JP3014151B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機などに装備される
現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に従来例にかかる現像装置２９を
示す。この現像装置２９はトナーとキャリヤとからなる
２成分現像剤を用いるものである。同図において符号１
はケーシングを示し、このケーシング１内には開口部１
ａが設けられている。開口部１ａの上側には入口シール
２０が設けられている。ケーシング１内には現像剤担持
体としての第１現像スリーブ２ａと第２現像スリーブ３
ａが備えられている。第１現像スリーブ２ａと第２現像
スリーブ３ａの周面の一部は開口部１ａから露出してお
り、この露出部分は感光体ドラム１０に対向している。

【０００３】第１現像スリーブ２ａと第２現像スリーブ
３ａの内部には、それぞれマグネットローラが配置され
ている。これら現像スリーブ２ａ、３ａは反時計方向へ
回転する。第１現像スリーブ２ａの上側にはドクター２
８が配置されている。さらにケーシング１内にはパドル
５とセパレータ６が備えられている。これらパドル５と
セパレータ６は第１現像スリーブ２ａと第２現像スリー
ブ３ａの後方領域、すなわち第１現像スリーブ２ａと第
２現像スリーブ３ａの感光体ドラム１０と対向する側と
は逆側に配置されている。パドル５は反時計方向へ回転
する。

【０００４】セパレータ６はケース６ａと、このケース
６ａ内に備えられた現像剤搬送手段としての搬送スクリ
ュー６ｂとによって構成されている。ケース６ａケーシ
ング外に連通している。ケース６ａの上面６ｃはケーシ
ング６の後方へ傾斜しており、さらに上面６ｃの奥側
(紙面に垂直な方向の奥側)には切欠き部が形成されてい
る。パドル５の後方領域には撹拌ローラ８と撹拌ローラ
９が配設されている。撹拌ローラ８は時計方向へ撹拌ロ
ーラ９は反時計方向へ回転する。ケーシング１の上側に
はエアーフィルタ１１が設けられている。

【０００５】符号１２はトナーが収容されているトナー
収容室を示し、このトナー収容室１２はケーシング１の
最も後方の領域に配置される。トナー収容室１２内には
アジテータ１５が設けられ、このアジテータ１５は反時
計方向に回転する。トナー収容室１２には開口部１２ａ
が形成されている。符号１６は入口シールを示し、この
入口シール１６は開口部１２ａの周囲に配置されてい
る。符号２２はトナー補給ローラを示し、このトナー補
給ローラ２２は入口シール１６に接触し、開口部１２ａ
を塞ぐ状態で配置されている。

【０００６】次に現像装置２９の動作について説明す
る。アジテータ１５が反時計方向へ回転し、トナー収容
室１２内のトナーがトナー補給ローラ２２の近傍へ送ら
れ、トナー補給ローラ２２が所定のタイミングで時計方
向へ回転し、一定量のトナーを現像剤収容室２６に供給
する。撹拌ローラ９、撹拌ローラ８さらにパドル５によ
って、順次トナーはキャリヤと混合、撹拌される。そし
てこのトナーとキャリヤとからなる現像剤はパドル５の
反時計方向への回転動作によって第２現像スリーブ３ａ
に供給され、マグネットローラの磁力によって第２現像
スリーブ３ａ上に担持され、搬送される。さらに第２現
像スリーブ３ａ上の現像剤の一部は第１現像スリーブ２
ａへ受け渡され、マグネットローラの磁力によって第１
現像スリーブ２ａ上に担持され、搬送される。

【０００７】そして第１現像スリーブ２ａ上の現像剤
は、その高さがドクター２８によって規制される。第１
現像スリーブ２ａは反時計方向へ回転し、現像剤は感光
体ドラム１０との対向部に運ばれ、この現像剤中のトナ
ーが、感光体ドラム１０上に形成された静電潜像に供給
され、感光体ドラム１０にトナー像が形成される。また
第１現像スリーブ２ａに担持されている現像剤は、第２
現像スリーブ３ａに受け渡され、第２現像スリーブ３ａ
の主極部分においても感光体ドラム１０上の静電潜像に
対して現像動作が行われる。

