JPS5859473A - 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】 本発明は磁性トナーを用いて感光体等の担体表面に形成
された静電潜像を顕像化する現像装置に関する。

電子写真装置において一静電潜像を顕像化する装置とし
て、例えば現偉剤として磁性トナーを用い非磁性スリー
ブとその内部の１グネツトロールとの相対的回転により
磁気ブラシを形成せしめる現像装置が使用されている。

この種現像装置としては、例えば特公昭５４−５３５３
４号公報、特開昭５２−１７８５１号公報、特開昭５２
−６７Ｂ５６号公報等に記載されている如く下部にトナ
ー排出用開口を有するホッパー状のトナ一槽をそなえ、
非磁性スリーブもしくはマグネットクールのいずれか一
方を回転させること忙より上記開口から磁性トナーを引
出して非磁性スリーブに磁気ブラシを形成するものが知
られている。これらの現像装置は、磁性トナーとして低
抵抗のいわゆる導電性を有するものを用いる場合には、
トナーに流動性や凝集性等の問題が少ないため充分にそ
の機能を果すことができる。

しかしながら転写工程を含む電子写真装置に上記の現像
装置を適用した場合、磁性トナーとして高抵抗のものを
使用することからトナーに流動性や凝集性等の問題があ
り、非磁性スリーブ表面に磁性トナーのかたまりが発生
し易く、所定の機能を十分に果すことができない。

これに対して、本出願人の出ｊｌｌｊＫ係る特開昭５４
−１１６２５５号公報には、非磁性スリーブとマグネッ
トロールな同方向に回転させよって非常にンフトな磁気
ブラシを静電潜偉担体表面忙接触させる現像方法が提案
されている。この種現像方法を実施するための現像装置
としては例えば特開昭５４−１１９９５５号公報に記載
のもｐが知られている。この現像装置では、実用上現像
剤として磁性キャリアとしての磁性トナーと非磁性トナ
ーとの混合粉体である一種の二成分系現像剤が使用され
ている。しかしてこの現像装置に磁性トナーを単独で使
用することもできるが、この場合非磁性スリーブの回転
とともに搬送された磁性トナーと磁性トナーが現像部に
至るのを防ぐため忙非磁性スリーブ上に設置されたかき
落し板との間で大館なカが働きトナーの凝集が発生し易
いという問題が起こる。またとの現像装置はその構造が
複雑であるという問題もある。

本考案の目的は、上述の従来技術の間亀点を解消し、流
動性が悪く凝集しゃすい高抵抗の磁性トナーを用いても
常に安定した良好な現像を行なえしかもそれを長時間維
持できる現像装置を提供することである。

本発明の現像装置は、静電潜像担体面に対向して回転自
在に配置された非磁性スリーブと、該非磁性スリーブ内
に回転自在に配置された表面ＫＭ数個の磁極を有するマ
グネットロールと、磁性トナーを収容するトナ一槽を有
し、前記非磁性スリーブおよびマグネットロールが共に
同方向にかつ前記非磁性スリーブの回転数に対する前記
マグネットロールの回転数の比がほぼ２０以上の関係で
回転されることにより前記静電潜像担体面と前記非磁性
スリーブとの近接位置から前記非磁性スリーブの回転方
向に伸びる如く前記静電ｍ　ｓ担体表面にその一端が接
触する比較的厚い磁性トナ一層を前記非磁性スリーブに
形成してなる現像装置において、前記磁性トナーにその
一端が接触する非磁性板を前記非磁性スリーブの回転方
向と逆方向に配置し、前、記マグネットロールの回転に
より前記非磁性板上に滞留する磁性トナーの量を検出す
る検出手段を前記非磁性板に近接して配置し、前記トナ
一槽内に前記非磁性スリーブ上に磁性トナーを供給する
手段を設け、該検出手段からの出力信号に基いて前記供
給手段の駆動を制御することを％徴としている。

