JPH11272075A

JPH11272075A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11272075A
Application number: JP10072748A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kasahara; 伸夫笠原; Satoshi Muramatsu; 智村松
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-08
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JP3790036B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像手段および装置本体の大きさの適正化を維
持しつつ、トナー補給や現像剤交換を簡単に行い得る画
像形成装置を提供することである。【解決手段】現像手段１０と異なる箇所に、各々別体で
独立配置された現像剤収納手段３０、トナー収納手段５
０及び回収現像剤収納手段７０と、この現像剤収納手段
３０の現像剤を現像手段１０に移送する現像剤移送手段
１３０と、トナー収納手段５０のトナーを現像手段１０
に移送するトナー移送手段１５０と、現像手段１０より
回収した回収現像剤を回収現像剤収納手段７０に移送す
る回収現像剤移送手段１７０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置、特に２成分現像剤を用いた複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記形式の画像形成装置においては、ト
ナー濃度等を検知して現像手段内におけるトナーとキャ
リアとの混合比を一定に保つように制御している。この
ため、現像手段を有するユニット内もしくはその近傍に
トナーボトルやカートリッジ等のトナー貯蔵部を設け、
そのトナー貯蔵部から使用により消費された量に応じて
トナーを現像手段へ補給するように構成している。この
場合、トナー貯蔵部から現像手段へのトナーの移送・補
給はスクリューやバドル等の機械的オーガ手段により行
っている。また、トナー貯蔵部を現像手段の上方に配置
して重力を利用してトナー供給することも提案されてい
る。

【０００３】ところで、２成分現像剤はキャリアの疲
労、破砕、トナーフィルミングなどにより帯電能力が経
時的に劣化し、その耐久寿命は使用するトナー、現像手
段により異なるが、５０〜１３０ｋ枚／ｋｇで交換を余
儀なくされている。この交換作業は、手動操作にて現像
手段を解体し現像剤を抜き取り、再充填し、更に機械調
整を伴う再組み付ける作業なので、その作業スペースの
確保、長い作業時間、または専門知識も必要とし、作業
時に現像剤が飛散し易いため作業環境への配慮も必要が
ある等の問題を伴っている。また、近年では交換する現
像剤を予め現像手段の上方に貯えておき、現像手段の下
部に設けた開閉シャッターを開いて劣化した現像剤の全
部また一部を抜き取った後、その上部に用意した新しい
現像剤を現像手段に供給することも知られている

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たトナー補給においてコイルスクリューにより現像手段
に移送する方式ではコイルスクリューがほぼ直線状にし
か配置できないため、トナー貯蔵部の位置が限られ、し
かも搬送距離を長く取ると強力な駆動力が必要になると
いう問題がある。また、重力によりトナーを貯蔵容器よ
り現像部へ供給する方式もトナー貯蔵部の設置位置がさ
らに限られてしまうという問題がある。

【０００５】また、現像剤の交換においても、専門のサ
ービスマンにより解体して行うことはユーザーに対し交
換時の機械ダウンタイムの損失、交換費用の負担をしい
ている。そこで、現像剤のみを交換せずに現像手段全体
を交換品とする方法も行われているが、この方法は未だ
十分使用できるパーツも交換することになり、資源の浪
費とユーザーの費用負担が膨大となる問題が生じてい
る。さらに、現像剤貯蔵部を予め設けておく方法もその
貯蔵部の設置位置が限られ、現像手段の下部に設けた開
閉シャッターを設ける必要もあった。さらにまた、現像
剤の交換作業の間隔を延ばすようにするため、現像手段
内の現像剤の収納量を増大させることも提案されている
が、この場合現像手段を大型化することになり、ひいて
は画像形成装置本体の大型化・装置構成の複雑化、装置
メンテナンス時の操作性の低下、コスト高となる問題が
あった。

【０００６】本発明は、上記した従来の問題を解消し、
現像手段および装置本体の大きさの適正化を維持しつ
つ、トナー補給や現像剤交換を簡単に行い得る画像形成
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、潜像担持体の周囲に配置され、トナーと
キャリアを混合してなる現像剤を付与して前記潜像担持
体上に形成された静電潜像を顕像化するための現像手段
を有する画像形成装置において、前記現像手段と異なる
箇所に、各々別体で独立配置された現像剤収納手段、ト
ナー収納手段及び回収現像剤収納手段と、該現像剤収納
手段の現像剤を前記現像手段に移送する現像剤移送手段
と、前記トナー収納手段のトナーを前記現像手段に移送
するトナー移送手段と、前記現像手段より回収した回収
現像剤を前記回収現像剤収納手段に移送する回収現像剤
移送手段とを具備することを特徴としている。

