JP2554637B2 - 湿式電子写真複写機の現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、湿式電子写真複写機の現像装置に関し、特
にトナー担持液1000重量部に対して200重量部ないし100
0重量部をもつようにトナー粒子の分散比率を設定され
た高固形分から成る補充トナーを補給される現像装置に
関する。

（従来技術） 周知のように、湿式電子写真複写機の現像装置にあっ
ては、トナー粒子とこれを分散させたトナー担持液とで
液体現像剤を構成し、この液体現像剤を感光体に接触さ
せ、同感光体上の静電潜像に対してトナー粒子を静電的
に付着させて可視像処理を行なっている。

いま、上述した現像装置の一例を第４図によって説明
すると次の通りである。

すなわち、第４図において図示矢印方向に回転する感
光体ドラム１の周りには、所定の極性帯電を施す帯電器
２、露光光３を発生させる露光装置、イレーサ４、現像
装置５、転写装置６およびクリーニング装置７がそれぞ
れ配置されている。

現像装置５は、感光体ドラム１に近接配置されてお
り。上部に液体現像剤の供給を受ける供給ノズル5a、下
部に液体現像剤の回収口5bがそれぞれ形成されている現
像容器5Aを備えている。

そして、現像容器5Aの内部には、感光体ドラム１の周
面に沿って複数配置された第1,第２現像ローラ5B,5Cお
よびスクイズローラ5Dが装備されている。

第1,第２現像ローラ5B,5Cは、感光体ドラム１の周面
に対して1mm程度の間隙を設けて近接配置され、図示矢
印方向、つまり感光対ドラム１とつれ回る方向に回転可
能に設けられている。そしてスクイズローラ5Dは、各現
像ローラ5B,5Cの下位に位置し、感光体ドラム１に当接
して上記現像ローラ5B,5Cとは逆方向に回転する。

また、上述した現像ローラ5B,5Cおよびスクイズロー
ラ5Dの周面には、スクレーパ5Eが当接している。

そして現像容器5Aの近傍には、樹脂、顔料を主成分と
するトナー粒子およびこれを分散した脂肪族炭化水素を
主成分とするトナー担持液とで構成された液体現像剤を
収容している現像剤タンク5Fが配置されている。

現像剤タンク5F内には、液体現像剤を現像容器5Aに向
け汲上げるための汲上げポンプ5Gが配置されており、こ
の汲上げポンプ5Gの回転軸の先端は液体現像剤中に浸入
しており、汲上げ用の回転羽根を有している。

汲上げポンプ5Gと現像容器5Aの供給ノズル5aとはパイ
プ5Hによって連結され、また現像容器5Aの回収口5bに一
端を連結されたパイプ5Jの他端は現像剤タンク5Fの液体
現像剤中に浸入している。

また、汲上げポンプ5Gには現像剤タンク5F内の現像剤
の濃度を検知する濃度センサ5Kがパイプ5Lを介して連結
され、そして、汲上げポンプ5Gには、汲上げポンプ5Gに
よって撹拌された液体現像剤を現像剤タンク5Fに還流さ
せるパイプ5Mが連結されている。

このような現像装置では、汲上げポンプ5Gによって現
像剤タンク5Fから汲上げられた液体現像剤が、供給ノズ
ル5aを介して第１現像ローラ5Bに供給される。第１現像
ローラ5Bに供給された液体現像剤は、スクレーパ5Eと第
１現像ローラ5Bとの間に溜り、第１現像ローラ5Bの回転
によって感光体ドラム１上に供給されると共に、第１現
像ローラ5Bの周面に残った分がスクレーパ5Eによって掻
き落とされて第２現像ローラ5Cとスクレーパ5Eとの間に
溜り、第１現像ローラ5Bと同様に、第２現像ローラ5Cの
回転により感光体ドラム１上に供給される。そして、第
２現像ローラ5Cの周面に残った現像剤はスクレーパ5Eに
より掻き落とされて現像容器5Aの下部に流下する。これ
と共に、感光体ドラム１上に残った余分な現像剤はスク
イズローラ5Dによって同感光体ドラム１上から除去さ
れ、現像容器5Aの下部に流下する。現像容器5Aの下部に
流下した現像剤は回収口5bおよびパイプ5Jを介して現像
剤タンク5Fに帰還する。

