JPH07175328A

JPH07175328A - 現像方法及びその装置

Info

Publication number: JPH07175328A
Application number: JP34385093A
Authority: JP
Inventors: Shingo Kato; 眞吾加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-18
Filing date: 1993-12-18
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体２に対向させた磁石２１により形成し
た磁気ブラシを振動させて現像するに当たり、該磁気ブ
ラシ中から現像によって消費されるトナー分を、該磁気
ブラシに供給し、かつ、過剰供給分を回収できる新規な
トナー循環系を備えた現像装置を提供する。【構成】磁石２１により形成した磁気ブラシを振動さ
せて現像する第２現像手段２０よりも、感光体表面移動
方向上流側に、エッジ現像を行う第１現像手段１０を設
ける。この第１現像手段１０で、潜像のエッジ部に過剰
にトナー付着させまた非画像部にもトナーを付着させ、
感光体ドラム２の回転でこれを第２現像手段２０の磁気
ブラシに供給する。磁気ブラシ中に保持しきれないトナ
ーは落下して第１現像手段に回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写装置、ファクシミ
リ装置、プリンター装置などの画像形成装置に採用され
る現像方法及びその装置に係り、詳しくは、磁石の磁力
で磁性現像剤からなる磁気ブラシを形成して、潜像担持
体上に形成された潜像を可視像化する現像方法及びその
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、例えば電子写真方式の複
写装置やファクシミリ装置等の画像形成装置に採用され
る現像装置においては、露光工程によって潜像担持体で
ある感光体上に形成された静電潜像を現像剤により可視
像処理することが行なわれる。そして、現像方法の一種
として、磁性現像剤として二成分系現像剤あるいは一成
分系磁性トナーを用い、潜像担持体に対向して配設され
た磁石の磁力により、上記磁性現像剤からなる磁気ブラ
シを形成して現像を行う磁気ブラシ現像方法が知られて
いる。この磁気ブラシ現像方法は、エッジ効果と呼ばれ
る周辺部の強調が少なく、均一な画像が得られる長所が
ある。特に上記一成分系磁性トナーを用いた磁気ブラシ
現像方法は、上記二成分系現像剤を用いる場合に較べ
て、現像装置の単純化が可能であり、かつ、安定して高
品質の画像が得られるという長所もある。

【０００３】実用化されている一般的な磁気ブラシ現像
装置は、内部に例えばマグネットロールを内蔵して回転
するスリーブ上に現像剤を吸引し、かつドウクターなど
で所定の現像剤量に規制して磁気ブラシを形成し、この
磁気ブラシで静電潜像の現像を行い、その後現像剤をス
リーブ上から脱離させのち、再度スリーブ上に供給する
というサイクルを連続的に行なうものである。

【０００４】しかし、このような構成よれば次のような
不具合がある。すなわち、マグネットローラは製造コ
ストが高価なので、これを用いる場合現像装置のコスト
上昇につながある。ドクターが必要で、その分部品点
数が増える。現像スリーブ上から脱離させた現像剤を
再度スリーブ上に供給するための例えば補給ローラなど
が必要で、その分部品点数が増え、かつ、該ローラは高
い取付精度が要求されるので、製造コストの上昇につな
がる。トナーホッパーなどの現像剤収容部からスリー
ブ側へ撹拌しながら搬送するアジテータなどが必要で、
その分部品点数が増え、また該アジテータ駆動に比較的
大きな回転トルクを要し、駆動モータの大型化と回転ム
ラ、該回転ムラに伴う紙搬送系の速度ムラによるジター
などが発生し、またアジテータによる撹拌摩擦でトナー
の発熱、特性劣化、固形化なども生じる。ブレードと
の摩擦によるフィルミング発生などの弊害防止のためス
リーブ周速設定制限が有り、磁気ブラシによる十分なス
キャベンジング効果を得られずに、画像品質向上に限界
がある。

【０００５】一方、スリーブ上で磁性現像剤をさせるも
のとは異なり、潜像体表面に対向配置された例えば棒状
の永久磁石によって磁気ブラシを形成し、これで潜像体
面を摺擦して現像を行う磁気ブラシ現像方法及びその装
置も提案されている。例えば特公昭４０−１７２２７号
公報には、静電潜像形成面と磁気ブラシの磁石との間に
非磁性体の網を配置して、この網あるいは磁石を振動さ
せることによって、磁気ブラシを構成するキャリア及び
トナーを混合・攪拌し、ブラシの先端に絶えずトナーを
供給して現像効果を向上させるようにしたものが開示さ
れている。更に、同公報には、高い周波数でブラシを振
動させることが可能であることや、網目の大きさを変え
ることでブラシ部分の硬さを調節出来ることが開示され
ている。また、特公昭３７−１２６４０号公報には、吸
着した磁性現像剤により磁気ブラシを形成した磁石を振
揺させることによって、磁気ブラシを振揺させつつ感光
紙上を摺刷して現像操作を行なうものが開示されてい
る。また、特公昭５８−５２５８７号公報には、磁性ト
ナーの収納容器と、この容器の下方に設けられた上記磁
性トナーの排出部と、この排出部の近傍に配置されてい
て、同排出部の外部に上記静電潜像を摺擦する上記トナ
ーからなるブラシ状集合体を形成させ、かつ上記排出部
からの磁性トナーへの流出を阻止する磁石とからなる現
像装置が開示されている。更に、同公報には、磁石とし
て電磁石を用いることも開示されている。

