JPS63168671A - 現像装置における現像剤撹拌装置 - 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】 伎免分互 本発明は、現像装置における現像剤攪拌装置に関する。

に釆皮帆 電子複写機、プリンタ又はファクシミリ等の画像形成装
置においては、トナーとキャリアを含む二成分系現像剤
又はキャリアを含まない一成分系現像剤し；よって、潜
像担持体に形成された潜像を可視像化する現像装置が用
いられている。このような粉体状の現像剤は現像ケース
に収容され、攪拌装置の攪拌部材によって攪拌されなが
ら使用される。従来の攪拌装置は、その攪拌部材が回転
軸に一体に固定され、回転軸の回転により攪拌部材が現
像ケース内で回動し、現像剤を攪拌する。したがって攪
拌部材は円運動を行うことになるが。

現像ケースの形態が攪拌部材の円運動の軌跡と大きく相
違していると、この軌跡外に存する現像剤は攪拌部材に
接触せず、攪拌効果が低下する不具合を免れない。

そこで現像ケースの形態を攪拌部材の回動軌跡に合せた
形状とし、ケース内の現像剤を全体的に攪拌できるよう
にすることも考えられる。ところがこのようにすれば、
＠像ケースの容量が少なくなり、収容できる現像剤の量
を減少させなければならず、しかも現像ケースの形態が
制約されるので、現像装置の設計自由度が狭められる不
都合も免れない。

１並 本発明の目的は上記従来の欠点を除去することの可能な
現像剤攪拌装置を提供することである。

山脈 本発明は上記目的を達成するため、現像剤を収容する現
像ケース内にあって、回転軸により、該軸のまわりを円
以外の軌跡を描いて回動する攪拌部材と、該攪拌部材が
所定の軌跡を描きながら回動するように該部材を案内す
るガイド手段と、攪拌部材の回動に伴う回転軸と攪拌部
材の距離の変化を吸収しながら、回転軸の回転を攪拌部
材に伝える連結手段とを具備して成る現像装置における
現像剤攪拌装置を提案する。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明し、併せて上
述した従来の問題点を図面に即してより具体的に明らか
にする。

第１図は電子複写機における現像装置と潜像担持体の関
係の一例を示す断面図である。

第１図において、感光体ベルト１として構成された潜像
担持体は、図示したローラ２及び図示していない他のロ
ーラに巻き掛けられて矢印方向に走行駆動され、この間
に感光体ベルト表面に図示していない潜像形成手段によ
って、原稿に対応した静電潜像が形成される。図示した
感光体ベルト１はこれを巻き掛けるローラ２及びこれら
を一体的に保持するケーシング３等と共に、感光体ユニ
ットを構成している。感光体ベルト１上に形成された静
電潜像は現像装置４によって可視像化される。

現像装置４は現像ケース５を有し、本例ではこのケース
５内にキャリアを含まない一成分系現像剤ｔ　（以下、
トナーと記す）が収容されている。

このトナーｔは現像ケース５の上部に着脱自在に装着さ
れるトナーカートリッジ６から供給される。

即ち、現像ケース５内のトナーがなくなり、あるいはそ
の残量が少なくなったとき、第１図に示した１〜ナーカ
ートリツジ６を取り去り、トナーを収容した新たなトナ
ーカートリッジを第１図のように取付けて現像ケース５
内にトナーを供給するのである。図の例ではトナーが磁
性を有する磁性トナーであるとするが、非磁性トナーを
用いることもできる。

現像ケース５内のトナーｔは、本発明に係る現像剤攪拌
装置７の攪拌部材８によって攪拌されるが、この装置に
関する詳細は後に明らかにする。

現像ケース５内で攪拌されたドナーｔは回転駆動される
トナー補給ローラ９に搬送され、該ローラ９によって１
反時計方向に回転駆動されている現像ローラ１０に送ら
れる。現像ローラ１０はその表面が直接着磁されている
か、又はその内部にマグネット（図示せず）を収容して
おり、したがって＠像ローラ１０に運ばれたトナーは該
ローラ１０の表面に引き付けられ、現像ローラ１０の回
転に伴ってその表面に担持されながら反時計方向に搬送
される。勿論、非磁性トナーを用いたときはマグネット
等を設けなくともよい。

