JP2009237427A - 現像装置、画像形成装置及び現像剤の充填方法 - Google Patents
現像装置、画像形成装置及び現像剤の充填方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009237427A JP2009237427A JP2008085699A JP2008085699A JP2009237427A JP 2009237427 A JP2009237427 A JP 2009237427A JP 2008085699 A JP2008085699 A JP 2008085699A JP 2008085699 A JP2008085699 A JP 2008085699A JP 2009237427 A JP2009237427 A JP 2009237427A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- tank
- developing
- carrier
- developing tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0844—Arrangements for purging used developer from the developing unit
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0877—Arrangements for metering and dispensing developer from a developer cartridge into the development unit
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0887—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity
- G03G15/0891—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers
- G03G15/0893—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers in a closed loop within the sump of the developing device
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/095—Removing excess solid developer, e.g. fog preventing
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
- G03G2215/0802—Arrangements for agitating or circulating developer material
- G03G2215/0816—Agitator type
- G03G2215/0819—Agitator type two or more agitators
- G03G2215/0822—Agitator type two or more agitators with wall or blade between agitators
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
- G03G2215/0802—Arrangements for agitating or circulating developer material
- G03G2215/0836—Way of functioning of agitator means
- G03G2215/0838—Circulation of developer in a closed loop within the sump of the developing device
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
- G03G2215/0802—Arrangements for agitating or circulating developer material
- G03G2215/085—Stirring member in developer container
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
- G03G2215/0855—Materials and manufacturing of the developing device
- G03G2215/0869—Supplying member
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】二成分現像剤を用いたトリクル方式の現像装置において、簡単な構成により、キャリアが未使用で排出されることを防止する。
【解決手段】現像剤を搬送・攪拌する攪拌部材と、現像剤担持体と、を備える現像装置であって、現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、トリクル方式の排出機構と、を備えてなり、現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量は、満充填量よりも少ないように構成されている。
【選択図】図4
【解決手段】現像剤を搬送・攪拌する攪拌部材と、現像剤担持体と、を備える現像装置であって、現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、トリクル方式の排出機構と、を備えてなり、現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量は、満充填量よりも少ないように構成されている。
【選択図】図4
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置、画像形成装置及び現像剤の充填方法に関する。本発明は、詳細には、新規現像剤を少しずつ供給するとともに劣化現像剤を少しずつ排出するというトリクル方式の現像装置、当該現像装置を用いた画像形成装置、及び当該現像装置に用いられる現像剤の充填方法に関する。
電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像方式として、現像剤の主成分としてトナーを用いる一成分現像方式と、現像剤の主成分としてトナー及びキャリアを用いる二成分現像方式と、が知られている。
トナー及びキャリアを用いた二成分現像方式は、トナーとキャリアとを摩擦接触させることによって両者を所定の極性に荷電させるため、一成分現像剤を用いた一成分現像方式よりも、トナーの受けるストレスが少ないという特徴を有している。キャリアの表面積はトナーよりも大きいことから、トナーがキャリア表面に付着することによってキャリアが汚れることも少ない。しかし、長期間の使用により、キャリア表面に付着した汚れ(スペント)が増加し、そのためにトナーを帯電する能力が次第に低下する。その結果、かぶりやトナー飛散の問題が発生する。二成分現像装置の長寿命化を図るために、現像装置に収容するキャリアの量を増やすことも考えられるが、これは現像装置の大型化を招くために望ましくない。
二成分現像剤に係る上記問題を解消するため、特許文献1には、新規の現像剤を少しずつ現像装置内に補給するとともに、帯電性能の劣化した現像剤を少しずつ現像装置から排出することによって、劣化キャリアの増加を抑制するというトリクル方式の現像装置が開示されている。この現像装置は、現像剤の嵩変動を利用して、余剰となった劣化現像剤を排出して現像装置内の現像剤の嵩レベルを大略一定に保つ構成である。このトリクル方式の現像装置によれば、現像装置内の劣化キャリアが少しずつ新規キャリアに置換され、現像装置内のキャリアの帯電性能を大略一定に保つことが可能となる。
ところで、二成分現像剤を用いたトリクル方式の現像装置では、現像装置内に含まれる現像剤が所定量で存在することを維持するために、補給タンクから新規の現像剤を補給すること、及び、現像装置内にある現像剤を排出口から排出することが行われている。排出口から排出される現像剤には、劣化キャリアとともに、未使用のキャリアが含まれているので、せっかく補給した新規キャリアが無駄になっているという問題がある。そこで、新規に補給された現像剤が未使用で排出されてしまうことを防止するために、特許文献2のような画像形成装置が提案されている。
すなわち、特許文献2の画像形成装置は、第一攪拌搬送室内の現像剤が所定量になるまで現像剤の排出動作を行うことなく循環動作を行い、現像剤が所定量になっていることがセンサで検出されると、第一攪拌搬送室の排出口を閉じていた蓋を開けるとともに、供給搬送室の排出口を閉じていたシャッタを開け、新規に補給した現像剤を循環・攪拌させることで、補給された新規の現像剤が直接に排出されることを防止しようとするものである。
特開昭59−100471号公報
特開2007−078757号公報
