JPH03145666A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機等の画像形成装置に設けられる現像装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

般に、−成分系の現像剤が用いられる現像装置では、現
像ローラ等からなる現像剤担持体の表面にブレード等か
らなる薄層形成部材か所定の圧力で押付けられ、両者間
の摩擦帯電で現像剤に電荷か与えられることにより、こ
の現像剤が所定の表面電位を有する感光体に付着し、こ
れによって顕像が形成される。すなわち、薄層形成部材
と現像剤担持体の接触圧により現像剤の帯電量が決定さ
れ、ひいては画像状態が決定されることになる。

上記薄層を形成する手段としては、金属板を直接現像ロ
ーラに接触させるか、ゴム板を直接現像ローラに接触さ
せるか、あるいは金属板にゴム片を固定し、このゴム片
を現像ローラに接触させるか、またはゴム製のローラを
現像ローラに圧接させるといった構造か用いられている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記構造において、現像剤の十分な摩擦帯電量を得るた
めには、薄層形成部材と現像剤担持体との接触面積を大
きく確保することが望まれる。ところが、薄層形成部材
として金属板や金属板にゴム板を固定したものを用いた
構造において、上記接触面積を増加させるためには、接
触圧を非常に太きくしなけれはならず、薄層形成部材の
摩耗か促進されるとともに、全接触面において略均−な
接触圧か得られず、良質の画像を得ることは困難である
。

一方、ゴムローラを現像ローラに圧接させる構造につい
ても、両者の接触面積を太き（確保することは困難であ
る。

また、広い面積に亘って略均−な接触圧か得られる構造
であっても、この接触圧が外温等の変化に影響を受けて
大きく変動するものでは、常に一定した現像剤薄層を形
成することかできず、常時適正な画像を得ることは困難
である。

本発明は、このような事情に鑑み、現像剤担持体と薄層
形成部材との間に略均−な接触圧および大きな接触面積
を確保することができ、かつ外温等の環境条件が変化し
ても現像剤担持体と薄層形成部材との接触圧を略一定に
保つことができる現像装置を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、感光体近傍に配置された中空状の現像剤担持
体と、この現像剤担持体の表面に対して押圧され、現像
剤担持体上に現像剤の薄層を形成する薄層形成部材とを
備えた現像装置において、上記薄層形成部材を、内部に
流体か封入された流体袋により構成するとともに、この
流体袋内に磁性体を封入し、上記現像剤担持体内に上記
磁性体を引付ける磁石を固定したものである（請求項１
−）さらに、上記磁石を電磁石により構成するとともに
、この電磁石に流れる電流を調節する電流調節手段を備
えれば、より効果的である（請求項２）また、上記流体
袋を挟んで現像剤担持体の略反対側となる位置に電磁石
を設けるとともに、この電磁石に流れる電流を調節する
電流調節手段を備えるようにしても、優れた効果を得る
ことができる（請求項３）。

また、感光体近傍に配置された中空状の現像剤担持体と
、この現像剤担持体の表面に対して押圧され、現像剤担
持体上に現像剤の薄層を形成する薄層形成部材とを備え
た現像装置において、上記薄層形成部材を、内部に流体
が封入された流体袋により構成するとともに、この流体
袋内に磁石を封入し、上記現像剤担持体を磁性体で構成
し、この現像剤担持体により上記磁石を引付けるように
しても同様の効果が得られる（請求項４）。

〔作　用〕

まず、請求項１．記載の構成によれば、薄層形成部材で
ある流体袋の中に封入される流体の圧力、磁性体の自重
、およびこの磁性体が磁石に吸引される力によって、上
記流体袋が若干変形した状態で現像剤担持体上に全域に
亘って略均等な接触圧および大きな接触面積でもって接
触し、その結果、現像剤担持体上に略均−な現像剤薄層
が形成される。また、外温等の変化で流体袋内の流体の
圧力は多少変動するが、この流体の圧力以外にも上記磁
性体の自重およびこの磁性体を磁石が吸引する力が接触
圧に寄与しているため、全体として接触圧の変動は微小
に抑えられる。

さらに、請求項２記載の装置によれば、電流調節手段に
よって電磁石に流れる電流を変えることにより、この電
磁石が磁性体を吸引する力か変化し、これによって接触
圧の調整を行うことができる。

また、請求項３記載の装置によれば、流体袋内の磁性体
が電磁石によって現像剤担持体から離れる方向に吸引さ
れ、これによって、磁性体か現像剤担持体側に吸引され
る力か減少する。しか８、この電磁石に流れる電流を電
流調節手段によって変えることにより、同電磁石が磁性
体を吸引する力が変化するため、これによって接触圧の
調整を行うことかできる。

