JPH01314269A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、感光体上に形成された静電潜像をトナー粒子
にて顕画化し用紙にトナーを転写させ熱あるいは圧力等
によって定着する電子写真装置に関するものである。

従来の技術 従来、電子写真装置は乾式トナーを使用する機器が主流
を占め、複写機、レーザプリンタ等として実用化されて
きた。この電子写真装置は電子写真プロセス技術を応用
した機器であり、電子写真プロセスの中で、感光体上に
形成された静電潜像をトナー粒子にて顕画化するのが現
像プロセスである。現像プロセスを構成する装置で、例
えばトナーとキャリアの混合物を現像剤として使用する
二成分現像法を採用した現像装置は一般に現像剤を充填
された現像バットと補充用トナーを蓄えているトナーホ
ッパーから成っている。上記トナーホッパー内のトナー
はトナー補給ロールの回転によって現像バット内へ落下
し、常に現像バット内のトナーとキャリアの混合比が一
定に保たれるように制御されている。トナーホッパー内
に充填されているトナーは使用するにつれて減っていき
、一部はトナーホッパーの内壁へ付着しトナーブロッキ
ング（固形化）を起こしたりあるいは、淀み部に堆積し
たりすることがあった。このトナーホッパー内にトナー
が残るとトナーホッパーの容量が実質的に小さくなるた
め、このトナーブロッキング、淀みに残るトナーを減ら
すよう、種々の試みがなされてきた。

以下、図面を参照して従来、採用されている電子写真装
置内の現像装置について説明する。

第６図は従来の現像装置の側断面図であり、第７図は従
来の現像装置のトナーホッパ一部の要部斜視図、第８図
は従来の現像装置の部分拡大断面図である。第６図、第
７図、第８図において１はアルミニウム等のドラムから
なり、その外周面にセレン（Ｓｅ）あるいは有機光導電
体（ＯＰＣ）等の感光層が薄膜状に塗布された感光体で
ある。

２は帯電器であり、タングステンワイヤー等から成る帯
電線３と金属板から成るシールド板４及びグリッド板５
によって構成されている。帯電線３へ高電圧を印加する
ことによって帯電線３がコロナ放電を起こしグリッド板
４を介して感光体ｌは一様に帯電される。６は光学ユニ
ット（図示せず）から発射される露光光線であり、複写
機であれば原稿光、レーザプリンタであれば画像データ
光である。レーザプリンタの場合この露光光線６はホス
トコンピュータ（図示せず）からの信号により制御され
、所望の画像が感光体ｌ上に静電潜像として形成される
。７は現像装置であり、トナー８を収納するトナーホッ
パー９と、トナー８と鉄粉等の磁性粒子であるキャリア
１０を収納し、混合撹拌の後現像スリーブ１１に搬送し
磁気ブラシを形成させる現像バット１２により成る。１
３はトナーホッパー蓋である。１４はトナーホッパー９
内で両端を回転自在に軸支され、トナーホッパー９内の
一定量のトナー８を現像バット１２内に供給するトナー
排出ローラであり、弾力性の高い合成樹脂の発泡体より
作られ、トナー排出口１５を塞いでいる。１５ａはトナ
ー排出口１５のエツジ部であり、トナー排出ローラ１４
に食い込んでいる。１６ａ、１６ｂはベルト、チェーン
あるいはローブ等のループ状の運動伝達部材である。運
動伝達部材１６ａ、１６ｂはトナー排出ローラ１４と平
行に両端を軸支された回転軸１７に固定されたスプロケ
ット１８ａ、１８ｂと、固定軸１９との間に掛けられて
いる。２０は回転軸１７にほぼ平行に配置され、両端を
運動伝達部材１６ａ、１６ｂに取り付けられたシャフト
状の撹拌部材である。スプロケット１８ａ、１８ｂとト
ナー排出ローラ１４は機体本体のシャーシ２１に配置さ
れたステッピングモータ等のモータ２２がらの動力を用
いてアイドラギア２３，２４．２５を介して、それぞれ
スプロケットギア２６とトナー排出ローラギア２７を駆
動することによって回転する。さらにトナー排出ローラ
１４はトナーホッパー内壁９ａと近接して配置されてい
る。運動伝達部材１６ａ、１６ｂ、回転軸１７、スプロ
ケット１８ａ、１８ｂ、回転軸１９は撹拌部材２０をト
ナーホッパー９の内壁に沿って移動させるように取り付
けられている。２８は現像剤ミキサーであり、現像バッ
ト１２内に配置されている。現像剤ミキサー２８はトナ
ーホッパー９よりトナー排出口１５を通して供給された
トナー８とキャリア１０とを撹拌混合し、荷電させ、現
像スリーブ１１に搬送する。搬送されたトナー８とキャ
リア１０は現像スリーブ１１内に固定されたマグネット
ローラ２９の磁力により磁気ブラシを形成させられ、ド
クターブレード３０によりその高さを制限される。現像
スリーブ１１の回転に伴い磁気ブラシは感光体１と接触
し、感光体１の静電潜像が形成された部分にトナー８を
付着させ粉体画像を形成する。３１はトナー８とキャリ
アｌＯの混合比を検出するためのトナー濃度センサーで
あり、ドクターブレード３０に取り付けられている。３
２は現像が行われる現像部である。

