JPH09251233A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術の欠点であるトナ−流動性の悪化を
防止し、画像かすれの不具合を無くし、更にコストダウ
ンを図ると共に信頼性を高めた画像形成装置を提供す
る。 【解決手段】 乾式現像剤を用いる現像装置を備えた電
子写真方式の画像形成装置であって、現像装置本体側の
トナーホッパ１Ａに収納可能なトナ−容量が、トナーホ
ッパにトナーを補給するトナ−補給タンク４のトナ−容
量より小さく、上記トナ−補給タンクとトナーホッパと
の補給口近傍位置に補給ローラ５としてのマグネットロ
−ラと、穂切り手段としてのスクレーパ６とを有したも
のに於て、補給ロ−ラを正転及び逆転させることができ
る補給ロ−ラ駆動手段３２を有し、該補給ローラ駆動手
段は、所定時間内の補給ロ−ラの正転方向の回転角Ａ
と、逆転方向の回転角Ｂとの関係が、Ａ＜Ｂとなるよう
に補給ローラを駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式の画像
形成装置の現像装置に用いられる現像剤補給装置に関
し、特に乾式現像剤を用いる現像装置内におけるトナ−
流動性の悪化に起因した画像かすれ等の不具合の発生を
防止した信頼性の高い現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように電子写真式の複写機、プリ
ンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置の作像部に於
ては、感光体上に形成した静電潜像を現像装置からのト
ナーにより現像し、この現像像を転写紙上に転写、定着
することにより画像形成を行っている。現像装置は、現
像フレームを備え、現像フレームが感光体と対面する位
置に設けた開口からは現像ローラが露出しており、現像
フレーム内の現像剤を現像ローラ表面に付着させてか
ら、この現像剤中のトナーを感光体上に供給する動作が
行われる。現像フレームのトナーホッパ部には現像剤補
給装置としてのトナー補給タンクが着脱自在に連設さ
れ、このトナー補給タンクから現像フレーム内へ現像剤
の補給が行われる。ところで、図６(a) (b) は従来の電
子写真式画像形成装置における現像装置の一例の要部構
成図であり、現像装置本体内に乾式現像剤を補給する為
の現像剤補給装置を示している。

【０００３】この現像装置は、現像フレーム１内に配置
され図示しない感光体と対面する現像ローラ２と、現像
ローラ２の斜め上方（トナーホッパ部１Ａの上方）に位
置する補給口３に連通した状態で着脱可能に連設された
現像剤補給装置（トナー補給タンク）４とを有する。補
給口３の直上位置には所定のギャップを隔てて補給ロー
ラ（マグネットローラ）５が矢印方向に回転自在に配置
されており、更に補給口３の縁部であって補給ローラ５
の外周面と対面する位置には突起状のスクレーパ６が設
けられ、スクレーパ６は補給ローラ５の周面との間に所
定のギャップを有している。トナー補給タンク４内部に
はアジテータ７が矢印方向に回転自在に配置されてお
り、その先端の薄膜体８との協働により補給装置内底部
の現像剤Ｔを矢印Ａで示す補給ローラ方向に掻き上げ
る。掻き上げられた現像剤Ｔは矢印方向に回転駆動する
補給ローラ５に巻き込まれて補給口３に導かれ、現像フ
レーム１内への補給される。

