JPS61107366A - 磁気ブラシ現像装置 - 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】 本発明は磁気ブラシ現像装置に関する。

感光体又は誘電体表面に形成された靜電潜ａｔ現像する
方締として、キャリアと呼ばれる鉄粉にトナーと呼ばれ
る着色微粒子を混合して、相互の摩擦帯電によってトナ
ーな静電潜像に付着させて現像する二成分現は法と、ト
ナー中に鉄粉を有する磁性トナーを摩擦帯電、静電誘導
等により電荷な付与し、静電潜像にトナーを付着させて
現像する一成分現像法とがある。

二成分現像剤は充分な摩擦帯′邂電荷により高品位の画
像を形成できる反面、トナーとキャリアの混合比の制御
、キャリア表面へのトナーの固着による摩擦帯ｉｔ荷量
の低下、あるいは装置の大型化等の問題がある。−万一
成分現像剤は二成分現像剤とは異なり、混合比、帯電性
の低下といった問題は生ずることがなく、更に装置自体
が簡易な構成となる等多くの利点を有している。

しかし、−成分現像剤の場合、摩擦帯電等によリトナー
に電荷を付与する様な特殊な例を除いて。

トナー自身は真電荷を有さす静電誘導により現像される
ため、トナーブラシの静電潜像との接触方法、静電潜像
までのトナーの搬送方法、あるいはホッパーから現像ロ
ール上へのトナーの供給方法等に於て、いかに現像効皐
を高め、かつ安定した現像を行なうかという点が課題と
なる。特に−成分現像系の場合、ホッパー内に一定量の
トナーを供給し、連続して複写する場合、複写開始直後
の画質と、ホッパー内のトナー残量が極めて少量となっ
た場合の画質が大きく異なり、複写枚数に比例して画質
、特に濃度、低濃再現性、及び鮮鋭度が低下するという
大きな問題点ぷある。特に、２サイクル＾コピー屋のク
リーーング機能を有する現像機を備えた複写システムで
は、画質劣化が著し℃・。

本発明は上記欠点に鑑みなされたものであり、機構の簡
易性を維持しつつ、−成分現像剤を用いた現像法特有の
連続複写に於ける画質劣化を防ぐことができる新規な現
像装置を提供することな目的とする。

本発明者らは上記連続複写時罠於ける画質維持性に関し
、鋭意検討した結果、その劣化の原因がホッパーから現
像ロールへのトナーの供給方法にあることを見い出した
。

以下添付図面第１図を用いて詳細に検討する。

巣１図は従来の一成分現像機の概略図である。

現像機１０は非磁性円筒ス！Ｊ−’２１及びスリーブ１
内に固定磁石を２を内設した現像ロール、及び靜電潜ｇ
ＲＫ供給するトナー量（トナ一層厚）を規制するトリマ
ー３及びトナ」４を貯蔵するホッパー５から構成されて
いる。

図示した従来屋の現像機に於て、ホッパー５内に一定量
のトナーとして１００Ｊ’ｍのトナーを投入して連続複
写を開始し、トナー残量が２０．Ｐｍ程度まで減少した
時の画質を初期のものと比較した。この結果複写枚数の
増加に従い像濃度、低濃度再現性、鮮鋭度が低下し、初
期画質の維持は不　　　　゛可能であった。すなわち画
質安定性、換言すれば現像安定性に欠けるものであった
。

本発明者らはこの原因について種々検討の結果。

ホッパー内のトナーと現像ロールとの接触面積、すなわ
ちホッパーの開口幅（Ｗ、１図に於七は、′トリマー３
とホッパー５−１との間隔）に起因していることが判−
した。すなわち第１図に於て、トナーの移動方向が矢印
ａの方向になる様に現像ロールを回転させて現像すると
、静電潜＠（図示せず）の現像に関与しなかったトナー
がトリマー３に衝突し、一部は矢ｍｂで示された方向（
ホッパー上方向）ｋ戻され、一部はトリマー３を通過し
静電潜像に供給される。他方、静電潜像に付着して消費
されたトナー分はホッパーから現像ロール上に図中ホッ
パー右側に於て矢印Ｃで示す様に供給される。ここで注
目すべき事は、ホッパーの開口幅が大きいと現像ロール
上のトナーの動きと一緒にホッパー内のトナーが図中矢
印ｂｃで示した様に攪拌される事である。

