JP3680419B2 - 画像形成装置における現像装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラム表面に形成された静電潜像に対してトナーを供給して静電潜像のトナー現像を行うとともに、感光体ドラム表面上でトナー現像された画像を用紙に転写して画像形成を行うレーザプリンタ等の画像形成装置に使用される現像装置に関し、特に、現像装置に形成されたトナー供給口から排出されたトナーを供給ローラにより現像ローラへ供給するについて、供給ローラ及び現像ローラの周辺で形成されるトナー供給路中でトナー詰まりを発生することなく、供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することが可能であり、もって良好な画質を有する画像を長期に渡って形成可能な画像形成装置における現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、レーザプリンタ等の画像形成装置に使用される現像装置については各種形式の装置が提案されており、かかる現像装置としては、ユニット化されてレーザプリンタに着脱可能に構成された装置が多く、また、トナー貯留部となる交換可能なトナーカートリッジを備えるとともに、トナーカートリッジにおける幅方向のほぼ中央位置に形成されたトナー供給用孔とフレーム側に形成されたトナー供給用孔とから構成されるトナー供給口よりトナーを供給するように構成されているのが一般的である。かかる現像装置の一例について図7に基づき説明する。図7は従来の現像装置の要部を模式的に示す説明図である。
【0003】
図7において、現像装置はトナーを収納するとともに、幅方向のほぼ中央位置にトナー供給用孔が形成されたトナーカートリッジ100を有し、トナーカートリッジ100内には、トナーを撹拌してトナー供給口101からトナーを現像室102側に供給するアジテータ103が設けられている。また、フレームFには、トナーカートリッジ100に形成されたトナー供給用孔に対応してトナー供給用孔が形成されており、これら2つのトナー供給用孔によりトナー供給口101が構成される。上フレームF1と下フレームF2とにより閉塞された現像室102内で下方位置にはトナー供給ローラ104が回転可能に配置されており、このトナー供給ローラ104はトナー供給口101から供給されたトナーを現像ローラ105に供給する。また、現像ローラ105の上方で上フレームF1の内壁には、固定部材106を介してブレード107が固定されており、かかるブレード107は、現像ローラ105の表面に供給されたトナー層の層厚を規制する作用を行う。更に、現像ローラ105は感光体ドラム108と接触するように配置されており、感光体ドラム表面には、画像データに基づいてレーザ光をスキャニングする露光装置(図示せず)により静電潜像が形成される。現像ローラ105は、感光体ドラム108の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して画像のトナー現像を行い、また、感光体ドラム108の表面上でトナー現像された画像は、給紙部(図示せず)から送給された用紙上に転写されて画像の形成が行われるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の現像装置のトナーカートリッジ100においては、トナーカートリッジ100の交換時等にトナーが外部にこぼれて飛散すると、レーザプリンタの他の部分にトナーが付着して汚損されること等を防止する必要上、トナー供給口101は、トナーカートリッジ100の幅方向(図5にて紙面に垂直な方向であり、レーザプリンタの幅方向に一致する)にてほぼ中央位置に1箇所のみしか形成されていないのが通常である。
【0005】
従って、トナーカートリッジ100からトナー供給口101を経て現像室にトナーを供給する際に、トナーはトナー供給ローラ104の中央部に滞留してしまう傾向が大きく、これよりトナー供給ローラ104の両端部に対するトナーの供給が不足してしまう。かかる場合、トナー供給ローラ104の全体に渡って均一にトナーを供給して被着することができないことから、現像ローラ105及び感光体ドラム108上の静電潜像に対してトナーを均一に供給することができなくなる。これより、用紙上に形成される画像には、その中央部が濃い一方、両側で薄くなる濃度ムラが発生してしまい、良好な画質を有する画像を形成することができない問題がある。
【0006】
前記問題を解消するには、例えば図8に示すように、トナー供給ローラ104の上方で回動可能に配置されるとともに、トナー供給口101から供給されたトナーをトナー供給ローラ101の上方で所定方向に搬送循環するオーガローラ109を設ければよい。かかるオーガローラ109によれば、現像室102内でトナーがトナー供給ローラ104の上方で搬送循環されることから、トナー供給ローラ104に対して均一にトナーを被着させることが可能ではある。
【0007】
しかしながら、前記のようにオーガローラ109を設けた場合、トナー供給ローラ104、現像ローラ105の周辺で形成されるトナー供給路中でトナーの流れが悪くなってトナー詰まりが発生してしまう虞が多分に存する。このように、トナー供給路中でトナー詰まりが発生すると、トナー供給ローラ104から現像ローラ105に対して適正にトナーを供給することができなくなり、この結果、感光体ドラム108上の静電潜像をトナー現像して得られる画像の画質が非常に低下してしまい、良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することは困難なものである。
【0008】