【０００６】これらの現像装置においては、高価なマグ
ネットローラは不要であり、ブレードと磁性トナー担持
体（スリーブなど）との間でのトナー摩擦などの不具合
も生じない。また、本出願人が先に特許願平成５年２３
５６０４号で提案したように、磁気ブラシに所定の振動
を行わせ、磁気ブラシによる良好なスキャベンジングを
発揮させて、従来提案のように磁気ブラシを形成した磁
石を単に振動させるだけの場合に生じやすかった画像の
シャープ性の劣化もない良好な画像品質を得ることも可
能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
な各種の提案にも拘らず、この種の現像装置はいまだ普
及していない。これは、磁気ブラシ中の磁性現像剤の一
部が潜像の現像によって消費されるのに見合った量の磁
性現像剤を、該磁気ブラシに供給する必要があるとこ
ろ、回転スリーブを用いるような方式とは異なり、これ
を良好に行うことが困難だったためである考えられる。
例えば、磁石の上方の現像剤収容部から磁性現像剤の自
重で磁気ブラシに磁性現像剤を供給する場合、現像剤収
容部の現像剤残量が多いときには、多量の磁性現像剤が
磁石の周りに供給され、磁石による磁力などで保持しき
れない磁性現像剤が落下し、装置内を汚してしまう。こ
れを想定して、例えば上記収容部の現像剤排出口を狭く
すると、現像剤残量がすくないときなどに、磁気ブラシ
への磁性現像剤の供給が逆に不足して、現像像の濃度低
下やスキャベンジングの不足による画像のシャープ性の
低下が生じてしまう。

【０００８】本発明は以上の背景に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、潜像担持体表面に対向
配置した磁石の磁界により形成される磁性現像剤からな
る磁気ブラシに、磁性現像剤を良好に供給でき、磁気ブ
ラシによる良好な現像特性を発揮させることができる新
規な現像方法及びその装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、潜像担持体表面に対向配置し
た磁石の磁界により磁性現像剤からなる磁気ブラシを形
成して該潜像担持体上の潜像を現像する現像方法におい
て、該磁界の形成領域よりも該潜像担持体表面の相対移
動方向上流の箇所で、該潜像担持体表面に磁性現像剤を
付着させ、該表面に付着させた磁性現像剤を、該潜像担
持体表面の相対移動によって該磁界の形成領域に搬送し
て、該磁気ブラシの形成あるいは該磁気ブラシ中の磁性
現像剤量の維持を行うことを特徴とするものである。

【００１０】請求項２の発明は、現像方法において、第
１現像手段によって潜像担持体上の潜像に過剰な量の磁
性現像剤を付着させた後に、該磁性現像剤が付着した潜
像を、磁力により磁性現像剤からなる磁気ブラシを形成
する第２現像手段の該磁気ブラシに対向させ、該潜像上
の過剰な磁性現像剤を該磁気ブラシによる摺擦力あるい
は該磁力によって該潜像上から取り除いて所望の現像像
を形成する一方、第２現像手段の該磁気ブラシに保持し
きれずに落下した磁性現像剤を、第１現像手段に回収し
て現像に使用することを特徴とすることを特徴とするも
のである。

【００１１】請求項３の発明は、現像装置において、潜
像担持体上の潜像に過剰な量の磁性現像剤を付着させる
第１現像手段と、第１現像手段よりも該潜像担持体表面
の相対移動方向下流の箇所において、磁石の磁力で磁性
現像剤からなる磁気ブラシを形成し、第１現像手段で付
着させた過剰な磁性現像剤を該磁気ブラシによる摺擦力
あるいは該磁力によって該潜像上から取り除いて所望の
現像像を形成する第２現像手段とを設け、かつ、該磁気
ブラシに保持しきれずに落下した磁性現像剤を、第１現
像手段の現像剤収容部に回収できるように構成したこと
を設けことを特徴とすることを特徴とするものである。