【０００８】なお、本発明は、前記現像剤移送手段、ト
ナー移送手段及び回収現像剤移送手段中、少なくとも現
像剤移送手段及びトナー移送手段に一軸偏芯スクリュー
ポンプが用いられていると、効果的である。

【０００９】さらに、本発明は、前記現像剤移送手段及
びトナー移送手段が、前記現像剤収納手段及び前記トナ
ー収納手段に収納された現像剤及びトナーを吸い込んで
前記現像手段へ移送する吸い込み型の一軸偏芯スクリュ
ーポンプと、該ポンプにより移動する現像剤またはトナ
ーを拡散させた状態で流動化させるための空気供給手段
とを有すると、効果的である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図１は、本発明に係る画像形成
装置の現像手段を示している。

【００１１】図１において、符号１は潜像担時体として
の感光体ドラム１、１０は現像手段であり、本例の現像
手段としては２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。
感光体ドラム１には、従来周知の電子写真作像工程によ
って、帯電、露光が行われて静電潜像が形成され、この
静電潜像は現像手段１０によりトナー像化（顕像化）さ
れる。この現像手段１０は、感光体ドラム１に対向配置
された現像スリーブ１１と、該現像スリーブ１１と平行
に並列配置された現像剤供給部材としての第１スクリュ
ー１２および第２スクリュー１３とを有している。

【００１２】画像形成装置には、本発明により該現像手
段１０と別体のユニットとして構成されていて、装置本
体内の適宜な位置に配置されている現像剤収納手段３
０、トナー収納手段５０及び回収現像剤収納手段７０が
それぞれ設けられている。この現像剤収納手段３０、ト
ナー収納手段５０及び回収現像剤収納手段７０は、各々
現像手段１０と移送路としての供給管３１、５１及び回
収管７１を介して連通され、そしてこれら収納手段から
現像手段１０までの間に、それぞれにおいて後に詳しく
述べる現像剤、トナー及び回収現像剤を移送する各移送
手段１３０，１５０及び１７０を有している。

【００１３】現像剤収納手段３０から供給管３１を介し
て移送手段１３０により現像手段１０内に移送された現
像剤は、第１スクリュー１２及び第２スクリュー１３の
作動によりケーシング内を循環されるとともに、第２ス
クリュー１３から現像スリーブ１１の全幅に亘って供給
される。そして、現像スリーブ１１上の現像剤は現像剤
規制部材としてのドクター１４により、最適な現像剤層
厚になされて現像に供される。また、余剰の現像剤は再
び第１スクリュー１２および第２スクリュー１３により
現像手段１０内を循環される。

【００１４】現像手段１０に移送された現像剤の内、ト
ナーは画像形成時に消費されるが、キャリアは現像手段
１０内に残留する。したがって、コピーまたはプリント
枚数が増えるにつれて、現像手段１０内にはキャリアの
比率が増えるため、新たにトナーを補給する。この場
合、新しいトナーはトナー収納手段５０から移送手段１
５０によって供給管５１を介して現像手段１０内に移送
される。

【００１５】また、現像剤を供給して所定量以上に増量
されると、増量により余剰となった現像剤は現像容器１
５の一部に設けられた規制部材１６を越えて、現像剤回
収部材としての回収スクリュー１７に導かれる。そし
て、この余剰現像剤は回収管７１を介して回収現像収納
手段７０に送られる。

【００１６】規制部材１６は、現像手段１０内での現像
剤収容量の一定量化を図るものであって、上記のように
現像剤が増量されると、その現像剤が規制部材１６を乗
り越えて回収スクリュー１７側へ移行し、また現像剤の
量が少ない時は現像剤を第１スクリュー１２側に留める
ように、その形状および取付け位置が設定されている。
なお、本例の規制部材１６は現像容器１５と一体に形成
されているが、これを別体構成として現像容器１５に取
り付けてもよい。

