JPS5814354Y2 - 静電潜像現像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、キャリアとトナーとの混合物からなる２成分
系現像剤によって静電潜像を現像してトナー像化する静
電潜像現像装置に関するものであり、更に詳しくは、現
像槽内に収容されている現像剤のトナー濃度（現像剤全
損量に占めるトナーの重量割合）を一定の値に維持する
機能をも有する新規なトナー補給機構を備えた静電潜像
現像装置に関するものである。

前記の如き２成分系現像剤を用いる静電潜像現像装置に
おいて、厳密な意味で現像画像の画質を絶えず安定状態
に保つためには、先ず、現像槽内に収容されている現像
剤のトナー濃度を一定の値に維持しておくことが、重要
である。

このため、前記現像剤のトナー濃度を監視するためのト
ナー濃度検出機構を備えると共に、この検出機構による
検出結果に応じてトナー補給機構を適時作動させるとい
うトナー濃度制御方式を採用した静電潜像現像装置が近
年実用化されるに至っている。

ところが、前記静電潜像現像装置に釦いては、複雑構成
からなる高価なトナー濃度検出機構が必要とされるばか
りでなく、その制御方式上、正確なトナー濃度制御が行
い難いという不都合がある。

更に加えて、現像槽内に過剰なトナーが補給された場合
、過剰トナーを回収することは不可能であり、静電潜像
の現像に伴い過剰分のトナーが消費されてしまうまでの
間、現で象画像中にカプリを生ずる等の不都合もある。

本考案は、前記の点に鑑みてなされたものであり、トナ
ー濃度検出機構を必要とすることなく、正確なトナー濃
度制御を行い得る静電潜像現像装置を提供することをそ
の目的とするものである。

また、一方、前記の如き過剰トナーの回収が可能な静電
潜像現像装置を提供することも目的とするものである。

以下、本考案に係る静電潜像現像装置の一実施例につき
説明する。

第１図中、表面に静電潜像を担持した状態で反時計方向
に回転駆動される感光体ドラム１の表面に対向して静電
潜像現像装置が設置されている。

この静電潜像現像装置は、概略、現像槽７と補給トナー
収納タンク１０とに２分されており、現像槽１内には、
キャリアとトナーとの混合物からなる２成分系磁性現像
剤８が収容されている一方、補給トナー収納タンク１０
内には補給トナー１６が収納されている。

また、現像槽７内には、現像スリーブ５、現像剤攪拌ロ
ーラ６が各々設けられている。

現像スリーブ５は、回転可能に支持されると共に、内部
に磁石２，３．４を有して卦り、図示されぬ駆動源によ
って時計方向に回転駆動される様になっている。

そして、その回転に伴い、現像槽１内に収容されている
磁性現像剤８をその局面に沿って時計方向に循環移動さ
せる。

なお、循環移動される磁性現像剤８は、前記磁石２，３
．４の磁気作用によって現像スリーブ５の周面に磁気吸
着され、磁気刷子を形成している。

このため、前記感光体ドラム１の表面は、この磁気刷子
によって摺擦され、その表面に担持されている静電潜像
が現像されてトナー像となる。

前記補給トナー収納タンク１０は、その下方にトナー補
給用の開口を有して訃り、その開口には、トナー補給ロ
ーラ９が回転可能に設けられている。

このトナー補給ローラ９の周面の一部は、前記開口から
タンク１０の外方へと露出されて耘り、その局面に対向
して前記現像スリーブ５が設けられている。

また、このトナー補給ローラ９は、前記現像スリーブ５
の回転と同期して、図示されぬ駆動源によって反時計方
向に回転駆動される様になっている。

更に、このトナー補給ローラ９は、第２図に示される如
く、その周面の一部にトナー補給用の凹部１１を有して
いる。

このトナー補給用の凹部１１は、トナー補給ローラ９の
軸方向にむいて複数設けられている。

なお、このトナー補給用の凹部１１は、複数列並べて設
けられても良く、また、千鳥状に並べて設けられても良
い。

前記現像スリーブ５に対して現像バイアス電源１２が接
続されている一方、前記トナー補給ローラ９に対しては
、トナー濃度制御用バイアス電源１３が接続されている
。

このトナー濃度制御用バイアス電源１３の電圧値は、現
像スリーブ５に対してトナー補給ローラ９が電位差を有
する様に設定されている。

この電位差は、前記現像スリーブ５とトナー補給ローラ
９との間にトナー濃度制御用の電界を形成するために重
要なものである。

な釦、トナー濃度制御用の電界とは、現像スリーン５の
回転に伴い現像スリーブ５とトナー補給ローラ９との間
を通過して自重にて落下させられる磁性現像剤８中の一
部のトナーが回収トナーとしてトナー補給ローラ９の周
面に静電的に吸着される方向の電界のことである。

