JPS5922072A - 現像装置 - Google Patents

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】 本発明は一般に電子写真複写機に適用する現像装置に関
するものであり、更に詳細には磁気ブラシ現像装置の改
良に関するものである。

従来型ｆ−写真複写機に適用される現像装置としては、
パウダークラウド法、カスケード法、磁気刷子法等によ
るものが知られているがこれらは各々異なった特性を有
しており、各特性に応じて各方面で実用に供されている
。

この内、パウダークラウド法、カスケード法の場合、現
像トナーは感光体表面の静電潜像の電界傾度の大なる所
、即ち原稿画像濃度の不連続部に集中され、この部分の
再生画像が強調して得られるいわゆる周辺効果の発生が
あることから、事務用文書複写の再現性には長所を有す
るものである。しかしながらこれは一般的なトーン画像
の再現、即ち原稿画像の濃度がｊｉ！！統的に変化する
部分のｌｌ工現には短所として表われるのである。また
パウダークラウド法、カスケード法いずれの場合も、そ
の現像域を広範にする必要がある為に、現像装置自体の
容積も大型になる欠点を有している。

これにｔ、Ｉ　Ｌ、磁気刷子法の場合は、鉄粉、現像ト
ナーの混合から成る現像剤を磁石に吸着し、磁極部分に
おいて現像剤を刷子状に形成させ感光体１、の静電潜像
を摺擦することにより現像し、画像再生するものである
。このとき、この鉄粉自体は柔かい現像電極として働く
為、現像トナーを静電潜像の電荷密度に比例して付着さ
せることが可能、１！μち１・−ン画像の再生に適して
いるものである。また現像装置自体としても小型に構成
できる特徴を有している。

この磁気刷子現像装置の更に改良型として、磁石棒の円
周方向に磁極性を順次逆極性に並へ、その外周に非磁性
体を設けてこの１１【４者を相対的に移動させることに
より、非磁性体表面の磁極対応部分に磁気刷子を形成し
、これにより被現像面を柔かく摺擦し現像する方式も知
られている。

この方式による被現像面の静電潜像の電荷量と、これに
対する現像トナーの旧着量の関係は、第１図（イ）にａ
線で示す如くなる。即ち、電荷量とイ・ｊ渦トナー量の
関係は比例関係にあるのであるが、この関係を第１図（
ロ）に示す如く複写画像の原稿画像濃度（Ｄｏ）−複写
画像濃度（Ｄｃ）特性で表わすと、濃度Ｄｏの画像濃度
のある−・定濃度において、濃度Ｄｃは飽和状態となる
。このためＤｏの該一定濃度以」−の画像濃度部におい
てはトーン画像を識別できなくなるものである。

これは、複写材」二にイ・１着するｌ・ナーが、被現像
面を１〜２層覆ってしまった後では、ｌ・ナ一層が更に
増しても複写画像濃度Ｄｃが変らないことを示しており
、該複写像は感覚的に極めて硬調画像の印象を与えるも
のである。この画像の印象をより軟調化しようとすると
、被現像面へめ伺着トナー量は第１図（イ）にｂ線で表
わされる特性を持たなければならないが、このときには
文字画像の再現性が低下するという欠点を生しる。

本発明は」−記従来の各現像法における長所を全て備え
、更に新しい作用効果を得る新規なる現像装置を提供す
ることを目的とするものである。

即ち、本発明の現像装置は、定位置に固設された複数の
磁極を有する磁界発生手段と、この磁界発生手段を囲続
して回動するように設けられた非磁性部材とを有し、磁
界発生手段が非磁性部材の表面に形成する磁気作用によ
り現像剤を非磁性部材表面に保持し、非磁性部材を回動
させて潜像が形成された被現像面に現像剤を供給して現
像を行う現像装置であって、磁界発生手段の複数の磁極
のうち被現像面に近接し且つ互いに隣接する磁極を同極
性として反品磁界を形成し、この同極磁極が被現像面に
近接する位置で非磁性部材と被現像面とを同方向に移動
させて現像を行う現像装置である。

以Ｆ木発明の電子写真現像装置について、図面を用いて
詳細に説明する。

第２図は本発明の現像装置を転写式電子写真複写機に適
用した例を示す構成説明図である。図において、■は絶
縁層、光導電性層−１導電性支持層を有するドラム型電
子写真感光体であり、該感光体表面は一次コロナ放電器
２により任１．の極性に全面が均一に帯電され、次いで
二次コロナ放電同時画像露光器３により、−次帯電極性
と逆極性のＤＣコロナ放電、或いはＡＣコロナ放電と同
時に画像露光が行なわれる。次いで必要に応して全面露
光器４により全面露光が行なわれ、感光体表面には高コ
ントラス！・の静電潜像が形成される。

