JPH0934230A

JPH0934230A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0934230A
Application number: JP7183905A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saito; 健斉藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置を構成する諸部材のうち、特に残
留現像剤の処理に困難を伴う部分について、簡易な手段
で簡単に取替え可能な手段を提供すること。【解決手段】剤撹拌部材（５−１、５−２）および現像
剤を収納可能な容器部（５３）からなり、現像ケーシン
グ（３０）から独立して着脱自在のユニットとして構成
された現像剤収納容器（５０）を設け、前記容器部（５
３）の一部であって、現像剤路に対向する部分には、前
記現像剤路の一部を構成するように開口（５５，５６）
を設けるとともに、これらの開口を密封状態に保持し、
かつ、当該現像剤収納容器（５０）を現像ケーシング
（３０）に装着した状態のままで前記開口（５５、５
６、５７）を開封可能なシール部材（５５Ｓ，５６Ｓ）
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の現
像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】像担持体とこの像担持体に現像剤を供給
する現像剤担持体とこの現像剤担持体に供給される現像
剤を撹拌する撹拌部材とこれら像担持体、現像剤担持
体、撹拌部材に連通する現像剤路を有する現像装置と、
新しい現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収
納部の現像剤を前記撹拌部材部へ補給する現像剤補給部
と、前記現像装置で使用された残りの現像剤を前記撹拌
部材部へ戻す現像剤リサイクル部を有する画像形成装置
がある。また、これらの現像装置、現像剤収納部、現像
剤補給部、現像剤リサイクル部、などを画像形成装置本
体に対して着脱自在の独立したプロセスカートリッジと
して構成している画像形成装置がある。

【０００３】このような画像形成装置において、現像装
置を当該画像形成装置本体の寿命に合わせて構成するも
のがあり、かかる寿命を有する現像装置においては、現
像剤収納部分、とりわけ、現像剤撹拌部材について軸受
の耐久性、シール性を重点に堅牢に設計されていること
から当該画像形成装置を全体としてコスト高にする直接
の原因となっていた。

【０００４】通例、使用される現像剤は二成分現像剤で
あって予防保全の観点から剤の交換をサービスマンによ
り、または画像形成装置本体の中で自動交換可能とし、
ユーザー操作に委ねるものもあるが、いずれにしても剤
の交換に手間がかかり、かつ、トナー飛散の解消が大き
な課題であった。また、他の作像ユニットについても予
防保全が必要であることから、全体として、メンテナン
スの煩雑さや、メンテナンスコストの増大の要因となっ
ていた。

【０００５】これらメンテナンスの煩雑さを解消し、か
つメンテナンスコストを低減するとの課題に対し、ユー
ザーメンテナンスフリーとすべく、現像剤を一成分現像
剤とし、一成分現像装置を感光体とともに、他の作像部
周辺も含んで一体化して、像担持体の他少なくとも現像
剤担持体を有する現像装置、現像剤を収納する現像剤収
納部、現像剤を現像剤撹拌部へ補給する現像剤補給部、
現像剤を撹拌しつつ前記像担持体に送る現像剤撹拌部材
部、現像装置で使用された残りの現像剤を前記現像剤補
給部へ送る現像剤リサイクル部などを納めた独立したユ
ニットであるプロセスカートリッジで構成して、画像形
成装置本体に対して着脱自在とし、寿命がきたら当該プ
ロセスカートリッジ全体を使い捨てるものが提案されて
いる。

【０００６】しかし、現今では、当初の使い捨て型か
ら、回収して必要なメンテナンスを施し、再生を行うこ
とができる、所謂リサイクル型への移行してきている。
例えば、前記一成分現像剤を使用するプロセスカートリ
ッジでは、現像剤が使い尽くされたプロセスカートリッ
ジ内には現像剤は存在せず、プロセスカートリッジを交
換する時点では当該プロセスカートリッジ内には現像剤
は存在しない。したがって、プロセスカートリッジを全
体としてそのまま交換しても現像剤は無駄にならない。

【０００７】これに対し、二成分現像剤を使用するタイ
プのものでは、トナーは消費されるものの、キャリアは
消費されずにそのままプロセスカートリッジ内に残るた
め、所要のメンテナンスを施した後、再度使用するには
当該プロセスカートリッジから一度、キャリアを抜き、
新たな剤を充填しなければならない。このため、キャリ
アを抜くための手間およびトナー飛散の問題がリサイク
ル技術上の課題として再浮上してしまう。

【０００８】現状の技術では、一成分現像剤を使用する
システムが、主としてパーソナルユースのプリンタ、複
写機、ファクシミリなどを中心とした低中速機に適用さ
れ、二成分現像剤を使用するシステムが低、中速機対応
として適用されている。これは、画質の安定性とコスト
面から適宜選択されるものである。一般的には、二成分
系のシステムが高い耐久性能を有するといえる。

【０００９】特に、二成分系現像剤を使用する、リサイ
クルの対応としては、使用現像剤（キャリア）の装置か
らの除去と充填に際しての、工数の低減、および、トナ
ー飛散の防止が第１の課題であり、同じく、リサイクル
の対応上、再生の繰り返し数に応じた、剤撹拌部材、軸
受、軸受部のシール部材などの低コスト化を図る必要が
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、画像形成装
置を構成する諸部材のうち、特に残留現像剤の処理に困
難を伴う部分について、簡易な手段で簡単に取替え可能
な手段を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、（１）像担持体とこの像担持体に現像剤を供給する現像
剤担持体とこの現像剤担持体に供給される現像剤を撹拌
する剤撹拌部材と少なくともこれら像担持体、現像剤担
持体、撹拌部材に連通する現像剤路を有する現像装置に
おいて、前記剤撹拌部材および現像剤を収納可能な容器
部からなり、前記現像装置から独立して該現像装置に対
して着脱自在のユニットとして構成された現像剤収納容
器を設け、前記容器部の一部であって、前記現像剤路に
対向する部分には、前記現像剤路の一部を構成するよう
に開口を設けるとともに、前記開口を密封状態に保持
し、かつ、当該現像剤収納容器を前記現像装置に装着し
た状態のままで前記開口を開封することが可能なシール
部材を有することとした（請求項１）。

