JPH096113A - 現像装置 - Google Patents
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- JPH096113A JPH096113A JP7337986A JP33798695A JPH096113A JP H096113 A JPH096113 A JP H096113A JP 7337986 A JP7337986 A JP 7337986A JP 33798695 A JP33798695 A JP 33798695A JP H096113 A JPH096113 A JP H096113A
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Abstract
一にセットする煩雑な作業を必要とすることなくユーザ
が新トナーのセットと同時に現像剤を交換できるものを
提供する。 【解決手段】 現像剤を担持する現像スリーブ4と、現
像スリーブ4を内部に収容して支持する支持ケース2
と、現像スリーブ4内に配置したマグネットローラと、
現像スリーブ4上の現像剤の量を規制する薄層化用突起
部5dと、薄層化用突起部5dで阻止された現像剤が滞
留する所定容量の現像剤滞留部5aと、現像剤滞留部5
aに現像スリーブ4上の現像剤搬送方向の上流から隣接
し、現像スリーブ4に対向するトナー補給口5cを有す
るトナー収容部5bとを備えた現像装置に、現像剤滞留
部5a及びトナー収容部5bを有し、且つ支持ケース2
に対して着脱可能な現像剤収容器5と、現像スリーブ4
に担持されている現像剤を剥ぎ取ってトナー収容部に回
収する現像剤回収手段とを設ける。
Description
ミリ、プリンター等の画像形成装置に用いる現像装置に
係り、詳しくはトナー及び磁性粒子からなる現像剤を用
いて潜像担持体に形成された潜像を現像する現像装置に
関するものである。
像を現像する現像方法としては、磁気ブラシ現像法(例
えば米国特許第2874063号参照)に代表されるト
ナー及び磁性粒子からなる2成分現像剤(以下、「現像
剤」という)を用いた二成分現像方法や一成分現像法が
知られている。
時にトナーが磁性粒子の表面に融着する、いわゆるトナ
ースペントと呼ばれる現像剤の劣化現象が発生する。こ
の様に現像剤が劣化すると、トナーに十分な電荷を与え
ることができず、異常画像が発生する。このため定期的
に現像剤を交換する必要がある。この現像剤の交換方法
としては、サービスマンが定期的にユーザを訪問して現
像剤を新しいものに入れ替える方法や、使用済みの現像
剤の回収動作を実行した後、現像剤及びトナーを個別に
収納したトナーカートリッジをユーザが新しいものと交
換する方法等が知られている。
装置として、トナー濃度の均一化やトナー帯電制御のた
めに現像剤を撹拌しながら搬送するような現像剤撹拌搬
送部材を備えたものが知られている。この現像装置によ
れば、現像剤の交換の際に、上記現像剤撹拌搬送部材を
駆動して使用済みの現像剤を所定の回収位置に回収する
ことができる。
な磁性粒子と微小なトナーとの摩擦で発生した静電気力
によって該磁性粒子の表面にトナーが保持されており、
静電潜像に接近すると、静電潜像が形成する電界による
トナーに対する静電潜像方向への吸引力が、トナーと磁
性粒子との間の結合力に打ち勝って、トナーは静電潜像
上に吸引付着されて静電潜像を可視化するものである。
そして、この現像剤は現像によって消費したトナーを補
充しながら反復使用される。したがって、この二成分現
像法では安定した画像濃度を得るために磁性粒子とトナ
ーとの混合比(トナー濃度)を一定にする必要がある。
このトナー濃度を一定にするためのトナー補給機構やト
ナー濃度センサ等を搭載する必要があり、現像装置が大
型になり、その動作機構も複雑になる傾向がある。
コスト化)を図るという観点から、収容する現像剤量を
少なく設定するとともに、上記現像剤撹拌搬送部材やト
ナ濃度センサ等による複雑なトナー濃度制御機構を設け
ずにトナー濃度及びトナー帯電量の制御を行う現像装置
が提案されている。例えば、特公平5−67233号公
報では、容器内で現像剤担持体上に磁性粒子層を形成す
るとともに、容器内のトナー供給部においてこの磁性粒
子層に接触するようにトナーを収容し、現像剤担持体の
回転に伴う磁性粒子層の磁性粒子の移動によって該トナ
ー供給部で磁性粒子層内にトナーを取り込み、トナーと
磁性粒子の混合された現像剤を、現現像剤担持体回転方
向の現像剤規制部材より上流側に形成された現像剤循環
領域で循環させてトナーを帯電するとともに、現像剤規
制部材で層厚規制して現像領域に搬送している。これに
よれば、現像剤撹拌搬送部材や複雑なトナー濃度制御機
構を設けないでトナーを十分に帯電すると共にトナー濃
度を概ね安定化させることができる小型で安価な現像装
置を構成することができる。
として、現像剤担持体上に担持された現像剤量を現像剤
規制部材を規制した後、像担持体と対向する現像領域に
搬送し、像担持体に形成された潜像にトナーを供給して
該潜像を現像するとともに、上記現像剤規制部材で進行
が規制された現像剤を、現像剤収納ケース等で形成され
る現像剤滞留部に滞留させるものが知られている。この
ような現像剤滞留部を備えた現像装置では、現像剤滞留
部の現像剤担持体近傍の現像剤は現像剤担持体内の磁界
発生手段によって発生した磁界によって保持される。
として、表面に現像剤を担持する中空円筒状の現像剤担
持体と、該現像剤担持体内に収容されて該現像剤担持体
表面に所定の磁界を形成する磁界形成部材とを有したも
のが知られており、現像剤担持体を長手方向端部で支持
する機構も種々のものが知られている。
ある。図22において、現像ローラ100は、中空円筒
状の現像剤担持体としての現像スリーブ101と、該ス
リーブ内に収容され、両端に軸20を有する磁界形成部
材としてのマグネットローラ102とから構成されてい
る。そして、現像スリーブ101の両端開口には、それ
ぞれフランジ22,23が取り付けられている。このう
ち図中右側のフランジ23は、外側に延びる軸部23a
を有しており、この軸部23aが軸受24を介して装置
内の後側板26に支持されている。また、このフランジ
軸部23aは中空で、マグネットローラ102の図中右
側の軸20が、この中空部内に挿通され、かつ、該中空
部の両端に圧入された軸受21により受けられている。
更に、このフランジ軸部23aの後側板26から延出し
た端部に、現像スリーブ101に駆動力を伝えるギヤ等
の駆動部材19が取り付けられている。
有し、この中心孔を貫通して外側に延びるマグネットロ
ーラ102の左側の軸20が、軸受24を介して側板2
5に支持され、該軸20にフランジ22の該中心孔に圧
入された軸受21を介してスリーブ101の左端が受け
られている。
ある。図23においては、この例の現像ローラ100
も、中空円筒状の現像スリーブ101と、該スリーブ内
に収容され、両端に軸20a,20bを有する磁界形成
部材としてのマグネットローラ102とから構成されて
いる。この例の現像スリーブ101は、両端部それぞれ
が、支持部材27,28を介して前後側板25,26に
支持されている。両支持部材27,28は、側板に形成
された孔に外周が嵌合し、かつ内周面が現像スリーブ1
01の端部101a,101b外周面を受ける環状のフ
ランジ部を有している。
支持部材28は、中心に貫通する孔を有し、現像スリー
ブ101の右側端部が該孔を貫通して後側板26より外
側に延びている。この外側に延びた現像スリーブ端10
1bの外周面には、現像スリーブ101に外部からの駆
動力を伝える例えばギヤ歯からなる駆動部19が形成さ
れている。また、この右側の現像スリーブ101端部に
はマグネットローラ102の軸20bの嵌合部を有し、
かつ中空内部を塞ぐ側板部29が形成されている。この
嵌合部は軸20bが脱着可能に形成されている。
ットローラ102の軸20aの嵌合部が、その端壁部に
形成されている。また前側板25の孔や現像スリーブ外
周に対して脱着可能で、かつ、上記嵌合部も該軸20a
に対して脱着可能になっている。
置のうち、上記特公平5−67233号公報で提案され
ているような現像剤撹拌搬送部材等を有していない小型
の現像装置においては、現像剤交換後に新しい現像剤を
現像領域に均一に搬送することができないため、現像剤
の交換の際に、現像領域に対応する部分になるべく均一
に現像剤をセットするという煩雑な作業が必要となると
いう問題点があった。
のパドルなどの帯電用部材や、トナー濃度を制御するた
めのセンサ類、トナーを補給するための装置等を有して
いる従来の現像装置においては、装置が大型化して且つ
重くなるため、現像剤を回収するために装置本体を傾け
ることが困難であるという問題点があった。更に、上記
帯電用部材等により、装置内部の構成が複雑化してくる
ため、現像剤を完全に回収することが困難であるという
問題点があった。
コスト化)のねらいから収容する現像剤量を少なく設定
した現像装置においては、一般的に現像剤の量が少なく
なるほど現像剤の寿命が短くなることから、現像剤の交
換頻度が高くなってしまう傾向にある。このため、現像
剤を定期的に交換する煩雑な作業が必要となるという不
具合があった。更に、現像剤回収のための特別な回収手
段を設ける必要があり、コスト高が生じるという不具合
があった。
3号公報で提案されている現像装置は、現像剤担持体周
辺の現像剤がトナー供給部分でトナーを現像剤中に取り
込み、現像剤を現像剤規制部材で規制を加えてトナーの
帯電を行うために、トナーを補給する補給機構やトナー
濃度を検知するトナー濃度センサが必要ないが、従来の
二成分現像装置に比べて現像剤量を多くすることができ
ないために、現像剤担持体表面の線速が速くなる高速機
の場合には、トナーを十分に帯電することができず、地
肌汚れが発生するおそれがあるという問題点があった。
また、トナーに十分な帯電を付与しようとする場合に
は、現像剤規制部材による規制ストレスを強くする必要
があるため、現像剤粒子同士の衝突等による発熱で磁性
粒子表面にトナーの膜が形成される、いわゆるスペント
化が生じ、磁性粒子の帯電特性が使用時間とともに低下
し、トナー飛散、地かぶり等が発生するおそれがあると
いう問題点があった。
た現像装置においては、上記現像剤収納ケースの内面周
辺の現像剤は、現像剤担持体に内蔵された磁界発生手段
から遠いため、磁界による保持力が弱く、現像装置が傾
いたり、振動したりした場合に、現像剤の偏りが起きや
すい。従来、この現像剤の偏りを防止することができる
現像装置として、スクリュウ部材やパドルなどを用いて
現像担持体上の現像剤搬送方向とほぼ直交する方向へ現
像剤を撹拌しながら搬送する現像剤撹拌搬送機構によっ
て、現像剤を該直交する方向に均一にするものが知られ
ている。ところが、上記現像剤撹拌搬送部材を設ける
と、現像装置が大型化してしまい、コストも高くなって
しまう。さらに、上記現像剤撹拌搬送機構が複雑である
ために、トナー濃度制御やトナー帯電制御が管理しにく
くなるという問題点があった。
像装置では、現像ローラ100のフランジ22,23が
現像スリーブ101に圧入もしくは接着されているため
現像ローラ内のマグネットローラ102を取り出して再
利用するが困難であるという不具合があった。また、図
中右側の駆動が入力されるフランジ23に外側に伸びた
軸部23aを設けているのはともかく、図中左側での現
像スリーブ支持のために、フランジ22の軸受21外の
側板25までマグネットローラ軸20を延出させ、該側
板25の軸受24で該軸20を受ける構造を採用してい
るので、軸方向で装置が大型化するという不具合があっ
た。更に、この図中左側での現像スリーブ101の支持
