JPS6237236Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電子写真複写機、静電記録装置等の静
電潜像を可視像化する乾式現像装置に関するもの
である。特に現像装置へトナーを補給するトナー
補給管を有する現像装置に関するものである。

トナーとキヤリヤとから成る２成分現像剤を使
用する現像装置においては、トナーとキヤリヤの
混合比、即ち、トナー濃度を常に一定に保たなけ
ればならない。そのため現像作業をくり返すと、
トナーが消費されるのでトナータンクから現像装
置内へ消費された量に見合う量のトナーを補給す
ることが行われる。トナーを現像装置へ補給する
方法としては通常トナーホツパー下部に設けられ
たトナー補給ローラーを回転させてトナーを補給
しているが現像装置内へトナーを集中して補給す
ると、その部分だけトナー濃度が高くなり、現像
剤全体にわたつてトナー濃度を均一にするのに長
時間を必要とする。特に現像ローラーを使用する
場合は、その軸方向の横撹拌が不十分となる。あ
まり撹拌を強くすると、現像剤が疲労してしまい
その特性が変化してしまう。このような理由か
ら、トナー補給用の管を現像容器内に現像ローラ
ーの軸方向に延ばして配置し、上記管内にトナー
を送り込み、管の途中に形成された下部開口から
トナーを現像容器内に落下させて、新たなトナー
を供給するものが知られていた。このトナー補給
管は第１図に示すような構造である。トナー補給
管１の中に螺旋羽根を有する回転体としてスクリ
ユー２を有しており、それが回転することによつ
てトナーを右方へ運びトナー補給管１の下部に形
成された多数の開口３，４からトナーを落下させ
るようにしていた。しかし、トナーは数ミクロン
以下の微細粒子であるため流動性が悪く、トナー
補給管に単に穴をあけているだけでは、長時間使
用していると、その穴にトナーが目詰まりしてし
まい、部分的にトナーが補給されない部分が発生
し、トナーの補給ムラとなつていた。また、穴を
あまり大きくすると、トナータンクに近い個所の
穴だけから多量のトナーが補給され、それから遠
い個所までトナーが送られて来ないということに
なり、上述した問題は解消されなくなつてしまう
のである。

また、トナー補給管にトナーによる目詰まり防
止用部材を設けたものが提案されているが、その
機構は極めて複雑であり、高価なものであつた。

本考案は上述の欠点を解消し、機構が簡単でか
つ安価なトナー補給を行うことのできる乾式現像
装置を提供することを目的とするものである。

以下、本考案の実施例について添付図面を参照
しながら詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す現像装置の断
面図である。

感光体ドラム５が下方へ移動する部分に現像装
置６が配置されており、この現像装置６はトナー
と磁性キヤリヤとから成る２成分現像剤Ｄを使用
する磁気ブラシ現像方法を採用している。現像容
器内には上記現像剤Ｄを貯蔵しており、この現像
剤に一部が埋没するよう配置された汲み上げロー
ラー８と、該汲み上げローラー８の上部に配置さ
れた現像ローラー９がある。汲み上げローラー８
は時計方向に回転する非磁性スリーブ１０とその
内部に固設された４つの永久磁石１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄとから構成されている。磁石
１１ａ〜１１ｄの磁極は、Ｎ極とＳ極とが交互に
配列されている。現像ローラー９は、同じく時計
方向に回転する非磁性のスリーブ１２と、その内
部に固設された２つの永久磁石１３ａ，１３ｂと
から構成されている。磁石１３ａは、汲み上げロ
ーラー８の磁石１１ｄとは逆の磁極であり、相互
に共働して現像剤が現像ローラー９へ移されるよ
うに磁力、位置等が決定されている。磁石１３ｂ
は現像主極として機能するもので、感光体ドラム
１に対向して配置されている。この現像ローラー
９には図示していないが、現像バイアス電圧が印
加されており、感光体ドラム１上の地肌部へトナ
ーが付着しないようコントロールされている。現
像ローラー９のスリーブ１２から、現像に寄与し
た現像剤又は現像部を通過した現像済現像剤を掻
き取るスクレーパー１４が斜設されており、この
スクレーパー１４の下端部の下方にはトナー補給
管１５が配置されている。このトナー補給管１５
の詳細な構造は後述するが、該トナー補給管１５
は現像ローラー９又は感光体ドラム５の軸方向に
長くかつ水平に延びている。そして、上記スクレ
ーパー１４から落下する現像済現像剤を一部受け
取るようその流路中に配置されている。現像タン
ク７内に現像剤Ｄを一時的に貯めるため、仕切り
板１６がほぼ垂直方向に延びて配置されている。
これは、現像タンク７内の現像剤Ｄが汲み上げロ
ーラー８のスリーブ１０と大面積で接触してその
回転負荷が増大するのを防止する機能をも有して
いる。これにより、現像剤の機械的疲労も低減さ
せることができる。この仕切り板１６によつて貯
められた現像剤Ｄ中には、撹拌羽根１７が配置さ
れており、それが回転することによつて現像剤Ｄ
をその軸方向に横撹拌すると共に仕切り板１６と
現像タンク底部との間隙から現像剤を送り出す作
用を行つている。

