JP3313935B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成を行うため、
トナー及びキャリヤからなる２成分現像剤を使用する構
成の現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に画像形成装置は、図４に示す如き
構成を有している。すなわち、複写機、プリンター等の
画像形成装置１は、大別して画像形成部２と、転写材の
搬送案内手段３と、定着装置４とによって構成されてい
る。周知のように画像形成部２として、感光ドラム５を
中心に、感光ドラム５の表面を一様に帯電させるコロナ
帯電器６、スキャナー等によって読み込まれた原稿デー
タをＬＥＤ等により投射して感光ドラム５上に潜像を形
成させる光学投影装置７、この潜像を現像する現像装置
８、ロール紙（またはカット紙）を装填した給紙部９か
ら送られる転写材に現像されたトナー像を転写する転写
コロナ放電器１０、感光ドラム５から転写材を分離する
ＡＣ分離コロナ放電器１１、転写後の感光ドラム５の表
面上に残留したトナーを除去するクリーニング装置１
２、感光ドラム５の表面の表面電位を均一に除電するた
めのイレーサランプ１３とを有し、これらが順次に感光
ドラム５に作用するように配置されている。

【０００３】クリーニング装置１２の一端には、クリー
ニングブレード等により回収された廃棄トナーを装置外
部へと案内するトナー案内筒１４が設けられ、案内筒１
４の先端は廃棄トナー容器１５に設けた排出口１６に接
続されている。また、分離コロナ放電器１１の近傍と定
着装置４との間には、分離コロナ放電器１１によって感
光ドラム５から分離された転写材を定着装置４に搬送案
内手段３としての搬送ベルト１７及びガイド板１８が配
置されている。ガイド板１８の先端部には、トナー像を
転写材上に永久画像として定着する定着装置４が配置さ
れている。現像装置８の長手方向の一端（感光ドラムの
軸方向の側面側）にはトナー供給口１９が設けられてお
り、トナーカートリッジ２０の供給口２１が、供給時に
トナーを装置内に飛散させないようにガイド部材２２で
覆われ、且つスポンジ２３等によって口周辺を押圧され
て接続されている。

【０００４】現像装置８の詳細が図５に示されている。
図において、現像装置８のケーシング２４は、感光ドラ
ム５の表面の一部に面して開口２５を有しており、この
開口２５から一部周面を露出して感光ドラム５に近接す
るように現像ローラ２６が設けられている。現像ローラ
２６は、内部に固定配置された永久磁石２７と、永久磁
石２７の外周を矢印Ｃ回転するスリーブ２８とから構成
され、スリーブ２８の表面に永久磁石２７の磁力によっ
て現像剤３１を吸着させて磁気ブラシ２９を形成する。
この磁気ブラシ２９は、規制板３０によって一定の厚み
に規制され、潜像形成された感光ドラム５の表面に接触
して現像する。現像後にスリーブ２８の表面に残留した
現像剤３１は永久磁石２７の影響されない場所で現像装
置８内で攪拌されている現像剤３１と混合される。図６
に現像装置８のケーシング２４の内部の構成が示されて
いる。ケーシング２４には、仕切板３２によって２つの
収納室３３、３４が形成されている。収納室３３の一端
にはトナーを収納室３３内に投入するトナー供給口３５
が、収納室３４の一端にはトナーを収納室３４から外部
に排出するための現像剤排出口３６がそれぞれ設けられ
ている。

【０００５】また、図５に示すように現像装置８のケー
シング２４の内部には、現像ローラ２６と隣接して現像
剤３１を攪拌する少なくとも２本のスクリュー、この例
では第１のスクリュー３７、第２のスクリュー３８がケ
ーシング２４の内面に近接して設けられている。図示の
ように、この第１のスクリュー３７、第２のスクリュー
３８の一部を囲むようにケーシング２４の底部は２重の
円弧を描く段々となっている。現像ローラ３４の近傍に
位置するスクリュー３８にはシャフト３８Ａの外周にそ
の軸方向に沿って螺旋状に撹拌羽根３８Ｂをほぼ等間隔
で形成して構成されている。現像ローラ２６の離れた側
のスクリュー３７はスクリュー３８と同様の撹拌羽根３
８Ｂを有している。

