(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像を形成される潜像担持体と、上記静電潜像を顕像化するための現像手段と、トナーとキャリアとを混合してなり上記静電潜像を顕像化するために用いられる粉体の現像剤を上記現像手段に供給管を介して移送する現像剤移送手段とを装置本体の内部に具備した画像形成装置において、
上記現像剤移送手段は、スクリュー状のローターと、該ローターを包囲するように配設されたゴム材料等の弾性体からなるステイターとを有し、上記現像手段とは異なる箇所に別体で配置されるスクリューポンプユニットと、移送される現像剤に空気を供給する空気供給器と、上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器の動作を制御する制御手段とを具備し、
上記現像手段はその内部の減圧を行う空気抜き孔及び該空気抜き孔を覆うエアーフィルターを有し、
上記現像手段の運転開始時に、上記空気供給器を一定時間作動させ、上記供給管内の残存現像剤を排出させた後に上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器とを同時に作動させるように、上記スクリューポンプユニット及び上記空気供給器を上記制御手段により制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
表面に静電潜像を形成される潜像担持体と、上記静電潜像を顕像化するための現像手段と、トナーとキャリアとを混合してなり上記静電潜像を顕像化するために用いられる粉体の現像剤を上記現像手段に供給管を介して移送する現像剤移送手段とを装置本体の内部に具備した画像形成装置において、
上記現像剤移送手段は、スクリュー状のローターと、該ローターを包囲するように配設されたゴム材料等の弾性体からなるステイターとを有し、上記現像手段とは異なる箇所に別体で配置されるスクリューポンプユニットと、移送される現像剤に空気を供給する空気供給器と、上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器の動作を制御する制御手段とを具備し、
上記現像手段はその内部の減圧を行う空気抜き孔及び該空気抜き孔を覆うエアーフィルターを有し、
上記現像手段の運転停止時に、先に上記スクリューポンプユニットのみを停止させ、上記空気供給器のみを一定時間作動させた後にこの空気供給器を停止させ、上記スクリューポンプユニット及び上記空気供給器を上記制御手段により上記供給管内で現像剤の沈殿化が発生する前に現像剤を上記現像手段内に事前に排出させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
表面に静電潜像を形成される潜像担持体と、上記静電潜像を顕像化するための現像手段と、上記現像手段に供給され上記静電潜像を顕像化するために用いられる粉体のトナーを貯留するトナー貯留手段とを装置本体の内部に具備した画像形成装置において、
上記トナー貯留手段が上記現像手段とは別体に設けられると共に上記トナー貯留手段内の上記トナーを上記現像手段に供給管を介して移送するトナー移送手段を具備し、
上記トナー移送手段は、スクリュー状のローターと、該ローターを包囲するように配設されたゴム材料等の弾性体からなるステイターとを有するスクリューポンプユニットと、
上記トナー貯留手段と上記現像手段との間のトナーに空気を供給する空気供給器と、上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器の動作を制御する制御手段とを具備し、
上記現像手段はその内部の減圧を行う空気抜き孔及び該空気抜き孔を覆うエアーフィルターを有し、
上記現像手段の運転開始時に、上記空気供給器を一定時間作動させ、上記供給管内の残存トナーを排出させた後に上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器とを同時に作動させるように、上記スクリューポンプユニット及び上記空気供給器を上記制御手段により制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
表面に静電潜像を形成される潜像担持体と、上記静電潜像を顕像化するための現像手段と、上記現像手段に供給され上記静電潜像を顕像化するために用いられる粉体のトナーを貯留するトナー貯留手段とを装置本体の内部に具備した画像形成装置において、
上記トナー貯留手段が上記現像手段とは別体に設けられると共に上記トナー貯留手段内の上記トナーを上記現像手段に供給管を介して移送するトナー移送手段を具備し、
上記トナー移送手段は、スクリュー状のローターと、該ローターを包囲するように配設されたゴム材料等の弾性体からなるステイターとを有するスクリューポンプユニットと、
上記トナー貯留手段と上記現像手段との間のトナーに空気を供給する空気供給器と、上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器の動作を制御する制御手段とを具備し、
上記現像手段はその内部の減圧を行う空気抜き孔及び該空気抜き孔を覆うエアーフィルターを有し、
上記現像手段の運転停止時に、先に上記スクリューポンプユニットのみを停止させ、上記空気供給器のみを一定時間作動させた後にこの空気供給器を停止させ、上記スクリューポンプユニット及び上記空気供給器を上記制御手段により上記供給管内でトナーの沈殿化が発生する前にトナーを上記現像手段内に事前に排出させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
