JPS6263968A - 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】 〔概要〕 小型、コンバクｉ・な現像装置であって、−成分非磁性
トナーと磁性体粒子を現像容器に収納した後、磁気ロー
ラの回転によって磁性体粒子を回転運動させ、この回転
運動によってスリーブ上の一成分非磁性トナーを帯電さ
せるとともに、磁性体粒子の搬送を防止して一成分非磁
性トナーのみを現像部に搬送するようにした現像装置で
あり、カラー記録にも適用可能な現像装置を得るように
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は現像装置の改良に係り、特に非磁性トナーと磁
性体粒子の混合物を用い、現像ローラのスリーブ上での
磁性体粒子の回転運動により非磁性トナーをスリーブ上
で摩擦帯電させ、その摩擦帯電によって現像器のスリー
ブ上に非磁性トナ一層を形成し、この非磁性トナ一層に
より記録媒体上の潜像を可視化する現像装置に関する。

セレン（Ｓｅ）等の光導電層が表面に形成された感光ド
ラムの表面をコロナ放電器等を用いて一様に帯電させた
後、この光導電層に例えばレーザ光等の光を照射して画
像情報に対応する露光を行って静電潜像を形成する。更
にこの静電潜像に磁気ブラシ現像器を用いてトナーを付
着させて現像を行う静電記録装置は複写装置等に広く用
いられている。

このような静電記録装置に於ける現像に於いては、特に
カラーの印字記録を行う際、非磁性トナーを用いた現像
装置が要望されている。

〔従来の技術〕

通常このような感光ドラムの記録媒体に形成された潜像
を現像する現像剤としては、非磁性トナーとキャリアと
からなる二成分現像剤と、トナーのみよりなる一成分現
像剤とがある。二成分現像剤はトナーとキャリアとの混
合比、即ちトナー濃度を常に一定の値に維持する必要が
ある。このため、トナー濃度センサを用いたり、現像剤
の攪拌機構を設ける等現像装置自身が複雑、大型化する
欠点は避けられない。

これに対してトナーのみよりなる一成分現像剤はトナー
の濃度の管理が不必要であり、取扱が簡便で現像装置も
小型化することができる。

然し、−成分現像剤では、磁性粉を含んだ磁性トナーが
一般に使用されており、特にカラー記録を行う場合に、
この磁性粉のために鮮明な色のトナーが得られず、鮮や
かな色のカラー記録を行うことができなかった。

これ等の問題点を解決する方法として、第５図に示す現
像装置が提案されている。現像容器４内ではキャリア３
と非磁性トナー５とは静電的な力で弱く結合し、スリー
ブ２内の固定されたマグネット１に吸着される。この吸
着された二成分現像剤はスリーブ２の回転により磁性ブ
レード６迄搬送される。この搬送される過程に於いて、
非磁性トナー５と、キャリア３よりなる二成分現像剤は
磁力でスリーブ２の表面に吸引され、マグネット上を通
過する毎にスリーブ２の表面と摺擦するため、非磁性ト
ナーはスリーブ２の表面にも静電的な力で吸着される。

