JPH01319070A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPH01319070A
JPH01319070A JP63150584A JP15058488A JPH01319070A JP H01319070 A JPH01319070 A JP H01319070A JP 63150584 A JP63150584 A JP 63150584A JP 15058488 A JP15058488 A JP 15058488A JP H01319070 A JPH01319070 A JP H01319070A
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/09Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 本発明は、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を
用いて静電潜像担体の表面に形成されている静電潜像を
顕像化する現像装置に関するものである。
(従来の技術) 従来、複数の磁石を固定状態に内蔵した現像スリーブを
静電潜像担体の側部に連続的に配置した現像装置が、特
開昭49−22932.52−17829号公報などで
提案されている。
前記現像装置によれば、トナーとキャリアとからなる2
成分現像剤は、磁石から発生する磁界に沿って現像スリ
ーブの外周部に磁気ブラシ状態で保持される。また、現
像剤は、現像スリーブの回転に基づいて、これら現像ス
リーブを囲むように循環搬送され、その搬送過程で複数
の現像領域において、静電潜像担体の表面と接触し、該
静電潜像担体の表面に形成されている静電潜像が顕像化
される。
ところで、前記現像装置では、現像スリーブ間を現像剤
が通過するのを許容するものとすれば、現像スリーブ間
を通過する現像剤はその時々の条件によってばらつくた
めに、それぞれの現像領域に所定量の現像剤を安定的に
搬送するのが困難になる。
また、現像スリーブの対向部で、現像剤は異なる方向へ
の搬送力を受けるため、そこで現像剤が詰まって現像ス
リーブの駆動系に無理な負荷が作用したり、現像剤の流
れが停止して外部に漏れ出ることがある。
さらに、現像スリーブ間を搬送される現像剤量を定量的
に把握することは難しく、現像装置の設計、特に現像ス
リーブと静電潜像担体との現像ギャップ、現像スリーブ
同士のスリーブ間ギャップの設計が非常に困難になる。
さらにまた、現像スリーブを囲む現像剤循環流に直接ト
ナーを供給し、その流れの中でトナーとキャリアを混合
してトナーの帯電を図るものでは、トナーが未帯電のま
ま静電潜像担体に供給され、画像にカブリなどが生じて
画質不良を招来する事になる。
以上のことから、前記現像装置では、現像スリーブ間を
現像剤が通過するのを阻止する必要があり、そのために
は、第5図に示すように、現像スリーブ(51)と(5
2)との対向領域であって、それぞれの現像スリーブ(
51)、(52)の中に、それぞれ磁極(Sa)、(N
a)、(Sb)、(Nb)を、磁極(Sa)と(Nb)
、(N a)と(S b)とが対向するように設ければ
、現像スリーブ(51)と(52)との現像剤の受け渡
しを円滑に行い、しかも対向部への現像剤の侵入を阻止
することが可能である。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、画像形成装置の小型化を図るために現像
スリーブの小径化を推し進めると、それによって内蔵さ
れている磁石が小さくなって各磁極の磁力が弱くなり、
その結実現像剤のスリーブ面への拘束力が弱くなって、
現像領域においては十分な現像ができなくなったり、感
光体ドラムへのキャリア付着が生じるという問題点を有
していた。
そこで、本発明は、前記現像装置において、少ない磁界
発生手段、例えば磁石で、現像スリーブ間を現像剤が通
過するのを阻止でき、小型化が可能な現像装置を提供す
