JPS63146071A - 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】 イ１発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真・静電記録等において感光体・誘電体
等の潜像保持体に適宜の作像手法で形成した潜像を乾式
トナー現像する現像装置に関する。

〔従来の技術〕

上記現像装置としては具体的には各種の構造会形式のも
のが知られているが、一般的には、現像剤撹拌部材を内
蔵させた現像剤室でよく撹拌された現像剤（ｌ成分系現
像剤或は２成分系現像剤）の供給を受けて現像剤を担持
し、その担持現像剤をＰＢ像保持体面側へ搬送して潜像
の現像を行わせ、現像部を通過した残存現像剤はそのま
ま担持して現像剤室側へ戻し搬送する現像剤担持部材を
有してなる現像装置が多い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような現像装置の場合、所謂ゴースト像の発生や濃
度ムラ等のない高品位画質の現像を常に安定に実行させ
るための１つの要件として、現像部を通過して現像剤担
持部材に担持されて現像剤室に戻し搬送された現像剤は
現像剤担持部材面から順次に離脱除去させ、その現像剤
の除去された現像剤担持部材面によく撹拌された現象剤
を再供給して担持させ、その担持現像剤をｌ像保持体面
へ再搬送してＰＦ３像の現像を行わせることが挙げられ
る。

そこで現像剤室内に現像剤相持部材面に先端縁を接触さ
せて或は極めて接近させて現像剤かき落しブレード部材
を配設し、該ブレード部材により現像剤室に戻し搬送さ
れた現像剤を現像剤担持体面からかき落すようにしたも
のがある。しかしこの構成のものは、 （１）現像剤担持部材面とブレード部材先端縁部との相
互摺擦による。現像剤拘持部材面のキズ付きやブレード
部材の先端縁部の庁耗、トナーの現像剤担持部材面への
所謂フィルミング付着等を生じ勝ちで実際上耐久性に欠
けるものである。

（２）又ブレード部材で現像剤担持部材面からかき落さ
れた現像剤が、プレート部材が逆に邪魔部材となって該
ブレード部材部分に滞留ぎみとなり、現像剤室内の現像
剤に対する再混入撹拌がスムーズに行われ難い。

本発明は上記（１）や（２）のような問題点なく、従っ
て高品位画質の現像を常に安定に長期にわたって実行さ
せることができる。高い耐久性・信頼性を有し、高速画
像形成装置にも十分に適用できる、この種の現像装置を
提供することを目的とする。

口１発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、現像剤撹拌部材を内蔵させた現像剤室で撹拌
現像剤の供給を受けて現像剤を担持し、その担持現像剤
を潜像保持体面側へ搬送して潜像の現像を行わせ、現像
部を通過した残存現像剤はそのまま担持して現像剤室側
へ戻し搬送する現像剤担持部材を有してなる現像装置に
おいて、現像剤室内の、現像剤担持部材と現像剤撹拌部
材との間に、該両部材に近接させて現像部から戻し搬送
された現像剤相持部材面の残存担持現像剤を実質的に一
旦かき落す回転部材を配設した、ことを特徴とする現像
装置を要旨とする。

〔作　用〕

即ち、現像部を通過して現像剤担持体面に担持されて現
像剤室側へ戻し搬送された現像剤は、現像剤室内に現像
剤担持体面に近接して位置する前記回転部材位置を通過
する過程で、回転部材の回転力により積極的にかき落し
作用を受けて現像剤担持部材面から順次に実質的にその
全てがかき落される。この場合回転部材は現像剤担持部
材面に近接対向しているが非接触であるから現像剤担持
部材と回転部材の相互摺擦による現像部材面のキズ付き
や、該部材面へのトナーのフィルミング付着等の現象は
実際上長期にわたって生じない。

又回転部材により現像剤相持部材面から順次にかき落さ
れた上記現像剤は、回転部材の引続く回転力により該回
転部材と近接している現像剤室内の現像剤撹拌部材との
対向部へ積極的に搬送され、該対向部で現像剤撹拌部材
の作動で撹拌流動状！Ｅの現像剤室内の現像剤と合流し
て相互によく混合撹拌され、回転部材位置部分で滞留状
態になることはない。

