JPH0210953B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に電子写真用現像装置に関するも
のであり、更に詳述すれば改良されたスリーブ式
磁気ブラシ現像装置に関するものである。

従来、電子写真用の現像装置としては、第１図
に示すような磁気ローラ式磁気ブラシ現像装置が
知られている。即ち矢印方向に移動する感光体１
に近接して矢印方向に回転する回転磁気ローラ２
が設けられており、この周面に現像剤容器Ｃ中の
磁性キヤリヤーと着色荷電粒子を有する現像剤３
が磁力により吸着され磁気ブラシを形成する磁気
ローラ２の周面に形成された磁気ブラシは感光体
表面を摺擦する前に規制板４にて磁気ブラシ層厚
が適量に規制される。そしてこの磁気ブラシは、
感光体表面の静電潜像を現像後、スクレーパー５
により回転磁気ローラー周面から掻き落とされ
る。掻き落とされた現像剤はホツパー（不図示）
から新たに加えられる現像剤と共に撹拌機６によ
り撹拌され、その後再び回転磁気ローラーに磁力
により吸着されて磁気ブラシを形成するものであ
る。しかしこの装置においては回転磁石の周面の
磁界が均一に強い他、回転磁石周面に吸着されて
いる現像剤を強制的に掻き落とすので現像剤に大
きい負荷をかけることになり現像剤の劣化が早く
なるという大きな欠点を有している。この為、最
近磁極配置を適当になし得るスリーブ式磁気ブラ
シ現像装置を採用する傾向にある。

第２図は、このスリーブ式磁気ブラシ現像装置
の一例を示すものである。図において７は固定磁
石であり、８はこの外周を矢印方向に回転するス
リーブである。スリーブ外周には中の固定磁石７
の磁力により現像剤が吸引され磁気ブラシを形成
する。磁気ブラシ層は規制板４により適量に規制
され感光体表面の現像に供せられる。現像を終え
た磁気ブラシはその後、スリーブ内の固定磁石を
ズレ位置に配置することにより磁気引力が零近く
なつたスリーブ表面からスクレーパー５により掻
き落される。掻き落された現像剤はホツパー（不
図示）から新しく供給される現像剤と共に撹拌機
６により撹拌され、その後再びスリーブ上に現像
ブラシを形成して現像に供される。

このスリーブ式磁気ブラシ現像装置によればス
リーブ表面から磁気ブラシの掻き落しの際、既に
磁気引力が働かなくなつているので自然落下的に
スリーブ面から除去される。従つて現像剤には不
必要な負荷がかからないものである。このためス
リーブ式磁気ブラシ現像装置は磁気ローラ式磁気
ブラシ現像装置に比べて現像剤の劣化が遅く長寿
命となる利点を持つものである。

またスリーブ式磁気ブラシ現像装置のマグネツ
トブラシは、常に均一形状で感光体表面に接する
ため、画像は均一に再現される等の長所を持つて
いる。

本発明は上記スリーブ式磁気ブラシ現像装置の
長所を更に高めるべく、改良を加えた電子写真用
現像装置を提供することを目的とする。

以下、本発明電子写真現像装置について図面を
用いて詳細に説明する。

第３図は、本発明現像装置を転写式電子写真複
写機に適用した例を示す構成説明図である。

図において、９は絶縁層、光導電性層、導電性
支持層を有するドラム型電子写真感光体であり、
該感光体表面は一次コロナ放電器１０により任意
の極性に全面均一に帯電され、次いで二次コロナ
放電同時画像露光器１１により一次帯電極性と逆
極性のDCコロナ放電或いはACコロナ放電と同時
に画像露光が行なわれる。次いで必要に応じて全
面露光器１２により全面露光が行なわれ、感光体
表面には高コントラストの静電潜像が形成され
る。該静電潜像は次いで本発明現像装置１３によ
り顕像化されて、該顕画像は、転写コロナ帯電器
１４による転写電界作用のもとに転写材Ｐに転写
され感光ドラムより分離された後、定着ローラー
１５により加熱定着されるものである。

該転写工程により未転写のトナー粉末は、清掃
器１６内のクリーニングブレード１７により感光
ドラム上より掻き取られた後、搬送スクリユー１
８により感光ドラム長手方向端部に搬送され、該
端部に接して設けられたトナー回収ダクト１９を
通つて現像器１３中に回収され、再使用に供され
る。回収ダクト１９内でのトナー架橋防止のた
め、ダクト部材にはダクトの殴打部材（弾性材）
２０が取りつけられており、また感光ドラム端部
には殴打部材の駆動ピン２１が取りつけられてい
て、該駆動ピンと殴打部材による振動作用によ
り、未転写トナーは確実に現像装置内に回収され
るものである。

