JPS6280681A - 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】 〔ネ既要〕 電子写真装置や、静電記録装置に用いられる現像装置で
あって、特に潜像担持体と現像ローラが対向する現像領
域に非磁性トナーのみを選択的に搬送できるようにし、
現像剤収容容器内に現像剤の攪拌手段を設けて、現像剤
の攪拌を促進し、トナーがより速く、かつ効率良く帯電
できるようにした現像装置。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真装置や、静電記録装置に用いられる現
像装置に係り、特に記録ドラムの周囲に形成されている
潜像担持体と現像ローラが対向する現像領域に非磁性ト
ナーのみを選択的に搬送できるようにし、かつ現像剤収
容容器内に攪拌手段を設けることで、現像剤の攪拌を促
進し、トナーがより速く、かつ効率良く帯電されるよう
にした現像装置に関する。

セレン（Ｓｅ）等の光導電層よりなる潜像担持体を周囲
に形成した記録ドラムの前記潜像担持体をコロナ放電器
等を用いて一様に帯電させた後、この潜像担持体に光を
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電子写真記録装置は、複
写装置等に広く利用されている。

このような電子写真記録装置の現像装置に於いて非磁性
トナーと、磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いて
現像を行う場合、特にカラーの記録の際に、非磁性トナ
ーのみが選択的に現像部に搬送されるようにして鮮明な
カラー記録が実施でき、かつ現像剤収容容器内の現像剤
が充分攪拌されて、トナーがより速（、かつ効果的に帯
電することのできる装置が要望されている。

〔従来の技術〕

従来の二成分現像剤を用いる現像装置の模式図を第３図
に示す。

第３図に示すように従来の現像装置は、磁性粒子よりな
るキャリア１と非磁性の着色樹脂粉末よりなるトナー２
とから構成される現像剤３を収容する現像剤収容容器４
が、記録ドラム１）に近接して設けられている。この現
像剤収容容器４内には、矢印六方向に回転する非磁性の
スリーブ５と、このスリーブ５内に内包され、矢印Ｂ方
向に示すようにスリーブ５の回転方向と逆方向に回転し
、複数の磁極を有する磁気ローラ６とから構成された現
像ローラ７が設けられている。

また現像剤収容容Ｂ４には現像ローラフの表面に付着し
た現像剤３の穂の高さを所定の寸法に規制するための非
磁性の金属板等よりなる穂切りブレード８が設置され、
また現像されずに現像ローラ７の表面に付着して収容容
器４に戻ってきた現像剤３を播き取るための非磁性の樹
脂板等よりなる現像剤播き取りブレード９が設けられて
いる。

このような現像装置の動作について説明すると、現像剤
収容容器４内に収容されている現像剤３は磁気ローラ６
の磁力によって、スリーブ５の表面に吸着される。ここ
で第４図に示すように磁気ローラ６は矢印Ｂ方向に沿っ
て回転し、スリーブ５は矢印六方向に沿って回転してい
るので、トナー２とキャリア１とからなる現像剤３の穂
は、磁気ローラ６の回転に従って自転運動をしながら、
矢印六方向に１）！！送される。

前記した第３図に示すようにスリーブ５上で稲穂状に吸
着された現像剤３が、矢印Ａに示すスリーブ５の回転方
向に沿って移動し、現像剤収容容器４の出口に設けられ
た穂切りブレード８によって、所定の厚さに規定され、
更に矢印六方向に沿って搬送される。そして潜像担持体
１０が表面に形成された記録ドラム１）に、前記搬送さ
れた現像剤３が接触する現像領域で、記録ドラムｌｌ上
に形成された静電潜像にトナー２が供給付着されて現像
が行われる。

