JPS61235876A - 静電潜像現像装置 - 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】 廉！上二■肛変！ 本発明は、電子写真プロセス等で用いられる静電潜像現
像装置、特にその現像剤中に混入している不良帯電トナ
ーや紙粉等の異物を現像に供される前に除去する構成に
関する。

従来技術とその問題点 一般に、磁性キャリアとトナーとの混合物からなる現像
剤を用いて静電潜像を現像する方式の静電潜像装置にあ
っては、現像剤中に帯電不十分なトナーが存在すると、
粉煙となり易く複写機内外に飛散したり、磁性キャリア
の劣化を促進するばかりか、複写画像中に黒点や地肌カ
プリあるいは白ヌケが発生するという不具合を有してい
る。そこで、従来では、現像に供された後の現像剤に新
たなトナーを補給しつつ、これらを十分に混合攪拌する
ことによってトナーと磁性キャリアとを摩擦帯電せしめ
、トナーに十分な電荷量を付与すると共に帯電不良のト
ナーの発生を防止している。

しかしながら、固化したトナーが存在する場合等には帯
電不良のトナーの発生は防ぎきれないし、いったん静電
潜像担体表面に付着しクリーニング装置で回収されたト
ナーを再補給して使用する構成の現像装置にあっては、
複写紙から出た紙粉や転写チャージャで本来の極性とは
逆の極性に帯電されたトナー、あるいはトナー粒子が互
いに融着して大径化したもの等（以下、これらを前記帯
電不良トナーと一括して異物と称する）も現像剤中に混
入することとなり、前述の複写画像の画質低下環の不具
合は一層顕著となる問題点を有している。

問題点を解決するための手段 以上の問題点を解決するために、本発明に係る静電潜像
現像装置は、 （ａ）現像剤の循環搬送路として上流側に新たなトナー
を補給すると共にクリーニング装置で回収されたトナー
を再補給する様にした混合攪拌搬送路を設け、 （ｂ）前記混合攪拌搬送路の下流側底面に異物落下用の
開口を形成し、 （ｃ）前記開口の下方に異物収納ボックスを取付け、 （ｄ）現像剤を吸着可能な磁石を、混合攪拌搬送路に回
転駆動可能に設置された混合攪拌搬送部材を覆う様に設
けたこと、 を特徴とする。

作用 以上の構成において、磁性キャリアとトナーとの混合物
からなる現像剤は現像スリーブの外周面に現像剤を供す
るための供給搬送路と混合攪拌搬送路とで循環搬送され
、新たなトナーとクリーニング装置からの回収トナーと
は混合攪拌搬送路の上流側に補給され、現像に供された
後の現像剤と共に混合攪拌搬送部材の回転にて混合攪拌
されつつ下流側に搬送され、ここで現像剤は磁石に吸着
されつつ搬送され、紙粉や帯電不十分なトナー等の異物
は磁石に吸着されることなく開口から異物収納ボックス
に捕集される。帯電が十分に行なわれているトナーは磁
性キャリアと電気的に吸着され、この磁性キャリアが磁
石に吸着されることにより開口から落下することはない
、開口から落下するのは、非磁性の紙粉や帯電不十分あ
るいは逆帯電トナーで磁性キャリアには電気的に吸着さ
れない異物である。

実施例 以下、本発明に係る静電潜像現像装置の一実施例を添付
図面に従って説明する。

第１図、第２図において、本静電潜像現像剤装置は、ス
クリュウローラ（１２）及びバケットローラ（１６）を
備えた現像剤循環搬送部（１０）と、トナー収容部（４
０）と、磁気ローラ（６２）を内蔵した現像スリー７（
６１）を備えた現像部（６０）とから構成され、各部材
はケーシング（１）に収納されている。

現像剤循環搬送部（１０）はケーシング（１）の底部を
下方に湾曲させて形成した現像剤混合攪拌搬送路（１１
）と現像剤供給搬送路（１５）とを有し、両者はケーシ
ング（１）の底部から立ち上った仕切り板（２）にて仕
切られると共に、仕切り板（２）の両端開口（２ａ）＝
（２ｂ）にて連通されている。搬送路（１５）は現像ス
リーブ（６１）と平行であり、搬送路（１１）は搬送路
（１５）よりも第１図中手前側で低く、奥方側で高（な
る様に若干傾斜して配置され、開口（２ａ）は傾斜面（
３）で連続している。

