JPH11143231A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カウンター方向現像方式の現像装置におい
て、現像剤担持体内の磁界発生手段の離間磁極による現
像剤担持体上の現像剤落下位置で剥離して、スクリュー
タイプの撹拌搬送部材上に落下した、現像後のトナー濃
度が低下した２成分現像剤を、撹拌搬送部材によりその
近傍の現像剤と十分に撹拌して搬送でき、現像剤担持体
上に長手方向のトナー濃度むらなく現像剤を汲み上げ
て、吸着保持することを可能とした現像装置である。 【解決手段】 カウンター回転現像方式の現像装置にお
いて、現像スリーブ２０内磁石２１の離間磁極Ｓ２、Ｓ
１による現像スリーブ表面上の現像剤落下位置Ｐを、現
像スリーブ下方の第１撹拌搬送部材２３のスクリュー羽
根２８の間の軸部に設けた板状突起３０の水平状態の先
端よりも外方にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機等の画像形
成装置に用いられる現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機等の画像形成装置で
は、像担持体である感光ドラム上に形成した静電潜像を
現像装置により現像して、可視化することを行なってい
る。

【０００３】この現像装置は感光ドラムにトナーを供給
し、潜像をトナー像として可視化するものであるが、現
像剤として磁性トナーからなる１成分現像剤を使用する
現像装置の他、非磁性トナーと磁性キャリアを混合した
２成分現像剤を使用する現像装置も多用されている。２
成分現像剤を用いた現像によれば、黒色以外のカラー画
像を形成する場合、色調の優れたカラー画像を形成する
ことが可能である。

【０００４】２成分現像剤を使用した現像方法には、磁
気ブラシ現像法がある。この磁気ブラシ現像法によれば
安定した現像が可能で、黒以外の色画像またはフルカラ
ー画像を簡単に形成できる。

【０００５】しかし、現像装置の現像剤担持体である現
像スリーブを感光ドラムと対向部で同方向に回転させ
る、いわゆる順方向現像方式では、ハーフトーン画像部
とベタ画像部の境界部分に、トナーが付着しない白抜け
現象が起こる問題がある。

【０００６】そこで、この問題を解決する手段として、
現像スリーブを感光ドラムと対向部で逆方向に回転させ
る、いわゆるカウンター方向の現像方式が提案されてい
る。この方式の従来の現像装置を図５により説明する。

【０００７】現像装置１０２は、２成分現像剤を収容し
た現像容器１１０の開口部に、円筒状の磁石１２１を非
回転に配置した現像スリーブ１２０が感光ドラム１に対
向して配設され、この現像スリーブ１２０は、矢印方向
に回転する感光ドラム１に対しカウンター方向に回転し
て、その表面上に吸着保持された現像剤を感光ドラム１
と対向した現像部に搬送する。磁石１２１は、感光ドラ
ム１側に現像磁極Ｎ１を有し、この現像磁極Ｎ１から現
像スリーブ１２０の回転方向に、第１搬送磁極Ｓ３、第
２搬送磁極Ｎ２、第３搬送磁極Ｓ２、および第３搬送磁
極と離間磁極を構成する汲み上げ磁極Ｓ１を有してい
る。

【０００８】現像容器１１０内の現像剤は、磁石１２１
の汲み上げ磁極Ｓ１に対応する現像スリーブ１２０の表
面上の位置（汲み上げ位置）Ｑで、汲み上げ極Ｓ１の作
用により現像スリーブ１２０上に吸着保持され、現像ブ
レード１２２によって層厚が規制されたのち現像部に至
り、現像部で現像磁極Ｎ１の作用により磁気ブラシを形
成して、感光ドラム１上の潜像を現像する。

【０００９】現像によってトナー濃度が低下した現像剤
は、第１、第２搬送磁極Ｓ３、Ｎ２の作用によって、現
像容器１１０内まで現像スリーブ１２０上に保持されて
戻され、第３搬送磁極Ｓ２と汲み上げ磁極Ｓ１の中間の
磁束密度が最も小さい現像スリーブ１２０表面上の位置
（現像剤落下位置）Ｐで、現像スリーブ１２０上から剥
離して落下する。現像剤が剥離された現像スリーブ１２
０は、上記のように、汲み上げ位置Ｑで新たな現像剤が
吸着保持される。

