JPS6383748A - 非磁性一成分現像装置 - 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） 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−
Ｆの静電潜像を可視像化するだ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２図は、実開昭５３−３ｏ３３９−ｑ−公報及び実開
昭５５−８９１３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６
■性トナーーー成分より成る現像剤で停電潜像の現像（
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、トナー供給品１１内に収納された非磁性トナ
ー１３は、規Ｍ］部材１５と、所定の速度で回転する現
像スリーブ１７との間で摩）察帯′ｉｌ’ｊ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−様な層として非電性トナーが付着する。こ
のトナー層１９の非磁性トナーは、静電潜像担持体２１
と対向する領域（現像領域）て、この静電潜像担持体２
１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２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２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
規ルＨＪ部材との間に混大した場合、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
安定した非磁性トナー層を形成することが可能な現像装
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、この発明の現像装置によれ
ば、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、前述の現像領域の上流側に設けら
れ前述の現像スリーブの表面に首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、前述の現像スリーブ内に設けられこの現像スリー
ブと同一回転方向であってこの現像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
、 現像領域の上流に形成され投入された磁性粒子によって
前述の非磁性トナーを攪拌して帯電させる攪拌領域と、 前述のトナー供給部の供給口の現像領域側で前述の現像
スリーブ面に当接して設けられ前述の非磁性トナーの供
給量を規制すると共に前述の攪拌領域から前記磁性粒子
の流出を防止する規制部材とを具えることを特徴とする
。

（作用） このような構成によれば、トナー供給部の非磁性トナー
は現像スリーブの回転につれ、この回転と同方向に搬送
される。さらに、トナー供給部の供給口の現像領域側に
備わる規制部材によって現像領域側に搬出される非磁性
トナー量は規制される。又、現像領域の上流側でかつ規
制部材の下流側の現像スリーブ上には磁性粒子が投入さ
れているので、この磁性粒子と、規制部材からト述の如
く排出された非磁性トナーとは現像スリーブ上で混合さ
れ混合層を形成する。

ところで、この磁性粒子には現像スリーブ１７の回転に
より生ずるこの回転と同方向の搬送力（第一搬送力と称
することもある。）の他に、この現像スリーブの回転方
向と同方向に回転する多極マグネットロールの磁極線の
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（第二搬送力と称することもある。）が
働く。このような場合、上述の混合層の現像スリーブ１
７表面部分では第一搬送力が主に働き、現像スリーブ表
面から離ねた部分では第二搬送力が主に働く。

さらに、例えば多極マグネットロールの回転速度を現像
スリーブの回転速度より速くしておけば、磁性粒子単体
、又は磁性粒子と非磁性トナーとが静電気的に付着し合
った混合現像剤に作用する第二搬送力は第一搬送力より
も大きなものとなる。

このような構成において、混合層の挙動を観察すると以
下のようなことが分かった。

すなわち、混合層中の上層の磁性粒子及び混合現像剤は
、第二搬送力によって搬送された後、規制部材Ｉ５に突
き当りはね返されさらに混合層の下層に移動させられる
。さらに、今度は第一−搬送力によって現像スリーブの
回転方向と同方向に搬送されてゆき、ある距離移動する
と、これら磁性粒子及び混合現像剤は再び第二搬送力に
よって混合層の上層に搬送される。従って、磁性粒子及
び混合現像剤は上述の如く現像スリーブ上の特定の領域
、つまり攪拌領域内を回動する。

このような攪拌領域の中では、静電的に非磁性トナーが
付着している磁性粒子は他の磁性粒子と連鎖して自転運
動を行なうため、混合層内は激しく攪拌され磁性粒子と
非磁性トナーとは摩擦し合い、この非磁性トナーは充分
帯電されると考えられる。又、非磁性トナー同士も摩擦
し合うことになりこれら非磁性トナーも充分帯電される
と考えられる。

又、この自転運動の際この連鎖には遠心力が働くものと
考えらね、連鎖中の磁性粒子に静電気的に付着していた
非磁性トナーは磁性粒子から遊離すると考えられる。こ
の遊離した非磁性トナー及び予め遊離している非磁性ト
ナーには多極マグネットロールの回転に起因する第二搬
送力は働かず、現像スリーブの回転に起因する第一搬送
力のみが働く。従って、こわら非磁性トナーのみが攪拌
領域から放出されると考えられる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の非磁性一成分現像装置
の実施例につき説明する。

第１図は、この発明の非磁性一成分現像装置の−構成例
をその主要部につき示す構成図である。

尚、この図はこの発明が理解出来る程度に概略的に示し
であるにすぎず、この発明がこの図示例に限定されるも
のでないこと明らかである。又、第２図に示した構成成
分と同一の構成成分については同一の符号を付して示し
である。

第１図において、１７は中空かつ円筒状の現像スリーブ
を示す。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
を用いることが出来る。この現像スリーブ１７は、帯電
した非磁性トナーを静電潜像担持体（詳細は後述する）
と対向する領域（現像領域）に搬送する。

