JP2002341657A - ２成分現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 黒ベタ画像におけるスクリューピッチ状の濃
度ムラを抑制し得る２成分現像装置を提供する。 【解決手段】 現像スリーブ７の軸７ａに支持したアー
ム１４でスクレーパ１５を保持し、Ｐ３極の近傍に接触
または近接設置する。スクレーパ１５で現像スリーブ７
に残留しているトナー濃度が低下した現像剤を掻き落と
し、現像スリーブ７に前の回転の履歴が残らないように
する。掻き落とされた現像剤は第１の搬送スクリュー９
の下半分に供給される。スクレーパ１５の下端を搬送ス
クリュー９の軸と同位置または下に位置させて現像スリ
ーブ７への再付着を防止する。掻き落とされた現像剤
は、搬送スクリュー９の下で新しい現像剤と攪拌した
後、汲み上げ極（Ｐ４、Ｐ５）で現像スリーブ７に戻
す。

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、プリンタ等の電子写真装置で現像剤を現像スリー
ブ上流で循環させる２成分現像剤を用いる電子写真装置
の現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
この種の２成分現像装置としては、例えば特開２０００
−１９４１９４号公報に開示されているものがある。こ
の技術は、現像剤寿命を長くするために磁化の小さい磁
性キャリアを採用する場合であっても、画像の黒ベタ部
でスクリューピッチムラを生じることなく、均一な黒ベ
タ画像を得ることができる現像装置とするために、一の
磁極が、現像に供されず再び現像剤容器内に搬送された
現像剤を確実に現像スリーブから剥ぎ取り、搬送スクリ
ューが、該現像剤と現像剤容器内の現像剤とを十分に撹
拌し、他の磁極が、搬送スクリューによって十分撹拌さ
れた現像剤を現像スリーブ上に担持させるというもので
ある。

【０００３】また特開２０００−１９４１９５号公報に
開示されているものは、小型で、現像剤寿命を長くする
ために磁化の小さい磁性キャリアを採用する場合であっ
ても、画像の黒ベタ部でスクリューピッチムラを生じる
ことなく、均一な黒ベタ画像を得ることができる現像装
置とするために、撹拌搬送スクリューは、それに近接す
る現像スリーブ表面位置から現像スリーブの中心への直
線と、一の磁極による現像スリーブ表面の法線方向にお
ける磁界の強さが最大値になる現像スリーブ表面位置か
ら現像スリーブの中心への直線とのなす角が、３０°以
上であるようにするというものである。

【０００４】さらに特開２０００−２５０３１１号公報
に開示されているものは、現像剤寿命を長くするため
に、反発磁極の一つの極を現像剤層厚規制極として用い
た場合に発生しやすくなる、黒ベタ部のスクリューピッ
チムラを解消し、均一な黒ベタ画像を得るために、現像
スリーブ内にマグネットローラを配置し、磁性キャリア
と非磁性トナーよりなる２成分現像剤を螺旋状の羽根を
有する二つの搬送スクリューにより攪拌搬送すると共
に、マグネットローラを構成する磁石のうちの隣接した
同極性の磁極の一つを現像層厚を規制する現像剤層厚規
制極として用い、所望の層厚に規制された現像剤を現像
スリーブの回転により搬送し、像担持体上の静電潜像を
磁気ブラシ現像する現像装置において、現像スリーブの
直径をＡ（ｍｍ）、搬送スクリューの外径をＢ（ｍ
ｍ）、搬送スクリューの羽根のピッチをｌ（ｍｍ）とし
た時、Ａ／Ｂ≧１．１、かつｌ＜Ａの関係を満足するよ
うにしたものである。

【０００５】いずれも、現像スリーブに内包している磁
石の磁界強度、角度やキャリア特性、スクリュー径やピ
ッチを特定したものである。また、搬送スクリューの螺
旋を２重にして螺旋を密にすることで目立たなくさせる
技術も実施されている。

【０００６】ところで２成分現像法は、磁性キャリアに
よりトナーを現像領域に搬送して現像を行うものであ
り、通常は現像剤を感光ドラムに接触させて現像工程を
行う。その現像装置の構造について図１を用いて説明す
る。図中１は感光体ドラム、２はそのクリーニングブレ
ード、３は帯電ローラ、４は除電ランプ、５は帯電ロー
ラクリーナ、６はＰセンサ、７は現像スリーブ（現像ロ
ーラ）、８は現像ドクタ、９は第１の搬送スクリュー、
１０は第２の搬送スクリュー、１１はトナー濃度センサ
である。