【００１７】図２および図３において、現像容器１５の
現像スリーブ１１の幅方向両端は側板で塞がれており、
一端側の側板２０の一部は、第１スクリュー１２および
回収スクリュー１７のスクリュー部分を収容する円孔を
形成すべく、円柱状に突出していて、この円柱状部分に
形成された円孔に第１スクリュー１２および回収スクリ
ュー１７の各スクリュー部がそれぞれ嵌合されている。
さらに、その各スクリュー部の端部軸は上記の円孔を塞
ぐ蓋部材２０ａ，２０ｂによりそれぞれ軸支されてい
る。

【００１８】また、これら各円孔の中間部には、該円孔
と直交する方向に、現像剤入口２０ａと、現像剤出口２
１ａが設けられている。これらは、現像剤入口２０ａに
は供給管３１、５１が、現像剤出口２１ａには回収管７
１がそれぞれ連結されている。

【００１９】図４は、現像手段の他の実施形態を示す概
略断面図である。図４において、供給管３１及び５１は
現像剤入口２０ａ’に連結され、その現像剤入口２０
ａ’から現像手段に移送された現像剤やトナーは剤収納
部２２に一時貯蔵される。剤収納部２２には、表面に複
数の溝が形成された剤補給ローラ２３が設けられ、この
ローラには蓋の役割をする板バネ２４が当接されてい
る。そして、剤補給ローラ２３の溝部には一定量の現像
剤が貯えられ、現像剤補給信号により剤補給ローラ２３
が回転すると、現像手段１０’内に現像剤が補給され
る。

【００２０】現像手段１０’の内部には、攪拌ローラ１
２’およびパドルホイール１３’が設けられており、攪
拌ローラ１２’により攪拌混合されて互いに逆極性に摩
擦帯電させられたトナーとキャリアとからなる二成分系
現像剤がパドルホイール１３’によって汲み上げられる
ようになっている。

【００２１】パドルホイール１３’によって現像剤が汲
み上げられる位置には、感光体ドラム１’に近接させて
２個の現像スリーブ１１’が設けられている。現像スリ
ーブ１１’の周面の感光体ドラム１’と対向する前に到
達する位置には、磁気ブラシの層厚を規制するためのド
クターブレード１４’が設けられている。また、攪拌ロ
ーラ１２’の上方には回転可能な搬送スクリュー２５が
配置されている。

【００２２】さらに、現像手段１０’には現像容器１
５’の一部に規制部材１６’が設けられており、この規
制部材１６’を越えた現像剤が回収スクリュー１７’に
導かれる。そして、この余剰現像剤は回収管７１’を介
して回収現像収納手段(図示せず)に送られる。

【００２３】なお、図２に示した現像手段は比較的中速
以下で現像工程を行うの画像形成装置に適しているのに
対し、図４の現像手段は中速以上の画像形成装置に適し
ている。

【００２４】図５は、現像剤移送手段１３０の断面図で
あり、この現像剤移送手段１３０は従来公知の通称モー
ノポンプと呼ばれる、吸い込み型の一軸偏芯スクリュー
ポンプ１３１を用いている。スクリューポンプ１３１の
構成は、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュ
ー形状に作られたロータ１３２と、ゴム等の弾性体で作
られた２条スクリュー形状に作られ、固定されて設置さ
れるステータ１３３と、これらを包み、かつ粉体の搬送
路を形成する樹脂材料などで作られたホルダ１３４とを
有している。上記ロータ１３２は、図示していない駆動
源と駆動連結された歯車１３５及び軸継ぎ手１３６を介
して回転駆動される。ロータ１３２の回転により、ポン
プに強い自吸力が生じ，現像剤を吸い込むことが可能と
なる。また、現像剤移送手段１３０には図示していない
エアーポンプから管１３８を介してエアーが供給され、
そのエアーにより現像剤の流動化が促進され、スクリュ
ーポンプ１３１による現像剤移送が確実なものとなる。
なお、吸引型スクリューポンプ１３１は専用モータもし
くは画像形成装置内のメインモータとクラッチ(図示せ
ず)を介して、その駆動が制御される。

