JPS6318746B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真の現像装置に関し、更に詳し
くは現像装置内で現像剤を撹拌し循環搬送するた
めの搬送スクリユーローラに関するものである。

従来電子写真装置、例えば複写機において、磁
気ブラシ等の現像ローラで感光体上の静電潜像を
現像する際に、上記現像ローラの軸方向の現像剤
の量を均一にするため、現像剤を搬送するスクリ
ユーローラを用いること（例えば、特開昭52−
58934号公報に記載されているようにスクリユー
ローラの長手方向に関して一条スクリユーを設け
たものはよく知られている。

ところが、近年単位時間内のコピー枚数を増や
すという所謂複写機における高速化が図られ、現
像剤の消費量が増大し、それに伴なつて現像剤が
現像ローラの軸方向に十分均一に撹拌・分散され
ず、現像ムラを生ずることが確められた。

これを解決するために、スクリユーローラの回
転速度を上げて、現像剤の送り速度及びその量を
増加することが試みられた。しかし、回転速度を
上げるとスクリユーローラの回転部分の魔耗や損
傷が起こりやすく、頻繁にこのローラを取り換え
るか又は耐摩耗性の大きな部材を用いねばならな
いなどコスト高を招き、騒音も大きくなるなどの
不都合を生じた。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、現像剤の搬送
循環速度を速め、且つその量を増加して、高速化
された装置においても現像ムラの生じないように
改良された現像装置を提供することを目的とする
ものである。

この目的を達成するために、現像剤を収容する
現像剤容器に回動可能に取り付けられた現像剤搬
送スクリユーローラを有する現像装置において、 上記スクリユーローラは、ローラ表面にローラ
長手方向に関してピツチをもつて設けられた第１
スクリユーと、第１スクリユーのピツチ内にピツ
チをもつて設けられた第２のスクリユーと、を有
している複数条現像剤搬送スクリユーローラであ
ることを特徴とする現像装置である。

本発明によれば、一条スクリユーのみの問題を
解決し、スクリユーローラの回転速度が一定でも
一回転あたりの現像剤搬送量を増加でき、騒音を
増加させることなく、耐久性を確保でき、確実な
現像剤搬送を達成できるものである。従つて、ス
クリユーを大型化せずに、現像装置自体も小型化
でき、確実で良好な現像剤搬送を達成できる。本
発明の作用を述べれば、一条スクリユーの搬送距
離は、一回転あたりの移動距離であるリードＬで
あるが、このリードＬと同じリードＬとする本発
明複数条現像剤搬送スクリユーローラは、リード
Ｌ内に第１、第２スクリユーの夫々のピツチが存
在するので（第２図参照）、第１スクリユーのピ
ツチ内の現像剤に対して、第２スクリユーが当接
するので確実な搬送力を与えることができ、現像
剤搬送量を増加できるのである。これに対して従
来の一条スクリユーのみでは、リードＬはピツチ
と同一となるので、リードＬ内の現像剤はピツチ
内で後方のみから搬送力が加わるだけで、大部分
の現像剤は後方の現像剤から搬送力が加わること
になり、現像剤の流動性によつてリードＬを移動
する途中でスクリユウローラの外部へ散逸してし
まう。つまり、従来は現像剤の搬送効率が悪いの
である。

以下図面を基に本発明の実施例について詳説す
る。

第１図は本発明を適用した現像装置１の断面図
である。非磁性体のスリーブ２と同軸上に設けら
れたマグネツトローラ３の磁極は、現像剤汲み上
げ磁極S₃、搬送極N₁，N₂及び現像磁極S₁，S₂で
構成される。磁極S₃で汲み上げられた現像剤はド
クターブレード４により一定の厚さに整えられ、
現像域に搬送される。搬送極N₁，N₂は現像剤が
スリーブ表面から滑り落ち画像ムラになるのを防
ぐ上で好適である。また図示の如く汲み上げ磁極
S₃より前方の位置でナイフエツジ状のブレートで
規制することは駆動のための負荷トルクを減ずる
のに効果があり、スリーブの高速回転を容易なら
しめる。

現像域S₁〜S₂で現像に寄与し現像剤はスリーブ
２の×矢印方向への連続的回転によつて順次下方
に送られ、新規な現像剤と入れ換えが行なわれ
る。

なお、ここでスリーブ２は連続的に×矢印方向
へ回転するが、マグネツト３は固定されている。

現像剤は送りスクリユーローラ５によつて図中
奥側へ運ばれ、戻しスクリユーローラ６によつて
手前側へ送られて、マグネツトローラ３の軸方向
の循環が行なわれる。

スクリユーローラ５，６は補充用の現像剤及び
クリーナからの回収トナーの供給を受けながら前
記循環をくり返す。

仕切板７は充分下方まで延びず途中で終つてい
るため、下部ではスクリユー５，６周辺の現像剤
は相互に作用し合つている。しかし仕切板７の在
る高さではスクリユーローラ５の搬送力がスクリ
ユーローラ６のそれに勝るため、スクリユーロー
ラ５の奥側即ち図示しないATR（自動濃度調整装
置）近傍に現像剤は滞留し、レベル検知式ATR
の作動を円滑にしている。ここで用いるレベル検
知式ATRとは、現像剤を一定量に保つてその濃
度を静電容量、透磁率等の変化により検知する方
式のATRである。