【０００７】現像スリーブ７は、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１２を有し、搬
送スクリュー９、１０で現像剤を攪拌しつつ搬送し、現
像スリーブ７の表面に現像ドクタ８により薄層状に形成
する。これらは現像容器１３内に配置してある。なお、
搬送スクリュー９、１０は、互いに逆方向に現像剤を搬
送し、両端部において現像剤が一方の搬送スクリューか
ら他方の搬送スクリューへと送られ、全体として一方向
に循環するように搬送される。

【０００８】ここで感光体ドラム１上に形成された静電
潜像を、上記現像装置を用いて２成分磁気ブラシ法によ
り顕像化する現像工程と現像剤の循環系について図２を
も参照して以下に説明する。まず、現像スリーブ７の回
転に伴い、Ｐ４、５極で汲み上げられた現像剤は、Ｐ５
極からＰ６極へと搬送される過程において、現像ドクタ
８によって高さが規制され、現像スリーブ７上に薄層状
に形成される。ここで薄層形成された現像剤が、現像主
極であるＰ１極に搬送されてくると、磁気力により穂立
ちが形成される。この穂状に形成された現像剤によって
感光体ドラム１上の静電潜像を現像し、その後Ｐ２極、
Ｐ４極の反発磁界によってＰ３極で現像スリーブ７上の
現像剤は、現像容器１３内に戻される。２成分現像にお
いては、上述したように、同極性の磁極を並べて配置
し、現像後の現像剤をいったん現像スリーブから剥ぎ取
り、画像履歴を残さないようにする構成が一般的であ
る。

【０００９】しかしながら、上記のような構成、すなわ
ち反発極の一つの極を現像剤層厚規制極として用いる構
成をとった場合、黒ベタ画像にスクリューピッチ状の濃
度ムラが発生しており、画像上の先端現像スリーブ１回
転分は発生せず、２回転目から顕著になる。いったん感
光体ドラム１と接触してベタ黒を現像した現像剤は、ト
ナー濃度（キャリヤとトナーの混合比）が低下してい
る。本来は、Ｐ３極で現像スリーブ７上から完全に離れ
て現像容器１３内に戻されて攪拌されることによりトナ
ー濃度を狙いの値に戻してからＰ４、５極で現像剤を汲
み上げ、再び現像を行う。

【００１０】ところが、搬送スクリュー９、１０の羽根
がある位置ではこの羽根に妨害されて下に落ちにくいた
め、現像スリーブ７から完全には離れずにある程度残っ
てしまう。この残った現像剤は、感光体ドラム１と接触
してベタ黒を現像したのでトナー濃度が低く、次に現像
するとその部分は画像濃度が低くなり、スクリューピッ
チ状の濃度ムラが発生することになる。このムラは、斜
めの線状に連続するために非常に目立つ。これを防ぐた
めに搬送スクリュー９を現像スリーブ７から離し過ぎる
と、現像剤の攪拌が不十分になり、濃度むらが発生する
ばかりではなく、装置の大型化を招くとともに、コスト
アップの原因にもなる。

【００１１】そこで本発明は、黒ベタ画像におけるスク
リューピッチ状の濃度ムラを抑制し得る２成分現像装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
２成分現像装置は、上記目的を達成するために、回転可
能な非磁性円筒及び該非磁性円筒の内部にあって複数の
磁極を形成するための磁石を不動に設置した磁界発生手
段からなる現像スリーブと、磁性キャリアと非磁性トナ
ーよりなる２成分現像剤を収容する現像容器と、該現像
容器内にあって上記２成分現像剤を攪拌搬送する攪拌搬
送手段とを有し、上記磁界発生手段を構成する磁石のう
ちの隣接した同極性の磁極の一つを現像層厚を規制する
現像剤層厚規制極として用い、所望の層厚に規制された
上記現像剤を上記非磁性円筒の回転により搬送し、像担
持体上の静電潜像を磁気ブラシ現像する２成分現像装置
において、上記非磁性円筒近傍の上記攪拌搬送手段が螺
旋状の羽根を有し、上記現像スリーブの軸から延長され
たアームによって保持されたスクレーパを上記現像スリ
ーブと接触または近接配置し、該スクレーパの上記現像
スリーブと反対側の端部が上記撹拌搬送手段の軸より下
に位置させてなることを特徴とする。

