JPH087492B2

JPH087492B2 - 現像装置

Info

Publication number: JPH087492B2
Application number: JP1283643A
Authority: JP
Inventors: 尚孝船山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1989-10-30
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH03144471A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等
の現像装置に関する。

〈従来技術〉従来の現像装置は、第６図の如く、感光体１に近接し
て配された現像槽２と、該現像槽２に磁性トナー３を補
給するトナー補給槽４とからなり、現像槽２とトナー補
給槽４との間に仕切板５が設けられ、該仕切板５の下方
に現像槽２とトナー補給槽４とを連通するトナー補給口
６が形成されている。

前記現像槽２は、現像装置本体７に回転自在に支持さ
れた現像ローラ８と、該現像ローラ８上に付着する現像
剤（トナーとキヤリア）９の量を規制するドクター10と
が内装されている。前記現像ローラ８は、第７図の如
く、感光体１の回転方向と逆方向に回転するスリーブ11
と、該スリーブ11の内面に配されスリーブ11と逆方向に
回転するマグネツト体12とからなる。

前記トナー補給槽４は、磁性トナー３を攪拌してトナ
ー補給口６より現像槽２に送り込むトナー攪拌ローラ13
が回転自在に内装されている。

そして、前記現像槽２に現像剤９が充填された後に、
工場から出荷される。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、工場で現像槽２に現像剤９を充填した
後、現像槽２を工場から使用者の所まで輸送する途中に
おいて、落下・振動等の影響により現像ローラ８の軸方
向の片側に現像剤９が寄つてしまう。このとき、トナー
補給槽４にトナーが投入され現像槽２に補給されると、
軸方向でトナー濃度の差が生じるため、軸方向に画像濃
度に差が生じるといつた問題がある。

本発明は、上記に鑑み、輸送時の落下・振動等による
現像槽内での現像剤の片寄りをなくして、トナー投入後
の軸方向におけるトナー濃度の差をなくすことができる
現像装置の提供を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉本発明による課題解決手段は、第１〜４図の如く、互
いに回転自在に設けられたスリーブ11とマグネツト体12
とからなる現像ローラ８を内装した現像槽２と、仕切板
５を介して区切られた前記現像槽２に磁性トナー３を補
給するトナー補給槽４とを備え、前記現像槽２にスリー
ブ11上の現像剤９の量を規制するドクター10が設けら
れ、前記トナー補給槽４から現像槽２へのトナー補給口
６とドクター10との間に前記現像ローラ８に近接してそ
のスリーブ11上の現像剤９を掻き取る掻取部材20が配さ
れ、該掻取部材20に掻き取られた現像剤９と補給された
磁性トナー３とを混合撹拌するための撹拌部23が前記掻
取部材20とスリーブ11とに囲まれることによつて形成さ
れ、前記掻取部材20に前記ドクター10により規制された
現像剤９を前記撹拌部23に導くとともに磁性トナー３が
通る開口24が形成され、前記掻取部材20とドクターとの
間に現像剤収容部21が前記ドクター10と仕切板５とシー
ル部材25とに囲まれ前記現像ローラ８の軸方向に沿つて
設けられ、現像槽使用前状態のとき前記現像剤収容部21
に通常充填重量の1.3倍以上の現像剤９が充填されたも
のである。

〈作用〉上記課題解決手段において、現像剤９は、現像槽２に
現像ローラ８の駆動側を下にして、従動側から現像剤充
填機により現像槽２に振動を与えながら充填される。

そして、現像剤９を充填した現像装置が、工場から出
荷されて使用者の所まで輸送され、複写機等に取付けら
れる。

このとき、現像槽２は輸送中に振動を受け、現像剤９
が現像剤収容部21内で片寄つてしまうが、現像剤収容部
21内に充填する現像剤９の量を通常充填重量の1.3倍以
上とすることにより、現像剤収容部21内の現像剤９が高
密度なり、現像剤９が動きにくくなる。

そのため、輸送時の落下・振動等による現像剤９の片
寄りによって発生する現像剤収容部21内の空間が減少
し、現像槽２が水平になると現像剤９の端が現像槽２の
従動側の端に達しており、トナー投入後のトナー濃度の
軸方向での差も減少し、画像濃度の差をなくすることが
できる。

