JPS6180280A - 静電潜像現像装置 - 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′！’ｊ’Ｊｉ 本発明は、電了写貞複写プロセス等で使用される静電潜
像現像装置に関する。 従木挾７１７と−その問題点 従来、この種の静電潜像現像装置としては種々の形態の
ものが提□供されており、磁性キャリアとトナーとの混
合物からなる２成分系現１蒙剤を現像スリーブの周面に
沿って搬送するちのか一般的である（例えば、特ｎｔｌ
昭”、ｒ　！’ｉ　−１１’ｉ　６’６　’４号公報参
照）。そして、この種の静電潜像現像装置では、外周部
にＮ極、Ｓ極を周方向に順次着磁した磁気ローラを現像
スリー７に内蔵１２、この磁気ローラの磁力にて現像剤
を刷子状に現像スリーブ周面に吸着すると共に、磁気ロ
ーラの回転による磁界の移動にて刷子状の現像剤を撹拌
しつつ一方向（磁気ローラの回転とは逆方向）に搬送し
ている。 しかしながら、磁気ローラの回転に基づいて現像剤を搬
送しようとすると、磁気ローラをがなりの高速で回転さ
せる必要があり、現像装置の駆動系に係る負担が増大し
、近年の傾向である複写機の小型、軽量、コンパクト化
に逆行することとなる。そのため、現像スリーブ内の磁
石を固定し、現像スリーブのみを回転させて現像剤を搬
送すること（この場合、現像スリーブは現像剤搬送速度
と同速で回転させればよい）が考えられるが、これでは
、別途、現像剤撹拌羽根等を付設せぬ限り現像剤の撹拌
性が低下し、現像カブリ、画像の濃度ムラ、トナーの飛
散が生じるという問題点を有している。 則題点を解決するたべ’）手段 以上の問題点を解決するため、本発明は、トナー供給部
から現像領域へと現像スリーブの回転に基づいてその周
面に沿って搬送される磁性現像剤の一部を塞止め、現像
領域に月して現像剤搬送方向１−流側の現像スリーブ周
面１ユに現像剤溜りを形成する穂高規制部材を備え、こ
の穂高規制部材先端が１ｉｉｊ記現像スリ一ブ周而に対
向するｉ☆゛Ｍを・、現像スリーブの周方向にｔ；いて
複数形成される磁極の２極間であって、該２極のいずれ
かの極中心と現像スリーブの中心とを結んだ直線と現像
スリーブの中心と穂高規ｎｉｌ躇ＩＳ材先端とを結んだ
直線とで形成される角度（δ）が、δ＝−仁・θ±１（
）。 （θ：前記２極か形成する角度）と１またことを特徴と
する。 一作用 即ち、現像スリーブの周面ｌ−に磁気吸着されている磁
性キャリアに対して絶縁性トナーを供給する５二とによ
り、現像スリーブの周面ににおいて磁性現像剤が調製さ
れ、この磁性現像剤は現像スリーブの内部に設けられて
いる磁石の磁力にて現像スリーブ周面に磁気刷子状に保
持されて現像スリーブの回転と共に搬送される。そして
、トナー供給部から現像領域へと現像スリーブの回転に
基づ＝３− いてその周面に沿って搬送される磁性現像剤の一部は穂
高規制部材の先端にて規制され、現像領域に対して現像
剤搬送方向に流側の現像スリーブ周面上に形成される現
像剤溜りで良好に混合撹拌され、これにてトナーが予め
現像スリーブ周面」二に在る磁性現像剤と十分に混合・
撹拌されることとなる。 この場合、穂高規制部材先端の現像スリーブ周面に対す
る位置は、現像スリーブの周方向において複数形成され
る磁極の２極間であって該２極のいずれかの極中心と現
像スリーブの中心とを結んだ直線と現像スリーブの中心
と穂高規制部材先端とを結んだ直線とで形成される角度
（δ）が、前記２極が形成する角度（θ）の１／２の±
１ｏ°の範囲内、即ちδ＝ｆｅ＋１ｏ”の式で表わされ
る範囲内である。現像スリーブ周面上の磁性現像剤は前
記磁石の磁力の作用にて磁極部分で現像スリーブ周面上
