JP3859101B2

JP3859101B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP3859101B2
Application number: JP05484498A
Authority: JP
Inventors: 克彦鈴木; 高雄梅田
Original assignee: リコープリンティングシステムズ株式会社
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2018-03-06
Also published as: JPH11249402A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真式プリンタ等の電子写真印刷装置の現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高速レーザビームプリンタ用の現像装置には多段ロ−ル現像機が採用されている。その多段ロ−ル現像機とは、感光体近傍に配置される現像容器に多段の現像ロールが前記感光体に沿って配置されており、そのうち、感光体の回転方向上流側に配置した現像ロールが前記感光体の回転方向と同方向に回転し、前記感光体の回転方向下流側に複数配置した現像ロールが前記感光体の回転方向と逆方向に回転する構成とし、さらに前記現像容器の底部に搬送ロ−ルが配置され、現像容器最上部にトナーホッパと前記現像ロール背面に混合撹拌器が配置されている。このような構成の現像機は特開平６−２０２４８４に示されている。また、前記現像機が作業を終了した時、現像剤は前記現像容器の底部と前記搬送ロールの間に滞留された状態となる。
【０００３】
この方式の現像装置を高速化すると、現像ロールの回転数が増加し、現像剤に与える機械的ストレスも増加し、現像剤の疲労が激しくなる。疲労が激しくなった現像剤を現像剤底部に収容したままにしておくと、搬送ロールによる自重や搬送ロールの磁気吸引力等によって、更に現像剤にストレスを与え続けることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように現像剤にストレスを与え続けると現像剤の帯電性能が劣化し、所望の極性の帯電量に達するのに時間がかかり、感光体に付着し、用紙背景部の汚れ（カブリ）を多く発生することになり、印刷品質が低下する。
【０００５】
そこで本発明では、現像剤のストレスを低減し、長期にわたり安定した高速現像を実現する現像装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、基本的には次のように構成する。
【０００７】
現像ロール（４，５，６）と、トナー（８）と現像剤（２）を混合撹拌する撹拌部材（９）と、前記撹拌部材の上流側に現像剤搬入口（１９Ａ）と、前記撹拌部材の下流側に現像剤排出口（１６Ａ）と、前記現像剤搬入口（１９Ａ）及び前記現像剤排出口（１６Ａ）の近傍にそれぞれ開閉可能に設けられたドア部（１６，１９）と、を有する現像容器（１）を備え、前記現像容器（１）の前記現像ロール（４，５，６）とは反対側の側面に現像剤保管部（１７）を配設した電子写真印刷装置の現像装置において、前記現像剤保管部（１７）は、前記現像剤排出口（１６Ａ）と、前記現像剤搬入口（１９Ａ）と、現像剤搬送機構（１８）とを各々有し、現像作業終了時には前記現像容器（１）で用いられた現像剤（２）を前記ドア部（１６）を開いて前記現像剤排出口（１６Ａ）から前記現像剤保管部（１７）に搬入するとともに、現像作業開始時には前記現像剤保管部（１７）にある前記現像剤（２）を、前記現像剤搬送機構（１８）を通して前記現像剤搬入口（１９Ａ）へ混合撹拌・搬送し、前記ドア部（１９）を開いて前記現像剤搬入口（１９Ａ）から前記現像剤（２）を前記現像容器（１）に戻して再使用することを特徴とする。
