JPS6034110B2 - 磁気ブラシ現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電記録や電子写真における電気的糟像面を現
像するための磁気ブラシ現像装置に係り、特に、高速度
現像のプリンタ、複写装置等に使用するに好適な磁気ブ
ラシ現像装置に関する。

Ｚ従来より磁気ブラシ現像法に用いる現像装置としてい
るいる提案されている。例えば、複数個の磁極を円筒状
に形成する固定磁石の外周に近接して、非磁性体のスリ
ーブを回転する構成の磁気ローラを複数個並べて設け、
隣り合う磁極が異極のＺ関係にあるように前記固定磁石
を設定する。そして、磁性キャリャとトナ−（着色粉末
）の混合物である現像剤を現像剤混合部の下部付近にあ
る開□（或は現像剤溜め）から前記固定磁石の磁力によ
り前記スリーブ周面に吸着し、スリーブ回転に２伴つて
電気的潜像を形成している記録体に相対する位置にある
現像磁極に搬送し、この現像磁極におけるブラシ状に穂
立ちした現像剤により記録体の電気的潜像を軽く摺擬す
ることにより、トナーが磁性キャリャから潜像側に転移
して吸着され現像する。現像終了後の現像能力が低下し
た現像剤は最後のスリーブから遊離され、一旦現像剤混
合部（或は現像剤溜め）に入り、ここで現像能力のある
現像剤と損拝混合され、再び磁気ｏーラのスリーブ周面
に吸着され搬送される。前記現像剤はトナ−が消費され
るので、下部に適当なトナー供給装置を有する補給トナ
ー槽を設け、消費したトナ−量とほぼ等しい量のトナ−
を適時現像剤中に供給し、常にキャリャとトナーの混合
比をほぼ一定に保つようにしている。上記の如き従来の
磁気ブラシ現像装置を高速度現像に用いる場合は前記ス
リーブの回転を増速して前記現像磁極への現像剤の搬送
量を増加するか、前記磁気ローラを増設して現像磁極を
増加し、現像摺擬面を増加する必要がある。

後者の場合は現像装置が複雑かつ重量が増加するので、
前者のスリーブ回転増途が好ましい。ところが、高速度
で連続的に現像を続けると現像剤の温度が上昇し、その
ため、特に熱定着性のトナーを用いた場合は現像剤の流
動性が低下し、前記現像剤混合部から前記スリーブ周面
に吸着する現像剤量が低下して前記現像磁極への現像剤
の搬送量が低下する欠点がある。また、現象剤の温度上
昇が前記補給トナー槽内のトナーにも影響を及ぼし、糟
内でトナーがブリッジを組み現像剤中へのトナー供給が
不可能になる欠点も生ずる。さらに現像剤の寿命を著し
く低下させる欠点があった。本発明の目的は、現像装置
の構成に工夫を加え、現像剤の温度上昇を低減し、常に
一定量、一定トナー濃度の現像剤を搬送することができ
る軽量な高速度磁気ブラシ現像装置を提供するにある。

本発明は現像剤の温度上昇の王なる原因が現像剤を磁気
ローラのスリーブ周面に吸着して搬送するときのスリッ
プと異磁極を現像剤が通過するときに起こるキャリャの
反転による粒子間の激しい相互運動による摩擦熱等で搬
送量とスリーブ回転速度の増加と共に現像剤温度が上昇
することを実ひ験により確認し、搬送用磁気ローラと現
像用磁気ｏーラを離して上下位置に設置し、両ローラ間
に磁気ローラの代りに簡単な搬送板を傾斜して設け、ま
た、磁気ブラシの穂立ちを一定にするための整形部材を
現像磁極とその上流側の磁極の間でタ且つ両磁極間の中
央より上流側に設け、しかも該部に搬送されてくる現像
剤量の厚さを現像剤混合部開口からの現像剤流出量調整
で適量にするようにし、更にその結果として、トナー供
給装置、現像剤混合部閉口の位置関係に落差を設け、搬
送用０磁気ローラで吸着搬送されるまでの現像剤の流れ
をよくし、現像剤の温度上昇低減と装置の軽量化を図っ
たものである。

