JPS59116669A - 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】 産業上の利用分野 本発明は静電記録装置、例えば電子写真複写機等におけ
る現像装置の改良に関するものである〇更に評しくは、
磁気吸収力を有する複数本の現像ロールから構成された
磁気ブラシ式現像装置に関するものである。

従来技術 電子写真複写機、コンピュータ出力用静電式画像形成装
置、静電ファクシミリなど静電記録装置では、感光体ま
たは誘導体などの電荷担持体上に記録すべき画像の静電
潜像を形成し２、この静電潜像をトナーを含む現像剤に
より現像して可視像としている。この現像のために使用
される装置が現像装置で、現在棟々の形式の現像装置が
知られているが、従来の磁気ブラシ現像装置には大別し
て２つの種類がある。

１つは第１図に示すような単一の磁気ブラシロールを用
いた現像システムであり、他の１つは第２図に示すよう
な複数本の磁気プラノロールを用い、現像剤を一方向へ
搬送して現像する複数本磁気プランロールを用いた現像
システムである。

第１図は従来一般に用いられている単一の磁気ブラシロ
ールを用いた現像装置の例を示したものである。静電荷
担持体、例えば感光体ドラム１に対向して現像装ｆｉｔ
　２７％　ｒｉ己設されており、この現像装置２１１′
ｌｉトナーとキャリヤとから成る現像剤りを貯蔵してい
て、この現像剤りに一部が埋没するように配設された攪
拌部材３と、現像ロール４と、穂立ち規制板５と、トナ
ー供給部材６とから構成されている。また、現像ローラ
４は現像スリーブ４Ａと、複数の永久磁石４Ｂを含む磁
気ローラとから成る。このような一本ロール現像ゾステ
ムヲ高速複写機に適用する場合には、画像濃度の再現性
を向上して良い複写品質を維持するために、（１）現像
ロール４の周速を高めること、（２）使用現像剤りのト
ナー含有率を高くすることが条件とされてきた。しかし
力から現像ロールの周速の増大は遠心力の増大によるト
ナークラウド、キャリヤ飛散の増大等を来し、背景汚れ
や複写システムとしての信頼性を低下させ、また現像剤
の寿命の短縮を生じさせる原因となる。また現像剤のト
ナー含有率の増大はトナークラウドの増大となり、背景
汚れやり軍機としての信頼性を低下させることになる。

第２図は従来の多数不磁気ブラシロールを用いた現像装
置の例を示したものである。静電荷担持体、例えば感光
体ドラム１１に対向して現像装置］２が配設されており
、この現像装置１２は、攪拌部材１３、複数本の現像ロ
ール１４　Ａ〜１４Ｄ％穂立ち規制板１５、トナー供給
部材１６等から構成されている。

このような多数本ロール現像システムを用いた高速複写
機においては、現像性能が向上することにより、使用す
、像剤のトナー含有率が下げられ、また現像ロールの回
転数の低下が可能となることにヨリ、トナークラウドや
現像剤飛散を減少させて、優れたコピー画質と安定性が
得られる。しかし、かかる多数本ロール現像システムは
機械の製造コストが高くなるばかりでなく、現像装置の
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
なり、また複写機の維持保全の上からもデメリットとな
っている。

これらの諸問題を改良するために２本の現像ロールを用
いる現像方式、即ち特開昭５４−１２６０４３号公報等
が知ら几ている。第３図はこの２本ロールｆＡｉＭ装置
の一例を示す図である。図において、感光体２】に対向
して現像装置２２が配設されており、この現像装置２２
は、攪拌部材ｎ、２本の現像ロール２４Ａ、２４Ｂ、＠
立ち規制板部、トナー供給部材２ｂ等から構成されてい
る。このような現像装置においては、現像剤の搬送が、
下方の現像剤滞留部から攪拌部材乙により下部の現像ロ
ール２７４Ｂへ、更に近接する上部の現像ロール２４Ａ
へと移動していくので縦に長い構造とｌｚす、現像装置
が大型化する。また現像装置内に現像剤を多量に入れる
と、上下の現像ロール２４Ａ、２４Ｂ間に現像剤が詰ま
って駆動困難となるので、下部の現像ロール２４Ｂよシ
低い位置に現像剤滞留部を設ける必要があり、これも現
像装置大型化の原因となっている。

