JPS6193471A - 磁気ブラシ現像装置 - 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 本発明は感光体表面に形成された静電潜像を現像する磁
気ブラシ現像装置に関するものであり、電子写真複写機
等に組込まれて使用されるものである。

従来の技術 従来、前記磁気ブラシ現像装置としては、内部に磁気ロ
ーラを有する現像スリーブを備え、現像時において、現
像剤を現像位置へと搬送すべく、現像スリーブ、あるい
は磁気ローラのいずれが一方を回転駆動する形態のもの
が汎用されて来ていた。

これに対し、近年、前記従来の磁気ブラシ現像装置にお
ける種々の問題を改善することを目的として、本発明者
らにより、現像時において、現像スリーブ及び磁気ロー
ラの両者を同方向に回転駆動すると共に、現像スリーブ
の回転駆動周速を、磁気ローラの回転駆動に基つく現像
スリーブ周面に沿った現像剤の移動速度より低速に設定
し、現像剤を現像スリーブの回転駆動方向とは逆方向に
移動させて現像位置へと搬送しようとする試みがなされ
るに至っている。

この試みに基つけは、前記従来の磁気ブラシ現像装置と
比較して、現像スリーブ周面上における現像剤の凝集発
生が抑制されること、現像画像濃度が向上されること等
々の改善が図られることが確認されている。

発明が解決しようとする問題点 ところで、前記磁気ブラシ現像装置か組込まれて使用さ
れる電子写真複写機においては、静電潜像の形成に際し
、感光体表面が静電潜像の形成に使用される部分より幾
分長い面に渡って帯電され、これにより、静電潜像の形
成に使用される感光体表面の均−帯電が保証されている
。このため、この様な電子写真複写機に関しては、静電
潜像か形成されている感光体表面部分の前後に不要電荷
を保持した部分か存在する。

従って、感光体表面にこの様な不要電荷を保持する部分
が存在する状況において、前記磁気ブラシ現像装置を用
いて静電潜像の現像を行おうとすると、特に、静電潜像
後端側の不要電荷保持部分に対して現像スリーブ周面上
の現像剤力）不要に付着してしまうことは避られず、現
像剤の浪費、クリーナへの負担増大に繋がる。

この様な現像剤の不要付着は、現像終了後に現像スリー
ブ、磁気ローラの回転駆動を停止し、現像位置への現像
剤の搬送を中断したところで、現像位置忙現像剤が存在
する以上、避けることはできない。

問題点を解決するための手段 本発明は、前記問題点に着目してなされたものであり、
前記本発明者らの試みによって得られる利点を生かしつ
つ、しかも、その様な試みを実現するための構成を有効
に利用し、簡単な構成によって前記現像剤の不要付着の
問題を改善した磁気ブラシ現像装置を提供することを目
的とするものである。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る磁気
ブラシ現像装置は、内部に磁気ローラを有する現像スリ
ーブと、現像スリーブ周面上に現像剤を供給する現像剤
供給手段と、磁気ローラを一定方向に回転駆動する第１
駆動手段と、磁気ローラの回転駆動に基づく現像スリー
ブ周面に沿った現像剤の移動速度より低速な周速で現像
スリーブを磁気ローラの回転駆動方向と同方向に回転駆
動する第２駆動手段と、先端部が現像スリーブ周面に対
して圧接されていると共に、現像スリーブの回転駆動方
向に対して順方向に設置されている第１現像剤掻取部材
と、同じく逆方向に設置されている第２現像剤掻取部材
と、現像時において、現像剤供給手段によって現像スリ
ーブ周面上に供給された現像剤を現像位置へと搬送すべ
（、前記第１、第２駆動手段の両者を作動する一方、現
像終了後において、現像スリーブ周面上に存在する現像
剤を第１現像材掻取部材により現像スリーブ周面上より
除去すべく、第１駆動手段を非作動とした状態で第２駆
動手段を作動する駆動制御手段とを備えたことを特徴と
するものである。

