JPH05134542A - 現像装置のトナ―供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大サイズの用紙を用いる電子複写機におい
て、小サイズの用紙を用いて連続して複写した場合で
も、現像装置の内部でのトナーの分布状態を一定に保ち
得るようにする。 【構成】 現像装置のトナー補給部と、トナーカートリ
ッジとの間に、搬送スクリュー１６、１７を設けたトナ
ー供給装置１５を配置し、該搬送スクリューによりトナ
ーを搬送させるようにする。前記トナー供給装置１５の
現像装置に対応する部分には、多数の長孔２２を設けた
孔付き板部材２０と、トナー供給ロール１８とを配置
し、該トナー供給ロール１８の表面に付着させたトナー
を孔群２１から落下させる手段を用いる。前記孔群２１
では、現像装置の中央部では大量にトナーを供給出来る
ようにし、その両側に至るほど少ないトナーを落下させ
るような機構を構成して、現像装置の内部でのトナーの
濃度を一定に維持させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機等の画像形
成装置において、２成分系現像剤を用いる現像装置にト
ナーを供給する装置に関し、特に、現像装置でトナーの
消費量に応じてトナーを供給するとともに、側端部には
余分なトナーを供給しないように構成してなる現像装置
のトナー供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機等の電子写真方式を用いる画
像形成装置においては、感光体ドラム等の画像担持体に
トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写した用紙を
定着装置を通して定着し、コピーを作成するような手段
を用いている。前記トナー画像を形成するために、画像
担持体の現像領域に対応させて、現像装置を配置してい
る。前記現像装置では、収容された現像剤を現像ローラ
の表面に薄層として付着させ、画像担持体を摺擦するこ
とにより該静電潜像にトナーを移転させて、トナー画像
として可視像化させるような手段を用いている。

【０００３】前記現像剤としては、いわゆるトナー成分
のみから構成される１成分系現像剤と、トナー成分とキ
ャリヤとを混合した２成分系現像剤等が用いられる。前
記２成分系現像剤を用いる現像装置では、前記２成分系
現像剤を撹拌部材を用いて十分に撹拌し、キャリヤの周
囲にトナー成分を静電的に付着させる状態で、現像ロー
ラに供給する機構を用いている。また、前記トナーは、
トナー画像を作成するにしたがって次第に消費されるも
のであるから、その消費量に応じて順次供給することが
必要である。そして、前述したようにして現像装置に供
給される新しいトナーは、現像装置内に既に収容されて
いる現像剤と混合され、現像ローラに向けて供給され
る。

【０００４】前述したように、現像装置に対して新しい
トナーを供給するために、例えば、実公昭６３−４２２
４号公報等に示されるような装置が用いられる。前記従
来例に示される装置では、２つのスクリュー装置をそれ
ぞれ反対方向に向けて搬送する状態に配置し、該スクリ
ュー装置によりトナーを撹拌する機構を用いている。そ
して、前記スクリューを用いて、トナーホッパ等の収容
装置からトナーを現像装置に向けて送り出す機構と、現
像ローラに沿わせて配置する別のスクリューにより、ト
ナーを逆方向に移動させる機構とを構成している。した
がって、前記反対方向に搬送作用を行う２つのスクリュ
ーによって、現像装置内でのトナーとキャリヤの撹拌の
動作と、現像ローラに対する現像剤の供給の動作とを行
うようにさせる。

【０００５】また、トナー収容部材からトナーを供給す
る機構を用いるものでは、例えば、特公昭６３−５６９
９１号公報等のような装置が知られている。前記従来例
の装置では、トナーホッパから現像装置にトナーを供給
する際に、フォームロールと孔付き板部材とを用いて、
該孔付き板部材に設けた孔から、少量ずつトナーを落下
させる機構を用いている。前記孔付き板部材を用いるト
ナー供給装置では、現像装置の中央部でのトナーの消費
量が多く、両側端部ではトナーの消費量が非常に少ない
ことに着目して、フォームロールの両側と中央部とにそ
れぞれ独立して回転し得るロール部材を設け、必要に応
じて、中央部のロール部材のみを回転させることができ
るような手段を構成している。そして、前記トナー供給
装置から現像装置に向けてトナーを供給する際に、あら
かじめ現像装置内でのトナーの消費量に対応させて、ト
ナーを供給するので、現像装置内でのトナーの分布の状
態を良好に維持させることができる。