４７は多極マグネットロールを示す。この実施例の場合
、この多極マグネットロール４７を、面記現像スリーブ
１７の内部にこの現像スリーブ１７と所定の隙間を設け
て収納可能な円筒形状のものとし、かつ、円周方向にＮ
極Ｓ極の磁極を交互に複数個づつ有したものとする。又
、この現像スリーブ１７と多極マグネット４７とは、図
示していない駆動機構により図示矢印ａ方向に、相対的
に独立して回転可能なように構成しである。

２１はセレン等の感光材からなる静電潜像担持体を示す
。これは現像スリーブ１７と対向配置されており、周知
の電子写真手法によって形成された静電潜像を保持して
おり、図示しない駆動手段によって図中すで示す矢印の
方向に回転する。

一方、現像領域の上流には、現像スリーブ１７表面に非
磁性トナー１３を供給するトナー供給部１１を具える。

又、このトナー供給部１１の供給口の現像領域側には、
現像スリーブへのトナー供給量を一定にすると共に磁性
粒子（詳細は後述する）がトナー供給部Ｉｔ側に流出す
ることを防止するため、例えばウレタンゴムから成る規
；ｔ、ｌＪ部材１５を具える。又、このトナー供給部１
１の逆方向側には可視像化に寄与しなかったトナーを回
収するため、例えばステンレスから成るトナー回収部材
２３を具える。

又、現像スリーブ１７の表面上には、多極マグネットロ
ール４７によって磁性粒子３１をｆめ付着させである。

、そして、現像スリーブ１７と、多極マグネットロール
４７との回転及び規制部材によって、磁性粒子は規；−
１部材１５と現像スリーブ１７の、静電潜像担持体２１
と対向する領域との間の領域に拘束され、非磁性トナー
を攪拌する攪拌領域５７を構成する。

尚、この実施例では、現像スリーブ１７の外径を３７ｍ
ｍとし、多極マグネット４７はＮ、Ｓｉを交互に配設し
た１２極の６００カウスのもの、好ましくは４００カウ
ス以上の磁力を持つものを使用する。さらに、現像スリ
ーブ１７はｌＯ〜３０ｒｐｍ　、多極マグネット４７は
５００〜＋０００ｒｐｍ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る。

非磁性トナー１３は平均粒径ｌＯμｍのものを、磁性粒
子は平均粒径１００μｍのフェライトをそれぞれ用いる
。

以Ｆ、第１図を参照して装置の動作を追いながら、上述
の現像装置を用いた現像処理につき説明する。

現像スリーブ１７と、多極マグネット４７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
、トナー供給部１１に貯蔵され現像スリーブ１７と接し
ている非磁性トナー１３は現像スリーブ１７の回転につ
れ、この回転と同方向に搬送される。さらに、トナー供
給部１１の外部に非磁性トナーが搬出される際には、規
制部材１５によってトナー搬出量は規制されて一定量の
トナーが現像スリーブ１７に供給される。トナー貯蔵Ｎ
１１１から搬出された非磁性トナー１３は攪拌領域で磁
性粒子と混合され混合層を構成する。

この混合層中の磁性粒子には、現像スリーブ１７の回転
により生ずるこの回転と同方向の搬送力（第一搬送力）
の他に、多極マグネット４７の回転方向とは逆方向の搬
送力（第二搬送力）が働く。

さらに、この混合層の、現像スリーブ１７表面部分では
第一搬送力が主に働いており、現像スリーブ表面から離
れた部分では第二搬送力が主に働いている。

ところで、現像スリーブ１７及び多極マグネットロール
４７のそれぞれの回転数と、多極マグネットロール４７
の、電極数とを上述したような条件としたこの実施例の
現像装置では、混合層の磁性粒子単体、又は磁性粒子と
非磁性トナー１３とが静電気的に付着し合った混合現像
剤に作用する搬送力は、第一搬送力よりも第二搬送力の
方が大きくなる。

このような構成において、混合層中の上層の磁性粒子及
び混合現像剤は、第二搬送力によって搬送された後、規
制部材１５に突き当りはね返されさらに混合層の下層に
移動する。さらに、今度は第一搬送力によって現像スリ
ーブ１７の回転方向と同方向に搬送される。これら磁性
粒子及び混合現像剤は、現像スリーブ１７の回転方向と
同方向にある距離移動すると、再び第二搬送力によって
混合層の上層に搬送される。従って、磁性粒子及び混合
現像剤は上述の如く現像スリーブ１７上の特定の領域、
つまり攪拌領域内を回動する。

尚、この実施例中で述べた「攪拌領域」とは、上述の如
く、主に、現像スリーブ１７及び多極マグネットロール
４７の相対的な回転運動と、多極マグネットロール４７
の磁極数と、非磁性トナーの量と、磁性粒子の量及び磁
気特性と、規制部材との相互関係の結果もたらされる領
域である。従って、この現像装置を構成する各構成要素
の位置的関係によって定義し得るものではない。この実
施例で述べた現像スリーブ及び多極マグネットロールの
回転速度及びマグネット４７の持つ磁力条件等で構成さ
れる攪拌領域５７は、規；ｔ１１部材１５の、トナー貯
蔵層とは反対側で、かつ、現像スリーブ１７の外周のｌ
／６〜１／４の領域てあった。

