JPH01282580A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、感光帯上に形成された静電潜像をトナー粒子
にて顕画化し用紙にトナーを転写させ熱あるいは圧力等
によって定着する電子写真装置に関するものである。

従来の技術 従来、電子写真装置は乾式トナーを使用する機器が主流
を占め、複写機、レーザプリンタ等として実用化されて
きた。この電子写真装置は電子写真プロセス技術を応用
した機器であり、電子写真プロセスの中で、感光体上に
形成された静電潜像をトナー粒子にて顕画化するのが現
像プロセスである。現像プロセスを構成する装置で、例
えばトナーとキャリアの混合物を現像剤として使用する
二成分現像法を採用した現像装置は一般に現像剤を充填
された現像バットと補充用トナーを蓄えているトナーホ
ッパーから成っている。上記トナーホッパー内のトナー
はトナー補給ロールの回転によって現像バット内へ落下
し、常に現像バット内のトナーとキャリアの混合比が一
定に保たれるように制御されている。トナーホッパー内
に充填されているトナーは使用するにつれて減っていき
、一部はトナーホッパーの内壁へ付着しトナーブロッキ
ング（固形化）を起こしたりあるいは、淀み部に堆積し
たりすることがあった。このトナーホッパー内にトナー
が残るとトナーホッパーの容量が実質的に小さくなるた
め、このトナーブロッキング、淀みに残るトナーを減ら
すよう、種々の試みがなされてきた。

以下、図面を参照して従来、採用されている電子写真装
置内の現像装置について説明する。

第３図は従来の現像装置の側断面図であり、第４図は従
来の現像装置のトナーホッパ一部の要部斜視図である。

第３図、第４図において１はアルミニウム等の管からな
り、その外周面にセレン（Ｓｅ）あるいは有機光導電体
（○ＰＣ）等の感光層が薄膜状に塗布された感光体であ
る。２は帯電器であり、タングステンワイヤー等から成
る帯電線３と金属板から成るシールド板４及びグリッド
板５によって構成されている。帯電線３へ高電圧を印加
することによって帯電線３がコロナ放電を起こしグリッ
ド板４を介して感光体１は一様に帯電される。６は光学
ユニット（図示せず）から発射される露光光線であり、
複写機であれば原種光、レーザプリンタであれば画像デ
ータ光である。レーザプリン、夕の場合この露光光線６
はホストコンピュータ（図示せず）からの信号により制
御され、所望の画像が感光体１上に静電潜像として形成
される。７は現像装置であり、トナー８を収納するトナ
ーホッパー９と、トナー８と鉄粉等の磁性粒子であるキ
ャリア１０を収納し、混合撹拌の後現像スリーブ１１に
搬送し磁気ブラシを形成させる現像バット１２により成
る。１３はトナーホッパー蓋である。１４はトナーホッ
パー９内で両端を回転自在に軸支され、トナーホッパー
９内の一定量のトナー８を現像バット１２内に供給する
トナー排出ローラであり、トナー排出口１５を塞いでい
る。１６ａ、１６ｂはベルト、チェーンあるいはローブ
等のループ状の運動伝達部材である。運動伝達部材１６
ａ、１６ｂはトナー排出ローラ１４と平行に両端を軸支
された回転軸１７に固定されたスプロケット１８ａ、１
８ｂと、固定軸１９との間に掛けられている。２０は回
転軸１７にほぼ平行に配置され、両端を運動伝達部材１
６ａ、１６ｂに取り付けられたシャフト状の撹拌部材で
ある。スプロケット１８ａ、１８ｂとトナー排出ローラ
１４は機体本体のシャーシ２１に配置されたステッピン
グモータ等駆動源２２がらの動力を用いてアイドラギア
２３．２４．２５を介して、それぞれスプロケットギア
２６とトナー排出ローラギア２７を駆動することによっ
て回転する。さらにトナー排出ローラ１４はトナーホッ
パー内壁９ａと近接して配置されている。運動伝達部材
１６　ａ　、１６　ｂ　％回転軸１７、スプロケット１
８ａ、１８ｂ、回転軸１９は撹拌部材２０をトナーホッ
パー９の内壁に沿って移動させるように取り付けられて
いる。２８は現像剤ミキサーであり、現像バット１２内
に配置されている。現像剤ミキサー２８はトナーホッパ
ー９よりトナー排出口１５を通して供給されたトナー８
とキャリア１０とを撹拌混合し、荷電させ、現像スリー
ブ１１に搬送する。搬送されたトナー８とキャリア１０
は現像スリーブ１１内に固定されたマグネットローラ２
９の磁力により磁気ブラシを形成させられ、ドクターブ
レード３０によりその高さを制限される。現像スリーブ
１１の回転に伴い磁気ブラシは感光体１と接触し、感光
体１の静電潜像が形成された部分にトナー８を付着させ
粉体画像を形成する。３１はトナー８とキャリア１０の
混合比を検出するためのトナー濃度センサーであり、ド
クターブレード３０に取り付けられている。３２は現像
が行われる現像部である。

