JPH11212366A

JPH11212366A - 現像装置

Info

Publication number: JPH11212366A
Application number: JP10023946A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hirata; 啓平田; Ikutaro Nagatsuka; 育太郎長束; Tomio Onuki; 富夫大貫; Yoshio Machida; 美穂町田; Migaku Aoshima; 琢青島; Ai Ito; 愛伊藤; Motoi Notani; 基野谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-01-21
Filing date: 1998-01-21
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】供給ロールの回転中心を現像ロールの回転中
心より高くした装置構成において、トナー飛散の発生を
抑えつつ、潜像の現像を終えた現像剤が現像ハウジング
内へスムーズに回収する。【解決手段】現像ロール上の現像剤を一時的に退避、
回収するパージ方式の現像装置において、供給ロール４
のマグネット部材５のうち、現像ロール１から現像剤を
最初に受け取る磁極６ａとそれに隣接する現像剤搬送方
向下流側の磁極６ｂとを互いに異極構成にすると共に、
前記磁極６ａの下流側には互いに隣接する同極の反発磁
極６ｃ，６ｄを配置し、供給ロール４と現像ハウジング
８の底壁８ａとの間には、異極構成の磁極対６ａ，６ｂ
にて形成される供給ロール４の磁界が及ぶ範囲の少なく
とも一部に現像ハウジング８の底壁８ａの一部が面して
配置され且つ前後に比べてギャップの狭いシール兼用回
収通路９を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式や静
電記録方式等の画像形成装置で用いられる現像装置に係
り、詳細には、トナー及びキャリアからなる二成分現像
剤を用い、非現像時に現像ロール上の現像剤を一時的に
回収、退避する所謂パージ方式と称される現像装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電子写真方式の画像形成装
置のうち、多色画像を形成するための装置構成として
は、感光体ドラム等の潜像担持体の周りに複数の色成分
現像剤が収容された現像装置を並列配置し、潜像担持体
上に各色成分トナー像を選択的に形成するものがある。
この種の多色画像形成装置にあっては、潜像担持体上に
各色成分トナー像を形成するのに他の色成分トナーとの
混色を防止するために、現像対象となる現像装置の色成
分現像剤のみを潜像担持体上の静電潜像に摺擦させて現
像を行い、現像対象でない現像装置の色成分現像剤を潜
像担持体と接触させないようにする工夫が必要である。

【０００３】従来にあっては、例えば潜像担持体に各色
成分の現像装置が並列配置され、現像対象となる現像装
置のみが潜像担持体に近接するセット位置にセットさ
れ、現像対象でない他の現像装置が前記セット位置から
離間した待機位置にリトラクトする所謂リトラクト方式
や、回転ホルダに複数の色成分現像ユニットが搭載さ
れ、回転ホルダを適宜回転させることで現像対象となる
現像ユニットのみが潜像担持体に近接したセット位置に
セットされる所謂ロータリー方式や、現像終了時に現像
ロールへの現像剤の供給が断たれると共に、現像ロール
上に残留している現像剤が一時的に回収、退避される所
謂パージ方式が知られている。ここで、パージ方式は、
リトラクト方式のような現像装置のリトラクト機構や、
ロータリー方式のような回転機構を用いる必要がない
分、装置構成、特に現像装置の保持に関する構成が簡略
化される点、及び、現像装置の移動時に発生する震動が
少ない点で好ましい。

【０００４】この種のパージ方式を採用した現像装置２
００としては、例えば図１０に示すように、感光体ドラ
ム等の潜像担持体２１０に対向した開口する現像ハウジ
ング２０１を有し、この現像ハウジング２０１の開口部
分に所謂マグネットロール（内部に複数の磁極を配列し
たマグネット部材が固定設置され且つ周囲に非磁性スリ
ーブが回転可能に配設されるロール）構成の現像ロール
２０２を配設すると共に、この現像ロール２０２に近接
して同じくマグネットロール構成の供給ロール２０３を
配設し、更に、供給ロール２０３の奥側には現像剤が攪
拌搬送される攪拌搬送オーガー２０４，２０５を配設し
たものが既に知られている（例えば特開昭５５−５５３
７０号公報、特開昭５５−５５３７１号公報、特開昭５
８−２０５１７３号公報、特開昭６３−２２９４６６号
公報、特開平８−２４８７７１号公報等が類似例）。
尚、図１０においては、所謂転写ドラム方式（転写ドラ
ム２０６に用紙等の記録媒体２０７を保持し、潜像担持
体２１０上の各色成分トナー像を転写ドラム２０６に保
持された記録媒体２０７に多重転写する方式）の多色画
像形成装置が例示されており、符号２１１は一様帯電
器、２１２はレーザー露光装置、２１３はクリーニング
装置、２１４は除電装置、２１５は定着装置を示す。

【０００５】この種のパージ方式の現像装置にあって
は、現像動作時には、攪拌搬送オーガー２０４，２０５
にて攪拌搬送された現像剤を供給ロール２０３を介して
現像ロール２０２へと供給することで、潜像担持体２１
０と現像ロール２０２との間の現像領域に現像剤を供給
し、更に、現像ロール２０２上の残留現像剤を供給ロー
ル２０３を介して攪拌搬送オーガー２０４，２０５へと
戻すようになっている。一方、現像終了時には、供給ロ
ール２０３を先に停止して現像ロール２０２への現像剤
供給を断ち、現像ロール２０２上の現像剤を現像ハウジ
ング２０１内に回収した後に現像ロール２０２を停止さ
せることで、現像ロール２０２上の現像剤を一時的に回
収、退避させるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のパ
ージ方式の現像装置を用いた多色画像形成装置にあって
は、通常、静電潜像を摺擦し終えた現像剤が自重で現像
ロール２０２あるいは供給ロール２０３から剥がれ、現
像ハウジング２０１内にスムーズに回収できるよう、複
数の現像装置２００（具体的には２００ａ〜２００ｃ）
を潜像担持体２１０の回転中心と概略同等の高さから下
側の領域に配置し、なおかつ、供給ロール２０３の回転
中心を現像ロール２０２の回転中心より低い位置に配置
するという構成が必然的に採用されていた。しかしなが
ら、この種の従来のパージ方式の現像装置にあっては、
静電潜像の現像を終えた現像剤が現像ハウジング内に落
下回収する時に、トナー飛散が発生し易く、多色画像形
成装置の内部を汚すという懸念があった。このため、従
来の構成では、現像ハウジング２０１の壁面をできるだ
け現像ロール２０２や供給ロール２０３に近づけ、潜像
担持体２１０方向へつながる隙間を減らすことで対応し
てきた。

