JP2654005B2 - 静電潜像の現像装置 - Google Patents
静電潜像の現像装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、静電潜像の現像装置に係り、特に、乾式2
成分現像剤を1成分現像剤的に使用せしめるようにした
ハイブリッド型の静電潜像の現像装置に関する。
成分現像剤を1成分現像剤的に使用せしめるようにした
ハイブリッド型の静電潜像の現像装置に関する。
(従来技術) 一般に、乾式2成分現像剤を使用する現像装置では、
第3図に示すように、大型の現像タンク1内に撹拌ロー
ラ2や搬送スクリュー3が撹拌セパレータ4等の撹拌機
構が設けられている。この撹拌ローラ2等の撹拌機構に
よって、トナーホッパ5側から補給されたトナーがキャ
リアと十分混合・撹拌された後、現像剤担持体としての
現像ローラ6に供給され、該現像ローラ6の表面に層状
の磁気ブラシが形成されるようになっている。この付着
現像剤層の厚みはドクターブレード7により規制され
る。
第3図に示すように、大型の現像タンク1内に撹拌ロー
ラ2や搬送スクリュー3が撹拌セパレータ4等の撹拌機
構が設けられている。この撹拌ローラ2等の撹拌機構に
よって、トナーホッパ5側から補給されたトナーがキャ
リアと十分混合・撹拌された後、現像剤担持体としての
現像ローラ6に供給され、該現像ローラ6の表面に層状
の磁気ブラシが形成されるようになっている。この付着
現像剤層の厚みはドクターブレード7により規制され
る。
上記現像ローラ6は、スリーブ8の内部に複数の磁石
9を備えており、スリーブ8と磁石9との少なくとも一
方を一定方向に回転させることによってスリーブ8の表
面に形成された磁気ブラシが一定方向へ移動される。そ
して、その磁気ブラシが潜像担持体としての感光体ドラ
ム10に接触されることにより該感光体ドラム10上に形成
された静電潜像が現像され顕像化される。現像後、磁気
ブラシは、現像タンク1内に掻き落とされ、再び撹拌ロ
ーラ2等の撹拌機構により混合・撹拌が行なわれる。
9を備えており、スリーブ8と磁石9との少なくとも一
方を一定方向に回転させることによってスリーブ8の表
面に形成された磁気ブラシが一定方向へ移動される。そ
して、その磁気ブラシが潜像担持体としての感光体ドラ
ム10に接触されることにより該感光体ドラム10上に形成
された静電潜像が現像され顕像化される。現像後、磁気
ブラシは、現像タンク1内に掻き落とされ、再び撹拌ロ
ーラ2等の撹拌機構により混合・撹拌が行なわれる。
このように2成分現像剤は、十分な撹拌と混合とを必
要とするが、それは、トナー濃度の均一性を保ち、ある
いはトナー帯電を良好に行なうため等の理由からであ
る。しかして、上記2成分現像剤を用いる従来の現像装
置によれば、画像品質を安定化させることができるとい
う利点はあるが、そのため、上述のように現像剤の十分
な撹拌を行なわねばならない。そして、十分な撹拌を行
なうには、種々の撹拌機構が必要となり、また、撹拌流
路を形成するために十分なスペースを擁する。さらに、
キャリアとしては、良好な撹拌特性を得るため、流動性
の良いものが求められる。特に、残留磁気のために、磁
場を取り去ってもなお凝集性を示すようなキャリアは、
上記撹拌機構を前提とした現像装置には適用不能であ
る。その上、撹拌を頻繁に行なうと、キャリアの疲労が
早く進み、耐久性に難点がある。
要とするが、それは、トナー濃度の均一性を保ち、ある
いはトナー帯電を良好に行なうため等の理由からであ
る。しかして、上記2成分現像剤を用いる従来の現像装
置によれば、画像品質を安定化させることができるとい
う利点はあるが、そのため、上述のように現像剤の十分
な撹拌を行なわねばならない。そして、十分な撹拌を行
なうには、種々の撹拌機構が必要となり、また、撹拌流
路を形成するために十分なスペースを擁する。さらに、
キャリアとしては、良好な撹拌特性を得るため、流動性
の良いものが求められる。特に、残留磁気のために、磁
場を取り去ってもなお凝集性を示すようなキャリアは、
上記撹拌機構を前提とした現像装置には適用不能であ
る。その上、撹拌を頻繁に行なうと、キャリアの疲労が
早く進み、耐久性に難点がある。
一方、このような2成分現像剤を用いる現像装置の欠
点を解決するため、現像剤の混合・撹拌を省略しうるよ
うにした現像装置も従来から種々開発されている。この
ような現像装置には、トナーを帯電ローラ表面に付着さ
せた上でこの帯電ローラを磁気ブラシに接触させること
によりトナーの供給を行なうようにしたものや、磁気ブ
ラシを用いて現像ローラにトナーを供給し、トナーの薄
層を現像ローラ上に形成するようにしたものがある。
点を解決するため、現像剤の混合・撹拌を省略しうるよ
うにした現像装置も従来から種々開発されている。この
ような現像装置には、トナーを帯電ローラ表面に付着さ
せた上でこの帯電ローラを磁気ブラシに接触させること
によりトナーの供給を行なうようにしたものや、磁気ブ
ラシを用いて現像ローラにトナーを供給し、トナーの薄
層を現像ローラ上に形成するようにしたものがある。
しかし、前者では、現像ローラ上のトナー濃度にむら
が生じ易いという欠点があり、後者では、現像剤の混合
・撹拌を依然として十分に行なわねばならないという問
題がある。
が生じ易いという欠点があり、後者では、現像剤の混合
・撹拌を依然として十分に行なわねばならないという問
題がある。
(目的) そこで本発明は、装置全体の小型化および取扱性,耐
久性の向上を図り、しかも画像安定性を良好に維持する
ことができるように、乾式2成分現像剤を1成分現像剤
的に扱うようにしたハイブリッド型の現像装置を提供す
ることを目的とする。
久性の向上を図り、しかも画像安定性を良好に維持する
ことができるように、乾式2成分現像剤を1成分現像剤
的に扱うようにしたハイブリッド型の現像装置を提供す
ることを目的とする。
(構成) 上記目的を達成するため、本発明によるハイブリッド
型の静電潜像の現像装置は、トナー現像域にて潜像担持
体上の潜像にトナーを供給せしめる磁気ブラシと、この
