JPS5924421B2 - 静電潜像現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機等において用いられる静電潜像
現像装置特に一方向に移動される静電潜像担体の表面上
に担持された静電潜像を磁性現像剤を用いて現像するた
めの静電潜像現像装置に関するものである。

従来、磁性現像剤を用いる静電潜像現像装置としては、
たとえば特開昭５２−１７８３１号公報に記載されてい
るように、回転可能な非磁性体現像スリーブ内に多極磁
石を固定し、この現像スリーブ上に供給された現像剤を
ドクタブレードにより規制しながら現像スリーブの外周
面に磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシにより感光体
上に形成された静電潜像を現像するようにしたスリーブ
回転式のもの、あるいは特開昭５２−６７３３６号公報
に記載されているように、固定された非磁性体現像スリ
ーブ内で回転する磁気ローラの交番磁界の作用により現
像剤で上記現像スリーブの外周面に磁気ブラシを形成し
、この磁気ブラシにより感光体上に形成された静電潜像
を現像するようにした磁石回転式のもの等が知られてい
る。

しかしながら、これらの現像装置に用いる現像剤は非常
に微細なために現像剤が湿気や現像剤相互の静電引力に
よつて凝集し固まりを生じやすく、現像スリーブ上の現
像剤量を規制するためのドクタブレード近傍、あるいは
現像ギヤツプ入口側部分に詰まつたりして、現像剤の円
滑な搬送移動を妨げ、現像画像中にカブリを発生する等
現像画像の品質を低下させるといつた不都合がある。ま
た、前記スリーブ回転式、磁石回転式の現像装置におい
てはどちらも感光体上の静電潜像に現像スリーブ上に形
成した磁気ブラシを軽く摺擦する現像方法であり、現像
画像濃度は現像スリーブ上の現像剤の移動速度に略比例
する。すなわち、充分な現像画像濃度を得るためには、
現像スリーブ上を移動する現像剤の移動速度を高速化す
る必要がある。ところが、現像剤の移動速度のみを高速
化した場合、感光体表面と現像剤との相対的移動速度が
大幅に変化し、現像画像に種々の悪影響が及ぼされる。
このため、前記現像装置において現像画像濃度を向上さ
せることには一定の限界がある。本発明はこのような現
状に鑑みてなされたものであり、現像スリーブ上におけ
る現像剤の詰り発生が防止されると共に、現像剤の移動
速度を高速化することなく現像画像濃度の向上された静
電潜像現像装置を提供することをその目的とするもので
ある。

以下、本発明に係る静電潜像現像装置の実施例を添付図
面に従つて説明する。

第１図において、本発明に係る静電潜像現像装置１０は
、概略、現像部に設置された現像スリーブ１１と、該現
像スリーブ１１に内蔵された磁気ローラ１２と、現像剤
撹拌装置２０とから構成されている。

前記現像スリーブ１１はアルミニウム等の非磁性体導電
性材を筒状に形成したもので、反時計回り方向に１０？
／Ｓｅｃの周速で回転可能な感光体ドラム１に近接して
反時計回り方向に約３０ｒ．ｐ．ｍ．で回転可能に設置
されている。前記磁気ローラ１２はその周囲にＮ極、Ｓ
極を順次着磁したロール状のもので、現像スリーブ１１
と同方向に２０００ｒ．ｐ．ｍ．で回転可能である。す
なわち、現像剤は現像スリーブ１１の直径を３１龍とし
た場合、磁気ローラ１２の回転駆動に基づき現像スリー
ブ１１の周面に沿つて時計回り方向に約１０ＣｆＬ／Ｓ
ｅｃの移動速度を得、現像スリーブ１１の回転駆動に基
づき反時計回り方向に現像スリーブ１１の回転速度（周
速）と同一の、約５（−Ｆｆｌ／Ｓ１の移動速度を得、
結果的に時計回り方向に約５Ｃ！ｎ／Ｓｅｃの速度で移
動することとなる。また、現像スリーブ１１の下方に位
置する外周面には弾力性を有する非磁性材たとえば適宜
合成樹脂材あるいは金属薄片等からなる第１，２の現像
剤掻き取り板１４ａ，１４ｂが、現像スリーブ１１の回
転方向に対して対向する順方向及び回転方向に追随する
逆方向にそれぞれの先端部が圧接するように支軸１４に
貼着されている。

