JPH05197291A

JPH05197291A - 現像装置

Info

Publication number: JPH05197291A
Application number: JP2618592A
Authority: JP
Inventors: Hatsuo Tajima; 初雄田嶋; Yoshihito Mizoguchi; 佳人溝口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-01-17
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1993-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】現像スリーブ両端部と現像容器との間の隙間
から現像剤が漏出するのを防止でき、且つ現像スリーブ
上に良好な現像剤層を形成して、現像により高品質の画
像を得ることができる現像装置を提供することである。【構成】現像スリーブ３に内蔵の磁石４との間に集中
磁界を発生する磁性板１２を、スリーブ３の両端部を囲
むように設け、更にスリーブ３の画像領域幅Ｌ₁、粗面
領域幅Ｌ₃ 、磁性板１２間の距離Ｌ₂ 及び磁石４の長さ
Ｌ₄ を、Ｌ₁ ＜Ｌ₂ ≦Ｌ₃ 且つＬ₂ ＜Ｌ₄ を満足するよ
うに設定した。【効果】上記の磁性板１２の設置及びスリーブ３の画
像領域幅Ｌ₁ 等の設定により、良好に現像剤の漏出防止
すると共に、適切な現像剤層を形成して現像により高品
質の画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置に用
いる現像装置に関し、特に現像剤の漏出、飛散防止を改
良した現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写装置においては、像担持体
上に形成した静電潜像を現像して、潜像をトナー像とし
て可視化することを行なっている。

【０００３】このような現像に用いる乾式の現像装置
は、内部に磁石を有する現像スリーブの外周面上に現像
剤層を形成し、この現像剤層を静電潜像担持体（以下、
感光ドラムと言う）と対向した現像領域へ搬送して、感
光ドラム上の静電潜像を現像するようになっている。

【０００４】この現像スリーブの両端部においては、現
像容器との間に間隙が生じており、その間隙部分から現
像剤が漏れ出し、飛散するので、これを防止する必要が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、上記の間隙にス
ポンジ状の弾性部材又はフェルト状の布を詰めるなどし
て、現像剤の漏れを防ぐ方法が考えられて来たが、この
方法では現像スリーブが回転しているため、スポンジや
布とスリーブとの間に現像剤が入り込んで、依然として
現像剤の漏れを生じ、又スリーブの回転トルクの増大を
招く欠点もあり、効果的でなかった。又シール部材の寸
法、形状及び取付け精度も高くする必要があった。

【０００６】特に高速の複写機に使用する現像装置にお
いては、現像スリーブ両端部での昇温も無視することが
できず、スリーブとの回転による摩擦の大きい部材は、
漏れ防止に使用することが難しい点があった。

【０００７】他の従来技術としては、現像剤規制板の両
端部を特殊な形状にしたり、規制板の両端部に磁性部材
を設けたりする方法が考えられている。更に現像スリー
ブの両端部に溝を設けたり、スリーブの表面粗さを両端
部内側の画像領域内と両端部外側の画像領域外とで差異
を設けたりするなどの工夫も行なわれている。

【０００８】しかし、上記の磁性部材を用いた場合、そ
の近傍の磁界分布が現像スリーブ中央部と異なり、規制
部を通過した現像スリーブ上の現像剤層の特性が、現像
スリーブの両端部と中央部とで異なってしまうことが生
じる。この欠点は、上記の現像剤規制板に磁性体を用
い、これを現像スリーブ内の１つの磁極と対向して現像
スリーブと非接触に設けて現像剤の規制部を構成した場
合、顕著になった。