ホッ、パー内のトナーが攪拌されると、トナーはある粒
径分布を有しているので、静電ａ像に付着しやすい、即
ち現像される場合に於ては現像されやすいトナー粒子か
ら順次搬送消費されていくことになり、同時に現像ロー
ル上のホッパ開口部にあるトナーも現像性の高い粒子か
ら順次選択消費されていくと考えられる。

これを検証するために、前記現像機に於て、ホッパー１
００１ｍのトナーを投入後、一定時間毎に現像ロール上
のトナーの粒径分布をコールタ−カウンターにて、その
時靜℃潜像に付着したトナー粒子の電荷分布をチャージ
スペクトログラフにて、及び画質についてそれぞれ測定
した。その結果、粒径分布については現（Ｉ！開始後時
間が経過するに従い微粒子の割合が減少していき、次第
に粗粒子化し、ホッパーのトナー残量が２０１１ｍの時
点では、現像開始時点よりも平均粒径が約５μ程増加し
ていることが確認できた。電荷分布に於ても、経時に従
って分布が狭くなっていき、正極側属移動しく感光体に
Ｓｅを使用）、かつＱ／ｄ　（単位粒径当りのトナー電
荷量）も減少する事が確認できた。

同様に画質も経時により、濃度、低濃度再現性。

鮮鋭度が低下していくことも確認できた。

上記検証により、第１図に示した様なホッパーの開口幅
が大きくかつホッパー内のトナーの自重が直接現像ロー
ルにかかる構成ではトナーの選択現像性が促進され、画
質安定性、現像安定性に非常に大きな欠陥がある事が判
明した。

従って本発明の装置は、ホッパーの開口幅を狭くし、ホ
ッパー内のトナー自重を直接現像ロールにかけないよう
な配置をとり、ホッパー開口域では現像ロールから戻さ
れたトナーがトリマー底面に衝突し、かつトリミング域
に於て、トナーのバッキングを防止する様にトリマーを
設置し、新しいトナーと現像ロールから戻されたトナー
が略一定の割合で混合し、攪拌され、その動きがホッパ
ー内に伝播しない様な形状とすることにより、上記欠点
を解決している。

１　　　　　　　更に詳しくは・本発明は非母性７リー
プの内部に磁石ロールを配置した現像ロールと、磁性ト
ナーを収容しておりそのトナーの流出側壁面先端部にト
リマーを有するトナーホッパーを備えてオリ。

現像領域通過後現像ロール上に残留する還流トナーとト
ナーホッパーから供給される新規トナーとを混合し再び
現像領域へ搬送する磁気ブラシ現像装置に於て、前記ト
リマーの現像ロールとの対向面はトリマーと現像ロール
との距離が最短となる位置の現像ロールの接続と略平行
でありかつトリマーと現像ロールとの距離は現像ロール
の回転方向に従って徐々に太き（なるように配置されて
おり、トナーホッパーへの還流トナー流入側壁面下端を
トナー流出側壁面下端より下方に延長すると　　′共に
トナーホッパーの出口開口部を収容トナーの自重が現像
ロールに直接作用しない配置としているものである。

以下冥施例な用いて説明する。

第２図は本発明に係る一成分現像機の１冥施例の概略図
である。図に於て第１図に示した構成と同様の機能を有
する部材には同じ符号を付しである。図から容易に理解
できるようにＷＩ１図との相違は特に、開口部を含むホ
ッパー及びトリマーの形状Ｏ位置にある。図示したトリ
マー３はその先端形状を固型とし、その面が還流トナー
の制御板として作用すると共に、トリマーの現像ロール
との対向面は該トリマーと現像ロールとの距離が最短と
なる位置の現像ロールの接線と略平行であり。

かつトリマーの前記対向面と現像ロール間の距離は現像
ロールの回転方向に従って徐々に大きくなるように配置
されている。上記したトリマーはホッパー左側壁と一体
に形成した部材又は図示した様に別個の部材で形成され
トリマー左側壁に固定されたもののいずれでもよい。ま
たホッパーの開口幅は第１図に示されたものよりも非常
に狭く設定してあり、かつホッパー内のトナーの自重が
直接現像ロールにかからない様にホッパーの開口先端の
垂線（図に於てはホッパー３の先端）は現像ロールの外
周と父わらない位置に設けられる。

