JPH0460663A - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、現像装置に関し、例えば、電子写真方式によ
る像形成用の現像装置に関する。

口、従来技術 電子写真方式による像形成は、次のようにして遂行され
る。予め帯電された感光体に像露光して受光部と非受光
部との表面電位の差による静電潜像を感光体表面に形成
せしめ、前記帯電と同極性に帯電された現像剤によって
静電潜像を反転現像して感光体表面に可視像を形成し、
この可視像を記録紙に転写し、更に定着する。

感光体には回転可能なドラム状感光体が広く採用されて
おり、このドラム状感光体の周囲には、帯電装置、像露
光装置、現像装置、転写装置、除電装置、余剰の現像剤
成分（トナー）を感光体から除去するためのクリーニン
グ装置と言った種々の装置が配設される。そして、ドラ
ム状感光体が回転しながら前記のプロセスを経て記録紙
に像が形成される。

第９図はドラム状感光体と現像装置との関係を示す概略
部分断面図である。

磁性キャリアとトナーが混合された二成分現像剤りは攪
拌部材７７．７８の回転により攪拌され均一な混合状態
にされる。充分均一になった現像剤りは攪拌部材７７の
矢印方向の回転により供給ローラ７６の方へ搬送される
。即ち攪拌部材７７は攪拌機能と共に搬送機能をも有し
ている。

搬送されて来た現像剤りは供給ローラ７６により現像ス
リーブ７２へ供給される。現像スリーブ７２の内部には
磁気ロール７３が設けられているので磁性キャリアを含
む現像剤りは現像スリーブ７２０表面に付着する。付着
した現像剤は、現像スリーブ７２０回転により、弾性体
７５によって現像スリーブ７２に押付けられた透磁性材
料からなる現像剤層厚規制部材７４の位置に達し、ここ
で現像スリーブ７２０表面に所定厚さの現像剤層ＬＤが
形成される。形成された現像剤層ＬＤは現像スリーブ７
２の回転により現像領域Ｅに達しここで現像剤層ＬＤ中
のトナーがＴ像形成体１上の潜像めがけて飛翔すること
により現像が行われる。

トナーが消費された磁性キャリアに冨む現像剤層は供給
ローラ７６近傍に至り、磁気ロール７３による磁界の拘
束がなくなったところで現像スリーブ７２０表面から離
脱して下へ落下する。また、自然に離脱せず付着してい
るキャリアに富む現像剤は供給ローラ７６の回転により
こすられて落下する。落下したキャリアに冨む現像剤は
供給ローラ７６の回転、現像装置底部の傾斜および攪拌
部材７７の回転により現像剤りの中へ混入する。その後
は再びトナーと混合されて現像剤として前述の経路を辿
る。

ところで、像形成装置の上下方向の寸法を小さくして扁
平なものにし度いとの要請があるが、感光体の周囲に上
記のように多種類の装置が配設されているため、この要
請に応えるには限界がある。

特に、フルカラーの像形成装置にあっては、現像装置は
、三原色であるシアン、イエロー、マゼンタ用として少
なくとも３個の現像装置を必要とし、黒色を鮮明にする
ためには更に黒色用の現像装置を配設せねばならず、上
記の要請に応えるのは困難である。また、回転ドラム感
光体では、Ａ３サイズと言った大サイズの記録紙に像形
成を行うには感光体の径をそれに応じて大きくせねばな
らず、像形成装置が大型化せざるを得ない。

これに対し、対のプーリーに掛けられて周回するエンド
レスベルト状の感光体を水平にして使用すれば、上記の
要請に応えるのが容易であり、また、大サイズの記録紙
に像形成を行うにも像形成装置の大型化も僅かで済むと
いう利点がある。特に３個又は４個の現像装置を配設す
るフルカラーの像形成装置にあっ、では、エンドレスベ
ルト状感光体の水平部分の下側に現像装置を配設するの
が好ましい。