に強く吸着されて移動し難く、磁極間では比較的容易に
移動し易い。従って、穂高規制部材の先端が磁極間のほ
ぼ中央に位置することにより、これにて塞止められて、
前記磁性現像剤は穂高規制部材に沿ってその移動方向を
容易に変換され、６ｆｉヂ１．現像剤と新たに０（給さ
れたトナーとの混合撹拌が良好に、かつ十分に行われる
こととなる。 実施例 第１図は本発明に係る静電潜像現像装置の一実施例を備
えた複写機の要部を示す。 感光体ドラム（１）は一定速度で矢印（ａ）方向に同転
駆動可能であり、その周囲には帯電チャージャ（２）、
画像露光手段（３）、本発明に係る現像装置（４）、転
写チャージャ（５）、クリーニングブレード（６）を備
えた残留トナーのクリーニング装置、残留電荷のイレー
ザランプ（７）が設置されている。 また、複写紙は左方の図示しない給紙部から１枚づつ給
紙されて２点鎖線で示すように右方へと搬送され、転写
後は右方の図示しない定着装置にてトナー像の定着を施
されて複写機外に排出される様になっている。 なお、この種の複写工程の詳細については周知であり、
その説明は省略する。 現像装置（４）は、導電性非磁性材から円筒状に形成し
た現像スリーブ（４０）内に、外周部にＮ極。 Ｓ極を周方向に順次着磁した磁気ローラ（４１）を同軸
に収納し、この現像スリーブ（４（ｌ　）を現像槽（４
２）の開口部に感光体ドラム（１）の表面と近接する様
に設置し、背部にトナー収容槽（４６）を設けたもので
、磁性現像剤は現像スリーブ（４（１）の矢「旧ｂ）方
向の回転に基づいて現像スリーブ（４１’）　）の周面
上を矢印（１））方向ｔこその回転速度と同速で搬送さ
れる。 穂高規制板（４３）は非磁性材からなり、現像槽（４２
）内にその先端が現像スリーブ（４（１）の周面に近接
する様に設置したもので、現像スリーブ（４０）の周面
上を矢印（１））方向に搬送される磁性現像剤の一部を
現像領域（Ａ）の上流側で基１トめ、現像領域（Ａ）

【
こ搬送される磁性現像剤の穂高を規制すると共にトナー
収容槽（４６）との間を仕切る前規制板（４４）とで空
間部（４５）を形成する。この穂高規制板（４３）の先
端は現像スリーブ（４０）の周面に近接し、かつ磁気ロ
ーラ（４１）の磁極間のほぼ中央に位置するが、その詳
細は後述する。 一方、トナー収容槽（４６）内にはトナー供給ローラ（
４７）が現像スリーブ（４（’１）の周面に近接し、か
つ現像スリーブ（４，０）の回転と同期して矢印（に）
方向に回転駆動ｉ７能に設置されている。このトナー供
給ローラ（４７）は導電性非磁性材、例えばアルミニウ
ムからなり、その表面にはブラスト処理にて５０μＩｌ
ｌ程度の微小凹凸が形成されており、非磁性弾性材から
なるブレード（４Ｂ　）及びシール板（４９）が接触し
ている。 ここで、以上の構成からなる現像装置（４）の作動に−
）いて説明する。 まず最初に、空間部（４５）内に磁性キャリアと絶縁性
トナーとの混合物からなるスタータが装填され、本現像
装置（４）が予備作動された後に、トナー収容［（４６
）内に絶縁性トナーが装填される。 この際、空間部（４５）内には重犯スタータに換えて磁
性キャリアのみを装填しても良い。そして、この状態で
本現像装置（・１）によって静電潜像の現像が可能とな
る。 ここで、トナーは現像スリーブ（４ｔ’））の矢「旧１
〕）方向への回転に基づいて現像スリーブ（４０）の周
面に沿って矢印（１））方向に搬送され、空間部（４５
）を通過する際に磁性キャリアと混合撹拌され、トナー
と磁性キャリアとは各々十分に摩擦帯電される。そして
、この混合撹拌の結果、磁性現像剤の各成分であるトナ
ーと磁性キャリアとは、この時点で絶えず一定の混合比
で一体化され、現像領域（Ａ）においては磁性現像剤か
