JP2000131949A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】流動性の悪い現像剤（トナー）を用いても長期
間にわたって画像不良を発生させない現像装置を提供す
る。 【解決手段】現像剤搬送部材１３０が現像スリーブ８６
と同期して回転軸１３２を中心に矢印Ｂ方向に回転する
と、補助撹拌アーム１５０，１５２も支点１４８に規制
されながら回転する。この結果、２本の補助撹拌棒１４
４，１４６は、図２の矢印Ｅ，Ｆ方向に沿って揺動し、
このうち補助撹拌棒１４４はドクターブレード９４の近
傍（距離Ｌが例えば３．０ｍｍになる位置）であって現
像剤搬送部材１３０の側を揺動し、この付近にトナーが
滞留することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像に現像剤
を供給して現像像を形成する現像装置、及びこの現像装
置を備え、現像像を記録媒体に転写して画像を形成する
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータやワークステーションの出
力装置として、粉体の現像剤（トナー）を用いて記録媒
体に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知ら
れている。この画像形成装置には、静電潜像が形成され
る感光ドラムと、この感光ドラムに形成された静電潜像
に現像剤を供給する現像装置と、現像像を記録媒体に転
写してこの記録媒体に画像を形成する画像形成部などが
備えられている。

【０００３】図４を参照して従来の現像装置の一例を説
明する。

【０００４】図４は、従来の現像装置を示す模式図であ
る。

【０００５】現像装置６０は、静電潜像が形成される感
光ドラム３２の近傍に配置されており、現像剤（トナ
ー）を収納するホッパ部７０と、このホッパ部７０に収
納された現像剤が搬送されてくる現像部８０とに大別さ
れる。

【０００６】ホッパ部７０には、回転軸７２を中心にし
て矢印Ａ方向に回転する第２撹拌部材７４が配置されて
いる。この第２撹拌部材７４が矢印Ａ方向に回転するこ
とにより、ホッパ部７０に収納された現像剤が撹拌され
ながら現像部８０に搬送される。

【０００７】現像部８０には、ホッパ部７０から送られ
てきた現像剤９０を感光ドラム３２に向けて撹拌しなが
ら搬送する第１撹拌部材８２が配置されており、この第
１撹拌部材８２が回転軸８４を中心にして矢印Ｂ方向に
回転することにより現像剤９０が撹拌されながら搬送さ
れる。第１撹拌部材８２に搬送された現像剤は、矢印Ｃ
方向に回転する円筒状の現像スリーブ８６に送られる。
現像スリーブ８６の内部には、円柱状のマグネットロー
ラ８８が同軸に固定されている。このマグネットローラ
８８は、交互に反対の磁性を有する４つの磁極Ｓ１，Ｎ
１，Ｓ２，Ｎ２からなる。現像スリーブ８６は回転する
が、マグネットローラ８８は回転しない。

【０００８】第１撹拌部材８２によって搬送されてきた
現像剤９２は、磁極Ｓ２（取り込み極）の磁力によって
現像スリーブ８６の表面に付着して拘束され、現像スリ
ーブ８６の回転に伴って磁極Ｎ１（カット極）に搬送さ
れる。カット極Ｎ１のうち、現像スリーブ８６の回転方
向下流側部分の近傍には、現像剤の厚みを規制するドク
ターブレード９４が固定されている。このドクターブレ
ード９４によって、現像スリーブ８６の表面に付着して
搬送されてきた現像剤の高さが規制されて所定の高さに
なる。この所定の高さになった現像剤は、現像スリーブ
８６の回転に伴って磁極Ｓ１（現像極）に搬送される。
磁極Ｓ１のうち現像スリーブ８６の回転方向下流側部分
に対向して感光ドラム３２が配置されている。この磁極
Ｓ１と感光ドラム３２とに挟まれた領域は、静電潜像が
現像される現像領域である。

【０００９】現像スリーブ８６には、直流と交流が重畳
されたバイアス電圧がバイアス電源（図示せず）によっ
て印加されている。このバイアス電圧により、現像スリ
ーブ８６の磁極Ｓ１部分に付着している現像剤が感光ド
ラム３２の静電潜像に移動し、これにより静電潜像が現
像されて現像像が形成される。