そして、この傾斜面（３）は現像剤が流れ易い様に、現
像剤の安息角かそれ以上の角度とされている。

スクリュウローラ（１２）は非磁性材からなり、支軸（
１３）に見掛は上スパイラル状に羽根板（１４）を取付
けたもので、前記搬送路（１１）内に傾斜角度をもって
矢印（ａ）方向に回転駆動可能に設置されている。この
スクリュウローラ（１２）は矢印（ａ）方向の回転に基
づいて現像剤を矢印（Ａ）方向に搬送しつつ混合攪拌す
る機能を有し、羽根板（１４）が半分程切欠かれている
のは混合攪拌作用を十分に発揮させるためである。

また、第３図にも示す様に、混合攪拌搬送路（１１）の
下流側底面には異物落下用の開口（８）が形成され、そ
の下方には異物収納ボックス（９）が取付けられている
。この異物収納ボックス（９）は爪部（９ａ）を底面切
欠き（ｌｌａ）に係合させ、ビス（２１）をケーシング
（１）に螺着することにより着脱自在とされている。さ
らに、開口（８）の上方にはスクリュウローラ（１２）
の側面から上面にかけて覆う永久磁石（２２）が壁部（
４ｂ）の凹部（４ｃ）に設置されている。この永久磁石
（２２）は前記スクリュウローラ（１２）の回転にて矢
印（Ａ）方向に搬送される現像剤をこの部分では磁力に
て底面から持ち上げて内周面に吸着する。永久磁石（２
２）に吸着された現像剤はスクリュウローラ（１２）の
回転にて同様に矢印（Ａ）方向に搬送され、永久磁石（
２２）が途切れた箇所で再び搬送路（１１）の底面に戻
される。一方、非磁性の紙粉や帯電不十分なトナー等の
異物は永久磁石（２２）に吸着されることなく、開口（
８）から異物収納ボックス（９）内に落下補集される。

現像剤供給搬送路（１５）は現像スリーブ（６１）より
低い位置に、かつ該現像スリーブ（６１）と平行に設け
られており、磁気検知方式のトナー濃度センサ（２５）
が設置され、このセンサ（２５）の設置位置はケーシン
グ（１）の搬送路（１５）の構成部分外側であって、第
１図手前側端部近傍である。

パケットローラ（１６）は、両端に設けた六角形状の支
持板（１８）の各辺にバケツ）（１９）を橋渡し、バケ
ツ）（１９）の内側に羽根板（２０）を取付けたもので
、このパケットローラ（１６）内を貫通する支軸（１７
）を介して前記搬送路（１５）内に矢印（ｂ）方向に回
転駆動可能に設置されている。バケツ）（１９）の底部
は小片（１９ａ）を残して等間隔に開放され、現像剤の
動きの自由度を大き°くしている。＊た、手前側の底部
（１９ｂ）は残され、現像剤の周方向搬送力を高めてい
る０羽根板（２０）はリング部の外側に１５＠の角度で
ねじられた複数の羽根部（２０ｍ）を備え、該羽根部（
２０ｍ）の小突起をバケツ）（１９）の小片（１９ｍ）
に嵌合させることにより固定されている。このパケット
ローラ（１６）は矢印（ｂ）方向の回転に基づいて現像
剤をバケツ）（１９）の側片部で掬いあげて現像スリー
ブ（６１）の外周面に供給すると共に、羽根板（２０）
にて矢印（Ｂ）方向に搬送する機能を有する。

羽根板（２０）は現像剤搬送機能のみならず、バケツＮ
１９）の強度補強機能をも有し、パケッ［９）のそりを
防止する。

トナー収容部（４０）は、前記搬送路（１１）の広報に
壁部（４ａ）、（４ｂ）で仕切られたトナーホッパ（４
１）内に攪拌部材（４２）、エンプティ検出板（４６）
、補給ローラ（５１）を設けたもので、トナーホッパ（
４１）の上部には補給用トナーを予め充填したトナーボ
トル（５Ｓ）が着脱自在に取付けられ、該トナーボトル
（５５）の底板（５６）を外方にスライドさせることに
より、補給用トナーがホッパ（４１）内に補充される。

攪拌部材（４２）は支軸（４３）の両端に板材（４４）
を介して取付けたもので、支軸（４３）を支点に矢印（
６）方向に回転駆動可能であり、この回転にてトナーホ
ッパ（４１）内でのトナーの架橋現象やブロッキングを
防止する。

