JPH0854809A

JPH0854809A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0854809A
Application number: JP6188359A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Yano; 英俊矢野; Yasufumi Nakazato; 保史中里; So Kai; 創甲斐; Yoshiko Ishii; 佳子石井; Satoshi Muramatsu; 智村松; Nobuhito Yokogawa; 信人横川; Masako Suzuki; 雅子鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-08-10
Filing date: 1994-08-10
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】トナーリサイクルを行いながら、逆帯電トナ
ーによる地肌汚れを防止するとともに現像装置側の現像
剤交換を省略することのできる画像形成装置を提供す
る。【構成】プレミックス剤を補給する補給装置３６を取
り付けた現像装置と、潜像担持体上の残留トナーを掻き
取るクリーニングブレード１９を備えた着脱可能なクリ
ーニング装置と、現像装置内に収容された現像剤をクリ
ーニング装置に移送する第１搬送装置２７と、移送され
た現像剤とブレード１９で掻き取られた回収トナーを撹
拌しつつ移動する送り装置１７と、送り装置１７により
移動した現像剤を現像装置へ戻す第２搬送装置２５とを
有して構成する。

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成分現像
剤を用いて画像形成を行う画像形成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、帯電キャリア粒子と当該キャリア粒子に摩
擦帯電的に付着する帯電トナー粒子からなる所謂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新トナーを現像剤に補給するこ
とが行われているが、キャリア粒子についても種々の問
題がある。即ち、キャリア粒子が繰り返し使用される
と、摩擦帯電特性を強化するためにキャリア粒子表面に
施されている被覆物が剥がれたりして、キャリアとして
劣化する。

【０００３】そこで例えば特開昭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、他方で貯留現像剤を排出し、更には別途にトナー供
給を行って現像器中の現像剤濃度を制御しながら現像剤
の交換を行い現像能力の維持を図ることが提案され、上
記２成分系現像剤の問題を解決しようとしている。

【０００４】一方、感光体ドラム等の潜像担持体の表面
上に転写後に残った残留トナーを除去することが行われ
ている。その除去方法にはブレードを用いるものや磁気
ブラシを用いるものなどが知られている。このうち、磁
気ブラシクリーニング法は、ブラシ状の磁性粉体に残留
トナーを付着させてクリーニングするものであるが、そ
の媒体として２成分現像剤が用いられている。このよう
な２成分現像剤を用いるクリーニング装置を備えた画像
形成装置では、残留トナーの回収によりトナー濃度が上
昇するクリーニング側現像剤と、現像の繰り返しにより
トナーが消費されトナー濃度が低下する現像側現像剤と
におけるそれぞれの欠点を補うために、現像装置とクリ
ーニング装置との間に搬送路を設け、当該搬送路を介し
て各装置に現像剤を循環させる循環機構を備えることが
公知である。

【０００５】例えば特開昭５４−８９７４２号公報に
は、像担持体に現像剤を付与する第１現像剤付与手段
と、該付与手段から現像に供された現像剤を回収する回
収手段と、転写を終了した像担持体に回収手段により回
収した現像剤を付与する第２現像剤付与手段とを有し、
転写後に像担持体に残留するトナーを除去する像形成装
置が開示されている。転写を終了して残留トナーを有す
る像担持体に、トナー含有率が低い現像剤を付与するこ
とにより、キャリア分に残留トナーを付着させてクリー
ニングを行うものである。

【０００６】また実開昭５８−１８２７０号公報では、
クリーニングユニットと現像ユニットとの間に、トナー
濃度の高い現像剤を現像ユニットへ回収し、トナー濃度
の低いキャリアをクリーニングユニットへ供給するため
の現像剤循環手段が開示されている。これも現像剤を循
環させて、高くなりがちなクリーニング側トナー濃度を
抑え、クリーニング機能の維持を図ろうとしているもの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５３−２２７４７号公報に開示の技術では、消費される
トナー分の他にキャリア分の供給も行われ、しかも現像
能力の維持を図るべく現像装置中の現像剤濃度を制御す
るものであるから、交換されるキャリア並びに付随して
入れ替えられるトナーが少なからぬ量で発生し、その廃
棄と新しい現像剤やトナーの供給を欠かすことができな
い。

