JPH0384572A - 電子写真装置 - 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］ 本発明は電子写真装置、特に複数色の色刷り印刷等を行
なう電子写真装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の装置としては、露光することによって潜
像を形成する潜像形成手段と、該潜像形成手段によって
形成された潜像を現像する現像手段を、感光ドラムの周
囲にその回転方向に沿って二組配設し、二色の記録画像
を得るようにしたものかある。このうような装置におい
ては、感光ドラムの回転方向上流側に位置する第一の現
像手段では、磁性粒子と非磁性のトナーを混合させた現
像剤を、磁気ブラシ現像法等で現像し、次に下流側の第
二の現像手段では、−成分トナーて現像するものか知ら
れている。これは、第二の現像手段に磁性粒子を含まな
い一成分磁性トナーを用いているため、第二の現像手段
で現像する際、磁性粒子の磁気ブラシか第一の有彩色ト
ナー像を乱したり、第一のトナーを第二の現像手段内に
混入させるのを防止する効果かある。

ところが、この構成においては、第一の現像手段による
現像時に磁性粒子がわずかではあるが感光ドラム表面に
付着し、第二の現像手段が現像スリーブ内にマグネット
を内包している場合は、上記磁性粒子がこのマグネット
の磁力によって補集されるという現象か起こる。これら
の補集された磁性粒子は一回の複写サイクルでは少量で
あるか多数回の複写サイクルを経た後においては量も増
え、第二の現像手段の現像スリーブ上て磁気ブラシを形
成する。この磁性粒子の磁気ブラシが感光ドラム上に形
成された第一・のトナー像を摺擦することによってこの
第一のトナー像を乱したり、さらには第二の現像手段内
に第一のトナーを混入させてしまうという問題かあった
。

また、第二の現像手段は、現像スリーブ内にマグネット
を内包しない場合（例えば、非磁性−成分トナーを用い
る場合）には、第一の現像手段から感光ドラムに付着し
た磁性粒子は、第二の現像領域を通過して転写領域、ク
リーニング領域に至り、多数回の複写サイクルを経た後
においては転写不良や、クリーニングプレートの傷及び
トラム傷などを誘発させるといった問題点か生じていた
。

これらの問題を解決するために、第一の現像手段と第二
の現像手段の間に磁界発生手段を設け、そこで感光体に
付着した磁性粒子を補集してしまうという提案がなされ
ている。これにより上記問題はほぼ解決されるが、この
解決策ては、新たに装置の大型化といった問題を伴なっ
てしまう。

そこで本出願人らは、特開昭６３−６０４７２に開示す
るように第二現像器内に磁界発生手段を設け、現像器内
で磁性粒子を補集するようにした。かかる発明によって
、装置を大型化することなく感光体上に付着した第一現
像での磁性粒子を補集することか可能となった。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、上記構成における従来装置の第二現像器
内の磁性粒子は、現像スリーブ近傍に静止保持されてい
るたけで、第二現像器内で新たな作用、効果を得ること
がほとんどできなかった。また多数回の複写サイクルを
繰り返すうちに、現像スリーブ近傍に静止保持される磁
性粒子の場が徐々に増加してくると、第二現像器内で現
像スリーブへ供給されるトナーの供給量か徐々に減少し
てしまうという問題か生じていた。

本発明はかかる問題を解決し、第二現像器の現像スリー
ブに磁性粒子を留めることなく現像器内部に取り込んで
、これを積極的に利用してトナーのチャージアップやブ
ロッキングをも防止てきる電子写真−装置を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的は、 一様に帯電した潜像担持体の周囲に、潜像を形成するた
めの潜像形成手段と、該潜像形成手段によって形成され
た潜像を現像する現像手段を、上記潜像担持体回転方向
に沿って複数組配設し、上記回転方向上流側に位置する
現像手段が磁性粒子とトナーを有する二成分現像剤を使
用し、下流側に位置する現像手段か、−を分現像剤を使
用する電子写真装置において、 上記一成分現像剤を使用する下流側現像手段の現像剤担
持体近傍に、該担持体上に付着した上流側現像手段から
の磁性粒子を吸着しかつ下流側現像容器内の現像剤担持
体近傍で該磁性粒子を撹乱し揺動させる磁界発生手段を
設けた、 ことによって達成される。

