JP3046175B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術（図１０） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１） 作用 実施例 （ａ）画像形成装置の説明（図２乃至図４） （ｂ）現像器の説明（図５乃至図９） （ｃ）他の実施例の説明 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、水平及び垂直設置可能
で且つ粉体現像剤により潜像担持体上の静電潜像を現像
する画像形成装置に関する。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。

【０００３】このような画像形成装置では、感光ドラム
等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。

【０００４】近年のオフィス環境において、オフィス空
間を有効に利用するため、この画像形成装置に対し、設
置の自由度を持つことが要求されている。即ち、ユーザ
ーのニーズに応じて設置面積を小さくしたり、装置の高
さを低く抑えたりすることの選択を自由とすることが要
求される。

【０００５】

【従来の技術】図１０は従来技術の説明図である。かか
る画像形成装置として、例えば、電子写真プリンタ装置
においては、図１０（Ａ）に示すように、感光ドラム９
０に前帯電器９１で帯電し、露光器９２により露光し
て、露光像に応じた静電潜像を形成する。この感光ドラ
ム９０の静電潜像を現像するため、現像器９３が配置さ
れる。この現像器９３は、内部の粉体現像剤（例えば、
一成分磁性トナー、二成分現像剤）を感光ドラム９０に
搬送して、感光ドラム９０の静電潜像を現像する。

【０００６】この感光ドラム９０の現像像は、用紙カセ
ット９８から繰り出される用紙に、転写器９４により転
写される。そして、転写された用紙は、定着器９６に送
られ、用紙上の現像像が定着される。一方、転写後の感
光ドラム９０は、クリーナー９５でクリーニングされ
る。

【０００７】ところで、現像器９３の粉体現像剤は重力
方向への流動性があり、粉体現像剤の搬送は、重力に支
配される所が大きい。このため、図１０（Ａ）に示す水
平設置で動作する画像形成装置では、現像器９３は、水
平設置状態で安定に現像動作できるよう設計されてい
る。

【０００８】この水平設置状態で動作するように設計さ
れた画像形成装置を、図１０（Ａ）に示すように、把手
９７を持って垂直状態で搬送及び保管できるものが提案
されている（例えば、特開昭５８−１３０３４５号公
報、実開昭６０−１８４０６１号明細書等）。この提案
では、装置を垂直状態にした時に、現像器９３の現像剤
の脱落を防止するものであり、垂直状態では、動作でき
ない。

【０００９】一方、図１０（Ｂ）に示すように、装置の
専有面積を低減させるため、装置を垂直設置状態で動作
させるものも提案されている（例えば、特開平４−８４
１７６号公報等）。このものにおいても、感光ベルト９
０の静電潜像を現像する現像器９３は、垂直設置状態で
動作するように設計されており、水平設置状態では、現
像器９３は安定な現像ができない。

【００１０】

【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。 近年の画像形成装置の普及により、装置の設置方向の
自由度が要求されている。例えば、装置を水平設置する
と、安定な設置ができ、且つ装置に必要な高さは少なく
て済む。一方、装置を垂直設置すると、装置の専有面積
が少なくなり、机等を有効に利用できる。このような要
求に対し、従来の水平設置状態のみ動作可能な装置や、
垂直設置状態のみ動作可能な装置では、対応ができな
い。

【００１１】又、図１０（Ａ）のものを垂直設置して
動作させても、現像器から現像剤が脱落するか、現像剤
の供給が不能となる。図１０（Ｂ）のものでは、水平設
置すると、現像剤の供給量が変動して、画像濃度が変化
する。

【００１２】従って、本発明は、水平設置されても、垂
直設置されても安定に画像形成動作を行うための画像形
成装置を提供することを目的とする。又、本発明は、水
平設置されても、垂直設置されても現像濃度を安定にす
るための画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【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。本発明の請求項１は、装置の垂直設置状態及び水
平設置状態において、画像形成動作可能な画像形成装置
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
部（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器（２３）と、前記潜像
担持体（２０）の現像像をシートに転写する転写器（２
６）とを有し、前記現像器（２３）は、現像ローラ（２
４）を有し、キャリアとトナーを充満させた現像室（２
３０）と、回転により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、前
記トナー供給手段（２３２）により前記現像室（２３
０）へのトナーの供給のためのトナー供給路（２３５）
を前記現像器の底部と共に形成する仕切り部材（２３０
─１）とを有し、前記現像器の底部は、前記トナー供給
室から前記現像室へのトナーの落下を規制し、且つ前記
トナー供給手段（２３２）により供給されるトナーを前
記仕切り部材（２３０─１）に向かわせるための突き出
し部（２３０─３）を有し、前記供給されたトナーを前
記仕切り部材（２３０─１）を介して前記トナー供給路
（２３５）に導くことを特徴とする。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】本発明の請求項２は、請求項１において、
前記現像室２３０に、磁性キャリアと磁性トナーとを収
容し、前記トナー供給室２３１から前記現像室２３０に
磁性トナーを供給することを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項３は、請求項１又２におい
て、前記底部２３０ー２の前記突き出し部２３０ー３
が、重力方向に対し斜めの面を有することを特徴とす
る。

