JPS62280880A - 乾式現像装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 イ、発明の目的 〔産業上の利用分野〕 未発明は、静１を潜像・電位潜像・磁気潜像・抵抗Ｊ！
ｉ様潜像等の１ヒ気的潜像の乾式（粉体）現像装置に関
する。

〔従来の技術〕

乾式現像方法もしくは装置は各種の原理・方式のものが
公知である。それ等のうち所謂磁気ブラシ現像法を基礎
とする各種方式のものが主として実用されている。

これは現像剤として、粒径１〜２０牌ｍ程度のトナー粒
子と、粒径２０〜２００用ｍ程度の磁性粒子（キャリア
）との混合からなる所謂２成分系現像剤、或はトナーに
磁性粒子を数１０％分散した磁性トナーからなる所謂１
成分系現像剤を用い、該現像剤を磁界発生手段を内部に
有する、或はそれ自体磁気を有する現像剤保持部材の面
に磁気的拘束力で層として保持させて潜像担持体と対向
する現像部へ搬送させることにより潜像をトナー現像す
るものである。

第４図はそのような現像装置の一例の要部の横断面図で
あり、Ａは現像装置の全体符号、４Ｂは潜像担持体の一
部を示す。

潜像担持体Ｂは具体的には例えば電子写真装首における
回転感光ドラム・回動感光ベルト、静電記録装置におけ
る回転誘電体ドラムΦ回動誘電体ベルト等であり、不図
示の公知適宜の潜像形成手段により電気的潜像が形成さ
れて現像装置Ａに対して矢示ｑの方向に面移動する。以
下便宜上この潜像担持体Ｂをドラムと記す。

現像部ＭＡにおいて、１は現像剤容器の一部、２は現像
剤保持部材としての非磁性の回転スリーブ、３は該スリ
ーブ内に挿入内蔵させた磁界発生手段としての固定（非
回転）の磁石ローラである。

スリーブ２は、容器ｌの図面上左下部に図面と直角方向
にＪｌｉ長に形成した開口部に、右半面側を容器ｌ内に
入り込ませて、左半面側を容器外に露出させて１図面と
直角方向の中心軸を中心に回転可能に軸支して横設して
あり、不図示の駆動系により矢示ｐの反時計方向に所定
の周速度で回転駆動される。該スリーブ２の左半面側が
ドラムＢに対して並行に所定の微小間隙を存して対向し
ており、その対向部が現像実行部即ち現像部ａとなる。

４はスリーブ２を入り込ませた容器開口部の上縁側に先
端（下端）をスリーブ上面に所定の微小間隙を存して対
向させて容器前面壁１ａの外面に取付は支持させた現像
剤層規制部材としてのドクタブレード、５は同じく容器
開口部の下縁側に先端をスリーブに所定の微小間隙を存
して対向させて容器底板１ｂに取付は支持させた磁性部
材、６は前記ブレード４を取付けた容器前壁１ａの内面
側に取付けた磁性粒子循環域限定部材、７は現像バイア
ス′ｗ！、ｆｉＡである。

Ｔは容器１内の収容現像剤であり１本例の場合はトナー
ｔと磁性粒子Ｃとの混合からなる２成分系現像剤である
が、磁性トナーの１成分系現像剤でもよい。スリーブ２
の容器１内に入り込んでいる右半面側はこの収容現像剤
Ｔに常時接触している。

固定磁石ローラ３において、Ｎ、＠Ｓ、６Ｎ２・Ｎ２は
ローラ周面の所定位置に着磁した磁極であり、Ｎ１極は
ブレード４と協働してスリーブ２上への現像剤塗布量を
制御する磁極、Ｓ、は塗布された現像剤層をスリーブ面
に磁気的拘束力で保持させて現像部ａへ搬送する磁極、
Ｎ２は現像部ａに位δさせた磁極、Ｎ２は現像部通過後
のスリーブｚ上の残存現像剤層をスリーブ面に磁気的拘
束力で保持させて容器１内へ搬送する磁極である。

■而して、容器１内の現像剤Ｔは容器内に配設した不図
示の撹拌部材の作動や、スリーブ２の回転力で流動して
撹拌され、又回転スリーブ面との接触により、トナー七
が所要の極性に荷電する。

