JPH07244431A - 電子写真装置の現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、電子写真式印刷装置の現像装置に
関するものであり、その目的とするところは、複数の現
像ロールの搬送経路を改善することにより従来技術にお
ける現像装置の欠点を補い、安定した印刷品質を得るこ
とである。 【構成】 感光体１に近接して、感光体１の回転方向と
逆方向に回動する第１現像ロール群の現像ロール５、
６、７を下流側に、感光体１との回転方向と同方向に回
動する第２現像ロール群の現像ロール１４を上流側に配
置する。現像ロール５の下部に規制部材１９が設けら
れ、さらに、現像ロール５と現像ロール１４の間に分配
部材２０が設けられている。また、現像ロール７に近接
してクロスミキサ１８２を設け、さらにその下流にトナ
ー濃度検出器１７を設け、現像ロール５、６、７の下部
にクロスミキサ１８１と搬送部材４が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置の現像装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】互いに逆方向に回転する現像ロールを用
いた現像装置としては、特公昭６２−４５５５２号公報
に記載されているように、感光体に対向させて２本の現
像ロールを配置し、現像剤が感光体に向かって互いに逆
方向に移動するようにしたセンターフィード方式の磁気
ブラシ現像装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６２−４５５５２号公報に示されている装置は、印刷速
度が２００ｐｐｍ以上になると、画像濃度が十分に得ら
れないという欠点がある。そこで、２００ｐｐｍ以上の
高速印刷に対応可能な現像装置として、感光体の移動方
向に沿って現像ロールを２本以上配置した現像装置が提
案されている。しかし、上記の現像装置においても以下
のような問題点が生じる。

【０００４】(a) 各現像ロールへ適正量の現像剤を安定
して供給することが困難である。

【０００５】(b) 現像ロール間での現像剤の搬送が不安
定である。

【０００６】(c) 現像ロール間での現像剤詰りによるド
ラムロックを生ずる。

【０００７】(d) トナーの帯電が不安定である。

【０００８】従って、本発明の目的は、上記の問題点を
解決し、現像剤の搬送、撹拌を安定して行うことのでき
る高速印刷に適した現像装置を提供することにある。ま
た、高濃度、高画質印刷を行うことのできる現像装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、センターフ
ィード方式の電子写真装置の現像装置において、感光体
に対向して近接し、感光体の回転方向と逆方向に回転す
る現像ロールを２本以上有する第１現像ロール群と、前
記第１現像ロール群の感光体回転方向上流側に配置さ
れ、感光体に対向して近接し、感光体の回転方向と同方
向に回転する現像ロールを１本以上有する第２現像ロー
ル群と、前記第１現像ロール群の中で感光体回転方向に
対し最も上流に位置している現像ロールに近接して配置
され、前記第１現像ロール群背面に付着した現像剤を前
記第１現像ロール群及び第２現像ロール群の現像剤付着
量の総和に相当する量に規制する規制部材と、前記第１
現像ロール群の中で感光体回転方向に対し最も上流に位
置している現像ロールと前記第２現像ロール群の中で感
光体回転方向に対し最も下流に位置している現像ロール
との間に配置され、前記規制部材により規制された現像
剤を前記第１現像ロール群及び第２現像ロール群に分配
する分配部材と、前記第１現像ロール群背面に配置され
た仕切り板と、前記規制部材により排除された現像剤と
前記第２現像ロール群によって現像を終えた現像剤と補
給トナーとを混合し、感光対軸方向の撹拌を行う混合撹
拌部材とを備え、前記混合撹拌部材を通過した現像剤
と、前記第１現像ロール群によって現像を終えた現像剤
とを前記第１現像ロール群背面下部領域にて合流させる
ことにより達成される。