【０００４】この従来例では、穂切り手段としてのスク
レーパ６を設けることにより、トナー補給タンク４の交
換時に補給口３から現像剤が漏れ出ることを防止すると
同時に、アジテータ７の回転だけに依存した現像フレー
ム１へのトナー供給における供給量のバラツキとそれに
起因した画質の低下を防止することができる。ところ
で、この従来例に於ては、現像装置本体が動作している
間は補給ローラ５が一定方向のみに連続回転しており、
スクレーパ６で掻かれた補給ローラ外周の現像剤は、現
像装置本体動作中は常にホッパ１Ａ内に送り続けられ、
ホッパ１Ａ内が満杯になったときは、移動できなくなっ
た現像剤がスクレーパ６を無理矢理乗り越えてトナ−補
給タンク４内に戻るというシステムとなっている。しか
し、上記従来の現像装置においては、トナー補給タンク
４内の現像剤がホッパ１Ａ内に移動できなくなった時点
でホッパ１Ａ内の現像剤の密度が非常に高くなっている
ため、現像剤の流動性が悪くなり、現像手段（具体的に
は現像ロ−ラ２）へのトナ−供給の円滑化に支障を来た
し、その結果、供給量不足に起因した画像かすれ等の画
質上の不具合が起きやすかった（図６(b) ）。

【０００５】また、従来はホッパ内で流動性が低下した
現像剤を物理的に崩して流動性を高めるために、ホッパ
内に強力な攪拌手段を設けることが行われていたが、こ
の方法によっても画像かすれに対する効果は万全とは言
えなかったし、副作用としてトナ−補給タンクとホッパ
との接続部から現像剤が現像装置外部に噴き出し、画像
形成装置本体内を汚損する等の他の不具合を招来しかね
なかった。本発明は、上記従来技術の欠点であるトナ−
流動性の悪化を防止し、画像かすれの不具合を無くし、
更にコストダウンを図ると共に信頼性を高めた画像形成
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為、請
求項１の発明は、乾式現像剤を用いる現像装置を備えた
電子写真方式の画像形成装置であって、現像装置本体側
のトナーホッパに収納可能なトナ−容量が、トナーホッ
パにトナーを補給するトナ−補給タンクのトナ−容量よ
り小さく、上記トナ−補給タンクとトナーホッパとの補
給口近傍位置に補給ローラとしてのマグネットロ−ラ
と、穂切り手段としてのスクレーパとを有したものに於
て、上記補給ロ−ラを正転及び逆転させることができる
補給ロ−ラ駆動手段を有し、該補給ローラ駆動手段は、
所定時間内の補給ロ−ラの正転方向の回転角Ａと、逆転
方向の回転角Ｂとの関係が、Ａ＜Ｂとなるように補給ロ
ーラを駆動することを特徴とする。請求項２の発明は、
請求項１の画像形成装置の補給ロ−ラ駆動手段を、一定
方向に回転する本体側駆動源と、該駆動源によって回転
させられる２枚のセクタギヤを一体化した形状の段状ギ
ヤと、該段状ギヤの一方のセクタギヤと噛み合う補給ロ
−ラ駆動ギヤと、各セクタギヤと異なった時点で噛合可
能なアイドラギヤとを有する正逆転ギヤ列と、で構成し
たことを特徴とする。請求項３の発明は、上記トナ−補
給タンク内に、回転することによりトナー補給タンク内
のトナーを上記補給ローラに向けて供給するアジテータ
を設けると共に、該アジテータを一定方向に回転させる
本体側駆動源を有する請求項１記載の画像形成装置に於
て、該アジテータの軸に、該本体側駆動源の回転により
一定方向に回動させられる２枚のセクタギヤを備えた段
状ギヤを一体化し、上記一方のセクタギヤと補給ローラ
ギヤとを間欠的に噛合するように構成すると共に、他方
のセクタギヤと該補給ローラギヤとをアイドラギヤを介
して噛合させたことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例に基づいて説明する。図１(a) (b) は本発明の一形態
例の現像装置の構成図であり、この現像装置２０は、現
像フレーム２１内に配置され図示しない感光体と対面す
る現像ローラ２２と、現像ローラ２２の斜め上方（トナ
ーホッパ部１Ａの上方）に位置する補給口２３に連通し
た状態で着脱可能に連設された現像剤補給装置（トナー
補給タンク）２４とを有する。補給口２３の直上位置に
は所定のギャップを隔てて補給ローラ（マグネットロー
ラ）２５が矢印方向に回転自在に配置されており、更に
補給口２３の縁部であって補給ローラ２５の外周面と対
面する位置には突起状のスクレーパ２６が設けられ、ス
クレーパ２６は補給ローラ２５の周面との間に所定のギ
ャップを有している。トナー補給タンク２４内部にはア
ジテータ２７が矢印方向に回転自在に配置されており、
その先端の薄膜体２８との協働により補給装置内底部の
現像剤Ｔを矢印Ａで示す補給ローラ方向に掻き上げる。
掻き上げられた現像剤Ｔは矢印方向に回転駆動する補給
ローラ２５に巻き込まれて補給口２３に導かれ、現像フ
レーム１内への補給される。

