JPH06258953A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 左右方向の濃度ムラを軽減して良好な画像を
安定して得ることを可能ならしめる現像装置を提供する
こと。 【構成】 像担持体１に対向して配置された中空円筒状
の現像剤担持体２と、該現像剤担持体２の中に両端を固
定されて配置されたマグネットローラ３を含んで構成さ
れる現像装置１４において、前記現像剤担持体２表面の
前記マグネットローラ３の現像極（Ｓ１）側の磁力分布
を均一化する。本発明によれば、マグネットローラ３が
搬送極（Ｓ２）側に反った場合においても、現像極（Ｓ
１）側の現像剤担持体２表面の長手方向の磁力分布が均
一となり、現像剤担持体２表面の長手方向のマグネット
ローラ３の磁力による現像剤６の拘束力が均一となるた
め、現像剤担持体２から像担持体１への現像剤６の飛翔
量が均一となり、左右方向の画像濃度ムラが軽減されて
良好な画像が安定して得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリンタ
や小型複写機等の電子写真方式を採る画像形成装置に設
けられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、電子写真方式を用いた画像形成装
置においては、装置本体に対して着脱可能なプロセスカ
ートリッジが広く用いられている。

【０００３】ここで、プロセスカートリッジは、図１に
示すように、帯電ローラ１０、像担持体１、現像装置１
４及びクリーニング装置１３をコンパクトに一体化して
構成される。そして、該プロセスカートリッジにおいて
は、帯電ローラ１０と現像装置１４の間に、像担持体１
に像露光するための開口部１５が形成されている。

【０００４】ところで、前記帯電ローラ１０は、像担持
体１に接触しており、これは像担持体１の図示矢印ａ方
向の回転に従動して図示矢印ｃ方向に回転する。従っ
て、帯電ローラ１０は、直流電圧を印加されることによ
って像担持体１の表面を均一に帯電させることができ
る。

【０００５】像担持体１は、その表面に感光体が塗布さ
れており、画像形成装置本体側に設けられた不図示の駆
動系によって図示矢印ａ方向に回転することによって前
述のように表面が帯電され、その後の露光によってその
表面に静電潜像が形成される。

【０００６】前記現像装置１４は、像担持体１との間に
一定間隔を保って配置され、図示矢印ｂ方向に回転して
現像剤６を搬送する中空円筒状の現像剤担持体２と、Ｓ
１極が像担持体１と対向するように現像剤担持体２の内
部に両端を固定され、内部に４つの磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｓ
１，Ｓ２を有する円筒状のマグネットローラ３と、現像
剤担持体２に当接して該現像剤担持体上の現像剤６のコ
ート層厚さを規制する弾性ゴムブレード４と、該弾性ブ
レード４を支持する金属部材５と、像担持体１上に形成
された静電潜像を顕像化するための前記一成分磁性現像
剤６と、該一成分磁性現像剤６を収容する現像剤収容室
７から成る。

【０００７】又、前記クリーニング装置１３は、前記像
担持体１の表面上に残存する現像剤６を掻き取るための
クリーニングブレード１１と、掻き取られた現像剤６
（以下、廃トナーと称す）を収容する廃トナー収容室１
２と、廃トナーがプロセスカートリッジの外部に漏れ出
るのを防ぐためのスクイシート１６から成る。

【０００８】ここで、現像方法を図１に基づいて説明す
る。

【０００９】現像剤６は、現像剤担持体２の内部に設け
られたマグネットローラ３の搬送極であるＳ２極の磁力
により現像剤担持体２の表面に引き寄せられて保持され
る。現像剤担持体２は、図示矢印ｂ方向に回転して現像
剤６を弾性ゴムブレード４へと搬送する。すると、現像
剤６は弾性ゴムブレード４によって摩擦帯電し、適正な
電荷を付与される。電荷を付与された現像剤６は、更に
搬送されてマグネットローラ３の現像極であるＳ１極側
の現像剤担持体２の表面に到達する。