【００２５】このように構成される１軸偏芯スクリュー
ポンプ１３１は、高い固気比で連続定量移送が可能であ
って、ロータ１３２の回転数に比例した正確な現像剤の
移送量が得られることが知られている。したがって、現
像剤の移送量の制御はスクリューポンプの駆動時間を制
御すればよい。また、移送経路は供給管３１に例えばフ
レキシブルなチューブ等を用いることで、高位置や上下
左右の任意方向へ自由に移送することができる。しか
も、スクリューポンプ１３１は移送する現像剤やトナー
に無用なストレスを与えることがなく、これから使用す
る現像剤、トナーの移送にきわめて有利なものである。

【００２６】なお、現像剤移送手段１３０はユニット化
されており、生産性、機械メンテナンスも容易である。
そして、本実施形態ではトナー移送手段１５０も現像剤
移送手段１３０と同一の構成のものを用いており、トナ
ー移送手段１５０の説明をする場合にはスクリューポン
プを１５１、ロータ１５２とする。また、現像剤移送手
段１３０の吸引力はスクリューポンプ１３１の性能に依
存する。

【００２７】ところで、スクリューポンプ１３１は、ゴ
ム材料で作られたステータ１３３が、金属材料で作られ
たロータ１３２と摺動している。スクリューポンプ１３
１の耐久性は、ステータ１３３とロータ１３２との関係
寸法（詳しくは、食い込み量）が維持出来なくなること
で定まる。通常、ゴム材料が摩耗し寿命となる。スクリ
ューポンプ１３１の耐久性の向上をはかるには、ステー
タ１３３の摩耗を押さえることが効果的で、そのために
は、ゴム材料の選択、本例ではＥＰＤＭを用いている。
さらに、スクリューポンプ１３１の運動時間の短縮化が
望まれる。

【００２８】現像剤収納手段３０は、図６に示すよう
に、袋状に形成された収納容器３２を有し、該収納容器
３２の上部中央にはパイプ状の吸い込みガイド部材３３
と超音波等により溶着され、一体的に結合されている。
この吸い込みガイド部材３３の下端は、収納容器３２の
底部近くまで達し、また上端は収納容器３２から飛び出
し、ネジ部３４が形成されている。このネジ部３４に
は、口金部材３５が螺合され、口金部材３５の上部に供
給管３１の一端が連結されている。この供給管３１の他
端は上記現像剤移送手段１３０の吸い込み口１３７に連
結されている。

【００２９】収納容器３２は、図６及び図７に示すよう
に、ポリエチレンやナイロン等の樹脂製で、８０〜１２
０μｍ程度の厚味を持ったフレキシブルなシートを単層
または複層構成にして作られている。なお、これらシー
トの表面にアルミ蒸着処理することは静電気対策に有効
である。また、吸い込みガイド部材３３もポリエチレン
やナイロン等の樹脂製にすることができ、収納容器３２
と同一材に設定すれば、リサイクルするのに好都合であ
る。上記吸い込みガイド部材３３は、現像剤の吸引口に
あたるものであるが、工場での現像剤充填口の役割も果
たすものである。そして、工場で現像剤が充填された収
納容器３２はその吸い込みガイド部材３３のネジ部３４
に口金部材３５の代りにキャップ３６が取り付けられ
る。よって、工場出荷時にはキャップ３６によって収納
部材３２は完全に密封され、使用時にはこのキャップ３
６を外し、上記口金部材３５を装填するだけで済み、操
作がきわめて簡便である。

【００３０】電子写真用現像剤は、流動性が非常に悪
い。このため、収納容器３２は縦置きとし、パイプ状の
吸い込みガイド部材３３の下端をその底部近傍位置に達
するように配置している。スクリューポンプによりトナ
ーは、吸い込みガイド部材３３の先端部より吸引され
る。収納容器３２は、フレキシブルであるので、現像剤
の吸引が進むにつれ、その袋内の容積が減容されるが、
吸い込みガイド部材３３により収納容器３２の減容時の
局部的変形によるトナー詰まりなどの発生がおさえら
れ、収納されているトナーは袋内に残すことなく排出さ
れる。また、袋状の収納容器３２の底部を逆円錐形状３
７とし、収納するトナーが少量となっても、トナーの重
量により自然落下し吸い込みガイド部材３３の吸引口に
移送させている。これらにより、トナー収納量の多少に
かかわりなく安定したトナー移送が可能となる。

