JPS63129366A - 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 本発明は原稿面像を普通紙上に複写する、いわゆるカー
ルソンプロセスを用いた電子写真装置に適用するに最適
の現像装置に関するもので、特に現像剤中のトナーの消
費の多少に対応して適当量のトナーを現像剤に供給し、
現像剤中のトナー濃度を略一定の状態に保つことができ
る現像装置を提示するものである。

従来の技術 近年、小型でかつ画像安定性に優れた電子写真装置の開
発が求められており、それに用いられる小型、安価で良
好な現像状態を維持できる現像装置が必要になってきて
いる。

以下図面を参照しながら、上述した従来の現像装置の一
例について説明する。

第４図は従来の現像装置の構成を示す側断面図である。

第４図において、１０は潜像保持手段としての感光体、
１２は現像剤支持手段（以下スリーブと呼ぶ）で感光体
１０に対向して設けられている。１４はスリーブ１２上
に支持された現像剤、１６は上記現像剤の収納部、１８
は現像剤の層厚規制手段（以下ブレードと呼ぶ）であり
上記収納部１６からスリーブ１２上に供給された現像剤
を所定の層厚に整える。２ｏはトナー収納部（以下ホッ
パーと呼ぶ）、２２は上記ホッパー２ｏから収納部１６
にトナーを供給するためのローラである。いわゆる二成
分系の現像方法では、現像剤１４は感光体１ｏ上の潜像
に付着して可視像化するためのトナーと、このトナーを
摩擦帯電させるためのキャリアとを含んでおり、上記ト
ナーは潜像の可視化、即ち現像に伴って消費されるため
、ホラ、／Ｚ−２０にトナーを収納しておき、上記現像
剤１４中のトナーの消費に従って適便上記ホッパー２０
から収納部１６にトナーを供給するようにしている。ホ
ッパー２０から収納部１６へのトナー供給はローラ２２
によって行われる０ローラ２２の表面には溝が切ってあ
り、このローラ２２、を回転することにより上記ローラ
２２の表面の溝がホッパー２０内のトナーをかき取り収
納部１６側に搬送してこの収納部１６上にトナーを落下
、供給する。

ここで上記ローラ２２の回転によるトナー供給量を調整
する方法として二つの方法が知られている。一つは現像
動作つまりスリーブ１２によって現像剤１４が搬送され
感光体１ｏ上の潜像を現像する動作毎に、上記現像剤１
４から感光体１ｏに付着して消費されるトナーの量に関
係なく、常にローラ２２を一定時間回転することによっ
て一定量のトナーをホッパー２０から収納部１６に供給
する。いわゆる定量送り方法である。もう一つの方法は
、現像剤１４中のトナー濃度を何らかのセンサで検出し
、トナー濃度が所定値より低くなった時にロー２２２を
回転させ、現像剤１４が所定値のトナー濃度になるまで
ホッパー２０から収納部１６にトナーを供給するという
ものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、定量送り方法では、構造的には比較的簡
単であり安価につくることができる一方、ホッパー２０
から常に一定量のトナーが収納部１６に供給されるため
、現像剤１４から消費されるトナー量が上記一定供給量
より多い場合には現像剤１４中のトナー濃度が次第に減
少し、それにつれて現像された俄の濃度が低下していく
という問題点があり、文通に現像剤から消費されるトナ
ー量が上記一定供給量より少ない場合には現像剤１４中
のトナー濃度が次第に増加していき、現像された像にい
わゆるカプリを発生し良好な複写が行われなくなるとい
う問題点がある。さらに、検出センサを用いる方法では
、現像剤１４中のトナー濃度は略一定に保つことができ
良好な現像状態を維持することができる一方、現像剤中
のトナー濃度を検出するセンサおよび付属回路が高価で
あり主として高級機種にしか適用しにくいという間頂点
があった。さらに、これら２つの方法のいずれにおいて
もホッパー２０と収納部１６とを通常はしゃ断し、現像
動作に従って、あるいは検出センサの信号に従ってホッ
パー２０から収納部１６にトナーを供給する間欠的なト
ナー送り手段としてのローラ２２が必要であり、現像装
置が高価なものになると共に、構造を複雑にするという
問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、高価なトナー濃度検出セン
サやその付属回路、および間欠的なトナー送り手段を用
いることなしに、感光体１０の潜像を現像することによ
って消費される現像剤１４中のトナー量に対応するトナ
ーをホ、、／ニー２０から収納部１６に供給して現像剤
１４中のトナー濃度を略一定に保ち良好な現像状態を維
持できる、簡単な構成の安価な現像装置を提示するもの
である。

