JPH03287186A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機等の現像装置に関する。

（従来の技術） 従来、前記現像装置として、現像部において感光体に送
られる現像剤搬送路を規制するための穂高規制板を設け
たものは公知である。ところが、この規制板の所で異物
等の詰まりが発生し易く、この詰まりが発生すると、こ
の部分に対応して、画像」二に白ずじか発生する。この
ため、白すじ防止対策として、規制板と現像部との間に
て、現像ロールに沿って磁性体もしくは磁界発生手段を
配設して、現像剤を立」−がらせることによって、現像
領域に到着する前に完全に均一な厚みの現像剤層を形成
しようとした現像装置が提案されている（特開昭５９−
　］、　５４４７２号公報）。

（発明か解決しようとする課題） 前記従来の装置ては、現像ロールの磁石体として、Ｎ極
、Ｓ極を交互に配したものを使用しており、現像ロール
と磁石体等との間に溜まる現像剤の量が少なくなるため
、白すし部への現像剤搬送能力が低く、完全な白すし防
止が実現できないたけてなく、磁性体等を現像スリーブ
にかなり近づける必要があり、この両者の間隔か狭いた
めに現像ロールの駆動トルクか大きくなるという問題が
生じることが発明者により確認された。

本発明は、斯る従来の問題点を課題としてなされたもの
で、現像ロールの駆動トルクの増大を招くことなく、白
すじ防止を可能とした現像装置を提供しようとするもの
である。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、第１発明は、穂高規制部か
ら現像領域までの間に、少なくとも１か所の同極着磁部
を有する現像ロールを用いた現像足部に現像剤か供給さ
れ、白すしが無くなり、現像剤たまり部て保持しきれな
くなった現像剤が順次前記下流側枠ヘジャンプして均一
に供給され、これにより現像か行われるようになるとと
もに、現像ロール上で前記上流側極からその上流側の異
極に向う逆向きの現像剤流が発生して、現像剤の撹乱が
生し、その帯電量も」二部するようになる。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図は、第■発明に係る現像装置を示し、概略、供給
部１０、濃度検出部２０、現像部３０゜回収部４０、ト
ナー補給部５０て構成されている。

供給部１０ 供給部１０の主撹拌室１１にはバケットロール１２が設
けである。このバケットロール１２は、軸１３の両端に
それぞれ設けた側板１４．．１４の外周部に複数のパケ
ット１５を横架したちのて、矢印ａ方向に回転駆動可能
としである。

濃度検出部２０ 装置において、前記同極着磁部ての」二部側枠の近傍に
現像剤たまり部を感光体に接触しないように形成し、第
２発明では、前記現像剤たまり部が、前記上流側極とそ
の上流側の異極とが前記現像ロールの中心に対してなす
角度をθ、前記上流側極と前記同極着磁部での下流側枠
とが前記中心に対してなす角度をφとした場合に、θ＜
φとして形成したものであるようにした。

また、第３発明では、前記現像剤たまり部が、前記上流
側極の上流側の異極強さをＡガウス、前記上流側極の強
さをＢガウス、前記下流側枠の強さをＣガウスとした場
合に、Ａ＋Ｂ＞Ｃとして形成したものであるようにし、
第４発明では、前記現像剤たまり部が、前記」二部側枠
の近傍に設けた磁性体もしくは磁界発生手段により形成
したものであるようにした。

（作用） 前記第１発明〜第４発明のように構成することにより、
現像剤たまり部で現像剤の軸方向への移動か生じ、これ
により異物による現像剤の供給部濃度検出部２０は供給
部１０の後部に設けてあり、主撹拌室１１に連続し、こ
れと平行に形成した搬送路２１にスパイラルロール２２
が設けである。このスパイラルロール２２は、第２図、
１３図に示すように、軸２３の中央に送り部材２４を有
し、その両側に渦巻き方向を逆にしたスパイラル羽根２
５を備えており、スパイラルロール２２の回転による現
像剤の搬送方向が送り部材２４の左右で異なるようにし
である。すなわち、第２図第３図において、左側のスパ
イラル羽根２５は右側への搬送能力を有し、右側のスパ
イラル羽根２５は左側への搬送能力を有する。また、供
給室１１と搬送路２１との間の壁２６には、前記送り部
材２４と対向する部分に開口２７が設けである。

