JPS5945149B2 - 静電潜像の現像方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁性現像剤を用いて静電像を現像する現像方法
に関するものであり、特に高速複写に適する現像方法に
関するものである。

従来からよく知られている現像方法としては磁気ブラシ
現像法、カスケード現像法、パウダークラウド現像法等
があり、それぞれの長所を利用して用いられている。

ところで、最近、大量複写が可能な複写機が要求されて
おり、それに応じて高速現像を行なうことが出来る現像
方法の開発が必要となつてきた。

高速現像を行なうには、静電潜像に出来る丈長い時間現
像剤を接触させることが必要である。また同じ接触時間
であつても新鮮な現像剤を次々と補給し接触させる方が
より効果が大きい。そこで、このように静電潜像と現像
剤との接触時間の長い現像方法としては感光体上にトナ
ーとキャリヤからなる現像剤を滝のように流下させるカ
スケード現像法があるが、カスケード現像特有のエッジ
効果が発生したり現像剤が重力のみで落下するため現像
速度はさほど速くはない。

また、第１図に示すように感光体ドラム１に近接して現
像ローラー２、３、４、５を等間隔で並設し現像剤容器
６内の現像剤を下方の現像ローラー２ど汲み上げ順次上
方の現像ローラーヘ現像剤を供給する多段磁気ブラシ現
像方法が行なわれている。しかしこの多段磁気ブラシ現
像方法は、１つの磁石ローラーから他方の磁石ローラー
へ現像剤を転移させなければならずその為の磁極の調整
が必要であるとか、図に示すように各現像ローラー間に
磁気ブラシの形成されない空１間Ａが出来現像効率が低
下したり、現像バイアス効果が効き難くなつたりする。
その他現像剤の移送に重なり種々の問題がある。そこで
本発明は高速現像における上述の欠点を解消した新規な
静電潜像の現像方法を提供するものである。

以下図面を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。

第２図において感光体トラム７はその表面に静電潜像が
形成されており、示矢方向へ連続的に移動している。

上記感光体ドラム７に近接して１枚の現像電極板８が比
較的広い面積に亘つて配設されている。この現像電極８
は導電件でかつ非磁註の材料で構成されており、適当な
バイアス電源９に接続されている。上記現像電極８の背
後には３つの磁石ローラ−１０，１１，１２が等間隔に
かつ示矢方向に回転している。磁石ローラ−１０，１１
，１２は異なる磁極を交互に配設した磁石ローラーから
構成されている。なお、磁石ローラー１０，１１，１２
はその周囲に固定の非磁囲円筒を有するものであつても
同様に使用可能であることは言うまでもない。現像剤容
器１３内には磁性現像剤１４が貯蔵されており、この磁
性現像剤１４は現像剤容器１３と現像領域とを循環して
いる。本発明でいう磁性現像剤とは、トナーと磁性鉄粉
キヤリヤとが？轡ｌ４？田？像剤、磁性トナーと鉄紛キ
ヤリヤからなる２成分現像剤及び磁性トナーのみからな
る１成分現像剤等の磁力の作用を受けて磁気ブラシを形
成することのできる磁性現像剤のことを意味する。現像
剤容器１３には、周面に多数のバケツト１５を有するコ
ンベア１６が２つのローラ−１７，１７間に掛け回され
ており、コンベア１６の下部は現像剤１４中に埋没して
おり、バケツ口５内に所定量の現像剤１４を汲み上げる
。コンベア１６の上部の現像剤放出位置には、上記現像
電極８の先端部分８ａが感光体ドラム７より離間して上
記コンベア１６のバケツト１５から放出された現像剤を
受け取ることができるように折り曲げられている，とこ
ろで感光体ドラム７と現像電極８との間に入つた現像剤
は、コンベア１６の放出時の加速と重力の作用で下方へ
移動するが、現像電極８の背後に全面に亘つて設けられ
た磁石ローラ−１０，１１，１２の磁力の作用により、
強制的に下方へ移動させられる。