ることを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、前記目的を達成するためになされたもので、
一実施例を示す第1図を参照して説明すると、磁界発生
手段〔磁石) (38)、(40)を内蔵した複数の現
像スリーブ(37)、(39)を連続的に配置し、これ
ら現像スリーブ(37)、(39)を回転して隣合う現
像スリーブとの間で現像剤の受け渡しを行い、第4図に
示すように、流れ■〜■に沿った現像スリーブ(37)
、(39)を囲む現像剤の循環流を形成する現像装置(
1)において、前記現像スリーブ(37)、(39)の
内部に、他の現像スリーブ(39)、(37)と対向す
る領域であって、現像剤を受け取る領域にそれぞれ同極
の磁界発生手段〔磁極(S 、)、 (S 3))を設
ける一方、現像剤を受け渡す領域をそれぞれ磁極の無い
無磁極部((X )、 (、Y )Eとしたものである
(作用) 前記現像装置(1)によれば、第4図に示すように、ト
ナーとキャリアとからなる2成分現像剤は、流れ■〜■
によって形成される循環流に沿って現像スリーブ(37
)、(39)の周囲を搬送される。
そして、現像スリーブ(37)と(39)との対向部に
おいて、現像スリーブ(37)上を流れ■に沿って搬送
されてきた現像剤は、最近接位置(F)の手前側で磁極
(S3)に引かれて現像スリーブ(39)に転移する。
ここで、磁極(S3)に対向する現像スリーブ(37)
の内部には磁極が設置されていない、即ち無磁極部(X
)としであることから、そこでの現像剤を保持する力が
小さく、容易に現像スリーブ(39)に転移する。
一方、現像スリーブ(39)上を流れ■に沿って搬送さ
れてきた現像剤は、最近接位置(F)の手前側で磁極(
S、)に引かれて現像スリーブ(37)に転移する。こ
こで、磁極(S、)に対向する現像スリー7’(39)
の内部には磁極が設置されていない、即ち無磁極部(Y
)としであることから、そこでの現像剤を保持する力が
小さく、容易に現像スリーブ(37)に転移する。
また、現像スリーブ(37)と(39)との対向部では
、磁極(S 、)、 (S 3)の間に反発磁界が形成
され、それらの間に現像剤が侵入するのが阻止されるた
め、前記現像剤の転移動作が一層容易に行われる。
(実施例) 以下、本発明を添付図面に従って説明する。
、、[、、、、、、黒息貨置、9詣錫1.。
〔1〕概略構成 第1図は本発明にかかる現像装置(1)を示し、この現
像装置(1)は、概略、トナー補給装置(2)と現像器
(3)とで構成されている。
(iilトナー補給装置(2) トナー補給装置(2)では、カートリッジ収容部(4)
にトナーカートリッジ(15)が装着されている。
前記カートリッジ収容部(4)は、現像装置(1)の側
壁を構成する側板(5)、(5)(一方は図示せず〕の
間に後壁(7)、支持部材(6a)、(6b)、(6C
)を架は渡し、支持部材(6a )、〜、 (6c )
に略半円形の底板(9)を支持させている。なお、底板
(9)は、その先端が腕部(11)に係止されており、
該腕部(11)は側板(5)、、(5)に軸(10)。
(10)を介して回動自在に取り付けである。また、底
板(9)の底部にはスプリング(12)の一端が係止さ
れて矢印(a)方向に付勢されており、トナーカートリ
ッジ(15)が非装着状態では、スプリング(12)の
付勢力により矢印(a)方向に移動して、後に説明する
現像器(3)のトナー補給口(27)を閉鎖している。
トナーカートリッジ(15)は両端を閉鎖した筒状本体
く16)の中に支軸(17)を介して撹拌羽根(18)
を回動自在に設けたもので、本体(16)には軸方向に
沿って開口部(19)が形成されている。
前記トナーカートリッジ(15)は、側板(5)、(5
、)に形成したガイド部(13)、(13)に沿って支
軸(17)を降下させ、そして図中時計回り方向に回転
して、開口部(19)を現像器(2)のトナー補給口(
27)に一致させる。
トナーカートリッジ(15)が装着されると、支軸(1
7)の端部が腕部(11)を押し下げることにより底板
