JPS6095570A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば電子複写機やレーザープリンタなどに
用いられる現像装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

例えば電子複写機やレーザープリンタ等においては、電
荷によって形成己れに静電潜像を顕像化する現像装置と
して、従来、第１図および第２図に示すようなものが用
いられている。これらの装置では、撹拌器ａによって撹
拌された現像剤すが非磁性の現像スリーブＣとこれに内
蔵されたマグネットｄとからなるマグネットローラｅに
よって吸着され、層厚規制部材ｆにより所定の層厚に規
制されてから感光体ドラムＱへ送られるようになってい
る。

しかしながら、これらの装置では、層厚規制部材ｆの先
端と現像スリーブＣどの’Ｊ　’！ｊ角１「が直角にな
っているため、この部分で現像剤［）が関止められるこ
とになり、現像スリーブＣの回転駆動１〜ルクが増大し
、熱を発生し易くなったり、ｊＱ　ＩＫｔ剤すのへたり
を早めたりする問題がある。Ｊ・た、層厚規制後の現像
剤すは、層厚規制部（４ｒの下部に添って上へ登り、磁
力より重力が勝る場所に到達してから下に崩れ落ちる流
れとなるため、回収板り上に現像剤すの状態を検出する
レンリ“−を取り付ける場合に必要な安定な流れを（ｑ
ることができない。

〔発明の目的〕。

本発明は上記事情にもとづいてなされたｂので、その目
的とするところは、余剰現１ψ剤を無理４【りかつ安定
して流すことができ、以てｌｌｔ給手段の駆動トルクを
減少することができるとと６に現像剤の寿命を延ばずこ
とができるＪ：うにした現像装置を提供することにある
。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、現像剤を磁力に
より吸着して搬送し、被現像部に供給してこれ現像する
供給手段と、この供給手段により搬送される現像剤の層
厚を規制する層厚規制部材と、この層厚規制部材により
層厚規制されて余剰となった現像剤を回収する回収手段
とを具備し、上記層厚規制部材は、上記供給手段と上記
被現像部との間の間隙と略同じ間隙を隔てて設けられる
とともに供給手段の磁力線の向きと略平行な方向を向き
、鋭角のすくい角およびこのすくい角より小さな逃げ角
を有して現像剤をすくい取るくさび状の先端部と、この
先端部によりすくい取られた現像剤の流れを偏向する偏
向部とを備えた構成としたことを特徴とするものである
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図〜第９図を参照しなが
ら説明する。第３図〜第６図中、１は所定方向へ回転す
る被現像部としての感光体ドラム２に開口部３を対向さ
せた容器であり、この容器１内にはトナーとキャリアと
からなる現像剤４、この現像剤４を搬送および撹拌する
搬送手段としての撹拌器５、この撹拌器５にＪ：り搬送
お」：び撹拌された現像剤４を搬送して上記感〉に体ド
ラム２に現像剤４中のトナーを上記開口部３を介して供
給する供給手段としてのマグネッＩ・１］−ラ６、この
マグネットローラ６に搬送される現１ψ剤４の層厚を規
制する層厚規制部材７、このｌ１ｌＷｐＡ制部（Δ７に
規制されて余剰になった現像剤４を」−記撹拌器５に戻
すための回収板８、おＪ：び現像剤４の濃度を検出する
濃度検出器９等が収容されている。

上記容器１の底部には容器１内から外に飛散した現像剤
４を吸引するだめの第１のダクｈ　１０を形成する底蓋
１１が配設され、この第１のダクト１０はその吸引口１
２を現像領域下方の感光体ドラム２に臨ませている。ま
た、上船容器１の−り部にはマグネットローラ６からの
現像剤４の飛散を防止するための上蓋１３が配設され、
これは容器１の側板１４．１５に着脱可能に＝　ｆｉＪ
　ＬＴＪられている。また、この上蓋１３の上部にも飛
散した現像剤４を吸引するための第２のダク１−１６が
カバー１７との間に形成され、この第２のダクＩ・１６
は５− その吸引口１８をマグネットローラ６とカバー１７との
間に臨ませている。また、これら第１と第２のダクト１
０．１６内には軸方向の吸引効率を均一化するためにフ
ロント側からリア側へダクトの隙間を順次狭める衝立壁
１９が立設されている。

