JP3131345B2 - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JP3131345B2
JP3131345B2 JP1480494A JP1480494A JP3131345B2 JP 3131345 B2 JP3131345 B2 JP 3131345B2 JP 1480494 A JP1480494 A JP 1480494A JP 1480494 A JP1480494 A JP 1480494A JP 3131345 B2 JP3131345 B2 JP 3131345B2
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裕二 酒見
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザビーム
プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に装着される
現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機等の電子写真方式の画像形
成装置に装着される現像装置において、現像スリーブの
外周面近傍位置に電極を配置した現像装置が知られてい
る。
【0003】現像装置は、現像剤を収納する現像容器
と、その開口部に配置した現像スリーブとを有し、現像
容器内の現像剤を現像スリーブ表面によって担持搬送
し、像担持体としての例えば感光ドラムの表面に形成さ
れた静電潜像に現像剤を付着させている。この際、現像
スリーブ表面に担持搬送された現像剤のうち、現像に供
されなかった現像剤は、現像スリーブ外周面と現像容器
内側との間の間隙を介して再び現像容器内に回収され
る。ところで、この間隙を介して現像容器内の現像剤が
容器外部に飛散することがある。これを防止するため、
間隙を形成している現像容器の内側に現像スリーブに対
向するようにして電極を配置している。この電極に電圧
を印加して、現像剤に現像スリーブ方向への力を加え、
現像剤の飛散を抑えようとするものである。なお、この
ような現像器については、本出願人からも提案がなされ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、隣接す
る2つの同極性の磁極からなる反発極を有するマグネッ
トローラを内蔵した現像スリーブを用いる現像装置にお
いて、上述の2つの反発極のうちの現像スリーブ回転方
向についての上流側(以下単に「上流側」という。)の
磁極近傍に上述の電極を設け、該電極に電圧を印加する
と、画像上にムラが発生するという問題点があること
が、本出願人の実験によって明らかにされている。
【0005】以下にこの問題点について説明する。
【0006】図2は、従来から、一般的に多く用いられ
ている2成分現像剤を使用する現像装置の概略構成を示
す縦断面図である。
【0007】現像装置は、現像剤を収納する現像容器2
0を備えている。現像容器20の開口部には、矢印P方
向に回転可能に支持された現像スリーブ22が配置さ
れ、その内側にはマグネットローラ21が固定配置され
ている。マグネットローラ21は、現像スリーブ22の
回転方向に沿って順に、磁極N1 (吸上極)、S1 (搬
送極)、N2 (カット極)、S2 (現像極)、N3 (取
込極)が配置されている。
【0008】現像スリーブ22の矢印P方向の回転に伴
って、汲上極N1 の作用によって汲み上げられた磁性キ
ャリアと非磁性トナーとを含む2成分現像剤は、磁力の
作用の下、搬送極S1 の方へ搬送される。
【0009】その後、カット極N2 の作用と層厚規制部
材であるドクターブレード23とによって、現像剤は現
像スリーブ22上に薄層にコートされる。そして、像担
持体としての感光ドラム100上に形成されている潜像
を、現像極S2 の対向部近傍において現像する。現像に
よって、トナー濃度の低下した現像剤は、磁力の作用の
下、取込極N3 の対向位置まで搬送されるが、取込極N
3 と吸上極N1 とからなる反発極の作用により、それ以
上搬送されることができず、取込極N3 の担持限界量を
越えて重力に従い、現像容器20内に落下する。落下し
た現像剤は、スクリュー24、25によって、現像容器
20内を、図2の紙面と垂直方向に攪拌搬送されながら
循環する。この循環の途中において、不図示のトナー濃
度検出装置、及びトナー補給装置によって、適切な量の
トナーが補給され、トナー濃度は適正値に回復する。
【0010】ところで、このように構成された現像装置
20において、スリーブカバー26の内側に電極10を
設け、該電極10に、現像スリーブ22に印加される現
像バイアスのDC成分(以下「VDC」という。)を基準
として、トナーと同極性の電圧を印加すると、現像スリ
ーブ22の外周面とスリーブカバー26の内側面との間
の間隙を介して現像容器20から外部に向かって飛散す
るトナーの量を大幅に減少させることができる。
【0011】しかしながら、上述の電極10を図2中の
A部、すなわち、反発極としての取込極N3 、吸上極N
1 のうちの現像スリーブ回転方向についての上流側に配
置された取込極N3 の対向部近傍に設けると、画像にム
ラが発生してしまった。その発生メカニズムは以下のよ
うに推定される。
【0012】取込極N3 に対向した部分の現像スリーブ
22上に担持されている現像剤の量は、現像スリーブ2
2上に薄層にコートされている現像剤の量に比べて、数
倍から十数倍程度多い。
【0013】したがって、上述の電極10を取込極N3
対向部に設けると、現像剤が該電極に完全に触れてしま
