(57)【要約】【課題】マグネットの主走査方向端部の径を変えるという加工を施す必要なく低コストで、かつ現像スリーブ上の現像剤厚を均一にする。【解決手段】現像スリーブ４と現像スリーブ４の内部に現像スリーブ４と同軸に延在するマグネット３とからなる現像ローラにより、マグネット３の磁気力を介して現像剤を現像剤貯留部より汲上げて、現像スリーブ４の回転により現像スリーブ４と現像剤層厚規制部材との隙間を通過させ、現像剤層厚規制部材により規制された現像剤を現像スリーブ４と感光体ドラム１との隙間を通過させて、剤回収入口を経て再び現像剤貯留部へ戻すという行程を行う現像装置に関する。現像剤貯留部内に露出する現像スリーブ汲上げ部の主走査方向幅の寸法Ａが、マグネット３の磁気力が均一な範囲のみとなるように、マグネット３の端部の磁気力の強い部分３ａを含まない長さである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像スリーブと前記現像スリーブ内部に前記スリーブと同軸に延在するマグネットとからなる現像ローラにより、前記マグネットの磁気力を介して現像剤を現像剤貯留部より汲上げて、前記現像スリーブの回転により該現像スリーブと現像剤層厚規制部材との隙間を通過させ、該現像剤層厚規制部材により規制された現像剤を前記現像スリーブと静電潜像担持体との隙間を通過させて、剤回収口を経て再び現像剤貯留部へ戻すという行程を行う現像装置において、
前記現像剤貯留部内に露出する現像スリーブ汲上げ部の主走査方向幅が、前記マグネットの磁気力が均一な範囲のみとなるように、前記マグネット端部の磁気力の強い部分を含まない長さであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記主走査方向幅が、サイドシールにより規制されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記剤回収口の主走査方向開口幅が、現像剤貯留部の現像スリーブ汲上げ部の幅よりも長いことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置、印刷機等の電子写真方式の画像形成装置に備える現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置における現像装置では、円筒状の静電潜像担持体（感光体ドラム）を帯電させて静電潜像を形成した後に、静電潜像担持体の表面に現像装置より帯電トナーを供給する。
【０００３】
前記現像装置は、同軸上にある円筒状の現像スリーブと該現像スリーブ内にあるほぼ円柱状のマグネットとからなる現像ローラを備えている。円柱状のマグネットは周方向に複数の磁極を有している。この現像ローラは、現像ローラが保持している現像剤を、現像ローラと対向している現像剤層規制部材との隙間を通過させ、現像剤層厚を均一にした状態で、静電潜像担持体と対向して配置されている。
【０００４】
マグネットは、一般に磁極の端部における磁力線密度が他の部分に比して高いので、磁気力による現像剤保持力は、端部において最も強い。
【０００５】
上記従来の現像装置の現像スリーブでは、図６のように、マグネットの磁気作用によって磁気力が最も強い端部で現像剤が盛り上がっている。このため、現像時には端部が盛上がった現像剤層が現像スリーブに対向する静電潜像担持体に強く接触する。これにより静電潜像担持体表面に傷が付き、良好な印字状態が損なわれるおそれがある。
【０００６】
また長時間の使用により、静電潜像担持体に強く接触している現像剤はそのトナーとキャリアの凝集が起こり、凝集塊を作る。この凝集塊は、現像剤層規制部材の上流でつまりを起こし、画像上に、画像の抜けてしまう縦筋部を発生させるおそれがある。
【０００７】
