JPS6183566A - トナ−層形成装置 - 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」 本発明は磁性トナーを用いて現像を行う電子写真現像装
置に適用されるトナー層形成装置に関する。

「従来の技術」 従来より磁性トナーを用いる電子写真現像方法として、
トナー層を静電保持面に直接接触させずに静電像の電界
により前記トナーを静電保持面に選択的に飛行させるジ
ャンピング現像方法や、導電性磁性トナーを用いて磁気
刷子を形成し、該磁気刷子を静電保持面に摺擦させて現
像を行う磁気刷子現像方法等がある。

これらの現像方法は、いずれも現像部の上流側に、トナ
ー担持体とトナー層厚規制部材を対向して配置し、両者
の＃間間隔により現像部に運ばれるトナー層の層厚を規
制する手段を講じているが、前記離間間隔はトナー層の
層厚に対応させて設定しなければならず、この為前記離
間間隔部にトナーの凝集やつまりが発生し、更にこれら
の凝集等によりトナー層の塗布むらが生じ、層厚が不均
一になり易い等の欠点を有する。

而も前記厚み規制により形成されたトナー層厚は、一般
的にトナー担持体とトナー層厚規制部材との離間間隔よ
りいくぶん厚いものになる為、前記離間間隔を更に微小
間隔に設定する必要があり、この為前記欠点が一層増長
され、且つその微小間隔設定の為に極めて高い機械的精
度が要求されるという問題が発生する。

かかる従来技術、の欠点を解消する為に、例えば第４図
に示すようなトナー層厚規制装置が提案されている。

その構成を簡単に説明すると、ｌは主極２を有する固定
磁石集成体で、その周囲に矢印真方向に回転する非磁性
スリーブ３を同心状に離間させて配置し、更に主極２と
対向する非磁性スリーブ３と方に磁性体ブレード４が所
定間隔あけて配設されている。（特開昭５５−１０３５
６７号他）かか８構成によれば、磁性体ブレード４が主
極２に対向して配置されている為に、両者２，４間に働
く磁力によってスリーブ３上へ塗布される磁性トナーの
量が規制され、トナー５層の厚みをブレード４とスリー
ブ３Ｍの＃間間隔以下にすることか出来、而も前記磁気
力によりトナーの集積が適当にほぐされる為に、スリー
ブ３上に均一なトナー５層の形成が可能となる。

即ち、言い換えて説明すれば、ブレード４とスリーブ３
間の離間間隔をトナー層５厚より大に設定することが可
能となり、この結果、トナーつまりの防止と共に、磁力
線によるトナーのほぐしによりトナーの凝集をも防ぐこ
とが出来るとされている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、かかる従来技術においてもトナー層５の
厚みを前記離間間隔の２／３程度にしか形成し得す１ｇ
！１間間隔を微小に設定するという点では未だ十分なも
のではなかった。

特に、ジャンピング現像方法においては、トナー層５が
静電保持面と非接触の状態で現像を行う必要からトナー
層５の厚みを現像部における静電保持面との離間間隔以
下に設定する必要があり、且つ現像の安定化を図る為に
は、前記トナー層５を薄層に形成する必要がある。

従って例えば、トナー層５を１００ＪＬに設定しようと
すると、前記離間間隔は略１５０用に設定しなければな
らず、このような微小間隔ではトナーのつまりゃ凝集を
完全に防ぐことが出来ず、尚、高度の機械精度を必要と
する。

又、前記従来技術では磁性体ブレード４と該ブレード４
と対向する位置に配した主極２との間に形成される磁力
線により、非磁性スリーブ３上に担持されたトナーの集
積を適当にほぐしているが　トナー粒子中に占められる
磁性粉体の重量比率は一般に３０〜５０８％と低く、而
もトナー粒子と非磁性スリーブ３間にファンデル・ワー
ス力その他の拘束力が働く為に、前記はぐしを完全に行
うことが出来ず、この結果、静電保持面への現像後、非
磁性スリーブ３上に直接接しているトナーが残留付着し
てその残留トナーの上に更に重畳して新規トナー層が形
成されたり、又は残留電荷が残存したままトナー層　が
形成され５再現像時に画像むらや現像の前歴が残ってし
まい、安定的に畦間な画像が得にくいという問題を有し
ていた。