【００３１】次に、図８及び図９を用いてトナー収容部
材５０について説明する。トナー収納手段５０は、袋状
に形成された収納容器５２を有し、該収納容器５２の上
部中央にはパイプ状の吸い込みガイド部材５３と超音波
等により溶着され、一体的に結合されている。この吸い
込みガイド部材５３の下端は、収納容器５２の底部近く
まで達し、また上端は収納容器５２から飛び出し、ネジ
部５４が形成されている。このネジ部５４には、エアー
取り入れ部５７を口金部材５５が螺合され、口金部材５
５の上部に供給管５１の一端が連結されている。この供
給管５１の他端は図示していないトナー移送手段１５０
の吸い込み口に連結されている。

【００３２】収納容器５２は、図８及び９に示すよう
に、ポリエチレンやナイロン等の樹脂製で、８０〜１２
０μｍ程度の厚味を持ったフレキシブルなシートを単層
または複層構成にして作られている。なお、これらシー
トの表面にアルミ蒸着処理することは静電気対策に有効
である。また、吸い込みガイド部材５３もポリエチレン
やナイロン等の樹脂製にすることができ、収納容器５２
と同一材に設定すれば、リサイクルするのに好都合であ
る。上記吸い込みガイド部材５３は、トナーの吸引口に
あたるものであるが、工場でのトナー充填口の役割も果
たすものである。そして、工場で現像剤が充填された収
納容器３２はその吸い込みガイド部材５３のネジ部５４
に口金部材５５の代りにキャップ５９が取り付けられ
る。よって、工場出荷時にはキャップ５９によって収納
部材５２は完全に密封され、使用時にはこのキャップ５
９を外し、上記口金部材５５を装填するだけで済み、操
作がきわめて簡便である。

【００３３】電子写真用トナーは、流動性が非常に悪
い。このため、収納容器５２は縦置きとし、パイプ状の
吸い込みガイド部材５３の下端をその底部近傍位置に達
するように配置している。スクリューポンプによりトナ
ーは、吸い込みガイド部材５３の先端部より吸引され
る。

【００３４】また、吸い込みガイド部材５３は２重菅に
構成され、トナー吸い込み部の回りにエアー導通部５７
が形成されている。このエアー導通部５７には、口金部
材５５に形成されたエアー入口５６と通じており、そし
てこのエアー入口５６には図示していないエアーポンプ
からエアーが送り込まれるように構成されている。トナ
ーを吸引するとき、エアー入口５６、エアー導通部５７
を経て吸い込みガイド部材５３の下端部より噴出された
エアーはトナー層を拡散しながら通過することにより、
トナーの流動化がはかられる。トナーが流動化されるこ
とにより架橋現象等の発生が防止されトナーの移動（移
送）がより確実なものとなる。なお、符号５８は収納容
器５２に送り込まれたエアーを逃がすフィルター部であ
る。

【００３５】収納容器５２は、フレキシブルであるの
で、トナーの吸引が進むにつれ、その袋内の容積が減容
されるが、吸い込みガイド部材５３により収納容器５２
の減容時の局部的変形によるトナー詰まりなどの発生が
おさえられ、収納されているトナーは袋内に残すことな
く排出される。また、袋状の収納容器５２の底部を逆円
錐形状６０とし、収納するトナーが少量となっても、ト
ナーの重量により自然落下し吸い込みガイド部材５３の
吸引口に移送させている。これらにより、トナー収納量
の多少にかかわりなく安定したトナー移送が可能とな
る。

【００３６】また、本実施形態では現像手段１０，１
０’からの余剰現像剤は回収管７１、７１’を介して具
体的に示していないが、回収現像剤収納手段７０に溜め
られる。この場合、回収現像剤収納手段７０は袋状、タ
ンク状ものを問わず、その設置位置を現像手段１０，１
０’の下方に設定している場合には回収管７１、７１’
内を自重で落下させて移送してもよく、このときには回
収現像剤移送手段１７０を省略することができる。ま
た、回収現像剤移送手段１７０は廃棄する現像剤を移送
するので、移送により特性が変化しやすいトナーコイル
スクリューを用いても何ら問題ない。しかし、回収現像
剤収納手段７０の設置位置に制約を受けたくないときに
はスクリューポンプを用いることが有利であり、その一
例を図１０に示す。

