JPS6280680A - 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】 〔概要〕 電子写真装置や、静電記録装置に用いられる現像装置で
あって、特に潜像担持体と現像ローラが対向する現像領
域に非磁性トナーのみを選択的に搬送できるようにし、
現像剤収容容器内に潜像担持体に付着せずに搬送されて
きたトナー層が現像ローラより充分除去でき、かつ容器
より外部に漏れないようにして回収できるようにした現
像装置。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真装置や、静電記録装置に用いられる現
像装置に係り、特に記録ドラムの周囲に形成されている
潜像担持体と現像ローラが対向する現像領域に非磁性ト
ナーのみを選択的に搬送できるようにし、かつ現像後、
現像剤収容容器内に搬送されてきた未現像のトナー層が
確実に現像ローラより剥離でき、かつ容器から外部に漏
れない状態で回収できるような現像装置に関する。

セレン（Ｓｅ）等の光導電層よりなる潜像担持体を周囲
に形成した記録ドラムの前記潜像担持体をコロナ放電器
等を用いて一様に帯電させた後、この潜像担持体に光を
照射して画像情報に対応する露光を行って静電潜像を形
成する。更にこの静電潜像に磁気ブラシ現像器を用いて
トナーを付着させて現像を行う電子写真記録装置は、複
写装置等に広く利用されている。

このような電子写真記録装置の現像装置に於いて非磁性
トナーと、磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いて
現像を行う場合、特にカラーの記録の際に、非磁性トナ
ーのみが選択的に現像部に搬送されるようにして鮮明な
カラー記録が実施でき、未現像のトナーが確実に現像剤
収容容器内に回収されるようにした現像装置が要望され
ている。

〔従来の技術〕

従来の二成分現像剤を用いる現像装置の模式図を第３図
に示す。

第３図に示すように従来の現像装置は、磁性粒子よりな
るキャリア１と非磁性の着色樹脂粉末よりなるトナー２
とから構成される現像剤３を収容する現像剤収容容器４
が、記録ドラム１１に近接して設けられている。この現
像剤収容容器４内には、矢印Ａ方向に回転する非磁性の
スリーブ５と、このスリーブ５内に内包され、矢印Ｂ方
向に示すようにスリーブ５０回転方向と逆方向に回転し
、複数の磁極を有する磁気ローラ６とから構成された現
像ローラ７が設けられている。

また現像剤収容容器４には現像ローラフの表面に付着し
た現像剤３の穂の高さを所定の寸法に規制するための非
磁性の金属板等よりなる穂切りブレード８が設置され、
また現像されずに現像ローラフの表面に付着して収容容
器４に戻ってきた現像剤・３を掻き取るための非磁性の
金属板等よりなる現像剤掻き取りブレード９が設けられ
ている。

このような現像装置の動作について説明すると、現像剤
収容容器４内に収容されている現像剤３は磁気ローラ６
の磁力によって、スリーブ５０表面に吸着される。ここ
で第４図に示すように磁気ローラ６は矢印Ｂ方向に沿っ
て回転し、スリーブ５は矢印Ａ方向に沿って回転してい
るので、トナー２とキャリア１とからなる現像剤３の穂
は、磁気ローラ６の回転に従って自転運動をしながら、
矢印Ａ方向に搬送される。

前記した第３図に示すようにスリーブ５上で稲穂状に吸
着された現像剤３が、矢印Ａに示すスリーブ５の回転方
向に沿って移動し、現像剤収容容器４の出口に設けられ
た穂切りブレード８によって、所定の厚さに規制され、
更に矢印六方向に沿って搬送される。そして潜像担持体
１０が表面に形成された記録ドラム１１に、前記搬送さ
れた現像剤３が接触する現像領域で、記録ドラム１１上
に形成された静電′潜像にトナー２が供給付着されて現
像が行われる。