そして回転部材と現像剤撹拌部材との対向部を通過して
相互によく混合撹拌された一上記現像剤が１回転部材に
より担持現像剤のかき落された現像剤担持部材面に新た
な現像剤として再供給されて該部材面に担持され、現像
部へ搬送されるサイクルが繰返してスムーズに行われ、
その結果高品位画質の潜像現像を長期にわたって安定に
実行させることが可能となるものである。

〔実施例〕

図面は本発明現像装置の一実施例を示すものである。

第１図において、Ａは潜像保持体としてのドラム状・ベ
ルト状・シート状等の電子写真感光体・静電記録誘電体
等であり、矢印方向に所定速度で面移動駆動され、不図
示の作像プロセス機器により潜像が形成され、それが現
像部ごＢにより顕画像として現像される。

現像部２ｔＢにおいて、ｌは現像容器であって、内部を
隔壁２によって補充用非磁性トナーの収納室（トナーホ
ッパ室）３と、非磁性トナーと磁性粒子からなる現像剤
を収納した現像剤室（現像剤撹拌室）４とに区画されて
いる。トナー収納室３内の収納トナー、及び現像剤室４
内の現像剤は便宜上図に省略した。

７１は現像剤室４内に配設した現像剤担持部材としての
非磁性現像スリーブであり、該現像スリーブ７Ｉは右斜
め下面部が現像剤室４に設けた開口部から外部に露呈し
ており、現像装置Ｂは該現像スリーブ７□の上記外部露
呈面部が潜像保持体Ａ面に対して所定の径小な隙間を存
して対向位置するように支持部材に位置決め保持される
。上記潜像保持体Ａと現像スリーブ７Ｉとの対向部ａが
現像部である。

７２は上記現像スリーブ７１内に挿入内蔵させた磁界発
生手段としての多磁極マグネットロールである０本例の
該ロールは周面にＮ、−Ｎ３゜Ｓ１〜Ｓ３の都合６磁極
をＮ極−５極交互に所定の位置間隔で着磁処理した永久
磁石ロールである。

このマグネットロール７２は両端部を固定支持されてい
て回転せず、その外側の現像スリーブ７□が該固定ロー
ル７２の囲りを所定の周速で矢印方向に回転駆動される
。

８・９は現像剤室４内において、現像スリーブ７、とほ
ぼ並行に上下に配設した現像剤撹拌・搬送手段としての
スクリュ軸であり、それぞれ矢印方向に回転駆動される
。

１０は現像剤室４内において現像スリーブ７エのＬ側に
設けた現像剤循環規制部材、１７はスクリュ軸８書９の
間とに配設した、現像スリーブ７１の周面上の現像剤の
循環領域指定部材、１１・１３は現像剤室４の底面と現
像スリーブ７皿下面との隙間部から収納現像剤が潜像保
持体Ａ方向へ流動漏洩することを防止するべく現像剤室
４の底面側に配設した磁性部材、１２は現像スリーブ７
１の周面に形成する現像剤の層厚を規制するために、現
像スリーブ７１の上面側に下辺を現像スリーブ上面に対
して所定の径小の隙間を存して対向させて配設した非磁
性ブレードである。

１４は現像剤室４内において、現像スリーブ７１と、現
像剤撹拌・搬送部材としての下側スクリュ軸９との開位
置に該両部材７１・９に夫々近接させてスリーブ７□に
並行に配設した現像剤かき落し部材としての回転部材で
あり、矢示方向に現像スリーブ７Ｉと周速か、又はそれ
よりも速い適ち速度で回転駆動される。該回転部材１４
は非磁性の金属製或は樹脂製のローラ部材であり、その
外周には第２図（ａ）或は同図（ｂ）のように現像スリ
ーブ７１面の相持現像剤をかき落し、又現像剤を軸方向
に均丁に保持し搬送し得るように母線方向に並行の凸条
１４ａ・凹溝１４ｂを形成具備させである。該回転部材
１４は現像スリーブ７、に対して最近接点で０．５〜１
ｍｍの隙間を存して対向するように近接させて配設しで
ある。

１５は現像剤室４内の現像剤の濃度（トナーと磁性粒子
との混合比）を検知するセンサである、センサ１５とし
ては例えば現像剤の体植変化検知素子、圧電素子、イン
ダクタンス変化検知素子、交番バイアスを利用したアナ
テナ方式等を利用することができる。

