JPH03246574A - 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、潜像担持体に対置された現像剤担持部材と、
該現像剤担持部材に内設され、この現像剤担持部材の周
面に磁力の作用で現像剤を担持させるマグネット部材と
を具備し、現像剤担持部材とマグネット部材とを回転さ
せ、現像剤担持部材上の現像剤を搬送しつつ、該搬送さ
れる現像剤によって、潜像担持体に形成された静電潜像
を可視像化する現像装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕電子複
写機、プリンタ又はファクシミリ等の画像形成装置に採
用される上記形式の現像装置は従来より周知である。こ
のような従来の現像装置において、同一の現像装置では
ベタ重視の画像と、ライン重視の画像（文字等の画像）
とを、それぞれにつき得ることは難しくなっている。

そこで、従来の現像装置では、現像剤特性を変えたり、
或いは、画像形成プロセス条件を変えたりしてベタ重視
画像を優先的に得たり、ライン重視画像を優先的に得た
りするようにしていたのであるが、例えば、前者の場合
にはベタ重視画像用と、ライン重視画像用の現像剤とを
用意しなければならず、１つの現像装置に２種類以上の
現像剤を入れることはできないので、それぞれの現像剤
を入れた２つの現像装置を準備しなければならなかった
。このようにすると、現像装置を入れ替えるということ
になってしまい、この種の入れ替え作業が誠に面倒なも
のとなる。

又、複写機とプリンタを組み合わせたり、或いは、複写
機とファクシミリを組み合わせたりする複合タイプの画
像形成装置の場合、プリンタ又はファクシミリとして、
当該画像形成装置を機能させるものとすると、ベタ重視
画像用の現像装置ではプリントした文字につき、よりシ
ャープな感じのものが得にくくなる。又、反対にライン
重視画像用の現像装置では、写真等の画像につき、きれ
いなハーフトーンの画像が得にくくなる。

このような複合タイプの画像形成装置の場合には、複写
機用の現像装置と、プリンタ又はファクシミリ用の現像
装置との双方をもつ現像装置構成としなければならず、
このようにしなければ、それぞれを満足する画像を得る
ことができなかったのである。

一方、画像形成プロセス条件を変えたりする後者の場合
には、露光条件を変えたりすることになるが、このよう
な対応では、所望の品質のベタ画像やライン画像を中々
得ることはできない。

本発明の目的は、同一の現像装置で、ベタ画像を重視す
る場合には、このベタ画像を良好に再現できるようにし
、又、ライン画像を重視する場合には、このライン画像
を良好に再現できるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式
の現像装置において、ベタ画像を重視する場合に、現像
剤担持部材とマグネット部材とを異なる方向に回転させ
、ライン画像を重視する場合に、現像剤担持部材とマグ
ネット部材とを同じ方向に回転させる回転駆動手段を設
けた構成を提案するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を一実施例に基づき説明する。

第１図は本発明に適用される画像形成装置の一例を示し
、潜像担持体の一構成例であるドラム状感光体１（例え
ば有機感光体；ｏｐｃ）は図示矢印方向に回転駆動され
るようになっている。

コンタクトガラス２上に原稿０を載置し、図示されない
プリント釦を押すと、原稿照明光源３とミラー４より成
る走査光学系５と、ミラー６．７より成る走査光学系８
とが、それぞれ矢印方向に移動し、このとき原稿○の読
み取り走査が行われる。そして、レンズ９の後方に設け
た画像読み取り素子１０に、走査された画像が画像信号
として読み込まれる。読み込まれた画像信号はデジタル
化され画像処理されることになる。

画像処理された信号は、レーザタイオード鄭動部１２に
印加され、ここからは、その信号の印加に応じてレーザ
光が発し、これはポリゴンミラー１３のところで反射し
た後、ミラー１４を介して感光体１上に達する。すなわ
ち、レーザ光による光書き込みが感光体１上に行われて
、既に一様に帯電チャージャ１５により帯電されている
感光体表面に静電潜像が形成されるのである。

