JPH01269964A - 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〕 本発明は画像担体表面に形成した静電荷像を。

磁性キャリアと磁性トナーとを含む現像剤を使用して顕
像化する現像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

画像担体表面に形成した静電荷像を現像する場合には、
一般に磁気ブラシ法が使用されている。

而して磁気ブラシ現像に使用される現像剤としては、磁
性キャリアと非磁性トナーとを混合した二成分系現像剤
が多い、一方現像剤として樹脂と磁性粉を主成分とする
トナーからなる一成分系現像剤を使用する方法もある。

前者の二成分系現像剤を使用する場合の現像装置におい
ては、独立したトナーホッパ一部と、現像剤を収容する
現像剤槽部とからなり、現像剤槽内の現像剤中のトナー
濃度を検出して、トナーホッパ一部に設けたトナー補給
ロールを駆動させて。

不足分のトナーを補給する構成としである。しかしなが
ら、この構成の装置においては、構造が複雑であると共
に、トナーの補給が間欠的であり。

トナー補給のタイミングの遅れがあるため、信顧性が低
いという問題点がある。また装置全体の価格が高く、か
つ補給したトナーと現像剤槽内に存在する磁性キャリア
との混合が充分に行なわれないという欠点もある。

一方後者の一成分系現像剤を使用する場合においては、
トナーに所定極性の電荷を与えるためのキャリア粒子を
使用しないので、トナーの帯電が不安定となり、！質が
低下する。またトナーはスリーブ等のトナー搬送部材と
の接触により電荷を持つため、帯電量の制御が困難であ
り、限界があるという問題点がある。これらの問題点を
解決する手段として１例えば特開昭５９−１６２５６３
号、同５９−１８２４６４号および同５９−２１６１４
９号公報に記載のような磁性キャリアと磁性トナーとを
混合した現像剤が提案されており、前記従来の二成分系
現像剤および一成分系現像剤の両者の長所を併有するも
のとされている。

第２図は上記磁性キャリアと磁性トナーとを混合してな
る現像剤を使用する現像装置の一例を示す要部断面図で
ある。同図において、ｌは担持体であり１表面に静電荷
像（図示せず）を担持して矢印方向に回転する０次に２
は現像剤槽であり。

上方にトナーカートリッジ３を装着可能に形成すると共
に、下端部に現像ロール４を設ける。現像ロール４は前
記担持体１と対向して設けると共に。

非磁性材料からなる中空円筒状のスリーブ５内に。

軸方向に延びる複数個の磁極を有する磁石ロール６を同
軸的にかつ相対回転自在に設ける。第２図においては、
スリーブ５を固定し、磁石ロールを反時計方向に回転す
るように形成した例を示す。

７はドクターブレードであり、現像剤槽２に設けると共
に、その先端部を現像ロール４の表面に臨ませ、かつ出
入自在に形成する。次に現像ロール４と対向させてトナ
ー回収ロール８を設ける。トナー回収ロール８はアルミ
ニウムおよびその合金あるいはステンレス鋼等の金属な
どの感電性材料により横断面円形に形成し、現像剤槽２
内の現像ロール４の近傍に回転自在に設けると共に、ト
ナー回収ロール８の表面には、スクレーバー９を接線状
に、かつ摺接自在に設ける０以上の構成により、現像ロ
ール４を駆動すると、磁性トナーと磁性キャリアとから
なる現像剤１０は現像ロール４の表面に吸着されて移動
し、担持体１の表面に担持する静電荷像を現像し、余剰
の現像剤１０ａは再び現像剤槽２内に帰還する。この場
合に、トナー濃度センサー（図示省略）によって測定さ
れたトナー濃度が大であれば、電気信号により制御手段
ヲ介してトナー回収ロール８のバイアス電圧を上昇させ
、トナー回収ロール８により現像ロール４の表面に吸着
されて移動する現像剤１０中の磁性トナーを静電的に吸
収除去し、トナー濃度を最適範囲に制御するのである。

（発明が解決しようとする課題〕 上記従来の現像装置においては、現像剤槽２内に比較的
多量の現像剤ｌＯを収容した状態で現像ロール４を駆動
するため、現像ロール４と現像剤１０との接触面積が大
であると共に、現像ロール４が現像剤１０中に埋没した
状態であるため１回転トルクが大であるという問題点が
ある。また現像剤１０中の磁性トナー濃度の調整におい
ても。

