JP2006243165A

JP2006243165A - 現像装置、及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2006243165A
Application number: JP2005056217A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Kato; 宏隆加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2006-09-14

Abstract

【課題】磁力の低くなるマグネットローラ長手方向両端部のトナー濃度の低下を抑え、長手方向でトナー濃度を一定にすることが可能な現像装置を提供する。
【解決手段】トナーと磁性キャリアで構成される二成分現像剤を担持してして搬送する現像剤担持体４と、現像剤担持体４に担持されて搬送される現像剤の量を規制する第一の規制部材６ａと、第一の規制部材６ａよりも現像剤担持体４上の現像剤の搬送方向上流側に配置された第二の規制部材６ｂを有し、第二の規制部材６ｂと現像剤担持体４との隙間は、長手軸方向端部が他の部分より広く設定されている現像装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電荷像を現像するための現像装置及びその現像装置を搭載した複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、原稿反射光等の光学的な画像情報を予め一様に帯電した感光体上に照射することによって得た静電潜像に、現像装置からトナーを供給して可視像化し、このトナー像をレジストローラにより給紙された記録紙上に転写した後で定着装置に通紙して熱定着を行っている。

従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置として、感光体上に形成された潜像を現像するトナー及び磁性粒子からなる二成分現像剤のトナー濃度を自己制御して、該現像剤のトナー濃度を所定濃度に維持する機能を備えたトナー濃度自己制御方式の現像装置が知られている（例えば、特許文献１、２）。
特開２００３−１５６９３２号公報特開２００２−２１４９１２号公報

しかしながら、上記の現像装置においては、現像ケーシングの内部に、現像ケーシングの開口部から一部が露出した、トナー及び磁性キャリアからなる現像剤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を備え、さらに現像スリーブの内部には磁界発生手段としてマグネットローラが固定配置されているが、マグネットローラの両端部は磁力が小さいため、現像剤滞留部の現像剤量が多くなりトナーの補給量が少なくなることがわかっている。この影響で現像スリーブの長手方向でトナー濃度の偏差が生じ、両端部のトナー濃度が中央部よりも低くなる現象が生じる。

本発明は上記の不具合に鑑みてなされたものであり、磁力の低くなるマグネットローラ長手方向両端部のトナー濃度の低下を抑え、長手方向でトナー濃度を一定にすることが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の現像装置は、トナーと磁性キャリアで構成される二成分現像剤を担持してして搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する第一の規制部材と、第一の規制部材よりも現像剤担持体上の現像剤の搬送方向上流側に配置された第二の規制部材を有し、第二の規制部材と現像剤担持体との隙間は、長手軸方向端部が他の部分より広く設定されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の現像装置において、第二の規制部材には、両端部の幅が狭くなる段差が形成されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の現像装置において、第二の規制部材には、両端部に向けて幅が狭くなるテーパーが形成されていることを特徴とする。

請求項４記載の画像形成装置は、請求項１記載の現像装置を有することを特徴とする。

本発明の現像装置によれば、トナーと磁性キャリアで構成される二成分現像剤を担持してして搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する第一の規制部材と、第一の規制部材よりも現像剤担持体上の現像剤の搬送方向上流側に配置された第二の規制部材を有し、第二の規制部材と現像剤担持体との隙間は、長手軸方向端部が他の部分より広く設定されているので、磁力の低くなるマグネットローラ長手方向両端部のトナー濃度の低下を抑え、長手方向でトナー濃度を一定にすることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の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、複写機に用いられる像担持体である円筒状の感光体ドラム１の側方に配置され、この感光体ドラム１に向けて開口部が形成された現像ケーシング２、その開口部から一部が露出した、トナー及び磁性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第一の規制部材としてのドクタブレード６ａ、現像剤第二の規制部材としてのプレドクタブレード６ｂ、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。

現像剤収納ケース７は、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ブレード６ａで進行が阻止された現像剤を収容する現像剤収容部Ａを形成している。そして、現像剤スリーブ４の内部に固定配置されているマグネットローラ５のうち、現像剤収容部Ａに対向する位置には、現像剤収容部Ａ内の現像剤３ａを現像スリーブ４上に担持させるための磁極５ａを配置している。

また、トナーホッパ８は、現像剤搬送方向における現像剤収容部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８ａを有し、このトナー補給口８ａに隣り合ったスペースには、トナーホッパ８内のトナー１１ａをトナー補給口８ａに向けて攪拌しながら送り出すトナー攪拌部材としてのアジテータ９が配置されている。このアジテータ９は、回転軸の位置、羽の長さが調節され、アジテータ９の最外周軌道が現像剤に振れないように設定されている。

上記構成の現像装置において、現像スリーブ４上に担持された現像剤３ａは、図中矢印ａ方向(反時計回り方向)に回転する現像スリーブ４の回転に伴って現像スリーブ４上をドクタブレード６ａ側に搬送され、ドクタブレード６ａにより規制されて薄層化される。薄層化された現像剤３ａは、図中矢印ｂ方向(時計回り方向)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接触あるいは非接触で供給され、該静電潜像の可視化が行われる。

その後、現像剤３は、現像スリーブ４の回転に伴って現像スリーブ４上をトナー補給口８ａにあるプレドクタブレード６ｂ側に搬送され、トナーホッパ８内のアジテータ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１１ａを取り込んだあと、現像剤収容部Ａに戻る。新しいトナー１１ａを含んだ現像剤３ａは、ドクタブレード６ａによる規制で内圧が増加し、現像剤３ａのトナーが摩擦帯電される。

