JPH0651640A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーと磁性キャリアとからなる二成分現
像剤を回転スリーブの表面に磁気的に吸着した後、この
回転スリーブと対向する電極との間で生じる電界の作用
によりトナーのみを回転スリーブに吸着し、トナー層を
現像領域に搬送して潜像を可視化する現像装置におい
て、回転スリーブと対向する電極の表面がトナーの付着
により汚れるのを防止し、均一なトナー層を形成して安
定した画像を得る。 【構成】 回転スリーブ３と対向する電極として、回
転可能に支持された電極ロール５を用い、この電極ロー
ル５上に付着した現像剤を除去する清掃部材６を有する
ものとする。これにより、電極ロール５の表面に付着し
たトナーは清掃部材６によって除去され、表面が常に正
常な状態に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、プリ
ンタ等の画像形成装置において用いられ、トナーを静電
潜像に付着させて可視化する現像装置に係り、特に非磁
性トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤を用
いる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、トナーと磁性キャリアとを混
合した二成分現像剤を用いる現像装置として、現像剤担
持体上に磁気ブラシが形成されるが、静電潜像保持体と
現像剤担持体とが対向する現像領域にはトナーのみの薄
層が搬送されるものがあり、例えば特開昭６１−２８５
４８０号公報に開示されている。

【０００３】この現像装置１０２は、図３に示すよう
に、ハウジング１０５内で二成分現像剤を収容する現像
剤収容部１１１と、非磁性材料からなる円筒状の回転ス
リーブ１０３とその内部で位置が固定された磁石ロール
１０４とで構成される現像剤担持体１１３と、前記磁石
ロール１０４と対向して設けられる電界発生用電極板１
０８と、現像剤収容部１１１内で二成分現像剤を攪拌す
るとともに前記現像剤担持体１１３に現像剤を供給する
現像剤攪拌部材１０７と、現像後に前記現像剤担持体１
１３表面に残留するトナーを除去する現像剤剥離部材１
０６とを有している。

【０００４】上記現像剤担持体１１３は、静電潜像保持
体１０１と対向するように設置され、内蔵された磁石ロ
ール１０４は現像剤収容部１１１と対向する領域のみに
複数の磁極を有している。また、回転スリーブ１０３に
は静電潜像保持体１０１との間に電界を発生させるため
の電源１０９が接続されている。なお上記静電潜像保持
体１０１は表面に帯電電位の差による静電潜像を形成す
ることができるものである。上記電界発生用電極板１０
８は、磁石ロール１０４の磁極が配置された領域と対向
する位置に設けられ、前記現像剤担持体１１３との間に
電界を発生させる電源１１０と接続されている。

【０００５】このような現像装置において、現像剤攪拌
部材１０７により攪拌された二成分現像剤は非磁性のト
ナーと磁性キャリアとの摩擦により所望の電荷が付与さ
れ、現像剤担持体１１３に供給される。この二成分現像
剤は現像剤担持体１１３上で磁気ブラシを形成し、回転
スリーブ１０３の回転により電界発生用電極板１０８と
の対向位置まで搬送される。現像剤担持体１１３と電界
発生用電極板１０８との間には電源１１０から一定の電
圧が印加されており、ここに形成される電界により磁気
ブラシ中の非磁性トナーが回転スリーブ１０３の表面に
静電的に付着する。さらにこの二成分現像剤の磁気ブラ
シが磁石ロール１０４の反発する磁極を配置した領域を
通過する際に、回転スリーブ１０３の表面より開放され
て分離脱落し、該回転スリーブ１０３表面にはトナー層
のみが形成された状態で静電潜像保持体１０１との対向
位置まで搬送される。現像剤担持体１１３と静電潜像保
持体１０１との間には電源１０９より印加される電圧に
よって電界が形成されており、現像剤担持体１１３上の
非磁性トナーが静電潜像に付着して現像が行われる。

