JPH05119593A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 現像剤担持体の回転負荷を大きく増大させ
ず、且つ現像剤担持体上の現像剤の層厚も安定して規制
できると共に、現像剤も十分に帯電できる現像装置を提
供することである。 ［構成］ 現像剤担持体２１と非接触の現像剤層厚規制
部材２３により現像剤の層厚を規制すると共に、現像剤
層厚規制部材２３の配設位置と現像領域Ｇ間の現像剤担
持体２１の外表面上に、該現像剤担持体２１の径方向外
方に移動可能な磁性体からなる帯電付与部材３０をマグ
ネットロール２２による磁力の作用により吸着保持さ
せ、現像剤担持体２１の回転に伴いこの帯電付与部材３
０を従動回転させた。帯電付与部材３０は従動回転し、
現像剤層厚規制部材２３は非接触タイプであるから、現
像剤担持体２１の回転負荷は大きく増大しない。また、
現像剤の層厚も安定して規制でき、現像剤の帯電も十分
になされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機やレーザ
ビームプリンタの如き画像形成装置の現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置においては、像
担持体である感光ドラム上に形成された静電潜像を現像
装置により現像し、これをトナー像として可視像化する
必要がある。

【０００３】この場合、現像装置には磁力の作用により
内部の現像剤（例えば磁性トナー）を吸着して回転する
現像剤担持体としての現像スリーブや、該現像スリーブ
上のトナーの層厚を均一な薄層に規制する現像剤層厚規
制部材等が設けられており、現像作業に当り、現像スリ
ーブの外周面に吸着保持されたトナーが現像スリーブの
回転とともに現像剤層厚規制部材によりその層厚を均一
な薄層に規制される。そして、この現像剤担持体上のト
ナーは該現像剤担持体の回転とともに感光ドラムとの対
向位置（現像領域）へと移動された後、この現像スリー
ブに印加される現像バイアスによって感光ドラム側に飛
翔されることにより、感光ドラム上の静電潜像をトナー
像として顕像化する。

【０００４】尚、現像バイアスの印加によりトナーを感
光ドラム側に移動させるべく、現像装置内のトナーは現
像スリーブや現像剤層厚規制部材との摩擦により所定の
電荷に帯電される。

【０００５】さて、現像スリーブ上のトナーを均一な薄
層に規制する方法については多くの提案がなされている
が、特に磁性部材から構成される板状ブレード（現像剤
層厚規制部材）を現像スリーブと一定の隙間を保って配
設し、この板状ブレードにより層形成する方法（特開昭
５４−４３０３７号公報）や、弾性体（現像剤層厚規制
部材）を現像スリーブに押圧して層形成する方法（特開
昭５４−４３０３８号公報）が多く用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像剤
層厚規制部材として板状ブレードを使用する場合、この
板状ブレードは現像スリーブと非接触であるため、現像
スリーブの回転に大きな負荷を与えず耐久性にも優れて
いるという特徴を有するが、トナーとの接触部の面積が
小さくトナーを十分に摩擦帯電できず、環境安定性に劣
るという問題があった。

【０００７】また、現像剤層厚規制部材として弾性体を
使用する場合、この弾性体は弾性変形して現像スリーブ
に面接触するため、トナーを十分に摩擦帯電することが
でき環境安定性に優れているという特徴を有するが、こ
の弾性体は現像スリーブ側を大きな力で押圧するため該
現像スリーブの回転に大きな抵抗を与え、駆動モータの
容量アップやギヤの強度アップを引き起すと共に、画像
にピッチムラ等を生じさせてしまうという問題があっ
た。また、弾性体の材質によっては経時変化により現像
スリーブ側への押圧力に変化を生じてしまい、そのトナ
ーの層厚規制効果に変化を生じてしまうという問題があ
った。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、現像剤担持体の回転負荷を大
きく増大させず、且つ、現像剤担持体上の現像剤の層厚
も安定して規制できると共に、現像剤も十分に帯電でき
る現像装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、マグネットロールを内包する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に対して一定隙間を有して配設される現
像剤層厚規制部材とを有し、現像剤担持体の像担持体と
の対向位置に現像領域が形成される現像装置において、
現像剤層厚規制部材の配設位置と現像領域間の現像剤担
持体の外表面上に、該現像剤担持体の径方向外方に移動
可能な磁性体からなる帯電付与部材を磁力の作用により
吸着保持させ、該現像剤担持体の回転に伴い帯電付与部
材を従動回転させたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】現像剤担持体と非接触の現像剤層厚規制部材を
使用すれば、現像剤担持体の負荷トルクは減少するが、
かかる現像剤層厚規制部材では現像剤の摩擦帯電は十分
になされない。そこで、現像剤層厚規制部材の配設位置
と現像領域間の現像剤担持体の外表面上に、該現像剤担
持体の回転に伴い従動回転する帯電付与部材を配設し、
該帯電付与部材により現像剤担持体上の現像剤を摩擦帯
電するようにした。