【００１２】（２）（１）記載の現像装置において、前
記現像装置は、新しい現像剤を収納する現像剤収納部
と、前記現像剤収納部の現像剤を前記剤撹拌部材部へ補
給する現像剤補給部と、前記現像装置で使用された残り
の現像剤を前記剤撹拌部材部へ戻す現像剤リサイクル部
を有し画像形成装置本体に対して着脱自在の独立したユ
ニットとして構成されたプロセスカートリッジに設けた
（請求項２）。

【００１３】（３）像担持体とこの像担持体に現像剤を
供給する現像剤担持体とこの現像剤担持体に供給される
現像剤を撹拌する剤撹拌部材と少なくともこれら像担持
体、現像剤担持体、撹拌部材に連通する現像剤路を有す
る現像装置において、前記剤撹拌部材を支持する支持部
および現像剤を収納可能な容器部からなる現像剤収納容
器を前記現像装置から独立して該現像装置に対して着脱
自在のユニットとして設け、前記容器部の一部であっ
て、前記剤撹拌部材に対向する部分には、開口を設ける
とともに、この開口を密封状態に保持し、かつ、当該現
像剤収納容器を前記現像装置に装着した状態のままで前
記開口を開封することが可能なシール部材を有すること
とした（請求項３）。

【００１４】（４）（３）記載の現像装置において、前
記現像装置は、新しい現像剤を収納する現像剤収納部
と、前記現像剤収納部の現像剤を前記剤撹拌部材へ補給
する現像剤補給部と、前記現像装置で使用された残りの
現像剤を前記現像剤補給部へ戻す現像剤リサイクル部を
有し画像形成装置本体に対して着脱自在の独立したユニ
ットとして構成されたプロセスカートリッジに設けた
（請求項４）。

【００１５】（５）（３）または（４）記載の現像装置
において、前記容器部は前記剤撹拌部材の上方に位置す
るように配置した（請求項５）。

【００１６】（６）（１）、（２）または（３）記載の
現像装置において、現像剤が２成分現像剤であることを
特徴とする現像装置（請求項６）。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（１）本発明が適用される画像形成装置図５において、ドラム状をした像担持体としての感光体
１は矢印の向きに回転されるようになっている。画像形
成に際しては、原稿台としてのガラス板２００上に原稿
Ｇが載せられ、上から圧板１９９がかぶせられる。しか
るのち、図示しない操作パネル上のスタート釦を押圧す
ると、スキャナー２０１が移動して原稿Ｇを走査する。

【００１８】スキャナー２０１による読み取り情報は、
図示しないＣＣＤ等の光電変換手段により読み取られ、
一旦記憶される。この記憶された原稿情報は書き込み手
段２０２において画像情報を含む書き込み光２０３に変
換されて、露光部にて感光体１に向けて出射される。

【００１９】この書き込み光２０３が照射される書き込
み位置の上流位置には、除電光２０４が照射されるよう
になっていて、この除電光２０４の照射により、感光体
１は表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化され
る。次に、帯電ローラ２により感光体１の表面は一様に
帯電され、表面電位が−１１００Ｖ前後にされる。こう
して、−極性に帯電状態にされた感光体１の表面が露光
部に至り、前記したように書き込み光２０３の照射を受
けて、照射された部分が表面電位０〜−２９０Ｖの静電
潜像となり、この静電潜像が現像手段２０５によりキャ
リアとともに現像剤を構成するトナーで可視像化され
る。

【００２０】ここでは、現像手段２０５は、感光体１
と、この感光体に現像剤を供給する現像スリーブ３と、
この現像スリーブ３に供給される現像剤を撹拌する剤撹
拌部材５−１、５−２、および、これら感光体１、現像
スリーブ３、剤撹拌部材５−１、５−２などに連通する
現像通路を有し、現像装置として構成されている。

【００２１】この現像装置のうち、現像剤担持体を構成
する現像スリーブ３は感光体１に近接して配置されてい
て、感光体１にトナーを供給する。また、現像バイアス
が印加されるようになっている。つまり、現像スリーブ
３には−８００Ｖ前後のバイアスがかけられているた
め、現像スリーブ３上のトナーが静電潜像部に静電的に
付着して可視像化するのである。

【００２２】可視像が担持された感光体１はさらに矢印
の向きに回動して、転写ローラ８と感光体１とが接して
いる転写部に至る。この転写部には、給紙カセット２０
６に収納された転写紙が送り込まれるようになってい
る。給紙に際しては、給紙コロ２０７により転写紙が給
紙カセット２０６から繰り出され、さらに図示しない分
離機構により１枚分離された上、破線で示す経路を辿っ
てレジストローラ２０８に至り、ここで、可視像の先端
部が転写部にくるときに転写紙の先端部も転写部に至る
ようにタイミングを合わせて該レジストローラ２０８よ
り送り出される。

【００２３】転写部では、感光体表面の可視像としての
トナー像が転写紙に転写される。転写後の転写紙は、図
示省略の定着部に搬送されて熱と圧力によりトナー像が
紙に融着される。定着後の転写紙は、コピーとして排紙
部に排紙される。