現像終了後の現像剤３は更にスリーブ５上を搬送されて
現像収容容器４内に回収される。更に現像剤３は現像剤
播き取りブレード９によってスリーブ５より剥がされ、
図示しない攪拌手段により攪拌され、現像によって消費
された量のトナー２が補給され、その後、前記したのと
同様な動作を現像装置が繰り返す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような現像装置では、現像剤のトナー濃
度が記録品位に与える影響が大きく、トナー濃度が高い
と、現像されたトナー像を記録用紙に転写した時、転写
された印字画像の背景部に地汚れを生じる。またトナー
濃度が低下すると画像が薄くなったり、現像されなくな
り、更にはキャリア１の付着が起こる。

そのため、このような装置では、トナー濃度セン号を設
けてトナー濃度を管理すると共に、トナー濃度に応じて
トナーの供給を行わねばならず、現像装置の維持管理が
煩雑で問題となる。

更にこのような二成分現像剤では、記録ドラム１１に現
像剤３を接触させて現像するため、記録ドラム１１の表
面はキャリア１によって摩擦され、傷が発生する問題が
ある。

更に本発明者等が以前に提案したように、記録ドラム１
１が一回転する間に、潜像形成および現像工程を複数回
繰り返すカラー記録の場合に於いて、第２段以降の現像
時に、それ以前に形成されているトナー像を破壊したり
、或いは混色を起こすこと問題がある。

尚、このようなカラー記録に於いて、第２段以降の現像
に一成分磁性トナーを用いて現像する方法を、本発明者
等は以前に提案している。

然し、上記した一成分磁性トナーは着色樹脂粉末に磁性
粉末を添加した構成をとっているため、鮮明なカラー記
録が実現できない問題がある。

またこの他の問題点として、記録ドラム１１の潜像担持
体１０に付着されずに、スリーブ５上に付着して現像剤
収容容器４内に回収される未現像のトナーが、周囲に飛
散して容器４の外部に飛散する問題がある。

更にこのような装置では、潜像担持体に付着されなかっ
た未現像のトナー層が、現像ローラの表面に付着した状
態で現像剤収容容器内に戻ってくるので、この未現像の
トナー層が付着した現像ローラ上に容器内で新たなトナ
ーを付着させると現像ローラ上のトナー層の厚さが均一
に成らず、安定した良好な現像が行えないといった問題
を生じる。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の現像装置は、第１図に示すように、非磁性スリ
ーブ２５とこの非磁性スリーブ２５に内包され、非磁性
スリーブ２５と共に回転する磁気ローラ２３と、この現
像剤収容容器２１の現像剤搬出口部３３に現像ローラ２
８と対向して磁性体の現像剤流れ規制板２２を設けると
共に、現像剤搬入口部３ｏに磁性体の現像剤漏れ防止板
３４を設け、更に現像ローラ２８の非磁性スリーブ２５
の回転方向は、現像剤２４が現像剤搬出口部３３より潜
像担持体３１に向かう方向とする。

更に、現像剤収容容器２１内に現像ローラ２８と対向し
て、潜像担持体３１に付着されずに現像ローラ２８の表
面に付着して現像剤収容容器２１内に戻ってきた未現像
のトナー層２６Ａを剥離するための平板状のトナー剥離
ブレード４１を設ける。

〔作用〕

半発明の現像装置は、現像剤収容容器２１の、現像剤搬
出口３３に磁性体で形成された現像剤流れ規制板２２を
設けるとともに、現像後の現像剤搬入口部３０に磁性体
の現像剤漏れ防止板３４を設け、磁気ローラ２３の回転
によって磁気ローラ２３を構成する磁極が変化しても、
常に流れ規制板２２、並びに漏れ防止板３４にスリーブ
２５からの磁力線が集束するようにする。

そして磁気ブラシが磁気ローラ２３の磁極と流れ規制板
２２の間に形成されるようにし、この磁気ブラシによっ
て流れ規制板２２を通過してキャリア２７が搬送されな
いようにし、トナー２６のみが現像領域に到達するよう
にしたものである。

