JPH09114240A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像装置のトナー搬送において、搬送部材に
かかる負荷抵抗とトナーの劣化を低減する。 【解決手段】 現像ローラ１１と、トナーＴを貯留する
とともに、このトナーＴを現像ローラ１１に向けて搬送
するための搬送路１３を形成するトナータンク１２と、
搬送路１３にその搬送方向に沿って配設され、現像ロー
ラ１１に向けてトナーＴを搬送する搬送部材１４、１５
とを備えた現像装置において、上流側の搬送部材１４の
回転頻度を下流側の搬送部材１５の回転頻度より低く
し、必要最小限度の回転頻度で効率よくトナーを搬送で
きるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば複写機や
プリンタあるいはファクシミリ等の画像形成装置に組み
込まれ、電子写真法により像担持体に形成された静電潜
像をトナー等の現像剤で現像する現像装置に係り、特
に、粉体のトナーを現像剤とする乾燥現像式の現像装置
におけるトナーの搬送形式に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置は、一般に、像担持体
に対向して配置された現像ローラの表面を帯電させ、そ
の表面にトナーを付着させて薄いトナー層を形成し、こ
の現像ローラを回転させながら像担持体の表面にトナー
を現像する形式となっている。トナーは、通常トナータ
ンク内に貯留されるとともに、トナータンク内にセット
された回転式の搬送部材で現像ローラ方向に搬送される
ようになっている。搬送部材でトナーを搬送させるにあ
たっては、特にトナータンク内にトナーが多く入ってい
る場合において搬送部材にかかる負荷抵抗が多大とな
り、そのため、搬送部材自体や搬送部材の駆動源に損傷
を受けることが懸念される。

【０００３】そこで、トナーの搬送の仕方に工夫したも
のとして、特開平３−１４２４８９号公報には、回転軸
上に一定間隔をおいて攪拌棒が形成され、回転軸の両端
部に弾性部材を介して現像剤送り部材が支持され、回転
軸の回転にともなって攪拌棒が回転するとともに、弾性
部材によって送り部材が攪拌棒よりも遅れて作動する技
術が提案されている。これによると、攪拌棒により攪拌
されている状態のトナーを送り部材で現像ローラに送る
ので、送り部材および回転軸を回転させる駆動源へのト
ナーによる負荷抵抗が軽減される。

【０００４】また、特開平３−１４２４８９号公報に
は、トナータンク内に、トナーの収容部を搬送方向に沿
って２つ設けるとともに、各収容部に搬送部材を設け、
現像ローラに近い側の第２の収容部にトナーがないこと
が検知されるごとに、遠い側の第１の収容部から第２の
収容部にトナーを送り込む技術が提案されている。これ
によると、収容部を分けたことにより、１つの搬送部材
にかかるトナーの負荷抵抗が軽減される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記各公報に記載の技
術のうち、前者の場合では、搬送部材へのトナーの負荷
抵抗を軽減させるために攪拌棒が必要であり、このため
部品点数およびコストの増大を招く。この問題は、後者
のように収容部が２つあるいはそれ以上あるものにおい
て顕著となる。また、トナーは、動きが与えられてスト
レスが大きくなると表面（主に帯電用の外添剤）が摩耗
して正常な性質が損なわれる、すなわち劣化するもので
あり、劣化したトナーによる現像は画質の低下を招く。
このトナーの劣化は搬送中にも進行するので、攪拌部材
によりトナーを攪拌することは、トナーの劣化を促進さ
せることになる。