然し、前述した従来の現像装置では、感光体に対して略
側面から現像剤を供給するようにしているので、ベルト
状感光体の下側に配置して感光体に対し下方から現像剤
を供給するようにはできない。第９図の現像スリーブ７
２上の現像剤層ＬＤは、所定の厚さの薄層に形成するこ
とが良好な可視像を得るための必須の条件であるが、現
像剤攪拌部を現像スリーブの下側に配置して現像装置を
小型化するようにすると、現像剤層厚規制部材をその全
域で支持することができないため、現像剤層を所定の厚
さの薄層に形成することが難しく、これでは良好な可視
像が得られ難い。

ハ１発明の目的 本発明は、エンドレスベルト状感光体の下側に配設して
像形成装置の扁平化或いは小型化を可能にし、かつ、良
好な可視像が常に得られる現像装置を提供することを目
的としている。

二９発明の構成 本発明は、現像剤成分を感光体に供給するための現像剤
搬送手段に対して現像剤層厚規制部材を所定圧力で加圧
し、この所定圧力によって前記現像剤搬送手段の表面に
形成される現像剤の層の厚さを所定厚さに規制するよう
に構成された現像装置において、前記現像剤層厚規制部
材の両端部が現像剤層厚規制部材支持部に支持されるこ
とによって前記現像剤層厚規制部材が略位置決めされ、
かつ、弾性部材が複数箇所で前記現像剤層厚規制部材を
押すことにより、この現像剤層厚規制部材が正確に位置
決めされると共に前記現像剤搬送手段に前記所定圧力で
圧接することを特徴とする現像装置に係る。

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第７図は、ディジタルコピ一方式による多色画像形成装
置の内部概略正面図である。

この例では、感光体には、第１図に拡大図示するように
、エンドレスベルト状の基体１ａ表面に感光層１ｂを被
着してなるエンドレスベルト状感光体１を使用している
。エンドレスベルト状感光体（以下、単に「感光体」と
呼ぶ。）１は、駆動プーリー２Ａと従動プーリー２日と
に掛けられ、矢印のように周回可能になっている。感光
体１が後述する各部との位置関係を正確にして位置する
ように、感光体１内にはプラテン９が位置している。感
光体１の下側には、スコロトロン帯電極３．４台の現像
器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ１３１Ｋ、転写極４及び分離
極５が配設されている。感光体１はその側縁に設けられ
た導電性塗布層（図示省略）に摺接する導電性刷子７を
介して接地される。

記録紙Ｐは、駆動プーリー２への下の給紙ローラ１０に
よって感光体１の下面に密着するようにしである。

この装置によれば、画像読取り部ＬＥにおいて、原稿台
１９上に置かれた原稿１８はＸ方向に移動する照明光源
１３からの光を受け、その反射光２０はミラー１４、レ
ンズ１５及び色分解フィルタ１６を介して赤、緑、青用
の各ＣＣＤ撮像素子１７Ｒ１１７Ｇ、１７Ｂに結像され
る。これらのＣＣＤ撮像素子では、光情報を時系列の電
気信号に変えて画像データ処理部ＴＲ，（第８図参照）
へ送り、ここでイエロー、マゼンタ、シアン、黒の記録
画像データが形成される。レーザー光学系１１ではビデ
オ信号処理部ＴＲ，からのイエローの記録画像データに
基いて変調部ＭＤで半導体レーザー２１のレーザー光が
変調される（図中、２２はポリゴンミラーである）。一
方、周回する感光体１はスコロトロン帯電極３により表
面が均一に帯電される。続いてレーザー光学系１１から
の像露光りが感光体１上に照射される。このようにして
静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナー
が収納されている現像器３１Ｙにより反転現像される。

トナー像を形成された感光体１は、再びスコロトロン帯
電極３により均一に帯電され、次に例えば読取られたマ
ゼンタの光情報に基く像露光りを受ける。形成された静
電潜像はマゼンタトナーが収納されている現像器３１Ｍ
により反転現像される。この結果、感光体１上には、イ
エロートナーとマゼンタトナーによる２色トナー像が形
成される。以下同様にして現像器３１Ｃ１３１Ｋにてシ
アントナー、黒トナーが重ねて反転現像され、感光体１
上に４色トナー像が形成される。４色トナー像は必要に
応じて転写前帯電極により電荷を与えられて転写極４で
記録紙Ｐに一度に転写される。記録紙Ｐは分離極５によ
り感光体１から分離され、定着器６で定着される。一方
、感光体１はクリーニングブレード８Ａ、スポンジロー
ラ８Ｂにより清掃される。