(9)がスプリング(12)の付勢力に抗して軸(lO
)を中心に矢印(ao)方向に移動して、前記トナー補
給口(27)が開放される。
なお、トナーカートリッジ(15)は後壁(7)に設け
たロック部(8)により脱落が防止されている。
また、トナーカートリッジ(15)の装着時は、カート
リッジ収容部(4)に位置している把手(55)は矢印
(h)方向に回転され、邪魔にならない位置に置かれて
いる。
〔山〕現像器(3) 現像器(3)は、概略、トナー供給部(20)、現像部
(35)、現像剤撹拌部(45)で構成されている。
(イ)トナー供給部(20) トナー供給部(20)は、トナー補給装置(2)のトナ
ーカートリッジ(15)から現像器(2)に補給された
トナーを受け取り、これを現像部(35)に供給するも
のである。
トナー供給部(20)において、現像器(3)を構成す
る底フレーム(21)と、現像剤撹拌部(45)との間
を仕切る仕切壁(49)、(50)との間には、前部に
トナー供給ローラ(22)が配置され、その後部には撹
拌羽根(26)を有するトナーホッパ(25)が形成さ
れている。
前記トナー供給ローラ(22)は外周部に微小凹凸を形
成したもので、後部外周面の上部、下部には、仕切壁(
50)、底フレーム(21)に取り付けたブレード(2
3)、トナー流出防止板(24)の先端部が夫々圧接さ
せである。
なお、トナー供給ローラ(22)には、交ft電源(3
1)と直流?!15ij(32)から回収バイアス電圧
(Vs)(−V rms+Vs s)が印加されている
トナーホッパ(25)は斜め上方に向かう斜路(2,8
)を介してトナー補給口(27)に連絡され、前記斜路
(28)にはトナーエンプティ検出装置(30)が回動
可能に設けである。また、トナー補給口(27)の下縁
にはトナーこぼれ防止シート(29)が取り付けてあり
、その先端はトナーカートリッジ(15)の外周部に接
触し、現像器(3)とトナーカートリッジ(15)との
隙間からトナーがこぼれ出ないようにしである。
(ロ)現像部(35) 現像部(35)はトナー供給部(20)から供給された
トナーを受け取るとともに、トナーとキャリアを搬送し
つつ静電潜像担体である感光体ドラム(100)の表面
に形成されている静電潜像にトナーを供給するものであ
る。
現像部(35)において、底フレーム(21)とスリー
ブカバー(36)との間に形成された空間には、下部に
現像スリーブ(37)、上部に別の現像スリーブ(39
)が配置されており、下の現像スリーブ(37)はトナ
ー供給ローラ(22)と所定の微小ギャップを以て対向
させてあり、上の現像スリーブ(39)の上部には、ス
リーブカバー(36)の後部に取り付けた穂高規制板(
41)の先端が所定の穂高規制ギャップを以て対向させ
である。
また、現像スリーブ(37)、(39)は直流電#(4
2)、(43)から現像バイアス電圧(v b 、)、
 (V b 2)がそれぞれ印加されている。さらに、
現像スリーブ(37)、(39)には、該現像スリーブ
(37)、(39)から独立して磁石体(38)、(4
0)が固定状態に収容されている。
磁石体く38)は磁極(Nυ、 (N 2)、 (Sυ
、 (S 、)を備え、磁極(Nυは感光体ドラム(1
00)との対向部、磁極(N、)はトナー供給ローラ(
22)との対向部に配置され、磁極(S 、)、 (S
 りは、それぞれ磁極(N +)と(N、)との間で、
磁極(Sl)が下に配置され、磁極(S、)は現像スリ
ーブ(37)と(39)との最近接位置(F)に対して
図中右側に位置させてあり、磁極(N、)と(S、)と
の間隔は多少広くしである。
いま1つの磁石体(40)はla極(N 、)、 〜、
 (N 、)。
(S 3)、 (S 、)を備え、WL極(N4)は感
光体ドラム(100)との対向部、磁極(N5)と(N
8)は隣接して現像剤撹拌部(46)に対向させである
。また、磁極(S、)はスリーブ最近接位置(F)に対
して左側に配置され、磁極(S4)は磁極(N、)と(
N6)との間で穂高規制板(41)の対向部に対して図
中右側に配置させである。