問題点を解決するための手段 本発明の現像装置は、潜像保持手段に対向して設けられ
、現像剤を支持搬送するための現像剤支持手段と、この
現像剤支持手段上で上記潜像保持手段に対接する現像剤
の層厚を規制するための層厚規制手段と、上記現像剤を
収納するための現像剤収納部と、潜像に付着し可視化す
るためのトナーを収納し、上記現像剤収納部にこのトナ
ーを供給するためのトナー収納部と、上記現像剤収納部
と上記トナー収納部との間に設けられた複数個の開孔を
有するしきり手段と、このしきり手段に近接して上記ト
ナー収納部との間に設けられた回転自在の撹拌羽根と、
この撹拌羽根の回転円外側に近接する形状を有し上記ト
ナー収納部の底部に設けられたトナー案内部とを具備し
た構成をもつものである。

作用 本発明は上記した構成によって、撹拌羽根の回転がトナ
ー収納部内のトナーを略一定の粉体状態に保ちながら、
現像剤中のトナー濃度が初期の所定値の時にはしきり手
段がトナー収納部から現像剤収納部へのトナーのはいり
込みを阻止すると共に、現像剤中のトナーが消費される
に伴ない、回転する撹拌羽根によって送られ、トナー案
内部材によって案内されたトナーが、しきり手段の複数
の開孔を介してトナー収納部から現像剤収納部に供給さ
れ、現像剤がトナー消費量の多少にかかわらす、初期状
態と略等しい一定の状態で保たれるものである。

実施例 以下本発明の一実施例の現像装置について、図面を参照
しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における現像装置の構成を示
す側断面図である。第１図において、１０は潜像保持手
段としての感光体、１２は現像剤支持手段（以下スリー
ブと呼ぶ）で感光体１゜に対向して設けられている。１
４はスリーブ１２上に支持された現像剤、１６は上記現
像剤の収納部、１８は現像剤の層厚規制手段（以下ブレ
ードと呼ぶ）であり上記収納部１６からスリーブ１２上
に供給された現像剤を所定の層厚に整える。

２ｏはトナー収納部（以下ホッパーと呼ぶ）、２４はし
きり板で上記ホッパー２０と収納部１６との間に両者を
区分するように設けられている。

また上記しきり板２４には複数個の開孔が全面にわたっ
て設けられており、トナーはこの開孔を通ってホッパー
２０から収納部１６に供給される。

２６は撹拌羽根であり、ホッパー２０内のトナーを略一
定の粉体状態に保つために現像動作中は回転を持続して
いる。２８はトナー案内部材であり、撹拌羽根２６の回
転によって攪拌されるトナーを効率よく現像剤収納部１
６に案内し送り込むためにホッパー２０の底部に設けら
れている。

以上のように構成された現像装置について、以下第１図
および第２図ａ、ｂを用いてその動作を説明する。第２
図ａは本発明の現像装置の初期の状態を示す正面図であ
る。所定トナー濃度の現像剤１４が収納部１６に充填さ
れており、スリーブ１２が矢印３０の方向に回転するに
つれてブレード１８によって規制された所定層厚の現像
剤がスリーブ１２上に支持、搬送される。このスリーブ
１２の回転によってブレード１８が現像剤１４の層厚を
規制するに際してブレード１８の、スリーブ回転方向３
ｏの後側に矢印３２で示すような現像剤の動きが生じる
。すなわち収納部１６内の現像剤がスリーブ１２の回転
によって矢印３ｏ方向に移送され、一部はブレード１８
とスリーブ１２との間を抜けてスリーブ１２上に所定厚
の現像剤層をつくるのであるが、ブレード１８によって
規制された余剰の現像剤が収納部１６の方向にもどされ
収納部１６内で現像剤の攪拌運動を生じる。

初期の状態では現像剤１４が収納部１６に充填されてお
り、現像剤の上記攪拌運動が、しきり板２４の開孔を介
してホッパー２０からトナーが収納部１６にはいり込む
ことを阻止している。

第２図すは現像剤１４中のトナーが現像動作によって消
費された状Ｂｋ示す。この状態では消費されたトナーの
体積に相当する空間が収納部１６に生じている。前述し
た収納部１６内における現像剤１４の攪拌運動３２は同
図ａの時と同様に生じているが、消費されたトナーの体
積に相当する空間部分では、この攪拌運動３２によるト
ナーのはいり込みを阻止する作用は無く、撹拌羽根２６
の回転によって送り込まれるトナーがホッパー２０から
しき９板２４の開孔を介して収納部１６内にはいり込む
。収納部１６にはいり込んだトナーは前記攪拌運動３２
によって現像剤１４に混入、攪拌され、収納部１６内に
ある現像剤１４の体積を増加させる。収納部１８内の現
像剤１４の体積が第２図ａに示した初期の状態にまで増
加すると前述のように攪拌運動３２がそれ以上のトナー
のはいり込みを阻止し、現像剤１４には現像によって消
費されたのとほぼ同量のトナーが補充されて、初期状態
と略等しいトナー濃度が維持される。

