JP2668206B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電記録装置等に設置される二成分現像剤
使用の現像装置の改良に関する。 〔従来の技術〕 二成分現像剤使用の現像装置は、画像支持体に対向し
た位置にマグネットローラを内包した非磁性の回転体た
る現像スリーブを備えていて、回転の周期中にトナー粉
と磁性キャリヤとを一定の比率で混合して現像剤をその
周面上に磁力によって吸着して現像剤の一様な層を形成
しさらに穂切り板によって薄層としたのち、前記画像支
持体との間に印加される現像バイアス電圧によって、ト
ナー粉のみを画像支持体上の静電画像に転移することに
よって画像の現像を行なっている。 また本出願人は従来の穂切り板に代えて、例えば特願
昭61−34318号あるいは特願昭61−31319号明細書等によ
って提案する、一端が固定されて弾性が付与された薄板
をその他端に近い面の部分で回転する現像スリーブに押
圧するようにした現像剤形成手段を設けることによっ
て、更に薄層の現像剤の層を現像スリーブ上に得る現像
方法の提案を行っている。かかる手段によって更に薄層
の現像剤層を現像スリーブ周面に有する場合には、画像
支持体と現像スリーブ上の現像剤層と非接触の状態で高
周波の現像バイアスを印加した条件下でおいて現像が行
われる。 現像によってトナー粉は潜像部分に付着し、一周の回
転を終えてトナー粉の混合比率が低くなった現像スリー
ブ周面の現像剤の薄層部分に新たなトナー粉と磁性キャ
リヤとを混合した現像剤を吸着し、再び形成される薄層
内のトナー粉の混合比率を回復して濃度の一定した静電
画像を継続して得るようになっている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、画像密度の高い静電潜像を現像した後
の現像スリーブに残留する現像剤中にはトナー粉を殆ど
含んでいないため新たに現像剤を吸着・追加し新たな現
像剤層を形成したとしても現像剤の層を規定のトナー比
率に迄回復することは困難であってそのため続いて現像
される静電画像の濃度は先に現像されたものに比し、低
下するのが避けられない。 このような問題を解決するため、現像スリーブに対
し、現像を終えた位置でブレードを押圧してトナー粉の
混合比率の低い現像剤を強制的に剥離し、新しい現像剤
のみを再び再び吸着させて規定のトナー濃度を保つよう
にする方法をとっている例があるがこの方法は現像ロー
ラの周面を損傷したり強い制動をかけるため強力な駆動
力を必要とする欠点を有していて機能的に好ましいもの
ではない。また剥離した現像剤を堆積させずに速やかに
回収させるためにはブレードの設置位置が局限されるの
で構造的にも制約がある。 また固定したマグネットローラを備える現像ローラで
は、画像支持体側と相反する側のマグネットローラ面
を、同極の磁石を連続配列する等の手段によって反発磁
界を形成して現像位置を通過した磁性キャリヤを磁力に
より現像スリーブ周面より剥離する方法もとられている
がこの場合反発磁界の形成上形成ローラは比較的大型の
ものとなり30mm程度の小型の現像ローラへの適用は無理
とされていたしまたマグネットローラを回転する形式の
現像ローラには当然ながら適用することが出来なかっ
た。 この現像領域に十分なトナー粉を含んだ現像剤層が現
像スリーブに付着して供給される必要性は、前記の本出
願人提案の現像剤層形成手段によって更に薄層の現像剤
層を現像スリーブ周面に設け、非接触現像を行なう場合
に顕著である。すなわち画像支持体に対して現像領域に
ある現像剤の量は接触現像による従来の現像方法に較べ
はるかにすくないので、新たな現像スリーブに付着して
供給される現像剤は充分なトナー含有比率をもって現像
例であることが必要で、一旦現像領域を通過してトナー
の消費がなされた現像剤が現像スリーブから完全に除去
されず、新たな現像剤とともに再び現像領域に搬送され
ることは更に好ましくない。 本発明はこの点を解決して改良した結果、現像ローラ
形式や大きさに関係なくまた制動による負荷や損傷等を
与える危険性も伴わずして現像ローラに常に規定のトナ
ー粉の含有比率をもった現像剤を補給しそれによって連
続コピーを行なっても常にトナー濃度の充分な画質の良
