JPH1063087A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像ローラに現像剤を供給する供給ローラ周囲
の現像剤を空気流で攪拌して流動性を良好に保持し、現
像ローラへの現像剤の付着を安定して行う。 【解決手段】現像剤貯溜槽２２内の現像剤２１を供給ロ
ーラ２４で現像ローラ２５に供給して１次帯電付着さ
せ、現像ローラに付着した現像剤を規制部材２７で一定
の層厚に規制して２次帯電させ、この２次帯電した現像
剤で感光体ドラム２６の静電潜像を現像する現像装置
で、供給ローラは、回転軸もローラ部も中空構造の段付
き筒状体からなり、ローラ部の外周部に幾何学的な多数
の空気吹出し孔を１列にして螺旋状に開けている。そし
て、供給ローラの中空部に空気供給機構３１から第１の
ダクト２９を介して空気を供給し、供給ローラの空気吹
出し孔から吹き出す空気流で周囲の現像剤を攪拌する。
現像剤貯溜槽内の空気をフィルタ３２を介して第２のダ
クト３３に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ等
の電子写真式画像形成装置に使用し、静電潜像を現像剤
で現像する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置としては、例えば、特
開昭６３−８５６５４号公報及び特開平４−３４４６７
２号公報が知られている。特開昭６３−８５６５４号公
報のものは、図１０に示すように、現像剤を収納する現
像剤貯溜槽１の中央部にこの現像剤貯溜槽内の現像剤を
攪拌する攪拌機２を設けるとともにこの現像剤貯溜槽１
の底部に供給ローラ３、現像ローラ４を設けている。そ
して、攪拌機２で攪拌した現像剤を供給ローラ３により
現像ローラ４に供給し、このとき、供給ローラ３と現像
ローラ４との接触部での摩擦により現像剤を現像ローラ
上に１次帯電付着させる。さらに、現像ローラ４に付着
した現像剤は、規制部材５により一定の薄い層厚に規制
される。このとき、規制部材５と現像ローラ４との接触
部での摩擦により現像剤はさらに２次帯電付着される。
この２次帯電付着した現像ローラ４上の現像剤は感光体
６の位置にて露光により形成された静電潜像に選択的に
付着する。こうして静電潜像は現像されて可視像とな
る。

【０００３】また、特開平４−３４４６７２号公報のも
のは、図１１に示すように、現像剤を収納するハウジン
グ１１の底部に供給ローラであるブラシローラ１２及び
現像ローラ１３を設けている。ブラシローラ１２は、多
数の通気孔を有する筒状体１４とこの筒状体１４の外表
面に形成した毛ブラシ１５とで構成している。また、ブ
ラシローラ１２内に所定位置に空気吹出し口１６を有す
る筒状の中空体１７を回転不能に配置している。そし
て、ハウジング１１内の現像剤をブラシローラ１２で現
像ローラ１３に押圧して供給し、現像ローラ１３上の現
像剤はブレード１８により薄い層厚に規制された後、感
光体ドラム１９に供給されるようになっている。ブラシ
ローラ１２においては空気源から中空体１７内に空気が
供給され、この空気が中空体１７の空気吹出し口１６か
ら筒状体１４の通気孔を通ってブラシローラ１２の外部
に放出され、このとき空気の作用により毛ブラシ１５に
付着している現像剤を除去する。これにより、毛ブラシ
１５の目詰まりを防止するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６３−８５６５
４号公報のものでは、供給ローラ３と現像ローラ４との
接触摩擦による現像剤の１次帯電付着量は規制部材５と
現像ローラ４との接触摩擦による現像剤の２次帯電付着
量に比べてごく少ない。このため、現像を良好に行わせ
るためには供給ローラ３付近の現像剤の流動性を良くし
て現像剤を現像ローラ４上に効率良く付着させる必要が
ある。しかし、この公報のものは現像剤貯溜槽１内の現
像剤を攪拌機２のみで攪拌する構成であるため、供給ロ
ーラ３付近の現像剤の流動性を良好に保持するには不十
分であり、特に、現像剤として一成分非磁性トナーを使
用した場合この傾向が顕著であった。

