JPH0713419A

JPH0713419A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0713419A
Application number: JP5174941A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Kenmochi; 和久剱持; Masaru Hibino; 勝日比野; Kenichiro Waki; 健一郎脇; Masaaki Yamaji; 雅章山路
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】像担持体上の静電潜像を現像する現像剤をよく
攪拌して画像のムラをなくす。【構成】攪拌・搬送部材１６を矢印Ｒ１６方向の回転さ
せ、図２（ａ）のように、リブ１６ａによって硬強磁性
キャリヤＣを搬送する。かたまりの状態のキャリヤＣが
固定マグネットローラ１７の磁極１７ａに近づくとその
磁界によって、磁気ブラシが形成される。上方から補給
された非磁性トナーＴが、磁気ブラシとなったキャリヤ
Ｃの表面に付着される（同図（ｂ））。さらに攪拌・搬
送部材１６が回転すると（同図（ｃ））、磁気ブラシが
崩れてキャリヤＣが再びかたまりとなるが、このときキ
ャリヤＣとトナーＴとは、よく攪拌された状態となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザビーム
プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に適用して好
適な現像装置に関し、詳しくは、硬強磁性キャリヤと非
磁性トナーから構成される二成分現像剤を使用して磁気
ブラシによる現像を行う現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体上に形成された潜像に現
像剤を付着させて現像する現像装置において、軟強磁性
キャリヤと非磁性トナーとを混合した二成分現像剤を使
用し、反発極を有する固定マグネットローラと回転可能
な非磁性の現像スリーブから構成された現像ローラによ
って、現像スリーブ表面に現像剤による磁気ブラシを形
成して現像を行う、いわゆる磁気ブラシ現像装置が広く
知られている。

【０００３】図６に、かかる公知の原理に基づいて構成
された、反発磁極を持つ、マグネットローラ固定型の磁
気ブラシ現像装置の概略構成図を図示する。現像装置１
は、像担持体としての感光ドラム２表面に形成された静
電潜像を現像するものである。

【０００４】現像装置１は、現像剤Ｄを収納する現像容
器３と、その開口部３ａに回転自在に支持された現像ロ
ーラ７とを備えている。現像ローラ７は、磁極Ｎ₂ 、Ｓ
₂ 、Ｎ₃ 、Ｓ₁ 、Ｎ₁ を有する固定マグネット５と、矢
印Ｒ６方向に回転する現像スリーブ６とを備えている。
また、現像容器３の下部には、現像剤Ｄの攪拌・搬送を
目的とする第１スクリュー９及び第２スクリュー１０が
配設されている。軟強磁性キャリヤ（軟強磁性粒子）と
非磁性トナーＴから構成されている、二成分現像剤Ｄ
は、磁極Ｎ₂ に磁気的に吸引され、現像スリーブ６の回
転方向（矢印Ｒ６方向）に搬送される。そして、磁極Ｓ
₂ において磁気ブラシ（穂立）を形成した現像剤Ｄは、
現像ブレード１５によって層厚が規制され、一定量のも
のが現像磁極Ｓ₁ まで搬送され、この現像位置での磁気
ブラシによりトナーが感光ドラム１表面の静電潜像に付
着されて現像に供される。現像後の現像剤Ｄは、磁極Ｎ
₁ まで搬送されると磁極Ｎ₁ と磁極Ｎ₂ との反発磁界に
より、Ｎ₁ において現像剤Ｄが滯留する。滞留した現像
剤Ｄは、第１スクリュー９によって、現像後の回収現像
剤として掻き落とされ、第２スクリュー１０によって搬
送されてきたフレッシュ現像剤と混合・攪拌され、再び
磁極Ｎ₂ に磁気的に吸引され、現像スリーブ６に現像剤
Ｄが供給される。

【０００５】また、１３はトナー濃度検出センサ（不図
示）によって得られる出力に応じて作動するトナー補給
ローラである。センサとしては、例えば現像剤Ｄの体積
検知方式、圧電素子、インダクタンス変化検知素子、交
番バイアスを利用したアンテナ方式、光学濃度を検知す
る方式などを利用することができる。該トナー補給ロー
ラ１３の回転防止によってトナーホッパー１２から非磁
性トナーＴの補給を行う。トナーＴが補給されたフレッ
シュ現像剤は、第２スクリュー１０によって搬送されな
がら混合・攪拌される。したがってこの搬送中において
補給されたトナーＴにトリボ付与が行われる。１１は隔
壁で現像装置１の長手方向両端部において切欠かれてお
り、第２スクリュー１０によって搬送されたフレッシュ
現像剤は、この切欠部を介して第１スクリュー９に受け
渡される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術において、現像装置１に使用する二成分現像
剤のキャリヤとして、硬強磁性の性質を有するキャリヤ
Ｃを用いた場合、図６の第２スクリュー１０において、
トナーホッパー１２より非磁性トナーＴを供給しても、
硬強磁性キャリヤＣが磁石としての性質を持っているの
で、現像剤Ｄが凝集力の強い大きなかたまりとなってし
まうために、硬強磁性キャリヤＣと非磁性トナーＴとの
十分な混合・攪拌を行うことができず、画像濃度ムラや
トナー飛散などの問題が生じていた。