【０００６】このような現像に際しては、回転スリーブ
１０３の表面に形成されたトナー層のみが静電潜像保持
体１０１との対向位置まで搬送されるので、二成分現像
剤の磁気ブラシを直接静電潜像保持体に摺擦して現像す
る方式の現像装置と比較して、像を乱すことが少なく、
さらに静電潜像保持体表面に摺擦傷を生じることがな
く、鮮明な画像が得られるという利点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような現像装置では、電界発生用電極板１０８と現像剤
担持体１１３との間の電界によって非磁性トナーのみを
現像剤担持体１１３表面に付着させる際に帯電不良のト
ナー等が電界発生用電極板１０８の表面に付着し、トナ
ーによる汚れなどを発生する。このようなトナーの付着
による汚れがあると現像剤担持体上に均一なトナー層を
形成することができないという問題点がある。また、電
界発生用電極板１０８は現像剤担持体１１３と対向する
ように固定されているので対向面を清掃するのも容易で
ない。

【０００８】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、電界発生用電極板のト
ナーの付着による汚れを防止して均一なトナー層を形成
し、安定した画像を得ることができる現像装置を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、 トナーと磁性キャリアとからなる
二成分現像剤を貯留する現像剤収容部と、 円筒状の回
転スリーブと、その内部に、前記現像剤収容部に対向す
る領域のみに複数の磁極を配置した磁石ロールとを有す
る現像剤担持体とを備え、 前記回転スリーブ表面にト
ナー層を形成し、前記現像剤担持体が静電潜像保持体と
対向する現像領域に搬送して静電潜像を現像する現像装
置において、 前記現像剤担持体の磁極を配置した領域
付近に近接対向して回転可能に支持され、前記現像剤担
持体との間に電圧が印加される円筒状の電極ロールと、
この電極ロール上に付着した現像剤を除去する清掃部
材とを有するものとする。

【００１０】また、前記請求項１に記載の現像装置にお
いて、 前記電極ロールが、前記磁性キャリアを吸着す
る磁極を備えるものとするのが望ましい。

【００１１】さらに、前記請求項１または請求項２に記
載の現像装置において、 前記現像剤担持体表面に形成
されたトナー層の濃度を検知する濃度センサーを備え、
この濃度センサーから出力される信号に基づいてトナ
ー補給又は前記電極ロールの印加電圧を制御する制御手
段を有するものとするのが望ましい。

【００１２】上記円筒状の電極ロールは、現像剤担持体
表面と一定の間隙を保持して回転するものであれば、そ
の回転方向は回転スリーブと同方向或は逆方向のどちら
に設定してもよい。また、電極ロールの構造は電極ロー
ル全体を回転可能とする構造や外周面に円筒状のスリー
ブを有するものとし、このスリーブのみを回転可能とす
る構造等適宜選択することができる。電極ロールと上記
現像剤担持体との間に印加される電圧は、電荷を有する
トナーを現像剤担持体に引き寄せる電界が発生するよう
に適宜設定し得るものである。

【００１３】上記電極ロールに配置する磁極は現像剤担
持体表面から離脱する磁性キャリアを吸着できるもので
あり、回転する表面とは分離し内部に位置を固定して配
置する構造や磁極が電極ロールの表面と一体に取り付け
られるとともに回転する構造等適切な構造を選択するこ
とができる。上記清掃部材は、電極ロール表面に摺擦さ
れるブレード等表面の現像剤を除去できる部材を適宜選
択することができる。

【００１４】

【作用】上記のような構成の現像装置では、現像剤担持
体の内部に磁極を配置した領域付近と対向して回転可能
に支持された電界発生用の電極ロールと、この電極ロー
ル上に付着した現像剤を除去する清掃部材とを有してい
るので、現像剤担持体上の磁気ブラシ中の帯電電荷量の
不充分なトナーや逆極性に帯電されたトナーが電極ロー
ル表面に付着しても、該電極ロールの回転によりトナー
が現像剤担持体との対向領域外へ搬送され、前記清掃部
材により電極ロール表面から除去される。このため電極
ロール表面のトナー汚れの発生が防止され、常に現像剤
担持体表面との間に安定した電界が生じることになる。
したがって、トナーが磁性キャリアからはなれ、現像剤
担持体上に付着するときに均一なトナー層を形成するこ
とが可能となり、現像領域で安定した現像を行うことが
可能となる。