【０００８】図１(a) (b) により請求項１から請求項３
までに共通の補給ローラ（マグネットロ−ラ）２５の正
逆転動作を説明する。図１(a) では補給ローラ２５は正
転しており、アジテ−タ２７で掻き上げられたトナ−Ｔ
は正転（時計廻り方向へ回転＝トナ−排出方向）する補
給ローラ２５に吸い付けられて搬送され、スクレーパ２
６によって補給ローラ２５上のトナ−層の一部がかきと
られて補給口２３からホッパ１Ａ内に落下する。図１
(b) では補給ローラ２５は逆転（反時計廻り方向へ回転
＝トナー回収方向）しており、ホッパ１Ａ内に所定の量
以上のトナ−がある場合には、ホッパ１Ａ内のトナ−が
補給ローラ２５に吸い付けられて逆搬送され、スクレー
パ２６によってかきとられてトナ−補給タンク２４内に
戻る。尚、補給ローラ２５は以下に述べるような駆動手
段により正逆転を繰り返すが、トナ−補給動作中のある
一定時間内の正転の回転量（回転角Ａ）と逆転の回転量
（回転角Ｂ）との関係が、正転＜逆転となるように制御
する。具体的には例えば２回転正転したら３回転逆転さ
せるような比率で制御を行う。なお、補給ローラの逆転
動作時にホッパ内のトナ−を全部トナー補給タンク２４
内に逆搬送してしまわないために、マグネットローラと
しての補給ローラの磁力は所定の範囲に設定されてい
る。マグネットローラとしての補給ローラ２５の磁力の
範囲は、例えば、図２に示すようにホッパ１Ａ内のトナ
ー量が図示の位置に納まる程度に設定する。換言すれ
ば、トナー量が図示の高さを越えた場合には、この越え
た分を吸引してトナー補給タンク２４側へ移送し得る程
度に磁力を設定する。

【０００９】次に、各請求項に対応する形態例について
個別に説明する。まず、図３は請求項１に対応する形態
例であり、請求項１の発明は、乾式現像剤を用いる現像
装置を用いた電子写真方式の画像形成装置であって、現
像装置の現像フレーム１のホッパ１Ａに収納可能なトナ
−容量が、トナ−補給タンク２４のトナ−容量より小さ
いものを前提としており、このような現像装置におい
て、トナ−補給タンク２４内にマグネットロ−ラとして
の補給ローラ２５と、穂切り手段としてのスクレーパ２
６を夫々配置し、且つ、補給ローラ２５を正転及び逆転
させることができる補給ロ−ラ駆動手段３２を備え、こ
の補給ローラ駆動手段３２は、ある所定時間内の補給ロ
−ラ２５の正転方向（トナ−排出方向）回転角Ａと逆転
方向（トナ−回収方向）回転角Ｂとの関係が、Ａ＜Ｂと
なるように駆動する点が特徴的である。

