JPH09197786A

JPH09197786A - 現像装置

Info

Publication number: JPH09197786A
Application number: JP8004395A
Authority: JP
Inventors: Nobuhito Yokogawa; 信人横川; Kiyotaka Ota; 清高太田; So Kai; 創甲斐; Hisafumi Shoji; 尚史庄司; Kiyonori Tsuda; 清典津田; Satoshi Hatori; 聡羽鳥
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ユーザーにかかる負担を極力少なくし、現像
剤の供給及び回収を自動的に行い、しかもトナーや現像
剤の無駄な廃棄を防ぐことのできる現像剤・トナー補給
機構及び現像剤回収機構を備えた現像装置を提供する。【解決手段】循環する２成分系現像剤を有し、この循
環現像剤の少なくとも一部を回収する機構と新規現像剤
を供給する機構を備えた現像装置において、新規現像剤
供給機構が回収機構よりも現像剤循環路の下流側に設け
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、特にキャリア
とトナーからなる２成分系現像剤を用いて画像形成を行
う電子写真式画像形成装置における現像装置に関し、よ
り詳細には当該現像装置に付設される現像剤・トナー補
給機構及び現像剤回収機構に関するものであり、トナー
消費に伴うトナー補給と、経時劣化したキャリアを含む
現像剤の交換とを行うものである。

【０００２】

【従来の技術】特に２成分系現像剤においては、トナー
消費に伴うトナー濃度の調整のためにトナーを補給する
必要があるほかに、使用につれてキャリアの特性が劣化
するため、適時、現像器内の現像剤を交換する必要があ
る。従来では、このような現像器内の現像剤交換に関し
て、その寿命がきた時点で全量交換することが行われて
いた。この現像剤交換では、装置本体から現像器を抜き
取り、上蓋を開けて現像器を逆さにして現像剤を取り出
した上で新しい現像剤を当該現像器に収容する。現像器
の取り外し作業を伴うために、交換作業は専門の保守作
業者に委ねられているが、いわゆる高速複写機のような
現像剤交換が頻繁に行なわれる装置にあっては、交換作
業が容易であることが求められる。そのような要請に応
えるべく、例えば特開昭６０−１０７０５７号公報で
は、現像剤循環部の上部に配設されている現像剤投入用
のホッパーと、このホッパーの開口を密閉するキャップ
と、現像剤循環部の下部であって、上記ホッパーとほぼ
対向した部位に設けられている開閉自在のシャッター
と、少なくとも上記現像剤循環部を含む現像ユニットを
複写機本体から引き出し自在に案内する案内手段と、上
記シャッターの直下に配設されていて、且つ、複写機本
体より着脱自在に装着されている回収容器を有すること
を特徴とする現像装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の装置で行う現像剤交換では、現像剤の供給カ
ートリッジの装着や、回収のための操作等に特別な作業
を必要とする。そのため、最近のユーザーメンテナンス
化の進む中では、とりわけコピーボリュームの少ないユ
ーザー間でこのような構成の装置が受け入れられていな
い。またこのようなユーザーメンテナンス化に積極的に
対応するためには、現像剤交換を自動化させることも望
まれる。

