JPH03252686A - 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〕 本発明は像担持体の表面に形成された静電荷像を絶縁性
を有する磁性トナーによって可視像化する電子写真法に
おける現像装置に関するものであり、特に磁性キャリア
と磁性トナーとを混合してなる現像剤をスリーブ回転に
よって現像領域まで搬送して現像を行なうように構成し
た現像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真法は、感光体表面に静電荷像を形成しこの静電
荷像をトナーと呼ばれる着色粒子により可視像化し、こ
の可視像化したトナー像を転写部材上に転写後熱的手段
等により定着しハードコピーを得るものに代表される。

この電子写真法における現像方式はこれまで種々提案さ
れているか現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアの
混合粉体である二成分現像剤を用いて磁気ブラシ法によ
り行なう方式、あるいは磁性トナーのみを用いて行なう
方式が主流となっている。従来これら粉体現像剤を用い
る場合、非磁性金属スリーブと。

当該非磁性金属スリーブ内に配置された磁石ロールとを
相対的に回転させ、非磁性金属スリーブ表面に吸着した
現像剤を現像装置内部から現像領域まで搬送し、再び現
像装置内に回収する方式がとられる。−船釣にこれら現
像剤の搬送速度は画質の向上あるいは画像濃度を高くす
るため、比較的高速に設定される。特に−成分方式はこ
の傾向が強く１代表的な公知例としては米国特許第４，
１２Ｌ９３１号明細書に記載される絶縁性磁性トナーを
用いた現像方式が知られている。

しかしながら上記の方式においては現像剤を高速で搬送
させるため、トナーの現像装置外への飛散や、−成分方
式ではトナーへ加わる力が大きくなり、トナーの凝集が
発生しやすいというような問題、また二成分方式ではキ
ャリア表面にトナーを構成する樹脂成分の付着を促進し
、現像剤の寿命を短くするような問題がある。従って、
信転性を考慮すると現像剤の搬送速度は出来るかぎり低
く設定することが理想であるが、十分な画像濃度すなわ
ち十分な現像性を得るために、現像剤を比較的高速で搬
送することが必要となっている。

また近年、特開昭５９−１６２５６３号、同５９−２１
６１４９号および同６２−１８４４７４号公報に記載さ
れるように磁性キャリアと磁性トナーとの混合物を現像
剤として使用することも提案され、前述の二成分方式と
一成分方式の長所を共有するものとされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような磁性キャリアと磁性トナーとの混合物を現
像剤として使用する方式においては、現像剤の磁気的搬
送手段を構成する金属スリーブと磁石ロールの両者が回
転する方式が主流であった。

またこの方式において使用する現像剤を構成する磁性キ
ャリアとしては比較的導電性の良好なものが使用される
と共に、トナー濃度については特に制御を行なっていな
い。このため現像領域におけるトナー濃度は６０重量％
以上の高濃度になることが多い。従って電気抵抗が高い
トナー成分が多くなるため現像剤全体としての電気抵抗
が大きくなり、効率的な静電荷像の現像を行なうために
現像剤の搬送速度を大きくする必要がある。この結果、
現像剤の搬送手段である金属スリーブおよび磁石ロール
は高速で回転され、このような現像装置においては、現
像剤にも悪影響を及ぼすのみならず駆動系における騒音
が大となるため事務環境を悪化させると共に、構造が複
雑になる等の問題点があった。また前記のようにこの方
式においては現像剤中のトナー濃度の制御は特に行なっ
ていないため、現像領域におけるトナー濃度の変動が大
きく、このため画質が低下し、あるいはチリその他の画
像不良を惹起することとなる。

また前記のような構造上の問題点を解決するために１通
常の二成分現像方式において採用されているような、内
部の磁石ロールを固定し金属スリーブのみを回転させて
現像を行なう場合には、騒音や構造の複雑化に対する問
題点は解決されるものの３画像の安定性に関しては問題
を残す結果となる。この理由としては、磁石ロールが回
転するものと比較して、金属スリーブ上の現像剤に対す
る撹拌性が低下するため、現像によって消費された量に
相当する磁性トナーの金属スリーブ上への取り込みが遅
れること、するいは磁性トナーと磁性キャリアとの摩擦
帯電が充分に行なわれていないこと等が考えられる。な
お金属スリーブ上における現像剤の撹拌性を向上させる
ために、磁石ロールの磁極配列を隣り合って同極性の磁
極が存在するように配置し、搬送される現像剤に対して
金属スリーブから離れるような力を作用させる手段も可
能である。しかしながら、磁性キャリアと磁性トナーと
の混合物を現像剤として使用する方式においては、磁性
キャリアの投入量が少ないため。

