JPH03155577A - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形
成装置に適用できる現像装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の現像装置は、感光体に対向して配置される非磁
性のスリーブ及びこのスリーブに内蔵されたマグネット
ローラからなる現像ローラを備えている。そして、例え
ば現像ローラは前記スリーブと前記マグネットローラが
共に回転する構成のものや、一方のみが回転する構成の
もの等が使用されている。

前記各現像装置では、駆動をかけると即座に本回転に入
り、またトナーの定量補給は現像手段の作動中のみなさ
れるものであった。

〔発明が解決しよう′とする課題〕

上記従来技術においては、駆動をかけると即座に本回転
に入ってしまうため、起動トルクが大きくなり駆動系に
影響を与え、ジッタ（異常画像）発生の原因となり、ま
た現像手段の作動中のみトナーの定量補給がなされるた
め、十分なトナー補給量が得られず、かつ十分な撹拌が
得られず、画像濃度低下、地汚れ、濃度むら等の異常画
像発生の原因となっていた。

本発明の目的は、駆動時の急激な付加を軽減し、耐久性
の向上と画像品質の向上が図れる現像装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、感光体に対向して配置される現像ローラ及
び現像剤補給ユニットからなる現像装置に於いて、前記
感光体の回転速度に対して、現像ローラ速度を第１の速
度と第２の速度とに切り換え可能な駆動手段を設けた構
成により達成される。

また、上記目的は、感光体に対向して配置される非磁性
のスリーブと、スリーブに内蔵されたマグネットとから
なる現像手段とを有し、前記スリーブとマグネットとが
共に駆動する構成の現像装置において、前記現像手段に
対して本駆動より低速の予備駆動させる手段を設けた構
成により達成される。

また、上記目的は、感光体に対向して配置される非磁性
のスリーブと、スリーブに内蔵されたマグネットとから
なる現像手段とを有し、前記スリーブを回転させ、前記
マグネットを固定とした現像装置において、前記現像手
段に対して本駆動より低速の予備駆動させる手段を設け
た構成により達成される。

また、上記目的は、トナー補給を第１の速度時、または
予備駆動時に行なうようにした構成により達成される。

〔作　用〕

上記第１の手段によると、現像コーラは駆動手段によっ
て回転速度を、第１の速度と第２の速度に切換えて駆動
されるため、駆動系への急激な負担が軽減される。

また上記第２の手段によると、現像手段は本回転に入る
前に、本回転より低速の予備駆動されるため、駆動系へ
の急激な負担が軽減される。

また、第３の手段によると、回転可能なスリーブと固定
されたマグネットよりなる現像ローラにおいても、予備
駆動して、駆動系への急激な負担が軽減される。

さらに上記第４の手段によると、十分なトナー補給及び
撹拌が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１実施例の正面断面図であって、１
は感光体、２は非磁性のスリーブ２ａとこのスリーブ２
ａに内蔵されたマグネットローラ２ｂとからなる現像ロ
ーラ、３はドクタブレード、４は回収ローラ、５はスク
レーパ、６は先端部に弾性部材６ａを設けた分離板、７
は第１搬送スクリユ、８は第２搬送スクリユ、９は可撓
性部材の撹拌用羽よりなるアジテータ９ａとメツシュ部
材９ｂよりなるトナーホッパ、１０は隔壁、Ａはメツシ
ュ部材９が設けられる投入口である。

第２図は第１図の実施例の平面断面図であって、１１は
後側板、１２は前側板、１３は現像ローラ２の軸受、１
４は第１搬送スクリユ７の軸受、１５は第２１送スクリ
ユ８の軸受である。

第１図、第２図において、現像ローラ２のマグネットロ
ーラ２ｂとスリーブ２ａとは各々矢印ａ。

ｂ方向に共に回転するようになっており、現像ローラ２
には所定のバイアス電圧■が印加されている。ドクタブ
レード３は金属ブレード（磁性あるいは非磁性のどちら
でもよい）であり、現像ローラ２との間に０．２〜１．
０　ｍ　ｍのクリアランスを保ち、現像剤であるトナー
の通過量を規制している。

回収ローラ４は磁性ローラであり、現像ローラ２との間
に０．２〜１．０ｍｍのクリアランスを保ち、トナーの
一部を現像ローラ２から回収する。この回収ローラ４の
幅を有効現像幅よりも長くしてあり、回収ローラ４の端
部のトナー回収率を良（している。さらに回収ローラ４
０周面には非磁性材料のスクレーバ５が係接しており、
回収トナーを回収ローラ４から分離して第１ｖａ送スク
リユ７側へ導く。