次に、上記構成の動作を説明する。まず、高圧電源に接
続された帯電器２内の帯電線３にてコロナ放電を行い感
光体１の表面を一様に−６００’　Ｖ〜−７００ｖ程度
に帯電させる。次に感光体ｌを矢印入方向に回転させ一
様に荷電された感光体１の表面上にレーザビーム等の露
光光線６を照射すると、感光体１上の照射された部分は
電荷が消え、静電的な潜像が形成される。一方、現像バ
ット１２内のキャリア１０とトナー８は現像剤ミキサー
２８によって充分に摩擦帯電されマグネットローラ２９
に吸引され、現像スリーブ１１の回転によって現像部３
２へ搬送される。この現像部３２にてキャリア１０とト
ナー８は磁気ブラシを形成し、感光体１と接触する。こ
の際、現像スリーブ１１と感光体１間に電位差を与える
と、感光体１上の静電潜像部にトナー８が付着し可視像
を形成し、現像が終了する。ここでキャリア１０とトナ
ー８との混合比は、トナー濃度センサー３１にて常に感
知されている。トナー８が現像部３２にて感光体ｌに付
着し消費されるとトナー濃度センサー３１が現像バット
１２内のキャリア１０とトナー８の混合比が予め設定し
た値より低いと検出し、その検出信号がホストコンピュ
ータ（図示せず）に導かれ、第４図に示すように、駆動
源２２を駆動し種々のギア２３．２４．２５，２６．２
７を介してトナー排出ローラ１４を回転させトナー排出
口１５を通してトナーホッパー９内のトナー８を現像バ
ット１２内の現像剤ミキサー２８上に補給し、設定され
た混合比へ回復させ、一定の混合比を維持することにな
る。

発明が解決しようとする課題 以上のように構成された従来の現像装置において、トナ
ーホッパー９内のトナー８は充填された当初は第３図の
線Ｂの状態にある。トナー排出ローラ１４の回転に伴い
トナーホッパー９内のトナー８が現像バットに落ち、次
第に減少する。トナー排出ローラ１４とトナーホッパー
内壁９ｂとの間に充填されているトナー８は運動伝達部
材１６ａ、１６ｂの矢印Ｃ方向への回動に伴い撹拌部材
２０によって撹拌されながらトナー排出ローラ１４側へ
トナー８を押しやられる。撹拌部材２０がトナー排出ロ
ーラ１４の上を通過した後、撹拌部材２０の上にトナー
がのっているとトナーは撹拌部材２０の移動に伴って移
動する。撹拌部材の上に乗って移動したトナーは、撹拌
部材の運動方向が変わる固定軸１９付近で撹拌部材より
落下する。撹拌部材２０は固定軸１９を通過すると上方
に上り、トナーホッパ９の底面より離れるため、撹拌部
材２０より落下したトナーは撹拌部材によってトナー排
出ローラ１４の方に移動されず、トナーホッパー９の隅
に滞留していた。

課題を解決するための手段 しかるに、本発明は上記欠点を一掃するものであり、ト
ナーホッパーの底面を分割する凹部内にトナー排出ロー
ラを収納し、ホッパーの底面の第１の部分から凹部を横
切ってホッパーの底面の第２の部分に向かってホッパー
の底面のほぼ全域に沿って移動するとともに再びホッパ
ーの底面の第１の部分に戻る撹拌部材を備え、撹拌部材
がホッパーの底面の第２の部分から第１の部分へ戻る時
にホッパーの底面の第２の部分に沿って移動するように
撹拌部材の戻り通路とホッパーの底面の第２の部分を互
いに接近させたことにある。