【０００５】従って、現像剤貯溜槽１内の現像剤がまだ
新しい初期状態では良好な流動性が確保できても時間が
経過するにつれて流動性が悪くなる。また、現像剤貯溜
槽１内の現像剤の量が多いうちは良好な流動性が確保で
きても使用により少なくなると流動性が悪くなる。この
ようなことから、特開昭６３−８５６５４号公報のもの
では、現像剤貯溜槽１内の現像剤が長期間使用され続け
たり、少なくなってくると、供給ローラ付近の現像剤の
流動性が悪くなり、このため現像ローラへの現像剤の付
着量が少なくなり、特に、黒ベタ印刷のように多量の現
像剤を供給し続けなければならない場合には現像剤の供
給不足による画質劣化を招く問題があった。

【０００６】また、特開平４−３４４６７２号公報のも
のは、空気を中空体１７の空気吹出し口１６から筒状体
１４の通気孔を通してブラシローラ１２の外部に放出す
る構成になっているが、ハウジング１１内は略密閉構造
になっているのでブラシローラ１２からの空気の吐出量
は毛ブラシ１５の目詰まりを防止はするがハウジング１
１内の気圧を高めない程度の量（ハウジングの僅かな隙
間から逃げられる程度の量）であってブラシローラ１２
の周囲の現像剤を攪拌する作用はない。従って、ブラシ
ローラ１２周囲の現像剤の流動性はハウジング１１内の
現像剤がまだ新しい初期状態では良好な流動性が確保で
きても時間が経過するにつれて流動性が悪くなる。ま
た、現像ローラ１３への現像剤の１次帯電付着は現像ロ
ーラとブラシローラの毛ブラシ１５との接触摩擦による
ものであり、付着が不完全になりやすい。このようなこ
とから、特開平４−３４４６７２号公報ものにおいて
も、現像ローラへの現像剤の付着量が少なく、特に、黒
ベタ印刷のように多量の現像剤を供給し続けなければな
らない場合には現像剤の供給不足による画質劣化を招く
問題があった。

【０００７】そこで請求項１乃至３記載の発明は、現像
ローラに現像剤を供給する供給ローラ周囲の現像剤を常
に空気流で攪拌することで流動性を常に良好に保持で
き、これにより、現像ローラへの現像剤の１次帯電付着
を常に安定して行うことができる現像装置を提供する。
また、請求項２記載の発明は、供給ローラから螺旋状に
複雑な空気流を吹出すことで供給ローラ周囲の現像剤の
攪拌をさらに良好にできる現像装置を提供する。また、
請求項３記載の発明は、さらに現像剤貯溜槽内の現像剤
が空気とともに外部に放出するのを確実に防止できる現
像装置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
現像剤貯溜槽内の現像剤を供給ローラで現像ローラに供
給して１次帯電付着させ、この現像ローラに付着した現
像剤を規制部材で一定の層厚に規制して２次帯電させ、
この２次帯電した現像剤で静電潜像を現像する現像装置
において、供給ローラは、中空構造でかつ外周部にこの
供給ローラの周囲の現像剤を空気流で攪拌させる多数の
空気吹出し孔を設け、供給ローラの中空部にこの供給ロ
ーラの空気吹出し孔から吹き出す空気流でこの供給ロー
ラの周囲の現像剤を攪拌できる量の空気を供給するとと
もに現像剤貯溜槽内の空気を排出することにある。これ
により供給ローラの周囲の現像剤の流動性を高める。請
求項２記載の発明は、請求項１記載の現像装置におい
て、供給ローラは、外周部に幾何学的な多数の空気吹出
し孔を螺旋状に配置したことにある。