［作用］ かかる本発明にあっては、上流側の現像手段からの磁性
粒子は下流側現像手段の現像剤担持体にて磁界発生手段
の磁力によて吸着せられそのまま現像容器内部に取り込
まれる。

磁性粒子は、上記現像容器内部では、上記磁界発生手段
の磁力によって運動し、現像剤担持体表面近傍の現像剤
を攪拌すると共に現像後も現像剤担持体に付着している
現像剤を剥ぎ取る。これにより、現像剤の凝集、いわゆ
るブロッキングや、過剰帯電、いわゆるチャージアップ
を防止する。

［実施例］ 以下、添付図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。

〈第一実施例〉 第１図は本発明の第一実施例としての電子写真装置の概
要構成を示すものである。図において、ｌは潜像担持体
としての感光ドラムであり、帯電器２によって一様に負
に帯電された後、露光手段（図示せず）からのレーザビ
ーム等によって第一のｄ像露光３か行なわれる。この第
一の画像露光３は、画像領域を露光するイメージ露光で
あり、ネガの静電潜像を感光ドラムｌ上に形成する。こ
の静電潜像は、第一の現像装置４によって負に帯電した
トナーで反転現像され、第一の現像像が得られる。上記
第一の現像装置４は、磁性粒子と非磁性のトナーを混合
して有する二成分現像剤を用いて、磁気ブラシ現像法に
よって現像を行なうものである。

次に、第二の露光手段（図示せず）からのレーザビーム
等によって第二の画像露光５か行なわれる。この第二の
白露光５は、非画像領域を露光するバックグラウンド露
光であり、ポジの静電潜像を感光ドラム１上に形成する
。この静電潜像は、第二の現像装置６により正に帯電し
たトナーで正規現像され、第二の現像像が得られる。上
記第二の現像装置６は、トナーのみからなる一戒分現像
剤を用いて現像を行なうものである。

その後、感光ドラムｌ上に形成された第−及び第二の現
像像は、ポスト帯電器７によって電荷が一定極性に揃え
られ、転写帯電器８によって転写紙９に転写され、定着
器ｌＯで定着される。なお、感光ドラムｌ上に残留した
トナーは、クリーニング器１１により除去される。

なお、本発明での複写工程は、上記方式にとどまらず、
例えば第一の帯電→イメージ露光４戻転現像の後再帯電
→イメージ露光→第二現像手段で反転現像、といった工
程でもかまわないし、また、第一の帯電→露光→第一現
像の後に感光体を回転させ（このとき、クリーナーは感
光ドラムから離間させておく）第一の帯電及び露光手段
で再び第二の帯電→第二の露光を行ない次に第二の現像
を行なってから転写工程にいくといった方式等でもよい
。

第二の現像装置６は第２図に示すように容器１２、−成
分非磁性トナー１９、現像剤担持体としての現像スリー
ブＩ３、磁界発生手段としての磁石１４及び規制部材と
しての弾性ブレード１７を有している。容器１２は現像
装置の長手方向（紙面に直角な方向）に延在する開口部
を有し、その開口部には上記現像スリーブ１３がその軸
線を上記長手方向とするように設けられ、これは例えば
アルミニウム等の非磁性材料で作られている。現像スリ
ーブ１３は図において上記開口にて、右略半周面を容器
１２内へ突入させ、左略半周面を容器外へ露出させて回
転自在に軸支させて横設してあり、矢印す方向に回転駆
動される。現像剤担持体１３は上記円筒体（スリーブ）
に限らず、回転駆動される無端ベルト形態等にしてもよ
いゆまた導電性ゴムローラを用いてもよい。該現像スリ
ーブ１３の容器外露出面は、感光ドラムｌの表面に借出
な隙間を存して対面ないしは接触してここに現像領域を
形成している。