【００３７】図１０において、回収スクリュー１７の端
部にスクリューポンプ１７１のロータ１７２を連結させ
たもので、上述したように、スクリューポンプ１７１に
はロータ１７２、ステータ１７３、ホルダー１７４より
構成される。ステータ１７３はゴム材料等の弾性体で作
られていてロータ１７２を包囲し、ホルダー１７４によ
り固定されている。

【００３８】ステーター１７３の側面とホルダー１７４
の内部側面の間には１ｍｍ程度の隙間があり、この隙間
は現像剤吐出口に連通している。ホルダー１７４には、
その隙間にエアーポンプ(図示せず)からのエアーを現像
剤通路へ吹き込まれ、回収現像剤の移送の確実化を図っ
ている。

【００３９】回収現像剤の移送用に用いるスクリューポ
ンプ１７１は、回収現像剤の単位時間当たりの移送量が
ごく微量であるので、通常は停止させ、回収スクリュー
１７にある量が貯まった時点で運転させる方法であるス
クリューポンプ１７１の間欠運転が、スクリューポンプ
１７１の耐久性向上に大きな効果がある。スクリューポ
ンプ１７１の間欠運転の方法としては、現像スリーブや
撹拌部材の駆動と独立した専用モーターによる駆動、電
磁クラッチを介在させてＯＮ／ＯＦＦ制御を行う方法等
の従来周知の技術を用いれば可能である。また、このと
きの制御信号も現像スリーブ駆動信号からタイマー回路
を介在させ、前述の専用モーターや電磁クラッチの制御
を行うなど、従来技術で容易に可能であると言える。

【００４０】次に、上記した画像形成装置のトナー、現
像剤の補給並びに回収現像剤の移送における作動態様に
ついて説明する。上記実施の形態において、現像手段１
０とは独立・別体とした現像剤収納手段３０及びトナー
収納手段５０と回収現像剤収納手段７０を具備し、現像
剤交換時の現像手段１０の解体・再組み付け作業を不要
とし、簡単な操作で現像剤交換作業を可能としたばかり
でなく、現像剤交換作業間隔を長期間にすることを可能
としたものである。

【００４１】現像手段１０，１０’へのトナーの供給
は、現像手段１０，１０’の一部に設けられた現像剤濃
度検知部材１８、１８’と図示していない制御手段によ
り行われる。

【００４２】現像剤濃度検知部材１８、１８’は、従来
周知の透磁率センサーよりなり、現像手段内の現像剤の
現像剤濃度を検知する。この検知値がある定められた値
以下であると、スクリューポンプ１５１およびエアーポ
ンプが駆動し、収納容器５２からトナー吸い込まれ、そ
して現像手段１０，１０’に供給される。そして、この
供給は現像剤の濃度がある定められた値以上になると停
止される。

【００４３】これらの制御により、現像手段１０、１
０’には常に一定の現像剤濃度の現像剤が収納され、安
定した現像行程が保証される。また、現像剤濃度検知部
材１８、１８’にて現像剤濃度がある定められた値以下
であると検知し、これが予め定められた回数・時間等を
越えると、トナー収納部材５０にトナーが無いと判断
し、複写機やプリンタ等の本体（図示せず）に設けられ
た操作部または表示部へオペレータにわかるような警告
を発する。これにより、トナー収納部材５０へのトナー
補給を適正な時期に行うことができる。

【００４４】また、現像剤濃度検知部材１８、１８’の
代わりに従来周知の感光体ドラム上に形成したトナー像
の濃度を検出し、同様の現像剤の供給制御を行うことも
可能である。

【００４５】本トナー補給装置の駆動、制御は、未図示
の電源コンセント、電源と未図示のスイッチ、制御回路
により駆動モータやエアーポンプの駆動・制御を行う。
これらは、従来周知の技術を用いればよい。

【００４６】また、トナー補給時のトナー移送の信頼性
確保のために、ポンプの駆動とポンプのエアーの供給の
タイミングが重要で、エアーの供給はポンプの駆動より
以前から駆動中（駆動停止以降のエアー供給すればさら
によい）にかけてうことが肝要である。これにより、移
送部材（チューブなど）内でのトナーの残留が防止さ
れ、トナーの安定補給がはかれる。

