JP2872145B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像装置に関し、
特に、二成分現像剤によって画像形成する画像形成装置
に用いられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置として、複写機、フ
ァクシミリ、電子写真装置、或いは静電式プリンタ等の
電子写真プロセスを用いたものが知られている。画像形
成装置では、円筒状の静電潜像担持体（感光体ドラム）
を帯電させて静電潜像を形成した後に、静電潜像担持体
の表面に帯電トナーを供給する。静電潜像に帯電トナー
が付着してトナー像が形成（現像）される。この後、静
電潜像担持体の回転に同期して記録紙を給送しつつ、記
録紙の裏側からトナーと逆極性の電圧を印加することに
より、静電潜像担持体上のトナー像を記録紙上に転写す
る。更に、定着機構によって未定着のトナー像を記録紙
に定着させる。

【０００３】静電潜像担持体にトナー像を形成するため
の従来の現像装置は、例えば、実開昭63-137368号公報
に記載されている。該公報に記載の現像装置は、トナー
と磁性キャリア（鉄粉等）とが混合された二成分現像剤
を使用するもので、二成分現像剤を静電潜像担持体の表
面に付着させる現像スリーブと、現像スリーブ内部にこ
れと同軸に配設されて所定の磁力分布を形成することに
より二成分現像剤を現像スリーブ表面に吸着させるマグ
ネットと、現像スリーブに隣接し二成分現像剤の現像ス
リーブ表面の表面からの高さを規制するドクターブレー
ド（トナー層規制部材）とを備えている。

【０００４】上記従来の現像装置では、摩擦等により帯
電したトナー成分を含む二成分現像剤を、マグネットの
磁気力（磁界の強さ）によって現像スリーブ表面に吸着
させて帯電トナー層（磁気ブラシ）を形成している。ド
クターブレードによって高さが規制された帯電トナー層
は、静電潜像が形成された静電潜像担持体の表面に接触
し、該静電潜像に吸着されつつ該表面にトナー像を形成
（現像）する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】マグネットは、一般
に、磁極の両端部における磁力線密度が他の部分に比し
て高いため、磁気力による吸引力は、両端部において最
も強い。例えば、上記従来の現像装置の現像スリーブで
は、図５に示すように、マグネット２１の磁気作用によ
って磁気力が最も強い両端部で磁性キャリアが盛り上が
る、所謂穂立ち状態（図５の１４ａ参照）が発生する。
この穂立ちした磁性キャリアにトナーが付着することに
より、現像スリーブ２０の表面には、両端部が盛り上が
る形状の帯電トナー層１４が形成される。

【０００６】このため、現像時には、両端部が盛り上が
った帯電トナー層１４が、現像スリーブ２０に対向する
静電潜像担持体２２に強く接触し、著しい場合には静電
潜像担持体２２の表面に傷が付き、良好な印字状態が損
なわれる虞れがある。現像装置では、一般に、二成分現
像剤が集中する部分、即ち現像剤収容部から二成分現像
剤が直接に供給される供給部分と、現像スリーブ表面の
余剰現像剤を集めて現像剤収容部に戻し入れる戻入れ部
分とが現像スリーブの両端部に在ることが多い。このた
め、両端部での磁性キャリアの穂立ちがより顕著にな
る。

【０００７】本発明は、上記に鑑み、穂立ちの状態を改
善し、二成分現像剤が強く接触することによって静電潜
像担持体表面に傷が付く不具合を防ぎ、これによって良
好な画像形成状態を維持することが可能な現像装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の現像装置は、表面に静電潜像が形成される
静電潜像担持体に、トナー及び磁性キャリアが混合され
た二成分現像剤を供給する現像スリーブと、該現像スリ
ーブ内部に該スリーブと同軸に延在するマグネットと、
前記現像スリーブ表面に付着した帯電トナー層のスリー
ブ表面からの高さを規制するトナー層規制部材とを備え
た現像装置において、前記現像スリーブ及びマグネット
の少なくとも一方は、軸方向の端部が中間部より小径に
形成されることを特徴とする。