作　　用 前記本発明に係る磁気ブラシ現像装置によれは現像終了
後において、現像位置に存在する現像剤と含む現像スリ
ーブ周面上の現像剤か、現像時における搬送方向とは逆
方向に搬送されて第１現像剤掻取部材によって掻取られ
て現像スリーブ周面上より除去される。このため、現像
終了後において、静電潜像端側の不要電荷保持部分か現
像部分を通過する際に、不要電荷保持部分に対して現像
スリーブ周面上の現像剤か付着することがない。

実施例 第１図は、本発明に係る磁気ブラシ現像装置の一実施例
が組込まれている電子写真複写機の全体構造を示すもの
であり、図中、左右に注量移動可能な原稿台（１１には
、複写されるべき原稿の載置される透明ガラス板（２）
か取付られている。この原稿台ｆｔｌはスキャンソレノ
イド（ＳＬＩ）の作動により右方向への走査移動か開始
され、原稿画像を露光ランプ（３）によって照明しつつ
、原稿画像に対応する光像を第１ミラー（４）、投影レ
ンズ（５）、第２ミラー（６）を経て、かつ露光スリッ
ト（７）を介して、反時計方向に回転駆動される感光体
ドラム（８）の表面に遂次露光するようになっている。

一方、前記感光体ドラム（８）の周囲には、画像露光に
先立ち感光体表面を均一帯電するコロナチャージャ（９
）、前記露光スリット（７）、磁気ブラシ現像装置（１
０）、現像により得られるトナー像を転写紙ｆｌ’ｌに
転写するための転写チャージャ（１１）　、　複写紙（
Ｐｌを感光体ドラム（８）の表面より静電的に剥離する
ための分離チャージャ（１２）、感光体ドラム（８）の
表面の残留現像剤を除去するためのブレードクリーナ（
１３）、同様に残留電荷を消去するためのイレーザラン
プ（１４）が、その回転駆動方向に沿って配設されてい
る。

ここで、コロナチャージャ（９）は、帯電トランス（Ｔ
Ｉ）に接続されており、複写に際して形成されるべき静
電潜像の長さより幾分長い面に渡って感光体表面か帯電
される様、作動制御される。この様な作動制御が行われ
る理由は、コロナチャージャ自体の性質上、通７Ｌ後直
ちに感光体表面を所定電位に帯電することができす、一
定の立上り時間を必要とすること、また、静電潜像が形
成されるべき感光体表面部分の後端通過と同時に通電か
断たれた場合、後端近傍の感光体表面の帯電にムラを生
じる虞れかあるためで、この様な作動制御により、静電
潜像が形成されるべき感光体表面部分の均一帯電が保証
されている。

複写紙（Ｐｌは、複写されるべき原稿のサイズに対応さ
せて着脱交換可能なシート力セッｌ−（１５）内に積重
ねて収容されており、給紙ソレノイド（ＳＬ２）によっ
て作動制御される給紙ローラ（１６）により１枚づつ給
紙されるようになっている。複写時において、給紙され
た複写紙ｆＰｌは、搬送、ローラ（１７）によって転写
部へと搬送され、次いで搬送ベルト（１８）によって更
に定着部へと搬送される。この際、複写紙ＴＰ）に転写
されたトナー像は、定着部に設置されているヒートロー
ラ（１９）によって定着され、その後、複写紙（Ｐｌは
排出ローラ（２０）によってトレー（２１）上に排出さ
れる。

ところで、本発明に係る磁気ブラシ現像装置の一実施例
である前記磁気ブラシ現像装置（１０）は、第２図に示
される如く、現像位置に位置する感光体ドラム（８）の
表面に近接対向して設置された現像スリーブ（２２）と
、その内部に設置された磁気ローラ（２３）と、現像剤
攪拌装置（２４）とによって概略構成されており、かつ
現像剤としては、磁性トナーと絶縁性非磁性トナーとの
混合物からなる現像剤が使用されている。

