JPH083681B2

JPH083681B2 - 現像装置

Info

Publication number: JPH083681B2
Application number: JP61111971A
Authority: JP
Inventors: 博司村崎; 博水野; 彰仁池側; 浩一衛藤
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPS62267782A; US4819027A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は複写機等の画像形成装置に使用される現像装
置に関するものである。

（従来の技術）従来より、前記現像装置の一態様として、第５図に示
すように、軸方向に磁極を延設した複数の磁石を周方向
に配置した磁気ローラ（５）を内臓した現像スリーブ
（４）と、表面に微小凹部を形成し、前記現像スリーブ
と所定のギャップをもって対向するトナー供給回収ロー
ラ（７）と、該トナー供給回収ローラ（７）の上部、あ
るいは側部に位置するトナー収容部（図示せず）とを備
えた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（４）
の表面に保持されているトナーは、磁気ローラ（５）に
設けた磁石の磁力線に沿って磁気刷子を形成しており、
該磁気刷子を静電潜像担体の表面に摺擦してその表面に
トナー像を形成する一方、現像スリーブは、その表面に
形成されている磁気刷子でトナー供給回収ローラの表面
を摺擦して、その表面微小凹部に取り込まれているトナ
ーを掻き取り、消費量に見合うトナーを補充するように
している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前記現像装置においては、トナー供給
回収ローラ（７）の微小凹部が形成されている部分の
幅、即ち、トナー供給幅（Ａ′）を、現像スリーブ
（４）の表面に形成されている有効磁気刷子幅（Ｂ′）
よりも大きく設定し、磁気刷子の全幅に亘ってトナーを
供給可能としている。

このため、トナー供給回収ローラ（７）に保持されな
がらも、磁気刷子と接触することのない両端のトナー
は、トナー供給回収ローラ（７）の回転に基づいて遠心
力、あるいは振動等によって微小凹部から落下し、現像
スリーブ（４）とトナー供給回収ローラ（７）との間に
堆積することがある。

そして、メンテナンス時に現像スリーブ（４）を取り
出す際、前記堆積したトナーが乱され、あるいは現像ス
リーブ（４）の幅方向に拡散されることによって、現像
装置からトナーが落下、飛散して周辺機器を汚染した
り、トナーが乱された状態で現像スリーブ（４）を装着
すると、その両端側でトナー混合比が著しく高くなるこ
とから、複写画像にカブリ、斑点を生じ、画像の品質低
下を招来するという問題点を有していた。

また、前記トナー供給回収ローラには、図示しないブ
レードが接触して余分なトナーを掻き落とすようになっ
ているが、前記磁気刷子と非接触のトナーは前記ブレー
ドに長期間接触して凝集，固化し、この凝集，固化した
トナーが現像スリーブに取り込まれると、現像スリーブ
と穂高規制板との間に詰まり、トナーの搬送不良を招来
するという問題点を有していた。

（問題点を解決するための手段）本発明は前記問題点を解決するためになされたもの
で、内部に複数の磁石を有する現像スリーブと、該現像
スリーブの側部に配置され前記現像スリーブ表面にトナ
ーを供給しつつ前記現像スリーブから前記トナーを回収
するトナー供給回収ローラとを備え、該トナー供給回収
ローラ上の供給部にて前記トナーを、前記磁石に拘束さ
れた前記現像スリーブ上の磁性粒子に吸着して磁気刷子
を形成し、静電潜像担体との対向部にて前記磁気刷子で
前記静電潜像担体の表面を摺擦して静電潜像を現像する
とともに、前記トナー供給回収ローラ上の回収部にて前
記現像スリーブに吸着された前記トナーを回収する現像
装置において、前記トナー供給回収ローラのトナー供給
幅を現像スリーブ上の有効磁気刷子幅以下にするととも
に、前記トナー供給回収ローラのトナー回収幅を前記有
効磁気刷子幅以上にしたことを特徴とするものである。

（実施例）以下、本発明を一実施例である図面に従って説明す
る。

第１図は本発明にかかる現像装置（２）を備えた複写
機の現像部を示し、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）の
表面を帯電、露光して形成されている複写画像の静電潜
像に対してトナーを供給し、これを可視像化するもので
ある。