分離板６は非磁性の金属板からなり、現像ローラ２との
接触部には、例えば高密度ポリエチレンフオーム、ウレ
タンフオーム等からなる耐摩耗性に優れた弾性部材６ａ
が設けられ、一定圧力にて現像ローラ２の表面に接触し
ている。

第１．第２ｗＬ送スクリュ７．８は、非磁性材料より形
成され、隔壁１０を挾んで左右に配設されており、第壱
図の矢印ｃ、ｄ方向の回転が与えられ、第１．第２搬送
スクリユ７．８によって第２図の矢印ｅ、ｆに示す逆方
向にトナーの搬送を行い、トナーの循環をさせている。

例えば、第１搬送スクリユ７はケースの奥（後）から手
前（前）へ、また第２ｗＬ送スクリュ８は手前から奥へ
トナーの搬送を行う。前記隔壁１０は装置内部におｐｓ
で、量端部にて所定量切り欠かかれており、第１゜第２
ｗＬ送スクリュ７．８からのトナーの受は渡しが行われ
ることになる（第２図の矢印ｇ、ｈ部分）。第１．第２
搬送スクリユ７．８の回転速度は両者共に所定の速度比
に保たれる。

トナーホッパ９では、第２搬送スクリユ８と独立したケ
ース内に配され、アジテータ９ａが回転することにより
一定量のトナーを第１搬送スクリユ８側へ送り込む。前
述した第１．第２ｖａ送スクリユ７．８の構成であれば
、ケースの手前側の一端に投入口へが設けられ、一定量
のトナーが第２搬送スクリユ８側に入ることになる。こ
の時、投入口Ａを前面開口しているとトナーがひとかた
まりとなった凝集状態のまま第２１ＩＧ送スクリユ８側
へ人ってしまい、分散（撹拌）させるために時間がかか
るため、所定の目の荒さのメツシュ部材９ｂを通して予
めトナーが分散した状態で第２搬送スクリユ８が保へ投
入されるようになっている。

また前記投入口Ａを手前に設ける理由は、トナーが使用
される個所、すなわち現像ローラ２まで搬送されるのに
長い距離を取り、その間に十分にトナー撹拌させるため
である。

トナーの補給のタイミングには種々の方法があり、例え
ば感光体ｌ上に図示しないフォトセンサパターンを作像
し、その画像濃度を検知し、所定の濃度に達した時にア
ジテータ９ａを回動させる方法がある。

第３図は本発明の駆動系の第１実施例を示す平面図、第
４図は駆動系の正面図、第５図はベルトの架設状態を示
す正面図であって、２は現像ローラ、１１は後側板、１
２は前側板、２０は第１搬送スクリユ７の軸線、２１は
第２ｗＬ送スクリュ８の軸線、２２はベルト、Ｐｌは第
２ｖｉ送スクリユ８の単部に設けられたプーリ、Ｐ２は
現像ローラ２の端部に設けられたプーリ、Ｇｏは現像ロ
ーラ２に対して予備駆動させる手段である予備駆動用ギ
ヤ、Ｇｌは現像ローラ２に設けられた２つの歯車Ｚ＋、
Ｚｚよりなるスリーブ駆動ギヤ、Ｇ！は回収ローラギヤ
、Ｇ３ｐよ第１搬送スクリユ７に設けられた２つの歯車
Ｚ３．Ｚ４よりなる第１スクリユ駆動ギヤ、Ｇ４は２つ
の歯車Ｚｓ、Ｚｈよりなるアイドラ、Ｇ、は第２Ｒ送ス
クリユ８に設けられた第２スクリユ駆動ギヤ、Ｇ、はク
ラッチ機構を有する中継ギヤ、Ｇ、はアジテータ９ａの
駆動ギヤ、Ｇ、は感光体１に設けられたギヤである。

第３図、第４図、第５図において、予備駆動用ギヤＧ０
は、図示しない本体駆動系の一部であり、図示しないク
ラッチにより駆動の断続がなされるようになっており、
オーバーランクラッチが組込まれている。

そしてコピー開始前に予備駆動信号が発せられ予備駆動
用ギヤＧ、の駆動力が回収ローラギヤＧｔへ伝達され、
順次、駆動力がスリーブ駆動ギヤＧ。

、第１スクリユ駆動ギヤＧ３、アイドラＧ４、第２スク
リュ駆動ギヤＧ、へと伝達される。さらに第２搬送スク
リユ８の軸を介して手前側に駆動力が伝達され、プーリ
Ｐ　１．　Ｐ　ｔとベルト２２を介して現像ローラ２の
マグネットローラ２ｂへ駆動伝達される。