前記現像スリーブ（２２）は、アルミニウム材等の非磁
性導電材を筒状に成形してなるもので、３１ｍｍの直径
を有し、反時計方向に回転駆動可能とされている。また
、磁気ローラ（２３）は、その周囲にＮ極、Ｓ極を順次
８極着磁してなるもので、現像スリーブ（２２）と同方
向に回転駆動可能とされている。ここで、磁気ローラ（
２３）は後記の現像モーフ（Ｎ１１）により現像時にお
いて反時計方向に２０００　ｒｐｍの回転数で回転駆動
され、また、現像スリーブ（２２）は後記のメインモー
タ（Ｍ２）により磁気ローラ（２３）の回転駆動方向と
同方向に３Ｑ　ｒｐｍの回転数で回転駆動される様にな
っている。即ち、前記磁気ローラ（２３）の回転駆動に
基づく現像スリーブ（２２）の周面に沿った現像剤の移
動速度が時計方向に約１０　ｃｍ／Ｓであるところ゛、
前記現像スリーブ（２２）の回転駆動周速か反時計方向
に約５　ｃｍ／Ｓであるため、現像時において、現像ス
リーブ（２２）の周面上の現像剤は、前記両者の回転駆
動に基づき時計方向に約５α／Ｓの速度で現像位置へと
搬送されることとなる。

なお、現像時において、現像スリーブ（２２）と磁気ロ
ーラ（２３）とが共に回転駆動される理由は、現像スリ
ーブ（２２）の周面上における現像剤の凝集発生を抑制
すること、現像画像濃度を向上させること等々の改善を
図ることを目的としてのものである。また、前記現像ス
リーブ（２２）は、バイアス電源■）に接続されており
、現像スリーブ（２２）に対し、現像時に先立ち、また
現像終了後にも所定時間継続してバイアス電圧が印加さ
れる線制御されている。この関連の制御については、第
３図を参照しなから後記において詳述する。

また、現像スリーブ（２２）の周面に対しては、弾力性
を有する非磁性材、例えば合成樹脂、あるいは金属薄片
等からなる現像剤掻取部材（２５）　（２６）（２７）
の先端部か圧接されており、そのうち、現像剤播取部材
（２５）（２６）は現像スリーブ（２２）の回転駆動方
向に対して順方向に、また現像剤掻取部材（２７）は逆
方向に設置されている。なお、前記各部材（２５）　（
２６）　（２７）は支軸（２８）、あるいは（２９）に
貼着されて支持されている。

前記現像剤撹拌装置（２４）は、回動軸（３０）によっ
て矢印方向に回転駆動される回転体（３１）の外周に間
隔を保って付設された、断面Ｕ字型のとゆ部材（３２）
を有しており、矢印方向に回転駆動されることにより現
像スリーブ（２２）の周面上から掻取られた現像剤を現
像槽内で混合攪拌すると共に、現像スリーブ（２２）の
周面上に現像槽内の現像剤を供給する機能を果すもので
ある。なお、攪拌羽根（３３）は、現像剤掻取部材（２
７）によって掻取られた現像剤を現像剤攪拌装置（２・
１）に向けて送り出す機能を果すものであり、また穂高
規制部材（３４）は、現像スリーブ（２２）の周面上で
現像位置へと搬送される現像剤のπを規制する機能を果
すものである。

ところで、前記磁気ブラシ現像装置（１０）によれは、
現像時において、現像スリーブ（２２）及び磁気ローラ
（２３）の両者の回転駆動に基つき、現像剤が現像位置
へと搬送され、そこで感光体ドラム（８）上に形成され
た静電ｌａ像が現像されるのであるか、感光体表面は、
コロナチャージャ（９）によって静電潜像が形成される
べき部分よりも幾分長い面に渡って帯電されていること
に起因して、その前後に不要電荷を保持する部分を有し
ており、この部分に現像剤が不要に付着する虞れかある
。もっとも、静電潜像の形成に当って行われる画像シー
光も、静電潜像か形成されるへき感光体表面部分に対し
て前後に余裕を持って行われることから、前記不要電荷
を保持する感光体表面部分に、原稿カバー表面の白地面
からの反射光が照射され、不要電荷が消去される。しか
しながら現実には、不要電荷が完全に消去されてしまう
訳ではなく、その電荷がある程度減衰されるだけで、現
像剤の付着の虞れは免れない。

