JPH07140792A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適量の現像剤によりブラシ状集合体を形成
し、現像剤漏れ・飛散を防止し、安定した画像を形成す
る。 【構成】 トナー収納容器１内部で開口部５の中央部
に、開口部５長手方向にわたって延在する永久磁石３を
配設し、ケーシング下部を開口部５からトナー収納容器
１奥側に向かって低くなる傾斜部６とし、開口部５を形
成するケーシング下部の端部を磁石３よりも感光体１０
側に突出する突出部７とする。トナーは、搬送部材２に
より間隙４を介して磁石３上部に供給され、磁石３の磁
力により担持されて磁気ブラシＢを形成する。そして、
過剰なトナー等の磁石３の下方に移動したトナーは、突
出部７上に受け止められ、自重により傾斜部６にそって
トナー収納容器１奥側へ移動し、搬送部材２により再び
搬送されて磁石３上部に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは潜像
担持体上の潜像を現像する磁性現像剤を収納し、該潜像
担持体との対向部に開口部が設けられた現像剤収納容器
と、該現像剤収納容器の内部で該開口部近傍に配設さ
れ、該現像剤を担持して該開口部の外部に該潜像を摺擦
する該現像剤によるブラシ状集合体を形成する磁石とを
有し、上記静電潜像を現像剤像として可視像化する現像
装置を備えた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の汎用されている回転磁気ブラシ法
は、例えば円筒型に形成された現像剤担持体を回転させ
ることにより、磁性現像剤を補充しながら現像剤担持体
表面に磁気ブラシを形成し、ドクターブレード等の現像
剤規制部材により該磁気ブラシの高さを規制して安定し
た現像を行っている。しかし、この回転磁気ブラシ法で
は、現像剤担持体が回転して表面に形成された磁気ブラ
シを搬送することにより、磁性現像剤が現像剤担持体や
現像剤規制部材で摩耗したり、現像速度が制限されたり
するという不具合がある。

【０００３】そこで、上記磁性現像剤の現像剤担持体あ
るいは現像剤規制部材による摩耗や現像速度の制限など
の不具合をなくすために、磁性現像剤を収納する現像剤
収納容器の下部に現像剤排出部を設け、かつ、この排出
部の近傍に磁石を配設し、排出部から排出された磁性現
像剤を該磁石に吸着させて該排出部の外部にブラシ状集
合体を形成し、該ブラシ状集合体を潜像に摺擦させて現
像するように構成した現像装置が知られている（例え
ば、特公昭５８−５２５８７号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の現像
装置においては、上記従来の回転磁気ブラシ法における
ような回転可能に構成された現像剤担持体や磁気ブラシ
の高さを規制する現像剤規制部材は存在しないため、現
像剤の摩耗等の不具合はない。

