JPH02110484A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真複写プロセス等で静電潜像担持体の
表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、現像方式として、磁気ローラを固定状態に内蔵し
たアルミニウム等からなる現像スリーブの外周面上に、
回転駆動する現像剤撹拌部材（例えば、撹拌羽根付ロー
ラまたはスクリューローラ）によって供給された現像剤
を保持するとともに、該現像剤を静電潜像担持体表面に
担持された静電潜像を可視像化するようにしたものが提
供されている。

一般に現像装置では、現像領域を通過した現像剤、即ち
、現像後の現像剤はトナー濃度が低下していることから
、−旦この現像剤を現像スリーブの外周面から除去して
他の現像剤を供給するという、現像剤の入れ替えを行う
必要がある。

そのため、従来の現像剤入れ替え手段として現像後の現
像スリーブの外周面にスクレーパを近接或は微接触させ
、これにて現像後の現像剤を掻き落していた。

また、別の現像剤入れ替え手段としては、磁気ローラの
周面に磁力の弱い同極の固定磁石を周方向に隣接させた
特開昭６２−５２８１号公報がある。第５図は前記現像
装置における磁気ローラと現像スリーブとの構成を示す
断面区であり、特に現像スリーブに内蔵された磁気ロー
ラは反発磁極幅を大きくとって、反発磁力を弱くした例
を示したものである。

この現像装置においては、現像スリーブ１２が外周面を
回転駆動する磁気ローラ１１外周部には、奇数個の固定
磁石（旧、Ｓｌ　、Ｎ２．Ｓ２．−Ｎ−＋　Ｓ３）がＮ
、Ｓ磁極を交互に向けて配設され、磁力の弱い同極の固
定磁石Ｓ２．　Ｓ３が周方向に隣接される。この同極を
向けて周方向に隣接する固定磁石Ｓ２．　Ｓ３の間には
、反発磁界が生じる。そこで、現像後の現像スリーブ１
２の外周面が磁気ローラ１１内周部に同極を向けて隣接
する固定磁石Ｓ２．　Ｓ３の間を通過すると、反発磁界
により現像剤が反発離脱される。

前記磁気ローラの内周面に磁力の弱い同極の固定磁石を
周方向に隣接させる現像剤入れ替え手段における現像ス
リーブでの磁力分布を示すグラフが第６図である。

固定磁石Ｎｌ、Ｓｔ　、Ｎ２．Ｓ２．Ｓ３は、それぞれ
極性がＮ。

ＳＮ、Ｓ、Ｓの磁力分布であることを示している。また
、固定磁石Ｓ２と固定磁石Ｓ３との間にＮ極性の磁力が
僅かであるが生じている。この僅かな磁力を生じさせる
磁界を逆反発磁界とする。この逆反発磁界は、同極を向
けて隣接する固定磁石Ｓ２と固定磁石Ｓ３との距離が大
きくなると、他の固定磁石Ｎｌ、　Ｓｌ、　Ｎ２の影響
により、固定磁石Ｓ２と固定磁石Ｓ３から生じるＳ極性
の磁力と反対のＮ極性の磁力が現れるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記現像後に現像スリーブの外周面にスクレ
ーパを近接或は微接触させる現像剤入れ替え手段におい
ては、スクレーパが接触すると現像スリーブ面が摩擦し
、現像剤搬送能力が低下するので現像剤の濃度が低下す
る。また、スクレーパを非接触とすると現像剤掻き取り
能力は極端に低下する。また、近接状態を維持するのは
精度上困難である。

前記磁気ローラの周面に隣接して、同極の固定磁石の間
に逆反発磁界が生じると、逆反発磁界と固定磁石Ｓ２及
び固定磁石Ｓ３との間に磁界ループが形成される。した
がって、現像剤の交換性能が低下するという現象がおき
る。この現象は、３０ｍｍ　１以下の小径スリーブで現
像剤交換領域の面積が小さい時は顕著に現れる。

一方、固定磁石Ｓ２及び固定磁石Ｓ３として磁性の弱い
磁石を用いると逆反発磁界は現れなくなるが、現像剤の
搬送能力がなくなり、現像剤が現像器よりあふれる現象
が発生する。この現象は、固定磁石Ｓ２及び固定磁石Ｓ
３の磁力が４００ガウス以下だと反発磁界の磁力が弱ま
るが、現像剤の交換効率が低下する。従って、現像領域
に均一な濃度が得られない。また、固定磁石Ｓ２及び固
定磁石Ｓ３の磁力が２００ガウス以下だと現像剤搬送性
能がなくなり、現像器から流失が生じる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、固定状態に設けた磁気ローラと、該磁気ロ
ーラの外周を回転駆動する現像スリーブとによって、現
像剤撹拌部材によって供給された現像剤を保持して、像
担持体と対向する現像領域に搬送し、該像担持体表面に
担持された静電潜像を可視像化するようにした現像装置
において、前記磁気ローラの内周部にＮ、Ｓ磁極を順次
配置するとともに、前記現像剤撹拌部材との対向部分の
みを、周方向に隣接する部分に同極の強い磁力を有する
固定磁石を配設し、強い反発磁界を形成したことを特徴
とする現像装置によって達成される。