前記予備駆動は入力部から駆動が伝達されるにしたがっ
て増速されるようになっており、予備駆動することによ
り各ギヤへの始動時の負担が小さくなり、破損、摩耗が
少な（、耐久性が向上する。

本実施例では、スリーブ２ａとマグネットローラ２ｂと
の量回転をすることにより高画質を得るようにしており
、その回転数を、 マグネットローラ回転〉スリーブ回転 としている０例えば、マグネットローラ回転数を１１０
０Ｏｒｐとし、スリーブ回転数を２０ｏｒｐｍと約５倍
の比にしている（回転比は１０００／２００に限定され
ることなくある範囲の幅をとれる）。

前記予備駆動後に本駆動に入る。この本駆動は感光体１
の駆動ギヤＧ、（感光体１の回転と同期または別回転の
いずれでも良い）から、現像ローラ２のスリーブ駆動ギ
ヤＧ、へ駆動力が伝達され、複写速度に対応した現像ロ
ーラ２の回転速度に達する。この状態が本駆動（予備回
転速度く本回転速度）であって、所定の一定回転速度と
なる。そして予備駆動用ギヤＧ０においてオーバーラン
クラッチにより、本駆動側（駆動ギヤＣ２側）から受け
る逆負荷が無（なることになる。

また予備駆動用ギヤＧ０において、本駆動がかかった時
点で予備駆動の駆動をオフするようにしても良い。

第６図は駆動系の変形例の一部を示す平面図、第７図は
第６図の駆動系の正面図であって、すでに述べた実施例
と異なるところは、第２搬送スクリユ８に設けたギヤＧ
１を、プーリＰＩと一体的に形成した中間ギヤＧ、と噛
合させ、第２搬送スクリユ８の駆動力がベルト２２を介
してプーリＰ２へ伝達するようにした点である。

この変形例では、マグネットローラ２ｂの回転方向はす
でに述べた実施例と逆の時計方向となる。

第８図は現像ローラの切換え機構を示す構成図、第９図
は切換え作動時のギヤの状態を示す説明図であって、１
は感光体、３０は第１現像ローラユニツト、３１は第２
現像ローラユニツト、３０ａは第１現像ローラユニツト
３０の第１従動カム部、３１ａは第２現像ローラユニツ
ト３１の第２従動カム部、３２は第１．第２従動カム部
３０ａ、３１ａ間に配された操作軸で、この操作軸３２
は回転軸部３２ａ、この回動軸部３２ａと平行に配置さ
れた作動軸部３２ｂ、３２Ｃからなり、回動軸部３２ａ
を中心にして再作動軸部３２ｂ、３２ｃは矢印方向に回
動される。３３ａ、３３ｂは第１゜第２従動カム部３０
ａ、３１ａの戻しばねで、この戻しばね３３ａ、３３ｂ
のばね力により第１゜第２従動カム部３０ａ、３１ａは
作動軸部３２ｂ３２ｃにそれぞれ圧接されている。Ｃ０
は予備駆動用ギヤ、Ｇ１はスリーブ駆動ギヤ、Ｇｚ、は
横動可能な回収ローラギヤである。

第８図、第９図において、感光体１に対し第１現像ロー
ラユニツト３０あるいは第２現像ローラユニツト３１の
いずれか一方が接触可能になっており、操作軸３２が回
動軸部３２ａを中心にしで回動されると作動軸部３２ｂ
、３２ｃも矢印方向に移動する。すると作動軸部３２ｂ
、３２Ｃにそれぞれ圧接されている第１．第２従動カム
部３０ａ、３０ｂをそれぞれ反対方向で水平方向に移動
させ、いずれか一方の現像ローラユニットが感光体１に
対して移動して接触することによって種類の異なる現像
を可能にしている。

前述の現像ローラユニット３０．３１の水平移動に伴う
ギヤ噛合の状態を第９図を参照して説明する。同図にお
いて、回収ローラギヤＧ０は距離Ｌ０の範囲で移動可能
であり、待機時には右端位置にて予備駆動用ギヤＧ０の
駆動を受けると共に後述するトナー補給作動が行われ、
また現像ローラユニット切換え作動が行われた時には左
端位置にて駆動を受ける。

