JP4151877B2 - 現像装置、および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタやファクシミリ、またはそれらの複合機など、用紙・OHPフィルム等のシートに画像を記録する画像形成装置に関する。特にそのうち、帯電・書込み・現像・転写・クリーニング等を繰り返して像担持体上に形成した画像を転写してシートに記録を行う電子写真式の画像形成装置に関する。および、そのような電子写真式の画像形成装置において、トナーのみからなる一成分現像剤またはトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用し、像担持体表面に形成した静電潜像を現像する現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真式画像形成装置では、帯電・書込みして像担持体上に静電潜像を形成し、現像装置でトナーを付着してその静電潜像を現像する。現像装置では、使用とともにトナーを消費するから、トナーボトル・トナーカートリッジ等の補給トナー容器を備え、その補給トナー容器から新たなトナーを補給する。
【0003】
例えば図7に示すように、現像装置を現像器1と、補給トナー容器であるトナーカートリッジ2とで構成し、トナーカートリッジ2のトナー補給口3を現像器1のトナー補給口4に連結する。そして、トナーカートリッジ2内のトナー攪拌部材であるアジテータ5・6の回転により攪拌搬送し、それらのトナー補給口3・4を通してトナーカートリッジ2から現像器1にトナーを補給していた。
【0004】
図7中符号7は、現像器1のトナー攪拌部材であるトナーパドルである。符号8は、トナーを付着してベルト状の像担持体9上の静電潜像を現像する現像剤担持体である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような現像装置にあっては、トナーカートリッジ2から現像器1へのトナー補給過剰により、現像器1でトナー吹出しやブロッキング等を発生するおそれがあった。
【0006】
特に、現像器1内のトナー量に関係なく、画像記録時に常にトナーカートリッジ2から現像器1にトナーを定量的に補給する定量補給方式の現像装置にあっては、そのような問題を生ずるおそれが十分にあった。
【0007】
そこで、この発明の第1の目的は、そのような画像形成装置の現像装置において、補給トナー容器から現像器へのトナー補給過剰による、現像器でのトナー吹出しやブロッキング等の発生を回避することにある。
【0008】
この発明の第2の目的は、そのような現像装置において、現像器に対する補給トナー容器の連結を容易とするとともに、その連結部からのトナー漏れも簡単に防止することにある。
【0009】
この発明の第3の目的は、またそのような現像装置において、トナー補給およびトナー戻しを確実に行うことにある。
【0010】
この発明の第4の目的は、またそのような現像装置において、トナー補給とトナー戻しとを明確に区別してそれらを確実に行うことにある。
【0011】
この発明の第5の目的は、トナーの流れをスムーズにしてトナー補給およびトナー戻しを安定化することにある。
【0012】
この発明の第6の目的は、上記目的を達成した現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【0013】
そのため、請求項1に記載の発明は、上記第1〜4の目的を達成すべく、
補給トナー容器のトナー補給口を現像器のトナー補給口に連結し、それらのトナー補給口を通して補給トナー容器から現像器にトナーを補給する画像形成装置の現像装置において、
現像器および補給トナー容器に各々1つのトナー通過孔を形成し、それらのトナー通過孔をそれぞれ上下に分割する仕切板を設けて、それらの仕切板で各トナー通過孔にトナー補給口と、逆に前記現像器から前記補給トナー容器にトナーを戻すトナー戻し口とを形成し、トナー補給口が仕切板の下側となるようにする一方、
仕切板を各々内向きに突出して現像器および補給トナー容器のトナー攪拌部材の回転軌跡中に入り込ませるとともに、
現像器の仕切板の先端をトナー補給口側に下向きに折り曲げて、トナー補給口を通して現像器から補給トナー容器へとトナーが戻ることを阻止するトナー戻り阻止部を形成してなる、ことを特徴とする。
