JPS58149079A - 静電潜像現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、現像槽内に回転口■能に設けられると共に、
周面に現像剤掬い上げ用のバケットを有するバケットロ
ーラを回転駆動することに伴い、現像槽内に収容されて
いる現像剤をバケットによって掬い上けて現像部・＼と
供給する静電潜像現像装置に関するものである。

従来技術 前記静電潜像現像装置においては、キャリアとトナーと
の混合物からなる現像剤、いわゆる２成分系現像剤が多
用されている。ところで、この様な現像剤に関しては、
現像剤の繰返し使用に伴い現像剤自体が劣化され、現像
に使用することのできぬ様な状態になることが知られて
いる。即ち、前記現像剤には一定の寿命かあり、適宜使
用後には廃棄することが必要となる。

本発明者が経験したところによると、前記現像剤の寿命
は現像装置の現像槽の容量に依存して略決定され、例え
ば、５００ｇの現像剤を収容゛する現像槽を有する現像
装置においては、Ａ４サイズに相当する静電潜像をａ　
ｏ、　ｏ　ｏ　ｏ回現像した時点がその寿命とされる。

そして、その寿命の到来のつど、現像槽内に収容されて
いる現像剤を全て廃棄して新しい現像剤と交換すること
が操作者に強いられるのである。

発明の目的 本発明の目的は、現像槽内に収容されている現像剤を有
効に使用し、現像剤全体としての劣化を実質的に遅らせ
、その寿命を延す静電潜像現像装置を提供することにあ
る。

発明の要旨 本発明の要旨は、本発明に係る静電潜像現像装置かパケ
ットローラに対して一体的に取付られている清掃部材を
備えると共に、パケットローラを回転駆動することに伴
い、現像槽の内部の静止部分を前記清掃部材によって摺
擦して、その部分に付着して滞留する現像剤を強制的に
移動させることにある。そして、このことにより、前記
現像剤、）　　いわゆるデッド現像剤を有効に利用して
現像剤全体としての劣化を実質的に遅らせ、その寿命か
延前記デッド現像剤を有効に利用すれば、その分、現像
槽の容量、換言するならば、現像槽内に収容される現像
剤の量が実質的に増加されたことになり、前記寿命の延
長かなされる。

実施例 第１〜３図を参照しながら本発明に係る静電潜像現像装
置の一実施例につき説明する。

第１図において、静電潜像現像装置（１）は、概略、現
像部に設置された現像スリーブ（２）と、該現像スリー
ブ（２）に内蔵された磁気ローラ（３）と、現像槽（４
）内に設けられた現像剤攪拌機構（２０）とから構成さ
れている。前記現像スリーブ（２）はアルミニウム等の
非磁性体導電性材を筒状に形成したもので、反時計回り
方向にｌＱ４／ＳｅＣの周速で回転可能な感光体ドラム
（ｐ）の表面に近接して反時計回り方向に３　Ｑ　ｒｐ
ｍで回転可能に設置されている。前記磁気ローラ（３）
はその周囲にＮ極、Ｓ極を順次着磁したロール状のもの
で、現像スリーブ（２）と同方向に２００　Ｏｒｐｍで
回転可能である。即ち、現像剤は現像スリーブ（２）の
直径を３１１１Ｍとした場合、磁気ローラ（３）の回転
駆動に基づき現像スリーブ（２）の周面に沿って時計回
り方向に約ＩＱｆｆｌ／ＳｅＣの移動速度を得、現像ス
リーブ（２）の回転駆動に基つき反時計回り方向に約５
α／Ｓｅｃの移動速度を得、結果的に時計回り方向に約
５　ｆｆ　／　５Ｉ３Ｃの速度で移動することとなる。

なお、現像剤としては、磁性キャリアと絶縁性トナーと
の混合物からなる、いわゆる２成分系現像剤が用いられ
ている。

前記現像装置（１）において、現像槽（４）は下部ケー
シング（５ａ）、側部ケーシング（５ｂ）、（５Ｃ）に
よって構成され、その上部は上部ケーシング（６）によ
有する絶縁性シール板（９）が感光体ドラム（ｐ）の表
面上に接触するように設けられている。

