JPH02245770A - 静電印刷装置、現像剤供給方式および粉体混合方式 - 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、電子写真、静電記録等に用いられる静電印刷
装置、その現像剤供給方式およびこれに好適な粉体混合
方式に関する。

［従来の技術］ 一般に、電子写真、静電記録等においては、潜像を現像
する現像剤として、乾燥粉状混合物を利用している。こ
の種の現像剤は、例えば、潜像を現像する粉体粒子であ
るトナーと、磁気的性質を有すると共に前記トナーを帯
電させる機能を有し、前記トナーを潜像の形成されてい
る位置に搬送する粉体粒子であるキャリヤとを成分とす
る混合物として構成される。ここで、トナーとキャリヤ
とは、電気的に異極性となる。

このような現像剤を利用する静電潜像現像系では、第１
９図に示すように、現像剤は、一つの流路内を連続的に
循環するようになっている。第１９図において、現像部
Ａでは、キャリヤに付着して搬送されたトナーを現像に
使用し、撹拌部Ｂでは、不足するトナーを補給し、搬送
部Ｃにより、これをキャリヤと共に現像部Ａに搬送する
。すなわち、キャリヤは、系内を循環し、トナーは、撹
拌部Ｂにおいて系内に供給され、キャリヤにより現像部
Ａに搬送される。

前記Ａにおいて、電子写真感光体表面にトナーを供給し
て、潜像を可視化した後の現像剤は、トナー欠乏状態に
ある。従って、新たにトナーの補給を行ない、現像剤の
トナー濃度を一定に保持する必要がある。この補給に際
しては、トナーとトナー欠乏状態の現像剤とを、短詩に
混合して、均一な濃度とすることが必要である。すなわ
ち、現像に際して、現像剤の粉体粒子集団のいずれを採
っても、そのトナー濃度が一定であるようにすること、
換言すれば、濃度むらを生じないようにする。

このような濃度むらがない状態、すなわち、混合が十分
に行われた現像剤を得ることは、少なくとも１次に二つ
の意味がある。その第１は、印字の光学的濃度に与える
影響であって、トナー濃度のむらは、印字の光学的濃度
むらに直結する。第２は、トナーに与える影響であって
、均一な混合なしには安定した帯電が得られないことで
ある。

このような混合状態とするためには、２以上の成分から
なる粉体粒子の混合体のいずれの部分においても、成分
の量比が等しい状態となるようにする必要がある。

複数の成分についての混合は、それらの成分について速
度差を形成させることにより行なうことができる。従来
、トナーおよびキャリヤからなる現像剤について、この
ような混合を行なう手段として、−船釣には、強制回転
撹拌により行われている。

従来の強制撹拌方式は１例えば、パドルに代表されるよ
うな回転する羽根を用いて撹拌する。すなわち１回転羽
根により、粒状混合体を掻き上げると共に、遠心力で飛
散させることを繰り返しながら、撹拌する。第２０図に
、このような回転羽根の例を示す。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来技術は、現像剤混合時に、トナーとキャリヤか
らなる現像剤の粉体粒子に加わる荷重を取り除くことに
ついて、配慮がなされていない。

すなわち、前記強制撹拌方式は、粉体粒子に大きな運動
エネルギを与えたるめ、粒子が高速で運動する。しかし
、粒子間の相対速度はそれほど大きくならず、混合速度
が遅いという特徴を持つ。

また、後述するように、現像剤の寿命が短くなるという
問題がある。

現像剤の寿命と密接に関係する現象として、キャリヤ表
面上にトナー成分の皮膜が発生することがある。その原
因は９強制撹拌によるストレスであることがわかってい
る。

すなわち、粒状混合体が掻き上げられるとき、トナーと
キャリヤは一緒に動くので、混合されない。しかし、遠
心力での衝撃力、掻き上げられていない粒状混合体との
摺接等により、摩擦熱が発生する。この熱により、トナ
ーは、部分的ではあるが、溶融する。融けたトナーは、
キャリヤ表面上に融着するので、キャリヤ表面にトナー
成分の皮膜が形成されることになる。その結果、キャリ
ヤ表面がトナー成分に覆われて、キャリヤの静電気的性
質が失われる。

この結果、現像剤は、キャリヤ表面に静電的にトナーを
付着することができず、従って、静電潜像の現像に際し
、感光体にトナーを供給することができず、現像剤とし
て機能しえない。すなわち、寿命が尽きた状態となる。

また、前記強制撹拌方式は、濃度むらを生じやすい欠点
もある。その理由は、必ずしも明らかではないが、例え
ば、遠心力等の大きなエネルギが加わるため、キャリヤ
の表面にトナーが均一に付着しないことによると考えら
れる。