【００１０】

【作用】上記のように構成されたセンターフィード方式
の現像装置においては、現像剤の移動速度を大きくする
ことなく、しかもその移動経路が３つ以上に分割され、
その後に混合撹拌が各々の経路内で行われた後それらが
第１現像ロール群背面下部領域にて合流し供給されるた
め、現像剤への負荷が少なく均一な混合撹拌が長期にわ
たり安定に行われる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 ［実施例１］図１は本発明となる現像装置の一実施例を
示す断面図である。現像装置は光導電性を有する感光体
１に対向し、かつ近接して感光体１の回転方向と逆方向
に回転する２〜３本（図１では３本）の第１現像ロール
群の現像ロール５、６、７（直径各々３０〜６０ｍｍ）
と、感光体１の回転方向と同方向に回転する第２現像ロ
ール群（図では１本）の現像ロール１４から構成され、
第１現像ロール群を感光体の回転方向から見て、第２現
像ロール群よりも下流側に設置している。各々の現像ロ
ールは、固定したロール状磁石８、９、１０、１５の外
側を回動するスリーブ１１、１２、１３、１６からなり
現像剤を磁気力で吸着しつつ搬送する。

【００１２】また、現像容器２からこれらの現像ロール
への現像剤の供給手段として、現像容器２と最も下流の
現像ロール７に近接する回動可能な搬送部材４（直径３
０〜８０ｍｍ）は、固定したロール状磁石４１の外側を
回動するスリーブ４２からなり磁気吸引力により現像剤
３を現像容器２から最も下流に位置する現像ロール７表
面に供給する。供給された現像剤３は、現像ロール７の
磁気吸引力によりその表面に付着吸引し、スリーブ１３
の回動により現像剤は現像ロール７の感光体と接する現
像領域とは反対側を上流に向かって移動し、上流側の現
像ロール６に受け渡す。同様にして現像剤３は、現像ロ
ール６から現像ロール５に受け渡され、現像ロール５の
現像剤の搬送経路に設けられ、かつ現像ロール５、６、
７と現像ロール１４との２種類の現像ロールの現像剤付
着量の総和に相当する量の現像剤が搬送されるように調
整された規制部材１９に規制されて、現像ロール５と現
像ロール１４の間に送られる。

【００１３】規制部材１９により排除された現像剤３
は、規制部材１９の下部に設けられた現像剤を左右方向
にふり分け移動させるガイド板からなるクロスミキサ１
８１に落下し、混合撹拌されて搬送部材４の下部に戻さ
れる。かかるクロスミキサ１８１は現像器底部のスペー
スを利用し、高さ５０〜１００ｍｍのものを設置でき
る。また、規制部材１９に現像剤付着量を規制された現
像剤３は、第１現像ロール群の現像ロール５と第２現像
ロール群の現像ロール１４の間に設けられた分配部材２
０により再び現像剤付着量を分配かつ規制され、第１の
現像剤の流れはその後感光体１と現像ロール５、６、７
との間の領域に搬送されて、感光体１と接し現像する。
また、規制された後の第２の現像剤３は、現像ロール１
４の磁気吸引力により現像ロール１４の表面に吸引付着
し、感光体１と現像ロール１４との間の第２の領域に搬
送されて、感光体１と接し現像する。

【００１４】また、現像を終了して現像ロール１４表面
上に残った現像剤３は、スクレーパ２１により掻き落と
されクロスミキサ１８１に落下し、混合撹拌されて搬送
部材４の下部に戻される。また、現像ロール５、６、７
と感光体１とに接し現像した現像剤３は、最も下流の現
像ロール７から引きはがされた後クロスミキサ１８２に
て混合撹拌された後、その現像ロール７の背面下部側に
て他の現像剤と合流される。この間現像剤の一部はトナ
ー濃度検出器１７に入り、現像剤中のトナー濃度を検出
し、それに応じた信号を出力する。その出力信号がある
設定レベルを下回った場合に、トナーホッパ２２のトナ
ーフィードロール２３が回転してトナーホッパ２２から
トナーを落下させて設定レベルに達するまでトナーの補
給を行う。補給されたトナーはスクレーパ２１を経た現
像剤とＦ部で予備混合撹拌された後クロスミキサ１８１
に導かれる。

