JP2522155Y2

JP2522155Y2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2522155Y2
Application number: JP1989099535U
Authority: JP
Inventors: 豊福地
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-08-26
Filing date: 1989-08-26
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2004-08-26
Also published as: JPH0339754U; US5052336A

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、複数の磁極を内蔵する現像ローラを有す
る現像ユニツトを備えた電子写真方式による画像形成装
置に関する。

〔従来の技術〕

複写機，フアクシミリ，プリンタなど電子写真方式の
画像形成装置には一成分もしくは二成分現像剤を使用す
る現像ユニツトが設けられ、この現像ユニツトから現像
ローラにより供給される現像剤によつて感光体上の静電
潜像が顕像化される。

ここで使用される現像剤には、一成分現像剤と二成分
現像剤とがあり、一成分現像剤はトナー自体に磁性を付
与してキヤリアを不要としたものであり、二成分現像剤
は非磁性又は微弱磁性のトナーと磁性キヤリアとで現像
剤が構成されている。

これらの内、トナーの摩擦帯電の制御が容易で現像性
に優れているという理由で、一般には二成分現像剤が使
用されることが多い。

いずれにしても、回転スリーブ即ち現像ローラの外側
に生じた磁界によつて現像剤が形成するブラシすなわち
磁気ブラシが対向する感光体に向つて立上り、感光体上
の静電潜像に現像剤のトナーが静電的に吸着されて可視
のトナー像ができ、現像が行なわれる。

この磁気ブラシは磁界の磁力線に沿つて形成されるか
ら、磁極の中央部では磁極面に垂直に立上つているが、
縁部に近づくと次第に外側に傾き始め、縁部を外れる頃
から急激に傾斜が増大する。

現像剤は、回転スリーブの回転により搬送されなが
ら、回転スリーブの内側に固定的に配置され搬送方向に
交互に極性が異なるように配列された磁極の影響を受
け、その最下流にある回収磁極によつて現像ユニツト内
に回収される。

この時に、回転スリーブの回転軸方向すなわち磁極の
長さ方向について考えると、その両端近傍ではブラシが
それぞれ外側に傾いているため現像剤がうまく現像ユニ
ツト内に回収されず、複写機内部にこぼれてその内部を
汚損することが多かつた。

そのため、第６図に示すように、現像ユニツト８の容
器8aの現像開口部8bの側部（有効最大画像幅の外側）
に、弾性材例えばウレタンブレード，ポリエステルフイ
ルム，合成皮革等のシール8cを貼付け、現像ローラ20か
らの現像剤の飛散を防止していた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このシール8cは、現像ユニツト８内に
設けた現像剤を撹伴するアジテータによる現像剤の飛散
防止には有効であるが、磁気ブラシを形成した現像剤の
回転軸方向両端部の回収には不十分であり、そのため現
像剤による本体内部の汚損を完全に防止することは出来
なかつた。

この考案は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡
単な構造で磁気ブラシを形成する現像剤を現像ユニツト
内に確実に回収し、本体内部の汚損を防止することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、上記の目的を達成するため、現像剤を搬
送する非磁性体の回転スリーブと、それぞれの回転スリ
ーブ内に設けられ回転スリーブを透してその外側に磁界
を形成する複数個の磁極と、その複数個の磁極を支持す
る固定支持部材とからなる現像ローラを有する現像ユニ
ツトを備えた電子写真方式による画像形成装置におい
て、現像ローラの複数個の磁極のうち、感光体と対向す
る現像磁極よりも現像剤の移動方向下流にあつてその現
像剤を現像ユニツト内に回収するための回収磁極の回転
スリーブの回転軸方向の長さを、現像磁極の長さよりも
長くし、且つ回収磁極の磁極面を現像剤の移動方向上流
側に向けて配置したものである。

〔作用〕

このように構成した現像ローラによれば、下流に向つ
て搬送されて来る現像剤が、感光体と対向する現像磁極
の長さ方向の端部において外側に広がつていても、回収
磁極の方が長さが長いからそれを確実に回収することが
できると共に、該磁極の磁極面が現像剤の移動方向上流
側に向いているから、磁気ブラシすなわち現像剤の穂が
回転スリーブの円周面に沿つて倒れた状態で現像ユニツ
トの辺縁を通過し、トナーの飛散が少なくなつて汚損を
防止することができる。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図面を参照して具体的に
説明する。

第５図は、この考案を実施する複写機の一例を示す全
体構成図である。

この複写機は、複写機本体１と自動原稿送り装置（以
下「ADF」と略称する）40とによつて構成されている。

この複写機の複写動作は、複写機本体１に設けられた
操作部から必要な複写条件を設定し、プリントボタンを
押すことにより開始される。

ここで、ADF40には原稿トレイ41が設けられており、
この原稿トレイ41に下向きに載置された原稿は原稿給紙
ベルト42により給紙され、原稿搬送路43を通つてコンタ
クトガラス２上に搬送される。