現像装置には、現像剤の現像能力測定のためキ
ヤリアートナーブレイクダウン電圧変化検出法に
よる現像剤中のトナー濃度検出装置が設けられて
おり、該濃度検出装置の検出信号により、適時ホ
ツパー２２からコンク現像剤が補給されるもので
ある。コンク現像剤は、40〜50％重量比のキヤリ
アを含んでおり、該コンク現像剤補給により現像
装置中に増えたキヤリアは、現像装置からオーバ
ーフローをして排出される。この方法において補
給剤中の新キヤリアと現像装置中の旧キヤリアは
常に混り合つた状態で存在しており、画像再生は
長期に渡り安定した状態で継続されるものであ
る。さらに本現像装置には、新規なるトナーの飛
散防止装置が具備されており、従来の乾式複写機
には不可欠であつた飛散トナー回収のため吸引ブ
ロアトナー濾過フイルターを設ける必要がない結
果、コンパクトな乾式複写機の設計が可能となる
ものである。

次に本発明の現像装置の具体的構成について詳
述する。

第４図〜第６図は本発明現像装置の断面図であ
る。現像容器DC中には固定磁気ローラー２３及
び矢印方向に回転する回転非磁性体スリーブ２４
が収容されている。該磁気ローラー２３の磁極配
置は、現像剤搬送磁極S₂、現像剤くみ上げ磁極
S₁、現像主極Ｎ極の三極構成から成り、特に図面
に示すように三極とも非磁性材料のスリーブ円筒
２４の現像剤に偏倚して着磁されたマグネツトロ
ーラーから成る。この結果、Ｎ極からS₂極側への
磁束形成は極めて小さいものとなり、従来のスリ
ーブ式磁気ブラシ現像装置である第２図構成にお
いて必要とされたスクレーパーブレードが不必要
となつた。またS₂とS₁極は同極構成であるため、
現像剤は該二極間で一度スリーブ面から離れ、ス
リーブ廻りにおける現像剤の交換は一層良好にな
るものである。

磁極S₂で搬送されS₁でくみ上げられた現像剤
は、ドクターブレード２５により現像剤の厚さ２
〜３mmに一定量規制された後、感光ドラム面を摺
擦する。該ドクターブレードの位置形状及び該規
制位置における磁束の強さは、スリーブ廻りの現
像剤の安定規制、及び、スリーブの駆動トルクの
大小を決定づける性格を持つ。本装置において、
現像剤規制はくみ上げ磁極近辺でナイフエツジ形
状２５ａのドクターブレード２５を用いて行い、
さらにスリーブ表面にはローレツト加工を施し
て、規制位置の磁束強度を制限した構成で現像剤
の安定搬送くみ上げを実現したため、高速複写現
像装置に必要な、低駆動トルク現像装置の開発が
可能となつたものである。

本発明装置では、現像剤のトナー濃度を適切に
制御する為、現像剤濃度を検知する手段として、
前記スリーブ２４とドクターブレード２５間に電
圧を印加する如く構成し、現像剤中のキヤリアの
酸化度、密度、キヤリアーのトナー被覆度、キヤ
リアートナー比の変化による電流変化を検知して
上記各変化をキヤツチする。この変化を正確・確
実にキヤツチするには電圧を印加する電極間の現
像剤の量が常に一定量存在することが必要である
ので、これを満足する場所として該スリーブと該
ドクターブレードを両電極に選定したものであ
る。なお、電圧の印加はスリーブの回転中に行な
うのが良い。

この現像剤濃度検知手段の原理について以下詳
細に説明する。一組の電極の間に現像剤をはさん
で電圧を印加すると、印加電圧が100〜200V以下
では1μA以下の電流しか流れず、即ち10⁸Ω以上
の電気抵抗を示す。ところが200V程度のある電
圧以上では1mA即ち10⁴〜10⁵Ωの抵抗を示す。こ
の現象は、キヤリアー粉間の空気薄層の絶縁破壊
により生じた気中放電に基く短絡現象と考えられ
る。この短絡は印加電圧、キヤリアの酸化度、密
度、キヤリアーのトナー被覆度、キヤリア・トナ
ー比に依存する。上記構成は該現象を応用し、キ
ヤリア・トナー比即ち濃度を検出するものであ
る。例えば印加電圧を200Vとしトナー12％の濃
度の現像剤を±１％変化させると、500μA±
100μAの変動が生じるので、この変動値を検出
し、制御装置によりホツパーからのトナー供給を
制御する。これによつて適正な濃度が保たれた現
像剤を常時現像に供することが可能となる。なお
印加電圧は直流交流いずれを用いてもよい。