【０００５】ところが、上記のように現像剤を自重によ
り移動させて現像剤収納容器の下部に設けられた現像剤
排出部から排出させて磁石に供給するように構成された
現像装置においては、現像剤は自重により移動し、該磁
石の磁力のみによって保持されているので、良好な現像
を行うのに適量な現像剤を制限しながら磁石に補給する
ことが困難であるという問題点があった。また、現像剤
排出部から自重により排出された現像剤のうち磁石に保
持されなかった過剰な現像剤は、現像剤の自重により磁
石の下方に流れ落ち、現像剤漏れや現像剤飛散が生じ、
画像不良を起こすおそれがあるという問題点があった。
また、現像剤はそれほど流動性がよいものではないた
め、現像剤の自重による移動が良好なところと良好でな
いところとができてしまったり、現像剤収納容器を振動
させるように構成した場合には、振動により現像剤が現
像剤収納容器長手方向において片寄ったりすることがあ
る。その結果、現像剤が磁石長手方向に均一に補充され
ず、部分的に過多であったり少なかったりすることによ
り、現像不良や現像剤漏れ・飛散等が発生するおそれが
あるという問題点があった。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、適量の現像剤により
ブラシ状集合体を形成し、現像剤漏れ・飛散を防止し、
安定した画像形成できる画像形成装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、潜像担持体上の潜像を現像す
る磁性現像剤を収納し、該潜像担持体との対向部に開口
部が設けられた現像剤収納容器と、該現像剤収納容器の
内部で該開口部近傍に配設され、該現像剤を担持して該
開口部の外部に該潜像を摺擦する該現像剤によるブラシ
状集合体を形成する磁石とを有し、上記静電潜像を現像
剤像として可視像化する現像装置を備えた画像形成装置
において、該現像装置に、該現像剤収納容器内部の現像
剤を該磁石の上部に搬送する搬送部材と、現像に使用さ
れず該磁石の下方に移動した現像剤を受け、該現像剤を
該現像剤収納容器奥側に移動させるように該現像剤収納
容器奥側に向かうにつれて低くなるように傾斜した現像
剤回収部とを設けたことを特徴とするものである。請求
項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記
現像剤収納容器内に、該現像剤収納容器内部を長手方向
に複数に分割する仕切部材を設けたことを特徴とするも
のである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明においては、現像剤収納容器に
収納された現像剤は、搬送部材により開口部近傍に設け
られた磁石上部に搬送され、該磁石の磁力によって磁石
表面に担持されてブラシ状集合体を形成する。このブラ
シ状集合体は開口部の外部にまでおよび、潜像担持体上
の静電潜像を摺擦して現像する。ところで、磁石表面に
ブラシ状集合体が形成された状態で搬送部材により現像
剤が続けて磁石上部に搬送されると、磁石上に担持され
ている現像剤は、搬送されてきた現像剤により押されて
磁石下部に移動し、ついには磁石の磁力による拘束から
解放されて磁石の下方に移動する。また、搬送部材によ
り磁石上部に搬送された現像剤のうち磁石の磁力により
保持されない過剰な現像剤も磁石の下方に移動する。そ
して、これらのような磁石の下方に移動した現像剤は、
現像剤回収部により受け止められる。この現像剤回収部
は現像剤収納容器奥側に向かうにつれて低くなるように
傾斜しているので、該現像剤回収部により受け止められ
た現像剤は、該現像剤回収部の傾斜面に沿って現像剤収
納容器奥側に移動し、再び搬送手段により磁石の上部に
搬送される。

【０００９】請求項２の発明においては、現像剤収納容
器内部は仕切部材により長手方向に複数に分割されてい
るので、該現像剤収納容器内部の現像剤の現像剤収納容
器長手方向における片寄りはそれぞれの区画毎に発生す
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は本実施例に係る複写機の概略構成
図である。潜像担持体であるドラム状の感光体１０は図
中矢印方向に回転駆動される。この感光体１０表面は、
まず一様帯電器２０により帯電された後、図示しない潜
像書き込み手段からの例えばレーザー光Ｌが照射されて
静電潜像が形成される。この潜像は現像装置３０との対
向部で磁性現像剤（以下、トナーという）で形成される
磁気ブラシＢからトナーが供給されてトナー像とされ
る。このトナー像は図示しない給紙装置から給紙されて
感光体１０表面に送り込まれた転写紙に転写器４０によ
り転写される。トナー像が転写された転写紙は、分離器
５０により感光体１０表面から分離され、図示しない定
着装置に搬送され、ここでトナー像が定着されてコピー
紙として機外に排出される。一方、トナー像が転写され
た後の感光体１０表面はクリーニング装置６０で残留ト
ナーが除去された後、除電器７０で残留電荷が除去され
て、次の作像に備えられる。

【００１１】次に、上記現像装置３０について説明す
る。図２は上記現像装置３０の概略構成図である。この
現像装置３０は、少なくとも磁性トナーを収納し、図示
しない上記感光体１０との対向部に感光体１０長手方向
に延在する開口部５が設けられたトナー収納容器１と、
トナー収納容器１長手方向に延在して図中矢印方向に回
転することによってトナー収納容器１内部のトナーを撹
拌・搬送する板上の部材からなる搬送部材２と、開口部
５長手方向にわたって延在し、トナー収納容器１内部で
開口部５の中央部に配設された永久磁石３とから構成さ
れている。また、この現像装置３０において、ケーシン
グ下部は開口部５からトナー収納容器１奥側に向かって
低くなるように形成された傾斜部６となっており、開口
部５を形成するケーシング下部の端部は磁石３よりも感
光体１０側に突出するように形成された突出部７となっ
ている。

【００１２】以上の構成に係る現像装置３０において
は、トナー収納容器１内部のトナーは、搬送部材２が図
中矢印方向に回転することで撹拌されてトナー収納容器
１内部の下方から上方へ搬送され、磁石３上部とケーシ
ング上部内壁面との間の間隙４から磁石３上部に供給さ
れる。磁石３上部に供給されたトナーは磁石３の磁力に
より担持されて感光体１０上の潜像を摺擦可能な磁気ブ
ラシＢ（図１参照）を表面磁石３表面に形成し、この磁
気ブラシＢにより感光体１０上の潜像が現像される。