次に、トナー補給管１５の構成について第３図
を用いて説明する。トナー補給管１５は中空円筒
１８と、その内部に回転可能に取り付けられた螺
旋羽根１９をもつスクリユー２０とから構成され
ている。円筒の下部にはトナー落下用の複数の下
部開口２１，２２が等間隔で形成されており、一
方、その上部には現像剤が流入し得る複数の上部
開口２３，２４がやはり等間隔で形成されてい
る。この上部開口２３，２４の大きさは、上記円
筒１８内のスクリユー２０の剤搬送能力と下部開
口２１，２２の大きさ、個数によつて決定される
が、少なくともトナーとキヤリヤとが複数同時に
流入し得る程度の大きさ以上でなければならず、
実験的には直径約３mmで十分であつた。

スクリユー２０の羽根１９の大きさは、羽根１
９の端部と円筒１８の内壁までの距離をｄとする
と、このｄが少なくともキヤリヤ粒径以上となる
ように設定することが望ましい。もしそうでなけ
ればキヤリヤ粒子が上記羽根１９と円筒１８との
間に喰い込んでしまい、キヤリヤ粒子を傷付けて
しまうからである。

また、スクリユー２０を弾性体で構成すること
も可能である。例えばスクリユー２０の螺旋羽根
１９だけを弾性体で構成するようにすればより望
ましい。弾性体としては、あまり軟らかいもので
はなく、スクリユー本来の機能を発揮させる強度
を有していなければならない。これによりキヤリ
ヤ等比較的硬い現像剤が上記羽根１９と円筒１８
との間に喰い込んだとしてもその弾性によつてキ
ヤリヤ等を傷付けず現像剤を劣化させないように
することができる。

このようにして、トナー補給管１５内へ現像剤
が流入され、スクリユー２０によつて運ばれてき
たトナーと混合されて搬送される。トナーのみで
は流動性が悪いことは既に述べたが、トナーより
も若干径の大きいキヤリヤ粒子が混入している現
像剤はトナーよりも流動性は良い。従つて、現像
剤と混合されたトナーは、管内での流動性が改善
され、下部開口２１，２２から良好に落下するこ
とができる。流動性が良いので単にトナーが詰ま
るということがないだけでなく、下部開口の径も
従来のように大きくする必要がない。従つて、補
給用トナーを搬送途中で現像タンク７内に供給し
ながらも、できるだけ遠くまで搬送させることが
可能となる。

次に、本実施例の作用について簡単に説明す
る。第２図において現像タンク内の現像剤は、仕
切り板１６の下方を通つて所定量だけ送り出さ
れ、汲み上げローラー８の磁気的吸引力によりス
リーブ１０の回転方向へ汲み上げられ、現像ロー
ラー９へ大部分の現像剤が磁気的に転移させられ
る。現像ローラー９のスリーブ１２の回転方向へ
現像剤は搬送され、その上に磁気ブラシを形成
し、感光体ドラム５表面を摺擦する。感光体ドラ
ム５上には図示しない像形成工程において静電潜
像が既に形成されており、これは上記現像ローラ
ー上の現像剤と接触させられて、可視像化され
る。即ち、静電潜像の極性と逆極性に帯電したト
ナーが感光体ドラム５表面の像部分に付着する。
現像された像は、転写部において図示しない転写
装置により転写紙へ転写される。一方、現像部を
通過した現像ローラー９上の現像剤はスクレーパ
ー１４によつて掻き取られ現像タンク７へ戻され
る。現像を繰り返すとトナーのみが消費されるた
めに、現像剤Ｄのトナー濃度が次第に低下する。
このトナー濃度は図示しないトナー濃度検知装置
により検知され、あらかじめ定められた値よりも
低下したことが検知されると、トナー補給管１５
のスクリユー２０が回転を始め、図示しないトナ
ータンクよりトナーがトナー補給管１５内を運ば
れ、既に説明したように現像タンク７へ供給され
る。

