JPH0365553B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は画像形成装置に係り、特にその現像装
置における現像剤補給手段の改良に関するもので
ある。

〔従来技術及びその問題点〕

従来の現像装置の一例を第１図に従つて説明す
る。

感光体１表面には図示しない帯電及び露光手段
により静電潜像が形成され、感光体１の回転とと
もに現像域へ送られてくる。現像装置２はホツパ
ー３内にマグネツトロールを内部に有する非磁性
スリーブ４、撹拌ロール５及び規制板６を配置し
て構成される。現像剤１０は非磁性スリーブ４の
回転により搬送され、規制板６を通過することに
より一定の穂高に規制された後感光体１表面と接
触し、感光体１表面の静電潜像を可視像７とす
る。現像後の現像剤１０は非磁性スリーブ４の回
転によりさらに搬送され、撹拌ロール５にて撹拌
される。

以上の現像プロセスが繰り返し行われると現像
剤１０中のトナーのみが消費され次第にトナー濃
度が低下し画像濃度も低下してしまうので現像剤
１０中へのトナー補給が必要となる。このトナー
補給を行う方法として現像剤１０中のトナー濃度
を測定しこれに応じてトナー補給ロール８により
トナー９の補給を行うものがある。しかしながら
この方法は湿度に影響されやすいことや、検知用
センサ等の高価部品を要し、コストアツプにつな
がるという欠点がある。

また、現像剤のトナー濃度変化による現像剤の
体積変化を利用してトナー補給を行うものがあ
る。これは現像剤上面にトナーを貯留するトナー
ホツパーの開口部を直接配置し、トナー濃度の低
下にともなつて現像剤体積が低下し現像剤上面レ
ベルも低下すると、トナーホツパー開口部と現像
剤上面との間に落差が生じるので、開口部から貯
留されていたトナーが現像剤に供給されるという
ものである。トナー補給によつて現像剤上面レベ
ルが再びトナーポツパー開口部をふさぐ位置まで
達するとトナー補給は停止される。しかしながら
この方法は現像上面レベルを基準に行われるの
で、現像装置の通常の水平状態での使用に関して
は問題はないが、例えば現像装置が複写機等の画
像形成装置本体から着脱可能でありこの着脱動作
が行われた場合や、画像形成装置本体が転写紙搬
送路を境に開放可能なものにおいてこの開放動作
が行われた場合等では現像装置内の現像剤上面レ
ベルが不均一となり水平状態が保たれなくなる。
従つて現像剤上面レベルとトナーホツパー開口部
との間には落差が生じてしまい、トナー濃度が充
分であるにもかかわらずトナー補給が行われてし
まうという不都合が生じる。トナーの過剰補給は
画像品質の低下にもつながる。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の欠点に鑑み、トナーの過剰
補給を防止し、長期間安定した画像が得られる画
像形成装置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は上記目的を達成するために、像担持体
上の静電潜像を現象する現像剤を有する現像装置
と、該現像装置に補給用現像剤を補給する補給手
段とを備えた画像形成装置において、前記現像装
置が画像形成動作を行なわない非画像形成動作位
置から画像形成装置本体の画像形成動作を行なう
画像形成動作位置へ移動する移動動作の完了後所
定の画像形成動作期間は前記補給手段を停止させ
ることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照しなが
ら詳述する。

第２図は本発明の一実施例を示す画像形成装置
の現像部付近の構成図で、現像装置１３が画像形
成動作可能な画像形成動作位置に配置された状態
を示している。像担持体である感光体１は導電性
基体１１上に感光層１２が形成されており、図示
する矢印方向に回転する。

現像装置１３は現像ホツパー１４内に非磁性ス
リーブ１５、撹拌板１７、規制部材１８を有して
構成され、また仕切り板１９によつて現像ホツパ
ー１４内上部に補給用のトナー２１を貯留するト
ナー貯留部が形成されるとともに仕切り板１９の
最下部にはトナー２１補給用の開口部１９ａが形
成される。該開口部１９ａにはシヤツタ部材２４
が設けられている。