【０００８】特開昭５４−８９７４２号公報や実開昭５
８−１８２７０号公報に開示の技術は、トナーを循環さ
せて現像剤の濃度を一定に保つようにしているものであ
るが、例えば特開昭５４−８９７４２号公報の第１図に
示されるように、消費されるトナー分を供給するために
トナー補給手段が備えられているにすぎず、繰り返し使
用されることで劣化するキャリアについては、特段の考
慮がなされていない。

【０００９】そこで本発明は、トナーリサイクルを行い
ながら、逆帯電トナーによる地肌汚れを防止するととも
に現像装置側の現像剤交換を省略することのできる画像
形成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、プレミックス剤を補給する補給
装置を取り付けた現像装置と、潜像担持体上の残留トナ
ーを掻き取るクリーニングブレードを備えた着脱可能な
クリーニング装置と、現像装置内に収容された現像剤を
クリーニング装置に移送する第１搬送装置と、移送され
た現像剤とブレードで掻き取られた回収トナーを撹拌し
つつ移動する送り装置と、送り装置により移動した現像
剤を現像装置へ戻す第２搬送装置とを有して２成分系画
像形成装置が構成される。

【００１１】現像装置からオーバーフローした現像剤が
第１搬送装置で移送されるようになっているのが、好適
である。

【００１２】現像装置と第１搬送装置との間の連通孔
が、現像装置と第２搬送装置との間の連通孔よりも下方
に位置していれば、好ましい。

【００１３】第１搬送装置、送り装置及び第２搬送装置
に夫々設けられた回転式移送手段が、補給装置と同期し
て駆動するようになっているのが良い。

【００１４】第１搬送装置と送り装置と第２搬送装置に
おける夫々の現像剤搬送速度が、下流側になるに従い速
くなるか、少なくとも等速であれば、好都合である。

【００１５】現像装置にトナーのみを供給する構成であ
る場合には、着脱可能なクリーニング装置に現像剤供給
容器が取付可能になっているのが良い。

【００１６】

【実施例】本発明の詳細を、図に示された実施例に基づ
いて、説明する。

【００１７】画像形成装置の基本的構成は、図１に示さ
れるように、感光体ドラム１の周囲に、帯電ローラ３
３、現像ローラ２を含む現像ユニット、転写ローラ１
４、クリーニングブレード１９を含むクリーニングユニ
ットが配置されてなっている。現像ユニットには、現像
ローラ２の他に、上ケーシング３と下ケーシング８で構
成された容器内に２成分系現像剤の撹拌を行う第１スク
リュー１０、第２スクリュー９が配置され、その上方に
トナーホッパー部３６が置かれている。クリーニングユ
ニットでは、ブレード１９の他に、クリーニングケーシ
ング４内にクリーニングスクリュー１７が配置されてお
り、本実施例では、クリーニングケーシング４に帯電ロ
ーラ３３も保持されている。

【００１８】クリーニングユニットと現像ユニットで
は、両者を結ぶ搬送路によって循環系が形成されてい
る。即ち、図２に示されるように、並行に延在する感光
体ドラム１、現像ローラ２、第１スクリュー１０、第２
スクリュー９及びクリーニングスクリュー１７に対し
て、これらの軸線方向に直交するように延在する搬入パ
イプ２５と搬出パイプ２７とが搬送路となり、クリーニ
ングユニットと現像ユニットと連結する。搬入パイプ２
５と搬出パイプ２７の内部には、それぞれ搬入スクリュ
ー２４と搬出スクリュー２２が納められている。搬入パ
イプと搬出パイプ２７がクリーニングケーシング４や現
像ケーシングと交差する領域では、それぞれを連通する
孔Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈが設けられている。即ち、搬出パイプ
２７と交差し第２スクリュー９の延長上に形成された現
像ユニットの突出部に連通孔Ｅ、クリーニングユニット
４と交差する搬出パイプ２７部分に連通孔Ｆ、搬入パイ
プ２５と交差するクリーニングユニット４部分に連通孔
Ｇ、現像ユニット突出部と交差し第１スクリュー１０の
延長上に形成された搬入パイプ２５部分に連通孔Ｈが明
けられている。

