JP2003156931A - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】磁性2成分現像方式において画像領域両端での
地肌かぶりを生じない現像装置や画像形成装置を提供す
ることにある。特に低湿環境においても画像領域両端で
の地肌かぶりやを生じない現像装置や画像形成装置を提
供することにある。 【解決手段】感光体ドラムの通紙領域に対応した現像ス
リーブ表面において、最大通紙サイズ両端部から所定距
離内側に至る両側範囲に対応する現像スリーブ表面のＲ
ｚの値α(μｍ)と、上記両側範囲に挟まれた中央範囲の
Ｒｚの値β（μｍ）との間にα＞βなる関係を満足する
ようにブラスト処理する。

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、プリンタ
ー、ファクシミリ等に用いられる磁性■成分現像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁性トナーを用いた１成分現
像方式では、ブレードからなるトナー層厚規制板を現像
スリーブ外周面に対して０．２〜０．３ｍｍの隙間を持
たせた状態で、現像スリーブ内の固定磁極に対向配置さ
せる方式が用いられる。この方式ではブレードによって
スリーブ表面のトナー層厚を層厚０．１ｍｍ程度の薄層
に規制して現像領域に搬送して、感光体に飛翔現像させ
ている。現像スリーブ表面を搬送されてきたトナー粒子
は、ブレードと現像スリーブの隙間をする抜ける際にブ
レード及びスリーブ表面と摩擦することによって、現像
に必要な摩擦電荷を得ている。現像スリーブ表面のトナ
ーにばらつきのない一定の摩擦電荷を与えるためには、
ブレードへのトナーの搬送量、搬送圧のスリーブ長手方
向のばらつきを無くし、一定に保つことが必要である。
そこで、現像装置とトナーの設計において、現像スリー
ブ表面をブラスト処理などで適当な粗面処理を行い、ト
ナーの搬送効果と摩擦帯電付与効果を所望の範囲に調節
する事が行われる。ところがこのような磁性１成分現像
方式において、現像スリーブ長手方向を基準とした画像
領域の両端側が地肌かぶりを生ずることがあり、特に低
湿環境下ではその発生頻度が高く早期の解決が望まれて
いる。

【０００３】原因を調査するために、スリーブ表面を搬
送されてブレードの裏側から表側へとすり抜けるトナー
の搬送、滞留状態を観察したところ、地肌かぶり発生部
に対応したブレード両端側の裏側のトナーの滞留が大き
く凝集傾向にあることが見出された。さらに、この箇所
のスリーブ表面の薄層厚が正常部分の約０．１ｍｍに対
して０．２〜０．３ｍｍと厚くなっており場合によって
は感光体に接触する場合も確認できた。またスリーブ表
面のトナー帯電量を吸引法で調べたところ、正常部分の
トナーが７〜８μｃ／ｇ程度であるのに対して１５〜２
０μｃ／ｇに上昇していることが確認された。これらの
ことから、不具合は下記のフローで発生するものと判断
している。

【０００４】最初に、画像不具合部に対応したスリーブ
両端側の表面トナーは、画像領域でのトナー現像量が少
ないためにブレード裏側のトナーの残量が多く、ブレー
ド先端とスリーブ表面との間をする抜ける際の搬送圧力
が上昇する。トナーの搬送圧力が上昇するとスリーブ両
端部のトナーは摩擦帯電量が上昇し、スリーブとの静電
引力が高いので、ブレードで薄層規制されるときにスリ
ーブ側に吸引される割合が高く層厚が厚みを増してく
る。その結果、スリーブ両端部のトナーは感光体との隙
間が正常部に比べて狭まるので、非画像部（未露光部）
へトナーが飛翔しやすく、地肌カブリへとつながる。特
に低湿環境では、トナー粒子中に摩擦電荷が蓄積しやす
いので、画像両端部での地肌かぶり濃度がさらに高まり
易い。このような発生フローから明らかなように、トナ
ー消費量の少ない画像領域両端部のトナーの凝集状態を
緩和してトナー帯電量を他の正常部分と同程度にすれば
対策効果が期待できる。

【０００５】そこで、現像ハウジング内部に、現像スリ
ーブと平行にスパイラルなどの搬送手段を延在させて、
ブレード裏側のトナー滞留を軸方向に対して平均化させ
る対策が講じられている。しかしながら、このような対
策はある程度の効果はあるものの、根本対策効果は得ら
れていない。これは搬送方向の互いに異なる複数のトナ
ー搬送手段を設けるために、トナー搬送方向がＵターン
するトナー搬送手段の両端の連通部では軸方向のトナー
搬送効果が比較的弱いのが原因である。トナーの搬送状
態を観察したところ、両端の連通部とブレードの間での
トナーの滞留が少なからず残っていた。さらには、ブレ
ード直裏側のトナーは、現像スリーブに磁力及び静電引
力によって保持されているために、例えトナー搬送手段
を設けても完全には入れ替わらないためである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】。そこで本発明の第１
の目的は、磁性2成分現像方式において画像領域両端で
の地肌かぶりを生じない現像装置や画像形成装置を提供
することにある。さらに本発明の第２の目的は特に低湿
環境においても画像領域両端での地肌かぶりやを生じな
い現像装置や画像形成装置を提供することにある。さら
に本発明の第３の目的は、磁性１成分現像方式において
メンテサイクルの延長された現像装置や画像形成装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１の発明は、磁性トナーを収容するハウジン
グと、回転自在に保持された現像スリーブと内部に固定
配置された複数の磁極から構成される現像ローラと、現
像スリーブ軸方向に設けられ現像スリーブへの近接端部
が現像スリーブ内部の所定位置の磁極に対向しつつ現像
スリーブ表面に所定の間隙をもって取りつけられたトナ
ー層厚規制板とを有する現像装置であって、現像スリー
ブ表面の表面粗さＲｚに関して、像担持体の通紙領域に
対応した現像スリーブ表面において、最大通紙サイズ両
端部から所定距離内側に至る両側範囲に対応する現像ス
リーブ表面のＲｚの値α(μｍ)と、両側範囲に挟まれた
中央範囲のＲｚの値β（μｍ）との間にα＞βなる関係
を満たすことを特徴とする。請求項１の発明によって、
トナー消費量の少ないトナー層厚規制板の裏側にトナー
が滞留しやすい現像領域の両端部に対向した現像スリー
ブの表面粗さを大きくしてブレードとスリーブ表面の隙
間をすり抜ける際のトナーの搬送効果を改善してトナー
凝集させずにトナー帯電量の過上昇を抑制する。その結
果、現像領域両端部であってもスリーブとトナーの吸引
力が高いことによるトナー薄層部の肥膜化が回避される
ので地肌かぶりが防止できる。