【００２０】

【作用】本発明では、現像室２３０とトナー供給室２３
１とに分離し、且つこれをトナー供給路２３５により連
結させる構成をとった。このような構成自体は、１．５
成分の現像器で周知である（例えば、特開平３−２５２
６８６号公報等）が、本発明は更に、トナー供給室２３
１に回転型のトナー供給手段２３２を設け、このトナー
供給手段２３２による供給トナーのみが前記トナー供給
路２３５を介して現像室２３０に供給される様に、分離
のための仕切部材２３０−１を設けた。これにより、現
像室２３０に供給されるトナーは、トナー供給手段２３
２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。

【００２１】本発明の請求項１では、現像器の底部は、
トナー供給手段（２３２）により供給されるトナーを仕
切り部材（２３０─１）に向かわせるための突き出し部
（２３０─３）を設け、供給されたトナーを仕切り部材
（２３０─１）を介してトナー供給路（２３５）に導く
ようにしたため、トナー供給手段２３２により押されて
くるトナーが、仕切り部材２３０─１に突き当たった
後、トナー供給路２３５を通るパスを形成できる。この
ため、仕切り部材２３０─１の部分にトナーのバッファ
を形成でき、トナー供給手段２３２により無理にトナー
が現像室２３０に押し込まれることを防止できる。この
ため、垂直設置しても、水平設置しても、現像室に、ト
ナーとキャリアが充満するように、不足トナーを補充す
ることができる。このため、濃度制御が不要となる。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】本発明の請求項２では、現像室２３０に、
磁性キャリアと磁性トナーとを収容し、トナー供給室２
３１から現像室２３０に磁性トナーを供給する構成とし
たため、現像室２３０内の磁性キャリアが一定なら、現
像室２３０内の磁性トナーも一定となり、画像形成に消
費された磁性トナーが供給される。このため、トナー濃
度は一定となり、トナー濃度制御が不要となる。

【００２６】

【００２７】本発明の請求項３では、底部２３０ー２の
突き出し部２３０ー３が、重力方向に対し斜めの面を有
するため、トナー供給手段２３２によるトナーが直接ト
ナー供給路２３５に入りにくくなり、トナーを無理に押
し込むことを防止できる。又、磁性キャリアを用いる場
合には、現像室２３０から磁性キャリアがトナー供給室
２３１に飛び出しにくくなり、現像室２３０内の磁性キ
ャリアの減少を防止できる。

【００２８】

【実施例】

（ａ）画像形成装置の説明 図２は本発明の一実施例構成図、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であ
り、クリーナーレスの電子写真プリンタを示している。

【００２９】図２中、２０は感光ドラムであり、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り、外径が２４ｍｍで、矢印反時計
方向に周速度２５ｍｍ／ｓで回転されるものである。２
１は前帯電器であり、感光ドラム２０の表面を一様帯電
するものであり、スコロトロンで構成される非接触型帯
電器であり、感光ドラム２０の表面を−６００Ｖに帯電
する。

【００３０】２２は光学ユニットであり、一様帯電され
た感光ドラム２０を画像露光して、静電潜像を形成する
ものであり、ＬＥＤアレイとセルフォックアレイとを組
み合わせたＬＥＤ光学系を用いている。この光学ユニッ
ト２２により、感光ドラム２０を画像パターンに応じ
て、画像露光することによって、感光ドラム２０に−５
０〜−１００Ｖの静電潜像が形成される。

【００３１】２３は現像器であり、感光ドラム２０の静
電潜像に帯電トナーを供給し、可視化するものであり、
図５以下にて後述するものである。２４は現像ローラで
あり、現像剤を感光ドラム２０に搬送するものである。
２５はトナーカートリッジであり、磁性トナーが充填さ
れており、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に補給するものであ
る。

【００３２】２６は転写器であり、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り、コロナワ
イヤに電源で＋３ｋＶ〜＋１０ｋＶの電圧を印加して、
コロナ放電で電荷を発生させ、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
り、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。

【００３３】２７は定着器であり、用紙上のトナー像を
熱定着するものであり、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、用紙を加熱することにより、ト
ナー像を用紙に定着するものである。