図面は本発明を適用した磁気ブラシ現像装置の一実施例
を示す断面図である。

磁性キヤリャとトタナーの混合物である現像剤１は現像
剤１の停滞を防止するため底部が傾斜している現像剤混
合部２において、互に逆方向に現像剤１を搬送する２本
の混合櫨梓羽根車３，４により均一に混合すると共に磁
性キャリャとトナーとを摩擦帯電させた０後、現像剤混
合部２の下部に軸方向に沿って流出量規制部村５によっ
て形成されている開口６から流出量が規制されて流出す
る。流出した現像剤１は搬送用磁気ローラ７の執心と関
口６の間隙のほぼ中央とを結ぶ線上にある固定磁石ロー
ラ８の搬送磁極８ａの磁力により回転スリーブ９の周面
に吸着され、回転スリーブ９の反時計方向の回転により
上方向に搬送れ、搬送磁極８ｂを通過後磁極が存在しな
いので磁性キャリャへの磁力が４・さくなり回転スリー
ブ９から遊離する。遊離した現像剤１は、搬送用磁気ロ
ーラ７とその斜め上に離して設置した第１現像用磁気ロ
ーラ１０との間にその一端を回転スリーブ９の周面に近
接し、かつ、搬送磁極８ｂより磁極が形成されていない
側に離れた位置に設置し、他端は搬送磁極８ｂと異磁極
関係にある固定磁石ｏーラ１１の搬送磁極１１ａ以上に
延び、回転スリーブ１２の周面との最短距離が１０〜２
物伽こなる傾斜角３０〜５０度（搬送用磁気ローラ７と
第１現像用磁気ローラ１０との距離によって異なる）で
設置してある搬送部材１３に沿って更に上方向に押し上
げられる。そこで、搬送磁極１１ａの磁力が作用し、現
像剤１はジャンプするごとく回転スリーブ１２の周面に
吸着され転移する。転移した現像剤１は回転スリーブ１
２の時計方向の回転に伴い上方向に搬送され、第１現像
磁極１１ｃの前の位置詳しくは第１現像磁極１１ｃと前
の搬送磁極１１ｂとの間で、しかも、現像剤１が前記両
磁極の磁力によって回転スリーフ１２に周面に強く吸着
され磁気ブラシが寝る状態にある両磁極間のほぼ中央よ
り搬送磁極１１ｂの間の任意の位置に第１現像用磁気ロ
ーラ１０の軸方向に沿って設置した整形部材１４により
磁気ブラシの穂立ちを一定に揃えられて第１現像磁極１
１ｃに搬送され、回転スリーブ１２と逆方向（周万向で
もよい）に回転する記録体１５の周面に形成されている
電気的潜像と接触して第１回の潜像の現像をする。とこ
ろで、前記の範囲内に整形部材１４を設置した場合は如
何なる条件下でも磁気ブラシの穂立ちを一定に揃えるこ
とができる効果があるが、前記ほぼ中央より第１現像磁
極１１ｃの範囲に整形部材１４を設置した場合は磁気ブ
ラシが立つ状態に入っているので、整形部材１４と回転
スリーブ１２の周面との間隙を小さくしたり、温度の影
響等により搬送能力が低下した場合は現像剤１が回転ス
リーブ１２の周面から剥離される問題が生ずる。また、
整形部材１４の前までの現像剤１の搬送量ｄ（現像剤１
の層厚さ）は整形部材１４と回転スリーブ１２の周面と
の間隙ｇより多くなこれば磁気ブラシの穂立ちを一定に
揃えられない。しかし、多過ぎると余剰の現像剤が搬送
磁極１１ｂ，１１ａの磁力により整形部材１４の前の回
転スリーブ１２の周面に吸着されて総溜し、スリップが
激しくなると同時に回転スリーブ１２の回転トルクも増
大するが、搬送部材１３を回転スリーブ１２より離して
設置してあるので、回転スリーブ９の周面で滞溜するこ
とはない。しかし回転スリーブ９，１２上で異磁極を通
過するときの反転による粒子間の相互運動も激しくなる
。上記の現像により現像剤１の温度上昇が増大する問題
がある。実験によると１．を＜ｄ＜滋が適当であり、特
にｄ＝約１．３ｇになるように流出量規制部材５を調節
することにより整形部村１４の前および搬送用ロールの
下部に現像剤が滞溜することがない上、一定の穂立ちが
得られ、温度上昇の低減効果が得られた。搬送ロールの
下部への滞溜量を少なくするにはスリーブ９と規制部材
６の間隙を調整しても良い。搬送ロールと現像ロールの
回転方向は現像剤滞溜量の関係上図示の方向が望ましい
。現像後搬送磁極１１ｄに搬送された現像剤１は異磁極
関係にある第２現像用磁気ローラ１６の固定磁石ローラ
ー７の搬送磁極１７ａの磁力により回転スリーブ１８の
周面に吸着され転移し、回転スリーブ１８の時計方向の
回転により第２現像磁極１７ｂに搬送され、前記同様、
磁気ブラシ現像で記録体１５の周面に形成されている電
気的潜像の第２回目の現像をする。