に、マグネットローラ軸20を利用するため、フランジ
22や、該フランジ22とマグネットローラ軸20との
間の軸受21、更には、マグネットローラ軸20と側板
25との間の軸受24というように、フランジ22や軸
受21,24を多用する分、コストがかかるという不具
合もあった。
ブ101の一端部101aが開口し、かつ、該端部を塞
ぐ側板部を有する支持部材27が該一端部101aに対
して脱着可能であり、かつ、マグネットローラ102の
右側の軸20bも現像スリーブ101の右側の側板部2
9に対して脱着可能であるため、該支持部材27を、現
像スリーブ及び前側板25から取り外すことによって現
像スリーブ端101aを外部に開口させ、マグネットロ
ーラ102を簡単に引き抜いて、マグネットローラ10
2を再利用することができる。また、駆動入力側ではな
い図中左側における現像スリーブ101の支持に、軸構
造を用いることなく、現像スリーブ101の外周に接触
する支持部材介して側板に現像スリーブ端を直接支持さ
せているので、軸線方向での現像装置の小型化を図れて
いる。
像スリーブ支持部材27が現像スリーブを該スリーブ1
01の外周面で接触支持しているので、支持部材27と
現像スリーブ101間に現像剤が進入し、現像スリーブ
101の周方向の回転により支持部材27及び現像スリ
ーブ101が摩耗してしまうという問題点が残されてい
る。
は、図中左側の支持部材27を取り外した状態で、側板
25に設けた貫通孔からマグネットローラ102を引き
抜くことになるが、この状態では図24(a)に示すよ
うに現像スリーブ101周面と該貫通孔との間に隙間が
生じ、この引き抜き時のマグネットローラ102の移動
にともなってマグネットローラ102の磁力で現像スリ
ーブ101上を移動した現像剤10が、上記隙間を通過
して現像スリーブ101端部からこぼれ落ち、マグネッ
トローラ102に引き寄せられ、マグネットローラ10
2を汚染してしまうという問題点も残されている。 (以下、余白)
り、例えば図24(b)に示すように、貫通孔を現像ス
リーブ101より小径に形成し、現像スリーブ端部が貫
通孔内に位置しないように構成する場合にも、側板25
と現像スリーブ端部との間、及び貫通孔とマグネットロ
ーラ102との間に生じる隙間から現像剤10がこぼれ
出すことによって発生してしまう。
行なうのに現像ローラ100を取り出すとき、図22の
現像装置では、現像ローラのみの取り出しが事実上困難
で現像装置全体の分解を要し、図23の現像装置では、
細心の注意を払って現像ローラをその軸線方向に引き抜
く必要があるといった問題点も残っていた。
の端部、例えば装置手前側の端部の支持構造として、図
23のような支持部材27を用いれば、スリーブ内マグ
ネットローラの取り出し・交換が可能になる。この場
合、他端部の支持構造としては、図22のような軸部付
きのフランジ23を用いることができる。この構造にお
いては、軸部付きのフランジ23を現像スリーブ端部に
対して相対回転不能に取り付けるのに、圧入あるいは接
着などの部品組付けの作業を要する。よって、従来に比
して低コストの組付け作業で、現像スリーブ端部に対し
てフランジを相対回転不能に取り付け得る現像ローラ端
部支持構造の開発が望まれている。
であり、その第1の目的は、複雑なトナー濃度制御機構
等を必要としない小型で安価な現像装置であって、現像
剤を均一にセットする煩雑な作業を必要とすることなく
ユーザが新トナーのセットと同時に現像剤を交換できる
現像装置を提供することである。
機能及び現像剤帯電機能を有する現像剤収容器の小型
化、軽量化及び簡易化を図り、該現像剤収容器に現像剤
を回収して取り外して装置内の現像剤を容易に交換する
ことができる現像装置を提供することである。
及びトナー濃度センサ等を必要としない小型で安価な現
像装置であって、トナーをムラなく帯電することができ
る現像装置を提供することである。
拌搬送機構を必要としない小型で安価な現像装置であっ
て、現像剤規制部材で進行が阻止された現像剤が滞留す
る現像剤滞留部に、現像剤担持体内の磁界発生手段で発
生した磁界による現像剤に対する保持力が弱くなってい
る領域が存在する場合でも、現像剤担持体上の現像剤搬
送方向にほぼ直交する方向における現像剤の偏りを防止
できる現像装置を提供することである。
の磁界形成部材を容易に取り出せるとともに、該現像剤
担持体の現像スリーブとその受け部材との摩耗を従来に
比して軽減できる現像装置を提供することである。
から磁界形成部材を取り出す際に現像スリーブ上の現像
剤が磁界形成部材上に移って付着することのない現像装
置を提供することである。
掃が従来の現像装置に比して容易な現像装置を提供する
ことである。
コストの組付け作業で、現像スリーブ端部に対してフラ
ンジを相対回転不能に取り付け得る現像剤担持体の端部
支持構造を備えた現像装置を提供することである。
るために、請求項1の発明は、トナー及び磁性粒子から
なる現像剤を表面に担持するための現像剤担持体と、該
現像剤担持体を内部に収容して支持する支持ケースと、
該現像剤担持体の内部に配置した磁界発生手段と、該現
像剤担持体に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制
部材と、該現像剤規制部材で阻止された現像剤が滞留す
る所定容量の現像剤滞留部と、該現像剤滞留部に該現像
剤担持体上の現像剤搬送方向の上流から隣接し、該現像
剤担持体に対向するトナー補給口を有するトナー収容部
とを備えた現像装置であって、該現像剤滞留部及び該ト
ナー収容部を有し、且つ該支持ケースに対して着脱可能
な現像剤収容器と、該現像剤担持体に担持されている現
像剤を剥ぎ取って該トナー収容部に回収する現像剤回収
手段とを設けたことを特徴とするものである。
おいて、上記現像剤収容器の一部を、上記現像剤規制部
材として用いたことを特徴とするものである。
おいて、上記現像剤回収手段として、上記現像剤担持体
の表面を画像形成時の移動方向とは逆方向に移動させる
現像剤担持体駆動手段と、該現像剤担持体上の現像剤を
上記トナー収容部内にガイドするように該現像剤担持体
に当接する当接位置と該当接位置から離間した離間位置
との間で可能な現像剤ガイド部材と、該現像剤ガイド部
材を駆動する現像剤ガイド部材駆動手段とを設けたこと
を特徴とするものである。
おいて、上記現像剤ガイド部材駆動手段を、ユーザによ
って操作可能な回収用操作部材と、該回収用操作部材の
操作に伴って該現像剤ガイド部材が移動するように該操
作部材と該現像剤ガイド部材を連結する連結部材とによ
り構成したことを特徴とするものである。
装置において、上記現像剤ガイド部材が、上記当接位置
から上記トナー収容器のトナー補給口を塞ぐ位置まで移
動可能であることを特徴とするものである。
装置において、上記現像剤ガイド部材の移動を検知する
移動検知手段と、該移動検知手段による検知結果に基づ
いて上記現像剤担持体駆動手段を制御する制御手段とを
設けたことを特徴とするものである。
7の発明は、トナー及び磁性粒子から成る現像剤を用い
て画像形成装置の潜像担持体上の潜像を現像する現像装
置において、該現像剤と、該現像剤を担持して該潜像担
持体との対向部に搬送する現像剤担持体とを収容する現
像器を、該現像剤担持体を収容する現像器本体と、内部
と該現像器本体とを連通させる開口部とを有し、該開口
部を開閉可能な開閉手段を備え、かつ、該現像剤担持体
から離れた箇所に存在する現像剤を収容する、該現像器
本体に対して脱着可能な現像剤収容器とで構成したこと
を特徴とするものである。
8の発明は、現像器と、該現像器内に、潜像担持体に対
向して配置され、内部に磁界発生手段を有し、トナー及
び磁性粒子からなる現像剤を担持する回転可能な現像剤
担持体とを備え、該現像器内で現像剤担持体に沿って現
像剤層を形成し、現像剤担持体の回転により該現像剤層
の磁性粒子を上昇移動し、次いで反転して下降移動する
循環運動をさせ、この現像剤の運動により磁性粒子層の
外側のトナー層から該現像剤層内にトナーを取り込む現
像装置であって、該現像器内に現像剤規制部材を設け、
該現像剤担持体の軸方向に、該現像剤規制部材より上流
側の一定幅にわたり、該現像剤担持体表面と所定の間隙
を有し、該上流側から該間隙に搬送されたトナーを帯電
させるトナー帯電部と、該トナー帯電部よりも上流側
に、該間隙よりも大きな空間を有し、該空間内で該現像
剤の循環運動をさせ、トナー濃度を制御するトナー濃度
制御部とからなる現像剤保持体を設けたことを特徴とす
るものである。
おいて、上記現像剤担持体の半径をrmmとしたとき、上
記現像剤帯電部の底面と該現像剤担持体の中心との距離
を、(r+1)乃至(r+10)mmの範囲内に設定して
上記現像剤保持体を形成したことを特徴とするものであ
る。
において、上記現像剤濃度制御部と上記現像剤担持体と
の間に、上記現像器内に収容する磁性粒子量に対して、
トナー濃度が5乃至30重量%の範囲で変動しても、所
定の現像剤に対する圧力で、該現像剤が充分に循環する
現像剤循環領域を有することを特徴とするものである。
及び磁性粒子からなる現像剤を表面に担持するための現
像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に配置した磁界発
生手段と、該現像剤担持体に担持した現像剤の量を規制
する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材で進行が阻止
された現像剤が滞留する現像剤滞留部を該現像剤担持体
との間に形成する現像剤収納ケースと、該現像剤滞留部
に該現像剤担持体上の現像剤搬送方向における上流側か
ら隣接し、該現像剤担持体に対向するトナー補給口を有
するトナー収容部とを備えた現像装置において、請求項
11の発明は、該現像剤収納ケースの内側であって、該
磁界発生手段で発生した該現像剤担持体表面の法線方向
の磁界の磁束密度が所定以下の領域に、該現像剤搬送方
向にほぼ直交する方向の現像剤の移動を規制しながら現
像剤をガイドする現像剤ガイド部材を形成したことを特
徴とするものであり、請求項12の発明は、該現像剤収
納ケースの内側に磁性体を取り付け、該現像剤担持体内
の該磁性体に対向する位置に、該磁界発生手段の磁極を
配置したことを特徴とするものである。
磁界発生手段で発生した現像剤担持体表面の法線方向の
磁界の磁束密度が所定以下の領域とは、現像装置の傾き
等によって現像剤が現像剤搬送方向とほぼ直交する方向
へ移動しようとする力が、該磁界による現像剤の保持力
よりも大きくなるような領域をいう。さらに具体的に
は、例えば上記磁界発生手段によって発生した現像剤担
持体表面の法線方向の磁界の磁束密度が50ガウスより
も小さい領域をいう。
請求項13の発明は、トナー及び磁性粒子からなる現像
剤を表面に担持するための現像剤担持体と、該現像剤担
持体の内部に配置した磁界発生手段と、該現像剤担持体
に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該
現像剤規制部材で進行が阻止された現像剤が滞留する現
像剤滞留部を該現像剤担持体との間に形成するための現
像剤収納ケースと、該現像剤滞留部に該現像剤担持体上
の現像剤搬送方向における上流側から隣接し、該現像剤
担持体に対向するトナー補給口を有するトナー収容部と
を備えた現像装置において、該現像剤収納ケースの該ト
ナー補給口側の先端を該現像剤担持体に所定の間隙で近
接させ、該現像剤滞留部の全体に現像剤を隙間なく充填
したことを特徴とするものである。
剤収納ケースのトナー補給口側と現像剤担持体との間隙
は、現像剤が現像剤滞留部内の内圧や重力によって現像