特許文献2に開示された画像形成装置は、補給された新規の現像剤を循環・攪拌させたあとに排出を行うというものであって、現像剤を排出するためのシャッタが、コントローラからの信号に基づいてシャッタ開閉用モータで駆動されるという構成であるために、現像剤の排出を制御するための排出制御構成が複雑でありコストも高いという問題がある。
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、二成分現像剤を用いたトリクル方式の現像装置において、簡単な構成により、キャリアが未使用で排出されることを防止することのできる現像装置、画像形成装置及び現像剤の充填方法を提供することである。
前記技術的課題を解決するために、本願発明は、
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、トナー及びキャリアを含有する補給用現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が、所定の満充填量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備える現像装置の現像槽に対して現像剤を充填する方法であり、
現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量は、前記満充填量よりも少ないように構成されていることを基本的特徴としている。
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、トナー及びキャリアを含有する補給用現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が、所定の満充填量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備える現像装置の現像槽に対して現像剤を充填する方法であり、
現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量は、前記満充填量よりも少ないように構成されていることを基本的特徴としている。
さらに、本発明によれば、
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを含有する補給用現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が、所定の満充填量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備えてなり、
現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量は、前記満充填量よりも少ないように構成されていることを特徴とする現像装置が提供される。
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを含有する補給用現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が、所定の満充填量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備えてなり、
現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量は、前記満充填量よりも少ないように構成されていることを特徴とする現像装置が提供される。
いわゆるトリクル方式の排出機構を有する現像装置が通常の作動状態にあるとき、トリクル方式の排出機構により現像槽内現像剤に対して排出動作が行われるとともに、現像剤補給タンクから新規の現像剤を補給する補給動作が行われ、その結果、現像槽内は、供給量と排出量とが実質的に等しくなる満充填量で現像槽内現像剤で充填された満充填状態になっている。このような満充填状態に至るまでの初期段階において、現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量を、予め、満充填量よりも少なく構成することにより、補給された補給用現像剤が現像槽内に収容される。したがって、補給された補給用現像剤に含まれたキャリアが未使用で排出されることを防止することができる。また、現像槽内現像剤の排出を制御するための排出制御機構等を別途設けることが不要であるので、新たな費用が発生することはない。
画像形成装置を稼働させることにより、いずれは現像装置が満充填状態に至ることになる。満充填状態になって排出動作が行われるときにキャリアの排出量をより少なくするために、最初の現像槽内現像剤に含まれるキャリア量は、満充填時の現像槽内現像剤に含まれるキャリア量よりも少ないことが好適である。
現像槽内現像剤の初期充填量を余りにも少量に設定した場合には、画像濃度ムラ等の画像不良が生じてしまう。そこで、初期充填量は、現像槽内現像剤が少ないことに起因して画像不良が生じる手前の限界充填量よりも多いように構成されている。
画像形成動作が行われると現像槽内でのトナーが消費されてトナー濃度は次第に低下していく。トナー消費に対応して、所定量のトナーが現像剤補給タンクから補給されるが、トナー補給はトナーとキャリアとを含む補給用現像剤の補給という形で行われるので、トナー補給に付随してキャリアの補給も行われる。補給されたキャリア量が最初から存在するキャリア量に加算されるために、現像槽内に存在するキャリア量が次第に増加する。したがって、キャリアが未使用で排出される可能性がある。また、現像装置が作動してあまり時間が経過していない初期段階では、キャリアの劣化もあまり進んでいないので、多くのキャリアの置換を必要としない。キャリアが未使用状態で排出されることを避けるために、現像剤補給タンクに初回に充填される補給用現像剤に含まれるキャリアの比率は、現像剤補給タンクに初回以降に充填される補給用現像剤に含まれるキャリアの比率よりも小さいように構成されている。
上述したように、初期段階と、初期段階からある程度の時間が経過して通常の画像形成動作を行っている通常動作段階とにおいて、補給用現像剤に含まれるキャリアの比率の異なった複数種類の現像剤補給タンクが使用されることもある。初期段階と通常動作段階との間で、設置すべき現像剤補給タンクと異なった現像剤補給タンクが現像装置に対して誤って設置される可能性があるので、現像剤補給タンクの誤設置を防止する必要がある。設置対象の現像剤補給タンクがどのようなキャリア比率を有するものであるかを装置側が判別することができるように、現像剤補給タンクは、現像装置に対して着脱可能に構成されていて、現像剤補給タンクに充填された補給用現像剤に含まれるキャリアの比率に関する情報を記憶した情報記憶媒体を備えることが好適である。
上述した現像装置は、周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体を備える画像形成装置に組み込んで使用される。
以下に、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語(例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」)を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置1及び現像装置34では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。
図1乃至3を参照しながら、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1及び当該画像形成装置1に使用される現像装置34について説明する。
〔画像形成装置〕
図1は、本発明に係る電子写真式画像形成装置1の画像形成に関連する部分を示す。画像形成装置1は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびそれらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。画像形成装置1は、静電潜像坦持体である感光体12を有する。実施形態において、感光体12は円筒体で構成されているが、本発明はそのような形態に限定されるものでなく、代わりに無端ベルト式の感光体も使用可能である。感光体12は、図示しないモータに駆動連結されており、モータの駆動に基づいて矢印方向に回転するようにしてある。感光体12の周囲には、感光体12の回転方向に沿って、帯電装置26、露光装置28、現像装置34、転写装置36、およびクリーニング装置40がそれぞれ配置されている。
図1は、本発明に係る電子写真式画像形成装置1の画像形成に関連する部分を示す。画像形成装置1は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびそれらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。画像形成装置1は、静電潜像坦持体である感光体12を有する。実施形態において、感光体12は円筒体で構成されているが、本発明はそのような形態に限定されるものでなく、代わりに無端ベルト式の感光体も使用可能である。感光体12は、図示しないモータに駆動連結されており、モータの駆動に基づいて矢印方向に回転するようにしてある。感光体12の周囲には、感光体12の回転方向に沿って、帯電装置26、露光装置28、現像装置34、転写装置36、およびクリーニング装置40がそれぞれ配置されている。