現像剤は以下に詳説する現像剤攪拌装置２０のバケツト
３１により磁気ローラ１２の磁力の影響を受ける位置Ａ
にまで順次連続的に搬送供給され、この位置Ａから現像
スリーブ１１上をドクタブレード１３によつて搬送量を
規制されつつ（ドクタブレード１３は必ずしも必要でな
い）約５ＣＷＬ／Ｓｅｃの速度で時計回り方向に移動さ
れ、感光体ドラム１の表面にあらかじめ周知の手段にて
形成されている静電潜像を現像ギヤツプにおいて摺擦し
、静電潜像を現像してトナー像化する。

このとき、現像スリーブ１１の周面に沿つて移動される
現像剤は、磁気ローラ１２の回転に基づく交番磁界形成
によつて自転され、現像剤全体が大きく乱動さねる。こ
のため、現像スリーブ１１上の現像剤の流動性が向上さ
れ、現像剤はドクタブレード１３の近傍、あるいは現像
ギヤツプ入口側部分に詰まつたりすることはなく、円滑
に搬送移動さねる。なお、現像剤の移動方向は現像剤を
前記部分に詰め込む方向ではあるが、現像スリーブ１１
の回転に基づき前記乱動には前記移動方向とは逆の方向
の運動成分が含まれているために現像剤の詰りは発生し
ないのである。さらに、前記乱動により、現像ギヤツプ
における感光体表面と現像剤の接触頻度が高められ、静
電潜像現像の際の現像画像濃度が向上さねる。ここで重
要なのは、磁気ローラ１２の回転に基づく高周波数の交
番磁界が形成されるにも係らず、現像スリーブ１１の回
転に基づき、現像スリーブ１１の周面に沿つた現像剤の
移動速度が高速化されていないことである。このため、
現像剤と感光体表面との相対的移動速度が実質的に変化
されぬ状態で現像画像濃度の向上が図ら右、現像画像に
対しては何ら悪影響が及ぼされない。また一方、現像剤
中に混入したゴミ等の不純物や固化さわてしまつた現像
剤等、静電潜像の現像に悪影響を与える成分が現像スリ
ーブ１１上に供給さねた現像剤中に含まねていた場合、
これらの成分の多くのものは磁気ローラ１２の回転に基
づく移動力の影響を受けず、現像スリーブ１１の回転に
よつて現像剤の移動方向とは逆の方向すなわち反時計回
り方向に移動させられ、順方向の第１の現像剤掻き取り
板１４ａによつて現像スリーブ１１の周面から掻き取ら
れ、自重にて下方へ落下さねる。このため、これらの成
分が現像ギヤツプへと搬送されることはない。なお、前
記第１の現像剤掻き取り板１４ａによつて掻き取られる
ものの中には、現像スリーブ１１の周面に過剰供給され
、磁気ローラ１２の回転に基づく移動力の影響をほとん
ど受けず反時計回り方向に移動さねる現像剤も含まれて
いる。一方、静電潜像摺擦後の現像剤は逆方向の第２の
現像剤掻き取り板１４ｂによつて現像スリーブ１１の周
面から掻き取られ、自重にて下方へ落下されることによ
り現像槽２１内へと戻される。一方、現像スリーブ１１
の上方にはロール１５が感光体ドラム１の表面に微少な
間隙を保持して回転自在に設置さね、トナーの粉煙が機
体内に漏れるのを防止している。

