JPS6358468A - 画像形成装置 - 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】 本発明は、電子写真複写装置及び種々の用途に使用され
ている静電記録装置等の画像形成装置に関するものであ
り、特にトナーと磁性粒子（キャリア）を混合して有す
る現像剤を収納し、且つ該現像剤を担持し潜像保持体へ
と搬送する現像剤担持部材への現像剤補給−搬送及び混
合・撹拌をそれぞれ独立に行ない得るように構成した現
像装置を具備した画像形成装置に関するものである。

び、　ヘ 一般に、電子写真複写装置及び種々の用途に使用されて
いる静電記録装置等の画像形成装置が具備する現像装置
は、特にトナーと磁性粒子（キャリア）を混合して有す
る二成分系現像剤を使用しているが、現像特性上トナー
とキャリアの混合比（トナー濃度）は、画像品質を安定
化させる上で極めて重要な要素である。従って、良好な
画質を得るためには、使用し消費される現像剤中のトナ
ーの濃度を正確に検知し、その変化に応じてトナー補給
量を厳密に制御し、現像剤中のトナー濃度を（現像剤濃
度）を一定に保つ必要がある。

つまり、トナー消費に拘らず現像剤のトナー濃度を常に
適正に保つためには、現像剤の現在トナー６度の速やか
な検知、その検知値に基づくトナー分の適時・定量補給
、補給トナー分の現像剤全体への速やかな均−分散混合
及びその現像剤のトナー濃度検知部への迅速な搬送が必
要である。

そこで、この種の現像装置は、現像剤収納部及び補給ト
ナー収納部を有し、更に現像剤収納部の現像剤のトナー
濃度を検知する手段、現像剤収納部の現像剤を撹拌−搬
送する手段、該補給トナー収納部のトナーを現像剤収納
部へ搬送する手段を具備している。斯る構成にて、トナ
ー濃度検知手段は現像剤収納部の現像剤のトナー濃度の
経時的低下度合を検知し、その検知情報を制御回路へ入
力し、トナー濃度低下が所定の許容下限になった時上記
補給トナー搬送手段を作動させて補給トナー収納部のト
ナーの一部を現像剤収納部へ導入する。該補給トナーは
上記の現像剤撹拌−搬送手段により現像剤収納部の現像
剤の全体に速やかに混入分散され、トナー補給により現
像剤のトナー濃度が所定に上昇したことが上記のトナー
濃度検知手段で検知された時補給トナー搬送手段の作動
を停止する。このようにして現像剤のトナー濃度は所定
の略一定値に自動管理制御される。

このような構成の現像装置において、信頼性のある高精
度のトナー濃度管理制御を行なわせるための要件の１つ
としてトナー濃度検知手段の精度及び信頼性を上げると
共に、現像剤収納部内において、補給トナーが現像剤中
に速やかに分散混合されることが重要である０例えば、
未撹拌分散状態のままの現像剤が、現像剤相持部材上に
搬送された場合には、潜像保持体及び最終複写物上の画
像上にカブリという現象が生じ、結果的に、トナー濃度
管理制御系が誤作動している状態が生ずる。

従来、通常現像スリーブとされる現像剤担持部材の軸方
向に現像剤を搬送、供給し、且つ現像剤収納部、つまり
現像容器から外方へと搬送し、次いで再度現像剤を現像
容器内へと循環せしめる構成の現像装置では、現像容器
内の現像剤は現像容器内の容積の大きい所から、現像容
器外の容積の狭い搬送循環路へと搬送される時に急激な
搬送容積の変化により、現像剤の搬送量の変化が生じて
しまい、現像容器外の容積の狭い搬送路への搬送が著し
く低下したり、現像容器内から容器外への受は渡し部（
連結部）で現像剤の滞留を生じ、現像容器から容器外へ
の現像剤の溢れを生じたり、現像剤の滞留により現像容
器内の現像剤の流動性が悪くなりその部分のみ画質の低
下を招く結果となった。つまり、現像スリーブ軸方向で
濃度ムラが生じた。