【０００６】図６に示す収納室３３には、第１の回転シ
ャフト３９が挿着されており、第１の回転シャフト３９
の両端は、ケーシング２４を貫通して、ケーシング２４
に回転自在に軸支されている。このケーシング２４から
突出した第１の回転シャフト３９には、ギヤ４０が固着
されており、第１の回転シャフト３９の端部には、モー
タ４１が取り付けられている。このモータ４１が第１の
回転シャフト３９の回転駆動源となって、第１の回転シ
ャフト３９を回転させている。そして、この第１の回転
シャフト３９は、第１のスクリュー３７の中心を貫通し
て挿着されており、第１のスクリュー３７は第１の回転
シャフト３９に固着されている。また、第１の回転シャ
フト３９には、第３のスクリュー４２が、その両端部に
取り付けられたベアリング６０、６１を介して回転自在
に嵌合されている。また、第３のスクリュー４２の先端
は、第１のスクリュー３７と接触しないようになってお
り、末端は、ベアリング６２を介して回転自在にケーシ
ング２４に取り付けられている支持部材６３に固着され
ている。また、第１の回転シャフト３９の他端には、第
１の回転伝達機構４３が取り付けられており、この第１
の回転伝達機構４３に支持部材６３を介して第３のスク
リュー４２が取り付けられている。この第１の回転伝達
機構４３は、電磁クラッチで、電源のオン・オフによっ
て断続できるようになっており、第１の回転シャフト３
９の回転力を支持部材６３を介して第３のスクリュー４
２に伝達するものである。この第１の回転伝達機構４３
が作動すると支持部材６３が回転し、この支持部材６３
に固着された第３のスクリュー４２が回転するようにな
っている。４４はギヤで、ケーシング２４の外部に突出
している支持部材６３の一端に固定または接着されてお
り、モータ４１の作動時に第１の回転伝達機構４３が作
動することによって、モータ４１の回転が軸３９、第１
の回転伝達機構４３を介して支持部材６３およびそれに
固定または接着したギヤ４４に伝達して回転する。

【０００７】一方、収納室３４には、第２の回転シャフ
ト４５が挿着されており、第２の回転シャフト４５の両
端は、ケーシング２４を貫通して、ケーシング２４に回
転自在に軸支されている。このケーシング２４から突出
した第２の回転シャフト４５には、ギヤ４６が固着され
ており、このギヤ４６は、第１の回転シャフト３９に固
着されているギヤ４０に噛合されている。このギヤ４６
は、第１の回転シャフト３９が第２の回転シャフト４５
の回転駆動源となって、第１の回転シャフト３９の回転
によって回転するギヤ４０の回転によって回転する。す
なわち、図５に示すように第１の回転シャフト３９がモ
ータ４１の駆動によって矢印Ａに示す方向に回転する
と、第２の回転シャフト４５はギヤ４０を介して矢印Ｂ
に示す方向に回転し、第２の回転シャフト４５は、第１
の回転シャフト３９の回転方向とは反対方向に回転す
る。そして、この第２の回転シャフト４５は、第２のス
クリュー３８の中心を貫通して挿着されており、第２の
スクリュー３８は第２の回転シャフト４５に固着されて
いる。したがって、第２のスクリュー３８は、第１の回
転シャフト３９が回転することによって第４のスクリュ
ー４７の回転方向とは反対方向に回転することになる。

【０００８】また、第２の回転シャフト４５には、第４
のスクリュー４７が、その両端部に取り付けられたベア
リング６４、６５を介して回転自在に嵌合されている。
また、第４のスクリュー４７の先端は、第２のスクリュ
ー３８と接触しないようになっており、末端は、ベアリ
ング６６を介して回転自在にケーシング２４に取り付け
られている支持部材６７に固着されている。また、第２
の回転シャフト４５の他端には、第２の回転伝達機構４
８が取り付けられており、この第２の回転伝達機構４８
に支持部材６３を介して第４のスクリュー４７が取り付
けられている。この第２の回転伝達機構４８は、電磁ク
ラッチで、電源のオン・オフによって断続できるように
なっており、第２の回転シャフト４５の回転力を支持部
材６７を介して第４のスクリュー４７に伝達するもので
ある。すなわち、この第２の回転伝達機構４８は、第４
のスクリュー４７を第２の回転シャフト４５の回転方向
と同一方向（第１のスクリュー３７の回転方向とは異な
る方向）に回転させるものである。

【０００９】したがって、第２の回転伝達機構４８が作
動すると第２の回転シャフト４５の回転が伝達され、支
持部材６７が回転し、この支持部材６７に固着された第
４のスクリュー４７が回転するようになっている。４９
はギヤで、ケーシング２４の外部に突出している支持部
材６７の一端に固定または接着されており、モータ４１
の作動時に第２の回転伝達機構４８が作動することによ
って、モータ４１の回転が軸４５、第２の回転伝達機構
４８を介して支持部材６７およびそれに固定または接着
したギヤ４９に伝達して回転する。このギヤ４９は、中
間歯車５０を介してギヤ４４に噛合されている。したが
って、ギヤ４４は、ギヤ４９と同一方向に回転すること
になる。すなわち、第１の回転伝達機構４３を作動させ
ると第３のスクリュー４２と第４のスクリュー４７は、
第１の回転シャフト３９の回転方向と同一方向（第２の
回転シャフト４５の回転方向とは反対方向）に回転し、
第２の回転伝達機構４７を作動させると第３のスクリュ
ー４２と第４のスクリュー４７は、第２の回転シャフト
４５の回転方向と同一方向（第１の回転シャフト３９の
回転方向とは反対方向）に回転することになる。現像時
には、第１の回転シャフト３９の回転方向は常に一定方
向（矢印Ａに示す方向）で、第２の回転シャフト４５の
回転方向は第１の回転シャフト３９の回転方向とは反対
方向（矢印Ｂに示す方向）に常に回転している。したが
って、第１の回転伝達機構４３と第２の回転伝達機構４
７とは同時に投入されることはない。