作　　用 上記手段によってホッパーの底面の第２の部分で撹拌部
材から落ちたトナーは撹拌部材がホッパーの底面の第２
の部分から第１の部分へ戻る時にトナー排出ローラの方
に搬送され、トナーブロッキングを防止することができ
る。

実施例 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の電子写真袋装置の一実施例を示す側断
面図であり、第２図は本発明の電子写真装置のトナーホ
ッパ一部の分解斜視図である。

第１図、第２図において３３はアルミニウム等の管から
成り、その外周面にセレン（Ｓｅ）あるいは有機光導電
体（ＯＰＣ）等の感光層が薄膜に塗布された感光体であ
る。３４は帯電器であり、タングステンワイヤー等から
成る帯電線３５と金属の板から成るシールド板３６及び
グリッド板３７によって構成されている。帯電線３５へ
高電圧を印加することによって帯電線３５がコロナ放電
を起こしグリッド板３６を介して感光体３３は一様に帯
電される。３８は光学ユニット（図示せず）から発射さ
れる露光光線である。３９は現像装置であり、トナー４
０を収納する。トナーホッパ−４１と現像バット４４を
有している。現像バット４４内でトナー４０と鉄粉等の
磁性粒子であるキャリア４２は混合撹拌される。そして
トナー４０とキャリア４２は現像スリーブ４３に搬送さ
れ、磁気ブラシを形成される。４５はトナーホッパー蓋
である。４６はトナーホッパー４１内で両端を回転自在
に軸支され、トナーホッパー４１内のトナー４０を現像
バット４４内に供給するトナー排出ローラであり、トナ
ー排出口４７を塞いでいる。６５はトナーホッパー４１
の底面に形成された凹部で底面を第１の部分４１ａと第
２の部分４１ｂに２分割している。そして底面の第２の
部分４１ｂは第１の部分４１ａと比較して高く形成され
ている。また凹部６５はトナー排出ローラ４６を収納し
ている。４８ａ、４８ｂはベルトやチェーンあるいはロ
ーブ等のループ状の運動伝達部材である。回転軸４９は
トナー排出ローラ４６と平行になるように両端を軸支さ
れている。この回転軸４９の両端付近にスプロケット５
０ａ、５０ｂが固定されている。そして運動伝達部材４
８ａ、４８ｂはスプロケット５０ａ、５０ｂと固定軸５
１との間に掛けられ、トナー排出ローラ４６の上部を横
切ってトナー排出ローラ４６の軸と直角方向に走行する
。ここで固定軸５１の代わりに回転軸を用いたりあるい
はスプロケットを用いてもかまわない。５２は回転軸４
９にほぼ平行に配置され、両端を運動伝達部材４８ａ、
４８ｂに取り付けられた撹拌部材で丸棒状である。そし
て撹拌部材５２はトナーホッパ４１の底面の第２の部分
４１ｂから第１の部分４１ｂに戻る時に、第２の部分に
沿って移動するように撹拌部材５２の帰路に第２の部分
は接近して形成されている。スプロケット５０ａ、５０
ｂとトナー排出ローラ４６は機体本体のシャーシ５３に
配置されたステッピングモータ等の駆動源５４にアイド
ラギア５５゜５６．５７を介して連結されている。そし
て駆動源５４によってスプロケットギア５８とトナー排
出ローラギア５９を駆動することによってスプロケット
５０ａ、５０ｂとトナー排出ローラ４６を回転駆動する
。６０は現像バット４４内に配置され、トナーホッパー
４１よりトナー排出口４７を通して供給されたトナー４
０を撹拌混合し現像スリーブ４３に搬送する現像剤ミキ
サーである。搬送されたトナー４０とキャリア４２は現
像スリーブ４３内に固定配置されたマグネットローラ６
１の磁力により磁気ブラシを形成させられ、ドクターブ
レード６２によりその高さを制限され、現像スリーブ４
３の回転に伴い磁気ブラシは感光体３３と接触し、感光
体３３の静電潜像部にトナー４０を付着させ粉体画像を
形成する。６３はトナー４０、：！：キャリア４２の混
合比を検出するためのトナー濃度センサーであり、ドク
ターブレード６２に取り付けられている。６４は現像が
行われる現像部である。

