JPH0799444B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真複写プロセス等で使用される現像装置
に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 従来、前記現像装置としては種々の形態のものが提供さ
れており、磁性キャリアと絶縁性トナーとからなる二成
分系現像剤を現像スリーブの周面に沿って搬送するもの
が一般的である。そして、この種の現像装置では、外周
部にＮ極、Ｓ極を周方向に順次着磁した磁気ローラを現
像スリーブに内蔵し、この磁気ローラの磁力にて現像剤
を刷子状に現像スリーブ周面に吸着するとともに、磁気
ローラの回転による磁界の移動にて刷子状の現像剤を撹
拌しつつ一方向に搬送している。

しかしながら、磁気ローラの回転に基づいて現像剤を搬
送しようとすると、磁気ローラをかなり高速で回転させ
る必要があり、現像装置の駆動系に係る負担が増大し、
近年の傾向である複写機の、小型、軽量、コンパクト化
に逆行することとなる。

そのため、前記磁気ローラを固定し、現像スリーブ側部
に付設したトナー収容槽にトナー供給ローラを取り付
け、このトナー供給ローラにてトナー収容槽内のトナー
を現像スリーブ周面状に直接供給することにより、現像
スリーブの周面上において、磁性キャリアと絶縁性トナ
ーとを混合することにより磁性現像剤を調整し、この現
像剤を用いて静電潜像を現像する携帯の静電潜像現像装
置が提供されている。

しかしながら、この方法では、トナー供給部から現像領
域に至るまでの距離は僅かであるため、その間に、いか
にして効率よく絶縁性トナーを磁性キャリアと混合撹拌
して現像に適するまで帯電位を向上させるかが問題とな
っていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、
周方向に複数の磁極を形成した磁石を現像スリーブ内に
固定し、現像スリーブのみを回転させて、現像スリーブ
上に保持されている磁性キャリアに絶縁性トナーを直接
供給し、現像スリーブ上にて前記磁性キャリアと絶縁性
トナーとを混合撹拌しながら搬送する形態の現像装置で
あって、トナー供給部から現像領域へと現像スリーブの
回転に基づいてその周面に沿って搬送される磁性現像剤
の一部を塞止め、現像領域に対して現像剤搬送方向上流
側の現像スリーブ周面上に現像剤溜まり部を形成する穂
高規制部材を備え、前記現像剤溜まり部中に現像剤撹拌
ローラを設けるとともに、該現像剤撹拌ローラと現像ス
リーブとの間に現像剤受け板を設けたものである。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図において、（１）は感光体ドラム、（２）は本発
明にかかる現像装置を示し、前記感光体ドラム（１）は
外径80mmを有し、回転数43rpm、周速18cm/secで矢印
（ａ）方向に回転駆動可能としてある。

現像装置（２）は、導伝性非磁性材からなる外径24.5mm
の円筒状現像スリーブ（５）を回転数200rpm、周速25.6
cmで回転駆動可能に設けるとともに、該現像スリーブ
（５）内に、外周部にＮ極,S極を順次着磁した磁気ロー
ラ（６）を同軸に収納し、この現像スリーブ（５）を現
像槽（３）の開口部（3a）に感光体ドラム（１）の表面
と近接する様に設置し、背部にトナー収容槽（４）を設
けたもので、絶縁性トナー磁性キャリアとからなる磁性
現像剤は、現像スリーブ（５）の回転方向（矢印（ｂ）
方向にその回転速度と同速で搬送されるようにしてあ
る。

なお、前記絶縁性トナーとしては、磁性のものあるいは
非磁性のもの、いずれも使用することができる。

また、前記現像槽（３）には、現像スリーブ（５）の中
心に向かって、該現像スリーブ（５）と0.2〜0.3mmの隙
間をもって近接する第１穂高規制板（７）、および第２
穂高規制板（８）が、トナー供給部（Ｂ）と現像領域
（Ａ）との間で、現像スリーブ（５）の回転方向に順次
取り付けてあり、これら第１の穂高規制板（７）と第２
穂高規制板（８）とで空間部（10）（現像剤溜まり部）
を形成し、この空間部（10）には外径18mmの現像剤撹拌
ローラ（９）が回転数350rpm、周速33cm/secで矢印
（ｃ）方向に回転駆動可能に設けてある。

前記第１穂高規制板（７）、及び第２穂高規制板（８）
は共に非磁性材からなり、第１穂高規制板（７）には現
像スリーブ（５）の軸方向に一様に延びた現像剤が通過
可能なスリット状開口（7a）が形成してある。そして、
その先端部には、現像スリーブ（５）と現像剤撹拌ロー
ラ（９）との間に位置する現像剤受け板（7b）が設けて
あり、現像剤撹拌ローラ（９）によって撹拌作用を受け
た現像剤、及び第１穂高規制板（７）の開口（7a）を通
過する際に断続的に空間部（10）に搬送されることによ
って密度にばらつきを生じた現像剤が直接現像スリーブ
（５）に供給されて、画像にノイズが生じないようにし
てある。

