JPS6348582A - 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Ｖｌｌ用分野　　・ 本発明は、−成分磁性トナーを用いる現像装置に関し、
特に電子写真法を利用した複写装置あるいは印字袋互な
どの現像装置に関するものである。

従来の技術 従来より、電子写真法を利用した複写装置等の一成分磁
性トナーを用いた方式としては、例えば米国特許３９０
９２５８号に見られるような低抵抗トナーを用いたＲ、
１　ｍ帯電方式あるいは英国特許１３９６９７９号に見
られるようなトナーを高電場下において物理的に急速攪
乱する注入帯電方式などが知られているが、前者は像）
旦持体に現（象されて付着したトナーを転写紙（′！ｉ
ｔ通紙）に転写することが通常の電界を利用した方法で
は困難なこと、後者は構成が複雑であることなどのため
に実用されている例が少ない。最近においては、例えば
米国特許４２９２４２７号あるいは同じく米国特許４２
５９４２７号に見られるようなトナーを保持している部
材やトナー層を規制する部材、まこはトナー相互などに
よる摩擦で帯電ずろ方式が実用に供されるようになって
きた。その具体的な代表例を第４２１に示す。第４図に
おいて、磁性体あるいは弾性体からなるトナー層規制部
材３によって、回動するトナー保持部材２の表面に供給
されたトナー１の層厚を規制するとともに、この時にこ
れら規制部材３や保持部材２さらにはトナー相互などに
よる摩擦によって現像に必要な電荷をトナーに与える方
式である。このような簡便な方式によってトナーの層厚
、さらには電荷を均質に得ることは十分に可能なことで
あるが、しかしながら長ｊｌＪｌ的な信頼性の面から見
るとトナー規制部（第３の近傍特に上流側へにおいて、
トナーが造粒現象によりブロック化し規制部材３とトナ
ー保持部材２の僅かの規制間隙に対して目詰まりを生し
、トナー）１１層に筋状の不均質なむらをもたらすこと
に加えて、上述のトナーの造粒ブロックが規制間隙から
摺り抜けて像（旦持体４、例えば感光体の潜像を顕像化
するだめの現像部Ｂに至ることもしばしば見られる。こ
の造粒現象は画像の解像度を上げるためにトナー粒径を
通常の十数ミクロンから数ミクロンに下げた場合に著し
く生し易い。

発明が解決しようとする問題点 上述したようにこのようなトナー層の不均質な筋状のむ
ら、あるいは規制間隙を摺り抜けたブロック状トナー粒
は、当然の事ながら現像に対して具合いの悪い結果を与
える事は明らかである。前者は画像上においては筋状の
白抜けとなり、後者は縞状の地かぶりをもたらすもので
ある。

本発明は　以上の点に鑑みてなされたものであってトナ
ー層厚ならびにトナーの帯電電荷を長期間に互って均質
安定に得られる現像装置を提案することを目的とするも
のである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の現像％ｊ　’ｆｌ
。

は、その表面に磁性トナーを保持して回・エリＪするト
ナー保持部材と、トナー保持部材の裏面側に配設された
６（ｆ界発生手段と、トナー保持部材の表面に近接して
配置された前記磁性トナーをＹ−ｖ層化するための規制
部材と、該規制部材の上流側で、かつ前記磁界発生手段
の磁界が及ぶ範囲のトナー保持部１，４表面近傍に配設
された磁性トナーを攪乱するための磁性部材と、攪乱さ
れた磁性トナー以外のトナーが該磁性部材と前記規制部
子オの間から浸入することを避けるための遮蔽部材と、
更に規制部材上／Ａ（！ＩＩＩで規制を受けて残余とな
った）・ナーを磁性部材上流側に送るための回送手段を
有する構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、トナー保持部材に保持
されて規制部材に至る磁性トナーをその上流側において
磁界中をｉｉ１遇させることによって問乱し、造粒ブロ
ック化することを防止し、かつまた攪乱されたトナーの
み規制部材によって薄層化されるようにしているために
、規制部材とトナー保持部材の規制間隙にブロック状ト
ナーが目詰まりすることが解消され、従って長間間に互
って均質なトナー薄層が得られ、この均質な磁性トナー
薄層によって像担持体の表面を摺擦することから、その
結果均一なン農度で地かぶりの少ない高品質の画像を得
ることが可能となる。

