JP2000206788A

JP2000206788A - 現像装置

Info

Publication number: JP2000206788A
Application number: JP1074899A
Authority: JP
Inventors: Shinji Tamaki; 眞二田牧; Takeshi Imamura; 剛今村; Shunji Kato; 俊次加藤; Hideo Yoshizawa; 秀男吉沢; Kiyonori Tsuda; 清典津田; Masayuki Yamane; 正行山根
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤が現像剤担持体の端部より漏れること
を確実に防止する。また、現像剤担持体端部の磁力が不
均一な部分が現像に寄与しないようにし、端部における
異常画像の発生を防止する。【解決手段】表面に現像剤を担持して搬送する現像ス
リーブが、現像剤を担持する小外径部１３と、軸方向両
端部で現像剤の漏れを防止するシール部材１２と密着す
る大外径部１４とを有し、小外径部と大外径部との間に
形成される段差により、小外径部に担持された現像剤が
現像剤担持体表面に沿って広がる動きを規制する。ま
た、現像スリーブの内部に固定されたマグネットローラ
５の磁界発生手段の着磁有効巾よりも、両端の大外径部
に挟まれた小外径部の軸方向の長さが短かくなるように
構成し、現像剤の端部への移動が規制され現像剤が存在
する長さを、着磁有効幅よりも短くし、磁力の均一な範
囲のみに現像剤が存在するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に用いる現像装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像剤担持体に担持された現像剤
の端部方向への広がりを防止する手段としては、図５に
示すように、現像剤担持体の端部表面にスポンジなどの
シール部材を密着させる方法が広く行われてきた。この
方法は、構成が簡単である反面、現像剤担持体表面とシ
ールの間に現像剤が進入するのを完全に防ぐことは難し
い。特に、二成分現像剤に用いる磁性粒子が進入した場
合は、現像剤担持体表面の摩耗を促進し、不具合が発生
する原因となっていた。

【０００３】また、現像剤の搬送性を高めるため、現像
剤担持体表面を粗面化することが広く行われている。具
体的には、現像剤担持体の円筒部として中空の金属パイ
プを用い、その表面に溝加工、サンドブラストなどの粗
し加工、または、表面コート加工などを施している。一
方、現像剤担持体端部のシール部材を密着させる部分
は、シールと摺擦するため滑らかであることが、そのシ
ール性、耐久性の点から望ましい。

【０００４】また、近年、二成分現像装置でありながら
複雑なトナー濃度制御機構及び現像剤撹拌搬送機構を必
要としないで、現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度の
変化により、該現像剤とトナーとの接触状態を変化させ
て、該現像剤担持体上の現像剤のトナー取り込み量を変
化させ、トナー濃度を安定させる小型で安価な現像装置
が知られている（例えば、特開昭６３−２２５２６６号
公報、特開昭６４−１０５９７５号公報参照）。このよ
うな現像装置では、現像剤滞留部内での現像剤担持体周
辺に存在する磁性粒子の総量などでトナー濃度が決定さ
れる。ところが、現像剤が現像剤担持体の端部方向へ広
がり、端部より落下すると、現像剤担持体端部において
トナー濃度を決定する磁性粒子量が減少し、トナーを取
り込み易くなり、トナー濃度上昇を招いてしまう。この
ように、上記現像装置では、端部におけるトナー濃度の
安定という点からもシール性は重要な課題といえる。

【０００５】そこで、本出願人は、上記問題を解決する
ために、特開平９−２０４００号公報において、「トナ
ーと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、該現像剤担持体は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、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担持体との間に形成する現
像剤現像剤収容部と、前記現像剤収容部材と、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、該現像剤担持体上
で現像剤搬送方向にほぼ直交する方向で有効に現像像を
形成しうる有効現像範囲よりも外側の範囲に対向するよ
うに、該現像剤収納部材の長手方向両端側に側板を設け
るとともに、該現像担持体表面に対向している該側板の
対向面と現該像剤担持体表面との距離を、該現像担持体
上での現像剤の搬送方向とほぼ直交する方向への現像剤
の移動を規制しうる距離となるように設定する現像装
置」を提案した。この現像装置によれば、現像担持体上
での現像剤の搬送方向とほぼ直交する方向への現像剤の
移動を規制し、現像剤担持体の長手方向両端側から現像
剤が落下することを防ぐことで、磁性粒子の量の減少よ
り生じるトナー濃度上昇を防止する。このように、特開
平９−２０４００号公報で提案された現像装置は、シー
ル性向上させ、シール不良に起因するトナー濃度の変動
は防止するのに有効である。