【００１５】また、上記電極ロールに磁性キャリアを吸
着する磁極を配置することにより、現像剤担持体表面か
ら離脱する磁性キャリアを直接電極ロール表面に吸着す
ることができ、現像剤担持体表面からの磁性キャリアの
除去を円滑に行うことが可能となる。このため、現像剤
担持体上に磁性キャリアが残留し、現像領域に搬送され
ることによる画像欠陥の発生が防止される。

【００１６】さらに、現像剤担持体表面に形成されたト
ナー層の濃度を検知する濃度センサーを設け、濃度セン
サーからの信号に基づいてトナー補給の制御をし、濃度
が低い時にはトナー補給を実施して現像剤のトナー濃度
を高くし、濃度が高い時にはトナー補給を停止して現像
剤担持体表面のトナー量を常に安定させる。また、この
濃度センサーからの信号に基づいて電極ロールの印加電
圧を制御する制御手段を有するものでは、濃度が低いと
きには、現像剤担持体と電極ロールとの間の電界内で現
像剤担持体側にトナーを引き寄せる力が大きくなるよう
に印加電圧を制御することができ、逆に濃度が高いとき
にはトナーを引き寄せる力が小さくなるように印加電圧
を制御することができる。これにより、現像剤担持体表
面のトナー層の層厚分布を一定に保持することができ、
常に安定した画像濃度を得ることが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、本発明の一実施例である現像装置を示す概
略断面図である。この現像装置２は帯電電位の差による
静電潜像を保持することができる静電潜像保持体１と対
向して設けられており、ハウジング内で非磁性トナーと
磁性キャリアとからなる二成分現像剤を収容する現像剤
収容部１２と、表面にトナー層を形成して現像領域へ搬
送する現像剤担持体１３と、二成分現像剤を現像剤担持
体１３表面に供給する第１のオーガー８と、この第１の
オーガー８と隔壁１４を介してほぼ平行に設置された第
２のオーガー９と、現像領域通過後の現像剤担持体１３
表面に残留するトナーを除去する現像剤担持体用清掃部
材７とを有している。さらに前記現像剤収容部１２内に
は、現像剤担持体１３の回転方向における第１のオーガ
ー８との対向位置よりも下流側に電極ロール５と、電極
ロール５の表面に付着したトナーを除去する電極ロール
用清掃部材６とを有している。

【００１８】上記現像剤担持体１３は、静電潜像保持体
１との対向位置に設置され、回転可能な円筒状の現像ス
リーブ３と、その内部にあって前記現像剤収容部１２と
対向する領域の一部のみに複数の磁極を固定配置した磁
石ロール４とから構成されている。上記磁極は現像スリ
ーブ３の回転方向における上流側からＳ極、Ｎ極、Ｎ極
の順で配置されている。また、上記現像剤担持体１３に
は電源１０から電圧が印加され、現像剤担持体１３と静
電潜像保持体１とが近接対向する現像領域に電界が形成
されるようになっている。上記電極ロール５は、上記磁
石ロール４の２つのＮ極が隣り合う位置と対向するよう
に配置されており、電源１１から電圧が印加され前記現
像剤担持体１３との間で電荷を有するトナーを現像剤担
持体側に引き寄せる電界が形成されるようになってい
る。すなわち、この現像装置では負帯電性を有するトナ
ーが用いられており、現像剤担持体より低電圧が印加さ
れる。