磁石１４は現像スリーブＩ３内に不動に設けられ、本実
施例では固定された永久磁石であり、現像スリーブ１３
が回転駆動された場合も、静止位置及び姿勢を維持し、
固定的な磁界を発生する。本実施例ではこの磁石１４は
磁極１５（Ｎ極）及び磁極１６（Ｓ極）を有している。

磁極１５は、感光ドラム１との対向部の現像領域に位置
している。磁石１４としては永久磁石に代えて電磁石を
配設してもよい。

弾性ブレード１７は現像スリーブ１３の外表面に接触し
て設けられている。接触点は磁石１４の磁極１６の位置
よりも現像スリーブ１３回転方向下流側であリ、弾性ブ
レート１７は同下流側に傾いて（すなわち、現像スリー
ブ回転方向に対向して）設けられている。磁石１４は上
記接触点よりも上流側に少なくとも一つの磁極を有する
。

また、上記現像スリーブｌ］の背部には供給ローラ１８
か設けられており、該供給ローラ１８は現像スリーブ１
３の外表面に弾力をもって軽く接触し、かつ回転可能に
支持されている。そしてその接触点は弾性ブレード１７
における点よりも現像スリーブ回転方向上流側にあり、
かつ磁石１４の−・極が弾性ブレード１７と供給ローラ
１８の間の領域に位置するように設けられている。

次に１本実施例の作動について説明する。

第一・の現像装置４による現像時に感光ドラムｌに付着
した磁性粒子２０は、感光トラム１の回転に伴ない、第
二の現像装置６の現像領域に至り、ここで該第二の現像
装置の現像スリーブ１３内の磁石１４の磁力によって現
像スリーブ１３の表面に補集される。補集された磁性粒
子は現像スリーブ１３の回転に伴ない現像容器１２内（
搬送され、供給ローラ１８と現像スリーブ１３の当接部
に至る。供給ローラ１８は現像スリーブ１３に軽く接触
しているため、現像スリーブ１３上に磁力によって吸着
している磁性粒子２０は、はとんどこの当接部を通過し
て磁極１６の存在する弾性ブレード当接部と供給ローラ
当接部の間の領域Ｃ至る。この領域で磁性粒子２０は、
磁極１６による拘束力と弾性プレート端部による搬送阻
止力により外部に出ず、重力、磁力及び搬送力によって
循環（撹乱）する。この循環によりトナー粒子と磁性粒
子の混合・攪拌が生ずるので、弾性ブレードと現像スリ
ーブの間にトナーか至る前にトリボ付与される。

また、同時に弾性ブレード手前のトナーの凝集（ブロッ
キング）も防止でき、高湿環境下においても、トナーの
流動性を安定して確保できるといった新たな作用が生ず
る。また、多数回の複写サイクルにより弾性ブレードと
供給ローラの間に徐々に磁性粒子が増加していっても、
磁力１重力、搬送力によって、静止、保持されることな
く・、循環・撹乱が続くため、磁性粒子が増加してこと
による、トナーの現像スリーブ方向への供給不足という
こともない。

かくして濃度の低下やかぶりのない経時的に安定した画
像を得ることができるようになった。

次に、本実施例装置における第二の現像装置及び磁性粒
子の具体例とそれによる実験結果を示す。

■　現像スリーブ１３としては直径２０ｍｍのアルミニ
ウム製のスリーブの表面をアランダム砥粒により不定型
サンドララスト処理したものを用い、磁石１４の磁極１
６としては、磁束密度のピーク値８００ガウス、半値＠
　Ｇｏ’のものを用いた。また磁極１５としては７００
ガウス半値幅６０°のものを用いた。

