(57)【要約】【課題】現像剤の過剰な撹拌を防止しつつ現像剤中のトナーの分散状態をより速やかに均一にし、良好な画像を形成することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持体１に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像装置４を備える画像形成装置Ｒにおいて、現像装置４は、磁性キャリアと非磁性トナーからなる２成分現像剤２１を収納した現像剤容器１０と、トナー補給部１１と、現像剤容器１０内の現像剤２１を攪拌する攪拌部材２２と、現像ローラ９とを備え、現像剤容器１０外側には容器壁面に沿って移動する撹拌補助部材３０を有し、撹拌補助部材３０は磁性を有する無端ベルト３１としてある。【選択図】図１
2010204317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と、像担持体に対向して配置され、像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像装置を備える画像形成装置において、現像装置は、磁性キャリアと非磁性トナーからなる２成分現像剤を収納した現像剤容器と、現像剤容器内にトナーを補給する補給部と、現像剤容器内の現像剤を攪拌する攪拌部材と、現像剤容器内のトナーを像担持体に供給する現像ローラとを備え、現像剤容器外側には容器壁面に沿って移動する撹拌補助部材を有し、撹拌補助部材は磁性を有する無端ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記無端ベルトには、Ｎ極とＳ極との磁極を交互に配置していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記撹拌部材は回転により現像剤を撹拌しており、前記無端ベルトは、現像剤容器壁面側が撹拌部材の回転と対向する方向に回転していることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤として磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、磁性キャリアと非磁性トナーからなる現像剤を用いた二成分現像装置では、画像形成動作によってトナーが消費され減少することによりトナー濃度が変化する為、画像形成に適する範囲の濃度に維持されるようにトナーを補給しながら、画像形成をおこなっている。
【０００３】
補給されたトナーは、現像剤容器内部で攪拌部材により速やかに混合攪拌され，速やかに均一なトナー濃度に分散されることが望ましい。
【０００４】
トナーは粉体であり、攪拌が不十分であると凝集体になってしまったり帯電不足になることがあり、その状態のまま現像部に搬送された場合、画像の濃度ムラ、トナー落ち、地汚れ等を発生してしまう不具合があった。
【０００５】
これに対して、特許文献１には、現像剤容器内部に設ける撹拌部材として回転軸にスパイラル羽根とリブ部材を設けて、撹拌能力を高めることが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、現像剤容器にトナー濃度センサを設け、この濃度センサを取り囲むように、現像剤容器に無端ベルトを配置して、トナー濃度センサの周囲に現像剤が滞留するのを防止することが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、撹拌部材周囲の現像剤は撹拌できるものの容器壁面付近にある現像剤を充分に撹拌できないという不都合がある。
【０００８】
また、特許文献１の技術では、スパイラルやリブを現像剤に接触させて撹拌しているので、現像剤を過剰に撹拌してしまうおそれがある。このように、現像剤の攪拌が過剰になると現像剤へのストレスが大きくなり、キャリア表面のトナー保持力が弱まり、現像力低下にも繋がってしまう。
【０００９】
一方、特許文献２の技術は、トナー濃度センサ周囲の現像剤の滞留を防止するものであり、現像剤容器内の現像剤を撹拌するものではない。
【００１０】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、現像剤の過剰な撹拌を防止しつつ現像剤中のトナーの分散状態をより速やかに均一にし、良好な画像を形成することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、静電潜像を担持する像担持体と、像担持体に対向して配置され、像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像装置を備える画像形成装置において、現像装置は、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を収納した現像剤容器と、現像剤容器内にトナーを補給する補給部と、現像剤容器内の現像剤を攪拌する攪拌部材と、現像剤容器内のトナーを像担持体に供給する現像ローラとを備え、現像剤容器外側には容器壁面に沿って移動する撹拌補助部材を有し、撹拌補助部材は磁性を有する無端ベルトであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撹拌補助部材が、現像剤収容器の外側に配置されかつ壁面に沿って設けた磁性を有する無端ベルトとしているので、容器壁面付近にある現像剤を混合・撹拌・移送できるから、撹拌部材と共同して、容器内全体で像剤中のトナーの分散状態をより速やかに均一にし、良好な画像を形成することができる。
