JP2001042647A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤の片寄りに起因する画像上の問題を解
消して安定した良好な現像を行うことができる現像装置
を提供すること。 【構成】 現像容器１０と、現像スリーブ（現像剤担持
体）２と、現像剤規制部材４と、Ａスクリュー（第１の
現像剤搬送部材）５と、Ｂスクリュー（第２の現像剤搬
送部材）６と、内壁７と、トナー補給機構９と、を有
し、画像形成装置本体に対して着脱自在な現像装置にお
いて、少なくとも前記Ｂスクリュー６略近傍に該Ｂスク
リュー６の上方を覆う上壁１４を設ける。本発明によれ
ば、現像剤１３が片寄る空間が上壁１４によって狭くな
り、現像剤１３の片寄り度合いが小さく抑えられて現像
剤１３の片寄りに起因する画像上の問題が解消され、安
定した良好な現像を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式或は
静電記録方式を採用する複写機やプリンタ等の画像形成
装置に用いられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式或は静電記録方式を採用す
る画像形成装置の現像装置としては、トナーへの帯電性
が非常に良好であることから２成分現像装置が広く使用
されている。図５に一般的な２成分現像装置の断面を示
す。

【０００３】図５において、１３はトナーと磁性キャリ
アから成る２成分現像剤、１０は現像容器、２は現像ス
リーブである。現像スリーブ２は中空の金属スリーブで
あって、その中には磁界発生手段であるマグネットロー
ラ３を内包している。そして、現像容器１０内には、現
像剤１３を図示矢印方向に搬送・撹拌するＡスクリュー
５が現像スリーブ２と略平行に配置されており、このＡ
スクリュー５に対して現像スリーブ２とは反対側にＢス
クリュー６が配置されている。

【０００４】上記Ａスクリュー５とＢスクリュー６は図
２に示すように略平行に配置され、両者の間は現像剤１
３が行き来しないように内壁７によって仕切られてい
る。そして、これらのＡスクリュー５とＢスクリュー６
の長手両端部には内壁が形成されておらず、現像剤１３
が両スクリュー５，６の間を行き来できるようになって
いる。

【０００５】而して、Ａスクリュー５とＢスクリュー６
はそれぞれ反対方向（矢印方向）へ現像剤１３を搬送す
るよう構成されているため、現像容器１０内には現像剤
１３が途切れることなく回るような循環経路が形成され
る。

【０００６】又、図２及び図５に示すように、Ｂスクリ
ュー６の上流側にはトナー濃度検知手段であるインダク
タンスセンサー１１とトナー補給口８が設けられてお
り、トナー補給口８はインダクタンスセンサー１１の若
干下流側に配置されている。画像形成にトナーが使用さ
れて現像剤１３中のトナー濃度が下がると、インダクタ
ンスセンサー１１がこれを検知し、図５に示すトナー補
給機構９から補給口８を通じて適正量のトナーが現像容
器１０内に補給され、現像剤１３のトナー濃度が常に一
定に保たれる。この場合、インダクタンスセンサー１１
はＢスクリュー６の上流側に位置するため、使用直後の
現像剤１３の濃度検知が適正に行われ、補給されたトナ
ーは現像スリーブ２に到達する前に十分に撹拌される。
尚、トナー濃度検知手段としてはインダクタンスセンサ
ーの他、光学濃度検知式のもの等も使用することができ
る。

【０００７】ところで、現像装置はユーザー自身がこれ
を交換することができるようプロセスカートリッジとし
て画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されている
ことが多く、このようにすることによってユーザーはプ
ロセスカートリッジを簡単に交換することができる。
尚、図２及び図５において、１は静電潜像担持体として
の感光ドラムである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像装
置を含む着脱自在なプロセスカートリッジはユーザー自
身によるプロセスパーツの交換を最大の特徴としてお
り、このためにユーザーがプロセスカートリッジを立て
掛けて置いたり、着脱時に傾けることによって現像装置
内の現像剤が長手方向に極端に片寄ることが考えられ
る。現像剤が長手方向に片寄ることによって以下のよう
な問題が発生する。

【０００９】即ち、Ｂスクリュー６側の現像剤１３が下
流側に片寄ると、上流側にあるインダクタンスセンサー
１１の検知部表面に十分な現像剤１３が存在しなくな
り、インダクタンスセンサー１１の出力が安定しないた
めに正常な濃度検知が行われない。そのため、適正量の
トナーの補給が不可能となり、トナーの過補給や補給不
足等の問題が発生する。

