JPS61102673A - 静電潜像現像装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真プロセス等で使用される静電潜像現
像装置に関し、さらに詳しくは、現像スリーブと現像ス
リーブの内部に固設されていて現像スリーブ周方向にお
いて複数の磁極を有する磁石とを備え、現像スリーブの
周面上に磁気吸着されている磁性キャリアに対して絶縁
性トナーを供給することにより、現像スリーブの周面上
において磁性キャリアと絶縁性トナーとの混合物からな
る磁性現像剤を調整し、この磁性現像剤を用いて静電潜
像を現像する磁気ブラシ式静電現像現像装置に関する。

従来の技術 従来、この種の静電潜像現像装置としては種々の形態の
ものが提供されており、磁性キャリアとトナーの混合物
からなる２成分系現像剤を現像スリーブの周面に沿って
搬送するものが一搬的であるが、搬送手段としては、大
別して磁気ローラ回転式のもの、現像スリーブ回転式の
もの、及び磁気ローラ、現像スリーブ両者回転式のもの
とがある。

磁気ローラ回転式、磁気ローラ、現像スリーブ両者回転
式の静電潜像現像装置では、外周部にＮ極、Ｓ極を周方
向に順次着磁した磁気ローラを現像スリーブに内蔵し、
この磁気ローラの磁力にて現像剤をブラシ状に現像スリ
ーブ周面に吸着すると共に、磁気ローラの回転による磁
界の移動にてブラシ状の現像剤を攪拌しつつ一方向（磁
気ローラ回転とは逆方向）に搬送する。このように、磁
気ローラの回転に基ついて現像剤を搬送しようとすると
、磁気ローラをかなり高速で回転させる必要があり、現
像装置に掛る負担が増大し、近年の傾向である複写機の
小型、軽量、コンパクト化に逆行することとなる。

また、現像スリーブ内の磁石を固定し、現像スリーブの
みを回転させて現像剤を搬送する方式を採用すれば、上
記高速回転に伴う不都合は解消できるが、これでは別途
、現像剤攪拌羽根等を付設せぬ限り現像剤の攪拌性が低
下し、画像上のカブリ、画像濃度ムラ、トナーの飛散が
生じるという問題点を有している。

以上の問題点を解決するため、本願発明の出願人は、先
に、現像スリーブ内の磁石を固定し、トナー供給部から
現像領域へと現像スリーブの回転　　：に基づいて、そ
の周面に沿って搬送される磁性現像剤の一部を塞止める
ことによって現像領域に対して現像剤搬送方向上流側の
現像スリーブ周面上に現像剤溜りを形成する穂高規制部
材を兼ねた現像剤攪拌部材を備え、該現像剤溜りにおい
て現像剤を攪拌するものを提案した。

このものは、複写機の小型、軽量、コンパクト化に有効
であり、単にスリーブを回転させるものに比して実用上
十分な効果を奏するが、まだ攪拌性の面においてやや不
十分であり、また現像スリーブ軸方向の攪拌も消費、補
給サイクルの繰返しで十分均一とはいいがたく、現像ス
リーブ上の現像剤量によっては画像濃度ムラが発生する
こともあることが判明した。

発明が解決しようとする問題点 そこで本発明においては、現像スリーブ内の磁石を固定
し、ｋ−複写機の小型、軽量、コンパクト化を図ると共
に、特別な現像剤攪拌装置を設置することなく、現像剤
を十分に混合攪拌でき、現像スリーブ軸方向の現像剤濃
度を均一化し、かつ現像剤量の変化によっても画像濃度
が常に均一な静電潜像現像装置を提供することを目的と
するものである。

問題点を解決するための手段 以上の問題点を解決するため、本発明はトナー供給部か
ら現像領域へと現像スリーブの回転に基ついて、その局
面に沿って搬送される磁性現像剤の一部を現像領域に近
い位置で塞止め、現像領域に対して現像剤搬送方向上流
側の現像スリーブ周面上に現像剤溜りを形成する穂高規
制部材を兼ねた主現像剤攪拌板と、その上流に主現像剤
攪拌板と同様に磁性現像剤を塞止め現像剤溜りを形成す
る１つ以上の補助現像剤攪拌板とを現像スリーブ周面に
近接して設置し、これら複数の現像剤撹拌板各々先端の
前記現像スリーブ周面に対向する位置を、現像スリーブ
内の磁極の２極間になるように設定し、かつ少なくとも
前記複数の現像剤攪拌板の１つを該２極の中央とすると
共に、現像剤搬送方向上側の現像剤攪拌板と現像スリー
ブとのギャップが、下流側の現像剤攪拌板と現像スリー
ブとのギャップとほぼ等しい関係にあるようにした。

