JP2600238B2

JP2600238B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP2600238B2
Application number: JP62333581A
Authority: JP
Inventors: 富生鈴木; 俊彦高谷
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JPH01167866A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、現像スリーブの背後に形成した複数の搬送
路で現像剤を循環搬送する形態の現像装置に関するもの
である。

（従来の技術）従来、前記現像装置として、現像スリーブの背後に複
数の現像剤搬送路を形成すると共に、これら搬送路を奥
側及び手前側の端部で連絡し、各搬送路に収容されてい
る現像剤を、夫々現像剤搬送手段で奥側から手前側及び
手前側から奥側に搬送することにより、全体として現像
剤を循環搬送し、その搬送過程で一部の現像剤を現像ス
リーブの表面に供給するようにしたものが提供されてい
る。

一方、複写機、プリンタ等の画像形成装置は次第に小
型化される傾向にあり、特に、静電潜像担体の側部に複
数の現像装置を設け、これらを選択的に又は同時に使用
することにより多色画像を形成するものでは、嵩が低く
薄型の現像装置が必要とされる。

このため、従来の現像装置では、現像スリーブの背後
でこれと隣接する現像剤搬送路に大径のバケットローラ
を設け、これにて現像スリーブの表面に現像剤を供給す
るようにしていたが、該バケットローラでは現像装置の
嵩が高くなるため、近年では前記バケットローラに代え
て小径のスクリュウが主に使用されている。

しかしながら、バケットローラは軸方向に現像剤を搬
送する送り羽根の他に外周部に複数のバケットを備え、
これで掬い上げた現像剤を現像スリーブの表面にふりか
けるようにしているため、現像剤の供給性、回収性に優
れているのに対し、スクリュウはこれらの点でバケット
ローラに劣るものである。

したがって、従来のバケットローラを用いた現像装置
では、搬送路に収容されている現像剤量にかかわりなく
十分な現像剤を現像スリーブに供給することができる。
また、現像領域を通過した現像剤を一旦現像スリーブの
表面から剥離して、現像スリーブ上で現像剤の入れ換え
を行う形態の現像装置では、現像スリーブから剥離した
現像剤をバケットで搬送路に素早く回収し、これにより
現像スリーブ上での現像剤の入れ換えをスムーズに行う
ことができる。

これに対し、スクリュウでは現像スリーブに対する現
像剤供給能力が低いうえ、小径化すれば、僅かな現像剤
量の変動により現像剤の供給，回収能力が著しく変動
し、また、複写機を僅か傾けただけでもスクリュウの径
に対する現像剤レベルの変動量の割合が大きく、画質が
不安定となり、白抜け等が生じるという問題点を有して
いた。

このため、スクリュウを用いた現像装置では、現像装
置に常に一定以上の現像剤を収容し、これを安定的に維
持しなければならず、制御が著しく複雑になっていた。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前記問題点を解決するためになされたもの
で、一実施例を示す第1,2図を参照して説明すると、現
像スリーブ（17）の背後に現像剤搬送手段（21），（2
5），（28）を有する現像剤搬送路（６），（７），
（８）を設け、前記搬送路で現像剤を循環搬送しつつ現
像スリーブ（17）の外周部に供給するようにした現像装
置（１）において、前記搬送路（６），（７），（８）
のうち、現像スリーブに隣接する搬送路（６）以外の搬
送路（７），（８）に収容されている少なくともいずれ
か一つの現像剤搬送手段（25），（28）の奥側、手前側
の両端部を除くその領域（X₂）に、現像剤搬送能力低減
部、本実施例では、搬送手段（25）に設けた羽根（27）
のピッチを、両端側の領域（X₁），（X₃）より短くした
部分を設けている。

（作用）前記現像装置（１）では、搬送路（６）の現像剤は現
像剤搬送手段（21）の回転に基づいて奥側から手前側に
搬送され、搬送路（７）の現像剤は現像剤搬送手段（2
5）の回転に基づいて手前側から奥側に搬送され、搬送
路（８）の現像剤は現像剤搬送手段（28）の回転に基づ
いて奥側から手前側に搬送され、全体的に現像剤は現像
装置（１）の中で搬送路（６），（７），（８）を循環
搬送され、その搬送過程で現像スリーブ（17）の表面に
供給される。

