JPH11231626A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像剤の搬送方向が上下方向であっても、現像
剤交換を効率良く行なうことができ、長期にわたって画
質の安定化が図られた現像装置を提供する。 【解決手段】現像ロール１３５と下搬送ロール１４０と
現像ハウジング１１０とで囲まれた領域ａに落下した現
像剤を、現像剤排出体１８０のオーガ１８１により、現
像装置１００外へ運び回収容器２０に排出し、この排出
に伴ってキャリア補給部１９０から新しいキャリアを現
像剤攪拌部１５０内に補給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンタや複写機になどの画像形成装置に用いられる、静
電潜像をトナーで現像する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
いて、画像信号に応じて強度変調およびパルス幅変調さ
れた光ビームで像担持体を走査することにより像担持体
上に静電潜像を形成する、いわゆるディジタル電子写真
方式の画像形成装置が広く採用されている。特に、フル
カラー画像形成装置の分野ではディジタル方式の画像形
成装置の普及がめざましい。

【０００３】従来の、フルカラー画像形成装置に用いら
れる二成分現像装置には、像担持体に近接配置され、内
部に複数の磁極からなる固定磁石を有する現像剤担持体
が回転自在に備えられている。現像剤担持体には現像剤
が供給される。供給された現像剤は固定磁石の磁力によ
り保持され、これにより磁気ブラシが形成される。磁気
ブラシは層形成部材により所定の層厚に規制され、現像
剤担持体の回転により像担持体に摺擦または近接され、
現像剤担持体に印加される現像バイアスの作用により像
担持体上に潜像が現像される。

【０００４】フルカラーディジタル画像形成装置におい
ては高画質化が要求されているが、これに加え近年特に
ロングライフ化や、あるいは高速でかつ小型化、更には
低コスト化の要求も増えつつある。ロングライフ化の要
求に対しては、磁性キャリアの劣化を防止するために、
現像装置内に新しい磁性キャリアを逐次補給し、劣化し
た磁性キャリアを外部に排出するいわゆる現像剤逐次交
換方式によって、現像装置内の磁性キャリアのトナー帯
電特性を一定に保ち、画質を防止する現像装置が特公平
７−１１５９８号公報、米国特許４６１４１６５号公報
に開示されている。また、劣化したキャリアの排出方法
として、特公平２−２１５９１号公報に、現像装置ハウ
ジングの側壁に現像剤溢出部を設け、撹拌手段により移
動する貯留現像剤を溢出させる技術が開示されている。
また特開平８−２２１９０号公報には、現像槽の壁部に
形成された排出口より、撹拌手段により搬送される現像
剤をせき止めて上部から所定量溢出させる技術が開示さ
れている。

【０００５】一方、高速化の要求に応える技術として、
像担持体、帯電装置、露光装置、および現像装置から成
る複数の画像形成ユニットが並列に配列されてなる、い
わゆるタンデム方式のカラー画像形成装置が挙げられ
る。タンデム方式のフルカラー画像形成装置において
は、画像信号がイエロー、マゼンタ、サイアンおよびブ
ラックの４色の画像信号に変換され、これらの各画像信
号がそれぞれの色に対応する画像形成ユニットに入力さ
れ、各画像形成ユニットにおいてそれぞれ帯電、露光、
および現像の各工程が行われてそれぞれの像担持体上に
それぞれの色に対応するトナー像が形成され、これらの
トナー像が被転写体上に重ね合わされるように順次転写
されてフルカラー画像が形成される。

【０００６】このようなタンデム方式のカラー画像形成
装置の場合、上記のように複数の像担持体および複数の
現像装置が並んでいるため装置が大型化する。そこで、
特開平６−２０８２９４号公報には、像担持体に対して
現像装置が斜め上方になるように現像装置が配置された
画像形成装置が提案されている。この画像形成装置で
は、像担持体と現像装置が鉛直方向に一部または全部が
重なるように配置されているため、省スペースとなり装
置の小型化が図られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報にお
ける画像形成装置に組み込まれている現像装置に着目す
ると、その現像装置内の鉛直下方部に現像剤担持体が設
置されているため、現像剤の搬送および供給が行なわれ
る方向は上下方向となる。図１１は、従来の、現像剤の
搬送方向が上下方向である現像装置の模式図である。

