JPH0521084Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 本考案は潜像担持体上の潜像を乾式現像剤によ
り現像する現像装置に関する。

〔従来技術〕

従来、電気的潜像の乾式現像手法・装置として
は各種の方式のものが提案され、又実用化されて
いるが、いずれも一長一短を有する。

例えば、２成分系現像剤を用いた現像方法では
現像ローラ上に塗布された該現像剤によつて潜像
の画像部を現像する場合、現像剤中のトナーは現
像ローラ上に塗布された現像剤の内数パーセント
以下しか使用していない。このことは現像器構成
から考慮して非常に効率の悪いものである。なぜ
ならば所定の充分な現像濃度を得るために多量の
現像剤を現像ローラの回転毎に現像ローラ上に一
定量かつトナー濃度を均一にして塗布する必要が
あるためである。このため現像器構成を大型化・
複雑化していた。

もちろん、この種の現像方式においても現像効
率の向上は試みられた。たとえば本出願人は特開
昭55−32060号、同昭55−133058号、同昭56−
70560号等で改善方式を提案し、且つ実用にも供
している（キヤノン機種NP8500）。これによれ
ば、現像濃度をあげることができ、現像効率を上
昇することができた。しかし、それでも画像部に
おいてほぼ100％に近い現像効率を達成するには
至つていない。

現像効率の向上という点では１成分現像方法の
方が２成分現像方法よりも優れている。その中で
も本出願人が先に出願した、特開昭54−43037号
の現像方式ないしは現像装置は現像ローラ（スリ
ーブ）上に100μ以下のトナー薄層を形成し、ス
リーブ上に塗布したそのトナーを画像部において
ほぼ100％に近い現像効率で現像に供することが
できる。このため現像器構成を小型化・簡略化し
て実用化することができた。

これは現像ローラ上に100μ以下という薄層を
形成することができたため達成されたものであ
る。ただしこの現像方式はトナーとして磁性トナ
ーを用いるものであり、磁性トナーは磁性を持た
せるためトナー内に磁性体を内添しなければなら
ず、これは転写紙に転写した現像像を熱定着する
際の定着性の悪さ、現像剤自信の磁性体を内添す
るため（磁性体は通常黒色である）そのカラー再
現の際の色彩の悪さ等の問題点がある。

このため非磁性トナーの薄層形成方式としてビ
ーバーの毛のような柔らかい毛を円筒状のブラシ
にして、これにトナーを付着塗布する方法や、表
面がベルベツト等の繊維で作られた現像ローラに
ドクターブレード等により塗布する方式が提案さ
れている。

しかしながら、上記繊維ブラシにドクターブレ
ードとして弾性体ブレードを使用した場合、トナ
ー量の規制は可能であるが、均一な塗布は行われ
ず、現像ローラ上の繊維ブラシを摺擦するだけ
で、ブラシの繊維間に存在するトナーへの摩擦帯
電電荷賦与は行われないため、カブリ等の発生し
やすい問題点があつた。

而して、本件出願人は上述従来の各種方式を全
く異なる現像装置として、非磁性トナーを磁性粒
子を用い、トナー担持体に対向して磁性粒子拘束
部材を設け、トナー担持体表面の移動方向に関
し、磁性粒子拘束部材の蒸留に磁界発生手段の磁
気力によつて磁性粒子の磁気ブラシを形成し、磁
性粒子拘束部材によつて磁気ブラシを拘束し、ト
ナー担持体面に大して非磁性トナーを含む少量の
磁性粒子の薄いブラシ状磁気吸着層を形成する方
法を既に提案した（特開昭58−143360号）。そし
て該トナー担持体と潜像保持体とを対向させ、現
像部（潜像保持体とトナー担持体との対向部）に
おいて潜像保持体とトナー担持体との間隙をトナ
ー層厚（トナー担持体面に形成された非磁性トナ
ーを含む少量の磁性粒子の薄いブラシ状磁気吸着
層）よりも広く設定し、交番電界を印加すること
によつて、潜像保持体表面に潜像パターンに対応
したポジ又はネガの非磁性トナー現像画像を得る
方法を実用化した。

