JP2001265098A - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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Abstract
クやグリッドの増加を有効に防止する。 【解決手段】 現像ハウジング2の現像用開口に面した
箇所に回転可能に配設され且つ前記現像剤Dが担持搬送
される現像剤担持体3と、前記現像剤担持体3の背面側
に回転可能に配設され且つ前記現像剤Dが攪拌搬送され
る攪拌搬送手段4とを備え、前記現像ハウジング2に
は、キャリアを含む新しい現像剤Dが補給される新現像
剤補給口5と現像剤Dが排出される現像剤排出口6とを
具備させた現像装置において、前記攪拌搬送手段4によ
る現像剤搬送方向下流側に前記現像剤排出口6を形成す
ると共に、前記攪拌搬送手段4と前記現像剤排出口6と
の間には、回転可能に配設され且つ前記現像剤Dの前記
現像剤排出口6側への移動が規制される規制手段7を設
けた。
Description
形成された静電潜像を可視像化する現像装置に係り、特
に、キャリア及びトナーからなる二成分現像剤を用いた
二成分現像方式の現像装置の改良に関する。
いた画像形成装置では、感光体ドラムなどの潜像担持体
上に形成された静電潜像を現像する現像装置が使用され
ている。このような現像装置としては、使用する現像剤
の種別等により各種提案がなされているが、中でも二成
分現像剤を使用する二成分現像方式が広く採用されてい
る。この種の二成分現像方式の現像装置としては、例え
ば、潜像担持体に対向して現像用開口が開設された現像
ハウジング内に、磁性を有するキャリアと樹脂を主体と
したトナーとからなる二成分現像剤(以下、単に現像剤
という)を収容し、この現像ハウジングの現像用開口に
面した箇所に現像剤担持体(例えば現像ロール)を配設
すると共に、この現像ロールの背面側に現像ハウジング
内部の現像剤を攪拌搬送しながら現像ロールへと搬送す
るオーガーを配設したものが一般的である。
作によって消費されていく一方、キャリアは消費されず
に現像装置内に残る。従って、現像装置内でトナーと共
に攪拌されるキャリアは、攪拌頻度が多くなるにつれて
表面の樹脂コート層の剥がれやその表面へのトナーの粘
着が生じて劣化し、その結果、現像剤の帯電性能が徐々
に低下してしまう。
む現像剤を補給すると共に、余剰となった現像剤を排出
することで、帯電性能の低下を抑制するようにした現像
装置が提案されている。例えば特開平8−22190号
公報には、現像ハウジング内の現像剤を攪拌搬送する攪
拌搬送手段としてのアジテータと、このアジテータの現
像剤搬送方向下流側に設けられた現像剤排出用の排出開
口との間にダムを設け、キャリアを含む現像剤の補給に
より余剰となった現像剤をダムから溢れ出させ、この溢
れ出した現像剤を排出開口より排出するようにした技術
が開示されている。
うな現像装置においては、アジテータの回転軸がダムに
設けられた軸受け(貫通穴)にはめ込まれており、ま
た、この部位を現像剤が覆ってしまっているため、アジ
テータの回転軸とダムの貫通穴との間に現像剤が入り込
みやすく、その結果、アジテータの駆動に必要なトルク
が増加したり、トナーの固まり(グリッド)が生じやす
くなってしまうという技術的課題がみられた。
公報には、貫通穴の手前側にVリングを設けたり、貫通
穴と回転軸との間にシールを設けることが記載されてい
るが、このような態様にあっては、装置構成が複雑化す
る上、コストアップを招いてしまうという技術的課題が
みられた。
めになされたものであって、現像剤詰まりによる攪拌搬
送手段の駆動トルクやグリッドの増加を有効に防止する
ことのできる現像装置を提供するものである。
の態様は、図1(a)(b)に示すように、潜像担持体
1に対向して現像用開口が開設され且つ内部にキャリア
及びトナーからなる現像剤Dが収容される現像ハウジン
グ2と、この現像ハウジング2の現像用開口に面した箇
所に回転可能に配設され且つ前記現像剤Dが担持搬送さ
れる現像剤担持体3と、前記現像剤担持体3の背面側に
回転可能に配設され且つ前記現像剤Dが攪拌搬送される
攪拌搬送手段4とを備え、前記現像ハウジング2には、
キャリアを含む新しい現像剤Dが補給される新現像剤補
給口5と現像剤Dが排出される現像剤排出口6とを具備
させた現像装置において、前記攪拌搬送手段4による現
像剤搬送方向下流側に前記現像剤排出口6を形成すると
共に、前記攪拌搬送手段4と前記現像剤排出口6との間
には、回転可能に配設され且つ前記現像剤Dの前記現像