【０００８】この現像装置８００には、現像ハウジング
８０１と、像担持体５００に対向するように配置された
現像剤担持体８１０と、現像剤担持体８１０から上方へ
現像剤８２０を搬送する搬送ロール８３０と、現像剤８
２０を撹袢する現像剤撹拌室８４０と、現像装置８００
の開口部近傍で現像剤担持体８１０に対向している層形
成部材８５０とが備えられている。現像領域Ｄにおい
て、現像剤８２０中のトナーが像担持体５００上の静電
潜像に移行し、静電潜像がトナーにより現像されて像担
持体５００上にトナー像が形成される。さらに、現像剤
担持体８１０上の現像剤８２０は、現像剤担持体８１０
と搬送ロール８３０とが対向する現像剤剥離領域Ｐに搬
送されて現像剤担持体８１０から剥離され、搬送ロール
８３０に受け渡され上方に搬送されるが、一部の現像剤
は剥離後上方へ搬送されず、現像剤担持体８１０と搬送
ロール８３０と現像ハウジング８０１とに囲まれた領域
ａ（斜線部）に落下する。この領域ａに滞留して行く現
像剤８２０は、圧縮応力を受ける。このような現像剤へ
の圧縮力，摩擦力により、トナー表面に帯電性および流
動性向上のために処理されている外添剤やトナー自身が
磁性キャリア表面に固着し、磁性キャリアの劣化が生じ
る。また、表面に被覆層を設けた磁性キャリアの場合、
被覆層の剥がれや摩耗も磁性キャリアの劣化になる。磁
性キャリアの劣化が促進すると、トナーの帯電は低下し
画質が劣化するといった問題がある。

【０００９】上記領域ａへの現像剤の落下は、現像剤担
持体８１０の回転速度が速い場合や現像剤担持体８１０
上に吸着される現像剤量が多い場合、あるいは搬送ロー
ル８３０と磁性キャリアとの間の磁力が比較的弱い場合
顕著となる。そこで、特公昭６３−０５４１９１号公報
には、落下した現像剤を現像剤担持体へ戻す案内版を設
けハウジング位置まで落下する現像剤を低減する現像装
置が提案されている。しかし、この公報に提案された現
像装置では、現像剤の落下量を低減するだけで、落下量
が顕著となる状態では、落下した現像剤は経時的に滞留
し、そこでの圧縮による劣化を回避することは困難であ
るという問題がある。