ｒは容器内現像剤のスリーブ近傍部の流動方向を示す。

（Φ容器内現像剤のスリーブ近傍部の現像剤は容器１内
に入り込んでいるスリーブ右半面にスリーブ内の磁石ロ
ーラ３の磁界により磁気付着層として拘束保持され、ス
リーブ２の回転に伴ないドグタブレード４方向へ搬送さ
れ、ブレード４の先端とスリーブ２との対向隙間部を通
過する。この通過の際、上記隙間と、ブレード４とｍ　
！４１　Ｎ　＋　との間に働く磁界とによりスリーブ面
の現像剤の磁気付Ｒ層の駿、即ちスリーブ面に対する現
像剤塗布量が所定量に制御される。

上記プレー１４位置をａ過したスリーブ面の塗布現像剤
層は本例の場合、トナー七と磁性粒子Ｃの両者を含む層
である。

■スリーブ面の上記塗布現像剤層は引続くスリーブ２の
回転に伴ない、搬送磁極Ｓ１の磁界でスリーブ面に拘束
保持されて現像部ａへ搬送され、現像部を通過する。

■現像部ａを通過する過程で、現像磁極Ｎ２の磁界作用
、現像バイアス作用により現像剤層からトナーしがドラ
ム８面側へドラム面のｍａパターンに対応して転移する
。Ｆｉｉ性粒子粒子０分移しない。

（り現像部ａを通過した残存現像剤層は引続くスリーブ
２の回転に伴ない、搬送磁極Ｓ２の磁界でスリーブ面に
拘束保持されて磁性部材５とスリーブ２どの隙間部を通
って現像剤容器１内の現像剤溜りへ戻し搬送される。磁
性部材５とスリーブ２の隙間部には磁極Ｓ２による磁気
シールが生じ、該隙間部からの容器内現像剤の漏出が阻
止される。

かくして上記■〜■の連続によりドラム８面の潜像が順
次にトナー現像されていく。

スリーブ２を非回転の固定部材とし、内部の磁石ローラ
３を時計方向に回転駆動させるようにしてもよく、この
場合もスリーブ２を反時計方向Ｐに回転させたと同様に
現像剤層が固定のスリーブ面に沿って搬送される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、現像剤保持部材２の面に層として磁気的に拘
束されて搬送される現像剤は、その搬送流れが障害物で
妨げられたとき、その妨げ衝撃力の方が２成分系現像剤
の場合のトナーＬの磁性粒子Ｃに対する静電的付着力、
また１成分系現像剤の場合の磁性トナーの現像剤保持部
材面に対する磁気的拘束力よりも大きいときには、搬送
現像剤層のトナーの一部が現像剤層から容易に遊離して
トナーの粉煙し、を発生する。そしてこのトナー粉煙１
．はＰ？ＩｇＪ、担持体８面にランダムに付着してカブ
リとなり画質を低下させたり、画像形成装置機内のエア
ーフローに乗って機内に飛散して機内汚れを生じさせた
りする。

具体的に前記第４図例の現像装置では、ａ、スリーブ２
上の塗布現像剤層のプレー１４位置通過直後部分、 ｂ、現像剤層がドラム８面と接触通過する現像部ａの近
辺、 Ｃ１現像部通過後の残存現像剤層が磁性部材５とスリー
ブ２どの隙間部（磁気シール部）から容器１内へ入る置
市部分。

ｄ、磁極Ｓ１近辺（磁極位置を順次に通過する現像剤層
部分は該磁極位置で磁力が最大となるために大きく穂立
ちし、次いで磁極位置を通過して外れると穂立ちが順次
に倒れていく、その穂立ち倒れの際のスリーブへの衝撃
力でトナー粉煙の発生をみる）、 等においてトナー粉煙１．を発生する、或は発生し易い
。

そこで実機では現像剤容器１の外部に露出しているスリ
ーブ左半面側について、その上側を覆う上側スリーブカ
バー８、そのカバーの先端縁とドラムＢとの隙間部を閉
塞するように基部側を該カバー８に取付け、先端縁側を
ドラム８面に面接触させて３９けた絶縁性弾性シール部
材（例えば１０〜３０ｇｍ厚のホリエチレンテレフタレ
ートシート（商品名マイラ））９、スリーブの下側を覆
う下側スリーブカバー１ｃ（本例は容器底板１ｂの延長
張出し部材）、該カバー１０の先端縁とドラムＢとの隙
間部を可及的に挾ばめるように該カバーに取付けたトナ
ーＲ故防止部材１０等を配設してスリーブ２の外部露出
部を実質的に包囲隠蔽する構成とし、これによりトナー
粉煙ｔ１の機内飛散を防止するようにしている。

