JPH03269469A - 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］ 本弁明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の各秤
記録装置において、静電潜像を現像する現像装置に係り
、詳しくは、磁性−成分現像剤を用いて静電潜像を現像
づる現＠装防に関する。

［従来の技術］ 従来、磁性］・ナーのみからなる一成分系現像剤を用い
るこの種の現像装置としては、第８図に示すようなもの
が知られている。具体的には、回動自在な円筒状スリー
ブ内に複数の磁石を固定配備し、上記スリーブ上に現像
剤を吸着して回動する現像剤担持体ｂ　（以下、現像ロ
ール〉と、この現像ロールｂに圧接して吸着したトナー
Ｔを薄層化すると共に摩擦帯電するブレードＣと、現像
ロールｂの軸方向に沿って設けられたトナー撹拌室ｅ（
以下、撹拌室）と、この撹拌室ｅに現像ロールｂと平行
に配設されたトナー搬送供給部ｌＪｆとから構成されて
いる。

そして、このような構成において、トナーＴは、上記攪
拌室ｅから現像ロールｂに吸着されて静電潜像担持体ｄ
に面する現像領域へと搬出され静電潜像を現像現像する
。又、現像に寄与しなかった（・ナー丁は現像ロールｂ
の回動に伴なって再度現像装置内に搬入され、現像ロー
ルｂから剥離されて攪拌室ｅに戻される。

又、上記のような構成を有する現像装置において、その
撹拌室ｅに対するトナーＴの補給は第９図のようにして
行われている。すなわち、現像装置の上方に位置するト
ナーボックスａから上記撹拌室ｅの一端に落とし込まれ
た後、上記ｌ〜ルナー送供給部拐ｆによって撹拌室ｅの
他端に向けて搬送され、攪拌室ｅに均一に分散される仕
組みとなっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このように攪拌室の一端より他端に向けてト
ナーを搬送する場合、トナーは上記した現像のサイクル
を繰り返しつつ攪拌室に均一に拡がっていく。すなわち
、撹拌室に搬入された１〜ナーは、殴拌室→現像ｆｉＶ
ｉ→攪拌室、という具合に移動しなから撹拌室の対向側
他端に向けて進行していくのである。

しかし、このことは以下の示すような不都合を生じる。

すなわち、撹拌室を進行するにつれてトノ−は何度とな
くブレードに擦られるので、搬送方向奥側のトナーは手
前側の１ヘナーに比較して余分な負荷を受けてしまい、
帯電母の調整のためＩ・ナーに添加されている外添剤（
シリカ等〉が１〜ナーにめり込んでしまったりあるいは
トナーと分離してしまったり、という現象が生じてしま
うという点である。このため、攪拌室の奥側には上記現
象の生じた１〜ナーが多く堆積でるので、その帯電墨が
手前側のトナーに比較して低くなってしまい、現像した
記録画像にＳ度低下が生じるといった問題点を有してい
る。

尚、この問題点は、ブレードを用いてｉ〜ルナ−抑圧し
ｒｇ擦帯電するタイプの現像装置固有の問題点ではない
。例えば第１０図に示すように、撹拌によって摩隙帯電
したトナー１を非接触のトリミング部材０で一定の層厚
に形成するようなタイプの現像装置においても、撹拌時
あるいはトナー層の形成時にトノー−１に対して負荷が
加えられており、上述した問題点は発生してしまう。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって
、その目的とするところは、１〜ナーに対して加えられ
る負荷を低減し、濃度低下のない良好な記録画像を現像
可能な現像装置を提供することにある。

［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、磁力
により現像剤を吸着して静電潜像担持体に面する現像領
域へと搬送する現像剤担持体と、この現像剤担持体の軸
方向に沿って一成分現像剤を搬送し現像剤担持体に供給
する現像剤搬送供給手段とを備え、上記現像剤担持体と
現像剤搬送供給手段との間で、且つ、現像剤担持体の磁
力の及ぶ範囲内に現像剤担持体の軸方向に沿って仕切板
を立設したことを特徴とするものである。

