JPH04249274A - 一成分現像装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、プリ
ンタ等の画像形成装置において用いられ、現像剤を静電
潜像に付着させて可視化する現像装置に係り、特に一成
分磁性現像剤を使用して現像を行う現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁性現像剤を用いる現像装置として、例
えば図９に示すようなものが従来より知られている。こ
の現像装置では、回転可能な円筒状スリーブ内に複数の
磁石を位置が不動に配置し、上記スリーブ上に現像剤を
吸着して搬送する現像剤担持体１０３と、この現像剤担
持体１０３に圧接するように配置され、現像剤担持体表
面に吸着した現像剤を規制するとともに薄層化する現像
剤規制部材１０４とが、ハウジング１０１の中に収容さ
れている。ハウジング１０１は、現像剤担持体１０３が
静電潜像保持体１０２と対向する前方側で開口しており
、後方には現像剤担持体１０３に沿って現像剤Ｔを搬送
するとともに攪拌する攪拌室１０５を形成している。 攪拌室１０５内には、現像剤担持体１０３と平行に配置
され、回転して攪拌しながらトナーの搬送と供給を行う
現像剤搬送供給部材１０６が設けられている。また現像
剤担持体１０３の軸方向に沿った攪拌室１０５の一端は
図１０に示すように現像剤搬入路１１５に連通している
。この現像剤搬入路１１５の上部には現像剤供給箱１１
６が設けられており、適宜必要量の現像剤Ｔを現像剤搬
入路１１５内に落とし込むようにして補給するようにな
っている。

【０００３】このような現像装置において、攪拌室１０
５内に供給された現像剤Ｔは、現像剤搬送供給部材１０
６によって徐々に攪拌室１０５の他端方向へ搬送される
。これとともに現像剤担持体１０３に供給され、その表
面に吸着された現像剤は現像剤規制部材１０４で薄層と
されて現像剤担持体１０３が静電潜像保持体１０２と対
向する現像領域へと搬送される。現像に寄与しなかった
現像剤は現像剤担持体１０３の回転に伴って再度ハウジ
ング１０１内に搬入され、現像剤担持体１０３から剥離
される。

【０００４】上記のような現像剤Ｔの現像剤担持体軸方
向への搬送とともに、現像剤担持体表面に吸着して現像
領域への搬送及び剥離を繰り返し行うと、攪拌室１０５
に搬入された現像剤は、何度も現像剤規制部材１０４に
摺擦されながら徐々に搬送供給部材１０６の搬送方向に
運ばれていく。このため攪拌室１０５の現像剤供給箱１
１６が取り付けられた側にある現像剤よりも、他端側つ
まり搬送方向の先となる側の端部付近にある現像剤は多
くの負荷を受けており、帯電量を調整するため現像剤に
添加されている外添剤（シリカ等）がトナーにめり込ん
でしまったり、あるいはトナーと分離してしまったりと
いう現象が生じている。このような異常が生じた現像剤
が多く堆積した攪拌室の搬送方向先端側では現像剤の帯
電量が、現像剤供給箱１１６がある側に比較して低くな
っており、現像した記録画像に濃度低下が生じる。

【０００５】なお、この問題点は、現像剤担持体に圧接
される現像剤規制部材（ブレード）を用いて現像剤を押
圧し、薄層を形成するタイプの現像装置固有のものでは
なく、例えば図１１に示すように現像剤担持体とは非接
触のトリミング部材１１７で現像剤の薄層を形成するタ
イプの現像装置においても、トリミングによって現像剤
に負荷が加えられており、上述の問題が生じる。

【０００６】このような問題点を解決するために、特願
平２−０６９２４３号に示す現像装置が提案されている
。この現像装置は第１２図に示すように現像剤担持体１
０３と攪拌室１０５との間のハウジング下部から、現像
剤担持体１０３の軸方向に沿って連続した仕切板１０７
を立設したものである。