更にこの時、スリーブ２５上の非磁性トナー２６は、磁
性キャリア２７との摩擦帯電や、スリーブ２５との摩擦
帯電によって電荷を持ち、鏡像力で現像ローラ２８表面
に非磁性トナー２６層を形成するようにする。

更にスリーブ２５と磁性体の現像剤漏れ防止板３４との
間に磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシによって潜像
担持体に現像されずに現像剤収容容器２Ｉに戻ってきた
トナー層を外部に飛散しないようにして回収する。

また現像剤収容容器２１の内部に於いて、流れ規制板２
２と漏れ防止板３４との間に現像ローラ２８の表面に対
向するように未現像のトナー層２６Ａの剥離ブレード４
１を設け、これによって未現像のトナーＦｆ　２６Ａを
確実に剥ぎ取り除去し、現像ローラ２８の表面に均一な
厚さで新たなトナー層２６Ａが付着するようにする。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。

第１図に示すように、本発明の現像装置は非磁性の着色
樹脂粉末よりなるトナー２６と磁性粉末よりなるキャリ
ア２７とを混合した二成分の現像剤２４が収容されてい
る現像剤収容容器２１の現像剤搬出口部３３で、非磁性
のスリーブ２５とそれに内包される磁気ローラ２３とか
らなる現像ローラ２８に近接した位置で、磁性体よりな
る現像剤の流れ規制板２２を設けている。

更に現像剤収容容器２１の現像剤搬入口３０側で磁性体
の現像剤漏れ防止板３４を設けている。

そして現像剤収容容器２１内に於いて、現像剤２４の流
れ規制板２２と漏れ防止板３４の間に現像ローラ２８の
表面に付着している未現像のトナー層２６Ａを除去する
ための樹脂よりなる平板状のトナー層２６Ａの剥離ブレ
ード４１を、現像ローラ２８に摺接して設ける。

このような本発明の現像装置の動作について説明する。

前記したトナー２６とキャリア２７とからなる二成分の
現像剤２４は、磁気ローラ２３の磁力により現像ローラ
２８の表面に吸着される。この時、磁気ローラ２３と非
磁性スリーブ２５は共に矢印Ｃ，Ｄに示すように反時計
方向に回転し、現像剤２４も反時計方向に搬送される。

ここで、現像剤２４は磁気ローラ２３の回転方向と同一
の方向に搬送されるため、現像剤２４の磁気ローラ２３
によって搬送される速度より、現像剤２４のスリーブ２
５によって搬送される速度の方を大きく設定しておく。

この結果、現像ローラ２８の表面に吸着された現像剤２
４は、磁気ローラ２３の磁極の移動で自転運動をしなが
ら、非磁性スリーブ２５０回転方向に搬送される。また
現像剤２４は自転運動とスリーブ２５とのＦｔＪ擦によ
ってトナー２６とキャリア２７はそれぞれ逆極性の電荷
を持つようになる。そして流れ規制板２２に到達すると
、流れ規制板２２は磁性体であり磁気ローラ２３の磁極
と逆極性となるため、現像剤２４はスリーブ２５表面と
流れ規制板２２０間を磁気ブラシでつなぐようになる。

また現像剤２４は流れ規制板２２の個所で滞留しはじめ
、遂には流れ規制板２２に沿って上部の方向に移動し、
途中から現像剤２４の表層部を滑って現像剤収容容器２
１の底部に到達する。

また現像剤２４が流れ規制板２２とスリーブ２５間に磁
気ブラシを形成すると、非磁性トナー２５は鏡像力で非
磁性スリーブ２５に静電的に付着する。

尚、非磁性トナー２６の非磁性スリーブ２５への付着は
流れ規制Ｆｉ２２に到達する迄の搬送途中でも起こる。

そして非磁性スリーブ２５の回転に従って現像領域に搬
送される。現像ローラ２８と記録ドラム２９とが対向し
た現像領域で、非磁性スリーブ２５と記録ドラム２９間
に現像バイアス用電源３２で現像バイアスを印加してお
けば、記録ドラム２９上の周囲の潜像担持体３１に形成
された静電潜像にトナー２６が付着して現像が行われる
。現像に用いられなかったトナー層２６八は更に搬送さ
れて収容容器２１に到達する。

