JPH07107619B2

JPH07107619B2 - 現像装置

Info

Publication number: JPH07107619B2
Application number: JP61135411A
Authority: JP
Inventors: 幸治伊東; 進 ▲榊▼原; 英哉西瀬
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: US4752802A; JPS62291681A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、静電潜像をトナーにて可視像化するために用
いられる磁気刷子式の現像装置に関する。

従来技術とその問題点一般に、この種の磁気刷子式の現像装置は、現像スリー
ブ内に周方向にＳ極,N極を配設した磁気ローラを設け、
現像スリーブ及び／又は磁気ローラの回転に基づいて現
像剤を現像スリーブの外周面上で静電潜像担体表面と対
向する現像領域に搬送する様になっている。

そして、近年、電子写真複写機やリーダ・プリンタ等の
作像装置にあっては、静電潜像担体表面の周囲に該担体
の移動方向に沿って複数の現像器を配し、一方の現像器
に黒トナーを含む現像剤を充填し、他方の現像器に赤，
黄，青等の単色カラートナーを含む現像剤を充填した
り、あるいは、一方の現像器を正規現像（ポジの原稿を
ポジの画像とする現像）用とし、他方の現像器を反転現
像（ネガの原稿をポジの画像とする現像）用とし、各現
像器を選択的に切り換えて現像を施す様にしたものが提
供されている。

しかしながら、このものでは、一方の現像器が選択され
て現像動作を行なっているとき、他方の現像器は現像ス
リーブ外周面上の現像剤を静電潜像担体表面に対して非
接触としなければならない。トナーの不要な付着や、静
電潜像担体表面の移動方向上流側の現像器で形成された
トナー画像が同移動方向下流側の現像器の現像剤にて乱
されることを防止するためである。

そこで、従来では、非選択現像器を移動させて現像スリ
ーブ外周面を現像領域から退避させる様にしたものが提
案されているが、これでは現像器全体を移動させるため
の駆動手段や支持機構が大型化し、現像ギャップの管理
も十分なものとしなければならない問題点を有してい
る。

また、特開昭53-116161号公報に記載の如く、磁気ロー
ラに磁力のない部分を設け、非現像時にはこの無磁力部
分が静電潜像担体表面に対向する様に磁気ローラを回動
させ、現像領域から現像剤を排除する方策が提案されて
いる。しかしながら、このものでは、現像領域において
現像剤が磁気的拘束力から解放されるため、現像器が静
電潜像担体表面の真下に位置していない限り、現像剤が
現像器外にこぼれてしまい、現像器を側方に配置する場
合には万全のこぼれ防止手段を追加しなければならない
という問題点を有している。

さらに、これと類似の方策として、特開昭59-2057号公
報に記載の如く、非現像時には磁気ローラの磁極間を静
電潜像担体表面に対向させる様にした現像装置が提案さ
れている。これは、現像剤の磁気刷子が磁極部では立ち
上がり、磁極間では寝た状態で穂が低くなることに着目
したものと考えられる。確かに、フィライト系キャリア
を使用する現像剤にあっては、現像剤の穂高自体が高
く、磁極間とで高低の差が十分にあることから有効であ
る。しかしながら、小径磁性キャリアを使用した現像剤
にあつては、穂高自体が前記の数分の１と低く、磁極部
と磁極間とで高低の差があまりないことから所望の効果
を発揮できないという問題点を有している。

問題点を解決するための手段そこで、本発明に係る現像装置は、（ａ）外周部に部分的な弱又は無磁力部を設けた磁気ロ
ーラと、（ｂ）弱又は無磁力部が穂高規制部材を通過する様に、
磁気ローラを一定角度回動させる駆動手段と、（ｃ）弱又は無磁力部が穂高規制部材を通過することに
より現像スリーブの外周面上に形成された現像剤の存在
しない部分が静電潜像担体表面に対向する様に、現像ス
リーブを一定角度回動させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする。

作用以上の構成において、駆動手段にて磁気ローラを一定角
度回転させると、弱又は無磁力部が穂高規制部材を通過
することにより、弱又は無磁力部が位置する現像スリー
ブの外周面上に現像剤の存在しない部分が形成される。
その後、いまひとつの駆動手段にて現像スリーブを現像
領域方向に一定角度回動させると、前記現像剤の存在し
ない部分が静電潜像担体表面に対向する。これにて現像
領域から現像剤が排除されたこととなり、現像に使用さ
れない現像器の現像剤が静電潜像担体表面に接触するこ
とが防止される。