【０００４】そこで、例えば特開平４−１１８６７５号
公報においては、現像器の現像剤収納部に収納されたト
ナーとキャリアとからなる２成分現像剤を使用して感光
体上の静電潜像から定着像を得る記録装置において、現
像剤収納部に、現像器に装填したカートリッジからトナ
ーとキャリアとの混合物を供給するとともに、現像剤収
納部内の廃却現像剤を廃却現像剤回収室に回収して現像
剤を交換する方法が提案されている。現像剤の交換を徐
々に行って画像品質を常に一定に維持するにあたって
は、現像剤収納部内のトナー濃度の低下に際して、現像
剤収納部内の現像剤量が所定量に至るまでトナーとキャ
リアの混合粉体およびトナーを現像剤収納部に供給し、
次いで混合粉体とトナーの供給量の総量にほぼ一致する
量の廃却現像剤を廃却現像剤回収室に回収するように取
り扱われる。けれども、このような交換方法は、その交
換動作中は現像器内の現像剤量が安定せず、感光体へ現
像剤を供給するための現像スリーブへの現像剤供給量が
変化してしまい、画像品質が安定しないという問題があ
る。混合粉体やトナーを補給直後に回収動作を行うため
に、補給直後のトナーやキャリアが回収される可能性も
あり、ランニングコストの増大を引き起こす。また全量
交換を自動化するにあたっては、カートリッジを、トナ
ーとキャリアとを２室に区画して収納する現像剤補給室
と、現像剤収納部内の廃却現像剤を回収する廃却現像剤
回収室とから構成するとともに、現像剤収納部に穿孔し
た排出孔を開放可能に閉塞し、廃却現像剤を回収した
後、先ずキャリア部の排出孔を開放してキャリアを現像
剤収納部に供給し、次いで、トナーを現像剤収納部に供
給することが開示されているが、この場合には、一旦全
量の現像剤を現像剤収納部から排出して、しかる後にフ
レッシュな混合粉体を供給して交換作業を行うため、そ
の作業中には現像操作を中断せざるをえない。

【０００５】本発明は、以上のような従来技術に鑑み、
ユーザーにかかる負担を極力少なくし、現像剤の供給及
び回収を自動的に行い、しかもトナーや現像剤の無駄な
廃棄を防ぐことのできる現像剤・トナー補給機構及び現
像剤回収機構を備えた現像装置を提供することを課題と
する。

【０００６】

【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、循環する２成分系現像剤を有
し、この循環現像剤の少なくとも一部を回収する機構と
新規現像剤を供給する機構を備えた現像装置において、
新規現像剤供給機構が回収機構よりも現像剤循環路の下
流側に設けられるように構成する。

【０００７】上記回収機構の現像剤回収速度と、新規現
像剤供給機構の現像剤供給速度とが等しいように調整さ
れていれば、一層効果的である。また現像剤循環路中に
配設された像担持体への現像剤施与手段の上流側よりも
下流側に近く上記現像剤供給機構が配置されているの
が、好適である。

【０００８】

【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。本発明に係る現像剤・トナー補給機構
及び現像剤回収機構を備えるレーザープリンタの内部機
構の概略的全体構成を示す図１において、プリンタ本体
１０内には、そのほぼ中央にドラム状の感光体１１が設
けられている。感光体１１の周りには、矢示する駆動方
向の順に、帯電器１２、現像剤・トナー補給機構及び現
像剤回収機構と連結された現像器１３、転写器１４、ク
リーニング器１５が配置される。帯電器１２、現像器１
３、クリーニング器１５の上方には、光書き込み器１６
が配置される。装置本体１０の図で見て右側には、用紙
Ｓを収納した給紙カセット１７が着脱自在に取り付けら
れている。

【０００９】このレーザープリンタ１０を使用して用紙
Ｓに画像形成を行う場合には、給紙コロ１８を回転駆動
して給紙カセット１７内から用紙Ｓを矢印Ａ方向に送り
出し、レジストローラ対１９でタイミングをとって当該
用紙Ｓを感光体１１の下側へ搬送する。感光体１１は、
矢示する時計方向に回転駆動し、その際、帯電器１２に
よって表面を一様に帯電され、その後、光書き込み器１
６からレーザー光を照射され、静電潜像を形成する。こ
の潜像は、現像器１３に対向する位置を通過する際にト
ナーによって可視像化される。そして、当該可視像は、
感光体１１の下側に搬送された用紙Ｓの上面に転写器１
４によって転写される。画像転写後に定着された用紙Ｓ
は搬送路２１内を通して搬送され、排紙ローラ対２２で
排出され、排紙トレイ２３上にストックされる。他方、
画像転写後の感光体１１は、その表面の残留トナーをク
リーニング器１５で除去される。

