JPS5930918Y2 - 磁気ブラシ現像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電子写真複写楔静電記録装置等の像担持体表
面に形成された静電潜像をトナーとキャリヤとから成る
二成分現像剤で現像する磁気ブラシ現像装置に関するも
のである。

二成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像装置に１いては、
トナーとして非磁性のものを、キャリーとして鉄粉等の
磁性体を用いるのが一般的であ２そして、現像剤を繰り
返し使用すると、トナーσみが一方的に消費され、トナ
ー混合比が低下す２現像剤中のトナー量が低下するとコ
ピーの画像済度を高めることが出来ないので、新たなト
ナー（低下分だけ補強しなげればならない。

このようカトナー変化を検知する装置としては、種々の
トラ−濃度検知装置が知られている。

特に現像剤力創性現像剤であるという点を利用して、磁
気的トナー濃度検知方式が広く採用されている。

磁気的・に現像剤のトナー濃度を検知する方式２しては
、スリーブ内の一定容積中に現像剤を入オトナー混合比
が変わると上記容積中の磁性キャリヤの量も変わるので
、スリーブの周囲に巻かれたコイルのインダクタンス値
の変化を利用してドブ−濃度を検知する、いわゆる嵩密
度を利用した２式と、所定の大きさのオリフィスから現
像剤を泪下させ、単位時間当り流下する現像剤の流量が
トナー濃度に応じて変化することを利用してその泪下中
の現像剤透磁率をコイルのインダクタンス僅の変化によ
ってトナー濃度を検知する、いわゆる流動度を利用した
方、式とが知られている。

このような磁気的にトナー濃度を検知する装置が、その
周囲に配置された磁石の磁力の影響範は内に置かれてい
るとトナー濃度検知装置内を流下する現像剤に悪影響を
与え、現像剤の流れが悪くなったり、それが詰まって流
れなくなったりして正確なトナー濃度検知を行うことが
出来なくな乙特に第１図に示すよう、に、現像ローラー
が１つたげでそれが現像剤の汲み上げと現像作用を行わ
七るものにおいては、上述した問題は避けられなＬ・第
１図において、感光体ドラム１は反時計方向に回転して
おり、該感光体ドラム１の左方下部には現像ローラー２
が配置されている。

現像ローフ −２は、時計方向に回転する非磁性のスリ
ーブ３と、該スリーブ３内に固設された磁石４，５，６
，７．８とからなっている。

ドクター板９は、現像ローラー２によって現像容器１０
かも汲み上げられた過剰の現像剤を除去すると共にスリ
ーブ３上のＭブラシを整穂するために設けられている。

このドクター板９によって除去された現像剤はセパレー
ター１１によって案内されて再び現像容器１０へ戻され
る。

このセパレーター１１に磁気的トナー濃度検知装置１２
が取り付けられている。

現像ローラー２内の磁石は現像剤汲み上げのために必ず
配置されなげればならないものであり、この磁石５の磁
力のためにトナー濃度検知装置１２内を流下する現像剤
がオリフィス１３のところで詰筐ってし１うという現象
が発生するのである。

そこで、磁石５の磁力をシールドするためにセパレータ
ー１１の下部であって磁石５とトナー濃度検知装置１２
との間に鉄板から戒る磁気シールド板（図中仮想線で示
している）１４や取り付けｔラ しかしながら、完全に
磁気シールド効果を達することは出来ず、トナー濃度の
検知精度が出せなかった。

また、セパレーター１１な同じく鉄のような磁性体で磁
気シールド効果をもたせようとして実験したところ、確
かに磁気シールド効果は発揮され、現像剤のオリフィス
の流下は正常であったが、セパレーター１１とスリーブ
３との間に現像剤が詰１つてし１い、現像剤を現像部り
へ十分汲み上げ、供給することが出来なくなってし１つ
た。

本考案は上述のような点に鑑みなされたもので、磁気的
トナー濃度検知装置を正常に作用させ、かつ現像部へ現
像剤を適正に汲み上げ供給することの出来る磁気ブラシ
現像装置を提供することを目的とする。

以下、本考案の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第２図は、本考案の原理を説明するための図である。

図中実線で示した磁石５の位置は、第１図現像装置にお
ける磁石の配置と同じ位置である。

この磁石５のスリーブ３に対向する面は、トナー濃度検
知装置１２のオリフィス１３とほぼ同じ程度の高さにあ
る。

本考案者はトナー濃度検知精度に大きく影響を与える磁
石５の位置を図中仮想線Ａ、Ｂで示す上下位置にそれぞ
れ変化させてその影響を実験してみた。

１ず、磁石５を仮想線Ａで示す上部位置、即ち、磁石５
の下方隅部がオリフィス１３の位置より上方になるよう
にすると、トナー濃度検知装置１２内での現像剤の詰１
りは第１図の場合よりももつと悪くなることがわかった
。

次に、磁石５を仮想線Ｂで示す下部位置、即ち、磁石５
の上方隅部がオリフィス１３の位置より下方になるよう
にすると、トナー濃度検知装置１２内での現像剤の詰１
つ及び現像剤の流れの悪さは全くみられなかった。