【００１０】このようにして、第１の回転伝達機構４３
が作動すること、第１の回転シャフト３９の回転が伝達
されて第３のスクリュー４２が回転し、第３のスクリュ
ー４２に固着されたギヤ４４が回転する。すると、ギヤ
４４の回転は、中間歯車５０を介してギヤ４９に伝達さ
れ、ギヤ４９の固着されている第４のスクリュー４７を
第３のスクリュー４２の回転方向と同一の方向に回転す
ることになる。また、第２の回転伝達機構４８が作動す
ること、第２の回転シャフト４５の回転が伝達されて第
４のスクリュー４７が回転し、第４のスクリュー４７に
固着されたギヤ４９が回転する。すると、ギヤ４９の回
転は、中間歯車５０を介してギヤ４４に伝達され、ギヤ
４４の固着されている第３のスクリュー４２を第４のス
クリュー４７の回転方向と同一の方向に回転することに
なる。このように第１の回転シャフト３９の回転と第２
の回転シャフト４５の回転が互いに反対方向の回転であ
ることからも分かるように、第１の回転伝達機構４３が
投入された場合の第３のスクリュー４２と第４のスクリ
ュー４７の回転方向と、第２の回転伝達機構４８が投入
された場合の第３のスクリュー４２と第４のスクリュー
４７の回転方向とが正反対なる。したがって、第１の回
転伝達機構４３と第２の回転伝達機構４８が同時に入る
ことはない。このため、第１の回転伝達機構４３と第２
の回転伝達機構４７とは同時に投入されることはない。

【００１１】仕切板３２には、トナー供給口３５及びト
ナー排出口３６が形成されている側と反対側の端部に２
つの収納室３３、３４を連通する第１の連通路５２が形
成されている。また、仕切板３２には、第１のスクリュ
ー３７と第３のスクリュー４２とが対向する先端部近傍
で、第２のスクリュー３８と第４のスクリュー４７とが
対向する先端部近傍に収納室３３と収納室３４とを連通
する第２の連通路５３が形成されている。

【００１２】また、現像装置８の側面には磁気センサ５
４が設けられており、現像剤３１の透磁率を検出するも
ので、検出された透磁率によって収納室３３内の現像剤
３１のトナー濃度を検出している。また、収納室３３、
３４に収納されるスクリュー３７、３８は互いに現像剤
の搬送方向が異なるように並列して設けられており、こ
れらスクリュー３７、３８の間には仕切板３２が設けら
れている。そして、現像剤３１は、スクリュー３７、３
８の幅方向にわたって循環し、キャリアとトナーを均一
に混合させている。５５はトナー検知センサで、トナー
カートリッジ２０から供給されるトナーの有無を検知す
るもので、トナーカートリッジ２０からトナーが供給さ
れなくなったとき、すなわち、トナーカートリッジ２０
にトナーが無くなったときに検知信号を送出するもので
ある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このような図４に示す
画像形成装置１においては、コロナ帯電器２２によって
感光ドラム５上に均一に帯電を行い、光学投影装置７に
よって画像データを感光ドラム５上に投影して潜像を形
成する。次いで現像装置８によって潜像を現像してトナ
ー像を形成する。一方、給紙部９に装填されたロール紙
としての転写材が感光ドラム５の回転速度に同期して感
光ドラム５へと搬送される。転写材は、転写コロナ放電
器１０によって感光ドラム５上のトナー像を転写材上に
転写され、分離コロナ放電器１１によって感光ドラム５
から分離されて搬送ベルト２５により定着装置４に搬送
されて永久画像として定着されて機外へ排出される。現
像後の感光ドラム５上に残留したトナーはクリーニング
装置１２によって感光ドラム５表面から除去され、次い
で感光ドラム５はイレーサランプ１３によって除電され
次の画像成形のために準備される。

【００１４】例えば、図６に示すように現像剤の高さを
第１のスクリュー３７、第２のスクリュー３８の上部に
かかる程度に充填させ、第１のスクリュー３７、第２の
スクリュー３８が現像装置８内の現像剤３１をスクリュ
ー３７、３８の幅方向に循環させながら攪拌させる。仕
切板３２の２つの収納室３３、３４を連通する第１の連
通路５２と第２の連通路５３とで現像剤３１は、収納室
３３、３４内を循環する。第１のスクリュー３７、第２
のスクリュー３８は、現像が行われるときに駆動する。
このように第２のスクリュー３８で攪拌・混合された現
像剤３１は、現像ローラ２６に吸着させて潜像形成され
た感光ドラム５の表面に接触してトナーを放出し感光ド
ラム５を現像させるため、キャリヤと混合されるトナー
は、画像形成に従って消費される。この駆動中、磁気セ
ンサ５４は、現像材中のトナー濃度を検知している。