【０００７】これにより、現像剤担持体１０３と攪拌室
１０５との内において堆積した現像剤の流動を規制し、
仕切板１０７の現像剤担持体１０３側にはいった現像剤
が流動して攪拌室１０５に戻ることを防止したものであ
る。現像剤が攪拌室に戻るのを防止されると現像剤担持
体１０３上に付着して負荷を受けた現像剤がさらに搬送
供給部材１０６で搬送方向の先端側へ送られれることが
なくなり、現像剤担持体１０３の軸方向を通じて現像剤
担持体１０３に供給される現像剤の帯電量がほぼ均一と
なる。これによって現像剤担持体１０３の現像剤搬送方
向先端側で現像濃度が低下するようなことを防止し、均
等な濃度の現像を得ようとするものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
願平２−０６９２４３号に示す現像装置においてもなお
次に示すような問題点を有している。図１２に示すよう
に仕切板１０７の現像剤担持体１０３側に現像剤が堆積
されていると、現像剤担持体１０３内の磁石によって現
像剤を吸着しようとする力と、現像剤担持体１０３が回
転することによって現像剤に与えられる現像剤担持体の
円周方向の力との作用によって、現像剤が現像剤担持体
１０３の回転方向に持ち上げられる。この現像剤のうち
、現像剤担持体１０３の磁力による吸着力で吸着しきれ
ない現像剤や、現像剤規制部材１０４で規制され、現像
剤担持体１０３から剥離された現像剤が仕切板１０７の
上部に放出され、仕切板１０７を飛び越えて攪拌室１０
５へ逆流することになる。攪拌室１０５へ戻された現像
剤は現像剤搬送供給部材１０６によって搬送方向の先端
側へ送られ、再び現像剤担持体１０３側へ供給される。 これを繰り返すと現像剤の搬送方向先端側に多くの負荷
を受けた現像剤が多く堆積し、先端側で現像濃度の低下
が生じるという問題点がある。

【０００９】上記の仕切板１０７を飛越する現像剤量は
現像剤担持体１０３内に設けられた磁極Ｓ３　と吸着極
Ｎ２　の位置や現像剤担持体１０３の回転速度に影響さ
れるものであり、これらを調整することにより、仕切板
１０７を飛越する現像剤量をわずかに規制することがで
きるが、磁極の配置位置や、現像剤担持体１０３の回転
速度の選択幅がなくなり、現像剤規制部材１０４による
現像剤の薄層の形成等に不都合が生じる。

【００１０】本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、多くの負荷
を受けた現像剤が偏って堆積することを防止し、均等な
現像濃度が得られる一成分現像装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、静電潜像保持体に対向して配置され、一
成分現像剤を表面に付着して現像領域に搬送する現像剤
担持体と、前記現像剤担持体に付着した現像剤量を規制
する現像剤規制部材と、前記現像剤担持体の軸方向に沿
って一成分現像剤を搬送するとともに現像剤を現像剤担
持体に供給する現像剤搬送供給手段と、前記現像剤担持
体と現像剤搬送供給手段とを収容するハウジングとを備
えた一成分現像装置において、前記現像剤担持体と現像
剤搬送供給手段との間において前記ハウジング下部から
立設され、現像剤担持体の軸方向に連続した仕切板と、
ハウジング上部で支持され、現像剤担持体の軸方向に連
続した板状であって、先端が前記仕切板の頂部よりも水
平方向で現像剤担持体側となるように下方に突き出した
逆流防止部材とを有するものとする。

【００１２】上記仕切板としては、現像剤担持体と現像
剤搬送供給手段との間でハウジング下部から立設され、
現像剤搬送供給手段側から現像剤担持体側への現像剤の
流動を規制するものであれば、その立設位置、高さ等適
宜設計変更して差し支えない。ただし、仕切板頂部は、
現像剤担持体内にある磁極によって現像剤を吸着できる
程度の磁力が及ぶ範囲内にあることが望ましい。また、
逆流防止部材としては、ハウジング上部から直接又は他
の部材を介して支持され、仕切板を飛越する現像剤をさ
えぎるように突き出して先端が仕切板頂部よりも水平位
置で現像剤担持体側にあるものであれば、形状、取り付
け位置等適宜設計変更して差し支えない。さらに上記現
像剤担持体は、磁力により現像剤を吸着し現像領域へ搬
送するとともに、現像に寄与しなかった現像剤を剥離す
るものであれば、磁力を発生する磁極の配置等その構成
を適宜変更することができ、上記現像剤搬送供給手段は
、現像装置外から装置内に現像剤を搬入すると共に、こ
れを現像剤担持体の軸方向に沿って搬送し、且つ現像剤
担持体へ供給するものであれば、例えば、一本あるいは
複数本の回転搬送部材を有するもの等、その構成を適宜
設計変更することができる。