現像剤槽２内に供給すべき磁性キャリアの量を多量に必
要とすると共に、調整が極めて煩雑であり。

時間を要するという問題点がある。

本発明は上記従来の技術に存在する問題点を解決し、比
較的少量の磁性キャリアの使用により。

容易かつ迅速に磁性トナー濃度の制御若しくは調整を行
ない得る現像装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明においては。

静電荷像の担持体と対向して、非磁性材料により中空円
筒状に形成したスリーブ内に軸方向に延びる複数個の磁
極を有する磁石ロールを相対回転自在に設けてなる現像
ロールを設け、この現像ロールを介して磁性キャリアと
磁性トナーとからなる現像剤を前記担持体に供給して前
記静電荷像を現像するように構成した現像装置において
、現像ロールの下方に間隙を介して支持板を設け、この
支持板上の一方の端部と現像ロールの中心近傍との間に
も■性キャリア収容域を形成し、支持板の自由端を現像
ロールの中心から、現像ロールの磁気吸引力が作用する
範囲の外側の自転領域まで所定距離伸長させて磁性キャ
リア供給域を形成し、磁性トナー補給手段の移動軌跡を
前記支持板の自由端近傍に設け、磁性トナーを前記スリ
ーブ上に供給可能に構成する。という技術的手段を採用
したのである。

〔作用〕

上記の構成により、スリーブ上にまず磁性キャリアのみ
を所定量吸着させ３次いで磁性トナーを少量宛スリーブ
上に供給するから、より精度の高い磁性トナー（５度の
制御若しくは調整を行なうことができるのである。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す要部断面図であり、同一
部分は前記第２図と同一の参照符号で示す。第１図にお
いて１１は支持板であり、非磁性材ネ１によって平板状
若しくは樋状に形成すると共に、現像ロール４の下方に
間隙ｄを介して設ける。

この間隙ｄは磁性粉体が磁石ロール６の磁気吸引力によ
って、磁石ロール６に向かって吸引される磁気吸引領域
（鎖線Ａの内側）内に設定する。支持板ＩＩの一方の端
部に形成した縁部１１ａにはドクターブレード７を装着
すると共に、縁部１１ａと現像ロール４の中心４ａ近傍
との間にキャリア収容域１１ｂを形成する。次に支持板
１１の他の端部すなわち自由端ｌｉｄを、現像ロール４
の中心を通る垂線４ａからＬの距離まで伸長させて形成
し、現像ロール４の中心近傍と支持板１１の自由端ｌｉ
ｄとの間に磁性キャリア供給域１１ｃを形成する。前記
圧＃Ｌは磁性粉体が磁石ロール６の回転磁界により自転
して外側に移動する自転領域（鎖線Ｂの内側）内に支持
板１１の先端部が位置するように定める。次に１２は供
給パドルであり２両端部に半径方向（厚さ方向）に着磁
した棒状の永久磁石１３を設けると共に、現像剤槽２内
において反時計方向に回転自在に形成する。なお供給パ
ドル１２の両端部に設けた永久磁石１３の軌跡は、前記
支持板１１の自由端ｌｉｄ近傍に設ける。

上記の構成により２次に作用について記述する。

まず現像剤槽２内にトナーカートリッジ３を介して磁性
トナー２ａを供給する。次に磁性キャリア収容域１１ｂ
に磁性キャリアを供給し、［石ロール６を反時計方向に
回転させると、磁性キャリア収容域１１ｂにある磁性キ
ャリアは、支持板１１上を矢印にて示すように右方向に
移動して磁性キャリア供給域１１ｃに滞留する。このよ
うにして滞留した磁性キャリアは、磁石ロール６の磁気
吸引力によって、矢印にて示すようにスリーブ５の表面
に吸着され、スリーブ５の時計方向への回転および磁石
ロール６の反時計方向への回転により。

自転しながら時計方向に搬送される。供給パドル１２を
反時計方向に回転させると、永久磁石１３によって吸着
された磁性トナー２ａは、支持板１１の自由端ｌｉｄに
至って前記磁石ロール６の磁気吸引力の作用により、ス
リーブ５の表面に吸着される。スリーブ５の表面には前
記のように磁性キャリアが吸着され、かつ磁石ロール６
の回転により自転しながら時計方向に搬送されているか
ら、磁性トナー２ａと磁性キャリアとは各々自転により
均一に混合されて磁気ブラシを形成するのである。この
磁気ブラシの形態は、磁性トナー２ａが磁石ロール６の
磁気吸引力の影響も受けるため、磁性トナー２ａが磁性
キャリア粒子間の接触部近傍に集中して付着したような
形態を呈する。