【０００７】ところが、最近の多色画像形成装置にあっ
ては、装置の小型化、あるいは、作像部のモジュール化
を追求するために、潜像担持体２１０の回転中心と概略
同等の高さより上にも現像装置を配置した構成の検討が
必要になってきた。このとき、供給ロール２０３の回転
中心を現像ロール２０２の回転中心よりも高くすること
が必要になるが、この態様において、現像ハウジング２
０１の壁面をできるだけ現像ロール２０２や供給ロール
２０３に近づけると、現像剤を一時的に回収、退避する
際に、自重による現像剤の落下が期待されないため、現
像ハウジング２０１の壁が障害物となって現像剤を現像
ハウジング２０１内にスムースに回収することが困難に
なるという新たな技術的課題が見い出された。

【０００８】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、供給ロールの回転中心を現
像ロールの回転中心より高くした装置構成において、ト
ナー飛散の発生を抑えつつ、潜像の現像を終えた現像剤
が現像ハウジング内へスムーズに回収できる、多色画像
形成装置用の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】すなわち、本発明は、図
１に示すように、潜像担持体１１に対向して開口する現
像ハウジング８を有し、この現像ハウジング８には、周
囲に複数の磁極３を形成したマグネット部材２が内部に
固定設置され且つ二成分現像剤が担持搬送される現像ロ
ール１と、周囲に複数の磁極６を形成したマグネット部
材５が内部に固定設置され、前記現像ロール１に現像剤
が供給され且つ現像ロール１上に担持された現像後の現
像剤が受け渡される供給ロール４と、この供給ロール４
に供給されるべき現像剤が攪拌されながら搬送される攪
拌搬送部材７とを収容してなる現像装置において、前記
供給ロール４のマグネット部材５のうち、現像ロール１
から現像剤を最初に受け取る磁極６ａとそれに隣接する
現像剤搬送方向下流側の磁極６ｂとを互いに異極構成に
すると共に、前記現像ロール１から現像剤を最初に受け
取る磁極６ａの下流側には互いに隣接する同極の反発磁
極６ｃ，６ｄを配置し、前記供給ロール４と現像ハウジ
ング８の底壁８ａとの間には、前記異極構成の磁極対６
ａ，６ｂにて形成される供給ロール４の磁界が及ぶ範囲
の少なくとも一部に現像ハウジング８の底壁８ａの一部
が面して配置され且つ前後に比べてギャップの狭いシー
ル兼用回収通路９を形成したことを特徴とするものであ
る。

【００１０】このような技術的手段において、本願の現
像装置は各種多色画像形成装置に適用して差し支えない
が、供給ロール４の回転中心を現像ロール１の回転中心
より高くした装置構成の現像装置を使用しなければなら
ないレイアウトの多色画像形成装置において特に有効で
ある。ここで、現像ロール１，供給ロール４としては、
所謂パージ方式を実現できるものであれば、マグネット
部材２，５の構成については適宜選定して差し支えな
い。また、供給ロール４のマグネット部材５の反発磁極
６ｃ，６ｄとしては、現像剤を最初に受け取る磁極６ａ
に隣接する現像剤搬送方向下流側の磁極６ｂを兼用して
もよいし、あるいは、当該磁極６ｂとは別個に設けるよ
うにしてもよい。尚、図１では、反発磁極６ｃを磁極６
ｂと兼用した態様を示している。更に、シール兼用回収
通路９は、供給ロール４と現像ハウジング８の底壁８ａ
との間に形成されるものであるが、ここでいう現像ハウ
ジング８の底壁８ａについては、底壁８ａ自体を供給ロ
ール４側に突出形成する態様のほか、現像ハウジング８
内に別ピースを付設して底壁８ａとする態様をも包含す
るものである。

【００１１】また、供給ロール４のマグネット部材５の
他の磁極６については適宜設計変更して差し支えない
が、供給ロール４の小径化を考慮すると、現像ロール１
へ現像剤を受け渡す磁極６ｅと、現像ロール１から現像
剤を受け取る磁極６ａとの距離が短くなるから、前記一
対の磁極６ａ，６ｅを同極にすることが好ましい。この
ような態様にあっては、供給ロール４から現像ロール１
への現像剤の受け渡しを良好に保ち、供給ロール１への
回り込みを防止することが可能になり、結果的に、現像
ロール１上の現像剤層の乱れや画像ムラへの影響が抑制
される。

【００１２】更に、攪拌搬送部材７のレイアウトについ
ては、適宜設計変更して差し支えないが、供給ロール４
から攪拌搬送部材７への現像剤の回収性を良好に保つと
いう観点からすれば、供給ロール４のマグネット部材５
のうち同極の反発磁極６ｃ，６ｄ間で攪拌搬送部材７を
最近接配置することが好ましい。この態様によれば、潜
像の現像を終えた回収現像剤と前記攪拌搬送部材７で搬
送される新規な現像剤との入れ替わりが効率よく行われ
る点で好ましい。

【００１３】更にまた、攪拌搬送部材７から供給ロール
４への現像剤の供給性、及び、供給ロール４から攪拌搬
送部材７への現像剤の回収性をより良好に保つという観
点からすれば、図１に示すように、供給ロール４と攪拌
搬送部材７との間で、供給ロール４のマグネット部材５
のうち同極の反発磁極６ｃ，６ｄ間に対向した部位に
は、供給ロール４の反発磁極６ｃ，６ｄにて剥離された
回収現像剤が攪拌搬送部材７側へ回収搬送され且つ攪拌
搬送部材７にて攪拌搬送された現像剤が供給ロール４に
供給される攪拌搬送補助部材１０を配置することが好ま
しい。