【００１０】図１２は、従来の、新しいキャリアを補給
する現像剤逐次交換型の現像装置の模式図、図１３は、
図１２に示す現像装置を矢印Ａ方向から見た概略図であ
る。尚、図１１に示す現像装置と同じ構成要素について
は同一の符号を付し、重複説明は省略する。図１２に示
す現像装置９００は、図１１に示す現像装置８００の構
成に加えてキャリア補給部９１０が備えられている。こ
の現像装置９００では、現像剤攪拌室８４０近傍の現像
剤が、図１３に示す回収容器９２０に排出される。この
現像剤の排出に伴ってキャリア補給部９１０から新しい
キャリアが現像剤攪拌部８４０内に補給される。このよ
うな、現像剤逐次交換方式を用いた現像装置では、装置
内の現像剤が平均的に交換されるため、現像剤寿命は延
びるが、現像剤を上方へ搬送する、いわゆる縦型タイプ
のものは、領域ａに現像剤が滞留し劣化する。領域ａに
滞留し劣化した現像剤分を見越して過剰な現像剤交換を
行なうことは、交換効率を低下させ、ランニングコスト
の上昇や資源の浪費につながる。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑み、現像剤の搬送
方向が上下方向であっても、現像剤交換を効率良く行な
うことができ、長期にわたって画質の安定化が図られた
現像装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の現像装置は、現像ハウジングと、静電潜像を担持し
て所定の方向に移動する像担持体に所定の現像領域にお
いて近接もしくは接触するように配置され、トナーおよ
び磁性キャリアからなる現像剤を表面に担持して所定の
回転軸のまわりに回転する、上記現像領域において現像
ハウジングから露出してなる現像剤担持体と、上記現像
ハウジング内の、上記現像剤担持体よりも上方に配置さ
れ、現像剤を攪拌して攪拌した現像剤を上記現像剤担持
体に向けて落下させる現像剤攪拌部と、上記現像剤担持
体の回転方向に関し上記現像領域よりも下流側の所定の
現像剤剥離領域においてその現像剤担持体に近接もしく
は接触して配置されその現像剤担持体により運ばれてき
た現像剤を受け取り表面に担持して、その現像剤担持体
の回転軸と平行な回転軸のまわりに回転する現像剤搬送
体を含む、上記現像ハウジング内部を経由して現像剤を
前記現像剤攪拌部に汲み上げる現像剤汲上手段と、上記
現像剤剥離領域の下方に配置され、上記現像剤担持体か
ら上記現像剤搬送体への受け渡し洩れの現像剤を、その
現像剤担持体の回転軸方向に搬送して上記現像ハウジン
グ外へ排出する現像剤排出手段と、上記現像ハウジング
内へ新たな現像剤もしくは磁性キャリアを補給するキャ
リア補給手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の現像装置の第１実施形態を
示す概略構成図、図２は、図１に示す現像装置を矢印Ａ
方向から見た概略図である。図１に示す現像装置１００
には、現像ハウジング１１０と、現像剤担持体である現
像ロール１３５と、現像剤攪拌部１５０と、下搬送ロー
ル１４０および上搬送ロール１４１（本発明にいう現像
剤汲上手段の一例）と、現像剤排出体１８０と、案内板
１６０と、層形成部材１７０と、キャリア補給部１９０
とが備えられている。

【００１４】現像ロール１３５は、周面に配列された複
数の固定磁石１２１を有する磁石ロール１２０と、この
磁石ロール１２０の周囲を巡回移動する非磁性の中空円
筒状のスリーブ１３０から構成されている。この現像ロ
ール１３５は、静電潜像を担持して所定の方向に移動す
る像担持体１０に所定の現像領域Ｄにおいて近接もしく
は接触するように、かつ現像領域Ｄにおいて現像ハウジ
ング１１０から露出するように配置され、トナーおよび
磁性キャリアからなる現像剤を表面に担持して所定の回
転軸のまわりに回転する。

【００１５】現像剤攪拌部１５０には、撹拌体１５１が
備えられている。この現像剤攪拌部１５０は、現像ハウ
ジング１１０内の、現像ロール１３５よりも上方に配置
され、現像剤を攪拌して攪拌した現像剤を現像ロール１
３５に向けて落下させる。下搬送ロール１４０（本発明
にいう現像剤搬送体の一例）は、現像ロール１３５の回
転方向に関し現像領域Ｄよりも下流側の所定の現像剤剥
離領域においてその現像ロール１３５に近接もしくは接
触して配置され、その現像ロール１３５により運ばれて
きた現像剤を受け取り表面に担持して、上搬送ロール１
４１に渡す。

【００１６】上搬送ロール１４１は、下搬送ロール１４
０からの現像剤を、その下搬送ロール１４０の回転方向
とは異なる回転方向に回転して、現像ハウジング１１０
内部を経由して現像剤攪拌部１５０に汲み上げる。層形
成部材１７０は、現像ロール１３５の中心軸の鉛直上方
にその現像ロール１３５に対向するように備えられてい
る。

【００１７】現像剤排出体１８０には、現像ロール１３
５の回転軸と同方向に延びる回転軸を有するオーガ１８
１が備えられている。この現像剤排出体１８０は、現像
剤剥離領域の下方に配置され、現像ロール１３５から下
搬送ロール１４０への受け渡し洩れの現像剤を、現像ロ
ール１３５の回転軸方向に搬送して現像ハウジング１１
０外へ排出する。