剤排出口6側への移動が規制される規制手段7を設けた
ことを特徴とする。
持体3としては、現像剤Dを担持搬送し得るものであれ
ば適宜選定して差し支えなく、例えば複数の磁極を有す
るマグネット部材と、このマグネット部材の周囲に配設
される非磁性スリーブとを具備するものが用いられる。
がら前記現像剤Dを攪拌搬送する機能を有するものであ
れば適宜選定して差し支えなく、例えばオーガーやアジ
テータ等が用いられる。
且つ現像剤Dの前記現像剤排出口6への移動が規制され
るものであればその形状は適宜選定して差し支えない
が、移動の規制を確実にするという観点からすれば、前
記現像剤Dに前記現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力を
付与する逆搬送力付与手段とすることが好ましい。この
逆搬送力付与手段の一例としては、例えばオーガーやア
ジテータ等が挙げられる。そして、装置構成の簡易化及
びコンパクト化という観点からすれば、前記攪拌搬送手
段4と前記規制手段7とを一体的に形成することが好ま
しい。
拌搬送手段4に対応する任意の箇所に設けるようにすれ
ばよいが、現像ハウジング2内の既存現像剤Dとの攪拌
性を考慮すれば、攪拌搬送手段4の一端部側に設けるこ
とが好ましい。そして、新現像剤補給口5については、
キャリア及びトナーからなる新現像剤を一箇所から補給
する態様であってもよいし、あるいは、キャリア、トナ
ーを別々に補給する態様であってもよい。
攪拌搬送手段4による現像剤搬送方向下流側且つ前記規
制手段7の下流側であれば適宜選定して差し支えない
が、現像剤Dの不必要な排出を防止するという観点から
すれば、前記規制手段7の最下部よりも上部側に設ける
ことが好ましく、また、前記規制手段7の回転軸周縁部
に設けることが好ましい。
(b)に示すように、潜像担持体1に対向して現像用開
口が開設され且つ内部にキャリア及びトナーからなる現
像剤Dが収容される現像ハウジング2と、この現像ハウ
ジング2の現像用開口に面した箇所に回転可能に配設さ
れ且つ前記現像剤Dが担持搬送される現像剤担持体3
と、前記現像剤担持体3の背面側に回転可能に配設され
且つ前記現像剤Dが攪拌搬送される攪拌搬送手段4とを
備え、前記現像ハウジング2には、キャリアを含む新し
い現像剤Dが補給される新現像剤補給口5と現像剤Dが
排出される現像剤排出口6とを具備させた現像装置にお
いて、前記現像剤排出口6には当該現像剤排出口6より
排出された現像剤Dが搬入される搬入口8a及び当該現
像剤Dが外部に排出される外部排出口8bが設けられた
排出ハウジング8を連通接続すると共に、当該排出ハウ
ジング8内には回転可能に配設され且つ当該排出ハウジ
ング8内の現像剤Dを搬送して外部に排出する搬送排出
手段9を具備させ、この搬送排出手段9の一端部を現像
ハウジング2内まで延設したことを特徴とする。
持体3、攪拌搬送手段4、新現像剤補給口5、現像剤排
出口6については、本発明の第一の態様と同様のものか
ら適宜選定して差し支えない。
像ハウジング2内まで延設され、回転しながら現像剤D
を搬送する機能を有しているものであれば適宜選定して
差し支えなく、例えばオーガーやアジテータ等が用いら
れる。
化という観点からすれば、前記攪拌搬送手段4と前記搬
送排出手段9とを一体的に形成することが好ましい。
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態1 図2は、本発明が適用された現像装置の実施の形態1を
示す側面断面図、図3は図2中III方向から見た矢視
図、図4は図2中IV−IV線断面図である。これらの図に
おいて、本実施の形態に係る現像装置41は、感光体ド
ラムからなる潜像担持体21に対向する部位が開口し二
成分現像剤Dが収納される現像ハウジング42を有し、
この現像ハウジング42の開口43に面した箇所に現像
剤担持体としての現像ロール44を配設すると共に、こ
の現像ロール44の背面側の現像ハウジング42内には
現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送手段としての一対のオー
ガー45、46を配設し、更に、前記現像ロール44の
現像部位の手前側には層厚規制部材47を現像ロール4
4から離間した位置に配設したものである。尚、符号4
8はオーガー45及び46を仕切る仕切壁である。
な現像スリーブ441の内部に、複数の磁極(本実施の
形態では5極)が配列された磁石ロール442を固定的
に内包させたものである。この現像スリーブ441は、
潜像担持体21の周面との間に所定の間隔を保ちながら
