JP2002229336A - 現像ローラ、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
現像ローラ、現像装置及び画像形成装置Info
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Abstract
スを受けて現像スリーブ上の現像剤量が不均一になり、
現像スリーブ上の現像剤固着、トナーや現像剤の飛散、
画像品質の劣化及び現像剤の早期劣化が生じるという課
題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、マグネットローラ3bの外
側に設けられた現像スリーブ3c上の現像剤が規制部材
10により規制される現像ローラ3において、現像スリ
ーブ3cの表面におけるマグネットローラ3b端部近傍
の部分を、現像スリーブ3cの表面における中央部より
も現像剤に対する搬送力が小さくなるように構成したも
のである。
Description
装置、及び、複写機,プリンタ,ファクシミリ等の画像
形成装置に関する。
像形成装置に用いられる現像装置においては、現像ロー
ラは現像スリーブと磁石により構成されることが多く、
現像剤を現像スリーブの表面に担持させて搬送し、この
現像スリーブ上の現像剤で像担持体としての感光体上の
潜像を顕像化するのが一般的である。ここで、現像スリ
ーブ表面上の現像剤の量が不均一である場合には、感光
体上の顕像化された画像も不均一な濃度になり、画像上
問題があった。そのため、現像スリーブ表面上の現像剤
量を均一にすることが望ましく、ドクタと呼ばれる規制
部材により現像スリーブ表面上の現像剤量を均一に規制
することが一般的に行われている。
合、磁石の近傍では、磁石の端部から廻り込みの磁力が
発生するため、現像スリーブに付着している現像剤の量
を現像スリーブの中央部と端部で比較した場合には、中
央部よりも端部の方が現像剤量が多くなっていた。これ
により、磁石端部の近傍では局部的に現像剤量が多くな
り、感光体から現像剤がストレスを受け、現像剤が現像
スリーブ表面に固着するという問題が発生していた。
を低減するため、ドクタに向かう磁力またはドクタの形
状を変えてドクタの規制力を向上させた現像装置が特開
平9−265238号公報に記載されている。
使用する画像範囲においてはドクタと呼ばれる規制部材
により、現像ローラ上にほぼ均一な現像剤量が得られて
画像上問題がないが、現像ローラを長手方向に見た場合
には、上述のように、磁石の近傍では、磁石の端部から
廻り込みの磁力が発生するため、現像スリーブに付着し
ている現像剤の量を現像スリーブの中央部と端部で比較
した場合には、中央部よりも端部の方が現像剤量が多く
なっていた。これにより、磁石端部の近傍では局部的に
現像剤量が多くなり、感光体から現像剤がストレスを受
け、現像剤が現像スリーブ表面に固着するという問題が
発生していた。
現像装置では、磁石端部近傍の現像剤量を低減するた
め、ドクタに向かう磁力またはドクタの形状を変えてド
クタの規制力を向上させているが、磁石両端部近傍だけ
ドクタに向かう磁力やドクタ形状でドクタの規制力をそ
の他の領域よりも向上させた場合にはそこを通過したり
そこに滞留している現像剤に大きなストレスかかかる。
そのストレスは、現像剤にひずみを与えたり、現像剤が
ストレスの弱いところへ逃げることでそのストレスが解
放される。
現像剤特性を変化させ、現像剤の早期劣化が生じる。ま
た、ストレスの弱い部分に現像剤が逃げた場合には、そ
の部分で現像剤量が局部的に多くなり、現像剤の固着を
引き起こしてしまい、上記問題の解決とはなっていな
い。更に、規制部材から強いストレスを受けた場合、そ
の部分ではトナー飛散が多くなっていた。
スを受けることなく現像スリーブ上の現像剤量を均一に
することができ、現像スリーブ上の現像剤固着の防止、
トナーや現像剤の飛散低減、画像品質の向上及び現像剤
の早期劣化防止、現像スリーブによるシール部材の劣化
防止を図ることができる現像ローラ、現像装置及び画像