【００１２】請求項４の発明は、請求項３の現像装置に
おいて、上記第１現像手段を、上壁に上記磁気ブラシに
保持しきれずに落下した磁性現像剤を受け入れる受入れ
口、一端側に磁性現像剤を排出する排出口がそれぞれ独
立又は一連に形成され、他端側から該排出口に至る底内
面が該排出口側ほど低くなり、かつ該排出口部分が潜像
担持体表面に接触して該表面とともに現像剤溜りを形成
し得るように配置される、装置本体に対して脱着可能な
現像剤収容器で構成したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項５の発明は、請求項３の現像装置に
おいて、上記第１現像手段を、磁性現像剤を排出する排
出口が一端に形成され、他端側から該排出口に至る底内
面が該排出口側ほど低くなり、かつ該排出口が潜像担持
体表面に対向するように配置される現像剤収容器で構成
し、上記第２現像手段を、上記磁気ブラシを形成するた
めの磁石と、該磁気ブラシを振動させる振動手段とを設
けて構成し、かつ、該振動手段の機械的振動を該現像剤
収容器に伝達できるように構成したことを特徴とするも
のである。

【００１４】請求項６の発明は、請求項３の現像装置に
おいて、上記振動手段を、上記潜像担持体表面の相対移
動により上記磁気ブラシとの対向部を通過する該潜像担
持体上の潜像形成領域の所定割合の部分が、該磁気ブラ
シによって該潜像担持体の相対移動方向と同じ向きのス
キャベンジと該移動方向と逆向きのスキャベンジとを受
けるような該相対移動方向の振動と、該移動方向と直交
する方向の振動とを合成した振動を、該磁気ブラシに行
わせるように構成したことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】請求項１乃至６の発明においては、磁性現像剤
からなる磁気ブラシを形成するための磁界の形成領域よ
りも潜像担持体表面の相対移動方向上流の箇所で、該潜
像担持体表面に磁性現像剤を付着させ、該表面に付着さ
せた磁性現像剤を、該潜像担持体表面の相対移動によっ
て該磁界の形成領域に搬送して、該磁気ブラシの形成あ
るいは該磁気ブラシ中の磁性現像剤量の維持を行う。

【００１６】特に、請求項２乃至６の発明においては、
上記磁気ブラシを形成する第２現像手段の該磁気ブラシ
への磁性現像剤の供給のための上記相対移動方向上流の
箇所での、潜像担持体表面への磁性現像剤を付着を、第
１現像手段によって潜像担持体上の潜像に過剰な量の磁
性現像剤を付着させることによって行う。そして、第１
現像手段による該潜像上の過剰な磁性現像剤を、第２現
像手段の磁気ブラシによる摺擦力あるいは該磁力によっ
て該潜像上から取り除いて所望の現像像を形成する。そ
して、第２現像手段の磁気ブラシに保持しきれずに落下
した磁性現像剤を、第１現像手段に回収して現像に使用
する。

【００１７】更に、請求項４及び５の発明においては、
上記第１現像手段を、所定構造及び所定配置の現像剤収
容器という簡単な構成のものにする。この現像剤収容器
は、上壁に磁性現像剤を受け入口を備えているので、上
記磁気ブラシに保持しきれずに落下した磁性現像剤を、
これを介して内部に収容できる。また、一端側に形成さ
れた磁性現像剤の排出口に至る他端側からの底内面が該
排出口側ほど低くなるように配置されているので、他端
側に収容されている現像剤を自重で排出口側に移動させ
ることができる。

【００１８】また特に、請求項４の発明においては、潜
像担持体表面に接触する上記現像剤収容器の排出口部分
と、該表面とによって現像剤溜りを形成し、該現像剤溜
りによって潜像のエッジ部に比較的多量の現像剤が付着
するエッジ現像を行う。また、第１現像手段を構成する
現像剤収容器の収容現像剤の消耗時には、装置本体に対
して脱着可能に構成されている該現像剤収容器そのもの
の交換などを行う。

【００１９】また特に、請求項５の発明においては、上
記第２現像手段の上記磁気ブラシを、振動手段により振
動させて磁気ブラシによるスキャベンジング効果を良好
に発揮させる。また、該振動手段の機械的振動を、第１
現像手段を構成する現像剤収容器に伝達して、上記排出
口側ほど低くなるように配置されている現像剤収容器内
での自重による排出口側への現像剤移動を促進する。

【００２０】請求項６の発明においては、潜像担持体上
の磁気ブラシとの対向部を通過する潜像形成領域は、該
潜像担持体の幅方向の振動と該幅方向と直交する方向の
振動とを合成した振動により、該幅方向及び該幅方向と
直交する方向からのスキャベンジを受ける。また、潜像
担持体上の磁気ブラシとの対向部を通過する潜像形成領
域の所定割合の部分は、該潜像担持体の幅方向と直交す
る方向の該磁気ブラシの振動により、潜像担持体の移動
方向と同じ向きのスキャベンジと該潜像担持体の移動方
向と逆向きのスキャベンジとを受ける。以上のように潜
像担持体上の潜像形成領域は多方向からのスキャベンジ
を受け、潜像形成領域上の画像のシャープ性が向上す
る。（以下、余白）