現像ローラ１０には層厚規制ブレード１１が圧接してお
り、現像ローラ１０に担持されて搬送されるトナーはこ
のブレード１１によってその大部分が掻き落され、現像
ローラ近傍のトナーだけがブレード１１を通過する。こ
のためブレード１１を通った後の現像ローラ表面にはト
ナーの薄層が形成される。またトナーはブレードに接触
することによって摩擦帯電作用を受け、所定の極性の電
荷を帯びる。このように薄層化され、かつ帯電されたト
ナーは現像ローラ１０の回転に伴って搬送され、該ロー
ラ１０と感光体ベルト１との間の現像領域に至り、この
とき現像ローラ１−０に担持されたトナーが感光体ベル
ト１に形成された静電潜像に静電的に移行し、潜像が可
視像化される。この可視像は図示していない転写紙に転
写され、しかる後転写紙上に定着される。第１図におけ
る１２は、現像ローラ１０が多数の微小電極を有してい
るとき、この電極に蓄積する電荷を消去するための除電
ブラシである。

現像装置４は複写機本体外に引き出すことができるよう
に支持され、これを引き出したとき、現像ケース５に枢
着された現像ローラカバー１１２を矢印方向に回動させ
て現像ローラ１０の上方を覆い、該ローラ１０を保護す
ることができる。

現像動作は上述の如く行われ、その際現像ケース５内の
トナーは攪拌装置７により攪拌される。

ここで本発明の理解のため、従来の攪拌装置の一例を第
６図に基いて説明しておく。第６図における。第１図と
同一構成部分については第１図と同じ符号を付してあり
、第７回においても同様である。

第６図において、現像ケース５には、回転軸１３が貫通
して延び、この軸１３には現像ケース５内に存する攪拌
部材８ａが一体に固着されている。

回転軸１３が現像ケース５の外部にて、図示していない
駆動装置によって回転駆動され、これにより攪拌部材８
ａはケース５内で円運動を行い、ケース内のトナーｔが
攪拌される。このように攪拌部材８ａは円運動を為すた
め、現像ケース５内の周壁内面１４の形態が第６図のよ
うに攪拌部材の円運動の軌跡又と大きく相違していると
、第６図に鎖線で囲み、かつ符号Ｔを付して示したトナ
ー。

即ち軌跡Ｘの外に存するトナーに攪拌部材８ａが接触せ
ず、このトナーＴは攪拌作用を受けないことになり、こ
のため攪拌効果が低下する。このようなトナーＴは一般
にデッドトナーと称せられており、かかるトナーＴが生
ずると単なる攪拌効果の低下だけでなく、次のような不
具合も発生する。

即ち、 （１）デッドトナーＴは攪拌部材８ａによる圧力を受け
るので、徐々に固化する。

（２）固化したプツトトナーＴは、機械の振動等によっ
て崩れ、攪拌部材８ａによって現像ローラｌＯの側へ搬
送される。

（３）現像ローラ１０へ運ばれた同化状態のトナーは現
像ローラ１０と層厚規制ブレード１１との間を通り抜け
ることができず、ここに留まる。

（４）このため固化していない正常なトナーの流れが阻
害され、固化トナーの存在する部分に対応する、ブレー
ド通過後の現像ローラ上には所定の薄層トナーが形成さ
れず、所謂白すしができ、現像不良が発生する。

（５）上述の不具合が生じた場合、現像ケース５内のト
ナーを全て廃棄し、新しいトナーと交換する必要があり
、現像装置のメインテナンスが大変類しい。

上述した欠点を防止するには、第７図に示すように睨合
ケース５の周壁内面１４の形状を、攪拌部材８ａの円状
の回動軌跡Ｘに合せ、ケースＳ内のトナーを全体的に攪
拌できるようにして、デッドトナーができないように、
あるいは少なくするようにすればよい。この構成により
第６図に関連して説明した問題を解消することが可能で
あるが。