【００１１】この場合、帯電付与部材は現像剤担持体の
径方向外方に移動可能であるため、現像剤担持体上の現
像剤の厚さ分は外方に逃げることができ、且つ、この帯
電付与部材はマグネットロールの作用により現像剤担持
体側に磁力吸引されているため、現像剤担持体上の現像
剤表面に十分に接触しつつ現像剤担持体により従動回転
される。従って、この帯電付与部材は現像剤担持体の回
転に大きな負荷を与えることなく、現像剤を十分に摩擦
帯電できることとなる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１３】先ず、本発明の第１実施例を図１により説
明する。

【００１４】図１は反転現像法を用いたレーザビームプ
リンタ内に配設される現像装置２等の断面を示してお
り、電子写真感光体（像担持体）である感光ドラム１の
一側に現像装置２が位置決めされている状態を示してい
る。

【００１５】この現像装置２は感光ドラム１と対向する
位置に配設され、その外周面に磁力の作用で現像剤を吸
着保持して回転する円筒状の現像剤担持体である現像ス
リーブ２１と、該現像スリーブ２１内に固定状態で配設
され、その外周部に複数の磁極Ｎ，Ｓが形成されたマグ
ネットロール２２と、現像スリーブ２１の上方に該現像
スリーブ２１の外表面と所定の隙間を有する如く非接触
状態で配設され、現像スリーブ２１状の現像剤を均一な
薄層に規制する板状の現像ブレード２３と、上記現像ス
リーブ２１、マグネットロール２２、現像ブレード等が
取り付けられ、内部に現像剤Ｔを有する現像器本体２０
等とから構成されている。

【００１６】尚、現像剤Ｔは例えば高抵抗の１成分磁性
トナー（以下現像剤はトナーと称す）であるとし、現像
スリーブ２１や現像ブレード２３等との摩擦によりマイ
ナスの極性に帯電されるものとする。

【００１７】現像スリーブ２１はアルミニウム等の非磁
性の導電性材料から構成されており、その外周面はトナ
ーＴの磁力吸着を容易にすべく粗面化されている。ま
た、現像スリーブ２１にはバイアス電源３が接続されて
おり、現像スリーブ２１上のトナーＴが感光ドラム１と
の最近接部（以下現像領域Ｇという）に達した場合、こ
のバイアス電源３により現像スリーブ２１に現像バイア
ス（例えばピーク間電圧が１４００Ｖ、周波数が１８０
０Ｈｚの矩形波の交流電圧に−５００Ｖの直流電圧を重
畳したもの）が印加され、現像領域Ｇに振動電界を形成
して現像スリーブ２１上のトナーＴを感光ドラム１の静
電潜像の方へ飛翔させ、この静電潜像をトナー像として
現像できるようになっている。

【００１８】尚、現像ブレード２３は磁性材から構成さ
れており、現像スリーブ２１上に磁力吸着されたトナー
Ｔの層厚を現像領域Ｇにおける現像スリーブ２１と感光
ドラム１間の隙間より十分小さな均一薄層に規制する。

【００１９】即ち、不図示の帯電器により例えば−６５
０Ｖに一様帯電された感光ドラム１上に不図示のレーザ
スキャナを介して画像光が露光されると、この感光ドラ
ム１上には例えば−１００Ｖのネガの静電潜像が形成さ
れる。そして、この静電潜像は感光ドラム１の回転とと
もに現像装置２の現像スリーブ２１の方へ向けられる。
また、画像形成作業の開始とともに現像スリーブ２１
が、マグネットロール２２の作用により、その外周面に
トナーＴを磁力吸着しつつ回転し、該トナーＴを、現像
ブレード２３を介して均一な薄層に規制した後、感光ド
ラム１側に移動させる。そして、感光ドラム１上の静電
潜像が現像領域Ｇに入るのとタイミングを合せて、バイ
アス電源３から現像スリーブ２１に現像バイアスが印画
され、該現像バイアスによるマイナス電圧に反発された
現像スリーブ２１上のマイナス帯電トナーが、感光ドラ
ム１の静電潜像の方へ移動し、これをトナー像として顕
像化する。

