JPH04264473A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体の現像剤を用いる
乾式型の現像装置、更に、詳しくは、磁気ブラシ式の現
像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタなどの
画像形成装置において、潜像担持体に静電潜像を形成す
る、電子写真式ないしは静電記録方式のものでは、乾式
型の現像装置が広く採用されている。

【０００３】このような現像装置のうち、例えば、磁性
キャリアと非磁性トナーを有する二成分系の現像剤を、
円筒状の非磁性材質の現像剤担持部材上に磁気的に担持
しつつ搬送し、その現像剤中のトナーで潜像担持体上の
静電潜像を顕像化するようにした、磁気ブラシ式の現像
装置が知られている。

【０００４】図１は、本発明一実施例の磁気ブラシ式の
現像装置の要部の概略構成図であるが、この説明に先立
ち、かかる図を借用して、従来技術に関して以下に述べ
ることとする。

【０００５】矢印Ａ方向に回転駆動されるドラム状感光
体１に対向して現像装置２が配備され、この現像装置２
は感光体１に近接対向する、非磁性材質の円筒状の現像
剤担持部材３を有している。現像剤担持部材３の内部に
は、その円周方向に間隔を置いて５つの磁石４Ａ，４Ｂ
，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅが、現像剤担持部材３の回転方向の
順にそれぞれ配設されており、各磁石の磁極Ｓ，Ｎは図
示する如き配置態様になっている。

【０００６】現像剤担持部材３や、これに相隣接する現
像剤撹拌汲み上げ部材５などを格納する現像容器６内に
は磁性キャリアと非磁性トナーを有する二成分系の現像
剤が収容されている。かかる現像容器６は、感光体１と
対向する部位が開口していて、この開口部には現像剤担
持部材３が位置し、感光体１と対向する現像剤担持部材
周面部分は現像装置外に露呈した状態になっている。

【０００７】磁石４Ａ乃至４Ｅが不回転状態に固定され
るのに対して、現像剤担持部材３は、その磁石の周りに
矢印Ｂ方向に回転駆動される。一方、矢印Ｃ方向に回転
駆動される現像剤撹拌汲み上げ部材５によって、現像容
器６内の現像剤は撹拌されつつ汲み上げられて、剤引き
寄せ極を成す磁石４Ａの磁力で、現像剤担持部材３の周
面へ引き寄せられ、この周面に供給担持される。この担
持された現像剤は、現像剤担持部材３の回転と共に、こ
の周面上を磁気ブラシとなって搬送され、汲み上げ極を
成す磁石４Ｂのところで、ドクタ７により余分なものが
掻き取られて、現像に適する量となるように、その量が
規制される。

【０００８】このあと、現像剤搬送極を成す磁石４Ｃの
磁力で、現像剤担持部材３上の現像剤は、現像剤担持部
材３が感光体１と対向する現像領域８に向けて更に運ば
れる。現像領域８において、この領域に向けて搬送され
た現像剤は、現像主極を成す磁石４Ｄの磁力で、感光体
１の表面に対して摺擦するように穂立ち状態にされ、こ
の穂立ち状態となった現像剤中のトナーが、感光体１の
静電潜像に静電的に移行して、該静電潜像が顕像化され
る。

【０００９】このあと、現像剤担持部材３上の現像剤は
、切り離し極を成す磁石４Ｅの磁力で、該磁石４Ｅの方
へ運ばれつつ、現像剤担持部材３から離脱する方向に導
かれ、現像剤撹拌汲み上げ部材５の方に回収される。 すなわち、磁石４Ｅと、これに隣接する磁石４Ａの、現
像剤担持部材３の周面を向く磁極が互いに同極性となっ
ていて、これによって反発磁界が形成され、現像剤が現
像剤担持部材３から離脱する向きに導かれるのである。 このように、かかる現像装置においては、現像剤担持部
材３内に設けられる磁極のうち、少なくとも１つの磁極
が、現像領域８において、現像剤担持部材３上の現像剤
を穂立ちさせる現像主極を成す磁極となっていて、現像
剤担持部材３の回転方向上、現像主極を成す磁石４Ｄよ
りも下流側の磁極が、現像領域８を通過した現像剤を現
像剤担持部材３から離脱する方向に導いて回収するため
の切り離し極を成していて、図の例では磁石４Ｄが現像
主極を、また磁石４Ｅが切り離し極を構成している。

