JPS61262767A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真複写装置、電子写真プリンタ等に用
いられる現像装置に関するものである。

従来の技術 近年、電子写真技術を応用した複写装置、プリンタ等が
めざましく普及しつつある。これは、感光体の一様帯電
、像露光による静電荷像の形成、静電荷像の帯電極性と
逆極性に帯電した粒子を静電荷像に付着させて静電荷像
の可視化を行なう現像、可視化された像の転写材への転
写、転写された像の定着という、周知、のカールソンプ
ロセスによるものがほとんどである。静電荷像を可視化
する現像方法は、粉体現像剤を用いた乾式現像法と液体
現像剤を用いた湿式現像法に大別され、前者が主流とな
っている。さらに乾式現像法は、トナーとキャリアとい
う摩擦帯電性の異なる２種類の粉体の混合物を現像剤と
して用いる２成分現像法と、トナーのみを現像剤として
用いる１成分現像法に分類される。いずれの場合におい
ても、回転スリーブの周表面上に現像剤の層を形成する
とともに、静電荷像の帯電極性と逆極性にトナーを帯電
させ、静電荷像と回転スリーブの対向部で、静電力の作
用で帯電したトナーが静電荷像に付着し、静電荷像の可
視化が行なわれる。

以下、図面を参照しながら説明する。

第４図は、２成分現像法を用いた現像装置の代表的な例
である。第４図において、１は静電荷像形成層であシ、
導電性の静電荷像支持体２の表面に、光導電性物質によ
り形成される。一様帯電、像露光を経て静電荷像が静電
荷像形成層１に形成され、矢印人の向きに移動し、現像
装置によって現像される。現像装置は、回転スリーブ３
と８極の磁石ロー）ｖ４とが独立に回転するもので、現
像剤１３を構成するトナーと磁性キャリアとが攪拌羽根
６で混合攪拌されて回転スリーブ３へ送られ、規制ブレ
ード５で一定の層厚の現像剤層１ｑを形成し回転スリー
ブ３の周表面上を移動する。現像剤中のトナーはキャリ
アとの摩擦帯電によって静電荷像の帯電極性と逆極性に
帯電し、帯電したトナーは、静電荷像支持体２と回転ス
リーブ３との対向部で、静電気力によって静電荷像に付
着し、現像が行なわれる。現像剤中のトナー濃度は、現
像にかかわらず、一定の濃度に保つように、ホッパー１
１のトナー１２が、補給機構７によって適量補給される
ようになっている。

このような現像装置では、現像剤が層を形成して回転ス
リーブ３の回転にともなって回転スリーブ３の周表面を
移動するので、遠心力の作用で層を形成した現像剤は、
回転スリーブ３から飛散しようとする。通常、キャリア
は樹脂中に磁性体微粒子を約７０重量％分散させた磁性
粉体、あるいはフェライト等の磁性粒子が用いられ、磁
石ロールの磁気拘束力が強く働くので、飛散しない。一
方、トナーは、樹脂中に磁性体微粒子を約２０重量％分
散さ・せた磁性トナー、あるいは磁性体微粒子を分散さ
せてない非磁性トナーが用いられ、磁石ロー／Ｌ／４の
磁気拘束力が弱く働くか、まったく働かないので、回転
ヌリーブ３から飛散しやすい。

このために、トナーの飛散を防ぐために、第４図のよう
に、回転スリーブ３と静電荷像支持体との対向部を除く
部分では、回転スリーブ３を包みこむように現像装置カ
バー８＆　、８ｂが取シ付けられている。これは、周囲
との壁を形成することによって、回転スリーブ３から飛
散するトナーを周囲にまで飛散させないようにしたもの
である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、現像装置カバー
８１Ｌ　、８ｂを静電荷像形成層１３′に接触させるこ
とができないために、現像装置カバー８＆。

８ｂと静電荷像形成層１３′との間隙を通してトドが周
囲に飛散する。このため、このような現像装置を用いた
複写装置などでは、装置内が飛散したトナーで次第に汚
染され、高品質の画像が得られなくなるという問題点が
ある。