このような技術的手段において、上記現像剤担持体とし
ては、磁力により現像剤を吸着保持してこれを現像領域
へ搬送部ると共に剥離するものであれば、磁力を発生す
る磁極の配置等その構成を適宜変更して差し支えない。

又、上記現像剤搬送手段としては、現像装置外から装置
内に現像剤を搬入すると共に、これを現像剤担持体の軸
方向に沿って搬送し、且つ現像剤担持体へ供給するもの
であれば、例えば、−本あるいは複数本の回転搬送部材
を有するもの等、その構成を適宜３ｕ　ｉｔ変更して差
し支えない。

更に、上記仕切板としては、現像剤担持体と現像剤搬送
供給手段との間で、且つ、現像剤担持体の磁力の及ぶ範
囲内に立設され、搬送供給手段側から現像剤担持体側へ
の現像剤の流動を規制するものであれば、その立設位置
、高さ等適宜段ｈ１変更して差し支えない。但し、現像
剤搬送供給手段から現像剤担持体への現像剤の供給性を
考慮した場合、■現像剤担持体から現像剤を剥離すべく
反発磁界を形成する一対の反発極、及び上記反発極に隣
接して現像剤担持体に現像剤を吸着する吸着極の配設位
置並びに磁力、■現像剤搬送供給手段における現像剤の
堆積レベル、の２点を考慮してその位置及び高さを決定
することが要求される。

この点については後の実施例の中で詳述する。

［作　用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

現像剤搬送供給手段と現像剤担持体との間に仕切板を立
設することにより、現像剤担持体と現像剤搬送供給手段
との間の現像剤の流動が規制され、現像剤は余分な負荷
を与えられることなく搬送供給手段で現像装置内に拡か
り、その帯電担が略均−となる。

又、仕切板の立設位置及びその高さを現像剤担持体の磁
力との関係で決定することにより、現像剤搬送供給手段
側から現像剤担持体側への現像剤の供給が円滑に行われ
る。

［実施例］ 以下、添付図面に基づいて本発明の現像装置を詳細に説
明する。

本実施例の現像装置は、第１図及び第２図に示すように
、ハウジング１の一端に配設されて外周面の一部をハウ
ジング１外に露出させた現像ロール２　（現像剤担持体
）と、ハウジング１内に設けられたトナー晴１”ｌ’室
１２に対して一戊分系磁性トナーＴを搬入するドブ−搬
送供給手段３　（以下、搬送供給手段）と、上記現像ロ
ールと搬送供給手段との間に立設された仕切板５とから
構成されている。

先ず、上記現像ロール２は、固定支持された略円社形状
のマグネット部材２１の外周に回動可能な円筒状スリー
ブ２２を配設したものである。上記マグネット部材には
着磁法により現像銀Ｎ１、搬送極Ｓ１、吸＠極Ｎ２、反
発極Ｓ２、Ｓ３が設けられており、上記攪拌室１２内の
磁性トナーＴは吸着４ｓＭ　Ｎ　２の磁力によりスリー
ブ２２外周面に吸着されて静電潜像担持体りに面した現
像領域へ搬送される一方、反発極Ｓ２、Ｓ３の形成する
反発磁界によってスリーブ２２から剥離され、再度反発
極Ｓ３の磁力によってスリーブ２２に吸着される。又、
上記スリーブ２２の外周面には、吸着された磁性ｌ・す
−Ｔをａ周化するためのブレード２３が圧接しており、
このブレード２３はポル１−２４によってハウジング１
の上部に固定されている。尚、第１図中、符号２５は、
現像ロール２と静電潜像担持体りとの間隙を保つべくベ
アリングを介して現像ロール２と同軸上に配設されたト
ラッキングロール、符８２６は、ハウジング１からのト
ナーの漏出を防止すべくハウジング１と現像ロール２と
の間を密利するシール部材である。