帯電装置26は、感光体12の外周面である感光体層を所定の電位に帯電する。実施形態では、帯電装置26は円筒形状のローラとして表されているが、これに代えて他の形態の帯電装置(例えば、回転型又は固定型のブラシ式帯電装置、ワイヤ放電式帯電装置)も使用できる。感光体12の近傍又は感光体12から離れた場所に配置された露光装置28は、帯電された感光体12の外周面に向けて、画像光30を出射する。露光装置28を通過した感光体12の外周面には、画像光30が投射されて電位の減衰した部分とほぼ帯電電位を維持する部分とからなる静電潜像が形成される。実施形態では、電位の減衰した部分が静電潜像画像部、ほぼ帯電電位を維持する部分が静電潜像非画像部である。現像装置34は、後述する現像槽内現像剤3を用いて静電潜像を可視像化する。現像装置34の詳細は後に説明する。転写装置36は、感光体12の外周面に形成された可視像を紙やフィルムなどの用紙38に転写する。図1に示した実施形態では、転写装置36は円筒形状のローラとして図示されているが、他の形態の転写装置(例えば、ワイヤ放電式転写装置)も使用できる。クリーニング装置40は、転写装置36で用紙38に転写されることなく感光体12の外周面に残留する未転写トナーを感光体12の外周面から回収する。実施形態では、クリーニング装置40は板状のブレードとして図示されているが、代わりに他の形態のクリーニング装置(例えば、回転型又は固定型のブラシ式クリーニング装置)も使用できる。
このような構成を備えた画像形成装置1が画像形成を行うとき、感光体12はモータ(図示せず)の駆動に基づいて例えば反時計周り方向に回転する。このとき、帯電装置26を通過する感光体12の外周部分は、帯電装置26で所定の電位に帯電される。帯電された感光体12の外周部分は、露光装置28で画像光30が露光されて静電潜像が形成される。静電潜像は、感光体12の回転と共に現像装置34のところまで搬送され、現像装置34によって可視像化される。可視像化されたトナー像は、感光体12の回転と共に転写装置36のところまで搬送され、転写装置36により用紙38に転写される。トナー像が転写された用紙38は定着装置20のところまで搬送され、用紙38にトナー像が固定される。転写装置36を通過した感光体12の外周部分はクリーニング装置40のところまで搬送され、用紙38に転写されることなく感光体12の外周面に残存するトナーが感光体12から掻き取られる。
〔現像装置〕
現像装置34は、非磁性トナー(以下、単にトナーという。)及び磁性キャリア(以下、単にキャリアという。)を含む2成分現像剤と、種々の部材を収容する現像槽66と、を備えている。現像槽66は感光体12に向けて開放された開口部を備えており、この開口部の近傍に形成された空間に現像ローラ48が設けられている。現像剤担持体としての現像ローラ48は、円筒状の部材であり、感光体12と平行に且つ感光体12の外周面と所定の現像ギャップを介して、回転可能に枢支されている。
現像装置34は、非磁性トナー(以下、単にトナーという。)及び磁性キャリア(以下、単にキャリアという。)を含む2成分現像剤と、種々の部材を収容する現像槽66と、を備えている。現像槽66は感光体12に向けて開放された開口部を備えており、この開口部の近傍に形成された空間に現像ローラ48が設けられている。現像剤担持体としての現像ローラ48は、円筒状の部材であり、感光体12と平行に且つ感光体12の外周面と所定の現像ギャップを介して、回転可能に枢支されている。
現像ローラ48は、回転不能に固定された磁石体48aと、磁石体48aの周囲を回転可能に支持された円筒状のスリーブ48b(第一の回転円筒体)と、を有するいわゆるマグネットローラである。現像ローラ48のスリーブ48bの上方には、現像槽66に固定され、現像ローラ48のスリーブ48bの中心軸と平行に延在する規制板62が、所定の規制ギャップを介して対向配置されている。現像ローラ48の内側にある磁石体48aは、スリーブ48bの回転方向に沿って、N1、S2、N3、N2、S1という5個の磁極を有する。これらの磁極のうち、主磁極N1は、感光体12と対向するように配置されている。スリーブ48bの上の現像剤を剥離させるための反発磁界を発生させる同極のN2及びN3は、現像槽66の内部に対向配置されている。現像ローラ48のスリーブ48bは、感光体1の回転方向と逆向きに(カウンター方向に)回転する。
図2は、現像装置34を上から見た模式的断面図である。図2に示すように、現像ローラ48の背後には、現像剤攪拌搬送室67が形成されている。現像剤攪拌搬送室67は、現像ローラ48の近傍に形成された第二搬送路70と現像ローラ48から離れた第一搬送路68と、第一搬送路68及び第二搬送路70を間仕切る隔壁76と、を有する。第一搬送路68の搬送方向の上流側の上方には、現像剤補給タンク80が配設されていて、現像剤補給タンク80は補給口82を介して第一搬送路68と通じている。現像剤補給タンク80には、トナーを主成分としてキャリアを含有する補給用現像剤2が充填されている。補給用現像剤2のキャリア比は、好ましくは5乃至40重量%であり、より好ましくは10乃至30重量%である。また、第二搬送路70の搬送方向の下流側の下方には、現像剤回収タンク90が配設されていて、第二搬送路70は回収口92を介して現像剤回収タンク90と通じている。
現像剤補給タンク80の底部には、制御部100によって駆動制御される現像剤供給ローラが配置されている。現像剤供給ローラが回転駆動されることによって、その駆動時間に応じた量の新規の補給用現像剤2が、流下して現像槽66の第一搬送路68に供給される。
第一搬送路68には、現像槽内現像剤3を攪拌しながら搬送する攪拌部材である第一スクリュー72が回転可能に枢支されている。第二搬送路70には、第一搬送路68からの現像槽内現像剤3を攪拌しながら現像ローラ48に搬送する第二スクリュー74が回転可能に枢支されている。この場合、第二搬送路70と第一搬送路68との両端部に位置する隔壁76の上部が切り欠かれることによって連絡通路が形成されている。すなわち、図2において、隔壁76の右側には、第二搬送路70の下流側及び第一搬送路68の上流側をつなぐ第一連絡路71が形成されており、隔壁76の左側には、第一搬送路68の下流側及び第二搬送路70の上流側をつなぐ第二連絡路69が形成されている。その結果、第二搬送路70と第一連絡路71と第一搬送路68と第二連絡路69とによって現像槽内現像剤3が循環する循環経路が形成されている。現像槽内現像剤3は、例えば図2の矢印方向にしたがって反時計回りに現像剤攪拌搬送室内を循環する。
第一スクリュー72及び第二スクリュー74は、所定のピッチを有する螺旋状の羽根がシャフトに固定されたスパイラルスクリューである。図2に示すように、第二スクリュー74は、図中の右側に延在して、回収口92の上まで延在している。
第二スクリュー74は、第二搬送路70に延在する搬送用正スクリュー部と、搬送方向の下流側端部(図2の右端部)に位置する現像剤排出部79に延在する排出用正スクリュー部と、を有する。搬送用正スクリュー部は、現像槽66の内部に存在する現像槽内現像剤を現像剤排出部79まで搬送する。排出用正スクリュー部は、現像剤排出部79の内部に存在する現像剤を回収口92まで搬送する。
また、第二スクリュー74は、第二搬送路70から第一搬送路68に向かう第一連絡路71及び第一搬送路68の下流側側端部に対応する位置において、スパイラルスクリューの螺旋の向きが他の部分とは逆向きに構成されている逆スクリュー部を有する。逆スクリュー部の現像剤排出部79の側においては、せき止め部材73が設けられている。せき止め部材73は、第二スクリュー74の回転軸に対して直交する方向に延在する大略円板状の部材であって、逆スクリュー部によって形成された現像槽内現像剤3の盛り上がりが現像剤排出部79の側に移動することを規制する働きを有する。
第二スクリュー74が回転すると、逆スクリュー部により、現像槽内現像剤3を現像剤排出部79から第二搬送路70に向かう逆向きの流れを発生させる。その結果、第二スクリュー74が回転すると、第二スクリュー74の搬送方向の下流側端部(右端部)での現像槽内現像剤3の高さが他の部分に比べて高くなる。すなわち、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部(右端部)、すなわち逆スクリュー部の部分において、現像槽内現像剤3の盛り上がりが形成される。そして、現像槽内現像剤3の盛り上がりが現像剤排出部79の側に移動することは、せき止め部材73により規制されている。