【０００９】本発明の現像装置では、例えば、現像スリ
ーブのみ軸方向の端部が中間部より小径に形成された場
合、或いは、現像スリーブ及びマグネットの双方の軸方
向の端部が中間部より小径に形成された場合には、磁性
キャリアの穂立ちが生じたとしても該穂立ちは小径の端
部近傍に生じるために、現像スリーブに付着した帯電ト
ナー層の静電潜像担持体に対する高さが現像スリーブの
表面全体に亘ってほぼ均一になる。これにより、帯電ト
ナー層が静電潜像担持体に対してほぼ均一に接触するこ
とができるため、静電潜像担持体の表面に傷が付く虞れ
が無くなる。

【００１０】また、例えば、現像スリーブの形状は円筒
状のままで、マグネットの軸方向の端部が中間部より小
径に形成された場合には、端部での磁気力が従来のもの
に比して弱くなるために、磁性キャリアの穂立ちが生じ
難い。従って、現像スリーブに付着した帯電トナー層の
高さが現像スリーブの表面全体に亘ってほぼ均一になる
ため、帯電トナー層が静電潜像担持体に対してほぼ均一
に接触する。従って、この場合においても静電潜像担持
体の表面に傷が付く虞れは無くなる。

【００１１】好ましくは、前記現像スリーブの軸方向の
端部が中間部より小径に形成されており、前記トナー層
規制部材は、現像スリーブに対向するエッジ部が、前記
現像スリーブの表面に対応する形状を有する。また、好
ましくは、前記現像スリーブ及びマグネットの少なくと
も一方は、端部に向かって徐徐に細くなるテーパー状に
形成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施形態例の現像装置
の要部を示す回転軸と直交方向の断面図、図２は、図１
の現像装置に用いられる現像スリーブ及びドクターブレ
ード（トナー層規制部材）等を示す軸方向断面図であ
る。

【００１３】図１に示すように、二成分現像剤を使用す
る現像装置１０は、同図で反時計方向に回転する円筒状
の静電潜像担持体１６に対向して配置されている。現像
装置１０は、静電潜像担持体１６に対向し且つ回転軸１
６ａと平行な回転軸２８を有する非磁性体から成る現像
スリーブ１１と、現像スリーブ１１に近接して配置され
たドクターブレード１５と、現像後に現像スリーブ１１
の表面から帯電トナー層１４を掻き落とす掻落とし部材
２７とを備える。現像スリーブ１１の内部には、回転軸
方向に延在するマグネット１２が密着嵌合されている。

【００１４】また、現像装置１０は、現像剤収容室１０
ａ内部の二成分現像剤１３を撹拌し、該現像剤１３中の
トナーを帯電させた後に現像スリーブ１１の一端部１１
ａ（図２）に供給する第１供給ローラ１８と、現像剤収
容室１０ａ底部に集められる二成分現像剤１３を第１供
給ローラ１８側に移動させる第２供給ローラ１９とを備
える。現像スリーブ１１上方のドクターブレード１５に
隣接する位置には、スクリューシャフト２９が配設され
ている。スクリューシャフト２９は、回転することによ
り、第１供給ローラ１８によって現像スリーブ１１の一
端部１１ａに供給されて（図２矢印１７ａ参照）盛り上
がった二成分現像剤１３を、該スリーブ１１の他端部１
１ｂ側に移動させ、現像スリーブ１１の上部において該
スリーブ１１表面に溜まる二成分現像剤１３の厚みを平
均化させる。現像スリーブ１１の他端部１１ｂ側に送ら
れた二成分現像剤１３の余剰量は、現像剤収容室１０ａ
に戻される（矢印１７ｂ参照）。

