(57)【要約】【課題】現像剤収納部から現像器に現像剤が供給される際に現像剤を拡散することによって現像ローラによって静電潜像担持体に現像剤が供給されるまでに必要な時間を短縮することにある。【解決手段】２成分現像剤を用いて画像を形成可能なカラープリンタ１であって、感光体ドラム２１と、現像器２２と、トナーコンテナ２７と、ファンモータ２９とを有している。感光体ドラム２１は表面に静電潜像が形成される部材である。現像器２２は感光体ドラム２１にトナーを供給する。トナーコンテナ２７は現像器２２に補給する現像剤を内部に収納する。ファンモータ２９はトナーコンテナ２７内のトナーが現像器２２内に補給されるようにトナーコンテナ２７側から現像器２２側に気体を供給する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２成分現像剤を用いて画像を形成可能な画像形成装置であって、
表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に現像剤を供給する現像器と、
前記現像器に補給する現像剤を内部に収納する現像剤収納部と、
前記現像剤収納部内の現像剤が前記現像器内に補給されるように前記現像剤収納部側かから前記現像器側に気体を供給する気体供給装置と、
を備えた画像形成装置
【請求項２】
前記現像器と前記現像剤収納部とを接続し、前記現像器と接触する部分には現像剤補給口が設けられている接続部をさらに備え、
前記気体供給装置は前記接続部の前記現像剤収納部側に設けられている、
請求項１に記載の画像形成装置
【請求項３】
前記気体供給装置は外部の空気を吸引して供給するファンモータである、請求項１又は２に記載の画像形成装置
【請求項４】
前記現像剤補給口は複数個等間隔に配置されており、前記気体供給装置はそれぞれの前記現像剤補給口に均等に現像剤が供給できるように所定の角度回転可能である、請求項２または３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、画像形成装置、特に、２成分現像剤を用いて画像を形成可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像担持体にトナーを供給する現像装置とを備えている。現像装置内には現像ローラが備えられており、現像ローラによって静電潜像担持体に現像剤を供給している。画像形成装置において、２成分現像剤（トナー及びキャリア）を用いて、磁気ブラシによって現像装置内のトナーを静電潜像担持体に供給するものが知られている（特許文献１参照）。この画像形成装置では、現像装置内の現像剤の濃度が均等になるように現像装置内で現像剤を撹拌している。このような画像形成装置において、現像装置内部の現像剤が減少すると、現像装置の近傍に配置された現像剤収納部から補給するようにしたものがある。このような画像形成装置では、現像剤収納部内部に配置されている表面がスポンジ状のローラや磁気ローラを用いて現像剤を現像装置内部に補給している。現像剤を現像装置内に補給した後に現像剤の濃度が現像装置内で均一になるように撹拌部材によって充分に撹拌し、現像ローラに現像剤を供給する。
【特許文献１】特開平０７−３２５４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の画像形成装置では、現像剤収納部から現像装置に現像剤を補給する際に、現像装置の一カ所に現像剤が補給される。このとき、一般的に現像ローラから遠い位置に現像剤が補給されるために、現像ローラによって静電潜像担持体に現像剤が供給されるまでの間に時間をかけて現像剤を撹拌及び現像ローラまで搬送することが必要となっている。
【０００４】
本発明の課題は、現像剤収納部から現像器に現像剤が供給される際に現像剤を拡散することによって現像ローラによって静電潜像担持体に現像剤が供給されるまでに必要な時間を短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る画像形成装置は、２成分現像剤を用いて画像を形成可能な画像形成装置であって、静電潜像担持体と、現像器と、現像剤収納部と、気体供給装置とを有している。静電潜像担持体は表面に静電潜像が形成される部材である。現像器は静電潜像担持体に現像剤を供給する。現像剤収納部は現像器に補給する現像剤を内部に収納する。気体供給装置は現像剤収納部内の現像剤が現像器内に補給されるように現像剤収容部側から現像器側に気体を供給する。
【０００６】
この画像形成装置では、現像器から静電潜像担持体に現像剤が供給されて静電潜像担持体上に画像が形成される。現像器内の現像剤が減少すると、現像剤収容部から現像器に現像剤が供給される。このとき、気体供給装置は現像剤収納部内の現像剤が現像器内に補給されるように現像剤収容部側から現像器側に気体を供給する。
