JP2010055047A - 現像装置とこれを用いる画像形成装置及びトナー補給方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】現像装置において充分に帯電されていないトナーが現像ローラに供給されることを抑制して、トナー飛散や画像カブリを低減することができる現像装置とこれを用いる画像形成装置及びトナー補給方法を提供する。
【解決手段】トナーと磁性キャリアとを含む現像剤Dが収容される現像槽(現像剤収容部)111と、現像剤Dが搬送される第1搬送路(現像剤搬送路)Pと、第1搬送路P内に設けられて現像剤Dを撹拌しながら所定方向へ搬送する第1搬送部材(現像剤搬送部材)112aと、現像ローラ(現像剤担持部材)114と、第1搬送路Pにトナーを補給するためのトナー補給口117を備えた現像装置2において、トナー補給口117を第1搬送部材112aの上方に形成し、トナー補給口117の外周部に、トナー補給口117の下方の現像剤Dを断続的に引き寄せる電磁石118を備えることを特徴とするものとする。
【選択図】図2

Description

本発明は、現像装置とこれを用いる画像形成装置及びトナー補給方法に係り、特に、電子写真方式によりトナーを用いて画像形成を行う静電複写機、レーザープリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置に採用されてトナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を用いた現像装置とこれを用いる画像形成装置及びトナー補給方法に関する。
従来から、複写機、プリンタ及びファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラム(トナー像担持体)の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体ドラムに対してトナーを供給して前記静電潜像を現像し、現像によって感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙等のシートに転写して、定着装置によってシートにトナー像を定着させるようになっている。
近年、フルカラー化や高画質化に対応した画像形成装置では、トナーの帯電安定性に優れる2成分現像剤(以下、単に「現像剤」と称する。)がよく使用されている。
この現像剤は、トナーとキャリアとからなり、それらを現像装置内で撹拌することによりトナーとキャリアとが摩擦し、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。
現像装置において、帯電したトナーは、現像剤担持部材、例えば、現像ローラの表面に供給される。この現像ローラに供給されたトナーは、静電的吸引力によって感光体ドラムに形成された静電潜像に移動する。これにより、感光体ドラム上に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。
さらに、最近では、画像形成装置の高速化及び小型化が要求されており、現像剤の帯電を迅速且つ充分に行い、現像剤の搬送も迅速に行う必要が生じている。
そこで、画像形成装置において、補給されたトナーを現像剤中に即時に分散させて適切な帯電量を付与するために、循環方式の現像装置が採用されている。循環方式の現像装置は、現像剤が循環搬送される経路である現像剤搬送路と、現像剤搬送路にて現像剤を撹拌しながら搬送する現像剤搬送部材とを備えている(特許文献1を参照)。
特開平10−63081号公報
上述した循環方式の現像装置では、現像装置内の現像剤のトナー濃度が所定値よりも下回った場合、トナーホッパーから現像剤搬送路へトナーが補給されるようになっている。
しかしながら、現像剤のトナーの比重は、キャリアの比重と比べてかなり小さい(約1/3)ため、補給されるトナーが現像剤の上に浮き易くなるので、従来の循環方式の現像装置では、トナーホッパーから現像剤搬送路に補給される補給トナー量が多い場合には、現像剤の上でトナーが塊となって搬送されるという問題があった。
その結果、キャリアと十分に混ざっていないトナー(充分に帯電されていない低帯電量のトナー)が現像ローラに供給されてしまうという事態が生じていた。
すなわち、充分に帯電されていないトナーが現像ローラに供給されてしまうと、現像ローラからトナーが飛散し易くなり、画像形成装置内部やシートの形成された画像を汚してしまうという問題が生じる。
また、充分に帯電されていないトナーが現像剤担持部材に供給されてしまうと、トナーをキャリア表面に保持するための静電気力が小さくなり、非画像部にトナーが付着してカブリが生じ易くなるという問題が生じる。
これに対して、現像剤搬送路において、現像剤の上部空間を完全になくしてしまうと、現像剤に過度のストレスがかかり、現像剤の磨耗が促進されて現像剤寿命が短くなったり、現像剤が搬送できなくなる問題があった。これは、現像剤のトナー濃度やトナー帯電量の変化などにより、現像剤の嵩は絶えず変動するが、それを吸収できる空間がないと、現像剤の内圧が高まるためと考えられる。特に、トナー補給口付近で、現像剤の嵩が高くなると、補給されたトナーがトナー補給口でブリッジを形成し、トナー詰まりが生じる問題があった。
一方で、攪拌力の高い大きな攪拌パドルを設けると、補給されたトナーと現像剤との攪拌混合性は向上するものの、現像剤に過度のストレスがかかり、現像剤の磨耗が促進されて現像剤寿命が短くなる問題があった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、現像装置において、充分に帯電されていないトナーが現像ローラに供給されることを抑制して、トナー飛散や画像カブリを低減することができる現像装置とこれを用いる画像形成装置及びトナー補給方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するための本発明に係る現像装置とこれを用いる画像形成装置及びトナー補給方法は、次の通りである。
本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路内に設けられて前記現像剤を撹拌しながら所定方向へ搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送路の現像剤を担持してその現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像剤担持部材と、前記現像剤搬送路にトナーを補給するためのトナー補給口とを備えた現像装置において、前記トナー補給口を前記現像剤搬送部材の上方に形成し、前記トナー補給口の外周部に、該トナー補給口の下方の現像剤を断続的に引き寄せる電磁石を備えることを特徴とするものである。
また、本発明は、前記現像剤収容部の上面に設けられる現像剤収容部カバーを備え、前記トナー補給口を、前記現像剤収容部カバーに形成し、前記現像剤収容部カバーに、前記トナー補給口の外周部に上方に突出して前記現像剤収容部内の現像剤を収容可能な空間を形成する現像剤退避部を備え、前記電磁石を、前記現像剤退避部の空間に磁界を形成する位置に配設することが好ましい。特に、前記現像剤退避部の空間に形成される磁界は、現像剤の上方で横方向に形成されることが好ましい。
また、本発明は、前記現像剤搬送部材として、螺旋状のスクリューオーガを用いて構成することが好ましい。
また、本発明は、前記電磁石を、前記現像剤搬送部材の回転方向に沿って、前記トナー補給口より上流側に設けることが好ましい。