本発明は前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、現像装置に形成されたトナー供給口から排出されたトナーを供給ローラにより現像ローラへ供給するについて、供給ローラ及び現像ローラの周辺で形成されるトナー供給路中でトナー詰まりを発生することなく、トナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することができ、もって良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することができる画像形成装置における現像装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項1に係る現像装置は、電子写真プロセスによって画像の形成を行う画像形成装置における現像装置であって、感光体ドラムに対向配置され感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーによって現像する現像ローラと、現像ローラに対向配置され現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ上に当接してトナー層の層厚を規制するとともに現像ローラとの当接部から外方に突出した突出部が設けられたL字状のブレード部材とを有し、着脱可能なトナー貯留部から供給されたトナーを用いて前記現像を行う現像装置において、前記現像ローラ、供給ローラ、ブレード部材が設けられた現像室の前記供給ローラの軸方向の中央位置に形成され、トナー貯留部から前記現像室へトナーを供給するためのトナー供給口と、前記現像室内に、前記トナー供給口の近傍位置であり、現像ローラ、供給ローラ、及びブレード部材に非接触且つ対向して配置されるとともに、前記トナー供給口に対応する位置から前記供給ローラの軸方向両端に向かってトナーを搬送循環しつつ前記供給ローラに被着させるオーガ部材とを備え、前記ブレード部材の突出部と前記オーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、前記供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙は、0.5mm以上に設定された構成を有する。
【0010】
請求項1の現像装置では、現像室に形成されたトナー供給口の近傍位置にて、トナー供給口からのトナーを搬送循環しつつ供給ローラに被着させるオーガ部材を配置し、供給ローラ及び現像ローラの周辺で形成されるトナー供給路に関して、L字状のブレード部材における突出部とオーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙は共に0.5mm以上に設定されているので、オーガ部材が設けられていてもトナー供給路においてトナー詰まりを発生することなくトナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することが可能となり、これより良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することが可能となるものである。
【0011】
また、請求項2に係る現像装置は、請求項1の現像装置において、前記第1間隙及び第2間隙は1.0mm以上に設定されていることを特徴とする。このように第1間隙及び第2間隙が1.0mm以上に設定されている場合には、トナー供給路において更にトナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することが可能となる。
【0012】
更に、請求項3に係る現像装置は、請求項1又は請求項2の現像装置において、前記オーガ部材はその中央位置から両端に向かう螺旋状の歯が形成されていることを特徴とする。かかる請求項3の現像装置では、オーガ部材は、その中央位置から他端に向かう螺旋状の歯を介して、トナー供給口に対応する位置から両端に向かってトナーを搬送しつつ供給ローラに被着させ、従って、トナーは、オーガ部材を介して搬送されている間に循環されることとなり、供給ローラの全体に渡って常時新鮮なトナーを被着することが可能となる。
【0013】
また、請求項4に係る現像装置は、電子写真プロセスによって画像の形成を行う画像形成装置における現像装置であって、感光体ドラムに対向配置され感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーによって現像する現像ローラと、現像ローラに対向配置され現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ上に当接してトナー層の層厚を規制するとともに現像ローラとの当接部から外方に突出した突出部が設けられたL字状のブレード部材とを有し、着脱可能なトナー貯留部から供給されたトナーを用いて前記現像を行う現像装置において、前記現像ローラ、供給ローラ、ブレード部材が設けられた現像室における前記供給ローラの軸方向両端側にそれぞれ形成された、前記トナー貯留部から前記現像室へトナーを供給するためのトナー供給口及び前記現像室から前記トナー貯留部にトナーを戻すためのトナー吸入口と、前記各トナー供給口及びトナー吸入口の近傍位置であり、現像ローラ、供給ローラ、及びブレード部材に非接触且つ対向して配置されるとともに、トナー供給口からのトナーをトナー吸入口に向かって搬送循環しつつ前記供給ローラに被着させるオーガ部材とを備え、前記ブレード部材の突出部と前記オーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、前記供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙は、0.5mm以上に設定された構成を有する。