このトナー層２６Ａは、現像ローラ２８に摺接して設け
られているトナー剥離板４１によって剥離され、剥離さ
れたトナー層２６八は、現像剤収容容器２１内の現像剤
２４に混合される。

また現像剤収容容器２１に搬送されてきた現像剤搬入口
部３０には磁性体よりなる現像剤漏れ防止板３４が設け
である。

この漏れ防止板３４は、前記した流れ規制板２２と同様
に非磁性スリーブ２５との間に磁気ブラシを形成する・
この磁気ブラシによって、現像剤収容容器２１内の現像
剤２４は外部へ流出するのを防止され、剥離されたトナ
ー層２６Ａと共に自転運動しながら流れ規制板２２の方
向に移動し、新たな現像作業に用いられる。

尚、本実施例では述べていないが、現像によってトナー
が消費されるため、公知のスポンジローラ等を用いて消
費された分のトナーを供給するようにしても良い。

本実施例によれば、スリーブ２５と共に磁気ローラ２３
を回転させているため、現像剤の磁気ブラシの自転運動
が起こり、トナーとキャリアとの攪拌が非磁性スリーブ
のみの現像剤搬送時に比べ充分に行われる。この結果、
搬送中にトナーは短時間で確実に帯電され、非磁性スリ
ーブ表面へのトナー層の形成が容易に行われる。つまり
非磁性スリーブ２５のみの回転による現像剤の搬送方式
では困難である高速記録への適用が可能となる。

更に未現像のトナー層２６Ａが確実に剥離され、新しい
現像工程に入る前に、スリーブ２５の表面に新しい現像
剤が供給されるので、安定した良好な現像が行われる。

更に非磁性スリーブ２５の回転による現像剤搬送速度が
、磁気ローラ２３による搬送速度より大きいため、漏れ
防止板３４上で剥がされたトナーは、キャリアと共に常
に流れ規制板２２の方向、つまり反時計方向に向かって
搬送され、漏れ防止板３４の近傍に滞留したり、漏れ防
止板３４より外部へ飛散することもない。

また本発明の他の実施例として、第２図に示すようにス
リーブ２５の表面に摺接しながら回転する羽根５１を有
′するトナー剥離ローラ５２によって、スリーブ２５の
表面のトナー層２６Ａを剥離するようにすれば、剥離し
たトナー層２６Ａを容器２１の内部で現像剤２４に充分
攪拌混合することができる。

尚、本実施例では磁気ローラ２３と非磁性スリーブ２５
とも同一方向（反時計方向）回転で説明したがトナー層
を搬送するための非磁性スリーブ２５が反時計方向に回
転しておれば良く、磁気ローラ２３の回転方向は問わな
い。また現像剤収容容器２１内に於ける現像剤２４の搬
送方向も反時計方向である必要はなく、この搬送方向は
磁気ローラ２３による搬送方向と速度、および非磁性ス
リーブ２５による搬送方向と速度との兼ね合いで決まる
。

更に本実施例の他に磁気ローラ２３のみを固定させた装
置も可能である。この場合にはスリーブ２５と現像剤流
れ規制板２２、およびスリーブ２５と現像剤漏れ防止板
３４の間に磁気ブラシが形成されるよに、各板２２．３
４に対向する位置に磁気ローラ２３の磁極が位置するよ
うに調整すると良い。

また現像バイアス電圧は直流でも交流でもいずれでも良
い。

〔発明の効果〕

本発明の現像装置によれば、流れ規制板で二成分現像剤
のキャリアのみを確実に選択的にせき止めることができ
、現像領域にはトナー層のみを搬送することができるの
で、トナー濃度の管理を厳密に行う必要がなく、装置が
簡単なものとなり低コストの装置が得られる。

