JP3384480B2

JP3384480B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP3384480B2
Application number: JP16533996A
Authority: JP
Inventors: 紀慶樽見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 2003-03-10
Anticipated expiration: 2016-06-05
Also published as: JPH09325590A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に用いる現像装置に係
り、詳しくは、現像容器の上部に形成された開口から部
分的に露出する現像剤担持体に対し、該現像容器の下部
に収容されている現像剤を搬送する現像装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルワープロ、パーソナル
コンピュータの著しい普及により、小型、軽量で持ち運
びやすく、しかも低価格のパーソナルな画像形成装置が
要求されてきている。これに伴い、画像形成装置に用い
る現像装置の小型化及び低コスト化も課題になってい
る。

【０００３】一方、画像形成装置に用いる現像装置とし
て、従来から、現像容器の上部に形成された開口から部
分的に露出する現像剤担持体に対し、該現像容器の下部
に収容されている現像剤を搬送する現像装置が知られて
いる（例えば、特開昭５５−１１８０６０号公報、実開
昭６１−１７３９５６号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
現像装置においては、上記現像剤搬送手段を設けている
いる分だけ小型化及び低コスト化を図ることが困難であ
った。例えば、上記特開昭５５−１１８０６０号公報や
実開昭６１−１７３９５６号公報に開示されているよう
に現像容器の下部と現像剤担持体との間に複数の搬送部
材（搬送ローラ）を並べて設けた構成では、現像装置が
大型になり、コストも高くなる可能性がある。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、現像容器の上部に形成された開
口から部分的に露出する現像剤担持体に対し、該現像容
器の下部に収容されている現像剤を搬送する現像装置で
あって、装置の小型化及び低コスト化を図ることができ
る現像装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、現像容器の上部に形成された開
口から部分的に露出する現像剤担持体に対し、該現像容
器の下部に収容されている現像剤を搬送する現像剤搬送
手段を備え、該現像剤搬送手段で搬送されてきた現像剤
を該現像剤担持体に供給し、該現像剤担持体上の現像剤
を用いて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置におい
て、該現像剤搬送手段を、該現像容器の下部側に剤受入
口を有し該現像剤担持体側に剤排出口を有し該剤受入口
から該剤排出口までの剤移動経路を形成する剤移動経路
形成手段と、該現像容器の下部に収容されている現像剤
を該剤受入口に送り込む剤送り込み手段とを用いて構成
し、、該剤移動経路形成手段の剤排出口から排出された
現像剤を受ける剤受け部材を設け、該剤受け部材の表面
を粗面化したことを特徴とするものである。また、請求
項２の発明は、現像容器の上部に形成された開口から部
分的に露出する現像剤担持体に対し、該現像容器の下部
に収容されている現像剤を搬送する現像剤搬送手段を備
え、該現像剤搬送手段で搬送されてきた現像剤を該現像
剤担持体に供給し、該現像剤担持体上の現像剤を用いて
潜像担持体上の潜像を現像する現像装置において、該現
像剤搬送手段を、該現像容器の下部側に剤受入口を有し
該現像剤担持体側に剤排出口を有し該剤受入口から該剤
排出口までの剤移動経路を形成する剤移動経路形成手段
と、該現像容器の下部に収容されている現像剤を該剤受
入口に送り込む剤送り込み手段とを用いて構成し、該剤
移動経路形成手段の剤排出口から排出された現像剤を受
ける剤受け部材を、上記現像剤担持体あるいは該現像剤
担持体に供給する現像剤を中間的に担持する中間剤担持
体に接触あるいは近接させて設け、該剤受け部材が弾性
を有することを特徴とするものである。

【０００７】請求項３の発明は、上記現像剤担持体ある
いは該現像剤担持体に供給する現像剤を中間的に担持す
る中間剤担持体としてローラ形状の部材を用いた請求項
１又は２の現像装置において、上記剤受け部材を、該現
像剤担持体表面あるいは該中間剤担持体表面に接触ある
いは近接させて設け、該剤受け部材表面が、該現像剤担
持体表面あるいは該中間剤担持体表面に沿って湾曲して
いることを特徴とするものである。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１又は２の現像
装置において、上記剤受け部材が、過剰現像剤を上記現
像容器内に落下させるための剤落下口を有することを特
徴とするものである。

【０００９】請求項５の発明は、上記現像剤担持体ある
いは該現像剤担持体に供給する現像剤を中間的に担持す
る中間剤担持体として、表面が移動するものを用いた請
求項４の現像装置において、上記剤落下口を、該現像剤
担持体表面あるいは該中間剤担持体表面の移動方向にお
ける上記剤受け部材の下流側及び上流側の少なくとも一
方に、該現像剤担持体の軸方向に延在するように設けた
ことを特徴とするものである。

【００１０】

【００１１】

【００１２】請求項６の発明は、請求項１又は２の現像
装置において、上記剤移動経路形成手段を、上記現像容
器の内壁面と、現像剤が移動可能な間隙で該内壁面に対
向するように設けられた板状部材とを用いて構成したこ
とを特徴とするものである。

【００１３】請求項７の発明は、請求項６の現像装置に
おいて、上記板状部材の上記内壁面との対向面が、該内
壁面とほぼ平行であることを特徴とするものである。

【００１４】請求項８の発明は、請求項１又は２の現像
装置において、上記剤送り込み手段を、上記現像剤担持
体の軸方向に延在する板状部材を回転軸上に形成した回
転搬送部材を用いて構成したことを特徴とするものであ
る。ここで、現像容器の下部の現像剤を現像剤搬送路に
連続的に送り出すために、上記板状部材は複数形成する
のが好ましい。

【００１５】請求項９の発明は、請求項８の現像装置に
おいて、上記板状部材が、上記剤移動経路形成手段の上
記剤受入口側の端縁に接触あるいは近接することを特徴
とするものである。

