JPS5886577A

JPS5886577A - 現像装置

Info

Publication number: JPS5886577A
Application number: JP18502981A
Authority: JP
Inventors: Yuji Takashima; 祐二高島; Hidenori Kunishige; 秀則国重; Takeshi Takaoka; 高岡　武
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-11-18
Filing date: 1981-11-18
Publication date: 1983-05-24

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】本発明は、静電潜像を磁性絆を含む現像剤で顕像化する
現像装置、さらに具体的には、円筒状のスリーブの内部
に永久磁石を配した磁気ブラシ形成ローラと該ローラ上
の現像剤を掻き落とすスクレーパを有する磁気ブラシ式
の現像装置に関するものである。

現在、静電記録体あるいは電子写真感光体などに形成さ
れた静電潜像を磁性体を含む現像剤で顕像化するのに磁
気ブラシ式の現像装置が広く用いられている。第１図に
従来一般に用いられている磁気ブラシ式現像装置の１例
を示す。同図において、磁気ブラシ形成ロー２１は、非
磁性の円筒状スリーブ２と、該スリーブ２の内部に配し
たマグネットローラ３から成り、それぞれ図中に示した
矢印の方向に回転する。回転羽根４によシスリーブ２の
表面に掻き上げられた磁性トナーを含む現像剤６は、マ
グネットロー２３の磁力により引き付けられ磁気ブラシ
を形成する。前記磁気ブラフはスリーブ２と同じ回転方
向に回転移動する。この状態では磁気ブラシの穂の高さ
は不揃いであるため、ドク八で規制され、一定の高さに
調整される穂の高さが一定に調整された現像剤は現像部
で静電潜像担持体７と軽く接触し、該担持体７上の静電
潜像を現像する。その後、現像に供した現像剤は、スク
レーパ８によってスリーブ２から掻き落とされる。掻き
落とされた現像剤は回転羽根４によって装置内に残存す
る現像剤と攪拌混合され、再びスリーブ２に供給される
。補給現像剤９は、現像剤の消費具合いに合わせてホツ
ノシー１０から適宜補給される。

以上説明した従来の現像装置において、スクレーパ８に
は次に述べる２つの重要な作用がある。

すなわち、スリーブ表面から現像剤を掻き落とすことに
より、（１）　　同一現像剤による繰り返し使用を防止し、ト
ナー濃度を一定にして、現像濃度を安定にする。

（１１）現像に供した現像剤と新鮮な現像剤との攪拌混
合を促し、トナーの摩擦帯電量を均一にすることにより
、現像濃度のむらを防止する作用がある。

そのため従来から、スクレーノくの材質、構造について
種々提案されている。その代表例として、例えば厚さが
０．ＩＷ程度のポリエチレンテレフタレートなどの樹脂
シートを第１図のようにスリーブ２の表面に密着したも
のがある。しかし、このような樹脂シートのスクレーノ
（を用いた現像装置を例えばＰＰＣ複写機に適用した場
合には、Ａ４サイズで１ｏｏｏコピ一程度までは十分機
能するが、それ以上コピーを続けるとスクレーノくとス
リーブの接触部に現像剤が徐々に堆積し、掻き落し能力
が低下する。そのため、堆積した現像剤を定期的に除去
する保守を頻繁にしなければならない欠点があった。さ
らに、スクレーパとスリーブの間に現像剤がつまると、
スクレーノ（の押圧力が強くなり、したがってスリーブ
との摩擦も大きくなるため、現像剤がスリーブ表面に擦
りつけられ、いわゆるトナーフィルミングが発生する。

スリーブにフィルム化されたトナーが付着すると、スリ
ーブと静電潜像担持体である感光体ドラムとの電界強度
が低下するため、現像濃度が低下する欠点があった。特
に、地力プリ防止のためにスリーブと感光体ドラムとの
間にバイアス電圧を印加する必要がある場合、上述の理
由によりバイアス電圧の効果が減少し、地力プリが多く
なる欠点があった。