【０００６】ところで、磁界発生手段を有する現像剤担
持体の軸方向の磁力分布を測定すると、着磁端部付近の
磁力は中央部に比較して乱れているものが多い。このよ
うな現像剤担持体の端部における磁力の乱れは、感光体
へのキャリア付着、地汚れ、画像濃度むら等の異常画像
を引き起こすことがある。また、このような現像剤担持
体を、上述の現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度の変
化により、該現像剤とトナーとの接触状態を変化させ
て、該現像剤担持体上の現像剤のトナー取り込み量を変
化させ、トナー濃度を安定させる現像装置に用いると、
端部磁力の不均一により、現像剤中に取り込まれるトナ
ー量が不均一となり、端部において均一なトナー濃度が
得られないという問題がある。この問題に対しては、有
効な解決手段は提案されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、その第一の目的とするとこ
ろは、現像剤が現像剤担持体の端部より漏れることを確
実に防止する現像装置を提供することである。また、そ
の第二の目的とするところは、現像剤担持体端部の磁力
が不均一な部分が現像に寄与しないようにし、端部にお
ける異常画像の発生を防止する現像装置を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために、請求項１の発明は、表面に現像剤を担持して
搬送する円筒状の現像剤担持体を備え、該現像剤担持体
の軸方向両端部表面に現像剤の漏れを防止するシール部
材を密着して設けた現像装置において、該現像剤担持体
は現像剤を担持する小外径部と、軸方向両端部でシール
部材と密着する大外径部とを有することを特徴とするも
のである。

【０００９】請求項１の現像装置においては、現像剤を
担持する小外径部と、シール部材と密着する大外径部と
の間に段差が形成される。この段差により、小外径部に
担持された現像剤が現像剤担持体表面に沿って広がる動
きを効果的に阻止することができ、良好なシール性が得
られる。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の装置において、上記現像剤担持体は表面を粗面加工さ
れた小外径の部材の両端部に、シール部材に密着する面
が平滑である大外径の部材を固定して構成したことを特
徴とするものである。

【００１１】請求項２の現像装置においては、現像剤担
持体は、表面を粗面加工された小外径部と、シール部材
に密着する面が平滑である大外径部を有する現像剤担持
体により、現像剤の搬送力と良好なシール性の両方の特
性を良好にするものである。ここで、現像剤の搬送力を
確保するために、現像剤担持体の現像剤搬送部の表面は
粗面加工が施される。一方、シール性を良好にするため
に、シール部材と摺擦する現像剤担持体の端部は滑らか
であることが望まれる。ところが、現像剤搬送部と端部
とが同じ外径を有する従来の現像担持体では、粗面加工
により軸方向全巾が粗面化され端部のシール性が損なわ
れたり、または、加工が端部に及ばないようにマスキン
グをする必要があり、複雑な工程となってしまうという
不具合があった。しかしながら、表面を粗面加工された
小外径の部材の端部に、シール部材に密着する面が平滑
である大外径の部材を固定することにより、粗面加工さ
れた小外径部と、シール部材に密着する面が平滑である
大外径部を有する現像剤担持体を簡易な方法で得ること
ができる。

【００１２】また、上記第二の目的を達成するために、
請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記
現像剤担持体は内部に固定された磁界発生手段と、その
周りを回転可能に構成された円筒状スリーブとからな
り、両端の大外径部に挟まれた小外径部の軸方向の長さ
が内部の磁界発生手段の着磁有効巾よりも短いことを特
徴とするものである。

【００１３】請求項３の現像装置においては、両端の大
外径部に挟まれた小外径部の円筒軸方向の長さ、すなわ
ち小外径部と大外径部により形成される段差により現像
剤の端部への移動が規制され現像剤が存在する長さを、
着磁有効幅よりも短くし、磁力の均一な範囲のみに現像
剤が存在するように規制する。このため、現像剤担持体
の端部における磁力の乱れに起因する、感光体へのキャ
リア付着、地汚れ、画像濃度むら等の異常画像を防止で
きる。

【００１４】また、請求項４の発明は、トナーと磁性粒
子からなる現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持
体と、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、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現像剤担持体との間に
形成する現像剤収容部材と、該現像剤収容部材と、該現
像剤滞留部に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、該現像剤担持体上
の現像剤のトナー濃度の変化により、該現像剤とトナー
との接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の現像剤
のトナー取り込み量を変化させることを特徴とするもの
である。