原稿がコンタクトガラス２上に搬送されると、ランプ
３が発光し照射ミラー3aで反射されて、この原稿は所定
時間だけ全面光照射される。

原稿からの反射光は、第１ミラー4a,レンズ4b,第２ミ
ラー4cからなる複写光学系４を通り、感光体ベルト５を
露光する。

感光体ベルト５には帯電チヤージヤ６により予め電荷
が一様に与えられており、露光により静電潜像が形成さ
れる。

感光体ベルト５上のこの静電潜像は、イレーサ７によ
り不用部分の電荷が除去されてから現像ユニツト８によ
り現像される。

その現像されたトナー像は、転写部で転写チヤージヤ
９により転写紙に転写される。

その転写紙は、給紙トレイ10a,10b,10c,あるいは両ト
レイ10dの何れかより給紙され、搬送路11を通り、レジ
ストローラ12によりトナー像とタイミングをとつて転写
部へ送られる。

トナー像を転写された転写紙は、搬送ベルト13によつ
て定着ユニツト14に送り込まれて定着され、定着後排紙
トレイ15へ排出される。

コンタクトガラス２上の原稿は、原稿搬送ベルト44に
より光照射（露光）完了後送り出され、原稿排出ローラ
45により原稿トレイ41に再び戻される。

転写紙にトナー像を転写した後、感光体ベルト５上に
残留している電荷とトナーはクリーニングユニツト16に
より除去され、感光体ベルト５は再び帯電チヤージヤ６
で電荷を与えられて、露光される。

現像ユニツト８の容器8a内には、トナーとキヤリアか
らなる二成分（またはトナーからなる一成分）の現像剤
が収容され、アジテータ19により撹伴されて均一化され
ている。

その現像剤は各現像ローラ20に供給されて担持され、
そのトナーが感光体ベルト５上の静電潜像に吸着されて
トナー像が形成される。

複写が繰返されるに従つて、容器8a内のトナーは徐々
に消費され、現像剤中のキヤリアに対するトナーの比す
なわちトナー濃度（またはトナー量）が漸次低下する。

このトナー濃度（またはトナー量）の低下は、現像剤
の電気抵抗値（またはアジテータ19の所要トルク）等の
変化として検出され、それに対応して、現像ユニツト８
に付設されたトナー補給装置30からトナーが補給ローラ
31により所要量ずつ補給され、容量8a内のトナー濃度
（またはトナー量）が一定の範囲内に保持される。

トナー補給装置30には、着脱自在なトナーカートリッ
ジ32が装着され、そのトナーカートリッジ32からトナー
が供給される。

トナー補給装置30の内部には撹伴バー33が設けられ、
トナー補給装置30の容器30a内のトナーが固まらないよ
うに、また（特に現像ローラ20の軸方向に）均一に分散
するように、随時トナーを撹伴するようになつている。

また、トナー補給装置30の容器30aの壁の一部に圧電
センサ34が設けられ、トナー補給装置30内のトナー量を
検知している。

この圧電センサ34が、トナー補給装置30のトナー残量
が一定量未満になつたことを検知すると、複写機本体１
の操作部に「トナーエンド（またはトナーニアエン
ド）」の警告が表示されるから、複写機本体１のカバー
を開いてトナーカートリツジ32を新しいものと交換すれ
ばよい。

第４図は、第５図に示した現像ユニツト８の３連の現
像ローラ20を示す部分構成図であり、回転スリーブ21の
支持側板（後述）を除いて磁極の配置例を示している。

その回転スリーブ21に近い方の極が各磁極となる永久
磁石（以下「磁石」ともいう）は、各磁極の符合に
「Ｍ」を付して示し、３連の各部材を互に区別する場合
は、上流から下流へ順に符合に_1,2,3の添字を付して示
す。

現像ローラ20は、それぞれ回転スリーブ21と、固定支
持部材22と、固定支持部材22に固設した複数の互に異極
性をなす各磁極を構成する永久磁石とからなつている。

すなわち、上流から順に、現像ローラ20₁には搬送磁
極23₁（磁石23M₁），搬送制限磁極24（磁石24M），現像
磁極25₁（磁石25M₁：以下略）が、現像ローラ20₂には搬
送磁極23₂，現像磁極25₂が、現像ローラ20₃には搬送磁
極23₃，現像磁極25₃，回収磁極26が、それぞれ回転スリ
ーブ21₁,21₂,21₃の内側で固定支持部材22₁,22₂,22₃によ
つて支持されている。