作　　用 即ち、現像スリーブの周面上に磁気吸着されている磁性
キャリアに対して絶縁性トナーを供給することにより、
現像スリーブの周面上において磁性現像剤が調整される
ものであるが、この磁性現像剤は、現像スリーブの内部
に設けられている磁石の磁力にて現像スリーブ周面に磁
気ブラシ状に保持されて、現像スリーブの回転と共に搬
送される。そして、トナー供給部から現像領域への現像
スリーブの回転に基ついて、その周面に沿って搬送され
る磁性現像剤の一部は、現像剤搬送方向上流から順次複
数の現像剤攪拌板にて規制される。

この規制された現像剤は、現像スリーブ周面上で現像剤
溜りを形成し、この複数の現像剤溜りで混合攪拌され、
これにてトナーが予め現像スリーブ周面上に在る磁性現
像剤と十分に混合攪拌されることになる。

実施例 第１図は本発明に係る静電潜像現像装置を備えた複写機
の要部を示す。

感光体ドラム（１）は一定速度で矢印ｆａｔ方向に回転
駆動可能であり、その周囲には帯電チャージャ（２）。

画像露光手段（３）２本発明に係る現像装置（４）、転
写チャージャ（５）、クリーニングブレード（６）を備
えた残留トナーのクリーニング装置、残留電荷イレーザ
ランプ（７）か設置されている。

また、゛複写紙は左方の図示しない給紙部から１されて
、複写機外に排出されるようになっている。

なおこの種の複写工程の詳細については周知でありその
説明は省略する。

現像装置（４）は、導伝性非磁性剤からなる円筒状現像
スリーブ（４０）内に外周部Ｎ極、Ｓ極を周方向に順次
着磁した磁気ローラ（４１）を同軸に収納し、この現像
スリーブ（４０）を現像槽（４２）の開口部に感光体ド
ラム（１）の表面と近接する様に設置し、背部にトナー
収容槽（４６）を設けたもので、　　　１．′磁性現像
剤は現像スリーブの回転（矢印〜））方向にその回転速
度と同速で搬送される。

穂高規制板を兼ねた主現像剤攪拌板（４３ａ　）と補助
現像剤１攪拌板（４３ｂ）は非磁性材からなり、現像槽
（４２）内にその先端が現像スリーブ（４０）の周面に
近接するよう設置されている。主現像剤攪拌板は現像ス
リーブ（４０）の周面上を矢印（１）１方向に搬送され
る磁性現像剤の一部を現像領域（Ａｌの上流側で塞止め
、現像領域（Ａｌに搬送される磁性現像剤を規制すると
供に、その上流側に設けられた補助現像剤攪拌板（４３
ｂ）とで空間部（４５ａ）を形成する。

補助現像剤攪拌板（４３ｂ）は主現像剤攪拌板（’４３
ａ）と同様に、空間部（４５ａ、）に搬送される磁性現
像剤の一部を塞止めると共に、トナー収容槽（４’６）
との先端は磁気ローラ（４１）の磁極間のほぼ中央に、
かつ現像スリーブとのギャップが略等しくなるように設
置されている。

一方、トナー収容槽（４６）内には、トナー供給ローラ
（４７）が現像スリーブ（４０）の回転と同期して矢印
ＦＣ＋方向に回転駆動可能に設置されている。

このトナー供給ローラ（４７）は導電性非磁性材、例え
ばアルミニウムからなり、その表面にはブラスト処理に
て５０μｍ程度の微少凹凸が形成されており、非磁性材
からなるブレード（４８）　及びシール板（４９）が接
触している。

トナーの供給は次のようにして行われる。トナーの収容
槽（４６）内に収容されている上ナーは、トナー供給ロ
ーラ（４７）の周面上の微少凹所に入り、該ローラ（４
７）の矢印ｆｃ１方向への回転に基づいてブレード（４
８）で余分な付着トナーを掻き落し、現像スリーブ（４
０）円周上の対向位置に至り現像スリーブ上の磁気ブラ
シによって掻きとられる。これによって、トナー供給ロ
ーラ（４７）は現像スリーブ（４０）に対してトナーを
定量供給する。

一方、現像スリーブ（４０）とトナー供給ローラ（４７
）の電位差に基づき、現像スリーブ上の余分のトナーは
静電的に現像スリーブ（４０）上から供給ローラ側に移
動し、スリーブ上の磁性現像剤中のトナー濃度を一定値
に保つ。回収されるトナー量は現像剤中のトナーの混合
比に依存しており、また現像スリーブ（４０）とトナー
供給ローラ（４７）との間に形成される電界（電位差）
にも依存する。