【００１８】キャリア補給部１９０は、現像ハウジング
１１０内へ新たな現像剤もしくは磁性キャリアを補給す
る。現像装置１００内には、磁性キャリアとトナーとが
混合された二成分現像剤が循環する。現像ロール１３５
上の現像剤は、磁石ロール１２０の磁石１２１によって
スリーブ１３０の外周面に吸着され、スリーブ１３０の
巡回移動に伴って搬送される。現像剤は、現像ロール１
３５に備えられた磁石ロール１２０の磁力によって磁気
ブラシとなり、像担持体１０と対向する現像領域Ｄにお
いて、この磁気ブラシが、像担持体１０上に形成された
静電潜像と摺擦されることにより現像剤中のトナーが静
電潜像に付着して現像が行なわれる。現像を終えた現像
剤はスリーブ１３０に伴って搬送され、同極性の固定磁
石１２１＿１，１２１＿２により磁気吸引力が低下した
現像剤剥離領域に到達すると現像ロール１３５上から下
搬送ロール１４０によって剥離されて、上搬送ロール１
４１に引き渡され、上搬送ロール１４１から現像剤攪拌
部１５０まで搬送される。現像剤攪拌部１５０まで搬送
された現像剤は撹拌体１５１によって撹拌され、図示し
ないトナー補給部から新たなトナーが補給されて再調整
される。再調整された現像剤は撹拌体１５１の動きによ
って自ずと、現像剤攪拌部１５０の、下搬送ロール１４
０側とは逆の側から溢れだし、案内板１６０に沿って落
下して、現像ロール１３５の、層形成部材１７０の近傍
上に再度供給される。現像ロール１３５上に供給された
現像剤は、矢印方向Ｂに回転するスリーブ１３０に伴わ
れて搬送され、層形成部材１７０によって所定の厚さの
現像剤層に形成され、再び現像領域Ｄへと搬送される。

【００１９】ここで、現像ロール１３５に吸着した現像
剤は、現像剤剥離領域において剥離されるが、現像剤の
一部は落下し、現像ロール１３５と下搬送ロール１４０
と現像ハウジング１１０とで囲まれた領域ａへと到達す
る。領域ａに落下した現像剤の一部は、現像ロール１３
５の磁力によって再び上方へ搬送されるが、一部は搬送
されず、この領域ａに残る。本実施形態では、この領域
ａに現像剤排出体１８０が配置されており、領域ａに残
った現像剤は、現像剤排出体１８０のオーガ１８１によ
り、現像ハウジング１１０の開口部１１０ａから現像装
置１００外へ運ばれ、回収容器２０に排出される。

【００２０】本実施形態では、現像剤排出体１８０の排
出タイミングは、１５０００枚形成時であるが、現像剤
の種類、使用モード等に応じて変更してよく特に限定さ
れるものではない。キャリア補給部１９０からは、この
現像剤排出体１８０による現像剤の排出に伴って新しい
キャリアが現像剤攪拌部１５０内に補給される。

【００２１】尚、現像剤排出体１８０の配置は、現像ロ
ール１３５に近接しすぎると、現像ロール１３５に吸着
した、剥離領域に達する以前の現像剤を乱し、かえって
落下させることがあるため、現像ロール１３５に影響を
与えない距離の位置に配置することが望ましい。二成分
現像剤中のトナーとしては、平均粒径が７μｍの市販の
各色カラートナーが用いられ、キャリアと混合されるこ
とによって負極性に帯電される。また、キャリア粒径は
５０μｍであり、以下に説明する製法によって作製され
る。

【００２２】コア材であるフェライト（Ｆ−３００、パ
ウダーテック社製）１００重量部と、スチレン−メタク
リレート共重合体（共重合比３０：７０）０．５重量部
と、トルエン１４重量部とを用意し、フェライトを除く
成分をサンドミルにて１時間分散してコート層形成用溶
液を作製する。次に、このコート層形成溶液とフェライ
トを真空脱気型ニーダにいれ、温度６０℃で減圧しなが
ら２０分撹拌してフェライトの周囲にコート層を形成し
キャリアを得る。この製法によって作製されるキャリア
をキャリアＡと称する。このキャリアＡは、後述する実
施形態や実施例においても用いられる。

