JPH11174800A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２成分系の現像剤を使用する現像装置におい
て、現像剤の攪拌を十分に行い、また現像部材への現像
剤の供給を安定して行うことにより、画像の濃度低下と
ムラを解消する。 【解決手段】 現像剤容器２内の現像剤循環経路７・１
１・８・１２内に、第３の現像剤攪拌・移送手段１５
と、トナー補給口１３ａとを備えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機・プリンタ
・ファクシミリ等の画像形成装置における現像装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等の画像形成装置におい
て、感光体・誘電体等の像担持体面に形成した静電潜像
の現像装置として、着色微粒子であるトナーをいわゆる
キャリアと呼ばれる鉄粉に混合した２成分系の現像剤を
使用するものがある。

【０００３】この様な現像装置では現像剤容器内におい
てトナーとキャリアを攪拌・混合した現像剤を所定方向
に移送する手段が設けられている。

【０００４】図３にそのような現像装置例を示した。
（ａ）は横断側面図、（ｂ）は縦断平面図である。

【０００５】１００は被現像部材としての像担持体であ
り、例えば回転ドラム型の電子写真感光体である。この
感光体は矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動さ
れ、その表面に不図示の潜像形成プロセス手段にて目的
の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

【０００６】１は現像装置であり、上記の感光体１００
に対して所定に対向させて配置してあり、感光体１００
面の静電潜像をトナー画像として現像する。

【０００７】現像装置１において、２は現像容器であ
り、この容器内にトナーとキャリアを混合した２成分系
現像剤（不図示）を収容させてある。

【０００８】３は現像部材としての現像スリーブであ
り、現像容器２の前面側に両端軸部を現像容器の奥側側
壁４と手前側側壁５との間に回転自由に軸受けさせて配
設してあり、該現像スリーブ３の後半面部は現像容器２
内に位置し、前半面部は現像容器２の外側に露呈してい
る。

【０００９】現像装置１は上記の現像スリーブ３を感光
体１００に所定の隙間を存して対向させて配設してあ
り、現像スリーブ３と感光体１００との対向部が現像部
Ｄである。

【００１０】６は現像剤容器２内を現像スリーブ３の長
手にほぼ平行な２室７・８に区画させた仕切り部材（仕
切り板）であり、現像剤容器２底壁より突出して設けら
れている。この２室７・８の、現像スリーブ３側の室８
を第２現像剤室とし、該第２現像剤室８を中にして現像
スリーブ３側とは反対側の室７を第１現像剤室とする。

【００１１】９・１０は上記の第１と第２の現像剤室７
・８内に夫々配設した第１と第２の現像剤攪拌・移送手
段としての回転スクリュー軸である。この両回転スクリ
ュー軸９・１０はそれぞれ第１と第２の現像剤室７・８
内の長手方向寸法にほぼ対応する長さ寸法を有してい
て、両端軸部を現像容器２の奥側側壁４と手前側側壁５
との間に回転自由に軸受けさせて配設してある。

【００１２】現像スリーブ３、回転スクリュー軸９・１
０はそれぞれ矢印の方向に不図示の駆動系により所定の
周速度で回転駆動される。

【００１３】第１現像室７内の現像剤はこの現像室内の
上記第１の現像剤攪拌・移送手段としての回転スクリュ
ー軸９の回転により、該室７の長手に沿う一方向、本例
では現像容器２の手前側側壁５側から奥側側壁４側へ向
かう矢印Ａ方向に攪拌されながら移送される。

【００１４】また第２現像室８内の現像剤はこの現像室
内の上記第２の現像剤攪拌・移送手段としての回転スク
リュー軸１０の回転により、第１の回転スクリュー軸９
による現像剤移送方向とは逆方向、本例では現像容器２
の奥側側壁４側から手前側側壁５側へ向かう矢印Ｂ方向
に該室８の長手に沿って攪拌されながら移送される。仕
切り部材６は第１現像剤室７で攪拌・移送される現像剤
と第２現像剤室８で攪拌・移送される現像剤との混合を
防止している。