磁気ブラシにトナー供給域にて荷電されたトナーを供給
せしめるトナー供給手段と、現像後に上記磁気ブラシ上
に残留するトナーをトナー回収域にて回収せしめるトナ
ー回収ローラと上記トナー回収ローラに圧接するように
設置された掻落ブレードからなるトナー回収手段とを備
えたハイブリッド型の静電潜像の現像装置であって、上
記トナー供給手段には、トナーと同極性のバイアス電圧
が印加されるとともに、上記トナー回収ローラには、上
記掻落ブレードとの摩擦によりトナーと異極性に摩擦帯
電される帯電部材が用いられ、上記トナー回収ローラで
回収されたトナーを前記掻落ブレードによって前記トナ
ー回収ローラから掻き落すとともに上記トナー回収ロー
ラを摩擦帯電することを特徴としている。
型の静電潜像の現像装置は、トナー現像域にて潜像担持
体上の潜像にトナーを供給せしめる磁気ブラシと、この
磁気ブラシにトナー供給域にて荷電されたトナーを供給
せしめるトナー供給手段と、現像後に上記磁気ブラシ上
に残留するトナーをトナー回収域にて回収せしめるトナ
ー回収ローラと上記トナー回収ローラに圧接するように
設置された掻落ブレードからなるトナー回収手段とを備
えたハイブリッド型の静電潜像の現像装置であって、上
記トナー供給手段には、トナーと同極性のバイアス電圧
が印加されるとともに、上記トナー回収ローラには、上
記掻落ブレードとの摩擦によりトナーと異極性に摩擦帯
電される帯電部材が用いられ、上記トナー回収ローラで
回収されたトナーを前記掻落ブレードによって前記トナ
ー回収ローラから掻き落すとともに上記トナー回収ロー
ラを摩擦帯電することを特徴としている。
このようなハイブリッド型の現像装置では、2成分現
像剤が1成分現像剤的に扱われる。すなわち、トナー供
給域において荷電されたトナーは、トナー供給手段によ
って磁気ブラシ側に供給され、現像が行なわれる。現像
後、磁気ブラシ上に残留するトナーは、トナー回収域に
おいてトナー回収手段により回収され、トナー濃度のむ
らをなくした上で磁気ブラシが再びトナー供給域に戻さ
れるようになっている。
像剤が1成分現像剤的に扱われる。すなわち、トナー供
給域において荷電されたトナーは、トナー供給手段によ
って磁気ブラシ側に供給され、現像が行なわれる。現像
後、磁気ブラシ上に残留するトナーは、トナー回収域に
おいてトナー回収手段により回収され、トナー濃度のむ
らをなくした上で磁気ブラシが再びトナー供給域に戻さ
れるようになっている。
そして、特に本発明に係るハイブリッド型の現像装置
では、トナー回収手段に用いられている帯電部材が、摩
擦によりそれ自身トナーと異極性に摩擦帯電されること
となり、この摩擦帯電力によって磁気ブラシ上の残留ト
ナーが回収されるようになっている。したがってトナー
回収手段に対しては、バイアス電源を付設する必要がな
くなっている。
では、トナー回収手段に用いられている帯電部材が、摩
擦によりそれ自身トナーと異極性に摩擦帯電されること
となり、この摩擦帯電力によって磁気ブラシ上の残留ト
ナーが回収されるようになっている。したがってトナー
回収手段に対しては、バイアス電源を付設する必要がな
くなっている。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第1図に示すように、潜像担持体としての感光体ドラ
ム11が、図示を省略した駆動機構により矢印A方向すな
わち時計回りの方向へ回転駆動されている。この感光体
ドラム11は、有機感光体(OPC)からなり、該感光体ド
ラム11上に形成される静電潜像の極性が負(−)になさ
れるようになっている。したがって、後述する現像用の
トナーは、これと逆極性の正(+)に帯電されるように
なされている。
ム11が、図示を省略した駆動機構により矢印A方向すな
わち時計回りの方向へ回転駆動されている。この感光体
ドラム11は、有機感光体(OPC)からなり、該感光体ド
ラム11上に形成される静電潜像の極性が負(−)になさ
れるようになっている。したがって、後述する現像用の
トナーは、これと逆極性の正(+)に帯電されるように
なされている。
さらに、上記感光体ドラム11の近傍には、アルミニウ
ム等からなる非磁性の円筒状スリーブ12が配置されてい
る。この円筒状スリーブ12は、後述する磁気ブラシ感光
体ドラム11に対し弾性状に接触して好適な現像動作が得
られるように、感光体ドラム11とのギヤップ量1mmにて
配設されている。さらにこの円筒状スリーブ12の内部に
は、互いに異なる極性を備える複数の磁極が交互に配置
されてなる現像磁石ローラ13が上記円筒状スリーブ12の
内面側から一定間隔を隔てて設けられており、該現像磁
石ローラ13の磁力によって円筒状スリーブ12の表面上
に、磁性のキャリアとトナーとを含んでなる磁気ブラシ
14が形成されるようになっている。この磁気ブラシ14
は、円筒状スリーブ12および現像磁石ローラ13の少なく
とも一方が回転することによって矢印B方向つまり時計
回りの向きに移動される。なお、磁気ブラシ14を構成す
るキャリアとしては、平均粒子径100μmの樹脂コート
キャリアが40g用いられている。
ム等からなる非磁性の円筒状スリーブ12が配置されてい
る。この円筒状スリーブ12は、後述する磁気ブラシ感光
体ドラム11に対し弾性状に接触して好適な現像動作が得
られるように、感光体ドラム11とのギヤップ量1mmにて
配設されている。さらにこの円筒状スリーブ12の内部に
は、互いに異なる極性を備える複数の磁極が交互に配置
されてなる現像磁石ローラ13が上記円筒状スリーブ12の
内面側から一定間隔を隔てて設けられており、該現像磁
石ローラ13の磁力によって円筒状スリーブ12の表面上
に、磁性のキャリアとトナーとを含んでなる磁気ブラシ
14が形成されるようになっている。この磁気ブラシ14
は、円筒状スリーブ12および現像磁石ローラ13の少なく
とも一方が回転することによって矢印B方向つまり時計
回りの向きに移動される。なお、磁気ブラシ14を構成す
るキャリアとしては、平均粒子径100μmの樹脂コート
キャリアが40g用いられている。