【００２３】一般に、縦型の現像装置においては、現像
剤担持体上の現像剤剥離領域から搬送部材への受け渡し
が困難であり、このため現像剤担持体と搬送部剤と現像
ハウジングとに囲まれる領域に現像剤が落下して滞留し
圧力を受けて劣化する。本実施形態では、このような領
域（領域ａ）に現像剤排出体１８０が設けられているた
め、劣化度合の大きい現像剤を選択的に現像装置１００
外に排出することができる。さらに、現像剤排出体１８
０にはオーガが配置されているため、簡単な構成で領域
ａ内に存在し劣化した現像剤をすべて排出することがで
きる。従って、現像剤ライフをより効果的に延長するこ
とができる。

【００２４】以下、第２実施形態について説明する。図
３は、本発明の現像装置の第２実施形態を示す概略構成
図、図４は、図３に示す現像装置を矢印Ａ方向から見た
概略図である。尚、第１実施形態と同じ構成要素につい
ては同一の符号を付し、重複説明は省略する。

【００２５】この現像装置２００には、現像ハウジング
１１０の下方に現像剤排出体２８０が備えられている。
この現像剤排出体２８０には、現像ロール１３５から下
搬送ロール１４０への受け渡し洩れの現像剤を受け入れ
る、開閉自在のスリット（開口）２８２ａを有する搬送
ハウジング２８２と、搬送ハウジング２８２内の現像剤
を回転軸方向に搬送するためのオーガ２８１とが備えら
れている。

【００２６】領域ａに落下した現像剤は、開閉自在のス
リット２８２ａを通じて搬送ハウジング２８２にさらに
落下し、オーガ２８１で搬送された後、現像装置２００
外へ排出される。スリット２８２ａの開閉タイミング
は、第１実施形態と同様、１５０００枚画像形成時とす
る。スリット２８２ａは、現像ロール１３５の長手方向
に配置されるが、その位置、幅などは、搬送ハウジング
２８２に現像剤を潤滑に送り込める構成であれば特に限
定されるものではない。

【００２７】本実施形態では、現像剤排出体２８０を現
像ハウジング１１０外に設けたため、現像ロール１３５
に吸着する現像剤が掻き落とされることもなく、従って
現像剤排出体２８０の、現像ロール１３５に及ぼす悪影
響が回避され、領域ａに滞留し劣化した現像剤のみをよ
り効果的に排出することができる。次に、第３実施形態
について説明する。

【００２８】図５は、本発明の現像装置の第３実施形態
を示す概略構成図、図６は、図５に示す現像装置におけ
る制御ブロックを示す図である。尚、第２実施形態と同
じ構成要素については同一の符号を付し、重複説明は省
略する。この現像装置３００には、現像ロール１３５か
ら下搬送ロール１４０への受け渡し洩れの現像剤の蓄積
量を検出する現像剤量検出センサ（以下、単にセンサと
称する）３１０が備えられている。また、センサ３１０
に接続された、図６に示す判定回路３２０と、その判定
回路３２０に接続された制御装置３３０も備えられてい
る。

【００２９】センサ３１０は、領域ａ内に存在する現像
剤の蓄積量を検出する。判定回路３２０は、コピースタ
ートスイッチ３０が押されると、センサ３１０により検
出された現像剤の蓄積量が、領域ａのスペースに応じて
予め設定されている所定量に達したか否かを判定する。
所定量に達していた場合は、制御装置３３０によりスリ
ット２８２ａを開き、搬送ハウジング２８２のオーガ２
８１により現像剤を排出する。さらに、制御装置３３０
は、キャリア補給部１９０を動作させて、そのキャリア
補給部１９０から現像ハウジング１１０内に所定量の新
しいキャリアを補給する。

【００３０】本実施形態では、前述したキャリアＡを用
い、領域ａに入る現像剤総量を１３０ｇとし、かつ設定
値を１１０ｇとする。本実施形態では、このような構成
のため、領域ａに一定量の現像剤が滞留するまで現像剤
の排出が行なわれない。従って、新しいキャリアの補給
タイミングを遅らせて補給量を抑制することができる。
すなわち、より効率よく劣化現像剤のみを入れ替えるこ
とができ、新しいキャリアの過剰な補給を抑えられ、ラ
ンニングコストを抑制できる。また、現像剤の補給量は
排出量に対応して定まるため、全体の現像剤量の過不足
がなく、現像剤量が少量になった場合の画像むらや、多
量になった場合の現像剤こぼれや過剰なトルク変動の発
生もなく、安定した画像形成が可能となる。