また、他のスクレーパとして、例えば厚さが０．１ｍの
リン青銅板などの非磁性の金属板を使用することが提案
されている。このスクレーパは前述の樹脂シートに比べ
て弾性率が大きくてスリーブに対し強く抑圧できるため
、理想状態では優れた掻き落とし能力を有する。しかし
、通常状態では例えば現像剤のかけらなどの微粒子が−
Ｈスクレーパとスリーブの間につまると、押圧力が強い
だけに現像剤を容易に押しつぶし、トナーフィルミング
が発生し易くなる欠点があった。また、塵埃などの微細
な異物を挾み込むと、樹脂シートに比べると剛性が強い
たみ隙き間が広い範囲に生じ、たちまち掻き落し能力が
低下するなど信頼性が乏しい欠点があった。

本発明は、上述の従来の欠点を克服した磁気ブラシ式の
現像装置を提供するものである。具体的には、スクレー
パとスリーブの間に現像剤がつまり難く、また、スリー
ブ上にトナーフィルミングを起こし難い磁気ブラシ式の
現像装置を提供せんとするものである。以下、本発明を
図示の実施例に基いて説明する。第２図において、１１
は磁性体を含む現像剤で、これは次のようなものが適用
できる。例えば磁性トナー単独からなる１成分系磁性現
像剤がある。また、磁性キャリヤと磁性トナーからなる
２成分系磁性現像剤がある。さらに磁性キャリヤと非磁
性トナーあるいは非磁性キャリヤと磁性トナーから成る
２成分系磁性現像剤がある。特に、本発明はキャリヤの
粒径が数ミクロン−６０ミクロンと微細なものを用いた
２成分系磁性現像剤に有効である。ここで、磁性キャリ
ヤとしては例えば鉄粉、フェライト、マグネタイトなど
の強磁性微粉末単独、あるいは前記強磁性微２：執末と
樹脂結着剤の混合物、さらに必要に応じて前記混合物に
電荷制御剤あるいは二酸化シリコン弗素系樹脂粉末など
の表面処理剤を添加したものがある。

１２は例えばロンドに永久磁石を放射状に配したマグネ
ットローラ、１３は例えばアルミニウム。

真鍮などの非磁性体からなる円筒状のスリーブ、１４は
例えばステンレス、鉄、真鍮などの板状ドクターで、前
記スリーブ１３と一定間隙をもって配置する。１６は例
えば鋼、ステンレスなどの強磁性を有し、かつ弾性力の
あるスクレーノ（，１６は前記スクレーパ１６を支持す
るスクレーパ支持台である。１７は例えばセレン、硫化
カドミウムなどの光導電体あるいは高絶縁性誘電体など
の静電潜像担持体を示す。また、１８は現像剤の攪拌兼
搬送ローラ、１９は補給現像剤、２０は前記補給現像剤
１９を補給するホッパーを示す。また、第２図において
、ドクター１４はスリーブ１３の表面と０．１〜３＋ａ
＋の範囲で一定間隙になるように設置する。スクレーパ
１６は少なくともスリーブ１３と接触する部位に磁性体
を有しており、マグネットローラ１２の磁力でスリーブ
１３に引きつけられて密着するように設置する。

次に、本発明の主な構成要素であるスクレーノ（の構成
について詳しく説明する。その−例を第３図に示す。こ
れは例えば厚さがＯ，ＯＳ〜０　、２　ｍの鋼あるいは
ステンレスなどの強磁性を呈する弾性体の板２１を支持
台２２に取り付けたものである。

ここで前記板２１は必要に応じて樹脂あるいは金属など
で表面処理を施したものでもよい。また、他の構成例と
しては第４図に示すように、例えば厚さが０．０５〜０
．２＋Ｍｎのポリエチレンテレフタレートあるいはリン
青銅などの非磁性で弾性力のある基体２３の先端部に、
厚さが０．０２〜０．２’ｍｍ。

鋼あるいはステンレスなどの強磁性板もしくは厚さが０
．０６〜０．５閣のゴム磁石などの永久磁石板２４を支
持台２６に取り付けたものがある。ここで、スリーブと
の接触面は基体２３でも前記強磁性板もしくは永久磁石
板２４でもいずれでもよい。

以上説明したスクレーパは、マグネットローラの磁気特
性９回転数、またはスリーブの材質９回転数、さらに用
いる現像剤の磁気特性、粉体特性など現像条件に合わせ
て適宜選択して用いる。