【０００８】さらに請求項２の発明は請求項１に記載の
現像装置において、前記α(μｍ)と前記値β（μｍ）と
が４≦α≦１１、２≦β≦６の範囲であることを特徴と
する。請求項２発明によって、α、βの両方を下限値以
上とすることで安定したトナー薄層を形成し、さらに上
限値以下とすることでトナー薄層の過剰な厚膜化を防止
する。

【０００９】さらに請求項３の発明は請求項１、２に記
載の現像装置であって、前記現像ハウジング内部におい
て、トナー搬送方向が互いに逆である複数のトナー搬送
手段が前記現像スリーブと平行に延在し、この複数のト
ナー搬送手段の間には両端部の連通部を除いて隔壁が設
けらており、隔壁両端部から現像スリーブ表面に引き下
ろした垂線が、前記Ｒｚが前記αの値である範囲と前記
βの値である範囲との境界上に含まれることを特徴とす
る。請求項３の発明によって、スリーブ長手方向のトナ
ー搬送が不充分な連通部に対応した現像スリーブ表面の
表面粗さが粗くなっているので、その箇所のトナー帯電
量の上昇を抑制できる。このことによって、スリーブ表
面のトナー層厚が厚くなることによる非画像部へのトナ
ー現像を防止できるので地肌かぶりを防止することが可
能となる。

【００１０】さらに請求項４の発明は、磁性トナーを収
容するハウジングと、回転自在に保持された現像スリー
ブと内部に固定配置された複数の磁極から構成される現
像ローラと、現像スリーブ軸方向に設けられ現像スリー
ブへの近接端部が現像スリーブ内部の所定位置の磁極に
対向しつつ現像スリーブ表面に所定の間隙をもって取り
つけられたトナー層厚規制板とを有する現像装置であっ
て、現像領域両端から中央部に向かって現像スリーブ表
面の表面粗さが連続的に、或いは段階的に小さくなるよ
うに処理されていることを特徴とする。請求項４の発明
によって、最大通紙幅に加えて各使用通紙幅において段
階的に現像スリーブの表面粗さを変えることによって、
地肌かぶりをより効果的に防止することが可能となる。

【００１１】さらに請求項５の発明は、請求項１乃至４
の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置を提
供する。請求項５の発明によって、画像領域両端部の地
肌かぶりを防止し、メンテサイクルの延長を可能とする
画像形成装置が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
装置本体の好適実施形態を添付図面を参照して更に説明
する。図１はこの発明の第一の実施形態にかかる複写機
１００の外観構成を示す斜視図である。図２は複写機１
００の内部構成を示す正面図である。図３は原稿搬送部
を不図示として、複写機１００の右側面から見た原稿カ
バーの開閉状態を示す模式図である。図４は複写機１０
０に使用される現像装置２００の内部構成を示す断面図
であり、図５は同じく現像装置２００の平面図である。
図６は現像スリーブと穂切板との画像領域の位置関係を
模式的に描いたものである。

【００１３】図１、図２に示すように、複写機１００は
本体ハウジング１１とその上方の上ハウジング１１Ｕ
と、上ハウジングの上部に開平自在に載置された原稿搬
送部１４で区画されている。本体ハウジング１１と上ハ
ウジング１１Ｕの中間部には右側側面から略水平方向に
内側に入り込んだシート材スタック空間部１２が形成さ
れている。シート材スタック空間部１２には本体ハウジ
ングから横方向に排出されるシート材を受け取り、積載
する為の上シートトレイ１、下シートトレイ２が設けら
れている。このように、機械本体内部にシート排出部を
設けたいわゆる胴内排紙方式の画像形成装置において
は、シートスタック空間の占有空間を設ける必要から、
画像形成部のコンパクト化が要求され現像装置において
もコンパクトかつ低コストの１成分現像方式が有利であ
る。

【００１４】上ハウジング１１Ｕは画像読取り位置にお
いて原稿を露光して画像を読取るための露光部１５を内
蔵しておりその上面には操作パネル１３や透明なガラス
板からなる原稿載置板２１が配設されている。上ハウジ
ング１１Ｕの上方には原稿画像を読み取るために原稿を
画像読取り位置Ｒに搬送するための原稿搬送部１４が載
置されている。原稿カバー１４ｄは図３に示すように機
械奥側のヒンジ部９によって上ハウジング上に開平自在
に支持されている。原稿カバー１４ｄは実線で示す閉位
置において通常載置されており、破線で示す開位置まで
開放することが可能である。複写機１００はシートスル
ー方式と原稿固定方式の２方式の原稿画像読取りを行な
うことが可能である。まずシートスルー方式は閉状態の
原稿搬送部１４によって画像読取り位置Ｒを通過してい
る原稿を、画像読取り位置に対向して固定配置された露
光部１５で画像読取りする方式である。さらに原稿固定
型方式は、原稿搬送部１４を開状態とし、原稿載置板２
１上面に原稿を載置し、露光部１５を移動させつつ画像
読取りする方式である。本実施形態は、シートスルー方
式に基づいた実施例として説明を行なう。

【００１５】本体ハウジング１１は、下ハウジング１１
Ｄとその上方の連結ハウジング１１Ｃに区画できる。下
ハウジング１１Ｄは用紙の給紙部と、用紙上にトナー画
像を形成する画像形成部と、用紙上のトナー画像を定着
するための定着部を内蔵している。連結ハウジング１１
Ｃは定着後の用紙を搬送してシート材スタック空間のシ
ートトレイに向けて排出するための用紙搬送路を内蔵し
ている。

