JPS63163881A - 静電潜像現像装置 - 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、電子写真複写プロセス等を用いて静電潜像担
体の表面に形成された静電潜像を現像する現像装置に関
するものである。

従来の技術 従来、前記静電潜像担体の一態様として、特開昭５９−
１１１６６３号公報に提案されているものがある。

この現像装置は、マグネットローラを内蔵した現像スリ
ーブの表面に、トナーとキャリアとからなる２成分現像
剤を磁気ブラシ状態で保持し、該磁気ブラシで静電潜像
担体の表面を摺擦して静電潜像を現像する形態のもので
ある。そして、現像によって消費されるトナーに見合う
量のトナーを現像スリーブに補充する必要上、現像スリ
ーブの背面側に設けたトナーホッパの下部開口部に、前
記現像スリーブと対向する、表面に微小凹部を有するト
ナー供給ローラとこれに圧接するブレードとを備え、ト
ナー供給ローラの回転に基づき、前記微小凹部に取り込
んだトナーを現像スリーブとの対向部に搬送する一方、
前記ブレードの圧接部にて微小凹部に充填されたトナー
に電荷を付与するようにしている。

このものにおいては、トナーに電荷を付与するためのキ
ャリアとの混合攪拌を現像スリーブ上のみで行なうため
、非常にコンパクトになるという利点を有する。

発明が解決しようとする問題点 しかし、前記した装置において、トナーは主に供給部か
ら現像領域に達するまでの間に、現像スリーブ上でキャ
リアとの摩擦により電荷を付与されるのであるが、供給
部から現像領域までの距離は極めて短いことから充分な
攪拌時間が得られないという欠点がある。このような欠
点に起因して、現像スリーブ上には、新たに供給された
帯電不充分のトナーと、既にスリーブ上で充分に攪拌さ
れ所望の電荷量を持つトナーとが混在することとなり、
複写画像に濃度ムラが発生するという問題が生じていた
。

問題点を解決するための手段 本発明は、このような問題点に鑑みて、前述した形態の
静電潜像現像装置の持つ長所を損なうことなく、現像ス
リーブ上における現像剤の混合攪拌を良好に行なう静電
潜像現像装置を提供することを目的とし、そのために、
磁性キャリアとしてイし 電気抵抗が１０’Ωα以上で、かつ磁８Ｂ（Ｂ＝４ｆｆ
σ。ρｏ　／　ｐｍ　”最大磁化、ρｏ：真比重）か１
５００ガウス以上であるフェライトキャリアを用いるこ
とを特徴とするものである。

作　　用 本発明を適用した静電潜像現像装置においてキャリアと
して磁気力が強いフェライト・キャリアを用いることに
より磁気ブラシの穂が非常に強くなり、トナー供給ロー
ラより現像スリーブにトナーが供給される際、磁気ブラ
シの穂による掻き取り効果が向上するとともに掻き取ら
れたトナーとキャリアの接触効率がアップして掻き取ら
れた時点でトナーはある程度の帯電性を帯びることにな
る。さらにフェライト・キャリアは比重が大きいため、
特にスリーブに対向して現像剤攪拌板を設けた場合、現
像剤の混合・攪拌の状態がコンパクトになること、キャ
リアの磁気力が強いこともあってこの部分で従来発生し
ていた攪拌ムラによる画像濃度ムラの発生も抑えること
が出来る。

実施例 第１図は本発明に係る静電潜像現像装置の一実施例を備
えた複写機の要部を示す。

感光体ドラム（１）は一定速度で矢印（ａ１方向に回転
駆動可能であり、その周囲には帯電チャージャ（２）、
画像露光手段（３）、本発明に係る現像装置（４）、転
写チャージャ（５）、クリーニングブレード（６）を備
えた残留トナーのクリーニング装置、残留電荷のイレー
ザランプ（７）が設置されている。

また、複写紙は左方の図示しない給紙部から１枚づつ給
紙されて、二点鎖線で示すように右方へと搬送され、転
写後は右方の図示しない定着装置にてトナー像の定着を
施されて複写機外に排出される様になっている。