【００１５】また、現像剤３はクロスミキサ１８２にて
混合撹拌されることにより安定した帯電量でトナー濃度
検出器１７部を通過するため、より良い精度のトナー濃
度制御ができる。現像剤は、その後他の現像剤中に落下
され現像剤と混合撹拌される。

【００１６】かかる構成の現像装置において現像剤は
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの循還経路を移動し、現像ロール
７の下部と搬送部材４の左側面からなる現像ロール背面
下部領域にて合流しＥ部では混合された現像剤が移動し
ていく。このため、現像剤はこの移動経路に滞留するこ
とがなく現像剤に過大の負荷をかけることなく、移動動
作中にトナーを混合撹拌させ速やかにトナーを均一分散
させ、一定レベルの帯電量にまで帯電することができる
ので、安定した画像が得られ、トナーが飛散することも
少ない。また、経路中の大型クロスミキサにより現像剤
を左右に振り分け移動混合するので、現像剤に負荷をか
けることなく現像装置中の軸方向のトナー濃度を均一に
混合撹拌できる。さらに、トナー濃度検出は現像終了後
でかつ、トナー補給前であるので、トナーは一定レベル
の帯電量をもっているものであり、現像剤の密度変化を
透磁率変化としてトナー濃度を検出するようなものであ
っても精度良く検出できる。

【００１７】図１の構成の現像装置を用い、第１現像ロ
ール群を２本としたとき感光体移動速度５００〜１００
０ｍｍ／ｓに対し現像剤の移動速度（現像ロールの移動
速度）を、第１現像ロール群に対してはこの１．１〜２
倍程度好ましくは１．２〜１．５倍、第２現像ロール群
に対しては０．５〜１．５倍程度好ましくは０．６〜
１．０倍とすることで、高濃度でかつ均一な画像を得る
ことができ、現像剤の寿命も１ｋｇ当たり２０万頁以上
とすることができた。従来の現像装置ではこの現像剤の
移動速度の２倍以上とする必要があり、その場合でも画
像の先端や後端に欠けや磁気ブラシのハケ目が生じ、さ
らに現像剤の寿命も１ｋｇ当たり１０万頁程度にとどま
っていた。

【００１８】さらに、第１の現像ロール群を３本とした
ときには、感光体移動速度１０００〜１５００ｍｍ／ｓ
に対しても同様の現像剤移動速度とすることで良好な結
果を得た。

【００１９】上述の現像剤の移動速度（第１、２現像ロ
ール群の回転速度）は、第１現像ロール群に対しては少
なくとも感光体の移動速度より速いことが必要である。
これは、現像剤と感光体との相対移動方向を各々の現像
ロール群で互いに逆にならないようにすると、均一な画
像が得られるからである。従って、第２現像ロール群で
の現像剤の移動速度は第１現像ロール群と同等もしくは
それ以下で良く、現像剤への負荷を軽減するためには、
感光体の移動速度の１．０倍以下が好ましい。

【００２０】また、第２現像ロール群の回転方向は図１
で示したように、感光体の回転方向と同方向が好まし
い。これは前作像サイクルで感光体に付着し、クリーニ
ング工程でも除去しきれないで残留しているトナーや用
紙成分等を除去するためには、現像剤と感光体との移動
方向を逆にするのが良く、この作用は現像の前段で行う
のが良いため第２現像ロール群を第１現像ロール群より
も上流側に配置する。

【００２１】また、図１で示したように、第１現像ロー
ル群５、６、７の感光体１と接する現像領域と反対側の
現像ロール背面に仕切り板２４を設置した。これは、現
像ロール５、６、７の背面を上流に向かって搬送されて
いる現像剤３の落下を防止するためである。仕切り板２
４は一枚構成でも良いが、現像ロール間でのつまりを防
止するには図１のように分割するのが好ましい。これに
より安定した現像剤の搬送ができる。

