JPH0812517B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば静電転写型複写機やレーザプリンタ
等に適用され、記録媒体上に形成された静電潜像等を現
像するための現像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

複写機等においては、記録媒体に形成された静電潜像
を可視像化することを目的とし、着色顔料よりなるトナ
ーを上記の静電潜像に付着させる。この場合、静電潜像
を黒色に可視像化するだけでなく、各色にカラー化する
ために、種々の色のトナーを収容してなる複数の現像装
置を複写機の内部に備え、これら現像装置を選択して使
用し得るように構成されている。

例えば、フルカラーを形成する場合には、シアン、マ
ゼンタ、イエロー、さらに必要に応じてブラックのトナ
ーを収容した現像装置を個別に備え、各色のフィルター
を通して色分解した記録媒体上の静電潜像を上記各色の
トナーにて現像し、記録媒体上に各色のトナーを重ね合
わせてフルカラーの複写画像を得ている。

それゆえ、上記の現像装置は、現像に供されないとき
には、トナーが静電潜像に付着しないように構成する必
要がある。

現像に供されない現像装置のトナーを、記録媒体上の
静電潜像に付着しないようにする場合、従来は、例えば
現像ギャップすなわち記録媒体と現像装置の現像部との
間隔を変更させるように切り換えて、記録媒体と対向す
る現像領域へトナーが送り込まれることのないように構
成されているのが通例である。

しかしながら、上記のように構成されていると、現像
装置が現像に供されないように現像ギャップを切り換え
た場合、現像条件にばらつきを生じ、画像濃度の変化等
を招来しがちになる。このように、現像ギャップの位置
決めが正確に行われなければ常に正常な画像を形成する
ことができなくなる。

また、磁気ブラシ現像方式を採用している現像装置に
あっては、現像部を構成するマグネットの位置をずらし
て、磁気ブラシが記録媒体と接触しないように構成され
ているが、この場合、マグネットの位置がずれると、画
像濃度の変化を招くばかりでなく、２成分系の現像剤を
使用した場合にはキャリアが記録媒体に付着する結果、
画質が著しく低下することになる。

そこで、記録媒体と対向して配置され現像を行う現像
用マグネットローラへ現像剤を供給するための現像剤供
給通路に攪拌ローラを配し、この攪拌ローラの外周にこ
れと同心状に、スリットを有する筒状のシャッターを嵌
合し、この回転制御が自在なシャッター機構によって現
像剤供給通路を閉鎖または開放させる一方、現像剤供給
装置を通じて送り込まれた現像剤はマグネット式の現像
用マグネットローラにて記録媒体上の静電潜像を現像
し、潜像後の現像剤は現像用マグネットローラにて汲み
上げて搬送用マグネットローラによって現像剤を攪拌す
る部所まで搬送するように構成することが考えられる。

これによって、現像ギャップを切り換えることなく、
現像に供されない現像装置のトナーが記録媒体上の静電
潜像に付着しないようにすることが可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のように現像用マグネットローラにて
汲み上げられた現像後の現像剤を搬送用マグネットロー
ラにより攪拌ローラへと搬送するように構成した場合、
搬送用マグネットローラにより搬送されて来た現像剤を
搬送用マグネットローラ上から掻き落とすためのスクレ
ーパーの先端部位置に対して、搬送用マグネットローラ
をどのように設定されるかが重要となる。

例えば、上記スクレーパーの先端部に対して、搬送用
マグネットローラの外周に形成された現像剤釈放磁極が
離れた位置に設定されている場合、搬送用マグネットロ
ーラにて汲み上げられた現像後の現像剤を上記スクレー
パーによって全て掻き落とすことができず、スクレーパ
ーによって掻き落とされなかった現像剤は、スクレーパ
ーと搬送用マグネットローラとの間に形成される0.2mm
程度の隙間を通過してしまうことになる。