う。一方、現像剤が薄層にコートされている部分の対向
部に、上述の電極10を設けた場合には、ほとんど触れ
ることはない。
【0014】取込極N3 対向部に電極10を設ける場
合、電極10と現像スリーブ22との間の間隙を広くす
れば、現像剤が触れることはないが、現像剤の飛散抑制
効果も失われてしまう。
【0015】現像スリーブ22上に担持されている現像
剤が、上述の電極10に完全に触れると、飛散トナー
を、現像スリーブ22上に担持されている現像剤上に付
着させるのみならず、現像スリーブ22上に担持されて
いる現像剤中のトナーとキャリアとを分離し、トナーを
現像スリーブ22の表面に付着させ、該トナー層の上に
キャリアリッチの層が形成されるといった、2層構造を
形成してしまう(ただし、完全に分離されるわけではな
い)。
【0016】その後、上層のキャリアリッチ層は反発極
3 、N1 の作用によって、現像容器20内に落下する
が、下層のトナー層は反発極N3 、N1 を通過する。す
ると、この通過したトナー層の厚みのムラに応じて、現
像スリーブ22表面の電位にムラが生じ、また、このム
ラに応じて、現像スリーブ22上にコートされる現像剤
のトナー濃度にもムラが生じて(このトナー層の上に適
正値に制御されたトナー濃度の現像剤があらたにコート
されるからである)、画像にムラが発生してしまう。
【0017】このようなメカニズムで画像にムラを発生
させてしまうのである。
【0018】そこで、本発明は、画像にムラを発生させ
ることなく、トナー飛散を防止するようにした現像装置
を提供することを目的とするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1に係る本発明は、トナーを有する現像剤を
収納する現像容器と、像担持体に形成された静電像を現
像する現像位置へ前記現像剤を担持搬送する回転可能な
現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内側に不動に設け
られ現像剤を磁気力によって前記現像剤担持体上に担持
させるマグネットであって、前記現像剤担持体の回転方
向上流側と下流側とに隣接して配置された同極性の第1
の磁極と第2の磁極とを有するマグネットと、前記現像
剤担持体上に担持された現像剤の層の厚さを規制する層
厚規制部材と、を備える現像装置において、前記現像剤
担持体の回転方向において前記現像位置よりも下流側で
かつ前記第1の磁極よりも上流側で前記現像剤担持体に
対向するように設けられ、前記現像剤担持体に印加され
る現像バイアスのDC成分を基準として前記トナーの
極性と同極性の電圧が印加されるトナー飛散防止電極
を備える、ことを特徴とする。
【0020】請求項2に係る本発明は、請求項1の現像
装置において、前記トナーは非磁性トナーであり、前記
現像剤は前記非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成
分現像剤である、ことを特徴とする。
【0021】請求項3に係る本発明は、請求項1または
2の現像装置において、前記電極は、前記現像剤担持体
の回転方向において前記マグネットにおける隣接する2
つの異極性の磁極の間に設けられる、ことを特徴とす
る。
【0022】請求項に4係る本発明は、請求項3の現像
装置において、前記隣接する2つの異極性の磁極のうち
の、前記現像剤担持体の回転方向下流側の磁極が前記第
1の磁極であり、回転方向上流側の磁極が前記現像位置
に近接配置された第3の磁極である、ことを特徴とす
る。
【0023】
【0024】
【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例1〉図1は、本実施例の現像装置の概略構成を
示す縦断面図である。なお、図1において、図2と同一
の符号を付したものは同様の部材等を示しており、その
説明は省略する。
【0025】図1において、22は現像剤担持体として
の現像スリーブであり、矢印P方向に回転可能である。
21は現像スリーブ22の内側に不動に設けられたマグ
ネットとしてのマグネットローラである。10は電極で
あり、現像スリーブ22の表面から2mmの位置に設置
されている。
【0026】本実施例で用いる現像剤は磁性キャリアと
非磁性トナーとを含む2成分の現像剤であって、トナー
はマイナスに帯電されている。また、現像スリーブ22
上に薄層にコートされる現像剤のコート量は、約50m
g/cm2 である。
【0027】本実施例においては、上述の電極10に不
図示の高圧電源から−1000V(接地に対して)の電
圧が印加される。
【0028】本実施例に係る現像装置を用いた画像形成
装置においては、画像形成装置が設置されている環境温
湿度等に応じて、現像スリーブ22に印加する現像バイ
アスのVDCを−150Vから−650Vまでの間で制御
しているため、VDCを基準とすると、前記電極10に
は、−850V〜−350Vの電圧が印加されることに
なる。
【0029】このように、電極10を、反発極である取
込極(第1の磁極)N 3 と吸上極(第2の磁極)N 1
うちの上流側の取込極N3 近傍よりも上流側に設けたこ
とによって、現像剤が電極10に触れることがないため
に前述したような画像ムラを発生させることなく、トナ
ー飛散量を、電極10を設けない場合と比べて、約1/
5〜1/10に抑えることができた。
【0030】なお、本実施例においては、電極10を、
現像が行われる現像位置に近接配置された現像極(第3
の磁極)2 と取込極N3 との間の現像剤の穂(磁気ブ
ラシ)が寝ている部分に近接させて設けているので、磁
極に対向する位置に電極10を設けるよりも、より現像
