JPH0572886A

JPH0572886A - カラー複写機の現像装置

Info

Publication number: JPH0572886A
Application number: JP3233267A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Nagayama; 正教長山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー複写機の現像装置で、現像装置ケーシ
ングからの現像剤あふれを防止し、混色、異常画像の発
生を防止することを目的とする。【構成】現像スリーブ１２上の現像剤層厚を規制する
ドクター２０から感光体１近傍迄、現像スリーブ１２の
外周面とドクターギャップａに概ね等しい間隙ｂを置い
てガイド部材２４を設ける。あるいはドクターをマグネ
ットローラの相隣る２つの磁極間に設けドクターの上流
側磁極の法線方向磁力を下流側磁極のそれよりも大きく
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー電子写真複写機
の現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスによるカラー複写機と
しては、図５に示す如く、１つの感光体ドラム１上に、
順次青、緑、赤の色分解フィルタ及び黄色又はＮＤフィ
ルタより成るフィルタ群２の夫々を通して色分解した原
稿３の色分解像を露光して４種類の潜像を形成し、その
夫々を感光体ドラム１に沿って設けられ夫々イエロー、
マゼンタ、シアン及び黒色の現像剤を内蔵する現像器４
Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫで現像し、得られた４色のトナ
ー像を、感光体ドラム１に接して同期して同線速で回転
する転写ドラム５上に給紙部６よりＡの位置へ給紙され
巻回された転写紙上に、転写チャージャ７の作用により
重ね合せて転写し、４回の転写完了後Ｂの位置で分離チ
ャージャ及び分離爪８により転写紙は転写ドラムから分
離され定着器９で定着されてカラーコピーを得るいわゆ
る色分解像重ね合せ転写方式のフルカラー複写機がよく
知られている。

【０００３】このように、１つの感光体に複数の現像装
置が対向して設けられたカラー複写機では、感光体ドラ
ムの小型化（ひいては装置の小型化）を図っていくと、
図５に示す如く、一部の現像装置は感光体の横に配置せ
ざるを得なくなる。

【０００４】現像剤として、トナーとキャリアとより成
る２成分現像剤（以下、剤と云う）を使用し、複数の磁
極を有し現像装置に固定されたマグネットローラを内蔵
しその回りに回転する現像スリーブを現像ローラとして
使用し剤を循環させる場合、上述の如く感光体の横に配
置された現像装置では、マグネットローラの磁極数を増
やさざるを得ない。

【０００５】図１は、図５で説明したカラー複写機の感
光体の横に配置された黒色現像器４ＢＫの構成を詳細に
示す図である。現像ローラ１０は、複数の磁極Ｐ₁，
Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄，Ｐ，₅，Ｐ₆を有し、現像装置側板に固
定されたマグネットローラ１１と、これを囲みその回り
に回転する現像スリーブ１２より成り、現像装置のケー
シング１３の感光体ドラム１に対向して設けられた開口
を介して感光体ドラム１と所定の現像ギャップを設けて
対設されている。ケーシング１３内の現像スリーブ１２
より下位には汲上部材としてのパドル１４が設けられ、
ケーシングの内部の現像スリーブ１２の下端より下方
の、図中に鎖線Ｌで示すレベル迄剤１５が充填されてい
る。図の例では、パドル１４が矢印で示す方向に回転す
ることにより跳ね上げられた剤は、マグネットローラ１
１のＰ₄極の磁力により現像スリーブ１２上に付着し、
反時計方向にスリーブが回転することにより、搬送極Ｐ
₅，Ｐ₆により感光体に対向配設された現像極Ｐ₁上に搬
送され、現像位置で現像スリーブ１２と感光体１との間
に剤の穂を形成し、感光体上に形成された静電潜像を現
像する。

【０００６】現像後、現像スリーブ上の剤はＰ₂極によ
り現像スリーブ１２に吸着された状態で現像装置ケーシ
ング１３内に取入れられ、磁力の殆んどないＰ₃極で自
重により現像スリーブ表面から落下し、パドル１４上に
戻る。戻った剤はパドルの回転により矢印の方向に搬送
され、現像により減少したトナーはトナー補給部１６よ
り補給され、アジテータ１７により剤と撹拌され、再び
現像スリーブ１２に供給される。