また、他の先行技術として、特公昭５４−５６８８号公
轢に開示されている、クロスミキシング型混合装置があ
゛る。これは、強制撹拌操作を円滑に実行させるための
補助手段としての分配機能であって、回転軸方向に現像
剤を分配するものである。

この技術では、現像剤そのものの偏在を防ぐことができ
るが、現像剤の濃度の均一化には効果がない。従って、
成分の混合自体は、依然として、回転撹拌に頼らざるを
得ない。

本発明の目的は、このような従来技術が解決できていな
い現像剤の均一混合と、長寿命化とを図ることができる
現像剤の供給方式を提供することにある。

また１本発明の目的は、このような現像剤供給方式を備
えて、印字品質の優れた静電印刷機を提供することにあ
る。

さらに、本発明の目的は、現像剤の均一混合と、長寿命
化に好適な、粉体混合方式を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的は、トナーとキャリヤとを成分として含む現像
剤を、潜像現像系に供給する現像剤供給方式において、
未混合のトナーとキャリヤとを含む現像剤の流路中で、
トナーの流れを選択的に抑制することにより、トナーと
キャリヤとに相対速度を生じさせて１両者を混合するこ
とにより達成される。

本発明は、好ましくは、次のような方式とすることがで
きる。

■　キャリヤの流れの中で、トナーに凝集を起こさせ、
キャリヤを該凝集トナー中を通過させて、該キャリヤに
トナーを付着させる方式。

■未混合のトナーとキャリヤとを、多数の通過孔を並設
した通過孔群を通して混合する方式。

また、前記目的は、トナーとキャリヤとを成分として含
む現像剤を、潜像現像系に供給する現像剤供給方式にお
いて、未混合のトナーとキャリヤとを含む現像剤の流路
中に、トナーの流れを選択的に抑制する手段を配置する
ことにより達成される。

本発明は、好ましくは、次のような方式とすることがで
きる。

■　トナーについて凝集を起こさせるように選ばれた断
面形状および径路長を有する通路を、未混合のトナーと
キャリヤとを含む現像剤の搬送流路に１または２以上配
置し、トナーとキャリヤとを混合する方式。

■未混合のトナーとキャリヤとを含む現像剤の流路中に
、多数の通過孔を並設した通過孔群を配置する方式。

本発明は、トナー欠乏状態の現像剤に、トナーを補給し
、目的の濃度の現像剤を製造する方法として、前記トナ
ー欠乏状態の現像剤と遊離したトナーとを含む流れの中
で、トナーに凝集を起こさせ、前記トナー欠乏状態の現
像剤を、該凝集を起こしたトナー群中を通過させて、そ
の表面にトナーを付着させることにより、トナーを補給
して、目的の濃度の現像剤をｍ製する方法を提供する。

また、そのための装置として、本発明は、トナーを、前
記トナー欠乏状態の現像剤中に補給するトナー補給手段
と、該補給されたトナーおよび前記トナー欠乏状態の現
像剤を共通の搬送路中に沿って流す流れ形成手段と、該
補給されたトナーおよび前記トナー欠乏状態の現像剤を
含む流れの中で、該トナー欠乏状態の現像剤は通過可能
の状態で、トナーに凝集を起こさせる凝集形成手段とを
備えて構成される現像剤製造装置を提供する。

本発明において好適に用いられるトナーとキャリヤとを
混合する混合装置としては、トナーとキャリヤとが通過
する流路に、トナーについて凝集を起こさせるように選
ばれた断面形状および径路長を有する通路を、１または
２以上並設して構成されるものがある。また、トナー欠
乏状態の現像剤と、補給されたトナーとを混合する混合
装置としては、該補給されたトナーおよび前記トナー欠
乏状態の現像剤を含む流れの中で、該トナー欠乏状態の
現像剤は通過可能の状態で、トナーに凝集を起こさせる
ように選ばれた断面形状および径路長を有する通路を、
１または２以上並設して構成されるものがある。

また、本発明は、前記現像剤供給方式により供給される
現像剤、または、現像剤製造方法により供給される現像
剤を用いて、感光体に形成される静電潜像を現像する方
法を提供する。

同様に、現像剤供給手段として、前記現像剤供給方式ま
たは現像剤製造装置を備えて、感光体に形成される静電
潜像を、トナーとキャリヤとを成分として含む現像剤に
より現像する潜像現像装置を提供する。

さらに、本発明によれば、帯電させた感光体上に、印刷
すべき像を光学的に形成して、静電潜像を設け、該静電
潜像を、前記潜像現像方法により現像する静電記録方式
が提供される。

同様に５本発明によれば、帯電させた感光体上に、印刷
すべき像を光学的に形成して、静電潜像を設ける手段と
、該静電潜像を現像する装置として、前記潜像現像装置
とを備えて構成される静電印刷装置が提供される。