【０００６】ところが、実公昭６３−４２２４号のよう
な現像装置では、トナーに帯電させる性能が十分に発揮
されないという問題があり、単に、トナーを現像装置に
供給する問題のみを解決しても、２成分現像剤に対する
帯電性を良好に発揮させることが出来ないという問題が
発生する。また、中央部と両側端部とでトナー消費量が
異なるという問題を解消するための手段として、例え
ば、前記公報の従来例として示されるように、現像剤の
分流手段を装置の内部に配置して、現像装置内でのトナ
ー濃度の分布を調整する手段を用いることが考えられ
る。そして、前記分流手段に組み合わせて、撹拌機構を
設けることにより、現像装置内部でのトナーの分布を良
好に設定するとともに、撹拌によるトナーの帯電の問題
をも解決出来るものと考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、現像
装置の内部にトナーの分流手段を配置することは、比較
的小型の現像装置ではトナーの分布状態を設定すること
が出来、撹拌機構とを組み合わせることによって、現像
ロールに対して一様にトナーを付着させて現像作用を行
うことができる。ところが、大サイズの用紙を用いる大
型の画像形成装置では、前記分流手段を用いたとして
も、その現像装置の巾が非常に広いものであるために、
現像装置内部でのトナーの分布状態を均一に設定するこ
とが困難である。例えば、最大画像形成巾が９２０mmの
画像形成装置において、４２０mm巾の用紙を用いてコピ
ーを作成する作業を連続して行った場合に、現像装置の
中央部でのトナー濃度は急激に低下するという問題が発
生した。

【０００８】また、前述したような問題は、特公昭６３
−５６９９１号公報をのぞく前記従来例の各種の機構を
用いた場合でも同様に出現するもので、そのトナー濃度
の分布の問題は、コピーの品質に大きな影響を与えるこ
とが判明した。さらに、前記現像装置内でのトナーの片
寄りを解消するためには、装置の作動を中断させて比較
的長い時間をかけて空運転を行うと、その問題を解消す
ることが可能である。しかしながら、実際に画像形成装
置を使用する場合には、そのような空運転等を行うこと
が出来ないものである。

【０００９】前記特公昭６３−５６９９１号公報に示さ
れるように、ロール部材を分割し、独立して回転し得る
ように構成する場合には、その現像装置の構造が複雑と
なることの他に、装置が大型化するという問題がある。
そして、現像装置の内部でのトナー濃度の片寄りの問題
が発生すると、コピーの画像の濃度にムラが発生した
り、画像の白抜け等が発生し、コピーの品質に大きな影
響を与えることになる。ところが、大サイズの用紙を用
いて図面等を複写した場合には、その複写時には容易に
欠陥を確認出来ない場合が多くある。しかし、図面等に
欠陥があった場合には、実際に図面を使用する際に、大
きな問題となる。そこで、巾の広い用紙を用いて、複写
の作業を連続して行う装置に設ける現像装置では、トナ
ーの片寄りと帯電性との２つの問題を、同時に解決出来
るような装置の開発が望まれているのが現状である。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、前述したような現像装置内部
でのトナー濃度の片寄りの問題を解消するもので、大サ
イズの用紙に対応する現像装置の内部でのトナーの分布
の状態を良好に設定出来るとともに、そのための機構を
簡素化出来るような装置を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、感
光体ドラム等の画像担持体に対応させて現像装置を配置
し、該現像装置に対して２成分現像剤用のトナーを供給
する手段を設け、現像装置内部で撹拌機構を用いてトナ
ーに帯電させる手段を設けてなる装置に関する。本発明
の現像装置では、第１の発明として、画像形成の送り方
向に対し、垂直な方向の中央部側でのトナー供給量に対
して、その隣接する外側の領域では、０．７０〜０．９
５の比率で、順次に供給量が少なくなるように供給量を
設定し、両端部の領域では、トナーの供給量を０に設定
するように構成している。これにより、画像形成装置に
おいて、画像形成の基準位置が、装置の中央部に設定さ
れているときのトナー消費量の分布に対応させることが
できる。