【００１０】逆に上流側に現像剤１３が片寄ると、トナ
ー補給口８の下の剤面がＢスクリュー６の外周より高く
なってしまい、この状態でトナー補給を行うと、現像剤
１３より比重の小さいトナーは剤面に浮いたままになっ
てしまうことがある。このようになると、トナーは現像
剤１３とはなかなか混ざらず、殆ど未帯電のトナーが現
像スリーブ２側に供給されてしまい、カブリや濃度ムラ
等の問題が発生する。更に、トナー補給口８まで剤面が
到達していると、トナーを補給しようとしてもトナーが
落下しないために補給されないという問題が発生する。

【００１１】又、Ａスクリュー５側の現像剤１３が片寄
ると、現像スリーブ２に供給される現像剤１３の量が長
手方向に不均一になるため、長手方向に濃度差が生じて
しまう。但し、Ａスクリュー５側は現像スリーブ２内の
マグネットローラ３の磁力による拘束力のために余り大
きな片寄りは発生しないため、画像上に問題は生じにく
い。

【００１２】しかし、Ｂスクリュー６側は何の拘束力も
存在しないため、プロセスカートリッジが傾いた場合の
影響は非常に大きく、現像剤１３の片寄りが起こり易い
ために画像上に問題が現れてしまう。

【００１３】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、現像剤の片寄りに起因する画
像上の問題を解消して安定した良好な現像を行うことが
できる現像装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、トナーとキャリアから成る
現像剤を収納する現像容器と、現像剤を担持搬送する現
像剤担持体と、現像剤担持体上の現像剤を規制する規制
部材と、現像剤担持体に略平行に配置され、回転するこ
とによって現像剤担持体に現像剤を搬送するための第１
の現像剤搬送部材と、第１の現像剤搬送部材に対して現
像剤担持体とは反対方向に略平行に配置され、回転する
ことによって第１の現像剤搬送部材とは逆方向に現像剤
を搬送するための第２の現像剤搬送部材と、第１の現像
剤搬送部材と第２の現像剤搬送部材との間に位置し、長
手方向両端部以外の中間部分で現像剤が行き来しないよ
うに仕切る壁と、現像剤を現像剤容器内で循環・搬送さ
せて現像剤担持体に供給し、消費したトナー量を検知し
て必要量トナーを補給するトナー補給機構と、を有し、
画像形成装置本体に対して着脱自在な現像装置におい
て、少なくとも前記第２の現像剤搬送部材の略近傍に該
現像剤搬送部材の上方を覆う上壁を設けたことを特徴と
する。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記上壁は、前記第２の現像剤搬送部材の
中心からの法線上で該現像剤搬送部材外周との最大距離
が６ｍｍ以下であるように設けられていることを特徴と
する。

【００１６】請求項３記載の発明において、請求項１記
載の発明において、前記上壁は、前記第２の現像剤搬送
部材の形状に略沿った形状を有していることを特徴とす
る。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、現像装置が少なくとも静電潜像
担持体と共に画像形成装置本体に対して着脱自在なプロ
セスカートリッジを構成するようにしたことを特徴とす
る。

【００１８】従って、本発明によれば、現像剤が片寄る
空間が上壁によって狭くなり、現像剤の片寄り度合いが
小さく抑えられて現像剤の片寄りに起因する画像上の問
題が解消され、安定した良好な現像を行うことができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２０】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る現像装置の断面図、図２は同現像装置を上か
ら見た図である。

【００２１】図において、９はトナー補給機構、１０は
現像容器、２は現像スリーブであり、この現像スリーブ
２は直径１６φのアルミニウム製スリーブの表面を粗さ
Ｒｚ５μｍ程度にブラスト処理して構成されている。そ
して、この現像スリーブ２内にはマグネットローラ３が
内包され、現像スリーブ２の表面には現像剤１３が担持
される。又、現像スリーブ２には現像剤規制部材４が近
接配置されており、この現像剤規制部材４によって現像
スリーブ２上に現像剤１３の薄層が形成され、現像スリ
ーブ２上の現像剤１３は現像スリーブ２と感光ドラム１
の近接地点である現像領域に供給される。

