JPH0619293A

JPH0619293A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0619293A
Application number: JP4177003A
Authority: JP
Inventors: Toshinari Shimizu; 俊成清水; Masaji Miki; 正司三木; Yoshihiro Tanaka; 嘉弘田中; Takashi Yamamoto; 隆志山本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】現像装置に関し、生トナー上がりやカブリの
発生を確実に防止できるようにした現像装置を提供する
ことを目的とする。【構成】現像器１と、現像器１内の現像剤８の湿度を
検出する湿度センサー９と、現像器１内に乾燥気体を供
給する乾燥気体供給源１０と、乾燥気体供給源１０を現
像器１内に連通させる乾燥気体供給路１１と、乾燥気体
供給路１１を開閉する止め弁１２と、上記湿度センサー
９の検出結果に基づいて止め弁１２を開閉させて現像器
１内の湿度を一定の範囲内に制御する湿度制御部１５と
を設ける構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、複写
機、ファクシミリ装置等の電子写真式画像形成装置に用
いられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ
装置等の電子写真式画像形成装置においては、印字デー
タ、画像原稿等に対応する静電潜像を感光体に形成し、
この静電潜像に現像装置から供給されるトナーを静電吸
着させてトナー画像を形成し、このトナー画像を直接に
記録媒体に転写したり、一旦転写体に転写した後、記録
媒体に再転写するように構成されている。

【０００３】現像装置は、例えば図３に示すように、現
像器１にトナーを供給するトナーホッパー２と、トナー
ホッパー２からのトナーの供給量を制御するトナー供給
ローラ３と、現像器１内でトナーとキャリアとを攪拌す
る第１及び第２攪拌パドル４・５と、現像器１内のトナ
ー濃度を検出するトナー濃度センサー６と、トナーを静
電吸着したキャリアを穂立ち状に電磁吸着して感光体に
対向する現像位置に運び出すマグローラ７とを備える。

【０００４】トナーは、現像器１内で第１・第２各攪拌
パドル４・５によってキャリアとともに攪拌され、摩擦
によって帯電し、その攪拌によって逆極性に帯電したキ
ャリアに静電吸着される。トナーを吸着したキャリアは
マグローラ７の表面に穂立ち状に磁気吸着され、マグロ
ーラ７の回転に伴って現像器１内から感光体に対向する
現像位置に運び出される。そして、現像位置で対向する
感光体のキャリアよりも強く逆極性に帯電した部分にト
ナーが静電吸着される。

【０００５】現像位置でトナーを失ったキャリアはマグ
ローラ７の回転に伴って再び現像器１内に運び戻され、
現像器１内でトナーとともに攪拌されることにより再び
トナーを吸着し、トナーとともにマグローラ７に吸着さ
れる。

【０００６】このようにしてキャリアは繰り返し使用さ
れるが、トナーは一方的に消費されるので、現像器１内
のトナー濃度は次第に低下する。トナー濃度が一定値以
上に低下したことがトナー濃度センサー６によって検出
されると、濃度制御部１４の指令を受けたトナー供給ロ
ーラ３が回転し、トナーホッパー２からトナーが現像器
１内に補給される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば降雨
時などの高湿度環境においてはトナーが水分を吸着し、
現像剤としての流動性を低下させたり、トナー濃度セン
サー６の検出不良を招いたり、帯電量が低下してトナー
が飛散し、転写画像が全体的に汚れるカブリが発生する
ことが知られている。

【０００８】このような外気環境による印字品質の低
下、すなわち、カブリの発生を防止するために、従来で
はトナーの耐環境特性を強化することで解決しようとし
ているが、湿度８０％が限度であり、それよりも高湿度
になるとカブリの発生を防止できないのが実情である。

【０００９】更に、プリンタや複写機の使用状態によっ
てキャリア表面にトナーやその成分である荷電制御剤、
カーボンブラック等が固着して帯電量が低下することが
あり、一層カブリが発生し易くなり、例えば湿度７０％
程度でもカブリが発生することが少なくない。

【００１０】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、高湿度環境下でのカブリの発生を確実に防止
できるようにした現像装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る現像装置
は、上記の目的を達成するため、例えば図１に示すよう
に、現像器１と、現像器１内の現像剤８の湿度を検出す
る湿度センサー９と、現像器１内に乾燥気体を供給する
乾燥気体供給源１０と、乾燥気体供給源１０を現像器１
内に連通させる乾燥気体供給路１１と、乾燥気体供給路
１１を開閉する止め弁１２と、上記湿度センサー９の検
出結果に基づいて止め弁１２を開閉させて現像器１内の
湿度を一定の範囲内に制御する湿度制御部１５とを設け
たことを特徴とする。

