JPH0743998A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トナーを現像装置の長手方向の端部からこれに
供給する所謂サイドディスペンス方式の現像装置におい
て、不良トナーが時経過に伴いトナー撹拌室のリヤ側に
堆積するのを防止し、以て記録画像の画像濃度の低下を
防止する。 【構成】静電潜像担持体Ｄに面する現像領域へ一成分系
トナーを搬送するトナー担持体２と、このトナー担持体
２の軸方向に沿って設けられたトナー撹拌室１２と、こ
のトナー撹拌室１２の一端に突設され、トナーボックス
からトナーが落とし込まれるトナー搬入路１３と、上記
トナー搬入路１３からトナー撹拌室１２にトナーを搬入
するトナー搬送部材３１とを備え、トナーが上記トナー
撹拌室１２内をトナー搬入路１３側から他端側へ向けて
流動する現像装置において、上記トナー撹拌室１２にお
けるトナー流動方向の奥側領域には、トナーを上記トナ
ー担持体２の軸方向に沿って循環させるトナー循環手段
３４，３５が設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザープリンタや電
子写真複写機に用いる現像装置に係り、詳細には、トナ
ーを現像装置の長手方向の端部からこれに供給する所謂
サイドディスペンス方式の現像装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】所謂サイドディスペンス方式の現像装置
としては、特開平３−２６７９６３号公報所載の現像装
置が知られている。この現像装置はトナー担持体の軸方
向に沿って設けられたトナー撹拌室を備えると共に、こ
の撹拌室の一端には現像装置から突き出すようにしてト
ナー搬入路が設けられ、トナーボックスからこの搬入路
に落とし込まれた補給トナーがトナー搬送部材によって
上記トナー搬入路からトナー撹拌室に搬入されるように
構成されている。そして、トナー撹拌室に搬入されたト
ナーは、後から搬入されるトナーの押圧力によってトナ
ー撹拌室内をトナー搬入路側（以下、供給側）から奥側
へ向かって流動し、トナー撹拌室に拡散するようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の現
像装置では、トナーがトナー撹拌室内をフロント側から
リヤ側へ向かって一方向へ流動しているので、粒径が大
きいために消費され難い不良トナーが時経過と共にトナ
ー撹拌室のリヤ側に堆積し易いという欠点があった。こ
のため、この現像装置を用いて実際に静電潜像の現像を
行い、用紙等の記録シートに記録画像を形成してみる
と、トナー撹拌室のリヤ側に対応した画像領域において
記録画像の濃度が除々に低下し、画像欠落が発生すると
いう問題点が生じた。

【０００４】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、不良トナーが時
経過に伴いトナー撹拌室のリヤ側に堆積するのを防止
し、以て記録画像の画像濃度の低下を防止することが可
能な現像装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の現像装置は、静電潜像担持体に面する現像
領域へ一成分系トナーを搬送するトナー担持体と、この
トナー担持体の軸方向に沿って設けられたトナー撹拌室
と、このトナー撹拌室の一端に突設され、トナーボック
スからトナーが落とし込まれるトナー搬入路と、上記ト
ナー搬入路からトナー撹拌室にトナーを搬入するトナー
搬送部材とを備え、トナーが上記トナー撹拌室内をトナ
ー搬入路側（供給側）から他端側（奥側）へ向けて流動
する現像装置において、上記トナー撹拌室におけるトナ
ー流動方向の奥側領域には、トナーを上記トナー担持体
の軸方向に沿って循環させるトナー循環手段が設けられ
ていることを特徴とするものである。

【０００６】このような技術的手段において、上記トナ
ー循環手段としては、トナー撹拌室の奥側領域において
トナー担持体の軸方向に沿ったトナーの循環流を形成
し、トナー撹拌室の奥側に偏って堆積した不良トナーを
供給側から流動してくる良好なトナーと混合するもので
あれば、その構成は適宜変更して差し支えない。

【０００７】ここで、上記トナー循環手段が配設される
トナー撹拌室の奥側領域とは少なくともトナー撹拌室の
奥側端部を含んだ領域であり、その領域幅は任意に設計
して差し支えない。例えば、撹拌室の全域にわたってト
ナー循環手段を設けても良い。