上記空気供給器による上記空気の供給量が１〜３リットル／分であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちの何れか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置、特に、２成分現像剤を用いたプリンタ、ファクシミリ、あるいは複写機等に使用される現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、潜像坦持体（感光体ドラム）に対向配置されていて、トナーとキャリアを混合した２成分現像剤を潜像坦持体に付与することにより、この潜像坦持体上に形成された静電潜像を顕像化（現像）する現像手段を具備した現像装置に関する技術として次のようなものが知られている。
【０００３】
（１）２成分現像剤を用いた現像装置であって、感光体ドラムの内部に現像剤の撹拌手段を持ち、この撹拌手段と現像器とをパイプで結び、現像剤の循環を行う（実開平１−９７３５５号公報記載の「現像装置」）。
【０００４】
（２）現像容器へ現像剤またはキャリアを供給し、同時にこれと同量の現像剤を排出し、現像で消費されたトナーを体積検知手段によって検知してトナーを供給し、簡単に現像容器内の現像剤濃度を常に一定に保つ（特開昭５３−２２７４７号公報記載の「現像装置」）。
【０００５】
（３）現像剤濃度を体積の変化によって検知する（特開昭５０−１９４５９号公報記載の「電子写真現像剤の濃度検知及び濃度調整方法」）。
【０００６】
（４）現像部と該現像部に所定現像時間あるいは所定複写量に応じて定量のキャリアを供給する手段と、現像剤中のキャリアとトナーの比率変化を検知して信号を発する検知手段と、該信号によりトナーを現像部に供給する手段と、現像部内の所定量以上の現像剤を排出する手段とを有する（特開昭５１−１３２４９号公報記載の「電子写真現像装置」）。
【０００７】
（５）トナー及びキャリアを含む追加現像剤を現像装置内の現像剤に供給することにより、現像剤の寿命を引き延ばす（特開平４−３５３８８１号公報記載の「現像装置」）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の現像装置では、潜像坦持体としての感光体ドラムに対向して設けられる現像スリーブに現像剤を供給すべく、現像剤を貯溜しておく貯溜部分やトナーを補給するタンクが、該現像スリーブの近傍に、該現像スリーブを収めたユニットとして構成される現像手段と一体的に構成されるため、その構成部分が大型になり、装置構成が複雑になると共に、装置メンテナンス時の操作性が低下する問題があった。
【０００９】
そこで、本出願人は、この問題を解消する方法として、通称モーノポンプと呼ばれている粉体ポンプユニット（スクリューポンプ）を現像剤の移送手段として利用することを発案した。
しかしながら、この方法では、装置の運転停止状態における現像剤の供給管内での詰まりにより、種々のトラブルが発生する虞れがある。
【００１０】
この発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、その目的は、潜像坦持体に対向して構成される現像手段の小型化、構成の簡素化、及び、メンテナンス時の操作性を向上させることができ、且つ、現像剤もしくはトナーの供給管内での詰まりを解消することのできる現像装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、表面に静電潜像を形成される潜像担持体と、上記静電潜像を顕像化するための現像手段と、トナーとキャリアとを混合してなり上記静電潜像を顕像化するために用いられる粉体の現像剤を上記現像手段に供給管を介して移送する現像剤移送手段とを装置本体の内部に具備した画像形成装置において、上記現像剤移送手段は、スクリュー状のローターと、該ローターを包囲するように配設されたゴム材料等の弾性体からなるステイターとを有し、上記現像手段とは異なる箇所に別体で配置されるスクリューポンプユニットと、移送される現像剤に空気を供給する空気供給器と、上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器の動作を制御する制御手段とを具備し、上記現像手段はその内部の減圧を行う空気抜き孔及び該空気抜き孔を覆うエアーフィルターを有し、上記現像手段の運転開始時に、上記空気供給器を一定時間作動させ、上記供給管内の残存現像剤を排出させた後に上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器とを同時に作動させるように、上記スクリューポンプユニット及び上記空気供給器を上記制御手段により制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、表面に静電潜像を形成される潜像担持体と、上記静電潜像を顕像化するための現像手段と、トナーとキャリアとを混合してなり上記静電潜像を顕像化するために用いられる粉体の現像剤を上記現像手段に供給管を介して移送する現像剤移送手段とを装置本体の内部に具備した画像形成装置において、上記現像剤移送手段は、スクリュー状のローターと、該ローターを包囲するように