JPH01178989A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真複写プロセスを有する画像形成装置
において、静電潜像担体の表面に形成されている静電潜
像に現像剤を供給して可視像化する静電潜像現像装置に
関するものである。

（従来の技術） 従来、前記静電潜像現像装置の一態様として、第４図に
示すものか提案されている。

この現像装置（ｌ゛）において、外壁を構成する現像槽
（７）は、下部フレーム（２）、（３）と、連結部材（
６）で連結された」二部カバー（４）、（５）とで構成
されている。

現像槽（７）の旧都には、磁気ローラ（９）を内蔵し−
た現像スリーブ（８）が矢印（Ｑ）方向に回転駆動可能
に配置され、その上方には前記上部カバー（４）に穂高
規制部材（１０）が固設され、該穂高規制部材（ｌＯ）
の先端は前記現像スリーブ（８）の外周面に所定の間隔
を以て対向させである。

現像スリーブ（８）の背後には、外周部に微小四部を形
成したトナー供給ローラ（１１）が矢印（Ｒ）方向に回
転駆動可能に配置され、その下部外周面には、下部フレ
ーム（２）に取り付けたトナー流出防止部材（１２）が
接触させである。

また、トナー供給ローラ（１１）の上部には、支軸（１
３）を介して支持部材（１４）か回転可能に支持されて
おり、該支持部材（１４）は規制ブレード（Ｉ６）を備
え、一端を現像槽（７）の後部に取り付けたスプリング
（１５）の他端が係止されて矢印（Ｓ）方向に付勢され
、これにて前記規制ブレード先端（１６ｐ）がトナー供
給ローラ（１１）の外周部に圧接させである。

このようにして、現像槽（７）は、前記支持部材（１４
）、規制ブレード（１６）、トナー供給ローラ（１１）
及びトナー流出防止部材（１２）で前後に分けられ、こ
れらの背後にトナーホッパ（１７）が形成されており、
該トナーホッパ（１７）には撹拌羽根（２２）が矢印（
Ｔ）方向に回転駆動可能に配置されている。

なお、（２３）は仕切部材で、該仕切部材（２３）は現
像槽（７）の上部から現像スリーブ（８）とトナー供給
ローラ（１１）との対向部上に延設されている。

また、現像スリーブ（８）には直流電源（２４）より現
像バイアス電圧（Ｖｂ）が印加され、トナー供給ローラ
（１１）には、直流電源（２５）と交流電源（２６）か
ら、直流電圧（Ｖ　ｓｓ）に交流電圧（Ｖ　ｒｍｓ）を
重畳した回収バイアス電圧（Ｖｓ）（Ｖｓ＝Ｖｓｓ＋ｖ
　ｒｍｓ）が印加されている。

以上の構成からなる現像装置（１°）では、現像スリー
ブ（８）の外周に磁性キャリアが磁気ローラ（９）の磁
気力により保持されている。また、トナーホッパ（１７
）にはトナーが収容されており、このトナーは撹拌羽根
（２２）の回転に基づいて前方に送られる。

また、トナー供給ローラ（１１）と接触するトナーは、
トナー供給ローラ（１１）の回転に基づいて矢印（ｒｔ
）方向に搬送され、規制ブレード（１６）の先端（１６
ｐ）で規制される。

そして、ローラ（１１）の微小凹部に取り込まれたトナ
ーだけが規制ブレード先端（１６ｐ）を通過して搬送さ
れ、余分なトナーはローラ（１１）の表面から剥離され
る。

次に、規制ブレード先端（１６ｐ）を通過したトナーは
、現像スリーブ（８）との対向部に搬送され、ここで現
像スリーブ（８）の表面に保持されているキャリアの掻
取作用と、現像バイアス電圧（Ｖｂ）と回収バイアス電
圧（Ｖｓ）との電位差に基づく静電気力とにより、現像
スリーブ（８）の外周部に供□ 給される。なお、このとき、現像スリーブ（８）上の余
分なトナーは、供給ローラ（１１）に回収される。

