JPH01257985A - 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、電子写真記録装置に用いられる現像装置に関
するものである。

［従来の技術と解決しようとする課題］従来の現像装置
は、一般にアルミやステンレスなどの導電材で形成した
スリーブを感光体と対向するように配設し、スリーブ内
にマグネットローラを設け、スリーブの感光体と対向す
る位置の上流側にスリーブと微小の間隙をおいて対向す
るようにトナー層厚規制部材が設けである。そしてマグ
ネットローラの回転によって磁性トナーを搬送し、トナ
ー層規制部材にてトナーの層厚を均一にした後、感光体
との対向位置に搬送するようになっている。

しかしながら、従来用いられていたマグネットローラは
、周面に沿って異なる磁性の磁極（すなわちＳ極とＮ極
）が交互に着磁してあり、磁束密度のムラを生じるため
、スリーブ上を搬送されるトナー層の層厚にムラを生じ
、これが印字の濃度のムラとなって、印字品質を低下さ
せる原因になっていた。

また、従来の現像装置では、トナー層厚の規制を磁性ト
ナーにトナー層厚規制部材とスリーブとの間の微小間隙
をくぐらせることによって行なっていたため、磁性トナ
ーが該微小間隙をくぐり抜ける際に磁性トナーがスリー
ブに押しつけられることになり、フィルミング現象（ト
ナーが薄膜状になって現像スリーブなどに密着してしま
うこと。

）を生じ易いという欠点がある。またこのフィルミング
現象を防止するためには、トナー層厚規制部材を磁性体
にて形成し、トナー層厚規制部材とマグネットローラと
の間に形成される磁界の作用により、スリーブ上にトナ
ーの穂を起立させた状態で層厚を規制するのが理想的な
のであるが、マグネットローラの周面にＳ極とＮ極が交
互に着磁しであるため、マグネットローラの回転にとも
なってトナー層厚規制部材と対向する磁極の磁性が入れ
替り、トナー層厚規制部材が振動してしまう。

また搬送されてくるトナーの密度にもムラがあるため、
トナーの層厚を均一に揃えることが困難であるという欠
点がある。

そこで本発明の目的は、トナーの層厚のムラをなくし、
印字品質を向上させることにあり、さらにはトナーのフ
ィルミングを防止することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の主なる特徴は、磁性トナーを搬送するための回
転するトナー搬送磁石が感光体と対向するように設けて
あり、トナー搬送磁石の感光体と対向する位置の上流側
にはトナー搬送磁石と所定の間隙をおいて対向するトナ
ー層厚規制部材が設けてあり、トナー搬送磁石は感光体
と対向する面に同一極性の磁極のみが等間隔に着磁され
ているところにある。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の一実施例について説明す
る。

現像装置１は、磁性トナー２が収容されている現像容器
３、現像容器３の下端部に開口３ａを介して感光体ドラ
ム４と対向するように配設しであるトナー搬送磁石５、
および開口３ａの上部に配設しであるトナー層厚規制部
材６とを有するものである。この実施例ではトナー層厚
規制部材６は例えばケイ素鋼、パーマロイなどの磁性体
にて形成されている。感光体ドラム４は矢印Ａ１方向に
回転されるようになっており、感光体ドラム４の周囲に
は上流側より、帯電手段７．露光手段８が設けてあり、
さらに現像装置１．転写手段９．および図示しない定着
手段、クリーニング手段が設けである。１０は記録紙で
ある。

