JPS63129370A - 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】 産業上の利用分野 本発明は原稿面像を普通紙上に複写する、いわゆるカー
ルソンプロセスを用いた電子写真装置に適用するに最適
の現像装置に関するもので、使用する前に現像装置内に
あらかじめ現像剤とトナーとを収納しておくことができ
ると共に、使用に際して現像動作に伴ない現像剤中のト
ナーの消費の多少に対応して適当量のトナーを現像剤に
供給し、現像剤中のトナー濃度を略一定の状態に保つこ
とができる現像装置を提示するものである。

従来の技術 近年、小型でかつ画像安定性に優れた電子写真装置の開
発が求められており、それに用いられる小型、安価で良
好な現像状態を維持できる現像装置が必要になってきて
いる。

以下図面を参照しながら、上述した従来の現像装置の一
例について説明する。

第３図は従来の現像装置の構成を示す側断面図である。

第３図において、１ｏは潜像保持手段としての感光体、
１２は現像剤支持手段（以下スリーブと呼ぶ）で感光体
１０に対向して設けられている。１４はスリーブ１２上
に支持された現像剤、１６は上記現像剤の収納部、１８
は現像剤の層厚規制手段（以下ブレードと呼ぶ）であり
上記収納部１６からスリーブ１２上に供給された現像剤
を所定の層厚に整える。２０はトナー収納部（以下ホッ
パーと呼ぶ）、２２は上記ホッパ〜２０から収納部１６
にトナーを供給するためのローラである。いわゆる二成
分系の現像方法では、現像剤１４は感光体１０上の潜像
に付着して可視像化するためのトナーと、このトナーを
摩擦帯電させるためのキャリアとを含んでおり、上記ト
ナーは潜像の可視化、即ち現像に伴って消費されるため
、ホッパー２０にトナーを収納しておき、上記現像剤１
４中のトナーの消費に従って適宜上記ホンバー２０から
収納部１６にトナーを供給するようにしている。ホッパ
ー２０から収納部１６へのトナー供給はローラ２２によ
って行われる。ローラ２２の表面には溝が切ってあり、
このローラ２２を回転することにより上記ローラ２２の
表面の溝がホッパー２０内のトナーをかき埃り収納部１
６側に搬送してこの収納部１６上にトナーを落下、供給
する。

ここで上記ローラ２２の回転によるトナー供給量を調整
する方法として二つの方法が知られている。一つは現像
動作つまりスリーブ１２によって現像剤１４が搬送され
感光体１ｏ上の潜像を現像する動作毎に、上記現像剤１
４から感光体１０に付着して消費されるトナーの量に関
係なく、常にローラ２２を一定時間回転することによっ
て一定量のトナーをホッパー２０から収納部１６に供給
する。いわゆる定量送シ方法である。もう一つの方法は
、現像剤１４中のトナー濃度を何らかのセンサで検出し
、トナー濃度が所定値より低くなった時にローラ２２を
回転させ、現像剤１４が所定値のトナー濃度になるまで
ホッパー２０から収納部１６にトナーを供給するという
ものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、定量送シ方法では、構造的には比較的簡
単であり安価につくることができる一方、ホッパー２０
から常に一定量のトナーが収納部１６に供給されるため
、現像剤１４から消費されるトナー量が上記一定供給量
より多い場合には現像剤１４中のトナー濃度が次第に減
少し、それにつれて現像された像の濃度が低下していく
という問題点があり、文通に現像剤から消費されるトナ
ー量が上記一定供給量より少ない場合には現像剤１４中
のトナー濃度が次第に増加していき、現像された像にい
わゆるカブリを発生し良好な複写が行われなくなるとい
う問題点がある。さらに、検出センサを用いる方法では
、現像剤１４中のトナー濃度は略一定に保つことができ
良好な現像状態を維持することができる一方、現像剤中
のトナー濃度を検出するセンサおよび付属回路が高価で
あり主として高級機種にしか適用しにくいという問題点
があった。さらに、これら２つの方法のいずれにおいて
もホッパー２０と収納部１ｅとを通常はしゃ断し、現像
動作に従って、あるいは検出センサの信号に従ってホッ
パー２０から収納部１６にトナーを供給する間欠的なト
ナー送り手段としてのローラ２２が必要であり、現像装
置が高価なものになると共に、構造を複雑にするという
問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、高価なトナー濃度検出セン
サやその付属回路、および間欠的なトナー送り手段を用
いることなしに、感光体１０の潜像を現像することによ
って消費される現像剤１４中のトナー量に対応するトナ
ーをホッパー２０から収納部１６に供給して現像剤１４
中のトナー濃度を略一定に保ち良好な現像状態を維持で
きる、簡単な構成の安価な現像装置を提示するものであ
り、この構成の簡単さに基いて、現像装置単体としてあ
らかじめ現像剤とトナーとを現像装置内に収納しておく
ことができる新しい現像装置を提示するものである。