２６，２７は、現像剤支切り板２８をはさんで
対に置かれた、スリーブ軸方向搬送兼撹拌スクリ
ユーであり、現像剤移動はスクリユー２７により
奥方向に搬送され、奥側端部位置においてスクリ
ユー２７の奥側端部に設けられた反転スクリユー
及び支切り板２８端部に設けられた、現像剤移動
穴を通してスクリユー２６に渡されスクリユー２
６によつて手前側に搬送されて行なわれる。搬送
スクリユー２６，２７の構成を用いる時には、ス
クリユー２６と２７の搬送能力比を６：10〜８：
10に選ぶと、スリーブ長手軸方向にわたつて極め
て均一に現像剤を分布させることができる。即
ち、搬送能力の大きな撹拌スクリユー２７で現像
剤を奥側に一旦溜めておき、搬送能力の小さな搬
送スクリユー２６で序々に手前側に現像剤を引き
出すので、スリーブ長手軸方向には現像剤が極め
て均一に分布する。

次に本発明現像装置におけるトナー飛散防止装
置について説明すると、この装置は防塵ローラー
２９、クリーニング部３０及び、エツジ構造を持
つ部材３１、シヤープカツトのマイラー部材３２
とそれの支持部材３３から成り、防塵ローラー２
９と、感光ドラム間は該ローラ軸上に有するコロ
３４，３５により0.5〜１mmの間隔が保証される。
感光ドラムの回転につれ、駆動ギア３６，３７を
通して防塵ローラーはドラムと相対する方向に回
転され、クリーニングブレード３０により、その
表面は常に摺擦されている。該防塵ローラー２９
とクリーニングブレード３０には、材質的静電順
位が考慮されており、本現像装置において、現像
剤トナーが負極性に帯電されている場合、防塵ロ
ーラー２９としては正傾向の部材が、クリーニン
グブレード３０には負傾向部材が選ばれる。本発
明においては、防塵ローラー２９にデルリン、ク
リーニングブレードにマイラーを使用した。該二
部材間の摩擦帯電による静電気吸着力により、現
像器回転時に発生する浮遊トナーは、防塵ローラ
ー２９上に確実に吸着され、クリーニングブレー
ド３０でかき落とされて、現像容器内に回収され
る。該吸着力は非常に強いものであり、防塵ロー
ラーをドラム周辺と順方向に回転駆動しても、そ
の防塵効果に劣化を生じない。

現像装置の上部シールは、コロ３４，３５によ
りドラム0.4〜0.6mm間隔を保つて設けられたエツ
ジ部材３１より成り、ドラム回転時における周辺
の空気流及び空気粘性により浮遊トナーは完全密
閉される。

次に第７，８，９図はオーバーフロー穴３８、
トナー回収部３９、コンク現像剤補給穴４０の位
置関係を示す図である。４１はオーバーフロー現
像剤の案内板であり、かつ、搬送現像剤量の規制
板を兼ねている。現像容器中の体積増加した現像
剤は、搬送スクリユー２６により落下口近辺まで
搬送され、該案内板以降への搬送量規制をされ、
該規制量以上の搬送現像剤は案内板４１に沿つ
て、効果的にオーバーフロー口３８から、オーバ
ーフロー回収容器４２中に落下せしめられる。ト
ナー再使用部は、オーバーフロー口３８、案内板
４１の下流に位置しており、該位置にコンク剤補
給口が位置し、該構成により無駄となるオーバー
フロー現像剤中の落下トナー量を極少にして、ス
クリユー２７の全長に渡つて、再使用トナー及び
コンク補給剤を十分に撹拌した後スクリユー２６
により、現像部に循環させることが可能となる。

第７図には、前述の現像剤循還系の外観図を示
してある。ここで特筆すべき事は再使用ダクト１
９は軸４３を中心に揺動可能に支持されており、
又ドラム端部に植えられた軸２１はドラムが回転
するのに伴いダクトをバネ４４を介してたたき、
前記ダクトに振動を与える事により落下するトナ
ーがダクト内壁に付着、滞留せぬ様、強制的手段
を構じている。

