JPH04322276A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置に用いられ
る現像装置の技術分野において利用され、特に画像記録
形成用の表示装置、プリンタ、ファクシミリ電子写真装
置の種々の装置に適用可能な現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像装置は現像部とホッパー部と
を備えている。

【０００３】現像部は、回転可能な導電性の非磁性体か
らなる中空円筒状の現像剤担持体（現像スリーブ）と、
該現像スリーブ内部に固定配設された磁石と、現像スリ
ーブ上に磁石の磁力によって保持されながら現像スリー
ブの回転によって現像領域へ搬送される磁性現像剤の量
を規制する現像剤規制部材と、現像スリーブへ外部から
電界を加えるための給電部材と、現像スリーブを回転す
るギア等の手段と、これらを支持する部材とから成って
いる。

【０００４】一方、ホッパー部は、現像剤の収納と現像
スリーブへの現像剤の供給との機能を担っており、現像
スリーブ潜像担持体との最近接部で該潜像担持体上の潜
像を現像剤で顕像化する現像領域とはおおよそ反対側に
位置している。

【０００５】上記現像スリーブ内の磁石は、中心軸に対
して回転するスリーブには接したり連動したりしないよ
うに固定されており、角柱形や円柱形のような長軸形状
をしていて両者はほぼ同心の軸を有する。この磁石の磁
極配置は周方向にＳ極とＮ極が複数着磁され、各極は長
軸に平行に形成されている。この磁極のうちの一つの極
は現像スリーブ中心からみた磁束密度の最大値の方向が
現像領域つまり潜像担持体の方を向くように位置してい
る。

【０００６】特に、現像スリーブ径が２０ｍｍより小さ
いために磁石径が小さく、周方向にＳとＮの二つの極し
かない場合には、残りのもう一つの極磁束密度の最大値
はホッパー部の方向を向いて位置しており、両最大値位
置のなす角は磁石中心に対して１６０°〜１８０°であ
る。従って、Ｓ極とＮ極の境界となる、磁束密度が零の
二つの点は、磁石の中心からみると両最大値位置間の中
間部の付近、すなわちホッパー部外にある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置において、現像スリーブ内の固定磁石が二つの磁
極をもつ構成の場合にあっては、ホッパー内がＳ極また
はＮ極のいずれか一方のみの磁極の影響下にあると、現
像スリーブ回転時にホッパー内の現像剤の動きが悪くな
るために現像スリーブの直背後の現像剤を使用するだけ
で現像スリーブ上への現像剤の供給が途絶えてしまう。 そのため、ホッパー内に多量の現像剤があるにもかかわ
らず、現像が十分になされないという問題があった。

【０００８】また、その上記問題の解消のために、送り
羽根等の現像剤強制供給手段を設けると構成が複雑にな
る上にコストも上がるほか、該手段を支持駆動するため
のホッパー外部との連結部から現像剤が漏れ易い等の欠
点もあった。

【０００９】本発明は、かかる従来装置がかかえていた
問題を解決し、磁極の位置の設定によりホッパー内の現
像剤の流動性を向上せしめることのできる現像装置を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、中空円筒状に形成されてその内部空間に固定配置
された磁石の磁気力により磁性現像剤を表面で搬送する
回転可能な現像剤担持体を、現像剤が収容されている現
像剤容器の前部開口より一部突出するように該容器に配
し、上記現像剤担持体の上記突出部分を潜像担持体との
間に近接域を形成させて該現像剤担持体と潜像担持体と
を平行設置した現像装置において、上記近接域より現像
剤担持体の回転方向上流側の現像剤容器の前部開口部付
近で上記現像剤担持体表面の現像剤層の厚さを規制する
部材を備え、上記磁石は周囲に二つの磁極を有し、磁石
中心からみて径方向における磁束密度の極大値の一つが
潜像担持体とほぼ対向する位置に、磁束密度が零の点の
一つが現像剤収容部に向く第一零位置に配置されている
ことにより達成される。

【００１１】

【作用】かかる本発明によれば、現像スリーブの径方向
での磁束密度が零の点で現像剤収容部の方向に向いて位
置している。すなわち、該位置を挟んで異極が存在して
おり、この異極により現像剤収容部内に広い範囲にわた
り磁界を形成する。かかる磁界により、上記現像剤収容
部内の現像剤は流動性が向上し、現像スリーブへ円滑に
供給されるようになる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面にもとづいて本発明の実施例
を説明する。

【００１３】図１と図２は本発明の第一実施例を示し、
図１は現像装置の断面図、図２は同装置内に配設した磁
石の周方向磁束密度分布図である。

【００１４】図１において、１は略円柱状の磁石であり
、中空円筒状の現像剤担持体たる回転現像スリーブ２内
に設けられている。現像スリーブ２は非磁性の導電材料
で作られており、上記磁石１はかかる現像スリーブ２に
ほぼ同心で非回転となるように固定配置されている。 上記現像スリーブ２は図１において駆動手段（図示せず
）により矢印Ｌ方向に回転を受け、非回転の上記磁石１
とは非接触状態にある。