スリーブ22に近づけて、電極10を設置することがで
き、より大きなトナー飛散抑制効果を得ることができ
る。
【0031】本実施例においては、電極10の他にもう
1つ電極11を設けている(現像スリーブ22表面との
距離2mm)。これらの電極10、11に印加される電
圧およびその電圧の供給源は、実施例1と同様である。
【0032】このように構成することによって、より大
きなトナー飛散抑制効果を得ることができるようにな
り、実施例1に比較して、約1.5倍のトナー飛散抑制
効果を得ることができるようになった。 〈実施例3〉本実施例における現像装置の概略構成断面
図は、実施例2と同じであるが、電極10、11に印加
される電圧の供給源が異なっている。
【0033】実施例1及び実施例2においては、電極1
0または電極10、11に印加する電圧を不図示の高圧
電源から供給していたが、本実施例においては、現像ス
リーブ22に印加される現像バイアスのAC成分のう
ち、VDCを基準としてプラス側の成分をカットする回路
を備え(不図示)該回路を通して、現像スリーブ22と
電極10、11とをつなぎ、現像バイアスから電極1
0、11に印加する電圧を供給するようにしている。
【0034】このように構成することによって、より簡
単な装置構成で、実施例2と同様の効果を得ることがで
きるようになった。
【0035】なお、電極10、11に印加される電圧値
は、実施例2とほぼ同一である。
【0036】また、実施例1ないし実施例3において
は、現像剤として2成分の現像剤を用いたが、磁性1成
分トナーを用いた現像装置においても、取込極N3 近傍
に電極を設けたときに現像スリーブ22にトナーが融着
して画像にムラが発生するという問題点の発生を有効に
防止することができるため、本発明は、磁性1成分トナ
ーを用いた現像装置に対しても、大変有効である。
【0037】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明による
と、電極を、現像位置よりも下流側でかつ第1の磁極
(取込極)近傍よりも上流側に設け、該電極にDCバイ
アス(V DC を基準として、トナーと同極性の電圧を印
加することによって、画像ムラの発生を伴うことなく、
現像剤の飛散を抑制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】実施例1の現像装置の概略構成を示す縦断面
図。
【図2】従来の現像装置の概略構成を示す縦断面図。
【図3】実施例2の現像装置の概略構成を示す縦断面
図。
【符号の説明】
10、11 電極 20 現像容器 21 マグネット(マグネットローラ) 22 現像剤担持体(現像スリーブ) 23 層厚規制部材(現像剤層厚規制部材) 24、25 スクリュー 26 スリーブカバー 100 像担持体(感光ドラム) N1 第2の磁極(反発極、吸上極)2 第3の磁極(現像極)3 第1の磁極(反発極、取込極)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−346733(JP,A) 特開 昭61−262767(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 G03G 15/09

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナーを有する現像剤を収納する現像容
    器と、像担持体に形成された静電像を現像する現像位置
    へ前記現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体
    と、前記現像剤担持体の内側に不動に設けられ現像剤を
    磁気力によって前記現像剤担持体上に担持させるマグネ
    ットであって、前記現像剤担持体の回転方向上流側と下
    流側とに隣接して配置された同極性の第1の磁極と第2
    の磁極とを有するマグネットと、前記現像剤担持体上に
    担持された現像剤の層の厚さを規制する層厚規制部材
    と、を備える現像装置において、 前記現像剤担持体の回転方向において前記現像位置より
    も下流側でかつ前記第1の磁極よりも上流側で前記現像
    剤担持体に対向するように設けられ、前記現像剤担持体
    に印加される現像バイアスのDC成分を基準として前記
    トナーの帯電極性と同極性の電圧が印加されるトナー飛
    散防止電極を備える、 ことを特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】 前記トナーは非磁性トナーであり、前記
    現像剤は前記非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成
    分現像剤である、 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】 前記電極は、前記現像剤担持体の回転方
    向において前記マグネットにおける隣接する2つの異極
    性の磁極の間に設けられる、 ことを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
  4. 【請求項4】 前記隣接する2つの異極性の磁極のうち
    の、前記現像剤担持体の回転方向下流側の磁極が前記第
    1の磁極であり、回転方向上流側の磁極が前記現像位置
    に近接配置された第3の磁極である、 ことを特徴とする請求項3に記載の現像装置。
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