JPS62266582A - 乾式２成分現像装置 - 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】 （技術分野） 本発明は１−ナーと磁性キャリアからなる粉体の現像剤
を使用する乾式２成分ｇＡ像装置に関し、より詳細には
電子写真複写機その他の静電現像手段を利用する画像形
成装置に適用しろる乾式２成分現像装置に関するもので
ある。

（従来技術） 内部に磁界発生手段を有する現像剤支持部材が磁界発生
手段に対して相対的に回転するようになっていて、この
現像剤支持部材の周囲にはＩｒ１．像剤供給手段が設け
られている乾式２成分現像装置が知られている。

第５図はその一例を示しており、大型の現像タンク１内
に現像剤供給手段である攪拌ローラ２が設けられており
、この攪拌ローラ２によってトナーホッパ３から補給さ
れたトナーが、磁性のキャリアと十分混合、攪拌された
後、現像ローラ４に供給され、このローラ表面に形成さ
れた磁気ブラシに付着されるようになっている。

この付着現像剤層の厚みはドクターブレード５により規
制され、残りの現像剤は再度現像タンク１に戻る。

さらに、戻る途中に設けられた搬送スクリュー９及び攪
拌セパレーター１０などの攪拌循環手段によって横方向
（紙面を貫く方向）にも攪拌と混合がなされる。

一方、現像ローラ４は現像剤支持部材たるスリーブ６の
内部に磁界発生手段として複数の磁石７を備えている。

そして、スリーブ６と磁石７との少なくとも一方を一定
方向に回転させることによってスリーブ６の表面に形成
された磁気ブラシが一定方向へ移動させられるようにな
っている。

そして、この磁気ブラシが感光体８に接触することによ
り、感光体８上に予め担持されている静電潜像にトナー
が静電付着されて可視像化される。

８１像後、磁気ブラシは現像タンク１内に掻き落とされ
、再び攪拌ローラ２により混合、攪拌が行なわれる。

このように２成分現像剤を使用する現像装置においては
、可視像化された画像の品質を維持するため十分な攪拌
と混合を必要とする。

それは攪拌と混合を十分し；行なうことｔ；よってトナ
ー′ａ度の均一が保たれ、又、トナー帯電も良好に行な
われるからである。

しかし、十分な攪拌を行なうには種々の攪拌手段を必要
とするとともに攪拌循環流路も必要とすることから、い
きおい、その装置は複雑化、大型化することを避は得な
い。さらに攪拌によりキャリアの疲労が促進されるとの
難点もある。

そこで、このような２成分現像剤を用いる現像装置の上
記問題を解決する手段が提案されている。

それは例えば、トナーを帯電ローラ表面に付着させた上
でこの帯電ローラを磁気ブラシ１こ接触させることによ
りトナーの供給を行なう装置や、磁気ブラシを用いて現
像ローラにトナーを供給しトナーの薄層を現像ローラ上
に形成するようにした装置である。

しかし、前者は、現像ローラ上のトナー濃度にむらが生
じ易いという欠点があり、後者は、依然として現像剤の
攪拌、混合を十分に行なわねばならず、′Ａ置の小型化
を実現する際の障害は解消されない。

（目　　的） 従って、本発明の目的は現像装置の小型化を図り、しか
も画像品質を良好に維持することのできる改良された乾
式２成分現像装置を提供することにある。

（構　　成） 本発明は上記の目的を達成させるため、現像剤供給手段
の一部を、準気ブラシに接するように配設された複数の
回転ローうで構成し、第１の回転ローラにより磁気ブラ
シからトナーを回収した後、この磁気ブラシの回動力向
上、第１の回転ローラよりも下流側に配置した第２の回
転ローラにより磁気ブラシにトナーを供給するようにし
、第２の回転ローラの近傍に磁性キャリアを捕集する磁
石を設けたことを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

実施例１　（第１図参照）。

潜像担持体としての感光体ドラム１１は図示を省略した
駆動機構により矢印Ａ方向に回転される。

この感光体ドラム１１の近傍には、アルミニウム等から
なる非磁性の円筒状スリーブ１２が配置されている。こ
の円筒状スリーブ１２の内側には、゛複数の磁極を有す
る永久磁石１３が設けてあり、該永久磁石１３の磁力に
より円筒状スリーブ１２の表面上に磁性のキャリアとト
ナーとを含んでなる磁気ブラシ１４が形成されるように
なっている。

