JPH0785187B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真複写機等の画像形成装置における現像
装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、前記現像装置の一態様として、現像槽の内部に感
光体ドラムと対向する現像スリーブ、およびこれと対向
するトナー供給ローラを設け、このトナー供給ローラか
ら現像スリーブ表面に絶縁性トナーを供給し、現像スリ
ーブ上でトナーと磁性キャリアとを混合するとともに、
現像スリーブに内臓した磁石によって形成された磁気刷
子で感光体ドラム表面の静電潜像を現像するものが提案
されている。

そして、この種の現像装置では、現像スリーブと感光体
ドラムとの間隔（現像ギャップ）は厳密に設定される必
要があり、特公昭59-30272号公報に提案されているよう
に、現像スリーブの両側に、現像ギャップの分だけ半径
の大きい従動コロを取り付け、これを感光体ドラムの両
側に圧接して現像ギャップを一定に保持するようにして
いる。

このため、現像スリーブは、独自に感光体ドラムに向か
って若干移動可能としてあり、常時、感光体ドラムに向
かって付勢されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前記トナー供給ローラは固定状態に設置して
あるため、複写機の清掃、点検時に感光体ドラムを取り
出すと、現像スリーブが感光体ドラムの装着部に向かっ
て移動し、現像スリーブとトナー供給ローラとの間隔
（現像ギャップ）が拡幅され、この間にトナーが落ち込
む。

そして、感光体ドラムを元の状態に装着すると、現像ス
リーブがトナー供給ローラに向かって移動し、現像ギャ
ップは正常な現像状態に復帰するが、このとき、拡幅さ
れた現像ギャップに落ち込んだトナーが圧密され、凝集
固化する。

このため、凝集固化したトナーが現像スリーブに付着す
ると、現像スリーブの回転にしたがって搬送され、現像
スリーブと、これに対向して設置され、現像領域に搬送
される現像剤量を調整する穂高規制板との間に挟まり、
現像剤の正常な流れを邪魔して搬送不良を招来するとい
う問題がある。

また、凝集固化したトナーがトナー供給ローラに付着す
ると、これによって現像スリーブに供給されるトナー量
がばらつき、結果的に現像領域に搬送される現像剤量が
時間的に変化して不良画像を作像するという問題があ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題を解決するためなされたもので、磁性
キャリアと絶縁性トナーからなる現像剤を現像スリーブ
表面に保持し、これと対向するトナー供給ローラから絶
縁性トナーを供給し、該現像剤を感光体ドラムとの対向
部に搬送せしめるとともに、前記現像スリーブとトナー
供給ローラ間に異なる電位差のバイアス電圧を印加し
て、感光体ドラム表面の静電潜像を現像する現像装置に
おいて、前記現像スリーブとトナー供給ローラを同一の
軸受部材で絶縁性部材を介して軸支するとともに、前記
現像スリーブの支軸に、現像スリーブよりも僅かに大径
の従動部材を取り付け、該従動部材を感光体ドラムに圧
接したものである。

（実施例） 以下、本発明を一実施例である図面について説明する。

第１図は本発明に係る電子写真複写機の現像部を示す。

現像装置（２）は、感光体ドラム（１）の側部に配置さ
れており、感光体ドラム（１）に形成された静電潜像に
対してトナーを供給するもので、概略、ケーシング（3
a）とカバー（3b）とからなる現像槽（３）内に、感光
体ドラム（１）と近接する現像スリーブ（４）に設ける
とともに、該現像スリーブ（４）の背面側にトナー収容
槽（16）を形成し、該トナー収容槽（16）のトナーをト
ナー供給ローラ（９）で現像スリーブ（４）の表面に供
給するようにしてある。

現像スリーブ（４）は、導電性非磁性材、例えばアンモ
ニウムからなる円筒体で、現像バイアス電圧が印加され
ており、下記する駆動手段（100）によって反時計回り
方向〔矢印（ｂ）方向〕に回転駆動可能としてある。現
像スリーブ（４）の内部には、外周部にＳ極、Ｎ極を交
互に着磁した複数の磁石を備えた磁気ローラ（20）が同
軸に固定状態に収納してあり、絶縁性トナーと磁性キャ
リアとを混合してなる磁性現像剤は、現像スリーブ
（４）の回転方向〔矢印（ｂ）方向〕にその回転速度と
同速で搬送されるようにしてある。