剤が現像剤滞留部から溢れ出ない程度に設定する。さら
に、トナー補給口から現像剤担持体上の現像剤へのトナ
ーの取り込み量を制御できるようにするには、上記間隙
は、0.1〜1mmの範囲内で設定するのが望ましい。
14の発明は、表面に現像剤を担持する中空の現像スリ
ーブと、該現像スリーブ内に収容されて該現像スリーブ
表面に所定の磁界を形成する磁界形成部材と、該現像ス
リーブ両端部のうち少なくとも一方の端部を支持する、
該端部に対して脱着可能な支持部材とを有する現像装置
において、該支持部材を、該端部から該現像スリーブの
中空内部に進入し、該中空内部の内周面を受けて該端部
を支持するように構成したことを特徴とするものであ
る。
置において、装置内における上記一方の端部の近傍に磁
性体を設けたことを特徴とするものである。
置において、上記磁界形成部材の外周に剥離可能な被覆
材を設けたことを特徴とするものである。
17の発明は、表面に現像剤を担持する中空の現像スリ
ーブと、該現像スリーブ内に収容されて該現像スリーブ
表面に所定の磁界を形成する磁界形成部材と、該現像ス
リーブ両端部のうち少なくとも一方の端部を支持する支
持部材とを有する現像装置において、装置側に現像スリ
ーブ外径より大径の該支持部材取付け用の孔部を形成
し、該支持部材を、該孔部に対して脱着可能な外周部
と、該磁界形成部材より大径の貫通孔とを有するように
構成し、該貫通孔に対して脱着可能に、該磁界形成部材
の端部を支持する磁界形成部材端部用の支持部材を設け
たことを特徴とするものである。
18の発明は、表面に現像剤を担持する現像剤担持体を
有する現像装置において、現像剤担持体を保持する側板
対のうち少なくとも一方の側板に、現像剤担持体の一部
が進入して移動可能な幅を有し、かつ該側板の周縁部に
開口した切欠き部を形成し、該切欠き部内に現像剤担持
体の一部を位置させた状態で、現像剤担持体を支持する
該側板対に対して取外し可能な支持部材を設けたことを
特徴とするものである。
19の発明は、表面に現像剤を担持する中空の現像スリ
ーブの一方の端部に相対回転不能にフランジを取り付
け、該フランジを介して該現像スリーブを回転駆動する
現像装置において、該現像スリーブ及び該フランジそれ
ぞれにおける互いの係合部を、該現像スリーブの軸線方
向には互いの脱着が可能で、かつ互いの相対回転が不能
である形状にしたことを特徴とするものである。
界発生手段で発生した磁界により現像剤担持体に担持さ
れた現像剤滞留部の現像剤が、現像剤担持体の表面の移
動に伴って搬送され、その搬送量が現像剤規制部材で規
制された後、像担持体と対向する現像領域に供給され
る。現像領域で現像に用いられなかった現像剤は、現像
剤担持体の表面の移動に伴って更に搬送され、トナー補
給口からトナーを取り込んだ後、現像剤滞留部に戻る。
一方、現像領域に供給されずに現像剤規制部材で阻止さ
れた現像剤は現像剤滞留部内に滞留し、その一部は、現
像剤滞留部内で現像剤自身の内圧及び重力によってトナ
ー収容部のトナー補給口に向けて移動する。トナー補給
口付近まで移動した現像剤は、現像剤担持体の表面で搬
送されている現像剤とともに現像剤規制部材側に循環す
るように搬送される。
と、それに伴って現像剤滞留部の現像剤の嵩が増加し、
該現像剤がトナー補給口を塞ぐように移動するようにな
る。このトナー補給口を塞ぐような現像剤の移動によ
り、現像剤担持体上の現像剤へのトナー取り込み量が少
なくなる。逆に、現像剤中のトナー濃度が低くなると、
それに伴って現像剤滞留部の現像剤の嵩が減少し、上記
現像剤滞留部内の現像剤のトナー補給口に届く量が減少
し、トナー補給口から現像剤担持体上の現像剤へのトナ
ー取り込み量が減少する。このような現像剤中のトナー
濃度に応じたトナー取り込み量の増減により、現像剤の
トナー濃度が常に一定濃度以下に保たれる。
ったときに、現像剤回収手段によって現像剤担持体に担
持されている現像剤を剥ぎ取ってトナー収容部に回収す
る。そして、現像剤をトナー収容部に回収した現像剤収
容器を、現像剤担持体を内部に収容して支持する支持ケ
ースから取り外し、新しい現像剤及びトナーが収容され
た現像剤収容器を支持ケースに装着する。
像剤規制部材が現像剤収容器の一部であるので、現像剤
規制部材が現像剤との摩耗で機能低下した場合でも、現
像剤収容器を交換するたびに現像剤規制部材も新しいも
のになり、再び現像剤を所定の量に規制することができ
る。
は、現像剤ガイド部材駆動手段によって現像剤ガイド部
材を離間位置から当接位置に移動して現像剤担持体に当
接させることにより、現像剤担持体上の現像剤をトナー
収容部内にガイドできる状態にする。この状態で、現像
剤担持体駆動手段によって現像剤担持体の表面を画像形
成時の移動方向とは逆方向に移動することにより、現像
剤ガイド部材の当接部で現像剤担持体表面の現像剤を剥
ぎ取り、トナーが空になったトナー収容部内にガイドし
て回収する。また、現像剤滞留部内の現像剤を、現像剤
担持体の表面の移動によって該表面に担持しながら、現
像剤ガイド部材の当接部まで搬送する。この当接部にお
いて、現像剤担持体上の現像剤を剥ぎ取り、トナー収容
部内にガイドして回収する。
は、ユーザが現像剤収容器に設けた回収用操作部材を操
作することにより、回収用操作部材と現像剤ガイド部材
とを連結する連結部材を介して、現像剤ガイド部材が離
間位置から現像剤担持体に対して当接する当接位置に移
動する。この現像剤担持体に当接した現像剤ガイド部材
により、現像剤担持体表面の現像剤を剥ぎ取り、空のト
ナー収容部内にガイドして回収することができる。
は、現像剤のトナー収容器への回収が終了した後、現像
剤ガイド部材を当接位置からトナー収容器のトナー補給
口を塞ぐ位置まで移動させることにより、現像剤収容器
の取り外し時に、トナー補給口からの現像剤のもれを防
止することができる。
は、ユーザが回収用操作部材を操作して現像剤ガイド部
材を現像剤担持体に当接する当接位置に移動させる。そ
の移動を移動検知手段によって検知し、制御手段によっ
て該検知結果に基づき現像剤担持体の逆方向への移動を
ONすることにより、現像剤の回収が開始する。そし
て、ユーザが回収用操作部材を操作して現像剤ガイド部
材を現像剤担持体から離間した離間位置又はトナー補給
口を塞ぐ位置に移動させる。その移動を移動検知手段に
よって検知し、制御手段によって該検知結果に基づき現
像剤担持体の逆方向への移動をOFFすることにより、
現像剤の回収を終了する。
体に対して脱着可能な現像剤収容器が、トナー濃度制御
と現像剤帯電との2つの機能を有しているので、トナー
濃度制御及び現像剤帯電のための特別な手段を設ける必
要がなくなり、現像装置を大幅に小型化及び軽量化、簡
易化することができる。また、現像装置内の現像剤のほ
とんどは、該現像剤収容器内に存在しているため、該収
容器の開口部に設けられた開閉手段で該開口部を塞ぐこ
とによって回収される。そして、該現像剤収容器を現像
器本体に対して取り外すことによって、容易に現像剤を
交換することができる。なお、現像剤をセットするとき
も現像剤収容器内に新しい現像剤が入っている状態で収
容器をセットすれば容易に行なえる。このように、装置
本体からの取り出しが容易であり、小型でかつ軽量化が
図れるので、現像剤の充填もしやすくなる。
現像剤担持体上の現像剤が、該現像剤担持体の移動とと
もに、現像剤保持体のトナー帯電部における所定の間隙
内に搬送される。そして、この間隙内の現像剤が該現像
剤担持体の軸方向に、該現像剤規制部材より上流側の一
定幅にわたり、均一な圧力で帯電される。これにより、
該現像剤担持体の軸方向にムラなくトナーが帯電され
る。また、該トナー帯電部よりも上流側で、トナー濃度
を制御しているトナー濃度制御部では、該間隙よりも大
きな空間を有し、該空間内で該現像剤の循環運動をさせ
ているので、現像剤に対し必要以上の圧力がかかること
がなく、現像剤担持体の回転トルクは、従来の装置構成
に比して軽くなる。このように、該現像剤保持体がトナ
ー帯電機能とトナー濃度制御機能とを発揮するので、ト
ナーを帯電及び撹拌するための複雑な撹拌機構や、トナ
ー濃度制御のための特別な手段が不要になる。また、該
トナー帯電部の空隙、及び該トナー濃度制御部の空間の
大きさを変えることによっても、トナー帯電量やトナー
濃度を所望の帯電量やトナー濃度にすることができる。
記現像剤担持体の半径をrmmとしたとき、現像剤担持体
の中心から上記現像剤帯電部の底面までの距離が、(r
+1)から(r+10)mmの範囲内となるように形成さ
れた上記現像剤保持体によって、該現像剤担持体の軸方
向に対して、トナーと磁性粒子とが適切な押圧力で擦れ
あう。また、該現像剤帯電部の形状が楔形をしている場
合に比して、現像剤が現像剤規制部材を通過するときの
現像剤担持体の回転トルクを低く抑える。
は、上記現像剤保持体のトナー濃度制御部の領域内で現
像剤が循環するため、現像剤担持体表面に担持され、該
現像剤担持体の回転とともに連れ回る現像剤と、トナー
濃度制御部の現像剤とが入れ替わる。これにより、収容
された現像剤が不均一に劣化することがない。また、該
現像剤担持体の回転とともに連れ回る現像剤層にトナー
が取り込まれるにしたがって、該現像剤層の嵩がトナー
取り込み口を塞ぐように膨らむ。このとき、トナー濃度
が5乃至30重量%の範囲で変動しても、所定の現像剤
に対する圧力で、現像剤循環領域内の該現像剤が充分に
循環する。
は、磁界発生手段で発生した磁界により現像剤担持体に
担持された現像剤が現像剤担持体上を搬送され、その量
が現像剤規制部材で規制されるとともに該規制の際の摩
擦帯電によってトナーが帯電されるた後、像担持体と対
向する現像領域に搬送される。現像領域で現像に用いら
れなかった現像剤は更に現像剤担持体上を搬送され、現
像剤滞留部に戻る。一方、現像領域に供給されずに現像
剤規制部材で進行が阻止された現像剤は現像剤滞留部内
に滞留する。
上記現像剤滞留部の磁界発生手段で発生した現像剤担持
体表面の法線方向の磁界の磁束密度が所定以下であって
該磁界による現像剤の保持力が弱くなっている領域で、
現像剤ガイド部材により現像剤搬送方向にほぼ直交する
方向への移動を規制しながら現像剤をガイドする。
は、現像剤担持体内の磁界発生手段の磁極から発生した
磁界により、現像剤収納ケースの内側に取り付けた磁性
体が磁化する。この磁化した磁性体によって、現像剤担
持体から遠く離れた現像剤収納ケース内側の領域に磁界
を集中させ、現像剤に対する現像剤担持体表面の法線方
向の磁力を強くする。
は、磁界発生手段で発生した磁界により現像剤担持体に
担持された現像剤が現像剤担持体上を搬送され、その量
が現像剤規制部材で規制されるとともに該規制の際の摩
擦帯電によってトナーが帯電されるた後、像担持体と対
向する現像領域に搬送される。現像領域で現像に用いら
れなかった現像剤は、更に現像剤担持体上を搬送され、
トナー補給口からトナーを取り込んだ後、現像剤滞留部
に戻る。一方、現像領域に供給されずに現像剤規制部材
で進行が阻止された現像剤は現像剤滞留部内に滞留し、
その一部は、現像剤滞留部内で現像剤自身の内圧及び重
力によってトナー収容部のトナー補給口に向かって移動
する。トナー補給口付近まで移動した現像剤は、現像剤
担持体の表面で搬送されている現像剤とともに現像剤規
制部材側に循環するように移動する。そして、現像剤滞
留部の全体に現像剤を隙間なく充填し、現像剤収納ケー
スのトナー補給口側の先端と現像剤担持体との隙間か
ら、現像剤滞留部内に充填した現像剤が溢れ出ないよう
にすることにより、現像剤滞留部内の現像剤が現像剤搬
送方向にほぼ直交する方向へ移動しにくくなるようにす
る。 (以下、余白)
は、支持部材がその端部から現像剤担持体の中空内部に