磁性発生手段としての前記多磁極マグネットロール７□
の各磁極について、Ｎ、極は現像剤塗布棒として、現像
剤層厚規制部材としての前記非磁性ブレード１２に略対
向する位８に存在する。

Ｎ２極は現像極として、現像部ａ即ち潜像保持体Ａ面に
対向する位置に存在する。Ｓ１極は現像剤搬送極として
、上記Ｎ、極とＮ２極との開位置に存在する。Ｓ２極及
びＮ３極は現像剤漏洩防止棒として、夫々現像剤収納部
４の底面に設けた前述の磁性部材１３・１１に対向する
位置に存在する。Ｓ３極は現像剤搬送極環極として、Ｎ
１極とＮ３極との開位置に存在する。

現像装置稼動時は現像スリーブ７１、スクリュ軸８・９
、回転部材１４はそれぞれ所定の速度で回転駆動され、
現像スリーブ７□と潜像保持体Ａの間にはバイアス電源
Ｓにより交番電圧が印加される。

現像剤室４内における現像剤の現像剤室横断面上での動
きは、現像スリーブ７１の回転、スクリュ軸８・９の回
転、回転部材１４の回転、マグネットロール７２の磁界
、現像剤循環規制部材１０、同循環領域指定部材１７の
存在、現像スリーブ７、と現像剤との摩擦力、現像剤の
重力等により、第１図の白抜き矢示の如き循環的流動運
動となる。

即ち、現像剤室４内の現像剤は現像剤撹拌・搬送手段と
しての上下のスクリュ軸８争９の回転により全体的によ
く撹拌・流動状態となる。本例装置ではスクリュ軸８・
９は夫々矢示の同じ方向に回転駆動されるが、その各ス
クリュ軸のスクリュ羽根を互いに逆向きの関係にしてあ
り、これにより上側のスクリュ軸８近傍の現像剤と下側
のスクリュ軸９近傍の現像剤とが夫々スクリュ軸の長手
方向に対して互いに反対方向に搬送される関係になって
いる。

而してこの上下のスクリュ軸８・９の回転による撹拌で
現像剤室４内の現像剤は現像スリーブ７、の長手方向に
十分に撹拌されて少なくとも、北側スクリュ軸８・下側
スクリュ軸９・回転部材１４・現像スリーブ７１で囲ま
れる部分の現像剤は現像スリーブ７１の長手方向各部に
ついてほぼ均一なトナーと磁性粒子の混合比が得られ、
またトナーに十分なトリポが与えられた状態となる。

その現像剤が現像スリーブ７１面に供給され。

現像スリーブ７１の回転とともに磁極Ｓ３位置を経て現
像剤循環規制部材１ｏの方向へ流動し、大部分は上側ス
クリュ軸８の方向へ流動し、一部は現像スリーブ７、面
に担持されて該部材ｌｏの下面側を通り２層厚規制部材
としての非磁性ブレード１２の下縁位置を通過する過程
で層厚が規制され、引続く現像スリーブ７１の回転で現
像部ａへ搬送される。

部材ｌＯはその下面側を通る、現像スリーブ７１面上の
担持現像剤に対してはトナーに十分なトリポを付与する
効果があり、又上側スクリュ軸８の方向に波動する現像
剤に対しては上側スクリュ軸の現像剤搬送力を上げる効
果がある。

上側スクリュ軸８の方向へ流動した現像剤は該スクリュ
軸８の上側から現像スリーブ７１と反対側へ下降流動し
、一部は部材１７の案゛内で該部材１７と上側スクリュ
軸８との間を通って現像スリーブ７１側へ向う。他は下
側スクリュ軸９と隔壁２との間を通り、その通過過程で
隔壁２の開口３４を通して補給用トナー収納室３側から
現像剤室４側へ逐次に補給されるトナーとともに下側ス
クリュ軸９の下側へ流動し、更に下側スクリュ軸９と回
転部材１４との間を通って再び現像スリーブ７１に向っ
て循ＩＭ流動する。開１１３４を通して現像剤室４側へ
補給されたトナーはド側スクリュ軸９の下側を流動搬送
される過程で、又該スクリュ軸９と回転部材１４との間
を通過する過程で現像剤中に各部均一に撹拌混合される
。

