JPH0415947B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写装置を初めとする静電記
録装置等における現像装置に関するものである。
特に静電荷保持体（感光体等）上の静電潜像をト
ナーとキヤリヤとから成る二成分現像剤を使用し
て可視像化する現像装置の現像剤撹拌装置に関す
るものである。

一般に前記現像装置においては、常に良質画像
を作成するためには下記の要件がある。

(1) 現像操作が繰返すとトナーが消費されるの
で、その消費されたトナー量に見合う量のトナ
ーを、トナータンクから現像装置へ補給して、
トナーとキヤリヤの混合比、即ち現像剤中のト
ナー量を常に一定に保つこと。

(2) 現像装置の幅方向に沿つて分布する現像剤の
トナー量を均一に保つこと。

前記(1)の問題については、電気的、磁気的手段
により不足トナー量を検知し、同量のトナーを自
動的に補給するようにした種々の装置が提案され
ており、実施に際しても良好な結果が得られてい
る。

一方、前記(2)に関しては、問題処理が極めて難
しく、効果的な手段がなく未解決の現状である。
一般に、トナーとキヤリヤの二成分よりなる現像
剤を用いた現像装置において複写操作の繰り返し
により画像の黒白面の多少又は文字量等により部
分的にトナーが急激に消費されることがある。こ
の場合、現像装置中において現像剤中に適量のト
ナーが供給されないと、画像濃度が薄くなり良好
な画像を提供できないので、補給されたトナーと
現像剤を急速かつ充分に撹拌し、現像剤中のトナ
ー量を現像装置の全域に亘つて均一に一定量に保
つ機構が必要である。

従来の現像装置のトナー補給に関して次の二方
式がある。

まず二成分現像剤を使用する従来の現像装置の
一手段としては、補給用トナーを収容するトナー
ホツパーを現像装置の上方に設置し、トナー補給
口と現像装置のトナー受入口とを現像装置の現像
部分の長手方向全長に亘つて連結させることによ
り、補給用トナーを分散供給するものであるが、
このような設計の複写機ではトナーホツパーの幅
が、画像幅と等しく、ほぼ複写機の全幅となり、
複写機本体を大型化する一因となる。

また、トナーを現像装置へ補給する他の手段と
しては、補給用トナーを収容するトナーホツパー
から現像装置内へトナーを集中して補給するもの
であるが、現像剤を全体に亘つて均一なトナー濃
度にするためには、実開昭56−74457（第１図）に
開示されたような複雑なトナー供給機構・現像剤
撹拌機構および大型な現像剤撹拌槽等を必要とす
る。

また、長時間撹拌や強力撹拌など行なうと、効
率低下ばかりでなく現像剤疲労による特性劣化等
の悪影響も生じる。

本発明はこのような問題点を解決し、前記の現
像要件を満たすため提案されたものである。現像
スリーブが下方（反時計方向）回転の場合におい
ても、これにより小型で簡潔な構成で、高速かつ
効率よく現像剤の均一化を計ることができると共
に、現像剤の帯電摩擦を促進し、更に現像部の現
像剤保持部材の長手方向に平均したトナー濃度の
現像剤を分布することができる現像装置を提供す
ることにある。

特に本発明は、現像装置の現像剤溜めの一部よ
り直接、現像剤の一部をトナー補給部に循環して
送り返し、現像剤中のトナーとキヤリヤを急速に
撹拌、混合して再び現像溜に戻す経路を形成し、
局所的に急速なトナー消費が行なわれても常に一
定的なトナー量を保持して常に良好な複写画像を
提供するものである。

本発明の現像装置は、回転する静電荷保持ドラ
ム上の静電潜像を、この静電荷保持ドラムと対向
する位置に配置され、この静電荷保持ドラムの回
転方向と同方向に回転し、かつ、下方に回転する
現像スリーブ上の二成分現像剤によつて現像する
現像装置において、前記現像スリーブと、現像剤
を撹拌すると共に現像の一部を隣接する前記現像
スリーブへ供給し、現像剤の一部をトナー補給部
へ循環して送り返すために撹拌作用と搬出作用を
もつ主撹拌部材と、新たに補給されたトナーをこ
の一部の現像剤と混合するための受入部材と撹拌
回転部材とを有する前記トナー補給部とからな
り、これら前記現像スリーブ、前記主撹拌部材お
よび前記トナー補給部とを前記静電荷保持ドラム
の回転中心を含む水平線位置にほぼ等しく並列に
配置し、かつ、前記現像スリーブと前記主撹拌部
材とが対向する位置で同方向に回転するようにし
て現像剤を現像面に供給するようにしたものであ
る。