ｌに亙１ 本発明の目的は、現像剤搬送手段による搬送経路内の搬
送容積を実質的に一定とし、搬送経路内での現像剤の滞
留を最小限度に押えることにより画像上のカブリ現象を
解消し、高画質の画像を得ることのできる画像形成装置
を提供することである。

。　　　　　　　ため 上記目的は本発明に係る画像形成’ＡＭにて達成される
。要約すれば本発明は、トナーとキャリアを混合して有
する現像剤を収容し、該現像剤を現像容器内及び現像容
器外へと搬送循環して混合撹拌する現像装置を備えた画
像形成装置において、前記現像装置は、現像剤を広い容
積の現像容器内より、狭い容積の現像容器外の搬送循環
路に現像剤を搬送する現像剤搬送手段を有し、現像容器
内の該現像剤搬送手段に隣接して、該現像剤搬送手段に
て搬送される現像剤の量を規制する側壁部材を設けるこ
とを特徴とする画像形成装置である。

丈」１例 次に、図面に即して本発明に係る画像形成装置を更に詳
しく説明する。

第１図を参照すると、本発明に係る画像形成装置の現像
装置部分のみが図示される０本実施例によると、画像形
成装置は、例えば電子写真感光体の如き潜像保持体ｌの
周囲に潜像形成手段（図示せず）を有し、周知の方法に
て該潜像保持体１に静電潜像が形成される。該潜像は現
像装置にて現像され可視化される。現像？ｔＭは、現像
容器２を有し、該現像容器２は現像剤収納部Ａと、補給
トナー収納部Ｂとを具備する。現像剤収納部Ａの前記潜
像保持体１に対面した側に開口部ａが形成され、該開口
部ａに隣接して現像剤相持部材３が配設される。該現像
剤担持部材３は、本実施例ではマグネツ）３ａを内蔵し
た非磁性材料にて作製された現像スリーブとされる。マ
グネット３ａは固定され、現像スリーブ３は矢印方向に
回転される。

斯る構成にて、現像剤収納部Ａ内の現像剤は現像スリー
ブ３中に配置されたマグネット３ａにより現像スリーブ
３に担持され、潜像保持体ｌ側へと搬送され、マグネッ
トの現像極により磁気ブラシを形成し、潜像保持体１上
の静電潜像を現像する。

本実施例では、現像スリーブ３に対して平行に、該現像
スリーブに現像剤を供給するための現像剤供給搬送手段
が設けられる。該現像剤供給搬送手段は、本実施例では
、現像剤収納部Ａの下方に位置して配設された下スクリ
ュー４と、現像剤収納部Ａの上方に位置して現像スリー
ブと平行に配設された本実施例では円筒形状とされる現
像剤循環路り内に配設された上スクリュー４′とから成
る。

前記現像剤循環路りは、第２図に図示されるように、現
像容器２から外方へと延在する循環路部分ｄを有し、従
って上スクリュー４′は該延長した循環路部分ｄにも延
在して配置される。同様に、下スクリュー４も又、現像
容器２から外方へと延在した管状搬送循環路部分Ｅ内に
も延長して配置される。前記管状搬送循環路部分Ｅと、
前記循環路りの外部延長部分ｄとは先端部に互いに形成
された開口Ｆを介して連通ずるように構成される。従っ
て、本実施例においては、管状搬送循環路部分Ｅは前記
循環路りの外部延長部分ｄと交差するべく、湾曲して形
成される。

本発明に従えば、このように現像容器２より外方へと延
長して形成された管状搬送循環路部分Ｅと、前記循環路
りの外部延長部分ｄから成る望城Ｃにて現像剤の、つま
りキャリアとトナーの撹拌、混合が行なわれる。

現像スリーブ３にて担持搬送され、現像に寄与しトナー
濃度の低下した現像剤は、下スクリュー４によって領域
Ｃで曲率をもって形成された管状搬送循環路部分Ｅ内に
搬送され、上スクリュー４′が配置された前記循環路り
の外部延長部分ｄの開口部Ｆまで運ばれる。この時、ト
ナー濃度検出器（図示せず）により検知された値に応じ
てトナー撹拌棒１２によりトナー補給口１３から現像剤
収納部Ａへと補給された適量のトナーが該下スクリュー
４にて前記管状搬送循環路部分Ｅへと搬送される。