【０００９】本発明の目的は、現像スリーブ両端部と現
像容器との間の隙間から現像剤が漏出するのを防止で
き、且つ現像スリーブ上に良好な現像剤層を形成して、
現像により高品質の画像を得ることができる現像装置を
提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、現像容
器内に収容した現像剤を磁石を内蔵した円筒状の現像剤
担持体上に担持して、前記磁石の規制極に対向して設け
られた磁性体製の非接触規制板により規制しながら、前
記現像剤を像担持体と対向した現像領域へと搬送して、
前記像担持体上に形成された潜像を現像させる現像装置
において、前記磁石との間に集中磁界を発生する磁性体
を、前記現像剤担持体の両端部を囲むように設置すると
共に、前記現像剤担持体長手方向の画像領域幅（Ｌ
₁ ）、現像剤担持体長手方向の粗面領域幅（Ｌ₃ ）、前
記現像剤担持体両端部の前記磁性体間の距離（Ｌ₂ ）及
び前記磁石の長手方向の長さ（Ｌ₄ ）を、Ｌ₁ ＜Ｌ₂ ≦Ｌ₃ 且つＬ₂ ＜Ｌ₄ を満足するように設定したことを特徴とする現像装置で
ある。

【００１１】好ましくは、前記画像領域幅（Ｌ₁ ）と前
記磁性体間の距離（Ｌ₂ ）が、Ｌ₁ ＋１＜Ｌ₂ を更に満足する。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例に係る現像装置の
全体を示す中央部横断面図、図２は、図１の現像装置の
現像スリーブ端部の箇所を示す斜視図、図３は、同じく
縦断面図である。

【００１３】図１に示すように、本現像装置２は、磁性
トナーからなる一成分現像剤９を収容した現像容器６内
に、矢印ａ方向に回転する感光ドラム１に対向して配置
した矢印ｂ方向に回転する現像スリーブ３を備えてい
る。現像スリーブ３内には磁石として磁気ロール４が不
動に配設され、現像スリーブ３の頂部上には、現像スリ
ーブ３上に現像剤９を担持して形成される現像剤層の層
厚を磁気的に規制する磁性体からなる穂立ち規制板（現
像剤規制材）７が、現像スリーブ３と所定間隔を開けて
配設される。

【００１４】上記の磁気ロール４は、交互に配設したＮ
極、Ｓ極からなる複数の磁極を有し、そのうちのＮ₁ 極
は規制板７に対向して規制極を形成し、Ｓ₁ 極は感光ド
ラム１と現像スリーブ３とが対向した現像領域に望んで
現像極を形成している。

【００１５】現像スリーブ３にはバイアス電源８が接続
されており、バイアス電源８は現像スリーブ３に現像バ
イアスを印加して、直流に交流を重畳した交互電界を感
光ドラム１と現像スリーブ３との間の現像領域に形成す
る。

【００１６】現像スリーブ３が回転すると、内部の磁気
ローラ４の磁界により現像剤９を吸引して、現像スリー
ブ３の表面上に現像剤９が担持され、その担持された現
像剤９の層厚を穂立ち規制板７と規制極Ｎ₁ との磁気作
用により規制して、現像スリーブ３上に現像剤９の薄層
が形成される。現像剤９の薄層は、現像スリーブ３の回
転に伴い搬送されて、該現像剤９の薄層よりも広い間隔
を有する現像領域に達し、上記したバイアス電源８によ
り形成された交互電界によって、現像スリーブ３上から
現像剤９が感光ドラム１上の静電潜像に飛翔、付着して
静電潜像を現像し、トナー像として可視化する。

【００１７】穂立ち規制板７は、現像装置２の本体を構
成する側壁１０同士の間に固定され、その規制板７の下
端と現像スリーブ３の表面との間は０．１〜０．５ｍｍ
の間隙を保っている。本実施例では、規制板７として鉄
製ブレードを使用し、上記の間隙を０．２４ｍｍに設定
した。これにより本実施例では、現像スリーブ３上に磁
極Ｎ₁ 、Ｓ₁ 間で７０〜８０μｍの厚に現像剤９の薄層
が形成された。現像領域では、感光ドラム１と現像スリ
ーブ３との間隙は０．１５〜０．５ｍｍを保ち、本実施
例では０．３ｍｍに設定した。

【００１８】さて、本発明によれば、現像装置２の本体
側壁１０には、図２に示すように、現像スリーブ３の両
端部の箇所に、感光ドラム１に対向した箇所を除いて、
現像スリーブ３の外周面に沿ってこれを略半周長さ囲む
ように湾曲した帯板状の磁性板１２が設けられている。
磁性板１２は、現像スリーブ３との間での電気的リーク
等を防止するために、現像スリーブ３と同電位に保持さ
れることが好ましい。