まず、現像ローラ20₁の搬送磁極23₁によつて回転スリ
ーブ21₁の面上に吸着された現像剤は、回転スリーブ21₁
の矢示方向の回転により次の搬送制限磁極24の位置に搬
送され、その搬送制限磁極24によりスリーブ面に吸着さ
れた状態で現像ユニツト８の現像開口部8bの一辺縁をな
すドクタ17によつて一定の厚さに揃えられる。

吸着された状態で厚さが揃えられることにより、一定
量に制限された現像剤は、現像磁極25₁の磁界によつて
ブラシ状に立上り、対向する感光体ベルト５の表面に接
触するが、等速同方向に送られているから静電潜像に一
度吸着されたトナーを擦り取ることはない。

現像磁極25₁の上を通過した現像剤は、感光体ベルト
５から離れた後、現像ローラ20₂の搬送磁極23₂によつて
回転スリーブ21₂の面上に吸着される。

つぎに、吸着により移行した現像剤は、回転スリーブ
21₂の回転により現像磁極25₂の位置に送られ、その磁界
によつて再びブラシ状に立上り、静電潜像の未現像部分
を現像する。

再現像を終つた現像剤は、さらに現像ローラ20₃の搬
送磁極23₃によつて回転スリーブ21₃の面上に移行し、現
像磁極25₃により３度目の現像を行なつて、静電潜像を
十分にトナー像に変換する。

現像磁極25₃の位置を離れた現像剤は、磁極面を現像
剤の移動方向上流側に向けて配置した回収磁極26に吸引
され、現像磁極25₃と回収磁極26とによつて形成される
磁界によつて回転スリーブ21₃の面上に倒れた（立上り
がない）状態になつて、現像開口部8bの他の辺縁8dとの
隙間を通過し、現像ユニツト８内に回収される。

現像ユニツト８内に回収された現像剤は、回収磁極26
に近接して設けた磁気遮蔽板28がその磁界を弱めるた
め、回転スリーブ21₃から分離され、セパレータ27によ
り２方向に送られるようになつている。

以上、３連の現像ローラ20の例について説明したが、
現像ローラ20が１個の場合（第６図）でも、もつと多連
の場合でも同様である。

また、以上、現像剤の搬送状態を側面から見て説明し
たが、次に搬送方向から見た状態について説明する。

第１図は、第４図に示した最下流の現像ローラ例えば
現像ローラ20₃にこの考案を実施した例を示す構成図で
あり、一般的に示すため添字は省く。

第１図（Ａ）は回転スリーブ21,支持側板51,軸受52を
それぞれ断面して示した平面図、同図（Ｂ）は回転スリ
ーブ21の支持側板51を取外して示した側面図である。

回転スリーブ21は、磁極による磁界を乱すことなく透
すための非磁性体からなる薄肉長尺の同筒であり、図示
しないがその表面には長さ方向に多数の細い溝が彫られ
て現像剤の搬送性の向上が計られている。

回転スリーブ21の両端には、同じく非磁性体からなる
支持側板51が圧入され、その支持側板51にはそれぞれ軸
受52が埋設されている。

同じく非磁性体からなる固定支持部材22には、長さ方
向に刻まれた溝にそれぞれそのＳ極が搬送磁極23である
磁石23Mと、そのＮ極が現像磁極25である磁石25Mと、そ
のＳ極がその磁極面を現像磁極25側に傾けた回収磁極26
である磁石26Mとが差し込まれて固定され、また磁石26M
の側面に接している磁気遮蔽板28も固定されている。

固定支持部材22の中心には固定軸53が貫通して圧入さ
れ、その固定軸53には軸受52を介して支持側板51と回転
スリーブ21とが回転自由に取付けられている。

したがつて、各磁極が感光体ベルト５に対向して適切
な位置になるように固定軸53が複写機本体１に固定さ
れ、回転スリーブ21は固定軸53を中心に回転するように
駆動される。

また、第１図から明らかなように、回収磁極26の長さ
は搬送磁極23,現像磁極25の長さよりも長く、その両端
はそれぞれ他の磁極23,25の端からαだけ両側にのび、
且つその磁極面を現像剤の移動方向上流側に向けて配置
している。

既に説明したように、磁極23,25の磁界により生じた
現像剤のブラシは、現像剤の搬送方向すなわち第１図
（Ａ）において左右から見た時に、回転スリーブ21表面
の磁極23,25上の殆んどの部分ではほぼ垂直に立上つて
いるが、磁極23,25の両端部付近ではそれぞれ外側に開
いた形になり、従来の例ではその両端部付近の現像剤の
回収が不十分であつた。

しかしながら、この考案によれば、回収磁極26の長さ
が磁極23,25、特に現像磁極25の長さより長く、その両
端部がそれぞれ外側に位置しているから、磁気ブラシの
両端の開いた部分にある現像剤も確実に回収磁極26に吸
引されて回収される。

