JPS6383752A - 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で使用される乾式現
像装置に関する。

従来の技術 既に、実用化されている乾式現像方法として、磁性トナ
ーのみからなる現像剤を用いる一成分現像方法と、磁性
キャリアとトナーとの混合物からなる現１象剤を用いる
二成分現像方法がある。−成分現像方法は、現像装置の
簡素化、小型・低価格化等の利点が得られるが、トナー
に関しては現像時に導電性を、転写時には絶縁性をとい
う互いに相反する条件を要求されるという点で困難な問
題があり、現状では複写プロセスにあまり負担がかから
ず転写特性が良好な高抵抗を有するトナーを使用し、種
々の対策を講じて現像特性の向上を図っている。二成分
現像方式においては、本来−成分現（末剤であっても磁
性キャリアの混入によってトナーの摩擦帯電の確実化、
透磁率の向上による搬送力の増大等が図られ、トナー自
体の現［象、転写特性は良好であるが、現像装置が複雑
化、大型になる等の欠点を有している。

この様な欠点を除去する対策の一つとして、現像ローラ
の外周面上のトナー層に磁性キャリアを混入して現像す
る形態の乾式現像方法が考案さ汽笛３随に示す様に、内
部に磁気ローラ１を有すると共に外周面上で磁性現像剤
を一方向に搬送するための現像スリーブ２と、現像剤搬
送方向（矢印ｂ）の現像領域Ｘ上流側に位置する現像ス
リーブ２の外周面に向って開口し、予め磁性キャリアあ
るいは母性キャリアとトナーとの混合物が装填される空
室３と、磁気ローラ１の磁界の及ぶ領域内に現像スリー
ブ２の軸方向に延在し、空室３とトナー補給槽４とを導
通するトナー供給用スリット５と、トナー補給槽４内に
収容されているトナー８をトナー供給用スリット５を通
過させて空室３内に供給するトナー供給手段６とを備え
た乾式現像装置として提案されている（特開昭６１−５
３６７γ号公報参照）０ この乾式現像装置は、最初に空室３内に磁性キャリアと
トナーとの混合物からなる磁性現像剤が装填され、トナ
ー補給槽４内に磁性トナー８を装填される。空室３内の
現像剤は、現像スリーブ２の矢印す方向の回転及び磁気
ローラ１の矢印＆方向の回転により矢印す方向に循環搬
送され、現像領域Ｘにて矢印Ｃ方向に回転する感光体ド
ラム７０表面に担持される静電潜（象を現像する。現像
に供された後現［象スリーブ２の外周面に残留する磁性
現像剤は再度空室３へと至り、そこで新たな磁性トナー
が供給され空室３内で混合攪拌された後、再度現像に供
される。トナー供給槽４内に収納されている磁性トナー
は、トナー供給羽根６１Ｌの矢印ｄ方向への回転にてト
ナー供給用スリット５側に搬送され、かつ磁気ローラ１
の矢印乙方向の回転に基づく脈動作用で上昇し、トナー
供給用スリット５を通じて空室３内に供給される。供給
量は空室３内においてトナーが減少した分量に対応する
。

発明が解決しようとする問題点 しかし、この様な構成の現像装置を用いて長時間作動さ
せた際には、現像スリーブ２の外周面上に保持搬送され
る磁性現像剤のトナー濃度のムラが発生し、特に現像ス
リーブ２の軸方向の両端近傍部のトナーａ度が薄くなっ
ている。この時、トナー補給槽４内への磁性キャリアの
流出、及び空室３内へのブロッキングトナーの混入はな
いことが確認された。

全体的に生じたトナー濃度のムラは、磁性現像剤を収納
し混合攪拌する空室３の領域が磁気ローラ１の磁界領域
外を有していることに起因するものと考える。つまり、
空室３内で規制板１Ｑを案内として矢印ｅ方向に流動し
ながら混合攪拌される磁性現像剤の上層部は、磁気ロー
２１の磁力による保持が得られず、空室３内の磁性現像
剤の初圧に応じて現像スリーブ２の軸方向に流動される
。