【００２１】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置であるプリンタ
ー装置（以下、プリンターという）に採用される現像装
置に適用した実施例について説明する。図１（ａ）は本
実施例に係るプリンター１の概略構成図である。まず、
同プリンター１全体の概略について説明する。潜像担持
体としての感光体ドラム２は図中反時計周りに回転駆動
され、帯電ローラなどからなる帯電手段３によって、例
えば−７００Ｖの表面電位に一様に帯電される。次い
で、レーザービーム等を用いた光書込手段４により像露
光されて、例えば文字や図などの画像部が−１００Ｖの
表面電位の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像
装置５内に収容された負に帯電した磁性現像剤としての
一成分磁性トナー（以下、トナーという）Ｔで反転現像
されて可視化される。現像の際は地肌汚れを防止するた
めに、例えば−５００Ｖの現像バイアスが用いられる。
現像により形成されたトナー像は転写バイアスローラな
どからなる転写手段６により転写紙７に転写される。そ
してこの転写紙７は図示を省略した定着装置でトナー像
が定着された後に排紙トレーなどに排出される。一方、
転写手段６によりトナー像が転写紙７に転写された後の
感光体ドラム２部分は、クリーニング手段８によって残
留トナーが除去されて、帯電手段３による次の一様帯電
に備えられる。

【００２２】次に、上記現像装置５について説明する。
図１（ａ）において、本実施例の現像装置５は、感光体
ドラム１表面に向けたトナー排出口から収容トナーＴを
排出し該表面との間にトナー溜りを形成してエッジ現像
を行う現像剤収容器１１からなる第１現像手段１０と、
該現像剤収容器１１よりも感光体ドラム回転方向下流側
に設けられ、永久磁石（以下、磁石という）２１を用い
て形成したトナーからなる磁気ブラシで現像を行う第２
現像手段２０とを備えている。

【００２３】図１（ｂ）は上記第１現像手段１０及び第
２現像手段２０による現像動作を説明するための模式
図、図２は現像装置５の分解斜視図である。上記第１現
像手段を構成する現像剤容器１１は、上記トナー排出口
になると共に、上方にに位置する第２現像手段２０の磁
気ブラシに保持しきれずに落下したトナーＴａ（図１
（ｂ）参照）の受入れ口にもなる開口部１１ａが設けら
れている。この開口部１１ａの下方の縁部１１ｂには、
感光体ドラム１表面に接触して下方へのトナー漏れを防
止するためスポンジなどの弾性部材１２が接着などで固
着されている（図１（ａ参照）。また、この現像剤容器
１１は、図示を省略した装置本体側のホルダ部材によっ
て、脱着自在に保持されている。この保持部材は、図１
（ａ）に示すように、容器底壁の内面がトナー排出口に
向けて低くなるように容器全体を傾斜させた姿勢に保持
するようになっている。たま、この保持状態で上記弾性
部材１２が感光体ドラム２表面に軽く当接し、かつ、上
記開口部１１ａが第２現像手段の磁気ブラシの直下に位
置するようになっている。

【００２４】上記第２現像手段２０は、プリンター１の
本体に位置決めされた固定部材２２を有し、この固定部
材２２に、上記磁石２１を振動させるための駆動モータ
３０や該モータ３０の回転を所定の振動に変換する機構
などが取り付けられている。

【００２５】具体的には、固定部材２２の長手方向一端
部に、駆動モータ３０が、その出力軸３０ａを感光体ド
ラム２側に突出させるように取り付けられている。この
出力軸３０ａに、モールド等で成形されたベルト溝３１
ａを有する駆動プーリ３１が、接着や圧入などで固着さ
れている。また、固定部材２２の長手方向他端部に、ボ
ールベアリング等の軸受３２が接着や圧入などで固設さ
れ、この軸受３２にモールド等で成形されたベルト溝３
３ａを有する従動プーリ３３が回動自在に、かつ抜けな
いように軸受されている。例えば図４（ａ）に示すよう
にボールベアリングからなる軸受３２の内レースに従動
プーリ３３の軸部が圧入や接着等で固着されている。コ
ストダウンや低騒音化を図るにはのに、ボールベアリン
グに代えてスライドベアリンングを用いる場合には、例
えば図４（ｂ）に示すようにスライドベアリングからな
る軸受３２を貫通させた従動プーリ３３軸部にぬけ防止
部材を取り付けても良い。

【００２６】そして、上記両プーリ３３間には駆動プー
リ３１の回転を従動プーリ３４に伝達するためのベルト
３４が掛けわたされている。このベルト３４は丸ベルト
でも溝付きベルトでも良い。