【０００７】ここで、Ｐ₂極がないと、剤は現像器内に
取込まれず器外に飛散してしまうので、必要不可欠のも
のである。又、Ｐ₁極で現像に寄与した剤は、トナーが
消費されトナー濃度が薄くなっていることから、一旦現
像スリーブより剥離される必要があるため、Ｐ₃極のよ
うに磁力の少い部分も必要である。

【０００８】したがって、現像時（スリーブが反時計方
向に回転）のスリーブ上の剤分布は、図１の現像装置の
現像スリーブ１２を例にとってマグネットローラ１１の
各電極の位置と対比して示すと図６の如くであり、Ｐ₃
極の近傍のある幅に亘って剤の不在範囲１８が存在す
る。その他の部分には剤が付着して剤層１９が形成され
る。

【０００９】さて、１つの感光体に複数の現像装置が対
向して設けられたカラー複写機等においては、混色を避
けるため、ある１色で現像中は、他の色の現像器の剤が
感光体に接触しないように現像ローラと感光体との間か
ら現像剤を除去することが必要である。

【００１０】上記構成の二成分現像装置で、現像中の現
像装置以外の現像装置で感光体と現像スリーブとの間か
ら剤を除去する（以下穂切りと云う）方法としては、現
像スリーブを現像時と逆方向（穂切り方向）に切換える
と云うものがある。図１に示す現像装置の例について述
べると、パドル１４により剤溜りから汲上げられた剤は
Ｐ₄極によりスリーブ上に吸着した後、スリーブが現像
時の回転方向と逆の穂切り方向（時計回り）に回転する
ことにより、磁力の弱いＰ₃極の範囲で剤はスリーブ上
より落下し、現像部へは搬送されない。現像部にあった
剤は穂切り方向のスリーブの回転によりＰ₆極、Ｐ₅極、
Ｐ₄極を経て現像部から時計方向に搬送されＰ₃極の範囲
でスリーブから落下する。この方法によれば穂切り時の
現像スリーブ１２の回転角度は１回転（３６０°）より
もずっと少なくて済むので、殆んど瞬時に穂切り可能と
なる。むしろ、逆に現像スリーブが１回転以上すると、
現像器内の剤レベル（図１に鎖線Ｌで示す）Ｐ₂極のレ
ベルが近い場合、図６に示す現像スリーブ１２上の剤層
１９の剤が殆んどパドル部へ落下し、剤レベルが更に高
くなり、Ｐ₂極に搬送されやすくなるため、逆効果とな
るので穂切り回転は一回転弱で停止させる。

【００１１】さて、パドル１４により現像スリーブ１２
に補給された現像剤を所定の厚さの薄層にして感光体に
接する現像位置に搬送するため、現像スリーブ１２の現
像剤補給部の現像時回転方向に関し下流側に図７に示す
如くドクター（層厚規制部材）２０が先端を現像スリー
ブ１２の外周面と所定の間隙で近接するようにケーシン
グに固定して設けられている。ドクター２０は一般にブ
レード状にその両側のケーシングより突出するように設
けられているので、穂切り時現像スリーブ１２が図７に
おいて時計方向に回転すると、図に符号２１で示すデッ
ドスペースに現像剤が多少なりとも溜ることは避けられ
ない。この要因としては、現像スリーブの回転数、磁力
分布、ドクターの位置、上記デッドスペースの大きさ、
重力等が考えられる。

【００１２】デッドスペース２１に現像剤が溜った状態
で、現像スリーブ１２を現像方向（反時計方向）に回転
させると、ドクター２０を通過した剤と、デッドスペー
ス２１に溜った剤とが一緒になり、現像位置２３に供給
される剤が通常の量より多くなり、現像後、スリーブ１
２に連行されてスリーブ１２の下側とケーシング１３の
間隙を通過してケーシング内に取込まれる際にケーシン
グ開口部下側縁よりケーシング外に溢れてしまう可能性
がある。溢れた剤は、当該現像器の下流側の現像器内に
入り混色したり、感光体１に付着したり、擦ったりして
様々の異常画像が出現する原因となる。又、現像後ケー
シング内に戻る現像剤があふれた量だけ減少して行く
と、現像能力や剤の寿命にも支障を来たすことになる。