【０００８】現像動作終了後、第２現像スリーブ３ａ上
の現像剤は第２現像スリーブ３ａから離脱し、現像剤収
容室２６内に戻る。一方、ドクター２８によって規制さ
れた余剰現像剤の大部分はセパレータ６の上面６ｃを伝
って現像剤収容室２６へ流れ落ち、現像剤収容室２６に
収容される。また余剰現像剤の一部はセパレータ６の上
面６ｃに形成されている切欠き部からケース６ａ内に落
下し、搬送スクリュー６ｂの動作によって手前側(紙面
に垂直な方向の手前側)に搬送され、パドル５の近傍に
落下する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の現像装置２９では、ケーシング１の開口部１ａからト
ナーが吹き出す、いわゆるトナー飛散が発生する問題点
がある。トナーの飛散が発生すると、ユーザーの手を汚
したり、複写機に備えられている光学系の反射ミラーな
どを汚し、複写画像に地肌汚れを発生させる。

【００１０】また画像濃度制御が適切に行えなくなる場
合がある。すなわち感光体を均一に帯電させ、この感光
体上に所定の反射率をもつ基準パターン像を形成し、こ
の基準パターン像を現像して、基準パターン像のトナー
付着度合いをセンサで検出し、この検出値に基づいて現
像剤中のトナー濃度を制御し画像濃度を制御する場合、
センサ部がトナーによって汚れると正しい値を検出でき
なくなり、画像濃度制御ができなくなるおそれがある。

【００１１】トナー飛散発生の原因について説明する。
現像動作が行われると、第１現像スリーブ２ａ、第２現
像スリーブ３ａ、パドル５およびセパレータ６によって
囲まれた空間αの圧力が高まり、第１現像スリーブ２ａ
と第２現像スリーブ３ａが回転すると、図１２において
矢印で示す気流Ａが発生し、この気流Ａによってトナー
が開口部１ａから吹き出しトナー飛散が発生する。

【００１２】またパドル５の回転数が上がると、気流Ｃ
が発生し、この気流Ｃによって吸い込み気流Ｅが押し戻
されて、トナーが開口部１ａから吹き出しトナー飛散が
発生する。なおパドル５の回転数を低くすれば気流Ｃの
発生を抑制できるので、現像剤の飛散を押えることは可
能となるが、第２現像スリーブ３ａに対する現像剤の供
給および現像剤の還流が不充分となるため、現像不良を
発生することとなる。本発明は、上記従来の問題点を解
決するためになされたものであり、トナー飛散の発生を
防止できる現像装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
開口部を有するケーシングと、前記ケーシング内に備え
られ前記開口部から一部を露出し感光体に対向して配置
され感光体上の静電潜像に現像剤を供給する複数の現像
剤担持体と、前記ケーシング内に備えられ前記現像剤担
持上から離脱した現像剤を回収するセパレータとを有
し、前記セパレータが、内部に空間を有するケースを有
している現像装置において、前記複数の現像剤担持体と
前記セパレータとによって囲まれる空間と前記ケース内
の空間とに連なる空洞部を前記セパレータに形成したこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の現
像装置において、前記ケーシング内に備えられ現像剤担
持体上に現像剤を供給するパドルを有し、このパドルの
中心から３０度以上の角度でひろがる範囲のパドルと前
記セパレータとの間の隙間寸法を１．５ｍｍ以下とした
ことを特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明は、開口部を有するケ
ーシングと、前記ケーシング内に備えられ前記開口部か
ら一部を露出し感光体に対向して配置され感光体上の静
電潜像に現像剤を供給する現像剤担持体と、前記ケーシ
ング内に備えられ前記現像剤担持体上に現像剤を供給す
るパドルと、前記ケーシング内に備えられ前記現像剤担
持上から離脱した現像剤を回収するセパレータとを有
し、前記セパレータが、内部に空間を有するケースを有
している現像装置において、前記現像剤担持体と前記パ
ドルと前記セパレータとによって囲まれる空間と前記ケ
ース内の空間とに連なる空洞部であって、前記現像剤担
持体の回転により高まろうとする、前記現像剤担持体と
前記パドルと前記セパレータとによって囲まれる空間内
の圧力を、前記ケース内の空間に逃がすための空洞部を
前記セパレータに形成したことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明では、複数の現像剤担持体と前記セパレ
ータとによって囲まれる空間と、ケース内の空間とに連
なる空洞部を形成したので、空洞部から気流が逃げるこ
とになり、トナー飛散を起こす気流が弱められることに
なる。従ってトナー飛散の発生が抑制されることにな
る。