〔実施例１〕 以下本発明の詳細を図面により説明する。

第１図は本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。図中、１は表面に靜電潜儂（図示せず）を有し、図
示矢印（Ｚ）方向に回転する感光体、２は感光体ドラム
１に対向して配置された図示矢印（Ｘ）方向に回転する
円筒形の非磁性スリーブ、３は非磁性スリーブ２内に配
置された図示矢印（Ｘ）方向に回転するマグネットロー
ル、４は磁性トナー、５は磁性トナー４を収容し下部に
トナー排出口を有するトナ一槽、６はトナ一槽５の底部
に固定され非磁性スリーブ２の回転方向体）と逆方向に
伸びる非磁性板、７は非磁性板６と対向してトナ一槽５
の底部に固定されたトナー検出部材、８はトナ一槽５内
のトナー排出口に設置された図示矢印（ロ）方向に回転
する発泡ウレタンで構成されたトナー補給ロニルをそれ
ぞれ示す。

上記の現像装置においては、非磁性スリーブ２とマグネ
ットロール３を共に図示矢印体）方向Ｋかつ非磁性スリ
ーブ２の回転数に対するマグネットロール３の回転数の
比がほぼ２０以上となる関係で回転されるため、感光体
ドラム１と非磁性スリーブ２の近接位置から図示矢印０
）方向に向って比較的厚い磁性トナ一層９が形成される
。すなわちマグネットロールＳの回転数が大であるため
非磁性スリーブ２上の磁性トナー４はマグネットロール
３の回転磁界により全体として図示矢印０）方向に搬送
される。しかして図示矢印←）方向に搬送された磁性ト
ナー４は感光体ドラム１と非磁性スリーブ２どの近接間
捌に至るとその移動を阻止されしかも出性゛トナー４は
流体としての粘性を有するため、非磁性スリーブ２０回
転により図示矢印（Ｘ）方向に引戻される。その結果マ
グネットロール３０回転磁界による搬送力と非磁性スリ
ーブ２の回転による搬送力のつり会い点が形成されるこ
とから、非磁性スリーブ２上に比較的厚い磁性トナ一層
９が形成される。ここで磁性トナ一層９の上層部の磁性
トナーはマグネットロール１の回転磁界により図示矢印
０）方向に移動し、一方磁性トナ一層の下層部の磁性ト
ナーは非磁性スリーブ２０回転とともに図示矢印（Ｘ）
方向に移動する。また磁性トナー１１１？の輻は非磁性
スリーブ２上のトナー量の増加とともに図示矢印（Ｘ）
方向忙成長する性質を有するものの、その厚さは円周方
向にわたりて一定であることから磁性トナ一層９と感光
体ドラム１との接触部の状態は常にほぼ一定に維持され
、しかも現１象部においてマグネットロール３の回転磁
界に従りた充分な攪拌がトナーに４見られ、よって常に
安定した現像を行なうことができる。

ところが上記の現像装置においても非磁性スリーブ２上
への磁性トナー４の供給量が多すぎて磁性トナ一層９が
非磁性スリーブ２を一周してその端部が感光体ドラム１
と接触した場合、現偉部におけるマグネットロール１の
回転磁界に従りた充分なトナーの攪拌が行なえなくなり
、現像効率が低・下してしまうとい現象が確認された。

この現象を防ぐためＫは、前記磁性トナ一層９の図示矢
印（→方向への成長を制御してやる必要がある。

そこで上記の現像装置においては、非磁性スリーブ２の
略接線方向に非磁性板すが配置され、非磁性板６０下端
６ａは非磁性スリーブ２の長手方向にわたりてその表面
に比較的近接して位置している。ここで非磁性板６の下
端６ｍと昇磁性スリーブ２との間隙は磁性トナ一層９の
磁気ブラシの穂の高さよりも小さく設定されている。こ
のように非磁性板を設けることにより、トナ一槽５から
の磁性トナー４の供給量が増加すると非磁性スリーブ２
０表面に沿って図示矢印体）方向に成長しようとする磁
性トナ一層９の磁性トナー４はマグネットロール３の回
転磁界の影響で非磁性板６０下端６ａからその表面（非
磁性スリーブに対向する面と反対側の面）に沿りて自転
力で上昇しトナー溜り１０が形成されるために、磁性ト
ナ一層９の成長は防止できる。