この静電潜像は、現像装置１６によって可視像化され、
この可視像は、給紙部１７から送られた転写紙に転写チ
ャージャ１８のコロナ放電により転写される。この転写
後、転写紙は分離チャージャ１９により感光体１の表面
から分離される。

この分離後、転写紙は搬送ベルト２１により運ばれ、定
着ローラ対２２のところを通って、転写紙上の転写像が
定着され、機外へと排出される。

一方、転写後において感光体表面に残留しているトナー
はクリーニング装置２３により除去される。

第２図は本発明一実施例の現像装置を示し、この現像装
置１６の現像ケーシング２４内には、磁性キャリアとト
ナーを有する二成分系現像剤が収容され、かつ現像剤担
持部材の一例である現像スリーブ２５が設けられている
。このスリーブ２５は、現像ケーシング２４の開口部２
４ａから感光体１に向かって露呈し、この感光体１に所
定の間隔をあけて対置されている。

現像スリーブ２４は、アルミニウムなどの非磁性体を中
空円筒状に形成してなるものであり、図示矢印方向、す
なわち、図示反時計方向に回転駆動されている。

一方、現像スリーブ２５には、複数の異なる磁極が交互
に配置されて成るマグネット部材２６が内設され、この
マグネット部材２６の磁力の作用で現像スリーブ２５に
は現像剤が担持される。現像スリーブ２５とマグネット
部材２６とは、現像スリーブ２５の周面に担持された現
像剤が感光体１の表面の移動方向と同じ方向に搬送され
るように相対回転され、この回転によって搬送される現
像剤が現像領域２７のところで感光体１に接触移動する
とき、現像剤中のトナーで、感光体１に形成された静電
潜像が可視像化される。

更に、現像スリーブ２５上における現像剤の挙動につい
て具体的に説明するに、マグネット部材２６の各磁極か
ら発せられる磁力によって現像スリーブ２５の表面上に
磁性キャリアとトナーの磁気ブラシＢが穂立ちされる。

現像スリーブ２５とマグネット部材２６との回転によっ
て磁気ブラシを構成する現像剤の穂が磁気スピン運動を
行いながら現像スリーブ上を移動し、上で述べた現像領
域２７の部位に達する。

現像領域の反対側の領域には、現像剤掻き落し体２８が
設けられ、これは第３図に示すように、現像スリーブ２
５上に残留している現像後の現像剤を除去するためのス
クレーパ２９と、このスクレーパ２９によって現像スリ
ーブ２５側から剥離された現像剤を混合、撹拌して再び
現像スリーブ側に汲み上げる現像剤補給部材３１と、こ
の現像剤補給部材によって現像スリーブ２５上に供給さ
れた現像剤の量を規制する規制ブレード３２とから主に
構成されている。

現像剤補給部材３１はワイヤをクランク状に曲げ形成し
て成るものであり、両端部分に設けられている軸部３１
ａが現像ケーシングの壁部２４ｂ側に回転自在に支持さ
れると共に、両軸部３１ａの間の部分におけるクランク
部３１ｂがスクレーパ２９及び規制ブレード３２にそれ
ぞれ形成される切り欠き部２９ａ、３２ａの内部空隙に
おいて回転可能となるように配置されている。

第２図に戻って現像ケーシング２４には新規トナーを蓄
えて成るトナーホッパ２４Ａが一体的に形成されている
。このトナーホッパ２４Ａ内には内部トナーを掻き廻す
アジテータ３３が設けられると共に、トナーホッパの出
口部分には現像ケーシング２４内へトナーホッパ２４Ａ
内のトナーを所定量補給するためのトナー補給ローラ３
４が設けられている。

更に、磁気ブラシＢの移動方向において現像領域２７の
上流側部分には現像領域へ送り込まれる現像剤の量、す
なわち、磁気ブラシＢの穂高を調整するドクタブレード
３５が現像スリーブ２５の表面に対して一定のギャップ
を形成するように配備されている。このドクタブレード
３５の上流側部分には、それによって掻き落とされた余
剰現像剤が溜る部分、いわゆる剤溜り部が生じる。

