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JP2001265099A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Publication number
JP2001265099A
JP2001265099A JP2000077297A JP2000077297A JP2001265099A JP 2001265099 A JP2001265099 A JP 2001265099A JP 2000077297 A JP2000077297 A JP 2000077297A JP 2000077297 A JP2000077297 A JP 2000077297A JP 2001265099 A JP2001265099 A JP 2001265099A
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JP
Japan
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toner
image
forming apparatus
image carrier
developing device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000077297A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Kosuge
明朗 小菅
Masumi Sato
眞澄 佐藤
Hitoshi Ishibashi
均 石橋
Hiroshi Yoshinaga
洋 吉永
Yukiko Iwasaki
有貴子 岩▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2000077297A priority Critical patent/JP2001265099A/ja
Priority to CNB011109440A priority patent/CN1237410C/zh
Priority to KR10-2001-0012848A priority patent/KR100408646B1/ko
Priority to US09/810,565 priority patent/US6505022B2/en
Publication of JP2001265099A publication Critical patent/JP2001265099A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電潜像が形成される像担持体と、その静電
潜像を、外添剤の添加されたトナーによってトナー像と
して可視像化する現像装置と、トナーにエアーを供給し
て当該トナーを現像装置に補給するトナー補給手段を備
えた画像形成装置において、像担持体表面にフィルミン
グが形成されることを防止する。 【解決手段】 現像装置２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２
ＢＫによってトナー像が形成される像担持体２Ｙ，２
Ｍ，２Ｃ，２ＢＫの表面に保護層を形成し、その表面に
フィルミングが形成されることを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体に形成し
た静電潜像を、現像装置によってトナー像として可視像
化する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或
いはその少なくとも２つの機能を備えた複合機などとし
て構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知で
ある。この形式の画像形成装置に、粉体状のトナーにエ
アーを供給して当該トナーを現像装置に補給するトナー
補給手段を設けると、現像装置から離れたトナー収納容
器から、その現像装置にトナーを補給することができる
ため、画像形成装置本体内の各要素の配設自由度を高め
ることができ、またユーザの操作性を向上させることも
可能である。しかも、トナーにエアーを供給してそのト
ナーの流動性を高め、かかるトナーを現像装置に搬送す
るので、トナーを円滑にしかも効率よく現像装置に搬送
して当該トナーを現像装置に補給することができる。
【０００３】その際、現像装置に搬送されるトナーの流
動性をより確実に高めるには、当該トナーに多量の外添
剤を添加する必要がある。トナーの流動性を高める外添
剤をトナーに添加すると共に、そのトナーにエアーを供
給して効率よく円滑に当該トナーを現像装置に運び、こ
れをその現像装置に補給するのである。
【０００４】ところが、上述のようにトナーに多量の外
添剤を添加すると、トナーや紙に含まれた添加物などか
ら成る膜状のフィルミングが像担持体表面に固着しやす
くなる。かかるフィルミングの発生が著しくなると、像
担持体表面に形成されたトナー像の画質が劣化する欠点
を免れない。
【０００５】また、冒頭に記載した画像形成装置におい
て、像担持体に形成されたトナー像を転写したあとの像
担持体表面に残存する転写残トナーをクリーニング装置
により除去し、その除去した転写残トナーをトナー返送
手段によって現像装置に戻し、そのトナーを現像装置に
おいてトナー像形成のために再使用するように構成する
と、トナーの消費量を減らし、資源の有効利用を図るこ
とができる。
【０００６】上述のようにトナーを再使用する方式をト
ナーリサイクル方式と称することにすると、かかるトナ
ーリサイクル方式を採用した場合、トナーが現像装置と
クリーニング装置の間を循環することがあり、この間
に、トナーに添加された外添剤がトナー粒子に埋め込ま
れて行くようになる。このようになると、外添剤による
トナーの流動化機能が低下し、ないしはその機能が失わ
れる。従って、トナーリサイクル方式を採用した場合に
は、トナーに多量の外添剤を添加して当該トナーの流動
性低下を防止する必要があるが、このようにすると、先