【０００７】このときの現像剤Ｄの攪拌状態を示したの
が図７である。

【０００８】（ａ）は、第２スクリュー１０の矢印Ｒ１
０方向の回転に伴って、第２スクリュー１０から突出し
ているリブ１０ａにより、キャリヤＣが凝集した状態で
搬送され、そこに非磁性トナーＴが補給されたものを示
している。

【０００９】（ｂ）は、凝集したままのキャリヤＣの、
かたまりとしての表面にのみ補給された非磁性トナーＴ
が過剰についている状態を示している。

【００１０】（ｃ）は、現像剤Ｄがさらに搬送されて
も、（ｂ）と状態があまり変化していない様子を示して
いる。つまりは攪拌不十分であることを意味している。

【００１１】そこで、本発明は、凝集力の強いかたまり
となりがちな硬強磁性キャリヤを小さくほぐし、この硬
強磁性キャリヤと非磁性トナーとの適正な混合・攪拌を
行って、画像濃度ムラ等の画像不良をなくすようにした
現像装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、硬強磁性粒子及び非磁性ト
ナーを主要構成部材とする二成分現像剤を収納する現像
容器と、該現像容器内の二成分現像剤を表面に担持搬送
して像担持体上の静電潜像を現像する現像ローラと、を
備えた現像装置において、非磁性部材によって形成され
るとともに前記現像容器内に回転自在に配置された攪拌
・搬送部材と、該攪拌・搬送部材の内部に固定的に配置
され、少なくとも一極以上の磁極を有する固定マグネッ
トローラとを有する攪拌・搬送手段を備えることを特徴
とする。

【００１３】この場合、前記固定マグネットローラの磁
極有効長さを、前記攪拌・搬送部材の長手方向の長さよ
りも短く設定するとよい。

【００１４】

【作用】以上構成に基づき、回転自在に配置された攪拌
・搬送部材の内部に、少なくとも磁極を有する固定マグ
ネットローラを有するから、攪拌・搬送部材の表面の、
磁極に近接する部分に、一旦、硬強磁性粒子（キャリ
ヤ）を含む現像剤の磁気ブラシが形成される。現像剤が
かたまりの状態にあるときは、そのかたまりと非磁性ト
ナーとの接触面積が小さいが、磁気ブラシ画像形成され
ることによって、硬強磁性キャリヤと非磁性トナーとの
接触面積が大きくなる。その後、攪拌・搬送部材の回転
に伴って、磁気ブラシが磁極から離れると、この磁気ブ
ラシが崩れる。この磁気ブラシの形成、崩壊によって、
現像剤がよく攪拌される。

【００１５】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。〈実施例１〉図１は、本発明に係る現像装置の概略を示
す縦断面図である。なお、図６に示す現像装置１と同じ
構成、作用の部材等については、同じ符号を付し、その
説明は省略するものとする。

【００１６】図１に示す現像装置１は、図６の１０にて
示す第２スクリューに代えて、図２（ａ）、図３に示す
ような、攪拌・搬送手段１８を備えている。なお、図２
（ａ）は、図３の斜視図に示す攪拌・搬送手段１８の、
中央部近傍の、図１Ａにて示す上部の拡大断面図であ
る。この攪拌・搬送手段１８は、攪拌・搬送部材１６
と、その内側に配置された固定マグネットローラ１７と
によって構成されている。攪拌・搬送部材１６は、円筒
状の回転軸１６ｃと、その外周面に突設された板状のリ
ブ１６ａ及び螺旋状のスクリュー１６ｂとを有し、全体
が矢印Ｒ１６方向（同図、と計回り）に回転自在に支持
されている。また、固定マグネットローラ１７は、その
表面近傍に磁極１７ａを有し、全体は攪拌・搬送部材１
６の内部に固定的に配置されている。

【００１７】つづいて、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を
参照して、上述の攪拌・搬送手段１８の動作を説明す
る。

【００１８】本実施例においては、攪拌・搬送部材１６
の内部に、磁極１７ａが上方を向いた状態で固定マグネ
ットローラ１７を配設したために、以下に示すように磁
極１７ａ近傍で上方を向いた磁気ブラシが形成されるよ
うになっている。

【００１９】この磁気ブラシにトナーホッパー１２（図
１参照）から非磁性トナーＴが補給される。磁気ブラシ
によって、現像剤Ｄを構成する硬強磁性キャリヤＣと補
給された非磁性トナーＴとの攪拌が適性に行われる様子
を示したのが図２（ａ）〜（ｃ）である。

【００２０】（ａ）は、硬強磁性キャリヤＣが凝集して
いる状態を示している。

【００２１】（ｂ）は、攪拌・搬送部材１６が回転し、
リブ１６ａによって硬強磁性キャリヤＣが磁極１７ａ上
に移動された状態を示す。硬強磁性キャリヤＣは、磁気
ブラシを形成しており、そこに非磁性トナーＴが補給さ
れる。