これは現像領域において、トナー担持体側の非
磁性トナーを含む磁性粒子の薄いブラシ状磁気吸
着層が潜像保持体とトナー担持体との間隙長さよ
りも長く形成されるか、もしくは現像部に作用さ
せた電界により伸長して潜像保持体面を摺擦し、
該磁性粒子のブラシ状磁気吸着層に含まれる非磁
性トナーがトナー担持体と潜像保持体との間で往
復運動を発生することによつて潜像保持体側の潜
像が非磁性トナーで潜像パターンに対応してポジ
現像域はネガ現像されるものである。

これにより、現像効率が極めてたかく、小型・
簡素な現像器を構成することができ、又非磁性ト
ナーにより色彩性のよいカラー現像像を得ること
ができるようになつた。特に２成分磁気ブラシ摺
擦現像時にベタ画像部に発生する摺擦跡が無く良
質のベタ画像が得られる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述した各種の現像方式装置のうち特に最後の
現像方式装置は現像特性に優れたもので推奨され
るが、更に常に安定した高品質・高濃度・良階調
性等の現像画像を持続するもの、及び高速機にも
十分に適用できる高い耐久性・信頼性を有するも
等の開発が望まれている。

本考案はこれに応えるものである。

即ち、本考案は上述従来例の問題を防止し常に
安定した高画質の現像画像を得られる現像装置を
提供するものである。

〔考案の概要〕

本考案は、トナーと磁性粒子から成る現像剤を
収容する現像剤容器と、この現像剤容器に横方向
に隣接しトナーを収容するトナー容器と、現像剤
容器とトナーとの隣接面に設けられたトナー容器
から現像剤容器にトナーを供給するための開口部
を有する現像装置に於て、 上記現像剤容器には、現像剤容器内で供給され
た現像剤を担持して搬送し、潜像保持体に付与す
る回転現像スリーブと、現像剤容器の低部で現像
スリーブと平行に、上記開口部の近傍に配置され
た、現像剤を現像スリーブの長手方向に沿つて撹
拌搬送する第１回転搬送部材と、この第１回転搬
送部材の上方で上記現像スリーブと平行に配置さ
れた、上記第１回転搬送部材による現像剤の搬送
方向とは逆方向に現像剤を撹拌搬送する第２回転
搬送部材と、が設けられていて、前記トナー容器
からのトナーは、前記開口を介して、第１回転搬
送部材で撹拌搬送される現像剤領域に供給され、
前記第２回転搬送部材側から現像剤の一部が前記
開口付近を通つて前記第１回転搬送部材側に流下
し、そして重力方向に関して前記第１回転搬送部
材の上部は前記開口部最下部に対して実質的に同
じ高さの位置関係にあり、前記開口部を通してト
ナー容器から供給されたトナーが、第１回転搬送
部材で撹拌搬送される現像剤領域にトナー容器か
らのトナーに対し障壁を形成できることを特徴と
する現像装置である。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は本考案の一実施例である現像装置の断
面図である。

Ａは潜像保持体であり、ドラム状或はベルト状
の感光体或は静電記録誘電体等であり、矢印方向
に駆動され、作像プロセス機器（不図示）により
潜像が形成され、それが現像装置Ｂにより顕画像
として現像される。

現像装置Ｂにおいて、１は現像容器であつて、
内部を隔壁２によつてトナーを収容するトナー容
器３とトナーと磁性粒子から成る現像剤を収容す
る現像剤容器４とに区分されている。トナー容器
３内のトナーはトナー搬送部材６₁，６₂によつて
隔壁２側に搬送されトナー補給口である開口部１
６から現像容器４へ補給される。

７は現像剤担持部材であり、マグネツトロール
７₂を内蔵した非磁性物質でできた現像スリーブ
７₁で構成されている。S₁〜S₃，N₁〜N₃はマグネ
ツトロール７₂の着磁位置を示している。マグネ
ツトロール７₂は両端部を固定支持され回転せず、
現像スリーブ７₁がマグネツトロール７₂の囲りを
所定の周速で矢印方向に回転駆動される。

８，９は現像剤容器４内において、現像スリー
ブ７₁と長手方向において、ほぼ並行に配設され
た現像剤の搬送手段であり、搬送する際に現像剤
を撹拌する能力をも有しており、スクリユー形状
であり矢印方向に回転駆動されている。１７は上
下のスクリユーの間に設けられた現像剤の循環規
制部材で現像剤の循環経路を第２図白ヌキの矢印
の如く規制している。

