JPH045388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真を応用した複写機、静電プ
リンタ等の画像形成装置における現像装置に関す
るものである。

従来例の構成とその問題点 従来複写機等のトナーと磁性のキヤリアからな
る現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式は、接触現
像方式と非接触現像方式とがある。接触現像方式
は、現像剤層を表面上に担持し、内部に磁石を有
する非磁性スリーブと、非磁性基台上に感光材料
をコーテイングした感光ドラムとを具備し、前記
非磁性スリーブ上の穂立ちした現像剤が感光ドラ
ムと接触する位置で、感光ドラムと一定間隙を有
して非磁性スリーブを対向して設けた構成であ
る。この現像の原理は、非磁性スリーブ上の現像
剤層を磁石を回転させてトナーとキヤリアを摩擦
帯電し、次に帯電したトナーが感光ドラム上の静
電潜像と位置した時に、前記潜像の静電引力によ
りその潜像に付着するものである。

非接触現像方式は、現像剤層を表面上に担持
し、内部に磁石を有する非磁性スリーブと、その
非磁性スリーブ上の現像剤層と非磁性ローラとが
接触する位置で、非磁性スリーブと一定間隙を有
して対向する非磁性ローラと、前記対向部から離
れた位置で、前記非磁性ローラと一定間隙を有し
て対向する感光ドラムとで構成したものである。
この現像原理は、非磁性スリーブ上の現像剤層を
磁石を回転させてトナーとキヤリアを摩擦帯電
し、次に非磁性スリーブと非磁性ローラとの間に
電圧を印加して、帯電したトナーを非磁性ローラ
上に付着させ、次に非磁性ローラ上に付着したト
ナーが感光ドラム上の静電潜像の静電引力により
飛翔し、その潜像に付着するものである。前記２
つの方式は、穂立した現像剤が接触する感光ドラ
ム又は非磁性ローラ上にトナーを均一に付着させ
るには、感光ドラム表面又は、非磁性ローラ表面
に対し、非磁性スリーブ上の現像剤層を接触さ
せ、その現像剤層が穂立ちした状態でその接触圧
を高める必要がある。しかし、この方式で感光ド
ラム表面又は非磁性ローラ表面に穂立ちした状態
で接触させるためには、現像剤層の穂立ち先端と
感光ドラム表面又は非磁性ローラ表面との隙間を
ゼロにする必要がある。そのため接触圧が低下す
る欠点があつた。また、接触圧を高めるには、現
像剤層の穂立ち先端と感光ドラム表面又は非磁性
ローラ表面の隙間をゼロ以下にする必要がある。
そのため、穂立ち先端の１部が穂立ちしない欠点
があつた。したがつて、２つの方式は、非磁性ス
リーブと、感光ドラム又は非磁性ローラとの隙間
を精度良く取りつける必要があり、組立コストが
高くなる欠点があつた。

発明の目的 本発明は、従来の問題点を解消するもので、高
精度の調整を要せず、しかも高画質の現像装置を
提供することを目的とする。

発明の構成 本発明の現像装置は、Fe、SUM等磁性体表面
にAl、ポリエステル、フツ化ビニリデン、酸化
亜鉛、セレン等の非磁性材料を被覆した移動体
と、非磁性体のトナーと磁性体のキヤリアからな
る現像剤層を表面上に担持し、内部に回転磁石を
有し、固定した第１の非磁性スリーブとを含み、
前記移動体と非磁性スリーブとを一定間隙を有し
て対向させ設けた構成である。