【００１５】現像スリーブ１１は、マグネット１２の磁
気力によってその表面に二成分現像剤１３を付着させて
帯電トナー層１４を形成し、図１で時計方向に回転しつ
つ該帯電トナー層１４を静電潜像担持体１６に接触させ
る。図２に示すように、現像スリーブ１１は、双方の軸
方向の端部１１ａ、１１ｂが中間部より小径に形成さ
れ、端部に向かって徐徐に細くなるテーパー状に形成さ
れている。また、マグネット１２も現像スリーブ１１と
同様に、双方の軸方向端部１２ａ、１２ｂが中間部より
小径に形成され、端部に向かって徐徐に細くなるテーパ
ー状に形成されている。

【００１６】ドクターブレード１５は、現像スリーブ１
１の軸方向と平行に延在し、現像スリーブ１１表面に付
着した帯電トナー層１４を掻き落としてスリーブ表面か
らの高さを規制する。ドクターブレード１５は、現像ス
リーブ１１に対向するエッジ部の両端部１５ａ、１５ｂ
が、現像スリーブ１１のテーパー形状に対応するテーパ
ー状に形成されている。これにより、ドクターブレード
１５のエッジ部と現像スリーブ１１の表面とで成す隙間
が、軸方向に亘ってほぼ均一になる。

【００１７】上記構成の現像装置１０では、画像形成動
作が開始されると、現像剤収容室１０ａ内の二成分現像
剤１３が、時計方向に回転する第１供給ローラ１８によ
り撹拌される。これにより、二成分現像剤のトナー成分
が、摩擦によって帯電されつつ第１供給ローラ１８によ
り掻き上げられて、現像スリーブ１１の一端部１１ａ側
に供給される。該一端部１１ａに溜められた二成分現像
剤１３は、回転するスクリューシャフト２９によって回
転軸２８方向に順次に移動されて平均化されつつ、余剰
量が他端部１１ｂから現像剤収容室１０ａ内に戻され
る。

【００１８】現像スリーブ１１上に平均的に盛られた二
成分現像剤１３は、現像スリーブ１１の時計方向の回転
によって該スリーブ１１とドクターブレード１５との間
の隙間に導かれつつ、該ドクターブレード１５のエッジ
部によって適宜掻き落とされる。これにより、現像スリ
ーブ１１表面には、軸方向に亘って、静電潜像担持体１
６に対する高さがほぼ均一な帯電トナー層１４が形成さ
れる。この後、帯電トナー層１４は、静電潜像担持体１
６との最接近部に移動して該担持体１６表面に接触しつ
つ、静電潜像担持体１６表面に予め形成された静電潜像
にトナーを付着させて現像する。この現像によるトナー
像は、続く転写工程で、供給された記録紙（図示せず）
に対して転写された後に、定着部（図示せず）で圧着さ
れて該記録紙に定着される。また、現像後に現像スリー
ブ１１表面に残存した帯電トナー層１４は、掻落とし部
材２７によって現像スリーブ１１表面から掻き落とされ
て現像剤収容室１０ａ内に戻される。

【００１９】上記現像時において、現像スリーブ１１及
びマグネット１２の双方は、軸方向の端部が中間部より
小径に形成されて、その部分での磁力線密度が従来のも
のに比して低くされている。このような現像スリーブ１
１では、磁性キャリアの穂立ちが、現像スリーブ１１の
両端部のテーパー部に生じるため、現像スリーブ１１に
付着した帯電トナー層１４の静電潜像担持体１６に対す
る高さがほぼ均一になる。従って、帯電トナー層１４を
静電潜像担持体１６に対してほぼ均一に接触させること
ができるので、帯電トナー層１４の厚さが異なる部分が
静電潜像担持体１６の表面に強く接触して傷を付ける等
の虞れが無くなる。しかも、ドクターブレード１５のエ
ッジ部の両端部１５ａ、１５ｂが、現像スリーブ１１の
両端部１１ａ、１１ｂのテーパーに対応するテーパー形
状を有するため、たとえ両端部１１ａ、１１ｂに帯電ト
ナー層１４が厚めに形成されそうになったとしても、こ
れを適切に掻き落とし、他の部分と同程度の高さの帯電
トナー層１４とすることができる。