また、現像スリーブ（２）の下方に位置する外周面には
可撓性を有する非磁性材、たとえば適宜合成樹脂材ある
いは金属薄片等からなる第１．２の現像剤掻き取り板（
１２）　、　（１３）か、現像スリーブ（２）の回転方
向に対して対向する順方向及び回転方向に追随する逆方
向にそれぞれ圧接するように支持体（１４）に貼着され
ている。

この様な構成において、現像剤は以Ｆに詳説する現像剤
攪拌機構（２０）にて混合攪拌されつつ、パケットロー
ラ（１６）の局面に設けられた複数個のバケ７　ト（１
７）により磁気ローラ（３）の磁気の影響を受ける位置
（８）にまで順次連続的に搬送供給され、この位置（８
）から現像スリーブ（２）の周面に沿って約５　ｃ１ｎ
／　Ｓｅｃの速度で時計回り方向に移動され、感光体ド
ラム（１）の表面にあらかじめ周知の手段にて形成され
ている静電潜像を現像ギャップにおいて摺擦し、静電潜
像を現像してトナー像化する。

ところで、現像剤中に混入したゴミ等の不純物や固化さ
れてしまった現像剤等、静電潜像の現像に悪影響を与え
る成分が現像スリーブ（２）上に供給された現像剤中に
含まれていた場合、これらの成分の多くのものは磁気ロ
ーラ（３）の回転に基づく移動力の影響を受けず、現像
スリーブ（２）の回転によ、って現像剤の移動方向とは
逆の方向すなわち反時計回り方向に移動させられ、順方
向の第１の現像剤掻き取り板（１２）によって現像スリ
ーブ（２）の周面から掻き取られ、自重にて下方へ落下
される。

このため、これらの成分が現像ギヤングへと搬送される
ことはない。なお、前記第１の現像剤掻き取り板（１２
）によって掻き取られるものの中には、現像スリーブ（
２）の周面に過剰供給され、磁気ローラ（３）の回転に
基づく移動力の影響をほとんど受けず反時計回り方向に
移動される現像剤も含まれている。一方、静電潜像摺擦
後の現像剤は逆方向の第２の現像剤掻き取り板（１３）
によって現像スリーブ（２）の周面から掻き取られ、自
重にて下方へ落′ｌ　　Ｆされることにより現像槽（２
１）内へと戻される。

次に、ｉＪ記静電潜像現像装置（１）における現像剤攪
拌機構（２０）につき詳しく説明すると以下の通りであ
る。第１図に示される如く、現像槽（４）内にはバケッ
トローラ（１６）か時計回り方向に回転ロエ能に設けら
れている。このバケットローラ（１６）ｆｉ駆動ギヤー
（２５）を介して回転軸（２１）を中心に回転駆動され
るものであり、第２，３図に示される如く、回転軸（２
１）ｌに設けられている一対の回転円板（２９ａ）、　
（ｇ９ｂ）と、その外周部間に掛は渡されている複数の
バケット（１７）とからなる。そして、回転駆動される
ことによりバヶｙ　ト（１７）により現像槽（４）内に
収容されている現像剤を掬い上けて現像部、具体的には
現像部に設置された現像スリーブ（２）の周面りへと供
給する。また、バヶ。

トローラ（Ｉ６）に対して一体的に、かつ回転軸（２１
）に対して傾斜を持たせて現像剤攪拌板（３２）が設け
られている。この攪拌板（３２）はバケットローラ（１
６）の内部に位置しており、パケット（１７）の底面に
対して複数枚並列状態で固定されている。このため、バ
ケットローラ（１６）が前記の如く回転駆動される際に
は、現像槽（４）内の現像剤か撹拌板（３２）により回
転軸（２１）の軸方向、即ち、感光体ドラム（ｐ）の移
動方向に対して直交する方向に移動させられ、その結果
、後記の現像剤排出口（２３ｃ）から現像剤受は入れ口
（２３ｂ）に向う方向に搬送されつつ充分に混合攪拌さ
れる様にな−、でいる。

前記回転軸（２１）は一端が現像装置の側部ケーンング
（５ｂ）に軸受（２２）を介して回転自在に支持される
一方、他端を円筒（２３）の端部に設けた軸受（２４ｂ
）に回転自在に支持されたもので、一端に固定された駆
動ギヤー（２５）により図示されぬ回転駆動手段に連結
されている。そして、この回転軸（２１）に沿って円筒
（２３）が設けられている。

