JPS5860769A - 磁気刷子現像装置 - 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】 技術分野 本発明は、静電潜像担体の表面に担持される静電潜像を
磁性現像剤を用いて現像して顕像化する磁気刷子現像装
置に関するものである。

従来技術 近年、新しい形態の磁気刷子現像装置の一種として、磁
性現像剤の搬送方向と逆の方向に回転駆動される現像ス
リーブと、現像スリーブの内部に設けられており、現像
スリーブと同一の方向に高速で回転駆動される磁気ロー
ラとを有する磁気刷子現像装置が開発されるに至ってい
る。この様な磁気刷子現像装置について第１図、を参照
しながら具体的に説明すると以下の通りである。

即ち、この様な装置においては、静電潜像担体、例えば
矢印（ａ）方向に回転駆動される電子写真感光体ドラム
（１）等の表面に対向する位置に現像スリーブ（２）が
設けられており、この現像スリーブ（２）の内部には磁
気ローラ（３）が更に設けられている。そしてこのため
、磁気ローラ（３）の磁気作用によって現像スリーブ（
２）の周面上に磁性現像剤（４）が磁気的に吸着され、
磁性現像剤（４）からなる磁気刷子が形成される。この
磁気刷子は、磁気ローラ（３）の矢印（ｂ）方向への高
速回転駆動に伴い、現像スリーブ（２）の周面上を矢印
（Ｃ）方向に搬送されて感光体ドラム（１）の表面を現
像領域（５）において摺擦する。この結果、現像領域（
５）において感光体ドラム（１）の表面に担持されてい
る静電濡縁が現像され顕像となる。

ところで、前記の如き磁気刷子現像装置に関して本発明
者が多くの実験を繰り返して行ったところ、前記の如き
装置においては、第１図中（Ａ）で示される部分、即ち
現像領域（５）の後端側部分に現像剤（４）が停滞しや
すく、この部分に現像剤溜りが形成されることが確認さ
れている。そして、この現像剤溜りの形成により、顕像
、即ち現像画像に顕著なカブリが発生する様になること
も同様に確認されている。なお、この様なカブリ発生は
、磁性現像剤（４）として、小径磁性キャリアと絶縁性
トナーとの混合物からなる現像剤が用いられた際、特に
顕著であった。

発明の目的 本発明の目的は、前記の如き現像剤溜りの形成を解消し
た磁気刷子現像装置を提供することにある。また、本発
明の他の目的は、現像領域における磁性現像剤の搬送が
円滑に行われる磁気刷子現像装置を提供することにある
。

発明の要旨 本発明の要旨は、本発明に係る磁気刷子現像装置におけ
る現像剤掻き取り部材の先端の位置が、現像剤掻基取り
部材の現像剤ガイド面上での磁性現像剤の高速移動の影
響によって静電潜像担体に対する磁性現像剤の接触幅を
狭め得る位置に設定されていることにある。

ｙ−（吻 本発明に係る磁気刷子現像装置の実施例の具体的構成の
説明に先立ち、第２図を参照しながらその実施例におけ
る磁性現像剤の動きの原理と言えるべきものにつき説明
しておく。

第２図に示される如く、磁性現像剤（４）の搬送方向、
即ち矢印（Ｃ）方向、と逆の矢印（ｂ）方向に回転駆動
される現像スリーブ（２）と、現像スリーブ（２）の内
部に設けられており、現像スリーブ（２）と同一の方向
に高速で回転駆動される磁気ローラ（３）とを有する磁
気刷子現像装置において、現像スリーブ（２）の回転方
向に追随する方向に設置された可撓性薄板（６）の先端
を現像スリーブ（２）の周面上に当接させ、更にその先
端部に現像スリーブ（２）の局面との面接触部（６ａ）
を形成した場合、磁性現像剤（４）はこの面接触部（６
ａ）の近傍で特異な動きを示す。本発明に係る磁気刷子
現像装置は、この様な磁性現像剤（４）の特異な動きを
巧みに利用するものであり、また、この様な磁性現像剤
（４）の特異な動きとは概路次の通りのものである。