前記第１．第２現像ローラユニツ）３０．３１が水平方
向に移動しても各ギヤＧｏ　、Ｇ、、Ｇ、。

の噛合が適正になされる位置（θ１＝θりにギヤＧｏ　
、Ｇｔ　、Ｇｔ−を配置する。このような構成にするこ
とによって、予備駆動時および本駆動時の各現像ローラ
ユニツ１−３０．３１の駆動が得られることになる。

なお、第９図においては、一方のユニットのみについて
説明したが、第１．第２現像ローラユニツ１−３０．３
１共に同様な構成を採用する。

またトナー補給は、前記各実施例共に前述した第４図の
中継ギヤＧ、によってアジテータ７ａ伸の駆動ギヤＧ、
が駆動されることによって、アジテータ７ａが回転して
トナーが一定量補給されることになる。

この時、トナー補給量は中継ギヤＧ６が有するクラッチ
機構（図示せず）のオン時間によって定量化されること
になる。したがって、トナー補給信号発生によって前記
クラッチ機構がオン・オフされてトナー補給量を規制す
る。すなわち、予備駆動と本駆動の回転比は、 予備駆動回転数〈本駆動回転数 との関係の上で、１１〜５の間の値を採用している。し
たがって、本駆動におけるトナー補給では、クラッチ機
構のオン時間が予備駆動時よりｌ／２〜１１５となるよ
うにする。

このように、予備駆動時、あるいは予備駆動と本駆動時
のいずれにもトナー補給ができ、トナー補給が十分行わ
れことになる。

第１０図は本発明の第２実施例を示す正面断面図であり
、感光体１に近接対向してケースＣを設け、このケース
Ｃ内に感光体１に近接対向して現像ローラ２が配されて
いる。この現像ローラ２はすでに第１実施例でも説明し
たように、非磁性のスリーブ２ａとマグネットローラ２
ｂよりなっているが、この実施例ではマグネットローラ
２ｂが固定されていて、スリーブ２ａのみが回転可能な
構造となっている。

前記現像ローラ２に隣接して現像ローラ２にトナー供給
するパドルホイール４０が設けられている。ケースＣに
隔壁１０を介してトナー室４２が隣接して設けてあり、
トナー室４２内にはトナー撹拌部材４３が配設されてい
る。このトナー室４２には、トナーとキャリヤとを含む
この成分現像剤が充填されている。

この第２実施例では、スリーブ２ａとトナー補給ユニッ
トの回転速度を、それぞれ切換えて回転駆動する駆動手
段が設けられている。

第２実施例においても、前記第１の実施例と同様の作用
効果を奏する。

第１１図は本発明の第３実施例を示す正面断面図であり
、感光体１に対向してケースＣが配置されていて、この
ケースＣの端部から突出して感光体１に近接対向する現
像ローラ２が、ケースＣに収容されている。ケースＣ内
に現像ローラ２に隣接してトナー供給ローラ４４が設け
られ、さらに第１１送スクリユ４５ａ１第２搬送スクリ
ユ４５ｂ及びドクタブレード４６がケースＣ内に設けで
ある。

この第３実施例ではトナー中にキャリヤに相当する物質
を含有させである一成分系現像剤が使用され、この現像
剤が第１．第２の搬送スクリュ４５ａ、４５ｂで十分に
撹拌されてトナー供給ローラ４０ａから現像ローラ２に
供給される。

第３実施例では、現像ローラ２及びトナー補給ユニット
を前記第１実施例と同様に速度切り換えを行なうことに
より、前記第１実施例と同様の作用効果を奏する。

なお、第３実施例の変形例として、ドラム状の感光体１
に換えてベルト状の感光体とた構成とすることもできる
。

第１２図は本発明の第４実施例を示す正面断面図である
。

第１２図において、５０は現像スリーブで、現像スリー
ブ５０は回転自在に支承され、矢印六方向に所定速度で
回転駆動される。この現像スリーブ５０はスリーブ状の
導電性基体周面上に絶縁材料から成る絶縁層を被着し、
更にその上に多数の電極粒子を互いに電気的絶縁状態に
分散させて成る電極層が積層されて構成されている。

現像スリーブ５０に対して、現像剤を貯留するホッパ５
１が形成されている。ホッパ５１の上部には、補給口５
１ａが形成され、ここにトナーが充填されたカートリッ
ジ５２が装着され、ホッパ５１に向けて新たなトナーが
自然落下により補給される。ホッパ５１内には、トナー
の凝集を防止しつつ現像スリーブ５０表面に向けて送り
出すアジテータ５３が回転自在に配設されている。