ここで、現像装置34は、いわゆるトリクル方式を採用したものであるから、余剰の現像槽内現像剤3を流出させるための流出口75を有している。すなわち、流出口75として、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部(右端部)に位置する側壁の上部が部分的に切り欠かれた切欠75が設けられている。第二スクリュー74によって搬送される現像剤は、通常の状態では逆スクリュー部及びせき止め部材73によってせき止められることにより、図2の実線矢印のように、第二搬送路70から第一連絡路71を介して第一搬送路68へと搬送される。現像槽内における現像槽内現像剤3が増加して現像槽内の液面が上昇すると、逆スクリュー部及びせき止め部材73のせき止め作用に抗して側壁の上部に設けられた流出口75を現像槽内現像剤3が乗り越えて、隣接する現像剤排出部79に溢出する。現像剤排出部79に溢出した余剰の現像槽内現像剤3は、回収口92まで搬送され、回収口92を通じて現像剤回収タンク90に回収(廃棄)される。
図2に示すように、現像剤攪拌搬送室67には、現像剤攪拌搬送室67内でのトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサ78が設けられている。トナー濃度検出センサ78は、例えば、コイルのインダクタンスの変化から、現像剤攪拌搬送室67内を搬送される現像槽内現像剤3の透磁率を検出する。トナー濃度検出センサ78により検出された透磁率から、現像槽内現像剤3に対するトナーの比率が求められる。例えば、現像槽内現像剤3に含まれるキャリア量が少ない場合は、トナー比率が高いと検出される。一方、現像槽内現像剤3に含まれるキャリア量が多い場合は、トナー比率が低いと検出される。そして、このトナー濃度検出センサ78から出力された電圧信号は、制御部100に入力され、この検出信号に基づいて、必要な補給量が算出されるとともに、現像剤補給タンク80の現像剤補給ローラが駆動され、所定量の補給用現像剤2が現像槽66内に補給される。
現像装置34において、画像形成動作により、循環している現像槽内現像剤3のトナー濃度が低下すると、トナーと少量のキャリアとを含有する補給用現像剤2が現像剤補給タンク80から補給される。補給された補給用現像剤2は、すでに存在する現像槽内現像剤3と混合・攪拌されながら、上記現像剤攪拌搬送室67の第一搬送路68及び第二搬送路70に沿って搬送される。基本的には、トナーは感光体12で消費されるのに対して、キャリアは現像装置34内に蓄積されるが、キャリアの帯電性能は次第に低下する。補給用現像剤2にはトナーよりも嵩高いキャリアが少量含まれているので、補給用現像剤2の補給に伴って、現像装置34内での現像槽内現像剤3の量が徐々に増加する。そして、嵩の増えた現像槽内現像剤3が現像剤攪拌搬送室67を循環する。現像剤攪拌搬送室67を循環しきれない余剰の現像槽内現像剤3は、逆スクリュー部を乗り越えて、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部(右端部)に設けられた流出口75から流出して、回収口92を通じて現像剤回収タンク90に回収される。
補給用現像剤2の補給量は、トナー濃度検出センサ78によって検出された現像槽内現像剤3のトナー濃度と、画像形成時の画像情報(ドットカウンタ)と、現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリア比と、に基づいて決定される。現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリア比は、現像装置34内でのキャリアの劣化を抑制するとともに、コストアップを招かない程度に調整される。トナーの補給動作に伴って、キャリアが少しずつ供給される。
後述するように、現像剤補給タンク80は現像装置34に対して着脱可能に構成されていて、補給用現像剤2に含まれるキャリアの比率の異なった複数種類の現像剤補給タンク80が現像装置34に対して装着されることもある。所望とする現像剤補給タンク80と異なった現像剤補給タンク80が現像装置34に対して誤って設置されることを防止するために、設置対象の現像剤補給タンク80がどのようなキャリア比率を有するものであるかを装置側が判別することができるように構成することが好適である。したがって、現像剤補給タンク80は、現像剤補給タンク80に充填された補給用現像剤2に含まれるキャリアの比率に関する情報を記憶した情報記憶メモリ(例えば、ICチップやICタグ)を備えている。
図3は、画像形成装置1の現像装置34に係る制御ブロック図を示している。
制御手段としての制御部100は、CPU(Central Processing Unit)102、ROM(Read Only Memory)104、RAM(Random Access Memory)106等から構成される。ROM104内に格納されている各種処理プログラムやテーブルに従って、CPU102は画像形成装置1での各種動作を集中的に制御する。ROM104には、例えば、トナー濃度検出センサ78で検出された電圧から現像槽内現像剤3のトナー濃度に変換・算出するためのトナー濃度算出テーブルや、現実の現像槽内現像剤3のトナー濃度と基準トナー濃度との間の差異から補給すべき現像剤量を算出するための現像剤補給用テーブル等が格納されている。RAM106は、制御部100により実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成している。
CPU102には、現像装置34や現像剤補給タンク80やカウンタ108が接続されている。現像装置34を構成する現像剤攪拌部材72,74、トナー濃度検出センサ78、及び現像ローラ48の各動作が、制御部100のCPU102によって制御される。そして、トナー濃度検出センサ78で検出された現像槽内現像剤3のトナー濃度や、画像形成時の画像情報や、現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に含まれるキャリアの比率等は、RAM106に一時的に記憶されている。
また、現像剤補給タンク80に取り付けられた情報記憶メモリ81に記憶されている情報は、読取インターフェースを介して、制御部100のCPU102によって読み取られる。本来装着されるべき現像剤補給タンク80と異なった現像剤補給タンク80が装着されたと制御部100のCPU102が判断した場合には、注意を喚起する音や人工音声を発するブザーやスピーカ等の警報手段や注意を喚起するメッセージを表示する表示手段により、現像剤補給タンク80の誤装着を使用者に警告するように構成することができる。
〔現像剤〕
2成分現像剤は、トナーと、トナーを帯電させるためのキャリアと、を含んでいる。本発明においては、画像形成装置1において従来から一般的に使用されている公知のトナーが使用可能である。トナーの粒径は、例えば約3乃至15μmである。バインダー樹脂中に着色剤を含有させたトナーや、荷電制御剤や離型剤を含有するトナーや、表面に添加剤を保持するトナーも使用可能である。
2成分現像剤は、トナーと、トナーを帯電させるためのキャリアと、を含んでいる。本発明においては、画像形成装置1において従来から一般的に使用されている公知のトナーが使用可能である。トナーの粒径は、例えば約3乃至15μmである。バインダー樹脂中に着色剤を含有させたトナーや、荷電制御剤や離型剤を含有するトナーや、表面に添加剤を保持するトナーも使用可能である。
トナーは、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等の公知の方法で製造される。
トナーに使用されるバインダー樹脂は、限定的ではないが、例えば、スチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、またはそれらの樹脂を任意に混ぜ合わせたものである。バインダー樹脂は、軟化温度が約80乃至160℃の範囲であり、ガラス転移点が約50乃至75℃の範囲であることが好ましい。
着色剤は、公知の材料、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、活性炭、マグネタイト、ベンジンイエロー、パーマネントイエロー、ナフトールイエロー、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ウルトラマリンブルー、ローズベンガル、レーキーレッド等を用いることができる。着色剤の添加量は、一般に、バインダー樹脂100重量部に対して、2乃至20重量部であることが好ましい。
荷電制御剤は、従来から荷電制御剤として知られている材料が使用できる。具体的に、正極性に帯電するトナーには、例えばニグロシン系染料、4級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン樹脂が荷電制御剤として使用できる。負極性に帯電するトナーには、Cr、Co、Al、Fe等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金属化合物、カーリックスアレーン化合物が荷電制御剤として使用できる。荷電制御剤は、バインダー樹脂100重量部に対して、0.1乃至10重量部の割合で用いることが好ましい。
離型剤は、従来から離型剤として使用されている公知のものを使用できる。離型剤の材料には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス、又はそれらを適宜組み合わせた混合物が用いられる。離型剤は、バインダー樹脂100重量部に対して、0.1乃至10重量部の割合で用いることが好ましい。