配設されたゴム材料等の弾性体からなるステイターとを有し、上記現像手段とは異なる箇所に別体で配置されるスクリューポンプユニットと、移送される現像剤に空気を供給する空気供給器と、上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器の動作を制御する制御手段とを具備し、上記現像手段はその内部の減圧を行う空気抜き孔及び該空気抜き孔を覆うエアーフィルターを有し、上記現像手段の運転停止時に、先に上記スクリューポンプユニットのみを停止させ、上記空気供給器のみを一定時間作動させた後にこの空気供給器を停止させ、上記スクリューポンプユニット及び上記空気供給器を上記制御手段により上記供給管内で現像剤の沈殿化が発生する前に現像剤を上記現像手段内に事前に排出させるように制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、表面に静電潜像を形成される潜像担持体と、上記静電潜像を顕像化するための現像手段と、上記現像手段に供給され上記静電潜像を顕像化するために用いられる粉体のトナーを貯留するトナー貯留手段とを装置本体の内部に具備した画像形成装置において、上記トナー貯留手段が上記現像手段とは別体に設けられると共に上記トナー貯留手段内の上記トナーを上記現像手段に供給管を介して移送するトナー移送手段を具備し、上記トナー移送手段は、スクリュー状のローターと、該ローターを包囲するように配設されたゴム材料等の弾性体からなるステイターとを有するスクリューポンプユニットと、上記トナー貯留手段と上記現像手段との間のトナーに空気を供給する空気供給器と、上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器の動作を制御する制御手段とを具備し、上記現像手段はその内部の減圧を行う空気抜き孔及び該空気抜き孔を覆うエアーフィルターを有し、上記現像手段の運転開始時に、上記空気供給器を一定時間作動させ、上記供給管内の残存トナーを排出させた後に上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器とを同時に作動させるように、上記スクリューポンプユニット及び上記空気供給器を上記制御手段により制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、表面に静電潜像を形成される潜像担持体と、上記静電潜像を顕像化するための現像手段と、上記現像手段に供給され上記静電潜像を顕像化するために用いられる粉体のトナーを貯留するトナー貯留手段とを装置本体の内部に具備した画像形成装置において、上記トナー貯留手段が上記現像手段とは別体に設けられると共に上記トナー貯留手段内の上記トナーを上記現像手段に供給管を介して移送するトナー移送手段を具備し、上記トナー移送手段は、スクリュー状のローターと、該ローターを包囲するように配設されたゴム材料等の弾性体からなるステイターとを有するスクリューポンプユニットと、上記トナー貯留手段と上記現像手段との間のトナーに空気を供給する空気供給器と、
上記スクリューポンプユニットと上記空気供給器の動作を制御する制御手段とを具備し、
上記現像手段はその内部の減圧を行う空気抜き孔及び該空気抜き孔を覆うエアーフィルターを有し、上記現像手段の運転停止時に、先に上記スクリューポンプユニットのみを停止させ、上記空気供給器のみを一定時間作動させた後にこの空気供給器を停止させ、上記スクリューポンプユニット及び上記空気供給器を上記制御手段により上記供給管内でトナーの沈殿化が発生する前にトナーを上記現像手段内に事前に排出させるように制御することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項５のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに上記空気供給器による上記空気の供給量が１〜３リットル／分であることを特徴とする。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に、現像手段と、この現像手段とは異なる箇所に別体で配置される現像剤適正化手段との間で、現像剤の移送・循環を行う本発明の現像装置の構成を、現像手段の断面図及び斜視図と共に示す。
【００１６】
図１において、現像剤適正化手段１０００は、現像剤を適正化する機能を有し、また、現像剤の循環は、現像剤移送・循環手段（後述する粉体ポンプユニット２００）により行われる。
ここで、現像剤としては、トナーとキャリアからなる２成分の現像剤が用いられる。
また、現像剤を適正化するとは、現像剤のトナーとキャリアとの混合比を調整して、現像剤の剤濃度及び剤帯電量を適正化することや、現像剤に混入した紙粉等の異物を除去することである。
【００１７】
図１において、符号１は、潜像坦持体をドラム状に構成した感光体ドラムを示している。
この潜像坦持体は、上記の感光体ドラム１以外に、感光体をベルト状に構成した感光体ベルトであってもよい。
【００１８】
この感光体ドラム１上には、従来公知の電子写真作像工程により、帯電、露光が行われて、静電潜像が形成される。この静電潜像は、公知の乾式２成分現像方式で磁気ブラシ現像方式を採用した現像手段１０により供給される現像剤によって可視像化（顕像化）される。