【００１３】同請求項２に係るものは、上記目的を達成
するために、回転可能な非磁性円筒及び該非磁性円筒の
内部にあって複数の磁極を形成するための磁石を不動に
設置した磁界発生手段からなる現像スリーブと、磁性キ
ャリアと非磁性トナーよりなる２成分現像剤を収容する
現像容器と、該現像容器内にあって上記２成分現像剤を
攪拌搬送する攪拌搬送手段とを有し、上記磁界発生手段
を構成する磁石のうちの隣接した同極性の磁極の一つを
現像層厚を規制する現像剤層厚規制極として用い、所望
の層厚に規制された上記現像剤を上記非磁性円筒の回転
により搬送し、像担持体上の静電潜像を磁気ブラシ現像
する２成分現像装置において、上記非磁性円筒近傍の上
記攪拌搬送手段が螺旋状の羽根を有し、該螺旋状の羽根
の先端に磁石を設け、さらに該羽根の先端にスクレーパ
を接触または近接配置してなることを特徴とする。

【００１４】同請求項３に係るものは、上記目的を達成
するために、回転可能な非磁性円筒及び該非磁性円筒の
内部にあって複数の磁極を形成するための磁石を不動に
設置した磁界発生手段からなる現像スリーブと、磁性キ
ャリアと非磁性トナーよりなる２成分現像剤を収容する
現像容器と、該現像容器内にあって上記２成分現像剤を
攪拌搬送する攪拌搬送手段とを有し、上記磁界発生手段
を構成する磁石のうちの隣接した同極性の磁極の一つを
現像層厚を規制する現像剤層厚規制極として用い、所望
の層厚に規制された上記現像剤を上記非磁性円筒の回転
により搬送し、像担持体上の静電潜像を磁気ブラシ現像
する２成分現像装置において、上記非磁性円筒近傍の上
記攪拌搬送手段が螺旋状の羽根を有し、該螺旋状の羽根
と羽根の間に上記現像スリーブに近接させたリブを等角
度ピッチで設けてなることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分に
は共通する符号を付すにとどめ重複する説明は省略す
る。図３は本発明に係る２成分現像装置の第１の実施形
態を示す断面図である。本実施形態装置は、現像スリー
ブ７の軸７ａに支持したアーム１４によってスクレーパ
１５を保持し、Ｐ３極の近傍に接触または近接するよう
に設置してある。現像スリーブ７の軸７ａからアーム１
４を伸ばしているのでスクレーパ１５の先端位置は高精
度で出せる。

【００１６】このスクレーパ１５で、現像スリーブ７に
残留しているトナー濃度が低下した現像剤を掻き落と
す。そのため現像スリーブ７には前の回転の履歴が残ら
ない。掻き落とされた現像剤はスクレーパ１５の側面部
を通り、第１の搬送スクリュー９の下半分に供給され
る。

【００１７】スクレーパ１５が短い場合、一度掻き落と
した現像剤が現像スリーブ７に再付着してしまうことが
考えられるので、スクレーパ１５の下端を搬送スクリュ
ー９の軸と同位置または下に位置させて再付着を防止す
る。掻き落とされた現像剤は、搬送スクリュー９の下で
新しい現像剤と攪拌された後、既に述べたように汲み上
げ極（Ｐ４、Ｐ５）で現像スリーブ７に戻される。

【００１８】図４は本発明に係る２成分現像装置の第２
の実施形態を示す断面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
本実施形態装置は、第１の搬送スクリュー９が有する螺
旋状の羽根９ａの先端部を磁石１６として設け、その先
端にスクレーパ１７を接触または近接配置して構成して
ある。本実施形態では、搬送スクリュー９の羽根９ａの
先端に磁石１６を設けてあるので、下に落ちにくかった
羽根９ａに対応する部分で現像スリーブ７に付着した現
像剤が磁力で積極的に剥ぎ取られる。剥ぎ取られた現像
剤は、スクレーパ１７で羽根９ａから掻き落とされ、掻
き落とされた現像剤は新しい現像剤と攪拌された後、汲
み上げ極（Ｐ４、Ｐ５）で現像スリーブ７に戻される。

【００１９】図５は本発明に係る２成分現像装置の第３
の実施形態を示す断面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
本実施形態装置は、第１の搬送スクリュー９が有する螺
旋状の羽根９ａの間に等角度（本例では９０°）でリブ
１８を設けてある。このリブ１８は、羽根９ａに対応す
る部分で現像スリーブ７に付着した現像剤による斜めの
線を寸断して目立たなくする。また、リブ１８が現像ス
リーブ７と近接しているので、現像スリーブ７上に残留
している現像剤を間欠的に掻き落とし、さらに濃度ムラ
を目立たなくする。

【００２０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る２成分現像装置
は、以上説明してきたように、現像スリーブ上の現像剤
を完全に入れ替え得るので、スクリューピッチ濃度ムラ
を抑制し、画像品質を向上させることができるという効
果がある。