【００１０】ところで、現像剤担持体２にはＡＣバイア
スが印加され、像担持体１が接地されているため、現像
担持体２の間に交流電界が生じる。ここにおいて、電荷
を付与された個々の現像剤６には、マグネットローラ３
の現像極であるＳ１極の磁力による現像担持体２への磁
気拘束力、像担持体１と現像担持体２の間の電界差によ
って生じる電気力、付与された電荷による鏡像力の主と
して３つの力が作用しており、この３つの力が適正な関
係にあるとき、現像剤６が適正量だけ現像剤担持体２か
ら静電潜像を形成されている像担持体１へ飛翔し、該現
像剤６によって像担持体１上の静電潜像が顕像化され
る。その後、像担持体１上の画像は画像形成装置に具備
されている転写ローラ９によって搬送されてくる転写材
Ｐ上に転写される。

【００１１】而して、従来の方法では、プロセスカート
リッジに含まれている円筒状の部品である像担持体１、
現像担持体２、マグネットローラ３等の径が数１０ｍｍ
であったため、各々真直度が良く、現像極側の現像剤担
持体２の表面上の現像剤６に作用する前記３つの力（磁
気拘束力、電気力、鏡像力）が適正な関係となり易く、
画像濃度ムラの少ない良好な画像を得ることがきる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、ＯＡ
機器の省電力化の要求が高まっており、これに伴ってレ
ーザビームプリンタ等の画像形成装置の省電力化、小型
化の必要性も大きくなってきている。

【００１３】画像形成装置を小型化することは、当然の
ように画像形成装置に装着して使用するプロセスカート
リッジも小型化しなければならない。そして、プロセス
カートリッジの小型化を実現する際、プロセスカートリ
ッジに含まれているマグネットローラや現像剤担持体等
の円筒状部品の小型、小径化が必須条件となる。

【００１４】ところが、マグネットローラを直径１０ｍ
ｍ以下に小径化すると、理由不明であるが、製造上、長
手方向に現像剤担持体内部での現像極側のマグネットロ
ーラと現像剤担持体とのギャップが中央部で大きくなる
ような反りが生じ易くなる。その結果、現像剤担持体表
面の長手方向中央部の現像剤に作用する磁気拘束力が弱
まり、像担持体への現像剤の飛翔量が増し、このために
現像剤担持体表面の長手方向中央部の濃度が濃くなり、
左右方向の画像濃度ムラが発生するという問題が生じ
る。

【００１５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、左右方向の画像濃度ムラを軽
減して良好な画像を安定して得ることを可能ならしめる
現像装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、像担持体に対向して配置された中空円筒状の現
像剤担持体と、該現像剤担持体の中に両端を固定されて
配置されたマグネットローラを含んで構成される現像装
置において、前記現像剤担持体表面の前記マグネットロ
ーラの現像極側の磁力分布を均一にしたことを特徴とす
る。

【００１７】

【作用】本発明によれば、マグネットローラが搬送極側
に反った場合においても、現像極側の現像剤担持体表面
の長手方向の磁力分布が均一となり、現像剤担持体表面
の長手方向のマグネットローラの磁力による現像剤の拘
束力が均一となるため、現像剤担持体から像担持体への
現像剤の飛翔量が均一となり、左右方向の画像濃度ムラ
が軽減されて良好な画像が安定して得られる。

【００１８】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。 ［第１実施例］本実施例に係るプロセスカートリッジは
基本的には図１に示したものと同一構成を有しており、
これは帯電ローラ１０、像担持体１、現像装置１４、ク
リーニング装置１３をコンパクトに一体化して構成さ
れ、帯電ローラ１０と現像装置１４の間には、像担持体
１に像露光するための開口部１５が形成されている。

【００１９】前記帯電ローラ１０は、前記像担持体１に
接触しており、該像担持体１の矢印ａ方向の回転に従動
して矢印ｃ方向に回転する。従って、該帯電ローラ１０
は直流電圧を印加されることにより、該像担持体１の表
面を均一に帯電させることができる。

【００２０】又、前記像担持体１は、表面上に感光体を
塗布されており、画像形成装置の駆動系により矢印ａ方
向に回転して前述のように帯電ローラ１０によって表面
を均一に帯電され、その後露光されることにより表面上
に静電潜像を形成される。