したがって、空室３内の磁性現像剤は、磁性キャリアが
現像スリーブ２の軸方向に不均一に混合されたものにな
り、トナー濃度のムラが生じると考えられる。

また、両端近傍部におけるトナー濃度の低下は、空室３
内に磁性現像剤を装填し作動させた際、磁性現像剤はト
ナー供給用スリット部材９に当接しながら流動され、第
４図に示す様に、現像スリーブ２の軸方向の両端近傍９
ａに磁性現像剤が多く集合されることから、両端近傍の
磁性現像剤の初圧は高められ流動性が低下じていること
、及びトナー供給用スリット５の供給路が集合された磁
性現像剤で狭くなりトナー供給不足が生じることに起因
するものと考えられる。

そこで、本発明は現像スリーブの外周面上で一方向に保
持搬送される磁性現像剤の混合攪拌の安定化、及び磁性
トナーの供給性の安定化が得られるようにした現像装置
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、現
［象ローラにて搬送される現像剤を収納する現像剤室を
形成するスリーブ表面と略平行に対向する規制部材と、
上記層厚規制部材に対して現像剤室側に配設されスリー
ブ対向部と傾斜案内部とを有する現像材案内部材と、現
像剤室上流側でスリーブ軸方向に延在し先端部を現像剤
室に突出せしめて配設され現像剤室にトナーを供給する
トナー供給路を形成する案内板と、トナー供給路内にト
ナーを供給するトナー供給手段を有するトナー室と、表
面が粗面化処理されたスリーブと、磁気ロールとスリー
ブの回転停止制御手段とを備える。

作用 即ち、磁気ロールの磁界領域内に配設された現像剤室と
トナー供給手段を有するトナー室は、現像剤室を形成せ
しめるために配設した規制板とスリーブの軸方向に延在
し先端部を現像剤室に突出せしめて配設した案内板とに
より形成されるトナー供給路のみで導通される。トナー
室に収納されるトナーは、現像剤室内の現像剤の減少に
応じてトナー供給手段による搬送力と磁気ロールの磁界
とによりトナー供給路を通じて現像剤室内に供給され、
ここで現像ローラの保持搬送力にて混合攪拌される。

この場合、現像剤室における現像剤はスリーブ表面と略
平行に対向する規制部材と磁気ローラの磁力により常に
スリーブ表面方向に吸引力を受けながら規制部材に沿っ
て流動されているために、全体的に均一に混合攪拌され
るとともにスリーブの軸方向への流動も抑えられる。し
たがって磁性キャリア全有する現像剤を使用した時、磁
性キャリアはスリーブの軸方向に均一に保持でき、トナ
ー濃度のムラの防止が図られる。

また現像を終了する際は、スリーブと磁気ロールの回転
停止時期を制御する回転停止制御手段にて磁気ロール全
第１に停止させると、現像領域側のスリーブ表面の現像
剤は磁性材料よりなる層圧規制部材と磁気ロールとの固
定磁力により規制阻止作用により現像剤室より搬送され
なくなるため現像剤室内へと搬送保持されスリーブ上面
よりなくなる。この後スリーブの回転が停止制御される
。

したがって現像領域は、停止状態にあっては現像剤のな
い穂切れ状態となり、動作時は必ず現像剤室内で攪拌さ
れた現像剤が搬送保持されトナー濃度ムラが防止される
。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図において、現像装置の筐体１１中に、複数の磁極
を有する回転自在な磁気ロール１２を内包しかつこの磁
気ロール１２と相対回転自在な非磁性体よυなる表面が
粗面としたスリーブ１３とより成る現像ローラ１４が感
光体ドラム１６の表面に近接する様に配設されている。