【００１３】その対策としては、現像剤の戻り側のケー
シングと現像スリーブとの間隙を広くすればよいことは
容易に考えられるが、余り広くすると、図８に示す如く
現像剤の戻り側のスリーブ１２とケーシング１３との間
及びこれに続くケーシング内の空間に乱流２５が発生
し、現像剤が器外に飛散し易くなるため、この間隙は極
力狭めに維持するのが望ましい。要するに、剤とともに
動く剤表面の空気の層流をケーシングに沿わせるのが乱
流の発生を防止するポイントになる。したがって、ケー
シングとスリーブとの間隙を広くできないと云う状況が
ある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の実情
を考慮し、現像時の現像装置ケーシングからの現像剤の
溢れを防止することのできる現像装置を提供することを
課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの３つの発明をここに提案する。

【００１６】その１つは、前述の構成のカラー複写機の
現像装置において、現像時のケーシングからの現像剤の
あふれ防止手段として、層厚規制部材から感光体近傍
迄、現像スリーブ外周面と概ね上記層厚規制部材と現像
スリーブとのギャップに相当する間隙を置いてガイド部
材を設けたことを特徴とする。

【００１７】第２の発明の構成は、現像剤のあふれ防止
手段として、上記のガイド部材を設ける代りに、上記の
層厚規制部材をマグネットローラ上の磁極の相隣る２つ
の極間に設け、その上流側の磁極のローラの法線方向の
磁力を下流側の磁極のそれよりも大きくしたことを特徴
とする。

【００１８】第３の発明の構成は、現像剤のあふれ防止
手段として、現像スリーブの現像回転に先立ってその直
前に一旦穂切り方向に所定の角度回転させることを特徴
とする。

【００１９】

【作用】第１の発明の構成によれば、層厚規制部材（ド
クター）の下流側にデッドスペースが実質上なくなるの
で、穂切回転時この部分に剤が溜ることがなく、次の現
像時に余分の剤が現像位置に供給され、ケーシング内に
戻る時溢れるおそれはなくなる。

【００２０】第２の発明の構成によれば、ドクターの上
流側の磁極の法線方向の磁力を下流側の磁極のそれより
も大きくしたことにより、スリーブの接線方向の磁力は
現像回転時の上流側の方が下流側より高くなり、磁力の
ピークがドクターの上流側になる。そのため、現像回転
より穂切り回転時の方がドクター部における搬送力を大
きくできる。そのような磁力分布においては、ドクター
の下流側に多少のデッドスペースがあっても、磁力によ
って剤を引張り込むことができるため、剤溜りはできに
くくなる。

【００２１】第３の発明の構成によれば、現像回転に先
立って、一旦、穂切り回転することによりドクターの下
流側のデッドスペースに出来た剤溜りが徐々にドクター
を通過してゆく。穂切り回転の方が汲み上げられる剤の
量は少ないので１回転以上すると剤溜りは解消される。
次いで現像スリーブを現像方向に回転すると剤あふれは
防止できる。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて
詳細に説明する。

【００２３】図２に本発明の第１実施例の現像装置の現
像スリーブ近傍の構成を示す。この実施例では、ドクタ
ー２０の下流側に、現像スリーブ１２の外周面とドクタ
ーギャップａに等しい間隙を置いて現像位置２３の直前
迄ガイド部２４がドクター２０と一体に設けられてい
る。この実施例ではガイド部２４とドクター２０とは一
体に形成されているが、部品精度の点からは別体にした
方が望ましい。つまり、ドクターを現像位置に近接して
設けることができれば一体としても部品のサイズは大き
くならないが、レイアウト上必らずしもドクターを現像
位置に近接して設けられるとは限らないので、ガイド部
材を別にする方が、ドクターギャップａ、ガイドギャッ
プｃの精度保持が容易になる。ドクター位置のポイント
としては、ドクター部材を通過しない剤を円滑に汲上部
材の方へ戻せる位置とすることが望ましい。汲上った剤
が行き場を失うと剤が詰まるため、現像スリーブがロッ
クしたり、剤に必要以上のストレスを与えるためドクタ
ー位置にも制約がある。