この様なことを考慮して、前記磁気ブラシ現像装置（ｌ
Ｏ）においては、現像終了後、即ち、静電潜像が形成さ
れている感光体表面が現像位置を通過した後、磁気ロー
ラ（２３）の回転駆動を停止し現像スリーブ（２２）の
みを所定時間回転駆動する制御方法が採用されており、
この様な制御に基つき、則記現１家剤の１（ｊ°着か阻
止されている。この様な制御１′ｌｊにつき、第３図に
示されるタイムチャート図を参照しながら以下に説明す
る。

複写に際し、先ず原稿のサイズに応じた複写紙（Ｐｌを
収容したシートカセット（１５）を複写機に装着する。

その後、複写すべき原稿を透明ガラス板（２）上に載置
したうえで原稿カバーを閉じ、プリントスイッチをＯｎ
する。このプリントスイッチのｏｎと同時にメインモー
タ（Ｍ２）、現像モータ（Ｍｌ）か回転駆動を開始する
と共に、バイアス電源■）、露光ランプ（３）、イレー
ザランプ（１４）もＯｎする。

前記メインモータ（Ｍ２）の回転駆動開始に伴い、現像
スリーブ（２２）、現像剤攪拌装置（２１）の回転体（
３１）、攪拌羽根（３３）が回転駆動される。

なお、感光体ドラム（８）、搬送ローラ（１７）、搬送
ベルト（１８）、ヒートローラ（１９）、排出ローラ（
２０）等の複写紙搬送系も併せて駆動されることになる
。

また、前記現像モータ（Ｎ１１）の回転駆動に伴い現像
スリーブ（２２）内の磁気ローラ（２３）か回転駆動さ
れ、これにより、とゆ部材（３２）から現像スリーブ（
２２）の周面上に遂次供給される現像剤か、現像スリー
ブ（２２）と磁気ローラ（２３）の回イカ二 軸駆動に基づき現像装置へと搬送される。なお、後記で
明らかな様に、現像モータ（Ｍ　ｌ）か回転駆動を開始
する以前において、現像スリーブＣ２２）の周面上には
現像剤は存在しておらず、現像モータ（Ｍｌ）及びメイ
ンモータ（Ｍ２）か回転駆動を開始して後、所定時間経
過して初めて現像位置に現像剤が到達するに至る。この
タイミングは、感光体ドラム（８）の表面に形成された
静電潜像の先端が現像位置に到達するのと同時、あるい
はそれよりも僅かに早い時期に設定されている。

一方、前記バイアス電源ＩＶ）のｏｎに伴い、現像スリ
ーブ（２２）に対しては、静電潜像の非画像部電位に相
当するバイアス電圧が印加される。この様なバイアス電
圧印加の直接の目的は、現像時に“おける静電潜像の過
剰現像を防止し、カブリのない良好な画質の現像画像を
得ることにある。しかしながら、前記磁気ブラシ現像装
置（１０）に関しては、プリントスイッチのｏｎと同時
にバイアス電圧印加か開始されており、現像時以前、即
ち、感光体ドラム（８）の表面に形成された静電潜像の
先端か現像位置に到達する以前にバイアス電圧印加が開
始される。これは、前記静電潜像の先端側に存在する感
光体表面の不要電荷保持部分に対する現像剤の不要付着
を抑制する目的を持ってなされているものである。なお
、前記バイアス電圧印加のタイミングは、プリントスイ
ッチのｏｎと同時である必要はな（、前記不要電荷保持
部分の先端が現像位置に到達するのと同時、あるいはそ
れよりも早い時期でありさえすれは良い。

プリントスイッチのＯｎと同時に、露光ランプ（３）、
イレーザランプ（，１４）かＯｎするか、露光ランプ（
３）が最大光量を安定して照射し得る状態となるまでに
立上り時間を必要とするので、原稿台（１）が走査移動
を開始するまでの間は予備点灯の状態とされている。

プリントスイッチがＯｎされて一定時間経過後、例えば
、プリントスイッチのＯｎと同時に始動さ゛れるタイマ
のタイムアツプ後、スキャンソレノイド（Ｓ　Ｌ　、　
）が作動されると共に、帯電トランス（Ｔｌ）転写分離
トランスがＯｎされる。