さらに、現像剤の流動化を促進する流動化剤を添加してもよい。流動化剤には、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粒子や、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂微粒子が使用できる。特にシランカップリング剤、チタンカップリング剤、およびシリコンオイル等で疎水化した材料を用いるのが好ましい。流動化剤は、トナー100重量部に対して、0.1乃至5重量部の割合で添加することが好ましい。これら添加剤の個数平均一次粒径は、9乃至100nmであることが好ましい。
キャリアは、従来から一般に使用されている公知のキャリアを使用できる。バインダー型キャリアやコート型キャリアのいずれを用いてもよい。キャリア粒径は、限定的ではないが、約15乃至100μmであることが好ましい。
バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、表面に正極性または負極性に帯電する微粒子又はコーティング層を有するものが使用できる。バインダー型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹脂の材質、帯電性微粒子、表面コーティング層の種類によって制御できる。
バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の硬化性樹脂が例示される。
バインダー型キャリアの磁性体微粒子としては、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属(Mn、Ni、Mg、Cu等)を一種または二種以上含有するスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する鉄や合金の粒子を用いることができる。キャリアの形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。特に高磁化を要する場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。化学的な安定性を考慮すると、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトの強磁性微粒子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の種類及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。磁性体微粒子は磁性樹脂キャリア中に50乃至90重量%の量で添加することが適切である。
バインダー型キャリアの表面コート材としては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が用いられる。これらの樹脂をキャリア表面にコートし硬化させてコート層を形成することにより、キャリアの電荷付与能力を向上できる。
バインダー型キャリアの表面への帯電性微粒子あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャリアと微粒子とを均一混合し、磁性樹脂キャリアの表面にこれら微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力を与えることにより微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むことで行われる。この場合、微粒子は、磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部が磁性樹脂キャリア表面から突出するように固定される。帯電性微粒子には、有機、無機の絶縁性材料が用いられる。具体的に、有機系の絶縁性材料としては、ポリスチレン、スチレン系共重合物、アクリル樹脂、各種アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂およびこれらの架橋物などの有機絶縁性微粒子がある。電荷付与能力および帯電極性は、帯電性微粒子の素材、重合触媒、表面処理等に調整できる。無機系の絶縁性材料としては、シリカ、二酸化チタン等の負極性に帯電する無機微粒子や、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等の正極性に帯電する無機微粒子が用いられる。
コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子を樹脂で被覆したキャリアであり、バインダー型キャリア同様に、キャリア表面に正極性または負極性に帯電する帯電性微粒子を固着することができる。コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子の選択により調整できる。コーティング樹脂は、バインダー型キャリアのバインダー樹脂と同様の樹脂が使用可能である。
現像槽内現像剤3のトナー及びキャリアの混合比率は、所望のトナー帯電量が得られるように調整される。現像槽内現像剤3に含まれるトナーの比率は、トナー及びキャリアの合計量に対して、好ましくは3乃至20重量%であり、より好ましくは4乃至15重量%である。また、現像剤補給タンク80に充填されている補給用現像剤2は、トナー及び少量のキャリアを含有したものであり、補給用現像剤2に含まれるキャリアの比率は、好ましくは1乃至50重量%であり、より好ましくは5乃至30重量%である。
このように構成された現像装置34の動作を説明する。
画像形成時、図示しないモータの駆動に基づいて、現像ローラ48のスリーブ48bは矢印方向(反時計回り)に回転する。第一スクリュー72の回転及び第二スクリュー74の回転により、現像剤攪拌搬送室67に存在する現像槽内現像剤3は、第一搬送路68と第一連絡路71と第二搬送路70と第二連絡路69とを循環搬送されながら、攪拌される。その結果、現像剤に含まれるトナーとキャリアとが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電される。実施形態では、キャリアは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。本発明に用いるトナー及びキャリアの帯電性は、このような組み合わせに限定されるものでない。キャリアの外形寸法は、トナーに比べて相当大きい。そのため、正極性に帯電したキャリアの周囲に、負極性に帯電したトナーが、主として両者の電気的な吸引力に基づいて付着している。
帯電された現像槽内現像剤3は、第二スクリュー74によって第二搬送路70に搬送される過程で現像ローラ48に供給される。この現像剤は、現像ローラ48内部の磁石体48aの磁力によってスリーブ48bの表面側に保持され、スリーブ48bと共に反時計周り方向に回転移動して、現像ローラ48に対向して設けられた規制板62で通過量を規制された後、感光体12と対向する現像領域へと搬送される。そして、現像領域において、磁石体48aの主磁極N1の磁力によって穂立ち(磁気ブラシ)が形成される。現像領域では、感光体12上の静電潜像と現像バイアスの印加された現像ローラ48との間に形成された電界(直流に交流が重畳された電界)がトナーに与える力により、トナーが感光体12上の静電潜像側へと移動して、この静電潜像が顕像へと現像される。現像領域でトナーを消費した現像剤は、現像槽66に向けて搬送され、現像槽66の第二搬送路70に対向して設けられた磁石体48aのN3,N2の反発磁界によって現像ローラ48上から剥離され、現像槽66内へと回収される。回収された現像剤は、第二搬送路70を搬送されている現像槽内現像剤3と混合される。
このような画像形成によって現像槽内現像剤3の中からトナーが消費されるので、消費された量に見合う量のトナーが現像槽内現像剤3に補給される。そのために、現像装置34は、現像剤攪拌搬送室67に存在する現像槽内現像剤3に対するトナーの比率を測定するトナー濃度検出センサ78を備えている。また、第一搬送路68の上方には現像剤補給タンク80が設けてある。
次に、本発明の一実施形態に係る現像装置34における現像槽内現像剤3の初期充填量とキャリアの排出との関係を、図4及び5を参照しながら説明する。
図4は、現像槽内現像剤3の初期充填量が満充填量より少ない本願発明の場合と満充填量に等しい比較例の場合とにおいて、それぞれ、現像装置34から排出されるキャリアの排出量が経過時間とともにどのように変化するかを説明する模式図である。図5は、現像槽内現像剤3の初期充填量が満充填量に等しい比較例の場合と満充填量より少ない本願発明の場合とにおいて、ある現像時間にわたって現像動作を行ったときに排出されるキャリアの排出総量を示す模式図である。
図4及び5に示した本発明の一実施形態に係る現像装置34では、現像槽66内に一番最初に充填される現像槽内現像剤3の初期充填量が、満充填量よりも少ないように構成されている。また、図4及び5に示した比較例では、現像槽66内に一番最初に充填される現像槽内現像剤3の初期充填量が、満充填量に等しいように構成されている。本願において、満充填量とは、余剰となった現像槽内現像剤3が現像槽66の外に排出されている状態における充填量のことであり、この状態では、現像槽66内での現像槽内現像剤3の供給量と排出量とが実質的に等しくなっていて、現像槽内現像剤3が流出口75のレベルまで現像槽66内を満たしている状態における充填量のことである。
