JP2729326B2 - 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、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等
の現像装置に関する。

〈従来技術〉 従来、静電像の磁気ブラシ現像に用いる現像剤は、磁
性トナーと磁性キヤリアとの混合物からなる２成分現像
剤と、磁性トナーのみからなる現像剤を用いる１成分現
像剤とがある。

これらの現像剤の内、２成分現像剤では、磁性キヤリ
アとトナーとの摩擦によつてトナー粒子を帯電させるこ
とが必要であり、磁性キヤリアとトナーとの混合比を一
定の範囲に維持しなければ、良好な画像が得られないと
いう欠点がある。また、長期使用中に磁性キヤリア表面
にトナーないしはトナー成分が付着蓄積して（スペント
・トナーと一般に言われる）、トナーの帯電が困難にな
るという問題を生ずる。

一方、１成分現像剤では、２成分現像剤のように、磁
性キヤリアを使用する煩わしさなしに現像が可能である
という利点を有するが、１成分現像剤を用いる場合に
は、温度および湿度等の環境変化によつて磁気ブラシの
穂立ちがかなり変化し、穂立量を一定とすることが困難
となるという欠点がある。

そこで、上記問題を解決するために、特開昭59−7526
9号公報に開示された如く、第２図に示すように磁性体
の粒状物から成る穂立促進成分21と、樹脂・磁性体粉末
分散物の粒子から成る磁性トナー成分22とからなる1.5
成分現像剤が用いられる。

この1.5成分現像剤を用いて、磁気ブラシ23を円筒状
のスリーブ24上に形成して、この磁気ブラシ23をスリー
ブ24上の集中平行磁界域25に通している。

1.5成分現像剤のうち、その穂立促進成分21は、フエ
ライトのような磁性体単独から成つているため、磁性体
粉末が樹脂粉末に分散してなる磁性トナー成分22に比し
て、磁気的特性に優れており、従つてスリーブ24上の磁
気ブラシ23の穂立を良好にするという作用を有してい
る。

また、穂立促進成分21を磁性トナーと組合せると、現
像剤の環境変化にかかわらず、磁気ブラシ23の穂立が常
に良好な状態に維持され、スリーブ24上で現像剤を搬送
する際に、現像剤に混合撹拌効果が付与され、これによ
り温度や湿度等の環境変化にかかわらず、現像剤成分が
流動性のある粉末状態に維持されるという付加的な利点
もある。

なお、図中26は磁石、27は感光体、28はドクターであ
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、1.5成分現像剤を用いた現像法では、
スリーブ24上での現像剤の移動によりトナーの帯電がな
されているが、その現像剤の流れがドクター28等により
規制されてスリーブ24上を搬送される現像剤の量が少な
くなり、スリーブ24による現像剤の撹拌能力が低下す
る。この撹拌能力が低下した場合には、トナーの帯電能
力が著しく低下し、画像濃度の低下を起こすといつた問
題がある。

また、補給された磁性トナー22は、円筒状のスリーブ
24上を搬送されるので、瞬時に感光体27の現像領域に到
達してしまう。そのため、磁性トナー22を摺擦するため
の時間が少なくなり、十分な帯電を有さないトナーが、
感光体27の現像領域部において、感光体27に吸着されず
飛散したり、あるいは未潜像域へ付着したりして、カブ
リ等の画質の低下が生じる。

そこで、トナーを充分に帯電せしめるために、第３図
の如く、より長い時間の摺擦を行なうべく円筒スリーブ
の代りに無端帯状スリーブを用いた技術が特公昭37−14
798号公報に開示されている。

しかしながら、上記技術においては、印画紙30との接
触部分（現像部分）が、無端帯状スリーブ31の水平部分
とされ広くなつているため、トナー32の飛散が多くな
り、印画紙30に付着して画像低下をきたすといつた問題
があり、しかも印画紙30をスリーブ31の水平部分に接触
させなげればならず、装置として大きくなる不都合もあ
る。

本発明は、上記に鑑み、穂立促進成分と磁性トナー成
分とからなる1.5成分現像剤を用い、その特性をよりよ
く生かすために、効率よく磁性トナーの摺擦を行ない、
トナーの帯電量の低下を防止し得る現像装置の提供を目
的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明による課題解決手段は、第１図の如く、現像槽
１に、磁性材の粒状物から成る穂立促進成分と、粒径５
ないし50ミクロンの磁性トナー成分とを重量比80:20な
いし10:90の割合とした現像剤２が内装され、外周上に
現像剤２の磁気ブラシ３を形成させる現像剤搬送用担体
４と、該担体４の内部に配された磁石体５とが互いに回
転自在に設けられた現像装置において、前記現像槽１の
感光体８と対向する側に開口９が形成され、前記担体４
は、一対の回転軸6,7に掛巻された導電性無端帯とさ
れ、一方の回転軸６は、前記担体４の曲面部だけが前記
開口９より感光体８側に突出するように前記開口９に配
され、前記現像槽１の開口９端縁に磁気ブラシの穂立ち
を規制するドクター15が設けられたものである。

