JPH05313490A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反復現像による現像剤の混合、撹拌を十分に
し且つ現像剤の凝集、或はトナーフイルミングを防止す
る。 【構成】 定位置に固定された複数の磁極を有する磁界
発生手段と、磁界発生手段を内包して回動するように設
けられた現像剤担持体に磁界発生手段の磁気作用により
現像剤を該表面に保持させ、且つ前記現像剤の層厚を規
制する規制部材を有し、薄層に規制された現像剤層を現
像剤担持体の回動により潜像が形成された潜像保持体に
対し現像剤を供給して現像を行う現像装置であって、複
数の磁界発生手段のうち現像部下流側において隣接する
磁極を同極性として反発磁界を形成させ、現像剤担持体
を介して対向する位置に現像剤担持体表面をクリーニン
グするためのクリーニング部材を軽圧接させ、該クリー
ニング部材上部に現像剤を補給する補給ローラを位置さ
せ、コピー動作中現像剤補給ローラの補給動作を連続し
て動作させてコピーによる消費現像剤相当分を現像剤担
持体部に補給することを特徴とする現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は現像装置に関するもの
で、詳細には現像剤担持体に現像剤の均一な薄層を形成
し、これを潜像保持体に対向させることにより現像する
現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現像剤担持体に薄層を形成し、現像を行
う現像装置としては、一成分現像剤、二成分現像剤によ
る現像方法が知られている。この中でもジャンピング現
像法が最も多く利用されている。

【０００３】この方法は現像剤担持体上に一成分現像剤
を均一な薄層として塗布した後、この現像剤薄層表面と
は微少間隙を保って、潜像保持体を対向させ、静電引力
により現像剤担持体から潜像保持体表面に現像剤を飛翔
させて現像する方法である。この方法によると潜像電位
のない非画像部では、現像剤が引き付けられないばかり
か現像剤が非画像部に接触しないので、カブリのない良
好な現像が行われる。又キャリヤ粒子を用いないので、
現像剤の混合比に変動がなく良好な効果が得られる。こ
の場合現像バイアス電位としては直流に交流を重疊さ
せ、バイアス印加する方法が多く適用されて、画像濃度
の高いカブリの少いコピー画質が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように一成分現像
剤を用いたジャンピング現像法は、従来のものに比べて
現像性能、画像再現性、或は現像剤混合比の不変等優れ
た効果が得られる。ところが、これらの現像方法におい
ても実用化に際しては問題点が存在する。

【０００５】一成分ジャンピング現像法では、現像剤担
持体上に形成される現像剤層は極めて薄い層である。こ
のため現像剤層が現像に供されると画像部と非画像部に
対応した部分では現像剤層の厚みに大きく差が生じる。
この現像剤層の厚みの履歴は現像に供した後、新たに現
像剤を供給してもそのまま残り、次の現像に大きな影響
を与えゴーストと言われる前回現像した画像のパターン
が次の現像で発生する恐れがある。又現像作用に長期間
行っている間に現像剤担持体表面に現像剤の薄層が形成
され現像性能が低下する現像がおこる。

【０００６】現像作用時、現像剤が現像剤担持体表面に
常に接触離脱を繰り返しており、このため現像剤担持体
表面が現像剤により汚れ、現像剤のフィルム層が形成さ
れ易い。このフィルム層は現像剤の含まれる低分子量の
樹脂成分だったり或は摩擦帯電を与えるための制御剤で
あったり更には現像に寄与しない非常に小さい微粉であ
ったりする。いずれにしてもこれらの成分が現像剤担持
体表面を覆うと現像剤の摩擦帯電を利用した現像方法の
場合には、現像剤の帯電量が不足したり、現像剤の搬送
性不均一が生じたりして画像の再現性が悪くなる。

【０００７】これらを改善するために例えば特開昭55-1
10274号公報記載の如く一成分ジャンピング現像法を利
用した現像装置が図６の如く開示されている。関連要部
のみについて説明すると１はａ方向に回転する潜像保持
体、２は固定磁石３が内包されたｂ方向に回転する現像
剤担持体、４は現像剤担持体表面に近接配置されたブレ
ードで、ホッパー５より現像剤を供給する前に現像剤担
持体表面に接触配置した孔つきの現像剤除去板６により
現像後の現像剤掻き取りを行うようにしたもので、現像
剤薄層Ｔの電荷の不均一或は現像後の現像剤担持体表面
の層厚変化を前記現像剤除去板により掻き取りを行い、
現像剤担持体表面をきれいにして該表面の現像剤融着を
さけ、且つ安定した現像性能を維持する試みがなされて
いる。

