JPS5953546B2 - 磁気ブラシ現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電子複写機に於ける磁気ブラシ現像装置、さ
らに詳しくは高速複写機に適した多事ロール現像装置に
関するものである。

電子複写機をより高速化し、しかも良い複写品質を維持
することは今日の複写機に於いが重要なる課題であるが
、従来の高速複写機に対する磁気ブラシ現像機には大別
して２つの種類がある。

１つは４〜５本の現像ロールを用いる一方向搬送多本現
像ロールシステムであり （第１ａ図参照）、他の１つ
は１本の磁気ロールを用いる一本現像ロールシステムで
ある （第１ｂ図参照）。

多本現像ロールシステムは高い現像性能が得られること
により、使用トナー含有率が下げられ、又ロール回転数
の低下が可能となることにより、トナークラウド、現像
剤こぼれを減少させるだけでなく優れたコピー質と安定
性が得られる。しかし、このような多本現像ロールシス
テムは機械の製造コストが高くなるばかりでなく、現像
機の占めるスペースや重量の点で複写機設計に大きな問
題となつた。一方、高速機への一ロロールの適用の場合
には、第２図（図中ＴＣはトナー含有率である）に示す
通り、像濃度の再現性を向上させる為に使用トナー含有
率は高くなり、しかも現像ロール感材に対する周速比（
スピード比）が大となり、特に高速複写機ではこれによ
るトナー、現像剤の飛散が問題となつた。

高いスピード比はコピーの画質に対しても、また広面積
の端部の現像不良（低濃度）や線画の再現性に対しても
悪い影響を及ぽすものであつた。これらの問題を改良す
る為に２本のロールを用いる現像方式もあるが、２本程
度使用したのでは充分満足な性能が得られないという欠
点があつた。本発明は、従来のシステムとは異る新しい
現像システムを導入することによつて前述の問題点を解
決することを目的とするものであり、具体的には数少い
ロール本数で低いトナー含有率と低いスピード比を可能
とすることにより、トナークラウド、現像剤こぽれを減
少させ、あわせて高品質のコピーを得ることを目的とす
るものである。

さらにこの新規な現像システムをより有効に作動し得る
為の現像装置を提供することを目的とするものである。
本発明の目的は、先に潜像を現像する反向現像ロールと
後に潜像を現像する併向現像ロールとの間から現像領域
へ現像剤を搬送て現像を行うセンターフイード現像装置
において、反向現像ロールの周速を併向現像ロールの周
速の１．２〜２倍としたことを特徴とする磁気ブラシ現
像装置によつて達成される。

本発明の現像装置は特に２００ｍｍ／Ｓｅｃ以上のプカ
セススピード（感材スピード）に適する高い現像性能を
有しており、比較的低いロールの回転数及びトナー含有
率で使用することが出来る。

本発明者等の実験結果によると、一本現像ロールシステ
ムに於けるロールスピードは感材のスピードに対して２
倍以上（スピード比が２以上を意味する）必要であり、
トナー含有率は２％以上を必要とした。しかしながら本
発明の現像装置を使用することにより同一潜像、同一消
耗品を用いて比較してスピード比を１．６以下、トナー
含有率を１％以下にすることに成功した。このようなス
ピード比やトナー含有率は前述の多本ロール４〜５本の
ときの性能に匹敵するものであり、従つて本発明によれ
ば少いロール本数つまり低コスト、低重量、小スペース
で極めて高い性能の現像機を得ることが可能となつた。
このように本発明の現像装置が優れた性能を有する理由
は後述するように、現像剤の移動に無理がなく、現像ロ
ールの回転による現像剤の劣化及び飛散が最小限におさ
えられており、しかも反向（ＡｇａｉｎｓｔＭＯｄｅ）
現像と併向（ＷｉｔｈＭＯｄｅ）現像との長所が相殺す
ることなく取り入れられ、更に反向現像ロールに対して
より高い現像性能をもたせているためである。

本発明の現像装置の一例を第３図に基づいて説明する。

現像容器内の現像剤溜め部から離隔した現像開口に静電
潜像を保持したドラム表面に近接して２本の現像ロール
１１，２１が設けられている。

現像ロールを構成する磁石１２，２２は固定されており
、これを包むシリンダー１３，２３は駆動機構によつて
互いに反対方向、しかも供給された現像剤が現像容器の
内から外（現像容器の現像開（１）に向つて流れるよう
に、即ちシリンダー間を現像剤が感材の潜像保持表面に
向つて流れるように回転させられる。このような現像剤
の流れを生フぜしめる現像方式を以下センターフイード
現像と呼ぶ。

