JPH05249828A - 画像形成装置の現像器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像器内に供給されるリサイクルトナーを確
実に撹拌すると共に常に現像器内のトナー濃度を安定さ
せる。 【構成】 現像器６内には図の上から順に補助撹拌部材
23と仕切板24と主撹拌部材22と現像スリーブとが互に間
隔を設け並列して配設されている。現像器６内に供給さ
れるトナーは各撹拌部材23，22の周りを矢印で示すルー
プ状の現像剤流路Ｓに従ってキャリアと共に撹拌され
る。トナー濃度センサ29はこの現像剤流路Ｓ上の補助撹
拌部材23の右端部近傍に設けられている。リサイクルト
ナー供給位置Ｒは現像剤流路Ｓ上で現像剤スリーブ21の
右端部に現像剤を付与し終えた直後又はその近傍下流側
の位置に設定し、新規トナー像供給位置Ｎはリサイクル
トナー供給位置Ｒとトナー濃度センサ29との間に設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やイメージスキャ
ナー等の画像形成装置の現像器に供給されるリサイクル
トナー及び新規トナーの供給手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に複写機やイメージスキャナー等の
電子写真式画像形成装置は原稿を載置するプラテンとそ
の下方に往復動する原稿照射ランプと反射ミラー及び固
定された投影レンズと反射ミラーとで構成される走査光
学系と帯電極によって所定の電位がチャージされてエン
ドレスに回転する感光体ドラムと、前記走査光学系によ
って前記感光体ドラム面上に形成された静電潜像にトナ
ーを付与して現像する現像器と、該感光体ドラム面の下
方に向けて搬送される転写材である記録用紙面上にトナ
ー画像を転写する転写極と、分離極及び除電極と、前記
記録用紙面上に転写されたトナー画像を定着する定着器
と、転写したのちの前記感光体面上に残留するトナーや
紙粉などを除去するクリーニング装置とによって構成さ
れている。最近普及型の複写機などでは例えば帯電極や
感光体ドラム、クリーニング装置等をユニット化したカ
ートリッジとこのカートリッジに分離、結合可能な現像
器カートリッジとを１つに結合したプロセスカートリッ
ジを画像形成装置に着脱自在に装着するようにしてかな
りコンパクトにできている。

【０００３】また、クリーニング装置によって回収され
たトナーはリサイクル装置によって現像器に供給され再
び利用されるようになっている。

【０００４】そして所定の搬送経路に従って間欠的に搬
送される記録用紙面上に所要のトナー画像がつぎつぎに
記録され画像形成装置によってコピーが繰返し行われる
と現像器内のトナーが次第に消費されるので必要に応じ
てトナー補給装置からトナーを補給し現像器内のトナー
濃度を一定に保って常に良好なトナー画像を現像するよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に現像器内のトナ
ー濃度は新規トナーが供給される位置の近傍に設けられ
るトナー濃度センサによって検知するようにしている。

【０００６】リサイクルトナーは画像形成装置のコピー
条件によって現像器内に戻されるトナー量は必ずしも一
定ではなく常に変化するため現像器内に供給される位置
によっては撹拌が不充分となるばかりでなくトナー濃度
の検出が不確実となるため現像器内のトナー濃度が変化
し感光体ドラムに形成されるトナー画像に悪影響を及ぼ
すようになる。このようなリサイクルトナーの供給手段
に関し特開昭54-121133号公報及び実開昭61-89869号公
報による技術手段が開示されているが両者の技術手段共
にリサイクルトナーを充分に撹拌するための撹拌時間に
対する手段が不明確で場合によっては未帯電トナーが現
像スリーブに供給されることがある。

【０００７】本発明はこのような問題を解決してトナー
量が変化し不確定なリサイクルトナーが供給されても常
に現像器内のトナー濃度を安定することのできる画像形
成装置の現像器の提供を課題目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的は、下記のａ，
ｂ何れかの手段によって達成される。