更に、前記同極の固定磁石は、現像スリーブ表面でそれ
ぞれ４００〜８００ガウスの磁力を有することを特徴と
する現像装置によると好ましい効果が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明する
。

第１図において、ｌは感光体ドラム、１００は本発明に
かかる現像装置を示し、この現像装置１００は、ケーシ
ング１０１とカバー１０２，１０３とからなる内部空間
内に現像部ＩＯ１供給部２０およびトナー補給部３０が
形成されている。

現像部内には現像スリーブ１２、主撹拌部材１３、穂立
規制板１４が配設され、供給部２０には補助撹拌部材２
１と補助マグネットローラ２２とが配設され、トナー補
給部３０内には撹拌部材とトナー残量検知器とが配設さ
れている。

感光体ドラムｌは表面に有機感光体層を有する円筒体で
、図示しない光学系から表面に光が照射されて静電潜像
が形成されるもので、矢印ａ方向に回転駆動可能としで
ある。

現像スリーブ１２は非磁性導電材料（例えば、アルミニ
ウム）を円筒形に形成したもので、表面にはサンドブラ
スト処理にて微少凹凸が形成され、感光体ドラムｌに所
定間隔の現像ギャップをもって対向し、矢印す方向に回
転駆動可能としである。

現像スリーブ１２は内周部に固定磁石を設けた磁気ロー
ラ１１を内蔵し、磁気ローラ１１の磁力によって外周面
上に現像剤（通常、二成分現像剤ならキャリアとトナー
等との混合物からなる）を保持し、感光体ドラムｌと対
向する現像領域に搬送し、感光体ドラム１に形成された
静電潜像を現像するようにしている。

現像スリーブ１２に内蔵された磁気ローラ１１の反発磁
界を構成する固定磁石の磁力を８００ガウス以上とする
と反発磁界は強くなる。しかし、反発磁界を構成する固
定磁石の磁極の磁力に現像剤が束縛される。具体的には
、反発磁界を構成する固定磁石の磁極に現像剤が大量に
保持され、現像剤の現像装置内の循環効率が低下する。

そのため、現像剤の入れ換え効率を向上させる本発明の
目的に反して濃度低下を引き起こす。また、８００ガウ
ス以上の磁力を与えることは、磁気ローラ内のスペース
から困難である。

一方、前記反発磁界を構成する固定磁石の磁極の磁力を
４００ガウス以下における現像スリーブでの磁力分布を
第４図のグラフに示す。反発磁界を構成する固定磁石Ｓ
２．　Ｓ３の間には同極性の磁力が分布している。現像
剤の入れ換え効率が充分でなくなり、現像領域全域に均
一な濃度の現像剤を供給できない。反発磁界を構成する
固定磁石の磁力として５００〜８００ガウスが好まく、
特に６００〜７００ガウスが最も望ましい。

本実施例の現像スリーブ１２に内蔵された磁気ローラ１
１の固定磁石の配置を示す断面図が第２図である。この
磁気ローラ１１は内周部に磁極Ｎ１−Ｎ３．５ｔ−３４
を交互に、かつ、現像領域の背面である前記主撹拌ロー
ラＸ３と最も近接する部分には、強く着磁された同極の
固定磁石Ｓ２．Ｓ３を周方向に隣接して設けたものであ
り、例えば、固定磁石ＮｌとＳｔとの間隔は約６０６、
固定磁石ＳｌとＮ２との間隔は約５０°、固定磁石Ｎ２
と３２との間隔は約５５″、固定磁石Ｓ２と３３との間
隔は約４０°、固定磁石Ｓ３とＮ３との間隔は約４５°
、固定磁石Ｓ４とＮｌとの間隔は約６０°としている。

また、磁気ローラ１１は前記現像スリーブ１２に固定状
態に内蔵されている。

第２図に示す固定磁石の配置における現像スリーブ１２
での磁力分布を示すグラフが第３図である。

現像スリーブ外周面で測定した各固定磁石の磁力の大き
さと極性を示す。固定磁石Ｎ１は約９６５．９ガｑスの
磁力でＮ極性を示し、固定磁石Ｓ１は磁力が約５４２．
９ガウスでＳ極性を示し、固定・磁石Ｎ２は磁力が約５
２０．２ガウスでＮ極性を示し、固定磁石Ｓ２は磁力が
約６５４　、１ガウスでＳ極性を示し、固定磁石Ｓ３は
磁力が約６２８．３ガウスでＳ極性を示し、固定磁石Ｎ
３は磁力が約４１０．４ガウスでＮ極性を示し、固定磁
石Ｓ４は磁力が約５４５．２ガウスでＳ極性を示してい
る。かくして、固定磁石Ｓ２．　Ｓ３の位置する現像ス
リーブ１２の表面には反発磁界が形成されている。また
、固定磁石Ｓ２．　Ｓ３の磁力が充分強いので他の固定
磁石からの磁力の影響も著れないので逆反発磁界が発生
しない。