【００１７】さらに請求項３記載の発明では、空洞部な
しでは現像剤担持体の回転によりその圧力が高まるよう
に配置された、現像剤担持体とパドルとセパレータとに
よって囲まれる空間内の圧力が、空洞部を形成したこと
により、ケース内の空間に逃げるから、トナー飛散を起
こす気流が弱められることになる。従ってトナー飛散の
発生が抑制されることになる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。図１に実施例にかかる現像装置３９を示す。現
像装置３９は図１１に示した従来例にかかる現像装置２
９と、構成を略同じとするので、同じ構成にかかる部分
については従来例と同じ符号を付して、その構造および
動作についての説明は省略する。

【００１９】図１、図３、図５に示すようにセパレータ
６のケース６ａの前面には、空洞部４０、４１が形成さ
れている。またセパレータ６とパドル５との対向部の隙
間は１ｍｍであり、隙間が１ｍｍに設定されている範囲
はパドル５を中心として角度６０°の範囲である。

【００２０】以下、実施例にかかる現像装置３９の現像
動作時における気流が動く方向について説明する。なお
ケーシング１内の気流の動きは、ケーシング１内の圧力
と密接に関係する。そこで図２に示すようにエアフィル
タ１１に小孔を空け、この小孔から微差圧計５０に接続
した管を入れ、現像動作中におけるケーシング１内の空
間βの圧力を測定した。

【００２１】図３に示すように第１現像スリーブ２ａと
第２現像スリーブ３ａが駆動すると、トナー飛散の原因
となる気流Ａが発生するが、この気流Ａの大部分は空洞
部４０を通って、気流Ｂとしてケース６ａ内に逃げる。
したがって気流Ａは空洞部４０によってかなり弱められ
ることになる。実施例における現像スリーブ２ａ、３ａ
の回転数は２５０ｒｐｍである。

【００２２】このとき空間部βの圧力は、図４に示すよ
うに空洞部４０がない場合と比較し高くなる。空洞部４
０が形成されている場合と空洞部４０が形成されていな
い場合における圧力の差は、第１現像スリーブ２ａの現
像スリーブ２ａと第２現像スリーブ３ａの現像スリーブ
３ａの回転数が高くなるほど大きくなる。

【００２３】図５に示すようにパドル５が回転するとト
ナー飛散の原因となる気流Ｃが発生するが、この気流Ｃ
の大部分は空洞部４１から気流Ｄとなって逃げる。した
がって気流Ｃは空洞部４１によってかなり弱められるこ
とになる。実施例におけるパドル５の回転数は３５０ｒ
ｐｍである。このとき空間部βの圧力は図６に示すよう
に空洞部４１がない場合と比較して高くなる。空洞部４
１が形成されている場合と空洞部４１が形成されていな
い場合における圧力の差は、パドル５の回転数が高くな
るほど大きくなる。

【００２４】なお図７にセパレータ６とパドル５との対
向部の隙間の大きさと空間βの圧力との関係を示す。隙
間が小さくなる程、圧力は高くなり、トナー飛散が発生
しにくくなる。したがってセパレータ６とパドル５との
隙間は１．５ｍｍ以下で０．５ｍｍ以上とすることが望
ましい。実施例ではセパレータ６とパドル５との隙間は
１ｍｍに設定されている。図８に隙間が１ｍｍに設定さ
れている範囲を示すパドル５を中心とした角度θと空間
βの圧力との関係を示す。角度θは、３０°以上、１４
０°以下とするのが望ましい。実施例おいて角度θは６
０°である。