部材１７は現像剤の循環経路を上記のように規制すると
共に、上側スクリュ軸８の現像剤搬送効果を高める役目
もしている。

一方、非磁性ブレード１２位置を通って現像スリーブ７
、面に担持されて現像部ａへ搬送された現像剤は、現像
部ａの通過過程において現像部ａに作用している電界、
磁極Ｎ２の磁界作用により　現像スリーブ７、側の担持
現像剤層のブラシ状の含有磁性粒子が潜像保持体Ａ面と
現像スリーブ７、との対向間隙長よりも長く形成される
か。

もしくは現像部ａの電界により伸長することによって潜
像保持体Ａ面を摺擦し、且つトナー分がスリーブ７１側
と潜像保持体Ａ側との間で往復運動を行うことによって
トナーが潜像保持体Ａ面側に潜像パターンに対応して移
行付着して潜像保持体Ａ面の潜像のトナー現像が順次に
行われる。

現像に供され、現像部ａを通過した現像スリーブ７、側
の残存現像剤層は引続く現像スリーブ７Ｉの回動により
現像剤室４内に磁極Ｓ２・Ｎ３の磁界によりそのままス
リーブ７１面に保持されて戻し搬送される。

而して現像部ａ側から現像スリーブ７１に担持されて現
像剤室４内へ戻し搬送された上記の現像剤は、現像スリ
ーブと回転部材１４との近接対向部を通過する過程で、
回転部材１４の回転力で積極的にか、！−落し作用を受
けて現像スリーブ７１面から順次に実質的にそのほとん
ど全てがかき落される。この場合回転部材１４は現像ス
リーブ７１面に近接対向しているが非接触であるから現
像スリーブ７、と回転部材１４の相！ＩＩ摺擦による現
像スリーブ７１而のキズ付きや、該スリーブ面へのトナ
ーのフィルミング付着等の現象は実際上長期にわたって
生じない。

回転部材１４により現像スリーブ７１面から順次にかき
落された現像剤は滞留を生じることなく回転部材１４の
引続く回転力により該回転部材１４の下側を通って該回
転部材１４と下側のスクリュ軸９との対向部に積極的に
搬送され、下側スクリュ軸９の下側を通って同じく上記
対向部へ搬送される現像剤室４内の循環流動現像剤流と
合流して相互によく混合撹拌され、現像スリーブ７Ｉ側
へ向って流動する。

そしてその現像剤が回転部材１４で担持現像剤のかき落
された現像スリーブ７、面に新たな現像剤として再供給
されて該スリーブ面に担持され。

再び現像部ａに搬送されるサイクルが繰り返される。

即ち回転部材１４は、 ａ、現像部ａから現像剤室４へ戻し搬送された残存現像
剤を現像スリーブ７１から、該スリーブ面をキズ付けた
り２　トナーのフィルミング付着等を生じさせることな
く効果的にかき落し除去する作用と。

ｂ　かき落した現像剤を下側スクリュ袖９側へ積極的に
搬送して下側スクリュ軸との最近接点で新旧の現像剤を
相互に撹拌混合させる作用と。

Ｃ１更にその混合された現像剤を新たな現像剤として現
像スリーブ７Ｉに搬送供給する作用と を合せ持った部材である８ この回転部材１４の上記作用により、高品位画質の現像
を常に安定に長期にわたって実行させることができる、
高い耐久性・信頼性を有し、又高速画像形成装置にも十
分に適用できる、現像部首が構成される。

本例装置における補充用１ナー収納部３は現像剤室４に
隣接する第１区分室３■（第１示ンパ室）と、該第１区
分室を中にして現像剤室４と反対側の第２区分室（第２
ホツパ室）３２の２室に隔壁３３を介して区分しである
。

３４は現像剤室４と第１区分室３１との隔壁２に具備さ
せた第１のトナー補給窓孔、３５は第１区分室３１と第
２区分室３２との隔壁３３に具備させた第２のトナー補
給窓孔であり、従って第２区分室３２は第１区分室３１
に対して第２窓孔３５を介してｉ！Ｉ！絡しており、第
１区分室３１は現像剤収納部４に対して第１窓孔３４を
介して連絡している。