ここで、現像手段１０とは、現像剤を感光体ドラム１上に供給する直接の手段である現像スリーブ１００の他、現像スリーブ１００の周囲に付帯して設けられた現像剤供給部材１１０、現像剤排出部材１２０、現像剤層規制部材１３０、通路手段、及び、これらの諸部材を収容保持するケース１５０を含むユニットをいう。
【００１９】
現像手段１０は、図１において、矢印方向に回転する感光体ドラム１の周りであって、光像Ｐを照射して潜像を形成する露光装置と、該潜像を可視化したトナー像を転写材（転写紙）に転写するための転写チャージャＱが設けられた転写位置との間の現像位置に設けられ、現像スリーブ１００はその対向近接部分において、感光体ドラム１と同方向に回転される。
【００２０】
ここで、感光体ドラム１の紙面垂直方向（軸方向）に亘って画像が形成されるため、現像スリーブ１００は、この軸方向の全域に現像剤を供給する必要があり、この感光体ドラム１に合わせて現像スリーブ１００の軸方向の寸法が定められている。
よって、前述の現像剤供給部材１１０及び現像剤排出部材１２０は、少なくとも現像スリーブ１００の軸方向の全域をカバーするように構成されている。
【００２１】
また、現像剤供給部材１１０、及び、現像剤排出部材１２０は、共にスクリューを利用した移送手段で構成されており、図示しない駆動手段により、現像剤供給部材１１０は、後述の現像剤を入口１１１ａから、これとは逆側の側面方向に現像剤を送り出すように、また、現像剤排出部材１２０は、後述の出口１２１ａに現像剤を送り出すようにそれぞれ回転される。
【００２２】
一方、現像剤層規制部材１３０は、現像スリーブ１００上の余剰の現像剤を掻き取って、現像剤の層厚を規制すると共に、掻き取った余剰の現像剤を回収する。
この現像に際しての余剰の現像剤は、現像スリーブ１００と共に、その回動方向である矢印の向きに回動され、現像剤層規制部材１３０により掻き取られた後、通路Ｒを経て現像剤排出部材１２０に至る。
【００２３】
現像剤の入口１１１ａ、及び、出口１２１ａは、図２に示すように、現像手段１０のケース１５０の側板１０１にそれぞれ設けられている。
図２において、入口１１１ａは、現像剤適正化手段１０００の現像剤吐出口２０６に対して供給管１１１により連結されており、現像剤適正化手段１０００により適正化された現像剤を受け入れる。一方、出口１２１ａは、現像剤適正化手段１０００の現像剤流入口２２５に対して排出管１２１により連結されており、現像手段１０により現像に用いられた余剰の現像剤を現像剤適正化手段１０００に排出する。
【００２４】
また、図２における符号１７０は、減圧手段としてのエアーフィルターであり、このエアーフィルター１７０は、現像剤適正化手段１０００から現像剤移送手段によって送られた現像剤と空気との混合気から空気だけを現像手段１０外に吐出させる。
【００２５】
図１及び図２に示した構成により、現像剤適正化手段１０００から供給管１１１により現像手段１０に移送された現像剤は、更に、現像剤供給部材１１０により現像スリーブ１００と並行に移送され、ケース部材１４１の一部に設けられた切欠きにより現像スリーブ１００の全面に送られる。
そして、この現像剤は、現像剤層規制部材１３０により最適な現像層厚に成形され、現像に供される。また、現像剤層規制部材１３０により掻き取られた余剰の現像剤は、現像剤ガイド部材１４０上の通路Ｒを通り、現像剤排出部材１２０に導かれ、出口１２１ａ及び排出管１２１を経て、現像剤適正化手段１０００に送り出される。
【００２６】
上述のように構成された現像装置によれば、現像剤を適正化し、また、トナー補給ユニットを設けることのできる現像剤適正化手段を、現像手段と別の位置に設置することができるので、現像手段の構成が非常に簡易となるとともに、その小型化が図れ、複雑な画像形成装置の内部構成が簡素化され、そのレイアウト上の余裕も生じ、メンテナンスの容易化を図れる。
【００２７】
次に、現像剤適正化手段１０００、及び、現像剤移送・循環手段としての粉体ポンプユニット２００のポンプ等の具体例について、図３を参照して説明する。図３において、現像手段１０から排出された現像剤は、排出管１２１を介して現像剤適正化手段１０００に導かれる。
【００２８】
また、図３において、符号２２０は現像剤撹拌ユニットを示しており、この現像剤撹拌ユニット２２０は、下部が筒状に形成され上部がロート状に形成された剤収納容器２２３と、この剤収納容器２２３内にて駆動モータ２２２により回転される撹拌スクリュー２２１とにより構成される。
ここで、撹拌スクリュー２２１は、現像剤を上方に送るように、その巻き方向と駆動モータ２２２の回転方向が設定されており、これにより、現像剤中のトナー濃度の均一化、及び、現像剤を上方に送り重力で下方に落ちるものとのずれ力を利用することによる効果的なトナー帯電量の適正化、並びに、粉体ポンプユニット２００に入る前の現像剤の流動化を促進させることができる。
【００２９】
剤収納容器２２３の上部には、トナー補給ユニット２３０の出口及び現像剤流入口２２５が開口している。
トナー補給ユニット２３０は、上部の蓋２３０ａを開けることにより新しいトナー２３１を適宜供給できるようになっており、その下部には、この下部を塞ぐようにしてトナー供給部材２３２が設けられている。
このトナー供給部材２３２は、回転駆動される円柱状部分の周面に、回転軸線方向に沿って多数の切欠きが形成されており、この切欠きに入ったトナーを、その回転により剤収納容器２２３内に供給する機能を有している。
【００３０】
