JPS61230177A - 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静電潜像担体表面に形
成された静電潜像を現像するために使用される静電潜像
現像装置に関する。

監米遺粧互えΔ阻穫怠 一般に、この種の静電潜像現像装置としては、現像スリ
ーブの外周面上に保持された現像剤を周方向に搬送し、
該現像スリーブと静電潜像担体とが対向する現像領域で
静電潜像担体表面に形成された静電潜像を現像する様に
したものが提供されており、近年の複写機の小型化に対
応してその設置スペースも狭められ、現像装置自体の小
型化も強く要請されている。

ところで、この種の現像装置では、現像領域を通過した
現像剤、即ち現像後の現像剤はトナー濃度が低下してい
ることからいったん現像スリーブの外周面から離脱させ
、新たな現像剤を現像スリ−プの外周面に供給するとい
ういわば現像剤の入れ替えを行なう必要がある。

そのため、従来では現像領域の下流側で現像スリーブの
外周面にスクレーパを圧接せしめ、これにて現像後の現
像剤を掻き落していた。

しかしながら、これではスクレーパの設置スペースが必
要で現像装置の大型化につながり、製造コストも上昇す
るという問題点がある。また、現像スリーブの回転によ
って現像剤を搬送する形式のものでは、搬送性の向上を
図るために現像スリーブの外周面にサンドブラスト処理
等にて微小凹凸を形成することが効果的である。しかし
、この様な現像スリーブの外周面に前記スクレーパを圧
接させると、圧接部分において微小凹部にトナーが埋ま
りフィルミング現象を生じるという問題点を有している
。

一方、現像スリーブの外周面に新たに供給された現像剤
は、現像領域の上流側で穂高規制板にて搬送量を規制さ
れる。この穂高規制板にて搬送を規制され穂高規制板上
流側に溜った現像剤は、順次搬送されてくる現像剤にて
穂高規制板に押し付けられてストレスが加わり、劣化が
促進されて寿命が短かくなるという問題点をも有してい
る。

出題１．を　決するための　段 以上の問題点を解決するため、本発明に係る静電潜像現
像装置は、現像スリーブの回転に基づいて現像剤を該現
像スリーブの外周面上で搬送する一方、外周部にＮ、Ｓ
極を周方向に複数着磁すると共に、一部を同極が周方向
に隣接する磁力の弱い補助磁極として着磁した磁気ロー
ラを、前記補助磁極が現像領域の背面側であって現像剤
が下方から上方へと搬送される途中に対向する様に首記
現像スリーブ内に固定し、穂高規制板を前記補助磁極と
その現像剤搬送方向下流側に位置する磁極との間に設置
し、かつ現像剤供給手段にて新たな現像剤を前記補助磁
極よりも現像剤搬送方向上流側に供給することを特徴と
する。

在−瓜 以上の構成において、磁気ローラの補助磁極の間には反
発磁界が形成され、現像剤はこの反発磁界によって及び
補助磁極の磁力が弱いことから現像スリーブの外周面か
ら離れ、かつ穂高規制板に衝突してその手前部分で対流
する現像剤と混合撹拌される。即ち、現像後の現像剤は
前記補助磁極の上流側で新たな現像剤を供給され、前記
反発磁界対応部分でいったん現像スリーブの外周面から
離れ、穂高規制板の手前部分で混合撹拌された後新鮮な
現像剤として、即ち現像剤の入れ替えが行なわれ穂高規
制板で穂切りされて現像領域に搬送される。

実施例 第１図、第２図は本発明に係る静電潜像現像装置の＝実
施例の要部を示し、磁気ローラ（２）を内蔵した現像ス
リーブ（１）をケーシング（５）の開口に設け、該現像
スリーブ（１）の外周面に穂高規制板（３）の先端を対
向せしめ、ケーシング（５）の円弧状部（６）の端部に
コボレ防止板（７）を突設したもので、現像スリーブ（
１）の図中左斜め下方には現像剤供給手段としての図示
しないパケットローラが設置されている。

現像スリーブ（１）は非磁性導電材（例えばアルミニウ
ム）から円筒状に形成したもので、外周面にはサイドブ
ラスト処理にて３〜ＩＯμｍの微小凹凸が形成され、矢
印（ａ）方向に回転駆動可能であり、矢印（ｂ）方向に
回転駆動可能な感光体ドラム（１０）の表面に対向して
いる。現像剤は磁気ローラの磁力にてこの現像スリーブ
（１）の外周面に保持され、現像スリーブ（１）の回転
に基づいて矢印（ａ）方向に搬送される。

