JP2851002B2 - 磁気ブラシ現像装置の現像スリーブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真複写機等の画像形成装置に使用さ
れる磁気ブラシ現像装置の現像スリーブに関する。

（従来の技術） 電子写真複写機等の画像形成装置では、感光体ドラム
上に形成された静電潜像を現像するために現像装置が使
用される。現像装置としては、内部に複数の磁石が配設
された円筒状の現像スリーブを用いて、該現像スリーブ
の回転によりその周面にトナーとキャリアとにより構成
された現像剤の磁気ブラシを形成する磁気ブラシ現像装
置が知られている。該磁気ブラシ現像装置では、現像ス
リーブ上に形成された磁気ブラシが、感光体ドラムに対
向した現像位置にて感光体ドラムに摺接し、該感光体ド
ラムに形成された静電潜像が該磁気ブラシのトナーにて
現像される。

このような磁気ブラシ現像装置では、特開昭53−3347
号公報に開示されているように、現像スリーブの外周面
に、軸方向に平行な複数の溝を周方向に適当な間隔をあ
けて所定の形状に形成することが提案されている。この
ように、現像スリーブの外周面に溝を形成すれば、トナ
ーが付着したキャリア粒子を、感光体ドラムと対向する
現像領域へ円滑に流動させることができ、従って、該現
像領域内にてトナーが付着したキャリアが循環するため
感光体ドラム上の静電潜像が良好に現像される。

（発明が解決しようとする課題） しかし、現像スリーブの外周面に角張った隅部を有す
る溝が形成されていると、現像スリーブ外周面と感光体
ドラム周面との距離が該溝部分にて急激に変動するた
め、現像領域内に印加されている電界の強度が、その距
離の変動により急激に変化する。しかも、該溝部内では
他の周面部分とは磁気ブラシの穂立ち状態が異なるた
め、例えば、写真原稿等の複写画像を形成する場合のよ
うに、適当な面積でトナーが付着した領域（ベタ部）を
有する画像を形成すると、該ベタ部に濃度むらが生じる
おそれがある。特に、感光体ドラムの周速に対する現像
スリーブの周速比が小さくなると、現像スリーブ上を搬
送される現像剤の磁気ブラシが現像領域内にて感光体ド
ラムの静電潜像に接触する時間が長くなり、ベタ部の濃
度むらが顕著になる。

本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、そ
の目的は、、ベタ部の濃度むらを抑制し得る磁気ブラシ
現像装置の現像スリーブを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の磁気ブラシ現像装置の現像スリーブは、キャ
リアおよびトナーでなる現象剤を、その回転により周面
に磁気ブラシを形成しつつ搬送し、感光体と対向し該感
光体との間に所定の電界が印加され、感光体と磁気ブラ
シが接触する現象領域にて該感光体上の静電潜像をトナ
ー現象する磁気ブラシ現像装置の現像スリーブであっ
て、周面に、軸心方向に平行な複数の凹部が周方向に所
定ピッチで形成されており、各凹部の周方向ピッチＡが
現象領域の周方向長さＢよりも短く、各凹部間の周方向
長さＣが該周方向長さＢの1/2よりも小さく、また、現
象スリーブの周速Ｓおよび回転する感光体の周速Ｄとし
て、Ｃ×S/D≧Ａの関係に設定されていることを特徴と
してなり、そのことにより上記目的が達成される。

また、本発明の磁気ブラシ現像装置の現像スリーブ
は、キャリアおよびトナーでなる現象剤を、その回転に
より周面に磁気ブラシを形成しつつ搬送し、感光体と対
向し該感光体との間に所定の電界が印加され、感光体と
磁気ブラシが接触する現象領域にて該感光体上の静電潜
像をトナー現象する磁気ブラシ現像装置の現像スリーブ
であって、周面に、軸心方向に平行な複数の凹部が周方
向に所定ピッチで形成されており、各凹部の断面性状お
よび各凹部間周面と各凹部との連設部の断面形状が周方
向に順次緩やかに変化しており、かつ、各凹部の周方向
ピッチＡが現象領域の周方向長さＢよりも短く、各凹部
間の周方向長さＣが該周方向長さＢの1/2よりも小さ
く、また、現象スリーブの周速Ｓおよび感光体ドラムの
周速Ｄとして、Ｃ×S/D≧Ａの関係に設定されているこ
とを特徴としてなり、そのことにより上記目的が達成さ
れる。

