JPH0572895A - 二成分現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像部を小型化、コンパクト化することがで
き、それでいてトナーを十分安定帯電させて現像に供す
ることができ、それによって良好な画像を形成すること
ができるとともにトナー飛散も抑制できる二成分現像装
置を提供する。 【構成】 現像部１と、現像剤の外部攪拌部２と、現像
部１及び外部攪拌部２に現像剤を循環させる装置３とを
備え、現像部１は、現像ローラ１２及び現像ローラ１２
に現像剤を供給しつつ少なくとも後部中央部に現像ロー
ラ１２の回転軸線に沿う二方向から現像剤を集めるスパ
イラルローラ１３、１４を含み、現像剤循環装置３は、
現像部１において集められた現像剤を外部攪拌部２へ搬
送する現像剤取り込み部３１及び攪拌部２から攪拌後の
現像剤を現像部１へ供給する現像剤送り出し部３２を備
えている二成分現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ等の電
子写真方式の画像形成装置に使用する現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、一般
に、感光体ドラムのような静電潜像担持体表面を一様に
帯電し、該帯電域に光学系から画像情報を露光して静電
潜像を形成し、該潜像を現像装置で現像して可視像と
し、該可視像を搬送されてきた転写材へ転写し、定着す
る。

【０００３】前記静電潜像を現像する現像装置には、ト
ナーからなる一成分現像剤を使用するもの、トナーとキ
ャリアを含む二成分現像剤を使用するもの等が知られて
いる。二成分現像剤を使用する二成分現像装置では、ト
ナーを現像に供する前に、現像剤攪拌部分でトナーとキ
ャリアを混合してトナーを摩擦帯電させ、該トナーをキ
ャリアとともに現像部の現像ロール上に供給し、該ロー
ルの回転によって現像領域へ搬送する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前記トナーに
帯電不良があると、現像を良好に行えないばかりか、該
帯電不良トナーが現像装置から周囲に飛散し、画像形成
装置内を汚染したり、転写材を汚染するという問題が発
生する。ところで、今日、画像形成装置の高速化に伴
い、トナーの消費量が増加しているが、このトナー消費
量の増加とは逆に、今日における画像形成装置の小型
化、コンパクト化の要求に伴い、現像装置それ自体も小
型化、コンパクト化される傾向にあり、それにともなっ
て一つの現像装置で使用できるキャリアの量も自ずと制
限され、その結果、トナーを十分帯電させることができ
ず、前記トナーの飛散等の問題が発生する原因の一つと
なっている。

【０００５】そこで本発明は、現像部を小型化、コンパ
クト化することができ、それでいてトナーを十分安定帯
電させて現像に供することができ、それによって良好な
画像を形成することができるとともにトナー飛散も抑制
できる二成分現像装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に従
い、現像部と、現像剤の外部攪拌部と、前記現像部及び
外部攪拌部に現像剤を循環させる手段とを備え、前記現
像部は、現像ローラ及び該現像ローラに現像剤を供給し
つつ少なくとも１個所に該現像ローラの回転軸線に沿う
複数方向から現像剤を集める現像剤搬送手段を含み、前
記現像剤循環手段は、前記現像部において集められた現
像剤を外部攪拌部へ搬送するとともに、該外部攪拌部か
ら攪拌後の現像剤を前記現像部へ供給するよう構成して
あることを特徴とする二成分現像装置を提供するもので
ある。

【０００７】前記現像部における現像剤搬送手段として
は、代表的にはスパイラルローラを例示することがで
き、これによって例えば８の字形搬送をすることが考え
られる。新たなトナーの補給は現像部の外部、例えば、
現像剤循環手段のうち現像部から外部攪拌部へ至る途中
の部分及び（又は）該外部攪拌部に対し行うことが考え
られる。

【０００８】また、トナー濃度検出は、例えば、いわゆ
るＡＴＤＣセンサを用いて外部攪拌部において行うこと
が考えられる。

【０００９】

【作用】本発明二成分現像装置によると、トナーとキャ
リアからなる現像剤は外部攪拌部において混合攪拌さ
れ、トナーが十分帯電した状態で順次現像部へ供給され
る。現像部では、その中の現像剤搬送手段の作用で現像
剤の一部が現像ローラに供給されつつ、余剰のものが予
め定めた個所へ複数方向から平均的に集められ、そこか
ら現像剤循環手段にて外部攪拌部へ戻され、再び攪拌を
受ける。