【００２２】なお、上述した現像剤を複数の現像ロール
に供給し回動させる構成は、第１現像ロール群のみによ
る場合にも適用できる。

【００２３】［実施例２］本実施例を図１を参照して説
明する。現像装置を起動する場合、光導電性を有する感
光体１に対向し、かつ近接して感光体１の回転方向と同
方向に回転する現像ロール１４が最初に回転を開始し、
その後、感光体１の回転方向と逆方向に回転する２〜３
本（図１では３本）の現像ロール５、６、７が回転を開
始することにより、分配部材２０と現像ロール１４との
間で現像剤３に負荷をかけることなく現像ロールの回転
を開始することができる。また、現像装置を停止させる
場合、最初に感光体１の回転方向と逆方向に回転する２
〜３本（図１では３本）の現像ロール５、６、７が回転
を停止し、その後、分配部材２０と現像ロール１４との
間に現像剤３の流れがなくなってから感光体１の回転方
向と同方向に回転する現像ロール１４を停止することに
より、現像剤３に負荷を与えることなくスムーズに停止
でき、現像ロールの再起動時に生じる駆動モータへの負
荷を低減することができる。

【００２４】［実施例３］本実施例を図２を参照して現
像ロール５と現像ロール６、現像ロール６と現像ロール
７それぞれの現像剤の受け渡しについて説明する。光導
電性を有する感光体１に対向し、かつ近接して感光体１
の回転方向と逆方向に回転する２本以上（図２では２
本）の現像ロール５、６（直径各々３０〜６０ｍｍ）が
設置されている。現像ロール６表面に供給された現像剤
３は、現像ロール６の磁気吸引力によりその表面に付着
吸引し、スリーブ１２の回動により現像剤３は現像ロー
ル６の感光体と接する現像領域とは反対側を上流に向か
って移動し、上流側の現像ロール５に現像剤３を受け渡
す。

【００２５】感光体１回転方向の下流側に配置された現
像ロール６内部に配置された受け渡し磁極９１の接線と
感光体１回転方向の上流側に配置された現像ロール５周
辺との略交点に、現像ロール５内部の受け渡し磁極８１
が配置される。また、現像ロール６内部に配置された受
け渡し磁極９１の磁力より現像ロール５内部の受け渡し
磁極８１の磁力の方が強く設定されている。同様に、現
像ロール５内部の受け渡し磁極８２の接線と現像ロール
６周辺との略交点に受け渡し磁極９２が配置され、受け
渡し磁極８２の磁力より受け渡し磁極９２磁力の方を強
く設定することにより、現像ロール５と現像ロール６と
の間で現像剤３の受け渡しがスムーズに行われる。現像
ロール６と現像ロール７との間の現像剤３の受け渡し
も、同様に設定することでスムーズに行われる。

【００２６】［実施例４］本実施例を図３を参照して説
明する。感光体１と対向し、かつ近接して配置された現
像ロール５、６、７のうち少なくとも１つの現像ロー
ル、例えば現像ロール５の感光体１と接する現像領域
で、現像ロール５内部に配置され現像に寄与する主極の
磁石に、同極のブロック磁石１０１、１０２を２つ以上
（図３では２つ）配置することで、高濃度で均一性が良
い高品質な画像が得られる。また、同極のブロック磁石
のピッチは１５゜〜４０゜、好ましくは２０〜３０゜が
良い。同極のブロック磁石のピーク磁力８００〜１２０
０Ｇに対し、同極のブロック磁石中央での磁力はピーク
値との差が４５０〜５００Ｇになるのが好ましい。ま
た、ブロック磁石１０１、１０２はロール状磁石８に埋
め込み突起させるのが良い。