にも説明したように像担持体表面にフィルミングが発生
しやすくなる。
【０００７】また、冒頭に記載した形式の画像形成装置
のおいては、通常、像担持体を帯電手段により帯電し、
その帯電面を露光手段によって露光することにより、像
担持体に静電潜像を形成しているが、この帯電手段に対
し、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して像担
持体を帯電するように構成すると、環境が変動しても、
像担持体を均一に帯電し、その帯電むらの発生を抑え、
高品質なトナー像を形成することが可能となる。ところ
が、最近の検討の結果、帯電手段に交流電圧を重畳した
電圧を印加すると共に、トナーに多量の外添剤を添加す
ると、像担持体表面にフィルミングが発生しやすくな
り、しかもその像担持体表面の摩耗が促進されるおそれ
のあることが判明した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した新
規な認識に基づきなされたものであって、その第１の目
的は、粉体状のトナーにエアーを供給して当該トナーを
現像装置に補給するトナー補給手段を設け、そのトナー
に多量の外添剤を添加したときも、像担持体表面のフィ
ルミング発生を抑え、高品質なトナー像を形成できる画
像形成装置を提供することにある。
【０００９】本発明の第２の目的は、トナーリサイクル
方式を採用し、トナーに多量の外添剤を添加した場合
も、像担持体表面のフィルミング発生を抑え、高品質な
トナー像を形成できる画像形成装置を提供することにあ
る。
【００１０】本発明の第３の目的は、直流電圧に交流電
圧を重畳した電圧が印加される帯電手段を用い、しかも
トナーに多量の外添剤を添加したときも、像担持体表面
の摩耗を抑えることができると共に、像担持体表面のフ
ィルミング発生を抑え、像担持体の寿命低下を阻止しつ
つ、高品質なトナー像を形成できる画像形成装置を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記第１の目
的を達成するため、静電潜像が形成される像担持体と、
該静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置とを
有する画像形成装置において、外添剤が添加された粉体
状のトナーにエアーを供給して当該トナーを前記現像装
置に補給するトナー補給手段を有していると共に、前記
像担持体の表面に保護層が形成されていることを特徴と
する画像形成装置を提案する（請求項１）。
【００１２】また、本発明は、上記第２の目的を達成す
るため、静電潜像が形成される像担持体と、該静電潜像
をトナー像として可視像化する現像装置と、該トナー像
を転写したあとの像担持体表面に残存する転写残トナー
を除去するクリーニング装置と、該クリーニング装置に
より像担持体から除去された転写残トナーを現像装置に
戻すトナー返送手段とを有する画像形成装置において、
前記像担持体の表面に保護層が形成されていることを特
徴とする画像形成装置を提案する（請求項２）。
【００１３】さらに、本発明は、上記第３の目的を達成
するため、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段
と、像担持体の帯電面を露光して像担持体に静電潜像を
形成する露光手段と、該静電潜像をトナー像として可視
像化する現像装置とを有する画像形成装置において、前
記帯電手段は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印
加されて像担持体を帯電するように構成され、前記現像
装置は、１重量％以上の外添剤が添加されたトナーによ
り静電潜像を可視像化するように構成されていると共
に、前記像担持体の表面に保護層が形成されていること
を特徴とする画像形成装置を提案する（請求項３）。
【００１４】また、上記請求項３に記載の画像形成装置
において、前記帯電手段は、前記像担持体の表面から離
間して配置されている非接触型帯電手段であると有利で
ある（請求項４）。
【００１５】さらに、上記請求項３又は４に記載の画像
形成装置において、１重量％以上の外添剤が添加された
粉体状のトナーにエアーを供給して当該トナーを前記現
像装置に補給するトナー補給手段を有していると有利で
ある（請求項５）。
【００１６】また、上記請求項３乃至５のいずれかに記
載の画像形成装置において、トナー像を転写したあとの
像担持体表面に残存する転写残トナーを除去するクリー
ニング装置と、該クリーニング装置により像担持体から
除去された転写残トナーを前記現像装置に戻すトナー返
送手段とを有していると有利である（請求項６）。
【００１７】さらに、上記請求項１又は５に記載の画像
形成装置において、前記トナー補給手段は、内部にトナ
ーを収容し、該内部にエアーが供給されて当該内部のト
ナーを外部に排出させるトナー収納容器を備えていると
有利である（請求項７）。
【００１８】また、上記請求項７に記載の画像形成装置
において、前記トナー補給手段は、前記トナー収納容器
から排出されたトナーを現像装置に送り込むトナー移送
ポンプを備えていると有利である（請求項８）。
【００１９】さらに、上記請求項１乃至８のいずれかに
記載の画像形成装置において、前記保護層は、バインダ
ー樹脂と、該バインダー樹脂中に分散された微粒子を有
していると有利である（請求項９）。
【００２０】また、上記請求項１乃至８にいずれかに記
載の画像形成装置において、前記像担持体はキャリア発
生層上にキャリア輸送層を形成した積層型有機感光体よ
り成り、前記保護層は、前記キャリア輸送層の表面に形
成され、かつバインダー樹脂中に電荷輸送物質と微粒子
を含む物質から構成されていると有利である（請求項１
０）。
【００２１】さらに、上記請求項１乃至１０のいずれか
に記載の画像形成装置において、転写材の搬送方向に沿
って配列された複数の像担持体と、その各像担持体に互
いに色の異なるトナー像をそれぞれ形成する現像装置
と、搬送される転写材上に前記複数の像担持体のそれぞ
れに形成されたトナー像を転写する転写手段と、トナー