【０００９】（ａ） 転写後の像担持体面に残留するト
ナーを回収して現像器に供給するトナーリサイクル装置
を備えた画像形成装置の現像器において、該現像器には
少くとも現像剤を撹拌する複数の撹拌部材と、仕切板
と、現像スリーブとを有し、仕切板をはさんで両側に互
に並列する各撹拌部材の周りを経て撹拌される現像剤を
現像スリーブに付与し終えたのち新たな現像剤の撹拌に
移行して再び各撹拌部材の周りを循環するループ状の現
像剤流路が形成される該現像剤流路上で現像スリーブに
現像剤を付与し終えた直後又はその近傍下流側にリサイ
クルトナーの供給位置を設けたことを特徴とする画像形
成装置の現像器。

【００１０】（ｂ） （ａ）において新規トナーの供給
位置は前記現像剤流路上に設けられているリサイクルト
ナー供給位置と該リサイクルトナー供給位置の下流側に
配設されているトナー濃度検知手段との間に設けたこと
を特徴とする画像形成装置の現像器。

【００１１】

【実施例】本発明の１実施例を図１の現像剤の撹拌状態
とリサイクルトナーの供給位置とを示す上面図と図２の
新規トナーの供給位置を示す説明図と図３の現像器の構
成を示す側断面図と図４の画像形成装置の構成を示す側
断面図とによって説明する。しかし本発明は本実施例に
限定されるものではない。

【００１２】図４に示すように電子写真画像形成装置18
は本体１の上面に原稿Ｍを設置するプラテンガラスＰが
設けられ、本体１内のこのプラテンガラスＰの下方には
走査光学系２が設けられている。走査光学系２は往復動
する原稿照射ランプ２ａ、第１ミラー２ｂ、Ｖ字形を形
成する第２，第３ミラー２ｃおよび固定されたレンズ２
ｄと第４ミラー２ｅとから成る。本体１の内部中央には
感光体ドラム３が矢印方向に回転可能に設けられてお
り、その周辺には、回転方向に沿って感光体３ａを一様
に帯電する帯電極４と、トナー補給装置５によりトナー
が補給され現像スリーブ６ａを内蔵する現像器６と、転
写電極７と、分離電極８と、除電電極９と、クリーニン
グ装置10とが順次配置されている。給紙カセット11，1
1′にはそれぞれサイズの異なる２種類の記録紙が収納
されて本体１にセットされている。12は給紙カセット11
に収納された記録紙を第２供給ローラ13の手前の待機位
置まで給送する第１給紙ローラであり、記録紙の重送を
防止するためにベルトを介して回転されるローラ12ａ，
12ａと停止ローラ（さばきローラともいう）12ｂとによ
り構成されている。13は第１給紙ローラ12により給送さ
れる記録紙を前記待機位置で一旦停止させ、その後感光
体３ａ上の可視像先端と記録紙先端とを転写位置で一致
させるように適切なタイミングで転写位置に向けて再び
給紙する第２給紙ローラ、14は第１給紙ローラ12により
給送された記録紙を第２給紙ローラ13の位置まで案内す
るためのガイド板であり、レバー（図示せず）を操作す
ることによって開閉され、手を入れてジャム紙が取り出
せるようになっている。15は転写後の記録紙を定着位置
まで搬送する搬送装置であり、定着装置16は加熱ローラ
16ａと圧着ローラ16ｂとから成る。17は定着後の記録紙
を本体外部に排紙する排紙ローラである。

【００１３】そして図に示すように帯電極４と感光体ド
ラム３とクリーニング装置10とを内蔵する第１のカート
リッジ20と、現像器６とトナー補給装置５とがユニット
化された第２のカートリッジ30との２つに分割されて互
に分離、結合可能に組合わされるプロセスカートリッジ
40が画像形成装置18に着脱自在に装着されるようになっ
ている。

【００１４】上記装置において、コピーボタンを操作す
ると、プラテンガラスＰ上の原稿Ｍは走査光学系２によ
り露光走査され、感光体ドラム３の感光体３ａ上に原稿
Ｍの静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器６に
より可視像とされ、この可視像は本体１の給紙カセット
11，11′のいずれかから給送された記録紙に転写電極７
によって転写される。転写後記録紙は分離電極８により
感光体３ａから分離され、搬送装置15により定着装置16
に搬送され、そこで定着され排紙ローラ17により排紙さ
れる。このようにして記録紙面上に所要のトナー画像が
つぎつぎと記録されるようになっている。

【００１５】また、転写後感光体ドラム３の周面に付着
している残留トナーはクリーニング装置10のブレードに
よって掻き落とされ一たんクリーニング装置10内に回収
されたのちリサイクル装置（図示せず）によって現像器
６内に供給されて再び使用される。