以上のように磁極が配置されていることによって、現像
スリーブ(37)、(39)の周囲では、第2図のよう
な磁力分布となり、第3図のような磁力線が発生してい
る。
なお、図中、(0、)、 (Ot)は現像スリーブ(3
7)、(39)の中心、(P)は中心(0、)、 (O
t)から感光体ドラム(100)の中心に向かう方向を
示す点である。
また、現像スリーブ(37)と(39)は、−点鎖線で
示す方向に対向しており、磁極(S、)の対向部が領域
(Y)、磁極(S、)の対向部が領域(X)で示しであ
る。
さらに、実線、点線は、それぞれの磁極から発生する磁
束に対して直角、平行に磁力計を設けて測定した磁力の
法線方向成分、接線方向成分を表。
している。
この図から判るように、領域(X)、(Y)における法
線方向の磁力は、周囲の磁力よりも一段と低(はぼセロ
になっている。また、磁極(N、)と(N8)との間に
は磁力が殆ど存在しない無磁極部(C)が形成されてい
る。
(ハ)現像剤撹拌部(45) 現像剤撹拌部(45)は、トナー供給部(20)から現
像部(35)を通過した現像剤に対して供給されたトナ
ーを十分撹拌するために設けられており、トナー供給部
(20)でトナー濃度の低下した現像剤に対し所定の濃
度までトナーが補給される。
現像剤撹拌部(45)において、撹拌槽(46)は現像
スリーブ(39)の背後に形成されており、上部は上フ
レーム(47)、背後及び底部は仕切壁(49)、(5
0)で覆われ、そこにはパケットローラ(51)が収容
されており、仕切壁(50)の前部は現像スリーブ(3
7)と(39)との対向部に対向させである。
また、撹拌槽(46)には上フレーム(47)の蓋(4
8)を開けてトナーとキャリアを所定の割合で混合した
スタータが装填されている。
さらに、現像スリーブ(37)、(39)の外周部には
トナーとキャリアを混合した2成分現像剤が保持されて
いる。
、g、、、、、、、実像、蕪、置p、勲1作0.。
以上の構成からなる現像装置(1)は、複写機等の画像
形成装置に装着されると、撹拌羽根(18)。
(26)、トナー供給ローラ(22)、現像スリーブ(
37)、 (39)、パケットローラ(51)がそれぞ
れ駆動系(図示せず)に駆動連結される。
現像装置(1)が駆動スタートすると、トナーカートリ
ッジ(15)において、撹拌羽根(18)が矢印(b)
方向に回転し、トナーは混合、撹拌されながら開口部(
19)、トナー補給口(27)を介して斜路(28)に
送り込まれる。
トナーホッパ(25)に送られたトナーは、撹拌羽根(
26)の矢印(d)方向の回転に基づいて撹拌されなが
ら前方へ搬送され、トナー供給ローラ(22)の背面外
周部近傍の領域(A)で表面に保持され、トナー供給ロ
ーラ(22)の回転に基づいて矢印(C)方向に搬送さ
れて、ブレード(23)との対向部で搬送量が規制され
る。そして、ブレード(23)の先端接触部でトナー供
給ローラ(22)の外周部から掻き落とされたトナーは
トナーホッパ(25)に滞留する。一方、ブレード(2
3)の先端接触部を通過したトナーは、現像スリーブ(
37)とトナー供給ローラ(22)とが対向するトナー
供給領域(B)に搬送され、ここで現像スリーブ(37
)の矢印(e)方向の回転に基づいて磁気ブラシ状態で
搬送されているキャリア及び現像剤の掻き取り作用と、
現像バイアス電圧(vbυと回収バイアス電圧(Vs 
5)(=V rms+Vs s)との電位差に基づく静
電吸引力により現像スリーブ(37)の外周部に供給さ
れる。
なお、トナー供給領域(B)ではトナー供給動作と並行
して、前記静電吸引力により現像スリーブ(37)上の
余分なトナーをトナー供給ローラ(22)に回収する動
作が実行され、現像スリーブ(37)上に保持されてい
る現像剤のトナー濃度[キャリアに対するトナーの含有
率1は所定の値に維持される。
また、トナー供給ローラ(22)に回収されたトナーは
、矢印(c)方向に搬送され、トナー流出防止板(24
)の先端を通過してトナーホッパ(25)に回収される
現像スリーブ(37)の表面に供給されたトナーは、第
