JPS62294269A - 現像装置 - Google Patents

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】 発明の詳細な説明 （技術分野） 本発明は、現像装置に係り、特に、複数の現像ユニット
を現像域に回動搬送するようにしたロータリ式の現像装
置に関する。

（従来技術） カラー復写政等においては、原稿を赤、緑、青の３色に
色分解して各色に対応する光像を各色の補色であるシア
ン、マゼンタ、イエローの各トナーで各別に現像する。

このため、現像ユニットを複数個必要とする。この場合
、各現像ユニットをそれぞれ別個独立に構成して潜像担
持体の周辺に並設することは装置が大型化してしまう。

そこで、潜像担持体に近接するように回転体を対設する
とともに、この回転体に複数の現像ユニットを所定のピ
ッチ間隔で設け、各現像ユニットを現像域に順次回動搬
送させることにより、各現像ユニットから潜像担持体上
の静電潜像にトナーを移行せしめて現像を行なうように
したロータリ式の瑛＠装置が開発されている。

しかし、従来のロータリ式現＠装置においては、各現像
ユニットを所定位置に位置決めさせる手段が設けられて
いない。したがって、現像ギャップ（潜像担持体と現像
剤担持体との￥離）が正確に管理されておらず、画像品
質に大きな影響を及ぼしている。

（目　　的） そこで本発明は、回転体を常に適正な現像目標位置に位
置決めさせ、画質の安定化を図ることができるようにし
たロータリ式の現像装置を提供することを目的とする。

（構　　成） 上記目的を達成するため、本発明による現像装置は、現
像ユニットを所定の現像目標位置に位置決めさせる位置
決め手段を回転体に付設している。

このような構成からなるロータリ式の現像装置において
は、回転体が回動されて現像ユニットが所定の目標位置
に達したときに、位置決め手段によって回転体がその位
置に位置決めされ保持されるようになっている。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図には、フルカラーと白黒との双方を選択的に記録
することができるようにした電子写真複写別を示してい
る。この複写機においては、潜像担持体として、白黒記
録用の感光体ドラムＡおよびカラー記録用の感光体ドラ
ムＢとが備えられている。さらに、これらの各感光体ド
ラムＡおよび感光体ドラムＢに近接するようにして、白
黒用現像装置１およびカラー記録用現像装匠２がそれぞ
れ配置されている。白黒用現像装置１としては、一般の
２成分現＠装置と同様なものが採用されており、カラー
用現伝装置２としては、ロータリ式の現像装置が採用さ
れている。

上記カラー用のロータリ式現像装置２においては、第３
図に示すように、回転体としての中空円筒状ケーシング
３が、軸○を中心に回転自在に設けられている。該ケー
シング３は、図示を省略した駆動機構により矢印ア方向
に回転される。

また、上記ケーシング３の内部側には、軸○から放射状
に延出する４枚の仕切り板４ａ、４ｂ。

４Ｃ，４ｄが設けられており、これら各仕切り板４ａ、
４ｂ、４ｃ、４ｄにより、４つの仕切す空５ａ、５ｂ、
５ｃ、５ｃｌが画成されている。そして、これらの各仕
切り至５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの内部には、各色現像用
の現像ユニット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄがそれぞれ収容
されている。

各現像ユニット６Ａ、６Ｂ、６０．６Ｄには、アルミニ
ウム等からなる非磁性の円筒状スリーブ７ａ、７ｂ、７
ｃ、７ｄが設けられている。この各円筒状スリーブ７ａ
、７ｂ、７Ｃ，７ｄは、上記ケーシング３に設けられた
各開口部３ａ、　８ｂ。

８ｃ、８ｄからその一部が外部に露出するように配置さ
れている。ざらに、これら各円筒状スリーブ７ａ、７ｂ
、７ｃ、７ｄの内部には、複数の異なるｖＡ極が交互に
配置されてなる磁石体９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが上記円
筒状スリーブ７ａ、７ｂ。

７ｃ、７ｄの内面側から一定間隔を隔てて設けられてい
る。そして、上記磁石体９ａ、９ｂ、９ｃ。

９ｄの［伝力により、円筒状スリーブ７ａ、７ｂ。

７ｃ、７ｄの表面上に磁気ブラシ１１ａ、１１ｂ。

１１Ｃ，１１ｄが形成されるようになっている。

この磁気ブラシｌｌａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、円
筒状スリーブ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび磁石体９ａ
、９ｂ、９ｃ、９ｄの少なくとも一方が回転することに
よって矢印イ方向に移動される。