従って、領域Ｃのスクリューにより現像剤及び補給され
たトナーが十分撹拌混合され規定のトナー濃度になった
現像剤が開口部Ｆを介して上スクリュー４′に受は渡さ
れる。該上スクリュー４′にて前記循環路りの外部延長
部分ｄ及び前記循環路り内を搬送された現像剤は、現像
スリーブの上部へ搬送され、循環路りに形成された開口
５′から現像スリーブ３の上部へと開放される。

この時、上スクリュー４′は循環路り及び開口５′を形
成する隔壁５によって現像スリーブ３から隔離されてお
り、現像スリーブ３に保持された現像剤の動きを妨害す
ることはない、上スクリューから供給された現像剤はス
クレーバ６とキャリア返し８、更にマグネット３ａの搬
送極とカット極によって搬送、混合され十分に電荷が附
与される。

現像スリーブ３に担持され矢印方向に搬送された現像剤
はドクターブレード７で規制され、適量の現像剤だけが
現像極側へと搬送され、現像極で磁気ブラシを形成し、
現像作用をなす、このとき、現像容器の開口部分ａには
トナー飛散防止板９が設けられており、現像剤が現像容
器外へと飛散するのが防止される。現像に寄与した現像
剤は現像スリーブ３の回転に順じて現像容器内へと搬送
され、スクレーパ６によってかき取られ現像スリーブ３
から離れた位置にある下スクリュー４によって再び混合
撹拌領域Ｃに搬送される。

この時、本発明に従えば、下スクリュー４に隣接して側
壁部材３０が設けられる。該側壁部材３０は、スクレー
パ６及び現像容器壁部材と協働して、下スクリュー４の
搬送容積を、つまり現像剤搬送量を小さくシ、該現像容
器内における下スクリューの現像剤搬送容積を現像容器
外へと延長して形成した管状搬送循環路部分Ｅの搬送容
積に近づくようにされる。

斯る構成により、下スクリュー４が搬送作動を行なう現
像容器内から現像容器外の管状搬送循環路部分Ｅへの連
結部分における急激な容積変化による該連結部分での現
像剤の滞留を最小限とすることが可能となった。

更に、本実施例では現像剤搬送手段として軸のないスク
リューバネを利用しているが、該スクリューバネは回転
に伴って回転振動を起し易く、現像剤の搬送力を回転振
動方向に分散させることになり搬送量の減少を招いてい
た。このために、適正トナー濃度の現像剤が上スクリュ
ー４′から現像スリーブ３への供給を減少せしめ、画像
濃度が一定に保たれ難くなり、画質の低下を呈する結果
となった。

本発明によれば、このような問題に対しても、スクレー
パ６及び側壁部材３０．更には現像容器壁部材により、
下スクリュー４の回転振動を規制することにより解決し
、下スクリュー４の現像剤の搬送量の増大にも寄与する
結果となった。

更に説明すると、本発明に従った上記構成により、現像
剤を現像容器内から外へ搬出する際の搬送容積の急激な
減少による現像剤の滞留が防止され、現像剤の流動性の
低下で引き起される画像濃度低下（スリーブ軸方向の濃
度ムラ）が防止される。又、現像剤が多くなると、スク
レーパ６の上部にも現像剤が滞留し始め、補給トナーが
下スクリュー４偏に補給されても滞留現像剤により補給
トナーがスクレーパ６上に押し上げられ、補給トナーが
現像スリーブに即時的に供給され、画像に地カブリ或い
は反転カブリとして現われるという問題があったが、斯
る問題も本発明にて解決される。更に、現像容器から現
像剤が溢れるという従来の問題も極めて有効に解決され
る。

又、下スクリュー４の現像剤搬送量が増加することによ
り、トナー濃度検出器の応答性も向上し、画像濃度維持
にも大いに貢献することとなった。

下スクリュー４の周辺を構成するスクレーパ６、現像容
器壁部材及び側壁部材３０は、下スクリュー４に対して
間隙１ｍｍ〜０．５ｍｍまで近づけるのが好ましい、特
に、下スクリュー４の搬送ガイドの役目を果すものは、
重力方向に下スクリュー４の下方に位置した現像容器壁
部材と側壁部材３０である。特に側壁部材３０の高さ見
は重要であり、高くし過ぎると、スクレーパ６によって
かき取られた現像剤を下スクリュー４に取り込むことが
難しくなってしまうし、低い場合は下スクリュー４の搬
送ガイドとしての役目を果さなくなってしまう。

