JPH01319072A - 現像装置 - Google Patents

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、複写機等に用いられる現像装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、現像装置には、例えば第６図に示すように、現像
器（８０）内に感光体ドラム（１００）に対向する現像
スリーブ（８１）と、該現像スリーブ（８１）の同極着
磁部（Ｓ＝）、（Ｓａ）に近接するバケットローラ（８
２）とを収容配置したらのかある。この現像装置のバケ
ットローラ（８２）は、略り字形又はＵ字形のパケット
（８３）を外周に配設したもので、現像スリーブ（８１
）から離脱回収されろ現像剤を取り込んで、現像剤攪拌
＋！（８４）内に収容された現像剤とともに混合、攪拌
し、トナーの電位を向上させてから現像スリーブ（８Ｉ
）に供給するようになっている。

（発明が解決しようとする課Ｍ） しかしながら、現像スリーブ（８１）の両端部の同極着
磁部（Ｓｔ）、（Ｓ、）では、磁極（Ｓ、）と（Ｎ、）
間の磁力線が磁極体の端面側に回り込むように形成され
て磁場が乱れる（第４図参照）うえ、バケットローラ（
８２）のパケット（８３）の回転圧力や現像剤の自重に
よる圧力が加わるため、攪拌槽（８４）への搬送性が悪
いという問題があった。

また、この現像スリーブ（８１）の両端部と対向するバ
ケットローラ（８２）の両端部は、パケット（８３）を
支持するための所定の厚さに形成されたフランジが存在
するため、この厚さの相当する範囲内で掻き取られた現
像剤の流動か当該フランジに邪魔されることにより、こ
の部分て現像スリーブ（８１）から離脱９回収される現
像剤の掻取性が悪いという問題があった。

さらに、フランジと攪拌槽（８４）の壁面との間に現像
剤が詰まったり、フランジ側方に＾動して軸受は部に入
り込んでバケットローラ（８２）の駆動トルクを増大さ
仕るという問題かあった。

この結果、現像スリーブの両端部では、現像剤が溜まり
やすく、オーバーフローしたり、逆流することがあった
。

そこで、現像スリーブ（８１）の長さを長くして磁場の
乱れの影響のない部分で現像剤の回収、供給を行なわせ
るようにすることが考えられる。しかし、これでは現像
装置が大型化するという欠点がある。

本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、現像ス
リーブの両端部での現像剤の搬送性、掻取性のよい現像
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） 前記目的を達成するため、本発明は、現像スリーブの同
極着磁部にバケットローラを近接配置し、現像スリーブ
から回収された現像剤を取り込んで現像剤攪拌槽内に収
容された現像剤ととらに混合。

攪拌して現像スリーブに供給する現像装置において、 現像スリーブの両端部の現像剤回収供給領域に、現像ス
リーブの外表面より一定間隔を隔てて現像剤付着防止カ
バーを設けろとともに、該カバーに現像スリーブより離
脱２回収される現像剤が流出する切欠き部を形成したも
のである。

（作用） 前記構成によれば、現像スリーブの両端部の現像剤回収
供給領域に設けたカバーにより、現像スリーブ上の現像
剤はバケットローラの回転圧力や現像剤の自重の影響を
受けることなく、現像スリーブから離脱して切欠き部よ
り流出し、バケットローラに掻き取られる。

（実施例） 以下、本発明を添付図面に従って説明する。

上−勇ｊ讃！ ［ｉ）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。

［ｉｉ　）　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（＋２）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
（１６）の中に支軸（１７）を介して攪拌羽根（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（＋５）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（２
７）に一致させる。

トナーカートリッジ（＋５）が装着されると、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（Ｎ５）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（Ｎ５）の装着時は、カート
リッジ収容部（４）に位置している把手（４ａ）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。