【００３４】２８は散らし（均一化）ブラシであり、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での回収を
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と
により、残留トナーを適度に散らすことができる。又、
これによりフィルミングを防止できる。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
できる。

【００３５】１０は用紙カセットであり、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１
０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。１１はピックローラであり、用紙カセ
ット１０の用紙をピックするものである。１２はレジス
トローラであり、ピックされた用紙が突き当てられて、
用紙の先端を揃え、転写器２６に搬送するものである。
１３は排紙ローラであり、定着後の用紙をスタッカ１４
に排出するものである。１４はスタッカであり、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。

【００３６】１５はプリント板であり、装置の制御回路
を搭載するものである。１６は電源であり、装置の各部
に電力を供給するものである。１７はＩ／Ｆコネクタで
あり、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。１８
はオプションボードであり、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。

【００３７】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、−６
００Ｖに一様帯電し、その後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
−６００Ｖで、印字部が−５０〜−１００Ｖの静電潜像
が形成される。

【００３８】現像器２３の現像ローラ２４のスリーブに
は、現像バイアス電圧（−４５０Ｖ）が印加されてい
る。このため、この静電潜像は、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重合トナ
ーによって現像され、トナー像となる。

【００３９】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、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。

【００４０】転写後に、感光ドラム２０上に残ったトナ
ーは、散らしブラシ２８により散らされ、且つ残留電荷
が除去される。そして、感光ドラム２０の残留トナー
は、スコロトロン帯電器２１とＬＥＤ光学系２２を通
り、現像器２３に到達し、次の現像プロセスと同時に現
像ローラ２４に回収され、回収されたトナーは、現像器
２３において、再使用される。

【００４１】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、環境保護にそくし
ている、クリーナーで感光ドラム２０のトナーを除去
するには、クリーナーで感光ドラム１０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２０の寿命
が長くなる等の利点がある。

【００４２】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
分散し、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、ＬＥＤ光学系
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。

【００４３】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し、更にコロナ帯電器２１におけ
るイオンシャワ−及び画像露光工程におけるフィルタ−
効果を抑制する効果がある。

【００４４】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
あり、感光体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と、感光体２０の表面電位
は、帯電器２１により、−５００〜−１０００Ｖに設定
され、画像露光で電位が低下した露光部は、０〜−数１
０Ｖに電位が低下し、静電潜像を形成し、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、−３００Ｖ）を現像器２３の現像ロ−ラに印加す
る。

【００４５】現像工程では、現像ロ−ラ上に付着してい
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、感光体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及
び静電力、磁気力によって、感光体２０上より現像ロ−
ラに回収される。

【００４６】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、図２に示すものでは、装
置の長さが、用紙カセット１０を含んで、３５０ｍｍで
あり、幅は３４５ｍｍであり、高さは１３０ｍｍであ
る。従って、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。

【００４７】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、１９は操作パネルであり、装置前面に設けられ、装
置の操作を指示するためのものである。又、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。

【００４８】この実施例では、装置前面から用紙カセッ
ト１０の着脱が可能であり、且つ操作パネル１９を操作
できる。更に、排出用紙も装置前面に排出される。更
に、図４に示すように、図２の装置のＩ／Ｆコネクタ１
７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。

【００４９】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。 （ｂ）現像器の説明 図５は図２の現像器の構成図、図６は図５の現像器の要
部断面図、図７は図２の現像器の垂直設置状態図、図８
はトナー供給動作説明図、図９は本発明の特性図であ
る。

【００５０】図５において、現像ローラ２４は、金属製
のスリーブと、その内部に設けた複数の磁極のマグネッ
トローラから構成される。この現像ローラ２４は、スリ
ーブ内部のマグネットローラを固定し、スリーブの回転
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（７５ｍｍ／ｓ）で回転する。

【００５１】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。

【００５２】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、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、この現像室２３０の
現像剤量は一定であるため、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。

【００５３】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。

【００５４】現像剤は、磁性キャリアに、平均粒径４０
ミクロンのマグネタイトキャリアを用い、磁性トナー
に、平均粒径７ミクロンの重合法を用いて製造した磁性
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。

【００５５】このトナーでは、トナー濃度は、５〜６０
ｗｔ％が適当であるが、本実施例では、３０ｗｔ％に設
定した。２３４はドクターブレードであり、現像ローラ
２４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。

【００５６】２３１はトナーホッパであり、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。

【００５７】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。

【００５８】更に、ブレード２３４の上流側で、仕切部
材２３０−１により、現像ローラ２４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６に示すように、間隔ａを２．０ｍ
ｍ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。