【００２７】また両プーリ３１，３４の感光体ドラム２
側側面に、それぞれ回転中心から偏心した位置に固設さ
れる平頭付きの取付軸３６，３７により、磁石保持板３
５が取り付けられている。具体的には、磁石保持板３５
の両端部それぞれに上記取付軸３６，３７の軸径より若
干大きな内径の通し孔３５ａ，３５ｂが形成され、この
通し孔３５ａ，３５ｂを貫通させた取付軸３６，３７の
先端部が、両プーリ３３，３１の所定側面において回転
中心から所定量φ（図２参照）だけ偏心した箇所に形成
された穴に接着や圧入等で固定されている。この穴の深
さや取付軸３６，３７の軸長などは、駆動プーリ３１側
は図３に、従動プーリ３３側は図４にそれぞれ示すよう
に、磁石保持板３５を、取付軸３１，３７の平頭とプー
リ側面とで若干の隙間をおいて挾む状態になるように設
定されている。この若干の隙間の確保と、上記通し孔３
５ａ，３５ｂの内径を取付軸３１，３７の軸径より若干
大きく設定することとによって、各プーリ３３，３１と
磁石保持板３５とは、取付軸３６，３７を介してまわり
対偶をなしている。ここで、前述のように、各プーリの
取付軸固定位置は、各プーリの回転軸から偏心している
ので、固定部材２２、両プーリ３３，３１、及び磁石保
持板３５は、両プーリをクランクとする四節平行両クラ
ンク機構をなし、上記駆動モータ３０の回転を、各部が
該偏心量ψを半径とする円運動を行う磁石保持板３５の
振動に変換できる。

【００２８】そして、上記磁石保持板１５の感光体ドラ
ム２側側面に板状の磁石２１が粘着両面テープや接着剤
などにより固定され、更に該磁石２１の感光体ドラム２
側側面に、うすいフィルム状の合成樹脂板などのからな
る非磁性のトナー周り込み防止板３８が、粘着両面テー
プや接着剤などにより固定されている。このトナー周り
込み防止板３８は磁石２１よりも大きな面積を有してお
り、磁気ブラシを構成するトナーの一部が、磁石２１の
感光体ドラム対向面以外の面に周り込んで吸着され、現
像に寄与しない無駄なトナーになってしまうのを防止す
るものである。等で磁石保持部材２２に固着されてい
る。

【００２９】また、上記固定部材２２は感光体ドラム１
側に突き出した突き出し部２２ａを有し、この突出し部
２２ａの先端に接着などによって現像グリッド２３が取
り付けられている。この現像グリッド２３には、例えば
ほぼ４５°の角度のスリット状又は例えば六角形状の孔
が多数形成されており、図示しない電源により現像バイ
アス電圧が印加されている。なお、固定部材２２を導体
で形成する場合には、電流リーク防止のため、現像グリ
ッド２３と固定部材２２との間を電気的に絶縁してお
く。この現像グリッド２３の材質としては導電性であれ
ば、磁性、非磁性を問わず自由に用いることができる。
但し、磁性体を用いる場合は磁気シール作用が強くなり
すぎないようにその厚さを０．５ｍｍ以下、好ましくは
０．２ｍｍ以下とするのが望ましい。また、現像グリッ
ド２３に設ける孔としては代表直径で３ｍｍ以下、好ま
しくは２ｍｍ以下とするのが良い。また、この孔が現像
グリッド２３の全面積に占める割合、即ち開口率として
は、３０％以上とするのが望ましい。特に、画質を良好
にするには６０％以上とするのが好ましい。

【００３０】以上の構成の現像装置５による現像の様子
を図１（ｂ）を用いて説明する。現像動作中は、上記駆
動モータ３０を駆動して磁石２１を振動させ、かつ、上
記現像グリッド２３に所定の現像バイアスを印加する。
ここで、感光体ドラム２上の静電潜像は、まず第１現像
手段１０を通過する。この通過中に、第１現像手段１０
を構成する現像剤容器１１のトナー排出口に形成された
トナー溜りで、静電潜像がエッジ現像される。このトナ
ー溜りを通過した段階の感光体ドラム２表面では、この
エッジ現像によって、例えば図１（ａ）中に符号Ａで示
すよう範囲がトナー付着させたい電位部であっても、そ
のほぼエッジ部のみに集中して過剰のトナーが付着して
いる。また、図示を省略しているが、磁気ブラシ現像の
ようなスキャベンジング作用もないので、トナーを付着
させたくない電位部（以下、非画像部という）にもトナ
ーが付着している。このような静電潜像のエッジ部に集
中して付着しているトナーと非画像部に付着してトナー
とを合わせると、良好な現像像を得るのに必要な量以上
のトナー量になる。このように過剰なトナーを付着させ
たまま、感光体ドラム表面は第２現像手段２０向けて移
動する。すなわち、第１現像手段１０によって表面に付
着した過剰なトナーを第２現像手段２０へ搬送する。