また、上記円筒状スリーブ12および感光体ドラム11に
は、同極性の現像バイアス電圧が電源回路15により印加
されている。そして、円筒状スリーブ12上の磁気ブラシ
14は、上述のように移動されながら感光体ドラム11に接
触されて現像動作が行なわれ、この現像動作によって感
光体ドラム11上に形成された静電潜像16にトナーが与え
られて顕像17が得られるようになっている。
は、同極性の現像バイアス電圧が電源回路15により印加
されている。そして、円筒状スリーブ12上の磁気ブラシ
14は、上述のように移動されながら感光体ドラム11に接
触されて現像動作が行なわれ、この現像動作によって感
光体ドラム11上に形成された静電潜像16にトナーが与え
られて顕像17が得られるようになっている。
なお、本実施例では、円筒状スリーブ12は、外径20mm
のものが用いられるとともに、現像磁石ローラ13として
は、円筒状スリーブ12の表面磁力が約900ガウスとなる
ものが採用されている。これにより、磁気ブラシ14の高
さとして0.3〜5mm好ましくは0.7〜2mmとすることができ
る。
のものが用いられるとともに、現像磁石ローラ13として
は、円筒状スリーブ12の表面磁力が約900ガウスとなる
ものが採用されている。これにより、磁気ブラシ14の高
さとして0.3〜5mm好ましくは0.7〜2mmとすることができ
る。
また、前記現像バイアスは、地汚れ防止と画像濃度調
整のために印加されるものである。本実施例では、潜像
電位が−800V、地肌部電位が−50Vに設定されるととも
に、現像バイアス電圧が−150Vに設定されている。な
お、最終的な現像バイアス値は、原稿濃度あるいは使用
者の所望に応じて定められることとなる。
整のために印加されるものである。本実施例では、潜像
電位が−800V、地肌部電位が−50Vに設定されるととも
に、現像バイアス電圧が−150Vに設定されている。な
お、最終的な現像バイアス値は、原稿濃度あるいは使用
者の所望に応じて定められることとなる。
さらに、現像を終えた後の磁気ブラシ14から残留トナ
ーを回収するトナー回収ローラ18が、上記円筒状スリー
ブ12の上方側部分にギャップ1mmにて設置されている。
このトナー回収ローラ18は、金属ローラの表面上に、帯
電部材として厚さ40μmのテフロン層がコーティング加
工により被着されているものである。被着されたテフロ
ンは摩擦帯電系列のかなり下位に位置されるものである
ため、他部材との摩擦接触によりトナーと異極性の負
(−)に摩擦帯電されることとなる。このような帯電状
態により磁気ブラシ14側に残留しているトナー(+)
が、トナー回収ローラ18(−)側に移行され、トナー回
収動作が行なわれるようになっている。
ーを回収するトナー回収ローラ18が、上記円筒状スリー
ブ12の上方側部分にギャップ1mmにて設置されている。
このトナー回収ローラ18は、金属ローラの表面上に、帯
電部材として厚さ40μmのテフロン層がコーティング加
工により被着されているものである。被着されたテフロ
ンは摩擦帯電系列のかなり下位に位置されるものである
ため、他部材との摩擦接触によりトナーと異極性の負
(−)に摩擦帯電されることとなる。このような帯電状
態により磁気ブラシ14側に残留しているトナー(+)
が、トナー回収ローラ18(−)側に移行され、トナー回
収動作が行なわれるようになっている。
トナー回収ローラ18は、図示を省略した回転駆動機構
によって矢印C方向すなわち時計回り方向へ回転駆動さ
れているとともに、このトナー回収ローラ18は、掻落ブ
レード21が該トナー回収ローラ18に圧接するように付設
されている。この掻落ブレード21は、上記トナー回収ロ
ーラ18のテフロン層より摩擦帯電系列の上位にあるポリ
ウレタン材からなる板状部材から形成されている。した
がって上述のように、トナー回収ローラ18のテフロン層
との摩擦接触によってテフロン層がトナーと異極性の負
(−)に摩擦帯電されるとともに、掻落ブレード21が
(+)に摩擦帯電されるようになっている。
によって矢印C方向すなわち時計回り方向へ回転駆動さ
れているとともに、このトナー回収ローラ18は、掻落ブ
レード21が該トナー回収ローラ18に圧接するように付設
されている。この掻落ブレード21は、上記トナー回収ロ
ーラ18のテフロン層より摩擦帯電系列の上位にあるポリ
ウレタン材からなる板状部材から形成されている。した
がって上述のように、トナー回収ローラ18のテフロン層
との摩擦接触によってテフロン層がトナーと異極性の負
(−)に摩擦帯電されるとともに、掻落ブレード21が
(+)に摩擦帯電されるようになっている。
また、上記掻落ブレード21をトナー回収ローラ18側に
圧接させることによって、トナー回収ローラ18側に回収
され付着されたトナーが該トナー回収ローラ18から掻き
落されるようになっている。掻き落とされたトナーは、
掻落ブレード21に案内されながら、トナーを蓄えたトナ
ーホッパ23側へ戻されるようになっている。なお、トナ
ー回収ローラ18が本実施例のように矢印C方向すなわち
時計回り方向へ回転駆動させておくと、回収されたトナ
ーが磁気ブラシ14は再付着することを防ぐことができ
る。
圧接させることによって、トナー回収ローラ18側に回収
され付着されたトナーが該トナー回収ローラ18から掻き
落されるようになっている。掻き落とされたトナーは、
掻落ブレード21に案内されながら、トナーを蓄えたトナ
ーホッパ23側へ戻されるようになっている。なお、トナ
ー回収ローラ18が本実施例のように矢印C方向すなわち
時計回り方向へ回転駆動させておくと、回収されたトナ
ーが磁気ブラシ14は再付着することを防ぐことができ
る。
この場合、トナーの回収は、磁気ブラシに含まれるト
ナーすべてを回収する必要はなく、磁気ブラシ表面近傍
のトナーを選択的に回収することで足りる。つまり、そ
の最低条件は、現像によって生じた磁気ブラシ14上のト
ナー濃度分布差をなくすことである。たとえば、黒部、
ハーフトーン部、地肌部でトナー消費に差が出たものを
均等になしてやればよい。
ナーすべてを回収する必要はなく、磁気ブラシ表面近傍