【0018】
請求項2に記載の発明は、上記第6の目的を達成すべく、画像形成装置において、請求項1に記載の現像装置を備えてなる、ことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図1には、画像形成装置の一例であるカラーレーザープリンタの全体概略構成を示す。
【0020】
図示カラーレーザープリンタのプリンタ装置本体A内には、ほぼ中央に像担持体ユニット10を備える。像担持体ユニット10には、複数のローラ11に掛け回して、エンドレスベルト状の像担持体12を設ける。像担持体12の表面には、有機感光層を形成してなる。
【0021】
像担持体ユニット10のまわりには、帯電ユニット14、書込みユニット15、多段現像ユニット16、中間転写ユニット17、クリーニングユニット18などを備える。
【0022】
帯電ユニット14は、高電圧を印加することにより像担持体12の表面を一様に帯電する。
【0023】
書込みユニット15は、例えばコンピュータからのカラー画像信号に基づき不図示のレーザダイオードからレーザ光を発し、そのレーザ光をポリゴンミラー20、f/θレンズ21、複数の反射ミラー22などを介して出射してそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエロの画像信号に対応した書込みを行い、像担持体12上に静電潜像を形成する。
【0024】
多段現像ユニット16は、図示例では図2にも示すように、下方から順にブラック、シアン、マゼンタ、またはイエロの現像剤を収納する各現像装置24K、24C、24M、24Yを、それぞれ着脱自在に多段に備える。そして、各現像装置24を選択的に像担持体12に近接し、各現像装置24内に設けるローラ状の現像剤担持体25K、25C、25M、25Yを像担持体12に接触するか近接する。
【0025】
中間転写ユニット17は、図1に示すように、複数のローラ27に掛け回して、中間転写ベルト28を有する。そして、そのまわりには、シート搬送路30を挟んで中間転写ローラ31を備え、また中間転写ベルト28のクリーニング装置32を備える。
【0026】
像担持体12のクリーニングユニット18は、像担持体12にクリーニングブレードを押し当てている。なお、図示省略するが、中間転写ベルト28のクリーニング装置32でも、同様に、中間転写ベルト28にクリーニングブレードを押し当ててなる。
【0027】
ところで、このレーザプリンタのプリンタ装置本体Aには、底部に、出し入れ自在に給紙カセット34を取り付ける。給紙カセット34内のシートは、給紙コロ35の回転で繰り出してシート搬送路30に送り出し、搬送コロ36で搬送し、レジストローラ37でタイミングを取って中間転写ベルト28と中間転写ローラ31間に向けて送り込む。
【0028】
シート搬送路30の下流には、定着ユニット38に続き、排出ローラ39を設ける。また、プリンタ装置本体A上には、記録済みのシートをフェイスダウンでスタックする排紙スタック部40を設けてなる。
【0029】
さて、このレーザプリンタで記録を行うときは、ローラ11・27を回転して像担持体12および中間転写ベルト28をそれぞれ図中矢示方向に回転搬送するとともに、給紙コロ35を回転してシートをシート搬送路30を通して中間転写ベルト28と中間転写ローラ31間に送り込む。
【0030】
一方、帯電ユニット14で像担持体12の表面を帯電し、書込みユニット15で書込みを行って像担持体12上に逐次色ごとに静電潜像を形成する。次いで、多段現像ユニット16でトナーを静電付着し、色別に可視像化する。その各色画像は、中間転写ベルト28上に各色別に転写し、4色合成してカラー画像を形成する。
【0031】
中間転写ベルト28上に形成したカラー画像は、中間転写ローラ31でシートに転写する。画像転写後のシートは、定着ユニット38で転写画像を定着後、排出ローラ39で排紙スタック部40上に排出してそこにスタックする。
【0032】
画像転写後の像担持体12は、クリーニングユニット18のクリーニングブレードで転写残トナーを除去して次の画像形成に備える。また、画像転写後の中間転写ベルト28も、クリーニング装置32のクリーニングブレードで転写残トナーを除去して次の画像形成に備える。
