JP2004341256A

JP2004341256A - 現像装置

Info

Publication number: JP2004341256A
Application number: JP2003137946A
Authority: JP
Inventors: Munenobu Okubo; 旨宣大久保; Eiji Nimura; 栄司丹村
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】現像剤の円滑な流れを妨げることがなく、しかも現像後に回転現像スリーブに残留した現像剤を剥離する効果が高い現像装置を提供することである。
【解決手段】現像剤を収容し、感光体１１の表面に臨む開口部を有するハウジング１４と、このハウジング１４内に収容され、前記開口部にて感光体１１と対向した回転現像スリーブ１２と、この回転現像スリーブ１２に内蔵され、現像主極Ｎ１と、この現像主極Ｎ１よりも現像スリーブ１２の回転方向下流側に位置し現像剤を引き剥がすための搬送磁極Ｎ２，Ｎ３とを有する複数の固定磁石とを備え、搬送磁極Ｎ２によって形成される現像剤引き剥がし位置Ｐから現像スリーブ１２の回転方向上流側でかつ搬送磁極Ｎ２の磁界の及ぶ領域内のハウジング１４内壁面に磁性体１６を設けた現像装置である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置において、像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置に用いられる現像装置では、撹拌部材により撹拌された現像剤が、内部に固定磁石を配置した回転現像スリーブの表面に、磁力や表面の凹凸などによって担持され、現像位置まで搬送される。この現像位置では、露光プロセスによって感光体（像担持体）の表面に形成された静電潜像が、回転現像スリーブ表面に担持され搬送されてきた現像剤によって現像（顕像化）される。
【０００３】
現像後、回転現像スリーブの表面に残留した現像剤は、引き剥がし位置において剥離される。剥離された現像剤は、回転現像スリーブの近傍に配置された撹拌部材により撹拌され、再利用される。通常、上記の引き剥がし位置では、現像後に回転現像スリーブの表面に残留した現像剤は、前記固定磁石のうち引き剥がし位置に対応する位置に設けられた隣り合う同極性の２つの磁極間で生じる反発磁界により剥離されるか、あるいは固定磁石の磁極が近傍に設けられていない未磁界帯において剥離される。
【０００４】
ところが、固定磁石の反発磁界や未磁界帯による作用だけでは現像剤を回転現像スリーブの表面から完全に剥離するのが困難な場合がある。剥離されずに回転現像スリーブの表面に残った現像剤は、そのまま再び現像位置まで搬送されてしまう。このような場合には回転現像スリーブに担持される現像剤の量が不均一となり、現像ムラや現像剤の帯電量が不均一になることによる画像カブリ等の問題が発生する。また、現像剤が回転現像スリーブ表面から剥離されずに長時間残留すると、現像剤が劣化して画像濃度が低下したり、回転現像スリーブ表面の現像剤が融着して現像装置の寿命が短くなることもある。さらに、近年では、現像剤が小粒径化しており、このような小粒径の現像剤は、大粒径の現像剤に比べて単位重量当たりの帯電量が相対的に大きくなり、回転現像スリーブ表面への静電吸着力が増大するため、剥離がより困難になる。
【０００５】
そこで、上記問題の対策として、特許文献１には、同極性の２つの磁極（第１，第２の磁極）を有する固定磁石を内部に配置した回転現像スリーブと、この回転現像スリーブに対向して配置された撹拌部材との間で、かつ第１の磁極と第１，第２の磁極間の磁束密度が最小となる位置との間に回転現像スリーブに対向して配置された磁性部材を有する現像装置が提案されている。また、特許文献２には、現像位置よりも下流側の現像剤搬送経路外に、現像剤に直接接触しない状態で磁性部材が配置された現像装置が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１９４９６２号公報
【特許文献２】