現像スリーブ（８）に供給されたトナーは、キャリアと
ともに矢印（Ｑ）方向に搬送されて穂高規制部材（１０
）により規制され、その手前側で渦を形成しながら滞留
する。そして、ここでトナーとキャリアは混合撹拌を繰
り返し、両者を所定の割合で混合した２成分現像剤が調
整される。

このようにして調整された現像剤は、逐次穂高規制部材
（Ｉ　Ｏ）の先端部を通過して感光体ドラム（１００）
との対向部に搬送され、感光体ドラム（１００）の表面
に形成されている静電潜像にトナーを供給し、これを可
視像化する。

感光体ドラム（１００）との対向部を通過した現像剤は
、再びトナー供給ローラ（１１）との対向部に搬送され
、現像によって消費された量に見合うトナーが補充され
、以後同様の動作が繰り返し実行される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記現像装置（１′）では、外周部に微
小凹部を形成したトナー供給ローラ（ｌ　Ｉ）の外周部
に規制ブレード先端（１６ｐ）を圧接し、これにて余分
なトナーが現像に供されるのを規制するようにしている
。

従って、現像に供されるトナーの粒径は、トナー供給ロ
ーラ（１１）の表面粗さ、及びトナーの粒径分布に大い
に関連するが、トナーの中でも小粒径のトナーはど微小
凹部に取り込まれ、また、大粒径トナーはど規制ブレー
ド（１６）によって掻き落とされる確率が高いために、
小粒径トナーから優先的に使用される。即ち、規制ブレ
ード先端（１６ｐ）で一種の粒径選別が行なわれる。

このため、トナーホッパ（１７）にトナーを補給すると
、当初は小粒径トナーが優先的に現像に供されることに
よりきめの細かい画像が形成される。

しかし、トナーの消費が進むにつれて大粒径トナ−か現
像に供されるようになると、画像のきめが粗くなるとと
もに、トナーは大径化する程荷電性が低下することから
、下地カブリが発生するという問題点を有していた。

前記粒径選別について検討すべく、第４図に示す現像装
置（ｌｏ）のトナーホッパ（ＩＩ）に平均粒径１４μｍ
のトナーを投入し、下記する測点におけるトナーの平均
粒径を所定の複写枚数ごとに測定した。

測点（Ｂ）：現像スリーブ（８）との対向部を通過した
感光体ドラム（１００）の表面 （Ｃ）：トナーホッパ（１７）の内部 （Ｄ）：規制ブレード先端（１６ｐ）通過後のトナー供
給ローラ（１１）の表面。

その結果、第５図に示すように、測点（Ｃ）のトナー粒
径は当初１４μｍであったが、複写枚数とともに上昇し
、複写枚数ｔ、ｏｏｏ枚では約２０μｍに変化した。

また、測点（Ｂ）、（Ｄ）の粒径は夫々当初的１２μｍ
。

１１．５μｍであったが、複写枚数の増加とともに大径
化し、複写枚数１，０００枚では夫々１３．６．１３．
２μｍとなり、複写枚数２，０００枚では投入時の、平
均粒径を遥かに越えて、夫々１７．１６．４μｍに上昇
した。

一方、複写画像は、枚数１，０００まではきめの細かく
良好な画質であったが、複写枚数が２，０００枚になる
ときめが粗くなり、加えて下地カブリの発生が見られた
。

さらに、図示しないが、２．０００枚の複写後に、トナ
ーホッパ（１７）にトナー（平均粒径：１４μｍ）をｈ
ｌｔ充した結果、補充後の数枚にひどい下地カブリが発
生した。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記粒径選別に伴う問題点を解決するために
なされたしので、一実施例を示す第１図を参照して説明
すると、撹拌部材（２２）を有するトナーホッパ（１７
）の前部にローラ（Ｉｆ）を配置するとともに、該ロー
ラ（ＩＩ）の上部に配置したブレード（１６）の先端（
１６ｐ）を前記ローラ（ＩＩ）の外周部に圧接し、前記
ローラ（ＩＩ）の回転に基づいてその外周部に保持され
たトナーを、前記規制ブレード（１６）で規制しつつ現
像に供するようにした静電潜像現像装置において、前記
トナーホッパ（１７）の底部に、前記ローラ（１１）と
撹拌部材（２２）との間に位置し、上端（１８ｐ）を前
記ブレード（１６）の先端（１６ｐ）よりも上方に延設
した仕切壁（１８）を設け、前記ローラ（１１）と仕切
壁（１８）との間に、上部を開放した供給室（１９）を
形成したものである。