【００３１】そして、このようなトナー付着状態で、次
に第２現像手段を通過する。この第２現像手段による現
像領域には、磁石２１の磁力によってまわり込み防止板
３８上に担持されるトナーからなる磁気ブラシが、現像
グリッド２３の多数の孔を通って感光体ドラム表面まで
延在している。この磁気ブラシ中のトナー総量は、磁石
２１による磁界の強さや及び範囲が、磁石２１の断面形
状（断面積）や材質のもつ磁束密度などによってきま
る。そして、この磁気ブラシは、磁石２１等の振動で振
動し、現像グリッド２３により断続的に切断され、切断
された磁気ブラシは一時的に現像グリッド２３上で保持
されたり、その周辺部分で浮遊したりする動作を繰り返
している。このような磁気ブラシ中を静電潜像が通過す
ることによって、現像グリッド２３と静電潜像の電位
差、すなわち、静電潜像の電位に忠実な現像が行われ
る。すなわち、潜像のエッジ部の過重なトナーや非画像
部に付着していたトナーは、磁気ブラシのスキャベンジ
ング効果で除去される。また、潜像の電位に従って磁気
ブラシから感光体ドラム表面に供給されたトナーなど
は、静電潜像に対する磁気ブラシのソフトな接触が保証
されるので、諧調性に優れた良好な画像を得ることがで
きる。また、磁石２１は、感光体ドラム２の幅方向に加
えて図中上下方向へも振動させられるので、現像に伴う
一方向スキャベンジの不具合が減じられる。この結果、
文字等の画像のシャープ性が向上することになる。な
お、この磁石２１の好ましい振動については後に詳述す
る。

【００３２】そして、潜像のエッジ部の過重なトナーや
非画像部に付着していたトナーが磁気ブラシに取り込ま
れ、ついには磁石２１の磁力で保持しきれなくなった分
のトナーは図１（ｂ）に示すように自重で落下して第１
現像手段１０を構成する現像剤容器１１内に回収され
る。これにより、感光体ドラム１を介して第１現像手段
１０から第２現像手段２０の磁気ブラシへのトナー供給
及び、磁気ブラシからの過剰トナーの回収というトナー
の循環系が完成する。

【００３３】なお、本実施例においては、駆動モータ３
０の回転を所定の振動に変換していることなどから、機
械的な振動が発生する。そこで、本実施例では、図２に
示すように、第１現像手段１０を構成する現像剤容器１
１の駆動モータ３０対向部に、駆動モータ３０の振動を
伝達する部材１２を設けている。すなわち、該部材１２
を介して両者が接触するようにしている。この部材は、
騒音にならない程度に振動を吸収し、かつ、ある程度の
振動を現像剤収容器１０に伝達できるように、弾性体で
構成することが望ましい。このようにして駆動モータ３
０の振動を現像剤収容器１０に伝達し、現像剤収容器１
０を振動させて、現像剤収容器１０内の収容トナーのト
ナー排出口側への移動を良好に行わせている。

【００３４】また、本実施例においては、現像収容器１
０を装置本体に脱着自在に構成しているので、収容トナ
ーが無くなったときには、容器を新しい容器に交換する
ことによって現像装置５へのトナー補給を行う。この容
器は回収して再利用でき、また、構成が簡単なので製造
コストも廉価である。このような廉価かつ再利用可能な
現像剤容器１０のみで第１現像手段１０が構成できてい
る。

【００３５】次に、上記磁気ブラシの好ましい振動につ
いて説明する。図５（ａ）は磁気ブラシの好ましい振動
により、磁気ブラシの任意の箇所が感光体ドラム２上に
描く軌跡の一例を模式的に示したものである。これ例
は、例えば感光体ドラム表面の移動速度Ｖ＝３７mm/sec
（６ppm）、磁石２１の回転周波数ω＝５０Hz、上記偏
心量φ＝２mmのときのものである。この場合の感光体ド
ラム移動方向に対する順方向での磁気ブラシのスキャベ
ンジ（正スキャベンジ）のピッチＰ１は、Ｖ／２ω＋φ
で求められ、３７／（２×５０）＋２＝２．３７mmとな
る。また、この場合の感光体ドラム移動方向に対する逆
方向での磁気ブラシのスキャベンジ（逆スキャベンジ）
のピッチＰ２は、Ｖ／２ω−φで求められ、３７／（２
×５０）−２＝１．６３mmとなる。ここで、Ｐ２／Ｐ１
を求めてみると、１．６３／２．３７≒０．６９とな
り、この例の場合には、感光体ドラム２上の一度磁気ブ
ラシが通過した画像部の約７割が、もう一度逆方向から
磁気ブラシでスキャベンジされることになる。これによ
れば、従来に比べて画像のシャープ性を向上させること
ができる。従って、感光体ドラム２上の一度磁気ブラシ
が通過した画像部の少なくとも一定割合を、一度磁気ブ
ラシでスキャベンジした後、もう一度逆方向から磁気ブ
ラシでスキャベンジすることができるように振動させる
ことが好ましい。