【００１０】現像容器１１０内の現像スリーブ１２０の
下方には、第１の撹拌搬送部材１２３が設置され、隔壁
１４０を介してさらに第２の撹拌搬送部材１２４が設置
されている。これら第１、第２の撹拌搬送部材１２３、
１２４はスクリュータイプとされ、らせん状のスクリュ
ー羽根１２８およびその羽根の鍔間の板状突起１３０を
有してなっている。

【００１１】現像スリーブ１２０上から剥離したトナー
濃度が低い現像剤は、第１撹拌搬送部材１２３上に落下
して、第１撹拌搬送部材１２３により近傍の現像剤と軸
方向に撹拌搬送され、隔壁１４０の一端部の図示しない
開口を通って、第２撹拌搬送部材２４に受け渡される。
第２撹拌搬送部材１２４は、受け渡された現像剤、およ
び現像容器１１０の補給口１１８から補給されたトナー
を撹拌しながら上記と逆方向に搬送し、隔壁１４０の他
端部の図示しない開口を通って、第１撹拌搬送部材１２
３側に戻す。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなカウンタ
ー方向現像方式を採用することにより、上記したハーフ
トーン画像部とベタ画像部との境界部分の白抜け現象を
防止することができる。

【００１３】しかしながら、従来の現像装置１０２で
は、現像スリーブ１２０表面上の現像剤落下位置Ｐで剥
離した現像剤が、第１撹拌搬送部材１２３の板状突起１
３０上に落下するために、板状突起１３０の回転にとも
ないその近傍の現像剤と十分に撹拌されずに周方向に搬
送され、現像スリーブ１２０表面上の汲み上げ位置Ｑに
対応した周方向位置に達して、現像スリーブ１２０上に
吸い上げられるので、現像スリーブ１２０上に吸着保持
された現像剤は、現像スリーブ長手方向にトナー濃度の
むらを生じる。

【００１４】現像スリーブ１２０上に吸着保持された現
像剤に長手方向のトナー濃度むらが生じても、順方向現
像方式の場合は、汲み上げ磁極に現像剤が自然循環し、
現像剤が十分に撹拌されるスペースが形成されるので問
題ない。

【００１５】しかし、カウンター方向現像方式の場合に
は、汲み上げ磁極Ｓ１と現像磁極Ｎ１の極間が狭いの
で、そのような現像剤を十分に撹拌するスペースを形成
することができず、現像スリーブ１２０上に吸着保持さ
れた長手方向にトナー濃度むらがある現像剤は、そのま
ま現像磁極Ｎ１付近まで搬送されて現像に供されてしま
う。

【００１６】その結果、従来のカウンター方向現像方式
の現像装置では、現像した画像に現像スリーブ長手方向
にそって濃度むらが生じる問題があった。

【００１７】本発明の目的は、カウンター方向現像方式
の現像装置において、磁界発生手段の離間磁極による現
像剤担持体上の現像剤落下位置で剥離して、スクリュー
タイプの撹拌搬送部材上に落下した現像後のトナー濃度
が低下した２成分現像剤を、撹拌搬送部材によりその近
傍の現像剤と十分に撹拌して搬送でき、現像剤担持体上
に長手方向のトナー濃度むらのない現像剤を吸い上げ
て、吸着保持することを可能とした現像装置を提供する
ことである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
２成分現像剤を収容した現像容器の像担持体と対面した
開口部に配置した現像剤担持体は、像担持体と対向した
現像部で逆方向に移動する向きのカウンター方向に回転
され、現像剤担持体内に非回転に配置した磁界発生手段
は、現像容器内の部分に現像剤担持体の回転方向に沿っ
て上流側、下流側の離間磁極を有し、これら離間磁極
が、その間の現像剤担持体の表面上に磁界の磁束密度が
小さい現像剤落下位置を形成し、そして現像容器内には
現像剤撹拌搬送部材が、少なくとも現像剤担持体の直下
に設置され、現像剤撹拌搬送部材は、現像剤担持体と平
行な軸の周囲にらせん状のスクリュー羽根を設け、スク
リュー羽根の隣接する鍔間の軸部に板状突起を設けてな
る現像装置において、前記現像剤担持体上の現像剤落下
位置を、前記現像剤撹拌搬送部材の板状突起の水平状態
における先端よりも外方に位置させたことを特徴とする
現像装置である。