磁性キャリア成分が金属スリーブから離れてしまい、現
像領域におけるトナー濃度の変動が太き（なり１画像の
安定性に悪影響を及ぼすという問題点がある。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、トナ
ー濃度を適正に制御し得ると共に、現像剤の搬送速度が
低速であるのに拘らず良好な画像を安定して形成し得る
現像装置を提供することを目的とする。

永久磁石部材の磁極を奇数極に形成すると共に仕切板下
端部とドクター部材先端部との間に同極反発磁極を隣接
させて設ける。という技術的手段を採用した。

本発明において仕切板を磁性材料によって形成すること
ができる。

Ｃ課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために２本発明においては非磁性材
料により中空円筒状に形成したスリーブと、このスリー
ブ内に同軸的に設けられかつ外周に軸方向に延びる複数
個の磁極を設けてなる永久磁石部材と、磁性トナーを収
容すると共に前記スリーブと永久磁石部材とを保持する
トナー槽とを備え、磁性キャリアと磁性トナーとを混合
してなる現像剤をスリーブにより現像領域まで搬送して
現像を行なうように構成した現像装置において。

スリーブのみを回転自在に形成し、トナー槽内に。

底部に磁性トナー供給用の連通口を有する仕切板をその
下端部がスリーブに近接するように設け〔作　用〕 上記の構成により、トナー槽内において磁性トナーとス
リーブとを略分離させることができ、余剰の磁性トナー
がスリーブ上に吸着されるのを規制するから、現像領域
におけるスリーブ上の現像剤のトナー濃度を適正範囲に
保持することができる。また永久磁石部材に設けた同極
反発磁極により、スリーブ上の現像剤をスリーブから離
れるような力を付与させることができ、撹拌を助長し帯
電性を向上させる作用がある。なお仕切板を磁性材料に
よって形成することにより、磁極による影響力をトナー
槽内の磁性トナーに作用させることを防止し、スリーブ
上への移動を円滑に行ない得る。

〔実施例〕

図は本発明の実施例を示す要部横断面図である。

図において１はトナー槽であり、磁性トナー２を収容す
る収容部３と磁気的搬送手段４を保持する保持部５とか
らなる。収容部３の上方には他の収容部６を連通させて
設けると共に、トナーカートリッジ７を収容可能に形成
する。次に収容部３と保持部５との間には仕切板８を設
けると共に、底部に磁性トナー２供給用の連通口９を設
ける。なお仕切板８の下端部は磁気的搬送手段４の表面
に近接させて設ける。磁気的搬送手段４は、アルミニウ
ム合金若しくはステンレス鋼等の非磁性材料により中空
円筒状に形成したスリーブ１０と、スリーブ１０内に同
軸的に設けられかつ外周に軸方向に延びる複数かつ奇数
個の磁極を設けてなる永久磁石部材１１とから構成する
。なお永久磁石部材１１は複数個の磁極のうちの例えば
特定のＮ極を像担持体１２と対向させて（間隙０．２〜
０．６龍）固定し、スリーブ１０を回転自在に形成する
。

次に１３はドクター部材であり、スリーブ１０の上方に
間隙（０，２〜０．６ｍｍ）を介して固定し、スリーブ
１０上の現像剤１４の層厚を所定の値に規制可能に形成
する。なお永久磁石部材１１に設けた磁極のうち隣接す
る２個を同極反発磁極１例えばＳ極とし、前記仕切板８
の下端部とドクター部材１３の先端部との間に配設する
。

上記の構成により、まず磁気的搬送手段４に所定量の磁
性キャリアを供給すると共に、トナー槽１の収容部３内
にトナーカートリッジ７を介して磁性ｌ・ナー２を供給
する。次にスリーブＩＯを回転させて磁性キャリア（図
示せず）を表面に層状に吸着させると共に、磁性トナー
２を収容部３から連通口９を介してスリーブ１０上に供
給する。