この静電印刷装置のより具体的な態様を示すと次のとお
りである。

すなわち、この静電印刷装置は、潜像を形成する媒体と
、該媒体に対して、現像剤を供給する現像剤供給系とを
一体的に容器に収容して備えて構成され、この現像剤供
給系として、トナーを、前記トナー欠乏状態の現像剤中
に補給するトナー補給手段と、該補給されたトナーおよ
び前記トナー欠乏状態の現像剤を共通の搬送路中に沿っ
て流す流れ形成手段と、該補給されたトナーおよび前記
トナー欠乏状態の現像剤を含む流れの中で、トナーに凝
集を起こさせる凝集形成手段とを備えて構成されるもの
を用いている。

本発明により提供される静電印刷方式の応用例は、種々
可能である１例えば、帯電させた感光体上に、複写すべ
き像を投影して、静電潜像を設ける手段と、該静電潜像
を現像する潜像現像装置とを備えて構成される電子写真
装置がある。また、帯電させた感光体上に、印刷すべき
像を光学的に書き込んで、静電潜像を設ける手段と、該
静電潜像を現像する潜像現像装置とを備えて構成される
光プリンタがある。

前述した本発明は、その原理からすれば、現像剤の混合
のみに限らず１種々の粉体粒子の混合にも適用すること
が可能である。以下に、その例を挙げる。

第１は、粒子の流れ方向の運動を抑制する性質を有し、
その性質が比重および粒径の小さい粒子について相対的
に大きく作用する流路に、比重および粒径が異なる２種
以上の粉体粒子を通し、これらの粉体粒子の流れに含ま
れる、比重および粒径の異なる粉体粒子間に速度差を形
成させて、該流路を通過する２種以上の粉体粒子を混合
する粉体混合方式である。

第２は、複数の通路を並設して構成され、各通路は、比
重および粒径が異なる２種以上の粉体粒子のいずれもが
通過可能であり、かつ、前記粉体粒子が通過する際、そ
の流れ方向の運動を抑制すると共に、その抑制作用が、
比重および粒径の小さい粒子について相対的ｔこ、大き
く作用するよう選ばれた、断面積および通過径路長を有
するものである粉体混合方式である。

第３は、比重および粒径が異なる２種以上の粉体粒子の
流れの中で、比重および粒径の小さい粒子が通過する際
に凝集を起こさせ、比重および粒径の大きい粒子を該凝
集を起こしている粒子群中を通過させて、該比重および
粒径の大きい粒子表面に小さい粒子を付着させる粉体混
合方式である。

第４は、比重および粒径が大きい粒子は自由に通過させ
、比重および粒径の小さい粒子は凝集を起こさせるよう
に選ばれた断面形状および径路長を有する通路を、これ
らの粒子の搬送流路に１または２以上配置して構成され
る粉体混合方式である。

（以下余白） ［作　用］ 本発明における粉体粒子の混合、特に、トナーとキャリ
ヤの混合は、前述したように、キャリヤの表面にトナー
を均一に付着させることにその特徴がある。

そのため、本発明では、キャリヤとトナーとが、比重お
よび粒径に大きな差があることに着眼して、両者の混合
を行なうこととしている６すなわち、比重および粒径の
相違によって、その表面エネルギが違しく相違すること
を利用して、軽量かつ微小なトナーに対してその流れ方
向の運動を抑制する効果が大きい作用を有する流路、例
えば、孔を設け、この孔にキャリヤおよびトナーからな
る粉体粒子系を通過させることにより、両者に相対速度
を生じさせ、混合作用を発揮させている。

前記孔によるトナーの運動抑制は、その詳細は必ずしも
明らかではないが、トナーの表面エネルギが高いこと、
大量の粉体粒子群の流れが一定の通過断面に絞られるこ
と等に基因して、トナーの凝集が起こることによるもの
と考えられる。トナ−の凝集が発生すると、凝集体が孔
に目粘り状態となるため、これによって、トナー粒子が
集団で速度Ｏの状態となる。一方、キャリヤは、鉄等か
らなり、比重が大きく径が大きいので、トナーと異なり
、凝集を起しにくい。しかも、比重が大きいことにより
、落下させる場合、大きな重力が作用するため、前記凝
集状態にあるトナー集団中を容易につき抜ける。

従って、キャリヤは、トナーが密集している中を、相対
速度を持って摺接しつつ運動するトナーにすべりを生じ
させて帯電させるため、キャリヤ表面にトナー群が静電
的に付着する。これにより、キャリヤの表面に十分な量
のトナーが静電的に付着するという好ましい混合状態が
生ずる。