ところで、現像剤タンク5Fから現像容器5Aの供給ノズ
ル5aを介して感光体ドラム１上に供給される液体現像剤
中のトナー粒子は、感光体ドラム１上の静電潜像に対し
て静電的に付着して消費されることにより、現像剤タン
ク5F内での含有量が少なくなる。このため、現像剤タン
ク5Fに対しては、新たなトナー粒子が補給される。

このようなトナー粒子の補給にあたっては、例えば、
トナー粒子とトナー担持液との配合割合を11:89とした
インクタイプの補充トナーが用いられ、この補充トナー
内のトナー粒子が液体現像剤中に混合されていくことに
よって液体現像剤としての濃度を安定化させるようにな
っている。

ところが、感光体ドラム１上の画像が、例えば原稿画
像に対する面積比の大きい黒べた画像であるような場合
には、消費されるトナー粒子の量も多くなるので、液体
現像剤の濃度安定化を図るうえで補充トナーを補給して
トナー粒子の不足を補うことが必要となる。この場合、
前述したように、補充トナーにおけるトナー粒子の含有
度に対してトナー担持液の含有度が大きいことから、液
体現像剤中に補充トナーを供給していくと、液体現像剤
中でトナー担持液の総体量も必然的に増加することにな
る。従って、現像剤タンク5F内では、残留するトナー担
持液に加えて新たなトナー担持液が補給されることによ
ってトナー担持液が現像剤タンク5Fから溢れてしまうこ
とがあった。

このため、従来では、現像剤タンク5F内に液面レベル
を検知するセンサ5Nを設けて現像剤タンク5F内の現像剤
の収容量を規制していた。しかしながら、このような構
造にあっては、例えば小型の現像剤タンクを用いるとす
ると、同タンクの容量が小さいので、黒べた部の多い画
像処理の場合には、トナー粒子の補給に伴ってトナー担
持液の補給も多くなるので、センサ5Nによる補給装置の
停止が早められることになり、望むべき混合割合を有す
る現像剤を現像剤タンク内に確保することが難しかっ
た。

そこで、このような不都合を解消するために、少量の
トナー粒子の供給を行なうだけでトナー担持液に対する
混合割合が得られるように、トナー担持液1000重量部に
対して200乃至1000重量部を以ってトナー粒子を分散さ
せた高固形度のインクタイプの補充トナーを現像剤タン
ク内に供給することが提案されている。

しかしながら、このような高固形度の補充トナーは、
高粘度であるので、一般にトナー粒子の補給部に用いら
れる定液面式供給弁（チキンフィードバルブ）を介して
補充トナーを落下させて現像剤タンク内に補充トナーを
補給する方法では、同弁から落下した補充トナー中のト
ナー粒子が現像剤タンク下部に沈降してしまったり、ま
た、偏在してしまい、現像剤中での所望の分散度、つま
り拡散状態が得られないという事態を招く虞れがあっ
た。

（目的） 本発明の目的は、従来の現像装置の問題に鑑み、高固
形度の補充トナーを補給する場合、現像剤中の拡散が良
好に行なえ、かつトナー担持液の溢れ現像をも解消する
ことのできる湿式電子写真複写機の現像装置を得るにあ
る。

（構成） 本発明は上記の目的を達成させるため、脂肪族炭化水
素を主成分とするトナー担持液中に樹脂或いは顔料を主
成分とするトナー粒子を分散させて構成した液体現像剤
を現像剤タンク内に収容し、同タンク内に位置する汲み
上げポンプによって上記液体現像剤を感光体に近接する
現像部に供給する一方、トナー担持液1000重量部に対し
て200乃至1000重量部の含有量を以ってトナー粒子を分
散してなる補充トナーが補充される現像装置において、
その内部に少なくとも上記補充トナーが収容される回転
対内封室と、上記回転体内封室に上記補充トナーを補充
する補充手段と、上記回転体内封室内における該回転体
内封室の底壁近傍に設けられた、上記補充トナーを上記
液体現像剤中、又は上記液体現像剤への補給液たる高濃
度現像剤中に分散させる、該回転体内封室の大部分を占
有する回転体と、を備えたことを特徴としたものであ
る。