この円筒（２３）はバケットローラ（１６）の内部空間
を利用して現像剤の循環通路を形成するものであり、回
転軸（２１）を中心とした円筒形状をしている一方、外
周部に補給現像側受は入れ口（２３ａ）、現像剤受は入
れ口（２３ｂ）、現像剤排出口（２：３ａ）とを各々有
している。なお、この円筒（２３）はいまひとつの側部
ケーシング（５Ｃ）に取付けた固定軸受（２６）に固定
されると共に、回転軸（２１）を囲繞し、両端は軸受（
２４ａ）　、　（２４ｂ）を介して回転軸（２１）を回
転自在に支持している。前記開口（２８ａ）は側部ケー
シング（５Ｃ）の外側、即ち現像装置（１）の現像槽（
４）の外部に突出されている円筒（２３）の端部にＬ向
きに形成され、新たなトナー（補給現像剤）あるいは感
光体ドラム（１）の表面をクリーニングすることにより
回収された現像剤か適時受は入れられるようになってい
る。他の開口（２３ｂ）　、　（２３Ｇ）は現像装置（
１）の現像槽（４）内であってその両端にト方及びド芳
に各々形成されている。なお、前記開口（２３ｂ）は開
口（２３ａ）側の端部に形成されている。

これらの開口は適宜数を増してもよい。また、前記円筒
（２３）内にはスパイラル部材が回転可能に設けられて
いる。即ち、前記回転軸（２１）には円筒（２３）内の
全長にわたってコイルスプリング（２７）が↓ スパイ、ル状に巻回され、該コイルスプリング（２７）
の両端は回転軸（２１）に止着されている。このコイル
スプリング（２７）は回転軸（２１）か第１図中時計回
り方向に回転駆動されることによりバケ、トローラ（１
６）と共に一体に回転し、現像剤を円筒ち （２３）内で回転方向に攪拌しながら軸方向即セ第２図
中左方向−に移動させる。このため、前記円筒（２３）
内においてコイルスプリング（２７）の作用により現像
剤は現像側受は入れ口（２３ｂ）から現像剤排出１−］
　（２３ｃ）へと向う方向へと搬送される。この方向は
、前記攪拌板（３２）の作用により搬送される現像槽（
４）内の現像剤の移動方向とは逆の方向である。

パケットローラ（１６）を構成している前記回転円板（
２９ａ）は回転軸（２１）の一端に固定され、いまひと
つの回転円板（２９ｂ）は固定軸受（２６）にブ。

ンユ（３０）を介して回転自在に装着されている。

前記のハケッ）　（１７）はこの回転円板（２９ａ）　
。

（２９りの外周部に等間隔で掛は渡たしたものである。

前記攪拌板（３２）はバケッｌ−（１７）の底部に多数
個並列状態でねし止めしたもので、前記回転軸（２１）
に対して適宜傾斜角を有して固定されて“１　　、いる
。この撹拌板（３２）は回転軸（２１）が第１図中時計
回り方向に回転駆動され、回転円板（２９ａ）。

（２９ｂ）とともにパケット（１６）か回転する際にと
もに回転し、現像剤を前記円筒（２３）外で回転方向に
攪拌しｔよから設定された傾斜角によって軸方向即ち第
２図中右方向に移動させる。

ところで、前記現像剤攪拌機構（２ｏ）においては、現
像槽（４）の内部の静止部分、具体的には、現像槽（４
）の底部内面（４ａ）、及び前記円筒（２３）の外周面
に付着して滞留する現像剤、いわゆるデッド現像剤を強
制的に移動させて現像に使用する目的で、現像槽清掃板
（４０）、円筒清掃体（４■）とが特に設け・られてい
る。前記清−掃板（４ｏ）、清掃体の構成は第３図に示
されている。但し、第８図においては、図示の便宜上パ
ケット（１７）及び現像剤攪拌板（３２）は１つしか示
されていない。また、同様の理由で、清掃板（４ｏ）と
攪拌板（３２）とが同一のハケン）　（１７）に取付ら
れている様に示されており、この点、第１，２図に示さ
れる構成とは一致していない。

