JP3246986B2

JP3246986B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP3246986B2
Application number: JP20823593A
Authority: JP
Inventors: 信隆野田; 伸也蔵本
Original assignee: Katsuragawa Electric Co Ltd
Current assignee: Katsuragawa Electric Co Ltd
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 2002-01-15
Anticipated expiration: 2017-01-15
Also published as: JPH0744018A

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、プリンタ等の
画像形成装置における現像装置に関する。

【０００２】複写機、プリンタ等の画像形成装置にお
いて、現像装置の現像ローラは、固定または回転する磁
石ロールと、その外周を一定速度で像担持体の回転方向
に対して正または逆方向に回転する円筒中空のスリーブ
を有している。現像装置内に収容されているトナーおよ
びキャリアからなる１成分または２成分の現像剤を用い
て前記スリーブ上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシ
は、像担持体に接触または非接触等の方法により転移し
得るようにトナーを像担持体へと搬送している。

【０００３】スリーブの幅方向に沿ってスリーブ上に
形成された磁気ブラシを均一の厚さで像担持体に供給す
るためにドクターブレードが設けられており、このドク
ターブレードとスリーブとの距離を規制して磁気ブラシ
の厚みを所定値になるように規制している。

【０００４】かかる現像装置において、画像形成装置の
初期設置のセットアップ時に、現像装置内のまだ帯電さ
れていない現像剤を帯電させるために、現像装置を空運
転させて現像剤とドクターブレードおよびスリーブとの
摩擦帯電によってあるいはアジテータによって現像剤を
帯電させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような構成におい
て、特に１成分現像剤を用いる現像装置は、２成分現像
剤に比較してキャリアを用いないため、現像剤同士の摩
擦接触面が少なくなる。このため現像剤の帯電効率が悪
くなり前記した現像装置のセットアップ時の空運転にか
かる時間が甚だしくは３０分〜１時間と非常に長くな
る。また、現像剤の消費量が多いコピーを多数枚複写す
ると、現像剤を帯電する量より補充される帯電していな
い現像剤の量が多くなるため除々に文字やラインの周辺
にトナーの飛散が発生して解像力が低下する。

【０００６】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであり、画像形成装置の初期設置のセットアップ
時における現像装置内の現像剤を帯電するまでに必要な
時間を短縮し、且つ転写材上の文字およびライン周辺に
トナーの飛散が発生しない現像装置を提供することを課
題とする。

【０００７】

【問題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、磁石ロールを内蔵するスリーブ上に磁石ロールの磁
界により現像剤を付着させてケーシング内に磁気ブラシ
を形成させて、この磁気ブラシをドクターブレードによ
り所定の厚みに規制した後、像担持体へと搬送する現像
装置において、前記ドクターブレードの手前に前記スリ
ーブに対向してスリーブの一部を覆うように且つ取り込
まれた前記磁気ブラシと前記ドクターブレードを通過し
なかった現像剤との収縮によって接触し前記現像剤を摩
擦帯電させる面部材を固定配置していることを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】このような構成において、スリーブ上に形成し
た磁気ブラシが面部材とスリーブとの間に取り込まれ、
現像剤が面部材に対してスリーブの回転に伴って摺擦さ
れる。このため現像剤に対する摩擦接触面が増加して現
像剤の帯電が促進される。

【０００９】

【実施例】この発明の好適な実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明による実施例の一例を示す現像装
置の断面図であり、現像装置１は、現像剤２を内部に貯
溜するケーシング３を有する。現像剤には、磁性キャリ
アを必要としない１成分現像剤またはトナーおよびキャ
リアからなる２成分現像剤のいずれかが使用される。符
号４は静電潜像担持体としての感光ドラムであり、ケー
シング３は感光ドラム４側に開口５を形成している。

【００１０】ケーシング３内には、矢印Ａ方向に回転し
ている感光ドラム４上に電子写真プロセスにより形成さ
れた静電潜像を現像するために現像ローラ６が設けられ
ている。現像ローラ６は、矢印Ｂ方向に回転する現像ス
リーブ７と、現像スリーブ７内に矢印Ｃ方向に回転する
磁石ロール８から構成することができる。スリーブ７
は、接地または適当なバイアス源に連結されており、磁
石ロール８の磁界よってスリーブ周面に現像剤２を吸着
させ磁気ブラシが形成される。現像ローラ６の上部に
は、スリーブ７に向かう方向に一様の高さで突出するよ
うにケーシング３の壁面に固定されたドクターブレード
９がスリーブ７の周面に形成された磁気ブラシを所定の
厚みに規制するように配置されている。磁石ロール８
は、周知のように周面に沿って交互に異なる極性の複数
の磁極を有しており、実施例では、１０極であるがその
数に限定はない。

