JP3320544B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリン
タ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に係わ
り、特に画像形成装置における現像装置の構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体ユニットの表面の現像領域
に現像剤を供給して現像する乾式現像方式の装置として
は、特公平４−４８２３２号公報等に開示されているよ
うな現像装置がある。この現像装置は、感光体ユニット
（感光体ドラム）に隣接する現像室内には、予め、初期
現像剤（イニシャルトナーであって、磁性キャリアとト
ナーとの混合物）を収納する空室と、内径部に磁気ロー
ラが備えられて外周面にトナーと磁性キャリアとの混合
物を担持させる現像スリーブとを備えている。また、こ
の現像室と、トナー攪拌部材を備えたトナー供給室とを
仕切る仕切り壁には、現像スリーブの軸方向に延在し、
且つ前記空室に導通するトナー供給用スリットを開口
し、トナー供給室内には、前記スリット及び空室方向へ
トナーを供給するトナー供給羽根を設けるように構成さ
れている。これにより、前記現像スリーブの外周面に対
して予め前記初期現像剤を付着させて、現像スリーブの
周面に所定高さの磁気ブラシを形成しておき、画像形成
動作時には、前記トナー供給室側からトナーを補給する
ように構成することが知られている（前記公報、第５欄
の第６行〜第３９行を参照）。

【０００３】そして、前記従来技術では、予め初期現像
剤を収納した空室は前記現像スリーブの外周面に向かっ
てのみ開口するように現像室の上側に形成され、空室内
に位置するように配置した多数枚のフインは前記仕切り
壁に各々の基部が取り付けられて、現像スリーブの軸と
垂直に、且つその軸方向に傾斜させて配設されており、
現像スリーブが回転することにより、磁性現像剤を空室
内で現像スリーブの軸方向に攪拌する機能を有する構成
であるとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術では、前記空室及びフインが前記トナー供給用ス
リットの上方に位置し、且つ当該スリットと連通してい
るものであるから、トナー供給用スリットにトナーが存
在しない状態では、前記上方の空室から磁性キャリアが
トナー供給用スリットを介してトナー供給室内に散逸す
るという問題は解決することができない。

【０００５】また、トナー供給羽根により前記スリット
から現像室内に押しこまれるトナーは、空室より下方に
て磁性キャリアと混合する前に現像スリーブの周面に直
接付着しやすいので、このキャリアとトナーとの混合比
率にばらつきが生じやすく、トナー濃度（キャリア濃
度）が安定するように制御することが困難となるという
問題があった。

【０００６】さらに、トナーが現像室内に多く供給され
ることが起因して、現像スリーブの外周面のトナー層の
厚さを制御するトリマーブレードにトナーが凝固してし
まうと、現像スリーブの回転トルクが増大するという問
題やその凝固したトナーの除去が困難となるという問題
があった。本発明は、これらの問題を解決するためにな
されたものであり、現像室へのトナーの供給量を安定さ
せ、ひいては現像室内のトナー濃度を安定して制御で
き、現像ローラの回転トルクに過負荷の生じない画像形
成装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明の画像形成装置は、感光体ユ
ニットと、これに隣接する現像装置とを備えてなる画像
形成装置であって、現像装置に、現像剤を担持する現像
ローラと前記現像剤を攪拌する第１攪拌部材とを有する
現像室と、トナーを攪拌する第２攪拌部材を有する攪拌
室と、前記現像室と攪拌室とを仕切り、且つ前記現像室
と対向する開口部を有する仕切り部材と、基端が仕切り
部材の開口部近傍に取り付けられ、中途部が現像室内に
て現像ローラと対向し、且つ自由端側が前記第１攪拌部
材に向かうように形成された弾性体の規制部材とを備
え、前記第１攪拌部材の回転方向は、前記規制部材の自
由端のうち現像ローラの周面と対峙している側に接近す
るように構成されているものである。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の画像形成装置であって、前記攪拌室内では、前
記第２攪拌部材にてトナーを攪拌し、前記現像室内で
は、キャリアと、攪拌室から前記開口部を介して供給さ
れたトナーとからなる現像剤を前記第１攪拌部材により
前記現像ローラに担持させている。