【００１９】本発明によれば、好ましくは、前記現像剤
担持体上の現像剤落下位置における磁束密度を５０ガウ
ス以下とした。前記下流側の離間磁極に対する現像剤担
持体の表面上の位置を、前記現像剤撹拌搬送部材の板状
突起の水平状態における先端よりも外方に位置させた。
前記現像剤撹拌搬送部材の板状突起を、スクリュー羽根
の隣接する鍔間の軸部に１８０°の間隔で互い違いに設
けた。前記現像剤担持体および現像剤撹拌搬送部材が、
両端部に開口を有する隔壁により前記現像容器内を２室
に区画した一方の室に配置され、他方の室に、前記現像
剤撹拌搬送部材と同様な現像剤撹拌搬送部材をこれと同
高さの位置に平行に設けた。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００２１】実施例１ 図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。本現像装置２は、像担持体である感光ドラム１の側
方に配設され、非磁性粒子のトナーと磁性粒子のキャリ
アとを混合した２成分現像剤を用い、磁気ブラシ現像方
式によって感光ドラム１上の静電潜像を現像するもので
ある。

【００２２】現像装置２は、２成分現像剤を収容した現
像容器１０に、磁石２１を内蔵した現像スリーブ２０、
現像ブレード２２および第１、第２の撹拌搬送手段２
３、２４等を設置してなっている。

【００２３】現像容器１０内は、隔壁１４によって現像
室１１と撹拌室１２とに仕切られ、感光ドラム１側の現
像室１１の上部開口に、現像スリーブ２０が感光ドラム
１に対向して回転自在に配設されている。現像スリーブ
２０は、中空の円筒体に形成され、内側の磁石２１の磁
力の作用により現像剤をその外周部に吸着しつつ、回転
することにより現像剤を感光ドラム１と対向した現像部
へ搬送する。本発明によれば、この現像スリーブ１０の
回転は、感光ドラム１との対向部が逆方向に移動する向
きのカウンター方向である。

【００２４】磁石２１は中実の円筒体に形成され、現像
スリーブ２０内に非回転に配置されている。磁石２１に
は、感光ドラム１側に現像磁極Ｎ１が形成され、この現
像磁極Ｎ１から現像スリーブ２０の回転方向に、第１搬
送磁極Ｓ３、第２搬送磁極Ｎ２、第３搬送磁極Ｓ２、お
よび第３搬送磁極と離間磁極を構成する汲み上げ磁極Ｓ
１が形成されている。現像ブレード２２は、磁石２１の
下部の現像部寄りの磁極Ｓ１に略対向して、現像スリー
ブ２０の下方の現像容器２２の部分に配置され、磁極２
１と協同して現像スリーブ２０上に吸着された現像剤の
層厚を規制する。

【００２５】現像室２３内の現像剤は、磁石２１の汲み
上げ磁極Ｓ１が位置する現像スリーブ２０上の位置Ｑ
で、汲み上げ極Ｓ１の作用により回転する現像スリーブ
２０上に吸着保持され、現像ブレード２２によって層厚
が規制されたのち現像部に至る。現像部で現像剤は、現
像磁極Ｎ１の作用により穂立ちして磁気ブラシを形成
し、磁気ブラシが感光ドラム１の表面に接触して、感光
ドラム１上の潜像を現像する。

【００２６】現像によってトナー濃度の低下した現像剤
は、第１、第２搬送磁極Ｓ３、Ｎ２の作用によって、現
像容器１０内まで現像スリーブ２０上に保持されて戻さ
れる。現像容器１０内に戻された現像剤は、第３搬送磁
極Ｓ２と汲み上げ磁極Ｓ１の中間の磁束密度が最も小さ
い現像スリーブ２０の表面上の位置（現像剤落下位置）
Ｐで、現像スリーブ２０上から剥離して現像室１１内に
落下する。現像剤が剥離された現像スリーブ２０は、上
記のように、位置Ｑで新たな現像剤が吸着保持される。

