JPH09258560A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像ローラ４ａの両端部に発生する現像剤１３
の連れ回り現象により、現像ローラ両端部における現像
剤１３のトナー濃度が低下して、両端部画像が白抜けと
なる等の不具合を解消すること。 【解決手段】現像ローラ４ａに近接している現像剤撹拌
部材１１の現像剤搬送経路下流側のマグネットローラ６
０の端部に、磁性板６３を取り付ける。また、現像ロー
ラ４ａの両端部の磁性密度の高い部分、すなわち、現像
ローラ４ａ上の現像剤１３の連れ回りの発生し易い領域
の周面に、当接または近接させて、スクレーパ６８を配
設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二成分現像剤を用
いた磁気ブラシ現像方式の現像装置を備えた画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の磁極を配したマグネットロ
ーラ、及び、該マグネットローラを内包する現像スリー
ブとからなる現像ローラにより、二成分現像剤を用いて
磁気ブラシ現像を行う現像装置が知られている。上記マ
グネットローラは、通常、その両端の磁束密度が大きく
なる特性を有している。このため、現像ローラの回転軸
方向と直交する方向から現像ローラの全幅に対して略均
一に現像剤を撹拌供給する形式の一般的な現像装置で
は、該現像ローラの両端部における現像剤の付着量（磁
気ブラシの穂の高さ）が他の部分よりも大きくなって、
現像された画像濃度が幅方向の両端部と中央部とで不均
一になったり、現像ローラの両端部から現像剤がこぼれ
たりする不具合があった。

【０００３】これらの不具合を解消するために、従来、
上記マグネットローラの両端部に、フェライトなどから
なる軟磁性体を設けたもの（特開昭６２−２６４０７８
号公報）や、鉄あるいは磁性ステンレスなどからなる磁
性金属板を配設したもの（実開平５−４８３０３号公
報）等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像形成装
置の小型化に伴い、その各ユニットに対する軽薄短少化
が要求されており、二成分現像剤を用いる現像装置にお
いては、小さなスペース内で、補給されたトナーを如何
に十分に撹拌帯電させるかが課題となっている。このた
め、最近の小型機における現像装置では、通常、回転軸
方向に沿って現像剤を撹拌搬送させる複数の現像剤撹拌
部材を設けて、トナーを帯電させるために少しでも多く
の時間をかける方式が採られている。また、この種の現
像装置では、その現像ローラも小径となるため、これに
伴う新たな課題が生じてきている。

【０００５】すなわち、二成分現像剤を用いる現像ロー
ラには、現像剤中の着色荷電粉体であるトナーにより、
感光体上に形成された静電潜像を現像するために、上記
現像剤撹拌部材から供給される現像剤を現像スリーブ上
に汲み上げる機能と、現像スリーブ上のトナーが消費さ
れた現像剤を新しい現像剤と入れ替えるために、マグネ
ットローラの剤切れ極と称する磁束密度の低い部分で、
使用済み現像剤を現像ローラより離脱させる機能とが要
求される。

【０００６】ここで、剤切れ極は、現像ローラが大径
で、その磁束密度の絶対値が低ければ、相前後の極と同
極でも異極でもよい。しかしながら、小径の現像ローラ
では、剤切れ極と相前後する極との間隔が狭くなるた
め、この剤切れ極が相前後の極と異極であると、現像ロ
ーラ上の現像剤が剤切れ極で離脱されず、同じ現像剤が
いつまでも連れ回りするという現象が発生する。このた
め、このような小径の現像ローラでは、現像スリーブ上
の現像剤がいつまでも入れ替わらず、現像ローラ上の現
像剤のトナー濃度が低下して、画像が白抜けとなる等の
不具合が生じる。

【０００７】従って、現像装置の小型化に伴う小径の現
像ローラの剤切れ極は、相前後の極と同極で、しかも磁
束密度を低くする必要がある。ところが、この小径の現
像ローラの剤切れ極を相前後の極と同極にすると、マグ
ネットローラの両端部の磁束密度が高くなって、現像ロ
ーラの両端部において上記のような現像剤の連れ回り現
象が発生し、現像ローラ両端部における現像剤のトナー
濃度が低下して、両端部画像が白抜けとなる等の不具合
が生じる。