第３図は、磁石５を上述のように適正な位置に配置した
本考案の磁気ブラシ現像装置の一実施例である。

図中、第１図の装置と同一機能を有するものは同一符号
を用いて説明することにする。

スリーブ３内に固設された磁石４’、 ５’、 ６’、
７’、 ８’は、第１図に示す磁石相互間の間隔を変
えずに角度θだげ反時計方向に回転させた状態１１ｆｆ
ｉ定されている。

磁石４’、 ５’は現像剤汲み上げ用の磁石であり、磁
石６′は現像主極であり、磁石７’、 ８’は現像剤搬
送用の磁石である。

磁石４′から磁石８′１での磁極はＮ極とＳ極が交互に
なるように配置されており、相隣する磁石４′と８′だ
けが同極性となっている。

この部分では現像後スリーブ３上に付着している現像剤
を磁石の同極反撥作用によって除去する作用が行われる
。

ところで、上述したように、磁石５′の取り付は位置は
その上方隅部がトナー濃度検知装置１２のオリフィス１
３の位置より下方になるように配置されている。

現像容器１０内の現像剤はスリーブ３によって汲み上げ
られ、途中ドクター９によって磁気ブラシ穂高が規制さ
れる。

整穂された磁気ブラシ感光体ドラム１上に形成された静
電潜像を可視化する。

ドクター９によって除去された過剰の現像剤（ま、スク
レーパー１１によって案内され再び現像容器１０に戻さ
れる。

現像容器１０内には２つの攪拌部材１５．１６が回転可
能に配置されており、それぞれ現像剤をその回転軸方向
に横攪拌して、トナー濃度を均一化する。

スクレーパー１１上を流下する現像剤の一部はトナー濃
度検知装置１２を流下するように分離される。

このトナー濃度検知装置１２は現像剤の流動度によって
トナー濃度を検知する方式であり、従ってオリフィス１
３な有している。

トナー濃度が低下すると図示しない制御回路によって、
トナー補給装置１７を作動させて、所定量のトナーを現
像容器１０内に補給する。

本実施例では、上述のようにトナー濃度検知装置１２に
一番近い磁石５７ をオリフィス１３よす下方に配置し
たのでトナー濃度検知装置１２内で現像剤が詰壕るとい
うことは全く発生しなかった。

しかし、この実施例では、スリーブ３による現像剤の汲
み上げ量かや＼低下することになった。

致命的な欠点ではないが、正常の現像剤汲み上げ量にす
るために、汲み上げ用磁石４′ を第１図に示すように
角度θだけ時計方向に回転させて元の位置に置いたけれ
ども、それ程効果はなかった。

そこで、現像剤の汲み上げを改善するためには磁石の配
置で対処することには限界があるということがわかった
ので、スリーブ３０表面状態を種々変えて現像剤の汲み
上げ性能を実験した。

表面状態のファクターとして、スリーブ３０表面に形成
されている軸方向に平行に延びた複数の溝のピッチを種
々変化させて実験を行った。

第４図はその実験データを示している。

横軸はスリーブ３上の溝のピッチ（ｒｒａ ）を、縦軸
はピッチが１肋以下の場合の現像剤の汲み上げ量を１．
０としたときの現像剤汲み上げ量の相対値をそれぞれ表
わしている。