即ち、現像時のバイアス効果を発揮させるためには感光
体ドラム７と現像電極を出来る限りその距離を縮めた方
が良いが、単に重力のみの作用で現像剤をその空間を通
過させるには、その補給量が少ないという制限がついて
しまう。高速現像に於ては新鮮な現像剤が多ければ多い
程よく、従つて、重力外の他の力によつて現像剤を強制
的に移動させ、感光体ドラム７に対し、出来る丈多くの
現像剤を接触させることが出来るのである。本発明は、
このような原理に従い、磁石ローラ−１０，１１，１２
を現像剤の搬送方向とは逆方向に回転させて、現像剤を
磁力の作用で強制的に搬送するものである。第３図は第
２図の現（８）装置の複数の磁石ローラー１０，１１，
１２の代りに磁石べルト１８を有する現像装置を示すも
のである。

なお、同一の機能を有するものは同一の符号をもつて説
明することにする。現像電極８の背後には２つのプーり
−１９，１９間に掛け回され示矢方向に回動する磁石べ
ル卜１８が設けられている。

磁石べルト１８はべル卜２０と該べルト上に互いに異な
る磁極を交互に並らぺて装架された磁石２１とから構成
されている。現像電極８の入口端に供給された現像剤は
重力の作用と、上記磁石２１の磁力の作用で、強制的に
下方に搬送され、現像を完了する。なお、上述の２つの
実施例に於て非磁性材料からなる現像電極の下部を図示
の如く折り曲げ、現像の完了した現像剤が磁石ローラー
又は磁石べル卜に付着するのを防止すると共に、現像剤
容器１３の底部を十分下げてそこに貯蔵されている現像
剤が磁石に吸着されるのを防止しなければならない。

第４図は、現像剤を搬送する磁石ローラーの磁力を利用
して容器内の現像剤を汲み上げる現像装置を示したもの
である。

感光体ドラム７は、示矢方向に回転しており、これに対
向近接して現像電極２２が股けられており、比較的広い
面積で感光体ドラム７と対向するように構成されている
。

現像電極２２の背後には３つの磁石ローラー２３，２４
，２５が設けられており、それぞれ示矢方向に回転して
いる。各磁石ローラー２３，２４，２５は互いに異なる
磁極を交互に着磁した磁気ローラー又は磁石を配設した
磁石ローラーから構成されている。磁石ローラー２３は
現像剤容器１３内の磁性現像剤１４中にその一部が埋没
しており、磁石ローラー２３の回転方向とは反対向に現
像剤を現像電極２２上を搬送する。現像電極２２上には
磁気ブラシが形成され、感光体ドラム７の移動方向とは
反対方向に現像剤は搬送され、その間に感光体ドラム上
の静電潜像は可視像化される。現像に寄与した現像剤は
現像電極２２に案内され、磁石ローラー２５の磁力範囲
外に持ち来たされ、重力の作用で再び現像剤容器１３内
に戻る。第５図は、第４図の現像装置の磁石ローラー２
４，２５の代りに磁石ベルトを用いた現像装置を示すも
のである。

磁石ベルト２６はベルト２７と、該ベルト上に設けられ
た異なる磁極を交互に配夕１ルた複数の磁石２８とから
構成されており、示矢方向へ回動している。現像剤は磁
石ローラー２３と磁石ベルト２６により感光体ドラム７
の移動方向とは反対方向に汲み上げられ、現像電極２２
上に磁気ブラシを形成して靜電潜像の現像を行なう。以
上の現像電極が固定の一枚の非磁性の導電性部材から成
つており、それにバイアス電圧を印加して、感光体の地
汚れを防止する例について述べたが、この現像電極を感
光体ドラム７の進行方向に複数に分割し、それぞれに異
なる大きさのバイアス電圧を印加してもよい。

例えば感光体上に形成された静電潜像の電位減衰に応じ
てバイアス電圧を印加することができる。第６図は可撓
性の無端感光体を用いた複写機に本発明に係る現像装置
を適用した実施例を示すものである。

図中、符号２９は可撓性の無端感光体を示しており、有
機光導電体、Ｃｄ憾光体、Ｓｅ感光体が使用される。

感光体２９は図示矢印方向へ定速回動しており、その周
囲には、帯電装置３０、露光装置３１、現像装置３２、
転写装置３３、除電装置３４、クリーニング装置３５が
それぞれ配置されている。まず、感光体２９は帯電装置
３０により全面均一に所定極性に帯電され、フラツシユ
露光装置からなる露光装置３１で感光体２９を止めるこ
となく全面に画像照射を行なう。

