JPS6022362Y2 - 磁気ブラシ現像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は静電潜像担体の表面に担持される静電潜像を現
像するための磁気ブラシ現像装置に関するものである。

前記の如き磁気ブラシ現像装置は電子写真複写機等にお
いて広く実用化されており、静電潜像担体である感光体
の表面に対向して設けられている現像スリーブと、現像
スリーブの内部に設けられている現像磁石と、装置内に
収容されている現像剤を現像スリーブの長手方向に循環
搬送するための現像剤循環搬送手段と、前記現像剤に対
してトナーを補給するためのトナー補給手段とを備えた
ものが知られている。

ところで、この様な磁気ブラシ現像装置においては、静
電潜像の現像に使用され、トナー濃度の低下した現像剤
に対して前記トナー補給手段によって適宜トナーが補給
されるのであるが、ここで前記現像剤と新たに補給され
たトナーとは、静電潜像の現像に使用されるのに先立ち
、十分に混合攪拌される必要がある。

なぜならば、前記混合攪拌が十分に行われぬまま現像剤
が静電潜像の現像に使用された場合、現像画像中に顕著
なカブリ等を発生させる結果となるからである。

このため、前記磁気ブラシ現像装置内には、通常、回転
羽根等からなる現像剤攪拌機構が組込まれている。

ところが、微粉粒体である前記現像剤等を混合攪拌する
ことは容易なことではなく十分な程度にまで前記混合攪
拌を行うためには、前記現像剤攪拌機構が勢い大型、か
つ複雑なものとならざるを得ない。

従って、この現像剤攪拌機構は現像装置の小型化に関し
て大きな障害となっているのが現状である。

また、一方、前記現像剤攪拌機構に関連し、現像剤が回
転羽根等によって混合攪拌される場合、滞留状態にある
現像剤が回転羽根によって強い力で強制的に攪拌される
ため、その際に現像剤に対して大きな機械的ストレスが
加わることとなり、このことにより現像剤が早期に劣化
されてしまう事態が生じる。

本考案は、これらの各点に鑑みてなされたものであり、
それ自体大型、かつ複雑なものとされることなく十分に
前記混合攪拌を行うことのできる、そしてその結果、現
像装置の小型化を可能とする新規な現像剤攪拌機構であ
って、更に、前記の如き現像剤の早期劣化を実質的に生
ずることなく前記混合攪拌を行うこともできる現像剤攪
拌機構を備えた磁気ブラシ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、第１〜６図を参照しながら本考案に係る磁気ブラ
シ現像装置の一実施例につき説明する。

第１図は本考案に係る磁気ブラシ現像装置の一実施例の
内部構造を示す図面であり、第２図は第１図における■
−■線断面図である。

第１図中、電子写真感光体ドラム１は矢印Ａ方向に図示
されない駆動装置により回転可能に設けられている。

この感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の表面
を一様に帯電するためのチャージャ２、図示されない原
稿の画像を露光してドラム１の表面上に静電潜像を形成
するための露光部３、ドラム１の表面に担持される静電
潜像を現像して顕像化する磁気ブラシ現像装置４が設け
られている。

更に、このドラム１の周囲には、図示されぬ転写チャー
ジャ、クリーニング装置、イレーザ等が設けられている
。

前記現像装置４のフレーム５内には、ドラム１の表面に
その一部分が対向した状態で、非磁性体からなる現像ス
リーブ６が軸７を中心に回転可能に設けられている。

このスリーブ６の横幅は、第２図に示される如く、ドラ
ム１の横幅よりも広く設定されており、その一部分がド
ラム１の左右に張出すように配置されている。

スリーブ６の内部には、上と下、及びドラム１側に３個
に分割された現像装置８，９．１０が設けられている。

なお、これらの磁石８９．１０は、スリーブ６の長手方
向において、スリーブ６がドラム１の表面に対向してい
る現像部Ｂと、スリーブ６がドラム１より長く突出した
部分Ｃとに渡って設けられている。

ドラム１の表面に面したスリーブ６の周囲に対して１８
０°すれたスリーブ６の周面に対しては、第３図に示さ
れる如く、スリーブ６の横幅に略等しい横幅を有する現
像剤搬送用の第１スクリユー１１が軸１２を中心に回転
可能に設けられている。

この第１スクリユー１１の下には、スリーブ６のＢ、
Ｃ部に対向する部分でスリーブ６と狭い間隙１３を、一
方、スリーブ６のＣと反対側の突出部りにおいて広い間
隙１４を保って設置された制御板１５がフレーム５に対
して調整可能に取付られている。