実施例以下、本発明に係る現像装置の一実施例を添付図面に従
って説明する。

第１図は電子写真複写機の概略構成を示し、外周面に静
電潜像担体層を設けた感光体ドラム（１）は矢印（ａ）
方向に回転駆動可能とされ、その周囲には、帯電チャー
ジャ（２）、スリット露光方式による露光装置（３）、
周方向に二つ並設された第１現像器（４），第２現像器
（５）、転写チャージャ（６）、複写紙分離チャージャ
（７）、ブレード方式による残留トナーのクリーニング
装置（８）、残留電荷のイレーサランプ（９）が配設さ
れている。

複写動作としては、良く知られている様に、矢印（ａ）
方向に回転する感光体ドラム（１）の表面に、まず、帯
電チャージャ（２）によって一定の電荷が付与され、露
光装置（３）からの光照射によって静電潜像が形成され
る。次に、予め選択された第１現像器（４）又は第２現
像器（５）を選択的に駆動して、現像領域（X₁）又は
（X₂）において前記静電潜像にトナーを供給し、これを
可視像化する。

この様にして形成されたトナー画像は、感光体ドラム
（１）の回転に基づいて転写チャージャ（６）との対向
部に搬送され、矢印（ｅ）方向に送られてくるシート
（Ｓ）上に転写される。

トナー画像が転写されたシート（Ｓ）は、搬送ベルト
（10）によって図示しない定着装置に搬送され、ここで
トナー画像がシート（Ｓ）に定着されて排出される。

転写領域を通過した感光体ドラム（１）は、クリーニン
グ装置（８）によって表面の残留トナーが掻き取られ、
さらに、イレーサランプ（９）の光照射によって残留電
荷が消去され、次の複写に備える。

次に、前記第１現像器（４），第２現像器（５）につい
て説明する。

第１現像器（４），第２現像器（５）は共に磁気刷子式
の同様の構成を有し、それぞれ感光体ドラム（１）に対
向する現像スリーブ（41），（51）を有し、該現像スリ
ーブ（41），（51）内には外周部にN,S極を着磁した磁
気ローラ（42），（52）が内蔵され、現像剤は現像スリ
ーブ（41），（51）の外周面に磁気ローラ（42），（5
2）の磁力で刷子状に吸着されつつ、現像スリーブ（4
1），（51）の矢印（ｂ）方向の回転に基づいて現像ス
リーブ（41），（51）の外周面上を同方向に搬送され
る。搬送量は現像剤が穂高規制板（43），（53）を通過
する際に規制される。

一方、現像スリーブ（41），（51）の背後には、隔壁部
（49），（59）で仕切られ、かつ、手前側と奥方側とで
連通された現像剤循環通路（44a），（44b），（54
a），（54b）が形成され、通路（44a），（54a）にはロ
ーラ（45），（55）が矢印（ｃ）方向に回転駆動可能
に、通路（44b），（54b）にはローラ（46），（56）が
矢印（ｄ）方向に回転駆動可能に設置され、現像剤はこ
のローラ（45），（55）、ローラ（46），（56）の回転
に基づいて通路（44a），（44b）及び（54a），（54b）
を循環する様になっている。

トナーは各現像器（４），（５）ごとに図示しないトナ
ーボトルに収容されており、トナー補給信号に基づいて
通路（44b），（54b）の手前側に補給される。補給され
たトナーは現像剤と混じり、ローラ（46），（56）の回
転にて混合攪拌されつつ通路（44b），（54b）を奥方側
に搬送され、この搬送中に帯電される。現像剤は通路
（44b），（54b）の奥方側で通路（44a），（54a）に回
り込み、ローラ（45），（55）にて手前側に搬送されつ
つ隣接する現像スリーブ（41），（51）の外周面に供給
される。

第１現像器（４）で使用される現像剤は、小径の磁性キ
ャリアと非磁性絶縁性のカラートナーとの混合物であ
り、第２現像器（５）で使用される現像剤は、小径の磁
性キャリアと通常使用される非磁性絶縁性の黒トナーと
の混合物である。

以上の第１現像器（４），第２現像器（５）は図示しな
い操作パネル上に設けた選択スイッチをオペレータが操
作することにより、複写動作ごとに選択的に使用され
る。

従って、非選択現像器（４）又は（５）にあっては、現
像スリーブ（41）又は（51）上の現像剤を現像領域
（X₁）又は（X₂）から排除し、感光体ドラム（１）の表
面と非接触状態とする必要がある。

そこで、本実施例では、磁気ローラ（42），（52）の外
周部に磁極（S₁），（S₂）の間にあって主磁極（N₁）の
反対側に非着磁部（Ｏ）を設けた。この非着磁部（Ｏ）
は磁力が全くないか極めて微弱である。

そして、磁気ローラ（42），（52）は、通常、主磁極
（N₁）が現像領域（X₁），（X₂）に対向し、磁極（S₁）
が穂高規制板（43），（53）に対向する様に設置されて
いる。