■　弾性ブレード１７としてはウレタンゴム（ゴム硬度
ＪＩＳ　７３’厚さ２　ａｍ）を用いた。

■　供給ローラ１８としては、直径７＋ｓｍｓのステン
レス鋼製芯金上にエバーライト（商品名）スポンジを巻
きつけて直径１８ｓｎのローラ状にしたものを用い、現
像スリーブの回転と逆方向にスリーブの１７２〜２倍の
周速で回転させた。

Ｏ第一現像装置用磁性粒子としては、粒径１００〜８０
　ＪＬ　ｙａ　　（１５０／２００メツシユ）の鉄製粒
子（最大磁化＝　１９０部ｍｕ／ｇ）にアクリル系及び
フッ素系樹脂をコーティングしたものを面密度で０．３
〜０．６ｇ／ｃｍ２のもとに用い、第二現像装置用トナ
ーとしては、スチレン／アクリル樹脂とスチレンブタジ
ェン樹脂の共重合体１００部にペリレン系赤の顔料５部
からなる平均粒径１３ＩＬｍのトナー粉体にコロイダル
シリカ１．０％を外添した赤トナーを用いたところ、ｈ
ａの塗布作用により現像スリーブ上に約３０ＪＬ１１の
均一な塗布層が得られた。この層の帯電量をブローオフ
法で測定したところ、電荷量は＋１２１Ｌｃ／ｇで、こ
れは十分な値である。

ここで使用する現像方法としては、特公昭５８−：１２
３７５に記載の方法が好ましい。電子写真感光体と現像
スリーブ３との間にはバイアス電源により電圧か印加さ
れる。バイアス電源は交流でも直流でもよいが、交流に
直流を重畳したものか好ましい。現像方法はこれに限ら
れるものでなく、現像“剤薄層を感光ドラムに接触させ
て現像してもよい。

以上のような■ヘー■の条件をもった現像装置をキャノ
ン株式会社製ＮＰ−４８３５複写機（現像装置が感光ド
ラムに対向して二つ装着てきる）を若干改良したものの
ドラム回転下流側現像器装着口に組み込み、かつ上流側
には、二成分磁気ブラシ現像器を組み込み高湿環境下に
一週間放置した。その後第−１第二現像ともイメージ露
光、反転現像によって約５０００枚の画出しを行なった
ところ、第一、第二現像ともに、反射濃度１．３の良好
な画像を得ることができた。またこのとき、第二現像手
段を分解し、弾性プレート近傍を観察したとこ、うその
部分に磁性粒子が約１〜２ｇ付着しており、かつそこで
のトナーのブロッキングは防止されていた。

なお、第二現像装置を上記構成に変えて単に磁性粒子を
補集するのみ（撹乱させない）にし、上と同様に高湿環
境下に一週間放置したところ、トナーのブロッキングが
起こり、それとともにトナーの供給不足からくるチャー
ジアップなどから１０００枚通紙後の第二現像装置の反
射濃度は０．８に下がった。この状態で反射濃度を１．
２以上にするために現像バイアス値を上げて複写サイク
ルを繰り返したところ、第二現像時に感光ドラム上の第
一現像像のトナーが第二現像器内に入り込む混色現象が
発生した。

〈第二実施例〉 第３図に示すように、第二現像装置に用いる現像剤とし
て一戒分磁性トナーを用い、現像方法として、現像スリ
ーブ１３と感光トラムｌとの間に間隙を設け、現像バイ
アスとして交流成分に直流成分を重畳して現像を行なう
、いわゆるジャンピング現像構成をとってもよい。この
、場合供給ローラ１８は、無くてもよく、またある場合
でも現像スリーブ１３に接触していなくてもよい。なお
、容器１２内の磁性粒子２０を外部に出さないようにす
るためには、弾性ブレード１７としては、該弾性ブレー
ド１７を現像スリーブ１３に当接させる構成をとった方
が好ましい。