【００１３】

【作用】上記のような構成の現像装置では、現像剤搬送
供給手段と現像剤担持体との間に仕切板が立設されてい
るので、ハウジング内下部に堆積した現像剤の流動が規
制され、一旦現像剤担持体に吸着されて負荷を受けた現
像剤が流動して攪拌室に戻るのが防止される。これとと
もにハウジング上部から支持された逆流防止部材は、そ
の先端が仕切板の頂部より現像剤担持体側となるように
下方に突き出しており、現像剤担持体から剥離されて仕
切板を飛越しようとする現像剤がこれにあたって落下す
る。このとき逆流防止部材の先端が仕切板の頂部より現
像剤担持体側にあるので、現像剤は仕切板の現像剤担持
体側に落下し、攪拌室へ逆流しない。

【００１４】上記のように仕切板と逆流防止部材によっ
て一旦現像剤担持体に吸着されて負荷を受けた現像剤が
攪拌室に逆流するのが防止されるので、負荷を受けた現
像剤は現像剤担持体軸方向のほぼ同じ位置にとどまるこ
ととなり、多くの負荷を受けた現像剤が搬送方向先端部
に偏って堆積されることがなくなる。これによって現像
剤担持体の軸方向に沿って、供給される現像剤の帯電量
はほぼ均一となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は、本発明の一実施例である一成分
現像装置の構成を示す図であり、図１は現像剤担持体３
の軸と直角方向の断面における概略断面図、図２は図１
中に示すＩーＩ線における概略断面図である。この現像
装置では、静電潜像保持体２に対向した開口部を有する
ハウジング１を有し、このハウジング１の開口部には、
外周部の一部をハウジング１外に露出させ、静電潜像保
持体２と対向するように現像剤担持体３が設けられてい
る。現像剤規制部材４は上記現像剤担持体３の表面に圧
接され、現像剤付着量を規制するとともに現像剤の薄層
を形成するようになっている。ハウジング１内に設けら
れた攪拌室５は現像剤Ｔを現像剤担持体３の軸方向に搬
送するとともに現像剤担持体３に供給する現像剤搬送供
給部材６を備えており、上記現像剤搬送供給部材６と現
像剤担持体３との間にはハウジング下部から立設された
仕切板７と、ハウジング１の上部において支持され、先
端が仕切板７の頂部より水平方向で現像剤担持体３側と
なるように下方に突き出した逆流防止部材８とを有して
いる。

【００１６】上記現像剤担持体３は、固定支持されたほ
ぼ円柱形状のマグネット部材９の外周に回転可能な円筒
状スリーブ１０を備えたものであり、マグネット部材９
には着磁法により現像極Ｎ１　、搬送極Ｓ１　、吸着極
Ｎ２　、反発極Ｓ２　、Ｓ３　が設けられている。それ
ぞれの磁極の配置は、現像剤担持体３の表面に沿って現
像剤を吸着する磁界が形成されるものとなっており、吸
着極Ｎ２　で現像剤担持体表面に吸着された現像剤が静
電潜像保持体２に対向した現像領域へ搬送され、その後
反発極Ｓ２　、Ｓ３　の形成する反発磁界によって現像
剤担持体３から剥離されるようになっている。

【００１７】現像剤規制部材４は弾性体からなるブレー
ドの先端付近が現像剤担持体３の表面に圧接されており
、他端がハウジング１の上部にボルト１１で固定されて
いる。現像剤搬送供給部材６は、攪拌室５及びこの攪拌
室５に連通した現像剤搬入路１５を現像剤担持体３の軸
方向に貫通するように取りつけられており、回転可能な
棒状部材６ａとこの棒状部材とともに回転する搬送部材
６ｂとから構成されている。

【００１８】仕切板７は、現像剤担持体３の軸方向に沿
って攪拌室５と現像剤担持体３とを仕切るようにハウジ
ング下部から立設されており、その頂部は、吸着極Ｎ２
　の磁力が現像剤を吸着できる程度に及ぶ範囲内に位置
するように設けられている。また仕切板７の高さは、攪
拌室５から現像剤担持体３に適宜現像剤が供給されるも
のであるとともに、ハウジング下部に堆積した現像剤の
流動を規制するものとして定められており、図３に示す
ように仕切板頂部が現像剤担持体３の回転中心３ａから
Ｎ２　極とＳ３　極との位置を結ぶ開角の範囲内となる
ように、さらに攪拌室５の現像剤レベルよりも高くなる
ように定められている。

