JPS625281A - 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、電子写真複写プロセス等で静電潜像担体の表
面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置に関す
るものである。 （従来の技術） 従来、現像方式として、磁気ローラを固定状態に内蔵し
たアルミニウム等からなる現像スリーブの外周面上に１
、回転−動する現像剤攪拌ローラ（例えば、パケットロ
ーラまたはスクリューローラ）によって供給された現像
剤を保持するとともに、該現像剤を静電潜像担体と対向
する現像領域に搬送せしめ、前記静電潜像担体表面に担
持された静電潜像を可視像化するようにしたものが提供
されている。 ところで、一般に現像装置では、現像領域を通過した現
像剤、即ち、現像後の現像剤はトナー濃度が低下してい
ることから、一旦この現像剤を現像スリーブの外周面か
ら離脱させ、新らたな現像剤を現像スリーブの外周面に
供給するという、いわば現像剤の入れ替えを行なう必要
がある。 そのため、従来では現像領域の下流側で現像スリーブの
外周面にスクレーパを圧接せしめ、これにて現像後の現
像剤を掻き落とす手段が講じられていた。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前述した現像スリーブ外周面には現像剤
の搬送性を向上させるためにサンドブラスト処理等にて
微小凹凸が形成されているものが多く、この場合には、
現像スリーブの外周面に前記スクレーパを圧接すると、
現像スリーブの摩耗が著しいうえ、圧接部分において前
記微小凹部に現像剤が埋まり、これが経時変化により固
化するため、現像スリーブ表面の現像剤担持性が不均一
となる。 したがって、表面に微小な凹凸を有する現像スリーブを
使用する現像スリーブ表面上のトナー濃度が低下した現
像剤をスクレーパで掻き落とすことができないことから
、現像剤の入れ替えが不十分となって、複写画像に濃度
むら、濃度低下−が生じるという問題点を有していた。 さらに、従来のものでは、スクレーパを設けることによ
り、攪拌ローラ等の設置位置に制約をうけ、装置が大型
化するという問題もあった。 （問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、
前記従来のスリーブ回転方式現像装置の現像スリーブに
内蔵した磁気ローラを、外周部に軸方向に延在するＮ、
Ｓ極を周方向に順次着磁するとともに、前記現像スリー
ブと同一方向に回転駆動される攪拌ローラとの対向部分
のみを周方向に隣接する磁力の弱い同極の補助磁極とし
、該補助磁極で現像後の現像剤を現像スリーブ表面から
反発離脱させる一方、現像スリーブ表面には攪拌ローラ
によってトナー含有量の多い新しい現像剤を保持させる
ようにしたものである。 （実施例） 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明する
。 第１図において、（１）は感光体ドラム、（２）は本発
明にかかる現像装置を示し、この現像装置（２）はケー
シング（３）とカバー（４）とからなる空間内に感光体
ドラム（１）側から順次後方に現像スリーブ（６）、攪
拌ローラ（１り、および供給ローラ（１４）が配設され
ている。 感光体ドラム（１）は表面に有機感光体層を育する円筒
体で、図示しない光学系から表面に光が照射されて静電
潜像が形成されるもので、矢印ａ方向に回転駆動可能と
しである。 現像スリーブ（６）は非磁性導電材（例えば、アルミニ
ウム）を円筒形に形成したもので、表面にはサンドブラ