その結果、上記のようにスクレーパーと搬送用マグネ
ットローラとの間を通過した現像剤は、ストレスが著し
く促進されて、現像剤の寿命が大幅に短縮されるといっ
た問題を招来する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る現像装置は、上記の課題を解決するため
に、記録媒体と対向配置され現像を行う現像用マグネッ
トローラと、この現像用マグネットローラにて汲み上げ
られた現像後の現像剤を搬送するための搬送用マグネッ
トローラと、この搬送用マグネットローラにより搬送さ
れて来た現像剤を搬送用マグネットローラ上から掻き落
とすためのスクレーパとを備えた現像装置であって、上
記搬送用マグネットローラは、外周に現像剤釈放磁極を
有する固定状態のマグネットと、その外周に回転自在に
嵌合されるスリーブとからなり、上記現像剤釈放磁極に
よってスリーブ上に現像剤からなる磁気ブラシを形成さ
せるとともに、上記スリーブに近接して設けられたスク
レーパーの先端部が、上記磁気ブラシの穂立ち領域幅の
角度範囲内の所定の位置に固定されていることを特徴と
している。

なお、搬送用マグネットローラにおける現像剤釈放磁
極の磁力が500ガウス以下である場合には、搬送用マグ
ネットローラは、その現像剤釈放磁極が、現像剤釈放磁
極から±10°以内の角度範囲内にスクレーパの先端部が
位置するような角度位置に設定される。

〔作用〕

上記のように、スリーブに近接して設けられたスクレ
ーパの先端部が、現像剤からなる磁気ブラシの穂立ち領
域幅の角度範囲内の所定の位置に固定されているので、
スリーブ上においては、上記磁気ブラシがスクレーパに
掻き落とされようとするとき、現像剤釈放磁極の磁力に
より磁気ブラシの形状を維持するように作用するので、
スクレーパとスリーブとの間の隙間において、スクレー
パの先端部よりもスリーブ表面に近い位置にある現像剤
も上記の磁力に引っ張られる。つまり、スクレーパーと
搬送用マグネットローラとの隙間がシールされたような
状態となって、搬送用マグネットローラにて搬送された
現像後の現像剤は、上記隙間を通過することなく、すべ
ての現像剤がスクレーパーによって確実に掻き落とされ
ることになる。

なお、上記搬送用マグネットローラのマグネットにお
ける現像剤釈放磁極の磁力が500ガウス以下に設定され
ている場合には、上記現像剤釈放磁極が比較的弱い磁力
であるため、スクレーパーによって搬送用マグネットロ
ーラ上の現像剤が一段とスムーズに掻き落とされること
になる。

このように、搬送用マグネットローラ上のすべての現
像剤はスクレーパーによって確実に掻き落とされるの
で、再び現像用のマグネットローラへ供給される上記現
像剤は、ストレスが抑制されて、その寿命の延長化を図
ることが可能となる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。

第１図に示すように、現像剤が収容される現像槽１の
内部には、記録媒体である感光体３に対向して配置さ
れ、現像剤を磁気力により磁気ブラシを形成して感光体
３上の静電潜像に接触させて現像を行うためのマグネッ
ト式の現像用マグネットローラ２が回転自在に取り付け
られている。

この現像用マグネットローラ２は、外周部位がAl製等
からなる回転自在な円筒状の非磁性体スリーブ2aを有し
ている。この非磁性体スリーブ2aの内部には、周囲が各
極に着磁されたマグネット2bが組み込まれ、マグネット
2bのＮ極が主極をなして感光体３と対向するように固定
されている。このように構成することによって、固定状
態にあるマグネット2bに対して非磁性体スリーブ2aが回
転すると、非磁性体スリーブ2aの表面に磁気的に吸着さ
れた現像剤は、現像剤規制部材としての規制用ドクター
ブレード12によって規制されてほぼ一定の厚さとなり、
非磁性体スリーブ2aによって送られながら、磁極に対応
した非磁性体スリーブ2aの外周面上に現像剤がブラシ状
に形成される。この磁気ブラシは、感光体３と対向する
マグネット2bの主極の磁力に沿って穂立ち状に形成さ
れ、これが感光体３上に形成されている静電潜像を摺擦
することによって、感光体３が現像されるように構成さ
れている。

上記現像用マグネットローラ２の上方には、この現像
用マグネットローラ２によって汲み上げられた現像後の
現像剤を、この現像剤を掻き落とすために設けられたス
クレーパー７の部所まで搬送するためのマグネット式の
搬送用マグネットローラ６が取り付けられている。