【００１５】１１は第１現像剤室６の現像剤移送方向下
流側と第２現像室７の現像剤移送方向上流側との間（現
像容器２の奥側側壁４と仕切り部材６のその側の端部と
の間）に設けた第１連通路（現像剤循環経路）、１１は
第２現像剤室７の現像剤移送方向下流側と第１現像室６
の現像剤移送方向上流側との間（現像容器２の奥側側壁
４と仕切り部材６のその側の端部との間）に設けた第２
連通路（現像剤循環経路）である。

【００１６】従って、現像装置１の現像剤容器２内の現
像剤は、第１及び第２のスクリュー軸９・１０が回転さ
れることで、第１現像剤室７、第１連通路１１、第２現
像剤室８、第２連通路１２の経路で攪拌混合されながら
循環移送される。この現像剤の攪拌・移送により現像剤
のトナー濃度の均一化、トナーに対する電荷付与がなさ
れる。

【００１７】そして第２現像剤室８内を第２の回転スク
リュー軸９によって攪拌されながら移送される現像剤の
一部が回転現像スリーブ３に担持されて現像部Ｄに搬送
され、現像剤中のトナーにより感光体１００面の静電潜
像がトナー画像として現像される。現像スリーブ３には
不図示の電源より所定の現像バイアスが印加される。

【００１８】現像部Ｄを通過した現像スリーブ３上の現
像剤は引き続く現像スリーブの回転により現像剤容器２
内に戻し搬送される。

【００１９】現像容器２内の現像剤のトナー濃度は感光
体１００の静電潜像の現像に消費され、その消費に伴っ
て低下していく。そこで、現像容器２内の現像剤のトナ
ー濃度を検知する手段（不図示）を具備させ、該検知手
段により検知されるトナー濃度が許容下限まで低下した
ら、トナー補給ホッパー１３から現像剤容器２の第１現
像剤室７内にトナーを補給する動作を行なわせること
で、現像容器２内の現像剤のトナー濃度を常に所定の濃
度範囲に維持管理させている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】．しかしながら、前
記従来技術では、第１の課題として、第１現像剤室７内
の現像剤の攪拌・移送を行う第１の現像剤攪拌・移送手
段９の機能が現像剤の攪拌より移送に偏り易いため、該
第１現像剤室７内の現像剤が十分に攪拌されないまま第
１連通路１１から現像部材である現像スリーブ３側の第
２現像剤室８内へ搬送されてしまうことがある。

【００２１】また、トナー補給を行うホッパー１３のト
ナー補給口が第１現像剤室７に対して図３の（ｂ）の斜
線部に示す領域の第１の現像剤攪拌・移送手段９上に配
設されるため、この場合もホッパー１３からトナー補給
された第１現像剤室７内の現像剤が十分に攪拌されない
まま現像スリーブ３側の第２現像剤室８内へ搬送されて
しまうことがある。

【００２２】十分に攪拌されていない現像剤は攪拌によ
り付与される単位トナー重量あたりの電荷（トリボ）が
不十分な状態となり、このまま現像スリーブ３側に搬送
されると、画像濃度にむらを生じることがあった。

【００２３】．第２の課題として、現像剤容器２の奥
側側壁４と手前側側壁５間の寸法Ｌ１が現像スリーブ３
の長手方向の寸法Ｌ２と近似しているため、現像スリー
ブ３の、第２現像剤室８における現像剤移送方向Ｂの下
流側端部３ａが、第２現像剤室８における現像剤の流動
変曲部であると共に、現像剤の圧積しやすい現像剤容器
２の手前側側壁５の付近１４に近付いてしまい、この付
近１４に攪拌の不足によるトリボの小さい現像剤が滞留
することにより現像スリーブ３に描かれる画像の端部に
濃度低下を生じることがあった。

【００２４】そこで本発明の第１の目的は、この種の現
像装置において、現像剤の攪拌不足を解消し、現像剤の
攪拌・移送の初期段階にトナーとキャリアとの十分な攪
拌を行うことにより、より大きなトリボを付与すること
を可能にし、画像の濃度低下とむらを解消することであ
る。