のトナーを選択的に回収することで足りる。つまり、そ
の最低条件は、現像によって生じた磁気ブラシ14上のト
ナー濃度分布差をなくすことである。たとえば、黒部、
ハーフトーン部、地肌部でトナー消費に差が出たものを
均等になしてやればよい。
一般的には、2成分現像剤のトナー付着量は、単位面
積当り0.8〜1.0mgであり、感光体ドラム11と磁気ブラシ
14とは、約1:3の相対速度が与えられた状態で潜像16へ
トナー供給が行なわれている。すなわち、磁気ブラシ14
は、単位面積当り、0.27〜0.33mgのトナー供給能力しか
持たないこととなる。したがって、このトナー供給能力
を越えるようにトナーの回収を行なえば、磁気ブラシ14
上のトナー濃度分布は、均一化され、現像による影響が
完全にキャンセルされることとなる。
積当り0.8〜1.0mgであり、感光体ドラム11と磁気ブラシ
14とは、約1:3の相対速度が与えられた状態で潜像16へ
トナー供給が行なわれている。すなわち、磁気ブラシ14
は、単位面積当り、0.27〜0.33mgのトナー供給能力しか
持たないこととなる。したがって、このトナー供給能力
を越えるようにトナーの回収を行なえば、磁気ブラシ14
上のトナー濃度分布は、均一化され、現像による影響が
完全にキャンセルされることとなる。
この点についてさらに詳細に説明すると、かさ比重
2、トナー濃度3%のごく一般的な2成分現像剤の特性
から、高さ1mmの磁気ブラシの重量は、単位面積当り0.2
gであり、その中に含まれるトナーは、6mgであるから、
実際に現像に寄与するトナーは、磁気ブラシ中の5%程
度でしかない。言い換えれば、この5%相当のトナーを
回収すれば、良いのである。本発明における磁気ブラシ
では、約0.3mg/cm2のトナーが後述するトナー供給ロー
ラによって磁気ブラシの表面近傍に偏在させられている
ので、トナー消費の差の解消は効果的に行なえる。
2、トナー濃度3%のごく一般的な2成分現像剤の特性
から、高さ1mmの磁気ブラシの重量は、単位面積当り0.2
gであり、その中に含まれるトナーは、6mgであるから、
実際に現像に寄与するトナーは、磁気ブラシ中の5%程
度でしかない。言い換えれば、この5%相当のトナーを
回収すれば、良いのである。本発明における磁気ブラシ
では、約0.3mg/cm2のトナーが後述するトナー供給ロー
ラによって磁気ブラシの表面近傍に偏在させられている
ので、トナー消費の差の解消は効果的に行なえる。
また、円筒状スリーブ12の下方側部分すなわち磁気ブ
ラシ14の下流側部分には、トナー供給ローラ24が、円筒
状スリーブ12に対しギャップ1mmにて磁気ブラシ14に接
するように設置されている。このトナー供給ローラ24
は、図示を省略した回転駆動機構によって矢印D方向す
なわち反時計回り方向に回転駆動されている。該トナー
供給ローラ24の材質は、円筒状スリーブ12との間に電気
的なバイアス効果が得られるものであればよく、金属や
導電性ゴム等を採用することができる。このようなトナ
ー供給ローラ24により、トナーホッパ23内に蓄えられた
トナー25が磁気ブラシ14側へ送られていくようになって
いる。この場合、トナー供給ローラ24は、磁気ブラシ14
の穂の高さを均一に規制する機能を備えることとなり、
画像濃度むらの解消に寄与する。
ラシ14の下流側部分には、トナー供給ローラ24が、円筒
状スリーブ12に対しギャップ1mmにて磁気ブラシ14に接
するように設置されている。このトナー供給ローラ24
は、図示を省略した回転駆動機構によって矢印D方向す
なわち反時計回り方向に回転駆動されている。該トナー
供給ローラ24の材質は、円筒状スリーブ12との間に電気
的なバイアス効果が得られるものであればよく、金属や
導電性ゴム等を採用することができる。このようなトナ
ー供給ローラ24により、トナーホッパ23内に蓄えられた
トナー25が磁気ブラシ14側へ送られていくようになって
いる。この場合、トナー供給ローラ24は、磁気ブラシ14
の穂の高さを均一に規制する機能を備えることとなり、
画像濃度むらの解消に寄与する。
つぎに、上記トナー供給ローラ24には、トナー層規制
ブレード26が圧接されている。このトナー層規制ブレー
ド26によって、トナー供給ローラ24上にトナーが均一薄
層状に被着されるとともに、トナーの摩擦帯電が行なわ
れるようになっている。さらに、トナー25を摩擦帯電す
る機能をより発揮させ、かつ、トナー供給ローラ24にト
ナーをむら無く付着せしめるように、スポンジローラ等
からなる帯電補助部材27が、トナー供給ローラ24に接触
・配置されている。この帯電補助部材27の摩擦時に発揮
される帯電作用によってトナーの帯電が良好に行なわれ
る。
ブレード26が圧接されている。このトナー層規制ブレー
ド26によって、トナー供給ローラ24上にトナーが均一薄
層状に被着されるとともに、トナーの摩擦帯電が行なわ
れるようになっている。さらに、トナー25を摩擦帯電す
る機能をより発揮させ、かつ、トナー供給ローラ24にト
ナーをむら無く付着せしめるように、スポンジローラ等
からなる帯電補助部材27が、トナー供給ローラ24に接触
・配置されている。この帯電補助部材27の摩擦時に発揮
される帯電作用によってトナーの帯電が良好に行なわれ
る。
さらにまた、上記トナー供給ローラ24および帯電補助
部材27には、電源回路28による所定のトナー供給用のバ
イアス電圧が印加されており、このトナー供給用のバイ
アス電圧により、トナー25が磁気ブラシ14側へ送出され
ていき、良好な転移動作が行なわれることとなる。すな
わち、上記トナー供給用のバイアス電圧は、トナーと同
極性の正(+)に設定されており、例えば+50〜+400V
に設定されている。
部材27には、電源回路28による所定のトナー供給用のバ
イアス電圧が印加されており、このトナー供給用のバイ
アス電圧により、トナー25が磁気ブラシ14側へ送出され
ていき、良好な転移動作が行なわれることとなる。すな
わち、上記トナー供給用のバイアス電圧は、トナーと同
極性の正(+)に設定されており、例えば+50〜+400V
