JPH04182682A - 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） 本発明は複写機等の画像形成装置に用いられる現像装置
に関する。

（従来の技術） 現像装置は像担持体である感光ドラムにトナーを供給し
、該感光ドラム上の潜像をトナー像として顕像化するも
のであるか、現像剤として２成分現像剤を使用する現像
装置も多い。２成分現像剤は一般に非磁性トナーと磁性
粒子であるキャリアとの混合されたもので、黒色以外の
カラー画像を形成する場合に、この２成分現像剤を使用
することにより色調の優れた画像の形成か可能となる。

ここで、２成分現像剤を使用した現像方法に磁気ブラシ
方式のものかあり、該磁気ブラシ現像方法によれば、安
定した現像か可能て、非黒色又はフルカラーの画像か簡
便に形成てきるか、この方法ては一般にキャリア表面の
変化（スペントトナー等）による現像剤劣化の問題かあ
る。

そこて、この２成分磁気ブラシ現像方法の上記問題を解
決すべく本出願人は特開昭６２−１５３８８２号公報に
示される現像装置を提案した。この現像装置を第５図に
より説明する。

この現像装Ｍ１００は像担持体である感光トラム１１０
に対向して配設され、磁力の作用てトナーとキャリアと
からなる２成分現像剤をその外周部に吸着しつつ回転し
て、現像剤中のトナーを感光トラム１１０側に供給する
現像スリーブ１０１と、該現像スリーブ１０１内方に固
定状態て配設され、現像磁極Ｎ１、搬送磁極Ｓ１゜Ｓ：
１．汲み上げ磁極Ｓ２．離間磁極Ｎ２か形成された磁石
１０２と、現像スリープｌ　ＯＩ　Ｌ、の現像剤の層厚
を規制する現像プレート１０３と、現像スリープと同一
方向に回転して現像剤をその軸方向に攪拌しつつ搬送し
、トナー濃度の低下した現像スリーブ１０１からの現像
剤と新たな補給トナーとを十分に攪拌した状態でこれを
現像スリープ１０１に供給するスクリュータイプの第１
、第２攪拌搬送部材１０４，１０５と１以上の機器等を
有すと共に、内部に現像剤を有す現像容器１０６等とか
ら構成されている。

そして、かかる現像装置１００においては、現像容器１
０６内部に第１、第２攪拌搬送部材１０４．１０５の中
間部から上方に斜状に立ち上がる仕切板１０７か設けら
れ、現像スリープ１０１の右上方部に現像フレート１０
３．現像容器１０６の外壁及び仕切板１０７とで現像剤
空間Ｓかを形成されている。そして、該現像剤空間Ｓ内
て矢印て示される如く、現像剤の自然環境を促し、現像
剤の劣化か防止されるようになっている。

（発明か解決しようとする課題） しかしなから、以上の現像装置１００においては、容器
本体１０６内の現像剤空間Ｓにおいて現像剤の自然環境
は十分になされるか、現像スリープ１０１下方に配設さ
れる第１攪拌搬送部材１０４周りには仕切板１０７等の
影響て十分な量の現像剤か確保されないため、この第１
攪拌搬送部材１０４による現像剤の攪拌搬送か十分にな
されないという不都合かあった。

このため、磁石１０２の搬送磁極Ｓ１及び汲み上げ磁極
Ｓ２周りでの現像剤の攪拌が不十分となり、現像スリー
ブ１０１の軸方向に亘って現像剤中のトナー濃度にムラ
や濃度勾配か生じ、均一な画像を形成てきないといった
不都合かあった。