問題点を解決するための手段 本発明の現像装置は、潜像保持手段に対向して設けられ
、潜像に付着し可祈化するためのトナーと磁性のキャリ
アとの混合物である主現像剤を支持搬送するための、磁
界発生手段を有する現像剤支持手段と、この現像剤支持
手段上で上記潜像保持手段に対接する上記主現像の層厚
を規制するための層厚規制手段と、複数個の主開孔を有
する第１しきり部材とで囲まれて形成される主現像剤収
納部と、トナーを収納し、副開孔を有する第２しきり部
材でしきられたトナー収納部と、上記第１しきり部材と
第２しきり部材とで囲まれて形成される副現像剤収納部
とを具備し、この副現像剤収納部内に上記第１しきり部
材を介して上記主現像剤収納部と隣接する主現像剤保持
部を設け、あらかじめ主現像剤を収納しておくと共に、
上記第１しき、！７部材の主開孔、第２しきり部材の副
開孔および主現像剤保持部の副現像剤収納部との境界部
に、それぞれ除去可能なシール手段を設け、主現像剤お
よびトナーを分離して収納できるように構成したもので
ある。

作　　　用 本発明は、簡単な構成によって現像剤中のトナー濃度を
所要の一定値に保つことのできる現像装置を基本にして
、使用前の現像装置単体としてあらかしめ現像剤とトナ
ーとを現像装置内に収納できるようにしたものである。

現像剤中のトナー濃度を所要の一定値に保つ方法は、磁
界中に設けら　　　　。

れた一定空間内に存在する磁性粒子の密度がその磁性粒
子の粒径、流動性等の粉体特性と磁気特性とによってほ
ぼ一定値に定まるという現象を利用したものであり、上
記した構成によって現像剤支持手段が有する磁界発生手
段が形成する磁界中に一定の容積を持ち、かつ主開孔を
もつ第１しきり部材でしきられていることによって外部
への現像剤の移動が可能な主現像剤収納部に、トナーと
磁性キャリア七の混合物である現像剤を収納して攪拌す
ることによって、初期の現像剤のトナー濃度の如何によ
らず、上記主現像剤収納部内の現像剤のトナー濃度を略
一定に保つことができるものである。従って、主現像剤
中のトナー濃度が上述した一定値である時には副現像剤
と隣接しているにもかかわらず主現像剤は安定してこの
トナー濃度を保つと共に、現像動作によりトナーを消費
して上記一定のトナー濃度から低くなった時には、副現
像剤収納部から第１しきり部材の主開孔を通って副現像
剤が主現像剤収納部にはいり込み、主現像剤収納部内の
現像剤の攪拌によって上述の一定トナー濃度に回復する
までトナーの供給が行われるものである。

さらに、副現像剤は磁性キャリアを含んでいるところか
ら現像剤支持手段が有する磁界発生手段によって生じる
磁界に吸引され、主現像剤収納部への迅速な供給が可能
であると共に、トナー単体の場合に比して良好な粉体特
性を示し、環境の変化などに対しても安定な現像剤の生
成が可能になるものである。

上述し走向動的なトナー濃度の維持方法をもつ簡単な構
成に基いて、現像装置単体としてあらかじめ現像剤とト
ナーとを現像装置内に収納しておき、第１しきり部材の
主開孔、第２しきり部材の副開孔および主現像剤保持部
の副現像剤収納部との境界部に、それぞれ除去可能なシ
ール手段を設け、主現像剤およびトナーを分離して保持
すると共に、使用に際して上記シール手段を除去し、上
述のような作用によって現像剤が所定のトナー濃度を保
ち、良好な現像動作を維持することができるようにした
ものである。

実施例 以下本発明の一実施例の現像装置について、図面を参照
しながら説明する。

第１図体）、（ｂ）、（→は本発明の一実施例における
現像装置の構成を示す側断面図である。第１図（ａ）は
使用前の現像装置の状態を示すもので、第１図０におい
て、１ｏは潜像保持手段としての感光体、１２は現像剤
支持手段（以下スリーブと呼ぶ）で磁界発生手段（図示
せず）を有しており感光体１０に対向して設けられてい
る。２４は主現像剤でトナーと磁性キャリアが所定の比
で混合されている。