上記においては４色トナー像を説明したが、場合によっ
て黒色以外の３色トナー像、２色トナー像又は単色トナ
ー像を形成してもよい。

第８図によれば、操作部ｏＰにより制御部ＣＴを作動さ
せ、この制御部で動作制御される像読取り部ＬＥにおい
て、原稿１８の光学情報を色別の時系列信号に変換し、
Ａ／Ｄ変換後、得られたデータを画像データ処理部ＴＲ
，で処理し、更にビデオ信号処理部ＴＲ，でＤ／Ａ変換
し、記録に適したパルス幅変調或いは強度変調した信号
に変換する。画像形成部ＲＥは制御信号に基いて画像形
成のための上記したプロセスを実行し、複写紙上にトナ
ー像を転写し、記録物を形成する。この画像形成部ＲＥ
は電子写真方式を採用したものである。

上記のほか、予め設定された各種情報、特に既述した複
写倍率、色等の機能動作内容のデータをＲＯＭ　（Ｒｅ
ａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）　、フロッピーディス
ク、磁気テープ等の画像メモリＭＥに記憶させ、必要に
応じて画像メモリＭＥ内の情報を取り出して画像形成部
ＲＥへ出力されることができる。

第３図は現像器の平面図、第４図は同じく正面図、第５
図は同じく右側面図、第６図は同しく左側面図、第１図
は第３図のＩ−Ｉ線拡大断面図である。

シャーシ５０内で仕切り板４９で仕切られた現像剤溜ま
り４３Ａ、４３Ｂには夫々スクリュー４６．４７が互い
に平行に設けられている。スクリュー４６．４７の中心
を結ぶ線分の略２等分線の上方から第１図にｄで示す間
隔だけスクリュー４７に寄った位置を中心にして現像ス
リーブ４１が位置している。このような位置関係は、第
１図に示すスクレーパ４５の取付けに余裕を持たせるこ
とと、スリーブ４１が現像剤溜まり４３Ａ内の現像剤を
主として搬送するようにすることのためである。シャー
シ側壁５０ａの外側には平歯車５３が取付けられ、図示
しないモータの軸に取付けられた平歯車に噛合して平歯
車５３が回転するようにしである。平歯車５３には、ス
クリュー４６の軸４６ａに取付けられた平歯車４６ｂが
噛合する。

平歯車４６ｂには、現像スリーブ４１の軸４１ａに取付
けられた平歯車４１ｂと、スクリュー４７の軸４７ａに
取付けられた平歯車４７ｂとが噛合する。かくして、第
５図において、平歯車５３の矢印方向の回転により、平
歯車４６ｂ、４７ｂ、４１ｂが夫々矢印方向に回転する
。

現像剤は、現像剤供給口５２から現像剤溜まり４３Ａに
供給され、前記の各平歯車の噛合によって回転するスク
リュー４６によって第３図の左から右へ搬送され、仕切
り板４９の右側で現像剤溜まり４３Ｂに移り、ここでス
クリュー４７の回転によって右から左へ搬送され、更に
仕切り板４９の左側で現像剤溜まり４３Ａに戻る。現像
剤は、現像剤溜まり４３Ａ、４３Ｂを搬送される過程で
充分に攪拌され、粒子間の摩擦によって充分に帯電し、
現像可能な状態になる。

第３図、第４図の４２ａは、図示しないモータのクラッ
チに係合して後に述べる磁石体４２を回転させる場合に
使用するクラッチで、磁石体４２の端部に固定されてい
る。

上記の装置において、現像器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ１
３１Ｋには、第１図に拡大図示したように、現像剤搬送
担体である非磁性の現像スリーフ４１が左回転し、現像
スリーブ４１内には、磁石体４２が静止、位置していて
、磁石体４２によって現像剤溜まり４３Ｂ中の現像剤り
を現像スリーブ４１の表面に吸着して磁石体４２０回転
と逆方向に搬送するものである。現像スリーブ４１上を
搬送される現像剤は、途中において、透磁性材料からな
り現像スリーブ４１に従動する層厚規制ローラ４４によ
り厚さを規制され、現像剤層ＬＤを形成する。層厚規制
は、現像スリーブ４１に対する層厚規制ローラ４４の押
圧力にょってなされる。