進入し、該中空内部の内周面を受けて該端部を支持す
る。そして、現像剤担持体内に収容されている磁界形成
部材を取り出すときには、この支持部材を該現像剤担持
体の端部から取り去って該端部を開口させ、内部の磁界
形成部材を、この開口を介して外部に取り出す。
現像剤担持体内の磁界形成部材を該現像剤端持体の端部
から引き抜く際に、該磁界形成部材に引き寄せられ移動
しようとする現像剤を、上記現像剤担持体の一方の端部
に設けた磁性体でホールドする。
は、外周に剥離可能な被覆材を設けた磁界形成部材に現
像剤が付着した場合、該磁界形成部材から該被覆材を剥
がすことにより、上記付着した現像剤を取り去ることが
できる。
担持体の両端部の少なくとも一方の端部を支持する支持
部材に設けた、磁界形成部材より大径の貫通孔から、磁
界形成部材用の支持部材を取り付けたまま該磁界形成部
材を引き抜くことにより、磁界形成部材引き抜き時に、
現像剤担持体の端部からこぼれ出ようとする現像剤を該
支持部材の外周部で規制する。
担持体の支持部材を取り外した状態で、現像剤担持体を
保持する側板対のうち少なくとも一方の側板に設けた切
欠き部の開口から、現像剤担持体を取り外すことができ
る。
現像剤担持体及びフランジのそれぞれの係合部を、該現
像剤担持体の軸潜方向鬼は互いの脱着が可能で、且つ互
いの相対回転が不能である形状にしているので、低コス
トの組み付け作業で該現像剤担持体の端部とフランジを
相対回転不能に取り付けることができ、現像剤担持体を
フランジに圧入又は接着するのに比して容易に現像剤担
持体からフランジを取り外すことができる。
る電子写真複写機(以下「複写機」という。)に用いる
現像装置に適用した実施形態について説明する。
形態に係る現像装置の概略構成を示す部分断面図であ
る。この現像装置は像担持体である円筒状の感光体ドラ
ム1の側方に配設され、感光体ドラム1に向けて開口部
が形成された支持ケース2、該開口部から一部が露出し
た、トナー及び磁性粒子(以下「キャリア」という。)
からなる現像剤3を表面に担持する現像剤担持体として
の現像スリーブ4、支持ケース2に対して着脱自在の現
像剤収容器5等を備えている。現像ローラは、現像スリ
ーブ4及びその内部に固定配置した磁界発生手段として
の固定磁石群からなるマグネットローラにより構成され
ている。図1中の現像スリーブ4の内部に、マグネット
ローラ表面の磁極の極性を図示している。
容して支持するための現像スリーブ収容部、及び着脱自
在の現像剤収容器5を保持するための現像剤収容器保持
部を有している。支持ローラ2の現像剤収容器保持部に
保持される現像剤収容器5は、後述のように現像剤3が
循環するための現像剤滞留部5a、及び新しいトナー3
aが収容されているトナー収容部5bを有している。そ
して、現像剤収容器5が支持ローラ2の現像剤収容器保
持部に保持された状態で、現像剤収容器5の現像剤滞留
部5aの開口が現像スリーブ4に対向し、現像剤滞留部
5aの下方の現像スリーブ4に、トナー収容部5bのト
ナー補給口5cが近接して対向する。また、トナー収容
部5b内部のトナー補給口5cに隣合ったスペースに
は、トナー3aをトナー補給口5cに向けて送り出すた
めのトナーアジテータ6が配設されている。
対向する現像領域よりも現像ローラ回転方向の上流側
(図中の現像スリーブ4の上方)には、現像スリーブ4
の表面に担持されている現像剤3を規制して薄層化する
ための現像剤規制部材としての薄層化用突起部5dを設
けている。この薄層化用突起部5dは上記現像剤収容器
5の一部が利用されており、本実施形態では該収容器5
と一体成型されている。これにより、現像剤収容器5の
交換によって薄層化用突起部5dも新しいものにするこ
とができる。
する前の現像剤収容器5の断面図である。この装着前の
現像剤収容器5には、新しい現像剤3が収容された現像
剤滞留部5aの開口及びトナー収容部5bのトナー補給
口5cをシールするシール部材7が取り付けられてい
る。このシール部材7は、その一端部7aが薄層化用突
起部5dの表面に後で剥がせる程度の接着力で接着さ
れ、現像剤滞留部5aの開口及びトナー補給口5cをシ
ールするように該容器5の壁面に後で剥がせる程度の接
着力で接着された後、薄層化用突起部5dの位置に戻す
ように符号7bに示す位置で折り返されている。そし
て、薄層化用突起部5d近傍まで戻されたシール部材7
の他端部には、タグ7cが取り付けられている。現像剤
収容器5を支持ケース2に装着した後、ユーザがタグ7
cを矢印方向に引張ってシール部材7を剥がすことによ
り、現像剤滞留部5a内の現像剤3を現像スリーブ4の
表面に落下させて担持させることができるとともに、ト
ナー収容部5b内のトナーを補給できる状態となる。
剤収容器5を支持ケース2にセットしてシール部材7を
剥がすと、現像剤滞留部5a内の現像剤3が現像スリー
ブ4上に落下して担持される。そして、現像スリーブ4
上の現像剤3は、該ローラ4の矢印方向の回転に伴って
搬送され、現像剤収容器5に一体成型されている薄層化
用突起部5dにより、現像スリーブ4上の現像剤3が規
制されて薄層化される。薄層化された現像剤3は、矢印
方向に回転している感光体ドラム1と対向する現像領域
に搬送され、感光体ドラム1上に形成されている静電潜
像に供給され、該静電潜像の可視像化が行われる。この
可視像化に使用されなかった現像剤3は、現像スリーブ
4の回転に伴って搬送され、トナー補給口5cから新し
いトナー3aが供給された後、現像剤滞留部5aに戻
る。そして、新しいトナー3aを含んだ現像剤3は薄層
化用突起部5dとの間で上下運動し、これにより、現像
剤3のトナーの帯電が行われる。
用突起部5dで阻止された現像剤3の一部は、現像剤滞
留部5a内で現像剤3自身の内圧及び重力によってトナ
ー収容部5bのトナー補給口5cに向かって移動する。
トナー補給口5c付近まで移動してきた現像剤3は、現
像スリーブ4の回転に伴って薄層化用突起部5d側に循
環するように搬送される。
くなってトナー濃度が高まると、それに伴って現像剤3
の嵩が増加するため、図3に示すように現像剤3がトナ
ー補給口5cまでダレてきて、トナー補給口5cの開口
をおおってしまう。このため、現像スリーブ4上の現像
剤へのトナー取り込み量が少なくなる。このトナー取り
込み量の減少により、現像剤3のトナー濃度が常に一定
濃度以下に保たれる。
は、トナー収容部5b内のトナーがなくなったときに現
像剤滞留部5a内の現像剤及び現像スリーブ4上の現像
剤を現像剤収容器5の空になっているトナー収容部5b
に回収し、現像剤を回収した現像剤収容器5を取り外
し、図2に示す新しい現像剤収容器5をセットする。
像装置の正面図である。現像剤収容器5の手前側側板に
は、現像剤を回収するためにユーザが操作する回収用操
作部材としてのノブ8が回動自在に取り付けられてい
る。そして、図4(b)に示すようにノブ8には、現像
剤収容器5の下側の外周面と支持ケース2の内周面との
間に形成されたスペースに収納されるわん曲部材9a、
及び手前側の側板9bからなる連結部材9が固定されて
いる。そして、連結部材9のわん曲部材9aの外周面に
は、現像剤ガイド部材としてのマイラ板10が取り付け
られている。このマイラ板10は、わん曲部材9aの端
面から現像スリーブ4側に延在している。
ために移動検知手段として、上記支持ケース2の下壁の
所定の2か所に開口2a,2bが形成され、この各開口
2a,2bに対向する位置に光学センサ11,12が配
設されている。ここで、図5(b)に示すように、上記
開口2aは、画像形成動作時にマイラ板10によって塞
がれ、且つマイラ板10をその先端が現像スリーブ4表
面に当接するように移動させたときにマイラ板10の後
端が通過する位置に形成されている。また、図6(b)
に示すように、上記開口2bは、画像形成動作時及び上
記マイラ板10の当接時にマイラ板10によって塞が
れ、且つマイラ板10を後述の現像剤回収終了時の位置
まで移動させたときにマイラ板10の後端が通過する位
置に形成されている。また、上記光学センサ11,12
としては、例えばマイラ板10に光を照射し、その反射
光を検知する反射型の光学センサを用いることができ
る。
は、正逆両方向に回転駆動可能な駆動モータ(不図示)
を用いている。そして、上記光学センサ11,12によ
るマイラ板10の移動の検知結果に基づいて現像スリー
ブ4用の駆動モータを制御する制御手段が設けられてい
る。この制御手段としては、例えば複写機本体の制御部
を用いることができる。
ユーザが現像剤収容器5を交換する際は、その交換に先
立って、次のような手順で現像剤の回収を行う。まず、
図5(a)に示すようにユーザがノブ8を図中の太矢印
が「ON」の位置を指すまで右回転させる。これにノブ
8の操作に伴ってマイラ板10が移動し、その先端縁が
現像スリーブ4の表面に当接する。そして、図5(b)
に示すように上記マイラ板10の移動が光学センサ11
によって検知され、この検知結果に基づいて現像スリー
ブ4が通常の画像形成動作時の回転方向とは逆方向に回
転させられる。この現像スリーブ4の逆回転により、現
像スリーブ4上の現像剤3がマイラ板10の先端縁で剥
ぎ取られ、トナー補給口5cを通ってトナー収容部5b
に回収される。この回収時に、現像剤滞留部5aに存在
している現像剤3が現像スリーブ4に担持されるため、
現像装置内の全ての使用済みの現像剤をトナー収容部5
b内に回収することができる。
3の回収が終了したころに、ユーザがノブ8を図中の太
矢印が「OFF」の位置を指すまで更に右回転させる。
これにノブ8の操作に伴ってマイラ板10がトナー補給
口5cを塞ぐ位置まで更に移動する。そして、図6
(b)に示すように上記マイラ板10の移動が光学セン
サ12によって検知され、この検知結果に基づいて現像
スリーブ4の回転が停止するように駆動モータが制御さ
れる。このように現像剤のトナー収容部5bへの回収が
終了した後、現像剤収容器5を支持ケース2から取り外
し、図2に示した新しい現像剤収容器5をセットする。
ば、複雑なトナー濃度制御機構等を必要としないで現像
剤3のトナー濃度を常に一定濃度以下に保つことができ
るので、小型で安価な現像装置を構成することができ
る。更に、ユーザが新トナーのセットと同時に現像剤3
を新しいものと交換できるため、複写機の画質の安定化
を図ることができる。更に、上記現像剤収容器5を支持
ケース2に装着するという簡単な交換操作で新しい現像
剤を現像領域に対応する部分に均一にセットすることが
できる。
ば、現像剤収容器5を交換するたびに薄層化用突起部5
dも新しくなるので、現像剤の薄層化の際に摩耗して現
像スリーブ4表面と薄層化用突起部5dとのギャップが
大きくなることによる薄層機能の低下を、現像剤収容器
5の交換するたびにリフレッシュすることができるの
で、常に安定した画質を得ることができる。
ば、現像剤収容器5の交換に先立って使用済みの現像剤
をトナー収容部5bに回収した後、トナー補給口5cを
マイラ板10で塞いでいるので、現像剤収容器5の交換
の際に、トナー収容部からの現像剤が漏れるのを防止す
ることができる。
ば、ユーザによるノブ8の操作に連動して、現像スリー
ブ4の逆回転駆動のON/OFFを制御しているので、
ユーザの簡単な操作で現像剤を確実に回収することがで
きる。
ー収容部5に回収する際に、現像スリーブ4を逆回転さ
せているが、これに代え、現像スリーブ4を固定して、
その内部のマグネットローラ(不図示)を図中右回転方
向に回転させてもよい。
施形態に係る現像装置の概略構成を示す部分断面図であ
る。この現像装置は画像形成装置に用いられる潜像担持
体である円筒状の感光体ドラム1の側方に配設され、感
光体ドラム1に向けて開口部が形成された支持ケース