また、容器１の側板１４，１５の内側にはブロック２０
．２１が対向して配置され、リア側のブロック２０の内
部には底蓋１１の第１のダクト１０に連通する第３のダ
クト２２が形成されている。

そして、この第３のダクト２２と上記上蓋１３の第２の
ダクト１６とは容器１のリア側に設けられた第４のダク
ト２３で合流され、この第４のダクト２３を介して図示
しない吸引器に接続されている。

上記マグネットローラ６は、円筒状の現像スリーブ２４
と、この現像スリーブ２４内に設けられたマグネット２
５とからなり、容器１の側板１４゜１５に回転自在に保
持されている。

上記撹拌器５は、マグネットローラ６の感光体ドラム２
と反対側の側板１４，１５に保持されて−〇− おり、巻方向が互いに異なる２木の２条スパイラルを同
軸に配置し、これらを円筒スリーブ２６で仕切り一体構
造としたものである。

また、上記現像スリーブ２４の軸２７には第１のギヤ２
８が、撹拌器５の軸２９には第２のギ）７３０がそれぞ
れ取り付りられていて、これらは第３のギヤ３１を介し
て連結歯合されている。上記第２のギヤ３０はカップリ
ングギＶど＜＞っでいて、係合用凸部３２が設けられて
いる。

上記層厚規制部材７は、マグネッ１−［１−ラ６より約
３０度上方に配＠されていてる。そして、両側のブロッ
ク２０．２１によって水平に保持され、水平方向に移動
さぜることににり現像スリーブ２４上に形成される磁気
ブラシの層厚を規制覆ることができるようになっている
。

上記回収板８は、層厚規制部ロアのＦ方に配置され、層
厚規制部材７ど同様に両側のブロック２０．２１に支持
されている。

上記濃度検出器９は、回収板８の上方に配置され、現像
剤４に接することによりトナー濃度を検出する、例えば
磁気ブリッジ方式により現像剤４の透磁率を検出しトナ
ー濃度をめる構成となっている。

また、上記上蓋１３には、現像スリーブ２４両端の非画
像部分の上方に現像スリーブ２４に沿ってわずかに隙間
のある曲率を持った凸部３３が設けられ、現像剤４が現
像スリーブ２４と容器１の側板１４．１５との間に入り
込むのを防止するようになっている。さらに、両側のブ
ロック２０゜２１の現像スリーブ２４に対向する部分に
はフランジ部３４．３５が設けられ、これにより現像ス
リーブ２４と側板１４．１５との隙間が０．２〜０．４
ｍｍ程度とされ現像剤４が侵入するのを防止するように
なっている。なお、上記カバー１７の先端には感光体ド
ラム２に接するブラシ３６が設けられ、感光体ドラム２
とカバー１７との間から容器１の上方へ現像剤４が飛散
するのを防止するようになっている。

次に、上記撹拌器５について説明を加えると、第７図中
３７は第１のスパイラルで、内径８ｍｍ、外径２５ｍｍ
前後、リード２０〜４０ｍｍの布巻２条スパイラルを軸
２９に１！＃付けたムのである。

さらに、その外周には第２のスパイラル３８が同軸に設
けられ、これは円筒スリーブ２６の外周部に外径３２〜
３４ｍｍ、リード２５０　ヘ・３５０１’ｎｍの左巻２
条スパイラルをＩＮＬ：Ｊたもので、第１のスパイラル
３７に固定されてこれと一体に回転すきるようになって
いる。さらに、円筒スリーブ２６には第２のスパイラル
３８の回転後方１２〜１３ｍｍの位置で第１のスパイラ
ル３８開明中央部に数個の第１の現像剤排出孔３９が明
（〕られ、リア側には第２のスパイラル３８の１Ｒ元か
ら回転後方９０度まで第２の現像剤排出孔４０が明１′
、ｌられている。