また、現像スリーブ（17）に隣接する搬送路（６）の
後方に位置する搬送路（７）に搬送された現像剤は、手
前側の領域（X₁）を通過して領域（X₂）［現像剤搬送能
力低減部」に至ると、そこでの羽根ピッチ（δ_２）は領
域（X₁），（X₃）よりも狭くしてあるため、現像剤の搬
送速度が著しく低下して現像剤が蓄積される。そして、
現像装置（１）の内部に収容されている現像剤の変動量
が領域（X₂）の現像剤蓄積量の変動値として殆ど吸収さ
れ、これによって、その他の領域の現像剤レベルがほぼ
一定する。

さらに、領域（X₂）を通過して領域（X₃）に送られた
現像剤は速度を増して搬送され、素早く搬送路（６）又
は（８）に送り込まれる。

（実施例）以下、添付図面を参照して本発明を説明する。

第1,2図は本発明にかかる現像装置（１）を示し、ケ
ーシング（２）とカバー（３）とで構成される現像槽
（４）には、前部から現像部（５）、第１〜第３搬送路
（６），（７），（８）が形成され、特に、第３搬送路
（８）は手前側に拡幅され、トナー補給路（９）が形成
されている。

また、第１搬送路（６）と第２搬送路（７）は仕切壁
（11）で仕切られるも、奥側と手前側の連絡通路（1
2），（13）を介して連絡され、第２搬送路（７）と第
３搬送路（８）は仕切壁（14）で仕切られるも、奥側と
手前側の連絡通路（15），（16）を介して連絡してい
る。なお、連絡通路（12）と（15）とでは、第２図に示
すように、通路（12）の底部の高さが通路（15）のそれ
よりも低くしてある。

そして、現像部（５）には現像スリーブ（17）が配置
され、該現像スリーブ（17）の外周面には、カバー
（３）に取り付けた穂高規制部材（18）の先端が所定の
現像ギャップをもって対向させてある。なお、現像スリ
ーブ（17）の内部には軸方向に磁極を延設した複数の磁
石を周方向に配置してなるマグネットロール（19）が固
定状態に収容されており、特に、第１搬送路（６）との
対向部には同極（S,S）を隣接して無磁極部（20）が形
成されている。

また、第１搬送路（６）には、楕円板の一部切除して
欠損部（24）を設けた羽根（23）を、軸（22）に等間隔
に取り付けた供給羽根（21）が設けてある。

さらに、第２搬送路（７）には軸（26）に羽根（27）
をスパイラル状に取り付けた搬送羽根（25）が設けてあ
り、前記羽根（27）のピッチは、第１図に示すように、
手前側の領域（X₁）で（δ_１）、奥側の領域（X₃）で
（δ_３）、これらの間に位置する領域（X₂）で（δ_２）
としてあり、それぞれの関係はδ_１＝δ_３＞δ_２として
ある。即ち、中央領域（X₂）のピッチ（δ_２）をその両
側の領域（X₁），（X₃）のピッチ（δ_１），（δ_３）よ
りも狭くして、そこでの搬送能力が低減させてある。

さらにまた、第３搬送路（８）及び補給路（９）には
支軸（29）が配置され、搬送路（８）に位置する部分に
欠損部（31）を有する楕円状の羽根（30）を等間隔に取
り付けて搬送羽根（28）が構成され、補給路（９）に位
置する部分には羽根（32）をスパイラル状に取り付けて
補給羽根（31）が構成され、これら搬送羽根（28）と補
給羽根（31）は一体的に回転するようにしてある。

以上の構成からなる現像装置における現像剤の搬送動
作及び現像動作について説明する。

まず、第３搬送路（８）に収容されている現像剤は、
搬送羽根（28）の矢印（ｄ）方向の回転に基づき奥側か
ら手前側に搬送される。また、補給位置（10）から補給
路（９）に補給されたトナーは、補給羽根（31）の矢印
（ｄ）方向の回転に基づいて手前側から奥側に搬送さ
れ、搬送路（８）の手前側端部において、搬送路（８）
を奥側から搬送されてくる現像剤中に混入される。