〈作 用〉 上記課題解決手段において、担体４および磁石体５が
回転駆動されると、現像槽１に充填された現像剤２は、
担体４上に吸着保持されたＮ極あるいはＳ極に対応する
位置で穂立して磁気ブラシ３となる。

そして、磁石体５の移動により磁性位置が変わるた
め、現像剤２の穂立促進成分および磁性トナー成分の各
粒子が担体４上を転動し、担体４上に形成される磁気ブ
ラシ３の穂立ちは高くなり、磁性トナー粒子と穂立促進
成分粒子、磁性トナー粒子と担体４表面および磁性トナ
ー粒子同士がそれぞれ摩擦してトナー帯電が行なわれ
る。

また、担体４の移動により、担体４上の磁気ブラシ３
は開口９側に搬送され、ドクター15で磁気ブラシ３の穂
立ち高さが規制され、開口９より外部では現像剤２が転
動しても磁気ブラシ３の穂立ち高さはあまり変化しな
い。そして、磁気ブラシ３は、感光体８と摺擦して、感
光体８上の静電潜像に磁性トナー成分が吸着されて現像
する。

したがつて、現像剤２を無端帯状担体４に保持して、
担体４と磁石体５とを回転させることにより、現像剤２
を円筒状スリーブに保持する場合より長く、すなわち磁
性トナー成分の粒子同士および担体４と磁性トナー成分
の粒子との摺擦時間が長く、かつより強く摺擦させるこ
とができ、磁性トナー成分の安定した帯電を行なうこと
ができる。そのため、均一な帯電分布を有した現像剤２
を現像槽１の開口９から感光体８の現像領域に供給でき
る。

しかも、担体４の曲面部だけが感光体８側に突出する
ように開口９が形成されているので、開口面積は小さく
なり、現像剤２の飛散を少なくでき、感光体８に付着す
ることによるカブリ等の画質低下を防止することができ
る。

〈実 施 例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

［第一実施例］ 第１図は本発明の第一実施例を示す現像装置の断面図
である。

本実施例の現像装置は、図示の如く、現像槽１に、磁
性材の粒状物から成る穂立促進成分と、粒径５ないし50
ミクロンの焼結フエライト粒子から成る磁性トナー成分
とを重量比60:40の割合とした現像剤２が内装され、外
周上に現像剤２の磁気ブラシ３を形成させる現像剤搬送
用担体４と、該担体４の内部に配された磁石体５とが互
いに回転自在に設けられ、前記担体４は、一対の回転軸
6,7に掛巻された導電性無端帯とされ、一方の回転軸６
が感光体８と対向して配され、前記現像槽１に、回転軸
６と感光体８との間で感光体８と担体４上の磁気ブラシ
３とを摺接させるための開口９が形成されたものであ
る。

前記感光体８は、アルミニウム層10と、その外表面に
形成されたセレン層の感光層11とからなる円筒状回転体
である。

前記現像槽１は、感光体８に対して水平に配された横
長の箱体で、感光体８と対向する一端に前記開口９が形
成され、他端の上部に磁性トナー成分を補給するための
補給口12が形成されている。

前記担体４は、導電性合成樹脂を無端帯状に形成した
ものであり、現像槽１に水平に並架された一対の回転軸
6,7に掛巻されている。

一方の回転軸６は、前記開口９に配され、他方の回転
軸７は、前記補給口12の下方に配されており、前記担体
４の開口側曲面部が、現像槽１の開口９より感光体８側
に突出されているため、担体４上の磁気ブラシ３が感光
体８の表面と摺接可能とされる。また、前記担体４の内
側に、N,S極を交互に着磁した無端帯状の前記磁石体５
が対向して配され、該磁石体５は前記回転軸6,7に回転
自在に内嵌された一対の支持軸13,14に掛巻されてい
る。

そして、図示しない駆動装置により、前記担体４の回
転軸6,7は、感光体８の回転方向と逆方向に回転駆動さ
れ、磁石体５の支持軸13,14は回転軸6,7と逆方向に回転
駆動される。

また、前記現像槽１の上部の槽壁に、担体４の表面と
微小な間隔を有して対向する非磁性材料のドクター15が
固定されている。

上記構成において、担体４および磁石体５が互いに反
対方向に回転駆動されると、現像槽１に充填された現像
剤２は、担体４上に吸着保持されてＮ極あるいはＳ極に
対応する位置で穂立して磁気ブラシ３となる。

