため、現像剤がプレ
ドクタブレード１２をふさぐことがなくなるので、現像
スリーブ４上の現像剤へ所定量のトナーが取り込まれ、
現像剤のトナー濃度が常に一定濃度以上に保たれる。こ
のようにトナー濃度をほぼ一定範囲内にコントロールで
きるので、トナー濃度センサや補給部材などを用いた複
雑なトナー濃度制御が不要な構成となっている。

【００２１】本発明の画像形成装置は、上記に示した構
成の現像装置を備える。本画像形成装置によれば、現像
装置の保管状態に関わらず、現像装置を画像形成装置本
体に装着して、初めて使用する際、現像スリーブの回転
により、初期現像剤の量を均一化してから現像剤とトナ
ーが初めて接触することが可能となるため、トナー濃度
の上昇を防止して、使用直後から地汚れのない良好な画
像を提供することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によ
り、現像装置未使用状態におけるトナー収容部のトナー
供給部材を回転させる回転ギヤと、その回転軸との非係
合状態とを、接着、あるいは止め部材の設置により、確
実に保持する構成としたので、現像装置使用開始直後
に、現像剤担持体への初期現像剤の供給が済んでからト
ナー補給を開始させ、初期におけるトナー濃度の急激な
上昇を防ぎ、画像の地汚れ等も起こすことのない現像装
置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することがで
きる。また、現像装置の組立時、輸送時、保管時、画像
装置本体への設置時等において外力を受けても、前記非
係合状態を確実に保持できる現像装置とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の未使用時における概略
構成図である。

【図２】第一の実施形態に係るアジテータの回転軸と回
転ギヤとの構成を示す図である。

【図３】第二の実施形態に係るアジテータの回転軸と回
転ギヤとの構成を示す図である。

【図４】止め部材の形態の一例を示す図である。

【図５】別の形態を有する止め部材の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

４ 現像剤担持体 ４ａ 磁界発生手段 ５ａ 現像剤収容部 ５ｂ 初期現像剤収容部 ６ 第一の現像剤規制部材 ８ トナー収容部 ９ 初期現像剤 １０ トナー補給口 １１ トナー供給部材（アジテータ） １０１ 回転軸 １０２ 係合部材（ピン） １０３ 回転ギヤ １０３ａ 係合部（凹部） １０４ 接着剤 １０５ 止め部材 １２ 第二の現像剤規制部材 １３，１４ シール部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H031 AA01 AA12 AB03 AB09 AC08 AC17 AC30 BA05 BA09 DA01 2H077 AA12 AA16 AA20 AB03 AB07 AB13 AC03 AD02 AD06 AD13 AD17 BA02 EA01 FA19 FA21 2H171 FA04 FA07 FA13 FA26 GA01 JA07 JA14 JA29 JA34 KA12 KA23 KA27 LA03 LA08 LA13 LA17 PA06 QB35 QB38 TA06 TA07 UA12 WA07 WA12

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁
   性キャリアとを含む２成分現像剤を担持して搬送する現
   像剤担持体と、 該現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規
   制する現像材規制部材と、 該現像剤規制部材で掻き落とされた現像剤を収容する現
   像剤収容部と、 該現像剤収容部に該現像剤担持体の現像剤搬送方向上流
   側から隣接し、収容されているトナーが現像剤担持体上
   の現像剤に接触して取り込まれるようにトナー補給口を
   有するトナー収容部と、 該トナー収容部内のトナーを該トナー補給口に供給する
   トナー供給部材とを有する現像装置であって、 該トナー供給部材は、駆動源からの駆動力で回転駆動さ
   れる駆動ギヤと嵌合する回転ギヤを該トナー供給部材の
   回転軸に有し、 該回転ギヤは係合部を有し、該回転軸は該係合部に係合
   する係合部材を有し、 少なくとも現像装置が画像形成装置本体に装着される前
   は、該係合部と該係合部材とが非係合状態を保持するこ
   とを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の現像装置において、 前記回転軸の係合部材は、前記回転ギヤの係合部に接着
   剤により接着され、少なくとも現像装置が画像形成装置
   本体に装着される前は、前記係合部と前記係合部材との
   非係合状態を保持することを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の現像装置において、 前記接着剤は、両面テープであることを特徴とする現像
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の現像装置において、 前記回転ギヤの係合部は、前記回転軸の係合部材の動き
   を阻止する止め部材を有し、少なくとも現像装置が画像
   形成装置本体に装着される前は、前記係合部と前記係合
   部材とが非係合状態を保持することを特徴とする現像装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の現像装置において、 前記止め部材は、現像装置を画像形成装置に装着後、前
   記回転ギヤの回転によって塑性変形することを特徴とす
   る現像装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の現像装置において、 前記止め部材は、現像装置を画像形成装置に装着後、前
   記回転ギヤの回転によって弾性変形することを特徴とす
   る現像装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の現
   像装置を搭載することを特徴とする画像形成装置。