］■〕現像器（３） 現像器（３）は、概略、トナー供給部（２０）、現像部
（３５）、現像剤攪拌部（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）から補給されたトナーを受は取
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、現像剤攪拌部（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、その後部には攪
拌羽根（２６）を有するトナーホッパ（２５）か形成さ
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
成したしので、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）の先端部か夫々圧接さ
せである。

なお、トナー供給ローラ（２２）には、交流電源（３ｔ
）と直流電源（３２）から回収バイアス電圧（■ｓ　Ｘ
＝Ｖｒ　ｍ　ｓ　＋Ｖｓ　ｓ　）か印加されている。

トナーホッパ（２５）は斜め上方に向かう斜陽（２８）
を介してトナー補給口（２７）に連絡され、前記斜陽（
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ンート（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９（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
トナーを受は取るとともに、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ｆｆ（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（こは、下
部に現像スリーブ（３７）、上部に別の現像スリーブ（
３つ）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）は直流電源（４
２）、（４３）から現像バイアス電圧（ｖｂ　、）、（
ｖｈ　ｔ）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（３１１１）、（４０
）が固定状態に収容されている。

磁石体（３８）は、磁極（Ｎ、）〜（Ｎ、）及び（Ｓ、
）〜（Ｓ、）を備え、磁極（Ｓｌ）は感光体ドラム（１
００）との対向部（Ｅ）、磁極（Ｓ、）はトナー供給ロ
ーラ（２２）との対向部（Ｂ）に配置され、磁極（ｓ　
３）。

（Ｎ、りは現像スリーブ（３７）と（３９）との最近接
位置（Ｆ）に対して両側に隣接配置され、磁極（Ｎ　、
）と（Ｎ、）はそれぞれ磁極（Ｓ　、）と（Ｓ、）の間
、磁極（Ｓ、）と（Ｓ３）の間に配置されている。

いま１つの磁石体（４０）は、磁極（Ｎ、）〜（Ｎ、）
及び（Ｓ　、）〜（Ｓ４）を備え、磁極（Ｎ１）は感光
体ドラム（１００）との対向部（Ｄ）に配置され、同極
の磁極（Ｓ、）と（Ｓ、）は隣接して現像剤攪拌部（４
５）に対向配置され、磁極（Ｓｌ）、（Ｎ２）はスリー
ブ最近接位置（Ｐ）に対して両側に前記磁極体（３８）
の磁極（ｓ３）、（Ｎａ）と異極同志が対向するように
隣接配置されている。また、磁極（Ｎ、）は穂高規制板
（４Ｉ）の対向部近傍に配置され、磁極（Ｓ４）は磁極
（Ｎ、）と（Ｎ、）の間に配置されている。

また、上部の現像スリーブ（３９）の両端部には、現像
スリーブ（３９）とバケットローラ（５１）の間で、か
つ、穂高規制板（４１）から仕切壁（５０）の先端近傍
にいたる範囲に亙って、現像スリーブ（３９）の表面よ
り一定間隔（２〜３開）を隔てて現像スリーブ（３９）
を覆うカバー（７０）、（７０）が設けられている。こ
のカバー（７０）、（７０）には、現像スリーブ（３９
）の回収領域、すなわち磁極（Ｓ、）と対向する部分が
切除されて切欠き部（７１）、（７１）が形成されてい
る。なお、このカバー（７０）、’（７０）の幅（現像
スリーブ（３９）の軸方向の幅）は、画像幅に影響を与
えることのない寸法となっている。

（ハ）現像剤攪拌部（４５） 現像剤攪拌部（４５）は、トナー供給部（２０）から現
像部（３５）に供給されたトナーをトナー濃度の低下し
た現像剤に混合してこれを所定の濃度まで立ち上げ、現
像に適する現像剤を調製するものである。

現像剤攪拌部（４５）において、攪拌槽（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Ｕ字形のバケット（５２）を備
えたバケットローラ（５１）が収容されており、仕切壁
（５０）の前部は現像スリーブ（３７）と（３９）との
対向部に対向させである。