従来、二成分現像剤（以下、現像剤という）が静電潜像担持体に強く接触して傷が付くのを防止するためのものとして、特許文献１に開示された技術が知られている。この特許文献１に示される現像装置は、表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体に、トナー及び磁性キャリアが混合された現像剤を供給する現像スリーブと、現像スリーブ内部にスリーブと同軸に延在するマグネットと、現像スリーブ表面に付着した帯電トナー層のスリーブ表面からの高さを規制するドクターブレードとを備える。現像スリーブ及びマグネットの少なくとも一方は、軸方向の端部が中間部より小径に形成されている。即ち、特許文献１の現像装置は、現像スリーブの端部を主走査方向中間部より小径化し、端部で盛上がった剤の高さを下げ、中央部の剤と相対的な高さを均一にしようとするねらいがある。
【０００８】
この特許文献１の現像装置によれば、現像ローラの現像剤保持部について、マグネット端部の磁気力が強いため現像剤の層厚が高くなる。主走査方向について、マグネット端部に当たる現像スリーブ部を小径にすることで層厚の高くなっているところを低くし、中央部の層厚と相対的に均一な高さとなるようにしているので、現像剤は静電潜像担持体に対して現像剤厚さが均一に接触し、静電潜像担持体の表面に傷がつくおそれはなくなるとされている。
【０００９】
しかしながら、スリーブの端部を小径化することで二次加工が必要となりスリーブ製作上加工工数増加となりコストアップとなる。またスリーブ端部を小径化した場合、端部の現像剤層厚は変わらないので、主走査方向の現像剤層高さを均一にするために、端部磁気力量と端部現像剤厚との関係をつかむ必要がある。この関係はトナーやキャリアの組成や条件にも左右されるため、あらゆる環境で現像スリーブ上主走査方向の、現像剤層厚を均一にする磁気力分布をもった現像ローラを提供していくことは、非常に困難である。
【００１０】
特許文献２に開示された技術は、現像装置のマグネットについて、潜像担持体幅方向の潜像形成領域よりも短いマグネットが、潜像形成領域の全幅にわたって振動することで現像装置の小型化を狙うものである。この特許文献２の現像装置は、回転体である現像ローラをもつ現像装置へ応用可能である。
【００１１】
マグネットにより保持される現像剤は、マグネット端部位置でエッジ効果による盛上がりが発生する。しかし、マグネットは潜像担持体幅方向に振動しているため、マグネットに保持される現像剤の位置も同方向に移動しており、エッジ効果による盛上りが大きくならないという長所がある。
【特許文献１】特開平１０−９１００２号公報
【特許文献２】特開平６−２５０４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、マグネットを振動させることにより、現像ローラとして保持する現像剤は振動によるムラを生じ、それによる潜像担持体の現像時に濃度ムラや振動ムラを発生させる可能性がある。また振動により、現像剤が潜像担持体に接触する接触圧が潜像担持体幅方向で均一でないことで、現像ムラを発生させてしまったり、潜像担持体との接触圧が一部大きくなったりし、感光体表面を傷つけてしまう虞がある。
【００１３】
そこで、本発明は、マグネットの主走査方向端部の径を変えるという加工を施す必要なく低コストで、かつ現像スリーブ上の現像剤厚を均一にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、現像スリーブと前記現像スリーブ内部に前記スリーブと同軸に延在するマグネットとからなる現像ローラにより、前記マグネットの磁気力を介して現像剤を現像剤貯留部より汲上げて、前記現像スリーブの回転により該現像スリーブと現像剤層厚規制部材との隙間を通過させ、該現像剤層厚規制部材により規制された現像剤を前記現像スリーブと静電潜像担持体との隙間を通過させて、剤回収口を経て再び現像剤貯留部へ戻すという行程を行う現像装置において、前記現像剤貯留部内に露出する現像スリーブ汲上げ部の主走査方向幅が、前記マグネットの磁気力が均一な範囲のみとなるように、前記マグネット端部の磁気力の強い部分を含まない長さであることを特徴とする現像装置である。
【００１５】
請求項２に係る発明は、前記主走査方向幅が、サイドシールにより規制されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。
【００１６】