現像剤１６は磁気ロール１２の矢印ａ方向の回転及びス
リーブ１３の矢印す方向の回転によりスリーブ１３の外
周面上を矢印す方向に保持搬送される。現像領域Ｘ方向
に保持搬送されるスリーブ１３表面上の現象剤１６の層
厚を規制するために、現像剤搬送方向の現像領域Ｘ上流
側に位置しスリーブ１３表面に対し所定間隙を保つよう
に磁性材料よシなる層厚規制部材１了を現像剤案内部材
１８に固定的に設置される。現像剤案内部材８は、筐体
に取付けている。スリーブ表面と略平行に対向する規制
板１９は、現像剤搬送方向の層厚規制部材１７上流側で
スリーブ表面に対向する様にスリーブ１３の軸方向に延
在させて配置し、筐体１１、現像ローラ１４、層厚規制
部材１７及び案内部材１８によって磁気ロール１２の磁
界領域内に現像ローラ１４にて搬送される現像剤を収納
する現像剤室２０を形成せしめている。案内板２１は、
現像剤搬送方向の現像剤室２０上流側でスリーブ１３軸
方向に延在させるとともに、先端部を現像剤室２ｏ内に
突出せしめ、スリーブ１３表面及び規制板１９下端部に
対し各々所定間隙を設けて配設され、筐体１１の底部に
取付けられている。規制板１９下端近傍と案内板２１と
でトナー供給路２２が形成されている。

トナー供給路２２の後方には、トナーを収納する第１ト
ナー室２３及びその上方部に第２トナー室２４が設けら
れている０第１トナー室２３内には、トナーを攪拌する
とともにトナー供給路２２内に供給するためのトナー供
給手段２５と、トナーのエンプティを検出するためのト
ナー残量検出手段（図示せず）が設置されている。第１
トナー室２３と第２トナー室２４との間には、揺動可能
に支持された仕切板２６が設けられ、仕切板２６と筐体
１１の底面１１ａとでトナーの補給路２７が形成される
。トナー供給手段２６は、羽根板又はクランク棒等を用
いた回転自在に軸支された攪拌供給部材２Ｓａ等により
構成している。

次に、以上の構成からなる現像装置の作動について説明
する。

最初に現像剤室２０内に磁性キャリアと磁性トナーとの
混合物からなる現像剤が装填され、本装置が予備作動さ
れた後に、第１トナー室２３及び第２トナー室２４に磁
性トナーの現像剤が装填される。この際、現像剤室２０
内に磁性キャリアのみを装填しても良い。また、磁性キ
ャリアを使用せず磁性トナーの現像剤のみを用いる一成
分現像の場合は、第２．第１トナー室２４．２３を至で
現像剤室２０内にトナー８を装填しても良い。そして、
この状態で本装置によって静電潜像の現像が可能になる
。

ここで、現象剤は磁気ロール１２の矢印ａ方向の回転と
スリーブ１３の矢印す方向の回転によりスリーブ１３外
周面上を矢印す方向に保持搬送される。現像剤室２０を
通過する際に磁性キャリアと磁性トナーは混合攪拌され
、各々摩擦帯電される。そして、この混合攪拌の結果、
現像剤１６である磁性キャリアと磁性トナーは、この時
点で絶えず一定範囲内の混合比で一体化され、現像領域
Ｘにおいては現像剤からなる磁気ブラシが確実に形成さ
れる。ここで形成される磁気ブラシは感光体ドラム１５
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、スリーブ１３の外周面に残
留する現像剤は再度現像剤室２０へと至り、そこで第１
トナー室２３がら供給されるトナーと混合攪拌された後
、再度現像に供される。この時、現像剤室２ｏ内の現像
剤は、磁気ロール１２の磁力により常にスリーブ１３表
面方向に吸引されているために、現像ローラ１４の回転
により、スリーブ１３表面近傍の現像剤は矢印ｄ方向に
保持搬送され、層厚規制部材１７にて規制されて残留す
る現像剤は案内部材１８のスリーブ対向部の溜り部分１
８２Ｌで混合攪拌され、この溜り部分からあふれた現像
剤は傾斜案内部１８ｂと規制板１９と磁気ロール１２の
磁力とにより常にスリーブ１３の表面方向に吸引力を受
けながらなめらかな環流（矢印ｅ）が行なわれ、全体的
に均一に混合攪拌されるとともに、スリーブ１３の軸方
向への流動が抑えられる。