【００２７】図１および図２に示すように、第１撹拌手
段２３は、現像室１１内の現像スリーブ２０の下方にこ
れと平行に配設され、第２撹拌手段２４は、撹拌室１２
内に第１撹拌手段と平行に配設されている。これら撹拌
搬送手段２３、２４は、図４に示すように、軸部２６の
回りに、らせん状のスクリュー羽根２８および板状突起
３０を取付けってなっており、本実施例では、板状突起
３０は、スクリュー羽根の隣接する鍔２８ａ間の軸部に
１８０°の間隔で互い違いに設けられている。撹拌搬送
部材２３、２４は、現像スリーブ２０と同一方向に回転
して、現像剤を撹拌しつつ互に逆の軸方向に搬送する。

【００２８】図２に示すように、隔壁１４の両端部は切
り欠かれて、第１、第２の開口部１５、１６に形成され
ている。第１撹拌搬送部材２３は、現像スリーブ２０か
ら落下した現像後のトナー濃度が低下した現像剤を近傍
の現像剤と撹拌しつつ、現像室１１内を軸方向に第１開
口部１５まで搬送し、第１開口部１５を通って撹拌室１
２内に移送する。第２撹拌搬送部材２４は、撹拌室１２
内に移送された現像剤と補給口１８から撹拌室１２内に
補給されたトナーとを撹拌しつつ、撹拌室１２内を逆方
向に第２開口部１６まで搬送し、第２開口部１６を通っ
て現像室１１内に移送される。このようにして、現像容
器１０内を現像剤が撹拌されつつ循環される。

【００２９】本実施例では、上記の現像スリーブ２０表
面上の現像剤落下位置Ｐを、第１撹拌搬送部材２３の板
状突起３０の水平状態における先端よりも外方に位置さ
せた。

【００３０】従って、位置Ｐで現像スリーブ２０上から
剥離した現像後のトナー濃度が低下した現像剤は、板状
突起３０の先端より外方のスクリュー羽根２８上に落下
するので、板状突起３０によって周方向に搬送される前
に、スクリュー羽根２８によって近傍の現像剤と軸方向
に撹拌搬送され、現像剤のトナー濃度が軸方向に十分に
均一にされ、その後、板状突起３０によって周方向に搬
送されて、現像スリーブ２０上の汲み上げ位置Ｑに対応
した位置から、現像スリーブ２０上に吸い上げて吸着保
持される。その結果、現像スリーブ２０上に汲み上げら
れた現像剤は、長手方向のトナー濃度むらを生じること
がない。その結果、現像により現像スリーブ長手方向に
そった濃度むらのない良好な画像を得ることができる。

【００３１】実施例２ 本実施例では、図１〜２を参照して説明した実施例１に
おいて、現像スリーブ２０上の現像剤落下位置Ｐにおけ
る磁束密度を５０ガウス以下としたことが特徴である。

【００３２】本例では、図４に示すように、磁石２１の
上流側の離間磁極Ｓ２の現像スリーブ２０上の磁束密度
を３００ガウス（Ｇ）、下流側の離間磁極Ｓ１の現像ス
リーブ２０上の磁束密度を７００ガウスとすることによ
り、現像剤落下位置Ｐの磁束密度を３０ガウスとした。

【００３３】なお、磁石２１の他の磁極の現像スリーブ
２０における磁束密度は、図４に示すように、現像磁極
Ｓ１が１０００ガウス、第１搬送磁極Ｓ３が９００ガウ
ス、第２搬送磁極Ｎ２が９００ガウスである。

【００３４】その結果、現像剤落下位置Ｐでの現像スリ
ーブ２０上の現像剤の拘束力を弱め、現像後のトナー濃
度が低下した現像剤を第１撹拌搬送部材２３の板状突起
３０の先端よりも外方に、より確実に落下させることが
でき、現像スリーブ２０上に汲み上げた現像剤の長手方
向のトナー濃度むらを防止する効果を一層向上すること
ができる。

【００３５】実施例３ 実施例１、２によれば、現像スリーブ２０上の現像後の
トナー濃度が低下した現像剤を現像剤落下位置Ｐで剥離
して、第１撹拌搬送部材２３の板状突起３０の先端より
も外方に落下することができるが、しかしながら、まれ
には、現像剤落下位置Ｐで剥離せず、第１撹拌搬送部材
２３の板状突起３０の先端よりも内側に落下する場合が
あった。