一方、現像剤適正化手段１０００の下部には現像剤吐出口２０６が位置し、この現像剤吐出口２０６の近傍の現像剤通路２７０の途中には現像剤濃度検知部材２４０が設けられており、この現像剤濃度検知部材２４０の検知信号に基づいて発せられる、図示しない従来公知の現像剤濃度検知制御回路からのトナー補給信号により、トナー補給部材２３２が回転して、トナー補給ユニット２３０内のトナーを剤収納容器２２３内に供給するように構成されている。
【００３１】
このように、現像手段１０からの排出現像剤に、トナー補給ユニット２３０から制御されつつ補給される新規トナーが加えられ、現像剤撹拌ユニット２２０において、現像剤の濃度及び帯電量が現像に最適の条件を具備するように、現像剤の適正化処理が行われる。
また、上述のようにして適正化処理の行われた現像剤は、現像剤撹拌ユニット２２０の下部に位置する現像剤移送・循環手段（粉体ポンプユニット）２００に送られる。
【００３２】
本実施例における粉体ポンプユニット２００は、通称モーノポンプ（従来公知）と呼ばれているスクリューポンプを以って構成され、現像剤を下向きに送るように縦型に配置されている。
この粉体ポンプユニット２００は、前述の駆動モータ２２２と撹拌スクリュー２２１を介して連結されたローター２０１と、このローター２０１を包囲するように配設されたゴム材料等の弾性体からなるステーター２０２と、このステーター２０２を保持する上ポンプホルダー２０３ｕ、及び、下ポンプホルダー２０３ｄ等を具備している。
【００３３】
ここで、上ポンプホルダー２０３ｕは、粉体ポンプユニット２００と現像剤撹拌ユニット２２０とを連結するための連結部材としての機能も有している。
また、ステーター２０２の側面と下ポンプホルダー２０３ｄの内部側面との間には、１ｍｍ程度の隙間が設けてあり、この隙間は現像剤通路２７０に連通している。そして、この隙間から現像剤通路２７０に吹き込むように、下ポンプホルダー２０３ｄの、ステーター２０２の下端から上側に５ｍｍ程の位置に、エアー供給口２０５が設けられている。
このエアー供給口２０５は、現像剤通路２７０に連通しており、その外側は、エアーポンプ２０７に設けられたエアー吐出口２０８と、管を介して連通している。
【００３４】
図３において、エアーポンプ２０７が作動すると、エアー供給口２０５を通して、現像剤通路２７０内の現像剤に、毎分１〜３リットル程度の送風量でエアーが吹き込まれる。
これにより、スクリューポンプから出る現像剤の流動化が促進され、前述の撹拌スクリュー２２１の回転と合わせて、粉体ポンプユニット２００での現像剤の移送がより確実なものとなる。
この現像剤に吹き込まれた供給エアーは、現像剤の移送に寄与した後、現像手段１０に設けられたエアーフィルター１７０を通して外部に放出される。
【００３５】
上述のようにして粉体ポンプユニット２００を通過した現像剤は、現像剤濃度検知部材２４０により、その剤濃度が検知された後、現像剤吐出口２０６より排出され、供給管１１１を介して現像手段１０に送られる。
【００３６】
次に、本実施例の現像装置の運転開始時と停止時における、粉体ポンプユニット２００の駆動モータ２２２とエアーポンプ２０７との動作の制御方法について、図４により説明する。
【００３７】
駆動モータ２２２及びエアーポンプ２０７は、それらの駆動を制御する制御手段の制御回路（図示せず）により、図３に示すそれぞれの電源コード２２６，２０９を介して、電源供給（オン／オフ）が制御される。
【００３８】
すなわち、本実施例における現像装置の駆動モータ２２２及びエアーポンプ２０７は、図４（ａ）に示すように、現像装置の運転開始時Ａでは、先ず、エアーポンプ２０７のみの電源をオンし、その後、数秒が経た時点Ｂで駆動モータ２２２の電源をオンするように制御される。
一方、図４（ｂ）に示すように、現像装置の停止時Ｃでは、先ず、駆動モータ２２２のみの電源をオフし、その後、エアーポンプ２０７のみを所定時間だけ継続運転させ、この所定の継続運転時間が経過した時点Ｄでエアーポンプの電源をオフするように制御される。
【００３９】
本実施例における現像装置の駆動モータ２２２及びエアーポンプ２０７の動作を上述のように制御することにより、以下のような効果がある。
すなわち、この現像装置において、粉体ポンプユニット２００が作動している間は、図５（ａ）に示すように、現像剤が、エアーポンプ２０７から供給されるエアーと略均一に混合された混合気となって、供給管１１１の略全域に充満している。
しかしながら、この状態で、現像装置全体を一度に停止、つまり、粉体ポンプユニット２００の駆動モータ２２２とエアーポンプ２０７とを同時に停止すると、図５（ｂ）から図５（ｃ）に示すように、供給管１１１内に充満していた混合気状態の現像剤から空気のみが現像手段１０の方に抜け、この混合気から現像剤のみが自重により下方に沈殿するために、この供給管１１１内での現像剤の嵩密度が増大する。
【００４０】
従って、この図５（ｃ）に示すような状態にある現像装置を再運転すべく、その駆動モータ２２２を始動させた場合には、粉体ポンプユニット２００により供給管１１１に向けて送りこまれる現像剤の移送が、装置の停止時において供給管１１１内に沈殿された残存現像剤により堰き止められるため、この供給管１１１内で現像剤の詰まりが発生することがあり、その結果、粉体ポンプユニット２００の作動がロックしたり、焼付けを起こす（過度の温度上昇により、現像剤中のトナーがローター２０１に固着し、この固着したトナーがステーター２０２を削ってしまう）ことがある。
【００４１】