また、本発明は、前記電磁石を、前記現像剤搬送部材による現像剤搬送方向に沿って、前記トナー補給口より上流側に設けることが好ましい。
また、本発明は、前記電磁石を、同じ方向に磁界(磁場)を形成する複数の電磁石からなるように構成することが好ましい。
また、本発明は、前記複数の電磁石を、現像剤に近い電磁石から順次作動させることが好ましい。
また、本発明は、前記電磁石を、0.5秒以上2秒以内の周期で断続的に磁界を形成するようにすることが好ましい。
また、本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項1乃至5のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路内に設けられて前記現像剤を撹拌しながら所定方向へ搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送路の現像剤を担持してその現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像剤担持部材と、前記現像剤搬送路にトナーを補給するためのトナー補給口とを備えた現像装置へのトナー補給方法において、前記トナー補給口の下方に断続的に磁界を発生させながら、前記トナー補給口から前記現像剤収容部内にトナーの補給を行う工程を備えることを特徴とするものである。
すなわち、本発明は、例えば、前記トナー補給口の外周部に設けられた電磁石により該トナー補給口の下方に断続的に磁界を発生させて、前記電磁石により発生した磁界により前記現像剤の吸着と開放を交互に行いながら、前記トナー補給口から前記現像剤収容部内にトナーの補給を行うことを特徴とするものである。
また、本発明は、前記トナー補給口の下方に磁界が発生している時に、トナーの補給を行う工程と、前記トナー補給口の下方に磁界が発生していない時に、トナーの補給を停止する工程と、を備えることが好ましい。
すなわち、本発明は、例えば、前記トナー補給口の外周部設けられた電磁石に通電することより発生した磁界により現像剤が吸引されている時に、トナーの補給を行う工程と、前記電磁石への通電を停止することにより磁界が消滅して現像剤が開放されている時に、トナーの補給を停止する工程と、を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路内に設けられて前記現像剤を撹拌しながら所定方向へ搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送路の現像剤を担持してその現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像剤担持部材と、前記現像剤搬送路にトナーを補給するためのトナー補給口とを備えた現像装置において、前記トナー補給口を前記現像剤搬送部材の上方に形成し、前記トナー補給口の外周部に、該トナー補給口の下方の現像剤を断続的に引き寄せる電磁石を備えることで、トナー補給時に電磁石を断続的に作動させ、すなわち磁界を断続的に形成して、トナー補給口下部の現像剤の引き寄せ(持ち上げ)と解き離し(落下)を繰り返すことにより、現像剤の上下運動が促進され、補給トナーと現像剤との混合性の向上を図ることができる。これにより、現像剤と補給トナーの攪拌が良好に行われるので、補給トナーの帯電性が高まり、充分に帯電されていないトナーに起因するトナー飛散や画像カブリを低減することができる。従って、良好な画像を得ることができる。
また、本発明によれば、前記現像剤収容部の上面に設けられる現像剤収容部カバーを備え、前記トナー補給口を、前記現像剤収容部カバーに形成し、前記現像剤収容部カバーに、前記トナー補給口の外周部に上方に突出して前記現像剤収容部内の現像剤を収容可能な空間を形成する現像剤退避部を備え、前記電磁石を、前記現像剤退避部の空間に磁界を形成する位置に配設することで、前記電磁石により引き上げられた現像剤が、前記現像剤退避部の空間に収容されるので、多くの現像剤を現像剤搬送路から引き上げることができる。その結果、前記現像剤搬送路の現像剤の剤面(表面)をより下げる(低くする)ことができるため、補給されたトナーが現像剤搬送部材(現像剤搬送路)の下部へと落下するので、前記現像剤搬送部材の回転摩擦力を受けやすくなり、補給トナーと現像剤との混合性の向上を図ることができる。
また、前記現像剤退避部の空間に形成する磁界を現像剤の上方で横方向に形成することで、現像剤収容部内の現像剤を発熱しにくくすることができる。
また、本発明によれば、前記現像剤搬送部材として、螺旋状のスクリューオーガを用いて構成することで、現像剤が現像剤搬送部材の回転方向に移動し易いため、電磁石により磁界が形成された際に、トナー補給口下部の現像剤が、電磁石周辺にすばやく引き寄せられ、電磁石による現像剤の応答性がよくなる。
また、本発明によれば、前記電磁石を、前記現像剤搬送部材の回転方向に沿って、前記トナー補給口より上流側に設けることで、前記電磁石により磁界を形成し、トナー補給口下部の現像剤が電磁石により引き寄せられた際、現像剤が現像剤搬送部材の回転方向上流側に集まることにより、現像剤搬送部材の回転方向下流側にスペースが生まれるため、その空間に補給トナーを落下させることができる。その後、電磁石による磁界が消失すると、引き寄せられた現像剤が補給されたトナーの上に流れ込むため、比重の軽いトナーであっても現像剤の中に混合し易くできる。
また、本発明によれば、前記電磁石を、前記現像剤搬送部材による現像剤搬送方向に沿って、前記トナー補給口より上流側に設けることで、前記電磁石により磁界を形成し、トナー補給口下部の現像剤が電磁石により引き寄せられた際、現像剤がトナー補給口より現像剤搬送方向の上流側で、現像剤の流れが堰き止められるため、トナー補給口下部の現像剤面が堰き止められた現像剤面より低くなり、そこに補給トナーが落下させることができる。その後、電磁石の磁界が消失すると、堰き止められた現像剤が、補給されたトナーの上に被さるため、現像剤より下にトナーが入り込み、比重の小さなトナーと比重の大きな現像剤との混合をより促進させることができる。
また、本発明によれば、前記電磁石を、同じ方向に磁界を形成する複数の電磁石からなるように構成することで、1つの電磁石から出る磁力線が他の電磁石へ収束するので、磁力線の広がりを抑えることができる。その結果、磁力線に引き寄せられる現像剤がトナー補給口を塞ぐことを防止できる。
また、本発明によれば、前記複数の電磁石を、現像剤に近い電磁石から順次作動させることで、現像剤の表面に近いところから順次引き寄せることができるので、現像剤を安定して引き寄せることができる。
また、本発明によれば、前記電磁石を、0.5秒以上2秒以内の周期で断続的に磁界を形成するようにすることで、トナー補給時に、前記トナー補給口下部の現像剤の引き寄せ(持ち上げ)と解き離し(落下)を繰り返すことにより、現像剤の上下運動が促進され、補給トナーと現像剤との混合性の向上を図ることができる。
また、本発明によれば、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項1乃至5のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることで、補給されたトナーと現像剤との混合が速やかに行われるため、補給トナーの帯電性が高まり、充分に帯電されていないトナーに起因するトナー飛散や画像カブリの問題を低減できる。
