JPH11338259A

JPH11338259A - 現像装置

Info

Publication number: JPH11338259A
Application number: JP15836298A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kimura; 木村　　茂雄; Tsuneji Masuda; 恒司桝田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】磁界発生手段を内蔵した現像剤担持体に近接
配置した現像剤規制部材の上流側に現像剤が溜まるのを
防止して、規制部材により現像剤を現像剤担持体上に均
一にコートし、また現像剤の寿命の向上を可能とした現
像装置にある。【解決手段】現像スリーブ１０内マグネットローラ１
１は、現像部よりもスリーブ１０の回転方向下流側の現
像容器２内に、磁極Ｎ２とその下流の磁極Ｎ３の反発磁
極を有し、磁極Ｎ２、Ｎ３間のスリーブ１０表面に、垂
直方向の磁界の強さＢｒが８０Ｇ以下、水平方向の磁界
の強さＢθが８０Ｇ以下の領域を備える。規制ブレード
３０を磁極Ｎ３より５゜下流の、スリーブ１０の鉛直方
向最下点から＋７５゜の位置に近接配置する。磁極Ｎ３
近傍の現像剤案内部の空間Ｌは、現像容器２の壁までの
距離ｌが、磁極Ｎ３によりスリーブ１０の表面上に保持
される現像剤の厚さ３ｍｍよりも大きい６ｍｍを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式等の
画像形成装置における現像装置に関し、特に像担持体上
に形成された静電潜像を２成分現像剤を用いて現像する
現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式の画像形成装置
では、像担持体である電子写真感光体の表面に形成した
静電潜像を現像装置により現像して、可視化することを
行っており、現像を２成分現像剤の磁気ブラシを用いて
行う現像装置が知られている。

【０００３】この現像装置は、図３に示すように、２成
分現像剤を収容した現像容器２内に現像剤搬送スクリュ
ー４および６が配設され、現像容器２内の現像剤は、ス
クリュー４および６により撹拌搬送されることによっ
て、容器２内を往復循環されている。

【０００４】またドラム状電子写真感光体である感光ド
ラム１００と対面した現像容器２の開口部に、現像剤担
持体１０が感光ドラム１００と所定の間隙をあけて回転
自在に設置されている。現像剤担持体１０は、通常、円
筒状のスリーブとされており、現像剤担持体、すなわち
現像スリーブ１０の内側には、磁界発生手段として磁化
されたマグネットローラ１１が、現像スリーブ１０の回
転に対して非回転に配設されている。

【０００５】現像容器２内に収容された現像剤は、マグ
ネットローラ１１の磁極Ｎ３で現像スリーブ１０上に汲
み上げられ、現像スリーブ１１の回転にともない現像ス
リーブ１０上を磁極Ｓ２→磁極Ｎ１と搬送される。その
搬送途上で現像剤は、磁極Ｓ２との対向部近傍に現像ス
リーブ１０に対して非接触配置された規制ブレード３０
により層厚を規制され、現像スリーブ１０上に現像剤の
薄層が形成される。そして現像剤は、マグネットローラ
１１の現像部に位置された磁極（現像主極）によって穂
立ちし（磁気ブラシ）、この穂立ちした現像剤が感光ド
ラム１００上に形成された静電潜像を現像し、潜像をト
ナー像として可視化する。

【０００６】潜像を現像した現像剤は、その後、マグネ
ットローラ１１の磁極Ｓ１→磁極Ｎ２を通過し、磁極Ｎ
２、Ｎ３が形成した反発磁界により現像スリーブ１０か
ら除去され、現像剤が現像容器２内に落下、回収され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の現像装置においては、規制ブレード３０によ
り規制して余った現像剤が、規制ブレード３０の現像ス
リーブ１０の回転方向上流側付近に、磁極Ｎ３とＳ２に
より発生する垂直方向の磁力（Ｆｒ）により保持されて
大量に溜まる。

【０００８】この溜まった現像剤には、つぎつぎに現像
スリーブ１０によって現像剤が搬送されてくるので、大
きな圧力がかかる。また溜まった現像剤の中で、現像ス
リーブ１０と接触している現像剤や現像スリーブ１０の
表面近傍の現像剤（下層の現像剤）は、現像スリーブ１
０の回転にともない現像スリーブ１０の回転速度に近い
速度で搬送されるが、現像スリーブ１０の表面から離れ
た現像剤（上層の現像剤）は、現像スリーブ１０の速度
よりも遅い速度で送られる。

【０００９】このため、規制ブレード３０の付近に溜ま
った現像剤には、垂直方向の圧力と剪断力を受け、磁性
キャリアとトナーとの間に大きな力が加わって、トナー
に外添されていたＳｉＯ₂ 等の微粉粒子がトナー（主
成分は樹脂である）の中に埋め込まれる現象が発生す
る。さらにトナーの形状自体も、磁性キャリアとの衝突
によって角が取れて、丸みを帯びてくる。また長時間使
用すると、磁性キャリアの表面にトナーが付着して取れ
なくなる、いわゆるスペント現象が生じる。