【０００８】また、上記トナー循環手段にはトナーをト
ナー撹拌室の奥側方向へ搬送し且つ奥側に体積している
トナーを供給側方向へ搬送する機能が要求されるが、こ
のとき奥側方向へのトナー搬送力が供給側方向へのトナ
ー搬送力よりも小さいと、時経過と共にトナー撹拌室の
奥側のトナー堆積量が低下し、形成した記録画像の濃度
が部分的に低下する懸念がある。従って、静電潜像の現
像に寄与する良好なトナーがトナー撹拌室の全域に略均
一に堆積するためには、トナー撹拌室の奥側方向へのト
ナー搬送量が供給側方向へのトナー搬送量よりも大きい
ことが好ましい。

【０００９】更に、上記トナー循環手段の小型化を図る
という観点からすれば、当該トナー循環手段は互いに巻
き方向及び巻き径の異なる二つの螺旋状トナー搬送部材
を一の回転軸に固定して形成するのが好ましい。

【００１０】また、このようにして二つの螺旋状トナー
搬送部材を一の回転軸に固定してトナー循環手段を形成
する場合、巻き径の大きな螺旋状トナー搬送部材と巻き
径の小さな螺旋状トナー搬送部材との搬送力のバランス
を保つためには、前者の外周の一部を円弧状の搬送補助
壁で覆い、トナーが螺旋状トナー搬送部材の周囲に拡散
するのを適度に防止することが好ましい。

【００１１】

【作用】上記技術的手段によれば、トナー循環手段がト
ナー撹拌室の奥側領域においてトナーの循環流を形成
し、トナー撹拌室の奥側に偏って堆積し易い不良トナー
をトナー撹拌室に新たに供給されたトナーと混合する。
これにより、不良トナーは上記トナー循環手段の配設領
域に拡散し、トナー撹拌室の奥側においてはトナー全体
量に対して占める不良トナーの割合が減少するので、静
電潜像を現像して形成されたトナー像の部分的な濃度低
下が防止される。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の現像装置
を詳細に説明する。本実施例の現像装置は、図１及び図
２に示すように、ハウジング１の一端に配設されて外周
面の一部をハウジング１外に露出させた現像ロール２
（トナー担持体）と、この現像ロール２の軸方向に沿っ
てハウジング１内に設けられたトナー撹拌室１２と、こ
の撹拌室１２を貫通するようにして配設された一本のミ
キシングシャフト３とから構成されている。

【００１３】先ず、上記現像ロール２は、固定支持され
た略円柱形状のマグネット部材２１の外周に回動可能な
円筒状スリーブ２２を配設したものであり、上記撹拌室
１２内の磁性トナーをマグネット部材２１の磁力により
スリーブ２２外周面に吸着し、スリーブ２２の回動に伴
ない静電潜像担持体Ｄに面した現像領域へ搬送するよう
になっている。又、上記スリーブ２２の外周面には、吸
着された磁性トナーを薄層化するためのブレード２３が
圧接しており、このブレード２３はボルト２４によって
ハウジング１の上部に固定されている。尚、図１中、符
号２５は、現像ロール２と静電潜像担持体Ｄとの間隙を
保つべくベアリングを介して現像ロール２と同軸上に配
設されたトラッキングロール、符号２６は、ハウジング
１からのトナーの漏出を防止すべくハウジング１と現像
ロール２との間を密封するシール部材である。

【００１４】また、上記ミキシングシャフト３は、撹拌
室１２及びハウジング１に突設されて撹拌室１２と連通
連結するトナー搬入路１３を貫通して配設され、その回
動に伴い現像装置の上方に位置するトナーボックス（図
示せず）から上記トナー搬入路１３に落とし込まれるト
ナーを撹拌室１２内に搬入すると共に、トナーを撹拌室
１２内から現像ロール２へ供給し、更には撹拌室１２の
奥側領域においてトナーの循環流を形成する役割を有し
ている。

【００１５】そして、上記現像ロール２とミキシングシ
ャフト３にはその軸方向の一端にギア２７，２８が嵌合
され、駆動モータ（図示せず）に接続されて所定の回転
数で回動するようになっている。尚、本実施例の現像装
置においては、以後、トナー搬入路１３が突設されてい
る側をフロント側、ギア２７，２８が配設されている側
をリヤ側と呼ぶことにする。

【００１６】一方、上記撹拌室１２の一側にはこの撹拌
室１２内のトナー堆積量を検知するトナーレベルセンサ
４（以下、センサ）が取付けられている。このセンサ４
は、撹拌室１２に表出する検知面に圧電素子を有してお
り、圧電素子の振動状態によってトナーの有無を検知す
る。このセンサ４の取付位置は、静電潜像担持体Ｄのフ
ロント側を基準に静電潜像が形成されている場合を想定
し、最も現像頻度の高いと考えられるＡ４サイズの中心
位置とした。