【０００９】請求項３記載の発明は、現像剤貯溜槽内の
現像剤を供給ローラで現像ローラに供給して１次帯電付
着させ、この現像ローラに付着した現像剤を規制部材で
一定の層厚に規制して２次帯電させ、この２次帯電した
現像剤で静電潜像を現像する現像装置において、供給ロ
ーラは、中空構造でかつ外周部にこの供給ローラの周囲
の現像剤を空気流で攪拌させる多数の空気吹出し孔を設
け、供給ローラの中空部と現像剤貯溜槽内とを間に空気
供給機構を介してダクトで連設し、空気供給機構により
供給ローラの中空部にこの供給ローラの空気吹出し孔か
ら吹き出す空気流でこの供給ローラの周囲の現像剤を攪
拌できる量の空気を供給することにある。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１に示すように、一成分非磁性
トナー等の現像剤２１を収納する現像剤貯溜槽２２内の
中央部下方に攪拌機２３を配置して現像剤貯溜槽２２内
の現像剤２１を攪拌するようになっている。前記現像剤
貯溜槽２２内の底部開口部には供給ローラ２４を配置す
るとともにこの供給ローラ２４の前方に現像ローラ２５
を例えば両者間に０．１mm程度の隙間を開けて近接して
配置している。前記現像ローラ２５は前方において感光
体ドラム２６と接触している。

【００１１】前記現像ローラ２５の上方にトナー層厚を
一定に規制するための規制部材２７を配置し、この規制
部材２７の後端をスプリング２８で押圧することでこの
規制部材２７の先端を前記現像ローラ２５の表面に押圧
させている。

【００１２】前記供給ローラ２４は、図２に示すよう
に、回転軸２４ａもローラ部２４ｂも中空構造となって
いる段付き筒状体からなり、ローラ部２４ｂの外周部に
は幾何学的な多数の空気吹出し孔２４ｃ，２４ｃ，…を
１列にして螺旋状に開けている。前記供給ローラ２４は
各回転軸２４ａのうち一方は端面を閉塞した構造とし、
他方は端面を開放した構造とし、端面を開放した側の回
転軸２４ａを機密性の高い継ぎ手を介して第１のダクト
２９の一端に連結している。

【００１３】前記第１のダクト２９の他端はプロペラ３
０を備えた空気供給機構３１の空気吹出口３１ａに連結
している。また、前記現像剤貯溜槽２２の上部側面に現
像剤２１の排出を防ぐためのフィルタ３２を介して第２
のダクト３３の一端を連結している。そして、前記第２
のダクト３３の他端を前記空気供給機構３１の空気吸込
口３１ｂに連結している。

【００１４】このような構成の現像装置では、攪拌機２
３の回転により現像剤貯溜槽２２内の現像剤２１を攪拌
する。また、プロペラ３０の回転により空気供給機構３
１は第２のダクト３３側から空気を吸込み第１のダクト
２９側に吹出す。この空気は図中矢印で示すように反時
計方向に回転する供給ローラ２４の中空部に供給され
る。こうして供給ローラ２４の外周部に開けた螺旋状の
多数の空気吹出し孔２４ｃから複雑に絡み合った空気流
が供給ローラ２４の周囲に吹き出される。このときの空
気量は供給ローラ２４の周囲にある現像剤２１を空気流
で充分に攪拌できる空気量となっている。

【００１５】こうして供給ローラ２４の周囲の現像剤２
１は空気吹出し孔２４ｃから吹き出す空気流によって充
分に攪拌されて良好な流動性が確保される。しかも、現
像ローラ２５の近くにある現像剤２１はこの空気流によ
って現像ローラ２５の表面に激しく衝突し、これにより
現像剤２１は現像ローラ２５に１次帯電付着される。