この時、露光領域では、感光体２９を平担に保持する保
持手段が必要である。もちろん全面露光ではなく適当な
スリツト露光装置も使用可能であることはいうまでもな
い。次いで現像装置３２で感光体２９上に形成された静
電潜像は可視像化される。現像装置３２は、３つのロー
ラー３６，３７，３８に巻回されて示矢方向に回動して
いる可撓件の非磁性ベルト３９と長い現像領域に設けら
れた磁石４０，４１，４２と、磁性現像剤を貯蔵する現
像剤容器４３とから構成されている。ローラー３６内に
は現像剤汲み上げ用の磁石４０が配設されており、ロー
ラー３６とローラー３７との間であつて非磁性ベルト３
９の背後には複数の磁石４１がそれぞれ磁極が交互にな
るよう配設されており、ローラー３７内にも磁石４２が
設けられており、現像に寄与した現像剤を分離位置まで
搬送する。ローラー３８はベルト３９の張力の調整と、
現像に寄与した現像剤を現像剤容器４３内に回収するた
め磁石４１，４２の磁力の範囲外に持ち来たしてベルト
３９から現像剤を分離するために設けられている。現像
剤はベルト３９及び磁石４０，４１，４２により感光体
２９とは反対方向に移動し、現像領域の比較的長い且つ
平担な部分で磁気ブラシを形成して現像を行なう。現像
剤の搬送をより効率的に行なうにはベルト３９の表面に
微細な凹凸を形成することによつてそれが達成出来る。
この非磁性ベルト３９の材質としては可撓性の金属を用
いればバイアス電圧を印加することが出来て好都合であ
る。また、ベルト３９はエントルスのものではなく、例
えばブルトーザ一のキヤタピラ或いはシヤツタ一扉のよ
うな堅牢な狭幅の金属板を複数互いに回転可能に装着し
たベルト型式のものでもよい。この型式のベルトは、格
別な平担保持装置を設けなくても、それ自体で平担を保
持することが出来るので、このような比較的長い平担部
を有する現像装置には最適である。次に、現像の完了し
た感光体２９は転写位置にて感光体２９と同期して給紙
された転写紙と密着され、転写コロナ帯電器よりなる転
写装置３３によつて、感光体２９上に形成されたトナー
像は上記転写紙に静電的に転写される。

転写紙は感光体２９より分離され、図示していない定着
装置によつてその上に永久的に定着されて機外に排出さ
れる。転写の完了した感光体２９は交流コロナ放電器又
は逆極曲コロナ放電器よりなる除電装置３４によつて、
表面に残留している電荷を除電し、次いでクリーニング
装置３５により、感光体２９上に残留するトナー粉末を
除去、回収する。このように複写サイクルを完了した感
光体は再び使用されるため帯電装置３０を通過する。第
７図は、第６図の複写機においてベルト状感光体に代つ
てドラム状感光体を使用した場合の複写機の現像装置を
示したものである。

感光体ドラム４４は示矢方向に回転しており、この感光
体ドラム４４の下部に現像装置４５が配置されている。

現像装置４５は、内部に磁石を有する２つのローラー４
６，４７とローラー４８と、上記３つのローラー４６，
４７，４８に掛け回されたエントルスベルト４９と、上
記ベルト４９の：背後であつて現像領域に設けられた磁
石５０とから構成されている。エントルスベルト４９を
感光体ドラム４４に対し均一な間隙を隔てて比較的長い
距離だけ対向させるために上記ベルト４９の両端部に複
数個のギヤツプローラ一１５０をベルト：に取付けられ
た軸５１にベアリングを介して回転自在に枢着されてお
り、該ギヤツプローラ一１５０を感光体ドラム４４の両
側端に圧接させる。感光体ドラム４４の両側端部は耐摩
耗性の表面処理を行なつており、ローラー４６，４７に
よつてギヤ．ツプローラ一１５０の感光体ドラム４４と
の接触範囲が決められる。このギヤツプローラ一１５０
によつて感光体ドラム４４とエンドレスベルト４９との
間隙が保持される。現像剤容器５２内の磁性現像剤はロ
ーラー４６内の磁石５３によつてｊ汲み上げられ、次に
異なる磁極を交互に配置した磁石５０の磁力によつて感
光体ドラム４４の移動方向とは反対方向に移動し、エン
ド・レスベルト４９上に磁気ブラシを形成して静電潜像
を可視像化する。現像に寄与した現像剤はローラー４７
内の磁石５４の磁力の範囲外で重力の作用で下方に落下
し、現像剤容器５２の下部に貯まる。エンドレスベルト
４９は非磁性でかつ電気導電性の金属材料で構成すると
バイアス電圧を印加することが出来地肌汚れ等を防止す
ることができる。また、このエンドレスベルト４９は第
６図で説明したようにシヤツタ一扉のようなベルトでも
よい。以上の実施例においては感光体上に静電潜像を形
成する電子写真法について述べたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば静電記録法のように、静
電記録紙に直接静電像を形成するようなものの高速現像
にも適用可能であることは言うまでもない。以上のよう
に、本発明は静電潜像担持体と比較的広い面積で対向し
て設けられた単一の現像電極と、該電極の背後に設けら
れ、異なる磁極を交互に配夕１ルた磁石とからなる現像
装置で現像電極上に磁気ブラシを形成して静電像を現像
するようにしたので、高速現像が可能であると共に、比
較的簡単な装置でこれを達成することができる。