第２図は、本発明の現像装置における一実施例
を示す概略図である。図において、１は静電荷保
持体で、光導電性感光体または誘電体より成り、
その周辺に沿つて回転方向に対して順に静電荷像
形成部２、現像装置３、転写装置４、分離装置
５、除電装置６、クリーニング装置７、が配設さ
れている。そして８は静電荷保持体１上に形成さ
れたトナー像である。

以下、本発明の一実施例につき詳細に説明す
る。

第２図において主撹拌部材１４は、現像装置本
体３内の現像剤１０と新たに補給されたトナーと
を充分撹拌混合させる機能と、主撹拌部材１４の
回転により現像剤１０を掬い揚げ前記受入部材１
５の方向に投入する機能とを有する。また主撹拌
部材１４は現像剤１０を良く撹拌し、かつ適量を
掬い出し搬出させるために第３，４，５図示の如
く回転軸１４Ｃに現像装置本体３の長手幅に多数
の楕円形１４Ａと平板１４Ｂとを組合せたものを
使用すると効果的である。

現像剤受入部材１５の上方開口部は主撹拌部材
１４の回転により投入された現像剤が定量だけ受
入部材内に投入されるよう、現像装置本体３の長
手幅に所定位置に所定の開口形状を有し、かつ現
像剤１０の受容搬送を可能とする樋状部材であ
る。また現像剤受入部材１５の内側には補給回転
部材１６が配設され、底部にはトナー落下開口１
５Ａを有する。この開口１５Ａの形状はスリツト
または複数の開穴を形成する。

補給回転部材１６は例えばスパイラルスクリユ
ーの形状をなし、回転することによつて現像剤等
を送り込む作用をなす。即ち現像装置の一端、例
えば手前側の一個所にあるトナー補給タンクの底
部間隙から前記現像剤受入部材１５に送入された
補給トナーは前記主撹拌部材１４により投入され
た現像剤１０と共にこの現像剤受入部材１５内で
補給回転部材１６により混合撹拌されながら現像
装置の奥側へ送り込まれて、現像剤受入部材１５
の底部に設けられた多数のトナー落下開口１５Ａ
より現像装置下部へ落下する。この底部開口１５
Ａは、トナーの搬送方向に向つて、その開口面積
が次第に大きくなつており、現像装置の長手方向
にほぼ等量のトナー現像剤が補給されるよう配慮
されている。また、補給回転部材１６は、受入部
材内の現像剤とトナーを回転により現像装置の最
も奥の開口まで搬送するため、形状寸法と回転数
が決められている。

樋状の現像剤受入部材１５の中へ現像剤を投入
させる理由は、現像装置の一端から補給されたト
ナーを奥側へ搬送させる場合トナーのみよりトナ
ーに現像剤を混合させた方が搬送し易いこと、下
部開口から落下がより安定確実であること、トナ
ーが現像装置内底部の現像剤中に直接落下する前
にキヤリヤを含んだ現像剤と混合させることによ
り撹拌混合性が向上するなどが挙げられる。

また、受入部材１５の下方に、補助撹拌部材１
７を設ける。１７は例えばスパイラルスクリユー
の形状を有し、受入部材１５のトナー落下開口１
５Ａから落下する補給トナーと現像剤との混合剤
を更に撹拌し、主撹拌部材１４の方向へ移動させ
る。その際、前記の混合された現像剤が主撹拌部
材１４の軸方向に均一量になるように、補助撹拌
部材１７はそのスパイラル形状、回転方向、回転
数が定められる。即ち前記補給回転部材１６によ
り現像装置の奥側へと搬送された現像剤とほぼ等
量の現像剤を手前側に移動させて、現像装置内の
現像剤の片寄りを防止している。

次に、現像装置内での現像剤の流れ方を、本発
明の第２図実施例について説明する。トナー補給
タンクより現像装置３内に補給されたトナーは、
反時計方向に回転する補給回転部材１６により、
受入部材１５内で主撹拌部材１４によつて投入さ
れた現像剤と混合されながら、トナー落下開口１
５Ａより落下する。落下点では現像剤中で時計方
向に回転する補助撹拌部材１７により再び撹拌混
合され、主撹拌部材１４の方向に移動される。主
撹拌部材１４により更に充分に撹拌混合されて現
像ローラに到達する。現像ローラ内のマグネツト
１２により反時計方向に回転するスリーブ１１上
に吸引された現像剤は、穂切り板１３により適量
だけスリーブ１１上に均一の厚さに付着されて搬
送され現像領域に到達し、静電荷潜像を現像し、
可視のトナー像８を形成し、残余の現像剤はスリ
ーブ１１上を搬送され再び現像容器内に戻され
る。そして、容器内の現像剤１０は主撹拌部材１
４により混合され掬い揚げられて受入部材１５内
へ投入されて再び前記の循環動作を繰返す。