【００１６】上ハウジング１１Ｕの構成を図１、図２を
元に説明する。上ハウジング１１Ｕの手前側には操作パ
ネル１３が備えられている。原稿搬送部１４は原稿給紙
トレイ１４ａと原稿搬送部本体１４ｂと原稿排紙トレイ
１４ｃと原稿カバー１４ｄを備えている。原稿排紙トレ
イ１４ｃは原稿カバー１４ｄ上面の一部に直付けで形成
している。原稿搬送路ｄの延長上の上流端に原稿給紙ト
レイ１４ａが配設され、原稿搬送路ｄの延長上の下流端
には原稿排出トレイ１４ｃが配設されている。原稿読取
り部本体１４ｂには原稿搬送路ｄに沿って原稿搬送方向
の上流側から下流側にかけてピックアップローラ２２、
搬送ローラ対２３とレジストローラ対２４、排出ローラ
対２５が設けられている。搬送ローラ対２３は駆動ロー
ラ２３ａと分離ローラ２３ｂから構成されている。分離
ローラ２３ｂは回転負荷が所定トルクを下回る場合のみ
駆動ローラ２３ａと逆方向に回転し、回転負荷が所定ト
ルクを上回る場合には駆動ローラ２３ａと従動回転する
ようになっている。

【００１７】レジストローラ対２４と排出ローラ対２５
の間には画像読取り部Ｒが設けられている。画像読取り
位置Ｒには原稿載置板２１への対向する向きにシェーデ
ィング補正用の白基準板２６と、白基準板２６の上方に
あって白基準板２６を原稿載置板２１に押圧するための
原稿押圧部２６ａとが設けられている。原稿搬送路ｄは
搬送ローラ対２３から画像読取り位置Ｒに至る間におい
て反転するように湾曲している。原稿搬送路ｄの上流側
から下流側に向けて各センサが設けられている。つま
り、原稿給紙トレイ１４ａ中央部に原稿検知センサＳ１
が設けられ、搬送ローラ対２３の下流側に給紙センサＳ
２が設けられ、排出ローラ対２５の下流側に排出センサ
Ｓ３が設けらている。

【００１８】原稿搬送部で原稿を搬送移動させつつ固定
した露光ランプで原稿露光させるいわゆるシートスルー
原稿読取り方式に基づいて以下の説明を進める。原稿給
送トレイ１４ａに画像面を上向きにセットされたＭ枚の
原稿は、ばね部材６ａによって上向きに付勢されたセッ
ト原稿押さえ部材６ｂによって所定の圧力でピックアッ
プローラ２２に押しつけられる。操作パネル１３のコピ
ー開始ボタンがオンされると図示しない１次給紙駆動手
段によりピックアップローラ２２と搬送ローラ２３が回
転駆動される。原稿給紙トレイ１４ａにセットされた原
稿はピックアップローラ２２によって上面側から通常複
数枚が搬送ローラ対２３に送られる。搬送ローラ対２３
に送られた複数枚の原稿は分離ローラ２３ｂにより最上
部の１枚のみが分離されてレジストローラ対２４に向け
て搬送される。原稿先端が給紙センサＳ２によって検出
されてから所定の距離だけ搬送された後、給紙駆動手段
の作動停止により搬送ローラ対２３の駆動ローラ２３ａ
とピックアップローラ２２の回転駆動が停止され一次給
紙が終了する。原稿はその先端がレジストローラ対２４
のニップ部に押圧されかつその先端にたわみが形成され
た状態で停止させられる。

【００１９】一次給紙が終了してから所定時間経過後、
２次給紙が開始される。つまり図示しない２次給紙駆動
手段の作動によりレジストローラ対２４が回転駆動され
る。原稿はレジストローラ対２４により画像読取り位置
Ｒ及び排出ローラ対２５に向けて搬送させられた後、最
終的には排出ローラ対２５によって原稿排出トレイ１４
ｃ上に排出される。排出ローラ対の下流側に設けられた
排紙センサＳ３により原稿の後端通過を検知したことに
よって原稿１枚の画像読取りの完了を検出するようにな
っている。排紙センサＳ３は原稿の給紙搬送完了毎に原
稿枚数を計数するカウント機能を有しており、原稿セッ
ト検知センサＳ１が後続の原稿を検知していれば、２枚
目以降の原稿搬送が続行される。原稿は画像読取り位置
Ｒを通過する際に白基準板２６と原稿押圧部２６ａによ
って原稿載置板２１の表面を軽く押圧されながら搬送さ
れ、原稿画像面が原稿載置板を挟んで対抗する露光ラン
プ２７によって光走査されるようになっている。

【００２０】次に、露光部１５について説明する。図２
において、露光ランプ２７及び反射板２８と第１ミラー
２９と第２ミラー３０と第３ミラー３１と集光レンズ３
２とイメージセンサ、例えばライン型のＣＣＤ３３を備
えている。露光ランプ２７と第１ミラー２９は第一キャ
リッジ（図示せず）上に搭載され、第２ミラー３０、第
３ミラー３１は第二キャリッジ（図示せず）上に搭載さ
れている。シートスルー方式で原稿画像を読み取る設定
では、第一キャリッジが前記画像読み取り位置Ｒの直下
に移動し、露光ランプ２７からの光照射光が移動中の原
稿を露光する。照射光は第１ミラー２９、第２ミラー３
０、第３ミラー３１、集光レンズ３２を通じてＣＣＤ３
３に到達して光電変換処理を経て電気信号となるように
読み取られる。また、原稿固定方式で原稿画像を読み取
る場合には、原稿載置板２１上の載置された原稿画像は
露光部１５による読取走査を受けることにより、ＣＣＤ
３３上に縮小結像され、光電変換処理を経て電気信号と
なるように読み取られる。