請求項３に係る発明は、前記剤回収口の主走査方向開口幅が、現像剤貯留部の現像スリーブ汲上げ部の幅よりも長いことを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１又は２に記載の発明によれば、現像剤貯留部における現像剤汲み上げ部の主走査方向幅が、マグネット端部上の磁気力が強い位置を含まないよう、主走査方向で磁気力の均一な領域のみで汲み上げられるので、現像スリーブと現像剤層厚規制部材の隙間を通過した現像剤の現像剤層厚が均一になり、現像剤と静電潜像担持体との接触圧を均一にし、良好な印字状態となる現像装置を提供することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、現像スリーブ上主走査方向の現像剤の移動を規制している２つのサイドシール間について、剤回収口における主走査方向開口幅が、現像スリーブ現像剤汲み上げ部である現像剤貯留域の幅よりも長いことにより、回収口で現像剤とサイドシールが接触し現像剤が落ちてしまうことによる画像形成装置内での不具合の発生をなくすことができ、良好な画像を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る一実施形態の現像装置の現像スリーブ上現像剤保持域における断面を示す断面図、図２は本発明の現像装置のサイドシール貼付部における断面を示す断面図である。
【００２０】
本発明に係る一実施形態の現像装置は、非磁性の現像スリーブ４と現像スリーブ４に対して同軸上に配置されたマグネット３とからなる現像ローラと、この現像ローラに対向する現像剤層厚規制部材としてのドクタブレード２と、現像剤貯留部５とを備えている。また現像スリーブ４は静電潜像担持体としての感光体ドラム１に対向して配置されている。なお、前記現像スリーブ４は磁性タイプであってもよい。
【００２１】
図１及び図２に示すように、現像スリーブ４はその矢印方向に回転することにより、現像剤貯留部５より現像剤汲み上げ部８を介して現像剤を汲み上げ、現像スリーブ４とドクタブレード２との間を通過させることで、均一な現像剤層を形成し、感光体ドラム１へトナーを供給する。現像スリーブ４と感光体ドラム１との間を通過した二成分現像剤９（図４参照）は、剤回収入口７を経て再び現像剤貯留部５へと移動する。
【００２２】
本体側に固定されたサイドシール６は、現像スリーブ４上に汲み上げる二成分現像剤９（図４参照）の主走査方向（図１の紙面直交方向）の規制をしており、現像剤貯留部５において、マグネット３の主走査方向端部上の磁気力が強い位置で、二成分現像剤９（図４参照）が汲み上げられないように配置されている。
【００２３】
図３は本発明に係る一実施形態の現像装置に係る、マグネットの長さと現像剤汲み上げ部の現像剤長さとの寸法関係と、各構成部品の寸法関係とを示す説明図である。なお、次に示す具体的な寸法は一実施例であり、本発明はこの寸法に限られるものではない。
【００２４】
図３に示すように、現像スリーブ４の外径はφ１８ｍｍ、マグネット３の外径はφ１６ｍｍ、感光体ドラム１の外径はφ３０ｍｍである。主走査方向幅について、ドクタブレード２が２４２ｍｍ（図３の寸法Ｅ）、現像スリーブ４が２３８ｍｍ（図３の寸法Ｄ）、マグネット３が２２０ｍｍ（図３の寸法Ｂ）、そして現像剤貯留部５で現像スリーブ４が二成分現像剤９（図４参照）の汲み上げを行う主走査方向幅は２１８ｍｍ（図３の寸法Ａ）とマグネット端部の強磁気力部である磁気力の強い部分３ａの影響を受けない範囲で設定される。即ち、図３の寸法Ａが汲み上げ領域である現像スリーブ汲上げ部の主走査方向幅となる。また、現像スリーブ４とドクタブレード２との隙間は０．４５±０．０４ｍｍで、現像スリーブ４と感光体ドラム１との隙間は０．３±０．０５ｍｍとする。なお、図３中、寸法Ｆは感光体ドラム１の主走査方向幅（ローラ軸方向の長さ）を示す。
【００２５】
寸法Ａは汲み上げ部の主走査方向（ローラ軸方向）の長さ、即ち現像剤貯留部（汲み上げ領域）の主走査方向の長さである。寸法Ｂはマグネット３の主走査方向（ローラ軸方向）の全長である。寸法Ｃは剤回収入口７の主走査方向の幅である。寸法Ｄは現像スリーブの主走査方向（ローラ軸方向）の全長である。寸法Ｅは現像剤層厚規制部材２の主走査方向（ローラ軸方向）の長さである。
【００２６】