【０００６】後者の技術の場合、２つのトナー収容部を
ある程度の状態に仕切る遮蔽壁が無いと、トナーが崩れ
落ちて常に第２の収容部にトナーが残存する可能性が高
い。こうなると、精度よくトナーが２つの収容部に分け
られず、第２の収容部にトナーがないと検知された段階
で第１の収容部にもほとんどトナーが残っていないとい
った不都合な状態を招くおそれがあった。その遮蔽壁が
ある場合には、そのトナーが第１の収容部から第２の収
容部へ搬送される時に、現像ローラの長手方向（軸方
向）に均一に搬送されにくいことが想定される。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、部品点数の増大、トナーの劣化および搬送部材へ
の負荷抵抗が抑制されながら的確にトナーを搬送するこ
とのできる現像装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、請求項１では、像担持
体に対向して配置された現像ローラと、現像剤を貯留す
るとともに、この現像剤を現像ローラに向けて搬送する
ための搬送路を形成する現像剤タンクと、搬送路に搬送
方向に沿って配設され、現像ローラに向けて現像剤を搬
送する複数の回転式搬送部材とを備えた現像装置におい
て、これら搬送部材の回転頻度を上流側のものほど低く
したことを特徴としている。この現像装置によれば、搬
送路に配設された複数の搬送部材の回転頻度が上流側の
ものほど低いので、上流側にあるほど現像剤の劣化の度
合いが小さい。したがって、各搬送部材の回転頻度を、
最終的に現像ローラに現像剤を供給するに足り得る最小
限度にそれぞれ設定することにより、現像剤の劣化およ
び各搬送部材にかかる負荷抵抗が最小限度に抑えられる
とともに、トナーの搬送制御を的確に行うことができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。Ａ．第１の実施形態 Ａ−１．現像装置の構成 図１は、本発明の第１の実施形態の現像装置１の側断面
を示しており、符号１０は感光体ドラム（像担持体）で
ある。感光体ドラム１０は、図中時計回りに回転させら
れ、その回転中に、図示せぬ光学系潜像形成装置により
表面に静電潜像が形成され、この静電潜像が、現像装置
１によって現像（可視化）される。その現像装置１は、
感光体ドラム１０に対向して配置された現像ローラ１１
と、一成分式現像剤であるトナーＴを貯留するとともに
トナーＴを現像ローラ１１に向けて搬送するための搬送
路１３を形成するトナータンク１２と、搬送路１３に搬
送方向（図１で右から左）に沿って複数（この場合２
つ）配設され、現像ローラ１１に向けてトナーＴを搬送
する第１、第２の回転式搬送部材１４、１５と、最終的
に現像ローラ１１にトナーＴを供給する回転式供給部材
１６とを備えた構成となっている。

【００１０】トナータンク１２の底部は、搬送路１３の
方向に沿って４段階に湾曲形成されている。これによっ
て、トナータンク１２の内部は、搬送路１３の上流側か
ら下流側に向かって（図１で右から左に向かって）、第
１のタンク室２０、第２のタンク室２１、現像室２２お
よび現像ローラ収納室２６が形成されている。第２のタ
ンク室２１と現像室２２とは遮蔽壁２３で仕切られ、こ
の遮蔽壁２３には、第１のタンク室２０から第２のタン
ク室２１にトナーＴを送り込むための複数のトナー通過
孔２４が、トナータンク１２の幅方向（図１の図面表裏
方向）に一定間隔をおいて形成されている。現像ローラ
収納室２６には、感光体ドラム１０に臨む開口２７が形
成され、現像ローラ１１は、開口２７から感光体ドラム
１０に対向するようにして現像ローラ収納室２６に収納
されている。現像ローラ１１は、図中反時計回りに回転
させられ、その表面には、現像室２２から現像ローラ収
納室２６に搬送されたトナーＴが磁力により付着するよ
うになっている。現像ローラ収納室２６には、現像ロー
ラ１１の表面に付着したトナーＴを一定の薄い層厚に形
成する薄層化ブレード２５が設けられている。

【００１１】トナータンク１２における第１、第２のタ
ンク室２０、２１には、第１、第２の搬送部材１４、１
５がそれぞれセットされている。これら搬送部材１４、
１５は互いに同じ構成、すなわちトナータンク１２の幅
方向に延びる回転軸３０にプレート３１が固定され、回
転軸３０とともにプレート３１が図中時計回りに回転す
る構成となっている。プレート３１の先端（自由端）
は、トナータンク１２の底面に摺接してもしなくてもよ
いが、トナーＴに対するストレスを考慮すると、摺接せ
ずある程度離れていた方が好ましい。

【００１２】現像室２２にセットされた供給部材１６
は、構造的に上記第１、第２の搬送部材１４、１５と同
じである。すなわち、回転軸３２とプレート３３とから
なり、図中時計回りに回転するようになっている。この
供給部材１６は、プレート３３の長さが短い点で各搬送
部材１４、１５と異なっている。なお、第１、第２の搬
送部材１４、１５と供給部材１６は、図示せぬモータ等
の駆動源により回転駆動される。

【００１３】Ａ−２．第１、第２の搬送部材１４、１５
の回転頻度の設定 以上が本実施形態の現像装置１の基本構成であるが、本
発明においては、搬送路１３に沿って並ぶ第１、第２の
搬送部材１４、１５の回転頻度が、搬送路１３の上流側
のものほど低く設定されている、逆に言うと現像ローラ
１１に近い側ほど高く設定されていることをポイントと
している。回転頻度には、回転速度（回転数）、回転の
開始時期等、いくつもの要素がある。回転速度であれ
ば、第２の搬送部材１５よりも第１の搬送部材１４を低
くする。また、回転の開始時期であれば、第２の搬送部
材１５を回転させてから一定時間経過の後に第１の搬送
部材１４を回転させる。具体的には、たとえば次のよう
に設定される。