スリーブ６の下方で、磁石９に対向する位置には、現像
剤搬送用の第２スクリユー１６が軸１７を中心に回転能
に設けられている。

この第２スクリユー１６には、第２，３図に示される如
く、０部中の現像剤混合部Ｅに位置する供給羽根１８が
一体的に取付られており、混合部Ｅを除いたＣ部、即ち
現像剤攪拌部Ｆ１及びＢ、 Ｄ部のみに位置する周面が
スクリュー状に形成されている。

そして、これらＦ、Ｂ、Ｄ部において、現像剤が第１ス
クリユー１１による現像剤の搬送方向との逆の方向に搬
送されるように回転駆動される。

第２スクリユー１６とスリーブ６との間には、Ｂ部にお
いて遮蔽板１９が設けられており、第２スクリユー１６
近傍の現像剤がスリーブ６の周面に磁気吸着されぬ様に
なっている。

但し、Ｆ部においては、磁石９の影響を受けない現像剤
を第２スクリユー１６近傍へと落下させるように、その
遮蔽板１９の一部が切欠かれている。

また、Ｄ部には、先端２０ａをスリーブ６の周面に圧接
された現像剤かき落し板２０が、更に、Ｅ部には、スリ
ーブ６の周面とのに若干の間隙を有する規制板２１が各
々設けられる。

一方、スリーブ６の周面に沿った現像剤の搬送方向にお
いて、ドラム１の表面と接近する手前側のスリーブ６の
周面に対しては、スリーブ６の周面に磁気吸着された現
像剤２２の量を規制するための穂高規制板２３が一定間
隔を保って調整可能に設けられている。

また、現像装置４の感光体ドラム１と直接対向する面の
下方には、現像装置４内に収容されている現像剤２２が
フレーム５内から外方へと飛散するのを防止するための
現像剤飛散防止板２４が取付られている。

この飛散防止板２４は絶縁性材料、例えば薄いポリウレ
タンゴム等からなると共に、その先端はドラム１の表面
に対して圧接されている。

更に、混合部Ｅに位置するフレーム５の上方には、補給
トナー２５が充填されたトナータンク２６が取付られて
おり、このトナータンク２６の底部には、互いに穴の位
置が異なる２枚の補給板２８．２９がフレーム５に設け
られた多数の穴２７を上下から挾み込んだ状態で一体的
にスライド移動可能に設けられている。

この補給板２８．２９にはスライド移動用のノブ３０が
設けられており、トナー補給時にこれらの補給板２８．
２９は手動で、または適宜駆動源に接続されて自動的に
スライド移動される。

更に、現像装置４のＣ，Ｄ部においては、スリーブ６が
感光体ドラム１の表面と直接対向していないので、ドラ
ム１側に現像剤２２が飛散漏出する可能性がある。

このため、Ｃ９Ｄ部においては、この様な飛散漏出を完
全に阻止する目的で飛散防止板３１が設けられている。

次、前記磁気ブシ現像装置４の動作につき説明する。

先ず、感光体ドラム１の表面はチャージ２により一様に
帯電され、露光部３において画像露光され、静電潜像が
形成される。

この静電潜像は、現像装置４を通過する際、磁石１０の
磁気作用によりスリーブ６の周面上に形成された現像剤
２２の磁気ブラシによって摺擦され、現像剤２２中のト
ナー２５を付着されることによって顕像化される。

この顕像は転写チャージャにより図示されない転写紙表
面に転写され、定着器により定着される。

転写時に転写されずに感光体ドラム１の表面に残留した
トナーは、クリーニング装置によりドラム１の表面から
払拭される。

そして、クリーニングされた後のドラム１の表面はイレ
ーザによる均一光照射を受けて電荷が放電され、次の複
写サイクルのために待機することになる。

前記現像装置４において、静電潜像に使用された後の現
像剤２２は、第１，４図中反時計回り方向へのスリーブ
６の回転駆動に伴ってスリーブ６の周面に沿って同方向
に搬送された後、スリーブ６の周面上から制御板１５へ
と落下される。

落下された現像剤２２は、制御板１５上に既に溜ってい
る現像剤２２と共に、制御板１５にガイドされつつ第１
スクリユー１１の回転駆動に伴い第１図中紙面に対して
後方、即ち、第２図中Ｂ部からＤ部に向う方向へと搬送
される。

なお、前記現像剤２２の一部は制御板１５とスリーブ６
とに間隙１３から下方へて落下する。

この様にして落下された現像剤２２は遮蔽板１９上に至
り、遮蔽板１６上で磁石９によりスリーブ６の周面上に
磁気吸着されると共に、穂高規制板２３により現像剤２
２の量が規制されつつ、感光体ドラム１の表面との最接
近位置、即ち、スリーブ６の周面上に形成された現像剤
２２の磁気ブラシが感光体ドラム１の表面を摺擦し得る
現像位置へと搬送される。