また、上記円筒状スリーブ７ａ、７ｂ、７Ｃ。

７ｄおよび感光体ドラム１には、図示を省略した電源回
路により同極性の現象バイアス電圧が印加されている。

そして、上記円筒状スリーブ７ａ。

７ｔ）、７Ｃ，７ｄ上の各磁気ブラシ１１ａ、１１ｂ、
１１Ｃ，１１ｄは、移動しながら静電潜像１２が形成さ
れた感光体ドラム１に接触して上記静電潜像１２にトナ
ーを与え、顕像１３を形成するようになっている。

なお、本実施例では円筒状スリーブ７ａ、７ｂ。

７ｃ、７ｄは、外形２５Ｍのものが用いられ、磁石体９
　ａ、９　ｂ、　９　Ｃ，９ｄ　トシＴ：ハ、円筒状ス
リーブ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの表面磁力が約８００ガ
ウスとなるものが採用されている。これによって、磁気
ブラシ１１ａ、１　ｉｂ、１１Ｃ。

１１ｄの高さを０．３〜５ｍｍ好ましくは０．７〜２Ｍ
とすることができる。

また、上記現像バイアスは、地汚れ防止と画像濃度調整
のために磁力０されるものであり、潜像電位が一８００
Ｖで、正規現像の場合○〜−５００Ｖ程度印加するのが
好ましく、また、反転現像の場合には、負帯電性トナー
を用いるとともに、−２００〜−８００Ｖ程度のバイア
ス電位が用いるのが適当である。最終的な現像バイアス
値は、原稿１度あるいは使用者の所望に応じて定められ
ることとなる。

さらに、現像を終えた後の磁気ブラシ１１ａ。

１１ｂ、１１ｃ、１１ｄから残留トナーを回収するトナ
ー回収ローラ１４ａ、１４ｂ、１４Ｃ。

１４ｄが、各磁気ブラシ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ。

１１ｄと接するように設けられている。この各トナー回
収ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄには、トナー
剥離ブレード１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが圧接さ
れており、該トナー剥離ブレード１５ａ、１５ｂ、１５
ｃ、１５ｄにより、トナー回収ローラ１４ａ、１４ｂ、
１４ｃ、１４ｄ上に付着されるトナー粒子が掻き落され
るようになっている。掻き落とされたトナーは、後述す
るトナーホッパ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄへ戻さ
れるようになっている。

また、上記トナー回収ローラ１４ａ、１４ｂ。

１４Ｇ、１４ｄには、図示を省略した電源回路によって
所定のトナー回収用のバイアス電圧が印加されている。

このトナー回収用のバイアス電圧は、磁気ブラシ１１ａ
、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ上に残留するトナーを回収す
るためのものであり、現像ポテンシャルと同じレベルす
なわち、トナー回収ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１
４ｄを潜像担持体とした場合に全面現像しうるレベルに
なせば良い。たとえば、潜像が一８００Ｖで現像バイア
スが一２００Ｖのときには、トナー回収用のバイアス電
圧は一６００Ｖ程度とすればよい。

また、トナーの回収は、磁気ブラシに含まれるトナーす
べてを回収する必要はなく、磁気ブラシ表面近傍のトナ
ーを選択的に回収することで足りる。つまり、その最低
条件は、現像によって生じた磁気ブラシ１１ａ、１１ｂ
、１１ｃ、１１ｄ上のトナー濃度分布差をなくすことで
ある。たとえば、黒部、ハーフトーン部、地肌部でトナ
ー消費に差が出たものを均等になしてやればよい。

一般的には、２成分現像剤のトナー付着量は、単位面積
当り０．８〜１．Ｏｆｆｒｇであり、前記感光体ドラム
１と磁気ブラシ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ。

１１ｄとは、約１＝３の相対速度が与えられた状態で潜
像１２ヘトナー供給が行なわれている。すなわち、上記
磁気ブラシ１１ａ、１”ｌｂ、１１ｃ。

１１ｄは、単位面積当り、０．２７〜０．３３ｍｇのト
ナー供給能力しか持たないこととなる。したがって、こ
のトナー供給能力を越えるようにトナーの回収を行なえ
ば、磁気ブラシ１１ａ、１ｉｂ。

１１Ｃ，１１Ｃｌ上のトナー濃度分布は、均一化され、
現像による影響が完全にキャンセルされることとなる。

この点についてさらに詳細に説明すると、かさ比重２、
トナー１度３％のごく一般的な２成分現像剤の特性から
、高さ１　ｍｍの磁気ブラシの重量は、単位面積当り０
．２７であり、その中に含まれるトナーは、６ｍｇであ
るから、実際に現像に寄与するトナーは、磁見ブラシ中
の５％程度でしかない。