又、上記トナー搬送供給手段３は、撹拌室１２及びハウ
ジング１に突設されて攪拌室１２と連通連結する１ヘナ
ー搬入路１３を貫通して回動づる棒状部材であり、現像
装置の上方に位置するトナーボックス〈図示せず〉から
ｉ〜ルナ−入路１３に落とし込まれるトナー１を撹拌室
１２内に搬入すると共に、これを−撹拌室１２内から現
像ロール２へ供給する役割を有している。

そして、上記現像ロール２とトナー搬送供給手段３には
その軸方向の一端にギア２７．２８が嵌合され、駆動−
［−タ（図示せ？１′）に接続されて所定の回転数で回
動するｊ；うになっている。

史に、撹拌室１２の一側には１〜ナーレベルセン１Ｊ４
が取付けられている。このレンサ４は撹拌室１２（こお
１）るｊ−プ゛−１のＨＥ不貞ししル、すなわちｉｔｆ
室１２のトノー残塁を検知するものであり、この検知信
ｇ（、：塁づいて上記搬入路１３に１−ナーボックスか
らトナー１か落とし込まれる。

一方、上記仕切板５は、現像ロール２の軸り向に沿って
上記撹拌室１２と現像ロール２とを区画するように、且
つ、現像ロール２の吸着極Ｎ２の磁力がその頂点に及ぶ
ように立設されている。

ここで仕切板５の頂点に磁力が及ぶとしているのは、搬
送供給部材３の回動により仕切板５近傍に隆起したトノ
ー−１あるいは仕切板５を乗り越えるトナー１を現像ロ
ール２に確実に吸着するためである。もし仮に磁力が及
ばないとすれば、仕切板５を越えたトナー１は現像ロー
ル２に充分に吸着されず、ましてや撹拌室１２側からｌ
〜ルナ−を吸引してくることもできないため、現像ロー
ル２に対するトナーＴの供給性が極端に低下してしまう
。

又、単に磁ノＪが及んでいるだけではトナーＴを効率良
く吸引することは不可能なので、現像した画像が十分な
Ｉ！度となるようにトナー１の供給性を確保づるために
は、ある程度以上の磁ツノが仕切板５の頂点に及んでい
ることが必要と考えられる。

それ故、仕切板５の立設位置及びその高さは、トナー１
の供給性の確保という点で、現像ロール２の磁極の配設
位置及び現像ロール２との距離に密接に関係している。

又、仕切板５は現像ロール２と攪拌室１２との間のトナ
ー■の往来を規制しているので、その高さが攪拌室１２
のトナー１の堆積レベル（以下、トナーレベル）より極
端に低い場合は本発明の目的を達成することができず、
逆に高すぎる場合は１−ナー１の現像ロール２への吸着
を阻害すると考えられる。従って、この点において最良
の仕切板高さは攪拌室１２のトナーレベルと密接な関係
にあると言える。

以下、仕切板５の立設位置及び高さを決定すべく、本願
発明者らが行なった実験結果及びその検８１結果を報告
する。

◎実験１ 本実験では現像ロール２の磁極の配置と仕切板５の頂点
の値開との関係を調べた。第３図に示すように、現像ロ
ール２における水平位置からブレード２３の圧接位置ま
での角度を０１（＝　１７０度〉、同様に吸着極Ｎ２ま
での角度を０２、仕切板５頂点位茜の角度を０３（＝２
００度）、反発極Ｓ３までの角度をθ４とし、θ２及び
θ４を変化させて各場合の随伴室１２から現像ロール２
へのトナー１の搬送性を評価した。次頁の第１表にその
結果を示す。

第１表 （０・・・良、△・・・可、Ｘ・・・不可〉この結果に
よれば、吸着極Ｎ２の角度がブレード２３の圧接位置の
角度θ１より小さい、あるいは仕切板５頂点の位置角度
θ３より大きい場合は供給性が充分ではないことが判明
した。これは、吸着極がブレード２３又は仕切板５の影
となって、磁力が充分に攪拌室１２側のトナー１に作用
しないためと考えられる。又、反発極Ｓ３の角度が仕切
板５頂点の位置角度より小さい場合にも供給性が悪いこ
とが判明した。これは、反発極ｓ２、ｓ３によって形成
される反発磁界が仕切板５の頂点に及ｌνてしまい、且
つ、反発磁界によって一旦現像ロール２から剥離した現
像剤を再度吸着しづらいためと考えられる。従って、こ
れらの関係を水平方向の高さ関係で表現すると、仕切板
５の頂点は吸着極Ｎ２の高ざより低く、且つ、反発極Ｓ
３の高さより高い場合にトナー１の供給性が良い、と言
える。