像を転写したあとの各像担持体表面に残存する転写残ト
ナーを除去するクリーニング装置とを具備するように構
成することもできる（請求項１１）。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って詳細に説明する。
【００２３】図１は画像形成装置の一例であるカラープ
リンタを示す概略垂直断面図である。この画像形成装置
本体１内には、ドラム状の感光体として構成された４つ
の像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫが、後述する転写
材の搬送方向Ａに沿って配列されている。図示した例で
は転写材の搬送方向Ａの最上流側の像担持体２Ｙの表面
にはイエロートナー像が形成され、次の像担持体２Ｍの
表面にはマゼンタトナー像が、さらに次の像担持体２Ｃ
の表面にはシアントナー像が、さらにその次の像担持体
２ＢＫの表面には黒トナー像がそれぞれ形成されるよう
に構成され、これらの像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂ
Ｋはそれぞれ矢印Ｂ方向に回転駆動される。ドラム状の
像担持体に代え、複数のローラに巻き掛けられて走行駆
動される無端ベルト状の像担持体を用いることもでき、
また感光体の代りに，誘電体より成る像担持体を使用す
ることも可能である。
【００２４】以下の説明では、必要に応じて、上記各像
担持体のそれぞれをイエロー用の像担持体２Ｙ、マゼン
タ用の像担持体２Ｍ、シアン用の像担持体２Ｃ及びブラ
ック用の像担持体２ＢＫと称することにする。
【００２５】上記像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫに
対向して転写材搬送装置３が配置され、本例の転写材搬
送装置３は、複数の支持ローラ４，５，６，７と、その
支持ローラ４，５，６，７に巻き掛けられた無端ベルト
より成る転写ベルト８とを有しており、そのうちの１つ
の支持ローラ４が図１における反時計方向に回転駆動さ
れることにより、転写ベルト８が転写材の搬送方向Ａに
回転駆動される。かかる転写ベルト８の表面に各像担持
体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫが当接し、しかも転写ベル
ト８を挟んで、各像担持体に対向した位置には、像担持
体上のトナー像を転写材上に転写するための転写手段の
一例である転写ブラシ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫがそれ
ぞれ配置されている。転写ブラシに代えて、転写ロー
ラ、転写ブレード又はコロナ放電器などの転写手段を用
いることもできる。
【００２６】一方、画像形成装置本体１内の下部には、
シート給送装置１０のカセット１１が配置され、そのカ
セット１１内に配置された底板１２上に転写材Ｓが積載
されている。転写材としては、例えば、転写紙、樹脂フ
ィルム、樹脂シート又は布などのシート状の可撓性部片
が用いられる。かかる最上位の転写材Ｓの上面に当接し
た送り出しローラ１３が反時計方向に回転駆動されるこ
とにより、その最上位の転写材Ｓが矢印Ｃ方向に給送さ
れ、その給送された転写材Ｓは一対のレジストローラ１
４の回転によって所定のタイミングで各像担持体２Ｙ，
２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫと転写ベルト８との間のトナー像転
写部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に向けて給送される。
【００２７】ここで、前述のようにイエロー用の像担持
体２Ｙの表面にはイエロートナー像が形成されており、
かかる像担持体２Ｙと転写ベルト８の間のトナー像転写
部Ｔ１を転写材Ｓが通過するとき、像担持体表面のトナ
ーの帯電極性と逆極性の転写電圧が印加された転写ブラ
シ９Ｙの作用により、像担持体２Ｙの表面に形成された
イエロートナー像が転写材Ｓの表面に転写される。この
転写材Ｓは引き続きマゼンタ用の像担持体２Ｍ、シアン
用の像担持体３Ｃ及びブラック用の像担持体ＢＫと転写
ベルト８との間の各トナー像転写部Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を
順次通過し、このとき転写電圧がそれぞれ印加された転
写ブラシ９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫの作用により、各像担持体
２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ上の各色のトナー像が、既に転写材
Ｓ上に転写されたイエロートナー像上に重ね合せて順次
転写される。
【００２８】上述のようにして表面に４色の重ね合せト
ナー像より成るフルカラートナー像が転写された転写材
Ｓは、定着装置４０を通過する。この定着装置４０は、
それぞれ矢印方向に回転駆動される定着ローラ１５と加
圧ローラ１６を有し、転写材はこれらのローラ１５，１
６の間を通り、このとき熱と圧力の作用によって、その
フルカラートナー像が転写材Ｓの表面に定着される。次
いで、この転写材Ｓは矢印Ｅで示すように画像形成装置
本体外に排出され、その画像形成装置本体の上壁により
構成された排紙トレイ１７上にスタックされる。
【００２９】各像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫと、
その表面にトナー像を形成する各要素は、それぞれ一体
的なプロセスユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂ
Ｋとして構成されている。その各プロセスユニット１８
Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫの構成は実質的に同一で
あるため、そのうちの１つのブラック用の像担持体２Ｂ
Ｋを有するプロセスユニット１８ＢＫの基本構成とその
作用だけを図２を参照して以下に説明する。