【００１６】そして画像形成装置18によってコピーが繰
返されると現像器６内のトナーが次第に消費されるので
必要に応じてトナー補給装置５からトナーを補給し現像
器６のトナー濃度を一定に保って常に良好なトナー画像
が現像されるようになっている。

【００１７】本発明のリサイクルトナー及び新規トナー
の供給位置を下記のように設定した。

【００１８】図３に示すように現像器６は、主撹拌部材
22と補助撹拌部材23と仕切板24とによる現像剤撹拌装置
28と、現像スリーブ21と、トナーの穂立ちを規制するＨ
カット板25と、これらの各部材を取付ける筐体26と、こ
の筐体26に一体的に取付けられる上カバー27とによって
構成されている。

【００１９】また、現像器６の上方にはトナーカートリ
ッジ19が装填されるトナー補給装置５が一体的に取付け
られユニット化されて第２のカートリッジ30が構成され
ている。そして現像剤撹拌装置28の補助撹拌部材23は矢
印で示す時計方向に回転する右巻きの螺旋角をもったス
クリュー状の部材であり矢印で示す同方向に回転する主
撹拌部材22は補助撹拌部材23とは逆の左巻の螺旋角をも
ったスクリュー状の部材である。そして、補助撹拌部材
23は主撹拌部材22に較べ径小で細いピッチのスクリュー
を備え撹拌性を重点に設定されており一方主撹拌部材22
は補助撹拌部材23より径大で粗いピッチのスクリューを
有し撹拌性よりも搬送力を重点にして設定されている。

【００２０】なお、図は省略するが主撹拌部材22のスク
リュー形状は楕円板が長手方向に亘って連続して設けら
れているもの又は水車状の掻き上げ部が同じく長手方向
に亘って設けられているものの何れであってもさしつか
えない。ただし主撹拌部材22のスクリュー形状によって
補助撹拌部材23のスクリュー形状は異なり相互の撹拌性
及び搬送性などに合せて適宜設定されている。

【００２１】そして、図１に示すように仕切板24をはさ
んで互に並列に配設される主撹拌部材22と補助撹拌部材
23とによる現像剤撹拌装置28の例えば該補助撹拌部材23
の右端部付近に供給されたトナーはこの補助撹拌部材23
の推力によって順次矢印で示す左方に向って搬送され補
助撹拌部材23の右端部に至る搬送過程でトナーとキャリ
アとが混合、撹拌され摩擦帯電がなされた均質な現像剤
とされる。

【００２２】そして補助撹拌部材23の左端部に達した現
像剤は仕切板24の左端面を境にＵターンして主撹拌部材
22に搬送され該主撹拌部材22の推力によって矢印で示す
右方に向って更に撹拌されつつ搬送が開始される。

【００２３】そして、主撹拌部材22によって順次右方に
搬送される現像剤は該主撹拌部材22と所定の間隔を設け
て並列して配設される現像スリーブ21の周面左端部より
順次右端部に向って付与されてゆく。そして現像スリー
ブ21に所定の量の現像剤が付与されたのち、余分の現像
剤は仕切板24の右端部を境に更にＵターンして補助撹拌
部材23に搬送され再びトナーの供給位置に達し前述した
経路を循環して撹拌される。

【００２４】このようにして矢印で示す方向に現像剤を
撹拌し各撹拌部材23，22の周りを循環するループ状の現
像剤流路Ｓが形成され図で明かなように例えば現像スリ
ーブ21の右端部を通過した直後の位置に供給されたトナ
ーが最も長時間に亘って撹拌作用を受けたのちに現像ス
リーブ21に付与されることになる。本発明はこの点に着
目しリサイクルトナー供給位置Ｒを図に示すように現像
スリーブ21の右端部に現像剤を付与し終えた直後の現像
剤流路Ｓ上又はその近傍下流側に設定する。

【００２５】そして、クリーニング装置10に接続されて
いるリサイクルパイプ31内の搬送スクリュー32によって
搬送されるリサイクルトナーはリサイクルトナー供給位
置Ｒから現像器６内へ供給され前述した現像剤流路Ｓの
流れに従い最も長い時間に亘ってキャリアと充分に混合
し撹拌され摩擦帯電がなされた均質な現像剤とされて現
像スリーブ21の周面に付与される。

