JPS6095569A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば電子複写機やレーリ゛−プリンタなど
に用いられる現像装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

例えば電子複写機やレーザープリンタ等においては、電
荷によって形成された静電潜像を顕像化する現像装置と
して、第１図〜第３図に示すようなものが用いられてい
る。すなわち、第１図に示す現像装置では、円柱状の回
転体ａの外周に撹拌搬送羽根すが軸方向に平行に並設さ
れていて、この撹拌搬送羽根すによって現像剤Ｃを撹拌
し、現像ローラｄに送るようになっている。なお、ｅは
感光体ドラムである。また、第２図に示す現像装置では
、回転軸ｆに楕円状の板ｑが回転軸ｆに対して斜めに取
り付けられていて現像剤Ｃを撹拌するようになっている
。さらに、第３図に示す現像装置では、回転軸Ｃにスパ
イラルｈが巻付いたスクリュウｉを２本平行に配置し、
スパイラルｈの巻方向が反対で回転が同方向、または、
スパイラルｈの巻方向が同じで回転が逆方向のどちらか
の方法で現像剤Ｃを軸方向へ循環させて撹拌搬送するよ
うになっている。

しかしながら、第１図に示す装置では、現像ローラｄ上
の搬送性が良い代わりに、軸方向へのＩＩＲ送性がない
ため、トナーを補給覆る場合、−１１方向全域に亙って
均一に補給する必要がｉｌ’＋す、二１、た１侘拌性に
劣る。また、第２図に示１１装置では、１１にｉ＆＋剤
Ｃの撹拌性が良い代わりに、局部的にしかＪｌｉ！　Ｉ
’Ａ剤Ｃが搬送されないため、全体の現１象剤０を均一
に保つことが行ないｊｌｕい。さらに、！Ｘ１３図に承
り現像装置では、軸方向の現像剤Ｃの倣３′ＡＩ’ｌが
良く、現像剤Ｃの均一化が行ない易い代わりに、現１１
１　ｎ−ラｄへの搬送性が悪く撹拌器ＩＪ：（・）　ｊ
ｌｉ！　酸ローラｄを下げるか、或いは現像ローラｄｌ
＼ＩＩＮ送りるための装置を付加しな（）ればならない
３゜〔発明の目的〕 本発明は上記事情にもとづいてなされた１〕ので、その
目的とするところは、現像剤を全域に万一）で均一に撹
拌することができるとともに供給手段に現像剤を確実に
送ることができるにうにしｌこ現像装置を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、現像剤を撹拌す
る撹拌器と、この撹拌器により撹拌された現像剤を被現
像部へ供給してこれを現像する供給手段とを具備し、上
記撹拌器は、回転軸と、この回転軸に設けられ、現像剤
を軸方向の一方へ送る第１の撹拌羽根と、この第１の撹
拌羽根に干渉することなく上記回転軸に設けられ、現像
剤を軸方向の他方へ送る第２の撹拌羽根と、これら第１
および第２の撹拌羽根間を隔離する遮蔽体と、上記第１
の撹拌羽根の軸方向の一方の端部に設けられた現像剤の
搬入口と、上記遮蔽体の上記第２の撹拌羽根の回転後方
に設けられた第１の現像剤排出孔と、上記遮蔽体の軸方
向の他方の端部であって上記第２の撹拌羽根の回転後方
に設けられた第２の現像剤排出孔と、上記両度拌羽根の
両端部外側に設けられ、現像剤の軸方向への流れを塞止
める塞止め部材とを有し、上記第１および第２の撹拌羽
根により現像剤を軸方向に循環させて撹拌するように構
成したことを特徴とするものである。