以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

第１実施例（第１図参照） 第１図において、符号50Fは現像剤タンクを示し、第
４図における現像剤タンク5Fの一部を改良して隔壁８で
仕切り、分離室９を付設している。この現像剤タンク50
F中には直接現像に供し得る濃度の液体現像剤が収容さ
れている。

一方、分離室９内には上記中固形度の高濃度現像剤が
収容されている。

すなわち本例では、高固形度のインクタイプの補充ト
ナーを予め分離室に導き、この分離室にて母液たるトナ
ー担持液に分散させて現像剤タンク内の現像剤に速やか
に分散し得る程度の中固形度の高濃度現像剤を作り、現
像剤タンク内のトナー濃度が低下してトナーの補給が生
じた場合に、この高濃度現像剤を現像剤タンクに補給す
ることにより、従来技術のようにインクタイプの補充ト
ナーを直接現像剤タンクに補給した際に生じた分散不良
等の問題を解消する。この分離室９内の液レベルはフロ
ートスイッチ10により監視され、所定の液面上下限を越
えて変動した場合に複写機の操作パネル上に警告が表示
されるようになっている。分離室９の液中にはポンプP1
およびポンプP2の２台の回転体たるポンプが設置されて
いる。

ポンプP1は分離室９内の液体を吸入すると共に、分離
室９に近接して設けられ、パイプ12により接続されてい
て、補充手段の一部を構成する高固形分トナーボトル11
に収容された高固形度のインクタイプの補充トナーを補
充手段の一部を構成するポンプP3の働きに応じてパイプ
12より吸入する。そして、回転体内封室を構成するポン
プP1のポンプケーシング内でこれらの各液を回転体によ
り攪拌・分散して、吐出パイプ13、14より分離室９内の
液中に吐出して分離室９内での液の攪拌、トナー粒子の
分散に寄与する。ここで、ポンプP1の回転羽根はポンプ
ケーシング内における該ケーシングの底壁近傍に位置
し、該ケーシング内の大部分を占め、前記したように前
記高固形分トナーボトル11からの補充トナーを分離室９
の高濃度現像剤に分散する。上記ポンプP1を駆動するモ
ータM1の軸にはプーリが設けてあり、このプーリにはベ
ルト15が掛けてある。そしてこのベルト15の他側はポン
プP2の軸に設けられたプーリに掛け回されている。

ポンプP2は分離室９内の液体を吸込み、濃度センサS1
を介して分離室９内に吐出する。また、電磁２方弁V1に
より流路切替えを行ない、吐出パイプ16を介して分離室
９内に吐出するか、或いは、吐出パイプ17を介して現像
剤タンク50F内に吐出する。

濃度エンサS1は分離室９内でのトナー濃度を検知する
ためのもので、濃度が所定の中固形度の高濃度現像剤と
しての基準より下回るときは、該センサの出力に基づ
き、ポンプP3が起動させられてトナーボトル11からイン
クタイプの補充トナーがポンプP3を介して分離室９に供
給される。そして、所定濃度が得られたならば、ポンプ
P3の運転は停止する。

ポンプP1,P2は常回転とする。従って、ポンプP1は分
離室９内の液体を撹拌するだけの場合と、撹拌並びにイ
ンクトナーの供給の両機能を果す場合がある。

一方、ポンプP2はセンサS1に液を送る機能を常時果す
と共に、吐出管16により液を吐出して分離室９内を撹拌
する場合と吐出管17を介して現像剤タンク50Fに液を供
給する場合とが、電磁２方弁V1により択一的に切り替え
られる。電磁２方弁V1の切替えは、現像剤タンク50F内
の濃度センサにより補給信号を受けることにより行なわ
れる。

上記例の如く電磁弁使用による供給方法の他に、オー
バーフロー方式も考えられる。

分離室９の右上部には、トナー担持液を収容した母液
タンク18が出口を下にして設けてあり、チキンフィード
バルブ18Vを介して液面レベルに応じてトナー担持液を
分離室に自動補給し得るように設定されている。