さらに、搬送路２１の中央底部には、現像剤の透磁率変
化を測定するトナー濃度検出センサ２８か設けてあり、
そのセンサ面が搬送路２１の底面とほぼ一致させである
。

１１１、現像部３０ 現像部３０において、円筒体３１は非磁性材からなり、
感光体１００と所定のキャップをもって対向配置してあ
り、軸３４を中心に矢印Ｃ方向に回転駆動するようにし
である。また、円筒体３１は電＃、３２に接続され、所
定のバイアス電圧ＶＢか印加されるようになっている。

円筒体３１とともに現像ロールを形成する磁石体３３は
、円筒体３１の内部に非回転状態で固定されている。ま
た、この磁石体３３は前記円筒体３１の軸方向に延在す
る複数の磁極（Ｎ、、　　ＳＮ２．Ｓ２．Ｎ３．Ｎ、、
Ｓ３．Ｎ５）を外周部にこの順序で備え、磁極Ｎ３とＮ
４、磁極Ｎ５とＮ１を隣接させ、それらの中間をそれぞ
れ同極着磁部Ｍ（。

Ｎ２としたもので、前記同極着磁部Ｍ、を穂高規制部材
３６から現像領域Ｘまての間であって、円筒体３１と感
光体１００との対向部である現像領域Ｘよりも若干上方
に位置させ、同極着磁部Ｍ２がバケットロール１２との
対向部に位置させである。

そして、同極着磁部Ｍ１の無磁極領域と同極着磁部Ｍ、
より上流側の異極Ｓ、による吸引力を利用してＳ、’、
Ｎ３極間て、同極着磁部Ｍ、での上流側ｉｖ、回収部４
０ 回収部４０は供給部１０の上方に位置し、隔壁４１で供
給部１０と仕切られており、隔壁４１の前壁４２は円筒
体３１と所定の間隔をもって形成され、その上端と穂高
規制部材３６との間に通路４３が設けてあり、隔壁４１
の後壁４４と濃度検出部２０の上カバー２９との間に主
撹拌室１１に通じる搬送路４５が設けである。また、回
収部４０の補助撹拌室４６には、二つの送り羽根４７４
８が前後に設けてあり、それぞれ矢印ｄ、　　ｅ方向に
回転駆動するようにしである。

■　トナー補給部５０ トナー補給部５０には収容室５１と補給室５４か形成さ
れ、収容室５１には撹拌羽根５２．５３が矢印ｆ、　　
ｇ方向に回転駆動するように設けてあり、補給室５４に
はブラシロール５５が矢印り方向に回転駆動するように
設けである。また、補給室５４はその底部に設けたメソ
ンユ５６を介して補助撹拌室４６と連絡している。

Ｂ　現像動作 極Ｎ３の近傍に現像剤たまり部３８が形成しである。即
ち、現像剤はＮ３．Ｎ４極が同極のため、Ｎ３極に一時
拘束され、この拘束された現像剤は磁力線に沿ってＳ２
極へ戻ろうとして現像剤たまり部３８が形成される。

また、現像剤たまり部が感光体と接触しないため、感光
体と現像ロール間でのストレスを回避することができ、
現像剤の長寿命化につながっている。

穂高規制部材３６は現像槽の上部に取り付けてあり、そ
の先端が円筒体３１の外周面と所定のギャップＤｎ＋を
もって対向させである。

均し部材３７は穂高規制部材３６を介して現像槽に取り
付けてあり、その先端か同極着磁部Ｍの近傍の円筒体３
１の外周面領域に所定のキャップＤＢ２をもって対向さ
せである。なお、均し部材３７の先端部分は円筒体３１
の外周面の広線に対して矢印Ｃ方向に沿って斜めに向け
てあり、矢印Ｃ方向から搬送されてくる現像剤が均し部
材３７の手前で滞留しないようにしである。

現像動作について説明する。

現像剤はトナーと磁性キャリアとからなる二成分系のも
のが使用され、主撹拌室１１に収容されている。

主撹拌室１１の現像剤は、バケットロール１２の回転に
基づいて周囲のバケット１５で混合され、トナーとキャ
リアが摩擦接触して相互に逆の極性に帯電される。また
、現像剤はバケット１５の搬送作用により壁２６を越え
て濃度検出部２０に送られるとともに、バケットＩ５に
掬われた現像剤は供給領域Ｐで円筒体３１の外周部に供
給される。