現像終了後の現像剤３は更にスリーブ５上を搬送されて
現像収容容器４内に回収される。更に現像剤３は現像剤
掻き取りブレード９によってスリーブ５より剥がされ、
図示しない攪拌手段により攪拌され、現像によって消費
された量のトナー２が補給され、その後、前記したのと
同様な動作を現像装置が繰り返す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような二成分現像剤を用いた現像装置で
は、現像剤のトナー濃度が記録品位に与える影響が大き
く、トナー濃度が高いと、現像されたトナー像を記録用
紙に転写した時、転写された印字画像の背景部に地汚れ
を生じる。またトナー濃度が低下すると画像が薄くなっ
たり、現像されなくなり、更にはキャリア１の付着が起
こる。

そのため、このような装置では、トナー濃度センサを設
けてトナー濃度を管理すると共に、トナー濃度に応じて
トナーの供給を行わねばならず、現像装置の維持管理が
煩雑で問題となる。

更にこのような二成分現像剤では、記録ドラムＩＩに現
像剤３を接触させて現像するため、記録ドラム１）の表
面はキャリア１によって摩擦され、傷が発生する問題が
ある。

更に本発明者等が以前に提案したように、記録ドラム１
）が一回転する間に、潜像形成および現像工程を複数回
繰り返すカラー記録の場合に於いて、第２段以降の現像
時に、それ以前に形成されているトナー像を破壊したり
、或いは混色を起こす問題がある。

尚、このようなカラー記録に於いて、第２段以降の現像
に一成分磁性トナーを用いて現像する方法を、本発明者
等は以前に提案している。

然し、上記した一成分磁性トナーは着色樹脂粉末に磁性
粉末を添加した構成を採っているため、鮮明なカラー記
録が実現できない問題がある。

またこの他の問題点として、記録ドラムＩＩの潜像担持
体１０に付着されずに、スリーブ５上に付着して現像剤
収容容器４内に回収される未現像のトナーが、周囲に飛
散して容器４の外部に飛散する問題がある。

更にこのような装置では、現像剤の攪拌が充分行われず
、トナーが効率良く帯電されない問題がある。

〔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、非磁性スリ
ーブ２５とこの非磁性スリーブ２５に内包され、非磁性
スリーブ２５と共に回転する磁気ローラ２３と、この現
像剤収容容器２１の現像剤搬出口部３３に磁気ローラ２
３と非磁性スリーブ２５からなる現像ローラ２８と対向
して磁性体の現像剤流れ規制板２２を設けると共に、現
像剤搬入口部３０に磁性体の現像剤漏れ防止板３４を設
け、更に現像ローラ２８の非磁性スリーブ２５の回転方
向は、現像剤２４が現像剤搬出口部３３より潜像担持体
３１に向かう方向とする。

更に、現像剤収容容器２１内に於いて、珈像剤流れ規制
板２２と、現像剤漏れ防止板３４との間に現像ローラ２
８に対向して攪拌手段４１を設ける。

〔作用〕 本発明の現像装置は、磁性体の現像剤流れ規制板２２と
現像剤漏れ防止板３４を設けることで、磁気ローラ２３
の回転によって磁気ローラ２３を構成する磁極のスリー
ブ２５に対する位置が変化しても、常に流れ規制板２２
、並びに漏れ防止板３４にスリーブ２５からの磁力線が
集束するようにする。

そして磁気ブラシが磁気ローラ２３の磁極と流れ規制板
２２の間に形成されるようにし、この磁気ブラシによっ
て流れ規制板２２を通過してキャリア２７が搬送されな
いようにし、トナー２６のみが現像領域に到達するよう
にしたものである。

更にこの時、スリーブ２５上の非磁性トナー２６は、磁
性キャリア２７との摩擦帯電や、スリーブ２５との摩擦
帯電によって電荷を持ち、鏡像力で現像ローラ２８表面
に非磁性トナー２６層を形成するようにする。

更にスリーブ２５と磁性体の現像剤漏れ防止板３４との
間に磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシによって潜像
担持体に現像されずに現像剤収容容器２１に戻ってきた
トナ一層を外部に飛散しないようにして回収する。