撹拌羽根２６は現像動作中は回転を持続し、トナーの自
重によるトナーの圧縮や、環境特に湿度の変化に伴なう
粉体としてのトナーの流動性の変化を防ぎ、略一定の粉
体特性をトナーに付与すると共に、トナーを現像剤収納
部１６の方向に送り込む作用を果たす。またトナー案内
部２８はホッパー２０の底部に設けられ、上記撹拌羽根
２６によって送り込まれるトナーを現像剤収納部１６の
方に効率よく導き、迅速なトナー供給を可能にすると共
に、その形状を撹拌羽根２６の回転外形に近接するよう
に設けることによりホッパー底部に残留する使用できな
い無駄トナーを減らす作用を果たす。

また、ホンパー２０内のトナーの攪拌作用を高めるにつ
いて、撹拌羽根２６に回転方向に対して傾斜した傾斜羽
根を設けてトナーを撹拌羽根２６０回転方向に対する側
方向に揺動することは有効であり、トナーの粉体状態を
撹拌羽根２６の回転方向に直角な方向についてもムラの
無い均質な状態に保つことができる。第３図に傾斜羽根
を有する撹拌羽根２６の斜視図を示す。

ここで、上述のようにしきり板２４がホッパー２０から
のトナーの供給を制御するについて次の点が重要である
。まず、しきり板２４は収納部１６内に充填されている
現像剤を保持し得る仁と、次に、しきり板２４に設けら
れた複数の開孔は、それぞれトナーを通過させるに十分
の大きさを有していること、である。たとえばしきり板
２４を除去すると、収納部１６内に生じる攪拌運動によ
って現像剤１４がホッパー２０内に侵入し、ホッパー２
０内のトナーが制限なく現像剤１４中にはいり込んで現
像剤中のトナー濃度が著しく高くなる。また、たとえば
しきり板２４の上部又は下部の約半分を切り取って開口
をつくりトナーの供給口とする場合も同様で、上記開口
からトナーが制限なく現像剤１４中にはいり込んでしま
う。つまり、複数の開孔を有するしき９板２４を収納部
１６とホッパー２０との間に設けて、収納部１６内に充
填された現像剤をこのしきり板２４によって保持するこ
とがトナー供給の制御にとって必要である。

複数の開孔を全面にわたって有している既製の材料とし
ては網がある。実験的に２０メツシユの非磁性ステンレ
スの網を上記しきり板２４として用い、現像剤中のトナ
ー濃度を７％とし、ホッパー内にトナーを充填した状態
でペタ白コピーを連続９９枚行ってもコピー上にカプリ
は見られず、またデータクエストの３６．５％黒化率の
テストチャート、および黒化率６チの標準原稿を用いて
それぞれ連続コピーを行ったところホッパー２０内のト
ナーが消費しつくされるまで良好な現像状態を維持する
ことができた。

以上のように本実施例によれば、所定のトナー濃度をも
つ現像剤を充填した現像剤収納部とトナー案内部したホ
ッパーとの間の全面にわたって、複数の開孔を有するし
きり手段２４として、２０メツシユの網を設けることに
より、現像剤中のトナー濃度が初期の所定値の時にはホ
ッパーから現像剤収納部へのトナーのはいり込みを阻止
すると共に、現像剤中のトナーが消費されるに伴ない上
記しきり手段としての網の開孔を介してホッパーから現
像剤収納部にトナーが供給され、上記現像剤がトナー消
費量の多少にかかわらず、初期状態と略等しい一定の状
態で保たれるようにすることができた。

なお、上記の実施例ではしきり手段２４として既製の網
を用いたが、しきり手段２４としては上述の要件を満た
すような複数の開孔を設けた部材であれば、特に網に限
定されるものではなく、また全面にわたって開孔を有す
る必要はない。さらに、上記実施例ではしきり手段２４
として非磁性の材料を用いたが、現像剤中のキャリアは
通常磁性体であり、かつスリーブ内部には起磁力を有す
る部材が設けられているのが通常であるところから、し
きり手段２４による現像剤収納部１６内の現像剤の保持
作用は、むしろしきり手段２４として磁性材料を用いる
方が強くなる。従ってしきり手段２４の少くとも開孔を
有する部分について、磁性材料を用いることは本発明の
効果をより確実にするものである。さらに、上記実施例
では、いわゆる二成分現像における現像剤へのトナーの
供給について説明したが、現像剤とトナーとが同一のい
わゆる一成分現像についても、トナーの攪拌・搬送部と
トナー収納部とを分離し、上記現像剤収納部で一定の条
件下でトナーを攪拌、搬送しつつ現像によって消費され
ただけのトナーを補給していくことができ、安定した現
像条件を維持する効果があり、本発明の適用範囲は二成
分現像にのみ限定されるものではない。