このロール１５は両端に設けたわずかに大径のローラ１
６が感光体ドラム１の両端に接触し、該ドラム１と同期
して追随回転するとともに、前記現像スリーブ１１の感
光体ドラム１に対する位置決めをも行なつている。前記
現像剤撹拌装置２０は第１図、第２図、第３図に示すよ
う？、回転軸２２、回転軸２２と一体的に回転駆動され
る一対の回転円板２９ａ，２９ｂ１一対の回転円板２９
ａ，２９ｂ間に掛け渡されている断面Ｕ形状の複数のバ
ケツト３１、回転軸２２に巻回されているコイルばね２
８、バケツト３１の底部に並設された複数の攪拌板３２
を有する。前記回転軸２２は一端を現像装置１０の側板
１７ａに軸受２３を介して回転自在に支持し、他端を円
筒２４の端部に設けた軸受２５ｂに回転自在に支持さね
たもので、一端に固定したギヤ２６により回転駆動手段
に連結さねている。上記円筒２４は外周部に三つの開口
２４ａ，２４ｂ，２４ｃを有するもので、いまひとつの
側板１７ｂに取付けた固定軸受２７に固定して回転軸２
２を囲繞し、両端は軸受２５ａ，２５ｂを介して回転軸
２２を回転自在に支持している。前記開口２４ａは側板
１７ｂの外側すなわち現像装置１０の現像槽２１の外部
に上向きに形成さね、新たなトナー（補給現像剤）ある
いは感光体ドラム１の表面をクリーニングすることによ
り回収された現像剤が適時受け入れられるようになつて
いる。他の開口２４ｂ，２４ｃは現像装置１０の現像槽
２１内であつてその両端に上方及び下方に形成さねてい
る。開口は適宜数を増してもよい。また、前記回転軸２
２には円筒２４内の全長にわたつてコイルばね２８がス
パイラル状に巻回され、該コイルばね２８の両端は回転
軸２２に止着さねている。このコイルばね２８は回転軸
２２が第１図中時計回り方向に回転駆動されることによ
り一体に回転し、現像剤を円筒２４内で回転方向に撹拌
しながら軸方向すなわち第２図中左方向に移動させる。
前記回転円板２９ａは、回転軸２２の一端に固定され、
いまひとつの回転円板２９ｂは固定軸受２７に焼結金属
等からなるブツシユ３０を介して回転自在に装着されて
いる。前記バケツト３１はこの回転円板２９ａ，２９ｂ
の外周部に等間隔で掛け渡たしたものである。前記撹拌
板３２は第４図イ，口に示すように折り曲げ片３３を有
し、該折り曲げ片３３を第１図に示すように対向する一
対のバケツト３１の底部に多数個並列状態でねじ止めし
たもので、前記回転軸２２に対して適宜傾斜角を有して
固定さわている。この撹拌板３２は回転軸２２が第１図
中時計回り方向に回転，駆動さね、回転円板２９ａ，２
９ｂと共にバケツト３１が回転する際に共に回転し、現
像剤を前記円筒２４外で回転方向に攪拌しながら設定さ
ねた傾斜角によつて軸方向すなわち第２図中右方向に移
動させる。なお、撹拌板３２は第４図イ，口に示すよう
に折り曲げ片３３に形成した切欠き３４をバケツト３１
の角部に合わせてねじ止めすることにより、多数のもの
が一定の傾斜角で取付けられている。以上の構成からな
る撹拌装置２０において、現像剤は円筒２４の開口２４
ａから新たに補給さね、回転軸２２と同期して回転する
コイルばね２８によつて円筒２４内で回転方向に攪拌さ
れながら第２図中左方に移動され、開口２４ｃから円筒
２４外に出され、上記回転軸２２と同期して回転する攪
拌板３２によつて円筒２４外で回転方向に攪拌さわなが
ら右方に移動されつつ、一部はバケツト３１によつて掬
い上げられ、第１図中Ａ点まで搬送供給さねる。

そして、現像剤は前記現像スリーブ１１上に磁気ローラ
１２の磁気作用によつて磁気吸着さね、前述のように現
像スリーブ１１上を時計回り方向に移動し、感光体ドラ
ム１上の静電潜像を現像する。バケツト３１に掬い上げ
られなかつた現像剤は攪拌板３２によつて攪拌されつつ
右方に移動さね、開口２４ｂから再び円筒２４内に入り
込む。なお、現像剤は常時第１図中二点鎖線Ｂで示すレ
ベルまでの量が現像槽２１内に収容さねている。第５図
は本発明に係る静電潜像現像装置１０の他の実施例を示
し、第１図のものと異なる点は、トナーの粉煙防止用の
ロール１５に替えてポリウレタン、シリコーンゴム、マ
イラ一等のシール板１８をその先端が感光体ドラム１の
表面に軽く接触するように設けた点にあり、他の構成は
同じである。