【００１０】上記のような構成のレーザープリンタに備
えられた現像剤・トナー補給機構及び現像剤回収機構の
構成・動作を図２〜図５に基づき、以下に詳述する。先
ず、図２において、トナー／現像剤補給、現像剤回収が
行われない場合（通常循環）での現像剤の循環経路につ
いて説明する。現像器１３は２軸スクリュータイプの構
成をとっており、現像器１３内の現像剤は矢印方向に循
環する。汲み上げパドル４２やスクリュー３２により撹
拌されながら現像スリーブ３１を通過する現像剤は、そ
の一部若しくは全部が、現像器１３に付設された取り込
み手段４４により補助搬送路４９内に取り込まれ、当該
補助搬送路４９の端部領域で戻し手段３９側の補助搬送
路５０内へと受け渡され、当該戻し手段３９により現像
器１３内へ再送される。再送された現像剤は、スクリュ
ー３３によって現像スリーブ３１に並行に搬送され、端
部で現像スリーブ３１側へ送られ、循環する。取り込み
手段４４及び戻し手段３９は、現像剤やトナーの供給、
現像剤の回収の時のみ作動するようにしてもよく、その
ような構成の場合には、上記通常の現像剤循環はスクリ
ュー３２，３３だけで行われる。

【００１１】現像剤の交換の場合には、図２のＢ区域で
劣化現像剤が回収され、Ｃ区域で新規現像剤が供給され
る。図３に示されるように、供給用現像剤３７と補給用
トナー３４は、現像剤・トナー収納容器３５内に収容さ
れており、交換作業時には、現像剤供給用シャッタ３８
が開き、供給用現像剤３７が搬送路５０のＣ区域（図
４）へ自重によって落下する。この供給動作と同時に、
図４に示された現像剤回収口４５に設けられたシャッタ
（４８，図５参照）が開き、図３及び図５に示された現
像剤回収容器４１内へ循環現像剤が回収される。図４に
おけるＢ区域で現像剤が回収され、Ｃ区域で供給が行わ
れるので、新規な現像剤が使用されずに回収されるよう
な不合理がない。取り込み手段４４と戻し手段３９のそ
れぞれの搬送速度を等しくすることにより、交換作業時
に現像器１３内の現像剤量の増減をなくすことができ、
しかもトナー濃度も現像可能範囲に収まっているので、
現像剤交換中であってもプリンタを通常と同じように使
用することが可能となり、供給・回収モードといった特
殊なモードを設ける必要がなくなる。

【００１２】現像剤交換は総量交換あるいは部分交換の
繰り返しのいずれでも可能である。現像剤の寿命はトナ
ーの消費間隔に比べて長いため、総量交換の構成ではト
ナー収納部の容積を大きくする必要があり、現像剤とト
ナーの各収納容器を別体として装着するようにしてもよ
い。部分交換（少量交換）の構成では、トナーの補給間
隔に合わせて、一回当たりの現像剤交換量を設定する。
例えば、現像器内の現像剤が３００ｇである場合、トナ
ーの交換サイクルが１００００枚であるならば、供給現
像剤の収容量が３０ｇ程度の現像剤・トナー収納容器３
５を用意すれば、図示するような容積配分程度となる。

【００１３】またトナー濃度の制御は、現像器内に設け
られた不図示のトナー濃度センサーの検知に基づいて行
われ、現像器内のトナー濃度が所定値よりも低いと検知
されると、トナー補給用シャッタ４３が開くと共にトナ
ー補給ローラ３６が回転し、補給用トナー３４を補助搬
送路５０へ落とし、戻し手段３９によって現像器１３へ
供給され、トナー濃度を所定値まで高くする。供給区域
Ｃから補給されたトナーは、現像スリーブ３１に至るま
でに戻し手段３９やスクリュー３３で循環現像剤と撹拌
されながら長い搬送経路を搬送されるので、十分な帯電
量を得る。

【００１４】本実施例においては、取り込み手段４４と
戻し手段３９とを隣接させ、両者を仕切り板４０で分割
するレイアウトを示しているが、取り込み手段４４から
戻し手段３９へ受け渡す手段を設けることで、回収区域
と供給区域を離すこともできる。上記各シャッタの開閉
は、例えば、ソレノイドのオンオフ操作で行うことがで
きる。