第８図においては、現像剤の流れ（循環系）を
示している。現像に供された剤は矢印Ａに戻つて
きた点でA₁とA₂に分かれ、A₁は余剰剤として器
外へ落下し下のバケツト（図示せず）に貯えられ
る。A₂は矢印Ｂに於て清掃器からの再使用現像
剤を受け、次に矢印Ｃでホツパーからの補給トナ
ーを受けた後、再び現像に供されるべく送りネジ
２７によつて矢印Ｄの如くに器内へ搬送され、現
像器最奥まで到達した後、スリーブ側送りネジ２
６に於て現像をする。

第１０図は、該現像装置を顕画すべき感光ドラ
ム表面から、常に一定距離に保ち且つ、器外へト
ナーを飛散させないための防塵機構を示す図であ
る。３４，３５は、真ちゆう、Al等の非磁性体
から成るコロであり、感光ドラム９の側端に設け
られた金属フランジ４５に従動して回転する。該
コロは前記説明のトナー飛散防止の防塵ローラー
２９、防塵ブレード部材３１に取りつけられ、第
５，６図に示したフレーム構造となつており、ま
た該フレーム部材は４６において現像装置側板に
着脱可能、かつ揺動自在に支持されており、コロ
３４，３５支持点４６の三点で現像スリーブ２４
と感光板ドラム９の距離が設定されるものであ
る。シール４７はドラムの曲率に沿つた面をもつ
プレート４８に弾性材（発泡ウレタン等）４９を
介して固定されている。これらの部材によつて現
像領域の前後左右方向は完全に密閉される。３２
はマイラーから成るシヤープカツトを示す図であ
り、感光板ドラムに密着して、感光板ドラムの現
像部と非現像部を分ける作用を行なう。５０はシ
ヤープカツト３２のテンシヨンアームであり、該
テンシヨンアームの作用により、現像装置設定位
置において、シヤープカツトと感光ドラムの密着
性が保証され、現像領域の端部を極めて鮮明に非
画像部とする事が可能である。

第１０図に於て軸５１はその前方にレバー（図
示せず）を有し、手動によつて図示矢印方向に回
転されると、リンク５２を介してその現像器台５
３を図示右方向に引きよせると同時にバネ５４の
作用によつて現像器全体は軽く右方に移動せら
れ、ドラムから完全に離れて解除の状態となる。
その後、軸５１を図示矢印と反対方向に回転すれ
ば、リンク５２を介して台５３をドラム側に押し
つけその押し付け力はバネ５４を介して与えられ
る。

これらの機構により、ドラムとスリーブ間との
間隔は常に一定に保たれつつ、現像器の着脱も極
めて容易となり、従来の複雑な調整及び脱着のた
めの煩雑な動作から解放される結果となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の現像装置を示す図。第
３図は、本発明現像装置を転写式電子写真複写機
に適用した図。第４図〜第６図は、本発明現像装
置の構成説明図。第７図〜第９図は、本発明現像
装置における現像剤流れを示す図。第１０図は、
本発明現像装置の防塵機構を示す図である。 図において、２３は固定磁気ローラー、２４は
非磁性スリーブ、２５はブレード、２９は防塵ロ
ーラーである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 現像剤容器、該容器内に設けられた現像スリ
   ーブ、現像スリーブに近接して配置されスリーブ
   軸方向に現像剤を搬送する搬送スクリユー、現像
   スリーブから離間して配置され、搬送スクリユー
   とは逆方向に現像剤を搬送し、供給された補給ト
   ナーを撹拌しながら搬送する撹拌スクリユー、撹
   拌スクリユーによる現像剤搬送方向に関して下流
   端部側に設けられた、撹拌スクリユー側から搬送
   スクリユー側に現像剤を移動させる通路と、搬送
   スクリユーによる現像剤搬送方向に関して下流端
   部側に設けられた、搬送スクリユー側から撹拌ス
   クリユー側に現像剤を移動させる通路とを有して
   上記搬送スクリユーと撹拌スクリユーとの間を仕
   切る仕切り部材、を備え、上記搬送スクリユーに
   よる現像剤搬送能力よりも上記撹拌スクリユーの
   それを大とし、上記撹拌スクリユーの現像剤搬送
   方向端部側に現像剤を一旦溜めてこの現像剤を上
   記搬送スクリユーにより現像スリーブに沿つて搬
   送することを特徴とする現像装置。