また、現像装置は、概略、ケーシング（31），（3
2），（33），（34）で構成される現像槽（３）内に、
感光体ドラム（１）側から順次右方に向って現像スリー
ブ（４）、トナー供給回収ローラ（７）を配置し、トナ
ー供給回収ローラ（７）の後方にはトナー収容槽（15）
が形成されている。

現像スリーブ（４）は、導電性非磁性材、例えば、ア
ルミニウムからなる円筒体で、現像バイアス電圧（Vb）
が印加されており、矢印（ａ）方向に回転駆動される感
光体ドラム（１）と近接し、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）の内部に収容されている磁気ロー
ラ（５）は、軸方向に磁極（S₁,〜,S₄、N₁,〜,N₄）を延
設した複数の磁石を、前記磁極が外周部でＳ極,N極交互
に位置するように周方向に配置したもので、第１図に示
す状態に固定され、特に磁極（N₁）は感光体ドラム
（１）と対向し、反対側の磁極（N₃）は、トナー供給回
収ローラ（７）と対向している。

即ち、現像スリーブ（４）上に供給された絶縁性トナ
ーと磁性キャリアとからなる２成分トナーは、磁気ロー
ラ（５）の磁力によって現像スリーブ（４）の表面に磁
気吸着されるとともに、磁極から発生している磁力線に
沿って磁気刷子を形成しながら、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。

現像スリーブ（４）の右斜め上方には、ケーシング
（34）に取り付けた穂高規制板（６）が所定の穂高規制
ギャップをもって対向しており、前記現像スリーブ
（４）上に形成されている磁気刷子を穂切りして、感光
体ドラム（１）と現像スリーブ（４）との対向部、即ち
現像領域（Ｘ）に搬送されるトナー量を調整するように
してある。また、現像スリーブ（４）の両端側周面には
図示しないシールブレードが圧接しており、トナーの飛
散を防止している。

トナー供給回収ローラ（７）は、例えばアルミニウム
などの導電性非磁性材で形成され、現像スリーブ（４）
の背面側にこれと近接して平行に配置してあり、回収バ
イアス電圧（Vss）が印加され、矢印（ｃ）方向に回転
駆動可能としてある。

また、トナー供給回収ローラ（７）の表面には、第2,
3図に示すように、両端の鏡面部分〔幅（Ao）の部分〕
を除き、例えば第４図に示すように深さ20〜60μの微小
凹部（71）のパターンが一面に形成されている。なお、
微小凹部（71）は第４図に示すパターンに限らず、ロー
レット加工、エッチング処理、ブラスト処理によってい
かなるパターンを施してもよい。

そして、この微小凹部（71）を形成したトナー供給幅
（Ａ）は、前記磁気ローラ（５）の磁石幅はもとより、
該磁石によつて形成される磁気刷子が半径方向に穂立ち
している有効磁気刷子幅（Ｂ）よりも小さく設定してあ
る。また、微小凹部（71）を形成したトナー供給幅
（Ａ）は、感光体ドラム（１）の表面に静電潜像が形成
される画像幅（Ｄ）よりも大きくしてある。

さらに、トナー供給回収ローラ（７）の幅（トナー回
収幅）（Ｃ）は前記有効磁気刷子幅（Ｂ）よりも大きく
してある。

即ち、トナー供給幅 …Ａ有効磁気刷子幅 …Ｂトナー回収幅 …Ｃ画像幅 …Ｄは、Ｄ＜Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係に設定されている。

トナー供給回収ローラ（７）の上方にはケーシング
（33）に取り付けたトナー受け板（８）が非接触状態に
対向しており、トナー供給回収ローラ（７）と現像スリ
ーブ（４）との対向部上方には、穂高規制板（６）、現
像受け板（８）、およびシート（９）によって空室（1
0）が形成されている。

また、トナー供給回収ローラ（７）の背面側上方には
隔壁（11）が支軸（11a）を中心に回動可能に取り付け
てあり、その上部には現像槽（３）の上部後端部に一端
を取り付けた圧接スプリング（13）の他端が係止してあ
り、隔壁（11）は常時矢印（ｆ）方向に付勢されてい
る。そして、これによって隔壁（11）の下部に取り付け
た厚さ0.1mmのリボン鋼からなるトナー規制ブレード（1
2）がトナー供給回収ローラ（７）の表面に、その回転
方向に向かって約1.0g/mm²の圧接力をもって接触してい
る。さらに、トナー供給回収ローラ（７）の下方には、
ケーシング（31）に取り付けたトナー戻り防止フィルム
（14）がトナー供給回収ローラ（７）の回転方向に沿っ
て圧接している。