【００１７】更に、この現像装置においては、センサ４
の検知面にトナーが付着残留することによるトナーレベ
ルの誤検知を防止すべく、上記検知面の清掃部材５が設
けられている。この清掃部材５は上記ミキシングシャフ
ト３に捩子止めされたマイラー等の樹脂シートであり、
ミキシングシャフト３の回動に伴なって検知面に付着し
たトナーを掻き落とすようになっている。

【００１８】次に、上記ミキシングシャフト３の具体的
構成について説明する。このミキシングシャフト３は、
搬入路１３に対応した部分に螺旋プレート状のトナー搬
送部材（オーガ）３１を有する一方、撹拌室１２の搬入
路１３近傍に対応した部分には、上記オーガ３１より単
位時間当たりのトナー搬送量の大きい螺旋コイル状のト
ナー搬送部材（アジテータ）３２を有している。これは
搬入路１３内のトナー密度を低くし、搬入路１３内でト
ナーが塊状となるのを防止するためであり、これによっ
て円滑にトナーを撹拌室１２に搬入することかできる構
成となっている。尚、本実施例において、上記オーガの
直径は１２ｍｍ、搬入路の直径は１４ｍｍ、アジテータ
の直径は２６ｍｍ、撹拌室の直径は２８ｍｍであり、ア
ジテータの径をオーガの径より大きく設定することで、
単位時間当たりのトナー搬送量を大きくしている。

【００１９】また、上記ミキシングシャフト３は、この
シャフト３と略平行に設けられ上記アジテータ３２から
連続する撹拌バー３３を有しており、当該部材３の回動
に伴ないトナーを撹拌室１２内で撹拌し、また現像ロー
ル２方向へ撹拌室１２から押し出すように構成されてい
る。

【００２０】更に、上記ミキシングシャフト３には、撹
拌室の１２の奥側領域に対応して互いに巻き方向及び巻
き径が異なる二つの螺旋コイル状のトナー搬送部材３
４、３５が設けられている。巻き径が小さなトナー搬送
部材（小径アジテータ）３４はミキシングシャフト３を
回転させた際にトナーを撹拌室のリヤ側へ送り込む方向
に巻かれる一方、巻き径が大きなトナー搬送部材（大径
アジテータ）３５はミキシングシャフト３を回転させた
際にトナーをフロント側へ戻す方向に巻かれている。こ
の実施例においては小径及び大径アジテータ３４、３５
のいずれもがφ１．５ｍｍの非磁性ステンレスから形成
されており、小径アジテータ３４は外径１６ｍｍ、ピッ
チ１５ｍｍ、大径アジテータ３５は外径２６ｍｍ、ピッ
チ３５ｍｍで巻かれている。

【００２１】上記小径アジテータ３４及び大径アジテー
タ３５の配設領域は撹拌室１２のフロント側からリヤ側
にかけての全長であっても差し支えないが、これらアジ
テータ３４，３５の回動によってセンサ４の配設位置に
おけるトナーの堆積レベルが変動すると、センサ４が撹
拌室１２のトナー堆積レベルを誤検知するおそれがある
ので、この実施例ではセンサ４よりもリヤ側にかけての
領域にのみこれらアジテータ３４，３５を配設した。

【００２２】また、図２に示すように、撹拌室１２には
上記大径アジテータ３５の外周の一部を覆うように、且
つ、センサ４よりもリヤ側の領域にかけて搬送補助壁６
が配設されている。小径アジテータ３４のトナー搬送力
と大径アジテータ３５のトナー搬送力とを比較した場
合、小径アジテータ３４ではトナーがミキシングシャフ
ト３の回転軸に沿って案内されるが、大径アジテータ３
５ではトナーが外周に拡散してしまうため、大径アジテ
ータ３５のトナー搬送力は小径アジテータ３４のそれよ
りも極端に小さくなってしまう。しかし、本実施例のよ
うに搬送補助壁６を設けると、トナーが大径アジテータ
３５の外周に拡散することがないので、大径アジテータ
３５のトナー搬送力が向上し、小径アジテータ３４のト
ナー搬送力と大径アジテータ３５のトナー搬送力とのバ
ランスを保つことができる。

【００２３】以上のように構成された本実施例の現像装
置において、トナーは以下のようにして搬送され且つ撹
拌される。先ず、トナーボックスから搬入路１３に落と
し込まれたトナーはオーガ３１によって搬入路１３から
撹拌室１２へ搬入され、更にアジテータ３２によって撹
拌室１２内を現像ロール２に相対面する画像部領域へと
搬送される。この後、トナーは撹拌室１２内に送り込ま
れるトナーの押圧力によってフロント側からリヤ側へと
流動していく。