つぎに、本発明に係る現像装置の動作原理について第２
図を参照して説明し、加えてスクレーノ（の機能につい
て詳しく言及する。基本的にはスクレーパを除けば第１
図で説明した装置と動作原理は同じである。すなわち、
矢印の方向に回転する現像剤の攪拌兼搬送ローラ１８で
攪拌・搬送された現像剤１１は、マグネットローラ１２
の磁力によってスリーブ１３の表面に付着して磁気ブラ
シを形成する。スリーブ１３上の磁気ブラシは、マグネ
ットローラ１２とスリーブ１３の回転数と回転方向によ
って一義的に定められた方向および速度で移動する。図
ではスリーブ１３と同方向に移動している状態を示す。

この時、スリーブ１３は固定されていてもよい。磁気ブ
ラシの穂の高さはドクター１４によって一定の高さに調
整される。

穂の高さが一定に調整された現像剤１１は、静電潜像保
持体１７と接触して静電潜像を顕像化する。

Ｌ像に供した現像剤は、スクレーノ（１６によってスリ
ーブ１３から掻き落とされ、再び攪拌兼搬送ロー２１８
で装置内に残存する現像剤と攪拌混合される。

つぎに、前述のスクレーパ１６による現像剤の掻き落し
機構につ゛いて詳しく説明する。第２図において、マグ
ネットロー２１２が回転すると、スクレーパ１６はマグ
ネットロー２１２に取り付けた永久磁石の磁界の変化に
伴って強く引きつけられる状態と磁力を受けない状態が
周期的に繰り返される。すると、スクレーパ１６は弾性
力があるため振動、子る。したがって、マグネットロー
２１２とスリーブ１３の回転による搬送力でスクレーパ
１６上に掻き上げられた現像剤は、前記搬送力に加えて
スクレーパ１６の振動によりさらに加速されて叩き落と
される。また、スリーブ１３とスクレーパ１６の間に挾
まれた現像剤は、スクレーパ１６に強い磁力が作用する
と、一旦スクレーパ１６で押えつけられて静止するが、
つぎにマグネットローラ１２が回転してスクレーパ１６
にかかる磁力が次第に弱くなり、そして現像剤にかかる
磁力の方がスクレーパ１６の押圧力よシ大きくなると、
前記静止していた現像剤は勢いよく飛び出す。したがっ
て、スクレーパ１６とスリーブ１３の間隙に現像剤が堆
積することなく、スリーブ上の現像剤はスムーズに移動
する。

以上の説明から明らかなように本発明の現像装置は、ス
リーブとの接触部位が少なくとも磁性体で構成されたス
クレーパを用いているため、つぎのような従来にない優
れた効果が得られる。すなわち、マグネットローラの回
転により　スクレーパが振動するため、スクレーパで掻
き上げられた現像剤は速みやかに掻。き落される。した
がって、従来の如き振動しないスクレーパに比べて現像
剤の掻き落し速度が速くなり、残存する現像剤との攪拌
混合の時間を長くとることができる。従って、より現像
剤の混合を十分性なうことができ、しかもトナーの荷電
量をより安定に保つことができる。

その結果、濃度むらのない画像が得られる効果がある。

また、スリーブとスクレーパの間に挾まれた現像剤をす
ぐ吐き出す効果があるため、スリーブとスクレーパの間
隙に現像剤が堆積することは全くない。したがってスリ
ーブ表面へのトナーフィルミングを防止することができ
る。また、スリーブとスクレーパの間に狭まれた現像剤
は勢いよくはじき出されるため、その時の摩擦力でスリ
ーブ表面に付着した微細な塵埃などの異物をも一緒に吐
き出し、スリーブ表面を常にクリーンにする効果がある
。さらに、スクレーパが振動していることと、スリーブ
とスクレーパの間に挾まれた現像剤を押さえつけている
時間が短かいことから、現像剤をスクレーパで押しつぶ
したり破壊したりすることがなく、現像剤の寿命を伸ば
す効果がある。