また、高画質なフルカラー画像を得る目的てボエリエス
テル樹脂等を使用したシャープメルトトナーを使用した
場合、特に画質向上の目的て体積平均粒１２ｇｍ未満の
トナーを使用すると、現像剤劣化か生してしまい長期に
亘って画像形成を行なうと濃度低下やカツリか生しると
いう問題かあった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、２成分現像剤の循環及び攪拌か十分になされ
る現像装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、像担持体に対向して配
設され、磁力の作用てトナーとキャリアとからなる現像
剤をその外周部に吸着しつつ回転して、現像剤中のトナ
ーを像担持体側に供給する現像剤担持体と、該現像剤担
持体内に固定状態て配設され、像担持体側の現像磁極か
ら現像剤担持体の回転方向に向かって現像剤の搬送磁極
、汲み上げ磁極等が形成された磁界発生手段と、該磁界
発生手段の搬送磁極、汲み上げ磁極に対向する如く現像
剤担持体の下方に設けられ該現像剤担持体と同一方向に
回転して現像剤をその軸方向に攪拌しつつ搬送し、現像
剤担持体との間て現像剤の受け渡しを行なう攪拌搬送手
段とを有し、現像剤担持体の側方に現像剤の自然循環用
空間か形成された現像装置において、磁界発生手段の搬
送磁極と汲み上げ磁極間に形成される磁束密度の小さい
現像剤担持体上の現像剤落下位置か攪拌搬送手段の回転
中心より像担持体側に配設されると共に、磁界発生手段
の汲み上げ磁極に対する現像剤担持体上の現像剤汲み上
げ位置か攪拌搬送手段の回転中心に対して像担持体の逆
側に配設され、且つ攪拌搬送手段が強磁性体で構成され
ていることを特徴とする。

（作用） 現像剤担持体の現像剤落下位置と現像剤汲み上げ位置と
か攪拌搬送手段の回転中心の両側にあり、且つ攪拌搬送
手段は現像剤担持体の下方にあってこれと同一方向に回
転するため、現像剤担持体からの現像剤は攪拌搬送手段
の回転方向に向かって落下され、少なくとも該攪拌搬送
手段て１８０度回転撹拌された後、攪拌搬送手段の回転
方向に沿って現像剤担持体上に汲み上げられることとな
る。従って、現像剤担持体から落下されたトナー濃度の
減少した現像剤はこの攪拌搬送手段により確実に一回は
攪拌されることとなる。

また、現像剤担持体の現像剤落下位置と現像剤汲み上げ
位置とか攪拌搬送手段の回転中心の両側にあることから
、−射的に現像剤担持体と攪拌搬送手段の互いの軸心位
置はずれることとなり、攪拌搬送手段周りに十分な現像
剤か確保てき、該攪拌搬送手段によって現像剤の十分な
攪拌かできることとなる。

更に、攪拌搬送手段を強磁性体で構成しているため、現
像剤担持体内の磁界発生手段の搬送磁極や汲み上げ磁極
と、攪拌搬送手段との間に磁力線か発生し、該磁力線の
作用て撹拌搬送手段と現像剤担持体間に現像剤の受け渡
しかより効果的になされると共に、この攪拌搬送手段に
よりより効果的に現像剤の攪拌か可能となる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は画像形成装置の像担持体である感光トラム１の
側方に配設される現像装置２の断面を示しており、該現
像装Ｗ２ては磁性粒子のキャリアと非磁性粒子のトナー
とからなる２成分現像剤か使用され、磁気ブラシ現像法
によって感光トラムｌ上の潜像が現像されるようになっ
ている。尚、この現像装置２は色替えのため、回転中心
Ｃを基準に回転され、他の色トナーを有する現像装置１
ｉｉ２と交換できるようになっている。

この現像装置２は感光トラムｌに対向する如く配設され
、磁力の作用て現像剤をその外周部に吸着しつつ回転し
て、現像剤中のトナーを感光ドラム１の方へ供給する円
筒状の現像スリーブ２０と、該現像スリーブ２０内に固
定状態て配設され、その外方に向かって所定の磁極ＳＲ
＋Ｓ２＋Ｎ＋　、Ｎ２　、Ｎｘか形成された磁石２１と
、現像スリーブ２０上に吸着された現像剤の層厚を規制
する現像プレート２２と、現像スリープ２０の下方側に
該現像スリープ２０と平行に配設され、この現像スリー
プ２０と同一方向に回転して現像剤をその軸方向に攪拌
しつつ搬送するスクリュータイプの第１、第２攪拌搬送
部材２３．２４と、以上の機器を有すと共に現像剤を有
し、該現像剤か内部て攪拌されつつ循環される現像容器
ｌＯ等とから構成されている。