本発明が解決しようとする技術的課題は、残留トナーや
残留電荷の影響を排除してトナー担持体且に均一なトナ
ー層を形成し、画像むらや現像の前歴を防止し得るトナ
ー層形成装置を提供することにある。

又、本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記
均一なトナー層を形成しつつもトナー担持体とトナー層
厚規制部材間の離間間隔をトナー層の層厚より大に形成
することを可能ならしめ、トナーのつまりゃ凝集を完全
に防止し得るトナー層厚形成装置を提供することにある
。

「問題点を解決しようとする手段」 本発明はかかる技術的課題を達成する技術手段として、
例えば第１図に示す如く、矢印真方向に回動しながら表
面に担持した磁性トナーを現像位置（図示せず〕まで搬
送するトナー担持体１１と、現像位置Ｊ：流側のトナー
担持体１１上に、所定間隔離間して配置されたトナー層
厚規制部材１２とからなり、前記トナー担持体１１の背
面側に同極性の固定磁石１３．　１４を隣接して配置し
、該固定磁石１３．１４により形成される反発磁界形成
領域Ｈ中にトナー層厚規制部材１２が位置するよう構成
したトナー層形成装置を提案する。

ここで反発磁界形成領域Ｈ中にトナー層厚規制部材１２
が位置するとは、具体的には前記夫々の固定磁石１３．
１４の最大磁束線Ｇ−Ｇ’間に形成される反発磁界形成
領域Ｈ中に前記トナー層厚規制部材１２先端が位置すれ
ばよく、好ましくは前記固定磁石１３、１４の離間間隔
内に前記トナー層厚規制部材を位置せしめるのがよい。

又、前記トナー層厚規制部材１２は、鉄その他の磁性体
、好ましくは前記固定磁石１３．１４と逆極性の磁石体
で形成するのがよい。

「作用」 かかる技術手段の作用をトナー担持体１１の回動に従い
、順を追って説明するに、 上流側の固定磁石１３上では、下流側の反発磁界の反発
力に影ビされて、単一の磁極を配置した場合に比して、
トナー層厚規制部材１２へ向は長い穂５ａが伸び上がる
。

次に該穂先が反発磁界形成領域Ｈ中に移動すると、両磁
極の反発力によりトナー担持体１１の拘束が解かれ、該
担持体１１より僅かに浮きあがると共に、トナー密度が
粗になる。

そしてこの粗になった空中遊泳状態にあるトナー穂５ｂ
（既にこの状態では穂先を形成していないが便宜上トナ
ー穂と呼ぶ）は位置規制部材１２により、その穂先が切
断された後、下流側の固定磁石１４に運ばれる。

最後に、前記穂先が切断されたトナー穂５ｂは反発磁界
形成領域Ｈを脱した後、下流側の固定磁石１４によりト
ナー担持体１１上に均−且つ密な状態で再配列され、ト
ナー担持体１１とトナー層厚規制部材１２間の離間間隔
より極めて小なトナー薄層５ｃが形成出来る。

即ち前記作用を要約して説明すれば、反発磁界によりト
ナー密度を粗にした規制部材１２で切断し、その後、こ
のトナー穂５ｂを下流側の固定磁石１４によりトナー担
持体１１に密着せしめる為、前記両部材１１．１２の離
間間隔より大幅に小なトナー層５ｃが形成出来るのであ
る。

又、前記トナー層は前記反発磁界形成領域Ｈ中でトナー
担持体１１の拘束を解き、空中遊泳状態を維持した後、
下流側の固定磁石１３．１４によりトナー担持体１１上
に均−且つ密な状態で再配列を行わしめる為、前記領域
Ｈ中でトナー担持体１１上に凝集されたトナーが完全に
ほぐされ、この結果。