この磁気ブラシ１４は、円筒状スリーブ１２及び永久磁
石１３の少なくとも一方が回転することによって矢印Ｂ
方向つまり反時計回りの向きに回動する。

又、上記円筒状スリーブ１２及び感光体ドラム１１には
、電源回路１５によりバイアス電圧が印加されている。

而して１円筒スリーブ１２上の磁気ブラシ１４は、移動
しながら静電潜像１６が担持された感光体ドラム１１に
接触して静電潜像１６にトナーを与え、ポジ像１７を形
成する。

次に１円筒状スリーブ１３の周囲には、磁気ブラシ１４
と接するようにして第１の回転ローラ１８とその下流に
第２の回転ローラ２４とが配設され現像剤供給回収手段
として機能している。

さて、現像後の磁気ブラシ１４は回動をつづけ、第１の
回転ローラ１８と接するようになる。すると。

この第１の回転ローラ１８にはバイアス電圧印加用の電
源回路１９が接続されているので、この電気的バイアス
の作用により磁気ブラシ１４中のトナーが上記回転ロー
ラの矢印Ｃの向きの回転に従い該回転ローラに回収され
ブレード２１によってホッパ２２内に掻き落とされる。

この結果、磁気ブラシ１４は静電潜像を現像したことに
より生じているトナー濃度の分布についての差（ａ度む
ら）が解消され、一様にほぼキャリアのみで形成された
状態となって第１の回転ローラ１８から離れていく。

こうして第１の回転ローラ１８を通過した磁気ブラシ■
４は、次いで第２の回転ローラ２４と接して、］・ナー
の供給を受ける。つまり、この第２の回転ローラ２４は
、その上半部分がトナーホッパ２３内に埋もれるように
設けられるとともに１図示を省略した回転駆動機構によ
って矢印り方向に回転駆動されている。これにより、ト
ナーホッパ２３に貯えられたトナー２５が磁気ブラシ１
４側へ送られることになる。この場合、第２の回転ロー
ラ２４は、磁気ブラシ１４の穂の高さを均一に規制する
機能を備えることとなり１画像源度むらの解消に寄与す
る。

また、上記トナーホッパ２３の開口部には、トナ一層規
制ブレード２６が取り付けられている。この１〜ナ一層
規制ブレード２６は、第２の回転ローラ２４に圧接する
ように設けられており、これによって第２の回転ローラ
２４上にトナー２５が均−薄層状に被着されるとともに
、トナー２５の１や擦帯電が行なわれるようになってい
る。

さらに、磁気ブラシ１４の穂の高さを均一に規制する機
能をより発揮させろために、供給ローラ２４と接触する
位置と現像域との間にブレード、ローラ等の規制部材を
スリーブ１２と近接して設けてもよい。

さらにまた、上記第２の回転ローラ２４には、電源回路
２７による所定のバイアス電圧が印加されており、この
バイアス電圧により、トナー２５が磁気ブラシ１４へ良
好に転移されることとなる。

しかし、こうして回収されたトナー中には磁気ブラシ１
４を構成していたキャリアが混入している。

従って、このキャリアの混入しているトナーをトナーホ
ッパ２３に戻して再利用するとすれば、このキャリア粒
子がトナー暦規制ブレード２６や第２の回転ローラ２４
を傷付けるおそれがある。

そこで本例では、ホッパ２２を非磁性材で構成し。

第１の回転ローラ１８の周面上、円筒状スリーブ１２と
の近接領域よりも下流であってブレード２１よりも上流
の区間領域に該ホッパ２２の傾斜面を近接させ、かつ、
該ホッパ２２の裏面に第１の回転ローラ１８の軸方向長
さと同等の長さを有する磁石Ｍ１を同ローラと平行に設
けた。

このようにすることにより、第１の回転ローラ１８に回
収されたトナー中に混入しているキャリアは磁石Ｍ１に
より捕集され、ホッパ２２の内面に保持されて、トナー
と分離され、トナーのみがホッパ２２の底部に貯えられ
る。

従って、第１の回転ローラ１８で回収されてホッパ２２
の底部に貯留されたトナー２５中にはキャリアは存在せ
ず、これをトナーホッパ２３内に入れて再使用してもト
ナ一層規制ブレード２６や第２の回転ローラ２４を傷付
けるおそれがなくなる。

このように本例では、磁気ブラシ１４に対して第２の回
転ローラ２４よりトナーを帯電させて供給し、また現像
後、磁気ブラシに残留するトナーを第１の回転ローラ１
８で回収して磁気ブラシのトナー濃度を均一化した上で
第２の回転ローラ２４に再び磁気ブラシを移送するよう
にしたから、従来のように現像によって生じた磁気ブラ
シ上のトナー消費と未消費部分の均一化の為に現像ロー
ラーから現像剤を剥がし磁力の及ばない所で十分に攪拌
混合しなければならないとの必然性はなくなる。

