JPS62116975A - 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、トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤又は
−成分系現像を行うが現像容器内でトナー粒子と磁性粒
子とを有する現像剤或いはトナー粒子のみの現像剤を用
いて現像を行う現像装置に適用可能な現像剤の移動制御
に係る発明であって、その適用は記録機、表示機等に可
能である。具体的にはプリンター、複写機、ファクシミ
リ、電子写真装置等が挙げられる。

（背景技術） 従来、電気的潜像の乾式現像手法・装置としては各種の
方式のものが提案され、又実用化されているが、何れも
一長一短を有する。

例えば、２成分系現像剤を用いた現像方法では現像ロー
ラ上に塗布された該現像剤によって潜像の画像部を現像
する場合、現像剤中のトナーは現像ローラ上に塗布され
た現像剤の内数パーセント以下しか使用していない、こ
のことは現像器構成から考慮して非常に効率の悪いもの
である。なぜならば所定の十分な現像濃度を得るために
多量の現像剤を現像ローラの回転毎に現像ローラ上に一
定量かつトナー濃度を均一にして塗布する必要があるた
めである。このため現像器構成を大型化・複雑化してい
た。

もちろん、この種の現像方式においても現像効率の向上
は試みられた。たとえば本出願人は特開昭５５−３２０
６０号、開開５５−１３３０５８号、開開５６−７０５
６０号等で改善方式を提案し、且つ実用にも供している
（キャノン機種ＮＰ８５００）、これによれば、現像濃
度をあげることができ、現像効率を上昇することができ
た。しかし、それでも画像部においてほぼ１００％に近
い現像効率を達成するには至っていない。

現像効率の向上という点では１成分現像方法の方が２成
分現像方法よりも優れている。その中でも大出願人が先
に出願した、特開昭５４−４３０３７号の現像方式ない
しは現像装置は現像ローラ（スリーブ）上に１００ｐ以
下のトナーＰｉＭを形成し、スリーブ上に塗布したその
トナーを画像部においてほぼ１００％に近い現像効率で
現像に供することができる。このため現像器構成を小型
化Φ簡略化して実用化することができた。

これは現像ローラ上に１００ｇ以下という薄層を形成す
ることができたため達成されたものである。ただしこの
現像方式はトナーとして磁性トナーを用いるものであり
、磁性トナーは磁性を持たせるためトナー内に磁性体を
内添しなければならず、これは転写紙に転写した現像像
を熱定着する際の定着性の悪さ、現像剤自身に磁性体を
内添するため（磁性体は通常黒色である）そのカラー再
現の際の色彩の悪さ等の問題点がある。

このため非磁性トナーの薄層形成方式としてビーバーの
毛のような柔かい毛を円筒状のブラシにして、これにト
ナーを付着塗布する方法や、表面がベルベット等の繊維
で作られた現像ローラにドクターブレード等により塗布
する方式が提案されている。

しかしながら、上記繊維ブラシにドクターブレードとし
て弾性体ブレードを使用した場合、トナー量の規制は可
能であるが、均一な塗布は行われず、現像ローラ上の繊
維ブラシを摺擦するだけで、ブラシの繊維間に存在する
トナーへの摩擦帯電電荷賦与は行われないため、カブリ
等の発生しやすい問題点があ−った。

而して、本件出願人は上述従来の各種方式と全く異なる
現像装置として、非磁性トナーと磁性粒子を用い、トナ
ー担持体に対向して磁性粒子拘束部材を設け、トナー相
持体表面の移動方向に関し、磁性粒子拘束部材の上流に
磁界発生手段の磁気力によって磁性粒子の磁気ブラシを
形成し、磁性粒子拘束部材によって磁気ブラシを拘束し
、トナー相持体面に対して非磁性トナーを含む少量の磁
性粒子の薄いブラシ状磁気吸着層を形成する方法を既に
提案した（特開昭５８−１４３３６０号）。そして該ト
ナー担持体と潜像保持体とを対向させ、現像部（潜像保
持体とトナー担持体との対向部）において潜像保持体と
トナー担持体との間隙をトナ一層厚（トナー担持体面に
形成された非磁性トナーを含む少量の磁性粒子の薄いブ
ラシ状磁気吸着層）よりも広く設定し、交番電界を印加
することによって、潜像保持体表面に潜像パターンに対
応したポジ又はネガの非磁性トナー現像画像を得る方法
を実用化した。

