JPH03172874A - 画像形成装置 - 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） 本発明は電子写真複写機およびレーザービームプリンタ
等の現像装置を有する画像形成装置に関するものである
。

さらに、詳しく述べると、感光体表面に現像剤を付与す
るための現像ローラと、この現像ローラの軸心方向と平
行な方向に現像剤を撹拌しつつ搬送するための撹拌搬送
ローラと、この撹拌搬送ローラにより搬送された現像剤
を現像ローラの軸心方向に搬送しつつ現像ローラに供給
するための供給搬送ローラと、前記撹拌搬送ローラの軸
心方向の一部に現像剤を補給するための現像剤補給口と
を備え、現像剤補給口から現像ローラに至るまでの間の
現像剤の供給搬送経路として現像ローラの軸心方向に供
給搬送経路を備える現像装置を有する画像形成装置の改
良に関するものである。

（従来技術） 一般に電子写真複写機においては、感光体表面に形成さ
れた静電潜像に現像剤（以下、トナーと記す）を静電吸
着させ、その後、感光体表面に静電吸着したトナー像を
転写紙に転写させることにより画像を得るようにしてい
る。

ところで、良好な画像を得るためには、トナーに所定の
帯電量を付与することが必要不可欠となっていた。

このためには、補給されたトナーが現像ローラに供給さ
れるまでに搬送される経路（以下、供給搬送経路と記す
）を十分長く設定して、撹拌に要する時間を長くしてや
る必要があった。そして、この目的を達成するために従
来から様々な形態の現像装置が提案されていた。

ここで、第８図および第９図は従来の現像装置の一実施
例を示すものである。以下、この第８図および第９図に
従って、従来の現像装置について説明を行う。

図中１は静電潜像を形成する感光体ドラムを示し、２の
感光体ドラム１に対向して現像器２が配設される。

この現像器２のハウジング上面の一部には、現像器２内
にトナーＴを補給するためのトナー補給ロアが設けられ
、このトナー補給ロアにはトナーホッパ９のトナー搬送
パイプ８が接続され、トナー搬送バイブ８中の図示しな
い搬送用コイルスプリングによりトナーホッパ９のトナ
ーＴを１般送するような構成になっている。なお、トナ
ー補給ロアは、後述する撹拌搬送ローラ４の一部にトナ
ーＴを落下可能な位置に開設されている。

さらに、現像器２の内部には、感光体ドラム１表面にト
ナーＴを供給するための現像ローラ３と、この現像ロー
ラ３の軸心方向（図中の左側Ａから右側Ｂの方向）にト
ナーＴを搬送しつつ供給するための供給搬送ローラ６と
、現像ローラ３の軸心方向の右側Ｂから左側Ａにトナー
Ｔを搬送しつつ撹拌し、供給段送ローラ６の一端側（図
中、左側Ａ）にトナーＴを搬送するための搬送撹拌ロー
ラ４とが回転可能に設けられている。すなわち、供給搬
送ローラ６は駆動ギヤ６２により図中で時計回りの方向
に回転し、撹拌搬送ローラ４は駆動ギヤ４２により図中
で反時計回りの方向に回転する。

また、各々のローラ４，６にはスパイラル羽４１゜６１
が固着されている。なお、供給搬送ローラ６と撹拌搬送
ローラ４との間には各々のローラ６゜４を仕切るための
隔壁５が立設され、トナーを互いのローラに搬送する箇
所を両端部Ａ、Ｂに規制している。

上記した構成に基づくと、トナー補給ロアから補給され
たトナーＴは、撹拌搬送ローラ４の右側Ｂから搬送され
てきた現像器のトナーＴとトナー補給ロアに対応する領
域Ｃで混合され、撹拌搬送ローラ４により左側Ａに撹拌
しつつ搬送される。