なお、前述した磁気ローラ１２の高速回転に伴つてうず
電流、及び磁気ローラ１２の回転駆動トルクが若干増大
するという問題があるが、磁気ローラ１２に近接する部
材たとえば第１，２の現像剤掻き取り板１４ａ，１４ｂ
１ドクタブレード１３を非磁性、非導電性部材とするこ
と等によりこの問題は効果的に改善され得る。

ただし、現像スリーブ１１は現像原理から導電材で形成
せざるを得ず、したがつて現像スリーブ１１はできるだ
け薄くして平面的な電気抵抗を高くすることが好ましい
。また、感光体ドラム１に関してはそのベース材を合成
樹脂等の非導電材とすることによりうず電流の発生を軽
減することが考えらねる。この場合、樹脂表面に金属蒸
着等の導電層を設けてアースをとればよく、蒸着膜は極
めて薄く、うず電流は生じにくい。以上の説明から明ら
かなように、本発明に係る静電潜像現像装置においては
、現像スリーブと磁気ローラとが現像ギヤツプにおいて
静電潜像担体の表面の移動方向とは逆方向に回転駆動さ
れると共に、磁気ローラの回転１駆動に基づく現像剤の
移動速度が現像スリーブの回転速度より大になる様設定
さねているので、現像スリーブ上の現像剤に対して現像
剤移動方向とは逆の方向の運動成分を含む乱動が生ずる
。

このため、現像スリーブ上における現像剤の詰り発生が
防止さねると共に、現像剤の移動速度を高速化すること
なく現像画像濃度が向上さねている。また、現像スリー
ブ上に供給された現像剤中に静電潜像の現像に悪影響を
与える成分が含まねていたとしても、それらの多くは現
像剤の移動方向とは逆の方向に移動さね、かつこのよう
に逆の方向に移動された成分は第１の現像剤掻き取り部
材によつて現像スリーブの周面から掻き取らねるため、
現像ギヤツプへと到達することはなく、すなわち静電潜
像の現像に使用さねることはなく、こわらの成分による
悪影響も軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静電潜像現像装置の一実施例の断
面図、第２図は第１図の−線断面図、第３図は攪拌装置
の概略斜視図、第４図イは攪拌板の斜視図、第４図帽ま
その取付状態を示す平面図、第５図は他の実施例を示す
断面図である。 １・・・・・・感光体ドラム、１０・・・・・・静電潜
像現像装置、１１・・・・・・現像スリーブ、１２・・
・・・・磁気ローラ、１４ａ・・・・・・第１の現像剤
掻き取り板、１４ｂ．．．．．．第２の現像剤掻き取り
板、２０・・・・・・現像剤攪拌装置、２１・・・・・
・現像槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方向に移動される静電潜像担体の表面上に担持さ
   れた静電潜像を磁性現像剤を用いて現像するための静電
   潜像現像装置であつて、前記静電潜像担体の表面に対向
   した状態で回転可能に設けられた非磁性材からなる現像
   スリーブと、現像スリーブの内部に回転可能に設けられ
   ており、現像スリーブの周面に対して磁性現像剤を磁気
   吸着させる磁気ローラと、現像ギャップにおいて前記静
   電潜像担体の表面の移動方向とは逆方向に現像スリーブ
   及び磁気ローラを回転駆動する手段と、先端部が現像ス
   リーブの周面に対して圧接されている一方、現像スリー
   ブの回転駆動方向に対して順方向に設置されている第１
   の現像剤掻き取り部材と、同じく逆方向に設置されてい
   る第２の現像剤掻き取り部材とを備えると共に、磁気ロ
   ーラの回転駆動に基づく現像スリーブの周面に沿つた磁
   性現像剤の移動速度が現像スリーブの回転速度よりも大
   になる様、現像スリーブと磁気ローラとの各々の回転駆
   動速度が設定されていることを特徴とする静電潜像現像
   装置。 ２ 第１、２の現像剤掻き取り部材の先端部が現像スリ
   ーブの下方に位置する周面に対して各々圧接されており
   、第１、２の現像剤掻き取り部材によつて現像スリーブ
   の周面から掻き取られた磁性現像剤が自重にて下方へと
   落下されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の静電潜像現像装置。