(57)【要約】 【課題】  簡単な構成で、製造から出荷および現像動作開始までにとどまらず、現像動作開始後における装置停止時においても不要量のトナーが現像槽へ移動することを防止できる現像装置を提供する。【解決手段】  トナー収容部２１からトナー補給口４を介して現像槽３へトナーを補給し、補給されたトナーを現像ローラ１４で感光体に供給して静電潜像を現像する現像装置２０は、撹拌部材６の回転位置を回転位置検出手段で検出し、その検出出力に応答して、撹拌部材６に装着されるトナー搬送シート２２がトナー補給口４を塞ぐ位置で停止するように、撹拌部材６を回転駆動させる回転駆動手段の動作を制御手段によって制御する。【選択図】      図１
2006106056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像の現像に用いられるトナーを収容するトナー収容部と、トナー収容部に隣接して設けられ予め形成されるトナー補給口を介してトナー収容部からトナーが補給され、補給されるトナーを静電潜像に供給する現像槽とを備える現像装置であって、
トナー収容部に回転自在に設けられてトナーを撹拌する撹拌部材と、
撹拌部材に装着され撹拌部材とともに回転してトナーをトナー補給口へ搬送するトナー搬送シートと、
撹拌部材を回転駆動させる回転駆動手段と、
撹拌部材の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
回転位置検出手段による検出出力に応答し、撹拌部材に装着されるトナー搬送シートがトナー補給口を塞ぐ位置で撹拌部材が停止するように回転駆動手段の動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
トナー搬送シートは、
撹拌部材に固定される固定端の反対側の自由端が、撹拌部材の回転方向上流側に位置するように撹拌部材に装着されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
トナー搬送シートが、
可撓性材料から成ることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
可撓性材料が、
ポリエチレンテレフタレートまたはポリカーボネートであることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置などに搭載される現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる画像形成装置においては、一様電位に帯電された感光体の表面を画像情報に応じた光で露光して静電潜像を形成し、該静電潜像に現像装置からトナーを供給して現像することによって可視像化する。現像装置には、種々のタイプがあるけれども、１つのタイプとしてトナーホッパー一体型の構造を有するものがある。
【０００３】
図３は、トナーホッパー一体型の従来の現像装置１の構成を簡略化して示す断面図である。図３には、一成分現像剤を用いる典型的な現像装置１の構成が例示される。現像装置１は、静電潜像の現像に用いられるトナーを収容するトナー収容部２と、トナー収容部２に隣接して設けられ予め形成されるトナー補給口４を介してトナー収容部２からトナーが補給され、補給されるトナーを静電潜像に供給する現像槽３とを備える。
【０００４】
トナー収容部２は、トナーを収容することのできる内部空間５を有する容器部材であり、その内部空間５には、収容されるトナーを撹拌する撹拌部材６が回転自在に設けられる。
【０００５】
撹拌部材６は、細長い平板状の形状を有し、長手方向の両端部に設けられる軸部材７によってトナー収容部２に軸支され、軸部材７の軸線まわりに矢符８方向に回転駆動される。撹拌部材６を回転駆動させる回転駆動手段として電動機が設けられるが、図示を省略する。撹拌部材６の短手方向の一端部６ａには、トナー搬送シート９が装着される。トナー搬送シート９は、可撓性を有する材料から成る薄板もしくはフィルム状の部材であり、撹拌部材６とともに回転してトナーをトナー補給口４へ搬送する。
【０００６】
トナー収容部２に収容されるトナーは、撹拌部材６の回転に伴って撹拌されるとともに、撹拌部材６に装着されるトナー搬送シート９の回転によって、トナー補給口４に向って搬送され、トナー補給口４から現像槽３へ送り込まれる。
【０００７】
現像槽３は、ケーシング１１と、撹拌ローラ１２と、トナー供給ローラ１３と、現像ローラ１４と、現像剤規制ブレード１５とを含んで構成される。ケーシング１１は、金属または硬質樹脂などから成る容器状の部材である。撹拌ローラ１２と、トナー供給ローラ１３と、現像ローラ１４とが、ケーシング１１に回転自在に支持される。現像槽３には、撹拌ローラ１２と、トナー供給ローラ１３と、現像ローラ１４とを回転駆動させる回転駆動手段が設けられるけれども、図示を省略する。
【０００８】
撹拌ローラ１２は、トナー収容部２からケーシング１１内へ供給されるトナーを撹拌する。さらにトナー供給ローラ１３は、現像ローラ１４に対してトナーを供給する。