また、本発明によれば、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路内に設けられて前記現像剤を撹拌しながら所定方向へ搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送路の現像剤を担持してその現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像剤担持部材と、前記現像剤搬送路にトナーを補給するためのトナー補給口とを備えた現像装置へのトナー補給方法において、前記トナー補給口の下方に断続的に磁界を発生させながら、前記トナー補給口から前記現像剤収容部内にトナーの補給を行う工程を備えることで、発生した磁界により前記現像剤の吸着と開放を交互に行いながら、現像剤面の持ち上げと解放しを繰り返すことにより、現像剤中に補給トナーを混ぜることが可能となり、比重の異なるトナーと現像剤との混合性を向上させることができる。
また、本発明によれば、前記トナー補給口の下方に磁界が発生している時に、トナーの補給を行う工程と、前記トナー補給口の下方に磁界が発生していない時に、トナーの補給を停止する工程と、を備えることで、発生した磁界により引き寄せられた現像剤が、磁界が消滅して開放された際に補給されたトナーの上に流れ込むため、比重の軽いトナーであっても現像剤の中に混合し易くできる。
本発明の第1実施形態に係る現像装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 前記画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す断面図である。 図2のA−A断面矢視図である。 図2のB−B断面矢視図である。 前記現像装置において電磁石に電流が流れて現像剤が電磁石に引き寄せられて補給トナーが現像剤と混合する状態を示す説明図である。 前記現像装置において電磁石に流れる電流が停止して電磁石に引き寄せられていた現像剤が電磁石から離れた時の補給トナーと現像剤とが混合する状態を示す説明図である。 本発明の第2実施形態に係る現像装置の構成を示す断面図である。 図7のC−C断面矢視図である。 前記現像装置において電磁石に電流が流れて現像剤が電磁石に引き寄せられて堰き止められている状態を示す説明図である。 前記現像装置において電磁石に流れる電流が停止して電磁石に引き寄せられて堰き止められていた現像剤が電磁石から離れた時の補給トナーと現像剤とが混合する状態を示す説明図である。 本発明の第3実施形態に係る現像装置の構成を示す断面図である。 図11のD−D断面矢視図である。 本発明の第4実施形態に係る現像装置の構成を示す断面図である。 図13のE−E断面矢視図である。 図13のトナー補給口付近を拡大した斜視図である。 前記現像装置において電磁石に電流が流れていない(トナー補給時でない)状態を示す説明図である。 前記現像装置において第1の電磁石に電流が流れた時の現像剤が第1の電磁石に引き寄せられた状態を示す説明図である。 前記現像装置において第1の電磁石と第2の電磁石に電流が流れた時の現像剤が電磁石に引き寄せられた状態を示す説明図である。 前記現像装置において現像剤搬送路中で偏った現像剤の上に補給トナーが落下している状態を示す説明図である。 前記現像装置において電磁石への電流が遮断された後に現像剤が現像剤搬送路中に落下した状態を示す説明図である。
(第1実施形態)
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図1は発明を実施する形態の一例であって、本発明の第1実施形態に係る現像装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
第1実施形態は、図1に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム3と、感光体ドラム3表面を帯電させる帯電器(帯電装置)5と、感光体ドラム3表面に静電潜像を形成する露光ユニット(露光装置)1と、感光体ドラム3表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置2と、現像装置2にトナーを補給するトナーホッパー(トナー補給装置)101と、感光体ドラム3表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット(転写装置)8と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット(定着装置)12とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置100において、現像装置2として、本発明に係る現像装置の構成を採用したものである。
この画像形成装置100は、外部から伝達される画像データに応じて所定のシート(記録用紙,記録媒体)に多色または単色の画像を形成するものである。なお、画像形成装置100の上方にスキャナ等を備えてもよい。
まず、画像形成装置100の全体構成について説明する。
画像形成装置100は、図1に示すように、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)及び黄(Y)の色成分毎の画像データが取り扱われ、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、黄画像が形成され、各々の色成分の画像を重畳することによってカラー画像が形成されるようになっている。
したがって、画像形成装置100においては、図1に示すように、各色成分の画像が形成されるように、現像装置2(2a,2b,2c,2d)、感光体ドラム3(3a,3b,3c,3d)、帯電器5(5a,5b,5c,5d)、クリーナユニット4(4a,4b,4c,4d)がそれぞれ4個ずつ設けられている。言い換えると、現像装置2と感光体ドラム3と帯電器5とクリーナユニット4とを1つずつ含む画像形成ステーション(画像形成部)が4つ設けられることになる。
なお、上記a〜dの符号は、aが黒画像形成用の部材、bがシアン画像形成用の部材、cがマゼンタ画像形成用の部材、dが黄画像形成用の部材であることを示したものである。また、画像形成装置100には、露光ユニット1、定着ユニット12、シート搬送路S、給紙トレイ10及び排紙トレイ15が備えられている。
帯電器5は、感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
帯電器5としては、図1に示す接触ローラ型の帯電器の他、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などが使用されることもある。
露光ユニット1は、図1に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたEL(エレクトロルミネッセンス)やLED書込みヘッドを露光ユニット1とすることもできる。露光ユニット1は、帯電された感光体ドラム3を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム3の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
現像装置2は、感光体ドラム3に形成された静電潜像をK,C,M,Yのいずれかのトナーにより顕像化する(現像する)ものである。現像装置2(2a,2b,2c,2d)は、トナーホッパー101(101a,101b,101c,101d)、トナー移送機構102(102a,102b,102c,102d)、現像槽(現像剤収容部)111(111a,111b,111c,111d)を備えている。