【０００９】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例について説
明する。図１は画像形成装置としてのプリンタ１の概略
側断面図、図２は現像装置の要部側断面図である。本実
施例のプリンタ１は、本体ケース２の一側上側に給紙カ
セット３を着脱自在に装着し、給紙ローラ４と分離パッ
ド５とにより、給紙カセット３内に積層された被記録媒
体としての用紙が一枚づつに分離されて搬送ローラ対６
を介して感光体ドラム７と転写ローラ８等とからなる感
光体ユニット９に搬送される。感光体ユニット９に隣接
して前記給紙カセット３に近い側に後述する現像装置１
０が配置され、反対側には、加熱ローラ１１と押圧ロー
ラ１２とからなる定着ユニット１３が配置されている。

【００１０】感光体ユニット９の下方には、レーザ発光
部１４、レンズ１５、反射鏡１６等からなるスキャナユ
ニット１７、制御基板１８，１９及び電源ユニット２０
等が配置されており、カバー体２１には複数の操作ボタ
ン２２が設けられている。帯電器２３にて予め帯電させ
た感光体ドラム７の表面に、図示しないコンピュータ等
の外部機器から伝送された画像データに応じて、スキャ
ナユニット１７から発射された光を照射して、感光体ド
ラム７の表面に静電潜像を形成し、次いで、現像装置１
０にて供給し磁化させた粉体状のトナーにより前記潜像
を可視像化するという現像を実行した後、この感光体ド
ラム７と転写ローラ８との間に供給された用紙に前記ト
ナー像を転写し、次に、定着ユニット１３にて前記転写
された像に熱及び圧力を付加して用紙にトナー像を定着
させ、排紙ローラ対２４からプリンタ１の排紙トレイ２
５に排出される。

【００１１】次に、前記現像装置１０の構成を図１及び
図２に基づいて説明すると、現像装置１０における攪拌
室３０に非磁性トナーまたは磁性トナーを補給するため
のトナーカートリッジ２６が着脱自在に装着されてお
り、供給されたトナーは、攪拌室３０内の回転羽根から
なる第２攪拌部材３１にて攪拌される。前記感光体ドラ
ム７の表面に近接して配置される現像ローラ３２及びそ
の下方の４枚の回転羽根からなる第１攪拌部材３３を有
する現像室３４と前記攪拌室３０とは仕切り部材として
の仕切壁３５を介して隔てられ、該仕切壁３５には現像
ローラ３２の周面一側と対向するように開口部３６が開
口されている。

【００１２】そして、図２に示すように、前記開口部３
６の近傍には、磁気透過性のＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）フィルム等の弾力性を有するフィルムから
なる規制部材３７の基端が取付けられ、該規制部材３７
の中途部が現像室３４内にてその下方向に延びて現像ロ
ーラ３２の外周面と対向し、且つ規制部材３７はその自
由端が第１攪拌部材３３の回転軌跡の外側に近接するよ
うに配置されている。

【００１３】図２に示すように、第２攪拌部材３１は矢
印Ａ方向に回転する。換言すると、攪拌室３０内のトナ
ーを底から開口部３６に向かって掻上げるように回転す
る。また、第１攪拌部材３３は矢印Ｂ方向に回転する。
換言すると、開口部３６から供給されたトナーと、予め
現像室３４内に収納されていた磁性キャリアとを攪拌し
ながら一旦現像室３４の底を介して現像ローラ３２の下
面に向かって撥ね上げるように回転する。現像ローラ３
２は矢印Ｃ方向に回転する一方、その内径部の磁石ロー
ラ３８（放射状にＮ極とＳ極とが交互に配列されてい
る）が矢印Ｄ方向に回転する。

【００１４】なお、現像室３４のうち、感光体ドラム７
の周面一側に近接する箇所には、現像ローラ３２の周面
に磁性キャリアに担持されたトナーの層厚さ（現像剤層
厚さ）を調整するためのトリマーブレード３９が備えら
れている。なお、本実施例に使用される現像方式は、磁
性キャリアが９５〜９８％（重量比率）、非磁性トナー
が２〜５％（重量比率）からなるいわゆる２成分現像方
式及び磁性キャリアが３０〜８０％（重量比率）、磁性
トナーが２０〜７０％（重量比率）からなるいわゆる
１．５成分現像方式のいずれであっても良い。