補給ローラ（５１）は支軸（５２）に搬送羽根（５３）
をスパイラル状に巻回したもので、ホッパ（４１）の底
部に位置する補給路（４９）に矢印（ｄ）方向に回転駆
動可能に設置されている。また、この補給路（４９）の
手前側はトナー補給用傾斜面（５０）にて前記搬送路（
１１）に連続している。この傾斜面（５０）はトナーが
流れ易い様に、トナーの安息角かそれ以上の角度とされ
ている。即ち、ホッパ（４１）内のトナーは補給ローラ
（５１）の矢印（ｄ）方向の回転に基づいて補給路（４
９）を矢印（Ｄ）方向に搬送され、手前側から傾斜面（
５０）に案内されて搬送路（１１）の上流側に補給され
る。このトナー補給ローラ（５１）の回転のタイミング
及び回転時間は、前記トナー濃度検出センサ（２５）に
よる搬送路（１５）内の現像剤中のトナー濃度検出信号
に基づいてトナー補給制御回路にて制御される。

エンプティ検出板（４６）はピン（４７）を支点として
ホッパ（４１）の面内側面に沿って上下方向に揺動自在
であり、先端には抵抗板（４８）が取付けられている。

＊た、第１図中手前側のエンプティ検出板（図示されて
いない）にはマグネットが固定され、対向する内側面に
は該マグネットの接離によってオン、オフするリードス
イッチが設置されている。このエンプティ検出板（４６
）は攪拌部材（４２）に係合してその上方への回転動作
に伴って上動し、係合が解除されると自重で下動する。

即ち、エンプティ検出板（４６）は、攪拌部材（４２）
の１回転ごとに上下動を繰り返し、下動時にはホッパ（
４１）内のトナーによって抵抗板（４８）が抵抗を受け
、抵抗の度合いはホッパ（４１）内のトナー量に比例す
る。ホッパ（４１）内のトナーが減少するにつれてエン
プティ検出板（４６）の下動位置が下がっていき、トナ
ーがエンプティとなると、エンプティ検出板（４６）に
設けたマグネットがリードスイッチを動作させ、複写機
本体上の操作パネルにトナーエンプティを表示する。

さらに、前記混合攪拌搬送路（１１）の上流側には開示
しないクリーニング装置で感光体ドラム（１００）の表
面から回収されたトナーがリサイクル手段（７０）にて
再補給される様に構成されている。即ち、リサイクル用
のパイプ（７１）は樹脂材（本実施例ではポリエステル
樹脂）からなり、一端がクリーニング装置の回収トナー
捕集部に接続され、他端は混合攪拌搬送路（１１）に開
口（７２）を介して連通している。パイプ（７１）内に
はばね材からなるリサイクル用のフィル（７３）が矢印
（ｅ）方向に回転駆動可能に設置されている。クリーニ
ング装置で回収されたトナーはコイル（７３）の矢印（
ｅ）方向の回転に基づいてパイプ（７１）内を矢印（Ｅ
）方向に搬送され、開口（７２）から搬送路（１１）の
上流側に再補給される。

以上の構成において、現像剤は前記スクリエウローラ（
１２）の矢印（ａ）方向の回転、パケットローラ（１６
）の矢印（ｂ）方向の回転に基づいて搬送路（１１）内
では矢印（Ａ）方向に搬送され、搬送路（１５）内では
矢印（Ｂ）方向に搬送され、矢印（Ａ）方向に搬送され
て搬送路（１１）から下流側端部に至った現像剤は開口
（２＆）から傾斜面（３）に案内されて搬送路（１５）
に移動する。また、矢印（Ｂ）方向に搬送されて搬送路
（１５）の下流側端部に至った現像剤はパケッ）（１９
）の底部（１９ｂ）にて掬い上げられて開口（２ｂ）か
ら搬送路（１１）に移動し、搬送路（１１）、（１５）
を循環搬送される。この循環搬送中において前記トナー
収納部（４０）から新たなトナー及び前記リサイクル手
段（７０）から回収トナーが補給され、既存の現像剤と
共に搬送路（１１）内で矢印（Ａ）方向に搬送されつつ
混合攪拌され、十分に帯電される。

