JPS62273590A

JPS62273590A - 現像装置

Info

Publication number: JPS62273590A
Application number: JP61117929A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Murazaki; 博司村崎; Hiroshi Mizuno; 博水野; Akihito Ikegawa; 池側　彰仁; Koichi Eto; 浩一衛藤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1987-11-27
Also published as: US4809034A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、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ろ現像装置
に関するものである。

（従来の技術及びその問題点）近年、現像スリーブと、トナー収容槽と、該トナー収容
槽の側部に、内部のトナーと接触可能に、かつ、前記現
像スリーブと近接して配置したトナー供給ローラとを備
え、現像スリーブの表面で絶縁性トナーと磁性キャリア
とを混合して２成分現像剤を調整し、これを磁気刷子状
態に保持するとと乙に、トナー供給ローラ表面に形成し
ている微小凹部にトナー収容槽の新鮮なトナーを充填し
て前記現像スリーブとの対向部に搬送し、前ｇｃ！磁気
刷子の掻き取り作用によって現像スリーブ表面に新鮮な
トナーを供給するようにしたらのが提案されている。

しかしながら、前記トナー供給ローラの微小凹部への新
鮮なトナーの充填動作は、主として微小凹部の掻き取り
作用に依存しており、微小四部に対して積極的にトナー
を充填する手段を備えていないため充填効率が悪く、十
分なトナーを現像スリーブに供給できないという問題点
を存してい１こ。

このため、本発明者らは、前記微小四部へのトナー充填
効率を向上するために、トナー収容槽内にトナー供給ロ
ーラに向かってトナーを強制的に流動させる回転手段を
設けたところ、トナーの充填効率は改善されたものの、
トナー供給ローラに付着している帯電トナーが前記回転
手段の影響を受けてトナー収容槽内に落下し、トナー収
容槽の新鮮なトナーと混合されると、新鮮なトナーを静
電気的に凝集し、さらに、この凝集したトナーが現像ス
リーブに供給されて現像に供されると、複写画像に下地
カブリとして現れるという問題が新たに生じてきた。

そこで、本発明は、トナー供給ローラの微小凹部へのト
ナーの充填効率を向上するとともに、前記トナー収容槽
に搬送されてきた帯電トナーの電荷を除去する現像装置
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は前記目的を達成するためになされたもので、現
像装置を、内部に複数の磁石を備え、静電潜像担体との
対向部にトナーとキャリアとからなろ２成分現像剤を搬
送する現像スリーブと、該現像スリーブの表面に供給さ
れるトナーを収容したトナー収容槽と、該トナー収容槽
の側部に、収容されているトナーと接触可能に配置され
、前記トナーを外周面に保持して前記現像スリーブに供
給するトナー供給ローラと、前記トナー収容槽内に、ト
ナー供給ローラおよびトナー収容槽のケーシング底部と
接触状態で回転する回転手段と、前記トナー供給ローラ
にてトナー収容槽に搬送されてくる帯電トナーを除電す
る除電手段と、から構成したものである。

（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）を備えた曳写機
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しのである。

現像装置は、概略、ケーンング（３１）、（３２；）。

（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）、トナー供給ローラ（７）を配置し、トナー供給
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、表面にはブラスト処理にて微
小凹部が形成されており、矢印（ａ）方向に回転駆動さ
れる感光体ドラム（１）と近接し、反時計回り方向口矢
印（ｂ）方向］に回転駆動可能としである。

また、現像スリーブ（４）と接地間には直流の現像バイ
アス電源（現像バイアス電圧：Ｖｂ）か接続してあり、
特に現像バイアス電源のマイナス側か現像スリーブ（４
）に接続され、現像スリーブ（４）の表面にはマイナス
電荷か蓄積されている。

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（Ｓｌ、〜、Ｓ４、Ｎ　＋　＋
〜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配置したもので、第１
図に示す状態に固定されている。

そして、磁極（Ｎ、）は感光体ドラム（１）と対向し、
これと反対側に位置する磁極（Ｎ３）はトナー供給ロー
ラ（７）と対向し、磁極（Ｎ２）は上部に位置し、下記
する穂高規制板（６）の先端対向部よりも若干現像剤搬
送方向［矢印（ｂ）方向］に位置している。

現像スリーブ（４）の右斜め上方には、ケーノング（３
４）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６って対向しており、前記現像スリーブ（４）
上に形成され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）との対向部し現像領域（Ｘ）
］に搬送される現像剤の量を調整可能としである。

また、現像領域（Ｘ）の上下には、ケーシング（３＝１
）、（３１）にそれぞれ粉煙防止フィルム（１８）、ト
ナー落下防止ｔｉ（１９）が取り付けてあり、現像槽（
３）からのトナーの飛散、落下を防止するようにしであ
る。