【００３６】図１２（ｂ）は、比較のため、磁石２１が
感光体ドラム２の長手方向にのみ振動する従来の磁石振
動方式における同様の軌跡の一例を模式的に示したもの
である。この例は、具体的には感光体ドラム表面の移動
速度Ｖ＝３７mm/sec（６ppm）、磁石２１の振動周波数
ν＝５０Hzのときのものである。この例での軌跡は図示
のように波形となる。そして、この場合の感光体ドラム
移動方向における該軌跡のピッチＰは、Ｖ／νで求めら
れ、３７／５０＝０．７４mmとなり、感光体ドラム２上
の一度磁気ブラシが通過した画像部は再度逆方向から磁
気ブラシでスキャベンジされることがない。

【００３７】なお、本実施例においては、磁性現像剤と
して一成分磁性トナーを用いたが、これに代え、トナー
と現像で消費される磁性キャリア粒子とからなる一成分
系磁性現像剤を用いてもよい。これにおいても、通常の
二成分現像剤を用いるものとは異なり、比較的大径のキ
ャリアを繰り返し使用するもののように、キャリア劣化
やキャリアとトナーとの混合比の変動などの不具合が生
じない。

【００３８】

【発明の効果】請求項１乃至６の発明によれば、磁気ブ
ラシを形成するための磁界形成領域よりも潜像担持体表
面の相対移動方向上流の箇所で、該潜像担持体表面に磁
性現像剤を付着させた磁性現像剤を、該潜像担持体表面
の相対移動によって該磁界の形成領域に搬送することに
よって、該磁気ブラシへの現像剤の供給を行うので、重
力などを用いて該現像剤の供給を行うものに比して安定
した、現像剤の供給を実現できる。

【００３９】特に、請求項２乃至６の発明によれば、上
記相対移動方向上流の箇所での、潜像担持体表面への磁
性現像剤を付着を、第１現像手段によって潜像担持体上
の潜像に過剰な量の磁性現像剤を付着させることによっ
て行うので、第１現像手段を、潜像の現像像と、該潜像
担持体表面への磁性現像剤の付着とに兼用できる。ま
た、第１現像手段による該潜像上の過剰な磁性現像剤
は、第２現像手段の磁気ブラシによって該潜像上から取
り除かれるので、所望の現像像を形成できる。また、第
２現像手段の磁気ブラシに保持しきれずに落下した磁性
現像剤は、第１現像手段に回収して現像に使用するの
で、該磁気ブラシに保持しきれないほどの過剰な現像剤
が供給されることがあっても装置内を汚すことが無く、
しかも潜像担持体の相対移動をたくみに利用して、該磁
気ブラシに対する現像剤の供給及び回収という現像剤循
環系を形成することができる。また、磁気ブラシに保持
しきれずに落下した磁性現像剤を無駄にすることもな
い。

【００４０】更に、請求項４及び５の発明によれば、上
壁に上記磁気ブラシに保持しきれずに落下した磁性現像
剤を受け入れる受入れ口、一端側に磁性現像剤を排出す
る排出口がそれぞれ独立又は一連に形成された現像剤収
容器という簡単な構成で、上記現像剤循環系も形成でき
る第１現像手段を得ることができる。また、この現像剤
収容器は、一端側に形成された磁性現像剤の排出口に至
る他端側からの底内面が該排出口側ほど低くなるように
配置されることにより、他端側に収容されている現像剤
を自重で該排出口側に移動させることができるので、従
来のアジテータなどの搬送手段を省略することも可能で
ある。

【００４１】また特に、請求項４の発明によれば、上記
現像剤収容器が、その排出口部分が潜像担持体表面に接
触して該表面とともに現像剤溜りを形成するように配置
され、エッジ現像を行うことができるので、潜像担持体
上の潜像に過剰な量の磁性現像剤を付着させる第１現像
手段を、簡易な構成で構成することができる。また、第
１顕像手段を構成する現像剤収容器が装置本体に対して
脱着可能に構成されているので、収容現像剤の消耗時に
は該現像剤収容器そのものを交換するなどして、現像装
置を再び使用可能な状態にすることができる。

