JPH0943993A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤を現像剤搬送部材によって像担持体に
搬送させる途中に、現像剤を撹拌させてトナーを帯電さ
せる現像装置において、現像剤中のトナーが速やかに帯
電されて、形成される画像にかぶりが生じたり、トナー
が外部に飛散することがないようにする。 【解決手段】 外周部に複数の磁極がその周方向に所要
間隔を介して設けられたマグネットローラ１１を回転さ
せて現像剤を像担持体１に搬送すると共に、このマグネ
ットローラの外周側にマグネットローラと対向するよう
にして複数の磁極を有するマグネット部材１２を設け、
このマグネット部材とマグネットローラとの間で現像剤
を撹拌する現像装置であって、マグネット部材における
各磁極が同時にマグネットローラにおける同極或は異極
の磁極と対向するようにマグネット部材における各磁極
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置において使用される現像装置に係
り、特に、外周部に複数の磁極Ｎ，Ｓがその周方向に所
要間隔を介して設けられたマグネットローラを回転させ
て、現像剤を像担持体に搬送すると共に、この搬送途中
において現像剤を撹拌させるようになった現像装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置においては、像担持体にトナーを供給して現像
を行なうのに様々な現像装置が使用されており、このよ
うな現像装置の１つとして、トナーとキャリアとを含む
現像剤を使用した二成分現像方式のものが知られてい
る。

【０００３】ここで、このようにトナーとキャリアとを
含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置におい
ては、一般に、トナーとキャリアとを含む現像剤を混合
撹拌させる混合撹拌部を設け、この混合撹拌部内におい
て回転する撹拌部材により現像剤を混合撹拌して、トナ
ーをキャリアとの混合によって帯電させるようにし、こ
のようにトナーが帯電された現像剤をマグネットローラ
等の現像剤搬送部材に供給し、この現像剤を現像剤搬送
部材により像担持体に搬送させて現像を行なうようにし
ていた。

【０００４】しかし、このように現像剤を混合撹拌させ
る混合撹拌部を現像装置内に設け、この混合撹拌部にお
いて撹拌部材を回転させて現像剤を混合撹拌させるよう
にした場合、装置が大型化するという問題があり、また
新らたにトナーを補給した場合に、補給されたトナーが
現像に使用されるのに時間がかかり、形成される画像の
濃度が低下したり、トナーが十分に帯電されない状態で
現像に使用されて、形成された画像にかぶりが生じた
り、このトナーが外部に飛散したりする等の問題があっ
た。

【０００５】このため、近年においては、上記のように
マグネットローラ等の現像剤搬送部材によって現像剤を
像担持体に導く途中において、この現像剤を撹拌させて
トナーを帯電させることが検討されるようになった。

【０００６】しかし、このように現像剤を像担持体に搬
送させる途中において現像剤を十分に撹拌させることは
困難であり、トナーが十分に帯電されない状態で現像に
使用されて、形成される画像にかぶりが生じたり、トナ
ーが外部に飛散したりする等の問題があった。

【０００７】また、近年においては、特開昭５９−１５
４４７２号公報に示されるように、現像剤を搬送する現
像剤搬送部材の外周側に所要間隔を介して対向するよう
に円弧状になった強磁性体を設けたり、また特開昭５９
−１５４４７３号公報や特開昭５９−１５４４７４号公
報に示されるように、現像剤搬送部材の外周側に所要間
隔を介して対向するように複数の磁極を有する円弧状に
なったマグネット部材を設け、現像剤搬送部材によって
搬送される現像剤の量を均一化させるようにしたものが
開発された。