更に、この種の現像装置の攪拌方式では、現像剤の攪拌
が不充分で未混合現鐵剤が現像ローラに供給され現像画
質を低下させる。このだめ攪拌速度を増大させると現像
剤の寿命短縮やトナークラウド、キャリヤ飛散の増大等
を来たし複写性能を劣化させる。

更にまた、上下の現像ロールに現像剤を分配搬送させる
ために、これら現像ロールの間は近接して配設されてい
るが、このため相互の磁気力によって内部の磁性ローラ
が撓んだり又はトルク増大を生じる。またこのような現
像剤を上下の現像ロールに分配して現像する形式では、
特に上部現像ロールに均一な厚さの現像剤層を形成する
ことは難かしい。

以上のように、２本の現像ロールを用いる現像方式にお
いても充分満足々性能が得られないという欠点があった
。

発明の目的 本発明は前記した従来技術の欠点を除去改良することを
目的とするものである。さらに具体的に述べると本発明
は高速複写機の総合的な性能、例えば現像剤の劣化、現
像剤の飛散、トナークラウド、背景の汚れ、製造コスト
、装置の大きさ等の面において性能向上を達成し、優れ
たコピー画質を得る磁気ブラシ現像装置を得ることを目
的とするものである。

発明の構成 本発明のこの目的は、現像領域において潜像担持体表面
と対向して配設され互いに逆方向に回転する上下２本の
磁気吸引力を有する現像ロールと、該現像ロールに隣接
して設けられた上下２箇所の現像剤滞留部とから構成さ
れる装置 前記下部の現像剤滞留部内には現像剤を攪拌しかつ前記
上下の現像ロールに現像剤を供給する回転部材を有し、
前記上部の現像剤滞留部には前記上部の現像ロールよυ
供給された現像剤とトナー補給装置より補給されたトナ
ーとを攪拌する攪拌部材を有することを特徴とする現像
装置によって達成される。

作用 本発明の現像装置は、優れた攪拌搬送能力と均−な現像
剤層形成とによっ一Ｃ高い現像性能を有しているので、
良好なコピー画質を高速度で形成する複写機の性能向上
に有効である。更に本発明によれば？Ｕ写軍機コピース
ピードアップばかりでなく、数少ない現像ローラとコン
パクトな攪拌部材を用いて低トナー比率の現像剤と低い
磁気ブラシロール回転数を可能にし、その結果コンパク
ト化、低コスト化、信頼性向上等、複写機に要求される
諸条件を満たす現像装置が提供される。

実施例 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明を行う。

第４図は本発明の一実施例を示した概略断面図で、矢示
方向忙動く静電荷担持体、例えば感光ドラム３１に対向
して現像装置３２が配設されている。この現像装置３２
内には、現像領域に静電潜像を保持した前記感光ドラム
３１の表面に近接して２本の現像とれを包むスリーブ３
４Ｃ．３５Ｃは駆動機構によって互いに反対方向で［７
かも供給された現像剤が現像容器内で内側から外側に向
って流れるように、即ちスリーブ間を現像剤が感光ドラ
ムの潜像保持表向に向って流れるように回転させられる
。

前記の現像ロールア，３５には、現像容器内の第２現像
剤滞留部３６内の現像剤が、回転駆動されている下方攪
拌部材３７によって搬送供給される。この下方攪拌部材
３７は回転軸上に複数個の攪拌羽根３７　Ａを有し、か
つ外周に複数個の樋状のパケット３７　Ｂを有し、現像
剤を攪拌すると共に、確実に現像ローラア，３５の方向
へ現像剤を搬送する。

また上下の現像ロールの中間には所定位置で所定のスリ
ット間隔を保持する現像剤規制板おが設けつれていて、
上下現像ロール異．３５の表面に供給さ才１，た現像剤
はこの現像剤規制根羽によって一定量のみ現像領域へ搬
送される。この現像剤規制部では、上下現像ロールの副
磁石による反発磁界を形成し、ここで現像剤が圧せられ
るのを防止している。

２　本ノ現像ロールあ，３５の各現像条件は同一である
よりひしろ変えた方が好ましい。特に上部の第１現像ロ
ール調では過剰現像を行ない、下部の第２現像ロールあ
ては、かぶシ除去のバイアス現像を行なうことによって
、有効な現像濃度や解像力を得ることができる。この手
段としては以下のいくつかの実施方法が挙げられる。