いトナー画像を現像することの出来る現像装置の提供を
目的としたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、磁性キャリアとトナーの混合した二成分
現像剤を収納する現像部と、マグネットローラを内包
し、感光体と所定の間隔を保って前記現像部内に取り付
けられた回転可能な現像ローラと、前記現像ローラを押
圧する層厚規制部材と、前記現像部内に取り付けられ、
前記二成分現像剤の混合及び撹拌を行う撹拌部材と、表
面に前記現像剤を収納する気泡孔を備え且つ変形可能な
弾性体から成り、前記現像ローラと前記撹拌部材の間に
該現像ローラとの間隔が0.2mm以下で配置されている回
転可能な供給ローラとを有し、前記現像ローラと前記供
給ローラとの速度差により現像処理を終えて現像ローラ
周面に残留した二成分現像剤を剥離し、前記マグネット
ローラの磁石による磁気作用が前記供給ローラに及ぶよ
うにし新たな二成分現像剤を供給し、次いで前記層厚規
制部材で前記現像ローラ上の前記二成分現像剤の現像剤
層の層圧を規制して、該規制後の現像剤層で現像処理を
行うように前記各部材を配置したことを特徴とする現像
装置によって達成される。 〔実施例〕 本発明の一実施例を第１図に示す。 第１図は画像支持体たる感光体ドラム10の周面部に対
抗して設置した本発明の現像装置20の構成を示したもの
である。 現像装置20は、感光体ドラム10上に形成された静電像
に現像剤を供給する現像部20Aと、該現像部20Aにトナー
粉を補給する補給部20Bとから構成されているが、共に
一体の容器にユニット化された状態で収められた状態、
感光体ドラム10の周縁部に固定されている。 21は感光体ドラム10の周面と所定の間隔を保って前記
現像部20A内に取付けられた現像ローラでその内部には
外周面を交互に異極としたマグネットローラ22が収めら
れている。前記現像ローラを構成する現像スリーブ21お
よびマグネットローラ22は共に動力によりぞれぞれ所定
の速度で回転されるものであるが現像スリーブ21はその
周面が現像領域においてドラム10の周面と同方向に、一
方マグネットローラ22はその逆方向に回転されるように
なっている。 23および24は互に相反する方向に回転する一対の撹拌
ロータであって、トナー補給器25の回転によって前記補
給部20Bから搬出されたトナー粉がスポンジローラ26に
付着して現像部20Aに送り込まれると前記撹拌ロータ23
および24がそのトナー粉を現像部20A内に保有する磁性
キャリアと混合して均一に分布すると同時に撹拌する帯
電作用によりトナー粉は磁性キャリヤに付着した状態と
なって二成分現像剤を組成するようになっている。 ブレード28は前記の現像剤層形成手段であって、本実
施例では厚さ1.5mmのリン青銅板から形成された弾性部
材で、常時現像スリーブ21の正面に所定の圧接力をもっ
て押圧するように取付けられているが、この圧接力は、
現像ローラ21の周面に吸着された不均一な現像剤の層を
圧縮加工によって0.3mm程度の薄層に変えられる程度強
さに設定されている。 供給ローラ27は本発明により新たに設けたもので、ウ
レタンゴム又はクロロプレンゴム等の発泡材によって形
成され、表面に現在剤を収納する多量の気泡孔を備えて
いるローラで、前記現像スリーブ21と前記撹拌ロータ23
との間に位置してかつ該現像スリーブ21の周面に極く近
接した位置に取り付けられている。前記供給ローラは回
転されるものであるが、その際現像スリーブ21の内部の
磁石によって現像スリーブ21の外部に生じていて、かつ
供給ローラにも及ぶ磁気作用と、該現像スリーブ21に対
して相対的に速度差をもって移動する供給ローラの気泡
孔の機械的作用とによって、現像処理を終えて周面に残
留した現像剤を剥離すると同時に、その剥離した現像ス
リーブ21周面に新たな現像剤を供給する役割を果たすよ
うになっている。 すなわち前記供給ローラ27は、現像処理を終えてトナ
ー粉を消費した現像剤を現像ローラの周面から強制的に
剥離する一方、規定量のトナー粉を含有した新たな現像
剤を積極的に供給する作用を行うものであり、また前記
ブレード28は現像ローラ21の周面に形成された撹拌ロー
タ23、24から供給された新たな現像剤の層を平坦化する
と同時に現像処理に最も適した厚さの薄層に変える作用