また現像剤収容容器２１の内部に於いて、流れ規制板２
２と漏れ防止板３４との間に現像ローラ２８の表面に対
向するように現像剤の攪拌手段４１を設け、この攪拌手
段で現像剤を攪拌することで、現像剤２４の移動するの
をせき止めて攪拌し１、トナー２６がより速く、かつ効
果的に帯電するようにする。

Ｃ実施例〕 以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。

第１図に示すように、本発明の現像装置は非磁性の着色
樹脂粉末よりなるトナー２６と磁性粉末よりなるキャリ
ア２７とを混合した二成分の現像剤２４が収容されてい
る現像剤収容容器２１の現像剤搬出口部３３で、非磁性
のスリーブ２５とそれに内包される磁気ローラ２３とか
らなる現像ローラ２８に近接した位置で、磁性体よりな
る現像剤の流れ規制板２２を設けている。

更に現像剤収容容器２１の現像剤搬入口３０側で磁性体
の現像剤漏れ防止板３４を設けている。

そして現像剤収容容器２１内に於いて、現像剤２４の流
れ規制板２２と漏れ防止板３４の間に現像ローラ２８に
対向して攪拌手段４１を設ける。

この攪拌手段４１は第２図に示すようなＬ字型形状の平
板状の樹脂、或いは金属板で形成され、固定状態とする
。

このような本発明の現像装置の動作について説明する。

前記したトナー２６とキャリア２７とからなる二成分の
現像剤２４は、磁気ローラ２３の磁力により現像ローラ
２８の表面に吸着される。この時、磁気ローラ２３と非
磁性スリーブ２５は共に矢印Ｃ，Ｄに示すように反時計
方向に回転し、現像剤２４も反時計方向に１）２送され
る。

ここで、現像剤２４は磁気ローラ２３の回転方向と同一
の方向に搬送されるため、現像剤２４の磁気ローラ２３
によって搬送される速度より、現像剤２４のスリーブ２
５によって搬送される速度の方を大きく設定しておく。

この結果、現像ローラ２８の表面に吸着された現像剤２
４は、磁気ローラ２３の磁極の移動で自転運動をしなが
ら、非磁性スリーブ２５の回転方向に搬送される。また
現像剤２４は自転運動とスリーブ２５との摩擦によって
トナー２６とキャリア２７はそれぞれ逆極性の電荷を持
つようになる。

更に現像ローラ２８と対向して設けられた現像剤攪拌ブ
レード４１で、現像剤２４はせき止められ、一部は攪拌
ブレード４１と現像ローラ２８の空隙を通過して現像ロ
ーラ２８上を搬送される。また前記した空隙を通過しな
い残余の現像剤２４は、攪拌ブレード４１に沿って現像
ローラ２８より遠ざかり、現像剤の搬送方向に対し、逆
方向に戻される。

このことによって現像剤２４はより確実に攪拌されて摩
擦帯電される。そして流れ規制板２２に敗ると、流れ規
制板２２は磁性体で形成されているため、磁気ローラ２
３の磁極と逆極性になるため、現像剤２４はスリーブ２
５表面と流れ規制板２２の間を磁気ブラシでつなぐよう
になる。

また現像剤２４は流れ規制板２２の近傍で滞留し、遂に
は流れ規制板２２に沿って上方に進み、途中から現像剤
２４の表層部を滑って現像剤収容容器２１の底部に到達
する。

現像剤２４が流れ規制板２２とスリーブ２５間に磁気ブ
ラシを形成すると、非磁性トナー２５は鏡像力で非磁性
スリーブ２５に静電的に付着する。

尚、非磁性トナー２６の非磁性スリーブ２５への付着は
流れ規制Ｆｊ、２２に到達する迄の搬送途中でも起こる
。そして非磁性スリーブ２５の回転に従って現像領域に
搬送される。現像ローラ２８と記録ドラム２９とが対向
した現像領域で、非磁性スリーブ２５と記録ドラム２９
間に現像バイアス用電源３２で現像バイアスを印加して
おけば、記録ドラム２９上の周囲の潜像担持体３１に形
成された静電潜像にｌ・ナー２６が付着して現像が行わ
れる。現像に用いられなかったトナ一層２６八は更に搬
送されて収容容器２１に到達する。