らなる磁気刷子が確実に形成される。ここで形成される
磁気刷子は感光体ドラム（１）の表面を摺擦し、その表
面上の静電潜像を現像して顕像化する。現像に供された
後、現像スリーブ（４０）の周面に残留する磁性現像剤
はトナー供給ローラ（４７）との対向部に至り、ここで
新たなトナーが供給されて混合撹拌された後、再度現像
に供される。磁性現像剤は穂高規制板（４３）を通過す
る際に該規制板（４３）にてその一部が塞止められ、空
間部（４５）内で新たに供給されたトナーと磁性現像剤
とが十分に混合撹拌され、トナーか１分に摩擦帯電され
ることとなる。 通常、本実施例の如く、現像スリーブ（４０）のみの回
転にて現像剤を搬送する形態では、磁気ローラ（４１）
を回転させる形態に比べて現像剤の撹拌性が低下するも
のであるが、本実施例では空間部（４５）内で磁性現像
剤が混合撹拌されるために撹拌性の低下がなく、トナー
は十分に摩擦帯電され、現像カブリ、画像の濃度ムラ、
トナーの飛散といった不具合が生しることがない。 トナーの供給は次の様にして行われる。 トナー収容槽（４６）内に収容されているトナーはトナ
ー供給ローラ（４７）の周面−Ｈの微小凹所に入り、該
ローラ（４７５の矢印（ｃ）方向への回転に基づいて、
ブレード（４８）で余分な付着トナーを掻ト落され、現
像スリーブ（４（１）周面」二の対向位置に至り供給さ
れる。そして、トナー供給ローラ（４７）は現像スリー
ブ（４，１１）に対してトナーを定量供給する一力、現
像スリーブ（４０）とトナー供給ローラ（４７）の電位
差に基づき、静電的に現像スリーブ（４（１）上の磁性
現像剤中よりトナーを適量回収し、最終的に現像スリー
ブ（４０口−０磁性現像剤中のトナー濃度を一定値に保
つ。回収されるトナー量は現像剤中のトナー混合比に依
存しており、現像スリーブ（４（’ｌ　）とトナー供給
ローラ（４７）との間に形成される電界作用によって静
電的に回収される。 なお、前記電位差はトナー供給ローラ（４７）にバイア
ス電圧を印加することにより形成され、現像スリーブ（
４，０）に印加される現像バイアスの電圧値との相関関
係にて決定される。 ここで、本現像装置（４）を用いて本発明者等か行った
実験データを示す。実験：よ磁性キャリアや絶縁性トナ
ーの種類や混合比を変えて、あるいは第２図に示すよう
に現像ギャップ（Ｄｓ）、穂高規制ギャップ（Ｄｂ）の
寸法、穂高規制板（４３）の先端（Ｂ）の位置等の現像
条件を変えて行われた。以下に示すデータはその一例で
ある。 磁性キャリア： 樹脂中に磁性微粉末を分散させてなるバインダ型キャリ
アで、平均粒径６０／１ｍのもの。これを「め、４ｆ１
ｇ現像スリーブ（４０）の周面に装填した。 絶縁性トナｍ： 正帯電性トナーで、平均Ｉ☆径１（）μＩｌｌのもの。 磁性キャリアとの混合比は３］田１％に設定した。 現像条件 現像スリーブ：直径２４．　、５　ｒ１１ｔｎ回転数２
６（ｌｒρ１１１ 磁気ローラ　：（板数）〕 現像ギャップ（Ｄｓ）　：　ｆ’ｌ、　　ｒｉｍｍ穂高
規制ギャップ（Ｉ’）ｂ）　：　ｆ−１，４ｒｏｍ静電
潜像：最高電位　−５５０＼′　・非画像部電位　−２
ｏ　ｏ＼・′ プロセス速度：１３（１ｍ□／ｓｅｅ。 （感光体ドラム周速） 現像バイアス　−３００Ｖ トナー補給ローラ：直径　２０１０「０回転数　２　（
’）　（’ｌ　ｒｐｍ。 バイアス電圧　−５（１１０Ｖ 以−１−の条件の下、磁気ローラ（４１）の磁極（Ｎ、
）。 （Ｓ、）が形成する角度（θ）が３７°、４２°、５３
゜のちので、磁ｉＭ（Ｎ、）の中心と現像スリーブ（４
，０）の中心とを結んだ直線と現像スリーブ（４（１）
の中心と穂高規制板（４３）の先端部（Ｂ）とを結んだ
直線とで形成される角度（δ）を　Ｔ・θを中心として
