JPH1063080A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤のかぶりや濃度の不安定等の画質劣化
を生じることのない現像装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 現像装置７Ｂの下方に現像室４４、上方
にトナーホッパー４３を配置し、その間を隔壁５１によ
り隔離する。トナーホッパー４３の内部にはトナーが貯
蔵されており、隔壁５１に設けたトナー排出口４８から
現像室４４内に所定量のトナーを供給する。現像室４４
内には、トナー補給ローラ３９、現像ローラ４０、ドク
ターブレード４１を配置する。隔壁５１のトナー排出口
４８はトナー補給ローラ３９の鉛直上方に形成される。
また、現像ローラ４０の上方にトナーを撹拌する第１ア
ジテータ３８を配置する。第１アジテータ３８は反時計
回りに回動し、あるいは時計回りに回動し、トナーを撹
拌する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子複写機、レーザ
ビームプリンタ、ファクシミリ等のカラー電子写真記録
装置の現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー電子写真装置は複数の色が
異なる現像装置をベルト状の感光体に順次現像し、その
感光体上のトナー像を中間転写体に合成した後、用紙へ
一括転写する構成が採用されてきている。従来、この種
のカラー電子写真装置は感光体ベルトの一辺を垂直に設
け、現像装置を水平方向から感光体ベルトの垂直面に当
接し現像する構成、または感光体ベルトの一辺を水平に
設け、現像装置を垂直方向から感光体ベルトの水平面に
当接し現像する構成が一般的に用いられている。しか
し、最近では、用紙搬送路の短縮等に利点がある後者の
構成が主流となりつつある。

【０００３】また、感光体上に形成された静電潜像をト
ナーにより顕像化するプロセス、つまり現像は、乾式現
像および液体現像に大別され、一般的には乾式現像が採
用されている。さらに乾式現像の中にもキャリア（鉄
粉、フェライト等の磁性粉）を含有したトナーを使用す
る二成分現像方式およびキャリアを含有しないトナーを
使用する一成分現像方式があり、最近では小型プリンタ
や小型複写機を中心に一成分現像方法が主流となりつつ
ある。一成分現像方式の現像装置は、二成分現像方式と
比較して比較的簡単な構成で良く、またトナーの濃度制
御装置も不要であり、低価格化、小型化に大変有利であ
る。

【０００４】一成分現像方法を用いた現像装置は、一般
に一成分トナー（以後、単にトナーと記す）を摩擦帯電
して現像ローラ上に薄層化させる現像室と、トナーを収
納するトナーホッパーとに大きく分けられるが、特に両
者を遮断するような部材はなく、トナーホッパー内のト
ナーをトナー搬送部材によって攪拌し、順次現像室側へ
搬送する構成がとられている。

【０００５】以下、図面を参照して、従来の電子写真装
置、およびこれに用いられる一成分現像装置について説
明する。

【０００６】図１３は従来の電子写真装置の断面図、図
１４は従来の一成分現像装置の断面図、図１５は従来の
一成分現像装置のトナー薄層部の拡大図である。

【０００７】図１３において、感光体ベルト１は有機光
導電体（ＯＰＣ）等の感光性受容層が薄膜状に塗布され
て形成されている。この感光体ベルト１は３本の感光体
ベルト支持搬送ローラ２，３，４によって水平面を形成
するように調帯支持され、駆動モータ（図示せず）によ
って感光体ベルト支持搬送ローラ２，３に沿って矢印Ａ
方向に周回動する。感光体ベルト１の外周面に沿ってそ
の上部にブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーを収納する一成分
現像装置（以後、単に現像装置と記す）７Ｂ，７Ｙ，７
Ｍ，７Ｃが設けられている。また、感光体ベルト１の下
部には感光体クリーニング装置９、除電器１０、帯電器
５があり、さらにその下にレーザビーム発生器６が設け
られている。

【０００８】帯電器５は、タングステンワイヤ等からな
る帯電線１１と金属板からなるシールド板１２及びグリ
ッド板１３によって構成されている。帯電線１１へ高電
圧を印加することによって帯電線１１がコロナ放電を起
こしグリッド板１３を介して感光体ベルト１を一様に帯
電する。感光体ベルト１には、レーザビーム発生器６か
らレーザ光線１４が発射されるように構成されており、
このレーザ光線１４が画像データを示す。レーザプリン
タの例では、このレーザ光線１４はホストコンピュータ
（図示せず）からの信号により制御され、感光体ベルト
１上に複数の所定のカラー成分の中の特定の成分にそれ
ぞれ対応する複数の静電潜像を形成する。

【０００９】各色の現像装置７Ｂ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃは
装置本体に設けられた所定の収納部に水平方向へそれぞ
れ等間隔で着脱自在に横一列に配置され、各々の現像装
置の内部はトナーを除き同様に構成されている。当接カ
ム１５Ｂ，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃは、所定のカラーの
静電潜像を現像する際にそれぞれ現像装置７Ｂ，７Ｙ，
７Ｍ，７Ｃを感光体ベルト１へ当接させるために設けら
れており、離間バネ１６Ｂ，１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃは
現像装置７Ｂ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃを待機位置へ離間させ
るために設けられている。この当接カム１５Ｂ，１５
Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃは装置本体上面の現像装置着脱カバ
ー１７に設けられている。現像装置着脱カバー１７は固
定された現像装置着脱カバー軸１８に開閉自在に軸支さ
れている。