を行うようになっている。 具体的な実施例として、感光体ドラムの周面に0.5mm
のギャップを距て配置された外径20mmφで毎分250回転
のステンレス製現像スリーブ21に対し、外径100mmφで
毎分100回転の供給ローラ27の現像剤を0.3mmの薄層とな
すブレード28を設けた現像装置によって、濃度の極めて
高い部類に属する静電画像を連続して現像した結果、画
像面1cm²当り1.2mgrのトナー粉の付着がほヾ一定して得
られており、連続コピーを行っても常に充分で安定した
画像濃度が得られることが確認された。なおこの例で使
用した現像ローラには現像ローラ周面で600Gに着磁した
８極を有する毎分800回転のマグネットローラ22が内包
されておりまたこの現像ローラが対向する感光体ドラム
は周面の電位が600Vで周速毎秒70mmで回転されるもので
あって前記現像ローラとの間には2KV_p-p3KHZの交流と10
0Vの直流電圧とが重畳したバイアス電圧が印加されて現
像処理が行われる。 実験によると前記供給ローラ27に使用する発泡材は泡
の径が0.2ないし1mmの範囲内のものが適し、前述したウ
レタンゴム、クロロプレンゴムの他、導電性のゴム材料
等を用いることも可能であって、その間隙は0.2mm以下
の範囲内で設置し、毎分100ないし300回の範囲内で回転
するのが機能を発揮する上に最も好条件であることが認
められた。 また本実施例では供給ローラ27は別に設けた動力によ
って回転するようにしたが、供給ローラ27には回転に対
する適当な抵抗を供給ローラ軸に設けて、現像スリーブ
の回転に伴って若干の抵抗をもって従動するようにする
ことによっても近似した効果を得ることができる。 本実施例は供給ローラを新たに設けることによりその
効果が最も顕著に認められる、極めて薄層の現像剤層を
現像ローラ上に形成して非接触現像を行う現像装置につ
いて説明したが、本発明はかかる現像装置に限定される
ものでないことは勿論である。 〔発明の効果〕 本発明によって現像ローラ周面の現像剤は絶えず規定
のトナー密度をもった新鮮な二成分現像剤の補給を受け
た上、現像処理に適した均一な薄層に形成されることと
なり、その結果濃度の高い画像の現像処理を連続して実
施しても画調が変化した安定した現像能力をもつ現像装
置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による現像装置の断面構成図。 10……感光体ドラム、20……現像装置 20A……現像部、21……現像スリーブ 22……マグネットローラ、23,24……撹拌ロータ 27……供給ローラ、28……ブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−51950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−223158（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−100142（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．磁性キャリアとトナーの混合した二成分現像剤を収
   納する現像部と、 マグネットローラを内包し、感光体と所定の間隔を保っ
   て前記現像部内に取り付けられた回転可能な現像ローラ
   と、 前記現像ローラを押圧する層厚規制部材と、 前記現像部内に取り付けられ、前記二成分現像剤の混合
   及び撹拌を行う撹拌部材と、 表面に前記現像剤を収納する気泡孔を備え且つ変形可能
   な弾性体から成り、前記現像ローラと前記撹拌部材の間
   に該現像ローラとの間隔が0.2mm以下で配置されている
   回転可能な供給ローラとを有し、 前記現像ローラと前記供給ローラとの速度差により現像
   処理を終えて現像ローラ周面に残留した二成分現像剤を
   剥離し、前記マグネットローラの磁石による磁気作用が
   前記供給ローラに及ぶようにし新たな二成分現像剤を供
   給し、 次いで前記層厚規制部材で前記現像ローラ上の前記二成
   分現像剤の現像剤層の層厚を規制して、 該規制後の現像剤層で現像処理を行うように前記各部材
   を配置したことを特徴とする現像装置。