JPS61179471A - 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】 １１立！ 本発明は像担持体に形成された静電潜像などの潜像を現
像する現像装置に関し、特に、２成分非接触現像装置に
関する。

１ｍ トナー粒子およびキャリア粒子の混合体を用いた２成分
接触現像方法としては、従来から、カスケード現像法や
磁気ブラシ現像法があるが、いずれも、キャリアが直接
像担持体と接触するため像担持体にキャリアとの摺擦に
よる傷が生ずること、像担持体にキャリアが付着し、ク
リーニングブレードなどで像担持体表面をクリーニング
すると、像担持体を損傷することがあること、あるいは
現像像がキャリアブラシの摺擦による細い筋状の画像（
はき目）となり、著しく画質を低下させることなどの欠
点があった。

一方、非接触現像方法としては、パウダークラウド現像
方法や液体スプレー現像方法が提案されているが、これ
らはトナーを含有する気流を作り静電潜像面に吹付ける
ものであるため、長い現像時間を必要とし、現像ムラや
地かぶりが生じ易く、またこの気流によりトナーのふき
だまりが生じ、反転現像となることがあるなどの欠点が
あった。さらに、気流を外部に出さないために、現像装
置を密閉し、フィルター等を用いて空気のみを、抜く必
要がある。

特公昭５３−９８８２８号明細書などで提案されている
ごとく、２電極間に交流またはパルス電圧を印加するこ
とで現像剤を振動させトナーのみを像担持体に飛ばせて
現像するという方法もある。しかし、この方法では現像
装置そのものの大型化および複雑化を余儀なくされ、キ
ャリヤを電気的に飛ばせる為、かなり高い印加電圧を必
要とする。また、トナーのみ有孔電極を通過して直接的
に（有孔電極の表面に一旦トナーコーティグを形成させ
ないで）現像する方法では、現像剤の循環及び均一キャ
リアの塗布が難しく現像時にキャリヤの分布ムラ及び現
像剤の分布ムラが画像に現われる欠点があった。

さらに、従来の有孔電極板は固定されているものが多く
、したがって、現像において消費されずに有孔電極板上
に残ったトナーを回収することができず、トナーの飛散
、こぼれなどにより画像を汚染するという最大の欠点が
あった。有孔電極板を可動としたものでも、装置が大型
化するという欠点があった。

ｌ見立１１ 本発明は上記の欠点を解消し、地かぶり、はき目、トナ
ー飛散などのない現像装置を提供することを目的とする
。

先艶立ＩＪ 本発明によれば、電荷保持可能な非磁性トナーおよび該
トナーより粒子径の大きい磁性キャリア粒子を含む現像
剤を保持する現像剤保持部材と、該現像剤保持部材の外
部を現像剤と摺擦しつつ無端移動可能に設けられ、前記
トナー粒子の粒径よりも大きく前記キャリア粒子よりも
小さい多数の開口を有し、現像剤との摺擦によりトナー
粒子のみを外部に析出させる有孔電極板と、該有孔電極
板と被現像像像担持体とを非接触に保ちつつ析出トナー
粒子を潜像に付着させる手段とを有する現像装置が提供
されるので、地かぶり、はき目、トナー飛散などを有効
に防止できる。

１崖１ 第１図は本発明による現像装置ｌを備えた電子写真画像
形成装置を示し、第１図は本実施例の現像装置の横断面
図、第２図はおなじく縦断面図である。

画像形成装置は像担持体である感光ドラム２を有し、そ
の回りに設けられた手段により、その表面に潜像が形成
され、該潜像が本発明による現像装置１によって現像さ
れるものである。感光ドラム２の回りには、コロナ帯電
器３、現像装置１、転写分離帯電器４、プレクリーン除
電器５およびクリーニング手段６が設けられている。参
照符号７で示される矢印の位置で、前露光光を均一に受
けた感光ドラム２はコロナ帯電器３によって均一に帯電
され、その後参照符号８で示される矢印の位置で像露光
を受け、これによって、感光ドラム２上の電荷が露光に
従って消滅し、静電潜像が形成される。この潜像は本発
明による現像装置１によって現像され、現像像はローラ
９によって搬送されてくる転写紙に転写帯電器４によっ
て転写される。転写されたトナー像は不図示の定着器よ
って転写紙上に定着される。転写後の感光ドラム２はプ
レクリーン除電器５の作用を受けた後、クリーニング手
段６によって残留トナーが除かれ、次の画像形成に備え
る。

次に本発明の現像装置ｌについて詳細に説明する。現像
装置ｌは、容器１０を有し、その内部下方に現像剤が貯
えられる。現像剤はトナー粒子と磁性キャリア粒子とを
含む２成分現像剤である。