【００１５】画像形成に従ってトナーが消費され現像剤
３１のトナー濃度を磁気センサ５４が検知し、所定値よ
りも現像材３１中のトナー濃度が低下した場合に検知信
号を出力して第１の回転伝達機構４３を作動し、第１の
回転シャフト３９の回転を第３のスクリュー４２に伝達
して第３のスクリュー４２を回転する。この第３のスク
リュー４２の回転によってトナーカートリッジ２０から
トナー供給口３５に供給されていたトナーを第３のスク
リュー４２の搬送作用によって第１のスクリュー３７の
先端部に搬送する。第１のスクリュー３７の先端部に搬
送されたトナーは、第１のスクリュー３７に引き取られ
第１のスクリュー３７の作用によって第１の連通路５２
に到達するまでの間にトナー濃度の低下した現像剤３１
と混合され、攪拌されながら第１の連通路５２に搬送さ
れていく。補給されたトナーと混合された現像剤３１
は、第１の連通路５２を通った後、第２のスクリュー３
８に引き取られ、第２のスクリュー３８の作用によって
第２の連通路５３に到達するまでの間、攪拌・混合を繰
り返し、第２の連通路５３に搬送されていく。第２の連
通路５３に搬送された現像剤３１は、第２の連通路５３
を通り第３のスクリュー４２によって搬送されてきたト
ナーと共に第１のスクリュー３７に引き取られ、さらに
第１のスクリュー３７で攪拌・混合、第２のスクリュー
３８で攪拌・混合という動作が繰り返される。そして、
第３のスクリュー４２の回転によるトナーの供給は、現
像剤３１が所定のトナー濃度になるまで行われる。した
がって、第３のスクリュー４２は、画像形成に従ってト
ナーが消費され、収納室３３内の現像材３１中のトナー
濃度が所定値よりも低下したことを磁気センサ５４が検
知したときに第１の回転伝達機構４３を作動して、回転
し、現像材中のトナー濃度が所定の濃度に達すると第１
の回転伝達機構４３を解除して停止する。

【００１６】ところで、現像剤３１に使用されるトナー
は、微細粉であるため第３のスクリュー４２が回転駆動
するごとに第３のスクリュー４２の両端部に設けられて
いるベアリング６２と第１の回転シャフト３９との隙間
に入り込み、この入り込んだトナーがベアリング６２と
第１の回転シャフト３９との間に付着し、第１の回転シ
ャフト３９が回転する際のベアリング６２の回転摩擦と
なり、第３のスクリュー４２の回転に伴う摩擦熱によっ
て現像装置８を長時間使用（使用頻度）することにより
一種の焼き付きが生じる。このため、現像材３１中のト
ナー濃度が所定値より大きく、トナーカートリッジ２０
からトナー供給口３５に供給されているトナーを補給す
る必要がなく、第３のスクリュー４２の回転を停止して
いる場合でも第１の回転シャフト３９の回転につられて
回転（連れ回り現象）してしまう。

【００１７】本発明の目的は、現像材中のトナー濃度が
所定値より大きく、トナーカートリッジからトナーを補
給する必要がなく第３のスクリューを停止している場合
に第１の回転シャフトが回転しても連れ回り現象を生じ
ることがないようにし、第１の回転シャフトを回転して
も連れ回り現象による第３のスクリューの回転を停止さ
せる停止機構の解除を小さな力で行うことができるよう
にしようというものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る現像装置は、トナーカートリッジから供給されるト
ナーとキャリヤの２成分現像剤を現像装置のケーシング
内に充填し、該ケーシングを、仕切板によって２つの収
納室に仕切り，一方の収納室にトナーとキャリヤとを混
合・攪拌しながら搬送させる第１のスクリューと、前記
第１のスクリューの軸線上に配設し該第１のスクリュー
の回転とは独立して回転しトナーカートリッジから供給
されるトナーを前記第１のスクリューの先端部にまで搬
送する第３のスクリューを収納し，他方の収納室に前記
第１のスクリューに連動して第１のスクリューの回転方
向とは反対方向に回転し第１のスクリューによって搬送
されてきた現像剤を攪拌しながら循環させる第２のスク
リューと、前記第２のスクリューの軸線上に配設し該第
２のスクリューの回転とは独立し前記第３のスクリュー
と連動して回転しケーシング内の現像剤を前記第２のス
クリューの先端部に搬送するか又は前記第２のスクリュ
ーによって該第２のスクリューの先端部に搬送されてき
た現像剤を排出口に向って搬送する第４のスクリューを
収納し，前記第１のスクリューの収納されている収納室
内の現像剤のトナー濃度が所定値より低くなったときに
前記第３のスクリューを駆動してトナーを第１のスクリ
ューの先端部に搬送させる現像装置において，上記第３
のスクリューがトナーの供給を停止したときに回転しな
いように該第３のスクリューを停止する停止機構を設
け，上記トナー供給を開始する時の前記停止機構の解除
を上記第３のスクリューに第１のスクリューの回転方向
とは反対方向の回転力を付加することにより行うように
したものである。