即ち、第２図において、現像スリーブ（２）の周面上の
磁性現像剤（４）は、現像スリーブ（２）の矢印（１）
）方向の回転駆動に伴い矢印（ｂ）方向に速度ＶＢで移
動されようとし、一方、磁気ローラ（３）の矢印（１）
）方向の高速回転駆動に伴い矢印（Ｃ）方向に速度Ｖｍ
で移動されようとするのであるが、ｖＳ＜Ｖｍに設定さ
れていることにより、現像スリーブ（２）の周面上にお
いて磁性現像剤（４）は矢印（Ｃ）方向に速度（Ｖｍ　
＝Ｖｓ　）で移動搬送される。なお、前記速度ｖ８は現
像スリーブ（２）の回転駆動周速に等しく、また前記速
度Ｖｍは磁気ローラ（３）の駆動回転数に比例するもの
である。ところで、可撓性薄板（６）の面接触部（６ａ
）の上方面上の磁性現像剤（４）は、現像スリーブ（２
）の回転駆動の影響を受けぬため、磁気ローラ（３）の
回転駆動のみに伴い矢印（Ｃ）方向に速度Ｖｍで移動さ
れる。即ち、現像スリーブ（２）の周面上の磁性現像剤
（４）と比較して速度７８分加速された速度で移動され
る訳である。

このため、前記の如き磁気刷子現像装置において磁性現
像剤（４）は、現像スリーブ（２）の周面上を矢印（０
）方向に速度（Ｖｍ−Ｖｓ　）で搬送され、前記可撓性
薄板（６）の先端縁直前へと至り、ここで磁性現像剤（
４）の移動速度が徐々に加速される。そして移動速度を
加速されつつ磁性現像剤（４）は可撓性薄板（６）によ
る掻き取り作用を受けで現像スリーブの周面上から掻き
取られる。更に、現像スリーブ（２）の周面上から掻き
取られた磁性現像剤（４）は速度Ｖｍまで加速され、可
撓性薄板（６）の上面に沿って第２図中右方へとガイド
されつつ速度Ｖｍで移動することになる。ところで、こ
こで前記磁性現像剤（４）からなる磁気刷子の穂高につ
いて着目すると、現像スリーブ（２）の周面上に形成さ
れる磁気刷子の穂高りと比較し、可撓性薄板（６）の上
方面上に形成される磁気刷子の穂高ｈ′は前記穂高りよ
りも低い値となる。これは、磁性現像剤（４）の移動速
度の差異に基づくものであり、前記穂高りとｈ′間には
下式で示される如き関係が概略成立している。

ｈ′＝　（Ｖｍ　−Ｖｓ　）　／　Ｖｍ−ｈ但し、Ｖｍ
　−Ｖｓ　：現像スリーブ（２）の周面上における磁性
現像剤 （４）の移動速度、 ｖｍ：可撓性薄板（６）の」二重面 上における磁性現像剤 の移動速度、 なお、前記可撓性薄板（６）の上方面上に形成される磁
気刷子の穂高Ｗは、面接触部（６ａ）の右方において徐
々に高い値になる。これは、第２図に示される如く、可
撓性薄板（６）が水平方向に設置されている間係上、磁
性現像剤（４）の移動が円滑に行われ難いからである。

以上が本発明に係る磁気刷子現像装置の実施例における
磁性現像剤の動きの原理と言えるべきものである。次に
、その実施例の具体的構成につき説明する。

第３，４図に示される磁気刷子現像装置は、表面に静電
潜像を担持する静電潜像担体、本実施例においては直径
８０咽の外径を有する電子写真感光体ドラム（１）の表
面に対向して設置された現像スリーブ（２）と、現像ス
リーブ（２）の内部に設けられた磁気ローラ（３）とを
有している。現像スリーブ（２）は直径３１唄の外径を
有すると共に、アルミニウム材等の非磁性導電材からな
る。そして、矢印（ａ）方向に回転駆動される感光体ド
ラム（１）の表面に対して０．７　ｅｎの間隙を保って
近接対向した状態で、静電潜像現像時に矢印（ｂ）方向
に５５ｒｐｍの回転数を以って回転駆動される。一方、
磁気ローラ（３）は、その周囲にＳ極、Ｎ極を順次着磁
されており、前記現像スリーブ（２）と同様にして矢印
（ｂ）方向に２２００ｒｌ１ｍの回転数を以って回転駆
動される。このため、現像スリーブ（２）の周面上に磁
気的に吸着されている磁性現像剤（４）は、現像スリー
ブ（１）の回転駆動に伴い矢印（ｂ）方向に移動し、一
方、磁気ローラ（３）の回転駆動に伴い矢印（Ｃ）方向
に移動しようとする。

この際、前者の回転駆動に伴い現像剤（４）は矢印（ｂ
）方向に略９　ｃｍ　／　ｓｅｃの速度で、一方、後者
の回転駆動に伴い矢印（ｃ）方向に略１８　ｃｍ　／　
ｓｅｅの速度で移動しようとするのであるが、全体的に
見て、現像剤（４）は矢印（Ｃ）方向に略４　ｃｍ　／
　ｓｅｃの速度で現像スリーブ（２）の周面上を移１搬
送されることとなる。