【００１６】請求項１０の発明は、請求項８の現像装置
において、上記板状部材が、上記現像容器の底面に接触
あるいは近接することを特徴とするものである。

【００１７】請求項１１の発明は、請求項９あるいは１
０の現像装置において、上記板状部材が弾性を有するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】請求項１及び２の現像装置においては、現
像容器の下部に収容されている現像剤が、剤送り込み手
段によって剤受入口から剤移動経路形成手段で形成され
た剤移動経路内に送り込まれる。この剤移動経路内に送
り込まれた現像剤はその内圧によって上方に移動し、剤
排出口から排出される。この排出された現像剤は、現像
剤担持体に供給され、潜像担持体上の潜像の現像に用い
られる。特に、請求項１の現像装置においては、剤受け
部材の表面を粗面化することにより、該表面による現像
剤の保持力を高め、現像剤担持体あるいは中間剤担持体
の駆動時に発生する振動や摩擦力で剤受け部材上の現像
剤が現像容器内に落下しないようにする。特に、請求項
２の現像装置においては、剤受け部材が弾性を有するこ
とにより、剤受け部材と現像剤担持体表面あるいは中間
剤担持体表面との間に多量の現像剤が滞留した場合に、
現像剤に過剰な圧力が加わらないように現像剤受け部材
が変形する。

【００１９】請求項３の現像装置においては、上記剤排
出口から排出された現像剤が、ローラ形状の現像剤担持
体あるいは中間剤担持体の表面に沿って湾曲した剤受け
部材の表面上に受けとめられ、この剤受け部材表面上の
現像剤が現像剤担持体あるいは中間剤担持体にほぼ均一
に接して供給される。

【００２０】請求項４の現像装置においては、剤受け部
材が過剰の現像剤を受けとめた場合、その過剰現像剤が
剤受け部材の剤落下口を介して現像容器内に落下する。

【００２１】請求項５の現像装置においては、剤受け部
材上に受けとめられた現像剤の量が現像剤担持体の軸方
向で部分的に過剰となった場合、その部分的に過剰とな
った現像剤が、現像剤担持体表面あるいは中間剤担持体
表面の移動方向における下流側及び上流側の少なくとも
一方に現像剤担持体の軸方向に延在するように設けられ
た剤落下口を介して、現像容器内に落下する。

【００２２】

【００２３】

【００２４】請求項６の現像装置においては、現像容器
の内壁面と、現像剤を移動可能な間隙で該内壁面に対向
するように設けられた板状部材とにより剤移動経路が形
成され、その剤移動経路の中を通って現像容器内の下部
に収容されている現像剤が上方の現像剤担持体側の剤排
出口に向けて移動する。

【００２５】請求項７の現像装置においては、上記剤移
動経路を形成する板状部材の内壁面との対向面が、該内
壁面とほぼ平行であることにより、該対向面と該内壁面
との間隙が現像剤担持体の軸方向でほぼ一定となる。

【００２６】請求項８の現像装置においては、回転搬送
部材が回転することにより、該回転搬送部材の回転軸上
に形成した現像剤担持体の軸方向に延在する板状部材
で、現像容器の下部に存在する現像剤を剤移動経路の剤
受入口に向けて送り込む。

【００２７】請求項９の現像装置においては、上記回転
搬送部材が回転して現像剤を剤移動経路の剤受入口に向
けて送り込む際に、回転搬送部材の板状部材が、剤移動
経路形成手段の剤受入口側の端縁に接触あるいは近接す
ることより、該板状部材に付着している現像剤が該端縁
で掻き取られて剤移動経路内に送り込まれる。

【００２８】請求項１０の現像装置においては、上記回
転搬送部材が回転して現像剤を剤移動経路の剤受入口に
向けて送り込む際に、回転搬送部材の板状部材が、現像
容器の底面に接触あるいは近接することにより、現像容
器の底面に近い部分に存在する現像剤が掻き集められ
て、剤移動経路の剤受入口に送り込まれる。

【００２９】請求項１１の現像装置においては、上記回
転搬送部材の弾性を有した板状部材が、上記剤移動経路
形成手段の端縁に接触あるいは近接する際、あるいは現
像容器の底面に接触あるいは近接する際に、現像剤に過
剰な圧力が加わらないように変形する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明をフルカラー画像形
成装置の現像装置に適用した一実施形態について説明す
る。図１（ａ）は、本実施形態に係るフルカラー画像形
成装置の一つの画像形成部の概略構成図である。潜像担
持体としてのドラム状の感光体１は矢印Ａ１方向に回転
し、この感光体１の周囲に、帯電手段としてのローラー
帯電器２、非磁性一成分現像剤としての非磁性トナー
（以下「トナー」という。）４を使用する現像装置５、
転写装置６、クリーニング装置１１、除電手段としての
イレースランプ１２等が配設されている。また、感光体
１の内部には、露光装置３が設けられている。

【００３１】上記感光体１としては、透明性基体と、該
透明性基体上に設けられた透明性電極と、該透明性電極
上に設けられた感光層とにより構成された透明性感光体
を用いている。この感光体１の感光層としては、例えば
真空蒸着によるＳｅ系感光体層、塗布により形成される
ＺｎＯ，ＣｄＳ系光導電性微結晶を樹脂などのバインダ
ーに分散したバインダー型感光体層、スパッタリングに
より形成されるアモルファスシリコン感光体層、有機感
光体層などを用いることができる。

【００３２】また、上記ローラ帯電器２の代わりにコロ
ナ帯電器等の他の帯電器を用いても良いが、本実施形態
のようにローラ帯電器２を用いた場合は、省スペース化
を図ることができる点及びオゾンの発生が少ない等の点
で有利である。

【００３３】上記露光装置３としては、感光体１の内部
に設けられたＬＥＤアレイを用いている。露光装置３と
しては、上記ＬＥＤアレイのほか、レーザー装置、液晶
シャッタアレー等を用いたものも使用することができ
る。このように露光装置３を感光体１の内部に設けるこ
とにより、感光体１の外側において露光のために確保す
る空間がほとんど必要なくなる。また、露光装置３を感
光体１の内部に設けることにより、露光装置３が感光体
１の外側に存在するごみなどで汚染されることがないた
め、画像に大きい影響を与える露光装置３のメンテナン
スを行うことを省くことができ、信頼性の高い画像形成
装置を構成することができる。