【００１０】ここで、現像剤担持部材３の回転方向上、
現像領域８よりも下流側に位置する現像容器６のケーシ
ング壁部６ａと、現像剤担持部材３との間には符号９で
示すような空隙が形成されている。又、ケーシング壁部
６ａの鉤状端部６ａ１と現像剤担持部材３との間にも符
号１０で示すような空隙が形成されている。

【００１１】この種の現像装置において、現像領域８の
下流の空気の流れについては、次の３通りが考えられる
。

【００１２】１つは、図３（ａ）に示すように、現像剤
担持部材３の回転によって生じる気流の強さが、感光体
１の回転によって生じる気流の強さに勝る場合であり、
この場合には空隙１０からは現像装置内へ気流が吸い込
む傾向となる。

【００１３】今１つは、図３（ｂ）に示すように、現像
剤担持部材３の回転によって生じる気流の強さと、感光
体１の回転によって生じる気流の強さとが互いに平衡し
ていて、空気流が脈動する場合である。すなわち、空隙
１０の部位で、吸い込み気流と、吹き出し気流（符号Ｘ
で示す）とが交互に生じたりするのである。

【００１４】更に今１つは、図３（ｃ）に示すように、
感光体１の回転によって生じる気流の強さが、現像剤担
持部材３の回転によって生じる気流の強さよりも勝る場
合であり、この場合には、空隙１０から、感光体１の表
面に沿っての符号Ｙで示すような気流の吹き出しを生じ
る。

【００１５】近時、この種の画像形成装置においては、
ますます、装置のコンパクト化や、画像形成の高速化が
図られる傾向にあるが、このような点に鑑みて、現像剤
担持部材３としては一層の小径化が図られ、又、感光体
１としては一層の回転の高速化が図られている。現像剤
担持部材の小径化が進むと、この回転によって生じる吸
い込み気流の強さは弱くなり、又、感光体の回転速度が
増すと、上述したような吹き出し気流を生じる。このよ
うな点から、図３（ｂ），（ｃ）に示すような気流の脈
動や、気流の吹き出しを生じ易くなるのである。

【００１６】図１に示すように、現像装置２内では、現
像剤撹拌汲み上げ部材５など各種の回転部材が回ってお
り、これは現像装置の内圧を高める働きをする。このよ
うな内圧が高まると、空隙９から空隙１０に向けて気流
が吹き出すようになり、その内圧が高まる程、その吹き
出し気流（以下、「現像装置内吹き出し気流」と言う）
の強さは増す。このような現像装置内吹き出し気流の強
さが増すと、図３（ｂ），（ｃ）に示すような吹き出し
気流（以下、「現像装置外の吹き出し気流」と言う）Ｘ
，Ｙの勢いは、その相剰効果によって、ますます高めら
れることとなる。

【００１７】ところで、現像剤担持部材３の周面に担持
されている現像剤中のトナーの一部については帯電不足
気味となっていて、キャリアとの付着力が弱く、それが
現像領域８の下位側で浮遊している場合がある。図３（
ｂ），（ｃ）にそれぞれ示す現像装置外吹き出し気流Ｘ
，Ｙの勢いが前述したように強められると、そのような
浮遊トナーが、かかる勢いの強い気流に乗って、下方へ
と飛散し、この飛散方向にある各種の機器をトナーで汚
すようになる。特に、その飛散方向に転写チャージャな
どが配備されていると、そのチャージワイヤに飛散トナ
ーが付着し、転写不良となったり、異常画像を生じたり
する。

【００１８】そこで、従来においては、図３（ａ）に示
すように、破線で示すような形状としていたケーシング
壁部６ａを、現像剤担持部材３の方に向かって盛り上げ
るような形状とし、切り離し極を成す磁石４Ｅの磁力に
よる現像剤の穂１２に、その凹状内壁面を接触させるよ
うにして、現像装置内を、外部に対して閉塞し、現像装
置内吹き出し気流の発生を防止するようにしていた。こ
のようにすることで、現像装置外吹き出し気流Ｘ，Ｙに
勢いがつかないようにしていたのである。