非磁性スリーブ１５はアルミニウム等の円筒で
構成され、図示する矢印方向に回転し、またバイ
アス電源２２によつて所定のバイアスが印加され
る。また、非磁性スリーブ１５内部には多数極に
着磁されたマグネツトロール１６が配されてい
る。

現像剤２０は磁性材を主成分とする粒径20〜
200μｍのキヤリアと樹脂を主成分とするトナー
との混合物よりなる。キヤリアは磁性材に樹脂を
コーテイングしたものや磁性材に樹脂を混入した
ものでも良く、またトナーは樹脂に磁性材を混入
したものでも良い。この様に構成された現像装置
１３はスライドレール等の不図示の支持構造によ
り、画像形成動作を行なわない非画像形成動作位
置である装置本体の外部へ取り出し、別の現像装
置と変換することが可能に構成されている。

以上の構成における動作について次に説明す
る。感光層１２表面には図示しない帯電、露光手
段によつて原稿像に対応した静電潜像が形成さ
れ、該静電潜像は感光体１の回転に従つて現像領
域に送られてくる。

一方、現像剤２０は撹拌板１７にて撹拌される
ことにより現像剤２０中のトナーは摩擦帯電され
感光層１２表面上の静電潜像とは逆極性の電荷を
帯びる。そして現像剤２０は非磁性スリーブ１５
表面に吸着され、非磁性スリーブ１５の回転によ
つて搬送され、規制部材１８を通過することによ
り、吸着量を規制され感光体１との最近接部に送
られる。この最近接部において現像剤２０はマグ
ネツトロール１６の主極N₁により穂を形成し感
光層１２の表面に接触する。そしてトナーの電荷
と静電潜像とのクーロン力により、トナーの一部
が感光層１２表面に移り、静電潜像は現像されて
トナー像２３となる。現像後の現像剤２０は非磁
性スリーブ１５の回転によりさらに搬送され撹拌
板１７にて撹拌される。このような現像プロセス
が繰り返し行われると、トナー消費による現像剤
２０のトナー濃度の低下とともに現像剤２０の体
積が減少し、それまでトナー補給用開口部１９ａ
と接していた現像剤上面のレベルが低下し開口部
１９ａとの間にすきまができてトナーが落下する
ことによりトナー２１の補給がなされる訳である
が、前述したようにトナー補給用開口部１９ａに
はシヤツタ部材２４が設けられている。

上記シヤタ部材２４は現像装置１３が画像形成
装置本体の画像形成処理が可能な画像形成動作位
置から画像形成処理を行なわない非画像形成動作
位置へ離隔される移動動作に伴い自動的にトナー
補給用開口部１９ａを閉鎖状態とする位置まで移
動し、再び現像装置１３を画像形成動作位置へセ
ツトし所定の数量の画像形成動作を繰り返した後
にトナー補給用開口部１９ａを開放状態とする位
置まで自動的に移動する機構を有しており、そし
てさらにシヤツタ部材２４が開放状態とされた後
このシヤツタ部材２４に所定量の往復回転運動を
与える機構をも有している。第２図はシヤツタ部
材２４が閉鎖状態にある場合、第３図はシヤツタ
部材２４が開放状態にある場合、第４図はシヤツ
タ部材２４が開放状態とされた後所定量の回転運
動を与えられた状態をそれぞれ示している。