主現像剤攪拌板（５）は、非磁性材からなるカバー（3
b）の感光体ドラム（１）側に固設され、先端が現像ス
リーブ（４）の上部周面に近接するように設置され、そ
の近接部上流側には穂高規制板（5a）を備えている。穂
高規制板（5a）は、現像スリーブ（４）に向かって進退
可能としてあり、その両端には図示しない小突起が形成
され、主現像剤攪拌板（５）の上部に設けた板バネ（5
b）によって、前記小突起が現像スリーブ（４）に圧接
し、穂高規制板（5a）と現像スリーブ（４）とのギャッ
プが一定に保持されている。

前記構成からなる主現像剤攪拌板（５）は、現像スリー
ブ（４）の周面上を矢印（ｂ）方向に搬送される磁性現
像剤の一部を現像領域（Ａ）の上流側で塞止め、現像領
域（Ａ）に搬送される現像剤量を調整するもので、その
上流側に設けられた補助現像剤攪拌板（７）とで空室
（８）を形成している。

補助現像剤攪拌板（７）は、主現像剤攪拌板（５）と同
様に非磁性導電材で形成され、カバー（3b）に固設した
支持部材（６）に、現像スリーブ（４）の軸方向と、現
像スリーブ（４）の中心に向かって移動可能に取り付け
てあり、トナー供給ローラ（９）と、ブレード（11）
と、粉煙防止フィルム（13）とで空室（14）を形成して
いる。

なお、現像スリーブ（４）の軸方向に往復移動可能な幅
はＢ（第３図参照）としてあり、本実施例においては、
3mmに設定してある。

また、補助現像剤攪拌板（７）は、支持部材（６）に取
り付けたスプリング（72）によって現像スリーブ（４）
に向かって付勢され、補助現像剤攪拌板（７）の現像ス
リーブ（４）との対向部に設けた図示しない小突起が現
像スリーブ（４）の両側に圧接し、補助現像剤攪拌板
（７）と現像スリーブ（４）とのギヤップを一定に保持
している。

さらに、補助現像剤攪拌板（７）は、第２図に示すよう
に、現像スリーブ（４）の軸方向に延びた現像剤が通過
可能な複数のスリット状開口部（71）が形成されてい
る。

トナー供給ローラ（９）は、導電性非磁性体、例えばア
ルミニウムで形成され、その表面にはブラスト処理にて
50μｍ程度の微小凹凸が形成されている。そして、この
トナー供給ローラ（９）は、現像スリーブ（４）の背面
側に近接して配置され、回収バイアス電圧が印加されて
おり、下記する駆動手段（100）によって現像スリーブ
（４）と同期して矢印（ｃ）方向に回転駆動可能として
ある。

トナー供給ローラ（９）の上方には隔壁（10）が支軸
（10a）を中心に回動可能に設置してあり、その上部に
はケーシング（3a）の上部後端部に一端を取り付けたス
プリング（12）の他端が取り付けられ、常時矢印（ｄ）
方向に付勢され、隔壁（10）の下部に設けたブレード
（11）の端部をトナー供給ローラ（９）の表面に、その
回転方向に向かって圧接している。トナー供給ローラ
（９）の下方には、ケーシング（3a）にシール部材（1
5）が取り付けてあり、このシール部材（15）はトナー
供給ローラ（９）に、その回転方向に沿って圧接してい
る。

トナー収容槽（16）は、隔壁（10）と、ブレード（11）
と、トナー供給ローラ（９）と、シール部材（15）とで
現像槽（３）の後部を仕切って形成されている。このト
ナー収容槽（16）内には、攪拌羽根（17）が下記する駆
動手段（100）によって矢印（ｅ）方向に回転駆動可能
に設置され、トナー収容槽（16）内に収容される絶縁性
トナーを混合，攪拌するようにしている。

また、ケーシング（3a）、主現像剤攪拌板（５）の感光
体ドラム（１）との対向部には、それぞれこぼれ防止板
（18）、粉煙防止マイラ（19）が取り付けてあり、現像
槽（３）からの現像剤、トナーの飛散を防止するように
している。

