(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を内部に収容した現像剤補給容器と、
前記現像剤補給容器から供給された現像剤が、補給口より流入する撹拌室と、
前記撹拌室の内側に凸設される凸設部であって、前記補給口と隣接する上向きの面を含み、該上向きの面は、水平面、または前記撹拌室の内側へ向けて傾斜する面である凸設部と、
前記撹拌室内部の現像剤を撹拌し、現像剤を撹拌する動作中に前記凸設部の前記上向きの面と当接する撹拌部材と、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置を搭載する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像装置において、現像剤を撹拌しつつ搬送して、現像ローラへ供給することが可能な撹拌搬送部材を備えた現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成装置において、現像剤が記録に使用されて消費された場合に新たな現像剤を補給する、現像剤補給方式が用いられている。現像剤補給方式としては、画像形成装置に着脱自在な現像剤補給容器を交換することにより現像剤を補給する方式が用いられている。
【０００３】
このような画像形成装置において、現像剤補給容器から補給した現像剤の一部が現像剤補給容器側へ逆流すると、現像剤補給容器に収容された現像剤を使い切ることが出来なくなってしまう。このような逆流を防止するための技術として、現像剤補給容器の内部に撹拌部材および塞ぎ部材を有し、撹拌部材の回転に伴って、撹拌翼が塞ぎ部材に先行して回転し、塞ぎ部材が撹拌翼に後続して回転するものがある。これにより、撹拌翼によって現像剤が内側供給口に向けて送られた後、撹拌翼に後続する塞ぎ部材が内側供給口を塞ぎ、塞ぎ部材が内側供給口を塞いでいる間、現像室に供給された現像剤が現像剤補給容器内に逆流するのを防止するものが特許文献１において提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０９７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、逆流防止のための塞ぎ部材が、交換対象である現像剤補給容器内に設けられており、現像剤補給容器のコスト上昇に伴って、ランニングコストも上昇するという課題がある。
【０００６】
本発明は、交換対象である現像剤補給容器のコストアップを伴わずに、現像剤補給容器内への現像剤の逆流を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、現像剤を内部に収容した現像剤補給容器と、前記現像剤補給容器から供給された現像剤が、補給口より流入する撹拌室と、前記撹拌室の内側に凸設される凸設部であって、前記補給口と隣接する上向きの面を含み、該上向きの面は、水平面、または前記撹拌室の内側へ向けて傾斜する面である凸設部と、前記撹拌室内部の現像剤を撹拌し、現像剤を撹拌する動作中に前記凸設部の前記上向きの面と当接する撹拌部材と、によって現像装置を構成している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による画像形成装置の概略構成図
【図２】画像形成装置の制御ブロック図
【図３】現像装置の概略構成図
【図４】従来の現像装置の構成図
【図５】実施例１の説明図
【図６】実施例１の現像装置内部の斜視図
【図７】実施例２の説明図
【図８】実施例３の説明図
【図９】従来のトナーボトル内の現像剤残量の推移を表したグラフ
【図１０】本発明によるトナーボトル内の現像剤残量の推移を表したグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の実施形態における画像形成装置の概略断面図であり、画像読取装置２００と画像形成装置１００とからなる。
【００１１】
図１において、画像読取装置２００は、原稿の画像を読み取る画像読取部２１０と、原稿Ｄを画像読取部２１０へ給送する原稿給送部２２０から構成されている。