トナー搬送磁石５は、カーボンを混入したフェライトで
形成した導電性のマグネットローラであって、周面に沿
って同一極性ををする複数の磁極（本実施例では、Ｎ極
）が等間隔に着磁されている。トナー搬送磁石５の表面
には導電性のコーティング層１１が被覆しである。なお
本実施例では、負帯電反転現像法を適用する関係上、磁
性トナー２として適量の磁性粉を混入したポリエステル
系の１成分系のトナーを用い、磁性トナー２がコーティ
ング層１１に対してマイナスの帯電系列を持つようにす
るため、コーティング層１１の材料としてニッケルを用
いている。トナー搬送磁石５はその磁性によりコーティ
ング層１１の表面に磁性トナー２を吸着支持して、軸１
２中心として矢印Ａ２方向に回転されるようになってい
る。軸１２はトナー容器３の側壁より突出し、電界供給
手段Ｅと導通している接片１３がその突出端に圧接して
あり、これによってコーティング層１１を含むトナー搬
送磁石５の全体に感光体４にトナー２を付着させるため
の電界が供給され、トナー搬送磁石５の全体が負電圧に
バイアスされた現像電極となっている。なおこれに対し
て感光体ドラム４は接地されている。

次に動作について負帯電反転現像法を適用した場合を例
にとって説明する。

感光体ドラム４は帯電手段７により負に帯電され、さら
に露光手段８を介して静電潜像を形成した後、現像装置
１のトナー搬送磁石と対向する位置、すなわち現像位置
に至る。

現像装置１では、先ずトナー搬送磁石５の回転による磁
性トナー２同志の撹拌、あるいはコーティング層１１と
の摩擦などによって磁性トナー２が負に帯電され、さら
に磁性トナー２はトナー搬送磁石５の磁力によってコー
ティング層１１の表面に吸着され、トナー搬送磁石５の
矢印Ａ２方向への回転により、トナー層厚規制部材６と
の対向位置に搬送される。　　トナー搬送磁石５は周面
に沿って同一極性の複数の磁極（本実施例では、Ｎ極）
が等間隔に着磁されているため、周面に磁束密度のムラ
が生じず、全周面に亘って磁束密度が均一になっている
。そのためトナー層厚規制部材６との対向位置に搬送さ
れてくる磁性トナー２の密度は一定となる。またトナー
搬送磁石５が回転してもトナー規制部材６と対向する磁
極の極性が変化せず、トナー規制部材６とトナー搬送磁
石５との間に形成される磁界の磁束密度も一定であるた
め、トナー層規制部材６に振動が生じることがない。そ
して、第２図に示すようにトナー層規制部材６にはＳ極
が誘起され、トナー層規制部材６とトナー搬送磁石５と
の間には両者間の磁界によって磁性トナー２の穂が起立
し、トナー搬送磁石５の表面に吸着されて該トナー穂を
くぐり抜けて搬送される磁性トナー２によって均一な厚
さのトナー層が形成さる。またこのとき磁性トナー２は
トナー搬送磁石５０表面に押しつけられることがないの
で、フィルミングが生じることがない。なおトナー層厚
規制部材６より、一定の層厚にされた磁性トナー２の層
はさらに搬送されて感光体４との対向部に至る。このと
きトナー搬送磁石５の局面の磁束密度が均一になってい
るため、搬送中の磁性トナー２はその層厚に乱れを生じ
ることなく、感光体４との対向部に搬送される。そして
コーティング層１１を含むトナー搬送磁石５の全体が接
片１３．軸１２を介して電界供給手段Ｅに導通しており
、それによって負にバイアスされているため、磁性トナ
ー２は感光体４の露光部とトナー搬送磁石５との間に形
成される電界の作用により該露光部に付着して感光体４
の表面に静電潜像に応じたトナー像を形成する。そして
トナー搬送磁石５上の磁性トナー２に層厚のムラが無い
ため、このトナー像は濃度ムラの無いものになる。

感光体４の表面に付着した磁性トナー２はさらに感光体
４の矢印Ａ１方向の回転によって転写手段９との対向部
に搬送され、そこで記録紙１０に転写された後、記録紙
１０とともに図示しない定着部に搬送され、記録紙１０
に濃度ムラの無い高品質の印字が形成される。その後、
感光体４はさらに図示しないクリーニング部においてク
リーニングされ、再び帯電手段７との対向部に至る。