スト処理にて微小凹凸が形成され、感光体ドラム（１）
に現像ギャップ（Ｄｓ）の間隔をもって対向し、矢印す
方向に回転駆動可能としである。 なお、現像スリーブ（６）は、外周部に磁極を設けた磁
気ローラ（７）を内蔵し、磁気ローラ（７）の磁力によ
って外周面上に現像剤（通常、キャリアとトナーとの混
合物からなる）を保持し、感光体ドラム（１）と対向す
る現像領域（Ａ）に搬送し、感光体ドラム（１）に形成
された静電潜像を現像するようにしている。 磁気ローラ（７）は外周部に磁極（Ｎ　Ｉ−Ｎ　ｓ　）
、（Ｓ、〜Ｓ、）を交互に、かつ、現像領域（Ａ）の背
面側である前記攪拌ローラ（１１）と最も近接する部分
には、他の磁極よりも弱く着磁された同極の補助磁極（
Ｎ３）、（Ｎ、）を周方向に隣接して設けたもので、前
記現像スリーブ（６）に固定状態に内蔵されている。 かくして、補助磁極（Ｎ３）、　（Ｎ４）の位置する現
像スリーブ（６）の表面には反発磁界（Ｘ）（第２図参
照）が形成されている。 攪拌ローラ（１１）は、支軸に羽根部（１２）を備えた
攪拌部材を嵌挿したスクリューローラで、現像剤攪拌搬
送路（ＩＯＸ以下、攪拌路という）に、矢印Ｃ°力方向
回転駆動可能に設けてあり、該攪拌路（１０）内の現像
剤を羽根部（１２）で混合、攪拌しながら図中奥側に搬
送するとともに、現像スリーブ（６）の表面に供給する
ようにしである。 供給ローラ（１４）は、前記攪拌ローラ（１１）の後方
に設けた仕切り板（５）によって形成された現像剤供給
搬送路（１３）（以下、供給路という）に設けたスクリ
ューローラで、図示しないトナー補給槽から供給された
トナーと現像剤とを混合、攪拌しながら、図中手前方向
に搬送するようにしてあなお、仕切り板（５）には図中
手前側と奥側に攪拌路（１０）と供給路（１３）とを連
通ずる通路が形成されており、攪拌ローラ（１１）によ
って攪拌路（１０）奥側に般送された現像剤は前記通路
を通り、供給路（１３）に送り込まれ、供給路（１３）
を供給ローラ（１４）によって手前側に搬送され、手前
側の通路を通り、再び攪拌路（ｌＯ）に送り込まれるよ
うにしである。 また、カバー（４）には穂高規制板（８）、粉煙防止マ
イラ（９）が設けてあり、穂高規制板（８）は現像スリ
ーブ（６）と穂高規制ギャップ（Ｄｂ）の間隔をもって
対向させてあり、現像スリーブ（６）によって搬送され
る現像剤を穂切りすることによって、現像剤搬送量を規
制するようにしである。 さらに、粉煙防止マイラ（９）はポリエステルフィルム
（厚さ０　、１　ｆｆｌ＋ａ）からなり現像スリーブ（
６）の回りから発生する粉煙トナーが上方に飛散するの
を防止するようにしである。 以上の構成からなる現像装置（２）において、現像剤は
図示しないトナー補給槽からトナーが補給されつつ、攪
拌ローラ（１１）と供給ローラ（１４）によって、攪拌
路（ｌＯ）、供給路（１３）を循環搬送されながら混合
、Ｗｋ拌され石ことによって、帯電位の向上したトナー
が攪拌ローラ（１１）にて現像スリーブ（６）表面に供
給される。 ここで、現像スリーブ（６）における現像剤の授受を第
２図に基づいて説明する。 現像領域（Ａ）を経て現像スリーブ（７）表面に残存す
るトナー含有量の低下した現像剤は、現像領域（Ａ）の
背面側に下方から上方に向って搬送され、補助磁極（Ｎ
３）、（Ｎ、）による反発磁界（Ｘ）によって現像スリ
ーブ（６）の表面から離脱する。 そして、この現像スリーブ（７）から離脱した現像剤は
攪拌ローラ（１１）側に押しやられ、攪拌ローラ（１１
）によって攪拌路（１０）内の現像剤に混合される。 一方、攪拌ローラ（１１）の羽根部（Ｉ２）によって搬
送されてきた現像剤は、磁気ローラ（７）に設けた補助
