JPH04195076A - 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、潜像担持体に対向して配置された現像剤担持
部材に二成分系の現像剤を担持して潜像担持体と現像剤
担持部材との間の現像領域へ搬送し、その搬送現像剤中
のトナーによって、潜像担持体に形成された静電潜像を
可視像化し、現像剤流路を構成する剤案内部材に形成さ
れている入口孔から落下した現像剤を、回転駆動される
第１の剤搬送手段によって、現像剤担持部材の軸線方向
に強制的に搬送し、第２の剤搬送手段によって、前記搬
送方向と逆方向に現像剤を搬送して現像剤を撹拌する現
像装置に関する。

〔従来の技術〕

電子複写機、プリンタ或いはファクシミリなどの画像形
成装置に用いられる上記形式の現像装置は従来より周知
である。

この現像装置においてはトナーとキャリアを有する二成
分系の現像剤を、回転駆動される第１の剤搬送手段と、
第２の剤搬送手段とによって現像剤担持部材の軸線方向
に互いに逆向きに搬送して現像剤を撹拌するので、現像
剤のトナー濃度を現像剤担持部材の軸線方向全体に亘っ
て均一化でき。

形成された可視像に画像濃度むらが発生することを防止
できる。

ところが、この形式の現像装置では上述のように現像剤
を現像剤担持部材の軸線方向に搬送するので、その搬送
量が一定しておらずに一方向への現像剤の搬送量が過多
となったときや、現像装置が傾いて取付けられているよ
うなとき、現像装置に収容された現像剤の量が現像剤担
持部材の軸線方向において不均一となることがある。例
えば、現像剤担持部材の軸線方向一端側における現像剤
の量が異常に多くなるのに対し、他端側の現像剤量が異
常に少なくなり、現像装置内の現像剤の量、ないしはそ
の現像剤の高さのバランスを失うことがある。このよう
な現像剤量のアンバランスが生じると、剤量の少ない領
域に対応する潜像担持体上の可視像の濃度が低下し、可
視像に濃度むらが発生する。また剤量の多い部分ではト
ナーの飛散や、現像剤が現像装置外にこぼれ呂るような
不具合が発生することもある。

そこで、現像装置の水平度を調整し、現像剤量のアンバ
ランスを補正する方法が既に提案されている。ところが
現像装置の水平度を調整するだけでは現像剤量のアンバ
ランスを完全に補正することは困難である。例えば、現
像剤の流動性は環境の変化や現像剤の経時劣化、或いは
トナー濃度などにより変動するため、現像装置の水平度
をいくら高精度に維持しても、現像剤量にアンバランス
が生じることがある。また前述の第１及び第２の剤搬送
手段の現像剤搬送能力にばらつきがあると、現像装置の
水平度にかかわりなく、現像剤量のアンバランスが発生
する。剤搬送手段の現像剤搬送能力にばらつきが生じな
いように、これら手段を構成すればよいのであるが、こ
のようにするにはその製造コストが著しく高くなる。

また現像剤量のアンバランスを検知し、これに応じて第
１及び第２の剤搬送手段の現像剤搬送量を制御して現像
剤量のアンバランスを補正する方法も提案されているが
、この方法によると、検知手段やこれを制御する手段な
どを必要とするため、装置が複雑化し、そのコストが上
昇する欠点を免れない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、環境の変化、現像剤の劣化状態、或い
は剤搬送手段の現像剤搬送能力のばらつきなどの外的要
因に影響されることなく、しかも検知手段や制御手段な
どの高価な手段を用いることなく、高い精度で現像剤量
のアンバランスを抑えることの可能な現像装置を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形
式の現像装置において、創案内部材の入口孔に、現像剤
の重さによって弾性的に曲げ変形し、入口孔を通る現像
剤の量を調整する弾性部材を設けた構成を提案する。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第１図は本発明に係る現像装置を備えた電子複写機の一
例を示し、現像装置１は潜像担持体の一例であるドラム
状の感光体２に近接配置されている。

画像形成動作時に感光体２は図における時計方向に回転
駆動され、このとき図示していない帯電装置によって表
面を所定の極性に帯電され、次いで像露光によって感光
体表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装
置１によって、後述する態様でトナー像として可視像化
され、該トナー像は感光体２に給送された図示していな
い転写紙上に転写される。この転写トナー像は、同じく
図示していない定着装置によって転写紙上に定着され、
次いでこの転写紙がコピー紙として機外に排出される。