【００１９】逆流防止部材８は、ハウジング１の上部に
一辺が支持され現像剤担持体３の軸方向に沿って連続し
たフィルム状部材からなっており、ほぼ直下に突き出し
て、先端が上記仕切板７の頂部よりも現像剤担持体側で
頂部の高さよりも低い位置となるように取り付けられて
いる。この逆流防止部材８は厚さが３００μｍのペット
フィルムからなるものであるが、この他にポリプロピレ
ン、ナイロン、ポリアセタール等の高分子材料や金属材
料を用いることができる。また形状も図４、図５に示す
ように斜めに支持されるものや、曲折部を有するものと
することもできる。

【００２０】また、本実施例における上記仕切板７と逆
流防止部材８の取付位置は図３に示すように現像剤担持
体３の表面と逆流防止部材８との水平距離Ｌ１　が１０
ｍｍ、逆流防止部材８と仕切板７との水平距離Ｌ２　が
５ｍｍとなるように設定されており、逆流防止部材８の
先端は仕切板７の頂部より１ｍｍ低い位置に設定されて
いる。

【００２１】攪拌室５の後方には現像剤レベルセンサ１
２が取り付けられており、これが攪拌室内の現像剤堆積
レベルを検知し、その検知信号に基づいて現像剤搬入路
１５の上部に設けられた現像剤供給箱（図示せず）から
現像剤を現像剤搬入路１５に落し込むようになっている
。

【００２２】なお、図２中、符号１３は、現像剤担持体
３と静電潜像保持体２との間隙を保つべくベアリングを
介して現像剤担持体３と同軸上に配設されたトラッキン
グロール、符号１４は、ハウジング１からのトナーの漏
出を防止すべくハウジング１と現像剤担持体３との間を
密封するシール部材である。また、符号１６、１７はそ
れぞれ現像剤担持体と現像剤搬送供給部材を駆動するた
めのギアであり、駆動モータ（図示せず）の回転が伝達
されるようになっている。

【００２３】このような現像装置において、現像剤供給
箱から現像剤搬入路１５に落し込まれた現像剤は、現像
剤搬送供給部材６によって攪拌室５に搬入され、現像剤
担持体３の軸方向に沿って搬送される。また、現像剤搬
送供給部材６の回転にともない仕切板７の頂部へ持ち上
げられた現像剤は、仕切板７を越えて現像剤担持体３側
へ供給される。このとき仕切板頂部付近に、現像剤を引
き寄せることができる程度に吸着極Ｎ２　の磁力が及ん
でいることによって十分な供給量が確保される。

【００２４】現像剤担持体３の表面に吸着された現像剤
は現像剤規制部材４（ブレード）によって擦り付けられ
、薄層となって現像領域へと搬送される。現像領域では
対向する静電潜像保持体２上に形成された静電潜像に現
像剤が付着し、静電潜像の可視化が行われる。現像に寄
与しなかった現像剤は現像剤担持体３に吸着されたまま
再びハウジング１内に戻り、反発極Ｓ２　、Ｓ３　の反
発磁界によって吸着力が作用しない部分で剥離され、ハ
ウジング下部に堆積する。

【００２５】この堆積した現像剤は、仕切板によって流
動が規制されるので、ハウジング下部を流動して攪拌室
５へ戻ることが防止される。また、反発極Ｓ３　で再び
吸着された現像剤が現像剤担持体３の回転によって円周
方向に搬送され、現像剤規制部材４によって規制された
現像剤が仕切板７の上方へ放出されるが、逆流防止部材
８にあたって落下する。このとき逆流防止部材８の先端
は仕切板７よりも水平方向で現像剤担持体３側にあるの
で現像剤は現像剤担持体側へ落下し、仕切板７を越えて
攪拌室５へ戻るのが防止される。これにともない、現像
剤規制部材４によって摺擦され、負荷を受けた現像剤は
現像剤担持体３の軸方向に搬送されることがなく、攪拌
室５では負荷を受けていない現像剤のみを搬送して、適
宜現像剤担持体３側に供給することになる。よって負荷
を受け、外添剤の剥離等により帯電量が低下した現像剤
は、現像剤担持体３の軸方向に沿って一様に分布し、現
像剤の搬送方向先端側に偏って堆積するようなことがな
くなって現像濃度が均一に保たれるようになる。