その後、トナーＴは供給搬送ローラ６により現像ローラ
３の軸心方向に搬送されつつ現像ローラ３に供給される
。

上記した現像装置によれば、トナー補給ロアから現像ロ
ーラ３に至るまでの間のトナーの供給搬送経路Ｌｌは、
トナーＴを撹拌搬送ローラ４の軸心方向の全長に渡って
ではなく、撹拌搬送ローラ４の一部（領域Ｃ）にのみト
ナー補給ロアから落下・補給し、その後現像ローラ３の
軸心方向に供給搬送経路を有する。このため、トナーＴ
を撹拌搬送ローラ４の軸心方向の全長に渡って補給し、
補給したトナーＴを現像ローラ３の軸心方向に搬送する
と共に、現像ローラ３の軸心と垂直な方向にも搬送する
形態の現像装置に比べ、全てのトナーの供給搬送経路を
比較的長く設定することが可能となる。このことにより
現像ローラ３に供給されるまでの全てのトナーの撹拌時
間を長くすることが可能となり、得られるトナーの帯電
量が良好であった。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記した現像装置によれば、トナーの供給搬
送経路Ｌｌは一定長に設定されている。

このために、例えば電子写真複写機が設置されている環
境の湿度が高低することにより、現像装置内のトナーの
帯電量が過剰になったり不足してしまった際に、トナー
の帯電量を調整することが不可能であった。また、現像
装置の長時間の使用のために、トナーが劣化し帯電量が
不足した場合にも、トナーの帯電量を調整することが不
可能であった。

ここで、この問題点を解決する方法として、トナーの帯
電量−トナーの撹拌強度×トナーの撹拌時間（トナーの
供給搬送経路）の関係が成立することを利用して、トナ
ーの帯電量を変化させるためにトナーの撹拌強度を変化
させる方法が考えられる。

すなわち、撹拌搬送ローラ４および供給搬送ローラ６の
回転速度を変化させることにより撹拌強度を変化させる
方法が考えられるが、トナーの帯電量が不足した場合、
トナーの帯電量を上昇させるために各々のローラ４，６
の駆動ギヤ４２，６２の回転速度を太き（した際に、必
然的にトナーの撹拌時間が短くなってしまい、両者によ
り相殺されてトナーの帯電量を上昇することが不可能に
なる。また、回転速度を大きくすることによって、トナ
ーが撹拌搬送ローラ４の羽部４１，６１により機械的に
損傷される割合が大きくなりトナーが破壊されてしまう
ことが考えられる。

このため、トナーの撹拌強度を変化させる方法は必ずし
も有効な手段とはなり得ない。

本発明は上記した問題点を考慮してなされたものであり
、トナーの撹拌時間すなわちトナーの供給搬送経路を変
化させるための、トナーの供給搬送経路の長さを調整可
能な供給搬送経路調整手段を設けることにより、トナー
に何ら損傷を与えることなく、いかなる状況においても
トナーに所定の帯電量を付与することが可能な画像形成
装置を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の画像形成装置は、感光体表面に現像剤を付与す
るための現像ローラと、この現像ローラの軸心方向と平
行な方向に現像剤を撹拌しつつ搬送するための撹拌搬送
ローラと、この撹拌搬送ローラにより搬送された現像剤
を現像ローラの軸心方向に搬送しつつ現像ローラに供給
するための供給搬送ローラと、前記撹拌搬送ローラの軸
心方向の一部に現像剤を補給するための現像剤補給口と
を備え、現像剤補給口から現像ローラに至るまでの間の
現像剤の供給搬送経路として現像ローラの軸心方向に供
給搬送経路を有する現像装置を備える画像形成装置であ
って、前記供給搬送経路の長さを調整可能な供給搬送経
路調整手段を設けたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明の現像装置によれば、現像剤補給口から現像ロー
ラに至るまでの間の現像剤の供給搬送経路の長さを調整
可能な供給搬送経路調整手段が設けられていることによ
り、供給搬送経路の長さを所望の長さに調整することが
可能となる。

