JPS6227776A - 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】 イ、発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は潜像保持体に形成された静電荷潜像・電位潜像
・抵抗膜様潜像等の電気的潜像を乾式現像剤によりトナ
ー現像する現像装置に関する。

更に詳しくは、トナー担持体面にトナーを含む少量の磁
性粒子をブラシ状の磁気吸着層として担持させ、該トナ
ー担持体と潜像保持体面とを、両者の間隙を上記トナー
担持体に形成保持させたトナーを含む磁性粒子の薄いブ
ラシ状磁気吸着層の厚さよりも広く設定して対向させ、
トナー担持体と潜像保持体との間に交番電界を与えるこ
とにより潜像のトナー現像を行う方式の現像装置に関す
る。

〔従来の技術〕

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ドに塗布され
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、開閉５５−１３３０５８号、開開５８−７０５
ｅＯ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ＮＰ８５ＱＯ）　、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。その中でも本出願人が先
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　１００　
ｇ以下のトナー薄層を形成し、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・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１００ｔｚ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ｌａ
雄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Ｍ＆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′Ｗ！、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。

又、磁性トナーは磁力を利用してトナーの飛散を防止す
ることが容易にできるが、非磁性トナーは磁力を利用す
ることができず、トナーの機内飛散を生じやすかった。

上述の不都合な点は、コピ一時のみならず、装置の搬送
時に振動や衝撃が与えられた場合にも生じるものであっ
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、トナー担
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
、トナー担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５８−１４３３８０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
体とトナー相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ａ！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・高濃度拳良階調性等の現像画像性を持
続するもの、トナーの周辺飛散トラブルのないもの、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。

口、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、 トナー担持体面にトナーを含む少量の磁性粒子をブラシ
状の磁気吸着層として担持させ、該トナー担持体と潜像
保持体面とを、両者の間隙を上記トナー担持体に形成保
持させたトナーを含む磁性粒子の薄いブラシ状磁気吸着
層の厚さよりも広く設定して対向させ、トナー担持体と
潜像保持体との間に交番電界を与えることにより潜像の
トナー現像を行う方式の現像装置において、トナーと磁
性粒子よりなる現像剤のトナー担持体に対する供給部に
おいて現像剤をトナー担持体長手方向に撹拌してトナー
と磁性粒子を各部均一混合化する現像剤撹拌手段と。

トナー担持体周辺でのトナーと磁性粒子との混合比を所
定の略一定値に保つ手段と、 装置外へ飛散しようとするトナーを回収する手段と、 を有することを特徴とする現像装置を要旨とする。

〔作　用〕

即ち、トナー担持体長手方向への現像剤撹拌手段を設け
ることによってトナー担持体長手方向での画像ムラ・カ
ブリ等を防止すること、トナーと磁性粒子との混合比を
一定に保つ手段を設けることによって常に安定した高品
質φ高濃度の画像が得られること、及びトナー飛散防止
部材で飛散トナーを回収することによって、他への汚れ
を減らすことができ、信頼性が上がり耐久性が要求され
る高速の装置にも適応することが可能となった。

〔実施例〕

図面は本発明現像装置の一実施例を示すものである。

図において、Ａは潜像保持体としてのドラム型・無端ベ
ルト型等の電子写真感光体・静電記録誘電体等であり、
矢示方向に所定の面移動速度で面移動駆動され、不図示
の作像プロセス機器により′７ｒ！、気的潜像（静電荷
潜像・電位潜像・抵抗膜様潜像等）が形成され、その形
成潜像が現像装置Ｂによりポジ画像或はネガ画像として
トナー現像される。

潜像保持体面のトナー現像画像は引続く潜像保持体の面
移動により不図示の転写部に至り転写材に順次に転写さ
れる０画像転写を受けた転写材は像定着処理を受けて画
像形成物として機外へ排出される。