そして、磁石体５の移動により磁性位置が変わるた
め、現像剤２は転動を行ない、担体４上に形成される磁
気ブラシ３の穂立ちは高くなり、磁性トナー成分の粒子
同士が摩擦してトナー帯電が行なわれる。

また、担体４の移動により、担体４上の磁気ブラシ３
は開口９側に搬送され、ドクター15で磁気ブラシ３の穂
立ち高さが規制される。ドクター15を通り抜けた現像剤
２の磁気ブラシ３は、担体４の曲面部で感光体８の感光
層11と摺擦して、感光層11上の静電潜像に磁性トナー成
分が吸着されて現像する。そして、感光体８に吸着され
なかつた現像剤２は、担体４に付着したまま現像槽１内
に搬送される。

したがつて、現像剤２を無端帯状担体４に保持して、
担体４と磁石体５とを互いに逆方向に回転させることに
より、現像剤２を円筒状スリーブに保持する場合より長
く、すなわち磁性トナー成分の粒子同士および担体４と
磁性トナー成分の粒子との摺擦時間が長く、かつより強
く摺擦させることができ、磁性トナー成分の安定した帯
電を行なうことができる。そのため、均一な帯電分布を
有した現像剤２を現像槽１の開口９から感光体８の現像
領域に供給できる。

しかも、開口９は感光体８と対向する回転軸６側に形
成されているので、開口面積は小さくなり、現像剤２の
飛散を少なくでき、感光体８に付着することによりカブ
リ等の画質低下を防止することができる。

そこで、本実施例の現像装置を複写機に装着して3000
0枚のコピーを実施した場合、画像濃度、カブリ濃度等
はスタート時と比較して安定しており良好な結果が得ら
れた。

［第二実施例］ 本実施例の現像装置は、穂立促進成分と磁性トナー成
分とを重量比50:50の割合にした現像剤２を用い、現像
剤搬送用担体４に、合成樹脂製無端帯の外表面にアルミ
ニウムを蒸着したものが用いられており、他の構成は上
記第一実施例と同様である。

したがつて、本実施例においても、上記第一実施例と
同様の作用効果を奏することができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

例えば、担体４と磁石体５との回転方向を互いに反応
方向とする代わりに、同方向に回転させて回転速度を変
化させてもよい。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明によると、磁性
材の粒状物から成る穂立促進成分と、粒径５ないし50ミ
クロンの磁性トナー成分とを重量比80:20ないし10:90の
割合とした現像剤の磁気ブラシを形成させる現像剤搬送
用担体と、該担体の内部に配された磁石体とが互いに回
転自在に設けられ、前記担体は、一対の回転軸に掛巻さ
れた導電性無端帯としたため、現像剤を円筒状スリーブ
に保持する場合よりも磁性トナー成分同士および担体と
磁性トナー成分の摺擦時間を長く、かつより強く摺擦さ
せることができ、磁性トナー成分の安定した帯電を行な
うことができる。

また、現像槽の開口に一方の回転軸が配され、しかも
ドクターが設けられているので、担体の曲面部だけが開
口から感光体側に突出して、穂立ち高さを規制された磁
気ブラシが形成されることになり、開口より外部での磁
気ブラシの穂立ち高さの変化を抑えることができ、均一
な帯電分布を有した現像剤を感光体の現像領域に供給で
きる。しかも開口面積は小さくなり、現像剤が外部に露
出する時間も短かくなるので、現像剤の飛散を少なくで
き、感光体に付着することによるカブリ等の画質の低下
を防止することができるといつた優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示す現像装置の断面図、
第２図は従来の現像装置の断面図、第３図は従来の他の
現像装置の断面図である。 1:現像槽、2:現像剤、3:磁気ブラシ、4:担体、5:磁石
体、6,7:回転軸、8:感光体、9:開口。

フロントページの続き (72)発明者 増田 実男 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−82279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−35462（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−199263（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像槽に、磁性材の粒状物から成る穂立促
   進成分と、粒径５ないし50ミクロンの磁性トナー成分と
   を重量比80:20ないし10:90の割合とした現像剤が内装さ
   れ、外周上に現像剤の磁気ブラシを形成させる現像剤搬
   送用担体と、該担体の内部に配された磁石体とが互いに
   回転自在に設けられた現像装置において、前記現像槽の
   感光体と対向する側に開口が形成され、前記担体は、一
   対の回転軸に掛巻された導電性無端帯とされ、一方の回
   転軸は、前記担体の曲面部だけが前記開口より感光体側
   に突出するように前記開口に配され、前記現像槽の開口
   端縁に磁気ブラシの穂立ちを規制するドクターが設けら
   れたことを特徴とする現像装置。