このような攪拌領域５７の中では、既に説明したように
、非磁性トナー同士、或いは磁性粒子と非磁性トナー１
３とは摩擦し合い、非磁性トナー１３は帯電される。磁
性粒子から遊離した非磁性トナー及び予め遊離している
非磁性トナーは、現像スリーブ１７の回転による第一搬
送力によって現像領域へと運ばれる。

ところで、トナー貯蔵Ｎｇｌｌから攪拌領域５７に供給
される非磁性トナー１３は、本来は規制部材１５によっ
て、現像スリーブ１７の表面にこの現像スリーブ１７の
回転軸方向に亙り均一な密度及び厚さで層状に形成され
るはずである。しかしながら、第２図を用いて既に説明
したように、トナー層には回転軸方向にムラが生ずる場
合が多かった。

ところが、この発明の現像装置においては、非磁性トナ
ー１３は攪拌領域５７において攪拌される際に拡散する
ため、−・様に分布する。従って、攪拌領域５７より搬
出された非磁性トナー１３は現像スリーブ１７表面にこ
れのＩＩｉ！１１方向に亙り均一な密度及び厚さのトナ
ー層１９を構成し、ざらに、このトナー層１９は現像ス
リーブ１７の回転に従い静電！（）像担持体２１と対向
する領域（現像領域）に順次に搬送される。

このトナー層１９が現像領域まで達すると、静電潜像担
持体２１の静電潜像に非磁性トナーが付着し、よって、
可視像化する。

一方、現像スリーブ１７上に残存した余剰の非磁性トナ
ーは回収部材２３と、現像スリーブ１７との間の微小間
隙を通り抜けた後、トナー貯蔵槽１１中へ回収される。

尚、この発明は上述の実施例のみに限定されるものでは
ない。

例えば上述の実施例においては、現像剤を非磁性トナー
と磁性粒子との二成分を以って構成した例につき詳細に
説明した。しかし、この発明の現像装置に用いる現像剤
としては、非磁性トナーと、磁性トナーとを組合せたも
のでも同様な効果を得ることが出来る。

又、この発明の現像装置の各構成成分、例えば多極マグ
ネットロールや規制部材はこの発明の目的の範囲内で種
々の変更を加えることが出来る。

（発明の効果） 上述の説明からも明らかなように、この発明の非磁性一
成分現像装置によれば、トナー供給部の非磁性トナーを
規制部材によって現像スリーブ上に一定の量で供給する
ことが出来る。さらに、攪拌領域において非磁性トナー
を充分に摩擦帯電させ、かつ、現像スリーブ上に拡散さ
せた後、非磁性トナーのみを現像領域に搬送出来る。従
って、この発明の現像装置では、規制部材のみで非磁性
トナー層を形成していた従来の現像装置のようなスジム
ラ等を有した非磁性トナー層は生じない。

これがため、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
が可能な現像装置を提供することが出来る。

従って、この発明の現像装置によれば、規制部材のみで
トナー層を形成して可視像化を行っていた従来の現像装
置より、カブリや濃度ムラの少い鮮明な画像を得ること
が出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の非磁性一成分現像装置の一実施例を
示す構成図、 第２は従来の非磁性一成分現像装置を示す構成図である
。 １１・・・トナー供給部、　　１３・−非磁性トナー１
５−・・規制部材、　　　　１７・・・現像スリーブ１
９−・・トナー層、　　　　２１−・・静電潜像担持体
２３・・・トナー回収部材、　３１−・・磁性粒子４７
・・・多極マグネットロール ５７・・・攪拌領域。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 １１：ｈフ−１舅ヨ阿γＦＰ　　　　　２１：？ｌｉノ
「像才旦冬〒クト１３゛　砂し６ｉ１４’ｉ）−±−２
３，トチ−回りヌ音やλ才ｔ５　゛　矢Ｒ’ＡＩｊ９Ｐ
才才　　　　３１　：　、６ａ＋ｔ’＃ｂｊ／７：ＩＪ
！ブｉスリーフ゛′　　　４７二３４六マグ＊γＦ、Ｄ
−ルノｑ、　　ト、ラ一−Ａ　　　　　　　　　　タフ
；　牛タリμｆ少負を或゛こめ巧芒θ月／１９Ｌ石乞し
Ｆ去−万ｙり戸収イ象装５−ｎ室方ヒ汐ドブ羽勺Ｎ図第
１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、 前記現像スリーブ内に設けられ該現像スリーブと同一回
   転方向であって該現像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、 現像領域の上流に形成され投入された磁性粒子によって
   前記非磁性トナーを攪拌して帯電させる攪拌領域と、 前記トナー供給部の供給口の現像領域側で前記現像スリ
   ーブ面に当接して設けられ前記非磁性トナーの供給量を
   規制すると共に前記攪拌領域から前記磁性粒子の流出を
   防止する規制部材と を具えることを特徴とする非磁性一成分現像装置。