【００１３】ところで、磁石３表面に磁気ブラシＢが形
成された状態で搬送部材２によりトナーが続けて磁石３
上部に搬送されると、磁石３上に担持されているトナー
は、搬送されてきたトナーにより押されて磁石３下部に
移動し、ついには磁石３の磁力による拘束から解放され
て磁石３の下方に移動する。また、搬送部材２により磁
石３上部に搬送されたトナーのうち磁石３の磁力により
保持されない過剰なトナーも磁石３の下方に移動する。
そして、これらのような磁石３の下方に移動したトナー
は突出部７上に受け止められる。ケーシング下部は開口
部５からトナー収納容器１奥側に向かって低くなるよう
に形成された傾斜部６となっているので、突出部７上に
受け止められたトナーは、自重により傾斜部６にそって
トナー収納容器１奥側へ移動する。このトナー収納容器
１奥側へ移動したトナーは、搬送部材２により再びトナ
ー収納容器１内部の上方へ搬送されて磁石３上部に供給
される。

【００１４】以上のように、上記構成に係る現像装置３
０においては、トナーを搬送部材２により磁石３上部に
搬送することにより、トナーの自重による移動で磁石に
トナーを供給する場合と異なり、現像に必要な適量のト
ナーで磁石３上に磁気ブラシＢを形成できる。また、過
剰なトナーは突出部７上に受け止め、トナー収納容器１
奥側へ移動させて循環させることによって、現像装置３
０外部へのトナー漏れ・飛散を防止できる。また、突出
部７上に受け止められたトナーは、自重により傾斜部６
に沿ってトナー収納容器１奥側に移動可能であるので、
簡単な構成でトナーの循環が可能となる。

【００１５】ところで、上記現像装置３０においては、
例えば本出願人の先に出願である特願平５−６２８０５
号や特願平５−６２８０６号に示したように、磁石３を
振動発生手段に接続して揺動させて磁気ブラシＢを潜像
に対して摺擦させるように構成してもよい。このように
構成すれば磁気ブラシＢは磁石の揺動に伴って磁石３上
で揺動するとともに、その揺動の際に自重により磁石３
の下部へ流れ落ちるように移動し、感光体１０表面をむ
らなく摺擦する。これにより、現像むらをなくし、鮮明
な画像を得ることができる。また、上記のように磁石３
を揺動可能に構成したうえで、更に図３（ａ）のように
磁石３の周囲に例えば周面に多数の開口（図示せず）が
形成されたグリッド８を設けてもよい。このように構成
すれば、グリッド８の開口を通して形成された磁気ブラ
シＢは磁石３の揺動により断続的に切断され、一時的に
グリッド８上で保持されたり、その周辺部分で浮遊した
りする動作を繰り返し、これによりトナーが潜像に対し
てソフトに接触して階調性に優れた良好な画像を得るこ
とができる。

【００１６】また、搬送部材２の先端部を折り曲げたり
（図３（ｂ）参照）、わん曲させたり（図３（ｃ）参
照）することにより、開口部５側へ搬送できるトナー量
を変化させることが可能であり、その角度や曲率等は搬
送したいトナー量によって決定することが可能である。

【００１７】また、本実施例においては、上記図１に示
すように感光体１０周りの現像装置３０の配設位置より
も感光体１０の回転方向下流側の位置に、感光体１０上
に形成されたトナー濃度検知用の所定パターンのトナー
像のトナー濃度を検知する濃度検知センサ８０と、該濃
度検知センサ８０の検知結果から該トナー像の濃度が適
正濃度以下と判断したときのみ、トナー補給信号をＯＮ
する補給制御手段（図示せず）とを設け、該トナー補給
信号に基づいて搬送部材２によるトナーの補給を行わせ
るようにしてもよい。すなわち、濃度検知センサ８０の
検知結果によりトナー像の濃度が適正濃度以下であると
判断され、補給制御手段がトナー補給信号をＯＮした場
合に、搬送部材２を回転駆動させ、トナーを磁石３上に
補給するようにしてもよい。もしくは、図４に示すよう
に、開口部５上部に移動可能に構成されたシャッター９
を設け、濃度検知センサ８０の検知結果によりトナー像
の濃度が適正濃度以下であると判断されたときのみ、図
示しない補給制御手段がトナー補給信号をＯＮしてシャ
ッター９を開放し、搬送部材２によりトナーを磁石３上
に補給するようにしてもよい。なお、上記図４に示した
例の場合は、常時搬送部材２を回転させておいてもよい
し、あるいはシャッター９の開放に連動させて搬送部材
２を回転させるようにしてもよい。