【０００８】しかし、これらの公報に示されたものは、
現像剤搬送部材により搬送される現像剤を撹拌させて現
像剤中におけるトナーを速やかに帯電させるという能力
は低く、現像剤搬送部材と所要間隔を介して対向するよ
うにしてマグネット部材を設けたものにおいても、マグ
ネット部材における複数の磁極を適当な位置に設けてい
るため、搬送される現像剤をこのマグネット部材と現像
剤搬送部材との間で十分に撹拌させてトナーを適切に帯
電させることができないものであった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、複写機や
プリンター等の画像形成装置において使用される現像装
置における上記のような様々な問題を解決することを課
題とするものであり、この発明においては、上記のよう
に現像剤を現像剤搬送部材によって像担持体に搬送させ
る途中に、現像剤を撹拌させてトナーを帯電させるよう
にした現像装置において、搬送される現像剤が十分に撹
拌されて、現像剤中におけるトナーが速やかに帯電さ
れ、形成される画像にかぶりが生じたり、トナーが外部
に飛散したりすることがない現像装置を提供することを
課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、外周部に複数の磁極
Ｎ，Ｓがその周方向に所要間隔を介して設けられたマグ
ネットローラを回転させて現像剤を像担持体に搬送する
と共に、このマグネットローラの外周側にマグネットロ
ーラと対向するようにして複数の磁極Ｎ，Ｓを有するマ
グネット部材を設け、このマグネット部材とマグネット
ローラとの間で現像剤を撹拌する現像装置において、上
記のマグネット部材における各磁極Ｎ，Ｓが同時にマグ
ネットローラにおける同極或は異極の磁極Ｎ，Ｓと対向
するようにマグネット部材における各磁極Ｎ，Ｓを設け
たのである。

【００１１】ここで、この発明の現像装置においては、
上記のようにマグネットローラの回転によって現像剤を
搬送させるようになっていればよく、このマグネットロ
ーラと上記のマグネット部材との間に位置するようにし
て、マグネットローラの外周に円筒状になった現像スリ
ーブを設けることも可能である。

【００１２】

【作用】この発明における現像装置においては、外周部
に複数の磁極Ｎ，Ｓがその周方向に所要間隔を介して設
けられたマグネットローラを回転させて現像剤を搬送さ
せると共に、このマグネットローラの外周側に複数の磁
極Ｎ，Ｓを有するマグネット部材を対向するように設
け、上記のように搬送される現像剤をこのマグネット部
材との間で撹拌して、現像剤中におけるトナーを帯電さ
せるようになっている。

【００１３】そして、この現像装置においては、上記の
マグネット部材における各磁極Ｎ，Ｓが同時にマグネッ
トローラにおける同極の磁極Ｎ，Ｓと対向し、また異極
の磁極Ｓ，Ｎと対向するようにしたため、マグネットロ
ーラとマグネット部材とにおける磁気力が搬送される現
像剤に対して効果的に作用し、現像剤がこの磁力作用に
よって効率良く撹拌されて現像剤中におけるトナーが速
やかに帯電されるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明における現像装置
の実施形態について具体的に説明する。

【００１５】ここで、図１に示す現像装置においては、
外周部に複数の磁極Ｎ，Ｓがその周方向に沿って所要間
隔を介して設けられたマグネットローラ１１を像担持体
１と対向するようにして装置本体１０内に設けると共
に、この装置本体１０内において上記マグネットローラ
１１の外周側に複数の磁極Ｎ，Ｓが設けられた円弧状の
マグネット部材１２を上記マグネットローラ１１と一定
の間隔を介して対向するように設けている。

【００１６】そして、このマグネット部材１２における
磁極Ｎ，Ｓの位置については、図２に示すように、上記
マグネットローラ１１における磁極Ｎ，Ｓと１対１で対
応するようにし、上記マグネットローラ１１の磁極Ｎ，
Ｓとこのマグネット部材１２における磁極Ｎ，Ｓとを対
応させた場合に、マグネットローラ１１の中心からの各
放射線上においてマグネットローラ１１の磁極Ｎ，Ｓと
マグネット部材１２の各磁極Ｎ，Ｓとが対向するように
し、放射線間の角度が１０°になるようにしている。

【００１７】また、この現像装置の装置本体１０内にお
いては、上記のマグネットローラ１１を介して像担持体
１と反対側の部分に、トナー２を収容させたトナー収容
部１３を設けると共にこのトナー収容部１３内に回転す
るアジテータ１４を設け、このアジテータ１４を回転さ
せてトナー収容部１３内におけるトナー２を上記のマグ
ネットローラ１１に供給するようにしている。

【００１８】また、上記のマグネットローラ１１に交流
電源１５及び直流電源１６を接続させ、これらの電源１
５，１６からこのマグネットローラ１１に対して、直流
電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加さ
せるようにしている。