【００１９】しかし乍ら、切り離し極を成す磁石４Ｅの
磁力の強さが、磁石の製作誤差などの要因で、まちまち
であると、穂１２の高さも、まちまちになり、盛り上げ
た内壁面と、穂との間に隙間を生じてしまうこともある
。このような隙間を生じれば、この隙間を通して現像装
置内から、現像装置外へ吹き出し気流を生じてしまうこ
とになる。

【００２０】そこで、切り離し極を成す磁石４Ｅの磁力
の強さを出来るだけ増して、穂立ち形状を大きくさせ、
これを内壁面６ａ２に接触させるようにした構成も、従
来より採用されていたが、切り離し極を成す磁石４Ｅの
みの磁力を強くすると、他の磁石との磁力バランスがく
ずれてしまうという問題を生じる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】解決すべき課題は、現
像容器のケーシング壁部などの形状や、切り離し極を成
す磁石の磁力など変更しなくとも、現像装置外吹き出し
気流の勢いを止め得るようにして、潜像担持体と現像装
置との間からのトナーの飛散を抑えることである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、現像剤担持部
材と、該現像剤担持部材の内部の円周方向に配設される
複数の磁極と、現像剤を収容し、前記現像剤担持部材が
位置する潜像担持体との対向部位を開口させた現像容器
とを具備し、前記現像剤担持部材を前記磁極の周りに回
転させつつ、該現像剤担持部材上に、現像容器内の現像
剤を磁気的に担持しつつ搬送し、該担持搬送される現像
剤で、現像剤担持部材が潜像担持体と対向する現像領域
において、潜像担持体上に形成された静電潜像を顕像化
するようにした現像装置にして、前記磁極のうち、少な
くとも１つの磁極が、現像領域において現像剤担持部材
上の現像剤を穂立ちさせる現像主極を構成し、且つ、現
像剤担持部材回転方向上、現像主極を成す磁極よりも、
下流側の磁極が、現像領域を通過した、現像剤担持部材
上の現像剤を現像剤担持部材から離脱する方向に導いて
回収するための切り離し極を成している現像装置におい
て、現像剤担持部材回転方向上、現像領域よりも下流側
に位置する現像容器のケーシング壁部と、現像剤担持部
材との間に形成される空隙が現像容器の外部空間に対し
て閉塞されるように、前記切り離し極の磁力によって搬
送される現像剤が、ケーシング壁部の内壁面に接するま
で、その現像剤を強制的に穂立させる磁力発生手段を、
切り離し極と略対向するように設けたことを特徴とする
。

【００２３】上記磁力発生手段を、ケーシング壁部外に
、切り離し極と略対向するように設けた磁石とすること
ができる。

【００２４】また磁力発生手段を、ケーシング壁部外に
、切り離し極と略対向するように設けた磁性部材とする
こともできる。

【００２５】さらに、磁力発生手段を、ケーシング壁部
外に、切り離し極と略対向するように設けた、回転駆動
される磁石ロールとすることもできる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
冒頭でも述べたように本発明一実施例の現像装置の要部
の概略構成断面図である。これに対し、図２は、その全
体構成断面図である。

【００２７】この図２において、現像容器６内には、前
にも述べたように二成分系の現像剤が収容されていて、
この現像容器６内の現像剤中のトナーの濃度が低下する
と、トナー補給室１３からトナー補給ローラ１４を介し
てトナーが補給されるようになっている。

【００２８】この補給されたトナーは、現像剤撹拌汲み
上げ部材５の回転により、磁性キャリアと混合撹拌され
、所定の極性に摩擦帯電される。このようにして摩擦帯
電されたトナーを含む現像剤は、現像剤担持部材３の周
面に供給されつつ、同周面上を運ばれ、その現像剤中の
トナーが、潜像担持体の一構成例であるドラム状感光体
１と対向する現像領域８において、現像に供される。 なお、現像剤担持部材３の周面上に供給担持された現像
剤は、ドクタ７によって余分なものが掻き取られるよう
になっているのであるが、この掻き取られた現像剤はセ
パレータ１５の方へ導かれ、このセパレータを通して矢
印Ｆ方向に落下し、現像容器６内へと回収される。

