JPS64694B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁性現像剤を用い感光体や絶縁体等
の像担持体上の静電潜像を現像する現像装置に関
するものであり、更に詳しくは現像に供する現像
剤中の凝集現像剤、紙粉等の異物を除去する手段
を持つ現像装置に関する。

従来から電子写真法を適用した画像形成装置や
その他静電的な記録装置の現像剤として磁性現像
剤粒子（以下、磁性トナーと称して説明する）を
用い、像担持体上の静電潜像を現像する技術が知
られている。上記磁性トナーを用いて現像する技
術の具体例としては、(i)磁性体により導電性磁性
トナーを支持搬送し、静電潜像面に接触させて該
潜像を現像する方法や、(ii)例えばスリーブ状の非
磁性手段により導電性又は絶縁性の磁性トナーを
静電潜像面に支持搬送し、該潜像面を現像する方
法等がある。

上記のような現像技術において(i)、(ii)の方法に
おいては、静電潜像とトナーを支持する非磁性手
段面との間隔を狭く設定する場合があり、現像形
態によつては数10μから100μに上記間隔を設定す
ることがある。このような狭い間隙にトナーを搬
送して現像するときは、該間隙部でのトナーの流
れが滞ることなく、且つ均質なトナーが存在しな
ければ質の高い画像は得られないことは言うまで
もない。しかし、一般に用いられているトナー
は、湿度・温度・摩擦帯電・更には分子間力の大
小によるトナー物性等の影響により凝集（個々の
トナー微粒子が集まつて、トナーのかたまりを作
ること）を生じ易い。このようにして発生した凝
集トナーを含むトナーで上記潜像面を現像した場
合、凝集トナーに接した潜像面が白く抜けていた
り、または上記の如く間隙部の間隔よりも大きい
粒径のトナーが該間隙部を通過しようとすれば、
当然ながら凝集トナーは上記潜像面に圧接触さ
れ、現像画像には不自然な部分的なかぶりを生じ
ることになる。

又、凝集トナー等の異物はスリーブ上にトナー
薄層を形成する現正部材との間隙に蓄積して、ス
リーブ周方向にトナー薄層の形成されない部分を
生じさせ、白スジ状に画像再生のできない欠点を
生じさせる。白スジの生成は、現像器の作動時間
すなわちコピー枚数に比例すると考えられるた
め、高速複写機に於いては致命的な欠点となるも
のである。

又トナーを回収して再び使用するタイプの複写
機では、回収されたトナー中に転写紙粉等の異物
が多く混入されていることから、現像装置中にか
かる異物の除去手段を有していることが必要であ
る。

ところで上記トナーの凝集を防ぐために米国特
許第3998185号明細書に記載があるように、トナ
ー搬送用の非磁性手段面を微細な電極パターンで
構成し、これら微細電極に各々交互に逆電界を印
加し、その電気力線の変化によりトナーの凝集を
妨るものや、米国特許3645618号明細書に記載が
あるように非磁性手段表面の一部に凝集トナーを
除去するために吸引装置を設ける方法が提案され
ている。しかし、これらの方法を実際に構成して
装置に組込もうとすると、両者の技術とも装置が
複雑化・大型化してしまい実用化するには更に幾
つかの問題が残る。

本発明の目的は凝集トナーを現像剤から除去す
る新規な除去装置を提供することにあり、更に上
記本発明により簡便な構成で容易に凝集トナーを
現像剤中から除去することができる装置を提供す
ることを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明は、その好ましい実
施態様として磁性トナーを使用する現像装置であ
り、内部に固定した磁気手段を持ち、外部にこの
磁気手段周囲を回動するスリーブを持ちスリーブ
に近接して設けられた現像剤の厚み規制部材を有
する現像装置であり、規制部材によるトナー層が
現像時と非現像時に於て異なるように制御されて
いることを特徴とし、又、磁気手段の一部に同極
の磁極を近接して有し、反撥磁界を形成している
ことを特徴とする。

以下図面を参照し本発明を実施例に従つて更に
詳しく説明する。

第１図は本発明を適用した現像装置の断面を示
すもので、図中１は表面に静電荷による画像を有
するドラム状の像担持体で矢印方向に回転する。
像担持体１の回転方向としては、以下述べる非磁
性手段の回転方向に対して逆方向又は同方向に回
転しても良く、本実施例の回転方向に限定される
ものではない。２は本発明を適用した現像装置
で、３は容器で一成分現像剤である磁性トナー４
を収納している。５は回転する非磁性円筒（以下
の説明では単にスリーブと称す）で、該スリーブ
５の内部には複数の磁極を着磁した磁石６が固定
されている。７はトナー層厚規制のドクタープレ
ードである。上記装置において特に注意すべき点
は、磁石６が一部に同極（図ではＳ極）の磁極を
近接して有し、反撥磁界を形成している点であ
る。