また現像領域にはキャリアがないため、記録ドラムの表
面を傷つけることがなく、トナー層のみによる現像のた
めソフトな現像が得られ、カラー記録に用いると鮮明で
像破壊や、混色のない良好な記録を行い得るといった効
果がある。

更に磁気ローラを回転させているため、トナーの攪拌が
充分にでき、トナーの帯電が短時間で確実に容易に行う
ことができ、高速記録が可能となる効果がある。

また未現像のトナー剥離手段を設けているので、未現像
のトナーが確実に剥離され、更に現像剤漏れ防止板を設
けているので、現像剤収容容器内に回収されてきたトナ
ーが外部に飛散するような事故も防止でき、高信頼度の
現像装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の一実施例を示す示す模式図
、 第２図は本発明の他の実施例を示す模式図、第３図は従
来の現像装置を示す模式図、第４図は現像装置に於ける
現像剤の状態を示す模式図である。 図に於いて、 ２１は現像剤収容容器、２２は流れ規制板、２３は磁気
ローラ、２４は現像剤、２５はスリーブ、２６はトナー
、２６Ａはトナー層、２７はキャリア、２８は現像ロー
ラ、２９は記録ドラム、３０は現像剤搬入口部、３１は
潜像担持体、３２は現像バイアス電源、３３は現像剤搬
出口部、３４は現像剤漏れ防止板、４１はトナー層の剥
離ブレード、５１は羽根、５２はトナー層剥離ローラ、
Ｃは磁気ローラの回転方向を示す矢印、Ｄはスリーブの
回転方向を示す矢印である。 ＠１図 亭４と明の＋２夾うをｇｌの頑犬ｙ １８２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二成分現
   像剤を収容する現像剤収容容器と、回転可能な非磁性ス
   リーブおよびこれに内包された磁気ローラよりなる現像
   ローラを備え、該非磁性スリーブ、および磁気ローラの
   少なくとも一方を回転させて前記現像ローラの表面に沿
   って前記二成分現像剤を搬送する現像装置に於いて、 回転可能な非磁性スリーブ（２５）と該非磁性スリーブ
   （２５）に内包される磁気ローラ（２３）とからなる現
   像ローラ（２８）と、現像剤収容容器（２１）の現像剤
   搬出口部（３３）に現像ローラ（２８）と対向する磁性
   体の現像剤流れ規制板（２２）と、前記現像剤収容容器
   （２１）の現像剤搬入口部（３０）に前記現像ローラ（
   ２８）と対向する磁性体の現像剤漏れ防止板（３４）と
   、現像材収容容器（２１）内で前記現像剤流れ規制板（
   ２２）と現像剤漏れ防止板（３４）との間に現像ローラ
   （２８）に対向して、該現像ローラ（２８）の表面に付
   着している未現像のトナー層除去手段（４１、５２）を
   設け、前記非磁性スリーブ（２５）の回転方向は、現像
   剤（２４）が現像剤搬出口部（３３）より潜像担持体（
   ３１）に向かう方向としたことを特徴とする現像装置。
2. （２）前記非磁性スリーブ（２５）と磁気ローラ（２３
   ）を同時に回転させることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項に記載の現像装置。
3. （３）前記磁気ローラ（２３）を固定し、非磁性スリー
   ブ（２５）を回転させるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項に記載の現像装置。
4. （４）前記トナー層除去手段（４１）は、非磁性スリー
   ブ（２５）に摺接して設けられた平板状部材であること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項、第（２）項お
   よび第（３）項に記載の現像装置。
5. （５）前記トナー層除去手段（５２）は非磁性スリーブ
   （２５）に摺接して移動する羽根（５１）を有する回転
   体であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項、
   第（２）項および第（３）項に記載の記載の現像装置。