また、前記現像剤搬送機構（１８）は、前記現像剤（２）を混合撹拌・搬送するためのベルト部材（２０）と、前記ベルト部材（２０）を駆動する駆動手段（２２，２３，２５）と、前記ベルト部材（２０）の外周に多数のバケット（２１）からなることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、現像装置の作業が終わると、現像剤が現像容器から現像剤保管部に移動することで、現像剤が搬送ロールの自重や磁力によるストレスを受けずに保管でき、また、作業開始時には、現像剤が現像容器に戻されるので、健全な状態で保管された現像剤の再使用を可能にする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明の一実施例を図１〜図３により説明する。図１の（ａ）は本実施例に係る現像装置の現像作業状態を示す断面図、（ｂ）はその現像作業終了状態を感光体１０を省略して示す断面図、図２は再度現像を開始するときの状態を感光体１０を省略して示す断面図、図３は上記実施例に用いる現像剤搬入部材１８の側面図及び正面断面図である。
【００１０】
図１（ａ）に示すように、１０は光導電性を有する感光体、１は現像装置の本体となる現像容器であり、現像容器１は感光体１０の近傍に配置され、現像容器一側（感光体１０と対向する側）には、多段の現像ロール４，５，６が感光体１０の表面に沿って配置され、そのうち、感光体１０の回転方向上流側に配置した現像ロール４が感光体１０の回転方向と同方向に回転し、感光体１０の移動方向下流側に複数配置した現像ロール５，６が感光体１０の回転方向と逆方向に回転する構成としてある。現像容器１の最下部には現像剤２を上部に供給する搬送ロール３が配置されている。
【００１１】
現像容器１の最上部にはトナー８を現像部へ補給するトナーホッパ７があり、その下に補給されたトナー８と現像剤２を混合撹拌する撹拌部材９がある。ここで、現像剤２はトナーとキャリアにより構成される。
【００１２】
現像容器１の側壁には、撹拌部材９の下に現像剤排出口１６Ａ及びこの排出口１６Ａを開閉するドア部１６が設けてある。ドア部１６は開閉時に現像容器１内のスクレーパ１５側に回倒して、図１（ｂ）に示すように現像剤２を排出口１６Ａ側にガイドする機能を有する。
【００１３】
現像容器１のうち感光体１０と反対側の傍ら（側部）には、現像剤保管部１７が設けてある。現像剤保管部１７はほゞＶの字形を呈して、その一端が現像容器１の排出口１６Ａと接続され、他端が現像容器１の上部に設けた現像剤戻し口（搬入口）１９Ａと接続されている。現像剤戻し口１９Ａには、この戻し口１９Ａを開閉するドア部１９が設けてある。現像剤戻し口１９Ａは、撹拌部材９の上部に配置されている。
【００１４】
現像剤保管部１７内には、現像容器１に現像剤２を戻すための現像剤搬入部材（現像剤搬送機構）１８が配置されている。現像剤搬入部材１８は、図３に示すように、ゴム製のベルト２０の外周に多数のバケット２１が一定の方向に接着剤により着けられており、ベルト２０の内周の両端にプーリ２２、２３が設けられている。前記プーリ２２、２３の間をベルト２０は一定の張力によって張られていることで安定した作業ができる。
【００１５】
上部に設けられたプーリ２２にモータ２５が直結されており、プーリ２２を回転させることで、現像剤搬入部材１８が可動する。ベルト２０は電圧リークによる不具合を防ぐために非導電性のべルトを使用するのが好ましい。
【００１６】
ここで、現像中の動作を図１（ａ）により説明する。現像中には、現像剤２は、現像容器１内にあり、現像剤排出口１６Ａ及び戻し口１９Ａは閉じた状態にある。
【００１７】
現像剤２の一部の現像剤２ａは搬送ロール３の磁気吸引力により、ロール３の表面上を搬送され、スクレーパ１４によって剥ぎ取られ、スクレーパ１４のガイド作用により現像ロール６に受け渡される。搬送ロール３の表面上に残った現像剤２ｄは、スクレーパ１５によって掻き落され現像容器１の下部に戻される。現像ロール６に受け渡された現像剤２ａは、そのあと現像ロール５に受け渡され、感光体１０と現像ロール５、６の間に搬送されて、感光体１０と接し現像する。
【００１８】
現像ロール６の表面上に残った現像剤２ａはスクレーパ１３によって掻き落され、現像容器１の下部に戻される。
【００１９】
一方、現像剤規制部材１１で分配された現像剤２ｂは、感光体１０と現像ロール４の間に搬送されて、感光体１０と接し現像する。
【００２０】
現像ロール４の表面上に残った現像剤２ｂは、スクレーパ１２により掻き落される。掻き落された現像剤２ｂはトナーホッパ７から補給されたトナー８と一緒に撹拌部材９に落下し、混合撹拌されて搬送ロール３の下部に戻される。また、現像剤規制部材１１で分配され、現像ロール４の表面に搬送されなかった現像剤２ｃは、重力により落下し、そのまま現像容器１の下部に戻される。
【００２１】