次に、上記構成の動作を説明する。まず高圧電源に接続
された帯電器３４内の帯電線３５にてコロナ放電を行い
感光体３３の表面を一様に一６００ｖ〜−７００ｖ程度
に帯電させる。次に感光体３３を矢印Ｅ方向に回転させ
一様に荷電された感光体３３の表面上に露光光線３８を
照射すると、照射部は電荷が消え静電的な潜像が形成さ
れる。

一方、現像バット４４内のキャリア４２とトナー４０は
現像剤ミキサー６０によって充分に摩擦帯電されマグネ
ットローラ６１に吸引され、現像スリーブ４３の回転に
よって現像部６４に搬送される。この現像部６４でキャ
リア４２とトナー４０は磁気ブラシを形成し感光体３３
と接触する。この際現像スリーブ４３と感光体３３との
間に電位差を与えると、感光体３３上の静電潜像部にト
ナー４０を付着し可視像を形成し現像が終了する。

ここでキャリア４２とトナー４０との混合比はトナー濃
度センサー６３にて常に感知されている。

トナー４０が現像部６４にて感光体３３に付着し消費さ
れると、トナー濃度センサー６３が現像バット４４内の
キャリア４２とトナー４０の混合比がある値より低いと
検出し、その検出信号がホストコンピュータ（図示せず
）に導かれ、第４図に示すように駆動源５４を駆動し種
々のギア５５．５６．５７．５８．５９を介してトナー
排出ローラ４６を回転させトナー排出口４７を通してト
ナーホッパー４１内のトナー４０を現像バット４４内の
現像剤ミキサー６０上に補給し、設定された混合比へ回
復させ、一定の混合比を維持することになる。

以上のように構成された本発明の現像装置においてトナ
ーホッパー４１内のトナー４０は初期にＦの状態にある
トナー排出ローラ４６の回転と同時に駆動源５４の動力
によって回転軸４９．スプロケット５０ａ、５０ｂを介
して、回転部材４８ａ、４８ｂが回転軸４９と固定軸５
１の間をループ状に回転する。それに伴い撹拌部材５２
がトナーホッパー４１内の底面全域に沿ってトナー排出
ローラ４６の軸方向と直角方向Ｇヘトナー排出ローラ４
６の垂直上部を横切りながら、トナー４０を撹拌する。

トナーホッパー４１内のトナーが次第に減少して行き、
トナーホッパー４１の底面近くまでトナーが減少して撹
拌部材５２が露出した状態になると、撹拌部材５２が底
面の第１の部分４１ａから凹部６５に向かう時にトナー
は撹拌部材５２によって凹部６５に落とされる。そして
−部のトナーは撹拌部材５２の上に乗せられて移動する
。移動の途中でトナーホッパー４１の底面の第２の部分
４１ｂの上に落ちたトナーは撹拌部材５２が第２の部分
４１ｂから第１の部分４１ａに戻る時に、撹拌部材５２
によって凹部６５に掻き落とされる。