なお、磁石体４２は、現像スリーブ４１と逆方向又は同
方向に回転させても良い。

本例で注目すべきことは、現像スリーブ４１上の現像剤
層ＬＤの厚さを規制する層厚規制ローラ４４を、次のよ
うにして現像器に組付けていることである。

現像器のシャーシ５ｏに層厚規制ローラ支持台６１が固
定され、支持台６１に層厚規制ローラ４４の軸４４ａが
支持される。そして蓋体６２の傾斜面６３ｂが軸４４ａ
を上から抑えることによって層厚規制ローラ４４の位置
が略定まり、蓋体６２に取付けられた角柱状弾性体（モ
ルトプレーンと呼ばれる。）６４がその弾性によって層
厚規制ローラ４４を図において左方に押し、この押す力
と磁石体４２の吸引力によって磁性材料からなる層厚規
制ローラ４４が所定の押圧力を以て現像スリーブ４１を
押すようにしている。なお、層厚規制ローラ４４は、現
像スリーブ４１の回転によってこれとは逆の方向に回転
する。

第２図は蓋体６２を分離して示す支持台６１、層厚規制
ローラ４４及び現像スリーブ４１０部分斜視図である。

支持台６１の左右端部（第２図では一方の端部のみ図示
しである。）には層厚規制ローラ４４の軸４４ａを支持
する支持面６１ａが上端面より下に位置していて、支持
面６１ａがら外側（図において右方）に溝６１ｂが形成
され、溝６１ｂに層厚規制ローラ４４の軸４４ａが嵌入
する。支持台６１の左右端部は連結板６１ｃを介して互
いに連結し一体になっている。蓋体６２には左右に三角
形の抑え部６３ａを有する弾性体取付は部６３が固着し
、左右の抑え部６３ａを連結する連結部６３ｃに複数の
角柱状弾性体６４が等間隔に貼付けられている。

蓋体６２を仮想線矢印で示すように支持台６１に上から
取付けると、弾性体取付は部６３の抑え部６３ａが支持
台６１の支持面６１ａに対向し、抑え部６３ａの傾斜下
面６３ｂが層厚規制ローラ４４の軸４４ａを上から圧す
る。これによって層厚規制ローラ４４を現像スリーブ４
１の方に移動させてこれに接触させ、層厚規制ローラ４
４が略位置決めされる。これと同時に、弾性体取付は部
６３に貼付けられた角柱状弾性体６４が層厚規制ローラ
４４を現像スリーブ４１に複数箇所で所定の押圧力で押
付けることにより、層厚規制ローラ４４が正確に位置決
めされる。この押圧力は弾性体６４の弾性係数、押圧面
積、変形量等によって定まり、これらは押圧力が所定圧
力になるように設計されている。

上記の層厚規制ローラ４４の正確な位置決めと所定圧力
での現像スリーブ４１への接触により、現像剤層ＬＤの
厚さが所定厚さに保持されて常に良好な可視像が得られ
るようになる。

現像を行うときは、バイアス電源（図示省略）によって
、直流バイアス電圧及び／又は交流電圧を現像スリーブ
４１に印加する。これによって現像域εにおいて現像が
行われ、現像域Ｅを通過した現像剤層はスクレーパ４５
によって現像スリーブ４１から掻落とされ、スクレーパ
支持板４８の開口４８ａを経て現像剤溜まり４３Ａに還
元される。

トナーとキャリアとからなる二成分系現像剤を使用する
場合、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒のトナーＴは
、感光体１の感光層１ｂの表面に次々に付着し、感光体
１の次の周回時に感光層１ｂの表面に供給されて来る記
録紙Ｐ（第７図参照）に移り、前述したように記録紙Ｐ
に転写、定着されて多色画像が形成される。