次のような新たな問題が発生する。即ち、（１）現像ケ
ース５におけるトナー収容量が減少し、ケース５内への
トナー供給回数が増大する。

図の例に即して言えば、トナーカートリッジ６の容量を
Ｔｌ１５ｉｉケース５の容量に合せて小さなものとしな
ければならず、したがってトナーカートリッジ６の交換
頻度が増大する。

（２）現像ケース５の断面形状に制約を受けるため、現
像装置、ひいては複写機の設計自由度が狭められる。

そこで第１図に例示した現像剤攪拌装置７は次のように
構成されている。

第１図において、現像ケース５の内部には、現像ローラ
１０に対して平行に延びる回転軸１３が位置し、この軸
１３は第６図の場合と同様に位置不動ではあるが１時計
方向に回転駆動される。、現像ケース５内に配置さ九た
前述の攪拌部材８は連結手段１５を介して回転軸１３に
連結され、回転軸１３の回転が攪拌部材８に伝えられる
。

第１図に示した連結手段１５は、回転軸１３に一体に固
定され、又は予め一体に形成された第１アーム１６を有
し、この第１アーム１６の先端には、枢ピン１７を介し
て第２アーム１８が枢着されている。このように第１ア
ーム１６に回動支点を有する第２アーム１８は、この支
点、即ち枢ピン１７のまわりを第１アーム１６に対して
回動可能である。また第１アーム１６と第２アーム１８
０間には引張ばね１９から成る付勢部材が張設され、こ
れによって第２アーム１８は回転軸１３の回転方向にお
ける前方側、図の例では矢印Ａで示すように時計方向に
付勢されている。但し、第２アーム１８にはストッパ２
０が設けられており、このため第２アーム１８はこのス
トッパ２０が第１アーム１６に当たる位置まで回動でき
るが、それ以上の回動は阻止される。このように第２ア
ーム１８はストッパ２０により、第１アーム１６に対す
る所定の角度以上は回動しないように回動を規制される
。

一方、現像ケース５の側壁内面２１には、無端状のガイ
ド溝２２からなるガイド手段が形成され、このガイド溝
２２は円形以外の形態をなして現像ケース５の周壁内面
１４に沿って、回転軸１３のまわりを周回するように延
びている。また第２アーム１８の先端に、丸棒状の攪拌
部材８が固定、又は自らの軸線まわりを回転可能な状態
で取付けられている。しかも第２アーム１８の適所１図
の例では攪拌部材８と同心状にガイドピン２３が取付け
られ、このピン２３は現像ケース５の側壁内面２１へ向
けて突出し、ガイド溝２２に摺動自在に嵌合している。

ガイドピン２３を省略し、攪拌部材８の先端を直接ガイ
ド溝２２に嵌合させてもよい。

上述した各要素、即ち回転軸１３に固定された第１アー
ム１６、これに枢着された第２アームＩ８、両アーム１
６．１８に各端を係止されたばわ１９、ガイド溝２２、
及びこれに嵌合するガイドピン２３は、Ｔｆｉ像ケース
５のもう一方の側壁、即ち第１図における手前側の図示
していない側壁内面の側にも対称に設けられていて、丸
棒状の攪拌部材は、両方の第２アームにその各端部を取
付けられて第１図の紙面と垂直な方向に延びている。

