JPH0359582A - 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〕 本発明は複写機等の現像装置に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

感光体に現像剤を接触させて静電潜像を顕像化する現像
装置では、感光体と現像剤との接触幅。

接触時間を大きくとることが現像効率を上げるうえで重
要である。特に、高速耐用の複写機等ではその重要性が
更に増大する。

このため、従来、内側に磁石体を配置した円筒体の外周
部に磁性現像剤を保持し、この現像剤を感光体に接触さ
せて静電潜像を現像するいわゆる磁気ブラシ式現像装置
として、前記円筒体を複数端え、静電潜像を複数回に亘
って現像するようにしたものが提案されている。しかし
ながら、この現像装置では、円筒体の数が増える分だけ
大型化するという問題点がある。これを解消するために
円筒体を小径化すると、その分向転数が増加し同時に内
部の磁石が小さく磁力も弱くなるので、現像剤が磁気拘
束力を失って飛散するという不都合が生じる。

また、円筒体と感光体との対向部近傍に電極部材を設け
、この電極部材で現像剤を感光体の外周面に沿って落下
させながらカスケード現像を行い、さらに落下現像剤を
再び円筒体に回収するものが、特公昭５３−２６４９６
号公報で提案されている。

しかしながら、この現像装置では、電極部材に荷電した
現像剤が電気的に付着し、電極部材と感光体との間に有
効なバイアスが確保出来なくなり、現像不能状態に陥る
という問題点を有していた。

〔課題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
、 現像装置に１ 、回転駆動する円筒体と、 ｉｉ、該円筒体の周長に対し僅かの余剰周長を有し、円
筒体に外装された筒状の薄膜部材と、ｉｉｉ　、前記円
筒体の内側に位置し、磁性現像剤を前記薄膜部材の外周
部に磁気吸着することにより、前記薄膜部材を円筒体の
外周部に密着させ、薄膜部材の余剰部を感光体に接触さ
せる磁石と、 を設けたものである。

〔作用〕

前記構成によれば、薄膜部材は現像剤の磁気吸着力によ
り円筒体に保持され、円筒体の回転に従って回転する。

薄膜部材の外周部に保持された現像剤は、薄膜部材によ
り該薄膜部材の余剰部で形成される膨らみと感光体との
接触部に搬送され、その接触面に沿って移動しながら感
光体上の静電潜像を顕像化する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

実施例Ｉ Ａ、現像装置の構成 第１図に示す現像装置ｌは、概略、供給部１０、濃度検
出部２０、現像部３０、回収部４０、トナー補給部５０
で構成されている。

供給部１０ 供給部１０の供給室１１には供給羽根１２が設けである
。この供給羽根１２は、軸１３の両端にそれぞれ設けた
側板１４．１４の外周部に複数の掬い板１５を横架した
もので、矢印ａ方向に回転駆動可能としである。

ｉ、濃度検出部２０ 濃度検出部２０は供給部１０の後部に設けてあり、供給
室１１に連続しこれと平行に形成した搬送路２１に搬送
羽根２２が設けである。搬送羽根２２は、第２図に示す
ように、軸２３の中央に掬い板２４を有し、その両側に
複数の羽根２５を所定間隔ごとに備えている。これら羽
根２５の取り付は角度は掬い仮２４の左右で違えてあり
、搬送羽根の回転による搬送性が左右で異なるようにし
である。すなわち、第２図において、左側の羽根２５は
右側への搬送性を有し、右側の羽根２５は左側への搬送
性を有する。また、供給室ｔｉと搬送路２１との間の壁
２６には、前記掬い板２４と対向する部分に開口２７が
設けである。さらに、搬送路２１の中央底部には、現像
剤の透磁率変化を測定するトナー濃度検出センサ２８が
設けてあり、そのセンサ面が搬送路２１の底面とほぼ一
致させである。

１１１、現像部３０ 現像部３０において、円筒体３１は非磁性材からなり、
感光体１００と所定のギャップをもって対向配置してあ
り、図示しない軸を中心に矢印Ｃ方向に回転駆動するよ
うにしである。また、円筒体３１は電源３２に接続され
、所定のバイアス電圧ＶＢが印加されるようになってい
る。

磁石体３３は前記円筒体３１の軸方向に延在する段数の
磁極（Ｎ、、Ｎ、、Ｓ、、Ｎ３．Ｎ４．Ｓ、。

Ｎ、、Ｓ３）を外周部にこの順序で設け、＠極Ｎ１とＮ
７、磁極Ｎ３とＮ４を隣接し、それらの中間がそれぞれ
無磁極領域Ｍ、、Ｍ、としたもので、円筒体３１の内部
に非回転状態に固定され、前記無磁極領域Ｍ１を円筒体
３１と感光体１００との対向部よりも上方に位置し、無
磁極領域Ｍ、か供給羽根１２との対向部に位置させであ
る。