また、回収磁極26のＳ極面を現像剤の移動方向上流側
に向ける、すなわち現像磁極25側に傾けることにより、
回転スリーブ21の円周面に沿つた磁力線の磁束密度を高
めることが出来るから、磁気ブラシすなわち現像剤の穂
を確実に回転スリーブ21の円周面に沿つて倒れた状態に
することが出来る。

以上、第１図に示した現像ローラ20は、多連の現像ロ
ーラで構成された現像ユニツト８における最下流の現像
ローラの例を示したものであるが、従来例（第６図）に
示したように現像ローラが１個で構成される場合もあ
る。

第２図は、１個で構成された現像ローラの構成例を示
す側面図であり、第１図（Ｂ）に示した構成例と同一部
分には同一符合を付して説明を省略する。

第２図から明かなように、第１図（Ｂ）に示した多連
構成の最下流の現像ローラ20の内側固定部に、もう１個
の搬送制限磁極24が加わつたものであり、第４図に示し
た３連構成の最上流の現像ローラ20₁に回収磁極26が加
わつたと考えてもよい。

なお、この回収磁極26の磁極面も現像剤の移動方向上
流側に向いている。この例でも回収磁極26（磁石26M）
の長さは、他の磁極23,24,25の長さよりも長いことはい
うまでもない。

第３図は、固定支持部材22を非磁性体ではなく、高導
磁性体例えば軟鉄で構成した場合の例を示す側面図であ
り、同図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ第１図（Ｂ），第２
図に示した現像ローラと同一作用を有するものである。

第３図（Ａ）に示した現像ローラ20は、現像磁極25が
磁石25MのＮ極で構成され、搬送磁極23,回収磁極26は、
固定支持部材22が磁石25MのＳ極に感応し、その突部22
a,22bがそれぞれＳ極になつたもので構成されている。

第３図（Ｂ）に示した現像ローラ20は、現像磁極25,
搬送磁極23がそれぞれ磁石25M,23MのＮ極で構成され、
搬送制限磁極24,回収磁極26は、固定支持部材22が磁石2
5M,23MのＳ極に感応し、その突部22c,22bがそれぞれＳ
極になつたもので構成されている。

いうまでもなく、これらの例でも回収磁極26は他の磁
極よりも長い。

このように、高導磁性体からなる固定支持部材22を使
用し、その突部と磁石とで交互に磁極を構成すれば、空
間に磁界を形成する部分以外の磁気抵抗が小さくなるか
ら、永久磁石を小型にすることが出来る。

また、交互に極性の異なる磁極を磁石の一極で構成
し、磁石の他極の間を高導磁性体で結合しても同様であ
る。

以上の実施例において、便宜上Ｎ極,S極として説明し
た部分は、そのまま逆にＳ極,N極と置き換えても全く同
じ作用，効果である。

また、以上他の磁極より長い回収磁極を一体に構成し
た例について説明したが、長さの短かい複数個の磁極ま
たは磁石を密着あるいは多少の間隙を置いて並べること
により回収磁性を構成し、有効磁界の長さを長くしたも
のも同様であることは以上の説明から明らかである。

さらに、以上この考案を複写機に実施した例について
説明したが、この考案は、複写機に限定されるものでは
なく、レーザプリンタ等の光プリンタや高速ファクシミ
リ，デジタル複写機のような電子写真方式の画像形成装
置にも適用出来る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、簡単な構造
で磁気ブラシを形成する現像剤を確実に回収し、本体内
部の汚損を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による画像形成装置における現像ロー
ラの構成例を示す構成図、第２図及び第３図は同じくその他の構成例を示す側面
図、第４図は同じく３連の現像ローラの構成例を示す側面
図、第５図はこの考案を実施する複写機の一例を示す全体構
成図、第６図は現像ユニツトの従来例を示す斜視図である。１……複写機本体、５……感光体ベルト８……現像ユニツト、20……現像ローラ 21……回転スリーブ、22……固定支持部材 23……搬送磁極、24……搬送制限磁極 25……現像磁極、26……回収磁極 23M,24M,25M,26M……永久磁石

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】現像剤を搬送する非磁性体の回転スリーブ
と、それぞれの回転スリーブ内に設けられ、回転スリー
ブを透してその外側に磁界を形成する複数個の磁極と、
その複数個の磁極を支持する固定支持部材とからなる現
像ローラを有する現像ユニットを備えた電子写真方式に
よる画像形成装置において、前記現像ローラの複数個の磁極のうち、感光体と対向す
る現像磁極よりも前記現像剤の移動方向下流にあつてそ
の現像剤を前記現像ユニツト内に回収するための回収磁
極の前記回転スリーブの回転軸方向の長さを、前記現像
磁極の長さよりも長くし、且つ前記回収磁極の磁極面を
前記現像剤の移動方向上流側に向けて配置したことを特
徴とする画像形成装置。