【００２４】一方、感光体１上に残った残留トナーは、
クリーニングブレード１０により掻き落された後、前記
したように、除電光２０４の照射を受けて残留電荷の除
電が行われて再び次の作像工程が可能な状態が整えられ
る。以上が画像形成装置のプロセスの概要である。な
お、画像の書き込みの方式として、以上の例では所謂デ
ジタル式で説明したが、スキャナーによる原稿の反射光
をミラーや結像レンズを介して感光体１上に結像させる
所謂アナログ式を採用することもできる。

【００２５】図６に示すように、現像手段２０５は符号
２０９で示すプロセスカートリッジ内に納められてい
て、このプロセスカートリッジ２０９は該プロセスカー
トリッジのケース２０９Ｃ内に納められている。

【００２６】図６、図７に示すように、クリーニングブ
レードで回収された残留トナーは、キャリアとともにト
ナー搬送コイル１１により、リサイクルベルト１２が配
置された現像剤リサイクル部２１０に送られる。そし
て、この現像剤はリサイクルベルト１２により剤撹拌部
材５−２の部位に送られ、リサイクルされるようになっ
ている。このリサイクルされる現像剤の通路も前記現像
剤路の一部を構成する。

【００２７】このリサイクルトナー搬送部２１０もプロ
セスカートリッジ２０９と一体化されており、これによ
り、別体としたときの接合部でのトナー洩れの心配や、
これを防止するためのスポンジ剤の追加等を不要として
いる。また、一体化していて、画像形成装置本体に対
し、着脱自在に構成されていて、組み付け性も向上して
いる。プロセスカートリッジを構成する各装置、部材に
ついて説明する。

【００２８】ａ．帯電装置帯電装置は、図５、図７に示すように帯電ローラ２まわ
りの装置として構成されている。帯電ローラ２は、金属
性の芯金の外周に導電性のゴムを巻き付けた構成となっ
ていて、帯電動作時は感光体１に接触している。この場
合、機械停止状態で長期接触したままの状態で放置され
ると感光体１が汚染され、異常画像が発生するおそれが
あるので、機械停止時は感光体１より離間させておく必
要がある。また、帯電動作時に帯電ローラ２は感光体１
と接触し続けているので、微小トナーによって帯電ロー
ラ２の表面が汚れ、帯電むらを引き起こす。

【００２９】これを防止するため、帯電ローラ２の表面
を清掃するためのパッドを装着する必要があり、クリー
ニングパッド２−２が装着されている。帯電ローラ２を
感光体１から接離する構成は、図７に示すように帯電ロ
ーラケース２−１にここには図示されない軸受を介して
帯電ローラ２を保持している。この軸受は移動可能な状
態で帯電ローラケース２−１に装着され、ここには図示
されない圧縮スプリングにより一定圧で、帯電ローラ２
を感光体１に圧接するようにしている。

【００３０】また、帯電ローラケース２−１は、ここに
は図示しない圧縮スプリングにより上方へ押し上げられ
る構成になっていて、クリーニングパッド２−２および
帯電ローラ２ごと持ち上げられ、帯電ローラ２を感光体
１より離間させることが可能となっている。

【００３１】帯電ローラ２の前記３つの位置、すなわ
ち、感光体１へ接触し帯電動作をする位置、帯電ロ
ーラケース２−１が押し下げられ、クリーニングパッド
２−２が帯電ローラ２と接触する位置、帯電ローラケ
ース２−１が図中上方へ押し上げられ、帯電ローラ２が
感光体１より離間する位置は、帯電ローラ接離アーム１
３の動作位置で決定され、この帯電ローラ接離アーム１
３の動作位置はカム１５による３つの停止位置により決
定される。

【００３２】カム１５は電磁クラッチ１６の回転軸に一
体的に形成されていて、この電磁クラッチ１５が１回の
動作で１２０°回転可能なため、３つの位置を決定する
ことが可能である。

【００３３】ｂ．現像装置現像装置は感光体１の他、少なくとも現像スリーブ３を
有する装置である。この例では、プロセスカートリッジ
のケース２０９Ｃの一部であって、該現像装置部のケー
スのことを現像ケーシングと称する。現像ケーシング内
には、キャリアと呼ばれる小さな鉄球とトナーにより構
成される二成分現像剤が収容されており、この収容現像
剤は剤撹拌部材５−１、５−２により、現像ケーシング
内の現像剤路を循環、撹拌されつつ、現像スリーブ３に
供給され、残余の現像剤が再び剤撹拌部材５−２部にも
どり、再循環されるようになっている。

【００３４】現像スリーブ３上の現像剤の層厚を規制す
るために、剤規制部材としてのドクターブレード４が現
像スリーブ３の周面に近接して設けられている。現像剤
中のトナー濃度は図８に示す透磁率測定センサ２３によ
り検出され、その検出信号に基づいて、現像装置に隣接
して設けられ、回転するトナー補給マイラ６−１を有す
る現像剤補給部より、不足したトナーが現像装置に供給
される。この現像剤補給ぶには、トナーボトル７からト
ナーが補給されるようになっている。

【００３５】また、現像スリーブ３の周面を覆う現像装
置のケーシング部のうち、感光体１と対向する部分は感
光体１に対し対向するように連通開口状になっている。
この連通開口部であって、現像スリーブ３の回転方向上
流側には軸長手方向にわたって、外部にトナーが飛散し
ないように入口シール１９が、ケース２０９Ｃと一体的
な入口シールカバー２０に固定されて設けられている。
前記連通開口部の軸長手方向両端部にも、これら端部か
らトナーなどが飛散しないように図１０に示すようにサ
イドシール２４が設けられている。

【００３６】・現像スリーブ３について現像スリーブ３について説明する。現像スリーブ３は図
１１に示すように直径１６ｍｍ〜２０ｍｍの回転可能な
アルミニウム円筒からなるスリーブからなり、この筒の
表面３−１は無垢または、搬送性を上げるために現像剤
を凹凸、例えばＶ溝で形成されている。現像スリーブ３
の内側には、回転しない磁石３−２〜３−６が設けられ
ている。