【００２７】このようにすると他の磁極の磁力より強く
かつピーク磁力を調整できる。なお、この同極磁極構成
は、第１現像ロール群のみ適用するのが良く、第２現像
ロール群に適用しても感光体と現像剤が逆方向に移動す
るために現像剤の搬送が不安定になるのみならず画質向
上の効果は少なく、上述した感光体をクリーニングする
効果も失われる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、複数の現像ロールの感
光体側に現像機能、その反対側に現像剤搬送機能を持た
せることにより、各現像ロールへの現像剤の供給手段を
簡単なものにすることができる。また、現像剤へ負荷を
かけることなく現像剤の均一な混合撹拌を、長期にわた
り安定して行うことができる。従って、高速印刷時に常
に安定した高印刷品質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明となる現像装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】 現像ロールによる現像剤の受け渡しを示す断
面図である。

【図３】 現像ロールの磁極構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１は感光体、２は現像容器、３は現像剤、４は搬送部
材、５、６、７は第１現像ロール群の現像ロール、１４
は第２現像ロール群の現像ロール、１７はトナー濃度検
出器、１８１、１８２はクロスミキサ、１９は規制部
材、２０は分配部材、２１はスクレーパ、２２はトナー
ホッパ、２３はトナーフィードロール、２４は仕切り
板、８１、８２、９１、９２は受け渡し磁極、１０１、
１０２はブロック磁石である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝沢 昭 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機エン ジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センターフィード方式の電子写真装置の
   現像装置において、 感光体に対向して近接し、感光体の回転方向と逆方向に
   回転する現像ロールを２本以上有する第１現像ロール群
   と、前記第１現像ロール群の感光体回転方向上流側に配
   置され、感光体に対向して近接し、感光体の回転方向と
   同方向に回転する現像ロールを１本以上有する第２現像
   ロール群と、前記第１現像ロール群の中で感光体回転方
   向に対し最も上流に位置している現像ロールに近接して
   配置され、前記第１現像ロール群背面に付着した現像剤
   を前記第１現像ロール群及び第２現像ロール群の現像剤
   付着量の総和に相当する量に規制する規制部材と、前記
   第１現像ロール群の中で感光体回転方向に対し最も上流
   に位置している現像ロールと前記第２現像ロール群の中
   で感光体回転方向に対し最も下流に位置している現像ロ
   ールとの間に配置され、前記規制部材により規制された
   現像剤を前記第１現像ロール群及び第２現像ロール群に
   分配する分配部材と、前記第１現像ロール群背面に配置
   された仕切り板と、前記規制部材により排除された現像
   剤と前記第２現像ロール群によって現像を終えた現像剤
   と補給トナーとを混合し、感光体軸方向の撹拌を行う混
   合撹拌部材とを備えるとともに、前記混合撹拌部材を通
   過した現像剤と、前記第１現像ロール群によって現像を
   終えた現像剤とを前記第１現像ロール群背面下部領域に
   て合流させることを特徴とする電子写真装置の現像装
   置。
2. 【請求項２】 前記第２現像ロ−ル群の周速と感光体の
   周速との周速比は０．５〜１．５、前記第１現像ロ−ル
   群の周速と感光体の周速との周速比は１．１〜２である
   ことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置の現像装
   置。
3. 【請求項３】 現像装置起動時には前記第２現像ロール
   群、第１現像ロール群の順で現像ロールの回転を開始
   し、現像装置停止時には前記第１現像ロール群、第２現
   像ロール群の順で現像ロールの回転を停止することを特
   徴とする請求項１記載の電子写真装置の現像装置。
4. 【請求項４】 現像ロ−ルの受け渡し磁極は前段現像ロ
   ールの磁極の接線と後段現像ロール周辺との略交点にあ
   り、後段現像ロールの磁極の方が前段現像ロールの磁極
   より強いことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置
   の現像装置。
5. 【請求項５】 前記第１現像ロール群のうち少なくとも
   １つの現像ロールの現像に寄与する主極の磁石に、同極
   のブロック磁石を２つ以上設けることを特徴とする請求
   項１記載の電子写真装置の現像装置。