JPH0233256Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案は電子写真や静電記録を利用した複写装
置において静電潜像を現像する磁性トナー用現像
装置に関する。

［先行技術］ 電子写真複写機や静電印刷装置においては、感
光体層や誘電体層の表面に静電潜像を形成し、こ
の静電潜像を一成分系の磁性トナーを用いて磁気
ブラシ法等により現像し、その後直接定着するか
もしくは普通紙等の転写シート上に転写した後定
着してハードコピーを得る方法が実用化されてい
る。

上述の如く、現像後直接定着してハードコピー
を得るいわゆるCPC方式においては、磁性トナ
ーとしては粒度分布が５〜50μm程度でかつ平均
粒径も30μm程度と粒径が粗い、しかも電気抵抗
の低いいわゆる導電性のものが使用されており、
よつてトナーの流動性は良いことから、現像装置
内のトナーの凝集の問題は全んど生じなかつた。
しかるに、転写工程を含むいわゆるPPC方式に
おいては、画質の安定性および解像度の点から、
トナーの粒度分布は５〜20ないし30μm程度と狭
くなり、しかも転写性の点から電気抵抗の高いい
わゆる半導電性もしくは絶縁性のものが使用され
ており、よつてトナーの流動性が低下して現像装
置内でのトナーの凝集が生じやすい。特に通常の
現像装置では、トナー容器に収容された磁性トナ
ーはドクター部材によつてその厚さを規制されて
非磁性スリーブ上を搬送されるが、その際ドクタ
ーギヤツプは1.0mm以下と狭いためトナーに大き
な力が加わり、トナーの凝集が生じやすくなる。

従来の磁性トナー用現像装置としては例えば第
１図に示す構造のものが知られている。第１図に
おいて、図示矢印Ｚ方向に回転する感光体ドラム
１に対向して非磁性材料からなる円筒形のスリー
ブ２が回転自在に配置されている。スリーブ２内
には、表面に複数個の磁極を有する永久磁石４を
軸５に固定してなる永久磁石ロール３が配置され
ている。磁性トナー６はトナー槽７内に収容さ
れ、トナー槽７にはスリーブ上を搬送される磁性
トナーの量を規制するドクター部材８が装着され
ている。

この現像装置においては、例えば永久磁石ロー
ル３を固定しスリーブ２を図示矢印Ａ方向に回転
させることにより、スリーブ２上に吸着された磁
性トナー６はドクターギヤツプｄから現像ギヤツ
プＤに向つて搬送され、現像領域Ｄに至るとそこ
で磁気ブラシを形成する。該磁気ブラシにより感
光体ドラム１の表面が摺擦されて感光体ドラム１
上に形成された静電潜像（図示せず）が現像され
る。

上記の現像装置によれば、ドクター部材８はス
リーブの表面に略接線方向に位置しているために
特公昭56−33705号公報に記載されているように
ドクター部材８先端に非所望なトナーの堆積が生
じるのを防止でき、しかもトナー槽６の水平方向
の長さが大でトナーの収納能力も大きいが次のよ
うな問題がある。すなわち、ドクター部材８によ
り規制された余剰の磁性トナーは図示一点鎖線で
示すような径路Ｐをたどつてトナー槽７内に落下
し、トナー槽７内に堆積する。ところが、トナー
槽７の長さが大であるため、永久磁石ロールの磁
気吸引力の及ぶ範囲外（図示実線Ｂで示す円弧の
外側）にあるＱ点付近にトナーが落下ししかもこ
のトナーは磁化されているため、図示斜線部Ｒの
領域に集まつてブリツジ現像を引起し、結局トナ
ーの搬送に支障をきたしてしまう。

［考案の目的］ 本考案の目的は、上述の従来技術の問題点を解
消し、トナーの搬送不足を伴わずに比較的大量の
磁性トナーを収容しうる磁性トナー用現像装置を
提供することである。

［要旨］ 本考案の磁性トナー用現像装置は、表面に複数
個の磁極を有する永久磁石ロールと、該永久磁石
ロールの周囲に回転自在に配置された非磁性材料
からなる円筒形のスリーブと、該スリーブの外周
の一部を取囲んで設置された、磁性トナーを収容
するトナー槽と、前記スリーブ上を搬送される磁
性トナーの量を規制するドクター部材を有する磁
性トナー用現像装置において、前記ドクター部材
を前記スリーブの表面の略接線方向でかつ略垂直
方向に位置せしめ、前記トナー槽のうち前記ドク
ター部材の先端部付近より下方に位置する部分が
前記永久磁石ロールの磁気吸引力の範囲内に位置
するように構成すると共に、前記トナー槽内に収
容された磁性トナーの表面は前記ドクター部材の
先端部と略同等又はそれより低いレベルにあるこ
とを特徴としている。