回転駆動されるようになっている。本実施の形態では、
この現像スリーブ441の回転方向が、前記潜像担持体
21との対向部において当該潜像担持体21の回転方向
と同方向に設定されている。また、前記磁石ロール44
2の5極の磁極のうち、前記攪拌搬送オーガー45、4
6と対向する側に配設される2つの磁極442a、44
2bは同じ極性に設定され、一方、その他の隣接する磁
極同士は異なる極性に設定されている。更に、前記現像
スリーブ441には、交流を重畳した直流バイアスから
なる現像バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)
が接続されるようになっている。
に、回転軸45aとその外周に螺旋状に取り付けられる
羽根45bとを有しており、図中右側に向けて現像剤D
(図示せず)を搬送するようになっている。一方、オー
ガー46も、回転軸46aとその外周に螺旋状に取り付
けられる羽根46bとを有しており、図中左側に向けて
現像剤D(図示せず)を搬送するようになっている。ま
た、仕切壁48は、これらオーガー45及び46の端部
近傍まで配設されており、その両端部には、現像剤Dを
受け渡すための連通口49(具体的には49a、49
b)が設けられている。尚、オーガー46の前記連通口
49bの近傍には、羽根46bよりもピッチの短い羽根
46cが形成されると共に、更にその端部側には羽根4
6cとは逆向きの羽根46dが形成されるようになって
いる。
側面部には、現像ハウジング42内に新たな現像剤Dを
補給する補給ハウジング50及び余剰となった現像剤D
を排出する排出ハウジング60が、夫々現像ハウジング
42に連通接続されている。ここで、符号51は、補給
ハウジング50上部に設けられ図示しない補給機構によ
りキャリア及びトナーが補給される補給口である。
るいは図4に示すように、その内部に補給オーガー52
が設けられている。この補給オーガー52は、図4に示
すように、回転軸52aとその外周に螺旋状に取り付け
られる羽根52bとを有しており、搬送方向上流側の端
部52cが補給ハウジング50の端面に回動自在に支持
されるようになっている。また、本実施の形態では、補
給オーガー52の回転軸52aと前記オーガー46の回
転軸46aとが同軸に、すなわち一体的に形成されてい
る。そして、補給オーガー52の羽根52bは前記オー
ガー46の羽根46bと同方向に配設されており、補給
オーガー46から搬送された現像剤Dがスムーズに現像
ハウジング42内に送り込まれるようになっている。
下部側に外部排出口61が設けられると共に、その内部
には搬送排出手段としての排出オーガー62が設けられ
ている。この排出オーガー62は、回転軸62aとその
外周に螺旋状に取り付けられる羽根62bとを有してお
り、搬送方向下流側の端部62cが排出ハウジング60
の端面に回動自在に支持されるようになっている。ま
た、本実施の形態では、排出オーガー62の回転軸62
aと前記オーガー45の回転軸45aとが同軸に、すな
わち一体的に形成されている。そして、排出オーガー6
2の羽根62bは前記オーガー45の羽根45bと同方
向に配設されており、現像ハウジング42との連通接続
口80より搬入された現像剤Dがスムーズに外部排出口
61に向けて送り込まれるようになっている。
45と排出オーガー62との間であって前記連通口49
aの下流側端部に対応する位置に、規制手段(逆搬送力
付与手段)としての逆オーガー71が配設されている。
この逆オーガー71は、図4あるいは図5に示すよう
に、前記オーガー45の回転軸45aに取り付けられた
羽根71bを有しており、この羽根71bはオーガー4
5の羽根45bとは逆向きになっている。
排出ハウジング60の外側すなわち現像ハウジング42
(図示せず)の内部にL=1mmだけ突出して延設され
るようになっている。そして、前記連通接続口80は、
前記排出オーガー62より径の大きい円形形状を有して
おり、この連通接続口80より余剰の現像剤Dが排出ハ
ウジング60に排出されるようになっている。
作動を説明する。同図において、一対のオーガー45、
46によって攪拌された二成分現像剤Dが現像ロール4
4側に搬送されると、磁石ロール442の磁極442a
の磁力により、現像スリーブ441上に二成分現像剤D
による現像剤層が形成される。そして、この現像剤層が
現像スリーブ441の回転に伴って層厚規制部材47を
通過する際、現像スリーブ441上の現像剤層は所定厚
さに規制され、所定の搬送量となって潜像担持体21と
対向する開口43に運ばれる。このとき、現像スリーブ
441には図示しないバイアス電源より所定の現像バイ