そして、撹拌部23において供給された磁性トナー３と
現像剤９とが撹拌され、現像ローラ８により搬送され
る。ここで、ドクター10により規制された現像剤９は現
像剤収容部21を掻取部材20の方向へ循環していき、撹拌
部23で再び撹拌されるため、現像剤９の撹拌性能を向上
させることができる。

〈実施例〉以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す現像装置の断面図、第
２図はその要部拡大図、第３図は現像剤充填時の現像装
置の断面図、第４図はその要部拡大図、第５図（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）は現像槽に現像剤を投入した状態か
ら現像槽を振動させた後の状態を示す現像槽の一部破断
平面図である。なお、従来と同じ構成部品には同一符号
を付す。

本発明の現像装置は、図示の如く、互いに回転自在に
設けられたスリーブ11とマグネツト体12とからなる現像
ローラ８を内装した現像槽２と、該現像槽２に磁性トナ
ー３を補給するトナー補給槽４とを備え、前記現像槽２
にスリーブ11上の現像剤９の量を規制するドクター10が
設けられ、前記トナー補給槽４から現像槽２へのトナー
補給口６とドクター10との間に前記現像ローラ８に近接
してそのスリーブ11上の現像剤９を掻き取る掻取部材20
が配され、該掻取部材20とドクター10との間に現像剤収
容部21が設けられ、現像槽使用前状態のとき前記現像剤
収容部21に通常充填重量の1.3倍以上の現像剤９が充填
されたものである。

また、磁性トナー３は磁性酸化鉄を含有したトナーか
らなり、フエライト、鉄粉または磁性酸化鉄造粒キヤリ
アを使用したキャリアと磁性トナー３とを混合して現像
剤９が生成されている。

前記掻取部材20は、断面Ｌ形の平板で、現像ローラ８
方向に直角に折曲された端部が掻取部22とされ、掻取部
22と反対側の端部が折曲げられてトナー補給口６の下方
の現像装置本体７に取付けられている。そして、掻取部
材20に、掻き取られた現像剤９と補給された磁性トナー
３とを混合攪拌して現像剤９のトナー濃度を一定にする
ための攪拌部23が形成されている。

前記掻取部22は、トナー補給口６よりもスリーブ11の
回転方向下流側でドクター10の手前側に位置し、掻取部
22とスリーブ11との間隔ｄは、ドクター10とスリーブ11
との間隔をｅとすると、ｅ≦ｄ≦1.0mmとされる。な
お、本実施例においては、ｄ＝0.7±0.1mm、ｅ＝0.3±
0.02mmに設定されている。

前記攪拌部23は、トナー補給口６と現像ローラ８とを
連通するように掻取部材20に穿設された開口24と、前記
掻取部22と、スリーブ11とで囲まれた領域である。

そして、掻取部22でスリーブ11上から掻き取られた現
像剤９は、第２図に示すようにマグネツト体12の回転に
より還流Ａを生じさせ、トナー補給口６から開口24を通
してマグネツト体12の磁力に引き寄せられた磁性トナー
３と現像剤９とがこの流れにより混合攪拌される。

また、第3,4図の如く、現像槽組立時に、現像ローラ
８の上方でドクター10から掻取部材20の上方を通り、仕
切板５に接してトナー補給口６を抜けてトナー補給槽４
の上部に達するポリエチレンテレフタレート（PET）か
らなるシール部材25が取付けられ、該シール部材25が仕
切板５と接するようにトナー補給口６に台形状のポリウ
レタンフオームからなるクツシヨン材26が挿入固定され
ている。

前記現像剤収容部21は、シール部材25とドクター10と
仕切板５とで囲まれ現像ローラ８の軸方向に沿つた空間
で、前記シール部材25は現像剤９の外部への漏れ防止の
ために取付けられており、現像剤収容部21の容積は28.5
cm³である。

なお、スリーブ11の回転数は60rpm、マグネツト体12
の回転数は500rpm、感光体１とスリーブ11との間隔は0.
35mmに設定されている。また、第５図中、27は現像ロー
ラ駆動用ギアである。

他の構成は、上記第6,7図に示す従来技術と同じであ
るので、詳細な説明は省略する。

上記構成において、現像槽２の組立時に、シール部材
25をドクター10から掻取部材20の上方を通つてトナー補
給口６の上部の仕切板５に接するように取付け、現像槽
２内を仕切つて現像剤収容部21を形成する。