１０，１４は現像容器４内において現像スリー
ブ７₁周面上の現像剤の循環領域規制部材、１１，
１３は現像容器４からの現像剤が潜像保持体方向
へ漏出することを防止する磁性部材であり、１２
は現像スリーブ周面に形成する現像剤の層厚を規
制するための非磁性ブレードである。

１５は現像容器内の現像剤の濃度（トナーと磁
性粒子との混合比）を検出するセンサーであり、
このセンサーの出力に応じてトナー搬送部材６₁，
６₂の動作を制御している。このセンサーは現像
剤容器奥方向で一部分である。現像装置稼動時
は、現像スリーブ７₁、スクリユー８，９はそれ
ぞれ回転駆動され、現像スリーブ７₁と潜像保持
体Ａの間には交番電圧が印加される。

スクリユー軸８，９の回転により現像剤は長手
方向に十分撹拌され、現像スリーブ７₁付近では
ほぼ均一なトナーと磁性粒子の混合比が得られ、
実質的に長手方向各部についてのムラが除去され
る。

スクリユー軸形状の搬送手段８，９の回転方向
は同方向である矢印Ｃ方向であるがスクリユー羽
根の向きが逆向きであり、長手方向では反対方向
に現像剤が搬送される。

現像スリーブ７₁、スクリユー軸８，９の回転、
循環規制部材１０，１４マグネツトロール７₂の
磁界、現像スリーブ７₁と現像剤との摩擦力、現
像剤の重力等により、現像剤容器４内の現像剤の
動きは第２図白抜きの矢印の如くになる。

トナー補給口１６から補給されたトナーはスク
リユー軸９によつて既存の現像剤と軸方向に移動
しながら撹拌、搬送される。混合、撹拌された現
像剤は現像スリーブ７₁上を移動し、循環規制部
材１７と磁極S₃との間で循環が規制され、潜像担
持体Ａを現像し終えたスリーブ７₁上の現像剤、
及びスクリユー軸８により搬送された現像剤と合
流し、混合撹拌され、一部はスクリユー軸８の方
向へ、一部は循環規制部材１０を通つて非磁性ブ
レード１２によつて現像剤の層厚が規制され、磁
極N₂付近で潜像担持体Ａの潜像を現像する。

スクリユー軸９からスクリユー軸８へ搬送され
た現像剤は軸方向（スクリユー軸９とは逆方向で
ある）に搬送されながら、一部はスリーブ方向、
一部はもう一度スクリユー軸９方向へ搬送され
る。

ここで、スクリユー軸８によつて軸方向へ搬送
される際に、スリーブ７₁表面の現像剤は軸方向
においてほぼ均一となる。

循環規制部材１７はスリーブ側では磁極S₃付近
の現像剤の循環、搬送を規制すると共にスクリユ
ー軸８、或は９に対してガイド板の役割を果し、
搬送、撹拌の安定化にも寄与している。

また、この循環規制部材１７は軸方向において
現像剤容器４と空隙を有し、スクリユー軸８によ
り軸方向に搬送された現像剤をスクリユー軸９へ
導いている。

第３図は現像剤容器内における現像剤の分布状
態を斜線で示したものである。下スクリユー軸９
の上部とトナー補給のための開口部１６の最下部
がほぼ同じ高さの場合は、このような分布状態に
なつている。

トナー濃度検出センサー１５が作動し、トナー
容器内からトナーがトナー搬送部材６₁によつて
開口部１６を通して補給されるとトナーは第４図
に点状に示したような分布を示し、徐々に下スク
リユー軸９の撹拌作用のよつて既存の現像剤と混
合撹拌される。この点状のトナーの分布状態では
トナー搬送部材６₁によつて、たとえトナーが過
剰に補給がなされても、このトナーが障壁となつ
て、実際に現像剤容器には、余りトナーが過剰に
は入つてこないことが観察された。トナー搬送部
材６₁，６₂によるトナーの過剰補給はトナー容器
内にトナーが多目にあるときに起こりうるが、本
発明によれば、その影響を極力抑えることが可能
である。