上記現像装置による現像過程を述べると、容器
３の磁性トナー４は磁極S₃によりスリーブ５表面
に支持され、スリーブの回転と共に反時計方向に
搬送されていく。上記スリーブ５上のトナー４は
先づドクターブレード７により略一定の厚さ（20
〜80μ）に規制される。その後スリーブ５上のト
ナーは現像主極部N₁で静電潜像を現像する。こ
の時潜像担持体とスリー部間は、200〜500μに保
たれており、トナーは静電潜像による電界中を転
移して潜像担持体（以下、例として感光ドラムに
つき言及する。）に付着する。

この現像過程で、トナー中の粗大異物はドクタ
ーブレード７のエツジ部分に蓄積する。この粗大
異物をドクターブレードエツジより取り除くた
め、第２図に示すように現像時以外の過程、例え
ば画像形成に先だつ感光ドラムの前回転時、又は
転写紙を排出する時の感光ドラムの後回転時、又
は画像形成と画像形成の間の時間、又は適当枚数
のコピーを終えた後等でドクターブレード７とス
リーブ５との距離が200〜500μの周知の手段（例
えば図示のバネ等）によつて拡げられる。粗大異
物はドクターブレード７とスリーブ５間の隙間か
ら200〜500μに規制されたトナー中に混入して、
ドクターブレードエツヂから外れて搬送され反撥
磁極部のに達し、そこで該発撥力を受けて回収容
部８に回収される。この時ドクターブレード７と
スリーブ５との間隙距離は、規制されたトナー層
が感光ドラム１とスリー部５間で押しつぶされな
い間隔に選ぶ必要がある。又は、ドクターブレー
ド７の動きに同期して、スリーブ・感光ドラム間
距離を拡げるようにするとよい。

ところで磁性トナーをポリスチレン樹脂３重量
部に対してマグネタイト１重量部を混練した後に
微粉砕し、粒径が約５〜20μであるものを分級し
て製造する時、トナー中の異物として以下のもの
が上げられる。

微粉砕時に生じたポリスチレン粉 ……イ 現像器内で生じた粗大な凝集トナー ……ロ 回収トナーに混入した転写紙粉 ……ハ 反撥磁界の強いS₁極でブラシは第２図に示され
るように、磁力線に沿つて長大化し、磁界の弱い
S₁，S₂間を飛ぶようにして、磁界の強いS₂極に移
動する。このような磁性トナーの急激な運動によ
り、ポリスチレン、紙粉等の非磁性の異物はトナ
ー中からはじき出され回収容器８に落下する。又
相大な凝集トナーは、トナー表層に押し出され、
自重と該反撥力の作用により回収容器に排出され
る。

ところで、凝集トナー塊の単位重量あたりのス
リーブ表面への吸着力はトナー粒子のそれよりも
小さくなる。例えば、磁性体の吸着力は〓＝（diυ
〓）×〓で示されるここでＨは磁界〓はトナーで
１粒子あたりの磁化を示す。凝集トナー塊に於い
て、塊の外部のトナーは磁界Ｈにより〓の磁化を
受けるが、内部のトナーは外部のトナーにより磁
気シールド効果を受けて、十分な磁化を受けなく
なる。このため凝集トナーの１粒子あたりの磁化
は〓より小さくなり、１粒子あたりの吸着力〓は
より小さくなる。従つて、凝集トナーのスリーブ
表面への吸着力はトナー粒子のそれよりも小さい
から、このようなトナー中の異物は反撥極部分Ｒ
でトナー中からはじき出され回収容器８に回収さ
れる。（特願昭53−50621号参照） ところで反撥磁極形状をスリーブの長手方向に
対しても反撥極が形成される構成とすると、トナ
ーの運動はより活発化し異物除去の効果も増す。

又、静電潜像を現像した部分のスリーブ上に残
余の絶縁性トナーは静像電荷により充電される。
この充電されたトナーが、スリーブ表面よりかき
落とされることなく１回転して、触たな潜像を現
像する場合には、新たな画像部分に前回充電を受
けたトナーのパターン、いわゆるスリーブゴース
ト像を生じることとなるが、ランダムな発撥極を
設けることにより、充電トナーパターンはことご
とく乱されて、ゴースト像を生じることがない。
このようなマグネツトは第３図に示されるよう
に、厚み方向に着磁されたゴムマグネツトに、直
径２〜３mmの穴をあけることにより容易に製造可
能である。