【００１２】また、第２の発明として、画像形成の送り
方向に対し垂直な方向で、画像の側部が規制される端部
側のトナー供給量に対して、その隣接する側部の領域で
は、０．７０〜０．９５の比率で、順次供給量が少なく
なるように供給量を設定し、側端部の領域では、トナー
の供給量を０に設定するように構成されている。これに
より、画像形成装置において、画像形成の基準位置が、
装置の側端部に設定されているときのトナー消費量の分
布に対応させることができる。

【００１３】さらに、本発明において、トナー供給手段
は、少なくともロール状部材と板状部材とにより構成さ
れ、板状部材に設けた開口よりロール状部材の周囲に付
着されたトナーを落下させることにより、トナー供給を
行うものであり、トナー供給量の調整は、開口の長さを
順次小さくすることにより、又は、開口の配置ピッチを
順次変更することにより行うことができる。また、前記
孔付き板部材に対応させて配置するロール部材をウレタ
ンロールで構成し、該ウレタンロールの発泡の度合いを
変えることにより、トナーの保持能力を変化させるこ
と、または、前記板状部材の孔からトナーの落下量を変
化させ、現像装置に対するトナーの供給量を変化させる
ことによっても、トナーの供給量の調整が可能である。

【００１４】本発明の装置では、現像装置でのトナーの
消費量の分布に応じて、トナーを供給することが可能で
あり、該画像形成装置での用紙搬送の基準位置に合わせ
て、孔付き板部材の開口の配列、または、開口の長さ、
ロール部材の発泡の度合いにより、トナーの供給性能を
設定することが出来る。そして、巾の広い現像装置を用
いる場合に、巾方向の各領域に対して、トナーを良好な
状態で分布させる手段を、簡単なトナー供給機構により
実現することができる。したがって、巾の広い用紙に対
応する画像形成装置で、巾の狭い画像に対して連続して
複写を行う場合でも、現像装置内部でのトナー濃度に片
寄りが発生することがなく、コピーの品質を良好な状態
で維持させることができる。

【００１５】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の現像装
置のトナー供給装置を説明する。図１に示される現像装
置２では、感光体ドラム１に対応させて現像ロール３を
配置し、該現像ロール３に対して、２成分現像剤を供給
する機構を設けている。前記現像装置のハウジングの内
部には、現像ロール３に対応させて層厚規制部材４を配
置し、現像剤の薄層を形成するとともに、余分に付着し
た現像剤を、トナー戻し板部材６を介して、ブレンダー
７に向けて戻す作用を行わせる。

【００１６】また、前記ハウジングの内部には、ブレン
ダー７とパドル部材５とを配置して、ハウジング内部の
現像剤と、新たに供給されるトナー、および、戻し板部
材６を介して戻される現像剤を攪拌する。それに加え
て、さらに、現像ロールにより現像に使用された後で、
現像ロールから剥離した現像剤とを混合撹拌し、その撹
拌作用によって帯電させる作用を行わせ、パドル部材５
を介して、現像ロール３に向けて現像剤を供給する作用
を行う。

【００１７】前記現像装置２では、ブレンダー７の上部
にトナー供給装置１５を配置しており、さらに、そのト
ナー供給装置１５に対して、トナー補給部１２を介して
トナーカートリッジ１０を配置している。前記トナーカ
ートリッジ１０は、任意の構造のものを使用することが
できるもので、２成分現像剤を収容する容器の内部にオ
ーガ部材１１を設けておき、収容されたトナーを撹拌し
ながら、その排出口よりトナー補給部１２に向けて落下
させる機構を用いている。また、トナー補給部１２で
は、攪拌棒１３を用いてトナーを撹拌しながら、トナー
供給装置１５に向けて供給する機構を用いている。前記
トナー補給部１２と現像装置２との間に配置されるトナ
ー供給装置１５は、２本の平行に配置した搬送スクリュ
ー１６、１７を用い、ハウジングの内部でトナーの搬送
作用を行うように構成している。