【００３７】これら５つの磁石３−２〜３−６は、図１
２に示すように、現像スリーブ３と同心円上に配置さ
れ、法線方向に放射状にＰ１〜Ｐ６で示すような磁力線
分布が現れる。

【００３８】Ｐ１の磁力線分布は、感光体１に対向して
現れ、感光体１と現像スリーブ３の中心間を結ぶ線より
３°〜１０°上側にピークを有する。このピーク磁束密
度は、８０〜１００ｍＴ（ミリステラ）である。ピーク
磁束密度が小さいと、キャリアが現像スリーブ３に保持
できず飛散する。反対に大き過ぎると、感光体１上に現
像されたトナーのトナーの周方向への穂跡（かきとり
跡）が発生する。また、角度を０°に近付けると、前記
と同様に穂跡が発生しやすく、また、低電位部に付着し
たトナーが再度、現像スリーブ３に回収されることがあ
る。角度を大きくしずぎると、現像能力が低下する。

【００３９】Ｐ２の磁力線分布は、ケース２０９Ｃの現
像ケーシング部の開口部近傍に５０〜８０ｍＴのピーク
磁束密度を有する。Ｐ２の磁力線分布は、現像装置内に
現像剤を搬送するとともに、現像ケーシング下側近傍の
空気を現像装置内に運ぶ機能を有する。これにより、装
置外へのトナー飛散を防ぐ。空気の搬送性の効率を上げ
るためにピーク磁束密度部に対向する現像ケーシング部
の形状を少し膨らませ、現像剤の穂をスムーズに形成さ
せるようにしている。

【００４０】Ｐ３の磁力線分布は、現像装置内へ現像剤
を搬送するとともに、Ｐ５の磁力線分布とともにこれら
の間にＰ４の磁力線分布（磁束密度が１０ｍＴ以下）を
形成する。Ｐ４の磁力線分布は、Ｐ３，Ｐ５の各磁力線
分布により磁束密度を１０ｍＴ以下とし、潜像現像後の
現像剤を現像スリーブ３より離す機能を有する。

【００４１】Ｐ５の磁力線分布は、剤撹拌部材５−１、
５−２により供給された現像剤を現像スリーブ３に保持
する。なお、ドクターブレード４では磁束を小さくし、
現像剤が現像スリーブ３に密着された状態で通過するよ
うにすることにより、現像剤の層厚を安定して規制させ
る。

【００４２】Ｐ６の磁力線分布は、Ｐ５の磁力線分布に
よって保持された現像剤をＰ１の磁力線分布領域に運ぶ
が、現像剤を安定させるとともに現像スリーブ３の周辺
の空気流を制御するため、入口シール１９と現像剤とが
接触するようにピーク磁束密度が設定配置されている。

【００４３】現像スリーブ３と感光体１の間隙Ｇｐは、
現像スリーブ３とドクターブレード４との間隙Ｇｄとの
関係により決まり、Ｇｐ＝Ｇｄ×（０．８〜１．０），
Ｇｐ−Ｇｄ＝０．０５〜０．１５を満たす値となる。

【００４４】現像スリーブ３は、感光体１との接触位置
において同方向、つまり、図８において感光体１は時計
回りの向きに回転し、現像スリーブ３は反時計回りの向
きに回転する関係となっていて、接触位置において同一
方向に回転するようになっている。

【００４５】ここで、現像スリーブ３の周速度をｖｓ
（ｍｍ／ｓｅｃ）、感光体１の周速度をｖｐ（ｍｍ／ｓ
ｅｃ）とすると、両者の関係は以下の通りである。

【００４６】ｖｓ＝（１〜２．５）×ｖｐなお、図９において、間隙Ｇｐは感光体中心と、現像ス
リーブ中心間距離を一定に保つための前側位置決め板１
７と、同様の後側位置決め板２８を用いることにより保
持される。

【００４７】・ドクターブレードについてドクターブレードについて説明する。図１０において、
ドクターブレード４は現像スリーブ３に対し、略法線方
向に調整可能な構成となっている。現像スリーブ３の片
側端部に、現像スリーブ３内に設けられた磁石の回転方
向を決める機能を有し、かつ、ドクターブレード４を調
整可能に支持する支持部材２−２６を設け、反対側端部
には、現像スリーブ３の回転を受ける軸受の機能をもつ
とともに、ドクターブレード４を調整可能に支持する軸
受が圧入された支持部材１−２５が設けられている。

【００４８】ドクターブレード４は、支持部材１−２５
により現像スリーブ３の法線方向に設けられていること
により、ドクターブレード４を動かした値と、ドクター
ブレード４と現像スリーブ３との間隙は、一対一で対応
する。また、現像スリーブ３とドクターブレード４との
間隙Ｇｄは現像装置外で調整可能である。

【００４９】・シール手段について図１０において、現像スリーブ３の長手方向の露呈部を
覆うために、入口シールカバー２０と、ＰＥＴまたはＰ
ＵＲの薄い入口シール１９が設けられている。入口シー
ルカバー２０は、入口シール１９を保持するとともに、
現像スリーブ３上の剤規制、空気の流れの規制を行って
いる。また、現像スリーブ３の両端部には、上記同様の
薄いサイドシール２４が設けられていて、端部からのト
ナー、キャリアなどの飛散を防ぐようにしている。