残留トナーや残留電荷の影響を排除してトナー担持体１
１上に均一なトナー層が形成され、現像時に画像むらや
を現像の前歴の残存を完全に防止し得る。

尚、前記トナー層厚規制部材１２を、鉄その他の磁性体
、好ましくは磁石体で形成することにより前記固定磁石
１３．１４の磁束線がトナー規制部材１２に集束され、
一層良好な効果が達成し得る。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている電
界強度、磁束密度、構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発
明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例に過ぎな（１）。

第２図は本発明に基すいて構成された現像装置の概略構
成を示す。

２１は表面に光導電層が形成された感光体ドラム、２２
は固定磁石集成体２３を内包する非磁性スリーブで、両
部材２１．２２は現像位置（最近接位置）において空隙
間隔が約２００声になるよう対向して配置すると共に、
゛感光体ドラム２１は時計方向、非磁性スリーブ２２は
反時計方向に、夫々周速１００ｍｍ／ｓｅｅの等速で回
転するよう構成する。

現像位置上澄側の固定磁石集成体２３外周面上には＠線
方向に沿って平行に、同極性の固定磁石２４．２５を所
定間隔離間させて隣接配置し、該固定磁石２４．２５に
より非磁性スリーブ２２上に反発磁界が形成されるよう
構成する。

即ち、前記固定磁石２４．２５は非磁性スリーブ２２上
の最大磁束密度が夫々８００ガウスになるよう形成され
、而も該固定磁石２４．２５間の中間位置における磁束
落込み量がｌＯＯガウス以上になるよう固定磁石２４．
２５の離間間隔を設定している。けだし前記磁束落込み
量が１００ガウス以下では良好な反発磁界の形成が困難
になる。

そして前記固定磁石２４．２５の隣接間隔内の非磁性ス
リーブ２２上には所定間隔離間して鉄製の磁性体ブレー
ド２６が配置され、その先端面が前記反発磁界形成領域
中に位置するよう構成する。

具体的には、磁性体ブレード２６は前記固定磁石２４．
２５の離間間隔内に位置され、その先端を矩形状に形成
すると共に、肉厚を０．３〜２Ｉ！ｌｆｆ１の範囲に設
定している。

この磁性体ブレード２Ｂの肉厚は、規制しようとするト
ナー層厚との関係によって定まり、反発磁界形成領域内
においてその肉厚を大にすればする程トナー層厚の薄肉
化が達成され、例えば磁性体ブレード２６の肉厚を１．
Ｏｍｍに設定し、非磁性スリーブ２２との間隔を３００
声離間させた場合において、磁性体ブレード２Ｂの下流
側に形成されたトナー層２８の厚みを１００　、に規制
することが出来、而もその層面が均一にして而も緻密な
トナー層２８が形成出来た。

又前記磁性体ブレード２６の肉厚を０．３〜２ｍｍの間
で変化させてトナー層２Ｂの厚みとの関係を調べてみる
と、前記肉厚とほぼ正比例してトナー層２日の厚みが非
磁性スリーブ２２との離間間隔の１７２〜１／４に規制
することが出来た。

尚、本実施例に使用された磁性トナーは、ポリスチレン
樹脂、磁性体（フェライト）、カーボンブラック、荷電
制御剤からなり、磁性体が３０−４０重量部含むものを
使用した。

かかる実施例において、感光体ドラム２１の潜像電位を
画像部５ｏｏｖ、非画像部Ｏｖに設定して現像を行った
場合１画像むらや現像の前歴の残存を完全に防止し、鮮
明で且つ安定性のある画像が得られた。

第３図はトナー層厚規制部材を磁石体で形成した他の実
施例で、前記実施例との差異を中心に説明する。

非磁性スリーブ２２、及びその背面側に配設された反発
磁界を形成する為の固定磁石２４．２５はいずれも前記
実施例と同様に形成されている。

３０は先端部に前記固定磁石２４．２５と逆極性の磁極
を形成した磁石体ブレードで、前記実施例と同様に先端
を矩形状に形成すると共に、その肉厚を１．０　ｍｍに
設定している。

そして該磁石体ブレード３０の磁化手段として、磁石体
ブレード３０自体を永久磁石で形成してもよく、又図面
に示すように磁石体ブレード３０の基側に永久磁石又は
電磁石等の磁化手段３１を当接して配置してもよい。

