JPH09269663A - 二成分現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速化した場合でも、現像装置を大型化する
ことなく、未帯電トナーの現像ローラへの移行による画
質劣化や、現像剤ストレスの増大による現像剤の短命化
を防止した二成分現像装置を提供する。 【解決手段】 バケットローラ３の回転により供給羽根
３１にすくい上げられて供給羽根３１内に収納された現
像剤の上に、補給ローラ７から落下・補給される未帯電
のトナーが積もって山盛状になる。供給羽根３１は現像
ローラ２への現像剤供給位置へ向けて移動していくが、
その途中でマグローラ６１との対向位置において、スリ
ーブ６２上に形成されバケットローラ３上の現像剤とは
逆方向に移動する現像剤の磁気ブラシにより、未帯電ト
ナーを含む山盛部はバケットローラ３内へと掻き落とさ
れる。掻き落とされた未帯電トナーはバケットローラ３
内の現像剤と混合攪拌される。これにより、現像装置内
に補給されたトナーは十分に帯電した後に現像領域へと
供給される。同時に、現像剤は軸方向手前側から奥側に
向かって移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる、トナ
ーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像を
行う二成分現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、トナ
ーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像を
行う二成分現像装置が用いられている。

【０００３】一般的な二成分現像装置においては、二成
分現像剤を貯留する現像剤槽と、現像剤を表面に担持
し、これを像担持体に摺擦して像担持体上の静電潜像を
現像する現像ローラと、現像剤槽内に設置され、現像剤
を攪拌するとともに現像剤を汲み上げて現像ローラに供
給するバケットローラと、バケットローラの上方からト
ナーを現像剤槽に落下させ、トナーを現像剤槽に補給す
るためのトナー補給ローラとが設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
二成分現像装置では、未帯電トナーの現像ローラへの移
行による画質劣化や、現像剤ストレスの増大による現像
剤の短命化を防止するという点で十分なものは得られて
いないのが実情であった。特に、現像を高速化するため
各ローラの回転速度を高くした場合に、上記問題が顕著
となっていた。

【０００５】本願発明の目的は、上記のような問題の解
決された二成分現像装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の二成分現像装置は、トナーと磁性キャリア
とを含む二成分現像剤を貯留する現像剤槽と、現像剤を
表面に担持し、これを像担持体に摺擦して像担持体上の
静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤槽内の
現像剤を汲み上げ前記現像剤担持体に搬送する搬送部材
と、前記搬送部材の搬送路の上方からトナーを前記現像
剤槽に向けて落下させ、前記現像剤槽にトナーを補給す
るトナー補給手段と、前記搬送部材の搬送路中に前記搬
送部材と対向するらせん状に着磁されたマグネットロー
ルとを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について説明する。

【０００８】＜実施形態１＞図１は本発明の一実施形態
である二成分現像装置１００の縦断面図であり、図２は
図１のｈ−ｈ’間の横断面図である。図１に示すよう
に、現像装置１００はケーシング１２内に、トナーと磁
性キャリアとを含む二成分現像剤を貯留する現像剤槽１
１と、未帯電のトナーを貯留するトナーホッパ４０と、
トナーホッパ４０内のトナーを現像剤槽１１に補給する
補給ローラ７と、現像剤を表面に担持してこれを像担持
体１に摺擦することにより像担持体１上の静電潜像を現
像する現像ローラ２と、現像剤槽１１内の現像剤を攪拌
するとともにその一部を汲み上げて現像ローラ２に供給
するバケットローラ３と、現像剤を現像ローラ２から離
れる方向に搬送する現像剤搬送ローラ６とを備えてい
る。なお、図１には、像担持体として、図中の矢印ａ方
向に回転する感光体ドラム１が図示してある。

【０００９】トナーホッパ４０は、現像剤槽１１の上方
に設けられており、補給ローラ７が図中の矢印ｅ方向に
回転することにより未帯電のトナーを現像剤槽１１に落
下させ、現像剤槽１１内にトナーを補給する。