ところで、　この搬送路（１１）の下流側には、永久磁
石（２２）と開口（８）が設けられており、十分に帯電
したトナーは磁性キャリアの表面に吸着され、この磁性
キャリアと共に永久磁石（２２）の内周面に吸着された
状態でスクリエウローラ（１２）の回転に基づいて搬送
される。一方、リサイクルされた回収トナー内に含まれ
ている紙粉や逆帯電トナーあるいは帯電不十分なトナー
等の異物は磁性キャリアに吸着されることなく、また永
久磁石（２２）にも吸着されることな（開口（８）から
落下し、異物収納ボックス（９）に捕集される。補集さ
れた異物はある程度溜主った頃を見計らって、例えばト
ナーボトル（５５）の交換時に併せて異物収納ボックス
（９）を取外して廃棄される。この様に、異物が確実に
現像剤中から除去される結果、磁性キャリアの劣化が軽
減されると共に、異物が現像部（６０）に供給されるこ
となく、画質の劣化を生しることもない。

ところで、トナーの補給部分から永久磁石（２２）まで
の距離は、新たに補給されたトナーがスクリュウローラ
（１２）の混合攪拌作用で磁性キャリアと摩擦し十分に
帯電するだけの搬送長さが必要とされる。混合攪拌時間
が長い程トナーは十分に帯電することとなるから、永久
磁石（２２）は搬送路（１１）のできるだけ下流側に設
置することが好ましい。また、永久磁石（２２）は開口
（８）よりも長く設置されている。これは、必要な現像
剤を永久磁石（２２）に確実に吸着せしめ、開口（８）
から落下していくことがない様にするためである。さら
に、永久磁石（２２）の磁力は搬送方向［矢印（Ａ）］
上流側が大きく下流側に行くに従って小さくなる様に着
磁されている。上流側では現像剤を上方へ吸着する磁力
が必要である反面、下流側では現像剤が離れ易い様に磁
力を小さくすることが好ましいからである。具体的には
、本実施例において、永久磁石（２２）の長さは５０１
ＩＩＩ＠で、上流側は１０００Ｇ、下流側は５００Ｇの
磁力に着磁され、その磁力は下流側に行くに従って直線
的に減少している。また、永久磁石（２２）の内周面と
スパイルローラ（１２）の外周面とのギャップ（α）は
ｌｌｌｌ１１とされ、側面部分は混合攪拌搬送路（１１
）の内周面と段差なく同一面で連続している。この様に
、永久磁石（２２）が上面のみならず側面部分にまで設
置されていることは、現像剤を確実に吸着するうえで好
ましく、特に吸着開始部分（上流側）においては現像剤
が永久磁石（２２）にスムーズに吸着保持されることと
なる。

現像剤は、本実施例においては、平均粒径５７μ論、抵
抗値１０Ｉ２Ωｃｍ以上の樹脂バインダ型の磁性キャリ
アと、平均粒径１３μ論の非磁性絶縁性トナーとの混合
物が使用されている。

また、各搬送路（１１）、（１５’）の搬送方向下流側
端部の搬送レベルは他方の搬送路（１５）、（１１）の
上流側搬送レベルよりも高く設定されているため、現像
剤は各搬送路（１１）、（１５）の下流側端部に滞溜す
ることなくスムーズに開口（２ａ）、（２ｂ）から他方
の搬送路（１５）、（１１）に移動し１、特に現像剤供
給搬送路（１５）における現像剤の片寄りが生じること
はない。

また、現像剤は搬送路（１５）内を矢印（Ｂ）方向に搬
送されつつその一部はバケツ）（１９）で掬い上げられ
て現像スリーブ（６１）の外周面に供給されることとな
る。そして、ここでの供給は搬送路（１５）内で現像剤
の片寄りが生じていないことから、現像スリーブ（６１
）の軸方向にわたって均一である。

次に現像部（６０）について説明する。

現像剤（６０）は磁気ローラ（６２）を内蔵した現像ス
リーブ（６１）をケーシング（１）の円弧状部（５）と
粉煙防止板（７）との間に設け、該現像スリーブ（６１
）の外周面に穂高規制板（６３）の先端を対向せしめた
ものである。現像スリーブ（６１）は非磁性導電材（例
えばアルミニウム）から円筒状に形成したもので、外周
面にはサンドブラスト処理にて微小凹凸が形成され、矢
印（ｆ）の方向に回転駆動可能であり、矢印（ｇ）方向
に回転駆動回転な感光体ドラム（ｉｏｏ）の表面に対向
している。