【００５０】・剤撹拌部材について図９において、剤撹拌部材５−１、５−２は、それぞれ
楕円板形状のスクリューである。剤撹拌部材５−２は、
端部よりトナーの補給を受け、現像装置内に搬送するス
クリュー形状となっており、現像装置内では現像剤を手
前から奥へ撹拌しながら搬送する楕円板の一部を切り欠
いた形状となっている。剤撹拌部材５−１と剤撹拌部材
５−２との間には仕切り部材２５が設けられており、手
前側に第１の連絡通路２６、奥側に第２の連絡通路２７
がそれぞれ設けられている。

【００５１】剤撹拌部材５−１は、剤撹拌部材５−２に
より奥側に送られた現像剤を手前側に撹拌搬送するとと
もに、現像スリーブ３上の現像剤の回収、供給を行う。
この剤撹拌部材５−１は、剤撹拌部材５−２と同様に楕
円板の一部を切り欠いた形状をしている。なお、これら
剤撹拌部材５−１、５−２は共に、搬送、撹拌部の形状
について、スクリュー形状のみとすることもできる。

【００５２】これら剤撹拌部材５−１、５−２のスクリ
ューピッチＰは、外形Ｄに対して、Ｐ＝（１／３〜４／５）×Ｄの関係になっている。ピッチが小さすぎると搬送力が低
下するため、回転速度も大きくなり、現像剤が劣化しや
すく、ピッチが大きすぎると搬送能力が低下する。

【００５３】剤撹拌部材５−１、５−２の外径（Ｄ）、
ピッチ（Ｐ）、回転速度は同一で、周速（ｖｓｃｒｅ
ｗ）は、感光体１の周速度（ｖｓ）と以下の関係とな
る。ｖｓ＝（１．１〜１．５）×ｖｓｒｅｗ周速（ｖｓｃｒｅｗ）が高すぎると、前述の通り、現
像剤に与えられるストレスが大きくなり、周速（ｖｓ
ｃｒｅｗ）が低すぎると、現像スリーブ３上の剤交換に
時間がかかり、濃度むらなどを引き起こす。

【００５４】・トナー濃度検知について図８、図９に示すように、トナー濃度検知手段としての
透磁率測定センサ２３は紙に対し略中央から略通紙域端
部の手前側、剤撹拌部材５−２の真下〜真横にかけての
位置であって、ケース２０９Ｃの一部に形成した穴を介
して設けられている。初期現像剤濃度が明確な時点での
値を基準電圧とし、基準電圧と検知電圧の差分の大きさ
でトナー補給量を決める。

【００５５】また、トナー補給動作を行っても検知電圧
が０．５Ｖ以上の場合、トナー補充用のトナーボトル７
内のトナーがなくなったと判断し、ユーザーにトナーエ
ンドが近いことを表示する。トナーエンド検知後、Ａ４
にて５０枚程のコピー動作にて機械本体の動作を禁止す
る。なお、トナーボトル７の交換動作を前ドアの開閉時
間により判断し、トナーボトル７を交換後、一定時間、
トナー補給を行い、検知電圧が一定値に達することを確
認後、機械本体の動作禁止を解除する。

【００５６】・剤補給カートリッジについて図８において、プロセスカートリッジ２０９の運搬、搬
送時の現像装置からの現像剤の洩れや保管中の吸湿によ
る現像剤の劣化を防止するため、現像剤をヒートシール
などのシール部材２１により密封した、剤補給カートリ
ッジ２２が設けられている。シール部材２１は、剤補給
カートリッジ２２を密閉しているが、ケース２０９Ｃに
装着後に引き抜かれ、中のトナーとキャリアからなる現
像剤が撹拌部材５−１、５−２上に投入される。

【００５７】・トナー補給についてトナー補給は、透磁率測定センサ２３による検知出力が
基準濃度以下になったら、トナーボトル７を図示しない
ボトル駆動軸により回転させ、ケース２０９Ｃ側のトナ
ー補給口より、図６、図９に示す端部トナー補給部６
へ、トナーを供給する。トナーボトル７は内側にスパイ
ラル状の突起が設けられていて、ボトル内のトナーが順
次、奥側から手前側の排出口へ送られる。

【００５８】この時、トナーの排出量が一定でないた
め、一端バッファの役目をする端部トナー補給部６にト
ナーを蓄積し、補給軸６−２を回転させ、トナー補給マ
イラー６−１により、小穴マイラー６−３にあけられた
直径０．５〜１ｍｍの小さな穴より、少量ずつ、剤撹拌
部材５−２へ送る。

【００５９】トナーボトル７を回転させるボトル駆動軸
には、ここには図示されない電磁クラッチが設けられ、
トナー補給信号が出されると電磁クラッチがオンされ、
ボトル駆動軸が回転するようになっている。

【００６０】以上が現像装置の説明であるが、感光体と
現像部とがユニットとして一体化されているタイプのも
のにおいては、トナー粒子のみでキャリアがない一成分
現像方式が主流であり、トナー粒子を現像ローラから感
光体へ付着させる場合、二成分現像方式のようなキャリ
アのような媒体がないので、現像ローラを感光体へ近接
させる必要があり、その距離は０〜０．３ｍｍと微小と
する。

【００６１】従って、トナーリサイクルを行い、廃トナ
ータンクなどの部品を削除しようとした場合、一度、感
光体へ付着し、クリーニング部で回収されたリサイクル
トナー内には紙粉などの異物が含まれるため、感光体と
現像ローラとの間隙が狭いと、この紙粉などの異物が間
隙にはさまり、白スジなどの異常画像を発生しやすく、
よって、一般的に、一成分現像方式においてトナーのリ
サイクルは不向きである。なお、一成分現像方式でトナ
ーリサイクルを実施しているものもあるが、その場合、
ユニット寿命はコピー枚数で１０Ｋ枚前後と短い。