【００２１】引き続き図２を参照して、本体ハウジング
１１を形成する下ハウジング１１Ｄと連結ハウジング１
１Ｃの内、下ハウジングの構造について説明する。下ハ
ウジング１１Ｄの下方の給紙部にはシートカセット３４
と、画像形成部３６と、定着装置３７とが内蔵さてい
る。シートカセット３４に収容されたシート材Ｐは繰り
出しコロ３４ａにより１枚ずつ送り出される。下ハウジ
ング１１Ｄの左側下方部には開閉可能な手差し給紙トレ
イ３５が備えられていて、この手差し給紙トレイ３５に
セットされたシート材Ｐも繰り出しコロ３５ａにより１
枚ずつ送り出される。

【００２２】次に画像形成部について説明する。画像形
成部３６において、感光体ドラム３８は正帯電性のアモ
ルファスシリコン感光体ドラムであって、駆動時には図
示した方向に２００ｍｍ／秒の速度で回転する。感光体
ドラム３８の表面は５ＫＶの高電圧が印可されたメイン
チャージャー３９から発生したコロナ放電によって＋２
５０Ｖに一様帯電した後、レーザースキャニングユニッ
ト４０からのビーム光の照射によって明電位＋１０Ｖと
暗電位＋２５０Ｖの部分からなる静電潜像が形成され
る。更に感光体の回転によって静電潜像は現像位置にま
で回転移動する。現像装置２００内部の現像スリーブ２
１４は非磁性のアルミニウム製で内部に固定磁石を配し
ている。現像スリーブ２１４は感光体ドラムと３００μ
ｍの間隙をもって、回転自在に支持されており、駆動時
には感光体ドラムと同一方向に３６０ｍｍ／秒の速度で
回転する。現像部２００内は、体積平均粒径９μｍ（コ
ールターカウンターによるメジアン径）の正帯電の磁性
トナーが充填されており、図示しない磁性ブレードで現
像スリーブ表面にトナー薄層が形成される。現像スリー
ブ２１４には＋１００Ｖの直流電圧と、周波数２ＫＨ
Ｚ、ピークツーピーク電圧２ＫＶの交流電界とが重畳し
た現像バイアス電圧が印可されている。現像領域まで搬
送されたトナーはこの現像バイアスによってスリーブ表
面から飛翔し感光体表面の露光部を現像する。

【００２３】シートカセット３４或いは手差し給紙トレ
イ３５から１枚ずつ繰り出され搬送路３を通じて上方に
搬送されてきた用紙は、感光体上のトナー画像がローラ
転写部４２に接近するのに同期して、レジストローラ４
で搬送タイミングが調整され、感光体ドラム３８と転写
ローラ４２との間を搬送される。これによって、用紙先
端とトナー画像部先端が一致してローラ転写部を通過す
ることによってトナー画像中のトナーの大部分が用紙上
に転移する。用紙上に転移せず感光体ドラム表面に残留
した一部トナーは、最下流に設けられたクリーニング装
置５０によって除去される。トナー像が転写された用紙
は定着装置３７へ送られる。定着装置３７は熱ローラ３
８ａ及び加圧ローラ３８ｂを有し、これらローラ対によ
ってトナー像を用紙上に定着してコピー物が得られる。

【００２４】定着ニップを通過した用紙はそのまま垂直
方向の垂直搬送路４２に沿って上方に搬送される。垂直
搬送路４２は連結ハウジング１１Ｃに入り搬送ローラ対
４３を通過すると、右方向の水平搬送路４４と斜め上方
の搬送路４５に分岐しており、その分岐箇所において用
紙の搬送方向を振り分ける分岐爪４６が設けられてい
る。２図においては用紙は水平搬送路４４へと進行方向
を振り分けられ、下シートトレイ２上へと排出される。

【００２５】次に、図４、図５によって現像装置の内部
構造を詳述する。まず図５において、２点鎖線は、第１
搬送路２０及び第２搬送路２２を含むハウジング２内に
収容されているトナーの上面を示している。現像装置２
００は現像剤を収容する現像ハウジング２０２を備えて
いる。例えばＡＢＳ樹脂等の適宜の合成樹脂から一体に
成形することができるハウジング２０２は底壁２０４
と、底壁２０４の長手方向（図４において左右方向）前
側縁から上方に延びる前側壁２０６と、底壁２０４の長
手方向後側縁から上方に延びる後側壁２０８と、底壁２
０４の幅方向（図４において上下方向）前端から上方に
延びて前側壁２０６及び後壁２０８の前端に接続されて
いる前側壁２１０と、底壁２０４の幅方向後端から上方
に伸びて前側壁２０６及び後壁２０８の後端に接続され
ている後側壁２１２とを含んでいる。前側壁２０６はハ
ウジング２０２の幅方向前側に形成された前側壁前部２
０６ａと、ハウジング２０２の幅方向後側に形成された
前側壁後部２０６ｂとからなり、前側壁前部２０６ａと
前側壁後部２０６ｂとは、該長手方向に延びる連結壁２
０６ｃにより接続されている。前側壁後部２０６ｂは前
側壁前部２０６ａよりもハウジング２０２の長手方向前
方に突出した位置に存在するように形成されている。し
たがって、前側壁後部２０６ｂと後側壁２０８との間の
長手方向間隔は、２０６ａと後側壁２０８との間の長手
方向間隔よりも長くなるように既定されている。なお、
ハウジング２０２において長手方向前方とは図４におい
て左方を、長手方向後方とは図４において右方を、幅方
向前方とは図４において上方を、幅方向後方とは図４に
おいて下方を、それぞれ意味するものである。