【００３０】図２に示すように、このプロセスユニット
１８ＢＫの像担持体２ＢＫは、ユニットケース１９に回
転自在に組み付けられ、図示していない駆動装置によっ
て矢印Ｂ方向に回転駆動される。像担持体２ＢＫの表面
には像担持体の表面を帯電する帯電手段の一例である帯
電ローラ２０が対置され、この帯電ローラ２０は、ユニ
ットケース１９に回転自在に支持され、回転しながら後
述するように像担持体２ＢＫの表面を所定の極性に帯電
する。この例では、像担持体２ＢＫがマイナスに帯電さ
れる。
【００３１】一方、画像形成装置本体１内には、図１に
示すように、各プロセスユニットとは別に露光手段の一
例であるレーザ書き込みユニット２１が配置され、この
ユニット２１から出射する光変調されたレーザビームＬ
によって、図２に示すように帯電後の像担持体２ＢＫの
表面が露光され、これによって像担持体表面に黒画像用
の静電潜像が形成される。この例では、レーザビームＬ
が照射されて像担持体の表面電位の絶対値が低下した部
分が静電潜像となり、レーザビームの当てられない像担
持体の表面部分が地肌部となる。このように、露光手段
は、像担持体の帯電面を露光して像担持体に静電潜像を
形成する用をなす。
【００３２】上記静電潜像は、図２に示した現像装置２
２ＢＫによって黒トナー像として可視像化される。この
現像装置２２ＢＫは、ユニットケース１９の一部により
構成された現像ケース２３と、この現像ケース２３に回
転自在に支持されて反時計方向に回転駆動される現像ロ
ーラ２４と、同じく現像ケース２３に回転自在に支持さ
れた撹拌ローラ２５とを有し、現像ケース２３には、例
えばシリカより成る外添剤が添加された黒色のトナーと
キャリアとを有する粉体状の二成分系現像剤Ｄが収容さ
れている。キャリアを有さない一成分系現像剤を用いる
こともでき、この場合も、そのトナーに外添剤が添加さ
れる。
【００３３】上記現像剤Ｄは、撹拌ローラ２５により撹
拌されて、そのトナーとキャリアが互いに逆極性にそれ
ぞれ摩擦帯電される。この例では、トナーがマイナス
に、キャリアがプラスに帯電される。かかる現像剤Ｄ
が、マイナス極性のバイアス電圧を印加された現像ロー
ラ２４上に担持されて搬送され、規制ブレード２６によ
り量を規制された現像剤が現像ローラ２４と像担持体２
ＢＫとの間の現像領域に運ばれ、その現像剤中のトナー
が像担持体表面に形成された静電潜像に静電的に移行し
て静電潜像が黒トナー像として可視像化される。現像ケ
ース２３内に収容された二成分系現像剤Ｄのトナー濃度
低下がトナー濃度センサ３５により検知されたとき、後
述するように現像ケース２３内の二成分系現像剤Ｄにト
ナーが補給される。
【００３４】像担持体２ＢＫ上の上記黒トナー像は前述
のようにして転写材Ｓの表面に転写され、トナー像を転
写したあとの像担持体表面に残存する転写残トナーは、
クリーニング装置２７ＢＫにより除去される。このクリ
ーニング装置２７ＢＫは、ユニットケース１９の一部に
より構成されたクリーニングケース２８と、そのクリー
ニングケース２８に回転自在に支持されて矢印方向に回
転駆動されるクリーニングブラシ２９と、基端部がクリ
ーニングケース２８に固定されたクリーニングブレード
３０とを有し、そのクリーニングブラシ２９とクリーニ
ングブレード３０が像担持体２ＢＫの表面に当接してそ
の表面の転写残トナーを掻き取り除去する。クリーニン
グブラシ２９とクリーニングブレード３０は、像担持体
表面を清掃するクリーニング部材の一例をなすものであ
る。
【００３５】図１に示した他のプロセスユニット１８
Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃの各現像装置の現像ケースには、イ
エロートナーとキャリア、マゼンタトナーとキャリア、
シアントナーとキャリアをそれぞれ有する二成分系現像
剤が収容され、各像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃに、それぞ
れイエロートナー像、マゼンタトナー像及びシアントナ
ー像がそれぞれ形成される点を除き、このプロセスユニ
ット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃの構成は上述したプロセス
ユニット１８ＢＫと異なるところはない。各現像装置２
２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃのトナーにも外添剤が添加されて
いる。
【００３６】各プロセスユニットの現像装置と、そのク
リーニング装置を識別するため、図１に示すように、そ
の各現像装置に、符号２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ及び２２
ＢＫをそれぞれ付し、かつその各クリーニング装置に
は、符号２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ及び２７ＢＫをそれぞ
れ付してある。
【００３７】上述の画像形成装置に前述のトナーリサイ
クル方式を採用することによって、トナーの消費量を減
らすことができ、資源の有効利用を図ることができる。
かかるトナーリサイクル方式の具体的構成例を図２を参
照して以下に説明する。
【００３８】図２に示すように、プロセスユニット１８
ＢＫはトナー返送手段４１（図１には示さず）を有し、
このトナー返送手段４１は、クリーニング装置２７ＢＫ
のクリーニングケース２８から現像装置２２ＢＫに戻さ
れる転写残トナーが通るトナー戻しダクト３１と、その
ダクト３１内に配置されたトナー搬送部材の一例である
トナー搬送スクリュー３２と、このトナー搬送スクリュ
ー３２を回転駆動する図示していない駆動装置とを有し
ている。クリーニング部材の一例であるクリーニングブ
ラシ２９とクリーニングブレード３０とによって、像担
持体２ＢＫから除去された転写残トナーは、クリーニン
グケース２８内に配置されて回転駆動されるトナー排出
スクリュー４２によって、そのケース２８からトナー戻
しダクト３１に運ばれる。このときトナー搬送スクリュ