〔発明の実施例、〕

以下、本発明の一実施例を第４図〜第９図を参５− 照しながら説明する。第４図へ・第７図中、１は所定方
向へ回転する被現像部としＣ（Ｉ）感）Ｙ、ＩＡドラム
２に開口部３を対向さＩＩだ容器であり、ごの容器１内
にはトナーとキＩ７リアとからくするＵＫ　１１剤４、
この現像剤４を搬送おにび撹拌りる顯送毛段どしての撹
拌器５、この撹拌ｊ’！５ｔ　５にＪ、すＩＭｔ　ｊ′
ＡおＪ：び撹拌された現像剤４を搬送してＬ記感光体ト
ラム２に現像剤４中の１−ナーを上記間口部３を介１ノ
で供給する供給手段としてのマグネット「１−ラ６、こ
のマグネットローラ６に搬送される現像剤４の層厚を規
制する層厚規制部（イア、この層圧規制部材７に規制さ
れて余剰になった現像剤４を」−記Ｉｆｆ　ｌｆ器５に
戻すための回収板８、Ｊ３　Ｊ：び１ｔＦ　ｆ＆＋剤４
の濃度を検出する濃度検出器９等が収容さ１１ている。

上記容器１の底部には容器１内から外に飛散した現像剤
４を吸引するための第１のダクト１０を形成する底蓋１
１が配設され、この第１のダクト１０はその吸引口１２
を現像領域下方の感光体ドラム２に臨ませている。また
、」−閉容器１の上部にはマグネットローラ６からの現
１象剤４の飛散を６− 防止するための上蓋１３が配設され、これは容器１の側
板１４．１５に着脱可能に取付けられている。また、こ
の上蓋１３の上部にも飛散した現像剤４を吸引するため
の第２のダクト１６がカバー１７との間に形成され、こ
の第２のダクト１６はその吸引口１８をマグネットロー
ラ６とカバー１７との間に臨ませている。また、これら
第１と第２のダクト１０．１６内には軸方向の吸引効率
を均一化するためにフロント側からリア側へダクトの隙
間を順次狭める衝立壁１９が立設されている。

また、容器１の側板１４．１５の内側にはブロック２０
．２１が対向して配置され、リア側のブロック２０の内
部には底蓋１１の第１のダク１〜１０に連通する第３の
ダク１〜２２が形成されている。

そして、この第３のダクｉ〜２２と上記上蓋１３の第２
のダクト１６とは容器１のリア側に設けられた第４のダ
クト２３で合流され、この第４のダクト２３を介して図
示しない吸引器に接続されている。

上記マグネットローラ６は、円筒状の現像スリーブ２４
と、この現像スリーブ２４内にａ　ＬＪられだマグネッ
ト２５とからなり、容器１の側板１／ｌ。

１５に回転自在に保持されている。

上記撹拌器５は、マグネットローラ６の感光体ドラム２
と反対側の側板１４．１５に保持されており、巻方向が
互いに異なる２本の２条スパイラルを同軸に配置し、こ
れらを遮蔽体としての円筒スリーブ２６で仕切り一体Ｉ
Ｉ′＆ｉどしたｔ）のである。

また、上記現像スリーブ２４の軸２７には第１のギヤ２
８が、撹拌器５の軸２９には第２のギ１ン３０がそれぞ
れ取り（Ｊ　ＩＪられていて、これらは第３のギヤ３１
を介して連結歯合されＣいる。上記第２のギヤ３０はカ
ップリングギ−７どなっていて、係合用凸部３２が設け
られている。

上記層厚規制部材７は、マグネットローラ６ｊ：り約３
０度上方に配置されていてる。そして、両側のブロック
２０．２１にＪ：って水平に保持され、水平方向に移動
させることにより現１船スリーブ２４上に形成される磁
気ブラシの層厚を規制することができるようになってい
る。

上記回収板８は、層厚規制部材７の下方に配置され、層
厚規制部材７と同様に両側のブロック２０．２１に支持
されている。

上記濃度検出器９は、回収板８の上方に配置され、現像
剤４に接することによりトナー濃度を検出する、例えば
磁気ブリッジ方式により現像剤４の透磁率を検出しトナ
ー濃度をめる構成となっている。