現像容器ｌＯはその下部か下部隔壁１４によって現像室
１１と攪拌室１２に仕切られ、現像スリーブ２０側に寄
った現像室１１には第１攪拌搬送部材２３か配設され、
現像スリープ２０から遠い攪拌室１２には第２攪拌搬送
部材２４か配設されている。そして、下部隔壁１４の両
端部は第３図で示される如く切り欠かれて第１、第２開
口部１５．１６か形成されているため、現像容器ｌＯ内
の現像剤は第３図て示される如く、第１攪拌搬送部材２
３により現像室１１内を現像スリーブ２０に沿いつつ第
１開口部１５の方まて移動し、該第１開口部１５から第
２攪拌搬送部材２４により攪拌室１２内を逆方向に第２
開口部１６の方へ移動して攪拌されつつ循環される。

また、攪拌室１２の上方には第１図て示される如く、現
像容器１０の上部から上部隔壁１３か下部隔壁１４の先
端部近傍まで延び、下部隔壁１４との間で上下に向いた
開口部１７を形成していると共に、この上部隔壁１３と
現像プレート２０を含めた現像容器１０上部との間て、
下方の現像室１１に対向する如く、現像スリーブ２０側
方に現像剤の自然循環用の現像剤空間Ｓか形成されてい
る。尚、攪拌室１２上方の現像容器１０側壁にはトナー
補給用の補給口１８か設けられている。

磁石２工には感光ドラムｌ偏に向けて現像磁極Ｓ１か形
成され、該現像磁極ＳＩから現像スリーブ２０の回転方
向に向けて、第１搬送磁極Ｎ８、汲み上げ磁極Ｎ２＃間
磁極Ｓ２．第２搬送磁極Ｎ３か形成されている。

即ち、現像スリーブ２０上の現像剤は現像磁極Ｓ１の位
置においてそのトナーか感光ドラムｌ側へ供給され、ト
ナー濃度の低下した現像剤は第１搬送磁極Ｎ１の作用て
現像容器１０内まて現像スリーブ２０上に保持されて移
動される。そして、この現像剤は第１搬送磁極Ｎ、と汲
み上げ磁極Ｎ２の中間の磁束密度の最も小さい現像スリ
ーブ２０上位置（以下現像剤落下位置Ｐという）て、現
像容器１０側に戻された後、汲み上げ磁極Ｎ２のある現
像スリーブ２０上のＱ点において、該現像スリーブ２０
上に新たな現像剤が吸着保持される。そして、この現像
スリーブ２０上の現像剤は離間磁極Ｓ２によってその１
部か現像容器１０の現像剤空間Ｓ側に戻されつつ、現像
ブレード２２によって更に層厚か規制された後、第２搬
送磁極Ｎ３を介して現を磁ａＳ、側に搬送される。

ここて、以北の如き現像スリーブに伴う現像剤の移動に
伴い、現像フレート２２や離間磁極Ｓ２によって現像ス
リーブ２０から離間された現像剤は現像容器ｌＯの」二
部に設けられたキャリア返し部材１９に沿って第１図の
矢印で示される如く現像剤空間Ｓ内を移動しつつ自然循
環し、現像剤の劣化が防止される。また、現像装Ｗ２自
体か回転されて、他の色トナーを有する現像装置２と交
換される場合、交換時の遠心力により現像容器１０の現
像剤空間Ｓ内の現像剤か凝集しそうになると、上、下隔
壁１２．１３間の開口部１７から現像剤か攪拌室１２の
方へ１部移動し、現像剤空間Ｓ内ての現像剤の楽集等を
防止てきるようになっている。

第１、第２攪拌搬送部材２３．２４は第４図で示される
如く、軸部２３ａ、２４ａの周りに螺旋状のスクリュー
羽２３ｂ、２４ｂか取り付けられたものて、現像スリー
ブ２０からのトナー濃度の低下した現像室ｌｌ内の現像
剤を第１攪拌搬送部材２３により攪拌しつつ攪拌室１２
まで搬送し、つづいて第２攪拌搬送部材２４により、こ
の現像剤と補給口１８より補給されたトナーとを攪拌室
１２にて攪拌しつつ現像室１１まで搬送する。

次に、本発明の特徴的構成を第２図により説明する。

先ず、磁石２１の第１搬送磁極Ｎ、と汲み上げ磁極Ｎ２
Ｍに位置する現像スリーブ２０上の現像剤落下位置Ｐの
磁束密度か５０ガウス以下である必要かある。５０ガウ
ス以下であれば、現像スリープ２０上のトナー濃度の低
下した現像剤を現像容器ｌＯの現像室１１内に十分に落
下させることがてきるからである。尚、現像スリーブ２
０内の磁石２１の各磁極Ｓ１．Ｓ２．ＮＩ、Ｎ２゜Ｎｘ
の磁束密度の具体例か第２図中に示されている。