【００１０】正転方向、逆転方向の回転量の比率をこの
ように設定する補給ローラ駆動手段３２の一例は図３
（ａ）に示してあり、このトナー補給タンク２４の一側
端面外部には、アジテータギヤ２７ａと、補給ローラギ
ヤ２５ａが回転自在に支持されており、一定方向に回転
するアジテ−タ駆動手段３１（図示しないモータにより
駆動される軸３１ａ及びギヤ３１ｂ）と、正逆転可能な
補給ロ−ラ駆動手段３２（図示しないモータにより駆動
される軸３２ａと，ギヤ３２ｂ）が、夫々アジテータギ
ヤ２７ａと、補給ローラギヤ２５ａに夫々噛合してい
る。アジテ−タ駆動手段３１と、補給ロ−ラ駆動手段３
２は、画像形成装置本体側に設けられている。各駆動手
段３１、３２による駆動のタイミングは、例えば図３
（ｂ）に示す如く、アジテータ２７が所定の時間ｔ連続
的に作動する間に、補給ローラ２５が３回正転、逆転を
繰り返す様に制御する。各駆動手段３１、３２の駆動源
としてのモータ（異なったモータ或は同一のモータ）の
制御は、図示しない制御部が行う。図３（ｂ）の様なタ
イミングで制御を行うことにより、先に述べた補給ロー
ラの正逆転動作が行われ、ホッパ内のトナ−量を常に一
定の範囲に保つことができる。

【００１１】次に、図４(a) (b) (c) は請求項２の発明
に対応する形態例であり、画像形成装置側の補給ロ−ラ
駆動手段３２を、回転方向一定の本体側駆動源（ＤＣモ
ータ）３５と、この駆動源３５の出力を正転方向・逆転
方向に任意に切り換えるための正逆転ギヤ列を内蔵した
ギヤボックス３６と、ギヤボックス３６からの駆動力を
補給ローラギヤ２５ａに伝える軸３２ａ，ギヤ３２ｂと
で構成している。ギヤボックス３６（正逆転ギヤ列）は
図４(b) (c) に示すように、駆動源３５の出力軸３５
ａと直結し且つ駆動源３５によって回転させられる２枚
のセクタギヤ４０Ａ、４０Ｂを一体化した形状の段状ギ
ヤ４０と、段状ギヤ４０を構成する２枚のセクタギヤ４
０Ａ、４０Ｂのいずれか一方（この例ではセクタギヤ４
０Ａ）と直接噛み合うように構成、配置された補給ロ−
ラ駆動ギヤ４１と、段状ギヤ４０の補給ロ−ラ駆動ギヤ
４１と噛み合っていない方のセクタギヤ（この例では４
０Ｂ）と補給ロ−ラ駆動ギヤ４１の両方に噛み合うこと
ができる位置に配置されたアイドラギヤ４２を有する。
補給ローラ駆動ギヤ４１は、図４(a) に示した補給ロー
ラ駆動手段３２の軸３２ａと直結、或は補給ローラギヤ
２５ａの軸と直結する。

【００１２】段状ギヤ４０は駆動源３５からの駆動力に
より矢印で示す一方向に回転し、回転の過程で、セクタ
ギヤＡは補給ローラ駆動ギヤ４１との噛合、離脱を繰り
返し、補給ローラ駆動ギヤ４１を矢印Ａ方向に回転させ
る。また、同様にセクタギヤＢはアイドラギヤ４２との
噛合、離脱を繰り返し、補給ローラギヤ４１を矢印Ｂ方
向に回転させる。この結果、補給ローラ駆動ギヤ４１に
より駆動される補給ローラ２５は駆動源３５が一定方向
に回転している間に正転、逆転を交互に繰り返すことと
なる。即ち、段状ギヤの一方のセクタギヤ４０Ａが補給
ローラ駆動ギヤ４１と噛み合っているときは補給ローラ
駆動ギヤ４１はＡ方向に回転し、段状ギヤが更に同方向
に回転し続けてセクタギヤ４０Ａが補給ローラ駆動ギヤ
４１と噛み合わなくなった後、もう一方のセクタギヤ４
０Ｂがアイドラギヤ４２と噛み合い、補給ローラ駆動ギ
ヤ４１はＢ方向に回転する。なお、Ａ方向の回転量とＢ
方向の回転量との間のバランスは、セクタギヤ４０Ａの
歯数とセクタギヤ４０Ｂの歯数との関係で決まる（図４
(c) ）。この形態例では、補給ロ−ラ駆動手段３２を一
定方向に回転する本体側駆動源３５と、本体側に設けら
れた正逆転ギヤ列３６とで構成しているため、駆動源逆
転のためのスイッチング回路等が不要となり、より低コ
ストで信頼性の高い画像形成装置を提供できる。