【００２６】そして図に示すように現像剤流路Ｓ上で補
助撹拌部材23の右端部の適所（リサイクルトナー供給位
置Ｒの下流側）にはトナー濃度センサ29が設けられ該ト
ナー濃度センサ29によって現像器６内のトナー濃度が検
知され必要に應じて新規トナーが供給されて常に現像器
６内に定められたトナー濃度が保たれている。

【００２７】一方、本発明による新規トナーの供給位置
を次のように設定した。即ち図２に示すように前述した
リサイクルトナー供給位置Ｒとトナー濃度センサ29との
間の現像剤流路Ｓ上の適所で好ましくは補助撹拌部材23
の右端部の近傍に新規トナー供給位置Ｎを設定する。

【００２８】このように設定された新規トナー供給位置
Ｎから現像器６内に供給された新規トナーは各撹拌部材
22，23とによって前述したリサイクルトナーとほぼ同等
に近い長い時間に亘ってキャリアと混合、撹拌されるの
で摩擦帯電がなされた均質な現像剤が現像スリーブに付
与される。またトナー量が一定しないリサイクルトナー
が供給されてもその下流側に位置するトナー濃度センサ
29によって常時現像器６内のトナー濃度を検知している
ので該現像器６内のトナー濃度は安定して保たれてい
る。このようにして現像剤を現像スリーブ21に付与し終
えた直後の現像剤流路Ｓ上の下流側に向けて順次リサイ
クルトナー供給位置Ｒと新規トナー供給位置Ｎとトナー
濃度センサ29とを設定したので現像器６内に供給される
リサイクルトナーや新規トナーはキャリアと充分に混
合、撹拌されるばかりでなくトナー量が変化して供給さ
れるリサイクルトナーの供給量に合わせて新規トナーの
補給を制御することができるためトナー濃度センサ29以
降の現像器６内のトナー濃度を極めて安定させることが
できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によって設定されたリサイクルト
ナーの供給位置によって現像器の撹拌装置に供給された
トナーは該撹拌装置が形成する現像剤流路の最も長い距
離を長い時間をかけてキャリアと十分に混合撹拌される
ため摩擦帯電がなされた均質な現像剤が現像スリーブに
付与されるようになった。

【００３０】そして、適所に設けられたトナー濃度セン
サによって絶えずトナー量の変化するリサイクルトナー
が供給されても現像器内のトナー濃度は常に安定して保
たれるようになった。また新規トナーもリサイクルトナ
ーとほぼ同等に撹拌される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例による現像剤の撹拌状態とリ
サイクルトナーの供給位置とを示す上面図。

【図２】本発明の１実施例による新規トナーの供給位置
を示す説明図。

【図３】現像器の構成を示す側断面図。

【図４】画像形成装置の構成を示す側断面図。

【符号の説明】

３ 感光体ドラム ６ 現像器 18 画像形成装置 21 現像スリーブ 22 主撹拌部材 23 補助撹拌部材 24 仕切板 26 筐体 29 トナー濃度センサ Ｎ 新規トナー供給位置 Ｒ リサイクルトナー供給位置 Ｓ 現像剤流路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写後の像担持体面に残留するトナーを
   回収して現像器に供給するトナーリサイクル装置を備え
   た画像形成装置の現像器において、該現像器には少くと
   も現像剤を撹拌する複数の撹拌部材と、仕切板と、現像
   スリーブとを有し、仕切板をはさんで両側に互に並列す
   る各撹拌部材の周りを経て撹拌される現像剤を現像スリ
   ーブに付与し終えたのち新たな現像剤の撹拌に移行して
   再び各撹拌部材の周りを循環するループ状の現像剤流路
   が形成される該現像剤流路上で現像スリーブに現像剤を
   付与し終えた直後又はその近傍下流側にリサイクルトナ
   ーの供給位置を設けたことを特徴とする画像形成装置の
   現像器。
2. 【請求項２】 請求項１において新規トナーの供給位置
   は前記現像剤流路上に設けられているリサイクルトナー
   供給位置と該リサイクルトナー供給位置の下流側に配設
   されているトナー濃度検知手段との間に設けたことを特
   徴とする画像形成装置の現像器。