JPS6245990B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写装置や静電記録装置等に
おける磁気ブラシ現像装置に関するものである。

磁気ブラシ現像装置とは、一般に、内部に磁石
を収容した非磁性スリーブ上に磁性現像剤を吸着
して現像剤による磁気ブラシを形成し、前記磁石
またはスリーブを回転させることにより磁気ブラ
シをスリーブ上において移動させ、現像位置にお
いてこれを潜像担体上の静電潜像に接触させて潜
像の現像を行なう装置である。磁気ブラシの移動
は、通常は磁石を固定とし、スリーブを回転させ
て行われる。また、現像剤としては、磁性キヤリ
アと樹脂トナーとからなる二成分現像剤や磁性ト
ナーのみから成る一成分現像剤が使用される。

このような磁気ブラシ現像装置においては、通
常、スリーブ上の現像剤を一定の高さに規制する
ことが行われたり、早い速度でスリーブが回転し
ている為に、現像剤、特にトナーの飛散の問題が
著しい。スリーブが回転している限り、トナー飛
散を全く無くすことは非常に難しく、従来は、現
像部で飛散したトナーをいかに現像装置外に漏さ
ないようにするかという点に注意が払われてい
た。

また、別の試みとして、現像時以外のときはス
リーブの回転を停止させようとすることが行われ
たが、回転トルクの大きなものを回転・停止させ
たりすることは好ましくなく、迅速な応答が困難
であつた。

そこで、従来このような問題を解消するものと
して次のような方式が提案された。

第１は、第１図に示すように現像ローラー１上
の現像剤の穂立ちを規制するためのドクター板２
の現像ローラー１と近接または接触する位置まで
移動させ、ここで現像ローラー１上の現像剤を掻
き取るようにして、現像剤が非現像時に感光体ド
ラム３と接触しないようにするものであつた。し
かしながら、現像ローラー１上の現像剤を完全に
除去することは困難であるばかりでなく、上記ド
クター板２へ次々と現像剤が汲み上げられ搬送さ
れるので、ドクター板２の位置で現像剤の大きな
溜り部が出来てしまい、現像剤にストレスをかけ
てしまうことになつていた。この結果、現像剤が
疲労したり、現像ローラー１等の回転負荷が大き
く増加する等の問題が生じていた。

第２は、現像ローラー内の磁石の磁極位置を変
化させて、現像剤を汲み上げないようにしたもの
であつた。現像ローラー内の磁石の位置は画像品
質に大きく影響を与えるものであり、このような
磁石を非現像時といえども位置可動にするのは、
安定した画像品質を得る上で好ましいものではな
かつた。

第３は、現像ローラー全体又は現像装置全体の
位置を感光体表面から遠ざけるように移動させる
ものであつた。このような装置は操作が複雑であ
るし、現像時、感光体ドラム表面と現像ローラー
との間隙は微妙でもあるし好ましくない。特に現
像ローラーが感光体ドラム表面から離れて回転す
るとトナー飛散が著しいという欠点があつた。

以上のように、非現像時にトー飛散を無くそう
とする考えはいくつか知られているが、現像剤交
換時にもトナー飛散を無くそうとする考えはあま
りない。特に二成分現像剤は、上述したように磁
性キヤリヤと樹脂トナーから成つており、長時間
使用するとキヤリヤの表面にトナーの薄膜層が形
成されてしまい、トナーの摩擦帯電が難しくなつ
たり、或にはトナーの帯電電荷量分布が拡がつて
しまい、正常なコピー画像が得られ難くなるとい
う現像剤の疲労現象が発生する。そのため、この
ような現像剤を新たなものと交換することが行わ
れる。このような現像剤交換時にも現像ローラー
を回転させているのでトナー飛散の問題が発生し
ていた。

本発明は上述した点に鑑みてなされたもので現
像剤交換時に磁気ブラシ現像装置からのトナー飛
散を防止することのできる磁気ブラシ現像装置を
提供することを目的とする。