図4及び5に示した本発明に係る現像装置34では、現像槽内現像剤3の初期充填量が満充填量よりも少なく構成されているので、現像槽66には、満充填量から初期充填量を差し引いた差分に相当する容量を持った収容空間が現像槽66に形成されていることになる。トナー濃度が低下して、低下したトナー濃度を基準トナー濃度まで回復させるために補給用現像剤2を補給する補給動作を行っても、当該収容空間が補給された補給用現像剤2を収容することができるので、補給用現像剤2に含まれた新規のキャリアが直ちに排出されることはない。したがって、図4に示すように、満充填状態になるまでは、キャリアの排出量がゼロであることを維持している。
これに対して、図4及び5に示した比較例に係る現像装置34では、現像槽内現像剤3の初期充填量が満充填量に等しいように構成されているので、現像槽66において収容空間が形成されることがなく、上記と同様の補給動作を行うと、補給された量だけ現像槽内現像剤3が現像槽66から排出されてしまう。排出される現像槽内現像剤3には未使用のキャリアも含まれているので、図4に示すように、キャリアの排出量が経時的に増加することになる。
また、図5に示すように、満充填状態を過ぎて例えば3000枚の画像形成動作を行ったときに排出される補給用現像剤2に含まれるキャリアの総量を見ると、初期充填量<満充填量という関係を満足する本願発明の場合、上記収容空間に新規の補給用現像剤2が収容されるので、満充填状態までは補給用現像剤2に含まれるキャリアの排出総量がゼロであるが、満充填状態を過ぎるとほとんど未使用のキャリアが排出され始める(3000枚の画像形成動作を行ったときのキャリアの排出総量をβとする)。これに対して、初期充填量=満充填量という関係を満足する比較例の場合、上記収容空間が存在しないので、補給用現像剤2の補給量に相当する量の現像槽内現像剤3が直ちに排出されることになり、ほとんど未使用のキャリアの排出量が経時的に増加することになる(3000枚の画像形成動作を行ったときのキャリアの排出総量をαとする)。本願発明及び比較例におけるキャリアの排出総量を、それぞれ、β及びαとすると、β<αという関係になる。
したがって、本願発明の非常に簡単な構成により、ほとんど未使用の未だ劣化していないキャリアがすぐに排出されることを防止でき、さらには、補給用現像剤2に含まれる新規のキャリアが未使用で排出されることを防止することができる。
なお、現像槽内現像剤3を現像槽66に最初に充填する初期充填作業は、画像形成装置1を製造した工場から出荷する出荷時点で既に行われているようにしたり、画像形成装置1をユーザのところに設置する設置時点で行われるようにしてもよい。
また、画像形成装置1を稼働させることにより、いずれは現像装置34が満充填状態に至ることになる。満充填状態になって排出動作が行われるときにキャリアの排出量をより少なくするために、最初の現像槽内現像剤3に含まれるキャリア量を、満充填時の現像槽内現像剤3に含まれるキャリア量よりも少なくしておくことが好適である。
次に本発明の変形例について説明する。
画像形成動作が行われると、現像槽66内に存在するトナーが消費されて現像槽66内のトナー濃度は次第に低下していく。トナー消費に対応して、所定量のトナーが現像剤補給タンク80から補給されるが、トナー補給に付随してキャリアの補給も行われる。新規の補給用現像剤2に含まれるキャリアの量が、予め充填されていたキャリアの初期充填量に加算されるために、現像槽66内に存在するキャリア量が増加する。したがって、新規の補給用現像剤2に含まれるキャリアが未使用で排出される可能性がある。また、現像装置34が作動してあまり時間が経過していない初期段階では、キャリアの劣化もあまり進んでいないので、多くのキャリアの置換を必要としない。新規の補給用現像剤2に含まれるキャリアが未使用で排出されることを回避するために、現像剤補給タンク80に初回に充填される補給用現像剤2に含まれるキャリアの比率は、現像剤補給タンク80に初回以降(すなわち、2回目、3回目、・・・)に充填される補給用現像剤2に含まれるキャリアの比率よりも小さいように構成されていることが好適である。
上述したように、初期段階と、初期段階からある程度の時間が経過して通常の画像形成動作を行っている通常動作段階とにおいて、補給用現像剤2に含まれるキャリアの比率の異なった複数種類の現像剤補給タンク80が使用されることもある。ただし、このようにキャリアの比率の異なる複数種類のタンク80を用いる場合、初期段階と通常動作段階との間で、本来設置すべき現像剤補給タンク80とは異なった現像剤補給タンク80が現像装置34に対して誤って設置される可能性があるので、現像剤補給タンク80の誤設置を防止する必要がある。設置しようとしている現像剤補給タンク80がどのようなキャリア比率を有するものであるかを装置側が判別することができるように、現像剤補給タンク80に充填された補給用現像剤2に含まれるキャリアの比率に関する情報を記憶した情報記憶メモリ81を備えることが好適である。
図6を参照しながら、現像剤補給タンク80の誤設置をどのようにして防止するかを説明する。図6は、本発明に係る現像剤補給タンク80の検出に関するサブルーチンを説明するフローチャートである。
ステップS102において、所定のキャリア比率で補給用現像剤2が充填されて、キャリア比率に関する情報が情報記憶メモリ81に記憶されている現像剤補給タンク80が現像装置34に対して装着される。ステップS104において、制御部100のCPU102が情報記憶メモリ81にアクセスして、情報記憶メモリ81に記憶されているキャリア比率に関する情報が、読取インターフェースを介して、制御部100のCPU102によって読み取られる。ステップS110において、制御部100のCPU102により、装着された現像剤補給タンク80が所定のキャリア比率で充填された現像剤補給タンク80であるか否かが判別される。
装着された現像剤補給タンク80が所定のキャリア比率で充填された現像剤補給タンク80であるとステップS110で判別された場合、ステップS112において、現像剤供給ローラが回転駆動されることによって、装着された現像剤補給タンク80から補給用現像剤2の補給が行われる。
装着された現像剤補給タンク80が所定のキャリア比率で充填された現像剤補給タンク80ではないとステップS110で判別された場合、ステップS114において、ブザーやスピーカ等が注意を喚起する音や人工音声を発したり、画像形成装置1に設けられたディスプレイ上に注意を喚起するメッセージを表示したりすることにより、現像剤補給タンク80の誤装着を使用者に警告する。そして/または、現像剤供給ローラの回転駆動をロックして補給用現像剤2の補給動作が行われないようにすることができる。そして、所望としないキャリア比率で充填された現像剤補給タンク80が装着されているのが、別の所望とするキャリア比率で充填された現像剤補給タンク80に置換されたことが制御部100のCPU102によって確認されると、補給用現像剤2の補給動作が行われる。
また、特許請求の範囲において、初期充填量が満充填量よりも少ないという初期充填量が取りうる上限値を用いて本願発明を規定したが、初期充填量がいくらでも少なくてもよいというものではない。初期充填量が取りうる下限値は、現像槽内現像剤の不足により画像濃度ムラ等の画像不良が生じる手前の限界充填量になるが、当該下限値は、画像形成動作を正常に行う上で必要不可欠である数値であり、下限値を下回ってしまうと正常な画像形成が不可能になってしまうので、特別に規定していないだけである。そこで、初期充填量は、上記限界充填量よりも多いように構成されている。
1:画像形成装置
2:補給用現像剤
3:現像槽内現像剤
12:感光体
20:定着装置
22:定着ローラ
26:帯電装置
28:露光装置
30:画像光
34:現像装置
36:転写装置
38:用紙
40:クリーニング装置
48:現像ローラ(現像剤担持体)
48a:磁石体
48b:スリーブ
62:規制板
66:現像槽
67:現像剤攪拌搬送室
68:第一搬送路
69:第二連絡路
70:第二搬送路
71:第一連絡路
72:第一スクリュー
73:せき止め部材
74:第二スクリュー
75:切欠(流出口)
76:隔壁
78:トナー濃度検出センサ
79:現像剤排出部
80:現像剤補給タンク
81:情報記憶メモリ
82:補給口
90:現像剤回収タンク
92:回収口
100:制御部
102:中央演算処理装置(CPU)
104:読み出し専用メモリ(ROM)
106:読み書き可能メモリ(RAM)
108:カウンタ
2:補給用現像剤
3:現像槽内現像剤
12:感光体
20:定着装置
22:定着ローラ
26:帯電装置
28:露光装置
30:画像光
34:現像装置
36:転写装置
38:用紙
40:クリーニング装置
48:現像ローラ(現像剤担持体)
48a:磁石体
48b:スリーブ
62:規制板
66:現像槽
67:現像剤攪拌搬送室
68:第一搬送路
69:第二連絡路
70:第二搬送路
71:第一連絡路
72:第一スクリュー
73:せき止め部材
74:第二スクリュー