現像剤は、粒径がｉｏｏμ程度の磁性キャリヤを使用し
た二成分現像剤である。

これによると、ピッチが３ｒＩｒＩｒＬ以下は汲み上げ
量にほとんど変化がなく、それをこえると汲み上げ量は
急激に低下することがわかった。

実験によって相対値が０．５より低くなると現像画像に
現像剤の不足による影響が現われるようになる。

従って、上記ピッチは４ＴＩｒＩＩＬ以下にしなげれば
ならないことがわかった。

即ち、ピッチはキャリヤ粒径の４０倍以下でなければな
らない。

また、別の実験で３００μ粒径のキャリヤを使用しても
、やはり同様にキャリヤ粒径の４０倍以下が良いことが
わかった。

一方、上述の実験において、各ピッチのスリーブを用い
て実際に感光体ドラム１上の静電潜像を現像してみたと
ころ、第５図に示すとうりの結果となった。

横軸はピッチ（ｒｒｒｍ ）を、縦軸は画像特性をそれ
ぞれ示している。

画像特性とは、現像された画像品質を目視の判定によっ
て４つの段階に区分したものである。

第１段階は非常に悪い、第２段階は悪い、第３段階はや
＼良い、第４段階は良いというように分かれており、各
段階の中でも上中下の区分をした。

これによると、ピッチが１．５ｍ以上では画像特性は良
好であるが、ｉ、５７７Ｂより小さくなると画像特性が
急激に低下することがわかった。

画像特性の実用上の限界は第３段階１でである。

即ち、ピッチが０．８ｍ以上であることが必要なことが
わかった。

この場合もキャリヤ粒径を変えて実験しても、キャリヤ
粒径の８倍以上のピッチが必要であることがわかった。

両者の条件を満足させるためには、スリーブ上の溝のピ
ッチは使用するキャリヤ粒径の８倍〜４０倍の範囲内が
好ましいことがわかった。

このようなスリーブを第３図の磁気ブラシ現像装置に使
用して実験したところ、現像剤の汲み上げ性は大きく改
善された。

現像剤の汲み上げ量不足によるベタ画像中に発生する穂
跡や画像濃度低下という現象は全く発生しない。

第６図はこのようなスリーブの一例を示している。

スリーブ３はアルミニウム又は表面がハードアルマイト
加工された材質から成り、その表面には複数の溝１８が
スリーブ３０回転軸方向へ平行に形成されている。

溝１８は断面がＶ字状でその深さｄは使用するキャリヤ
粒径の２〜３倍で、開口幅Ｗも同じくキャリヤ粒径の２
〜３倍である。

そして、溝１８間のピッチｐは上述したとうり、キャリ
ヤ粒径の８〜４０倍である。

上述の実施例において、感光体上の静電潜像を磁気ブラ
シ現像する例について説明したが、これに限定されるも
のでなく、誘電体、静電記録体上の静電潜像を現像する
ものにも同様に実施可能である。

第７図は本考案の別の実施例を示している。

第３図に示す磁気ブラシ現像装置と同一機能を有するも
のは同一符号を用いることとしその詳細な説明は省略す
る。

現像ローラー１９は反時計方向に回転する非磁性の円筒
上スリーブ２０と、該スリーブ２０内に固設された磁石
２１，２２．２３とから構成されている。

磁石２１．２２は現像剤汲み上げ用の磁石であり、磁石
２３は感光体ドラム１と対向した現像主極磁石である。

スクレーバー２４はスリーブ２０上の現像後の現像剤を
除去するためスリーブ２００表面にその先端が近接して
配置され、全体として斜設されている。

このスクレーパー２４には磁気的トナー濃度検知装置１
２が取り付けられている。

現像容器１０の壁に取り付けられたドクター２５は磁石
２２と磁石２３との間に配置され、スリーブ２０上の現
像剤の量を規制している。

ところで、トナー濃度検知装置１２に一番近い磁石２１
は図示のように、トナー濃度検知装置１２のオリフィス
１３の下方に位置しているので、この磁石２１の磁力が
トナー濃度検知装置１２に悪影響な与えることはない。

従って、このように現像剤がトナー濃度検知装置１２と
対向するスリーブ部分を通過する型式でない磁気ブラシ
現像装置では、現像剤の汲み上げ及び正確なトナー濃度
検知は良好に行われる。

特にドクター２５がスリーブの上方部分にないので現像
剤の汲み上げ性が上述した実施例に関連して説明したよ
うに悪くなることはない。

以上のように本考案によれば、磁石等の磁界発生手段を
内蔵する現像ローラーに近い所に磁気的トナー濃度検知
装置を配置しても、磁性現像剤がトナー濃度検知内で詰
１つたり、流れが悪くなったりすることがなく、常に正
確な現像剤のトナー濃度を検知することが出来る。

また、スリーブによる現像剤の汲み上げも実用上問題と
ならない範囲で行うことが出来る。

さらに、このようなことによって磁気ブラシ現像装置全
体を小型に維持させることが出来、構成も極めて簡単で
あり、かつ安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気ブラシ現像装置の断面図、第２図は
本考案の原理を説明するための図、第３図は本考案の一
実施例を示す磁気ブラシ現像装置の断面図、第４図はス
リーブ上の溝のピッチと現像剤汲み上げ量の関係を示す
グラフ、第５図はスリーブ上の溝のピッチと画像特性と
の関係を示すグラフ、第６図は本考案に用いられるスリ
ーブの断面図、第７図は本考案の別の実施例を示す磁気
ブラシ現像装置の断面図である。 １・−・感光体ドラム、２，１９・・・現像ローシー３
．２０・・・スリーブ、４〜８．４’、８’、２１〜２
３・・・磁石、１０・・・現像容器、１１．２４・・・
セパレーター １２・・−トナー濃度検知装置、１３・
・・オリフィス、１８・・・溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■、表面にトナーとキャリヤとから成る二成分現像剤の
   磁気ブラシを形成する回転可能な非磁性の円筒状スリー
   ブと、該スリーブ内に固設された複数の磁石とから成る
   現像ローラーと、現像ローラー上の過剰な現像剤又は現
   像済現像剤を除去するセパレーターと、上記セパレータ
   ー上を流下する現像剤の一部を採取してオリフィスを通
   過させてトナー濃度を検知する磁気的トナー濃度検知装
   置とから構成される磁気ブラシ現像装置において、上記
   磁石のうち、トナー濃度検知装置に一番近い磁石を上記
   オリフィスの位置よりも下方に配置するように構成した
   ことを特徴とする磁気ブラシ現像装置。 ２ 上記スリーブの表面にはその軸方向に多数の溝が設
   けられて封り、上記溝の間隔は上記現像剤のキャリヤ粒
   径の４０倍以下となるように構成したことを特徴とする
   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。