【００２０】図３及び図４は、現像スリーブ１１、マグ
ネット１２及びドクターブレード１５の変形例を示す軸
方向断面図である。図３及び図４に夫々示す変形例によ
っても、第１実施形態例と同様の効果を奏することがで
きる。すなわち、図３に示す例では、現像スリーブ１１
の表面における双方の端部１１ａ、１１ｂの形状は、第
１の実施形態例と同様であるが、スリーブ１１内部のマ
グネット１２が、全体として円柱状に形成される点で異
なる。この円柱状のマグネット１２を内部に有する現像
スリーブ１１によっても、磁性キャリアの穂立ちが両端
部のテーパー部に生じるため、現像スリーブ１１に付着
した帯電トナー層１４の静電潜像担持体１６に対する高
さが該スリーブ１１の表面全体に亘ってほぼ均一にな
る。これにより、帯電トナー層１４を静電潜像担持体１
６に対してほぼ均一に接触させることができる。また、
図３の例におけるドクターブレード１５の形状は、第１
実施形態例のドクターブレード１５と同様である。

【００２１】図４に示す例では、マグネット１２の両端
部１２ａ、１２ｂの形状は第１実施形態例と同様である
が、マグネット１２外部の現像スリーブ１１が、全体と
して円筒状に形成される点で異なる。この円筒状の現像
スリーブ１１によると、両端部近傍での磁気力が従来の
ものに比して弱くなるため、磁性キャリアの穂立ちが生
じ難い。従って、現像スリーブ１１の表面に、全体的に
ほぼ均一な帯電トナー層１４を形成し、静電潜像担持体
１６に対してほぼ均一に接触させることができる。本例
におけるドクターブレード１５は、現像スリーブ１１に
対向するエッジ部が、全体として直線状に形成されてい
る。

【００２２】図２〜図４の各例において、現像スリーブ
１１の軸方向の端部１１ａ、１１ｂ、マグネット１２の
軸方向の端部１２ａ、１２ｂをテーパー形状として説明
したが、これら端部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの
形状はテーパー状に限られない。

【００２３】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の現像装置は、上記実施形態
例の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態
例の構成から種々の修正及び変更を施した現像装置も、
本発明の範囲に含まれる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
穂立ちの状態を改善し、二成分現像剤が強く接触するこ
とによって静電潜像担持体表面に傷が付く不具合を防止
して、良好な画像形成状態を維持することが可能な現像
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例の現像装置の要部を示す
回転軸と直交方向の断面図である。

【図２】図１の現像装置に用いられる現像スリーブ及び
ドクターブレード等を示す軸方向断面図である。

【図３】現像スリーブ、マグネット及びドクターブレー
ドの変形例を示す軸方向断面図である。

【図４】現像スリーブ、マグネット及びドクターブレー
ドの別の変形例を示す軸方向断面図である。

【図５】従来の現像装置における問題点を説明するため
の要部断面図である。

【符号の説明】

１０ 現像装置 １１ 現像スリーブ １２ マグネット １３ 二成分現像剤 １４ 帯電トナー層 １５ トナー層規制部材（ドクターブレード） １６ 静電潜像担持体 ２８ 回転軸

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に静電潜像が形成される静電潜像担
   持体に、トナー及び磁性キャリアが混合された二成分現
   像剤を供給する現像スリーブと、該現像スリーブ内部に
   該スリーブと同軸に延在するマグネットと、前記現像ス
   リーブ表面に付着した帯電トナー層のスリーブ表面から
   の高さを規制するトナー層規制部材とを備えた現像装置
   において、 前記現像スリーブ及びマグネットの少なくとも一方は、
   軸方向の端部が中間部より小径に形成され、 前記トナー層規制部材は、前記現像スリーブに対向する
   エッジ部が、前記現像スリーブの表面に対応する形状を
   有することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像スリーブ及びマグネットの少な
   くとも一方が、端部に向かって徐徐に細くなる形状を有
   する、請求項１に記載の現像装置。