【００１４】この態様において、攪拌搬送補助部材１０
としては、ロール状部材、オーガーなど各種形態のもの
を選定して差し支えないが、好ましくは、回転軸の周り
に現像剤を掻き上げるための複数の板状羽根を有したパ
ドルが挙げられ、該パドルが前記供給ロール４との最近
接点において供給ロール４と互いに逆方向に回転するも
のであることがよい。特に、この種の態様は、供給ロー
ル４の直径を小さくする態様において有効である。すな
わち、供給ロール４の直径を小さくする態様にあって
は、前記供給ロール４のマグネット部材５のうち、前記
現像ロール１から現像剤を最初に受け取る磁極６ａとそ
れに隣接する現像剤搬送方向下流側の磁極６ｂとが異極
であるようにしたために、前記現像ロール１から現像剤
を最初に受け取る磁極６ａの現像剤搬送方向下流側で互
いに隣接する同極の磁極６ｃ，６ｄ間の距離が不十分に
なりがちであるが、前述したように、攪拌搬送補助部材
１０としてのパドルの回転方向を工夫するようにすれ
ば、トナー濃度が低下した現像剤がトナーを十分含む現
像剤と混ざり合う前に再び供給ロール４に吸着すること
なく、供給ロール４から確実に剥離される点で好まし
い。

【００１５】更に好ましくは、前記パドルと前記供給ロ
ール４との最近接点における距離が１．５ｍｍ以下であ
り、供給ロール４の周速度をＶ_R、パドルの周速度を
Ｖ_P、羽根の枚数をｎとした時、ｎ×Ｖ_P／Ｖ_R≧９．６
の関係を満たすことがよい。特に、この態様は、高画質
を狙った小径キャリアを使用した態様において有効であ
り、トナー濃度が低下した現像剤がトナーを十分含む現
像剤と混ざり合う前に再び供給ロール４に吸着すること
なく、供給ロール４から確実に剥離される点で好まし
い。

【００１６】次に、上述した技術的手段の作用について
説明する。図１において、供給ロール４のマグネット部
材５には、現像ロール１から現像剤を最初に受け取るた
めの磁極６ａが設けられており、現像ロール１の磁極３
と供給ロール４の磁極６ａとの間には、現像ロール１か
ら供給ロール４に向かう磁界Ｍ1が形成され、現像ロー
ル１上の残留現像剤が供給ロール４の磁極６ａ付近へと
回収される。更に、供給ロール４のマグネット部材５の
うち、現像ロール１から現像剤を最初に受け取る磁極６
ａとそれに隣接する現像剤搬送方向下流側の磁極６ｂと
が互いに異極構成になっている。このとき、前記異極構
成の磁極６ａ，６ｂ間には、現像剤搬送方向に向かう供
給ロール４の周方向に沿う磁界Ｍ2が形成されるため、
磁極６ａ付近にある現像剤は前記磁界Ｍ2に沿って供給
ロール４の現像剤搬送方向下流側へと搬送される。

【００１７】また、前記供給ロール４と現像ハウジング
８の底壁８ａとの間には、前記異極構成の磁極対６ａ，
６ｂにて形成される供給ロール４の磁界が及ぶ範囲の少
なくとも一部に現像ハウジング８の底壁８ａの一部が面
して配置され且つ前後に比べてギャップの狭いシール兼
用回収通路９が形成されている。このため、シール兼用
回収通路９内では生成磁界の影響で、回収現像剤が充填
されることになり、この回収現像剤による磁気カーテン
が現像ハウジング８を気密に保つ。一方、シール兼用回
収通路９内の回収現像剤の姿勢は供給ロール４の周方向
磁界に沿うことになるため、回収現像剤の姿勢が底壁８
ａに対向する部分で立った状態にはならず、回収現像剤
はシール兼用回収通路９内を供給ロール４の現像剤搬送
方向下流側に向かってスムースに移動していく。

【００１８】更に、前記現像ロール１から現像剤を最初
に受け取る磁極６ａの下流側には互いに隣接する同極の
反発磁極６ｃ，６ｄが配置されている。このため、シー
ル兼用回収通路９を通過した回収現像剤は、反発磁極６
ｃ，６ｄにより磁界（供給ロール４上の現像剤を剥離す
る方向に働く磁界）Ｍ3に従って供給ロール４から剥離
され、攪拌搬送部材７側へと回収される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいて本発明に係る現像装置について具体的に説明
する。 ◎実施の形態１図２は本発明が適用された現像装置を組込んだ電子写真
方式の多色画像形成装置（本例では二色画像形成装置）
の一例を示す。同図において、先ず、潜像担持体２０は
例えば負極性の感光体ドラムからなり、例えばスコロト
ロンなどの一様帯電装置１２によりその表面が負極性に
一様に帯電される。次に、レーザー露光装置１３によ
り、デジタル画像に対応する像露光がなされ、潜像担持
体２０の表面には所定の色成分の静電潜像が形成され
る。そして、現像装置３１、３２はいずれも所謂パージ
方式を採用した二成分現像装置であり、前記画像に対応
する静電潜像の先端が現像位置に到達すると磁気ブラシ
が静電潜像を摺擦して、前記潜像担持体２０上にいずれ
かの色成分のトナー像を選択的に形成するものである。

【００２０】一方、用紙あるいは透明シート等の記録媒
体２４は、トレイ２２または２３から搬送され、一度レ
ジストレーションロール２５で先端をせき止められた
後、所定のタイミングで転写部へと送り出される。送り
出された記録媒体２４は潜像担持体２０上のトナー像と
密着し、コロトロン等の転写装置１５の作用でトナー像
が記録媒体２４上に転写される。

【００２１】ところで、トナー像の転写を終えた前記潜
像担持体２０は、その後、必要に応じてクリーニング前
処理が施された後、クリーニング装置１７により表面に
残ったトナーが掻き取られ、更に除電装置１９で表面に
残った電荷を除電される。一方、転写を終えた記録媒体
２４は、コロトロンなどの剥離除電装置１６及び搬送ガ
イド部材１８の先端の図示しない剥離フィンガーによ
り、潜像担持体２０から分離され、定着装置２６でトナ
ー像が記録媒体２４に定着された後、画像形成装置の外
の排出トレイ２７へと搬出される。