【００２１】更に、前記現像装置１４は、像担持体１と
の間に一定間隔を保って配置され、図示矢印ｂ方向に回
転して現像剤６を搬送する中空円筒状の現像剤担持体２
と、Ｓ１極が像担持体１と対向するように現像剤担持体
２の内部に両端を固定され、内部に４つの磁極Ｎ１，Ｎ
２，Ｓ１，Ｓ２を有する円筒状のマグネットローラ３
（ナイロン等の合成樹脂バインダーで磁性体粉末を結着
した所謂樹脂マグネット）と、現像剤担持体２に当接し
て該現像剤担持体上の現像剤６のコート層厚さを規制す
る弾性ゴムブレード４と、該弾性ブレード４を支持する
金属部材５と、像担持体１上に形成された静電潜像を顕
像化するための前記一成分磁性現像剤６と、該一成分磁
性現像剤６を収容する現像剤収容室７とで構成されてい
る。

【００２２】又、前記クリーニング装置１３は、前記像
担持体１の表面上に残存する現像剤６を掻き取るための
クリーニングブレード１１と、掻き取られた現像剤６
（廃トナー）を収容する廃トナー収容室１２と、該廃ト
ナーがプロセスカートリッジ外部に漏れ出るのを防ぐた
めのスクイシート１６とで構成されている。

【００２３】次に、現像方法について詳しく説明する。

【００２４】現像剤６は、現像剤担持体２内部に設けら
れたマグネットローラ３の搬送極であるＳ２極の磁力に
より現像剤担持体２の表面に引き寄せられて保持され
る。現像剤担持体２は図示矢印ｂ方向に回転し、現像剤
６を弾性ゴムブレード４へと搬送する。現像剤６は弾性
ゴムブレード４によって摩擦帯電し、適正な電荷を付与
される。すると、電荷を付与された現像剤６は、更に搬
送されてマグネットローラ３の現像極であるＳ１極側の
現像剤担持体２の表面に到達する。

【００２５】ところで、現像剤担持体２にはＡＣバイア
スが印加され、像担持体１が接地されているため、現像
担持体２の間に交流電界が生じる。ここにおいて、電荷
を付与された個々の現像剤６には、マグネットローラ３
の現像極であるＳ１極の磁力による現像担持体２への磁
気拘束力、像担持体１と現像担持体２の間の電界差によ
って生じる電気力、付与された電荷による鏡像力の主と
して３つの力が作用しており、この３つの力が適正な関
係にあるとき、現像剤６が適正量だけ現像剤担持体２か
ら静電潜像を形成されている像担持体１へ飛翔し、該現
像剤６によって像担持体１上の静電潜像が顕像化され
る。その後、像担持体１上の画像は画像形成装置に具備
されている転写ローラ９によって搬送されてくる転写材
Ｐ上に転写される。

【００２６】ここで、前記マグネットローラ３について
詳しく説明する。

【００２７】本実施例においては、マグネットローラ３
は、長手方向中央部のフェライト含有量を多くすること
により、図２に示すような現像極（Ｓ１極）の磁力分布
を有している。そして、該マグネットローラ３は、図１
に示すように、像担持体１に対向した現像担持体２の内
部に両端を固定された状態で取り付けられている。

【００２８】而して、上述のようにマグネットローラ３
の現像極（Ｓ１極）の長手方向中央部の磁力（磁気密度
（Ｇ））を両端部よりも大きくすることにより、該マグ
ネットローラ３が搬送極（Ｓ２極）側に反った場合、現
像極（Ｓ１極）の現像担持体２表面の長手方向の磁力分
布が均一となり、該現像担持体２表面の長手方向のマグ
ネットローラ３の磁力による現像剤６の拘束力が均一と
なり、該現像担持体２から像担持体１への現像剤の飛翔
量が均一となり、左右方向の画像濃度ムラが軽減されて
良好な画像が安定して得られる。 ［第２実施例］次に、本発明の第２実施例を図３に基づ
いて説明する。尚、図３（ａ）はマグネットローラの正
面図、同図（ｂ）は同マグネットローラの側面図であ
る。

【００２９】本実施例に用られるプロセスカートリッジ
は図１に示すものと同じ構成を有している。

【００３０】本実施例に係るマグネットローラ３は、図
３に示すように、現像極（Ｓ１極）の中央部が両端より
も数１０μｍ高い形状に成形されており、該マグネット
ローラ３は、図１に示すように、像担持体１に対向した
現像担持体２の内部にその両端を固定した状態で取り付
けられている。