【００１０】一方、磁極Ｎ１によって搬送されてきた現
像剤のうちドクターブレード９４によって省かれて磁極
Ｓ１に到達できなかった現像剤は、板状のブレード台９
６に沿って矢印Ｄ方向に流動する流動層９８を形成す
る。流動層９８を形成する現像剤は磁極Ｓ２にまで流動
し、この磁極Ｓ２によって再び現像スリーブ８６の表面
に付着し、現像スリーブ８６の回転に伴って磁極Ｎ１に
再び搬送される。

【００１１】ところで、上記した流動層９８を形成して
いる現像剤は、その流動中に均一な帯電を得られると言
われている。その流動層９８の一部は第１撹拌部材８２
によって掻き崩されて新しい現像剤と入れ替えが行わ
れ、現像剤が過剰に帯電することを防止している。しか
し、流動層９８が大きく成長すると流動層９８の流動が
遅くなり、現像剤の循環が遅れてしまう。この結果、流
動層９８を形成している現像剤は過剰な帯電や不均一な
帯電となり、この状態で現像スリーブ８６に供給され
る。

【００１２】また、過剰な帯電をした現像剤や同じ現像
剤がドクターブレード９４の近傍で循環している場合、
これらの現像剤に電気的・機械的ストレスが溜まって現
像剤が劣化することがある。このような過剰帯電や不均
一帯電した現像剤もしくは劣化した現像剤が静電潜像に
供給されると、一様な画像濃度が得られないなどの画像
不良が生じるという問題がある。

【００１３】この問題を解決する技術として、第１撹拌
部材８２と現像スリーブ８６との間を仕切る仕切板１０
０を磁極Ｓ２よりも高くして流動層９８を小さくする、
という技術が提案されている。しかし、この技術では、
流動層９８の内部における現像剤の循環が早まるもの
の、例えば全面が黒である印字率の高い原稿を複写した
場合などは、現像剤の帯電が追いつかずに、形成中の画
像（現像像）の途中からその濃度が薄くなる「白抜け」
という現象が発生する、という問題がある。

【００１４】また、ブレード台９６の下端９６ａ（磁極
Ｎ１に対向する部分）を鋭く尖らせてエッジ状に加工
し、この下端９６ａを起点にして小さな流動層９８を形
成する技術も提案されている。しかし、ブレード台９６
が例えばステンレス製の場合、その下端９６ａをエッジ
状に加工することは量産性に欠ける、という問題があ
る。

【００１５】上記した問題を解決する現像装置として、
図５に示す現像装置が提案されている。

【００１６】図５は、従来の他の現像装置を示す模式図
である。この図では、図４に示す構成要素と同一の構成
要素には同一の符号が付されている。

【００１７】現像装置１１０は、上記の問題を解決する
ために、回転軸１２０を中心に回転する第１撹拌部材１
２２が撹拌する領域以外の領域を撹拌する補助撹拌部材
１１２を備えている。この補助撹拌部材１１２の一端部
１１４は、第１撹拌部材１２２の一端部（クランク部）
１２４に嵌合されている。第１撹拌部材１２２が回転軸
１２０を中心に回転すると、補助撹拌部材１１２がピン
１１６を支点として揺動する。この揺動により流動層９
８の一部が掻き崩され、現像剤の循環が促進される。こ
の結果、現像剤が均一に帯電され、画像不良が防止され
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した補
助撹拌部材１１２を用いても、流動性の悪い現像剤の場
合、流動層９８の内部において現像剤がスムーズに循環
しないことがある。この場合、流動層９８のうち、特に
ドクターブレード９４の近傍の部分において現像剤が部
分的に凝集することがあり、このため、現像スリーブ８
６に均一な量の現像剤を供給できず、画像不良が発生す
るおそれがある。

【００１９】さらに、流動性の悪い現像剤の場合、上記
した補助撹拌部材１１２を用いても、長期間にわたって
現像装置１１０を使用していると、ドクターブレード９
４の近傍の現像剤が滞留することがある。この場合、流
動層９８の内部の現像剤が劣化して画像不良が発生する
おそれがある。

【００２０】本発明は、流動性の悪い現像剤（トナー）
を用いても長期間にわたって画像不良を発生させない現
像装置、及びこの現像装置を備えた画像形成装置を提供
することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の現像装置は、像担持体に形成された静電潜像
を現像して画像を形成する画像形成装置における、前記
静電潜像に現像剤を供給して現像像を形成する現像装置
において、（１）現像剤を前記静電潜像に供給する、前
記像担持体に近接して配置された現像剤担持体と、
（２）該現像剤担持体を挟んで前記像担持体とは反対側
に配置された、該現像剤担持体に現像剤を搬送する現像
剤搬送部材と、（３）前記現像剤担持体に付着した現像
剤の高さを規制する、前記現像剤担持体の表面近くに配
置された現像剤高さ規制部材と、（４）該現像剤高さ規
制部材の近傍であって前記現像剤搬送部材の側に現像剤
が滞留することを防止する補助搬送部材とを備えたこと
を特徴とするものである。