言い換えれば、この５％相当のトナーを回収すれば、良
いのである。本発明における磁気ブラシでは、約０　、
３　ｍｇ／　ｃｉのトナーが後述するトナー供給ローラ
によって磁気ブラシの表面近傍に偏在させられているの
で、トナー消費の差の解消は効果的に行なえる。

また、トナー回収ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４
ｄは、矢印つ方向へ回転駆動されている。

これは、回収トナーが磁気ブラシ１１ａ、１１ｂ。

１１ｃ、１１ｄへ再付着することを防ぐためである。

さらにまた、トナー回収ローラ１４ａ、１４ｂ。

１４ｃ、４ｄの下流側部分には、トナー供給ローラ１７
ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが磁気ブラシ１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄに接するようにＹ２１されている。

このトナー供給ローラ１７ａ。

１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、図示を省略した回転駆動機
構によって矢印二方向に回転駆動されている。

また、上記トナー供給ローラ１７ａ、１７ｂ。

１７ｃ、１７ｄには、トナ一層規制ブレード１８’ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄが圧接サレテイル。

このトナ一層蜆制ブレード１８ａ、１８ｂ、’１８Ｃ９
１８ｄによッテ、トナー供給ローラ１７ａ。

１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ上に保持されたトナーが、均−
薄層状化されながら摩擦帯電される。

さらに、前述したトナー剥離ブレード１５ａ。

１５ｂ、１５ｃ、１５ｄおよび上記トナ一層規制ブレー
ド１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと、前記仕切り板４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとによって、所定のスペースを備
えてなるトナーホッパ１６ａ。

１６ｂ、１６ｃ、１６ｄがそれぞれ画成されている。こ
の各トナーホッパ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ。

１６ｄ内には、各色のトナーが収容されており、上記ト
ナー供給ローラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ。

１７ｄは、現像位置に置かれたときに（図中１７８の位
置）、約半分にわたる部分がトナーの内部に埋もれるよ
うに配置されている。

これにより、トナーホッパ１６ａ、１６ｂ。

１６ｃ；１６ｄ内に貯えられた各色トナーが薄層化され
ながら、しかも漏れなく磁気ブラシ１１ａ。

１１ｂ、１１ｃ、ｌｉｄ側へ送られていく。この場合、
トナー供給ローラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ。

１７ｄは、磁気ブラシ１１ａ、１　ｌｂ、ｌｌｃ。

１１ｄの穂の高さを均一に規制する機能を備えることと
なり、画像濃度むらの解消に寄与する。

さらに、磁気ブラシ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ。

１１ｄの穂の高さを均一に規制する機能をより発揮させ
るために、トナー供給ローラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、
１７ｄと接触する位置と境＠域との間にブレード、ロー
ラ等の規制部材を円筒状スリーブ７ａ、７ｂ、７ｃ、７
ｄと近接するようにして設けてもよい。

さらにまた、上記トナー供給ローラ１７ａ。

１７ｂ、１７ｃ、１７ｄには、図示を省略した電源回路
による所定のトナー供給用のバイアス電圧が印加されて
おり、このトナー供給用のバイアス電圧により、トナー
が磁気ブラシ１１ａ、１１ｂ。

１１ｃ、１１ｄへ良好に転移されることとなる。

上記トナー供給用のバイアス電圧は、帯電トナーと同極
性で、約Ｏ〜６００Ｖに設定される。なお、このトナー
供給用のバイアス電圧は、帯電トナーと逆の極性とする
ほうが、トナーを供給ローラ上に確実に保持する上で好
ましく、現像バイアスより低い電圧を印加するのがよい
。

ここで、スリーブ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、トナー回収
ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、トナー供給ロ
ーラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄのそれぞれに印加
する電圧を、それぞれｖ８゜ＶＲｌＶｏとしたとき、ト
ナーと逆極性で、ｔＶＲｌ　＞　ＩＶＢｌ　＞　ＩＶＤ
ｌの関係に設定することがスリーブ上のトナー収支上好
ましい。さらに、スリーブ上のトナー濃度をより均一に
保つには、 ＩＶＢｌ　−ＩＶＤｌ　＞　ＩＶＲｌ　−ｔＶＲｌの関
係にＳΩ定するのが良い。

