(57)【要約】【課題】現像剤が寿命に達し、交換時期になっても、常に画像形成装置内部に現像剤を残すことなく、現像剤の交換が容易に行え、更に画質にも不具合を発生させない現像機を提供する。【解決手段】内部に現像ロールと搬送ロールを備え、下部の現像剤排出口を開閉する現像剤排出シャッターを設けた現像機において、現像剤の排出時に、前記現像剤排出シャッターにより現像剤排出口を開くとともに、前記現像ロールと搬送ロールの駆動のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す構成になっていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に現像ロールと搬送ロールを備え、下部の現像剤排出口を開閉する現像剤排出シャッターを設けた現像機において、現像剤の排出時に、前記現像剤排出シャッターにより現像剤排出口を開くとともに、前記現像ロールと搬送ロールの駆動のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す構成になっていることを特徴とする現像機。
【請求項２】
下部の現像剤排出口を開閉する現像剤排出シャッターを設けた現像機において、前記現像剤の排出時に現像剤排出経路に衝撃を与える衝撃部材を設けることを特徴とする現像機。
【請求項３】
請求項１記載の現像機において、現像剤排出経路に衝撃を与える衝撃部材を設け、現像剤の排出時に、前記衝撃部材が駆動を開始して現像剤現像剤経路に衝撃を与えることを特徴とする現像機。
【請求項４】
下部に現像剤を機外に排出するための現像剤排出経路を有する現像機において、前記現像剤排出経路の表面に滑剤処理を施したことを特徴とする現像機。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像機を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法，画像形成法等において繰り返し多数枚の画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真法による画像形成装置における現像剤排出機構は、像担持体上にトナーを供給して現像する現像機に使用している現像剤が寿命に達した場合、画質に悪影響を及ぼすため、新品の現像剤と交換する必要がある。そのため、現像機下部に設置してある現像剤排出機構は、現像剤の自重により現像剤排出経路を通って、装置外に現像剤が排出される現像剤排出機構は良く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、現像剤交換時の排出経路に現像剤が詰まることを防止するため、現像剤排出装置側の開口部を分割する第１案内板と、第１案内板の端部に設けられて緩衝容器内部を分割する衝立と、緩衝容器の内壁に設けた第２案内板と、衝立の側面に設けた第３案内板とを備えたことにより、現像剤の流れをスムーズにして、現像剤の詰まりを防止するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
この場合、排出される現像剤の流動性等が変化しなければ問題ないが、現像剤が寿命に達した時点では、一般的に現像剤の流動性は悪化しているため、上記対策だけでは、充分排出されるとは言えない。投入した現像剤量より排出された現像剤量のほうが少なく、現像機内や現像剤排出経路に現像剤が残るという問題があった。
【０００５】
更に現像剤排出時に、排出ローラの起動を現像ローラの起動開始よりも早い時期に行うよう現像ローラ駆動部および排出ローラ駆動部を制御する現像剤排出制御手段を有するものある（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
この場合、現像剤を排出する際に、排出ローラなる部材が追加される問題とこのような制御を用いた目的は、現像剤の排出効率を上げるのではなく、現像剤排出時の起動トルクを減らし、駆動モータの容量を小さくするものであり、後述する本発明とは目的が異なっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の現像剤排出機構について図６を用いて説明する。現像機２の下部に設置されている現像剤排出口１１が開口し、現像機２内部の現像ロール３１が駆動することで、現像剤排出口１１から現像剤４が現像剤排出経路１３に流出される。現像剤排出経路１３を通って、排出経路下部に設置された現像剤ボトル１７に現像剤４が排出される。
【０００８】
現像剤４を排出する場合は、通常、現像剤４が寿命に達して、画質劣化が発生し、新品現像剤と交換される。この場合、現像剤４の流動性が劣化しているため、思うように流れず現像剤排出経路１３上に堆積し、下部に設置された現像剤ボトル１７に現像剤が全て排出されない場合が発生する。