【００３４】また、図１（ａ）に示すように、現像装置
５を感光体１の下方に設け、転写装置６の矢印Ａ２方向
に回転している無端ベルト状の中間転写体６ａを、感光
体１の上方で水平方向に延在するように設けている。こ
のように現像装置５及び転写装置６をそれぞれ感光体１
の下方及び上方に設け、それとともに前述のように露光
装置３を感光体１の内部に設けることにより、比較的小
径の感光体１を用いた場合でも、感光体１の回転軸を含
む鉛直面を挟んで感光体１の両側に存在する２つの空間
のうちいずれか一方の空間だけに、帯電器２やクリーン
ニング装置１１を配設するための十分なスペースを確保
することができる。また、このように帯電器２、露光装
置３、現像装置５、転写装置６、クリーニング装置１１
等を配置させて画像形成部を構成した場合、かかる画像
形成部を本実施形態のように水平方向に複数組設けてフ
ルカラー画像など多重画像の形成する画像形成装置の小
型化を図ることができる。

【００３５】図２は、本実施形態に係るフルカラー画像
形成装置の全体の概略構成図である。このフルカラー画
像形成装置は、図１（ａ）に示す感光体１、現像装置５
等からなる画像形成部１００を水平方向に４組備えてい
る。そして、画像形成部１００Ｙの現像装置５のトナー
をイエロートナー、画像形成部１００Ｍの現像装置５の
トナーをマゼンタトナー、画像形成部１００Ｃの現像装
置５のトナーをシアントナー、画像形成部１００ＢＫの
現像装置５のトナーをブラックトナーとして、各感光体
１に対してそれぞれ対応する画像露光を行うことによ
り、フルカラー画像を形成することができる。

【００３６】各画像形成部１００において、矢印Ａ１方
向に回転する感光体１はローラー帯電器２により全面均
一に帯電される。帯電器２で一様帯電された感光体１
は、露光装置３により図示しない原稿あるいは画像信号
に対応した画像光で露光され、該画像光の光量に対応し
た静電潜像が感光体１上に形成される。感光体１上の静
電潜像は、現像装置５により現像部Ｄで現像され、静電
潜像に対応してトナー４が感光体１上に付着することに
より可視像化される。

【００３７】上記感光体１上に形成されたトナー像は、
第１の転写位置Ｔ１において、転写装置６の中間転写体
６ａ上を図示しない電源から転写バイアス電圧が印加さ
れた第１の転写ローラ６ｂで感光体１上のトナー像に対
して所定の圧力で圧接させることにより、中間転写体６
ａ上に転写される。この中間転写体６ａに転写されたト
ナー像は、第２の転写位置Ｔ２において、転写材として
の転写紙７を図示しない電源から転写バイアスが印加さ
れた第２の転写ローラ６ｃ及び対向ローラ８で上記中間
転写体６ａ上のトナー像に対して所定の圧力で圧接させ
ることにより、転写紙７上に転写される。

【００３８】上記第２の転写位置Ｔ２において転写紙７
へのトナー像の転写が行われた後、中間転写体６ａ上に
転写残として付着しているトナーは、中間転写体６ａの
支持ローラ６ｄに対向するように配置された中間転写体
クリーニング部９により除去される。この中間転写体ク
リーニング部９は図示しないブレードを用いたブレード
クリーニング法を使用しているが、回転ブラシ又は圧接
ローラによるクリーニング法などの他の方法ももちろん
使用することができる。このように中間転写体６ａ上の
残トナーが除去された後、必要に応じて図示しない除電
装置により、中間転写体６ａ上に残留する電荷を除去し
てもよい。この電荷除去を行うことにより、再び第１の
転写位置Ｔ１で感光体１上に形成されたトナー像を中間
転写体６ａ上に転写するときの転写率を向上させるとと
もに、残像などの不均一な転写が防止できる。このよう
に中間転写体６ａは初期化されて再使用可能状態とな
り、再び第１の転写位置Ｔ１における転写工程に備えら
れる。

【００３９】上記第２の転写位置Ｔ２でトナー像が転写
された転写紙７は、図示しない定着装置へ搬送され、該
定着装置によりトナー像が転写紙７上に定着され、永久
画像が形成される。なお、図示しない給紙部から搬送さ
れてきた転写紙７は、中間転写体６ａに転写されるトナ
ー像が第２の転写位置Ｔ２で確実に転写紙７上の所望の
位置に転写されるように、レジストローラ１０によるレ
ジストが行われて第２の転写位置Ｔ２に向けて給送され
る。

【００４０】上記第１の転写位置Ｔ１において中間転写
体６ａにトナー像が転写された後、感光体１上に残留し
ているトナーは、クリーニング装置１１により除去され
る。このクリーニング装置１１は、刃部を感光体１に接
触させて感光体１上のトナーを掻き落とすブレード１１
ａを有するブレードクリーニング法を採用している。上
記ブレード１１ａ近傍に設けられているトナー案内板１
１ｂは、ブレード１１ａにより掻き取られたトナーが感
光体１上に過剰に蓄積され、第１の転写位置Ｔ１あるい
はその近傍まで成長して中間転写体６ａに接触すること
によって画質上の大きな欠陥が発生するのを防止するも
のであり、通常、薄肉の樹脂フィルムが用いられる。ま
た、クリーニング容器１１ｃの下部に設けられたスパイ
ラル部材１１ｄは、該容器１１ｃの下部に案内されたト
ナーを図示しないトナー捕集装置に向けて搬送するもの
である。ここで、スパイラル部材１１ｄでクリーニング
容器１１ｃの下部からトナー捕集装置に搬送されたトナ
ーは、現像装置５の現像容器５ａに向けて搬送して再使
用し、ランニングコストを小さくする上で望ましい。（以下、余白）