（作用） 前記構成を備えた現像装置（１）では、ローラ（１１）
の外周部に保持され、その回転に基づいて矢印（Ｒ）方
向に搬送されたトナーは、規制ブレード（１６）の先端
（１６ｐ）で掻き落とされる。

そして、この掻き落とされた現像剤は、仕切壁（１８）
に規制されて矢印（ｖ）方向に移動し、供給室（１９）
内に回収される。

また、供給室（１９）内に回収された現像剤は、確率的
に再度ローラ（１１）の外周部に保持され、あるものは
規制ブレード（１１）の先端（１６ｐ）を通過して現像
に供され、またあるものは再び供給室（１９）に落下す
る。

以上の動作を繰り返すことにより、供給室（１９）内の
現像剤は、粒径の大小を問わず逐次現像に消費され、そ
の消費量に見合う量の現像剤が仕切壁（１８）の背後か
ら撹拌部材（２２）の回転に基づいて補充され、結果的
にこの補充された現像剤が逐次現像に供されることにな
る。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明を説明する。

第１図は本発明にかかる静電潜像現像装置の一実施例を
示し、この現象装置（１）では、トナー供給ローラ（１
１）の背後に仕切壁（１８）が設けである。

前記仕切壁（１８）は、下端部がケーシング（３）に固
定され、上端（１８ｐ）は規制ブレード（１６）の先端
（＋６ｐ）よりも上方に位置させである。

そして、トナーホッパ（１７）の内部は前記仕切壁（１
８）により、トナー供給ローラ（１１）の背後に位置す
る供給室（Ｉ９）と、撹拌部材（２２）を収容したＮｌ
ｉ給室（２０）とに分けられ、これら供給室（１９）と
補給室（２０）は、供給室（１９）の上部を開放して形
成した通路（１９ａ）を介して連絡状態となっている。

また、前記供給室（＋９）には撹拌部材（２２）が矢印
（Ｕ）方向に回転駆動可能に配置され、これにて供給室
（１９）内のトナーがトナー供給ローラ（Ｉｌ）の外周
面に押しやられるようになっているとともに規制された
トナーと新らたに補充されたトナー（１９）内のトナー
の凝集防止の役割も果たしている。

以上の点で本発明の現像装置（１）は前記従来の現像装
置（１′）と相違し、その他の部分は同一であるため、
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

前記構成を備えた現像装置（１）では、供給室（１９）
内のトナーは、撹拌部材（２１）の矢印（Ｕ）方向の回
転に基づき、トナー供給ローラ（１１）の外周部に向か
って積極的に送られる。

トナー供給ローラ（１１）の外周部近傍に位置するトナ
ーは、ローラ（１１）の回転に基づいて矢印（Ｆυ力方
向搬送され、規制ブレード（１６）の先端（１６ａ）で
規制される。そして、ローラ（１１）の微小凹部に取り
込まれたトナーだけが規制ブレード先端（＋６ｐ）を通
過して現像スリーブ（８）との対向部に搬送され、前述
のようにして現像に供される。

一方、トナー供給ローラ（＋１）の表面から掻き取られ
たトナーは、仕切壁（１８）に規制されて渦を形成して
矢印（Ｖ）方向に移動し、そして、撹拌部材（２１）の
回転に基づくトナーの流れに乗って供給室（１９）内を
循環し、確率的に再度トナー供給ローラ（１１）の外周
部に保持され、あるものは現像に供され、またあるもの
は再び供給室（１９）内を循環する。