【００２６】ハウジング２０２の感光体ドラム側の開口
部には実質上水平に長手方向に延在する円筒状のスリー
ブ部材２１４とスリーブ部材２１４内に固定的に設けら
れた磁石部材２１６とを含んでいる。スリーブ部材２１
４はアルミニウム等の非磁性材によって構成されて回転
自在であり、磁石部材は所定角度位置に固定されてい
る。スリーブ部材２１４は回転軸に固定されており図示
しない駆動手段によって図５において反時計回り方向に
回転駆動させられる。スリーブ部材２１４の外周面は感
光体ドラム３８の外周面に対して０．３ｍｍの隙間をお
いて対向するように配置され、その隙間をおいて相互に
対向するスリーブ部材２１４の外周面と感光体ドラム３
８の外周面とは、相互に協働して現像領域を規定する。
ハウジング２０２の前側壁前部２０６ａと後側壁２０８
との間には、トナー層厚を規制するための規制ブレード
２１８がスリーブ部材２１４の外周面に対し、０．３ｍ
ｍの隙間をおいて平行に延在する様に配設されている。
この規制ブレード２１８は厚み２ｍｍの弱磁性のＳＵＳ
３４０板であて、スリーブ部材２１４の外周面に保持さ
れて現像領域に搬送されるトナーの量を所定の層厚に規
制しかつスリーブ部材２１４の回転動作と協働して所定
の電荷に帯電させる。

【００２７】磁石部材２１６は、感光体ドラム２０１の
外周面に最も近接した現像領域に配置された主極Ｎ１
と、主極Ｎ１に対しスリーブ部材２１４の回転方向下流
側の搬送極Ｓ１と、搬送極Ｓ１の下流側であってブレー
ド２１８の上流側近傍に間隔をおいて配置された搬送極
Ｓ２とを備えている。主極Ｎ１は、トナーをスリーブ部
材２１４の外周面に保持してトナーによるジャンピング
現像を安定して遂行するための磁極である。搬送極Ｓ１
は、現像後のトナーを所要のとおりに現像ハウジング２
１０内に引き込むための磁極である。また、ブレード２
１８の上流側搬送極Ｓ２は、現像ハウジング２１０内の
トナーを適切な量だけスリーブ部材２１４の外周面に保
持させるための磁極である。

【００２８】ハウジング２０２内には、現像スリーブ２
１４と平行に第１搬送路２２０及び第２搬送路２２２が
配設されている。トナーの搬送方向は、図４において第
１搬送路２２０における右方が上流、左方が下流を規定
し、第２搬送路２２２における左方が上流、右方が下流
を規定する。第１搬送路２２０は、前側壁前部２０６ａ
と後側壁２０８との間を、スリーブ部材２１４の、上記
幅方向の後部位置におけるほぼ下方位置を、スリーブ部
材２１４に沿って平行にかつ水平に延在するよう配設さ
れている。また第２搬送路２２２は、第１搬送路２２０
の、上記幅方向の後方位置を、第１搬送路２２０に平行
にかつ水平に延在するよう配設されている。第１搬送路
２２０と第２搬送路２２２とは、隔壁２２３により仕切
られて形成されている。隔壁２２３は、底壁２０４から
上方に延び出しかつ所定の高さで長手方向に延びるよ
う、底壁２０４と一体に形成されている。隔壁２２３の
長手方向の両端外側には、第１搬送路２２０及び第２搬
送路２２２を相互に連通する連通路２２４及び２２５が
配設されている。片方の連通路２２４は、隔壁２２３の
長手方向の前端と、前側壁前部２０６ａとの間に形成さ
れている。また、他方の連通路２２５は、隔壁２２３の
長手方向の後端と後側壁２０８との間に形成されてい
る。よって、上記片方の連通路２２４は、第１搬送路２
２０の下流端部及び第２搬送路２２２の上流端部間を連
通するよう配置され、他方の連通路２２５は、第２搬送
路２２２の下流端部及び第１搬送路２２０の上流端部間
を連通するよう配置されている。ハウジング２０２にお
いて、第２搬送路２２２の、片方の連通路２２４に対向
する上流端部領域よりも下流側の近傍位置には、圧電方
式のトナーセンサＳが配設されている。

【００２９】第２搬送路２２２には、回転軸２４２とそ
の周囲に設けられた回転羽根２４４とから形成された第
２搬送手段２４０が設けられている。この第２搬送手段
２４０は、図５において図示しない駆動手段によって時
計回りに回転制御され、トナーを左方の上流側から右方
の下流側に搬送する。トナーセンサＳの対向位置から下
流側にかけて、また回転羽根２４４に搬送中のトナーを
くみ上げるためのパドル２４６が設けられトナーの攪拌
効率を維持している。第２撹拌搬送部材２４０のパドル
本体部２４６の上流側端部には、トナーセンサＳの表面
を清掃するためのシート部材Ｃが配設されトナーセンサ
Ｓの表面を常時清掃している。

【００３０】第１搬送路２２０には、回転軸２３２とそ
の周囲に設けられた回転羽根２３４とから形成された第
１搬送手段２３０が設けられている。回転羽根２３４の
外周部には回転軸２３２と平行にトナーをくみ上げるた
めのパドル２３６が設けられいる。第１搬送手段２３０
は図５において図示しない駆動手段によって時計回りに
回転制御され、トナーを右方の上流側から左方の下流側
に搬送するしつつ、パドル２３６のくみ上げ効果によっ
て現像スリーブ２１４側にも供給している。第２搬送手
段２４０の上流端部（左方）と第１搬送手段２３０の下
流端部（左方）は連通部２２４に対応しており、第２搬
送手段２４０の下流端部（右方）と第１搬送手段２３０
の上流端部（右方）は連通部２２４に対応している。

【００３１】さらに、ハウジング２０２には、図示しな
いトナーコンテナからトナーを受け取る為の、トナー補
給口２２６と、トナーの供給搬送路２２７とが配設され
ている。トナー補給口２２６内には、トナーコンテナか
ら受け入れたトナーを供給搬送路２２７の上流端部に送
給する為に回転自在に配設された羽根車２２８が設けら
れている。供給搬送路２２７は第２搬送路２２２の上流
側に位置しており、その内側に設けられたトナー供給搬
送手段２５０は、下流側の第２搬送手段２４０と回転軸
２４２を共有しその周囲には回転羽根２４９を備えてい
る。トナー供給搬送手段２５０は図示しない駆動手段に
よって第２搬送手段２２２と同時に回転することによっ
て、羽根車２２８から掻き出されてきた補給トナーを上
流側（左方）から下流側（右方）に搬送して、第２搬送
手段２４０側にトナーを搬送している。