【００４１】上記クリーニング装置１１で残トナーが除
去された感光体１上には不均一に電荷が残留している。
この残留電荷は次の画像形成時に濃度低下、かぶり、残
像などの画像欠陥を生じる原因となるため、イレースラ
ンプ１２により感光体１に残留する電荷を除去する。こ
のように感光体１は初期化され、次の画像形成動作に備
えられる。

【００４２】なお、上記画像形成装置では中間転写体６
ａを用いているが、必ずしも中間転写体を使用する必要
はなく、感光体１上に形成されたトナー像を直接に転写
紙７上に転写するように構成してもよい。この場合は、
例えば、前記中間転写体６ａを搬送ベルトとし、図示さ
れていない静電吸着手段により、転写紙７を該搬送ベル
トの表面へ静電的に吸着させて搬送し、転写位置にて、
転写バイアス印加手段により、感光体１上のトナー像を
転写紙７上に直接静電的に転写する。上記静電吸着手段
としては、例えば、コロナ帯電器、前記搬送ベルトの一
部に接触して設けられるバイアス電圧が印加可能なバイ
アスロラーが使用することができる。

【００４３】次に、図１（ａ）に基づいて本発明に係る
現像装置５について説明する。現像装置５は、感光体１
に対向する開口を上部に有する現像容器５ａと、現像容
器５ａの開口を通して感光体１に接触又は近接し、矢印
Ａ３方向に回転しながら表面にトナーを担持して搬送す
る現像剤担持体としてのローラ状のトナー担持体５ｂ
と、現像容器５ａの下部に存在するトナー４をトナー担
持体５ｂに供給する中間剤担持体としてのローラ状のト
ナー供給部材５ｃと、トナー担持体５ｂに担持されたト
ナーを均一な薄層にする現像剤薄層形成部材としてのト
ナー薄層形成部材５ｄとを備えている。上記現像剤担持
体としては、ローラ状のトナー担持体５ｂに代えてベル
ト状のものを用いても良い。

【００４４】上記トナー供給ローラ５ｃは矢印Ａ４方向
に回転し、トナー担持体５ｂに対してトナー４を均一に
適量供給すると同時に、トナー供給位置Ｓ２においてト
ナー担持体５ｂがトナーを担持可能にトナー担持体表面
とトナーとを十分に摩擦帯電可能に、トナー担持体５ｂ
表面にトナーを圧接摩擦させる。また、上記トナー薄層
形成部材５ｄは、トナー供給部材５ｃで供給されたトナ
ー担持体５上のトナー層の表面に接触し、所定帯電量に
摩擦帯電したトナー層のみを残し、過剰なトナーを掻き
取って除去し、トナー担持体５ｂ上に単層状に均一なト
ナー薄層を形成するとともに、トナーを所定極性に、且
つ、均一に帯電している。このようにトナー担持体５ｂ
上に形成されたトナー薄層は、現像部Ｄにおいて、図示
しない感光体電極とトナー担持体５ｂの現像電極との間
に印加される現像バイアス電圧により、感光体１上に形
成されている静電潜像に選択的に付着することにより、
現像が行われる。

【００４５】上記現像位置Ｄにおける現像が終了した
後、トナー担持体５ｂ上にあるいはトナー上の電荷は除
電部材５ｅにより除電し、トナー担持体５ｂ上に主とし
て前記現像時に発生する静電荷あるいはトナーの模様に
よる残像が発生するのを防止している。

【００４６】上記トナー供給部材５ｃの表面は、トナー
供給位置Ｓ１においてトナー担持体５ｂの表面と逆方向
（矢印Ａ４方向）に移動しているが、このような逆方向
の表面移動により、前記現像後のトナー担持体５ｂ上に
残留しているトナーはトナー供給部材５ｃで掻き落とさ
れ、トナー担持体５ｂ上には新たなトナーが供給され、
現像時の形成されるトナー像に残像が発生することを防
止している。上記トナー担持体５ｂ上に残留しているト
ナーをより効果的に掻き落とすために、除電部材５ｅと
トナー供給部材５ｃとの間にトナー担持体５ｂ上の残留
トナー及び残留電荷を除去する除去部材を設けてもよ
い。この除去部材としては、例えばトナー担持体５ｂに
接触するように設けたブラシ状回転体、ブレード状弾性
板、弾性を有するスポンジローラなど広く使用できる。
また、これら除去部材は導電性を有することが、トナー
担持体５上のトナーあるいは電荷を効果的に除去する上
で望ましい。

【００４７】上記トナー供給部材５ｃとしては、トナー
担持体５ｂに効果的にトナー４を供給するものが望まし
く、例えば表面が多孔質である弾性ローラを使用するこ
とができ、スボンジコム、ウレタンフオームのような樹
脂発泡体により形成される表面を有するローラは特に望
ましい例である。

【００４８】上記トナー供給部材５ｃに食い込むように
設けられた掻き落とし部材５ｆは、トナー供給位置Ｓ１
においてトナー担持体５ｂにトナーを供給したトナー供
給部材５ｃに残留している表面近傍のトナーを除去する
ものである。このようにトナーを除去することにより、
例えばトナー供給部材５ｃがスポンジローラである場
合、スポンジの目詰まり及びスポンジが弾性を失うこと
を防止するとともに、常に、安定したトナーの搬送力が
得られ、新しいトナーの供給を可能にし、トナー担持体
５ｂ上に形成されるトナー薄層の均一性が得られるよう
にすることができる。

【００４９】また、上記トナー担持体５ｂの表面移動方
向に垂直な方向に沿ったシールは、トナー担持体５ｂの
表面に接触するトナー薄層形成部材５ｄ及び除電部材５
ｅにより達成されている。このシールだけでは、なおト
ナー飛散が生ずる場合は、上記部材とは別にシール部材
を設けても良い。このシール部材としては、トナー担持
体５ｂの表面へ近接して設けた板状部材、あるいは弾性
フィルムを用いることができる。

