JPH05150636A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トナ−のストレスを軽減でき、しかも、現像に
使用されなかったトナ−のトナ−担持体への残りによる
トナ−の帯電ムラを防止でき、現像濃度ムラの無い良好
な現像を安定して行い得ると共に、装置の小形化を可能
とする。 【構成】ホッパ３内のキャリアＣとトナ−Ｔからなる二
成分現像剤Ｄが、マグネットロ−ル７のスリーブ１０の
回転によりトナ−担持体５側に次々搬送される。トナ−
Ｔは静電力によってトナ−担持体５側に移行し、このト
ナ−担持体５の周面に担持されたトナ−Ｔは、トナ−担
持体５の回転に伴って感光体ドラム２側の被現像位置に
搬送され、静電的に飛翔して感光体ドラム２に形成され
た潜像を現像する。一方、前記被現像位置を通過したト
ナ−担持体５上の現像残りトナ−Ｔは、前記マグネット
ロ−ル７により静電的に回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、潜像保持部材に対向し
てトナ−担持体を配置し、このトナ−担持体の回転に伴
ってトナ−を次々搬送してトナ−を静電的に飛翔させる
ことにより潜像保持部材に形成された潜像を可視化する
現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の現像装置として、トナ−
のみからなる一成分系の粉体現像剤を用いるものが知ら
れている。これは、トナ−を供給ロ−ラを介して回転可
能なトナ−担持体に供給するとともにトナ−担持体に金
属製のコ−ティングブレードを当接させ、トナ−の帯電
および層形成を行ない、潜像保持部材の潜像を現像する
構成となっている。また、現像に用いられなかったトナ
−を、トナ−担持体に転接する状態かつバイアス電圧が
印加された状態に設けられた搬送ロ−ラに転移させた
後、この搬送ロ−ラのトナ−を剥離ブレードにより掻き
落とす構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
現像装置においては、金属製のコ−ティングブレードを
トナ−担持体に圧接させる構造であるため、トナ−の供
給、並びにトナ−の帯電時に、トナ−にストレスが掛か
り、早期劣化の原因となる。また、コ−ティングブレー
ドの当接部に異物が混入するとトナ−の搬送不良や帯電
不良を起こし易いという欠点を持っていた。

【０００４】さらに、トナ−の供給と剥離とが別々の部
材で行われるため、装置が大型化する。

【０００５】また、現像に用いられなかったトナ−を、
バイアス電圧を印加した搬送ロ−ラに転移させる構成と
なっているため、トナ−担持体からの剥離が十分でな
く、剥離されずに残ったトナ−が新たなトナ−と再びブ
レードにより帯電されて現像に用いられるため、新たな
トナ−と帯電量に差を生じ、現像濃度に差が出易いとい
う欠点を生じていた。

【０００６】本発明は上記事情に基づきなされたもの
で、トナ−のストレスを軽減でき、しかも、現像に使用
されなかったトナ−のトナ−担持体への残りによるトナ
−の帯電ムラを防止でき、現像濃度ムラの無い良好な現
像を安定して行い得ると共に、装置の小形化が可能な現
像装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべく、キャリアとトナ−からなる二成分系の粉体現像
剤を用いて潜像保持部材に形成された潜像を可視化する
現像装置であって、前記現像剤を収容する現像剤収容手
段と、前記潜像保持部材に対向して回転可能に設けられ
前記現像剤中の前記トナ−を回転に伴って前記潜像保持
部材の被現像位置に搬送すると共にＤＣ，あるいはＤＣ
にＡＣを重畳したバイアス電圧が印加されたトナ−担持
体と、このトナ−担持体の近傍に設けられ前記現像剤収
容手段内の現像剤を前記トナ−担持体側に搬送して前記
トナ−担持体にトナ−を移行させると共に前記被現像位
置を通過したトナ−担持体上のトナ−を回収するトナ−
授受手段とを具備してなる構成としたものである。