【0014】
請求項4の現像装置では、現像室に形成されたトナー供給口及びトナー吸入口の近傍位置にて、トナー供給口からのトナーをトナー吸入口に向かって搬送循環しつつ供給ローラに被着させるオーガ部材を配置し、供給ローラ及び現像ローラの周辺で形成されるトナー供給路に関して、L字状のブレード部材における突出部とオーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙は共に0.5mm以上に設定されているので、オーガ部材が設けられていてもトナー供給路においてトナー詰まりを発生することなくトナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することが可能となり、これより良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することが可能となるものである。
【0015】
更に、請求項5に係る現像装置は、請求項4の現像装置において、前記オーガ部材はその一端から他端に向かう螺旋状の歯が形成されていることを特徴とする。かかる請求項5の現像装置では、オーガ部材は、その一端から他端に向かう螺旋状の歯を介して、トナー供給口からトナー吸入口に向かってトナーを搬送しつつ供給ローラに被着させるとともにトナー吸入口まで移送し、従って、トナーは、オーガ部材を介して搬送されている間に循環されることとなり、供給ローラの全体に渡って常時新鮮なトナーを被着することが可能となる。
【0016】
また、請求項6に係る現像装置は、請求項4の現像装置において、前記現像ローラ、供給ローラ及びオーガ部材は、共に同一回転方向に回転されることを特徴とする。このように現像ローラ、供給ローラ及びオーガ部材が同一回転方向に回転される場合には、それぞれの回転速度差を適正に設定することにより供給ローラの全体に渡って常時新鮮なトナーを被着することが可能となる。
【0017】
更に、請求項7に係る現像装置は、電子写真プロセスによって画像の形成を行う画像形成装置における現像装置であって、感光体ドラムに対向配置され感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーによって現像する現像ローラと、現像ローラに対向配置され現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ上に当接してトナー層の層厚を規制するとともに現像ローラとの当接部から外方に突出した突出部が設けられたL字状のブレード部材とを有し、着脱可能なトナー貯留部から供給されたトナーを用いて前記現像を行う現像装置において、前記現像ローラ、供給ローラ、ブレード部材が設けられた現像室の前記供給ローラの軸方向の中央位置に形成され、トナー貯留部から前記現像室へトナーを供給するためのトナー供給口と、前記現像室内に、前記トナー供給口の近傍位置であり、現像ローラ、供給ローラ、及びブレード部材に非接触且つ対向して配置されるとともに、前記トナー供給口に対応する位置から前記供給ローラの軸方向両端に向かってトナーを搬送循環しつつ前記供給ローラに被着させるオーガ部材とを備え、前記ブレード部材の突出部と前記オーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、前記供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙の少なくとも一方は、1.0mm以上に設定されていることを特徴とする。
【0018】
請求項7の現像装置では、現像室に形成されたトナー供給口の近傍位置にて、トナー供給口からのトナーを搬送循環しつつ供給ローラに被着させるオーガ部材を配置し、供給ローラ及び現像ローラの周辺で形成されるトナー供給路に関して、L字状のブレード部材における突出部とオーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙の少なくとも一方は1.0mm以上に設定されているので、オーガ部材が設けられていてもトナー供給路においてトナー詰まりを発生することなくトナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することが可能となり、これより良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することが可能となるものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置における現像装置について、本発明をレーザプリンタの現像装置につき具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、第1実施形態に係るレーザプリンタの概略構成について図1、図2に基づき説明する。図1はレーザプリンタにおける主要構成部品の分解斜視図、図2はレーザプリンタの側断面図である。
【0020】
図1において、レーザプリンタPの本体ケース1は、メインフレーム1aとメインカバー1bとを一体的に射出成形等で形成されてなる。メインフレーム1aには、スキャナユニット2、プロセスユニット3、定着ユニット4、及び、給紙ユニット5が上面から装着される。また、メインカバー1bは、かかるメインフレーム1aの四周(前後及び左右両側)外面を覆うものである。さらに、メインフレーム1aの外面とメインカバー1bの内面とで形成される収納凹所33には、駆動モータとギヤ列を含む駆動系ユニット6が、本体ケース1の下方から挿入されて装着固定される。