側壁部材３０の高さ見は、本発明者等の実験によると、
１ｍｍ以上が好ましく、特にバネスクリューの外径と内
径の差がスクリュー巾の半分以上が好ましく、バネスク
リュー径より低い側壁部材を設けるのが好ましいことが
分かった。

又１本発明によれば、側壁部材３０は現像スリーブ３の
軸線方向全域に均−高さ又で設ける必要はなく、現像容
器外の管状循環搬送路Ｅとの連結部分にに近づく程高さ
文を大きくすることもできる。該構成によれば、スクレ
ーパ６によってかき取られた現像剤を下スクリュー４に
取り込むことが容易となり、搬送効果も増大する。

上記実施例に示す構成によれば、現像スリーブ３の後方
に大きなスペースを取ることなく現像容器内にて現像剤
は十分撹拌、混合され常に一定のトナー濃度を保った現
像剤が現像スリーブ軸方向に均一供給され、濃度ウス、
濃度ムラ、地力ブリ、反転カブリ、現像剤のアフレを完
全になくし、且つ初期画質を常時維持することが可能と
なった。

第４図に本発明の他の実施例が示される０本実施例によ
れば、下スクリュー４が現像容器の底壁部材より下げて
配置され、且つ下スクリュー４の下側部分に該下スクリ
ュー４と同心円状の側壁部材３０が設けられる。該側壁
部材３０は、好ましくは現像容器外の管状循環搬送路Ｅ
の内径と大略一致したものとされ、下スクリュー４の回
転振動の防出、現像剤搬送量の増大、現像容器から管状
＠環搬送路Ｅへの受は渡し部で生じる現像剤の滞留を防
止することが可能となる。

第５図には本発明の更に他の実施例が示される０本実施
例は、第４図の実施例と同じであり。

ただ下スクリュー４の上方位置に更に側壁部材３０が追
加され側壁部材３０の作用が増大されている０本実施例
では追加の側壁部材３０はスクレイパ−６に取付けられ
ているが、これに限定されるものではない。

λ」ＬＬ」Ｌ！ 以上の如くに構成される本発明に係る画像形成袋はは、
現像剤搬送手段による搬送経路内の搬送容積を実質的に
一定とし、搬送経路内での現像剤の滞留を最小限度に押
えることができ、これにより現像剤担持部材の軸方向の
濃度ムラを防止し、画像上のカブリ現象を解消し、高画
質の画像を得ることのできるという利点を有する。更に
本発明によれば、現像剤の現像容器からの溢れを防止し
、トナー濃度検出器の応答性を向上せしめるという効果
をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る画像形成装置に使用される現像
装置の一実施例の断面図である。 第２図は、第１図の線■−■にとった断面図である。 第３図は、上スクリューを配置した循環路に形成された
開口部の形状を示す正面図である。 第４図及び第５図は、本発明に係る画像形成装置に使用
される現像装置の他の実施例の断面図である。 １：ＰｆＩ像保持体 ２：現像容器 ３：現像剤担持部材（現像スリーブ） ４：現像剤搬送手段（下スクリュー） ３０：側壁部材 Ｅ：管状搬送循環路 第３図 ５′ ３υ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）トナーとキャリアを混合して有する現像剤を収容し
   、該現像剤を現像容器内及び現像容器外へと搬送循環し
   て混合撹拌する現像装置を備えた画像形成装置において
   、前記現像装置は、現像剤を広い容積の現像容器内より
   、狭い容積の現像容器外の搬送循環路に現像剤を搬送す
   る現像剤搬送手段を有し、現像容器内の該現像剤搬送手
   段に隣接して、該現像剤搬送手段にて搬送される現像剤
   の量を規制する側壁部材を設けることを特徴とする画像
   形成装置。