【００１３】
撹拌補助部材は、撹拌部材のように現像剤容器内の現像剤と直接接触しないので、現像剤に直接ストレスをかけず、現像剤の過剰な撹拌を防止することができる。
【００１４】
撹拌補助部材は、現像剤容器の外側に配置しているので、現像容器内の容積を狭めることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る現像装置の概略的構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は図１に示す無端ベルトの構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す無端ベルトを構成する帯体の平面図であり、（ｃ）は磁性部分の平面図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係る画像形成装置の概略的構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る現像装置の概略的構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施の形態に係る無端ベルトであり、（ａ）は無端ベルトの構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す無端ベルトを構成する帯体の平面図であり、（ｃ）は磁性部分の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、添付図面の図１〜図３を参照して本発明の第１実施の形態を説明する。本実施の形態に係る画像形成装置Ｒは、トナーを用いて現像する複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である。
【００１７】
この画像形成装置Ｒには、図３に示すように、像担持体１の周囲に、帯電装置２、現像装置４、接触式転写装置５、センサ１３、クリーニング装置６、除電装置７等が配設されており、転写装置５の転写材Ｐの搬送方向下流側には定着装置８が配設されている。帯電装置２と現像装置４との間に書込み系（図示は省略）からの露光３が像担持体１に照射されて像担持体１に静電潜像が形成され、現像装置４でトナー像を形成した後、接触式転写装置５と像担持体１との間に供給された転写紙Ｐにトナー像を転写するようになっている。尚、図１では、転写紙Ｐの給紙部（給紙カセット、給紙トレイ等）や給紙装置（給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ等）の図示は省略している。
【００１８】
像担持体１は、ドラム状の感光体であるが、ベルト状の感光体等であっても良い。
【００１９】
帯電装置２は、像担持体１の表面を均一に帯電するものであり、例えば帯電ローラ等の接触帯電方式のものが用いられるが、コロナチャージャ等の非接触帯電方式のものでもよい。
【００２０】
書込み系露光３は、レーザ走査光学系により画像情報に対応して変調されたレーザ光を像担持体１に露光して画像を書き込む方式や、画像情報に対応して発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ等を駆動して画像を書き込む方式等、種々のものを用いることができる。
【００２１】
現像装置４は、像担持体１上の潜像をトナーとキャリアからなる二成分現像剤で現像して可視像化するものであり、構成及び作用の詳細は後述する。
【００２２】
転写装置５は、像担持体１上の可視像を転写紙Ｐ等の転写材に転写するものであり、図示の例では転写ベルトを用いた接触転写方式の転写装置であるが、この他、転写ローラを用いた転写装置や、転写チャージャを用いた非接触転写方式の転写装置等がある。
【００２３】
センサ１３は、発光素子と受光素子からなる反射型センサであり、像担持体１上に作成した基準パターン像の濃度を検知する。
【００２４】
クリーニング装置６は、ブレードやブラシローラ等により、転写後の像担持体１上の残留トナー等を除去するものである。
【００２５】
除電装置７は、光の照射等によりクリーニング後の像担持体上の残留電荷を除電するものである。
【００２６】
定着装置８は、例えば熱源を有する加熱ローラと加圧ローラからなり、転写紙Ｐ上の未定着トナー像を定着するものである。
【００２７】
次に、画像形成装置Ｒの動き及び作用について説明する。画像形成（コピーあるいはプリント）動作が開始されると、まず帯電装置２により像担持体１が均一に帯電され、書込み系露光３により静電潜像が形成される。
【００２８】
像担持体１上の潜像は、現像装置４の現像ローラ９で担持された現像剤で現像され可視像化される。そして、像担持体１上の可視像（トナー像）が転写装置５の位置に来るタイミングに合わせて、図示しない給紙部から転写装置５に転写紙Ｐが給紙され、像担持体１と転写ベルトニップ部にて像担持体１上のトナー像が転写紙Ｐに転写される。
【００２９】
そして、転写後の転写紙Ｐは転写ベルトにより定着装置８に向けて搬送され、定着装置８によりトナー像が転写紙Ｐに定着される。
【００３０】
一方、転写後の像担持体１表面はクリーニング装置６で残留トナーを除去され、除電装置７で残留電荷を除去される。