なお、バケット１５に掬われた現像剤は、隔壁４１の下
に設けたマイラー板４９で搬送量が規制され、供給量が
一定に調整される。

濃度検出部２０に送られた現像剤は、スパイラルロール
２２の回転によりスパイラル羽根２５でそれぞれ中央に
向けて搬送され、そして中央で合流して混合され、送り
部材２４に掬われて主撹拌室１１に送り戻される。主撹
拌室１１に送り戻された現像剤はバケットロール１２の
混合撹拌作用によって左右に分散していく。なお、第２
図、第３図に示すように、ハケソトロール１２の中央に
羽根１６．１６を設け、軸１３に対するそれぞれの角度
を逆に設定すると、搬送路２１から送り戻されてきた現
像剤か積極的に左右に分配されるとともに、搬送路２１
の左側から送り戻された現像剤の一部か主撹拌室１１の
右側に、また搬送路２１の右側から送り戻された現像剤
の一部か主撹拌室１１の左側に搬送されることにより左
右の現像剤か混合され、左側又は右側の現像剤たけのト
ナー濃度（キャリアに対する１ヘナーの重量混合比）が
低下するという不都合がない。

また、現像剤のトナー濃度は中央のトナー濃度検出セン
サ２８で検出される。ここで検出されるトナー濃度は、
左右の羽根で送られた現像剤を混合したものに関するも
のである故、検出値か平均的なものとなり、局部的なト
ナー濃度の低下によって検出値か大きく変動することが
ない。したがって、安定したトナー濃度管理が可能とな
る。

一方、供給領域Ｐて円筒体３１の外周部に保持表面に形
成されている静電潜像と接触し、この結果この静電潜像
の表面電位と現像バイアス電圧■８との電位差に基づい
て、前記静電潜像に静電的にトナーか付着される。

ここで、前述のようにＮ３極で拘束された現像剤が８３
極へ戻ろうとして現像剤たまり部３８が形成されている
か、やがてこの現像剤たまり部３８で保持しきれなくな
った現像剤か順次Ｎ４極へジャンプし、均一に供給され
、これにより現像か行われ、たとえ穂高規制部材３６に
て白すしが生しても、この現像剤たまり部３８により白
すしは防止されるようになっている。特にこのたまり部
３８の形成については、同極着磁部」二部極Ｎ３と、Ｎ
３極、Ｎ４極の中間の磁力の落ち込んだところの磁力と
の差か２００ガウス以上あると、より良好なたまりとな
る。

また、現像ロール上で、Ｎ３極から３２極への逆向きの
現像剤流か発生するため、現像剤の撹乱が生じ、帯電量
を上昇させて良好な現像か行われる。

現像領域Ｘを通過した現像剤は、磁極Ｎ４の磁３ された現像剤は、磁石体３３の磁気吸引力に基ついて保
持され、円筒体３１の回転により矢印Ｃ方向に搬送され
、穂高規制部材３６により搬送量が規制される。

穂高規制部材３６に排送路から外れた現像剤は、通路４
３を通り回収部４０の補助撹拌室４６内に回収される。

したかって、穂高規制部材３６の手前で現像剤かいつま
でも滞留し、ストレスを受けることがなく、現像剤の劣
化が軽減される。

穂高規制部材３６の先端を通過した現像剤は、第３図に
示すように、磁極Ｎ７．Ｓ７．Ｎ３の対向部を磁気ブラ
シ状態で搬送される。また、現像剤は、磁極Ｎ３の対向
部を通過すると、同極着磁部Ｍ、の対向部で磁極の拘束
力から解放されて搬送方向に塊りとなって飛翔していく
。この飛翔した現像剤は、均し部材３７に衝突して一定
の層厚（ギャップＩ）ｎａに相当）に均され、円筒体３
１上を矢印Ｃ方向に搬送され、円筒体３１と感光体１０
０との現像領域Ｘに送り込まれる。

前記現像領域Ｘにて現像剤は、感光体＋００の気拘束力
を受け、再ひ磁気ブラシ状態で円筒体３１に保持され、
矢印Ｃ方向に搬送される。そして、磁極Ｎ５とＮ、との
間の同極着磁部Ｍ、て磁極の拘束力から解放されて供給
室１１に落下回収される。

穂高規制部材３６に規制されて回収部４０に回収された
現像剤は、送り羽根４７．４８の回転により補助撹拌室
４６内にて後方に搬送され、搬送路４５を通じて供給室
１１に供給される。