【０００８】

【作用】本発明の現像装置は、トナ−授受手段によっ
て、現像剤収容手段内のキャリアとトナ−からなる二成
分系の粉体現像剤が、トナ−担持体側に次々搬送され
る。ここで、キャリアによってトナーが摩擦帯電され
る。そして、帯電されたトナ−は静電力によってトナ−
担持体側に移行し、トナ−担持体の周面に所定量のトナ
−がベタ黒状態に付着する。このトナ−担持体の周面に
担持されたトナ−は、トナ−担持体の回転に伴って潜像
保持部材側の被現像位置に搬送され、静電的に飛翔して
潜像保持部材に形成された潜像を現像する。一方、前記
被現像位置を通過したトナ−担持体上のトナ−は、前記
トナ−授受手段により静電的に回収される。 これらの
構成により、従来のようにトナ−担持体上へのトナ−層
の形成およびトナ−の帯電を行わせるコ−ティングブレ
ード等が不必要となり、また、トナ−へのストレスが掛
かり難くなる。さらに、現像に用いられなかった残留ト
ナーが回収されるために現像に使用されなかったトナ−
のトナ−担持体への残りによるトナ−の帯電ムラを防止
でき、現像濃度ムラの無い良好な現像を行うことが可能
となる。また、トナ−のトナ−担持体への供給と、トナ
−担持体からの剥離とを同一部材で行なわれるため小形
化することも可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１０】図１は現像装置１の断面図であり、この現
像装置１は、電子写真などの静電記録法を用いた記録装
置に広く用いることのできるものであり、記録装置につ
いては、良く知られた技術であるので、ここでは潜像保
持部材としての感光体ドラム２のみを図示し、他は省略
する。

【００１１】現像装置１は、現像剤収容手段としてのホ
ッパ３が一体成形された現像装置本体４を有する。

【００１２】この現像装置本体４は、前記ホッパ３内に
磁性粒子であるキャリアＣと現像に供される現像粒子と
しての非磁性トナーＴによる２成分現像剤Ｄが収納され
ているとともに、前記感光体ドラム２に対向する部分が
開口した状態となっており、その開口部の近傍に、ロ−
ラ状のトナ−担持体５が設けられている。

【００１３】このトナ−担持体５は、感光体ドラム２に
対してウイズ方向（矢印方向）に回転するようになって
いる。

【００１４】ホッパ３内の現像剤収納部３Ａには、攪拌
手段としてのミキサ−６が設けられているとともに、前
記トナ−担持体５とミキサ−６との間には、現像剤Ｄの
磁気ブラシＤ′を形成し回転に伴って前記現像剤Ｄをト
ナ−担持体５側に帯電、搬送する現像剤搬送手段として
のマグネットロ−ル７が収納されている。マグネットロ
−ル７の上方部位には、下端部を近接させた状態にドク
タブレ−ド８が設けられている。

【００１５】図２ないし図４はマグネットロ−ル７の構
成を示すもので、図２は横断面図、図３は縦断面図、図
４は給電部分の斜視図である。

【００１６】マグネットロール７は、回転可能なスリー
ブ１０と、このスリーブ１０内に固定的に２組のシリー
ズに配設されたそれぞれ４つの永久磁石１１…，１１…
からなるトナ−供給用磁気ブラシを形成するための磁極
群１１Ａ〜１１Ｄと、トナー回収用磁気ブラシを形成す
るための磁極群１１Ｅ〜１１Ｈを有する。

【００１７】前記各磁極群１１Ａ〜１１Ｄおよび１１Ｅ
〜１１Ｈを形成する永久磁石１１…，１１…は、固定的
に支持されるシャフト１２に固着された状態となってい
る。また、このシャフト１２には、絶縁性の軸受１３，
１３が取付けられ前記スリーブ１０を回転可能に支持し
ている。