以下藁２図を用いて本構成のトナーの動きを説明する。

静電潜像との摺擦を終了した現像ロール上の残留トナー
は矢印ａの方面に移動してホッパー開口部に環流される
。更に現像ロールが回転すると現像ロール上の残留トナ
ーはホッパー３の先端面で形成される還流トナーの制御
板により矢印すで示す方向に偏倚され移動する。一方現
像で消費されたトナーは現像ロール上に還流トナー流入
側壁面で補充されるため矢印Ｃで示す方向に移動する。

従ってホッパー５のトリマー３とホッパー５−１で画成
される開口領域で現像゛ロールから還流されるトナーと
新たに供給されるトナーとが矢印す及びＣで形成される
円形に攪拌される。従って攪拌された後に開口領域に滞
留するトナーは常にその還流トナーと新規トナーの割合
が一定となる。加えて、ホッパ−５自体の形状が逆三角
形であり開。

口が従来より非常に狭く設けてあり、かつ開口を画成す
る先端面の垂線が現像ロールの外周面と又わらない様に
配置されているのでホッパー４内でのトナーの自重によ
るバッキングはトリマー３の端面及び開口領域では回避
されるので、前記した還流トナーと新規トナーとの攪拌
を促進すると共に、この攪拌現像がホッパー上方のトナ
ーに影響することを防止している。

上記した第２図の実施例の装置を第１図を用いて説明し
たと同様にそのｅ侍女定性を調べたところ、トナー粒径
分布、トナー電荷分布とも非常に安定しており１画質維
持性も極めて良好であった。

以上説明した本発明の装置の特徴を列挙すれば以下の様
になる。

ホッパーの形状を逆三角形とし、その開口を従来より狭
＜シ、かつホッパーの開口先端の垂線が現像ロールの外
周面と父わらない位置に設けた。

トリマーの現像ロールとの対向面が、トリマーと現像ロ
ールとの距離が最短となる位置に於てその現像ロールの
接線と略平行であり、かつトリマーと現像ロールとの距
離は現像ロールの回転方向に従って徐々に大きくなる様
に配置されている。セしてトリマーの開口を画成する端
面が面形状となっている。

以上本発明を一成分現像剤を使用した現像装置を用いた
場合について説明してきたが、２サイクル１コピ一型複
写機に於てクリーナーを兼用した現像装置を用いた場合
にも同様な良好な結果が得られた。

更に本発明は従来の装置の様にホッパーな現像ロールの
軸上方向に設置しなくとも良いので、感光体に対する現
像機の位置の自由度が太きい。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の一成分現１＆１機の概略図であり、第２
図は本発明に係る一成分現像機の概略図である。 （図中符号ン １：非磁性円筒スリーブ、　　２：磁石、　　３ニトリ
マー、　　４：トナー、　　５：ホッパー、矢印ａ、ｂ
、ｃ：）ナー移動方回。 １頁の続き 粂　明　者　　藤　村　　　義　彦　　海老名市本郷２
２７４番地業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性スリーブの内部に磁力ロールを配置した現像ロー
   ルと、磁性トナーを収容しておりそのトナーの流出側壁
   面先端部にトリマーを有するトナーホッパーを備えてお
   り、現像領域通過後現像ロール上に残留する還流トナー
   とトナーホッパーから供給される新規トナーとを混合し
   再び現像領域へトナーを搬送する磁気ブラシ現像装置に
   於て、前記トリマーの現像ロールとの対向面はトリマー
   と現像ロールとの距離が最短となる位置の現像ロールの
   接線と略平行であり、かつトリマーと現像ロールとの距
   離は現像ロールの回転方向に従つて徐々に大きくなるよ
   うに配置されており、トナーホッパーへの環流トナー流
   入側壁面下端をトナー流出側壁面下端より下方に延長す
   ると共にトナーホッパーの出口開口部を収容トナーの自
   重が現像ロールに直接作用しない位置に配置したことを
   特徴とする磁気ブラシ現像装置。