次に、上記構成の動作を説明する。まず、高圧電源に接
続された帯電器２内の帯電線３にてコロナ放電を行い感
光体１の表面を一様に一６００ｖ〜−７００ｖ程度に帯
電させる。次に感光体ｌを矢印Ａ方向に回転させ一様に
荷電された感光体１の表面上にレーザビーム等の露光光
線６を照射すると、感光体１上の照射された部分は電荷
が消え、静電的な潜像が形成される。一方、現像バット
１２内のキャリア１０とトナー８は現像剤ミキサー２８
によって充分に摩擦帯電されマグネットローラ２９に吸
引され、現像スリーブ１１の回転によって現像部３２へ
搬送される。この現像部３２にてキャリア１０とトナー
８は磁気ブラシを形成し、感光体１と接触する。この際
、現像スリーブ１１と感光体１間に電位差を与えると、
感光体ｌ上の静電潜像部にトナー８が付着し可視像を形
成し、現像が終了する。ここでキャリア１０とトナー８
との混合比は、トナー濃度センサー３１にて常に感知さ
れている。トナー８が現像部３２にて感光体１に付着し
消費されるとトナー濃度センサー３１が現像バット１２
内のキャリア１０とトナー８の混合比が予め設定した値
より低いと検出し、その検出信号がホストコンピュータ
（図示せず）に導かれ、第７図に示すように、モータ２
２を駆動し種々のギア２３，２４，２５．２６．２７を
介してトナー排出ローラ１４を回転させる。

するとトナー排出ローラ１４の表面に付着したトナーが
トナー排出口１５のエツジ部によって掻き落とされる。

よってトナー排出口１５を通してトナーホッパー９内の
トナー８を現像バット１２内の現像剤ミキサー２８上に
補給し、設定された混合比へ回復させ、一定の混合比を
維持することになる。

発明が解決しようとする課題 以上のように構成された従来の現像装置において、トナ
ーホッパー９内のトナー８は充填された当初は第６図の
線Ｂの状態にある。トナー排出ローラ１４の回転に伴い
トナーホッパー９内のトナー８が現像バットに落ち、次
第に減少する。トナー排出ローラ１４とトナーホッパー
内壁９ｂとの間に充填されているトナー８は運動伝達部
材１６ａ、１６ｂの矢印Ｃ方向への回動に伴い撹拌部材
２０によって撹拌されながらトナー排出ローラ１４側へ
トナー８を押しやられる。これによってトナー８が淀ん
で堆積しブロッキング化するのを防止している。しかし
ながら、トナー排出ローラ１４の表面に付着したトナー
の一部はトナー排出口１５のエツジ部１５ａで掻き落と
されない場合がある。するとトナー排出口１５のエツジ
部１５ａを通過したトナーはトナー排出ローラ１４の回
転にともなって四部９ｃ内に戻り、Ｅのごとくブロッキ
ングを起こし消費されずに残ってしまうという現象が現
れていた。