そこで、この現像装置の運転開始時においては、図４（ａ）に示したように、エアーポンプ２０７のみを先に作動させ、その一定時間後に駆動モータ２２２を作動させることにより、供給管１１１内への現像剤の移送に先立って、エアーポンプ２０７から供給されるエアーのみにより、上述の供給管１１１内の残存現像剤を現像手段１０内に排出させることができる。
また、この現像装置の運転停止時においては、図４（ｂ）に示したように、駆動モータ２２２のみの作動を先に停止させ、その一定時間後にエアーポンプ２０７の作動を停止させることにより、供給管１１１内で現像剤の沈殿化が発生する前に、エアーポンプ２０７から供給されるエアーのみにより、上述の供給管１１１内の現像剤を現像手段１０内に事前に排出させて、この供給管１１１内をほぼ空にすることができる。
【００４２】
従って、本実施例の現像装置によれば、上述したような供給管１１１内での残存現像剤による剤詰まりの発生を解消して、現像剤の移送をより確実なものとすることができる。
【００４３】
ところで、本実施例では、図１及び図２に示したように、現像剤適正化手段１０００を現像手段１０の下方に位置させているので、現像剤適正化手段１０００から現像手段１０への現像剤の移送にはポンプの力を必要とするが、現像手段１０から現像剤適正化手段１０００への現像剤の移送は、ポンプ等の移送手段を必要とせずに、現像剤の重力により行うことができる。
なお、これらの現像手段１０と現像剤適正化手段１０００との位置関係が上記の実施例と逆になる場合、及び、それらが略同じ高さに配置される場合等には、現像剤の移送力を得るべく、その現像剤の循環経路中に適宜ポンプを配備する。
【００４４】
また、現像手段１０と現像剤適正化手段１０００との間、例えば、排出管１２１の途中、あるいは、供給管１１１の途中に、現像剤に混入した異物（例えば紙粉等）を除去するための異物除去手段を設けることは、現像剤の現像品質を向上させる上で効果的である。この異物除去手段としては、フィルター、静電吸着装置、遠心分離装置等の手段を適宜選択して採用する。
【００４５】
本実施例で使用しているモーノポンプと称される公知のスクリューポンプは、回転容積式で、圧送式移送によるものであり、高い定量性と、連続移送の高精度コントロールが可能である。
また、このスクリューポンプでは、粉体の流動化と移送ライン全長に均一の流動状態を保持するために少量の空気を使用する。
【００４６】
このスクリューポンプは、低速・高濃度移送であるので、粉体の破砕もなく、小径の配管で済み、且つ、移送管の摩耗のトラブルもなく、また、騒音も少なく、その構造が簡易であり、経済性、信頼性、メンテナンス性に優れる等の特徴を有している。
【００４７】
なお、従来の粉体の移送手段（ここでは、現像剤・トナーの搬送手段）としては、搬送経路全体にスクリューを通して粉体を移送する構成のものが殆どで、他にエアーの力のみによって粉体を移送するものもあるが、本実施例のように、スクリューポンプとエアーを組み合わせた移送手段（モーノポンプ）を採用したものは知られていない。
【００４８】
従って、本実施例によれば、
（１）現像剤の搬送経路としては、従来例では搬送経路内にスクリュー等の移送手段を配設する必要があるが、本実施例では何等の移送手段も必要なく、単なるチューブのみでよいので、その経路を自由に設定でき、且つ、この経路を小径の管で構成することができる。
（２）エアーを使用することにより、現像剤（トナー・キャリア）を簡易な手段により汲み上げる（上方に持ち上げる）ことができる。
（３）スクリューポンプとエアーを組み合わせることにより、エアーのみで現像剤を移送した場合に比べ、エアーの供給量が微量で済むので、エアーポンプの小型化を図ることができると共に、エアー供給に伴うトナー飛散やエアー抜き構造の複雑化等を回避できる。
（４）回転容積式であるので、通常のスクリューに比べ、現像剤に与えるハザードが少ない上、その移送量の精度も向上される。
などの種々の利点がある。
【００４９】
ところで、現像装置において、長期の使用により現像剤のキャリアが劣化した場合には、この現像剤を現像装置から全部抜き取る必要があるが、このような場合、本実施例では、各ユニットの現像剤を空にすべく、現像剤適正化手段１０００より排出管１２１を外して、この排出管１２１の先を回収容器に接続し、駆動モータ２２２を駆動する。
これにより、劣化したキャリアを含む現像剤は、全て上記の回収容器内に回収される。
なお、上記の回収容器に収容された現像剤は、破棄もしくは再利用等、適切に措置することができる。
【００５０】
また、上述の回収容器に現像剤を収容する作業を、現像装置の諸部材の交換・修理等のメンテナンスに際しても行えば、現像装置の諸部材に現像剤が残留していないので、メンテナンス作業時における現像剤の飛散が解消され、メンテナンス時における作業性が向上される。
すなわち、上述のようにして現像剤の回収を行うことにより、従来より行われてきた現像剤の回収作業、すなわち、現像装置全体を機械本体より外し、更に現像装置を解体して手作業により現像剤の回収を行う作業に比べ、その作業効率を大幅に向上させることができると共に、この作業時におけるトナー飛散、及び、手や着衣等の汚染を防止できる。
【００５１】
更に、本実施例の現像剤適正化手段１０００によれば、現像剤の収納容量は、現像剤収納容器２２３の容量により決まるので、この現像剤収納容器２２３を大型化することにより、現像剤疲労等に伴う現像剤の交換間隔を非常に長くすることが可能となる。
【００５２】