該静電潜像は次いで本発明の現像装置５により顕像化さ
れて、該顕画像は、転写コロナ帯電器６による転写電界
の作用のもとに転写材Ｐに転写され、感光ドラムより分
離された後、定着ローラー７により加熱定着されるもの
である。

該転写工程により未転写のトナー粉末は、清掃器８内の
クリーニングプレー１・９により感光ドラム−１−より
掻き取られた後、搬送スクリューｌＯにより感光ドラム
回転軸方向端部に搬送され、該端部に接して設けられた
トナー回収ダクｌ−１１を通って、現像器５中に回収さ
れ、（４使用に供される。回収ダク）１１内でのトナー
架橋防止のため、ダクト部材には、タクトの殴打部材（
弾性材）１２が取りつけられている。また感光ドラム端
部には、殴打部材の駆動ピン１３が取りつけられていτ
、該駆動ビンと殴打部材による振動作用により、未転写
トナーは、確実に現像装置内に回収されるものである。

上記現像装置には、現像剤の現像能力測定のため、キャ
リアートナー會ブレイクダウン電圧変化検出法による。

現像剤中のトナー濃度検出装置が設けられており、該濃
度検出装置の検出信号により、適時ホッパー１４からコ
ンク現像剤が補給されるものである。コンク現像剤は、
４０〜５０％重星比のキャリアを含んでおり、該コンク
現像剤補給により現像装置中に増えたキャリアは、現像
装置からオーバーフローをして排出される。この方法に
おいて、補給剤中の新キャリアと現像装置中のＩＩ＋キ
ャリアは、常に混り合った状態で存在しており、画像再
生は長期に渡り安定した状態で継続されるものである。

さらに本現像装置には、新規なるＩ・ナーの飛散防止装
置が具備されており、従来の乾式複写機には不可欠であ
った飛散トナーを回収するための吸引ブロア及びトナー
濾過フィルターを設ける必要がない結果、コンパクトな
乾式複写機の設工１が可能となるものである。

次に本発明の現像装置の具体的構成について詳述する。

第３図は本発明の現像装置の断面図である。現像容器Ｄ
Ｃ中には固定磁気ローラー１５、及び矢印方向に回転す
る回転非磁性体スリーブ１６が収容されている。該磁気
ローラー１５の磁極配置は、現像剤搬送磁極Ｎｌ、現像
剤くみ」−げ磁極Ｓ２゜Ｎ）現像磁極Ｓ４．　Ｓ５の５
極構成から成り、特に図面に、Ｊ＼すように感光ドラム
１７に対する現像位置には、磁極Ｓ４　、　Ｓ５の同極
性が並ぶように着磁した磁気ローラーから成るようにし
たことを特徴ヒするものである。

１−記構成において、磁極Ｎ１で搬送されＳ２　、Ｎ３
でくみ」二げられた現像剤は、ドクターブレード１８に
より現像剤の厚さが２〜３ｍｍに一定量規制された後、
感光ドラム面を摺擦する。該ドクターブレードの位置形
状及び該規制位置における磁束の強さは、スリーブ廻り
の現像剤の安定規制、及び、スリーブの駆動トルクの大
小を決定づける性格を持つ。本装置において現像剤規制
は、くみ上げ磁極近辺で、ナイフェツジ形状のドクター
ブレード１８を用いて行い、さらにスリーブ表面には、
ローレント加工を施して、規制位置の磁束強度を制限し
た構成で現像剤の安定搬送くみ上げを実現したため、高
速複写現像装置に必要な、低駆動トルク現像装置の開発
が可能となったものである。

現像剤くみ」−げ相磁極Ｓ２．Ｎ３　　の後位置には、
現像用磁極としてＳ４　、Ｓ５が配置されており、この
隣り合った同極により反発磁界が形成されており（磁界
及び磁力については第３図（イ）（ロ）を参照）、その
Ｓ４．Ｓ５のほぼ中央部で磁力の強さはほぼＯとなって
いる。このため磁極Ｓ２．Ｎ３によりくみ上げられた現
像剤は、非磁性体が矢印方向に回転することよって８４
に到達すると、前記反発磁界とスリーブの遠心力との作
用により現像剤は非磁性円筒表面に対して、垂直方向に
はじかれてバラバラに分散し非磁性円筒表面から離れ、
実質的に現像電極効果を弱めた状態で感光ドラム面に衝
突して静電潜像を現像する。これは丁度カスケード現像
法におけるように分散した現像剤が感光体表面を移動し
ながら静電潜像を現像する現象が生じる。このとき感光
ドラム１７は矢印方向に移動しているの、で、感光体表
面に衝突した現像剤は次いでＳ５が近づくと、ここで再
び非磁性体表面上に吸引され、再び非磁性体」二での運
動が行なわれる。上記現像剤が８４からＳ５に到るとき
、この両磁極の中央部分では非磁性体と感光ドラムとの
間に実質的に磁束強度〜０．すなわち磁力かほとんど作
用しない状態で前記現像剤の動きが行なわれる。このと
きキャリヤー粒子間の相互引力性が弱められる結果、前
記磁性スリーブの遠心力と反発磁界との作用により、パ
ウダークラウド状態が生ずる。そして更に、同極磁極Ｓ
４　、Ｓ５が感光ドラムに対面する現像位置で、感光ド
ラムと非磁性円筒を同方向に回転させることで、上記反
発磁界の存イ■、及びこの同方向回転により現像剤を現
像位置に引き込む現像剤搬送力との協同作用により、現
像剤が感光ドラム面を移動していわゆるカスケ−ド的、
パウダークラウド的現像が行なわれるものである。