また、請求項４記載の装置においても、流体袋内の磁石
の自重と、この磁石か現像剤担持体に弓付けられる力と
か接触圧に寄与するため、上記請求項１記載の装置と同
様の作用か得られる。

〔実施例〕

本発明の第１実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、複写機等の画像形成装置内に設けられた現像
装置を示している。この現像装置は、成分系（ここでは
非磁性）の現像剤りを収容するハウジング１０を備えて
いる。このハウジング１０は、現像剤りを収容するホッ
パ１３と、現像容器１４とからなり、この現像容器１４
内には、互いに接する現像ローラ（現像剤担持体）１１
および供給ローラ１２が配設されている。これらのロラ
１１，１２の回転軸は、ハウジング１０の両側壁１−０
２に回転可能に支持され、両ローラ１１゜１２が図外の
駆動機構によって第２図の反時計回りの方向に連動駆動
されるようになっている。

上記現像ローラ１１は、感光体ドラム１６の近傍に配置
され、その周面上には、ポリウレタンゴムやシリコンゴ
ム等の弾性材により袋状に形成されたエアバッグ（流体
袋）２２が配設されている。

このエアバッグ２２は、上記現像ローラ１］の周面に対
して現像ローラ１１の軸方向（第２図の奥行き方向）全
域に接触する長さを有するとともに、内部に空気が封入
されている。そして、現像装置内に設けられた、下向き
に開口する枠体２４内に保持されており、その内圧によ
って現像ローラ１１の周面に所定の圧力で接している。

上記枠体２４は略円弧状の断面形状を有しており、この
枠体２４内に上記エアバッグ２２が回動可能に保持され
ている。詳しくは、第３図（ａ）に示されるように、エ
アバッグ２２の周面につまみ３２が突設されるとともに
、枠体２４に周方向に延びる長孔３４か設けられ、この
長孔３４を通して上記つまみ３２が枠体２４の外部に人
出しており、このつまみ３２を操作することによって、
エアバッグ２２を回動操作できるようになっている。

なお、同じく手動でエアバッグ２２を回動させる場合、
同図（ｂ）に示されるように、エアバッグ２２の側部に
つまみ３６を設けるようにしてもよい。

さらに、この装置の特徴として、第１図に示されるよう
に、現像ローラー１内において上記エアバッグ２２と対
抗する位置に永久磁石２５が設けられている。この永久
磁石２５は装置のハウジング側に固定され、現像ローラ
ー１のみか回転するようになっている。これに対し、上
記エアバッグ２２内には、粒状の磁性体２６が多数封入
されており、この磁性体２６が上記エアバッグ２２の表
皮および現像ローラー１を介して永久磁石２５に吸引さ
れる状態となっている。

従って、エアバッグ２２は、その内部のエアの圧力と、
磁性体２６の自重と、この磁性体２６を永久磁石２５が
吸引する力とによって、現像ロラ１１の周面に略均−な
圧力で接触している。しかも、既にパスカルの原理とし
て知られているように、上記内圧はエアバッグ２２と現
像ローラ１１との接触箇所に拘らず一定であるので、こ
のエアバック２２は、全域に亘って略均等な圧力で現像
ローラ１１に圧接している。

また、図に示されるように、エアバッグ２２は若干変形
した状態で現像ローラ１１に接触しているので、薄層形
成部材として金属板等が用いられている構造に比べ、現
像ローラ１１との接触面積がより大きな状態となってい
る。

次に、この現像装置の行う現像動作を説明する。

まず、現像ローラ１１および供給ローラ１２が第２図反
時計回りの方向に回転駆動されることにより、ホッパ１
３から現像容器１４の下部に供給された現像剤が供給ロ
ーラ１２により汲上げられ、この供給ローラ１２と現像
ローラ１１との接触部０ 分で若干の摩擦帯電により現像剤りに電荷（この実施例
では負の電荷）が与えられる。

この現像剤りは、現像ローラ１１の周面・に付着した状
態で感光体ドラムコロ側へ運ばれ、現像ロラ１１の周面
とエアバッグ２２との接触部分て薄層にされるとともに
、さらに強く摩擦帯電され、予め正の表面電位か与えら
れている感光体ドラム１６の周面に付着する。これによ
って感光体ドラム１６上に顕像か形成される。