また、第１のスパイラル３７の両端部分には現像剤４の
軸方向の流れを塞止めるための第１と第２の円板４１．
４２が設けられていて、両端の軸受は部４３．４４に現
像剤４が入り込むのを防止するようになっている。さら
に、フロン１〜側の第２の円板４２からリア側へ第１の
スパイラル３７９− のリード分の長さには円筒スリーブ２６と第２のスパイ
ラル３８ｆｆｉ設けられておらず、第１のスパイラル３
７が剥き出しになっている。この第１のスパイラル３７
が剥き出しになっている部分の上方にはトナー補給口４
５が、下方には第１のスパイラル３９の外径に沿ってわ
ずかに隙間のある曲率を持ったトナー受部４６が配設さ
れている。

しかして、撹拌器５が図示の方向に回転し、トナーがト
ナー補給口４５から供給されると、トナー補給口４５の
下部にある現像剤４がトナーと混合されながら第１のス
パイラル３７によってリア側へ搬送され、円筒スリーブ
２６内に入る。円筒スリーブ２６内に入った現像剤４は
そのまま撹拌が続けられリア側へ移動されていく。その
途１で、ある程度撹拌された現像剤４が第１の現像剤排
出孔３９から少しずつ円筒スリーブ２６外へ排出され、
リア側の第２の現像剤排出孔４０に到達する頃には撹拌
器５の円筒スリーブ２６の外周の軸方向全域に亙ってト
ナーの補給された現像剤４が存在する状態になる。さら
に、円筒スリーブ２６の１０− 外にでた現像剤４はｆｆ１２のスパイラル３８によって
現像スリーブ２４へ掻きｊθげられながらリア側からフ
ロント側へ移動していく。イして、ＩＩＶ的に再びトナ
ー補給口４５へたどりつぎ」−記のサイクルを繰り返す
ことになる。ずなわら、！・ナーが補給されて濃度が濃
くなった）１さ＠剤４が充分に撹拌されてから現像に使
用され、８度が低くなった現像剤４がトナー補給される
というにうに現像剤４の流れが明確になり、常に安定し
！、二面像ｍｌが得られる。

次に、マグネットローラ６についてハ（シ明を加えると
、第５図および第８図に示すにうに、そのマグネット２
５は、現像スリーブ２４−Ｉ−に磁気ブラシを形成し搬
送するための３つの搬送極８３．Ｎ３、Ｓ４と、感光体
ドラム２に対向し、磁気ブラシを保持して現像を行なう
ための１つの主１４Ｎ１と、現像後の磁気ブラシを回収
するための３つの回収槽８１．Ｎ２．８２との７極をｆ
１シて構成されている。

各磁極は、第１の搬送極Ｓ３から第３の回収槽Ｓ２まで
互いに異極となるように配置され、第１の搬送極Ｓ３と
第３の搬送極Ｓ２のみが同極となっていて、両者の間に
できる磁力の弱い部分の位置がマグネットローラ６の中
心と撹拌器５の中心とを結ぶ線の近傍にくるようになっ
ている。これにより、第１の搬送極Ｓ３から第３の回収
槽Ｓ２までは現像スリーブ２４の表面に吸着され確実に
搬送されてくる現像剤４が第３の回収槽Ｓ２以後は磁力
による拘束力の減少、現像スリーブの回転による遠心力
、および重力の作用によって現像スリーブ２４０表面か
ら引き放され、撹拌器５の方へ飛ばされることになる。

この現像剤４はさらに撹拌器５の第２のスパイラル３８
の回転によって生ずる現像剤４の流れによって撹拌器５
へ送られ、再びトナーの混合された現像剤４と混ぜ合さ
れることになる。つまり、一度トナーの消費された現像
剤４はリフレッシュされる工程を経てから現像に使用さ
れることになる。また、現像スリーブ２４と撹拌器５と
の間の下フレーム４７は現像剤４の安息角より傾斜させ
であるため、現像剤４が底に沈むことも少なくなる。