【００２５】また、第２の目的は、現像装置（現像剤容
器）内で攪拌・移送される現像剤の現像部材近傍での滞
留による攪拌不足を防止することにより、現像剤中のト
ナーの部分的なトリボの低下を防止し、これにより画像
の部分的な濃度の低下を解消すると共に、現像装置内の
トナーの総量を増加することにより、トナー濃度の低下
した現像剤にトナーを補給するときにまれに発生する一
時的な濃度変動を軽減することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする現像装置である。

【００２７】（１）トナーとキャリアからなる現像剤を
収容させた現像剤容器と、現像剤容器内の現像剤を被現
像部材に適用する現像部材と、現像剤容器内を現像部材
の長手にほぼ平行な２室に区画する仕切り部材と、この
２室の、現像部材側の室を第２現像剤室とし、該第２現
像剤室を中にして現像部材側とは反対側の室を第１現像
剤室としたとき、第１現像剤室の現像剤を該室の長手に
沿う一方向に攪拌・移送する第１の現像剤攪拌・移送手
段と、第２現像剤室の現像剤を該室の長手に沿って第１
の現像剤攪拌・移送手段による現像剤移送方向とは逆方
向に攪拌・移送する第２の現像剤攪拌・移送手段と、第
１現像剤室の現像剤移送方向下流側と第２現像室の現像
剤移送方向上流側との間に設けた第１連通路と、第２現
像剤室の現像剤移送方向下流側と第１現像室の現像剤移
送方向上流側との間に設けた第２連通路を有し、現像剤
容器内の現像剤を第１現像剤室、第１連通路、第２現像
剤室、第２連通路の経路で循環移送させる現像装置にお
いて、第２連通路の部分に、現像剤にトナーを補給する
トナー補給口と、現像剤を攪拌・移送する少なくとも１
つ以上の第３の現像剤攪拌・移送手段が配設されると共
に、該第２連通路が現像部材長手方向の現像部材端面外
の領域に配設されていることを特徴とする現像装置。

【００２８】（２）第３の現像剤攪拌・移送手段が、側
断面方向において第１・第２の現像剤攪拌・移送手段と
略水平の位置に配設されることを特徴とする（１）に記
載の現像装置。

【００２９】（３）第３の現像剤攪拌・移送手段が、側
断面方向において第１・第２の現像剤攪拌・移送手段よ
り下方に配設されることを特徴とする（１）に記載の現
像装置。

【００３０】（４）現像部材が現像スリーブであること
を特徴とする（１）ないし（３）のいずれか１つに記載
の現像装置。

【００３１】（５）現像剤攪拌・移送手段は回転スクリ
ュー軸であることを特徴とする（１）ないし（４）のい
ずれか１つに記載の現像装置。

【００３２】〈作 用〉 ａ）即ち、従来装置と同様に、現像容器内の現像剤のト
ナー濃度は被現像部材側の潜像の現像に消費され、その
消費に伴って低下していく。この現像容器内の現像剤の
トナー濃度を検知する手段により検知されるトナー濃度
が許容下限まで低下したら、トナー補給部から現像装置
の現像剤容器内にトナーが補給されることとなる。

【００３３】この場合、本発明では上記のように第２連
通路の部分に、現像剤にトナーを補給するトナー補給口
と、現像剤を攪拌・移送する少なくとも１つ以上の第３
の現像剤攪拌・移送手段を配設したことにより、第２連
通路の部分に新たに補給されたトナーは第１現像剤室に
進入する前に、第３の現像剤攪拌・移送手段により現像
装置内の現像剤と十分に攪拌されて第１現像剤室に入
り、さらに第１現像剤室内を第１の現像剤攪拌・移送手
段で攪拌されつつ移送されて第１連通路から第２現像剤
室に入ることで、第２現像剤室に入るまでには十分に攪
拌されてトナー濃度は均一化され、またトリボが増加
し、不十分な攪拌の場合のような画像濃度ムラや画像の
濃度低下が防止される。

【００３４】ｂ）また、上記の第３の現像剤攪拌・移送
手段を設けた第２連通路が現像部材長手方向の現像部材
端面外の領域に配設されていることにより、第２連通路
部の容積を長手方向に拡大できて、現像部材端部に接触
する現像剤の流れを直線的にして滞留を防止し、部分的
なトナー濃度の低下による画像の濃度むらを解消するこ
とができる。