【００４２】また特に、請求項５の発明によれば、上記
第２現像手段の上記磁気ブラシを振動手段によって振動
させて磁気ブラシによるスキャベンジング効果を良好に
発揮させるので、良好な現像を行わせることができる。
また、該振動手段の機械的振動を、第１現像手段を構成
する現像剤収容器に伝達するので、上記排出口側ほど低
くなるように配置されている現像剤収容器内での自重に
よる排出口側への現像剤移動を促進することができる。

【００４３】また特に、請求項６の発明によれば、潜像
担持体上の潜像形成領域に多方向からのスキャベンジを
与えるので、現像像の良好なシャープ性を得ることがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施例にプリンターの概略構成図。
（ｂ）は同プリンターの現像装置の現像動作の説明図。

【図２】同現像装置の分解斜視図。

【図３】同現像装置の部分端面図。

【図４】（ａ）は同現像装置の部分断面。（ｂ）は変形
例に係る該部分の断面図。

【図５】（ａ）は同現像装置における磁気ブラシの任意
の箇所の感光体ドラム上における軌跡についての説明
図。（ｂ）は従来の現像装置における磁気ブラシの任意
の箇所の感光体ドラム上における軌跡についての説明
図。

【符号の説明】

３０駆動モーターＴトナー２感光体ドラム３帯電手段４露光手段５現像装置６転写手段８クリーニング手段１０第１現像手段１１ａ開口部２０第２現像手段２１磁石２２固定部材２３現像グリッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体表面に対向配置した磁石の磁界
により磁性現像剤からなる磁気ブラシを形成して該潜像
担持体上の潜像を現像する現像方法において、該磁界の
形成領域よりも該潜像担持体表面の相対移動方向上流の
箇所で、該潜像担持体表面に磁性現像剤を付着させ、該
表面に付着させた磁性現像剤を、該潜像担持体表面の相
対移動によって該磁界の形成領域に搬送して、該磁気ブ
ラシの形成あるいは該磁気ブラシ中の磁性現像剤量の維
持を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項２】第１現像手段によって潜像担持体上の潜像
に過剰な量の磁性現像剤を付着させた後に、該磁性現像
剤が付着した潜像を、磁力により磁性現像剤からなる磁
気ブラシを形成する第２現像手段の該磁気ブラシに対向
させ、該潜像上の過剰な磁性現像剤を該磁気ブラシによ
る摺擦力あるいは該磁力によって該潜像上から取り除い
て所望の現像像を形成する一方、第２現像手段の該磁気
ブラシに保持しきれずに落下した磁性現像剤を、第１現
像手段に回収して現像に使用することを特徴とする現像
方法。
【請求項３】潜像担持体上の潜像に過剰な量の磁性現像
剤を付着させる第１現像手段と、第１現像手段よりも該
潜像担持体表面の相対移動方向下流の箇所において、磁
石の磁力で磁性現像剤からなる磁気ブラシを形成し、第
１現像手段で付着させた過剰な磁性現像剤を該磁気ブラ
シによる摺擦力あるいは該磁力によって該潜像上から取
り除いて所望の現像像を形成する第２現像手段とを設
け、かつ、該磁気ブラシに保持しきれずに落下した磁性
現像剤を、第１現像手段の現像剤収容部に回収できるよ
うに構成したことを設けことを特徴とする現像装置。
【請求項４】上記第１現像手段を、上壁に上記磁気ブラ
シに保持しきれずに落下した磁性現像剤を受け入れる受
入れ口、一端側に磁性現像剤を排出する排出口がそれぞ
れ独立又は一連に形成され、他端側から該排出口に至る
底内面が該排出口側ほど低くなり、かつ該排出口部分が
潜像担持体表面に接触して該表面とともに現像剤溜りを
形成し得るように配置される、装置本体に対して脱着可
能な現像剤収容器で構成したことを特徴とする請求項３
の現像装置。
【請求項５】上記第１現像手段を、磁性現像剤を排出す
る排出口が一端に形成され、他端側から該排出口に至る
底内面が該排出口側ほど低くなり、かつ該排出口が潜像
担持体表面に対向するように配置される現像剤収容器で
構成し、上記第２現像手段を、上記磁気ブラシを形成す
るための磁石と、該磁気ブラシを振動させる振動手段と
を設けて構成し、かつ、該振動手段の機械的振動を該現
像剤収容器に伝達できるように構成したことを特徴とす
る請求項３の現像装置。
【請求項６】上記振動手段を、上記潜像担持体表面の相
対移動により上記磁気ブラシとの対向部を通過する該潜
像担持体上の潜像形成領域の所定割合の部分が、該磁気
ブラシによって該潜像担持体の相対移動方向と同じ向き
のスキャベンジと該移動方向と逆向きのスキャベンジと
を受けるような該相対移動方向の振動と、該移動方向と
直交する方向の振動とを合成した振動を、該磁気ブラシ
に行わせるように構成したことを特徴とする請求項３の
現像装置。