つづいて、前記現像スリーブ２０上の現像割落下位ＭＰ
か第１搬送部材２３の軸心Ｒに対して感光トラム１側に
あり、且つ磁石２１の汲み上げ磁極Ｎ２に対応する現像
剤を汲み上げる現像スリーブ２０上の位置（以下現像剤
汲み上げ位置Ｑという）が、前記軸心Ｒに対して感光ド
ラムｌの反対側にあることである。即ち、磁石２１中の
各磁極Ｓ＋　、Ｓ１２　、Ｎ１．Ｎ２　、Ｎｚの配設位
置は現像容器ｌＯとの関係で略一定の位置にあるため、
以上の条件を満たすためには第１攪拌搬送部材２３か現
像スリーブ２０の直下から第２図で示される如く、右方
向にやや移動した位置にある必要かある。

而して、第１攪拌搬送部材２３の上方には現像容器ｉｏ
の現像剤空間Ｓか広かり、この第１攪拌搬送部材２３の
近傍には十分な現像剤か確保されるため、該第１攪拌搬
送部材２３によって現像剤は十分に攪拌されつつ現像室
１１から攪拌室１２の方へ搬送される。

また、現像スリーブ２０の現像割落下位ＩｉＰから第１
攪拌搬送部材２３の回転方向に向かって落下された現像
剤はこの第１攪拌搬送部材２３によって１８０度回転攪
拌された後、現像スリーブ２０の現像剤汲み上げ位ＭＱ
側に持ち上げられて十分に撹拌されつつ、この現像剤汲
み上げ位ＭＱて現像スリーブ２０上に汲み上げられる。

従って、現像スリーブ２０から落下した現像剤か十分攪
拌されることなく再び現像スリーブ２０に汲み上げられ
るといった不都合はない。

更に本発明では第１攪拌搬送部材２３を強磁性体によっ
て構成した。

第１攪拌搬送部材２３を強磁性体て構成することにより
、磁石２１の第１搬送磁極Ｎ、及び汲み上げ磁極Ｎ２か
ら第１攪拌搬送部材２３に向かって磁力線か延び、現像
スリーブ２０と第１攪拌搬送部材２３間の現像剤の受け
渡しか効率よく行なわれるようになる。

即ち、現像スリーブ２０上の現像剤は現像割落下位ＭＰ
から第１攪拌搬送部材２３偏に落下すると共に、第１搬
送磁極Ｎ８との間に形成される磁力線の影響ににより、
第１攪拌搬送部材２３周りの現像剤か効果的に該第１攪
拌搬送部材２３側に移動し、この第１攪拌搬送部材２３
によって攪拌される。また、汲み上げ磁極Ｎ２との間に
形成される磁力線の影響により、現像スリーブ２０側に
第１攪拌搬送部材２３側から効率よく現像剤を供給する
ことかできる。更に、上記磁力線の影響て現像剤も第１
攪拌搬送部材２３により、より効果的に攪拌される。

従って、感光ドラムｌ側に連続的に画像を形成していっ
ても、現像スリーブ２０と第１攪拌搬送部材２３との間
で現像剤の受け渡しか確実にできるため、形成された画
像に濃度ムラ等は生じない。

この場合、第１攪拌搬送部材２３の軸部２３ａのみを強
磁性体て構成すれば、スクリュー羽２３ｂのスクリュー
ピッチの影響かなくなるため、より効果的に上記の効果
を達成できる。

また、第４図て示される如く、第１、第２攪拌搬送部材
２３．２４の軸部２３ａ、２４ａのスクリュー羽２３ｂ
、２４ｂ間に板状突起３０．・・・を設けることにより
、この第１、第２攪拌搬送部材２３．２４による現像剤
の攪拌がより効果的になされるようになる。

以上の如く、本発明によれば２成分現像剤の循環攪拌が
十分になされるため、平均体積粒径（８＃Ｌｍ）の小さ
いシャープメルトトナーを使用しても形成された画像に
濃度勾配や濃度低下及び濃度ムラ等は生じない。