【００２４】上記のように、ａ＝ｃとすれば反転時、剤
溜りができないため、剤あふれ等の不具合は発生しな
い。

【００２５】但し、ガイド部２４が長いような場合、部
品精度上、ギャップ管理が難しい。又、ドクターギャッ
プａは微小ギャップであるため、微小ギャップ区間が長
い場合は、剤通過時のストレスが大きくなり、剤寿命の
低下及びスリーブ駆動トクルの増大をもたらす可能性が
ある。したがって、ガイド部のギャップｃをドクターギ
ャップａより若干大きくするのがよい。さらに、現像後
の剤が戻ってくるケーシング１３と現像スリーブ１２と
の間のケーシングギャップｂを乱流が発生しない程度に
ガイド部のギャップｃより大きくする。すなわち、ａ＜
ｃ＜ｂとすることにより、剤通過時のストレスの増大を
回避し、又ケーシングからの剤のあふれを防止すること
ができる。

【００２６】上記の手段は、低速機、小型機ではさほど
大きなトルクとはならず、実用性があり、コストメリッ
トも大きい。

【００２７】次に、大型機、高速機等にも向く汎用的な
現像剤あふれ防止手段を備えた現像装置の第２実施例を
説明する。図３はこの実施例の現像スリーブ１２内のマ
グネットローラの磁極とドクター２０の位置関係を示す
図である。ドクター２０はＰ₅極とＰ₆極との間で現像ス
リーブ１２に対向して設けられている。上記２つの磁極
の法線方向の磁力はドクター２０の上流側の磁極Ｐ₅の
方が下流側の磁極Ｐ₆よりも大きくなるように設定され
ている。このようにすることにより、接線方向の磁力
は、図４に示す如く、ドクター２０の上流側（ロ）部の
方が、下流側の（イ）部よりも高くなり、磁力のピーク
はドクター２０の上流側にくる。その結果、現像回転時
より、穂切り回転時の方がドクター部における搬送力を
大きくすることができる。

【００２８】このような磁力分布においては、多少のデ
ッドスペースがあっても、磁力により剤を引張り込める
ため、剤溜りはできにくくなる。その結果、図２におい
てｃ＞ａとすることができる。前述の剤寿命の低下及び
駆動トルクの増大の問題は軽減され、高速機、大型機へ
の対応が可能となる。

【００２９】次に、ケーシングからの現像剤のあふれを
防止する別の手段を備えた第３実施例としての現像装置
を説明する。この装置は機械的構成としては図１と異る
所はない。この実施例の特徴は、現像回転に先立って、
その直前に、一旦穂切り回転をさせることにある。

【００３０】前述の如く、穂切回転は一回転弱で停止さ
せているので、その状態から正転させて現像すると剤あ
ふれが発生する心配がある。しかし、この発明により、
正転に先立って穂切り方向に回転させるとドクター２０
の下流側のデッドスペースにできた剤溜りが徐々にドク
ターを通過して戻される。つまり、穂切り回転の方が汲
上がる剤の量が少い構成となっているため、１回転以上
すると剤溜りは解消される。その後、現像回転すれば、
剤あふれは発生することはない。

【００３１】又、この場合、パドル等の汲上げ部材は現
像時より低速回転にした方が汲上げ量が減少するので、
より早く剤溜りが解消される。更に、スリーブも高速回
転した方がより早く剤溜りが解消され時間の節約に効果
がある。

【００３２】

【発明の効果】以上の如く、上記３つのいずれの発明に
よっても現像時の現像装置からの剤あふれを防止するこ
とができるので、混色その他の異常画像の発生が防止さ
れ、現像能力の劣化、現像剤の寿命の低下の防止に効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される現像装置の全体構成を示す
断面図である。