前記スキャンソレノイド（ＳＬｌ）の作動により原稿台
（１）は右方向への走査移動を開始し、帯電トランス（
ＴＩ）のＯｎにより、コロナチャージャ（９）は感光体
ドラム（８）に対する帯電を開始する。ここで、コロナ
チャージャ（９）は、静電潜像が形成されるべき部分よ
り幾分長い面に渡って感光体表面を帯電するものである
ことから、感光体ドラム（８）の表面に形成される静電
潜像の先端側に不要電荷保持部分が存在することとなる
。この不要電荷は原稿カバーからの反射光によって減衰
されるものの、その不要電荷保持部分に対しては現像剤
が付着し得る状態にある。

この様な状態において、前記磁気ブラシ現像装置（１０
）に関しては、プリントスイッチＯｎ後の現像剤が現像
部へと到達するタイミングが、感光体ドラム（８）の表
面に形成された静電潜像の先端が現像位置に到達するの
と同時、あるいはそれよりも僅かに早い時期に設定され
ているため、前記不要電荷保持部分か現像位置を通過す
る際、現像位置には現像剤が実質的に存在せず、前記不
要電荷保持部分に対する現像剤の付着は実質的に防止さ
れる。なお、前記の際に現像剤が存在していたとしても
、既に現像スリーブ（２２）に対してバイアス電圧か印
加されているので、バイアス電圧の作用に基ついても前
記現像剤の付着が防止される。

その後、原稿台（１）の走査移動により感光体ドラムｌ
）の表面に形成された静電潜像は、現像位置へと搬送さ
れて来た現像剤によって形成される磁気ブラシによって
摺操されて現像される。この際、現像スリーブ（２２）
に対してバイアス電圧か継続して印加されているため、
カブリのない良好な画質の現像画像か得られる。一方、
複写紙（Ｐｉは、原稿台（１）の走査移動開始直後に作
動されるスイッチによって作動される給紙ソレノイド（
ＳＬ２）の作用の下に、給紙ローラ（１６）によって給
紙される。

そして転写部において、複写紙ｆＰｌには感光体ドラム
（８）上のトナー像が転写され、その後複写紙（ＰＩは
定着部へ経てトレー（２１）上に排出される。

原稿台（４１は、右方向への走査移動を終了すると一旦
停止後、右方向へ復動するか、この際、帯電トランス（
ＴＩ　）、露光ランプ（３）がｏｆｆされる。もっとも
、原稿台（１）は、原稿画像の完全な走査を保証するた
め、原稿°画像の後端が走査された後も幾分走査移動を
継続した後に、その走査移動を終了して一旦停止する・
。

この時点において、静電潜像は現像位置を通過途上であ
り、現像スリーブ（２２）、磁気ローラ（２３）は継続
して回転駆動されている。そして、静電潜像の後端が現
像位置に到達した時点で現像モータ（Ｍｌ）の回転駆動
か停止され、磁気ローラ（２３）の回転駆動は停止する
。なお、この際、メインモータ（Ｍ２）により回転駆動
される現像スリーブ（２２）は継続して回転駆動されて
いる。

このため、静電ｌｉ６像の現像終了後、現像位置に存在
する現像剤を含む現像スリーブ（２２）の周面上の現像
剤は、現像スリーブ（２２）の回転駆動のみに基づき、
現像スリーブ（２２）の回転駆動方向即ち、現像時にお
ける現像剤の搬送方向とは逆方向に搬送され、現像剤掻
取部材（２５）によって現像スリーブ（２２）の周面上
から除去されて現像槽内へと戻される。

この様な状態において、感光体ドラム（８）の表面に形
成された静電潜像の後端側の不要電荷保持部分か現像位
置を通過するのであるが、現像位置にある現像剤が前記
の如く現像槽内へと戻され、現像位置には現像剤が存在
しなくなるため、前記不要電荷保持部分に対する現像剤
の一付着は実質的に防止される。なお、現・像位置にあ
る現像剤が現像槽内へと戻される途上において、現１象
スリーブ（２２）に対してバイアス電圧か印加されてい
るので、バイアス電圧の作用に基ついても前記現像剤の
付着が防止される。