【０００８】ここで、現像剤の連れ回り現象が発生した
場合でも、現像ローラ上の現像剤が１００％入れ替わら
ないということではないので、一般的な現像装置のよう
に、現像ローラの回転軸方向と直交する方向から現像ロ
ーラの全幅に対して、十分なトナー濃度の現像剤を略同
時に撹拌供給できる場合には、さほど問題はない。しか
しながら、現像ローラの回転軸方向に沿って現像剤を撹
拌搬送させる方式の小型の現像装置では、現像剤搬送経
路の上流側での現像剤の入れ替わり率は比較的高いが、
現像剤搬送経路の下流側での現像剤の入れ替わり率が著
しく低下するため、上述のように、現像ローラの両端部
において現像剤の連れ回り現象が発生すると、現像ロー
ラの、現像剤搬送経路の下流側端部における現像剤のト
ナー濃度が極めて低くなって、これに対応する端部の画
像が白抜けとなる等の問題点があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、現像ローラの
両端部、少なくとも、現像剤搬送経路の下流側端部にお
いて現像剤の入れ替えを促進させる手段を設けた構成と
する。このように、現像ローラの少なくとも現像剤搬送
経路の下流側端部の現像剤の入れ替えを促進させること
により、画像の白抜けの原因となる現像ローラ上での同
じ現像剤の連れ回りによる現像ローラ上の現像剤の局部
的なトナー濃度低下が解消され、感光体上の静電潜像が
白抜けを起こさず、略均一なトナー濃度の現像剤で現像
されるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置では、複数
の磁極を配したマグネットローラと、該マグネットロー
ラを内包する現像スリーブとで現像ローラを構成すると
ともに、該現像ローラの回転軸方向に沿うように、複数
の現像剤撹拌部材で現像剤を循環搬送させ、上記現像ロ
ーラの適所に現像剤の入れ替えを促進させる手段を設け
る。この現像剤の入れ替えを促進させる手段としては、
上記現像ローラの剤切れ極において現像ローラ上の使用
済みの現像剤を離脱させることができればどのような手
段でもよいが、例えば、上記現像ローラの磁束密度を低
下させる磁性体が適切である。この磁性体は、例えば、
上記マグネットローラの、上記現像ローラに近接する撹
拌部材によって循環搬送される現像剤搬送経路の下流側
端部に配設することが効果的である。

【００１１】また、現像ローラ上の現像剤を機械的に掻
き落すことにより、現像剤の入れ替えを促進させる手段
としては、例えば、スクレーパが適しており、このスク
レーパは、上記現像ローラの端部に、該端部の周面に当
接または近接して、配設することが好ましい。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。図４及び図５に、本発明が実施される画像形
成装置の一例を示す。図４及び図５において、感光体１
は、先ず、除電光７により除電され、表面電位が０〜−
１５０Ｖの基準電位に平均化される。次に、感光体１
は、帯電ローラ２により帯電され、表面電位が−１１０
０Ｖ前後になる。この感光体１は、露光手段で画像光３
が露光されることにより、その光の照射された部分（画
像部）の表面電位が０〜−２９０Ｖとなり、この画像部
分（静電潜像）に、−８００Ｖ前後のバイアスのかけら
れた現像装置４の現像ローラ４ａ上のトナーが付着し
て、静電潜像がトナー像化される。

【００１３】次いで、トナー像の形成された感光体１が
回転移動し、この間に図示しない給紙部より給紙された
転写紙Ｐが、転写紙先端部と画像先端部が転写ローラ５
のニップ部で一致するようなタイミングでレジストロー
ラ（図示せず）により搬送されることによって、この転
写ローラ５のニップ部で感光体１上のトナー像が転写紙
Ｐ上に転写される。トナー像の転写された転写紙Ｐは、
図示しない定着部へ送られ、定着手段による加熱・加圧
によりトナー像が溶融定着された後、機外の排紙トレイ
上にコピーとして排出される。一方、感光体１上に残留
した残留トナーは、クリーニングユニット６のクリーニ
ングブレード６ａにより掻き落され、これにより初期化
された感光体１は、再び次の作像工程へ移る。