ー３２は上述の駆動装置により回転駆動されていて、こ
れによりトナー戻しダクト３１に運ばれたトナーは、ト
ナー戻しダクト３１内を搬送され、後述するトナー移送
ポンプ３３を介して現像装置２２ＢＫの現像ケース２３
に戻される。このトナーは、再び、像担持体２ＢＫに形
成された静電潜像の可視像化に供される。このように、
トナー返送手段４１は、クリーニング装置によって像担
持体から除去した転写残トナーを、その像担持体にトナ
ー像を形成する現像装置に戻す用をなすものである。
【００３９】他のプロセスユニット８Ｙ，８Ｍ，８Ｃに
も、上述したトナー返送手段４１と全く同様に構成され
たトナー返送手段（図示せず）が設けられ、各クリーニ
ング装置２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃにそれぞれ回収された
転写残トナーを、各現像装置２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃに
戻して、そのトナーを各現像装置において再使用するよ
うに構成されている。
【００４０】以上のように、本例の画像形成装置は、静
電潜像が形成される像担持体と、その像担持体を帯電す
る帯電手段と、像担持体の帯電面を露光して像担持体に
静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像をトナー像
として可視像化する現像装置と、該トナー像を転写した
あとの像担持体表面に残存する転写残トナーを除去する
クリーニング装置と、該クリーニング装置により像担持
体から除去された転写残トナーを現像装置に戻すトナー
返送手段とを有している。
【００４１】また、前述のように現像装置の現像ケース
２３に収容された二成分系現像剤のトナー濃度低下がト
ナー濃度センサ３５により検知されると、次に例示する
トナー補給手段によって現像装置にトナーが補給され
る。
【００４２】トナー補給手段は、各現像装置２２Ｙ，２
２Ｍ，２２Ｃ，２２ＢＫ毎に設けられ、その各トナー補
給手段は、図１及び図３に示すトナー収納容器３４Ｙ，
３４Ｍ，３４Ｃ，３４ＢＫと、図２及び図５に示したト
ナー移送ポンプ３３とを有している。これらのトナー補
給手段の基本構成と作用は全て実質的に同一であるた
め、ここでもブラック用の像担持体２ＢＫにトナー像を
形成する現像装置２２ＢＫにトナーを補給するトナー補
給手段について説明する。
【００４３】図４に示すように、トナー収納容器３４Ｂ
Ｋは、例えば樹脂より成る容器本体３７と、その容器本
体３７の開口３８に取付けられた独立気泡の発泡体より
成るトナー封止部材３９とを有し、容器本体３７内に粉
体状のブラックトナーＴが収容されている。トナーＴに
は、そのトナーの流動性を高めるための外添剤、例えば
シリカの微粒子より成る粉体状の外添剤が添加されてい
る。容器本体３７としては、剛性の大なる所謂ハードケ
ース、或いは柔軟性のある袋から構成された所謂フレキ
シブルケースなどの各種形態の容器本体を用いることが
できる。
【００４４】一方、画像形成装置本体側にはノズル４３
が設けられ、ここに示したノズル４３は、一端側にトナ
ー排出口４４が形成されたトナー排出管４５と、このト
ナー排出管４５に一体に固定されたノズル管４６とを有
している。ノズル管４６とトナー排出管４５との間には
環状のエアー流通路４７が区画されている。ノズル管４
６の一端側のエアー出口４８は容器本体３７内に対して
開放され、該ノズル管４６の他端側にはエアー供給チュ
ーブ４９の一端側が接続されている。また、このエアー
供給チューブ４９の他端側は、画像形成装置本体に装着
されたエアーポンプ５０のエアー吐出口に接続されてい
る。さらにトナー排出管４５の他端側には、トナー供給
チューブ５１の一端側が接続されている。
【００４５】トナー収納容器３４ＢＫは、ノズル４３に
対して着脱可能に連結され、トナー収納容器３４ＢＫを
図４における上方に持ち上げることにより、その容器３
４ＢＫをノズル４３から外し、逆の操作によって、トナ
ー収納容器３４ＢＫを図４に示したようにノズル３４に
組み付けることができる。
【００４６】トナー収納容器３４ＢＫは、上述のように
して画像形成装置本体に装着されるが、この状態で、前
述のように現像装置２２ＢＫの現像剤Ｄのトナー濃度低
下がトナー濃度センサ３５（図２）によって検知される
と、図４に示したエアーポンプ５０が作動し、ここから
送り出されたエアーが、エアー供給チューブ４９を通し
てノズル管４６に送り込まれ、続いてそのエアーはエア
ー流通路４７を通り、エアー出口４８から容器本体３７
内に供給される。
【００４７】上述のように容器本体３７内にエアーが供
給されると、その内部の粉体状のトナーＴが流動化し、
しかも容器本体３７内の圧力が高められる。このため、
その圧力が上昇した分、流動化したトナー粉が、図２及
び図５に示したトナー移送ポンプ３３との協働作用によ
り、トナー排出管４５のトナー排出口４４を通してトナ
ー収納容器３４ＢＫの外部に排出される。排出されたト
ナーＴは、エアーと共にトナー排出管４５及びトナー供
給チューブ５１中を搬送され、図２及び図５に示したト
ナー移送ポンプ３３に送り込まれる。
【００４８】トナー移送ポンプ３３は、図５にその一例
を示すように、ケーシング５２内に固定配置されたステ
ータ５３と、そのステータ５３の中心孔内に回転自在に
配置されたロータ５４を有し、ステータ５３の内周面に
は２条の螺旋状溝が形成され、ロータ５４はその中心軸
線に対して偏心してその軸線のまわりに螺旋状をなして
延びている。これによって、ロータ５４とステータ５３
の内周面の間にトナー移送用の空間Ｒが形成される。
【００４９】また、上記ロータ５４は、ケーシング５２
内に回転自在に配置されたスクリューコンベア５５に連
結され、このコンベア５５にギア５６が連結されてい
る。図４に示したトナー供給チューブ５１は、図５に示
すように、スクリューコンベア５５が設けられたケーシ
ング部分の開口に接続され、また前述のトナー返送手段
４１のトナー戻しダクト３１も、同じケーシング部分の
他の開口に接続されている。
