JPH0934264A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 トナー補給部と、現像ローラへの現像剤供給
部とを経由し、現像剤を攪拌スクリュウ１６により循環
させる現像剤循環経路を有する二成分現像装置で、補給
されたトナー３１と循環する現像剤３０とを、短時間
で、効率良く均一に混合することのできる装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 トナー補給部からある範囲に亘る攪拌スクリ
ュウの下方部の下壁４の下面にマグネット２２を延設す
るとともに、概ねその範囲の攪拌スクリュウの軸に磁性
体２３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナーと磁性キャリア
とから成る二成分現像剤を使用する画像形成装置の現像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電複写機、静電プリンタ、ファクシミ
リ等の静電記録プロセスを利用する画像形成装置の現像
剤としては、トナーと磁性キャリアとから成る二成分現
像剤が広く実用されている。

【０００３】二成分現像剤を使用する現像装置では、現
像枚数を重ねるにしたがって、現像剤中のトナーが消費
され、トナー濃度が漸次低下し、これに伴い画像濃度が
低下し、現像された画像の品質が低下する。そこで、常
時、現像装置内の現像剤のトナー濃度を、光学的、磁気
的手段等の公知の手段で検知し、トナー濃度が所定の値
迄低下した場合は、補給用トナーを現像装置内に適宜供
給し、現像装置内の現像剤と攪拌・混合して所定のトナ
ー濃度を維持するようにしている。

【０００４】補給トナーと現像剤とを、攪拌・混合して
均一なトナー濃度とする装置としては、例えば、実開平
１−６７６５１号公報に開示されているような、現像装
置の現像剤収納部内に、現像ローラと平行に、両端部に
開口を有する隔壁により仕切られ、両端部で互いに連通
する１対の平行通路の夫々の内部に、搬送方向が互いに
対向するように配置された攪拌スクリュウを設けて形成
された現像剤搬送路により形成された現像剤循環経路を
有し、一方の現像剤搬送路は現像ローラに対設され、現
像剤を現像ローラに供給し、かつ、現像済みの現像剤を
現像ローラから受取り、他方の現像剤搬送路の搬送方向
上流側端部にトナー補給部を設け、現像剤にトナーを補
給するようにした構成のものが知られている。

【０００５】このような構成の現像装置では、トナー
は、トナー補給部で、搬送スクリュウにより循環搬送さ
れる現像剤に上方から補給され、補給されたトナーと現
像剤とは、攪拌スクリュウにより、攪拌・混合されなが
ら搬送され、現像ローラ側の搬送路で、前述の如く現像
ローラに供給される。

【０００６】しかし、この構成の装置では、トナーが供
給されてから、そのトナーが循環搬送される現像剤中に
均一な混合状態になる迄に、ある程度の時間が掛り、現
像ローラに供給される部位におけるトナー濃度を適正に
維持することは、必らずしも容易ではなく、画像品質の
低下は免れない。

【０００７】この不具合を解決する手段として、実開平
１−６７６５１号公報に開示された現像装置では、トナ
ー補給位置から現像ローラに現像剤を供給する位置迄の
間で、現像剤の搬送速度が、トナー補給位置及び現像ロ
ーラに現像剤を供給する最終位置近傍で遅くなるよう
に、搬送スクリュウのスクリュウ羽根のピッチ又は直径
を部分的に変化させている。

【０００８】このようにすることにより、トナー補給位
置で現像剤に供給されたトナーは、やゝ滞留する状態と
なって、急速に既存の現像剤と充分に混合され、その
後、より速い速度で搬送され、現像ローラに対向する部
分に至り、搬送速度は遅くなり、この部分で現像剤中の
トナー濃度が均一な状態で現像ローラに現像剤が供給さ
れるので、転写材の幅方向における濃度ムラの発生を回
避することができるという。

【０００９】しかしながら、トナーはキャリアを主体と
する現像剤に比して比重が小さいので、搬送される現像
剤の上方から補給されたトナーと現像剤とを攪拌スクリ
ュウにより攪拌しても、図４に図式的に示す如く、トナ
ー３１が現像剤３０の上に浮き上り、キャリアは沈降す
る傾向にあり混りにくゝ、攪拌・循環されている現像剤
の表面に浮いたまゝトナーが搬送され均一な混合状態と
はなり難く帯電が遅くなる。又、回転するスクリュウ１
６により、補給されたトナー３１が現像剤３０の中に混
入しても、トナー塊３２は、単にスクリュウ１６で攪拌
搬送する程度では、微細な粒子に細分され難く、均一な
混合状態にはなりにくい。特に画像形成スピードを上げ
た場合は、トナーの消費が速く進み、補給用トナーの攪
拌・供給が追いつかなくなる。このため、攪拌スクリュ
ウの回転速度を速くすると、上記の現象が顕著に起り、
トナーの混合が不充分になってしまう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来実施さ
れ、提案された装置の上述の不具合にかんがみ、トナー
補給部と現像ローラへの現像剤供給部とを経由し、攪拌
スクリュウにより現像剤を攪拌搬送して循環させる現像
剤循環経路を有する画像形成装置の二成分現像剤を使用
する現像装置において、トナー補給部で補給されたトナ
ーと現像装置内の現像剤とを短時間で、確実に均一に混
合することが可能な現像装置を提供することを課題とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、前記構成の現像装置において、前記現像
剤循環経路のトナー補給部から現像剤供給部に至る経路
の、前記のトナー補給部にかゝるある範囲に亘って、前
記の攪拌スクリュウの下方部のケーシング下壁の下面に
マグネットを延設するとともに、少なくとも概ねその延
設範囲の攪拌スクリュウの軸に磁性体を設け、または該
軸を磁性体により構成したことを特徴とする。