【００２６】図６は、本実施例の現像装置において繰り
返し現像を行ったときの現像剤帯電量及び画像濃度を、
現像剤搬入路側と対向側つまり現像剤の搬送方向先端側
とで測定した結果を示すものである。また図７、図８に
それぞれ、仕切板及び逆流防止部材を共に有しない現像
装置、及び仕切板を有するが逆流防止部材を有しない現
像装置について同様に現像剤帯電量とが画像濃度とを測
定した結果を示す。

【００２７】仕切板と逆流防止部材とを共に有しない現
像装置は、図７に示すように、対向側で現像剤の帯電量
の低下が顕著であり、２０００枚程度の現像およびプリ
ントを行なうことによって画像濃度が低下し始める。仕
切板を有するが逆流防止部材を有しない現像装置では、
図８に示すように、仕切板をも有しないもの（図７）と
比較してかなりの改善がみられるが、プリント枚数が１
０００００枚を越えると帯電量・画像濃度がともに著し
く低下する。これに対し、本実施例の現像装置では図６
に示すようにプリント枚数が１４００００枚に及んでも
ほとんど画像濃度は変わらず均一な濃度が保たれる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の一成分現
像装置では、現像剤担持体と現像剤搬送供給手段との間
に、ハウジング下部から立設した仕切板と、ハウジング
上部から支持され、先端が前記仕切板の頂部よりも水平
方向で現像剤担持体側となるように下方に突き出した逆
流防止部材を備えているので、ハウジング下部に堆積し
た現像剤の流動が規制されるとともに、仕切板を飛越し
て現像剤が攪拌室へ逆流するのが防止される。これによ
って繰り返し現像を行っても、現像剤規制部材によって
摺擦され、負荷を受けた現像剤は現像剤担持体の軸方向
に沿ってほぼ均等に分布し、均一な画像濃度が維持され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である一成分現像装置を
示す概略断面図である。

【図２】上記実施例の平面構造を示す断面図であって、
図１中に示すＩーＩ線における断面図である。

【図３】上記実施例における仕切板および逆流防止部材
の位置を示す説明図である。

【図４】本発明の第２の実施例である一成分現像装置を
示す概略断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例である一成分現像装置を
示す概略断面図である。

【図６】上記第１の実施例において現像を繰り返し行っ
たときの、現像剤の帯電量及び画像濃度を示す図である
。

【図７】従来の一成分現像装置であって仕切板と逆流防
止部材とを共に有しないものにおいて現像を繰り返し行
ったときの、現像剤の帯電量及び画像濃度を示す図であ
る。

【図８】従来の一成分現像装置であって仕切板を有する
が逆流防止部材を有しないものにおいて現像を繰り返し
行ったときの、現像剤の帯電量及び画像濃度を示す図で
ある。

【図９】従来の一成分現像装置であって仕切板と逆流防
止部材とを共に有しないものの構造を示す概略断面図で
ある。

【図１０】上記図９に示す従来の一成分現像装置の現像
剤担持体軸方向の構造を示す説明図である。

【図１１】従来の一成分現像装置であって現像剤規制部
材としてトリミング部材を有するものを示す概略断面図
である。

【図１２】従来の一成分現像装置であって仕切板を有す
るものを示す概略断面図である。

【符合の説明】

１　　ハウジング ２　　静電潜像保持体 ３　　現像剤担持体 ４　　現像剤規制部材 ５　　攪拌室 ６　　現像剤搬送供給部材 ７　　仕切板 ８　　逆流防止部材 １２　　現像剤レベルセンサ １５　　現像剤搬入路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　静電潜像保持体に対向して配置され、
   一成分現像剤を表面に付着して現像領域に搬送する現像
   剤担持体と、前記現像剤担持体に付着した現像剤量を規
   制する現像剤規制部材と、前記現像剤担持体の軸方向に
   沿って一成分現像剤を搬送するとともに現像剤を現像剤
   担持体に供給する現像剤搬送供給手段と、前記現像剤担
   持体と現像剤搬送供給手段とを収容するハウジングとを
   備えた一成分現像装置において、前記現像剤担持体と現
   像剤搬送供給手段との間において前記ハウジング下部か
   ら立設され、現像剤担持体の軸方向に連続した仕切板と
   、ハウジング上部で支持され、現像剤担持体の軸方向に
   連続した板状部材であって、先端が前記仕切板の頂部よ
   りも水平方向で現像剤担持体側となるように下方に突き
   出した逆流防止部材とを有することを特徴とする一成分
   現像装置。