ここでスリーブ５上に余剰の磁性トナー２ａが供給され
た場合には、−時的にはスリーブ５上に保持されたとし
ても、スリーブ５上に吸着されている磁性キ中リアの星
に応して磁性キャリアによって保持され得る磁性トナー
２．ｌの量が定まるので。

上記余剰の磁性トナー２ａは磁石ロール６の回転磁界に
より直ちに磁気ブラシから離脱して現像剤槽２内に返戻
される。従ってスリーブ５上に吸着された現像剤中の磁
性トナー濃度は常に一定の値に維持されるため、良好な
現像を行なうことができる。

次に支持板１１上に形成される磁性キャリア収容域１１
ｂを形成する間隙ｄは、現像ロール４を構成する磁石ロ
ール６の磁気吸引力が作用する範囲内および限界近傍に
設定するのであるが、磁石ロール６の直径、スリーブ５
上の表面磁束密度。

磁性キャリアおよび磁性トナーの特性等によって異なる
。そして磁性キャリア供給域１１ｃを形成する距離りは
、前記間隙ｄの値に基づいて定まる現像剤移動距離から
求められる。

例えばスリーブ５の外径３１ｕ、Ｔｉ１石ロールの外径
２９．３■ａ、　ｌ極数１６極、スリーブ５上の表面磁
束密度６００Ｇの場合においては１間隙ｄ＝７ｍの場合
、距離しは４〜１３　璽＊の範囲となり、特にＬ＝ｌＩ
ｍｍとするのが好ましい。この場合に使用した磁性キャ
リアは日立金属製Ｋ　［３Ｎ−１００（粒径７４〜１４
９μｍ）、磁性トナーは平均粒径１２μｍ。

Ｄ、Ｃ，４０（ｔｏ　Ｖ　／　ｃｍの電場における体積
抵抗１０′５Ω・（Ｊ、ブローオフ帯電Ｎ１０μｃ／ｇ
　、マグネフィト含有量６０重量％のものである。

本実施例においては現像ロールを構成するスリーブと、
磁石ロールとを回転させる例を示したが。

磁石ロールのみを回転させてもよく、要するに磁石ロー
ルの回転磁界が存在する構成であればよい。

また支持板の形状は本実施例において示した子板状のも
ののみには限定されず、横断面円弧状としてもよく、要
するに磁性キャリア収容域と磁性キャリア供給域を形成
可能の形状であればよい。更に磁性トナー補給手段は１
本実施例以外の公知の扮体補袷手段と代替しても作用は
同一である。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
現像剤中の磁性トナー濃度の制御若しくは調整が極めて
容易かつ迅速であると共に、高精度であるという効果が
ある。また現像ロールと接触する現像剤の量が少量であ
るため、＠転トルクが小であり、駆動部材を小型化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は各々本発明の実施例および従来の
現像装置の一例を示す要部断面図である。 ４：現像ロール、５ニスリーブ、６：磁石ロール、１１
：支持板、Ｉｌｂ：磁性キャリア収容域。 １１　ｃ　：　磁性キャリア供給域、１２：供給パドル
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静電荷像の担持体と対向して、非磁性材料により中空円
   筒状に形成したスリーブ内に軸方向に延びる複数個の磁
   極を有する磁石ロールを相対回転自在に設けてなる現像
   ロールを設け、この現像ロールを介して磁性キャリアと
   磁性トナーとからなる現像剤を前記担持体に供給して前
   記静電荷像を現像するように構成した現像装置において
   、現像ロールの下方に間隙を介して支持板を設け、この
   支持板上の一方の端部と現像ロールの中心近傍との間に
   磁性キャリア収容域を形成し、支持板の自由端を現像ロ
   ールの中心から、現像ロールの磁気吸引力が作用する範
   囲の外側の自転領域まで所定距離伸長させて磁性キャリ
   ア供給域を形成し、磁性トナー補給手段の移動軌跡を前
   記支持板の自由端近傍に設け、磁性トナーを前記スリー
   ブ上に供給可能に構成したことを特徴とする現像装置。