【００２２】ここで、（５）前記現像剤高さ規制部材
は、前記現像剤搬送部材によって前記現像剤担持体に搬
送された現像剤の一部を該現像剤搬送部材の側に押し戻
すことにより、前記現像剤担持体に付着した現像剤を所
定の高さに規制するものであり、（６）前記補助搬送部
材は、前記現像剤高さ規制部材によって押し戻された現
像剤を前記現像剤搬送部材の周辺に戻すことにより、現
像剤の滞留を防止するものであってもよい。

【００２３】また、（７）現像装置が、前記現像剤高さ
規制部材を保持する保持部材を備え、（８）該保持部材
と前記補助搬送部材との隙間が５．０ｍｍ以下であるよ
うに構成してもよい。

【００２４】さらに、（９）前記補助搬送部材は、前記
現像剤搬送部材に連結されて該現像剤搬送部材に連動し
て動くものであってもよい。

【００２５】また、上記目的を達成するための本発明の
画像形成装置は、上記した（１）から（９）までに記載
された現像装置を備えたものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の現
像装置の一実施形態を説明する。

【００２７】図１は、本発明の現像装置の一実施形態が
組み込まれた複写機の内部構造を示す模式図である。

【００２８】複写機１０の頂面には開閉自在な原稿圧着
板１２が配置されている。原稿圧着板１２の下には、原
稿１５が載置される原稿台ガラス１４が配置されてい
る。また、頂面の正面側には、複写枚数などが入力され
る操作パネル（図示せず）が配置されている。この複写
機１０には、複数枚のカット紙が収容されるユニバーサ
ルカセット１６が複写機１０の本体に出し入れ自在に備
えられている。また、複写機１０の右側壁には、葉書な
どの小サイズの記録紙を給紙できる矩形状の手差しトレ
イ１８が備えられている。この手差しトレイ１８は、下
辺部１８ａを中心にして矢印Ｃ方向に回動し、記録媒体
を載置できる位置（二点鎖線で示す位置）まで開く。ま
た、複写機１０の左側壁には、画像が形成された記録紙
が積載される排紙トレイ２０が備えられている。

【００２９】複写機１０で画像を形成する手順を説明す
る。

【００３０】原稿台ガラス１４の上面に、画像面が下に
なるように原稿１５を載置し、原稿圧着板１２で原稿１
５を押さえて固定する。原稿１５に記録された画像は、
光源ランプ（図示せず）などを備えた周知の光学系２８
で読み取られ、原稿に記録された画像の情報を担持する
光（破線Ａ）が得られる。この光は、帯電器３０によっ
て一様に帯電された感光ドラム３２に照射されて静電潜
像が形成される。この静電潜像は、現像装置５０から供
給されたトナーで現像されて現像像が形成される。

【００３１】一方、ユニバーサルカセット１６からは記
録紙などの記録媒体が矢印Ｂ方向（給紙方向）に給紙さ
れ、転写器３６によって現像像が記録媒体に転写され
る。現像像が転写された記録媒体は、搬送装置３８によ
って定着器４０に搬送される。定着器４０にはヒートロ
ーラ４２とプレスローラ４４が配置されており、これら
２つのローラ４２，４４に記録媒体が挟まれながら搬送
されて、現像像が記録媒体に定着される。このようにし
て現像像が定着された記録媒体は排出されて排紙トレイ
２０に積載される。なお、転写後に感光ドラム３２に残
留したトナーはクリーニング装置４６によって掻き落と
される。また、手差しトレイ１８から記録媒体を給紙す
ることもでき、手差しトレイ１８から給紙された記録媒
体に画像が形成される手順も上記と同じである。

【００３２】図２と図３を参照して現像装置５０の構造
を説明する。

【００３３】図２は、本発明の現像装置の一例を示す模
式図であリ、図３は、図２の現像装置の補助搬送部材を
示す斜視図である。これらの図では、図４、図５に示す
構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されてい
る。