【００２２】次に、本実施の形態で用いられる現像装置
３１，３２を図３に基づいて詳細に説明する。本実施の
形態において、上側現像装置３１は、潜像担持体２０の
回転中心を通る水平線Ｌに対し、所定角度α（例えば３
０度程度）斜め上方に傾斜した位置に現像位置を有する
ものであり、一方、下側現像装置３２は、潜像担持体２
０の回転中心を通る水平線Ｌに対応する位置に現像位置
を有するものである。

【００２３】上側現像装置３１の基本的構成は、潜像担
持体２０に対向して開口する現像ハウジング４１を有
し、この現像ハウジング４１内には、現像ハウジング４
１の開口４２に面して現像ロール４３を配設すると共
に、この現像ロール４３の背面には供給ロール４４を配
設し、更に、供給ロール４４の背面側には、回転軸の周
りに螺旋状の羽根が連続的に形成されて現像剤が回転軸
方向の奥から手前、あるいは、手前から奥へと攪拌搬送
される一対の攪拌搬送オーガー４５，４６を配設する一
方、前記供給ロール４４の近傍には当該供給ロール４４
に供給される現像剤の層厚が規制される層厚規制板４７
を配設したものである。一方、下側現像装置３２の基本
的構成は、上側現像装置３１と略同様に、現像ハウジン
グ５１の開口５２に面した箇所に現像ロール５３を配設
すると共に、この背面側に供給ロール５４を配設し、更
に、一対の攪拌搬送オーガー５５，５６を配設し、か
つ、供給ロール５４の近傍に層厚規制板５７を配設した
ものである。

【００２４】ここで、上側現像装置３１と下側現像装置
３２との差異について説明する。先ず、上側現像装置３
１について説明すると、図３及び図４に示すように、現
像ロール４３は、例えばＳ，Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓで示される
５つの磁極が周囲に配列された磁石ロール４３１を固定
設置し、この周囲に非磁性スリーブ４３２を回転可能に
配設したものである。一方、供給ロール４４は、例えば
Ｎ，Ｓ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，Ｎで示される６つの磁極が周囲に
配列された磁石ロール４４１を固定設置し、この周囲に
非磁性スリーブ４４２を回転可能に配設したものであ
り、この供給ロール４４の回転中心は前記現像ロール４
３の回転中心よりも上側に偏位配置されている。

【００２５】特に、本実施の形態では、現像ロール４３
は、図４に示すように、供給ロール４４から現像剤を受
け取るための磁極４３ａと、供給ロール４４へ現像剤を
受け渡すための磁極４３ｂとが同極構成（本例ではＳ
極）になっている。一方、供給ロール４４の磁極につい
ては、現像ロール４３から最初に現像剤を受け取る磁極
４４ａ（本例ではＮ極）とこれに隣接する供給ロール４
４の回転方向（現像剤搬送方向に相当）下流側の磁極４
４ｂ（本例ではＳ極）とが異極構成になっており、更
に、磁極４４ｂとこれに隣接する供給ロール４４の回転
方向下流側の磁極４４ｃとが同極の反発磁極構成になっ
ている。更にまた、現像ロール４３から最初に現像剤を
受け取る磁極４４ａとこれに隣接する供給ロール４４の
回転方向上流側の磁極（本例では現像ロール４３へ現像
剤を受け渡す磁極に相当）４４ｄとが同極構成（本例で
はＮ極）になっている。

【００２６】また、本実施の形態では、供給ロール４４
の異極構成の磁極対４４ａ，４４ｂにて形成される磁界
が及ぶ範囲には、現像ハウジング４１の底壁４１ａの一
部４１ｂが突出配置され、この底壁突出部４１ｂと供給
ロール４４との間には前後に比べて狭いギャップを有す
るシール兼用回収通路４８が形成されている。

【００２７】次に、下側現像装置３２について説明する
と、現像ロール５３は、例えばＳ，Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，Ｎ
で示される６つの磁極が周囲に配列された磁石ロール５
３１を固定設置し、この周囲に非磁性スリーブ５３２を
回転可能に配設したものである。一方、供給ロール５４
は、例えばＳ，Ｎ，Ｎ，Ｓ，Ｎで示される５つの磁極が
周囲に配列された磁石ロール５４１を固定設置し、この
周囲に非磁性スリーブ５４２を回転可能に配設したもの
であり、この供給ロール５４の回転中心は前記現像ロー
ル５３の回転中心よりも下側に偏位配置されている。更
に、現像ハウジング５１の底壁５１ａは、現像ロール５
３，供給ロール５４の下方において、両ロール５３，５
４の磁界が及ぶ範囲まで近接配置され、現像ロール５３
あるいは供給ロール５４と底壁５１ａとの間の通路内で
回収現像剤が底壁５１ａと接触するようになっている。
尚、本実施の形態では、下側現像装置３２の現像ハウジ
ング５１の上壁の一部には切欠開口５１ａが開設されて
おり、この切欠開口５１ａに上側現像装置３１の現像ハ
ウジング４１の底壁４１ａの一部がそのまま面して配設
され、現像ハウジング５１の上壁の一部を構成してい
る。