【００１９】更に、これら搬入パイプ２５と搬出パイプ
２７は、現像ユニットやクリーニングユニットに対し
て、図３に示されるような傾斜をもって配置されてい
る。図２と図３の比較から容易に理解されるように、搬
入パイプ２５と交差する現像ユニット突出部とユニット
ケーシング本体の間には連通孔Ｉが明けられ、搬出パイ
プ２７と交差する現像ユニット突出部とユニットケーシ
ング本体の間には連通孔Ｊが明けられ、ここに完全な循
環通路が形成されることとなる。図３における断面線Ａ
−Ａ，Ｂ−Ｂに沿った領域での部分概略を、それぞれ図
４及び図５に示す。

【００２０】上記構成において、操作部のコピーボタン
（図示せず）が押され駆動信号が発せられると、図１に
示された感光体ドラム１、帯電ローラ３３、転写ローラ
１４並びに現像ユニット内の現像ローラ２、第１スクリ
ュー１０及び第２スクリュー９がそれぞれ矢示方向に回
転駆動される。本実施例では、帯電ローラ３３は、感光
体ドラム１に対して接触部で順方向に回転しているが、
回転しない場合や逆方向に回転駆動する場合もある。ま
た、帯電ローラ３３、現像ローラ２、転写ローラ１４に
対しては、それぞれ所要の電圧が印加されている。

【００２１】感光体ドラム１は、帯電ローラ３３により
正又は負の一様帯電を受け、レーザー光３５によって潜
像形成がなされる。感光体ドラム１上の潜像は現像ロー
ラ２で磁気ブラシによりトナー像として現像される。当
該トナー像は、感光体ドラム１と転写チャージャ１４と
の間へ不図示の給紙機構から給送され上レジストローラ
１２と下レジストローラ１３で画像先端と同期をとり供
給された転写紙に転写され、不図示の分離チャージャに
よって感光体ドラム１から分離され、不図示の定着装置
を経て、コピーとして画像形成装置外へ排出される。

【００２２】一方、転写ローラ１４で転写されたトナー
像の感光体ドラム１表面上の残りは、クリーニングユニ
ットまで移送され、ブレードホルダー１８に保持された
ブレード１９により掻き落とされる。掻き落とされた回
収トナー３２は、クリーニングシール１５によってクリ
ーニングユニットから漏出しないようにしてクリーニン
グスクリュー１７上に落下して溜められる。

【００２３】上記プロセスのうち現像に際しては、現像
ローラ２に内蔵配置されたマグネットによって２成分系
現像剤１１がローラ表面に引き寄せられ、ローラの回転
に伴って吸着移送され、上ケーシング３に一体的に設け
られたドクター３４で所定の層厚に規制されて、現像領
域に至る。現像に供されずに現像領域を通過した現像剤
は、ほぼ第１スクリュー１０と対向する位置付近で、現
像ローラ２に内蔵されたマグネットの磁力がほぼ０に設
定されていることにより、現像ローラ２から剥がされ、
第１スクリュー１０と第２スクリュー９とで構成された
循環系で循環される。この循環系は図２の１点鎖線Ｃで
示される。

【００２４】連続的に画像形成が行われトナーが消費さ
れると、従来と同様に例えば感光体ドラム上のトナー付
着量の大小を光反射で検知してトナー補給信号を発し、
これを受けたトナー補給開始の信号に基づいてトナー補
給がなされる。その際、不図示のトナーボトルからトナ
ーホッパー部３６へ、トナー中に少量のキャリアが混合
されたプレミックス剤６が供給される。供給されたプレ
ミックス剤６は、補給ローラ７と同期して回転するトナ
ー補給アジテータ５によって片寄りのないように軸長手
方向に送られながら、現像ユニット内の現像剤１１と混
合分散される。次第に貯蔵量が増してきて、図５に示さ
れたＬ面を越えると、現像剤は連通孔Ｊから現像ユニッ
ト外へ溢れ、補給ローラ７と同期をとりながら回転駆動
する搬出スクリュー２２の回転によって、搬出パイプ２
７を介してクリーニングユニット側へ移送される（図
２）。排出パイプ２７の連通孔Ｆを通ってクリーニング
ユニット内のクリーニングスクリュー１７上に落とされ
た現像剤は、クリーニングブレード１９で掻き落とされ
た回収トナー３２と撹拌・混合されることとなり、十分
な正規の帯電を受けながら、連通孔Ｇを通って搬入スク
リュー２４の回転に従い搬入パイプ２５内を現像ユニッ
ト側へ移送され、連通孔Ｈと図４に示された連通孔Ｉと
を通って現像ユニットに戻る。