【００２０】さて、以上の現像装置２において現像剤層
厚規制部材としての現像ブレード２３は現像スリーブ２
１と非接触であり、現像作業に当り現像スリーブ２１に
大きな回転負荷を与えず、且つ、耐久性にも優れている
という特徴と有するが、弾性体を現像剤層厚規制部材と
して使用する場合に比べ、トナーＴとの接触時間が短
く、且つ、トナーＴの現像スリーブ２１側への加圧力も
比較的小さいため、トナーに摩擦帯電電荷を十分に与え
られないという不都合を有している。従って、特に環境
条件が悪い場合（高温高湿下）にトナーに帯電不足が生
じ現像作業に支障を生じるという不都合が生じる。

【００２１】そこで、本発明では現像スリーブ２１の周
上の現像ブレード２３と現像領域Ｇ間に磁性材からなる
小径の帯電付与部材３０を配設し、該帯電付与部材３０
により、均一な薄層に規制された現像スリーブ２１上の
トナーＴを摩擦帯電するようにして、以上の如き不都合
を回避するようにした。この帯電付与部材３０は例えば
直径３mmの磁性のステンレス材から構成されるものであ
り、その両端側が現像スリーブ２１の径方向外方に形成
された現像器本体２０側の縦溝内に回転自在に支持され
るが、マグネットロール２２の作用により現像スリーブ
２１の外表面上に磁力吸着され、該現像スリーブ２１の
回転によって従動回転されるようになっている。尚、こ
の帯電付与部材３０の長さは現像スリーブ２１の画像域
より長く、且つマグネットロール２２の着磁域より短い
ものとする。

【００２２】而して、現像ブレード２３によって均一な
薄層に規制されたトナーＴがこの帯電付与部材３０側に
移動してくると、該帯電付与部材３０はその自重とマグ
ネットロール２２からの磁力の大きさに応じて現像スリ
ーブ２１の径方向外方に逃げつつこのトナーＴを押圧
し、該トナーを摩擦帯電する。この場合、帯電付与部材
３０はトナーＴとの摩擦によって回転するため、現像ス
リーブ２１に大きな回転抵抗は与えず、該現像スリーブ
２１の負荷トルクをそれ程大きくはしない。尚、帯電付
与部材３０によるトナーＴの加圧力を変えるには、この
帯電付与部材３０の重量を変えればよい。

【００２３】以上の如く本発明によれば、弾性体からな
る現像剤層厚規制部材が有していたトナーＴの層厚規制
機能とトナーＴへの帯電電荷付与機能とを分離し、これ
をそれぞれ板状の現像ブレード２３と、回転可能な帯電
付与部材３０にて達成するようにしているため、トナー
Ｔの層厚の規制を長期間安定した状態で適正になすこと
ができるようになると共に、トナーＴへの帯電電荷の付
与が十分になせて、この現像装置２により安定した画像
形成が可能となる。

【００２４】また、回転可能な断面円形の帯電付与部材
３０を使用したため、現像スリーブ２１の回転トルクの
増大も最小限に抑えることができ、駆動源の小容量化を
図ることができるようになると共に、現像スリーブ２１
の回転トルク増大に伴う画像のピッチムラ等をも抑える
ことができるようになった。尚、現像スリーブ２１の負
荷トルクが増大すれば、駆動ギヤ間のバックラッシュ等
に起因して、この現像スリーブ２１の回転に速度ムラが
生じ、画像にピッチムラ等を生じさせる。

【００２５】次に、本発明の第２実施例を図２により説
明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能を有する
ものについては同一符号を付しその説明を省略する。

【００２６】本実施例では現像スリーブ２１への現像バ
イアスの印加時に該現像スリーブ２１から帯電付与部材
３１側に、トナーの帯電極性（マイナス）と同一極性の
電位差を与え、この帯電付与部材３１に付着するトナー
量を減少させるようにした。尚、帯電付与部材３１は第
１実施例のそれと同一位置及び同一状態で現像装置２の
現像器本体２０に取り付けられているものとする。