【００１４】ここで、上述の感光体１、帯電ローラ２、
現像装置４、及び、クリーニングユニット６は、感光体
１の周囲を取り囲むように一体的に形成されたプロセス
カートリッジのカートリッジケースＣ内にそれぞれ納め
られている。このカートリッジケースＣは、図５に示す
ように、上部カートリッジケースと、下部カートリッジ
ケースとに分割できるように構成されており、クリーニ
ングユニット６で回収された残留トナーが、トナー搬送
コイル８により、カートリッジケースＣの手前側に形成
されているリサイクルトナー搬送部へ送られ、このリサ
イクルトナー搬送部に配設されたリサイクルトナー搬送
ベルト９により、カートリッジケースＣの現像装置４の
現像ケーシングの現像剤撹拌部に送られて、トナーがリ
サイクルされる仕組みになっている。

【００１５】カートリッジケースＣの下部ケースと一体
的に形成された現像装置４の現像ケーシング内には、小
さな鉄球からなるキャリアとトナーとを混合した二成分
現像剤１３が収容されている。この現像剤１３は、第１
スクリューと第２スクリューとからなる複数の現像剤撹
拌部材１１により、それぞれの回転軸方向（図５の矢印
方向）に沿って、現像ケーシング内を循環・撹拌されつ
つ、現像ローラ４ａに供給される。現像ローラ４ａの外
周近傍には、現像スリーブ上に供給された現像剤の層厚
を規制するためのドクターブレード（剤規制部材）１０
が設けられている。

【００１６】一方、現像ケーシング内の現像剤中のトナ
ー濃度（キャリアとトナーの比率）は、図５に示す透磁
率測定センサからなる濃度検知センサ３４により検出さ
れ、この現像剤１３中のトナー濃度が基準濃度以下にな
ると、この濃度検知センサ３４の検出信号に基づいて、
現像装置４の手前に設けられたトナー補給部１２に、ト
ナー補給ユニット１８のトナーボトル１８Ａから、トナ
ー吐出口１９及びトナー補給口２９ａを通して不足分の
トナーが補給される。

【００１７】現像ローラ４ａの周面のうち、感光体１に
対向する部分は、現像ケーシングから露呈しており、こ
の露呈部の現像ローラ４ａの回転方向上流側には、その
長手方向に亘って、現像ケーシング外へのトナー飛散を
防止するためのマイラーなどからなる入口シールが設け
られている。また、この露呈部の前後方向の端部にも、
これら端部からのトナー等の飛散を防止するためのサイ
ドシールがそれぞれ設けられている。

【００１８】本発明の画像形成装置における現像ローラ
４ａは、図１に示すように、軸６１にマグネット６５を
固定してなるマグネットローラ６０と、このマグネット
ローラ６０を内包する非磁性体からなる現像スリーブ６
４とで構成されている。図１において、現像スリーブ６
４と軸６１は、前フランジ６２と後フランジ６７に取り
付けられた軸受６６により、それぞれ回転可能となって
いる。また、現像ローラ４ａに近接している現像剤撹拌
部材１１の現像剤搬送経路下流側（図１の左方）のマグ
ネットローラ６０の端部には、磁性板６３が取り付けら
れている。

【００１９】ここで、本実施例における現像スリーブ６
４は、外径１６ｍｍのアルミニウムの引抜き管で形成さ
れている。また、軸６１は、鉄に化学ニッケルメッキを
施して形成されている。また、複数の磁極を有する断面
扇形状マグネット６５は、プラスチックまたはゴムにフ
ェライトの磁性粉を混合したもので構成されている。更
に、磁性板６３は、板厚１ｍｍの亜鉛処理鋼板をドーナ
ツ状にプレスして形成されており、マグネット６５の磁
気的吸引力により貼り付くことによって、マグネットロ
ーラ６０の現像剤搬送経路下流側端部に取り付けられて
いる。磁性板６３は、本実施例では亜鉛処理鋼板を用い
たが、磁性体であればどのようなものでもよい。