【００１０】中間転写体ユニット８は導電性の樹脂等か
らなるベルト状の中間転写体ベルト１９と、中間転写体
ベルト１９を調帯支持している３本の中間転写体ベルト
支持搬送ローラ２０，２１，２２とを有している。ここ
で中間転写体ベルト１９の表面周長は感光体ベルト１の
表面周長と等しくなるように設定されている。中間転写
体ベルト１９を挟んで感光体ベルト１に対向して中間転
写ローラ２３が配置されている。この中間転写ローラ２
３は、中間転写体ベルト１９上へ感光体ベルト１上のト
ナー像を転写するために設けられている。中間転写体ベ
ルト支持搬送ローラ２１に対向する位置に中間転写体ベ
ルトクリーニング装置２４が設けられている。中間転写
体ベルトクリーニング装置２４は中間転写体ベルト１９
の残留トナーを掻き取る装置であり、中間転写体ベルト
１９上に合成像を形成している間は中間転写体ベルト１
９から離間しており、クリーニングに供する時のみ当接
する。

【００１１】用紙２６を収納している用紙カセット２５
は、レーザビーム発生器６の真下に設けられている。用
紙２６は用紙カッセト２５から給紙ローラ２７によって
１枚づつ用紙搬送路２８へ送り出される。用紙搬送路２
８にはレジストローラ２９が配置されている。レジスト
ローラ２９は、用紙２６と中間転写体ベルト１９上に形
成された合成像の位置とを一致させるため、一時的に用
紙２６を停止待機させるために設けられており、従動ロ
ーラ３０と圧接している。また、中間転写体ベルト支持
搬送ローラ２２に対向する位置に用紙転写ローラ３１が
配置されている。用紙転写ローラ３１は中間転写体ベル
ト１９上に形成された合成像を用紙２６に転写するもの
であり、合成像を用紙２６に転写する時のみ中間転写体
ベルト１９と接触回動する。用紙転写ローラ３１の下流
側には定着器３２が配置されている。定着器３２は内部
に熱源を有するヒートローラ３３と加圧ローラ３４とか
らなり、用紙２６に転写された合成像をヒートローラ３
３と加圧ローラ３４の挟持および回転に伴い、圧力と熱
によって用紙２６に定着させカラー画像を形成する。さ
らに定着器３２の下流側には一対の排紙ローラ３５，３
６が配置されている。また、排紙ローラ３５，３６の出
口側には用紙２６を蓄積するための排紙トレイ３７が形
成されている。

【００１２】以上のように構成された従来の電子写真装
置について、以下その動作を説明する。

【００１３】図１３において、先ず高圧電源に接続され
た帯電器５内の帯電線１１に高圧を印加しコロナ放電を
行なわせ、感光体ベルト１の表面を一様に−５００ｖ〜
−６５０ｖ程度に帯電させる。次に感光体ベルト１を駆
動装置（図示せず）によって矢印Ａ方向に回転させ、一
様に帯電された感光体ベルト１の表面上に複数のカラー
成分の中の所定の色、例えばブラック（Ｂ）の画像に相
当するレーザ光線１４を照射すると、感光体ベルト１上
の照射された部分は電荷が消え静電潜像が形成される。
一方、現像に寄与するブラックのトナーの収納されてい
る現像装置７Ｂはホストコンピュータ（図示せず）から
の色選択信号によって当接カム１５Ｂが半回転し、これ
により感光体ベルト１に当接する。現像が終了した現像
装置７Ｂは当接カム１５Ｂがさらに半回転し、離間バネ
１６Ｂのバネ力によって感光体ベルト１との当接位置か
ら待機位置へ移動する。現像装置７Ｂが現像中は、それ
以外の現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃは感光体ベルト１から
離間している。次に、例えばシアン（Ｃ）の色が選択さ
れると、現像装置７Ｃは感光体ベルト１に当接し、シア
ンの現像を開始する。

【００１４】４色を使用する複写機あるいはプリンタの
場合は、現像の動作を４回順次繰り返し行い、中間転写
体ベルト１９上に４色Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を重ね
合成像を形成する。この様にして形成された合成像は用
紙転写ローラ３１にトナーと反対の極性の高圧を印加す
るとともに圧力によって用紙カセット２５から用紙搬送
路２８に沿って送られてきた用紙２６に一括転写され、
続いて定着器３２に送られ、ここで熱とヒートローラ３
３と加圧ローラ３４の挟持力によって定着され、カラー
画像が形成される。定着器３２を通過した用紙２６は排
紙ローラ対を通過し、排紙トレイ３７へ排出とする。

【００１５】ここで図１４を参照しながら現像装置（７
Ｂ）について詳細に説明する。現像装置（７Ｂ）内部に
は、ワイヤーや樹脂等により矩形状に屈曲形成され両端
を回転自在に軸支された複数の第１アジテータ３８が形
成されている。この第１アジテータ３８は、トナー補給
ローラ３９の回転に連動して一点鎖線で示した円の軌跡
を描き、現像装置７Ｂ内に投入されたトナーの凝結を防
ぐために攪拌すると共に、トナーをトナー補給ローラ３
９へ搬送する。トナー補給ローラ３９はトナーホッパー
に両端を回転自在に軸支され、第１アジテータ３８によ
り攪拌、搬送されたトナーを現像ローラ４０の表面に補
給する。

【００１６】トナー補給ローラ３９は、ステンレス等の
金属を基材としてその外周面上にウレタン、シリコン等
の発泡体等の弾性体からなる導電体が層状に形成され、
現像装置７Ｂの両端に回転自在に軸支され反時計方向に
回転駆動している。トナー補給ローラ３９は、現像ロー
ラ４０と所定の食い込み量を持たせ、トナーへの摩擦に
よる帯電量の安定化を図っている。