トナー濃度検出センサ２８の出力によって現像剤のトナ
ー濃度が所定の基準値よりも低いと判定された場合、ト
ナー補給部５０の撹拌羽根５２５３かそれぞれ回転し、
収容部５１のトナーを補給室５４に送り込む。補給室５
４に供給されたトナーは、ブラシロール５５の回転とと
もに矢印り方向に搬送され、メツシュ５６を通過して補
助撹拌室４６に落下供給される。ここで、塊りとなった
トナーがそのまま補助撹拌室４６に供給されることがな
く、メツシュ５６を通過するトナーは分散状態で落下す
るので、補助撹拌室４６の現像剤に素早く屏入され、こ
れら現像剤と混合されるこ４ とにより即座に荷電される。したかって、未帯電のトナ
ーか現像に供されることがなく、トナー粉煙の発生、画
像上のかふりなとか低減される。

次に、第２発明〜第４発明については、現像剤たまり部
３８を形成する現像部３０の具体的構成を除き、他は実
質的に同一であり、互いに対応する部分には同一番号を
付して、主として異なる部分について説明する。

第５図は、第２発明に係る現像装置の現像部３０を示し
、前記上流側極Ｎ３とその上流側の前極Ｓ、とか現像ロ
ールの中心に対してなす角度をＯ１前記上流側極Ｎ３と
前記同極着磁部Ｍ、での下流側枠Ｎ４とか前記中心に対
してなす角度φとした場合に、θ＜φとして、現像剤た
まり部３８を形成したものである。

第６図は、第３発明に係る現像装置の現像部３０を示し
、前記上流側極Ｎ３の」−流側の異極Ｓ、の強さをＡガ
ウス、前記上流側極Ｎ３の強さをＢガウス、前記下流側
枠Ｎ４の強さをＣガウスとした場合に、Ａ　−１−Ｂ　
＞　Ｃとして現像剤たまり部３８を裏面に磁性体等３９
を取付けである。そして、斯る構成により、磁性体等３
９．前記先端部と円筒体３１との間でシール作用を生じ
させである。

第９図は、同極着磁部か現像に関与しない現像部３０を
示し、複数の磁極（Ｎ、、Ｓ、、Ｎ、Ｓ。

Ｓ３．　　Ｎ３．　　Ｓ４．　　Ｎ４）かこの順序で配
置してあり、磁極Ｎ３を現像領域Ｘに対向させて、同極
着磁部Ｍ２については前記の各装置と変わらないか、磁
極Ｓ、Ｓ３間に形成される同極着磁部Ｍ１を穂高規制部
材３６と前記先端部との間に位置させるようにしである
。そして、前記上流側極Ｓ２の近傍の均し部材３７の上
部内面に磁性体等３９を取付けて現像剤たまり部材３８
を形成しである。

第１０図、第１１図は、２本の現像ロールを用いた例を
示し、」二側か円筒体３１ａ、磁石体３３ａ、下側が円
筒体３１ｂ、磁石体３３ｂからなっている。

そして、第１０図の場合には、磁石体３３ａに複数の磁
極（Ｓ２．Ｎ３．Ｓ３．Ｎ３．Ｎ４．Ｓ４）が、磁石体
３３ｂに複数の磁極（Ｓ、、Ｎ、、Ｎ５　Ｓ５形戊した
ものである。これは、現像剤をためようとする働きをＳ
３．Ｎ３極かするのに対し、Ｎ４極は現像剤をたまり部
から下流側へ搬送しようとするためである。

第７図以下は、第４発明に係る現像装置のいくつかの実
施例における現像部３０を示し、いずれも前記上流側極
Ｎ３或はＳ２の近傍に磁性体もしくは磁界発生手段（以
下、磁性体等という。）３９を設けて現像剤たまり部３
８を形成したものである。

このうち、第７図に示す現像部３０における磁極配置は
、基本的には第４図〜第６図に示すものと変わらず、均
し部材３７の」二部内面に取付けである。

第８図に示す現像部３０における磁極の配列順序は第４
図〜第６図に示すものと同じであるが、位置については
前記上流側極Ｎ３を均し部材３７の先端部に近接させ、
これに伴ってその上流側の異極Ｓ２も第４図〜第６図の
場合に比して前記先端部寄りの位置に配するとともに、
前記先端部のＮ６．　　Ｓ６）がそれぞれこの順序で配
置しである。

また、磁極Ｎ３．Ｎ４間の同極着磁部Ｍ１は」二部の現
像領域Ｘａに、磁極Ｓ、、Ｓ６間の同極着磁部Ｍ、は供
給領域Ｐに対向させ、磁極Ｓ５を下部の現像領域ｘｂに
対向させて、前記」二部側枠Ｎ３の近傍の均し部材３７
の上部内面に磁性体等３９を取付けて形成しである。そ
して、矢印にて示すように、現像剤を磁極Ｓ、からＮ、
、Ｓ、Ｎ２．Ｓ、Ｎ３Ｎ、、Ｓ４．Ｎ５．Ｓ、Ｎｏ、Ｓ
ｏへと移動させるようにしである。