【００６２】この点、二成分現像方式とした場合には、
感光体と現像スリーブとの距離を０．５ｍｍ以上とする
ことが可能となり、トナーリサイクルを実施しても先の
紙粉などの異物のはさみ込みも発生することはなく、ユ
ニット寿命も３０Ｋ枚以上までのばすことができる。よ
って、一成分現像方式に比べ、キャリアの分、コストは
上がるが、一体ユニットで寿命が倍以上のびるので、ユ
ニット全体コストダウンとなり、交換間隔がのびる分、
メンテナンス費用も削減される。

【００６３】（２）請求項１、請求項２、請求項６に対
応する説明図１は、前記したプロセスカートリッジ２０９のうち、
現像装置部を抜き出して示している。ここでは、現像装
置は感光体１、帯電ローラ２、現像剤担持体としての現
像スリーブ３、ドクターブレード４、剤撹拌部材５−
１、剤撹拌部材５−２、入口シール１９、入口シールカ
バー２０、透磁率測定センサ２３、などを有する装置と
して構成されていて、これらの部材は、符号３０で示す
現像ケーシングに取り付けられている。なお、この現像
ケーシング３０は、前記したケース２０９Ｃに取付けら
れている。

【００６４】本例では、これら現像装置を構成する部材
のうち、剤撹拌部材５−１と剤撹拌部材５−２とを、現
像剤を収容可能な容器部の中に構成して、この容器を前
記現像装置から独立したユニットである現像剤収納容器
５０とし、現像装置を構成する現像ケーシング３０に対
して着脱自在の構成としている。

【００６５】この現像剤収納容器５０は、図２にも示す
ように、剤撹拌部材５−１、５−２の各軸長手方向上の
前後端部を回転自在に支持する容器壁５１、５２と、こ
れら対向する容器壁５１、５２間の空間を包むケース５
３により、現像剤を収納できる容器を構成している。こ
の容器部の中には、図１に示すように、剤撹拌部材５−
１、５−２が設けられている。剤撹拌部材５−２の軸端
部は容器壁５１を貫通しており、端部に回転動力を伝え
るギヤ５３が設けられている。このギヤ５１が設けられ
た側と反対側についても、容器壁５２を貫通した剤撹拌
部材５−１、５−２のそれぞれの軸端部にギヤが設けら
れていて、これらのギヤは噛み合わされている。

【００６６】ケース５３の下部の形状は、剤撹拌部材５
−１、５−２の外周の輪郭に合わせて丸みのあるｗ字状
に形成されており、現像ケーシング３０の該当部分につ
いても、前記ｗ字状の形状に合わせて形成されていて、
ケース５３が現像ケーシング３０に係合し、位置決めさ
れるようになっている。

【００６７】また、図１における左右方向の幅について
は、ケース５３の幅は、現像ケーシング３０の小穴マイ
ラー６−３が設けられ、開口を有する壁部３０’と、ド
クターブレード４との間の空間に合致する形状寸法に形
成されている。このような形状寸法関係により、現像剤
収納容器５０は現像ケーシング３０に対して、着脱自在
である。

【００６８】図１において、トナー補給マイラー６−１
と現像スリーブ３を結ぶ領域は、連通状態となってい
て、現像剤路を構成する必要がある。このため、現像剤
収納容器５０は現像ケーシング３０に装着された状態
で、そのケース５３の一部であって、現像スリーブ３と
対向する領域に相当する部分、および、小穴マイラー６
−３と対向する領域に相当する部分のそれぞれについ
て、開口５５、５６が形成されている。さらに、透磁率
測定センサ２３が配置された部位に対応する部分に開口
５７、および、リサイクルベルト１２の端部と対向する
部分についても、開口５８が形成されている。

【００６９】これらの開口のうち、開口５５について
は、開封可能シール部材５５Ｓにより密封可能であり、
また、開口５６、５７については開封可能シール部材５
６Ｓにより密封可能であり、開口５８については、開封
可能なシール部材５８Ｓにより密封可能である。

【００７０】現像ケーシング３０に現像剤収納容器５０
を装着する前の状態では、該現像剤収納容器５０内には
トナーとキャリアとが適正混合比に混合された現像剤が
収納されて、シール部材５５Ｓ，５６Ｓ、５８Ｓによ
り、密閉されている。この密閉状態において、これらシ
ール部材５５Ｓ，５６Ｓ、５８Ｓは、それぞれ端部が当
該現像剤収納容器５０から出ていて、把手の機能を果た
し、ここを手で掴んで引き出すことができる。つまり、
これらのシール部材５５Ｓ，５６Ｓ、５８Ｓはのり付け
により現像剤収納容器５０を密閉状に維持するととも
に、手で掴んで引きはがすことも可能としている。

【００７１】このように、現像剤が封入された現像剤収
納容器５０がたくさんメーカーサイドに準備されてい
る。ユーザーサイドで、画像形成装置が使用され、やが
て現像剤のうちのキャリアが劣化して、限界に達した
ら、ユーザーメンテナンス要員が使用済みの現像剤収納
容器を現像ケーシング３０から取り外す。しかる後、現
像装置に対して、所要のメンテナンスを施し、現像剤が
封入された新しい現像剤収納容器５０を現像ケーシング
３０に装着する。装着後、シール部材５５Ｓ，５６Ｓ，
５８Ｓを引き抜けば、現像剤収納容器５０は前記現像路
と連通状態となり、現像剤が移動可能になる。これによ
り、剤撹拌部材５−１、５−２で撹拌し、現像ローラ３
に向けて現像剤を搬送し、また、リサイクルベルト１２
により剤撹拌部材５−２に回収して再循環することがで
きる。