これは現像領域において、トナー担持体側の非磁性トナ
ーを含む磁性粒子の薄いブラシ状磁気吸着層が潜像保持
体とトナー担持体との間隙長さよりも長く形成されるか
、もしくは現像部に作用させた電界により伸長して潜像
保持体面を摺擦し、該磁性粒子のブラシ状磁気吸着層に
含まれる非磁性トナーがトナー担持体と潜像保持体との
間で往復運動を発生することによって潜像保持体側の潜
像が非磁性トナーで潜像パターンに対応してポジ現像或
はネガ現像されるものである・ これにより、現像効率が極めてたかく、小型・簡素な現
像器を構成することができ、又非磁性トナーにより色彩
性のよいカラー現像像を得ることができるようになった
。特に２成分磁気ブラシ摺擦現像時にベタ画像部に発生
する摺擦跡が無く良質のベタ画像が得られる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した各種の現像方式装置のうち特に最後の現像方式
装置は現像特性に優れたもので推奨されるが、更に常に
安定した高品質・高濃度・良階調性等の現像画像性を持
続するもの、高速画像形成装置にも十分に適用できる高
い耐久性・信頼性を有するもの等の開発が望まれている
。

本発明はこれに応えるものである。

（発明の目的） 本発明は上述従来例を改良し、常に安定した高画質の現
像画像を提供することにある。

（発明の概要） 本発明は、現像剤が現像剤担持体表面に塗布される現像
剤規制部材へ至る状態に着目したもので、十分な帯電を
小さな空間内で達成できるもので、現像剤担持体表面の
現像剤の層厚を規制するため現像剤担持体表面から所定
の間隙をもって設けられた規制部材と、該規制部材から
現像剤相持体の移動方向に関して上流側に向って且つ現
像剤担持体の表面に沿って延在し、規制部材に向って間
隙を徐々に小又は同一となるように設けられた現像剤拘
束部材と、を有することを特徴とする現像装置である。

さらに、好ましい実施例を挙げると、 上記現像剤拘束部材は、上記現像剤担持体と上記規制部
材との所定間隙の１０倍以下の間隙からこの所定間隙と
同一かそれより大きい間隙に減少変化している点又は且
つ、 上記現像剤拘束部材の最大間隙部は、現像時の上記規制
部材の端部よりも下方に位置している点である。

本発明はこれによって、不十分な現像剤があろうとも徐
々に減少する間隙で十分な混合が行われるので長期にわ
たって安定した現像を達成できる。

本発明でいう間隙減少は曲線上の変化が好ましいが、近
似した直線の連続型でも良く、これは本発明の間隙一定
よりも好ましいものである。

従って、この現像剤拘束部材によって、現像剤の搬送を
効率よく行なうことができ、さらに現像剤の循環を規制
することで画像ムラやカブリのない高品質の画像を得る
ことが可能になった。

（実施例） 以下、本発明の好ましい実施例、を挙げる。これにおい
て、現像剤拘束部材は区分部材１０のスリーブ側形状を
いうものとする。

第１図Ａは潜像保持体であり、ドラム状或はベルト状の
感光体栽静電記録誘電体等であり、矢印方向に駆動され
、作像プロセス機器（不図示）により潜像が形成され、
それが現像装置Ｂにより顕画像として現像される。

現像装置Ｂにおいて、１は現像容器であって内部を隔壁
２によってトナー収納部３とトナーと磁性粒子からなる
現像剤を収納する現像剤収納部４とに区画されている。

トナー収納部３の中にあるトナーはトナー搬送部材６１
．６２によって隔壁２方向に搬送されトナー補給口１６
から現像剤収納部４へ補給される。

７は現像剤担持部材であり、マグネットロール７２を内
蔵した非磁性物質でできた現像スリーブ７１で構成され
でいる。Ｓｌ−Ｓ３　　Ｎｔ〜Ｎ３はマグネットロール
７２の着磁位置を示している。

マグネットロール７２は両端部を固定支持され回転せず
、現像スリーブ７１がマグネットロール７２の周りを所
定の周速で矢印方向に回転駆動される。

８．９は現像剤収納部４内において、現像スリーブ７１
とほぼ並行に配設した現像剤の攪拌搬送手段であるスク
リューでそれぞれ矢印方向に回転駆動されている。１７
は上下のスクリューの間に設けられた現像剤の循環規制
部材で現像剤の循環経路を第２図（白ヌキの矢印）の如
く規制している。

１４は現像収納部４内において現像スリーブ７１周面上
の現像剤の循環領域指定部材、１１゜１３は現像収納部
４からの現像剤が潜像保持体入方向へ漏曳することを防
止する磁性部材、（マグネットでも良い）、１２は現像
スリーブ周面に形成する現像剤の層厚を規制するための
非磁性ブレードである。

１５は現像容器内の現像剤の濃度（トナーと磁性粒子と
の混合比）を検出するセンサーであり、このセンサーの
出力に応じてトナー搬送部材６１．６２の動作を制御し
ている。