課題を解決するための手段 しかるに、本発明は上記欠点を一掃するものであり、ト
ナー排出ローラをトナー排出口の両側に形成した一対の
鋭利なエツジに食い込ませ、トナー排出ローラの回転方
向を変化させる制御手段を設けたことにある。

作　　用 上記手段によってトナー排出ローラの回転に伴ってトナ
ーがトナー排出口より落ち、一部のトナーはトナー排出
ローラの表面に付着してトナーホッパー内に戻りトナー
ホッパ内でブロッキングを起こすが、トナー排出ローラ
の移動方向が変わると、ブロッキングしたトナーは再び
トナー排出ローラによってトナー排出口より外へ排出さ
れる。これによってトナーホッパー内壁等に生じていた
トナーブロッキングを防止することができる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の電子写真装置の一実施例を示す側断面
図であり、第２図は本発明の電子写真装置のトナーホッ
パ一部の分解斜視図である。

第１図、第２図において１は感光体、２は帯電器で帯電
線３とシールド板４及びグリッド板５によって構成され
ている。６は光学ユニット（図示せず）から発射される
露光光線である。７は現像装置であり、トナー８を収納
するトナーホッパー９と現像バット１２を有している。

１０はキャリアでありトナー８と混合撹拌される。そし
てトナー８とキャリア１０は現像スリーブ１１に搬送さ
れ、磁気ブラシを形成される。１３はトナーホッパー蓋
である。１４はトナーホッパー９内で両端を回転自在に
軸支され、トナーホッパー９内のトナー８を現像バット
１２内に供給するトナー排出ローラであり、トナー排出
口１５を塞いでいる。

９ｃはトナーホッパー９の底面に形成された凹部で底面
を２分割している。またトナー排出ローラ１４は凹部９
ｃに収納されている。１５ａ、１５ｂはそれぞれトナー
排出口１５の２つの縁に形成され互いに平行な鋭利なエ
ツジであり、それぞれ第３図に示すようにトナー排出ロ
ーラ１４に食い込んでいる。さらにトナー排出ローラ１
４の軸はエツジ１５ａ、１５ｂと平行である。１６ａ、
１６ｂはベルトやチェーンあるいはローブ等のループ状
の運動伝達部材である。回転軸１９はトナー排出ローラ
１４と平行になるように両端を軸支されている。この回
転軸１９の両端付近にスプロケット１８ａ、１８ｂが固
定されている。そして運動伝達部材１６ａ、１６ｂはス
プロケット１８ａ、１８ｂと固定軸１９との間に掛けら
れ、トナー排出ローラ１４の上部を横切ってトナー排出
ローラ１４の軸と直角方向に走行する。ここで固定軸１
９の代わりに回転軸を用いたりあるいはスプロケットを
用いてもかまわない。２０は回転軸１９にほぼ平行に配
置され、両端を運動伝達部材１６ａ、１６ｂに取り付け
られた撹拌部材で丸棒状である。スプロケット１８ａ、
１８ｂとトナー排出ローラ１４は機体本体のシャーシ２
１に配置されたステッピングモータ等のモータ２２にア
イドラギア２３，２４．２５を介して連結され２ている
。そしてモータ２２によってスプロケットギア２６とト
ナー排出ローラギア２７を駆動することによってスプロ
ケット１８ａ、１８ｂとトナー排出ローラ１４を回転駆
動する。２８は現像バット１２内に配置され、トナーホ
ッパー９よりトナー排出口１５を通して供給されたトナ
ー８を撹拌混合し現像スリーブ２９に搬送する現像剤ミ
キサーである。搬送されたトナー８とキャリア１ｏは現
像スリーブｌｌ内に固定配置されたマグネットローラ２
９の磁力により磁気ブラシを形成させられ、ドクターブ
レード３０によりその高さを制限され、現像スリーブ１
１の回転に伴い磁気ブラシは感光体１と接触し、感光体
１の静電潜像部にトナー８を付着させ粉体画像を形成す
る。３１はトナー８とキャリア１０の混合比を検出する
ためのトナー濃度センサーであり、ドクターブレード３
０に取り付けられている。３２は現像が行われる現像部
である。