【００１２】

【作用】湿度センサー９によって検出される現像器１
内の現像剤８の湿度が一定範囲の上限を超えると、湿度
制御部１５が止め弁１２を開弁させ、乾燥気体供給源１
０から乾燥気体が乾燥気体供給路１１を経て現像器１内
に供給される。この乾燥気体によって現像器１内の湿気
が排除され、乾燥気体が現像剤８の攪拌に伴って現像剤
８の中に巻き込まれ、現像剤８の湿度が低くなる。

【００１３】現像剤８の湿度が所定の範囲の下限値以下
になると、湿度制御部１５が止め弁１２を閉弁させ、乾
燥気体の現像器１内への供給が停止され、現像器１の周
囲の空気が現像器１内に拡散して現像器１内の湿度が高
められる。

【００１４】

【実施例】例えばレーザプリンタの現像装置に適用され
る本発明の一実施例に係る現像装置を図１及び図２に基
づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１５】この現像装置は、従来の現像器１と同様に
現像器１と、トナーホッパー２と、トナー供給ローラ３
と、第１・第２各攪拌パドル４・５と、トナー濃度セン
サー６と、マグローラ７とを備える。

【００１６】また、この現像装置は、上記の現像器１内
で現像剤８に接する位置に配置された湿度センサー９
と、レーザプリンタのケーシング内に設けられ、窒素ガ
ス（液化窒素ガス）を収納する窒素ボンベからなる乾燥
気体供給源１０と、乾燥気体供給源１０を現像器１内に
連通させる乾燥気体供給路１１と、乾燥気体供給路１１
を開閉する止め弁１２と、上記湿度センサー９の検出結
果に基づいて止め弁１２を開閉させて現像器１内の湿度
を一定の範囲内に制御する制御装置１３とを備える。

【００１７】湿度センサー９は、現像器１内で流動する
現像剤８の湿度を感知できるように構成してあればよ
く、ここでは市販品〔ＴＤＫ株式会社製、ＣＨＳ−ＧＳ
（角型）〕を用いている。

【００１８】上記乾燥気体供給路１１の上記止め弁１２
の上流側には、乾燥気体供給源１０からの窒素ガスの吐
出圧を一定以下に制御するガバナ１１ａと、窒素ガスの
供給圧をガバナ１１ａの設定圧よりも更に大気圧に近い
陽圧程度まで減圧する減圧弁１１ｂとを介在させてあ
る。

【００１９】また、この乾燥気体供給路１１の配管呼び
径は１／４インチとし、現像器１内への窒素ガスの供給
量は１００cc／min.としている。上記止め弁１２として
は、流体操作式、電動機操作式等、種々の操作方式が考
えられるが、ここでは、開閉制御の応答性を高めるとと
もに、その制御を容易にし、また、その制御装置の構成
を簡単にできるようにするため、ソレノイドにより操作
される電磁操作式の止め弁１２を用いている。

【００２０】上記制御装置１３には、濃度制御部１４と
湿度制御部１５とが組み込まれ、濃度制御部１４はトナ
ー濃度センサー６を介して現像器１内のトナー濃度が所
定の下限値以上に低下したことを検出するとトナー供給
ローラ３を回転させてトナーホッパー２からトナーを現
像器１内に補給し、トナーの補給により現像器１内のト
ナー濃度が所定の上限値以上に高まったことを検出する
と、トナー供給ローラ３を停止させてトナーの補給を中
断するようにしてある。

【００２１】また、湿度制御部１５は、湿度センサー９
を介して現像器１内の現像剤８の湿度を検出し、現像剤
８の湿度が所定の上限値以上に高まると、止め弁１２を
開弁させ、乾燥気体供給源１０から乾燥気体を乾燥気体
供給路１１を経て現像器１内に供給させる。これによ
り、現像器１内では、現像剤８の攪拌に伴って乾燥気体
が現像剤８の中に巻き込まれ、現像剤８の湿度が低下す
る。

【００２２】現像剤８の湿度の上限値は、耐環境特性が
強いトナーを用いる場合には、８０％程度に設定しても
よいが、この実施例では、更に、キャリア表面へのトナ
ー、荷電制御剤、カーボンブラック等の固着等の他の要
因による帯電量低下に対するマージンを考慮して６０％
としている。

【００２３】現像剤８の湿度の下限値は特に設定する必
要はないが、３７％以下では窒素供給により帯電量低下
を防止する必要性が薄くなり、無駄に窒素ガスが消費さ
れることになるので、この実施例では現像剤８の湿度の
下限値を３７％に設定し、湿度がこれ以下に低下する
と、止め弁１２を閉弁させて乾燥気体の現像器１内への
供給を停止するようにしている。

