JPS6324269A - 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） 本発明は磁気刷子現像方式を採用した現像装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、前記現像装置の一態様として、第５図に示すもの
が提供されている。

この現像装置（ｌｏ）は、撹拌ローラ（７）によって現
像スリーブ（５）の表面に供給された現像剤を、磁気ロ
ーラ（６）の磁力によって磁気プランの状態で保持し、
これを現像スリーブ（５）の回転に基づいて感光体ドラ
ム（１００）との対向部（現象領域（Ｘ））に搬送する
とともに、穂高規制部材（８）で前記磁気ブラシを穂切
りして現像領域（Ｘ）に搬送される現像剤の量を適正に
維持するようにしている。

しかし、現像スリーブ（５）上に形成される磁気ブラシ
は、磁極対向部では磁力線に沿って法線方向に起立して
線状態になっているものの、＆ＦＬｔ′ｊ！間では現像
スリーブ（５）の外周面に沿って寝て重なり合い高密度
となっている。

このため、前記穂高規制部材（８）の先端部を密状態の
磁気プランに対向させたのでは、穂高規制部材（８）の
僅かな調整誤差によって通過する現像剤量が大幅に変動
するため、一般に、穂高規制部材（８）は線状態の磁気
プランに対向さ仕、この部分で現像剤の搬送量を規制す
るようにしている。

（発明が解決しようとする間芭点） しかしながら、前記現像装置には下記する問題点がある
。

即ち、前記現像剤が線状態となっている範囲は極めて狭
く、僅か位置がずれた所では磁気ブラシの背丈は急激に
低く密になっており、この密状態の磁気プラノは現像ス
リーブ（５）による搬送力を受けると、穂高規制部材（
８）が対向している部分の線状態の磁気プラノを押し潰
し、磁気ブラシの線状態を破壊する。

それ故、このような磁気ブラシの破壊現象を緩和し、適
正な現像剤搬送量を得るためには、穂高規制ギャップ（
Ｄｂ）を狭くせざるを得ないことから、その調整が非常
に難しくなる。

この点を具体的数値を挙げて説明すれば、一般に組立公
差は±００５１より小さくすることが困難であるから、
設定すべき穂高規制ギャップをＤｂ＝０．４５ｍｍとす
ると、その上限＠（０，５０Ｉｌｕｅ）と下限値（０，
４０ｍ１ｍ）との差（０，１ｍｍ）は、穂高規制ギャッ
プＤｂ（０，４５ｎ＋ｎ＋’）の約２２％に乙相当し、
これだけの差があると現象特性が著しく変動し、階調再
現性が低下し、硬度な画像になる場合がある。

また、第２の問題点として、磁気ローラ（６）に設ける
磁石の位置精度は、製造上、組立性の点から周方向に±
２゛の誤差が生じ、また、磁気ローラ（６）を現像スリ
ーブ（５）に取り付け、さらにこれを現象装置（２°）
に組み込む際にら同程度（±２°）の誤差が生じること
は避けられない。

このため、例えば、外径２５開の現像スリーブ（５）を
使用する場合、前記誤差が生じていると現像スリーブ（
５）の表面で磁石の中心は約±０．９ｍｍはど周方向に
位置がずれることになる。

［（８’／３６０’）Ｘ２５ｍｍＸ　ｒｒ　＝０．８９
＋ｎ＋ｎ］したがって、穂高規制部材（８）として厚さ
２■の板金物を使用した場合、前記位置ずれの分だけ調
整位置がずれると現像剤の搬送量は大幅に変動し、例え
ば、現像剤の搬送量が増加した場合、現像剤が感光体ド
ラム（１００）と現像スリーブ（５）との間に詰まり、
画質不良や高価な感光体ドラム（１００）を損傷したり
、トルクアップによってこれらの駆動系に過負荷がかか
り、駆動機器を損傷する。

さらに、第３の問題点として、前述したように穂高規制
ギャップ（Ｄｂ）は実質的に非常に狭いものであるから
、この間に凝固した現像剤や紙粉や部品のパリなどが挟
まると、その部分だけ現像剤が通過せず、複写画像に糸
状の白ヌケを生じたり、現像スリーブ（５）の表面を損
傷したりする。