容器１０の内部下方には搬送スクリュー１１が設けられ
、該搬送スクリュー１１は矢印の方向に回転可能であり
、現像剤を攪拌してトナーとキャリアとの相対運動によ
り、トナーを帯電するとともに、第２図から理解される
ように、搬送スクリュー羽根１１と現像スクリュー１２
とスクリュー２４は一体のスクリューで形成され、駆動
ギヤ２２によってスクリュー１１．１２は第１図矢印の
方向に回転する。これによって現像剤は第２図で右方に
搬送され、右側端部においてスクリュー２４によって上
方に送られる。

現像剤は駆動ギヤ２２の回転によってスクリュー１１．
１２．２４が一体で回転する為、第２図矢印の方向に搬
送され、現像装置１の他端に到達した後、重力によって
搬送スクリュー１１に戻る。

容器１０は開口１５を有し、該開口１５を通して、現像
スクリュー１２面が感光ドラム２に対向している。この
対向位置で、現像剤は感光ドラム内部の磁石１３の磁極
により磁気ブラシを形成する。

開口１５には有孔電極部材１６が設けられている。有孔
電極部材１６は本実施例では導電性金属製で、無端形状
を有し、無端移動可能な有孔電極筒である（駆動ギヤ２
３によって回転可能）、有孔電極筒１６は多数の微少開
口を有し、その開口径は、トナー粒子の粒径よりも大で
、かつ、キャリア粒子の粒径よりも小である０例えば、
これを満たすために、本実施例では、外形２０ｍｍ、厚
さ０．４ｍｍのＳＵＳを用い、ＣＯ２レーザーにより直
径１００　ＩＬｍ以下の孔を３００４ｍ間隔の格子状に
形成した。この加工はレーザーの使用に限定されるもの
ではなく、エツチングあるいは電界エツチングなどでも
可能である。使用したトナーは平均粒径が約ｌＯＪＬｍ
であり、一方キャリャ粒子の粒径は約２００　ｇ、ｍで
あった。

磁石１３によって現像スクリュー１２から伸張する磁気
ブラシは、有孔電極筒１６に届きそれに接触、摺擦する
。すなわち、現像スクリュー１２の回転によって、有孔
電極筒１６、キャリア粒子およびトナー粒子の王者は強
制的に摺擦する。この摺擦によって、トナーに十分な電
荷が付与され、しかも磁石１３による磁気引力でキャリ
アが有孔電極側に移動し、それに伴いトナー粒子は有孔
電極筒１６の微小開口を通って有孔電極筒１６の感光ド
ラム２側に析出し、感光ドラム側の面にトナ一層が形成
される。

有孔電極筒１６と感光ドラム２とは１００〜５００　ｇ
ｍ離間し、これらの間に印加される交互電圧によって、
前記析出によって一旦トナー薄層として形成されたトナ
ーは感光ドラム２と有孔電極筒１６の外面との間を往復
飛翔し、感光ドラム２上の静電潜像をカブリの非常に少
ない状態で現像する。この現像プロセスは特公昭５８−
３２３７５に記載のものと基本的に同一であるので詳細
な説明を省略する。

現像に消費されなかったトナーはスクレーパー１４によ
って有孔電極筒１６から掻落されて、搬送スクリュー１
１に至り、再使用される。したがって、トナーが有効利
用されるとともにトナーの飛散、こぼれが防止される。

本発明による現像装置１を実際に構成し、従来の現像装
置（キャリアブラシ現像法）との比較を行った。感光ド
ラム２として有機半導体を用い、１万枚の間欠現像を試
みたところ、従来形の現像装置では１千枚前後でキャリ
アブラシによる細い摺擦傷が感光体に認められ、５千枚
前後でキャリアによる深く大きいクリーニングブレード
による傷が生じ、画質が大巾に低下したため、６千枚で
試験を中止した。これに対して、本発明の現像装置では
、１万枚まで初期の画質が維持され、摺擦傷などは認め
られなかった。これは、キャリア粒子が直接感光ドラム
２に接触しないためである。

この実験において、交流電圧（ピーク・ピーク値）は１
５００Ｖ周波数は１５００Ｈｚとした。

第３図は本発明による他の実施例を示す、本実施例にお
いては磁気ブラシ形成位置すなわち磁石配置位置は感光
ドラム２内部でなく、反対側である。これによって、像
担持体近傍に磁気ブラシ′を形成する必要がなくなり、
装置の構成が簡単に成る。これは、有効電極板を無端移
動させたことによるものである。この実施例においてス
クレーパー１４はトナーコート厚を規制し、析出したト
ナーを有孔電極筒に均一にコートさせる役目を果す。