【００１５】なお、本出願人が既に提案した現像剤・ト
ナー供給用の一体容器を用いて、専用の現像剤回収容器
を不要とする構成も可能である。これは、現像剤とトナ
ーをそれぞれ収容する２つの容器からなり、環状部分を
有した現像剤用容器の中央空間に、当該容器と同心状の
トナー用円筒容器が嵌まり込んで一体化し、各容器の同
じ側に同心状開口部がそれぞれ設けられていて、各容器
の内壁には互いに逆向きに傾斜した凸状螺旋部が形成さ
れてなる容器である。図６、図７に示されるように、戻
し手段３９と取り込み手段４４は共に、トナー収納部５
１と現像剤収納部５２を有する一体容器５０に、連結部
材５３を介して接続されている。トナー補給時と現像剤
供給時とで、一体容器５０の回転方向が逆転する。また
劣化現像剤は、トナー収納部５１に回収する構成である
ので、現像剤交換は必ずトナー補給が完了した後に行わ
れなければならない。容器内壁に形成された凸状螺旋部
の傾き（図の明瞭化のために現像剤収納部での螺旋表示
は省略している）と容器の回転方向を調整することで、
現像剤の供給をＣ区域側へずらし、Ｂ区域側から回収を
行うことができる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、循環す
る２成分系現像剤を有し、この循環現像剤の少なくとも
一部を回収する機構と新規現像剤を供給する機構を備え
た現像装置において、新規現像剤供給機構が回収機構よ
りも現像剤循環路の下流側に設けられているので、自動
化された現像剤交換、トナー補給にあたって、現像剤や
トナーの無駄な消費を防ぎ、且つ通常のコピー動作を中
断せずに済むことが可能となり、ユーザーメンテナンス
化に適合する。

【００１７】特に請求項２に記載の発明のように、回収
機構の現像剤回収速度と、新規現像剤供給機構の現像剤
供給速度とが等しいように調整されていれば、現像剤の
交換作業にあたって形成画像の品質に悪影響を及ぼすこ
とがない。また請求項３に記載の発明によれば、現像剤
循環路中に配設された像担持体への現像剤施与手段の上
流側よりも下流側に近く上記現像剤供給機構が配置され
ているので、現像剤が現像剤施与手段に達するまでに帯
電量を十分に得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザープリンタの全体的概略構成図である。

【図２】現像剤の循環経路及び回収位置、供給位置を示
す概略平面図である。

【図３】現像剤・トナー補給装置及び現像剤回収装置を
含む現像装置の正面断面図である。

【図４】図３のＹ方向から見た、現像器と現像剤・トナ
ー補給装置及び現像剤回収装置の連結状態を示す部分拡
大図である。

【図５】図３のＸ方向から見た、現像器と現像剤・トナ
ー補給装置及び現像剤回収装置の連結状態を示す図であ
る。

【図６】別の実施例に係る現像装置の概略的な正面断面
図である。

【図７】図６に対応する概略的な平面断面図である。

【符号の説明】

１１感光体１３現像器３１現像スリーブ３２，３３スクリュー３５現像剤・トナー収納容器３６トナー補給ローラ３８現像剤供給用シャッタ３９戻し手段４１現像剤回収容器４３トナー補給用シャッタ５０戻し搬送路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者庄司尚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)発明者津田清典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)発明者羽鳥聡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】循環する２成分系現像剤を有し、この循
環現像剤の少なくとも一部を回収する機構と新規現像剤
を供給する機構を備えた現像装置において、新規現像剤供給機構が回収機構よりも現像剤循環路の下
流側に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記回収機構の現像剤回収速度と、新規
現像剤供給機構の現像剤供給速度とが等しいことを特徴
とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】現像剤循環路中に配設された像担持体へ
の現像剤施与手段の下流側に近く前記現像剤供給機構が
配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の現
像装置。