JPH09114229A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平坦性の低いベルト状の像担持体を用いた場
合にも、現像剤保持部材と像担持体の間に微小かつ均一
な接触状態が確保でき、高画質の現像を実行できる現像
装置を提供する。 【解決手段】 現像スリーブ１上には、規制ブレード３
によって帯電したトナー薄層８が形成される。現像スリ
ーブ１の内部には、永久磁石２が固定されており、ま
た、感光体ベルト７には磁性支持体層１１が設けられて
いる。そのため、現像スリーブ１と感光体ベルト７の間
には磁気的吸引力が作用し、両者は微小かつ均一な圧力
で接触する。感光体ベルト７を搬送させると共に、現像
スリーブ１を回転させることにより、感光体ベルト７上
に形成された潜像１２が現像され、トナー像１３が形成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に形成
された静電潜像を現像剤によって顕像化するための現像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタで用いられる電子写真
プロセスは、像担持体である感光体を画像パターンに応
じて光照射することにより感光体上に静電潜像を形成
し、これを帯電させた着色粉体（トナー）で現像し、得
られたトナー像を記録紙上に転写・定着させることによ
り画像記録を行う。従来、電子写真プロセスの現像方法
としては二成分磁気ブラシ現像法や磁性一成分現像法が
広く用いられてきたが、装置の小型化やカラー化の動向
に伴い、非磁性一成分現像法が近年さかんに用いられる
ようになってきている。

【０００３】非磁性一成分現像法による一般的な現像装
置の構成を図４に示す。現像装置は現像剤保持部材とし
ての現像ローラ３１、規制ブレード３２、リターンシー
ル３３、トナータンク３４から構成される。トナータン
ク３４内のトナー３５は現像ローラ３１表面に供給さ
れ、現像ローラ表面に圧接された規制ブレード３２によ
って均一厚さのトナー薄層３６が形成される。このとき
トナーは、規制ブレード３２と摩擦接触することにより
帯電し、現像ローラ３１表面上に静電力によって保持さ
れる。このトナー薄層を潜像３７が形成された像担持体
（感光体など）３８に接触させることにより現像が行わ
れる。すなわち、現像とトナーの間に働く静電吸引力に
よってトナーが像担持体上に移行・付着することによ
り、トナー像３９が得られる。

【０００４】非磁性一成分現像法ではトナーをキャリヤ
粒子と混合しないため、二成分現像法に比べ現像装置の
小型化が可能であり、さらに、現像剤の寿命劣化がな
い、現像剤の濃度調整が不要などの利点をもつ。また、
磁性一成分現像法と比較すると、トナーに磁性を付与
（磁性体の添加）する必要がないため、トナーを任意の
色に着色することが可能となり、カラー記録を行う上で
有利となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような特徴を有
する一方で、非磁性一成分現像法には、像担持体と現像
ローラ（現像剤保持部材）の間に均一な接触状態を確保
する必要があるという問題がある。何故なら、非磁性一
成分現像法では、像担持体と現像ローラの間の接触圧が
画像品質に大きく影響するためである。接触圧に不均一
が存在すると、得られる画像の濃度や鮮鋭度（シャープ
さ）にムラが発生し、画像品質を低下させる大きな要因
となってしまう。従って、とくに高解像度記録や中間調
記録を実行する場合、像担持体と現像ローラを僅かな圧
力で均一に接触させる必要がある。

【０００６】しかしながら、像担持体と現像ローラの間
に微小かつ均一な接触圧力を確保することは、従来、非
常に困難であった。特に、強固な支持体を有しないベル
ト状の像担持体を用いる場合には、像担持体の表面平坦
性が一般的にあまり高くないため、画像形成面全体に亘
って微小かつ均一な圧力で現像ローラを接触させること
は極めて困難であった。すなわち、平坦性の低いベルト
状の像担持体に現像ローラを接触させた場合、像担持体
の表面のうねりに対応して、接触圧が過大になる部分お
よび過小になる部分が発生してしまう。接触圧が過大に
なる部分では、画像の鮮鋭度低下（ぼやけ）や細線部の
濃度低下などの問題が生じやすく、逆に接触圧が過小に
なる部分では、画像濃度の低下や画像ヌケの発生などの
問題が生じやすいため、結果的に得られる画像品質に大
きなムラが発生していた。

【０００７】本発明は上述のような課題に鑑みてなされ
たものであり、像担持体の平坦性が低い場合にも、現像
剤保持部材（現像ローラ）との間に微小かつ均一な接触
状態を確保し、均質なトナー像を得られる現像装置を提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、現
像剤保持部材上に保持された現像剤を、静電潜像が形成
された像担持体表面に接触させることにより、前記静電
潜像の現像を行う現像装置において、前記像担持体と前
記現像剤保持部材の間に磁気的吸引力を発生させるため
の磁力発生手段を具備することを特徴とする。