磁極（Ｎ３）、　（Ｎ４）の近傍にて前記現像スリーブ
（７）から反発離脱した現像剤と衝突し、現像スリーブ
（７）の下流側に逆流し、一部は現像スリーブ（６）表
面に保持されて現像スリーブ（６）の回転方向（矢印ｂ
）方向に搬送され現像に供され、現像スリーブ（６）に
保持されなかった現像剤は穂高規制板（８）の後方を迂
回して再び攪拌ローラ（ｌｌ）側に戻ることになる。 ここで、本発明者等が行なった実験例を示す。 以下に、その条件を具体的に列挙する。

【実験ｌ】

（ｉ）　　感光体ドラム 外径　　　　・・・・・・・・・　５０ｍｍ周速　　　
　・・・・・・・・・　８５　ｍｍ／５ｅｃ（ｉｔ）　
　現像スリーブ 外径　　　　・・・・・・・・・　２４．５ｍｍ微小凹
凸　　・・・・・・・・・　１０〜２０μｍ周速　　　
　・・・・・・・・・　１４８ｍｍ／ｓｅｃ回転数　　
　・・・・・・・・・　１１５ｒｐｍ（ｉｉｉ）現像ギ
ャップ（Ｄｓ）　　−０，５５ｍｍ（ｉｖ）　　穂高規
制ギ＋ツブ（Ｄｂ）　−０，４５ｍｍ（ｖ）　　攪拌ロ
ーラ 羽根外径　　・・・・・・・・・　２０ｍｍ周速　　　
　・・・・・・・・・　１７８　ｍｍ／ｓｅｃ回転数　
　　・・・・・・・・・　１７０　ｒｐｍ（ｖｉ’）　
　磁気ローラ 現像磁極（Ｎｏ磁力　　・・・・・・・・・９５０Ｇ磁
極（Ｎｔ、Ｎ５．Ｓｌ”−５４）磁力・・・６００Ｇ補
助磁極（Ｎ３．’Ｎ４）磁力　・・・５０Ｇ以下補助磁
極（Ｎ３　、Ｎ４）中心位置（α）・・・＋５度（磁気
ローラ（７）と攪拌ローラ（１１）中心を結ぶ線に対す
る補助磁極中心の偏角で下流側を「プラス」とする。） 補助磁極（Ｎ、、Ｎ、）範囲（β）・・・１０度５ｔＳ
−極間角度（γ）・・・・・・・・・１００度（ｖｉｉ
　）　　現像スリープル攪拌ローラ間距離・・・　　３
〜５ｍｍ （ｖｉｉ）キャリア粒径　・・・　６０μ（フェライト
バインダタイプ） （ｉｘ））ナー粒径　　・・・　１２μ以上の条件で、
現像装置（２）の長手方向中央部に現像装置内を観察し
得るアクリル透明板の観察窓を設け、現像装置内の現像
剤の流れを観察した結果、現像スリーブ（６）表面上の
現像剤は反発磁界（Ｘ）によって完全に離脱し、攪拌ロ
ーラ（１１）側に押しやられ、現像スリーブ（６）の表
面には攪拌ローラ（１１）によって新らたな現像剤が保
持され、完全に現像剤は入れ替ることが確認された。

【実験２】 （ｉ）　　感光体ドラム 外径　　　　・・・・・・・・・　５０ｍｍ周速　　　
　・・・・・・・・・　７０ｍｍ／５ｅｃ（ｉｉ）　　
現像スリーブ 外径　　　　・・・・・・・・・　２４．５ｍｍ微小凹
凸　　・・・・・・・・・　５〜ＩＯμｍ周速　　　　
・・・・・・・・・　１４１　ｍｍ／ｓｅｅ回転数　　
　・・・・・・・・・　１１０ｒｐｍ（ｆｉｔ）現像ギ
’ｒツブ（Ｄｓ）　　＝−０，４５ｍｍ（ｉｖ）　　穂
高規制ギャップ（Ｄｂ）　・＝０．４ｍｍ（ｖ）攪拌ロ
ーラ 羽根外径　　・・・・・・・・・　３０ｍｍ周速　　　
　・・・・・・・・・　１４１　ｍｍ／　ｓｅｃ回転数
　　　・・・・・・・・・　９０ｒｐｍ（ｖｉ）　　磁
気ローラ 現像磁極（Ｎ１）　　　　　・・・・・・・・・・９５
０Ｇ磁極（Ｎ　ｔ　、　Ｎ　ｓ　、　Ｓ　＋〜Ｓ、）磁
力・・・６００Ｇ補助磁極（Ｎ３．Ｎ４）磁力　　・・
・１５０Ｇ以下補助磁極（Ｎ３　、Ｎ、）中心位置（α
）・・・　０度補助磁極（Ｎ３．Ｎ、）範囲（β）・・
・１０度Ｓｔ　　Ｎ３極間角度（γ）・・・・・・・・
・９０度以上（ｖｉｉ）　　現像スリープル攪拌ローラ
間距離・・・　　３〜５ｍｍ （ｖｉ）　　キャリア計ナー・・・・・・第１実験例と
同様本実験の場合も、前記実験ｌの場合と同様に、現像