【００１０】バケットローラ３は現像剤槽１１内に設け
られおり、図中の矢印ｄ方向に回転する。バケットロー
ラ３には、Ｌ字状の断面形状を有しかつ長手方向に延伸
する供給羽根３１が複数備えられている。各供給羽根３
１の両端部は軸３４に接続された一対のフランジ３３に
固定され、その開口部が外側に向けられている。各供給
羽根３１の間は空間になっており、この空間を通して現
像剤はバケットローラ３内に入りこむことができる。ま
た、バケットローラ３の内部には、現像剤を攪拌するた
めの搬送羽根３２１、３２２がそれぞれ複数設けられて
いる。図２に示すように、搬送羽根３２１、３２２は、
バケットローラ３の長手方向に対して斜めに設けられた
板状部材であり、それぞれ、複数の供給羽根３１の間に
固定されている。また、搬送羽根３２１、と攪拌羽根３
２２とは、それぞれバケットローラ３１の回転軸に対し
て互いに向き合うように、かつ上方より見た場合に互い
に向きが異なるように設けられている。

【００１１】バケットローラ３が回転すると、供給羽根
３１および攪拌羽根３２１、３２２が現像剤槽１１内の
現像剤に接触して現像剤を攪拌し、これにより現像剤中
のトナーが帯電される。同時に、現像剤槽１１内の現像
剤が供給羽根３１によって汲み上げられる。なお、供給
羽根３１による現像剤の汲み上げと同時に、現像剤槽１
１内の現像剤は攪拌羽根３２１、３２２に押されて長手
方向奥側から手前側に向かって搬送される。

【００１２】現像ローラ２は、バケットローラ３の側部
に対向して設けられており、このバケットローラ３との
対向部とは反対側の側面が感光体ドラム１に近接してい
る。現像ローラ２は、スリーブローラ２１と、スリーブ
２１内に設けられた円柱状のマグネットロール２２とに
より構成される。図２に示すように、スリーブ２１には
軸２３が設けられており、軸２３を中心としてスリーブ
２１は図１に示した矢印ｂ方向に回転する。図１に示す
ように、マグネットロール２３の着磁状態は、バケット
ローラ３との対向部から底部まで時計回りに順にＮ極と
Ｓ極とが交互に着磁され、底部とバケットローラ３との
対向部との間には同じ極が並ぶように着磁されている。
現像ローラ２は、マグネットロール２２の磁力によりス
リーブ２１表面に現像剤を担持して、現像剤の穂（磁気
ブラシ）を形成する。そして、スリーブ２１が回転する
と、マグネットロール２２の磁極により、現像剤の穂が
倒れてゆき、矢印ｂ方向すなわちスリーブ２１の回転方
向と同方向に現像剤を搬送する。また、現像ローラ２の
近傍には、現像ローラ２上の現像剤の厚みを規制する穂
高規制板４が設けられている。

【００１３】バケットローラ３の回転によって供給羽根
３１により現像ローラ２との対向部に搬送された現像剤
は、現像ローラ２内のマグネット２２により引き付けら
れて現像ローラ２上部に移動する。そして、現像スリー
ブ２１の回転により、まず、穂高規制板４により通過量
を規制されて隣接する感光体ドラム１との対向部（現像
領域）へと搬送される。そして、感光体ドラム１上の静
電潜像は現像ローラ２上の現像剤の穂により摺擦されて
現像されトナー像となる。現像ローラ２上の現像剤は、
現像領域を通過した後、現像ローラ２の底部とバケット
ローラ３との対向部との間に設けられた同極の着磁部に
搬送される。この同極の着磁部においては現像ローラ２
の磁気吸引力がなくなり、これによって、現像剤が現像
ローラ２から剥離され現像剤槽１１内へと回収される。

【００１４】現像剤搬送ローラ６は、補給ローラ７と現
像ローラ２との間に、バケットローラ３の上部に対向し
て設けられている。現像剤搬送ローラ６は、固定スリー
ブ６２とその内部に設けられた図中の矢印ｃ方向に回転
するマグローラ６１とから構成される。また、現像剤搬
送ローラ６近傍には、穂高規制板４により刈り取られた
現像剤を現像剤搬送ローラ６の下部に導くための案内板
５が設けられている。さらに、現像剤搬送ローラ６およ
び補給ローラ７の両方に接触するスクレーパ８が設けら
れ、スクレーパ８の下方に案内板９が設けられている。