また、現像磁石間に現像剤の存在しない空間が出来るこ
とは無く、極めて有効な磁気ブラシ現像を行なうことが
できる。さらに、現像電極を固定して磁石ローラー又は
ベルトを回動自在に設けたので、現像電極と感光体ドラ
ムとの間隙の維持が簡単であり、また現像電極を複数に
分割してそれぞれ異なる大きさのバイアス電圧を印加す
ることができ、良好なバイアス現像を行なうことが出来
る。

さらにまた、現像電極を移動させる型式のものにあつて
は、現像電極を移動させるので均一なムラのない現像が
可能である。

また、バケツトによつて現像剤を感光体ドラムと現像電
極間に供給し、磁石の磁力で強制的に現像剤を搬送する
ことができるので高速現像が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多段磁気ブラシ現像装置を示す図、第２
図及び第３図はバケツトにて現像剤を供給する本発明の
実施例を示す現像装置の断面図、第４図及び第５図は現
像剤を磁力の作用で汲み上げる本発明の他の実施例を示
す現像装置の断面図、第６図は本発明の他の実施例を示
すベルト感光体を使用した複写機の概略構成図、第７図
は本発明のさらに別の実施例を示す現像装置の断面図で
ある０７，２９，４４・・・・・・感光体、８，２２，
３９，４９・・・・・・現像電極、１Ｕ，１１９１２，
２３，２４，２５・・・・・・磁石ローラー、１４・・
・・・・磁性現像７１！Ｊ．ｌ３，４３，５２・・・・
・・現像剤容器、１゛８・・・・・・磁石ベルト、２１
，２８，４０，４１，４２，５０，５３，５４・・・・
・・磁石、１５０・・・・・・ギヤツプローラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面に静電潜像の形成される静電潜像担持体と、現
   像部において上記静電潜像担持体の表面に沿つて、かつ
   この表面と一定の間隙をもつて対面して配置された単一
   の現像電極と、該現像電極の背後に設けられ異なる磁極
   を交互に並べた磁石と、上記静電潜像担持体と上記現像
   電極との間に磁性現像剤を供給する現像剤供給手段とを
   有し、上記静電潜像担持体と現像電極との間に供給され
   た磁性現像剤を上記磁石の磁力の作用で移動させ上記静
   電潜像担持体上の静電潜像を現像することを特徴とする
   静電潜像の現像方法。 ２ 上記現像電極は固定され、その現像電極の背後に少
   なくとも２つの異なる磁極を交互に並べた磁石ローラー
   又はベルトを回転自在に設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の静電潜像の現像方法。 ３ 上記現像電極は移動可能に設けられており、その現
   像電極の背後に異なる磁極を交互に並べた磁石を固定し
   て設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   静電潜像の現像方法。 ４ 表面に静電潜像の形成される静電潜像担持体と、該
   静電潜像担持体と比較的広い面積だ対向して設けられた
   単一の現像電極とを有し、上記静電潜像担持体と現像電
   極間に容器内から汲み上げた磁性現像剤を上部から供給
   し、上記磁性現像剤を、上記現像電極の背後に設けられ
   た磁石の磁力の作用で移動させ、上記静電潜像担持体上
   の静電潜像を現像することを特徴とする静電潜像の現像
   方法。