（実施例） 以下に本発明の実施例について説明する。

本発明の磁気ブラシ現像装置の現像スリーブは、第１
図に示すように、外周面に軸心方向に平行な多数な凹部
11、11…が、周方向に所定のピッチで形成されている。
各凹部11および11間は、例えば、断面が正弦曲線となる
ような形成されており、従って、該現像スリーブ10の外
周面は、各凹部の断面形状が周方向に順次緩やかに変化
した円弧状であり、しかも各凹部11間の周面と各凹部11
との連接部の断面形状が、周方向に順次緩やかに変化し
た円弧状になっている。

該現像スリーブ10は、キャリアとトナーとが摩擦帯電
される現像器内に、例えば、感光体ドラム20に適当な距
離をあけて対向されて、回転可能に配設される。該現像
スリーブ10内には複数の磁石が内周面に沿って、適当な
間隔をあけて配設されており、該現像スリーブ10の回転
によりキャリアとトナーとでなる現像剤が、その周面を
磁気ブラシを形成しつつ搬送される。該現像スリーブ10
と感光体ドラム20との間の現像領域には、適当な電界が
印加されており、該現像スリーブ10の周面を搬送される
現像剤は、該現像領域にて感光体ドラム20の周面に形成
された静電潜像をトナー現像する。

このとき、該現像スリーブ10の外周面は、各凹部11の
断面形状が円弧状であって、各凹部11および11間の周面
と各凹部11との連設部も周方向に順次緩やかに変化した
円弧状になっているために、各凹部11内周面を含む該現
象スリーブ外周面全体には、周方向に角部が存在しな
い。従って、現像領域内において、現像スリーブ10の回
転に伴う該現像スリーブ10外周面と感光体ドラム20外周
面との距離の変化は、急激に変化することなく緩やかに
かつ円滑に変化し、該現像領域における両者の間の電界
領土の変化も順次緩やかに変化する。現像スリーブ10の
周面を搬送される現像剤は、現像領域内にて該現像スリ
ーブ10周面の各凹部11により流動されて循環されてお
り、しかも、現像領域内にて電界強度の変化を緩やかで
あるため、該現像スリーブ10周面を磁気ブラシとなって
搬送される現像剤のトナーが、該現像領域内にて、感光
体ドラム20上の静電潜像に付着して該静電潜像を確実に
トナー現像する。その結果、感光体ドラム20上の静電潜
像が適当な面積を有したベタ部であっても、該べた部全
域に、濃度が急激に変化することなくトナーが付着し、
該ベタ部上には、トナーの顕著な濃度むらが生じるおそ
れがない。特に、現像スリーブ10と感光体ドラム20との
周速比が小さくなってもベタ部において顕著な濃度むら
はほとんど生じない。

現像スリーブ10外周面の形状は、上記実施例のように
正弦曲線である必要はなく、例えば、第２図に示すよう
に、各凹部11の断面形状がＶ字状であって、各凹部11の
底部が円弧状に湾曲すると共に、各凹部11および11間の
周面と各凹部11との連設部の断面形状も周方向に順次緩
やかに変化した円弧状であってもよい。この場合でも、
現像領域内における電界強度の変化は、周方向に沿って
緩やかであるため、ベタ部上には、トナーの顕著な濃度
むらが生じるおそれがない。

各凹部11は隅部が円弧状になった断面Ｖ字状に限ら
ず、隅部が円弧状になった断面角形状であってもよい。

第３図に示す本発明の現像スリーブ10では、外周面に
形成された各凹部11は、隅部が角張った断面Ｖ字状にな
っており、しかも、各凹部11および11間周面と各凹部11
との連設部の断面形状も、円弧状ではなく角張った状態
になっている。そして、各凹部11の周方向の配設ピッチ
は、現像領域の周方向長さよりも短くなっている。従っ
て、感光体ドラム20の静電潜像を形成するに際して、現
像領域内には、常に、現像スリーブ10の一つの凹部11
と、該凹部11に隣接する凹部11との間の周面部分とが位
置することになり、従って、現像領域内において、現像
スリーブ10外周面と感光体ドラム20外周面との距離は、
隣接する一対の凹部11間の周面部分と各凹部11内の周面
部分とでは異なることになる。この結果、現像領域内で
は、感光体ドラム20外周面に対して現像スリーブ10は、
各凹部11間の外周面のみ、あるいは各凹部11内周面のみ
が対向する状態にはならない。このことは、現像領域内
で、例えば、常に現像スリーブ10における各凹部11間の
外周面が対向する状態、あるいは、現像スリーブ10の各
凹部11のみが対向する状態に比べて、該現像スリーブ10
周面を搬送されて感光体ドラム20に付着するトナー量の
変動が抑制されることになり、得られる画像のベタ部に
おいて顕著な濃度むらが抑制される。