また、上記上蓋１３には、現像スリーブ２４両端の非画
像部分の上方に現像スリーブ２４に沿ってわずかに隙間
のある曲率を持った凸部３３が設けられ、現像剤４が現
像スリーブ２４と容器１の側板１４，１５との間に入り
込むのを防止するようになっている。さらに、両側のブ
ロック２０゜２１の現像スリーブ２４に対向する部分に
はフランジ部３４．３５が設けられ、これにより現像ス
リーブ２４と側板１４．１５との隙間が０．２〜Ｑ、４
．ｍｍ程度とされ現像剤４が侵入するのを防止するよう
になっている。なお、上記カバー１７の先端には感光体
ドラム２に接するブラシ３６が９− 設けられ、感光体ドラム２どカバー１７どの間から容器
１の上方へ現像剤４が飛散Ｊるのを防１１ニリ“るよう
になっている。

次に、上記撹拌器５について説明を加えると、第８図中
３７は第１の撹拌羽根どしての第１のスパイラルで、内
径８ｍｍ、外径２５　ｍ　ｍ　ｎｔｔ　４１、リード２
０〜４０ｍｍの布巻２条スパイラルが回転軸２９に巻付
いた形状どなっている。なお、これら第１のスパイラル
３７と回転軸２９とは押出異形材または樹脂成形で一体
に形成され′Ｃいる。さらに、その外周には第２の撹拌
羽根どしての第２　−のスパイラル３８が同軸に設置）
られ、これは円筒スリーブ２６の外周部に外径３２〜３
４ｍｍ、リード２５０〜３５０ｍｍの左巻２条スパイラ
ルが巻付いた形状で、第１のスパイラル３７に固定され
てこれと一体に回転するＪ：うになっている。なお、こ
れら第２のスパイラル３８と円筒スリーブ２６とは同様
に押出異形材または樹脂成形で一体に形成されている。

さらに、円筒スリーブ２６には第２のスパイラル３８の
回転後方１２〜１３１０− ｍｍの位置で第１のスパイラル３８開路中央部に数個の
第１の現像剤排出孔３９が明けられ、リア側には第２の
スパイラル３８の根元から回転後方９０度まで第２の現
像剤排出孔４０が明けられている。

また、第１のスパイラル３７の両端部分には現像剤４の
軸方向の流れを塞止めるための塞止め部材としての第１
と第２の円板４１．４２が設けられていて、両端の軸受
は部４３．／１４に現像剤４が入り込むのを防止するよ
うになっている。さらに、フロント側の第２の円板４２
からリア側へ第１のスパイラル３７のリード分の長さに
は円筒スリーブ２６と第２のスパイラル３８が設けられ
ておらず、第１のスパイラル３７が剥き出しになってい
る。この第１のスパイラル３７が剥き出しになっている
部分の上方には搬入口としてのトナー補給口４５が、下
方には第１のスパイラル３９の外径に沿ってわずかに隙
間のある曲率を持ったトナー受部４６が配設されている
。

しかして、撹拌器５が図示の方向に２００〜３００ｐｐ
ｍの範囲で回転し、１−ノーがドブー補給口４５から供
給されると、トナー補給１−１　／Ｉ　！□３の下部に
ある現像剤４が］−ナーと混合されながらｗＳｌのスパ
イラル３７にＪ：ってリア側へＷＩ）Ａされ、円筒スリ
ーブ２６内に入る。円筒スリーブ２（５内に入った現像
剤４はそのまま撹拌が続【）られリア側へ移動されてい
く。その途中で、ある程度ＩＤ　Ｉ’ｌ’された現像剤
４が第１の現像創刊出孔３９から少しずつ円筒スリーブ
２６外へ排出さ１ｔ、リア側の第２の現像剤排出孔４０
に到達Ｊる頃に１．Ｌ　ｌ！　ｌ’ｌ’器５の円筒スリ
ーブ２６の外周の軸方向全域にノσっでトナーの補給さ
れた現像剤４が存在する状態に２する。さらに、円筒ス
リーブ２６の外にでた７１ｉ！　ＩＩ剤４は第２のスパ
イラル３８にＪ：って現１頼スリーブ２４へ掻き揚げら
れながらリア側からフ］１ント側へ移動していく。そし
て、最終的に再び１・゛Ｊ−補給ロ４５へたどりつき上
記の勺イクルを繰り返１ことになる。すなわち、トナー
が補給されて濃度が濃くなった現像剤４が充分に撹拌さ
１１てから現像に使用され、濃度が低くなった現像剤４
が１〜す一補給されるというように現像剤４の流れが明
確になり、常に安定した画像濃度が得られる。