【００５０】ところで、本実施形態に係る現像装置５は
非磁性のトナー４を使用しているため、トナー４はトナ
ー担持体５ｂ表面に静電的に付着するか、トナー担持体
５ｂの表面状態により物理的に搬送されるため、トナー
飛散が生じやすい。特に現像容器５ａの開口のトナー担
持体５ｂ軸方向における両端部でトナー飛散が生じやす
い。この現像容器５ａの開口の両端部で発生するトナー
飛散は、主としてトナー薄層形成部材５ｄによってトナ
ー担持体５ｂから掻き取られたトナーが、トナー薄層形
成部材５ｄに沿って前記開口の両端部に移動して、トナ
ー担持体５ｂ両端部のトナー量が増大することによる。
特にトナーを担持しているトナー担持体の周面の軸方向
の端部と現像容器５ａの開口の縁との間に間隙が存在し
ている場合には、より一層トナーが飛散しやすい。ま
た、従来のように現像装置が感光体１の側方に位置する
場合、現像容器からトナー担持体へのトナーの移動は、
トナー自体の自重による移動が支配的となるため、上記
両端部に移動したトナーを現像容器の内部に移動させる
ことが困難となる。更に、上記両端部に移動したトナー
がトナー担持体の端部と現像容器の内壁との間に蓄積さ
れる場合、この蓄積されたトナーを現像容器の内部に搬
送することは困難で、該トナーの量が増大すると、上記
蓄積されたトナーは現像装置外に飛散することになる。

【００５１】そこで、本実施形態に係る現像装置５で
は、上記トナー飛散を防止するために、トナー担持体５
ｂの位置する開口を現像容器５ａの上部すなわち上向き
に設け、且つ、常にトナーが該開口とは反対側の現像容
器５ａの下部に存在するように構成している。このよう
な現像容器５ａの構成により、上記開口から飛散しよう
とするトナーは、自重で現像容器５ａ内に回収されやす
い状態になっている。また、上記トナー薄層形成部材５
ｄで上記開口の両端部に移動するトナーは、自重で現像
容器５ａ内の下部に移動して回収され、上記開口の両端
部すなわちトナー担持体５ｂの両端部でトナー量が増大
することが避けられる。従って、更にトナー飛散が発生
しにくい状態が得られる。

【００５２】また、本実施形態に係る現像装置５では、
図１（ｂ）に示すように上記トナー薄層形成部材５ｄで
上記開口の両端部に移動するトナーが上記開口の両端部
から飛散するのを更に確実に防止するために、現像容器
５ａの開口から露出するトナー担持体５ｂ軸方向におけ
る両端部をカバーするカバー部材５ｇを設けている。こ
のカバー部材５ｇとしては例えばフィルムを用いること
ができ、このカバー部材５ｇは、現像容器５ａの上板５
ｈ，５ｉに、トナー担持体５ｂの感光体１上の非画像部
に対応する表面に接触した状態で固定される。なお、図
１（ｂ）の符号Ｌの幅は画像幅を示し、符号ａはカバー
部材５ｇとトナー担持体５ｂとの間のニップ部を示して
いる。上記ニップ部ａでは、カバー部材５ｇの厚みのた
め前記トナー担持体５ｂ上のトナー層が感光体１表面か
ら離間して現像ができない領域が発生するため、両カバ
ー部材５ｇの感光体１中央部側の端縁の間の距離は、上
記画像幅Ｌよりも少し大きい方が望ましい。

【００５３】また、上記カバー部材５ｇはトナー担持体
５ｂに接触させずに近接した状態で固定しても良い。こ
の構成において、トナー担持体５ｂの表面とカバー部材
５ｇ端部の表面との間に段差がある場合は、上記両カバ
ー部材５ｇの感光体１中央部側の端縁の間の距離を、感
光体１の周面の長手方向の長さよりも長くするのが望ま
しい。

【００５４】上記トナー担持体５ｂの両端部に移動した
トナーはトナー担持体５ｂの回転による遠心力で飛散し
やすい状態になっているが、上記カバー部材５ｇを設け
ることにより、上記両端部のトナーのほとんどを現像容
器５ａ内に直接落下させるとともに、その両端部のトナ
ーの一部はトナー担持体５ｂとカバー部材５ｇとの間の
ニップ部ａを通過させ、これにより、トナー飛散を抑え
ることができる。このようにトナーの一部をニップ部ａ
を通過させるため、このニップ部ａにおけるカバー部材
５ｇの接触圧は、トナーが通過可能に軽く設定するのが
望ましい。

【００５５】特に、トナー担持体５ｂが弾性体などのソ
フトな表面で構成されている場合には、トナー担持体５
ｂの両端部はトナー薄層形成部材５ｄからの圧力が小さ
くなり、トナー薄層形成部材５ｄで形成される該両端部
でのトナー層厚は厚くなり、トナー飛散が発生しやすい
が、トナー担持体５ｂの位置する開口を現像容器５ａの
上部すなわち上向きに設け、且つ上記カバー部材５ｇを
設けることにより、トナー飛散を確実に防止することが
できる。

【００５６】また、本実施形態に係る現像装置５では、
上記トナー担持体５ｂの位置する開口を現像容器５ａの
上部すなわち上向きに設けた場合でも、現像容器５ａ内
の下部のトナーを確実に安定してトナー担持体５ｂまで
供給できるように、現像容器５ａの下部に存在するトナ
ーをトナー供給ローラ５ｃの表面まで搬送する現像剤搬
送手段としてのトナー搬送手段１３を設けている。

【００５７】図１（ａ）に、現像容器５ａの内部に設け
た上記トナー搬送手段１３の一構成例を示している。こ
のトナー搬送手段１３は、剤送り込み手段としてのトナ
ー送り込み部材１３ａ、剤受け部材としてのトナー受け
皿１３ｂ、及び現像容器５ａの下部に収容されているト
ナーが上方に向けて移動する剤移動経路としてのトナー
移動経路１３ｃを形成するための剤移動経路形成手段に
より構成されている。また、この剤移動経路形成手段
は、現像容器５ａの内壁面の一部と該内壁面とほぼ平行
な面を有する板状部材１３ｄとにより構成され、トナー
担持体５ｂ側の端部に剤排出口としてのトナー排出口１
３ｇを有し、現像容器１３ａの下部側の端部に剤受入口
としてのトナー受入口１３ｈを有している。