又トナー像転写後の潜像保持体Ａ面はクリーナで清浄化
されて繰り返して像形成に供される。

現像装置Ｂにおいて、１は現像装置機箱であり、内部を
隔壁２により非磁性トナー（磁性トナーであってもよい
）ｔの第１貯留室３と、非磁性トナーと磁性粒子との混
合からなる現像剤Ｔの第２貯留室４との２室に区画しで
ある。第１靜留室３は第２貯留室４よりも容積を大きく
しである。第１貯留室３は隔壁２に形成したトナー補給
口５を介して連通しており、第１貯留室３内のトナー供
給部材６拳６が回動駆動されることにより第１貯留室３
内にトナーＬが第２貯留室４側へトナー補給口５から少
しづつ補給される。

７は第２貯留室４側に配設したトナー担持体としての現
像スリーブ（非磁性）、８はその現像スリーブ７内に挿
入内蔵させたマグネットロール。

Ｎ１〜Ｎ３”５ｌ−Ｓ３はそのマグネットロールの磁極
位置であり、該マグネットロールは両端側を固定支持さ
れて非回転であり、現像スリーブ７が該マグネットロー
ル囲りを所定の周速度で矢示方向（第２図）に回転駆動
される。

９・９は第２貯留室４内の上下位置に現像スリーブ７に
略並行に配設した現像スリーブ７と略同長の、現像剤撹
拌手段としての一対のスクリュー軸であり、夫々矢示方
向（第２図）に回転駆動される。１０・１１は第２貯留
室４内に突入している現像スリーブ面領域の上側部と下
側部とに配設した。磁性粒子循環域限定部材と磁性部材
、１２は現像スリーブ周面に形成する現像剤層厚の規制
部材としての非磁性ブレード、１３は現像スリーブ７の
下部に配設した、トナー飛散防止部材としての回転ロー
ル部材であり、矢示方向に比較的高速に回転駆動される
。１４はそのロール部材１３の周面に付着したトナーを
掻き落すスクレーパ、１５は第２貯留室４内の現像剤Ｔ
のトナーと磁性粒子との混合比検出センサである。１７
はトナー担持体としての現像スリーブ７と潜像保持体Ａ
間に交番電界を作用させるバイアス電源である。

現像装置の稼動時は、現像スリーブ７、スクリュー軸９
ｈ９．ロール部材１３が夫々回動駆動され、現像スリー
ブ７と潜像保持体Ａ間に交番電圧が印加される。

スクリュー軸９・９の回転により第２貯留室４内の現像
剤の現像スリーブ７の長手方向各部につい−ての撹拌が
なされ、現像スリーブ７の長手方向各部についてのトナ
ーと磁性粒子との混合比のムラが実質的に除去される。

そして現像スリーブ７の回転、スクリュー軸９・９の回
転、磁性粒子循環域限定部材１０、マグネットロール８
の磁極による磁界、磁性部材１１とマグネットロール８
の磁極との磁界、現像スリーブ７と現像剤Ｔの摩擦力、
現像剤Ｔの重力等により、第２貯留室４内の現像剤Ｔは
全体的に第２図矢示Ｃのような循環流動運動する。

そして第２貯留室４内に臨んでいる現像スリーブ７の面
望域にその近傍の現像剤即ちトナーを含む磁性粒子がス
リーブ７内のマグネットロール８の磁力により磁気ブラ
シ吸着装置として付着保持されて現像スリーブ７の回転
に伴ない非磁性ブレード１２位置へ搬送され、非磁性ブ
レード１２位置を通過する過程で層厚が規制され、トナ
ーを含む少量の磁性粒子の薄層Ｔ、となって現像部１６
（潜像保持体Ａと現像スリーブ７の対面部）を通過する
。

現像部１６において現像スリーブ７と潜像保持体Ａとの
間隙は上記層厚の規制された現像剤層Ｔ、の層厚よりも
広く設定されているが、現像部１６において現像スリー
ブ７側の現像剤層Ｔ１は潜像保持体Ａと現像スリーブ７
との間隙長よりも長く形成されるか、もしくは現像部１
６に作用している電界により伸長して潜像保持体面を摺
擦し、含有トナーが現像スリーブ７と潜像保持体Ａとの
間を往復連動することにより潜像保持体Ａ側の潜像が順
次にトナー現像されていく。