【００１８】前記トナー供給装置１５は、図２および図
３に示されるように構成されるもので、ハウジング１９
の上部には、２本の搬送スクリュー１６、１７を平行に
配置し、その搬送スクリューをフライトによる搬送方向
に駆動することによって、トナー供給ロール１８の上部
においてトナーの循環作用を行うようにする。なお、前
記トナー供給装置１５において、トナーカートリッジを
装着する位置と、現像装置２とが離れている場合には、
搬送スクリューを収容する部分のハウジングを長く延長
して設け、該搬送スクリューにより長い距離の搬送作用
を行わせることができる。

【００１９】また、前記トナー供給装置１５において、
現像装置２に対応する部分では、その搬送スクリューの
下部にトナー供給ロール１８を配置し、該トナー供給ロ
ール１８の下部には孔付き板部材２０を設けている。前
記トナー供給ロール１８は、従来より用いられているフ
ォームロールで構成することが可能であり、例えば、ウ
レタンの発泡ロールを用いることが出来る。そして、多
数の長孔２２……を設けた孔付き板部材２０に対して、
前記トナー供給ロール１８の表面を摺動させ、該トナー
供給ロールの表面に付着させたトナーを、該孔群２１か
ら現像装置２に向けて供給させるようにしている。

【００２０】前述したように、トナー供給ロール１８と
孔付き板部材２０とを組み合わせて、トナーを供給する
作用を行う装置において、孔付き板部材２０としては、
図４に示されるような構成の板部材を用いることができ
る。前記図４に示される孔付き板部材２０においては、
１列状に多数の長孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ……を設け
ており、該多数の長孔により構成される孔群２１に対し
て、トナー供給ロール１８を摺動させることにより、ロ
ールの表面に付着したトナーを、孔群２１から現像装置
に向けて落下させるようにする。以下、画像形成の基準
が、装置中央部に設定されている場合について説明す
る。前記孔群２１において、中央部の領域Ｍに対して、
その両側の領域Ｌ、Ｋ……をそれぞれ設定し、各領域に
おける長孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃを、その開口の長さ
が順次小さくなるように構成している。

【００２１】つまり、領域Ｌにおける長孔の長さは、領
域Ｌでのトナー供給量が、中央部の領域Ｍでのトナー供
給量に対して、０．７０〜０．９５の比率に設定する。
また、前記領域Ｌの外側の領域Ｋに設ける開口の長さ
は、その供給量が前記領域Ｌに対して、０．７０〜０．
９５の比率を持つように設定する。このように、最も外
側の領域Ｎでは、開口を設けない部分を所定の巾で構成
する。そして、前記各領域での開口からのトナー供給量
が、同じ比率で次第に少なくなるようにして、孔付き板
部材２０から現像装置に向けてトナーの供給の作用を行
わせ、両側の端部に対しては、トナーを供給しないよう
にする。前記開口の長さを調整することによるトナーの
供給方式とは別に、本発明においては、開口の長さを同
じに設定するが、開口の配置ピッチを変えることによっ
ても、トナーの供給量の調整を行うことができる。その
場合には、各領域でのトナーの消費量に対応させて、開
口の配置間隔を順次大きく設定する等の手段を用いるこ
とができる。

【００２２】前述したような構成を有する孔付き板部材
と、ウレタンロールとを組み合わせた装置では、図５の
グラフに示されるように、中央部の領域Ｍでは多量のト
ナーを落下させるが、領域Ｌ、Ｋでは、前記開口の長さ
の比率に対応する量のトナーを落下させるようにする。
さらに、現像装置の両側の端部の部分に対しては、トナ
ーを全く供給しないで、現像装置の内部でパドル部材や
ブレンダーによりトナーが撹拌された際に、外側に回る
トナーのみを、現像ロールに向けて供給させるような機
構を設けている。