また、第１の搬送ｌｌ１８３は幅の広いマグネット材が
現像スリーブ２７Ｉの内側近傍に配置され、現像スリー
ブ２４表面上の磁束密度のピーク値近辺の領域が撹拌器
５上部から回収板８先端までの高さをカバーするように
なっている、１このため、現像剤４は撹拌器５上部から
回収板８先端までの現像スリーブ２４上全域に亙って吸
着され、磁気ブラシ構成上の必要十分な量を保持り゛る
ことになり、現像剤供給不足になることはない。また、
第１の搬送極Ｓ３の磁束密度ピーク値近辺の領域の高さ
が回収板８の先端の高さまでで、それ以上の高さでは磁
束密度が急激に低下しているため、層圧規制部材７によ
って余剰になった現像剤４は磁力による拘束が弱くなり
、回収板８上を流れ易くなる。

また、上記回収板８は、その先端が現像スリーブ２４か
らの距離と現像剤４の通路を構成する層厚規制部材７下
面からの距離とが略同じになる位置から現像剤４の安息
角よりやや緩い傾斜で設置されている。そのため、層厚
規制部材７によって１３− 余剰になった現像剤４は隙間の一定した通路を通ること
になり、層厚規制部材７の下部で淀んだり、圧縮された
りし難く、スムーズに流れ、安息角よりやや緩い傾斜に
よっである程度流れを制御されながら均一な流れ方をす
ることになる。このため、第１の搬送極Ｓ３には常に撹
拌器５で撹拌され均一になった現像剤４が供給され、安
定な画像を得ることができる。また、層厚規制部材７は
くさび状になった先端部７ａが現像スリーブ２４に対し
約４５度のすくい角、１５度の逃げ角を持つように設置
され、現像スリーブ２４上に吸着された現像剤４をすく
い取るようにして層厚を規制するようになっている。ま
た、層厚規制部材７は、鋭角のすくい角で現像剤４をす
くい取るため、現像剤４を圧縮することなく層厚を規制
することができることから、現像スリーブ２４と層厚規
制部材７との隙間を略同じ値に保つことができる。さら
に、層厚規制部材７の下面にはくさび状の先端部７ａに
続き、段階的に向きが変化し、現像剤４の流れを回収板
８の方へ向かわせる偏向部７ｂが設けら−１４＝ れていて、余剰となった現像剤４をスムーズに回収板８
へ送り込めるようになっている。これにＪ：す、層厚規
制部材７近辺での圧縮作用がほど／Ｖど取り除かれるた
め、現像剤４に加わるストレスが低減し、現像スリーブ
２４の回転１〜ルクの１！ｙ減、現像剤４のへたりかな
いことにＪ：る現像剤４の長寿命化等の効果がある。

また、回収板８上には傾斜がさらに緩い回収部４８が設
置されていて、その上部にはこの回収部４８に対し約３
０度傾いて最接近部の隙間が３〜４ｍｍに保たれた平ら
なプローブ面４９を持つ磁気ブリッジ方式の上記濃度検
出器９がＩＩＱ置されている。そして、この回収部４８
とプローブ面４９との間を現像剤４が流れるようになっ
ている。さらに、回収部４８の先端の上部には第１の搬
送極Ｓ３と同極性の磁極ＳＯを下に向（）た整流用ロム
石５０が設置されていて、第１の搬送極Ｓ３と整流用磁
極ＳＯとによって生ずる磁力線が回収部４８上面に沿っ
て略平行になるようにしである。これにより、回収部４
８とプローブ面４９どの間にある現像剤４は淀みや表面
の崩れ落ちが少ない安定した定常的な流れになり、濃度
検出のための出力が安定する。なお、回収部４８とプロ
ーブ面４９との距離は、狭めすぎると流れが淀み始め、
トナーを補給しても敏感に反応しなくなり、逆に広げす
ぎると流れの層圧の変動によって検出出力が大きく変動
してしまい、安定した出力が得られなくなる。