【００７２】このように、現像剤が一番溜りやすい、剤
撹拌部材５−１、５−２周辺部分をカートリッジ化する
ことにより、使用済みの現像剤収納容器５０除去後の現
像ケーシング３０の部分は開放状態となるので、残現像
剤の処理が容易で飛散の防止対策が容易となる。また、
メンテナンス終了後において、新しい現像剤収納容器５
０を装着する際には、新しい現像剤を有する現像剤収納
容器５０はシール部材５５Ｓ，５６Ｓ，５８Ｓにより密
閉されているので、外部にトナーが飛散することはな
く、作業が容易である。さらに、リサイクル上は、現像
装置本体は耐用寿命が長いため、低コストで効果的に対
応可能であり、焼却または分別回収が非常にやりやす
い。ユーザーの操作性も向上する。

【００７３】以上の例では、カートリッジ化された現像
剤収納容器５０は、現像装置に対して着脱可能であり、
現像装置はプロセスカートリッジ２０９の一部であるの
で、結局、現像剤収納容器５０はプロセスカートリッジ
２０９に対して着脱自在であるといえる。プロセスカー
トリッジの場合、小型、軽量化、省肉化を達成すること
ができる。

【００７４】他の例として、このようなプロセスカート
リッジ２０９というユニットを構成せず、画像形成装置
本体に対して、プロセスカートリッジ２０９を構成する
諸部材を直接取付ける構成としている画像形成装置もあ
る。その場合は、画像形成装置本体に対し、現像剤収納
容器５０が着脱自在ということになる。この場合にも、
同様に現像剤の飛散の問題を解消可能である。

【００７５】（３）請求項３〜請求項５、請求項６に対
応する説明図３は、前記したプロセスカートリッジ２０９のうち、
現像装置部を抜き出して示している。ここでは、現像装
置は感光体１、帯電ローラ２、現像剤担持体としての現
像スリーブ３、ドクターブレード４、剤撹拌部材５−
１、剤撹拌部材５−２、透磁率測定センサ２３、などを
有する装置として構成されていて、これらの部材は、符
号３０−１で示す現像ケーシングに取り付けられてい
る。なお、この現像ケーシング３０−１は、前記したケ
ース２０９Ｃに取付けられている。

【００７６】本例では、図４にも示すように、これら現
像装置を構成する部材のうち、剤撹拌部材５−１と剤撹
拌部材５−２とを支持部としての前後の容器壁３１、３
２で支持し、これら剤撹拌部材５−１と剤撹拌部材５−
２の上方部を容器部としての容器３３で構成し、これら
容器壁３１、３２および容器３３などを含む全体をケー
シング３０−１に対して着脱自在の独立したユニットと
しての現像剤収納容器３４として構成し、カートリッジ
化している。なお、これらの剤撹拌部材５−１、５−２
には、前記図１、図２における例に準じて、駆動用のギ
ヤ５４’などが設けられている。

【００７７】この容器３４の下端部は剤撹拌部材５−
１、５−２を支持する側板３１、３２間の空間と連通す
るように矩形の開口を有し、この矩形の開口部は、開封
可能シール部材２１により、密封可能としている。

【００７８】容器壁３１、３２の下部の輪郭は、剤撹拌
部材５−１、５−２に合わせて、丸みのあるｗ字状に形
成されている。また、現像ケーシング３０−１について
も、前記容器壁３１、３２の下部の輪郭に合わせて丸み
のある略ｗ字状の形状に形成されている。

【００７９】また、図３における左右方向の幅について
は、容器壁３１、３２の幅は、現像ケーシング３０−１
の小穴マイラー６−３が設けられ、開口を有する壁部３
０’−１と、ドクターブレード４との間の空間に合致す
る形状寸法に形成されている。このような形状寸法関係
により、現像剤収納容器３４は現像ケーシング３０に対
して位置が定まるとともに着脱自在である。

【００８０】図３において、剤撹拌部材５−１、５−２
が設けられた部位は現像剤路を構成する。このため、容
器３３の一部であって剤撹拌部材５−１、５−２に対向
する領域について、開口３５を形成している。この開口
３５は開封可能シール部材３５Ｓにより密封可能であ
る。

【００８１】現像ケーシング３０−１に現像剤収納容器
３４を装着する前の状態では、該現像剤収納容器３４内
にはトナーとキャリアとが適正混合比に混合された現像
剤が収納されて、シール部材３５Ｓにより密閉されてい
る。この密閉状態において、該シール部材３５Ｓはその
端部が当該現像剤収納容器３４から出ていて、把手の機
能を果たし、ここを手で掴んで引き出すことができる。
つまり、このシール部材３５Ｓはのり付けにより現像剤
収納容器３４を密閉状に維持するとともに、手で掴んで
引きはがすことも可能としている。

【００８２】現像ケーシング３０−１に現像剤収納容器
３４を装着した状態で、シール部材３５Ｓを引き剥がす
ことにより、容器３３が剤撹拌部材５−１、５−２上に
配置されているので、容器３３内に収納された現像剤は
重力の作用により、剤撹拌部材５−１、５−２上に落下
する。

【００８３】本例においても現像剤が封入された現像剤
収納容器３４がたくさんメーカーサイドに準備されてい
る。ユーザーサイドで、画像形成装置が使用され、やが
て現像剤のうちのキャリアが劣化して、限界に達した
ら、ユーザーメンテナンス要員が使用済みの現像剤収納
容器を現像ケーシング３０−１から取り外す。しかる
後、現像装置に対して、所要のメンテナンスを施し、現
像剤が封入された新しい現像剤収納容器３４を現像ケー
シング３０−１に装着する。装着後、シール部材３５Ｓ
を引き抜けば、現像剤収納容器３４は前記現像路と連通
状態となり、現像剤が移動可能になる。これにより、剤
撹拌部材５−１、５−２で撹拌し、現像ローラ３に向け
て現像剤を搬送し、また、リサイクルベルト１２により
剤撹拌部材５−２に回収して再循環することができる。

