JPS602970A - 電子写真現像装置 - 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〕 本発明は複写機やプリンタとして使用される電子写真装
置の現像装置に関し、特に樹脂と磁性粉を主成分とする
磁性トナーによシ感光体表面の静電潜像を顕像化する現
像装置に関する。

〔従来技術〕

従来のこの種の電子写真現像装置は、第１図に示すよう
に表面に感光体を有する感光ドラム１に所定の間隙を介
して円筒状の非磁性体スリーブ２を対向させ、この非磁
性体スリーブ２内に円柱状のマグネットロール３を非接
触に支持して、この非磁性体スリーブ２とマグネットロ
ール３のどちらか一方、あるいは両方を回転させること
により、トナーホッパ４内に収容されている磁性）・ナ
ー５を非磁性体スリーブ２で搬送し、搬送した磁性トナ
ー５を前記感光ドラム１の表面に摺擦して現像を行うよ
うになっている０ 尚、この構成では、感光ドラム１の静電潜像電位に対し
て非磁性本スリーブ２を接地するか、あるいはバイアス
電位を与えて現像を行っており、非磁性体スリーブ２が
現像電極の役割を兼ねている。

第２図は感光ドラム１の回転によるその表面の移動速度
、つまり感光ドラム速度に対して一定現像条件で現像し
たときの現像濃度を測定した結果を示すグラフで、感光
ドラム速度が増加すると、言換え扛は現像時間が減少す
ると現像濃度が低下することがわかる。つまり高速現像
を行うと現像濃度が低下する結果となる。

感光ドラム速度を落さずに現像時間を増加させる方法と
して、現像領域を長くとることが考えられる。これを実
現するには感光ドラム１と非磁性体スリーブ２の各々の
直径企単純に大きくすｎばよいわけであるが、これでは
装置が大形化して不都合である。

そこで従来は、高速現像を行う場合、前記のマグネット
ロール３を内蔵した非磁性体スリーブ２を感光ドラム１
の表面に沿って複数個配列し、これによシ現像時間を増
加させるようにしているが、しかしこの構成においても
機構が複雑でかつ装置が大形化するという欠点があった
。

〔発明の目的〕

本発明は上述した従来技術の欠点を解決するためになさ
れたもので、装置を大形化することなく現像領域を長く
とることができ、′十分な濃度で高速現像を行うことが
可能な電子写真現像装置を実現することを目的とするも
のである。

〔発明の・構成〕

上述した目的を達成するため、本発明は感光ドラムの内
側にマグネットロールを配置すると共に、感光ドラムの
外周面に一定の間隙を介して現像電極板を対向させて、
前記マグネットロールを感光ドラムと同方向に回転する
ことによりトナーホッパからの磁性トナーを感光ドラム
上で直接搬送しつつ、感光ドラムの表面に形成された静
置潜像の現像を行うようにしたものである。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例を示す概略的な側断面図で、
図において６は感光ドラムであり、非磁性導電材から成
る円筒を基材としてその外周表面に感光体の層を形成し
たものである。矢印Ａはその回転方向を示す。

１は円柱状のマグネットロールで、円周方向に複数のＮ
極とＳ極とを交互に着磁した構造となっている。このマ
グネットロール７は感光ドラム６内に配置さｎｌその内
周面近傍に位置して、矢印Ｂで示すように感光ドラム６
と同方向１ｃ４回転するようになっている０ ８は現像電極板で、前記マグネットロール１と対応する
ように感光、ドラム６の外周面に一定の間隙を介して対
向しており、現像時に接地またはバイアス電位が付与さ
れるようになってい゛る。

９は磁性トナー、１０は該磁性トナー９を収容したトナ
ーホッパで、このトナーセンサく１０は前記現像電極板
８の近傍に配置されており、その下部に設けられた開口
部には感光ドラム６と現像電極板８との間の現像領域に
磁性トナー９を供給するトナー供給ロール１１が回転可
能１１？１ｍ取付けられている。

１２は電気的絶縁物により形成されたトナーストッパで
、このトナーストッパ（１２は前記現像電極板８の上方
の所定の位置ニおいてその一端が感光ドラム６の外周面
と微小な間隙を介して対向するように設置されている。

１３は飼えば発光素子と受光素子とを組合わせたトナー
センサで、前記現像電極板８の下方の所定の位置におい
て感光ドラム６の外周面に向けて配置されている。

１４と１５は感光ドラム６の内側に配設さ扛た軟質の磁
性材料から成る磁気遮蔽板である。

次に上述した構成の動作について説明すると、まずトナ
ー供給ロール１１を回転さぜると、このトナー供給ロー
ル１１によりトナーホッパ１０内の磁性トナー９が一定
少量づつ順次取出さｎ１取出された磁性トナー９はマグ
ネットロール１の磁気吸引力により感光ドラム６上に供
給さ扛る。一定量の磁性トナー９が供給されると、トナ
ー供給ロール１１の回転は停止される。