【００５８】上記トナー受け皿１３ｂは、トナー供給ロ
ーラ５ｃの表面に対して、少なくとも、その一部が接触
あるいは近接し、トナー供給ローラ５ｃ表面に沿って湾
曲させて設けられた板状部材の例が示されている。トナ
ー受け皿１３ｂがトナー供給ローラ５ｃに対して近接あ
るいは接触する位置は、矢印Ａ４にて示されるトナー供
給ローラ５ｃの回転方向上流側、すなわちトナー移動経
路１３ｃよってトナー受け皿１３ｂへ搬送されるトナー
の入る側よりも排出される側が望ましい。この場合に
は、トナーは、より広い範囲にて、またより大きい圧力
にて、トナー供給ローラ５ｃに接触するため、多くのト
ナーをトナー供給ローラ５ｃに供給することができる。
トナーが受け皿１３ｂへ入る側の開口１３ｅは、トナー
が容易に入ることが出来るように、トナー受け皿１３ｂ
は、トナー供給ローラ５ｃの表面との間に都合の良い隙
間を有している。

【００５９】上記トナー受け皿１３ｂに過剰なトナーが
供給される場合は、トナーがトナー受け皿１３ｂへ入る
側の開口１３ｅあるいは排出される側の開口１３ｆよ
り、過剰なトナーが矢印Ａ５，Ａ６に示すように現像容
器５ａの下部へ向けて落下するようになっている。即
ち、開口１３ｅ，１３ｆは、トナー受け皿１３ｂへ搬送
される過剰なトナーの剤落下口である。この剤落下口
は、トナー受け皿１３ｂに設けた開口であってもよく、
トナー受け皿１３ｂを、過剰にトナー漏れが生じない程
度の多数のメッシュ状の剤落下口を有するメッシュスク
リーンで構成してもよい。

【００６０】また、上記トナー受け皿１３ｂの表面は、
トナーが容易に落下しないように粗面化されていること
が望ましい。また、トナー受け皿１３ｂ上のトナーが、
トナー受け皿１３ｂとトナー供給ローラ５ｃとの間にコ
ンパクトされることにより、凝集をおこし、画像ムラ
や、画像濃度不足を生じないように、トナー受け皿１３
ｂは弾性を有していることが望ましく、金属あるいは、
プラスチック薄板、ゴム、スボンジゴム、ウレタンフオ
ームなどの樹脂発泡体は、特に好ましいトナー受け皿１
３ｂの材料である。

【００６１】上記トナー移動経路１３ｃを形成する現像
容器５ｃの内壁面と板状部材１３ｄとの隙間の大きさ
は、トナーが均一に通過できる範囲内でできるだけ小さ
い方が望ましく、好ましくは０．２〜５．０ｍｍであ
る。また、トナー移動経路１３ｃの端部は、トナーが通
過する際にトナー担持体５ｂの軸方向の端部からトナー
が漏れて該端部近傍におけるトナーの搬送量が減少する
ことを防止するため、該両端部は密閉構造にすることが
望ましい。

【００６２】また、上記トナー送り込み部材１３ａは、
上記トナー移動経路１３ｃのトナー受入口１３ｈへトナ
ーを確実に送り込むのに好都合な形状で形成される。図
１（ａ）の例では、板状部材としての弾性板１３ｉを回
転軸１３ｊ上に複数形成した回転搬送部材１３ｋが示さ
れている。この回転搬送部材１３ｋは矢印Ａ７方向に回
転すると、弾性板１３ｉの先端部又は腹部が現像容器５
ａの底面に対して近接あるいは接触して移動し、これに
より、現像容器５ａの下部に滞留するトナーのほとんど
全てを、上記トナー移動経路１３ｃ内に送り込むことが
できる。

【００６３】また、上記回転搬送部材１３ｋの弾性板１
３ｉは、上記トナー移動経路１３ｃのトナー受入口１３
ｈを形成する板状部材１３ｄの端部１３ｌに接触可能に
設けられており、回転搬送部材１３ｋの弾性板１３ｉで
送り込まれるトナーを、該端部１３ｌにより掻き落とす
ことにより、トナー４をトナー担持体５ｂのある上方に
向けて、より効果的に送り込むことができる。

【００６４】また、上記トナー送り込み部材１３ａの構
成は、図１（ａ）に示す回転搬送部材１３ｋの例に限ら
れることはなく、他にも多くの方法を用いることができ
る。例えば、上記弾性板１３ｉに代えてブラシ材を形成
した回転搬送部材であってもよい。また、回転搬送部材
でなくとも、上記トナー受入口１３ｈに好都合に現像容
器１３ａ内のトナーを送り込むことが可能で在れば良い
ことは言うまでもない。

【００６５】なお、上記実施形態に係る現像装置におい
て、トナー担持体５ｂの両端部をシールするために図３
に示すようなカバー部材５ｊを設けても良い。このカバ
ー部材５ｊは、より確実にトナー飛散を防止するため、
上記図１（ａ）の実施形態に係る現像装置の場合に比べ
て、トナー担持体５ｂに対して大きい角度で設けられて
おり、現像容器５ａの内部にまで延在している。また、
カバー部材５ｊのトナー担持体５ｂの回転方向下流側に
おける一端が、現像容器５ａの内部の固定部５ｈに固定
されている。このカバー部材５ｊは薄肉フィルムにより
形成され、トナーを担持して移動するトナー担持体５ｂ
の表面に対して小さい圧にて接触せしめることにより、
カバー部材５ｊが接している領域のトナ−担持体５ｂ上
のトナーは確実に現像容器５ａ内に案内される。この場
合、好都合なカバー部材５ｊとしては、滑面を有する含
フッ素高分子化合物、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリイミド、ナイロンなどのポリマーフィルムが挙げら
れる。