【００１９】請求項２に記載の発明に係る現像装置は、
第１のスクリューを、第１のスクリューの中心を貫通し
て挿着される第１の回転シャフトに固着し、モータによ
って第１の回転シャフトを回転駆動することにより回転
し、第２のスクリューを、第１の回転シャフトの回転の
伝達を受けて第１の回転シャフトの回転と反対方向に回
転する第２の回転シャフトに固着し、第２の回転シャフ
トの回転に同期して回転するようにしたものである。

【００２０】請求項３に記載の発明に係る現像装置は、
第３のスクリューを、筒状に形成し第１の回転シャフト
に回転自在に嵌合し、クラッチを用いて第１の回転シャ
フトの回転を伝達する第１の回転伝達機構によって回転
し，第４のスクリューを、筒状に形成し第２の回転シャ
フトに回転自在に嵌合すると共に、第３のスクリューに
連動して回転するようになし、第１の回転伝達機構によ
って第３のスクリューの回転方向と同一方向に回転する
か、又はクラッチを用いて第２の回転シャフトの回転を
伝達する第２の回転伝達機構によって第１のスクリュー
の回転方向と反対方向に回転させるようにしたものであ
る。

【００２１】請求項４に記載の発明に係る現像装置は、
停止機構を、第２の回転伝達機構に取り付けられたギヤ
にソレノイドの作用によって着脱するストッパで構成
し，トナー供給を開始する時の停止機構の解除は、クラ
ッチを投入し第２の回転伝達機構を作動し、第４のスク
リューに第２の回転シャフトの回転方向と同一方向に回
転力を与え、しかる後、ソレノイドを作用してギヤに噛
み込んでいるストッパを外すようにしたものである。

【００２２】

【作用】請求項１に記載の発明によると、仕切板によっ
て２つの収納室に仕切り、トナーとキャリヤの２成分現
像剤を現像装置のケーシング内に充填し、一方の収納室
に第１のスクリューと、第１のスクリューの回転とは独
立して回転しトナーを第１のスクリューに供給する第３
のスクリューを収納し、他方の収納室に第１のスクリュ
ーに連動し反対方向に回転する第２のスクリューと、第
２のスクリューの回転とは独立し第３のスクリューと連
動して回転し現像剤を搬送する第４のスクリューを収納
し、収納室内の現像剤のトナー濃度が所定値より低くな
ったときに第３のスクリューを駆動してトナーを補給す
る現像装置で、第３のスクリューがトナーの供給を停止
したときに回転しないように該第３のスクリューを停止
する停止機構を設け、この停止機構の解除をトナー供給
を開始する時の第３のスクリューに第１のスクリューの
回転方向とは反対方向の回転力を付加して行うようにし
てあるため、現像材中のトナー濃度が所定値より大き
く、トナーカートリッジからトナーを補給する必要がな
く第３のスクリューを停止している場合に第１の回転シ
ャフトが回転しても連れ回り現象を生じることがないよ
うにし、第１の回転シャフトを回転しても連れ回り現象
による第３のスクリューの回転を停止させる停止機構の
解除を小さな力で行うことができる。

【００２３】請求項２に記載の発明によると、第１のス
クリューを、第１のスクリューの中心を貫通して挿着さ
れる第１の回転シャフトに固着し、モータによって第１
の回転シャフトを回転駆動することにより回転し、第２
のスクリューを、第１の回転シャフトの回転の伝達を受
けて第１の回転シャフトの回転と反対方向に回転する第
２の回転シャフトに固着し、第２の回転シャフトの回転
に同期して回転するようにしてあるため、第３のスクリ
ューの回転を第４のスクリューを第２の回転シャフトの
回転を利用して第１の回転シャフトの回転と反対方向に
回転でき、小さな力で第３のスクリューの回転を停止さ
せている停止機構の解除を行うことができる。

【００２４】請求項３に記載の発明によると、第３のス
クリューを、クラッチを用いて第１の回転シャフトの回
転を伝達する第１の回転伝達機構によって回転し，第４
のスクリューを、第３のスクリューに連動して回転する
ようになし、第１の回転伝達機構によって第３のスクリ
ューの回転方向と同一方向に回転するか、又は第２の回
転伝達機構によって第１のスクリューの回転方向と反対
方向に回転させるようにしてあるため、第３のスクリュ
ーの回転を第４のスクリューを第２の回転シャフトの回
転を利用して第１の回転シャフトの回転と反対方向に回
転でき、小さな力で第３のスクリューの回転を停止させ
ている停止機構の解除を行うことができる。

【００２５】請求項４に記載の発明によると、停止機構
を、第２の回転伝達機構に取り付けられたギヤにソレノ
イドの作用によって着脱するストッパで構成し、トナー
供給を開始する時の停止機構の解除を、第２の回転伝達
機構を作動し、第４のスクリューに第２の回転シャフト
の回転方向と同一方向に回転力を与え、しかる後、ソレ
ノイドを作用してギヤに噛み込んでいるストッパを外す
ようにしてあるため、小さな力で第３のスクリューの回
転を停止させている停止機構の解除を行うことができ
る。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１〜図３には、本発明に係る現像装置の一実施例が示さ
れている。本発明に係る現像装置が好適に使用される画
像形成装置は、図１に示される画像形成装置と同一であ
る。図１には、本発明に係る現像装置８のケーシング２
４の内部の構成が示されている。図１において図６にお
いて付された符号と同一の符号の付された部品は、図６
の部品と同一のものを示している。