前記清掃板（４０）は、複数個のパケット（１７）のう
ちの１つに取付られており、バケットローラ（Ｈｉ）の
回転駆動に伴って現像槽（４）の底部内面（４ａ）を摺
擦して清掃する様になっている。このため、前記内面（
４ａ）に対しては現像剤か付着して滞留することはなく
、それらの現像剤も現像槽（４）内で強制的に移動させ
られ、現像に使用され得る状態となる。前記清掃板（４
０）としては、弾性コムシート、樹脂フィルム等、可撓
性を有する薄板か用いられるのに適している。なお、前
記清掃板（４０）は複数個のパケット（１７）の各々に
取付でも良く、また、必要に応して取付位置をパケット
ローラ（１６）の回転方向側に変更しても良い。更には
、パケット（１７）に対してではなく、パケットローラ
（１６）を構成している前記回転円板（２９ａ）、（２
９ｂ）間に掛は渡し状性で取付でも良い。一方、前記清
掃体（４１）は、複数枚の撹拌板（３２）の円筒（２３
）側の縁部に各々取付られており、パケットローラ（１
６）の回転駆動に伴って、現像槽（４）内に位置する円
筒（２３）の外周面全域を摺擦して清掃する様になって
いる。このため、円筒（２３）の外周面に対しても現像
剤か付着して滞留することはなく、それらの現像剤も前
記同様現像槽（４）内で強制的に移動させられ、現像に
使用され得る状態となる。前記清掃体（ｔｌ）としては
、弾性ゴム等の弾性体が用いられるのに適している。な
お、場合によっては、前記攪拌板（３２）自体を弾性体
から形成して、攪拌板（３２）自体に前記清掃体（４Ｉ
）の機能を持たせる様にしても良い。

史に、前記現像剤攪拌機構（２ｏ）においては、バケｙ
　ト（１７）の内部における現像剤の固化、即ち１．現
像剤の詰りを防止する目的で、パケット作動片（１８）
がまた設けられている。この作動片（１８）は、パケッ
トローラ（１６）においてへ′ケン）　（１７）が回転
円板（２９ａ）、（２９０間に掛は渡して設けられてお
り、そのために撓み易い性質を有効に利用して前記現像
剤の詰りを防止するものである。具体的には、前記作動
片（Ｉ８）は現像装置（１）のＦ部ケーシング（６）の
下面に固定状態で取付られており、パケットローラ（１
６）の回転駆動に伴い、バケンｌ−（１７）の長手方向
中央においてパケット（１７）を下方に押圧して撓ませ
るものである。そして、瞬間的に前記押圧を解除してバ
ヶッｌ−（１７）自体を振動させ、その内部に収容され
ている現像剤に対して衝撃を与えてその固化を未然に防
止するものである。即ち、第１図を参照しながら説明す
ると、第１図の状態でパケットローラ（１６）が回゛転
駆動されると、最上部に位置するバケツ）（１７）が作
動片（１８）に当接して除々に下方へと押圧される。そ
して、更にパケットローラ（１６）が回転すると、バケ
ツ）　（１７）と作動片（１８）との当接状態か解かれ
、バケッｌ−（１７）がそれ自体の剛性によ、って上方
へと移動し、それに伴いパケット（１７）が若干振動す
る。この結果、バケッｌ−（１７）の内部に収容されて
いる現像剤に対して衝撃が加わり、それ自体かほぐされ
た状態となり、現像剤の流動性が向上されて前記現像剤
の固化が未然に防止されるのである。なお、本発明者が
確認したところによると、前記バケツ）　（１７）の撓
み量は中央部で０．５〜２．ＯＨ程度であれば、現像剤
に対して十分、！　　な衝撃作用か与えられることが判
っている。

以上の肴成からなる現像剤攪拌機構（２０）において、
現像剤は円筒（２３）の開口（２３ａ）から新たに補給
され、回転軸（２１）と同期して回転するコイルスプリ
ング（２７）によって円筒（２３）内で回転方向に攪拌
されながら第２図中左方に移動され、開口Ｃ２８０）か
ら円筒（２３）外に出され、前記回転軸（２１）と同期
して回転する攪拌板（３２）によって円筒（２３）外で
回転方向に攪拌されながら右方に移動されること、によ
り回転軸（２１）に沿って循環搬送されつつ、一部はバ
ヶッｌ−（１７）によって掬い上げられ、第１図中（四
点まで搬送供給される。