次にシヤツタ部材２４の開閉機構についてさら
に説明する。

第５図は現像装置１３を画像形成装置本体にセ
ツトした状態でのシヤツタ部材２４の駆動機構を
示す軸方向断面図、第６図はその斜視図である。
シヤツタ部材２４の軸方向において、現像装置１
３の後面側の現像ホツパ１４外に突出するシヤツ
タ部材２４のシヤツタ軸部材２５にはカツプリン
グＡ２６が設けられており、この係合凸部２６ａ
と画像形成装置本体側に設けられたカツプリング
Ｂ２７の係合面の溝部２７ａとが連結している。
そしてカツプリングＢ２７には一部ラチエツト２
８が設けられており、このラチエツト２８にかみ
合うようにストツパ２９が取付板３０によつて本
体フレーム３１に固定配置されている。カツプリ
ングＢ２７が設けられた従動軸３２の端部には従
動ギア３３が取付けられており、アイドル軸３４
には従動ギア３３に歯合する駆動ギア３５が取付
けられている。このアイドル軸３４の駆動は本体
の駆動系からギアｇ３６によつて給紙コロ軸３８
に取付けられたギアｆ３７に伝達され、給紙コロ
軸３８を駆動し、同軸上に設けられた給紙コロ
（図示しない）に駆動を与えるとともに、ギアｅ
３９及びギアｄ４０を介してアイドル軸３４に与
えている。なお本実施例では給紙コロは１回の画
像形成動作について２回転するよう構成されてお
り、アイドル軸３４への駆動伝達の際、ギアｅ３
９とギアｄ４０との組合わせで1/2に減速し、ア
イドル軸３４を１回の画像形成動作につき１回転
するようにしている。なお、図中４２は軸受であ
る。

そして第６図に示す通り、アイドル軸３４に取
付けられた駆動ギア３５には歯が２枚しか設けら
れておらず、図示される定位置から１回の画像形
成動作につき１回転しまた定位置にて停止する。
このとき、駆動ギア３５の２枚の歯と従動ギア３
３との歯合により従動ギア３３が所定量（ラチエ
ツト２８の１歯分）送られる。実施例においては
従動ギア３３はモジユール1.25歯数３２とした。
その結果従動軸３２上のカツプリングＢ２７が所
定量駆動されラチエツト２８に１歯ごとストツパ
ー２９がかみ合う訳であるが、このカツプリング
Ｂ２７にはラチエツト２８の歯が６枚設けられて
おり、カツプリングＡ２６の係合凸部２６ａがカ
ツプリングＢ２７により駆動されるまでにはカツ
プリングＢ２７が所定量送られるようになつてい
る。つまり本実施例においてはカツプリングＢ２
７が定位置（第８図ａの状態）から送られ、カツ
プリングＡ２６に駆動を伝達するまでにラチエツ
ト２８の歯が４枚送られ、つまり画像形成動作が
４回繰り返された時（第８図ｂの状態）からカツ
プリングＡ２６に駆動が伝達されてシヤツタ軸部
２５が回転し、残りのラチエツト２８の歯２枚分
でさらにシヤツタ軸部２５が回転しシヤツタ部材
２４は開放状態（第８図ｃの状態）となる。そし
てさらに駆動ギア３５からの駆動伝達を受ける
が、カツプリングＢ２７のラチエツト２８は歯が
６枚しか設けられておらず、また従動軸３２は送
られる方向とは逆にバネ付勢されており、それ以
上に送られても駆動ギア３５と従動ギア３３の歯
合が解けたときに逆回転しラチエツト２８の最後
の歯にストツパ２９が係合して停止する。つまり
６枚複写動作後は１枚複写動作ごとにカツプリン
グＢ２７は往復回転をくり返す。またシヤツタ軸
部２５はシヤツタ部材２４が閉じる方向にバネ付
勢されており、従つてシヤツタ部材２４は６枚複
写による開放状態になつた第３図と第４図に示す
状態を１複写動作毎にくり返す。このようにシヤ
ツタ部材２４が往復動作をするとともにシヤツタ
突部２４ａも往復動作をくり返す。従つてこの動
作によりトナー２１を撹拌し、トナー２１が現像
ホツパー１４上部でブリツジ状にとどまり下方に
落下しなくなるのを防止する。

このようにシヤツタ部材２４が開放され始める
までの間画像形成装置本体は通常の画像形成動作
を繰り返す事から現像装置１３内の非磁性スリー
ブ１５及び撹拌板１７は駆動されており、例えば
現像剤２０の片寄り等にて現像剤２０上面のレベ
ルが不均一である場合でも画像形成動作４回程度
で現像剤２０上面のレベルが撹拌作用により均一
化される。すなわち、現像装置を装置本体の画像
形成動作位置にセツト後、現像剤２０の上面レベ
ルが均一になつた時点で始めてシヤツタ部材２４
が開放するので、現像剤２０上面レベルが不均一
であるために誤つてトナーが過剰補給されること
を防止できる。なお本実施例では上記の設定とな
つているが撹拌板１７の形状及び撹拌方法によつ
ては上記の設定に限られるものではなく、現像剤
２０上面のレベルが均一化される設定であれば良
い。