【００４７】トナー収納容器内へのエアー供給は、ポン
プへの供給タイミングと同じでも良が、トナー補給信号
と同期させたり、これらの間欠的な供給でも良い。トナ
ーは、トナー移送部材（パイプチューブ）中をエアーと
の混合気状態で移送されるので、トナーへの機械的スト
レスはほとんどかからない。さらに、移送部材での駆動
負荷も無い。これらから、トナー特性の維持、トナー移
送の確実化がはかれ、トナー補給装置の信頼性、耐久性
の確保も充分はかれる。さらには、トナー補給装置の構
成の簡易化がはかれ低駆動負荷化による低消費電力化、
低コスト化も可能としている。

【００４８】本トナー補給装置は画像形成装置の現像装
置に対して、フレキシブルなトナー移送パイプのみを接
続するだけでよく、トナーの飛散がないので粉塵問題の
発生も無く安全である。かつ現像装置に対するトナー補
給装置の設置位置・場所の制約を持たないので、ユーザ
ーのトナー収納（補給）容器の交換時の操作性が最もや
り易い場所にトナー補給装置を設けることが可能とな
る。

【００４９】現像手段１０、１０’へ供給する現像剤中
のキャリアとトナーの混合比は、使用する現像剤の耐久
寿命と使用する現像手段に収納可能な現像剤量とにより
決められる。

【００５０】仮に、使用する現像剤の耐久寿命が１２０
ｋ枚／ｋｇで、使用する現造作装置に収納可能な現像剤
量が１ｋｇであるとすると、現像剤はコピー／プリント
１枚あたり０．００８ｇ（１ｋｇ／１２０ｋ枚≒０．０
０８ｇ／枚）供給しつづければ良い。また、現像剤の補
給量を多く、補給間隔を短くすれば、現像手段には常に
フレッシュなキャリアが供給されるので、現像特性の経
時変化が少なくなり、より画像品質の経時品質が安定す
る。

【００５１】さらに、本発明の方式によれば、現像手段
１０、１０’に常に新しい現像剤が補充されるので、経
時的な現像剤の劣化の影響が緩和され、かつ安定するの
でトナー像の品質が安定し、画像品質が高品質で安定し
たものとなる。

【００５２】なお、キャリアの供給量を多く、または供
給間隔を短くすれば、よって、常に、原稿として数字や
文字より写真に代表されるベタ画像・絵柄画像が多く、
写真等のきれいな複製再現を望むユーザーに対しては非
常に効果がある。

【００５３】現像剤補給の制御は、上述のトナー補給量
を制御する制御信号（補給信号）をカウントしあるカウ
ント数になったら現像剤移送手段の粉体ポンプを作動さ
せ、カウント数に応じた現像剤量を現像装置に補給する
（間欠補給方式）。また、トナー補給量を制御する制御
信号（補給信号）により直接的に現像剤補給を行う（直
接・連続補給方式）方法などが可能である。

【００５４】粉体ポンプの耐久性を確保するためには、
粉体ポンプの実稼働時間が少なくてすむ間欠補給方式が
望ましい。トナー、現像剤収納部材３０の収納容量を大
きくすればするほど、現像剤の交換間隔が長くなること
になる。

【００５５】画像形成装置を使用するユーザーの機械使
用頻度が非常に大きいユーザーには、現像剤の収納量が
多い現像剤収納部材３０を用いれば、現像剤の交換間隔
も長くなりユーザーの機械ダウンタイムの大幅な低減と
なる。

【００５６】本現像手段によれば、現像手段の構成が非
常に簡易となるばかりでなく、現像手段の駆動も現像ス
リーブおよび現像剤供給・回収用のスクリューを駆動す
るだけでよいので、現像手段として小型化・簡易化・低
コスト化、高信頼性化、省電力化、メンテナンス容易化
が図れる。更に画像形成装置全体として前述の効果が得
られることも言うまでもない。

【００５７】現像剤、トナー収納手段３０、５０は、現
像手段１０とは別体でユニット化ができ、かつ、供給管
３１、５１、回収管７１とで連結するだけで良いので、
その設置場所の制約が少なく、経済的な現像剤収容量の
確保と現像剤交換の操作品質、組み付け、調整等の生産
性に対しても優れる。また、画像形成装置における各装
置ユニットの配置上の設置自由度が拡大するので、ユー
ザーのトナー補給操作が行いやすい位置に配置すること
ができ、これと同様の利点を得ることができる。