このように現像部において磁石の磁、、？恒をＳ４．Ｓ
５と同極性を並へて反発磁界を形成したこと、非磁性円
筒と感光体との同方向移動を利用したことにより、従来
から持っている磁気刷子現像の長所に、更に上記述へた
如き分散させたトナーで現像電極効果を弱めたカスケー
ド的パウタークラウド的現像現象により、両方の長所を
も加わった文字再現性、及び高い画像濃度部においても
Ｉ・−ン画像再現性の極めて良好な現像画像を得るもの
である。

図の１９．２０は、現像剤仕切り板２１をはさんで対に
置かれた、現像剤の搬送兼攪拌スクリュウであり、現像
剤の移動はスクリュウ２０により奥方向に搬送され、ス
クリュウ２０の奥側端部に設けられた反転スクリュウ、
及び仕切り板２１端部に設けられた現像剤移動穴を通し
てスクリュウ１９に渡され、このスクリュウ１９によっ
て手前側に搬送されて行なわれる。搬送スクリュウ１８
゜２０の構成を用いるときには、スクリュウ１９と２０
の搬送能力比を６：１０〜８：１０に選ぶと、スリーブ
長ｒ軸力向にわたって極めて均一に現像剤を分布させる
ことができる。

次に第４図に本発明現像装置の別の実施態様を示す。第
２図と同じ符号で示したものは同じものを指す。第３図
においては、第２図に示した現像用磁気刷子回転体の下
方に、固定磁気棒２２とこの外周に矢印方向に回転する
ように設けられた非磁性円筒２３と、この外周に摺擦す
るドクターブレー１・２４とを有する現像剤回収用回転
体が配されている。固定磁気棒の磁極配置は図示の如く
であり、現像用磁気刷子回転体にて現像され、感光体表
面に伺着した現像剤（キャリヤも多少含んでいる）と、
現像後、現像用磁気刷子回転体表面に乗っている現像剤
は、現像剤回収用回転体の磁力により引きつけられ非磁
性円筒」−に吸引される。

そしてその後該非磁性体円筒表面に摺擦されたブレード
２４により除去され、再び現像に供されるものである。

この現像剤回収用回転体の適用は。

感光体表面にイ・１着した過剰の現像トナーと不要なキ
ャリヤ等を除去できるため、複写画像の背景部へのカプ
リｖＪ＋ト、キャリヤ等による感光体表面の傷つけ防止
、現像剤の節約等多大の効果を得るものである。

次に第５図（イ）（ロ）（ハ）（ニ）に現像用磁気刷子
回転体の固定磁気棒の着磁配置について各種水しである
が、感光体に対する現像部において第２図実施例に説明
した現象を利用したものであれば、この他の磁極配置も
適用可能である。

以」−第１図〜第５図を用いて、本発明現像装置につい
て説明したが、本発明による改良により従来の磁気刷子
現像によるトーン画像の優良性に加え、反発磁界部分に
おいて生じるカスケード的パウタークラウド的現像によ
る文字再現性の優良性をも得る極めて理想的な現像がで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は電荷量と付着トナー呈の関係を示すグラ
フ、第１図（ロ）は原稿画像、濃度”と複写画像濃度の
関係を示すグラフ、第２図は本発明現像装置を電子写真
複写機に適用した例を示す構成説明図、第３図、第４図
、第５図は本発明現像装置の各種実施態様を示す構成説
明図である。 図において、１５は固定磁石棒、１６は回転非磁性円筒
、１７は感光ドラム、１８はドクターブレードである。 出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）定位置に固設された複数の磁極を有する磁界発生
   手段と、この磁界発生手段を囲繞して回動するように設
   けられた非磁性部材とを有し、磁界発生手段が非磁性部
   材の表面に形成する磁気作用により現像剤を非磁性部材
   表面に保持し、非磁性部材を回動さゼて潜像が形成され
   た被現像面に現像剤を供給して現像を１１う現像装置で
   あって、磁界発生手段の複数の磁極のうち被現像面に近
   接し１１．つ旬いに隣接する磁極を同極性として反発磁
   界を形成し、この同極磁極が被現像面に近接する位置で
   非磁性部材と被現像面とを同方向に移動させて現像を行
   うことを特徴とする現像装置。