【０００９】具体的には、本発明の現像装置は、前記磁
力発生手段が、現像剤保持部材に内包された磁石と、前
記像担持体の一部に設けられた磁性体層により構成され
る。磁石としては、永久磁石でも、電磁石でも用いるこ
とができる。

【００１０】前記現像剤保持部材と前記像担持体との間
に働く磁気的吸引力の大きさが調整できることが望まし
い。

【００１１】そのためには、前記永久磁石もしくは前記
電磁石の像担持体に対する取付位置もしくは取付姿勢を
可変とし、前記現像剤保持部材と前記像担持体の間に働
く磁気的吸引力の大きさを調整可能とする。

【００１２】また、前記電磁石に供給する電流量を変化
させ、前記現像剤保持部材と前記像担持体の間に働く磁
気的吸引力を調整するための電流制御装置を具備するこ
とができる。

【００１３】現像剤保持部剤と像担持体は、永久磁石や
電磁石などの磁力発生手段が発生する磁気的吸引力によ
って一定の圧力で接触される。このとき、像担持体の平
坦性が低い場合でも、現像剤保持部材と像担持体の間に
は均一な接触状態が確保されるため、ムラのない良好な
現像が実行される。

【００１４】現像剤保持部材と像担持体の間に働く磁気
的吸引力は、像担持体に対する永久磁石（もしくは電磁
石）の距離や姿勢によって変化する。従って、永久磁石
（もしくは電磁石）の取付位置や取付姿勢を変化させる
ことにより、現像剤保持部材と像担持体の接触圧を任意
に調整することが可能となる。

【００１５】また、磁力発生手段に電磁石を用いる場合
には、電磁石に供給する電流量を調整することにより、
現像剤保持部剤と像担持体との間に働く磁気的吸引力を
任意に変化させることが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、図１〜図２を参照して本発明の
実施の形態について説明する。

【００１７】図１は、本発明の実施の形態１を示した図
である。本実施例の現像装置は、現像剤保持部材として
の現像スリーブ１、永久磁石２、規制ブレード３、リタ
ーンシール４、トナータンク５、トナー６、および像担
持体としての感光体ベルト７より構成される。

【００１８】現像スリーブ１には、直径１６mm、肉厚１
mmのアルミ管を用いた。現像スリーブ１の内部には、磁
束密度５００ガウスの永久磁石２を設置した。現像時に
は、永久磁石２は固定された状態で、現像スリーブ１の
みが回転する。現像スリーブ１には、現像バイアス電圧
として＋１００Ｖの電圧を印加した。

【００１９】トナータンク５内のトナー６は現像スリー
ブ１上に供給され、現像スリーブ１表面に圧接された規
制ブレード３によって均一厚さのトナー層８が形成され
る。このときトナーは、規制ブレード３と摩擦接触する
ことにより帯電し、現像スリーブ１上に静電力によって
保持される。本実施例では、規制ブレード３にステンレ
ス板を用い、トナーを負極性に帯電させた。

【００２０】現像スリーブ１上に保持されたトナー薄層
８を、電子写真方式の潜像形成プロセス（帯電，露光）
によって潜像１２を形成した感光体ベルト７に接触させ
ることにより現像を行った。感光体ベルト７は、感光体
層９、導電層１０、および磁性支持体層１１により構成
される。本実施例では、感光体層９にフタロシアニン系
感光体材料、導電層１０にアルミニウム蒸着膜を用い
た。また、磁性支持体層１１には、磁性粉を添加した厚
さ１００μm の高分子フィルムを用いた。この磁性支持
体層１１と永久磁石２の間に磁気的吸引力が働くため
に、感光体ベルト７は現像スリーブ１表面に吸着され
る。

【００２１】なお、永久磁石２は両端で支持されてお
り、図２に示すように、感光体ベルト７に対する固定角
度（姿勢）を任意に調整することが可能な構造になって
いる。図２では、現像スリーブ１と感光体ベルト７の接
触圧力は（ａ）＞（ｂ）＞（ｃ）となる。本実施例では
接触圧力を約１ｇ／mmに設定して現像実験を実施した。
なお、接触圧力の調整には、本実施例で示した方法に限
らず、他の調整機構を用いることが可能である。例え
ば、永久磁石２の取付位置を上下方向に移動させ、永久
磁石２と感光体ベルト７の距離を変化させることによっ
ても、接触圧力を変化させることが可能である。