【００２９】ここで、図１において、切り離し極を成す
磁石４Ｅと対向するようにして、ケーシング壁部６ａの
外面に対して磁石１７が固定的に設けられ、この磁石１
７と切り離し極を成す磁石４Ｅが互いに対向した磁極は
、異極性となている。かかる磁石１７が形成する磁界に
よって、磁石４Ｅの磁力により搬送される現像剤が、強
制的に磁気ブラシとして穂立ちされ、ケーシング壁部６
ａの内壁面６ａ２に接する状態になる。このような状態
では、ケーシング壁部６ａと、現像剤担持部材３との間
に形成される空隙９が現像容器６の外部空間に対して閉
塞されるようになる。

【００３０】従って、現像容器６内の圧力が高まっても
、その内部からの吹き出し気流が現像装置外に出ず、図
３（ｂ），（ｃ）で示すような現像装置外吹き出し気流
Ｘ，Ｙの勢いが強まるようなことが防止される。しかも
、かかる穂は、空隙１０の側から、空気を現像容器６内
へ向けて強制的に流動させるように働くので、換言すれ
ば、吸気ポンプのような働きをするので、一層、上記内
圧に基づく吹き出し気流の勢いを減殺させることができ
る。

【００３１】このようにして、現像装置外吹き出し気流
Ｘ，Ｙの勢いが強まることが止められるので、現像領域
８の下位側に浮遊している帯電不足気味のトナーについ
ては、その気流に乗りにくくなり、そのトナーが下方へ
飛散する傾向を抑えることができる。これによって、下
部の機器をトナーで汚すようなことが防止されるのであ
る。そして、上述の吸気ポンプとしての働きにより、か
かる浮遊トナーは現像装置内へ、とり込まれる傾向とな
る。なお、磁石４Ｅのところで穂立ちした現像剤は、次
第に寝るようになってから、Ｓ部近傍で現像剤担持部材
３から離れ、現像剤撹拌汲み上げ部材５の方へ導かれる
。

【００３２】図４は別の実施例を示し、この実施例は、
切り離し極を成す磁石４Ｅに対向するようにして、磁性
部材２７をケーシング壁部６ａの外面に対して固定的に
設けるようにしたものである。かかる磁性部材２７は、
鉄などの材質の磁性体より成り、切り離し極を成す磁石
４Ｅ自体の磁力で磁化され、図１に示す磁石１７と同じ
ような働きをする。

【００３３】上記各実施例では、切り離し極を成す磁石
４Ｅと対向するように設けられる磁力発生手段として、
磁石１７や磁性部材２７などを用いるようにしたもので
あるが、図５に示す実施例は、かかる磁力発生手段とし
て、符号３７で示すような磁石ロールを用いるようにし
たものである。

【００３４】かかる磁石ロール３７は、切り離し極を成
す磁石４Ｅと対向するようにして、ケーシング壁部６ａ
の外側に設けられ、本例では図示矢印Ｄ方向に回転駆動
されるようになっている。この磁石ロール３７が形成す
る回転磁界によって、磁石４Ｅが位置する現像剤担持部
材３上の現像剤は強制的に穂立ち状態にされ、この穂立
ちされた現像剤は空隙９を閉塞する。これにより、現像
装置の内圧が高まっても、空隙９からの気流の吹き出し
が生じにくくなる。しかも、その穂によるポンピング作
用により、空隙９に向かう気流が現像装置内へ吸い込ま
れる傾向になる。これらの作用によって、図３（ｂ），
（ｃ）に示す吹き出し気流Ｘ，Ｙの勢いが増すようなこ
とが防止される。すなわち、前の各実施例と同じように
、現像剤担持部材３が小径化されたり、感光体１が高速
化されたりしても、これに対処することができるのであ
る。

【００３５】本例では、先にも述べたように、磁石ロー
ル３７がＤ方向に回転駆動されるようになっているので
、その磁石ロールによる磁界は、同じ方向に回転し、こ
れに伴い、磁石４Ｅのところの現像剤については、相対
的に、矢印Ｇ方向に積極的に移動するようになる。これ
により、前述した吸気ポンプとしての機能が一層強化さ
れると共に、空隙９の閉塞機能も安定的に達成されるよ
うになる。

