JPH0815983A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、現像剤の撹拌搬送部材の破損を招
くことの無い現像装置を提供する。 【構成】 本発明の現像装置１０は、現像剤を収容する
現像装置本体１５と、この現像装置本体１５内に配置さ
れ、前記現像剤を撹拌しつつ搬送して画像の現像に供す
る適度の硬度をもった弾性材料により形成した螺旋状の
羽根１１ａ，１２ａを備えた撹拌搬送部材とを有するも
のである。この構成により、撹拌搬送部材の螺旋状の羽
根１１ａ，１２ａの弾性により、この羽根１１ａ，１２
ａの破損を招くこと無く現像装置本体１５内の現像剤を
撹拌、搬送して現像に供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機等の画像形
成装置に用いられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置の従来例を図８を参照
して説明する。

【０００３】同図に示す現像装置２００は、ＡＢＳ等の
硬質な樹脂により形成した螺旋状の羽根２０１ａ，２０
２ａを備えた撹拌ローラ２０１及び供給ローラ２０２
と、図示しない感光体に接近した状態で回転するマグネ
ットローラ２０３とからなる３本のローラを、ガラス繊
維入りのＡＢＳ等の硬質な樹脂からなる現像装置本体２
１１内に各々所定の間隔で配置し、現像剤としてキャリ
アを混合したトナー２１０を撹拌ローラ２０１及び供給
ローラ２０２により撹拌しつつマグネットローラ２０３
に供給し、さらに、マグネットローラ２０３から図示し
ない感光体にトナー２１０を供給して画像の現像を行う
ようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の現像装置２００における撹拌ローラ２０１及び
供給ローラ２０２は、螺旋状の羽根２０１ａ，２０２ａ
をＡＢＳ等の硬質な樹脂により形成しているため、これ
らの羽根２０１ａ，２０２ａが現像装置本体２１１の周
壁面２１１ａと接触して破損してしまうことを防止すべ
く図７に示すように羽根２０１ａ，２０２ａの最外周と
周壁２１１ａとの間にある程度の隙間２１２を設けるこ
とが必要であった。

【０００５】この結果、羽根２０１ａ，２０２ａの最外
周と周壁面２１１ａとの間に滞留するトナー２１０は、
撹拌、搬送されることが無く止まったままの状態になる
ため、現像動作に供されることがなくなり新しいトナー
の混合が行われず、滞留したトナー２１０の品質が経時
変化により劣化してしまうという問題があった。

【０００６】そこで、本発明は、現像剤の撹拌搬送部材
の破損を招くこと無く現像装置本体に収容した全ての現
像剤を良好に撹拌、搬送して現像に供することができ現
像剤の滞留を防止できる現像装置を提供することを目的
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の現像装置
は、現像剤を収容する現像装置本体と、この現像装置本
体内に配置され、前記現像剤を撹拌しつつ搬送して画像
の現像に供する適度の硬度をもった弾性材料により形成
した螺旋状の羽根を備えた撹拌搬送部材とを有するもの
である。

【０００８】請求項２記載の現像装置は、現像剤を収容
する現像装置本体と、この現像装置本体内に配置され、
前記現像剤を撹拌しつつ搬送して画像の現像に供するゴ
ム硬度６０乃至７０度の硬度の弾性を有するポリウレタ
ンゴムからなる螺旋状の羽根を備えた撹拌搬送部材とを
有するものである。

【０００９】請求項３記載の現像装置は、現像剤を収容
する現像装置本体と、この現像装置本体内に配置され、
前記現像剤を撹拌しつつ搬送して画像の現像に供するゴ
ム硬度６０乃至７０度の硬度の弾性を有するポリウレタ
ンゴムにより螺旋状で現像装置本体内の周壁面に接する
外径を有する形状に形成された羽根を備えた撹拌搬送部
材とを有するものである。

【００１０】

【作用】以下に本発明の現像装置の作用を説明する。

【００１１】請求項１記載の現像装置によれば、現像装
置本体内に、現像剤を撹拌しつつ搬送して画像の現像に
供する適度の硬度をもった弾性材料により形成した螺旋
状の羽根を備えた撹拌搬送部材を配置したものであるか
ら、撹拌搬送部材の螺旋状の羽根の弾性により、この羽
根の破損を招くこと無く現像装置本体内の現像剤を撹
拌、搬送して現像に供することができる。