75:切欠(流出口)
76:隔壁
78:トナー濃度検出センサ
79:現像剤排出部
80:現像剤補給タンク
81:情報記憶メモリ
82:補給口
90:現像剤回収タンク
92:回収口
100:制御部
102:中央演算処理装置(CPU)
104:読み出し専用メモリ(ROM)
106:読み書き可能メモリ(RAM)
108:カウンタ
Claims (11)
- トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを含有する補給用現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が、所定の満充填量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備えてなり、
現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量は、前記満充填量よりも少ないように構成されていることを特徴とする現像装置。 - 最初の現像槽内現像剤に含まれるキャリア量は、満充填時の現像槽内現像剤に含まれるキャリア量よりも少ないことを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。
- 前記初期充填量は、現像槽内現像剤が少ないことに起因して画像不良が生じる手前の限界充填量よりも多いことを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。
- 前記現像剤補給タンクに初回に充填される補給用現像剤に含まれるキャリアの比率は、現像剤補給タンクに初回以降に充填される補給用現像剤に含まれるキャリアの比率よりも小さいように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。
- 前記現像剤補給タンクは、現像装置に対して着脱可能に構成されていて、現像剤補給タンクに充填された補給用現像剤に含まれるキャリアの比率に関する情報を記憶した情報記憶媒体を備えることを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。
- 周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体と、
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体とを含む現像装置と、を備える画像形成装置であって、
トナー及びキャリアを含有する補給用現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が、所定の満充填量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備えてなり、
現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量は、前記満充填量よりも少ないように構成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 最初の現像槽内現像剤に含まれるキャリア量は、満充填時の現像槽内現像剤に含まれるキャリア量よりも少ないことを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記初期充填量は、現像槽内現像剤が少ないことに起因して画像不良が生じる手前の限界充填量よりも多いことを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤補給タンクに初回に充填される補給用現像剤に含まれるキャリアの比率は、現像剤補給タンクに初回以降に充填される補給用現像剤に含まれるキャリアの比率よりも小さいように構成されていることを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤補給タンクは、現像装置に対して着脱可能に構成されていて、現像剤補給タンクに充填された補給用現像剤に含まれるキャリアの比率に関する情報を記憶した情報記憶媒体を備えることを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
- トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、トナー及びキャリアを含有する補給用現像剤を現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、現像槽内攪拌部材によって搬送される現像槽内現像剤の量が、所定の満充填量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を排出用開口部から現像槽外に排出する排出機構と、を備える現像装置の現像槽に対して現像剤を充填する方法であり、
現像槽内に最初に充填される現像槽内現像剤の初期充填量は、前記満充填量よりも少ないように構成されていることを特徴とする、現像剤の充填方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008085699A JP2009237427A (ja) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | 現像装置、画像形成装置及び現像剤の充填方法 |
US12/337,806 US7783232B2 (en) | 2008-03-28 | 2008-12-18 | Developing device, image forming apparatus and method for filling developer |
CN200910132609.3A CN101551621B (zh) | 2008-03-28 | 2009-03-27 | 显影装置、成像设备以及补给显影剂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008085699A JP2009237427A (ja) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | 現像装置、画像形成装置及び現像剤の充填方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009237427A true JP2009237427A (ja) | 2009-10-15 |
Family
ID=41117454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008085699A Pending JP2009237427A (ja) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | 現像装置、画像形成装置及び現像剤の充填方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7783232B2 (ja) |
JP (1) | JP2009237427A (ja) |
CN (1) | CN101551621B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011128518A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Kyocera Mita Corp | 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4697241B2 (ja) * | 2008-02-21 | 2011-06-08 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 現像装置および画像形成装置 |
JP4841576B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2011-12-21 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 現像装置および画像形成装置 |
JP4591543B2 (ja) * | 2008-05-21 | 2010-12-01 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 現像装置および画像形成装置 |
JP5428808B2 (ja) * | 2009-12-02 | 2014-02-26 | 株式会社リコー | 画像形成装置およびプログラム |
JP5158142B2 (ja) | 2010-07-01 | 2013-03-06 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像形成装置および現像装置 |
JP5638033B2 (ja) * | 2012-06-25 | 2014-12-10 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 |
JP5754467B2 (ja) * | 2013-06-12 | 2015-07-29 | コニカミノルタ株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