【００６６】また、上記実施形態では、一成分現像剤と
しての非磁性のトナーを用い、トナー供給ローラを備え
た現像装置について説明したが、本発明は、トナー供給
ローラを用いない現像装置、磁性トナーを用いた現像装
置、二成分現像剤を用いた現像装置にも適用できるもの
である。例えば、図４に示すように、トナー受け皿１３
ｂ上のトナーが均一にトナー担持体５ｂに接触するよう
にトナー受け皿１３ｂを設けることにより、必ずしもト
ナー供給ローラを必要としない構成にすることができ
る。この場合は、より簡素な現像装置を提供することが
できる。なお、図４において、図３と同様な部分には同
じ符号を付している。

【００６７】また、上記実施形態に係る現像装置５のク
リーニング装置では、感光体１から掻き落としたトナー
をスパイラル部材１１ｄで図示しないトナー捕集装置に
搬送して集めているが、図５に示すように感光体１から
掻き落としたトナーを自重等によって現像容器５ａ内に
落して再利用するように構成しても良い。この場合に
は、スパイラル部材等を設ける必要がないため、更に小
型化を図ることができる。なお、図５において、図１
（ａ）と同様な部分には同じ符号を付している。

【００６８】また、上記実施形態では、画像形成部１０
０を４組備えたフルカラー画像形成装置の現像装置５に
本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、
上記画像形成部の組数に限定されることなく、例えば画
像形成部を１組だけ備えた画像形成装置における現像装
置にも適用できるものである。

【００６９】

【発明の効果】請求項１乃至１１の発明によれば、上記
剤移動経路としては現像剤の移動可能な程度の空間を確
保するだけでよく、また上記剤送り込み手段は現像容器
の下部に収容されている現像剤をその近くに設けられた
剤移動経路の剤受入口に送り込むだけでよく、剤送り込
み手段の形状を小さくすることができるので、現像剤担
持体等と現像容器の下部との間の複数の搬送ローラ等の
搬送部材を並べた場合に比してより小型化及び低コスト
化を図ることができるという効果がある。特に、請求項
１の発明によれば、剤受け部材の表面を粗面化すること
により、現像剤担持体あるいは中間剤担持体の駆動時に
発生する振動や摩擦力で現像剤受け部材上の現像剤が現
像容器内に落下しないので、現像剤担持体への現像剤の
供給量不足を防止できるという効果がある。特に、請求
項２の発明によれば、剤受け部材と現像剤担持体表面あ
るいは中間剤担持体表面との間に多量の現像剤が滞留し
た場合でも、その滞留した現像剤が過剰な圧力を受けな
いように弾性を有する現像剤受け部材が変形するので、
現像剤内の圧力が上昇して現像剤の凝集（ブロック化）
が発生するのを抑え、現像剤担持体への現像剤の供給ム
ラ及び供給不足による画像ムラの発生及び画像濃度の低
下を防止できるとともに、現像剤内の圧力の上昇による
現像剤の劣化を防止できるという効果がある。

【００７０】特に、請求項３の発明によれば、剤受け部
材の表面上の現像剤が現像剤担持体あるいは中間剤担持
体にほぼ均一に接して供給されるので、剤受け部材で受
けとめられた現像剤のほとんどを現像に用いることがで
き、現像容器内の現像剤を無駄なく使用できるという効
果がある。

【００７１】また特に、請求項４の発明によれば、剤受
け部材が過剰の現像剤を受けとめた場合、その過剰分の
現像剤が剤受け部材の剤落下口を介して現像容器内に落
下するので、過剰現像剤によって現像剤内の圧力が上昇
して現像剤の凝集が発生するのを抑え、現像剤担持体へ
の現像剤の供給ムラ及び供給不足による画像ムラの発生
及び画像濃度の低下を防止できるとともに、現像剤内の
圧力の上昇による現像剤の劣化を防止できるという効果
がある。

【００７２】また特に、請求項５の発明によれば、剤受
け部材上に受けとめられた現像剤の量が現像剤担持体の
軸方向で部分的に過剰となった場合でも、その部分的に
過剰となった現像剤が剤落下口を介して現像容器内に落
下するので、特別な現像剤量制御装置を必要とせずに、
現像剤担持体あるいは中間剤担持体に対して所望量の現
像剤を軸方向に均一に供給でき、所望の画像濃度が得ら
れ、その画像濃度の軸方向の均一性も良好となるという
効果がある。

【００７３】

【００７４】

【００７５】また特に、請求項６の発明によれば、剤移
動経路形成手段の一部として現像容器の内壁面を流用
し、その内壁面と、現像剤が移動可能な間隙で該内壁面
に対向するように設けられた板状部材という簡単な組合
わせで剤移動経路を形成しているので、現像装置の小型
化及び低コスト化を更に図ることができるという効果が
ある。

【００７６】また特に、請求項７の発明によれば、剤移
動経路を形成する板状部材の対向面と現像容器の内壁面
との間隙が現像剤担持体の軸方向でほぼ一定となるの
で、現像剤搬送路内を上方に搬送される現像剤量が均一
になるという効果がある。

【００７７】また特に、請求項８の発明によれば、回転
搬送部材が回転するという動作で、現像剤担持体の軸方
向に延在する回転搬送部材の板状部材が、現像容器の下
部に収容されている現像剤を剤移動経路の剤受入口に向
けて送り込むので、現像容器の下部の現像剤を、剤移動
経路を介して現像剤担持体上に確実に且つ均一に搬送し
て供給することができるという効果がある。

【００７８】また特に、請求項９の発明によれば、上記
回転搬送部材が回転して現像剤を剤移動経路の剤受入口
に向けて送り込む際に、回転搬送部材の板状部材が、剤
移動経路形成手段の剤受入口側の端縁に接触あるいは近
接することより、該板状部材に付着している現像剤が該
端縁で掻き取られて剤移動経路内に送り込むので、現像
容器の下部に収容されている現像剤を更に良好に剤移動
経路内に送り込むことができるという効果がある。