現［原剤室へのトナー供給は次の様にして行われる０ 第１トナー室２３内に収納されているトナー８は、攪拌
供給部材２５乙の矢印ｒ方向への回転にてトナー供給路
２２側に搬送され、かつ磁気ロール１２の矢印ａ方向の
回転に基づく脈動作用で案内板２１の規制板１９側の面
に沿って上昇し、トナー供給路２２を通じて、現像剤室
２０内に供給される供給量は、現像剤室２０内において
トナーが減少した分量に対応する。

第２トナー室２４内に収納されているトナー８ば、仕切
板２６を回転する攪拌供給部材２５２Ｌの当接にて上方
８′に移動し、当接が解除された後仕切板２６の自重及
び第２トナー室２４内のトナー８の重圧で下動する仕切
板２６の揺動（矢印ｇ）にてトナー補給路２了を通じて
第１トナー室２３内に補給される。補給量は第１トナー
室２３の内圧に対応して補給され、第１トナー室２３の
上部は常に空間部２３１Ｌが確保されている。

また、現像バイアスとしては、通常の手法に基づいて直
流電圧をスリーブ１３に印加するか、これに交流電圧を
重畳させても良く、また、スリーブ１３を接地する様に
しても良い。

ところで、本装置を使用した場合には、長時間の作動に
よってもスリーブ１３の軸方向に対するトナー濃度のム
ラは生じなかった。また、本装置をスリーブ１３の軸方
向に約ｓ／　１０　ｏｍｍの傾斜させた状態で作動して
も高品質の画像を確保できる一定範囲内のトナー濃度を
維持できた。これは現１象剤室２ｏ内の現像剤は磁気ロ
ール１２の磁力を受けて常にスリーブ１３表面方向に吸
引されているため、全体的に均一に混合攪拌されるとと
もに、スリーブの軸方向への流動、特に磁性キャリアの
流動が抑えられることとなるからである。また、トナー
供給路２２にはトナーが充填されておジ、このトナーは
現像剤室２０方向にトナー供給手段２５の攪拌供給部材
２６２Ｌの回転及び磁気ロール１２の回転による磁界作
用による圧力（供給力）を受けているため、第１トナー
室２３内への現像剤の流出、特に磁性キャリアの流出が
抑えられるからである。さらに、現像剤室２０に供給さ
れるトナーは、直ちにスリーブ１３の表面上に供アスの
印加が有効に作用し、カブリ等のない高品位の画像が得
られる。そして、現像剤室２ｏ内のトナー濃度を一定に
維持することにより現像領域Ｘにおいて磁気ブラシを形
成する現象剤のトナー濃度は常に一定になる。本発明で
は、消費されて現像剤室２０内の現像剤が減少した分量
のみが現像剤室に供給され、現像剤室２０内のトナー濃
度は略一定である。従って体積制御に基づく自動トナー
濃度制御が可能である。

また現像を終了する際は、スリーブと磁気ロールの回転
停止時期を制御する回転停止制御手段（図示せず）にて
磁気ロールを第１に停止させると、現像領域側のスリー
ブ表面の現像剤は磁性材料よりなる層圧規制部材と磁気
ロールとの固定磁力により規制阻止作用により現像剤室
より搬送されなくなるため現［原剤室内へと搬送保持さ
れスリーブ上面よりなくなる。この後スリーブの回転が
停止制御される。