【００１３】次に、図５は請求項３に対応する本発明の
他の形態例であり、図４(b) (c) の形態例の段状ギヤ４
０をアジテータギヤ２７ａと共用するとともに、トナー
補給タンク２４に支持した補給ローラギヤ２５ａをセク
タギヤ４０Ｂと間欠的に噛合可能とし、更にトナー補給
タンク２４の側端面に補給ローラギヤ２５ａを配置して
アイドラギヤ４５を介してセクタギヤ４０Ａと間欠的に
噛合可能としている。セクタギヤ４０Ｂは直接補給ロー
ラギヤ２５ａと噛合する一方で、セクタギヤ４０Ａはア
イドラギヤ４５を介して補給ローラギヤ２５ａと噛合す
るので、段状ギヤ４０が一定方向に回転する間に、補給
ローラギヤ２５ａは正転、逆転を繰り返すことができ
る。つまり、この形態例では、図示しない駆動源３５か
らの駆動力を直接アジテータ２７ａを兼ねる段状ギヤ４
０の円形ギヤ４６に伝達してアジテータ２７を一方向に
連続回転させる一方で、段状ギヤ４０のセクタギヤ４０
Ａ、４０Ｂを用いて補給ローラギヤ２５ａを正転、逆転
させるようにしている。このため、両セクタギヤ４０
Ａ、４０Ｂの歯数のバランスにより、図３(b) に示した
如き、タイミングでの駆動を実現することができる。こ
の形態例では、アジテ−タ２７の駆動源を補給ローラの
駆動源３５とすることができるので、部品点数の削減が
図れ、更に低コストで信頼性の高い画像形成装置を提供
できる。

【００１４】このように本発明によれば、乾式現像剤を
用いる現像装置を用いた電子写真方式の画像形成装置で
あって、現像装置の現像フレーム１のホッパ１Ａ内に収
納可能なトナ−容量が、トナ−補給タンク２４のトナ−
容量より小さいものにおいて、ホッパ１Ａ内のトナー量
が過大となったときにトナー補給タンク側に逆流させる
場合に、トナー補給タンク２４内の現像剤がホッパ１Ａ
内に移動できなくなった時点でホッパ１Ａ内の現像剤の
密度が非常に高くなっている結果として、現像剤の流動
性が悪くなり、現像手段（具体的には現像ロ−ラ）への
トナ−供給の円滑化に支障を来たすという不具合を解決
できる。即ち、トナー補給タンク内のトナーを現像フレ
ーム内に補給するアジテータの回転中に、補給ローラ２
５を間欠的に逆転させるようにしたので、補給ローラ２
５により現像フレーム１（ホッパ１Ａ）へ補給されるト
ナーの量と、現像フレーム１へ補給されずにトナー補給
タンク２４へ戻されるトナーの量とのバランスを適正に
設定することができる。その結果、ホッパ１Ａ内でのト
ナ−の流動性の悪化を防止し、画像かすれの不具合を無
くすることができる。更に、現像装置やトナー補給タン
ク側に大掛かりな改造が不要であり、ギヤ類を外側に付
加すればよいだけである為、コストダウンを図ると共に
信頼性を高めることができる。なお、本発明は、上記形
態例で示した現像装置に限らず、磁性粉体の搬送装置全
般に適用可能である。