【００２５】ここで、現像剤１１の搬出用連通孔Ｊの下
面に相当するＬ面（図５）は、搬入用連通孔Ｉの下面に
相当するＫ面（図４）よりも下方に位置しているべきで
ある。それは、プレミックス剤６がトナーホッパー部３
６から供給され、現像ユニット内の現像剤１１の量が増
した場合に、搬出用連通孔Ｊから速やかにオーバーフロ
ーしてスムーズな循環を実現できるからである。また搬
出スクリュー２２、クリーニングスクリュー１７及び搬
入スクリュー２４における夫々の現像剤搬送速度は、下
流側に移るに従い速くなる、即ち、搬出スクリュー速度
≦クリーニングスクリュー速度≦搬入スクリュー速度で
あるように、例えばスクリューピッチが変えられていれ
ば好適であり、そのように構成することで夫々の現像剤
の受渡し部分での詰まり等が防止できる。

【００２６】コピー枚数が累積して増え、例えば１００
Ｋ枚前後ともなってくると、クリーニングブレード１９
の先端は、トナー中の添加剤（シリカ等、数μｍの硬い
材料）や感光体ドラムとの摺動によって、摩耗・欠損
し、その部分ではトナーが通過し、所謂クリーニング不
良が発生し、画像劣化を招く。そのような場合には、ブ
レードの交換が必要であるが、本発明においては、クリ
ーニングユニットをそっくり交換する。この交換の際
に、クリーニングユニット内の循環現像剤１６も回収さ
れることとなる。循環現像剤の回収によって、現像ユニ
ット内の現像剤の交換も実質的に行われることとなる。
したがって、現像ユニット側では、プレミックス剤の供
給だけですみ、現像ユニットが機械本体と一体に取り扱
えるような、簡潔な固定ユニットとなる。

【００２７】トナーホッパー部を介して現像ユニットへ
供給される現像剤がトナーであって、画像形成で消費さ
れたトナーにより現像剤濃度が変動することを防止する
ことを主目的とするような場合には、本発明の目的の１
つが現像キャリアの部分交換を果たしながら現像ユニッ
トの取り替えをできるだけ抑えることにあることから、
キャリアの部分交換を別途行う必要がある。そこで図６
に示されるように、比較的寿命の短いクリーニングブレ
ード１９を循環現像剤とともに取り替えるクリーニング
ユニット側にフレッシュキャリア補給のためのボトル２
９を取付可能とする。

【００２８】図７に示されるように、補給ボトル２９内
には、使用現像剤と同じトナー濃度のフレッシュキャリ
アとフレッシュトナーとからなる現像剤３０が収容され
ていて、その底部は、接着剤等で接着されたシール３１
で封入構成されている。クリーニングユニットの交換
後、ボトル２９をクリーニングユニット上に据付け、シ
ールを引き剥がすことで、クリーニングユニット側へフ
レッシュ現像剤を投入する。当該フレッシュ現像剤は循
環搬送路を介して現像ユニットへ送られることとなる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１に記載の画像形成装置によれ
ば、プレミックス剤を補給する補給装置を取り付けた現
像装置と、潜像担持体上の残留トナーを掻き取るクリー
ニングブレードを備えた着脱可能なクリーニング装置
と、現像装置内に収容された現像剤をクリーニング装置
に移送する第１搬送装置と、移送された現像剤とブレー
ドで掻き取られた回収トナーを撹拌しつつ移動する送り
装置と、送り装置により移動した現像剤を現像装置へ戻
す第２搬送装置とを有しているので、現像剤循環を行
い、比較的寿命の短いブレード交換に合わせて現像剤が
部分的に廃棄されるので、現像剤を適宜供給するだけで
済み、面倒な現像剤交換を省略することができる。また
撹拌しながら現像剤を循環を行うので、帯電量が十分に
立ち上がった状態で現像剤は現像装置に戻され、逆帯電
トナーによる地肌汚れが防止できる。