以下、現像装置の駆動手段（100）について第３図を参
照して説明する。

第３図において（111）は現像スリーブ（４）の支軸（4
a）端部に固設したホイールで、このホイール（111）に
は駆動ベルト（110）が掛けてあり、図示しない駆動源
の回転力をホイール（111）に伝えるようにしてある。

前記支軸（4a）の両側には従動コロ（120）が回動自在
に取り付けてあり、この従動コロ（120）の半径は、現
像スリーブ（４）のそれよりも現像ギャップ（D_S）の分
だけ大きくしてあり、感光体ドラム（１）と現像スリー
ブ（４）との間隔を一定に保持するようにしてある。ま
た支軸（4a）にはギヤ（101），（102）が固設してあ
り、ギヤ（101）は感光体ドラム（１）の支軸に固設し
たギヤ（103）と、トナー供給ローラ（９）の支軸（9
a）に回動自在に設けたギヤ（104）と噛み合っている。
いま一つのギヤ（102）は図示しないギヤを介してトナ
ー供給ローラ（９）の支軸（9a）に固設したギヤ（10
5）と噛み合っており、前記駆動ベルト（110）の回転力
はこれらのギヤ（102），（105）を介してトナー供給ロ
ーラ（９）に伝達される。

また、現像槽（３）の側部には支軸（3c）が固設してあ
り、この支軸（3c）には現像槽（３）側を支軸（3c）に
対して斜めに形成したカム（106a）を備えたギヤ（10
6）が回動自在に取り付けてあり、ギヤ（106）は前記ト
ナー供給ローラ（９）の支軸（9a）に回動自在に取り付
けたギヤ（104）と、攪拌羽根（17）の支軸（17a）に固
設したギヤ（108）と噛合している。

さらに、補助現像剤攪拌板（７）の支軸（73）の端部に
は円錐台状の当接部（74）が取り付けてあり、この当接
部（74）はこれと現像槽（３）との間に設けたスプリン
グ（75）によって矢印（Ｐ）方向に付勢され、ギヤ（10
6）のカム（106a）に圧接している。これによって、ギ
ヤ（106）が回転すると、当接部（74）がカム（106a）
上を摺動し、補助現像剤攪拌板（７）が矢印（Ｐ），
（Ｐ′）方向に移動幅（Ｂ）の周期運動をする。

現像槽（３）の両側壁には、第４図に示す小判型の凹所
（32）を外側に備えた挿通部（31）が形成してあり、小
判型凹所（32）の長手方向は感光体ドラム（１）に向け
てある。そして、凹所（32）には、長手方向の長さが凹
所（32）よりも若干小さい小判型の軸受部材（35）がは
め込まれており、現像スリーブ（４）の支軸（4a）、ト
ナー供給ローラ（９）の支軸（9a）は、それぞれベアリ
ング（36），（37）を介して軸受部材（35）に回動自在
に支持されている。なお、軸受部材（35）は、絶縁性樹
脂で形成されており、現像スリーブ（４）、トナー供給
ローラ（９）に印加されているそれぞれのバイアス電圧
を絶縁している。

また、凹所（32）の後方に形成した収容部（33）にはス
プリング（34）が装着されており、このスプリング（3
4）によって軸受部材（35）は感光体ドラム（１）に向
かって〔矢印（ｇ）方向〕に付勢され、従動コロ（12
0）が感光体ドラム（１）の両側に圧接している。

以上の構成からなる現像装置（２）の動作について説明
する。

まず、第１図に示すトナー供給ローラ（９）上部の空室
（14）内に磁性キャリアと絶縁性トナーとの混合物から
なるスタータを装填し、トナー収容槽（16）内に絶縁性
トナーを装填する。この際、空室（14）内には前記スタ
ータに変えて磁性キャリアのみを装填してもよい。そし
て、絶縁性トナーが装填された状態で現像装置（２）に
よって静電潜像の現像が可能となる。

この状態で図示しないプリントスイッチがオンされる
と、第３図に示す駆動源に連結した駆動ベルト（110）
が動作し、ホイール（111）及び現像スリーブ（４）の
支軸（4a）が矢印（ｂ）方向に回転する。