【０００９】
現像剤規制ブレード１５は、弾性を有するたとえばステンレス鋼などの薄板であり、長方形状を有する。短手方向の一端部が固定端としてケーシング１１に固定され、短手方向の他端部は自由端として現像ローラ１４の周表面に当接するようにして設けられる。現像剤規制ブレード１５は、その弾性を利用して、トナー供給ローラ１３から現像ローラ１４の表面に供給されたトナーの量を所定量になるように規制する。
【００１０】
現像ローラ１４は、矢符１６方向に回転駆動し、トナー供給ローラ１３から供給され、現像剤規制ブレード１５で量を調整されたトナーを、画像形成装置に備わる感光体に対して供給し、感光体表面の静電潜像を現像する。
【００１１】
トナー収容部２と現像槽３とは隣接して設けられ、隣接部には、トナー収容部２の壁部とケーシング１１の壁部とをそれぞれ貫通して両者の内部空間を連通させる貫通孔が形成され、該貫通孔がトナー収容部２から現像槽３へトナーを補給するトナー補給口４を構成する。
【００１２】
現像装置１は、製造されてから出荷されるまで、さらに出荷輸送時および出荷されてからユーザーにおいて画像形成装置に装着されるまでの保管時等においても、振動、落下等によってトナー収容部２のトナーが現像槽３へ、漏れ出す（移動する）ことがある。  
【００１３】
現像槽３内へトナーが移動して、滞留した状態で長時間経過すると、周囲の環境条件（温度、湿度）の変化により、現像槽３内に漏れ出したトナーが、各ローラ軸の近辺に固着しやすくなる。
【００１４】
現像槽３内のトナーが固まった状態で、現像装置１を画像形成装置に搭載し、現像動作を開始しようとすると、固まったトナーにより、撹拌ローラ１２およびトナー供給ローラ１３がロックされ、回転負荷が大きくなり回転駆動軸とそれぞれのローラとを接続するカップリングなどが破壊するという問題がある。
【００１５】
このような問題を解決する提案がいくつかなされている。たとえば、トナー補給口付近にトナー補給ローラを設け、トナー補給口とトナー補給ローラとの間にシール部材を配して一端部付近でトナー補給口を塞ぐとともに、シール部材の他端部を撹拌部材の回転軸に固定しておき、画像形成装置に搭載されて現像動作を開始するとき撹拌部材が回転することによってシール部材を巻取り、トナー補給口を開いてトナーの移動を可能にするという構成が提案されている（特許文献１参照）。
【００１６】
また、トナー補給口とトナー補給ローラとの間にシール部材を配して一端部付近でトナー補給口を塞ぐとともに、シール部材の他端部を弾性部材に接続しておき、画像形成装置に搭載されて現像動作を開始するとき、弾性部材を収縮させることによってシール部材をトナー収容部に設けられるガイド部材内へ収納し、トナー補給口を開いてトナーの移動を可能にするという構成が提案されている（特許文献２参照）。
【００１７】
また、トナー搬送シートの回転方向に関して反対の側にトナー搬送シートとともに回転する補助シートを備え、補助シートの一端部付近をトナー補給口とトナー補給ローラとの間に配してトナー補給口を塞ぐとともに、補助シートの他端部を撹拌部材に装着しておき、画像形成装置に搭載されて現像動作を開始するとき、撹拌部材を回転させることによって、補助シートをトナー補給口から外れるようにしてトナー補給口を開き、トナーの移動を可能にするという構成が提案されている（特許文献３参照）。
【００１８】
特許文献１〜３に開示される技術によれば、現像装置が製造されてから出荷され、出荷されてから画像形成装置に搭載されて稼動を開始するまでの間におけるトナー収容部から現像槽へのトナーの不要な移動を防止することができるので、現像槽におけるロックの発生を防止することができる。
【００１９】
しかしながら、特許文献１〜３に開示される技術には、以下のような問題がある。現像装置が画像形成装置に搭載されて現像動作を開始した後、運転を停止するとき、たとえば夜間の停止時また長期間の休暇に伴う停止時などにおいては、撹拌部材等によってトナー補給ローラ付近に搬送されたトナーが、トナー補給口から現像槽内へ移動し、このような不要量のトナーが固着し、ローラの回転負荷を大きくし、回転駆動系をロックさせる。特許文献１〜３では、現像動作開始後においてシール部材、補助シートによってトナー補給口を再び塞ぐことは不可能である。すなわち、特許文献１〜３では、現像動作開始後における不要量のトナー移動によるロックの発生を全く想定しておらず、その防止を課題とする思想がなく、当然のことながらその解決手段は全く開示も示唆もされていない。
【００２０】
【特許文献１】特開平５−８０６５３号公報
【特許文献２】特開平６−９５５０６号公報
【特許文献３】特開２００２−２４４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の目的は、簡単な構成で、製造から出荷および現像動作開始までにとどまらず、現像動作開始後における装置停止時においても不要量のトナーが現像槽へ移動することを防止できる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、静電潜像の現像に用いられるトナーを収容するトナー収容部と、トナー収容部に隣接して設けられ予め形成されるトナー補給口を介してトナー収容部からトナーが補給され、補給されるトナーを静電潜像に供給する現像槽とを備える現像装置であって、