なお、この種の複写工程の詳細については周知であり、
その説明は省略する。

現像装置（４）は、導電性非磁性（オからなる円筒状現
像スリーブ（４０）内に、外周部に複数極を有する磁気
ローラ（４１）を同軸に収納し、この現像スリーブ（４
０）を現像槽（４２）の開口部に感光体ドラム（１）の
表面と近接する様に設置し、背部にトナー収容槽（４６
）を設けたもので磁性現像剤は現像スリーブの回転（矢
印（ｂ））方向にその回転速度と同速で搬送される。

穂高規制板を兼ねた主現像剤攪拌板（４３ａ）と補助現
像剤攪拌板（４３ｂ）は非磁性材からなり、現像槽（４
２）内にその先端が現像スリーブ（４０）の周面に近接
するように設置されている。主現像剤攪拌板は現像スリ
ーブ（４０）の周面上を矢印（ｂ）方向に搬送される磁
性現像剤の一部を現像領域ＩＡ）の上流側で塞止め、現
像領域（Ａｌに搬送される磁性現像剤を規制すると共に
、その上流側に設けられた補助現像剤攪拌板（４３ｂ）
とで空間部（４Ｓａ）を形成する。補助現像剤攪拌板（
４３ｂ）は主現像剤攪拌板（４３１）と同様に、空間部
（４５ａ）に搬送される磁性現像剤の一部を塞止めると
共に、トナー収容槽（４６）との間を仕切るトナー供給
ローラ（４７）とで空間部（４５ｂ）を形成する。また
補助現像剤攪拌板（４，３ｂ）には。

現像スリーブ軸方向に一様に長く延びた磁性現像剤の通
過可能なスリット状開口（５０）を有している。

これら主、補助現像剤攪拌板（４３ａ）　、　（４３ｂ
）の先端は対向する磁気ローラ（４１）の磁極間のほぼ
中央に位置するように設けられている。

一方、トナー収容槽（４６）内の底部開口にはトナー供
給ローラ（４７）が現像スリーブ（４０）の周面に近接
し、かつ現像スリーブ（４０）の回転と同期して矢印（
Ｃ）方向に回転駆動可能に設置されている。このトナー
供給ローラ（４７）は導電性非磁性材、例えばアルミニ
ウムからなり、その表面にはブラスト処理にて５０μｍ
程度の微少凹凸が形成されており、非磁性材からなるブ
レード（４８）及びシール部材（４９）が接触している
。ブレード（４８）は、厚さが２〜３顛、ゴム硬度が７
０〜８０°のウレタンからなり、その弾力性によるくい
込み量が０５〜１．０朋になるようにトナー供給ローラ
（４７）の回転方向と対向する向きに固設されている。

ここで、以上の構成からなる現像装置の動作について説
明する。

まず、空間部（４５ａ　）内にフェライト・キャリアと
絶縁性トナーとの混合物からなるスタータを装填し、ト
ナー収容槽（４６）内に絶縁性トナーを装填する。この
際、空間部（４５ａ　）内には前記スタータに変えてフ
ェライト・キャリアのみを装填してもよい。そして、絶
縁性トナーが装填された状態で現像装置（４）によって
静電潜像の現像が可能となる。

磁性現像剤は現像スリーブの回転に基づいて矢印＋ｂ＋
方向に搬送されて空間部（４５ｂ）に至る。空間部（４
５ｂ）において磁性現像剤は補助現像剤攪拌板（４３ｂ
）　Ｋよって一部塞止められ、後から搬送されてくる磁
性現像剤により、補助現像剤攪拌板（４３ｂ）に沿って
押し上げられる。その後、磁性現像剤は磁気ローラの磁
力と引力の作用によって現像スリーブ（４０）上に落下
し、再び補助現像剤攪拌板方向に搬送され、その一部が
塞止められて攪拌が連続的に行なわれる。このようにし
て、空間部（４５ｂ）において補助現像剤攪拌板（４３
ｂ）の搬送方向上流側で磁性現像剤が反時計方向に回転
し、これによって攪拌が行なわれる。この時、攪拌され
ている磁性現像剤は、キャリアとして磁気力の強いフェ
ライト・キャリアを使用しているため磁気ローラ（４１
）の磁力の作用によって強−磁気吸着力をうける。その
ため磁性現像剤の回転力がアップし攪拌効率が上昇する
。この攪拌されている磁性現像剤の一部は補助現像剤攪
拌板（４３ｂ）に設けられたスリット状開口（５０）を
通り上流側の空室（４５２）に至る。この時開口を通過
する現像剤は、現像スリーブの回転に伴う力で搬送され
るわけであるか、現像スリーブとの吸着力が大きいため
に搬送力がアップして開口部に現像剤が詰まるという問
題もなく、通過する現像剤はその下流側に存在する磁極
に強くひかれることによりスムースな流れとなる。