【００２４】センサ４の配設位置を通過したトナーは小
径アジテータ３４によってリヤ側へとゆっくり搬送さ
れ、そのまま撹拌室１２のリヤ側端部に突き当たる。ま
た、リヤ側端部に突き当たったトナーは大径アジテータ
３５によってリヤ側からフロント側へと搬送される。そ
して、リヤ側からフロント側へ戻されたトナーは清掃部
材５の近傍でフロント側から流動してきた新しいトナー
と混合され、再度小径アジテータ３４によってリヤ側へ
と搬送される。

【００２５】すなわち、この現像装置では撹拌室１２の
トナー流動方向の奥側領域に緩やかなトナーの循環流が
形成されており、撹拌室１２のリヤ側に到達したトナー
は当該領域を循環しながら新たなトナーと混合される。
従って、撹拌室１２のリヤ側に堆積し易い不良トナーは
新たなトナーと混合され、センサ４からリヤ側にかけて
の領域に拡散するので、現像装置のリヤ側に対応した領
域の記録画像濃度が経時的に低下していくのを防止する
ことができる。

【００２６】本発明の効果を確認すべく、本実施例の現
像装置で繰り返し記録画像を形成した結果を図３に示
す。この図から明らかなように、トナーの循環流が形成
されていない従来の現像装置では複写枚数が増加するに
つれてリヤ側のトナー粒径分布が許容範囲である１５μ
ｍを越えてしまったが、本実施例の現像装置では複写枚
数が増加してもリヤ側のトナー粒径分布を１５μｍ以下
に抑えることができ、長期に渡って濃度低下の少ない良
好な画像を得ることができた。

【００２７】尚、本実施例では小径アジテータ３４でト
ナーをリヤ側へ搬送し且つ大径アジテータ３５でトナー
をフロント側へ搬送して循環流を形成したが、各アジテ
ータ３４，３５の巻き方向を上記実施例と逆方向とし、
小径アジテータ３４でトナーをフロント側へ搬送し且つ
大径アジテータ３５でトナーをリヤ側へ搬送して循環流
を形成しても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の現像
装置によれば、トナー循環手段がトナー撹拌室の奥側領
域においてトナーの循環流を形成し、トナー撹拌室の奥
側に偏って堆積し易い不良トナーをトナー撹拌室に新た
に供給されたトナーと混合するので、不良トナーが時経
過に伴いトナー撹拌室のリヤ側に堆積することがなく、
記録画像の画像濃度の部分的な低下を防止することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の現像装置の第一実施例を示す平面断
面図である。

【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】 現像装置のリヤ側のトナー粒径分布を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１…ハウジング、２…現像ロール（トナー担持体）、３
…ミキシングシャフト、４…トナーレベルセンサ、５…
清掃部材、１２…トナー撹拌室、１３…トナー搬入路、
３１…トナー搬送部材、３４…小径アジテータ、３５…
大径アジテータ

フロントページの続き (72)発明者 須長 貴行 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 石川 徹 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体に面する現像領域へ一成
   分系トナーを搬送するトナー担持体と、このトナー担持
   体の軸方向に沿って設けられたトナー撹拌室と、このト
   ナー撹拌室の一端に突設され、トナーボックスからトナ
   ーが落とし込まれるトナー搬入路と、上記トナー搬入路
   からトナー撹拌室にトナーを搬入するトナー搬送部材と
   を備え、トナーが上記トナー撹拌室内をトナー搬入路側
   から他端側へ向けて流動する現像装置において、上記ト
   ナー撹拌室におけるトナー流動方向の奥側領域には、ト
   ナーを上記トナー担持体の軸方向に沿って循環させるト
   ナー循環手段が設けられていることを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の現像装置において、上記
   トナー循環手段によるトナー搬送量は、トナー撹拌室の
   奥側方向への搬送量がトナー搬入路方向への搬送量より
   も大きいことを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の現像装置において、上記
   トナー循環手段は、互いに巻き方向及び巻き径の異なる
   二つの螺旋状トナー搬送部材を一の回転軸に固定して形
   成されていることを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の現像装置において、二つ
   の螺旋状トナー搬送部材のうち、巻き径の大きな螺旋状
   トナー搬送部材の外周の一部を搬送補助壁で覆ったこと
   を特徴とする現像装置。