従って、掻き取られたトナーか、仕切壁（１８）を乗り
越えて、補給室（２０）に逆流することはない。

また、前記動作において、規制ブレード（１６）ノ先端
（ｌ　Ｇ　ｐ）ではトナーの粒径選別が行なわれ、粒径
の小さなトナーから現像に供されることにより、供給室
（１９）内のトナー平均粒径が次第に上昇する。

しかし、供給室（１９）のトナーの大径化と並行して、
規制ブレード先端（１６ｐ）を通過するトナーの平均粒
径ら大きくなり、最終的にそこを通過して現像に供され
るトナーの平均粒径が補給室（２０）から補給されるト
ナーの粒径に収束すると、供給室（１９）に送り込まれ
るトナーとそこから供給されるトナーの粒径にバランス
が保たれて安定状態となる。

即ち、補給室（２０）に投入された平均粒径のトナーが
そのまま現像に供されることになる。

次に、第１図に示す現像装置（１）のトナーホッパ（１
７）に平均粒径１４μｍのトナーを投入し、前記測点（
Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）と、補給室（１９）内の測点（Ａ
）の平均粒径を、所定の複写枚数ごとに調べた。

その結果、第２図に示すように、供給室（１９）内の測
点（Ａ）では、複写開始から次第にトナー粒径は上昇し
、複写が枚数１，０００枚を越えると約２０μｍで安定
した。

また、規制ブレード先端（＋６ｐ）を通過したトナー供
給ローラ（１１）上の測点（Ｄ）、及び感光体ドラム（
１００）上の測点（Ｂ）では、当初１２μｍ以下であっ
た粒径が次第に上昇し、複写枚数２００〜３００枚の時
点で約１４μｍになり、以後その状態を維持した。

さらに、補給室（２０）内の測点（Ｃ）では、供給室（
１９）からのトナーの逆流がないため、投入時平均粒径
１４μｍを維持した。

また、複写画像は、複写枚数に拘わりなく安定し、カブ
リ等の異常も認められなかった。

なお、前記実施例において、規制ブレード（１Ｇ）と仕
切壁（１８）との間隔は、規制ブレード（１６）によっ
て規制されたトナーによって形成される矢印（Ｖ）方向
に渦の径とほぼ等しく、具体的に、現像装置（１）の大
きさによっても異なるが、約５〜２０叶が望ましい。

また、規制ブレード（１６）の設定角度は、これにて規
制されたトナーが規制ブレード（１６）の上面に乗って
、その圧接圧に影響を及ぼさない程度に設定する必要が
あり、具体的に、垂直方向に対して±６０°領域内で設
定するのが望ましい。

さらに、規制ブレード先端（１６ｐ）と撹拌部材（２１
）との位置関係は、規制ブレード（１６）で規制された
トナーが、撹拌部材（２１）の回転によって形成される
トナーの流れに取り込まれるように設定する必要がある
。

さらにまた、前記説明では、供給室（１９）内に撹拌部
材（２１）を設けるものとしたが、現像槽（７）の形状
を換えることにより、トナー供給ローラ（ｌｌ）に向か
ってトナーが移動するようにすれば、必ずしも必要では
ない。しかし、この撹拌部材（２１）を設ければ、トナ
ー供給ローラ（１１）に積極的にトナーを押しやり、ト
ナー供給ローラ（１１）のトナー保持能力が一段と向上
するという利点がある。

そして、前記説明では、本発明を２成分現像剤を用いた
現像装置に適用した場合について示したが、これに限ら
ず、ｌ成分系現像剤を用いた現像装置にら適用できるこ
とは勿論である。

また、現像装置は１）ｆｊ記第１図に示す形態のものに
限られものでなく、第３図に示す現象装置（３０）でら
、本発明を適用することが可能である。

この現像装置（３０）において、現像槽（３１）の前部
には磁気ローラ（３３）を内蔵した現像スリーブ（３２
）が配置され、その背後に外周面に微小凹部を形成した
トナー供給ローラ（３４）が対向配置されている。

また、トナー供給ローラ（３４）には、現像槽（３Ｉ）
の上下に取り付けた規制ブレード（３９）、トナー流出
防止部材（３８）が圧接され、これにてそれらの背後に
トナーホッパ（４０）が形成されている。