前記補給トナー収納タンク１０のトナー補給用の開口の
上級、即ち、反時計方向に回転駆動されるトナー補給ロ
ーラ９の周面がタンク１０内から外方へと移動する箇所
の開口縁には、トナー掻き落しブレード１４が設けられ
ている。

このトナー掻き落しブレード１４は、前記トナー補給用
の凹部１１以外のトナー補給ローラ９の局面に付着して
タンク１０外方へと内転うとする補給トナー１６の通過
を阻止する機能を果すものである。

方、前記タンク１０のトナー補給用の開口の下縁、即ち
、回転駆動されるトナー補給ローラ９の周面がタンク１
０外から内方へと移動する箇所の開口縁には、マイラー
フィルム等からなるトナーシール１５が設けられている
。

このトナーシール１５は、トナー補給ローラ９の周面に
静電的に吸着されてタンク１０内方へと向かうとする回
収トナーの通過を許すものである。

な釦、上記の如き構成に釦いては、トナー補給ローラ９
の回転に伴い、補給トナー収納タンク１０内の補給トナ
ー１６がトナー補給用の凹部１１に充填された後、トナ
ー掻き落しブレード１４によって正確に量規制されるた
め、トナー補給ローラ９が回転駆動されることによって
現像槽Ｔ内のＡ部には一定量の補給トナー１６が安定し
て補給される。

また、トナー濃度制御用の電界の存在により、静電潜像
の現像に利用されトナー濃度の低下された現像剤８に対
して過剰補給された補給トナー１６は即座に回収トナー
として前記タンク１０内へと回収される。

この点に関する現象につき、第３図に前記Ａ部の拡大図
を示し、以下具体的に説明する。

現像スリーブ５の回転に伴う現像剤８の循環により、前
記Ａ部、即ち、現像スリーブ５とトナー補給ローラ９と
の間を、静電潜像の現像に利用された現ｆ象剤８が自重
にて落下しつつ通過させられる。

静電潜像の現像に利用された現像剤８のトナー濃度は低
下してあ・す、現像剤８中のキャリア１７の表面には少
量のトナー１６しか付着していない。

この様な状態の現像剤８は、Ａ部を通過する際、トナー
補給用の凹部１１内に充填されている補給トナー１６を
供給される。

従って、前記キャリア１７の表面には十分量のトナー１
６が付着されることとなる。

ここで、前記Ａ部にはトナー濃度制御用の電界が形成さ
れているので、前記Ａ部より下方へと落下しようとする
現像剤８に対しては、以下の如きトナー濃度制御が行わ
れる。

具体的には、前記トナー濃度制御用の電界が存在するこ
とにより、キャリア１７の表面に付着した過剰なトナー
は、回収トナーとしてトナー補給ローラ９の局面に静電
的に吸着されることとなり、Ａ部より下方へと落トする
キャリア１７の表面には一定量のトナー１６しか付着し
得ないのである。

そして、その結果、Ａ部より下方へと落下する現像剤８
は絶えず一定値のトナー濃度に保たれるのである。

な釦、ここで特に注目すべき点は、本考案に係る静電潜
ｆ象現像装置ｅ実施例中のトナー補給ローラ９が、一定
量の補給トナー１６を前記Ａ部に補給する機能と、過剰
トナーを回収トナーとして補給トナー収納タンク１０内
へと回収する機能との２つの各界る機能を果すことであ
る。

前記Ａ部より下方へと落下する現像剤８は、現像剤撹拌
ローラ６の撹拌作用によって混合撹拌され、その攪拌の
際にトナー補給ローラ９の周面に対して幾度となく接触
される。

このため、現像剤８中の過剰トナーはトナー補給ローラ
９の局面に対して確実に静電吸着され、残りのトナーは
、静電潜像の現像に供せられるのに先立ち、キャリアと
の摩擦接触によって現像に適する極性に帯電されること
となる。

そして、その後、現像剤８は、現像スリーブ５の回転に
伴って現像スリーブ５の周面に沿って時計方向に循環さ
れ、静電潜像の現像に利用される。

ここでもし、現像されるべき静電潜像の電荷が少なく、
現像によって現像剤８中のトナー１６がごく微量しか消
費されなかった場合、前記Ａ部を通過されようとする現
像剤８中のキャリア１７は、その表面にほぼ一定量に近
い量のトナー１６を付着している。

このため、前記Ａ部を通過する際に凹部１１より供給さ
れた補給トナー１６の大部分は、この様な場合、逐次ト
ナー補給ローラ９の周面に静電的に吸着され、現像によ
って消費されたトナーの量に相当するごく微量の補給ト
ナー１６のみがキャリア１７の表面に付着して前記Ａ部
から下方へと落下する。