特開２０００−２１４６８３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の現像装置では、現像剤搬送経路上に磁性部材が配置されているので、現像剤の円滑な流れを妨げることになり、回転現像スリーブの表面に十分な量の現像剤を担持させることができず、かえって画像の劣化を招くという問題がある。また、特許文献２に記載の現像装置では、現像剤搬送経路外に磁性体が配置されているので、回転現像スリーブの表面から磁性体までの間隔が大きくなりすぎて、現像剤を剥離する効果が十分に得られないという問題がある。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、現像剤の円滑な流れを妨げることがなく、しかも現像後に回転現像スリーブに残留した現像剤を剥離する効果が高い現像装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の現像装置は、以下の構成からなる。
（１）現像剤を収容し、像担持体の表面に臨む開口部を有するハウジングと、このハウジング内に収容され、前記開口部にて前記像担持体と対向した回転現像スリーブと、この回転現像スリーブに内蔵され、現像主極と、この現像主極よりも現像スリーブの回転方向下流側に位置し現像剤を引き剥がすための搬送磁極とを有する複数の固定磁石とを備えた現像装置であって、前記搬送磁極によって形成される現像剤引き剥がし位置から前記現像スリーブの回転方向上流側でかつ搬送磁極の磁界の及ぶ領域内の前記ハウジング内壁面に磁性体を設けたことを特徴とする現像装置。
（２）前記搬送磁極が、前記回転現像スリーブの回転方向に沿って隣り合う同極性の２つの磁極からなり、前記磁性体が、２つの前記搬送磁極のうち前記回転現像スリーブの回転方向上流側の搬送磁極に対向する前記ハウジングの内壁面に設けられている（１）記載の現像装置。
（３）前記磁性体が前記ハウジングの内壁面に貼り付けられた磁性金属板である（１）または（２）記載の現像装置。
（４）前記磁性体が、前記回転現像スリーブの下方に位置し現像剤に接触する前記ハウジング内壁面に設けられている（１）〜（３）のいずれかに記載の現像装置。
（５）前記磁性体の表面が前記ハウジングの内壁面と略同一面である（１）〜（４）のいずれかに記載の現像装置。
【００１０】
前記（１）記載の現像装置によれば、現像剤引き剥がし位置から上流側でかつ搬送磁極の磁界の及ぶ領域内のハウジング内壁面に磁性体が設けられているので、搬送磁極の磁界に誘導されて前記磁性体に反対磁性の磁極が生じ、現像剤の回転現像スリーブへの吸着力を低減させることができる。これにより、搬送磁極による現像剤引き剥がし効果と、磁性体に生じる反対磁性の磁極による引き剥がし効果とが相まって、回転現像スリーブに残留した現像剤を剥離する効果を高めることができる。この現像装置では、磁性体をハウジングの内壁面に設けているので、高い現像剤引き剥がし効果を得ることができると共に、現像剤の流れが妨げられない。
【００１１】
前記（２）記載の現像装置では、同極性の２つの搬送磁極により生じる反発磁界によって磁束密度が最小となる位置である現像剤引き剥がし位置が形成されている。また、磁性体は、２つの搬送磁極のうち上流側の搬送磁極に対向するハウジング内壁面、すなわち搬送磁極に近接する領域に設けられている。搬送磁極に近接するこの領域には搬送磁極の磁界が及びやすいので、前記磁性体の反対磁性の磁極による引き剥がし効果もより大きくなり、回転現像スリーブからの現像剤の剥離効果をより高めることができる。
【００１２】
前記（３）記載の現像装置によれば、前記内壁面に磁性金属板を貼り付けるだけで簡単に磁性体を配置することができる。
【００１３】
前記（４）記載の現像装置によれば、磁性体が回転現像スリーブの下方に位置し現像剤に接触するハウジング内壁面に設けられているため、上記したような磁性体を配置することによる現像剤の剥離効果に加えて、現像剤の自重による剥離効果も得られるので、現像剤がより剥離しやすくなる。
【００１４】
前記（５）記載の現像装置によれば、磁性体の表面をハウジング内壁面と略同一面としているので、現像剤の流れをより円滑にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図１は本実施形態にかかる現像装置を示す概略断面図である。