【００１６】供給ローラ２４から現像剤貯溜槽２２内に
吹き出された空気は上方に設けたフィルタ３２を介して
第２のダクト３３に流れ込み、空気供給機構３１に帰還
する。これにより現像剤貯溜槽２２内の気圧の上昇は生
じない。また、このとき空気流に混ざって現像剤２１が
第２のダクト３３に流れ込もうとするがフィルタ３２に
より阻止され、空気供給機構３１に入り込むことはな
い。すなわち、現像剤貯溜槽２２内の現像剤２１が空気
とともに外部に放出するのを確実に防止できる。

【００１７】現像ローラ２５に付着した現像剤２１は、
さらに規制部材２７によって２次帯電されるとともに薄
い層厚に規制されて感光体ドラム２６に搬送される。そ
して、感光ドラム２６の表面に露光により形成された静
電潜像に電位の状態により選択的に付着される。こうし
て静電潜像は現像剤２１で現像されて可視像となり、こ
の可視像は続いて転写により記録媒体に転写されること
になる。

【００１８】このように現像剤貯溜槽２２内の現像剤２
１は攪拌機２３により攪拌され、また、供給ローラ２４
の周囲の現像剤２１は供給ローラ２４の多数の空気吹出
し孔２４ｃから吹き出される空気流によって攪拌される
ので、供給ローラ２４の周囲の現像剤２１は良好な流動
性が確保され、現像ローラ２５に効率よく安定して１次
帯電付着されることになる。従って、黒ベタ印刷のよう
に現像ローラ２５から感光体ドラム２６に多量の現像剤
を効率よく供給し続けなければならない場合でも充分に
対処することができ、現像剤の供給不足による画質劣化
を招くことはない。

【００１９】なお、この実施の形態では、供給ローラと
して、ローラ部２４ｂの外周部に幾何学的な多数の空気
吹出し孔２４ｃ，２４ｃ，…を１列にして螺旋状に開け
た供給ローラ２４を使用したが必ずしもこれに限定する
ものではない。例えば、図３に示すようにローラ部２４
ｂの外周部に開ける螺旋状の空気吹出し孔２４ｃ，２４
ｃ，…を２列にしかつ互いの螺旋が交差するように配置
した供給ローラ２４１を使用しても、また、図４に示す
ようにローラ部２４ｂの外周部に開ける螺旋状の空気吹
出し孔２４ｃ，２４ｃ，…を例えば４個ずつ１列にして
配置した供給ローラ２４２を使用しても、さらに、図５
に示すようにローラ部２４ｂの外周部に開ける螺旋状の
空気吹出し孔２４ｃ，２４ｃ，…を例えば４個ずつ２列
にし、かつ互いの螺旋が交差するように配置した供給ロ
ーラ２４３を使用してもよい。この図３〜図５に示す供
給ローラ２４１〜２４３を使用すれば空気吹出し孔２４
ｃから吹き出す空気流はさらに複雑に絡み合うことにな
り、攪拌効果をより高めることができる。なお、空気吹
出し孔２４ｃの１列の個数は４個ずつに限定するもので
はなく、２個ずつでも３個ずつでも５個ずつでもよい。

【００２０】（第２の実施の形態）なお、第１の実施の
形態と同一の部分には同一の符号を付し、異なる部分に
ついてのみ述べる。これは図６に示すように供給ローラ
２４４を現像ローラ２５に接触して配置している。この
供給ローラ２４４は、図７に示すように回転軸２４ａも
ローラ部２４ｂも中空構造となっている段付き筒状体か
らなり、ローラ部２４ｂの外周部には第１の実施の形態
と同様に幾何学的な多数の空気吹出し孔を開けている。
そして、前記ローラ部２４ｂの外周部に通気性がよく、
かつ現像剤２１を１次帯電させるのに支障がないスポン
ジ２４ｄを張り付けた構造になっている。