【００１５】上記現像スリーブ２は、現像剤の収容部た
る現像剤容器３の前部開口に位置しており、前側が潜像
担持体４に近接し、背部が上記現像剤容器３内にあるよ
うに配設されている。なお、上記潜像担持体４は図にお
いてＭ方向に回転している。

【００１６】上記現像剤容器３は前部の現像部３Ａと後
部のホッパー部３Ｂを形成し、現像部３Ａの開口には支
持体５を介して弾性を有する現像剤規制部材６がその一
端取り付けられており、中間部が上記現像スリーブ２に
弾圧力をもって当接している。

【００１７】かかる本実施例装置の各部について、以下
詳細に説明する。

【００１８】磁石１は約１０ｍｍの外径を有し、図示し
ない軸方向両端部が現像剤容器３で固定支持されている
。 該磁石１はナイロンとフェライト磁性体を含有した樹脂
で一体成形されている。この磁石１の径方向の磁束密度
を現像スリーブ２の表面で測定した周方向分布を図２に
示す。図中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは磁石中心Ｏに対する方向
を表すもので、図１に示したものとその方向が一致する
。Ａは磁石１の上方向、Ｂはホッパー方向、Ｃは下方向
、Ｄは現像領域、つまり潜像担持体７と現像スリーブ２
との最近接点の方向である。

【００１９】図２に示すように磁石１には、Ｓ極は磁束
密度の極大値（ピーク）が２箇所にある。一つは現像極
で現像領域の方（Ｄ方向）を向き、その磁束密度は約７
００ガウス、もう一つは、ＢとＣの中間を向いていて約
３５０ガウスである。またＳ極とＮ極の境における磁束
密度が零の位置は、ホッパー部３Ｂの方向（Ｂ方向）と
上側のＡ方向近辺、つまりホッパー部３Ｂから現像スリ
ーブ２の回転方向の下流側で現像領域に至るまでの間に
あり、ホッパー部３Ｂ側（Ｂ方向）の上側の極は現像極
とは異なる極である。

【００２０】現像スリーブ２はアルミニウム製で外径１
４ｍｍ、肉厚１ｍｍの中空円筒状である。現像スリーブ
２は駆動手段（図示せず）により矢印Ｌ方向へ回転する
。

【００２１】また、電極（図示せず）が現像スリーブ２
の周面上の現像剤とは触れないようにして現像スリーブ
２に接して設けられており、本現像装置を収納する画像
形成装置本体から給電を受けている。また、現像スリー
ブ２の表面は不定形ブラスト処理で粗面化されている。

【００２２】現像剤規制部材６は非極性の弾性体、例え
ばウレタンゴムで、その一端は該部材６を支持する部材
５を介して現像剤容器３に固定されており、現像スリー
ブ２に常に弾圧接触する箇所を有し、他端は自由に設定
されている。この接触は一様に当接しており、現像スリ
ーブ２の回転による現像剤の現像領域への搬送量を規制
していると共に現像剤を摩擦帯電する部材としての機能
をも担っている。

【００２３】潜像担持体４は公知の電子写真プロセスで
、その表面上に静電潜像が形成され、現像スリーブ２と
およそ３００μｍ　の距離をおいて最近接点である現像
領域にて、現像スリーブ２上の現像剤が、潜像と現像ス
リーブに印加された電界との電位差に応じて選択的に該
潜像担持体４に転移し顕像化する。

【００２４】現像後、現像されずに現像スリーブ２上に
残留した現像剤は現像スリーブ２の回転に伴い現像装置
内に戻り、再び現像スリーブ２の全面に供給される。そ
して、また現像剤規制部材６によって一様にコーティン
グされるという工程を繰り返す。

【００２５】現像装置内の現像スリーブ２近傍の現像剤
の動きは、現像スリーブ２に保持された磁性現像剤の現
像スリーブ２の回転方向Ｌへの移動と、現像剤規制部材
３によって現像剤容器３の内部へ戻された現像剤の磁石
１で形成される磁場で定まる径路によって決まる。

【００２６】現像スリーブ２から離れた現像剤は、磁石
１の磁力線に沿って動くため、ホッパー部３Ｂ内の上方
から下方へ、現像スリーブに向けて磁力線が形成されて
いるのがよい。磁力線は異なる磁極間を結ぶので、現像
剤に流動性をもたせるようにホッパー部３Ｂ内部に上方
に向け磁力線を形成するためには、図２のようにホッパ
ー部３Ｂに向く位置にＳ極とＮ極の境が存在しなければ
ならない。そして、ホッパー部３Ｂの上方に向けて大き
な磁束密度をもつようにするためには、現像極とは異な
る極にする必要がある。したがって、上記Ｎ極とＳ極の
境の磁束密度が零の位置は、ホッパー部３Ｂの方向（Ｂ
方向）と上部方向（Ａ方向）近辺に位置し、図２に示す
ような磁束密度分布になる。