【００５８】現像剤、トナー収納手段３０、５０の袋状
収納容器３２，５２は、フレキシブルであるので、従来
のカートリッジ、ボトルといったハードボトルに比較
し、容器がかさばらないので運搬や保管時での取扱性が
良く、運搬や保管時の収納スペースをとらず、さらには
パイプ状の吸い込みガイド部材３３，５３により袋状の
収納部材３２，５２の変形による現像剤、トナー凝集や
破損を防止できるという利点を持つ。またさらには使用
済み現像剤収納容器はユーザー先からメーカーに引き取
り、再生・再利用や焼却処理が行われるが、本現像剤収
納（補給）容器は折り畳みが可能であり、運搬や保管時
での取扱性が良く、運搬や保管時の収納スペースをとら
ないという利点がさらに増長し、ユーザー先からメーカ
ーへ回収物流コストの大幅な低減が可能となる。

【００５９】現像手段によれば、現像手段の構成が非常
に簡易となるばかりでなく、現像装置の駆動も現像スリ
ーブ及び現像剤供給・回収用のスクリューを駆動するだ
けでよいので、現像装置として小型化・簡易化・低コス
ト化、高信頼性化、省電力化、メンテナンス容易化が図
れる。更に画像形成装置全体として前述の効果が得られ
ることも言うまでもない。

【００６０】トナー及び現像剤収納装置は機械本体に対
して、トナー及び現像剤供給管・現像剤回収管と駆動・
制御用の電線束のみを接続するだけでよく、機械本体と
は独立した別体ユニットとすることが可能であることは
自明である。この場合は、機械本体に対しての大きさの
制約がより少なくなり、大容量のトナー、現像剤、及び
回収現像剤の収納も可能となるので、さらなる現像剤交
換間隔の長期化が可能となる利点を持つ。

【００６１】

【発明の効果】本発明は、上記構成によれば、現像剤の
交換やトナーの補給が容易で行うことができ、現像手段
を大容量化することもなく、現像剤交換間隔の長期化が
可能となる利点を持つものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するための説明図である。

【図２】本発明の現像手段の概略斜視図である。

【図３】本発明のトナー受け入れ部の断面図である。

【図４】本発明の他の現像手段の構成を示す概略断面図
である。

【図５】本発明のトナー、現像剤収納・移送手段の中央
断面図である。

【図６】本発明の現像剤収納手段の断面説明図である。

【図７】その現像剤収納手段の斜視図である。

【図８】本発明のトナー収納手段の断面説明図である。

【図９】そのトナー収納手段の斜視図である。

【図１０】回収現像剤移送手段の断面図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム１０、１０’ 現像手段１１現像スリーブ３０現像剤収納手段５０トナー収納手段７０回収現像剤収納手段１３０現像剤移送手段１５０トナー移送手段１７０回収現像剤移送手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体の周囲に配置され、トナーと
キャリアを混合してなる現像剤を付与して前記潜像担持
体上に形成された静電潜像を顕像化するための現像手段
を有する画像形成装置において、前記現像手段と異なる箇所に、各々別体で独立配置され
た現像剤収納手段、トナー収納手段及び回収現像剤収納
手段と、該現像剤収納手段の現像剤を前記現像手段に移
送する現像剤移送手段と、前記トナー収納手段のトナー
を前記現像手段に移送するトナー移送手段と、前記現像
手段より回収した回収現像剤を前記回収現像剤収納手段
に移送する回収現像剤移送手段とを具備することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記現像剤移送手段、トナー移送手段及び回収現像
剤移送手段中、少なくとも現像剤移送手段及びトナー移
送手段に一軸偏芯スクリューポンプが用いられているこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２に記載の画像形成装置におい
て、前記現像剤移送手段及びトナー移送手段が、前記現
像剤収納手段及び前記トナー収納手段に収納された現像
剤及びトナーを吸い込んで前記現像手段へ移送する吸い
込み型の一軸偏芯スクリューポンプと、該ポンプにより
移動する現像剤またはトナーを拡散させた状態で流動化
させるための空気供給手段とを有することを特徴とする
画像形成装置。