現像装置稼動時は、現像スリーブ７１、スクリュー８．
９はそれぞれ回転駆動され、現像スリーブ７１と潜像保
持体Ａの間には交番電圧が印加される。

スクリュー軸８．９の回転により現像剤は長手方向に十
分攪拌され、現像スリーブ７１付近ではほぼ均一なトナ
ーと磁性粒子の混合比が得られ、実質的に長手方向各部
についてのムラが除去される。

スクリュー軸８，９は矢印の方向に回転するが、現像剤
は上・下のスクリューで長手方向に対して反対方向に搬
送されるようにスクリュー羽根の向きが選ばれている。

現像スリーブ７１、スクリュー軸８，９の回転、循環規
制部材１０．１４マグネットロール７２の磁界、現像ス
リーブ７１と現像剤との摩擦力、現像剤の重力等により
現像剤収納部４内の現像剤の動きは第２図矢印（白ヌキ
）の如くになる。

トナー補給口１６から補給されたトナーはスクリュー軸
９によって既存の現像剤と軸方向に移動しながら、攪拌
、搬送される。

混合攪拌された現像剤は現像スリーブ７１上を移動し、
循環規制部材１７と磁極Ｓ３との間で循環が規制され、
潜像担持体Ａを現像し終えたスリーブ７１上の現像剤及
びスクリュー軸８により搬送された現像剤と合流し、混
合攪拌され、一部はスクリュー軸８の方向へ、一部は循
環規制部材１０を通って非磁性ブレード１２によって現
像剤の層厚が規制され、磁極Ｎ２付近で潜像担持体Ａの
潜像を現像する。

スクリュー軸８方向へ搬送された現像剤はスクリュー軸
８の軸方向へスクリュー軸９の反対方向搬送されながら
一部はスリーブ方向へ、一部はスクリュー軸９の方向へ
と搬送される。スクリュー軸８によって軸方向へ移動す
る際にスリーブ７１表面の現像剤は軸方向にわたってほ
ぼ均一にならされる。

第３図を用いて、前述構成中の区分部材としての分流部
材１０を含めた位置関係について説明する。

本例では分流部材１０は、攪拌しつつ一方向へ搬送する
上部のスクリュー軸８とスリーブ７との間にあって、そ
の先端部１０１は、現像剤進入方向に対して面１０３を
形成して、現像剤を一時的に保持してスクリュー軸８側
とスリーブ７側への移動の自由度を与える。

又、分流部材のスクリュー軸８側は、スクリューの搬送
用スクリュ一部８１の先端から距離ｄを維持するように
凹曲面を形成し、スリーブ７側は、先端部１０１がスリ
ーブ７と距離すをなし徐々にその間隙が小となってブレ
ード１２とスリーブの間隙よりは大きいが距離すよりは
小さい距離ａとなるように曲面を形成している。

分流部材の先端部１．０１は、１０２で示すように、前
述した好ましい実施例の条件をすべて満足したものとな
っている。

上記間隙すは、本例では磁性粒子平均径が４０ｐとする
ときブレード、スリーブ間が約２５０円であってこの時
磁性粒子径の５０倍より小とする。又、ブレードスリー
ブ間の約１０倍以下、好ましくは８倍以下が良い、又上
記間隙ａはブレードスリーブ間より大きいことが良いが
、同一でも良い。

これらの間隙は、減少の割合にもよるが適切な混合と安
定した分布変化を与えることができ、より一層現像を安
定化する。

尚、前述した循環規制部材１７はスクリュー軸８の右端
、即ち現像剤落下部の下方にも位置し、そのスリーブ７
側端１７１は、スクリュー軸８の中心０１の直下（直線
１２上）に位置しており、磁極Ｓ３近傍に適切に現像剤
を案内する。

さて、先端部１０１，１０２の位置の特徴について説明
する。

まず第１に、スリーブの中心０２と軸８の中、心０１と
を結んだ直線りの近傍で、直線り上、好ましくはブレー
ド１２側が良い、つまり、現像剤移動部材の作用支点０
１と上記現像剤担持体の移動中心０２とを結んだ直線の
近傍に位置していることを特徴とする。これによって、
スリーブ７とスクリュー軸８との近接域に位置すること
で、現像剤の分流をより確実にして磁極Ｓ３に対向した
現像剤の合流部での現像剤攪拌をより一層安定確実なも
のにできる。

第２に、先端部１０１，１０２は、ブレード１２側の磁
極Ｎ１と現像容器内の搬送用磁極Ｓ３との間のスリーブ
面に対向していることが良い、つまり、この端部は、磁
界発生手段の有する上記規制部材近傍の磁極と現像剤担
持体移動方向に関して上記規制部材の上流側に位置し且
つ上記現像剤移動部材の下方に位置する下部現像剤移動
部材と上記現像剤移動部材との間に対応する磁極との磁
極間に対向していることを特徴とする。これによって、
磁極によって強く拘束されていない状態の現像剤に対し
て分流を施すので安定した分流が行われる。