形成装置を提供することを目的とする。
め、請求項1に係る発明は、複数の磁石を有するマグネ
ットローラと、このマグネットローラの外側に設けられ
該マグネットローラの磁力によって現像剤を担持して搬
送する現像スリーブとを有し、この現像スリーブ上の現
像剤が規制部材により規制される現像ローラにおいて、
前記現像スリーブの表面における前記マグネットローラ
端部近傍の部分を、前記現像スリーブの表面における中
央部よりも現像剤に対する搬送力が小さくなるように構
成したものである。
像ローラにおいて、前記現像スリーブの表面における前
記マグネットローラ端部近傍の部分は表面粗さを低下さ
せることで前記現像スリーブの表面における中央部より
も現像剤に対する搬送力が小さくなるように構成したも
のである。
像ローラにおいて、前記現像スリーブにおける前記マグ
ネットローラ端部に対応する部分よりも中央側の位置か
ら、該位置より外側の部分の表面粗さを、前記位置より
中央側の部分の表面粗さよりも滑らかにしたものであ
る。
記載の現像ローラであって、両端部がシール部材で覆わ
れる現像スリーブにおいて、前記シール部材で覆われる
領域以上の所定領域の表面粗さをRz4μm以下にした
ものである。
ずれか1つに記載の現像ローラを有するものである。
像装置を有するものである。
示す。この実施例1の画像形成装置においては、像担持
体としてのドラム状感光体1は、画像形成時には、図示
しない駆動部により回転駆動されて図示しない帯電手段
により一様に帯電された後に、図示しない露光手段(例
えば書き込み手段)により露光されて静電線像が形成さ
れる。この感光体1上の静電潜像は現像装置2により顕
像化されてトナー像となり、この感光体1上のトナー像
は図示しない給紙手段から給送されてきた転写材として
の転写紙へ図示しない転写手段により転写される。
定着装置によりトナー像が定着されて装置外へ排出さ
れ、感光体1はトナー像転写後に図示しないクリーニン
グ装置によりクリーニングされる。このような画像形成
動作は設定枚数分だけ連続的に繰返して行われる。な
お、感光体1はベルト状感光体などを用いてもよい。
ての現像ローラ3は、上ケース4と下ケース5とを併合
して構成された現像容器6の開口部を介して感光体1と
対向して現像容器6内に配置され、両端部が現像容器6
の両端部に回転自在に支持されている。また、撹拌手段
としての搬送スクリュー7、8は、現像容器6内に配置
され、両端部が現像容器6の両端部に回転自在に支持さ
れる。この搬送スクリュー7、8は、図示しない駆動源
により回転駆動され、現像容器6内の現像剤、例えばト
ナーと磁性を有するキャリアとからなる2成分系現像剤
を撹拌して現像ローラ3へ供給しながら現像剤を現像容
器6内で循環させる。
配置されたマグネットローラ3bと、このマグネットロ
ーラ3bの外側に設けられ現像剤を担持して搬送する現
像スリーブ3cとで構成されており、マグネットローラ
3bが固定され現像スリーブ3cが図示しない駆動源に
より回転駆動されて矢印方向へ回転する。この現像スリ
ーブ3cは、マグネットローラ3bにおける複数の磁石
3aが発する磁力9によって現像剤を現像スリーブ3c
上に付着させて磁気ブラシとし、この磁気ブラシを感光
体1と現像スリーブ3cとの間の現像位置に供給する。
る現像剤の量は、不均一であるため、現像スリーブ3c
の外周上に所定量のクリアランスhを設けて非磁性のド
クタと呼ばれる規制部材10を配設し、この規制部材1
0により現像スリーブ3c上の現像剤を均一な量に規制
した後に現像位置へ供給する。なお、規制部材10は、
構成を簡略化するために非磁性の規制部材としたが、磁
性の規制部材であっても、非磁性の規制部材と磁性板の
混合したものであってもよい。
アランスhを長手方向にいくら均一に保ったとしても、
図2(b)に示すようにマグネットローラ3bの両端部
に近づくほど現像スリーブ3c上の現像剤(磁気ブラ
シ)11の量が多くなり、マグネットローラ3bの両端
部近傍では特に局部的に現像スリーブ3c上の現像剤1