【００２２】（ｃ）は、さらに攪拌・搬送部材１６が回
転し、硬強磁性キャリヤＣが磁界の支配下から逃れ、再
び凝集した状態を示している。硬強磁性キャリヤＣと非
磁性トナーＴとがよく混合された状態で、現像剤Ｄを構
成している。

【００２３】なお、本実施例においては、第１スクリュ
ー９、攪拌・搬送手段（第２スクリュー）１６の双方と
も、図３に示すように、リブ１６ａとスクリュー１６ｂ
とを有する構成のものを用いたが、本発明は、これに限
定されるものではなく、攪拌および搬送を同時に行える
形状のもので、さらに内部に固定磁気ローラを持つもの
であれば、どのような形状でもよいのはもちろんであ
る。〈実施例２〉実施例１においては、攪拌・搬送手段１６
の内部の固定マグネットローラ１７は磁極１７ａを１極
としたが、本発明は、これに限定されるものではない。

【００２４】つまり、例えば、図４に示すように、固定
マグネットローラ１７の上部と下部との２箇所にそれぞ
れ磁極１７ａ、１７ａを配置することによって、さら
に、混合・攪拌についての性能を向上されることができ
る。

【００２５】図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、異なるト
ナー濃度の現像剤のかたまりが混合される際の模式図で
ある。

【００２６】（ａ）は、異なるトナー濃度の現像剤のか
たまりＤ₁ 、Ｄ₂ がそれぞれ存在している状態を示した
図である。

【００２７】（ｂ）は、スクリュー１６ａによって、搬
送され、磁界の支配下に現像剤Ｄ₁、Ｄ₂ が移動し、そ
れぞれ近くにあった粒子同志で磁気ブラシを形成した状
態を示している。

【００２８】（ｃ）は、さらに現像剤が磁界のおよばな
い範囲に移動し、現像剤Ｄ₁ 、Ｄ₂とが混ざり合った状
態で、再びかたまりが形成された状態を示した図であ
る。

【００２９】このように、磁極を増やすことによって攪
拌は促進され、より安定した画像が得られる。〈第３の実施例〉上述の実施例１、及び実施例２におい
ては、攪拌・搬送部材１６の長手方向の長さと、固定マ
グネットローラ１７の磁極１７ａの磁極有効長さとをほ
ぼ同一としたが、搬送能力を考慮すると、隔壁１１（図
１参照）の両端の切欠部分または、第１スクリュー９に
現像剤Ｄを供給する切欠部分を除く部分のみに、磁極を
配設することにより、さらに攪拌・搬送性能、特に攪拌
・搬送部材１６の長手方向の攪拌・搬送性能が向上し、
一層、安定した画像を得ることできる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、硬強磁性キャリヤ
と非磁性トナーからなる二成分現像剤を用いて現像を行
う現像装置において、非磁性の攪拌・搬送部材と、その
内部に配置した、少なくとも１極以上の磁極を有する固
定マグネットローラとによって攪拌・搬送手段を構成す
ることにより、従来、相互の強い凝集力によって攪拌す
るのが困難であった現像剤に対し、固定マグネットロー
ラの磁界を利用して現像剤の磁気ブラシを形成すること
ができるので、現像剤の混合・攪拌の性能を格段に向上
させて、画像濃度ムラ、トナー飛散等のない滑らかな画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の現像装置の構成の概略を示す縦断面
図。

【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、実施例１の攪拌・
搬送手段の動作説明図。

【図３】実施例１の攪拌・搬送手段の外観を示す斜視
図。

【図４】実施例２の攪拌・搬送手段の構成を示す縦断面
図。

【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、実施例２の攪拌・
搬送手段の動作説明図。

【図６】従来の現像装置の構成の概略を示す縦断面図。

【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来の攪拌・搬送
手段の動作説明図。

【符号の説明】

１現像装置２像担持体７現像ローラ１２現像容器１６攪拌・搬送部材１７固定マグネットローラ１７ａ磁極１８攪拌・現像手段Ｃ硬強磁性粒子（硬強磁性キャリヤ）Ｄ二成分現像剤（現像剤）Ｔ非磁性トナー（トナー）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山路雅章東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硬強磁性粒子及び非磁性トナーを主要構
成部材とする二成分現像剤を収納する現像容器と、該現
像容器内の二成分現像剤を担持搬送して像担持体上の静
電潜像を現像する現像ローラと、を備えた現像装置にお
いて、非磁性部材によって形成されるとともに前記現像容器内
に回転自在に配置された攪拌・搬送部材と、該攪拌・搬送部材の内部に固定的に配置され、少なくと
も一極以上の磁極を有する固定マグネットローラとを有
する攪拌・搬送手段を備える、ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記固定マグネットローラの磁極有効長
さを、前記攪拌・搬送部材の長手方向の長さよりも短く
設定した、ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。