【００１５】

【発明の効果】以上のように請求項１では、補給ローラ
の正逆転によりホッパ内のトナ−量を常に所定の量以下
にして、ホッパ内のトナ−の流動性の悪化を防止できる
ので、現像ローラに対するトナー供給量を常に一定にで
き、小型で且つ画像かすれの無い画像形成装置を提供で
きる。請求項２では、補給ロ−ラ駆動手段を一定方向に
回転する本体側駆動源と、本体側に設けられた正逆転ギ
ヤ列とで構成しているため、駆動源逆転のためのスイッ
チング回路等が不要となり、より低コストで信頼性の高
い画像形成装置を提供できる。請求項３では、アジテ−
タの駆動源を補給ローラの駆動源とすることができるの
で、部品点数の削減が図れ、更に低コストで信頼性の高
い画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) 及び(b) は本発明の一形態例の構成及び動
作説明図。

【図２】ホッパ内におけるトナーが所定量ある場合の例
を示す図。

【図３】(a) 及び(b) は補給ローラを正逆転させる機構
の一例を示す図。

【図４】(a) (b) 及び(c) は補給ローラを正逆転させる
機構の他の一例を示す図。

【図５】補給ローラを正逆転させる機構の他の一例を示
す図。

【図６】(a) 及び(b) は本発明の前提となる従来の現像
装置の構成を示す図。

【符号の説明】

１ 現像フレーム、１Ａ トナーホッパ、２ 現像ロー
ラ、３ 補給口、４ 現像剤補給装置（トナー補給タン
ク）、５ 補給ローラ（マグネットローラ）、６スクレ
ーパ、７ アジテータ、８ 薄膜体、２０ 現像装置、
２１ 現像フレーム、２２ 現像ローラ、２３ 補給
口、２４ 現像剤補給装置（トナー補給タンク）、２５
補給ローラ（マグネットローラ）、２６ スクレー
パ、２７ アジテータ、２８ 薄膜体、３１ アジテ−
タ駆動手段、３２ 補給ロ−ラ駆動手段、３５ 本体側
駆動源（ＤＣモータ）、３６ ギヤボックス、４０ 段
状ギヤ、４０Ａ、４０Ｂ セクタギヤ、４１ 補給ロ−
ラ駆動ギヤ、４２ アイドラギヤ、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾式現像剤を用いる現像装置を備えた電
   子写真方式の画像形成装置であって、現像装置本体側の
   トナーホッパに収納可能なトナ−容量が、トナーホッパ
   にトナーを補給するトナ−補給タンクのトナ−容量より
   小さく、上記トナ−補給タンクとトナーホッパとの補給
   口近傍位置に補給ローラとしてのマグネットロ−ラと、
   穂切り手段としてのスクレーパとを有したものに於て、 上記補給ロ−ラを正転及び逆転させることができる補給
   ロ−ラ駆動手段を有し、 該補給ローラ駆動手段は、所定時間内の補給ロ−ラの正
   転方向の回転角Ａと、 逆転方向の回転角Ｂとの関係が、Ａ＜Ｂとなるように補
   給ローラを駆動することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１の画像形成装置の補給ロ−ラ駆
   動手段を、一定方向に回転する本体側駆動源と、該駆動
   源によって回転させられる２枚のセクタギヤを一体化し
   た形状の段状ギヤと、該段状ギヤの一方のセクタギヤと
   噛み合う補給ロ−ラ駆動ギヤと、各セクタギヤと異なっ
   た時点で噛合可能なアイドラギヤとを有する正逆転ギヤ
   列と、で構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記トナ−補給タンク内に、回転するこ
   とによりトナー補給タンク内のトナーを上記補給ローラ
   に向けて供給するアジテータを設けると共に、該アジテ
   ータを一定方向に回転させる本体側駆動源を有する請求
   項１記載の画像形成装置に於て、 該アジテータの軸に、該本体側駆動源の回転により一定
   方向に回動させられる２枚のセクタギヤを備えた段状ギ
   ヤを一体化し、上記一方のセクタギヤと補給ローラギヤ
   とを間欠的に噛合するように構成すると共に、他方のセ
   クタギヤと該補給ローラギヤとをアイドラギヤを介して
   噛合させたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。