【００１８】以上の構成によれば、磁石３上に過剰にト
ナーが補給されることを防止でき、また、磁石３上のト
ナー量が、適正濃度の画像を得るのに必要な量より少な
くなったとき磁石３へトナーを適宜補給でき、安定した
画像濃度を維持できる。

【００１９】また、上記濃度検知センサ８０を設けてト
ナー補給動作を制御する例において、上記トナー像の濃
度が適正濃度以下と判断され、補給制御手段によってト
ナー補給信号がＯＮされた後、一定時間経過後もトナー
像の濃度が適正濃度以上にならないときは所定の信号を
出力するトナーエンド検出手段（図示せず）を設けても
よい。この構成においては、上記トナー補給信号がＯＮ
された後も上記トナー像の濃度が適正濃度以下と判断さ
れた場合には、トナーエンド検出手段から所定の信号が
出力され、トナー収納容器１内部に充分な量のトナーが
ないと判断することが可能である。そこで、トナー補給
信号がＯＮされた後、一定時間経過後もトナー像の濃度
が適正濃度以上にならないときは、例えば複写機外部に
設けた報知手段（図示せず）によりトナーエンド表示を
行わせて、ユーザーにその旨を知らせるように構成すれ
ば、ユーザーは現像装置内部を見ることなしに、現像装
置交換時あるいは現像剤補給時を適確に知ることができ
る。また、トナー収納容器１内にトナーを補給するよう
に構成されたトナー補給手段（図示せず）を動作させる
ように構成したりすれば、メンテナンス性を向上でき
る。

【００２０】また、本実施例においては、上記図１に示
すように搬送部材２の駆動トルクを検知するトルク検知
センサ９０と、該トルク検知センサ９０の検知結果から
搬送部材２の駆動トルクが所定の大きさ以下と判断した
ときには、所定の信号を出力するトナーエンド検出手段
（図示せず）とを設けてもよい。こうすることによって
も、トナーエンドを判断することもできる。すなわち、
搬送部材の駆動トルクはトナー収納容器１内部のトナー
量が少なくなるにつれて小さくなるため、トルク検知セ
ンサ９０の検知結果から搬送部材２の駆動トルクが所定
の大きさ以下になったと判断された場合には、トナー収
納容器１内部に充分な量のトナーがないと判断すること
が可能である。そして、この場合においても、搬送部材
２の駆動トルクが所定の大きさ以下になったときは、上
記トナーエンド検出手段からの信号に基づいて、上記と
同様に報知手段（図示せず）によりトナーエンド表示を
行わせて、ユーザーにその旨を知らせるように構成すれ
ば、ユーザーは現像装置内部を見ることなしに、現像装
置交換時あるいは現像剤補給時を適確に知ることがで
き、また、トナー収納容器１内にトナーを補給するよう
に構成されたトナー補給手段（図示せず）を動作させる
ように構成したりすれば、メンテナンス性を向上でき
る。

【００２１】また、本実施例においては図５に示すよう
に、磁石３長手方向に延在し、複数の孔１１ａが形成さ
れた板状の規制部材１１を磁石３上部とケーシング上部
内壁面との間の間隙４に設けることによって、磁石３に
対するトナー補給量を制限できる。孔１１ａは規制部材
１１の長手方向に均一に分布させ、その大きさや個数の
設定により通過できるトナーの量を変えることができ
る。この構成によれば、必要以上のトナーが搬送部材２
により搬送されても、規制部材１１により磁石３上に搬
送されるトナーの量を規制でき、よって磁石３に対する
トナー補給量を制限できる。

【００２２】また、本実施例においては図６に示すよう
に、トナー収納容器１内部に、トナー収納容器１内部を
長手方向に複数に分割する仕切部材１２を設けることに
よって、トナー収納容器１全体における該長手方向での
トナーの片寄りを防止できる。すなわち、上記のように
構成することで、トナー収納容器１内部のトナーのトナ
ー収納容器１長手方向における片寄りはそれぞれの区画
毎に発生し、トナー収納容器１全体における上記長手方
向でのトナーの片寄りを防止できる。なお、上記構成を
採る場合、仕切部材１２は３０ｍｍから７０ｍｍ程度の
間隔で設けると効果的である。