また、本実施例の現像剤適正化手段１０００は、現像手段１０とは別体のユニットで構成され、且つ、現像手段１０に対して供給管１１１及び排出管１２１で連結されているだけであるので、その設置場所の制約が少なくなり、経済的な現像剤収容量の確保や、現像剤交換の操作性、組み付け及び調整等の生産性に対しても優れている。
【００５３】
また、本実施例によれば、上述のように、レイアウト上の自由度が拡大されるので、トナー補給ユニット２３０についても、それをユーザーのトナー補給操作が行い易い位置に配置することができ、現像剤適正化手段１０００と同様の利点を得ることができる。
【００５４】
また、このトナー補給ユニット２３０として、従来より使用されている着脱可能なトナーカートリッジ方式を用いることにより、そのトナー補給の操作性を一層向上させることができる。
この場合、本実施例によれば、トナーカートリッジの形状は、現像手段１０には依存しないので、そのトナー補給の操作性をより向上させ得ると共に、他機種との標準化も容易に可能となり、結果的に、生産性の更なる向上と、大幅な経済効果によるコストダウンが可能となる。
【００５５】
次に、本発明の他の実施例（請求項４及び請求項５に対応する実施例）について説明する。
本実施例の現像装置は、図６に示すように、現像手段３０２とは別体に設けられたトナー貯留手段３０３から現像手段３０２にトナーを移送するトナー供給手段３０４、及び、トナー移送手段３０５等から主に構成されている。
ここで、本実施例における諸部材の主な構成及び機能等は、現像装置内の構成が異なる他は、前記実施例のそれと同様であるので、その同様な部材の説明は省略する。
【００５６】
図６において、現像手段３０２は、現像剤を感光体ドラム１に供給する現像スリーブ３０６、トナー補給手段３０７、現像剤撹拌部材３０８，３０９、現像剤層規制部材３１０、撹拌搬送部材３１１、及び、これらを収容保持するケース３１２等から構成されている。
ここで、現像スリーブ３０６、及び、現像剤層規制部材３１０については、前記実施例と同様のため、その説明を諸略する。
【００５７】
トナー補給手段３０７は、トナー搬送用のスクリュー３０７ａと、円柱体の周面に母船方向の溝を有するトナー吐出用のパドル３０７ｂとを有する周知の構成であり、トナー移送手段３０５によって供給されたトナーを、図示しないトナー検知手段からの検知信号に基づいて、現像手段３０２の内部に均一に供給する。
【００５８】
また、このトナー補給手段３０７は、図２に示した現像手段との場合と同様に、現像手段３０２の側板から吐出した位置に、粉体ポンプユニットで構成されたトナー移送手段３０５により移送されるトナーを受け入れるためのトナー供給口３１４を具備している。
【００５９】
図６において、トナー供給口３１４より取り入れられたトナーは、スクリュー３０７ａの一端部に供給される。
また、トナー補給手段３０７には、その上板３０７ｃのパドル３０７ｂの上方に空気抜き孔３０７ｄが形成されており、この空気抜き孔３０７ｄには、エアーフィルター３１５が嵌合されている。
【００６０】
現像剤撹拌部材３０８，３０９は、現像手段３０２の内部のトナーとキャリアとを攪拌して、この現像剤を現像スリーブ３０６へ送る周知のパドルにより構成されている。
【００６１】
一方、現像剤層規制部材３１０によって掻き取られた余剰の現像剤は、図６に矢印で示すように、撹拌搬送部材３１１の上部へと搬送される。
この撹拌搬送部材３１１は、スクリュー３１１ａと、フィン３１１ｂとで構成されており、これに搬送された現像剤を、各現像剤撹拌部材３０８，３０９へそれぞれ振り分けて搬送する。
【００６２】
図７に、図６に示した実施例における、トナー貯留手段（トナー貯留ユニット）３０３、トナー供給手段（トナー供給ユニット）３０４、及び、トナー移送手段（粉体ポンプユニット）３０５の具体例を示す。
図７において、トナー貯留ユニット３０３は、上部及び下部に開口３０３ａ及び３０３ｂを有するロート状に形成された貯留ユニット本体３１６と、上部の開口３０３ａを塞ぐように設けられた開閉自在の蓋３１７とから構成されている。トナー３１８は、上部の開口３０３ａから貯留ユニット本体３１６の内部へ適宜供給される。
【００６３】
このトナー貯留ユニット３０３の下部には、その貯留ユニット本体３１６の下部の開口３０３ｂと連通するように、トナー供給ユニット３０４が配置されている。
このトナー供給ユニット３０４は、主に、供給ユニット本体３１９、供給モータ３２０、供給スクリュー３２１、などから構成されている。
また、このトナー供給ユニット３０４の下端には、その供給ユニット本体３１９と連通するように、粉体ポンプユニット３０５が接続されている。
なお、これらのトナー供給ユニット３０４及び粉体ポンプユニット３０５の構成及び動作は、図３に示した現像剤撹拌ユニット２２０及び粉体ポンプユニット２００のそれと殆ど同様であるので、その説明は省略する。
【００６４】
但し、本実施例において移送・撹拌の対象となる粉体は、前記実施例のような２成分現像剤ではなく、トナー３１８であるので、本実施例におけるトナー供給ユニット３０４には、前記実施例における現像剤撹拌ユニット２２０の持つ、トナーとキャリアの濃度の均一化や、帯電量の適正化などの作用は無く、その機能は、主に、これに供されたトナー３１８の流動化を促進して、このトナー３１８を粉体ポンプユニット３０５に流入させることにある。
【００６５】
