JPH07199624A

JPH07199624A - 現像装置

Info

Publication number: JPH07199624A
Application number: JP5337079A
Authority: JP
Inventors: Masako Suzuki; 雅子鈴木; Yoshiko Ishii; 佳子石井; Nobuo Iwata; 信夫岩田; Hidetoshi Yano; 英俊矢野; Yasufumi Nakazato; 保史中里; So Kai; 創甲斐; Satoshi Muramatsu; 智村松; Nobuhito Yokogawa; 信人横川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【目的】画像形成に影響することなく且つ画像品質を
低下させることもなく、本体寿命の尽きるまで自動的に
現像剤の交換を有効的に行い、本体廃棄時に回収現像剤
の適切な廃棄を行うことができる現像装置を提供する。【構成】現像装置４が装着されるべき機械本体の寿命
に少なくとも相当する量の現像剤を収納するための収納
容器１７と、使用済み現像剤を回収するための回収容器
１８とを備え、画像形成時以外に現像剤交換を行うよう
に制御する。

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、レーザプリンタ等の画像形成装置、特に２成分系現
像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置に適用される
現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高品質のコピー画像を得るのに適
するとして、磁性体粒子であるキャリアと当該キャリア
に摩擦帯電的に付着する着色樹脂たるトナーからなる所
謂２成分系現像剤が広く使用されている。このような２
成分系現像剤が現像スリーブ上に磁気ブラシを形成し、
この磁気ブラシで感光体上の静電潜像を摺擦することで
可視像形成が行われる。

【０００３】２成分系現像剤を用いて現像を行うと、現
像剤のうちトナー分は現像を繰り返す毎に消費され、キ
ャリア分に対する比率が低下し、その結果、形成画像の
濃度が低下する。そのため消費量に相当する量のフレッ
シュトナーを現像剤に適宜補給することが行われている
が、キャリアについても種々の問題がある。即ち、キャ
リアが繰り返し使用されると、キャリア粒子の表面の摩
擦やキャリア粒子表面へのトナーの付着等により、キャ
リアの帯電性能が劣化する。そのために、画像品質を保
持するために定期的な現像剤の交換が欠かせない。また
環境汚染の防止の観点から、使用済み現像剤を一般ゴミ
として廃棄しないことが求められる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのため現在のとこ
ろ、現像剤の交換は専門のサービスマンに委ねられ、コ
ピー枚数等に応じて定期的に現像剤交換が実施され、廃
現像剤の回収が行われている。

【０００５】このような専門家による処理に委ねること
なく現像剤の交換を行い、現像剤濃度を一定に保持する
とともに、更にはキャリアの劣化を生じることなく長期
に渡り現像装置を最適な状態に保つために、例えば特開
昭５３−２２７４７号公報では、現像器に新しい２成分
系現像剤を供給しながら、他方で当該供給量と同一量の
貯留現像剤を排出し、更には別途にトナー供給を行うこ
とが提案されている。

【０００６】また特開平１−２６７６８３号公報では、
予めキャリア粒子の混合された補給用現像剤を現像器へ
供給するための補給容器と、当該現像器内でオーバーフ
ローした現像剤を除去するための廃物溜めとを備えた現
像剤装置が開示されている。

【０００７】これら開示技術により、２成分系現像剤に
関する現像剤の交換を専門家に委ねることなく行い、現
像能力の維持を果たすことができるが、排出された使用
済み現像剤の処理については何ら明記されておらず、地
球環境保護等の配慮がなされていない。特開昭５３−２
２７４７号公報の提案技術では、現像剤の定量供給がキ
ャリアの劣化と無関係に行われるので、有効な現像剤も
かなり交換されて無駄が出る。また特開平１−２６７６
８３号公報に開示の技術では、消費されるトナーを主に
考慮してキャリア比率のかなり異なる補給用現像剤を供
給するので、現像剤の濃度変動を厳格に抑えることがで
きない。

【０００８】現像剤交換に関しては、更に例えば特開昭
６１−３９０６１号公報において、現像装置内に設けら
れたトナー濃度センサが現像装置内の現像剤の不存在を
検知するに至った段階で、この検知信号を現像剤回収終
了信号とし、交換されるべき現像剤を現像装置外に漸次
排出している回収回転系の稼動を停止し、同時に現像剤
供給開始信号を出力して、新たな現像剤を収容した現像
剤供給装置を稼動せしめて、新たな現像剤を現像装置内
へ必要量、供給することが提案されている。しかしなが
ら、このような交換方法は現像剤を全量交換するもので
あり、交換のための時間を確保しなければならず、画像
形成処理のための立上り時間を必要とする。