アスが印加されており、これにより、現像スリーブ44
1上の現像剤層は、潜像担持体21と最近接する現像領
域において潜像担持体21上の静電潜像を現像して可視
像化する。その後、開口43を通過し現像を終了した磁
気ブラシは、現像スリーブ441上に担持されて搬送さ
れ、前記磁極442a、442b間に形成される反発磁
界によって現像ロール44から剥がされ、再び現像ハウ
ジング42内で一対の搬送攪拌オーガー45、46にて
攪拌搬送され、次の現像を待つこととなる。
ハウジング42内の現像剤Dの交換も行われる。これを
具体的に説明すると次の通りである。補給口51より現
像剤Dが補給されると、この現像剤Dは、補給オーガー
52の回転により補給ハウジング50から現像ハウジン
グ42内へと搬送される。そして、現像ハウジング42
内に搬送された現像剤Dは、オーガー46の回転により
他の現像剤Dと攪拌されながら搬送され、その後、連通
口49bを通って今度はオーガー45の回転により他の
現像剤Dと攪拌されながら連通口49a近傍まで搬送さ
れる。
且つ前記連通口49aの近傍に設けられた逆オーガー7
1は、オーガー45と同方向に回転しながら前記オーガ
ー45による現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力を現像
剤Dに付与している。すると、連通口49aの近傍で
は、図6に示すように、連通口49a近傍に堆積する現
像剤の高さ(現像剤量)が大きくなる一方、逆オーガー
71と連通接続口80との間に堆積する現像剤の高さ
(現像剤量)が小さくなるという現象が生じる。ここ
で、上述したように新しい現像剤Dが補給された場合に
は、逆オーガー71と連通接続口80との間に堆積する
現像剤Dの高さが連通接続口80の最下部よりも高くな
ることから、この現像剤Dが余剰分として排出ハウジン
グ60内に移動して排出オーガー62で搬送され、外部
排出口61より外部へ排出されることとなる。一方、現
像ハウジング42内に残った現像剤Dは、連通口49a
を通って再びオーガー46の回転によって攪拌搬送され
ることとなる。
排出オーガー62の端部62cすなわち軸受部を覆うこ
とがないので、排出オーガー62ひいてはオーガー45
の駆動トルクの増大を防止でき、また、グリッドの発生
も防止できる。また、排出オーガー62の一端部を現像
ハウジング42内まで延設するようにしたので、余剰の
現像剤Dを素早く排出することが可能である。
逆オーガー71の羽根71bの直径をパラメータとし、
現像ハウジング42(図示せず)内の現像剤量Mと、こ
の逆オーガー71の背面側に設けられた側壁90と接触
する現像剤高さHとの関係を調査した。この実験では、
逆オーガー71の回転軸すなわちオーガー45の回転軸
45aの底部を現像ハウジング42(図示せず)の底面
より7mmの位置に配置し、また、回転軸45aは側壁
90に設けた軸受91で支持するようにした。そして、
オーガー45の羽根45bの直径をφ20とし、逆オー
ガー71の羽根の直径を夫々φ12、φ16、φ20と
した。
量Mの増加に伴って現像剤高さHは増加し、そして、逆
オーガー71の羽根71bの直径を大きくすることによ
り、逆方向の搬送力が増加し、軸受91より低い位置
(図中破線は軸受91の位置を示す)で現像剤Dを側壁
90に接触させることができることがわかる。特に、こ
の実験条件では、逆オーガー71の羽根71bをφ20
とすることにより、現像剤高さHが回転軸45aの底部
(7mmの位置)の上下に変化する。従って、この側壁
90に軸受91の代わりに回転軸45aより半径で1m
m大きい貫通穴を設けると、現像剤量Mが約250mg
を超えたときに貫通穴から現像剤Dが排出されることが
理解される。
9(a)に示す逆オーガー71を用いたが、これに限ら
れるものではなく、例えば図9(b)に示すスクリュー
73(73a、73b)を用いるようにしてもよい。ま
た、図9(c)に示す円盤72を用いてもよい。
0に示すように、連通口49aの上部にこの連通口49
aの開口面積を規制する規制板100を配設するように
したものである。尚、本実施の形態において、実施の形
態1に係る現像装置と同様のものには同じ符号を付すこ
ととし、その詳細な説明を省略する。
験装置を用い、規制板100による開口高さXすなわち
現像ハウジング42(図示せず)の底面と規制板100
の最下部との間の距離をパラメータとし、補給ハウジン
グ50(図示せず)からのサンプ量(補給量)Sと、こ
の逆オーガー71の背面側に設けられた側壁90と接触
する現像剤高さHとの関係を調査した。この実験におい
ても、逆オーガー71の回転軸すなわちオーガー45の
