JPH06167888A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 滞留トナーの滞留量及び滞留幅を一定に保
ち、且つ滞留トナーの飛散やこぼれを防止する現像装置
を提供することを目的とする。 【構成】 磁気ロール４ａの外周に回転可能に摺嵌され
た現像スリーブ４ｂの表面に導電性磁性トナーを磁気吸
引して感光体１との間へ搬送し、この感光体１と現像ス
リーブ４ｂとの間に上記導電性磁性トナーの滞留を形成
することにより感光体１への電荷注入時間を確保して帯
電を行い現像する現像装置において、上記感光体１の帯
電がなされる裏側に前記磁気ロール４ａの極性（Ｎ）と
は反対の極性（Ｓ）の磁石８を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性磁性トナーを用
いて電荷注入法により帯電を行って現像する現像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電荷注入法による像形成は、導電性磁性
トナーを用いて行われるものであり、例えば、エレクト
ロファックス等の直接型の複写機が実用化されている。
また、導電性磁性トナーを間接型に採用したものも知ら
れている。

【０００３】また、特開昭５８−１５３９５７号公報に
は、電子写真プロセスを簡略化し、帯電、露光、現像、
クリーニング、及び除電のプロセスを略同時に行って画
像を形成する電荷注入法による現像法が開示されてい
る。そして、特開昭６３−１３５９５６号公報および特
開昭６３−１３５９７０号公報には、上記電荷注入法に
よる現像法を改良したものが開示されている。さらに、
特開昭６３−５４１７７号公報には、前記の導電性磁性
トナーによる電荷注入を促進させたものが開示されてい
る。

【０００４】ところで、電荷注入法による現像法を用い
る現像装置においては、感光体への帯電、露光、現像、
クリーニング、及び除電のプロセスを略同時に満遍なく
行うためには、 ｉ）感光体に対する電荷注入時間を確保するために、現
像領域の少し上方の電荷注入領域（帯電領域）に導電性
磁性トナーを一定量滞留させる。 ｉｉ）現像、クリーニング、及び除電の安定化のため
に、上記滞留トナーの滞留量および滞留幅を一定に保
つ。 等の条件を具備しなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
公報に開示されている従来技術では、トナーの滞留を行
わせ得るものではなかったり、たとえトナーの滞留を行
わせ得ても安定な滞留を実現できるものではなかった。
また、特開昭６３−５４１７７号公報の技術によれば、
安定してトナーを滞留させることが可能であるが、トナ
ーを一定圧力で圧接するため、現像装置の構造が複雑に
なると共に、トナー自体がブロッキング現象を起こし易
くなる等の欠点を有していた。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑み、現像スリー
ブと感光体との間に磁石による磁力線を形成して上記の
滞留トナーの滞留量および滞留幅を一定に保ち、且つ滞
留トナーの飛散やこぼれを防止する現像装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】なお、現像器と感光体との間に磁石による
磁力線を形成する構造のものとしては、特開昭６１−１
６２０７２号公報、及び特開昭６１−２８１２６９号公
報の技術が知られている。

【０００８】しかし、前者においては、磁性トナーを現
像器から感光体に吸引する（即ち、現像する）際の磁力
とクーロン力との力関係に影響を与えるために磁石を設
けたものであり、故に磁石は感光体の現像がなされる裏
側に設けられる。一方、後者においては、交番磁界を現
像トナーに印加してこれを振動させるために磁石を設け
たものであり、磁石は感光体の裏側で回転可能に設けら
れている。即ち、いずれの構造も帯電のための滞留トナ
ーの安定化とは無関係であり、本発明とは磁極の設ける
位置及び設けかたが異なるものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の現像
装置は、前記の課題を解決するために、磁気ロールの外
周に回転可能に摺嵌された現像スリーブの表面に導電性
磁性トナーを磁気吸引して感光体との間へ搬送し、この
感光体と現像スリーブとの間に上記導電性磁性トナーの
滞留を形成することにより感光体への電荷注入時間を確
保して帯電を行い現像する現像装置において、上記感光
体の帯電がなされる裏側に前記磁気ロールの反対極性の
磁石若しくは磁性体を配置したことを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、現像スリーブと感光体と
の間に滞留する導電性磁性トナーは、現像スリーブから
感光体の裏側に至る磁力線にて拘束されるので、滞留を
自然にまかせるものよりも安定的に滞留することにな
る。即ち、その滞留量及び滞留幅を感光体幅方向に一定
化して滞留トナーの位置的な偏りを解消し、及び、滞留
量・滞留幅の時間的な変動、特に、滞留量・幅の減少を
防止し、感光体への電荷注入の安定化を図ることができ
る。更に、自然滞留の場合よりも滞留トナーの滞留幅を
広げることができるので、感光体への電荷注入の効率化
が図れる。加えて、磁気ブラシの穂立ちが鋭くなり、導
電路形成が容易になることによっても電荷注入の効率が
良くなる。また、上述のように滞留トナーが磁力線にて
拘束されることにより、滞留トナーの飛散や機器移動の
際の滞留トナーの“こぼれ”といった問題も解消され
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の現像装置を備えた像形成
装置の要部の断面図である。図中、１は感光体ドラム、
２は現像装置を示している。