しかも、この場合、トナー群は、孔の半径方向には拡が
らないため、多数のキャリヤが孔を通過しても、各々の
表面に十分なトナーが付着されることとなる。

これは、現像後のトナー欠乏状態の現像剤であっても、
同様であって、その表面に、トナーが十分に補給される
。

従って、本発明によれば、均一なトナー濃度の現像剤を
供給できることとなり、これによって、印字品質の優れ
た静電印刷機を提供できる。

また、本発明は、トナーとキャリヤとが単に店接するの
みであるから、大きな衝撃力がトナーに加わらないので
、トナーに過大な応力が加わらず。

キャリヤ表面に対する融着を起こさない。

［実施例］ 本発明を実施するに用いた現像剤（キャリヤとトナーの
混合体）は一般に使用されているもので、次のとおりで
ある。

すなわち、トナーは、母材をスチレン−アクリル共重合
体を母体として、他にカーボンブラック等を含有するも
のである。磁性粉体であるキャリヤは、鉄酸化物を主成
分とするフェライトである。

以下、例を挙げて説明する。

（実施例１） 第１図に、本発明の一実施例の現像剤供給方式に用いる
混合装置の一例を示す。第２図にこの混合装置を配置し
た現像剤供給方式の一実施例の構成および、これを用い
る静電印刷機の概要を示す。

第１図に示す混合装置１は、ブロック１０に多数の孔１
１を設けて構成される。ブロック１０は、例えば、アル
ミニウム、ステンレス等の金属にて構成される。もっと
も、金属に限らず、セラミック、木材、プラスチックス
等を用いることも可能である。

前記孔１１は、キャリヤ１３の粒径よりも十分大きな孔
径を有している。しかし、トナー１２に対しては、その
運動抑制する作用を十分に発揮する径として選ばれてい
る。すなわち、トナー１２に凝集を起こさせ得る径にな
っている。また、孔の長さも同様である。

第２図に示す静電印刷機は、感光体６の周囲に、補給ト
ナー２を保持するホッパ２ａと、該ホッパ２ａから補給
されるトナーと、現像剤とを混合する混合装置１と、該
混合装置ｌｌで混合された現像剤を搬送する搬送ロール
３と、該ロール３により搬送された現像剤を、感光体６
上に近接させて、トナーによるＴｌｌ像を行なわしめる
現像ロール４と、前記現像ロール４上に、現像剤による
磁気ブラシを均一に形成させるドクターブレード５とを
備えて構成される。

現像剤を供給するシステムとしては、これで必要な構成
型を有しているが、静電印刷機としては、この他、感光
体に帯電電荷を与える手段、光像を形成する手段、用紙
を供給する手段、用紙に現像したトナーを転写させる手
段、転写トナーを定着させる手段および感光体６をクリ
ーニングする手段を有している。

なお、前記混合装置を除いては、公知のものを用いて構
成することができる。

次に、前記混合装置の作用について詳細に説明する。

まず、大量のトナー（粒径１０マイクロメータ）が、本
実施例の混合装置に投入されたとすると、前述した理由
から凝集を生じる。換言すれば、トナーの移動速度が零
となる。

次に、鉄を主成分としたキャリヤ（粒径１００マイクロ
メータ）を投入する。キャリヤの比重は５〜７である。

重力により、キャリヤは、トナー粉体中をつきやぶって
落下する。この時、相対速度が生じ、キャリヤ表面はト
ナーに被られ、孔１１を通過する間、この操作が繰返し
行われ、完全混合状態が得られる。また、同時にトナー
の凝集は解消される。

一方、トナーに注目してみると、壁面への付着応力とキ
ャリヤの落下重力に分散され、この時、すベリが生じ、
静電荷が発生する。また、二次凝集によりトナーが固ま
っていたとしても、解砕され、粉体本来の機能が再生さ
れる効果もある。

（実施例２） 本実施例の混合装置は、図示していないが、複数のパイ
プを集合配置して構成される。パイプの孔径は、種々の
ものが用いられる。

本発明装置における、現像剤通過孔径とトナー帯電量の
実験結果を第３図に示す。

実験は、現像剤通過孔の面積を一定に保ち、現像剤流れ
を一定とした。孔径を小としたときは、数を増した。そ
れらの関係を次式で示す。

Ｓ：通過面積 π：円周率 Ｄ：孔径 ｎ：孔数 第３図によれば、トナー帯電性は孔径が小さくなるほど
高い。反面、現像剤流れは低下する。それは、キャリヤ
の目詰りが生じるからである。

さて１次にトナーが付着する孔の表面は次式で表され、
（１）式と（２）式を比較して（３）式が得られる。表
面積は、孔径に反比例し、第３図の実験結果とよく一致
することがわかる。

Ａ＝π・Ｉ）ｎ−ｈ　　　　　　　　　　（２）Ａ＝４
・ｓ−ｈ／ｎ　　　　　　　　　（３）第４〜６図は、
第３図を支持する実験データである。これらのデータを
得るための実験は、前述した方法により行なわれた。