【０００７】
ここでは、現像剤収納部の現像剤を気体供給装置から供給される気体によって現像器に供給するために、現像剤が拡散されて補給される。このために、補給される現像剤を撹拌及び静電潜像担持体近傍まで搬送する時間を短縮することができ、現像剤収納部から現像器に補給された現像剤が静電潜像担持体に供給されるまでに必要な時間を減らすことができる。
【０００８】
請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、現像器と現像剤収納部とを接続し、現像器と接触する部分には現像剤補給口が設けている接続部をさらに備え、気体供給装置は接続部の現像剤収納部側に設けられている。
【０００９】
請求項３に係る画像形成装置は、請求項１または２に記載の画像形成装置であって、気体供給装置は外部の空気を吸引して供給するファンモータである。
【００１０】
ここでは、気体として空気を用いるために安価になる。
【００１１】
請求項４に係る画像形成装置は、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置であって、現像剤補給口は複数個等間隔に配置されており、気体供給装置はそれぞれの現像剤補給口に均等に現像剤が供給できるように所定の角度回転可能である。
【００１２】
ここでは、現像器内に現像剤を均一に補給しやすくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、現像剤収納部から現像器に現像剤が供給される際に現像剤を拡散することによって現像ローラによって静電潜像担持体に現像剤が供給されるまでに必要な時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［構成］
図１に本発明の一実施形態が採用された画像形成装置であるカラープリンタ１を示す。なお、この図１は各構成要素の配置を示すための模式図であり、各部の詳細は省略して示している。
【００１５】
このカラープリンタ１は、図示しないコンピュータなどに接続されており、コンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。
【００１６】
このカラープリンタ１は、画像情報に基づいてカラー画像を形成する画像形成部２と、画像形成部２で形成されたトナー画像を用紙に定着する定着部３と、画像形成部２と定着部３とに用紙を搬送する用紙搬送部４と、用紙搬送部４に給紙する給紙カセット（図示せず）と、トナー画像が定着された用紙を排出する排出部７とを有している。
【００１７】
画像形成部２は、トナー画像を形成するための部分であって、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２１と、トナー画像を形成するための４つの現像器２２と、画像情報に基づいて感光体ドラム２１表面を走査露光するレーザユニット２３と、感光体ドラム２１の画像が転写される中間転写体２５と、中間転写体２５の画像を用紙に転写する２次転写ローラ２６と、トナーコンテナ２７（図２参照）と、ダクト２８（図２及び図３参照）と、ファンモータ２９（図３参照）とを備えている。
【００１８】
感光体ドラム２１は、４つの現像器２２の近傍に配置されており、その回転軸は図１の紙面に対して垂直に延びるように設けられている。感光体ドラム２１の上部には、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電するための帯電装置２４が設けられている。
【００１９】
図２に現像器２２の一つ及びトナーコンテナ２７の周囲を拡大して示す。この図に示すように、現像器２２は、感光体ドラム２１の周囲に配置されており、現像器本体２２１と、現像ローラ２２２と、第１供給ローラ２２３と、固定ローラ２２４と、Ｔ／Ｃセンサ２２５と、トナー撹拌スクリュー２２６とを備えている。
【００２０】
４つの現像器本体２２１には内部にそれぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの色のトナー及びキャリアが収納されている。
【００２１】
現像ローラ２２２は、感光体ドラム２１に対向して配置されており、感光体ドラム２１が回転する方向と反対の方向に回転する。さらに、現像ローラ２２２は、表面に軸周りに回転可能な現像スリーブを有しており、現像スリーブの内部に２つのＳ極の永久磁石と３つのＮ極の永久磁石とを有する現像マグローラを有している。
【００２２】