第１１図の場合は、磁石体３３ａに複数の磁極（Ｎ２．
Ｓ３．Ｎ１．Ｓ４．Ｎ４．Ｓ、、）が、磁石体３３ｂに
複数の磁極（Ｓ＋、Ｎ＋、Ｓ２＋　　Ｎ５＋　　ｓｏ。

Ｓ７．Ｎ、、Ｓ８）がそれぞれこの順序で配置しである
。また、磁極Ｓ６．Ｓ７間の同極着磁部Ｍ、は下部の現
像領域Ｘｌ、に、磁極Ｓ、、Ｓ８間の同極着磁部Ｍ、は
供給領域Ｐに対向させ、磁極Ｎ４を上部の現像領域Ｘａ
に対向させて、前記上流側極Ｓ。

の近傍の両現像ロール間に磁性体等３９を取付けて形威
しである。

そして、矢印にて示すように、現像剤を磁極ＳＩから磁
極Ｎ、、Ｓ７．Ｎ２．Ｓ３．Ｎ３．Ｓ４．、Ｎ４Ｓ５．
Ｎ１．Ｓ６．Ｓ、、Ｎ６．Ｓ８へと移動させるようにし
である。

特に、このように下側の現像ロールに同極着磁部Ｍ１を
形成する場合、前記」二部側枠Ｓ６での現像剤のたまり
を適切に処理しないと、感光体１００と円筒体３１ｂと
の間で現像剤が詰まったり、上下の円筒体３１ａ、３１
ｂ間に現像剤が入り込んで、詰まったりする。これに対
して、第１１図に示すように磁性体等３９を配すると、
磁極Ｓ６で発生ずる磁力線の向きを適宜調節することが
でき、前述のような現像剤の詰まりを回避できる。

なお、前記磁性体等３つの形状は、現像ロールの軸方向
にわたって延在するものであって、各種の形状をとり得
るが、例えば第１２図は長方形第１３図は波形、第１４
図は市松模様状のものである。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、第１発明〜第４発明に
よれば、穂高規制部での異物等の詰まりによる白すしか
生じても、現像剤たまり部により白ずじを無くすことか
可能となる。

また、現像ロール」二で、前記」二部側枠からその上流
側の異極に向う逆向きの現像剤流により現像剤の撹乱が
生し、その帯電量を」二部させ、良好な現像が可能にな
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１発明〜第４発明に係る現像装置の断面図
、第２図は第１図に示す装置の供給部およびその前後の
現像剤の流れを示す斜視図、第３図は第２図の■−■線
部の断面図、第４図〜第１１図は第１図に示す装置の現
像部の部分拡大断面図、第１２図〜第１４図は各種磁性
体等を示す平面図である。 ３０　・・・現像部、３Ｌ　　３１ａ、３１ｂ・・・円
筒体、３２・・磁石体、３６・・穂高規制部材、３８　
・現像剤たまり部、３９・・・磁性体等、Ｘ、Ｘ、、Ｘ
、、・・・現像領域、Ｍｌ　同極着磁部。 第１０図 第１１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）穂高規制部から現像領域までの間に、少なくとも
   １か所の同極着磁部を有する現像ロールを用いた現像装
   置において、前記同極着磁部での上流側極の近傍に現像
   剤たまり部を感光体に接触しないように形成したことを
   特徴とする現像装置。
2. （２）前記現像剤たまり部が、前記上流側極とその上流
   側の異極とが前記現像ロールの中心に対してなす角度を
   θ、前記上流側極と前記同極着磁部での下流側極とが前
   記中心に対してなす角度をφとした場合に、θ＜φとし
   て形成したものであることを特徴とする請求項（１）に
   記載の現像装置。
3. （３）前記現像剤たまり部が、前記上流側極の上流側の
   異極強さをＡガウス、前記上流側極の強さをＢガウス、
   前記下流側極の強さをＣガウスとした場合に、Ａ＋Ｂ＞
   Ｃとして形成したものであることを特徴とする請求項（
   １）に記載の現像装置。
4. （４）前記現像剤たまり部が、前記上流側極の近傍に設
   けた磁性体もしくは磁界発生手段により形成したもので
   あることを特徴とする請求項（１）に記載の現像装置。