ところがトナ一層２６Ａが戻ってきた現像剤収容容器２
１の入口部３０には、磁性体よりなる現像剤漏れ防止板
３４が設けてあり、この漏れ防止板３・１は、前記した
流れ規制板２２と同様に非磁性スリーブ２５との間に磁
気ブラシを形成する。この磁気ブラシによって、現像剤
収容容器２１内の現像剤２４は外部へ流出するのを防止
され、また戻ってきたトナ一層２６八は、この磁気ブラ
シでせき止められ、スリーブ２５より剥がれて磁気ブラ
シのキャリアに吸着される。磁気ブラシは回収トナーを
吸着し、自転運動をしながら流れ規制板２２の方向に搬
送される。

尚、現像によって失われたトナーは、現像剤収容容器２
１内に設けた仕切板５１で形成されたトナー収容室５２
よりトナー供給ローラ５３によって供給される。

本実施例によれば、スリーブ２５と共に磁気ローラ２３
を回゛転させているため、現像剤の磁気ブラシの自転運
動が起こり、トナーとキャリアとの攪拌が非磁性スリー
ブのみの現像剤１）！送時に比べ充分に行われる。この
結果、搬送中にトナーは短時間で確実に帯電され、非磁
性スリーブ表面へのトナ一層の形成が容易に行われる。

つまり非磁性スリーブ２５のみの回転による現像剤の搬
送方式では困難である高速記録への適用が可能となる。

また、攪拌ブレード４１を設けているため、トナー２６
の帯電はより効率良く行われる。

更に非磁性スリーブ２５の回転による現像剤搬送速度が
、磁気ローラ２３による搬送速度より大きいため、漏れ
防止板３４上で剥がされたトナーは、キャリアと共に常
に流れ規制板２２の方向に搬送され、流れ規制板２２及
び漏れ防止板３４とスリーブ２５間に磁気ブラシが形成
されているため、磁性粒子であるキャリア２７は現像剤
収容容器２１の現像剤（上山口部３３及び搬入口部３０
より外部に漏れることがな（なる。

尚、他の実施例として第２図に示すように攪拌ブレード
４１はＬ字の屈曲点を支点４２とし、この支点４２を回
転中心として移動する形を採るようにしても良い。

更に現像剤攪拌手段は、攪拌ブレード４１の他に羽根車
、或いはスクリュー軸等を用いてもよく、またその設置
数は幾らでも良い。

また現像バイアスの他に流れ規制板２２とスリーブ２５
、攪拌′ブレード４１とスリーブ２５０間にトナー２６
がスリーブ２５に向かう電界を生じるように電圧を印加
しても良い。

尚、本実施例では磁気ローラ２３と非磁性スリーブ２５
とも同一方向（反時計方向）回転で説明したが、トナ一
層を搬送するための非磁性スリーブ２５が反時計方向に
回転しておれば良く、磁気ローラ２３の回転方向は問わ
ない。また現像剤収容容器２１内に於ける現像剤２４の
搬送方向も反時計方向である必要はなく、この搬送方向
は磁気ローラ２３による搬送方向と速度、および非磁性
スリーブ２５による搬送方向と速度との兼ね合いで決ま
る。

更に本実施例の他に磁気ローラ２３のみを固定させた装
置も可能である。この場合にはスリーブ２５と現像剤流
れ規制板２２、およびスリーブ２５と現像剤漏れ防止板
３４の間に磁気ブラシが形成されるよに、各板２２．３
４に対向する位置に磁気ローラ２３の磁極が位置するよ
うにδ周整すると良い。