【００１７】現像ローラ４０はステンレス等の金属を基
材としてその外周面上にウレタン、シリコン等の導電性
弾性体が層状に形成されており、さらに現像装置７Ｂの
両端に回転自在に軸支され反時計方向に回転駆動してい
る。ドクターブレード４１はステンレス製の板バネに同
時成形されたシリコンまたはウレタン等の導電性部材に
より構成されており、トナー補給ローラ３９により補給
されてきたトナーを摩擦帯電し、現像ローラ４０の外周
面上に薄層状態を形成する。また、現像ローラ４０とト
ナー補給ローラ３９との接触部下方には、現像ローラ４
０と接触するリカバリーシート４２が取付けられてい
る。リカバリーシート４２はウレタンやＰＥＴ（ポリエ
チレンテレフタレート）等からなり、現像室内からのト
ナー逆流によるトナー漏れを防止している。

【００１８】以上のように構成された従来の現像装置に
ついて、以下その動作を説明する。まず、トナーホッパ
ー４３内のトナーが第１アジテータ３８によりトナー補
給ローラ３９上へ搬送される。トナー補給ローラ３９上
へ搬送されたトナーはトナー補給ローラ３９と現像ロー
ラ４０の接触により摩擦帯電され、現像ローラ４０の表
面に静電気力によって付着する。付着したトナー層は現
像ローラ４０の回転により現像ローラ４０表面上に担持
されながらドクターブレード４１との圧接部まで搬送さ
れる。搬送されたトナーは現像ローラ４０とドクターブ
レード４１との間で摩擦作用を受け、更に摩擦帯電量が
増加するとともにトナー層厚を規制し均一薄層状態を形
成する。

【００１９】ドクターブレード４１を通過したトナー
は、上記摩擦帯電量を保持したまま薄層をなして感光体
ベルト１との接触位置（現像領域）まで搬送される。こ
の接触位置でトナー層を感光体ベルト１に接触させなが
ら現像ローラ４０と感光体ベルト１の間に電位差を与え
ると、感光体ベルト１上に形成された静電潜像部にトナ
ーが転移付着し、可視像を形成して現像が終了する。ま
た、感光体ベルト１上に転移付着しなかったトナーは、
薄層状態のままリカバリーシート４２と現像ローラ４０
との間を通過し、トナー補給ローラ３９によって掻き落
とされ、再び現像室７Ｂ内に戻される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像装置構成では、図１４のＢ部にトナーの流れが
停滞したり、ブロッキングが起こるため、ドクターブレ
ード４１の押圧力が変動してトナーに適正な電荷量を与
えられず、画質に大きな劣化が発生してしまうという問
題点がある。

【００２１】図１５は、従来の一成分現像装置のトナー
薄層部の拡大図である。一般的に、一成分トナーは図１
５に示すように、ウレタンあるいはシリコン等の摩擦係
数が高い材料からなる現像ローラ４０の回転と、同様に
ウレタンあるいはシリコン等の摩擦係数が高い材料から
なるドクターブレード４１の押圧とにより、個々のトナ
ーが摩擦転動し電荷を得ている。仮にドクターブレード
４１が現像ローラ４０に対して押圧している荷重Ｃ（押
圧力）が不十分であったならば、通過するトナー量が増
加し、上層（現像ローラ表面から遠い層）のトナーほど
現像ローラ４０の回転作用を受けにくくなり、電荷量が
低下する。

【００２２】この結果、トナーの飛散が生じたり、転写
工程が正規に行われず、かぶり（非画像部へのトナー付
着）の増加、画像濃度の不安定をきたし、画像の高画
質、高解像度化を困難とさせることになる。この場合、
トナーホッパー４３内のトナーが第１アジテータ３８の
回転により攪拌されてはいるものの、経時的には重力の
影響を受け、Ｂ部（図４参照）に集積し凝縮してしま
う。従って、ドクターブレード４１の押圧力Ｃが減少し
てトナーの電荷量が低下することになる。

【００２３】そこで、ドクターブレード４１の押圧力Ｃ
を増やし、Ｂ部での凝縮したトナー力に対抗させる手段
もあるが、現像ローラ４０の材質に弾性体を使用してい
るため、ローラ表面にクリープが発生したり、磨耗が激
しくなり、更なる画質劣化を招くことになる。

【００２４】また、図１６は、従来の他の例による一成
分現像装置の断面図である。図１６のように、ドクター
ブレード４１近辺へ自由落下的にトナーが集積しないよ
うトナーホッパー４３を現像室４４から斜め上方に配置
させる手段もあるが、現像装置７Ｂの幅Ｄが広くなるた
め、感光体ベルト１の周長が長くなり装置本体が大型化
する。また、別手段としてトナーホッパー４３の容量を
少なくすると、頻繁に現像装置を交換しなければならな
いという問題点も生じる。

【００２５】本発明は、現像剤のかぶりや濃度の不安定
等の画質劣化を生じることのない現像装置を提供するこ
とを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る現像装置
は、表面に保持した現像剤を被現像体に供給する現像ロ
ーラと、現像ローラに接して摺動するとともに現像ロー
ラの表面に現像剤を供給する現像剤補給ローラと、現像
ローラの表面に供給された現像剤を所定の厚さに調整す
る層厚調整手段とが配置された現像室と、孔部を有しか
つ現像室と隔離する隔壁と、内部に貯留された現像剤を
孔部を通して現像室に供給する現像剤供給手段とを有す
るとともに現像室の上方に配置された現像剤貯蔵部とを
備えた現像装置であって、隔壁の孔部を現像剤補給ロー
ラの鉛直上方に配置したものである。