一方、現像剤を現像領域（X₁），（X₂）から排除するた
めに第２図，第３図に示す駆動手段（60），（70）が設
置されている。

駆動手段（60）は磁気ローラ（42）を一定角度回動され
るためのもので、磁気ローラ（42）の支軸（61）の端部
に固定したアーム（62）には、ソレノイド（63）のプラ
ンジャ（63a）が連結され、アーム（62）はコイルばね
（64）にて矢印（Ｂ）方向に付勢され、ストッパピン
（65）にて位置規制されている。なお、支軸（61）は現
像スリーブ（41）のエンドカラー（71），軸部材（72）
との間で回転自在である。従って、磁気ローラ（42）は
ソレノイド（63）をオンすることにより、プランジャ
（63a）が後退し、アーム（62）と共に矢印（ｂ）方向
に一定角度（90°）回動する。

いまひとつの駆動手段（70）は現像スリーブ（41）を一
定角度回動させるためのもので、軸部材（72）の端部に
一方向クラッチ（73）を介して取り付けたアーム（74）
には、ソレノイド（75）のプランジャ（75a）が連結さ
れ、アーム（74）はコイルばね（76）にて矢印（Ｂ′）
方向に付勢され、ストッパピン（77）にて位置規制され
ている。従って、現像スリーブ（41）はソレノイド（7
5）をオンすることにより、プランジャ（75a）が後退
し、アーム（74）と共に矢印（ｂ）方向に一定角度（90
°）回動する。

なお、現像スリーブ（41）は現像動作時にあっては、ギ
ヤ（78）からギヤ（79）を介して矢印（ｂ）方向に回動
駆動されるが、この回転は一方向クラッチ（73）が空転
することによりアーム（74）に伝達されることはない。
また、ソレノイド（75）をオンすることによる現像スリ
ーブ（41）の矢印（ｂ）方向の回動は、ギヤ（79）に設
けた一方向クラッチ（80）が空転することにより回動駆
動系に伝達されることはない。

ここで、現像スリーブ（41）の外周面上での現像剤の動
きについては第４図を参照して説明する。

まず、第４図中（ａ）に示す様に、通常、磁気ローラ
（42）は磁極（S₁）が穂高規制板（43）に対向する様に
セットされ、現像剤は前記ローラ（45）にて（Ａ）部に
供給され、現像スリーブ（41）の矢印（ｂ）方向の回転
に基づいて同方向に搬送される。このとき、現像剤の磁
気刷子は磁極上では疎となった立ち上がり、磁極間上で
は密となって寝た状態となる。また、非着磁部（Ｏ）上
では磁気的拘束力から解放されている。

スリーブ（41）の回転が停止されている非現像時におい
て、ソレノイド（63）をオンして磁気ローラ（42）を矢
印（ｂ）方向に90°回転させると、非着磁部（Ｏ）が穂
高規制板（43）を通過する際にその上の現像剤が穂高規
制板（43）で掻き取られると共に、磁極（S₂）に吸引さ
れ、上部に位置する非着磁部（Ｏ）に対応する現像スリ
ーブ（41）の外周面上に現像剤の存在しない部分が形成
される［第４図中（ｂ）参照］。

次に、ソレノイド（75）をオンして現像スリーブ（41）
を矢印（ｂ）方向に90°回動させると、現像剤は現像ス
リーブ（41）と共に移動し、現像剤の存在しない部分が
感光体ドラム（１）の表面と対向する現像領域（X₁）に
位置する［第４図中（ｃ）参照］。これにて、現像領域
（X₁）から現像剤が排除されたこととなる。

ここで、ソレノイド（63），（75）をオフすると、磁気
ローラ（42）のみが矢印（ｂ）とは逆方向に90°復帰す
る。現像スリーブ（41）は復帰せず、前記一方向クラッ
チ（73）の空転にてアーム（74）のみが復帰する。この
とき、現像剤は移動することなく、現像剤の存在しない
部分はそのまま現像領域（X₁）に位置する［第４図中
（ｄ）参照］。

なお、ここでは第１現像器（４）を例にとって説明した
が、第２現像器（５）にあっても同様である。

本実施例における一連の動作を第５図に示すタイムチャ
ートで説明すると、複写機の電源が投入されると、ま
ず、領域（L₁）で現像領域（X₁），（X₂）から現像剤が
排除される。即ち、第１現像器（４），第２現像器
（５）共にソレノイド（63），（75）が順次オンされ、
かつ、同時にオフされ、前記第４図中（ｄ）に示した状
態となる。ここで、例えば、第１現像器（４）が選択さ
れると、領域（M₁）で第１現像器（４）を駆動して複写
動作が実行される。第１現像器（４）が選択される限り
この状態で複写動作が実行される。一方、第２現像器
（５）が選択されると、領域（L₂）でそれまで使用され
ていた第１現像器（４）のソレノイド（63），（75）を
オン，オフし、第１現像器（４）の現像領域（X₁）から
現像剤を排除した後、領域（M₂）で第２現像器（５）を
駆動して複写動作が実行される。この第２現像器（５）
の現像領域（X₂）から現像剤が排除されるのは［領域
（L₃）］、次に第１現像器（４）が選択された時であ
る。