【００３０】請求項２に記載の画像形成装置では、現像
装置からオーバーフローした現像剤が第１搬送装置で移
送されるようになっているので、現像装置から現像剤を
排出するための特別な機構を必要とせず、低コスト化が
図られる。

【００３１】請求項３に記載の画像形成装置では、現像
装置と第１搬送装置との間の連通孔が、現像装置と第２
搬送装置との間の連通孔よりも下方に位置しているの
で、現像剤の搬送流れに逆らうような、現像装置からの
現像剤の溢れを回避することが確実にでき、現像剤の循
環がスムーズになる。

【００３２】請求項４に記載の画像形成装置では、第１
搬送装置、送り装置及び第２搬送装置に夫々設けられた
回転式移送手段が、補給装置と同期して駆動するように
なっているので、現像剤移送がシステム的に行われ、各
個所で現像剤にストレスを与えず、しかもクリーニング
装置には常に現像剤が存することになって、クリーニン
グ装置の交換の際に現像剤の回収を確実に行うことがで
きることとなる。

【００３３】請求項５に記載の画像形成装置では、第１
搬送装置と送り装置と第２搬送装置における夫々の現像
剤搬送速度が、下流側になるに従い速くなるか、少なく
とも等速であるので、各連結部で現像剤が詰まったり溢
れたりすることを防止できる。

【００３４】請求項６に記載の画像形成装置では、現像
装置にはトナーのみを供給し、クリーニング装置に現像
剤供給容器が取付可能になっていて、それぞれが比較的
離れているので、トナー供給容器と現像剤供給容器の間
で誤セットを防止しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略構
成図である。

【図２】図１の装置の概念的平面図である。

【図３】搬送路の取付位置を示すための概略図である。

【図４】図３の断面線Ａ−Ａに沿った部分断面図であ
る。

【図５】図３の断面線Ｂ−Ｂに沿った部分断面図であ
る。

【図６】本発明の別の実施例に係る画像形成装置の概略
構成図である。

【図７】図６に示された供給ボトルを別方向から見た概
略図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム２現像ローラ５トナー補給アジテータ７補給ローラ９第２スクリュー１０第１スクリュー１７クリーニングスクリュー１９クリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/08 Ｘ (72)発明者石井佳子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 (72)発明者鈴木雅子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】キャリアとトナーを混合してなる現像剤
を用いて潜像担持体上の潜像を可視像化する画像形成装
置にして、プレミックス剤を補給する補給装置を取り付
けた現像装置と、潜像担持体上の残留トナーを掻き取る
クリーニングブレードを備えた着脱可能なクリーニング
装置と、現像装置内に収容された現像剤をクリーニング
装置に移送する第１搬送装置と、移送された現像剤とブ
レードで掻き取られた回収トナーを撹拌しつつ移動する
送り装置と、送り装置により移動した現像剤を現像装置
へ戻す第２搬送装置とを有する画像形成装置。
【請求項２】現像装置からオーバーフローした現像剤
が前記第１搬送装置で移送される構成を特徴とする請求
項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】現像装置と第１搬送装置との間の連通孔
が、現像装置と第２搬送装置との間の連通孔よりも下方
に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載
の画像形成装置。
【請求項４】第１搬送装置、送り装置及び第２搬送装
置に夫々設けられた回転式移送手段が、前記補給装置と
同期して駆動することを特徴とする請求項１に記載の画
像形成装置。
【請求項５】第１搬送装置と送り装置と第２搬送装置
における夫々の現像剤搬送速度が、下流側になるに従い
速くなるか、少なくとも等速であることを特徴とする請
求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】キャリアとトナーを混合してなる現像剤
を用いて潜像担持体上の潜像を可視像化する画像形成装
置にして、トナーを補給する補給装置を取り付けた現像
装置と、潜像担持体上の残留トナーを掻き取るクリーニ
ングブレードを備えた着脱可能なクリーニング装置と、
当該クリーニング装置に取付可能な現像剤供給容器と、
現像装置内に収容された現像剤をクリーニング装置に移
送する第１搬送装置と、移送された現像剤とブレードで
掻き取られた回収トナーを撹拌しつつ移動する送り装置
と、送り装置により移動した現像剤を現像装置へ戻す第
２搬送装置とを有する画像形成装置。