【００２７】本発明に係る現像装置においては、現像剤
貯蔵部に貯蔵された現像剤は隔壁の孔部を通って現像剤
補給ローラの上方に供給される。すなわち、現像ローラ
の上部に直接現像剤が供給されないため、現像ローラと
層厚調整手段との接触部近傍に現像剤が集積することを
防止することができる。これにより、層厚調整手段によ
って現像ローラの表面に形成される現像剤の厚さが変動
することに起因するかぶりや画像濃度の不安定といった
画質の低下を防止することができる。

【００２８】また、本発明に係る現像装置は、表面に保
持した現像剤を被現像体に供給する現像ローラと、現像
ローラに接して摺動するとともに現像ローラの表面に現
像剤を供給する現像剤補給ローラと、現像ローラの表面
に弾性接触して現像ローラの表面の現像剤を所定の厚さ
に調整する現像ブレードとが配置された現像室と、孔部
を有しかつ現像室と隔離する隔壁と、内部に貯留された
現像剤を孔部を通して現像室に供給する現像剤供給手段
とを有するとともに現像室の上方に配置された現像剤貯
蔵部とを備えた現像装置であって、現像ローラの上方に
配置されかつ現像ローラと現像ブレードの接触部近傍の
現像剤を現像ブレードから遠ざかる方向に撹拌して移動
させる撹拌部材を備えたものである。

【００２９】本発明に係る現像装置においては、現像室
内に配置された撹拌部材が現像剤を現像剤ブレード側か
ら遠ざかる方向に撹拌して移動させる。これにより、現
像ブレード近傍に現像剤が集積することが防止され、現
像剤のかぶりや画像濃度の不安定といった画質の低下を
防止することができる。

【００３０】さらに、本発明に係る現像装置は、表面に
保持した現像剤を被現像体に供給する現像ローラと、現
像ローラに接して摺動することによって現像ローラの表
面に現像剤を供給する現像剤補給ローラと、現像ローラ
の表面に弾性接触して現像ローラの表面の現像剤を所定
の厚さに調整する現像ブレードとが配置された現像室
と、孔部を有しかつ現像室と隔離する隔壁と、内部に貯
留された現像剤を孔部を通して現像室に供給する現像剤
供給手段とを有するとともに現像室の上方に配置された
現像剤貯蔵部を備えた現像装置であって、現像ブレード
の取付部側から先端部側へ向かう方向が、現像ブレード
の先端部と現像ローラとの当接位置における現像ローラ
の回転方向と反対となるように現像ブレードの先端を現
像ローラの表面に接触させるものである。

【００３１】本発明に係る現像装置においては、現像ブ
レードが現像ローラに対していわゆるカウンター当接さ
れているため、現像ブレード上に現像剤が集積した場合
であっても、現像ローラに対する現像ブレードの押圧力
が低下することが防止される。これにより、現像剤のか
ぶりや画像濃度の不安定といった画質の低下を防止する
ことができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】請求項１の発明に係る現像装置
は、表面に保持した現像剤を被現像体に供給する現像ロ
ーラと、現像ローラに接して摺動することによって現像
ローラの表面に現像剤を供給する現像剤補給ローラと、
現像ローラの表面に供給された現像剤を所定の厚さに調
整する層厚調整手段とが配置された現像室と、孔部を有
しかつ現像室と隔離する隔壁と、内部に貯留された現像
剤を孔部を通して現像室に供給する現像剤供給手段とを
有しかつ現像室の上方に配置された現像剤貯蔵部とを備
えた現像装置であって、隔壁の孔部を現像剤補給ローラ
の鉛直上方に配置したものである。

【００３３】これにより、現像剤貯蔵部に貯蔵された現
像剤は隔壁の孔部を通って現像剤補給ローラの上方に供
給され、現像ローラと層厚調整手段との接触部近傍に現
像剤が集積することを防止することができる。したがっ
て、現像ローラの表面の現像剤の厚さの変動に起因する
かぶりや画像濃度の不安定といった画質の低下を防止す
ることができる。

【００３４】請求項２の発明に係る現像装置は、表面に
保持した現像剤を被現像体に供給する現像ローラと、現
像ローラに接して摺動することによって現像ローラの表
面に現像剤を供給する現像剤補給ローラと、現像ローラ
の表面に弾性接触して現像ローラの表面の現像剤を所定
の厚さに調整する現像ブレードとが配置された現像室
と、孔部を有しかつ現像室と隔離する隔壁と、内部に貯
留された現像剤を孔部を通して現像室に供給する現像剤
供給手段とを有するとともに現像室の上方に配置された
現像剤貯蔵部とを備えた現像装置であって、現像ローラ
の上方に配置されかつ現像ローラと現像ブレードの接触
部近傍の現像剤を現像剤ブレードから遠ざかる方向に撹
拌して移動させる撹拌部材を備えたものである。

【００３５】これにより、現像剤ブレード近傍に現像剤
が集積することが防止され、現像剤のかぶりや画像濃度
の不安定といった画質の低下を防止することができる。

【００３６】請求項３の発明に係る現像装置は、請求項
２の発明に係る現像装置の構成において、撹拌部材が現
像ローラの回転方向と反対方向に回動する回動部材から
なり、回動部材の回転中心が、現像ローラの中心を通る
鉛直線と、現像剤補給ローラの中心を通る鉛直線との間
に位置するものである。