【００３５】ｃ）また、第３の現像剤攪拌・移送手段を
設けた第２連通路の容積を任意の方向に拡大することに
より現像装置内の現像剤の総量を増加し、上記ａ）に記
したようなトナー補給時に現像剤のトナー濃度が一時的
あるいは部分的に上昇することによる画像の濃度むらを
軽減させる。

【００３６】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉（図１） 図１の（ａ）は第１の実施例の現像装置の横断側面図、
（ｂ）は縦断平面図である。前述した図３の現像装置と
共通する構成部材・部分には同一の符号を付して再度の
説明を省略する。

【００３７】１３ａは第２連通路１２部分の上部に配設
したトナー補給口、１５は第２連通路１２部分に配設し
た第３の現像剤攪拌・移送手段である。本例におけるこ
の第３の現像剤攪拌・移送手段は第１と第２の現像剤攪
拌・移送手段９と１０と同様に回転スクリュー軸であ
り、現像剤容器２の手前側側壁５と仕切り部材６の端部
との間に回転自由に軸受けさせて、第１、第２の現像剤
攪拌・移送手段９と１０に略平行させての配設してあ
る。この第３の現像剤攪拌・移送手段としてのスクリュ
ー軸は矢印の方向に所定の回転速度で回転駆動される。

【００３８】また、この第３の現像剤攪拌・移送手段１
５を配設した第２連通路１２部分は現像スリーブ長手方
向の現像スリーブ端面外の領域に配設してある。

【００３９】上記のように第２連通路１２の部分に、現
像剤にトナーを補給するトナー補給口１３ａと、現像剤
を攪拌・移送する第３の現像剤攪拌・移送手段１５を配
設したことにより、第２連通路１２の部分に新たに補給
されたトナーは第１現像剤室７に進入する前に、第３の
現像剤攪拌・移送手段９により現像装置内の現像剤と攪
拌されて攪拌・移送工程の初期段階で十分に攪拌・混合
されて第１現像剤室７に入り、さらに第１現像剤室７内
を第１の現像剤攪拌・移送手段９で攪拌されつつ移送さ
れて第１連通路１１から第２現像剤室８に入ることで、
第２現像剤室８に入るまでには十分に攪拌されてトナー
濃度は均一化され、またトリボ付与を増加させ、不十分
な攪拌の場合のような画像濃度ムラや画像の濃度低下が
防止される。

【００４０】また、上記の第３の現像剤攪拌・移送手段
１５を設けた第２連通路１２が現像ローラ長手方向の現
像ローラ端面外の領域に配設されていることにより、第
２連通路１２部の容積を長手方向に拡大できて、現像ロ
ーラ端部３ａに接触する現像剤の流れを直線的にして滞
留を解消し、トナーを含んだ現像剤を安定して現像スリ
ーブ全体に供給することが可能となり、部分的なトナー
濃度の低下による画像の濃度むらを解消することができ
る。

【００４１】また、第３の現像剤攪拌・移送手段１５を
設けた第２連通路１２の容積を任意の方向に拡大するこ
とにより現像装置内の現像剤の総量を増加し、上記した
ようなトナー補給時に現像剤のトナー濃度が一時的ある
いは部分的に上昇することによる画像の濃度むらを軽減
させる。

【００４２】〈第２の実施例〉（図２） 図２の（ａ）は第２の実施例の現像装置の横断側面図、
（ｂ）は縦断平面図である。

【００４３】本実施例の現像装置は上記の第１の実施例
の現像装置において、第２連通路１２の第３の現像剤攪
拌・移送手段１５を、現像装置の側断面方向において第
１・第２の現像剤攪拌・移送手段９・１０より下方に配
設したものである。その他の装置構成は第１の実施例の
現像装置と同様である。