【００１９】そして、この現像装置においては、上記の
マグネットローラ１１にキャリアを保持させておき、上
記のようにトナー収容部１３から供給されたトナー２を
このキャリアと一緒にしてマグネットローラ１１の回転
により像担持体１に搬送させるようにすると共に、この
搬送途中において、マグネットローラ１１に保持された
トナー２とキャリアとからなる現像剤を上記マグネット
部材１２とマグネットローラ１１との間で撹拌させて、
現像剤中におけるトナー２をキャリアとの接触により帯
電させるようになっている。

【００２０】ここで、キャリアとしては、一般に平均粒
径が２０〜６０μｍのバインダー型キャリアやフェライ
トキャリアが使用され、また上記マグネットローラ１１
によって搬送する現像剤の量は、通常、約１０〜４０ｍ
ｇ／ｃｍ² になるようにしている。

【００２１】そして、この現像装置によって現像を行な
うにあたっては、上記のようにマグネットローラ１１を
回転させると共に、マグネットローラ１１に保持された
キャリアにトナー収容部１３からトナー２を供給し、こ
のマグネットローラ１１の回転によりキャリアと共にト
ナー２を像担持体１に搬送させるようにし、上記のよう
にマグネット部材１２が対向するようにして設けられた
部分において、このように搬送されるトナー２とキャリ
アとからなる現像剤を撹拌し、現像剤中におけるトナー
２をキャリアとの接触により帯電させるようにする。

【００２２】ここで、上記のようにトナー２とキャリア
とを含む現像剤がマグネットローラ１１の回転によって
マグネット部材１２と対向する部分に導かれ、上記マグ
ネット部材１２における各磁極Ｎ，Ｓが同時にマグネッ
トローラ１１における異極の磁極Ｓ，Ｎと対向する状態
では、図３に示すような磁力線が作用する一方、マグネ
ットローラ１１が回転してマグネット部材１２における
各磁極Ｎ，Ｓが同時にマグネットローラ１１における同
極の磁極Ｎ，Ｓと対向する状態では、図４に示すような
磁力線が作用し、このような磁力線の作用が変動するこ
とによりマグネットローラ１１によって搬送される現像
剤がこのマグネットローラ１１とマグネット部材１２と
の間で強く撹拌され、トナー２がキャリアと十分に接触
して速やかに帯電されるようになる。

【００２３】そして、このように撹拌されてトナー２が
帯電された現像剤をマグネットローラ１１の回転によっ
て像担持体１と対向する位置に導き、このマグネットロ
ーラ１１に上記の各電源１５，１６から現像バイアス電
圧を印加させて、現像剤中におけるトナーを像担持体１
に形成された潜像部分に付与して現像を行なうようにな
っている。なお、このマグネットローラ１１と像担持体
１とは非接触又は軽接触状態になっている。

【００２４】また、このようにしてマグネットローラ１
１からトナー２を供給して現像を行なった結果、現像剤
中におけるトナー濃度が減少した場合には、画像濃度が
低下し、自動画像濃度補正機構（図示せず）により、上
記のトナー収容部１３内に設けられたアジテータ１４を
回転させてトナー２をマグネットローラ１１に供給する
ようにしており、現像剤中におけるトナー濃度が５〜２
０重量％の範囲で維持されるようにしている。

【００２５】ここで、上記の現像装置においては、マグ
ネットローラ１１とマグネット部材１２とが常に一定の
間隔を介して対向するようにしたが、マグネットローラ
１１とマグネット部材１２との間隔を一定に保つ必要は
なく、例えば、図５に示すように、上記マグネット部材
１２の両側部分におけるマグネットローラ１１との間隔
が中央部における間隔より広くなるようにしても同様の
効果が得られる。