第４図は孔径とキャリヤ、トナー粉体の流量との関係を
示す。第５図は孔長さと粉体流量の関係を示している。

両図で重要なことは、トナー（粒子径約１０μｍ）の流
れ方向の運動は、著しく制動されることである。制動の
原因は、孔表面との物理化学的親和力あるいは、静電気
力および孔表面の凹凸などが考えられる。一方、キャリ
ヤ粉体は極めて高速度で落下することが明らかである。

第６図は、トナーとキャリヤを同時に導入した（すなわ
ち仕込みトナー濃度は３％である）場合の実験結果であ
る。流速は、第４図に示した結果とほぼ等しく、換言す
ると、キャリヤ粒子が支配的であると言える。そこで、
トナーの濃度を測定（混合粉体中のトナーをジクロルメ
タンで溶解し重量を測る）し、統計学的手法によって、
（４）式の分散σ２で示した。これによると、極めて混
合性に優れることが明らかである。

σ２＝Σ（ｃ、−ｃ。）２／Ｎ　　　　　　　（４）Ｃ
０：仕込み濃度（３％）　　　Ｃ，：測定値ｉ：測定回
数 （４）式は、Ｃ，＝Ｃ，すなわち、仕込み濃度と測定値
が等しいとき分散σ２は雰である。

（実施例３） 第７図は、本発明の混合方式の他の実施例を構成する混
合装置の一例を示す斜視図である。

混合装置１は、壁面１４により仕切られた孔１１より構
成され、静電印刷機もしくは複写機における、第２図の
位置に設置される。

設置方法は、本発明の特徴が発揮され、第８図に示すよ
うに、複数ある孔１１のいずれかに取付支柱１５ａを通
して固定される。なお、取付バー１５ｂは、本体カバー
７にとりつけられた取付軸８により可動可能に支持され
、容易に交換ができる。

壁面１４は、紙、セラミックス、プラスチックス、金属
などであり、これらの組合せも効果がある。

さらに、壁面１４にコーティングを施こすことは効果が
ある。第１表に示したような帯電列は、周知であるが、
本実施例の壁面１４に、例えば、正電荷トナーを使用す
る際は、ポリ四フッ化エチレンを塗布すると、帯電が安
定するものである。

また、コーティングではなく、表１に示す材料により壁
面を形成することとしてもよい。

第１表 帯電列 （静電気ハンドブックより） ■　アニリンホルマリン樹脂 ↑　エチルセルロース ポリアミド（ナイロン） ポリスチレン エポキシ樹脂 ↓　ポリエチレン 第７図では極めて規則的な孔の例を示しであるが、不規
則な形状、配置においても本発明の効果はかわらない、
第９図は（わかり易くするために、極めて典型的な花形
状を示した（平面図）。

実験結果によれば、孔の形状あるいは配列よりも、実質
的に粒子が通過する面積が重要な要素となる。面の厚さ
は、孔１１との関係もあるが現像剤の流量によって設定
されるのが望ましい、しかし基本的には板あるいは箔の
ように薄いものから、ブロックに穴をあけた形状のもの
も含まれる。

現像剤が、前記各実施例の混合装置１の孔１１を通過す
るのは、重力による。そこで、孔１１の方向は、垂直方
向を基準とするが、垂直でなくともよく、搬送ロールの
周方向に沿って、回転の順あるいは逆方向に曲げても効
果はある。但し、流れを２方向に分ける必要はない。

孔１１の長さは、混合に大きな影響を及ぼす。

第１０図は、長さと混合性（分散σ２で示す）との関係
を示したものである。

同図中Δ印は、孔径を一定として、孔長の異なる孔を用
いてトナーとキャリヤの混合を行なった場合の混合性を
示す。また図中の０印は、孔径および孔長の等しい複数
混合装置を直列配置したもので、各混合装置の中間と端
部での混合性を示している。同図に示すように、長さは
、効果を高めることがわかる。また、孔を一度解放した
のち再び孔に導入し、それを断続的に繰り返すことも効
果があることがわかる。また、孔の方向を各段異なる設
定も効果がある。

なお、孔１１の径は、本実施例の場合に限らず、キャリ
ヤ粒子径の２０〜１００倍程度に設定すると混合性、流
動性の面において好適である。孔径が小さすぎると、流
速が小さくなり、一方、孔径が大きすぎると、混合性が
低下する。

また、孔１１の長さは、長い程効果があるが、実際は２
０１ｍ以上あれば以下に説明する効果が得られる。また
、−度解放したのち、再び孔群を通過させ、さらに後の
孔群を垂直に対し曲げる設定も効果がある。

