JPS6014346B2 - 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通した多本ロール現像装置に
関するものである。

電子複写機をより高速化し、しかもよい複写品質を維持
することは今日の複写機に於いて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ｌａ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ｌｂ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−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
こば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
の占めるスべ−スや重量の点で複写機設計に大きな問題
となった。一方、高速機への一本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、しかも現像ロールの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−、現像剤の飛散が問題となった。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
ぼすものであった。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った。
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っ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、具体的には数少し、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、現像剤こばれを減少させ、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。
本発明の目的は現像剤を収容する溜め部分を有する現像
容器、静電楢像保持表面に対向して設けられ且つ溜め部
分の現像剤に薮触しないで回転する２本の隣接した磁気
ブラシ現像ロール、該現像ロール間を現像剤が浴像保持
表面に向って移動するように両ロールを逆方向に回転せ
しめる駆動機構、および溜め部分の現像剤を適当量該現
像ロ−ルに供給する手段を有する現像装置であって、該
現像ロールのうち先に潜像を現像する反向現像ロールの
現像剤付着量が後に潜像を現像する併向現像ロールの現
像剤付着量の１．２〜２．３割こなるように両現像ロー
ルの間にトリマーを設けたことを特徴とする現像装置に
よって達成される。

本発明の現像装置は特に２００物／ｓｅｃ以上のプロセ
ススピード（感材移動速度）に適する高い現像性能を有
しており、比較的低い現像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
の性能に匹適するものであり、従って本発明によれば少
し、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った。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（Ａｇａｉｎｓｔ Ｍｏｄｅ）
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ているので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ロに静電潜像
を保持したドラム表面に近綾て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は駆動機構によって
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（現像容器の現像閉口）に向って流れるように
、即ちシリンダー間を現像剤が感材の潜像保持表面に向
って流れるように回転させられる。このような現像剤の
流れを生ぜしめる現像方式を以下センターフィード現像
と呼ぶ。尚両シリンダーの導電部又は半導電部は接地さ
れているか偏筒電圧が印加されている。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った現像剤に
直接接触せず２本の現像ロールの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
するロールの、表面にスパイラル部を有するロール、バ
ケッ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って現像剤を現
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
重によって落下するようにした通路によって供給しても
よい。上に述べたように適当な手段によって現像ロール
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
によって現像ロール１１に供給された現像剤は現像ロー
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１１，２１の間隙
に搬送される。

両現像ロール間で現像ロール１１上の現像剤は現像ロー
ル２１の磁気吸引力によってその一部が現像ロール２１
上に移行供給される。現像ロール１１，２１の現像剤の
付着量はトリマー５１によって制御され現像領域へと搬
送される。本発明によば先に潜像を現像する反向現像ロ
ール２１の現像剤付着量が後の併向現像ロール１ １の
現像剤付着量より１．２〜２．３音高すなるようにトリ
マー５１と両現像ロ−ルのシリンダー２３，１３との間
隙を設定する。なお４１は現像ロール１１ためのトリマ
ーであり、本発明によるトリマー５１の作用を助けるも
のである。トリマー４１により併向現像ロール１１から
剥離された現像剤はクロスミキサー１０２により、また
現像後に反向ロール２１から剥離された現像剤はクロス
ミキサー１０３により、そして併向現像ロール１１から
剥離された現像剤はクロスミキサー１０１により混合さ
れながら現像剤溜め部に案内される。トナーの補給はト
ナーディスベンサー６１から行われる。特に、反向現像
ロールの現像剤付着量が０．４〜１．０夕／めであると
き併向現像ロールのそれが０．２〜０．８多／のになる
ように設定するとよい。

各現像ロールのシリンダーと感材の潜像保持表面との間
隙はほぼ等しい。現像剤付着量の大きい反向現像磁気ブ
ラシ現像ロールの現像領域に於ける現像剤パッキング密
度は併向現像のそれより高くなり、広面積画像の再現効
率を高める結果となる。また、反向現像ロールの現像効
率を高めるため該ロールの周速を高めることと併用して
もよい。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、現像を行う現像ｏ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
の利点を持っている。

すなわち、餅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５０仇肋／ｓｅｃ）のグ
ラフからわかるように、従来の一方向フィードシステム
に於ける反向現像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〈、画
質は設定パラメーターの影響けにくく安定している。し
かし、餅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、従っ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る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ィードシステムによ
って回避される。

これは先の現像ロ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象不良や後端カブＩＪが生じて
も併向現像によっ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ィードシ
ステムよりも優れている。更に潜像が先に現像される反
向現像の現像領域での高いパッキング密度によって広面
積像の再現性がより有効に高まる。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
像ロールによっ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ゥ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Ｎま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図からわかるように、従来のトナー含有率３〜４
％、スピード比２〜３の一本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。又現像剤のこばれは実験
的にロール周速の２秦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ットである。す
なわち第５図こおいてく−′）部分は従来の一本ロール
現像の場合のトナークラウド発生領域を示し、〔〕部分
は本発明による現像による場合のトナークラゥド領域を
示す。本発明の現像装置によっ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
．６）でも広面積像再現性を向上させることによって画
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現像剤
飛散の防止「 コピー質の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、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ｌａ図は従来の多本ロール現像システムの例を示し、
第ｌｂ図は従来の一本ロール現像システムの例を示し、
第２図は一本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−含有率と磁気ロールスピード比に対する
トナークラゥ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・・・バケットコンベ
ア、３・・・現像剤、４，１１，２１・・・磁気ロール
、５．・・感材、６・・・潜像、７，３１・・・パドル
ロール、１２，２２…現像磁石、１３，２３…シリンダ
ー、１０１，１０２，１０３…クロスミキサー、４１，
５１…トリマ−、６１…トナーデイスベンサー。 第ｌｏ図 第ｌｂ図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

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で潜像を現
   像する併行現像ロールとの間から現像領域に現像剤を搬
   送して現像を行うセンターフイード現像装置において、
   反向現像ロールと併向現像ロールとの間に反向現像ロー
   ルの現像剤付着量が併行現像ロールの現像剤付着量の１
   ．２〜２．５倍になるようにトリマーを設けたことを特
   徴とする磁気ブラシ現像装置。