2、該開口部から一部が露出した、トナー及び磁性粒子
(以下「キャリア」という。)からなる現像剤3を表面
に担持する現像剤担持体としての現像スリーブ4、現像
スリーブ4の内部に固定配置した磁界発生手段としての
固定磁石群からなるマグネットローラ5、現像スリーブ
4上に担持されて搬送されている現像剤の量を規制する
現像剤規制部材としてのドクタ6、現像スリーブ4上方
に滞留する現像剤を収容する空間を形成するドクタ前ヒ
サシ7、トナー収容部としてのトナーホッパ8などを備
えている。なお、図7中の現像スリーブ4の内部に、マ
グネットローラ5上の磁極の極性を図示している。
ブ4の回転方向上流側の端部7aは、現像スリーブ4に
沿って現像スリーブ4との間に所定の間隔を持って延出
しており、現像スリーブ4との間に、感光体ドラム1と
の対向部の現像位置に供給されずにドクタ6で進行が阻
止された現像剤が滞留する現像剤滞留部Aを形成してい
る。この現像剤滞留部Aに対向する現像スリーブ4の内
側にはマグネットローラ5の磁極5aが配置している。
また、トナーホッパ8は、現像剤搬送方向における現像
剤滞留部Aの上流側に隣接して現像スリーブ4表面と対
向するトナー補給開口部8aを有し、該トナー補給開口
部8aに隣合ったスペースには、トナー3aをトナー補
給開口部8aに向けて撹拌しながら送り出すトナーアジ
テータ9が配設されている。
9によって該開口部8aを介してスリーブ4側に供給さ
れたトナーが、現像剤滞留部A内にのみ存在するキャリ
ア中に取り込まれる。現像スリーブ4上に担持された現
像剤3は、該スリーブ4の矢印方向の回転に伴って搬送
され、ドクタ6により規制されて薄層化される。薄層化
された現像剤3は、矢印方向に回転している感光体ドラ
ム1と対向する現像領域に搬送される。そして、この現
像領域では、感光体ドラム1上に形成されている静電潜
像にトナーが供給され、該静電潜像の可視像化が行われ
る。この可視像化に使用されなかった現像剤3は、現像
スリーブ4の回転に伴って搬送され、アジテータ9で送
り出されてトナー補給開口部8aから供給されたトナー
3aを更に取り込んだ後、現像剤滞留部Aに戻る。
6で進行が阻止された現像剤3の一部は、現像剤滞留部
A内で現像剤3自身の内圧及び重力によってトナーホッ
パ8のトナー補給開口部8aに向かって移動する。トナ
ー補給開口部8a付近まで移動してきた現像剤3は、現
像スリーブ4の回転に伴ってドクタ6側に循環するよう
に搬送される。
ホッパ8内へトナーが取り込まれると、現像剤滞留部A
内のトナー濃度の上昇とともに、現像剤の嵩の増加によ
って、現像スリーブ4上でスリーブ4とともに連れ回る
現像剤が、開口部8aを塞ぐように膨らんでくる。よっ
て、開口部8aが狭くなるにしたがって、キャリア中へ
のトナー取り込み量が少なくなり、ついには開口部8a
が膨らんだ現像剤によって遮断され、トナーが取り込ま
れなくなるので、トナー濃度が上限に達する。
度制御部内の上部には空間があり、現像剤は循環可能と
なっている。またこのとき、現像スリーブ4上でスリー
ブ4とともに連れ回るキャリアと、現像剤保持体内のキ
ャリアとが順次入れ替わるようになっている。
剤滞留部A内に収容されたキャリアが、現像スリーブ4
表面域における磁極Nによる拘束と、ドクタ6と磁極N
とによる現像剤滞留部A内への拘束と、キャリアの循環
を助けるヒサシ7内壁とによって、時計方向に循環す
る。またこの循環は、スリーブ4内の磁極配置、磁極の
数、キャリアの流動性、磁気特性などの条件を適宜選ぶ
ことによって、磁気力、重力、摩擦力の兼ね合いで形成
できる。
おいて、現像剤滞留部Aの内部と現像器本体とを連通さ
せる開口部には、該開口部を、現像スリーブ4の軸方向
にスライドさせることによって開閉するシャッタ11が
装着されている。そして、このシャッタ11は、該軸方
向の一端側へ引き抜けるようになっており、また、ドク
タ前ヒサシ7が、現像装置の上方向に外せる構造になっ
ている。なお、現像動作時には、このシャッタ11は外
した状態で使用する。そして、キャリアを交換するとき
は、シャッタ11を該一端側から挿入してドクタ前ヒサ
シ7を上向きに取り外し、キャリアを現像剤滞留部A内
に納めたまま現像装置本体から取り外す。そして、新し
いキャリアを現像剤滞留部A内に納めるときは、あらか
じめ該現像器内に新しい現像剤が入っている状態でシャ
ッタ11を挿入しておき、そのままドクタ前ヒサシ7を
現像装置本体に装着した後、一端側へ引き抜くことによ
ってキャリアの交換作業が完了する。
自己制御させるためには、ドクタ前ヒサシ7と現像スリ
ーブ4との間にトナーを充分に帯電させる領域と、トナ
ー濃度を制御するためのトナー濃度制御領域とが必要で
ある。例えば、図9に示す従来の装置構成では、ヒサシ
12の形状がトナー補給のための開口部8aを大きくし
てトナーの取り込みを容易にするように形成してトナー
濃度の自己制御を行っている。しかし、このヒサシ12
の形状では、ヒサシ12の底面に沿って、現像剤3の一
部が一見したところ動かなくなる不動層を形成している
ため、現像剤3が循環しにくい。このため、現像スリー
ブ4上を、スリーブ4の回転とともに連れ回るキャリア
のみが頻繁に現像に寄与することになり、一部のキャリ
アが早期に劣化してしまい、キャリア寿命が短くなって
しまうという問題があった。
クタ6の厚み分の面からの圧力のみで行っているため、
ドクタ6の部分的な磁気特性の違いや、現像剤3に対す
る圧力のかかり方などの違いによって、現像スリーブ4
の軸方向に部分的な帯電ムラが発生しやすくなる。
面に沿って延在するように現像剤の不動層が形成され、
現像ドクタ6付近に現像剤3が集中して凝縮してしま
い、現像剤の不動層の圧力が広い範囲で現像スリーブ4
にかかるため、現像スリーブ4の回転トルクは、かなり
重くなってしまう。
像スリーブ4の半径をrmmとしたとき、現像スリーブ4
の中心からトナー帯電部の底面までの距離を、(r+
1)乃至(r+10)mmの範囲内に設定すれば、良好な
トナーが帯電することがわかった。これにより現像剤3
はドクタ6の規制により該トナー帯電部の内圧が増加
し、ここでトナー帯電が行われる。よって、パドルやス
クリュウ等、現像剤3を帯電及び撹拌するための複雑な
機構が不要となる。
ば、現像装置の一部であるドクタ前ヒサシ7を装置本体
に対して着脱可能なようにカートリッジ化し、安価なシ
ャッタ11を用いて容易に現像剤を交換することができ
る。また特に、トナー濃度制御部でキャリアの量を調整
することで、トナー濃度をある範囲に設定することがで
き、また、ドクタ6より手前のトナー帯電部で現像剤に
圧力をかることによって確実に現像剤を帯電することが
できる。また、現像剤滞留部A内のトナー濃度を、キャ
リアの量によって自己制御するので、現像剤を帯電させ
るために撹拌パドルなどの部材を設ける必要はなく、従
来装置に比して装置を大幅に小型化することができる。
する間に現像剤へ一定の圧力がかかるようにすることに
より、トナーは現像スリーブ4の軸方向に均一に帯電さ
れる。その後、ドクタ6を通過し、現像スリーブ4上に
現像剤をある一定の厚さに薄層化する。 (以下、余白)
第3の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す部分断
面図である。この現像装置は像担持体である円筒状の感
光体ドラム1の側方に配設され、感光体ドラム1に向け
て開口部が形成された支持ケース2、該開口部から一部
が露出した、トナー及び磁性粒子からなる現像剤3を表
面に担持する現像剤担持体としての非磁性材質からなる
現像スリーブ4、現像スリーブ4の内部に固定配置され
た磁界発生手段としてのマグネットローラ5、現像スリ
ーブ4上に担持されて搬送されている現像剤の量を規制
する現像剤規制部材としてのドクタ6、現像剤収納ケー
ス7、トナー収容部としてのトナーホッパ8等を備えて
いる。
4との間に、感光体ドラム1との対向部の現像位置に供
給されずにドクタ6で進行が阻止された現像剤が滞留す
る現像剤滞留部Aを形成している。この現像剤滞留部A
に対向する現像スリーブ4の内側にはマグネットローラ
5の磁極5aが配置している。また、トナーホッパ8
は、現像剤搬送方向における現像剤滞留部Aの上流側に
隣接して現像スリーブ4表面と対向するトナー補給口8
aを有し、該トナー補給口8aに隣合ったスペースに
は、トナー3aをトナー補給口8aに向けて撹拌しなが
ら送り出す撹拌部材としてのトナーアジテータ9が配設
されている。
収納ケース7の内面には、現像剤滞留部Aの現像スリー
ブ4表面の法線方向の磁界の磁束密度が所定以下の領
域、すなわち該磁界による現像剤3に対する保持力が弱
くなっている領域で、現像剤搬送方向に直交する方向
(以下、「長手方向」という。)の現像剤収納ケース7
の内側の移動を規制しながら現像剤3をガイドする現像
剤ガイド部材としてのリブ7aが形成されている。この
リブ7aは、各リブ間内の現像剤の量がすべて等しくな
るように長手方向に等間隔で設けられている。また、リ
ブ7aの高さは現像剤滞留部A内の現像剤の量に応じて
設定する。例えば、現像剤滞留部A内の現像剤の量を少
なくして現像剤の内圧を弱くし、トナーの帯電量を下げ
ようとする場合には、現像剤に届く位置までリブ7aの
高さを高く設定する。
ブ4上の現像剤3は、該ローラ4の矢印方向の回転に伴
って搬送され、ドクタ6により規制されて薄層化され
る。薄層化された現像剤3は、矢印方向に回転している
感光体ドラム1と対向する現像領域に搬送される。そし
て、現像領域では、感光体ドラム1上に形成されている
静電潜像にトナーが供給され、該静電潜像の可視像化が
行われる。この可視像化に使用されなかった現像剤3
は、現像スリーブ4の回転に伴って搬送され、アジテー
タ9で送り出されてトナー補給口8aから供給された新
しいトナー3aを取り込んだ後、現像剤滞留部Aに戻
る。そして、新しいトナー3aを含んだ現像剤3はドク
タ6による規制部で内圧が増加し、これにより、現像剤
3のトナーの帯電が行われる。この様に現像剤滞留部A
における現像剤の内圧により、現像スリーブ4上の現像
剤3中のトナーを帯電することができるので、パドルや
スクリュウ等の現像剤を帯電あるいは撹拌するための複
雑な撹拌搬送機構が不要となる。
6で進行が阻止された現像剤3の一部は、現像剤滞留部
A内で現像剤3自身の内圧及び重力によってトナーホッ
パ8のトナー補給口8aに向かって移動する。トナー補
給口8a付近まで移動してきた現像剤3は、現像スリー
ブ4の回転に伴ってドクタ6側に循環するように搬送さ
れる。
像剤3に補給されたトナーが多くなってトナー濃度が高
まると、それに伴って現像剤3の嵩が増加するため、現
像剤3がトナー補給口8aまでダレてきて、トナー補給
口8aの開口をおおってしまう。このため、現像スリー
ブ4上の現像剤3へのトナー取り込み量が少なくなる。
このトナー取り込み量の減少により、現像剤3のトナー
濃度が常に一定濃度以下に保たれる。逆に、現像剤3の
トナ濃度が低くなると現像剤の3の嵩が減少するため、
現像剤3がトナー補給口8aを塞がなくなるので、現像
スリーブ4上の現像剤3へ所定量のトナーが取り込ま
れ、現像剤3のトナ濃度が常に一定濃度以上に保たれ
る。この様にトナー濃度をほぼ一定範囲内にコントロー
ルできるので、トナー濃度センサやトナー補給部材など
を用いた複雑なトナー濃度制御機構が不要となる。
像剤収納ケース7の内面に形成されているリブ7aによ
って、現像スリーブ4表面の法線方向の磁界による現像
剤3に対する保持力が弱くなっている領域で、長手方向
の現像剤3の移動を規制しているので、現像装置が傾い
たり、振動したりした場合でも、現像剤3が長手方向の