【００１９】磁性板１２の内側周縁部１２Ａは、現像ス
リーブ３内部の磁気ローラ４の着磁領域に対向してい
る。符号１２Ｂ、１２Ｃは磁性板１２の長手方向両端部
で、そのうち１２Ｂは現像容器６から現像剤が出て行く
側の端部であり、１２Ｃは現像剤が現像容器６に入って
行く入口側の端部である。磁性板１２の内側周縁部１２
Ａを現像スリーブ３の内側から外側に通過しようとする
一成分現像剤は、磁気ローラ４と磁性板１２との間に形
成された磁界により通過が阻止され、容器６外への漏出
が防止される。この磁性板１２と現像スリーブ３との間
の最近接距離は０．１〜１．０ｍｍが有効であり、本実
施例では０．４ｍｍに設定した。

【００２０】磁性板１２の内側周縁部１２Ａと現像剤出
口側端部１２Ｂとが為す角部Ｗ付近では、磁性体製規制
板７と磁気ロール４との間に働く集中磁界の一部が磁性
板１２方向に漏れ出ているため、この角部Ｗ近傍での規
制板７と磁気ロール４との間に働く集中磁界は弱まるこ
とになる。従って磁性板１２の角部Ｗ近傍の現像スリー
ブ３の回転方向上流側（下流側？）の部分では、現像ス
リーブ３上の現像剤層に対する磁気的規制力が若干弱ま
り、現像スリーブ３上への現像剤の塗布層厚は僅かに厚
くなり易くなり、例えば本実施例においては１２０〜１
３０μｍの厚さとなり、部分的に十分な規制が行なわれ
なくなる。

【００２１】このような規制力の弱い塗布層では、現像
剤への摩擦帯電電荷の付与も十分でなく、現像画像に地
カブリや文字の潰れ等を生じ易くなる。

【００２２】一方、現像スリーブ３表面が平滑な場合
は、現像の繰り返しによって現像スリーブ３の表面に近
い層の現像剤への電荷付与が異常に高くなって、スリー
ブ３上への現像剤の吸着力が増大し、更には現像剤の規
制が実質的に行なわれなくなってしまう。このため現像
スリーブ３上には不均一に厚い現像剤層が形成され、又
現像領域における感光ドラム１と現像スリーブ３との間
で、不均一に厚い現像剤層が潰されて現像剤の固着塊を
生じることがある。現像スリーブ３の長手方向に沿った
縦断面を示す図３に、スリーブ３両端部の現像剤層層厚
増大領域の幅をΔＬで示す。尚、幅は全て長手方向に沿
う幅である（以下、同じ）。

【００２３】そこで本発明では、画像領域幅Ｌ₁ を磁性
板１２の内側周縁部１２Ａから幅ΔＬを開けて設定し
た。これによりΔＬに相当する現像剤塗布層の現像剤
は、現像画像上に現れることがなく、良好な画質の画像
が得られる。又現像スリーブ３両端の磁性板１２間の現
像スリーブ３の表面を粗面化しており、これによりスリ
ー部３表面での現像剤の入れ替わりが改善される。従っ
て本発明によれば、現像スリーブ３の表面に近い層の現
像剤の電荷付与が異常に高くなって、現像剤層の規制が
実質的に行なわれなくなることが防止されている。

【００２４】磁気ロール４の長手方向の着磁幅は、磁性
板１２の画像領域側端部よりも長いことが好ましい。磁
性板１２の現像剤層厚増大領域の幅ΔＬは１ｍｍ程度存
在し、従ってこの部分でのスリーブ粗面幅は、現像剤層
厚増大領域の外側まで粗面化されるように１ｍｍよりも
大きくされ、好ましくは１．５ｍｍ以上にするのがよ
い。