【００３１】図７は、本発明の現像装置の第４実施形態
の制御ブロックを示す図である。第４実施形態の現像装
置は、前述した第３実施形態の現像装置と比較すると、
判定回路３２０と制御装置３３０との間に経過時間測定
部４１０が追加された点が異なっている。この経過時間
測定部４１０は、センサ３１０により現像剤の蓄積量が
所定量に達したことが検出された時点からの所定の経過
時間を測定するものである。

【００３２】第４実施形態の現像装置を構成する現像剤
排出体２８０（図５参照）は、経過時間測定部４１０に
より所定時間が計時されたことをもって現像剤の排出を
開始し、キャリア補給部１９０は、現像剤排出体２８０
による現像剤排出量に応じた量の磁性キャリアを補給す
る。本実施形態では、所定の経過時間は５時間に設定さ
れており、この時間を経過した後、現像剤を排出するも
のであるが、現像剤の種類や使用状況に応じて所定の経
過時間を任意に設定して良い。また、所定の経過時間を
設定印字枚数に置き換えて制御しても良い。

【００３３】このような構成により、十分に劣化が進ん
だ現像剤のみを選択的に排出することができ、その後現
像剤の補給が行われるため、現像剤のライフを延ばしな
がら、新たな補給キャリア量を抑えることができる。従
って、ランニングコストアップや資源浪費を効果的に抑
制することができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （第１実施例）図１に示す第１実施形態の現像装置１０
０において、前述したキャリアＡを用いた現像剤で連続
して多数の画像を現像したときのトナーの帯電維持性を
評価した。これは、現像剤の劣化によってトナーの帯電
性が変動する程度を調査するものである。

【００３５】また、第１実施例としての現像装置１００
と比較するために、従来例として、図１２に示す現像剤
逐次交換型の現像装置９００に対して同様の実験を行な
った。この時の実験条件としては、トナー濃度を８重量
％、ベタ画像を１００％とした場合に１５％の画像面積
率になるようなトナー消費率に設定し、現像バイアスと
して、直流電圧と、６ｋＨｚで１．５ｋＶ（ピークトゥ
ピーク）の交流電圧とを重畳して印加した。また、現像
ロールの回転方向と像担持体の回転方向は逆方向にし
た。この条件で連続して現像を行い、５００００枚ま
で、５０００枚ごとに現像ロール上のトナー帯電量を測
定した結果を図８に示す。

【００３６】図８は、トナーの帯電量を測定した結果を
示すグラフである。図８に示すグラフから、従来例より
も本実施例のほうが５００００枚までの帯電低下の度合
いが少ないことが明らかである。また、２００００枚現
像終了時に、現像ロール上の現像剤の帯電量に加え、前
述した領域ａに存在する現像剤の帯電量、その残留量、
および補給したキャリア量を、本実施および従来例それ
ぞれについて測定した。この結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】この結果から、本実施例においては現像ロ
ール上も領域ａ内も現像剤の帯電量に大きな差がなく、
領域ａ内に存在する現像剤が劣化していないことがわか
った。これは残留量からもわかるように、この領域ａか
ら現像剤が排出されているため、この時点で領域ａ内に
存在する現像剤はまだ滞留時間の短い比較的新しい現像
剤であるからと考えられる。一方、従来例では領域ａ内
の現像剤を選択的に排出する手段を持たないため、現像
剤の滞留時間は全体として長くなる。その結果、従来例
では領域ａの現像剤は劣化が進み帯電量も低下が見ら
れ、また劣化した現像剤の一部が搬送されて現像装置内
に運ばれるため全体の帯電量を下げてしまい、多くのキ
ャリアを補給して帯電量の低下を防がなくてはならな
い。

【００３９】このように、本実施例の現像装置では、長
期間にわたって現像剤の劣化が少なく、さらに補給キャ
リア量の節約もできた。 （第２実施例）図３に示す第２実施形態の現像装置２０
０において、キャリアＡを用いた現像剤で第１実施例と
同様の実験を行なった。この結果を、第１実施例ととも
に図９に示す。