磁性ブレード６に於いては、マグネットとの磁界のため
、キャリア粒子は滞留し、スリーブ２の表面から掻き落
とされる。

一方、スリーブ２の表面に付着した非磁性トナー５はス
リーブ表面にトナ一層を形成して磁性ブレード６を通過
し、感光体７とスリーブ２の接近している現像部に供給
される。磁性ブレード６の処でかきおとされた現像剤は
羽根８によって攪拌されて再びスリーブ２上に吸引され
る。現像部においては、スリーブ２と感光体７の間に現
像バイアス電圧を印加することにより、感光体上に形成
されている静電潜像にスリーブ２上のトナーを付着させ
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然し、このような装置では、スリーブ２およびキャリア
３と非磁性トナー５との摩擦が充分に行われないため、
通常の二成分現像剤に使われる非磁性のトナーではトナ
ーの摩擦帯電電荷が少なく、このため、スリーブ表面へ
のトナーの付着が少ない。そのため、充分な現像を行う
ことが難しい問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の現像装置は、第１図に示すように、現像タンク
ＩＩ内に磁性体粒子１６と非磁性トナー１７が混合され
て収容され、この混合物を磁気ローラ１３の回転によっ
てスリーブ１２上に磁性体粒子１６を穂立ちさせた状態
で回転させ、この回転運動によって非磁性トナー１７を
スリーブ１２上で摩擦帯電せしめへこの摩擦帯電による
電荷によってスリーブ１２上に非磁性トナー１７を付着
させてトナ一層を形成後、スリーブ１２に近接して設け
た磁性体粒子の搬送防止手段１８．１９によって磁性体
粒子１６の現像部への移行を停止させ、非磁性トナー１
５層のみを現像部へ搬送する。

〔作用〕

本発明の現像装置は、非磁性トナー１７と混合して現像
容器１１内に収納した磁性体粒子１６を磁気ローラ１３
の回転によって穂立ちさせた状態でスリーブ１２上に回
転運動させる。そしてこの回転運動によって非磁性トナ
ー１７をスリーブ１２上で摩擦帯電させ、この帯電によ
ってスリーブ１２上に非磁性トナー１７を付着させて均
一なトナ一層を形成する。

そして磁性体粒子１６を永久磁石１８、あるいはブレー
ド１９で現像部に搬送されるのを防止することで、非磁
性トナー１７層のみ現像部に搬送し、この非磁性トナー
１７のみによって、例えば鮮明なカラーの印字記録を得
るようにする。

〔実施例〕

以下、図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細に
説明する。

第１図は本発明の現像装置を説明するための模式図で、
図示するように現像剤収容容器１１内に粒径が１０〜２
０，１７ｍで樹脂に磁性粉を混錬した磁性体粒子１６と
非磁性トナー１７との混合物を収容する。

この非磁性トナー１７は現像剤収容容器１１内に設置さ
れたトナーホッパー２０よりトナー供給用ローラ２１を
用いて容器１１内に補給される。またこの容器１１内に
は非磁性体のアルミニウム製のスリーブ１２と、これに
内包され磁極数が８極で、８００ガウスの磁力を有する
磁気ローラ１３を設置する。またスリーブ１２と感光ド
ラム１５が接近する現像部に近接し、かつスリーブ１２
に近接した位置に磁性体粒子１６の搬送を停止するため
の永久磁石１８を設置する。

このようなスリーブ１３を矢印Ａに示す感光ドラム１５
の回転方向と対向するように、かつ感光ドラム１５と同
一の周回速度で矢印Ｂ方向に回転させる。

また磁気ローラ１３の回転方向も矢印Ｃ方向になるよう
にしてスリーブ１２の回転方向と同一方向とする。

第２図（ａ）に示すように磁気ローラ１３の磁力によっ
て、磁気ローラ１３のＮ極上に磁性体粒子１６が鎖状に
連なって形成され、この磁性体粒子１６が第２図（ｂｌ
に示すように磁気ローラ１３の回転によって磁気ローラ
１３の回転運動方向と反対側に倒れ込む。

この磁性体粒子１６は、第２図＋（＋１に示すように更
に磁気ローラ１３の回転運動によってスリーブ１２面に
沿って平行になるような状態に移動する。更にこの磁性
体粒子１６は、第２図！ｄ＋に示すように第２図（ａｌ
〜（Ｃ１で回転の先端部であった部分を中心として今度
は回転し、磁気ローラの回転によって第２図（ｅｌに示
すように磁気ローラ１３のＳ極上に垂直になるような位
置に移動する。

このようにして磁性体粒子１６の形成する穂はスリーブ
１２上を半円を描きながら、磁気ローラ１３の磁極の動
きにに対応して回転運動する。この回転運動によってこ
の磁性体粒子１６と共に搬送されてきた非磁性トナー１
７はスリーブ１２に対して摩擦接触し、この摩擦によっ
て帯電してスリーブ１２上に付着する。