一方に偏らないようにすることができる。ここで、現像
スリーブ4表面の法線方向の磁界の磁束密度が50ガウ
ス以上であれば磁力による現像剤3の保持力が存在する
ので、上記リブ7aは、現像剤収納ケース7の内面から
該磁束密度が50ガウス以上となる位置まで設ければ良
い。
剤収納ケース7の内面にリブ7aを取り付けているが、
リブ7aを取り付ける代わりに、図11に示すように現
像剤収納ケース7の内面に磁性体7bを取り付け、この
磁性体7bに対向する現像スリーブ4の内側にマグネッ
トローラ5の磁極5aを対向させても良い。この構成の
場合には、マグネットローラ5の磁極5aから発生した
磁界により、磁性体7bが磁化し、この磁化した磁性体
によって、現像スリーブ4から遠く離れた現像剤収納ケ
ース7内側の領域に磁界を集中させ、現像剤3に対する
現像スリーブ4表面の法線方向の磁力を強くする。この
ように現像剤滞留部A全体に磁力を及ぼすことが可能と
なり、現像剤滞留部A内の現像剤3はすべて磁力による
保持力が作用するので、現像装置が傾いたり、振動した
りした場合でも、現像剤3が長手方向の一方に偏らない
ようにすることができる。
ース7のトナー補給口側を現像スリーブ4の中心に向け
て折り曲げ、この折り曲げ部7cの先端を現像スリーブ
4に所定の間隙dで近接させ、現像剤滞留部Aの全体に
現像剤3を隙間なく充填してもよい。この構成の場合に
は、現像剤収納ケース7の折り曲げ部7cの先端と現像
スリーブ4との隙間から、現像剤滞留部Aの内部に隙間
なく充填した現像剤3が溢れ出ないので、現像剤滞留部
A内の現像剤3の量を、現像剤3が長手方向へ移動して
偏らないレベルに維持することができる。したがって、
現像装置が傾いたり、振動したりした場合でも、現像剤
滞留部A内の現像剤が長手方向に動くことができず、現
像剤3が長手方向の一方に偏らないようにすることがで
きる。この効果は、現像剤滞留部A内の現像剤の量を多
くするほどより顕著に得られるようになる。
補給口側の折り曲げ部7cの先端と現像スリーブ4との
間隙dは、0.1〜3mmの範囲内で設定するのが好まし
い。この範囲内で該間隙dを狭く設定すれば、そこを通
過して現像剤に取り込まれるトナーの量が減り、トナー
濃度の設定が低くなる。逆に該間隙dを広く設定すれ
ば、そこを通過して現像剤に取り込まれるトナーの量が
増加し、トナー濃度の設定が高くなる。なお、この構成
の場合も、上記実施形態で示しように現像剤の嵩の変化
に応じたトナー取り込み量の変化によって現像剤中のト
ナー濃度をその設定値を中心とした所定幅内に制御する
ことができる。
ーブ4の内部にマグネットローラ5を固定配置し、現像
スリーブ4を回転駆動することにより、現像スリーブ4
上に現像剤3を磁力担持して搬送しているが、本発明
は、現像スリーブ4を固定配置し、マグネットローラ5
を回転駆動することにより、現像スリーブ4上に現像剤
3を磁力担持して搬送するものにも適用できるものであ
る。
実施形態に係る現像装置の概略構成を示す部分断面図で
ある。この現像装置の全体構成は、上記第3の実施形態
に係る現像装置(図10参照)と同様であるので、その
説明は省略する。ただし、現像ローラ等を示す符号とし
て、現像ローラ100、現像スリーブ101及びマグネ
ットローラ102を用いた。
方から見た部分断面図である。まず、図14を用いて、
後側板26側の支持部材について説明する。現像スリー
ブ101右端の孔に圧入されたフランジ23の軸部23
aが軸受24を介して後側板26に取り付けられ、この
軸部23aの外側端部に現像スリーブ101に駆動力を
伝えるギヤ等の駆動部材19が取り付けられている。側
板26と駆動部材19との間には、ギャップコロ208
が設けられている。現像スリーブ101内のマグネット
ローラ102は、両端部に軸102a,102bが設け
られており、後側の軸102bは軸受209を介してフ
ランジ23に取り付けられている。
係る支持部材201について説明する。該支持部材20
1は、現像スリーブ101より径の小さい支持部が現像
スリーブ101をその内側から回転自在に支持するとと
もに現像スリーブ101の軸線の位置決めを行ってい
る。さらに、図示の例では、該支持部材201は貫通孔
の前側板25前面側に径が貫通孔より大きなつば部を有
し、このつば部に形成された孔を貫通して先端ねじ部が
前側板の前面にねじ込まれる段付きねじ207により前
側板25に固定される。この段付きねじ207を外すこ
とにより支持部材201を前方向に引き抜いて取り除く
ことが容易にできるようにしている。また、スリーブ支
持部と取付部を一体に形成する以上の構成によれば、フ
ランジを別に設ける必要がなく、低コスト化を図ること
ができる。更に、該支持部材を直接装置に取り付けるこ
とにより、図22に示した従来の現像スリーブの支持方
法に比して現像スリーブと側板との間の余分な空間を縮
小できるので、装置の小型化を図ることができる。
マグネットローラ102を現像スリーブ101内に例え
ば固定的に設けるため、マグネットローラ102の軸1
02aをフライスによりD型形状にカット(以下「Dカ
ットフライス」という。)し、支持部材201の現像ス
リーブ内側端部に該軸102aと嵌合する形状の穴20
1aを設けている。この穴201aは、マグネットロー
ラ装着時に上記軸102aと嵌合し、かつ上記段付きね
じ207で支持部材201自体が前側板25に固定され
た状態でマグネットローラ102の磁極を回転方向にお
ける所定の配置に位置決めできるよう形成されている。
この構成によれば、マグネットローラ位置決めのための
部材を省略することができるので、該部材を設ける場合
に比してコストダウンが可能となる。
は、軸受上でマグネットローラ102が円滑に滑るよう
にするために、油を含有した銅系焼結材(例えば、JI
S SBK1218参照)や、滑り軸受用の樹脂材を用
いることができる。
1の変形例を説明する。本変形例の支持部材201も現
像スリーブ101の前側端部をその内側から回転自在に
支持するとともに、マグネットローラ102を現像スリ
ーブ101内に固定的に支持するものである。図15で
は、現像ローラの右半分を省略している。現像スリーブ
101左端には、前記スリーブ支持部材201が図14
におけると同様に取り付けられ、現像スリーブ101内
部でマグネットローラ102の軸102aを穴201a
に嵌合させている。また、本実施形態では、前側板25
に設けた支持部材201取付用の貫通孔を現像スリーブ
径より小さくし、現像スリーブ101端部を前側板25
に突き当てることにより現像スリーブ101の軸線方向
の位置決めを行っている。ここで、現像スリーブ101
の軸線の位置決め精度を高めるためにはスリーブ支持部
材201の現像スリーブ内進入量が大きいほど有利であ
る。ところが、現像スリーブ101端部を前側板25が
突き当てる本例の構成では、スリーブ支持部材201の
軸線方向の長さが一定であれば、前側板25の厚み分だ
け、図14の例に比して上記進入量が少なくなる。逆
に、上記進入量を図14の例と同じ分量だけとるために
は、前側板25の厚み分だけスリーブ支持部材201の
軸線方向の長さを長くする必要がある。従って、装置の
小型化を図りつつ、現像スリーブ101の軸線の位置決
めを精度良く行うためには、図14における構成の方が
望ましい。
に係る現像装置の現像ローラの支持部を側方から見た部
分断面図である。この現像装置は、現像スリーブ101
の周囲に付着した現像剤10がマグネットローラ102
引き抜き時に装置外部にこぼれ出したり、マグネットロ
ーラ102に付着すことを防止するものである。図16
においては、スリーブ支持部材201等の構成を含め、
基本的には図13及び図14の現像装置と同様の構成を
採用している。そして、本実施形態においては、マグネ
ットローラ102引き抜き側である前側板25に設けた
貫通孔の前側板内側において、現像スリーブ101から
0.5〜2.0mm離した位置に磁性体210を設けてい
る。(例えば前側板25内側面自体への接着等してい
る。)マグネットローラ102の矢印B方向への引き抜
き時に、この磁性体210とマグネットローラ102と
の間に磁界が生じ、該磁界に現像剤10がホールドされ
る。よって、図24(a)を用いて前述したものとは異
なり、マグネットローラ102の引き抜きに伴って現像
剤が貫通孔から装置外部へこぼれ出したり、マグネット
ローラ102周面に付着したりするのを防止することが
できる。
ように、マグネットトローラ102の外周面に剥離可能
な剥離材として例えば、剥離シート211を設け、マグ
ネットローラ引き抜き時にシート表面に付着した現像剤
10を該シート211とともに取り去ってもよい。
とによって、マグネットローラ102引き抜き時に現像
剤10が装置外部にこぼれ出したり、マグネットローラ
102に付着することを防止することもできる。図18
(a)において、現像スリーブ支持部材202は、その
内径が現像スリーブ101外径より大径の部分で現像ス
リーブ101軸方向端部の外周を支持している。さらに
現像スリーブ101軸方向端部より外側のスリーブ支持
部材202には、現像スリーブ101外径より小径でマ
グネットローラ102外径より大径の貫通孔を設け、現
像スリーブ101の軸線方向端部が突き当て支持されて
いる。そして、さらにマグネットローラ102の軸10
2aは、上記貫通孔に外側から嵌合するマグネットロー
ラ支持部材203に設けられた貫通孔に貫通し、支持さ
れている。この構成によれば、マグネットローラ支持部
材203を手前に取り除くことにより、マグネットロー
ラ102を矢印B方向に引き抜くことができる。この
時、現像スリーブ101に付着している現像剤10が、
スリーブ支持部材202の現像スリーブ101より大径
の部分によって遮られることにより、装置外部へこぼれ
出すことを防止することができる。
図18(b)の例と同様の効果を得るための現像スリー
ブ支持部材202が、現像スリーブ101を内側で支持
するように支持部材を形成している。現像スリーブ10
1を内側で支持するスリーブ支持部材202の支持部
は、スリーブ101内壁からマグネットローラ102周
壁までの間隔より薄く形成されており、その内側にマグ
ネットローラ102径より大径の貫通孔が形成され、つ
ば部が図14と同様に段付きねじ206で前側板25に
固定されている。そして、スリーブ支持部材202の外
側から上記貫通孔に嵌合するように取り付けられたマグ
ネットローラ支持部材203のDカットフライス部に、
マグネットローラ軸102aが嵌合され、支持されてい
る。この構成によれば、マグネットローラ支持部材20
3を手前に取り除くことによりマグネットローラ102
を矢印B方向に引き抜くことができ、この時現像剤10
が、スリーブ支持部材202のつば部によって遮られる
ことにより、装置外部へこぼれ出すことを防止すること
ができる。
実施形態に係る現像装置の現像ローラの斜視図である。
この現像装置は、現像ローラの他の取外し方法が可能と
なるように構成したものである。図19において、現像
ローラ100は、一端に駆動部19が取り付けられ、他
端が支持部材205によって内部で支持されており、該
支持部材205のつば部が段付きねじによって前側板2
5に取り付けられている。ここで、現像ローラ100の
軸線方向両端部に該軸線方向に垂直に設けた側板25、
26に現像ローラ100が進入し移動可能な幅を有し、
かつ、例えば現像スリーブ101正面手前方向に側板2
5、26の周縁部まで延在し開口した切欠きを設けてい
る。以上の構成により、現像ローラ支持部材205を前
側板25から外せば、現像ローラ100を正面から手前
C方向に取り外すことができる。
に係る現像装置の現像ローラの支持部を側方から見た部