薄膜部材３４は円筒体３１の周長よりも僅かに長い周長
を有する薄肉（厚さ０．２ｍｍ）の筒状体で、円筒体３
１に外装されている。この薄膜部材３４は、ナイロン、
ポリイミド、ポリカーボネイトからなり、カーボンを加
えて導電性が付与しである。

規制部材３６は現像部の上部に取り付けてあり、その先
端が薄膜部材３４の上部外周面に所定のギャップＤＢＩ
をもって対向させである。

均し部材３７は規制部材３６を介して現像槽に取り付け
てあり、その先端が薄膜部材３４の無磁極領域Ｍ、に対
向する領域の近傍に所定のギヤノブＤ　Ｂｔをもって対
向させである。

ｉｖ、回収部４０ 回収部４０は供給部１０の上方に位置し、隔壁４１で供
給部１０と仕切られており、隔壁４１の前壁４２は円筒
体３１と所定の間隔をもって形成され、その上端と規制
部材３６との間に通路４３が設けてあり、隔壁４１の後
壁４４と濃度測定部２０の上カバー２９との間に供給室
１１に通じる落下路４５が設けである。また、回収部４
０には、二つの送り羽根４７，４．８が前後に設けてあ
り、それぞれ矢印ｄ、　　ｅ方向に回転駆動するよ゛う
にしである。

ｖ、ｈチー補給部５０ トナー補給部５０には収容室５１と補給室５４が形成さ
れ、収容室５Ｉには撹拌羽根５２．　５３が矢印ｆ、　
　ｇ方向に回転駆動するように設けてあり、補給室５４
にはブラシロール５５が矢印り方向に回転駆動するよう
に設けである。また、補給室５４はその底部に設けたメ
ツシュ５６を介して空室４６と連絡している。

Ｂ、現像動作 現像動作について説明する。

現像剤はトナーと磁性キャリアとからなる二成分系のも
のが使用され、供給室１１に収容されている。また、現
像剤は薄膜部材３４の外周部にも磁気吸着させてあり、
現像剤の磁気吸着力により薄膜部材３４の余剰部、すな
わち円筒体３１の周長よりも長い部分を無磁極領域Ｍ１
との対向部に集中させて膨らみ３５を形成し、膨ら、み
３５の外周部が感光体１００の外周に接触させである。

なお、膨らみ３５の接触幅αは、磁気ブラシ式現像装置
において現像剤が感光体と接触する幅よりも広く、例え
ば６〜１２ｍｍ程度に設定される。

供給室１１の現像剤は、供給羽根１２の回転に基づいて
周囲の掬い板１５で混合され、トナーとキャリアが摩擦
接触して相互に逆の極性に帯電される。また、現像剤は
掬い板１５の搬送作用によりその一部は、壁２６を越え
て濃度測定部２０に送られるとともに、掬い板１５に掬
われた現像剤は供給領域Ｐで薄膜部材３４の外周部に供
給される。なお、掬い板１５に掬われた現像剤は、隔壁
４１の下に設けたブラシからなる規制部材４９で規制さ
れ、供給量が一定に調整され、落下路４５より供給され
た比較的トナー濃度の高い現像剤が直接供給領域Ｐへ送
り込まれることがないようにしである。

濃度測定部２０に送られた現像剤は、搬送羽根２２の回
転により羽根２５でそれぞれ中央に向けて搬送され、そ
して中央で合流して混合され、掬い板２４に掬われて供
給室１１に送り戻される。

供給室１１に送り戻された現像剤は供給羽根１２の混合
撹拌作用によって左右に分散していく。なお、第２図に
示すように、供給羽根１２の中央に二つの羽根１６．１
６を設け、軸１３に対するそれぞれの角度を逆に設定す
ると、搬送路２１から送り戻されてきた現像剤が積極的
に左右に分配されるとともに、搬送路２１の左側から送
り戻された現像剤の一部が供給室１１の右側に、また搬
送路２１の右側から送り戻された現像剤の一部が供給室
１１の左側に搬送されることにより左右の現像剤が混合
され、左側又は右側の現像剤だけのトナー濃度（キャリ
アに対するトナーの重量混合比）が低下するという不都
合がない。

また、現像剤のトナー濃度は中央のトナー濃度検出セン
サ２８で測定される。ここで測定されるトナー濃度は、
左右の羽根で送られた現像剤を混合したものに関するも
のであるから、検出値が平均的なものとなり、局部的な
トナー濃度の低下によって検出値が大きく変動すること
がない。したがって、安定したトナー濃度管理が可能と
なる。