これによって、ギヤ（101），（103）を介して感光体ド
ラム（１）が矢印（ａ）方向に回転し、従動コロ（12
0）が感光体ドラム（１）に従動回転するとともに、ギ
ヤ（102），（105）を介してトナー供給ローラ（９）が
矢印（ｃ）方向に回転する。同時に、ギヤ（101），（1
04）を介してギヤ（106）が矢印（ｆ）方向に回転する
とともに、ギヤ（108）を介して攪拌羽根（17）が矢印
（ｅ）方向に回転する。

このとき、補助現像剤攪拌板（７）の当接部（74）はカ
ム（106a）との圧接位置が周期的に変化することによっ
て矢印（Ｐ），（Ｐ′）方向に移動幅（Ｂ）をもって振
動する。また、穂高規制板（5a）、補助現像剤攪拌板
（７）は、それぞれ現像スリーブ（４）との対向部に設
けた小突起が、板バネ（5b）、スプリング（72）によっ
て圧接され、現像スリーブ（４）とのギャップが一定に
保持されている。

以上のごとく現像装置（２）を動作することによって、
トナー収容槽（16）に収容されているトナーは、トナー
供給ローラ（９）周面の微小凹部に入り、その矢印
（ｃ）方向の回転に基づいて同方向に搬送され、ブレー
ド（11）によって余分なトナーが掻き落とされるととも
に、ブレード（11）との摩擦により予備帯電されて現像
スリーブ（４）との対向部（Ｂ）に至り、現像スリーブ
（４）上の磁気刷子に掻き取られる。あるいは、トナー
は現像スリーブ（４）上のキャリアに静電吸着されるこ
とにより、トナー供給ローラ（９）から現像スリーブ
（４）上へと供給される。一方、現像スリーブ（４）と
トナー供給ローラ（９）とのバイアス電圧差に基づき、
静電気的に現像スリーブ（４）上のトナーを回収し、磁
性現像剤中のトナー濃度を一定に保持する。

この結果、現像スリーブ（４）上においては、ちょうど
適当な現像濃度が維持できる程度にトナーを含有した現
像剤が保持される。

現像スリーブ（４）に供給されたトナーは、現像スリー
ブ（４）の周面上に保持されているキャリアとともに、
その回転に基づいて矢印（ｂ）方向に搬送され、補助現
像剤攪拌板（７）によって現像剤の大部分が塞止めら
れ、後から搬送されてくる磁性現像剤に押されて、補助
現像剤攪拌板（７）に沿って反り上がり、開口部（71）
を通り、下流側の空室（８）に送り込まれる。残る現像
剤は補助現像剤攪拌板（７）と現像スリーブ（４）との
ギャップを通過して下流側の空室（８）に至る。空室
（８）に搬送された現像剤の多くは、穂高規制板（5
a）、および、主現像剤攪拌板（５）によって塞止めら
れ、これに沿って空室（８）内を時計回り方向に回転し
て混合攪拌される。

同時に、補助現像剤攪拌板（７）の矢印（Ｐ），
（Ｐ′）方向の往復動作に基づき、補助現像剤攪拌板
（７）の開口部（71）を通過する現像剤に横方向〔第３
図に示す矢印（Ｐ），（Ｐ′）方向〕の力が加わり、そ
の方向に混合攪拌され、横方向の現像剤及びトナーの均
一化が図られる。

このようにして、搬送方向［矢印（ｂ）方向］のみなら
ず、横方向（矢印（Ｐ），（Ｐ′）方向）にむらなく混
合攪拌された現像剤は、その一部が穂高規制板（5a）と
現像スリーブ（４）とのギャップを通り穂高を規制され
て磁気刷子を形成し、該磁気刷子は現像領域（Ａ）にお
いて感光体ドラム（１）の表面を摺擦し、その表面上の
静電潜像を現像して顕像化する。

現像に供された後、現像スリーブ（４）の周面に残留す
る磁性現像剤はトナー供給ローラ（９）との対向部
（Ｂ）に至り、現像スリーブ（４）はここで新たなトナ
ーが供給されるとともに、再び空室（８）に至ると、こ
こで混合攪拌された現像剤が表面に均一に補充される。
このため、前回の現像で消費したトナー消費パターンに
十分混合攪拌された現像剤が補充されて前歴が消去され
る。したがって、濃度ムラ、ノイズの無い複写画像を得
ることができる。