【００１１】ケーシング３内には、現像剤２を攪拌し且
つ供給するための攪拌アーム１０が配設されている。攪
拌アーム１０は、回転軸１１を中心に矢印Ｄ方向に回転
しており、ケーシング３下部の円弧状に形成された壁面
１２を沿うように現像剤２を攪拌し、現像ローラ６の幅
方向に対して現像剤２を送り込んでいる。

【００１２】ドクターブレード９の手前（図で見て右
側）には、スリーブ７の幅方向に沿ってスリーブ７の周
面の一部に対向且つ離間してそれを覆うように湾曲した
面部材１３がケーシング３の壁面に固定されており、そ
の先端入口部にはスリーブ外方に向かって折り曲げられ
た開口１４を有している。攪拌アーム１０により送り込
まれた現像剤２は、開口１４から入り込みスリーブ７の
回転と磁石ロール８の磁力線によってスリーブ７と面部
材１３との間を通って移動する。この際現像剤２は面部
材１３により摺擦されるように搬送される。その後現像
剤２は、ドクターブレード９によって磁気ブラシの厚み
を規制して感光ドラム４へ搬送する。面部材１３は、非
磁性体であるステンレス性部材が好適に使用されるが、
アルミニウム、プラスチック等のその他の材料であって
も良い。かかる面部材１３の材料は、使用する現像剤を
摩擦帯電できる材料であれば良い。

【００１３】このような構成において、ケーシング３内
に貯留されている現像剤２は、回転軸１１を中心に矢印
Ｄ方向に回転する攪拌アーム１０によって現像ローラ６
方向に搬送される。次いで現像剤２は、矢印Ｃ方向に回
転する磁石ロール８の磁界によって矢印Ｂ方向に回転す
るスリーブ７上に吸着され、ケーシング３内に磁気ブラ
シを形成する。この磁気ブラシは、面部材１３の開口１
４から面部材１３とスリーブ７との間に収縮されるよう
に取り込まれて、さらにスリーブ７の回転により磁気ブ
ラシを面部材１３の腹部とスリーブ７との間で摺擦する
ようにスリーブ７上を通過する。このように現像剤２と
の摩擦接触面が増加することにより現像剤２の摩擦によ
る帯電効率が上がり短時間で現像剤２を帯電することが
できる。次いで磁気ブラシは、ドクターブレードによっ
て一定の厚さに規制され感光ドラム４に送られる。その
後、周知の電子写真プロセスにより感光ドラム４上にト
ナー像を形成して転写材上に画像形成を行う。

【００１４】図２は、面部材１３をステンレス性の平板
状の面部材１５に代えた構成の現像装置の断面図であ
り、その他の符号は図１に準じている。現像剤２は、図
１と同様に面部材１５の開口１４とスリーブ７との間に
取り込まれるように搬送され、面部材１５の腹部をスリ
ーブ７との間で現像剤を摺察して帯電する。また、図３
は、従来における現像装置を示す断面図であり、面部材
１３が配置されていない他は図１に準じている。

【００１５】実験例１として図１に示す現像装置を用
い、面部材１３にステンレス性の部材を使用して以下の
条件で実験を行った。磁鉄鋼３５〜５０％、スチレンア
クリルポリマー５０〜７０％、ポリプロピレン０．２〜
１０％、メタルコンプレックス２〜５％、シリコンオキ
サイド０．５〜２％等を主成分とした電気抵抗が約１０
¹⁵オームの磁性トナーを用いて、スリーブ７表面に４０
０メッシュのブラスト処理を施し、スリーブ表面ガウス
を５５０〜６５０ガウス、磁石ロール８の回転数を６５
０〜７５０ｒｐｍ、スリーブ７の回転数を１２０ｒｐ
ｍ、感光ドラム４の周速を１５０ｍｍ／ｓｅｃ、感光ド
ラム４上の表面電位を暗部で５５０Ｖおよび明部で５０
Ｖ、現像バイアスとして交流に直流を重畳させ、ＳＤ間
を５５０μｍ、ＳＢ間を２００μｍ、ＳＥ間を１０００
μｍとして、装置本体の初期設置のセットアップ時にお
ける現像剤２の帯電効果を調べた。