一方、供給領域Ｐで薄膜部材３４の外周部に保持された
現像剤は、磁石体３３の磁気吸引力に基ついて保持され
、円筒体３１の回転により矢印Ｃ方向に搬送され、規制
部材３６に規制される。

規制部材３６に規制された現像剤は、通路４３を通り回
収部４０に回収される。したがって、規制部材３６の手
前で現像剤かいつまでも滞留しストレスを受けることが
なく、現像剤の劣化が軽減される。

規制部材３６の先端を通過した現像剤は、第３図に示す
ように、磁極Ｎ、Ｓ３．Ｎ、の対向部を磁気ブラシ状態
で搬送される。また、現像剤は、磁極Ｎ１の対向部を通
過すると、無磁極領域Ｍ１の対向部で磁極の拘束力から
解放されて搬送方向に塊となって飛翔していく。この飛
翔した現像剤は、均し部材３７に衝突して一定の層厚（
ギャップＤ８、に相当）に均され、薄膜部材３４に保持
されて矢印Ｃ方向に搬送され、薄膜部材３４と感光体１
００との接触領域Ｘに送り込まれる。

前記接触領域Ｘを搬送される現像剤は、薄膜部材３４の
接触圧により矢印ｉ方向から移動してくる感光体１００
の表面に押圧され、感光体ｌＯＯの表面に静電潜像が形
成されていれば、該静電潜像の表面電位と円筒体３１か
ら薄膜部材３４に伝わる現像バイアス電圧■８との電位
差に基づき、静電潜像画像部にトナーが静電的に付着す
る。

薄膜部材３４と感光体１００との間に相対的な速度差が
ある場合、これらの接触領域Ｘを搬送される現像剤は円
筒体３１内に設けられた磁石体３３による磁気拘束力が
弱い状態で、せん所作用を受ける。このため、現像によ
ってトナーを失ったキャリアと、依然トナーを保持して
いるキャリアとが混合され、トナーを失ったキャリアか
継続的に感光体と接触することはない。したがって、感
光体１００の静電潜像に付着したトナーが、トナーを失
ったキャリアに奪われることがなく、静電潜像にはほぼ
−様な密度でトナーが付着し、フラットな画像（エツジ
だけが強調されていない画像）が得られる。

接触領域Ｘを通過した現像剤は、磁極Ｎ２の磁気拘束力
を受け、再び磁気ブラシ状態で薄膜部材３４に保持され
、矢印Ｃ方向に搬送される。そして、磁極Ｎ、とＮ４と
の無磁極領域Ｍ、で磁極の拘束力から解放されて供給室
１１に落下する。

規制部材３６に規制されて回収部４０に回収された現像
剤は、送り羽根４７，４．８の回転に基ついて空室４６
を後方に搬送され、落下路４５を通して供給室１１に供
給される。

トナー濃度検出センサ２８の出力によって現像剤のトナ
ー濃度が所定の基準値よりも低いと判定された場合、ト
ナー補給部５０の羽根５２．　５３がそれぞれ回転し、
収容部５１のトナーを補給室５４に送り込む。補給室５
４に供給されたトナーは、ブラシロール５５の回転とと
もに矢印り方向に搬送され、メツ／ユ５６を通過して空
室４６に落下供給される。ここで、塊となったトナーが
そのまま空室４６に供給されることがなく、メツシュ５
６を通過するトナーは分散状態で落下するので、空室４
６の現像剤に素早く混入され、これら現像剤と混合され
ることにより素早く荷電される。したがって、未帯電の
トナーが現像に供されることがなく、トナー粉煙の発生
、画像上のかぶりなどが低減される。

実施例２ 第４図に示す実施例は、現像部３０の下部領域にモルト
プレーン等からなるローラ３８を円筒体３１と平行に設
け、その外周部を薄膜部材３４に押し付けて矢印ｊ方向
に回転するように設けたものである。

この実施例によれば、接触領域Ｘを通過した現像剤が供
給室１１との対向部てローラ３８で薄膜部材３４の表面
から剥離され、薄膜部材３４の現像剤を確実に入れ換え
ることかできる。

したがって、現像によってトナーを消費したトナー消費
履歴が消去され、同一の画像を連続的に作成しても、そ
の画像を毎回適正濃度で再現することができる。

実施例３ 第５図は薄膜部材３４の一部拡大図面で、この薄膜部材
３４の外周部には軸方向に延在するＶ字溝３４ａが所定
間隔ごとに設けである。このＶ字溝３４ａは、例えば開
き角度θを９ＱＯｊ；ＷさＨを０．１２ｍｍ％　ピッチ
δを２、Ｑｍｍとする。