現像剤９は、現像槽２に現像ローラ８の駆動側を下に
して、従動側から現像剤充填機により現像槽２に振動を
与えながら充填される。

このとき、現像槽２は輸送中に振動を受け、現像剤９
が現像剤収容部21内で片寄つてしまう。

ここで、現像剤９の充填後に振動を加え、片側へ寄ら
せた場合の現像剤収容部21内の現像剤９の状態について
説明する。

現像槽２の現像剤収容部21内の容積は28.5cm³で、充
填する現像剤９の見かけ密度は1.23g/cm³であるから、
通常充填重量は、28.5×1.23≒35gである。

そこで、第５図に示す如く、現像剤収容部21に現像剤
９の充填量を変えて充填し、その後現像槽２に振動を与
えて現像剤９を片寄らせ、振動後にできる空間の比率と
トナー投入後のトナー濃度との関係について調べた。

第５図において、（ａ）は現像剤９の充填量は通常充
填重量である35g、（ｂ）は1.2倍の42g、（ｃ）は1.3倍
の45.5g、（ｄ）は1.4倍の49gをそれぞれ充填したもの
である。充填方法は、現像剤充填機から（ａ）の場合は
そのまま、（ｂ）（ｃ）（ｄ）の場合は現像槽２に振動
を与えながら充填している。そして、現像槽２の振動条
件は、輸送時の振動を考慮して、振動周波10〜55Hz、全
振幅2.0mm、振動周波の変化周期は１分として１時間振
動させる。また、現像剤９の適正トナー濃度は30wt％と
する。

上記条件の振動を加えた後の現像剤収容部21内の現像
剤９の状態は、第５図に示したように現像剤収容部21の
駆動側に片寄り、従動側に空間Ａができる。（ａ）の場
合、空間の比率は35.8％、（ｂ）の場合は22.6％、
（ｃ）の場合は16.0％、（ｄ）の場合は5.6％となり、
現像剤９の充填量が増えるにつれて、現像剤収容部21内
の空間Ａは狭くなつている。

この状態において、トナーを投入した場合のトナー濃
度の変化を表１に示す。

表１よりトナー濃度は軸方向に対して差が生じ、現像
剤９のある駆動側の方が空間Ａのある従動側よりトナー
濃度は低くなつている。また、現像剤９の充填量が多く
なるほど、トナー濃度の軸方向における差は小さくなつ
ている。

ここで、画像的に見たトナー濃度の許容量は30〜40wt
％であり、トナー濃度をこの範囲にするためには、振動
後の空間Ａの比率を16％以下にすればよい。つまり、現
像剤９の充填量は、通常充填重量の1.3倍の45.5g以上に
すれば、画像濃度にはあまり差が生じなくなる。

また、現像槽２を縦状態にして現像剤９を片側につめ
た後に、現像槽２を水平にすると、従動側へくずれた現
像剤９の端の位置は充填量45.5g以上で現像槽２の従動
側の端に達していることが確かめられている。くずれた
現像剤９の端が現像槽２の従動側の端に達していない
と、トナー投入時にその空間をトナーが埋めてしまうた
め、従動側のトナー濃度が極端に上昇してしまい、画像
に濃度差が生じてしまう。よつて、現像剤９の充填量は
通常充填重量の1.3倍の45.5g以上必要となる。

次に、現像装置を複写機等に取付けた後、シール部材
25を現像装置から引き抜き、トナー補給槽４に磁性トナ
ー３を投入して、トナー撹拌ローラ13により現像槽２に
磁性トナー３が補給される。そして、磁性トナー３と混
合撹拌された現像剤９は、現像ローラ８のスリーブ11上
に磁気的に付着し穂立ち状態となり、スリーブ11および
マグネツト体12の回転により搬送されて、ドクター10で
付着量を規制され、感光体１に搬送されて転移し現像さ
れる。

感光体１に転移しなかつた現像済み現像剤９は、スリ
ーブ11に付着したまま搬送されて、掻取部22で掻き取ら
れる。掻き取られた現像剤９は、マグネツト体12の回転
により開口24に向かう還流Ａが生じる。

そして、トナー補給槽４のトナー攪拌ローラ13により
トナー補給口６へ送り出された磁性トナー３は、還流Ａ
により現像剤９と磁性トナー３とが攪拌されてトナー濃
度が均一に所定の値となる。