本発明は、上記問題点に鑑み、トナーが周囲に飛散しな
い現像装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の現像装置は、現像
装置カバーの内側に導電性のシールド電極を設け、この
シールド電極と回転スリーブとの間に、トナーに対して
シールド電極から回転スリーブに向かって静電気力を及
ぼすような電界を発生させるだめの電圧印加装置を備え
たものである。

作用 本発明は、上記した構成によって、現像装置カバーに設
けられたシールド電極と回転スリーブとの間の電界がト
ナーに及ぼす静電気力が、回転スリーブから飛散しよう
とするトナーに対して、回転スリーブの周表面上への拘
束力として作用するので、回転スリーブからのトナーの
飛散は少なく、したがって、現像装置カバーと静電荷像
形成層との間隙を通しての周囲へのトナーの飛散が少な
くなる。

実施例 以下・本発明の一実施例の現像装置について、図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における現像装置の構成
図を示すものである。第１図において、１は静電荷像形
成層であシ、導電性の静電荷像支持体２０表面にセレン
からなる光導電性物質によ多形成される。＋７００Ｖの
一様帯電、像露光を経て静電荷像が静電荷形成層１に形
成され、矢印の向きに移動し、現像装置によって現像さ
れる。現像装置は、回転スリーブ３と８極の磁石ロール
４と）；独立にそれぞれ矢印の向きに、回転スリーブは
１００ｒｐ！ＩＩ、磁石ロールは１０００ｒｐ１ｍの回
転速度で回転する。現像剤１３は、樹脂中に磁性体微粒
子を１６重量％分散させた平均粒１２μの磁性トナーと
平均粒径６０μのフェライトキャリアの混合物で攪拌室
１０の攪拌羽根６で混合攪拌されて回転スリーブ３へ送
られ、規制ブレード６で一定の層厚の現像剤層１３′を
形成し回転スリーブ３の周表面上を移動する。現像剤中
のトナーはキャリアとの摩擦帯電によって静電荷像の帯
電極性と逆極性の負に帯電し、帯電したトナーは、静電
荷像支持体２と回転スリーブ３との対向部で、静電気力
によって静電荷像に付着し、現像が行なわれる。

現像剤中のトナー濃度は、現像にかかわらず、一定の濃
度に保つように、ホッパー１１のトナー１２が補給機構
７によって適量補給されるようになっている。現像装置
カバーＳａ・８ｂの内側には、銅箔からなるシールド電
極ｇａ　、ｓｂが設けられている。回転スリーブ３は非
磁性ヌテンレヌ製で静電荷像の非画像部へのトナー付着
を防ぐために静電荷像支持体２に対して＋１６０ｖの電
圧が電源１４により印加されている。また、回転スリー
ブ３に対して一３００ｖの電圧が電源１５により−ルド
電極ｇａ、９ｂに印加されている。

以上のように構成された現像装置では、現像剤層１３′
のトナーに対して、回転スリーブ３とシールド電極９ａ
、ｅｂとの間型界が、シールド電極ｇａ　、９ｂから回
転スリーブ３へ向かう向きの静電気力として作用するの
で、回転スリーブ３からのトナーが飛散しにくい。

第１図に示された現像装置と、第１図においてシールド
電極を取シ去った現像装置とを、別々に複写装置に組み
込んで、同じ条件下で複写動作を行カったところ、前者
の場合の現像装置からの周囲へのトナーの飛散は、後者
の場合に較べて極めて少なかった。

上記の実施例において、静電気力によるトナーの飛散を
より効果的に防ぐために、シールド電極ｓａ　、　９ｂ
の回転スリーブ３の回転軸方向の長さを回転スリーブ３
０周表面の現像剤層の回転スリーブ３の回転軸方向の長
さより長くすることが有効であった。また、シールド電
極ｓａ　、ｅｂと回転スリーブ３との間隙は、現像剤層
１３′の移動につれて、上流側のシールド電極９１Ｌに
関しては狭くな９、下流側のシールド電極９ｂに関して
は広くなるようにすることが有効であった。これは、シ
ールド電極ｇａ　、ｇｂの先端部での電界強度が最も強
くなるために、現像装置カバー９１Ｌ　、　ａｂと静電
荷像形成層１３′との間隙全通してトナーが飛散するこ
とをより効果的に防止するものと思われる。