搬送手段９の上部と開口部１６の下部は重力方
向において実質的に同じ高さであることが一番好
ましいが、搬送手段９の上部の方が幾分下であつ
ても構わない。

またトナー搬送部材６₁の回転軸１は開口部１
６の最下部より上方にあることが好ましくトナー
の安定した供給を尚一層高めることが可能であ
る。

ここで搬送手段の上部とはスクリユー軸の上側
においてスクリユー羽根の部分（第１図のｄ）を
意味する。即ち、現像剤の搬送に直接寄与する部
分である。

第５図は、下スクリユー９の上部がトナー補給
のための開口部１６の最下部より低い場合を示し
たものである。この場合、補給されたトナーは点
線で示したような分布となり、一部は白抜矢印に
示したように現像容器内の現像剤とほとんど撹拌
されず第６図は逆に下スクリユー９の上部がトナ
ー補給のための開口部１６の最下部より高い場合
を示したものである。

この場合、現像剤容器内に供給されたトナーが
現像剤と共にトナー容器内に逆流してしまう場合
がある（白抜矢印方向）。このとき磁性粒子がト
ナー容器に流出してしまうことになり、こうなる
と現像剤容器内の現像剤の分布が変わつてしまい
トナー濃度検知センサー１５が正常に作動せず、
現像剤中の磁性粒子の割合が減少し、結果として
トナー過剰となつて画像上にカブリが発生する。

ここで第４〜６図で検出センサー１５は図示し
ていないが、現像容器奥方向、即ち、スクリユー
軸の軸方向に関して一部分だけであり、トナー及
び現像剤の移動に影響しないからである。

本発明は非磁性トナーを用いて説明したが磁性
トナーでも構わない。

またトナー容器と現像剤容器は別体で構成され
ていても構わない。

更には、現像装置が潜像担持体等と一体的に構
成されているプロセスカートリツジにも適用され
ることは至極当然である。

〔効果〕

以上、本発明によれば、現像容器内の低部で、
トナー補給用開口部の近傍に配置された、現像剤
を現像スリーブの長手方向に沿つて撹拌搬送する
第１回転搬送部材の上部をトナー補給用の開口部
の最下部とほぼ同一の高さとすることによつて、
トナー容器からのトナーの過剰補給を防止できる
トナーの障壁を形成できるので、常に安定した高
画質の現像画像を提供する現像装置を構成するこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である現像装置の断面
図、第２図は現像剤の移動を示す状態図、第３図
は現像剤の分布状態図、第４図〜第６図は現像剤
及びトナーの状態図である。 ３はトナー容器、４は現像剤容器、８，９は搬
送手段、１６は開口部である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 トナーと磁性粒子から成る現像剤を収容する現
   像剤容器と、この現像剤容器に横方向に隣接しト
   ナーを収容するトナー容器と、現像剤容器とトナ
   ーとの隣接面に設けられたトナー容器から現像剤
   容器にトナーを供給するための開口部を有する現
   像装置に於て、 上記現像剤容器には、現像剤容器内で供給され
   た現像剤を担持して搬送し、潜像保持体に付与す
   る回転現像スリーブと、現像剤容器の低部で現像
   スリーブと平行に、上記開口部の近傍に配置され
   た、現像剤を現像スリーブの長手方向に沿つて撹
   拌搬送する第１回転搬送部材と、この第１回転搬
   送部材の上方で上記現像スリーブと平行に配置さ
   れた、上記第１回転搬送部材による現像剤の搬送
   方向とは逆方向に現像剤を撹拌搬送する第２回転
   搬送部材と、が設けられていて、前記トナー容器
   からのトナーは、前記開口を介して、第１回転搬
   送部材で撹拌搬送される現像剤領域に供給され、
   前記第２回転搬送部材側から現像剤の一部が前記
   開口付近を通つて前記第１回転搬送部材側に流下
   し、そして重力方向に関して前記第１回転搬送部
   材の上部は前記開口部最下部に対して実質的に同
   じ高さの位置関係にあり、前記開口部を通してト
   ナー容器から供給されたトナーが、第１回転搬送
   部材で撹拌搬送される現像剤領域にトナー容器か
   らのトナーに対し障壁を形成できることを特徴と
   する現像装置。