スリーブ１２上に付着した非磁性トナー１７ばスリ−ブ
の回転によって現像部に搬送される。

このスリーブ１２に第３図に示すように永久磁石１８を
近接して配置する。するとこの搬送されてきたスリーブ
１２上の磁性体粒子１６がこの永久磁石１８と磁気ロー
ラ１３との間で形成される磁界によって磁性体粒子１６
の移動が停止し、この位置で前記したような回転運動を
定常的に行う。

この結果、磁性体粒子１６が現像部に搬送されることは
ない。

このようにして感光ドラム１５の現像部に搬送されてき
た非磁性トナー１７は、感光ドラム１５とスリーブ１２
の間に現像バイアス電圧を印加することで感光ドラム１
５上に形成されている静電潜像に付着して現像が行われ
る。

尚、本実施例では第４図Ｌｂ）、第４図（ｃ）に示すよ
うに、スリーブ１２と磁気ローラ１３の回転方向を相互
に同一方向となし、スリーブ１２による磁性体粒子１６
の搬送方向と磁気ローラ１３による搬送方向とを逆にし
た。

この理由は、第４図（ａｌに示すようにスリーブ１２と
磁気ローラの相互の回転方向を逆方向となし、スリーブ
１２と磁気ローラ１３の両者による磁性体粒子１６の搬
送方向を同一にした場合に比較して、前記した第４図（
′ｂ）、第４図（Ｃ１に示すように永久磁石１８により
磁性体粒子１６の移動を停止させて、その場所で前記第
２図（ａｌ〜第２図ｔｅｌに示した回転運動を行わせて
、磁性体粒子１６を滞留させた時に、磁性体粒子１１が
スリーブ１２の表面を覆う面積が大きくなるからである
。

このため、磁性体粒子１６のスリーブ１２の表面を覆う
面積が大きくなり、非磁性トナー１７の帯電効率が良く
なり、スリーブ１２表面に均一なトナ一層を形成するこ
とができる。

ここで第４図ｆｃｌは、永久磁石１８を前記第１図の位
置に設置した位置の他に、現像ローラ１４を挟んで対向
する位置にも配置している。

尚、第４図世）、第４図ｔｅｌに示すようにスリーブ１
２による磁性体粒子１６の搬送方向と、磁気ローラ１３
による磁性体粒子１６の搬送方向を逆にする場合に於い
て、磁性体粒子１６の磁気ローラ１３によって搬送され
る速度と、スリーブ１２によって搬送される速度とをほ
ぼ等しくすることにより、磁性体粒子１６がスリーブ１
２表面を覆う面積をより一層大き（することができ、ス
リーブ１２表面へのトナ一層の形成に対してより効果的
になる。

ここでスリーブの周速を５（至）八ｅｃとした時、磁気
ローラ１３の回転数を１４００〜１６００ｒｐｍとする
と、磁性体粒子１６が磁気ローラ１３に依って搬送され
る速度と、磁性体粒子１６がスリーブ１２によって搬送
される速度をほぼ等しくすることができ、このようにす
ることでトナ一層がより均一な厚さでスリーブ上に形成
される。

更に本発明の他の実施例として第１図に示すように磁性
体粒子１４の除去手段として前記した永久磁石１８を用
いずに、現像部と近接する部分に永久磁石１日の代わり
にスリーブ１２の全面を覆い、かつスリーブ１２に接触
するような平板状のブレード１９を設けてこのブレード
１９によって磁性体粒子１６の現像部への搬送を防止し
ても良い。