【００１０】このような現象が生じると、トナーの摩擦
帯電量（いわゆるトリボ）が使用時間とともに変化し、
現像画像の濃度が変化したり、磁性キャリアや感光ドラ
ムに対するトナーの機械的付着力が増大し、電界に対応
した現像や転写が行われにくくなり、画像にトナーの部
分的な欠落が生じて、画像ムラが発生する。すなわち、
使用とともに初期の画像と比べると極めて印象の悪い画
像になってしまっていた。

【００１１】これらの問題を低減する方法として、図４
に示すように、規制ブレード３０の上流側の現像剤案内
部の空間を、いわゆるキャリア返し３１と称する部材を
設けることにより狭くして、規制ブレード３０の上流側
近傍に溜まる現像剤の量を少なくする方法が一般的に採
られているが、しかし、これにより、現像剤は却って圧
迫されることになり、あまり効果は得られていなかっ
た。

【００１２】本発明の目的は、磁界発生手段を内蔵した
現像剤担持体に近接配置した現像剤規制部材の上流側
に、現像剤担持体により搬送された２成分現像剤が溜ま
るのを防止して、規制部材により現像剤を現像剤担持体
上に均一にコートすることができ、また現像剤の寿命を
向上することができる現像装置を提供することである。

【００１３】

【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向した
開口部に、磁界発生手段を内蔵した現像剤担持体を回転
自在に配置し、前記現像剤担持体に現像剤規制部材を近
接配置した現像装置において、前記磁界発生手段は、前
記現像剤担持体の回転方向に関して、前記像担持体と現
像剤担持体とが対向した現像部よりも下流側でかつ現像
容器内の位置に、第１の磁極とこれよりも下流の隣接す
る同極の第２の磁極を有し、これら第１、第２の磁極の
間の現像剤担持体の表面に、現像剤担持体表面の垂直方
向の磁界の強さＢｒが８０ガウス以下で、接線方向の磁
界の強さＢθが８０ガウス以下である領域を有し、前記
現像剤規制部材は、前記第２の磁極に対応した前記現像
剤担持体の表面位置の近傍に対向配置され、前記現像剤
規制部材よりも現像剤担持体の回転方向上流側の現像剤
案内部の空間Ｌにおける、現像剤担持体から現像容器ま
での距離ｌが、前記第２の磁極によって現像剤担持体の
表面上に保持される現像剤の厚さｄよりも大きいことを
特徴とする現像装置である。

【００１４】本発明によれば、好ましくは、前記現像剤
担持体の中心鉛直方向最下点から回転方向下流側に９０
゜以内の位置に、前記第２の磁極を位置させる。また、
前記現像剤規制部材は、前記現像容器の壁から現像剤担
持体に向けて突出した非磁性部材と、その先端近傍に長
手方向に沿って取り付けられた磁性部材とからなり、前
記磁性部材の幅は前記距離ｌより短い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に即
して詳細に説明する。

【００１６】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。

【００１７】本現像装置は、磁性キャリアと非磁性トナ
ーとからなる２成分現像剤を収容した現像容器２を備
え、現像容器２の感光ドラム１００と対面した上側に位
置する開口部に、現像スリーブ１０が感光ドラム１００
と所定の間隙をあけて回転自在に設置されている。現像
スリーブ１０は、ＳＵＳ等の非磁性材料からなってお
り、矢印ｂ方向に回転される。現像スリーブ１０内に
は、磁界発生手段として５つの磁極Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、
Ｓ１、Ｓ２を有するマグネットローラ１１が非回転に配
置されている。

【００１８】現像容器２内は、現像スリーブ１の軸方向
両端部に図示しない開口部を有する隔壁２ａにより２つ
に分けられ、その一方の現像スリーブ１０が配置された
側に現像剤搬送スクリュー４が、他方の側に現像剤搬送
スクリュー６が配置されている。図で見て現像容器２の
現像スリーブ１０の右方には、非磁性のＳＵＳからなる
規制ブレード３０が取り付けられ、この規制ブレード３
０は現像スリーブ１０と非接触に配置されている。

【００１９】マグネットローラ１１の５つの磁極Ｎ１〜
Ｎ３、Ｓ１〜Ｓ２のうち、磁極Ｎ１は現像主極で、感光
ドラム１００と現像スリーブ１０とが対向した現像に位
置し、同極の磁極Ｎ２、Ｎ３は反発磁極で、現像スリー
ブ１０の回転方向に関して現像部よりも下流側の容器２
内に位置し、第１の磁極Ｎ２よりも第２の磁極Ｎ３が下
流側である。