なお、前記受け板（7b）は短ければ現像剤撹拌ローラ
（９）による撹拌むらが現れ、長すぎるとその先端部に
現像剤が積もるため、本実施例においては現像剤撹拌ロ
ーラ（９）と最も接近する位置から先端部までの距離は
3mmに設定してある。また、現像スリーブ（５）または
現像剤撹拌ローラ（９）との間隔は0.5〜1.0mm、そし
て、現像剤受け板（7b）と第２穂高規制板（８）先端部
との間隔は３〜4mmに設定されている。

さらに、第１穂高規制板（７）は、磁気ローラ（６）に
設けた磁極による現像剤の吸引力が最も小さくなる箇
所、即ち、隣接する二つの磁極間略中央で前記現像スリ
ーブ（５）の周囲と近接している。

現像剤撹拌ローラ（９）は、第２図にその詳細を示すよ
うに、支軸（91）に楕円板を所定の角度をもって、か
つ、軸方向から見れば円形をなすように取り付けて羽根
部（92）が形成され、これら羽根部（92）は掬い上げ板
（93）によって連結されており、こ掬い上げ板（93）に
よって現像剤は一層混合されるとともに、現像剤の供給
タイミングがランダムになり、画像に縞模様が発生しな
いようにしてある。。

一方、トナー収容槽（４）内の側部開口（4a）には外径
20mmのトナー供給ローラ（12）が回転数200rpm、周速2
0.9cm/secで回転駆動可能に設けてあり、このトナー供
給ローラ（12）は現像スリーブ（５）の周面に近接し、
かつ、現像スリーブ（５）の回転と同期して矢印（ｄ）
方向に回転駆動可能に設置されている。なお、このトナ
ー供給ローラ（12）は、導電性非磁性材、例えばアルミ
ニウムからなり、その表面にはブラスト処理あるいはロ
ーレット加工にて50μｍ程度の微小凹部が形成されてい
る。

また、トナー収容層（４）の前記開口（4a）の上下に
は、夫々、非磁性材からなるブレード（13）及びシール
部材（14）が取り付けされており、ブレード（13）はト
ナー供給ローラ（12）にその回転方向に向かって接触
し、シール部材（14）はトナー供給ローラ（12）の回転
方向に沿って接触して設けてある。

（11）はマイラで、このマイラ（11）は現像装置（２）
と感光体ドラム（１）との隙間からトナーが漏れ出て周
辺機器を汚さないようにしてある。

以下、前記構成からなる現像装置の動作について説明す
る。

まず、空間部（10）内に磁性キャリアと絶縁性トナーと
からなるスタータ（約40〜80g）を溜め、トナー収容槽
（４）内に絶縁性トナーを装填する。

そして、この状態で現像装置（２）による現像が可能と
なる。なお、このとき、空間部（10）内には前記スター
タに代えて磁性キャリアのみを装填してもよい。

ここで、トナー収容層（４）内に収容されているトナー
は、トナー供給ローラ（12）の周面上の微小凹部に入
り、該トナー供給ローラ（12）の矢印（ｄ）方向への回
転に基づいて同方向に搬送され、ブレード（13）で余分
な付着トナーが掻き落とされて現像スリーブ（５）との
対向部（トナー供給部（Ｂ））に至り、現像スリーブ
（５）に対してトナーを定量供給する。

なお、前記トナー供給ローラ（12）の回転に基づき、シ
ール部材（13）がトナー供給ローラ（12）と摺接するこ
とにより、トナー供給ローラ（12）の微小凹部に入って
いるトナーが摩擦帯電される。

現像スリーブ（５）に供給されたトナーは、現像スリー
ブ（５）の周面上に保持されているキャリアとともに、
その回転に基づいて矢印（ｂ）方向に搬送され、第１穂
高規制板（７）によって現像剤の大部分は塞止められ、
後から搬送されてくる磁性現像剤に押されて、該第１穂
高規制板（７）に沿って反り上がる。そして、スリット
状開口（7a）を通り、下流側の空間部（10）に至る。残
る現像剤は第１穂高規制板（７）と現像スリーブ（５）
とのギャップを通過して下流側の空間部（10）に搬送さ
れる。

次に、スリット状開口（7a）を通過して空間部（10）に
搬送された現像剤は、現像剤撹拌ローラ（９）の矢印
（ｃ）方向の回転に基づいて羽根部（92）によって撹拌
されながら受け板（7b）上を前方に搬送されるととも
に、掬い上げ板（93）によって掬い上げ、落下動作を頻
繁に受けることによってトナーの帯電位の向上、及び凝
集トナーの粉砕がなされる。