次に、第３図に示す状態から感光体ドラム（１）を取り
外すと、軸受部材（35）はスプリング（34）の付勢力に
よって、凹所（32）と軸受部材（35）との長手方向の寸
法差の分だけ矢印（ｇ）方向に移動し、軸受部材（35）
は凹所（32）の感光体ドラム（１）側に当接して位置規
制される。

このとき、現像スリーブ（４）とトナー供給ローラ
（９）は、それぞれ軸受部材（35）に軸間距離を一定の
保持されているため、これらのギャップにその上方に位
置する現像剤、トナーが落ち込むことはない。

感光体ドラム（１）を元の状態に装着すると、感光体ド
ラム（１）によって従動コロ（120）が押され、スプリ
ング（34）に抗して第３図に示す状態に復帰する。

前記実施例では、軸受部材（35）は感光体ドラム（１）
のほぼ中心に向かって移動可能に設置するものとした
が、これに限られるものではない。即ち、第５図に示す
ように、現像槽（３）の凹所（32′）を、軸受部材（3
5）がトナー供給ローラ（９）の支軸（9a）を中心に揺
動可能な形状とし、従動コロ（120）を感光体ドラム
（１）の周面に沿って矢印（ｇ′）方向から圧接するよ
うにしてもよい。この場合、トナー供給ローラ（９）の
位置は一定しているため、該トナー供給ローラ（９）周
辺のトナーシールが容易となる。また、ブレード（11）
の変位もないため、その設定が容易である。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明は、現像スリーブ
の両側に設けた従動部材を感光体ドラムに圧接し、感光
体ドラムと現像スリーブとの間隔を一定に保持するとと
もに、現像スリーブとこれにトナーを供給する供給ロー
ラを同一の絶縁部材を介して軸支し、これらの間隔を感
光体ドラムが装着されていると否とに拘わらず、一定に
保持するようにしている。

このため、感光体ドラムを取り外しても、現像スリーブ
と供給ローラとの間に、現像時以上の現像剤やトナーが
落ち込み、これが圧密されて凝集固化するということは
ない。

また、現像スリーブと供給ローラの間隔を調整する作業
が不要となり、組み立てが簡単，容易となるうえ、位置
精度が向上する。さらに、現像スリーブと供給ローラと
は絶縁部材を介して同一軸受部材に軸支するから容易に
現像スリーブと供給ローラとに異なる電位のバイアス電
圧を印加することができる。

したがって、トナーの供給，回収効率が一定しており、
安定した良品質の画像を再現することができる。

【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図は補
助現像剤攪拌板の斜視図、第３図は現像装置の駆動手
段、および軸受構造を示す現像装置の一部断面図、第４
図は現像スリーブ、トナー供給ローラの軸受部材を示す
側面図、第５図はその他の実施例を示す側面図である。 １……感光体ドラム、２……現像装置、３……現像槽、
４……現像スリーブ、4a……支軸、５……主現像剤攪拌
板、5a……穂高規制板、７……補助現像剤攪拌板、９…
…トナー供給ローラ、35……軸受部材、100……駆動手
段、120……従動コロ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 衛藤 浩一 大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地 大 阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−37674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−57152（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−5053（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−145948（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性キャリアと絶縁性トナーからなる現像
   剤を現像スリーブ表面に保持し、これと対向するトナー
   供給ローラから絶縁性トナーを供給し、該現像剤を感光
   体ドラムとの対向部に搬送せしめるとともに、前記現像
   スリーブとトナー供給ローラ間に異なる電位差のバイア
   ス電圧を印加して、感光体ドラム表面の静電潜像を現像
   する現像装置において、前記現像スリーブとトナー供給
   ローラを同一の軸受部材で絶縁性部材を介して軸支する
   とともに、前記現像スリーブの支軸に、現像スリーブよ
   りも僅かに大径の従動部材を取り付け、該従動部材を感
   光体ドラムに圧接したことを特徴とする現像装置。