【００１５】次に、このように構成されたプリンタ１に
おける現像動作について説明する。まず最初に、現像室
３４内にイニシャルトナー（磁性キャリアとトナーとの
混合物）を装填し、第１攪拌部材３３を回転作動させる
ことにより、イニシャルトナーを混合攪拌すると、磁性
キャリアとトナーの相互の摩擦帯電により、磁性キャリ
アの周囲にトナーが担持され、この状態のものが回転す
る現像ローラ３２の周面に所定高さ（層厚さ）の現像剤
からなる磁気ブラシとして担持され、感光体ドラム７周
面への静電潜像の現像が可能になる。なお、現像室３４
内に磁性キャリアのみを予め装填してある場合には、ト
ナーカートリッジ２６からトナーを補給し、攪拌室３０
内の第２攪拌部材３１にてブロック（塊）が生じないよ
うに攪拌しながら、開口部３６を介して現像室３４内に
補給して前記の予備作動を実行すれば良い。

【００１６】これらの予備作動の後、現像動作の実行に
より現像室３４内のトナー量が減少すれば、現像室３４
内へのトナーの補給をすべく、上述のように攪拌室３０
内の第２攪拌部材３１の矢印Ａ方向の回転にてトナーは
開口部３６に向かって撥ね上げられる。この場合、開口
部３６の近傍には、仕切壁３５に基端が取付けられた規
制部材３７の中途部が現像ローラ３２の下側周面と対峙
するように配置され、且つ自由端側が第１攪拌部材３３
の回転軌跡の外周に近づくように延びているので、開口
部３６から現像室３４内に入るトナーは、直接現像ロー
ラ３２の周面に付着することがなく、規制部材３７の表
面に沿って第１攪拌部材３３方向に導かれる。

【００１７】従って、開口部３６より下側の仕切壁３５
から現像室３４の底板部分にかけて規制部材３７との間
にトナーが充填された状態では、それ以上の量のトナー
が開口部３６から現像室３４内に補給され得ないから、
換言すると、現像により消費され、規制部材３７の下方
側からトナーが第１攪拌部材３３にて現像室３４内に取
り込まれることにより、開口部３６と規制部材３７の基
端側との間に隙間空間ができた分だけ攪拌室３０内から
トナーが補充されることになるから、当該現像室３４内
での磁性キャリアとトナーとの混合比率（トナー濃度）
が極端に増大したり減少したりするという変動が生じに
くなり、トナー濃度のコントロール（制御）が容易にで
きる。

【００１８】そして、規制部材３７が合成樹脂製のフィ
ルム等のように、弾性体にて形成されている場合には、
現像室３４内で第１攪拌部材３３が図２の矢印Ｂ方向に
回転していることと相まって、攪拌され、現像ローラ３
２の周面に担持されなかった現像剤は規制部材３７の背
面側（現像ローラ３２の周面と対峙している側）を押圧
するように落下するので、規制部材３７の自由端側と現
像室３４側の仕切壁３５表面との隙間広さが狭まり勝手
となり、これに起因しても、開口部３６側から必要以上
に余分のトナーが現像室３４に入ることがない。

【００１９】そして、現像ローラ３２の周面に担持され
た現像剤層を一定に制御すべく、トリマーブレード３９
により掻き落とされ、現像室３４内側に凝固し、溜まっ
たトナーは、現像室３４内にて回転する第１攪拌部材３
３により、再度攪拌細分されるから、トリマーブレード
３９の自由端部と現像ローラ３２周面との間にトナーが
詰まることにより、当該現像ローラ３２の回転負荷が不
必要に増大するという事態も回避することができるので
ある。

【００２０】

【発明の作用・効果】以上に説明したように、請求項１
の発明の画像形成装置は、感光体ユニットと、これに隣
接する現像装置とを備え、その現像装置に、現像剤を担
持する現像ローラと現像剤を攪拌する第１攪拌部材とを
有する現像室と、トナーを攪拌する第２攪拌部材を有す
る攪拌室と、現像室と攪拌室とを仕切り、且つ現像室と
対向する開口部を有する仕切り部材と、基端が仕切り部
材の開口部近傍に取り付けられ、中途部が現像室内にて
現像ローラと対向し、且つ自由端側が第１攪拌部材に向
かうように形成された弾性体の規制部材とを備えたもの
であるから、現像動作の実行により現像室内のトナー量
が減少すれば、それへのトナーの補給をすべく、攪拌室
内の第２攪拌部材の回転等の作動にてトナーは開口部に
向かって送られる。この場合、開口部の近傍には、仕切
り部材に基端が取付けられた規制部材の中途部が現像ロ
ーラの周面（表面）と対峙するように配置され、且つ自
由端側が第１攪拌部材に近づくように延びているので、
開口部から現像室内に入るトナーは、直接現像ローラの
周面（表面）に付着することがなく、規制部材の表面に
沿って第１攪拌部材方向に導かれる。