３６・３７は第１窓孔３４と第２窓孔３５に夫／／張設
した第１及び第２のメツシュ部材、４１−４２は第１及
び第２の区分室３１・３２内に夫ノ？配設した第１及び
第２のトナー搬送部材であり、夫々横長の方形枠体で、
中心横軸４１ａ・４２＆を中心に回転自由に軸受保持さ
せてあり、不図示の駆動系により中心横軸４１ａ・４２
ａを中心に矢示方向に所定の速度で回転駆動される。

」二記横長長力形枠体形の第１及び第２のトナー搬送部
材４１・４２の長手２辺の横枠辺４１ｂ・４１ｂ、４２
ｂ−４２ｂには夫々剛性帯板４１ｃ・４１ｃ、４２ｃφ
４２ｃを介してゴムプレート４１ｃｌ・４１ｄ、４２ｄ
・４２ｄを接着して具備させである。

：ｔＳ１のトナー搬送部材４１の回転によりゴムブレー
ド４１ｄ部分が第１のトナー補給窓孔３４に張設した第
１のメツシュ部材３６面に接触して摺擦通過する毎に、
該ゴムブレード゛４１ｄ部分ですくわれたｍ１区分室３
１内に存在するトナーの一部がメツシュ部材３６の目、
第１窓孔３４を通して現像剤収納部４側へ逐次に補給さ
れる。

又第２のトナー搬送部材４２の回転によりゴムブレード
４２ｄ部分が第２のトナー補給窓孔３５に張設した第２
のメツシュ部材３７面に接触して摺擦通過する毎に、該
ゴムブレード４２ｄ部分ですくわれた第２区分室３２内
に存在するトナーの一部がメツシュ部材３７の目、第２
窓孔３５を通して第１区分室３１側へ逐次に補給される
。

第２区分室３２内のトナーがなくなったとき該第２区分
室３２に対してトナー容器（トナーカートリッジ）によ
り所定賃のトナー補給がなされる。

かくして、現像剤室４の現像剤内のトナー分は潜像の現
像に消費されることにより経時的に磁性粒子との混合比
が低下していく、その低下度合がセンサ１５により検知
されその検知情報が制御回路（不図示）に入力され、低
下度が所定の許容下限になるとその信号によりトナー収
納部３内側の第１及び第２のトナー搬送部材４１・４２
の回転がなされ、これによりトナー収納部３側のトナー
か現像剤室４内へ逐次導入補給される。

補給されたトナーは現像剤室４内の現像剤内にｔｊｉ７
述したように像り込まれて現像剤の全体に均一・迅速に
混入していく、このトナー補給により現像剤室４内の現
像剤のトナー分混合比が上昇し所定の許容上昇になった
ことがセンサ１５により検知されると、第１及び第２の
トナー搬送部材４１・４２の回転駆動が停止される。こ
れにより現像剤収納部４内の現像剤の磁性粒子に対する
トナー分のｄ１合比が常に略一定に保たれる。

ハ、うで明の効果 以にのように本発明に依れば＋ｉｉｉ述従来の（１）や
（２）のような問題点をなくした、従って高品位画質の
現像を常に安定に長期にわたって実行させることができ
るこの種の現像装置を得ることができるもので所期の目
的がよく達成される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は現像装
置の横断側面図、第２図（ａ）・（ｂ）は夫々現像剤か
き落し回転部材の形１８例を示す、斜面図である。 Ａは潜像保持体、Ｂは現像装置全体、７．は現像剤担持
体としての現像スリーブ、４は現像剤室、８・９は現像
剤撹拌・搬送手段としてのにド２本のスクリュ軸、１４
は現像剤かき落し回転部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤撹拌部材を内蔵させた現像剤室で撹拌現像
   剤の供給を受けて現像剤を担持し、その担持現像剤を潜
   像保持体面側へ搬送して潜像の現像を行わせ、現像部を
   通過した残存現像剤はそのまま担持して現像剤室側へ戻
   し搬送する現像剤担持部材を有してなる現像装置におい
   て、 現像剤室内の、現像剤担持部材と現像剤撹拌部材との間
   に、該両部材に近接させて現像部から戻し搬送された現
   像剤担持部材面の残存担持現像剤を実質的に一旦かき落
   す回転部材を配設した、ことを特徴とする現像装置。