【００２２】ここで、現像剤１３はトナーと磁性キャリ
アから成る２成分現像剤であって、これはトナーは磁性
キャリアとの摺擦によって帯電される。

【００２３】一方、現像スリーブ２の下近傍には、現像
スリーブ２とは平行に直径１４φのＡスクリュー５が配
置されており、このＡスクリュー５は回転することによ
って現像スリーブ２に現像剤１３を供給するとともに、
使用済みの現像剤１３の搬送を行う。そして、内壁７に
よってＡスクリュー５とは仕切られた反対側には直径１
４φのＢスクリュー６が配置されており、このＢスクリ
ュー６の上流側にはインダクタンスセンサー１１とトナ
ー補給口８が設けられている。尚、Ｂスクリュー６の搬
送力はＡスクリュー５のそれよりも大きく、該Ｂスクリ
ュー６は補給されたトナーを撹拌してＡスクリュー５側
へ搬送する。

【００２４】而して、本実施の形態は図１に示すように
Ｂスクリュー６の上方近傍に上壁１４を設けたことを特
徴としており、この上壁１４はＢスクリュー６に平行な
平面を構成し、Ｂスクリュー６からの最短距離が２ｍｍ
になるように設けられている。このとき、Ｂスクリュー
６の法線上で、Ｂスクリュー６の外周と上壁１４との最
大距離Ｌmax は５ｍｍになっている。

【００２５】上記構成を採用することによって、現像装
置を傾けたために現像剤１３が片寄ったとしても通常の
剤面の高さが長手で均一な状態（以下、定常状態と称す
る）に瞬時に戻り、トナー濃度検知、トナー補給及び画
像に問題は発生せず、良好な現像が行われた。これは、
上壁１４を設けることによって現像剤１３が片寄る空間
が狭くなって現像剤１３の片寄り度合いを小さく抑える
ことができ、更に全ての現像剤１３がＢスクリュー６の
撹拌力が及ぶ範囲内に入るために片寄った現像剤１３の
山を瞬時に崩して搬送することができるためである。

【００２６】本実施の形態においては最大距離Ｌmax を
５ｍｍとしたが、本発明者等がＬmax を変化させて片寄
った現像剤１３の観察検討を行ったところ、６ｍｍ以下
であれば瞬時に現像剤１３の片寄りは解消され、問題は
発生しなかった。しかし、最大距離Ｌmax を８ｍｍ以上
にすると、現像剤１３の片寄りは解消されにくく、定常
状態になるのに長時間を要して問題が生じた。これは、
片寄った現像剤１３がＢスクリュー６の撹拌力が及ぶ範
囲外に多く存在するため、片寄った現像剤１３の中のＢ
スクリュー６の近傍のものしか搬送されず、片寄った現
像剤１３の山を崩しにくくなるためである。このとき起
こる問題は以下の通りである。

【００２７】即ち、第１にＢスクリュー６の上流側に現
像剤１３が片寄った場合、補給されたトナーが片寄った
現像剤１３の上部に滞留し、Ｂスクリュー６で現像剤１
３を撹拌することができないため、トナーへの十分な電
荷付与が行われないために濃度ムラやカブリ等の画像不
良が生じる。

【００２８】第２にＢスクリュー６の下流側に現像剤１
３が片寄った場合、インダクタンスセンサー１１の検知
部表面を現像剤１３で覆うことができず、正常な濃度検
知が行われない。これによって、トナーの過補給や補給
不足等の問題が発生する。特に、Ｂスクリュー６の下流
に現像剤１３が片寄って滞留すると、下流側には壁面が
存在することで滞留した現像剤１３はそのままの形にな
り易く、Ｂスクリュー６の近傍のものしか搬送されな
い。そのため、片寄りが解消するのに長時間を要し、第
２の問題がより深刻なものとなる。尚、Ｂスクリュー６
の上流に現像剤１３が片寄った場合には、下流側に現像
剤が存在しないために下流側で片寄った場合より早く定
常状態になる。

【００２９】安定して良好な画像形成を行うためには、
最大距離Ｌmax は６ｍｍ以下にすることが好ましい。

【００３０】而して、本実施の形態によれば、ユーザー
がプロセスカートリッジを着脱時に傾けてしまった場合
においても、現像剤１３の片寄りに起因する画像上の問
題を解消して安定した良好な現像を行うことができる。

【００３１】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図３に基づいて説明する。尚、図３は本実施の形
態に係る現像装置の断面図である。

【００３２】本実施の形態は上壁１４の形状をＢスクリ
ュー６の外周に略沿うように円弧曲面状に成形し、最大
距離Ｌmax を２ｍｍに設定したことを特徴とする。

【００３３】而して、本実施の形態によれば、前記実施
の形態１の構成と比較し、現像の安定性はより増し、よ
り良好な画像を得ることが可能となった。これは、上壁
１４をＢスクリュー６の外周に沿わせることによって現
像剤１３が片寄る空間が狭くなって現像剤１３が滞留し
にくくなるためと、上壁１４がガイドとなることによっ
てＢスクリュー６の撹拌性が向上し、現像剤１３の片寄
りを解消し易くなったためである。