【００４４】本実施例の現像装置も第１の実施例の現像
装置と同様の作用効果を有すると共に、さらには第１の
実施例の現像装置よりも第２連通路１２部の容積を増加
させて現像装置内の現像剤の総量を増加させ得て、トナ
ー補給時に現像剤のトナー濃度が一時的あるいは部分的
に上昇することによる画像の濃度むらをより軽減させる
効果がある。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の現像装置において、現像剤の攪拌不足を解消し、
現像剤の攪拌・移送の初期段階にトナーとキャリアとの
十分な攪拌を行うことにより、より大きなトリボを付与
することを可能にし、画像の濃度低下とむらを解消する
ことが可能になった。

【００４６】また、現像装置内で攪拌・移送される現像
剤の現像部材近傍での滞留による攪拌不足を防止するこ
とにより、現像剤中のトナーの部分的なトリボの低下を
防止し、これにより画像の部分的な濃度の低下を解消す
ると共に、現像装置内のトナーの総量を増加することに
より、トナー濃度の低下した現像剤にトナーを補給する
ときにまれに発生する一時的な濃度変動を軽減すること
が可能になった。したがって、現像剤に含まれるトナー
に十分なトリボを付与することが可能になり、画像の濃
度低下あるいはむらを解消し、良好な画像を得ることが
可能になった。

【００４７】また、現像部材付近の現像剤の滞留を防止
し、更に現像剤中のトナー含有量の増減による影響を軽
減することにより、現像剤中のトナーの濃度低下、ある
いはむらを軽減し、均一な濃度の画像を得ることが可能
になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１の実施例の現像装置の横断側面
図、（ｂ）は縦断平面図

【図２】（ａ）は第２の実施例の現像装置の横断側面
図、（ｂ）は縦断平面図

【図３】（ａ）は従来例の現像装置の横断側面図、
（ｂ）は縦断平面図

【符号の説明】

１００ 感光体（被現像部材） １ 現像装置 ２ 現像剤容器 ３ 現像ローラ ６ 仕切り部材 ７・８ 第１及び第２の現像剤室 ９・１０・１５ 第１・第２・第３の現像剤攪拌・移
送手段（回転スクリュー軸） １１・１２ 第１及び第２の連通路 １３ トナー補給を行うホッパー １３ａ トナー補給口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーとキャリアからなる現像剤を収容
   させた現像剤容器と、現像剤容器内の現像剤を被現像部
   材に適用する現像部材と、現像剤容器内を現像部材の長
   手にほぼ平行な２室に区画する仕切り部材と、この２室
   の、現像部材側の室を第２現像剤室とし、該第２現像剤
   室を中にして現像部材側とは反対側の室を第１現像剤室
   としたとき、第１現像剤室の現像剤を該室の長手に沿う
   一方向に攪拌・移送する第１の現像剤攪拌・移送手段
   と、第２現像剤室の現像剤を該室の長手に沿って第１の
   現像剤攪拌・移送手段による現像剤移送方向とは逆方向
   に攪拌・移送する第２の現像剤攪拌・移送手段と、第１
   現像剤室の現像剤移送方向下流側と第２現像室の現像剤
   移送方向上流側との間に設けた第１連通路と、第２現像
   剤室の現像剤移送方向下流側と第１現像室の現像剤移送
   方向上流側との間に設けた第２連通路を有し、現像剤容
   器内の現像剤を第１現像剤室、第１連通路、第２現像剤
   室、第２連通路の経路で循環移送させる現像装置におい
   て、 第２連通路の部分に、現像剤にトナーを補給するトナー
   補給口と、現像剤を攪拌・移送する少なくとも１つ以上
   の第３の現像剤攪拌・移送手段が配設されると共に、該
   第２連通路が現像部材長手方向の現像部材端面外の領域
   に配設されていることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 第３の現像剤攪拌・移送手段が、側断面
   方向において第１・第２の現像剤攪拌・移送手段と略水
   平の位置に配設されることを特徴とする請求項１に記載
   の現像装置。
3. 【請求項３】 第３の現像剤攪拌・移送手段が、側断面
   方向において第１・第２の現像剤攪拌・移送手段より下
   方に配設されることを特徴とする請求項１に記載の現像
   装置。
4. 【請求項４】 現像部材が現像スリーブであることを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の現像
   装置。
5. 【請求項５】 現像剤攪拌・移送手段は回転スクリュー
   軸であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   １つに記載の現像装置。