そして上述の如く供給された磁性トナー９は感光ドラム
６上で層となシ、感光ドラム６と現＠電極板８との間の
現像領域で搬送される。

この搬送の模様を第４図を参照して述べる。まず、磁性
トナー９０層のうち、感光ドラム６（ｌｌｌの部分は矢
印ａで示すように感光ドラム６の回転によシ磁気吸引さ
れた状態で、該感光ドラム６の回転方向すなわち矢印入
方向と同方向及び同速度で搬送される。

一方、磁性トナー９の層の感光ドラム６から遠い部分す
なわち現像電極板８側の部分は、矢印Ｂ方向へのマグネ
ットロールＴの回転によシ、矢印すで示すように感光ド
ラム６の回転方向つま９矢印Ａ方向と逆の方向に搬送さ
扛る。

このときの搬送速度は、主にマグネットロール７の回転
数と磁極数で決まるが、本発明ではマグネットロール７
の回転に依存する搬送は、感光ドラム６の回転に依存す
る搬送と逆方向に設定し、カッマグネットロールＩの回
転による搬送速度を感光ドラム６の回転による搬送速度
よシ大に設定している。そのため、磁性トナー９の矢印
す方向への搬送は矢印ａ方向への搬送に打勝って進むが
、この矢印す方向への搬送はその上端を規制するために
設けら扛たトナーストッパ１２に当って停止され、ここ
で磁性トナー９は矢印Ｃで示したように感光ドラム６側
に回込み、更に今度は矢印ａ方向に搬送さｎることにな
る。また、磁性トナー９の層の前記トナーストッパ１２
と逆側の端部では、矢印す方向に搬送される磁性トナー
９が少なくなるため、層の厚さが一定となるように矢印
ａ方向に搬送された磁性トナー９がここで矢印ｄ方向に
回込み、ここから矢印す方向へ搬送される。

こうして矢印ａとｂとで示した互いに逆方向の搬送の速
度によって磁性トナー９の層の搬送時の厚さが決まる。

例えば、矢印ａ方向の搬送速度つまシ感光ドラム６の回
転速度を一定にして、マグネットロール７の回転速度に
依存する搬送速度を速くすると磁性トナー９の層の厚さ
が増加するので、これらの搬送速度を調整することによ
り所望の厚さの層を形成することができる。

以上説明した如く、本発明では感光ドラム６の外周面上
で磁性トナー９を往復搬送することにより、一定の厚さ
を保持した磁性トナー９の層が現像領域に形成される。

尚、この磁性トナー９の層のトナーストッパ１２と逆側
の端部の位置は、感光ドラム６上に供給される磁性トナ
ー９の量によって決まる。

また、上述したようにトナーストッパ１２は、その先端
が微小な間隙を介して感光ドラム６の表面と対向するよ
うに設けられているが、磁性トナー９の搬送時に前記間
隙から磁性トナー９が漏曳することはない。なぜなら、
マグネットロール１の回転に依存する搬送は、略回転磁
界により磁性トナー９の連鎖が自転して進行するものモ
あるから、微小な間隙では磁性トナー９の連鎖が短くな
り、その結果その搬送速度は感光ドラム６の回転速度よ
り遅くなり、前記間隙を通過することができない。

さて、電子写真装置はここでは図示していないが静電潜
像形成手段を有しておシ、この静電潜像形成手段により
一定の速度で回転している感光ドラム６の外周面に静電
潜像が形成され、この静電潜像は感光ドラム６の回転に
よ逆現像電極板８との間の現像領域に送られて来る。こ
のとき、静電潜像はトナーストッパ１２の近傍を通過す
ることになるが１．このトナーストッパ１２は上述した
ように電気的絶縁物で形成さ扛ているため、静電潜像に
悪影響を与えることはない。

現像領域では、上述したように感光ドラム６上で磁性ト
ナー９が搬送されてお９、静電潜像がこの現像領域に送
られて来ると、磁性トナー９は静電的に吸着され、現像
が行わ扛る〇 そして、更に感光ドラム６が回転することにより、静電
潜像は磁性トナー９の現像領域外へ出てゆくが、それに
伴って静電潜像に吸着さｎている磁性トナー９も現像領
域から離れ、トナー像として図示していない次の転写部
に送られていく。また、このとき吸着力の弱い磁性トナ
ー９はマグネットロール７の回転による搬送力によって
現像領域に引戻さ扛るので、鮮明でかつ高品質な現像を
行うことができる。

こうして、逐次現像が行わ扛ると感光ドラム６上で搬送
さｎている磁性トナー９はそれに伴って消費され、減少
することになる。そこで、消費した磁性トナー９の供給
が次のように行わｎる。

すなわち、前述の通シ本発明では感光ドラム６上におけ
る磁性トナー９の搬送状態は、トナーストッパ１２を一
端部として一定の厚さの層となり、その他端部の位置は
感光ドラム６上に供給されている量にて決まる。従って
所定の位置に例えば発光素子と受光素子とから成るトナ
ーセンサ１３が配置してあれば、このトナーセンサ１３
と感光ドラム６との間にまで前記他端部が伸びているか
否かを磁性トナー９と感光ドラム６の反射率の差によっ
て検出することができ、それに基づいてトナーホッパ１
０内の磁性トナー９を感光ドラム６上に供給することが
できる。