これ等現像ロールの表面は現像容器内の底部又は奥部に
溜つた現像剤に直接接触せず、２本の現像ロールに適量
の現像剤を溜め部から供給する手段が具備されている。

現像剤溜め部に一部埋設した回転体、例えばパドルを有
するロール、表面にスパイラル部を有するロール、バケ
ツトを有するエンドレスベルト、又は磁気吸引力を有す
るロール等又はこれ等の組み合せによつて現像剤を現像
剤溜め部からくみ上げ現像ロールに供給する。

又は現像剤溜め部と現像ロール周辺との間に現像剤が自
重によつて落下するようにした通路によつて供給しても
よい。上に述べたような適当な手段によつて現像口ール
に現像剤が供給されるため、現像ロールと現像剤との接
触摩擦負荷が少なく、現像ロールの回転力による現像剤
への衝撃も少ない。現像剤溜め部からパドルロール３１
によつて併向現像ロール１１に供給された現像剤は併向
現像口ール１１の磁気吸引力によりその表面に付着し、
シリンダー１３の回転により２本の現像ロール間隙に搬
送される。

両現像ロール間で併向現像ロール１１上の現像剤は反向
現像ロール２１の磁気吸引力によつてその一部が反向現
像ロール２１上に移行供給される。現像ロール１１，２
１の現像剤付着量はトリマー５１によつて制御され現像
領域へと搬送される。潜像保持表面と先に接触して潜像
を現像する反向現像ロール２１の周速は後で潜像を現像
する併向現像ロール１１の周速より１．２〜２倍速い。

即ち反向現像の現像ロールの周速は併向現像のそれより
も高くなつている。潜像保持表面の移動スピードに対す
る反向現像現像ロールのスピード比は１．４〜２．４で
あり、併行現像現像ロールのスピード比は１．２〜２．
０である。

２本の現像ロールが上下関係を有して縦に並んでいる場
合は、回転速度の早い現像ロール、即ち反向現像の現像
ロールが上側に配置されるように潜像保持表面と現像ロ
ールとの位置関係を設定するとよい。

そうすることによつて現像剤の外部への飛散なしに現像
効率を高めることができた。２本の現像ロールのうち、
潜像に対して先に現像剤が接触し、現像を行う反向現像
ロールは感材の回転方向に対して常に反向現像を行うも
のであり、感材と現像剤の流れ方向は逆である。

又後に現像剤が潜像に接触し、現像を行う併向現像口ー
ルは感材の回転方向に対して常に併向現像を行うもので
ある。本発明の現像装置は従来の現像システムに比べて
多くの利点を持つている。

すなわち、併向現像および反向現像における現像特性を
示す第４図（プロセススピード５００ｍｍ／Ｓｅｃ）の
グラフかられかるように、従来の一方向フイードシステ
ムに於ける反向現像システムは高い現像性能を有してい
るが、感材の出口側に新しい現像剤が衝突する為に特に
高速複写機ではトナークラウドが背景汚れの原因となり
、又現像剤流れ状態が画質に対して大きく影響するので
現像機の設計パラメーターに対して画質が影響を受け易
く画質が不安定である。一方、併向現像は感材の出口側
では現像が終了しているので前述の如く背景汚れの問題
は少く、画質は設定パラメーターの影響を受けにくく安
定している。しかし、併向現像では現像剤の潜像に接触
する量は反向現像に比べて少く、従つて反向現像に比べ
て現像能力は低い。又広面積像の再現に対して反向現像
は像の先端の現像不良（低い広面積像濃度）と像の後部
近接背景部の汚れ（背景濃度の増大）が生じ易く、又併
向現像は広面積像の後端の現像不良と先端近部背景部の
汚れを生じる。

この理由は潜像のスピードと現像剤のスピードが大きく
異るとき潜像部と背景部に於ける電界の急激な方向の変
換に対応してトナーの移行が行えず過渡現像として現像
不良や背景現像が生じることから説明される。