このような現象が繰り返し発生すると現像機２内に現像剤４が残存するという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、画像形成装置外に現像剤を排出する際、画像形成装置内に現像剤を残すことなく、現像剤の交換が安全かつ容易に行え、使い勝手を向上すると共に画質に対する不具合も解消できる現像機および画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明の第１の手段は、内部に現像ロールと搬送ロールを備え、下部の現像剤排出口を開閉する現像剤排出シャッターを設けた現像機において、現像剤の排出時に、前記現像剤排出シャッターにより現像剤排出口を開くとともに、前記現像ロールと搬送ロールの駆動のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す構成になっていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第２の手段は、下部の現像剤排出口を開閉する現像剤排出シャッターを設けた現像機において、前記現像剤の排出時に現像剤排出経路に衝撃を与える衝撃部材を設けることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第３の手段は前記第１の手段において、現像剤排出経路に衝撃を与える衝撃部材を設け、現像剤の排出時に、前記衝撃部材が駆動を開始して現像剤現像剤経路に衝撃を与えることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第４の手段は、下部に現像剤を機外に排出するための現像剤排出経路を有する現像機において、前記現像剤排出経路の表面に滑剤処理を施したことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第５の手段は画像形成装置において、前記第１ないし第４の手段の現像機を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像形成装置外に現像剤を排出する際、画像形成装置内に現像剤を残すことなく、現像剤の交換が安全かつ容易に行え、使い勝手を向上すると共に画質に対する不具合も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る現像機の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例２に係る現像機の説明図である。
【図３】現像剤の流動性特性の経時変化を示した図である。
【図４】本発明の実施例３に係る現像機の説明図である。
【図５】本発明の一実施例である画像形成装置を示した図である。
【図６】従来例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図１、２、３および４を用いて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の実施例に係る現像剤排出機構を備えた現像機を示した図であり、その現像機の基本動作について説明する。
【００１９】
感光体ドラムである像担持体１に対向し、近接して像担持体１の回転方向上流側に第一現像ロール３が、その下流側に第二現像ロール３ａが配置されている。図示していないが、各現像ロール内部の磁石は固定で外周に回動可能なスリーブが設けられ、これにより現像剤４が搬送され、像担持体１と接触し、トナーが供給され現像される。第一現像ロール３が時計方向、第二現像ロール３ａは反時計方向に回動する噴水型と呼ばれる現像方式を採用している。この現像方式は現像能力、像担持体１表面の清掃性が高く、高速機向きである。
【００２０】
現像剤４の現像機２内の流れについて説明する。現像剤４は搬送ロール５を介して第二現像ロール３ａの背面に搬送され、ドクタブレード６により規定の現像剤層厚に規制され、更に第一現像ロール３、第二現像ロール３ａに分配される。第一現像ロール３上に搬送され像担持体１と接触して現像が終了した現像剤４は、第一現像ロール３近傍に設置されたスクレーパＡ７により掻き落とされ、撹拌部材７１上に戻され、トナーが蓄えられているトナーホッパ１４からトナーフィードロール１５により、撹拌部材７１上に補給され、第一現像ロール３からの戻り現像剤４と一緒になり、撹拌部材７１により混合撹拌が行われ、搬送ロール５に戻される。
【００２１】
第二現像ロール３ａ上に搬送され像担持体１と接触して現像が終了した現像剤４は、第二現像ロール３ａ近傍に設置されたスクレーパＢ８により掻き落とされ、搬送ロール５に戻される。現像剤４はトナーとキャリアから構成されており、像担持体１に誤って付着したキャリアは像担持体１に対向して設けられているキャリア捕捉ロール９の磁気吸引力にて捕捉され、像担持体１の表面から除去される。捕捉したキャリアはスクレーパＣ１０により掻き落とされ、搬送ロール５近傍に戻される。
【００２２】
図３に示すように現像剤４がある一定の印刷量を経過すると諸事情により、現像剤特性の一つである現像剤の流動性が劣化する。この時の劣化に伴い画質劣化を発生させるため、現像剤４を交換する必要がある。現像剤４を交換するには、現像機２に入っている現像剤４を排出する必要がある。
【００２３】
そこで、図１を用いて本発明による現像剤排出動作について説明する。まず、現像剤を排出するため、現像機２下部に設置された現像剤排出シャッター１２の駆動装置Ｂ１８２に制御装置１９から開口信号が出力さると同時に駆動装置Ａ１８１にも駆動信号が出力される。これにより第一現像ロール３、第二現像ロール３ａ、搬送ロール５が回動することで、各ロール上に搬送されていた現像剤４が現像剤排出口１１から現像剤排出経路１３を通り、現像剤排出経路１３の下部に設置されて現像剤回収ボトル１７に現像剤４が排出される。
【００２４】
本実施例では、更に制御装置１９から駆動装置Ａ１８１に駆動信号と停止信号を一定周期で繰り返し出力するため、第一現像ロール３、第二現像ロール３ａ、搬送ロール５が一定時間回動したあと、一旦、回動を一定時間停止し、更に一定時間回動したあと回動を一定時間停止する動作を数回繰り返し行われる。この動作により現像剤４の排出を行うため、現像剤４の排出が現像剤排出口１１に集中することを避け、現像剤が寿命に達し、流動性特性が劣化した現像剤を交換する場合も現像剤４の詰まりがなく、スムーズに排出され、効率の良い現像剤４の排出が行われる。