【００２５】本実施例では、スリーブ３の画像領域幅Ｌ
₁ 、スリーブ３両端部の磁性板１２間の距離Ｌ₂ 、スリ
ーブ３の粗面領域幅Ｌ₃ 及び磁石４の長さＬ₄ を、それ
ぞれ画像中心からの距離、即ち１／２量で表示して、画
像領域幅：Ｌ₁ ／２＝１４６．５ｍｍ、磁性板１２間の
距離Ｌ₂ ：Ｌ₂ ／２（磁性板１２の内側周縁部１２Ａま
での距離）＝１５０ｍｍ、粗面領域幅Ｌ₃ ：Ｌ₃ ／２＝
１５０ｍｍ（Ｒｚ３μｍの完全粗面領域幅１４９．５ｍ
ｍの外側に、Ｒｚ１〜２μｍの不完全粗面領域幅０．５
ｍｍを有する）、磁石４の幅Ｌ₄ ：Ｌ₄ ／２＝１５２ｍ
ｍに設定した。

【００２６】その結果、現像スリーブ３両端部での現像
容器６からの一成分現像剤９の漏れを防止すると共に、
スリーブ３上に適切な現像剤９の薄層を形成することが
でき、長期間の使用下においても良好な複写画像を得る
ことができた。

【００２７】一般に、良好な現像剤の漏れ防止及び現像
剤層の形成のためには、現像スリーブ３の画像領域幅Ｌ
₁ 、スリーブ３の粗面領域幅Ｌ₃ 、スリーブ３両端部の
磁性板１２間の距離Ｌ₂ 及び磁石４の長さＬ₄ を、Ｌ₁ ＜Ｌ₂ ≦Ｌ₃ 且つＬ₂ ＜Ｌ₄ を満足するように設定することがよい。上記に加えて、
画像領域幅Ｌ₁ と磁性板１２間の距離Ｌ₂ が、Ｌ₁ ＋１＜Ｌ₂ を満たすようになっていると、更に好ましい。

【００２８】本発明での現像法は、上記の幅ΔＬの領域
の現像剤層厚よりも大きい現像間隙（感光ドラム１の表
面と現像スリーブ３の表面との間の最小距離）を保って
現像することが好ましく、所謂ジャンピング現像に適し
ている。

【００２９】図４は、本発明の他の実施例に係る現像装
置の現像スリーブ端部の箇所を示す縦断面図である。本
実施例では、現像スリーブ３の両端部に設けられた磁性
板１２は、スリーブ３の軸方向外方にスリーブ３との間
隔が広がるように、その内側周縁部１２Ａからスリーブ
３に対し傾斜角θで軸方向外方に向けて外開きに傾斜さ
れている。

【００３０】このような外開きに傾いた磁性板１２によ
れば、現像スリーブ３内の磁気ローラ４と磁性板１２の
内側周縁部１２Ａの狭い領域との間に集中磁界を形成で
きるので、現像容器６内一成分現像剤の漏れ防止効果を
より高くすることができる。このような効果を得るため
には、現像スリーブ３に対する磁性板１２の傾き角度θ
は５〜６０°が好ましい。又磁性板１２の現像剤層厚増
大領域の幅ΔＬを若干減少させることができるため、現
像装置各部品の長手方向の寸法を短くすることができる
効果もある。

【００３１】以上の実施例では、いずれも現像剤９とし
て一成分現像剤を用いた例を説明したが、本発明は、磁
性キャリアと非磁性トナー又は磁性トナーとからなる二
成分現像剤を用いる場合にも適用でき、同様に現像剤の
漏れ防止に対して良好な結果が得られた。

【００３２】又磁性板１２として湾曲した帯板状の連続
板を使用したが、この形状に限られず、磁性板１２を例
えば湾曲させてない数個に分割した磁性板で構成するこ
ともできる。

【００３３】更に発明で用いた磁性板１２を従来用いら
れていたシール部材、例えば弾性スポンジ、フェルト状
の布等と組合せて、漏れ防止部材として使用してもよ
い。このように組合せた漏れ防止部材の場合、現像スリ
ーブ３への当接圧を減少する等の設定条件を適宜設定す
ることにより、更に良好な漏れ防止効果が得られた。