【０００８】上記試みは現像剤担持体表面と現像剤除去
板とが常時接触しているので、かえって現像剤担持体表
面にトナーフイルミングが生じ易く、又現像剤担持体表
面をキズつける問題点が存在する。

【０００９】又特開昭58-217967号公報記載では、現像
剤担持体上の現像剤の融着、或は現像剤担持体そのもの
の劣化（例えば現像剤担持体のキズ）を防ぐため特開昭
55-102749号公報記載の現像剤除去板を取りやめ現像作
用後の現像剤担持体表面上の残留現像剤を除去するた
め、現像剤担持体表面に非接触な現像剤除去手段を設け
たものが開示されている。

【００１０】上記現像剤除去手段は、小孔をもった中空
のパイプを現像後の現像剤担持体表面に近接配置し、現
像剤担持体表面に該中空のパイプ12より空気を吹き付
け、現像後の残留現像剤を一旦取り去る方法である。こ
の方法は特開昭55-110274号公報の問題点は除かれるが
構成が複雑で現像剤中で空気を吹き付けるため、必然的
に現像剤の飛散により現像装置或は該周辺を汚染し画像
形成に悪影響を及ぼす。

【００１１】又、現像装置の現像剤を薄層に形成し、潜
像を顕像する場合には現像剤の凝集現像剤撹拌不充分に
よる現像剤層の不均一等が問題となる。一成分磁性現像
剤を用いて顕像化する場合、特に問題となる。

【００１２】これらを改善するために、特開昭56-11915
9号公報記載によれば、図７の如く小空間スペース９と
現像剤補給部11とを隔離板13により隔離し、小空間スペ
ース９の自由空間による現像剤撹拌効率の向上と、現像
剤補給用回転ローラ12による現像剤の間歇的補給によ
り、撹拌による現像剤の劣化防止、更に反発磁界８を設
け、現像剤の凝集を防止し、同時に現像剤撹拌効率の向
上をはかった現像装置７が開示されている。

【００１３】併し、図７の現像装置の構成では現像後の
現像剤担持体周面部上に多量の現像剤14が存在し、現像
剤撹拌効率は十分とはいえず、又反発磁界形成部８の近
傍にも多量の現像剤が存在しているので、その分離混合
は効率的に行なわれない。

【００１４】本発明は上記の問題点を解決し、長期に亘
って画像再現性が良く、使用寿命の長い改良された現像
装置の提供を目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するもので、定位置に固定された複数の磁極を有する磁
界発生手段と、磁界発生手段を内包して回動するように
設けられた現像剤担持体に磁界発生手段の磁気作用によ
り現像剤を該表面に保持させ、且つ前記現像剤の層厚を
規制する規制部材を有し、薄層に規制された現像剤層を
現像剤担持体の回動により潜像が形成された潜像保持体
に対し現像剤を供給して現像を行う現像装置であって、
複数の磁界発生手段のうち現像部下流側において隣接す
る磁極を同極性として反発磁界を形成させ、現像剤担持
体を介して対向する位置に現像剤担持体表面をクリーニ
ングするためのクリーニング部材を軽圧接させ、該クリ
ーニング部材上部に現像剤を補給する補給ローラを位置
させ、コピー動作中現像剤補給ローラの補給動作を連続
して動作させてコピーによる消費現像剤相当分を現像剤
担持体部に補給することを特徴とする現像装置により達
成される。

【００１６】

【作用】本発明の現像装置は上記のように現像剤担持体
の背面側に同極性の固定磁石を配設し、該部分に対向し
た現像剤担持体表面領域には現像剤層が形成されず、こ
の部分にクリーニング部材を軽圧接させ、該クリーニン
グ部材上部付近に現像剤補給ローラを設け、消費現像剤
相当分をコピー動作中少量ずつ連続して補給するので現
像剤の撹拌も十分にでき、現像剤層の均一化が達成さ
れ、前記のゴースト、トナーフイルミングは可及的に減
少する。本発明の現像装置をプロセスカートリッジに適
用した場合特に有用である。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例を図を用いて詳細に説
明する。