【００２１】前記スポンジ２４ｄとしては、図８に微小
面積Ａを拡大して示すように、(a)に示すウレタン系発
泡スポンジ２４ｄ1 や(b) に示すウレタン系ハニカム構
造のスポンジ２４ｄ2 を使用している。このようなスポ
ンジ２４ｄを使用した場合は前記現像ローラ２５に対し
て２mm程度のニップ幅をもって接触配置している。

【００２２】この実施の形態においては、攪拌機２３に
より攪拌された現像剤貯溜槽２２内の現像剤２１は供給
ローラ２４４に付着して現像ローラ２５に供給され、現
像ローラ２５との接触部での回転による摩擦と供給ロー
ラ２４４から吹き出される複雑な空気流によって現像ロ
ーラ２５の表面に激しく衝突することによって現像ロー
ラ２５の表面に１次帯電付着される。そして、現像ロー
ラ２５に付着した現像剤２１は、さらに規制部材２７に
よって２次帯電されるとともに薄い層厚に規制されて感
光体ドラム２６に搬送される。そして、感光ドラム２６
の表面に露光により形成された静電潜像に電位の状態に
より選択的に付着される。こうして静電潜像は現像剤２
１で現像されて可視像となり、この可視像は続いて転写
により記録媒体に転写されることになる。

【００２３】このように外周面にスポンジ２４ｄを張り
付けた供給ローラ２４４を使用しても供給ローラ２４４
の周囲の現像剤２１を供給ローラ２４４から吹き出され
る複雑な空気流によって攪拌されて流動性が確保され
る。また、吹き出される空気流によりスポンジ２４ｄの
隙間に現像剤２１が溜まるのを防止する。そして、現像
剤２１は、現像ローラ２５との接触部での回転による摩
擦と供給ローラ２４４から吹き出される複雑な空気流に
よる現像ローラ２５の表面への衝突によって現像ローラ
２５の表面に効率よく安定して１次帯電付着される。従
って、黒ベタ印刷のように現像ローラ２５から感光体ド
ラム２６に多量の現像剤を効率よく供給し続けなければ
ならない場合でも充分に対処することができ、現像剤の
供給不足による画質劣化を招くことはない。

【００２４】（第３の実施の形態）なお、第１の実施の
形態と同一の部分には同一の符号を付し、異なる部分に
ついてのみ述べる。これは図９に示すように第２のダク
ト３３を省略し、現像剤貯溜槽２２は上部側面に設けた
フィルタ３２を介して外部と連通し、空気供給機構３１
の空気吸込口３１ｂも外部と連通している。

【００２５】このような構成の現像装置では、プロペラ
３０の回転により空気供給機構３１は外部から空気を吸
込み第１のダクト２９側に吹出す。この空気は図中矢印
で示すように反時計方向に回転する供給ローラ２４の中
空部に供給される。こうして供給ローラ２４の外周部に
開けた螺旋状の多数の空気吹出し孔２４ｃから複雑に絡
み合った空気流が供給ローラ２４の周囲に吹出される。
このときの空気量は供給ローラ２４の周囲にある現像剤
２１を空気流で充分に攪拌できる空気量となっている。

【００２６】こうして供給ローラ２４の周囲の現像剤２
１は空気吹出し孔２４ｃから吹き出す空気流によって充
分に攪拌されて良好な流動性が確保される。しかも、現
像ローラ２５の近くにある現像剤２１はこの空気流によ
って現像ローラ２５の表面に激しく衝突し、これにより
現像剤２１は現像ローラ２５に効率よく安定して１次帯
電付着される。そして、供給ローラ２４から現像剤貯溜
槽２２内に放出された空気は上方に設けたフィルタ３２
を介して外部に放出される。これにより現像剤貯溜槽２
２内の気圧の上昇を防止する。また、このとき空気流に
混ざって現像剤２１が外部に放出しようとするがフィル
タ３２により阻止される。こうして現像剤貯溜槽２２内
の現像剤２１が外部に放出するのを確実に防止できる。