しかし上記部材８・９ｅｌｃ・１０によるスリーブ包囲
空間内では前記ａ　−ｄ項のような部分から発生したト
ナー粉煙１．が立ち込めている。

従ってこのトナー粉煙ｔ１が現像部ａ近辺のドラム８面
にランダムに付着して画像カブリとなる。

又トナー粉煙１．が部材８φ９会１ｃ・１０の内面に経
時的に付着堆積して凝集していく、特に上側スリーブカ
バー８．シール部材９の内面（裏面）に付着堆積したト
ナー粉煙の凝集塊はある程度大きくなると自重や装置振
動によりスリーブ２上や現像部ａに落下する。その落下
したトナー粉煙の凝集塊はスリーブ面の現像剤層に取り
込まれず、現像部ａでドラム８面に押し付けられてドラ
ム面に凝集塊のままで付着して画像に黒点部をつくった
り、画像くずれを生じさせたりする。又ドラム８面に付
着したままドラムＢとトナー飛散防止部材１０との隙間
部を通過して現像器外に持ち出され現像器下方に落下・
飛散して機内を汚染させる等の問題を含んでいる。

本発明は上記のような問題を解消するものである。

口、発明の構成 Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は、磁界発生手段を内部に有する、或はそれ自体
磁気を有する現像剤保持部材の面に乾式現像剤を磁気的
拘束力で層として保持させて潜像担持体と対向する現像
部へ搬送させて潜像を顕画化する現像装置であり、現像
剤保持部材の磁界で現像剤保持部材面の保持現像剤層の
外面へ引き寄せられて該現像剤層の外面にほぼならって
やわらかく面接触して該現像剤層の所要外面領域を覆い
状態にする柔軟弾性磁性シート或はフィルム部材を配設
した、ことを特徴とする乾式現像装置である。

〔作　用〕

現像剤保持部材面の保持現像剤層の所要外面領域が上記
のシート或はフィルム部材で実質的に空隙なく常時覆わ
れた状態となることにより、現像装置の作動に伴なう現
像剤層からのトナー粉煙の発生そのものが防止される。

この場合、上記のシート或はフィルム部材は柔軟弾性材
であり保持現像剤層の外面に現像剤保持部材側の磁界で
引き寄せられて該外面にやわらかく面接触するものであ
るから、実際上、現像剤保持部材面に磁気拘束されて保
持されている現像剤層の搬送が該シート或はフィルム部
材の存在で妨げられたり、現像剤の停滞現象が生じたり
することはない。

〔実施例〕

第１図乃至第３図は一実施例装置を示すもので、前記第
４図例のものと共通する部材には同一符号を付して再度
の説明を省略する。

第１図において、１１は現像剤容器１の上に一体に取付
は具備させたトナー容器であり、最初は現像剤容器ｌと
トナー容器１１とは両者の間に介在させたシール部材１
２により隔離されていて、現像剤容器１内には所定量の
磁性粒子Ｃのみを。

トナー容器１１内には所定量のトナーＥのみを収容しで
ある０画像形成装置に装着して使用する際にシール部材
１２を引き抜いて除去することにより上記両室１・１１
が連通状態になってトナー容器ｌｌ内のトナーＬが現像
剤容器ｌ内へ落下して撹拌部材１３の作動で現像剤容器
１内の磁性粒子Ｃと混合状態となる、即ち２成分系現像
剤Ｔとなる。

１４は、現像剤容器１の外部に露出しているスリーブ左
半面側のスリーブ上面と、上側スリーブカバー８との間
の空間内に、後端辺（右辺）をドクターブレード４の先
端寄りの外面に係止させて配設した第１の柔軟弾性磁性
シート或はフィルム部材（以下第１のシール部材と記す
）であり、先端辺（左辺）は現像部ａの近傍まで延在し
ており、スリーブ左半面側のスリーブ上面領域全体に略
対応する長さ寸法・幅寸法を有する。

１５はスリーブ左半面側のスリーブ下面と、その下面側
をカバーする部材ＩＣ・１０との間の空間内に、後端辺
（左辺）を部材１０の先端裏面に係止させて配設した第
２の柔軟弾性磁性シート或はフィルム部材（以下第２の
シール部材と記す）であり、先端辺（左辺）は磁性部材
５とスリーブ２どの隙間部（磁性シール部）の近傍まで
延在しており、スリーブ左半面側のスリーブ下面領域全
体に略対ｆεする長さ寸法・幅寸法を有する。

上記第１及び第２のシール部材１４−１５は何れも、例
えば１０〜５０）ｔｍ厚のポリエチレンテレフタレート
シート或はフィルム（商品名マイラ）の而に磁性体の蒸
着層を形成した、或は磁性体分散樹脂を薄層にコートし
た５例えばオーディオテープの如き全体に柔軟弾性を有
し、且つ磁性を有する部材である。オーディオテープを
該第１及び第２のシール部材材料として利用することも
できる。