２６は主現像剤保持部で使用前の状態において上記主現
像剤を保持している。２８は第１シート、３０は開孔部
を有する支持板３１に支持された第２シートであシ、上
記主現像剤２４を主現像剤保持部に保持しておくための
シール材である。３２はトナー、３４はトナー収納部（
以下ホツノく−と呼ぶ）、３６は第２しきり板、３８は
第３シートで、第２しきり板３６と第３シート３８とに
よってトナー３２はホッパー３４に収納されている。

第１図（ｂ）は第１図（−）から第１シート２８および
第２シート３ｏを除去した状態である。４ｏは第１しき
り板、４２は第１しきり板４０に設けられた主開孔、４
４はスリーブ１２とブレード１８と第１しきり板４０と
によって囲まれて形成されている空間で上記スリーブ１
２上に供給する主現像剤１４を収納するための主収納部
であシ、第１シート２８を除去することによりスリーブ
１２が有する磁界発生手段に吸引されて主現像剤保持部
２６から主開孔４２を通って主収納部４４に主現像剤１
４がはいり込む。４６は現像剤を収納する空間で、上記
第２シート３Ｑを除去することによって主現像剤１４が
主現像剤保持部２６からはいりこんでくる。第２シート
３ｏを除去した後の主現像剤保持部２６と空間４５とで
現像剤の副収納部４６を形成する。第１図（Ｃ）は第１
図（ｂ）から第３シート３日を除去し、スリーブ１２を
回転して現像装置を使用状態にしたものである。トナー
３２は第３シート３８の除去に伴ない副収納部４６には
いり込み副収納部４６中の主現像剤１４と混じシあう。

スリーブ１２の回転に伴ない副収納部４６内でのトナー
３２と主現像剤１４との混合が進み、主現像剤１４とは
異なるトナー・キャリア混合比を持つ副現像剤がつくら
れる。４８は副収納部４６中の副現像剤であり、６０は
第３シート３８の除去によってつくられるトナー供給の
ための副開孔である。副現像剤４８は第１しきり板４ｏ
の主開孔４２を通って主収納部４４にはいり込むことが
できる。以上のように構成された現像装置について以下
第１図および第２図を用いてその動作を説明する。第１
図（Ｃ）は第１図（−）に示した使用前の状態の現像装
置から第１シート２８および第２シート３ｏを取り除い
てスリーブ１２を回転させ、スリーブ１２に主現像剤１
４が供給され、かつ主収納部４４内にも主現像剤１４が
収納されると共に、副収納部４６にはホッパー３４から
第３シート３８の除去により生じた副開孔６ｏを通って
トナー３２がはいり込んだ結果、主現像剤１４よりもト
ナー含有率の高い副現像剤４８がつくられた使用状態の
現像装置を示すものである。第１図（→においてスリー
ブ１２を回転した時の主現像剤の動きを第２図（ａ）に
示す。所定のトナー濃度（キャリアに対するトナーの混
在比率）を持った主現像剤１４が主収納部４４に充填さ
れておシ、スリーブ１２が矢印５２の方向に回転するに
つれてブレード１８によって規制された所定層厚の主現
像剤がスＩＪ　−プ１２上に支持・搬送される。このス
リーブ１２の回転によってブレード１８が主現像剤１４
の層厚を規制するに際してブレード１８の、スリーブ回
転方向６２の後側に矢印６４で示すような主現像剤１４
の動きが生じる。またスリーブ１２上に支持・搬送され
た主現像剤１４が主収納室４４に還流するに伴って矢印
６６で示すような主現像剤１４の動きが発生する。すな
わち主収納部４４内の主現像剤がスリーブ１２の回転に
よって矢印５５２方向に移送され、一部はブレード１８
とスリーブ１２との間を抜けてスリーブ上に所定厚の主
現像剤層をつくるのであるが、ブレード１８によって規
制された余剰の主現像剤が主収納部４４の方向にもどさ
れ主収納部４４内で主現像剤１４の攪拌運動を生じると
共に、スリーブ１２上の主現像剤１４の還流による攪拌
運動が主収納部４４内で生じるのである。