【００２３】なお、前記トナー供給装置では、画像形成
装置での用紙搬送モードが、用紙を搬送路の中央部に合
わせて搬送する場合で示しており、前記図５に示される
現像装置の中央部の位置Ｃが、用紙の中央部の位置に一
致するように設定される。これに対して、搬送路での用
紙搬送モードが、いわゆるサイドレジ方式のものとして
設定されている場合には、図４および図５に示される板
部材に設ける開口の大きさと、トナーの供給量とは、中
央部の位置Ｃに対して片側のみが使用される状態に設定
される。

【００２４】すなわち、サイドレジ方式の装置では、用
紙の基準線と符号Ｃで示される線との間に、わずかな供
給しない領域を加えた状態に配置され、図の右側の半分
の開口がそれぞれの領域に対応して配置されるものとな
る。このトナーを供給しないわずかな領域を加えるの
は、現像装置の端部でトナー濃度が高いと、トナーの粉
塵が発生しやすく、それを防止するためには、該領域で
のトナー濃度を若干低く設定したいためである。また、
トナーを供給しない領域が僅かであれば、その部分にト
ナーが供給されなくても、現像剤の攪拌によりトナーが
回り込んでくるために、該領域ではトナー濃度がやや低
めに維持され、画像濃度の低下にはつながらない。

【００２５】前述したように、現像装置２に対して、ト
ナー供給装置１５からトナーを供給する機構を設けた装
置では、例えば、Ａ０巾のような画像を扱う大型の電子
複写機における、現像装置にトナーを供給する装置を構
成することができる。前記現像装置２に対して、トナー
供給装置１５の孔付き板部材２０とトナー供給ロール１
８とを、現像装置の巾に対応させて配置し、搬送スクリ
ューにより搬送されてくるトナーを、前記供給部材を介
して現像装置内部に供給する。その際に、前記ロール部
材の各領域の発泡度合い、または、前記孔付き板部材２
０に配置する孔群２１の各領域の長さ、あるいは、配置
ピッチを、その現像装置での各領域のトナー消費量のデ
ータ等にもとづいて設定し、各領域でのトナーの供給量
を所定の比率で変化させるようにすることが出来る。そ
して、比較的小サイズの画像の多数のコピーを作成する
場合でも、現像装置内部でのトナー濃度の片寄りを防止
して、画像濃度を均一に維持させることが出来る。

【００２６】なお、前記図１に示される現像装置では、
そのハウジングの内部に、パドル部材６とブレンダー７
とによる現像剤撹拌部材が配置されており、その現像装
置の内部でも、トナーの分布状態を改善する作用が行わ
れる。さらに、戻し板に現像剤の分流手段を設けること
により、攪拌を促進することも出来る。しかし、非常に
巾の広い画像の複写を行う場合には、前述したように、
トナーを供給する機構を特に考慮しないと、内部の撹拌
手段のみによっては、トナー濃度の片寄りを解消するこ
とができない。そして、前述したように、現像装置内部
に配置する撹拌部材と、トナー供給装置からのトナー供
給機構とを用いることによって、現像装置内部でのトナ
ー濃度の均一化を図ることが出来るものとなる。

【００２７】また、前述したように、孔付き板部材２０
に設ける開口の長さを設定することの他に、本発明にお
いては、トナー供給ロール１８に対するトナーの付着性
能を、各領域に対応させて形成することが出来る。例え
ば、トナー供給ロール１８をウレタン等の発泡ロールに
より構成する場合に、孔付き板部材の領域に対応させ
て、ウレタンロールの表面の荒さを変えるようにし、各
領域に対応させてトナーの供給性能を持たせるような手
段を構成することができる。つまり、トナー供給ロール
１８において、中央部の領域Ｍではそのロールの表面に
多量のトナーを付着させ得るように構成し、領域Ｌ、Ｋ
では、順次その領域のトナー供給量に対応させたトナー
保持性能を持たせるようにする。

【００２８】前記ロールでのトナー保持性能を変化させ
るためには、各領域に対応させて別個に製造し、ロール
部材を組み合わせて１つのトナー供給ロールを構成する
ことが可能である。また、前述したようなトナー供給ロ
ールを用いる場合には、孔付き板部材に設ける開口を各
領域毎設定したものと組み合わせることができる。この
場合、領域毎のトナー供給量の微小な調整が可能とな
り、さらに良好な結果を得ることができるものとなる。