トナー像転写後の感光体２上に残留するトナーは、図示
していないクリーニング装置によって除去されると共に
、感光体表面が除電器で除電作用を受ける。

現像装置１の現像容器３内には、トナーと磁性キャリア
を有する二成分系の現像剤りが収容されている。現像剤
り中のトナー濃度が低下すると、トナー補給ローラ６が
回転してトナー容器５内のトナーＴが現像容器３内の現
像剤り中に補給される。キャリアとしては、鉄、フェラ
イト、マグネタイトなどの磁性粒子をそのままか、又は
その表面にポリマーコート層を被覆したもの、或いはバ
イダーポリマー中に磁性粒子を分散したものなどが適宜
使用される。

現像容器３には、感光体２と平行に、しかもその表面に
対向して位置する現像スリーブ８が回転自在に支持され
、その内部には１図示する如き磁極Ｓ、Ｎを有する磁石
１０が固定配置されている。

現像動作が開始されると、現像容器３内のパドルホイー
ル９及びアジテータ７がそれぞれ矢印方向に回転して現
像剤りを撹拌し、また現像スリーブ８が図示していない
駆動装置によって反時計方向に回転駆動される。

パドルホイール９の回転によって、現像容器３内の現像
剤りが現像スリーブ８の周面に供給される。供給された
現像剤は、現像スリーブ８の回転とその内部の磁石１０
の磁力の作用とによって、該スリーブ８の周面に吸着保
持されながら該スリーブ８の回転方向に搬送され、ドク
ターブレード１４を通過する。このとき過剰な現像剤が
掻き取られ、掻き取られた現像剤は板状のセパレータ１
３上を矢印Ｃで示す方向に流動する。

ドクターブレード１４を通過した現像剤は、現像スリー
ブ８に磁力によって担持されながらさらに搬送され、現
像スリーブ８と感光体２との間の現像領域Ｄ工を通過す
る。このとき、現像剤中のトナーが感光体上の静電潜像
に静電的に移行し、該潜像をトナー像として可視像化す
る。次いで、この現像剤は現像容器３の底部に流れ、パ
ドルホイール９による撹拌作用を受ける。

上述のように現像スリーブ８は現像剤を担持しつつ、こ
れを現像領域Ｄ工に搬送するが、かかる現像スリーブ８
は現像剤担持部材の一構成例をなすものであって、スリ
ーブ８の代りにベルトより成る現像剤担持部材を用いる
こともできる。またスリーブ８を回転させて現像剤を搬
送する代りに、磁石１０を回転させ、或いは磁石１０と
現像スリーブ８を共に回転させることによって現像剤を
搬送することもできる。

一方、ドクターブレード１４によって掻き取られた現像
剤は、前述のようにセパレータ１３の上面を矢印Ｃ方向
に流動する。かかるセパレータ１３は、現像剤の流路を
構成する創案内部材の一構成例をなすものである。また
第２図にも示すように、セパレータ１３の上面には、互
いに間隔をあけた多数の偏向フィン２０が一体に立設さ
れている。

ここで、現像スリーブ８は第１図の紙面に対して垂直な
方向であって、第２図における左右方向に延びていて、
この方向が現像スリーブ８の軸線方向Ｘとなる。またこ
の軸線方向Ｘの、第２図における左側の部位Ａは、複写
機を操作するオペレータに近い側となるので、これを「
手前側」と称し１反対側の部位Ｂを「奥側」と称するこ
とにする。

セパレータ１３に立設された各偏向フィン２０は第２図
から判るように、その先端部２０ａが奥側Ｂへ向くよう
に傾斜している。すなわち各偏向フィン２０と、軸線Ｘ
に対して直交する方向との成す角度θがＯｏよりも大き
く、９０’　よりも小さく設定されているのである。こ
のため、セパレータ１３上を流動する現像剤は奥側Ｂへ
寄せられながら矢印Ｃ方向に移動する。

一方、セパレータ１３の奥側Ｂの部位には、入口孔２１
が形成され、しかもセパレータ１３の下部には、第１図
及び第３図に示す如く樋状の剤ガイド部材２３が一体に
固設され、ここに現像剤を搬送するスクリュ一部材２２
が配置されている。

剤ガイド部材２３とスクリュ一部材２２は共に現像スリ
ーブ８の軸線方向Ｘに延びていて、スクリュ一部材２２
は現像動作の開始と同時に回転し始める。

図に示したスクリュ一部材２２は、回転軸にスパイラル
状のねじ羽根を固定したスクリューコンベアより成るが
、コイルスプリング状のスクリュ一部材などを用いるこ
ともできる。

セパレータ１３上を流下する現像剤は、その−部が上述
の入口孔２１からスクリュ一部材２２に落ち込み、剤ガ
イド部材２３により受は止められる。このように入口孔
２１から落下した現像剤は。