実施例の説明 第１図は本発明の第１の実施例における現像装
置の接触現像方式を示すものであり、複写機の現
像プロセスに使用した例である。

第１図において、１は移動体の感光ドラムで、
例えばFe、SUM等の基台２表面上に酸化亜鉛、
セレン、OPC等の誘電体の非磁性材料１ａであ
る感光材料をコーテイングして設けたものであ
る。３は帯電器で、感光ドラム１の感光材料に応
じて、例えば酸化亜鉛の場合はマイナス、セレン
の場合はプラスのコロナを第１の高圧直流電源４
により与えて、感光ドラム１の感光材料表面を帯
電させるものである。５は光学部で、パターン光
像を感光ドラム１上に投影して、潜像を形成する
ものである。６は第１の非磁性スリーブで、内部
に第１の磁石７を有してある。又第１の非磁性ス
リーブ６は、感光ドラム１と一定間隙を有して対
向した位置に設け、第１の非磁性スリーブ６を固
定し、第１の磁石７を時計方向に回転させてあ
る。第１の非磁性スリーブ６を固定することで、
感光ドラム１と第１の非磁性スリーブ６との隙間
変動の精度が向上し、現像特性が安定する。さら
に第１の非磁性スリーブ６上には、磁性キヤリア
８を第１の磁石７ａ磁気力で付着し穂立ちさせて
ある。又、感光ドラム１と対向する磁性キヤリア
８は、第１の磁石７と磁性体材料の基台２との間
の磁力で常に穂立ちした状態で、感光ドラム１の
表面に圧接してある。９は非磁性の絶縁トナー、
１０は絶縁性トナー９を収納したホツパで、一端
に出口部１０ａを有してある。１１はトナー供給
ローラで、例えば発泡プラスチツクで構成し、ホ
ツパ１０の出口部１０ａの位置に設けてある。又
絶縁性トナー９は、トナー供給ローラ１１によ
り、非磁性スリーブ６上の磁性キヤリア８まで供
給され、第１の磁石７の回転により磁性キヤリア
８と摩擦帯電するものである。１２は絶縁性トナ
ー９及び磁性キヤリア８の飛散を防止する防止板
である。

以上のように構成した第１の実施例の現像装置
について、以下その動作を説明する。

第１図において、動作をわかり易くするために
感光ドラム１の感光材料を酸化亜鉛を使用して説
明する。帯電器３に第１の高圧直流電源４により
マイナスのコロナを印加して感光ドラム１の全面
をマイナス帯電する。次にマイナス帯電した感光
ドラム１に光学部５にパターン光像を投影して潜
像を形成する。その間に、ホツパ１０内の絶縁性
トナー９は、トナー供給ローラ１１により非磁性
スリーブ６上の磁性キヤリア８まで供給され、磁
石８の回転によりプラスに摩擦帯電すると共に感
光ドラム１と対向する位置まで搬送する。次に感
光ドラム１が回転し、感光ドラム１上のマイナス
帯電した潜像と非磁性スリーブ６上のプラス帯電
した絶縁性トナー９と接触して現像を行なうこと
ができる。

第２図は本発明の第２の実施例を示す現像装置
である。図において、１は感光体、２は基台、３
は帯電器、４は第１の高圧直流電源、５は光学
部、６は第１の非磁性スリーブ、７は第１の磁
石、８は磁性キヤリア、９は絶縁性トナー、１０
はホツパ、１０ａは出口部、１１はトナー供給ロ
ーラ、１２は防止板で以上の構成は、第１図の構
成と同様である。第１図に示した実施例の構成と
異なる点は、感光ドラム１に付着した磁性キヤリ
ア８を回収する１３の回収手段を設けた点であ
る。