図５はマグネットの現像ローラ軸方向の磁束密度分布を示す図である。図５ではマグネット３の軸方向の磁束密度分布について一例を示す。中央部（グラフ横軸の２０〜２００ｍｍの範囲）に関しては、磁束密度が約±２ｍＴとなっており、磁束密度が均一であるといえる。
【００２７】
これに対して、マグネット３の端部の或る位置は、その磁束密度の最大値が中央部平均値より３ｍＴ以上高くなっており、このときマグネット３の軸方向幅で現像剤を汲み上げる現像ローラの場合、通常は図６に示すようにマグネット３の端部位置で汲み上げる現像剤９が剤盛り上がり部９ａのように盛り上がる。
【００２８】
図４は本発明に係る一実施形態の現像装置における、二成分現像剤の高さ断面とサイドシールとの関係を示す概略図である。現像装置は、図２及び図４に示すように、二成分現像剤９の主走査方向への動きを規制するようにサイドシール６が配置されている。このサイドシール６は現像スリーブ４の周方向について、図２に示すように、現像剤回収入口である剤回収入口７からさらに下流の現像剤貯留部５にかけて現像スリーブ４の主走査方向両端部に配置されている。
【００２９】
図４に示すように、二成分現像剤９は、マグネット３の主走査方向で磁気力が均一な部分でのみ汲み上げられ、ドクタブレード２を通過した後の現像剤層厚が、図４に示すように、主走査方向において均一になり、現像剤層が感光体ドラム１と主走査方向において均一な剤圧力で接触することができ、良好な印字状態が損なわれることを防止することができる。
【００３０】
即ち、現像スリーブ４と感光体ドラム１との隙間で現像剤層が均一になるように、現像装置の現像剤層厚規制部材としてのドクタブレード２よりも上流の、現像スリーブ４に現像剤を汲み上げている現像剤貯留部５について、主走査方向マグネット端部の磁気力が強い位置に二成分現像剤が保持されないようにサイドシール６を配置し、マグネット３の主走査方向端部の径を変えるという加工を施す必要なく低コストで、かつ現像スリーブ上の現像剤厚を均一にすることができる。
【００３１】
図３に示すように、両端のサイドシール６の間隔に関して、現像剤貯留部５での間隔（図３の寸法Ａ）よりも、現像剤を回収する剤回収入口７での間隔（図３の寸法Ｃ）方が広くなるようなシール形状、例えばテーパ状とし、主走査方向幅について図３中のＣ＞Ａの関係にすることで、剤回収入口７での現像剤とサイドシール６との接触を防止することができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では現像剤として二成分現像剤の場合について説明したが、一成分磁性トナーを用いた現像剤の場合であっても本発明を適用できる。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る一実施形態の現像装置の現像スリーブ上現像剤保持域における断面を示す断面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態の現像装置のサイドシール貼付部における断面を示す断面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態の現像装置に係る、マグネット長さと現像剤汲み上げ部の現像剤長さとの寸法関係と、各構成部品の寸法関係とを示す説明図である。
【図４】本発明に係る一実施形態の現像装置における、二成分現像剤の高さ断面とサイドシールとの関係を示す概略図である。
【図５】マグネットの現像ローラ軸方向の磁束密度分布を示す図である。
【図６】従来の現像装置における、現像剤の高さ断面を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    感光体ドラム（静電潜像担持体）
２    ドクタブレード（現像剤層厚規制部材）
３    マグネット
３ａ    磁気力の強い部分
４    現像スリーブ
５    現像剤貯留部
６    サイドシール
７    剤回収入口
８    現像剤汲み上げ部
９    現像剤
９ａ    剤盛り上がり部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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