トナーホッパー101は、現像槽111よりもH方向側に配され、未使用トナー(粉体状のトナー)を貯蔵している。トナーホッパー101から現像槽111へトナー移送機構102を介してトナーが供給されるようになっている。
クリーナユニット4は、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム3の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
感光体ドラム3の上方には中間転写ベルトユニット8が配置されている。中間転写ベルトユニット8は、中間転写ローラ6(6a,6b,6c,6d)、中間転写ベルト7、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、中間転写ベルトテンション機構73、及び中間転写ベルトクリーニングユニット9を備えている。
中間転写ローラ6、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、中間転写ベルトテンション機構73は、中間転写ベルト7を張架し、図1の矢印B方向に中間転写ベルト7を回転駆動させるものである。
中間転写ローラ6は、中間転写ベルトユニット8の中間転写ベルトテンション機構73における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ6には感光体ドラム3のトナー像を中間転写ベルト7上に転写するための転写バイアスが印加されている。
中間転写ベルト7は、各感光体ドラム3に接触するように設けられている。中間転写ベルト7上には、感光体ドラム3に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像(多色トナー像)が形成される。中間転写ベルト7は、厚さが例えば100μm〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
感光体ドラム3から中間転写ベルト7へのトナー像の転写は、中間転写ベルト7の裏側に接触している中間転写ローラ6によって行われる。中間転写ローラ6には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されている。
中間転写ローラ6は、直径が例えば8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材(例えばEPDM,発泡ウレタン等)により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ6は中間転写ベルト7に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの(中間転写ローラ6)を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
上述のように各感光体ドラム3上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト7上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト7の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト7との接触位置(転写部)に移動し、この位置に配置されている転写ローラ11によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト7と転写ローラ11とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ11にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧である。
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ11もしくは中間転写ベルト駆動ローラ71の何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等)から形成される。
中間転写ベルト7と感光体ドラム3との接触により中間転写ベルト7に付着したトナー、及び中間転写ベルト7から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト7上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット9によって除去され回収される。
中間転写ベルトクリーニングユニット9には、中間転写ベルト7に接触するクリーニングブレード(クリーニング部材)が備えられている。中間転写ベルト7におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ72にて支持されている。
給紙トレイ10は、画像形成に使用するシート(例えば記録用紙)を蓄積しておくためのものであり、画像形成部及び露光ユニット1の下側に設けられている。一方、画像形成装置100の上部に設けられている排紙トレイ15は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのものである。
また、画像形成装置100には、給紙トレイ10のシート及び手差しトレイ20のシートを転写部や定着ユニット12を経由させて排紙トレイ15に案内するためのシート搬送路Sが設けられている。なお、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ71と転写ローラ11との間に位置する。
さらに、シート搬送路Sには、ピックアップローラ16(16a,16b)、レジストローラ14、転写部、定着ユニット12、搬送ローラ25(25a〜25h)等が配置されている。
搬送ローラ25は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Sに沿って複数設けられている。ピックアップローラ16aは、給紙トレイ10の端部に備えられ、給紙トレイ10からシートを1枚ずつシート搬送路Sに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ16bは、手差しトレイ20の近傍に備えられ、手差しトレイ20からシートを1枚ずつシート搬送路Sに供給する呼び込みローラである。レジストローラ14は、シート搬送路Sを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト7上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
定着ユニット12は、ヒートローラ81及び加圧ローラ82等を備え、これらヒートローラ81及び加圧ローラ82はシートを挟んで回転する。ヒートローラ81は、所定の定着温度となるように制御部(図示せず)によって制御される。この制御部は温度検出器(図示せず)からの検出信号に基づいてヒートローラ81の温度を制御する。
ヒートローラ81は、加圧ローラ82とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融、混合、圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像(各色トナー像)が定着されたシートは、複数の搬送ローラ25によってシート搬送路Sの反転排紙経路に搬送され、反転された状態(多色トナー像を下側に向けた状態)にて、排紙トレイ15上に排出される。
次に、シート搬送路Sによるシート搬送動作について説明する。