また永久磁石１８とブレード１９とを併設しても良く、
更に第４図（Ｃ１に示すように、この永久磁石１８やブ
レード１９を現像ローラ１４を挟んで上部方向に対向し
て配置するようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の現像装置によれば、非磁性
スリーブ上に保持されている磁性体粒子の形成する穂を
高速に回転運動させることで、非磁性トナーをスリーブ
で容易に摩擦帯電させ、非磁性トナーをトナ一層として
安定にスリーブ上に付着させることができるので、安定
した現像が行える効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置を説明するための模式図、 第２図（ａｌ乃至第２図ｔｅ＋は本発明に於ける磁性体
粒子の移動方向を示す模式図、 第３図は本発明の装置に於ける現像部近傍に於ける磁性
体粒子の移動状態を示す模式図、第４図（ａｌ乃至第４
図（Ｃ１は本発明の装置の現像部近傍に於ける磁性体粒
子の滞留状態を示す模式図、第５図は従来の現像装置を
説明するための模式％式％ １１は現像容器、１２はスリーブ、１３は磁気ローラ、
１４は現像ローラ、１５は感光ドラム、１６は磁性体粒
子、１７は非磁性トナー、１８は永久磁石、１９はブレ
ード、２０はトナーホッパー、２１はトナー供給用ロー
ラ、Ａは感光ドラムの移動方向を示す矢印、Ｂはスリー
ブの回転方向を示す矢印、Ｃは磁気ローラの回転方向を
示す矢印である。 本発明の襲１を討明７３ｒ、七歴炭同 第１図 様１１・１仔赳釦科１ｊ屏Ｉよす孜疋図第２図 ｎ　　　　　固 ｆ！ｊのＪ」ν１ｉｌｌｆｔ。 第５ たＴ誂Ｎ図 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤を収容する現像容器（１１）と、該現像容
   器（１１）に設置されたスリーブ（１２）と該スリーブ
   （１２）に内包された磁気ローラ（１３）で構成された
   現像ローラ（１４）とよりなり、前記現像剤を現像ロー
   ラ（１４）で搬送し、該現像ローラ（１４）と対向して
   回転する潜像形成媒体（１５）が現像ローラ（１４）と
   近接する現像部で、前記潜像形成媒体（１５）上に形成
   された潜像に前記現像剤を付着する装置に於いて、 磁性体粒子（１６）と非磁性トナー（１７）との混合物
   を収容する現像容器（１１）と、該容器（１１）内に設
   置され、回転する非磁性スリーブ（１２）とこれに内包
   される磁気ローラ（１３）からなる現像ローラ（１４）
   を設け、前記スリーブ（１２）に近接して磁性体粒子（
   １６）を前記現像部へ搬送するのを防止する手段（１８
   、１９）を設け、 前記スリーブ（１２）と磁気ローラ（１３）との回転で
   前記混合物を搬送するとともに、前記磁性体粒子（１６
   ）を穂立ちさせた状態でスリーブ（１２）上で回転連動
   させ、該回転運動で非磁性トナー（１７）をスリーブ（
   １２）上で摩擦帯電させて非磁性トナー（１７）層をス
   リーブ（１２）上に形成し、磁性体粒子（１６）の搬送
   を防止する手段（１８、１９）によって、非磁性トナー
   （１７）層のみ現像部に搬送するようにしたことを特徴
   とする現像装置。
2. （２）前記スリーブ（１２）の回転方向と前記磁気ロー
   ラ（１３）の回転方向を同一にし、前記磁性体粒子（１
   ６）のスリーブ（１２）により搬送される方向と磁気ロ
   ーラ（１３）により搬送される方向とを逆方向としたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の現像
   装置。
3. （３）前記磁性体粒子（１６）の磁気ローラ（１４）に
   よる搬送速度を前記磁性体粒子（１６）のスリーブ（１
   ２）による搬送速度とほぼ略等しくすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項、および第（２）項に記載
   の現像装置。
4. （４）前記磁性体粒子の搬送を防止する手段が、前記ス
   リーブ（１２）に近接した永久磁石（１８）、或いはブ
   レード（１９）であることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項乃至第（３）項に記載の現像装置。