【００１６】実験例２として、図２に示すように面部材
１３をステンレス性の平板状の面部材１４に替え、ドク
ターブレード９の近傍をスリーブ７と面部材１５との距
離が最小となるように配置して、この距離ＳＩ間を１０
００μｍとし、その他の条件を実験例１の条件で実験を
行った。

【００１７】比較例として、図３に示すように図１にお
ける面部材１３を取り除いた従来の構成を示し、その他
の条件を実験例１の条件として実験を行った。

【００１８】上記実験の結果、比較例つまり従来の装置
本体の初期設置のセットアップ時において現像剤が十分
帯電して、転写材上の文字またはラインの周辺に現像剤
の飛散がない良好な転写剤を得るまでの時間が例えば１
時間かかったのに対して、実験例１および２のいずれの
場合においても装置本体の電源を入れて現像装置の空運
転を始めてから１〜２分の間に現像剤の帯電が十分なさ
れ良好な画像を転写材上に得ることができた。また、多
数枚の複写を行っても現像剤への帯電の低下が見られ
ず、鮮鋭度の高い複写像が得られた。

【００１９】実験例１の面部材１３のＳＥ間および実験
例２の面部材１５のＳＩ間は、上記実験条件における最
適な条件であるが、この距離は、ＳＢ間およびケーシン
グ３内のスリーブ７上に形成された磁気ブラシの厚み等
に関連して最適条件が変化する。面部材１３、１５の特
に好適な条件としては、限定するものではないが、ＳＥ
間およびＳＩ間がＳＢ間より大きく且つケーシング３内
に形成されるスリーブ７上磁気ブラシの厚みより短い距
離であれば良い。これは、ＳＥ間およびＳＩ間がＳＢ間
より短い場合、スリーブ７と面部材１３または１５との
間に取り込む現像剤が多くなるため摩擦抵抗が大きくな
りスリーブ７の回転にトルクを生じさせて現像装置に悪
影響を与える。また、ケーシング３内に形成された磁気
ブラシの厚みよりＳＥ間およびＳＩ間の距離が長い場
合、磁気ブラシがスリーブ７と面部材１３または１５の
腹部との間に収縮するように取り込むことができないた
めに面部材を使用する効果がなくなる。また、面部材１
３および１５のスリーブ周面に対向する面の長さは、現
像剤２がスリーブ上に搬送されるに必要な最小限の開口
が確保されれば良く、面部材の長さが短いと現像剤を帯
電させる効果が小さくなる。さらに面部材１３の先端部
をスリーブ外方に向かって折り曲げまたは湾曲させるこ
とにより、スリーブ７と面部材１３との間に現像剤を取
り込み易くしてスリーブ７上に搬送している。

【００２０】実施例においては、１成分系の現像剤を使
用したが２成分系現像剤を使用しても同様の効果を得る
ことができた。またスリーブ表面にショットブラスト処
理を施したものを使用したが未処理のスリーブを使用し
ても良い。

【００２１】

【発明の効果】本発明の現像装置は、装置本体の初期設
置時において現像剤を帯電させるためにかかる時間を大
幅に短縮すると供に、多数枚の連続複写を行っても文字
またはラインの周辺にトナーの飛散がなく、常に鮮明な
複写画像を得ることができた。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例を示す断面図。

【図２】本発明による実施例を示す断面図。

【図３】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１現像装置２現像剤３ケーシング４感光ドラム７スリーブ８磁石ロール１３面部材１４開口１５面部材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁石ロールを内蔵するスリーブ上に磁石
ロールの磁界により現像剤を付着させてケーシング内に
磁気ブラシを形成させて、この磁気ブラシをドクターブ
レードにより所定の厚みに規制した後、像担持体へと搬
送する現像装置において、前記ドクターブレードの手前
に前記スリーブに対向してスリーブの一部を覆うように
且つ取り込まれた前記磁気ブラシと前記ドクターブレー
ドを通過しなかった現像剤との収縮によって接触し前記
現像剤を摩擦帯電させる面部材を固定配置していること
を特徴とする現像装置。