【００１８】また、永久磁石１１…，１１…により構成
されるトナ−供給用磁気ブラシＤ′を形成するための磁
極群１１Ａ〜１１Ｄと、トナー回収用磁気ブラシＤ′を
形成するための磁極群１１Ｅ〜１１Ｈとの互いに隣接す
る磁極、すなわち、磁極１１Ｄと磁極１１Ｅおよび磁極
１１Ｈと磁極１１Ａの極性を同極にしてある。（実施例
では磁極１１Ｄと磁極１１ＥはＮ極であり、また、磁極
１１Ｈと磁極１１ＡはＳ極となっている。）この様に構
成することにより、トナ−供給用磁気ブラシＤ′とトナ
ー回収用磁気ブラシＤ′とが互いに繋らないように、そ
の磁力線を反発させるようになっている。

【００１９】また、前記スリーブ１０は、材料にＡＢＳ
等の絶縁性部材を用いており、さらにその表面には軸方
向と平行になる状態で複数の溝が周方向に所定ピッチで
設けられており、そこには、非磁性材であるＳＵＳ３０
４で構成された導電性部材としての電極板１５…が埋め
込まれている。

【００２０】また、スリーブ１０の一端面部には、シャ
フト１２と同軸状態に軸部１０Ａが突設されており、そ
の先端部分には歯車１６が形成され、図示しない駆動歯
車と噛合してトナ−担持体５に対してアゲインスト方向
（矢印方向）に回転駆動されるようになっている。ま
た、前記電極板１５…は、軸部１９Ａの周面部に延出し
て被給電部１５Ａ…を構成した状態となっており、隣り
合う２つの被給電部１５Ａ，１５Ａには、燐青銅の給電
部材１７，１８が接触しており、バイアス印加手段１
９，２０を介して異なる２種類のバイアス電圧が給電さ
れるようになっている。

【００２１】また、感光体ドラム２は接地されており、
トナ−担持体５には、ＤＣのバイアス電圧を印加するバ
イアス印加手段２１が接続されている。

【００２２】そして、前記現像剤搬送手段としてのマグ
ネットロ−ル７とバイアス印加手段１９，２０により、
現像剤収納部３Ａの現像剤Ｄを前記トナ−担持体５側に
搬送して前記トナ−担持体５にトナ−Ｔを移行させると
共に被現像位置を通過したトナ−担持体５上のトナ−Ｔ
を回収するトナ−授受手段２５を構成している。

【００２３】つぎに、この様に構成された現像装置１の
現像プロセスを説明する。

【００２４】ホッパー３内の現像剤収納部３Ａに収容さ
れたトナーＴとキャリアＣからなる二成分現像剤Ｄは、
ミキサー６によって攪拌されつつマグネットロール７へ
送られる。

【００２５】そして、マグネットロール７のスリーブ１
０上には、内部に固定的に配設された磁極群１１Ａ〜１
１Ｄにより、トナ−供給用磁気ブラシＤ′が形成され、
スリーブ１０の回転に伴いトナ−担持体５側に順次搬送
される。この際、ドクタブレード８により搬送量が規制
され、トナ−担持体５に対向する位置での磁気ブラシ
Ｄ′の高さが決定される。

【００２６】磁気ブラシＤ′のキャリアＣと摩擦帯電し
所定の極性に帯電された適性量のトナーＴは、トナ−放
出部、すなわち、トナ−担持体５に対向する磁極１１Ｅ
の配設位置までキャリアＣと共に搬送される。ここで、
マグネットロール７上で磁気ブラシＤ′とトナ−担持体
５が接触しており、さらに、このマグネットロール７に
はＤＣバイアスが印加されているため、磁気ブラシＤ′
がトナ−担持体５と衝突する際の衝撃と、磁気ブラシ
Ｄ′とトナ−担持体５との間の電界によりトナーＴは、
キャリアＣから剥がされてトナ−担持体５へ移る。

【００２７】トナ−担持体５に移ったトナーＴは、トナ
−担持体５の回転に伴い搬送され、潜像保持部材である
感光体ドラム２と対向する。ここで、トナ−担持体５に
は、マグネットロール７とは別のＤＣバイアスが印加さ
れており、トナ−Ｔが静電的に感光体ドラム２側に飛翔
して静電潜像を現像する。