この搬送用マグネットローラ６は、前述した現像用マ
グネットローラ２と同様の構成をなしており、外周に現
像剤釈放磁極S23を有するマグネット6bと、このマグネ
ット6bの外周に回転自在に嵌合された非磁性体スリーブ
6aとから成っている。そして、固定状態にあるマグネッ
ト6bに対して非磁性体スリーブ6aを回転させることによ
り、非磁性体スリーブ6aの表面に現像剤を磁気吸着させ
た状態で搬送できるように成っている。上記搬送用マグ
ネットローラ６における非磁性体スリーブ6aの内側に組
み込まれたマグネット6bは、その現像剤釈放磁極S23が
例えば500ガウス以下の磁力に着磁されている。

上記搬送用マグネットローラ６のほぼ頂部には、非磁
性体スリーブ6aの表面に磁気吸着されている現像剤を掻
き落とすためのスクレーパー７の先端部が、搬送用マグ
ネットローラ６の非磁性体スリーブ6a表面との間に僅か
な隙間（0.2mm程度）をおいて近接した状態に設けられ
ている。このスクレーパー７の先端部は、上記搬送用マ
グネットローラ６の非磁性体スリーブ6a上において現像
剤釈放磁極S23によって形成される現像剤の磁気ブラシ
の穂立ち領域幅内に位置するように設定されている。換
言すれば、上記非磁性体スリーブ6aに近接して設けられ
たスクレーパー７の先端部に対して、搬送用マグネット
ローラ６の現像剤釈放磁極S23が、この現像釈放磁極S23
によって形成されるスリーブ上現像剤の磁気ブラシの穂
立ち領域幅の角度範囲内に位置するように、搬送用マグ
ネットローラ６のマグネット6bが固定状態に設定されて
いる。

例えば、搬送用マグネットローラ６における現像剤釈
放磁極S23の磁力が500ガウスの場合には、搬送用マグネ
ットローラ６の現像剤釈放磁極S23から±10°の角度範
囲にわたって、非磁性体スリーブ6a上に現像剤の磁気ブ
ラシが形成されるので、この磁気ブラシの穂立ち領域幅
をなす±10°の角度範囲内にスクレーパー７の先端部が
位置するように、マグネットローラ6bの現像剤釈放磁極
S23の位置が設定される。

なお、上記現像剤釈放磁極S23の設定位置は、現像剤
釈放磁極S23から±10°の角度範囲内にスクレーパー７
の先端部が位置するような設定状態に限定されるもので
はない。例えば、現像剤釈放磁極S23の磁力を大きく形
成すれば、それだけ非磁性体スリーブ6a上に形成される
現像剤の磁気ブラシの穂立ち領域幅も大きくなるので、
マグネット6bの現像剤釈放磁極S23がスクレーパー７の
先端部に対して、現像剤釈放磁極S23から±10°を越え
た角度範囲にスクレーパー７の先端部が位置するような
設定状態にすることも可能である。

上記のスクレーパー７は、その先端部から後端部にか
けて下り傾斜した状態に配置され、スクレーパー７の後
端部は、現像剤を攪拌する後述の攪拌部近傍まで延長さ
れている。

スクレーパー７の上方には、図示しないトナーホッパ
ー内から供給されるトナーと現像槽１内の現像剤とを攪
拌して混合するためのトナー攪拌ローラ８が、スクレー
パー７と近接する状態で回転自在に取り付けられてい
る。そして、トナーホッパー内のトナーは、トナー濃度
制御手段からの指令に基づいて現像槽１内のトナー攪拌
ローラ８へと供給され、トナー攪拌ローラ８にてトナー
と現像剤とが攪拌、混合されて、スクレーパー７に沿っ
て攪拌部へと送り込まれるように構成されている。

上記した攪拌部には、回転自在に設けられた攪拌ロー
ラ９と、この攪拌ローラ９の外周に同心状に嵌合され、
円周上の対向壁にそれぞれスリット10a・10bを有する円
筒状のシャッター10とを備えている。上記の攪拌ローラ
９は、搬送用マグネットローラ６にて送られて来る現像
剤を前記現像用マグネットローラ２へ供給する現像剤供
給通路５の途中に配置されている。シャッター10と攪拌
ローラ９とはそれぞれ独立して回転制御がなされ、第１
図に示すようにシャッター10のスリット10a・10bが現像
剤供給通路５を開放する状態に設定されると現像用マグ
ネットローラ２への現像剤の供給制御がなされる一方、
第１図に示す状態からシャッター10が角度約90°だけ回
転して非スリット部位の壁部により現像剤供給通路５の
入口付近と出口付近とを共に閉鎖した状態に設定される
と、現像剤の供給が停止するように構成されている。