次に、現像装置１の作業終了時の状態を図１（ｂ）をもって説明する。作業終了の信号を受けた時、搬送ロール３及び現像ロール４，５，６は所定の時間だけ駆動し、スクレーパ１４が現像ロール６近傍に移動する。また、現像剤排出口１６Ａのドア部１６が現像容器１内部に倒れる。この回倒は、スクレーパ１５に接するように行なわれる。
【００２２】
スクレーパ１４の移動及び現像剤排出用のドア部１６の回倒動作は同時に行われる。そのため、現像剤２は、搬送ロール３から現像ロール６には受け渡されず搬送ロール３の表面に沿って搬送され、符号の２ｄに示すようにスクレーパ１５で剥ぎ取られ、その後、ドア部１６で案内されて、排出口１６Ａを通って現像剤保管部１７側に移動し、現像剤保管部１７に保管される。また、現像ロール４の表面上を搬送していた現像剤２ｂも撹拌部材９を通過後、現像剤排出口開閉用のドア部１６の上を通って排出口１６Ａを介して現像剤保管部１７側に移動して保管される。このようにして、現像剤２がストレスを受けずに保管することが可能となる。搬送ロール３及び現像ロール４〜６は、上記のような動作をなすことで、現像作業終了時には現像容器１で用いられた現像剤２を現像剤保管部１７に移動させる手段となる。
【００２３】
次に、現像作業が再び開始される時の動作を図２をもって説明する。作業開始の信号を受け、現像剤戻し口１９Ａのドア１９が上方にスライドして開く。その後、現像剤搬入部材１８の上部プーリ２２がモータ２５の回転により、反時計方向に回動する。現像剤搬入部材１８の形状はベルト状の部材２０の上にバケット２１が多数設けられており、現像剤搬入部材１８が回動することにより、現像剤保管部１７に保管された現像剤２ｅが、現像剤搬入部材１８上にあるバケット２１で汲みあげられて、現像剤搬入補助部材２４を使って、現像剤戻し口１９Ａより現像容器１内部に戻される。
【００２４】
その時に現像剤搬入部材１８の回動により、現像剤２ｅは予備撹拌される。その後、現像剤戻し口１９が撹拌部材９の上部に設けられているため、搬入した現像剤２ｅは撹拌部材９により、更に撹拌混合されてから現像容器１の下部に入る。
【００２５】
現像剤２ｅは現像剤搬入部材１８と撹拌部材９により作業開始前に混合撹拌されるため、安定した画質が得られる。上記の作業を一定時間繰り返すことにより貯蔵庫１７内の現像剤２ｅが、すべて現像装置１内部に戻される。その後で現像剤搬入部材１８が停止し、その後、現像剤搬入口１９が下方にスライドして現像剤戻し口１９Ａを閉じ、現像装置１が作業開始状態になる。現像剤搬入部材１８は、上記のような動作をなすことで、現像作業の開始時には現像剤保管部１７にある現像剤を現像容器１に戻す手段となる。
【００２６】
（実施例２）
本発明の第２実施例を図４により説明する。
【００２７】
図４の（ａ），（ｂ）は第２実施例に係る現像装置において、現像剤の交換を自動的に行なう作業状態を示す断面図であり、（ｂ）では感光体１０を省略している。
【００２８】
本例は、基本構成は実施例１と同様であるが、現像剤保管部１７下部に現像剤２を排棄するための排出容器２７が設けてある。排出容器２７には現像剤２を入れるための現像剤受入れ口２６Ａが設けてあり、この受入れ口２６Ａが現像剤保管部１７の一端に設けてあり、現像容器１側の現像剤排出口１６Ａが上記受入れ口２６Ａに斜め上方から臨むような位置関係に設定してある。
【００２９】
また、現像剤保管部１７のうち、一部には、現像剤搬入部材１８の下側のプーリ２３の上部近傍に位置するようにして新品の現像剤補給部２８が設けてある。
【００３０】
３１が現像剤保管部１７の内部に補給する新品の現像剤である。現像剤補給部２８の上部に現像剤投入口２９、下部に現像剤補給口３０Ａ及び補給口３０Ａを開閉するドア部３０が設けられている。
【００３１】
図示されていないが現像中には、ドア１６、ドア１９のいずれもが閉じており、この時の現像動作は図１（ａ）同様に行なわれる。また、現像作業が終了した時にはドア１９が閉、ドア１６が開状態にあって図１（ｂ）同様の動作が行なわれる。現像を再開する時には、ドア部１６が閉、ドア部１９が開いて図２同様の動作を行なわれる。さらに、現像剤が使い古されて交換の必要が生じると、図４（ａ）（ｂ）の動作が行なわれ、以下、この動作を説明する。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、現像剤の交換に際しては、現像剤排出口１６Ａのドア１６が現像容器１内部に倒れて開状態となり、またドア１６の先端はスクレーパ１５に接してドア１６が現像剤搬送路となり、この状態で搬送ロール３及び現像ロール４，５，６が所定時間駆動することで、現像剤が現像容器１から現像剤保管部１７側に移動する。