【００２８】次に、各現像装置３１，３２の作動につい
て説明する。先ず、上側現像装置３１について述べる
と、図３及び図４（図中太点線矢印は現像剤の搬送経路
を示す）に示すように、一対の攪拌搬送オーガー４５，
４６は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を前記
攪拌搬送オーガー４５，４６の軸方向に循環搬送するも
のであり、前記攪拌搬送オーガー４５，４６により搬送
される現像剤は、供給ロール４４の攪拌搬送オーガー４
５に最も近いＳ極（４４ｃ）に吸着され、順次反時計方
向にＮ極→Ｓ極→Ｎ極（４４ｄ）と運ばれていく。この
間、層厚規制板４７で所望の量が通過するように現像剤
通過量が規制される。供給ロール５４上で最も現像ロー
ル５３に近いＮ極（４４ｄ）まで搬送された現像剤は、
対向する現像ロール４３上のＳ極（４３ｂ）へと受け渡
され、順次現像ロール４３上で反時計方向にＮ極→Ｓ極
→Ｎ極→Ｓ極（４３ａ）と運ばれていく。そして、静電
潜像の現像を行っている間、現像ロール４３上のＳ極
（４３ａ）まで搬送された現像剤は、対向する供給ロー
ル４４上のＮ極（４４ａ）へと受け渡され、その後、隣
り合うＳ極（４４ｂ）との間で形成される磁界（供給ロ
ール４４の周方向に沿う磁界）によってシール兼用回収
通路４８を搬送されていき、反発磁極Ｓ極，Ｓ極（４４
ｂ，４４ｃ）による反発磁界に基づいて供給ロール４４
から剥がされ、攪拌搬送オーガー４５，４６へ戻されて
いく。尚、図４においては、現像剤剥離吸着部、現像剤
層形成部、現像剤供給転移部、現像剤回収転移部の各機
能部を点線で囲む。

【００２９】このような現像剤の流れの中で、現像剤が
前記供給ロール４４から前記攪拌搬送オーガー４５，４
６へ戻されたとき、あるいは、層厚規制板４７で規制さ
れた現像剤が攪拌搬送オーガー４５上に落下するとき
に、トナー飛散が発生するが、本実施の形態では、供給
ロール４４と現像ハウジング４１の底壁突出部４１ｂと
の間のシール兼用回収通路４８内に回収現像剤が充填さ
れて現像ハウジング４１を気密に保つことから、前記ト
ナー飛散が潜像担持体２０近傍まで届かないようになっ
ている。

【００３０】一方、静電潜像一色分の現像が終了する
と、図５（ａ）に示すように、前記供給ロール４４の回
転が停止し、現像ロール４３への現像剤供給が断たれ
る。その後、図５（ｂ）に示すように、現像ロール４３
が少なくとも１周回転して停止するので、現像ロール４
３に付着していた現像剤は、現像ロール４３上のＳ極
（４３ａ）まで搬送された後に、対向する供給ロール４
４上のＮ極（４４ａ）へと受け渡される。このとき、現
像ロール４３のＳ極（４３ａ）と供給ロール４４のＮ極
（４４ａ）との間の現像剤回収領域では、現像剤量が急
激に増加することになるが、本実施の形態では、現像ロ
ール４３から現像剤を受け取った供給ロール４４部分に
一対の異極Ｎ極（４４ａ），Ｓ極（４４ｂ）が設けられ
ているため、たとえ短い距離であっても供給ロール４４
の周方向磁界が形成されることになり、現像剤回収領域
にある現像剤は前記周方向磁界に沿って流れる。このよ
うに、一度現像剤の周方向の流れを作ってやると、シー
ル兼用回収通路４８内で底壁突出部４８ｂと接触する現
像剤の姿勢が変わり（供給ロール４４の周方向磁界に沿
う姿勢）、撹拌搬送オーガー４５，４６方向への現像剤
の回収はスムースに行われる。

【００３１】また、このような構成で、供給ロール４４
の径が小さい場合には、現像ロール４３へ現像剤を渡す
磁極４４ｄと、現像ロール４３から現像剤を受け取る磁
極４４ａとの距離が短くなるが、本実施の形態では、こ
れら二つの磁極４４ａ，４４ｄが同極構成（本例ではＮ
極）になっているため、供給ロール４４から現像ロール
４３へ渡されるべき現像剤が供給ロール４４の方にも回
り込み、結果的に現像ロール４３上の現像剤層が乱れ、
画像ムラに繋がるという事態は有効に回避される。

【００３２】一方、下側現像装置３２について述べる
と、一対の攪拌搬送オーガー５５，５６により搬送され
る現像剤は、供給ロール４４の攪拌搬送オーガー５５に
最も近いＮ極に吸着され、順次反時計方向にＳ極→Ｎ極
→Ｓ極と運ばれていく。この間、層厚規制板５７で所望
の量が通過するように現像剤通過量が規制される。供給
ロール５４上で最も現像ロール５３に近いＳ極まで搬送
された現像剤は、対向する現像ロール５３上のＮ極へと
受け渡され、順次現像ロール５３上で反時計方向にＳ極
→Ｎ極→Ｓ極→Ｎ極→Ｓ極と運ばれていく。静電潜像の
現像を行っている間、現像ロール５３上最下方に位置す
るＳ極まで搬送された現像剤は、対向する供給ロール５
４上のＮ極へと受け渡され、その後、隣り合うＮ極との
間で形成される反発磁界によって供給ロール５４から剥
がされ、攪拌搬送オーガー５５，５６へ戻されていく。

【００３３】このような現像剤の流れの中で、現像剤が
前記供給ロール５４から前記攪拌搬送オーガー５５，５
６へ戻されたとき、あるいは、層厚規制板５７で規制さ
れた現像剤が攪拌搬送オーガー５５上に落下するとき
に、トナー飛散が発生するが、本実施の形態では、現像
ロール５３及び供給ロール５４より下方において、現像
ハウジング５１の底壁５１ａが両ロール５３，５４から
の磁界が及ぶ範囲まで近づけられているため、両ロール
５３，５４と現像ハウジング５１の底壁５１ａとの間の
通路５８内に保持される現像剤が、現像ハウジング５１
の底壁５１ａと接触することになり、前記トナー飛散が
潜像担持体２０近傍まで届かないようになっている。

【００３４】一方、静電潜像一色分の現像が終了する
と、前記供給ロール５４の回転が停止し、現像ロール５
３への現像剤供給が断たれる。その後、現像ロール５３
が少なくとも１周回転して停止するので、現像ロール５
３に付着していた現像剤は、現像ロール５３上最下方の
Ｓ極から対向する供給ロール５４のＮ極へと搬送され
る。このとき、前記供給ロール５４の一対の反発磁極
（本例ではＮ極）部位には供給ロール５４の周方向磁界
が形成されていないが、供給ロール５４と現像ハウジン
グ５１の底壁５１ａとの間に形成される通路５８は斜め
下方に向かって配置されているため、供給ロール５４に
受け渡された現像剤は傾斜通路５８に沿って自重で自然
落下し、攪拌搬送オーガー５５，５６側に回収される。