【0021】
また、メインフレーム1a及びメインカバー1bの上面をトップカバー7で覆っており、かかるトップカバー7には、メインフレーム1aにて上向きに突出形成された操作パネル部1cを貫通させるための孔7a、及び、給紙ユニット5の基部を貫通させるための開口部7bとが形成されている。更に、トップカバー7の前部側(図1中、右方側)には、その両側にて内方に向かって突設された支持軸9aを有する一対のブラケット9(図1中には、その一方のみを示す)が設けられており、各ブラケット9の支持軸9aには、排紙トレイ8の両側に形成された各支持部8aの支持孔8bが支持されている。これにより、排紙トレイ8は、トップカバー7に対して回動可能に支持される。また、トップカバー7の上面において、その両側部7cの上面と中央部7dの上面との間には段差7eが形成されており、かかる段差7eは、排紙トレイ8の不使用時において排紙トレイ8をトップカバー7の中央部7d上に収納するための収納凹部7f(図2参照)を構成する。これにより、排紙トレイ8は、その不使用時にトップカバー7側に収納位置まで回動させることにより収納凹部7fに収納され、また、その使用時に収納位置から収納方向と反対方向に回動させることにより定着ユニット4から排紙される用紙を順次スタックするスタック位置(図2参照)にセットされるものである。
【0022】
次に、レーザプリンタPの内部における概略構成について図2を参照して説明する。図2において、給紙ユニット5におけるフィーダーケース5a内には用紙50が積層状態で収納されており、各用紙50の先端は、フィーダーケース5a内に配設された付勢ばね10aを備えた支持板10を介して給紙ローラ11に向かって押圧されるとともに、駆動系ユニット6から動力伝達されて回転する給紙ローラ11と用紙捌き部材62とによって1枚ずつ分離される。分離された用紙50は、上下一対のレジストローラ13、14にてプロセスユニット3に給送される。
【0023】
ここに、プロセスユニット3は、スキャナユニット2に設けられた後述するレーザ光学系を介して画像データに従って感光体ドラム12の表面に形成された静電潜像に対してトナーを供給することにより潜像のトナー現像を行うためのユニットである。具体的に説明すると、プロセスユニット3は、感光体ドラム12とその上面に当接する転写ローラ17、感光体ドラム12の下方に配置されたスコロトロン型等の帯電器18、給紙方向において感光体ドラム12よりも上流側に配置された現像ローラ19及びトナー供給ローラ20を有する現像装置、更にその上流側に配置されたトナー貯留部としての着脱可能なトナーカートリッジ21、感光体ドラム12よりも下流側に配置されたクリーニングローラ22等から構成されている。
【0024】
また、現像装置の現像室内において、トナー供給ローラ20の上方にはオーガローラ34が回転可能に配置されている。オーガローラ34は、トナーカートリッジ21からトナー供給口21A(トナーカートリッジ21のほぼ中央位置に形成された孔とユニットフレーム25側に形成された孔とで構成される)を経て現像室に供給されたトナーを、トナー供給ローラ20の上方でトナー供給ローラ20の両端部方向に搬送する作用を行う。このように、トナー供給口21Aから現像室側に供給されたトナーは、オーガローラ34を介してトナー供給ローラ20の上方でその両側方向に搬送循環されるものであり、トナーは 搬送循環されている間にトナー供給ローラ20に供給されていく。かかるオーガローラ34の詳細な構成については後述する。
【0025】
現像ローラ19の上方側でユニットフレーム25の下面には、L字状のブレード固定部材36によりブレード24が固定されている。かかるブレード24は、トナー供給ローラ20から現像ローラ19上に供給されたトナー層の層厚を所定厚に規制するためのものである。また、ブレード24には、そのL字状形状に基づき、現像ローラ19との当接部から外方に突出した突出部24Aが設けられている。
【0026】
更に、感光体ドラム12の外周面は、帯電器18にて形成された帯電層にスキャナユニット2からレーザービームを走査(スキャニング)することにより静電潜像が形成される。トナーカートリッジ21内のトナーは、撹拌体23により撹拌されてトナー供給口21Aから放出された後、トナー供給ローラ20を介して現像ローラ19の外周面に担持され、ブレード24によってトナー層の厚さが規制される。感光体ドラム12に形成された静電潜像は、現像ローラ19からトナーが付着することによって顕像化され、転写ローラ17と感光体ドラム12の間を通る用紙50に転写される。そして、感光体ドラム12上に残ったトナーはクリーニングローラ22で一旦保持された後、所定のタイミングで感光体ドラム12に戻され、現像ローラ19により現像室に回収される。
【0027】
前記のように構成されるプロセスユニット3は、合成樹脂製のユニットフレーム25に組み込むことによりカートリッジ化されており、このカートリッジ化したプロセスユニット3は前記メインフレーム1aに対して着脱可能に装着される。
【0028】