第２図の第２実施例の回収手段１３は、１４の
第２の非磁性スリーブと、その内部に設け、回転
する１５の第２の磁石と、固定された第２の非磁
性スリーブ１４の表面に一端を当接し、他端を第
１の非磁性スリーブ近傍で対向して設けた１６の
第１のドクターとで構成してある。又第２の非磁
性スリーブ１４は、感光ドラム１と第１の非磁性
スリーブ６との対向位置から離れた位置で、感光
ドラム１と一定間隙を有した位置に設けてある。
さらに、第２の非磁性スリーブ１４を固定し、第
２の磁石１５を反時計方向に回転させ、且つ第１
のドクター１６の一端をホツパに固着してある。
第２図の第２実施例の現像工程は、基本的には第
１図の第１実施例と同様である。したがつて、次
に回収手段１３の動作説明をする。回収手段１３
は、現像工程に１部感光ドラム１に付着した磁性
キヤリア８を第２の磁石１５の磁力により、第２
の非磁性スリーブ１４上に吸着させ、次に第２の
磁石１５の回転により第２の非磁性スリーブ１４
上の磁性キヤリア８を第１のドクター１６まで搬
送させ、次に第１のドクター１６により磁性キヤ
リア８をかき落し、ホツパ１０内部に回収するも
のである。

次に回収された磁性キヤリア８は、第１の磁石
７の磁力に吸着される。したがつて、感光ドラム
１上には、磁性キヤリア８のないトナー像を形成
することができる。又回収手段１３は、第２の非
磁性スリーブ１４及びドクター１６を固定し、磁
性キヤリア８をホツパ内にまで回収することが出
きるため、第２の非磁性スリーブ１６及びドクタ
ー１６が長寿命である。さらに回収した磁性キヤ
リアを再度第１の非磁性スリーブ６上に房すた
め、使用したキヤリア８が消費しない。

第３図は本発明の第３実施例における現像装置
の非接触現像方式を示すものであり、複写機の現
像プロセスに使用した例である。

第３図において、１はAlの基台２ａ上に感光
材料をコーテイングした感光体である。３は帯電
器、４は第１の高圧直流電源、５は光学部、６は
非磁性スリーブ、７は第１の磁石、８は磁性キヤ
リア、９は絶縁性トナー、１０はホツパ、１０ａ
は出口部、１１はトナー供給ローラ、１２は防止
板である。１７は移動体の磁性体ローラで、例え
ばFe、SUM等の磁性のローラ表面に、Alの非磁
性材料１７ａやポリエステル、フツ化ビニリデン
等の誘電体の非磁性材料１７ａを被覆したもので
ある。本実施例では、ポリエステルの誘電体の非
磁性材料１７ａを用いている。磁性体ローラ１７
は、感光ドラム１と一定間隙を有して対向した位
置に設け、例えば時計方向に回転させてある。第
１の非磁性スリーブ６は、感光ドラム１と磁性体
ローラ１７との対向位置から離れた位置で、磁性
体ローラ６と一定間隙を有して対向した位置に設
け、例えば第１の非磁性スリーブ６を固定し、第
１の磁石７を時計方向に回転させてある。さらに
第１の非磁性スリーブ６上には、磁性キヤリア８
を第１の磁石７の磁気力で付着し穂立ちさせてあ
る。又磁性体ローラ１７と対向する磁性キヤリア
８は、第１の磁石７と磁性体ローラ１７との間の
磁力で常に穂立ちした状態で磁性体ローラ１７の
表面に圧接してある。

トナー供給ローラ１１は、例えば発泡プラスチ
ツクで構成し、ホツパ１０の出口部１０ａの位置
に設けてある。ホツパ１１に収容した絶縁性トナ
ー９は、トナー供給ローラ１１により、第１の非
磁性スリーブ６上の磁性キヤリア８まで供給さ
れ、第１の磁石７の回転により磁性キヤリア８と
摩擦帯電するものである。１８は第２の高圧直流
電源で、磁性体ローラ１７と非磁性スリーブ６の
間に電圧を印加し、その間に電界を発生させて、
磁性体ローラ１７上に非磁性スリーブ６上の絶縁
性トナー９を静電付着しやすくすると共に磁性キ
ヤリア８を静電付着しにくくしてある。又磁性キ
ヤリア８を磁性体ローラ１７上に付着しにくくす
るために、磁性体ローラ１７の表面を非磁性材料
で被覆してある。その原理は、磁性体ローラ１７
は、第１の磁石７と常に対向してあり、若干着磁
し磁性キヤリア８が吸着しやすくなる。しかし、
磁性体ローラ１７の表面を非磁性材料１７ａで被
覆すると、その被覆の厚さにより磁性キヤリア８
の吸着力が弱まり、吸着しにくくなる。したがつ
て、磁性キヤリア８が、磁気ローラ１７表面に付
着しにくくなる。また磁性体ローラ１７の表面に
誘電体の非磁性材料を被覆することで、磁性体ロ
ーラ１７と非磁性スリーブ７間にバイアス電圧を
印加しても、その間でリークする心配がない。し
たがつて、現像特性が安定する。防止板１２は、
絶縁性トナー９及び磁性キヤリア８の飛散を防止
するものである。