に設定されている。
また、前記現像バイアス電圧を与える電源回路15に
は、出力電圧を4ビットに分割して信号化するエンコー
ダが備えられており、現像バイアス電圧の出力値を表わ
す信号が図示を省略した制御回路に印加されている。制
御回路には、現像バイアス電圧値に対応する適正なトナ
ー供給用のバイアス電圧値を算出する演算回路が備えら
れている。そして、上記制御装置の出力信号は、トナー
供給用のバイアス電圧を与える電源回路28に与えられて
おり、これによって、トナー供給用のバイアス電圧値が
定められている。
は、出力電圧を4ビットに分割して信号化するエンコー
ダが備えられており、現像バイアス電圧の出力値を表わ
す信号が図示を省略した制御回路に印加されている。制
御回路には、現像バイアス電圧値に対応する適正なトナ
ー供給用のバイアス電圧値を算出する演算回路が備えら
れている。そして、上記制御装置の出力信号は、トナー
供給用のバイアス電圧を与える電源回路28に与えられて
おり、これによって、トナー供給用のバイアス電圧値が
定められている。
なお、トナー供給ローラ24は、磁気ブラシ14の高さの
50%〜100%を占る割合で接触するように配置すること
が可能である。しかし、エアーギャップの絶対値が、1m
m以下であれば、100%を越えて設置することができる。
この場合には、電気的バイアス手段の併用が必須とな
る。さらに、上記両ローラ18,24の外径は、任意に選定
しうるが、小型化の要請により、円筒状スリーブ12の外
径の80%以下あるいは、絶対値として5〜60mm、好まし
くは、8〜40mmとすることがよい。磁気ブラシ14へのト
ナー供給量は、磁気ブラシ14と供給ローラ24との相対速
度によっても決定されるので、供給量を、トナー供給ロ
ーラ24の回転数を可変とすることによって制御してもよ
い。すなわち、既知のセンサー手段でトナー濃度を検出
してトナー供給ローラ24の回転数を検出して、トナー供
給ローラ24の回転数を制御することができる。トナー濃
度検出の一例としては、トナー回収ローラ18上のトナー
の反射濃度を検出して算出する手段がある。
50%〜100%を占る割合で接触するように配置すること
が可能である。しかし、エアーギャップの絶対値が、1m
m以下であれば、100%を越えて設置することができる。
この場合には、電気的バイアス手段の併用が必須とな
る。さらに、上記両ローラ18,24の外径は、任意に選定
しうるが、小型化の要請により、円筒状スリーブ12の外
径の80%以下あるいは、絶対値として5〜60mm、好まし
くは、8〜40mmとすることがよい。磁気ブラシ14へのト
ナー供給量は、磁気ブラシ14と供給ローラ24との相対速
度によっても決定されるので、供給量を、トナー供給ロ
ーラ24の回転数を可変とすることによって制御してもよ
い。すなわち、既知のセンサー手段でトナー濃度を検出
してトナー供給ローラ24の回転数を検出して、トナー供
給ローラ24の回転数を制御することができる。トナー濃
度検出の一例としては、トナー回収ローラ18上のトナー
の反射濃度を検出して算出する手段がある。
つぎに、トナーホッパ23内には、トナーブロッキング
を防止するアジテータ29が設けられている。このとき、
掻落ブレード21によってトナー回収ローラ18から掻き落
されたトナーを上記アジテータ29のなるべく近傍に供給
するようにすれば、回収トナーと新規トナーとの混合効
率を高めることができる。
を防止するアジテータ29が設けられている。このとき、
掻落ブレード21によってトナー回収ローラ18から掻き落
されたトナーを上記アジテータ29のなるべく近傍に供給
するようにすれば、回収トナーと新規トナーとの混合効
率を高めることができる。
このようなバイブリッド型の現像装置においては、ま
ず、トナーホッパ23内のトナー25が、トナー供給ローラ
24および帯電補助部材27の回転によって摩擦帯電されな
がらトナー供給ローラ24に送給・保持される。この保持
されたトナーは、トナー層規制ブレード26により、さら
に摩擦帯電されながら均一薄層化される。
ず、トナーホッパ23内のトナー25が、トナー供給ローラ
24および帯電補助部材27の回転によって摩擦帯電されな
がらトナー供給ローラ24に送給・保持される。この保持
されたトナーは、トナー層規制ブレード26により、さら
に摩擦帯電されながら均一薄層化される。
ついで、所定のトナー供給用のバイアス電圧下で、ト
ナー供給ローラ24上のトナーが磁気ブラシ14側に均一薄
層状に供給・移行される。この場合、トナー供給バイア
ス電圧を適正値に調整することにより、均一で良好なト
ナー供給動作を実現することができる。トナーが供給さ
れた磁気ブラシ14は、感光体ドラム11側に移送され、感
光体ドラム11上に形成された静電潜像16の現像が行なわ
れて顕像17が得られることとなる。
ナー供給ローラ24上のトナーが磁気ブラシ14側に均一薄
層状に供給・移行される。この場合、トナー供給バイア
ス電圧を適正値に調整することにより、均一で良好なト
ナー供給動作を実現することができる。トナーが供給さ
れた磁気ブラシ14は、感光体ドラム11側に移送され、感
光体ドラム11上に形成された静電潜像16の現像が行なわ
れて顕像17が得られることとなる。
現像完了後、磁気ブラシ14には、画像に対応したトナ
ー濃度差(むら)が生じることになるが、この磁気ブラ
シ14上の残留トナーは、トナー回収ローラ18側に移行・
回収される。すなわち、トナー回収ローラ18と掻落ブレ
ード21との摩擦接触によりトナー回収ローラ18側に帯電
された負(−)の摩擦帯電力により、磁気ブラシ14上に
残留する正(+)に帯電されたトナーが、トナー回収ロ
ーラ18側に引付けられていき、トナーの回収が行なわれ
る。トナー回収後の磁気ブラシ14は、均一なトナー濃度
分布の状態でトナー回収ローラ18から離れていき、再び
トナー供給側へ進んでいく。上記トナー回収時において
は、トナー回収ローラ18と掻落ブレード21との摩擦接触
圧力およびローラ回転数等を適切に調整することによっ
て、均一で良好なトナー回収動作を実現することができ