また、スキャナユニット2は公知のレーザ光学系を備えており、所定の画像データに基づきレーザ光学系のスキャニングを行って感光体ドラム12の表面に静電潜像を形成するユニットである。具体的に説明すると、スキャナユニット2は前記プロセスユニット3の下方に配置されており、スキャナユニット2の上面にはスキャナカバー26が取り付けられている。かかるスキャナカバー26は、メインフレーム1aにおける底板部27の上流側に開口部のほとんどを被覆して固定されている。露光ユニットとしてのスキャナユニット2は、スキャナカバー26の下面側に、レーザ発光部(図示せず)、スキャナモータ28、ポリゴンミラー29、レンズ30、反射鏡31等が配置されてなり、レーザ光は、スキャナカバー26にて感光体ドラム12の軸線に沿って延びるように形成された横長のスキャナ孔32に挿嵌されたガラス板33を通過してプロセスユニット3における感光体ドラム12の外周面に照射される。これにより、画像データに従って感光体ドラム12の外周面に静電潜像が露光形成される。このように、スキャナユニット2のレーザ光学系により感光体ドラム12に形成された静電潜像に対しては、前記プロセスユニット3を介してトナーが供給され、静電潜像のトナー現像が行われる。
【0029】
前記のようにプロセスユニット3に送給された用紙50には、プロセスユニット3内で感光体ドラム12に形成された静電潜像に基づくトナー画像が転写され、この後、定着ユニット4に送給される。定着ユニット4では、一対の加熱ローラ15と押圧ローラ16を介して用紙50上に転写されたトナー画像の熱定着が行われる。この後、画像形成された用紙50は、各ローラ15、16によりスタック位置にある排紙トレイ8上に順次スタックされつつ排紙される。ここで、図2において、給紙ユニット5から排紙トレイ8まで送給される用紙50の軌跡Rが二点鎖線にて示されている。
【0030】
次に、プロセスユニット3における現像室の詳細な構成について図3及び図4に基づき説明する。図3はプロセスユニット3の側断面図、図4は現像室の内部を示す正面断面図である。現像室Dは、ユニットフレーム25の上部フレーム25Aの下面に配置された上シール部材37、ユニットフレーム25の下部フレーム25B、及び、現像室Dの両側に配置されスポンジ材から形成された一対のサイドシール部材38(図4参照)により囲まれた空間で構成されている。また、トナー供給ローラ20は、その両端にローラ軸20Aが形成されたローラ軸体20Bの周囲にスポンジ材からなるローラ材20Cを被覆することにより構成されており、各ローラ軸20Aはサイドシール部材38の軸孔に挿嵌されるとともに、その外側にて下部フレーム25Bに対して回動可能に取り付けられた一対の支持板39に支持されている(図4参照)。かかるトナー供給ローラ20の外周と現像ローラ19の外周との間には、図3に示すように、間隙X2が形成されている。ここに、間隙X2は0.5mm以上に設定されており、更に1.0mm以上に設定されることが望ましい。
【0031】
尚、各支持板39の回転中心は図4中Cで示されている。また、各支持板39は、現像ローラ19をも回転可能に支持しており、付勢バネ(図示せず)を介して図3中時計方向に付勢することにより各支持板39はその回転中心Cの回りに時計方向に回動されて現像ローラ19は感光体ドラム12に当接される。このように、各支持板39には、トナー供給ローラ20、オーガローラ34、及び現像ローラ19が一体に支持されることから、トナー供給ローラ20、オーガローラ34、及び現像ローラ19の間における位置関係の調整をユニットとして容易に行うことができるともに、メンテナンス等も簡単に行うことができる。
【0032】
また、図4に示すように、オーガローラ34は、その中央位置(トナー供給口21Aの中央位置に対応する)から両端に向かって螺旋状に形成された螺旋歯34Aを有し、そのローラ軸34Bは、トナー供給ローラ20同様、各支持板39に支持されている。このとき、トナー供給ローラ20の外周とオーガローラ34の外周との間には、図3に示すように、間隙X1が形成されている。間隙X1は0.5mm以上に設定されており、更に1.0mm以上に設定されていることが望ましい。尚、前記した間隙X2と間隙X1との関係については後述する。
【0033】
前記構成において、トナー供給ローラ20、現像ローラ19、オーガローラ34は、いずれも時計方向に回転される。現像室D内でトナー供給ローラ20、現像ローラ19の周辺に形成されるトナー供給路としては、トナー供給口21Aからオーガローラ34とトナー供給ローラ20との間における間隙X1、ブレード24における突出部24Aの先端とオーガローラ34との間における間隙X2を通って上方へ抜ける経路が形成される。
【0034】
そして、オーガローラ34が図3中時計方向に回転された際には、トナー供給口21Aから供給されたトナーは、トナーローラ20の上方にて螺旋歯34Aの螺旋方向に従って順次現像室Dの両側方向(矢印A方向および矢印B方向)に搬送される。このようにオーガローラ34は、トナー供給口21Aから現像室D内に供給されたトナーをトナー供給ローラ20の上方で搬送循環する作用を行うものであり、これによりトナーを局部的に滞留させることなくトナーカートリッジ21からトナー供給ローラ20に対して均一に常時新鮮なトナーを供給することができる。また、トナー供給ローラ20及び現像ローラ19は、共に図3中時計方向に回転されており、これに基づきトナー供給ローラ20に被着されないトナーは、前記のように、間隙X1、間隙X2を通る経路に沿って移動されていく。
【0035】
次に、第2実施形態に係る現像装置について図5に基づき説明する。図5は第2実施形態に係る現像装置における現像室の内部を示す正面断面図である。尚、第2実施形態の現像装置は、基本的に、前記第1実施形態の現像装置と同一の構成を有しており、トナー供給口21Aがトナーカートリッジの一端に形成されるとともに、トナーカートリッジ21の他端にトナー吸入口21Bが形成されており、また、トナー供給口21A、トナー吸入口21Bの配置関係に基づきオーガローラがトナー供給口21Aからトナー吸入口21Bに向かってトナーを搬送循環させる点で、前記第1実施形態の場合とは異なるだけである。従って、以下の説明においては、第1実施形態と異なる点のみに主眼を置いて説明することとする。