現像マグローラは、感光体ドラム２１と対向する現像極（Ｎ極）、現像極の（現像ローラ２２２の回転方向）下流側に引き込み極（Ｓ極）、引き込み極の下流側に引き剥がし極（Ｎ極）、引き剥がし極の下流側であって第１供給ローラ２２３との対向位置の上流側に汲み上げ極（Ｎ極）、現像極の上流側であって第１供給ローラ２２３との対向位置の下流側に穂切り極（Ｓ極）が配置されている。
【００２３】
第１供給ローラ２２３は、現像器２２内のトナー及びキャリアを現像ローラ２２２に供給するための部材である。第１供給ローラ２２３は、表面に軸を中心に回転する供給スリーブが設けられており、供給スリーブの内部には２つの磁極を有する供給マグローラが配置されている。供給マグローラは、現像マグローラの引き剥がし極（Ｎ極）に対向する位置にＳ極を備え、引き剥がし極の下流側であって第１供給ローラ２２３との対向位置の上流側に汲み上げ極（Ｎ極）に対向する位置にＳ極を備えている。
【００２４】
固定ローラ２２４は、現像ローラ２２２の周囲に配置された部材であって、現像器２２１の感光体ドラム２１との対向部より回転方向上流側で現像ローラ２２２に対向するように配置されている。また、固定ローラ２２４は、円筒状の部材であって、内部に可動磁石３０を有している。さらに、可動磁石３０は、Ｓ極の永久磁石であって、現像ローラ２２２の中心軸と平行な中心軸周りに回転可能である。
【００２５】
Ｔ／Ｃセンサ２２５は、現像剤のトナーとキャリアとの割合（混合比）を検出するセンサであって、光学式のセンサである。
【００２６】
トナー撹拌スクリュー２２６は、現像器２２内部のトナーを撹拌するための部材であって、図２の紙面に垂直な方向に延びる回転軸に羽根状の部材が複数取り付けられている部材である。
【００２７】
レーザユニット２３は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体ドラム２１を走査露光するものであり、感光体ドラム２１の上方に配置されている。正確には、レーザユニット２３の前端（レーザ光が発射される側の端部）が、感光体ドラム２１の回転軸のほぼ真上に位置し、カラープリンタ１の外枠に沿って配置されている。なお、レーザユニット２３の内部の構成は、従来の構成と同様であり、レーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有している。また、レーザユニット２３のレーザ光路の前方には、反射ミラー２３１が設けられている。したがって、図１に示すように、レーザユニット２３から発射されたレーザ光は、この反射ミラー２３１によって屈曲し、感光体ドラム２１の表面に照射されるようになっている。
【００２８】
中間転写体２５は、感光体ドラム２１に形成された各色のトナー画像が順次転写されるものであり、感光体ドラム２１の周囲に配置されている。この中間転写体２５は、感光体ドラムよりも断面積の大きな円柱状の部材であって、感光体ドラム２１の回転軸と平行な回転軸を有している。
【００２９】
２次転写ローラ２６は、中間転写体２５に転写された画像を、搬送されてきた用紙に転写するためのものであり、中間転写体２５の下側に配置されている。そして、この２次転写ローラ２６には、図示しない電圧印加装置によって、用紙に対して、画像転写のためのバイアス電圧が印加されている。
【００３０】
トナーコンテナ２７は、現像器２２に補給するためのトナーを内部に収納する部分であって、現像器２２の近傍に設けられた部分である、トナーコンテナ２７は、撹拌部材２７１と、第２供給ローラ２７２とを内部に有している。撹拌部材２７１は、トナーコンテナ２７内部のトナーを撹拌するための部材であって、図２の紙面に垂直に設けられた回転軸に複数の羽根が取り付けられた部材である。第２供給ローラ２７２は、トナーコンテナ２７内のトナーをダクト２８に供給するための部材であって、表面がスポンジ状の部材で覆われた円柱状の部材である。また、第２供給ローラ２７２の鉛直方向下側にはダクト２８に連通する孔が設けられている。この孔にはシャッタが設けられており、トナーコンテナ２７からトナーを現像器２２に補給する際にシャッタが開くようになっている。
【００３１】
ダクト２８は、トナーコンテナ２７と現像器２２とを接続する部分であって、トナーコンテナ２７の第２供給ローラ２７２の鉛直方向下側であって現像器２２に近接して配置されている。ダクト２８は、図２の紙面手前側から奥側に向かって延びるように配置されており、図３に示すように、現像器２２と接触する部分には複数の補給口２８１が等間隔に設けられている。なお、図３はダクト２８の拡大概略断面図であって、左側が図２の紙面奥側である。図３の矢印はファンモータ２９によって供給される空気の流れである。
【００３２】
ファンモータ２９は、図３に示すようにダクト２８の現像器２２が配置されている側の逆側（図２の紙面奥側）に配置され、外部の空気をダクト２８内に供給する部材である。ファンモータ２９は、ダクト２８の補給口２８１側に向かって空気を吹き付けるように供給する。