【００２０】上述のように、本発明の画像形成装置で
は、現像ローラ４ａの現像剤搬送経路の下流側端部に、
現像剤１３の入れ替えを促進させる手段としての磁性板
６３を設けた構成としているので、現像ローラ４ａの現
像剤搬送経路下流側端部の現像剤１３の入れ替えが促進
されて、画像の白抜けの原因となる現像ローラ４ａ上で
の同じ現像剤の連れ回りによる現像ローラ４ａ上の現像
剤１３の局部的なトナー濃度低下が解消され、感光体１
上の静電潜像が、略均一なトナー濃度の現像剤により白
抜けを起こさずに現像される。

【００２１】図２及び図３に、本発明の他の実施例の構
成を示す。この実施例では、現像ローラ４ａ上の現像剤
１３の入れ替えを促進させる手段として、スクレーパ６
８を使用し、現像ローラ４ａ上の現像剤１３を機械的に
掻き落すように構成されている。また、本実施例では、
現像ローラ４ａの両端部の磁性密度の高い部分、すなわ
ち、現像ローラ４ａ上の現像剤１３の連れ回りの発生し
易い領域の周面に、当接または近接させて、２個のスク
レーパ６８を配設して構成されている。ここで、スクレ
ーパ６８としては、可橈性を有する部材であれば、どの
ような部材であってもよく、本実施例では、板厚０．１
ｍｍのＰＥＴが用いられている。

【００２２】

【発明の効果】上述したように、請求項１記載の発明に
よれば、マグネットローラの現像剤搬送経路の下流側端
部に、磁性板を設けているので、現像ローラの現像剤搬
送経路下流側端部の磁束密度を抑制でき、現像剤の入れ
替えが促進されて、現像ローラ上での同じ現像剤の連れ
回りによる現像剤の局部的なトナー濃度低下が解消さ
れ、画像の白抜け等の不具合を解決できる。

【００２３】また、請求項２記載の発明によれば、現像
ローラの両端部の磁性密度の高い部分、すなわち、現像
ローラ上の現像剤の連れ回りの発生し易い領域の周面
に、当接または近接させて、スクレーパを配設している
ので、現像ローラ上の現像剤を機械的に掻き落すことが
でき、現像剤の入れ替えが促進されて、現像ローラ上で
の同じ現像剤の連れ回りによる現像剤の局部的なトナー
濃度低下が解消され、画像の白抜け等の不具合を解決で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置における現像ローラの構
造を示す概略断面図である。

【図２】本発明の画像形成装置における現像装置の他の
実施例の現像ローラ部分の構造を示す概略断面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。

【図４】本発明が実施される画像形成装置の一例を示す
概略断面図である。

【図５】本発明が実施される画像形成装置の一例を示す
概略斜視図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ４ 現像装置 ４ａ 現像ローラ １１ 現像剤撹拌部材 １３ 現像剤 ６０ マグネットローラ ６１ 軸 ６２ 前フランジ ６３ 磁性板 ６４ 現像スリーブ ６５ マグネット ６６ 軸受 ６７ 後フランジ ６８ スクレーパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の磁極を配したマグネットローラ、及
   び、該マグネットローラを内包する現像スリーブとから
   なる現像ローラと、該現像ローラに現像剤を供給するた
   めに、該現像ローラの回転軸方向に沿うように現像剤を
   循環搬送する複数の現像剤撹拌部材とを有し、上記マグ
   ネットローラの、上記現像ローラに近接する撹拌部材に
   よって循環搬送される現像剤搬送経路の下流側端部に、
   磁性体を設けた現像装置を具備することを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】複数の磁極を配したマグネットローラ、及
   び、該マグネットローラを内包する現像スリーブとから
   なる現像ローラと、該現像ローラに現像剤を供給するた
   めに、該現像ローラの回転軸方向に沿うように現像剤を
   循環搬送する複数の現像剤撹拌部材とを有し、上記現像
   ローラの端部に、該端部の周面に当接または近接して、
   該端部周面上の現像剤を掻き落すためのスクレーパを配
   設した現像装置を具備することを特徴とする画像形成装
   置。