【００３４】現像装置５０は、感光ドラム（本発明にい
う像担持体の一例である）３２に近接して配置された現
像スリーブ（本発明にいう現像剤担持体の一例である）
８６を備えている。この現像スリーブ８６とその内部の
マグネットローラ８８とによって現像スリーブ８６の表
面でトナーが穂状に形成されて付着し、この付着したト
ナーが感光ドラム３２に供給される。

【００３５】現像スリーブ８６を挟んで感光ドラム３２
とは反対側には、矢印Ｂ方向に回転する現像剤搬送部材
１３０が配置されている。現像剤搬送部材１３０が矢印
Ｂ方向に回転することによりトナーが現像スリーブ８６
に搬送される。磁極Ｎ１のうち現像スリーブ８６の回転
方向下流側部分の近傍には、現像スリーブ８６の表面に
形成された穂状のトナーの高さを規制するドクターブレ
ード（本発明にいう現像剤高さ規制部材の一例である）
９４が固定されている。

【００３６】このドクターブレード９４は、現像スリー
ブ８６に搬送されてきたトナーの一部を現像剤搬送部材
１３０の側に押し戻す。これにより、現像スリーブ８６
の表面に付着して搬送されてきた現像剤の高さが規制さ
れて所定の高さになる。この所定の高さになった現像剤
が現像スリーブ８６の回転に伴って感光ドラム３２に供
給される。

【００３７】また、現像部８０の内部には、一端部１４
２が現像剤搬送部材１３０に連結された補助搬送部材１
４０が配置されている。この補助搬送部材１４０は、現
像剤搬送部材１３０の回転に連動して矢印Ｅ，Ｆ方向に
沿って揺動する補助撹拌棒１４４，１４６を有してい
る。補助撹拌棒１４４，１４６が揺動することにより、
ドクターブレード９４に押し戻されたトナーが現像剤搬
送部材１３０の周辺に戻され、この結果、ドクターブレ
ード９４の近傍であって現像剤搬送部材１３０の側にト
ナーが滞留することが防止される。

【００３８】上記した２本の補助撹拌棒１４４，１４６
は、図３に示すように、現像スリーブ８６の回転軸にほ
ぼ平行に延びている。２本の補助撹拌棒１４４，１４６
の両端部にはそれぞれ、係合溝１５０ａ，１５２ａが形
成された補助撹拌アーム１５０，１５２が固定されてい
る。この係合溝１５０ａ，１５２ａには、現像剤搬送部
材１３０の両端部に形成されたクランク部１３２が係合
している。

【００３９】現像剤搬送部材１３０が、現像装置５０の
奥に配置されたギア（図示せず）によって現像スリーブ
８６と同期して回転軸１３２を中心に矢印Ｂ方向に回転
すると、補助撹拌アーム１５０，１５２も支点１４８に
規制されながら回転する。この結果、２本の補助撹拌棒
１４４，１４６は、図２の矢印Ｅ，Ｆ方向に沿って揺動
し、このうち補助撹拌棒１４４はドクターブレード９４
の近傍（距離Ｌが５．０ｍｍ以下、より好ましくは３．
０ｍｍ以下になる位置）であって現像剤搬送部材１３０
の側を揺動し、この付近にトナーが滞留することを防止
する。また、補助撹拌棒１４６は、流動層９８（図５参
照）が高くてもその高い部分を掻き崩す。このため、ド
クターブレード９４の先端（現像スリーブ８６に最も近
い部分）を基準にしたときの流動層９８の高さが、例え
ば図５の現像装置１１０では約１４ｍｍであったが、現
像装置５０の場合は約１１．５ｍｍになった。

【００４０】上述したように、２本の補助撹拌棒１４
４，１４６でドクターブレード９４の近傍も撹拌するの
で、流動性の悪いトナーを用いた場合でも、ドクターブ
レード９４と磁極Ｎ１の近傍にトナーを滞留させない。
この結果、トナーの循環が促進されてトナーを均一に帯
電でき、トナーの凝集に起因する不具合や、画像上にス
ジが発生するなどの画像不良を防止できる。また、流動
層内において同一のトナーがストレスを受けて劣化した
り、過剰な帯電に起因してトナーが電気的ストレスを受
けたりすることがなく、長期にわたって安定して現像像
を形成できる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の現像装置に
よれば、現像剤高さ規制部材に規制された現像剤がこの
近傍であって現像剤搬送部材の側に滞留しようとして
も、補助搬送部材によってこの滞留が防止される。従っ
て、流動性の悪い現像剤を用いた場合であっても、この
現像剤が現像剤高さ規制部材の近傍等に滞留して凝集す
ることを防止でき、現像剤の劣化を防止できる。