ここで以上の構成からなる現像装置（４）の動作につい
て説明する。

まず最初に、空間部（４５ａ）　、　（４５ｂ）内に磁
性キャリアと絶縁性トナーとの混合物からなるスタータ
を装填し、現像装置（４）を予備作動した後に、トナー
収容槽（４６）内に絶縁性トナーを装填する。

この際、空間部（４ｓａ）　、　（４５ｂ）内には前記
スタータに変えて磁性キャリアのみを装填してもよい。

そして、絶縁性トナーが装填された状態で現像装置（４
）によって静電潜像の現像が可能となる。

磁性現像剤は現像スリーブの回転に基ついて矢印（ｂ１
方向に搬送されて空間部（４５ｂ）に至る。空間部（４
５ｂ）において、磁性現像剤は補助現像剤攪拌板 板（４３ｂ）によって一部巻止められ、後から搬送され
てくる磁性現像剤により補助現像剤攪拌板（４３ｂ）に
沿って押し上げられる。その後、磁性現像剤は磁気ロー
ラ（４１）の磁力と引力によって現像スリーブ（４０）
上に落下し、再び補助現像剤攪拌板方向に搬送され、そ
の一部が塞止められて攪拌力士連続的に行なわれる。こ
のようにして、空間部（４５ｂ）において、補助現像剤
攪拌板（４３ｂ）の搬送方向上流側で、現像剤が反時計
方向に回転し、これによって攪拌が行なわれる。次に空
間部（４５ｂ）にて攪拌された磁性現像剤の一部は、現
像スリーブ回転に伴い補助現像剤攪拌板（４３１））と
現像スリーブ（４０）とのギャップを通って空間部（４
５ａ）に搬送される。

空間部（４５ａ）に搬送された現像剤は、主現像剤攪拌
板部分で空間部（４５ｂ）での攪拌と同様に反時計方向
に回転して攪拌される。

この時、磁気ローラの磁極の２極の略中央において磁界
による磁性現像剤に対する拘束力は最も弱い。よって少
なくとも現像剤攪拌板先端の１つを対向する磁気ローラ
の磁極の２極の略中央としておけば、この位置において
上述した現像剤の回転攪拌が最も効率良く行われる。ま
た、空間部（４５ａ）　、　（４５ｂ）の現像剤溜りの
量が不均一であれば攪　　１拌のむらの原因となるので
、現像剤溜りの量を決定する主２．補助現像剤攪拌板（
４３ａ）、（４３ｂ）と現像スリーブ（４０）とのギャ
ップは高い精度での調整を要するが各現像剤溜りの量を
略一定に保つためには両者は略等しく設定され、必要に
応じて上流側のギャップを若干大きくすれば良いことか
実験的に確かめられている。

以上、上述したように空間部（４ｓａ）、　（４５ｂ）
で良好に攪拌された磁性現像剤は、主現像剤攪拌板（４
３ａ）と現像スリーブ（４０）とのギャップを通って穂
高を規制され現像領域ｆＡ＋において磁気ブラシを形成
する。この磁気ブラシは感光体ドラム（１）の表面を摺
擦し、その表面上の静電潜像を現像して顕像化する。現
像に供された後、現像スリーブ（４０）の周面に残留す
る磁性現像剤はトナー供給ローラ’　（４７）との対向
部に至り、ここで新たなトナーが供給された後、再度現
像に供される。

ここで、現像スリーブ回転方向の現像剤攪拌性について
述べる。現像装置（４）において、主現像攪拌板（４３
ａ）だけで、すなわち１枚の現像剤攪拌板で現像剤の攪
拌を行なった場合、特に現像スリーブ上の現像剤量が少
ない時、供給されたトナーが十分に攪拌されず大部分が
そのままで現像領域（Ａｌに運ばれて静電潜像を現像し
、さらに複写紙に転写すると、−複写紙上には現像スリ
ーブ上での現像剤の濃度むらがコピー濃度むらとなる。

よって、第１図のように２枚の現像剤攪拌板（４３ａ）
　、（４３ｂ）により現像剤の攪拌を行った場合、コピ
ー濃度が実用上十分な程度に均一化される。しかし、ス
リーブ上におけるトナー濃度をより均一化し、攪拌性を
高める必要がある場合、さらに多くの現像剤攪拌板を用
いて現像剤の攪拌を行なってもよい。

第２図はこの一実施例であり、４枚の現像剤攪拌板（ｘ
４３ａ）　、　（１４３ｂ）　、　（１４３０）　、　
（１４３ｄ）　で現像剤の攪拌を行うようにした静電潜
像現像装置を示すものである。