【００２８】また、現像に使用されなかったトナーＴ
は、トナ−担持体５の回転に伴って搬送されて再びマグ
ネットロール７と対向する。ここで、マグネットロール
７上には、磁極群１１Ｅ〜１１Ｈによりトナー回収用磁
気ブラシＤ′が形成されているとともに供給時とは別の
ＤＣバイアスが印加された状態にある。そして、トナ−
担持体５上の残留トナーＴは、このトナー回収用磁気ブ
ラシＤ′に接触することにより、トナー回収用磁気ブラ
シＤ′側に転移し回収される。

【００２９】トナ−Ｔを回収したトナー回収用磁気ブラ
シＤ′は、スリーブ１０の回転に伴って現像剤収納部３
Ａ方向に搬送され、前述のトナ−供給用磁気ブラシを形
成するための吸着極１１Ａの上流方向に隣接した同極性
の排出極１１Ｈ上でマグネットロール７上からキャリア
Ｃと共に剥離されて現像剤収納部３Ａ内に回収される。

【００３０】因みにトナーＴは、平均粒径６μm の負帯
電、感光体ドラム２は有機感光体を使用し表面電位−５
５０Ｖ、トナ−担持体５には現像バイアス電圧−２００
Ｖが印加されており、マグネットロール７の供給部には
バイアス電位３００Ｖ、回収部にはバイアス電位−１０
０Ｖが印加されている。

【００３１】また、トナ−担持体５と感光体ドラム２と
の間の現像ギャップは１０μｍを維持している。

【００３２】以上説明したように、本発明の現像装置１
にあっては、トナ−授受手段２５、すなわち、現像剤搬
送手段としてのマグネットロ−ル７とバイアス印加手段
１９，２０によって、ホッパ３内のキャリアＣとトナ−
Ｔからなる二成分系の粉体現像剤Ｄが、トナ−担持体５
側に次々搬送される。ここで、キャリアＣによってトナ
ーＴが摩擦帯電される。そして、帯電されたトナ−Ｔは
静電力によってトナ−担持体５側に移行し、トナ−担持
体５の周面に所定量のトナ−Ｔがベタ黒状態に付着す
る。このトナ−担持体５の周面に担持されたトナ−Ｔ
は、トナ−担持体５の回転に伴って感光体ドラム２の被
現像位置に搬送され、静電的に飛翔して感光体ドラム２
に形成された潜像を現像する。一方、前記被現像位置を
通過したトナ−担持体５上のトナ−Ｔは、前記トナ−授
受手段２５により静電的に回収される。

【００３３】これらの構成により、従来のようにトナ−
担持体５上へのトナ−Ｔの層の形成およびトナ−Ｔの帯
電を行わせるコ−ティングブレード等が不必要となり、
また、トナ−Ｔへのストレスが掛かり難くなる。さら
に、現像に用いられなかった残留トナーＴが回収される
ために現像に使用されなかったトナ−Ｔのトナ−担持体
５への残りによるトナ−Ｔの帯電ムラを防止でき、現像
濃度ムラの無い良好な現像を行うことが可能となる。ま
た、トナ−Ｔのトナ−担持体５への供給と、トナ−担持
体５からの剥離とを同一部材で行なわれるため小形化す
ることも可能となる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したごとく本発明によれば、ト
ナ−のストレスを軽減でき、しかも、現像に使用されな
かったトナ−のトナ−担持体への残りによるトナ−の帯
電ムラを防止でき、現像濃度ムラの無い良好な現像を安
定して行い得ると共に、トナ−の供給と剥離が同一部材
で行なわれるため装置の小形化が可能となるといった効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における現像装置の断面図。