画像形成装置１００には、下部から上部に向かって順に、シート給送部１０、画像形成部２０、定着部３０、シート排出部４０が設けられている。また、画像形成部２０、定着部３０の右側には、シート再給送部５０が設けられている。
【００１２】
シート給送部１０では、給送カセット１１や手差しトレイ１７に積載されたシートＳを画像形成部２０へ給送する。給送カセット１１に収納されたシートＳは、ピックアップローラ１２が回転することによって分離ローラ対１３へ給送される。シートＳが重送している場合は、正転ローラと反転ローラとからなる分離ローラ対１３によって１枚に分離され、実線で示す給送パスＰＳ１に供給される。
【００１３】
次に、シートＳは、給送ローラ対１５によってレジストローラ対１６に搬送される。ここで、回転を停止しているレジストローラ対１６のニップにシートＳの先端を倣わせることで、シートＳの斜行を矯正する。なお、マルチ給紙トレイ１７からシートＳを給送する場合は、供給ローラ１８ａおよび分離パッド１８ｂによってシートを１枚に分離する。そして、供給ローラ対１９によって給送ローラ対１５に供給され、レジストローラ対１６に搬送されることでシートＳの斜行が矯正される。
斜行が矯正されたシートは、所定のタイミングで回転するレジストローラ対１６によって画像形成部２０に搬送される。
【００１４】
画像形成部２０では、帯電ローラ２２によって感光ドラム２１がその表面を均一に帯電されている。レーザユニット２３から画像情報に対応したレーザ光が照射されると、感光ドラム２１のレーザ光が照射された部分は、帯電ローラ２２によって帯電されていた電荷が除去され、画像情報に対応した静電潜像が形成される。ここで形成された静電潜像は、現像装置６０の現像ローラ７２によって現像剤が付着され、現像剤像として可視化される。
【００１５】
この現像剤像は、感光ドラム２１の回転によって転写ニップ部Ｎ１に搬送される。このタイミングに合わせてレジストローラ対１６からシートＳが転写ニップ部Ｎ１に搬送される。搬送されたシートＳは、転写ニップ部Ｎ１において感光ドラム２１と転写ローラ２５に挟持搬送される。このとき転写ローラ２５からのバイアス電圧印加によって感光ドラム２１に形成された現像剤像がシートＳに転写される。なお、レーザユニット２３から照射されるレーザ光は、画像読取装置２００あるいはホストＰＣ１より送信された画像データ
に基づいて制御される。
【００１６】
次に、現像剤像が形成されたシートＳは、定着部３０へと搬送される。定着部３０は、不図示のハロゲンランプ等の熱源、定着ローラ３１、加圧ローラ３２から構成される。定着ローラ３１はアルミ等の材質からなり、熱源により所定の温度に加熱される。加圧ローラ３２は定着ローラ３１に接触して所定の圧力で加圧するよう設置され、定着ニップ部Ｎ２を形成する。
【００１７】
現像剤像が形成されたシートＳは、定着ニップ部Ｎ２に送り込まれて、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とで挟持搬送される。このときに加熱加圧されることで、現像剤像がシートＳ上に定着される。なお、定着部３０は、定着ローラ３１で加熱する加熱ローラ方式の他に、セラミックヒータ等の熱源を端部レスフィルムを介して加圧ローラ３２が加圧することで定着ニップ部Ｎ２を形成し、ニップ部Ｎ２にてシートＳを挟持搬送しながら加熱加圧するオンデマンド定着方式を用いても良い。
【００１８】
次に、現像剤像が定着されたシートＳは、シート排出部４０へと搬送され、排出ローラ対４１によって排出トレイ４２へ排出される。
シートＳの両面に画像を形成する場合は、１面目に画像形成されたシートＳが排出ローラ対４１によって搬送されているときに、シートＳの後端が排出ローラ対４１を抜ける前に排出ローラ対４１を一旦停止させ、さらに排出ローラ対４１を逆回転させることで、シートＳを反転させてシート再給送部５０へ搬送する。