発明の効果 以上のように本発明は、トナーホッパーの底面を分割す
る凹部内にトナー排出ローラを収納し、ホッパーの底面
の第１の部分から凹部を横切ってホッパーの底面の第２
の部分に向かってホッパーの底面のほぼ全域に沿って移
動するとともに再びホッパーの底面の第１の部分に戻る
撹拌部材を偏え、撹拌部材がホッパーの底面の第２の部
分から第１の部分へ戻る時にホッパーの底面の第２の部
分に沿って移動するように撹拌部材の戻り通路とホッパ
ーの底面の第２の部分を互いに接近させたため、撹拌部
材の上に乗ったトナーがトナーホッパーの底面の第２の
部分に落ちても、第２の部分に落ちたトナーは撹拌部材
かだい１の部分に戻る時に撹拌部材によって凹部に掻き
落とされ、ブロッキング現象によってトナーがトナーホ
ッパー内に溜まることがな（なる。よってトナーホッパ
ー内に蓄えたトナーをほとんどすべて使用することがで
き、トナーホッパー内のトナーが無駄になることはない
。またトナーホッパーの容積が一杯に使用されるため、
トナーの補給の間隔を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真装置の一実施例を示す側断面
図、第２図は同トナーホッパ一部分の斜視図、第３図は
従来の電子写真装置の側面図、第４図は同トナーホッパ
一部分の斜視図である。 ３３・・・感光体　　３４・・・帯電器　　３５・・・
帯電線３６・・・シールド板　　　　　　３７・・・グ
リッド板３８・・・露光光線　　　　　　　　３つ・・
・現像装置４０・・・トナー　　　　　　４１・・・ト
ナーホッパー４１ａ・・・第１の部分　　　　４１ｂ・
・・第１の部分４２・・・キャリア　　　　　　４３・
・・現像スリーブ４４・・・現像バット　　　４５・・
・トナーホッパー蓋４６・・・トナー排出ローラ　　４
７・・・トナー排出口６５・・・凹部　　　４８ａ、４
８ｂ・・・運動伝達部材４９・・・回転軸　　　　　　
　　　　４９・・・回転軸５０ａ、５０ｂ・・・スプロ
ケット ５１・・・固定軸　５２・・・撹拌部材　５３・・・シ
ャーシ５４・・・駆動源　５５，５６．５７・・・アイ
ドラギア５８・・・スプロケットギア ５９・・・トナー排出ローラギア ６０・・・現像剤ミキサー　６１・・・マグネットロー
ラ６２・・・ドクターブレード ６３・・・トナー濃度センサー　　　　６４・・・現像
部代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図　
ｙｙ−ＪＪ、、鮒１．１　　　　＋ｇ、−Ｌ７−□、計
−４３＋−−−ｆｔ番　　　　　　　　４７−’ｙ↑；
５龜Ｄ３５−　千を豫　　　　　　侮ｆち、一連動化を
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−＊しＬ′プ゛４４１．−王ｔｌ（１，１）ｏ←王免東
６）チｙ−−−Ｑｆ４−ｒハ′、夏　　　　　　　　　
　　０．−□−βロ右や第　　３　　１ｇ　　　　　　
　、−ＡＪｆｉ、　　　　　　　　　　　　　ＩＩ−−
ＪＰ−−ｎ＝＋ｌ’１２−４ｔＪ　　　　　　　　　　
　　１４−４Ｔ−埋！−ラク〜−−帝変Ｉ展　　　　　
　　　　１５−−−’ｙ、　ｒ−５斡出口千−−−レー
Φμ欠１命、ＩＥｂ−−Ｌ亨つ仕ｄ【都電ア５−一−り
“す、Ｘ坂１７−−−１３率二町ｃ、−９ＥＪｔＪｃ叢
ｆｌｌａ、ｌ＆＋−４プ’７．Ａｑ　−−−Ｌｔ−爪・
ｌバー　　　　　　　　　　　２ｓ−ｉ懺斉ｊξむＩＱ
−−−４−１７１９−−−７７′科・ｋコーラ＋１−−
−ヨＬｉ皮スリーヂ　　　　　　　　３ｏ−Ａ：７ダー
ブ、−ＩＸ１２、−、ｊ’ＪＩＬ＜−’ｌ−３ｌ−１−
ｊ−Ｊ＠ｔノ’７−３２−一一王ｌ（象苦３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー蓄えるホッパーの底面を第１の部分と第２の部分
   に分割するように前記底面に凹部を形成し、前記凹部の
   底面にトナー排出口を形成し、前記トナー排出口塞ぐと
   ともに回転することによって表面に付着したトナーを前
   記排出口より排出するトナー排出ローラを前記凹部に収
   納し、前記ホッパーの底面の第１の部分から前記凹部の
   上部を横切って前記ホッパーの底面の第２の部分に向か
   って前記ホッパーの底面に沿って移動するとともに再び
   前記ホッパーの底面の第１の部分に戻る撹拌部材を備え
   、前記撹拌部材が前記ホッパーの底面の第２の部分から
   第１の部分へ戻る時に前記ホッパーの底面の第２の部分
   に沿って移動するように前記撹拌部材の戻り路と前記ホ
   ッパーの底面の第２の部分を互いに接近させたことを特
   徴とする電子写真装置。