次に、上記実施例、特に、第３実施例の現像剤供給方式
を適用した現像機の作用効果について、実験結果に基づ
いて、従来の強制回転撹拌による混合を行なう他は、同
一の構成である従来の現像剤供給方式を適用した現像機
と比較しつつ説明する。

なお、ここで用いた従来の混合装置は、前述した第２０
図に示すフィンのうち、比較的ダメージを与えない形式
として知られているＣ型を回転羽根として採用したもの
である。

く実験例１〉 第１１図および第１２図は、帯電量についての実験結果
を示す。

トナーは摩擦により帯電し、この電荷により感光体上に
顕像化されることは周知である。第１１図および第１２
図と、後述の第１４図の印刷光学濃度とを比較すると、
その相関性は明確である。

すなわち、従来形では、印字枚数の増加に対し。

不安定である。本発明によれば、終始安定していること
が明らかである。また、第１２図では、スタートアップ
時の短時間について観察したが、瞬時に安定値に到達す
る。

なお、帯電量は、東芝ケミカル社製ブローオフ式測定機
により測った。

〈実験例２〉 第１３図および第１４図に、印刷枚数の影響を示す、第
１３図はスペント発生量と印刷ページ（単位千ページ）
、第１４図は印刷光学濃度（−）と同じく印刷ページと
の関係を示す。

スペント発生量は、次式で定義される。

従来方式では、印刷枚数に比例してスペントは増加する
。この現像は、前述したストレスにより説明がつき、第
１４図のように印刷濃度が不安定となり現像剤の寿命と
なる。

本発明の混合装置では、スペントの発生はほとんど見ら
れず、安定した印字品位が保持できた。

く実験例３〉 第１５図および第１７図は、現像（マグネット）ロール
中心点でのトナー濃度について、トナー補給直後の時点
でｌ１ｉｉｆｌＩＩシた結果を示す。なお、第１７図は
従来方式の実験例であって、同図においては、第２０図
のＣ型フィンのみならず、Ａ、　ＢおよびＤ型のフィン
をも用いて実験した結果であって、図中Ａ−Ｄはフィン
の型式を示す。

第１７図から明らかなように、従来方式は、トナー補給
開始後、不安定状態が続き、短時間では、設定濃度に達
していない。これに対して、本発明は、第１５図に示す
ように、トナー補給開始後、約４秒はどで、設定値に達
し、以後、安定状態となっている。すなわち、新しく補
給されたトナーが、短時間でキャリヤに均一に分散して
いることが明らかである。このことから１本発明の方式
によれば、印字ムラを少なくすることができる。

く実験例４〉 第１６図および第１８図に、現像ロールの長さ方向での
位置のトナー濃度を示す、測定は、１−チー補給後、５
分経過した時点で行なった。

第１６図に示す本発明方式と第１８図に示す従来方式と
を比較すると、従来方式では、現像ロールの長さ方向の
各点においてトナー濃度がばらついているが、本発明方
式では、位置によらず均一なトナー濃度が実現できてい
る。なお、ここでのトナー濃度は、現像剤の量的の分布
のばらつきではなく、各位置で得られた現像剤のトナー
濃度を意味している。従って、印字濃度に直接影響する
要素である。

以上説明した実施例は、本発明の例示であって。

本発明はこれら限定されない。その例を以下に挙げる。

トナーの運動を抑制してキャリヤと混合する部材として
は、網状のもの、格子状のもの、礼状のもの等種々用い
ることができる。勿論、これらの組み合せも可能である
。また、網の場合は複数枚の網を複数段に配置する構成
が考えられる。

また、混合装置に、揺動を与えたり、超高波振動を付与
したりすることも可能である。これによって、混合速度
等の調節を図る。

さらに、混合装置を、適当な電位に保持することも考え
られる。この場合、電位は、トナーの極性等を考慮して
設定することになるが、例えば、アース電位、正もしく
は負の直流電位、低周波もしくは高周波の交流電位、ま
たは、これらの組み合せが考えられる。

この他、混合装置は、その現像剤入口側の面形状を、平
面形、凸曲面形、凹曲面形等の種々の形態とすることが
できる。

前述した各実施例では、トナーおよびキャリヤの混合方
式、現像剤の供給方式および印刷機（現像機）について
の実施例を示したが、その表現にはとられれず、前記各
実施例は、例えば、現像剤の製造方法および装置と考え
てもよい。

また、本発明は、前述した現像剤供給方式を備える種々
のシステムをも含むものである。例えば、感光体に対す
る光像の形成の方式の違いによって、複写機、プリンタ
等が構成される。

なお、本発明は、現像剤の混合に限らず、トナーとキャ
リヤのように、比重および粒径の異なる成分を混合する
粉体混合方式としても適用可能である。また、トナーと
キャリヤの混合は、１種類ずつに限らず、各々複数種を
混合する場合をも含むものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、 ■）迅速に混合されて短時間内に設定トナー濃度に到達
できる、 ２）短時間でトナー帯電され、かつ、長時間安定である
。