1の量が多くなってしまう。
えば図2(a)に示すようにマグネットローラ3bにお
ける規制部材10よりもすぐ上流側の磁石の法線方向の
磁力を見ると、磁石の端部は磁力が大きいことが分か
る。この磁力と現像スリーブ3c上の現像剤量との関係
について説明する。この関係は複数の磁石3aのどの磁
石でも言えることであるから、1つの磁石と現像スリー
ブ3c上の現像剤量との関係について説明する。
部における磁石3aの法線方向の磁力9を示し、図3
(b)はマグネットローラ3bの端部における磁石3a
の法線方向の磁力9を示す。図3(c)はマグネットロ
ーラ3bの中央部における磁石3aの法線方向の磁力9
と現像スリーブ3c上の現像剤11を示し、図3(d)
はマグネットローラ3bの端部における磁石3aの法線
方向の磁力9と現像スリーブ3c上の現像剤11を示
す。上述したとおり、マグネットローラ3bの中央部と
両端部とでは法線方向の磁力9が図3に示すように異な
る。これを接線方向の磁力で考えた場合、法線方向の磁
力9が大きくなれば接線方向の磁力も大きくなる。ま
た、接線方向の磁力は磁気ブラシ11を現像スリーブ3
c表面側に寝かせる効果がある。磁気ブラシ11が現像
スリーブ3c上に立った状態で規制部材10を通過する
よりも、磁気ブラシ11が現像スリーブ3c上でより寝
た状態で規制部材10を通過した方が、規制部材10を
通過する現像剤の量が多くなる。
の中央部と両端部とでは、回り込み磁力の影響により法
線方向の磁力が両端部の方が大きくなることにより、接
線方向の磁力も両端部の方で大きくなってしまう。接線
方向の磁力は磁気ブラシを現像スリーブ3c表面上に寝
かせる効果があるため、現像スリーブ3cと規制部材1
0とのクリアランスhを長手方向に均一に設けても両端
部の方が規制部材10を通過する現像剤の量が多くなっ
てしまう。このようなメカニズムで現像スリーブ3cの
表面では中央部よりも両端部の方が現像剤量が多くな
る。
図4(a)(b)に示すように中央部のクリアランスh
1を変えずに両端部のみクリアランスh2を小さくした
り、図4(c)(d)に示すように磁性の規制部材10
aを用いた場合には中央部の規制部材10aの厚みt1
を変えずに両端部のみ規制部材10aの厚みt2を厚く
することで、規制部材10aの規制力を中央部よりも両
端部で強化して中央部と同様な現像剤量を両端部で得て
いた。
端部の方が規制部材の近傍で現像剤が受けるストレスが
大きいために現像剤にひずみを与え、現像剤を早期劣化
させたり、図5に示すように受けるストレスが大きい両
端部の現像剤がストレスが小さくなる中央部へ移動する
ために規制部材の規制力を強化した部分とそうでない部
分との境界部近傍で現像剤量が局部的に多くなり、その
部分で現像剤の固着が発生するという問題があった。な
お、図5において、矢印eは規制部材10が受ける力と
現像剤の流れを示し、矢印fは現像スリーブ3cの回転
方向を示す。
において現像剤にストレスを与えずに現像スリーブ3c
の表面におけるマグネットローラ3bの両端部近傍の部
分の現像剤を低減する手段について説明する。規制部材
10と現像スリーブ3cとのクリアランスhと、現像ス
リーブ3cの表面粗さと、現像スリーブ3cに付着する
現像剤11の量とは図6に示すような関係があり、同じ
クリアランスhでは現像スリーブ3cの表面粗さが粗い
ほど現像剤11の量が多くなる。現像スリーブ3cの表
面粗さが同じであれば、クリアランスhが大きくなるほ
ど現像剤11の量が多くなる。
cの表面粗さが粗ければ現像スリーブ3cと現像剤11
との間で摩擦力が大きくなるため、例えば規制部材10
で現像剤11の量を規制する場合、現像剤が規制部材1
0を通過する通過力も図7(a)の矢印のように大きい
が、現像スリーブ3cの表面粗さが細かければ現像スリ
ーブ3cと現像剤11との間で摩擦力が小さいために現
像剤が規制部材10を通過する通過力も図7(b)の矢
印のように小さくなる。なお、図7において、矢印は現
像剤の流れる向きと方向を示す。従って、表面粗さの粗