【００１９】上記第１のオーガー８、第２のオーガー９
は、回転により現像剤を攪拌するとともに軸方向に搬送
することができるものであり、第１のオーガー８は現像
剤担持体１３と面する位置に設けられ、二成分現像剤を
現像剤担持体１３の表面に供給するようになっている。
上記２つのオーガーの回転方向は互いに逆方向に現像剤
を搬送するように設定され、隔壁１４で２つに仕切られ
両端で連通する現像剤収容部１２内を現像剤が循環する
ように搬送するものである。上記電極ロール用清掃部材
６、現像剤担持体用清掃部材７は各々電極ロール５、現
像剤担持体１３の表面に摺擦されるブレードであり、表
面に付着した現像剤を剥離できるものである。

【００２０】このような現像装置において、現像剤収容
部１２内に貯留される二成分現像剤は第１のオーガー８
及び第２のオーガー９により攪拌されてトナーの分布が
一定に維持されるとともに、トナーと磁性キャリアとの
間の摩擦帯電により所望の負電荷が付与される。攪拌さ
れた現像剤は、第１のオーガー８によって現像剤担持体
１３に供給される。現像剤担持体１３は二成分現像剤を
磁気的に吸着して現像剤の磁気ブラシを形成し、現像ス
リーブ３の回転により電極ロール５との対向位置へ搬送
する。この対向領域では、電源１０、１１から印加され
た電圧により現像剤担持体１３と電極ロール５との間に
電界が形成され、トナーが現像剤担持体１３表面に電気
的に付着するとともに、磁石ロール４中に配置された反
発する磁極の作用によって現像剤担持体１３上の磁性キ
ャリアが分離脱落する。静電潜像保持体１の表面に非画
像領域が−７００Ｖ、画像領域が−２００Ｖの静電潜像
が形成されている場合には、現像剤担持体の印加電圧
（交流電圧を重畳して印加してもよい）を−５００Ｖ、
電極ロールの印加電圧を−８００Ｖ程度とすることで、
負電荷に帯電された上記非磁性のトナーが現像剤担持体
１３表面に付着しトナー層が形成される。

【００２１】このとき、現像剤が劣化している場合等に
は帯電量の少ないトナーや逆極性に帯電されたトナーす
なわち正電荷を有するトナーが含まれることがあり、上
記電極ロール５上にこれらのトナーが付着する。しか
し、付着したトナーは電極ロール５の回転により搬送さ
れ電極ロール用清掃部材６により剥離されて現像剤収容
部１２内に回収される。このため、現像剤担持体１３と
電極ロール５との対向位置において電極ロール５の表面
はトナー汚れのない状態が維持され、現像剤担持体１３
上に均一なトナー層を形成することができる。

【００２２】さらに、このトナー層は現像スリーブ３の
回転により静電潜像保持体１と対向する現像領域に搬送
され、現像領域で形成される電界によって静電潜像を現
像する。また、濃度センサー１５によって現像剤担持体
１３上のトナー層の濃度を検知し、トナー補給のコント
ロール又は濃度センサー１５から出力される信号に基づ
いて制御手段（図示せず）が電極ロール５の印加電圧を
コントロールすることで、現像剤担持体上のトナー層厚
を一定に保持することが可能となり、高品位で安定した
画像を得ることができる。

【００２３】図２は、本発明の他の実施例である現像装
置を示す概略構成図である。この現像装置２２では、上
記図１に示す実施例の現像装置２における電極ロール５
に代えて、回転可能な円筒状のスリーブ３５とその内部
における一部の領域に複数の磁極を固定配置した電極内
磁石ロール３４とからなる電極ロール２５を配設したも
のである。この電極ロール２５が有するスリーブ３５の
回転方向は現像剤担持体３３との対向位置において現像
スリーブ２３と同方向に対向面が移動するように設定さ
れている。また、電極内磁石ロール３４の磁極は、現像
剤担持体３３中の磁石ロール２４の反発する２つのＮ極
を配置した位置からスリーブ３５の回転方向下流側にＳ
極とＮ極とを交互に、位置を固定して配置したものであ
る。なお、この現像装置２２の他の構成は上記図１に示
す現像装置２の構成と同じである。