第２現像後のトナー濃度（混合比）が低下した現像剤１
は次の搬送磁極１７ｃの通過後磁極が存在しないので磁
性キャリャへの磁力が弱くなり回転スリーブ１８から遊
離し、掻落し部材１９に沿って下に流れ落ちる。その一
部分はトナー濃度検出装置２０‘こよってトナー濃度を
計測後、その他の大部分は直接現像剤混合部２の高い現
像能力を備えた現像剤１中に落下し、混合されて再び閉
口６から流出し搬送循環される構成である。但し、実際
の記録体１５の電気的潜像の現像は現像剤１の搬送方向
とは逆に第２、第１現像用磁気ローラー８，１０の順序
で行われる。なお、現像剤１中の消費したトナー量は前
記トナー濃度検出装置２川こよりトナー濃度を連続計測
し、一定濃度以下になるとその信号によって自動的に適
当な手段で補給トナ−２１内の鷹浮羽根車２２を回転し
、糟２１内のトナー２３がブリッジを組むのを防止する
のと同時に補給トナー槽２１の底部開ロに設けてあるト
ナー補給用部材２４（例えば爪車のごときもの）を回転
し、補給トナー量が過剰にならないように、トナ−２３
を少量づつ現像剤混合部２の現像剤１上に直後落下させ
混合縄梓羽根車３，４で混合する。そして、常に適正な
トナー濃度の現像剤１で現像ができる構成になっている
。以上、搬送用磁気ローラ１個、現像用磁気ローラ２個
の場合について説明したが、現像用磁気ローラは１個で
も２個以上でも本発明は適用できるし、１〜２個の場合
は特に有効である。

なお、磁気ローラについては上記実施例に限定されるも
のでなく、スリーブが固定で磁気ロールが回転するもの
や、スリーブと磁気ロールが回転するものでもよい。磁
石ロールについては本実施例のごとく磁性部材を着磁し
たもの、適当な保持部村に磁石を埋設した構造のもので
もよい。また、現像剤混合部の位置は実施例に限定する
ものでなく、搬送用磁気ローラの下部付近に形成された
構成にも適用できる。上記の本発明によれば、搬送用磁
気ローラの斜め上に離して現像用磁気ローラを設置し、
その両者間に傾斜した搬送部材を設け、現像剤搬送スリ
ーブ円周長に短縮すると共に搬送量を現像剤混合部閉口
からの流出量調整と、現像磁極とその上流側の磁極の間
で且つ中央より上流側に設けた整形部材とで規制するこ
とにより現像剤温度上昇の低減ができる効果がある。

また搬送部材を設けたことにより縦長装置になり、搬送
スリーブ以外における現像剤の流れと良好にし、現像剤
蝿幹部、トナー補給機構を有機的に結合設定できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の磁気ブラシ現像装置の断面図である。 １・・・・・・現像剤、２・・・・・・現像剤混合部、
６・・・・・・現像剤混合部閉口、７，１０，１６・・
・・・・回転スリーブ磁気ローラ、８，１１，ＩＴ・・
・・・・固定磁石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定磁石ローラと該固定磁石ローラの周囲を回転す
   る非磁性体スリーブとより成る磁気ローラを搬送用とし
   て１個、現像用として少なくとも１個以上を用い、かつ
   、一部に開口が形成された現像剤混合部を有し、磁気キ
   ヤリヤとトナーを混合した現像剤混合部を前記現像剤混
   合部開口から流出させ、該流出現像剤を前記搬送用磁気
   ローラの固定磁石ローラの磁力により非磁性体スリーブ
   周面に吸着させ、該現像剤を搬送用現像用磁気ローラの
   現像部の磁気ブラシで電気的潜像面を現像する磁気ブラ
   シ現像装置において、少なくとも前記現像剤混合部開口
   に相対する磁極と現像用磁気ローラに相対する磁極が存
   在するように前記搬送用磁気ローラを設置する手段と、
   前記搬送用磁気ローラの上方に離れて位置し、かつ前記
   搬送用磁気ロールの対向磁極よりも下流側に相対して異
   磁極が位置し、更に現像部に現像磁極が位置するように
   前記現像用磁気ローラを設置する手段と、前記搬送用磁
   気ローラに前記現像用磁気ローラと相対するように設け
   られた前記磁極の直後位置で非磁性体スリーブにその一
   端が近接し、前記現像用磁気ローラに前記搬送用磁気ロ
   ーラと相対するように設けられた前記磁極の下方位置で
   非磁性体スリーブとその他端が一定間隔をもつて相対す
   るよう設置された傾斜搬送部材と、前記搬送用磁気ロー
   ラに最も近い位置に設置された現像用磁気ローラの現像
   磁極と該現像磁極の上流側の磁極との間の中央より上流
   側に現像剤層の厚さを一定に揃えるように設置された整
   形部材と、前記現像剤混合部の開口部に設けられ、前記
   整形部材と現像用磁気ローラの非磁性体スリーブとの間
   隙ｇと、前記整形部材より上流側で非磁性体スリーブ周
   面上を搬送される現像剤層の厚さｄが１．２ｇ＜ｄ＜２
   ｇとなるように前記開口からの現像剤流出量を規制する
   手段とを設けたことを特徴とする磁気ブラシ現像装置。