このことにより、いかなる状況においても現像剤に所定
の帯電量を付与することが可能となる。

（実施例） 本発明の画像形成装置の実施例を第１図乃至第７図に基
づいて説明する。

第１図は、本発明の画像形成装置の第一の実施例を示す
斜視図、第２図は第１の実施例の断面図、第３図は第１
の実施例の制御を示すブロック図である。なお、以下、
従来例と同一の点については同一の記号を使用し、重複
を避ける意味で従来例との相違点について重点的に説明
する。

第１の実施例において、従来と全く相違する点は、トナ
ー補給ロアの位置を切り換え可能な補給口切り換え機構
を備えるという点である。すなわち、補給口切り換え機
構により、トナー補給ロアの位置を切り換えることによ
ってトナーの供給搬送経路の長さを調整可能にするとい
う点である。

図中１０は、略円形に貫通されたトナー補給ロアを有す
る矩形板状のトナー補給口取付板を示し、このトナー補
給口取付板１０は現像器２のハウジングの長手方向より
も長く形成されており、八うジング上面の一端部に設け
た案内溝に両端部を係合することにより前記長手方向（
現像ローラ３の軸心方向）に移動自在に装着されている
。なお、トナー補給口取付板１０は駆動モータ１２によ
り回動駆動されるピニオンギヤ１１とラック・ピニオン
の関係になっており、ギヤ１１が回動することによりト
ナー補給口取付板１０はハウジングの長手方向に揺動可
能に構成されている。

すなわち、前記補給口切り換え機構は、トナー補給口取
付板１０と、ピニオンギヤ１１と、駆動モータ１２によ
り構成されている。

また、現像器２のハウジング上面の他端部には、供給搬
送ローラ６の左側ＡにおけるトナーＴ２の状態を測定す
る装置の１例としてトナーＴ２の帯電量測定装置１３（
例えばブローオフ装置）が配置されている。このとき、
トナーＴ２の状態測定装置としては、帯電量の他に流動
性を測定するような装置であってもよい。なお、トナー
の状態測定装置は現像器２の右側Ｂに配置してもよく、
配置する位置については限定されない。

ここで、前記補給口切り換え機構は前記帯電量測定装置
１３の測定値にもとづいて動作するように駆動モータ１
２の出力が制御されている。

詳しく説明すると、第３図に示すように、帯電量測定装
置１３の測定値はＣＰＵ１４に入力され、ここで予め記
憶させたトナーの所定帯電量値と比較される。その結果
、測定値が所定帯電量値よりも小さい場合にはトナーの
帯電量を増加させるためにＣＰＵＩ　４からトナーの供
給搬送経路を長く変更させるように駆動モータ１２に出
力され、ピニオンギヤ１１が図中時計回りの方向に回転
し、図中Ｂの方向にトナー補給口取付板１０が移動され
る。このことにより、第２図に二点鎖線に示すように、
トナー補給ロアの位置が図中Ｂ方向に移動し、供給搬送
経路Ｌ２は通常の搬送経路Ｌｌよりも長くなり、この分
だけトナーの帯電量を増加させることができる。

一方、測定値が所定帯電量値よりも大きい場合には、ト
ナーの帯電量を減少させるためにＣＰＵ１４からトナー
の供給搬送経路を短く変更させるように駆動モータ１２
に出力され、ピニオンギヤ１１が図中反時計回りの方向
に回転し、図中Ａの方向にトナー補給口取付板１０が移
動される。このことにより、第２図に一点鎖線で示すよ
うに、トナー補給ロアの位置が図中六方向に移動し、供
給搬送経路Ｌ３は通常の搬送経路Ｌｌよりも短くなり、
この分だけトナーの帯電量を減少させることができる。

以上のことにより、いかなる状況においても現像剤に所
定の帯電量を付与することが可能となると共に、トナー
補給ロアが撹拌搬送ローラ４の軸心方向に移動すること
によりトナー補給ロアが固定されていた際に頻繁に発生
していたトナー補給ロアにおける補給トナーの滞留が未
然に防止されるという効果を有する。