【０００９】そこで本発明は、画像形成に影響すること
なく且つ画像品質を低下させることもなく、本体寿命の
尽きるまで自動的に現像剤の交換を有効的に行い、本体
廃棄時に回収現像剤の適切な廃棄を行うことができる現
像装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にしたがい、現像装置が装着されるべき機械
本体の寿命に少なくとも相当する量の現像剤を収納する
ための収納容器と、使用済み現像剤を回収するための回
収容器とを備え、画像形成時以外に現像剤交換を行うよ
うに制御する。

【００１１】上記制御は、コピー数に関する電気信号を
受け取り、所定数毎に現像剤交換を行うようにするのが
好適である。

【００１２】また当該制御は、所定数を越えた段階で初
めて現像剤交換を行うようにすれば、なおよい。

【００１３】積算コピー数が大きくなるにつれて現像剤
交換量を増加するように制御しても好適である。

【００１４】あるいは、積算コピー数が大きくなるにつ
れて現像剤交換間隔を短くするように制御しても好まし
い。

【００１５】またトナー交換検知信号の受け取りにより
現像剤交換を行うように制御しても好適である。

【００１６】

【実施例】以下に本発明を、図面に基づく実施例にした
がい、詳細に説明する。

【００１７】本発明に係る現像器を装着する画像形成装
置の全体構成を示す図１において、帯電器２によって感
光体１の表面を均一に帯電し、光学系による光照射３で
静電潜像を当該表面に形成する。次いで当該静電潜像が
現像器４の対向位置を通過する際にトナー付着によって
当該潜像を可視像化し、給紙カセット８からタイミング
を合わせて搬送されてきた記録紙と重ねられ、転写器５
を用いて、トナー像を記録紙上に転写する。トナー像を
転写された記録紙は分離器６で感光体１から分離され、
搬送ベルトによって定着器７へ送られる。転写トナー像
は定着器７を通過することによって記録紙上に固着さ
れ、当該記録紙は排紙部９へ送り出される。一方、転写
処理後の感光体１はクリーニング装置によって残留トナ
ーを除去され、感光体１上の残留電荷は不図示の除電器
によって除電される。

【００１８】この一連の画像形成プロセスにおいて、ト
ナーとキャリアからなる乾式２成分現像剤を収容する現
像器４では、ケーシング内に貯蔵された現像剤が、撹拌
パドル１１によって撹拌されながら帯電し、マグネット
を内蔵する現像スリーブ１０に汲み上げられて磁気ブラ
シを形成する。現像スリーブ１０に保持された磁気ブラ
シは、ドクターブレード１９によってその量や高さを規
制される。その後、磁気ブラシは、現像スリーブ１０表
面と感光体１表面とが最も接近する現像領域に搬送さ
れ、摩擦帯電されたトナーが、逆極性に帯電した感光体
１上の静電潜像に引き寄せられ、現像が行われる。ドク
ターブレード１９で掻き取られた現像剤はセパレータ１
２によってスリーブ軸方向の所謂横撹拌を受けて、パド
ル１１上に落下する。現像処理によってトナーが消費さ
れ、トナー濃度の低くなった現像剤には、トナーボトル
１３から、アジテータ１５によって撹拌動作を受けたフ
レッシュトナーが適宜供給され、上記動作を繰り返して
現像が引き続き行われる。

【００１９】現像器４の上方にはトナーボトル１３の
他、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収納する
現像剤収納容器１７が連結され、現像器４の下方には現
像剤回収容器１８が連結されている。

【００２０】これら両容器１７，１８と現像器４の連結
状態は、図２に示される位置関係で連結されるようにな
っており、機械本体の寿命に相当する現像剤量の収納キ
ャパシティーを有する現像剤収納容器１７は漏斗状の形
状をして、その下部の開口部２３は、現像器４の補給口
２２に差し込み可能である。一方、回収された現像剤を
収納する回収容器１８は四角柱状の形状をして、その上
部の開口部２４は、現像器４の現像剤排出口２１を差し
込み可能である。補給口２２と排出口２１とは、現像器
４の長手方向において相互に離れるような位置関係を有
しており、補給現像剤がすぐに回収容器１８に排出され
ることのないようになっている。符号２５は容器１８を
本体筐体に固定するための取付孔である。

