JP3104722B2 - 磁気ブラシ現像装置の現像剤循環装置および現像剤循環方法 - Google Patents

磁気ブラシ現像装置の現像剤循環装置および現像剤循環方法

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JP3104722B2 JP04137024A JP13702492A JP3104722B2 JP 3104722 B2 JP3104722 B2 JP 3104722B2 JP 04137024 A JP04137024 A JP 04137024A JP 13702492 A JP13702492 A JP 13702492A JP 3104722 B2 JP3104722 B2 JP 3104722B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置に用
いられる磁気ブラシ現像装置の現像剤循環装置および
像剤循環方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図を用いて電子写真複写装置に用いられ
る磁気ブラシ現像装置を説明する。図1は、磁気ブラシ
現像装置の断面図であり、図2は図1のA−A線の断面
で示した正面概略断面図である。
【0003】図1および図2に示されるように、電子写
真複写装置に用いられる磁気ブラシ現像装置1は、複数
のオーガーの少なくとも2本の主たるオーガー2,5を
隔壁4を介して上下に配置し、各々が相反する方向に現
像剤9を搬送するように構成され、いずれか一方のオー
ガー2に隣接して固定配置された所定の分布に磁力を有
しその外周が回転するように成された現像剤担持体7を
有しており、隣接する一方のオーガー2により搬送され
た現像剤9を該現像剤坦持体7へ供給し、剤担持体上の
現像剤が感光体10を現像し、残余の現像剤は前述他方
のオーガー5へ還元されるように構成されている。この
ような磁気ブラシ現像装置1は、現像剤担持体7より他
方のオーガー5に戻された現像剤9が、前述した一方の
オーガー2へ循環搬送され、そこから再び剤担持体7へ
の供給が行われる為、現像剤9が剤担持体に留まること
なく新たな現像剤に取り替えられるため現像剤中のトナ
ー濃度が変化せず、安定して均一な現像剤の循環が形成
され均一な画像を得ることができるという利点があっ
た。(特公平3−16026号公報参照)
【0004】しかしながら、従来の磁気ブラシ現像装置
にあっては、オーガー2,5の現像剤搬送能力、すなわ
ち、供給側現像剤溜り3に現像剤を供給する能力が剤担
持体7の現像剤搬送能力、すなわち、該供給側現像剤溜
りから現像剤が該剤坦持体を介して、撹拌側現像剤溜り
へと搬送される能力に比べて小さく構成されているため
に、供給側現像剤溜りに撹拌側現像剤溜り6から搬送さ
れる現像剤の量よりも多くの現像剤の量が現像剤坦持体
に供給され、坦持体7から撹拌側現像剤溜り6に戻され
る残余の現像剤の量が、下オーガー5によって供給側現
像剤溜り3に搬送供給される現像剤の量に比べて多くな
るので、現像剤9が撹拌側現像剤溜り6のオーガー5の
下流側に片寄って溜り易く、前述のような残余の現像剤
を剤担持体から剥離し再循環させることを妨げることに
より、剤担持体に形成される磁気ブラシのトナー濃度が
長手方向にわたって不均一になるという不具合を生じて
いた。
【0005】特にカラー複写機の場合は大面積を現像す
ることが多い為、このような磁気ブラシのトナー濃度が
長手方向にわたって不均一となることを招き易く、画像
の質の低下を招来し大きな問題となった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な問題を解決し、磁気ブラシ現像装置内の現像剤を円滑
に循環させることができ、現像剤坦持体上に常に安定し
たトナー濃度の均一な磁気ブラシを形成させる装置およ
方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1および図2に示す如
く、隔壁4によって上下に配置された供給側現像剤溜り
3および撹拌側現像剤溜り6内にそれぞれ配置され、各
々相反する方向に現像剤9を搬送する上オーガー2およ
び下オーガー5を有する磁気ブラシ現像装置1におい
て、現像剤9は下オーガー5により撹拌側現像剤溜り6
内を送られた後撹拌側現像剤溜り6の端部11に衝突
し、矢印dに示されるように上オーガー2が配置された
供給側現像剤溜り3へと押し上げ補給され、上オーガー
2によって前記下オーガー5とは反対方向に搬送され
る。このとき、供給側現像剤溜り3に補給された現像剤
9は、矢印aで示すように該現像剤溜りに隣接する現像
剤担持体7へ供給された後穂立規制部材8によって該坦
持体上に所定の穂立ちに規制された磁気ブラシを形成
し、感光体10上に形成された静電潜像を可視化現像す
る。その後現像剤は、矢印bに示されるように該坦持体
から剥離され下方に位置する撹拌側現像剤溜り6へすべ
戻される。現像剤坦持体7上に供給されなかった余剰
の現像剤9は、前述と反対側の位置12で撹拌側現像剤
溜り6に矢印に示されるように自然に落下して、下オ
ーガー6へと戻され再循環される。
【0008】このような磁気ブラシ現像装置において、