磁気ローラ（２）は外周部に磁極（Ｎ１）〜（Ｎ５）。

（Ｓυ〜（Ｓ８）を、磁極（ｓ＊）、（ｓ、）は同極が
周方向に隣接する様に、かつ第２図に示す角度をもって
着磁したもので、前記現像スリーブ（１）内に固定され
ている。この磁気ローラ（２）の各磁極の磁力は現像ス
リーブ（１）の外周面上で第３図に示す様に分布され、
補助磁極（Ｓａ）、（Ｓ、）の磁力は弱く着磁されてい
る。補助磁極（Ｓ、）、（Ｓａ）の着磁方法としては、
電磁石装置を該当部分に対向配置して同時に二つの磁極
（ｓ３）、（Ｓ、）を強制的に着磁する方法が一般的で
ある。また、一つのＳ極を着磁し、これをスリットを形
成することによっであるいはシールド部材を設けること
によって磁極、　　　　　　　　　　　（ｓ　ａ）、（
ｓ　４）に分割してもよい。さらに、二つの棒磁石を設
置することによって磁極（ｓ３）、（Ｓ、）を設置して
もよい。そして、この補助磁極（Ｓｌ）。

（Ｓｌ）は現像領域（Ｙ）の背面側であって現像剤が下
方から上方へと搬送される途中に対向位置している。ま
た、現像領域（Ｙ）に対向する現像磁極（Ｎ１）は磁気
ローラ（２）の中心から感光体ドラム（ｌＯ）の中心を
結ぶ直線（Ｌ）よりも角度（θ）だけ上方に位置し、こ
の角度（θ）は本実施例では５″である。

穂高規制板（３）は先端が磁極（Ｎ４）と（Ｓｌ）の間
に対向し、水平面から６０°の角度に設置されている。

コボレ防止板（７）は現像領域（Ｙ）の直下でケーシン
グ（５）の開口縁部から、現像スリーブ（１）の外周面
にほぼ沿ってかつ感光体ドラム（１０）の表面に向って
立ち上り、その先端は前記現像磁極（Ｎ１）の直下の磁
極（Ｓｌ）に対向している。換言すれば、磁極（Ｓａは
コボレ防止板（７）の先端と現像スリーブ（１）の中心
とを結ぶ直線上に位置している。

また、現像スリーブ（１）の直上にはケーシング（５）
の一部を構成する粉煙防止板（図示せず）が設置され、
粉煙トナーの上方への飛散を防止する様になっている。

以上の構成において、現像剤は磁気ローラ（２）の磁力
に拘束されて現像スリーブ（１）の外周面上に保持され
、該現像スリーブ（１）の矢印（ａ）方向の回転に基づ
いてその外周面上を矢印（ａ）方向に搬送され、現像領
域（Ｙ）にて感光体ドラム（１０）の表面に形成された
静電潜像を現像する。搬送量は穂高規制板（３）を通過
する際にそのギャップ（Ｄｂ）分に穂切りされることに
よって規制される。

なお、新たな現像剤は図示しないパケットローラの回転
に基づいて現像スリーブ（１）の外周面上であって磁極
（Ｎｉ）、　（Ｓｌ）に対向する部分に供給される。

詳しくは、第１図に示す様に、現像剤は補助磁極（Ｓｌ
）、　（Ｓｌ）間の反発磁界（Ｘ）によってその部分で
現像スリーブ（１）の外周面から離れ、かつ穂高規制板
（３）に衝突してその手前部分（Ｑ）で対流する現像剤
と混合撹拌される。即ち、現像後の現像剤（トナー濃度
は低下している）は磁極（Ｎ３）。

（Ｓｌ）対応部分で新たな現像剤を供給されるのである
が、前記反発磁界（Ｘ）対応部分でいったん現像スリー
ブ（１）の外周面から離れ、補助磁極（Ｓｌ）。

（Ｓｌ）の磁力の及ばない前記対流部分（Ｑ）で新鮮な
現像剤と混合撹拌され、その一部は補助磁極（Ｓｌ）に
吸着されると共に穂高規制板（３）で穂切りされて現像
領域（Ｙ）に搬送される。また、前記対流部分（Ｑ）は
現像剤搬送のいわばタンパとして作用し、図示しないパ
ケットローラでの現像剤供給の脈動による供給ムラが穂
高規制板（３）を通過後の現像剤に生じることを防止す
る。従って、穂高規制板（３）は磁極（Ｎ４）から上流
側に若干ずれて対向すること、反発磁界（Ｘ）で飛び散
った現像剤を上流側面で外方に案内し、反発磁界（Ｘ）
の磁力が及ばない部分で現像剤が自然に落下しうる角度
（水平面から３０°〜９０°）に設定することが適切で
あり、本実施例では水平面から６０°の角度とされてい
る。また、補助磁極（Ｓａ）、（Ｓ、）の磁力は１００
Ｇ程度の弱さであることが好ましい。

