JPH063944A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【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】 定位値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２２に、現像剤をその表面に保持
させ、且つ、規制部材により薄層に規制された現像剤層
を現像剤担持体２２の回動により潜像が形成された潜像
保持体２１に対し、現像剤を供給して現像を行なう現像
装置であって、複数の磁界発生手段のうち、現像剤流れ
に対し、現像部下流側に隣接する磁極を同極性となし、
反発磁界を形成させ、現像剤担持体を介して形成される
反発磁界による現像剤穂切れ位置よりも下流側に、現像
剤担持体表面にクリーニング部材２６を軽圧接させ、コ
ピー動作中同部材上部の現像剤補給ローラ２９の補給動
作を連続動作させて、コピーによる消費相当分を現像剤
担持体部に補給する。

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一成分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、潜像担持体を対向させ、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、現像剤は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象がおこる。

【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
一旦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
55-1102749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に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。

【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】但し、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、定位値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、該規制部材により薄層に
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
行なう現像装置であって、複数の磁界発生手段のうち、
現像剤流れに対し、現像部下流側に隣接する磁極を同極
性となし、反発磁界を形成させ、現像剤担持体を介して
形成される前記反発磁界による現像剤穂切れ位置よりも
下流側に、現像剤担持体表面に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
部には、現像剤を補給する補給ローラを配設し、コピー
動作中現像剤補給ローラの補給動作を連続動作させて、
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、該部分には対向
した現像剤担持体表面に形成される現像剤穂切れ部にク
リーニング部材を軽圧接させ、現像剤担持体表面とクリ
ーニング部材摺擦部には現像剤が入り込まないよう構成
し、更に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
して補給するようにしたので現像剤の撹拌も十分でき、
現像剤層の均一化が達成され、前記のゴースト、トナー
フイルミングはできるだけ減少させる。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の回転により新しい現像剤と混
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57-114164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をコ字状又は円弧状に被覆保持す
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。ここで同極反発磁
界による現像剤担持体22上の現像剤穂切れ部ｇとクリー
ニング部材26との位置関係を図２、図３を参酌しながら
詳しく説明する。

【００２６】前述した通りの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ｇが形
成される。該穂切れ部ｇの巾は同極反発磁石25の構造に
もよるがその巾は数mm程度と狭い。クリーニング部材26
のクリーニング効率を確実にするためには図４の構成で
は、或る程度のクリーニング摺擦巾が必要であり、且つ
現像剤担持体22とクリーニング部材26との接触部に現像
剤が入りこまないことが好ましい。

【００２７】このため現像剤流れに対し、穂切れ部ｇの
上流側よりクリーニング部材26の摺擦先端部を図３の如
くδmmだけ下流側にずらす。クリーニング部材26の摺擦
後端部は穂切れ部ｇの下流側より更に下流側に位置づけ
られる。又現像剤担持体22の回転は図示せざる一方向ク
ラッチを介して駆動源により矢印ｂ方向（反時計方向）
に回転するが時計方向には回転しない構成になってい
る。すなわち上述の如くクリーニング部材を位置づけれ
ば、現像剤Ｔは反発磁界により現像剤担持体22とクリー
ニング部材26の摺擦部上流側に入りこむことなく、クリ
ーニング部材26の上流側側壁を昇り矢印Ｃより更にｅ′
部に移行する。

【００２８】クリーニング部材26の下流側は、穂切れ部
ｇの下流側より更に下流側に位置づけられているが現像
剤担持体22は前述の如く矢印ｂ方向にしか回転できない
ので現像剤Ｔはクリーニング部材26と現像剤担持体22と
の下流側接触部に入りこむことはない。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３のｄ′に示す如く盛り上がり、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３のｃ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、
或いはゴースト現象は解消される。

【００２９】更に現像剤層の穂切れ部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で該表面をきれいにふき取ることができる。又図５
の場合も同様に考えても良い。

【００３０】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は図示せざる駆動源により矢示図の
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に構成されている。

【００３１】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。

【００３２】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。27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。

【００３３】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。

【００３４】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
キズつける必要もない。

【００３５】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。

【００３６】

【発明の効果】以上の記載の如く本発明によれば、現像
部下流側において、反発磁界を形成させ、現像剤担持体
22を介して形成される反発磁界による現像剤穂切れ部ｇ
の上流側位置より、下流側にクリーニング部材26の先端
部を現像剤担持体22表面に軽圧接させるよう位置づけ
し、更にクリーニング部材26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 ｇ 穂切れ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定位値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、該規制部材により薄層
   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
   を行なう現像装置であって、複数の磁界発生手段のう
   ち、現像剤流れに対し、現像部下流側に隣接する磁極を
   同極性となし、反発磁界を形成させ、現像剤担持体を介
   して形成される前記反発磁界による現像剤穂切れ位置よ
   りも下流側に、現像剤担持体表面に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
   材上部には、現像剤を補給する補給ローラを配設し、コ
   ピー動作中現像剤補給ローラの補給動作を連続動作させ
   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。