実施例 以下、本発明の具体的な一実悔例について添付した図面
に基ずいて詳述する。第１図は、本発明の現像プよ置が
通用される電子写真法を利用した印字装置の一例を示す
内部構造図である。図において、５は印字装置本体であ
って、その略中央部に像担持体、具体的には感光体ドラ
ム４が矢符方向へ回転駆動されるように設けられている
。ドラム４の周囲には、帯電用チャージャ６、本発明に
従う現像装置１９、転写用チャージャ７、分離除電用チ
ャージャ８、クリーニング装置９が感光体ドラム４の矢
符で示されている回転方向に順次配設され、ドラム４の
回転に伴って動作し、ドラム４の回転と同期して搬送さ
れる転写紙１０上に、トナー像を転写させる作像部を構
成している。

この作像部は、感光体ドラム４をクリーニング装置９に
よりクリーニングしたのち、帯電用チャージャ６により
帯電させる。ドラム４のこの帯電表面には、例えば半導
体レーザダイオードと多面回転体及びレンズ光学系から
なる露光系１１により露光され、静電潜像が形成される
。次に、この静電潜像を本発明に従う現像装置１９によ
ってトナー現像し、現像後のトナー像を、同期を取って
送られてくる転写紙１０上へ転写用チャージャ７によっ
て転写させる。さらに、転写後の転写紙１０は分離除電
用チャージャ８によってドラム４の表面から分離される
。転写紙１０が分離された転写後のドラム４の表面は、
クリーニング装置９により残留トナーをかき落とされた
後、最初の状態に戻る。

作像部の左側には、前記転写紙１０を運ぶヘルド帯電用
チャージャ１３によって帯電され、転写紙ｌＯを静電力
によって吸着する搬送ヘル）１２、及び転写紙上の転写
トナー像を加熱融着させる加熱定着器１４が配設されて
通常の電子写真印字装置を構成している。給紙部は、給
紙カセット１５が印字装置本体５の一方の側面へ張り出
す状態で装着され、給紙ローラ１６を駆動することによ
って給紙カセット１５から転写紙１０をタイミングロー
ラ１７へ送りだし、ガイド板１８によって案内されて、
前記作像部へ感光体ドラム４上のトナー像の移動と同期
を取って送り込む。

以上は、本発明に（トう現像装置が適用される印字ｕＵ
の一例を示したものである。

第２図は、本発明を前述の電子写真印字装置に適用した
場合の現像装置を示す内部構造図である。

第２図において、像担持体４の表面は、アクリル２スチ
ロール、ポリエステル等の樹脂中に、フェライト等の磁
性粉を主成分として混合分散し粉砕した平均粒径が１０
μ程度の高抵抗−成分磁性トナーの薄層１で摺擦される
。この磁性トナー層は、回動自在に支持されて矢符方向
に回転駆動されている非磁性円筒状のトナー保持部材２
の周面に保持されて像担持体４の表面に搬送される。ト
ナー保持部材２の円面外近傍には磁性トナーを貯留しト
ナー保持部材の周面に所定の量ずつトナーを補給するだ
めのホッパ２０が配設されている。ホッパ２０の一端部
にはトナー補給口２１が設けられ、他端部にはトナー保
持部材２の周表面に近接して磁性トナーを薄層化するた
めの規制部材２２が配設されている。規制部材２２の規
制面とトナー保持部１第２の周表面との規制間隙は要求
されるトナー層厚や規制部材２２が磁性か非磁性かによ
って異なるが一般的には０．５〜０．２ｍｍである。規
制部材２２のトナーが搬送されて来る上・流側には、規
制部材２２上同し様にトナー保持部材２の周表面に近接
して６ｎ性部（第２３が配設されている。（ｎ性部材２
３のトナー保持部材２に対する近接面と１−ナー保持部
材２の周表面との間隙は、先の規制部材２２における規
制間隙より大きく取る必要が有り約１〜０゜５１程度が
、そして近接面の幅は、少なくともｌ　ａｍ以上がのぞ
ましい。これらの数値は、例えば規制部材２２に規制さ
れて像担持体４側に搬送されるトナーの隼位時間当たり
の是を１とした場合、磁性部材２３とトナー保持部材２
との間隙を通過する量は望ましくは１．２〜１．５程度
、言い替えるならば規制を受けて残余となるトナーが２
０〜５０％に調整される必要がある。