なお、このとき、現像剤撹拌ローラ（９）の周速は現像
スリーブ（５）のそれよりも速く設定されているため、
現像剤は第１穂高規制板（７）の下流側部分に滞留する
ことなく、前記現像剤撹拌ローラ（９）によって下流側
に搬送される。

このようにして良好に混合撹拌された現像剤は、前記第
１穂高規制板（７）と現像スリーブ（５）とのギャップ
を通過して搬送されてきた現像剤とともに、第２穂高規
制板（８）と現像スリーブ（５）とのギャップを通り、
穂高を規制されて磁気刷子を形成する。

そして、この磁気刷子は現像スリーブ（５）と感光体ド
ラム（１）との対向部（現像領域（Ａ））で感光体ドラ
ム（１）の表面を摺擦し、図示しない露光工程にて形成
された表面上の静電潜像を現像して顕像化する。

さらに、現像領域（Ａ）を通過した後、現像スリーブ
（５）の周面に残留する現像剤は、トナー供給ローラ
（12）と対向部（トナー供給部（Ｂ））に至り、ここで
新たなトナーが供給された後、再び混合撹拌されて現像
に供される。

なお、現像スリーブ（５）とトナー供給ローラ（12）と
の電位差に基づき、静電的に現像スリーブ（５）上の磁
性現像剤中のトナー濃度を一定値に保つ。

また、前記電位差はトナー供給ローラ（12）に印加され
るバイアス電圧（16）と現像スリーブ（５）に印加され
る現像バイアス電圧（15）との相関関係にて決定され
る。

前記実施例では、現像剤受け板（7b）は第１穂高規制板
（７）の先端部に形成するものとしたが、現像剤撹拌ロ
ーラ（９）の取り付け位置によっては、第１穂高規制板
（７）は必ずしも必要とせず、この場合、現像剤受け板
（7b）は現像槽（３）の側壁に橋渡し取り付けるように
すればよい。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装置
は、現像スリーブ上に保持されている磁性キャリアに絶
縁性トナーを直接供給し、現像スリーブ上にて前記磁性
キャリアと絶縁性トナーとを混合撹拌しながら搬送する
形態の現像装置であって、トナー供給部から現像領域へ
と現像スリーブの回転に基づいてその周面に沿って搬送
される磁性現像剤の一部を塞止め、現像領域に対して現
像剤搬送方向上流側の現像スリーブ周面上に現像剤溜ま
り部を形成する穂高規制部材を備え、前記現像剤溜まり
中に回転駆動可能に現像剤撹拌ローラを設けるととも
に、現像剤攪拌ローラと現在スリーブとの間に現像剤受
け板を設けた構成としている。

したがって、現像剤は前記現像剤溜まりにおいて、現像
剤撹拌ローラによって搬送、掬い上げ、及び落下動作を
受けて十分混合撹拌され、トナー供給部から現像領域に
至る僅かな間に、現像に適するまで帯電位を向上するこ
とができる。

現像剤溜まりの現像剤に密度のばらつきがあっても、こ
の現像剤の密度のばらつきがそのまま現像スリーブ上の
現像剤密度のばらつきとなって現れることがないので、
ノイズのない均一密度の画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる現像装置の一実施例を示す断面
図、第２図は現像剤撹拌ローラの斜視図である。 ５……現像スリーブ、６……磁気ローラ、 ７……第１穂高規制板、7a……開口、 7b……現像剤受け板、８……第２穂高規制板、 ９……現像剤撹拌ローラ、10……空間部、 12……トナー供給ローラ、Ａ……現像領域、 Ｂ……トナー供給部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 衛藤 浩一 大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地 大 阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−58455（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−88130（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像スリーブと、現像スリーブの内部に設
   けられていると共に現像スリーブの周方向において複数
   に磁極を形成する磁石とを有し、現像スリーブの周面上
   に磁気吸着されている磁性キャリアに対して絶縁性トナ
   ーを供給することにより、現像スリーブの周面上におい
   て磁性キャリアと絶縁性トナーとの混合物からなる磁性
   現像剤を調整し、この磁性現像剤を用いて静電潜像を現
   像する形態の現像装置であって、 トナー供給部から現像領域へと現像スリーブの回転に基
   づいてその周面に沿って搬送される磁性現像剤の一部を
   塞止め、現像領域に対して現像剤搬送方向上流側の現像
   スリーブ周面上に現像剤溜まり部を形成する穂高規制部
   材を備え、前記現像剤溜まり部中に現像剤攪拌ローラを
   設けるとともに、該現像剤攪拌ローラと現像スリーブと
   の間に現像剤受け板を設けたことを特徴とする現像装
   置。