【００１２】さらに、前記の現像剤循環経路のトナー補
給部から現像剤供給部に至る間の攪拌スクリュウのスク
リュウ羽根のピッチを、交互に大小に変化させたことを
特徴とする。

【００１３】

【作用】上記の主たる特徴により、攪拌スクリュウの軸
の磁性体とマグネットとの間には、磁力によって磁性キ
ャリアを含む現像剤のチェーンが多数生じて、チェーン
のカーテンが形成される。そこで、攪拌スクリュウによ
り搬送される現像剤及び補給トナーは、チェーンのカー
テンを掻き分けて搬送されることにより、チェーンと現
像剤及び補給トナーとの間に摩擦や衝突が生じ、効率良
く混合、攪拌が行なわれ、トナー塊は微細な粒子に細分
される。又、スクリュウ軸の磁性体部の上の現像剤表面
には、微細な波立ちが無数に生じ、その上に供給された
トナーを細かく分散し、前記の作用と相俟って、現像剤
と効率良く一様に混合され、トナーの帯電効率を向上さ
せる。

【００１４】さらに、スクリュウ羽根のピッチを交互に
大小となるように変化させることにより、現像剤の搬送
に緩急を与え、新たに供給されたトナーと現像剤との混
合を更に素早く、かつ迅速に行うことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて、
詳細に説明する。

【００１６】図１及び図２は、夫々本発明の実施例の二
成分現像剤を使用する現像装置の断面図及び平面図であ
る。現像装置１は、感光体ドラム２に所定のギャップで
接して回転する現像ローラ３と、装置ケーシングの下壁
４とに囲まれて形成される現像剤収納部５を有する。な
お、繁瑣を避けるため、図には上壁は省略されている。
現像剤収納部５内には、下壁４の上面に、現像ローラ３
の軸線と平行に、全幅に亘り、隔壁６が立設されてい
る。隔壁６の両端部には、図２に示す如く、両側空間を
連通する開口７、８が夫々開設されている。開口７、８
の大きさは、内部に貯留する現像剤の量に応じて適宜に
決定され、実施例においては開口８のほうが開口７より
大きさ開設されている。

【００１７】隔壁６により仕切られて、現像剤収納部５
内に形成された１対の隣接する平行な通路９、１０内に
は、夫々現像ローラ３の軸線と平行に、スクリュウ軸１
１、１２とスクリュウ羽根１３、１４とより成る第１攪
拌スクリュウ１５及び第２攪拌スクリュウ１６が夫々設
けられている。

【００１８】第１、第２攪拌スクリュウ１５、１６は、
現像時、図示しないギア列により、搬送方向が互いに対
向方向になるように回転駆動され、その結果、通路９と
第１攪拌スクリュウ１５とにより形成される第１搬送路
１７と、通路８と第２攪拌スクリュウ１６とにより形成
される第２搬送路１８と、開口７、８とにより、図２中
に矢印で示す現像剤循環経路が形成される。

【００１９】第２搬送路１８の搬送方向上流側端部に
は、トナー補給部２０が設けられ、センサ１９による現
像剤のトナー濃度検知結果に応じて、補給用トナーカー
トリッジ（図１）２１より所定量のトナー３１が循環搬
送される現像剤上に落下させて補給される。

【００２０】補給されたトナーは、第２攪拌スクリュウ
１６により現像剤と攪拌されつゝ、矢印の方向に搬送さ
れて、開口８より現像剤供給部となる第１搬送路１８に
入り、第１攪拌スクリュウ１５により現像ローラ３に沿
って攪拌搬送されつゝ、現像ローラ３に供給され、かつ
現像済みの現像剤を受け取って矢印方向に搬送され、開
口７より第２搬送路１０に搬送され循環する。