【００１５】現像剤搬送ローラ６の下部には、穂高規制
板４により現像ローラ２上から刈り取られた現像剤が案
内板５により供給される。現像剤搬送ローラ６は供給さ
れた現像剤をスリーブ６２の表面に担持する。そして、
マグローラ６１が図中の矢印ｃ方向に回転することによ
り、スリーブ６２の表面に担持された現像剤を現像ロー
ラ２から遠ざかる方向に搬送する。搬送された現像剤は
スクレーパ８により掻き取られ、スクレーパ８の下方に
設けられた案内板９により下方に導かれ、現像剤槽１１
に向かって落下する。なお、現像剤搬送ローラ６の詳細
な構成と動作原理については後述する。

【００１６】上記のようにして、現像剤は現像装置１０
０内を循環している。

【００１７】ところで、図１に示すように、補給ローラ
７から落下補給される未帯電トナーは、補給ローラ７の
下方で、現像剤搬送ローラ６から掻き取られ案内板９に
より導かれた現像剤と混ざり合いながらバケットローラ
３に向けて落下する。したがって、バケットローラ３の
回転により補給ローラ７の下方を供給羽根３１が通過す
る際に、供給羽根３１内に収容された現像剤の上に、上
記の未帯電のトナーを含む現像剤が積もって山盛りとな
る。そして、供給羽根３１は現像ローラ２への現像剤供
給位置へ向けて移動してゆき、その途中で現像剤搬送ロ
ーラ６との対向位置において、スリーブローラ６２上に
形成されバケットローラ３上の現像剤とは逆方向に移動
する現像剤の磁気ブラシにより、未帯電トナーを含む山
盛部はバケットローラ３内へと掻き落とされる。掻き落
とされた未帯電トナーはバケットローラ３内の現像剤と
混合攪拌され帯電されることとなる。これにより、現像
装置内に補給された未帯電トナーは直接現像ローラ２に
供給されることなく、十分に帯電した後に現像領域へと
供給される。

【００１８】次に、現像剤搬送ローラ６の構成と現像剤
の搬送原理とについて詳細に説明する。図３は、現像剤
搬送ローラ６を構成するマグローラ６１の着磁のパター
ンを示す模式図である。図３に示すように、Ｎ極とＳ極
とがローラ長手方向に向かってらせん状に交互に着磁さ
れている。本実施形態においては、らせんが時計回りに
ローラ長手方向の手前側から奥側に向かうように形成さ
れたマグローラ６１を、時計回り（図中の矢印ｃ方向）
に回転させるように用いる。

【００１９】図４は、現像剤搬送ローラ６上における現
像剤の搬送の様子を示す斜視図である。図４に示すよう
に、マグローラ６１からの磁力を受けて直立したスリー
ブ６２上の現像剤（図中の（ａ））は、マグローラ６１
が図中ｃ方向に回転することで生じる磁界の変化を受け
てマグローラの回転方向に対して逆方向かつローラ長手
方向に対して奥側に倒れ（図中の（ｂ））、さらに倒れ
た先端部を起点として再度立ち上がる（図中の
（ｃ））。こうして現像剤はマグローラの回転方向に対
して逆らう方向に、またローラ長手方向手前側から奥側
に向かって移動する。

【００２０】こうして、現像剤搬送ローラ６上の現像剤
は、バケットローラ３の回転方向とは逆の方向に搬送さ
れる。したがって、供給羽根３１上の未帯電トナーはそ
の搬送方向とは逆向きに移動する現像剤の穂により掻き
取られることとなり、未帯電トナーの掻き取りの効率は
高いものとなる。

【００２１】また、現像装置内の現像剤は、バケットロ
ーラの攪拌羽根３２１、３２２および現像剤搬送ローラ
６のマグローラ６１とにより、バケットローラ３の周方
向だけでなく、ローラ長手方向へも十分に循環される。

【００２２】なお、本実施形態においては、現像剤搬送
ローラ６において、スリーブ６２を固定して、マグロー
ラ６１を回転することにより現像剤を搬送しているが、
これに限らず、例えば、マグローラ６１を固定してスリ
ーブ６２を回転させたり、マグローラ６１およびスリー
ブ６２の双方を回転させるようにしてもよい。

【００２３】＜実施形態２＞本実施形態の二成分現像装
置２００においては、バケットローラ３、現像ローラ
２、穂高規制板４、案内板５、補給ローラ７、現像剤槽
１１、トナーホッパ４０、ケーシング１２については、
実施例１と同様のものであるので、実施例１と同じ符号
を付し、詳しい説明は省略する。