【００３４】又磁性板１２は金属剛体を使用したが、こ
れに限られず、磁性粉をプラスッチク又はゴム材中に分
散したものでもよい。特に磁性板１２をゴム材中に磁性
粉を分散したものとした場合には、磁性板１２を現像ス
リーブ３と軽く接触しても磁性板１２を傷付けることが
なく、このため磁性板１２と現像スリーブ３との間の間
隙をより狭く乃至は接触させて設けることができ、現像
剤９の洩れ防止効果を更に向上することができる。又上
記の磁性粉を分散したゴム材を磁性体若しくは非磁性体
の金属剛体に固定して、複合型の磁性体とすることもで
き、この場合ゴム材を現像スリーブ３と金属剛体との間
に位置するようにすればよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、円筒状の現像剤担持体に内蔵の磁石との間に集中
磁界を発生する磁性体を、現像剤担持体の両端部を囲む
ように設けると共に、現像剤担持体の画像領域幅Ｌ₁ 、
現像剤担持体の粗面領域幅Ｌ₃、現像剤担持体両端部の
磁性体間の距離Ｌ₂ 及び磁石の長さＬ₄ を、Ｌ₁ ＜Ｌ₂ ≦Ｌ₃ 且つＬ₂ ＜Ｌ₄ を満足するように設定したので、現像剤担持体両端部と
現像容器との間の隙間から現像剤が漏出するのを防止で
き、且つ現像剤担持体上への均一且つ安定した現像剤層
の形成、特に薄層の形成を達成できた。従って一成分現
像方式に有効であり、一成分現像剤の漏出を防止すると
共に、その現像剤での現像により良質な画像を得ること
ができる。

【００３６】又本発明では、現像剤担持体上への一成分
現像剤の薄層塗布を行なう場合、長期間の使用下におい
ても、塗布層両端部の現像剤担持体表面上で現像剤の融
着等のトラブルもなく、シャープに塗布幅を定めること
ができる。

【００３７】更に又本発明では、非接触式の現像剤漏れ
防止法を採ったので、接触式の防止法での回転する現像
剤担持体との摩擦熱の発生による、現像剤担持体のトル
ク増大や両端部の昇温といった問題を解決でき、高速複
写機に対して特に有益である。又接触式の現像剤漏れ防
止法で必要とされていたシール部材の形状、寸法精度及
び現像剤担持体に対する取付け精度が緩和され、更に現
像装置の機械構成上、製造、組立ての際にも有益とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る現像装置の全体を示す
中央部横断面図である。

【図２】図１の現像装置の現像スリーブ端部の箇所を示
す斜視図である。

【図３】同じく縦断面図である。

【図４】本発明の他の実施例に係る現像装置の現像スリ
ーブ端部の箇所を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２現像装置４磁気ローラ６現像容器７穂立ち規制板９現像剤１０本体側壁１２磁性板１２Ａ内側周縁部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像容器内に収容した現像剤を磁石を内
蔵した円筒状の現像剤担持体上に担持して、前記磁石の
規制極に対向して設けられた磁性体製の非接触規制板に
より規制しながら、前記現像剤を像担持体と対向した現
像領域へと搬送して、前記像担持体上に形成された潜像
を現像させる現像装置において、前記磁石との間に集中
磁界を発生する磁性体を、前記現像剤担持体の両端部を
囲むように設置すると共に、前記現像剤担持体長手方向
の画像領域幅（Ｌ₁ ）、現像剤担持体長手方向の粗面領
域幅（Ｌ₃ ）、前記現像剤担持体両端部の前記磁性体間
の距離（Ｌ₂ ）及び前記磁石の長手方向の長さ（Ｌ₄ ）
を、Ｌ₁ ＜Ｌ₂ ≦Ｌ₃ 且つＬ₂ ＜Ｌ₄ を満足するように設定したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記画像領域幅（Ｌ₁ ）と前記磁性体間
の距離（Ｌ₂ ）が、Ｌ₁ ＋１＜Ｌ₂ を満足する請求項１の現像装置。