本例において、ポンプP1、パイプ13,14等を含む分離
室９は、補充トナーを一旦、トナー担持液に分散して高
濃度現像剤をつくり、現像剤タンク内の液体現像剤に分
散するための、回転体を含む分散手段の主要部を構成す
る。

分散手段としては上記例の他に次の各例を適用するこ
とも可能である。

第２実施例（第２図参照） 第２図には、第４図における現像剤タンク5Fに準ずる
現像剤タンク50Fの一部が示されている。

同図に示した実施例の特徴とする点は、高固形分から
成るインクタイプトナーを収容した補給タンクと汲上げ
ポンプのポンプ室とを直結した点にある。

すなわち、第２図において、回転体たる汲上げポンプ
65Gの回転羽根65G₁は回転体内封室としてのポンプ室65G
₂に内封されている。回転羽根65G₁はポンプ室65G₂の大
部分を占め、かつ、該ポンプ室65G₂の底壁近傍に位置し
ている。ポンプ室65G₂の底壁中央部には導入口65G₃が穿
設され、この導入口65G₃には、これを覆うようにメッシ
ュ70が底壁内側に取付られ、そして底壁外側に導入パイ
プ61の一端が連結されている。

この導入パイプ61は、その他端が供給ポンプP3に接続
され、このポンプP3は下向きに位置する高固形分トナー
ボトル11の開口11aに導入側を接続されている。

高固形分トナーボトル11は、漏斗状のホルダー26に保
持されて開口11aを下向きに設定され、内部に、トナー
担持液1000重量部に対して200ないし1000重量部の含有
率をもつインクタイプの補充トナーを収容している。

一方、ポンプ室65G₂の上部壁には、現像容器5A（第４
図参照）の供給ノズル5aに接続されたパイプ5Hの端部が
連結されるとともに、現像剤タンク50F内に液体現像剤
を還流するためのパイプ5Mの端部が連結されている。

そして、ポンプ室65G₂の底壁における導入口65G₃の近
傍には、現像剤タンク50F内の現像剤を同ポンプ室内に
取入れるための取込み口65G₄が複数開口されている。

本実施例は以上のような構成であるから、補充トナー
の補給時にはポンプP3が作動して補給高固形分トナーボ
トル11内のインクタイプトナーがポンプ室65G₂に向け圧
送される。

このとき、汲上げポンプ65Gの回転羽根65G₁も回転し
ているので、インクタイプトナーはポンプ室65G₂内に吸
引されるが、導入口65G₃のメッシュ70によって濾され、
粒子の大きさを小さくされて吸引され、回転羽根65G₁に
より撹拌されて更に微細化される。

一方、回転羽根65G₁の回転によって現像剤タンク50F
内の現像剤も取込口65G₄を介してポンプ室65G₂内に吸引
されるので、前述したインクタイプトナーが現像剤中に
拡散される。

このようにインクタイプトナーが現像剤中に拡散した
状態の液体現像剤はパイプ5Hを介して現像容器５に向け
圧送されるとともにパイプ5Mを介して現像剤タンク50F
内に還流される。

なお、本実施例では、パイプ5Hが接続されている開口
部に、導入口65G₃を設けたメッシュ70よりもさらに細か
い通過面積をもつメッシュ75を位置させて現像容器５に
向け送られる現像剤中のトナーの粒径が細かくなるよう
にしている。

本実施例にあっては、高固形度の補充トナーを微細化
するために、メッシュおよび汲上げポンプの回転羽根を
利用しているので、特別な微細化手段を要しないで済
む。また本実施例にあっては、現像剤の汲上げポンプの
ポンプ室にインクタイプトナーの補給路を直結するとい
う簡単な構造によってインクタイプトナーの良好な拡散
が容易に行なえる。

第３実施例（第３図参照） 本例は、高固形度のトナー粒子を補給する際、このト
ナー粒子を収容している高固形分トナーボトルに対し
て、現像剤タンクの液体現像剤中に位置して外壁に細径
の吐出口を複数形成された吐出部材を接続し、上記トナ
ーボトルからのトナー粒子の補給に用いる供給ポンプに
よって上記吐出部材に対してトナー粒子を圧送するよう
にしたものである。