剤担持体7の現像剤搬送能力(W1g/sec)を、前
記規制部材8によって規制される量(Ag/cm2)と剤
担持体の半径(rcm)、回転数(Rrps)及び剤担持体
長(lcm)の積 W1=A×2πr×R×l で表したとき、撹拌側現像剤溜り6の端部11領域にお
いて下オーガー5によって押し上げられる現像剤の量、
すなわち、オーガーの現像剤搬送能力(Wdg/se
c)を W1〈Wd≦3W1 となるよう、オーガー径、オーガー回転数および、オー
ガーピッチを設定することによって、現像剤坦持体7上
に常に安定して濃度の均一な磁気ブラシを形成する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の構成を実施例に基づいて説明
する。本発明の構成において、現像剤搬送能力Wdを測
定するにあたり、現像剤担持体7を停止させ、上下オー
ガー2,5のみ回転させ現像装置1内の現像剤9の循環
が安定したところで、図2に示されるように供給側現像
剤溜り3から撹拌側現像剤溜り6に供給される現像剤の
流れCを現像剤搬送能力Wdとして測定した結果を図3
に示す。タイプIのオーガーは、直径23.5mm、ピッ
チ18mmで、金属板を螺旋状に巻いたものであり、タイ
プIIのオーガーはタイプIのオーガーのピッチを30mm
としたものである。オーガーの現像剤搬送能力はオーガ
ーの回転数に比例することが理解できる。なお30g/
secに示される破線は、現像剤坦持体7の現像剤搬送
能力W1を示している。
【0010】ここで上記の各々のオーガーを用いた現像
装置を、現像剤担持体7の現像剤搬送能力(W1g/s
ec)が30g/secとなるような条件下において、
連続的に剤担持体7の全長に渡って均一に現像させてト
ナーを消費させ、剤担持体7上の現像剤9のトナー濃度
を3ケ所の領域に分割して測定した。このとき剤担持体
を3等分し、各々現像剤9が上オーガーのある供給側現
像剤溜り3から下オーガー5のある撹拌側現像剤溜り6
へと落下する側12より、順次、領域1、領域2、領域
3とした。また、現像されているトナー重量を測定し、
現像装置内のトナーが均一に消費されたものとし、トナ
ー濃度の減少を計算し、各々の測定値と比較した。
【0011】(実施例1)タイプIのオーガー(18mm
ピッチ)を回転数227rpmで回転したときには、オ
ーガーの現像剤搬送能力Wdは、26.5g/secで
あった。すなわち、この実施例のオーガーの現像剤搬送
能力Wdは剤担持体の現像剤搬送能力W1=30g/s
ec以下であった。
【0012】(実施例2)タイプIIのオーガー(30mm
ピッチ)を回転数227rpmで回転した場合のオーガ
ーの現像剤搬送能力Wdは、44g/secで剤担持体
7の現像剤搬送能力W1=30g/secを超えてい
る。
【0013】(実施例3)タイプIのオーガー(18mm
ピッチ)を用い、回転数を400rpmとしてオーガー
の現像剤搬送能力Wdを42g/secとした。この実
施例のオーガーの現像剤搬送能力Wdは剤坦持体の現像
剤搬送能力W1を超えている。
【0014】(実施例4)タイプIIのオーガーを用いて
回転数を500rpmにあげ、オーガーの現像剤搬送能
力を極めて大きなものとして現像装置内の現像剤を観察
した。この時のオーガーの現像剤搬送能力Wdは,90
g/secで剤担持体7の現像剤搬送能力W1=30g
/secの3倍を超えていた。
【0015】
【発明の効果】各実施例の効果は以下のようであった。
【0016】(実施例1)実施例1のように、オーガー
の現像剤搬送能力Wdが剤坦持体の現像剤搬送能力W1
よりも小さいときには、トナー消費時におけるトナー濃
度の測定結果は、図4に示す如く、現像剤が溜り易い下
オーガー5の下流となる領域2、領域3において、現像
時間が長くなる、すなわち、連続してトナーを消費して
いくに連れ極度に剤担持体上のトナー濃度が低下してい
る。このことから、領域2,領域3では、撹拌側現像剤
溜り6下流側では、堆積している現像剤によってトナー
の消費された現像済みの現像剤が現像剤坦持体7から剥
離しにくくなり、剤担持体上の現像剤の入れ替わりが円
滑に行なわれず、同じ現像剤の一部が連続的に剤担持体
上に溜っていることが理解できる。これは、感光体10
上で現像された画像の濃度が十分でないことを意味し、
均一な画像を得ることができないと云う不都合を生じ
る。
【0017】(実施例2)実施例2のように、オーガー
の現像剤搬送能力Wdが現像剤坦持体の現像剤搬送能力
1より十分に大きいときには、トナー消費テスト結果
は、図5に示すとおりで、連続してトナーを消費しても
時間の経過にともなって均質にトナーが消費され、剤担
持体7全域において良好なトナー濃度を示し、現像剤が
円滑に循環されていることが理解できる。この現像方法
によれば、感光体上に現像された画像の濃度は現像剤坦
持体の長手方向にわたって均質な画像を得ることができ
る。
【0018】(実施例3)実施例3のように、オーガー
の現像剤搬送能力Wdが現像剤坦持体の現像剤搬送能力
1より十分に大きいときには、実施例2と同様な結果
が得られた。
【0019】(実施例4)実施例4に示されるように、
オーガーの現像剤搬送能力Wdを現像剤坦持体の現像剤