分断面図である。この現像装置は、現像スリーブ101
から取りはずしが容易なフランジ204を備えている。
現像スリーブ101の軸線方向端部に例えば1個の切欠
き101bを切り、該現像スリーブ101端部に設ける
フランジ204には、該切欠きと嵌合するような凸部2
04bを形成し、この切欠き101bと凸部との嵌合に
よって現像スリーブ101の周方向の回転を規制してい
る。また、上記凸部以外フランジ204の外径を、例え
ば現像スリーブ101内径と同径もしくは0.03mm
以内程度小さく形成し、その外側を現像スリーブ101
外径と同径に形成している。この構成によれば、フラン
ジ204と現像スリーブ101との取り付け取り外しを
容易に行うことができる。
る現像ローラの支持部材等の構成は、図21に示すよう
な全体構成を有する現像装置にも適用でき、同様な効果
が得られるものである。図21の現像装置は、潜像担持
体としての感光体ドラム1の右側方に現像装置2が配設
されている。感光体ドラム1の周囲には、電子写真プロ
セスを実施するために、周知の帯電装置、露光光学系、
転写分離装置、クリーニング装置、除電装置(いずれも
不図示)が配設されている。
潜像が形成されている感光体ドラム1の表面に対向した
現像器3と該現像器3に付設されたトナー収容器として
の円筒状のトナーカートリッジ4とから構成されてい
る。上記現像器3は感光体ドラム1表面に向けた開口A
を備えたケーシング31と、該開口Aから一部が露出し
ている現像ローラ100と、該現像ローラ100表面に
トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を供給すると
ともにケーシング31内の現像剤を撹拌する撹拌ローラ
33と、該撹拌ローラ33で現像ローラ100表面に供
給された現像剤の量を規制する現像剤規制手段としての
ドクタ34と、該ドクタ34で規制されてケーシング3
1下部へ還流する現像剤をガイドするセパレータ35と
を有している。このセパレータ35にはケーシング31
内で、感光体ドラム1軸方向に現像剤を撹拌するための
搬送スクリュー35a及び撹拌セパレータ35bが設け
られている。そして、ケーシング31の右上部に、トナ
ー消費に伴ってこのケーシング31内に補給するトナー
を一旦収容するホッパー36が形成されている。このホ
ッパー36のケーシング31内に向いた開口にはトナー
補給ローラ37が配設され、ホッパー36の上部開口部
に上記トナーカートリッジ2を脱着自在に支持するホル
ダー38が形成されている。このホルダー38はトナー
カートリッジ2の外形よりもやや大きな円筒状の空洞を
有している。上記トナーカートリッジ2はトナー放出用
開口(図示せず)が形成され、内部にアジテータ41が
設けられている。また、上記トナー補給ローラ36及び
上記アジテータ41は本体側からの駆動で回転駆動され
る。また、上記現像ローラ100は、例えば円筒形状の
現像スリーブ101と、その内部に収容された複数の磁
極を有する磁界形成部材としてのマグネットローラ10
2とから構成されている。
トナー濃度制御機構等を必要としない小型で安価な構成
で、現像剤のトナー濃度を常に一定濃度以下に保つこと
ができるという効果がある。
体に担持されている現像剤を剥ぎ取ってトナー収容部に
回収するとともに、使用済みの現像剤をトナー収容部に
回収した現像剤収容器を、現像剤担持体を内側に収容し
て支持する支持ケースから取り外し、新しい現像剤及び
トナーが収容された現像剤収容器を支持ケースに装着す
ることできるので、ユーザが新トナーのセットと同時に
現像剤を簡単に交換できるという効果がある。また、新
しい現像剤及びトナーが収容された現像剤収容器を支持
ケースに装着するだけでいいので、現像領域に対応する
位置に均一に現像剤をセットするという煩雑な作業が必
要なくなるという効果がある。
容器の現像剤滞留部の一部を、上記現像剤規制部材とし
て用いることにより、現像剤規制部材が現像剤との摩耗
で機能低下した場合でも、現像剤収容器の交換のたびに
現像剤規制部材が新しくなるので、常に安定した画像を
得ることができるという効果がある。
剤ガイド部材を現像剤担持体の表面に当接するととも
に、現像剤担持体駆動手段によって現像剤担持体の表面
を画像形成時の移動方向とは逆方向に移動させることに
より、現像剤滞留部内の現像剤を現像剤担持体に担持さ
せ、現像剤ガイド部材の当接部で現像剤担持体上の現像
剤を剥ぎ取り、空のトナー収容部内にガイドして回収す
ることができる。従って、現像剤滞留部内の使用済みの
現像剤をすべて空のトナー収容部内に回収することがで
きるという効果がある。 (以下、余白)
ザが現像剤収容器に設けた回収用操作部材を操作するこ
とにより、回収用操作部材と現像剤ガイド部材を連結す
る連結部材を介して、現像剤ガイド部材を現像剤担持体
に対して当接する当接位置に移動させる。この現像剤担
持体に当接した現像剤ガイド部材により、現像剤担持体
表面の現像剤を剥ぎ取り、現像剤ガイド部材によって空
のトナー収容部内にガイドして回収することができるの
で、ユーザによる回収用操作部材の簡単な操作で、現像
剤をトナー収容部内に回収することができるという効果
がある。
剤のトナー収容器への回収が終了した後、現像剤ガイド
部材を当接位置からトナー収容器のトナー補給口を塞ぐ
位置まで移動することにより、現像剤収容器の取り外し
時に、トナー補給口からの現像剤のもれを防止すること
ができるという効果がある。
ザの回収用操作部材の操作によって現像剤ガイド部材を
当接位、及び離間位置又はトナー補給口を塞ぐ位置に移
動させ、その移動を移動検知手段で検知する。そして、
制御手段によって該検知結果に基づいて現像剤担持体の
逆方向への移動をON及びOFFすることができるの
で、ユーザによる回収用操作部材の簡単な操作で、現像
剤の回収を確実に開始及び終了させることができるとい
う効果がある。
制御及び現像剤帯電のための特別な手段を設ける必要が
ないので、現像装置を大幅に小型化及び軽量化、簡易化
することができ、装置本体に対する着脱が容易になると
いう効果がある。また、現像装置内の現像剤のほとんど
は、該現像剤収容器内に存在しているため、該収容器の
開口部に設けられた開閉手段で該開口部を塞ぐことによ
って回収される。そして、該現像剤収容器を現像器本体
に対して取り外すことによって、容易に現像剤を交換す
ることができる。なお、現像剤をセットするときも現像
剤収容器内に新しい現像剤が入っている状態で収容器を
セットすれば容易に行なえる。このように、装置本体か
らの取り出しが容易であり、小型でかつ軽量化が図れる
ので、現像剤の充填もしやすくなるという効果がある。
ば、トナー帯電部における間隙内の現像剤が該現像剤担
持体の軸方向に、該現像剤規制部材より上流側の一定幅
にわたり、均一な圧力がかかる。これにより、該現像剤
担持体の軸方向にムラなくトナーが帯電させることがで
きるという効果がある。また、トナー濃度制御部では、
該間隙よりも大きな空間を有し、該空間内で該現像剤の
循環運動をさせているので、現像剤に対し必要以上の圧
力がかかることがなく、現像剤にかかる圧力が軽減する
ので、磁性粒子へのトナー融着や、現像剤劣化等による
現像剤寿命の低下を防止することができるとともに、現
像剤担持体の回転トルクを、従来の装置構成に比して軽
くすることができるという効果がある。また、該トナー
帯電部の空隙、及び該トナー濃度制御部の空間の大きさ
を変えることによっても、トナー帯電量やトナー濃度を
所望の帯電量やトナー濃度にすることができるという効
果がある。
トナー帯電部の底面と、該現像剤担持体との間で、該現
像剤担持体の軸方向に対して、トナーと磁性粒子とが適
切な押圧力で擦れあうので、トナーを該軸方向に対し
て、ムラなく確実に帯電させることができるという効果
がある。また、該トナー帯電部の形状が従来装置のよう
に楔形をしている場合に比して、現像剤が現像剤規制部
材を通過するときの現像剤担持体の回転トルクを低く抑
えることができるので、駆動手段への負担が軽減し、該
駆動手段の寿命を延ばすことができるという効果があ
る。
ナー濃度が5乃至30重量%の範囲で変動しても、上記
現像剤保持体のトナー濃度制御部の領域内で現像剤が循
環するとともに、該現像剤層の嵩が該現像剤担持体の回
転とともに連れ回る磁性粒子にトナーが取り込まれるに
したがってトナー取り込み口を塞ぐように膨らむことに
より、トナー濃度制御を正確に行なうことができるとい
う効果がある。また、この現像剤の循環に伴って、該現
像剤担持体の回転とともに連れ回る磁性粒子とトナー濃
度制御部の磁性粒子とが入れ替わるので、収容された磁
性粒子が不均一に劣化することがなく、このような循環
をしない装置に比して、磁性粒子の寿命を延ばすことが
できるという効果がある。
リュウやパドル等の複雑な現像剤撹拌搬送機構を必要と
しないで現像剤の偏りを防止できるので、小型で安価な
現像装置を構成することができるという効果がある。
像剤滞留部の磁界発生手段で発生した現像剤担持体表面
の法線方向の磁界の磁束密度が所定以下であって該磁界
による現像剤の保持力が弱くなっている領域において、
現像剤ガイド部材により現像剤の現像剤搬送方向にほぼ
直交する方向への移動を規制しながら現像剤をガイドす
ることにより、現像剤担持体上の現像剤搬送方向にほぼ
直交する方向における現像剤の偏りを防止できるという
効果がある。
担持体内の磁界発生手段の磁極から発生した磁界によ
り、現像剤収納ケースの内側に取り付けた磁性体を磁化
し、この磁化した磁性体によって、現像剤収納ケースの
内側の現像剤担持体から遠く離れた領域における現像剤
担持体表面の法線方向の磁束密度を大きくし、該領域に
おける現像剤に対する保持力を発生させることができる
ので、現像剤担持体上の現像剤搬送方向にほぼ直交する
方向における現像剤の偏りを防止できるという効果があ
る。
滞留部の全体に現像剤を充填し、現像剤収納ケースのト
ナー補給口側と現像剤担持体間隙から、現像剤滞留部内
に充填した現像剤が溢れ出ないようにすることにより、
現像剤滞留部内の現像剤が現像剤搬送方向にほぼ直交す
る方向へ移動しにくくなるので、現像剤担持体上の現像
剤搬送方向にほぼ直交する方向における現像剤の偏りを
防止できるという効果がある。
部材を取り去ることにより現像剤担持体端部を開口させ
ることができるので、内部の磁界形成部材をこの開口を
介して容易に外部に取り出すことができるという効果が
ある。また、上記支持部材が周方向に回転する現像剤担
持体をその内側で支持するので、該支持部材と現像剤担
持体との間から現像剤担持体内部に現像剤が進入しにく
いという効果がある。また、上記支持部材で回転してい
る現像剤担持体の内面を支持しているので、現像剤担持
体の外周面及び支持部材が摩耗することを軽減できると
いう効果がある。
成部材引き抜き時に磁界形成部材に引き寄せられ移動す
る現像剤を、上記現像剤担持体の一方の端部に設けた磁
性体でホールドするので、現像剤の剤こぼれや磁界形成
部材への付着を防止することができるという効果があ
る。
周に剥離可能な被覆材を設けた磁界形成部材に現像剤が
付着した場合、該磁界形成部材から該被覆材を剥がすこ
とにより、上記付着した現像剤を取り去ることができる
ので、磁界形成部材から現像剤を容易に取り去ることが
できるという効果がある。
引き抜き時に、磁界形成部材に引き寄せられ移動する現
像剤を、該現像剤担持体の支持部材の外周部で規制する
ので、現像剤の剤こぼれや磁界形成部材への付着を防止
することができるという効果がある。また、現像剤担持
体の支持部材に磁界形成部材より大径の貫通孔を形成し
ているので、現像剤担持体内の磁界形成部材を、該貫通