このような実施例における現像装置では、先ず、トナー
ホッパ２４Ａ内のトナーがアジテータ３３の回転によっ
てトナー補給ローラ３４に供給され、このトナー補給ロ
ーラ３４から一定量ずつ新規トナーが現像ケーシング２
４内に補給されていく。

この補給トナーは、後述するように現像剤掻き落し体２
８によって掻き落された現像後の残留現像剤や、ドクタ
ーブレード３５によって掻き落された余剰現像剤に混ぜ
合わされ、互に撹拌された上で、現像スリーブ２５上に
汲み上げられて穂立ちされ磁気ブラシＢが形成される。

このようにして形成された磁気ブラシＢは、マグネット
部材２６の回転によって、そのブラシを構成する現像剤
の穂が回転スピン運動しつつ、現像スリーブ２５上を現
像領域に向けて反時計方向に搬送される。そして、その
自転スピン運動を行うとき、磁性キャリアとトナーとが
さらに互に異極性に所定の帯電量をもって帯電させられ
るのである。

磁気ブラシＢの穂端部は現像剤掻き落し体２８の規制ブ
レード３２及びドクタブレード３５により掻き落されて
現像剤の量規制が行われる。現像領域２７に搬送された
磁気ブラシＢの現像剤穂は感光体２の表面に形成されて
いる静電潜像に接触しつつ移動し、このとき、現像剤中
のトナーで静電潜像が可視像化される。

現像完了後、現像スリーブ２５上の現像剤は現像剤掻き
落し体２８のスクレーパ２９によって現像スリーブ２５
側から剥離される。この現像剤は現像剤補給部材３１の
回転によって新規補給トナーと充分に撹拌されながら現
像スリーブ２５側に汲み上げられて、それに供給される
。

ここで、本発明実施例は、ベタ画像を重視する場合に、
現像スリーブ２５とマグネット部材２６とを異なる方向
に回転させ、ライン画像を重視する場合に、現像スリー
ブ２５とマグネット部材２６とを同じ方向に回転させ、
好ましくは、いずれの場合も、現像領域２７にて同方向
に移動する搬送現像剤と、感光体の表面との移動速度比
が略１：１となるように、現像スリーブ２５とマグネッ
ト部材２６との相対速度比を変えるようにするものであ
る。

二の場合、例えば、第１図の画像読み取り素子１０によ
って画像が読み込まれ、この読み込まれたものがデジタ
ル化され画像処理されるとき、読み込んだ画像面積比率
によって、ベタ重視画像とライン重視画像とを判別する
ことで、上述した如き、現像スリーブとマグネット部材
との回転制御を自動的に行うことができる。

これに対して、ユーザーの所望によって、ベタ重視画像
とライン重視画像のいずれかが選択的に得られるように
１画像選択スイッチを設けて、これでモードを選択する
ことによっても、上述の如き、現像スリーブとマグネッ
ト部材との回転制御を行うことができる。

このようにすることによって同一の現像装置によって２
種類の違った画質の画像を得ることができるのである。

第４図は当該現像装置が具備される画像形成装置に設け
られる操作パネル部の一部を示し、このパネル部３６に
はオート指定モード釦３７、ベタ重視画像指定モード釦
３８及びライン重視画像指定モード釦３９等がそれぞれ
設けられている。

オート指定モード釦３７を押すと、先に述べたようなベ
タ重視画像とライン重視画像との自動判別が行われ、そ
れぞれに応じた両者の回転制御が行われる。又、ベタ重
視画像指定モード釦３８を押すと、このモードに応じた
回転制御が行われる。

これに対しライン重視画像指定モード釦３９を押すと、
このモードに応じた回転制御が行われる。

釦を押下しないときは、自動的にオートモード（自動判
別）が行われるように構成することもできる。

ここで、オートモードを選択するものとして、画像読み
取り素子１０に読み込まれた画像が、ベタ部が多い画像
である場合、画像形成装置はベタ画像と判断し、ベタ重
視画像モードに入る。