トナー収容部に回転自在に設けられてトナーを撹拌する撹拌部材と、
撹拌部材に装着され撹拌部材とともに回転してトナーをトナー補給口へ搬送するトナー搬送シートと、
撹拌部材を回転駆動させる回転駆動手段と、
撹拌部材の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
回転位置検出手段による検出出力に応答し、撹拌部材に装着されるトナー搬送シートがトナー補給口を塞ぐ位置で撹拌部材が停止するように回転駆動手段の動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とする現像装置である。
【００２３】
また本発明は、トナー搬送シートは、撹拌部材に固定される固定端の反対側の自由端が、撹拌部材の回転方向上流側に位置するように撹拌部材に装着されることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、トナー搬送シートが、可撓性材料から成ることを特徴とする。
また本発明は、可撓性材料が、ポリエチレンテレフタレートまたはポリカーボネートであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、現像装置は、トナーを撹拌する撹拌部材に装着され撹拌部材とともに回転してトナーをトナー補給口へ搬送するトナー搬送シートの停止位置が、回転位置検出手段による撹拌部材の回転位置検出出力に基づいて、トナー補給口を塞ぐ位置になるように制御することができる。このことによって、製造から出荷および現像動作開始までにとどまらず、現像動作開始後における装置停止時においても、トナー搬送シートでトナー補給口を塞ぐことができるので、不要量のトナーが現像槽へ移動することがなくなり、各ローラがロックするのを防止できる。
【００２６】
また本発明によれば、トナー搬送シートは、撹拌部材に固定される固定端の反対側の自由端が、撹拌部材の回転方向上流側に位置するように撹拌部材に装着されるので、トナー補給口へのトナー供給量を安定的に維持することができ、またトナー収容部の内壁に対する摺動抵抗を小さく抑えることができる。
【００２７】
また本発明によれば、トナー搬送シートが、可撓性材料、好ましくはポリエチレンテレフタレートまたはポリカーボネートから成るので、トナー補給口およびその周辺の形状に応じた変形が容易であり確実にトナー補給口を塞ぐことができ、またシートの耐久寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は本発明の実施の一形態である現像装置２０の構成を簡略化して示す断面図であり、図２は図１に示す現像装置２０の制御動作に係る電気的構成を示すブロック図である。本実施の形態の現像装置２０は、先の図３に示す現像装置１に類似する部分を有し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００２９】
現像装置２０は、トナー収容部２１の構成に特徴を有する。以下トナー収容部２１の特徴部分について説明する。トナー収容部２１に設けられる撹拌部材６の一端部６ａに装着され、撹拌部材６とともに回転してトナーをトナー補給口４へ搬送するトナー搬送シート２２は、撹拌部材６に固定される固定端の反対側の自由端２２ａが、撹拌部材６の矢符８で示す回転方向上流側に位置するように撹拌部材６に装着され、本実施の形態では撹拌部材６が水平方向に停止した状態で、トナー補給口４を塞ぐことができる寸法に形成される。
【００３０】
このトナー搬送シート２２は、可撓性材料、好ましくはポリエチレンテレフタレートまたはポリカーボネートから成る。これらの素材は、トナー補給口４およびその周辺の形状に応じた変形が容易であり、良好ななじみ性が得られるので、確実にトナー補給口４を塞ぎ、トナー収容部２１から現像槽３へのトナーの溢れを防止することができる。またこれらの素材を用いることによってトナー搬送シートの耐久寿命を長くすることができる。
【００３１】
またトナー収容部２１には、撹拌部材６を回転駆動させる回転駆動手段２３と、撹拌部材６の回転位置を検出する回転位置検出手段２４と、回転位置検出手段２４による検出出力に応答し、撹拌部材６に装着されるトナー搬送シート２２がトナー補給口４を塞ぐ位置で撹拌部材６が停止するように回転駆動手段２３の動作を制御する制御手段２５とが設けられる。
【００３２】
回転駆動手段２３は、撹拌部材６に設けられる軸部材７にたとえば歯車列を介して接続される電動機である。なお、電動機に電力を供給する電源は図示を省略する。回転位置検出手段２４は、たとえばメカスイッチで実現される。メカスイッチは、撹拌部材６の一端部６ａが、予め定める位置、本実施の形態では撹拌部材６が水平位置であって、かつ一端部６ａに装着されるトナー搬送シート２２がトナー補給口４を塞ぐ位置に来るときにＯＮ信号を出力し、該位置から外れるとＯＦＦ信号を出力するように構成される。