【００２６】また、上記の現像装置においては、マグネ
ット部材１２における磁極Ｎ，Ｓをマグネットローラ１
１の磁極Ｎ，Ｓと１対１で対応するように設けている
が、必ずしもマグネットローラ１１の磁極Ｎ，Ｓと１対
１で対応するように設ける必要はなく、マグネット部材
１２における各磁極Ｎ，Ｓが同時にマグネットローラ１
１における異極或は同極と対向するようになっていれば
よく、例えば、図６に示すように、マグネット部材１２
における磁極Ｎ，Ｓの間隔をマグネットローラ１１にお
ける磁極Ｎ，Ｓの間隔よりも大きくしてもよい。また、
逆にマグネット部材１２における磁極Ｎ，Ｓの間隔をマ
グネットローラ１１における磁極Ｎ，Ｓの間隔より小さ
くしてもよい。但し、マグネットローラ１１とマグネッ
ト部材１２とにおける磁力作用によって現像剤を十分に
撹拌させるためには、マグネット部材１２における磁極
Ｎ，Ｓとマグネットローラ１１の磁極Ｎ，Ｓとが６極以
上対向するように設けることが好ましい。

【００２７】さらに、上記の現像装置においては、上記
マグネットローラ１１の回転によって現像剤を搬送さ
せ、この現像剤をマグネットローラ１１と上記マグネッ
ト部材１２との間で撹拌させるようにしたが、図７に示
すように、このマグネットローラ１１の外周側におい
て、このマグネットローラ１１と上記マグネット部材１
２との間に位置するようにして円筒状になった現像スリ
ーブ１７を回転しないように設け、上記マグネットロー
ラ１１の回転により現像剤をこの現像スリーブ１７上に
おいて搬送させ、この現像剤を上記マグネット部材１２
と対向する部分において、このマグネット部材１２とマ
グネットローラ１１の磁力作用により、マグネット部材
１２と現像スリーブ１７との間で撹拌させてトナーを帯
電させるようにすることも可能である。

【００２８】（実施例及び比較例１，２）ここで、この
実施例の現像装置においては、図１に示した現像装置に
おけるマグネットローラ１１に表面磁力が８００Ｇで直
径が１６ｍｍのものを使用する一方、マグネット部材１
２に表面磁力が５００Ｇのものを用い、マグネットロー
ラ１１とマグネット部材１２との間隔が１ｍｍになるよ
うにした。

【００２９】一方、トナー２としては平均粒径８μｍの
負帯電性のトナーを用い、またキャリアとしては平均粒
径２６μｍのバインダー型キャリアを使用し、上記マグ
ネットローラ１１上におけるトナー濃度が２０重量％に
なるように調整した。

【００３０】そして、上記のマグネットローラ１１が２
５０ｍｓｅｃで１回転するように、回転速度２３９ｒｐ
ｍで回転させて現像剤を搬送し、この現像剤をこのマグ
ネットローラ１１とマグネット部材１２とが対向する部
分で撹拌して、現像剤中におけるトナー２を帯電させる
ようにした。

【００３１】一方、比較例１，２の現像装置において
は、上記実施例の現像装置において、マグネットローラ
１１の外周側に設けるマグネット部材１２だけを変更さ
せ、比較例１のものにおいては、図８に示すように、磁
極Ｎ，Ｓがマグネットローラ１１における磁極Ｎ，Ｓの
位置と関係なくランダムに設けられたマグネット部材１
２ａをマグネットローラ１１に対向させ、このマグネッ
ト部材１２ａにおける各磁極Ｎ，Ｓがマグネットローラ
１１における同極或は異極の磁極Ｎ，Ｓと同時に対向し
ないようにした。また、比較例２のものにおいては、図
９に示すように、磁極Ｎ，Ｓが設けられていない強磁性
材料で円弧状に形成された部材１２ｂをマグネットロー
ラ１１に対向させるようにし、これ以外については、上
記実施例の現像装置と同様にして現像剤を搬送しながら
撹拌させて、現像剤中におけるトナー２を帯電させるよ
うにした。

【００３２】そして、上記実施例及び比較例１，２の各
現像装置において、それぞれマグネットローラ１１の回
転数とトナー２の帯電量との関係を調べ、その結果を図
１０に示した。なお、同図においては、実施例の現像装
置による結果を実線で、比較例１の現像装置による結果
を破線で、比較例２の現像装置による結果を一点鎖線で
示した。

【００３３】この結果、上記実施例の現像装置において
は、同図に示すようにトナーが速やかに帯電されて、マ
グネットローラ１１が１回転する間にトナーが適切な帯
電量に達しており、現像を行なった場合に、形成された
画像にかぶりが発生したり、トナーが現像装置から飛散
したりするということがなかった。