したがって現像領域は、停止状態にあっては現１象剤の
ない穂切れ状態となり、動作時は必ず現像剤室内で攪拌
された現像剤が搬送保持されトナー濃度ムラが防止され
る。

なお規制板はスリーブの略回転中心を中心軸とする円筒
面で構成し、上記スリーブの表面と略平行に対向する如
くにすることもできるものである。

また上記スリーブの表面は、サンドプラスＩｆるいはロ
ーレット等による粗面であってもよい。

発明の効果 本発明によれば、磁気ロールの磁界領域内に現像ローラ
にて搬送される現像剤を収納する現像剤室と、現像剤室
上流側で現像剤室を形成するスリーブ表面に略平行に対
向する規制部材と、現１象ローラ上の現像剤の層圧を規
制する磁性材料よりなる層圧規制部材と、層圧規制部材
の上流側でスリーブ表面に対向する対向部と現像剤の流
れを案内する傾斜案内部とを有する現像剤案内部材と、
表面が粗面とされたスリーブとを設けるとともに、磁気
ロールとスリーブの回転停止時期を制御する十分に得ら
れトナー濃度のムラが防止できる。また磁性材料よりな
る層厚規制部材と磁気ロールの磁力（磁気ロール停止状
態における）とによる現［象領域側の現１象剤穂切り作
動により常に現像剤室内の均一な現像剤が保持搬送され
る。その結果長期にわたって良好な画質の複写画１象を
得ることが可能である。

また現像スリーブの表面を粗面としたことにより現像剤
の保持搬送力が増し濃度の高い画像にあっても連続して
安定良好な画質の複写画像を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係る現像装置の一実施例であ
り、第１図は現像作動中を示す略断面図、第２図は停止
操作後の穂切り作動を示す略断面図、第３図は先行技術
として開示する現像装置の断面図、第４図は第２図にお
ける現像装置の作動後を示す断面図である。 厚規制部材、１８・・・・・・現像剤案内部材、１９・
・・・・・規制部材。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の磁極を有する回転自在の磁気ローラと、こ
   の磁気ローラを内包し、かつこの磁気ローラとは相対し
   て回転自在のスリーブとより成り、このスリーブ表面に
   現像剤を保持し搬送する現像ローラと、この現像ローラ
   ー上に保持・搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規
   制部材と、上記現像ローラによって搬送される現像剤を
   収納する現像剤収納室を形成するために上記スリーブ表
   面に対向設置された規制部材とを具備し、現像を行うに
   際しては上記磁気ロールとスリーブとの両方が回転する
   ことによって上記現像剤収納室から現像剤を搬出し搬送
   するように構成されており、かつ現像を終了するに際し
   ては、はじめに磁気ロールの回転が停止し、スリーブの
   みが回転する期間を設けるように構成していることを特
   徴とする現像装置。
2. （２）現像剤収納室を形成するためにスリーブ表面に対
   向設置された規制部材は、上記スリーブ表面と略平行に
   対向する如くに構成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。
3. （３）現像剤を収納する現像剤収納室を形成する規制部
   材は、回転自在なスリーブの回転中心を略中心軸とする
   円筒面部材を具備しており、もって上記スリーブ表面と
   上記規制部材とが略平行に対向する如くに構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の現像装置。
4. （４）現像剤を搬送する回転自在のスリーブの現像剤を
   搬送する表面が粗面化処理されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の現
   像装置。
5. （５）現像剤を搬送する回転自在なスリーブの、現像剤
   を搬送する表面がサンドブラスト加工によって粗面化さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
   の現像装置。
6. （６）現像剤を搬送する回転自在なスリーブの、現像剤
   を搬送する表面がローレット加工によって粗面化されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の現
   像装置。
7. （７）現像ローラ上に保持・搬送される現像剤の層厚を
   規制する層厚規制部材が磁性材料によって形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項の
   いずれかに記載の現像装置。