この発明の他の目的及び特徴は、図面を参照し
た次の説明によつて明らかになる。

第２図は、この発明による装置の一実施例を示
す概略構成図である。現像容器４の内側底部に
は、二つの凹窪部が形成されており、そこに一対
の撹拌軸５，６が、回転可能に収容されている。
撹拌軸５，６は、ともに右ねじ方向巻きのスクリ
ユー状になつており、撹拌軸５は反時計方方向に
回転して、そこに収容された現像剤７を装置の奥
行側に搬送し、撹拌軸６は時計方向に回転して、
現像剤７を装置の手前側に搬送する。現像剤７
は、このように撹拌軸５，６の回転によつてその
軸方向に循環するとともに撹拌される。これら撹
拌軸５，６の上方には現像剤供給ローラー８が配
置されている。該現像剤供給ローラー８は時計方
向に回転可能に配置した非磁性スリーブ９と、そ
の中であつて軸１０に固着された磁石１１，１
２，１３とから構成されている。スリーブ９の上
方には現像ローラー１４が配置されている。該現
像ローラー１４は同様に時計方向に回転可能に配
置された非磁性スリーブ１５と、その中であつて
固定軸１６に固着された磁石１７，１８，１９，
２０，２１とから構成されている。磁石１８およ
び１９の間のスリーブ１５表面に近接して、現像
容器壁面からの突起２２が位置している。これは
スリーブ１５上の現像剤量を規制するためのドク
ターである。このドクター２２の下方には、スリ
ーブ１５からスリーブ９にかけ仕切板２３が配置
されており、その上部に斜め下方に設けられた流
し板２４の終端部には、トナー濃度検知装置２５
を備えたホツパー２６が配置されている。符号２
７は、トナー濃度検知におけるノイズを防止する
ための磁気シールド板である。

撹拌軸５，６によつて撹拌混合された現像剤７
は、スリーブ９内の磁石１１によつてスリーブ９
上に吸着され、スリーブ９の回転に伴つて上方に
搬送される。磁石１３から１７にかけてスリーブ
１５に移し取られた現像剤は、スリーブ１５の回
転に伴つて上方に搬送され、ドクター２２によつ
てその付着量を適正に規制される。ドクター２２
によつて掻き取られた余剰現像剤の一部は、仕切
板２３上を流下して撹拌軸５に到り、ここで再び
撹拌されてスリーブ９に吸着される。他の一部は
流し板２４を流下してホツパー２６内に入り、こ
こでトナー濃度を検知される。この検知結果に基
づいて、トナータンク２８内のトナー２９が汲出
しローラー３０によつて適宜汲み出され、撹拌軸
５に到る。ドクター２２によつて掻き取られず、
そこを通過した現像剤は感光体ドラム３１上の静
電潜像を現像した後、磁石が配置されていないス
リーブ１５の部分から自然落下して、現像免容器
側壁に沿つて流下し撹拌軸６に到り、ここで再び
撹拌されてスリーブ９に吸着される。撹拌軸５，
６による撹拌は、互に逆向きの軸方向の現像剤の
搬送を伴い、そこで現像剤が循環されるので、ド
クター２２に掻き取られて現像に寄与しなかつた
現像剤とドクター２２に掻き取られることなくそ
こを通過して現像に寄与した現像剤とが互に撹拌
混合されることになる。この撹拌軸間における現
像剤の循環は、第３図に示すように、撹拌軸５及
び６の現像剤が送られてくる側の端部にパドル部
（水かき部）３２，３３を設けることによりさら
に効果的に行われる。このようなスクリユー状の
撹拌軸５，６の代りに、第４図に示すように多数
の半楕円形の羽根を互に逆向きに設けた二つの撹
拌部材３４，３５を、軸３６を介して組立てたも
の、又は間隔巻きのコイルスプリング等が用いら
れうる。又、軸方向の撹拌を期待しないならば通
常の羽根車を用いることができる。