前記現像スリーブ（２）の上方には、現像スリーブ（２
）の周面上に形成される磁性現像剤（４）からなる磁気
刷子の先端が接触可能な円弧形状の内周面（１２）りを
有する上部ケーシング（１２）が設けられている。

本実施例においては、現像スリーブ（２）の周面上に形
成される磁気刷子の穂高が１．２胴に設定されており、
このため、前記内周面（１２ａ）と現像スリーブ（２）
の局面との間隙は１．２哩弱、具体的には１．．１’５
ｍ＋＋に保たれている。なお、前記上部ケーシング（１
２）の感光体ドラム（１）側には、前記内周面（１２ａ
）の延長面を形成すべく絶縁性シート（１３）が取付ら
れている。このシート（１８）は可撓性を有しており、
その先端部は感光体ドラム（１）の表面に軽圧接触され
ている。

一方、前記現像スリーブ（２）の下方には、現像槽（１
１）の感光体ドラム（１）側の端部に固定された現像剤
こぼれ防止板（１５）、現像スリーブ（２）の周面に対
して一定の間隙を保って設けられた現像剤粉煙漏出防止
板（１４）、矢印（ｅ）方向に回転駆動されることによ
り現像スリーブ（２）の局面に対して現像剤（４）を供
給するパケットローラ（１０）が各々設けられている。

前記現像剤こぼれ防止板（１５月よ、図示されぬバイア
ス電源に接続されており、感光体ドラム（１）の表面に
担持される静電潜像の極性と同極性のバイアス電圧が印
加されている。また、現像剤粉煙漏出防止板（１４〕は
接地されている。前記パケットローラ（１０）は、２枚
の回転円板間に複数のバケ。

ト（１０ａ）　＊　（１０１））・・・を架設してなる
ものであり、矢印（ｅ）方向に回転駆動されることによ
り、現像槽（１１）内に収容されている現像剤（４）を
パケット（１０ａ）　、（１０ｂ）・で汲み上げ、現像
スリーブ（２）の周面上に供給するものである。なお、
本実施例における現像剤（４）は、小径磁性キャリアを
９Ｑｗｔ％、絶縁性トナーをｌＱｗＬ％の割合で攪拌混
合されてなるものであり、絶縁性トナーはキャリアとの
摩擦帯電に基づき前記静電潜像の極性とは逆の極性に帯
電されている。詳しくは、前記キャリアは樹脂中に磁性
微粉末を分散してなり、平均粒径２０〜２５μへ抵抗値
１０１４Ω・ｍである。また、絶縁性トナーは非磁性で
平均１０〜１５μｍである。

また、前記現像スリーブ（１）の下方局面に対しては、
各々非磁性材からなるスクレーパ（７）、補助クリーナ
（８）、クリーナ（９）の各々の先端が圧接されている
。補助クリ−す（８）、クリーナ（９）とが現像スリー
ブ（２）の回転方向における接線に概略沿って設置され
ているのに対し、スクレーパ（７）は、現像スリーブ（
２）の反回転方向における接線に概略沿って設置されて
いる。なお、前記補助クリーナ（８）、クリーナ（９）
は、前記パケットローラ（１０月こよって現像スリーブ
（２）の周面上に供給された現像剤（４）のうち、過剰
供給分、具体的には、磁気ローラ（３）の磁気作用を受
けることができず現像スリーブ（２）の回転駆動に伴い
矢印（ｂ）方向へと移動する現像剤（４）を現像スリー
ブ（２）の周面上から掻き取って除去するものであり、
１００μｍ厚のリン青銅薄板からなる゛。

一方、前記スクレーパ（７）は、現像領域（５）を通過
して現像スリーブ（２）の周面上を矢印（Ｃ）方向に搬
送される現像剤（４）、即ち静電潜像の現像に使用され
た後の現像剤（４）を現像スリーブ（２）の周面上から
掻き取り、自重にて下方へと落下せしめる機能を有する
ものである。そして、このスクレーパ（７）は、５０μ
ｍ厚のマイラーフィルムからなり、その先端部を現像ス
リーブ（２）の周面上に面接触させることにより長さ５
ｍｍの円弧形状の現像剤ガイド面（旬が形成される様、
スクレーパ（７）の材質、長さ、圧接力等が特に調整さ
れている。このため、第２図を参照しながら説明した前
述の如き現理に基づき、現像スリーブ（２）の周面上か
ら掻き取られた現像剤（４）は、この現像剤ガイド面（
７ａ）上において現像スリーブ（２）の局面に沿う方向
に、かつ現像スリーブ（２）の周面上での移動速度に対
して９　ｃｍ　／　ｓｅｅ加速された１３ｍ／ｓｅｅの
速度で移動される。また、現像剤ガイド面（７ａ）上の
磁気刷子の穂高は十分に低くなる。