搬送能力W1より極めて大きく(Wd>3W1)したとき
には、上オーガー2の上流側、すなわち押し上げ運ばれ
てきた現像剤9が最初に剤担持体7に供給される領域
(領域3)に現像剤が著しく片寄って溜っており、供給
側現像剤溜りの上流端部11に、現像剤が高圧力で詰め
込まれていることが観察され、また、現像装置の駆動力
が大きくなっていた。このことから、現像剤へのストレ
スや現像装置におけるペアリング等装置の耐久性、信頼
性への影響を合わせ考えると、オーガーの現像剤搬送能
力(Wd)が極端に大きいことは不都合を生じ好ましく
ない。現像剤への過度のストレスは、トナーの帯電性能
を劣化させる。したがって、装置の駆動力は小さい方が
好ましく、本実施例においても剤坦持体の現像剤搬送能
力W1の3倍程以下にオーガーの現像剤搬送能力Wdを
設定する必要がある。以上説明したように、本発明内容
によって、常に円滑な現像剤の循環が行われる為、剤担
持体に安定して均一な磁気ブラシを形成することがで
き、本発明による現像装置による電子写真装置では、安
定して均一な濃度の画質を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 磁気ブラシ現像装置の断面図。
【図2】 図1に示す磁気ブラシ現像装置のオーガーの
配置及び現像剤の流れを示す正面該略断面図。
【図3】 所定のオーガー構成による現像剤搬送能力W
dの測定結果を示す特性図。
【図4】 現像時間と現像ロール上のトナー濃度の変化
を示す特性図。
【図5】 現像時間と現像ロール上のトナー濃度の変化
を示す特性図。
【符号の明】
1.磁気ブラシ現像装置、2.上オーガー、3.供給側
現像剤溜り、4.隔壁、5.下オーガー、6.撹拌側現
像剤溜り、7.現像剤坦持体、8.規制部材、9.現像
剤、10.感光体、11.撹拌側現像剤溜りの下流側端
部、12.供給側現像剤溜りの下流側端部
フロントページの続き (72)発明者 加藤 正則 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 金子 伸太郎 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 矢加部 豊 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 倉本 新一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 新田 達也 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−144375(JP,A) 特開 平4−31884(JP,A) 特開 昭57−185459(JP,A) 特開 昭64−10279(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 - 15/09

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端が互いに連通した攪拌用現像剤溜り
    と、供給用現像剤溜りと、それぞれの現像剤溜り内に上
    下に設けた各々の搬送方向が相反する2本のオーガー
    と、供給用現像剤溜りに配置されたオーガーに隣接する
    固定された磁石を有する現像剤担持体とを有し、前記攪
    拌用現像剤溜り内に配置された下方のオーガーによっ
    て、当該攪拌用現像剤溜り内に収容された現像剤を軸方
    向に沿って搬送するとともに、前記下方のオーガーの軸
    方向の端部から上方のオーガーの端部に現像剤を供給
    し、供給用現像剤溜り内の現像剤のみを現像剤担持体へ
    供給し、その後攪拌用現像剤溜りに配置された他のオー
    ガーへ移動するように構成された磁気ブラシ現像装置の
    現像剤循環装置において、前記下方のオーガーの 現像剤搬送能力 (単位時間あたり
    に運ばれる現像剤の量)が現像剤担持体自体の現像剤搬
    送能力よりも高くなるように構成したことを特徴とする
    磁気ブラシ現像装置の現像剤循環装置。
  2. 【請求項2】 各々の搬送方向が相反するように2本の
    オーガーを上下に配置し、現像剤が、前記攪拌用現像剤
    溜り内に配置された下方のオーガーによってその軸方向
    に沿って搬送されるとともに、前記下方のオーガーの軸
    方向の端部から上方のオーガーの端部に現像剤が供給さ
    れ、前述オーガーにより攪拌用現像剤溜りと供給用現像
    剤溜りの間を循環搬送されるとともに、前述供給用現像
    剤溜りに配置されたオーガーのみによって当該オーガー
    の一方に隣接する固定された磁石を有する現像剤担持体
    へ供給され、その後攪拌用現像剤溜りに配置された他の
    オーガーへ移動するように構成された磁気ブラシ現像装
    置の現像剤循環方法において、前記下方のオーガーの 現像剤搬送能力 (単位時間あたり
    に運ばれる現像剤の量)が現像剤担持体自体の現像剤搬
    送能力よりも高いことを特徴とする磁気ブラシ現像装置
    の現像剤循環方法。
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