このように、ドクター２２に掻き取られて現像
に寄与しなかつた現像剤と、ドクター２２に掻き
取られることなくそこを通過して現像に寄与した
現像剤のための循環路を別々に設け、それぞれの
循環路中に現像剤撹拌部材５，６を配置したので
現像剤の撹拌が十分に行われ、現像剤の濃度むら
をなくすことが出来る。又、それぞれの撹拌部材
として、現像剤をその軸方向に互に逆向きに互に
搬送可能なものを使用すれば、現像剤の撹拌混合
をさらに効果的に行うことが出来る。

なお、スリーブ内の磁石は、図示のようなブロ
ツク状とすることなく、周面の所定箇所に着磁し
たローラー状の磁石又は電磁石とすることが出来
る。又、現像ローラーが多数本設けられた現像装
置及びスリーブの代りに無端ベルトを用いた現像
装置も使用出来る。

さて、複写動作中であつても、現像ローラー１
４によつて感光体ドラム３１上の静電潜像を現像
していない時間がある。例えば、連続コピーにお
ける各コピーの複写サイクル間や単一コピー又は
連続コピーの複写動作終了後から次の新たなコピ
ーのための複写動作までの間である。このような
非現像時には、現像ローラー１４によつて現像剤
を感光体ドラム３１と接触させる必要はない。こ
のため、非現像時に現像剤供給ローラー８の軸１
０を第５図に示すように時計方向に180゜回動さ
せ、その位置で固定する。そうすると、軸１０に
固設された磁石１１，１２，１３は図中実線で示
した第１位置から一点鎖線で示した第２位置へ移
動することになる。第２位置での磁石をそれぞれ
１１′，１２′，１３′で示している。このように
磁石が第２位置に置かれると、スリーブ９がいく
ら回転しても現像容器４内の現像剤７を汲み上げ
る作用は働かない。その結果、現像ローラー１４
がしばらく回転すると現像剤供給ローラー８から
現像剤が全く供給されないので、その上の現像剤
が少なくなり、遂には無くなつてしまう。現像剤
供給ローラー８から現像ローラー１４への現像剤
の供給を早く断つという点では、軸１０を時計方
向に回動させることは優れた効果がある。即ち、
第２図に示す状態において、磁石１１，１２，１
３を時計方向に回転させるということは、スリー
ブ９上の現像剤をその移動方向とは反対方向に移
動させるように作用することになり、現像容器４
から現像剤７を汲み上げるというよりもむしろ汲
み上げないように作用すると共に、スリーブ９上
の現像剤をいち早くかつ安定して除去することが
出来る。

ところで、軸１０の回動角度は上述の180゜に
限定されるものではなく、現像剤を汲み上げない
位置に磁石を移動出来るのであれば、適宜その角
度を決めることが出来るし、軸の回動方向もこれ
に限るものではない。

そして、複写動作開始信号が入ると、軸１０は
磁石１１，１２，１３を第２図に示す第１位置に
戻すために回動し、そこで再び固定される。軸１
０の回動方向は、早く現像剤を汲み上げるために
は反時計方向にするのが好ましい。

このような、軸１０を回動させる機構の一例を
第６図に示している。現像剤供給ローラー８の磁
石固定軸１０の軸端１０ａは磁石固定板３７にね
じ３８で固定されている。この磁石固定板３７
は、左右に形成された切り込み３９，４０を、現
像容器４の側板に固設されたピン４１，４２にね
じによつて固定されている。軸１０を回動させる
場合は磁石固定板３７とピン４１，４２との係合
を外して上記磁石固定板３７を180゜回動させ、
再び４１，４２と係合するようにする。

この場合は、手動によつて磁石を回動させる例
であるが、軸端１０ａにギア又はスプロケツトを
取り付け、適当な駆動手段によつてそれを回動さ
せる形式のものや、リンク機構によつて回動させ
る形式のものでも同様に実施できる。

ところで、既述したようにトナーとキヤリヤと
から成る二成分現像剤は、長期間使用すると劣化
してしまうので新たな現像剤と交換しなければな
ならい。現像剤は現像容器４内の全てのものが容
器外に排出されることが望ましい。従つて、単に
現像容器４の下部に穴をあけて、そこから溜つた
現像剤を排出するだけでなく、現像ローラー１４
及び現像剤供給ローラー８に付着した現像剤及び
現像剤循環路にある現像剤も排出しなければなら
ない。このような事情から、現像剤交換時にも現
像装置を作動させて、現像剤供給ローラー９及び
現像ローラー１４を回転させることが行われる。