発明の効果 以上のように本発明は、潜像保持手段に対向して設けら
れ、現像剤を支持搬送するための現像剤支持手段と、こ
の現像剤支持手段上で上記潜像保持手段に対接する現像
剤の層厚を規制するための層厚規制手段と、上記現像剤
を収納するための現像剤収納部と、潜像に付着し可視化
するためのトナーを収納し、上記現像剤収納部にこのト
ナーを供給するためのトナー収納部と、上記現像剤収納
部と上記トナー収納部との間に設けられたしきり手段と
を具備し、このしきり手段が複数個の開孔を有する構成
とすることにより、上記現像剤支持手段によって支持搬
送される現像剤中のトナーが消費されるに伴ない、上記
しきり手段の開孔を介して上記トナー収納部から上記現
像剤収納部にトナーが供給され、上記現像剤をトナー消
費量の多少にかかわらず初期状態と略等しい一定の状態
に保つことができ、良好な現像状態を維持することがで
きる。

また、しきり手段に近接してトナー収納部内に回転自在
の撹拌羽根を設けると共に、この撹拌羽根の回転円外側
に近接する形状のトナー案内部をトナー収納部の底部に
設けることにより、トナーの粉体特性を一定に保ちなが
ら無駄トナーの少ない、かつ迅速なトナー供給が可能な
現像装置を実現することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における現像装置の構成を示
す側断面図、第２図ａ、ｂは第１図に示した実施例にお
ける現像装置の動作説明図、第３図はその部分斜視図、
第４図は従来の現像装置の一例の構成を示す側断面図で
ある。 １０・・・・・・感光体、１２・・印・スリーブ、１４
・旧・・現像剤、１６・・・・・・現像剤収納部、１８
・・・・・・ブレード、２ｏ・・・・・・ホッパー、２
２・・・・・・トナー供給ローラ、２４・・・・・・し
きり板、２６・旧・・撹拌羽根、２８・・・・・・トナ
ー案内部、３ｏ・・・・・・スリーブ回転方向、３２・
・・・・・トナーの攪拌運動。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１０
−一一石先体 １２−　　スリーブ １４−現像ｖ１ ２０−　　ホッパー ２４−ｕミリ状 ２６−捏秤羽報

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜像保持手段に対向して設けられ、現像剤を支持
   搬送するための現像剤支持手段と、この現像剤支持手段
   上で上記潜像保持手段に対接する現像剤の層厚を規制す
   るための層厚規制手段と、上記現像剤を収納するための
   現像剤収納部と、潜像に付着し可視化するためのトナー
   を収納し、上記現像剤収納部にこのトナーを供給するた
   めのトナー収納部と、上記現像剤収納部と上記トナー収
   納部との間に設けられた複数個の開孔を有するしきり手
   段と、このしきり手段に近接して上記トナー収納部内に
   設けられた回転自在の攪拌羽根と、この攪拌羽根の回転
   円外側に近接する形状を有し上記トナー収納部の底部に
   設けられたトナー案内部材とを具備し、上記攪拌羽根の
   回転によって上記トナー収納部内のトナーを略一定の粉
   体状態に保つと共に上記現像剤支持手段によって支持搬
   送される現像剤中のトナーが消費されるに伴ない、回転
   する上記撹拌羽根によって送られ上記トナー案内部材に
   よって案内されたトナーが上記しきり手段の開孔を介し
   て上記トナー収納部から上記現像剤収納部に供給され、
   上記現像剤がトナー消費量の多少にかかわらず略一定の
   状態に保たれるように構成していることを特徴とする現
   像装置。
2. （２）現像剤収納部とトナー収納部との間に設けられた
   しきり手段の少くとも一部分が網材質でつくられており
   、この網材質の網目を開孔とし、この網目を通って上記
   トナー収納部から上記現像剤収納部にトナーが供給され
   るように構成していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の現像装置。
3. （３）しきり手段に近接してトナー収納部内に設けられ
   た回転自在の攪拌羽根は、その回転方向に対して傾斜し
   た傾斜羽根を含み、この傾斜羽根によって上記攪拌羽根
   の回転方向に対する側方向にトナーを揺動するように構
   成していることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の現像装置。