【図２】要部であるマグネットロールの横断面図。

【図３】要部であるマグネットロールの縦断面図。

【図４】要部であるマグネットロールの給電部分の斜視
図。

【符号の説明】

１…現像装置、２…感光体ドラム（潜像保持部材）、３
…ホッパ（現像剤収容手段）、３Ａ…現像剤収納部、４
…現像装置本体、５…トナ−担持体、６…ミキサ−、７
…マグネットロ−ル（現像剤搬送手段）、８…ドクタブ
レ−ド、１０…スリーブ、１１…永久磁石、１１Ａ〜１
１Ｄ…トナ−供給用磁気ブラシを形成するための磁極
群、１１Ｅ〜１１Ｈ…トナー回収用磁気ブラシを形成す
るための磁極群、１２…シャフト、１３…軸受、１５…
電極板、１６…歯車、１７，１８…給電部材、１９，２
０，２１…バイアス印加手段、２５…トナ−授受手段、
Ｔ…トナ−、Ｃ…キャリア、…二成分現像剤、Ｄ′…磁
気ブラシ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリアとトナ−からなる二成分系の粉体
   現像剤を用いて潜像保持部材に形成された潜像を可視化
   する現像装置であって、 前記現像剤を収容する現像剤収容手段と、 前記潜像保持部材に対向して回転可能に設けられ前記現
   像剤中の前記トナ−を回転に伴って前記潜像保持部材の
   被現像位置に搬送すると共にＤＣ，あるいはＤＣにＡＣ
   を重畳したバイアス電圧が印加されたトナ−担持体と、 このトナ−担持体の近傍に設けられ前記現像剤収容手段
   内の現像剤を前記トナ−担持体側に搬送して前記トナ−
   担持体にトナ−を移行させると共に前記被現像位置を通
   過したトナ−担持体上のトナ−を回収するトナ−授受手
   段と、を具備してなることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】キャリアとトナ−からなる二成分系の粉体
   現像剤を用いて潜像保持部材に形成された潜像を可視化
   する現像装置であって、 前記現像剤を収容する現像剤収容手段と、 前記潜像保持部材に対向して回転可能に設けられ前記現
   像剤中の前記トナ−を回転に伴って前記潜像保持部材の
   被現像位置に搬送すると共にＤＣ，あるいはＤＣにＡＣ
   を重畳したバイアス電圧が印加されたトナ−担持体と、 このトナ−担持体の近傍に設けられ内部に配設された複
   数の磁極によりその周面に現像剤の磁気ブラシを形成す
   るとともに軸方向と平行になる状態で導電性部材と絶縁
   性部材とを周方向に交互に配置してなるスリ−ブの回転
   に伴って現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、 この現像剤搬送手段の前記スリ−ブの導電性部のうち少
   なくとも２カ所に異なる電圧を印加することにより磁気
   ブラシ中のトナ−を前記トナ−担持体に移行させ、か
   つ、前記被現像位置を通過したトナ−担持体上のトナ−
   を回収するバイアス印加手段と、を具備してなることを
   特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】キャリアとトナ−からなる二成分系の粉体
   現像剤を用いて潜像保持部材に形成された潜像を可視化
   する現像装置であって、 前記現像剤を収容する現像剤収容手段と、 前記潜像保持部材に対向して回転可能に設けられ前記現
   像剤中の前記トナ−を回転に伴って前記潜像保持部材の
   被現像位置に搬送すると共にＤＣ，あるいはＤＣにＡＣ
   を重畳したバイアス電圧が印加されたトナ−担持体と、 このトナ−担持体の近傍に設けられトナ−供給用磁気ブ
   ラシを形成するための複数の磁極およびトナー回収用磁
   気ブラシを形成するための複数の磁極をスリ−ブ内に配
   設してなり、前記スリ−ブの回転に伴って磁気ブラシ中
   のトナ−を前記トナ−担持体に移行させ、かつ、前記被
   現像位置を通過したトナ−担持体上のトナ−を回収する
   マグネットローラと、を具備し、 前記マグネットローラの磁極群の内、トナ−供給用磁気
   ブラシを形成するための磁極群とトナー回収用磁気ブラ
   シを形成するための磁極群との互いに隣接する磁極の極
   性を同極にしたことを特徴とする現像装置。