このとき、上述のようにエアバッグ２２は全域に亘って
略均−な圧力て現像ローラ１１と接触しており、かつ広
い接触面積を有しているので、両者の間には略均−な厚
みおよび十分な帯電量をもつ現像剤薄層か形成され、そ
の結果、良質な画像が形成されることになる。

ところで、このような現像装置において、外温等の環境
条件が変化すると、エアバッグ２２内のエアの圧力が変
化することになる。しかし、このエアの圧力以外にも、
磁性体２６の自重およびこの磁性体２６か永久磁石２５
に引付けられる力が１ 接触圧に寄与しているので、上記エアの圧力が多少変動
しても、全体として接触圧はあまり変動しない。すなわ
ち、外温等の環境条件か変化しても、これに起因する接
触圧の変化は微小な範囲に抑えられる。

また、上記実施例装置では、枠体２４内でエアバッグ２
２を回動可能に構成しているので、このエアバッグ２２
において現像ローラ１１との接触面が磨耗した場合、エ
アバッグ２２を適宜回動させることにより、また新しい
面を現像ローラ１１に接触させることができる。

次に、第２実施例を第４図に基づいて説明する。

ここでは、上記永久磁石２５の代わりに電磁石３０を設
け、この電磁石３０に流す電流を変えることによりエア
バッグ２２と現像ローラ１１との接触圧を可変にしてい
る。

具体的に、現像ローラ１１よりも感光体ドラム１６の回
転方向下流側の位置には、この感光体ドラム１６上に顕
像化された像の濃度を検出する濃度センサ２７が配設さ
れている。この濃度センサ２ ２７は、複写機に内蔵された制御装置（電流調節手段を
構成）２８に接続されており、この制御装置２８は、電
源回路（電流調節手段を構成）２９に制御信号を出力す
ることにより、この電源回路２９から電磁石３０に供給
される電流を制御するように構成されている。

このような構造によれば、現像装置の使用中にエアバッ
グ２２の内圧が大きく変化し、形成画像に異常が生じた
場合にも、その変化を濃度センサ２７によって読取り、
その検出信号に応じて電磁石３０に流れる電流を変化さ
せることにより、適正なエアバッグ２２の内圧、すなわ
ち感光体ドラム１６とエアバック′２２との適正な接触
圧を保つことかできる。例えば、上記濃度センサ２７に
より検出された画像濃度が高すぎる場合には、電磁石３
０に流れる電流を減らし、この電磁石３０か磁性体２６
を引付ける力を減らして接触圧を低減させるようにすれ
ばよい。これによって、形成される薄層の層厚が減少す
るため、感光体ドラム１６に移される現像剤りの量は適
正な値に抑えられ３ る。

次に、第３実施例を第５図に基づいて説明する。

ここでは、現像ローラ１１内に永久磁石２５を設けると
ともに、エアバッグ２２の上方の位置、すなわちエアバ
ッグ２２を挟んで現像ローラ１−１の略反対側となる位
置に電磁石４０を設け、この電磁石４０に流す電流を上
記制御装置２８および・見違 で＃回路２９によって変化させることにより、上記電磁
石４０が磁性体２６を吸引する量を変えるようにしてい
る。このような構造によれば、磁性体２６の自重も減ら
すことができるため、エアバッグ２２と現像ローラ１１
との接触圧をより幅広く調整することができる。

次に、第４実施例を第６図に基づいて説明する。

ここでは、エアバッグ２２内に粒状の永久磁石５０を封
入するとともに、現像ローラ１１を金属等の磁性体で構
成し、この現像ローラ１１自身によって上記永久磁石５
０を引付けるようにしている。このような構成によって
も、前記第１実施例に示される装置と同様の効果を得る
ことができる。

４ なお、本発明はこのような実施例に限定されず、例とし
て次のような態様をとることも可能である。

（１）　　本発明では、流体袋に封入される流体の種類
を問わず、空気以外の気体や、あるいは水等の液体を封
入しても上記と同様の効果を得ることかできる。

（２）　　本発明では、現像剤担持体内に配されるマグ
ネットの形状および種類を問わない。例えば、磁性トナ
ーが用いられる現像装置については、現像スリーブ内に
設けられるマグネットローラを本発明の磁石として兼用
することか可能である。