【００２７】本実施例が図６に図示の現像装置８と異な
る点は、ケーシング２４の外部に突出している第４のス
クリュー４７が固着されている支持部材６７に固着され
ているギヤ４９に噛合する停止機構７０を設けている点
である。他は図６に図示の現像装置８と同じ構成となっ
ている。

【００２８】停止機構７０は図２に示す如き構成を有し
ている。７１はストッパで、図３に示す如く、先端がギ
ヤ４９に着脱自在に噛合するようになっている。このス
トッパ７１は、アーム７２の一端に固着されており、こ
のアーム７２は、略中央でケーシング２４に固着されて
いる固定部材７３にピン７４によって回転自在に取り付
けられている。アーム７２の他端には、ソレノイド本体
７５の駆動によって図３に図示の矢印Ｄに示す如く移動
するソレノイド駆動杆７６に回動自在に取り付けられて
いる。

【００２９】次に、本実施例の動作について説明する。
現像装置８の収納室３３内の現像剤３１のトナー濃度が
所定値よりも大きい場合には、図２に示す如くストッパ
７１がギヤ４９に噛合し、ギヤ４９に固着されている支
持部材６７の回転を停止させ、この支持部材６７の回転
の停止によって支持部材６７に固着された第４のスクリ
ュー４７の回転が停止している。また、ストッパ７１に
よってギヤ４９の回転を停止すると、ギヤ４９に中間歯
車５０を介して噛合するギヤ４４の回転が停止される。
このギヤ４４の回転を停止することによってギヤ４４の
固着されている支持部材６３の回転が停止され、この支
持部材６３に固着されている第３のスクリュー４２の回
転が停止される。現像装置８が作動し現像を行う際に、
収納室３３内の現像剤３１のトナー濃度が所定値よりも
大きい場合には、トナーの補給を必要としないため、第
３のスクリュー４２を回転させることはない。ところ
が、第３のスクリュー４２の両端部に設けられているベ
アリング６２と第１の回転シャフト３９との隙間から微
細粉のトナーが入り込み、この入り込んだトナーがベア
リング６２と第１の回転シャフト３９との間に付着し、
第１の回転シャフト３９が回転する際のベアリング６２
の回転摩擦となり、第３のスクリュー４２は、図２に図
示の矢印Ｇに示す如く第１の回転シャフト３９と同様の
方向に回転しようとする力が働き、第３のスクリュー４
２を停止させなければ、第１の回転シャフト３９と一緒
に回転してしまう。

【００３０】そこで、図２に示す如くソレノイド本体を
作動し、ソレノイド駆動杆７６を突き出してアーム４２
を回転させてギヤ４９にストッパ７１を噛合し、第３の
スクリュー４２が回転しないようにしている。このよう
にギヤ４９にストッパ７１を噛合すると、第３のスクリ
ュー４２は回転を抑止され、第１の回転シャフト３９が
回転して、第１の回転シャフト３９の回転によって第１
のスクリュー３７が回転するが、第３のスクリュー４２
は第１の回転シャフト３９に対して空回りをすることに
なる。しかしながら、第１の回転シャフト３９の回転
は、微細粉であるトナーを第３のスクリュー４２の両端
部に設けられているベアリング６２と第１の回転シャフ
ト３９との隙間に噛み込む形となり、この噛み込んだト
ナーが第３のスクリュー４２が回転する際の回転負荷と
なって、本来、空回りする筈の第３のスクリュー４２が
第１の回転シャフト３９の回転によって、ギヤ４４に図
２に図示の矢印Ｇに示す如く、第１の回転シャフト３９
の回転と同一方向に回転しようとする力が働く。このギ
ヤ４４に加えられる図２に図示の矢印Ｇに示す如き第１
の回転シャフト３９の回転と同一方向に回転しようとす
る力は、中間歯車５０を介してギヤ４９に図２に図示の
矢印Ｈに示す如きギヤ４４の回転方向と同一方向に回転
しようとする力が働き、このギヤ４９に付加された回転
力がギヤ４９に噛み込んだストッパ７１に加わる。