ここで主収納部４４内の現像剤はスリーブが有する磁界
発生手段の磁界内にさシ、上述の攪拌運動５４．５６に
よって、現像剤中の磁性キャリアおよびトナーの粒径、
流動性等の粉体特性、磁性キャリアの磁気特性およびト
ナーとの帯電特性によって定まるトナーとキャリアの混
合比を持った状態に安定する。初期の状態において主現
像剤１４がこの安定して存在し得るトナーとキャリアの
混合比、即ちトナー濃度を有しているように設定する事
により、主現像剤１４は第１しきり板４０を介して副現
像剤４８と隣接しているにもかかわらず安定してこの初
期のトナー濃度を保つ。さらにまた、初期の状態では主
現像剤１４が主収納部４４に充填されており、主現像剤
１４の上記攪拌運動５４および５６が、第１しきり板４
０の主開孔４２を介して副収納部４６中の副現像剤４８
が主収納部４４にはいり込むことを阻止しており、主現
像剤１４のトナー濃度を維持するように作用する。

第２図（ｂ）は主現像剤１４中のトナーが現像動作によ
って消費された状態を示す。この状態では消費されたト
ナーの体積に相当する空間が主収納部４４に生じている
。前述した主収納部４４における主現像剤１４の攪拌運
動５４および５６は第２図（＝１）の時と同様に生じて
いるが、消費されたトナーの体積に相当する空間部分で
は、この攪拌運動５４および５６による副現像剤４８の
はいシ込みを阻止する作用は弱く、副収納部４６から第
１しきり板４ｏ上の主開孔４２を通って主収納部４４内
にはいり込む。主収納部２６にはいり込んだ副現像剤４
８は上記攪拌運動６４および６６によって主現像剤１４
に混入・攪拌され主現像剤１４のトナー濃度を高めてい
き、上述した磁性キャリアおよびトナーの粒径、流動性
等の粉体特性、磁性キャリアの磁気特性およびトナーと
の帯電特性によって定まる一定のトナー濃度に安定し、
初期の主現像剤１４の状態に回復する。この時、副収納
部４６に収納されている副現像剤４８が上述のように主
現像剤とトナーとの混合物であり磁性を有するところか
らスリーブ１２の磁界発生手段によって吸引され迅速な
トナー供給と現像剤トナー濃度の回復が可能である。さ
らに、副現像剤４８はキャリアを含んでいるところから
トナー単体の場合に比して良好な粉体特性を示し環境の
変化などに対しても安定して円滑な現像剤の供給が可能
になる。

本発明は特にトナーが非磁性の場合に、副収納部４６に
おいて磁性キャリアと混合して副現像剤をつくり、スリ
ーブ１２の磁界発生手段によって吸引できるようにする
ところから、迅速なトナー供給を行う上でトナー単体に
比して特に有効であるがその効果は非磁性トナーのみに
限定されるものではない。

複数の開孔を全面にわたって有している既製の材料とし
ては網がある。実用上便利であり有効である。主開孔４
２が設けられた第１しきり板４゜は主収納部４４に収納
された主現像剤２４を保持し得ること、ならびに上記主
開孔４２が少くともトナーを通過させるに十分の大きさ
を有していることが必要であシ、この条件を満たしてい
れば上述した網に限らず、複数の開孔を有する材料を用
いることが可能である。

いうまでもないが副現像剤中のトナーが主現像剤に供給
されてその量が減少した時には、副開孔５０を通ってホ
ッパー３４からトナー３２が副収納部４６に供給される
。

発明の効果 本発明は、上記した構成によって現像剤中のトナー濃度
を所要の一定値に保つことのできる現像装置を基本にし
て、使用前の現像装置単体としてあらかじめ現像剤とト
ナーとを現像装置内に収納できるようにしたものである
。現像剤中のトナー濃度を所要の一定値に保つ方法は、
磁界中に設けられた一定空間内に存在する磁性粒子の密
度がその磁性粒子の粒径、流動性等の粉体特性と磁気特
性とによってほぼ一定値に定まるという現象を利用した
ものであり、上記した構成によって現像剤支持手段が有
する磁界発生手段が形成する磁界中に一定の容積を持ち
、かつ主開孔をもつ第１しきり部材でしきられているこ
とによって外部への現像剤の移動が可能な主現像剤収納
部Ｋ、トナーと磁性キャリアとの混合物である現像剤を
収納して攪拌することＫよって、初期の現像剤のトナー
濃度の如何によらず、上記主現像剤収納部内の現像剤の
トナー濃度を略一定に保つことができるものである。従
って、主現像剤中のトナー濃度が上述した一定値である
時には副現像剤と隣接しているにもかかわらず主現像剤
は安定してこのトナー濃度を保つと共に、現像動作によ
りトナーを消費して上記一定のトナー濃度から低くなっ
た時には、副現像剤収納部から第１しきり部材の主開孔
を通って副現像剤が主現像剤収納部にはいり込み、主現
像剤収納部内の現像剤の攪拌によって上述の一定トナー
濃度に回復するまでトナーの供給が行われるものである
。