【００４０】図９は、第２実施例と第１実施例双方の、
トナーの帯電量を測定した結果を示すグラフである。図
９に示すグラフから、第２実施例も第１実施例と同様
に、帯電低下の度合いが少ないことが明らかである。ま
た、第２実施例においても、２００００枚の現像終了時
に領域ａ内の現像剤帯電量、現像剤残留量を測定したと
ころ、それぞれ、２５．２（μＣ／ｇ）、２７（ｇ）で
あり、実施例１と同様に領域ａ内の現像剤が効果的に排
出され長期にわたって帯電維持性が優れていることがわ
かった。 （第３実施例）図５に示す第３実施形態の現像装置３０
０において、キャリアＡを用いた現像剤で第１実施例と
同様の実験を行なった。

【００４１】本実施例においても、帯電維持性に関して
は大きな変化は見られず５００００枚現像終了時の現像
ロール上の帯電量は１９．５μＣ／ｇであり、実施例１
とほぼ同様であった。また、５００００枚現像終了時の
補給キャリア量は２２０ｇであり、実施例１に比較して
約１００ｇも少なかった。

【００４２】図１０は、第３実施例と第１実施例双方
の、領域ａ内の現像剤量の変化を示したグラフである。
第３実施例では、設定した現像剤量に達したのが１９０
００枚現像時と４００００枚現像時であり、この時点で
キャリアの補給（２回）が行なわれた。一方、第１実施
例の場合、１５０００枚ごとにキャリアの補給（３回）
が行なわれた。このため、第３実施例は第１実施例と比
較し、補給回数が１回少なかった。つまり、領域ａに十
分に現像剤が滞留した状態に達してから排出が行なわれ
たため、現像剤の入れ替えが効率良く行なわれた。ま
た、放出量を測定しながら補給が行なわれたため、補給
量の過不足が生じなかった。従って、帯電低下を抑制し
ながらキャリア補給を効果的に行なうことができた。 （第４実施例）図７に示す制御ブロックを有する第４実
施形態の現像装置において、キャリアＡを用いた現像剤
で第１実施例と同様の実験を行なった。

【００４３】本実施例においても帯電維持性に関しては
大きな変化は見られず５００００枚現像終了時の現像ロ
ール上の帯電量は１８．６μＣ／ｇであり、実施例１，
実施例３とほぼ同等であった。また、補給タイミングは
印字枚数から見ると約２６０００枚時であり、従って補
給は一度で済み、補給量は１１０ｇであった。領域ａに
は残留現像剤量が８２ｇ存在した。使用状況等によって
多少の変化は生じることはあるが、現像剤を領域ａに貯
留してから所定時間経過までキャリア補給動作が行なわ
れないので、実施例３よりも更に現像剤補給回数を抑え
ることができた。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
によれば、現像剤の搬送方向が上下方向であっても、長
期にわたって画質が安定し、また劣化した現像剤の排出
と新しいキャリア補給を効率良く行なうことができ、ラ
ンニングコストを抑えながら高速な画像形成が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の第１実施形態を示す概略構
成図である。