【００１０】かくして、現像部の現像剤は静電潜像の現
像に供され、この間、現像剤は現像部と外部攪拌部を循
環する。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は一実施例の断面図、図２は図１に示す実施例
の平面図で、ケーシングの一部を省略して示すものであ
る。図３は図１に示す実施例における外部攪拌部の概略
斜視図である。この現像装置は現像部１、外部攪拌部２
及びこれら両部分を接続する現像剤循環装置３を備えて
いる。

【００１２】現像部１は偏平に形成されたケーシング１
１を備え、このケーシング内に現像ローラ１２、スパイ
ラルローラ１３及びスパイラルローラ１４を備えたもの
である。現像ローラ１２はケーシング１１の前面開口か
ら画像形成装置の感光体ドラムＰＣに臨むように配置さ
れている。また、ローラ１２には現像剤の穂高規制部材
１６が臨んでいる。現像ローラ１２は現像スリーブの形
態をしており、内部に固定磁石体１５を配置してある。
現像ローラ１２は図示しない駆動手段によりこの磁石体
１５の回りを図中時計方向に回転駆動される。

【００１３】スパイラルローラ１３は現像ローラ１２の
背後に、スパイラルローラ１４はローラ１３の背後にそ
れぞれ配置されており、これら現像ローラ１２、スパイ
ラルローラ１３、１４のそれぞれの回転軸線は互いに平
行である。ローラ１３、１４も、それぞれ図示しない駆
動手段により回転駆動される。スパイラルローラ１３は
図１中反時計方向に、スパイラルローラ１４は図１中時
計方向にそれぞれ回転駆動される。

【００１４】スパイラルローラ１３は図２に示すよう
に、その回転軸１３１に螺旋羽根１３２を設けたもので
あるが、螺旋羽根の向きはローラ１３の中央部を境にし
て両側で異なっており、ローラ１３が図１に示す反時計
方向に回転することにより、この中央部における現像剤
がスパイラルローラ１３の両側に向かって移動するよう
になっている。

【００１５】一方、後方のスパイラルローラ１４もその
回転軸１４１に螺旋羽根１４２を設けたものであるが、
その螺旋羽根の向きはローラ１４の中央部を境にして両
側で異なっており、図１に示す時計方向の回転によって
両端部の現像剤をローラの中央部へ寄せ集めるようにな
っている。この現像部１によると、前側のスパイラルロ
ーラ１３によってその中央部から両側へ向け現像剤が搬
送される際、その一部が現像ローラ１２に供給され、該
ローラ１２の回転により感光体ドラムＰＣ上の静電潜像
の現像に供される。余剰の現像剤は前側ローラ１３の中
央部からその両側へ向かって移行し、その端部で後側の
スパイラルローラ１４の端部に流入し、そこからローラ
１４の中央部に向け搬送され、ここに集まった現像剤の
一部は再び前側のローラ１３の中央部へ流れ込み、全体
として８の字形に搬送されるが、殆どは後ほど説明する
現像剤循環装置３によって外部攪拌部２の方へ搬送され
る。

【００１６】外部攪拌部２は図３に示すように、現像剤
を収容することができるボックス２１を有し、その内部
に攪拌用バケットローラ２２を備えている。バケットロ
ーラ２２は図示しない駆動手段により図中時計方向に回
転駆動される。現像剤循環装置３は現像剤を現像部１か
ら取り込んで外部攪拌部２へ送り込む現像剤取り込み部
３１と、攪拌部２において攪拌された現像剤を現像部１
へ送り出す送り出し部３２とを備えている。

【００１７】現像剤取り込み部３１は搬送パイプ３１２
の中に搬送コイル３１１を内蔵したもので、コイル３１
１の一端部は現像部１におけるスパイラルローラ１４の
中央部に集められる現像剤を取り込める位置に配置して
あり、他端部は外部攪拌部２の現像剤溜まり部２３の上
方に配置してある。この搬送コイル３１１は図示しない
駆動手段によりコイル端ギア３１１ａを介して回転駆動
される。

【００１８】一方、現像剤送り出し部３２はパイプ３２
２とその中に配置した搬送コイル３２１とを備えてお
り、コイル３２１の一端部は外部攪拌部２における攪拌
用バケットローラ２２の下部に臨む位置に配置され、他
端部は現像部１における前側のスパイラルローラ１３の
中央部に臨むように配置されている。この搬送コイルも
図示しない駆動手段によりコイル端ギア３２１ａを介し
て回転駆動される。