第４図は本考案の変形実施例を示すもので、本
考案のトナー補給管を２個用いた例を示してい
る。即ち、スクレーパー１４の下方にそれから落
下した現像剤の流路を２つに分ける屋根型の案内
板２５が配置されている。そして、この案内板２
５の左右の下方に、それぞれトナー補給管２６，
２７が設けられている。２つのトナー補給管２
６，２７の構造及び作用は第３図で説明したトナ
ー補給管１５と同一であるので詳細な説明は省略
する。この場合、それぞれのトナー補給管２６，
２７の下部開口の位置を相互にずらすようにして
おけば、トナー補給を現像ローラーの軸方向によ
り均一にすることができる。

第５図は本考案のさらに別の実施例を示すもの
である。トナー補給管２８の一端は、トナータン
ク２９に接続されており、上部はトナータンク２
９からトナーが供給されるように削除されてい
る。このトナー補給管２８は第２図で示したよう
にスクレーパー１４の下部であつて現像剤流路中
に配置されている。トナー補給管２８の上部開口
３０ａ〜３０ｃは等間隔で下部開口３１ａ〜３１
ｇは図示するように順次その間隔が狭くなるよう
になつている。トナータンク２９即ち、トナー補
給源に近いところは間隔が広く、それから遠くな
るに従つてそれが狭くなつているのである。ま
た、上部開口３０ａ〜３０ｅの位置と下部開口３
１ａ〜３１ｇの位置とは必ずしも一致しなくても
よく、図に示すようにずれていてもかまわない。
要するに、トナー補給管２８内に現像剤が入り込
み、トナーの流動性を改善し、トナー詰りがない
ようにその開口が形成されていればよい。これに
よつてトナーがトナー補給管２８の長手方向全域
に亘つて均一に落下することが可能である。

同目的のために、下部開口の大きさを例えばト
ナー補給源から遠くになるに従つて大きくするよ
うにすることもできるし、両者を組合せて使用す
ることもできる。

なお、上述の実施例では、現像方式として磁気
ブラシ現像方式のものについて本考案を適用した
ものについて説明したが、２成分現像剤を使用す
る他の現像方式でも同様に実施可能である。ま
た、現像済の現像剤の流路中にトナー補給管を配
置したが、本考案はこれに限定されるものではな
く、現像前の現像剤又は現像に直ちに寄与しない
現像剤の流れを作つて、その流路中に配置しても
よい。また、本実施例では、新しいトナーを補給
する構成となつているが、既に使用された余剰の
トナーを再使用するようにした現像装置において
も、その余剰トナーの搬送に応用できる。

以上のように本考案によれば、トナーを安価で
かつ簡単な装置で補給することができ、トナー詰
りのない補給を行うこともできる。そして、トナ
ーの補給ムラもあわせて解消することができると
いう利点を有している。また、使用している現像
剤そのものを利用して補給トナーの流動性を改善
しているので、特別な装置が不要であり、極めて
好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトナー補給管の正断面図、第２
図は本考案の実施例を示す現像装置の横断面図、
第３図は本考案の一実施例を示すトナー補給管の
正断面図、第４図は本考案の変形実施例である現
像装置の要部のみ示す横断面図、第５図は本考案
の別の実施例を示すトナー補給管の正断面図であ
る。 １，１５，２６，２７，２８……トナー補給
管、６……現像装置、９……現像ローラー、１４
……スクレーパー、２０……スクリユー、２１，
２２，３１ａ〜３１ｇ……下部開口、２３，２
４，３０ａ〜３０ｅ……上部開口、２９……トナ
ータンク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ トナーとキヤリヤとからなる２成分現像剤を
   用い、現像容器内にトナーを補給する形式の乾
   式現像装置において、 現像容器内に略水平に配置されており、断続
   するトナー落下用の複数の開口を底部に有し、
   上部にトナーとキヤリヤからなる現像剤が流入
   し得る開口を有する中空円筒と、 この中空円筒の内部に回転自在に設けられた
   トナー搬送部材と、 上記中空円筒の一端に接続されたトナータン
   クとを 具備したことを特徴とする乾式現像装置。 ２ 上記中空円筒が、現像済現像剤の落下途中に
   配置されていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の乾式現像装置。 ３ 上記トナー搬送部材は、回転可能な弾性体ス
   クリユーから構成されていることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項記載
   の乾式現像装置。