【００２１】本実施例では、さらに、本発明に基き、第
２攪拌スクリュウ１６の、搬送方向上流側のトナー補給
部２０にかゝるある範囲の下方部のケーシングの下壁４
の下面に接して、マグネット２２が攪拌スクリュウ１６
の軸線方向に延設され、さらに、第２攪拌スクリュウ１
６の樹脂製スクリュウ軸１２の、上記マグネット２２の
延設範囲に概ね対応する範囲に亘って磁性体である鉄芯
２３が埋設されている。なお、スクリュウ羽根１３、１
４は樹脂製である。又、第１攪拌スクリュウ１５の軸１
１及び第２攪拌スクリュウ１６の軸１２はともに磁性体
であっても良い。

【００２２】この現像装置は、以上の如く構成されてい
るので、図３に図式的に示す如く、攪拌スクリュウのス
クリュウ軸１２内の鉄芯２３と、下壁４の下面に取付け
られたマグネット２２との間に磁力によって、磁性キャ
リアを含む現像剤のチェーン２５が多数形成され、これ
らの集合によりチェーンのカーテンが形成される。

【００２３】攪拌スクリュウ１６により搬送される現像
剤３０及び補給トナー３１は、チェーン２５のカーテン
を掻き分けて搬送されることになる。その結果、トナー
３１及び現像剤３０とチェーン２５との間に摩擦や衝突
が生じ、トナー３１の塊りが細分化され、効率良く攪
拌、混合が行なわれ、又、マグネット２２の磁力によ
り、搬送される現像剤の上面に、図３に示す如く、微細
な無数の波立ち２６が発生し、その上方から落下させて
供給されたトナー３１を細かく分散しながら現像剤と混
合し、効率良く混合が行なわれつゝ、一様なトナー分布
となって現像ローラ３に対向する部位に搬送され、現像
ローラに供給され、良好な画像品質が得られる。

【００２４】この実施例では、さらに、図２に示す如
く、第２攪拌スクリュウ１６のスクリュウ羽根１４のピ
ッチを交互に大小となるように変化させているので、現
像剤の搬送に緩急が与えられ、これにより、新たに補給
されたトナーと循環する現像剤との混合を更に素早く迅
速に行なうことができる。

【００２５】上記のマグネット２２、スクリュウ軸１２
の上部及び側部（図３に夫々Ａ、Ｂで示す部位）の夫々
の磁力は、実験結果によれば、次の範囲になるようにす
るのが好適である。 マグネットの磁力：１０００〜２０００ガウス スクリュウ軸上部（Ａ点）の磁力：１００〜１８０ガウ
ス スクリュウ軸側部（Ｂ点）の磁力：４００〜１０００ガ
ウス

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マグネットと、スクリュウ軸の磁性体部との間に生ずる
磁界で、現像剤中の磁性キャリアによるチェーンのカー
テンが形成され、攪拌スクリュウにより搬送される現像
剤とトナーは、この磁性キャリアによるチェーンのカー
テンを掻き分けて搬送される間に、チェーンとの間に摩
擦や衝突が生じ、短時間に、かつ、均一に混合される。
特に、スクリュウ羽根のピッチを交互に大小に変化させ
ることにより、現像剤の流れに緩急を生じさせ、更にト
ナーとキャリアとの攪拌効率を向上させてトナーの帯電
効率を良好にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の現像装置の現像ローラの軸線
に直角方向に切って見た断面図である。

【図２】上記実施例の現像装置の平面図である。

【図３】本発明の作用を説明する図式図である。

【図４】従来の現像装置の問題点を説明する図式図であ
る。

【符号の説明】

１ 現像装置 ３ 現像ローラ ４ 下壁 ６ 隔壁 ７、８ 開口 １５ 第１攪拌スクリュウ １６ 第２攪拌スクリュウ １７ 第１搬送路（現像剤供給部） １８ 第２搬送路 ２０ トナー補給部 ２２ マグネット ２３ 鉄芯（磁性体部） ２５ 磁性キャリアのチェーン ２６ 波立ち ３０ 現像剤 ３１ トナー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーと磁性キャリアとから成る二成分
   現像剤を用い、現像剤のトナー濃度を維持するため現像
   剤にトナーを補給するトナー補給部と、現像ローラに現
   像剤を供給する現像剤供給部とを経由し、攪拌スクリュ
   ウにより現像剤を攪拌搬送して循環させる現像剤循環経
   路を有する画像形成装置の現像装置において、 前記現像剤循環経路のトナー補給部から現像剤供給部に
   至る経路の、前記のトナー補給部にかゝるある範囲に亘
   って、前記の攪拌スクリュウの下方部のケーシング下壁
   の下面にマグネットを延設するとともに、少なくとも概
   ねその延設範囲の攪拌スクリュウの軸に磁性体を設け、
   または該軸を磁性体により構成したことを特徴とする現
   像装置。
2. 【請求項２】 前記の現像剤循環経路のトナー補給部か
   ら現像剤供給部に至る間の前記攪拌スクリュウのスクリ
   ュウ羽根のピッチを、交互に大小に変化させたことを特
   徴とする請求項１に記載の現像装置。