【００１４】 回転速度の設定 第１のタンク室２０の第１の搬送部材１４… ６ｒｐｍ（分当たり回転数） 第２のタンク室２１の第２の搬送部材１５…１２ｒｐｍ 現像室２２の供給部材１６ …４２ｒｐｍ この場合、現像室２２の供給部材１６をも含めて、上流
側のものほど回転速度を低くした。

【００１５】回転の開始時期 第２のタンク室２１のトナーＴの収容量をＸｇ、当該現
像装置１の１行程当たりのトナーＴの最大消費量をＹｇ
とし、用紙Ａ４サイズで画像密度５％を現像する時のト
ナーＴの消費量をＺｇとした場合、次式 Ｘ／Ｙ ≦ Ａ（枚） ≦ Ｘ／Ｚ を満たすようにＡをある値に定め、第２の搬送部材１５
が回転してからＡ枚後に第１の搬送部材１４を回転させ
る。

【００１６】Ａ−３．第１の実施形態の作用および効果 上記現像装置１によれば、回転する第１、第２の搬送部
材１４、１５により、トナータンク１２内のトナーＴ
が、第１のタンク室２０、第２のタンク室２１を経てト
ナー通過孔２４から現像室２２に搬送され、さらに回転
する供給部材１６によって回転する現像ローラ１１の表
面に付着させられる。現像ローラ１１の表面に付着した
トナーＴは、薄層化ブレード２５によって一定の薄い層
厚に形成され、そのトナー層が、感光体ドラム１０に対
面すると、感光体ドラム１０の表面に形成されている静
電潜像にトナーＴが移って現像される。

【００１７】さて、上記のように、第１、第２の搬送
部材１４、１５および供給部材１６の回転速度を上流側
のものほど低くすることにより、上流側にあるほどトナ
ーＴの劣化の度合いが小さくなる。つまり、劣化の度合
いをなるべく小さいものにしながらトナーＴを搬送して
いき、最終的に現像ローラ１１へ供給されるトナーＴの
劣化の度合いを最小限度に抑えることができる。また、
第１、第２の搬送部材１４、１５および供給部材１６自
体あるいはこれらを駆動するモータ等の駆動源にかかる
負荷抵抗が大幅に軽減される。このように、トナーＴの
劣化の抑制や駆動源にかかる負荷抵抗の軽減が図られる
ことにより、画質の低下が防がれる。

【００１８】また、上記のように第１、第２の搬送部
材１４、１５の回転時期を制御することにより、ある一
定の枚数の現像を行うことにより第２のタンク室２１内
のトナーＴの量が著しく減ったら、その第２のタンク室
２１内に第１のタンク室２０から第１の搬送部材１４に
よりトナーＴの補給が行われる。したがって、第１、第
２の搬送部材１４、１５は必要最小限度しか回転せず、
その結果、の場合と同様に、トナーＴの劣化および第
１、第２の搬送部材１４、１５にかかる負荷抵抗が最小
限度に抑えられる。

【００１９】Ｂ．第２の実施形態 Ｂ−１．現像装置の構成 図２は、本発明の第２の実施形態の現像装置２の側断面
を示している。この現像装置２は、上記第１の実施形態
の現像装置１と基本構成は同様であるが、トナータンク
１２においては、第１のタンク室２０が第２のタンク室
２１よりも高い位置にあり、第１のタンク室２０から第
２のタンク室２１への移行部がなだらかに下に傾斜して
いる点で異なっている。

【００２０】また、第１の搬送部材１４は、図３に示す
ように、回転軸３０と棒状の搬送部３４とが棒状部材３
５を屈曲させることにより一体形成されたもので、主に
搬送部３４がトナーＴを搬送するように構成されてい
る。また、第２の搬送部材１５は、図４に示すように、
第１の搬送部材１４の棒状部材３５の搬送部３４に、支
持板４１を介して所定の弾性を有するウレタン等のフィ
ルムが搬送部４０として貼着されたものである。第１の
搬送部材１４の先端は第１のタンク室２０の底面に摺接
せず離れている。一方、第２の搬送部材１５は、回転途
中において搬送部４０の先端が第２のタンク室２１の底
面に摺接するようになっている。また、現像室２２の供
給部材１６に関しては、上記第１の実施形態の現像装置
１と同一のものが用いられている。