【００２０】本発明によれば、マグネットローラ１１
は、反発磁極Ｎ２、Ｎ３間の現像スリーブ１０の表面
に、現像スリーブ表面に対し垂直方向の磁界の強さＢｒ
が８０Ｇ（ガウス）以下で、接線方向の磁界の強さＢθ
が８０Ｇ以下である領域を備える。

【００２１】本実施例では、現像スリーブ１０の中心か
ら鉛直方向下方を０゜とし、現像スリーブ回転方向の角
度を正としたとき、磁極Ｎ２はα＝−４５゜の位置に配
置し、現像スリーブ１０上の最大磁束密度は５００Ｇ、
磁束密度の半値幅は３５゜である。磁極Ｎ３はβ＝＋７
０゜の位置に配置し、最大密度は６００Ｇ、磁束密度の
半値幅は３５゜である。これらの諸元によれば、磁極Ｎ
２、Ｎ３の間の、現像スリーブ１０の中心から鉛直方向
下方に対し−５゜より＋３０゜の領域Ａが、垂直方向の
磁界の強さＢｒが８０Ｇ以下で水平方向の磁界の強さＢ
θが８０Ｇ以下の領域となる。

【００２２】また、規制ブレード３０は磁極Ｎ３より５
゜下流の＋７５゜の位置に、現像スリーブ１０に対し４
００〜８００μｍの距離で最近接するように配置させ
た。

【００２３】このような構成にすることにより、感光ド
ラム１００と対向した現像部を通過して、トナー濃度の
低くなった現像剤は、反発磁極Ｎ２、Ｎ３間で現像スリ
ーブ１０から剥離し、搬送スクリュー４上に落下し、落
下した現像剤は、搬送スクリュー４により新しい現像剤
と撹拌混合された後、磁極Ｎ３により現像スリーブ１０
上に汲み上げられる。

【００２４】また、本発明によれば、磁極Ｎ３近傍の現
像剤案内部の空間Ｌは、現像容器２の壁との間に、磁極
Ｎ３により現像スリーブ１０の表面上に保持される現像
剤の厚さ（これをｄとする）よりも大きい距離を有す
る。磁極Ｎ３で保持される現像剤の厚さｄ＝３ｍｍ程度
なので、本実施例では、現像剤案内部の空間Ｌの現像容
器２の壁までの距離ｌを６ｍｍとした。

【００２５】このように、磁極Ｎ３で保持される現像剤
の厚さｄと比べて現像剤案内部の空間Ｌを大きくすれ
ば、空間Ｌにおいて現像スリーブ１０上の現像剤は、規
制ブレード３０への流れＣ１を妨げられることがないの
で、溜まらずに規制ブレード３０にスムーズに送られ、
規制ブレード３０での現像剤の規制により、現像スリー
ブ１０上に現像剤のコートムラを発生することがない。

【００２６】また規制ブレード３０による規制で余った
現像剤のうち、磁極Ｎ３で保持できない現像剤は、現像
剤案内部の空間Ｌが十分に大きいので、矢印Ｃ２のよう
に流れて搬送スクリュー４に落下する。落下した現像剤
は、スクリュー４によって長手方向に送られ、再び磁極
Ｎ３により汲み上げられる。

【００２７】以上説明したように、本実施例では、マグ
ネットローラ１１の反発磁極Ｎ２、Ｎ３うちの、下流側
の磁極Ｎ３の対向位置近傍に非磁性の規制ブレード３０
を配置し、規制ブレード３０上流側の現像剤案内部の空
間Ｌの距離ｌを、この下流側の磁極Ｎ３で現像スリーブ
１０に保持される現像剤の厚さｄよりも大きくしたの
で、規制ブレード３０により現像スリーブ１０上に現像
剤をムラを生じることなくコートでき、現像剤の寿命を
向上することができる。

【００２８】以上では、下流側の磁極Ｎ３は、現像スリ
ーブ１０の鉛直方向最下点から回転方向下流側に７０゜
の位置に配置したが、本発明によれば、下流側に９０゜
以内の位置に磁極Ｎ３を配置すると、規制ブレード３０
の現像スリーブ１０の回転方向上流側付近の現像剤案内
部の空間Ｌに現像剤が無駄に溜まることがなく、保持さ
れる現像剤の厚さｄが距離ｌよりも小さくなり、現像剤
寿命の向上が達成できる。

【００２９】実施例２前記の実施例１においては、非磁性の規制ブレード３０
を用いたが、現像スリーブ１０上の現像剤の厚さを均一
性よく規制するには、磁性の規制ブレード（磁性ブレー
ド）を用いて、これと対向するマグネットローラ１１の
磁極Ｎ３との間で集中磁界を発生させるのがよい。