若干の時間経過後、磁性キャリアと磁性トナー２とを混
合してなる現像剤１４がスリーブ１０上に層状に形成さ
れると共に、ドクター部材１３によって現像剤１４の層
厚が規制される結果、ドクター部材１３の近傍かつ現像
剤１４の搬送方向上流側に現像剤溜り１４ａが形成され
る。

この状態で現像作業を行なうと、現像剤１４中の磁性ト
ナー２が消費されるが、この消費分に相当する磁性トナ
ー２は、仕切板８の下方に設けられた連通口９を経由し
て逐次スリーブ１０上に補給される。なお現像領域Ｚを
通過した現像剤１４はスリーブ１０の回転と共に移動す
るが、仕切板８の下端部とドクター部材１３の先端部と
の間に。

同極反発磁極Ｓ極が２個隣接して配設しであるため、ス
リーブ１０上の現像剤１４にはスリーブ１０から離れる
ような力が作用し、一部は落下する等によって攪拌され
る。このため帯電性が向上すると共に、現像剤１４を構
成する磁性キャリアおよび／または磁性トナー２が相対
位置を変動する現象が起る。このため現像領域Ｚにおい
て磁性トナー２の消費が偏った場合においても、不足す
る磁性トナー２の取り込みが確実となると共に現像剤１
４中の磁性トナー２の分布が均一化される。

なお上記Ｓ極による反発力によって磁性キャリアの一部
がスリーブ１０の表面から離脱するが、スリーブ１０の
表面に近接させて仕切板８を設けであるため、磁性キャ
リアが収容部３内に発散する不都合を防止できる。

なお仕切板８を例えば非磁性材料によって形成した場合
において、特に現像領域Ｚにおける磁性トナー２の消費
が多いとき（例えばベタ黒の多い画像形成等）には、磁
極Ｓ極の吸引力が収容部３内の磁性トナー２にも作用す
る結果、連通口９からの磁性トナー２の移動が不円滑と
なり、現像剤１４のトナー濃度が低下することがある。

このような場合には、仕切板８を例えば鉄板等の磁性材
料によって形成すると、磁性トナー２への磁力の作用を
阻止し、連通口９からスリーブ１０上への移動を円滑に
行なうことができる。

本実施例においては、スリーブと同軸的に設ける永久磁
石部材を中実円柱状に形成した例を示したが、永久磁石
部材の形状はこれに限定されず例えばブロック状の永久
磁石をシャフトの周囲に固着して形成してもよい。

〔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、
比較的低速なスリーブ回転のみによって現像剤を搬送す
ることができるため、装置の構造が簡単であり、騒音を
発しないため事務環境を著しく向上させ得る。またスリ
ーブ上の現像領域におけるトナー濃度を低濃度かつ適正
な濃度に制御することができるため、チリ、かぶりのな
い良好な画像を安定してかつ長期間に亘って形成するこ
とができる。更に同極反発磁極により現像剤ならびに磁
性キャリアおよび／または磁性トナーを攪拌するように
構成したため、帯電性を向上させ得ると共に、磁性トナ
ーの取込みが円滑となり、かつ磁性トナーの分布を均一
にする結果３画質を大幅に向上させ得るという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示す要部横断面図である。 １：トナー槽、８：仕切板、ｌＯニスリーブ。 １１：永久磁石部材、１３：ドクター部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性材料により中空円筒状に形成したスリーブ
   と、このスリーブ内に同軸的に設けられかつ外周に軸方
   向に延びる複数個の磁極を設けてなる永久磁石部材と、
   磁性トナーを収容すると共に前記スリーブと永久磁石部
   材とを保持するトナー槽とを備え、磁性キャリアと磁性
   トナーとを混合してなる現像剤をスリーブにより現像領
   域まで搬送して現像を行なうように構成した現像装置に
   おいて、スリーブのみを回転自在に形成し、トナー槽内
   に、底部に磁性トナー供給用の連通口を有する仕切板を
   設け、永久磁石部材の磁極を奇数極に形成すると共に、
   仕切板下端部とドクター部材先端部との間に同極反発磁
   極を隣接させて設けたことを特徴とする現像装置。
2. （２）仕切板を磁性材料によって形成した請求項（１）
   記載の現像装置。