【００５０】前述のようにトナー濃度センサ３５によっ
て、現像装置２２ＢＫの二成分系現像剤Ｄのトナー濃度
低下が検知されると、前述のエアーポンプ５０（図４）
が作動を開始すると共に、図５に示したトナー移送ポン
プ３３のギア５６が回転駆動されてスクリューコンベア
５５とロータ５４が回転を開始する。これにより、トナ
ー供給チューブ５１を通してケーシング５２に送られた
トナーＴは、スクリューコンベア５５により、ロータ５
４とステータ５３の間の空間Ｒに送り込まれ、次いでロ
ータ５４の回転により当該トナーが図５の左方に搬送さ
れ、ケーシング５２に接続された排出管５７を通して、
現像装置２２ＢＫの現像ケース２３内に補給される。こ
のとき、トナー戻しダクト３１を通してケーシング５２
に送られてきた転写残トナーも、上述のトナーと共に、
現像装置２２ＢＫの現像ケース２３に送り込まれる。
【００５１】また、エアー取入口５８を通してケーシン
グ５２に、例えば図４に示したエアーポンプ５０からの
エアーを導入し、トナーにエアーを供給してその流動性
を一層高めるようにすることもできる。
【００５２】上述した動作が所定時間行われた後、その
動作が停止する。かかる動作が、現像装置２２ＢＫに収
容された現像剤Ｄのトナー濃度低下が検知される毎に行
われ、これによって現像剤Ｄのトナー濃度が一定の範囲
内に維持される。また、現像装置２２ＢＫには、その現
像ケース２３に、図示していないフィルタが設けられ、
現像装置２２ＢＫにトナーと共に送られたエアーは、こ
のフィルタを通して現像装置外に排出される。
【００５３】他の現像装置２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ用の
トナー補給手段は、その各トナー収納容器３４Ｙ，３４
Ｍ，３４Ｃに外添剤の添加されたイエロー、マゼンタ及
びシアン色のトナーがそれぞれ収容されているほかは、
上述のトナー補給手段と変りはない。
【００５４】上述のように、トナー補給手段は、外添剤
が添加された粉体状のトナーにエアーを供給して当該ト
ナーを現像装置に補給するように構成され、その際、本
例のトナー補給手段は、内部にトナーを収容し、該内部
にエアーが供給されて当該内部のトナーを外部に排出さ
せるトナー収納容器を備え、さらにトナー収納容器から
排出されたトナーを現像装置に送り込むトナー移送ポン
プ３３を備えている。かかるトナー補給手段によれば、
粉体状のトナーの流動性を高めて当該トナーを効率よ
く、しかも円滑に現像装置に搬送して補給することが可
能であるが、トナー移送ポンプを省略することも可能で
ある。また図示した形式以外の各種形態のトナー補給手
段を採用することもできる。また、クリーニング装置か
ら送られる転写残トナーを、トナー移送ポンプ３３を介
することなく、直に現像装置に戻すように構成すること
もできる。
【００５５】上述のようにトナー補給手段を設けること
により、画像形成装置本体１内の各要素の配設自由度を
高めることができ、図１に示した例では、各プロセスユ
ニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫの斜め上方に
設けられたレーザ書き込みユニット２１の上方の空間に
トナー収納容器を設け、ここから各現像装置にトナーを
補給するように構成されている。
【００５６】ところが、上述の如きトナー補給手段を設
けると、トナーの搬送を円滑に行えるように、トナーに
流動性を高める必要があるため、トナーに多量の外添剤
を添加しなければならず、これによって像担持体の表面
にフィルミングが発生しやすくなる。
【００５７】そこで、本例の画像形成装置においては、
像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫの表面に保護層が形
成されている。像担持体の断面を模式的に拡大して示し
た図６から判るように、像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２
ＢＫの表面に保護層５９が形成されている。この保護層
５９は、例えばポリカーボネートより成るバインダー樹
脂と、そのバインダー樹脂中に分散されたアルミナやシ
リカなどの高硬度微粒子を有していることが好ましい。
また図６に示した像担持体は、導電性のベース６０と、
その上に中間層６１を介してキャリア発生層ＣＧＬが形
成され、そのキャリア発生層ＣＧＬ上にキャリア輸送層
ＣＴＬが形成された積層型有機感光体より成るが、この
場合には、保護層５９はキャリア輸送層ＣＴＬの表面に
一体に形成され、しかもその保護層５９が、例えばポリ
カーボネートより成るバインダー樹脂中に、キャリア輸
送物質と、シリカやアルミナなどの高硬度微粒子を含む
物質から構成されていることが好ましい。
【００５８】像担持体の表面に上述の如き保護層５９を
形成すると、トナー中に多量の外添剤が添加されてはい
るが、像担持体の表面にフィルミングが形成されること
を効果的に抑え、これによって像担持体上に形成される
トナー像の画質劣化を防止することができる。また、保
護層５９に高硬度微粒子が含まれていると、像担持体の
表面の耐摩耗性を高めることができ、像担持体の寿命を
伸ばすことが可能となり、特に有利である。
【００５９】また、前述のように、本例の画像形成装置
には、トナー返送手段４１、すなわちトナーリサイクル
方式が採用されているが、先にも説明したように、トナ
ーリサイクル方式を採用した場合にも、トナーの流動性
の低下を防止するために、そのトナーに多量の外添剤を
添加する必要があり、これによって像担持体表面にフィ
ルミングが発生しやすくなる。ところが、本例の画像形
成装置においては、その像担持体の表面に前述の如く保
護層５９が形成されているので、トナー返送手段４１を
設けることにより、トナーに多量の外添剤を添加したと
きも、像担持体表面のフィルミング発生を抑え、その表
面に形成されるトナー像の画質が劣化することを防止す
ることができる。トナーへの外添剤の添加量を増やす
と、トナーが現像装置とクリーニング装置との間を循環
する間に、トナーの凝集体が発生することを防止するこ