主撹拌部材１３は、たとえば支軸に複数枚の羽根部材を
備えた回転ローラで、現像部に、矢印Ｃ方向に回転駆動
可能に設けてあり、該現像部１０内の現像剤を羽根部で
混合、撹拌しながら、現像スリーブ１２の表面に供給す
るようにしである。

補助撹拌部材２１は、前記主撹拌部材１３の後方に設け
た仕切り板１５によって形成された供給部２０に設けた
回転ローラで、トナー補給部３０から供給されたトナー
と現像剤とを混合、撹拌しながら、図中手前方向に搬送
するようにしである。

なお、仕切り板１５には、図中手前側と奥側に現像部ｌ
Ｏと供給部２０とを連通ずる通路が形成されており、主
撹拌部材Ｉ３によって現像部１０奥側に搬送された現像
剤は前記通路を通り、供給部２０に送り込まれ、補助撹
拌部材２１によって手前側に搬送され、再び現像部ｌＯ
に送り込まれるようにしである。

また、カバー１０３には穂立規制板１５が設けてあり、
穂立規制板１５は現像スリーブ１２と穂立規制ギャップ
の間隔をもって対向させてあり、現像スリーブ１２によ
って搬送される現像剤を穂切することによって、現像剤
搬送量を規制するようにしである。

以上の構成からなる現像装置１００において、現像剤は
トナー補給部３０からトナーが補給されつつ、主撹拌部
材１３と補助撹拌部材２１と補助マグネットローラ２２
とによって、現像部１０．供給部２０を循環搬送されな
がら混合、撹拌されることによって、帯電位の向上した
トナーが主撹拌部材１３にて現像スリーブ１２表面に供
給される。

ここで、現像スリーブ１２における現像剤の授受を説明
する。

現像領域を経て現像スリーブ１２表面に残存するトナー
含有量の低下した現像剤は、現像領域の背面側に下方か
ら上方に向かって搬送され、固定磁石Ｓ２．　Ｓ３によ
る反発磁界によって現像スリーブ１２の表面から離脱す
る。

そして、この現像スリーブ１２から離脱した現像剤は主
撹拌部材１１３側に押しやられ、主撹拌部材１３によっ
て現像部内の現像剤に混合される。

一方、主撹拌部材１３の羽根部によって搬送されてきた
現像剤は、磁気ローラ１１に設けた固定磁石Ｓ２．　Ｓ
３の近傍にて前記現像スリーブ１２から反発離脱した現
像剤と衝突し、現像スリーブ１２の下流側に逆流し、一
部は現像スリーブ１２表面に保持されて現像スリーブ１
２の回転方向（矢印ｂ）方向に搬送されなかった現像剤
は穂立規制板１５の後方を迂回して再び主撹拌部材１３
側に戻ることになる。

〔発明の効果〕

本発明による現像装置は、固定磁石間に形成される反発
磁界の作用で、現像スリーブによって搬送される現像後
の現像剤は現像スリーブ表面から反発離脱し、撹拌ロー
ラによって混合、撹拌されている現像剤と混合され再生
される一方、現像スリーブに撹拌ローラによって新たな
現像剤が効率良く供給されることにより、濃度むら、濃
度低下のない鮮明な複写画像を得ることができる現像装
置を提供できることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる現像装置の１実施例を示す断面
図、第２図は第１図実施例の磁気ローラの断面図、第３
図は第１図実施例の現像スリーブでの磁力分布を示すグ
ラフ、第４図は本実施例の磁気ローラにおいて反発磁界
を構成する固定磁石の磁極が４００ガウス以下の場合に
おける現像スリーブでの磁力分布を示すグラフ、第５図
は従来例の磁気ローラの磁極配置を示す断面図、第６図
は従来例の現像スリーブでの磁力分布を示すグラフであ
る。 １・・・感光体ドラム １１・・・磁気ローラ １３・・・主撹拌部材 １５・・・仕切り板 ２１・・・補助撹拌部材 ２２・・・補助マグネットローラ ３０・・・トナー補給部　３１・・・トナーカートリッ
ジ１００・・・現像装置 １０２．１０３・・・カバー Ｎ１−Ｎ３．Ｓｔ〜Ｓ４・・・固定磁石１０・・・現像
部 １２・・・現像スリーブ １４・・・穂立規制板 ２０・・・供給部 １０１・・・ケーシング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定状態に設けた磁気ローラと、該磁気ローラの
   外周を回転駆動する現像スリーブとによって、現像剤撹
   拌部材によって供給された現像剤を保持して、像担持体
   と対向する現像領域に搬送し、該像担持体表面に担持さ
   れた静電潜像を可視像化するようにした現像装置におい
   て、前記磁気ローラの内周部にＮ、Ｓ磁極を順次配置す
   るとともに、前記現像剤撹拌部材との対向部分のみを、
   周方向に隣接する部分に同極の強い磁力を有する固定磁
   石を配設し、強い反発磁界を形成したことを特徴とする
   現像装置。
2. （２）前記同極の固定磁石は、現像スリーブ表面でそれ
   ぞれ４００〜８００ガウスの磁力を有することを特徴と
   する請求項１に記載の現像装置。