回転軸45aの底部を現像ハウジング42(図示せず)
の底面より7mmの位置に配置し、また、回転軸45a
は側壁90に設けた軸受91で支持するようにした。そ
して、開口高さXを、夫々10mm、15mm、18m
mとし、規制なしの場合と比較した。
プ量Sの増加に伴って現像剤高さHは増加し、そして、
開口高さXを低くするほど、サンプ量Sの変化の伴う現
像剤高さHの変化が先鋭なものとなることがわかる。
9aに規制板100を設けることにより、現像ハウジン
グ42内に現像剤Dが補給され現像剤量が増加した条件
下で、現像剤高さHの変化を先鋭にすることができる。
従って、本実施の形態のように、連通口49aの手前側
に連通接続口(現像剤排出口)80が設けられるような
態様にあっては、現像剤Dの補給によって余剰となった
現像剤Dを素早く排出することが可能となる。
現像剤排出口の手前に、回転しながら現像剤の移動を規
制する規制手段を配設することで、現像ハウジングに接
触する現像剤の高さを調整するようにしたので、現像剤
詰まりによる攪拌搬送手段の駆動トルクやグリッドの増
加を有効に防止することができる。
要を示す説明図である。
の側面図である。
オーガーの拡大図である。
作説明図である。
明図である。
成例、(b)(c)はその他の例を示す説明図である。
る。
置の概要を示す説明図である。
体,4…攪拌搬送手段,5…新現像剤補給口,6…現像
剤排出口,7…規制手段,8…排出ハウジング,8a…
搬入口,8b…外部排出口,9…搬送排出手段
Claims (7)
- 【請求項1】 潜像担持体に対向して現像用開口が開設
され且つ内部にキャリア及びトナーからなる現像剤が収
容される現像ハウジングと、 この現像ハウジングの現像用開口に面した箇所に回転可
能に配設され且つ前記現像剤が担持搬送される現像剤担
持体と、 前記現像剤担持体の背面側に回転可能に配設され且つ前
記現像剤が攪拌搬送される攪拌搬送手段とを備え、 前記現像ハウジングには、キャリアを含む新しい現像剤
が補給される新現像剤補給口と現像剤が排出される現像
剤排出口とを具備させた現像装置において、 前記攪拌搬送手段による現像剤搬送方向下流側に前記現
像剤排出口を形成すると共に、前記攪拌搬送手段と前記
現像剤排出口との間には、回転可能に配設され且つ前記
現像剤の前記現像剤排出口側への移動が規制される規制
手段を設けたことを特徴とする現像装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の現像装置において、 前記規制手段は、前記現像剤に前記現像剤搬送方向とは
逆方向の搬送力を付与する逆搬送力付与手段からなるこ
とを特徴とする現像装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の現像装置において、 前記攪拌搬送手段と前記規制手段とを一体的に形成した
ことを特徴とする現像装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の現像装置において、 前記現像剤排出口は、前記規制手段の最下部よりも上部
側に設けられることを特徴とする現像装置。 - 【請求項5】 請求項1に記載の現像装置において、 前記現像剤排出口は、前記規制手段の回転軸周縁部に設
けられることを特徴とする現像装置。 - 【請求項6】 潜像担持体に対向して現像用開口が開設
され且つ内部にキャリア及びトナーからなる現像剤が収
容される現像ハウジングと、 この現像ハウジングの現像用開口に面した箇所に回転可
能に配設され且つ前記現像剤が担持搬送される現像剤担
持体と、 前記現像剤担持体の背面側に回転可能に配設され且つ前
記現像剤が攪拌搬送される攪拌搬送手段とを備え、 前記現像ハウジングには、キャリアを含む新しい現像剤
が補給される新現像剤補給口と現像剤が排出される現像
剤排出口とを具備させた現像装置において、 前記現像剤排出口には当該現像剤排出口より排出された
現像剤が搬入される搬入口及び当該現像剤が外部に排出
される外部排出口が設けられた排出ハウジングを連通接
続すると共に、当該排出ハウジング内には回転可能に配
設され且つ当該排出ハウジング内の現像剤を搬送して外
部に排出する搬送排出手段を具備させ、この搬送排出手
段の一端部を現像ハウジング内まで延設したことを特徴
とする現像装置。 - 【請求項7】 請求項6に記載の現像装置において、 前記攪拌搬送手段と前記搬送排出手段とを一体的に形成
したことを特徴とする現像装置。
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