そこで、本発明者らは前記問題点を解決するために種々
検討を重ねた結果、磁気ローラ（６）の磁石に対しであ
る幅をもって対向する磁性体を配置すれば、前記磁石か
ら発生する磁力線は磁性体に向かって起立し、線状態の
現像剤幅が広くなる結果、密状態の現像剤による破壊現
象や、穂高規制部材の位置ずれに伴う現象剤の搬送量の
変動を緩和することができる。そして、これによって、
穂高規制ギャップ（Ｄｂ）を太きくシ調整誤差の影響度
を低減することができることに着目した。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記知見に基づいてなされたもので、現像スリ
ーブと、該現象スリーブの内部に固設された複数の磁石
と、前記現像スリーブに対向配置された穂高規制部材と
を備え、前記現像スリーブの表面に供給された現像剤を
磁気ブラシ状態で保持するとともに、現像スリーブの回
転に基づいて前記穂高規制部材にて現像領域に搬送され
る現像剤量を規制するようにした現像装置において、前
記穂高規制部材の先端部を前記磁石に対向させる一方、
穂高規制部材の上流側に現像スリーブに対向して磁性体
を配置したものである。

（実施例） 以下、実施例を示す添付図面に従って本発明を説明する
。

第１図において、（１００）は感光体ドラムで、該感光
体ドラム（＋００）は表面に感光体層を宵し、図示しな
い駆動源によって矢印（ａ）方向に回転するようにして
あり、周囲には図示しない帯電チャーツヤが配置され、
表面をマイナス極性に帯電するようにしである。

（１）は本発明にかかる現象装置で、現像装置（Ｉ）は
、概略、ケーシング（３）とカバー（・ｔ）とからなる
現像槽（２）色に、感光体ドラム（＋００）側から現像
スリーブ（５）と撹拌ローラ（７）が配置されている。

現像スリーブ（５）は、アルミニウムからなる円筒体で
、その表面はブラスト処理にて５〜ｌＯμの微小凹凸が
形成してあり、内部には磁気ローラ（６）を固設し、感
光体ドラム（１００）と現像ギャップ（Ｄｓ）をもって
対向し、図示しない駆動源にて矢印（ｂ）方向に回転す
るようにしである。

磁気ローラ（６）は軸方向に磁極を延設した複数の磁石
を周方向に有するもので、外周部に位置する磁極は第１
図に示すように配置され、特に磁極（Ｎ１）は感光体ド
ラム（＋００）との対向部に位置し、撹拌ローラ（７）
との対向部には同極の磁極（Ｓ、）、（Ｓ３）が隣接し
てその間に非着磁部を形成している。

なお、これら各磁極の磁力は第２図に示すように設定さ
れている。

撹拌ローラ（７）は複数の撹拌羽根（７ａ）を備え、図
示しない駆動源によって矢印（ｃ）方向に回転Ｃるよう
にしである。

ケーシング（３）は合成樹脂などの非磁性体で形成され
ている。

一方、カバー（４）は磁性体で形成されており、その前
部（感光体ドラム（１（ＩＱ）側）は内面がちょうど磁
極（Ｓ、）の中心に向かうように折曲されて支持部（４
ｂ）としてあり、該支持部（４ｂ）の外面には穂高規制
部材（８）が固定されている。また、第３図にも示すよ
うに、支持部（４ｂ）の先端部はざらに現像槽（２）の
内側に向かって折曲され、現像スリーブ（５）の外周面
と所定の間隔（δ）を６って対向する幅（１２）　＝　
４　ｍｍの磁気プラン起立部（４ａ）としである。

なお、前記穂高規制部材（８）は、厚さ２ｍｍの非磁性
黄銅材からなり、第３図に示すように現像スリーブ（５
）と所定の現像ギャップ（Ｄｂ）が保持されている。

したがって、磁極（Ｓ、）から発生している磁力線は、
磁性体である磁気ブラシ起立部（４ａ）に吸引されて起
立し、その部分の磁力線密度は線状態になっている。

以上の構成からなる現像装置（１）の動作について説明
する。

なお、現像槽（２）にはマイナス帯電性の磁性キャリア
とプラス帯電性の非磁性トナーとの混合物である２成分
現像剤が収容されている。

前記現像剤は、撹拌ローラ（７）の回転に基づいて混合
撹拌され、トナーとキャリアとが摩擦接触してトナーは
良好に帯電される。

そして、現像剤は撹拌羽根（７ａ）の搬送作用によって
現像スリーブ（５）の表面に供給されると、磁気ローラ
（６）の磁力線に沿って磁気的に保持されて磁気ブラシ
を形成し、現像スリーブ（５）の回転に基づいて矢印（
ｂ）方向に搬送される。

なお、現像剤が供給される領域は、磁極（Ｓ、）の中心
よりも若干磁極（Ｓ、）寄りで、ここでの磁力線は第３
図に示すように現像スリーブ（５）の外周面に沿って寝
ているため、現像剤らこれに沿って密状態で搬送される
。