【００３０】しかし、本発明のような構成の現像装置で
は、磁性の規制ブレードを用いると、対向する磁極Ｎ３
により規制ブレードが磁化され、規制ブレードに現像剤
が引きつけられて、現像剤案内部の空間Ｌを現像容器２
の壁までの距離６ｍｍと大きくしたにもかかわらず、現
像剤の規制ブレードへの流れＣ２の動きが悪くなり、現
像剤の溜まりは大きくなってしまう。従って現像剤の寿
命向上があまり期待できなくなる。

【００３１】そこで、これを防ぐために、本実施例で
は、図２に示すように、規制ブレード３０を、現像容器
２の壁から現像スリーブ２に向けて突出した非磁性のブ
レード本体３０ａの先端部近傍に、断面の長手方向に沿
う幅が小さい狭幅の磁性板３０ｂを接着した構造とし
た。本例では、ブレード本体３０は厚さ１．５ｍｍ、幅
１０ｍｍで、その先端部近傍の磁性板３０ｂは厚さ０．
３ｍｍ、幅２ｍｍとした。

【００３２】このような構成の規制ブレード３０によれ
ば、磁性部材３０ｂとマグネットローラ１１の磁極Ｎ３
との間の集中磁界により、現像スリーブ１０上の現像剤
を均一性高い厚さに規制することができ、また規制ブレ
ード３０の狭幅の磁性板３０ｂを除く現像スリーブ１０
から離れたブレード本体３０ｂの部分が非磁性ブレード
と同じなので、現像剤を規制ブレード３０に引きつける
ことがなく、現像剤の規制ブレード３０への流れＣ２が
妨げられることがない。従って、現像剤の寿命を大きく
向上することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２成分現像装置の現像剤担持体内に配置した磁界発生手
段の反発磁極のうちの、現像剤担持体回転方向下流側の
第２の磁極の対向位置近傍に現像剤規制部材を設置し、
この規制部材の上流側の現像剤案内部の空間Ｌの距離ｌ
を、第２の磁極によって現像剤担持体上に保持される現
像剤の厚さｄよりも大きくしたので、現像剤を現像剤案
内部の空間に溜めることがなく、規制部材により現像剤
担持体上に均一にコートすることができ、また現像剤の
寿命を向上することができる。

【００３４】さらに、第２の磁極を現像剤担持体の鉛直
方向最下点から回転方向下流側に９０゜以内の位置に配
置することにより、現像剤案内部の空間Ｌに現像剤を無
駄に溜めることが一段となくなり、現像剤寿命を一層向
上することができる。

【００３５】また現像剤規制部材を、現像容器の壁から
現像剤担持体に向けて突出した非磁性部材と、その先端
部近傍に取り付けた狭幅の磁性部材とから構成し、現像
剤担持体の近傍の領域のみに磁性部材を位置させるよう
にしたときには、規制部材での規制による現像剤の厚さ
の均一性にさらに向上でき、また現像剤の寿命がさらに
向上する。

【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】本発明の現像装置の他の実施例を示す断面図で
ある。

【図３】従来の現像装置を示す断面図である。

【図４】従来の現像装置の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

２現像容器１０現像スリーブ１１マグネットローラ３０規制ブレード３０ａ非磁性ブレード本体３０ｂ磁性板１００感光ドラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２成分現像剤を収容した現像容器の像担
持体と対向した開口部に、磁界発生手段を内蔵した現像
剤担持体を回転自在に配置し、前記現像剤担持体に現像
剤規制部材を近接配置した現像装置において、前記磁界
発生手段は、前記現像剤担持体の回転方向に関して、前
記像担持体と現像剤担持体とが対向した現像部よりも下
流側でかつ現像容器内の位置に、第１の磁極とこれより
も下流の隣接する同極の第２の磁極を有し、これら第
１、第２の磁極の間の現像剤担持体の表面に、現像剤担
持体表面の垂直方向の磁界の強さＢｒが８０ガウス以下
で、接線方向の磁界の強さＢθが８０ガウス以下である
領域を有し、前記現像剤規制部材は、前記第２の磁極に
対応した前記現像剤担持体の表面位置の近傍に対向配置
され、前記現像剤規制部材よりも現像剤担持体の回転方
向上流側の現像剤案内部の空間Ｌにおける、現像剤担持
体から現像容器までの距離ｌが、前記第２の磁極によっ
て現像剤担持体の表面上に保持される現像剤の厚さｄよ
りも大きいことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記現像剤担持体の中心鉛直方向最下点
から回転方向下流側に９０゜以内の位置に、前記第２の
磁極を位置させた請求項１の現像装置。
【請求項３】前記現像剤規制部材は、前記現像容器の
壁から現像剤担持体に向けて突出した非磁性部材と、そ
の先端近傍に長手方向に沿って取り付けられた磁性部材
とからなり、前記磁性部材の幅が前記距離ｌより短い請
求項１または２の現像装置。