この薄膜部材３４によれば、第６図に示すように、接触
領域Ｘに侵入する薄膜部材３４が前記Ｖ字ｆｉＷ３４ａ
で折れるように肋がるので、その部分の曲率が大きくな
り、接触領域Ｘの幅か広くなる。

このため、現像剤と静電潜像との接触効率が高まり、感
光体１００．薄膜部材３４を高速移動しても良質の画像
を得ることができる。

また、Ｖ字溝３４ａと現像剤との摩擦力が向上して、薄
膜部材３４の現像剤搬送能力及びその安定性が増す。こ
の搬送能力及び安定性は、第５図に示すように、薄膜部
材３４の外周部にブラスト処理等で微小凹凸３４ｂを設
ければさらに増大する。

なお、Ｖ字溝３４ａは薄膜部材３４の内周面に設けても
よいし、内周面と外周面の両方に設けてもよい。

前記７字溝３４ａは、第７図又は第８図に示す方法で形
成される。

第７図の方法は、薄膜部材３４を芯材６０に密着外装し
、これを内面にＶ字状の歯６２を有する円筒カッタ６１
に挿入し、前記歯６２で薄膜部材の外周部を軸方向に削
り、Ｖ字溝３４ａを形成する。

第８図の方法は、薄膜部材３４を芯材６３に密着外装し
、外周面に軸方向のＶ字状歯６５を有し、電源６６に接
続された加熱ローラ６４を前記薄膜部材３４の外周面に
押し付け、前記芯材６３と加熱ローラ６４とを回転し、
前記歯６５で薄膜部材３４を加熱溶融して溝３４ａを形
成する。

Ｘ糧例１ 第９，１０図は薄膜部材３４の両端部に薄肉のシート７
０を貼って補強し、その補強部分に周方向に連続してパ
ーフォレーション７１を設ける一方、円筒体３１の対応
する位置にスプロケット７２を設けたものである。

この現像装置によれば、薄膜部材３４と円筒体３１との
相対的な滑りが無くなり、接触領域Ｘに安定的に現像剤
を供給することができる。

なお、本実施例ではパーフォレーション７１の部分から
薄膜部材３４が破れるのを防止するためにシート７０で
補強しているが、パーフォレーション７１を設けること
なく補強のためにのみシート７０を貼着するようにして
もよい。

この場合、薄膜部材３４の両端部分における強度が上が
り、この部分の現像剤を中央領域のそれと同等の力で感
光体１００に押圧することができる。

ところで、第９，１０図に示す薄膜部材３４に第３実施
例の溝３４ａを形成する場合、第１１図に示すように、
溝３４ａと溝３４ａとの間の領域にパーフォレーション
７１を設ける。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明の現像装置では、
単一の円筒体でも薄膜部材に保持された現像剤の接触幅
を大きくとることができる。

したがって、静電潜像の現像効率が上がり、小型で高速
耐用の現像装置が実現可能となる。また、接触領域では
トナーを消費ｊ、たキャリアが継続して感光体と接触す
ることがなく、周囲に十分トナーを保持したキャリアを
感光体に接触させることができるので、−反感光体に付
着したトナーかキャリアに奪われることがなく、印刷の
ようなフラットな画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像装置の断面図、第２図は供給部と濃度測定
部における現像剤の流れを示す図、第３図は現像装置の
一部拡大断面図、第４図現像装置の部分断面図、第５図
は薄膜部材の一部拡大断面図、第６図は薄膜部材の現像
剤搬送状態を示す一部断面図、第７，８図は薄膜部材の
成形方法を示す斜視図、第９図は薄膜部材の部分正面図
、第１０図は薄膜部材の一部拡大断面図、第１１図はス
プロケットを備えた円筒体の側面図である。 １・・・現像装置、１０・・・供給部、１１・・・供給
室、１２・・・供給羽根、２０・・・濃度測定部、２１
・・・搬送路、２２・・・搬送羽根、３０・・・現像部
、３１・・・円筒体、３４・・・薄膜部材、３５・・・
膨らみ、３６・・・規制部材、３７・・・均し部材、４
０・・・回収部、４１・・・隔壁、４６・・・空室、５
０・・・トナー補給部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動する円筒体と、該円筒体の周長に対し僅
   かの余剰周長を有し、円筒体に外装された筒状の薄膜部
   材と、前記円筒体の内側に位置し、磁性現像剤を前記薄
   膜部材の外周部に磁気吸着することにより、前記薄膜部
   材を円筒体の外周部に密着させ薄膜部材の余剰部を感光
   体に接触させる磁石と、を設けたことを特徴とする現像
   装置。