孔を通過させ容易に取り出すことができるという効果が
ある。
の支持部材を取り外した状態で、現像剤担持体を保持す
る側板対のうち少なくとも一方の側板に設けた切欠き部
の開口から、現像剤担持体を取り外すことができるた
め、容易に装置内部を露出することができ、内部の清掃
がしやすくなるという効果がある。また、現像剤担持体
に現像剤が磁力により引き付けられたまま、該現像剤担
持体を取り外すことができるので、現像剤担持体取り外
し時に現像装置周辺の現像剤による汚染が少なく、か
つ、現像剤担持体を取り出した状態で現像剤担持体に付
着した現像剤を取り除くことができるという効果があ
る。
担持体とフランジとの係合部を脱着可能で、かつ相対回
転が不能な形状に形成しているので、組み付け作業の低
コスト化を図ることができるという効果がある。また、
現像剤担持体からフランジを取り外すことが容易にな
る。このため、樹脂フランジ等を使用した場合に、再利
用を目的とした現像剤担持体とフランジとの解体が容易
になり、コストダウンにつながるという効果がある。ま
た、上記中空の現像剤担持体の内部に、該現像剤担持体
表面に所定の磁界を形成する磁界形成部材が収容されて
いる場合には、フランジを現像剤担持体から取外し、現
像剤担持体内から磁性形成部材を容易に引き抜くことが
できるという効果がある。
す部分断面図。
構成を示す断面図。
図。(b)は現像剤回収機構の説明図。
(b)は現像剤回収時の現像剤ガイド部材の移動検知部
の拡大図。
図。(b)は現像剤回収終了時の現像剤ガイド部材の移
動検知部の拡大図。
す正面図。
説明図。
概略構成を示す正面図。(b)は、同現像装置の現像剤
収納ケースの斜視図。
成を示す正面図。
示す部分断面図。
図。
図。
の支持部近傍に磁性体を配設した断面図。
に剥離可能なシートを設けた斜視図。
例に係る現像ローラの支持部材の他の変形例の断面図。
の支持部近傍の他の変形例の斜視図。
の支持部材としてのフランジと現像スリーブの斜視図。
す部分断面図。
図。
Claims (19)
- 【請求項1】トナー及び磁性粒子からなる現像剤を表面
に担持するための現像剤担持体と、該現像剤担持体を内
部に収容して支持する支持ケースと、該現像剤担持体の
内部に配置した磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持
した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤
規制部材で阻止された現像剤が滞留する所定容量の現像
剤滞留部と、該現像剤滞留部に該現像剤担持体上の現像
剤搬送方向の上流から隣接し、該現像剤担持体に対向す
るトナー補給口を有するトナー収容部とを備えた現像装
置であって、 該現像剤滞留部及び該トナー収容部を有し、且つ該支持
ケースに対して着脱可能な現像剤収容器と、 該現像剤担持体に担持されている現像剤を剥ぎ取って該
トナー収容部に回収する現像剤回収手段とを設けたこと
を特徴とする現像装置。 - 【請求項2】請求項1の現像装置において、 上記現像剤収容器の一部を、上記現像剤規制部材として
用いたことを特徴とする現像装置。 - 【請求項3】請求項1の現像装置において、 上記現像剤回収手段として、上記現像剤担持体の表面を
画像形成時の移動方向とは逆方向に移動させる現像剤担
持体駆動手段と、該現像剤担持体上の現像剤を上記トナ
ー収容部内にガイドするように該現像剤担持体に当接す
る当接位置と該当接位置から離間した離間位置との間で
可能な現像剤ガイド部材と、該現像剤ガイド部材を駆動
する現像剤ガイド部材駆動手段とを設けたことを特徴と
する現像装置。 - 【請求項4】請求項3の現像装置において、 上記現像剤ガイド部材駆動手段を、ユーザによって操作
可能な回収用操作部材と、該回収用操作部材の操作に伴
って該現像剤ガイド部材が移動するように該操作部材と
該現像剤ガイド部材を連結する連結部材とにより構成し
たことを特徴とする現像装置。 - 【請求項5】請求項3又は4の現像装置において、 上記現像剤ガイド部材が、上記当接位置から上記トナー
収容器のトナー補給口を塞ぐ位置まで移動可能であるこ
とを特徴とする現像装置。 - 【請求項6】請求項3又は4の現像装置において、 上記現像剤ガイド部材の移動を検知する移動検知手段
と、該移動検知手段による検知結果に基づいて上記現像
剤担持体駆動手段を制御する制御手段とを設けたことを
特徴とする現像装置。 - 【請求項7】トナー及び磁性粒子から成る現像剤を用い
て画像形成装置の潜像担持体上の潜像を現像する現像装
置において、 該現像剤と、該現像剤を担持して該潜像担持体との対向
部に搬送する現像剤担持体とを収容する現像器を、 該現像剤担持体を収容する現像器本体と、 内部と該現像器本体とを連通させる開口部とを有し、該
開口部を開閉可能な開閉手段を備え、かつ、該現像剤担
持体から離れた箇所に存在する現像剤を収容する、該現
像器本体に対して脱着可能な現像剤収容器とで構成した
ことを特徴とする現像装置。 - 【請求項8】現像器と、該現像器内に、潜像担持体に対
向して配置され、内部に磁界発生手段を有し、トナー及
び磁性粒子からなる現像剤を担持する回転可能な現像剤
担持体とを備え、該現像器内で現像剤担持体に沿って現
像剤層を形成し、現像剤担持体の回転により該現像剤層
の磁性粒子を上昇移動し、次いで反転して下降移動する
循環運動をさせ、この現像剤の運動により磁性粒子層の
外側のトナー層から該現像剤層内にトナーを取り込む現
像装置であって、 該現像器内に現像剤規制部材を設け、該現像剤担持体の
軸方向に、該現像剤規制部材より上流側の一定幅にわた
り、該現像剤担持体表面と所定の間隙を有し、該上流側
から該間隙に搬送されたトナーを帯電させるトナー帯電
部と、該トナー帯電部よりも上流側に、該間隙よりも大
きな空間を有し、該空間内で該現像剤の循環運動をさ
せ、トナー濃度を制御するトナー濃度制御部とからなる
現像剤保持体を設けたことを特徴とする現像装置。 - 【請求項9】請求項8の現像装置において、 上記現像剤担持体の半径をrmmとしたとき、上記現像剤
帯電部の底面と該現像剤担持体の中心との距離を、(r
+1)乃至(r+10)mmの範囲内に設定して上記現像
剤保持体を形成したことを特徴とする現像装置。 - 【請求項10】請求項8の現像装置において、 上記現像剤濃度制御部と上記現像剤担持体との間に、上
記現像器内に収容する磁性粒子量に対して、トナー濃度
が5乃至30重量%の範囲で変動しても、所定の現像剤
に対する圧力で、該現像剤が充分に循環する現像剤循環
領域を有することを特徴とする現像装置。 - 【請求項11】トナー及び磁性粒子からなる現像剤を表
面に担持するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の
内部に配置した磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持
した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤
規制部材で進行が阻止された現像剤が滞留する現像剤滞
留部を該現像剤担持体との間に形成するための現像剤収
納ケースとを備えた現像装置において、 該現像剤収納ケースの内側であって、該磁界発生手段で
発生した該現像剤担持体表面の法線方向の磁界の磁束密
度が所定以下の領域に、該現像剤搬送方向に直交する方
向の現像剤の移動を規制しながら現像剤をガイドする現
像剤ガイド部材を設けたことを特徴とする現像装置。 - 【請求項12】トナー及び磁性粒子からなる現像剤を表
面に担持するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の
内部に配置した磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持
した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤
規制部材で進行が阻止された現像剤が滞留する現像剤滞
留部を該現像剤担持体との間に形成するための現像剤収
納ケースとを備えた現像装置において、 該現像剤収納ケースの内側に磁性体を取り付け、 該現像剤担持体内の該磁性体に対向する位置に、該磁界
発生手段の磁極を配置したことを特徴とする現像装置。 - 【請求項13】トナー及び磁性粒子からなる現像剤を表
面に担持するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の
内部に配置した磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持
した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤
規制部材で進行が阻止された現像剤が滞留する現像剤滞
留部を該現像剤担持体との間に形成するための現像剤収
納ケースと、該現像剤滞留部に該現像剤担持体上の現像
剤搬送方向における上流側から隣接し、該現像剤担持体
に対向するトナー補給口を有するトナー収容部とを備え
た現像装置において、 該現像剤収納ケースの該トナー補給口側の先端を該現像
剤担持体に所定の間隙で近接させ、 該現像剤滞留部の全体に現像剤を隙間なく充填したこと
を特徴とする現像装置。 - 【請求項14】表面に現像剤を担持する中空の現像剤担
持体と、該現像剤担持体内に収容されて該現像剤担持体
表面に所定の磁界を形成する磁界形成部材と、該現像剤
担持体両端部のうち少なくとも一方の端部を支持する、
該端部に対して脱着可能な支持部材とを有する現像装置
において、 該支持部材を、該端部から該現像剤担持体の中空内部に
進入し、該中空内部の内周面を受けて該端部を支持する
ように構成したことを特徴とする現像装置。 - 【請求項15】請求項14の現像装置において、 装置内における上記一方の端部の近傍に磁性体を設けた
ことを特徴とする現像装置。 - 【請求項16】請求項14の現像装置において、 上記磁界形成部材の外周に剥離可能な被覆材を設けたこ
とを特徴とする現像装置。 - 【請求項17】表面に現像剤を担持する中空の現像剤担
持体と、該現像剤担持体内に収容されて該現像剤担持体
表面に所定の磁界を形成する磁界形成部材と、該現像剤
担持体両端部のうち少なくとも一方の端部を支持する支
持部材とを有する現像装置において、 装置側に現像剤担持体外径より大径の該支持部材取付け
用の孔部を形成し、 該支持部材を、該孔部に対して脱着可能な外周部と、該
磁界形成部材より大径の貫通孔とを有するように構成
し、 該貫通孔に対して脱着可能に、該磁界形成部材の端部を
支持する磁界形成部材端部用の支持部材を設けたことを
特徴とする現像装置。 - 【請求項18】表面に現像剤を担持する現像剤担持体を
有する現像装置において、 現像剤担持体を保持する側板対のうち少なくとも一方の
側板に、現像剤担持体の一部が進入して移動可能な幅を
有し、かつ該側板の周縁部に開口した切欠き部を形成
し、 該切欠き部内に現像剤担持体の一部を位置させた状態
で、現像剤担持体を支持する該側板対に対して取外し可
能な支持部材を設けたことを特徴とする現像装置。 - 【請求項19】表面に現像剤を担持する中空の現像剤担
持体の一方の端部に相対回転不能にフランジを取り付
け、該フランジを介して該現像剤担持体を回転駆動する
現像装置において、 該現像剤担持体及び該フランジそれぞれにおける互いの
係合部を、該現像剤担持体の軸線方向には互いの脱着が
可能で、かつ互いの相対回転が不能である形状にしたこ
とを特徴とする現像装置。
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