前記の第１の実施例においては、前記補給口切り換え機
構は、トナー補給口取付板１０とピニオンギヤ１１およ
び駆動モータ１２により構成されていたが、これに限ら
ず、例えばトナー補給口取付板１０とソレノイドとによ
り構成しても良い。

また、第１の実施例においては、トナー補給の切り換え
は、トナー補給ロアを一体的に設けたトナー補給口取付
板１０を現像ローラ３の軸心方向に往復移動させること
により行うように構成されていたが、例えば、第４図に
示すように、トナーホッパ９にトナー搬送パイプ８を複
数本（図中３本）設け、これらを撹拌搬送ローラ４の軸
心方向にわたって適当な位置に設けたパイプ８と同数の
トナー補給ロアに接続し、帯電量に応じて使い分けるよ
うな構成にしても良い。

次いで、本発明の第３の実施例について第５図乃至第６
図に基づいて説明する。

第５図は本発明の第３の実施例を示す斜視図、第６図は
第３の実施例の断面図、第７図は第３の実施例の制御を
示すブロック図である。

なお、以下、従来例と同一の点については同一の記号を
使用し、重複を避ける意味で従来例との相違点について
重点的に説明する。

第３の実施例において、従来と全く相違する点は、供給
搬送ローラ６の回転方向を一方向とし、且つ撹拌搬送ロ
ーラ４の回転方向を二方向に切り換え可能とする駆動機
構を備えるという点である。

すなわち、撹拌搬送ローラ４の回転方向を切り換えるこ
とにより、トナーの供給搬送経路の長さを調整可能にす
るという点である。

前記駆動機構は、撹拌搬送ローラ４のみを供給搬送ロー
ラ６および現像ローラ３の駆動機構と独立させ、駆動モ
ータ１５により回転方向を二方向に切り換え可能にした
ものである。このとき、第５図に示すように、撹拌搬送
ローラ４の回転方向が、図中反時計回りの方向のときに
はＢからＡ方向にトナーを搬送し、図中時計回りの方向
のときにはＡからＢ方向にトナーを搬送する。

そして、この駆動モータ１５は、現像器２の各ローラの
駆動側側面に配置した現像器２の環境状態を測定するた
めの環境センサー１６（湿度センサーおよび温度センサ
ー等）により制御されている。

以下、上記した構成に基づく作用を第７図に従って説明
する。

現像器２内の環境状態は、常に環境センサー１６により
測定されており、この環境センサー１６の測定値はＣＰ
Ｕ１４に入力され、ここで予め記憶させた基準値と比較
される。その結果、測定値が基準値よりも小さい場合に
は、トナーの帯電量を増加させるためにＣＰｔＪ１４が
らトナーの供給搬送経路を長く変更させるように駆動モ
ータ１５に出力され、撹拌搬送ローラ４の駆動ギヤ４２
が前記した二方向に間欠的に切り換えられる。このとき
、撹拌搬送ローラ４の駆動ギヤ４２の時計回りに回転す
る時間が基準時間よりも長くなるように制御されている
。このことにより、第６図に一点鎖線に示すように、供
給搬送経路Ｌ４は通常の搬送経路Ｌ１よりも長くなり、
この分だけトナーの帯電量を増加させることができる。

一方、測定値が基準値よりも大きい場合には、トナーの
帯電量を減少させるためにＣＰＵ１４からトナーの供給
搬送経路を短く変更させるように駆動モータ１５に出力
され、撹拌搬送ローラ４の駆動ギヤ４２が反時計回りの
方向にのみ回転する。

このことにより、第６図に二点鎖線で示すように、供給
搬送経路Ｌ５は通常の搬送経路Ｌ１よりも短くなり、こ
の分だけトナーの帯電量を減少させることができる。

以上のことにより、いかなる状況においても現像剤に所
定の帯電量を付与することが可能となると共に、撹拌搬
送ローラ４を二方向に切り換え可能に設けたことにより
切り換えるタイミングの設定次第で供給搬送経路を無限
大に設定することが可能となり、帯電性の極めて低いト
ナーも適用することができる。このことにより、トナー
の帯電性の高低に係わらず、あらゆる値の帯電性を持つ
トナーを適用することができるという効果を有する。