る。
ー濃度差(むら)が生じることになるが、この磁気ブラ
シ14上の残留トナーは、トナー回収ローラ18側に移行・
回収される。すなわち、トナー回収ローラ18と掻落ブレ
ード21との摩擦接触によりトナー回収ローラ18側に帯電
された負(−)の摩擦帯電力により、磁気ブラシ14上に
残留する正(+)に帯電されたトナーが、トナー回収ロ
ーラ18側に引付けられていき、トナーの回収が行なわれ
る。トナー回収後の磁気ブラシ14は、均一なトナー濃度
分布の状態でトナー回収ローラ18から離れていき、再び
トナー供給側へ進んでいく。上記トナー回収時において
は、トナー回収ローラ18と掻落ブレード21との摩擦接触
圧力およびローラ回転数等を適切に調整することによっ
て、均一で良好なトナー回収動作を実現することができ
る。
なお本実施例では、トナー回収ローラ18上にコーティ
ングされたテフロン材料としての離型性の良いフッソ系
樹脂が用いられている。したがって、掻落ブレード21を
トナー回収ローラ18側に圧接しているにもかかわらず、
トナー回収ローラ18の駆動トルクを減少させることがで
き、しかも、トナーの剥離能力を向上させることができ
る。また、トナー回収ローラ18は、それ全体が摩擦帯電
される帯電部材で一体的に形成するようにしても良い。
このような帯電部材としては、摩擦帯電系列が下位にあ
って掻落ブレード21あるいは磁気ブラシ14との摩擦によ
りトナーと異なる負(−)極性に帯電されるものであれ
ば良い。例えば本実施例のようなフッ素系樹脂のほか
に、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル
・酢酸ビニル供重合体、ポリアクリレート樹脂、ポリメ
タクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂
およびフェノール樹脂等を挙げることができる。
ングされたテフロン材料としての離型性の良いフッソ系
樹脂が用いられている。したがって、掻落ブレード21を
トナー回収ローラ18側に圧接しているにもかかわらず、
トナー回収ローラ18の駆動トルクを減少させることがで
き、しかも、トナーの剥離能力を向上させることができ
る。また、トナー回収ローラ18は、それ全体が摩擦帯電
される帯電部材で一体的に形成するようにしても良い。
このような帯電部材としては、摩擦帯電系列が下位にあ
って掻落ブレード21あるいは磁気ブラシ14との摩擦によ
りトナーと異なる負(−)極性に帯電されるものであれ
ば良い。例えば本実施例のようなフッ素系樹脂のほか
に、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル
・酢酸ビニル供重合体、ポリアクリレート樹脂、ポリメ
タクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂
およびフェノール樹脂等を挙げることができる。
また、電源回路28により与えられるトナー供給用のバ
イアス電圧値は、電源回路15により与えられる現像バイ
アス電圧値に基づいて制御されている。すなわち、現像
によるトナーの消費量に応じた分だけの新たな量のトナ
ーが前記磁気ブラシ14に供給されるようになっている。
これにより、トナーの消費量と供給量とのバランスがと
られ、トナーの供給過多や供給不足をなくすことができ
る。
イアス電圧値は、電源回路15により与えられる現像バイ
アス電圧値に基づいて制御されている。すなわち、現像
によるトナーの消費量に応じた分だけの新たな量のトナ
ーが前記磁気ブラシ14に供給されるようになっている。
これにより、トナーの消費量と供給量とのバランスがと
られ、トナーの供給過多や供給不足をなくすことができ
る。
つぎに、上述した現像装置を採用した複写機の例を第
2図に基づいて機能的に説明する。
2図に基づいて機能的に説明する。
まず、光学系を説明すると、ハロゲンランプ31から出
た光は、原稿32に当って、第1ミラー33、第2ミラー3
4、第3ミラー35、レンズ36、第4ミラー37および防塵
ガラス38を順に通って、感光体ドラム11上に結像され
る。防塵ガラス38は、浮遊物が光学系に入らないように
設けられているものである。なお、本装置には、最大20
0%から最小50%まで、1%ごとのズーム変倍機能が備
えられている。また、光ファイバーを用いて原稿32の地
肌濃度を検出し、それに基づいて現像バイアスを補正す
ることにより、きれいな地肌を有する画像を得ることが
できるようにした自動濃度調整システムが設けられてい
る。
た光は、原稿32に当って、第1ミラー33、第2ミラー3
4、第3ミラー35、レンズ36、第4ミラー37および防塵
ガラス38を順に通って、感光体ドラム11上に結像され
る。防塵ガラス38は、浮遊物が光学系に入らないように
設けられているものである。なお、本装置には、最大20
0%から最小50%まで、1%ごとのズーム変倍機能が備
えられている。また、光ファイバーを用いて原稿32の地
肌濃度を検出し、それに基づいて現像バイアスを補正す
ることにより、きれいな地肌を有する画像を得ることが
できるようにした自動濃度調整システムが設けられてい
る。
感光体ドラム11の回りには、帯電部40、イレーサ41、
現像装置42、除電部43、転写分離部44、クリーニング部
45等が配列されている。
現像装置42、除電部43、転写分離部44、クリーニング部
45等が配列されている。
帯電部40においては、暗中でチャージワイヤに高圧電
圧が印加されてコロナ放電が行なわれ、マイナス電荷
が、感光体ドラム11上に均一に帯電される。このときの
感光体ドラム11の電位は、上述のように−800Vになされ
る。帯電チャージャ40aの前面からは、放電効率を上げ
るように空気が送り込まれている。上記チャージワイヤ
としては、直径0.08mmのワイヤが用いられており、この
ワイヤの表面には、カーボンコーティングが施されてい
る。またチャージワイヤと感光体ドラム11との間には、
電位を均一かつ一定に制御するためのグリッドが配置さ