次に現像装置１３を本体の画像形成動作が可能
な画像形成動作位置から画像形成動作を行なわな
い非画像形成動作位置へ離隔する際の動作につい
て説明する。それまで係合状態にあつたカツプリ
ングＡ２６とカツプリングＢ２７は現像装置１３
が画像形成動作位置から非画像形成動作位置へ離
隔されることによりその係合状態は解かれる（第
７図参照）。前述の通りシヤツタ部材２４は常に
閉鎖状態となるようバネ付勢されているため、係
合を解かれる動作と同時にシヤツタ部材２４は閉
鎖状態になり、現像剤２０中へのトナー２１の落
下を防止する。またカツプリングＢ２７は圧縮バ
ネ４１の動作により係合ピン４３に突き当たる位
置まで軸方向に移動し、その際にカツプリングＢ
２７のラチエツト２８とストツパ２９との係合も
解除され、従動軸３２はバネ付勢により送り方向
とは逆回転する。このとき従動軸３２に取付られ
た従動ギア３３に立設された停止ピン４４が図示
しない係止部材に当接し、従動軸３２およびカツ
プリングＢ２７は定位置（第８図ａの状態）にて
停止する。

そして再び現像装置１３を本体にセツトすれば
第５図の状態となり上記説明と同じ動作を繰り返
す。

なお本実施例では、現像装置１３の移動動作を
伴う現像装置１３の本体からの着脱によりシヤツ
タ部材２４及びカツプリングＢ２７が所定位置に
もどるように構成されているが、画像形成装置本
体の一部が転写紙搬送路を境として開放可能なも
のでは現像装置１３の移動動作を伴う本体の開放
に伴つてシヤツタ部材２４及びカツプリングＢ２
７が所定位置にもどる様に構成すれば本実施例と
同様に本体の開放に伴う現像剤の片寄りによるト
ナーの過剰補給を防止することができる。

また本実施例のように機械的な手段によらず、
例えば電気的手段によつて制御することも可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の画像形成装
置は簡単な構成にてトナーの過剰補給を防止し、
長期間に亘つて安定した画像を形成することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像装置の構成図、第２図は本
発明の一実施例を示す画像形成装置の現像部付近
の構成図、第３図及び第４図はトナー補給用開口
部付近の構成図、第５図及び第７図はシヤツタ部
材の開閉機構を示す断面図、第６図はシヤツタ部
材の開閉機構を示す斜視図、第８図はカツプリン
グＡとカツプリングＢとの係合関係を示す構成図
である。 １……感光体、１３……現像装置、１５……非
磁性スリーブ、２０……現像剤、２４……シヤツ
タ部材、２６……カツプリングＡ、２７……カツ
プリングＢ、２８……ラチエツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を有
   する現像装置と、該現像装置に補給用現像剤を補
   給する補給手段とを備えた画像形成装置におい
   て、前記現像装置が画像形成動作を行なわない非
   画像形成動作位置から画像形成装置本体の画像形
   成動作を行なう画像形成動作位置へ移動する移動
   動作の完了後所定の画像形成動作期間は前記補給
   手段を停止させることを特徴とする画像形成装
   置。 ２ 前記現像装置は前記画像形成装置本体に装着
   離脱可能であり、前記現像装置の移動動作は装着
   動作であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の画像形成装置。 ３ 前記画像形成装置は、本体の一部が開閉可能
   であり、前記現像装置の移動動作は前記画像形成
   装置本体の一部の開閉動作によるものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形
   成装置。 ４ 前記補給手段は前記現像装置中の現像剤の上
   面レベル変化に応じて補給することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の画像形成
   装置。