【００３６】以上、二成分系現像剤用いる現像装置を用
いて本発明を説明したが、この他、磁性キャリアを有さ
ない一成分系の磁性現像剤を用いる現像装置にも、本発
明の適用が可能である。また図示した実施例では、現像
剤担持部材３の内部に配置された複数の磁石によって、
該部材３の内部の円周方向に配設される複数の磁極を構
成し、これらの磁極によって、現像主極や切り離し極を
構成したが、例えば円柱状体の周面に、その周方向に複
数の磁極を着磁して成る一体の磁石を用い、その各磁極
によって、現像主極や切り離し極などを構成してもよい
ことは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上、説明したように請求項１に記載の
発明によれば、現像装置外吹き出し気流の勢いを抑える
ことができるので、現像領域近傍に浮遊しているトナー
が、その吹き出し気流に乗りにくくなり、潜像担持体と
現像装置との間の部分の下方に設けた各種の機器をトナ
ーで汚すようなことが防止される。しかも、現像容器の
ケーシング壁部の形状を変更したり、或いは、切り離し
極を成す磁石自体の磁力を大きくしたりすることなしに
、そのような機能を達成することができるのである。

【００３８】請求項２，３，４に記載の現像装置によれ
ば、簡単な構成によって、上記効果を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の現像装置の要部概略構成断
面図である。

【図２】上記現像装置の全体構成断面図である。

【図３】従来技術を説明するための現像領域下流側の現
像装置部を示す構成断面図である。

【図４】本発明の別実施例の要部概略構成断面図である
。

【図５】本発明の更に別実施例の要部概略構成断面図で
ある。

【符号の説明】

１　　潜像担持体としてのドラム状感光体３　　現像剤
担持部材 ６　　現像容器 ６ａ　　ケーシング壁部 ６ａ２　　内壁面 ８　　現像領域 ９　　空隙 １７　　磁石 ２７　　磁性部材 ３７　　磁石ロール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　現像剤担持部材と、該現像剤担持部材
   の内部の円周方向に配設される複数の磁極と、現像剤を
   収容し、前記現像剤担持部材が位置する潜像担持体との
   対向部位を開口させた現像容器とを具備し、前記現像剤
   担持部材を前記磁極の周りに回転させつつ、該現像剤担
   持部材上に、現像容器内の現像剤を磁気的に担持しつつ
   搬送し、該担持搬送される現像剤で、現像剤担持部材が
   潜像担持体と対向する現像領域において、潜像担持体上
   に形成された静電潜像を顕像化するようにした現像装置
   にして、前記磁極のうち、少なくとも１つの磁極が、現
   像領域において現像剤担持部材上の現像剤を穂立ちさせ
   る現像主極を構成し、且つ、現像剤担持部材回転方向上
   、現像主極を成す磁極よりも、下流側の磁極が、現像領
   域を通過した、現像剤担持部材上の現像剤を現像剤担持
   部材から離脱する方向に導いて回収するための切り離し
   極を成している現像装置において、現像剤担持部材回転
   方向上、現像領域よりも下流側に位置する現像容器のケ
   ーシング壁部と、現像剤担持部材との間に形成される空
   隙が現像容器の外部空間に対して閉塞されるように、前
   記切り離し極の磁力によって搬送される現像剤が、ケー
   シング壁部の内壁面に接するまで、その現像剤を強制的
   に穂立させる磁力発生手段を、切り離し極と略対向する
   ように設けたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】　　請求項１の磁力発生手段を、ケーシン
   グ壁部外に、切り離し極と略対向するように設けた磁石
   とした請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】　　請求項１の磁力発生手段を、ケーシン
   グ壁部外に、切り離し極と略対向するように設けた磁性
   部材とした請求項１の現像装置。
4. 【請求項４】　　請求項１の磁力発生手段を、ケーシン
   グ壁部外に、切り離し極と略対向するように設けた、回
   転駆動される磁石ロールとした請求項１の現像装置。