JP2516005B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、画像形成装置に使用される現像装置に関す
るものである。

従来技術 複写機等の画像形成装置においては、潜像担持体に静
電潜像を形成し、これを粉体の現像剤で顕像化してい
る。現像剤として、例えば、キャリアとトナーを有する
二成分系の現像剤を用いた場合、その現像剤に対してト
ナーを補給することが行われている。

第５図は、このようなトナーの補給機能をもつ現像装
置の一従来例を示すものである。

現像ケーシング１の現像剤収容室には二成分の現像剤
が収容され、これはパドルホイール２によって汲み上げ
られつつ、現像ローラ３上に担持される。そして、この
担持現像剤は感光体４より成る潜像担持体上に形成され
た静電潜像の現像に供される。

現像ケーシング１内の現像剤に対しては、先にも述べ
た如くトナーが補給され、これは次のようにして行われ
るようになっている。

トナーカートリッジ５からはトナーがトナー補給ロー
ラ６へ向けて供給される。そして、トナー補給ローラ６
が第６図に示すように矢印方向に回転する際、トナー塗
布用モルトプレーン７によってトナーがトナー補給ロー
ラ６上に塗布され、この塗布されたトナーが掻き落し用
モルトプレート８によって下側へ掻き落される。このよ
うにして、トナーが現像剤中に補給されるのである。

このような従来の現像装置にあっては、トナー補給量
をトナー補給ローラ６の軸方向に均一化するなどのため
に、トナー補給ローラ６に対して両モルトプレーン7,8
を比較的強い力で圧接させている。かかる圧接構成はト
ナー補給ローラ６の回転トルクを増大させることとな
り、駆動モータを回転させるのに対して相応の電力を必
要とする。

また、かかる方式では、トナー補給ローラ６の軸方向
に刻設した溝6a（第８図）やモルトプレーン7,8などに
対してトナーの目詰りを生じたりして、トナー補給量が
当初に対し10％から20％程度低下してしまい、トナー補
給量が不安定となる欠点を免れない。

目的 本発明は、上記点に鑑み、トナー補給量が変動しない
ように、その安定化を図ると共に、トナー補給ローラの
トルクを低減でき、しかも構成を簡素化できる現像装置
を提供することを目的とする。

構成 本発明は、上記目的を達成するため、現像剤を収容す
る現像剤収容室と、該現像剤収容室に隣接するトナー補
給室と、前記両室の境界部に回転自在に設けられ、その
回転によって、トナー補給室のトナーを周面に担持して
搬送するトナー補給ローラと、現像剤収容室を向いた側
のトナー補給ローラ周面に一部が当接するトナー補給板
とを具備し、該トナー補給板は、そのトナー補給ローラ
への当接部よりもトナー補給ローラ回転方向上流側の部
分と、これに対向するトナー補給ローラの周面部分とに
よってくさび状空間が形成されるように配置され、かつ
そのトナー補給板部分には、トナー補給ローラの軸方向
に長く延びた開口が形成され、該開口のトナー補給ロー
ラ軸方向に延びる２つのエッジ部のうち、トナー補給ロ
ーラに対するトナー補給板の当接部から離れた方のエッ
ジ部は、トナー補給ローラの周面から離間して、トナー
補給ローラの周面上の余分なトナーを掻き取り、それを
一定の厚みにするスリッターを構成し、前記当接部側の
エッジ部は、一定の厚みとなったトナーを前記周面から
掻き取って現像剤収容室へ落下させるスクレーパーを構
成していることを特徴とする現像装置を提案する。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は、本発明一実施例の現像装置を示す断面図で
あり、この現像装置は感光体21に対置されている。

ここに示した現像装置は、図示していない二成分系の
現像剤を収容する現像剤収容室11を有し、この現像剤収
容室11は現像ケーシング12によって形成されている。ま
た、この現像装置は、現像剤収容室11に隣接するトナー
補給室13を有し、このトナー補給室13にはトナーカート
リッジ14が配置され、かかるトナー補給室13は補給ケー
シング15によって形成されている。

現像剤収容室11とトナー補給室13との境界部には、円
筒状又は棒状のトナー補給ローラ16が回転自在に設けら
れ、このトナー補給ローラ16は、その回転によって、ト
ナー補給室13のトナーを周面に担持して搬送する。すな
わち、トナー補給ローラ16の回転に伴い、これに図示し
ていないギアを介して連結されたトナーカートリッジ14
内のトナーオーガ17が回転すると、トナーカートリッジ
14内のトナー（第１図には示さず）がトナー補給ローラ
16へ向けて供給され、この供給されたトナーは、そのロ
ーラ16の周面上に付着又は載せられ、同ローラが矢印方
向に回転駆動されることによって、その周面上のトナー
が回動搬送される。

