(57)【要約】【課題】ライフを通して安定して現像槽へトナーを補給できる現像装置を供給する。【解決手段】現像装置１は、現像槽２およびトナーホッパ１４から成り立っている。現像槽２は、現像剤を収容する。トナーホッパ１４は、トナー補給ローラ１９およびメッシュ部材１２を備える。トナーホッパ１４は、現像槽２に補給されるトナーを収容する。開口１９は、現像槽２とトナーホッパ１４とを連通する。トナー補給ローラ１０は、開口１９に外周面が対向するように、トナーホッパ１４内に配置される。メッシュ部材１２は、開口１９を覆うように配置されるとともに、トナー補給ローラの外周に当接する。【選択図】  図３
2007011204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に形成される静電潜像に、トナー像を形成するための現像剤を収容する現像槽と、
前記現像槽に補給されるトナーを収容するトナー収容槽と、
前記現像槽と前記トナー収容槽とを連通する開口と、
前記開口に外周面が対向するように、前記トナー収容槽内に配置されるトナー補給ローラと、
前記開口を覆うように配置されるとともに、前記トナー補給ローラの外周に当接するメッシュ部材と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記メッシュ部材は、前記トナー補給ローラの回転軸の軸方向に往復移動自在に保持されており、
前記メッシュ部材を、前記トナー補給ローラの周面に接触しつつ、前記軸方向に振動させる振動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記振動手段は、前記メッシュ部材に対して前記軸方向に力を加える付勢部材と、
前記トナー補給ローラと同軸上に配置された円板と、
前記円板に形成されるとともに、前記円板の回転周期の一部の期間において前記メッシュ部材に接触することによって、前記付勢部材の付勢力に抗する力を前記メッシュ部材に加える凸部と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像装置は、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を、トナーによって可視像化する装置である。一般的な現像装置は、感光体ドラムの近くに配置されており、現像剤を収容する現像槽を有している。現像槽の内部には、現像槽内の現像剤を攪拌する攪拌部材、および現像槽内の現像剤の成分であるトナーを感光体ドラムに供給する現像ローラが配置される。
【０００３】
また、現像槽は、開口を介してトナー収容槽に通じている。トナー収容槽は、現像槽に補給すべきトナーを収容する。画像形成処理によって現像槽内のトナーの量が減ると、トナー収容槽から現像槽へとトナーの補給がされる。図１に示すように、トナー収容槽は、開口１１４を有しており、この開口１１４に接するようにトナー補給ローラ１１０が配置される。トナー補給ローラ１１０は、スポンジなど多数の孔を有する部材で構成されており、トナー収容槽内のトナーをこれらの孔に含ませている。スポンジトナー補給ローラ１１０は、軸１１１に回転自在にされており、トナー補給ローラ１１０が回転することによって、トナー収容槽から現像槽内に適宜トナーが供給される。
【０００４】
従来のトナー補給ローラ１１０は、図１に示すように、現像槽内に通じる開口１１４の周縁に接しつつ回転することによって、トナー補給ローラ１１０の孔からトナー１１３を掻き出し現像槽内に落下させていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２２８１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１に示す構成を採り入れた場合、トナー補給ローラ１１０の表面が開口１１４の周縁との摩擦によって磨耗し易い。トナー補給ローラ１１０の表面が磨耗すると、トナー補給ローラ１１０の回転によって現像槽内に導かれるトナーの量が経時的に減ることになる。このため、トナー収容槽のトナー補給能力が、ライフの初期とライフの終期とで異なることがあった。
【０００６】
この発明の目的は、ライフを通して安定して現像槽へトナーを補給できる現像装置を供給することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る現像装置は、現像槽、トナー収容槽、開口、トナー補給ローラ、およびメッシュ部材を備える。
【０００８】
現像槽には、現像剤が収容されており、現像剤を担持し画像形成装置の感光体に現像剤のトナーを供給する現像ローラと、現像ローラに現像剤を供給する攪拌ローラと、トナーホッパから現像槽に補給されるトナーを受けて攪拌ローラへと供給する案内ローラとが備えられる。
【０００９】
トナー収容槽は、現像槽に補給されるトナーを収容する。トナー収容槽の代表例として、トナーホッパが挙げられる。開口は、現像槽とトナー収容槽とを連通する。トナー補給ローラは、開口に外周面が対向するように、トナー収容槽内に配置される。メッシュ部材は、開口を覆うように配置されるとともに、トナー補給ローラの外周に当接する。
【００１０】
トナー補給ローラは、多孔質性のスポンジ部材を備えており、トナー収容槽内のトナーを孔内に含む。トナー補給ローラの周面は、トナーを含んだ状態で、メッシュ部材に接触する。メッシュ部材と接触することによりトナー補給ローラの孔内のトナーが掻き落とされ、メッシュ部材に形成された網目を通って現像槽に落下する。