なお、このように、一体的に形成されている搬送羽根
（28）と補給羽根（31）を同一方向に回転しながらも、
搬送路（８）と補給路（９）とで夫々逆方向に現像剤を
搬送しうるのは、搬送羽根（28）が、楕円羽根（30）に
おける欠損部（31）の位置をずらすことにより、支軸
（29）を一方向に回転しながら現像剤を相反する方向に
送ることができるものだからである。即ち、第３図に示
すように、この種の搬送羽根では、支軸（40）を矢印方
向に回転するとき、楕円羽根（41）の領域（α）の部を
切り除けば、現像剤は矢印（α′）方向に搬送され、領
域（β）の部分を切り除けば、現像剤は矢印（β′）方
向に搬送される。

次に、搬送路（８）を奥側から手前側に搬送された現
像剤は、手前側の端部において補給路（９）から補給さ
れたトナーと混合され、連絡通路（16）を介して第２搬
送路（７）に送り込まれる。なお、第２搬送路（７）に
は、同時に、第１搬送路（６）から連絡通路（13）を介
して現像剤が搬入される。

第２搬送路（７）に送り込まれた現像剤は、搬送羽根
（25）の回転に基づいて手前側から奥側に向かって搬送
される。

しかし、第２搬送路（７）に収容されている搬送羽根
（25）において、手前側と奥側の領域（X₁），（X₃）に
おける羽根ピッチ（δ_１），（δ_３）は、それら領域
（X₁），（X₃）で囲まれた領域（X₂）の羽根ピッチ（δ
_２）よりも広くしてある。したがって、搬送羽根（25）
の回転に従って、領域（X₁），（X₃）では現像剤は素早
く矢印方向に搬送されるが、領域（X₂）では領域
（X₁），（X₃）に比べてゆっくりした速度で搬送され
る。

この結果、領域（X₂）には次第に現像剤が蓄積され、
領域（X₁）から領域（X₂）に流入する現像剤量と、領域
（X₂）から領域（X₄）に流出する現像剤量のバランスが
保たれた時点で、他の搬送路等における現像剤レベルも
一定になる。なお、そのとき、安定する現像剤レベルは
現像装置（１）に内蔵されている全現像剤量によっても
若干変化するが、全現像剤量の変動量はほぼ領域（X₂）
に蓄積される現像剤量の変化量に吸収され、他の領域
（X₁），（X₃）及び搬送路（６）の現像剤レベルは全現
像剤量の変化にも拘らずほぼ一定に維持される。

次に、領域（X₂）を通り領域（X₃）の奥側に搬送され
た現像剤は、連絡通路（12），（15）を介して第１搬送
路（６）と第３搬送路（８）に分かれて搬送される。な
お、連絡通路（12）と（15）とでは、前述したように、
通路（12）の底部の方が通路（15）のそれよいも低くし
てあるため、第１搬送路（６）に搬送される現像剤量の
方が多く、第３搬送路（８）には第１搬送路（６）に送
るに多すぎる現像剤だけが送られることになる。即ち、
第３搬送路（８）は現像剤の備蓄槽として機能する。

そして、第３搬送路（８）に送り込まれた現像剤は、
搬送羽根（29）の回転に基づいて奥側から手前側に搬送
される。

第１搬送路（６）に送り込まれた現像剤は、供給羽根
（21）の矢印（ｂ）方向の回転に基づいて奥側から手前
側に搬送され、手前側端部で連絡通路（13）を介して第
２搬送路（７）に送り込まれる。

なお、現像剤は、第１搬送路（６）を搬送される際
に、第２図において矢印（ｅ）で示すように、一部現像
スリーブ（17）の外周部に供給され、マグネットロール
（19）の磁力に基づき現像スリーブ（17）の外周に保持
される。

現像スリーブ（17）の外周部に保持された現像剤は、
現像スリーブ（17）の回転に基づいて矢印（ａ）方向に
搬送され、穂高規制部材（18）との対向部で搬送量が規
制される。

穂高規制された現像剤は、磁気ブラシ状態で現像領域
（Ｙ）に搬送され、ここで静電潜像担体である感光体ド
ラム（100）の表面と接触し、そこに形成されている静
電潜像にトナーを供給して顕像化する。