磁気ローラ（６２）は外周部にＮ極、Ｓ極を、磁極（Ｓ
　２　）、（Ｓ　３）は同極が隣接する様に着磁したも
ので、現像スリーブ（６１）内に固定されている。

この磁気ローラ（６２）の各磁極の磁力は現像スリーブ
（６１）の外周面上で、現像磁極（Ｎ１）は１０００Ｇ
、補助磁極（Ｓ、）、（Ｓ、）は１００Ｇ、その他の磁
極は６００Ｇに着磁されている。

穂高規制板（６３）は先端が磁極（Ｎ、）と（Ｓ、）の
間に対向し、水平面から６０°の角度に設置されている
。

一方、ケーシング（１）の端部は現像領域（Ｙ）の直下
に立ち上って粉煙トナーのコボレ防止板（６）とされて
おり、該コボレ防止板（６）の先端は磁極（Ｓｌ）に対
向する部分に位置している。換言すれば、磁極（Ｓ、）
はコボレ防止板（６）の先端と現像スリーブ（６１）の
中心とを結ぶ直線上に位置している。

以上の構成からなる現像部（６０）において、現像剤は
磁気ローラ（６２）の磁力に拘束されて現像スリーブ（
６１）の外周面上に保持され、該現像スリーブ（６１）
の矢印（ｆ）方向の回転に基づいて、その外周面上を矢
印（ｆ）方向に搬送され、現像領域（Ｙ）にて感光体ド
ラム（Ｚｏｏ）の表面に形成された静電潜像を現像する
。搬送量は穂高規制板（６３）を通過する際にそのギヤ
ツブ分の高さに穂切りされることによって規制される。

＊た、新たな現像剤は前記パケットローラ（１９）の矢
印（ｂ）方向の回転に基づいて現像スリーブ（６１）の
外周面上であって、磁極（Ｎ２）、（Ｓ２）に対向する
部分に供給される。　ここで、現像剤は補助磁極（Ｓ２
）。

（Ｓ、）間の反発磁界によってその部分で現像スリーブ
（６１）の外周面から離れ、かつ穂高規制板（６３）に
衝突してその手前部分で対流する現像剤と混合攪拌され
、新鮮な現像剤として穂高規制板（６３）で穂切りされ
て現像領域（Ｙ）に搬送されるのである。

発明の効果 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、現像剤の
混合攪拌搬送路の下流側底面に異物落下用の開口を形成
し、該開口の下方に異物収納ボックスを取付け、現像剤
を吸着可能な磁石を混合攪拌搬送部材を覆う様に設けた
ため、紙粉や帯電不十分なトナー等の異物は前記磁石に
吸着されることなく開口から異物収納ボックスに捕集さ
れて現像剤中から取除かれ、現像部に搬送されることが
ない。従って、異物による粉煙の発生や磁性キャリアの
劣化の促進がなく、現像画像中に黒点や地肌カブリある
いは白ヌケが発生して画質を損なうという従来の問題点
を解消でき、特にクリーニング装置にて回収トナーをリ
サイクルして再使用する現像装置に最適である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る静電潜像現像装置の一実施例を示し
、＃１図は内部の全体構成を示す斜視図、第２図は第１
図の■−■線断面図、＃１３図は第２図のｌｌ−１線断
面図である。 （１）・・・ケーシング、（８）・・・開口、（９）・
・・異物収納ボックス、（１１）・・・混合攪拌搬送路
、（１２）・・・スクリエウローラ、（１５）・・・供
給搬送路、（２２）・・・永久磁石、（４０）・・・ト
ナー収納部、（６０）・・・現像部、（６１）・・・現
像スリーブ、（７０）・・・トナーリサイクル手段、（
１００）・・・感光体ドラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性キャリアとトナーとの混合物からなる現像剤を
   混合攪拌搬送路と供給搬送路とで循環搬送しつつ、該供
   給搬送路にて現像スリーブの外周面に供給してその外周
   面上で周方向に搬送し、静電潜像担体表面に形成された
   静電潜像を現像する一方、前記混合攪拌搬送路の上流側
   にトナーを補給すると共に、前記静電潜像担体表面に付
   着しクリーニング装置で回収されたトナーを再補給する
   様にした静電潜像現像装置において、 前記混合攪拌搬送路の下流側底面に形成した異物落下用
   の開口と、 前記開口の下方に取付けた異物収納ボックスと、混合攪
   拌搬送路に回転駆動可能に設置された混合攪拌搬送部材
   を覆い、前記開口の近傍で搬送される現像剤を吸着する
   磁石と、 を備えたことを特徴とする静電潜像現像装置。