【００３３】
なお、回転位置検出手段２４は、メカスイッチに限定されることなく、たとえばエンコーダまたは近接スイッチなどが用いられてもよい。
【００３４】
制御手段２５は、たとえば大規模集積回路（ＬＳＩ）などによって実現される処理回路であり、記憶部であるメモリ２６が備わる。メモリ２６には、制御手段２５を動作させるプログラムが予めストアされる。
【００３５】
制御手段２５を動作させるプログラムとして、たとえば次のようなものを用いることができる。現像装置２０を画像形成装置に搭載した場合について例示すると、画像形成された記録紙が画像形成装置の排出トレイに排出されたことを検知した後、予め定める時間、たとえば３秒経過しても記録紙の排出が無いとき、この３秒経過後において回転位置検出手段２４からのＯＮ信号を初めて検出した場合、回転駆動手段２３である電動機の動作を停止するように動作指令を出力する。
【００３６】
このような現像装置２０は、製造された後出荷される際、トナー収容部２１の内部に現像剤であるトナーが収容され、撹拌部材６が、一端部６ａに装着されるトナー搬送シート２２の自由端付近でトナー補給口４を塞ぐことができる位置で停止される。したがって、出荷および輸送の取扱いにおいても、トナー収容部２１に収容されるトナーが、トナー補給口４を通って現像槽３へ移動することがない。
【００３７】
さらに、現像装置２０が画像形成装置に搭載されて現像動作を行うとき、画像形成装置に備わる制御部からの動作指令に従って撹拌部材６が回転を開始し、撹拌部材６の回転に伴ってトナー搬送シート２２も回転を開始するので、トナー補給口４が開かれ、トナー収容部２１内のトナーが撹拌部材６で撹拌され、トナー搬送シート２２で搬送されてトナー補給口４を通って現像槽３へ移動する。現像槽３へ移動したトナーは、撹拌ローラ１２およびトナー供給ローラ１３で撹拌搬送されて現像ローラ１４に供給される。現像ローラ１４に供給されたトナーは、現像剤規制ブレード１５で層厚が規制、すなわちトナー量が規制されて、不図示の感光体上の静電潜像に供給され、現像に供される。
【００３８】
感光体上で現像された画像が転写手段で記録紙に転写され、さらに定着手段によって記録紙上にトナーが定着されるという画像形成動作が実行されている間、撹拌部材６の回転位置が所定位置に達したときには回転位置検出手段２４であるメカスイッチがＯＮ信号を出力するけれども、画像が形成された記録紙の排出が連続して検知され、たとえば３秒間以上の非検出が継続されない場合、制御手段２５は、撹拌部材６を停止させる動作指令を出力しない。このことによって、画像形成動作の継続中は、トナー搬送シート２２によってトナー補給口４が塞がれたままになることがないので、トナー収容部２１から現像槽３へのトナーの補給が継続される。
【００３９】
一方、画像が形成された記録紙の排出が、たとえば３秒間以上検出されなかったとき、すなわち一連の画像形成動作が一旦終了したとき、前記３秒の時間経過後、初めて回転位置検出手段２４であるメカスイッチのＯＮ信号を検出すると、制御手段２５は、直ちに撹拌部材６を停止させる動作指令を回転駆動手段２３に対して出力する。このことによって、画像形成動作の終了後、撹拌部材６はトナー搬送シート２２がトナー補給口４を塞ぐ位置で停止し、トナー収容部２１から現像槽３へのトナーの補給を遮断する。
【００４０】
このように、現像装置２０によれば、製造後における出荷、輸送取扱いおよび保管時だけでなく、画像形成装置に搭載されて現像動作を開始した後でも装置停止時には、確実にトナー補給口４をトナー搬送シート２２で塞ぐことができるので、不要量のトナーがトナー収容部２１から現像槽３へ移動することを防止できる。したがって、いわゆる各ローラのロック現象が起こることが防止され、装置の損傷を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の一形態である現像装置２０の構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】図１に示す現像装置２０の制御動作に係る電気的構成を示すブロック図である。
【図３】トナーホッパー一体型の従来の現像装置１の構成を簡略化して示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  従来の現像装置
２，２１  トナー収容部
３  現像槽
４  トナー補給口
６  撹拌部材
９，２２  トナー搬送シート
１１  ケーシング
１２  撹拌ローラ
１３  トナー供給ローラ
１４  現像ローラ
１５  現像剤規制ブレード
２０  現像装置
２３  回転駆動手段
２４  回転位置検出手段
２５  制御手段
２６  メモリ
【図１】
2006106056.tif 000003
【図２】
2006106056.tif 000004
【図３】
2006106056.tif 000005