第３図は、第２の実施例を示すものであって、トナー搬
送磁石５の周囲にトナー担持体としてのスリーブ１４が
設けてあり、トナー搬送磁石５と感光体４およびトナー
層厚規制部材６との間にスリーブ１４が介在した構成と
なっている。なお本実施例では、スリーブ１４はアルミ
ニュウムなどの導電性の非磁性材にて形成されている。

スリーブ１４は矢印Ａ３方向すなわちトナー搬送磁石と
同一方向に回転するようになっており、トナー搬送磁石
５に対して相対速度をもって回転されるようになってい
る。そしてスリーブ１４の回転軸１５は現像容器３の外
方に突出して接片１３に当接しており、それによってス
リーブ１４には電界供給手段Ｅより、磁性トナー２を感
光体４に付着させるための電界が供給されている。

なおスリーブ１４以外の他の構成は第１図に示す第１の
実施例と同様であり、実質的に同一の部材には第１図と
同一符号を付しである。

トナー搬送磁石５およびスリーブ１４がそれぞれ矢印Ａ
２．Ａ３方向に回転すると磁性トナー２はそれによって
撹拌されて帯電し、さらにトナー搬送磁石５の磁力によ
ってスリーブ１４の表面に吸着されて搬送される。本実
施例では、スリーブ１４がトナー搬送磁石に対して相対
速度をもって回転するようになっているため、スリーブ
上の磁束密度がより均一となり、それによって磁性トナ
ーの層厚がより均一になる。なお他の動作については、
上述の第１の実施例と実質的に同様である。

なお上述の各実施例では、トナー搬送磁石５の周面に沿
ってＮ極を等間隔に着磁した例を示したがＳ極を着磁し
たもの用いてもよいことは言うまでもない。またトナー
搬送磁石の材料としては上述の例に限られることなく、
周面に沿って同一極性の複数の磁極が等間隔に着磁され
ているものであれば、例えばサマリュウムコバルト、ア
ルニコなどの金属磁石を用いてもよいことはいうまでも
ない。またトナー搬送磁石はマグネットローラに限定さ
れるものではなく、例えばシート状の磁石であってもよ
い。また磁性トナーとしては２成分系のトナーを用いる
ことも可能である。また上述の各実施例では負帯電反転
現像法を適用した例について説明したが、他の現像法に
も適用可能であり、正規現像法を用いた場合には、電界
供給手段を省略することができ、さらに絶縁性のトナー
搬送磁石あるいは絶縁性のスリーブを用いることができ
る。

第１の実施例において、コーティング層の材料は上述の
ニッケルに限られるものではなく、例えばクロム、アル
ミニュウムなどによってコーティングすることも可能で
ある。なおこのコーティング層は、第１の実施例のよう
に現像電極の一部としてだけでなく、本実施例のように
磁性トナーとの摩擦によって、磁性トナーを帯電させる
手段としても兼用することができ、その場合には、種々
の現像法に応じて磁性トナーを適正な電荷に帯電させる
ように、磁性トナーに対する摩擦帯電系列を考慮して選
択することになる。またトナー搬送磁石の表面にコーテ
ィング層を形成せずに構成することも可能であり、その
場合においてトナー搬送磁石を磁性トナーとの摩擦帯電
系列を考慮した材料で形成すれば（例えば、負帯電反転
現像法を用いる場合に、磁性トナーがトナー搬送磁石に
対してマイナスの帯電系列を持つように、トナー搬送磁
石の材料をサマリュウムコバルトなどにする。

）、トナー搬送磁石を磁性トナーを帯電させる手段とし
ても用いることができる。また、トナー搬送磁石を絶縁
性材（例えばフェライト）にて形成してもよく、その場
合には、トナー搬送磁石の表面に導電性のコーティング
層を形成し、コーティング層に現像用電界を供給してコ
ーティング層を現像電極とすれば第１の実施例と同様の
効果が得られる。