現像に供され、現像部１６を通過した現像スリーブ７側
の現像剤層Ｔ２は引続く現像スリーブ７の回動により第
２貯留室４内に戻し搬送されて該貯留室４内の現像剤Ｔ
と混り合う。

第２貯留室４の現像剤Ｔ内のトナー分は潜像の現像に消
費されることにより経時的に磁性粒子との混合比が低下
していく、その低下度合がセンサ１５により検知されそ
の検知情報が制御回路（不図示）に入力され、低下度が
所定の許容下限になるとその信号により第１貯留室３内
のトナー供給部材６−６の回転がなされ、これにより第
１貯留室３内のトナーがトナー供給口５かも第２貯留室
４内へ逐次導入補給される。補給されたトナーは第１貯
留室内の前記循環現像剤Ｔ内に取り込まれて現像スリー
ブ７の長手方向各部について均一に混入していく、この
トナー補給により第２貯留室４内の現像剤Ｔのトナー分
混合比が上昇し所定の許容上昇になったことがセンサＬ
５により検知されると、トナー補給部材６・６の回転駆
動が停止される。これにより常に現像剤Ｔの磁性粒子に
対するトナ一部の混合比が常に略一定に保たれ、常に安
定した画像を得ることができる。センサ１５としては例
えば現像剤の体積検知方式、圧電素子、インダクタンス
変化検知素子、交番バイアスを利用したアンテナ方式等
を利用することができる。

又現像スリーブ７の下方に配設したローラ部材１３の回
転により現像スリーブ７の下方から現像装置Ｂ、！：潜
像保持体Ａとの隙間部を通って外部へ飛散しようとする
トナーが捕捉され、トナー飛散が防止される。ローラ部
材１３に捕捉されたトナーはスクレーパ１４でローラ表
面より掻き落されてトナー回収部１７に貯留される。ト
ナー飛散防止部材としてのローラ部材１３には適当なト
ナー捕捉バイアスを印加するのも有効である。このトナ
ー飛散防止部材１３は、特に高速駆動することにより増
加するトナー飛散を防止するのに大きな効果がある。

第 尚、上記実施例において回転部材７φ９・１３や６−Ａ
の回転方向は実施例のものに限定されるものではない、
現像バイアスは交流＋直流であってもよい、トナーは非
磁性でも磁性でもよい。マグネットローラ８の磁極数も
実施例の６極に限られるものではない。

ハ、発明の効果 以上本発明に依れば現像性により優れた現像装置を構成
することができるもので、所期の目的がよく達成される
゛。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明現像装置の一実施例の横断側面図、第２
図は各回転部材の回転方向、現像剤の循環流動方向説明
図である。 Ａは潜像保持体、Ｂは現像装置、７はトナー担持体とし
ての現像スリーブ、Ｔはトナーと磁性粒子からなる現像
剤、ｔはトナー、９・９は現像剤撹拌手段としてのスク
リュー軸、１３はトナー飛散防止部材としての回転ロー
ル部材。 １　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナー担持体面にトナーを含む少量の磁性粒子を
   ブラシ状の磁気吸着層として担持させ、該トナー担持体
   と潜像保持体面とを、両者の間隙を上記トナー担持体に
   形成保持させたトナーを含む磁性粒子の薄いブラシ状磁
   気吸着層の厚さよりも広く設定して対向させ、トナー担
   持体と潜像保持体との間に交番電界を与えることにより
   潜像のトナー現像を行う方式の現像装置において、 トナーと磁性粒子よりなる現像剤のトナー担持体に対す
   る供給部において現像剤をトナー担持体長手方向に撹拌
   してトナーと磁性粒子を各部均一混合化する現像剤撹拌
   手段と、 トナー担持体周辺でのトナーと磁性粒子との混合比を所
   定の略一定値に保つ手段と、 装置外へ飛散しようとするトナーを回収する手段と、 を有することを特徴とする現像装置。