または、ユーザーがベタ重視の画像がほしい場合、或い
は、ベタ画像の多い原稿を用いる場合、ユーザーが第４
図に示すベタ重視画像指定モード釦３８を押し、ベタ重
視画像モードに設定する。

ベタ重視画像モードの場合には、第２図に示すマグネッ
ト部材２６が破線矢印の向き（時計方向）に回転駆動さ
れる。現像スリーブ２５については、このモードの場合
も、ライン重視画像モードの場合も、実線矢印の向き（
反時計方向）に回転駆動されている。

結局、ベタ重視画像モードの場合には、現像スリーブ２
５とマグネット部材２６とが異なる方向に回転駆動され
るのである。このような方向に両者が駆動されると、現
像スリーブ２５上の現像剤は第５図（ａ）に示すように
マグネット部材２６の回転方向に対して反対方向（つま
り反時計まわり）に廻り込み乍ら現像スリーブ２５上を
移動する。すなわち、現像剤の穂（キャリアチェーン）
が矢印ａ方向（反時計方向）に廻り込み乍ら、現像剤が
感光体１の回転方向に移動するのである。

以下、このような方向に現像剤の穂が廻り込むのをｒ前
廻り」という。

感光体１については、この表面の移動速度すなわち線速
度が例えば１２０　ｉｎ／ｓｅｅとなるように、回転駆
動されるようになっている。これに対し、現像スリーブ
２５については、この回転数が４Ｏｒｐｍとなるように
回転駆動され、マグネット部材２６については、この回
転数が１１００Ｏｒｐとなるように回転駆動される。こ
のような回転条件で、感光体１の表面と、現像スリーブ
上において搬送される現像剤との移動速度比が１＝１に
なる。

現像剤が前廻りしつつ感光体１と接触移動することで、
ベタ画像の再現性が良好になり、又、上記速度比が１：
１となることで、画像部分の後端白抜けやハーフトーン
画像の後端白抜けの無い画像を得ることができる。

感光体と搬送現像剤との速度比を１：１ではなく　１　
：　Ｍ　（Ｍ＞１）とすると、ベタ画像の後方部分が現
像されない現象である後端部白抜けやハーフトーン画像
の後端部の白抜けなどが発生し易くなる。

反対に、上記速度比を１　：　Ｎ　（Ｎ＜１）とすると
、ベタ画像の前部分が現像されない前端部白抜けやハー
フトーン画像前端部の白抜けなどが発生し易くなる。

ここで、オートモードを選択するものとして、画像読み
取り素子１０に読み込まれ画像が、ライン画像の多い画
像の場合、画像形成装置はライン画像と判断しライン重
視画像モードに入る。

またはユーザーがライン重視の画像がほしい場合、或い
は、ライン画像の多い原稿を用いる場合。

ユーザーが第４図に示すライン重視画像指定モード３９
を押し、ライン重視画像モードに設定する。

ライン重視画像モードの場合には、第２図に示すマグネ
ット部材２６が実線矢印の向き（反時計方向）に回転駆
動される。これに対して現像スリーブ２５については、
このモードの場合も、実線矢印の向き（反時計方向）に
回転駆動されている。

結局、ライン重視画像モードの場合には、現像スリーブ
２５とマグネット部材２６とが同じ方向に回転駆動され
るのである。このような方向に両者が駆動されると、現
像スリーブ２５上の現像剤は第５図（ｂ）に示すように
時計方向に廻り込み乍ら現像スリーブ２５上を移動する
。すなわち。

現像剤の穂が矢印す方向（時計方向）に廻り込み乍ら現
像剤が感光体１の回転方向に移動するのである。以下、
このような方向に現像剤の穂が廻り込むのを「後廻り」
という。

感光体１については、この表面の移動速度すなわち線速
度が前と同じように１２０　ｍｎ／ｓｅｃとなるように
、回転駆動される。これに対し、現像スリーブ２５につ
いては、この回転数が１２Ｏｒｐｍとなるように回転駆
動され、マグネット部材２６については、この回転数が
前と同じように１００Ｏｒｐｍとなるように回転駆動さ
れる。このような回転条件で、感光体１の表面と、現像
スリーブ２５上を搬送される現像剤との移動速度比は１
：１となる。