【００１９】以上説明した現像装置によると、外部攪拌
部２に収容されたトナーとキャリアからなる二成分現像
剤Ｄが、ここで混合攪拌されたのち循環装置３における
現像剤送り出し部３２によって現像部１のスパイラルロ
ーラ１３の中央部上方に供給され、ここからローラ１３
上に落下し、該ローラ１３の回転によってローラ１３の
中央部から両側へ搬送されていく。この現像剤搬送の途
中で現像剤の一部が現像ローラ１２に供給され、現像に
供される。

【００２０】スパイラルローラ１３の回転によりローラ
中央部から両端部に移行した現像剤はそこから後方のス
パイラルローラ１４の端部に流入し、そこからローラ１
４の回転によってローラ中央部へ寄せ集められる。かく
してローラ１４の中央部に集められた現像剤は循環装置
３における現像剤取り込み部３１に取り込まれ、再び外
部攪拌部２へ戻される。外部攪拌部２へ戻された現像剤
はそこの現像剤溜まり部２３の上に落下し、引き続きバ
ケットローラ２２の回転により混合攪拌、調整され、再
び現像剤送り出し部３２によって現像部へ送り出されて
いく。

【００２１】図面には示していないが、本例では、トナ
ーの補給はこの外部攪拌部２に対し行われる。なお、ト
ナー補給は現像剤取り込み部３１に行ってもよい。トナ
ー濃度の検出もいわゆるＡＴＤＣセンサを外部攪拌部２
の下部に設置するなどして行われる。なお、ＡＴＤＣセ
ンサは、現像部１のケーシング１１のうち、例えばスパ
イラルローラ１４の下方位置に設置すること等も考えら
れる。

【００２２】この現像装置によると、現像部１は、感光
体ドラムＰＣとの位置関係等の理由でその設置位置が限
定され、且つ、小型にコンパクトに、さらには必要に応
じ偏平に形成されることが望まれるが、外部攪拌部２
は、この現像部１とは別に形成してあるため、画像形成
装置の適当な場所に配置することができ、その大きさも
かなりの余裕をもって選択することができる。従って、
現像部１が小型偏平に形成されているにも拘らず、この
外部攪拌部に十分な量のキャリアを収容し、ここでトナ
ーを十分帯電させ安定した現像剤として現像部１に送り
出し、現像に供することができる。

【００２３】次に図４に示す実施例について説明する。
図４に示す現像装置は図１に示す現像装置における現像
部１の背後に外部攪拌部２０を一体的に設けたもので、
図１に示す装置と同様、現像部１と外部攪拌部２０とが
別に構成されている点に変わりは無く、また、現像部１
と外部攪拌部２０とを現像剤循環装置３０によって接続
している点も同様である。現像部１の構成は図１に示す
現像装置における現像部１と実質上同構成である。

【００２４】現像剤循環装置３０は、現像部１における
スパイラルローラ１４の中央部に集められた現像剤をそ
こから取り込み、攪拌部２０の上部へ搬送する取り込み
部３０１と、外部攪拌部２０における攪拌用バケットロ
ーラ２０１の下部に臨む部分から現像剤を取り出し、現
像部１におけるスパイラルローラ１３の中央部へ供給す
る送り出し部３０２を含む。取り込み部３０１及び送り
出し部３０２は、それぞれ、搬送パイプとそれに内蔵さ
れた搬送コイルからなり、これらコイルは図示しない駆
動手段により回転駆動される。攪拌部２０における攪拌
用バケットローラ２０１も図示しない駆動手段により回
転駆動される。

【００２５】この実施例においても外部攪拌部２０に収
容されたトナーとキャリアからなる現像剤はここで混合
攪拌されたのち現像部１へ送り出され、現像部で現像に
供された後、余剰の現像剤は再びこの攪拌部２０へ戻さ
れる。以上説明した二つの実施例は次のような利点を有
している。 現像部１の現像剤は少量で足りるため、現像部１を
小型化、コンパクト化することができ、また必要に応
じ、偏平化、軽量化も図れる。 現像部１における現像剤の流れは現像ローラ１２の
回転軸線に沿う複数の方向、すなわち前記実施例では二
つの方向から中央部の一個所に集められるようになって
いるので、スパイラルローラ１３又は１４の端部一個所
等に集中的に一つの方向から集める場合に比べると、現
像部内の全体から平均的に現像剤を集め、円滑にこれを
現像剤循環装置に渡すことができる利点がある。 新たなトナーの補給を外部攪拌部２、２０等、現像
部１の外部で行うことができ、従ってこの新たなトナー
を十分な量のキャリアと十分に混合攪拌し帯電させるこ
とができる。 外部攪拌部２、２０においてトナー濃度検出を行う
ことができ、それによって安定したトナー濃度コントロ
ールを行うことができる。 外部攪拌部２、２０は十分な現像剤を収容すること
ができるので、使用される現像剤の安定性がそれだけ高
くなる。 現像部１における現像剤の搬送は、８の字形として
いるので、その搬送性が良好である。 現像部１での攪拌は不要であるから、現像部１にお
ける搬送手段としては、前述のように小型で安定な搬送
が可能なスパイラルローラ１３、１４を使用することが
できる。 以上説明したような理由から、また、現像装置全体
の構成の自由度が広がっている。