【実施例２】
【００２５】
第２の実施例として、現像剤排出経路１３に衝撃を与える手段について図２を用いて説明する。従来は、現像剤４を排出する場合、現像剤排出シャッター１２が開口することで、現像剤排出経路１３を通り、現像剤４を排出していた。この場合、現像剤４の流動性が劣化することで、現像剤排出経路１３内に現像剤４が溜まり、現像機２内に収容されていた現像剤４が全て排出されないという問題が発生した。この原因を解消するため、衝撃部材１６を駆動させ、現像剤排出経路１３に衝撃を与えることで、現像剤排出口１１近傍と現像剤排出経路１３内に溜まった現像剤４を落とし、現像剤４の排出がスムーズに行われる。
【００２６】
衝撃部材１６の動作タイミングについて説明する。制御装置１９から現像剤排出シャッター１２の駆動装置Ｂ１８２に駆動信号が出力される。この信号と同時に制御装置１９から駆動装置Ｃ２０に一定時間駆動させる駆動信号が出力され、衝撃部材１６が一定時間駆動する動作を数回繰り返し行う。これにより、現像剤排出シャッター１２の開口と同時に衝撃部材１６が駆動するため、現像剤排出経路１３内に現像剤４が溜まることなく、スムーズな排出が可能となる。ある一定時間上記動作を行った後、制御装置１９から停止信号が駆動装置Ｂ１８２と駆動装置Ｃ２０に出力されるため、現像剤排出シャッター１２が閉口し、衝撃部材１６の動作が停止する。
【００２７】
衝撃部材１６の形状について説明する。図２ではハンマーのような形状した実施例を示しているが、この形に限定した訳ではなく、現像剤排出経路１３に衝撃を与えられるような形状なら良い。また、現像剤排出経路１３に衝撃だけではなく、超音波などを利用した振動を与える部材でも同じような効果が得られる。
【実施例３】
【００２８】
第３の実施例として、現像剤排出経路１３表面にフッ素加工を施した場合について図４を用いて説明する。図４は現像剤排出経路に何もしない場合と現像剤排出経路の表面に処理を施した場合において、投入現像剤量に対して、排出現像剤量を比較した図である。
【００２９】
この図から分かるように未処理の場合は、投入現像剤量に対して、かなり低い現像剤排出量となっている。これに対してフッ素加工を施すことにより、現像剤４が滑り易くなり、各部位で現像剤４の詰まり、溜まりが発生しなくなることから、ほぼ、投入現像剤量と同等の現像剤排出量を得ることが可能となる。現像剤排出経路１３の内側で現像剤４が通過する内側にフッ素加工を施せば良く、処理することによってスムーズで効率の良い現像剤排出作業が可能となる。
【００３０】
図５は、本発明の実施例に係る画像形成装置を示した図である。図５を用いて、画像形成装置のプロセスを説明する。
【００３１】
像担持体１は時計方向に回転する。帯電器２２により一様に帯電された後、レーザ２２の露光により像担持体１の表面に潜像が形成され、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いて顕像化する現像機２により、この潜像にトナーが供給され現像される。像担持体１表面に供給されたトナーは転写器２４により矢印ａ方向へ搬送される記録媒体２３上に転写され、定着器２５によりトナーは用紙２３上に定着され最終画像となる。一方、像担持体１表面に残ったトナーは清掃器であるファーブラシ２６により像担持体１表面より清掃される。このプロセスが繰り返し行われる。
【００３２】
現像剤４が寿命に達し、現像剤を交換するため現像剤４を排出する場合も現像剤排出経路１３に現像剤４の詰まり、溜まりがなく、スムーズで効率の良い現像剤排出作業が可能な現像剤排出機構およびそれを有する画像形成装置を提供することができる。
【００３３】
請求項１の現像剤排出機構において、現像機下部に配置され、現像剤排出口の開口と同時に現像機内部の現像ロールの駆動ＯＮ／ＯＦＦを繰り返す制御をしているのでスムーズで効率の良い現像剤排出ができる。
【００３４】
請求項２と３の現像剤排出機構において、現像剤排出経路に衝撃を与える衝撃部材を設置し、現像剤排出口の開口と同時に衝撃部材を駆動しているスムーズで効率の良い現像剤排出ができる。
【００３５】
請求項４の現像剤排出機構において、現像剤排出経路表面にフッ素加工施しているのでスムーズで効率の良い現像剤排出ができる。請求項５の画像形成装置において課題を対策した請求項１から４の現像剤排出機構を用いているので画像形成装置外に現像剤を排出する際、画像形成装置内に現像剤を残すことなく、現像剤の交換が安全かつ容易に行え、使い勝手を向上すると共に画質に対する不具合も解消できる。
【符号の説明】
【００３６】
１…像担持体、２…現像機、３…第一現像ロール、３ａ…第二現像ロール、４…現像剤、５…搬送ロール、６…ドクタブレード、７…スクレーパA、７１…撹拌部材、８…スクレーパB、９…キャリア捕捉ロール、１０…スクレーパC、１１…現像剤排出口、１２…現像剤排出シャッター、３１…現像ロール。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開２００３−２４１５０号公報
【特許文献２】特開２００５−３７７９５号公報
【特許文献３】特開平０６−３９４５号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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