回転軸１３が第１図における時計方向に回転すると、こ
れと一体の第１アーム１６も同じ方向に回転する。一方
、第２アーム１８はばね１゛９により付勢され、しかも
ガイドピン２３が側板のガイド溝２２に係合してい３た
め、第２アーム１８は溝２２、ばね１９並びに前述のス
トッパ２０による規制作用を受け、第１アーム１６に対
して相対的に位置を変えながら回転軸１３のまわりを回
動する。その際ばね１９は伸び縮みを繰返す。第１＠に
おける鎖線は、回転軸１３の回転に伴って、両アーム１
６．１８の相対位置が変化した状態を示している。この
ように、攪拌部材８はガイド溝２２の延在形態に対応す
る円形以外の軌跡を描きながら現像ケース５内を回動す
る。その際、攪拌部材８の運動軌跡が円以外の形態であ
るため、攪拌部材８の回動に伴って回転軸１３と攪拌部
材８との距離が変化するが、上述した連結手段１５の動
作によって、距離の変化が吸収され、回転軸１３の回転
が攪拌部材８に支障なく伝えられ、攪拌部材８は所定の
軌跡を描きながら回動することができる。このように攪
拌部材８が回動することによって、現像ケース５内のト
ナーｔは攪拌されつつ現像ローラ１０へ搬送される。こ
のとき攪拌部材８はほぼ現像ケース５の周壁内面１４に
沿って回動するので、攪拌作用を受けないデッドトナー
がなくなるか、あるいはその量が減少する。これにより
、前述の不具合、即ち固化したデッドトナーが現像ロー
ラに搬送されてもこれが薄層化されず、８２像不良が発
生する不具合を防止でき、しかも固化したデッドトナー
の除去作業を不要にすることができる。またトナーの攪
拌性及び搬送性が向上するので、トナーを容易かつ確実
に薄層化でき、現像性能を向上させることができる。ま
たガイド溝２２が延びる形態、換言すれば攪拌部材８の
回動軌跡は、現像ケース５の周壁内面１４の形態に応じ
て実質的に自由に設定で！Ｆルので、現像ケース５の断
面形状を比較的自由に設定でき、トナーの収容量を高め
ることも可能である。

ガイド溝２２から成るガイド手段に代え、現像ケース側
壁内面２１に突条を形成してこれをガイド手段とし、こ
の突条にガイドピン又は攪拌部材に形成した凹部を嵌合
させてもよいし、現像ケース側壁内面２１にガイドレー
ルを固設し、これにガイドピン又は攪拌部材を嵌合させ
てもよい。また攪拌部材８を丸棒以外の適宜な形態に形
成することもできる。またその数は２以上であってもよ
く、第２アーム１８に複数の攪拌部材を取付けることが
可能である。これらの改変構成は、後に説明する第２図
乃至第５図に示した実施例においても適用できる。

また第１．第２アーム１６，１８、ばね１９等を、現像
ケース５の両方の側壁内面の近傍に設ければ作動が確実
となり有利であるが、一方の側壁の側にだけこれらを設
け、他方の側壁には回動する攪拌部材を案内するガイド
手段を設けるだけであってもよい。勿論、上述の連結手
段の諸要素を、両側壁間の中央領域に設けることも可能
である。

また両側壁内面の側に第２アームを設けた場合、攪拌部
材以外の連結部材によって両筒２アームを一体的に連結
してもよい。

第２図に示す実施例においては回転軸１３と攪拌部材８
を連結する連結手段１１５が、回転軸１３に固定された
第１連結部材１１６と、攪拌部材８に固定されたシリン
ダ状の第２連結部材１１８を有し１両連結部材１１６，
１１５が互いにテレスコープ状にその長手方向にスライ
ド自在に嵌合している。このため、回転軸１３が回転し
、攪拌部材８が先の実施例と同様にガイド溝２２によっ
て案内されながら回動するとき、両連結部材１１６．１
１８は、回転軸１３と攪拌部材８との距離の変化に応じ
て自由に伸縮しながら、回転軸１３の回転を攪拌部材８
に伝えることができる。このようにして先の実施例と同
様な作用が得られる。

第１連結部材をシリンダ状に形成し、これにロッド状の
第２連結部材をスライド自在に嵌入してもよい。

第３図に示す実施例は、第２図に示した第１及び第２連
結部材１１６，１１８のテレスコープ状の嵌合部にトナ
ーが入り込むことを防止するため。

この嵌合部をゴム又はその他の弾性ないしは可撓性の蛇
腹状保護部材２４で覆った構成例を示す。

また第４図に示す実施例の連結手段２１５においては、
回転軸１３に固定された第１連結部材２１６の先端にス
ライドピン２５が支持され、このピン２５が、攪拌部材
８に取付けられた第２連結部材２１８の長手方向に形成
されている長孔２６に摺動自在に嵌合している。これに
より回転軸１３の回転に伴って、両連結部材２１６，２
１８が伸縮し、先の実施例と同様な作用が得られる。第
１連結部材２１６の側に長孔を形成し、第２連結部材２
１８にスライドピンを設けてもよいことは当然である。