本実施例の他の部分は、第１図実施例と同様であるので
、対応する部材に同一の参照符号を付することによって
詳細な説明に代える。

第４図および第５図は本発明のさらに他の実施例を示す
、第４図は本実施例の現像装置の横断面図、第５図はお
なじく縦断面図である０本実施例においては、有孔電極
筒１６と現像装置１との間に中間有孔電極２０が設けら
れ、該中間有孔電極２０には、直流電圧が印加され、こ
の電圧は可変である。

該中間有孔電極２０により、有孔電極筒１６から感光ド
ラム２へのトナーの飛翔量を制御でき、中間有孔電極２
０への印加電圧を変えることで選択的に階調再現性のよ
い現像あるいは線画再現性のよい現像とすることができ
る０本実施例においてその余の構成は第１＠のものと同
様であるので対応する部材に同一の参照符号を付するこ
とによって詳細な説明に代える。

第６図は本発明のさらに他の実施例を示し、本実施例で
は、現像剤と有孔電極筒１６とを摺擦させるために磁石
を用いずに重力を利用したものである。第１図の構成に
おいて磁石を用いない場合には現像剤は重力によって、
有孔電極筒の下部に貯まり、そこで有孔電極筒と摺擦し
てトナーがその外面に析出する。この析出トナーは有孔
電極筒１６の回転とともにスクレーパー１４によって均
一な厚さのトナー薄層に整形されて現像部に至る０本実
施例においてその余の構成は第１図のものと同様である
ので対応する部材に同一の参照符号を付することによっ
て詳細な説明に代える。

第７図および第８図は本発明のさらに他の実施例を示す
、第７図は本実施例の現像装置の横断面図、第８図はお
なじく縦断面図である０本実施例では、現像スクリュ１
２に代えて、螺旋マグネットスリーブ１２を用いたもの
である。これによって、現像剤と有孔電極筒との摺擦を
強くすることができ一層安定した電荷付与がトナーに対
して行なわれる０本実施例においてその余の構成は第１
図のものと同様であるので対応する部材に同一の参照符
号を付することによって詳細な説明に代える。

上記各実施例においては現像スクリュー１２あるいは現
像スリーブ１２、磁石１３、スクリュー２１を電気的に
はフロートの状態としたが、接地または、トナーに賦与
される電荷と同極性の直流電圧を印加することによって
、トナーへの電荷付与を容易にすることができる。

上記実施例によれば、電荷を十分に付与されたトナー粒
子が有孔電極筒１Ｂの感光ドラム２側に析出してトナ一
層を形成するので、良好な現像が確保される。

また、従来の現像器では、現像時に生じるはき目を消去
するために現像スリーブを著しく高速回転させる必要が
あったか、本発明によれば、低速回転で、はき目のない
十分な画像が得られる。このため高速回転に伴うトナー
飛散を防止することができる。さらに、有孔電極板を無
端移動可能としたため、現像に消費されないトナーが現
像部において飛散することなく回収されて再利用するこ
ともできる。

ｉ且立亘ｊ 以上説明のごとく１本発明によれば従来の２成分現像の
欠点であった地力ブリ、はき目、像担持体の損傷、トナ
飛散等の問題を簡単な構成で一挙に解決し、しかも現像
装置を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による現像装置およびそれを用
いた画像装置の横断面図を示す。 第２図はＩｓ１図の現像装置の縦断面図を示す。 第３図は本発明の他の実施例による現像装置の断面図を
示す。 第４ｒＸｇＪは本発明のさらに他の実施例による現像装
置の断面図を示す。 第５図は第１図の現像装置の縦断面図を示す。 第６図は本発明のさらに他の実施例による現像装置の断
面図を示す。 第７図は本発明のさらに他の実施例による現像装置の断
面図を示す。 第８図は第１図の現像装置の縦断面図を示す。 符号の簡単な説明 ２・・番像担持体 １２・・現像剤保持部材 １６・・有孔電極部材 １７・命トナー粒子を付着させる手段 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電荷保持可能な非磁性トナーおよび該トナーより粒
   子径の大きい磁性キャリア粒子を含む現像剤を保持する
   現像剤保持部材と、 該現像剤保持部材の外部を現像剤と摺擦し つつ無端移動可能に設けられ、前記トナー粒子の粒径よ
   りも大きく前記キャリア粒子よりも小さい多数の開口を
   有し、現像剤との摺擦によりトナー粒子のみを外部に析
   出させる有孔電極部材と、該有孔電極板と被現像像像担
   持体とを非接 触に保ちつつ析出トナー粒子を潜像に付着させる手段と
   を有することを特徴とする現像装置。