【００３５】更に、本実施の形態に係る上側現像装置３
１の性能を確認するために、下側現像装置３２の基本構
成がそのまま上側現像装置３３に踏襲された比較の形態
（図６参照）を用い、その性能を評価したところ、以下
のような技術的課題が見られ、本実施の形態の上側現像
装置３１の性能が優れることが確認された。すなわち、
比較の形態の上側現像装置３３については、先ず、攪拌
搬送オーガー６５，６６の位置であるが、複数の現像装
置３３，３２を並べて配置する都合でできるだけ上方に
配置する必要がある。次に、供給ロール６４と攪拌搬送
オーガー６５，６６の位置関係については、現像剤が攪
拌搬送オーガー６５，６６から供給ロール６４に向かっ
て好ましい状態で吸着され、かつ、静電潜像の現像を終
えた現像剤が全て供給ロール６４から攪拌搬送オーガー
６５，６６に戻るようにするには、上側現像装置３３が
下側現像装置３２の位置にあったときと同じ位置関係を
保つ必要がある。また、現像ロール６３を潜像担持体２
０に適正ギャップを保って対向する必要があるため、図
６に示すように、供給ロール６４の回転中心の位置が現
像ロール６３の回転中心の位置より高くなる。この配置
で、トナー飛散を防ぐために、現像ハウジング６１の底
壁６１ａを現像ロール６３と供給ロール６４の磁界が及
ぶ範囲まで近づけ、供給ロール４４の左下部に位置する
Ｎ極に保持される現像剤が底壁６１ａと接触する構成と
した。

【００３６】このような比較の形態の上側現像装置３３
にあっては、供給ロール４４と現像ハウジング６１の底
壁６１ａとの間の通路６８において、現像剤の攪拌搬送
オーガー６５，６６へ向かう方向への回収性が悪くな
り、現像ロール６３と供給ロール６４との間に溜まる現
像剤量が増えて、現像ロール６３上の現像剤層が乱れた
り、供給ロール６４の回転が停止しても、現像ロール６
３上の現像剤がきれいに剥がれないといった技術的課題
が見られた。このとき、供給ロール４４と現像ハウジン
グ６１の底壁６１ａとの間の通路６８付近の状況を検討
したところ、現像ロール６３から供給ロール６４へ現像
剤が受け渡された場所においては、供給ロール６４上に
しっかりとしたロール周方向の磁界が形成されておら
ず、通路６８内の現像剤の姿勢が現像ハウジング６１の
底壁６１ａに対向する部位で立った状態であることが確
認された。尚、下側現像装置３２で不具合なく現像剤を
回収できていたのは、現像剤が重力で自然に下方に流れ
ていたことに起因する。

【００３７】また、本実施の形態では、二色の中から一
色を選択する方式の装置として利用されるが、例えば上
側現像装置３１を本発明で検討している現像装置とし、
下側現像装置３２は非接触一成分現像方式あるいは非接
触二成分現像方式とし、転写後の残トナーをクリーニン
グする為のクリーニング装置１７のブレードを潜像担持
体２０から離間する機構を設ければ、二色同時に画像形
成する装置にも利用可能である。

【００３８】◎実施の形態２図７は本発明が適用された現像装置を組み込んだカラー
画像形成装置（本例では実施の形態１と同様なタイプ）
の他の例を示す。同図において、各現像装置３１，３２
の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施
の形態１と異なり、供給ロール４４，５４と撹拌搬送オ
ーガー４５，４６あるいは５５，５６との間に撹拌搬送
補助パドル４９，５９を設けたことを特徴とする。尚、
実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１
と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略す
る。

【００３９】更に、本実施の形態にあっては、下側現像
装置３２の供給ロール５４の磁極配列は、現像ロール５
３から最初に現像剤を受け取る磁極（本例ではＮ極）か
ら供給ロール５４の回転方向下流側に順に、Ｓ極→Ｓ極
→Ｎ極→Ｓ極の５極を配設したものになっている。ま
た、二つの現像装置３１，３２は一つの現像ユニット７
０として一体化されており、この現像ユニット７０は、
図７及び図８に示すように、機体フレーム７１に支持さ
れる案内レール７２上にユニットケース７３を移動可能
に搭載し、このユニットケース７３内に二つの現像装置
３１，３２を内蔵する一方、ユニットケース７３内の現
像装置３１，３２の上下空間部をトナークラウド回収用
のダクト空間７４として確保すると共に、ユニットケー
ス７３の一部に連結ダクト７５を連通接続し、外部から
エア吸引するようにしたものである。尚、図７，図８
中、符号７６は潜像担持体２０に対して現像ユニット７
０を位置決めするための位置決めロール、７７は現像装
置３１，３２の駆動部カバーである。

【００４０】以下、本実施の形態に係る上側現像装置３
１について詳述する。図７において、攪拌搬送オーガー
４５，４６は、回転軸の周りに螺旋状の羽根を連続的に
設けた構成であり、夫々現像剤を奥から手前へ、また、
手前から奥へと搬送している。一方、攪拌搬送補助パド
ル４９は、回転軸の周りに現像剤を掻き上げるための複
数の板状羽根を有したパドルである。ここで、該パドル
４９と供給ロール４４の回転方向に関しては、図に示す
ように、前記パドル４９と前記供給ロール４４との最近
接点において互いに逆方向に移動する回転方向に設定さ
れており、この構成は、供給ロール４４から落下した現
像剤をすばやく攪拌搬送オーガー４５中へ取り込む能力
として、供給ロール４４に直接螺旋羽根を持つ攪拌搬送
オーガー４５を対向させるより優れた能力を有する。特
に、供給ロール４４の径が小さく、供給ロール４４の概
略下部に固定された同極の一対の反発磁極（本例ではＳ
極）の間の距離が十分とれない時に前述の能力が発揮さ
れ、一度静電潜像の現像を経てトナー濃度が低下した現
像剤が、トナーを十分含む現像剤と混ざり合った後に再
び現像部へと搬送されていくので、濃度低下を起こすこ
となく、良好な画像を再現することが可能である。