【００３１】このようにストッパ７１にギヤ４９の強い
回転力が加わると、画像形成に従ってトナーが消費され
現像剤３１のトナー濃度が所定値よりも低くなったとき
に磁気センサ５４がトナー濃度の低下を検知して第１の
回転伝達機構４３を作動し、第１の回転シャフト３９の
回転を第３のスクリュー４２に伝達して回転させる際、
ストッパ７１がギヤ４９から外れず第３のスクリュー４
２を回転させることができないことがある。そこで、画
像形成に従ってトナーが消費され現像剤３１のトナー濃
度が所定値よりも低くなったと磁気センサ５４によって
検知すると、まず、第２の回転伝達機構４８を作動し、
ギヤ４９に第１の回転シャフト３９の回転方向（図２に
図示の矢印Ｇに示す方向）とは反対の回転方向（図５に
図示の矢印Ｂに示す方向）に回転しようとする回転力を
支持部材６７に付加し、第１の回転シャフト３９の回転
によって第３のスクリュー４２に加えられる図２に図示
の矢印Ｇに示す如き回転力を緩和し、ストッパ７１とギ
ヤ４９の係合を解除する。このようにストッパ７１をギ
ヤ４９との係合から解除すると、第２の回転伝達機構４
８をオフし、直ちに第１の回転伝達機構４３を作動し、
図２に図示の矢印Ｇに示す如き第１の回転シャフト３９
の回転力を支持部材６３に付加し、第３のスクリュー４
２を第１の回転シャフト３９と同一方向に回転し、この
第３のスクリュー４２の回転によってトナーカートリッ
ジ２０からトナー供給口３５に供給されていたトナーを
第３のスクリュー４２の搬送作用によって第１のスクリ
ュー３７の先端部に搬送する。

【００３２】このときの第４のスクリュー４７の回転方
向（図２に図示の矢印Ｈに示す方向）は、第３のスクリ
ュー４２の回転方向（図２に図示の矢印Ｇに示す方向）
と同じ方向、すなわち、第２のスクリュー３８の回転方
向（図５に図示の矢印Ｂに示す方向）とは反対の方向と
なる。したがって、第２のスクリュー３８による現像剤
３１の搬送方向とは異なる方向へ搬送力が働くことにな
る。これによって第３のスクリュー４２によってトナー
が補給されている間は、第４のスクリュー４７は、現像
剤３１を第２のスクリュー３８の先端部へ搬送する力が
働き、第３のスクリュー４２によって補給されるトナー
が、第４のスクリュー４７側に入り込むのを防止してい
る。第１のスクリュー３７の先端部に搬送されたトナー
は、第１のスクリュー３７に引き取られ第１のスクリュ
ー３７の作用によって第１の連通路５２に到達するまで
の間にトナー濃度の低下した現像剤３１と混合され、攪
拌されながら第１の連通路５２に搬送されていく。補給
されたトナーと混合された現像剤３１は、第１の連通路
５２を通った後、第２のスクリュー３８に引き取られ、
第２のスクリュー３８の作用によって第２の連通路５３
に到達するまでの間、攪拌・混合を繰り返し、第２の連
通路５３に搬送されていく。第２の連通路５３に搬送さ
れた現像剤３１は、第２の連通路５３を通り第３のスク
リュー４２によって搬送されてきたトナーと共に第１の
スクリュー３７に引き取られ、さらに第１のスクリュー
３７で攪拌・混合、第２のスクリュー３８で攪拌・混合
という動作が繰り返される。そして、第３のスクリュー
４２の回転によるトナーの供給は、現像剤３１が所定の
トナー濃度になるまで行われる。

【００３３】第３のスクリュー４２を回転させて収納室
３３内へトナーの補給が完了する（収納室３３内の現像
剤３１のトナー濃度が所定値を超える）と、第１の回転
伝達機構４３を解除し、第３のスクリュー４２への回転
力の付加を停止し、直ちにストッパ７１をギヤ４９に噛
み込ませ、ギヤ４９を係止させて第３のスクリュー４２
の回転を完全に停止する。

【００３４】ある程度の期間使用するとキャリヤが磨耗
し、交換を必要としてくる。このような時期に来たとき
には、第２の回転伝達機構４８を作動し、第２の回転シ
ャフト４５の回転を伝達して第４のスクリュー４７を回
転し、第２の回転シャフト４５の回転によって搬送され
てきた現像剤３１引取り、現像剤排出口３６から排出す
る。このときの現像剤３１の移動は、第１のスクリュー
３７→第２のスクリュー３８→第４のスクリュー４７と
いう流れになる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、現像材
中のトナー濃度が所定値より大きく、トナーカートリッ
ジからトナーを補給する必要がなく第３のスクリューを
停止している場合に第１の回転シャフトが回転しても連
れ回り現象を生じることがないようにし、第１の回転シ
ャフトを回転しても連れ回り現象による第３のスクリュ
ーの回転を停止させる停止機構の解除を小さな力で行う
ことができる。

【００３６】請求項２に記載の発明によれば、第３のス
クリューの回転を第４のスクリューを第２の回転シャフ
トの回転を利用して第１の回転シャフトの回転と反対方
向に回転でき、小さな力で第３のスクリューの回転を停
止させている停止機構の解除を行うことができる。

【００３７】請求項３に記載の発明によれば、第３のス
クリューの回転を第４のスクリューを第２の回転シャフ
トの回転を利用して第１の回転シャフトの回転と反対方
向に回転でき、小さな力で第３のスクリューの回転を停
止させている停止機構の解除を行うことができる。

【００３８】請求項４に記載の発明によれば、小さな力
で第３のスクリューの回転を停止させている停止機構の
解除を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置のスクリュー部の平面図
である。