【図２】本発明の第１実施例の現像装置の現像スリーブ
近傍の構成とそのスリーブと各部材間の間隙を示す説明
図である。

【図３】本発明の第２実施例の現像装置の現像スリーブ
内の磁極とドクターとの位置関係及びドクターの両側の
法線方向の磁力分布を示す説明図である。

【図４】上記の実施例の現像スリーブ上のドクター近傍
の接線方向の磁力分布を示す説明図である。

【図５】本発明が適用される現像装置を装備した公知の
カラー複写機の一例の全体構成を示す断面図である。

【図６】図１の現像装置の現像ローラのマグネットロー
ラの磁極配置とスリーブ上の現像剤分布を示す断面図で
ある。

【図７】従来の現像装置の問題点を説明する説明図であ
る。

【図８】従来の現像装置の問題点を説明する他の説明図
である。

【符号の説明】

１感光体１１マグネットローラ１２現像スリーブ１３ケーシング１４パドル（汲上部材）１５現像剤２０ドクター（層厚規制部材）２１デッドスペース２３現像位置２４ガイド部２５乱流

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つの感光体の回りに、互いに異る色の
現像剤を有する複数個の現像装置が設けられたカラー複
写機の現像装置であって、各現像装置は、感光体に対向して現像開口をを有するケーシングと、該ケーシング内に、上記現像開口を介して上記感光体に
対向して設けられ、複数の磁極を有し現像装置本体に固
定されたマグネットローラを内蔵し、その回りに回転す
る現像スリーブと、上記ケーシング内の上記現像スリーブ下端より下方のレ
ベル迄充填された現像剤を汲上げて上記現像スリーブに
補給する回転可能な汲上部材と、ケーシングの現像開口より内側で現像剤を感光体に接す
る現像位置に搬送する側の現像スリーブ外周面と所定の
ドクターギャップを設けて先端を現像スリーブ外周面に
対向させてケーシングに固設された現像剤層厚規制部材
とを有し、ある色の現像剤で現像する時は、その色の現像剤を内蔵
する現像装置の現像スリーブ及び汲上部材が所定の現像
時回転方向に回転され、ケーシング内に貯溜された現像
剤は汲上部材により汲上げられて現像スリーブ上に補給
され磁気的に吸着されて担持搬送され、その過程で上記
層厚規制部材により所定の厚さの薄層とされ、現像位置
で現像剤穂を形成して現像を行ない、現像後現像スリー
ブに吸着されて現像スリーブとケーシングとの間隙から
ケーシング内に取入れられた後磁気的吸着力の弱い所定
の現像剤落下位置で現像剤を現像スリーブ上から現像装
置容器内に落下させ、現像する色以外の現像装置の現像
スリーブを現像時と逆の穂切り方向に所定の角度回転さ
せることにより現像スリーブ上の現像位置から現像剤を
排除する現像装置において、現像時のケーシングからの現像剤のあふれ防止手段とし
て、上記の層厚規制部材から感光体近傍迄、現像スリーブ外
周面と概ね上記のドクターギャップに相当する間隙を置
いてガイド部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】上記のガイド部材と現像スリーブ外周面
との間隙がドクターギャップより大きく、現像位置より
戻る側のスリーブ外周面とケーシングとの間の間隔より
小さいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】請求項１に記載の現像装置において、現
像剤のあふれ防止手段として、上記のガイド部材を設け
る代りに、上記現像剤層厚規定部材をマグネットローラ
上の磁極の相隣る２つの極間に設け、その上流側の磁極
のローラの法線方向の磁力を下流側の磁極のローラの法
線方向の磁力よりも大きくしたことを特徴とする現像装
置。
【請求項４】請求項１に記載の現像装置において現像
剤のあふれ防止手段として、上記のガイド部材を設ける
代りに、現像スリーブを現像回転させる直前に一旦穂切
り方向に回転させることを特徴とする現像装置。
【請求項５】上記の現像スリーブの穂切り方向の回転
速度が高速であることを特徴とする請求項４に記載の現
像装置。
【請求項６】上記の現像スリーブの穂切り方向の回転
動作時上記汲上部材の回転を現像時よりも低速としたこ
とを特徴とする請求項４に記載の現像装置。