トナー供給ローラ（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、表面には、深さ２０〜６０
μの微小凹部のパターンが形成されているとともに、ア
ルマイト処理されて絶縁皮膜が形成されており、現像ス
リーブ（４）の背面側にこれと近接して平行に配置され
、矢印（ｃ）方向に回転駆動可能としである。

また、トナー供給ローラ（７）と接地間には直流の回収
バイアス電源（回収バイアス電圧：　Ｖ　ｓｓ）が接続
され、特にトナー供給ローラ（７）にはそのマイナス側
が接続され、トナー供給ローラ（７）の表面にはマイナ
ス電荷が蓄槍されている。なお、回収バイアス電圧（Ｖ
ｓｓ）は前記現像バイアス電圧（Ｖｂ）よりも高圧とし
であるため、トナー供給ローラ（７）の表面の方が現像
スリーブ（４）に対して低電位となっている。

トナー供給ローラ（７）の上方にはケーシング（３３）
に取り付けた現像剤受は板（８）かトナー供給ローラ（
７）に向って取り付けてあり、トナー供給ローラ（７）
と現像スリーブ（４）との対向部上方には、穂高規制板
（６）、現像剤受は板（８）、およびシート（９）によ
って、空室（１０）が形成されている。

また、トナー供給ローラ（７）の背面側上方には隔壁（
１１）が支軸（ｌｌａ）を中心に回転可能に取、　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（１’）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．Ｉｍｍのリボン鋼からなるトナー
規制ブレード（Ｉ２）がトナー供給ローラ（７）の表面
に、その回転方向に向かって約１．０ｇ／ｍｍ”の圧接
力をもって接触している。

さらに、トナー供給ローラ（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（Ｉ２）と、トナー供給ローラ（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
）の内部には攪拌捧（１６）と、搬送ローラ（Ｉ７）と
が、それぞれ矢印（ｄ）、　（ｅ）方向に回転駆動可能
に取り付けである。

首記搬送ローラ（Ｉ７）は、ポリウレタンフォームなど
の多孔質の導電性部材で形成されており、接地されてい
るとともに、トナー供給ローラ（７）、およびケーシン
グ（３２）の底部と接触しており、特に、トナー供給ロ
ーラ（７）とは、接触しながら圧縮される過程で内部の
空気がトナー補給領域（Ｚ）に噴出されるようにしであ
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）およびトナー供給ローラ（７
）上方の空室（１０）にマイナス帯電性の磁性キャリア
とプラス帯電性の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）内に前記ｗ！、縁
性トナーを装填する。この際、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）、　　トナー供給ローラ（７）、
壱拌棒（１６）、搬送ローラ（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（Ｉ５）の底部において、トナーは攪拌棒
（１６）の攪拌作用によりトナー供給ローラ（７）に向
けて流動する。しかし、この段階では、トナーは凝集こ
そしていない乙のの比較的相互の結合が強い状態である
。そして、トナー供給ローラ（７）と搬送ローラ（Ｉ７
）との接触部上方のトナー　ｈｌｉ給領域（Ｚ）に達す
ると、ここには搬送り−ラ（１７）がトナー供給ローラ
（７）との接触によって圧縮しつつ、その内部の空気を
噴出しているｆこめ、その噴出されている空気によって
トナーは相互の結合力が弱められて良好に細かく粉砕さ
れろ。こ領域（Ｚ）においてトナー供給ローラ（７）の
微小四部に容易取り込まれ、充填される。

トナー供給ローラ（７）に供給されたトナーは矢印（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
に保持されている現像剤は磁極（Ｎ３）から発生してい
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により、トナー供給ローラ
（７）から現像スリーブ（４）上へと供給される。

同時に、現像スリーブ（４）上の過剰トナーはトナー供
給ローラ（７）に回収される。なお、この回収動作につ
いては後に詳述する。

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）とトナー供給ローラ（７）との間でトナー
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。

磁極（Ｎ３）との対向部で現像スリーブ（４）の表面に
供給されたトナーは、現像スリーブ（４）上に保持され
ている現像剤と共に、現像スリーブ（４）の回転に基づ
いて矢印（ｂ）方向に搬送される。

そして、穂高規制板（６）の前面に達すると、現像剤及
びトナーは穂高規制板（６）の手前で大部分が塞止めら
れ、後から搬送されてくる現像剤に押されて穂高規制板
（６）に沿って容易大きく反り上かり、落下すると再び
現像スリーブ（４）上に供給される。

即ち、現像剤は穂高規制板（６）の手前側の空室（１０
）内で渦（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十分
現像に適するまで摩擦帯電されて、むらなく現像スリー
ブ（４）に供給される。