トナー収容槽（15）は、前記隔壁（11）と、トナー規
制ブレード（12）と、トナー供給回収ローラ（７）と、
トナー戻り防止フィルム（14）とで現像槽（３）の後部
を仕切って形成されており、このトナー収容槽（15）の
内部には攪拌棒（16）と、トナー供給回収ローラ（７）
と近接する攪拌羽根（17）とが、それぞれ矢印（ｄ），
（ｅ）方向に回転駆動可能に取り付けてある。

なお、感光体ドラム（１）と現像スリーブ（４）との
対向部上下には、ケーシング（34），（31）にそれぞれ
粉煙防止フィルム（18）、トナー落下防止板（19）が取
り付けてあり、現像槽（３）からのトナーが飛散、落下
するのを防止している。

以上の構成からなる現像装置の動作について説明す
る。

まず、現像スリーブ（４）およびトナー供給回収ロー
ラ（７）上方の空室（10）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
（15）内に絶縁性トナーを装填する。この際、空室（1
0）内には前記スタータに替えて磁性キャリアのみを装
填してもよい。そして、これによって現像装置（２）に
よる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、現像スリーブ（４）、トナー供給回収ローラ
（７）、攪拌棒（16）、攪拌羽根（17）がそれぞれ矢印
（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）方向に回転する。

以上のごとく現像装置（２）が動作することによっ
て、トナー収容槽（15）の底部において、トナーは攪拌
棒（16）によりトナー供給回収ローラ（７）に向けて流
動し、攪拌羽根（17）によって良好に細かく粉砕された
トナーが、トナー補給領域（Ｚ）にてトナー供給回収ロ
ーラ（７）周面の微小凹部（71）に取り込まれ、矢印
（ｃ）方向に搬送されてトナー規制ブレード（12）によ
って余分なトナーが掻き取られるとともに、トナー規制
ブレード（12）との接触により予備帯電されて、現像ス
リーブ（４）との対向部〔トナー供給領域（Ｙ）〕に至
る。

トナー供給領域（Ｙ）において、現像スリーブ（４）
上に保持されているトナーは磁極（N₃）から発生する磁
力線に沿って起立状態で搬送されており、この磁気刷子
によってトナー供給回収ローラ（７）上のトナーが掻き
取られるとともに、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より、トナー供給回収ロー
ラ（７）から現像スリーブ（４）上へと供給される。

このとき、トナー供給回収ローラ（７）のトナー供給
幅（Ａ）は、現像スリーブ（４）の有効磁気刷子幅
（Ｂ）以下としてあるため、トナー供給回収ローラ
（７）上のトナーは確実に磁気刷子に取り込まれる。

同時に、現像スリーブ（４）とトナー供給回収ローラ
（７）とのバイアス電圧差（Vss−Vb）に基づき、静電
気的に現像スリーブ（４）上のトナーをトナー供給回収
ローラ（７）に回収し、現像スリーブ（４）上のトナー
中のトナー濃度を一定に保持する。

また、トナー回収幅（Ｃ）は有効磁気刷子幅（Ｂ）よ
りも十分大きくしてあるため、現像スリーブ（４）の両
端に付着している余分なトナーが良好に回収される。

このように、トナー供給領域（Ｙ）においては、現像
スリーブ（４）とトナー供給回収ローラ（７）とでトナ
ーの授受が良好に行なわれ、現像スリーブ（４）上にお
けるトナー濃度を適正に維持する。

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、穂
高規制板（６）によってトナーの大部分が塞止められ、
後から搬送されてくるトナーに押されて穂高規制板
（６）に沿って反り上がり、トナーは渦（Ｕ）を形成し
ながら良好に混合攪拌されて均一化されるとともに、ト
ナーはキャリアと接触して摩擦帯電される。このように
して、十分混合攪拌されたトナーの一部が、穂高規制板
（６）と現像スリーブ（４）とのギャップを通過して磁
気刷子を形成し、該磁気刷子は現像領域（Ｘ）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。

そして、現像スリーブ（４）上の有効磁気刷子幅
（Ｂ）は感光体ドラム（１）の画像幅（Ｄ）よりも大き
く設定してあるため、画像幅（Ｄ）内の静電潜像を確実
に現像することができる。