攪拌部23によつて充分に攪拌された現像剤９は、スリ
ーブ11およびマグネツト体12の回転により、掻取部22と
スリーブ11との隙間を通過してドクター10まで搬送され
る。ここで、現像剤９の一部は、ドクター10とスリーブ
11との隙間を通り抜けて付着量が規制され感光体１に搬
送される。一方、ドクター10により規制されて削り落と
された現像剤９は、還流Ｂとなり、掻取部材20の方に循
環していき、還流Ａと合流して再び攪拌される。

したがつて、現像剤収容部内に充填する現像剤の量を
通常充填重量の1.3倍以上とすることにより、現像剤収
容部内の現像剤が高密度となり、現像剤が動きにくくな
るため、輸送時の落下・振動等による現像剤の片寄りに
よつて発生する現像剤収容部内の空間が減少し、トナー
投入後のトナー濃度の軸方向での差も減少し、画像濃度
の差をなくすことができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

〈発明の効果〉以上の説明から明らかな通り、本発明によると、現像
槽にスリーブ上の現像剤の量を規制するドクターが設け
られ、トナー補給槽から現像槽へのトナー補給口とドク
ターとの間に現像ローラに近接してそのスリーブ上の現
像剤を掻き取る掻取部材が配され、該掻取部材に掻き取
られた現像剤と補給された磁性トナーとを混合撹拌する
ための撹拌部が前記掻取部材とスリーブとに囲まれるこ
とによつて形成され、前記掻取部材に前記ドクターによ
り規制された現像剤を前記撹拌部に導くとともに磁性ト
ナーが通る開口が形成され、前記掻取部材とドクターと
の間に現像剤収容部が前記ドクターと仕切板とシール部
材とに囲まれ前記現像ローラの軸方向に沿つて設けら
れ、現像槽使用前状態のとき前記現像剤収容部に通常充
填重量の1.3倍以上の現像剤が充填され、現像剤収容部
内の現像剤が高密度となり、現像剤が動きにくくなるた
め、輸送時の落下・振動等による現像剤の片寄りによつ
て発生する現像剤収容部内の空間が減少し、トナー投入
後のトナー濃度の軸方向での差も減少し、画像濃度の差
をなくすことができ、現像装置の取付け直後から現像剤
のトナー濃度が安定する。また、撹拌部において掻取部
材によつて掻取られた現像剤とドクターによつて規制さ
れた現像剤およびこれらの現像剤と磁性トナーとが充分
に撹拌され、現像剤が均一に混合撹拌されてトナーの帯
電性が向上し、しかも現像剤収容部は現像剤で満たされ
ており、現像剤の体積が変化しにくい。そのため、現像
装置の動作中においてもトナー濃度が安定になるといつ
た優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す現像装置の断面図、第
２図はその要部拡大図、第３図は現像剤充填時の現像装
置の断面図、第４図はその要部拡大図、第５図（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）は現像槽に現像剤を投入した状態か
ら現像槽を振動させた後の状態を示す現像槽の一部破断
平面図、第６図は従来の現像装置の断面図、第７図は現
像ローラと感光体の回転方向を示す図である。 2:現像槽、3:磁性トナー、4:トナー補給槽、8:現像ロー
ラ、9:現像剤、10:ドクター、11:スリーブ、12:マグネ
ツト体、20:掻取部材、21:現像剤収容部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに回転自在に設けられたスリーブとマ
グネツト体とからなる現像ローラを内装した現像槽と、
仕切板を介して区切られた前記現像槽に磁性トナーを補
給するトナー補給槽とを備え、前記現像槽にスリーブ上
の現像剤の量を規制するドクターが設けられ、前記トナ
ー補給槽から現像槽へのトナー補給口とドクターとの間
に前記現像ローラに近接してそのスリーブ上の現像剤を
掻き取る掻取部材が配され、該掻取部材に掻き取られた
現像剤と補給された磁性トナーとを混合撹拌するための
撹拌部が前記掻取部材とスリーブとに囲まれることによ
つて形成され、前記掻取部材に前記ドクターにより規制
された現像剤を前記撹拌部に導くとともに磁性トナーが
通る開口が形成され、前記掻取部材とドクターとの間に
現像剤収容部が前記ドクターと仕切板とシール部材とに
囲まれ前記現像ローラの軸方向に沿つて設けられ、現像
槽使用前状態のとき前記現像剤収容部に通常充填重量の
1.3倍以上の現像剤が充填されたことを特徴とする現像
装置。