スリーブ（６）上の現像剤の入れ替えを確実に行なうこ
とができ、良好な複写画像を得ることができた。 その他、本発明者等が行なった数々の実験より、以下の
ことが判明した。 ■　補助磁極（Ｎ３）、（Ｎ、）の着磁範囲（β）を１
０度とした状態で、これらの中心位置を現像スリーブ（
７）と攪拌ローラ（１１）を結ぶ線に対し、上流。 下流側に変化させた結果、角度（α）が下流側に０〜５
度のとき濃度むら、濃度低下の無い均一な複写画像が得
られる。 ■　補助磁極（Ｎ！＋）、（Ｎ４）の着磁範囲（β）は
、１０度程度の場合良好な画像が得られる。 ■　補助磁極（Ｎ３）、　（Ｎ４）の磁力は、大き過ぎ
ると現像剤は補助磁極を越えて下流側に搬送される現象
が発生した。 なお、補助磁極（Ｎ３）、（Ｎ４）の磁力は１５０Ｇ以
下が好ましく、５０Ｇ以下の場合に濃度むら。 濃度低下の無い、特に良い複写画像が得られる。 ■　攪拌ローラの周速を現像スリーブの周速に対して１
．０〜１．５倍に変化させた結果、特に濃度むらは発生
しなかったが、１．１倍程度で最も良好な複写画像が得
られる。 ■　現像スリーブ（６）と攪拌ローラ（１１）とのギャ
ップは３〜５ｍｎ＋の状態で良好な複写画像が得られる
。 前記実施例では、補助磁極（Ｎ３）、（Ｎ４）をＮ極と
したが、これに限らず、Ｓ極としてもよいことは勿論で
ある。 また、前記実施例では、攪拌ローラ（１１）はスクリュ
ーローラとしたが、これに限らず、パケットローラとし
てもよい。 （発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装置
は、現像スリーブ内に設けた磁気ローラの外周部に、軸
方向に延在するＮ、Ｓ極を周方向に順次着磁するととも
に、その一部を同極が周方向に隣接する磁力の弱い補助
磁極とし、該補助磁極を現像スリーブと同一方向に回転
駆動される攪拌ローラとの対向部に設けた構成としであ
る。 したがって、前記補助磁極間に形成される反発磁界の作
用で、現像スリーブによって搬送される現像後の現像剤
は現像スリーブ表面から反発離脱し、攪拌ローラによっ
て混合、攪拌されている現像剤と混合され再生される一
方、現像スリーブには攪拌ローラによって新らたな現像
剤が効率良く供給されることにより、濃度むら、濃度低
下のない鮮明な複写画像を得ることができる。 しかも、現像スリーブから現像剤を掻き落とすためのス
クレーパを設ける必要がないため、現像装置の小型化、
製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる現像装置の一実施例を示す断面
図、第２図は磁気ローラの磁極配置、および現像剤の流
れを示す断面図である。 ■・・・感光体ドラム、　　２・・・現像装置、３・・
・ケーシング、４・・・カバー、５・・・仕切り板、６
・・・現像スリーブ、　　７・・・磁気ローラ、８・・
・補助磁極、　　１１・・・攪拌ローラ、１４・・・供
給ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ローラを固定状態に内蔵した現像スリーブに
   、該現像スリーブと同一方向に回転駆動する現像剤攪拌
   ローラによって供給された現像剤を保持するとともに、
   該現像剤を静電潜像担体と対向する現像領域に搬送せし
   め、前記静電潜像担体表面に担持された静電潜像を可視
   像化するようにした現像装置であって、前記磁気ローラ
   外周部に、軸方向に延在するＮ、Ｓ極を周方向に順次着
   磁するとともに、前記攪拌ローラとの対向部分のみを、
   周方向に隣接する磁力の弱い同極の補助磁極としたこと
   を特徴とする現像装置。