ところで、前記スクレーパ（７）の先端の位置は、現像
領域（５）の中心、本実施例においては感光体ドラム（
１）と現像スリーブ（２）との各々の中心を結ぶ直線上
に位置する領域、に近接した後端側に設定されており、
前記ガイド面（７ａ）上での現像剤（４）の高速移動に
よって現像領域（５）に存在する現像剤（４）の動きに
重要な影響が与えられる様になっている。

具体的には、スクレーパ（７）の先端の現像領域（５）
の中心との距離＜１＞は５箇に保たれており、前記現像
剤（４）の高速移動の影響によって現像領域（５）の後
端側部分における現像剤（４）の搬送速度が高速化され
ることにより磁気刷子の穂高が低下され、その結果、感
光体ドラム（１）に対する現像剤（４）の接触幅（５ａ
）が狭められる様になっている。因に、前記距離（ｔ）
が２５ｍｍに保たれている場合と比較すると、その接触
幅（５ａ）は、第４図中（５ａ’）で示される分だけ狭
められる。なお、第４図中一点鎖線（Ｂ）は、前記距離
（ｔ）が２５咽に保たれている場合における現像剤（４
）の状態を示すものであり、この場合、現像領域（５）
に存在する現像剤（４）に対する前記現像剤（４）の高
速移動の影響は全く生じていない。また一方、前記スク
レーパ（７）は略垂直状態に設置されており、前記ガイ
ド面（７ａ〕に沿って移動されて来た現像剤（４）は自
重によって極めて円滑に現像槽（１１）の内部下方へと
落下される様になっている。

次に、前記実施例における現像剤（４）の動きにつき概
略的に説明する。バケットローラ（１０）の回転駆動に
伴い、磁気ローラ（３）の磁力の及び得る位置、即ち現
像スリーブ（２）に対する現像剤供給位置まで搬送され
て来た現像剤（４）は、現像スリーブ（２）の周面上に
磁気的に吸着され磁気刷子を形成する。この際の磁気刷
子の穂高は１．２鰭である。そして、この現像剤（４）
は前記現像剤供給位置から現像スリーブ（２）の周面上
を矢印（Ｃ）方向に略４　ｃｍ　／　ｓｅｔ：の速度で
搬送され、現像領域（５）において磁気刷子の状態で感
光体ドラム（１）の表面を摺擦する。感光体ドラム（１
）の表面には既に公知の方法で形成された静電潜像が担
持されているので、この摺擦に伴い現像領域（５）にお
いてこの静電潜像は現像されて顕像となる。感光体ドラ
ム（１）の表面を摺擦した現像剤（４）はここでスクレ
ーパ（７）の作用によって現像スリーブ（２）の周面上
から掻き取られ、現像剤ガイド面（７ａ）上を経て移動
した後、自重にて下方へと落下する。

下方へと落下された現像剤（４）は現像槽（４）の内部
下方に一旦収容された後、図示されぬ現像剤攪拌機構に
よって混合攪拌され、再度静電潜像の現像に利用される
べく、パケットローラ（１０）によって現像スリーブ（
２）の周面上へと再度供給されることとなる。

ここで注目すべき事は、現像領域（５）の後端側のスク
レーパ（７）の先端近傍において現像剤（４）の移動速
度が徐々に加速され、かつ磁気刷子の穂高もそれに伴い
低下されることである。具体的には、第２図を参照しな
がら説明した前述の如き原理に基づき、現像剤（４）が
現像剤ガイド面（７ａ）上に到達すまで低下されるので
ある。このため、現像領域（５）における現像剤（４）
の移動は活発化し、現像剤（４）の搬送は円滑となる。