◎実験２ 本実験では、随伴室１２のトナーレベルと仕切板５の高
さとの関係について調べた。実験に用いた現像装置では
トナーレベルを仕切板５の立設面から５．５ｓの高さに
保持し、仕切板５を立設しないとき、仕切板５の高さを
４馴としたとき、７ＩｎＩｎとしたときの３条件につい
てトナー搬送方向の奥側に該当する部分の画像濃度を評
価した。第４図にその結果を示す。この結果によれば、
仕切板５を立設してもその高さがトナーレベルより低い
場合は十分な効果を得ることができず、若干高く立設し
た際に良好な濃度の記録画像が得られた。従って、仕切
板５の高さは随伴室１２のトナーレベルより高いことが
好ましい。

◎実験３ 本実験では仕切板５の頂点での磁力の強度とトナー供給
性との関係について調べた。実験は、現像ロール２中心
から仕切板５の立設位置までの距ｗｉａを変化させ、吸
着極Ｎ２の磁力３００Ｇ及　び７００Ｇについて攪拌室
１２から現像ロール２への１〜ナー１の供給性を観察評
価したく第３図参照〉。

尚、このときの仕切板５の立設高ざは７１Ｍ＋、攪拌室
１２のトナーレベルは５．５ｎｍｒｚ現像ロールの半径
は１５＃ｌｌである。第２表に結果を示す。

第２表 又、これとは別に、磁極からの距離変化に応じた磁力の
強度を７３０Ｇ、５５０Ｇ及び３００Ｇの磁極について
測定した。測定方法は、第５図に示すように、現像ロー
ル２中心から距ｍｂの地点にて磁ツノ８１！ｌ定プロー
ブ６を用いて測定した。第６図にその結果を示づ。

これらの実験結果によれば、ある距離以−ヒ離れた際に
急激に供給性が悪化すること、磁極の磁力は大きい方が
供給性を期待できることが判明する一方、磁力測定の結
果から、上記距離ａの各場合において仕切板５には磁力
が及んでいることが明らかとなった。

それ故、攪拌室１２から現像ロール２ヘトナー１を供給
する上で仕切板５は磁力の及ぶ範囲に立設されているこ
とが必要であることに加え、十二分な供給性を確保づる
ためには、ある一定収上の値の磁力か及んでいる必要が
あることが理解される。

第６図の実験結果から磁力が２００Ｇ以下となるのは、
３００Ｇの磁極では距１ｉ［ｂが約１５＃以上、７００
Ｇの磁極では距離すが約２５Ｉ明以上であり、この距離
は第２表に示す実験結果における供給性の良・不良の境
目と略合致する。それ故、本願発明者らは、十二分なト
ナー供給性を確保するためには仕切板５に及んでいる磁
力の強度が２００Ｇ以−り必要であると考える。

尚、３００Ｇ、７００Ｇの磁極か共に距離ａ　＝　１５
ｎｕｎて１〜ブー供給性が悪いのは、仕切板５が現像ロ
ール２の極近傍に立設されており両部材間に十分なスペ
ースが確保できないためと考えられる。

このように本実施例の現像装置によれば、現像ロール２
と撹拌室１２との間に仕切板５を立設したことにより、
トナー１は攪拌室１２内の流動によってのみ搬入路１３
側から対向側へと搬送され余分な負荷を受（プることか
ないので、攪拌室１２にお（］るトナー１の帯電量を略
均−に保持することができるものである。