【００４２】ここで、現像剤高さ規制部材が、現像剤搬
送部材によって現像剤担持体に搬送された現像剤の一部
をこの現像剤搬送部材の側に押し戻すことにより、現像
剤担持体に付着した現像剤を所定の高さに規制するもの
であり、さらに、補助搬送部材が、現像剤高さ規制部材
によって押し戻された現像剤を現像剤搬送部材の周辺に
戻すことにより、現像剤の滞留を防止するものである場
合は、現像剤高さ規制部材によって押し戻された現像剤
はこの現像剤高さ規制部材の近傍に滞留し易いが、補助
搬送部材によって現像剤の滞留が防止される。この結
果、流動性の悪い現像剤を用いた場合であっても、この
現像剤が現像剤高さ規制部材の近傍等に滞留して凝集す
ることを防止でき、現像剤の劣化を防止できる。

【００４３】ここで、現像剤高さ規制部材を保持する保
持部材を備え、この保持部材と補助搬送部材との隙間が
５．０ｍｍ以下である場合は、現像剤が現像剤高さ規制
部材の近傍等に滞留して凝集することをいっそう確実に
防止でき、現像剤の劣化をいっそう効率的に防止でき
る。

【００４４】また、補助搬送部材が、現像剤搬送部材に
連結されてこの現像剤搬送部材に連動して動くものであ
る場合は、補助搬送部材が現像剤搬送部材に連結されお
り、この現像剤搬送部材に連動して動くので、補助搬送
部材の駆動源を別途に必要とせず、簡易な構成の補助搬
送部材を得られる。

【００４５】さらに上記した現像装置を備えた画像形成
装置では、流動性の悪い現像剤を用いても、この現像剤
が現像剤高さ規制部材の近傍等に滞留して凝集すること
を防止でき、現像剤の劣化を防止できるので、現像剤の
劣化に起因する画像不良を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施形態が組み込まれた
複写機の内部構造を示す模式図である。

【図２】本発明の現像装置の一例を示す模式図である。

【図３】図２の現像装置の補助搬送部材を示す斜視図で
ある。

【図４】従来の現像装置を示す模式図である。

【図５】従来の他の現像装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１０ 複写機 ３２ 感光ドラム ５０ 現像装置 ８６ 現像スリーブ １３０ 現像剤搬送部材 ９４ ドクターブレード １４０ 補助搬送部材 １４４，１４６ 補助撹拌棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 端無 亮 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AB04 AD06 AD13 AD18 AD36 BA08 CA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に形成された静電潜像を現像し
   て画像を形成する画像形成装置における、前記静電潜像
   に現像剤を供給して現像像を形成する現像装置におい
   て、 現像剤を前記静電潜像に供給する、前記像担持体に近接
   して配置された現像剤担持体と、 該現像剤担持体を挟んで前記像担持体とは反対側に配置
   された、該現像剤担持体に現像剤を搬送する現像剤搬送
   部材と、 前記現像剤担持体に付着した現像剤の高さを規制する、
   前記現像剤担持体の表面近くに配置された現像剤高さ規
   制部材と、 該現像剤高さ規制部材の近傍であって前記現像剤搬送部
   材の側に現像剤が滞留することを防止する補助搬送部材
   とを備えたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤高さ規制部材は、 前記現像剤搬送部材によって前記現像剤担持体に搬送さ
   れた現像剤の一部を該現像剤搬送部材の側に押し戻すこ
   とにより、前記現像剤担持体に付着した現像剤を所定の
   高さに規制するものであり、 前記補助搬送部材は、 前記現像剤高さ規制部材によって押し戻された現像剤を
   前記現像剤搬送部材の周辺に戻すことにより、現像剤の
   滞留を防止するものであることを特徴とする請求項１に
   記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記現像剤高さ規制部材を保持する保持
   部材を備え、 該保持部材と前記補助搬送部材との隙間が５．０ｍｍ以
   下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像
   装置。
4. 【請求項４】 前記補助搬送部材は、 前記現像剤搬送部材に連結されて該現像剤搬送部材に連
   動して動くものであることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の現像装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４までのうちのいずれか一
   項に記載した現像装置を備えたことを特徴とする画像形
   成装置。