【0033】
ところで、各現像装置24は、詳しくは図3に示すように、現像器60とトナーカートリッジ62とで構成する。現像器60は、耐久性を高め、トナーカートリッジ62内のトナーがなくなったときにも、トナーカートリッジを新しいものと交換することにより繰り返し使用可能とする。
【0034】
現像器60は、現像ケース42内に、現像室41とトナーカートリッジ収納室43とを形成する。現像室41には、ローラ状の現像剤担持体25を設ける。現像剤担持体25は、現像ケース42の現像開口42aを通して像担持体12と対向し、対向位置で像担持体12と同方向に回転する。現像剤担持体25には、ローラ状の現像剤規制部材44を押し当てる。
【0035】
現像剤規制部材44も、現像室41に設け、図4に示すように、軸45を軸受46を介して現像ケース42で支持し、その軸受46を付勢部材47で付勢して現像剤担持体25に押し当ててなる。そして、押し当て位置で、現像剤担持体25に対してカウンタ方向に回転する。
【0036】
現像剤規制部材44には、図3に示すように、掻き落とし部材48の先端を押し当てる。掻き落とし部材48は、現像剤規制部材44の表面に付着した現像剤を掻き落とす。
【0037】
現像剤担持体25には、また、ローラ状の現像剤供給部材50を所定のニップをもって接触する。現像剤供給部材50も、現像室41に設け、ポリウレタン・シリコン・EPDM・ポリカーボネイトなどの発泡材51と、金属製の芯金52とでつくる。そして、接触位置で、いずれの方向でもよいが、図示例では現像剤担持体25に対して相対線速差をもってカウンタ方向に回転する。現像剤供給部材50の下には、仕切り台54を設ける。
【0038】
また、現像室41の奥側(図中左側)には、トナー攪拌部材としてトナーパドル56を設け、現像剤を収納する。トナーパドル56は、マイラ等よりなる複数枚の羽根56aを有し、図示例では図中反時計方向に回転する。
【0039】
そして、現像ケース42の、現像室41とトナーカートリッジ収納室43との間の境壁57には、1つのトナー通過孔42bをあける。
【0040】
他方、トナーカートリッジ収納室43内には、手前側から引き出し自在にトナーカートリッジ62を収納する。トナーカートリッジ62は、カートリッジケース63内に、トナー攪拌部材として左右に2つのアジテータ64を備え、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、またはイエロのトナーを収納する。アジテータ64は、マイラ等よりなる複数枚の羽根64aを有し、いずれの方向に回転してもよいが、図示例ではともに図中反時計方向に回転する。
【0041】
カートリッジケース63には、1つのトナー通過孔63aを設ける。そして、トナーカートリッジ収納室43内にトナーカートリッジ62を取り付けたとき、そのトナー通過孔63aを上述した境壁57のトナー通過孔42bと対向する。なお、このときトナー通過孔63aおよびトナー通過孔42bの周縁間にはシール部材65を挟むようにする。
【0042】
そして、画像記録時には、トナーパドル56で現像剤を攪拌しながら搬送し、仕切り台54上に汲み上げて現像剤供給部材50に付着する。現像剤供給部材50は、回転しながら、現像剤を擦り付けて予備摩擦帯電し、クーロン力で付着して現像剤担持体25に供給する。
【0043】
現像剤担持体25は、回転しながら、トナーを担持し、その担持したトナーを現像剤規制部材44との摩擦で本帯電するとともに、その現像剤規制部材44で薄層化する。そして、薄層化したトナーを像担持体12に付着してその像担持体12上の潜像を可視像化する。
【0044】
なお、図示例では、像担持体12としてベルト状のものを用いるが、現像剤担持体25の表面硬度を低く抑えれば、像担持体12としてドラム状のものを用いることもできる。
【0045】
さて、詳しくは図5に示すように、現像器60のトナー通過孔42bには、現像ケース42と一体成形で、そのトナー通過孔42bを上下に分割する仕切板a1を設け、仕切板a1の下側にトナー補給口b1を、上側にトナー戻し口c1を形成する。そして、仕切板a1は、内向きに突出してトナーパドル56の回転軌跡中に入り込ませ、先端を下向きに折り曲げて先端にトナー戻り阻止部dを形成する。