【００１６】
図１に示すように、この現像装置は、磁性現像剤を収容し、感光体（像担持体）１１の表面に臨む開口部を有するハウジング１４と、このハウジング１４内に収容され、感光体１１の表面に形成された静電潜像を現像するために前記開口部にて感光体１１に対向した回転現像スリーブ１２と、この回転現像スリーブ１２に内蔵され、外方に向かって現像主極Ｎ１，搬送磁極Ｎ２，搬送磁極Ｎ３，磁極Ｓ１，磁極Ｓ２が形成された固定磁石と、ハウジング１４内に収容され、現像後に回転現像スリーブ１２の表面に残留し現像剤引き剥がし位置Ｐにおいて剥離される現像剤を受け取って撹拌するために回転現像スリーブ１２の近傍に配置された撹拌スクリュー（撹拌部材）１３と、静電潜像を現像する現像位置Ｄに搬送される現像剤の層厚を規制する厚さ規制ブレード１５とを備えている。
【００１７】
ハウジング１４内に収容され、矢印方向に回転する撹拌スクリュー１３により撹拌された現像剤は、回転現像スリーブ１２側に搬送され、その表面に磁力の作用で吸着し担持される。担持された現像剤は、矢印方向に回転する回転現像スリーブ１２により搬送され、磁極Ｓ１と対向する厚さ規制ブレード１５によって所定の厚さに規制されると共に帯電した後、現像主極Ｎ１に対向する現像位置Ｄにおいて矢印方向に回転する感光体１１の表面に形成された静電潜像を現像しトナー像を形成する。
【００１８】
回転現像スリーブ１２の表面に担持された現像剤のうち現像位置Ｄにおいて使用されずに残留した現像剤は、担持されたままハウジング１４内に戻され、回転現像スリーブ１２の回転方向に沿って隣り合う同極性の搬送磁極Ｎ２と搬送磁極Ｎ３との反発磁界により形成された現像剤引き剥がし位置Ｐにおいて回転現像スリーブ１２の表面から剥離される。この引き剥がし位置Ｐは、磁束密度が最小となる位置である。剥離された現像剤は、撹拌スクリュー１３の方へ送られ、現像剤補給口１７から補給された現像剤と混合・撹拌されて再利用される。
【００１９】
本実施形態では、磁性体１６が、搬送磁極Ｎ２，Ｎ３のうち回転現像スリーブ１２の回転方向上流側の磁極、すなわち搬送磁極Ｎ２に対向するハウジング１４の内壁面に設けられている。磁性体１６は回転現像スリーブ１２の下方に位置し、回転現像スリーブ１２の軸方向に対して略平行でかつ回転現像スリーブ１２の軸方向の長さとほぼ等しい長さにわたって配置されている。
【００２０】
回転現像スリーブ１２の表面と磁性体１６の表面とは近接して対向しており、これらの間隔は０．５〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜１．０ｍｍであるのがよい。前記間隔が０．５未満になると、現像剤の円滑な流れを阻害するおそれがある。一方、前記間隔が５ｍｍを超えると、剥離磁極Ｎ２の磁界が磁性体１６に及びにくくなるため回転現像スリーブ１２の表面に残留した現像剤を剥離する効果が十分に得られないおそれがある。
【００２１】
磁性体１６の表面は、ハウジング１４の内壁面から過度に隆起したり陥没したりしていないのがよく、好ましくはハウジング１４の内壁面と略同一面であるのがよい。このように略同一面に配置するには、例えば予めハウジング１４の内壁面に凹部を設けておき、この凹部に板状の磁性体１６を嵌合させればよい。磁性体１６は凹部に接着剤などにより固定する。
【００２２】
図２は、本発明の現像装置における引き剥がし位置Ｐを拡大した概略図である。図２に示すように、磁性体１６をハウジング１４の内壁面に設けることにより、搬送磁極Ｎ２の磁界の影響で磁性体１６の表層部に反対磁性の磁極であるＳ極が誘導される。これにより、搬送磁極Ｎ２，Ｎ３により生じる反発磁界による引き剥がし効果と、磁性体１６に誘導されるＳ極による引き剥がし効果とが相まって、現像剤１８の回転現像スリーブ１２表面への吸着力をより低減させて剥離効果をより高めることができる。なお、Ｍは磁力線を表す。
【００２３】
吸着力が低減して回転現像スリーブ１２の表面から剥離した現像剤１８は、磁性体１６または撹拌スクリュー１３の方へ移動する。磁性体１６の表面に移動した現像剤１８は、磁性体１６の表面に留まることなく回転現像スリーブ１２の持つ現像剤搬送力により撹拌スクリュー１３の方へ移動する。