【００２１】現像剤収納容器１７に関して、キャリアの
寿命が４００ｇｒで１０万枚とすると、少量ずつの入れ
替えで劣化を防止するためには、この２〜３倍のキャリ
ア量の補給が必要であり、１万枚当たり８０〜１２０ｇ
ｒのキャリアを補給するのがよい。従って、本体寿命を
５０万枚に相当するとすれば、容器容量は４〜６ｋｇの
キャリアを収納できることが必要である。

【００２２】また回収される現像剤にトナーが多く含ま
れることも考えられるので、回収容器１８が収納容器１
７よりも大きめである方が、回収剤があふれ出る危険性
を回避できる。

【００２３】また収納容器１８中の現像剤は、トナーと
キャリアとが混合されたものがよいが、キャリアのみで
あってもよい。画質を良好に保つためには、重量比で２
〜３％のトナーが含有されているのがよい。

【００２４】現像剤の交換にあたっては、図１におい
て、補給口内に配置された現像剤供給ローラ２０が、待
機中等の画像形成時以外に緩慢に回転して、収納容器１
７内の現像剤を少量ずつ補給する。待機時の他に、プレ
回転中やポスト回転中でもよく、要するに、画像形成処
理が行われていない時間中に補給が行われる。

【００２５】補給により、現像器内の貯蔵現像剤量が増
えると、その剤レベルが高くなり、やがてその一部が排
出口２１を介して現像器外にあふれ出し、回収容器１８
に回収される。現像剤を排出口を図１よりも現像器の下
側の方に設け、その中に排出ローラを取り付け、補給口
の供給ローラ２０と同時に回転させ、補給と回収を同タ
イミングで行うようにして、貯蔵量の制御もしてもよ
い。

【００２６】またローラの代わりに、ソレノイド等の駆
動手段を備えたシャッターを取り付けて、現像剤交換時
に開閉するようにしてもよい。

【００２７】上記のような構成の現像装置における現像
剤交換のタイミングの一例を図３のフローチャートに基
づき説明する。まず最初のｍ＝１で、コピー枚数をカウ
ントし、カウント数ｎがＮ枚を越えた段階で、画像形成
処理が行われているか否かを検知し、処理が行われてい
る場合には、現像剤交換を待機状態とし、処理が行われ
ていないことが確認された段階で、交換を行う。具体的
な交換方法は、上記に説明したとおりである。次なるｍ
＝２で、カウント数ｎがＮ×２を越えた段階で且つ画像
形成処理していない時に現像剤交換を行う。以降、カウ
ント数がＮ×３、Ｎ×４．．．毎に現像剤交換を行う。
このＮの値は１０、１００、５００等、どのような値で
もよい。

【００２８】例えば、１万枚コピーで８０〜１２０ｇｒ
の現像剤を交換する場合、Ｎ＝１００の時は、１回の交
換量が０．８〜１．２ｇｒ／１００枚程度になる。Ｎ＝
１０００の時には８〜１２ｇｒになる。このように一定
枚数毎に現像剤を交換すると、交換量を制御でき、無駄
なく適正な量を交換することができる。

【００２９】別の交換タイミングを図４に示す。これで
は、コピー枚数が例えば寿命の半分に相当するＡ枚を越
えてから初めて現像剤の交換を始める。初期の現像器内
では現像剤の劣化も殆どなく、この段階から交換を行っ
ても新しい現像剤同士を交換しているようなものなの
で、無駄が多い。そこで、カウント数が一定枚数（例え
ば、現像器内の剤の寿命の半分）を越えてから交換する
ことで、ある程度使用された現像剤と新しい現像剤とが
交換され、無駄を減らすことができる。

【００３０】更に別の交換タイミングを図５に示す。こ
れでは、コピーカウント数ｎが、Ｎ（例えば１００枚）
以上で、且つ画像を形成していない時、供給ローラをＡ
回（例えば１回）回転させ、現像剤交換を行う。次なる
ｍ＝２の段階で、Ｎ×２（例えば２００枚）のとき、供
給ローラをＡ×２（例えば２回）回転させることにな
り、直前の交換に比べて２倍の現像剤交換が行われる。
以降、これを繰り返すことにより、最初の新しい現像剤
の時は少量だけ交換し、古くなれば古くなるに応じて交
換量を増やすことができる。したがって新しい現像剤を
極力変えずに無駄な交換を防止できる。なお供給ローラ
の回転数はＡ×ｍに限らず、Ａ×ｍ²等でもよい。