【００４１】更に、前記パドル４９仕様に関し、供給ロ
ール４４からの距離が遠すぎると、供給ロール４４から
落下した現像剤が十分下方に潜り込むことなく供給ロー
ル４４表面近傍を移動するので、一度静電潜像の現像を
経てトナー濃度が低下した現像剤が、トナーを十分含む
現像剤と混ざり合うことなく再び現像部へ搬送されるた
め、画像上の濃度低下を起こすことになる。また、回転
数が低いと、同様の理由で画像上の濃度低下を起こす。
例えば、シャフト径６ｍｍ、羽根の高さ５ｍｍ、羽根の
枚数が８枚のパドルのケースでは、中心粒径が５０μｍ
以上のフェライトキャリアからなる二成分現像剤を使用
する場合、供給ロール４４とパドル４９との表面間距離
が２ｍｍ、パドル４９の表面速度は供給ロール４４表面
速度同等以上であれば、供給ロール４４の概略下部に固
定された一対の同極磁極の間の距離が９．５ｍｍ（直径
１８ｍｍの供給ロール４４において同極磁極間角度が６
０゜に相当）程度に設定すれば、画像上の濃度低下を起
こすことはない。

【００４２】また、更に高画質を狙うため、例えば中心
径が３５μｍのフェライトコアを帯電制御材等を添加し
た樹脂で被覆した磁性キャリアからなる二成分現像剤を
使用して、図７に示す構成におけるパドル４９の仕様を
検討した。パドル４９の羽根と羽根の間に掬い上げら
れ、単位時間当たりに供給ロール４４に吸着される現像
剤量に関しては、単位時間当たりに現像ロール４３と潜
像担持体２０との間を通過する現像剤量と同等以上でな
くてはならない。これは前記５０μｍのキャリア使用時
にも当てはまる。この条件を満たすとき、前記パドル４
９と前記供給ロール４４との最近接点における距離が
１．５ｍｍ以下であり、且つ、供給ロール４４の周速度
をＶ_R、パドル４９の周速度をＶ_P、羽根の枚数をｎとし
た時、ｎ×Ｖ_P／Ｖ_R≧９．６の関係を満たせば、静電潜
像の現像を経てトナー濃度が低下した現像剤が、トナー
を十分含む現像剤と混ざり合う前に再び現像部へ搬送さ
れることがないため、画像上の濃度低下は発生しないこ
とが分かった。

【００４３】具体的には、上側現像装置３１において、
例えば現像ロール４３上の単位面積当たりに付着する現
像剤量を８００ｇ／ｍ²以下に設定する条件が必要であ
ると仮定すると、この条件で現像ロール４３と供給ロー
ル４４とが共にＶ_Rｍ／ｓｅｃの周速度で回転するとき
に、供給ロール４４からパドル４９付近へ落下する現像
剤量は、最大で、単位幅、単位時間当たり８００×Ｖ_R
ｇ／ｍ・ｓｅｃとなる。この現像剤を全てパドル４９の
下側に潜り込ませるには、パドル４９の羽根が供給ロー
ル４４の下側をある必要頻度以上で通過しないといけな
い。その必要頻度を求めたところ、羽根が４枚のケース
ではＶ_P／Ｖ_R≧２．４、羽根が６枚のケースではＶ_P／
Ｖ_R≧１．６、羽根が８枚のケースではＶ_P／Ｖ_R≧１．
２の条件を満たす供給ロール４４の周速度Ｖ_Rが必要な
ことが分かった。尚、Ｖ_Rは概ね０．１ｍ／ｓｅｃから
０．５ｍ／ｓｅｃ、また、隣り合う羽根の間隔が５ｍｍ
以上であれば、上記関係式が有効である。Ｖ_Rが０．１
ｍ／ｓｅｃを下回る遅い条件だと、現像剤の動きも遅く
なり、パドル４９をより早く回して強制的に現像剤を動
かしてやらないといけない領域に入る。一方、Ｖ_Rが
０．５ｍ／ｓｅｃを上回る速い条件だと、現像装置全体
の駆動時の負荷が増大するために、パドル４９の配置を
始めとする構成の見直しが必要になる。また、羽根の間
隔が５ｍｍ以下になると、実質的に羽根と羽根の間に入
る現像剤量が少なくなり、静電潜像の現像を経てトナー
濃度が低下した現像剤を十分動かすことが不可能にな
る。

【００４４】◎実施の形態３図９は本発明が適用された現像装置を組込んだ多色画像
形成装置の他の例を示す。同図において、多色画像形成
装置は、中間転写ベルト９０上に複数の画像形成ユニッ
ト８１，８２を配設し、各画像形成ユニット８１，８２
としては、感光体ドラム等の潜像担持体１００の周囲
に、例えば電子写真用デバイスである一様帯電装置１０
１、レーザー露光装置１０２、複数の現像装置１０３，
１０４（本例ではいずれもパージ方式のものを採用）、
転写装置１０５、クリーニング装置１０６、除電装置１
０７等が配設されたものを用い、各画像形成ユニット８
１，８２の複数の現像装置１０３，１０４には所定の四
色（本例では、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）
現像剤を収容させ、各画像形成ユニット８１，８２の潜
像担持体１００を夫々二回転させることで各潜像担持体
１００上に各色成分トナー像を形成すると共に、中間転
写ベルト９０上に順次重ね転写させ、中間転写ベルト９
０上の多重転写トナー像を一括転写装置９１にて用紙等
の記録媒体９２に一括転写するようにしたものである。