第２図において、現像剤は現像剤攪拌板（１４，３ａ）
（１４３ｂ）、（１４３０）、（１４３ｄ）によって上
述したように現像剤の攪拌か行われるが、現像スリーブ
（１４０）上の量によって１枚の現像剤攪拌板による現
像剤の攪拌が不十分で現像スリーブ上に濃度むらか発生
した場合も４枚の現像剤攪拌板（１４３ａ）、（１４３
１））。

（１４３０）、（１４３ｄ）よって現像剤の攪拌が行わ
れ、現像側の濃度がより均一化される。また、現像スリ
ーブ軸方向の均一性の面においても、４段の溜り部での
攪拌によってトナーが拡散し、第１図の実施例に比べ、
数段すぐれた攪拌効果を得ることができる。

発明の効果 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば現像スリー
ブ上での磁性現像剤の搬送を現像スリーブの回転に基づ
いて行う様にしたため、回転数が少なくて駆動系に係る
負担が減少し、装置の小型。

軽量、コンパクト化を図ることができる。また、搬送さ
れる磁性現像剤の一部を複数の現像剤攪拌板の先端にて
塞止め、その直前で現像剤溜りが形成されると共に、複
数の現像剤攪拌板の先端の少なくとも１つが対向する磁
極の２極間のほぼ中央にあり、かつ現像剤搬送方向上流
側の現像剤攪拌板と現像スリーブのギャップを下流側の
現像剤攪拌板のギャップと略等しく設定しているため、
現像剤が良好に攪拌され絶縁トナーを十分に摩擦帯電さ
せることができ、画像上のカブリ、画像濃度ムラ、トナ
ーの飛散といった不具合を別途、現像剤攪拌羽根等を付
設することなく解消することが可能であると共に、１枚
の現像剤攪拌板での攪拌で起こる、現像スリーブの軸方
向での現像剤濃度のむらや、スリーブ回転方向の濃度ム
ラといった現像も解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静電潜像現像装置の一実施例を備
えた複写機の要部を示す断面図、第２図は静電潜像現像
装置の他の実施例を示す図であるｔ（１）・・・感光体
ドラム、ｆ４１　、　（１０４）・・・現像装置、（４
０）、（１４０）・・・現像スリーブ、（４１）・・・
磁気ローラ、（４３ａ）、（１４３ａ）・−・穂高規制
板を兼ねた主現像攪拌楓（４３ｂ）　、　（１４３ｂ）
　、　（１４３０）　、　（１４３ｄ）・・・補助現像
剤攪拌板、（４ｓａ）、（４ｓｂ）、（１４ｓａ）、（
Ｈ５ｂ）、（ｘ４ｓｃ）、（ｘ４ｓｄ）　−・・空間部
（現像剤溜り）、（４６）・・・トナー収容槽、（４７
）・・・トナー供給ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転駆動される現像スリーブと、現像スリーブの内
   部に固設されていて現像スリーブの周方向において複数
   の磁極を有する磁石とを備え、現像スリーブの周面上に
   磁気吸着されている磁性キャリアに対して絶縁性トナー
   を供給することにより、現像スリーブの周面上において
   磁性キャリアと絶縁性トナーとの混合物からなる磁性現
   像剤を調製し、この磁性現像剤を用いて静電潜像を現像
   する形態の磁気ブラシ式静電潜像現像装置において、 トナー供給部から現像領域へと現像スリーブの回転に伴
   って、その周面に沿って搬送される磁性現像剤の一部を
   現像領域に近い位置で塞止め、現像領域に対して現像剤
   搬送方向上流側の現像スリーブ周面上に現像剤溜りを形
   成する穂高規制部材を兼ねた主現像剤攪拌板と、前記主
   現像剤攪拌板よりも現像剤搬送方向上流に、主現像剤攪
   拌板と同様に磁性現像剤の一部を塞止め現像剤溜りを形
   成する１つ以上の補助現像剤攪拌板とを現像スリーブ周
   面に近接して設置し、これら複数の現像剤攪拌板先端の
   前記現像スリーブ周面に対向する位置を、前記複数の磁
   極の２極間になるように設定し、かつ少なくとも前記複
   数の現像剤攪拌板の１つを該２極の略中央とすると共に
   、現像剤搬送方向上流側の現像剤攪拌板と現像スリーブ
   とのギャップが、下流側の現像剤攪拌板と現像スリーブ
   とのギャップとほぼ等しい関係にあるようにした静電潜
   像現像装置。