とができ、これによってもトナー像の画質劣化を阻止す
ることが可能となる。
【００６０】ところで、本例の画像形成装置において
は、図２に示したように、像担持体の表面を帯電する帯
電手段として帯電ローラ２０が用いられているが、かか
る帯電手段に対し、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧
を印加して像担持体を帯電するように構成すると、環境
の変化に影響されることなく、像担持体を均一に帯電し
て、その帯電むらを抑えることができる。ところが、帯
電手段に交流電圧を重畳すると、像担持体の表面が摩耗
しやすくなり、その寿命が低下するおそれがある。しか
も、帯電手段に交流電圧を印加すると共に、現像装置
が、１重量％以上の外添剤が添加されたトナーにより静
電潜像を可視像化するように構成されていると、像担持
体表面にフィルミングが特に発生しやすくなる。
【００６１】ところが、この場合も、前述のように像担
持体表面に保護層５９が形成されているので、像担持体
表面の摩耗を抑え、しかも像担持体表面へのフィルミン
グの発生を抑えることができ、像担持体の寿命の低下を
防止しつつ、高品質なトナーを像担持体上に形成するこ
とができる。
【００６２】帯電手段としては、上述の帯電ローラ２０
のほかに、帯電ブレードや帯電ベルトなどを適宜用いる
こともできる。かかる帯電手段を、像担持体の表面に接
触させてもよいが、当該帯電手段を像担持体表面から離
間して配置した非接触型帯電手段として構成することも
できる。図２に示した例では、回転駆動される帯電ロー
ラ２０が、像担持体の表面から５０μｍ程のギャップＧ
をあけて配置されている。このように帯電手段を像担持
体面から離すと、クリーニング装置によって除去し切れ
なかって転写残トナーが帯電手段に付着することがなく
なり、帯電手段の汚れを防止し、その寿命を伸ばすこと
ができる。その際、帯電手段を像担持体表面から離して
配置した場合、両者間のギャップＧ（例えば５０μｍ）
を常に正しく維持することは難しい。ところが、このよ
うな帯電手段に対し、直流電圧に交流電圧を重畳した電
圧を印加すると、上記ギャップが多少変動しても、像担
持体を均一に帯電することが可能となる。像担持体表面
に保護層５９を形成することにより、上述した利点を確
保しつつ、像担持体表面の早期の摩耗と、フィルミング
の発生を防止することができるのである。
【００６３】本例の画像形成装置においては、帯電手段
に対し、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する
と共に、１重量％以上の外添剤を添加したトナーを用い
るので、前述のトナー補給手段は、１重量％以上の外添
剤が添加された粉体状のトナーにエアーを供給して当該
トナーを現像装置に補給するように構成される。さらに
前述のトナー返送手段４１が設けられるが、かかるトナ
ー補給手段とトナー返送手段を用いたときも、像担持体
へのフィルミング発生を効果的に抑えることができる。
【００６４】以上、転写材の搬送方向に沿って配列され
た複数の像担持体と、その各像担持体に互いに色の異な
るトナー像をそれぞれ形成する現像装置と、搬送される
転写材上に複数の像担持体のそれぞれに形成されたトナ
ー像を順次転写する転写手段と、トナー像を転写したあ
との各像担持体表面に残存する転写残トナーを除去する
クリーニング装置とを具備する画像形成装置に本発明を
適用した例を説明したが、本発明は、１つの像担持体を
用いる画像形成装置や、またその像担持体上のトナー像
を中間転写体に一次転写し、次いでそのトナー像を転写
材に二次転写する形式の画像形成装置にも適用できる。
さらに、プリンタ以外の各種画像形成装置にも本発明を
広く適用することができる。
【００６５】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、トナーに
エアーを供給して当該トナーを現像装置に供給するトナ
ー補給手段を設け、そのトナーに多量の外添剤を添加し
たときも、像担持体表面のフィルミング発生を抑え、高
品質なトナー像を形成することができる。
【００６６】請求項２に係る発明によれば、トナー返送
手段を設け、トナーに多量の外添剤を添加したときも、
像担持体表面のフィルミング発生を抑え、高品質なトナ
ー像を形成することができる。
【００６７】請求項３に係る発明によれば、直流電圧に
交流電圧を重畳した電圧が印加される帯電手段を用い、
しかもトナーに多量の外添剤を添加したときも、像担持
体表面のフィルミング発生を抑え、高品質なトナー像を
形成することができる。さらに、像担持体表面の摩耗を
抑え、その寿命を伸ばすことが可能である。
【００６８】請求項４に係る発明によれば、帯電手段が
トナーで汚される不具合を抑え、帯電手段の一層の長寿
命化を達成できる。
【００６９】請求項５に係る発明によれば、外添剤の添
加量を増やす必要のあるトナー補給手段を設けたとき
も、像担持体の表面へのフィルミング発生を抑え、高品
質なトナー像を形成できる。
【００７０】請求項６に係る発明によれば、外添剤の添
加量を増やす必要のあるトナー返送手段を設けたとき
も、像担持体の表面へのフィルミング発生を抑え、高品
質なトナー像を形成できる。
【００７１】請求項７に係る発明によれば、簡単な構成
のトナー補給手段により、トナーを現像装置に補給する
ことができる。
【００７２】請求項８に係る発明によれば、トナー補給
手段により、確実かつ円滑にトナーを現像装置に補給す
ることができる。
【００７３】請求項９及び１０に係る発明によれば、保
護層中に微粒子が含まれているので、像担持体の耐摩耗
性を高め、その長寿命化を達成できる。
【００７４】請求項１１に係る発明によれば、上述した
各効果を奏することのできるカラー画像形成装置を供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例を示す垂直断面図である。
【図２】図１の部分拡大断面図である。
【図３】トナー収納容器を図１の矢印III方向から見た
図である。
【図４】トナー収納容器の拡大断面図である。