この星が少ないと規制部材２２の下流側でのトナー層厚
が不安定となり昂（、逆に多い場合には規制部材２２近
傍上流側で１−ナーの造粒ブロック化現象が生ずるよう
になるからである。トナー保持部材２の円筒周面内には
、トナー保持部（第２の周表面に保持されているＥｉｆ
性トナー層をブラシ状に起毛させるために多極永久磁石
２４が内包固定されている、その磁極は、通常のこの種
の現像装置と同し様に、像！旦持体４と相対してプラン
状トナー層で像担持体４を摺擦できる位置、規制部材２
２と相対してトナー層をブラシ状に４６立ちさせてトナ
ー層厚を規制できる位置に加えて、本発明においては磁
性部材２３と相対して磁性部材２３に１（１界の作用を
及ぼし磁性部材２３との間で強磁場を形成しこの磁場中
でトナー層を起毛攪乱できる位置に配置されている。磁
性トナーは、通常磁場中では磁力線にそって羽毛状に各
粒子が連なり、その層密度が小さくなるので、この状態
でトナー保持部材２に保持して磁場中を搬送することは
、トナー粒子が動き易いために容易に攪乱されてブロッ
ク状トナーの解し現象が生ずる。この磁性部材２３の働
きは、上記した攪乱によるブロック状トナーの解し現象
とさらに前記した規制部材２２側に送り出す量を規制し
て規制部材２２近傍でのトナーのブロック化を防止する
ものである。磁性部材２３の他端には、前記規制部材２
２の方向に遮蔽部材２５が配設されている。遮蔽部材２
５は、前記・３４Ｉ磁場中で起毛攪乱された以外のトナ
ー１く規制部材２２と磁性部材２３の間から浸入するご
とを避ける働きをおこなう。この間において、他よりト
ナーが紛れ込むと規制部材２２上ＭＥ　［’ｌｌｌでの
トナー量を適量に規制できないためにト）１−−のブロ
ック化が発生し本発明の効果を大きく打１なうことにな
る。本発明の現像装置には、さらに規制部材２２近傍の
上流側で残余となったトナーを磁を生部材２３の上流側
に回送するための手段が付加されている。すなわら、規
制部材２２の下部には、（・チー保持部材２０回動によ
って搬送されてきたトナーが規制部材２２により規制さ
れて余分となるので、余分となったトナーを羽根車２６
によって回収し遮蔽部材２５とホッパ２０の底部の間を
通して磁性部材２３の上流側に回送出来るように成した
ものである。

第３図は、本発明に従う他の一実施例であり、第２図に
示した要素と共通の要素については同一符号を付して説
明を省略する。第３図においては、磁性部材２３に対向
する磁極が複数となっており、前記攪乱効果がより箭め
られた溝底となっている。

次に、上記一実施例について具体的なデータを付は加え
てさらに説明する。像担持体４は、感光体としてセレン
ドラムあるいは有機感光体ドラムやヘルドでも良く、こ
こでは機能分離型存機感光体ドラムを用いた。表面帯？
ｉｉ電圧は一７５０Ｖであり、内達は９Ｑ＋ｎ／ＳｅＣ
，である。磁性トナーは、−例としてポリエステル樹脂
５７．５部、マグ名タイト３５部、？？荷制御剤３部、
カーボン４部、ステアリン酸０．５部の比率で周知の方
法により混合分散し粉砕した平均粒径８μのものを利用
した。なお、トナーとしては上記組成に限定されるもの
ではない。トナー保持部材としては、第２図に従う状態
において、非６６性ステンレス円筒材を用い、これに内
包されている多極永久磁石には円筒表面上から計測して
９００ガウスの表面磁束密度のものを使用した。規制部
材には非磁性ステンレス、６部性部材には磁性ステンレ
スを各々用いた。規制間隙は、０．３ｍｍであり、磁性
部材とトナー保持部材との間隙は０．８．ｍに選択した
。

この時、規制部材上流側での残余のトナーはｎｉｉ記し
た比率で約３５％であった。像担持体、すなわち有機感
光体ドラムとトナー保持部材表面との間隙は、０．４Ｉ
Ｉｍであり、この条件において恣光体表面をトナー薄層
は磁界の作用によりブラン状に起毛し！′￥？擦できる
状態にある。トナー保！５部（才の周速は、（２光体と
等速とし、この時現像位置に達しｆこトナーの帯電１ｕ
荷最を測定した結果、−５，５〜−６，２μＣ／ｇであ
った。この条件においてトナー保持部材に一６５０■の
バイアスを与えて、第１図に示した露光系を利用しｌす
）像を作成し、反転現像して印字試験を行った。露光系
の解像度は、２０トノｌ−／　、、、すなわち５０μの
最小線像で露光しだが、得られた印字品質においては、
はぼこれを再現する解像度であった。さろにこの条件に
おいて磁性トナー２ｋｇを７１′Ｉ費して連続印字試験
を行ったが、当初の印字品質を誰持し解像度の高い地か
ふりの少ない画性が得られた。

」１記のような実験によって規制間隙を一定にして、ト
ナー保持部材表面と磁性部材の間隙を諾ｌ整し、トナー
のブロック化による縞状地かぶりおよびトナー薄層の筋
状化による白抜け、さらにはトナーの帯電電荷量の変化
を観察した結果、先に記した残余のトナー比率が１０％
程度ではトナー層厚に不安定な箇所が生して画像濃度が
常に均質になり難い面がある。他方、７０％を越えると
ブロック状トナーが生成する状態となり帯電電荷量にも
変動が見られる状況となる。

発明の効果 以上のように本発明は、−成分高抵抗（イｌ性トナーを
用いる現像装置であって、上記トナーがトナー保持部材
に保持されてトナー層厚の規制部材に搬送されるまでの
間に強Ｌｍ場を構成してこれを通過させ、これを攪乱す
ると共に規制部材に対する搬送量を適正化することによ
って、トナーの造粒ブロック化現象を回避し帯電電荷量
を安定に維持しつつ画像に白抜け、縞状地かぶりのない
優れた印字品質を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置が適用される電子写真法を利
用した印字装置の一例を示す内部構成図、第２図は本発
明の電子写真印字装置に適用した場合の現像装でを示す
内部構造図、第３図は本発明に従う他の実施例である現
像装置を示す内部構造図、第４図は従来の現像装置の内
部構造図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体の表面に磁性トナーを摺擦するために磁
   性トナーを薄層化して供給する現像装置であって、前記
   磁性トナーを摺擦するためにその表面にトナーを保持し
   て回動するトナー保持部材と、前記トナー保持部材の裏
   面側に配設された磁界発生手段と、前記トナー保持部材
   の表面に近接して配置された前記磁性トナーを薄層化す
   るための規制部材と、前記規制部材の上流側で、かつ前
   記磁界発生手段の磁界が及ぶ範囲のトナー保持部材表面
   近傍に配設された磁性トナーを攪乱するための磁性部材
   と、攪乱された磁性トナー以外のトナーが前記磁性部材
   と前記規制部材の間から浸入することを避けるための遮
   蔽部材とを有することを特徴とする現像装置。
2. （２）像担持体の表面に磁性トナーを摺擦するために磁
   性トナーを薄層化して供給する現像装置であって、前記
   磁性トナーを摺擦するためにその表面にトナーを保持し
   て回動するトナー保持部材と、前記トナー保持部材の裏
   面側に配設された磁界発生手段と、前記トナー保持部材
   の表面に近接して配置された前記磁性トナーを薄層化す
   るための規制部材と、前記規制部材の上流側で、かつ前
   記磁界発生手段の磁界が及ぶ範囲のトナー保持部材表面
   近傍に配設された磁性トナーを攪乱するための磁性部材
   と、攪乱された磁性トナー以外のトナーが前記磁性部材
   と前記規制部材の間から浸入することを避けるための遮
   蔽部材と、前記規制部材近傍上流側で残余となったトナ
   ーを前記磁性部材上流側に送るための回送手段とを有す
   ることを特徴とする現像装置。