また、前記トナー回収ローラ１４ａ、１４ｂ。

１４ｃ、１４ｃｌおよびトナー供給ローラ１７ａ。

１７ｂ、１７ｃ、１７ｄには、ケーシング３の内表面側
から延出するスクレーパ１９ａ、１９！：ｌ。

１９ｃ、１９ｄが圧接されている。そして、このスクレ
ーバ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ１．：よって、各
トナーが外部に漏れ出ないようになっている。

さらに、前記現像バイアス電圧を与える電源回路には、
出力電位を４ビツトに分割して信号化するエンコーダが
備えられており、現像バイアス電圧の出力値を表わす信
号が図示を省略した制御回路に印加されている。制御回
路には、現像バイアス電圧値に対応する適正なトナー供
給用のバイアス電圧値を算出する演算回路が備えられて
いる。

そして、上記制ｔｉＩｌ装置の出力信号は、トナー供給
用のバイアス電圧を与える電源回路に与えられており、
これによって、トナー供給用のバイアス電圧値が定めら
れている。たとえば１、両バイアス電圧の差が常に一定
となるように制御されている。

また、上記トナー回収ローラ１４ａ、１４ｂ。

１４Ｃ，１４ｄおよびトナー供給ローラ１７ａ。

１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの材質は、円筒状スリーブ７ａ
、７ｂ、７ｃ、７ｄとの間に電気的なバイアス効果が得
られるものであればよく、金属や導電性ゴム等を採用す
ることができる。さらにまた、各ローラ１４ａ、１４ｂ
、、１４Ｃ，１４ｄおよび１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１
７ｄは、磁気ブラシ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの
高さの５０％〜１００％を占る割合で接触するように配
置される。しかし、エアーギャップの絶対値が、１顛以
下であれば、１００％を越えて設置することもできる。

この場合には、電気的バイアス手段の併用が必須となる
。

さらに、上記各ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ。

１４ｄおよび１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの外径は
、任意に選定しうるが、小型化の要請により、円筒状ス
リーブ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ＋７）外径の８０％以下
あるいは、絶対値として５〜６゜酬、好ましくは、８〜
４０ｔｒｔｔｎとすることがよい。

スリーブ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄへ４７）トナー供給器
は、スリーブ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとトナー供給ロー
ラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄとの相対速度によっ
ても決定されるので、供給量を、トナー供給ローラ１７
ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの回転数を可変とすること
によって制御してもよい。すなわち、既知のセンサ一手
段でトナー濃度を検出してトナー供給ローラ１７ａ、１
７ｂ。

１７Ｃ，１７ｄの回転数を検出して、トナー供給ローラ
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの回転数を制御するこ
とができる。トナー濃度検出手段の一例としては、トナ
ー回収ローラ１４ａ、１４ｂ。

１４Ｃ，１４ｄ上のトナーの反射濃度を検出して算出す
る手段がある。

また、トナ一層規制ブレード１８ａ、１８ｂ。

１８ｃ、１８ｄをトナー供給ローラ１７ａ、１７ｂ、１
７Ｃ，１７ｄに対して本実施例と反対側の面に圧接する
ように設ける場合には、トナー供給ローラ１７ａ、１７
ｂ、’Ｉ　７ｃ、１７ｄは、矢印工と反対方向に回転さ
せることになる。

また、第１図に示すように、回転体としてのケーシング
３の回転軸○は、本体側板２１に設けられたベアリング
２２により支承されている。さらに、上記回転軸○の端
部部分には、従動歯車２３が固定されている。この従動
歯車２３は、駆動用ステッピングモータ２４の出力軸に
固定された駆動歯車２５に噛み合わされている。

さらにまた、上記本体側板２１には、２つのスラストベ
アリング２６．２６により、位置決め棒２７が、上記ケ
ーシング３に対して進退するように往復移動自在に支承
されている。この位置め棒２７のケーシング３側に対向
する前端部分は、尖塔状に形成されており、この尖塔状
前端部分が、ケーシング３側に貫通形成された位置決め
穴２８内に挿通されるようになっている。

一方、位置決め棒２７の両端部分には、２つの鍔部３０
，３１が設けられている。そして、前方側の鍔部３０と
、該前方側鍔部３０の後方位置に設けられたスラストベ
アリング２６との間に、コイルバネ３２が装着されてい
る。このコイルバネ３２により、位置決め棒２７が、前
方側すなわちケーシング３の位置決め穴２８に向かって
押し出されるように付勢されている。また、後方側鍔部
３１は、ストッパーとしての芸能を備えるように設けら
れており、位置決め棒２７の全体が所定回押し出された
ときに、この後方側鍔部３１が、スラストベアリング２
６に接触し、その位置に全体を保持せしめるようになっ
ている。