画像形成装置100には、図1に示すように、上述したように予めシートを収納する給紙トレイ10、及び少数枚の印字を行う場合等に使用される手差しトレイ20が配置されている。これら両トレイには各々ピックアップローラ16(16a,16b)が配置され、これらピックアップローラ16によってシートを1枚ずつシート搬送路Sに供給するようになっている。
片面印字の場合は、給紙トレイ10から搬送されるシートは、シート搬送路S中の搬送ローラ25aによってレジストローラ14まで搬送され、レジストローラ14によりシートの先端と中間転写ベルト7上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで転写部(転写ローラ11と中間転写ベルト7との接触位置)に搬送される。転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット12にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ25bを経て排紙ローラ25cから排紙トレイ15上に排出される。
また、手差しトレイ20から搬送されるシートは、複数の搬送ローラ25(25f,25e,25d)によってレジストローラ14まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した給紙トレイ10から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ15に排出される。
一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット12を通過したシートは、後端が排紙ローラ25cにてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ25cが逆回転することによって搬送ローラ25g,25hに導かれ、再びレジストローラ14を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ15に排出される。
次に、第1実施形態の特徴的な現像装置2について図面を参照して説明する。
図2は第1実施形態に係る画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す断面図、図3は図2のA−A断面矢視図、図4は図2のB−B断面矢視図である。
現像装置2は、図2に示すように、現像槽111内に、感光体ドラム3と対向するように配置された現像ローラ(現像剤担持部材)114を有し、現像ローラ114によって感光体ドラム3の表面にトナーを供給して、感光体ドラム3の表面に形成された静電潜像を顕像化する(現像する)装置である。
現像装置2は、現像ローラ114の他に、現像槽111、現像槽カバー(現像剤収容部カバー)115、トナー補給口117、ドクターブレード116、第1搬送部材112a、第2搬送部材112b、仕切り板(仕切り壁)113、電磁石118を備えている。
現像槽111は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する槽である。また、現像槽111には、現像ローラ114、第1搬送部材112a、第2搬送部材112b等が配設されている。なお、本実施形態のキャリアは、磁性を有する磁性キャリアである。
現像ローラ114は、回転するマグネットローラであり、現像槽111の現像剤を表面に汲み上げて担持し、表面に担持している現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム3に供給するものである。現像ローラ114の表面に近接する位置にはドクターブレード(層厚規制用ブレード)116が配されている。
また、現像槽111の上側には、図2,図4に示すように、取り外し可能な現像槽カバー115が設けられている。さらに、現像槽カバー115には、図4に示すように、現像槽111に未使用のトナーを補給するためのトナー補給口117が形成され、図2に示すように、トナー補給口117より第1搬送部材112aの回転方向上流側に電磁石118が備えられている。電磁石118は、現像槽カバー115上部においてトナー補給口117に隣接して配置されている。
そして、図1に示すように、トナーホッパー101に収容されているトナーは、トナー移送機構102及びトナー補給口117を介して現像槽111に移送され、これにより現像槽111にトナーが補給されるようになっている。
さらに、図2,図3及び図4に示すように、第1搬送部材112a及び第2搬送部材112bは、現像槽111内において現像剤を撹拌及び搬送するための螺旋状の搬送羽根からなるスクリューオーガにより構成され、モータ等の駆動手段(図示せず)によって軸が回転駆動することで、現像剤を撹拌すると共に搬送するようになっている。
第1搬送部材112a及び第2搬送部材112bは、互いの周面同士が仕切り板113を介して対向するように且つ互いの軸同士が平行になるように並列され、互いに逆方向に回転するように設定されている。そして、第1搬送部材112aは、図3に示すように、矢印X方向に現像剤を搬送し、第2搬送部材112bは、矢印X方向とは逆の矢印Y方向に現像剤を搬送するように設定されている。
現像槽111には、第1搬送部材112aと第2搬送部材112bとの間に仕切り板113が配設されている。仕切り板113は、第1搬送部材112a及び第2搬送部材112bの各軸方向(各回転軸方向)に平行に延設されている。現像槽111の内部は、仕切り板113によって、第1搬送部材112aが配されている第1搬送路Pと、第2搬送部材112bが配されている第2搬送路Qとに区画される。
仕切り板113は、第1搬送部材112a及び第2搬送部材112bの各軸方向の両端部において、現像槽111の内側の壁面から離間して配置されている。これにより、現像槽111には、第1搬送部材112a及び第2搬送部材112bの各軸方向の両端部付近において、第1搬送路Pと第2搬送路Qとを連通する連通路が形成されている。以下では、図4に示されるように、矢印X方向側に形成されている連通路を第1連通路a、矢印Y方向側に形成されている連通路を第2連通路bと称する。
また、第1実施形態では、トナー補給口117は第1搬送路P内の領域であり且つ第2連通路bよりも矢印X方向側の位置に形成されている。つまり、第1搬送路Pにおいて、第2連通路bの下流側にトナーが補給されることになる。
現像槽111において、第1搬送部材112a及び第2搬送部材112bは、モータ等の駆動手段(図示せず)によって回転駆動し、現像剤を搬送する。
具体的には、第1搬送路Pにおいて、現像剤は、第1搬送部材112aによって撹拌されながら矢印X方向へ搬送され、第1連通路aに到達する。第1連通路aに到達した現像剤は、第1連通路aを通過して第2搬送路Qへ搬送される。
一方、第2搬送路Qにおいて、現像剤は、第2搬送部材112bによって、撹拌されながら矢印Y方向へ搬送され、第2連通路bに到達する。そして、第2連通路bに到達した現像剤は、第2連通路bを通過して第1搬送路Pへ搬送される。
つまり、第1搬送部材112aと第2搬送部材112bとは、互いに逆方向に現像剤を撹拌しながら搬送している。
このようにして、現像剤は、現像槽111において、第1搬送路Pと第1連通路aと第2搬送路Qと第2連通路bとを、第1搬送路P→第1連通路a→第2搬送路Q→第2連通路b、という順序にて循環移動していることになる。そして、現像剤は、第2搬送路Qにて搬送されている間に、現像ローラ114の回転にてその表面に担持されて汲み上げられ、汲み上げられた現像剤中のトナーが感光体ドラム3へと移動して、順次消費されていく。