このようにして、十分混合攪拌された現像剤の一部が、
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。

現像領域（Ｘ）を通過した後、現像スリーブ（４）の周
面に残存する現像剤は、引き続き現像スリーブ（４）の
回転に基づいて矢印（ｂ）方向に搬送され、トナー供給
ローラ（７）との対向部であるトナー供給領域（Ｙ）に
至ると、ここで新らたなトナーが現像スリーブ（４）に
供給され、トナーは再び空室（１０）に達すると、ここ
での現像剤渦（ＬＪ）によって十分混合攪拌された現像
剤が表面に均一に補充され、面目の現像で消費したトナ
ーの消費パターンが消去される。

一方、トナー供給領域（Ｙ）において、トナー供給ロー
ラ（７）の表面は現像スリーブ（４）の表面よりも低電
位になっているため、これらの電位差に基づいて、プラ
ス極性に帯電しているトナーの過剰な乙のは、電気的に
トナー供給ローラ（７）に静電吸着されて回収され、現
像スリーブ（４）上の現像剤中におけるトナー混合比を
一定に保持する。

このようにして、トナー供給ローラ（７）に回収された
トナーは表面微小四部に入り、トナー戻り防止フィルム
（（４）との間を通り、トナー収容槽（１５）に至る占ここで、トナー供給ローラ（７）の表面に保持され、プ
ラスに帯電している回収トナーは、搬送ローラ（１７）
と接触すると、接地されている搬送ローラ（１７）によ
って電荷が奪われ電気的に中位になる。また、搬送ロー
ラ（１７）、またはその回転動作に伴うトナーの流動の
影響を受けて、トナー供給ローラ（７）の表面から離脱
した回収トナーは、新鮮なトナーとともにケーシング（
３４）の底部に沿って移動し、搬送ローラ（１７）とケ
ーシング（３２）との接触面を通過する際に、搬送ロー
ラ（１７）と接触してその電荷が奪われる。このため、
回収トナーが新鮮なトナーと混合して凝集、固化するこ
とがなくなるととらに、回収トナーは適宜トナー供給ロ
ーラ（７）、現像スリーブ（４）上を搬送されて現像に
供されて乙、複写画像に下地カブリなどを生じることは
ない。

前記実施例では、搬送ローラ（１７）を導電性として、
これを接地するものとしたが、これに限らず、搬送ロー
ラ（Ｉ７）を絶縁性とする一方、ケーシング（３２）を
導電性としてこれを接地し、ケーシング（３２）を介し
て帯電トナーの電荷を除去するようにしてもよいし、こ
れら搬送ローラ（１７）。

ケーシング（３２）のいずれか一方にトナーと逆極性の
直流バイアス電圧を印加するようにしてもよい。なお、
ケーシング（３２）を介してトナーの電荷を除去する場
合、トナー供給ローラ（７）の表面に絶縁処理を施す必
要はない。

また、前記実施例では、トナー収容槽（Ｉ５）に設けた
回転手段として、ポリウレタンフォームなどからなる軟
質の多孔質ローラとしたが、これに限らず、外周面にブ
ラシを有するローラとしてもよい。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように、本発明は、トナー収容槽
に収容されているトナーを、トナー供給ローラによって
現像スリーブ表面に新鮮なトナーを供給するとともに、
現像スリーブ上でトナーとキャリアとからなる２成分現
像剤を調整する形態の現像装置において、前記トナー供
給ローラに冊給する新鮮なトナーを収容したトナー収容
槽内に、トナー供給ローラ及びトナー収容槽のケーシン
グ、底部と接触しつつ回転する回転手段と、トナー供給
ローラによってトナー収容槽内に搬送されてきた帯電ト
ナーを除電する除電手段とを設けている。

したがって、前記回転手段によってトナー供給ローラに
保持されるトナー量が増大する結果、現像に必要なトナ
ーをトナー供給ローラ、および現像スリーブに供給する
ことができろ。

また、除電手段にてトナー収容槽に落下した帯電トナー
が除電されるため、帯電トナーがトナー収容槽内で新鮮
なトナーと混合して凝集、固化したりすることがなくな
り、微粉化された正常なトナーが現像に供されて、高品
質の複写画像を得ることができる。

【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
給ローラ、　　Ｉ５・・・トナー収容槽、１７　・搬送
ローラ、３１．３２，３３．３４　　・ケーシング、Ｖｂ　、　
Ｖｓｓ　　バイアス電圧、　Ｕ・渦。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内部に複数の磁石を備え、静電潜像担体との対向
部にトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を搬送す
る現像スリーブと、該現像スリーブの表面に供給される
トナーを収容したトナー収容槽と、該トナー収容槽の側
部に、収容されているトナーと接触可能に配置され、前
記トナーを外周面に保持して前記現像スリーブに供給す
るトナー供給ローラと、前記トナー収容槽内に、トナー
供給ローラおよびトナー収容槽のケーシング底部と接触
状態で回転する回転手段と、前記トナー供給ローラにて
トナー収容槽に搬送されてくる帯電トナーを除電する除
電手段と、を備えたことを特徴とする現像装置。