【００３３】
現像剤排出口１６Ａから出た現像剤２ｅは、現像剤受入れ口２６Ａを介して排出容器２７に入り、その後、廃棄される。
【００３４】
上記のように古い現像剤が排出された後に、図４（ｂ）に示すように、ドア部１６が元の位置に戻って現像剤排出口１６が閉じ、現像剤補給容器（現像剤補給部）２８の現像剤補給口３０Ａが開き、新品の現像剤３１が現像剤保管部１７の内部に入る。この状態では、現像剤搬入部材１８が稼動しており、ドア１９も開いているので、現像容器１内部に新品の現像剤３１が搬入される。上記の作業を行うことで新品現像剤への交換が終了する。この作業はページカウンタや現像容器の駆動時間をセンスするセンサ等の信号により自動で行うことが可能である。
【００３５】
また、現像剤２が使用中に不具合を発生し、現像剤２を新品の現像剤に交換する必要が生じた場合は上記センサの信号に関係なく、マニュアルでも上記作業を行うことができるようにしてある。新品の現像剤３１は現像剤補給容器２８の上部に設けられた現像剤投入口２９より、いつでも現像剤補給室２８内に補給できるようになっている。
【００３６】
また、現像剤排出口１６は現像容器１の下部に設けることも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、高速化による現像剤へのストレスが低減できるため、安定した良好な画質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施例に係る電子写真式印刷装置の現像装置の作業状態を示す概略断面図、（ｂ）は、本発明による電子写真式印刷装置の現像装置の作業終了時を示す概略断面図。
【図２】上記実施例による電子写真式印刷装置の現像装置の作業開始時を示す概略断面図。
【図３】現像剤搬入部材の拡大図。
【図４】（ａ）（ｂ）は、本発明の第２実施例に係る現像装置の現像剤交換状態を示す概略断面図。
【符号の説明】
１…現像容器、２、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ…現像剤、３…搬送部材、４、５、６…現像ロール、７…トナーホッパ、８…トナー、９…撹拌部材、１０…感光体、、１１…現像剤規制部材、１２…スクレーパ、１３…スクレーパ、１４…スクレーパ、１５…スクレーパ、１６Ａ…現像剤排出口、１７…現像剤保管部、１８…現像剤搬入部材、１９Ａ…現像剤搬入口、２０…ベルト、２１…バケット、２２、２３…プーリ、２４…現像剤搬入補助部材、２５…モータ、２６…現像剤排出部材、２７…排出容器、２８…現像剤補給室、２９…現像剤投入口、３０…現像剤補給口、３１…新品の現像剤。

Claims

現像ロール（４，５，６）と、
トナー（８）と現像剤（２）を混合撹拌する撹拌部材（９）と、
前記撹拌部材の上流側に現像剤搬入口（１９Ａ）と、
前記撹拌部材の下流側に現像剤排出口（１６Ａ）と、
前記現像剤搬入口（１９Ａ）及び前記現像剤排出口（１６Ａ）の近傍にそれぞれ開閉可能に設けられたドア部（１６，１９）と、を有する現像容器（１）を備え、
前記現像容器（１）の前記現像ロール（４，５，６）とは反対側の側面に現像剤保管部（１７）を配設した電子写真印刷装置の現像装置において、
前記現像剤保管部（１７）は、前記現像剤排出口（１６Ａ）と、前記現像剤搬入口（１９Ａ）と、現像剤搬送機構（１８）とを各々有し、
現像作業終了時には前記現像容器（１）で用いられた現像剤（２）を前記ドア部（１６）を開いて前記現像剤排出口（１６Ａ）から前記現像剤保管部（１７）に搬入するとともに、現像作業開始時には前記現像剤保管部（１７）にある前記現像剤（２）を、前記現像剤搬送機構（１８）を通して前記現像剤搬入口（１９Ａ）へ混合撹拌・搬送し、前記ドア部（１９）を開いて前記現像剤搬入口（１９Ａ）から前記現像剤（２）を前記現像容器（１）に戻して再使用することを特徴とする現像装置。
前記現像剤搬送機構（１８）は、前記現像剤（２）を混合撹拌・搬送するためのベルト部材（２０）と、前記ベルト部材（２０）を駆動する駆動手段（２２，２３，２５）と、前記ベルト部材（２０）の外周に多数のバケット（２１）からなることを特徴とする請求項１記載の現像装置。