このように消費されるトナーを補うべく、未使用のトナーがトナー補給口117から第1搬送路Pへ補給される。補給されたトナーは第1搬送路Pにおいて従前より存在する現像剤と混合撹拌される。
ここで、第1実施形態に係る現像装置2の現像槽111における補給トナーTと現像剤Dの混合攪拌作用について図面を参照して説明する。
図5は第1実施形態に係る画像形成装置の現像装置において電磁石に電流が流れて現像剤が電磁石に引き寄せられて補給トナーが現像剤と混合する状態を示す説明図、図6は前記現像装置において電磁石に流れる電流が停止して電磁石に引き寄せられていた現像剤が電磁石から離れた時の補給トナーと現像剤とが混合する状態を示す説明図である。
現像装置2において、現像槽111のトナー補給口117の周囲に近接して設けられた電磁石118に通電され状態では、図5に示すように、現像剤Dが電磁石118により発生した磁界(磁場)により引き寄せられて、現像槽111のトナー補給口117から補給されたトナー(補給トナー)Tが現像剤Dの低い方に落下する。そして、電磁石118への通電が停止すると、図6に示すように、電磁石118に引き寄せられていた現像剤Dが開放されて電磁石118から離れる際に、現像剤Dが補給トナーTの上に流れ込む。
第1実施形態では、トナー補給時には、電磁石118に0.5秒以上2秒以内の周期で断続的に通電させることによりトナー補給口117付近に磁界(磁場)を断続的に形成して、トナー補給口117下部の現像剤Dの引き寄せ(持ち上げ)と解き離し(落下)を繰り返すように動作制御されている。これにより、現像剤Dの上下運動を促進することができる。
0.5秒未満では、現像剤の追従性が伴わず、現像剤の上下運動を促進効果が得られにくい。また、2秒を超えると効果的な現像剤の上下運動が得られない。
従って、第1実施形態によれば、第1搬送路Pにおいて、トナー補給口117より補給された補給トナーTと現像剤Dとの混合性の向上を図ることができる。そして、補給トナーTは、第1搬送路Pにおいて第1搬送部材112aによって現像剤Dと十分に攪拌されることによって必要な帯電量を得ることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る現像装置について図面を参照して説明する。
図7は本発明の第2実施形態に係る現像装置の構成を示す断面図、図8は図7のC−C断面矢視図である。
尚、図7は前述した第1実施形態の現像装置2における図3に対応する断面図であり、図8は前記現像装置2における図4に対応する断面図である。
第2実施形態に係る現像装置200は、図7及び図8に示すように、現像ローラ114の他、現像槽111、現像槽カバー115、トナー補給口117、ドクターブレード116、第1搬送部材112a、第2搬送部材112b、仕切り板(仕切り壁)113を備え、電磁石118aがトナー補給口117の現像剤搬送方向上流側に備えられている。電磁石118aは、現像槽カバー115上部においてトナー補給口117に隣接して配置されている。
尚、現像装置200は、前述した第1実施形態に係る現像装置2における電磁石118の位置が異なる点を除いて現像装置2と同じ構成であることから、電磁石118a以外の同一の構成を有する部材については同一の符号を付することで説明を省略する。
次に、第2実施形態に係る現像装置200の現像槽111における補給トナーTと現像剤Dの混合攪拌作用について図面を参照して説明する。
図9は第2実施形態に係る現像装置において電磁石に電流が流れて現像剤が電磁石に引き寄せられて堰き止められている状態を示す説明図、図10は前記現像装置において電磁石に流れる電流が停止して電磁石に引き寄せられて堰き止められていた現像剤が電磁石から離れた時の補給トナーと現像剤とが混合する状態を示す説明図である。
現像装置200において、現像槽111のトナー補給口117の周囲に設けられた電磁石118aに通電され状態では、図9に示すように、現像剤Dが電磁石118aに引き寄せられて第1搬送路P内を堰き止めている状態で、現像槽111のトナー補給口117から補給された補給トナーTが現像剤Dの低い方に落下する。そして、電磁石118aへの通電が停止すると、図10に示すように、電磁石118aに引き寄せられて第1搬送路P内を堰き止めていた現像剤Dが補給トナーTの上に流れ込む。
第2実施形態では、トナー補給時には、電磁石118aに0.5秒以上2秒以内の周期で断続的に通電させることによりトナー補給口117付近に磁界を断続的に形成して、トナー補給口117下部の現像剤Dの引き寄せ(持ち上げ)と解き離し(落下)を繰り返すように動作制御されている。これにより、現像剤Dの上下運動を促進することができる。
従って、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、第1搬送路Pにおいて、トナー補給口117より補給された補給トナーTと現像剤Dとの混合性の向上を図ることができる。そして、補給トナーTは、第1搬送路Pにおいて第1搬送部材112aによって現像剤Dと十分に攪拌されることによって必要な帯電量を得ることができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る現像装置について図面を参照して説明する。
図11は本発明の第3実施形態に係る現像装置の構成を示す断面図、図12は図11のD−D断面矢視図である。
第3実施形態に係る現像装置300は、図11及び図12に示すように、現像ローラ114の他、現像槽111、現像槽カバー115、トナー補給口117、ドクターブレード116、第1搬送部材112a、第2搬送部材112b、仕切り板(仕切り壁)113を備え、電磁石118b,118cがトナー補給口117の現像剤搬送方向上流側に備えられている。
電磁石118b,118cは、第1搬送路P内(現像槽111の内側)でトナー補給口117の現像剤搬送方向上流側で、且つ、第1搬送部材112aの回転方向でトナー補給口117の上流側及び下流側で、トナー補給口117に隣接して配置されている。
尚、現像装置300は、前述した第1実施形態に係る現像装置2における電磁石118の位置が異なる点を除いて現像装置2と同じ構成であることから、電磁石118b,118c以外の同一の構成を有する部材については同一の符号を付することで説明を省略する。
次に、第3実施形態に係る現像装置300の現像槽111における補給トナーTと現像剤Dの混合攪拌作用について説明する。
現像装置300において、現像槽111のトナー補給口117の周囲に設けられた電磁石118b,118cに通電され状態では、現像剤Dが電磁石118b,118cに引き寄せられて第1搬送路P内を堰き止めた状態で(図9の現像剤Dの状態を参照)、現像槽111のトナー補給口117から補給された補給トナーTが現像剤Dの低い方に落下する。そして、電磁石118aへの通電が停止すると、電磁石118b,118cに引き寄せられて第1搬送路P内を堰き止めていた現像剤Dが補給トナーTの上に流れ込む(図10の現像剤Dの状態を参照)。
第3実施形態では、トナー補給時には、電磁石118b,118cに0.5秒以上2秒以内の周期で断続的に通電させることによりトナー補給口117付近に磁界を断続的に形成して、トナー補給口117下部の現像剤Dの引き寄せ(持ち上げ)と解き離し(落下)を繰り返すように動作制御されている。これにより、現像剤Dの上下運動を促進することができる。