また、上記第１の搬送極Ｓ３はその長さが画像をコピー
するシートの最大幅と同一寸法に、その他の磁極はこれ
よりさらに長くしである。このため、磁極両端近辺での
磁束の増加による現像剤４の盛り上がりを層厚規制部材
７より扱いて両側へ引き延すように磁力が働き、両端近
辺での現像剤４の層厚が均一になり、両端部分での感光
体ドラム２との当たり過ぎによる現像剤落ちや画像が濃
くなることがなく、現像が行なえる。また、第１の搬送
極Ｓ３以外は全て画像幅より長くなっており、このため
磁極両端末部での磁力の低下による現像剤４の層厚減少
領域が画像幅より外側にくるので、両端で現像不良も発
生し雌い。また、磁極両端では現像剤４が有効に使われ
、余剰な現像剤４が生じないため、磁極両端近辺に設置
された上記ブロック２０．２１のフランジ部３４．３５
を乗り越えて現像スリーブ２４両端と容器１の両側板１
４．１５との隙間に入る現像剤４はほとんどなくなる。

さらに、現像スリーブ２４の両サイド内側には磁極両端
から１〜５ｍｍＰｉ！爪外側に現像スリーブ２４の外径
よりわずかに小さな径を持つ磁性円板５１．５２が配置
され、現像スリーブ２４の両端から外方へ漏れる磁束密
度を減少させるようになっている。このため、現像スリ
ーブ２４の両端と容器１の側板１４．１５との隙間に現
像剤４を引き込むことはなくなり、仮に侵入する現像剤
４があったとしてもこれを現像スリーブ２４の両側に付
着させながら回転することは少なく、現像スリーブ２４
の両端から現像剤４が飛散することはない。

なお、上記実施例では、層厚規制部材７の偏向部７ｂを
段階的に向きが変わる形状としたが、本１７− 発明はこれに限ることはなく、例えば第９図に示すよう
に、回収板８の先端を中心とし、くさび状先端部７ａを
通る円弧状の形状としてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、現像剤を磁力によ
り吸着して搬送し、被現像部に供給してこれ現像する供
給手段と、この供給手段により搬送される現像剤の層厚
を規制する層厚規制部材と、この層厚規制部材により層
厚規制されて余剰となった現像剤を回収する回収手段と
を具備し、上記層厚規制部材は、上記供給手段と上記被
現像部との間の間隙と略同じ間隙を隔てて設けられると
ともに供給手段の磁力線の向きと略平行な方向を向き、
鋭角のすくい角およびこのすくい角より小さな逃げ角を
有して現像剤をすくい取るくさび状の先端部と、この先
端部によりすくい取られた現像剤の流れを偏向する偏向
部とを備えた構成としたから、余剰現像剤を無理なくか
つ安定して流すことができ、以て供給手段の駆動トルク
を減少することができるとともに現像剤の寿命を延ばす
こと１８− ができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ異なる従来例を示す断面
図、第３図〜第９図は本発明の一実施例を示すもので、
第３図は斜視図、第４図１４１．横断平面図、第５図は
縦断側面図、第６図はリア側のブロックを示す斜視図、
第７図は撹拌器の正面図、第８図はマグネットローラ部
分を示す一部断面にした側面図、第９図は層厚規制部材
の他の実施例である。 ２・・・被現像部（感光体ドラム）、４・・・］ｌｉ！
　ｆ除剤、６・・・供給手段（マグネッ１〜ローラ）、
７・・・層圧規制部材、７ａ・・・くさび状先端部、７
ｂ・・・−内部、８・・・回収板。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 １９− 第１図 第　２図 第３図 第４図 ２ 第５図 第６図 第７図 大管 々 １　第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤を磁力により吸着して搬送し、被現像部に
   供給してこれ現像する供給手段と、この供給手段により
   搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、こ
   の層厚規制部材により層厚規制されて余剰となった現像
   剤を回収する回収手段とを具備し・、上記層厚規制部材
   は、上記供給手段と上記被現像部との間の間隙と略同じ
   間隙を隔てて設けられるととうに供給手段の磁力線の向
   きと略平行な方向を向き、鋭角のすくい角およびこのす
   くい角より小さな逃げ角を有して現像剤をすくい取るく
   さび状の先端部と、この先端部によりすくい取られた現
   像剤の流れを偏向する偏向部とを備えた構成としたこと
   を特徴とする現像装置。
2. （２）層厚規制部材の偏向部は、段階的に向きが変化す
   る形状としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の現像装置。
3. （３）層厚規制部材の偏向部は、回収手段の先端を中心
   とし、くさび状先端部を通る円弧状の形状としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の現像装置。