次に、マグネットローラ６について説明を加えると、第
６図および第９図に示すにうに、そのマグネット２５は
、現像スリーブ２４上に磁気ブラシを形成し搬送するた
めの３つの搬送極８３．Ｎ３、Ｓ４と、感光体ドラム２
に対向し、磁気ブラシを保持して現像を行なうための１
つの主極Ｎ１と、現像後の磁気ブラシを回収するための
３つの回収板８１．Ｎ２．８２との７極を有して構成さ
れている。

各磁極は、第１の搬送極Ｓ３から第３の回収板Ｓ２まで
互いに異極となるように配置され、第１の搬送極Ｓ３と
第３の搬送極Ｓ２のみが同極となっていて、両者の間に
できる磁力の弱い部分の位置がマグネットローラ６の中
心と撹拌器５の中心とを結ぶ線の近傍にくるようになっ
ている。これにより、第１の搬送極Ｓ３から第３の回収
板Ｓ２までは現像スリーブ２４の表面に吸着され確実に
搬送されてくる現像剤４が第３の回収板Ｓ２以後−１３
＝ は磁力による拘束力の減少、現像スリーブの回転による
遠心力、おＪ：び重力の作用にＪ：って現像スリーブ２
４の表面から引き放され、撹拌器５の方へ飛ばされるこ
とになる。この現像剤４はさらに撹拌器５の第２のスパ
イラル３８の回転によって生ずる現像剤４の流れによっ
て撹拌器ｉ５へ送られ、再びトナーの混合された現像剤
４ど混Ｉ！′合されることになる。つまり、一度Ｉ−ノ
ーのｌｌ’Ｊ　１４された現像剤４はリフレッシュされ
る工程を経てから現像に使用されることになる。また、
現噸スリーブ２４と撹拌器５との間の下フレーム４７は
現１ｉ剤４０安息角より傾斜させであるため、現薗剤４
が底に沈むことも少なくなる。

また、第１の搬送極Ｓ３は幅の広いマグネッ１〜材が現
像スリーブ２４の内側近傍に配置され、現像スリーブ２
４表面上の磁束密度のピーク値近辺の領域が撹拌器５ｔ
部から回収板８先端までの高さをカバーするようになっ
ている。このため、現像剤４は撹拌器５ｔ部から回収板
８先端までの現像スリーブ２４上全域に亙って吸着され
、磁気ブ１４− ラシ構成上の必要十分な量を保持することになり、現像
剤供給不足になることはない。また、第１の搬送極Ｓ３
の磁束密度ピーク値近辺の領域の高さが回収板８の先端
の高さまでで、それ以上の高さでは磁束密度が急激に低
下しているため、層圧規制部材７によって余剰になった
現像剤４は磁力による拘束が弱くなり、回収板８上を流
れ易くなる。

また、上記回収板８は、その先端が現像スリーブ２４か
らの距離とｌＪｉ！像剤４像側路を構成する層厚規制部
材７下面からの距離とが略同じになる位置から現像剤４
の安息角よりやや緩い傾斜で設置されている。そのため
、層厚規制部材７によって余剰になった現像剤４は隙間
の一定した通路を通ることになり、層厚規制部材７の下
部で淀んだり、圧縮されたりし難く、スムーズに流れ、
安息角よりやや緩い傾斜によっである程度流れを制御さ
れながら均一な流れ方をすることになる。このため、第
１の搬送極Ｓ３には常に撹拌器５で撹拌され均一になっ
た現像剤４が供給され、安定な画像を得ることができる
。また、層厚規制部材７はくさび状になった先端が現像
スリーブ２４に対し約４５度のすくい角、１５度の逃げ
角を持つ、にうに設置され、現像スリーブ２４上に吸着
された現１頓剤４をすくい取るようにして層厚を規制す
るＪ：うにｔｒっでいる。このため、現像剤４に加わる
スト１ノスが低減し、回転トルクの軽減、現像剤４の長
寿命化等の効果がある。