【００５９】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、帯電効果は変わることがないようにしている。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６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。

【００６０】この現像室２３０を形成する底部２３０−
２は、前記トナー供給路２３５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６に示すように、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。

【００６１】このトナーカートリッジ２５とトナーホッ
パ２３１の両壁面の角度は、重力方向に対し、およそ４
５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。

【００６２】次に、この現像器の動作を説明すると、図
５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の壁面の角度を、重力方向に対し、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。

【００６３】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８（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。

【００６４】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。

【００６５】一方、図７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の壁面の角度を、重力方向に対
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。

【００６６】このトナーカートリッジ２５とトナーホッ
パ２３１の壁面の角度は、トナーの自重による搬送を良
好に行うためには、重力方向に対し、安息角を考慮する
と、４５度±１０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。

【００６７】この時、図７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側に移動し、
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８（Ｂ）で示すように、前記した底部２
３０─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。

【００６８】即ち、図８（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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。図９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。

【００７２】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。

【００７３】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。前述の特開平３−２５２６８６
号公報等による構成では、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り、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、本発明の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。 （ｃ）他の実施例の説明

【００７４】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。 前述の実施例では、現像剤に、磁性キャリアと磁性ト
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、現像剤に磁性トナーのみを用いても良い。この場
合、磁性トナーは、トナーホッパ２３１内で供給ローラ
２３２により攪拌されて、帯電される。このため、供給
ローラ２３２はアジテータとなる。

【００７５】現像ローラ２４において、スリーブのみ
を回転しているが、マグネットローラも回転させても良
い。 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。

【００７６】上述の実施例では、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。

【００７７】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。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。

【００７８】

【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。 現像器を、現像室とトナー供給室に分離し、且つ仕切
部材により、トナー供給手段によるトナー供給量だけの
トナーを供給するトナー供給路を形成したため、垂直設
置しても、トナーの落下によるトナー供給を防止でき
る。

【００７９】トナー供給手段によるトナー供給量だけ
のトナーを供給するようにしたため、水平設置でも、垂
直設置でもトナー供給量の変化がなく、画像濃度の変化
を防止でき、装置の設置方向に自由度を持たせることが
できる。現像器の底部に、トナー供給手段により供給
されるトナーを仕切り部材に向かわせるための突き出し
部を設け、供給されたトナーを仕切り部材を介してトナ
ー供給路に導くようにしたため、トナー供給手段により
押されてくるトナーが、仕切り部材に突き当たった後、
トナー供給路を通るパスを形成できる。このため、仕切
り部材の部分にトナーのバッファを形成でき、トナー供
給手段により無理にトナーが現像室に押し込まれること
を防止出来る。このため、垂直設置しても、水平設置し
ても、現像室に、トナーとキャリアが充満するように、
不足トナーを補充することができる。このため、濃度制
御が不要となる。

【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の現像器の構成図である。

【図６】図５の現像器の要部断面図である。

【図７】図５の現像器の垂直設置状態図である。

【図８】本発明の現像器の動作説明図である。

【図９】本発明による特性図である。

【図１０】従来技術の説明図である。

【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 ２３５ トナー供給路 ２３０−１ 仕切部材 ２３０−２ 底部 ２３０−３ 突き出し部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇鷹 臣将 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 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1015番地 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1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−323125（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−186384（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/09

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置の垂直設置状態及び水平設置状態に
   おいて、画像形成動作可能な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部（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器（２３）と、前記潜像担持体（２
   ０）の現像像をシートに転写する転写器（２６）とを有
   し、 前記現像器（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、回転により前記トナーを供給
   するトナー供給手段（２３２）を有するトナー供給室
   （２３１）と、前記トナー供給手段（２３２）により前
   記現像室（２３０）へのトナーの供給のためのトナー供
   給路（２３５）を前記現像器の底部と共に形成する仕切
   り部材（２３０─１）とを有し、前記現像器の底部は、前記トナー供給室から前記現像室
   へのトナーの落下を規制し、且つ 前記トナー供給手段
   （２３２）により供給されるトナーを前記仕切り部材
   （２３０─１）に向かわせるための突き出し部（２３０
   ─３）を有し、 前記供給されたトナーを前記仕切り部材（２３０─１）
   を介して前記トナー供給路（２３５）に導くことを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記現像室（２３０）に、磁性キャリア
   と磁性トナーとを収容し、前記トナー供給室（２３１）
   から前記現像室（２３０）に磁性トナーを供給すること
   を特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記底部（２３０─２）の前記突き出し
   部（２３０─３）が、重力方向に対し斜めの面を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。