【００１２】請求項２記載の現像装置によれば、現像装
置本体内に、現像剤を撹拌しつつ搬送して画像の現像に
供するゴム硬度６０乃至７０度の硬度の弾性を有するポ
リウレタンゴムにより形成した螺旋状の羽根を備えた撹
拌搬送部材を配置したものであるから、前記螺旋状の羽
根のゴム硬度６０乃至７０度の適度の弾性により、この
羽根の破損を招くこと無く現像装置本体内の現像剤を撹
拌、搬送して現像に供することができる。

【００１３】請求項３記載の現像装置によれば、現像装
置本体内に、ゴム硬度６０乃至７０度の硬度の弾性を有
するポリウレタンゴムにより螺旋状で現像装置本体内の
周壁面に接する外径を有する形状に形成された羽根を備
えた撹拌搬送部材を配置したものであるから、現像装置
本体内の周壁面にゴム硬度６０乃至７０度の弾性を有す
る撹拌搬送部材の羽根を接した状態で現像装置本体内の
現像剤を撹拌、搬送でき、この羽根の破損を招くこと無
く現像装置本体内の全ての現像剤を良好に撹拌、搬送し
て現像に供することが可能となって現像剤の滞留を防止
できる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。

【００１５】図１に示す本実施例の複写機１は、複写機
本体１Ａ（以下、本体１Ａという。）の略中央部に、ド
ラム状の感光体１０３を図示矢印ａ方向に回転可能に設
けている。

【００１６】前記感光体１０３は、表面に光導電性層を
有している。この感光体１０３の周囲には、その回転方
向に沿って以下の装置が配置されている。

【００１７】即ち、感光体１０３表面を一様に帯電させ
る帯電手段としての帯電チャージャー１０５及びこの帯
電チャージャー１０５の感光体１０３の回転方向下流側
上方に、帯電した感光体１０３上に原稿像を光源として
スリット露光するためのスリットガラス１０７が設けて
ある。また、スリットガラス１０７の下流側には感光体
１０３上の静電潜像にトナー１１０を付着させて現像を
行う本実施例の現像装置１０が設置されており、この現
像装置１０内には現像剤としてキャリアと混合されたト
ナー１１０が収容されている。

【００１８】また、現像装置１０内には、羽根の回転に
よりトナー１１０を撹拌してキャリアと摩擦帯電させる
撹拌搬送部材としての撹拌ローラ１１及び撹拌ローラ１
１により撹拌されたトナー１１０を下記現像ローラ１３
に搬送する撹拌搬送部材としての搬送ローラ１２が設け
られている。さらに、現像装置１０内には、内部にその
回転方向に沿ってＳ極とＮ極を交互に配置した現像ロー
ラ１３が感光体１０３に接近した状態で図示矢印ｅ方向
に回転可能に設けられている。

【００１９】ここで、前記現像装置１０について図２乃
至図５を参照して詳述する。

【００２０】この現像装置１０は、トナー１１０を収容
する現像装置本体１５と、この現像装置本体１５内に配
置され、前記トナー１１０を撹拌しつつ搬送して感光体
１０３が担持する画像（静電潜像）の現像に供するゴム
硬度６０乃至７０度の硬度の弾性を有する熱硬化性樹脂
であるポリウレタンゴムにより螺旋状で現像装置本体１
５内の周壁面１５ａの一部に隙間無く接する外径を有す
る形状に形成された羽根１１ａ，１２ａを備えた撹拌搬
送部材としての図３乃至図５に示す撹拌ローラ１１及び
搬送ローラ１２と、周壁面１５ａを形成する隔壁１６か
らなり、撹拌ローラ１１及び搬送ローラ１２は隔壁１６
を挟んで各々図２中に矢印で示した方向に回転可能に配
置されている。

【００２１】前記現像装置１０９の下流側には、転写手
段としての転写装置１１１及び剥離装置１１３が設けら
れている。

【００２２】転写装置１１１は、現像装置１０９により
形成されたトナー像を画像形成媒体（以下、「用紙Ｐ」
という。）上に転写する装置であり、剥離装置１１３は
転写装置１１１により感光体１０３表面に吸着された用
紙Ｐを感光体１０３表面から剥離する装置である。

【００２３】剥離装置１１３の下流側には、感光体１０
３の表面に付着したトナー１１０のうち、転写装置１１
１により転写を行った後に感光体１０３上に残留したト
ナー１１０を除去するクリーニング装置１１５が設けら
れている。クリーニング装置１１５と帯電装置１０５の
間には感光体１０３の残留電位を除去させるための除電
装置１１７が設けられている。