（１）電気バイアスによる方法 例えばマイナスの電荷を肩するトナーを感光ドラムに付
着させる場合には、第１現像ロール３４にはゼロ又は負
の直流成分を１もつＤＣあるいはＡＣの電気バイアスを
印加し、第２現像ロールにはかぶり現像を生じさせない
だめの正の直流成分をもつＤＣあるいはＡＣの電気バイ
アスを印加する。

（２）現像速度による方法 通常、現像領域における現像剤の搬送速度を上げると、
画像！１度が上昇するが解像力が低下する。それ故、第
１現像ロールあの搬送速度を上げ、第２現像ロールあの
搬送速度を落すことによって、適正現像条件とする。こ
の場合、感光ドラム３１の移動周速に対し、前者Ｕ２〜
３倍に、後者は１〜２倍にとるとよい。

（３）現像間隔による方法 一般に、ＩＩ！ｌｌ像碌度は現像間隔（感光ドラム表面
と現像ロール表面との間隔ノが小さい程、高くなる。こ
の傾向は抵抗値の大きい現像剤を用いる程著しい。それ
故、第１現像ロール３４は第２現像ロール３５よりも感
光ドラム表面によ）近接して設けるとよい。

（４）現像剤層厚による方法 通常、同じ現像間隔でも現像濃度は、現像剤層厚が大き
い程、高い画像濃度が得られるが、解像力は低下する。

このため、第１現像ロール３４は亮２現像ロールあより
も厚い現像剤層厚が得られるよう現像剤規制板間を設定
する。

（５）磁力による方法 一般に、感光ドラムに対向している現像ロールの磁力が
強い程、現像領域における現像剤の穂は高くかつ硬く形
成されて、画像嬢度は高くなる。よって、第１現像ロー
ルあの主磁石３４Ａは、第２現像ロール３５の主磁石３
５　Ａよりも強い磁力を有するものを用いるとよい。

上記の各実施例を単独または組み会わせて用いることに
より適正な現像条件を得ることができる。

このように構成された２本の現像ロール３４．３５によ
って、第２現像剤滞留部内の現像剤は攪拌部材３７によ
って攪拌・混和・搬送され、現像剤規制板間を通過して
、現像ローラ讃、３５の表面上に吸着され、それぞれ所
定の層厚、速度、磁力、間隔および電気バイアスを保持
して、現像領域を通過時に現像処理が行なわ１しる。尚
、第４図では磁石固定でスリーブが回転するものである
が、磁石やス鴫−ブが回転することによって現像剤を搬
送する手段を用いてもよい。また主磁石は単極でもよ〜
１゜ 現像に供せられ残余の現像剤は、第１現像ロールあの表
面に接する掻き取り板３９によってスリーブ３４Ｃの表
面から除去されて第１現像剤滞留部へ入る。第２現像ロ
ール３５上の現像剤は反発磁極または掻き収り板（不図
示）によりスリーブ３５ｃの表面から除去されて前記第
２現像滞留部３６へ入る。

第１現像剤滞留部４０は、前記第１現像ロールより回収
された現像剤と、トナー補給装置４４から供給されるト
ナーとを混合・攪拌して第２現像剤滞留部あに供給する
ために設けたものである。該滞留部４０は、現像剤収容
部４１Ａ、４１Ｂと、攪拌羽根またはスクリュー等の回
転する攪拌部材４２Ａ。

４２　Ｂと、穴のあいた仕切り板４３Ａ、４３Ｂ等で構
成されティる。回転体４２Ａ、　４２Ｂ　ｔ／ｉ５０〜
３００　Ｒ，Ｐ、Ｍが好適である。第１現像ロール調か
ら掻き取り板３９を経て第１現像剤滞留部４０に孜′入
された現像剤は、左側の現像剤滞留部内の攪拌部材４２
　Ａによって攪拌され、必要に応じて補給されるトナー
と混合されて、穴あき仕切り板４３Ａを通って右側の現
像剤滞留部内へ投入式れる。ここで現像剤は現像剤収容
部４１　Ｂ内で回転する攪拌羽根またはスクリュー等の
攪拌部材４２　Ｂによって更に充分攪拌されつつ、穴あ
き仕切９板４３　ｓを通って下方の第２現像剤滞留部へ
落下供給される。この供給位置は前記現１家ロール３４
．３５からなるべく離れた遠い位置がよい。これは第１
現像剤命留部での不充分な未攪拌現像剤が直接前記現像
ロールに供給式れることを防止するためである。