また第２の実施例において、スリーブの表面にコーティ
ング層を被覆して、このコーティング層をトナーの帯電
手段することも可能である。

［効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、トナー搬送
磁石に同一極性の磁極のみが等間隔に着磁されているも
のを用いたため、磁束密度のムラによる印字濃度のムラ
がなくなり、印字品質が向上する。

またトナー層厚規制部材を磁性材にて形成してもトナー
搬送磁石の回転に伴なう磁束密度の変化が無いため、ト
ナー層厚規制部材に振動などが生じることがなく、均一
なトナー層を得ることができかつトナーのフィルミング
が防止できる。

トナー搬送磁石は表面に磁性トナーを直接担持して搬送
するようにしたため、スリーブが不要となり、小形化軽
量化が達成できるとともに製造が容易になり、コストを
低減することができる。

トナー搬送磁石を導電性のものとし、トナー栄送磁石に
現像用電界を供給するようにしたため、トナー搬送磁石
あるいはその回転軸から電界が供給できるため、構成を
容易にすることができる。

トナー搬送磁石として絶縁性のものを用いた場合は、該
磁石の表面に導電性のコーティング層を被覆すれば、コ
ーティング層を現像用電極およびトナーとの摩擦によっ
てトナーを帯電させる手段として用いることができる。

トナー搬送磁石と感光体およびトナー層厚規制部材との
間に、磁性トナーを担持するトナー担持体を設けた場合
には、トナー担持帯をトナー搬送磁石に対して相対速度
をもって移動させてトナー担持帯上の磁束密度をさらに
均一にすることができるので、トナーの層をより均一化
することができる。またこの場合にトナー担持体を導電
性のものとし、トナー担持帯に現像用電界を供給するよ
うにすれば、構成が簡単になり、コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の要部断面図、第２図は
トナーの層厚を規制する原理を説明するための要部拡大
断面図、第３図は第２の実施例の要部拡大断面図である
。 ２・・・磁性トナー、 ４・・・感光体、 ５・・・トナー搬送磁石、 １１・・・コーティング層、 １４・・・トナー担持体、 Ｅ・・電界供給手段。 以　　上 出願人　　株式会社　精　工　舎

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性トナーを搬送するための回転するトナー搬送
   磁石が感光体と対向するように設けてあり、上記トナー
   搬送磁石の上記感光体と対向する位置の上流側には上記
   トナー搬送磁石と所定の間隙をおいて対向するトナー層
   厚規制部材が設けてあり、上記トナー搬送磁石は上記感
   光体と対向する面に同一極性の磁極のみが等間隔に着磁
   されていることを特徴とする現像装置。
2. （２）請求項１において、上記トナー層厚規制部材は、
   磁性材よりなるものであることを特徴とする現像装置。
3. （３）請求項１または２において、上記トナー搬送磁石
   は表面に上記磁性トナーを直接担持して搬送するもので
   あることを特徴とする現像装置。
4. （４）請求項３において、上記トナー搬送磁石は、導電
   性を有しているとともに、電界供給手段より上記磁性ト
   ナーを上記感光体に付着させるための電界が供給されて
   いることを特徴とする現像装置。
5. （５）請求項１ないし３のいずれかにおいて、上記トナ
   ー搬送磁石は絶縁性のものであることを特徴とする現像
   装置。
6. （６）請求項５において、上記トナー搬送磁石の表面に
   は、導電性のコーティング層が被覆してあり、上記コー
   ティング層には電界供給手段より上記磁性トナーを上記
   感光体に付着させるための電界が供給されていることを
   特徴とする現像装置。
7. （７）請求項１または２において、上記トナー搬送磁石
   と上記感光体および上記トナー層厚規制部材との間には
   、上記磁性トナーを担持するトナー担持体が設けてある
   ことを特徴とする現像装置。
8. （８）請求項６において、上記トナー担持体は導電性を
   有するものであるとともに電界供給手段より上記磁性ト
   ナーを上記感光体に付着させるための電界が供給されて
   いることを特徴とする現像装置。