【００１２】感光体１は円筒状の透明性筒体１ａの外周
に非晶質シリコンを主成分とした感光層１ｂを所定厚さ
に積層形成して構成されており、一方、現像装置２はト
ナーボックス３の下端部の開口部３ａに現像器４を配設
して構成されており、現像器４は周面にＳ極とＮ極とを
交互に形成した磁気ロール４ａの外周に非磁性体で導電
性の現像スリーブ４ｂを回転可能に摺嵌して構成され、
中心軸部にはバイアス電源５によりバイアス電圧（例え
ば負）が印加されるようになっている。

【００１３】現像剤は絶縁性非磁性トナーと導電性磁性
トナーとを混在させた状態でトナーボックス３内に収容
されており、絶縁性非磁性トナーには例えば負の電荷が
帯電せしめられ、同じ負のバイアス電圧のもとで現像ス
リーブ４ｂを回転させると、磁気ロール４ａのＳ，Ｎ極
に磁力吸引された導電性磁性トナーが現像スリーブ４ｂ
に伴われて移動し、またこの導電性磁性トナーと静電気
力にて結合されている絶縁性非磁性トナーも同様に現像
スリーブと共にトナーボックス３から引き出されて、感
光体１の表面と対向する側に向けて移動する。

【００１４】図２は現像装置２における現像スリーブ４
ｂと感光体１との間に上記搬送された現像剤が介在する
様子を簡略的に示した拡大説明図である。現像器４の磁
気ロール４ａ周面にその周方向に交互に形成されている
Ｎ極，Ｓ極間の磁力線に沿って、導電性磁性トナーとそ
の表面にこれとの摩擦帯電により生じた部分的静電引力
により付着した絶縁性非磁性トナーとの現像剤の磁気ブ
ラシが形成され、この磁気ブラシの一部は現像スリーブ
４ｂと感光体１との間に滞留し、この滞留区間Ａにおい
て電荷注入時間を確保して感光体１に対する帯電が行わ
れる。

【００１５】即ち、前記トナーの滞留区間Ａに対応した
感光体１表面には現像バイアス電圧と同電位になるまで
電荷の注入が行われる。これによって、感光体１表面と
現像スリーブ４ｂとが同電位、同極性となり、導電性磁
性トナーに働く電気的力は零となり、導電性磁性トナー
を感光体１へ付着させる電気的な作用力は存在しない状
態となる。一方、絶縁性非磁性トナーは導電性磁性トナ
ーとの間に強い吸引力が作用しているため感光体１側へ
移動する力も同様に零である。しかも感光体１の帯電極
性と絶縁性非磁性トナーへの帯電極性は同じであるため
感光体表面に対し反発する向きの力が作用している。

【００１６】感光体１の上記帯電がなされる裏側、即
ち、前記トナー滞留区間Ａに対応した位置の感光体１の
裏側には、感光体１の幅に対応した幅の磁石８が設けら
れている。この磁石８は、トナー滞留区間Ａに対応する
位置の前記磁気ロール４ａの極性（Ｎ）とは反対の極性
（Ｓ）を前記滞留トナーの方向に向けている。対向する
両磁極Ｓ，Ｎにより、現像スリーブ４ｂから感光体１の
裏側に至る磁力線が形成され、この磁力線により前記滞
留しているトナーに対して一定の拘束力が付与される。