第２現像剤滞留部では、前記攪拌部材３７の回転によっ
て、第１現像剤滞留部４ｏがら落下する現像剤と、前記
第２現像ロール謳から回収された現像剤とが良く攪拌混
合されて再び第１現像ロールあおよび第２現像ロール３
５の方向へ搬送し現像プロセスを繰返す。攪拌部拐３７
の回転は５０〜３００ＲＰＭ。

が好適である。

第５図は本発明による現像装置の他の実施例を示す断面
図である。これは第２現像ロールの磁極配置を変えたこ
とを特徴とするものである。第２現像ロール５５内の感
光ドラム３１に対向する主磁極５５ＡはＳ極、他の副磁
極はＮ極で構成されている。

この際、第１現像ロール５４と第２現像ロール５５によ
る磁極により、両ロール間の現１家剤が圧せられるので
、これを防ぐために現像剤規制板５８を磁性体にすると
良い。

上記の本発明による実施例では第１現像材滞留部を２本
の攪拌部材で構成したが、撹拌部材を改良して１本とす
ることも勿論可能であり、あるいは更に高速現像に対応
するため第３の攪拌部材を設けて混合・攪拌より高速か
つ充分に行なわせることも可能である。

発明の効果 不発明の現像装置による効果を以下に記す。

（１）＊発明の現像装置は従来のシステムにおける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
は大きな効果を有していることがわかる。

（２）また従来の２本ロール現像装置に比べても、下方
の第２現像剤滞留部を上方に設けたことによりコンパク
ト化が可能となった。寸だその上方に第１現・鍼剤滞留
部を設けたことにより、前記第２現隙剤滞留部は小型化
することができた。

（３）現像装置の上部に第１現像剤滞留部を設けること
により、現像剤は充分攪拌されて解叩混合てれて均一化
されるので、未混合の現像剤が現像領域に供給されて画
質を低下きせることはない。また攪拌部が分散配置され
て現像剤が搬送移動されるので、攪拌効率が向上した。

これによって各攪拌部材の回転数が低下できるので、現
像剤の耐久性が向上し、トナーの飛散も減少するように
なり、画質向上に有効である。更にこれら攪拌部材の攪
拌トルクを減少できるので省電力設計が可能となる。

（４）第２埃像剤滞留部を第１現像ロールて近接して設
備することにより、第１現像ロールにも直接法、像剤を
供給できるように々したので、現像剤供給が均一かつ安
定化した。尚第１および第２現像ロール間の現像剤の詰
りは、磁極配列や規制板の効果によって解決された。

尚、本発明による現像装置は、十分な攪拌を必要とし、
かつ現像領域での必要条件を満たす微粒な現像剤、例え
ば１０〜５０μｍのキャリヤと１〜１０μｍのトナーと
からなる二成分現像剤に特に適している。勿論、凝固し
易く充分な解叩・伜′拌を要する一成分現像剤に用いて
も有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一不ロール現像システムの例を示し、第
２図およびムル３図は従来の多数ネロール現像７ステム
の例を示し、第４図は本発明による磁気ブラシ現像装置
の断面図、第５図は本発明による現像装置の他の実施例
を示す断面図である。 ３１・・・静屯荷担持体（感光ドラム）３２．５２・・
・現像装置　　３４．５４・・・第１税像ロール３５．
５５・・・第２現像ロール ３６・・・第２現塚剤浦留部３７・・・攪拌ｇＳ材謔、
５８・・・現像剤規制板３９・・・掻き取り板４０゛°
第Ｊ現像剤滞留部４０・・・トナー補給装置代理人　　
奈原義美 隼３臼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 現像領域において潜像担持体表面と対向して配設され互
   いに逆方向に回転する上下２不の磁気吸引力を有する現
   像ロールと、該現像ロールに隣接して設けられた上下２
   箇所の現像剤滞留部とから構成され、前記下部の現像剤
   滞留部内には現像剤を攪拌しかつ前記上下の現像ロール
   に現像剤を供給する回転部材を有し、前記上部の現像剤
   滞留部内には前記上部の現像ロールより供給された現像
   剤とトナー補給装置より補給されたトナーとを攪拌する
   攪拌部材を有することを特徴とする現像装置。