【００１８】図１において、21は静電潜像を形成した潜
像保持体で、矢印ａ方向に回転する。22は潜像保持体21
表面と微小間隙で配置された非磁性材よりなる現像剤担
持体で、矢印ｂ方向に回転する。回転する現像剤担持体
の内側には、図示の如く固定部23ａに固定され交互に
Ｎ，Ｓに着磁された磁石手段23が配設される。図示では
Ｎ，Ｓで配設された６極の磁石配列が示されているが、
多極でも良いことは勿論である。

【００１９】図示25は本発明にかかわる後述の同極反発
磁石である。この磁石手段23の磁力により現像剤担持体
22の表面には現像剤の層が形成される。現像剤の層は現
像剤担持体22の表面に近接配置されたブレード24により
所要の均一な薄層Ｔに規制される。厚みを規制された現
像剤層は、潜像保持体21に対向した現像部Ａに達し現像
が行われる。現像終了後現像剤層は、画像部、非画像部
に対し潜像電位に応じた厚みに変化している。

【００２０】本発明は現像終了後、図１に示す如く磁石
手段23の適宜個所に同極反発磁界を形成する磁石25を配
設し、現像剤担持体22を介して対向する位置にクリーニ
ング部材26を現像剤担持体22の表面に軽圧接するように
取付けた。

【００２１】即ち現像終了後の現像剤層は該部で現像剤
担持体22の表面から離れ、クリーニング部材26の表面を
矢示Ｃの如く移行し、再び磁石手段23の磁力の拘束をう
け現像剤担持体22の表面を移行する。ここで現像剤ホッ
パー28の底部に設けられた現像作用中常時矢印方向に回
転する現像剤補給ローラ29の回転による新しい現像剤と
混合撹拌され次の複写プロセスに移行する。31は抵抗、
32はバイアス電源である。

【００２２】ここで同極反発磁石25とクリーニング部材
26との作用、構成について詳しく述べる。

【００２３】図２は磁石手段23の所定位置に固定された
同極反発磁石25上を非磁性材料よりなる現像剤担持体22
が矢印ｂ方向に回転する場合現像剤担持体22上の薄層よ
りなる現像剤Ｔの挙動を示した説明図である。これらの
挙動は特開昭54-95243号公報、特開昭61-83566号公報も
例示されており公知のものであり磁界のグラデイエント
力により磁石の切欠部の上部で２つに分かれ、そこに現
像剤層の穂切れする部分ｇが生ずる。即ち図２のｄ部に
現像剤のタマリが出来、現像剤担持体22の回転により、
前記のタマリが或る程度大きくなると矢示図の如くｄ部
の現像剤はｅ部に飛翔移行する。

【００２４】図３は、図２で説明した現像剤穂切れ部分
周面に、クリーニング部材26を現像剤担持体22の軸方向
全幅に亘って図示せざる方法で、軽圧接したものであ
り、その他は図２と全く同様である。クリーニング部材
26は図４に示す如く或る程度弾力性をもった例えばフエ
ルト部材26-2で現像剤担持体22の表面と接触する側を除
いてフエルト部材26-2をコ字状に被覆保持する非磁性保
持部材26-1で例えばアルミ部材で構成される。ｈはクリ
ーニング部材26を現像剤担持体22周面に軽圧接した時、
非磁性保持部材26-1の端部が現像剤担持体22の周面に直
接摺接しない様にするための隙間である。

【００２５】図５は別態様のクリーニング部材27で図４
と異なるところはフエルト部材27-2に変わり軸27-3によ
り回動可能に構成されていることである。これは所定コ
ピー枚毎、現像剤担持体22の回転方向と同方向或は逆方
向に少しずつ回動偏位させることができ、かくすれば現
像剤担持体周面とフエルト部材27-2との摺接面が長期間
新しい状態で維持できる利点がある。これらを図２、図
３を参酌しながら詳しく説明する。

【００２６】前述した通り同極の反発磁界を形成するこ
とにより、現像剤担持体22上には現像剤穂切れ部分ｇが
形成される。該部分にクリーニング部材26又は27が軽圧
接されている。従って該接触部には現像剤層は存在せ
ず、現像後の現像剤は現像剤担持体22の回動につれ、ク
リーニング部材26（27）の側壁を図３ｄ′の如く盛り上
がり、或る程度の量に達するとクリーニング部材上表面
をよぎり図３ｃに示す如く現像剤層ｅ′部に飛翔移行す
る。この飛翔移行により前述の問題である現像後の現像
剤層の厚さの不均一性、ゴースト現象は解消される。