攪拌槽（４６）には上フレーム（４７）の蓋（４８）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。

■　現像装置の動作 以上の説明からなる現像装置（１）は、複写機等の画像
形成装置に装着されると、攪拌羽根（１８）。

（２６）、トナー供給ローラ（２２）、現像スリーブ（
３７）、（３９）、バケットローラ（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、攪拌羽根（１８）が矢印（ｂ）
方向に回転し、トナーは混合、ｍ拌されながら開口部（
１９）、トナー補給口（２７）を介して行路（２８）に
送り込まれる。

トナーホッパ（２５）に送られたトナーは、攪拌羽根（
２６）の矢印（ｄ　）方向の回転に基づいて混合されな
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）との対向部で搬送虫が規制さ
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（
２３）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（３
７）の矢印＜６　）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（ｖｂ＋）と回収バイアス電圧（
Ｖｓｓ）（＝Ｖｒｎｓ＋Ｖｓｓ）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）−ヒに保持されて
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］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
５図に示すように、磁気プラン状態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■］第第５参参
照〕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（３８）の磁力に基づいてミクロ的に混合され
て夫々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（３７）の磁極（Ｓ、）と現像スリーブ（３
９）の磁極（Ｎ、）との間に発生している磁力線に基づ
き磁極（Ｎ、）に吸引されて、現像スリーブ（３７）と
（３９）の間に侵入することなく、現像スリーブ（３９
）上に転移する。

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５図参照〕に沿っ
て矢印（ｆ）方向に搬送され、磁極（Ｓ、）と（Ｓ３）
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攪拌槽（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（ｒ）方向に
向かうため、ここで現像剤は程良く混合攪拌される。

攪拌槽（４６）内に回収された現像剤は、バケットロー
ラ（５１）の矢印（ｇ）方向に回転に基づき、流れ■［
第５図参照］に沿って仕切壁（４９）、（５０）上を流
動しながら攪拌槽（４６）に収容された現像剤とともに
混合、ｍ拌される。

攪拌槽（４６）で混合攪拌された現像剤は、流れ■　［
第５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（Ｓ３）、（Ｎ、）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。

一方、現像スリーブ（３９）の両端部では、第４図に示
すように、磁場の乱れ等が起因して同極着磁部（ｓｔ）
、（ｓ３）より流れ■方向に沿って離脱した現像剤の流
動性が悪くなっている。

しかし、この現像スリーブ（３９）の両端部には、第２
図、第３図に示すように、カバー（７０）、（７０）が
設けられているため、現像スリーブ（３９）から流れ■
方向に離脱１回収される現像剤には、バケットローラ（
５１）により矢印■方向に放出される現像剤の圧力や自
重が加わらないようになっている。しかも、現像スリー
ブ（３９）から流れ■方向に離脱１回収される現像剤は
、カバー（７０）。

（７０）に設けた切欠き部（７１）、（７１）より流出
するようになっている。

従って、現像スリーブ（３９）の両端から離脱。

回収される現像剤は、溜まることなく切欠き部（７１）
、（７１）から円滑に流出してバケットローラ（５１）
のパケット（５２）にすみやかに掻き取られ、攪拌槽（
４６）の仕切壁（５０）の壁面上を矢印■方向に流動し
、攪拌槽（４６）内の現像剤とともに、混合、ｌｔ拌さ
れる。そして、混合、攪拌された現像剤は、前記中間部
の現像剤と同様、流れ■に沿って現像スリーブ（３９）
上に保持され、矢印（ｒ）方向に搬送されて穂高規制板
（４１）で搬送量が規制される。

なお、現像スリーブ（３９）とカバー（７０）、（７０
）の間は一定間隔が設けられているため、穂高規制板（
４１）で掻き取られた現像剤は、その隙間に溜まること
なく落下、流動する。