また、回収板８上には傾斜がさらに緩い回収部４８が設
置されていて、その上部にはこの回収部４８に対し約３
０度傾いて最接近部の隙間が３へ・４ｍｍに保たれた平
らなプローブ面４９を持つ磁気ブリッジ方式の上記濃度
検出器９が設置されている。そして、この回収部４８と
プローブ面４９との間を現像剤４が流れるようになって
いる。さらに、回収部４８の先端の上部には第１のＩＭ
Ｉ　３ｉ’；　極Ｓ３と同極性の磁極ＳＯを下に向【フ
た整流用Ｉｌ１石５０が設置されていて、第１の搬送極
Ｓ３と整流用磁極ＳＯ゛とによって生ずる磁力線が回収
部４８上面に沿って略平行になるＪ：うにしである。こ
れにより、回収部４８とプローブ面４９との間にある現
像剤４は淀みや表面の崩れ落ちが少ない安定した定常的
な流れになり、濃度検出のための出力が安定する。なお
、回収部４８とプローブ面４９との距離は、狭めすぎる
と流れが淀み始め、トナーを補給しても敏感に反応しな
くなり、逆に広げすぎると流れの層圧の変動によって検
出出力が大きく変動してしまい、安定した出力が得られ
なくなる。

また、上記第１の搬送極Ｓ３はその長さが画像をコピー
するシートの最大幅と同一寸法に、その他の磁極はこれ
よりさらに長くしである。このため、磁極両端近辺での
磁束の増加による現像剤４の盛り上がりを層厚規制部材
７より扱いて両側へ引き延すように磁力が働き、両端近
辺での現像剤４の層厚が均一になり、両端部分での感光
体ドラム２との当たり過ぎによる現像剤落ちや画像が濃
くなることがなく、現像が行なえる。また、第１の搬送
極Ｓ３以外は全て画像幅より長くなっており、このため
磁極両端末部での磁力の低下による現像剤４の層厚減少
領域が画像幅より外側にくる１７− ので、両端で現像不良も発生１ノ郵い。２１．ｌこ、１
ｉｆｔ　１４両端では現像剤４が有効に使われ、余剰な
現像剤４が生じないため、磁極両端近辺に設置された上
記ブロック２０．２１のフランジ部３／１．３５を乗り
越えて現像スリーブ２４両端と容器１０両側板１４．１
５との隙間に入る現１頓剤４は（Ｊど／υどなくなる。