【００２４】
磁性体１６の材質としては、ＳＵＳ４３０などの磁性ステンレス鋼や、鉄、ニッケル、コバルトまたはこれらの合金等を使用することができ、特に鉄などの弱磁性体が好ましい。また、回転現像スリーブ１２が高速で回転する場合には、磁性体１６として磁力の弱い磁石を用いることもできる。磁性体１６の表面粗さＲｚは３．０μｍ以下であるのが好ましい。
【００２５】
現像剤としては、一成分磁性現像剤およびトナーと磁性キャリアからなる二成分磁性現像剤のいずれも使用可能である。
【００２６】
なお、本発明では、上記実施形態で使用した磁性体１６に代えて、図３に示すようにハウジング１４の内壁面に磁性金属板１６’を貼り付けてもよい。この場合、磁性金属板１６’の厚さは０．０５〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．１ｍｍであるのがよい。磁性金属板１６’を用いる場合は、ハウジング１４の内壁面に凹部を設けなくてもよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、磁性体が回転現像スリーブの下方に位置する場合について説明したが、回転現像スリーブが逆方向に回転する場合には、引き剥がし位置が回転現像スリーブの上方になるので、それに合わせて磁性体も回転現像スリーブの上方のハウジング内壁面に配置すればよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、現像剤引き剥がし位置から上流側でかつ搬送磁極の磁界の及ぶ領域内のハウジング内壁面に磁性体が設けられているので、搬送磁極による現像剤引き剥がし効果と、磁性体に生じる反対磁性の磁極による引き剥がし効果とが相まって、回転現像スリーブに残留した現像剤を剥離する効果を高めることができる。しかも、磁性体をハウジングの内壁面に設けているので、現像剤の流れが妨げられない。これにより、高品質な画像を得ることができると共に、現像装置の耐用年数を長くす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】本発明の一実施形態にかかる現像装置を示す断面図である。
【図２】図１の現像装置における引き剥がし位置Ｐを拡大した断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる現像装置を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１１感光体（像担持体）
１２回転現像スリーブ
１３撹拌スクリュー
１４ハウジング
１５厚さ規制ブレード
１６，１６’ 磁性体
１７現像剤補給口
１８現像剤
Ｄ現像位置
Ｐ引き剥がし位置

Claims

現像剤を収容し、像担持体の表面に臨む開口部を有するハウジングと、
このハウジング内に収容され、前記開口部にて前記像担持体と対向した回転現像スリーブと、
この回転現像スリーブに内蔵され、現像主極と、この現像主極よりも現像スリーブの回転方向下流側に位置し現像剤を引き剥がすための搬送磁極とを有する複数の固定磁石とを備えた現像装置であって、
前記搬送磁極によって形成される現像剤引き剥がし位置から前記現像スリーブの回転方向上流側でかつ搬送磁極の磁界の及ぶ領域内の前記ハウジング内壁面に磁性体を設けたことを特徴とする現像装置。
前記搬送磁極が、前記回転現像スリーブの回転方向に沿って隣り合う同極性の２つの磁極からなり、前記磁性体が、２つの前記搬送磁極のうち前記回転現像スリーブの回転方向上流側の搬送磁極に対向する前記ハウジングの内壁面に設けられている請求項１記載の現像装置。
前記磁性体が前記ハウジングの内壁面に貼り付けられた磁性金属板である請求項１または２記載の現像装置。
前記磁性体が、前記回転現像スリーブの下方に位置し現像剤に接触する前記ハウジング内壁面に設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
前記磁性体の表面が前記ハウジングの内壁面と略同一面である請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。