【図２】図１に図示の現像装置の拡大断面図である。

【図３】図１に図示の現像装置のストッパとギヤの係合
状態を示す断面図である。

【図４】現像装置を用いる画像形成装置の全体構成図で
ある。

【図５】図４に図示の現像装置の拡大断面図である。

【図６】図４に図示の現像装置のスクリュー部の平面図
である。

【符号の説明】

１……………………………………………………画像形成
装置 ２０…………………………………………………トナーカ
ートリッジ ２４…………………………………………………ケーシン
グ ２６…………………………………………………現像ロー
ラ ３１…………………………………………………現像剤 ３２…………………………………………………仕切板 ３３，３４…………………………………………収納室 ３５…………………………………………………トナー供
給口 ３６…………………………………………………現像剤排
出口 ３７，３８，４２，４７…………………………スクリュ
ー ３９，４５…………………………………………回転シャ
フト ４１…………………………………………………モータ ４３，４８…………………………………………回転伝達
機構 ４０，４４，４６，４９…………………………ギヤ ５０…………………………………………………中間歯車 ６０，６１，６２，６４，６５，６６…………ベアリン
グ ６３，６７…………………………………………支持部材 ７０…………………………………………………停止機構 ７１…………………………………………………ストッパ ７２…………………………………………………アーム ７３…………………………………………………固定部材 ７４…………………………………………………ピン ７５…………………………………………………ソレノイ
ド本体 ７６…………………………………………………ソレノイ
ド駆動杆

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−226172（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−240872（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−72898（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−10551（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーカートリッジから供給されるトナ
   ーとキャリヤの２成分現像剤を現像装置のケーシング内
   に充填し、該ケーシングを、仕切板によって２つの収納
   室に仕切り，一方の収納室にトナーとキャリヤとを混合
   ・攪拌しながら搬送させる第１のスクリューと、前記第
   １のスクリューの軸線上に配設し該第１のスクリューの
   回転とは独立して回転しトナーカートリッジから供給さ
   れるトナーを前記第１のスクリューの先端部にまで搬送
   する第３のスクリューを収納し，他方の収納室に前記第
   １のスクリューに連動して第１のスクリューの回転方向
   とは反対方向に回転し第１のスクリューによって搬送さ
   れてきた現像剤を攪拌しながら循環させる第２のスクリ
   ューと、前記第２のスクリューの軸線上に配設し該第２
   のスクリューの回転とは独立し前記第３のスクリューと
   連動して回転しケーシング内の現像剤を前記第２のスク
   リューの先端部に搬送するか又は前記第２のスクリュー
   によって該第２のスクリューの先端部に搬送されてきた
   現像剤を排出口に向って搬送する第４のスクリューを収
   納し，前記第１のスクリューの収納されている収納室内
   の現像剤のトナー濃度が所定値より低くなったときに前
   記第３のスクリューを駆動してトナーを第１のスクリュ
   ーの先端部に搬送させる現像装置において，上記第３の
   スクリューがトナーの供給を停止したときに回転しない
   ように該第３のスクリューを停止する停止機構を設け，
   上記トナー供給を開始する時の前記停止機構の解除を上
   記第３のスクリューに第１のスクリューの回転方向とは
   反対方向の回転力を付加することにより行うようにした
   ことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 上記第１のスクリューは、該第１のスク
   リューの中心を貫通して挿着される第１の回転シャフト
   に固着し、モータによって該第１の回転シャフトを回転
   駆動することにより回転し、上記第２のスクリューは、
   前記第１の回転シャフトの回転の伝達を受けて前記第１
   の回転シャフトの回転と反対方向に回転する第２の回転
   シャフトに固着し、該第２の回転シャフトの回転に同期
   して回転するようにしたものである請求項１記載の現像
   装置。
3. 【請求項３】 上記第３のスクリューは、筒状に形成し
   上記第１の回転シャフトに回転自在に嵌合し、クラッチ
   を用いて上記第１の回転シャフトの回転を伝達する第１
   の回転伝達機構によって回転し，上記第４のスクリュー
   は、筒状に形成し上記第２の回転シャフトに回転自在に
   嵌合すると共に、上記第３のスクリューに連動して回転
   するようになし、上記第１の回転伝達機構によって上記
   第３のスクリューの回転方向と同一方向に回転するか、
   又はクラッチを用いて上記第２の回転シャフトの回転を
   伝達する第２の回転伝達機構によって上記第１のスクリ
   ューの回転方向と反対方向に回転させるようにしたもの
   である請求項１又は２記載の現像装置。
4. 【請求項４】 上記停止機構は、第２の回転伝達機構に
   取り付けられたギヤにソレノイドの作用によって着脱す
   るストッパで構成し，上記トナー供給を開始する時の前
   記停止機構の解除は、クラッチを投入し第２の回転伝達
   機構を作動し、第４のスクリューに第２の回転シャフト
   の回転方向と同一方向に回転力を与え、しかる後、ソレ
   ノイドを作用してギヤに噛み込んでいるストッパを外す
   ようにしたものである請求項１、２又は３記載の現像装
   置。