そして、磁気プラノ起立部（４ａ）との間に達すると、
ここでの磁力線は磁極（Ｓ３）から磁気プラン起立部（
４ａ）に向かってほぼ法線方向に起立して線状態になっ
ており、現像剤もこれに沿って線状態で搬送される。

その後、現像剤は穂高規制部材（８）との対向部に至る
と、穂高規制部材（８）によって穂切りされて余分な現
像剤の通過が防止される。

このとき、穂高規制部材（８）の上流側では、前述のご
とく現像剤は広範囲にわたって線状態になっているため
、さらに上流に位置する密状態の現像剤による磁気ブラ
シの破壊現象は穂高規制部材（８）のところまでは及ば
ず、起立状聾の磁気プラノを確実に穂切りすることがで
きる。

穂高規制部材（８）との対向部を通過した現象剤は、引
き続き矢印（ｂ）方向に搬送されて現象領域（×）に達
すると、感光体ドラム（１００）の表面を摺擦し、図示
しない帯電チャージャ、露光手段によって感光体ドラム
（＋００）の表面に形成されている静電潜像に対応した
トナー像を形成する。

二のようにして感光体ドラム（１００）の表面に形成さ
れたトナー像は図示しない転写工程にて複写紙に転写さ
れ、その後複写紙は定着工程を経て排出される。

一方、現象領域（Ｘ）でトナーを消費して濃度の低下し
た現像剤は、引き続き矢印（ｂ）方向に搬送され、撹拌
ローラ（７）との対向部に至ると磁極（Ｓ、）と（Ｓ、
）との間の非着磁部で現像スリーブ（５）の表面から離
脱する。

そして、現像スリーブ（５）の表面には再び新たな現像
剤が供給される。

以下、前記構成からなる現像装置（１）と、第５図に示
す従来の現像装置（１′）を、それぞれ下記する条件に
設定して複写を行い、現像特性について検討した結果を
以下に示す。

１、設定条件 ・感光体ドラム（１００） 外径・・・５０ｍｎ＋ 周速・・・８５ｍｔａ／ｓｅｅ ・現像スリーブ（５） 外径・・・φ２４．５ｍｍ 周速・・８５　ｍｍ／ｓｅｃ 現象ギャップ（Ｄｓ）・・・０．５ｍｍトナー混合比・
・・７ｗＬ％ ・穂高規制ギャップ ａ、現像装置（【）（本発明） Ｄｂ　・＝０．７５＋＋ｍ　〜０．８５ｍｍｂ、現像装
置（１’Ｘ従来） Ｄｂ−０，４０ｍｍ　〜０．５０ｍｍ １１、結果 以上の条件の下で、コダック社製の２０段階のグレース
ケールを用いて現像特性を調査した結果、本発明にかか
る現像装置（１）では、前記穂高規制ギャップ（Ｄｂ）
を０　、８Ｏｆｉｎに設定した場合、複写画像の最高濃
度り月、Ｄ＝１．３以上となり黒ベタ画像を忠実に再現
することができた。また、階調性も７段と良好で、ハー
フトーンのベタ像や網点画像を忠実に再現することがで
き、複写画像にキャリアの付着によるカブリなども見ら
れなかった。

穂高規制ギャップ（Ｄｂ）を０．８５ｍｍに広げた場合
、最高濃度、階調性、カブリの点について前記Ｄｂ＝＝
０．１１０ｍｍのときと同様の現象特性が得られた。

穂高規制ギャップ（Ｄｂ）を０．７５ｍｍに狭めた場合
、最高濃度が僅かに低下するものの（ＩＤ＝１．３５）
、現像に支障を来すことはなく、階調性、カブリの点に
ついては前記Ｄｂ＝０．８５ｍｍの場合と同様であった
。

また、複写環境を高温状態（温度３０℃、湿度８５％）
、と低温状聾（温度１０℃、湿度１５Ｎ）とで行っても
得られた結果は同様であった。

このように、本発明にかかる現像装置（＋）では、穂高
規制ギャップＣＩ）ｂ）を±Ｏ，Ｄ５＋ｕ＋の範囲内で
変化させてら、現像特性は殆ど変化せず、安定した複写
特性が得られる。

一方、従来の現像装置（ビ）では、穂高規制ギャップ（
Ｄｂ）を０．４５開に設定した場合、最高濃度は１、Ｄ
＝１．３以上となり、黒ベタも忠実に再現できろうえ、
階調性は８段と良好で、網点画像も忠実に再現できた。