次に、第２図は本発明の第２の実施例における現像装置
の構成図である。第２図において、１はセレンからなる
光導電性物質が導電性の静電荷像支持体２の表面に形成
された静電荷像形成層である。＋７００ｖの一様帯電、
像露光を経て静電荷像が静電荷像形成層１に形成され、
矢印の向きに移動し、現像装置によって現像される。現
像装置は、アルシミニウム製の回転スリーブ３の内部に
固定の永久磁石１８が設けられ、これに対向する位置に
磁性の規制ブレード５が設けられている。永久磁石１８
と規制ブレード６の対向部に平均粒径約１００μの鉄粉
が、滞溜しておシ、回転スリーブ３の回転（１ｏｏｒｐ
ｍ）にともなって、非磁性トナー１７は、鉄粉と摩擦し
ながら負極性に帯電するとともにトナ一層１７′を形成
して回転スリーブ３により送られ、静電荷像形成層１と
の対向部で、静電荷像が現像される。回転スリーブには
、静電荷像の非画像部へのトナー付着を防止するために
、静電荷像支持体２に対して＋１００ｖの電圧が電源１
４により印加されている。現像装置カバーａａ、ｓｂの
内側には、銅箔でシールド電極ｇａ、９ｂが設けられ、
静電荷像支持体２と同電位に保たれている。

このように構成された現像装置では、トナーに対してシ
ールド電極９Ｎ　、９ｂから回転スリーブ３に向かって
静電気力が働くようにシールド電極ｇａ　、ｇｂと回転
スリーブ３との間に電界が生じるので、回転スリーブ３
の回転によってトナーが回転スリーブ３から飛散を防ぐ
ことができる。

次に、第３図は本発明の第３の実施例を示す現像装置の
構成図である。第３図において、１はセレンからなる光
導電性物質が導電性の静電荷像支持体２の表面に形成さ
れた静電荷像形成層である。

＋７００Ｖの一様帯電、像露光を経て静電荷像が静電荷
像形成層１に形成され、矢印の向きに移動する。現像装
置は、回転スリーブ３と８極の磁石ロール４とが独立に
それぞれ矢印の向きに、回転スリーブは８０ｒｐｍ　、
磁石ロールは７００ｒｐｍの回転速波で回転する。現像
剤１３は、平均粒径１０μの非磁性トナーと、樹脂中に
磁性体微粒子を７５重量％分散させた平均粒径約４０μ
のキャリアとの混合物で攪拌羽根６で混合攪拌されて回
転スリーブ３へ送られ、規制グレード５で一定の層厚の
現像剤層１３′を形成し回転スリーブ３の周表面を移動
する。現像剤中のトナーはキャリアとの摩擦帯電によっ
て負に帯電し、静電荷像支持体２と回転スリーブ３との
対向部で、静電気力によって静電荷像に付着し、現像が
行なわれる。現像剤中のトナー濃度は、現像にかかわら
ず、一定の濃度に保つように、ホッパー１１のトナー１
２が、補給機構７によって適量補給されるようになって
いる。

現像装置カバーａａ　、ａｂの内側には、銅箔からなる
シールド電極９１Ｌ　、９ｂが設けられている。

下流側のシールド電極９ｂは、空孔を有しておシ、現像
装置カバー８ｂとの間に空間部１８が設けられている。

シールド電極９Ｎ　、９ｂには、静電荷像支持体２に対
して一１５０ｖの電圧が電源１５により印加されている
。また非磁性ステンレス製の回転スリーブ３には、静電
荷像支持体に対して＋１５０Ｖの電圧を電源１４により
印加され、静電荷像の非画像部へのトナーの付着を防止
している。

以上のように構成された現像装置では、回転スリーブ３
の電位はシールド電極ｇａ、ｇｂの電位に対して＋３０
０ｖとなシ、負に帯電したトナーに対してシールド電極
９１Ｌ　、９ｂから回転スリーブ３に向かう静電気力を
働かせる電界が、シールド電極ｓａ、ｇｂと回転スリー
ブ３との間に生じる。