さらに、トナーホッパ（４０）の前部には、トナーホッ
パ（４０）の底部に取り付けた仕切壁（４１）が上方に
向けて配置され、トナーホッパ（４０）の内部空間は、
前記仕切壁（４【）を境として前部に供給部（４２）、
後部に補給部（４３）が形成され、両者は供給室（４２
）の上端開口（４４）を介して連絡されている。なお、
仕切壁（４１）の上端（４１ｐ）は、規制ブレード（３
９）の先端（３９ｐ）よりも上方に位置させである。

そして、前記供給室（４２）には、撹拌部材（４５）が
配置され、補給室（４３）には撹拌羽根（４６）、（４
７）が配置されている。

以上の構成からなる現像装置（３０）では、撹拌羽根（
４６）、（４７）の回転に基づいて、補給室（４３）内
のトナーは前方に搬送される。

供給室（４２）内のトナーは、撹拌部材（４５）の回転
に基づいてトナー供給ローラ（３４）の外周部に押しや
られる。

トナー供給ローラ（３４）の外周部近傍のトナーは、そ
の回転に基づいて搬送され、規制ブレード（３９）の先
端（３９ｐ）で規制され、ここを通過したトナーだけが
現像スリーブ（３２）上のキャリアに取り込まれ、現像
スリーブ上にて混合されて現像に供される。

一方、規制ブレード（３９）に規制されたトナーは、仕
切壁（４１）に規制されて供給室（４２）内で循環搬送
され、確率的に規制ブレード先端（３９ｐ）を通過して
現像に供される。ここで、規制ブレード（３９）の粒径
選別に上り粒径の小さなトナーから現像に供され、供給
室（４２）内のトナー粒径は次第に上昇する。しかし、
このトナー平均粒径の上昇とともに、規制ブレード先端
（３９ｐ）を通過するトナーの平均粒径も大きくなるな
り、補給室（４３）から送られてくるトナーの平均粒径
に等しくなると、供給室（４２）へ搬入されるトナーと
ここから現像に供されるトナーの平均粒径が安定状態に
移行する。そして、結果的に、補給室（４３）内のトナ
ーがそのまま現像に供される状態になる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装置
では、供給室内に収容されている現像剤が逐次現像に供
され、しかも、供給室内の現像剤の粒径がある一定の値
に達すると、補給室から補給される現像剤をそのまま現
像に供するようになるため、現像に使用されるトナーの
粒径が、投入時の粒径で安定する。

このため、カブリ等の無い奇麗な画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる静電潜像現像装置の断面図、第
２図は第１図に示す現像装置の各点における複写枚数と
トナー平均粒径との関係を示す図、第３図は現像装置の
他の実施例を示す断面図、第４図は従来の現像装置の断
面図、第５図は第４図に示す現像装置の各点における複
写枚数とトナー平均粒径との関係を示す図である。 １、ｌ゛・・・現像装置、７・・・現像槽、８・・・現
像スリーブ、２・・・トナー供給ローラ、１６・・・規
制ブレード、１６ｐ・・・規制ブレード先端、−１７・
・・トナーホッパ、１８・・・仕切壁、１８ｐ・・・仕
切壁上端、１９・・・供給室、２０・・・補給室、２２
・・・撹拌羽根。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 代理人　弁理士　　青　山　　葆　外２８檀丁佼孜 第４図 第５図 ０　　　　　　　　　　　１、αＤ樅　　　　　　　　
２αカ（帽ず較数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撹拌部材を備えたトナーホッパの前部にローラを
   配置するとともに、該ローラの上部に配置されたブレー
   ドの先端を前記ローラの外周部に圧接し、前記ローラの
   回転に基づいてその外周部に保持された現像剤を前記ブ
   レードで規制しつつ現像に供するようにした静電潜像現
   像装置において、前記トナーホッパの底部に、前記ロー
   ラと撹拌部材との間に位置し、上端を前記ブレードの下
   端よりも上方に延設した仕切壁を設けたことを特徴とす
   る静電潜像現像装置。