なお、トナー補給ローラ16は、現像剤に対するトナー
濃度が所定値より低下したとき、所定値に復すべく、第
１図における反時計方向に回転駆動されるようになって
いる。この他、トナーカートリッジ14からトナー補給ロ
ーラ16へ供給されるトナー量は、トナー補給室13から現
像剤収容室11へ補給されるトナー量よりも、多くなるよ
うにしてある。

後述する手段によってトナー補給ローラ16上のトナー
は現像剤収容室11へと落下し、このあと、現像剤撹拌ロ
ーラ18により現像剤と混合撹拌される。この撹拌された
現像剤はパドルホイール19に汲み上げられて現像ローラ
20の周面に供給担持され、この担持された現像剤は、感
光体21上の静電潜像の現像に供される。

ところで、現像ケーシング12内への単位時間当りのト
ナー補給量が多過ぎると、地肌汚れの原因になり、また
それが少な過ぎると、画像濃度が低下し、さらに、場合
によっては現像剤中のキャリアが感光体に付着し、この
付着部分に画像抜けを生じたりする。

少な過ぎるトナー補給量とは、所定のコピー時間（例
えば数10枚から数100枚のコピーを行う時間）の範囲に
おいて、複写すべき画像が平均的な画像部面積率を有す
るものである場合に、所定の画像濃度のコピー紙を得る
ことができないようなトナー補給量のことを言う。

よって、トナー補給量の許容下限値、すなわち、画像
濃度が低下するに至らないようなトナー補給量の下限値
は、使用する原稿によって決定されてることになる。こ
のように、その下限値は使用する原稿によって変動する
こととなるが、実際の運用面として、経験的に例えば30
％の画像面積率の原稿を使用することとして、かかる条
件のもとでトナー補給量の下限値を決めている。このよ
うな画一的な決め方で、一般的なコピーでは別に問題と
ならない。

なお、30％というのは、A4判等の原稿の面積を100と
して、このうちの画像部の面積が30％であるということ
である。このような条件において、上述の下限値をA4判
１枚当りに換算するとトナー量として0.15g程度とな
る。

一方、トナー補給量の許容上限値、すなわち、地肌汚
れなどが生じるに至らないようなトナー補給量の上限値
は、当該現像装置による現像剤撹拌能力や現像剤自体の
量や現像剤の摩擦帯電性の良否等に依存する。

このうち、現像剤の撹拌能力や現像剤量などについて
は製造段階で好ましいものに設定することができるが、
現像剤の摩擦帯電性については、コピー枚数や複写機の
使用環境等によって変動する。一般的に、二成分系の現
像剤の摩擦帯電性は、初期状態では一般的に増加するも
のも有るけれども、長い時間がたつにつれて次第に低下
する傾向を示し、この低下は実質的に現像剤の寿命を決
めることになる。かような現像剤の寿命を尽きさせる摩
擦帯電性の低下は、キャリア表面にトナーの微細粉やト
ナーの破片が付着する、所謂スペント化が原因で生じた
り、あるいは、トナー中に分散された外添剤の蓄積が原
因で生じたりする。

換言すれば、トナー補給量の許容上限値は現像剤の摩
擦帯電性の低下と共に下がり、これが実際のトナー補給
量と一致したとき、地肌汚れが発生する。

したがって現像剤の寿命を延ばし、その交換時間をで
きるだけ長くして交換頻度を少なくするには、実際のト
ナー補給量を、その許容下限値を割ることのないぎりぎ
りの値に設定することが最も望ましい。

然るに、第５図に示す従来例においては、トナーの目
詰り等が原因で経時的にトナー補給量が10乃至20％程度
低下してしまうので、トナー補給量を許容下限値ぎりぎ
りの線に設定することは困難である。

本例の現像装置は、このような点も考慮して次のよう
に構成されている。

第１図において、符号23で示すトナー補給板は、基端
を補給ケーシング15と、現像ケーシング12の上側のケー
シング部とに挟持固定され、その自由端はトナー補給ロ
ーラ16の下部に向けて延びている。かかるトナー補給板
23は、現像剤室11を向いた側のトナー補給ローラ周面に
一部が当接している。しかも、このトナー補給板23は、
第２図及び第３図に示すように、そのトナー補給ローラ
16への当接部よりもトナー補給ローラ回転方向上流側の
部分と、これに対向するトナー補給ローラ16の周面部分
とによって、くさび状空間が形成されるように配置され
ている。さらにこのトナー補給板部分には、第２図乃至
第４図に示すように、トナー補給ローラ16の軸方向に長
く延びた開口24が形成され、この開口24は、第４図に示
す如く、トナー補給板23の軸方向に複数個設けられてい
る。ここで開口24のトナー補給ローラ軸方向に延びる２
つのエッジ部23A,23Bのうち、トナー補給ローラ16に対
するトナー補給板23の当接部から離れた方のエッジ部23
Aは、トナー補給ローラ16の周面から離間して、トナー
補給ローラ16の周面上の余分なトナーを掻き取り、それ
を一定の厚みにするスリッターを構成する。一方、トナ
ー補給板23の上述の当接部側のエッジ部23Bは、一定の
厚みとなったトナーをトナー補給ローラ16の周面から掻
き取って現像剤収容室11へ落下させるスクレーパーを構
成している。