そして、感光体３上に形成されている静電潜像を現像
している間は、必要な現像装置のみ、そのシャッター10
を開放状態に設定して、現像用マグネットローラ２への
現像剤の供給を続行し、感光体３上の静電潜像の現像が
終了すると同時に、シャッター10を約90°回動させて、
シャッター10のスリット10a・10bを現像槽１の湾曲部1a
および仕切り部材11によって閉じる一方、シャッター10
の構成壁部によって現像剤供給通路５を遮断し、このよ
うなシャッター10による閉鎖によって現像用マグネット
ローラ２への現像剤の供給をストップさせるように構成
されている。そして、現像剤を現像用マグネットローラ
２へ供給するための現像剤供給通路５は、搬送用マグネ
ットローラ６と攪拌ローラ９と現像用マグネットローラ
２との三者間に配置され両者間を区分するための仕切り
部材11と、現像槽１の一部を湾曲させて形成された湾曲
部1a、および規制用ドクターブレード12等にて形成され
ている。なお、上記仕切り部材11と搬送用マグネットロ
ーラ６との隙間は、0.5mm程度に設定される。

現像用マグネットローラ２に磁気吸着される現像剤の
供給量を規制するための規制用ドクターブレード12に
は、トナー濃度検出センサ13が取り付けられている。

上記の構成において、現像時において現像用マグネッ
トローラ２の非磁性体スリーブ2aを第１図の矢符方向に
回転させると、この非磁性体スリーブ2aの表面に磁気的
に吸着されて形成される現像剤の磁気ブラシが、感光体
３上に形成されている静電潜像を摺擦して現像を行う。

現像後の現像剤は、現像用マグネットローラ２によっ
て汲み上げられ、さらに、搬送用マグネットローラ６の
マグネット6bにおける現像用マグネットローラ２に近い
磁極S21の磁力により吸引されて、現像用マグネットロ
ーラ２から搬送用マグネットローラ６へと移行される。

搬送用マグネットローラ６に磁気吸着された現像剤
は、その非磁性体スリーブ6aが矢符方向に回転している
ので、非磁性体スリーブ6aの回転に伴ってその表面に磁
気吸着されたまま搬送される。

その後、非磁性体スリーブ6a上に磁気吸着されている
現像剤が、マグネット6bの現像剤釈放磁極S23の位置に
到達すると、現像剤釈放磁極S23に磁力により磁気ブラ
シが形成される。この磁気ブラシによって、スクレーパ
ー７と搬送用マグネットローラ６との間の隙間がシール
されるので、搬送用マグネットローラ６にて搬送される
現像剤のすべてが、上記隙間を通過することなく、スク
レーパー７によって搬送用マグネットローラ６上から掻
き落とされる。その後、スクレーパー７によって掻き落
とされた現像剤は、トナー攪拌ローラ８によってトナー
と攪拌して混合された後、スクレーパー７に沿って攪拌
部へと移行される。

攪拌部では、シャッター10が回動して第１図に示すよ
うな開放状態に設定されると、シャッター10の入口側の
スリット10aから攪拌ローラ９の内部に現像剤が流れ込
み、ここで現像剤が攪拌される。その後、攪拌ローラ９
によってシャッター10の出口側のスリット10bから送り
出され、現像剤供給通路５を通じて、現像剤が現像用マ
グネットローラ２へと送られて、現像用マグネットロー
ラ２によって再び現像に供されることになる。

次に、現像を終了させる場合、シャッター10を約90°
回動させて現像剤供給通路５を遮断する。これにより、
現像等マグネットローラ２には現像剤が送られなくなる
ので、現像用マグネットローラ２の非磁性体スリーブ2a
上には磁気ブラシが形成されず、従って感光体３の現像
は行われない。