【００３７】これにより、撹拌部材が現像ローラ上の現
像剤を現像剤補給ローラ側に撹拌移動させるため、現像
ローラと層厚調整手段との接触部近傍に現像剤が集積す
ることが防止され、現像剤のかぶりや濃度不安定といっ
た画質劣化を抑制することができる。

【００３８】請求項４の発明に係る現像装置は、表面に
保持した現像剤を被現像体に供給する現像ローラと、現
像ローラに接して摺動することによって現像ローラの表
面に現像剤を供給する現像剤補給ローラと、現像ローラ
の表面に弾性接触して現像ローラの表面の現像剤を所定
の厚さに調整する現像ブレードとが配置された現像室
と、孔部を有しかつ現像室と隔離する隔壁と、内部に貯
留された現像剤を孔部を通して現像室に供給する現像剤
供給手段とを有するとともに現像室の上方に配置された
現像剤貯蔵部を備えた現像装置であって、現像ブレード
の取付部側から先端部へ向かう方向が、現像ブレードの
先端部と現像ローラとの当接位置における現像ローラの
回転方向と反対となるように現像ブレードの先端を現像
ローラの表面に接触させるものである。

【００３９】これにより、現像ブレード上に現像剤が集
積した場合であっても、現像ローラに対する現像ブレー
ドの押圧力が低下することが防止され、現像剤のかぶり
や画像濃度の不安定といった画質の低下を防止すること
ができる。

【００４０】以下、本発明の実施の形態による電子写真
装置および現像装置について図面を参照しながら説明す
る。

【００４１】図１は本発明の第１実施の形態の電子写真
装置の断面図、図２は本発明の第１実施の形態の現像装
置（一成分）の断面図である。ここで第１実施の形態の
電子写真装置は、現像装置を除いて従来の電子写真装置
と同じ構成、動作であるため、同一部分の再度の詳細な
説明を省略する。

【００４２】図２は、ブラック（Ｂ）のトナーを収納し
た現像装置７Ｂの構造を示している。図２において、現
像室４４には現像ローラ４０、トナー補給ローラ３９、
ドクターブレード４１、トナー残量検知部材４５（図３
参照）、第１アジテータ３８およびリカバリーシート４
２が配設されている。

【００４３】現像ローラ４０はステンレス系の心材にゴ
ム硬度が６０゜（アスカーＣ）、ゴム肉厚１ｍｍのシリ
コンゴムをロール状に巻き付けて接着し、外径をφ２２
ｍｍ、表面粗さ１≦Ｒｚμｍ≦３に研磨して形成されて
いる。トナー補給ローラ３９はウレタン系の発泡スポン
ジをステンレス系の心材にロール状に巻き付けて接着
し、外径φ１６ｍｍに研磨して形成されている。現像ロ
ーラ４０とトナー補給ローラ３９は共にその両端を現像
室４４の壁面に回転軸支されており、互いのローラ部表
面が０．５ｍｍの食い込みを持って接触している。ま
た、トナー補給ローラ３９は現像ローラ４０の周速に対
する周速の比が０．９で反対方向に回転する。

【００４４】ドクターブレード４１は厚さ０．１５ｍｍ
のステンレス系板バネの先端に、ゴム硬度７０゜（アス
カーＣ）のウレタンゴムを一体成型し、厚さ２ｍｍの板
金５０を支持部材として現像室４４に固定して形成され
ている。現像ローラ４０に対するドクターブレード４１
の押圧力は１２０ｇｆ／ｃｍに設定し、ドクターブレー
ド４１通過後の現像ローラ４０上に付着したトナーの層
厚を０．６ｍｇ／ｃｍ ²、帯電量を−１３〜−１５μＣ
／ｇに規定する。

【００４５】第１アジテータ３８はポリスチレン樹脂に
より形成し、トナー補給ローラ３９の回転に連動して一
点鎖線で示した円の軌跡を反時計方向に描くように回転
し、現像室４４内のトナーの凝結を防いでいる。

【００４６】図３は、トナー残量検知手段の構成図であ
る。トナー残量検知手段４５は、装置本体に取り付けら
れた発光素子４５Ｂと受光素子４５Ｃ間の光透過の有無
によってトナー残量を検知する。現像室４４の両側面に
はポリメチルメタクリエートを材料とする透過性に優れ
たトナー残量検知窓４５Ａが形成されている。また、第
１アジテータ３８には清掃部材４５Ｄが取り付けられて
おり、第１アジテータ３８とともに回転することにより
トナー残量検知窓４５Ａの表面に周期的に接触してトナ
ー残量検知窓４５Ａの内面からトナーを拭き取り、清掃
を行なっている。トナー残量検知窓４５Ａの位置は、ト
ナー残量検知手段４５がトナー残量が減少したことを検
知した時点で約４０ｇのトナーが現像室４４内に残る位
置に設定されている。

【００４７】次に、図２に示すように、現像室４４の鉛
直上方にはトナーを収納するトナーホッパー４３を配置
し、トナーホッパー４３の内部にはトナー供給部材４６
と第２アジテーター４７を設けている。トナーホッパー
４３は、底部に設けられた隔壁５１によって現像室４４
と隔離されている。隔壁５１にはトナー排出口４８が形
成されている。さらに、このトナー排出口４８の上部に
はトナー供給部材４６が回動自在に配置されている。そ
して、トナー供給部材４６およびトナー排出口４８によ
って現像室４４へのトナー供給経路が構成されている。
また、トナー排出口４８は、現像室４４内のトナー補給
ローラ３９の鉛直上方に形成されている。このため、ト
ナー排出口４８から落下したトナーは、直接トナー補給
ローラ３９の上に落下する。