加えて、仕切板５の立設位置及び高さを上述のように最
適化することにより、現像ロール２へのトナーＴの供給
は仕切板５を介して十二分に行ない得るものである。

最後に、本実施例の効果を確認すべくトナー丁の帯電量
及び画像濃度を測定した結果を報告する。

この測定では、撹拌室１２の搬入路１３側と対向側との
夫々について］〜チー１の帯電量を測定すると共に、対
応部位で現像された画像ｍ度を測定し、これらの値が静
電潜像の現像量、すなわち記録画像のプリント枚数でど
のように変化するか実験した。第７図（八）に（１シ電
皐、第７図（Ｂ）に画像濃度を示す。又、比較対象とし
て、仕切板５を立設していない現像装置でも同様の実験
を行なったので、この結果を第１１図（Ａ）、（Ｂ）に
示す。

本実施例の実験結果によれば、搬入路１３側の帯電量と
対向側の帯電量とが１０万枚程度のプリン］・枚数まで
略近似した値を示し、それ以上のプリン１〜枚数でも対
向側の帯電量が大きく低下することはなかった。又、画
６１度も（（シミ亀に略イ」随した変化を示した。

これに対して仕切板５を具備しない従来の現像Ｖ＝　ｉ
Ｍでは、対向側の帯電量が搬入路１３側のそれよりも低
く、且つ、２０００枚以上のプリントで対向側の４１シ
電墨が徐々に低下していくのが理解される。

又、対向側の画像濃度も帯電量に付随して低下している
。

この結果、仕切板５を立設することにより搬入路１３側
と対向側との画像濃度を均一に保つ、という本発明の目
的が達成されていることが確認された。

［発明の効果］ 以上説明してぎたように、本発明の現像装置によれば、
現像剤搬送供給手段と現像剤担持体との間に仕切板を立
設し、現像剤担持体と現像剤搬送ＩＪｌ給手段との間の
現像剤の流動を規制しているので、現像装置内での現像
剤の帯電量が略均−となり、画像Ｓ度が均一で良好な記
録画像を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の第一実施例を示す概略断面
図、第２図は第一実施例に係る現像装置の平面断面図、
′第３図は実施例における実験１及び実験３の概要を示
す説明図、第４図は実験２の結果を示すグラフ、第５図
は吸着極の磁力測定方法の概要を示す説明図、第６図は
現像ロールの中心からの距離と磁力の強度との関係を示
すグラフ、第７図（八）は第一実施例の現像装置におけ
るプリント枚数とトナー帯電量との関係を示すグラフ、
第７図（Ｂ）は第一実施例の現像装置におけるプリント
枚数と画像濃度との関係を示すグラフ、第８図及第９図
は従来の一成分系現像装置を示す正面断面図及び側面断
面図、第１０図は従来の他の一成分系現像装置を示す正
面断面図、第１１図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々従来の現像
装置におけるプリント枚数とトナー帯電量あるいは画像
濃度との関係を示すグラフである。 ［符＠説明］ １：ハウジング ２：現像ロール（現像剤担持体〉 ３：現像剤搬送供給手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁力により現像剤を吸着して静電潜像担持体に面
   する現像領域へと搬送する現像剤担持体と、この現像剤
   担持体の軸方向に沿って一成分現像剤を搬送し現像剤担
   持体に供給する現像剤搬送供給手段とを備えた現像装置
   において、上記現像剤担持体と現像剤搬送供給手段との
   間で、且つ、現像剤担持体の磁力の及ぶ範囲内に現像剤
   担持体の軸方向に沿って仕切板を立設したことを特徴と
   する現像装置。
2. （２）請求項１記載の現像装置において、仕切板の高さ
   は、現像剤搬送供給手段における現像剤の堆積レベル及
   び現像剤担持体から現像剤を剥離する一対の反発磁極の
   配設高さより高く、且つ、上記反発磁極に隣接配置され
   て現像剤担持体に現像剤を吸着する吸着磁極の配設高さ
   よりも低いことを特徴とする現像装置。
3. （３）請求項１記載の現像装置において、仕切板の頂点
   に及ぶ磁力の強度ｎが、２００Ｇ以上であることを特徴
   とする現像装置。