【００３６】そこで、本実施例では、先の図１に示した
ように、磁石２１の汲み上げ磁極、すなわち下流側の離
間磁極Ｓ１に対応する、現像スリーブ２０上の現像剤汲
み上げ位置Ｑを、第１撹拌搬送部材２３の板状突起３０
の水平状態の先端よりも外方とした。

【００３７】これによれば、現像スリーブ２０から板状
突起３０に落下したトナー濃度が低下した現像剤は、板
状突起３０により周方向に搬送されても、直ぐには汲み
上げ位置Ｑに対応した周方向位置に達せず、近傍の現像
剤とともにスクリュー羽根２８による軸方向への撹拌搬
送を経た後、現像スリーブ２０上に汲み上げられる。従
って、本実施例によれば、現像スリーブ２０からの現像
剤の板状突起３０上への落下が発生しても、現像スリー
ブ２０上に汲み上げた現像剤には、長手方向のトナー濃
度のむらを防止することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像スリーブ内の磁石の離間磁極による現像剤の落下位
置を、撹拌搬送部材のスクリュー羽根の間の軸部に設け
た板状突起の水平状態の先端よりも外方にしたので、現
像スリーブから落下した現像後のトナー濃度が低下した
現像剤を、スクリュー羽根で軸方向に確実に撹拌搬送し
た後、板状突起で周方向に搬送して、現像スリーブ上に
汲み上げるようにすることができ、現像スリーブ上に汲
み上げた現像剤に長手方向の濃度むらを生じることがな
い。従って、現像により現像スリーブ長手方向に沿った
濃度むらのない良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１の現像装置の平面図である。

【図３】図１の現像装置に設置された現像剤撹拌搬送部
材を示す斜視図である。

【図４】本発明の他の一実施例を示す断面図である。

【図５】従来の現像装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 現像装置 ２０ 現像スリーブ ２１ 磁石 ２３、２４ 現像剤撹拌搬送部材 ２８ スクリュー羽根 ３０ 板状突起 Ｐ 現像剤落下位置 Ｑ 現像剤汲み上げ位置 Ｓ１ 現像剤汲み上げ磁極（下流側離間磁極） Ｓ２ 第３搬送磁極（上流側離間磁極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 茂雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２成分現像剤を収容した現像容器の像担
   持体と対面した開口部に配置した現像剤担持体は、像担
   持体と対向した現像部で逆方向に移動する向きのカウン
   ター方向に回転され、現像剤担持体内に非回転に配置し
   た磁界発生手段は、現像容器内の部分に現像剤担持体の
   回転方向に沿って上流側、下流側の離間磁極を有し、こ
   れら離間磁極が、その間の現像剤担持体の表面上に磁界
   の磁束密度が小さい現像剤落下位置を形成し、そして現
   像容器内には現像剤撹拌搬送部材が、少なくとも現像剤
   担持体の直下に設置され、現像剤撹拌搬送部材は、現像
   剤担持体と平行な軸の周囲にらせん状のスクリュー羽根
   を設け、スクリュー羽根の隣接する鍔間の軸部に板状突
   起を設けてなる現像装置において、前記現像剤担持体上
   の現像剤落下位置を、前記現像剤撹拌搬送部材の板状突
   起の水平状態における先端よりも外方に位置させたこと
   を特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤担持体上の現像剤落下位置に
   おける磁束密度を５０ガウス以下とした請求項１の現像
   装置。
3. 【請求項３】 前記下流側の離間磁極に対する現像剤担
   持体の表面上の位置を、前記現像剤撹拌搬送部材の板状
   突起の水平状態における先端よりも外方に位置させた請
   求項１または２の現像装置。
4. 【請求項４】 前記現像剤撹拌搬送部材の板状突起を、
   スクリュー羽根の隣接する鍔間の軸部に１８０°の間隔
   で互い違いに設けた請求項１〜３のいずれかの項に記載
   の現像装置。
5. 【請求項５】 前記現像剤担持体および現像剤撹拌搬送
   部材が、両端部に開口を有する隔壁により前記現像容器
   内を２室に区画した一方の室に配置され、他方の室に、
   前記現像剤撹拌搬送部材と同様な現像剤撹拌搬送部材を
   これと同高さの位置に平行に設けた請求項１〜４のいず
   れかの項に記載の現像装置。