すなわち、第３図において、トナー補給ローラ16の周
表面に重力及び粘着力で付着したトナーは、同ローラ16
の矢印方向の回転に伴い、該ローラ16とトナー補給板23
との間のくさび状の空間に入り込み、スリッターを構成
するエッジ部23Aで余分なトナーが掻き取られ、一定の
厚みにされる。次いで、この一定の厚みとなったトナー
は、スクレーパを構成するエッジ部23Bによって、トナ
ー補給ローラ16の周面から掻き取られる。

このようなスクレーパーで掻き取られたトナーは、落
下し、現像剤撹拌ローラ18へふりかけられる。このよう
にして、一定量ずつ安定した状態で現像剤収容室11にト
ナーが補給される。補給されたトナーは現像剤と混合撹
拌され、この撹拌された現像剤がパドルホイール19を介
して現像ローラ20へと供給される。

この実施例においては、第６図に示すような、トナー
の目詰りを生じるモルトプレーン7,8の如き多孔質部材
を使用せずに済むので、トナー補給量が経時的に低下す
るようなことはほとんど起きず、その単位時間当りのト
ナー補給量を安定化すことができる。したがって、トナ
ー補給量をその許容下限値を割らないぎりぎりの値に設
定することが可能となる。これに加えて、トナー補給ロ
ーラ16の回転トルクを増大させることがなく、駆動モー
タの省電力化を図ることができる。駆動モータの負荷を
軽減でき、小型モータの使用が可能となり、コストダウ
ン化を図ることが可能となるのである。

しかも、１枚のトナー補給板を用いるだけで、トナー
補給ローラ上の余分なトナーを掻き取るスリッターと、
掻き取られた後のトナー補給ローラ上のトナーを掻き取
ってそのトナーを現像剤収容室11へ落下させるスクレー
パとを構成できるので、現像装置の構成を著しく簡素化
でき、そのコストを低減できる。

この発明は、一成分系の現像剤を収容した現像剤収容
室と、トナー補給室とを併せ持ち、そのトナー補給室か
ら現像剤収容室へトナーを補給して現像剤収容室内のト
ナー量を一定に保つような一成分系現像装置にも適用し
得るものである。

効果 本発明によれば、現像剤収容室へのトナー補給量を安
定させることができると共に、トナー補給ローラのトル
クを低減できる。しかも、スリッターとスクレーパーを
トナー補給板だけで構成できるため、現像装置の構成を
簡素化でき、そのコストの低減を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の現像装置の断面図、第２図は
第１図の部分拡大図、第３図はさらにその部分拡大図、
第４図はトナー補給板の斜視図、第５図は従来例の断面
図、第６図は同上従来例のトナー補給ローラの構成図で
ある。 11……現像剤収容室、13……トナー補給室 16……トナー補給ローラ、23……トナー補給板 23A……エッジ部、23B……エッジ部 24……開口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤を収容する現像剤収容室と、該現像
   剤収容室に隣接するトナー補給室と、前記両室の境界部
   に回転自在に設けられ、その回転によって、トナー補給
   室のトナーを周面に担持して搬送するトナー補給ローラ
   と、現像剤収容室を向いた側のトナー補給ローラ周面に
   一部が当接するトナー補給板とを具備し、該トナー補給
   板は、そのトナー補給ローラへの当接部よりもトナー補
   給ローラ回転方向上流側の部分と、これに対向するトナ
   ー補給ローラの周面部分とによってくさび状空間が形成
   されるように配置され、かつそのトナー補給板部分に
   は、トナー補給ローラの軸方向に長く延びた開口が形成
   され、該開口のトナー補給ローラ軸方向に延びる２つの
   エッジ部のうち、トナー補給ローラに対するトナー補給
   板の当接部から離れた方のエッジ部は、トナー補給ロー
   ラの周面から離間して、トナー補給ローラの周面上の余
   分なトナーを掻き取り、それを一定の厚みにするスリッ
   ターを構成し、前記当接部側のエッジ部は、一定の厚み
   となったトナーを前記周面から掻き取って現像剤収容室
   へ落下させるスクレーパーを構成していることを特徴と
   する現像装置。