【００２４】また、本体１Ａは、上部に原稿を乗せるた
めの原稿ガラス１１９及び原稿ガラス１１９上の原稿を
光に当て、その反射光を感光体１０３表面上に導く光学
系１２１を有している。

【００２５】光学系１２１は、露光走査手段の光源とな
る露光ランプ（以下「ランプ」という）１２３及びラン
プ１２３から照射された光を反射するためのミラー１２
４，１２５，１２７，１２９，１３１，１３３及び反射
光を結像させるためのレンズユニット１３５を有してい
る。

【００２６】露光走査手段の第１のキャリッジを構成す
るランプ１２３及びミラー１２４は、原稿ガラス１１９
の下を移動可能に構成されており、また、光路長を常に
一定に保つため、走査手段の第２のキャリッジを構成す
るミラー１２５及びミラー１２７は第１のキャリッジの
２分の１の速度で移動するようになっている。前記ミラ
ー１３３からの反射光は、スリットガラス１０７を透過
して感光体１０３の表面に導かれるよう構成されてい
る。

【００２７】また、本体１Ａの右側の中段には、用紙Ｐ
を収容する給紙カセット１４１が取り外し可能に設けら
れており、本体１Ａにはこの給紙カセット１４１の先端
上方に給紙カセット１４１に収納された紙を引き出すた
めのピックアップローラ１４３が設けられている。

【００２８】さらに、本体１Ａの左側には、複写された
用紙Ｐが排出される排紙トレイ１７１が設けられてい
る。この給紙カセット１４１と排紙トレイ１７１の間に
は、用紙Ｐの搬送径路すなわち搬送路１４２が形成され
ており、図１には搬送路１４２が点線で示されている。

【００２９】搬送路１４２の上流には、第１及び第２の
２組のローラ対が本体１Ａに取り付けられている。第１
のローラ対は、給紙カセット１４１に隣接し、給紙ロー
ラ１４５及び分離ローラ１４７の２つのローラから構成
されている。

【００３０】給紙ローラ１４５は、図示矢印ｆ方向へ回
転可能であり、ピックアップローラ１４３によって引き
出された用紙Ｐを第２のローラ対へ送るためのローラで
ある。

【００３１】分離ローラ１４７は、給紙ローラ１４５の
下に接触対向して設けられており、ピックアップローラ
１４３から送られてきた用紙Ｐが２枚以上の場合、給紙
ローラ１４５の回転方向と逆方向に回転して、余分な用
紙Ｐを給紙カセット１４１へ引き戻す。分離ローラ１４
７は、ピックアップローラ１４３から送られた用紙Ｐが
１枚の場合には、給紙ローラ１４５の回転につられてま
わる。第２のローラ対は、上部ローラ及び下部ローラか
ら構成されるレジストローラ１４９である。レジストロ
ーラ１４９は、給紙ローラ１４５から送られてきた用紙
Ｐの先端が突き当たることにより、用紙Ｐの先端整位を
行った後、用紙Ｐを感光体１０３と転写装置１１１との
間に感光体１０３上のトナー像と重なるように送り込
む。

【００３２】前記剥離装置１１３の下流側には、用紙Ｐ
を搬送するための帯状のベルト、すなわち搬送ベルト１
５１が設けられている。さらに、搬送路１４２の下流側
には、トナー１１０に加熱及び加圧を行ってトナー１１
０を用紙Ｐ上に定着する定着装置５３が設置されてい
る。

【００３３】定着装置５３は、図示矢印ｃ方向及びｄ方
向へそれぞれ回転可能なヒートローラ５７及び加圧ロー
ラ５９を有している。ヒートローラ５７は、加熱体であ
るヒートランプ５５を内蔵し、加圧ローラ５９と圧着し
ている。

【００３４】さらに、搬送路１４２の下流には、前記紙
を排紙トレイ１７１に排出するための排紙ローラ１６１
が設けられている。

【００３５】上述した複写機による複写プロセスは、次
の通りである。

【００３６】まず、感光体１０３の表面が帯電チャージ
ャー１０５のコロナ放電により一様に帯電される。次
に、光学系１２１内のランプ１２３が、原稿の置かれた
原稿ガラス１１９の下を走査し、原稿に光が照射され
る。ランプ１２３により走査が行われると、ランプ１２
３から照射された光は反射され、反射された光はレンズ
ユニット１３５へと導かれる。レンズユニット１３５で
反射光は反転され、スリットガラス１０７を介して帯電
した感光体１０３上に露光される。光が露光されると、
感光体１０３の表面の電荷が失われて静電潜像が形成さ
れる。