上記の不利益は本発明のセンターフイードシステムによ
つて回避される。

これは先の反向現像口ールが反向現像で充分な現像を行
い、しかも広面積像の先端現像不良や後部カブリが生じ
ていても併向現像によつて背景汚れの清掃や広面積像の
均一な再現が可能となるからである。又本発明によるこ
のような現像システムは画線部の再現性に対しても優れ
ていることが実験で確認されたが、特に現像剤の流れ方
向に対して直角成分の線画の再現性が従来の一方向フイ
ードシステムよりも優れている。更に潜像が先に現像さ
れる反向現像ロールの高い周速により高い像濃度を再現
し、さらに併向現像ロールによつて反向現像による背景
汚れを除去し広面積像再現の不均一性を改善している。

以上述べた通り、本発明の現像装置によれば現像剤劣下
を伴わない多数本現像ロールによつて高い現像性能が得
られ、低いトナー含有率でかつロールの回転数を下げる
ことが出来る。具体的にはトナー含有率が２％以下で磁
気ロールスピード比を１．８以下に設計することが出来
る。トナー含有量とスピード比のトナークラウド発生に
及ぼす影響を第５図に示す。

図においてトナークラウドは機外に出たトナー量につい
ての相対重量で表わした。またＶｒはスピード比である
。第５図かられかるように、従来のトナー含有率３〜４
％、スピード比２〜３の一ロロール現像機に於けるトナ
ークラウドに比べ、本発明の現像装置ではこれらの値を
著しく改善出来ることが解る。又現像剤のこぼれは実験
的にロール周速の２乗に比例して増大するのでスピード
比の低減は現像工程における大きなメリツトである。す
なわち、第５図において（ｊ：・部分は従来の一ロロー
ル現像の場合のトナークラウド発生領域を示し、Ｏ部分
は本発明による現像による場合のトナークラウド発生領
域を示す。本発明の現像装置によつて得られる前記のよ
うな性能は従来の現像システムに於ける４〜５本の現像
ロールのときの性能に相当しており、機械のコスト、ス
ペース、重量などの点でも本発明の現像装置が大きな効
果を有していることがわかる。又広面積部の再現性は反
向と併向の両方式で現像が行われる結果常に均一であり
、線画のコピーに対しても良い結果を示す。

これは第６図の如く、１本現像ロールシステムでは広面
積像（濃度０．７：実線）に対してはスピード比を上げ
ることが必要で（例えば２．５）その為に線画像（濃度
０．７：点線、濃度０．３：鎖線）再現は悪い影響を受
けているが、本発明の如く低いスピード比（例えば１．
５）でも広面積再現性を向上させることによつて画線部
再現性が均一で向上することが判る。

本発明の現像装置によるこれらのトナークラウドや現像
剤飛散の防止、コピー質が向上の効果は一本現像ロール
システムに比べて非常に著しいものがあり、しかも、多
数本現像ロールにしたことによる現像剤の劣化もなく、
コスト、スペース、重量のわずかな増大で４〜５本の現
像ロールシステムと同等の性能を持ち、しかもこれによ
り低コスト、小スペース、低重量である極めて優れた現
像システムが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は従来の多本ロール現像システムの例を示し、
第１ｂ図は従来の一ロロール現像システムの例を示し、
第２図は一ロロールに於けるロールスピード比、トナー
含有率と広面積像濃度との，関係を示すグラフであり、
第３図は本発明の実施例を示す図であり、第４図は併向
現像および反向現像に於ける現像特性を示すグラフであ
り、第５図はトナー含有率と磁気ロールスピード比に対
するトナークラウドとの関係を示すグラフであり、第６
図はスピード比とコピー質との関係を示すグラフである
。 図中符号：１・・・・・・現像容器、２・・・・・・バ
ケツトコンベア、３・・・・・・現像剤、４，１１，２
１・・・・・・磁気ロール、５・・・・・・感材、６・
・・・・・潜像、７，３１・・・・・・パドルロール、
８・・・・・・トリマー ９・・・・・・ミキシング板
、１２，２２・・・・・・現像磁石、１３，２３・・・
・・・シリンダー、１０１，１０２，１０３・・・・・
・クロスミキサー、４１・・・・・・第一流量制御板、
５１・・・・・・第二流量制御板、６１・・・・・・ト
ナーデイスペンサ一。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 先に潜像を現像する反向現像ロールと後に潜像を現
   像する併向現像ロールとの間から現像領域へ現像剤を搬
   送して現像を行うセンターフィード現像装置において、
   反向現像ロールの周速を併向現像ロールの周速の１．２
   〜２倍としたことを特徴とする磁気ブラシ現像装置。