第４図〜第８図に他の実施例を示した。これら
の図においてドクターブレード７は強磁性体でで
きており、現像過程では、第４図に示されるよう
にドクターブレード７に接触したマグネツト９に
より磁化され、該ブレードのエツジ部分にトナー
のブラシ１０を生じている。スリーブ５が回転す
ると、スリーブ表面のトナーがスリーブ表面との
摩擦力でトナーブラシ１０から切りはなされ、ス
リーブ表面にトナーの薄層が形成される。

このように磁性体ブレードを使用すると、スリ
ーブとドクターブレードとの間隔が200〜500μで
あつても、スリーブ表面に20〜80μ厚の極めて薄
いトナー層が形成できる。ところで、静電潜像を
現像した後、マグネツト９はドクターブレード７
から第５図に示す位置に移動せられる。この時ド
クターブレード７に誘起する磁化は極めて小さい
ものとなり磁性体ブレード７のトナー規制能力
（この規制能力については特願昭52−109240号参
照）は、非磁性体ブレードのそれと変わることが
なくなり、スリーブ表面のトナー層は200〜500μ
と相対的に厚くなる。従つてブレードエツジ部の
異物は、このやや厚いトナー層に混入して搬送さ
れ反撥磁界部分Ｒでトナー中から除去される。

第６図は、磁性体ブレード７に電磁石１１を取
り付け、電流の断続制御を前述したように画像形
成過程に関係づけて行い、トナー中の異物除去を
上述の実施例と同様の作用により行う実施例であ
る。

第７図は磁性体ブレード７に対向する位置に現
像剤塗布磁極１２を設け、磁性体ブレードエツジ
にトナーブラシを形成させて、スリーブ表面のト
ナー厚を規制する実施例である。この場合静電潜
像を現像した後で、磁性体ブレード７に対向する
部分の磁界が弱くなるように、マグネツトローラ
ー６の取り付け角度を所定量（θ）変化させて、
上記磁極１２をドクタブレードとの対向位置から
ずらして、ドクターブレードエツジ部分に蓄つた
トナー中の異物をトナー層に混入させるように
し、もつて反撥磁極部Ｒでの除去を行うことがで
きるようにしたものである。

本発明は上述の実施例に限定されないことは勿
論であり、上述したような静電潜像の現像のみな
らず、磁性現像剤を用いて顕画化することが可能
な他の潜像、例えば磁気潜像の現像にも適用でき
る（この場合、現像位置に直接現像磁極が位置し
ないように配慮する必要がある）。

本発明は上記のように、磁性現像剤を用いた現
像装置において、現像剤支持手段と、該現像剤支
持手段に近接して配設された現像剤層厚規制手段
と、該規制手段に対して作用する切替手段を有
し、潜像の現像時では現像剤の厚みを所定量に規
制し、現像時以外ではその厚みよりも大なるよう
に規制することを特徴とする現像装置を提供する
ものであるから、ブレード等の上記の現像剤層厚
規制手段のエツジ付近に滞留して均一層形成を阻
害する凝集現像剤や、転写紙粉等その他の異物
を、非現像時に広間隙となる上記厚み規制手段一
現像剤支持体間隙を通過させてもつて反撥磁界発
生部において、このような混入異物や凝集剤を現
像剤層外へ排除できる効果を有するものである。
これにより、異物がなく、且つ均一性、均一密度
の現像剤にて現像を行い得、良質の顕画像を得る
ことをできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る現像装置の１
実施態様の現像時及び非現像時の状態を夫々示す
断面図、第３図はマグネツトロールを形成するた
めのマグネツトシートの斜視図、第４図〜第８図
は本発明に係る現像装置の更に他の実施態様の断
面図である。 ５……現像剤支持手段、７……現像剤層厚規制
手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁性現像剤を用いた現像装置において、現像
   後反撥磁界を作用させる部位を有している現像剤
   支持手段と、該現像剤支持手段に近接して配設さ
   れた現像剤層厚規制手段と、該層厚規制手段に対
   して作用する切替手段を有し、現像時には上記現
   像剤の厚みを所定量に規制し、現像に関与しない
   ときはその厚みよりも大となるように規制するこ
   とを特徴とする現像装置。