また加えて、磁気刷子の穂高の低下に伴い現像領域（５
）の後端側における、感光体ドラム（１）に対する現像
剤（４）の接触幅（５ａ）が狭められ、結果的に、磁気
ローラ（３）の磁力が強く作用する領域下において磁気
刷子による感光体ドラム（１）の表面摺擦が完了するよ
うになる。従って、本、実施例においては、従来形成さ
れていた現像剤溜りの形成が解消されるばかりでなく、
現像剤として小径磁性キャリアと絶縁性トナーとの混合
物からなる現像剤を用いるにも拘らず現像画像にカブリ
は生じ得ない。因に、本実施例に関して本発明者が実験
において確認したところによると、Ａ４サイズにして３
ｏ、ｏｏδ枚分に相当する静電潜像を連続的に現像した
場合においても、現像画像に前記現像剤溜りの形成に伴
うカブリの発生はなかった。勿論、現像領域（５）の後
端側部分で現像剤（４）の停滞もなく、現像剤溜りは形
成されなかった。

最後に、本発明に係る磁気刷子現像装置における現像剤
掻き取り部材、実施例におけるスクレーパ（７）、に関
して若干の説明を加えると次の通りである。即ち、スク
レーパ（７）の先端の位置は、現像剤ガイド面（７ａ）
上での磁性現像剤（４）の高速移動の影響によって感光
体ドラム（１）の表面に対する現像剤（４）の接触幅（
５ａ）が挟まり得る位置に設定されねばならぬのである
が、その具体的位置は感光体ドラム（１）の径、使用す
る現像剤（４）の種類、現像装置の他の構成等々に応じ
て適宜決定される必要がある。例えば、本実施例におい
ては、スクレーノ通７）の先端の位置を現像領域（５）
の中心から２〜８咽離れた位置に設定することが望まし
いと確認されているが、全ての場合についてこの様な位
置に設定することが望ましいという訳ではない。なお、
前記２〜８咽の範囲は、静電潜像の現像効率の発生、現
像カブリの発生の両者を考慮し・て決定されたものであ
る。一方、スクレーパ（７）の現像剤ガイド面（７ａ）
の長さは、前記接触幅（５ａ）を効率よく狭める−ため
には２鰭以上の長さであることが望ましく、また、スク
レーパ（７）の水平面に対する設ｉｎ角は、現像スリー
ブ（２）の周面上から掻き取られた現像剤（４）の移動
を円滑にするためには７０〜８５°の角であることが望
ましい。

Σｑｏ効果 本発明に係る磁気刷子現像装置においては、静電潜像担
体に対する磁性現像剤の接触幅が現像領域の後端側部分
で狭められるので、前述の如き現像画像中におけるカブ
リ発生は防止される。また、現像領域の後端側部分にお
ける磁性現像剤の搬送速度が高速化されているので前述
の如き現像剤溜りの形成は解消され、更に現像領域にお
ける磁性現像剤の搬送が円滑に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、近年開発きれた新しい形態の磁気制子現像装
置を示す図面、第２図は、本発明に係る磁気刷子現像装
置の実施例における磁性現像剤の動きの原理を説明する
ための図面、第３図は、前記実施例を示す図面、第４図
は、その拡大要部を示す図面である。 １・・電子写真感光体ドラム　２・・・現像スリーブ３
・磁気ローラ　　　　　　４・・・磁性現像剤５・・現
像領域　　　　　　　５ａ・・・現像剤接触幅７・・ス
クレーパ　　　　　　７ａ・・・現像剤ガイド面 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 ｊ％Ｉ　　図 八 ｊｌＺ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性現像剤の搬送方向と逆の方向に回転駆動される
   現像スリーブと、現像スリーブの内部に設けられており
   、現像スリーブと同一の方向に高速で回転駆動される磁
   気ローラと、先端が現像スリーブの周面に対して圧接さ
   れており、磁性現像剤を現像スリーブの周面上から掻き
   取る一方、磁気ローラの前記回転駆動に伴う磁気作用に
   よって掻き取られた磁性現像剤を現像スリーブの局面に
   沿う方向にガイドするためのガイド面を有する現像剤掻
   き取り部材とを備えた磁気刷子現像装置であって、前記
   現像剤掻き取り部材の先端の位置を、前記ガイド面上で
   の磁性現像剤の高速移動の影響によって静電潜像担体に
   対する磁性現像剤の接触幅が挟まり得る位置に設定した
   ことを特徴とする磁気刷子現像装置。 ２、現像剤掻き取り部材の先端の位置を、現像領域の中
   心に近接した現像領域後端側に設定したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気刷子現像装置。 ３、現像剤数き取り部材の先端と現像領域の中心との距
   離が２〜８咽になる様、現像剤掻き取り部材の先端の位
   置を設定したことを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の磁気刷子現像装置。 ４、現像剤掻き取り部材を略垂直状態に設置したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   に記載の磁気刷子現像装置。