そして、バイアス電源（Ｖｌによる現像スリーフ（２２
）に対するバイアス電圧の印加は、前記後端側の不要電
荷保持部分が現像位置を通過し終えるまで継続される。

即ち、原稿台（１）の復動中に作動されるス′イッチ、
あるいは複写紙搬送通路中に設けられており、複写紙（
Ｐｌによって作動されるスイッチによってバイアス電源
（Ｖｌがｏｆｆされるまでｏｎされ続け、前記後端側の
不要電荷保持部分が現像位置を通過し終えるまで現像ス
リーブ（２２）に対するバイアス電圧の印加が継続され
る。なお、現像モータ（Ｍｌ）の回転駆動停止も同様の
タイミングで行っても良いが、静電ａ像の後端が現像位
置に到達した時点、あるいはそれより幾分遅れた時点で
回転駆動停止することが望ましい。

この様にして、感光体ドラム（８）に対しては、静電潜
像が形成されている部分のみに現像剤が付着し、その前
後に存在する不要電荷保持部分には現像剤が付着するこ
とはない。このため、現像剤の浪費はもとより、クリー
ナ（１３）に対する負担が増大することもない。

ところで、原稿台（１１の復動が完了すると、原稿台＋
１１によって作動されるスイッチにより転写分離トラン
スがｏｆｆされる。そして、複写紙（Ｐｉがトレー　（
２１）上に排出された時点でメインモータ（Ｍ２）の回
転駆動は停止され、複写工程が終了する。

なお、連続複写を行う場合、メインモータ（Ｍ２）現像
モータ（Ｍｌ）の回転駆動の開始、及びバイアス電源（
Ｖ）、帯電トランス（Ｔ１）のＯｎは、第３図に示され
るタイムチャートと同様なタイミングで行い、連続複写
時にその状態を維持させ、最終複写時に同様なタイミン
グで回転駆動停止、ｏｆｆを行う様にしても良い。また
、磁気ローラ（２３）の回転駆動は現像終了後に実質的
に停止されされすれば良く、微速回転駆動に切換られて
も良い。更に、バイアス電圧は感光体ドラム（８）側に
印加しても良い。

発明の効果 本発明に係る磁気ブラシ現像装置によれば、静電潜像後
端側の感光体表面に存在する不要電荷保持部分に現像剤
が付着することが防止されるので、現像剤の浪費、クリ
ーナへの負担増大等の問題が改善される。なお、この様
な改善は、本発明者らの試みを実現するための構成を有
効に利用し、駆動系の制御のタイミングの調整のみによ
って図られるものであり、装置自体の構成を複雑なもの
（でするものでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気ブラシ現像装置の一実施例が
組込まれている電子写真複写機の全体構造を示す図面、
第２図は前記実施例の構造を示す図面、１ｉ８３図は制
御のタイムチャート図である。 ８・・・感光体ドラム、１０・・・磁気ブラシ現像装置
、２２・・・現像スリーブ、２３・・・磁気ローラ、２
４・・・現像剤攪拌装置、２５　、２６　、２７・・・
現像剤掻取部材、Ｍｌ・・・現像モータ、Ｍ２・・・メ
インモータ。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 第　１　図 第　２゛図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内部に磁気ローラを有する現像スリーブと、現像ス
   リーブ周面上に現像剤を供給する現像剤供給手段と、磁
   気ローラを一定方向に回転駆動する第１駆動手段と、磁
   気ローラの回転駆動に基づく現像スリーブ周面に沿った
   現像剤の移動速度より低速な周速で現像スリーブを磁気
   ローラの回転駆動方向と同方向に回転駆動する第２駆動
   手段と、先端部が現像スリーブ周面に対して圧接されて
   いると共に、現像スリーブの回転駆動方向に対して順方
   向に設置されている第１現像剤掻取部材と、同じく逆方
   向に設置されている第２現像剤掻取部材と、現像時にお
   いて、現像剤供給手段によって現像スリーブ周面上に供
   給された現像剤を現像位置へと搬送すべく、前記第１、
   第２駆動手段の両者を作動する一方、現像終了後におい
   て、現像スリーブ周面上に存在する現像剤を第１現像剤
   掻取部材により現像スリーブ周面上より除去すべく、第
   １駆動手段を非作動とした状態で第２駆動手段を作動す
   る駆動制御手段とを備えたことを特徴とする磁気ブラシ
   現像装置。