シート再給送部５０へ搬送されたシートＳは、再給送ローラ対５１ａ、５１ｂによって破線で示す再給送パスＰＳ２を搬送され、再給送ローラ対５１ｃによってレジストローラ対１６に搬送される。そして、レジストローラ対１６によって斜行を矯正された後、裏面が転写ニップ部Ｎ１に搬送されることで、シートＳの２面目に現像剤像が形成される。その後は、表面に画像形成したときと同様に定着ニップ部Ｎ２を搬送されることで現像剤像がシートＳに定着され、両面に画像が形成されたシートＳは排出ローラ対４１によって排出トレイ４２へ排出される。
【００１９】
図２は図１の画像形成システムの制御ブロック図である。図２において、１０１は制御手段としてのＣＰＵである。このＣＰＵ１０１は入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いるＲＡＭ１０２と、制御手順等のプログラムを記憶したＲＯＭ１０３を備える。ＣＰＵ１０１は外部インターフェース２を介してホストＰＣ１と接続され、画像データの受信や装置ステータスの送信などを行う。
ＣＰＵ１０１は、読取走査ユニット２５０による原稿の読取動作及び原稿の搬送動作を制御する画像読取装置制御部１２０、画像読取装置制御部１２０もしくはホストＰＣ１からの画像信号を処理する画像信号処理部１１０、画像信号処理部１１０から送られる画像信号に応じてシートに画像を形成する画像形成装置制御部１３０、本体の設定等を行うほかユーザーへのメッセージ等を表示する操作・表示部１４０と接続される。
【００２０】
図３は従来の現像装置６０の側断面図である。
図３において現像装置６０は、現像剤補給容器（以下トナーボトル）９０、撹拌室８０、現像室７０から構成される。
【００２１】
トナーボトル９０は、内部にボトル撹拌搬送部材９１を備えている。ボトル撹拌搬送部材９１は、回転軸９１ａと可撓性を持つシート部材９１ｂとで構成される。ボトル撹拌搬送部材９１が回転することにより、収容している現像剤であるトナーＴの撹拌と、補給口９２を通じて撹拌室８０へのトナーの供給を行う。現像剤としては、磁性一成分トナーなどが使用される。
【００２２】
撹拌室８０は、内部に撹拌室拌搬送部材８１を備えている。撹拌室拌搬送部材８１は回転軸８１ａと、可撓性を持つシート部材８１ｂとで構成される。撹拌室拌搬送部材８１が回転することにより、撹拌室８０内部のトナーＴの撹拌と、現像室７０へのトナーの供給を行う。また、撹拌室８０には、透磁率センサなどのトナー検知手段８２が設置されている。
トナー検知手段８２は撹拌室８０内部のトナー量を監視している。ボトル撹拌搬送部材９１と撹拌室拌搬送部材８１とは常に連動して回転しており、トナー検知手段８２の出力により、撹拌室８０内のトナーＴが一定量を下回ったことを検知すると、図２のＣＰＵ１０１はトナーボトル９０内のトナー量が減少したと判断し、トナーボトル９０の交換をユーザーに促すメッセージを図２の操作表示部１４０に表示する。
撹拌室８０と後述する現像室７０との間には、仕切り壁８３が設置されている。
【００２３】
現像室７０は、内部に現像室撹拌搬送部材７１、現像ローラ７２、現像剤規制部材７３を備えている。現像室撹拌搬送部材７１は回転軸７１ａとＬ字板金７１ｂで構成される。現像室撹拌搬送部材７１が回転することにより、現像室７０内のトナーＴの撹拌と、現像ローラ７２へのトナーの供給を行う。現像ローラ７２は磁性体で構成されており、供給されたトナーを担持して図１の感光ドラム２１と対向する領域である現像領域へ搬送する。そして、現像ローラ７２に直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加し、現像ローラ７２から図１の感光ドラム２１へ向けてトナーＴを飛翔させ、感光ドラム２１に形成された静電潜像にトナーＴを付着させてトナー像を形成する。現像剤規制部材７３は、回転する現像ローラ７２に接触し、表面に担持されるトナーＴの厚さを一定に保っている。
【００２４】
図４は従来の構成による現像器の動作の説明図である。なお、図４から図８においては、現像室７０の一部構成を省略して示してある。
図４においてボトル撹拌搬送部材９１の回転によりトナーボトル９０から撹拌室８０へトナーが供給されると同時に、ボトル撹拌搬送部材９１と連動して動作する撹拌室撹拌部材８１の回転により、撹拌室８０から現像室７０へ、トナーＴが供給される。
