JPS6383759A - 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Ｆ！Ａｒｌ′ｉ、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像剤を用いる二
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、樺々
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−成分現像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
現像、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。

このよう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れ、第３図に示すよう
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だめの現像スリーブ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
リアあるいは磁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Ｓと、トナー補給槽
４門に収容されているトナー８をトナー供給用スリ・ソ
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
６１−５３６７７号公報参照）。

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２１の矢印ａ方向の回転により矢印す方向に循環搬
送され、現像領域冬にて矢印Ｃ方向に回転する感光体ド
ラム７の表面に担持される静電潜像を現像する。現像に
供された後現像スリーブ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。トナー補給槽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ａ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３１Ｆ３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、このよう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濃度が薄くな
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２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１ｏを案内として矢印６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。

しだがって、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に当接しながら流動され、第４
図に示すように、現像スリーブ２の軸方向の両端近傍に
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していること、及
びトナー供給用スリット６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。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、現
像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剤案内部材と、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、磁気ローラ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ｌ・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ラの磁
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席
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。

しだがって磁性キャリアを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。

寸だ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りなる表面
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１５０表面に近接するように配設されてい
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、ｂ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。

現像領域入方向に保持搬送されるスリーブ１３表面上の
現像剤１６の層厚を規制するために、現像剤搬送方向の
現像領域蓋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りなる層厚規制部材１７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１日は、筐体１１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１３表面に対向するよう
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１２１層厚規制部材１７及び案内部材１８
によって磁気ロール１２の磁界領域内臭に現像ローラ１
４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２０内に突出せしめ、スリーブ１
３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、筺体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。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内に供給するだめのトナー供
給手段２５と、トナーのエンプティを検出するだめのト
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２５ば、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２６２Ｌ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２ｏ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２ｏ内にトナーを装填しても良い。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、現像剤は磁気ロール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２ｏ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
各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へと至シ、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２０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
８＋ａで混合攪拌され、この溜り部分１８λ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。

現像剤室へのトナー供給は次のようにして行われる。

第１トナー室２３内に収納されているトナー８ば、攪拌
供給部材２５２Ｌの矢印ｆ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は、仕切
板２６を回転する攪拌供給部材２５２Ｌの幽接にて上方
８′に移動し、痛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−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２７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２３２Ｌ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を接地するよう
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ｔｓ／１ｏｏｍ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、現像剤室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
れているだめ、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、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。

まだ、トナー供給路２２にはトナーが充填されており、
このトナーは現像剤室２ｏ方向にトナー供給手段２５の
攪拌供給部材２Ｓ＆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）を受けているだめ、
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２
０に供給されるトナーは、直ちにスリーブ１３の表面上
に供給されるのではなく、現像剤室２０内で混合攪拌さ
れるため、現像剤が十分に帯電され、現像バイアスの印
加が有効に作用し、カプ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
する現像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２ｏに供給され、現像剤室２Ｑ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１３と磁気ロール１
２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１２を第１に停止させると、現像領
域ｘ側のスリーブ１３表面の現像剤１６は磁性材料より
なる層圧規制部材１７と停止した磁気ロール１２との（
固定）磁力により規制阻止作用により現像剤室２ｏより
搬送されなくなるため現像剤室２ｏ内へと搬送保持され
スリーブ１３上面よりなくなる。この後スリーブ１３の
回転が停止制御される。

しだがって現像領域Ｘ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。

なお規制板１９はスリーブ１３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１３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１３の表面は、サンドブラストあるい
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、現像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回転制御手段
を設けたことにより、現像剤室内の現像剤の流れが安定
し現像剤の混合攪拌、帯電が十分に得られ、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）とによる現像領域側の
現像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
の複写画像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１図にお
ける現像装置の作動後を示す断面図である。 １６・・・・・・現像剤、１Ｔ・・・・・・層厚規制部
材、１８・・・・・・現像剤案内部材、１９・・・・・
・規制部材、２１・・・・案内板。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の磁極を有する磁気ローラと、この磁気ロー
   ラを内包する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、上記現像剤搬送部材によって搬送さ
   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、
   この規制部材を上記現像ローラの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現像装置。
2. （２）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略回転中心を中心軸とする円
   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１項に記載の現像装置。
3. （３）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項または第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３項に記載
   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３項に記載の現
   像装置。
6. （６）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５項の
   いずれかに記載の現像装置。