【0036】
図5において、現像装置は、トナーカートリッジ21の一端側(図5中、左側)に形成された孔、及び、その孔に対応してユニットケース25側に形成された孔から構成されるトナー供給口21Aを有し、また、トナー供給口21Aの反対側(図5中、右側)に設けられたトナー吸入口21B(トナー供給口21Aと同様、トナーカートリッジ21の右端部に形成された孔、及び、その孔に対応してユニットケース25に形成された各孔から構成される)を有する。更に、トナー供給口21A、トナー吸入口21Bの近傍位置には、トナー供給口21Aから排出されたトナーをトナー供給ローラ20の上方でトナー吸入口21Bに向かって搬送循環するオーガローラ35が回転可能に配置されている。かかるオーガローラ35には、その一端(左端)から他端(右端)に向かって螺旋状に形成された螺旋歯35Aを有するとともに、そのローラ軸35Bは、トナー供給ローラ20と同様、各支持板39に支持されている。これによりオーガローラ35が図3中時計方向に回転された際には、トナー供給口21Aから供給されたトナーは、トナー供給ローラ20の上方にて螺旋歯35Aの螺旋方向に従って順次現像室Dの右側方向(矢印A方向)に搬送される。
【0037】
このように、オーガローラ35のトナー搬送作用に基づいて、トナーカートリッジ21内のトナーはトナー供給口21Aからトナー吸入口21Bを経てトナーカートリッジ21に至る経路に沿って循環され、従って、画像の現像に使用されないトナーは、前記のように搬送循環されて各トナー吸入口21B内に戻されることから、トナーが現像室D内に長時間滞留することはない。これより、トナーカートリッジ21から常時新鮮なトナーが供給され得る。
【0038】
このとき、前記構成において、現像室D内でトナー供給ローラ20、現像ローラ19の周辺に形成されるトナー供給路としては、図3に示すように、トナー供給口21Aからオーガローラ35とトナー供給ローラ20との間における間隙X1、ブレード24における突出部24Aの先端とオーガローラ35との間における間隙X2を通って上方へ抜ける経路が形成される。また、トナー供給ローラ20及び現像ローラ19は、共に図3中時計方向に回転されており、これに基づきトナー供給ローラ20に被着されないトナーは、前記のように、間隙X1、間隙X2を通る経路に沿って移動されていく。この点については、前記第1実施形態の現像装置の場合と同様である。
【0039】
次に、前記間隙X2(ブレード24の突出部24Aとオーガローラ34、35の外周との間に形成される間隙)と間隙X1(トナー供給ローラ20の外周とオーガローラ34、35の外周との間に形成される間隙)とを変化させながら、前記のように構成された第1実施形態及び第2実施形態に係る現像装置を使用して画像形成を行った場合(トナー供給ローラ20、各オーガローラ34、35、及び、現像ローラ19はいずれの時計方向に回転される)に、各間隙X1、X2の変化が画像の画質に与える影響について図6に基づき説明する。図6は各間隙X1、X2を変化させた場合に間隙X1、X2と画像の画質との関係を示す表である。尚、図6において、横軸は間隙X1(単位:mm)、縦軸は間隙X2(単位:mm)を示す。また、「○」は10000枚以上の用紙に画像形成しても良好な画質が得られたことを示し、「△」は数千枚の用紙に画像形成した時点で画質の不良が発生したことを示し、更に、「×」は画像形成の当初よりオーガローラ34、35によるオーガマークが形成されたことを示す。
【0040】
図6から明らかなように、間隙X1については、0.5mm以下ではオーガマークが発生してしまい、0.5mm程度では数千枚程度の画像形成で画質不良が発生し、これに対して0.5mm以上になると10000枚以上の画像形成を行っても良好な画質を維持できることが分かる。また、間隙X2については、0.5mm以下か又は0.5mm程度ではオーガマークが発生してしまうものの、0.5mm以上の場合には10000枚以上の画像形成を行っても良好な画質を維持できることが分かる。
【0041】
従って、間隙X1及び間隙X2に関して、共に0.5mmよりも大きく設定すれば、10000枚以上の画像形成を行っても充分に良好な画質を維持することができ、更に望ましくは各間隙X1、X2を1.0mm以上に設定すれば10000枚以上の画像形成を行っても充分に良好な画質を確実に維持することができるものである。
【0042】
以上説明した通り第1実施形態及び第2実施形態に係る現像装置では、ブレード24の突出部24Aとオーガローラ34、35の外周との間に形成される間隙X2、及び、トナー供給ローラ20の外周とオーガローラ34、35の外周との間に形成される間隙X1とは、共に0.5mmよりも大きく設定されているので、トナー供給ローラ20及び現像ローラ19の周辺にて各間隙X1、X2を含んで形成されるトナー供給路中でトナー詰まりが発生することを防止することができる。これにより、オーガローラ34、35によるトナーの搬送循環作用とも相まって、トナー供給路におけるトナーの流れを良好に維持してトナー供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することができ、もって良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することができるものである。
【0043】
また、各間隙X1、X2が1.0mm以上に設定された場合には、トナー供給ローラ20及び現像ローラ19の周辺にて各間隙X1、X2を含んで形成されるトナー供給路中でトナー詰まりが発生することを更に確実に防止することができる。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