【００２４】このような現像装置２２では、図１に示す
現像装置２と同様に現像スリーブ２３上にトナー層が形
成されるが、磁石ロール２４中の反発磁界の作用により
現像剤担持体３３の表面から離脱した磁性キャリアが電
極ロール２５内に配置した対向する磁極の作用によって
電極ロール２５の表面に吸着され、スリーブ３５の回転
により現像剤担持体３３と電極ロール２５との対向領域
外へ搬送される。さらにこの磁性キャリアは電極ロール
用清掃部材２６により電極ロール２５の表面から除去さ
れ、現像剤収容部３２内の二成分現像剤と混合される。
このため、現像剤担持体３３表面からの磁性キャリアの
離脱が円滑に行われ、現像剤担持体３３と電極ロール２
５との対向領域から磁性キャリアを容易に除去できる。
また、現像剤担持体３３表面に磁性キャリアが残留する
ことがなく、画質欠陥のない良好な画像を得ることがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、現像剤担持体の磁極を配置した領域付近に対向し
て回転可能な電極ロールと、この電極ロール上の現像剤
を除去する清掃部材とを有しているので、電極ロール表
面のトナー汚れの発生を防止して現像剤担持体に均一な
トナー層を形成することができる。このため、画質の良
好な画像を安定して得ることができる。また、電極ロー
ル中に磁性キャリアを吸着する磁極を設けることによ
り、現像剤担持体の表面から離脱する磁性キャリアを現
像剤担持体と電極ロールとの対向領域から円滑に除去す
ることができ、画像欠陥のない画像を安定して得ること
ができる。さらに、現像剤担持体表面に形成されたトナ
ー層の濃度を検知する濃度センサーを設け、この濃度セ
ンサーから出力される信号に基づいて、トナー補給のコ
ントロール又は電極ロールの印加電圧を制御する制御手
段による印加電圧のコントロールを行なうことによっ
て、均一な濃度の画像を安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一実施例である現像装
置を示す概略断面図である。

【図２】請求項２に記載の発明の一実施例である現像装
置を示す概略断面図である。

【図３】従来の現像装置を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 静電潜像保持体 ２、２２ 現像装置 ３、２３ 現像スリーブ ４、２４ 磁石ロール ５、２５ 電極ロール ６、２６ 電極ロール用清掃部材 ８、 ９、２８、２９ オーガー １０、１１、３０、３１ 電源 １２、３２、現像剤収容部 １３、３３ 現像剤担持体 １４ 隔壁 １５ 濃度センサー ３４ 電極内磁石ロール ３５ スリーブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーと磁性キャリアとからなる二成
   分現像剤を貯留する現像剤収容部と、 円筒状の回転スリーブと、その内部に、前記現像剤収容
   部に対向する領域のみに複数の磁極を配置した磁石ロー
   ルとを有する現像剤担持体とを備え、 前記回転スリーブ表面にトナー層を形成し、前記現像剤
   担持体が静電潜像保持体と対向する現像領域に搬送して
   静電潜像を現像する現像装置において、 前記現像剤担持体の磁極を配置した領域付近に近接対向
   して回転可能に支持され、前記現像剤担持体との間に電
   圧が印加される円筒状の電極ロールと、 この電極ロール上に付着した現像剤を除去する清掃部材
   とを有することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記電極ロールが、前記磁性キャリア
   を吸着する磁極を備えることを特徴とする請求項１に記
   載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または請求項２に記載の
   現像装置において、 前記現像剤担持体表面に形成されたトナー層の濃度を検
   知する濃度センサーを備え、 この濃度センサーから出力される信号に基づいてトナー
   補給又は前記電極ロールの印加電圧を制御する制御手段
   を備えることを特徴とする現像装置。