JPS641020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、感光体上の静電潜像にトナー層を
接触させて加圧現像を行う現像装置に関するもの
である。

従来の二成分現像装置において二成分現像剤を
長時間使用すると、キヤリア表面にトナー粒子の
樹脂が付着し、その結果トナー粒子の摩擦帯電が
充分に行われなくなるとともに、キヤリア表面に
トナー粒子を充分に吸引させることができなくな
り画質の劣化を生じるために、キヤリアを交換す
る必要があつた。このキヤリアの寿命は、A4の
複写紙を用いる場合１万枚程度であり複写装置の
メンテナンスを悪化させていた。

さらに、この二成分現像ではキヤリアに対する
トナー粒子の量が画質に大きな影響を与え、例え
ばトナー粒子の量がキヤリアに対する重量比で
2.5％以下では現像した画像中にキヤリアが付着
し、複写画像に白斑点が生じ、またトナー粒子量
が3.5％以上ではいわゆるカブリが生じる。この
ように、この二成分現像剤はトナー粒子量の調整
が非常に難しく、装置を著しく複雑化していた。

これを改良したものとして、一成分現像剤を用
いた加圧現像装置が考案されている。この一成分
加圧現像装置は一成分現像剤であるトナー粒子へ
電荷を与えるために、チヤージヤーまたは帯電電
極を用いて直接電荷を注入するものであり、現像
ローラ上へのトナー粒子の供給はトナーホツパー
からトナー粒子を自然落下させて粘着させること
により行つている。

ところが、上述の一成分加圧現像装置のように
トナー粒子を自然落下させて供給する方法をとる
と、高湿温の場合にトナーホツパーの出口にトナ
ー粒子が固着し出口が狭くなるため、トナーホツ
パーからトナー粒子が安定して供給されなくな
り、現像ローラ上のトナー層が不均一となり画質
が著しく劣化する問題がある。

また、トナー粒子への電荷注入にチヤージヤー
を用いる場合には、チヤージヤーにトナー粒子が
付着し汚れると、トナー粒子に対する電荷の注入
が不安定になり画質が著しく劣化する問題があ
る。さらに、電荷注入に帯電電極を用いる場合に
は、電極によりトナー粒子を所望の厚さに規制し
ながらトナー粒子に電荷を注入するため、電極が
トナー粒子との摩擦により摩耗し電極との間〓が
大きくなり電荷の注入が不安定になるなどの問題
がある。

この発明は上記の問題点に着目してなされたも
ので、トナー容器内のトナー粒子を有するトナー
を磁気的作用により円筒状の搬送面に沿つて搬送
するトナー供給装置に現像ローラを近接させて配
置し、トナー供給装置の搬送面と現像ローラの導
電性表面との間に帯電用の直流電源を接続するこ
とにより、磁気的作用によりトナー粒子を安定し
て搬送することができるとともに、搬送面を介し
て直接トナー粒子に電荷を注入することでトナー
粒子に対する電荷の注入を的確に行い画質劣化の
ない良好な一成分現像を行い得る現像装置を提供
しようとするものである。

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。第１図において１は非磁性トナー粒子２
ａとキヤリアである磁性粉２ｂを有するトナー２
が収容されたトナー容器で、この容器１の内部に
磁気的作用により非磁性トナー粒子２ａを後述す
る現像ローラ４上に搬送するトナー供給装置とし
て例えば円筒状の搬送面を有する磁気ブラシ３を
設ける。この磁気ブラシ３は円筒状の磁極支持体
３ａの周面部に図示のように磁極Ｎ、Ｓ極が対を
なすように配置し、この磁極支持体３ａの外周に
非磁性トナー粒子を搬送する円筒状の搬送面を有
するスリーブ３ｂを図示矢印方向に回転自在に支
持したものである。

この磁気ブラシ３のスリーブ３ｂと対向する位
置に導電性材料よりなる円筒状の現像ローラ４を
近接させて配置し、図示矢印方向に回転自在に支
持する。この現像ローラ４と前記磁気ブラシ３と
の間に保護抵抗５を介して帯電用の直流電源６を
接続し、磁気ブラシ３に電荷注入機能を付加す
る。

７は現像ローラ４上の非磁性トナー粒子２ａを
所望の厚さに規制するためのトナー規制板であ
り、８は現像ローラ４上の残留非磁性トナー粒子
２ａを除去するトナー除去板である。

この現像ローラ４と対向する位置に静電潜像を
形成させるための円筒状の感光体９を接触させて
配設し、図示矢印方向に回転自在に支持する。こ
の感光体９と現像ローラ４を相対速度零で接触さ
せながら回転させることにより、感光体９上の静
電潜像に非磁性トナー２ａが吸着して一成分現像
される。