該現像スリーブ10において、各凹部11の周方向ピッチ
をＡ、各凹部11間の周方向長さをＣ、現像領域の周方向
長さをＢとすると、現像スリーブ10の各凹部11のピッチ
Ａは、現像領域の周方向長さよりも小さければよいが
（Ｂ≧Ａ）、現像スリーブ10の各凹部11間の外周面の周
方向長さＣが、現像領域における周方向長さＢの1/2よ
りも小さいこと（B/2≧Ｃ）が好ましい。

次に、本願発明者が、現像スリーブ10における各凹部
11の周方向ピッチＡおよび各凹部11間外周面の周方向長
さＣと、現像スリーブ10の周速Ｓおよび感光体ドラムの
周速Ｄとの関係について実験したので、それについて説
明する。実験例１として、第３図に示すような断面Ｖ字
状の凹部11を有する現像スリーブ10を用いた。各凹部11
の周方向ピッチＡは2.14mm、各凹部11間外周面の周方向
長さＣは1.34mmである。該現像スリーブ10の周速Ｓと感
光体ドラム20の周速Ｄとの比が、2.15、1.85、1.55、1.
25となるようにして、ベタ部の画像を形成した。この結
果を、表１に示す。

次に、実験例２として、各凹部11が、第４図に示すよ
うな断面矩形状であって、各凹部11の周方向ピッチが3.
00mm、各凹部11間外周面の周方向長さが1.5mmの現像ス
リーブ10を用いて、実験例１と同様の実験をしたとこ
ろ、表１に併記した結果が得られた。

さらに、実験例３として、各凹部11間の外周面の周方
向ピッチが2.00mmとしたこと以外は実験例２と同様の実
験をしたところ、表１に併記した結果が得られた。

いずれの場合にも、Ａ≦Ｃ×S/Dを満足するときに
は、目視による濃度むらは検出されなかった。

このように、現像スリーブ10に形成された各凹部11
が、現像スリーブ10の周速Ｓと感光体ドラムの周速Ｄと
の比に対して、Ａ≦Ｃ×S/Dを満足していれば、形成さ
れるベタ部での濃度むらは生じない。

本発明の現象スリーブ10では、第５図に示すように、
各凹部11の断面形状および各凹部11間の外周面と各凹部
11との連設部の断面形状が、周方向に順次緩やかに変化
した円弧状であって、しかも、各凹部11の周方向ピッチ
Ａが、現像領域の周方向長さＢよりも短くなっていても
よい。この場合も、各凹部11間の外周面の周方向長さＣ
が現像領域の長さの1/2よりも短くて（B/2≧Ｃ）、ま
た、現像スリーブ10の周速Ｓおよび感光体ドラム20の周
速Ｄに対して、Ｃ×S/D≧Ａの関係になっていることが
好ましい。

（発明の効果） 本発明の磁気ブラシ現像装置の現像スリーブは、この
ように、感光体ドラムとの対向部である現像領域におい
て、電界強度の変化が緩やかになるため、画像としてベ
タ部を形成しても、濃度むらが抑制され、目視によって
はトナーの濃度むらが検出されない。また、現像スリー
ブの周速と感光体との周速との比が小さくなっても、形
成される画像にトナーの濃度むらが生じることが抑制さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気ブラシ現像装置の一例を示す現像
スリーブの要部断面図、第２図〜第５図はそれぞれ本発
明の現像スリーブの他の実施例の断面図である。 10……現像スリーブ、11……凹部、20……感光体ドラ
ム。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリアおよびトナーでなる現像剤を、そ
   の回転により周面に磁気ブラシを形成しつつ搬送し、感
   光体と対向し該感光体との間に所定の電界が印加され、
   感光体と磁気ブラシが接触する現像領域にて該感光体上
   の静電潜像をトナー現像する磁気ブラシ現像装置の現像
   スリーブであって、 周面に、軸心方向に平行な複数の凹部が周方向に所定ピ
   ッチで形成されており、各凹部の周方向ピッチＡが現像
   領域の周方向長さＢよりも短く、各凹部間の周方向長さ
   Ｃが該周方向長さＢの1/2よりも小さく、また、現像ス
   リーブの周速Ｓおよび回転する感光体の周速Ｄとして、
   Ｃ×S/D≧Ａの関係に設定されていることを特徴とする
   磁気ブラシ現像装置の現像スリーブ。