以上のように構成した第３の実施例の現像装置
について、以下動作を説明する。

第３図において、動作をわかり易くするために
感光ドラム１の感光材料を酸化亜鉛を使用して説
明する。帯電器３に第１の高圧直流電源４により
マイナスのコロナを印加して、感光ドラム１の全
面をマイナス帯電する。次にマイナス帯電した感
光ドラム１に光学部５によりパターン光像を投影
して潜像を形成する。その間に、ホツパ１０内の
絶縁性トナー９は、トナー供給ローラ１１により
非磁性スリーブ６上の磁性キヤリア８まで供給さ
れ、第１の磁石７の回転により、プラスに摩擦帯
電すると共に磁性体ローラ１７と対向する位置ま
で搬送する。又磁性体ローラ１７と非磁性スリー
ブ６との間に第２の高圧電源１８により、第１の
非磁性スリーブ側６をプラスの電圧を印加し、磁
性体ローラ１７上にプラス帯電した絶縁性トナー
９を静電付着させる。次に感光ドラム１が回転
し、感光ドラム１上のマイナス帯電した潜像が、
磁性体ローラ１７上のプラス帯電した絶縁性トナ
ー９と対向した時に、その絶縁性トナー９が感光
ドラム１上に飛翔して現像を行なうことができ
る。したがつて、絶縁性トナーを用い、非接触現
像を行なうことが出きるので、カラー化が可能に
なる利点がある。

第４図、第５図は本発明の第４、第５の実施例
を示す現像装置である。図において、１は感光
体、２ａは基台、３は帯電器、４は第１の高圧電
源、５は光学部、６は第１の非磁性スリーブ、７
は第１の磁石、８は磁性キヤリア、９は絶縁性ト
ナー、１０はホツパ、１０ａは出口部、１１はト
ナー供給ローラ、１２は防止板、１７は磁性体ロ
ーラ、１７ａは非磁性材料、１８は第２の高圧電
源で以上の構成は第３図の構成と同様である。第
３図に示した実施例の構成と異なる点は、磁性体
ローラ１７及び感光体ドラム１に付着した磁性キ
ヤリア８を回収する１９の回収手段を設けた点で
ある。第４図の第４実施例の回収手段１９は、２
０の第２の非磁性スリーブと、その内部に設けた
２１の第２の磁石と、第２の非磁性スリーブ２０
の表面に当接する２２の第１のドクターとで構成
してある。又例えば、第２の非磁性スリーブ２０
は、磁性体ローラ１７と第１の非磁性スリーブ６
との対向位置から離れた位置で、磁性体ローラ１
７及び感光ドラム１と一定間隙を有した位置に設
けて、第２の非磁性スリーブ２０を固定し、第２
の磁石２１を反時計方向に回転させ、且つ第１の
ドクター２２の一端をホツパ１０に固着してあ
る。第４図の第４実施例の現像工程は、基本的に
は第３図の第３実施例と同様である。