次に、この現像装置の作用を説明する。磁気ブ
ラシ３においては磁極の磁気的作用によりスリー
ブ３ｂの周面に磁性粉２ｂが磁極プラン状に磁気
吸着される。この状態で、スリーブ３ｂを図示矢
印方向に回転させると、トナー容器１に収容され
たトナー２はスリーブ３ｂの回転にともないプラ
ン状の磁性粉２ｂにより撹拌され、非磁性トナー
２ａはプラン状の磁性粉３ｂに混入した状態でス
リーブｂの周面に沿つて現像ローラ４上に搬送さ
れる。

磁気ブラシ３とスリーブ３ｂと現像ローラ４の
導電性表面との間に直流電源６の電圧が印加され
ることにより、電荷注入機能を有する磁気ブラシ
３を通して非磁性トナー粒子２ａに電荷の注入が
行われ必要な極性、図の場合には負に帯電され
る。

この帯電された非磁性トナー粒子２ａは前記電
圧の電界の作用により、磁性粉２ｂから分離され
て現像ローラ４に付着し、この非磁性トナー粒子
２ａはトナー制御板７によつて均一な厚さに規制
される。

現像ローラ４は感光体９に接触しながら図示矢
印方向に同一周速で回転しているので、帯電され
た非磁性トナー粒子２ａはこの接触を通じて感光
体９上の静電潜像が一成分現像される。

なお図には省略されているが、現像ローラには
感光体９に対してバイアス電圧が印加され、現像
の際のカブリを抑制している。

現像後の非磁性トナー粒子２ａはトナー除去板
８により掻きとられ、トナー容器１内に回収され
て再び使用される。

したがつて、このような構成によれば、磁気ブ
ラシ３の磁気的作用により、トナー容器１内のト
ナー２がプラン状の磁性粉２ｂにより撹拌される
ために、高湿度の場合にもトナー容器内１からト
ナー２を安定して供給でき、かつプラン状の磁性
粉２ｂにより非磁性トナー粒子２ａを搬送面であ
るスリーブに沿つて良好に搬送することができ
る。

また、磁気ブラシ３と現像ローラ４との間に直
流電源６の電圧を印加することにより、スリーブ
３ｂを介して非磁性トナー粒子２ａに直接電荷を
注入することができるため、電荷の注入を的確に
行うことができる。しかも、プラン状に付着した
磁性粉２ｂは粒子の結合されなるため、適度の高
抵抗が得られるので磁気ブラシ３から現像ローラ
４への放電がなく非磁性トナー粒子２ａの融着を
防止することができる。さらに、磁気ブラシ３に
て搬送される非磁性トナー粒子２ａを直流電源６
で帯電することにより、従来の二成分現像の場合
のようにキヤリアを摩擦帯電手段として使用する
必要がなくなるため、キヤリアをトナーの搬送手
段として使用することで、このキヤリアである磁
性粉２ｂを半永久的に使用することができる。

かくして、この現像装置は磁気ブラシ３にトナ
ー供給機能と電荷注入機能を兼用させることによ
り、非磁性トナー粒子２ａの搬送と電荷の注入を
的確に行うことができ、かつトナー容器１からト
ナー２を安定して供給することができるので画質
劣化のない良好な一成分現像を行うことができ
る。

次に、第２図により磁性トナーを用いたこの発
明の他の実施例を説明する。図において１１は磁
性トナー粒子１２のみからなる一成分現像剤を収
容したトナー容器で、この容器１１の内部に磁気
的作用により磁性トナー粒子１２を後述する現像
ローラ１５上に搬送するトナー供給装置を設け
る。このトナー供給装置は容器１１内の磁性トナ
ー１２を磁気吸着するための円筒状の磁極支持体
１３を図示矢印方向に回転自在に支持し、この支
持体１３の周面部に図示のようにＮ、Ｓ極が対を
なすように配置し、さらに支持体１３の外周に磁
性トナー粒子１２を搬送する円筒状の搬送面を有
するスリーブ１４を設けて構成される。

このトナー供給装置のスリーブ１４と対向する
位置に導電性材料よりなる現像ローラ１５を近接
させて配置し、図示矢印方向に回転自在に支持す
る。この現像ローラ１５と前記トナー供給装置と
の間に保護抵抗１６を介して帯電用の直流電源１
７を接続し、前記トナー供給装置に電荷注入機能
を付加する。

ここで１８は現像ローラ１５に相対速度零にて
接触しながら回転する感光体、１９はスリーブ１
４に磁気吸着した磁性トナー粒子１２を所望の厚
さに規制するトナー制御板、２０は感光体１８上
の残留磁性トナーを除去するトナー除去板であ
る。