い現像スリーブ3cでは規制部材10を通過する現像剤
11の量が多くなるが、表面粗さの細かい現像スリーブ
3cでは規制部材10を通過する現像剤11の量が少な
くなる。
にあてはめて考えた場合、現像スリーブ3cの表面にお
けるマグネットローラ3bの中央部に対応する部分の表
面粗さよりも現像スリーブ3cの表面におけるマグネッ
トローラ3bの両端部近傍の部分の表面粗さを小さくす
れば、現像剤11にストレスを与えずに現像スリーブ3
cの表面におけるマグネットローラ3bの両端部近傍の
部分の現像剤量を低減して上記問題を回避することが可
能となる。そこで、本実施例1では、図8に示すように
現像スリーブ3cの表面におけるマグネットローラ3b
の端部に対応する部分よりも中央側の位置P1から、こ
の位置P1より中央側の部分H2の表面粗さを、上記位
置P1より外側部分H1の表面粗さよりも滑らかにする
ことで、現像スリーブ3cの表面におけるマグネットロ
ーラ3b端部近傍の部分H2を、現像スリーブ3cの表
面における中央部H1よりも現像剤に対する搬送力が小
さくなるように構成した。すなわち、現像スリーブ3c
の表面における上記位置P1より中央側の部分H1の表
面粗さをRz12μmとし、現像スリーブ3cの表面に
おける上記位置P1より外側の部分(マグネットローラ
3bの両端部近傍の部分)H2の表面粗さをRz9μm
として現像剤11の量を確認したところ、現像剤11に
ストレスを与えずに現像スリーブ3cの表面におけるマ
グネットローラ3bの両端部近傍の部分の現像剤を低減
して上記問題を回避することができた。なお、現像スリ
ーブ3cと規制部材10とのクリアランスhは長手方向
に均一に設けられている。
ローラを覆うようにサイドシール部材が設けられている
が、本実施例1でも現像ローラ3の両端部には現像ロー
ラ3を覆うようにサイドシール部材が設けられ、このシ
ール部材を現像ローラ3で傷つけないように現像ローラ
3において図8に示すように上記シール部材で覆われる
領域以上の所定領域H3の表面粗さを細かくし、例えば
Rz4μm以下とする。ここに、シール部材を傷つけな
いようにできる現像ローラ3の表面粗さはRz4μm以
下である。
粗さを中央部H1と他の部分H2とで1段階に変化させ
たが、本発明の実施例2は、上記実施例1において、図
8に示すように現像スリーブ3cの表面粗さを両端部か
ら中央部に向かって多段階に変化させた(上記位置P1
とこれよりも中央側の所定位置P3との間で連続的に線
形に変化させた)ものであり、実施例1と同様な効果が
得られた。
表面におけるマグネットローラ3b端部近傍の部分H2
を、現像スリーブ3cの表面における中央部H1よりも
現像剤に対する搬送力が小さくなるように構成したの
で、すなわち、現像スリーブ3cの表面におけるマグネ
ットローラ3b端部近傍の部分H2は表面粗さを低下さ
せることで現像スリーブ3cの表面における中央部H1
よりも現像剤に対する搬送力が小さくなるように構成し
たので、現像剤が規制部材によるストレスを受けること
なく現像スリーブ上の現像剤量を均一にすることがで
き、現像剤の固着を発生させることなく良好な画像を得
ることができて画像品質を向上させることができ、トナ
ーや現像剤の飛散の低減、現像剤の早期劣化防止を図る
ことができる。
3cにおけるマグネットローラ3b端部に対応する部分
よりも中央側の位置P1から、該位置P1より外側部分
H2の表面粗さを、前記位置P1より中央側の部分H1
の表面粗さよりも滑らかにしたので、現像剤が規制部材
によるストレスを受けることなく現像スリーブ上の現像
剤量を均一にすることができ、現像剤の固着を発生させ
ることなく良好な画像を得ることができて画像品質を向
上させることができ、トナーや現像剤の飛散の低減、現
像剤の早期劣化防止を図ることができる。
3cは内側に設けられた磁石3bの両端部よりも外側か
ら中央部側へ表面粗さを大きくしたので、長手方向に見
て磁石の存在する領域では確実に現像スリーブでも現像
剤量を規制することができ、現像剤の固着を発生させる