以下、第３図について本例を詳細に説明する。

第３図は、第４図における汲上げポンプ5Gを説明の都
合上、省略した現像剤タンク50Fを示している。

第３図に示した実施例の特徴とする点は、吐出部材の
内部にスパイラルローラを設けた点にある。

すなわち、吐出部材80は、第３図中、長手方向左端側
をポンプP3と連結されたパイプに連結され、断面形状を
瓶状に設定されている。

また、吐出部材80の周壁にな細径の吐出口80Aが複数
穿設されている。

そして、吐出部材80の内部には、螺旋羽根81Aを外周
面に有する回転対たるスパイラルローラ81が挿入されて
いる。

このスパイラルローラ81は、軸方向を吐出部材80の長
手方向に沿わせて配置され、軸方向一端に形成されたプ
ーリ部81Bに駆動ベルト82が掛けられている。つまり、
吐出部材80の周壁はスパイラルローラ81を収容する回転
体内封室を構成し、該スパイラルローラ81は回転体内封
室を構成する吐出部材80の周壁近傍に位置し、かつ、該
回転体内封室の大部分を占めている。

本実施例は以上のような構成であるから、補充トナー
の補給時にはポンプP3が作動する。そして、ポンプP3の
作動によって高固形分トナーボトル内の補充トナーは吐
出部材80に向け圧送される。このとき、スパイラルロー
ラ81も駆動ベルト82によって回転駆動されるので、吐出
部材80内に進入してきた補充トナーはスパイラルローラ
81の螺旋羽根81Aによって砕かれるとともに、同吐出部
材80内で搬送され、吐出口80Aから吐出される。

従って、吐出口80Aから吐出される補充トナーは吐出
口80Aから現像剤タンク50F内に放出されるときに膨張し
て現像剤中に拡散される。

本実施例によれば、スパイラルローラ81の回転を利用
してトナー粒子を細分化できるとともに、吐出圧を高め
て吐出口からのトナー粒子の膨張拡散を促進でき、これ
によって現像剤中に対するトナー粒子の分散性を改善す
ることが可能となる。

（効果） 以上述べたように、本発明によれば、補充トナーを回
転体内封室内の回転体により、連続的に高能率に現像剤
タンクの液体現像剤に分散させ或いは該液体現像剤への
補給液たる高濃度現像剤中に分散させた上で、この高濃
度現像剤を現像剤タンクの液体現像剤中に分散させるこ
とが可能となる。

しかも、このような高固形度の補充トナーの補給が可
能となることによって、少量の現像剤の補給で済むの
で、トナー担持液の増加を少なく抑えることが可能とな
ることによって現像剤の溢れも防止することができる。

また、高固形度の補充トナーの補給が可能となること
により、今まで生じていた補給トナーの液だれを未然に
防げるので、作業者の手や装置周辺部の汚損も防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る分散手段の第１実施例を説明した
断面図、第２図は本発明に係る第２実施例を説明した断
面図、第３図は本発明に係る第３実施例を説明した部分
断面図、第４図は本発明の実施に適する湿式電子写真複
写機の一例を説明した端面図である。 ９……分離室、65G……汲上げポンプ、80……吐出部
材、81……スパイラルローラ、P1……ポンプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 義男 宮城県柴田郡柴田町大字中名生字神明堂 ３の１ 東北リコー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−132273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−109479（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−109480（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−76837（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】脂肪族炭化水素を主成分とするトナー担持
   液中に樹脂或いは顔料を主成分とするトナー粒子を分散
   させて構成した液体現像剤を現像剤タンク内に収容し、
   同タンク内に位置する汲み上げポンプによって上記液体
   現像剤を感光体に近接する現像部に供給する一方、トナ
   ー担持液1000重量部に対して200乃至1000重量部の含有
   量を以ってトナー粒子を分散して補充トナーが補充され
   る現像装置において、 その内部に少なくとも上記補充トナーが収容される回転
   体内封室と、 上記回転体内封室に上記補充トナーを補充する補充手段
   と、 上記回転体内封室内における該回転体内封室の底壁近傍
   に設けられた、上記補充トナーを上記液体現像剤中、又
   は上記液体現像剤への補給液たる高濃度現像剤中に分散
   させる、該回転体内封室の大部分を占有する回転体と、 を備えたことを特徴とする湿式画像形成装置の現像装
   置。