また、空間部（４５ｂ）にて攪拌された磁性現像剤の一
部は現像スリーブの回転に伴い補助現像剤攪拌板（４３
ｂ）と現像スリーブ（４０）とのギャップを通って空間
（４５ａ）に搬送される。このように空間部（４５ａ）
に搬送された現像剤は、主現像剤攪拌板分“１で空間部
（４５ｂ）での攪拌と同様に反時計方向に回転して攪拌
される。このとき磁性現像剤の一部は主現像剤攪拌板（
４３ａ）に沿って押し上げられた後、磁気ローラ（４１
）の磁力及び重力によって現像スリーブ（４０）上へ再
び落下するわけであるが、フェライト・キャリアの磁気
力が強いため、落下する場合に受ける磁力が増大し、ま
た比重が大きいため落下してくる時の重力が大きくなっ
て攪拌性が向上する。さらに、磁気力の影響範囲内で攪
拌が起こることばより攪拌自体がコンパクトにまとまり
特に回転運動を起こしている最外周部の現像剤も連続的
に現像スリーブ上に落下することになり、フェライト・
キャリアを使用することで現像剤の混合・攪拌性が上が
りかつ現像スリーブ（４ｏ）の周面上の磁性現像剤とも
均一に混合され結果として画像濃度ムラも抑えることが
出来る。

上述したように空間部（４ｓａ）、　（４５ｂ）で良好
に攪拌された磁性現像剤は、主現像剤攪拌板（４３ａ　
）と現像スリーブ（４０）とのギャップを通り穂高を規
制され現像領域ｆＡ＋において磁気ブラシを形成する。

この磁気ブラシは感光体ドラム（１）の表面を摺擦し、
その表面上の静電潜像を現像して顕像化する。現像に供
された後、現像スリーブ（４０）の周面に残留する磁性
現像剤はトナー供給ローラ（４７）との対向部に至り、
ここで新たなトナーが供給された後、再度現像に供され
る。

トナーの供給は次のようにして行われる。トナー収容槽
（４６）内に収容されているトナーはトナー供給ローラ
（４７）の周面上の微少凹部に入り、該ローラ（４７）
の矢印（Ｃ１方向への回転に基づいてブレード（４８）
で余分な付着トナーを掻き落し、現像スリーブ（４０）
円周上の対向位置に至り供給される。そして、トナー供
給ローラ（４７）は現像スリーブ（４０）に対してトナ
ーを供給する。この場合においてもキャリアが磁気力の
高いフェライト・キャリアであるため磁気ローラ（４１
）の磁力の影響をうけて現像スリーブ（４０）上に形成
される磁気ブラシの穂は固くしっかりしたものになる。

このために、トナー供給〇−ラ上のトナーの磁気ブラシ
による掻き取り力か向上することになり全体としてトナ
ーの供給性がアップする。

また、磁気ブラシの穂が固（チェーン状になっているこ
とより掻き取ったトナーとの接触性も向上し、それ故に
摩擦帯電性も上ることになる。

一方、現像スリーブ上の磁性現像剤中のトナー濃度は、
現像スリーブ（４０）とトナー供給ローラ（４７）の電
位差に基づき静電的に制御される。

なお、前記電位差はトナー供給ローラ（４７）に印加さ
れるバイアス電圧と現像バイアスの電圧値との相関関係
にて決定される。

このようにキャリアとしてフェライト・キャリアを使用
することにより、まずトナーの供給性がアップして画像
追随性が良（なる。トナーの荷電性が上昇してカブリ、
トナーコボレ・粉煙が防止出来る。攪拌部での攪拌ムラ
が抑えられその結果画像ノイズの発生を抑えることが出
来た。