【００８４】このように、現像剤が一番溜りやすい、剤
撹拌部材５−１、５−２周辺部分をカートリッジ化する
ことにより、使用済みの現像剤収納容器３４除去後の現
像ケーシング３０−１の部分は開放状態となるので、残
現像剤の処理が容易で飛散の防止対策が容易となる。ま
た、メンテナンス終了後において、新しい現像剤収納容
器３４を装着する際には、新しい現像剤を有する現像剤
収納容器３４はシール部材３５Ｓにより密閉されている
ので、外部にトナーが飛散することはなく、作業が容易
である。さらに、リサイクル上は、現像装置本体は耐用
寿命が長いため、低コストで効果的に対応可能であり、
焼却または分別回収が非常にやりやすい。ユーザーの操
作性も向上する。

【００８５】本例では、剤撹拌部材５−１、５−２の部
位は、露出状態にしているので、前記図１、図２におけ
る例と比べて底の部分が二重底にならない。また、独立
した容器を有する構成であるので、シール部材も少なく
て済む。

【００８６】以上の例では、カートリッジ化された現像
剤収納容器３４は、現像装置に対して着脱可能であり、
現像装置はプロセスカートリッジ２０９の一部であるの
で、結局、現像剤収納容器３４はプロセスカートリッジ
２０９に対して着脱自在であるといえる。プロセスカー
トリッジの場合、小型、軽量化、省肉化を達成すること
ができる。

【００８７】他の例として、このようなプロセスカート
リッジ２０９というユニットを構成せず、画像形成装置
本体に対して、プロセスカートリッジ２０９を構成する
諸部材を直接取付ける構成としている画像形成装置もあ
る。その場合は、画像形成装置本体に対し、現像剤収納
容器３４が着脱自在ということになる。この場合にも、
同様に現像剤の飛散の問題を解消可能である。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、画像形成装置を構成す
る諸部材のうち、特に残留現像剤の処理に困難を伴う現
像装置の一部について、簡易な手段で簡単に取替え可能
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる現像装置の構成を説明した図で
ある。

【図２】本発明にかかる現像剤収納容器の外観斜視図で
ある。

【図３】本発明にかかる現像装置の他の実施例を説明し
た図である。

【図４】本発明にかかる現像剤収納容器の他の例を説明
した外観斜視図である。

【図５】本発明が適用される画像形成装置の全体構成の
概略を説明した図である。

【図６】プロセスカートリッジの要部斜視図である。

【図７】本発明が適用される画像形成装置を説明した要
部の断面図である。

【図８】本発明が適用される画像形成装置を説明した要
部の断面図である。

【図９】本発明が適用される画像形成装置を説明した要
部の断面図である。

【図１０】本発明が適用される画像形成装置の一部を説
明した分解斜視図である。

【図１１】現像スリーブの断面図である。

【図１２】本発明が適用される画像形成装置を説明した
要部の断面図である。

【符号の説明】

３４現像剤収納容器３５Ｓシール部材５０現像剤収納容器５５Ｓシール部材５６Ｓシール部材５８Ｓシール部材２０９プロセスカートリッジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体とこの像担持体に現像剤を供給す
る現像剤担持体とこの現像剤担持体に供給される現像剤
を撹拌する剤撹拌部材と少なくともこれら像担持体、現
像剤担持体、撹拌部材に連通する現像剤路を有する現像
装置において、前記剤撹拌部材および現像剤を収納可能な容器部からな
り、前記現像装置から独立して該現像装置に対して着脱
自在のユニットとして構成された現像剤収納容器を設
け、前記容器部の一部であって、前記現像剤路に対向す
る部分には、前記現像剤路の一部を構成するように開口
を設けるとともに、前記開口を密封状態に保持し、か
つ、当該現像剤収納容器を前記現像装置に装着した状態
のままで前記開口を開封することが可能なシール部材を
有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】請求項１記載の現像装置において、前記現
像装置は、新しい現像剤を収納する現像剤収納部と、前
記現像剤収納部の現像剤を前記撹拌部材部へ補給する現
像剤補給部と、前記現像装置で使用された残りの現像剤
を前記剤撹拌部材部へ戻す現像剤リサイクル部を有し画
像形成装置本体に対して着脱自在の独立したユニットと
して構成されたプロセスカートリッジに設けられている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項３】像担持体とこの像担持体に現像剤を供給す
る現像剤担持体とこの現像剤担持体に供給される現像剤
を撹拌する剤撹拌部材と少なくともこれら像担持体、現
像剤担持体、撹拌部材に連通する現像剤路を有する現像
装置において、前記剤撹拌部材を支持する支持部および現像剤を収納可
能な容器部からなる現像剤収納容器を前記現像装置から
独立して該現像装置に対して着脱自在のユニットとして
設け、前記容器部の一部であって、前記剤撹拌部材に対
向する部分には、開口を設けるとともに、この開口を密
封状態に保持し、かつ、当該現像剤収納容器を前記現像
装置に装着した状態のままで前記開口を開封することが
可能なシール部材を有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】請求項３記載の現像装置において、前記現
像装置は、新しい現像剤を収納する現像剤収納部と、前
記現像剤収納部の現像剤を前記撹拌部材部へ補給する現
像剤補給部と、前記現像装置で使用された残りの現像剤
を前記剤撹拌部材部へ戻す現像剤リサイクル部を有し画
像形成装置本体に対して着脱自在の独立したユニットと
して構成されたプロセスカートリッジに設けられている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項５】請求項３または請求項４記載の現像装置に
おいて、前記容器部は前記剤撹拌部材の上方に位置する
ように配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】請求項１、請求項２または請求項３記載の
現像装置において、現像剤が２成分現像剤であることを
特徴とする現像装置。