【００４８】トナー供給部材４６はウレタン系の発泡ス
ポンジをステンレス系の心材にロール状に巻き付けて接
着し、外径φ２６ｍｍに研磨して形成されている。トナ
ー排出口４８の片端近傍には、トナー供給部材４６に付
着しているトナーを掻き落とすための突出部４９を設
け、トナー供給部材４６のスポンジ部に１ｍｍ食い込ま
せてある。トナー供給部材４６は本体側のモータ（図示
せず）と連結しており、回転数２０ｒｐｍで現像室４４
へトナーを４０ｇ／分程度供給する。

【００４９】また、トナー供給部材４６の斜め上方には
ポリスチレン樹脂部材からなる第２アジテータ４７を設
け、トナーホッパー４３内で下方へ蓄積するトナーを攪
拌するとともに、トナー供給部材４６へトナーを集積す
るように構成している。

【００５０】以上のように構成した現像装置の動作につ
いて説明する。まず、現像室４４内のトナーが第１アジ
テータ３８により攪拌されトナー補給ローラ３９の上部
方向へ搬送される。トナー補給ローラ３９上へ搬送され
たトナーはトナー補給ローラ３９と現像ローラ４０との
接触により摩擦帯電され、現像ローラ４０の表面に静電
気力によって付着する。付着したトナー層は現像ローラ
４０の回転により現像ローラ４０表面上に担持されなが
らドクターブレード４１との圧接部まで搬送される。搬
送されたトナーは現像ローラ４０とドクターブレード４
１との間で摩擦作用を受け、更に摩擦帯電量が増加する
とともに、トナー層厚が規制され、均一薄層状態を形成
する。

【００５１】トナーの状態は、上述の如くトナー層厚
０．６ｍｇ／ｃｍ²、帯電量−１３〜−１５μＣ／ｇの
薄層を形成している。ドクターブレード４１を通過した
トナーは感光体ベルト１との接触位置（現像領域）まで
搬送される。この接触位置でトナー層を感光体ベルト１
に接触させながら現像ローラ４０と感光体ベルト１の間
に電位差を与えると、感光体ベルト１上に形成された静
電潜像部にトナーが転移付着し、可視像を形成して現像
が終了する。また、感光体ベルト１上に転移付着しなか
ったトナーは、薄層状態のままリカバリーシート４２と
現像ローラ４０との間を通過し、トナー補給ローラ３９
によって掻き落とされ、再び現像室４４内に戻される。

【００５２】ここで、現像ローラ４０の回転中には、図
３に示すトナー残量検知用の発光素子４５Ｂが１０回／
秒の割合で受光素子４５Ｃに信号（紫外線）を送り、受
光素子４５Ｃが６回以上受信した時点、つまり現像室４
４内のトナー残量が約４０ｇになった時にトナー残量不
足と判断し、トナーホッパー４３からトナーを供給する
目印としている。１回の検知に応じて供給する量は４０
ｇで、再びトナー残量不足になるまでは供給されない。
この場合、現像室４４内に存在する最大トナー量は約８
０ｇになる。トナーホッパー４３からトナーを補給する
際、トナーは補給ローラ３９の鉛直上方に形成されたト
ナー排出口４８から現像室４４内に落下する。このた
め、補給されたトナーの大部分はトナー補給ローラ３９
の上方に積層され、現像ローラ４０やドクターブレード
４１の近傍には積層されない。このために、現像ローラ
４０の上部表面とドクターブレード４１との近傍にトナ
ーが凝結される状態が生じない。

【００５３】図４は、最大トナー量（約８０ｇ）で、条
件としては最も厳しい（トナーが全く消費されない）白
紙印字を連続的に行い、その時の各印字枚数におけるト
ナー帯電量（μＣ／ｇ）の結果を示している。図４に示
すように、従来の電子写真装置では３，０００枚近辺で
かぶりが発生していたのに対し、本実施の形態による電
子写真装置では１２，０００枚印字後もトナー帯電量は
安定しており、かぶりや濃度変動が生じなかった。この
結果より、現像室４４内に最大量のトナーを供給した状
態で連続的に印字処理を行った場合でもドクターブレー
ド４１近傍でのトナーの凝結が発生せず、ドクターブレ
ード４１の層厚状態が一定していたことがわかる。これ
により、現像ローラ４０表面にトナーを正規の層厚に保
持しかつ帯電量を安定して確保でき、電子写真装置の信
頼性および画質の向上を実現することができた。

【００５４】図５は、本発明の第２実施の形態による現
像装置の断面図である。第２実施の形態による現像装置
は、第１実施の形態による現像装置の構成に対し、第１
アジテータ３８の構成が相違している。すなわち、第１
アジテータ３８はポリエチレン樹脂により形成された板
状態の両端を現像室４４の壁面に回動自在に支持して構
成されている。そして、第１アジテータ３８の回転中心
は、現像ローラ４０の中心を通る鉛直線とトナー補給ロ
ーラ３９の中心を通る鉛直線上との間に位置するように
配置されている。また、第１アジテータ３８の回転方向
は、トナー補給ローラ３９の回転方向と同じ時計回り
に、すなわち現像ローラ４０の回転方向と反対方向に設
定されている。このため、第１アジテータ３８は、現像
ローラ４０の上部表面とドクターブレード４１との近傍
に貯留するトナーを補給ローラ３９側へ撹拌するように
動作する。このため、図５のＢ部に集積してドクターブ
レード４１を押圧するトナーの量が増加するのを防止す
ることができる。