【００２１】同請求項２に係る２成分現像装置は、以上
説明してきたように、搬送スクリューの螺旋状の羽根先
端で積極的に現像剤を入れ替え得るので、現像スリーブ
上の現像剤を完全に入れ替えてスクリューピッチ状の濃
度ムラを抑制し、画像品質を向上させることができると
いう効果がある。

【００２２】同請求項３に係る２成分現像装置は、以上
説明してきたように、 搬送スクリューの螺旋状の羽根
間に設けるリブで現像剤を間欠的に掻き落とすので、現
像スリーブ上の現像剤を不連続に入れ替え得るようにな
り、スクリューピッチ状の濃度ムラを抑制し、画像品質
を向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】２成分現像装置の構造を示す断面図である。

【図２】図１の現像装置の動作を説明するための断面図
である。

【図３】本発明に係る２成分現像装置の第１の実施形態
を示す断面図である。

【図４】本発明に係る２成分現像装置の第２の実施形態
を示す断面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。

【図５】本発明に係る２成分現像装置の第３の実施形態
を示す断面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ そのクリーニングブレード ３ 帯電ローラ ４ 除電ランプ ５ 帯電ローラクリーナ ６ Ｐセンサ ７ 現像スリーブ ７ａ 現像スリーブの軸 ８ 現像ドクタ ９ 第１の搬送スクリュー ９ａ 第１の搬送スクリューの羽根 １０ 第２の搬送スクリュー １１ トナー濃度センサ １２ マグネットローラ １３ 現像容器 １４ アーム １５ スクレーパ １６ 磁石 １７ スクレーパ １８ リブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な非磁性円筒及び該非磁性円筒
   の内部にあって複数の磁極を形成するための磁石を不動
   に設置した磁界発生手段からなる現像スリーブと、磁性
   キャリアと非磁性トナーよりなる２成分現像剤を収容す
   る現像容器と、該現像容器内にあって上記２成分現像剤
   を攪拌搬送する攪拌搬送手段とを有し、上記磁界発生手
   段を構成する磁石のうちの隣接した同極性の磁極の一つ
   を現像層厚を規制する現像剤層厚規制極として用い、所
   望の層厚に規制された上記現像剤を上記非磁性円筒の回
   転により搬送し、像担持体上の静電潜像を磁気ブラシ現
   像する２成分現像装置において、上記非磁性円筒近傍の
   上記攪拌搬送手段が螺旋状の羽根を有し、上記現像スリ
   ーブの軸から延長されたアームによって保持されたスク
   レーパを上記現像スリーブと接触または近接配置し、該
   スクレーパの上記現像スリーブと反対側の端部が上記撹
   拌搬送手段の軸より下に位置させてなることを特徴とす
   る２成分現像装置。
2. 【請求項２】 回転可能な非磁性円筒及び該非磁性円筒
   の内部にあって複数の磁極を形成するための磁石を不動
   に設置した磁界発生手段からなる現像スリーブと、磁性
   キャリアと非磁性トナーよりなる２成分現像剤を収容す
   る現像容器と、該現像容器内にあって上記２成分現像剤
   を攪拌搬送する攪拌搬送手段とを有し、上記磁界発生手
   段を構成する磁石のうちの隣接した同極性の磁極の一つ
   を現像層厚を規制する現像剤層厚規制極として用い、所
   望の層厚に規制された上記現像剤を上記非磁性円筒の回
   転により搬送し、像担持体上の静電潜像を磁気ブラシ現
   像する２成分現像装置において、上記非磁性円筒近傍の
   上記攪拌搬送手段が螺旋状の羽根を有し、該螺旋状の羽
   根の先端に磁石を設け、さらに該羽根の先端にスクレー
   パを接触または近接配置してなることを特徴とする２成
   分現像装置。
3. 【請求項３】 回転可能な非磁性円筒及び該非磁性円筒
   の内部にあって複数の磁極を形成するための磁石を不動
   に設置した磁界発生手段からなる現像スリーブと、磁性
   キャリアと非磁性トナーよりなる２成分現像剤を収容す
   る現像容器と、該現像容器内にあって上記２成分現像剤
   を攪拌搬送する攪拌搬送手段とを有し、上記磁界発生手
   段を構成する磁石のうちの隣接した同極性の磁極の一つ
   を現像層厚を規制する現像剤層厚規制極として用い、所
   望の層厚に規制された上記現像剤を上記非磁性円筒の回
   転により搬送し、像担持体上の静電潜像を磁気ブラシ現
   像する２成分現像装置において、上記非磁性円筒近傍の
   上記攪拌搬送手段が螺旋状の羽根を有し、該螺旋状の羽
   根と羽根の間に上記現像スリーブに近接させたリブを等
   角度ピッチで設けてなることを特徴とする２成分現像装
   置。