次に防麈枠について述べる。第１図において、
スリーブ２上に汲み上げられた現像剤は、ドクタ
ーブレード４によつてその厚さを規制され、一定
の穂の高さを持つブラシとなる。さらに搬送極
N₁によつて搬送され、領域ＡからＢに移る際、
主極の磁束の影響でブラシは起き上がり現像に適
したブラシとなるが、この時にブラシをなす現像
剤が撹拌される形となつてトナー飛散が発生す
る。図に示す従来の防麈ステー８，９，１０は感
光ドラム１１の外周表面と極めて少ない間隙（本
実施例では0.5mm）をもつてドラム１１の中心軸
と平行に全域に延びている。

上部のステー８で構成される間隙部において
は、ドラム１１表面と空気の粘着力によつて作ら
れる空気流によつて防麈され、下部ステー９，１
０での間隙部は、複数の不連続な間隙によつて防
麈効果を上げている。

しかし、前述の如く搬送極N₁でブラシ立ちし
たスリーブ２上の現像剤は、Ａ領域においてはス
リーブ上に吸着され、その表面は0.5〜1.0mm程度
のブラシが寝た形の凹凸となつているため、スリ
ーブが回転するとこの凹凸の部分が風を起こし、
スリーブ上から浮遊したトナーは風による圧力で
飛散して、ステー８があつてもこれとドラム１１
の間隙部分から外部へ飛散する。特に近年装置の
高速化に伴なつてスリーブの回転が速まるにつ
れ、風が起き易くなつて上記間隙からのトナーの
飛散が増加し、従来の防麈枠では飛散を完全に防
ぐことはできなくなつていた。

そこでこの現像装置では、図中１２で示す防麈
部材をステー８の下部に現像ブラシに近接して設
けて、Ａ領域と現像に寄与する領域Ｂとを遮断
し、Ａ領域の浮遊トナーが外部へもれるのを防止
している。更に防麈部材１２によつてＢ部分への
現像ブラシによる風が防げられることにより、Ｂ
部分においてはドラムの回転による風の力で負圧
傾向になり、防麈部材１２からもれたトナーがも
しあつても、感光ドラム１１と防麈ステー８との
ギヤツプから外部へ飛散することがなくなる。し
かしながら、現像主極前で現像ブラシ上に接触物
を設置することは現像性能の点で悪影響を与え
る。つまりブラシの形状を考えるとＡ領域におい
て整形された方がきれいな表面となるが、この時
スリーブ上の現像剤密度が高くなりすぎ、S₁，S₂
の主極におけるブラシが立ち上りにくくなり、ブ
ラシ立ちが不十分かつ不均一になり現像性を低下
させ画像不良となる。このため、防麈部材１２は
Ａ領域で現像剤の穂の先端部にやわらかく接する
位に設置する必要がある。

実験の結果では防麈部材１２の適正位置は、許
容度を増すためには、約１mmの範囲に押える必要
がある。防麈部材１２を適正位置にセツトするに
は防麈部材を弾性体で構成するとよい。防麈部材
１２の材質を0.1〜0.2mmのリン青鋼又は100〜
200μ程度のポリエステルフイルムを用いること
により良好な効果をあげることができた。これと
同様の効果を得るために、前記材料の他にステン
レス等の非磁性体の薄板、樹脂類等弾性を有する
ものを用いることができる。

以上の様にして選定された防麈部材１２を第１
図に示した防麈枠に取付けて、ステー８をドラム
と0.2〜0.5mmのギヤツプをもつて近接し、防麈部
材１２を現像極直前で現像ブラシに軽く接触させ
ることにより空間ＡとＢとを遮断し、現像ブラシ
による風を遮りステー８の作る小さなギヤツプに
より感光ドラムとの空間Ｂを大きな負圧にするこ
とができ、トナーの外部への飛散防止を更に完全
にすることができる。

以上の構成により現像器の開口縁から現像粉が
装置内へ飛散・浮遊して、帯電器のコロナ線に付
着して帯電ムラを生じたり、或いは転写紙又は感
光ドラム面に付着して画質を低下させる様なこと
がなくなる。