【００２１】従って、現像により消費され、規制部材の
下方側からトナーが第１攪拌部材にて現像室内に取り込
まれることにより、開口部と規制部材基端側との間に隙
間空間ができた分だけ攪拌室内からトナーが補充され、
余分にトナーが現像室に補給されると言う事態を回避す
ることができる。そして、規制部材は弾性体にて形成さ
れており、さらに、前記第１攪拌部材の回転方向は、前
記規制部材の自由端のうち現像ローラの周面と対峙して
いる側に接近するように構成されているものであるか
ら、現像室内で第１攪拌部材の回転方向が規制部材の自
由端側のうち背面側に接近するように回転していると、
現像室内で第１攪拌部材の回転にて攪拌され、現像ロー
ラの周面に担持されなかった現像剤は規制部材の背面側
（現像ローラの周面と対峙している側）を押圧するよう
に落下するので、規制部材の自由端側と現像室側の仕切
壁表面との隙間広さが狭まるように弾性変形し、これに
起因しても、開口部側から必要以上に余分のトナーが現
像室に入ることがないという作用・効果を奏する。ま
た、現像動作につれて、現像室内側に凝固し、溜まった
トナーは、現像室内にて回転等の作動する第１攪拌部材
により、再度攪拌細分されるから、トリマーブレードの
自由端部と現像ローラ周面との間にトナーが詰まること
により、当該現像ローラの回転負荷が不必要に増大する
という事態も回避することができるという効果を奏す
る。

【００２２】そして、請求項２の発明は、請求項１に記
載の画像形成装置において、前記攪拌室内では、前記第
２攪拌部材にてトナーを攪拌し、前記現像室内では、キ
ャリアと攪拌室から前記開口部を介して供給されたトナ
ーとからなる現像剤を前記第１攪拌部材により前記現像
ローラに担持させるものである。従って、現像により消
費された量だけ、規制部材の下方側からトナーが第１攪
拌部材にて現像室内に取り込まれることにより、現像室
内での現像剤としての磁性キャリアとトナーとの混合比
率（トナー濃度）が極端に増大したり減少したりすると
いう変動が生じにくなり、トナー濃度の制御が容易にで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザプリンタの概略側断面図である。

【図２】現像装置の要部断面図である。

【符号の説明】

１ プリンタ ７ 感光体ドラム ９ 感光体ユニット １０ 現像装置 ２６ トナーカートリッジ ３０ 攪拌室 ３１ 第２攪拌部材 ３２ 現像ローラ ３３ 第１攪拌部材 ３４ 現像室 ３５ 仕切壁 ３６ 開口部 ３７ 規制部材 ３９ トリマーブレード

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ユニットと、これに隣接する現像
   装置とを備えてなる画像形成装置において、前記現像装
   置に、現像剤を担持する現像ローラと前記現像剤を攪拌
   する第１攪拌部材とを有する現像室と、トナーを攪拌す
   る第２攪拌部材を有する攪拌室と、前記現像室と攪拌室
   とを仕切り、且つ前記現像室と対向する開口部を有する
   仕切り部材と、基端が前記仕切り部材の開口部近傍に取
   り付けられ、中途部が現像室内にて現像ローラと対向
   し、且つ自由端側が前記第１攪拌部材に向かうように形
   成された弾性体の規制部材とを備え、前記第１攪拌部材
   の回転方向は、前記規制部材の自由端のうち現像ローラ
   の周面と対峙している側に接近するように構成されてい
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記攪拌室内では、前記第２攪拌部材に
   てトナーを攪拌し、前記現像室内では、キャリアと、前
   記攪拌室から前記開口部を介して供給されたトナーとか
   らなる現像剤を前記第１攪拌部材により前記現像ローラ
   に担持させることを特徴とする請求項１に記載の画像形
   成装置。