現像領域（Ｙ）を通過した現像剤は現像スリーブ（1
7）の回転に従って第１搬送路（６）との対向部に搬送
されると、同極を隣接して形成された向磁極部（20）で
現像スリーブ（17）の表面から離脱してケーシング底面
に沿って矢印（ｆ）方向に搬送され、第１搬送路（６）
を搬送されている現像剤の中に取り込まれる。

なお、第１搬送路（６）における現像剤レベルが高
く、そこでの現像剤が高密度になると、現像領域（Ｙ）
を通過して無磁極部（20）で現像スリーブ（17）の表面
か離脱した現像剤の逃げる場所がなくなり、現像スリー
ブ（17）とケーシング（２）との間の領域（P₂）に現像
剤が詰まり、ケーシング（２）の先端と感光体ドラム
（100）との間の領域（P₁）から現像剤が外部にこぼれ
出る。

また、第１搬送路（６）の現像剤レベルが低すぎる
と、穂高規制部材（18）の上流側で現像スリーブ（17）
の表面に吸着される現像剤量が少なく、画像が薄くなっ
たり、白抜けを生じたりして画質不良を招来する。

しかし、本発明にかる現像装置（１）では、前述のよ
うに、現像装置（１）内の全現像剤量の変動量を第２搬
送路（７）の領域（X₂）で吸収し、他の領域（X₂），
（X₃）及び第１搬送路（６）の現像剤レベルをほぼ一定
に維持するようにしているため、現像スリーブ（17）に
吸着され、現像領域（Ｙ）に搬送される現像剤量が一定
する。

また、第１搬送路（６）の現像剤密度が所定の値でほ
ぼ一定するため、無磁極部（20）で現像スリーブ（17）
の表面から離脱した現像剤は素早く搬送羽根（21）の中
に取り込まれることにより、領域（P₂）に現像剤が詰ま
ることがなく、領域（P₁）から現像剤が漏れ出ることも
ない。

次に、前記現像装置（１）では、これを収容する複写
機等が床面や設置台の傾きにって奥側又は手前側に傾い
たとしても、それによって発生する第２搬送路（７）に
おける現像剤の流れは領域（X₂）で阻害されるために、
奥側と手前側で現像剤のレベルが不均一になる量が少な
く、片側では現像剤がこぼれ、残る片側では現像剤が不
足して画質不良を招来するということはない。

以下、第１図に示すように、搬送羽根（25）として、
領域（X₁），（X₃）における羽根ピッチ（δ_１），（δ
_３）を共に1.0cmとし、領域（X₂）における羽根ピッチ
（δ_２）を0.5cmにした本発明に係る現像装置（１）
と、第４図に示すように、第２搬送路（７）の搬送羽根
（25′）として、第１図に示す搬送羽根（25）の領域
（X₂）における羽根ピッチ（δ_２）を領域（X₁），
（X₃）と同一（1.0cm）に設定したものを採用した現像
装置（１′）とを用い、現像スリーブ（17）上でな現像
剤の入れ換え性、及び傾きに対する現像特性の変化につ
いて検討した結果を示す。なお搬送羽根（25）におい
て、羽根（27）は外径φ18mmを有し、支軸（26）に対し
て30゜の角度を以て取り付けられている。

まず、現像スリーブ（17）上での現像剤の撹拌及び帯
電について検討すべく、現像槽（４）内に所定量の現像
剤を入れてA4サイズの原稿を2,000枚コピーした後に、
現像領域（Ｙ）から粉煙となってこぼれ落ちた現像剤の
うち、第２図に示す領域（P₁）にこぼれ落ちた現像剤量
と、領域（P₂）にこぼれ落ちて溜まった現像剤量を測定
し、下記する表−１の結果を得た。

この表−１に示すように、本発明にかかる現像装置
（１）では、領域（P₂）にこぼれ落ちた現像剤量が半減
するとともに、領域（P₁）にこぼれ出る現像剤量が約３
分の１に減少されることが判る。その理由は、現像装置
（１）の方が、搬送路（７）の領域（X₂）における、補
給されたトナーと循環搬送されてくる現像剤との混合撹
拌性及びトナーの帯電性が、現像装置（１′）よりも優
れていることにあると言える。