【００２５】
図４（ａ）に示すように、撹拌室撹拌部材８１ですくい上げられたトナーＴは、仕切り壁８３を乗り越えて現像室７０に供給される。さらに撹拌室撹拌部材８１が回転すると、図４（ｂ）に示すように、一部のトナーは撹拌室撹拌部材８１のシート部材８１ｂ上に残り、滞留トナーＴ１となる。
図４（ｃ）に示すように、滞留トナーＴ１は、撹拌室８０の内壁とシート部材８１ｂとの間に、遠心力によって保持され、撹拌室８０の内壁に沿って移動する。
図４（ｄ）において、さらに撹拌室撹拌部材８１が回転し、シート部材８１ｂが補給口９２を通過すると、シート部材８１ｂの撓みの復元力により、滞留トナーＴ１が下方に弾かれる。
図４（ｅ）において、下方に弾かれた滞留トナーＴ１は、撹拌室８０の底部に溜まっているトナーＴに衝突する。その際、滞留トナーＴ１に加えて撹拌室８０底部のトナーＴも一緒に飛散する。その一部は逆流トナーＴ２となり、補給口９２を通ってトナーボトル９０の内部へ逆流する。
撹拌室撹拌部材８１の回転に伴い、図４（ａ）から図４（ｅ）の動作が繰り返される。
【００２６】
図９は従来の構成による現像装置６０の、記録枚数とトナーボトル９０内のトナー残量の関係を表すグラフである。図９において、記録枚数が増加してトナーボトル９０内のトナー残量が減少すると、トナーボトル９０内のトナー残量の減少率、つまりグラフの傾きが徐々に小さくなり、最終的にグラフがほぼ横這いの傾向を示す。
【００２７】
これは、トナーボトル９０内のトナー量が減少すると、ボトル撹拌搬送部材９１の回転による撹拌室８０へのトナーＴの補給量が減少するためである。トナーボトル９０内のト
ナー残量が一定以下になると、トナーボトル９０から撹拌室８０へのトナーＴの供給量と、撹拌室８０からトナーボトル９０へ逆流する逆流トナーＴ２の量がほぼ同等となり、トナーボトル９０に収容されたトナーＴを使い切ることが出来なくなってしまう。
【００２８】
図５は本実施例による現像装置６０の説明図である。
図５（ａ）において、現像室８０内壁の補給口９２に隣接して、逆流防止部材８４を設けてある。図５（ｂ）に示すように滞留トナーＴ１が下方に弾かれると、図５（ｃ）に示すように滞留トナーＴ１は逆流防止部材８４に衝突する。滞留トナーＴ１が撹拌室８０底部のトナーＴに衝突しないため、撹拌室８０底部のトナーＴが飛散する事がない。
逆流防止部材８４の上面の形状は、少なくとも水平であれば補給口９２を通じたトナーボトル９０へのトナーＴの逆流を防止することができる。本実施例では逆流防止部材８４に現像室８０の内部へ向けた傾斜が設けてあり、これにより滞留トナーＴ１が逆流防止部材８４に衝突したときに、逆流トナーＴ２として補給口９２を通ってトナーボトル９０側へ飛散して逆流するものをより減少させることが可能となる。撹拌室撹拌部搬送材８１がさらに回転して補給口９２を通過すると、シート部材８１ａが逆流防止部材８４に接触するが、図５（ｄ）に示すように、シート部材８１ａは可撓性を有しているため、変形してそのまま回転することが可能である。
【００２９】
図６は実施例１の現像装置内部の補給口９２を撹拌室８０側から見た斜視図である。  図６において、逆流防止部材８４は少なくとも補給口９２の開口部に対応するよう設置してある。
本実施例で設けている補給口９２は１つであるが、補給口９２が複数設けられていてもよい。その場合、複数あるそれぞれの補給口の開口部に対応するよう逆流防止部材８４を設置することにより、補給口９２を通じたトナーボトル９０へのトナーＴの逆流を防止することができる。
【００３０】
図１０は本実施例の構成による現像装置６０の、記録枚数とトナーボトル９０内のトナー残量の関係を表すグラフである。本実施例による現像装置６０では動作時に発生する逆流トナーＴ２を抑制しているため、図１０に示すようにグラフが横這いとなった時点でのトナーボトル９０内のトナー残量を少なくすることが可能となる。
【００３１】