【0044】
【発明の効果】
以上説明した通り請求項1の現像装置では、現像室に形成されたトナー供給口の近傍位置にて、トナー供給口からのトナーを搬送循環しつつ供給ローラに被着させるオーガ部材を配置し、供給ローラ及び現像ローラの周辺で形成されるトナー供給路に関して、L字状のブレード部材における突出部とオーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙は共に0.5mm以上に設定されているので、オーガ部材が設けられていてもトナー供給路においてトナー詰まりを発生することなくトナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することができ、これより良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することができるものである。
【0045】
また、請求項2に係る現像装置では、第1間隙及び第2間隙は1.0mm以上に設定されているので、トナー供給路において更にトナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することができる。
【0046】
更に、請求項3の現像装置では、オーガ部材は、その中央位置から他端に向かう螺旋状の歯を介して、トナー供給口に対応する位置から両端に向かってトナーを搬送しつつ供給ローラに被着させ、従って、トナーは、オーガ部材を介して搬送されている間に循環されることとなり、供給ローラの全体に渡って常時新鮮なトナーを被着することができる。
【0047】
また、請求項4の現像装置では、トナー貯留部に形成されたトナー供給口及びトナー吸入口の近傍位置にて、トナー供給口からのトナーをトナー吸入口に向かって搬送循環しつつ供給ローラに被着させるオーガ部材を配置し、供給ローラ及び現像ローラの周辺で形成されるトナー供給路に関して、L字状のブレード部材における突出部とオーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙は共に0.5mm以上に設定されているので、オーガ部材が設けられていてもトナー供給路においてトナー詰まりを発生することなくトナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することができる。これより良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することができるものである。
【0048】
更に、請求項5の現像装置では、オーガ部材は、その一端から他端に向かう螺旋状の歯を介して、トナー供給口からトナー吸入口に向かってトナーを搬送しつつ供給ローラに被着させるとともにトナー吸入口まで移送し、従って、トナーは、オーガ部材を介して搬送されている間に循環されることとなり、供給ローラの全体に渡って常時新鮮なトナーを被着することができる。
【0049】
また、請求項6に係る現像装置では、現像ローラ、供給ローラ及びオーガ部材が同一回転方向に回転される場合に、それぞれの回転速度差を適正に設定することにより供給ローラの全体に渡って常時新鮮なトナーを被着することができる。
【0050】
更に、請求項7に係る現像装置では、現像室に形成されたトナー供給口の近傍位置にて、トナー供給口からのトナーを搬送循環しつつ供給ローラに被着させるオーガ部材を配置し、供給ローラ及び現像ローラの周辺で形成されるトナー供給路に関して、L字状のブレード部材における突出部とオーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙の少なくとも一方は1.0mm以上に設定されているので、オーガ部材が設けられていてもトナー供給路においてトナー詰まりを発生することなくトナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することが可能となり、これより良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することができる。
【0051】
以上説明した通り本発明は、現像装置に形成されたトナー供給口から排出されたトナーを供給ローラにより現像ローラへ供給するについて、供給ローラ及び現像ローラの周辺で形成されるトナー供給路中でトナー詰まりを発生することなく、トナーの流れを良好にして供給ローラから現像ローラへスムーズにトナーを供給することができ、もって良好な画質を有する画像を長期に渡って形成することができる画像形成装置における現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 レーザプリンタにおける主要構成部品の分解斜視図である。
【図2】 レーザプリンタの側断面図である。
【図3】 プロセスユニットの側断面図である。
【図4】 第1実施形態に係る現像装置における現像室の内部を示す正面断面図である。
【図5】 第2実施形態に係る現像装置における現像室の内部を示す正面断面図である。
【図6】 間隙X1、X2を変化させた場合に間隙X1、X2と画像の画質との関係を示す表である。
【図7】 従来の現像装置の要部を模式的に示す説明図である。
【図8】 オーガローラを設けた従来の現像装置の要部を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
1 本体ケース
3 プロセスユニット
12 感光体ドラム
20 トナー供給ローラ
21 トナーカートリッジ
21A トナー供給口
21B トナー吸入口
25 ユニットフレーム
34、35 オーガローラ