【0046】
他方、トナーカートリッジ62のトナー通過孔63aには、カートリッジケース63と一体成形で、そのトナー通過孔63aを上下に分割する仕切板a2を設け、仕切板a2の下側にトナー補給口b2を、上側にトナー戻し口c2を形成する。そして、仕切板a2は、内向きに突出してアジテータ64の回転軌跡中に入り込ませる。
【0047】
そして、画像記録時、アジテータ64を回転してトナーを攪拌搬送し、トナー補給口b2・b1を通してトナーカートリッジ62から現像器60にトナーを補給する。このとき、アジテータ64の羽根64aを仕切板a2に当てて、トナーを確実にトナー補給口b2に導き入れるようにする。
【0048】
現像室41内がトナーで満杯になると、トナーパドル56の回転によりトナー戻し口c1・c2を通して現像器60からトナーカートリッジ62にトナーを戻す。このとき、トナーパドル56の羽根56aを仕切板a1に当てて、トナーを確実にトナー戻し口c1に導き入れるようにする。
【0049】
また、このときトナー戻り阻止部dにより遮ってトナー補給口b1・b2を通して現像器60からトナーカートリッジ62へとトナーが戻ることを阻止する。これにより、トナー補給とトナー戻しとを明確に区別してそれらをともに確実に行うことができる。
【0050】
そして、このようにすることにより、トナーカートリッジ62から現像器60へのトナー補給過剰による、現像器60でのトナー吹出しやブロッキング等の発生を回避する。
【0051】
ところで、上述した例では、現像器60に設けるトナー補給口b1の開口面積とトナーカートリッジ62に設けるトナー補給口b2の開口面積をほぼ等しくし、また現像器60に設けるトナー戻し口c1の開口面積とトナーカートリッジ62に設けるトナー戻し口c2の開口面積をほぼ等しくした。
【0052】
しかし、図6に示すように、トナーカートリッジ62に設けるトナー補給口b2の開口面積より現像器60に設けるトナー補給口b1の開口面積の方を大きく、現像器60に設けるトナー戻し口c1の開口面積よりトナーカートリッジ62に設けるトナー戻し口c2の開口面積の方を大きく形成してもよい。
【0053】
このようにすると、トナーの流れをスムーズにしてトナー補給およびトナー戻しを安定化することができる。なお、図6では、図5の対応部分に使用した符号をそのまま使用する。
【0054】
上述した例では、現像器60およびトナーカートリッジ62に各々1つのトナー通過孔42b・63aを形成し、それらのトナー通過孔42b・63aをそれぞれ上下に分割する仕切板a1・a2を設けて、それらの仕切板a1・a2で各トナー通過孔42b・63aにトナー補給口b1・b2とトナー戻し口c1・c2とを形成した。
【0055】
これにより、現像器60にトナーカートリッジ62を連結するとき、各1つのトナー通過孔42b・63aを合わせるだけでよく、しかもそのまわりをシールするだけでよいから、その連結部からのトナー漏れも簡単に防止することができる。
【0056】
もちろん、1つのトナー通過孔42bを仕切ってトナー補給口b1とトナー戻し口c1とを形成するのではなく、また1つのトナー通過孔63aを仕切ってトナー補給口b2とトナー戻し口c2とを形成するのではなく、現像器60にトナー補給口b1とトナー戻し口c1とを離して別個に設けるようにしてもよく、またトナーカートリッジ62にトナー補給口b2とトナー戻し口c2とを離して別個に設けるようにしてもよい。
【0057】
また、上述した例では、補給トナー容器として箱型タイプのトナーカートリッジ62を用いた場合について説明した。しかし、補給トナー容器は、箱型に限るものではなく、例えばボトル形状のトナーボトルのようなものであってももちろんよい。
【0058】
さらに、上述した例では、この発明を画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタに適用した場合について説明したが、カラーに限るものではないし、レーザプリンタに限るものではないし、プリンタに限るものでもなく、他の画像形成装置にも当然に適用することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、現像器から補給トナー容器にトナーを戻すトナー戻し口を現像器および補給トナー容器に形成するから、現像室がトナーで満杯となったときは、トナー戻し口を通して現像器から補給トナー容器にトナーを戻すことにより、補給トナー容器から現像器へのトナー補給過剰による、現像器でのトナー吹出しやブロッキング等の発生を回避することができる。