この際、バケッｌ−（１７）に対しては現像槽清掃板（
４０）が、また、現像剤攪拌板（３２）に対しては円筒
清掃体（４１）が各々取付られているため、パケットロ
ーラ（１６）の回転駆動に伴い、現像槽（４）の底部内
面（４ａ）及び円筒（２８）の外周面に付着して滞留し
ようとする現像剤が強制的に移動され、現像一槽（４）
内の他の現像剤と十分に混合攪・拌されることになる。

また、パケット作動片（Ｉ８）によって、パケットロー
ラ（Ｉ６）の回転駆動に伴い現像剤を掬いＦげた状態で
時計回り方向に移動するバヶノ）　（１７）が振動させ
られる。このことにより、バケ７　ト（１７）内に収容
されている現像剤に対して十分な衝撃が加わり、それ自
体がほぐされた状態になる。この結果、第１図中（８）
点においてパケット（１７）内に収容されている現像剤
はその流動性を向上され、現像スリーブ（２）の局面に
対して確実に供給されることにもなる。

そして、この様にして供給された現像剤は、前記現像ス
リーブ（２）の周面上に磁気ローラ（３）の磁気作用に
よって磁気吸着され、前述のように現像スリーブ（２）
Ｆを時・計回り方向に移動し、感光体ドラム（ｐ）の表
面上の静電潜像を現像する。パケット（１７）に掬い上
げられなかった現像剤は攪拌板（３２）によって攪拌さ
れつつ右方に移動され、開口（２３ｂ）から再び円筒（
２３）内に入り込む。

なお、本発明者が前記現像装置（１）を用いて現像実験
を行ったところ、前記現像装置（１）においては、Ａ４
サイズに相当する静電潜像を連続的に４０，０００回現
像した場合においても現像画像中にカブリ等は生じす、
良好な現像が可能であることが確認されている。ところ
か、前記現像装置（１）の現像槽清掃板（４０）、及び
円筒清掃体（４１）を省略して同様の現像実験を行った
ところ、ａｏ、ｏｏｏ回目の現像の頃から現像画像中に
顕著なカブリ等か発生し、最早良好な現像は不可能であ
った。この様なカブリ等の発生は現像槽（４）内に収容
されている現像剤の劣化に起因するものであり、現像槽
（４）内に収容されている現像剤を新たなものに入れ替
えることにより再度良好な現像か可能ではある。

、１即ｊり九１ 本発明に係る静電潜像現像装置においては、現像槽内部
の静止部分に付着して滞留する現像剤、いわゆるデッド
現像剤がバケ７）ローラの回転に伴って強制的に移動さ
れるため、静電潜像の現像に使用され得る状態となる。

このため、現像剤の劣化自体を実質的に遅らせ、その寿
命が延されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静電潜像現像装置の一実施例を示
す図面、第２図はその現像剤攪拌機構を示す図面、第３
図はパケットローラの要部を示す図面である。 ４・・・現像槽　　　　４ａ・・・底部内面１６　・・
”Ｔ　ｙ　ドロー５　　１７・・・バケット２３・・・
円筒　　　　　　２９ａ、２９ｂ・・・回転円板３２・
・・現像剤攪拌板　　４０・・・現像槽清掃板１１・・
・円筒清掃体 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 第１図 」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像槽内に回転可能に設けられると共に、周面に現
   像剤掬い上げ用のバケットを有するバケットローラと、
   バケットローラに対して一体的に取付られている清掃部
   材とを備え、バケットローラを回転駆動することに伴い
   、現像槽内に収容されている現像剤をバケットによって
   掬い上けて現１象部へと供給する一方、現像槽の内部の
   静止部分を前記清掃部材によって摺擦して、その部分に
   付着して滞留する現像剤を強制的に移動させることを特
   徴とする静電潜像現像装置。 ２　　Ｗｓ記清掃部材かバケットに取付られた可撓性薄
   板からなり、この薄板によって現像槽の底部内面か摺擦
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静
   電潜像現像装置。