【００３３】
定着部３は、画像形成部２で形成された画像を用紙に定着するための部分であって、加圧ローラと加熱ローラとを有している。
【００３４】
用紙搬送部４は、図示しない給紙カセットの用紙を画像形成部２や定着部３に搬送するための部分であって、給紙カセットから排出部７まで連続している。なお、給紙カセットは、印刷を行うための用紙が収納されている部分である。
【００３５】
排出部７は、画像が定着された用紙が用紙搬送部４を通って排出される部分であり、このカラープリンタ１の上面に配置されている。
【００３６】
［動作］
画像形成動作について説明する。
【００３７】
外部に接続されたコンピュータから画像データが送信されると、感光体ドラム２１の表面が帯電させられてレーザユニット２３によって感光体ドラム２１の表面に画像データに基づいてレーザ光が照射される。ここで、第１供給ローラ２２３においてトナー及びキャリアが供給スリーブに付着させられ、第１供給ローラ２２３から現像ローラ２２２にトナー及びキャリアが受け渡される。その後、トナー及びキャリアは、現像スリーブの回転に伴って感光体ドラム２１に対向する位置に搬送され、感光体ドラム２１にトナーが供給される。このとき、感光体ドラム２１にトナーを供給しない色のトナーを内部に含む現像器２２では、可動磁石３５の位置が調整されて、可動磁石３５と現像ローラとの間で穂切りが行われる。このようにして、それぞれの色のトナーが感光体ドラム２１に供給される。そして、感光体ドラム２１の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム２１の表面のトナー像は、中間転写体２５を介して用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は用紙搬送部４によって定着部３に搬送され、定着部３で画像が定着される。トナー像が定着された用紙は排出部７から排出される。
【００３８】
次にトナーコンテナ２７内のトナーを現像器２２に供給する際の動作について説明する。
【００３９】
現像器２２の内部のトナー量が画像形成動作によって所定量以下になった（混合比がトナーの減少に伴って減少する）ことをＴ／Ｃセンサ２２５によって検出すると、トナーコンテナ２７のシャッタが開き、第２供給ローラ２７２を介してダクト２８内にトナーが供給される。このときファンモータ２９は補給口２８１側に空気を吹き付けており、ダクト２８内に供給されたトナーはファンモータ２９が供給した空気によって補給口２８１側に吹きつけられる。そして、トナーが補給口２８１から現像器２２内に供給される。
【００４０】
ここでは、トナーコンテナ２７から現像器２２にトナーが供給される際に空気を吹き付けることで供給されるためにトナーが拡散される。このためにトナーを撹拌する時間を軽減することができる。また、トナーが拡散されて現像器２２内に供給されるために感光体ドラム２１側に搬送される時間を短縮することができる。
【００４１】
［他の実施形態］
（ａ）上記実施形態では、カラープリンタ１について説明したが、本発明はこれに限られずに、複写機や複合機などであっても良い。
【００４２】
（ｂ）また、上記実施形態では、ファンモータ２９は補給口２８１にトナーコンテナ２７側に配置したが、本発明はこれに限られずに、他の場所に配置しても良い。さらに、補給口２８１にトナーを均等に供給できるようにファンモータ２９を所定の角度回転できるようにしても良い。
【００４３】
（ｃ）上記実施形態では、光学式のＴ／Ｃセンサ２２５を用いて現像器内のトナー量を検出したが、本発明はこれに限られず、磁性式のＴ／Ｃセンサ２２５や他の方式でトナー量を検出するようにしても良い。
【００４４】
（ｄ）さらに、上記実施形態では、ファンモータ２９を用いて空気を補給口２８１側に供給するようにしたが、本発明はこれに限られずに、他の気体を用いても良く、ファンモータ２９以外の装置で気体を供給するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】カラープリンタ１の全体概略図。
【図２】現像器２２の拡大概略断面図。
【図３】ダクト２８の拡大概略図。
【符号の説明】
【００４６】
１  カラープリンタ（画像形成装置）
２１  感光体ドラム（静電潜像担持体）
２２  現像器
２７  トナーコンテナ（現像剤収納部）
２８  ダクト（接続部）
２９  ファンモータ（気体供給装置）
２８１  補給口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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