【００３７】現像装置１０内では、撹拌ローラ１１によ
り撹拌されて摩擦帯電したトナー１１０及びキャリアが
供給ローラ１２により現像ローラ１３に送られる。現像
ローラ１３に送られたトナー１１０及びキャリアは、現
像ローラ１３内のＳ極，Ｎ極間に形成された磁力線によ
り磁気ブラシを形成する。キャリアは常に現像ローラ１
３の磁気により引付けられており、トナー１１０はこの
キャリアと電気的に引き合っている。

【００３８】そして、現像ローラ１３と感光体１０３と
が回転し、磁気ブラシと感光体１０３上の静電潜像とが
近接すると、静電潜像の持つより強い静電引力によりト
ナー１１０はキャリアから離れて静電潜像に付着する。
静電潜像に付着したトナー１１０は、トナー像を形成す
る。また、現像時には図示しない電圧器により現像バイ
アス電圧を現像ローラ１３に印加し不要なトナー１１０
が感光体１０３に付着するのを防ぐ。

【００３９】一方、給紙カセット１４１内に収納された
用紙Ｐは、ピックアップローラ１４３により引き出さ
れ、この引き出された用紙Ｐのうち、給紙ローラ１４５
と分離ローラ１４７の回転により、１枚の用紙Ｐだけが
レジストローラ１４９へ送られる。レジストローラ１４
９は、用紙Ｐの先端の整位を行った後、用紙Ｐを感光体
１０３と転写装置１１１との間に送り込んで、感光体１
０３の静電潜像に重ね合わせる。この送り込まれた用紙
Ｐに、転写装置１１１の作用によりトナー像が転写され
る。このようにしてトナー像を乗せた用紙Ｐは、剥離装
置１１３により感光体１０３表面から剥がされて、搬送
ベルト１５１上を搬送され、定着装置５３に至る。

【００４０】定着装置５３では、内蔵したヒートランプ
５５により加熱されたヒートローラ５７と加圧ローラ５
９とが一部圧着しながら、それぞれの回転方向に回転す
る。ヒートローラ５７と加圧ローラ５９の回転時、これ
ら２つのローラ５７，５９の圧着している部分にトナー
像がヒートローラ５７側になるように用紙Ｐを通すこと
によって、トナー像は用紙Ｐ上へ定着される。すなわ
ち、ヒートローラ５７の熱によりトナー１１０を溶融
し、加圧ローラ５９の圧力により熱の伝導効率を高める
とともに、トナー１１０を用紙Ｐの繊維の間に浸み込ま
せる。

【００４１】上述した過程を経て複写画像が形成された
用紙Ｐは、排紙ローラ１６１を介して排紙トレイ１７１
へ排出される。

【００４２】上述した現像装置１０の現像動作におい
て、前記羽根１１ａ又は従来例の羽根２０１ａを、現像
装置本体１５の周壁面１５ａ又は前記現像装置本体２１
１の周壁面２１１ａに０．５ｍｍくい込ませ、羽根１１
ａ、従来例の羽根２０１ａの材質としてＡＢＳ樹脂、ゴ
ム硬度８０度のポリウレタンゴム、ゴム硬度７０度のポ
リウレタンゴムの３種類のものを使用した場合の現像器
本体１５の削れ量と時間との関係を図６に示す。

【００４３】ＡＢＳで形成した従来例の羽根２０１ａの
場合、現像開始後初期の時点より削れが発生しているこ
とが解る。また、前記羽根１１ａをポリウレタンゴムで
形成した場合でも、ゴム硬度が８０度では若干削れの現
象が見られる。

【００４４】一方、前記羽根１１ａのゴム硬度が７０度
の場合には削れが全く無いことが解る。

【００４５】但し、ポリウレタンゴムの硬度が６０度以
下では軟質すぎて歪んでしまうため、トナー１１０を搬
送するために必要十分な能力を持てない。このため、ポ
リウレタンゴムのゴム硬度は６０乃至７０度が最適であ
る。