【００４５】そして、本実施の形態において、各画像形
成ユニット８１，８２については、中間転写ベルト９０
の水平面上に潜像担持体１００を並列配置しなければな
らないため、潜像担持体１００の周囲に複数の現像装置
１０３，１０４を配設するに際し、配設スペースの関係
から、少なくとも上側現像装置１０３については供給ロ
ール４４の回転中心を現像ロール４３の回転中心よりも
高く設定することが必要になるため、例えば実施の形態
１（あるいは実施の形態２）の上側現像装置３１と略同
様に構成することが必要になる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所謂パージ方式の現像装置において、供給ロールのマグ
ネット部材のうち、現像ロールから最初に受け取る磁極
周辺には供給ロールの現像剤搬送方向下流側に向かう磁
界を形成すると共に、反発磁界にて現像剤を供給ロール
から剥離させ、更に、前記供給ロールの現像剤搬送方向
下流側に向かう磁界磁界の及ぶ範囲の一部に現像ハウジ
ングの底壁の一部が配置されるシール兼用回収通路を形
成するようにしたので、以下のような基本的効果を奏す
る。たとえ、供給ロールの回転中心を現像ロールの回転
中心より高くした装置構成の現像装置であっても、現像
ロールから供給ロールに受け渡された回収現像剤をシー
ル兼用回収通路内で供給ロールの現像剤搬送方向下流側
に向かう磁界に沿ってスムースに搬送させた後に、供給
ロールから剥離して攪拌搬送部材側へ確実に回収するこ
とができる。このため、現像ロールから供給ロールへの
現像剤回収領域に回収現像剤が滞留し、トナー濃度が低
下した現像剤がそのまま現像ロールへ供給するという事
態や、トナー濃度が低下した現像剤がトナーを十分含む
現像剤と混ざり合う前に再び供給ロールに吸着する事態
を有効に回避することができる。それゆえ、供給ロー
ル、現像ロールには、攪拌搬送部材で十分に攪拌搬送さ
れた帯電性の良好な現像剤を常時供給することが可能に
なり、もって、画像濃度の低下を有効に防止することが
できる。供給ロールの磁界の及ぶ範囲を考慮しながらシール
兼用回収通路を形成し、このシール兼用回収通路内に回
収現像剤を充填した状態で回収するようにしたので、回
収現像剤による磁気カーテンで現像ハウジング内を気密
に保つことが可能になり、現像ハウジング内から漏出す
るトナー飛散を有効に防止することができる。

【００４７】更に、本発明において、供給ロールと攪拌
搬送部材との間に攪拌搬送補助部材を配設し、この攪拌
搬送補助部材の仕様の最適化を図ることにより、現像ロ
ールと供給ロールのコストダウンに直結する小径化や、
高画質を狙った小径キャリア現像剤を用いる場合にも容
易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の概要を示す説明図で
ある。

【図２】実施の形態１に係る現像装置が組込まれた多
色画像形成装置の一例を示す説明図である。

【図３】実施の形態１に係る現像装置の詳細を示す説
明図である。

【図４】図３の現像装置の現像ロール、供給ロールの
周辺構造を示す説明図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は現像ロール上の残留現像剤の
回収動作過程を示す模式図である。

【図６】比較の形態に係る現像装置の詳細を示す説明
図である。

【図７】実施の形態２に係る現像装置の詳細を示す説
明図である。

【図８】図７の平面説明図である。

【図９】本発明に係る現像装置が組込まれた多色画像
形成装置の実施の形態３を示す説明図である。

【図１０】従来における多色画像形成装置の一例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１…現像ロール，２…マグネット部材，３…磁極，４…
供給ロール，５…マグネット部材，６（６ａ〜６ｅ）…
磁極，７…攪拌搬送部材，８…現像ハウジング，８ａ…
底壁，９…シール兼用回収通路，１０…攪拌搬送補助部
材，１１…潜像担持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者町田美穂神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者青島琢神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者伊藤愛神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者野谷基神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周囲に複数の磁極を形成したマグネット
部材が内部に固定設置され且つ二成分現像剤が担持搬送
される現像ロールと、周囲に複数の磁極を形成したマグ
ネット部材が内部に固定設置され、前記現像ロールに現
像剤が供給され且つ現像ロール上に担持された現像後の
現像剤が受け渡される供給ロールと、この供給ロールに
供給されるべき現像剤が攪拌されながら搬送される攪拌
搬送部材とを現像ハウジング内に収容してなる現像装置
において、前記供給ロールのマグネット部材のうち、現像ロールか
ら現像剤を最初に受け取る磁極とそれに隣接する現像剤
搬送方向下流側の磁極とを互いに異極構成にすると共
に、前記現像ロールから現像剤を最初に受け取る磁極の下流
側には互いに隣接する同極の反発磁極を配置し、前記供給ロールと現像ハウジングの底壁との間には、前
記異極構成の磁極対にて形成される供給ロールの磁界が
及ぶ範囲の少なくとも一部に現像ハウジングの底壁の一
部が面して配置され且つ前後に比べてギャップの狭いシ
ール兼用回収通路を形成したことを特徴とする現像装
置。
【請求項２】請求項１記載の現像装置において、供給ロールのマグネット部材は、現像ロールに現像剤を
受け渡す磁極と、現像ロールから現像剤を受け取る磁極
とが同極であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】請求項１記載の現像装置において、供給ロールのマグネット部材のうち同極の反発磁極間で
攪拌搬送部材を最近接配置したことを特徴とする特徴と
する現像装置。
【請求項４】請求項１記載の現像装置において、供給ロールと攪拌搬送部材との間で、供給ロールのマグ
ネット部材のうち同極の反発磁極間に対向した部位に
は、供給ロールの反発磁極にて剥離された回収現像剤が
攪拌搬送部材側へ回収搬送され且つ攪拌搬送部材にて攪
拌搬送された現像剤が供給ロールに供給される攪拌搬送
補助部材を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項５】請求項４記載の現像装置において、攪拌搬送補助部材は回転軸の周りに現像剤を掻き上げる
ための複数の板状羽根を有したパドルであり、該パドル
は前記供給ロールとの最近接点において供給ロールと互
いに逆方向に回転するものであることを特徴とする現像
装置。
【請求項６】請求項５記載の現像装置において、前記パドルと前記供給ロールとの最近接点における距離
が１．５ｍｍ以下であり、供給ロールの周速度をＶ_R、
パドルの周速度をＶ_P、羽根の枚数をｎとした時、ｎ×
Ｖ_P／Ｖ_R≧９．６の関係を満たすことを特徴とする現像
装置。