これにより、現像剤を帯電あるいは攪拌するためのパドルやスクリュー等を用いた複雑な攪拌搬送機構を設けなくとも、現像スリーブ４上の現像剤３ａに含まれるトナーを帯電することができる。

一方、上記現像領域に供給されずにドクタブレード６ａで進行が阻止された現像剤３ａの一部は、現像剤収容部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３ａは、磁極５ａの磁力により現像スリーブ４側に引き寄せられ、現像スリーブ４の回転に伴って、ドクタブレード６ａ側に搬送されることにより、現像剤収容部Ａ内を循環する。

また、上記構成の現像装置においては、現像剤３ａに補給されたトナー１１ａが多くなってトナー濃度が高まると、それに従って現像剤３ａの嵩が増加するため、現像剤３ａがトナー補給口８ａで現像剤収容部Ａ内からあふれ、プレドクタブレード６ｂをふさぐ。このため、現像スリーブ４上の現像剤３ａへのトナー１１ａの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３ａ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３ａのトナー濃度が低くなると現像剤３ａの嵩が減少するため、現像剤３ａがプレドクタブレード６ｂをふさぐことがなくなるので、現像スリーブ４上の現像剤３ａへ所定量のトナーが取り込まれ、現像剤３ａ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、トナー濃度センサや補給部材などを用いた複雑なトナー濃度制御が不要な構成となっている。

図２は現像剤滞留部の現像剤量を示す図であり、（１）はマグネットローラ端部の量、（２）はマグネットローラ中央部の量を示す。現像剤３はマグネットローラ５の磁力により大きく影響を受けることがわかっており、実際にはマグネットローラ５の両端部は磁力が小さいため、図２（１）に示すように現像剤滞留部３ｂの量が中央部よりも多くなる。これにより、図３に示すようにマグネットローラ両端部のトナー濃度が中央部よりも低くなっている状況が引き起こされる。

図４は現像スリーブとプレドクタブレードの一般的な関係図である。現像スリーブ４とプレドクタブレード６ｂにはある一定の隙間（ＧａｐＡ）が設けられており、この隙間の値により現像剤３がすり抜ける量が変わるため、現像剤滞留部３ｂの量が変わり、それによってトナーホッパ８からのトナーの取り込み量も変わるため、結果的にトナー濃度に影響するものである。

図５はプレドクタＧａｐ（現像スリーブ４とプレドクタブレードの隙間）とトナー濃度の関係を示したものである。プレドクタＧａｐを広くするとトナー濃度が高くなっていくことがわかる。これは、プレドクタＧａｐが広いと現像スリーブ４上の現像剤３の搬送量が多いため、現像剤滞留部３ｂの量が少なくなりトナーホッパ８からのトナー１１ａの取り込みが多くなるためである。

図６は本発明の現像装置における現像スリーブとプレドクタブレードの関係図である（その１）。上記の現像スリーブ両端部のトナー濃度が中央部よりも低くなってしまうことに対し、両端部のプレドクタＧａｐが中央部より広くなるように、プレドクタブレード６ｂには両端部の幅が狭くなる段差が形成されている。中央部のＧａｐＡと両端部のＧａｐＢの関係は、Ａ＜Ｂとなっている。この結果、図７に示すように現像スリーブ長手軸方向でトナー濃度を均一にすることが可能となった。

図８は本発明の現像装置における現像スリーブとプレドクタブレードの関係図である（その２)。両端部のプレドクタＧａｐが中央部より広くなるように、プレドクタブレード６ｂには両端部に向けて幅が狭くなるテーパーが形成されている。

本発明の実施形態に係る現像装置の概略構成図である。現像剤滞留部の現像剤量を示す図である。現像スリーブ長手軸位置のトナー濃度分布図である。現像スリーブとプレドクタブレードの一般的な関係図である。現像スリーブとプレドクタブレードの隙間とトナー濃度の関係図である。本発明の現像装置における現像スリーブとプレドクタブレードの関係図である（その１）。本発明の現像装置における現像スリーブ長手軸位置のトナー濃度分布図である。本発明の現像装置における現像スリーブとプレドクタブレードの関係図である。

符号の説明

１感光体
２現像ケーシング
３、３ａ現像剤
３ｂ現像剤滞留部
４現像剤担持体（現像スリーブ）
５マグネットローラ
５ａ磁極
６ａ現像剤第一の規制部材（ドクタブレード）
６ｂ現像剤第二の規制部材（プレドクタブレード）
７現像剤収納ケース
８トナーホッパ
８ａトナー補給口
９アジテータ
１１ａトナー
Ａ現像剤収容部

Claims

トナーと磁性キャリアで構成される二成分現像剤を担持してして搬送する現像剤担持体と、
現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する第一の規制部材と、
第一の規制部材よりも現像剤担持体上の現像剤の搬送方向上流側に配置された第二の規制部材を有し、
第二の規制部材と現像剤担持体との隙間は、長手軸方向端部が他の部分より広く設定されていることを特徴とする現像装置。
第二の規制部材には、両端部の幅が狭くなる段差が形成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
第二の規制部材には、両端部に向けて幅が狭くなるテーパーが形成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
請求項１記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。