第１スクリユー１１の回転駆動に伴い制御板１５上を搬
送される現像剤２２の搬送速度、及び制御板１５とスリ
ーブ６との間隙１３から落下されてスリーブ６の周面上
に磁気吸着される現像剤２２の量は、制御板１５をフレ
ーム５に対して移動させ、間隙１３を調整することによ
って制御され得る。

第１スクリユー１１の回転駆動に伴いＢ部からＤ部へと
搬送されてきた現像剤２２は、第５図に示される如く、
制御板１５とスリーブ６の周面との間の広い間隙１４か
ら第２スクリユー１６上へと落下される。

このとき、スリーブ６の周面上に付着している現像剤２
２は、かき落し板２０の作用により第２スクリユー１６
上に落下されることとなる。

その後落下された現像剤２２は第２スクリユー１６の回
転駆動に伴いＤ部からＢ部を経て０部に至るように搬送
されるが、Ｄ部、及びＢ部ではかき落し板２０、及び遮
蔽板１９の存在により、これらの現像剤２２はスリーブ
６の周面上に磁気吸着されることはなく、現像位置へと
搬送されることもない。

Ｅ部に搬送された現像剤２２は、ここで供給羽根１８に
より上方に汲き上げられ、磁石９の磁力を受けてスリー
ブ６の周面上に磁気吸着される。

この様にして磁気吸着された現像剤２２はスリーブ６の
回転駆動に伴って磁石１０．８の磁力を受けつつ搬送さ
れ、再び制御板１５上に落下する。

落下された現像剤２２はトナータンク２６から落下補給
されたトナー２５と共に制御板１５上で第１スクリユー
１１の回転駆動に伴いＥ部からＦ部へと搬送される。

このとき、Ｅ部において現像剤２２とトナー２５とは第
１スクリユー１１の回転作用を受けである程度互いに混
合攪拌されるが、トナー２５は完全に細分化されず、現
像剤２２中においてトナー２５の粒子が塊状にキャリア
の表面に静電吸着される様な現像が生じ得る。

この様な状態の現像剤が現像に使用された場合、トナー
の荷電が揃っていないことに起因してトナーが顕著に飛
散し、静電潜像の非画像部に斑点状にトナーが付着し、
現像画像中にカブリや汚れを生じることになる。

この様な事態の発生を阻止するため、前記現像装置４に
おいては下記の如き対策が講ぜられている。

即ち、Ｅ部からＦ部へと搬送された現像剤２２は静電潜
像の現像に使用されるのに先立ち、第６図に示される如
く、間隙１４から遮蔽板１９上に落下し、現像剤２２中
においてキャリアと静電吸着しているトナーがキャリア
と共に磁石９の磁力を受けてスリーブ６の周面上に磁気
吸着される。

一方、キャリアと静電吸着していないトナーは第２スク
リユー１６上に落下する。

スリーブ６の周面上に磁気吸着された現像剤２２中のト
ナーとキャリアは、スリーブ６の回転駆動に伴って磁石
９．１０．８を通過して搬送される。

この際、現像剤２２においては、方向の変化する複数の
磁界の作用を受けてキャリアが回転運動等を行なうこと
によって、現像剤２２に対して大きな機械的ストレスが
加わることなく、磁気的に、換言すれば現像磁石８，９
．１０の磁界作用によってキャリアとトナーの均一な分
散混合攪拌が確実に行なわれる。

この混合攪拌は、トナー粒子を個々の粒子に細分化して
キャリア粒子の表面に単層として静電吸着せしめると共
に、トナーの荷電を揃える働きがある。

スリーブ６の周面上を１回転搬送された現像剤２２は、
スリーブ６の周面上から再び制御板１５上へと落下され
、制御板１５上の現像剤２２と攪拌され、一部は再び間
隙１３から落下して前記混合攪拌を再度受けるが、一部
は第１スクリユー１１でＢ部へと搬送される。

この様に、現像剤２２は第１スクリユー１１から第２ス
クリユー１６を経由して、スリーブ６の回転駆動に伴い
第１スクリユー１１に戻されるループを循環搬送されつ
つ、感光体ドラム１の表面に対向しないＦ部に位置する
スリーブ６の周面上でトナー２５と共に磁気的に混合攪
拌されるので、Ｂ部のスリーブ６の周面上に供給される
現像剤２２即ち現像に使用される直前の現像剤はスリー
ブ６の長手方向に量及びトナー濃度とも均一である上に
、この現像剤２２においては、トナーとキャリアとが十
分に混合攪拌されているので現像画像中にカブリ等を生
じさせないものである。

一方、トナータンク２０内に収納されているトナー２５
の補給は、Ｆ部に位置するスリーブ６の近傍の現像剤２
２に対してのみ行えば良いのであり、トナ−タンク２０
自体、Ｆ部の幅に略等しい小さなものとなっている。