【００３４】尚、本実施の形態では最大距離Ｌmax を２
ｍｍとしたが、この最大距離Ｌmaxは実施の形態１と同
様に６ｍｍ以下であれば問題は発生しなかった。

【００３５】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３を図４に基づいて説明する。尚、図４はプロセスカ
ートリッジの断面図である。

【００３６】本実施の形態は、前記実施の形態１に係る
現像装置を感光ドラム１と該感光ドラム１に作用するプ
ロセス手段としての帯電装置２０及びクリーニング装置
２４と一体に構成してプロセスカートリッジとして不図
示の画像形成装置本体に対して着脱可能としたことを特
徴とする。

【００３７】プロセスカートリッジは、感光ドラム１、
帯電装置２０、現像ユニット２１及びクリーニング装置
２４で構成されているが、現像ユニット２１は前記実施
の形態１に係る現像装置と同じであるため、これについ
ての再度の説明は省略する。

【００３８】而して、本実施の形態によれば、前記実施
の形態１にて得られる効果に加えて、プロセスカートリ
ッジの構成部品の交換を容易に行うことができるという
効果が得られる。従って、画像形成装置のメンテナンス
性が格段に向上し、又、プロセスカートリッジを交換す
ることによって電子写真装置の重要な構成部品が新品に
交換されるため、常に高品質な画像を保つことができ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、現像容器と、現像剤担持体とと、規制部材と、
第１の現像剤搬送部材と、第２の現像剤搬送部材と、第
１の現像剤搬送部材と第２の現像剤搬送部材との間に位
置する壁と、トナー補給機構と、を有し、画像形成装置
本体に対して着脱自在な現像装置において、少なくとも
前記第２の現像剤搬送部材の略近傍に該現像剤搬送部材
の上方を覆う上壁を設けたため、現像剤の片寄りに起因
する画像上の問題を解消して安定した良好な現像を行う
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る現像装置の断面図
である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る現像装置を上から
見た図である。

【図３】本発明の実施の形態２に係る現像装置の断面図
である。

【図４】本発明に係るプロセスカートリッジの断面図で
ある。

【図５】従来の現像装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（静電潜像担持体） ２ 現像スリーブ（現像剤担持体） ４ 現像剤規制部材（規制部材） ５ Ａスクリュー（第１の現像剤搬送部材） ６ Ｂスクリュー（第２の現像剤搬送部材） ７ 内壁（壁） ９ トナー補給機構 １０ 現像容器 １３ ２成分現像剤（現像剤） １４ 上壁 Ｌmax 最大距離

フロントページの続き (72)発明者 山口 誠士 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 AB02 AC02 AD02 AD06 BA08 BA09 CA02 DA10 DA24 DA42 DA52 DB02 EA03 FA19

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーとキャリアから成る現像剤を収納
   する現像容器と、 現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、 現像剤担持体上の現像剤を規制する規制部材と、 現像剤担持体に略平行に配置され、回転することによっ
   て現像剤担持体に現像剤を搬送するための第１の現像剤
   搬送部材と、 第１の現像剤搬送部材に対して現像剤担持体とは反対方
   向に略平行に配置され、回転することによって第１の現
   像剤搬送部材とは逆方向に現像剤を搬送するための第２
   の現像剤搬送部材と、 第１の現像剤搬送部材と第２の現像剤搬送部材との間に
   位置し、長手方向両端部以外の中間部分で現像剤が行き
   来しないように仕切る壁と、 現像剤を現像剤容器内で循環・搬送させて現像剤担持体
   に供給し、消費したトナー量を検知して必要量トナーを
   補給するトナー補給機構と、を有し、画像形成装置本体
   に対して着脱自在な現像装置において、 少なくとも前記第２の現像剤搬送部材の略近傍に該現像
   剤搬送部材の上方を覆う上壁を設けたことを特徴とする
   現像装置。
2. 【請求項２】 前記上壁は、前記第２の現像剤搬送部材
   の中心からの法線上で該現像剤搬送部材外周との最大距
   離が６ｍｍ以下であるように設けられていることを特徴
   とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記上壁は、前記第２の現像剤搬送部材
   の形状に略沿った形状を有していることを特徴とする請
   求項１記載の現像装置。
4. 【請求項４】 少なくとも静電潜像担持体と共に画像形
   成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを
   構成することを特徴とする請求項１，２又は３記載の現
   像装置。