第３図（ａ）〜（Ｃ）は基材シート又はフィルム１４ａ
（１５ａ）面に対する磁性体蒸着層又はコート層１４ｂ
（１５ｂ）の形成パターン例を示したもので、（Ｃ）図
のように全面的に形成してもよいし、（ａＪ図や（ｂ）
図のように部分的に形成してもよい。（ａ）図はスリー
ブ２内の固定磁石ローラ３の磁極部に対応する部分面の
みに形成したもの、（ｂ）図はそれに更に、両端側から
のトナー飛散をより効果的に防止するためにｊＩｌｉ端
側の面部分については全面的に形成したものである。

磁性体蒸着層又はコート層１４ｂ（１５ｂ）は基材シー
ト又はフィルム１４ａ（１５ａ）而の片面側のみに形成
し、その反対面側（裏面側）がスリーブ２面に対向する
ように第１及び第２のシール部材１４−１５を配設する
方がよい。

而してスリーブ２が回転駆動されることにより前述第４
図例装置で説明した前記０〜０項と同じ動作でスリーブ
２面に現像剤層が磁気拘束されて保持され、現像部ａへ
搬送されてドラム３面の潜像が順次にトナーで顕像化さ
れていく。

この場合、現像剤容器１の外部に露出しているスリーブ
左半面側のスリーブ上面部と同下面部に夫々対応する、
磁性を有する第１及び第２のシール部材１４・１５は、
何れも第２図示のようにスリーブ２内の磁石ローラ３の
磁界によりスリーブ面の保持現像剤層の外面へ引き寄せ
られ該シール部材の柔軟弾性により保持現像剤層の外面
にほぼならってやわらかく面接触した状態となる。

即ちドクターブレード４位置から現像部ａの近傍にかけ
てのスリーブ上面部領域の保持現像剤層の外面が第１の
シール部材１４により実質的に隙間なく覆われた状態と
なり、該現像剤層領域からのトナー粉煙の発生が防止さ
れる。又現像部ａ通過後の残存現像剤層が磁性部材５と
スリーブ２どの隙間部（磁気シール部）から容器１へ入
る直前域のスリーブ下面領域の保持現像剤層の外面が第
２のシール部材１５により覆われた状態となり、該現像
剤層領域からのトナー粉煙の発生が防止される。

上記においてシール部材１４Φ１５で覆われた現像剤層
部分は該シール部材１４・１５の裏面に軽く接しながら
支障なく搬送され、その搬送が該部材１４・１５の存在
で妨げられたり、現像剤の停滞現象を生じたりすること
はない。

従って現像装置の作動に伴なってスリーブ２面に磁気拘
束されて搬送される現像剤層からのトナーの粉煙発生自
体が効果的に防止され、］・ナー粉煙にもとづく前述の
画像品位の低下問題、機内汚損の問題等が良好に解消さ
れる。

本例装置において、トナー粒子ｔは例えばカーボッ１Ｏ
部、ポリスチレン９０部を主体として形成された粒径７
〜２０ルｍの非磁性トナー粒子である。

トナーには、流動性を高めるためにシリカ粒子や、例え
ば転写方式画像形成方法に於て潜像保持部材たるドラム
Ｂの表面の研磨のために研磨剤粒子等を外添してもよい
、トナー中に少量の磁性粒子を加えたものを用いてもよ
い、すなわち、１ｉ１性粒子に比べ著しく弱い磁性であ
り、トリポ帯電可能であれば磁性トナーも用いることが
できる。

現像スリーブ２面に形成される現像剤層は非磁性トナー
と磁性粒子の混合からなる層であってもよいし、磁性ト
ナーの層であってもよいし、非磁性トナーのみの層であ
ってもよい。

スリーブ２の材料としてはアルミニウムのほか真ちゅう
やステンレス鋼などの導電体、紙筒や合成樹脂の円筒を
使用可能である。また、これら円筒の表面を導電処理す
るか、誘電体で構成すると現像電極として機能させるこ
ともできる。さらに、芯ロールを用いてその周面に導電
性の弾性体、例えば導電性スポンジを巻装して構成して
もよ、該スリーブ２は無端ベルト体でもよい。

磁石ローラ３において磁極数・位置は図示例のものに限
られるものではなく、又極性もＳ極・Ｎ極道でもよい、
現像部ａの磁極Ｎ２については、実施例では現像部の中
央に磁極を配置したが、中央からずらした位置としても
よく、また磁極間に現像部を配置するようにしてもよい
、磁石ローラの磁石は本例では永久磁石であるが、これ
に代えて電磁石を使用してもよい。