なお、上記した実施例において、供給搬送経路は、トナ
ーの状態測定装置および環境センサーの測定値に従って
、切り換えられるように構成されていたが、これ以外に
も画像状態により切り替えるような構成にしても勿論よ
く、これらを適当に組み合わせて適用することも可能で
ある。また、一般に現像器２内のトナーは時間の経過と
ともに劣化して帯電量が低くなる傾向にあるために、た
とえば時間の経過に従って供給搬送経路を徐々に長く調
整するような構成にすれば、常にトナーに所定の帯電量
を付与することが可能となる。

さらに、供給搬送経路を自動的に調整する以外に、手動
で調整するような構成にすることも可能である。すなわ
ち、第１の実施例のトナー補給口取付板１０を得られる
画像の状態に応じて、予め現像器２の上面に設けた目盛
りに従って移動させる（例えばカブリが発生している場
合には供給搬送径路を長く調整し、画像濃度が低い場合
には供給搬送経路を短く調整する）ような構成にしても
よい。

（効果） 本発明の画像形成装置によれば、トナーの供給搬送経路
の長さを調整可能な供給搬送経路調整手段を設けること
により、トナーに何ら損傷を与えることなく、いかなる
状況においてもトナーに所定の帯電量を付与することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の第一の実施例を示す斜
視図、第２図は第１の実施例の断面図、第３図は第１の
実施例の制御を示すブロック図、第４図は本発明の画像
形成装置の第２の実施例を示す斜視図、第５図は本発明
の第３の実施例を示す斜視図、第６図は第３の実施例の
断面図、第７図は第３の実施例の制御を示すブロック図
、第８図は従来の画像形成装置を示す斜視図、第９図は
従来の画像形成装置の断面図である。 １・・・感光体ドラム、２・・・現像器、３・・・現像
ローラ・４・・・撹拌搬送ローラ、・・トナー補給口（
現像剤補給口）、Ｌｌ。 Ｌ３．Ｌ４．Ｌ５・・・供給搬送経路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体表面に現像剤を付与するための現像ローラ
   と、この現像ローラの軸心方向と平行な方向に現像剤を
   撹拌しつつ搬送するための撹拌搬送ローラと、この撹拌
   搬送ローラにより搬送された現像剤を現像ローラの軸心
   方向に搬送しつつ現像ローラに供給するための供給搬送
   ローラと、前記撹拌搬送ローラの軸心方向の一部に現像
   剤を補給するための現像剤補給口とを備え、現像剤補給
   口から現像ローラに至るまでの間の現像剤の供給搬送経
   路として現像ローラの軸心方向に供給搬送経路を有する
   現像装置を備える画像形成装置であって、 前記供給搬送経路の長さを調整可能な供給搬送経路調整
   手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記供給搬送経路調整手段は、現像剤の状態に応
   じて調整可能に構成されることを特徴とする請求項（１
   ）記載の画像形成装置。
3. （３）前記供給搬送経路調整手段は、画像形成装置の環
   境状態に応じて調整可能に構成されることを特徴とする
   請求項（１）および（２）記載の画像形成装置。
4. （４）前記供給搬送経路調整手段は、得られる画像状態
   に応じて調整可能に構成されることを特徴とする請求項
   （１）〜（３）記載の画像形成装置。
5. （５）前記供給搬送経路調整手段は、現像剤補給口の位
   置を切り換え可能な補給口切り換え機構を備えることを
   特徴とする請求項（１）〜（４）記載の画像形成装置。
6. （６）前記供給搬送経路調整手段は、供給搬送ローラの
   回転方向を一方向とし、撹拌搬送ローラの回転方向を二
   方向に切り換え可能とする駆動機構を備えることを特徴
   とする請求項（１）〜（５）記載の画像形成装置。