さらに、副現像剤は磁性キャリアを含んでいるところか
ら現像剤支持手段が有する磁界発生手段によって生じる
磁界に吸引され、主現像剤収納部への迅速な供給が可能
であると共に、トナー単体の場合に比して良好な粉体特
性を示し、環境の変化などに対しても安定な現像剤の生
成が可能になるものである。

上述した自動的なトナー濃度の維持方法をもつ簡単な構
成に基いて、現像装置単体としてあらかじめ現像剤とト
ナーとを現像装置内に収納しておき、第１しきり部材の
主開孔、第２しきり部材の副開孔および主現像剤保持部
の副現像剤収納部との境界部に、それぞれ除去可能なシ
ール手段を設けることにより主現像剤およびトナーを分
離して保持することができるようになるもので、あわせ
て使用に際しては上記シール手段を除去し、上述のよう
な作用によって現像剤が所定のトナー濃度を保ち、良好
な現像動作を維持することができるようになるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｔ）、ｃは本発明の一実施例における現像装
置の構成を示す側断面図、第２図ａ、ｌ）は第１図に示
した実施例における現像装置の動作説明図、第３図は従
来の現像装置の一例の構成を示す側断面図である。 １０・・・・・・感光体、１２・・・・・・スリーブ、
１４・・・・・・現像剤、１６・・・・・・収納部、１
８・・・・・ブレード、２゜・・・・・・ホッパー、２
２・・・・・・トナー供給ローラ、２４・・・・・・主
現像剤、２６・・・・・・主現像剤保持部、２８・・・
・・第１シート、３ｏ・・・・・・第２シート、３２・
・・・・・トナー、３４・・・・・・ホッパー、３６・
・・・・・第２しきり板、３８・・・・・・第３シート
、４０・・・・・・第１しきり板、４２・・・・・・主
開孔、４４・・・・・・主収納部、４５・・・・・・空
間、４６・・・・・・副収納部、４８・・・・・・副現
像剤、６０・・・・・・副開孔、６２・・・・・・スリ
ーブ回転方向、５４・・・・・・主現像剤の攪拌運動、
５６・・・・・・主現像剤の攪拌運動。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名４シ
５一番す毫シＪＪダ（口５ ４１！？−ｇ１＋ｒｉ、イ象旧 ５０−　！９間孔 第１図 χ ｙ７ベ）４４Ｈ七セ枢二そホ！←を椙、田四冨ｉ　　：
　　ｌ　　ｉ　　！　　：　　ｉ　　ｉ　　ｉ　　ｉ　
　ｉ　　ｉ　　ｉ　　ｉ　　！　　！９♀花記冑８罠鋼
鴻祝固写蒼モり弯 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 潜像保持手段に対向して設けられ、潜像に付着し可視化
   するためのトナーと磁性のキャリアとの混合物である主
   現像剤を支持搬送するための、磁界発生手段を有する現
   像剤支持手段と、この現像剤支持手段上で上記潜像保持
   手段に対接する上記主現像の層厚を規制するための層厚
   規制手段と、複数個の主開孔を有する第１しきり部材と
   で囲まれて形成される主現像剤収納部と、トナーを収納
   し、副開孔を有する第２しきり部材でしきられたトナー
   収納部と、上記第１しきり部材と第２しきり部材とで囲
   まれて形成される副現像剤収納部とを具備し、この副現
   像剤収納部内に上記第１しきり部材を介して上記主現像
   剤収納部と隣接する主現像剤保持部を設け、あらかじめ
   主現像剤を収納しておくと共に、上記第１しきり部材の
   主開孔、第２しきり部材の副開孔および主現像剤保持部
   の副現像剤収納部との境界部に、それぞれ除去可能なシ
   ール手段を設け、主現像剤およびトナーを分離して収納
   しておき、使用に際して上記シール手段を除去し、主現
   像剤収納部には主現像剤が、副現像剤収納部には上記主
   現像剤とトナーとが混合されて成る副現像剤が収納され
   るように構成していることを特徴とする現像装置。