【００２９】

【発明の効果】前述したように、本発明の装置では、現
像装置でのトナーの消費量の分布に応じて、トナーを供
給することが可能であり、該画像形成装置での用紙搬送
の基準位置に合わせて、孔付き板部材の開口の配列、ま
たは、開口の長さ、ロール部材の発泡の度合いにより、
トナーの供給性能を設定することが出来る。そして、巾
の広い現像装置を用いる場合に、巾方向の各領域に対し
てトナーを良好な状態で分布させることを、簡単なトナ
ー供給機構により実現することができる。したがって、
巾の広い用紙に対応する画像形成装置で、巾の狭い画像
に対して連続して複写を行う場合でも、現像装置内部で
のトナー濃度に片寄りが発生することがなく、コピーの
品質を良好な状態で維持させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の現像装置の構成を示す断面図であ
る。

【図２】 本発明のトナー供給装置の構成を示す斜視図
である。

【図３】 トナー供給装置と孔付き板部材との関係を示
す説明図である。

【図４】 孔付き板部材に設ける孔群の配置を示す平面
図である。

【図５】 本発明の孔付き板部材から供給されるトナー
の量を示すグラフである。

【図６】 一般の開口から落下するトナーの状態の説明
図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム、 ２ 現像装置、 ３ 現像
ロール、５ パドル部材、 ７ ブレンダー、 １
０ トナーカートリッジ、１２ トナー補給部、
１５ トナー供給装置、１６・１７ 搬送スクリュ
ー、 １８ トナー供給ロール、２０ 孔付き板部
材、 ２１ 孔群、 ２２ 長孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラム等の画像担持体に対応させ
   て、少なくともキャリヤとトナーを含む２成分現像剤を
   使用する現像装置を配置し、該現像装置に対してトナー
   を供給する手段を設け、現像装置内部で撹拌機構を用い
   て現像剤に帯電させる手段を設けてなる装置において、 トナー供給手段は、画像の送り方向に垂直な方向の中央
   部側でのトナー供給量に対して、その隣接する外側の領
   域では、０．７０〜０．９５の比率で供給量が順次少な
   くなるように、トナーの供給量を設定し、 前記垂直方向の両端部の領域では、トナーの供給量を０
   に設定することを特徴とする請求項１に記載の現像装置
   のトナー供給装置。
2. 【請求項２】 前記トナー供給手段は、画像の送り方向
   に垂直な方向で、画像の側部が規制される端部側での供
   給量に対して、その隣接する逆端部側の領域では、０．
   ７０〜０．９５の比率で供給量が順次少なくなるよう
   に、トナーの供給量を設定し、 前記垂直方向の両端部の領域では、トナーの供給量を０
   に設定することを特徴とする請求項１に記載の現像装置
   のトナー供給装置。
3. 【請求項３】 前記トナー供給手段は、少なくともロー
   ル状部材と板状部材とにより構成され、板状部材に設け
   た開口よりロール状部材の周囲に付着されたトナーを落
   下させることによりトナー供給を行うとともに、トナー
   供給量の調整は、開口の長さを順次小さくすることによ
   り行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー
   供給装置。
4. 【請求項４】 前記トナー供給手段は、少なくともロー
   ル状部材と板部材とにより構成され、板状部材に設けた
   開口よりロール状部材の周囲に付着されたトナーを落下
   させることによりトナー供給を行うとともに、トナー供
   給量の調整は、開口の配置ピッチを変更することにより
   行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー供
   給装置。
5. 【請求項５】 前記トナー供給手段は、少なくともロー
   ル状部材と板部材とにより構成され、板状部材に設けた
   開口よりロール状部材の周囲に付着されたトナーを落下
   させることによりトナー供給を行うとともに、トナー供
   給量の調整は、ロール部材をウレタンロールで構成し、
   トナーの保持能力を変化させるべく、ロールの発泡の度
   合いを変化させることにより、板状部材の開口孔からの
   トナー落下量を変化させることにより行うことを特徴と
   する請求項１または第２項に記載の現像装置のトナー供
   給装置。