従って、第3実施形態によれば、前述した第1実施形態及び第2実施形態と同様に、第1搬送路Pにおいて、トナー補給口117より補給された補給トナーTと現像剤Dとの混合性の向上を図ることができる。そして、補給トナーTは、第1搬送路Pにおいて第1搬送部材112aによって現像剤Dと十分に攪拌されることによって必要な帯電量を得ることができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る現像装置について図面を参照して説明する。
図13は本発明の第4実施形態に係る現像装置の構成を示す断面図、図14は図13のE−E断面矢視図、図15は図13のトナー補給口付近を拡大した斜視図である。
尚、図13は前述した第1実施形態の現像装置2における図3に対応する断面図であり、図14は前記現像装置2における図4に対応する断面図である。
第4実施形態に係る現像装置400は、図13、図14及び図15に示すように、現像槽111、現像ローラ114、ドクターブレード116、トナー補給口117、第1搬送部材112a、第2搬送部材112b、仕切り板(仕切り壁)113の他、トナー補給口117より第1搬送部材112a回転方向上流側に、直方体形状を呈しその内部に空間を有する現像剤退避部401を備える現像槽カバー115と、現像剤退避部401に向かって同じ方向に磁力線を形成する第1の電磁石118dと第2の電磁石118eが配置されている。
第1の電磁石118dは、現像剤Dの剤面に対して第2の電磁石118eより近い位置に配置されている。第1の電磁石118dと第2の電磁石118eとは、現像剤退避部401を介して対向する側面にそれぞれ配置されている。
尚、現像装置400は、前述した第1実施形態に係る現像装置2における電磁石118の位置が異なる点を除いて現像装置2と同じ構成であることから、現像槽カバー115と電磁石118a以外の同一の構成を有する部材については同一の符号を付することで説明を省略する。
次に、第4実施形態に係る現像装置400の現像槽111における補給トナーTと現像剤Dの混合攪拌作用について図面を参照して説明する。
図16〜図20は第4実施形態に係る現像装置において電磁石に電流が流れて現像剤が電磁石に引き寄せられる状態を示す説明図であり、図16は前記現像装置において電磁石に電流が流れていない(トナー補給時でない)状態を示す説明図、図17は前記現像装置において第1の電磁石に電流が流れた時の現像剤が第1の電磁石に引き寄せられた状態を示す説明図、図18は前記現像装置において第1の電磁石と第2の電磁石に電流が流れた時の現像剤が電磁石に引き寄せられた状態を示す説明図、図19は前記現像装置において現像剤搬送路中で偏った現像剤の上に補給トナーが落下している状態を示す説明図、図20は前記現像装置において電磁石への電流が遮断された後に現像剤が現像剤搬送路中に落下した状態を示す説明図である。
現像装置400において、現像剤Dは、トナー補給時ではない時には、図16に示すように、第1の電磁石118d及び第2の電磁石118eに通電されていない状態で、第1の電磁石118d及び第2の電磁石118eの下方にある。
トナー補給時において、第1の電磁石118dに通電されると、現像剤Dは、図17に示すように、第1の電磁石118dに引き寄せられて、現像剤退避部401の空間に引き込まれる。この時、トナー補給口117の下方の現像剤面が下がって低くなる。
そして、さらに第2の電磁石118eに通電されると、現像剤Dは、図18に示すように、第1の電磁石118d及び第2の電磁石118eに引き寄せられて、現像剤退避部401の空間にさらに引き込まれる。この時、トナー補給口117の下方の現像剤面はさらに低くなる。そして、図19に示すように、現像剤面が下がった状態でトナー補給口117より補給トナーTが供給される。
そして、第1の電磁石118d及び第2の電磁石118eへの通電が停止すると、図20に示すように、第1の電磁石118d及び第2の電磁石118eにより現像剤退避部401内に保持された現像剤Dが補給トナーTの上に流れ込み、現像剤D内部に補給トナーTが混入された状態となる。
第4実施形態では、トナー補給時には、第1の電磁石118dと第2の電磁石118eに0.5秒以上2秒以内の周期で断続的に通電させることによりトナー補給口117付近に磁界を断続的に形成して、トナー補給口117下部の現像剤Dの引き寄せ(持ち上げ)と解き離し(落下)を繰り返すように動作制御されている。これにより、現像剤Dの上下運動を促進することができる。
従って、第4実施形態によれば、第1実施形態と同様に、第1搬送路Pにおいて、トナー補給口117より補給された補給トナーTと現像剤Dとの混合性の向上を図ることができる。そして、補給トナーTは、第1搬送路Pにおいて第1搬送部材112aによって現像剤Dと十分に攪拌されることによって必要な帯電量を得ることができる。
尚、上述した実施形態では、本発明に係る現像装置2を図1に示すような画像形成装置100に適用した例について説明したが、トナーホッパー101を用いて現像装置2にトナーを補給する画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。
以上のように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
1 露光ユニット(露光装置)
2,200,300,400 現像装置
3 感光体ドラム
5 帯電器(帯電装置)
8 中間転写ベルトユニット(転写装置)
12 定着ユニット(定着装置)
100 画像形成装置
101 トナーホッパー(トナー補給装置)
111 現像槽(現像剤収容部)
112a 第1搬送部材(現像剤搬送部材)
112b 第2搬送部材(現像剤搬送部材)
114 現像ローラ(現像剤担持部材)
117 トナー補給口
118,118a,118b,118c 電磁石
118d 第1の電磁石
118e 第2の電磁石
401 現像剤退避部
D 現像剤
P 第1搬送路(現像剤搬送路)
Q 第2搬送路(現像剤搬送路)
T 補給トナー

Claims (11)

  1. トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路内に設けられて前記現像剤を撹拌しながら所定方向へ搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送路の現像剤を担持してその現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像剤担持部材と、前記現像剤搬送路にトナーを補給するためのトナー補給口とを備えた現像装置において、
    前記トナー補給口は、前記現像剤搬送部材の上方に形成され、
    前記トナー補給口の外周部に、該トナー補給口の下方の現像剤を断続的に引き寄せる電磁石を備えることを特徴とする現像装置。
  2. 前記現像剤収容部の上面に設けられる現像剤収容部カバーを備え、
    前記トナー補給口は、前記現像剤収容部カバーに形成され、
    前記現像剤収容部カバーは、前記トナー補給口の外周部に上方に突出して前記現像剤収容部内の現像剤を収容可能な空間を形成する現像剤退避部を備え、
    前記電磁石は、前記現像剤退避部の空間に磁界を形成する位置に配設されることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記現像剤搬送部材は、螺旋状のスクリューオーガを用いて構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
  4. 前記電磁石は、前記現像剤搬送部材の回転方向に沿って、前記トナー補給口より上流側に設けられることを特徴とする請求項1乃至3のうちの何れか一項に記載の現像装置。