（３）　　前記第３実施例では、濃度センサ２７の検出
信号に基づいてエアバッグ２２の内圧調整を行っている
か、例えばエアバッグ２２と枠体２４との間に挟まれる
位置に圧力センサを設け、この圧力センサの検出信号に
基ついてエアバッグ２２の内圧調整を行うようにしても
よい。上述のようにエアバッグ２２の内圧は場所に拘ら
ず一定であり上記箇所に圧力センサを設けることにより
エアバッグ２２と現像ローラ１１との接触圧を検出する
］　５ ことかできるので、その検出信号に基つ（ことにより、
より適正な内圧調整を行うことができる。

（４）　　前記第１実施例において、エアバッグ２２の
中に磁石を封入するようにしてもよい。この場合には、
エアバッグ２２内に単なる磁性体を封入する構造に比べ
、エアバッグ２２と現像ローラ１−１との接触圧はより
高まることになる。

（５）　　前記第３図（ａ）（ｂ）では、手動でエアバ
ッグ２２を回動させる構造を示しているか、エアバッグ
をモータ等で回動駆動することも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、次の効果を得ることかで
きる。

まず、請求項１記載の装置は、薄層形成部材として、内
部に流体か封入された流体袋を用いているので、この流
体袋が変形した状態で現像剤担持体内に接触することに
より、両者の間に大きな接触面積を確保することができ
、かつ略均−な薄層を形成することができる。しかも、
この流体袋内１．６ に磁性体を封入し、かつ現像剤担持体内に磁石を設けて
流体袋を引付けるようにしているので、外温の変化等に
起因して流体袋内の流体の圧力か変化しても、全体とし
て接触圧は大きく変動せず、常に略一定の接触圧を得る
ことができる。

さらに、請求項２記載の装置は、現像剤担持体内に電磁
石を設け、この電磁石に流れる電流を調節するようにし
ているので、この電流調節によって電磁石が磁性体を引
付ける力を変えることにより、流体袋と現像剤担持体と
の接触圧を常に適正な値に保つことができる。

また、請求項３記載の装置は、流体袋を挟んで現像剤担
持体の略反対側となる位置に電磁石を設けるとともに、
この電磁石に流れる電流を調節するようにしているので
、この電流調節によって電磁石が磁性体を現像剤担持体
から引離す力を変えることにより、流体袋と現像剤担持
体との接触圧を常に適正な値に保つことができろ。

また、請求項３記載の装置のように、流体袋内に磁石を
封入し、現像剤担持体を磁性体て構成す７ るようらにしても、この現像剤担持体自身によって上記
磁石か引付けられるため、前記請求項１記載の装置と同
様の効果を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１．実施例における現像装置の要部
を示す断面正面図、第２図は同装置全体の断面正面図、
第３図（ａ）（ｂ）は同装置の要部を示す斜視図、第４
図は第２実施例における現像装置の制御システムを示す
ブロック図、第５図は第３実施例における現像装置の制
御システムを示すブロック図、第６図は第４実施例にお
ける現像装置の要部を示す断面正面図である。 １１−・・現像ローラ（現像剤担持体）、１６・・・感
光体ドラム、２２・・・エアバッグ（流体袋）、２５５
０・永久磁石、２６・・・磁性体、２８・・・制御装置
（電流調節手段）、２９・・電源回路（電流調節手段）
、３０・・・電磁石、Ｄ・・・現像剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感光体近傍に配置された中空状の現像剤担持体と、
   この現像剤担持体の表面に対して押圧され、現像剤担持
   体上に現像剤の薄層を形成する薄層形成部材とを備えた
   現像装置において、上記薄層形成部材を、内部に流体が
   封入された流体袋により構成するとともに、この流体袋
   内に磁性体を封入し、上記現像剤担持体内に上記磁性体
   を引付ける磁石を固定したことを特徴とする現像装置。 ２、請求項１記載の現像装置において、上記磁石を電磁
   石により構成するとともに、この電磁石に流れる電流を
   調節する電流調節手段を備えたことを特徴とする現像装
   置。 ３、請求項１記載の現像装置において、流体袋を挟んで
   現像剤担持体の略反対側となる位置に電磁石を設けると
   ともに、この電磁石に流れる電流を調節する電流調節手
   段を備えたことを特徴とする現像装置。 ４、感光体近傍に配置された中空状の現像剤担持体と、
   この現像剤担持体の表面に対して押圧され、現像剤担持
   体上に現像剤の薄層を形成する薄層形成部材とを備えた
   現像装置において、上記薄層形成部材を、内部に流体が
   封入された流体袋により構成するとともに、この流体袋
   内に磁石を封入し、上記現像剤担持体を磁性体で構成し
   、この現像剤担持体により上記磁石を引付けるようにし
   たことを特徴とする現像装置。