このため、回転スリーブ３、磁石ロー／Ｌ／４の回転に
よって回転スリーブから飛散しようとするトナーは、静
電気力によって飛散を抑えられる。

第３図の構成の現像装置と、第３図においてシールド電
極９１Ｌ　、ｓｂと回転スリーブ３との電気的回路を絶
縁した現像装置とを、別々に複写装置に組み込んで、同
じ条件下で複写動作を行なったところ、前者の現像装置
からのトナーの飛散は、後者の場合に較べて極めて少な
かった。

上記の実施例において、下流側のシールド電極９ｂの空
孔と空間部１８は、現像剤中のトナー濃度が高くなるな
どの異常により、トナーが飛散しやすくなった場合にお
いても周囲へのトナーの飛散を防ぎ下流側で現像装置カ
バーの内側にトナーが堆積して現像剤の通路を封鎖する
ことのないようにするだめのもので、異常時には、トナ
ーが空間部１８に貯められるので、異常回復後、支障な
く、シールド電極が機能を発揮する。

なお、以上の実施例において、シールド電極と回転スリ
ーブとの間に印加する電圧は、上記した値に限られるも
のではない。　　・ シールド電極と回転スリーブとの間の電圧、シールド電
極の形状は、静電荷像の極性、現像剤、回転スリーブと
磁石ロールの回転数など、使用形態に合わせて、最適に
設定されるものである。

発明の効果 以上のように本発明は、現像装置の現像装置カバーを内
側にシールド電極を設けたものとし、シールド電極と回
転スリーブとの間に、トナーに対してシールド電極から
回転スリーブに向かって静電気力を及ぼすような電界を
発生させるだめの電圧を印加することによって、現像装
置から周囲へのトナーの飛散を少なくすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の第１、第２
．第３の実施例における現像装置の構成側断面図、第４
図は従来の現像装置の構成側断面図である。 １・・・・・・静電荷像形成層、２・・・・・・静電荷
像支持体、３・・・・・・回転スリーブ、８＆・・・・
・・現像剤層、８　ａ　ｒ８ｂ・・・・・・現像装置カ
バー、ｓａ、９ｂ・・・・・・シールド電極、１６・・
・・・・電源。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｌ・
・・ｆ？億局像形底゛１ ３・・・＠牽云スリーフ“ 第１図　　　　　　１５・・・弘遥 第２図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電荷像が支持された静電荷像支持体に対向し導
   電体層を有する回転スリーブと、前記回転スリーブの周
   表面上を移動する帯電粒子を含む現像剤の層とを備え、
   前記静電荷像と前記帯電粒子との静電気力によって前記
   静電荷像に前記荷電粒子を付着させて前記静電荷像を可
   視化する現像装置であって、前記静電荷像支持体と前記
   回転スリーブの対向部より上流側と下流側にシールド電
   極を設け、前記シールド電極と前記回転スリーブの導電
   体層との間に、前記帯電粒子に前記シールド電極から前
   記回転スリーブに向かって静電気力を及ぼすような電界
   を発生させたことを特徴とする現像装置。
2. （２）シールド電極が、回転スリーブの回転軸方向に関
   して、回転スリーブの周表面上を移動する現像剤の層の
   長さよりも長い範囲にわたって設けられたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の現像装置。
3. （３）シールド電極が、その裏面側に間隙をもって現像
   装置カバーを有し、前記シールド電極をメッシュ状に形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の現像装置。
4. （４）シールド電極が、前記シールド電極と回転スリー
   ブとの間隙を、静電荷像支持体と回転スリーブとの対向
   部より上流側では現像剤の層の移動につれて狭め、下流
   側では現像剤の層の移動につれて広めるように設けられ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項に記載の現像装置。
5. （５）回転スリーブがその内部に磁界発生手段を備えた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の現像装
   置。
6. （６）磁界発生手段が、隣り合う磁極が互いに異なる複
   数個の磁極からなり、回転スリーブと独立して回転する
   磁石ロールであることを特徴とする特許請求の範囲第５
   項に記載の現像装置。
7. （７）現像剤が、非磁性トナーと磁性キャリアとの混合
   粉体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の現像装置。
8. （８）現像剤が、磁性トナーを含むことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の現像装置。