［実施例］ 以下本考案の詳細を図面により説明する。

第２図は本考案の現像装置の一実施例を示す断
面図であり、第１図と同一機能部分は同一の参照
符号で示す。

第２図において、表面に静電潜像（図示せず）
を有する感光体ドラム１と対向して非磁性材料か
らなる円筒形のスリーブ２が回転自在に配置され
ている。スリーブ２の内部には、該スリーブと同
心の軸４のまわりに固定された表面に複数個の磁
極を有する円筒状の永久磁石５を有する永久磁石
ロールが配置されている。

磁性トナー６はトナー槽７内に収容されてい
る。スリーブ上を搬送される磁性トナーの量を規
制するドクター部材８は、スリーブ２の表面の略
接線方向にかつ略垂直方向に位置するようにトナ
ー槽７に装着されている。ここでトナー槽７は、
ドクター部材８の先端付近に対応す位置よりも下
方にある部分（図中７ａで示す）が永久磁石ロー
ル３の磁気吸引力の範囲内に位置するように形成
されている。そしてトナー槽内に収容された磁性
トナー６の表面は、ドクター部材８の先端部と略
同等のレベルにある。

上記構成を有する現像装置の動作は次の通りで
ある。まずスリーブ２と永久磁石ロール３を相対
的に回転させる、例えばスリーブ２のみを図示矢
印Ａ方向に回転させることにより、スリーブ２上
に吸着された磁性トナー６はそれと同方向に搬送
され、ドクターギヤツプd₁から現像ギヤツプd₂に
向つて搬送される。現像領域Ｄにおいて、そこで
形成された磁気ブラシにより感光体ドラム１の表
面を摺擦することにより、静電潜像が現像され
る。現像ギヤツプd₂を通過後の磁性トナー６は図
示矢印Ａ方向に搬送されてトナー槽７内に戻る。

この場合、スリーブ２上に吸着された磁性トナ
ー６の一部は、上述の如くドクターギヤツプd₁を
通過するが、大部分の磁性トナーは６はドクター
部材８によつて規制されて、ドクター部材８に沿
つて順次堆積し、ついで図示矢印Ｅで示すごとく
ドクター部材８の上端付近から下方に落下する。
しかして、落下した磁性トナー６を受け取部分の
トナー槽７は上記の如く永久磁石ロールの磁気吸
引力の範囲内にあるので、磁化された余剰の磁性
トナー６はスリーブ２に向つて引寄せられ、よつ
てトナー槽７内に堆積してブリツジ現象を生じる
ことはない。

また、本発明では、上記のようにドクター部材
８によつて規制された磁性トナー６の殆んどはト
ナー槽７の内壁とスリーブ２との間に落下する。
このため、上記磁性トナー６中にゴミ等の不純物
が混入していた場合でも、この不純物が直接スリ
ーブ２上に落下し、スリーブ２に吸着された磁性
トナーとともに現像領域に搬送されることが少な
くなり、もつて画像に白ヌケが発生するのを有効
に防止することができる。

上記の実施例では、スリーブ２のみの回転によ
つて磁性トナーを搬送したが、さらに永久磁石ロ
ール３をスリーブ２と同方向にそれより高速で回
転させることが好ましい。スリーブのみの回転に
よつて磁性トナーを搬送した場合は、磁性トナー
はスリーブの回転によつて主としてスリーブとの
摩擦力によつて搬送されるのでトナーの搬送力は
強くなり（マグネツト回転の場合の約10倍）、そ
のためドクターギヤツプを通過する磁性トナーの
量は多くなり、このギヤツプよりも山の高さ及び
谷の高が共に大なる磁気ブラシが形成される。す
なわち、スリーブ回転の場合は、穂立の高い硬い
磁気ブラシで感光体ドラムを摺擦するため、画質
は硬くなる傾向にある。一方両方回転の場合、ト
ナーの搬送力はマグネツト回転の場合よりも強く
なるが、スリーブ回転の場合よりもかなり弱くな
る。またトナーの搬送速度はマグネツトの回転に
よる自転速度からスリーブの公転速度を減じた値
となり、比較的遅くなる。すなわち両方回転の場
合は、トナーの搬送力は比較的強いがトナーの搬
送速度を遅くなることから、比較的穂立の高い磁
気ブラシは形成されるが、磁気ブラシは感光体ド
ラムと軟く接触するので、良好な現像を行なうこ
とができる。