第２図及び第３図において、撹拌軸６の下方で
あつて現像容器４の底部に現像剤排出用の開口部
４３が形成されている。この開口部４３は特に第
３図に示すように撹拌軸６のパドル部３３の下方
に設けるのが好ましい。この開口部４３には開閉
部材４４が案内溝４５に出入自在に取り付けられ
ており、通常は、該開閉部材４４は上記開口部４
３を閉じる位置にあり、現像容器４内の現像剤７
が漏れないように密閉している。現像剤交換時に
は、開口部４３の下方に現像剤回収用の容器（図
示せず）を置き、しかる後、開閉部材４４を抜き
取る。この時、現像剤供給ローラー８の軸１０
が、第５図で説明したように回動し、磁石１１，
１２，１３が第１位置から第２位置へ移動する。
そして、現像装置を駆動すると、現像剤供給ロー
ラー８は現像容器４内の現像剤を汲み上げる機能
を有しないため、現像ローラー１４に既に付着し
ていた現像剤が現像剤循環路を通つて現像容器４
の下部に戻される。こうして、現像容器４内の現
像剤は大部分、開口部４３から容器外に排出され
る。現像剤の排出が完了すると、開閉部材４４を
差し込み、磁石１１，１２，１３を第１位置に戻
し、新たな現像剤を補給する。このようにするこ
とにより、現像剤交換作業時のトナー飛散を少な
くすることができると共に現像剤の回収効率が高
くなり、しかも極めて短時間のうちに現像剤の交
換が完了する。例えば、従来現像剤交換時間が２
分近くかかつていたものが１分以内となり、能率
的である。

なお、開閉部材４４はこれに限定されるもので
なく、例えば自動的に開閉出来るように構成して
もよい。

また、現像剤供給ローラー内の磁石を全て移動
させるようにした例について説明したが、一部の
み可動にするようにしてもよく、現像剤を汲み上
げないように作用させれば種々の変形が可能であ
る。

以上のように、本発明によれば、現像剤交換時
に現像ローラー上に現像剤がほとんど存在しなく
なるので、それが回転していても、現像剤が飛散
することが完全に防止出来る。又、現像剤、特に
磁気ブラシが感光体ドラム等の静電潜像担持体表
面と接触或いは摺擦することがないので局部的熱
負荷による感光体の疲労、局部的なトナー付着に
よるクリーニング手段の負荷増大等の不具合を無
くすことが出来る。

現像剤交換に際しては、短時間に現像容器内の
現像剤を排出することが出来、効率のよい作業を
行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像装置を要部のみ示す断面
図、第２図はこの発明による現像装置の一実施例
を示す概略構成図、第３図及び第４図はこの発明
の現像装置に使用される現像剤撹拌部材のそれぞ
れ異なる例を示す概略図、第５図はこの発明の現
像剤供給ローラー内の磁石の移動を説明するため
の図、第６図はその現像剤供給ローラーの固定軸
を支持する機構の分解斜視図である。 ４……現像容器、８……現像剤供給ローラー、
１１，１２，１３……磁石、１４……現像ローラ
ー、３７……磁石固定板、４３……開口部、４４
……開閉部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 静電潜像面に対向して配置された磁気ブラシ
   現像ローラーと、該現像ローラーへ磁性現像剤を
   供給する現像剤供給ローラーとからなる磁気ブラ
   シ現像装置において、上記現像剤供給ローラーは
   現像剤を汲み上げる第１位置と、現像剤を汲み上
   げない第２位置とをとり得るよう支持された磁石
   と、該磁石を囲み一定方向に回転可能な非磁性の
   回転スリーブとから構成されており、上記磁石を
   複写モード時には第１位置に、現像剤交換時には
   第２位置に選択的に移動させるようにしたことを
   特徴とする磁気ブラシ現像装置。