磁力が強いと、反発磁界（Ｘ）部分で現像剤が穂高規制
板（３）の上流側面に沿って遠方に飛び過ぎ、再び現像
スリーブ（１）に吸着されることがないからである。し
かし、補助磁極（Ｓｌ）、　（Ｓｌ）に対向する部分で
は現像剤を補足可能な磁力は必要である。

前述のごとく、現像スリーブ（１）の外周面上の現像剤
は反発磁界（Ｘ）の作用でいわば掻き落されて入れ替る
こととなり、そのためのスクレーパを現像スリーブ（１
）の外周面に圧接させる必要はない。しかも、穂高鏡制
板（３）の上流側の対流部分（Ｑ）において現像剤はス
ムーズに対流することとなり、トナーの帯電が十分に行
なわれると共に、磁気ローラ（２）による磁気的拘束力
を受けず重力による作用と現像剤同士の摩擦力だけで移
動している対流部分（Ｑ）で穂高規制されることから現
像剤に余分なストレスが加わることもない。

一方、第２図に示す様に、現像領域（Ｙ）で静電潜像の
現像を終了した現像剤はコボレ防止板（７）を通過する
。このとき、現像剤表面とコボレ防止板（７）との間の
僅かな隙間に現像剤搬送方向（矢印ａ）への空気流が形
成される。コボレ防止板（７）の周囲には感光体ドラム
（ｌＯ）の表面に引かれて矢印（ｂ）方向に流れようと
する空気流も存在するが、感光体ドラム（１０）の周速
よりも現像スリーブ（１）の周速のほうが速く（約１．
５倍）、これによる空気流のいわゆる吹い込み作用で、
コボレ防止板（７）の周囲にはケーシング（５）内に流
れる空気流が形成されるのである。特に、磁極（Ｓｌ）
を通過する際の現像剤は磁束に沿って穂が立っているが
、該磁極（Ｓ、）を通過直後に磁束に沿って穂が寝るこ
ととなり、この現像剤の動きでより強い空気流が形成さ
れることとなる。

従って、現像領域（Ｙ）の直後で発生した粉煙トナーは
この空気流に乗ってケーシング（５）内に引き込まれ、
感光体ドラム（Ｉ　Ｏ）の表面に沿って流れて現像装置
外へ漏出することはない。

以上の作用を奏するため、コボレ防止板（７）の先端は
現像磁極（Ｎ１）直後の磁極（Ｓυに対向し、現像スリ
ーブ（１）とのギャップ（Ｓ）は現像剤の穂高と同一な
いしはそれよりも広く設定されることが必要である。即
ち、ギャップ（Ｓ）は前記空気流を形成するため穂高規
制ギャップ（Ｄｂ）と同じが大きく設定され、その上限
はギャップ（Ｄｂ）の４倍程度である。また、コボレ防
止板（７）の内側根元部には小さな空間部（７ａ）が形
成されている。

この空間部（７ａ）はコボレ防止板（７）内に引き込ま
れた空気流の流速をここで減速させ、粉煙トナーを落ち
つかせる作用を奏する。

なお、第４図に示す様に、非磁性導電材からなるコボレ
防止板（８）を前述のコボレ防止板（７）の内側に重ね
て設け、バイアス電源（４）にてトナーの帯電極性とは
逆極性のバイアスを印加しても良い。この例ではバイア
ス電源（４）は現像スリーブ（１）へのバイアス印加電
源と共用されている。このコボレ防止板（８）は前記コ
ボレ防止板（７）と同様の空気流形成作用を有するのみ
ならず、バイアス印加にてトナーを吸引する作用を有し
、粉煙トナーの漏出をより確実に防止できる。さらに、
コボレ防止板（８）は先端部のみを導電材とし、その導
電材にバイアスを印加する様にしても良く、このほうが
粉煙トナーの流れが良好となる。