【００５５】また、トナーホッパー４３と現像室４４と
上方を隔てる隔壁５１に形成されるトナー排出口４８は
トナー補給ローラ３９の上方に形成されている。したが
って、トナー排出口４８から現像室４４内に導入される
トナーは、現像ローラ４０の上部ではなくトナー補給ロ
ーラ３９の上方に供給される。このため、トナー排出口
４８から供給されるトナーが現像ローラ４０の上方に堆
積するのを防止することができる。

【００５６】図６は、図５に示す現像装置において、最
大トナー量で、条件としては最も厳しい白紙印字を連続
的に行い、その時の各印字枚数におけるトナー帯電量の
結果を示している。図６から明らかなように、従来の電
子写真装置では約３，０００枚近辺でかぶりが発生して
いたのに対し、本発明による現像装置を有する電子写真
装置では１２，０００枚印字後もトナー帯電量は安定し
ており、かぶりや濃度変動による画像劣化が生じなかっ
た。

【００５７】また、図７は第２実施の形態の変形例によ
る現像装置の断面図である。この変形例による現像装置
は、図５に示す現像装置の構成に比べ、トナー排出口４
８が現像ローラ４０の上方に形成されている点が異なっ
ている。この場合、トナー排出口４８から現像室４４内
に排出されるトナーは、現像ローラ４０の上方に導かれ
る。しかし、第１アジテータ３８が回動することによ
り、現像ローラ４０上のトナーが補給ローラ３９上に撹
拌される。したがって、トナー排出口４８を現像ローラ
４０の上方に設けた場合であっても、トナーの集積によ
るドクターブレード４１の押圧状態が変動してかぶりや
濃度変動が生じることを防止することができる。

【００５８】図８は、図６と同様に、最大トナー量で白
紙印字を連続的に行い、その時の各印字枚数におけるト
ナー帯電量の結果を示したものである。図８から明らか
なように、この変形例による現像装置を有する電子写真
装置では、第２実施の形態の場合に比べて帯電量の減少
量が大きいが、１２，０００枚印字後もトナーの帯電量
は安定しており、かぶりや濃度変動が生じていない。

【００５９】図９は、本発明の第３実施の形態による現
像装置の断面図である。この第３実施の形態による現像
装置は、第１または第２実施の形態による現像装置の構
成に比べ、ドクターブレード４１の取り付け構造が相違
している。

【００６０】すなわち、ドクターブレード４１は、取付
部から先端に向かう方向が現像ローラ４０の回転方向と
反対方向に向くような姿勢で現像ローラ４０の表面に当
接されている。このような当接方法を、いわゆるカウン
ター当接と称する。ドクターブレード４１を現像ローラ
４０にカウンター当接させると、ドクターブレード４１
と現像ローラ４０の上部表面とのなす領域が平面的に広
がるため、トナーがドクターブレード４１と現像ローラ
４０との表面の狭隘な部分に集積して、ドクターブレー
ド４１の押圧状態を変動させることを防止することがで
きる。特に、ドクターブレード４１上に堆積したトナー
は、ドクターブレード４１の押圧力を高めるように作用
する。このため、ドクターブレード４１の押圧力の低下
が防止され、帯電量の減少が抑制される。

【００６１】また、ドクターブレード４１の斜め上方に
配置された第１アジテータ３８は、ドクターブレード４
１上のトナーをトナー補給ローラ３９側に撹拌するよう
に時計方向に回動する。これによってもトナーが現像ロ
ーラ４０の上部表面に集積するのを防止することができ
る。さらに、トナー排出口４８はトナー補給ローラ３９
の上方に形成されている。このため、トナー排出口４８
から現像室４４内に供給されるトナーは、トナー補給ロ
ーラ３９の上方に導かれる。したがって、これによって
も現像ローラ４０とドクターブレード４１との間にトナ
ーが集積してドクターブレード４１の押圧状態が変動す
ることを防止することができる。

【００６２】図１０は、最大トナー量で、条件としては
最も厳しい白紙印字を連続的に行い、その時の各印字枚
数におけるトナー帯電量を示したものである。図１０か
ら明らかなように、従来の電子写真装置では約３，００
０枚近辺でかぶりが発生していたのに対し、この第３実
施の形態による現像装置を有する電子写真装置では１
２，０００枚印字後もトナー帯電量は安定しており、ト
ナー帯電量の経時的変化がなく、かぶりや濃度変動の発
生も見られなかった。

【００６３】また、図１１は、第３実施の形態の変形例
による現像装置の断面図である。この変形例では、トナ
ー排出口４８が現像ローラ４０の上方に配置されてい
る。この場合、トナー排出口４８から現像室４４内に供
給されるトナーはドクターブレード４１の上方に導かれ
る。しかし、第１アジテータ３８がそのトナーをトナー
補給ローラ３９側へ撹拌する。これにより、ドクターブ
レード４１上へのトナーの集積を防止することができ
る。