【００２７】従って、この実施の形態においても、現像
剤２１は現像ローラ２５の表面に効率よく安定して１次
帯電付着されるので、たとえ黒ベタ印刷のように現像ロ
ーラ２５から感光体ドラム２６に多量の現像剤を効率よ
く供給し続けなければならない場合でも充分に対処する
ことができ、現像剤の供給不足による画質劣化を招くこ
とはない。

【００２８】

【発明の効果】以上、請求項１乃至３記載の発明によれ
ば、現像ローラに現像剤を供給する供給ローラ周囲の現
像剤を常に空気流で攪拌することで流動性を常に良好に
保持でき、これにより、現像ローラへの現像剤の１次帯
電付着を常に効率よく安定して行うことができる。従っ
て、黒ベタ印刷のように現像のために現像ローラから多
量の現像剤を効率よく供給し続けなければならない場合
でも充分に対処することができ、現像剤の供給不足によ
る画質劣化を招くことはない。しかも、現像剤貯溜槽内
の気圧が空気流によって上昇するのを防止できる。

【００２９】また、請求項２記載の発明によれば、供給
ローラから螺旋状に複雑な空気流を吹出すことで供給ロ
ーラ周囲の現像剤の攪拌をさらに良好にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図。

【図２】同実施の形態における供給ローラの外観を示す
斜視図。

【図３】同実施の形態における供給ローラの変形例を示
す斜視図。

【図４】同実施の形態における供給ローラの変形例を示
す斜視図。

【図５】同実施の形態における供給ローラの変形例を示
す斜視図。

【図６】本発明の第２の実施の形態を示す断面図。

【図７】同実施の形態における供給ローラの外観を示す
斜視図。

【図８】同実施の形態における供給ローラのスポンジの
構成を示す部分拡大図。

【図９】本発明の第３の実施の形態を示す断面図。

【図１０】従来例を示す断面図。

【図１１】他の従来例を示す断面図。

【符号の説明】

２１…現像剤 ２２…現像剤貯溜槽 ２４…供給ローラ ２４ｃ…空気吹出し孔 ２５…現像ローラ ２７…規制部材 ２９，３３…ダクト ３１…空気供給機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤貯溜槽内の現像剤を供給ローラで
   現像ローラに供給して１次帯電付着させ、この現像ロー
   ラに付着した現像剤を規制部材で一定の層厚に規制して
   ２次帯電させ、この２次帯電した現像剤で静電潜像を現
   像する現像装置において、前記供給ローラは、中空構造
   でかつ外周部にこの供給ローラの周囲の現像剤を空気流
   で攪拌させる多数の空気吹出し孔を設け、前記供給ロー
   ラの中空部にこの供給ローラの空気吹出し孔から吹き出
   す空気流でこの供給ローラの周囲の現像剤を攪拌できる
   量の空気を供給するとともに前記現像剤貯溜槽内の空気
   を排出することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 供給ローラは、外周部に幾何学的な多数
   の空気吹出し孔を螺旋状に配置したことを特徴とする請
   求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 現像剤貯溜槽内の現像剤を供給ローラで
   現像ローラに供給して１次帯電付着させ、この現像ロー
   ラに付着した現像剤を規制部材で一定の層厚に規制して
   ２次帯電させ、この２次帯電した現像剤で静電潜像を現
   像する現像装置において、前記供給ローラは、中空構造
   でかつ外周部にこの供給ローラの周囲の現像剤を空気流
   で攪拌させる多数の空気吹出し孔を設け、前記供給ロー
   ラの中空部と前記現像剤貯溜槽内とを間に空気供給機構
   を介してダクトで連設し、前記空気供給機構により前記
   供給ローラの中空部にこの供給ローラの空気吹出し孔か
   ら吹き出す空気流でこの供給ローラの周囲の現像剤を攪
   拌できる量の空気を供給することを特徴とする現像装
   置。