かかる実施例によれば前記反発磁界を形成する固定磁石
２４．２５の磁力に重畳して前記磁石体ブレード３０の
磁力が加わる為、磁石体ブレード３０と固定磁石２４．
２５間の磁束密度が大になると共に、磁性体ブレード２
６の場合゛のように、磁力線ＭＧが大きな２）＜らみを
もつことなく、磁石体ブレード３０に向かって集束する
如く形成され、この結果、固定磁石２４．２５と磁石体
ブレード３０間で磁性体ブレード２６より格段に長いト
ナー穂が形成され、而も反発磁界形成領域においても非
磁性スリーブ２２よりの一層のトナーの浮きあがりと、
トナー密度の粗密度化によりトナーのときほぐしが更に
促進され、磁石体ブレード３０の下流側に形成されたト
ナー層厚が非磁性スリーブ２２とブレード３０間との離
間間隔の１７３〜１／８に規制することが出来る。

例えば前記実施例によれば磁石体ブレード３０と非磁性
スリーブ２２との間隔を５００　ＪＬａ間せしめると共
に、磁石体ブレード３０先端の最大磁束密度を４５０〜
５００ガウスに設定した場合において、トナー層２日厚
をその１１５の１００−に規制することが出来た。

尚、本実施例においては磁石体ブレード３０の最大磁束
密度を変化させることによりトナー層２８の厚みの制御
が可能であり、この結果容易に現像濃度の調整が可能と
なる。

尚、前記実施例において前記磁束密度を６００ガウス以
上にすると、磁石体ブレード３０壁面へのトナーの付着
がみられ、トナー層２８厚の均一化を損なう恐れがでて
くる。

従って磁石体ブレード３０先端の最大磁束密度は６００
ガウス以下に設定するのが好ましい。

「発明の効果」 以上記載した如く、本発明によればトナー担持体とトナ
ー層厚規制部材間に反発磁界を形成することにより、該
反発磁界形成領域中でトナーがトナー担持体よりの拘束
が解かれ、空中遊泳状態を維持した後、下流側の固定磁
石によりトナー担持体上に均−且つ密な状態で再配列を
行わしめる為、前記領域中でトナー担持体上に凝集され
たトナーが完全にほぐされ、この結果、残留トナーや残
留電荷の影響を排除してトナー担持体上に均一なトナー
層が形成され、現像時に画像むらや現像の前歴残有を完
全に防止し得る。

又本発明によれば、トナー層厚規制部材に磁性体または
磁石体を使用することにより、前記反発磁界形成領域中
のトナー密度を粗にすることが出来、而もその状態で規
制部材によりトナー穂高規制を行い、その後、この穂高
規制されたトナー穂を下流側の固定磁石によりトナー担
持体１１に密着せしめる為、前記両部材の離間間隔より
大幅に小なトナー層が形成出来、この結果、前記離間間
隔を大に形成することが可能となり、トナーのつまりゃ
凝集を完全に防止し得る。

更に本発明によれば磁石体の磁束密度を変化させること
により簡単に現像法度の調整が可能となる。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する説明図、第２図は本発
明の実施例に係る現像装置の全体概略図、第３図は他の
実施例に係る要部概略図、第４図は従来技術の構成を示
す要部概略図である。 第　１回 第２　図 第３図 第４図 手糸売補正書　（自発） 昭和５９年／Ｄ月２６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）表面に担持した磁性トナーを現像位置まで搬送させ
   るトナー担持体と、現像位置上流側のトナー担持体上に
   、所定間隔離間して配置されたトナー層厚規制部材とか
   らなるトナー層形成装置において、前記トナー担持体の
   背面側に同極性の固定磁石を隣接して配置し、該固定磁
   石により形成される反発磁界形成領域中にトナー層厚規
   制部材が位置するよう構成した事を特徴とするトナー層
   形成装置。 ２）前記トナー層厚規制部材が磁性体である特許請求の
   範囲第１項記載のトナー層形成装置。 ３）前記トナー層厚規制部材が前記固定磁石と逆極性の
   磁石体である特許請求の範囲第１項記載のトナー層形成
   装置。