次に、フェライトキャリアの具体的な磁気力及び電気抵
抗について実験を行なった結果を説明する。

実験例１ フェライト・キャリアとして嵩密度ρＡ、　：　３．４
　ｇｒ、／ｉ−ｃ最大磁化ａ、、　：　４６．８　ｅｍ
ｕ／ｇｒ　（印加磁界ｔｏｏｏｏｅ）。

磁化Ｂ：　２０００Ｇａｕβ、電気抵抗３　ｘ　１０＋
ｏΩ口（印加電圧　５００ｖｏｌｔ　）　ｌ平均粒径３
５μｍのものを使用した場合、トナーの荷電性、粉煙防
止が十分であり実機におけるコピーにおいても良好な画
像フェライト・キャリアとして磁化Ｂ　：　１０００Ｇ
ａＷβ電気抵抗３Ｘ１０”Ωｃｒｎ（印加電圧５００ｖ
ｏｌｔ）、　　平均粒径２１．２μｍのものを用いた場
合トナーとの混合攪拌が十分でな（実機におけるコピー
においても下地カブリが発生し、かつ黒コピ一時にはＩ
Ｄムラの発生がみられた。

ｐｃ−較実験例璽 フェライト・キャリアとして磁化”　：　１８００Ｇａ
ｗβ電気抵抗が１０’Ωｃｒｎ（印加電圧５００　ｖＯ
璽’Ｌ平均粒径２８μｍであんものを用いた場合コピー
上にキャリア付着現象が発生した。

以上の結果からフェライトキャリアは磁化Ｂが１５００
ガウス以上、電気抵抗が１０”０口以上が好ましい。

発明の詳細 な説明したように、本発明は、内部に磁石を有し、周面
上に磁性キャリアを保持する現像スリーブと、周面に微
小凹部を有し、凹部に取り込まれた絶縁性トナーを現像
スリーブ周面へ供給するトナー供給ローラとを備え、現
像スリーブ周面上において磁性キャリアと絶縁性トナー
との混合物からなる磁性現像剤を調製し、この磁性現像
剤を用いて静電潜像を現像する形態の磁気刷子式静電潜
像現像装置であって、磁性キャリアとして電気抵抗が１
０”Ωｍ以上で、かつ磁化Ｂ（Ｂ＝４πΦ、ρ。

σ、ｎ＝最大磁化、ρ。：真比重）が１５００ガウス以
上であるフェライト・キャリアを用いることにより、現
像スリーブ上の混合攪拌に基づ（トナーの帯電立上りを
わずかな時間で行なうことができ、カブリ、トナーコボ
レ、粉煙等を防止することができた。

また、均一に混合攪拌が行なわれるため、画像濃度ムラ
も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静電潜像の構成を示す概略図であ
る。 （１）・・・感光体ドラム、（４）・・・現像スリーブ
、（４０）・・・現像スリーブ、（４１）・・・磁気ロ
ーラ、（４２）・・・現像槽（４６）・・・トナー収容
槽、（４７）・・・トナー供給ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内部に磁石を有し、周面上に磁性キャリアを保持す
   る現像スリーブと、周面に微小凹部を有し、凹部に取り
   込まれた絶縁性トナーを現像スリーブ周面へ供給するト
   ナー供給ローラとを備え、現像スリーブ周面上において
   磁性キャリアと絶磁性トナーとの混合物からなる磁性現
   像剤を調製し、この磁性現像剤を用いて静電潜像を現像
   する形態の磁気刷子式静電潜像現像装置であって、磁性
   キャリアとして電気抵抗が１０＾８Ωｃｍ以上で、かつ
   磁化Ｂ（Ｂ＝４πσ＿ｍρ＿ｏ，σ＿ｍ：最大磁化、ρ
   ＿ｏ：真比重）が１５００ガウス以上であるフェライト
   キャリアを用いることを特徴とする静電潜像現像装置。