しかしながら、穂高規制ギャップ（Ｄｂ）を広げるにつ
れて次第に階調性が失われ、Ｄｂ＝０．５０ｍｍになる
と階調性は５段となり堅調な画質となるうえ、キャリア
が複写画像に付着してカブリが生じた。

また、穂高規制ギャップ（Ｄｂ）を狭めるにつれて次第
に最高濃度が低下して淡い画像しか得られなくなり、Ｄ
ｂを０．４０１に設定すると通常の線画が失われて読解
不可能となった。

さらに、外部環境を前記高温条件、低温条件に設定して
行った実験より、穂高規制ギャップ（Ｄｂ）として使用
可能な範囲は０．４２〜０．４８ｍｍであった。

ところで、前記実施例では、カバー（４）全体を磁性材
で形成し、その一部を折曲して磁気ブラシ起立部（４ａ
）を形成するものとしたが、これに限らず、カバー（４
）を非磁性材で形成し、これに別途磁性体の磁気ブラシ
起立部を取り付けるようにしてもよい。

また、第４図に示すように、ケーノング（３）の現像ス
リーブ（５）底部と対向する部分に形成されたスリット
（１２）と、該スリット（１２）の下方に位置する容器
（１１）とからなる異物回収装置（Ｉ０）を設け、磁気
ブラシ中に含まれる紙粉、部品のパリなどの異物を、ス
リット（１２）を介して容器（１１）に落下回収するよ
うにしてもよい。

このようにすれば、現像剤の浄化が促進され、低電荷ト
ナーの発生を防止して画像にカブリや斑点が生じるのを
防止することができる。

また、異物が穂高規制部材（８）と現像スリーブ（５）
との穂高規制ギャップ（Ｄｂ）に引っ掛かることもなく
、現像スリーブ（５）を損傷することがない。

この結果、画像にカブリ、斑点、白ヌケなどの無い高品
位の複写画像を得ることができる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装置
は、穂高規制部材を磁気ローラの磁極に対向して配置す
る一方、前記穂高規制部材の上流側に磁性体を設け、穂
高規制部材の上流側に磁気吸着されている磁気ブラシを
広範囲にわたって法線方向に起立させて線状態とするよ
うにしている。

したがって、穂高規制部材の上流側に位置する密状態の
磁気ブランによって、起立した線状態の磁気ブラシが破
壊される現象は、穂高規制部材の先端部まで及ぶことが
なく、穂高規制ギャップを可能な限り大きく設定するこ
とができる。

このため、現像スリーブと穂高規制部材との間に紙粉や
部品のパリが引っ掛かることがなく、現像スリーブ、感
光体ドラムを損傷することがないうえ、これらの駆動系
に過剰な負荷を及ぼずこともない。

また、穂高規制ギャップの調整誤差が画像に及ぼす影響
度が小さくなり、わずかな誤差によって複写画像が大幅
に変動するということがないうえ、磁気ローラ、および
その内部に収容されている磁石の位置に若干の設定誤差
があっても、磁気ブランの起立幅がそれにもまして大き
いため、前記誤差によって複写画像が損なわれることは
ない。

このため、現像装置の組み立てが簡単容易になる。

【図面の簡単な説明】

第り図は本発明にかかる現像装置の断面図、第２図は磁
気ローラの磁力分布図、第３図は穂高規制部材の先端部
における磁力線の分布図、第４図はその他の実施例を示
す断面図、第５図は従来の現像装置の断面図である。 ■・・・現像装置、２・・・現象槽、３・・・ケーシン
グ、４　・カバー、４ａ・・磁気プラノ起立部、５・・
・現像スリーブ、６・・磁気ローラ、７　撹拌ローラ、
８・−穂高規制部材、１００・・感光体ドラム、Ｄｓ・
・・現像ギャップ、ｔ）ｂ　　穂高規制ギャップ。 特　許　出　願　人　ミノルタカメラ株式会社代　理　
人　弁理士　前出　葆　ほか２名第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像スリーブと、該現像スリーブの内部に固設さ
   れた複数の磁石と、前記現像スリーブに対向配置された
   穂高規制部材とを備え、前記現像スリーブの表面に供給
   された現像剤を磁気ブラシ状態で保持するとともに、現
   像スリーブの回転に基づいて前記穂高規制部材にて現像
   領域に搬送される現像剤量を規制するようにした現像装
   置において、前記穂高規制部材の先端部を前記磁石に対
   向させる一方、穂高規制部材の上流側に現像スリーブに
   対向して磁性体を配置したことを特徴とする現像装置。