【００１５】請求項４の現像装置は、現像剤担持体上の
現像剤のトナー濃度の変化により、該現像剤とトナーと
の接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の現像剤の
トナー取り込み量を変化させ、トナー濃度を安定させる
現像装置において、磁力の均一な範囲のみで、現像剤中
にトナーが取り込まれるよう現像剤が存在する長さを規
制する。このため、現像剤担持体の現像剤が存在する全
巾で均一なトナー濃度を保つことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真方式の複写機の現像装置に適用した一実施形
態について説明する。図１は本実施形態に係る現像装置
の概略構成図である。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本体ケーシングとしての
現像器ケース２、該開口部から一部が露出した、トナー
及び磁性粒子（キャリア）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３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と対
向する面に開口部を有する現像剤収納部材としての現像
剤収納ケース７等を備えている。上記現像剤収納ケース
７は、現像スリーブ４の上方に位置し、現像スリーブ４
との間に、感光体ドラム１との対向部である現像位置へ
の進行がドクタ６で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に磁界の
磁力が及ぶように、上記マグネットローラ５に磁極が形
成されている。なお、このマグネットローラ５には一般
的な現像装置におけると同様に、上記現像位置に対向し
て主極が形成され、かつ、現像スリーブ４上に現像剤を
担持し続けながら搬送できるように適宜位置に搬送磁極
が形成されている。また、現像スリーブ４の右側方に位
置する現像器ケース２の一部は、トナーを収容するトナ
ー収容部としてのトナーホッパ８を形成している。この
トナーホッパ８は現像スリーブ４上の現像剤搬送方向に
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９を有し、該トナー補給
口９に隣合ったスペースには、トナー１０をトナー補給
口９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１１が配設されている。

【００１７】上記構成の現像装置において、現像スリー
ブ４上の現像剤３は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
対向する現像位置に搬送される。この現像位置で、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。現像スリーブ
４の回転に伴って更に搬送され、この現像位置を通過し
た現像剤３は、トナー補給口９を介してアジテータ１１
で送り出され現像剤滞留部Ａの現像剤と接するように滞
留しているトナー１０と該現像剤滞留部Ａの現像剤との
接触部Ｂで、新しいトナー１０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１０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する。この
内圧の増加した現像剤中でキャリアによるトナーの帯電
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。一方、上記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９に向かって移動する。トナー補
給口９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。

【００１８】また、上記構成の現像装置においては、現
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９までダレてきて、トナー補給口９
の開口を覆ってしまう。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のトナー濃
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９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のトナー濃度が常に一定濃度以上に保たれる。このよ
う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、現像剤の現像能力を知るため
に感光体ドラム１上に形成した基準トナー像の画像濃度
を検知する光学的画像濃度センサ、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。

【００１９】次に、本実施形態の現像スリーブ４および
端部のシールについて説明する。図２は、現像スリーブ
４とサイドシール１２の構成をあらわす斜視図である。
また、図３の現像スリーブ４とサイドシール１２の断面
図である。現像スリーブ４は現像剤３を担持する小外径
部１３、小外径部の両端に隣接する大外径部１４、現像
スリーブを回転可能に支持するための軸部１５、１６を
有している。この現像スリーブ４は、小外径部１３を形
成する円筒部材に大外径部１４と軸部１５とが一体とな
った部材を圧入して固定する。そして、大外径部１４に
は、現像剤３がスリーブ側方へ広がるのを防ぐスポンジ
等からなるサイドシール１２が密着している。このよう
な構成の現像スリーブ４では、小外径部１３と大外径部
１４との境界部は段差となっており、この段差がスリー
ブ４の表面上をつたって広がろうとする現像剤３の動き
を効果的に阻止している。スリーブ４の大外径部１４と
小外径部１３との境界は、明確な段差を形成することが
望ましい。特に、本実施例のように二成分現像剤を用い
た場合は、該段差はキャリア粒子の外径よりも大きいこ
とが現像剤３の動きを阻止するうえで効果的である。

【００２０】比較例として、図４に従来の現像スリーブ
１７とサイドシール１８の断面図をしめす。従来の現像
スリーブ１７は一様な外径をしており、その端部にサイ
ドシール１８を密着させている。また、現像スリーブ１
７に軸部１９を圧入している。このような構成では、現
像スリーブ１７表面とサイドシール１２との間に現像剤
が進入するのを完全に防ぐことは難しく、現像剤の漏れ
を確実に防止することは困難となる。

【００２１】また、一般的に、現像剤３の搬送力を確保
するために、現像スリーブの現像剤搬送部の表面は粗面
加工が施される。一方、シール性を良好にするために、
サイドシール１２と摺擦する現像スリーブの端部は滑ら
かであることが望まれる。ここで、現像剤搬送部の粗面
加工法としては、軸方向に平行にのびるＶ溝加工、サン
ドブラスト加工等がある。Ｖ溝加工は、通常押し出し加
工が用いられるため、軸方向全幅に溝が形成されてしま
う。このため、一様な外径である従来の現像スリーブ１
７では、サイドシール１８が密着する端部にも溝が形成
されてしまうので、シール性が損なわれてしまう。ま
た、サンドブラスト加工を施す場合は、加工が端部に及
ばないようにマスキングをする必要があり、複雑な工程
となってしまう。ところが、本実施形態の現像スリーブ
４では、現像スリーブ４の現像剤を搬送する小外径部１
３の全幅に粗面加工が施されていても、別部材である滑
らかな表面を有する大外径部１４を圧入するため、簡易
な方法で現像剤の搬送力と良好なシール性の両方を備え
た現像スリーブを得ることができる。なお、小外径部１
３を形成する部材に大外径部１４と軸部１５とが一体と
なった部材を固定する方法としては、圧入のほか、接
着、カシメ、溶接等でもよい。また、大外径部１４と軸
部１５が一体となった部材を固定するので、従来の現像
スリーブと比べ、部品数を増やすことなく現像スリーブ
を製造することができる。