【００３２】次に、画像形成を繰り返しているときのト
ナーの供給、搬送について説明する。トナーセンサＳで
第２トナー搬送路内のトナーエンプティーを検知すると
図示しないトナーコンテナからトナー補給口２２６にト
ナーが補給される。補給されたトナーは羽根車２２８に
よって供給搬送路２２７中に掻き出され、供給搬送手段
２５０によって第２搬送路２２２へと繰り出される。そ
して第２搬送手段によって左方から右方へと搬送され連
通部２２５を通じて第１搬送路２２２へと繰り出され
て、第１搬送手段２３０によって左方から右方へと搬送
されつつ、パドル２３６によって現像スリーブへ汲み上
げられ現像に供される。残りのトナーは第１搬送手段２
３０の左端にまで搬送され、連通部２２４を通じて第２
搬送路へ復帰する。このようにトナーは第１搬送路２２
２と、第２搬送路との間を連通部を通じて時計回りに循
環し、トナーセンサで検知した現像によるトナー減量分
を新たに図示しないトナーコンテナから補給する。

【００３３】現像領域を通過したトナーは、磁石部材２
１６のＳ１極によりスリーブ部材２１４の外周面に保持
されてハウジング２内に引き込まれ、その一部は、Ｓ１
極とＳ２極との間における磁力の及ばない領域を通過す
る過程において、自然落下によりスリーブ部材２１４の
外周面から剥離され、新しいトナーの補給に備えられ
る。その結果、スリーブ部材１４の外周面に古いトナー
が常時付着される現象が回避され、トナーの劣化が確実
に防止される。

【００３４】次に現像スリーブ２１４の表面粗さに付い
て説明する。この表面粗さはトナー層規制部材としての
ブレードとスリーブの間に挟まれるトナーの帯電性や均
一薄層性をほぼ決定しており例えばブラスト処理によっ
て、表面粗さを調整する事が可能である。なお表面粗さ
の計測方法としては、ＪＩＳ(日本工業規格)Ｂ０６０１
表６に規定されている十点平均粗さＲｚによるものとす
る。また、トナーの帯電量は現像スリーブ表面に付着し
たトナーを減圧吸引して、フィルターにより捕集し、そ
のトナーが保有している電荷量をＱメータで測定し、吸
引されたトナー重量との比を求めた。次に図６、図７に
よって、実施例、比較例を説明する。

【００３５】実施例１ 現像スリーブ２１４は軸方向長が３２７ｍｍであって、
その内中央寄りの軸方向長３０８ｍｍの領域がブラスト
処理されており、このブラスト処理領域の内、両端部か
ら内側に各々１０ｍｍ入り込んだ軸方向長１０ｍｍの領
域が表面粗さＲｚ＝８μｍにブラスト処理されており、
さらにその内側のＢ領域が軸方向長２８６ｍｍに渡って
表面粗さＲｚ＝４μｍにブラスト処理されている。ブラ
スト未処理領域からブラスト処理領域にまたがってトナ
ー飛散防止のための幅４ｍｍのシール部材２６０がスリ
ーブ表面を被覆しており、ブラスト処理域の両端１ｍｍ
がシールで被覆されており、スリーブ表面にトナー薄層
が形成されないようになっている。この部分を除いた軸
方向長３０６ｍｍの領域が、現像スリーブ２１４表面に
トナー薄層が形成される穂立ち形成域となる。そして軸
長２８６ｍｍのＢ領域（Ｒｚ＝４μｍ）の通紙区域と、
その両外側６ｍｍのＡ領域（Ｒｚ＝８ｍｍ）区域を合わ
せて２９８ｍｍ幅の最大通紙領域を形成している。

【００３６】さらに、図７に示すように現像ハウジング
２０２内部には、現像スリーブ２１４と平行に、スパイ
ラル構造からなる２本のトナー搬送手段２３４と２４４
とが設けられており、その中間を隔てる隔壁２２３の両
端外側には２本のトナー搬送手段２３４、２４４を通じ
てトナーがスリーブ２１４に対して垂直方向に連通でき
るように、連通部２２４と２２５とが設けられている。
左右の連通部２２４と２２５は対向するスリーブ表面の
Ａ領域に対向するように形成されており、隔壁２２３は
対向するスリーブ表面のＢ領域に対向するように形成さ
れている。

【００３７】実施例２ Ａ領域の表面粗さをＲｚ＝４μｍ、Ｂ領域の表面粗さを
Ｒｚ＝２μｍとした以外は実施例１と同様に現像装置２
００を準備した。

【００３８】実施例３ Ａ領域の表面粗さをＲｚ＝１１μｍ、Ｂ領域の表面粗さ
をＲｚ＝６μｍとした以外は実施例１と同様に現像装置
２００を準備した。

【００３９】比較例１ Ａ領域の表面粗さをＲｚ＝３μｍ、Ｂ領域の表面粗さを
Ｒｚ＝８μｍとした以外は実施例１と同様に現像装置２
００を準備した。

【００４０】Ａ領域の表面粗さをＲｚ＝３μｍ、Ｂ領域
の表面粗さをＲｚ＝３μｍとした以外は実施例１と同様
に現像装置２００を準備した。

【００４１】以上述べた本実施形態の画像形成装置を用
いて、テスト環境は２０℃６０％に設定しＡ４サイズの
画像出力を１００００枚連続的に行なった。１０℃２０
％にテスト環境を変えて８時間放置後に、さらに１００
枚画像出力を行なった。画像評価は、２０℃６０％での
１００００枚目の画像と、１０℃２０％での１０２００
目の出力画像について行なう。画像はその両端側の各々
１０ｍｍの範囲においては画像が存在しない白紙とし
た。画像領域両端部としてＡ４サイズ幅の両端から内側
に６ｍｍの個所の地肌かぶりと対応する位置の現像スリ
ーブ表面のトナー帯電量を測定した。さらに画像領域中
央部としてＡ４サイズ幅の中央部の個所の地肌かぶりと
対応する位置の現像スリーブ表面のトナー帯電量を測定
した。評価基準は、かぶり濃度が０．００５未満を◎、
０．００５以上０．０１０未満を○、０．０１０以上を
×として、◎及び○を使用基準に対して合格判定する。