スクリュ一部材２２の回転によって、第２図に矢印Ｅで
示す如く、現像スリーブ８の軸線方向手前側Ａへ向けて
強制的に搬送され、次いで剤ガイド部材２３の手前＃Ａ
の底部に形成された出口孔２４から、パドルホイール９
上に落下して撹拌される。

上述のようにドクターブレード１４で掻き取られた現像
剤の一部は、スクリュ一部材２２によって現像スリーブ
８の軸線方向手前側Ａに搬送され、他の現像剤は偏向フ
ィン２ｏによって、その反対の奥側Ｂへ搬送され、現像
剤が手前側Ａと奥側Ｂで入れ替えられながら撹拌される
。

このように現像剤が現像スリーブ８の軸線方向Ｘに亘っ
て撹拌され、そのトナー濃度が均一化され、かかる現像
剤が再び現像スリーブ８に担持されて現像領域Ｄ１に搬
送され、これが現像に供されるので、これにより形成さ
れた可視像の濃度を、感光体２の軸線方向に沿って均一
化することができる。

上述のように回転駆動されるスクリュ一部材２２は、入
口孔から落下した現像剤を現像剤担持部材の軸線方向に
強制的に搬送する第１の剤搬送手段の一例を構成し、ま
た偏向フィン２０は、第１の剤搬送手段による現像剤の
搬送方向と逆方向に現像剤を搬送する第２の剤搬送手段
の一例を構成している。

ところで上述のように現像剤を現像スリーブ８の軸線方
向に搬送すると、先にも説明した如くこの軸線方向に沿
って現像剤の量が不均一となる恐れがある。このような
現像剤量のアンバランスを補正するため、本例では以下
の如く構成されている。

すなわち、第１図乃至第３図に示すように、剤案内部材
を構成するセパレータ１３に形成されている前述の入口
孔２１に、現像剤の重さによって弾性的に曲げ変形し、
入口孔２１を通る現像剤の量を調整する弾性部材３０が
設けられている。この弾性部材３ｏとしては、例えばポ
リエステルフィルムなどの樹脂フィルムないしはシート
、又はアルミニウムなどの金属の薄い板やシートなどが
用いられ、かかる弾性部材３０は、その基部３０ａが入
口孔２１の近傍のセパレータ１３の上面に貼着され、入
口孔２１を覆うように位置している。

弾性部材３０は、その弾性を利用して入口孔２１に入る
現像剤の量を自動調整し、現像剤量のアンバランスを補
正し、現像容器３内の現像剤の高さレベルを、現像スリ
ーブ８の軸線方向Ｘに亘って水平化するものであって、
そのより具体的な作用は以下の通りである。

今、現像容器３の手前側Ａにおける現像剤の量が多くな
ったとすると、セパレータ１３の奥側Ｂに形成された入
口孔２１の領域を通る現像剤量は減少する。従って弾性
部材３０の上に乗る現像剤りの量が少なくなり、該部材
３０に作用する現像剤の重さは軽くなる。このため、第
４図（ａ）に示すように１弾性部材３０の曲げ変形量も
小さくなり、入口孔２１に入り込む現像剤りの量が少な
くなる。従ってスクリュ一部材２２によって手前側Ａに
搬送される現像剤量が減少し、その結果、現像容器３の
手前側Ａの領域に存する現像剤量が次第に少なくなって
行き、結局、手前側Ａと奥側Ｂの現像剤量が等しくなり
、そのアンバランスが補正される。

次に現像容器３の奥側Ｂの現像剤量が多くなったとする
と、同じ奥側Ｂに位置する入口孔２１の領域には多量の
現像剤りが通る。このため、弾性部材３０にも多量の現
像剤りが乗り、これに作用する現像剤の重さが大きくな
る。従って第４図（ｂ）に示すように、弾性部材３０は
大きく弾性変形（曲げ変形）し、入口孔２１に入る現像
剤量が多くなる。よってスクリュ一部材２２によって手
前側Ａに搬送される現像剤量も多くなり、奥側Ｂの現像
剤量は次第に少なくなって手前＃Ａと奥側Ｂの現像剤の
量が均一となる。

上述のように弾性部材３０は、これに作用する現像剤の
重さに応じて曲げ変形するので、確実に現像剤量のアン
バランスを補正することができる。

すなわち、環境の変化、現像剤の経時的劣化、トナー濃
度の変化などによって現像剤の流動性が変動しても、ま
た現像容器３内の総現像剤量がいかなるときも、さらに
は偏向フィン２０やスクリュ一部材２２の現像剤搬送能
力がばらついても、また現像装置が多少傾いて取付けら
れていても、常に現像剤量のアンバランスを確実に補正
できるのである。しかも現像剤のアンバランスを検知す
る手段やこれを制御する手段などは全く不要である。