本発明の具体的実施例をあげると次のごとくである。

〔実施例１〕通常のセレン感光ドラムを用いたＰＰＣ複写機に第２図
に示した現像装置を装填し、次の条件で実験した。現像
剤には平均粒径２０ミクロンの磁瓢キャリヤと平均粒径
が１０ミクロンの磁性トナーを重量比で２：１に混合し
た２成分系磁性現像剤を用いた。また、スクレーパは第
３図に示す構成とし、板厚０　、１　ｒｔａｓ　、幅２
０ｍの鋼板を用いた。

そして、スリーブの直径：３０■φ９回転数：１１００
ｒｐ、マグネットローラの磁極数二８極、スリーブ表面
での磁束密度：１，０００ガウス、回転数：１．１１０
０ｒｐ、静電潜像保持体：セレン感光体ドラム、前記ド
ラムの直径＝９０簡φ、風速二９〇−４，ドクターとス
リーブの間隙：０．３１＋１１１．スリーブと前記ドラ
ムの間隙Ｏ，４ｍの条件で、６万回コピー（Ａ４）した
。その結果、スリーブとスクレーパの間に現像剤がつま
るトラブルもなく、しかもスリーブ表面へのトナーフィ
ルミングも一度も発生しなかった。

比較のために、前述のスクレーパに変えて、フィルム厚
０．１５ｎｅｗ、幅２ｏＩＩＩｌ＋１のポリエチレンテ
レフタレートのスクレーパを取り付け、上記と同じ　゛
実験をしたところ５，０００回のコピーでスリーブとス
クレーパの間に現像剤が堆積し、画像濃度かを第に低下
してきた。さらに、１０，０００回のコピーまで続けた
ところ、スリーブ表面にトナーフィルミングが発生し、
画像に濃度むらが生じた。

〔実施例２〕厚すが０　、１　ｖａｎ　、幅が２６ＩＩＩＩ１１のポ
リエチレンテレフタレートのシート先端部に、厚さが０
　、０８　＋ｍ　ｒ幅が６１＋ｌｌ１１の鋼板を貼シ付
け、第４図に示す構成のスクレーパを用意した。つぎに
実施例１で用いた現像装置に、先に用意したスクレーパ
を取シ付け、実施例１と同じ条件で６万回コピーした。

その結果、実施例１と同様濃度むらのない安定した画像
濃度のコピーが得られた。また、スリーブとスクレーパ
の接触部に現像剤がっ壕るトラブルもなく、しかもスリ
ーブ表面へのトナーフィルミングも一度も発生しなかっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気ブラシ式現像装置の要部断面図、第
２図は本発明に係る現像装置の一実施例の要部断面図、
第３図および第４図はそれぞれ本発明の現像装置に用い
るスクレーパの構成例を承部斜視図である。１１・・・・・・磁性トナーを含む現像剤、１２・・・
・・マグネットローラ、１３・・φ・・・スリーブ、１
４・串・・争・・ドクター、１６ｍｍｍ＊・・スクレー
パ、１６・・・・・・・スクレーパ支持台、１７・・・
・・・静電潜像担持体、１８・…・・現像剤の攪拌兼搬
送ローラ、１９−・・・・・補給現像剤、２０−＠・・
・ホッパー、２１・・・・・・・強磁性の弾性板、２２
・・・・・・支持台、２３・・・・・・非磁性の弾性力
のある基体、２４・・・・・・強磁性板もしくは永久磁
石板、２６・・・・・・支持台。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁性体を含む現像剤で静電潜像を顕像化するよう
に構成され、かつ回転するマグネットのローラと、前記
ローラを包含し、かつ前記ローラの同心円上に配した円
筒状のスリーブと、前記スリーブの表面に接触し、かつ
接触部位が少々くとも強磁性体であるスクレーパを具備
してなることを特徴とする現像装置。
（２）　　スクレーパの基体子弾性体としたことを特徴
とする特許請求の範囲第０）項記載の現像装置。
（３）弾性体として、プラスチック、リン青銅、ステン
レス、鋼の群から選択した１つもしくは複数の組み合せ
体を使用したことを特徴とする特許請求の範囲第（２）
項記載の現像装置。
（４）　　スクレーパとして、厚さが０．０５〜０　、
２　ｓｅａのステンレス板もしくは鋼板を使用したこと
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の現像装置
。