ホッパ５１の現像スリーブ５０にトナーを供給する出口
側には、トナーの現像スリーブ５０表面上への移動を推
進するトナー供給部材５４が回転自在に配設されている
。このトナー供給部材５４により、ホッパ５１内に貯留
されアジテータ５３の回動と共に送り出されてくるトナ
ーは、トナー供給部材５４の回転に追従して移動し、円
滑にトナー供給部材５４と現像スリーブ５０との接触部
Ｂに移送され、挟圧されたトナーが摩擦帯電されるとと
もにトナーが現像スリーブ５０表面に付着される。

現像スリーブ５０の回転方向に沿って、トナー供給部材
５４の下流側には、現像スリーブ５０表面に付着形成さ
れその回転とともに搬送されてくるトナー層の層厚を規
制して薄層化するドクタブレード５５が配設されている
。

５６では無端状の有機性悪光体ベル）　（ＯＰＣベルト
）で、○ＰＣベルト５６の一部と現像スリーブ５０表面
が転勤接触し、現像領域Ｃが形成される。現像領域Ｃの
現像スリーブ５０の回転方向に沿った下流側には、現像
スリーブ５０表面に蓄積された不要な電荷を除去する除
電ブラシ５７が配設されている。この除電ブラシ５７は
、前述した現像スリーブ５０の導電性基体と同一電位で
バイアス電源５８に接続されている。

第４実施例においても、すでに第２実施例と同様に、速
度切換えを行なうようになっている。そして、第４の実
施例にあっても、前記第１実施例と同様の作用効果を奏
する。

なお、第１実施例においては、スリーブとマグネットロ
ーラとを逆方向に同時回転する場合を説明したが、本発
明は実施例に限定されるものでなく、例えばスリーブと
マグネットローラとをそれぞれ独立に回転する構成とす
ることもできる。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、本駆動より前に
予備駆動を行うことにより、駆動系への急激な負担が軽
減され、耐久性が向上すると共にジッタ発生も防止でき
る現像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の第１実施例を説明するた
めのもので、第１図は本発明による現像装置の正面断面
図、第２図は第１図の平面断面図、第３図は駆動系の平
面図、第４図は駆動系の正面図、第５図は駆動系を構成
するベルトの架設状態を示す正面図、第６図は駆動系の
変形例の平面図、第７図は第６図の駆動系の正面図、第
８図は現像ローラ切換え機構の構成図、第９図は切換え
作動時のギヤの状態を示す説明図、第１０図は本発明に
よる現像装置の第２実施例の正面断面図、第１１図は本
発明による現像装置の第３実施例の正面断面図、第１２
図は本発明による現像装置の第４実施例の正面断面ある
。 ｌ・・・・・・・・・感光体、２・・・・・・・・・現
像ローラ、２ａ・・・・・・・・・スリーブ、２ｂ・・
・・・・・・・マグネットローラ、４０゜４４・・・・
・・・・・トナー供給ローラ、５０・・・・・・・・・
現像スリーブ、５４・・・・・・・・・トナー供給部材
。 第１図 第４図 ４ 代　理　人　弁理士　武　顕次部 （Ｊ、　　Ｃ）Ｉ（ＪＯ４（７７ ８２Ｂ １３ ４ ５ 第５図 第６図 ０＃ σ 肖 ｇ 第３図 第８図 第９図 第１０ 図 第ｔ’を 図 第１２ 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体に対向して配置される現像ローラ及び現像
   剤補給ユニットからなる現像装置に於いて、前記感光体
   の回転速度に対して、現像ローラ速度を第１の速度と第
   ２の速度とに切り換え可能な駆動手段を設けたことを特
   徴とする現像装置。
2. （２）感光体に対抗して配置される非磁性のスリーブと
   、スリーブに内蔵されたマグネットからなる現像手段と
   を有し、前記スリーブとマグネットとが共に駆動する構
   成の現像装置において、前記現像手段に対して本駆動よ
   り低速の予備駆動させる手段を設けたことを特徴とする
   現像装置。
3. （３）感光体に対向して配置される非磁性のスリーブと
   、スリーブに内蔵されたマグネットとからなる現像手段
   とを有し、前記スリーブを回転させ、前記マグネットを
   固定とした現像装置において、前記現像手段に対して本
   駆動より低速の予備駆動させる手段を設けたことを特徴
   とする現像装置。
4. （４）請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の現像
   装置において、トナー補給を第１の速度時、または予備
   駆動時に行なうようにしたことを特徴とする現像装置。