【００３１】而して、上述のようにマグネットローラ３
の現像極（Ｓ１極）の長手方向中央部が両端よりも数１
０μｍ大きくなるようにすると、該マグネットローラ３
が搬送極（Ｓ２極）側に反った場合、現像極（Ｓ１極）
の現像担持体２表面の長手方向の磁力分布が均一とな
り、該現像担持体２から像担持体１への現像剤飛翔量が
均一となり、この結果、前記第１実施例と同様に左右方
向の画像濃度ムラが軽減され、良好な画像を安定して得
ることができる。 ［第３実施例］次に、本発明の第３実施例を図４に基づ
いて説明する。尚、図４（ａ），（ｂ）はマグネットロ
ーラと現像剤担持体の長手方向中央部の縦断面図であ
る。

【００３２】本実施例に用いられるプロセスカートリッ
ジも図１に示すものと同じ構成を有している。

【００３３】本実施例に係るマグネットローラ３は、図
４（ｂ）に示すように、その長手方向中央部に、現像剤
担持体２と該マグネットローラ３とのギャップが一定と
なるようなギャップ規制部材（例えば、テフロンテープ
やベアリング）８が装着されており、該マグネットロー
ラ３は、図１に示すように、像担持体１に対向した現像
担持体２の内部にその両端を固定された状態で取り付け
られている。

【００３４】而して、マグネットローラ３の長手方向中
央部に現像担持体２と該マグネットローラ３とのギャッ
プが一定となるようなギャップ規制部材８を装着する
と、一般にマグネットローラ３が反っている場合に生じ
る該マグネットローラ３と現像担持体２とのギャップ
（図４（ａ）参照）の不均一が解消され、現像極（Ｓ１
極）の現像担持体２表面の長手方向の磁力分布が均一と
なり、該現像担持体２表面の長手方向のマグネットロー
ラ３の磁力による現像剤６の拘束力が均一となり、現像
担持体２から像担持体１への現像剤飛翔量が均一とな
り、前記第１及び第２実施例と同様に左右方向の画像濃
度ムラが軽減され、良好な画像を安定して得ることがで
きる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、マグネットローラが搬送極側に反った場合におい
ても、現像極側の現像剤担持体表面の長手方向の磁力分
布が均一となり、現像剤担持体表面の長手方向のマグネ
ットローラの磁力による現像剤の拘束力が均一となるた
め、現像剤担持体から像担持体への現像剤の飛翔量が均
一となり、左右方向の画像濃度ムラが軽減されて良好な
画像が安定して得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プロセスカートリッジの縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るマグネットローラの
現像極の長手方向の磁力分布を示す図である

【図３】（ａ）は本発明の第２実施例に係るマグネット
ローラの形状を示す正面図、（ｂ）は同マグネットロー
ラの側面図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の第３実施例に係るマ
グネットローラと現像剤担持体の長手方向中央部の縦断
面図である。

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ 現像剤担持体 ３ マグネットローラ ８ ギャップ規制部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に対向して配置された中空円筒
   状の現像剤担持体と、該現像剤担持体の中に両端を固定
   されて配置されたマグネットローラを含んで構成される
   現像装置において、前記現像剤担持体表面の前記マグネ
   ットローラの現像極側の磁力分布を均一にしたことを特
   徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記マグネットローラの現像極の磁力
   は、マグネットローラの軸方向中央部の値が軸方向両端
   部の値よりも大きくなるようにしたことを特徴とする請
   求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記マグネットローラの現像極側の形状
   は、該マグネットローラの軸方向中央部の高さが軸方向
   両端部の高さよりも数１０μｍ高いように凸状とされる
   ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
4. 【請求項４】 前記現像剤担持体内での該現像剤担持体
   と前記マグネットローラとのギャップを一定に保つため
   のギャップ規制部材を設けたことを特徴とする請求項１
   記載の現像装置。
5. 【請求項５】 少なくとも像担持体を含むプロセスカー
   トリッジに一体的に組み込まれることを特徴とする請求
   項１，２，３又は４記載の現像装置。