【００２３】また、上記図６の構成の場合、図７に示す
ように、搬送部材２の表面に突出した複数の仕切２１を
設ければより良好にトナーの片寄りを防止できる。

【００２４】また、仕切２１の突出高さを十分に大きく
とれば、仕切２１のみを設ける構成によってもトナーの
片寄りを抑えることが可能である。この場合の仕切２１
の間隔も上記同様３０ｍｍから７０ｍｍ程度の間隔が望
ましい。

【００２５】上記図６，７のように構成すれば、磁石３
長手方向に均一にムラなくトナー補給ができ、磁石３上
に均一な磁気ブラシＢを形成でき、部分的な画像不良や
トナー漏れ・飛散を防止できる。また、小型で持ち運び
が可能な現像装置であっても、持ち運び時等に発生する
トナーの片寄りを防止できる。また、磁石３を揺動させ
るようにした場合における該磁石３の揺動によるトナー
の片寄りも防止できる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、現像剤を搬送
部材により磁石上部に搬送する構成にすることで、現像
剤を自重によって移動させて磁石に供給する構成の場合
に比してより良好に現像剤を磁石に均一に搬送すること
が可能となり、磁石表面に均一にブラシ状集合体を形成
できる。また、磁石上に担持されている現像剤は続けて
搬送されてきた現像剤により押されて磁石下部に移動
し、ついには磁石の磁力による拘束から解放されて磁石
の下方に移動し、また、搬送部材により磁石上部に搬送
された現像剤のうち磁石の磁力により保持されない過剰
な現像剤も磁石の下方に移動するので、必要量の現像剤
のみでブラシ状集合体を形成できる。また、磁石に担持
されずに磁石の下方に移動した現像剤は現像剤回収部に
より受け止められるので、現像装置外部への現像剤の飛
散を防止できる。また、現像剤回収部により受け止めら
れた現像剤を、該現像剤回収部の傾斜面に沿って現像剤
収納容器奥側に移動させることができるので、簡単な構
成で現像剤の循環が可能となる。

【００２７】請求項２の発明によれば、現像剤収納容器
内部の現像剤の現像剤収納容器長手方向における片寄り
は仕切部材で分割された複数の区画毎に発生するので、
現像剤収納容器全体における該長手方向での現像剤の片
寄りを防止できる。これにより、上記磁石に均一な量の
現像剤を搬送し、該磁石上に均一なブラシ状集合体を形
成でき、部分的な画像不良や現像剤飛散・漏れ等を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る電子写真複写機の概略構成図。

【図２】図１中の現像装置の概略構成図。

【図３】（ａ）は他の構成に係る現像装置の概略構成
図。（ｂ）は搬送部材の概略構成図。（ｃ）は他の構成
に係る搬送部材の概略構成図。

【図４】シャッターを設けた現像装置の概略構成図。

【図５】トナー量規制部材を設けた現像装置の概略構成
図。

【図６】仕切部材を設けた現像装置の概略構成図。

【図７】仕切を設けた搬送部材の概略構成図。

【符号の説明】

１ トナー収納容器 ２ 搬送部材 ３ 磁石 ４ 磁石上部間隙 ５ 開口部 ６ 傾斜部 ７ 突出部 ８ グリッド ９ シャッター １１ 規制部材 １２ 仕切部材 ２１ 仕切 ３０ 現像装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像担持体上の潜像を現像する磁性現像剤
   を収納し、該潜像担持体との対向部に開口部が設けられ
   た現像剤収納容器と、該現像剤収納容器の内部で該開口
   部近傍に配設され、該現像剤を担持して該開口部の外部
   に該潜像を摺擦する該現像剤によるブラシ状集合体を形
   成する磁石とを有し、上記静電潜像を現像剤像として可
   視像化する現像装置を備えた画像形成装置において、 該現像装置に、該現像剤収納容器内部の現像剤を該磁石
   の上部に搬送する搬送部材と、現像に使用されず該磁石
   の下方に移動した現像剤を受け、該現像剤を該現像剤収
   納容器奥側に移動させるように該現像剤収納容器奥側に
   向かうにつれて低くなるように傾斜した現像剤回収部と
   を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記現像剤収納容器内に、該現像剤収納容
   器内部を長手方向に複数に分割する仕切部材を設けたこ
   とを特徴とする請求項１の画像形成装置。