れている。また、帯電チャージャ40aを抜き差しするこ
とによってチャージャの汚れを清掃するようにしたチャ
ージクリーナが付設されている。
圧が印加されてコロナ放電が行なわれ、マイナス電荷
が、感光体ドラム11上に均一に帯電される。このときの
感光体ドラム11の電位は、上述のように−800Vになされ
る。帯電チャージャ40aの前面からは、放電効率を上げ
るように空気が送り込まれている。上記チャージワイヤ
としては、直径0.08mmのワイヤが用いられており、この
ワイヤの表面には、カーボンコーティングが施されてい
る。またチャージワイヤと感光体ドラム11との間には、
電位を均一かつ一定に制御するためのグリッドが配置さ
れている。また、帯電チャージャ40aを抜き差しするこ
とによってチャージャの汚れを清掃するようにしたチャ
ージクリーナが付設されている。
イレーサ41は、帯電された感光体ドラム11に光を当て
て不要な電荷を消去し、クリーニングの容易化を図るも
のである。イレーサ41は、長尺状のLEDからなり、サイ
ドイレースおよび先端イレースを行なっている。イレー
ス基板には、2つのサーミスタが取り付けられており、
一方はハード、他方はソフトで使用され、バイアス補正
が行なわれている。
て不要な電荷を消去し、クリーニングの容易化を図るも
のである。イレーサ41は、長尺状のLEDからなり、サイ
ドイレースおよび先端イレースを行なっている。イレー
ス基板には、2つのサーミスタが取り付けられており、
一方はハード、他方はソフトで使用され、バイアス補正
が行なわれている。
現像装置42は、第1図で説明したものが採用されてい
る。
る。
除電部43は、転写前除電43aおよび除電ランプ43bを有
している。両者共に、メインモータ46のスタートと同時
に点灯され、フィルタにより拡散されながら感光体ドラ
ム11上の残留電荷を消去する光が照射されるようになっ
ている。転写前除電43aとしては、冷陰極管が用いられ
ている。
している。両者共に、メインモータ46のスタートと同時
に点灯され、フィルタにより拡散されながら感光体ドラ
ム11上の残留電荷を消去する光が照射されるようになっ
ている。転写前除電43aとしては、冷陰極管が用いられ
ている。
転写分離部44は、レジストローラ44aから送り出され
たペーパーを感光体ドラム11に密着させながら、転写チ
ャージャ44bでトナーをペーパー側に転写させるととも
に、分離チャージャ44cによって感光体ドラム11からペ
ーパーを分離させるようにしたものである。万一、分離
が出来なかった場合には、分離爪47により強制的に分離
させる。分離後のペーパーは、搬送ベルト44dにより定
着部48側へ搬送される。
たペーパーを感光体ドラム11に密着させながら、転写チ
ャージャ44bでトナーをペーパー側に転写させるととも
に、分離チャージャ44cによって感光体ドラム11からペ
ーパーを分離させるようにしたものである。万一、分離
が出来なかった場合には、分離爪47により強制的に分離
させる。分離後のペーパーは、搬送ベルト44dにより定
着部48側へ搬送される。
クリーニング部45は、感光体ドラム11上の残留トナー
を掻き落すファーブラシ45aおよびクリーニングブレー
ド45bを備えている。クリーニングブレード45bは、左右
の接触圧が均一化されるように、中央一点支持にて構成
されている。ファーブラシ45aは、感光体ドラム11と同
一方向に回転されている。このファーブラシ45aは、ク
リーニングブレード45bでは除去されにくい紙片等の異
物を除去する機能を有している。ファーブラシ45aおよ
びクリーニングブレード45bにより掻き落されたトナー
は、トナー回収コイル45cによって外部に排出されボト
ルに回収されるようになっている。
を掻き落すファーブラシ45aおよびクリーニングブレー
ド45bを備えている。クリーニングブレード45bは、左右
の接触圧が均一化されるように、中央一点支持にて構成
されている。ファーブラシ45aは、感光体ドラム11と同
一方向に回転されている。このファーブラシ45aは、ク
リーニングブレード45bでは除去されにくい紙片等の異
物を除去する機能を有している。ファーブラシ45aおよ
びクリーニングブレード45bにより掻き落されたトナー
は、トナー回収コイル45cによって外部に排出されボト
ルに回収されるようになっている。
上記定着部48は、搬送部から送られて来たペーパーに
一定の温度および圧力を加えて、トナーをペーパー上に
融着させるものである。サーミスタ48aによって温度検
知を行ないながら、ヒータ48b(100V750W)の温度制御
が行なわれている。
一定の温度および圧力を加えて、トナーをペーパー上に
融着させるものである。サーミスタ48aによって温度検
知を行ないながら、ヒータ48b(100V750W)の温度制御
が行なわれている。
なお、上述した装置では、磁気ブラシ担持体として円
筒状スリーブが用いられているが、ベルト状の磁気ブラ
シ担持体を採用することもできる。
筒状スリーブが用いられているが、ベルト状の磁気ブラ
シ担持体を採用することもできる。
(効果) 以上述べたように、本発明によるハイブリッド型の現
像装置は、磁気ブラシに対してトナー供給手段およびト
ナー回収手段を付設してなるから、従来のように2成分
現像剤の撹拌を行なう必要がなく、2成分現像剤を用い
る現像装置の各種撹拌機構および撹拌スペースを省略す
ることが可能となり、装置全体を大幅に小型化すること
ができ、1成分現像方式と同様な取り扱いの容易化を図
ることができる。しかも、撹拌の省略によってキャリア
の早期疲労を防ぐことができ、さらに、2成分現像方式
の画像安定性およびフレキシビリティーは、そのまま維
持することができる。
像装置は、磁気ブラシに対してトナー供給手段およびト
ナー回収手段を付設してなるから、従来のように2成分
現像剤の撹拌を行なう必要がなく、2成分現像剤を用い
る現像装置の各種撹拌機構および撹拌スペースを省略す
ることが可能となり、装置全体を大幅に小型化すること
ができ、1成分現像方式と同様な取り扱いの容易化を図
ることができる。しかも、撹拌の省略によってキャリア