3図に示す磁力線に沿って磁気ブラシ法曹で保持されて
いる現像剤に取り込まれ、これらと混合されつつ現像ス
リーブ(37)の回転に基づいて現像剤の流れ■〔第4
図参照〕に沿って矢印(e)方向に搬送され、その搬送
過程で前記現像剤とトナーは現像スリーブ(37)の回
転力と磁石体く38)の磁力に基づいて現像スリーブ(
37)上で混合されトナーの電位向上が図られる。
現像スリーブ(37)上を流れ■に沿って搬送された現
像剤は、現像スリーブ(39)との対向部に至ると、現
像スリーブ(39)の磁極(S3)から発生している磁
力線に沿って磁極(S3)に吸引されて、現像スリーブ
(39)上に転移する。
なお、先程説明したように、磁極(S、)と対向する現
像スリーブ(37)の領域(X)の磁力は周囲から一段
と低(してあり、また、現像スリーブ(37)と(39
)との間には、磁極(S、)と(S、)との反発磁界が
形成されているため、現像スリーブ(37)と(39)
との間に現像剤が侵入することはなく、すべて上方の現
像スリーブ(39)に転移する。
現像スリーブ(39)に転移した現像剤は、現像スリー
ブ(39)の回転に基づき流れ■〔第4図参照〕に沿っ
て矢印(f)方向に搬送され、磁極(N5)と(N6)
との間に形成されている無磁極部(C)で現像スリーブ
(39)の外周部から離脱して撹拌槽(46)に回収さ
れる。
なお、現像スリーブ(37)に沿って矢印(e)方向か
ら搬送されてきた現像剤は、現像スリーブ(37)、(
39)の対向部で急に方向を換えて矢印(f)方向に向
かうため、ここで現像剤は程良く混合撹拌される。
撹拌槽(46)では、パケットローラ(51)の回転に
基づいて現像剤は矢印(g)方向に搬送され、トナーと
キャリアは循環しながら混合撹拌される。
撹拌槽(46)で混合撹拌されている現像剤は、流れ■
〔第4図参照〕に沿って現像スリーブ(39)に向かっ
て搬送され、一部が磁極(N6)との対向部で再び現像
スリーブ(39)の表面に保持されて矢印(f)方向に
搬送され、穂高規制板(41)との対向部で搬送量が規
制される。
穂高規制板(41)との対向部を通過した現像剤は磁気
ブラシ状態で矢印(f)方向に搬送され、ilすれ■〔
第4図参照〕に沿って感光体ドラム(100)と現像ス
リーブ(39)とが対向する現像領域(D)で、感光体
ドラム(1(to)の外周面に形成されている静電潜像
を摺擦してこれをトナー像として顕像化する。
現像領域(D)を通過した現像剤は、現像スリーブ(3
9)の回転に基づいてさらに矢印(f)方向に搬送され
、現像スリーブ(37)との対向部において、流れ■〔
第4図参照〕に沿って磁石体く38)の磁極(Sりに引
かれて現像スリーブ(37)に転移する。
なお、先程説明した現像スリーブ(37)から(39)
への現像剤の転移動作と同様に、磁極(S2)が対向す
る領域(Y)の磁力は周囲から一段と低く設定してあり
、また磁極(S、)とくS3)とで反発磁界が形成され
ていることにより、ここでの現像剤の転移動作はスムー
ズに行われ、現像スリーブ(37)と(39)との間に
侵入することはない。
現像スリーブ(37)の表面に転移した現像剤は、その
回転に基づいて矢印(e)方向に搬送され、現像領域(
E)で再び感光体ドラム(100)の静電潜像と接触し
、前記現像領域(D)で顕像化されたトナー像に再度ト
ナーを供給する。したがって、現像領域(D)でトナー
の供給が不十分であった部分にもトナーが補充され、濃
度むら、トナー供給不足による白スケ等が生じることは
無い。
なお、現像領域(D)、(E)での現像は、現像スリー
ブ(39)、(37)に印加されている現像バイアス電
圧(V b り、 (V b l)と感光体ドラム(1
00)の表面電位との電位差に基づいて行われる。
現像領域(E)を通過した現像剤は、流れ■に沿ってト
ナー供給ローラ(22)との対向部に搬送され、ここで
現像によって消費した量に見合う量のトナーが供給され
る。
ここで供給されたトナーは、以上で説明したようにして
現像スリーブ(37)、(39)i外周面に沿って搬送