【００３１】
ここで、図１を参照して、現像装置４について詳細に説明する。現像装置４は、現像剤容器１０内に二成分現像剤２１と、現像剤２１を担持・搬送する現像ローラ（現像スリーブ）９と、攪拌ローラ２２と、パドル２３とを収納している。
【００３２】
現像剤２１は、二成分現像装置であって現像剤容器１０内にキャリアとトナーから構成されている。
【００３３】
現像剤容器１０には、トナー２５を収納したトナー補給部１１と、現像剤容器１０内のトナー濃度（トナーとキャリアの混合比）を検知するトナー濃度センサ（Ｔセンサ）１２が設けられている。
【００３４】
攪拌ローラ２２は、トナー補給部１１から補給された新しいトナー２５を現像剤中に均一に攪拌、摩擦帯電させる役割を持っている。
【００３５】
パドル２３は、前記攪拌された現像剤を現像ローラ９側へ跳ね上げ搬送する役割を持っている。
【００３６】
現像ローラ９は現像位置まで現像剤を搬送し，前述した像担持体１上の潜像画像と現像位置で現像バイアスを印加することにより像担持体１上へ可視画像を形成する。
【００３７】
現像剤規制板２４は現像ローラ９上の現像剤の量を規制する役割を持っている。規制された現像剤は自重で斜めの経路（図１中矢印Ｓ）を落下し、攪拌ローラ２２上へ流れ落ちる。
【００３８】
現像装置４において、現像剤容器１０の底部外側には撹拌補助部材３０が設けてある。この撹拌補助部材３０は、磁性を有する無端ベルト３１と、無端ベルト３１を駆動するローラ３３とを備えている。
【００３９】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、無端ベルト３１は、非磁性部３５と磁性部３７とで構成されており、（ｃ）に示すように、磁性部３７には、Ｓ極部分３８とＮ極部分３９とを一面にして磁石を互いに噛み合うように直線状にしたものを隣合わせに配置している。この無端ベルト３１は図２（ａ）に示すように、矢印Ａ方向に向けて移動するようにしているが、矢印Ｂ方向に移動するようにしてもよい。尚、非磁性部３７は、ゴム等の軟質樹脂材が用いられている。
【００４０】
前記無端ベルト３１は、現像剤容器１０の壁面側が撹拌ローラ（撹拌部材）２２の回転と対向する方向に回転している。
【００４１】
本実施の形態に係る現像装置４によれば、撹拌補助部材３０が、現像剤収容器１０の底部外側に配置され且つ壁面に沿って設けた磁性を有する無端ベルト３１としているので、容器壁面付近にある現像剤を混合・撹拌・移送できるから、撹拌部材２２やパドル２３と共同して、容器１０内全体で像剤中のトナーの分散状態をより速やかに均一にし、良好な画像を形成することができる。
【００４２】
撹拌補助部材３０は、撹拌ローラ２２のように現像剤容器１０内の現像剤と直接接触しないので、現像剤に直接ストレスをかけず、現像剤の過剰な撹拌を防止することができる。
【００４３】
撹拌補助部材３０は、現像剤容器１０の外側に配置しているので、現像容器内の容積を狭めることがない。
【００４４】
以下に、本発明の他の実施の形態を説明するが、以下に説明する実施の形態において、上述した第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では上述した第１実施の形態と主に異なる点を説明する。
【００４５】
図４に示す第２実施の形態では、撹拌補助部材３０は、撹拌ローラ２２及びパドル２３の位置に対応するように、現像剤容器１０の底面に亘って長く設けてある。この第２実施の形態では、撹拌補助部材３０を現像剤容器１０の底面に長く設けているので撹拌能力を更に高めることができる。
【００４６】
図５に示す第３実施の形態では、無端ベルト３０における磁性体の配置を変えたものであり、Ｎ極部分３９とＳ極部分３８とを一面にした磁石を交互に隣合わせに並べて設けている。この実施の形態においても、上述した実施の形態と同様な効果を奏することができる。この無端ベルト３１は第１実施の形態と同様に、図５（ａ）に示すように、矢印Ａ方向に向けて移動するようにしているが、矢印Ｂ方向に移動するようにしてもよい。
【００４７】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形可能である。
【００４８】
例えば、無端ベルト３１は、ゴム磁石やマグネットシートを用いても良い。
【符号の説明】
【００４９】
Ｒ          画像形成装置
１          像担持体
４          現像装置
９          現像ローラ
１０        現像剤容器
１１        トナー補給部（補給部）
２１        現像剤（磁性キャリア及び非磁性トナー）
２２        撹拌ローラ（撹拌部材）
３０        撹拌補助部材
３１        無端ベルト
３５        非磁性部
３７        磁性部
３８、３９  磁石
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特開平７−１３４２０号公報
【特許文献２】特開２００２−２０７３５８号公報
【図１】
2010204317.tif 000003
【図２】
2010204317.tif 000004
【図３】
2010204317.tif 000005
【図４】
2010204317.tif 000006
【図５】
2010204317.tif 000007