【００２５】上記実施例の現像装置３９が装備されてい
る複写機では、感光体ドラム１０に所定の反射率を有す
る基準パターンの光像を結像し、この基準パターンの静
電潜像を現像し、基準トナー像を形成している。そして
この基準トナー像のトナー付着度合いをセンサによって
検知し、このセンサが検知したトナー付着度合いに応じ
たセンサからの出力に対応して現像剤中のトナー濃度を
適正な値となるように制御を行なういわゆるアセンサ方
式によるトナー濃度の制御が行なわれている。

【００２６】しかしながら、基準トナー像のトナー付着
度合いを検知するセンサの汚れ、あるいはその他の制御
系の異常によって、現像剤中のトナー濃度が上昇し、セ
パレータ６のケース６ａ内の現像剤量（現像剤の嵩）が
多くなる場合がある。このような場合、セパレータ６の
ケース６ａには、空洞部４０が形成されているので、ケ
ース６ａ内の現像剤が空洞部４０から溢れでてしまい、
第１現像スリーブ２ａあるいは第２現像スリーブ３ａ上
に落下し、現像スリーブ２ａ、３ａ上の現像剤量が増す
ことになる。

【００２７】第１現像スリーブ２ａ上の現像剤量が増す
と、ドクター２８によって現像剤が適正に規制できず、
第１現像スリーブ２ａ上の現像剤の両端部が盛り上がっ
た状態となる。現像剤は第１現像スリーブ２ａ上と第２
現像スリーブ３ａ上を循環しているので、上記のように
第１現像スリーブ２ａ上の現像剤の両端部が盛り上がっ
た状態となると、この現像剤がそのままの状態で、第２
現像スリーブ３ａへ移行する。そして第２現像スリーブ
３ａが反時計方向へ回転し、第２現像スリーブ３ａ上の
両端部の盛り上がった現像剤がケーシング１のあご部１
７０に衝突し、現像剤がケーシング１外に落下する現像
剤落ちが発生することになる。

【００２８】このようにして落下した現像剤は、転写紙
上に飛び散り、画像の転写抜けを発生させたり、チャー
ジャー類のリーク、感光体や歯車等の回転物の削れなど
の不具合を発生させることになる。かかる不具合を解消
するため、図９、図１０に請求項３に対応する第２実施
例を示す。

【００２９】図９において符号５６はセパレータを示
し、このセパレータ５６は図１に示した現像装置３９の
セパレータ６の代わりに搭載されるものであり、セパレ
ータ６とその構造を略同様とするので、セパレータ６と
同じ構造にかかる部分については同じ符号を付して、そ
の説明は省略する。ケース６ａの空洞部４０が形成され
ている側とは反対側の面には排出穴５６ｄが形成されて
いる。この排出穴５６ｄは空洞部４０より下側に位置し
ている。

【００３０】符号５６ａは仕切り板を示し、この仕切り
板５６ａはケース６ａの搬送スクリュー６ｂが備えられ
ている領域５６ｃの上方に領域５６ｃを覆う状態に設け
られている。仕切り板５６ｄは空洞部４０と排出穴５６
ｄとの間に配置され、排出穴５６ｄの方向へ傾斜してい
る。図１０に示すように仕切り板５６ａには、穴５６ｂ
が形成されている。

【００３１】セパレータ５６では、気流Ｂは空洞部４０
から仕切り板５６ａの穴５６ｂを通って逃げ、トナーの
飛散が防止される。また基準トナー像のトナー付着度合
いを検知するセンサの汚れ、あるいはその他、制御系の
異常によって、現像剤中のトナー濃度が上昇し、セパレ
ータ６のケース６ａ内の現像剤量（現像剤の嵩）が多く
なった場合、現像剤は仕切り板５６ａの穴５６ｂから流
出し、この現像剤は仕切り板５６ａの傾斜に沿って流
れ、排出穴５６ｄから撹拌ローラ８上に落下する。した
がって上述した現像剤の落下が防止されることになる。