３）現像剤の汚れがほとんど無い、 ４）以上のことより印字ムラの無い、高品位印字かえら
れる、 などの効果がある。

また、強制回転撹拌によらないので、運転動力費の低減
に寄与し、小型化出来る効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像剤供給方式の第１実施例に用いら
れる混合装置の一実施例を示す要部斜視図、第２図は本
発明の現像剤供給方式の構成およびこれを採用した静電
印刷機の概要を示す要部断面図、第３図は本発明方式に
おけるトナーの帯電量の関係を示すグラフ、第４図およ
び第５図トナーおよびキャリヤの流量の孔径および孔長
との関係を示すグラフ、第６図は現像剤の流量および濃
度分散と孔径との関係を示すグラフ、第７図は本発明の
第３実施例に用いられる混合装置の他の実施例を示す要
部斜視図、第８図（ａ）は、前記第８図の混合装置を静
電印刷機に取り付けた状態を示す要部断面図、第８図（
ｂ）は前記混合装置の取り付は状態を示す斜視図、第９
図は本発明の現像剤混合に用いることができる孔の例を
示す説明図、第１０図は混合用の孔を複数段配置した場
合のトナー濃度分散を示すグラフ、第１１図〜第１８図
は各々本発明と従来方式とを比較して作用効果を説明す
るためのグラフ、第１９図は静電印刷機における現像剤
の流れを示すブロック図、第２０図は従来の強制回転撹
拌方式に用いられるフィンの例を示す説明図である。 １・・・混合装置、３・・・現像ロール、６・・・感光
体、１０・・・ブロック、１１・・・孔、１２・・・ト
ナー、１３・・・キャリヤ、１４・・・壁面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナーとキャリヤとを成分として含む現像剤を、潜
   像現像系に供給する現像剤供給方式において、 未混合のトナーとキャリヤとを含む現像剤の流路中で、
   トナーの流れを選択的に抑制することにより、トナーと
   キャリヤとに相対速度を生じさせて、両者を混合するこ
   とを特徴とする現像剤供給方式。 ２、トナーとキャリヤとを成分として含む現像剤を、潜
   像現像系に供給する現像剤供給方式において、 未混合のトナーとキャリヤとを含む現像剤の流路中に、
   トナーの流れを選択的に抑制する手段を配置したことを
   特徴とする現像剤供給方式。 ３、トナーとキャリヤとを成分として含む現像剤を、潜
   像現像系に供給する現像剤供給方式において、 キャリヤの流れの中で、トナーに凝集を起こさせ、キャ
   リヤを該凝集トナー中を通過させて、該キャリヤにトナ
   ーを付着させることを特徴とする現像剤供給方式。 ４、トナーとキャリヤとを成分として含む現像剤を、潜
   像現像系に供給する現像剤供給方式において、 トナーについて凝集を起こさせるように選ばれた断面形
   状および径路長を有する通路を、未混合のトナーとキャ
   リヤとを含む現像剤の搬送流路に１または２以上配置し
   、トナーとキャリヤとを混合することを特徴とする現像
   剤供給方式。 ５、トナー欠乏状態の現像剤に、トナーを補給し、目的
   の濃度の現像剤を製造する方法において、前記トナー欠
   乏状態の現像剤と遊離したトナーとを含む流れの中で、
   トナーに凝集を起こさせ、前記トナー欠乏状態の現像剤
   を、該凝集を起こしたトナー群中を通過させて、その表
   面にトナーを付着させることにより、トナーを補給して
   、目的の濃度の現像剤を調製することを特徴とする現像
   剤製造方法。 ６、トナー欠乏状態の現像剤に、トナーを補給し、目的
   の濃度の現像剤を製造する現像剤製造装置において、 トナーを、前記トナー欠乏状態の現像剤中に補給するト
   ナー補給手段と、 該補給されたトナーおよび前記トナー欠乏状態の現像剤
   を共通の搬送路中に沿って流す流れ形成手段と、 該補給されたトナーおよび前記トナー欠乏状態の現像剤
   を含む流れの中で、該トナー欠乏状態の現像剤は通過可
   能の状態で、トナーに凝集を起こさせる凝集形成手段と
   を備えて構成されることを特徴とする現像剤製造装置。 ７、トナーとキャリヤとを成分として含む現像剤を、潜
   像現像系に供給する現像剤供給方式において、 未混合のトナーとキャリヤとを、多数の通過孔を並設し
   た通過孔群を通して混合することを特徴とする現像剤供
   給方式。 ８、トナーとキャリヤとを成分として含む現像剤を、潜
   像現像系に供給する現像剤供給方式において、 未混合のトナーとキャリヤとを含む現像剤の流路中に、