さらに、上記位置決め棒２７の後端部分く第１図右側端
部分）には、駆動アーム３３の一端部がピン連結されて
いる。この駆動アーム３３の中央部分は、装置本体側に
枢着されるとともに、他端側部分は、ソレノイド３４の
出力軸にビン連結されている。したがって、ソレノ′イ
ド３４に通電が行われると、位置決め棒２７は、第１図
のように位置決め穴２８から引き抜かれ、逆に、ソレノ
イド３４の通電が切られると、位置決め棒２７が、コイ
ルバネ３２の付勢力によって位置決め穴２８側に向かっ
て押し出されるようになっている。

また、上記ケーシング３の位置決め穴２８（ま、各現像
ユニット６Ａ、６Ｂ、６０．６Ｄの所定の現像目標位置
に対応するように４箇所設けられている。したがって、
各位置決め穴２８内に位置決め棒２７が挿通されること
によって、現像装置２の全体が所定の現像位置に保持さ
れることとなる。

このような現像装置において、ソレノイド３４を通電せ
しめて位置決め棒２７を位置決め穴２８から引き抜いて
おくと、ケーシング３が自由状態になされる。この状態
で、ケーシング３は、第３図矢印アの方向に回転駆動さ
せられる。つぎに、たとえば第３図に示すように、現像
ユニット６△が現像位置に達したときにソレノイド３４
が切られる。これにより、位置決め棒２７が、コイルバ
ネ３２の付勢力によって位置決め穴２８内に挿通され、
ケーシング３がその位置に保持される。その結果、現像
ユニット６Ａが所定の現像目標位置に位置決めされる。

その後、トナーホッパ１６ａ内のトナーが、トナー供給
ロー５１７ａの回転によって保持され、この保持された
トナーは、トナ一層規制ブレード１８ａにより、均一薄
層化されながら摩擦帯電される。

そして、所定のトナー供給用のバイアス電圧下で、トナ
ーが磁気ブラシ１１ａに均−薄層状に供給・移行される
。ついで、トナーを付着した磁気ブラシ１１ａが感光体
ドラム１側に移送され、感光体ドラムＢ上に形成された
静電潜＠１２の現像が行なわれることとなる。現像完了
後、磁気ブラシ１１ａには、画像に対応したトナー濃度
差（むら〉が生じることになるが、この磁気ブラシ１１
ａ上の残留トナーは、トナー回収用のバイアス電圧力に
よってトナー回収ローラ１４ａ側に移行・回収される。

これにより、磁気ブラシ１１ａのトナー濃度差は解消さ
れ均一濃度になされる。すなわち、トナー回収後の磁気
ブラシ１１ａは、キャリアのみの状態あるいは均一トナ
ー濃度分布の状態でトナー回収ローラ１４ａから離れて
いき、再びトナー供給側へ進んでいく。

また、トナー供給用のバイアス電圧値は、現象バイアス
電圧値に基づいて制御されている。すなわち、現像によ
るトナーの消費量に応じた分だけの新たな量のトナーが
前記磁気ブラシ１１ａに供給されるようになっている。

これにより、トナーの消費量と供給旦とのバランスがと
られ、トナーの供給過多や供給不足をなくすことができ
る。

現像ユニット６Ａによる現像が終了すれば、ケーシング
３を再び回転させ、上記と同様の動作によって次の現像
ユニット６Ｂを現像位置に移行させて現像を行なう。

（効　　果） 以上述べたように、本発明によるＶｐ電潜像の現象装置
は、ロータリ式の現像装置を適正な現像位置に位置決め
させるように、回転体の位置決め手段を設けてなるから
、現像ギャップを常に適性に維持させることができ、画
像品質を向上させ安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における位置決め手段を表わ
した縦断面構成説明図、第２図は本発明を適用した電子
写真複写機の一例を表わした部分縁断面図、第３図はロ
ータリ式現像装置の構成を示した縦断面図である。 ２・・・ロータリ式現像装置、３・・・ケーシング、２
７・・・位置決め棒、２８・・・位置決め穴、３４・・
・ソレノイド。 第７図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 潜像担持体に対設される回転体に複数の現像ユニットを
   設置し、各現像ユニットを現像域に順次搬送させるよう
   に回転体を所定ピッチづつ回動させることにより、各現
   像ユニットから潜像担持体上に形成された静電潜像にト
   ナーを移行せしめて現像を行なうようにした現像装置に
   おいて、上記回転体には、現像ユニットを所定の目標位
   置に位置決めせしめる位置決め手段が付設されているこ
   とを特徴とする現像装置。