【００３４】これに対して、比較例１，２の現像装置に
おいては何れもトナーの帯電立ち上がりが実施例のもの
に比べて悪くなっており、マグネットローラ１１が１回
転する間にトナーが適切な帯電量に達しておらず、現像
を行なった場合、形成された画像にかぶりが発生した
り、トナーが現像装置から飛散した。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
現像装置においては、外周部に複数の磁極Ｎ，Ｓがその
周方向に所要間隔を介して設けられたマグネットローラ
を回転させて現像剤を搬送させ、この現像剤をマグネッ
トローラの外周側に対向するようにして設けられた複数
の磁極Ｎ，Ｓを有するマグネット部材との間で撹拌させ
るにあたり、マグネット部材における各磁極Ｎ，Ｓが同
時にマグネットローラにおける同極の磁極Ｎ，Ｓと対向
し、また異極の磁極Ｓ，Ｎと対向するようにしたため、
現像剤がマグネットローラとマグネット部材との磁力作
用により効果的に撹拌されて、現像剤中におけるトナー
が速やかに帯電されるようになった。

【００３６】この結果、この発明における現像装置にお
いては、上記のようにマグネットローラによって像担持
体に搬送される現像剤中のトナーが速やかに帯電され、
形成される画像にかぶりが生じたり、トナーが外部に飛
散したりすることがなく、良好な画像形成が行なえるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における現像装置の概略
説明図である。

【図２】同実施形態の現像装置において、マグネットロ
ーラにおける磁極Ｎ，Ｓとマグネット部材における磁極
Ｎ，Ｓの位置関係を示した説明図である。

【図３】同実施形態の現像装置において、マグネット部
材の各磁極Ｎ，Ｓが同時にマグネットローラにおける異
極の磁極Ｓ，Ｎと対向する場合における磁力線の状態を
示した部分拡大説明図である。

【図４】同実施形態の現像装置において、マグネット部
材の各磁極Ｎ，Ｓが同時にマグネットローラにおける同
極の磁極Ｎ，Ｓと対向する場合における磁力線の状態を
示した部分拡大説明図である。

【図５】同実施形態の現像装置の変更例であって、マグ
ネット部材の両側部分におけるマグネットローラとの間
隔を中央部における間隔より広くした状態を示した概略
説明図である。

【図６】同実施形態の現像装置の変更例であって、マグ
ネット部材における磁極Ｎ，Ｓの間隔をマグネットロー
ラにおける磁極Ｎ，Ｓの間隔よりも大きくした状態を示
した部分拡大説明図である。

【図７】同実施形態の現像装置の変更例であって、マグ
ネットローラの外周側に現像スリーブを設けた状態を示
した概略説明図である。

【図８】比較例１の現像装置において、マグネット部材
の外周側に所要間隔を介するようにしてマグネット部材
を設けた状態を示した概略説明図である。

【図９】比較例２の現像装置において、マグネット部材
の外周側に所要間隔を介するようにして強磁性材料で構
成された部材を設けた状態を示した概略説明図である。

【図１０】実施例及び比較例１，２の現像装置におい
て、マグネットローラの回転数によるトナーの帯電量の
変化を示した図である。

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ トナー １１ マグネットローラ １２ マグネット部材

フロントページの続き (72)発明者 行徳 栄二 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 井口 善之 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 清水 保 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部に複数の磁極Ｎ，Ｓがその周方向
   に所要間隔を介して設けられたマグネットローラを回転
   させて現像剤を像担持体に搬送すると共に、このマグネ
   ットローラの外周側にマグネットローラと対向するよう
   にして複数の磁極Ｎ，Ｓを有するマグネット部材を設
   け、このマグネット部材とマグネットローラとの間で現
   像剤を撹拌する現像装置であって、上記のマグネット部
   材における各磁極Ｎ，Ｓが同時にマグネットローラにお
   ける同極或は異極の磁極Ｎ，Ｓと対向するようにマグネ
   ット部材における各磁極Ｎ，Ｓを設けたことを特徴とす
   る現像装置。