次に、この実施例の作用を説明する。まず、ト
ナー容器１１内に収容された磁性トナー粒子１２
はスリーブ１４の周面に磁気吸着される。この状
態で磁極支持体１３を図示矢印方向に回転させる
と、この磁性支持体１３の磁気的作用により磁性
トナー粒子１２はスリーブ１４の表面を磁極の回
転と反対方向に回転しながら搬送される。すなわ
ち、この磁性トナー１２粒子はトナー制御板１９
により現像に適した厚さに規制されながらスリー
ブ１４の周囲に沿つて現像ローラ１５上に搬送さ
れる。この現像ローラ１５の導電性表面とスリー
ブ１４との間に直流電源１７の電圧が印加される
ことにより、電荷注入機能を有するトナー供給装
置を通して磁性トナー粒子１２に電荷の注入が行
われる。

この帯電された磁性トナー粒子１２は上記電圧
の電界により、現像ローラ１５に付着して感光体
１８に搬送され感光体１８上の静電潜像を一成分
現像する。現像後の残留磁性トナー粒子１２はト
ナー除去板２０により掻き取られトナー容器１１
内に回収される。

このような構成によれば、トナー供給装置の磁
気的作用によりトナー容器１１内の磁性トナー１
２を強制的に吸着することができるため、トナー
容器１１内から磁性トナー粒子１２を安定して供
給でき、かつ磁気的作用により磁性トナー１２を
搬送面であるスリーブ１４に沿つて良好に搬送す
ることができる。

また、トナー供給装置のスリーブ１４と現像ロ
ーラ１５の導電性表面との間に直流電源１７の電
圧を印加することにより、スリーブ１４を介して
磁性トナー粒子１２に直接電荷を注入することが
できるため、電荷の注入を的確に行うことができ
る。さらに、高抵抗の磁性トナーをカブリがなく
使用できるため、従来の磁性トナーの欠点であつ
た高湿度時の転写が可能になり信頼性の高い装置
を得ることができる。

以上に述べたように、この発明によればトナー
容器内のトナー粒子を有するトナーを磁気的作用
により円筒状の搬送面に沿つて搬送するトナー供
給装置に現像ローラを近接させて配置し、トナー
供給装置の搬送面と現像ローラの導電性表面との
間に帯電用の直流電源を接続することにより、磁
気的作用によりトナー粒子を安定して搬送するこ
とができるとともに、搬送面を介して直接トナー
粒子に電荷を注入することでトナー粒子に対する
電荷の注入を的確に行い画質劣化のない良好な一
成分現像を行い得る現像装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略的構成を示
す断面図、第２図はこの発明の他の実施例の概略
的構成を示す断面図である。 １……トナー容器、２……トナー、２ａ……非
磁性トナー粒子、２ｂ……磁性粉、３……磁気ブ
ラシ、３ａ……磁極支持体、３ｂ……スリーブ、
４……現像ローラ、５……保護抵抗、６……直流
電源、７……トナー制御板、８……トナー除去
板、９……感光体、１１……トナー容器、１２…
…磁性トナー粒子、１３……磁極支持体、１４…
…スリーブ、１５……現像ローラ、１６……保護
抵抗、１７……直流電源、１８……感光体、１９
……トナー制御板、２０……トナー除去板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トナー粒子を有するトナーを収容するトナー
   容器と、このトナー容器のトナーを磁気的作用に
   より円筒状の搬送面に沿つて搬送するトナー供給
   装置と、このトナー供給装置の搬送面と対向して
   近接配置された導電性表面を有し前記トナー粒子
   を付着させる現像ローラと、前記トナー供給装置
   の搬送面と前記現像ローラの導電性表面との間に
   接続され前記搬送面を介して前記トナー粒子に電
   荷を注入する帯電用の直流電源と、前記現像ロー
   ラに接触して配置され潜像を現像化する感光体と
   を具備することを特徴とする現像装置。 ２ 前記トナー供給装置は複数個の磁極を備えか
   つ固定された磁極支持体と、その周囲に回転自在
   に設けられたスリーブからなる磁気ブラシに構成
   し、前記磁極の磁気的作用により前記スリーブに
   付着した磁性粉を利用して非磁性トナー粒子をス
   リーブの搬送面に沿つて搬送させることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の現像装置。 ３ 前記トナー供給装置は複数個の磁極を備えか
   つ回転自在な磁極支持体と、その周囲に固定して
   設けられたスリーブにより構成し、前記磁極の磁
   気的作用により磁性トナー粒子を前記磁極支持体
   の回転と反対方向に前記スリーブの搬送面に沿つ
   て搬送させることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の現像装置。