現像器を以上のような構造にすることにより、現像剤の
搬送経路が長くなってこの間の攪拌による帯電が充分に
なされ、良好な画像が得られる。

また、現像剤りは現像スリーブ４１によって搬送されそ
の真上に位置する感光体１にトナーＴが移るようになる
という効果的な構成を実現できる。

また、層厚規制ローラ４４を上記のように正確に位置決
めして所定の押圧力で現像スリーブ４１に圧接すること
により、現像スリーブ４１上の現像剤層ＬＤは所定の厚
さになって常に良好な可視像が得られるようになる。更
に、上記の効果によってエンドレスベルト状の感光体が
使用できて、像形成装置の扁平化が可能になり、フルカ
ラーの像形成にあっても像形成装置が巨大化することも
ない上に、同じ設計の現像器が使用できて画像形成装置
の製造上好都合である。

以上の各側は、ディジタル露光による反転現像の例であ
り、現像剤には二成分系現像剤を使用しているが、トナ
ーのみからなる一成分系現像剤を使用できることは言う
迄もない。なおスクリューは、３個又はそれ以上設けて
良く、これらは互いに平行でなくても良いし、フレキシ
ブルなエンドレス構造とすることもできる。また、現像
剤の搬送には、これを攪拌しながら搬送できるスクリュ
ー以外の適宜の搬送手段を採用して良い。また、本発明
に基く現像装置は、白黒又はモノカラーの画像形成にも
同様に適用できる。

へ０発明の効果 本発明は、現像剤層厚規制部材が、その両端部で現像剤
層厚規制部材支持部に支持されて略位置決めされ、かつ
、弾性部材に複数箇所で押されて正確に位置決めされる
と共に現像剤搬送手段に所定圧力で圧接するようにして
いるので、現像剤搬送手段の表面に形成される現像剤の
層が所定の厚さの層となる。何故なら、現像剤層厚規制
部材は複数箇所で弾性部材に押されて押圧力が均一にな
るからである。その結果、常に良好な可視像が得られる
。また、上記の構成により、設計の自由度が大きくなっ
て周回可能なエンドレスベルト状感光体に下側から現像
剤成分を供給することができ、像形成装置の扁平化或い
は小型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示すものであって、 第１図は現像器の断面図（第３図の１−１線拡大断面図
）、 第２図は蓋体を分離して示す支持台、層厚規制ローラ及
び現像スリーブの部分斜視図、第３図は現像器の平面図
、 第４図は同正面図、 第５図は同右側面図、 第６図は同左側面図、 第７図は多色画像形成装置の内部概略正面図、第８図は
複写動作のブロック図 である。 第９図はドラム状感光体に使用される従来の現像装置の
概略断面図である。 なお、図面に示された符号において、 １・・・・・・・・・エンドレスベルト状感光体２Ａ、
２Ｂ・・・・・・・・・プーリー３・・・・・・・・・
帯電器 ６３ａ・・・・・・・・・抑え部 ６３ｂ・・・・・・・・・抑え部の傾斜面６４・・・・
・・・・・弾性体 Ｄ・・・・・・・・・二成分系現像剤 Ｔ・・・・・・・・・トナー ＬＥ・・・・・・・・・画像読取り部 ＲＥ・・・・・・・・・画像形成部 Ｐ・・・・・・・・・記録紙 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、現像剤成分を感光体に供給するための現像剤搬送手
   段に対して現像剤層厚規制部材を所定圧力で加圧し、こ
   の所定圧力によって前記現像剤搬送手段の表面に形成さ
   れる現像剤の層の厚さを所定厚さに規制するように構成
   された現像装置において、前記現像剤層厚規制部材の両
   端部が現像剤層厚規制部材支持部に支持されることによ
   って前記現像剤層厚規制部材が略位置決めされ、かつ、
   弾性部材が複数箇所で前記現像剤層厚規制部材を押すこ
   とにより、この現像剤層厚規制部材が正確に位置決めさ
   れると共に前記現像剤搬送手段に前記所定圧力で圧接す
   ることを特徴とする現像装置。