【００２１】Ｂ−２．第２の実施形態の作用および効果 上記現像装置２によれば、第１、第２の搬送部材１４、
１５の搬送部３４、４０の面積を比較すると、上流側の
第１の搬送部材１４の方が小さい。この現像装置２の場
合、第１のタンク室２０から第２のタンク室２１へのト
ナーＴの搬送が自然落下の力に依存する割合が高いの
で、第１の搬送部材１４の搬送部３４の面積が小さくて
も、その搬送に支障を来さない。逆に言えば、面積の小
さい搬送部３４で十分搬送が可能であり、その結果、第
１のタンク室２０内のトナーＴの劣化および第１の搬送
部材１４にかかる負荷抵抗が最小限度に抑えられる。こ
のように劣化が最小限度に抑えられたトナーＴを受けて
第２の搬送部材１５がそのトナーＴを搬送するわけであ
るが、その際、第２の搬送部材１５は、搬送部４０が弾
性変形し、かつその先端が第２のタンク室２１の底面に
摺接する。このため、トナーＴへのストレスが緩和され
るとともに、効率よくトナーＴを搬送することができ、
回転頻度を低減させることができる。その結果、最終的
に現像に供されるトナーＴの劣化および各搬送部材１
４、１５にかかる負荷抵抗が最小限度に抑えられる。

【００２２】Ｃ．本発明の変更例 本発明は上記実施形態に限定されるものではなく種々の
変更が可能であり、その変更例を以下に列挙する。 トナータンクにおけるタンク室の数は複数であって２
つに限られず、それに応じてタンク室ごとに搬送部材が
セットされる。 搬送部材の回転頻度の設定は回転速度や回転開始時期
に限定されず、たとえば回転速度は同じでも単位時間当
たりの回転数を変える等の制御でもよい。 回転頻度と搬送部の面積の変化を融合させ、最適なト
ナー搬送が行われるようにする。 現像剤は一成分式に限定されず、トナーとキャリヤか
らなる二成分式であっても適用できる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載の現像装置によれば、搬送路に配設された複数の搬
送部材の回転頻度が上流側のものほど低いので、上流側
にあるほど現像剤の劣化の度合いが小さくなり、その結
果、現像剤の劣化および各搬送部材にかかる負荷抵抗が
最小限度に抑えられるとともに、トナーの搬送制御を的
確に行うことができる。本発明の請求項２に記載の現像
装置によれば、搬送路に配設された複数の搬送部材の回
転速度が上流側のものほど低いので、上流側にあるほど
現像剤の劣化の度合いが小さくなり、その結果、現像剤
の劣化および各搬送部材にかかる負荷抵抗が最小限度に
抑えられるとともに、トナーの搬送制御を的確に行うこ
とができる。本発明の請求項３に記載の現像装置によれ
ば、搬送部材における搬送部が、搬送路に配設された複
数の搬送部材の面積が上流側のものほど小さいので、上
流側にあるほど現像剤の劣化の度合いが小さくなり、そ
の結果、現像剤の劣化および各搬送部材にかかる負荷抵
抗が最小限度に抑えられるとともに、トナーの搬送制御
を的確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の現像装置の側断面
図である。

【図２】 本発明の第２の実施形態の現像装置の側断面
図である。

【図３】 第２の実施形態の第１の搬送部材の斜視図で
ある。

【図４】 第２の実施形態の第２の搬送部材の斜視図で
ある。

【符号の説明】

１、２…現像装置、１０…感光体ドラム（像担持体）、
１１…現像ローラ、１２…トナータンク（現像剤タン
ク）、１３…搬送路、１４…第１の搬送部材、１５…第
２の搬送部材、３４、４０…搬送部、Ｔ…トナー（現像
剤）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に対向して配置された現像ロー
   ラと、 現像剤を貯留するとともに、この現像剤を前記現像ロー
   ラに向けて搬送するための搬送路を形成する現像剤タン
   クと、 前記搬送路に搬送方向に沿って配設され、前記現像ロー
   ラに向けて前記現像剤を搬送する複数の回転式搬送部材
   とを備え、 これら搬送部材は、上流側のものほど回転頻度が低くな
   っていることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記複数の搬送部材は、上流側のものほ
   ど回転速度が低くなっていることを特徴とする請求項１
   に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 像担持体に対向して配置された現像ロー
   ラと、 現像剤を貯留するとともに、この現像剤を前記現像ロー
   ラ方向に搬送するための搬送路を形成する現像剤タンク
   と、 前記搬送路に搬送方向に沿って複数配設され、該現像剤
   を前記現像ローラに向けて搬送する搬送部を有する回転
   式搬送部材とを備え、 前記搬送部材における前記搬送部は、その面積が、上流
   側のものほど小さくなっていることを特徴とする現像装
   置。