以上の通り、本発明による現像装置は小型で簡
潔な構成で、スリーブの軸方向表面に対して常に
均一なトナー濃度と量の現像剤を維持供給するこ
とができると共に、主撹拌部材により積極的に変
向と抛出作用による撹拌させ、かつ流路も延長さ
せられるので、充分な摩擦帯電を行なわせること
もできる。またスリーブ上のトナー濃度は常に一
定に保たれるので、ベタ黒部分のある画像を多数
枚現像しても、その部分のみトナーが不足するよ
うなことは殆んどなく、高速な現像にも充分な性
能を発揮し、極めて有用な発明である。特に本発
明は、現像剤１０を現像部に搬送する現像スリー
ブ１１を反時計方向に回転し、現像を完了してト
ナー量が減した現像剤１０の流れと、前記の如く
主撹拌部材１４で撹拌され、かつ現像剤受入部材
１５の上部開口部に現像剤１０を放出してトナー
を撹拌しながら現像剤１０を前記主撹拌部材１４
部に戻す流れとが互いに反対方向から合流し混合
されるように構成されているので、急速なトナー
混合が行なえると共に、前記のように本発明の現
像装置は、現像スリーブ、主撹拌部材およびトナ
ー補給部をほぼ水平位置に配置し、静電荷保持ド
ラムの回転中心位置とほぼ同じ高さに配置してあ
るから、本体３の全体を小型化することができ
る。また、静電荷保持ドラムの回転方向と現像ス
リーブとを同一方向に回転させているから、現像
剤の供給が円滑に行われる効果がある。

なお実施例においては示してないが、現像作用
終了後の現像剤をスリーブ上から剥離し得るよう
にマグネツトの強さや配列あるいは現像器筐体の
形状を適当に変形したり、その前端をスリーブ周
面の一部に接触もしくは近接してスクレーパーを
設けてもよい。

更に主撹拌部材１４の楕円板１４Ａ、平板１４
Ｂは実施例の第３，４図の如く規則性をもたせな
くても可能である。また楕円板の形状は楕円、円
その他の形状でもよい。加えて主撹拌部材の全体
を一体形成してもよいことは勿論である。

また、本発明による主撹拌部材１４は、現像剤
撹拌と現像剤抛出作用とを同時に兼ね備えた１個
の回転部材により前記目的と効果を達成すること
を特徴とするものである。

上述の如く、本発明は前記一実施例に限定され
るものではなく、特許請求の範囲に記載された事
項から逸脱することのない応用、変形を含むもの
である。

末尾に、本発明による現像装置の一実施例の結
果を付記する。

主撹拌部材の回転数
200〜300rpm 回転方向 時計方向 補給回転部材の回転数
100〜150rpm 〃 反時計〃 補助撹拌部材の回転数
50〜100rpm 〃 時計 〃 現像スリーブの回転数
120〜300rpm 〃 反時計〃 受入部材に流入させる現像剤量
100〜1000ｇ／20sec 受入部材のトナー落下開口径 φ2〜φ4 上記の条件を満たす場合、現像スリーブ上のト
ナー濃度のバラツキは、0.2wt％以下となり混合
状態も良好で高画質画像が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像装置の断面図、第２図は本
発明の実施例を示す現像装置の断面図、第３図は
本発明の一実施例を示す主撹拌部材の斜視図、第
４図は前記主撹拌部材の側面図、第５図は前記主
撹拌部材の正面図である。 ３……現像装置、１１……現像スリーブ、１２
……マグネツト、１３……穂切り板、１４……主
撹拌部材、１４Ａ……楕円板、１４Ｂ……平板、
１４Ｃ……回転軸、１５……現像剤受入部材、１
５Ａ……トナー落下開口、１６……補給回転部
材、１７……補助撹拌部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転する静電荷保持ドラム上の静電潜像を、
   この静電荷保持ドラムと対向する位置に配置さ
   れ、この静電荷保持ドラムの回転方向と同方向に
   回転し、かつ、下方に回転する現像スリーブ上の
   二成分現像剤によつて現像する現像装置におい
   て、 前記現像スリーブと、 現像剤を撹拌すると共に現像剤の一部を隣接す
   る前記現像スリーブへ供給し、現像剤の一部をト
   ナー補給部へ循環して送り返すために撹拌作用と
   搬出作用をもつ主撹拌部材と、 新たに補給されたトナーをこの一部の現像剤と
   混合するための受入部材と撹拌回転部材とを有す
   る前記トナー補給部と、 からなり、これら前記現像スリーブ、前記主撹拌
   部材および前記トナー補給部とを前記静電荷保持
   ドラムの回転中心を含む水平線位置にほぼ等しく
   並列に配置し、かつ、前記現像スリーブと前記主
   撹拌部材とが対向する位置で同方向に回転するよ
   うにしたことを特徴とした現像装置。