いずれにしても、第１特徴、第２特徴を加えても加えな
くても、スリーブ７とスクリュー軸８との間にスクリュ
ー軸８側とスリーブ７側とに現像剤を分流させるように
構成しているので、分流しない場合に生じのトナー、磁
性粒子の分布、混合の不均一化を防止してトナーへ十分
な帯電を与えることができる。

具体的な例を挙げる。

スリーブ７には交互電界を与える交流電源３０が接続さ
れ、現像時、スリーブ表面上のトナーを潜像保持体Ａへ
飛翔させる。

分流部材１０の材質は樹脂又は非磁性金属材である。ａ
はスリーブ最下流の分流部材とスリーブとの間隙であり
、０．２　ｍ　ｍ〜２．０　ｍ　ｍに設定される。ｂは
スリーブ最上流のスリーブとの間隙で、０．２　ｍ　ｍ
〜２．０　ｍ　ｍに設定される。

この間隙はスリーブと０．２　ｍ　ｍ〜２．０　ｍ　ｍ
の範囲の値で等間隔であっても良いし、上流側２．０ｍ
ｍで下流側０．２　ｍ　ｍの様に設定されても良い、即
ち上流側から下流側に少しずつギャップを狭くされるよ
うに設定されても同じ効果を持つ□事が実証されている
。またθは分流部材が上記の間隙をもってスリーブと接
している範囲・を示す、スリーブ下流側は１２の非磁性
ブレードの内側から、上流側は、スリーブ中心と主部ス
クリュー中心とを結ぶ線との支点迄に致る。スリーブ中
心から見込む角度で、４０度に亘っている。

ｄは分流部材ｌＯと、上部スクリュー外周との間隙を示
し、０．５ｍｍ〜２．０　ｍ　ｍの範囲の値でスクリュ
ー外周と等間隔を保つ、該部材の下部即ちスリーブに対
向する側では、第２図の白ヌキ矢印に示す様に、下スク
リューから送られてくる現像剤と、スリーブの周辺に付
着して搬送されてくる、剤と、上スクリューから自由落
下してくる剤との合流点に突起部を持って位置し、現像
剤の一部を該１部材とスリーブとの間隙に押し込め残り
剤の多くを上スクリュー側へ移動させる。ここで該部材
は、この狭い間隙に現像剤を押し込み、さらにスリーブ
との摺擦力でトナーと磁性粒子に適正なトリボを付与す
る役目をしている。また、上スクリューとの間隙を適当
に保つことでガイドの役目を果し現像剤の搬送をスムー
ズに行なわしめる。

上記実施例は、スクリューを使用したがブラシ状の攪拌
部材でも良い、又、上記現像剤のトナーとしては非磁性
の絶縁性トナーが良いが、磁性トナーや半導体トナーで
も良い。

（発明の効果） 本発明は現像剤拘束部材によって実質的な規制混合が小
さな空間で実行できるので、小型化を達成し、常に安定
した高品質の画像を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の断面図、 第２図は各回転部の回転方向及び現像剤の循環経路を示
した説明図、 第３図は本発明に係るところの現像剤拘束の分流部材の
拡大図である。 ７はスリーブ、８はスクリュー軸、ｌＯは分流部材、１
０１．１０２は分流部材の先端部、ａはスリーブ下流端
部における該部材とスリーブとの間隙を示す、 ｂはスリーブ上流端部の該部材とスリーブとの間隙、 θは規制部材がある間隙を持ってスリーブと接する角度
を示す。 手続補正書坊式） 昭和６１年　２月２１日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿　　　　　　　６
１、事件の表示 昭和６０年特許願第２５８１０６号 ２、発明の名称 現像装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３’０−２５、補正命令
の日付（発送日） 昭和６１年１月２８日 ６、補正の対象 、明細書及び図面 ７、補正の内容 （１）明細書全文を別紙の如く浄書する（ただし内容の
変更はない）。 （２）図面の全回を別紙の如く鮮明に描いたものに補正
する。ただし、内容の変更はない。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤担持体表面の現像剤の層厚を規制するため
   現像剤担持体表面から所定の間隙をもって設けられた規
   制部材と、該規制部材から現像剤担持体の移動方向に関
   して上流側に向つて且つ現像剤担持体の表面に沿って延
   在し、規制部材に向って間隙を徐々に小又は同一となる
   ように設けられた現像剤拘束部材と、を有することを特
   徴とする現像装置。
2. （２）上記現像剤拘束部材は、上記現像剤担持体と上記
   規制部材との所定間隙の１０倍以下の間隙からこの所定
   間隙と同一かそれより大きい間隙に減少変化している特
   許請求の範囲第１項記載の現像装置。
3. （３）上記現像剤拘束部材の最大間隙部は、現像時の上
   記規制部材の端部よりも下方に位置している特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の現像装置。