さらに、現像スリーブ２１１の両すイド内側には磁極両
端から１〜５　ｍｍ！！ｉ！度外側に現像スリーブ２４
の外径よりわずかに小さく【径を持つ磁性円板５１．５
２が配置され、現像スリーブ２４の両端から外方へ漏れ
る磁束密度を減少さ１！るようになっている。このため
、現像スリーブ２４の両端と容器１の側板１４．１５と
の隙間に現像剤４を引き込むことはなくなり、仮に侵入
する現像剤４があったとしてもこれを１１　ＩＩスリー
ブ２４の両側に付着させながら回転することは少なく、
現像スリーブ２４の両端から現像剤４が飛散りることは
ない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、現像剤を１８− 撹拌する撹拌器と、この撹拌器により撹拌された現像剤
を被現像部へ供給してこれを現像する供給手段とを具備
し、上記撹拌器は、回転軸と、この回転軸に設けられ、
現像剤を軸方向の一方へ送る第１の撹拌羽根と、この第
１の撹拌羽根に干渉することなく上記回転軸に設けられ
、現像剤を軸方向の他方へ送る第２の撹拌羽根と、これ
ら第１および第２の撹拌羽根間を隔離する遮蔽体と、上
記第１の撹拌羽根の軸方向の一方の端部に設けられた現
像剤の搬入口と、上記遮蔽体の上記第２の撹拌羽根の回
転後方に設けられた第１の現像剤排出孔と、上記遮蔽体
の軸方向の他方の端部であって上記第２の撹拌羽根の回
転後方に設けられた第２の現像剤排出孔と、上記画境拌
羽根の両端部外側に設けられ、現像剤の軸方向への流れ
を塞止める塞止め部材とを有し、上記第１および第２の
撹拌羽根により現像剤を軸方向に循環させて撹拌するよ
うに構成したから、現像剤を全域に亙って均一に撹拌す
ることができるとともに供給手段に現像剤を確実に送る
ことができる等の優れた効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はイれぞれ異なる（１″Ｌ束例を示づ断
面図、第４図〜第９図は本発明の一実施例を示すもので
、第４図は斜視図、第５図ＬＬ　ＩＭ断乎而面図第６図
は縦断側面図、第７図はリア側のブロックを示す斜視図
、第８図は撹拌器の正面図、第９図はマグネットローラ
部分を示１一部断面にした側面図である。 ２・・・被現像部（感光体ドラム）、４・・・現像剤、
６・・・供給手段（マグネットローラ）、５・・・ＩＷ
拌器、２６・・・遮蔽体（円筒スリーブ）、２９・・・
回転軸、３７・・・第１の撹拌羽根（第１のスパーｆラ
ル）、３８・・・第２の撹拌羽根（第２のスパイラル）
、３９・・・第１の現像剤排出孔、４０・・・第２の現
像剤初出孔、４１・・・塞止め部（Δ（第１の円板）、
４２・・・塞止め部材（第１の円板）、／１５・・・搬
入１］（１〜ナ一補給口）。 出願人代理人　弁理士　鈴江ｖｃ彦 第４図 第５図 ２ 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）現像剤を撹拌する撹拌器ど、このＩｆｆ　ｌ’ｌ
   ’器により撹拌された現像剤を被現像部へｌｌ（給して
   これを現像する供給手段とを具備１）、上記撹拌器は、
   回転軸と、この回転軸に設ｃノられ、現像剤を軸方向の
   一方へ送る第１のＩＮ　、ｌｆ羽根と、この第１の撹拌
   羽根に干渉することなく」−配回転軸に設（）られ、現
   像剤を軸方向の他方へ送る第２の撹拌羽根と、これら第
   １おにび第２の慝拌羽１）ＩＮ間を隔離する；ａ蔽体と
   、上記第１の撹拌器（ＩＩ！の軸方向の一方の端部に設
   けられた現像剤の１般入口と、−１−記遮蔽体の上記第
   ２の撹拌器（Ｒの回転後方にＩＩＱ　ＩＪられた第１の
   現像剤排出孔と、上記遮蔽体の軸方向の他方の端部であ
   って上記第２の撹拌器（１４の回転後方に設けられた第
   ２の現像剤ＩＩ出花と、上記両撹拌羽恨の両端部外側に
   設（ノられ、現像剤の軸方向への流れを塞止める塞止め
   部材どを有し、上記第１８よび第２の撹拌羽根ににり現
   像剤を軸方向に循環させて撹拌するように構成したこと
   を１：ｊ　徴どづる現像装置。 （′２ｊ　第１の撹拌羽根は、内ｉ￥　（３ｒＴｌ　ｒ
   ＴＩ、外１．’ｄ　２　／１〜２６ｍｍ、リード２０〜
   １１０ｍｍ、第２の撹拌羽根は、外径３２〜３４ｍｍ、
   リード２５０〜３５０ｍｍとし、これら第１おＪ：び第
   ２の撹拌羽根の回転数は２００〜３００　ｐ　ｐ　ｍの
   範囲としたことを特徴とする特１ｌＴｌｌｉ！求の範囲
   第１項記載の現像装置。 （３）第２の撹拌羽根ど遮蔽体とを押出異形月または樹
   脂成形で一体に形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の現＠装置。 （４）第１の撹拌羽根ど回転軸どを叩出異形月または樹
   脂成形で一体に形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の現像！１４ｉ置。