ところで、このカバー（７０）、（７０）で覆われた分
だけ、現像スリーブ（３９）への現像剤の供給幅が減ぜ
られて磁気ブラシの幅が狭くなっているか、上の現像ス
リーブ（３９）から下の現像スリーブ（３７）に流れ■
に沿って受は渡される際に、両端方向に磁気ブラシの幅
か広がることになる。

仮に、カバー（７０）、（７０）がなくて上の現像スリ
ーブ（３９）でその全幅に亙って磁気ブラシが形成され
たとすると、下の現像スリーブ（３９）に転移したとき
に両端部で磁気ブラシがダブ付き気味になり、現像領域
（Ｅ）での画質が低下したり、磁力か弱くなるためキャ
リヤは付着したりする。

従って、カバー（７０）、（７０）で上の現像スリーブ
（３９）の磁気ブラシ幅を狭めることにより、下の現像
スリーブ（３９）の磁気ブラシ幅を適正に維持すること
ができ、画質を良好にすることができるのである。

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、流れ■（第５
図参照〕に沿って感光体ドラム（１０Ｇ）と現像スリー
ブ（３７）とが対向する現像領域（Ｄ）で、感光体ドラ
ム（１００）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、現像スリ
ーブ（３９）の磁極（Ｓｌ）と現像スリーブ（３７）の
磁極（Ｎ、）との間に発生している磁力線に基づき、流
れ■］第第５参参照〕沿って磁石体（３８）の磁極（Ｎ
、）に吸引されて、現像スリーブ（３９）と（３７）の
間に侵入することなく、現像スリーブ（３７）に転移す
る。

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ヌ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（ｖｂ　ｔ）、（ｖｂ　、）と感光体ドラム（１００
）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■［第５図参
照］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蛍に見合う量のト
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）の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）及び行路（２８
）内のトナー量か減少してくると、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ろ。

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。

■、他の実施例 以上の説明では、現像装置（りは２つの現像スリーブ（
３７）、（３９）を備え、現像スリーブ（３９）に現像
剤付着防止カバー（７０）を備えたしのとしたが、さら
に多くの現像スリーブを備えた、例えば第１図中の現像
スリーブ（３９）の上に更に別の現像スリーブを設けた
様なタイプの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） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、現像
スリーブの両端部から離脱１回収されろ現像剤は、現像
スリーブの回収、供給領域に設けたカバーによりバケッ
トローラの回転圧力等の影響を受けることがなく、しか
も切欠き部より円滑に流出してバケットローラに掻き取
られるため、溜まることなく、円滑に現像スリーブから
離脱。

回収され、搬送性、掻取性が向上するとともに、現像剤
の詰まりが生じず、駆動装置のトルクが増大することも
ない等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の断面図、第２図は現像
スリーブの部分斜視図、第３図は現像スリーブ両端部の
現像剤の搬送状態を示す断面図、第４図は現像スリーブ
上の現像剤の搬送状態を示す部分斜視図、第５図は現像
スリーブ中間部の現像剤の搬送状態を示す断面図、第６
図は従来の現像装置の断面図である。 ｌ・・・現像装置、　　３７．３９・・・現像スリーブ
、４６・・・現像剤攪拌槽、５１・・・バケットローラ
、７０・・・現像剤付着防止カバー、７１・・・切欠き
部。 特許出頼人　ミノルタカメラ株式会社 代理　人　弁理士　青　山　葆　はが！名−ｌ 唖 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像スリーブの同極着磁部にバケットローラを近
   接配置し、現像スリーブから回収された現像剤を取り込
   んで現像剤攪拌槽内に収容された現像剤とともに混合、
   攪拌して現像スリーブに供給する現像装置において、 現像スリーブの両端部の現像剤回収、供給領域に、現像
   スリーブの外表面より一定間隔を隔てて現像剤付着防止
   カバーを設けるとともに、該カバーに現像スリーブより
   離脱、回収される現像剤が流出する切欠き部を形成した
   ことを特徴とする現像装置。