【００２７】比較例として従来の二極構成の磁石の磁束
密度分布図を図３に示した。図３においてＳ極の磁束密
度の極大値は潜像担持体４の方を向いており、もう一つ
の極であるＮ極は、Ｓ極と極大値がほぼ１８０°ずれた
磁極配置になっている。磁束密度はＢに対し上下にほぼ
対称に分布しているため、規制部材６の作用によって現
像スリーブ２から離れた現像剤はすぐ近くの現像スリー
ブ２上のＢ方向の位置に向かう。またそれ以外の位置に
おける現像スリーブ２上への現像剤の供給にあっては、
Ｂから下部領域の現像剤のみが寄与するため、この磁極
配置の磁石では本実施例に比べ現像剤の循環経路が小さ
くなる。したがって、特に高湿環境下で現像剤が凝集し
ていたり、画像比率の大きい現像を続けると、現像剤容
器内に十分多くの現像剤があるにも拘らず、すぐに現像
剤が無くなったときと同じ状態の画像が現れる。かかる
現像を回避するためには、送り羽根等の、現像剤を現像
スリーブ２へ強制的に供給する手段が不可欠になるが、
本実施例の構成をとることによりその必要はなくなる。

【００２８】本実施例では、磁石１を軸一体成形で作っ
たものを使用したが、形状、材質、製造法に制約はなく
、金属やプラスチック樹脂の軸にプラスチックやゴムに
磁性材を含有した磁石を貼り付けしたものを用いてもよ
い。また、現像スリーブ２の表面についても同様で、定
形ブラスト処理、鏡面状態、そして他の粗面化処理を施
してもよいし、或いは樹脂等で覆ったものを用いてもよ
い。さらに、規制部材６はウレタンゴムの他、他のゴム
類や薄い金属や樹脂シート等でもよい。

【００２９】次に、本発明の第二実施例を図４に示す。 第一実施例の場合と異なり、現像剤規制部材８は現像ス
リーブ２に非接触の磁性体（例えば鉄）である。その他
の部材は同構成である。

【００３０】規制部材８には本実施例では磁性板として
厚さ１．２ｍｍの鉄材を用い、現像スリーブ２とは２５
０μｍ　の空隙を設けるように現像剤容器３の枠体に固
定されている。規制部材８は、図２に示す磁石１のＮ極
の極大値位置よりも回転方向にやや下流側に位置するよ
うに配設される。磁石１のＮ極と規制部材８の間には強
い磁界集中が生じて、現像スリーブ２で搬送されてきた
現像剤容器内の磁性現像剤は、一部を除いて搬送を阻止
される。その結果、現像スリーブ２上には薄層の現像剤
コーティングがなされる。一方、搬送が阻止された現像
剤は次々くる現像剤に押されて磁性規制部材８の面に沿
って上昇し、現像剤を規制部材８に吸引する力よりも重
力の方が強くなる位置にて現像剤容器内へ落下し、再び
磁石１に吸引されて現像スリーブ２に供給される。

【００３１】本実施例では、前実施例と異なり、磁性板
６を設けることにより、磁力線が上方までのびて、図２
で示すＮ極を更に強くしたのと同等の効果が得られる。 また規制部材８は現像スリーブ２とは接触していないの
でスリーブの回転トルクはさらに小さくなる効果もある
。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では磁石の
磁束密度零の位置を現像スリーブ中心からみて、ホッパ
ー部の方向の位置にあるように配設することで、現像装
置内の現像剤の循環を大きくすることができる。したが
って、現像剤の攪拌手段等の機構が不要になり、さらな
る低コスト、低トルク、軽量化を図れるという効果をも
たらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例装置の概要構成図である。

【図２】図１装置の磁石の現像スリーブ上での磁束密度
分布図である。

【図３】従来装置の磁石の現像スリーブ上での磁束密度
分布図である。

【図４】本発明の第二実施例装置の概要構成図である。

【符号の説明】

１　磁石 ２　　現像剤担持体（現像スリーブ） ３　　現像剤容器 ４　　潜像担持体 ６，８　　現像剤規制部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　中空円筒状に形成されてその内部空間に
   固定配置された磁石の磁気力により磁性現像剤を表面で
   搬送する回転可能な現像剤担持体を、現像剤が収容され
   ている現像剤容器の前部開口より一部突出するように該
   容器に配し、上記現像剤担持体の上記突出部分を潜像担
   持体との間に近接域を形成させて該現像剤担持体と潜像
   担持体とを平行設置した現像装置において、上記近接域
   より現像剤担持体の回転方向上流側の現像剤容器の前部
   開口部付近で上記現像剤担持体表面の現像剤層の厚さを
   規制する部材を備え、上記磁石は周囲に二つの磁極を有
   し、磁石中心からみて径方向における磁束密度の極大値
   の一つが潜像担持体とほぼ対向する位置に、磁束密度が
   零の点の一つが現像剤収容部に向く第一零位置に配置さ
   れていることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】　径方向における磁束密度が零の他の点は
   、磁石中心からみて第一零位置から現像剤担持体の回転
   方向に該現像剤担持体と潜像担持体との最近接点までの
   間の第二零位置に位置することとする請求項１に記載の
   現像装置。
3. 【請求項３】　磁石中心からみて潜像担持体に対向して
   いる磁極は複数の極大値を有していることとする請求項
   １または請求項２に記載の現像装置。