次に、第5,6図に示すように、所定量の現像剤を収容
した現像装置（１），（１′）及びこれを内蔵した複写
機（50）を、手前側を奥側よりも高くした状態（Ａ）
と、これとは逆に奥側を手前側よりも高くした状態
（Ｂ）に夫々セットし、A4サイズの原稿を120万枚複写
したのち、現像剤のこぼれ、画質等について観察したと
ころ、下記する表−２に示す結果が得られた。

この表−２に示すように、本発明にかかる現像装置
（１）では、現像装置（１）をθ＝３゜まで傾けても殆
ど支障がなく、僅か現像剤量が500gのときに（Ａ）の状
態で現像剤のこぼれが確認されただけであった。

一方、第４図に示す現像装置（１′）では、これを僅
かθ＝１゜傾けただけでもほとんどのケースに問題が発
生した。

したがって、本発明にかかる現像装置（１）では、現
像装置（１）を傾けることにより生じる現像剤の場所的
ばらつきが少なく、奥側から手前側に沿ってほぼ一定の
現像剤を分散させ、局部的に現像剤が多くなったり、少
なくなったりすることはないものと判断される。

なお、前記実施例では、第２搬送路（７）の搬送羽根
（25）における領域（X₂）にのみ現像剤の搬送性を低減
させる機構を設ける、つまり、前記実施例では、搬送羽
根（25）における羽根（27）のピッチを変えるものとし
たが、搬送羽根（25）に代えて第３搬送路（８）の搬送
羽根（28）の羽根ピッチを両端を除く部分で狭くするよ
うにしてもよいし、搬送羽根（25），（28）に共に搬送
能力を低減させる機構を設けるようにしてもよい。

また、前記実施例では、領域（X₂）の全域にわたって
羽根ピッチを狭めるものとしたが、その間の一部領域だ
けのピッチを狭めるようにしてもよい。

さらに、前記実施例では、搬送羽根（25）の羽根ピッ
チを狭めることにより現像剤の搬送性を低下させるもの
としたが、これに限らず、羽根にマグネットシートを取
り付けたり、搬送羽根に適宜に欠損部を設けるようにし
てもよい。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装
置では、現像スリーブの背後に形成した複数の搬送路で
現像剤を循環搬送する形態の現像装置において、現像ス
リーブに隣接する搬送路以外の搬送路に収容されている
現像剤搬送手段の奥側、手前側の両端部を除く領域に現
像剤搬送能力低減部を設け、現像装置に収容されている
現像剤量や、現像装置の傾きに伴って発生する現像スリ
ーブ上での現像剤の場所的ばらつきを低減させるように
している。

したがって、現像装置を傾けても安定した画像を得る
ことができるし、画像形成装置、画像装置の小型化の要
請に応えるべく、搬送羽根としてスクリュウを使用して
も、現像スリーブに存在する現像剤は長手方向（軸方
向）にわたって均一となり、白抜け等の無い鮮明な画像
を得ることができる。

また、前記実施例のように羽根ピッチを狭めて現像剤
搬送能力低減部を形成するものであれば、そこでの現像
剤の撹拌性が向上し、現像剤を十分帯電して地肌カブリ
の無い画像を得ることができる。

さらに、現像スリーブと隣接する搬送路における現像
剤レベルがほぼ一定するため、できるだけ少ない現像剤
で安定した現像が可能になり、現像装置の小型化を容易
にする。

【図面の簡単な説明】

第1,2図は本発明にかかる現像装置の横断面図、縦断面
図、第３図は第３搬送路の搬送羽根の一部斜視図、第４
図は従来の現像装置の横断面図、第5,6図は複写機の傾
斜状態を示す側面図である。 1,1′……現像装置、２……ケーシング、５……現像部、6,7,8……搬送路、９……補給路、11,14……仕切壁、 12,13,15,16……連絡通路、 17……現像スリーブ、21……供給羽根、 25,28……搬送羽根、 δ₁,δ₂,δ_３……羽根ピッチ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現像スリーブの背後に現像剤搬送手段を有
する複数の現像剤搬送路を設け、前記搬送路で現像剤を
循環搬送しつつ現像スリーブ上に供給する現像装置にお
いて、前記搬送路のうち、現像スリーブに隣接する搬送
路以外の搬送路に収容されている少なくともいずれか一
つの現像剤搬送手段の両端部を除く領域に、現像剤搬送
能力低減部を設けたことを特徴とする現像装置。