【００１１】
このため、トナー補給ローラの周面を開口の縁に当てる必要がなくなる。トナー補給ローラの周面は、開口の縁と非接触になるため、磨耗しにくくなる。
【００１２】
（２）  （１）に記載の現像装置であって、
メッシュ部材は、トナー補給ローラの回転軸の軸方向に往復移動自在に保持されており、
メッシュ部材を、トナー補給ローラの周面に接触しつつ、軸方向に振動させる振動手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
この構成においては、振動手段が、メッシュ部材を振動させる。この結果、トナーはメッシュ部材上に付着するトナーがふるい落とされて現像槽に落下する。
【００１４】
（３）  （１）または（２）に記載の現像装置であって、
振動手段は、メッシュ部材に対して前記軸方向に力を加える付勢部材と、
トナー補給ローラと同軸上に配置された円板と、
円板に形成されるとともに、円板の回転周期の一部の期間においてメッシュ部材に接触することによって、付勢部材の付勢力に抗する力をメッシュ部材に加える凸部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この構成においては、トナー補給ローラの回転に伴って、メッシュ部材を回転軸方向において振動させる力がメッシュ部材に加えられる。
【発明の効果】
【００１６】
（１）トナー補給ローラが磨耗しにくくなるため、ライフを通して安定して現像槽へトナーを補給できる。
【００１７】
（２）メッシュ部材を振動させることによって、微粉化したトナーを均一に現像槽に導くことが可能になる。
【００１８】
（３）トナー補給ローラの回転軸の回転力をメッシュ部材を振動させる力に利用することによって、メッシュ部材を振動させるために駆動源が新たに必要になることがない。このため、簡易な構成でメッシュ部材を振動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図２に示すように、本実施形態に係る現像装置１は、感光体１００の周面に対向するように配置される。現像装置１は、現像剤を収容する現像槽２、および現像槽２にトナーを補給するトナーホッパ１４を備える。現像槽２は、たとえば硬質の合成樹脂などからなる中空の容器状部材である。現像槽２の中には、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤が収容される。現像槽２とトナーホッパ１４との間には、トナーを通す開口が設けられる。この開口の上側を覆う位置には、トナー補給ローラ１０が配置される。トナー補給ローラ１０は、スポンジローラで構成されており、気泡部分にトナーを含ませた後に開口の縁で内部のトナーをしごき落すことによって、現像槽２にトナーを補給する。さらに、トナーホッパ１４は、トナー補給ローラ１０にトナーを供給する供給ローラ８Ａと、トナーホッパ１４内部に収容されるトナーを攪拌し搬送する攪拌羽根部材８Ｂと、を備える。
【００２０】
現像槽２内には、現像ローラ５、層厚規制部材９、攪拌ローラ４、滞留防止部材２１、トナー濃度センサ６、ガイド板部材７、および案内ローラ３が配置される。
【００２１】
現像ローラ５は、感光体１００の周面に対向するように配置される。現像ローラ５は、感光体１００の回転軸に平行な回転軸に回転自在に設けられる。現像ローラ５は、極性が異なる磁石部材を略交互に周方向に配置して形成されたマグローラである。現像ローラ５は、その磁力によってトナーを担持するキャリアを吸着しつつ図中の反時計周りに回転することによって、トナーを感光体１００に供給する。
【００２２】
層厚規制部材９は、現像ローラ５の表面に形成されるトナー層の厚さを規制する。層厚規制部材９は、ステンレス鋼の薄板などで構成される薄板部材であり、現像槽２の内壁に片持ち状に配置される。層厚規制部材９の自由端は、現像ローラ５の周面に対して所定の間隔を設けて配置される。
【００２３】
撹拌ローラ４は、現像ローラ５の回転軸に平行な回転軸に回転自在に設けられる。撹拌ローラ４は、現像槽２内のトナーおよびキャリアを撹拌するとともに、攪拌されたトナーおよびキャリアを現像ローラ５へ供給する。
【００２４】
滞留防止部材２１は、現像槽２の上部において層厚規制部材９に隣接するように配置される。滞留防止部材２１は、層厚規制部材９によって現像ローラ５の表面から除去された余剰のトナーおよびキャリアが現像槽２の上部で滞留することを防止する。
【００２５】
トナー濃度センサ６は、撹拌ローラ４に近接するように、現像槽２の底部に配置される。トナー濃度センサ６は、現像槽２中のトナー濃度を検出する透磁率センサである。
【００２６】
ガイド板部材７は、感光体１００から離れる方向に傾斜しており、現像槽２内におけるトナーおよびキァリアを感光体１００から離れる方向へ導く。つまり、ガイド板部材７は、層厚規制部材９によって現像ローラ５の表面から除去された余剰のトナーおよびキァリアを、撹拌ローラ４へ向って円滑に流動させ、再び現像に使用するために設けられる。ガイド板部材７の第１の端部７Ａは、層厚規制部材９および滞留防止部材２１に対向するように配置されている。ガイド板部材７の第２の端部７Ｂは、第１の端部７Ａよりも下方であって撹拌ローラ４の上側の周面に対向する位置に配置される。案内ローラ３は、開口の下方に配置される。