ことなく良好な画像を得ることができて画像品質を向上
させることができ、トナーや現像剤の飛散の低減、現像
剤の早期劣化防止を図ることができる。
ル部材で覆われる現像スリーブ3cにおいて、前記シー
ル部材で覆われる領域以上の所定領域の表面粗さをRz
4μm以下にしたので、現像スリーブによるシール部剤
の劣化を防ぐことができる。
ば、現像剤が規制部材によるストレスを受けることなく
現像スリーブ上の現像剤量を均一にすることができ、現
像剤の固着を発生させることなく良好な画像を得ること
ができて画像品質を向上させることができ、トナーや現
像剤の飛散の低減、現像剤の早期劣化防止を図ることが
できる。
制部材によるストレスを受けることなく現像スリーブ上
の現像剤量を均一にすることができ、現像剤の固着を発
生させることなく良好な画像を得ることができて画像品
質を向上させることができ、トナーや現像剤の飛散の低
減、現像剤の早期劣化防止を図ることができる。
制部材によるストレスを受けることなく現像スリーブ上
の現像剤量を均一にすることができ、現像剤の固着を発
生させることなく良好な画像を得ることができて画像品
質を向上させることができ、トナーや現像剤の飛散の低
減、現像剤の早期劣化防止を図ることができる。
ブによるシール部剤の劣化を防ぐことができる。
制部材によるストレスを受けることなく現像スリーブ上
の現像剤量を均一にすることができ、現像剤の固着を発
生させることなく良好な画像を得ることができて画像品
質を向上させることができ、トナーや現像剤の飛散の低
減、現像剤の早期劣化防止を図ることができる。
制部材によるストレスを受けることなく現像スリーブ上
の現像剤量を均一にすることができ、現像剤の固着を発
生させることなく良好な画像を得ることができて画像品
質を向上させることができ、トナーや現像剤の飛散の低
減、現像剤の早期劣化防止を図ることができる。
である。
するための図である。
るための図である。
ための図である。
とのクリアランスと、現像スリーブの表面粗さと、現像
スリーブに付着する現像剤の量との関係を示す特性図で
ある。
用を説明するための図である。
像スリーブの表面粗さを示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】複数の磁石を有するマグネットローラと、
このマグネットローラの外側に設けられ該マグネットロ
ーラの磁力によって現像剤を担持して搬送する現像スリ
ーブとを有し、この現像スリーブ上の現像剤が規制部材
により規制される現像ローラにおいて、前記現像スリー
ブの表面における前記マグネットローラ端部近傍の部分
を、前記現像スリーブの表面における中央部よりも現像
剤に対する搬送力が小さくなるように構成したことを特
徴とする現像ローラ。 - 【請求項2】請求項1記載の現像ローラにおいて、前記
現像スリーブの表面における前記マグネットローラ端部
近傍の部分は表面粗さを低下させることで前記現像スリ
ーブの表面における中央部よりも現像剤に対する搬送力
が小さくなるように構成したことを特徴とする現像ロー
ラ。 - 【請求項3】請求項2記載の現像ローラにおいて、前記
現像スリーブにおける前記マグネットローラ端部に対応
する部分よりも中央側の位置から、該位置より外側の部
分の表面粗さを、前記位置より中央側の部分の表面粗さ
よりも滑らかにしたことを特徴とする現像ローラ。 - 【請求項4】請求項2または3記載の現像ローラであっ
て、両端部がシール部材で覆われる現像スリーブにおい
て、前記シール部材で覆われる領域以上の所定領域の表
面粗さをRz4μm以下にしたことを特徴とする現像ロ
ーラ。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれか1つに記載の現像
ローラを有することを特徴とする現像装置。 - 【請求項6】請求項5記載の現像装置を有することを特
徴とする画像形成装置。
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