従って、２成分現像剤を用いる現像装置の各種攪拌機構
及び攪拌スペースを省略することが可能となり、装置全
体を大幅に小型化することができ、■成分現像方式と同
様な取扱いの容易化を図ることができる。

しかも、攪拌の省略によりキャリアの早期疲労を防ぐこ
とができ、さらに磁気ブラシ現像方式の持つ現像フレキ
シビリティ−９即ち現像領域における機械的精度に対す
る余裕度や現像ガンマ特性の自由な逍択性についてはそ
のまま維持しているための画像品質の維持向上に極めて
有利となる。

複写、印刷等のトナー消費が多い場合でもトナーを攪拌
することなく大量に供給することができ。

１度変化及び画像劣化の少ない安定した画像を得ること
ができる。

本例において１円筒状スリーブ１２は外径２５ｍｍ。

また、これに内包される永久磁石１３は円筒状スリーブ
１２での表面磁力を約８００ガウスとすることで実用的
な磁気ブラシ１４を形成することができる。

磁気ブラシ１４と接する第１の回転ローラ１８、第２の
回転ローラ２４は電気的なバイアス効果が円筒状スリー
ブ１２との間に得られれば材質は問わない。

一般的には金属ローラや導電性のゴムを被覆した金属ロ
ーラを使うことができる。

磁気ブラシ１４の亮さとしては一般的に０．３〜５ｍｍ
、好ましくは０．７〜２ｍｍとすることができる。又、
第１の回転ローラ１８、第２の回転ローラ２４と磁気ブ
ラシ１４との接触状態としては、磁気ブラシ１４の高さ
の５０〜１００％が一般的であるが１００％を越えても
そのエアーギャップの絶対値がｌｌｌｌｆｆ１以下であ
れば電気的バイアス手段との併用によりトナーの回収及
び供給を行なうことが可能である。

さらに、これら第１の回転ローラ１８．第２の回転ロー
ラ２４の大きさとしては、必要に応じて適当なサイズを
選ぶことができるが小型化の狙いからみると円筒状スリ
ーブ１２の外径の８０％以下か、又は５〜６０＋ｎｍ、
好ましくは８〜／ＩＯ［１ｌｌｌ＋とすることが推奨さ
れる。

実施例２（第２図参照）。

本例において、感光体ドラム１１及び円筒状スリーブ１
２、永久磁石１３．磁気ブラシ１４等の構成は前記第１
図に示した例に準する。但し、磁気ブラシ１４の回動力
向は、上記例と逆、つまり時計回りの向きとなるように
しである。

感光体ドラ１１１１上の静電潜像１６は磁気ブラシ１４
と接触し、相対的に移動されることによりポジ像１７に
変換される。

現像後の磁気ブラシ１４と最初に接する位置にトナー回
収用の第１の回転ローラ３８が設けてあり。

その下流には、トナー供給用の第２の回転ローラ３４が
磁気ブラシに接する位置に設けられている。

第１の回転ローラ３８にはブレード３１が、第２の回転
ローラ３４にはトナーＪｆ１Ｍ制ブレード３２がそれぞ
れ設けられている。

第１の回転ローラ３８の直下に第２の回転ローラ３４が
位■する関係となっており、これら各ローラの右側には
トナータンク３３が設けられた構成となっているため、
第１の回転ローラ３８により回収されたトナーは直ちに
トナータンク３３内にブレード３１で掻き落とされ効率
よく再使用できる点に特徴がある。

トナータンク３３に回収されたトナーは、第２の回転ロ
ーラ３４により摩擦帯電されつつ磁気ブラシ１４に供給
される訳である。

ところで１本例においても、第１の回転ローラ３８で回
収されろトナー中にキャリアが混入するおそれがあり、
その結果、トナ一層規制ブレード３２や第２の回転ロー
ラ３４を傷付けられることが想念される。

そこで１本例においても、第１の回転ローラ３８の直下
に設けた非磁性の開閉カバー４０上にキャリアを捕集す
るための磁石Ｍ２を設けている。

このようにすれば、第１の回転ローラ３８上に回収され
たトナー中のキャリアは磁石Ｍ２に吸引されて開閉カバ
ー４０の裏面に付着されろ。従って、トナータンク３３
に回収されて再使用に供されるトナー中にはキャリアは
混入せず、第２の回転ローラ３４やトナ一層規制ブレー
ドを傷付ける懸念は解消される。開閉カバー４０の裏面
に付着されたキャリアは適宜除去するものとする。