この様に、現像されるべき静電潜像の電荷が少なく、一
般にはトナーの過剰補給が生じがちな場合にお・いても
、本考案に係る静電潜像現像装置の実施例では、トナー
補給ローラ９により現像槽７内に実質的に補給されるト
ナーの量が自動的に調整されるのである。

以下、本考案に係る静電潜像現像装置の実施例を磁気刷
子タイプの現像装置として示したため、現像スリーブが
現像剤案内部材に兼用されているものが具体的に示され
ているが、カスケードタイプの現像装置等の場合、現像
剤案内部材として別途電極板等を設ける必要がある。

なお、本考案に係る静電潜像現像装置を電子写真複写機
に組み込む際には、１回の複写毎にトナー補給ローラ９
のトナー補給用の凹部１１内に充填された状態で現像槽
Ｔ内へと供給される補給トナー１６の量が、１回の複写
に際して消費され得るトナーの最大量、例えば、最大複
写サイズがＡ４の場合０．５ｇ程度の量に設定されるの
が望ましい。

また、トナー濃度制御用の電界の強度を可変とし、これ
を調節して複写画像濃度を変更する様にしても良い。

一方、本考案者らが確認したところによると、前記実施
例の装置を電子写真複写機に組み込み、ベタ黒原稿及び
白地原稿の各々を１０００枚連続複写した後で現像槽７
内に収容されている現像剤８のトナー濃度を比較したと
ころ、両者の間にはほとんどトナー濃度の差がなかった
。

また、積算画像濃度の異る原稿を連続して複写したとこ
ろ、いずれも良好な複写画像が得られた。

以上の説明から明らかな様に、本考案に係る静電潜像現
像装置に釦いては、トナー濃度検出機構を必要とせずに
現像槽内に収容されている現像剤のトナー濃度を絶えず
一定の値に、しかも正確に維持することができる。

また、トナー補給と併せて、トナー補給ローラによって
過剰トナーの回収をも行うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案に係る静電潜像現像装置の内部構造を
示す図面、第２図は、トナー補給ローラの周面の形状を
示す図面、第３図は、第１図の拡大要部を示す図面であ
る。 ５・・・現像スリーブ、Ｉ・・・現像槽、９・・・トナ
ー補給ローラ、１０・・・補給トナー収納タンク、１１
・・・トナー補給用の凹部、１３・・・トナー濃度制御
用バイアス電源、１４・・・トナー掻き落しブレード、
１５・・・トナーシール。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 下方にトナー補給用の開口を有する補給トナ収納タ
   ンクと；周面の一部にトナー補給用の凹部な有すると共
   に、前記開口に回転可能に設けられたトナー補給ローラ
   と；静電潜像の現像に利用されトナー濃度の低下された
   現像剤に対し、前記トナー補給用の凹部に充填されてい
   る一定量の補給トナーを供給するために、前記トナー補
   給ローラを回転駆動するトナー供給手段と；回転駆動さ
   れるトナー補給ローラの周面が前記タンク内から外方へ
   と移動する箇所の前記開口縁に設げられており、凹部以
   外のトナー補給ローラの周面に付着して前記タンク外方
   へと向卦うとするトナーの通過を阻止するブレード部材
   と：前記周面が前記タンク外から内方へと移動する箇所
   の前記開口縁に設けられてむり、トナー補給ローラの周
   面に静電的に吸着されて前記タンク内方へと向おうとす
   る回収トナーの通過を許すシール部材と；前記開口から
   タンク外方に露出するトナー補給ローラの周面に対向し
   て設けられている現像剤案内部材と；前記トナー供給手
   段によって一定量の補給トナーが供給された後の現像剤
   を、前記案内部材とトナ補給ローラとの間を通過して自
   重にて落下させる現像剤落下手段と；前記案内部材とト
   ナー補給ローラとの間を通過する現像剤中のトナー濃度
   を一定の値に維持するために、前記現像剤中の一部のト
   ナーが回収トナーとしてトナー補給ローラの周面に静電
   的に吸着される方向の電界を前記案内部材とトナー補給
   ローラとの間に形成するトナー濃度制御手段とを備えた
   ことを特徴とする静電潜像現像装置。 ２ 前記トナー補給用の凹部がトナー補給ローラの軸方
   向に釦いて複数設けられていることを特徴と−ｆる実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の静電潜像現像装置。 ３ 前記現像剤が磁性現像剤であると共に、前記現像剤
   案内部材が内部に磁石を有する現像スリーブからなるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の静
   電潜像現像装置。