【００２６】なお、前記二つの実施例において、現像部
１における現像剤の搬送は、後側のスパイラルローラ１
４の中央部一個所に向け２方向から行うようになってい
るが、このような現像剤の集め方によって現像部１にお
ける各部からより平均的に現像剤を集め、外部攪拌部２
へ戻すことができる。その理由をさらに説明すると、例
えば図５に示すように、従来の現像装置における如く現
像部にバケットローラＢＲを設置し、これからスパイラ
ルローラＳＲが現像剤を受け取って一つの方向に送るこ
とによりその一端部に集め、ここから外部攪拌部へ送り
出す場合を考えると、バケットローラＢＲの回転によっ
てスパイラルローラＳＲへ送り出される現像剤は、バケ
ットローラＢＲの回転軸線方向全体にわたってほぼ均等
であり、従ってスパイラルローラＳＲによってこれを一
方向に搬送し片側に集める場合には、図５中、Ｘで示す
斜面のように、スパイラルローラＳＲのほぼ半ばにおい
て既にスパイラルローラ収容パイプＰ中に現像剤が一杯
になり、これより手前側、すなわち現像剤を集めようと
する側へ流れ込む現像剤が一杯になった現像剤で阻止さ
れ、流れ込み難くなる。その結果、現像剤各部から平均
的に現像剤を集めることが困難になり、延いては現像に
供される現像剤が全体に平均的に安定せず、部分、部分
でばらつきが発生する結果となり、トナーの荷電性、現
像性に悪影響を及ぼす。この点、前記実施例現像装置に
よると、現像部１における現像剤は少なくとも二方向か
ら一個所に集められるので、それだけ現像部における現
像剤は各部からより平均的に集められることになり、集
められた現像剤は再び外部攪拌部２、２０で混合攪拌、
調整されるので、全体として現像剤を安定させることが
できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の二成分現像
装置によると、現像部を小型化、コンパクト化すること
ができ、それでいてトナーを十分安定帯電させて現像に
供することができ、それによって良好な画像を形成する
ことができるとともにトナー飛散も抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断面図である。

【図２】図１に示す現像装置の平面図で、現像部のケー
シング等を一部省略して示すものである。

【図３】図１に示す現像装置における外部攪拌部の斜視
図である。

【図４】本発明の他の実施例の断面図である。

【図５】現像部における現像剤の集め方の不利な例の説
明図である。

【符号の説明】

１ 現像部 １１ ケーシング １２ 現像ローラ １３ スパイラルローラ １４ スパイラルローラ １５ 磁石体 ２ 外部攪拌部 ２１ ボックス ２２ 攪拌用バケットローラ ２３ 現像剤溜まり部 Ｄ 現像剤 ３ 現像剤循環装置 ３１ 現像剤取り込み部 ３１１ 現像剤取り込みコイル ３２ 現像剤送り出し部 ３２１ 現像剤送り出しコイル ２０ 外部攪拌部 ２０１ 攪拌用バケットローラ ３０ 現像剤循環装置 ３０１ 現像剤取り込み部 ３０２ 現像剤送り出し部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 昌彦 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 三河 進 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビルミノルタカメラ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像部と、現像剤の外部攪拌部と、前記
   現像部及び外部攪拌部に現像剤を循環させる手段とを備
   え、前記現像部は、現像ローラ及び該現像ローラに現像
   剤を供給しつつ少なくとも１個所に該現像ローラの回転
   軸線に沿う複数方向から現像剤を集める現像剤搬送手段
   を含み、前記現像剤循環手段は、前記現像部において集
   められた現像剤を外部攪拌部へ搬送するとともに、該外
   部攪拌部から攪拌後の現像剤を前記現像部へ供給するよ
   う構成してあることを特徴とする二成分現像装置。