の早期疲労を防ぐことができ、さらに、2成分現像方式
の画像安定性およびフレキシビリティーは、そのまま維
持することができる。
特に本発明では、トナー回収手段としてトナーと異極
性に摩擦帯電される帯電部材が用いられているので、磁
気ブラシ上に残留するトナーを回収するためのバイアス
電源等を省略することができ、装置全体の小型化を一層
計りつつ、むら等のない良好な画像品質を安定的に得る
ことができる。さらに、このような特性によってカラー
複写,印刷等のトナー消費が多い場合でもトナーを撹拌
することなく大量に供給して、濃度変化および画像劣化
の少ない安定した画像を得ることができる。
性に摩擦帯電される帯電部材が用いられているので、磁
気ブラシ上に残留するトナーを回収するためのバイアス
電源等を省略することができ、装置全体の小型化を一層
計りつつ、むら等のない良好な画像品質を安定的に得る
ことができる。さらに、このような特性によってカラー
複写,印刷等のトナー消費が多い場合でもトナーを撹拌
することなく大量に供給して、濃度変化および画像劣化
の少ない安定した画像を得ることができる。
第1図は本発明の一実施例における現像装置の縦断面
図、第2図は本発明による現像装置を適用した複写機の
縦断面説明図、第3図は一般の現像装置の縦断面図であ
る。 11……感光体ドラム、12……円筒状スリーブ、14……磁
気ブラシ、16……静電潜像、18……トナー回収ローラ、
24……トナー供給ローラ、25……トナー。
図、第2図は本発明による現像装置を適用した複写機の
縦断面説明図、第3図は一般の現像装置の縦断面図であ
る。 11……感光体ドラム、12……円筒状スリーブ、14……磁
気ブラシ、16……静電潜像、18……トナー回収ローラ、
24……トナー供給ローラ、25……トナー。
Claims (1)
- 【請求項1】トナー現像域にて潜像担持体上の潜像にト
ナーを供給せしめる磁気ブラシと、この磁気ブラシにト
ナー供給域にて荷電されたトナーを供給せしめるトナー
供給手段と、現像後に上記磁気ブラシ上に残留するトナ
ーをトナー回収域にて回収せしめるトナー回収ローラと
上記トナー回収ローラに圧接するように設置された掻落
ブレードからなるトナー回収手段とを備えたハイブリッ
ド型の静電潜像の現像装置であって、上記トナー供給手
段には、トナーと同極性のバイアス電圧が印加されると
ともに、上記トナー回収ローラには、上記掻落ブレード
との摩擦によりトナーと異極性に摩擦帯電される帯電部
材が用いられ、上記トナー回収ローラで回収されたトナ
ーを前記掻落ブレードによって上記トナー回収ローラか
ら掻き落すとともに上記トナー回収ローラを摩擦帯電す
ることを特徴とする静電潜像の現像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61298561A JP2654005B2 (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 静電潜像の現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61298561A JP2654005B2 (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 静電潜像の現像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149678A JPS63149678A (ja) | 1988-06-22 |
| JP2654005B2 true JP2654005B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=17861335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61298561A Expired - Lifetime JP2654005B2 (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 静電潜像の現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2654005B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100449987B1 (ko) * | 2002-11-19 | 2004-09-24 | 삼성전자주식회사 | 화상형성 장치의 현상제 공급장치 |
| JP4933307B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2012-05-16 | 京セラミタ株式会社 | 画像形成装置および画像形成方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53144341A (en) * | 1977-05-21 | 1978-12-15 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Toner content controlling device |
| JPS56101168A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-13 | Canon Inc | Developing device |
| JPS61113081A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-05-30 | Ricoh Co Ltd | 現像装置 |
-
1986
- 1986-12-15 JP JP61298561A patent/JP2654005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63149678A (ja) | 1988-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |