JPS6383747A - 非磁性一成分現像方法及びその装置 - 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） この発明は、電子写真プリンタや複写機等の電子写真装
置において、非磁性なトナーを用いて静電潜像担持体上
の静電潜像を可視像化するための現像装置に関するもの
である。さらに詳しくは、非磁性トナーとトナー塗布用
磁性粒子とを用いて現像スリーブ上に非磁性トナーの均
一な薄層を形成して静電潜像を可視像化するための非磁
性一成分現像装置に関するものである。

（従来の技術） 第３図は、実開昭５３−３０３３９号公報及び実開昭５
５−８９１３号公報に開示されている非磁性一成分現像
装置の構成を示す概略図である。この装置は、非磁性ト
ナー−成分より成る現像剤で静Ｍｌ潜像の現像（以下、
可視像化と称することもある。）を行うものである。即
ち、トナー供給部１１内に収納された非磁性トナー１３
は、規制部材１５と２所定の速度で回転する現像スリー
ブ１７との間で摩擦帯電される。この摩擦帯電によりト
ナーは電荷を与えられ、現像スリーブ１７上に−様な層
として非磁性トナーが付着する。このトナー層１９の非
磁性トナー１３は、静電潜像相持体２１上の静電潜像に
連続して供給され、可視像化する。上述の規制部材１５
としては、第３図に示したようなブレードやこのブレー
ドの代わりに弾性ローラが用いられていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、第３図に示したような従来の非磁性一成
分現像装置では、非磁性−成分のトナーが現像スリーブ
及び規制部材の間で摩擦帯電されることによって現像ス
リーブに付着し、トナー層を形成する。従って、安定な
トナー層を得るためには、充分な摩擦帯電を行い得るよ
う成る程度の圧接力を持たせた規制部材を具えなければ
ならなかった。このため、この圧接の際、規制部材（及
び現像スリーブ）の摩耗が生じるという問題点があった
。さらに、ごみ或いはトナーの凝固物が現像スリーブと
規制部材との間に混入した場合、その部分の圧接力が不
均一となるため、トナー層の不均一を生じ、その結果ス
ジ状の画像を生じたり画像濃度が不均一になる等、画質
品位の低下を来たすという問題点があった。

この発明の目的は、上述した問題点を解決し、現像剤に
対する摩擦帯電付与が充分で、現像スリーブに均一かつ
安定したトナー層を形成することが可能な現像方法及び
その装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この出願の第一発明の非磁
性一成分現像方法によれば、非磁性トナーを回転する現
像スリーブに付着させ、現像領域に搬送して非磁性一成
分現像を行なうに当り、上述の現像スリーブに当接して
規制部材を上述の現像領域の上流に設け、現像領域と規
制部材との間に供給された非磁性トナー及び磁性粒子か
らなる混合現像剤を、この混合現像剤に対し現像スリー
ブの回転による搬送力よりも、上述の現像スリーブ内に
設けた多極マグネットロールの回転に起因する逆方向の
搬送力を大きくすることによって攪拌領域を形成し、こ
の攪拌領域の一方の領域端を規制部材で規制し、この攪
拌領域の混合現像剤から遊離した非磁性トナーを上述の
現像スリーブで上述の現像領域に搬送することを特徴と
する非磁性一成分現像方法である。

さらに、この出願の第二発明の非磁性一成分現像装置は
、帯電した非磁性トナーを現像領域に搬送する回転回部
な現像スリーブと、上述の現像領域の上流側に設けられ
上述の現像スリーブの表面に上述の非磁性トナーを供給
するトナー供給部とを具える非磁性一成分現像装置にお
いて、上述のスリーブ内に設けられ、このスリーブと同
一回転方向であって、このスリーブの回転速度よりも速
い回転速度で回転する多極マグネットロールと、上述の
トナー供給部に設けられたトナー貯蔵槽から、上述の現
像領域の上流に位置する上述の現像スリーブ表面上に、
上述の非磁性トナーを供給する搬入手段と、上述の現像
領域の上流側で、上述の供給された非磁性トナーを投入
された磁性粒子によって攪拌して帯電させる攪拌領域と
、この攪拌領域の上述の現像領域とは反対側の領域端を
規制する規制部材とを具えることを特徴とする非磁性一
成分現像装置である。

（作用） 以下、第２図を参照してこの出願の第一発明の非磁性一
成分現像方法の作用につき説明する。

第２図は、この発明に係る現像方法を実施する現像装置
の要部概略図である０図中、１３は非磁性トナー、１７
は現像スリーブ、１９はトナー層、２３は多極マグネッ
トロール、２５は規制部材、２７は磁性粒子、２９は攪
拌領域である。尚、第２図の構成成分のうち、第３図と
同様な機ス艶を持つものについては、同一の符号を付し
て示している。

現像スリーブ１７と多極マグネットロール２３とを矢印
ａで示した方向にそれぞれ独立に回転させ６と、磁性粒
子２７には、以下に述べる２つの力が主として作用する
と考えられる。つまり、現像スリーブ１７の回転により
生ずるこの回転方向と同方向の搬送力（以下、第一搬送
力と称する場合もある。）と、多極マグネットロール２
３の磁極線の略回転に起因する多極マグネットロールの
回転方向とは逆方向の搬送力（以下、第二の搬送力と称
する場合もある。）が働く、ここで、磁性粒子２７は、
多極マグネットロール２３の発生する磁力に伴なって連
鎖を形成し、この連鎖同士が摩擦を生じることによって
、混合現像剤として投入されている非磁性トナー１３を
付着するようになり、様々な状態の連鎖を生じる。現像
スリーブ１７の回転速度に比して多極マグネットロール
２３の回転速度が充分速いとすれば、磁性粒子２７の連
鎖、又は磁性粒子２７と非磁性トナー１３との連′１Ｉ
４（以下この両者を総称して、単に連鎖と称することも
ある。）に働く搬送力は第二搬送力の方向（矢印す方向
）に一致させることが出来る。ここで、第２図に示すよ
うに、現像スリーブ１７の回転方向上流側（第二搬送力
の働く方向の下流側、）に規制部材２５を設ければ、第
二搬送力によって搬送された上述の連鎖は、その自転運
動を妨げられ、再度、第二搬送力の支配を受けるように
なる迄、第一搬送力に従って現像スリーブ１７の表面上
乃至はその近傍を矢印Ｃ方向に搬送されるようになると
考えられる。従って、上述の通り、連鎖には主に第一搬
送力が作用する領域（現像スリーブ１７の表面近傍）と
主に第二搬送力が作用する領域（上述の領域よりも現像
スリーブ１７の表面から離れた領域）とが形成され、一
種の循環運動を呈するようになる。この連鎖の循環運動
乃至は連鎖の自転運動の原生じる遠心力等によって、前
述の連鎖に付着していた非磁性トナー１３が、帯電付与
された状態で磁性粒子２７から遊離され、現像スリーブ
に付着し、第一の搬送力に従って現像領域側（現像スリ
ーブＩ７の回転方向下流側）にトナー層】９として搬送
される。

一方、上述の循環運動している領域に非磁性トナー１３
を供給してやれば、連鎖の運動に伴なう非磁性トナー１
３の攪拌によって、充分な帯電付与が行なわれた状態で
現像スリーブ１７上に付着し、トナー層１９として第一
搬送力のみに従って、上述の現像領域側に搬送される。

尚、第２図中では、この循環運動している領域を攪拌領
域２９として図示している。

次に、この出願の第二発明の非磁性一成分現像装置は、
第２図矢印ａ方向に回転する現像スリーブ１７と同方向
に、この現像スリーブ１７よりも速い回転速度で回転す
る多極マグネットロール２３を具えているため、前述の
連鎖に対して作用する第二搬送力を第一搬送力より大き
くすることができる。さらに、この現像装置は、前述の
攪拌領域２９に一定量の非磁性トナー１３を連続的に供
給するためのトナー供給手段を具えているため、攪拌領
域２９内に存在する磁性粒子２７と非磁性トナー１３と
の比率を一定に保つことができる。

（実施例） 以下、図面によりこの発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明の現像装置の構造及びトナー層の形
成過程を概略的に示す図である。

最初に、この発明に係る現像装置の構成につき図面を参
照して説明する。尚、第２図と同一のＪａ　ｉ＠を有す
る構成成分については同一の符号を付して示す。

まず、１７は中空かつ円筒状の現像スリーブを示してい
る。この現像スリーブ１７は従来周知の材質、例えばア
ルミニウム、ステンレス、銅、黄銅等の非磁性金属或い
は、これら非磁性金属の外表面（現像剤と接する面）を
メラミン樹脂等の合成樹脂でコーティングしたものを用
いる。

２３は、前述の現像スリーブ１７の内表面全体にわたっ
て、所定の隙間を設けて配設された前述の多極マグネッ
トロールを示す。この現像スリーブ１７と多極マグネッ
トロール２３とは、相対的に独立して回転可能な構造を
持って構成されており、図示していない駆動機構により
図示矢印ａ方向に回転する。２５は非磁性トナー及び磁
性粒子よりなる混合現像剤をせき止めるため現像スリー
ブ１７に当接して配置された規制部材、３１は可視像化
に寄与しなかったトナー層１９を現像スリーブ１７から
除去するためのスクレーバを夫々示す、これら規制部材
２５はウレタンゴム、スクレーバ３１はステンレス等の
材質が好適である。さらに、１３及び２７は、夫々、非
磁性トナー及び磁性粒子、３３は非磁性トナー１３を貯
蔵するトナー貯蔵槽、３５は非磁性トナー１３を一定速
度で供給するトナー供給手段を示している。また、２１
は従来周知の材質及び構成からなる静電潜像担持体、２
８は非磁性トナー１３と磁性粒子３１とを攪拌するため
の攪拌領域を示す。

この実施例では、現像スリーブ１７の外径を３７ｍｍと
し、多極マグネットロール４７は１２極で８００ガウス
のもの、好ましくは４００ガウス以上の磁力を持つもの
を使用し、さらに、現像スリーブ１７は１０〜３０ｒｐ
ｍ、多極マグネットロール４７は５００〜１１０００ｒ
ｐの範囲で選ばれた一定の速度で、図示矢印ａ方向に各
々相対的に独立して回転させた。

非磁性トナー１３は平均粒径ｌＯルｍ、磁性粒子２７は
平均粒径１００ｇｍのフェライトを用いて実施した。

以下、この発明の現像装置の一実施例を、装置の動作を
追いながら第１図により説明する。

非磁性トナー１３と磁性粒子２７との混合現像剤は、予
め図示の攪拌領域２９内に配置しておく。

この状態で現像スリーブ１７と多極マグネットロール２
３とを図示の矢印ａ方向に相対的に独立して所定の速度
で回転させると、現像スリーブ１７及び多極マグネット
ロール２３の相対的な回転速度に応じて、一定の範囲に
攪拌領域２９が形成される。この明細書で用いた「攪拌
領域」とは、現像スリーブ１７と多極マグネットロール
２３との相対的な回転連動ど多極マグネットロール２３
の磁極数と非磁性トナーの量及び磁性粒子の量と磁気特
性等の相互関係の結果もたらされる領域であり、この実
施例で後述する条件では、現像スリーブ１７の外周の１
／６〜１／４を占めていた。

その攪拌領域２９の中から非磁性トナー１３のみが静電
的な力によって現像スリーブ１７上に付着せしめられ、
−様な厚さのトナー層を形成して現像スリーブ１７の回
転方向下流側に搬送される。現像スリーブ１７上を搬送
されてきたトナー層が静電潜像担持体１７と対向する位
置まで到達すると、非磁性トナー１３は、図示矢印す方
向に回転している静電潜像担持体２１上の静電潜像に付
着して可視像化する。

一方、可視像化に寄与せず、引き続き現像スリーブ１７
上のトナー層に残っている非磁性トナー１３は所定の位
置まで搬送された後、スクレーバ３１により現像スリー
ブ１７上から除去される。これにより、除去された非磁
性トナー１３はトナー貯蔵槽３３に蓄積される。

以上、この装置の説明した動作の間に、トナー供給手段
３５は、図示していない駆動機構により、図示矢印ｄ方
向に一定速度で駆動される。このトナー供給手段３５は
１例えば、図示のようなトナー計量部３７を表面に設け
たベルト３９を具えており、このトナー計量部３７によ
って一定量の非磁性トナー１３を攪拌領域２９に供給し
、攪拌領域２９では非磁性トナー１３と磁性粒子２７と
の比が一定範囲に保たれる。この際、本実施例の諸条件
（現像スリーブ１７及び多極マグネットロール２３の回
転数、多極マグネットロール２３の磁力等）のもとで、
４ｇの非磁性トナー１３と１５ｇの磁性粒子２７とを混
合してこの現像装置を動作させ、５秒毎に非磁性トナー
１３を１．８ｇとしてトナー供給手段３５による供給を
行った。この時、非磁性トナー１３と磁性粒子２７との
総重量に対して非磁性トナー１３の重量の占める割合は
、１４〜２１重量％の範囲でほぼ一定であった。

本実施例では、現像剤として非磁性トナーと磁性粒子の
非磁性−成分の場合につき詳細に説明したが、この装置
に用いる現像剤として、非磁性トナーと磁性トナーの組
合せでも同様な効果を得ることが出来る。

また、この発明の現像装置は上述のような実施例のみに
限定されず、この発明の目的の範囲内１種々の変更を加
え得ること明らかである。

（発明の効果） 以上説明したように、この出願の第一発明の非磁性現像
方法及び第二発明の非磁性一成分現像装置によれば、静
電潜像の可視像化を行うためのトナー層を形成するに当
り、ブレード等の規制部材を用いることなく非磁性トナ
ーを帯電させることができるので、可視像化後に得られ
る画像がスジ状にならず、高品位の画像を得ることが出
来る。また、この現像方法及び装置によって、非磁性ト
ナーと磁性粒子間に充分な帯電付与を行なうことによっ
て、現像スリーブ上に形成されたトナー層は、きわめて
均一であり、かつ安定なものとすることができるため、
カブリや濃度むらのない、鮮明な画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この出願の第一発明の非磁性一成分現像装置
に関する一実施例の説明に供する装置概略図、 第２図は、この出願の第二発明による非磁性一成分現像
方法の原理の説明に供する要部概略図、第３図は、従来
の現像装置の説明に供する装置概略図である。 １１・・・・トナー供給部、１３非磁性トナー１５．２
５・・・・規制部材、１７・・・・現像スリーブ１９・
・・・トナー層、２１・・・・静電潜像担持体２３・・
・・多極マグネットロール ２７・・・・磁性粒子、２９・・・・攪拌領域３１・・
・・スクレーパ、３３・・・・トナー貯蔵槽３５・・・
・トナー供給手段、３７・・・・トナー計量部３９・−
・・ベルト。 特　許　出　願　人　　　沖電気工業株式会社／Ｊ非皿
゛ｒ畦ｆ−：ｚｑ撹拝頬境 １７エ見づ客人リーフ゛　　　　Ｊｆ　　スフし−バｌ
ｑ　ト’７’−／ｌ　　　　　　　　３３　　トｆ−貯
、臥イｔ２ｆ：’ｄ覧濁儂祖持棒　　Ｊｆ　　ビー枯締
午ト２２３゛今楠７７°ネ、トロール　　３７トナー針
壜Ａ陀ｚｊ　Ｐ見少ｊ名？不２　　　　　　　　３Ｑ：
＜ルト２７　’　、６ａ性紘チ 、二、の４トＢ月の５Ｌ係毫Ｇ！Ｌ／）＊乏９月１：イ
共Ｔる斗ＬＬＲし沓頃日第１図 ｆＪ　：０ｋａ事もドアー　　　　　ｚｆ　　刀し憫１
卸ネオ１７　　現体外リーフ゛　　　　　２７　庫没璋
１ヂ／ｅ　　Ｆｆ”−層　　　　　２デ伐拝領へＺＪ　
　今忌マク′λノトロール 二の発明の規う象ｊシムの説明１；錆Ｔ冶軽１ｐ−絡母
第２図 第３　図 手続補正書 昭和６２年５月６日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性トナーを回転する現像スリーブに付着させ
   て現像領域に搬送して非磁性一成分現像を行なうに当り
   、 前記現像領域の上流に、規制部材を前記現像スリーブに
   当接して設け、現像領域と規制部材との間に供給された
   非磁性トナー及び磁性粒子からなる混合現像剤を、該混
   合現像剤に対し現像スリーブの回転による搬送力よりも
   、前記現像スリーブ内に設けた多極マグネットロールの
   回転に起因する逆方向の搬送力を大きくすることによっ
   て攪拌領域を形成し、該攪拌領域の一方の領域端を規制
   部材で規制し、 該攪拌領域の混合現像剤から遊離した非磁性トナーを前
   記現像スリーブで前記現像領域に搬送する ことを特徴とする非磁性一成分現像方法。
2. （２）帯電した非磁性トナーを現像領域に搬送する回転
   可能な現像スリーブと、前記現像領域の上流側に設けら
   れ前記現像スリーブの表面に前記非磁性トナーを供給す
   るトナー供給部とを具える非磁性一成分現像装置におい
   て、 前記スリーブ内に設けられ該スリーブと同一回転方向で
   あって該スリーブの回転速度よりも速い回転速度で回転
   する多極マグネットロールと、 前記トナー供給部に設けられた該トナー供給部のトナー
   貯蔵槽から前記現像領域の上流の前記現像スリーブ表面
   上に前記非磁性トナーを供給する搬入手段と、 前記現像領域の上流側で、前記供給された トナーを、投入された磁性粒子によって、攪拌して帯電
   させる攪拌領域と、 該攪拌領域の前記現像領域とは反対の領域端を規制する
   規制部材と を具えることを特徴とする非磁性一成分現像装置。