現像領域（Ｘ）を通過した後、現像スリーブ（４）の
周面に残存するトナーは、現像スリーブ（４）の回転に
基づいて引き続き矢印（ｂ）方向に搬送され、トナー供
給回収ローラ（７）との対向部であるトナー供給部
（Ｙ）に至ると、ここで前述したようにして新らたなト
ナーが供給されるとともに、余分なトナーがトナー供給
回収ローラ（７）に回数される。そして、再び空室（1
0）に達すると、ここで渦（Ｕ）を形成しながら十分混
合攪拌されたトナーが表面に均一に補充され、前回の現
像で消費したトナーの消費パターンが前歴が消去され
る。

一方、トナー供給回収ローラ（７）に回収されたトナ
ーはその微小凹部（71）に入り、トナー戻り防止フィル
ム（14）との間を通り、トナー収容槽（15）に回収され
る。

なお、前記実施例では、トナー供給幅（Ａ）、有効磁
気刷子（Ｂ）、トナー回収幅（Ｃ）、画像幅（Ｄ）は、
Ｄ≦Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係に設定するものとしたが、Ｄ≦Ａ
≦Ｂ≦Ｃの関係を満足するように設定するようにしても
よい。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装
置は、内部に複数の磁石を有する現像スリーブと、該現
像スリーブの側部に配置され前記現像スリーブ表面にト
ナーを供給しつつ前記現像スリーブから前記トナーを回
収するトナー供給回収ローラとを備え、該トナー供給回
収ローラ上の供給部にて前記トナーを、前記磁石に拘束
された前記現像スリーブ上の磁性粒子に吸着して磁気刷
子を形成し、静電潜像担体との対向部にて前記磁気刷子
で前記静電潜像担体の表面を摺擦して静電潜像を現像す
るとともに、前記トナー供給回収ローラ上の回収部にて
前記現像スリーブに吸着された前記トナーを回収する形
態の現像装置において、トナー供給回収ローラのトナー
供給幅を、現像スリーブ上に形成されている有効磁気刷
子幅以下としている。

したがって、トナー供給回収ローラから現像スリーブ
に供給されるべきトナーは全て現像スリーブへの供給範
囲にあるため確実に磁気刷子に取り込まれ、現像スリー
ブの両端部に落下したり、飛散することはないうえ、ト
ナーはブレードとの接触によって凝集，固化することも
ない。また、トナー回収幅は現像スリーブに形成される
有効磁気刷子幅より大きくしてあるため、現像スリーブ
の両端に付着している余分なトナーも良好に回収され
る。

それ故、現像スリーブを脱着しても複写画像が損なわ
れたり、周辺機器が汚染されるようなことはないし、ト
ナーの搬送動作が損なわれることもない。

【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図は現
像スリーブ、トナー供給回収ローラ、トナー攪拌羽根の
斜視図、第３図は感光体ドラム、現像スリーブ、トナー
供給回収ローラの一部切欠平面図、第４図はトナー供給
回収ローラ表面の拡大斜視図、第５図は従来の現像装置
における感光体ドラム、現像スリーブ、トナー供給回収
ローラ、の一部切欠平面図である。１……感光体ドラム、２……現像装置、３……現像槽、
４……現像スリーブ、５……磁気ローラ、６……穂高規
制板、７……トナー供給回収ローラ、15……トナー収容
槽、Vb,Vss……バイアス電圧、Ｕ……渦。

───────────────────────────────────────────────────── 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61−95369（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に複数の磁石を有する現像スリーブ
と、該現像スリーブの側部に配置され前記現像スリーブ
表面にトナーを供給しつつ前記現像スリーブから前記ト
ナーを回収するトナー供給回収ローラとを備え、該トナ
ー供給回収ローラ上の供給部にて前記トナーを、前記磁
石に拘束された前記現像スリーブ上の磁性粒子に吸着し
て磁気刷子を形成し、静電潜像担体との対向部にて前記
磁気刷子で前記静電潜像担体の表面を摺擦して静電潜像
を現像するとともに、前記トナー供給回収ローラ上の回
収部にて前記現像スリーブに吸着された前記トナーを回
収する現像装置において、前記トナー供給回収ローラの
トナー供給幅を現像スリーブ上の有効磁気刷子幅以下に
するとともに、前記トナー供給回収ローラのトナー回収
幅を前記有効磁気刷子幅以上にすることを特徴とする現
像装置。