【図２】図１に示す現像装置を矢印Ａ方向から見た概略
図である。

【図３】本発明の現像装置の第２実施形態を示す概略構
成図である。

【図４】図３に示す現像装置を矢印Ａ方向から見た概略
図である。

【図５】本発明の現像装置の第３実施形態を示す概略構
成図である。

【図６】図５に示す現像装置における制御ブロックを示
す図である。

【図７】本発明の現像装置の第４実施形態における制御
ブロックを示す図である。

【図８】トナーの帯電量を測定した結果を示すグラフで
ある。

【図９】第２実施例と第１実施例双方の、トナーの帯電
量を測定した結果を示すグラフである。

【図１０】図１０は、第３実施例と第１実施例双方の、
領域ａ内の現像剤量の変化を示したグラフである。

【図１１】従来の、現像剤の搬送方向が上下方向である
現像装置の模式図である。

【図１２】従来の、新しいキャリアを補給する現像剤逐
次交換型の現像装置の模式図である。

【図１３】図１２に示す現像装置を矢印Ａ方向から見た
概略図である。

【符号の説明】

１０ 像担持体 ２０ 回収容器 ３０ コピースタートスイッチ １００，２００，３００ 現像装置 １１０ 現像ハウジング １１０ａ 開口部 １２０ 磁石ロール １２１，１２１＿１，１２１＿２ 固定磁石 １３０ スリーブ １３５ 現像ロール １４０ 下搬送ロール １４１ 上搬送ロール １５０ 現像剤撹拌部 １５１ 撹拌体 １６０ 案内板 １７０ 層形成部材 １８０，，２８０ 現像剤排出体 １８１，２８１ オーガ １９０ キャリア補給部 ２８２ 現像剤搬送室 ２８２ａ スリット ３１０ センサ ３２０ 判定回路 ３３０ 制御装置 ４１０ 経過時間測定部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像ハウジングと、 静電潜像を担持して所定の方向に移動する像担持体に所
   定の現像領域において近接もしくは接触するように配置
   され、トナーおよび磁性キャリアからなる現像剤を表面
   に担持して所定の回転軸のまわりに回転する、前記現像
   領域において現像ハウジングから露出してなる現像剤担
   持体と、 前記現像ハウジング内の、前記現像剤担持体よりも上方
   に配置され、現像剤を攪拌して攪拌した現像剤を前記現
   像剤担持体に向けて落下させる現像剤攪拌部と、 前記現像剤担持体の回転方向に関し前記現像領域よりも
   下流側の所定の現像剤剥離領域において該現像剤担持体
   に近接もしくは接触して配置され該現像剤担持体により
   運ばれてきた現像剤を受け取り表面に担持して、該現像
   剤担持体の回転軸と平行な回転軸のまわりに回転する現
   像剤搬送体を含む、前記現像ハウジング内部を経由して
   現像剤を前記現像剤攪拌部に汲み上げる現像剤汲上手段
   と、 前記現像剤剥離領域の下方に配置され、前記現像剤担持
   体から前記現像剤搬送体への受け渡し洩れの現像剤を、
   該現像剤担持体の回転軸方向に搬送して前記現像ハウジ
   ング外へ排出する現像剤排出手段と、 前記現像ハウジング内へ新たな現像剤もしくは磁性キャ
   リアを補給するキャリア補給手段とを備えたことを特徴
   とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤排出手段が、前記現像剤担持
   体の回転軸と同方向に延びる回転軸を有するオーガを備
   えたものであることを特徴とする請求項１記載の現像装
   置。
3. 【請求項３】 前記現像剤排出手段が、前記現像ハウジ
   ングの下方に配置され、前記現像剤担持体から前記現像
   剤搬送体への受け渡し洩れの現像剤を受け入れる、開閉
   自在の開口を有する搬送ハウジングを有し、該搬送ハウ
   ジング内の現像剤を回転軸方向に搬送するものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の現像装置。
4. 【請求項４】 前記現像剤担持体から前記現像剤搬送体
   への受け渡し洩れの現像剤の蓄積量を検出する現像剤量
   検出センサを備え、前記現像剤排出手段が、前記現像剤
   量検出センサにより現像剤の蓄積量が所定量に達したこ
   とが検出された場合に現像剤の排出を開始し、 前記キャリア補給手段が、前記現像剤排出手段による現
   像剤排出量に応じた量の現像剤もしくは磁性キャリアを
   補給するものであることを特徴とする請求項１記載の現
   像装置。
5. 【請求項５】 前記現像剤担持体から前記現像剤搬送体
   への受け渡し洩れの現像剤の蓄積量を検出する現像剤量
   検出センサと、該現像剤量検出センサにより現像剤の蓄
   積量が所定量に達したことが検出された時点からの所定
   の経過時間を測定する計時手段とを備え、 前記現像剤排出手段が、前記計時手段により所定時間が
   計時されたことをもって現像剤の排出を開始し、前記キ
   ャリア補給手段が、前記現像剤排出手段による現像剤排
   出量に応じた量の現像剤もしくは磁性キャリアを補給す
   るものであることを特徴とする請求項１記載の現像装
   置。