【００４２】実施例１では、テスト終了時の画像領域両
端部のかぶり濃度は２０℃６０％で０．００２であっ
て、対応する箇所のスリーブ表面トナーの帯電量は＋
９．５μｃ／ｇであった。１０℃２０％に変更後のかぶ
り濃度は０．００４に上昇するも、０．００５以下は維
持されていた。また、ブレード裏側のトナー凝集が認め
られなかった。次に画像領域中央部のかぶり濃度は２０
℃６０％で０．００２であって、対応する箇所のスリー
ブ表面トナーの帯電量は＋１０．１μｃ／ｇであった。
１０℃２０％に変更後のかぶり濃度は０．００３に上昇
するも、０．００５以下は維持されていた。また、ブレ
ード裏側のトナー凝集が認められなかった。

【００４３】実施例２では、テスト終了時の画像領域両
端部のかぶり濃度は２０℃６０％で０．００４であっ
て、対応する箇所のスリーブ表面トナーの帯電量は＋
７．３μｃ／ｇであった。１０℃２０％に変更後のかぶ
り濃度は０．００６に上昇するも、使用基準０．０１未
満は維持されていた。また、ブレード裏側のトナー凝集
が僅かに認められた。次に画像領域中央部のかぶり濃度
は２０℃６０％で０．００３であって、対応する箇所の
スリーブ表面トナーの帯電量は＋７．８μｃ／ｇであっ
た。１０℃２０％に変更後のかぶり濃度は０．００６に
上昇するも、使用基準０．０１未満は維持されていた。
また、ブレード裏側のトナー凝集が僅かに認められた。

【００４４】実施例３では、テスト終了時の画像領域両
端部のかぶり濃度は２０℃６０％で０．００５であっ
て、対応する箇所のスリーブ表面トナーの帯電量は＋１
１．１μｃ／ｇであった。１０℃２０％に変更後のかぶ
り濃度は０．００７に上昇するも、使用基準０．０１未
満は維持されていた。また、ブレード裏側のトナー凝集
が僅かに認められた。次に画像領域中央部のかぶり濃度
は２０℃６０％で０．００４であって、対応する箇所の
スリーブ表面トナーの帯電量は＋１０．９μｃ／ｇであ
った。１０℃２０％に変更後のかぶり濃度は０．００７
に上昇するも、使用基準０．０１未満は維持されてい
た。また、ブレード裏側のトナー凝集が僅かに認められ
た。

【００４５】比較例１では、テスト終了時の画像領域両
端部のかぶり濃度は２０℃６０％で０．０１１であっ
て、対応する箇所のスリーブ表面トナーの帯電量は＋１
４．６μｃ／ｇであって使用基準０．０１０未満を満た
すことができなかった。１０℃２０％に変更後のかぶり
濃度はさらに０．０１３に上昇した。また、ブレード裏
側のトナー凝集がかなり認められた。次に画像領域中央
部のかぶり濃度は２０℃６０％で０．００６であって、
対応する箇所のスリーブ表面トナーの帯電量は＋１０．
５μｃ／ｇであった。１０℃２０％に変更後のかぶり濃
度は０．００８に上昇するも、使用基準０．０１未満は
維持されていた。また、ブレード裏側のトナー凝集が僅
かに認められた。以上説明したように、比較例１におい
て画像領域両端部のかぶりの為に使用基準を満たさない
ことが判明した。

【００４６】比較例２では、テスト終了時の画像領域両
端部のかぶり濃度は２０℃６０％で０．０１１であっ
て、対応する箇所のスリーブ表面トナーの帯電量は＋１
４．３μｃ／ｇであって使用基準０．０１０未満を満た
すことができなかった。１０℃２０％に変更後のかぶり
濃度はさらに０．０１２に上昇した。また、ブレード裏
側のトナー凝集がかなり認められた。次に画像領域中央
部のかぶり濃度は２０℃６０％で０．００５であって、
対応する箇所のスリーブ表面トナーの帯電量は＋１１．
０μｃ／ｇであった。１０℃２０％に変更後のかぶり濃
度は０．００９に上昇するも、使用基準０．０１未満は
維持されていた。また、ブレード裏側のトナー凝集が僅
かに認められた。以上説明したように、比較例２におい
て画像領域両端部のかぶりの為に使用基準を満たさない
ことが判明した。本実施例においては、感光体ドラム３
８と現像スリーブ２１４の隙間寸法を０．３ｍｍに規定
したがそれに限定するものではなく、０．１５乃至１．
０ｍｍｍｍの範囲が好適に使用される。また、磁性ブレ
ード２１８と現像スリーブ２１４の隙間寸法を０．３ｍ
ｍに規定しているがそれに限らず、０．１乃至０．９ｍ
ｍの範囲が好適に使用される

【００４７】本実施例において、層厚規制板として弱磁
性のステンレス板（ｓｕｓ３４０）を使用したがこれに
限定する物ではなく何れの金属板であっても試用するこ
とができる。

【００４８】本実施例において、最大通紙幅に対応した
現像スリーブ面の内、両端側の表面粗さの粗いＡ領域の
軸方向長を６ｍｍとしたがそれに限定するものではなく
て、適宜設定することが可能である。また、表面粗さは
両端部のαと中央部のβの２段階に限らず３段階以上の
表面粗さを持たせたり、連続的に小さくなるように処理
することも特徴である。この場合、最大サイズ幅以下の
各通紙幅に合わせて表面粗さを段階的に変更することが
可能である。