また現像バイアス電圧は直流でも交流でもいずれでも良
い。

〔発明の効果〕 本発明の現像装置によれば、流れ規制板で二成分現像剤
のキャリアのみを確実に選択的にせき止めることができ
、現像領域にはトナ一層のみを搬送することができるの
で、トナー濃度の管理を厳密に行う必要がなく、装置が
簡単なものとなり低コストの装置が得られる。

また現像領域にはキャリアがないため、記録ドラムの表
面を傷つけることがなく、トナ一層のみによる現像のた
めソフトな現像が得られ、カラー記録に用いると鮮明で
像破壊や、混色のない良好な記録を行い得るといった効
果がある。

更に磁気ローラを回転させているため、トナーの攪拌が
充分にでき、トナーの帯電が短時間で確実に容易に行う
ことができ、高速記録が可能となる効果がある。

また現像剤の攪拌手段を設けているので、現像剤を確実
に攪拌でき、トナーが短時間で効率良く摩擦帯電され、
スリーブ２５上でのトナ一層の形成が容易となり、高速
記録が可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の一実施例を示す示す説明図
、 第２図は本発明の現像装置番こ於ける攪拌手段の説明図
、 第３図は従来の現像装置を示す説明図、第４図は現像装
置に於ける現像剤の状態を示す説明図である。 図に於いて、 ２１は現像剤収容容器、２２は流れ規制板、２３は磁気
ローラ、２４は現像剤、２５はスリーブ、２６はトナー
、２６八はトナ一層、２７はキャリア、２８は現像ロー
ラ、２９は記録ドラム、３０は現像剤搬入口部、３１は
潜像担持体、３２は現像バイアス電源、３３は現像剤Ｉ
Ｊｌ出口部、３４は現像剤漏れ防止機、４１は攪拌ブレ
ード、４２は支点、５１は仕切板、５２はトナー収容容
器、５３はトナー供給ローラ、Ｃは磁気ローラの回転方
向を示す矢印、Ｄはスリーブの回転方向を示す矢印であ
る。 代理人　弁理士　井　桁　貞　− ４４芒Ｂ耳／ｌ工ンヂ象スｆｎｔだ明図＠　１　図 第　２　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二成分現
   像剤を収容する現像剤収容容器と、回転可能な非磁性ス
   リーブおよびこれに内包された磁気ローラよりなる現像
   ローラを備え、該非磁性スリーブ、および磁気ローラの
   少なくとも一方を回転させて前記スリーブの表面に沿っ
   て前記二成分現像剤を搬送する現像装置に於いて、 回転可能な非磁性スリーブ（２５）と該非磁性スリーブ
   （２５）に内包される磁気ローラ（２３）とからなる現
   像ローラ（２８）と、前記現像剤収容容器（２１）の現
   像剤搬出口部（３３）に現像ローラ（２８）と対向する
   磁性体の現像剤流れ規制板（２２）と、前記現像剤収容
   容器（２１）の現像剤搬入口部（３０）に前記現像ロー
   ラ（２８）と対向する磁性体の現像剤漏れ防止板（３４
   ）と、前記現像剤収容容器（２１）内で、現像剤流れ規
   制板（２２）と現像剤漏れ防止板（３４）との間に現像
   ローラ（２８）に対向して配置され、回転駆動する現像
   剤攪拌手段（４１）を設け、前記非磁性スリーブ（２５
   ）の回転方向は、現像剤（２４）が現像剤搬出口部（３
   ３）より潜像担持体（３１）に向かう方向としたことを
   特徴とする現像装置。
2. （２）前記非磁性スリーブ（２５）と磁気ローラ（２３
   ）を同時に回転させる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）前記磁気ローラ（２３）を固定し、非磁性スリー
   ブ（２５）を回転させる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。
4. （４）前記現像剤攪拌手段（４１）は、非磁性板よりな
   る現像剤攪拌ブレードであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２および第３項に記載の現像装置。