つまシ、感光ドラム６上の磁性トナー９が現像により消
費されて減って来ると、トナーセンサ１３は磁性トナー
９０層の端部を検出し、その検出信号によりトナー供給
ロール１１が回転して磁性トナー９が必要量だけ感光ド
ラム６上に供給される。

そのため現像領域には常に一定の磁性トナー９が保持さ
れ、安定した現像を行うことができる。

ところで、本発明では感光ドラム６内にトナー搬送用の
マグネットロール７を設けたことを１つの特徴的な構成
要件としてお９、そのため、現像領域に近い転写部では
マグネットロール１からの磁界が強いと、転写画像の品
質に影響ヲ与える場合がある。

磁気遮蔽板１４はこのような問題に対処するために感光
ドラム６の転写部に対応する部分とマグネットロール７
との間に設けられたものであり、この磁気遮蔽板１４に
より転写部への磁界の影響を防止することができる。

尚、静電潜像形成手段によシ感光ドラム６上に静電潜像
を形成するプロセスはマグネットロール１からの磁界の
影響を受けることはない。

また、トナー搬送規制手段として磁気遮蔽板１５を、感
光ドラム６とマグネットロール７との間に配置してマグ
ネットロールＩからの磁界を遮断すれば、マグネットロ
ール７による搬送力が及ばなくなるので、トナーストッ
パ１２を設置しなくても磁性トナー９の搬送を制限する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、感光ドラム内にマグネッ
トロールを設けて、このマグネットロールの磁気吸引力
によ、９）ナーホンパから供給さする磁性トナーを感光
ドラム上に直接吸引すると共に、感光ドラムとマグネッ
トロールの回転により磁性トナーを感光ドラムとこれに
対向する現像電極板との間の現像領域において感光ドラ
ム上で往復搬送し、これにより感光ドラム上に形成され
た静電潜像の現像を行うようにしているた゛め、前記現
像電極板を感光ドラムと同心の円筒の曲率を有するよう
に形成して設置すれば簡易な構成で現像領域を充分長く
とることができ、高速現＠に対応することができるとい
う効果が得られる。

また、本発明は感光ドラム上に常に一定の厚さの磁性ト
ナーの層が保持されるため、高品質な現像を行うことが
できると共に、上述したようにマグネットロールが感光
ドラム内に設けらｎているため、感光ドラムの外側に配
置される現像装置の構成要素は薄い現像電極板とトナー
ホッパの他％Ｊトナーストッパとトナーセンサだけとな
り、しかもトナーストッパは感光ドラム内に磁気遮蔽板
が設けられていれば省略できるので、複数個の非磁性体
スリーブ及びマグネットロールを配列する従来の装置に
較べて大幅に小形化することができるという効果も得ら
汎る。

このように本発明は、簡単な構成でかつ高品質な高速現
像を行うことができると共に、装置の小形化を計れるの
で、高速現像を必要とする電子写真装置を応用した複写
機やプリンタの現像装置として有効に利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子写真現像装置を示す概略的な側断面
図、第２図は感光ドラム速度と現像濃度との関係を示す
グラフ、第３図は本発明による電子写真現像装置の一実
施例を示す概略的な側断面図、第４図は本発明における
磁性トナーの搬送説明図である。 ６・・・感光ドラム　１・・・マグネットロール　８・
・・現像電極板　９・・・磁性トナー　１０・・・トナ
ーセンサ　１１・・・）す−供給ロール　１２・・・ト
ナーセンサ　１３・・・トナーセンサ　１４．１５・・
・磁気遮蔽板 特許　出　願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　金　倉　喬　二 ０　１０　２ｏ３０ 感光ドラム速度　（ｃｒｎ／秒）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　感光ドラム内に設けらｎてぃてかつ該感光ドラムと
   同方向に回転するマグネットロールと、感光ドラムの外
   周面に一定の間隙を介して対向する現像電極板と、前記
   マグネットロールの磁気吸引力により感光ドラム上に吸
   引される現像用の磁性トナーを収容したトナーホッパと
   、感光ドラムとマグネットロールの回転にょジ感光ドラ
   ム上で往復搬送される磁性トナーの搬送領域を規制する
   トナー搬送規制手段とを有し、感光ドラム上に形成され
   た静電潜像に対応して前記感光ドラム上で搬送されてい
   る磁性トナーを現像付着させることを特徴とする電子写
   真現像装置。 ２、　トナー搬送規制手段として電気的絶縁物で形成さ
   れたトナーストッパを用い、このトナーストッパをその
   一端が感光ドラムの外周面に微ｌＪ１な間隙を介して対
   向するように配置したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電子写真現像装置。 ３、トナー搬送規制手段として軟質の磁性材料で形成さ
   れた磁気シールド板を用い、この磁気シールド板を感光
   ドラム内において、該感光ドラムとマグネットロールと
   の間に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の電子写真現像装置。