  5. 前記電磁石は、前記現像剤搬送部材による現像剤搬送方向に沿って、前記トナー補給口より上流側に設けられることを特徴とする請求項1乃至3のうちの何れか一項に記載の現像装置。
  6. 前記電磁石は、同じ方向に磁界を形成する複数の電磁石からなることを特徴とする請求項1乃至5のうちの何れか一項に記載の現像装置。
  7. 前記複数の電磁石は、現像剤に近い電磁石から順次作動することを特徴とする請求項6に記載の現像装置。
  8. 前記電磁石が、0.5秒以上2秒以内の周期で断続的に磁界を形成することを特徴とする請求項1乃至7のうちの何れか一項に記載の現像装置。
  9. 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、
    前記現像装置として、請求項1乃至8のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
  10. トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容される現像剤収容部と、前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路内に設けられて前記現像剤を撹拌しながら所定方向へ搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送路にトナーを補給するためのトナー補給口とを備えた現像装置へのトナー補給方法において、
    前記トナー補給口の下方に断続的に磁界を発生させながら、前記トナー補給口から前記現像剤収容部内にトナーの補給を行う工程を備えることを特徴とするトナー補給方法。
  11. 前記トナー補給口の下方に磁界が発生している時に、トナーの補給を行う工程と、
    前記トナー補給口の下方に磁界が発生していない時に、トナーの補給を停止する工程と、を備えることを特徴とする請求項10に記載のトナー補給方法。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010066394A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Sharp Corp 現像装置とこれを用いる画像形成装置及びトナー補給制御方法
JP4813587B2 (ja) * 2009-09-04 2011-11-09 シャープ株式会社 現像装置とこれを用いる画像形成装置
CN102206626A (zh) * 2011-03-22 2011-10-05 山东农业大学 一种适于提取多种果树总rna的方法
JP6177037B2 (ja) * 2013-07-23 2017-08-09 キヤノン株式会社 現像装置
JP7446744B2 (ja) * 2019-09-04 2024-03-11 キヤノン株式会社 現像装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09197785A (ja) * 1996-01-12 1997-07-31 Canon Inc トナー搬送装置と画像形成装置
JP2001166575A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Canon Inc 現像装置及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2005134767A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Ricoh Co Ltd 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2006146013A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Ricoh Co Ltd 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置
JP2007193067A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Ricoh Co Ltd 現像装置及び画像形成装置
JP2008090183A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Fuji Xerox Co Ltd 現像装置、カートリッジ、および画像形成装置
JP2008145875A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Sharp Corp 現像装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1063081A (ja) 1996-08-13 1998-03-06 Fuji Xerox Co Ltd 現像装置
US6415125B1 (en) 1999-09-20 2002-07-02 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus featuring an area where a partly exposed developer agitating member and conveying member are disposed
US20040037575A1 (en) * 2002-08-26 2004-02-26 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Image forming apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09197785A (ja) * 1996-01-12 1997-07-31 Canon Inc トナー搬送装置と画像形成装置
JP2001166575A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Canon Inc 現像装置及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2005134767A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Ricoh Co Ltd 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2006146013A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Ricoh Co Ltd 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置
JP2007193067A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Ricoh Co Ltd 現像装置及び画像形成装置
JP2008090183A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Fuji Xerox Co Ltd 現像装置、カートリッジ、および画像形成装置
JP2008145875A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Sharp Corp 現像装置

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