ぐ第三実施例〉 第４図に示すように、供給ローラ１８の内部に磁界発生
手段２２を設け、第一現像装置からの磁性粒子２０を供
給ローラ１８の表面に付着させてもよい。

供給ローラ１８の回転に伴ない磁性粒子２０が揺動する
ことで、現像スリーブ近傍のトナーのブロッキングが防
止され、かつ現像後も付着している現像スリーブ１３上
のトナーの剥ぎ取りもなされる。

く第四実施例〉 第５図に示すように、現像装置は、二つだけにとどまら
ず、三つ以上あってもよい。この場合の構成は例えば第
一の現像装置が二成分磁気ブラシ、第二の現像装置が一
成分非磁性現像、第三の現像装置が一成分磁性トナーを
用いたジャンピング現像とし、第一の現像装置から感光
ドラムに付着した磁性粒子を第二、第三の現像装置で補
集・撹乱させるようにするのが好ましい。

［発明の効果］ 以上のごとく、本発明によれば、第二現像手段の現像剤
担持体近傍に磁界発生手段を設けて、第一現像手段から
もれた磁性粒子を補集することで、混色のない良好な複
色画像か得られる。

また、それに加え、第二の現像手段内で磁性粒子を積極
的に用いて現像剤担持体近傍の現像剤の撹拌及び現像剤
担持体表面の現像剤の剥ぎ取りを行なうことが可能とな
り、チャージアップによる濃度の低下の防止や高湿環境
下などでの現像剤担持体近傍の現像剤のブロッキングの
防止という新たな効果を得ることができるようになった
。

さらに、第二現像装置での磁性粒子の撹乱により、現像
剤のチャージアップを抑制できるので第二の現像時の現
像バイアスを低めに設定することが可能となり、第二現
像時の第一現像剤の混色をさらに効果的に防止できるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例装置の概要構成図、第２図
は第１図装置の第二の現像装置を示す断面図、第３図は
第二実施例装置の第二の現像装置を示す断面図、第４図
は第三実施例装置の第二の現像装置を示す断面図、第５
図は第四実施例装置の概要構成図である。 ｌ・・・・・・潜像担持体（感光ドラム）４・・・・・
・上流側現像手段（第一の現像装置）６・・・・・・下
流側現像手段（第二の現像装置）１３・・・・・・現像
剤担持体（現像スリーブ）１４・・・・・・磁界発生手
段（磁石）１７・・・・・・規制部材（弾性ブレード）
１８−・・・・・供給ローラ ２０・・・・・・磁性粒子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一様に帯電した潜像担持体の周囲に、潜像を形成
   するための潜像形成手段と、該潜像形成手段によって形
   成された潜像を現像する現像手段を、上記潜像担持体回
   転方向に沿って複数組配設し、上記回転方向上流側に位
   置する現像手段が磁性粒子とトナーを有する二成分現像
   剤を使用し、下流側に位置する現像手段が、一成分現像
   剤を使用する電子写真装置において、 上記一成分現像剤を使用する下流側現像手段の現像剤担
   持体近傍に、該担持体上に付着した上流側現像手段から
   の磁性粒子を吸着しかつ下流側現像容器内の現像剤担持
   体近傍で該磁性粒子を撹乱し揺動させる磁界発生手段を
   設けた、 ことを特徴とする電子写真装置。
2. （２）一成分現像剤は非磁性トナーであることとする請
   求項（１）に記載の電子写真装置。
3. （３）一成分現像剤を使用する現像手段には、現像剤担
   持体に当接するように付勢された自由端部が該現像剤担
   持体上に上記一成分現像剤の薄層を形成する規制部材と
   、該規制部材の現像剤担持体回転方向上流側の位置に接
   触しつつ回転自在に支承された供給ローラとを有するこ
   ととする請求項（１）または請求項（２）に記載の電子
   写真装置。