第３図は本発明の電子写真装置の回路の主要部のブロッ
ク図である。第３図において３３はマイクロコンピュー
タ等よりなる制御装置であり、入力端子にトナー濃度セ
ンサ３１が接続されている。３４はモータ２２のドライ
バであり、制御袋＠３３の出力端子に接続されている。

３５は電源であり、制御装置３３およびドライバ３４に
電力を供給している。

次に、上記構成の動作を説明する。まず高圧電源に接続
された帯電器２内の帯電線３にてコロナ放電を行い感光
体１の表面を一様に一６００Ｖ〜−７００Ｖ程度に帯電
させる。次に感光体１を矢印Ｅ方向に回転させ一様に荷
電された感光体１の表面上に露光光線６を照射すると、
照射部は電荷が消え静電的な潜像が形成される。一方、
現像バット１２内のキャリア１０とトナー８は現像剤ミ
キサー２８によって充分に摩擦帯電されマグネットロー
ラ２９に吸引され、現像スリーブ１１の回転によって現
像部３２に搬送される。この現像部３２でキャリア１０
とトナー８は磁気ブラシを形成し感光体１と接触する。

この際現像スリーブ１１と感光体１との間に電位差を与
えると、感光体１上の静電潜像部にトナー８を付着し可
視像を形成し現像が終了する。

以下本発明の電子写真装置の動作を第５図のフローチャ
ートに沿って説明する。ステップａでキャリア１０とト
ナー８との混合比はトナー濃度センサー３１にて常に感
知されている。トナー８が現像部３２にて感光体１に付
着し消費されると、トナー濃度センサー３１が現像バッ
ト１２内のキャリア１０とトナー８の混合比がある値よ
り低いと検出されると、ステップｂへ進みモータ２２を
所定の回転数正回転させる。これによってモータ２２の
駆動力は種々のギア２３．２４．２５．２６．２７を介
してトナー排出ローラ１４を回転させトナー排出口１５
を通してトナーホッパー９内のトナー８を現像バット１
２内の現像剤ミキサー２８上に補給する。

モータ２２が所定の回転数正回転すると、ステップＣへ
進み、モータ２２を所定の回転数逆回転させる。モータ
２２を所定の回転数逆回転させた後、ステップｄへ進み
、トナーホッパ９内のトナーが切れていないか否かチエ
ツクし、トナーが切れた場合は動作を終了する。トナー
が切れていない場合はステップｅへ進み、現像バット１
２内のトナー濃度が設定された値まで回復したか否かチ
エツクする。トナー濃度が設定された値まで回復してい
ない場合はステップｂに戻り、トナー濃度が設定された
値まで回復した場合はステップａへ戻る。このようにし
て、現像バット１２内のトナー濃度を設定された混合比
へ回復させ、一定の混合比を維持することになる。

