JPS6314350B2 - - Google Patents

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か一
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づく現像スリーブ周面
に沿つ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
なされるに至つている。

この試みに基づけば、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 しかしながら、前述した磁気ブラシ現像装置を
組み込んだ複写機において、複写動作停止時、現
像剤は、停止した状態で現像スリーブ周面上に存
在するため、複写機内の熱や経時変化によりスリ
ーブ上で固化するという問題があつた。

問題点を解決するための手段 本発明は前述した問題点に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成によつて現像剤を現像スリーブ上
から除去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。

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つ
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、磁気ローラの回転駆動に
基づく現像剤の移動方向に対し現像剤供給位置よ
りも上流側の現像スリーブ周面に先端部が圧接さ
れ、磁気ローラの回転方向と同方向に搬送される
現像剤を現像スリーブ周面から掻取る第１現像剤
掻取部材２５と、磁気ローラの回転駆動に基づく
現像剤の移動方向に対し現像位置よりも下流側の
現像スリーブ周面に先端部が圧接され、磁気ロー
ラの回転方向と逆方向に搬送される現像剤を現像
スリーブ周面から掻取る第２現像剤掻取部材２７
と、現像時において、現像剤供給手段によつて現
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 本発明に係る磁気ブラシ現像装置によれば、供
給された現像剤は第１、第２駆動手段両方の作動
により現像位置へ搬送された後、第２現像剤掻取
部材により現像スリーブ上から掻取られると共
に、現像スリーブ上の現像剤は、第２駆動手段の
みの作動により現像時の搬送方向とは逆方向へ搬
送されて第１現像剤掻取部材によつて掻取られて
現像スリーブ周面上より除去される。

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、左右に往復移動可
能な原稿台１には、複写されるべき原稿の載置さ
れる透明ガラス板２が取付られている。この原稿
台１はスキヤンソレノイドSL１の作動により右
方向への走査移動が開始され、原稿画像を露光ラ
ンプ３によつて照明しつつ、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、かつ露光スリツト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つている。

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ヤ
ージヤ９、前記露光スリツト７、磁気ブラシ現像
装置１０、現像により得られるトナー像を転写紙
Ｐに転写するための転写チヤージヤ１１、複写紙
Ｐを感光体ドラム８の表面より静電的に剥離する
ための分離チヤージヤ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
サランプ１４が、その回転駆動方向に沿つて配設
されている。

ここで、コロナチヤージヤ９は、単電トランス
Ｔ１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つて感光
体表面が帯電される様、作動制御される。この様
な作動制御が行われる理由は、コロナチヤージヤ
自体の性質上、通電後直ちに感光体表面を所定電
位に帯電することができず、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が断た
れた場合、後端近傍の感光体表面の帯電にムラを
生じる虞れがあるためで、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Ｐ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カセツト１５内に
積重ねて収容されており、給紙ソレノイドSL２
によつ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つている。複写時にお
いて、給紙された複写紙Ｐは、搬送ローラ１７に
よつて転写部へと搬送され、次いで搬送ベルト１
８によつて更に定着部へと搬送される。この際、
複写紙Ｐ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によつて定着され、
その後、複写紙Ｐは排出ローラ２０によつてトレ
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、現像剤撹拌装置２４とによつて概略構
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は後記の現像モータ
Ｍ１により現像時において反時計方向に2000rpm
の回転数で回転駆動され、また、現像スリーブ２
２は後記のメインモータＭ２により磁気ローラ２
３の回転駆動方向と同方向に30rpmの回転数で回
転駆動される様になつている。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
周面に沿つ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
転駆動周速が反時計方向に約55cm／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５cm／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Ｖ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様制御され
ている。この関連の制御については、第３図を参
照しなが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２５，２
６，２７の先端部が圧接されており、そのうち、
現像剤掻取部材２５，２６は現像スリーブ２２の
回転駆動によりその周面上を反時計方向へ搬送さ
れる現像剤を掻取るために現像スリーブ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は現像ローラ２２と磁気ローラ２３相方の
回転駆動により時計方向へ搬送される現像剤を掻
取るために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２
９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によつ
て矢印方向に回転駆動される回転体３１の外周に
間隔を保つて付設された、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撹拌すると共に、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、 撹拌羽根３３は、現像剤掻取部材２７によつて
掻取られた現像剤を現像撹拌装置２４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量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
ば、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づき、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
に形成された静電潜像が現像されるのであるが、
感光体表面は、コロナチヤージヤ９によつて静電
潜像が形成されるべき部分よりも幾分長い面に渡
つ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がある。もつと
も、静電潜像の形成に当つて行われる画像露光
も、静電潜像が形成されるべき感光体表面部分に
対して前後に余裕を持つ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１０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、この様な制御に基づき、前
記現像剤の付着が阻止されている。この様な制御
につき、第３図に示されるタイムチヤート図を参
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
Ｐを収容したシートカセツト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
スイツチをonする。このプリントスイツチのon
と同時にメインモータＭ２、現像モータＭ１が回
転駆動を開始すると共に、バイアス電源Ｖ、露光
ランプ３、イレーサランプ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、現像剤撹拌装置２４の回転体
３１撹拌羽根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Ｍ１の回転駆動に併い現
像スリーブ２２内の磁気ローラ２３が回転駆動さ
れ、これにより、とゆ部材３２から現像スリーブ
２２の周面上に逐次供給される現像剤が、現像ス
リーブ２２と磁気ローラ２３の回転駆動に基づき
現像位置へと搬送される。そして、現像に使用さ
れなかつた現像剤は現像剤掻取部材２７に掻取ら
れ再び現像槽内へと戻される。なお、後記で明ら
かな様に、現像モータＭ１が回転駆動を開始する
以前において、現像スリーブ２２の周面上には現
像剤は存在しておらず、現像モータＭ１及びメイ
ンモータＭ２が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、あるいはそれよりを僅かに早い時期に
設定されている。