しかるに、非磁性板５上に保持しうるトナー溜１００量
には限度があり、この限度を越えて磁性トナー４がトナ
一槽５から供給されると非磁性板６上の余剰の磁性トナ
ー４は非磁性スリーブ２上に供給されて、結局非磁性板
６の下端６ａより磁性トナ一層９が成長するようになっ
てしまう。

そこで上記の現像装置においては、非磁性板６に近接し
てかつその検出部７ａがトナー溜１０と対向する如くト
ナー検出部材７を配置するとともにトナー検出部材７を
トナー補給ロール８の駆動手段（図示せず）と電気的に
接続し、この検出部材７により非磁性板５上のトナーｓ
１０の量を検知し、検知されたトナー溜１０の量に応じ
てトナー補給ロール８の駆動を制御している。すなわち
このトナー検出部材７はトナー溜１０が予め設定された
量を越えた時にトナー補給ロール８の駆動手段にその駆
動を停止する信号を出力し、一方トナー溜１０が予め設
定された量に満たない時はトナー補給ロール８の駆動手
段にその駆動を続行する信号を出力するものである。従
りて非磁性板６上のトナー溜１０のトナー量は常に適度
に保たれることから、磁性トナ一層９の成長を防止する
ことができる。

なおトナー補給ロール８としては図示のものに限らず風
車中羽根車等積々の構造のものが使用でき、又その駆動
方法も特に限定されない。またトナー検出部材７として
は、透磁率の変化を検出方式や光センサーによる方式あ
るいは音響振動の変化を検出する方式等積々の方式のも
のが使用できる。

〔実施例２〕 第２図は本発明の現像装置の他の実施例を示す断面図で
あり、第１図と同一部分は同一の参照符号で示す。この
現像装置においても、非磁性スリーブ２とマグネットロ
ール３は共に図示矢印←）方向にかつ非磁性スリーブ２
０回転数に対するマグネットロール３の回転数の比がほ
ぼ２０以上となる関係で回転するため、感光体ドラム１
と非磁性スリーブ２との関に形成される現像ニップ間よ
り図示矢印（Ｘ）方向に成長する比較的厚くかつ円周方
向にわだって一定の厚さを有する磁性トナ一層９が形成
される。そして磁性トナ一層９の成長を制御するための
非磁性板６は、下端６ａが非磁性スＩＪ　−ブ２の長手
方向にわたってその表面に比較して近接する如く非磁性
スリーブ２の略接線方向に配置されている。またこの非
磁性板６ｈ５．図示の如く非磁性スリーブ２の感光体ド
ラム１と反対＠に配置されたトナ一槽５′の上部に固定
されている。さらにトナー検出部材７は非磁性板６の上
端部６ｂ付近に検出面７ａがトナ一槽ダの内部に向く如
く固定されるとともに軸１２の駆動手段（図示せず）と
電気的に接続されている。またトナ一槽ダの内部には軸
１２を支点として図示矢印（ｕ）および（ｖ）方向に揺
動もしくは図示矢印（ｖ）方向に回転するバドル１１が
配置されている。なおトナ一槽５′のトナー供給口１３
はマグネットロール１の磁気吸引力の範囲内圧あること
はもちろんである。

このような構成によれば次のようＫしてスリーブ上への
トナーの供給制御が行′なわれる。実施例１で述べた如
く、非磁性スリーブ２上に供給される磁性トナー４の量
が増加するにつれ磁性トナ一層９の磁性トナー４は非磁
性板６０表面にまわりこむためトナー溜１０が形成され
る。そして磁性トナー４の供給量が増えてトナー溜１０
が成長してそれが予め設定された量を越えると、トナー
検出部材７から軸１２の駆動手段の駆動を停止する信号
が出力されて非磁性スリーブ２上への磁性トナー４の供
給が停止する。一方現像が行なわれて非磁性スリーブ２
上の磁性トナー４が消費されるＫつれてトナー溜１０が
小さくなってそれが予め設定された量未満になると、ト
ナー検出部材７から軸１２の駆動手段を駆動する信号が
出力されて非磁性スリーブ２上への磁性トナー４の供給
が再開される。