ブレード４は本例では、少なくともその先端（下端）が
例えばアルミニウムなどの非磁性材料製であり、容器ｌ
の開口の上部近傍でスリーブ２の長手方向に延在し、そ
の基部は容器１に固定され、先端側はスリーブ２の表面
に間隙をもって対向している。ブレード４の先端とスリ
ーブ２の表面との間隙は５０〜５００ｇｍ、好ましくは
１ｏｏ〜３５０　ルｍであり、本例では２ｓｏｇｍであ
る。この間隙は５０部ｍより小ざいと、磁性粒子がこの
間隙部に詰まり易く、５００ｐｍを越えると、磁性粒子
およびトナーが多量に間隙を通過し、スリーブ２上に適
当な厚さの現像剤層が形成できない。現像剤層の厚さは
現像部ａにおけるドラムＢとスリーブ２との間隙よりも
小さい（ただしこのとき現像剤の厚さとは磁力が働いて
いない状態でのスリーブ２上での厚さである）、このよ
うな厚さの現像剤層を作るためには、ブレード先端とス
リーブ面との間隙は、スリーブ面とドラム面の間隙と同
等または小さいことが好ましいが、それ以上にしても可
能である。

′ｒｒ！、源７はドラムＢとスリーブ２との間に電圧を
印加して、それらの間の空隙に交互電界を形成させ、ス
リーブ２上の現像剤層からトナーをドラムＢに転移させ
る。該電源７による電圧は正側と負側のピーク電圧が同
じである対称型交互電圧でも、このような交互電圧に直
流電圧を重畳した形の非対称交互電圧でもよい、Ｘ体向
な電圧値としては、例えば暗部電位−ｅｏｏｖ、明部電
位−２００Ｖの静？１！潜像に対して、−例として、直
流電圧−３００Ｖを重畳してピーク・ピーク電圧を　３
００〜２０００ＶＰＰ、周波数２００〜３０００Ｈｚ交
互電圧をスリーブ２側に印加し、ドラムＢを接地電位に
保持する。

トナー飛散防止部材１０にはトナー粒子と同極性の電圧
を印加してもよい、これによって現像領域から飛散した
トナーを電界によってドラムＢの方向へ押しつけ、トナ
ーの飛散を防止することができる。

ゴースト像現象を防止するために、現像剤容器１内へ戻
り回動じたスリーブ２面から現像に供されずにスリーブ
ｚ上に残った現像剤層を、一旦スクレーバ手段（不図示
）でかき落し、そのかき落しされたスリーブ面を磁性粒
子層に接触させて現像剤の再コーテイングを行わせるよ
うにしてもよい。

磁性粒子とトナーとの儂度を検出して、この出力に応じ
て自動的にトナーを補給する機構を設けてもよい。

現像器ＨＡは容器１、スリーブ２、ブレード４などを一
体化した使いすてタイプの現像器としても、画像形成装
置に固定された通常現像器としても使用可能である。

ハ、発明の効果 以上のように本発明に依れば、現像装置の作動に伴なっ
て現像剤保持部材面に磁気拘束されて搬送される現像剤
層からのトナーの粉煙発生自体が効果的に防止され、そ
の粉煙による前述の画像品位の低下問題、機内汚損問題
等が解消さ゛れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う現像装置の一実施例の横断側面図
、第２図はその要部の拡大図、第３図体）乃至同図（ｃ
）は磁性体蒸着層又はコート層の形成パターン例、第４
図は従来装置の一例の要部の横断側面図。 ｌは現像剤容器、２は現像剤保持部材としての非磁性回
転スリーブ、３は磁界発生手段としての磁石ローラ、１
４−１５は第１及び第２の柔軟弾性磁性シート或はフィ
ルム部材、ＴはトナーＬと磁性粒子Ｃの混合からなる２
成分系現像剤、Ｂは潜像担持体。 第３図 第４図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁界発生手段を内部に有する、或はそれ自体磁気
   を有する現像剤保持部材の面に乾式現像剤を磁気的拘束
   力で層として保持させて潜像担持体と対向する現像部へ
   搬送させて潜像を顕画化する現像装置であり、 現像剤保持部材の磁界で現像剤保持部材面の保持現像剤
   層の外面へ引き寄せられて該現像剤層の外面にほぼなら
   ってやわらかく面接触して該現像剤層の所要外面領域を
   覆い状態にする柔軟弾性磁性シート或はフィルム部材を
   配設した、 ことを特徴とする乾式現像装置。