【００２７】更に現像剤層の穂切れ部分ｇ部にクリーニ
ング部材が軽圧接されているので前述の如く現像剤担持
体上に現像剤のフィルム層が形成されてもクリーニング
部材26，27で該表面をきれいにふき取ることができる。
ここで現像剤補給ローラ29について詳しく述べる。

【００２８】本発明の現像装置は図１の如くクリーニン
グ部材26上部に現像剤補給ローラ29が設けられている。
現像剤補給ローラ29は図示せざる駆動減により現像剤補
給ローラ29を矢示図の如く回転させ、コピーによる消費
現像剤相当分をコピー中、少量連続補給するよう構成さ
れている。

【００２９】これらの制御は画素の種類、紙サイズ、変
倍、原稿の地色、原稿の濃度、コピー濃度等を図示せざ
るＣＰＵで判断し、その補給量あるいは現像剤補給ロー
ラ29の回転がきめられる。

【００３０】前述の如く現像剤補給ローラ29はクリーニ
ング部材26の上部に位置され、現像後現像剤は磁界の拘
束の少い場所、即ちクリーニング部材26の上表面部で少
量ずつ新しい現像剤と混合されるのでその撹拌は十分に
行なわれる。271は非磁性材よりなる現像剤ガイド板で
ある。ブレード24部で現像剤層厚が規制されるのでその
上流側には現像剤溜りが形成される。現像剤溜り量が多
くなると現像剤の凝集等に悪影響を与えるので緩衝のた
めの開口部30が設けられている。

【００３１】以上薄層形成による一成分現像剤を使用し
た現像装置について説明したが記載の実施例にとらわれ
ることなく思想的に包含される態様、例えば二成分薄層
形成による現像方法にも適用されることは勿論である。

【００３２】前述したがクリーニング部材と現像剤担持
体との接触摺擦部分には現像剤層が入りこんでこないの
でクリーニングが確実に行なわれ且つ現像剤担持体表面
をキズつける心配もない。

【００３３】更に現像後の現像剤と補給現像剤との混合
撹拌も上述の如く十分に行なうことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上の記載の如く本発明によれば、現像
部下流側に反発磁界を形成し、該部対向位置に現像剤担
持体22を介してクリーニング部材26，27を軽圧接させ、
更にクリーニング部材上部にコピー動作中コピーによる
消費現像剤相当分を少量連続補給する現像剤補給ローラ
29を設けたので、現像部上流側の現像剤担持体22上に均
一且つ密な状態での現像剤の再配列が行なわれ、凝集ト
ナーがほぐれ、残留電荷の影響も排除され且つ現像剤担
持体22上のトナーフイルミングもふき取られ更に現像剤
担持体22の表面をキズつけることもないので長期間高品
位の現像画像が得られる現像装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の断面構成図。

【図２】反発磁界のグラデイエント力により現像剤担持
体上の現像剤の挙動を示す説明図。

【図３】図２穂切れ部にクリーニング部材を軽圧接した
説明図。

【図４】クリーニング部材の構成断面図。

【図５】クリーニング部材別態様の構成断面図。

【図６】従来の現像装置の断面構成図。

【図７】従来の現像装置の断面構成図。

【符号の説明】

21 潜像保持体 22 現像剤担持体 25 同極反発磁石 26 クリーニング部材 27 クリーニング部材 29 現像剤補給ローラ ｇ 穂切れ部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定位置に固定された複数の磁極を有する
   磁界発生手段と、磁界発生手段を内包して回動するよう
   に設けられた現像剤担持体に磁界発生手段の磁気作用に
   より現像剤を該表面に保持させ、且つ前記現像剤の層厚
   を規制する規制部材を有し、薄層に規制された現像剤層
   を現像剤担持体の回動により潜像が形成された潜像保持
   体に対し現像剤を供給して現像を行う現像装置であっ
   て、複数の磁界発生手段のうち現像部下流側において隣
   接する磁極を同極性として反発磁界を形成させ、現像剤
   担持体を介して対向する位置に現像剤担持体表面をクリ
   ーニングするためのクリーニング部材を軽圧接させ、該
   クリーニング部材上部に現像剤を補給する補給ローラを
   位置させ、コピー動作中現像剤補給ローラの補給動作を
   連続して動作させてコピーによる消費現像剤相当分を現
   像剤担持体部に補給することを特徴とする現像装置。