このよう圧して非磁性板６上のトナー溜１０のトナー量
は適度に保たれることから、磁性トナ一層９の成長は防
止され、よって安定した良好な現像を行なうことができ
る。

なお軸１１の駆動方法としては例えばモータ等により直
接電気的に駆動させてもあるいはプランジャー等を用い
て機械的にカム等の接続により駆動させることが考えら
れる。

第１図において、非磁性スリーブ２として外径５１４−
のステンレス製円筒、マグネットロールとして外径２９
□、スリーブ上の出力が５００Ｑで８極対称着磁を施し
たバリウムフェ２イ）ｆＨ石を用い、磁性トナー４とし
て粒径５〜２０μ、Ｄ、Ｃ４０００Ｖ／ｃｍ　＃ｆＣお
ける体積抵抗が１０１ＧΩ・副のものを用い、非磁性板
として厚さα−のＣｕ板を用いてその下端と非磁性スリ
ーブ２との間隔を１．２ｍに設定し、トナー横部部材７
としてインダクタンスの変化によりトナーの有無を検知
する方式のもの用いてその検知面７ａと非磁性板６・ど
の間隔を５ｍＫ設定した。またトナー補給ロール８はト
ナー検出部材７からの出力信号に基いてＯＮ、ＯＦＦさ
れるプランジャ・−にカム機構を接続した駆動手段と連
結した。

そして非磁性スリーブ２およびマグネットロール３をそ
れぞれ！Ｏｒ、ｐ、ｍ、および１４００ｒ、ｐ、ｍ−で
回転させ、現゛像ギャップを０．３５ｔｔｍ　Ｋ設定し
て、連続１００００枚のコピー試験を行ったところ、ス
リーブ上でのトナーのかたまりは生ぜず、しかもトナ一
層の成長は制御され常に安定した良好な現像を行なうこ
とができ、高品質の画像がえられた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　靜電潜ｍ担体面に対向して回転自在に配置された非
   磁性スリーブと、該非磁性スリーブ内九回転自在に配置
   された表面に複数個の磁極を有するマグネットロールと
   、磁性トナーを収容するトナ一槽を有し、前記非磁性ス
   リーブおよびマグネットロールを共に同方向に回転させ
   かつ前記非磁性スリーブの回転数に対する前記マグネッ
   トロールの回転数の比をほぼ２０以上に設定することＫ
   より前記静電潜像担体面と前記非磁性スリーブとの近接
   位置から前記非磁性スリーブの回転方向に伸びる如く前
   記静電潜像担体面にその一端が接触する比較的厚い磁性
   トナ一層を前記非磁性スリーブ上に形成してなる現像装
   置において、前記磁性トナ一層にその一端が接触する非
   磁性板を前記非磁性スリーブの回転方向と逆方向に配置
   し、前記マグネットロールの回転により前記非磁性板上
   に滞留する磁性トナーの量を検出する検出手段を前記非
   磁性板に近接して配置し、前記トナ一槽内に前記非磁性
   スリーブ上に磁性トナーを供給する手段を設け、前記検
   出手段からの出力信号に基いて前記供給手段の駆動を制
   御することを特徴とする現像装置。 ２　下部に開口部を有するホッパー状のトナ一槽を非磁
   性スリーブの上方に配置し、該開口部にトナー補給ロー
   ルを回転自在に配置したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の現像装置。 五　上部が開口しているトナ一槽を静電潜像担体と反対
   側に非磁性スリーブに対向して配置し、トナ一槽内に揺
   動自在もしくは回転自在にバドルを設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の現像装置。