【００４６】このような関係は、供給ローラ１２の羽根
１２ａについても同様である。

【００４７】次に、本実施例の現像装置１０と、従来の
現像装置２１０との現像剤の劣化を示すスペント量とコ
ピー枚数の増加（経時変化）との関係を図７を参照して
説明する。

【００４８】ここで、スペント量とは、現像剤中のキャ
リアに固着したトナー量のことをいう。スペント量が大
きくなると、現像装置内にある現像剤のうちの一部分の
現像剤しか流動しなくなる。このために、流動する一部
の現像剤は通常よりも使用頻度が増加し、劣化が早くな
ってしまう。即ち、スペント量が多いと現像剤の劣化が
早いということである。

【００４９】従来の現像装置２１０の場合には、羽根２
０１ａと周壁面２１１ａとの間に隙間２１２があるた
め、この領域にトナー２１０が滞留してしまいスペント
量が多く、経時変化が大きいのに対して、本実施例の現
像装置１０の場合には、前記羽根１１ａが周壁面１５ａ
に接しているので、この領域にトナー１１０が滞留する
ことなく全て現像に供されることになり、トナーの固着
が起こりにくいため、スペント量の経時変化が従来の現
像装置２１０の場合よりも小さいことが解る。即ち、本
実施例装置においては現像剤の劣化が少ない。

【００５０】このような関係は、搬送ローラ１２の羽根
１２ａについても同様である。

【００５１】本発明は、上述した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下の効
果を奏する。

【００５３】請求項１記載の発明によれば、撹拌搬送部
材の螺旋状の羽根の弾性により、この羽根の破損を招く
こと無く現像装置本体内の現像剤を撹拌、搬送して現像
に供することができる現像装置を提供することができ
る。

【００５４】請求項２記載の発明によれば、螺旋状の羽
根のゴム硬度６０乃至７０度の適度の弾性により、この
羽根の破損を招くこと無く現像装置本体内の現像剤を撹
拌、搬送して現像に供することができる現像装置を提供
することができる。

【００５５】請求項３記載の発明によれば、現像装置本
体内の周壁面にゴム硬度６０乃至７０度の弾性を有する
撹拌搬送部材の羽根を接した状態で現像装置本体内の現
像剤を撹拌、搬送でき、この羽根の破損を招くこと無く
現像装置本体内の全ての現像剤を良好に撹拌、搬送して
現像に供することが可能となって現像剤の滞留を防止
し、現像剤の長寿命化を図れる現像装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例装置を含む複写機の概略断面図
である。

【図２】本発明の現像装置の実施例を示す拡大断面図で
ある。

【図３】本実施例装置の撹拌ローラを示す部分切欠平面
図である。

【図４】本実施例装置の撹拌ローラを示す側面図であ
る。

【図５】本実施例装置の撹拌ローラを示す部分拡大斜視
図である。

【図６】本実施例装置の羽根と従来例の羽根との削れ量
の経時変化を示すグラフである。

【図７】本実施例装置と従来装置とのスペント量とコピ
ー枚数との関係を示すグラフである。

【図８】従来装置を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 複写機 １０ 現像装置 １１ 撹拌ローラ １１ａ 羽根 １２ 供給ローラ １２ａ 羽根 １３ 現像ローラ １５ 現像装置本体 １０３ 感光体 １１０ トナー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する現像装置本体と、この
   現像装置本体内に配置され、前記現像剤を撹拌しつつ搬
   送して画像の現像に供する適度の硬度をもった弾性材料
   により形成した螺旋状の羽根を備えた撹拌搬送部材とを
   有することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 現像剤を収容する現像装置本体と、この
   現像装置本体内に配置され、前記現像剤を撹拌しつつ搬
   送して画像の現像に供するゴム硬度６０乃至７０度の硬
   度の弾性を有するポリウレタンゴムからなる螺旋状の羽
   根を備えた撹拌搬送部材とを有することを特徴とする現
   像装置。
3. 【請求項３】 現像剤を収容する現像装置本体と、この
   現像装置本体内に配置され、前記現像剤を撹拌しつつ搬
   送して画像の現像に供するゴム硬度６０乃至７０度の硬
   度の弾性を有するポリウレタンゴムにより螺旋状で現像
   装置本体内の周壁面に接する外径を有する形状に形成さ
   れた羽根を備えた撹拌搬送部材とを有することを特徴と
   する現像装置。