【００６４】図１２は、図１０と同様に、白紙印字を連
続的に行い、その時の各印字枚数におけるトナー帯電量
の結果を示したものである。図１２から明らかなよう
に、この変形例による電子写真装置では、図１０に示す
場合に比べて、印字枚数の増加に伴い帯電量の減少が見
られるが、１２，０００枚印字後もトナー帯電量は安定
しており、かぶりや濃度変動も生じなかった。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、現像室
内の現像剤補給ローラの鉛直上方に孔部を設け、この孔
部を通して現像剤を現像室内に供給するように構成した
ことにより、現像ローラの上面側における現像剤の集積
が防止され、これによって現像ローラ表面の層厚および
帯電量の減少が抑制され、かぶりや濃度変動のない現像
装置を得ることができる。

【００６６】また、現像剤補給ローラと現像ローラとの
間に配置した撹拌部材により現像剤を補給ローラ側へ撹
拌するように構成したことにより、上記と同様に現像ロ
ーラ上方の現像剤の集積を抑制し、かぶりや濃度変動の
ない現像装置を得ることができる。

【００６７】さらに、現像ローラに対して現像ブレード
をいわゆるカウンター当接させることにより、上記と同
様に、かぶりや濃度変動のない現像装置を得ることがで
き、信頼性の高い高画質の電子写真装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態の電子写真装置の断面
図

【図２】本発明の第１実施の形態の現像装置の断面図

【図３】トナー残量検知手段の構成図

【図４】図２の現像装置を用いた白紙印字におけるトナ
ー帯電量の変化を示す図

【図５】本発明の第２実施の形態による現像装置の断面
図

【図６】図５の現像装置を用いた白紙印字におけるトナ
ー帯電量の変化を示す図

【図７】第２実施の形態の変形例による現像装置の断面
図

【図８】図７の現像装置を用いた白紙印字におけるトナ
ー帯電量の変化を示す図

【図９】本発明の第３実施の形態による現像装置の断面
図

【図１０】図９の現像装置を用いた白紙印字におけるト
ナー帯電量の変化を示す図

【図１１】第３実施の形態の変形例による現像装置の断
面図

【図１２】図１１の現像装置を用いた白紙印字における
トナー帯電量の変化を示す図

【図１３】従来の電子写真装置の断面図

【図１４】従来の一成分現像装置の断面図

【図１５】従来の一成分現像装置のトナー薄層部の拡大
図

【図１６】従来の他の例による一成分現像装置の断面図

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ３８ 第１アジテータ ３９ トナー補給ローラ ４０ 現像ローラ ４１ ドクターブレード ４３ トナーホッパー ４４ 現像室 ４５ トナー残量検知手段 ４６ トナー供給部材 ４８ トナー排出口 ５１ 隔壁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に保持した現像剤を被現像体に供給す
   る現像ローラと、前記現像ローラに接して摺動すること
   によって前記現像ローラの表面に前記現像剤を供給する
   現像剤補給ローラと、前記現像ローラの表面に供給され
   た前記現像剤を所定の厚さに調整する層厚調整手段とが
   配置された現像室と、孔部を有しかつ前記現像室と隔離
   する隔壁と、内部に貯蔵された前記現像剤を前記孔部を
   通して前記現像室に供給する現像剤供給手段とを有する
   とともに前記現像室の上方に配置された現像剤貯蔵部と
   を備えた現像装置であって、前記隔壁の孔部を前記現像
   剤補給ローラの鉛直上方に配置したことを特徴とする現
   像装置。
2. 【請求項２】表面に保持した現像剤を被現像体に供給す
   る現像ローラと、前記現像ローラに接して摺動すること
   によって前記現像ローラの表面に前記現像剤を供給する
   現像剤補給ローラと、前記現像ローラの表面に弾性接触
   して前記現像ローラの表面の前記現像剤を所定の厚さに
   調整する現像ブレードとが配置された現像室と、孔部を
   有しかつ前記現像室と隔離する隔壁と、内部に貯留され
   た現像剤を前記孔部を通して前記現像室に供給する現像
   剤供給手段とを有するとともに前記現像室の上方に配置
   された現像剤貯蔵部とを備えた現像装置であって、前記
   現像ローラの上方に配置されかつ前記現像ローラと前記
   現像ブレードの接触部近傍の現像剤を前記現像剤ブレー
   ドから遠ざかる方向に撹拌して移動させる撹拌部材を備
   えたことを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】前記撹拌部材は、前記現像ローラの回動方
   向と反対方向に回動する回動部材からなり、前記回動部
   材の回転中心は、前記現像ローラの中心を通る鉛直線
   と、前記現像剤補給ローラの中心を通る鉛直線との間に
   位置することを特徴とする請求項２記載の現像装置。
4. 【請求項４】表面に保持した現像剤を被現像体に供給す
   る現像ローラと、前記現像ローラに接して摺動すること
   によって前記現像ローラの表面に前記現像剤を供給する
   現像剤補給ローラと、前記現像ローラの表面に弾性接触
   して、前記現像ローラの表面の現像剤を所定の厚さに調
   節する現像ブレードとが配置された現像室と、孔部を有
   しかつ前記現像室と隔離する隔壁と、内部に貯蔵された
   現像剤を前記孔部を通して前記現像室に供給する現像剤
   供給手段とを有するとともに前記現像室の上方に配置さ
   れた現像剤貯蔵部とを備えた現像装置であって、前記現
   像ブレードの取付部側から先端部へ向かう方向が、前記
   現像ブレードの先端部と前記現像ローラとの当接位置に
   おける前記現像ローラの回転方向と反対となるように前
   記現像ブレードの先端を前記現像ローラの表面に接触さ
   せることを特徴とする現像装置。