以上の構成を取ることにより、撹拌室８０からトナーボトル９０へ、補給口９２を通ってトナーが逆流するのを防止しすることが可能となり、交換対象であるトナーボトル９０の構成は従来と同じであるため、ランニングコストの上昇は発生しない。
【実施例２】
【００３２】
実施例１の現像装置６０において、撹拌室８０の内壁で補給口９２に隣接した位置以外に、逆流防止部材８４を設置したものについて説明を行う。
【００３３】
図７は、撹拌室８０の内壁において、補給口９２の上端よりも上部に逆流防止部材８４を設けたものの説明図である。図７（ａ）において、シート部材８１ｂ上に残った滞留トナーＴ１は、撹拌室撹拌搬送部材８１の回転に応じて移動し、図７（ｂ）の位置まで来ると、逆流防止部材８４に接触する。図７（ｃ）に示すように、さらに撹拌室撹拌搬送部材８１が回転すると、逆流防止部材８４によって滞留トナーＴ１が掻き落される。掻き落された滞留トナーＴ１は、補給口９２から離れた場所へ落下するため、トナーの逆流は発生しない。また、シート部材８１ｂは滞留トナーＴ１のない状態で補給口９２を通過するので、撹拌室８０底部のトナーＴの飛散及びトナーボトル９０へのトナーの逆流は発生しない。
【実施例３】
【００３４】
実施例１の現像装置６０において、補給口９２に逆流防止部材として弁部材を設置したものについて説明を行う。
【００３５】
図８は撹拌室の内壁に弁部材８５を設置したものの説明図である。図８（ａ）において、弁部材８５は補給口９２の上部に上端が固定されている。弁部材８５は、補給口９２より大きく、可撓性を有するシートとして構成されている。図８（ｂ）に示すように、滞留トナーＴ１が補給口９２近傍に落下し撹拌室８０底部のトナーＴと衝突しても、補給口９２は弁部材８５により塞がれているため、トナーボトル９０へのトナーの逆流は発生しない。
また、図８（ｃ）に示すように、ボトル撹拌搬送部材９１が回転して撹拌室８０へトナーＴが供給されるタイミングにおいては、シート部材９１ａによってトナーＴが補給口９２から押し出されるのに追従して、弁部材８５が撹拌室８０の内側へ向けて変形し、補給口９２の遮蔽が解除される。
【００３６】
本実施例においては、可撓性を有するシートで逆流防止部材としての弁部材８５を構成したが、補給口９２の上部に回同軸を持つ、撹拌室８０内部へ回動可能なプレート状の部材で構成しても良い。
なお、本発明は、以上の実施例に限定されるものではなく、撹拌室８０側に逆流防止部材を備える構成であれば、どのような構成であっても適用できるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１ ホストＰＣ
６０ 現像装置
７０ 現像室
７１ 現像室撹拌搬送部材
７１ａ 回転軸
７１ｂ Ｌ字板金
７２ 現像ローラ
７３ 現像剤規制部材
８０ 撹拌室
８１ 撹拌室撹拌搬送部材
８１ａ 回転軸
８１ｂ シート部材
８２ トナー  検知手段
８３ 仕切り壁
８４ 逆流防止部材
８５ 弁部材
Ｔ トナー
９０ トナーボトル
９１ ボトル撹拌搬送部材
９１ａ 回転軸
９１ｂ シート部材
９２ 補給口
１００ 画像形成装置
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＡＭ
１０３ ＲＯＭ
１１０ 画像信号制御部
１２０ 画像読取装置制御部
１２１ ＣＰＵ
１２２ ＲＡＭ
１２３ ＲＯＭ
１２４ Ｉ／Ｏポート
１３０ 画像形成装置制御部
１４０ 操作・表示部
２００ 画像読取装置
２１０ 画像読取部
２２０ 原稿給送部
【図１】
0006527373.tif 000002
【図２】
0006527373.tif 000003
【図３】
0006527373.tif 000004
【図４】
0006527373.tif 000005
【図５】
0006527373.tif 000006
【図６】
0006527373.tif 000007
【図７】
0006527373.tif 000008
【図８】
0006527373.tif 000009
【図９】
0006527373.tif 000010
【図１０】
0006527373.tif 000011