【００３２】上記実施例では複写機に装備される現像装
置を示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ファクシミリ、各種プリンタに装備される現像装置
に適用することもできる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、セパレー
タに形成した空洞部により、トナー飛散の原因となる気
流が弱められることになり、トナー飛散の発生を防止す
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる現像装置の構成を示す
図である。

【図２】実施例の現像装置のケーシング内の圧力測定方
法を説明するための斜視図である。

【図３】現像ローラの駆動によって発生する気流が空洞
部によって弱められることを説明するための図１の部分
拡大図である。

【図４】現像ローラの回転数と現像装置のケーシング内
の圧力の変化の関係を示すグラフである。

【図５】パドルの駆動によって発生する気流が空洞部に
よって弱められることを説明するための図１の部分拡大
図である。

【図６】パドルの回転数と現像装置のケーシング内の圧
力の変化の関係を示すグラフである。

【図７】セパレータとパドルとの対向部の隙間の大きさ
とケーシング内の圧力との関係を示すグラフである。

【図８】セパレータとパドルとの隙間が１ｍｍに設定さ
れている範囲を示すパドルを中心とした角度とケーシン
グ内の圧力との関係を示すグラフである。

【図９】第２実施例にかかるセパレータの断面図であ
る。

【図１０】図９のセパレータに備えられている仕切り板
の平面図である。

【図１１】従来例にかかるにかかる現像装置の構成を示
す図である。

【図１２】図１１の部分拡大図である。

【符号の説明】 １ ケーシング ２ａ 第１現像スリーブ ３ａ 第２現像スリーブ ５ パドル ６ セパレータ ３９ 現像装置 ４０ 空洞部 ４１ 空洞部 １０ 感光体ドラム ５６ セパレータ ５６ａ 仕切り板 ５６ｂ 穴 ５６ｄ 排出穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口部を有するケーシングと、前記ケーシ
   ング内に備えられ前記開口部から一部を露出し感光体に
   対向して配置され感光体上の静電潜像に現像剤を供給す
   る複数の現像剤担持体と、前記ケーシング内に備えられ
   前記現像剤担持上から離脱した現像剤を回収するセパレ
   ータとを有し、前記セパレータが、内部に空間を有する
   ケースを有している現像装置において、前記複数の現像
   剤担持体と前記セパレータとによって囲まれる空間と前
   記ケース内の空間とに連なる空洞部を前記セパレータに
   形成したことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の現像装置において、前記ケ
   ーシング内に備えられ現像剤担持体上に現像剤を供給す
   るパドルを有し、このパドルの中心から３０度以上の角
   度でひろがる範囲のパドルと前記セパレータとの間の隙
   間寸法を１．５ｍｍ以下としたことを特徴とする現像装
   置。
3. 【請求項３】開口部を有するケーシングと、前記ケーシ
   ング内に備えられ前記開口部から一部を露出し感光体に
   対向して配置され感光体上の静電潜像に現像剤を供給す
   る現像剤担持体と、前記ケーシング内に備えられ前記現
   像剤担持体上に現像剤を供給するパドルと、前記ケーシ
   ング内に備えられ前記現像剤担持上から離脱した現像剤
   を回収するセパレータとを有し、前記セパレータが、内
   部に空間を有するケースを有している現像装置におい
   て、前記現像剤担持体と前記パドルと前記セパレータと
   によって囲まれる空間と前記ケース内の空間とに連なる
   空洞部であって、前記現像剤担持体の回転により高まろ
   うとする、前記現像剤担持体と前記パドルと前記セパレ
   ータとによって囲まれる空間内の圧力を、前記ケース内
   の空間に逃がすための空洞部を前記セパレータに形成し
   たことを特徴とする現像装置。