その前後に変化させて現像実験を行った。穂高規制板先
端（Ｂ）の位置変化に応じた磁性現像剤の撹拌性につい
て下表に示す。 なお、下表において、 ◎：磁性現像剤の撹拌は極めて良好であり、現像カブリ
の発生等は全く認められなかった。 ○：磁性現像剤の撹拌は良好であり、現像カブリの発生
等はほとんど認められなかった。 △：磁性現像剤の撹拌は多少不十分ではあるが、現像カ
ブリの発生等は実用−に支障のない程度であった。 ×：磁性現像剤の撹拌は不十分であり、現像カブリの発
生等が目立った。 ズ：磁性現像剤の撹拌はほとんど行われておらず、現像
カブリの発生等が顕著であった。 この表から明らかな様に、角度（δ）は約Ｊ・？ θのとき最も撹拌性が良好であり、許容範囲は一’−・
θ＋１ｏ°である。穂高規制板（４３）の先？ 端部（Ｂ）がニーθ＋１０’の位置にあるとき磁？ 性現像剤の撹拌性が良好なのは、この状態において先端
（Ｂ）の部分では穂高規制板（４３）で本市められた磁
性現像剤が穂高規制板（４３）に沿って容易に移動する
結果として、各粒子の乱動が極めて容易に生じ混合撹拌
が十分に行われるからだと考えられる。 匁】 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、現像スリ
ーブ斗での磁性現像剤の搬送を現像スリーブの回転に基
づいて行う様にしたため、回転数が少なくて駆動系に係
る負担が減少し、装置の小型、軽量、コンパクト化を図
ることがでトる。また、搬送される磁性現像剤の一部を
穂高規制部材の先端にて塞止め、その直前で現像剤溜り
が形成されると共に、穂高規制板先端はδ＝ユ・θ±１
０°の位置に設定されているため、現像剤が良好に混合
撹拌されることにより絶縁性トナーを十分に摩擦帯電さ
せることかでた、現像カブリ、画像の濃度ムラ、トナー
の飛散といった不具合を別途、現像剤撹拌羽根等を付設
することなく解消すること力呵能である。 ・１１図面の簡１１′Ｌな説明 第１［２１は本発明に係る静電潜像現像装置の−・実施
例を備えた複写（幾の要部を示す断面図、第２図は第１
図のものにおける現像条件説明図である。 （１）・・・感光体ドラム、自）・・・現像装置、（、
ｉ　ｌ’ｌ　）・・・現像スリーブ、（４１）・・・磁
気ローラ、（４３）・・・穂高規制板、１＝１５）・・
・空間部（現像剤溜り）、（４Ｇ）・・・ｌ・ナー収容
槽、（−４７）・・・トナー供給ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像スリーブと、現像スリーブの内部に設けられて
   いると共に現像スリーブの周方向において複数の磁極を
   形成する磁石とを有し、現像スリーブの周面上に磁気吸
   着されている磁性キャリアに対して絶縁性トナーを供給
   することにより、現像スリーブの周面上において磁性キ
   ャリアと絶縁性トナーとの混合物からなる磁性現像剤を
   調製し、この磁性現像剤を用いて静電潜像を現像する形
   態の磁気刷子式静電潜像現像装置であって、 トナー供給部から現像領域へと現像スリーブの回転に基
   づいてその周面に沿って搬送される磁性現像剤の一部を
   塞止め、現像領域に対して現像剤搬送方向上流側の現像
   スリーブ周面上に現像剤溜りを形成する穂高規制部材を
   備え、 前記穂高規制部材先端が前記現像スリーブ周面に対向す
   る位置を、前記複数の磁極の２極間であって、該２極の
   いずれかの極中心と現像スリーブの中心とを結んだ直線
   と現像スリーブの中心と穂高規制部材先端とを結んだ直
   線とで形成される角度（δ）が、δ＝１／２・θ±１０
   °（θ：前記２極が形成する角度）としたこと、 を特徴とする静電潜像現像装置。