   多数の通過孔を並設した通過孔群を配置したことを特徴
   とする現像剤供給方式。 ９、感光体に形成される静電潜像を、トナーとキャリヤ
   とを成分として含む現像剤により現像する潜像現像方法
   において、 前記現像剤を、請求項１、３もしくは７記載の現像剤供
   給方式、または、請求項５記載の現像剤製造方法により
   供給することを特徴とする潜像現像方法。 １０、感光体に形成される静電潜像を、トナーとキャリ
   ヤとを成分として含む現像剤により現像する潜像現像装
   置において、 前記現像剤供給手段として、請求項２、４もしくは８記
   載の現像剤供給方式、または、請求項６記載の現像剤製
   造装置を備えたことを特徴とする潜像現像装置。 １１、帯電させた感光体上に、印刷すべき像を光学的に
   形成して、静電潜像を設け、該静電潜像を、請求項９記
   載の潜像現像方法により現像することを特徴とする静電
   記録方式。 １２、帯電させた感光体上に、印刷すべき像を光学的に
   形成して、静電潜像を設ける手段と、該静電潜像を現像
   する装置として、請求項１０記載の潜像現像装置とを備
   えて構成されることを特徴とする静電印刷装置。 １３、帯電させた感光体上に、複写すべき像を投影して
   、静電潜像を設ける手段と、該静電潜像を現像する装置
   として、請求項１０記載の潜像現像装置とを備えて構成
   されることを特徴とする電子写真装置。 １４、帯電させた感光体上に、印刷すべき像を光学的に
   書き込んで、静電潜像を設ける手段と、該静電潜像を現
   像する装置として、請求項１０記載の潜像現像装置とを
   備えて構成されることを特徴とする光プリンタ。 １５、潜像を形成する媒体と、該媒体に対して、現像剤
   を供給する現像剤供給系とを一体的に容器に収容して備
   え、 前記現像剤供給系は、 トナーを、前記トナー欠乏状態の現像剤中に補給するト
   ナー補給手段と、 該補給されたトナーおよび前記トナー欠乏状態の現像剤
   を共通の搬送路中に沿って流す流れ形成手段と、 該補給されたトナーおよび前記トナー欠乏状態の現像剤
   を含む流れの中で、トナーに凝集を起こさせる凝集形成
   手段とを備えて構成されることを特徴とする静電印刷装
   置。 １６、粒子の流れ方向の運動を抑制する性質を有し、そ
   の性質が比重および粒径の小さい粒子について相対的に
   大きく作用する流路に、比重および粒径が異なる２種以
   上の粉体粒子を通し、これらの粉体粒子の流れに含まれ
   る、比重および粒径の異なる粉体粒子間に速度差を形成
   させて、該流路を通過する２種以上の粉体粒子を混合す
   ることを特徴とする粉体混合方式。 １７、複数の通路を並設して構成され、各通路は、比重
   および粒径が異なる２種以上の粉体粒子のいずれもが通
   過可能であり、かつ、前記粉体粒子が通過する際、その
   流れ方向の運動を抑制すると共に、その抑制作用が、比
   重および粒径の小さい粒子について相対的に大きく作用
   するよう選ばれた、断面積および通過径路長を有するも
   のであることを特徴とする粉体混合方式。 １８、比重および粒径が異なる２種以上の粉体粒子の流
   れの中で、比重および粒径の小さい粒子が通過する際に
   凝集を起こさせ、比重および粒径の大きい粒子を該凝集
   を起こしている粒子群中を通過させて、該比重および粒
   径の大きい粒子表面に小さい粒子を付着させることを特
   徴とする粉体混合方式。 １９、比重および粒径が大きい粒子は自由に通過させ、
   比重および粒径の小さい粒子は凝集を起こさせるように
   選ばれた断面形状および径路長を有する通路を、これら
   の粒子の搬送流路に１または２以上配置して構成される
   ことを特徴とする粉体混合方式。 ２０、トナーとキャリヤとを混合する混合装置であって
   、 トナーとキャリヤとが通過する流路に、トナーについて
   凝集を起こさせるように選ばれた断面形状および径路長
   を有する通路を、１または２以上並設して構成されるこ
   とを特徴とする混合装置。 ２１、トナー欠乏状態の現像剤と、補給されたトナーと
   を混合する混合装置であって、 該補給されたトナーおよび前記トナー欠乏状態の現像剤
   を含む流れの中で、該トナー欠乏状態の現像剤は通過可
   能の状態で、トナーに凝集を起こさせるように選ばれた
   断面形状および径路長を有する通路を、１または２以上
   並設して構成されることを特徴とする混合装置。