【００３１】また、まず１回の交換量を一定とし、交換
間隔をコピー枚数が増える度に段々と短くするように制
御してもよい。これにより交換量が安定化し、且つ新し
い現像剤を極力捨てずに交換剤の劣化を防止する。

【００３２】更には、トナーボトルの交換を検知して、
この交換が行われている間に交換剤を交換することも可
能である。この場合には、コピー数をカウントする検知
手段を設けなくとも済み、例えばトナーボトルが取り外
されたことを検知した段階で現像剤交換を自動的に行う
ようにする。トナーが所定量消費された場合には交換作
業を行わざるをえないのであり、この時間を用いること
により、現像剤交換のために特別に待機時間を設定する
必要が無くなる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に記載の現像装置によれば、当
該現像装置が装着されるべき機械本体の寿命に少なくと
も相当する量の現像剤を収納するための収納容器と、使
用済み現像剤を回収するための回収容器とを備え、画像
形成時以外に現像剤交換を行うように制御するので、機
械本体の寿命が尽きるまで現像剤交換が自動的に行わ
れ、サービスマンやユーザーに交換作業を不要とし、現
像器内の現像剤の劣化による不具合を防止することがで
きる。また画像形成時以外に交換を行うことで形成画像
の濃度ムラを防ぐことができる。現像剤交換を徐々に行
えば、交換のための立上り時間を特別に設ける必要がな
くなる。

【００３４】請求項２に記載の現像装置では、コピー数
に関する電気信号を受け取り、所定数毎に現像剤交換を
行うので、適正量での交換を実現できる。

【００３５】請求項３に記載の現像装置によれば、所定
数を越えた段階で初めて現像剤交換を行うので、ほとん
ど使用されていないキャリアを廃棄することがなくな
り、無駄な交換を防止できる。

【００３６】請求項４に記載の現像装置によれば、積算
コピー数が大きくなるにつれて現像剤交換量を増加する
ように制御し、また請求項５に記載の現像装置によれ
ば、積算コピー数が大きくなるにつれて現像剤交換間隔
を短くするように制御するので、劣化の程度が進むにつ
れて交換量が増え、無駄な交換を防止できる。

【００３７】請求項６に記載の現像装置によれば、トナ
ー交換検知信号の受け取りにより現像剤交換を行うの
で、トナーボトルを交換している間に現像剤交換も行わ
れ、特別な待ち時間もなく、劣化による不具合も防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を装着する画像形成装置の概
略構成図である。

【図２】本発明に係る現像装置の概略斜視図である。

【図３】現像剤交換のタイミングの一例を示すフローチ
ャートである。

【図４】別のタイミングのフローチャートである。

【図５】更に別のタイミングのフローチャートである。

【符号の説明】

４現像装置１７収納容器１８回収容器２１排出口２２補給口２３収納容器開口部２４回収容器開口部２５取付孔

フロントページの続き (72)発明者矢野英俊東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者中里保史東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者甲斐創東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者村松智東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者横川信人東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装着されるべき機械本体の寿命に少なく
とも相当する量の現像剤を収納するための収納容器と、
使用済み現像剤を回収するための回収容器とを備え、画
像形成時以外に現像剤交換を行うように制御された現像
装置。
【請求項２】コピー数に関する電気信号を受け取り、
所定数毎に現像剤交換を行うように制御することを特徴
とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】コピー数に関する電気信号を受け取り、
所定数を越えた段階で初めて現像剤交換を行うように制
御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
現像装置。
【請求項４】コピー数に関する電気信号を受け取り、
積算コピー数が大きくなるにつれて現像剤交換量を増加
するように制御することを特徴とする請求項１に記載の
現像装置。
【請求項５】コピー数に関する電気信号を受け取り、
積算コピー数が大きくなるにつれて現像剤交換間隔を短
くするように制御することを特徴とする請求項１に記載
の現像装置。
【請求項６】トナー交換検知信号の受け取りにより現
像剤交換を行うように制御することを特徴とする請求項
１に記載の現像装置。