一方、本実施例における現像装置の運転開始時及び停止時における、粉体ポンプユニット３０５とエアーポンプ３２８の制御は、前記実施例のそれらと同様、それぞれの電源コード３２０ａ，３２８ａを介して、図４に示したのと同様に、オン／オフ制御される。
【００６６】
これにより、前記実施例における現像剤の場合と同様に、現像装置の運転開始時もしくは停止時においてエアーポンプ３２８のみが一定時間運転されるので、トナー３１８の供給管３３２内での詰まりが解消され、トナー３１８の移送をより確実なものとすることができる。
特に、本実施例のようにトナーを移送対象とする場合には、現像剤を移送対象とする場合に比べ、その放置時（現像装置の停止時）における流動性の悪化が激しいので、上述の制御は、このトナーの流動性を常時確保する上においても有効であり、そのためにも本実施例においては、図４に、Ａ〜Ｂ，Ｃ〜Ｄで示されるエアーポンプのみの運転時間（オン時間）をより長めに設定して、その供給管３３２内に残留トナーが完全に無くなるまで、エアーポンプ３２８を作動させるように制御することが望ましい。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、請求項２では、潜像坦持体に対向して構成される現像手段の小型化及び構成の簡素化を図ることができると共に、メンテナンス時の操作性を向上させることができる。また、現像装置の使用時における現像剤供給管内の残留現像剤を、現像装置の運転開始による現像剤の供給に先立って排除することができるので、現像剤の移送をより確実なものとすることができる。
【００６８】
請求項３では、潜像坦持体に対向して構成される現像手段の小型化及び構成の簡素化を図ることができると共に、メンテナンス時の操作性を向上させることができる。また、現像装置の使用後の現像剤供給管内の残留現像剤を、現像装置の停止による現像剤の沈殿化に先立って排除することができるので、現像剤の移送をより確実なものとすることができる。
【００６９】
請求項４では、潜像坦持体に対向して構成される現像手段の小型化及び構成の簡素化を図ることができると共に、経済的なトナー収容量の確保、トナー補給時の作業性の向上、装置の組み付けや調整等のメンテナンス時の操作性を向上させることができる。また、現像装置の使用時における現像剤供給管内の残留現像剤を、現像装置の運転開始による現像剤の供給に先立って排除することができるので、現像剤の移送をより確実なものとすることができる。
【００７０】
請求項５では、潜像坦持体に対向して構成される現像手段の小型化及び構成の簡素化を図ることができると共に、経済的なトナー収容量の確保、トナー補給時の作業性の向上、装置の組み付けや調整等のメンテナンス時の操作性を向上させることができる。また、現像装置の使用後の現像剤供給管内の残留現像剤を、現像装置の停止による現像剤の沈殿化に先立って排除することができるので、現像剤の移送をより確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施される現像装置の現像手段を含む概略断面図である。
【図２】本発明が実施される現像装置の現像手段を含む概略斜視図である。
【図３】本発明の実施例における現像剤適正化手段及び現像剤移送用のポンプを説明するための断面図である。
【図４】本発明の実施例における粉体ポンプユニットの駆動モータ及びエアーポンプの動作制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明が実施される現像装置における現像剤移送用のポンプの供給管内での現像剤の状態を説明するための断面図である。
【図６】本発明の他の実施例における現像手段と現像剤適正化手段及び現像剤移送用のポンプを示す概略断面図である。
【図７】本発明の他の実施例における現像剤適正化手段及び現像剤移送用のポンプを説明するための断面図である。
【符号の説明】
１      感光体ドラム（潜像坦持体）
１０，３０２      現像手段
１１０      現像剤供給部材
１１１，３３２      供給管
１１１ａ      供給管の入口
１２０      現像剤排出部材
１２１      排出管
１２１ａ      排出管の出口
１７０      エアーフィルター
２００      現像剤移送・循環手段（粉体ポンプユニット）
２０１      ローター
２０２      ステーター
２０５      空気供給口
２０６      現像剤吐出口
２０７，３２８      エアーポンプ
２０８      エアー吐出口
２０９，２２６，３２０ａ，３２８ａ      電源コード
２２０      現像剤撹拌ユニット
２２１      撹拌スクリュー
２２２      駆動モータ
２２３      剤収納容器
２２５      現像剤流入口
２３０      トナー補給ユニット
２３０ａ      トナー補給ユニットの蓋
２３２      トナー補給部材
２４０      現像剤濃度検知部材
２７０      現像剤通路
３０３      トナー貯留手段（トナー貯留ユニット）
３０４      トナー供給手段（トナー供給ユニット）
３０５      トナー移送手段（粉体ポンプユニット）
３２０      供給モータ
３２１      供給スクリュー
【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】
0003734097.tif 000007
【図７】
0003734097.tif 000008