上記した現像装置は、例えば第２図に示すような電子
写真プロセスに適用される。

すなわち、矢符方向に一定の周速で回転している感光
体ベルト14に近接して、シャッター機構を備えた本発明
の複数の現像装置ａ・ｂ・ｃ・ｄ（図示の実施例では４
台）が並べて設置されており、感光体ベルト14に形成さ
れている静電潜像をカラー化して現像するために、上記
現像装置ａ〜ｄのうち、任意に選択された現像に供すべ
き現像装置の磁気ブラシを感光体ベルト14上に摺擦させ
て現像を行うものである。現像に供しない現像装置は、
この現像装置に内蔵されたシャッター機構によって現像
用マグネットローラへの現像剤の供給がストップされて
いるので、現像は行われない。

上記感光体ベルト14は、先ず初めにメインチャージャ
15にて帯電され、露光手段16による露光後、前記現像装
置ａ〜ｄによって現像される。現像されたトナー像は、
感光体ベルト14によって矢符方向に移動し、第１転写チ
ャージャ17により転写中間体18に転写される。

この転写中間体18に転写されたトナー像は、そのあと
第２転写チャージャ19によって、矢符方向から移動して
きた転写紙20上に転写された後、定着される。なお、21
はクリーニングブラシである。

〔発明の効果〕

本発明に係る現像装置は、以上のように、記録媒体と
対向配置され現像を行う現像用マグネットローラと、こ
の現像用マグネットローラにて汲み上げられた現像後の
現像剤を搬送するための搬送用マグネットローラと、こ
の搬送用マグネットローラにより搬送されて来た現像剤
を搬送用マグネットローラ上から掻き落とすためのスク
レーバーとを備えた現像装置であって、上記搬送用マグ
ネットローラは、外周に現像剤釈放磁極を有する固定状
態のマグネットと、その外周に回転自在に嵌合されるス
リーブとからなり、上記現像剤釈放磁極によってスリー
ブ上に現像剤からなる磁気ブラシを形成させるととも
に、上記スリーブに近接して設けられたスクレーパーの
先端部が、上記磁気ブラシの穂立ち領域幅の角度範囲内
の所定の位置に固定されている構成である。

このように、上記スリーブに近接して設けられたスク
レーパーの先端部が、現像剤釈放磁極によってスリーブ
上に形成される磁気ブラシの穂立ち領域幅の角度範囲内
の所定の位置に固定されているので、スリーブ上におい
て現像剤釈放磁極によって形成された現像剤の磁気ブラ
シが現像剤釈放磁極の磁力によりその形状を維持しよう
とするため、スクレーパーと搬送用マグネットローラと
の隙間がシールされる。

その結果、搬送用マグネットローラにて搬送された現
像後の現像剤は、上記隙間を通過することがなくなり、
すべての現像剤をスクレーパーによって搬送用マグネッ
トローラ上から確実に掻き落とすことができる。したが
って、再び現像用マグネットローラへ供給される上記現
像剤は、ストレスが抑制されて、その寿命の延長化を図
ることができるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は現像装置の全体構成を示す縦断面図、第
２図は本発明の適用例を示す電子写真プロセスの概略構
成図である。 １は現像槽、２は現像用マグネットローラ、2aは現像用
マグネットローラの非磁性体スリーブ、2bは現像用マグ
ネットローラのマグネット、３は感光体（記録媒体）、
６は搬送用マグネットローラ、6aは搬送用マグネットロ
ーラの非磁性体スリーブ（スリーブ）、6bは搬送用マグ
ネットローラのマグネット、S23は現像剤釈放磁極、７
はスクレーパー、８はトナー攪拌ローラ、９は攪拌ロー
ラ、10はシャッター、11は仕切り部材である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体と対向配置され現像を行う現像用
   マグネットローラと、この現像用マグネットローラにて
   汲み上げられた現像後の現像剤を搬送するための搬送用
   マグネットローラと、この搬送用マグネットローラによ
   り搬送されて来た現像剤を搬送用マグネットローラ上か
   ら掻き落とすためのスクレーパーとを備えた現像装置で
   あって、 上記搬送用マグネットローラは、外周に現像剤釈放磁極
   を有する固定状態のマグネットと、その外周に回転自在
   に嵌合されるスリーブとからなり、上記現像剤釈放磁極
   によってスリーブ上に現像剤からなる磁気ブラシを形成
   させるとともに、上記スリーブに近接して設けられたス
   クレーパーの先端部が、上記磁気ブラシの穂立ち領域幅
   の角度範囲内の所定の位置に固定されていることを特徴
   とする現像装置。