【００２４】なお、上記制御装置１３は電源オフ以外の
時は連続して作動させている。この現像装置を高湿度環
境下、例えば湿度７８〜８２％の環境で運転したとこ
ろ、現像器１内の現像剤８の湿度が所定の上限値（６０
％）以上に高まると、止め弁１２が開弁されて、乾燥気
体供給源１０から乾燥した窒素ガスが乾燥気体供給路１
１を経て現像器１内に供給され、現像剤８の湿度が低く
なる。実際には制御の遅れ等が原因となって現像剤８の
湿度が約６２％程度まで上昇することがあるが、これを
超えることはなく、ショートランニング印刷時には、表
１に示すように、現像剤８の湿度を約５８％に安定よく
制御することができた。

【００２５】また、このショートランニング印刷時に
は、トナーの帯電量を１１〜１４μＣ／ｇの範囲内に保
持することができ、湿度以外の要因による帯電量低下及
びカブリの発生に対して十分なマージンを確保すること
ができ、確実にカブリの発生を防止することができた。

【００２６】更に、このショートランニング印刷時に
は、現像剤８の流動性が常温環境（湿度４０〜５０％）
下とほぼ同等の３ｓ／５０ｇに保持でき、カブリのない
良好な印字品質を確保することができた。

【００２７】これに対して、従来例によれば、現像剤８
の湿度が約７３％まで高くなり、帯電量は約６μＣ／ｇ
程度まで低下し、流動性も１８ｓ／５０ｇ程度に悪化
し、カブリが発生した。

【００２８】

【表１】

【００２９】大気湿度３０〜６５％の範囲においても、
例えば図２（ａ）に示すように、従来例によれば現像剤
８の帯電量が１１μＣ／ｇ以下になり、湿度以外の要因
による帯電量の低下に対するマージンがほとんど無いの
に対して、この現像装置によれば、現像剤８の帯電量を
乾燥気体の供給によって確実に１１μＣ／ｇ以上に保持
することができ、湿度以外の要因による帯電量の低下に
対するマージンを十分に確保でき、従来例に比べてカブ
リの発生をより確実に防止できる。

【００３０】また、大気湿度３０〜６５％の範囲におい
て、例えば図２（ｂ）に示すように、現像剤８の流動性
が従来例では１２〜３ｇ／ｓ（４．１７〜１６．６ｓ／
５０ｇ）であるのに対して、この現像装置では乾燥気体
の供給によって、２１〜１８ｇ／ｓ（２．３８〜２．７
ｓ／５０ｇ）と高められるので、現像剤８の攪拌効率が
高められて現像剤８が均等にかつ効率よく帯電されるこ
とになり、印字品質を一層高めることができる。

【００３１】上記の実施例では、乾燥気体として不活性
ガスである窒素ガスを用いているので、現像剤８の酸化
劣化を防止することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、現像器内の現
像剤の湿度を検出し、現像剤の湿度が一定以上になれば
乾燥気体を供給して現像剤の湿度を一定以下に制御する
ので、現像剤の帯電量が湿気によって低下することを確
実に防止でき、帯電量の低下によるカブリの発生を確実
に防止できる。

【００３３】また、乾燥気体を供給することにより、現
像剤の流動性が高められ、現像剤の攪拌効率が高められ
るので、現像剤が均等にかつ効率よく帯電されることに
なり、印字品質を一層高めることができる。

【００３４】本発明において、特に乾燥気体を不活性ガ
スで構成する場合には、現像剤の酸化劣化を防止するこ
とができ、現像剤の寿命を長くすることができる。ま
た、本発明において、特に現像器内の現像剤の湿度が６
０％以下に制御する場合には、湿度以外の要因による現
像剤の帯電量低下に対して十分にマージンがとれる程度
以上に現像剤の帯電量を保持でき、カブリの発生を一層
確実に防止できるとともに、印字品質を更に一層高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】現像剤の湿度に対する特性の変化を示すグラフ
であり、図２（ａ）は現像剤の帯電特性図であり、図２
（ｂ）は現像剤の流動特性図である。

【図３】従来例の構成図である。

【符号の説明】

１現像器８現像剤９湿度センサー１０乾燥気体供給源１１乾燥気体供給路１２止め弁１５湿度制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本隆志神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像器(1) と、現像器(1) 内の現像剤
(8) の湿度を検出する湿度センサー(9) と、現像器(1)
内に乾燥気体を供給する乾燥気体供給源(10)と、乾燥気
体供給源(10)を現像器(1) 内に連通させる乾燥気体供給
路(11)と、この乾燥気体供給路(11)を開閉する止め弁(1
2)と、上記湿度センサー(9) の検出結果に基づいて止め
弁(12)を開閉させて上記現像剤(8) の湿度を一定の範囲
内に制御する湿度制御部(15)とを設けたことを特徴とす
る現像装置。
【請求項２】乾燥気体が不活性ガスである請求項１に
記載の現像装置。
【請求項３】現像器内の現像剤の湿度が６０％以下に
制御される請求項１または２に記載の現像装置。