34A、35A 螺旋歯
39 支持板
D 現像室
P レーザプリンタ
X1、X2 間隙
Claims (7)
- 電子写真プロセスによって画像の形成を行う画像形成装置における現像装置であって、感光体ドラムに対向配置され感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーによって現像する現像ローラと、現像ローラに対向配置され現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ上に当接してトナー層の層厚を規制するとともに現像ローラとの当接部から外方に突出した突出部が設けられたL字状のブレード部材とを有し、着脱可能なトナー貯留部から供給されたトナーを用いて前記現像を行う現像装置において、
前記現像ローラ、供給ローラ、ブレード部材が設けられた現像室の前記供給ローラの軸方向の中央位置に形成され、トナー貯留部からトナーを前記現像室へ供給するためのトナー供給口と、
前記現像室内に、前記トナー供給口の近傍位置であり、現像ローラ、供給ローラ、及びブレード部材に非接触且つ対向して配置されるとともに、前記トナー供給口に対応する位置から前記供給ローラの軸方向両端に向かってトナーを搬送循環しつつ前記供給ローラに被着させるオーガ部材とを備え、
前記ブレード部材の突出部と前記オーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、前記供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙は、0.5mm以上に設定されていることを特徴とする画像形成装置における現像装置。 - 前記第1間隙及び第2間隙は1.0mm以上に設定されていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置における現像装置。
- 前記オーガ部材はその中央位置から両端に向かう螺旋状の歯が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の画像形成装置における現像装置。
- 電子写真プロセスによって画像の形成を行う画像形成装置における現像装置であって、感光体ドラムに対向配置され感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーによって現像する現像ローラと、現像ローラに対向配置され現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ上に当接してトナー層の層厚を規制するとともに現像ローラとの当接部から外方に突出した突出部が設けられたL字状のブレード部材とを有し、着脱可能なトナー貯留部から供給されたトナーを用いて前記現像を行う現像装置において、
前記現像ローラ、供給ローラ、ブレード部材が設けられた現像室における前記供給ローラの軸方向両端側にそれぞれ形成された、前記トナー貯留部から前記現像室へトナーを供給するためのトナー供給口及び前記現像室から前記トナー貯留部にトナーを戻すためのトナー吸入口と、
前記各トナー供給口及びトナー吸入口の近傍位置であり、現像ローラ、供給ローラ、及びブレード部材に非接触且つ対向して配置されるとともに、トナー供給口からのトナーをトナー吸入口に向かって搬送循環しつつ前記供給ローラに被着させるオーガ部材とを備え、
前記ブレード部材の突出部と前記オーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、前記供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙は、0.5mm以上に設定されていることを特徴とする画像形成装置における現像装置。 - 前記オーガ部材はその一端から他端に向かう螺旋状の歯が形成されていることを特徴とする請求項4記載の画像装置における現像装置。
- 前記現像ローラ、供給ローラ及びオーガ部材は、共に同一回転方向に回転されることを特徴とする請求項1又は請求項4記載の画像形成装置における現像装置。
- 電子写真プロセスによって画像の形成を行う画像形成装置における現像装置であって、感光体ドラムに対向配置され感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーによって現像する現像ローラと、現像ローラに対向配置され現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ上に当接してトナー層の層厚を規制するとともに現像ローラとの当接部から外方に突出した突出部が設けられたL字状のブレード部材とを有し、着脱可能なトナー貯留部から供給されたトナーを用いて前記現像を行う現像装置において、
前記現像ローラ、供給ローラ、ブレード部材が設けられた現像室の前記供給ローラの軸方向の中央位置に形成され、前記トナー貯留部から前記現像室へトナーを供給するためのトナー供給口と、
前記現像室内に、前記トナー供給口の近傍位置であり、現像ローラ、供給ローラ、及びブレード部材に非接触且つ対向して配置されるとともに、トナー供給口に対応する位置から前記供給ローラの軸方向両端に向かってトナーを搬送循環しつつ前記供給ローラに被着させるオーガ部材とを備え、
前記ブレード部材の突出部と前記オーガ部材の外周との間に形成される第1間隙、及び、前記供給ローラの外周とオーガ部材の外周との間に形成される第2間隙の少なくとも一方は、1.0mm以上に設定されていることを特徴とする画像形成装置における現像装置。
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