このように現像剤量をバランスさせることによって、可
視像の濃度むらや現像装置からの現像剤のこぼれ、或い
はトナー飛散などの不具合の発生を防止できる。

なお、前述のような現像剤量のアンバランスの補正作用
をできるだけ高い精度で得られるように、弾性部材３０
の弾性係数や形状、又はそのサイズ。

弾性部材３ｏの弾性変形量、或いは入口孔２１のサイズ
などを予め設定すべきは当然である。

以上、セパレータ１１の入口孔２１を奥側Ｂに形成した
例を示したが、第５図及び第６図に示すように、入口孔
２１を現像スリーブ８の軸線方向Ｘにおける手前側Ａに
形成し、或いは中央部などの適宜な位置に形成したとき
も本発明を適用できる。

第５図のように入口孔２１を手前側Ａに形成したときは
１弾性部材３０の設けられた入口孔２１から落下した現
像剤は、スクリュ一部材２２によって矢印Ｆで示す如く
奥側Ｂへ向けて搬送され、剤ガイド部材の奥側Ｂの部位
に形成された出口孔２４から落下する。このとき、偏向
フィン２０は現像剤を手前側Ａに寄せるように構成され
（矢印Ｃ）、第４図（ａ）、（ｂ）に示したところと同
様にして現像剤量のアンバランスが補正される。

また第６図のように入口孔２１を軸線方向Ｘの中央部に
形成したときは、スクリュ一部材２２のねじ羽根の巻き
方向が、この中央部を境とした左右の部分において互い
に逆向きとなるように設定され、入口孔２１から落下し
た現像剤は矢印Ｅ。

Ｆで示したように、手前側Ａと奥側Ｂにそれぞれ分けら
れて搬送され、剤ガイド部材２３の手前側Ａと奥側Ｂの
部位にそれぞれ形成された出口孔２４ａ、２４ｂからパ
ドルホイール９（第１図）へと落下する。また偏向フィ
ン２０についても、入口孔２１の部位を境としてその左
右の各偏向フィン２０が互いに逆向きに傾斜し、現像剤
は手前側Ａと奥側Ｂから中央部へ向けて寄せられる（矢
印Ｃ）。この例においても、例えば軸線方向Ｘの中央部
において現像剤の量が多くなると、中央部の入口孔２１
に設けられた弾性部材３０が大きく曲げ変形して入口孔
２１に多量の現像剤が入り込み、これが奥側Ｂと手前側
Ａにそれぞれ搬送され、また中央部の現像剤が少ないと
きは、弾性部材３０の変形量が少なくなって入口孔２１
に入り込む現像剤量が少なくなって、奥側Ｂと手前側Ａ
へ送られる現像剤量が少量となり、いずれの場合も、軸
線方向Ｘにおける現像剤の量のバランスがとられる。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば創案内部材に形成された入
口孔に弾性部材を設けるという極く簡単な構成によって
、外的要因に影響されることなく、しかも低コストで現
像剤量のアンバランスを補正できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の一例を示す断面図、第
２図は現像スリーブ、セパレータ、偏向フィン、入口孔
及びスクリュ一部材などの位置関係を示し、セパレータ
の一部を破断して表わした説明平面図、第３図は入口孔
の部位で切断した拡大断面図、第４図（ａ）、（ｂ）は
１弾性部材の作用を示す説明図、第５図及び第６図は他
の具体例をそれぞれ示す、第２図と同様な平面図である
。 １・・・現像装置　　　　　　２１・・・入口孔３０・
・・弾性部材　　　　　Ｘ・・・軸線方向代理人　弁理
士　　星　野　則　夫 第２図 Ｙ 第３図 ０ｃ１ 第４図 （（１’） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 潜像担持体に対向して配置された現像剤担持部材に二成
   分系の現像剤を担持して潜像担持体と現像剤担持部材と
   の間の現像領域へ搬送し、その搬送現像剤中のトナーに
   よって、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化し
   、現像剤流路を構成する剤案内部材に形成されている入
   口孔から落下した現像剤を、回転駆動される第１の剤搬
   送手段によって、現像剤担持部材の軸線方向に強制的に
   搬送し、第２の剤搬送手段によって、前記搬送方向と逆
   方向に現像剤を搬送して現像剤を撹拌する現像装置にお
   いて、 前記剤案内部材の入口孔に、現像剤の重さによって弾性
   的に曲げ変形し、入口孔を通る現像剤の量を調整する弾
   性部材を設けたことを特徴とする現像装置。