【００７９】また特に、請求項１０の発明によれば、上
記回転搬送部材が回転して現像剤を剤移動経路の剤受入
口に向けて送り込む際に、現像容器の底面に近い部分に
存在する現像剤が掻き集められて、剤移動経路の剤受入
口に送り込むので、現像容器の下部に存在する現像剤を
更に良好に剤移動経路に送り込むことができるという効
果がある。

【００８０】また特に、請求項１１の発明によれば、回
転搬送部材の板状部材が、上記剤移動経路形成手段の端
縁に接触あるいは近接する際、あるいは現像容器の底面
に接触あるいは近接する際に、現像剤に過剰な圧力が加
わらないように変形するので、現像剤内の圧力が上昇し
て現像剤の凝集が発生するのを抑え、現像剤担持体への
現像剤の供給ムラ及び供給不足による画像ムラの発生及
び画像濃度の低下を防止できるとともに、現像剤内の圧
力の上昇による現像剤の劣化を防止できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る現像装置を
備えた画像形成装置の概略構成図。（ｂ）は同現像装置の開口部に設けたカバー部材の斜視
図。

【図２】同現像装置を備えたフルカラー画像形成装置の
概略構成図。

【図３】変形例に係る現像装置の概略構成図。

【図４】他の変形例に係る現像装置の概略構成図。

【図５】更に他の変形例に係る現像装置の概略構成図。

【符号の説明】

１感光体２帯電器３露光装置４トナー５現像装置５ａ現像容器５ｂトナー担持体５ｃトナー供給部材５ｄトナー薄層形成部材５ｇカバー部材１３トナー搬送手段１３ａトナー送り込み部材１３ｂトナー受け皿１３ｃトナー移動経路１３ｄ板状部材１３ｇトナー排出口１３ｈトナー受入口１３ｉ弾性板１３ｊ回転軸１３ｋ回転搬送部材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現像容器の上部に形成された開口から部分
的に露出する現像剤担持体に対し、該現像容器の下部に
収容されている現像剤を搬送する現像剤搬送手段を備
え、該現像剤搬送手段で搬送されてきた現像剤を該現像
剤担持体に供給し、該現像剤担持体上の現像剤を用いて
潜像担持体上の潜像を現像する現像装置において、該現像剤搬送手段を、該現像容器の下部側に剤受入口を
有し該現像剤担持体側に剤排出口を有し該剤受入口から
該剤排出口までの剤移動経路を形成する剤移動経路形成
手段と、該現像容器の下部に収容されている現像剤を該
剤受入口に送り込む剤送り込み手段とを用いて構成し、該剤移動経路形成手段の剤排出口から排出された現像剤
を受ける剤受け部材を設け、該剤受け部材の表面を粗面
化したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】現像容器の上部に形成された開口から部分
的に露出する現像剤担持体に対し、該現像容器の下部に
収容されている現像剤を搬送する現像剤搬送手段を備
え、該現像剤搬送手段で搬送されてきた現像剤を該現像
剤担持体に供給し、該現像剤担持体上の現像剤を用いて
潜像担持体上の潜像を現像する現像装置において、該現像剤搬送手段を、該現像容器の下部側に剤受入口を
有し該現像剤担持体側に剤排出口を有し該剤受入口から
該剤排出口までの剤移動経路を形成する剤移動経路形成
手段と、該現像容器の下部に収容されている現像剤を該
剤受入口に送り込む剤送り込み手段とを用いて構成し、該剤移動経路形成手段の剤排出口から排出された現像剤
を受ける剤受け部材を、上記現像剤担持体あるいは該現
像剤担持体に供給する現像剤を中間的に担持する中間剤
担持体に接触あるいは近接させて設け、該剤受け部材が
弾性を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】上記現像剤担持体あるいは該現像剤担持体
に供給する現像剤を中間的に担持する中間剤担持体とし
てローラ形状の部材を用いた請求項１又は２の現像装置
において、上記剤受け部材を、該現像剤担持体表面ある
いは該中間剤担持体表面に接触あるいは近接させて設
け、該剤受け部材表面が、該現像剤担持体表面あるいは
該中間剤担持体表面に沿って湾曲していることを特徴と
する現像装置。
【請求項４】請求項１又は２の現像装置において、上記
剤受け部材が、過剰現像剤を上記現像容器内に落下させ
るための剤落下口を有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】上記現像剤担持体あるいは該現像剤担持体
に供給する現像剤を中間的に担持する中間剤担持体とし
て、表面が移動するものを用いた請求項４の現像装置に
おいて、上記剤落下口を、該現像剤担持体表面あるいは
該中間剤担持体表面の移動方向における上記剤受け部材
の下流側及び上流側の少なくとも一方に、該現像剤担持
体の軸方向に延在するように設けたことを特徴とする現
像装置。
【請求項６】請求項１又は２の現像装置において、上記
剤移動経路形成手段を、上記現像容器の内壁面と、現像
剤が移動可能な間隙で該内壁面に対向するように設けら
れた板状部材とを用いて構成したことを特徴とする現像
装置。
【請求項７】請求項６の現像装置において、上記板状部
材の上記内壁面との対向面が、該内壁面とほぼ平行であ
ることを特徴とする現像装置。
【請求項８】請求項１又は２の現像装置において、上記
剤送り込み手段を、上記現像剤担持体の軸方向に延在す
る板状部材を回転軸上に形成した回転搬送部材を用いて
構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項９】請求項８の現像装置において、上記板状部
材が、上記剤移動経路形成手段の上記剤受入口側の端縁
に接触あるいは近接することを特徴とする現像装置。
【請求項１０】請求項８の現像装置において、上記板状
部材が、上記現像容器の底面に接触あるいは近接するこ
とを特徴とする現像装置。
【請求項１１】請求項９あるいは１０の現像装置におい
て、上記板状部材が弾性を有することを特徴とする現像
装置。