【００１７】前記磁石８の僅か下方、即ち、感光体１の
現像がなされる裏側Ｂに対応する位置には、露光のため
のＬＥＤアレイ９が配備されている。ＬＥＤアレイ９か
ら光が感光層側に向けて照射されると、光の照射された
部分のみ感光体１の表面電位が零となって井戸型ポテン
シャルが形成され、導電性磁性とトナーに対する電気力
零の関係が崩れ、導電性磁性トナーの感光体最近接部を
中心に過渡的電荷注入による微弱なクーロン力が作用
し、感光体１表面への静電潜像へ導電性磁性トナーが低
電位で移動し、これと同時に静電吸引力により絶縁性非
磁性トナーも移動し、感光体１表面の静電潜像は可視像
化される。

【００１８】上記の構成によれば、現像スリーブ４ｂと
感光体１との間に滞留する現像剤は、現像スリーブ４ｂ
から感光体１に至る磁力線にて拘束されるので、滞留を
自然にまかせるものよりも安定的に滞留する。即ち、そ
の滞留量及び滞留幅を感光体幅方向に一定化して滞留ト
ナーの位置的な偏りを解消し、及び、全体的な滞留量・
滞留幅の時間的な変動、特に、滞留量・幅の減少を防止
し、感光体１への電荷注入の安定化を図ることができ
る。更に、自然滞留の場合よりも滞留トナーの滞留幅を
広げることができるので、感光体１への電荷注入の効率
化が図れる。加えて、磁気ブラシの穂立ちが鋭くなり、
導電路形成が容易になることによっても電荷注入の効率
が良くなる。勿論、このような電荷注入の安定化・効率
化により、その後の現像、クリーニング、除電の質が向
上する。また、上述のように滞留トナーが磁力線にて拘
束されることにより、滞留トナーの飛散や機器移動の際
の滞留トナーの“こぼれ”といった問題も解消される。
また、滞留トナーを一定圧力で圧接する構造のものでは
ないので、従来からある現像ローラーをそのまま使用で
き、現像装置の構造の複雑化は生じず、ブロッキング現
象の誘発といった問題も生じない。更には、滞留幅拡大
のために、感光体をベルト状にしてこれを現像器に近接
させるような構造にすることも不要である。

【００１９】なお、本実施例では、磁力線形成のために
磁石８を設けたが、この磁石８の代わりに磁性体を設け
ても同様に磁力線の形成が可能である。また、磁石８は
永久磁石であっても電磁石であってもよいが、電源が不
要である永久磁石とするときには、当該現像装置をカー
トリッジ化した場合においてこれを持ち運ぶ際において
も滞留トナーの“こぼれ”を防止することが可能にな
る。一方、電磁石とするときには、磁力の強さが調整可
能となり、ユーザー操作によって帯電制御が行えること
になる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、導電性
磁性トナーによる感光体への電荷注入の安定化及び効率
化が図れる。更に、滞留トナーの飛散等が防止できると
いう効果も併せて奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を備えた像形成装置の要部の
断面図である。

【図２】本発明の現像装置における現像スリーブと感光
体との間に現像剤が介在する様子を示した拡大説明図で
ある。

【符号の説明】 １ 感光体 ２ 現像装置 ３ トナーボックス ４ 現像器 ４ａ 磁気ロール ４ｂ 現像スリーブ ５ バイアス電源 ８ 磁石 ９ ＬＥＤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ロールの外周に回転可能に摺嵌され
   た現像スリーブの表面に導電性磁性トナーを磁気吸引し
   て感光体との間へ搬送し、この感光体と現像スリーブと
   の間に上記導電性磁性トナーの滞留を形成することによ
   り感光体への電荷注入時間を確保して帯電を行い現像す
   る現像装置において、 上記感光体の帯電がなされる裏側に前記磁気ロールの反
   対極性の磁石若しくは磁性体を配置したことを特徴とす
   る現像装置。