なお、トナータンク３３にはアジテータ３５が設けられ
ていて、大量の１−ナーを入九た場合に生ずるトナーブ
ロッキングを防ぎつつ、タンク内の（ヘナーを第２の回
転ローラ３４に送り込む働きをし、画像の安定化に寄与
している。

第１の回転ローラ３８や第２の回転ローラ３４に付帯し
た諸条件及び現像バイアス等の手段は、前記第１図に即
して説明した内容に準じて構成されているものとし、説
明は省略する。

実施例３（第３．第４図参照）。

第３図において、前記第２図に示した諸部材と同一の符
号を付しである部材は第３図におけるものと同一の構成
、機能を有するものであり、説明は省略する。又、電気
的バイアスについても、これは図示されてないが第２図
における説明に準する。

本例においても、トナータンク３３に回収されるトナー
中の磁性のキャリアが混入することを防止するために、
第１の回転ローラ３８の近傍に磁石Ｍ３を設けている。

磁石Ｍ３は円柱状をしていて、第１の回転ローラ３８側
に磁極が位置するようにして該ローラ３８と平行にして
不動部材に固定されている。

そして、この磁石Ｍ３の周囲は非磁性材からなるスリー
ブ４４で包囲されており、このスリーブ４４は後述の駆
動手段により反時計回りの向きに回動されるようになっ
ている。

又、スリーブ４４の周面には掻き取り用のブレード４６
が摺接されている。

而して、磁気ブラシ１４から第１の回転ローラ３８に回
収されたトナー中に混入しているキャリアは磁石Ｍ３の
磁力によりスリーブ４４上に吸着される。

さらに、このスリーブ４４上のキャリアは該スリーブの
回動に応じて移動され、やがてブレード４６によって掻
き取られて磁気ブラシ１４上に回収される。

従って、第１の回転ローラ３８からトナータンク３３へ
回収されるトナー中にはキャリアは混入されない。

ここで、スリーブ４４上に回収されるキャリアは量的に
は少ないものであり、スリーブ４４の回動周速は、その
回動時の遠心力によりキャリアが飛散することがないよ
うにするため低く設定することが望ましい。

このような要請に適うようにするため、例えば、第４図
に示す如き駆動手段が採用される。

第４図において、符号４４Ｊはスリーブ４４と一体の回
転軸を示す。この回転軸４４Ｊにはワンウェイクラッチ
５０を介してカム４８が設けである。

一方１回転ローラ３８の軸端にもカム５２が設けられて
いて、上記カム４８はカム５２に係合されている。

従って１回転ローラ３８が回転するに伴なってカム５２
も回転し、カム４８の自由端を上下動させる。

これに伴ない、ワンウェイクラッチ５０が、カム４８の
自由端の上動時のみ、その回動力を回転軸４４Ｊに（ｉ
５達するので、スリーブ４４は反時計回りの向きに間欠
的に回動することとなる。

この回動速度は、スリーブ４４上を経てキャリアを搬送
するのに適した比較的遅い速度となり好都合である。

（効　　果） 本発明では、トナーとキャリアとを用いる２成分の現像
装置であるにも拘らず、現像剤の攪拌と混合を不用とし
たことにより、現像装置の小型化を図ることができる。

又、再刊用１〜ナー中へのキャリアの混入を防ぎ、第１
の回転ローラやブレードに対するキャリアによる損傷を
回避す、ることができる。

図面の簡ｊｖＬな説明 第１図は、第２図、第３図はそれぞれ本発明に係る現像
装置の要部を説明した断面図、第４図は回転ローラの駆
動手段の一例を示した図、第５図は従来技術に係る現像
装置を説明した要部の断面図である。

１８、３８・・・・第１の回転ローラ、２４．３４・・
・・第２の回転ローラ、１４・・・・磁気ブラシ、　Ｍ
ｌｌ　Ｍ２１　Ｍ３・・・・磁石。

）４　（転） に う？　口 π 午５０ 弗≠口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部に磁界発生手段を有する現像剤支持部材が磁界発生
   手段に対して相対的に回転するようになっていて、この
   現像剤支持部材の周囲には現像剤供給回収手段が設けら
   れている乾式２成分現像装置において、 現像剤供給回収手段を、上記現像剤支持部材の表面に形
   成される磁気ブラシに接するように配設された複数の回
   転ローラで構成し、第１の回転ローラにより磁気ブラシ
   からトナーを回収した後、この磁気ブラシの回動方向上
   、第１の回転ローラよりも下流側に配置した第２の回転
   ローラにより磁気ブラシにトナーを供給するようにし、 第２の回転ローラの近傍に磁性のキャリアを捕集する磁
   石を設けたことを特徴とする乾式２成分現像装置。