また、現像剤２２は、感光体ドラム１の表面と対向しな
い現像スリーブ６の端部周面上で補給されたトナー２５
と共に磁石８，９．１０の複数の磁極によって形成され
る磁界変化を受けて十分に混合攪拌され、その後第１ス
クリユー１１により感光体ドラム１の表面と対向する部
分のスリーブ６の周面上に搬送される。

このため、第１スクリユー１１の軸方向の現像剤２２の
流れが円滑になり、スリーブ６の周面上に磁気吸着され
る現像剤２２のトナー濃度が第１スクリユー１１の軸方
向即ち、スリーブ６の長手方向に均一になるので、感光
体ドラム１の軸方向の現像ムラ等も防止できる。

なお、スリーブ６内の磁石８，９．１０はＤ部まで延設
されていても良い。

また、前記現像装置４は静電潜像が感光体ドラム１の代
りに、誘導体シート上に形成されるファクシミリ等の装
置に組込まれても良いことは言うまでもない。

更に、混合部Ｅと攪拌部Ｆの一部とを複写機本体ケーシ
ングから外方へ突出して設けても良い。

この場合、現像装置４を複写機本体から引き出さずに現
像装置４にトナー２５を装填することができ有利である
。

以上の説明から明らかな様に、本考案に係る磁気刷子現
像装置に関しては、現像剤と新たに補給されたトナーと
の混合攪拌が、静電潜像担体の表面に対向しない部分の
現像スリーブの周面を利用して行われることから、現像
剤攪拌機構自体が小型、かつ簡略である。

このため、現像装置全体も小型化されたものとなる。

また、前記部分の現像スリーブの周面上において現像剤
と新たに補給されたトナーとが静電潜像の現像に使用さ
れるのに先立ち混合攪拌され、その後現像剤循環搬送手
段によって現像部へと搬送されること、そして、前記混
合攪拌が現像磁石を利用した効率の良好な磁気的な混合
攪拌であることの各々により、現像剤と新たに補給され
たトナーとの混合攪拌が十分に、しかも確実に行われ、
その結果、現像画像中にカブリ等を発生する虞もない。

更にまた、従来の回転羽根等による混合攪拌の場合と異
なり、前記磁気的な混合攪拌によれば現像剤等に対して
大きな機械的ストレスも加わることなく、その結果、現
像剤が早期に劣化されてしまう様なこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る磁気ブラシ現像装置の一実施例の
内部構造を示す図面、第２図は第１図における■−■線
断面図、第３図は第１図における■−■線断面図、第４
図は第２図におけるＩＶ−ＴＶ線断面図、第５図は第２
図における■−Ｖ線断面図、第６図は第２図におけるＶ
Ｉ−ＶＩ線断面図である。 １・・・・・・感光体ドラム、４・・・・・・磁気ブラ
シ現像装置、６・・・・・・現像スリーブ、８，９，１
０・・・・・・現像磁石、１１・・・・・・現像剤搬送
用の第１スクリユー１６・・・・・・現像剤搬送用の第
２スクリユー、１８・・・・・・供給羽根、２２・・・
・・・現像剤、２５・・・・・・補給トナー ２６・・
・・・・トナータンク、Ｂ・・・・・・現像部、Ｃ９Ｄ
・・・・・・突出部、Ｅ・・・・・・現像剤混合部、Ｆ
・・・・・・現像剤攪拌部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 静電潜像担体の表面に対向して設けられている現像
   スリーブと、現像スリーブの内部に設けられている現像
   磁石と、装置内に収容されている現像剤を現像スリーブ
   の長手方向に循環搬送するための現像剤循環搬送手段と
   、前記現像剤に対してトナーを補給するためのトナー補
   給手段とを備えた磁気ブラシ現像装置において、前記現
   像スリーブの横幅が静電潜像担体の横幅よりも広く設定
   されており、現像スリーブの端部に静電潜像担体の表面
   に対向しない部分が存在すること、及び、前記現像剤循
   環搬送手段によって搬送される現像剤であって前記部分
   の現像スリーブ近傍に位置する現像剤に対して前記トナ
   ー補給手段によってトナーが補給されることにより、前
   記部分の現像スリーブの周面上で前記現像剤と新たに補
   給されたトナーとが静電潜像の現像に使用されるのに先
   立ち現像磁石の磁界作用によって混合攪拌され、その後
   前記現像剤循環搬送手段によって現像部へと搬送される
   ことを特徴とする磁気ブラシ現像装置。 ２ 現像磁石が複数の磁極を有することを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の磁気ブラシ現像装置
   。 ３ 現像スリーブが回転駆動されることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第２項記載の磁気ブラシ現像装置
   。