第２図は、第１図における現像装置の搬送スク
リユーローラ部分的な平面図である。本実施例に
おいては、現像装置の片側にレベル検知式の
ATRを設置している関係上、戻しスクリユー６
には従来知られているものを用い、送りスクリユ
ー５に本発明を適用したものを用いて、送り方向
の現像剤の総搬送量を増やしている。

図において、現像剤容器１ａに回転可能に取り
付けられた戻しスクリユー６が矢印Ｃ方向に１回
転すると、現像剤は矢印Ｄ方向にスクリユーの山
から次の山までの距離、即ちピツチP₁だけ送ら
れる。

しかしながら、この従来のスクリユウローラ６
では現像剤はピツチ内で後方のみから搬送力が加
わるだけで、大部分の現像剤は後方の現像剤から
搬送力が加わることになり、一回転あたりの移動
距離は一条スクリユーの場合はピツチとリードは
同じであるが、現像剤の流動性によつてを移動す
る途中でスクリユーローラの外部へ散逸してしま
い、現像剤の搬送効果が悪い。高速化された電子
写真装置において、スクリユーローラの軸方向の
現像剤の搬送速度を上げるためには、前述の如く
スクリユーローラの回転速度を上げることの他、
ピツチP₁を広くとることが考えられる。しかし、
この場合スクリユーローラの回転で送られる現像
剤の搬送距離は増えても、軸に対するスクリユー
の山の傾斜角が小さくなつて、現像剤はスクリユ
ーの軸方向に送られる量よりも、周囲にはじかれ
る量の方が多くなり、実質的な総搬送量は増加せ
ず、これだけでは現像ムラも解消しない。逆にス
クリユーのピツチを小さくすると、軸方向に搬送
される量は多くなるが、一回転で進む距離が短
く、結局搬送される総量は増えない。

そこで本発明は第２図のスクリユーローラ５の
如く、複数条（即ち、ローラ表面にローラ長手方
向に関して、ピツチをもつて設けられた第１スク
リユーと、第１スクリユーのピツチ内にピツチを
もつて設けられた第２のスクリユー、を有してい
る）からなるスクリユーローラを用いて前述の相
反する欠点を克服したもので、実施例のスクリユ
ーローラ５には二条のスクリユーウ（ピツチP2）
を用いている。スクリユーローラ５がＥ方向に一
回転すると現像剤はＦ方向にリードＬ（図示の如
くP2の２陪）分だけ進み、もう一条の山が設け
られているため、ピツチはP₂で示される距離と
なつて現像剤の搬送量を増やすことができる。こ
のリードＬ及びピツチP₂の値は感光ドラム及び
現像ローラの回転速度等の条件により種々の数値
をとり得るが、一例としてP₂＝25mm、Ｌ＝50mm
の時現像ムラもせず、ATRに常に一定量の現像
剤を供給できたことを付け加えておく。因にこの
時のP₁＝20mmであつた。

以上本発明の実施例の説明に当つては、送りス
クリユーのみ本発明を適用した例を示したが、戻
しスクリユーも同様の構成として現像剤の搬送
量、搬送速度を増大させることができる。また場
合によつては、戻しスクリユーのみ多条構成とし
得ることは言うまでもない。

また本発明は、スリーブ方式の現像装置のみに
限られるものではなく、マグネツトローラ、カス
ケード方式等他の方式のものにも適応できること
は勿論である。現像剤はキヤリアとトナーからな
る二成分系若しくは一成分系を問わない。

本発明は以上詳細に説明した様に、現像剤の循
環搬送手段として、複数条からなるスクリユーロ
ーラを用いたので、従来と同一の回転速度でスク
リユーローラを回転させた場合であつても、軸方
向に送られる現像剤の速度を速め且つ多量に搬送
できる。従つて高速な電子写真装置においてもム
ラのない現像を行なうことができ、しかも騒音が
少ない等の利点を有する。また逆に、従来と同程
度の現像剤の循環搬送を行なう場合は、スクリユ
ーローラの回転速度を遅くすることができ、ロー
ラの魔耗や損傷を少なくし、騒音も更に小さくす
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した現像装置の断面図、
第２図は搬送スクリユーローラの部分的な平面図
である。 図において、１……現像装置、２……スリー
ブ、３……マグネツトロール、４……ドクターブ
レード、５……送りスクリユーローラ、６……戻
しスクリユーローラ、８，９，１０……防麈ステ
ー、１１……感光ドラム、１２……防麈部材を表
わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現像剤を収容する現像剤容器に回動可能に取
   り付けられた現像剤搬送スクリユーローラを有す
   る現像装置において、 上記スクリユーローラは、ローラ表面にローラ
   長手方向に関してピツチをもつて設けられた第１
   スクリユーと、第１スクリユーのピツチ内にピツ
   チをもつて設けられた第２のスクリユーと、を有
   している複数条現像剤搬送スクリユーローラであ
   ることを特徴とする現像装置。