【００２４】本実施形態においては、現像剤搬送ローラ
として、第１実施形態に示したのと同様のマグローラ６
１を単独で使用し、かつマグローラ６１とバケットロー
ラ３との対向部に遮蔽板１３を設けて、マグローラ６１
の磁力により遮蔽板１３の下面に担持された現像剤が現
像ローラ２から離れる方向に搬送されるようにしてい
る。

【００２５】遮蔽板１３下面に担持された現像剤は遮蔽
板１３の先端部まで搬送された後、マグローラ６１の磁
力を受けて直接マグローラ６１上に担持され、今度はマ
グローラ６１の回転方向に搬送される。そして、トナー
補給ローラ７との対向部付近に設けられたスクレーパ
８’により掻き取られ、スクレーパ８’の上面を伝って
トナー補給ローラ７の下方に導かれ現像剤槽１１に落下
される。

【００２６】本実施形態においては、現像剤がマグロー
ラ６１近傍に存在している時間を長くすることができ、
ローラ長手方向への現像剤の循環を十分に行うのに有利
となる。

【００２７】また、上記両実施形態においては、マグロ
ーラ６１を未帯電トナーの掻き取りと現像剤のローラ長
手方向への搬送とに兼用しているので、現像装置の大型
化防止に有効である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、らせん状に着磁されたマグネットロールを備えたこ
とにより、現像を高速化した場合においても、未帯電ト
ナーが現像剤担持体に供給されるのを効果的に防止する
ことができ、また、現像剤へのストレスを緩和すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】二成分現像装置の縦断面図である。

【図２】図１の現像装置のｈ−ｈ’間の横断面図であ
る。

【図３】マグローラの着磁パターンを示す図である。

【図４】現像剤搬送ローラ上における現像剤の挙動を示
す図である。

【図５】他の二成分現像装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 現像ローラ ３ バケットローラ ４ 穂高規制板 ５ 案内板 ６ 現像剤搬送ローラ ７ 補給ローラ ８ スクレーパ ９ 案内板 １１ 現像剤槽 ２１ スリーブローラ ２２ マグロール ３１ 供給羽根 ６１ マグローラ ６２ スリーブ ３２１、３２２ 攪拌羽根

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーと磁性キャリアとを含む二成分現
   像剤を貯留する現像剤槽と、 現像剤を表面に担持し、これを像担持体に摺擦して像担
   持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、 前記現像剤槽内の現像剤を汲み上げ前記現像剤担持体に
   搬送する搬送部材と、 前記搬送部材の搬送路の上方からトナーを前記現像剤槽
   に向けて落下させ、前記現像剤槽にトナーを補給するト
   ナー補給手段と、 前記搬送部材の搬送路中に前記搬送部材と対向するらせ
   ん状に着磁されたマグネットロールとを備えたことを特
   徴とする二成分現像装置。
2. 【請求項２】 前記マグネットロールはＮ極とＳ極が交
   互にらせん状に着磁されたものである請求項１の二成分
   現像装置。
3. 【請求項３】 前記マグネットロールを内包するスリー
   ブをさらに備え、該スリーブあるいは前記マグネットロ
   ールの少なくとも一方が回転することにより、前記スリ
   ーブ表面に担持した現像剤を前記搬送部材の搬送方向と
   は逆方向に搬送する請求項１の二成分現像装置。
4. 【請求項４】 前記マグネットロール近傍に仕切り板を
   有し、前記マグネットロールが回転することにより、該
   仕切り板表面に担持した現像剤を、前記搬送部材の搬送
   路との対向位置において、前記搬送部材の搬送方向とは
   逆方向に搬送する請求項１の二成分現像装置。
5. 【請求項５】 前記搬送部材は、前記マグネットロール
   の長手方向に延伸する開口部を有した桶部材と、該桶部
   材の両端を固定する一対のフランジと、該フランジを回
   転させるための回転軸とを備えたバケットローラである
   請求項１の二成分現像装置。
6. 【請求項６】 前記バケットローラは、前記桶部材の長
   手方向に対して斜めに設けられた攪拌羽根をさらに備え
   たものである請求項５の二成分現像装置。