尚、以下に本実施例て用いた機器等の仕様し示す。

感光トラム：外径８０１■の０ＰＣ）’：ラム現現像リ
リーフ：外径３２■■周速２８０ｍｍ／ｓ磁石：マクロ
ール５極タイプ 現像磁極Ｓ１　二１０００ガウス、半値幅３５″離間磁
極Ｓ２ニア９０ｆＪウス、半値幅４３゜第１搬送磁極Ｎ
、　　＋　　５００ガウス、半値幅３８゜汲み上げ磁極
Ｎ２・　５００ガウス、半値幅３８゜第２搬送磁極Ｎ、
　：　　５００ｆＪウス、半値幅３２″現像部：材質ス
テンレス、隙間間隔８００ｇｍ第１攪拌搬送部材：外径
２０謹組回転速度３６０ｒｐｇ＋材質鉄、スクリューピ
ッチ１５ 鳳■、軸部径１０ｉ＋鳳 第１攪拌搬送部材：外径２０麿１、回転速度３［１Ｏｒ
ｐ■材質鉄 上、下部隔壁間の隙間：４朧■ 感光ドラムと現像スリーブ間隔間：５００ｇｍトナーの
平均体積粒径：８終ｍ （発明の効果） 以上の説明て明らかな如く本発明によれば、現像剤担持
体から落下された現像剤は少なくとも一回は攪拌搬送手
段て攪拌されるため、トナー濃度の減少した現像剤か十
分に攪拌されることなく再び現像剤担持体に汲み上げら
れることはない。

また、磁界発生手段の磁極と攪拌搬送手段との間に形成
される磁力線の作用て現像剤の攪拌もより効果的になさ
れる。もちろん、現像剤担持体側方の現像剤の自然循環
用空間て現像剤は十分に自然循環されその劣化か防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像形成装置内に位置決めされている現像装置
の断面図、第２図は現像装置の作用説明図、第３図は第
１図のＡ−Ａ矢視断面図、第４図はＷＩＪｌ、第２攪拌
搬送部材の部分斜視図、第５図は従来技術の説明図であ
る。 ｌ・・・感光ドラム（像担持体）、２０・・・現像スリ
ーブ（現像剤担持体）、２１・・・磁石（磁界発生手段
）、２３・・・第１攪拌搬送部材（攪拌搬送手段）、Ｎ
、−・・第１搬送磁極（搬送磁極）、Ｎ、−・・汲み上
げ磁極、Ｐ・・・現像剤落下位置、Ｑ・・・現像剤汲み
上げ位置、Ｒ・・・第１攪拌搬送部材の軸心、Ｓ・・・
現像剤空間（自然循環用空間）。 第２図 ／ｑＪ 第３図 尤 第４ズ 第５図 「

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体に対向して配設され、磁力の作用でトナ
   ーとキャリアとからなる現像剤をその外周部に吸着しつ
   つ回転して、現像剤中のトナーを像担持体側に供給する
   現像剤担持体と、該現像剤担持体内に固定状態で配設さ
   れ、像担持体側の現像磁極から現像剤担持体の回転方向
   に向かって現像剤の搬送磁極、汲み上げ磁極等が形成さ
   れた磁界発生手段と、該磁界発生手段の搬送磁極、汲み
   上げ磁極に対向する如く現像剤担持体の下方に設けられ
   該現像剤担持体と同一方向に回転して現像剤をその軸方
   向に攪拌しつつ搬送し、現像剤担持体との間で現像剤の
   受け渡しを行なう攪拌搬送手段とを有し、現像剤担持体
   の側方に現像剤の自然循環用空間が形成された現像装置
   において、磁界発生手段の搬送磁極と汲み上げ磁極間に
   形成される磁束密度の小さい現像剤担持体上の現像剤落
   下位置が攪拌搬送手段の回転中心より像担持体側に配設
   されると共に、磁界発生手段の汲み上げ磁極に対する現
   像剤担持体上の現像剤汲み上げ位置が攪拌搬送手段の回
   転中心に対して像担持体の逆側に配設され、且つ攪拌搬
   送手段が強磁性体で構成されていることを特徴とする現
   像装置。
2. （２）前記現像剤担持体上の現像剤落下位置における磁
   束密度が５０ガウス以下であることを特徴とする請求項
   １記載の現像装置。
3. （３）前記攪拌搬送手段がスクリュータイプのものであ
   り、その軸部のみが強磁性体で構成されていることを特
   徴とする請求項１又は２記載の現像装置。