【００２７】即ち、鉄製の円柱状部材の表面にフェノー
ル樹脂層をコーティングして高抵抗層を形成した帯電付
与部材３１に、バイアス電源３より電圧を印加できるよ
うにし、且つ、バイアス電源３と現像スリーブ２間の抵
抗Ｒを介して該現像スリーブ２１への現像バイアス印加
時に、帯電付与部材３１に現像スリーブ２１より例えば
２００Ｖ電位の低い電圧を印加するようにする。

【００２８】而して、帯電付与部材３１が現像スリーブ
２１の回転に伴って回転し、現像スリーブ２１上のトナ
ーＴを摩擦帯電する場合、現像スリーブ２１上のマイナ
ス極性に帯電されたトナーＴは、帯電付与部材３１側か
ら現像スリーブ２１側に電界による力を受けるため、帯
電付与部材３１には付着しにくい。従って、帯電付与部
材３１に付着したトナーが現像装置２外へ飛散するのが
防止される。

【００２９】以上の如く本実施例に係る現像装置２で
は、第１実施例に係る効果の他、帯電付与部材３１に付
着するトナーＴの減少により、トナーＴの現像装置２か
らの飛散防止効果をも得ることができる。

【００３０】次に、本発明の第３実施例を図３により説
明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能を有する
ものについては同一符号を付しその説明を省略する。

【００３１】本実施例では第１又は第２実施例に係る現
像装置２を小型のプロセスカートリッジ４内に組み込ん
だ場合である。

【００３２】即ち、少なくとも感光ドラム１を有し、小
型の画像形成装置の装置本体内に着脱自在に配設されて
メンテナンス等の容易化が図られたプロセスカートリッ
ジ４に、本発明に係る現像装置２を組み込めば、弾性体
等を現像剤層厚規制部材として使用した従来の現像装置
に比べ、この現像装置２の駆動トルクを減少させること
ができ、その分プロセスカートリッジ４の駆動源の負荷
トルクを減少させることができる。

【００３３】従って、装置本体側の駆動源からプロセス
カートリッジ４に加えられる駆動トルクを小さくするこ
とができ、このため、プロセスカートリッジ４内の駆動
力伝達用のギヤの摩耗や歯欠けを防止できると共に、こ
のプロセスカートリッジ４にてピッチムラなく画像が形
成できることとなる。また、かかるプロセスカートリッ
ジ４では現像装置２内のトナーＴの帯電が十分になされ
るため、環境、耐久等の条件によらず安定して高品質の
画像形成が可能となる。尚、かかるプロセスカートリッ
ジ４を使用すれば、この駆動源の容量を小さくできるの
は勿論である。

【００３４】ここで、プロセスカートリッジ４には図３
で示される如く、感光ドラム１と現像装置２の他に、帯
電器５及びクリーニング器６が含まれている。帯電器５
は画像形成に当り感光ドラム１を一様帯電するものであ
り、クリーニング器６はトナー像が転写された感光ドラ
ム１上の残留トナーをクリーニングするためのものであ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く本発明によれ
ば、現像剤担持体上の現像剤の層厚をこの現像剤担持体
と非接触の現像剤層厚規制部材で規制し、現像剤の摩擦
帯電を現像剤担持体に対して従動回転する帯電付与部材
にてなすようにしているため、現像剤担持体の回転負荷
は大きく増大せず、且つ現像剤担持体上の現像剤の層厚
も安定して規制できると共に、現像剤も十分に帯電でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る現像装置等の断面図である。

【図２】第２実施例に係る現像装置等の断面図である。

【図３】第１又は第２実施例に係る現像装置を備えたプ
ロセスカートリッジの断面図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２１ 現像スリーブ（現像剤担持体） ２２ マグネットロール ２３ 現像ブレード（現像剤層厚規制部材） ３０ 帯電付与部材

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マグネットロールを内包する現像剤担持
   体と、該現像剤担持体に対して一定隙間を有して配設さ
   れる現像剤層厚規制部材とを有し、現像剤担持体の像担
   持体との対向位置に現像領域が形成される現像装置にお
   いて、現像剤層厚規制部材の配設位置と現像領域間の現
   像剤担持体の外表面上に、該現像剤担持体の径方向外方
   に移動可能な磁性体からなる帯電付与部材を磁力の作用
   により吸着保持させ、該現像剤担持体の回転に伴い帯電
   付与部材を従動回転させたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記帯電付与部材の外周面に高抵抗層を
   形成し、現像剤担持体への現像バイアスの印加時に、現
   像剤担持体から帯電付与部材側に、現像剤の帯電極性と
   同一極性の電位差を与えたことを特徴とする請求項１記
   載の現像装置。