【0060】
請求項1に係る発明によれば、現像器および補給トナー容器に各々1つのトナー通過孔を形成し、それらのトナー通過孔をそれぞれ上下に分割する仕切板を設けて、それらの仕切板で各トナー通過孔にトナー補給口とトナー戻し口とを形成するから、現像器に補給トナー容器を連結するとき、各1つのトナー通過孔を合わせるだけでよく、しかもそのまわりをシールするだけでよいので、その連結部からのトナー漏れも簡単に防止することができる。
【0061】
また、請求項1に係る発明によれば、仕切板を各々内向きに突出して現像器および補給トナー容器のトナー攪拌部材の回転軌跡中に入り込ませるから、補給トナー容器のトナー攪拌部材を仕切板に当てて、トナーを確実にトナー補給口に導き入れ、また現像器のトナー攪拌部材を仕切板に当てて、トナーを確実にトナー戻し口に導き入れることができる。
【0062】
さらに、請求項1に係る発明によれば、現像器の仕切板の先端を折り曲げて、トナー補給口を通して現像器から補給トナー容器へとトナーが戻ることを阻止するトナー戻り阻止部を形成するから、トナー戻り阻止部により遮ってトナー補給口を通して現像器から補給トナー容器へとトナーが戻ることを阻止し、トナー補給とトナー戻しとを明確に区別してそれらをともに確実に行うことができる。
【0064】
請求項2に係る発明によれば、請求項1に記載の現像装置を備えるから、上記各効果を有する現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の一例であるカラーレーザープリンタの全体概略構成図である。
【図2】そのカラーレーザープリンタに備える多段現像ユニットの概略構成図である。
【図3】その多段現像ユニットで用いる1の現像装置の概略構成図である。
【図4】その現像装置において、現像剤担持体に対する現像剤規制部材の押し当て状態を示す図である。
【図5】その現像装置のトナー通過孔付近の部分拡大図である。
【図6】他例のトナー通過孔付近の部分拡大図である。
【図7】従来の現像装置の概略縦断面図である。
【符号の説明】
16 多段現像ユニット
24 現像装置
41 現像室
42 現像ケース
42b 現像器のトナー通過孔
56 トナーパドル(現像器のトナー攪拌部材)
56a トナーパドルの羽根
60 現像器
62 トナーカートリッジ(補給トナー容器)
63 カートリッジケース
63a トナーカートリッジのトナー通過孔
64 アジテータ(トナーカートリッジのトナー攪拌部材)
64a アジテータの羽根
a1 現像器の仕切板
a2 トナーカートリッジの仕切板
b1 現像器のトナー補給口
b2 トナーカートリッジのトナー補給口
c1 現像器のトナー戻し口
c2 トナーカートリッジのトナー戻し口
d トナー戻り阻止部
Claims (2)
- 補給トナー容器のトナー補給口を現像器のトナー補給口に連結し、それらのトナー補給口を通して前記補給トナー容器から前記現像器にトナーを補給する画像形成装置の現像装置において、
前記現像器および前記補給トナー容器に各々1つのトナー通過孔を形成し、それらのトナー通過孔をそれぞれ上下に分割する仕切板を設けて、それらの仕切板で各トナー通過孔に前記トナー補給口と、逆に前記現像器から前記補給トナー容器にトナーを戻すトナー戻し口とを形成し、前記トナー補給口が前記仕切板の下側となるようにする一方、
前記仕切板を各々内向きに突出して前記現像器および前記補給トナー容器のトナー攪拌部材の回転軌跡中に入り込ませるとともに、
前記現像器の前記仕切板の先端を前記トナー補給口側に下向きに折り曲げて、前記トナー補給口を通して前記現像器から前記補給トナー容器へとトナーが戻ることを阻止するトナー戻り阻止部を形成してなる、現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置を備えてなる、画像形成装置。
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