以上の現像装置において、現像ギャップを0.55mm、穂高
規制ギャップを0.45mm、磁気ローラの外径を24.5mm、現
像スリーブの回転数を173rpm、感光体ドラムの周速を11
1mm/secとして現像実験を行なったところ、前記ソレノ
イド（63），（75）のオン，オフ動作にて各現像領域
（X₁），（X₂）から確実に現像剤が排除され、現像剤の
外部へのこぼれもなく、かつ、良好な複写画像を得るこ
とができた。特に、本実施例では、磁気ローラ（42），
（52）を90°回動させたときに非着磁部（Ｏ）が上部に
位置するため、磁気ローラ（42），（52）が回動する際
の現像剤のこぼれは全くない。

なお、本発明に係る現像装置は以上の実施例に限定され
るものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形するこ
とができる。特に、前記駆動手段（60），（70）はソレ
ノイド（63），（75）とアーム（62），（74）との組み
合わせ以外の構成とすることができるし、各現像領域
（X₁），（X₂）から現像剤を排除するタイミングも前記
タイムチャートで示した以外のタイミングとしても良
い。

また、現像領域（X₂）から立ち上るトナー粉煙をシール
するため、第２現像器（５）の上部に感光体ドラム
（１）の表面に接触するシール部材を設ける場合、該シ
ール部材は第１現像器（４）が選択されたときはトナー
画像を乱さない様に感光体ドラム（１）の表面から離隔
される必要がある。本発明において、この様なシール部
材の動作は前記駆動手段（60），（70）に連動させれば
良い。

発明の効果以上の説明で明らかな様に、本発明は、外周部に部分的
な弱又は無磁力部を設けた磁気ローラと、弱又は無磁力
部が穂高規制部材を通過する様に、磁気ローラを一定角
度回動させる駆動手段と、弱又は無磁力部が穂高規制部
材を通過することにより現像スリーブの外周面上に形成
された現像剤の存在しない部分が静電潜像担体表面に対
向する様に、現像スリーブを一定角度回動させる駆動手
段とを備えたため、これらの駆動手段にて磁気ローラ，
現像スリーブを順次一定角度回動させることにより、現
像剤を現像領域から確実に排除することができ、非選択
現像器の現像剤によるトナーの不要な付着やトナー画像
の乱れを防止することができる。特に、従来の技術と比
較すれば、現像器自体を移動させるものに比べてコンパ
クトに構成できる。また、非現像時に磁気ローラを回動
させて磁力のない部分を静電潜像担体表面に対向させる
ものに比べて、現像器を側方に配置しても現像剤が外部
にこぼれることがなく、特別なこぼれ防止手段を追加す
る必要はない。さらに、非現像時に磁気ローラを回動さ
せて磁極間を静電潜像担体表面に対向させるものに比べ
て、磁極部と磁極間とで穂高にあまり差のない現像剤を
使用した場合でも、十分な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る現像装置の一実施例を示し、第１図
は電子写真複写機の概略構成図、第２図は駆動手段の斜
視図、第３図は現像スリーブ部分の断面図、第４図は現
像スリーブの外周面上における現像剤の動作説明図、第
５図はタイムチャートである。（１）……感光体ドラム、（４），（５）……現像器、
（41），（51）……現像スリーブ、（42），（52）……
磁気ローラ、（43），（53）……穂高規制板、（60），
（70）……駆動手段、（63），（75）……ソレノイド、
（X₁），（X₂）……現像領域、（Ｏ）……非着磁部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−226364（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−131577（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像スリーブ内に周方向にＳ極,N極を配置
した磁気ローラを設け、現像スリーブの回転に基づいて
現像剤を現像スリーブの外周面上で穂高規制部材にて搬
送量を規制しつつ静電潜像担体表面と対向する現像領域
に搬送する様にした現像装置において、外周部に部分的な弱又は無磁力部を設けた磁気ローラ
と、弱又は無磁力部が前記穂高規制部材を通過する様に、磁
気ローラを一定角度回転させる駆動手段と、弱又は無磁力部が穂高規制部材を通過することにより現
像スリーブの外周面上に形成された現像剤の存在しない
部分が静電潜像担体表面に対向する様に、現像スリーブ
を一定角度回動させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする現像装置。