ここで、本発明者等が行なった実験における条件を具体
的に列挙する。

感光体ドラム： 周速　　　　　　・・・・・・・・・　３５０　ａｈａ
／　５ｅｃ（システムスピード） 直径　　　　　　・・・・・・・・・　１００ｕ＋表面
帯電電位　　　　　・・・・・・・・・　＋７５０ｖ（
静電潜像最高電位） 現像スリーブ： 直径　　　　　　・・・・・・・・・　　３７ｍｍ回転
数　　　　　　・・・・・・・・・　２９３　ｒｐｉ周
速　　　　　　・・・・・・・・・　５６７　ｍｒａ／
　ｓｅｃ現像バイアス　　　・・・・・・・・・　＋２
００ｖ現像ギヤツプ（Ｄｓ）　　・・・・・・・・・　
　０．７醋穂高規制ギヤツプ（Ｄｂ）・・・・・・　０
．６〜０　、７　ｍ＋ｎコボレ防止ギャップ（Ｓ）・・
・・・・　　１．４＋ａ感光体ドラム表面とのギャップ ・・・・・・・・・　　１．Ｏａａ＋ 現像磁極（Ｎ、）磁力　・・・・・・・・・　１００Ｏ
Ｇ補助磁極（Ｓｌ）、　（Ｓｌ）磁力・・・・・・　１
００Ｇ以上の条件下での実験にあっては、良好な現像を
実現できたばかりか、補助磁極（Ｓｌ）、（Ｓ、）部分
における現像剤の入れ替えが良好であり、対流部分（Ｑ
）での現像剤の動きがスムーズで、トナーの帯電も十分
であり、現像剤の劣化も認められなかった。

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
ーブ回転、磁気ローラ固定とし、磁気ローラの同極が周
方向に隣接する磁力の弱い補助磁極を現像領域の背面側
であって現像剤が下方から上方へと搬送される途中に対
向せしめる一方、穂高規制板を前記補助磁極とその現像
剤搬送方向下流側に位置する磁極との間に設置し、かつ
現像剤供給手段にて新たな現像剤を前記補助磁極よりも
現像剤搬送方向上流側に供給する様にしたため、−前記
補助磁極間に形成される反発磁界の作用で現像スリーブ
の外周面を搬送される現像後の現像剤が現像スリーブの
外周面から離れ、穂高規制板の上流側スペースで対流し
て新たに供給された現像剤と混合撹拌され、その結実現
像剤はスクレーバを設けることなく現像スリーブの外周
面上で入れ替れる。従って、現像装置の構成が簡略化、
小型化され、製造コストも安価につく。しかも、スクレ
ーバで掻き落すことはないので、現像スリーブの外周面
に現像剤の搬送力向上のために微小凹凸を形成した場合
であっても該凹部にトナーが埋ってフィルミング現象を
生じることもない。

また、現像剤は前記穂高規制板の上流側スペースでスム
ーズに対流するため、トナーの帯電が十分に行なわれる
ばかりか、現像剤が次に搬送されてくる現像剤にて穂高
規制板の上流側面に押し付けられることもなく、現像剤
の劣化が少なく、長寿命を維持できる。さらに、現像剤
供給手段が前記実施例に示したパケットローラであって
現像剤の供給に脈動が生じているとしても、前記現像剤
の入れ替え動作にて脈動が解消され、現像剤の脈動に基
づく現像むらといった不具合を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係る静電潜像現像装置の一実
施例の要部を示す断面図、第３図は磁気ローラの磁力を
示すグラフ、第４図は変形例を示す断面図である。 （１）・・・現像スリーブ、　（２）・・・磁気ローラ
、（３）・・・穂高規制板、　（ｌＯ）・・・感光体ド
ラム、（ｓ＊）、（ｓ、）・・・補助磁極、　（Ｎ４）
・・・磁極、（Ｙ）・・・現像領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像スリーブの外周面上に保持された現像剤を周方
   向に搬送し、該現像スリーブと静電潜像担体とが対向す
   る現像領域で静電潜像担体表面に形成された静電潜像を
   現像する静電潜像現像装置において、 現像剤搬送方向に回転駆動される現像スリーブと、 外周部に軸方向に延在するＮ、Ｓ極を周方向に複数着磁
   すると共に、一部を同極が周方向に隣接する磁力の弱い
   補助磁極として着磁し、該補助磁極を現像領域の背面側
   であって現像剤が下方から上方へと搬送される途中に対
   向せしめて前記現像スリーブ内に固定した磁気ローラと
   、 前記補助磁極とその現像剤搬送方向下流側に位置する磁
   極との間に設置した穂高規制板と、前記補助磁極よりも
   現像剤搬送方向上流側に現像剤を供給する現像剤供給手
   段と、 を備えたことを特徴とする静電潜像現像装置。