【図５】トナー移送ポンプの縦断面図である。
【図６】像担持体の断面構造を拡大して模式的に示す断
面図である。
【符号の説明】 ２Ｙ 像担持体 ２Ｍ 像担持体 ２Ｃ 像担持体 ２ＢＫ 像担持体 ２２Ｙ 現像装置 ２２Ｍ 現像装置 ２２Ｃ 現像装置 ２２ＢＫ 現像装置 ２７Ｙ クリーニング装置 ２７Ｍ クリーニング装置 ２７Ｃ クリーニング装置 ２７ＢＫ クリーニング装置 ３３ トナー移送ポンプ ３４Ｙ トナー収納容器 ３４Ｍ トナー収納容器 ３４Ｃ トナー収納容器 ３４ＢＫ トナー収納容器 ４１ トナー返送手段 ５９ 保護層 ＣＧＬ キャリア発生層 ＣＴＬ キャリア輸送層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 均 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 吉永 洋 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 岩▲崎▼ 有貴子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H003 CC01 DD03 2H034 CA01 CB01 2H077 AA11 AA25 AA37 AC11 AC16

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 静電潜像が形成される像担持体と、該静
    電潜像をトナー像として可視像化する現像装置とを有す
    る画像形成装置において、 外添剤が添加された粉体状のトナーにエアーを供給して
    当該トナーを前記現像装置に補給するトナー補給手段を
    有していると共に、前記像担持体の表面に保護層が形成
    されていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 静電潜像が形成される像担持体と、該静
    電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、該ト
    ナー像を転写したあとの像担持体表面に残存する転写残
    トナーを除去するクリーニング装置と、該クリーニング
    装置により像担持体から除去された転写残トナーを現像
    装置に戻すトナー返送手段とを有する画像形成装置にお
    いて、 前記像担持体の表面に保護層が形成されていることを特
    徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項３】 像担持体と、該像担持体を帯電する帯電
    手段と、像担持体の帯電面を露光して像担持体に静電潜
    像を形成する露光手段と、該静電潜像をトナー像として
    可視像化する現像装置とを有する画像形成装置におい
    て、 前記帯電手段は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が
    印加されて像担持体を帯電するように構成され、前記現
    像装置は、１重量％以上の外添剤が添加されたトナーに
    より静電潜像を可視像化するように構成されていると共
    に、前記像担持体の表面に保護層が形成されていること
    を特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項４】 前記帯電手段は、前記像担持体の表面か
    ら離間して配置されている非接触型帯電手段である請求
    項３に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項５】 １重量％以上の外添剤が添加された粉体
    状のトナーにエアーを供給して当該トナーを前記現像装
    置に補給するトナー補給手段を有している請求項３又は
    ４に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項６】 トナー像を転写したあとの像担持体表面
    に残存する転写残トナーを除去するクリーニング装置
    と、該クリーニング装置により像担持体から除去された
    転写残トナーを前記現像装置に戻すトナー返送手段とを
    有する請求項３乃至５のいずれかに記載の画像形成装
    置。
  7. 【請求項７】 前記トナー補給手段は、内部にトナーを
    収容し、該内部にエアーが供給されて当該内部のトナー
    を外部に排出させるトナー収納容器を備えている請求項
    １又は５に記載の画像形成装置。
  8. 【請求項８】 前記トナー補給手段は、前記トナー収納
    容器から排出されたトナーを現像装置に送り込むトナー
    移送ポンプを備えている請求項７に記載の画像形成装
    置。
  9. 【請求項９】 前記保護層は、バインダー樹脂と、該バ
    インダー樹脂中に分散された微粒子を有している請求項
    １乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
  10. 【請求項１０】 前記像担持体はキャリア発生層上にキ
    ャリア輸送層を形成した積層型有機感光体より成り、前
    記保護層は、前記キャリア輸送層の表面に形成され、か
    つバインダー樹脂中に電荷輸送物質と微粒子を含む物質
    から構成されている請求項１乃至８のいずれかに記載の
    画像形成装置。
  11. 【請求項１１】 転写材の搬送方向に沿って配列された
    複数の像担持体と、その各像担持体に互いに色の異なる
    トナー像をそれぞれ形成する現像装置と、搬送される転
    写材上に前記複数の像担持体のそれぞれに形成されたト
    ナー像を転写する転写手段と、トナー像を転写したあと
    の各像担持体表面に残存する転写残トナーを除去するク
    リーニング装置とを具備する請求項１乃至１０のいずれ
    かに記載の画像形成装置。
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