現像剤が後廻りしつつ感光体１と接触移動することで、
ライン画像の再現性が良好になり、又。

上記速度比が１：１となることで、画像部分の後端白抜
けやハーフトーン画像の後端白抜けの無い画像を得るこ
とができる。

感光体と搬送現像剤との速度比を１＝１ではなく　１　
：　Ｍ　（Ｍ＞１）とすると、ベタ画像の後方部分が現
像されない現象である後端部白抜けやハーフトーン画像
の後端部の白抜けなどが発生し易くなる。

反対に、上記速度比を１　：　Ｎ　（Ｎ＜１）とすると
、ベタ画像の前部分が現像されない前端部白抜けやハー
フトーン画像前端部の白抜けなどが発生し易くなる。

複写機とファクシミリを組み合わせたり、複写機とプリ
ンタとを組み合わせたりした複合タイプの画像形成装置
の場合、複写機として使うときは、良好な画質のベタ画
像を１つの現像装置で得ることができ、ファクシミリや
プリンタとして使うときは、良好な画質のライン画像を
同じく１つの現像装置で得ることができるのである。

なお、ベタ重視画像モードの場合、感光体１と現像スリ
ーブ２５との間の間隙を例えば０．５ｍｍというように
狭くし、ライン重視画像モードの場合、その間隙を例え
ば０．７ｍｍというように広くすると、−層、良好な画
質のベタ画像や、ライン画像を、それぞれにつき得るこ
とができる。

ベタ画像を重視する場合に、現像剤担持部材とマグネッ
ト部材とを異なる方向に回転させ、ライン画像を重視す
る場合に、現像剤担持部材とマグネット部材とを同じ方
向に回転させ、且つ、好ましくはいずれの場合も、搬送
現像剤と潜像担持体との移動速度比が略１：１となるよ
うに、現像剤担持部材とマグネット部材との相対速度比
を変えるようにする回転駆動手段としては、現像スリー
ブ２５を変速機能付モータで変速駆動したり、マグネッ
ト部材２６を正逆回転可能モータで正逆回転駆動したり
する方式を一例として採用することができる。

また現像スリーブ２５とマグネット部材２６の少なくと
も一方の回転数を任意に調整できるように構成し、オペ
レータが望む画質の画像を自由に得ることができるよう
に構成することも可能である。

本発明は、キャリアを含まない一成分系現像剤（磁性ト
ナー）を用いる現像装置にも適用できるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、同一の現像装置によって、良好に再現
されたベタ画像やライン画像を、それぞれにつき得るこ
とができ、ベタ重視画像用、ライン重視画像用の現像装
置を２台以上準備する必要もないので、ユーザーがそれ
を交換する手間も省け、コスト的にも有利になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した画像形成装置の概略構成図、
第２図は本発明実施例の現像装置の断面図、第３図は現
像剤掻き落し体の斜視図、第４図は上記画像形成装置の
操作パネル部の一部を示す図、第５図（ａ）及び（ｂ）
はマグネット部材の回転方向の違いによって現像スリー
ブ上の現像剤が前廻りしたり、後廻りしたりして現像ス
リーブ上を運ばれることを説明するための図である。 １・・・潜像担持体としてのドラム状感光体２５・・・
現像剤担持部材としての現像スリーブ２６・・・マグネ
ット部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 潜像担持体に対置された現像剤担持部材と、該現像剤担
   持部材に内設され、この現像剤担持部材の周面に磁力の
   作用で現像剤を担持させるマグネット部材とを具備し、
   現像剤担持部材とマグネット部材とを回転させ、現像剤
   担持部材上の現像剤を搬送しつつ、該搬送される現像剤
   によって、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化
   する現像装置において、 べタ画像を重視する場合に、現像剤担持部材とマグネッ
   ト部材とを異なる方向に回転させ、ライン画像を重視す
   る場合に、現像剤担持部材とマグネット部材とを同じ方
   向に回転させる回転駆動手段を設けたことを特徴とする
   現像装置。