第２図乃至第４図に示した実施例において、第１及び第
２連結部材の間に、他の適数の連結部材を介在せしめ、
これらの連結部材をその長手方向にスライド自在に互い
に連結してもよい。また回転軸１３に取付けられる第１
連結部材１１６．２１６にその長手方向に延びる長孔を
形成し、ここに回転軸１３を相対的にスライド自在に嵌
合させてもよい（第５図参照）。

第５図に示す連結手段３１５においては、１本連結部材
３１６の一端側に長孔２７が形成され、ここに位置不動
の回転軸１３が相対的にスライド自在に嵌合しており、
連結部材３１６の他端側は攪拌部材８にスライド不能に
取付けられている。

攪拌部材８が連結部材３１６にわずかに相対的にスライ
ド可能であってもよい。これらの実施例でも先に示した
各実施例と同様な作用が得られる。

以上、−成分系現像剤を収容した現像ケース５に付設さ
れる現像剤攪拌装置に本発明を適用した例を示したが、
二成分系現像剤を収容した現像ケースに本発明を適用し
、その現像剤の攪拌効果を高めることもできる。あるい
は、−成分又は二成分系現像剤を用いる現像装置の現像
ケースにトナーを補給する現像ケースに対しても本発明
を適用でき、また複写機以外の画像形成装置の現像装置
に対しても同様である。のみならず、本発明に係る構成
は、現像剤以外の粉体を攪拌するための装置にも利用可
能である。

抜果 本発明によれば、現像ケース内の現像剤の攪拌効果を高
め、しかも現像ケースの形状を従来よりも自由に設定で
き、現像剤の収容量を増大することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像剤攪拌装置を備えた現像装置
の一例を示す断面図、第２図は他の実施例を示す断面図
、第３図乃至第５図は連結手段の更に他の例をそれぞれ
示す図、第６図及び第７図は従来の構成例をそれぞれ示
す断面図である。 ４・・・現像装置　　　　５・・・現像ケース７・・・
現像剤攪拌装置　８・・・攪拌部材１３・・・回転軸 １５、　　ｌ　１５＋　２１５．３１５・・・連結手段
１６・・・第１アーム　　１８・・・第２アーム２０・
・・ストッパ １１６．２１６・・・第１連結部材 １１８．２１８・・・第２連結部材 ３１６・・・連結部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤を収容する現像ケース内にあって、回転軸
   により、該軸のまわりを円以外の軌跡を描いて回動する
   攪拌部材と、該攪拌部材が所定の軌跡を描きながら回動
   するように該部材を案内するガイド手段と、攪拌部材の
   回動に伴う回転軸と攪拌部材の距離の変化を吸収しなが
   ら、回転軸の回転を攪拌部材に伝える連結手段とを具備
   して成る現像装置における現像剤攪拌装置。
2. （２）前記連結手段が、前記回転軸と一体の第１アーム
   と、第１アームに回動支点を有する第２アームと、第２
   アームを回転軸の回転方向前方側へ付勢する付勢部材と
   、第２アームが第１アームに対して所定の角度以上は回
   動しないように第２アームの回動を規制するストッパを
   有している特許請求の範囲第１項に記載の現像剤攪拌装
   置。
3. （３）前記連結手段が、回転軸に取付けられた第１連結
   部材と攪拌部材に取付けられた第２連結部材との少なく
   とも２つの連結部材を有し、これらの連結部材がその長
   手方向にスライド自在に嵌合している特許請求の範囲第
   １項に記載の現像剤攪拌装置。
4. （４）第１連結部材が、回転軸に対してその長手方向に
   スライド自在に嵌合している特許請求の範囲第３項に記
   載の現像剤攪拌装置。
5. （５）前記連結手段が、回転軸に対してその長手方向に
   スライド自在に嵌合し、攪拌部材にスライド不能に取付
   けられた連結部材を有している特許請求の範囲第１項に
   記載の現像剤攪拌装置。