以上のように構成された本発明の現像装置においてトナ
ーホッパー９内のトナー８は初期にＦの状態にありトナ
ー排出ローラ１４の回転と同時にモータ５４の動力によ
って回転軸１７．スプロケット１８ａ、１８ｂを介して
、運動伝達部材１６ａ、１６ｂが回転軸１７と固定軸１
９の間をループ状に回転する。それに伴い撹拌部材２０
がトナーホッパー９内の底面全域に沿ってトナー排出ロ
ーラ１４の軸方向と直角方向Ｇヘトナー排出ローラ１４
の垂直上部を横切りながら、トナー８を撹拌するととも
に、トナー排出ローラ１４の方（Ｈ方向）へトナー８を
押し流す。これによってトナー排出ローラ１４上部のト
ナーは次第に減少する。そしてモータ２２は所定の回転
数回転した後、回転方向が逆転するため、トナーホッパ
内の特定の場所にトナーがブロッキングすることがない
。

以上の実施例ではモータ２２が所定の回転数回転した後
にモータ２２の回転方向を逆転させるようにしたが、撹
拌部材２０が一回転する毎にモータ２２の回転方向を反
転させるようにしても良いし、またモータ２２を所定の
時間回転させた後、モータ２２の回転方向を逆転させる
ようにしても良い。

発明の効果 以上のように本発明はトナー排出ローラをトナー排出口
の両側に形成した一対のエツジに食い込ませ、トナー排
出ローラの回転方向を変化させる制御手段を設けたため
、トナー排出ローラの表面に付着してトナー排出口より
落ちなかったトナーがトナーホッパーに戻ってもトナー
排出ローラが逆転した時にトナー排出ローラより排出さ
れ、トナーがトナーホッパー内に溜まることがなくなる
。よってトナーホッパー内に蓄えたトナーをほとんどす
べて使用することができ、トナーホッパー内のトナーが
無駄になることはない。またトナーホッパーの容積が一
杯に使用されるため、トナーの補給の間隔を長（するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真装置の一実施例を示す側断面
図、第２図は同トナーホッパ一部分の斜視図、第３図は
同要部拡大断面図、第４図は同要部回路ブロック図、第
５図は同動作を示すフローチャート、第６図は従来の電
子写真装置の側面図、第７図は同トナーホッパ一部分の
斜視図、第８図は同要部拡大断面図である。 １・・・感光体　　　　２・・・帯電器　　　３・・・
帯電線４・・・シールド板　５・・・グリッド板　６・
・・露光光線７・・・現像装置　８・・・トナー　９・
・・トナーホッパー１０・・・キャリア　　　　　　１
１・・・現像スリーブ１２・・・現像バット　　　１３
・・・トナーホッパー蓋１４・・・トナー排出ローラ　
　１５・・・トナー排出口９ｂ・・・凹部　　　１６ａ
、１６ｂ・・・運動伝達部材１７・・・回転軸　　１８
ａ、１８ｂ・・・スプロケット１９・・・固定軸　２０
・・・撹拌部材　２１・・・シャーシ２２・・・モータ
　２３．２４．２５・・・アイドラギア２６・・・スプ
ロケットギア ２７・・・トナー排出ローラギア ２８・・・現像剤ミキサー　２９・・・マグネットロー
ラ３０・・・ドクターブレード ３１・・・トナー濃度センサー　　　　３２・・・現像
部代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名１４−−
一卜たぞｐ工０−ラ ｔＥ−Ｌｆ−戸Ｔ出口 １０００％−ｂナー摺部ノ繁淑 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー蓄えるホッパーの底面を分割するように前記底面
   に凹部を形成し、前記凹部の底面に互いに平行な２つの
   縁を有するトナー排出口を形成し、前記トナー排出口を
   塞ぐとともに回転することによって表面に付着したトナ
   ーを前記排出口より排出するトナー排出ローラを前記ト
   ナー排出口の２つの縁に平行になるように前記凹部に収
   納し、前記排出ローラを正逆双方向に駆動制御する制御
   手段を設け、前記トナー排出口の２つの縁に鋭利なエッ
   ジ部を形成し、前記両エッジ部を前記トナー排出ローラ
   に食い込ませたことを特徴とする電子写真装置。