【００４９】

【発明の効果】トナー消費量の少ない画像領域両端に対
応した現像スリーブの表面粗さを大きくしてブレードと
スリーブ表面の隙間をすり抜ける際のトナーの搬送効果
を改善してトナー凝集させずにトナー帯電量の過上昇を
抑制する。その結果、現像領域両端部であってもスリー
ブとトナーの吸引力が高いことによるトナー薄層部の肥
膜化が回避されるので地肌かぶりが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る複写機１００の外観
構成を示す斜視図である。

【図２】この発明の実施形態に係る複写機１００の内部
構成を示す正面図である。

【図３】この発明の実施形態に係る複写機１００の右側
面から見た原稿搬送部の開閉状態を示す模式図である。

【図４】この発明に係る現像装置２００の内部構成を示
す平面図である。

【図５】この発明に係る現像装置２００の内部構成を示
す断面図である。同じく現像装置２００の平面図であ
る。

【図６】この発明に係る現像スリーブと通紙領域の位置
関係を模式的に描いたものである。

【図７】連続プリントテストの結果を示す一覧表であ
る。

【符号の説明】

１ 上シートトレイ ２ 下シートトレイ ６ａ ばね部材 ６ｂ 原稿押さえ部材 ９ ヒンジ部 １１ 本体ハウジング １１Ｕ 上ハウジング １１Ｃ 連結ハウジング １１Ｄ 下ハウジング １２ シート材スタック空間部 １３ 走査パネル １４ 原稿搬送部 １４ａ 原稿給紙トレイ １４ｂ 原稿搬送部本体 １４ｃ 原稿排紙トレイ １４ｄ 原稿カバー ２１ 原稿載置板 ２２ ピックアップローラ ２３ 搬送ローラ対 ２３ａ 駆動ローラ ２３ｂ 分離ローラ ２４ レジストローラ対 ２５ 排出ローラ対 ２６ 白基準板 ２６ａ 原稿押圧部 Ｒ 原稿読取り位置 Ｓ１ 原稿検知センサ Ｓ２ 給紙センサ Ｓ３ 排出センサ ２７ 露光ランプ ２８ 反射板 ２９ 第一ミラー ３０ 第二ミラー ３１ 第三ミラー ３２ 集光レンズ ３３ ＣＣＤ ３４ シートカセット ３４ａ 繰り出しコロ ３６ 画像形成部 ３７ 定着装置 ３７ａ 熱ローラ ３８ｂ 加圧ローラ ３８ 感光体ドラム ３９ メインチャージャー ４０ レーザースキャニングユニット ４２ 垂直搬送路 ４３ 搬送ローラ対 ４４ 水平搬送路 ４５ 搬送路 ４６ 分岐爪 ５０ クリーニング装置 ５１ ハウジング ５１ａ 側板 ５１ｂ 上側板 ５１ｃ 側板 ５２ クリーニングローラ ５３ スパイラル ５３ａ 回転領域外周部 ５４ クリーニングブレード ５５ トナー移動空間 ５６ 隔壁 ５７ スクレーパ ５８ シールブレード ６０ 取り付けステー ２００ 現像装置 ２０２ 現像ハウジング ２０４ 底壁 ２０６ 前側壁 ２０６ａ 前側壁前部 ２０６ｂ 前側壁後部 ２０６ｃ 連結壁 ２０８ 後側壁 ２１０ 前側壁 ２１２ 後側壁 ２１４ スリーブ部材 ２１６ 磁石部材 ２１８ 規制ブレード ２２０ 第一搬送路 ２２２ 第２搬送路 ２２３ 隔壁 ２２４ 連通路 ２２５ 連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堤 真洋 大阪市中央区玉造１丁目２番28号京セラミ タ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H031 AB02 AB09 AC01 AC10 AC14 AC19 AC33 AC34 BA03 BA06 BB01 EA03 2H077 AA12 AB02 AB15 AC02 AC03 AD02 AD06 AD13 AD18 AE03 AE04 BA08 DA15 DA34 DA42 DA75 DA93 DB02 EA01 EA13 FA01 FA19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性トナーを収容するハウジングと、回転
   自在に保持された現像スリーブと内部に固定配置された
   複数の磁極から構成される現像ローラと、現像スリーブ
   軸方向に設けられ現像スリーブへの近接端部が現像スリ
   ーブ内部の所定位置の磁極に対向しつつ現像スリーブ表
   面に所定の間隙をもって取りつけられたトナー層厚規制
   板とを有する現像装置であって、現像スリーブ表面の表
   面粗さＲｚに関して、像担持体の通紙領域に対応した現
   像スリーブ表面において、最大通紙サイズ両端部から所
   定距離内側に至る両側範囲に対応する現像スリーブ表面
   のＲｚの値α(μｍ)と、両側範囲に挟まれた中央範囲の
   Ｒｚの値β（μｍ）との間にα＞βなる関係を満たすこ
   とを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】前記α(μｍ)と前記値β（μｍ）とが４≦
   α≦１１、２≦β≦６の範囲であることを特徴とする請
   求項１に記載の現像装置。
3. 【請求項３】前記現像ハウジング内部において、トナー
   搬送方向が互いに逆である複数のトナー搬送手段が前記
   現像スリーブと平行に延在し、この複数のトナー搬送手
   段の間には両端部の連通部を除いて隔壁が設けらてお
   り、隔壁両端部から現像スリーブ表面に引き下ろした垂
   線が、前記Ｒｚが前記αの値である範囲と前記βの値で
   ある範囲との境界上に含まれることを特徴とする請求項
   １、２に記載の現像装置。
4. 【請求項４】磁性トナーを収容するハウジングと、回転
   自在に保持された現像スリーブと内部に固定配置された
   複数の磁極から構成される現像ローラと、現像スリーブ
   軸方向に設けられ現像スリーブへの近接端部が現像スリ
   ーブ内部の所定位置の磁極に対向しつつ現像スリーブ表
   面に所定の間隙をもって取りつけられたトナー層厚規制
   板とを有する現像装置であって、現像領域両端から中央
   部に向かって現像スリーブ表面の表面粗さが連続的に、
   或いは段階的に小さくなるように処理されていることを
   特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４の現像装置を用いたことを
   特徴とする画像形成装置。