JP5888562B2 (ja) * | 2013-07-03 | 2016-03-22 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
JP5970444B2 (ja) * | 2013-11-11 | 2016-08-17 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置およびそれを備えた画像形成装置 |
JP5925240B2 (ja) * | 2014-04-18 | 2016-05-25 | シャープ株式会社 | 搬送装置、現像装置および画像形成装置 |
JP5847883B2 (ja) * | 2014-05-13 | 2016-01-27 | シャープ株式会社 | 搬送装置、現像装置および画像形成装置 |
JP6163462B2 (ja) * | 2014-07-17 | 2017-07-12 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置およびそれを備えた画像形成装置 |
JP6308175B2 (ja) * | 2015-06-19 | 2018-04-11 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 |
JP6380250B2 (ja) * | 2015-06-19 | 2018-08-29 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 |
JP7009918B2 (ja) * | 2017-10-30 | 2022-01-26 | コニカミノルタ株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11167269A (ja) * | 1997-12-01 | 1999-06-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置 |
JP2006221013A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Ricoh Co Ltd | クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59100471A (ja) | 1982-12-01 | 1984-06-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真複写機用現像装置 |
US6526252B1 (en) * | 2001-10-15 | 2003-02-25 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for forming image |
US6711375B1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-03-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus and method of setting up the same |
JP4615921B2 (ja) * | 2003-11-21 | 2011-01-19 | 株式会社東芝 | 画像形成装置 |
JP4476796B2 (ja) * | 2004-12-14 | 2010-06-09 | シャープ株式会社 | 画像形成装置 |
JP5072205B2 (ja) | 2005-09-12 | 2012-11-14 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
-
2008
- 2008-03-28 JP JP2008085699A patent/JP2009237427A/ja active Pending
- 2008-12-18 US US12/337,806 patent/US7783232B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-03-27 CN CN200910132609.3A patent/CN101551621B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11167269A (ja) * | 1997-12-01 | 1999-06-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置 |
JP2006221013A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Ricoh Co Ltd | クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011128518A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Kyocera Mita Corp | 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7783232B2 (en) | 2010-08-24 |
CN101551621A (zh) | 2009-10-07 |
CN101551621B (zh) | 2012-09-26 |
US20090245879A1 (en) | 2009-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009237427A (ja) | 現像装置、画像形成装置及び現像剤の充填方法 | |
JP4697241B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP4636122B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP4586866B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP4605258B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP4841576B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP4450033B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP4814267B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP2009300645A (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP4591543B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP2010025987A (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP2009192701A (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP2009244552A (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP2009223118A (ja) | 現像方法、現像装置及び画像形成装置 | |
JP4710928B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP4645660B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP5429240B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP2009180853A (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP2009063850A (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP2010026292A (ja) | 補給用カートリッジ容器、当該カートリッジ容器を用いた現像装置および画像形成装置 | |
JP2009186799A (ja) | 現像装置、画像形成装置及び攪拌部材 | |
JP5494374B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2019184910A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100223 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100423 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100629 |