【００２７】
図３（Ｂ）に示すように、現像槽２の上方にトナーホッパ１４が配置される。トナーホッパ１４は、現像槽２に補給されるべきトナーを収容する。トナーホッパ１４は、開口１９を介して現像槽２に通じている。
【００２８】
トナー補給ローラ１０は、開口１９のすぐ上に、その外周面が開口１９に対向するように配置される。図３（Ｃ）に示すように、トナー補給ローラ１０は、ステンレス製の中実の回転軸１１に多孔質弾性体を巻き付けて構成される。本実施形態では、多孔質弾性体としてエステル系ポリウレタンフォームを用いているが、その他のスポンジ部材を用いても良い。なお、トナー補給ローラ１０の回転軸１１として、炭素鋼にニッケルメッキを施したものを使用しても良い。
【００２９】
メッシュ部材１２は、トナー補給ローラ１０の周面に下から接するように配置される。本実施形態ではメッシュ部材１２はステンレス製である。メッシュ部材１２は、回転軸１１に沿って配置されており、回転軸１１に平行な方向において移動自在になるように、トナーホッパ１４の内壁に保持されている。回転軸１１に平行な方向におけるメッシュ部材１２の第１の端部１２Ａは、スプリング１８を介してトナーホッパ１４の内壁に接続されている。このため、メッシュ部材１２は、第１の端部１２Ａとは反対側の第２の端部１２Ｂ側に向かって力が加えられている。
【００３０】
一方、回転軸１１には、図３（Ａ）に示すように、円板１５が取り付けられる。円板１５におけるメッシュ部材１２に対向する面には、半球状の凸部１６が形成される。凸部１６は、円板１５が回転する際に、回転軸１１の第２の端部１２Ｂに当たるように配置される。本実施形態では、スプリング１８、円板１５、および凸部１６が本発明の振動手段に対応する。
【００３１】
図４に示すように、現像装置１は、ＲＯＭ５１、トナー濃度センサ６、ドライバ５３，５４、モータ５６，５７、コネクタ５５、およびマイコン５０を備える。ＲＯＭ５１は、現像装置１の動作に必要なプログラムを格納する。トナー濃度センサ６は、現像槽２内のトナー濃度を検出する透磁率センサである。ドライバ５３は、マイコン５０からの信号に基づいてモータ５６を駆動する。モータ５６は、回転軸１１を回転させる駆動源である。ドライバ５４は、マイコン５０からの信号に基づいてモータ５７を駆動する。モータ５７は、現像ローラ５および攪拌ローラ４の駆動源である。コネクタ５５は、電子写真方式の画像形成装置の制御部との接続に用いられるインタフェースである。マイコン５０は、コネクタ５５を介して入力される信号に応じて、ＲＯＭ５１に格納されたプログラムに基づいて各部の動作を制御する。
【００３２】
マイコン５０は、現像槽２内のトナー濃度が低下すると、トナーホッパ１４内のトナーを現像槽２内に導くために、モータ５６を回転させる。この結果、回転軸１１が回転する。回転軸１１の回転に伴い円板１５が回転するため、凸部１６とメッシュ部材１２とが所定のインターバルでぶつかり合う。凸部１６がスプリング１８の弾性力に抗してメッシュ部材１２を押し、その後スプリング１８がメッシュ部材１２が押し返す。この動作が繰り返されることによって、メッシュ部材１２は、トナー補給ローラ１０の周面に接触しつつ、回転軸１１に平行な方向に振動する。
【００３３】
ここで、図５を用いて、メッシュ部材１２の構成を説明する。図５（Ａ）はメッシュ部材１２の平面図であり、図５（Ｂ）はメッシュ部材１２の側断面図であり、図５（Ｃ）はメッシュ部材の平面図である。図５（Ｃ）に示すように、メッシュ部材１２は、トナー補給ローラ１０に当たる当接箇所２０が、トナーを通す網目を有するメッシュ状に形成されている。このため、トナーホッパ１４のトナーは、トナー補給ローラ１０の周面に含まれた後、メッシュ部材１２を介して現像槽２内に導かれる。
【００３４】
このように、現像装置１では、トナー補給ローラ１０の周面が開口１９の縁に接触することがないため、トナー補給ローラ１０の周面が磨耗しにくい。また、トナー補給ローラ１０の周面に接しつつメッシュ部材１２が振動することによって、現像槽２内に均一にトナーが落下し易くなる。さらに、メッシュ部材１２の網目を通過することによってトナーが微粉化するため、現像槽２内においてトナーの塊が生じにくくなる。
【００３５】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来のトナー補給ローラの構成例を示す図である。
【図２】本発明の現像装置の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る現像装置の主要部の概略構成を示す図である。
【図４】現像装置の制御部の概略構成を示す図である。
【図５】現像装置に備えられるメッシュ部材の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１−現像装置
１０−トナー補給ローラ
１１−回転軸
１２−メッシュ部材
１４−トナーホッパ
１８−スプリング部材
【図１】
2007011204.tif 000003
【図２】
2007011204.tif 000004
【図３】
2007011204.tif 000005
【図４】
2007011204.tif 000006
【図５】
2007011204.tif 000007