ここで永久磁石ロールの回転数は、それに比例
してトナーの搬送速度も早くなりよつて磁気ブラ
シも大きくなるが、磁気ブラシは大きすぎるとク
リーニング効果が強まり一方小さすぎると感光体
ドラムとの十分な接触が得られなくなることか
ら、該ドラムの周速の５〜20倍の範囲となるよう
に設定すればよい。スリーブの周速は、永久磁石
ロールの周速の0.1〜0.2倍の範囲がよい。そして
トナーの搬送方向は感光体ドラムの移動方向と同
方向がよく、この逆では現像領域においてトナー
搬送方向の下流側にトナー溜が形成され、このト
ナー溜り内で永久磁石ロールから離れた部分でト
ナーが不安定となり、カブリが生じやすくなる。
また現像ギヤツプＤは、大きすぎると現像ギヤツ
プの上流側に形成されたトナー溜りが成長して感
光体ドラムと磁性トナーの接触幅は変化し、一方
小さすぎても磁気ブラシとドラムとの十分な接触
ができずコピー濃度が低下することから、ドクタ
ーギヤツプｄより0.02〜0.20mmだけ大きく設定す
ることが好ましい。

なお、上記の実施例では永久磁石として円筒状
のものを用いているがこれに限らず例えばブロツ
ク状のものを用いてもよい。またガイド部材はド
クター部材とは別に製作してこれをドクター部材
に一体的に結合してもよい。

［効果］ 以上に記述の如く、本考案の磁性トナー現像装
置によれば、ドクター部材によつて規制された余
剰の磁性トナーのブリツジ現象を防止することが
できると共に、白ヌケのない高品質の画像を得る
ことができる。

［具体例］ 第２図において、感光体ドラム１として直径
120mmφのセレンドラムを用いて、周速150mm／
secで回転させた。スリーブ２は外径32mmφのス
テンレス鋼製のもの用いて30r.p.m.で回転させ、
永久磁石ロール２は、外径29.3mmφで10極対称着
磁を施した、スリーブ上の磁束密度が700Gのバ
リウムフエライト磁石４を軸５に固定したものを
用いて、スリーブと同方向に500r.p.m.で回転さ
せた。ドクター部材８は略垂直に配置して、ドク
ターギヤツプｄを0.2mmに調整した。トナー槽７
においては、円弧部７ａをその内壁の曲率半径が
21mmとなるように形成した。ただし、上記の永久
磁石ロールにおいては、スリーブ表面から約10mm
離れた範囲までその磁気吸引力が作用する。

現像ギヤツプd₂を0.3mmに設定し、D.C4000V／
cmにおけ比抵抗が10Ω・cmで、粒径10〜20μmの
磁性トナーを用いて、１万枚のコピーを行なつた
ところ、トナーの搬送不良は全く生ぜずしかも濃
度1.2以上の、白ぬけやカブリのない鮮明な画像
が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁性トナー用現像装置の一例を
示す断面図、第２図は本考案の磁性トナー用現像
装置の一実施例を示す断面図である。 １……感光体ドラム、２……スリーブ、３……
永久磁石ロール、６……磁性トナー、７……トナ
ー槽、８……ドクター部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 表面に複数個の磁極を有する永久磁石ロール
   と、前記永久磁石ロールの周囲に回転自在に配
   置された非磁性材料からなる円筒形のスリーブ
   と、前記スリーブの外周の一部を取囲んで設置
   された、磁性トナーを収容するトナー槽と、前
   記スリーブ上を搬送される磁性トナーの量を規
   則するドクター部材とを有する磁性トナー用現
   像装置において、前記ドクター部材を前記スリ
   ーブの表面の略接線方向でかつ略垂直方向に位
   置せしめ、前記トナー槽のうち前記ドクター部
   材の先端部付近より下方に位置する部分が前記
   永久磁石ロールの磁気吸引力の範囲内に位置す
   るように構成すると共に、前記トナー槽内に収
   容された磁性トナーの表面は前記ドクター部材
   の先端部と略同等又はそれより低いレベルにあ
   ることを特徴とする磁性トナー用現像装置。 ２ 永久磁石ロールをスリーブと同方向にかつス
   リーブよりも高速で回転させたことを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の磁性ト
   ナー用現像装置。