JPH02272473A - 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。そしてトナーとキ
ャリアは十分に撹拌されなければならず、このため現像
バット内のなるべく広い範囲にわたってトナーを落下さ
せるようにしていた。

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便所面図であり、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１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１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を現像バラ）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、１５
ｂ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、１
８ｂ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からの
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ＩＯ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３０
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。

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１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１５ａ、１５ｂ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。

特にトナー排出ローラ１４の表面に付着したトナーは２
つのエツジ部１５ａ、１５ｂによって掻き落とされるた
め、幅の広い落下流となって現像バット１２内に落ちる
。よって現像バット１２内に落ちたトナーは現像剤ミキ
サー２８によって十分に撹拌される。

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るが、トナー排出ローラ１４
に対してトナー排出口１５の２つのエツジ１５ａ、１５
ｂが食い込んでいるため、この２つのエツジ１５ａ、１
５ｂによってトナー排出ローラ１４の回転に強い制動が
加えられる。このため、トナー排出ローラ１４を回転駆
動するために強力なモータを必要とし、モータが大型化
し、また消費電力も大きくなる。このため機器が大型化
するという問題点があった。

またトナー排出ローラ１４の寿命も短いものであった。

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
ナー排出口の一対の工・ンジの間にトナー掻き落とし板
を配置し、その上端をトナー排出ローラに食い込ませ、
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
ーがトナー掻き落とし板の両側より落ち、現像バット内
の広い範囲に亙ってトナーを落下させることができる。

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・ソド板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．！：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］２内に供給するトナー排出ローラであり、トナ
ー排出口１５を寒いでいる。

１５ｃはトナー排出口１５の一対のエツジの間にトナー
排出口１５の長手方向に沿って設けられたトナー掻き落
とし板であり、トナー掻き落とし板］、　５　ｃの上端
はトナー排出ローラに食い込んでいる。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１
９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１９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２１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を介して連結されている。モしてモータ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ＩＯは現像スリーブ１１内に固定
配置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、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３０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４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、制御装置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１
０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
可視イ象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２゜２
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１
５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。モしてモータ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口の一対のエツジの間
にトナー掻き落とし板を設け、そのトナー掻き落とし板
の上端をトナー排出ローラに食い込ませ、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
ナー排出ローラの回転に伴ってトナーがトナー掻き落と
し板の両側より落ち、現像バット内の広い範囲にわたっ
てトナーを落下させることができ、またトナー排出ロー
ラとトナー掻き落とし板とは接触部分が−か所しかない
ため、トナー排出ローラの回転摩擦は小さい。よってト
ナー排出ローラの駆動モータは小さくて済み、トナー排
出ローラの駆動モータが小さいため、電源も小さくて良
い。さらにトナー排出ローラの摺動部分は−か所しかな
いため磨耗が少なく、寿命が長い。

【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１５ｃ・・・掻き落とし板 ９ｂ・・・凹部　　　１６ａ、１６ｂ・・・運動伝達部
材１７・・・回転軸　　１８ａ、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　粟野重孝　はが１名第 図 ＋５：ｌ−ア ホッノＸ ■ ３２：現像部 第 図 １４： トナー排出ローラ ２０：撹拌部材 第 図 第 図 １３：　トナ ホッパー１ ３２：現像部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナーを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
   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つの縁の間
   に前記トナー排出口の長手方向に沿ってトナー掻き落と
   し板を設け、前記トナー掻き落とし板を前記トナー排出
   ローラに食い込ませたことを特徴とする電子写真装置。