【００２２】上記のような装置構成のもとで、感光体ベ
ルト７を搬送すると同時に、現像スリーブ１を感光体ベ
ルト７の搬送方向と同方向に回転させることにより潜像
１２の現像を行い、トナー像１３を得た。その結果、平
坦性の低い感光体ベルトを用いた場合にも、画像面全体
に亘って濃度均一性の高い良好な画像が得られることが
確認された。一方、現像ローラ内の永久磁石を取り除い
た状態で同様の記録実験を実施したところ、感光体ベル
ト７表面のうねりに対応した画像ヌケ（現像スリーブ１
と感光体ベルト７は接触しない部分が発生）が観察され
た。以上の比較実験により、本発明は平坦性の低い像担
持体を用いた場合でも、濃度均一性に優れた画像記録を
可能にすることが確認された。

【００２３】（実施の形態２）図３は、本発明のもう一
つの実施例を示した図である。本実施例では磁力発生手
段として現像スリーブ１内に配置した電磁石１４を用い
ており、さらに、この電磁石１４に供給する電流量を制
御するための電流制御装置１５を具備している。その他
の構成要素は実施例の形態１と同様であり、図には同じ
記号で示した。

【００２４】電磁石１４は、電流制御装置１５によって
電流が供給されることにより磁力を発生し、感光体ベル
ト１７の磁性支持体層１１に対して磁気的吸引力を作用
させる。このときの吸引力の強さは電磁石１４に供給さ
れる電流量に依存する。従って、装置の使用者が電流制
御装置１５を用いて電流量を変化させることにより、現
像スリーブ１と感光体ベルト７との接触圧力を任意に設
定することが可能となる。本実施の形態では、電流量の
制御によって接触圧力を０．２〜２ｇ／mmの範囲で調整
できることが確認された。また、現像実験を行った結
果、実施の形態１と同様、良好な現像結果が得られるこ
とが確認された。

【００２５】なお、本実施の形態では、装置の使用者が
手動で接触圧力（電流量）の調整を行ったが、画質セン
サ等からの情報をもとに自動的に接触圧力の調整を行う
ことも可能である。例えば、定期的に特定の画像パター
ンを感光体ベルト上に形成し、その平均濃度やエッジ部
のシャープさをセンサによって検出し、その検出結果に
応じて現像スリーブと感光体ベルトの接触圧力を最適化
制御することも可能である。

【００２６】以上、実施例をもって本発明を詳細に説明
したが、本発明はこれらの実施例のみに限定させるもの
ではない。例えば、上記の実施例では潜像形成手段とし
て電子写真方式を用い、像担持体を感光体ベルトとした
が、イオノグラフィー、静電記録、焦電記録など、感光
体以外の像担持体を用いる他の潜像形成手段を用いる場
合にも、本発明が同様に適用できることは明白である。

【００２７】さらに、上記の実施例において、現像方式
は全て非磁性一成分現像法としたが、液体現像法、磁性
一成分現像法、二成分現像法など、他の現像方式にも適
用することが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平坦性の低いベルト状の像担持体を用いた場合にも、現
像剤保持部材と像担持体の間に微小かつ均一な接触状態
が確保でき、高い画品質の現像が可能となる。また、接
触圧力の調整を行う場合にも、磁力発生手段の固定位置
調整や電磁石への電流量制御によって容易に実行するこ
とが可能であり、最適な現像条件を確保することが容易
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図２】図１の実施例を横から見た図である。

【図３】本発明の他の実施例の構成を示す図である。

【図４】従来の非磁性一成分現像器の構成図である。

【符号の説明】

１ 現像スリーブ ２ 永久磁石 ３ 規制ブレード ５ トナータンク ６ トナー ７ 感光体ベルト １１ 磁性支持体層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤保持部材上に保持された現像剤を、
   静電潜像が形成された像担持体表面に接触させることに
   より、前記静電潜像の現像を行う現像装置において、前
   記像担持体と前記現像剤保持部材の間に磁気的吸引力を
   発生させるための磁力発生手段を具備することを特徴と
   する現像装置。
2. 【請求項２】前記磁力発生手段が、現像剤保持部材に内
   包された磁石と、前記像担持体の一部に設けられた磁性
   体層により構成されることを特徴とする請求項１記載の
   現像装置。
3. 【請求項３】前記現像剤保持部材と前記像担持体との間
   に働く磁気的吸引力の大きさが調整可能であることを特
   徴とする請求項１または請求項２記載の現像装置。
4. 【請求項４】前記磁石の像担持体に対する取付位置もし
   くは取付姿勢を可変とし、前記現像剤保持部材と前記像
   担持体の間に働く磁気的吸引力の大きさを調整可能とす
   ることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
5. 【請求項５】前記磁石が電磁石であり、前記電磁石に供
   給する電流量を変化させ、前記現像剤保持部材と前記像
   担持体の間に働く磁気的吸引力を調整するための電流制
   御装置を具備することを特徴とする請求項２記載の現像
   装置。