したがつて、次に回収手段１９の動作説明をす
る。回収手段１９は、現像工程時に一部磁性体ロ
ーラ１７及び感光ドラム１に付着した磁性キヤリ
ア８を第２の磁石２１の磁力により、第２の非磁
性スリーブ２０上に吸着させ、次に第２の磁石２
１の回転により第２の非磁性スリーブ２０上の磁
性キヤリア８を第１のドクター２２まで搬送さ
せ、次に第１のドクター２２により磁性キヤリア
８をかき落し、ホツパ１０内部に回収するもので
ある。次に回収された磁性キヤリア８は、第１の
磁石８の磁力の吸着される。したがつて、感光ド
ラム１上には、磁性キヤリア８の付着のないトナ
ー像を形成することができる。

第５図の第５実施例の回収手段１９は、２３の
磁石ローラと、その表面に当接する２４の第２の
ドクターとで構成してある。又例えば、磁石ロー
ラ２３は、磁性体ローラ１７と第１の非磁性スリ
ーブ６と対向位置から離れた位置で、磁性体ロー
ラ２３及び感光ドラム１と一定間隙を有した位置
に設けて、磁石ローラ２３を時計方向に回転さ
せ、且つ第２のドクター２４の一端を、ホツパ１
０に固着してある。第５図の第５実施例の現像工
程は、第３図の第３実施例と同様である。したが
つて、次に回収手段１９の動作説明をする。回収
手段１９は、現像工程時に一部磁性体ローラ１７
及び感光ドラム１に付着した磁性キヤリア８を磁
石ローラ２３の磁力により、磁石ローラ２３上に
吸着させ、次に磁石ローラ２３の回転により、磁
石ローラ２３上の磁性キヤリア８を第２のドクタ
ー２４まで搬送させ、次に第２のドクター２４に
より磁性キヤリア８をかき落し、ホツパ１０内部
に回収するものである。次に回収された磁性キヤ
リア８は、第１の磁石７の磁力により吸着され
る。したがつて、感光ドラム１上には、磁性キヤ
リア８の付着のないトナー像を形成することがで
きる。又回収した磁性キヤリア８を再度第１の非
磁性スリーブ６上に戻すため、使用した磁性キヤ
リア８が消費しない。

発明の効果 本発明の現像装置は、非磁性スリーブ６と感光
ドラム１の間に、それぞれと一定間隔を有して磁
性体ローラ１７を設け、さらに感光ドラム１と磁
性体ローラ１７のそれぞれに対向する磁性キヤリ
ア回収手段１９を設けたものであり、不要な磁性
キヤリアの除去に優れた効果を有するものであ
る。そしてさらに、磁性体ローラ１７の磁性体表
面に誘電体の非磁性材料１７ａを被覆すること
で、磁性キヤリアを磁性体ローラ１７に吸着しに
くくするものである。したがつて、トナー像だけ
の高画質の現像を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における現像装
置の一部断側面図、第２図は本発明の第２実施例
における現像装置の一部断側面図、第３図は本発
明の第３実施例における現像装置の一部断側面
図、第４図は本発明の第４実施例における現像装
置の一部断側面図、第５図は本発明の第５実施例
における現像装置の一部断側面図である。 １……感光ドラム、６……非磁性スリーブ、７
……磁石、８……磁性キヤリア、９……トナー、
１７……磁性体ローラ、１７ａ……非磁性材料、
１９……回収手段、２２……第１のドクター、２
４……第２のドクター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 非磁性トナーと磁性キヤリアからなる現像剤
   層を表面に担持し内部に磁石７を有する非磁性ス
   リーブ６と、感光ドラム１と前記非磁性スリーブ
   ６との間にあつて一定間隔を有して前記感光ドラ
   ム１および前記非磁性スリーブ６のそれぞれに対
   向する、表面に非磁性体材料17aを設けた磁性体
   ローラ１７とを有し、さらに一定間隔を有して前
   記感光ドラム１と前記磁性体ローラ１７のそれぞ
   れに対向する磁性キヤリア回収手段１９を有する
   現像装置。