【００２２】また、図６は本実施形態の現像装置におけ
る現像スリーブ４内部に固定されたマグネットロール５
の着磁有効巾と、サイドシール１２の位置関係について
示したものである。この現像装置２では、サイドシール
１２が密着する両端の大外径部１４に挟まれた小外径部
１３の円筒軸方向の長さ、すなわち大外径部１４に密着
するサイドシールにより規制された現像剤が存在する現
像剤規制巾がマグネットローラ５の着磁有効巾よりも短
くなるよう構成されている。すなわち、磁力の均一な範
囲のみに現像剤３が存在するよう規制し、現像スリーブ
４端部の磁力が不均一な部分が現像に寄与しないように
している。

【００２３】また、この現像装置２のトナー濃度調整機
構は、トナー濃度を均一にするためにトナー取り込むト
ナー補給口９近傍において、特に均一な磁力を求められ
る。ここで、図５にしめすように、トナー補給口９の軸
方向の巾は、現像スリーブ４の大外径部１４に密着する
サイドシール１２により規制されている。このため、端
部の磁力不安定部においては、現像剤３は存在せず、ト
ナー取り込みはおこなわない。そして、均一な磁力を有
する現像剤規制巾において、均一なトナー濃度を得るこ
とが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１乃至請求項４の発明によれば、
現像剤が現像剤担持体の端部より漏れることを確実に防
止する現像装置を提供することができるという優れた効
果がある。

【００２５】特に、請求項２の発明によれば、簡易な方
法で現像剤の搬送力と良好なシール性の両方を備えた現
像材担持体を得ることができるという優れた効果があ
る。

【００２６】特に、請求項３または４の発明によれば、
現像剤担持体端部の磁力が不均一な部分が現像に寄与し
ないようにし、端部における異常画像の発生を防止する
ことができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る現像装置の概略構成図。

【図２】本実施形態における現像スリーブとサイドシー
ルの構成をあらわす斜視図。

【図３】本実施形態における現像スリーブとサイドシー
ルの断面図。

【図４】従来の現像装置における現像スリーブとサイド
シールの断面図。

【図５】本実施形態に係る現像装置のサイドシールのあ
る部分の断面図。

【図６】本実施形態の現像装置におけるマグネットロー
ルの着磁有効巾とサイドシールの位置関係の説明図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２現像装置３現像剤４現像スリーブ５マグネットローラ６ドクタ７現像剤収納ケース８トナーホッパ９トナー補給口１０トナー１１トナーアジテータ１２サイドシール１３小外径部１４大外径部１５軸部１６軸部１７現像スリーブ１８サイドシール１９軸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤俊次東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者吉沢秀男東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者津田清典東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者山根正行東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H031 AA01 AA12 AB04 AC10 AC40 BA04 BC05 2H077 AA12 AA14 AB04 AB07 AD06 AD13 BA08 CA12 DA10 DA62 DB02 EA03 FA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に現像剤を担持して搬送する円筒状の
現像剤担持体を備え、該現像剤担持体の軸方向両端部表
面に現像剤の漏れを防止するシール部材を密着して設け
た現像装置において、該現像剤担持体は現像剤を担持する小外径部と、軸方向
両端部でシール部材と密着する大外径部とを有すること
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
担持体は表面を粗面加工された小外径の部材の両端部
に、シール部材に密着する面が平滑である大外径の部材
を固定して構成し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
担持体は内部に固定された磁界発生手段と、その周りを
回転可能に構成された円筒状スリーブとからなり、両端
の大外径部に挟まれた小外径部の軸方向の長さが内部の
磁界発生手段の着磁有効巾よりも短いことを特徴とする
現像装置。
【請求項４】請求項３の現像装置において、トナーと磁性粒子からなる現像剤を表面に担持して搬送
する現像剤担持体と、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、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現像剤
担持体との間に形成する現像剤収容部材と、該現像剤収
容部材と、該現像剤滞留部に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、該
現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度の変化により、該
現像剤とトナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担
持体上の現像剤のトナー取り込み量を変化させることを
特徴とする現像装置。