される。
以上のようにして現像が繰り返し実行されることにより
トナーカートリッジ(15)内のトナーは次第に消費さ
れ、これに伴ってトナーホッパ(25)及び斜路(28
)内のトナー量が減少してくると、トナーエンプティ検
出装置(30)が矢印(i)方向に回転してトナーカー
トリッジ(15)を交換すべき状態、つまトナーエンプ
ティ状態にあることが検出される。
そして、トナーを十分収容した新らたなトナーカートリ
ッジ(15)が装着されることにより、前記トナーエン
プティ状態が解消される。
i、、、、、、鷹ρ、宋施、1!! 以上の説明では、現像装置(1)は2つの現像スリーブ
(37)、(39)を備えたものとしたが、さらに多く
の現像スリーブを備えた現像装置にも本発明は適用可能
である。
また、前記実施例では、現像スリーブ(37)、(39
)の表面を搬送されている現像剤の流れの中にトナーを
供給する形態の現像装置に本発明を適用した場合を示し
たが、既にキャリアと混合されたトナーを現像スリーブ
に供給する形態のものにも本発明は適用可能である。
さらに、前記実施例では、静電潜像担体として感光体ド
ラム(100)を用いた場合について示したが、ベルト
タイプの感光体を使用する作像装置であっても、本発明
を適用した現像装置を用いることができる。
(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、連続的に配列された現像スリーブの内部に、隣合
う現像スリーブが対向する領域であって、現像剤を受け
取る領域に夫々同極の磁界発生手段を設け、現像剤を受
け渡す領域を夫々磁極の無い無磁極部としている。
このため、現像スリーブの対向部に搬送されてきた現像
剤は、現像剤を受け取り領域に収容されている磁極に引
かれて対向する現像スリーブの表面に転移する。ここで
、現像剤の受け渡し領域には磁極が設置されていないこ
とから、現像剤の受け渡しはスムーズに行われる。
また、現像スリーブ対向部には、斜め方向に同極かχ−
1向してそれらの間に反発磁界を形成しておリ、現像ス
リーブ間への現像剤の侵入を阻止する。
このように、少ない磁極で現像スリーブの対向部に現像
剤が侵入するのを阻止することができるため、現像スリ
ーブに内蔵される磁界発生手段の数を減らし、現像スリ
ーブ、引いては現像装置、画像形成装置の小型化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる現像装置の断面図、第2図は磁
石体の磁力分布図、第3図は磁石体の磁力線分布図、第
4図は現像スリーブ上での現像剤の搬送状態を示す断面
図、第5図は従来の現像装置における磁極の配置状態を
示す断面図である。 l・・・現像装置、2・・・トナー補給装置、3・・・
現像器、15・・・トナーカートリッジ、20・・・ト
ナー供給部、35・・・現像部、37.39・・・現像
スリーブ、38゜40・・・磁石体、45・・・現像剤
撹拌部、100・・・感光体ドラム、N1.〜.N8、
S I+〜+ S 4・・・磁極、X、Y・・・無磁極
部。 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社 代理 人 弁理士 青 山 葆 はか1名第2図 第3図 第4図 閃

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)磁界発生手段を内蔵した複数の現像スリーブを連
    続的に配置し、これら現像スリーブを回転して隣合う現
    像スリーブとの間で現像剤の受け渡しを行い、前記現像
    スリーブを囲む現像剤の循環流を形成する現像装置にお
    いて、 前記現像スリーブの内部に、他の現像スリーブと対向す
    る領域であって、現像剤を受け取る領域にそれぞれ同極
    の磁界発生手段を設ける一方、現像剤を受け渡す領域を
    それぞれ磁極の無い無磁極部としたことを特徴とする現
    像装置。
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