一方、前記バイアス電源Ｖ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線を得ることにある。しかし
ながら、前記磁気ブラシ現像装置１０に関して
は、プリントスイツチのonと同時にバイアス電
圧印加が開始されており、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
が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つてなされて
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、プリントスイツチのonと同時で
ある必要はなく、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ば良い。

プリントスイツチのonと同時に、露光ランプ
３、イレーサランプ１４がonするが、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。

プリントスイツチがonされて一定時間経過後、
例えば、プリントスイツチのonと同時に始動さ
れるタイマのタイムアツプ後、スキヤンソレノイ
ドSL１が作動されると共に、帯電トランスＴ１
転写分離トランスがonされる。

前記スキヤンソレノイドSL１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Ｔ１のonにより、コロナチヤージヤ９は感
光体ドラム８に対する帯電を開始する。ここで、
コロナチヤージヤ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つ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つ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、プリントスイツチ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
電荷保持部分が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
圧が印加されているので、バイアス電圧の作用に
基づ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１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つて形成される磁気
ブラシによつて摺擦されて現像される。この際、
現像スリーブ２２に対してバイアス電圧が継続し
て印加されているため、カブリのない良好な画質
の現像画像が得られる。一方、複写紙Ｐは、原稿
台１の走査移動開始直後に作動されるスイツチに
よつ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によつて給紙される。そし
て転写部において、複写紙Ｐ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Ｐは定着
部へ経てトレー２１上に排出される。

原稿台１は、右方向への走査移動を終了すると
一旦停止後、右方向へ復動するが、この際、帯電
トランスＴ１、露光ランプ３がoffされる。もつ
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
Ｍ１の回転駆動が停止され、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、静電潜像の現像終了後、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によつて現像スリー
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
分が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、現像スリーブ２
２に対してバイアス電圧が印加されているので、
バイアス電圧の作用に基づ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Ｖによる現像スリーブ２
２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
るスイツチ、あるいは複写紙搬送通路中に設けら
れており、複写紙Ｐによつて作動されるスイツチ
によつてバイアス電源Ｖ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Ｍ１の回転駆動停止も同様のタイミングで行つ
ても良いが、静電潜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１の復動が完了すると、原稿
台１によつて作動されるスイツチにより転写分離
トランスがoffされる。そして、複写紙Ｐ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Ｍ１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
されるタイムチヤ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えすれば
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、第
１駆動手段を停止させるという簡単な制御機構を
設けるだけで、現像スリーブ周面上から現像剤を
確実に除去することができ、現像スリーブ上で現
像剤が固化することを防止できる。

【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、第３図は制御のタイムチヤート図である。 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、２４……現像剤撹拌装置、２５，２６，２７
……現像剤掻取部材、Ｍ１……現像モータ、Ｍ２
……メインモータ。

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つ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、
   磁気ローラの回転駆動に基づく現像剤の移動方向
   に対し現像剤供給位置よりも上流側の現像スリー
   ブ周面に先端部が圧接され、磁気ローラの回転方
   向と同方向に搬送される現像剤を現像スリーブ周
   面から掻取る第１現像剤掻取部材２５と、磁気ロ
   ーラの回転駆動に基づく現像剤の移動方向に対し
   現像位置よりも下流側の現像スリーブ周面に先端
   部が圧接され、磁気ローラの回転方向と逆方向に
   搬送される現像剤を現像スリーブ周面から掻取る
   第２現像剤掻取部材２７と、現像時において、現
   像剤供給手段によつ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
   現像剤を第１現像剤掻取部材２５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。