JPS6280682A - 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〕 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現像ローラのスリーブ
表面にトナー層として被着させた状態で搬送できるよう
にし、鮮明なカラー記録が実現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
ナーのみが選択的にトナー層となって搬送できるように
し、鮮明なカラー記録が実現でき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、特にカラーの記録を行う際、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サレるようにした現像装置が要望さ
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説明図を第２図
に示す。

第２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１１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Ａ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、
複数の磁掻を有する磁気ローラ６とよりなる現像ローラ
７が設けられている。

また現像剤収容容器４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を掻き取るための非磁性の樹
脂板等よりなる現像剤掻き取りブレード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３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は矢印入方向に沿って回転してい
るとすると、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Ａ方向に搬送される。

前記した第２図に示すようにスリーブ５上で穂状に吸着
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Ａに沿って搬送される。そして潜像担持体１ｏが
表面に形成された記録ドラム１１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１１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は更に現像ローラ７上を搬送され
て現像剤収容容器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によって現像ローラ７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
と背景部の地汚れを生じ、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１１に現
像剤３を接触させて現像するため、記録ドラム１１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
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ことが避けられなかった。

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とっているため、鮮明なカラー記
録が実現できない問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の現像装置は、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に現像ローラ２８と対向して磁性体の
現像剤流れ規制手段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手段３４を設けると共
に、スリーブ２５と流れ規制板２２との間に電界がかか
るような電源を設け、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３
３より潜像担持体３１に向かう方向とする。

〔作用〕

本発明の現像装置は、現像剤収容容器２１の、現像剤搬
出口３３に磁性体で形成された板状の現像剤流れ規制板
２２を設けるとともに、現像後の現像剤搬入口部３０に
磁性体の現像剤漏れ防止手段３４を設け、磁気ローラ２
３の回転によって磁気ローラ２３を構成する磁極が変化
しても、常に流れ規制板２２に磁気ローラ２３からの磁
力線が集束するようにする。

そしてトナー２６とキャリア２７よりな、る二成分の現
像剤２４で形成される稲穂状の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する。

更に流れ規制板２２とスリーブ２５間に電界がかかるよ
うな電源を設けて現像剤のうちでトナー２６のみトナー
層となってスリーブ２５上に付着し、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現像
されずに現像剤収容容器２１に戻ってきたトナー層を外
部に飛散しないようにして回収する。

〔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。

更に前記した現像剤の流れ規制板２２とスリーブ２５と
の間に電界がかかるようなトナー層形成用電源４１を設
けている。

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も反時計方向に搬送される。

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。そして流れ規制板２２に到達すると、流
れ規制板２２は磁性体であり磁気ローラ２３の磁極と逆
極性となるため、現像剤２４はスリーブ２５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の個所で滞留しはじめ
、遂には流れ規制板２２に沿って上部の方向に移動し、
途中から現像剤２４の表層部を滑って現像剤収容容器２
１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間で磁気ブ
ラシを形成した時、流れ規制板２２とスリーブ２５間に
電圧を印加してトナー２６がスリーブ２５の方向へ向か
うような電界を与えることで、トナー２６はスリーブ２
５上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
流れ規制板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
れた静電潜像にトナー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ー層は更に搬送されて収容
容器２１に到達する。

ところで、現像部で記録ドラム２９の潜像担持体３１に
付着されないトナー２６が、現像剤収容容器２１にＩ殻
送されてきた現像剤搬入口部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３４
は、前記した流れ規制板２２と同様に非磁性スリーブ２
５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る。また現像部で
現像されずに戻ってきた現像ドラム２８上のトナー層２
６Ａは、この磁気ブラシによりせき止められ、スリーブ
２５より剥がされて、磁気ブラシのキャリアにより吸着
される。

この磁気ブラシは、回収したトナーを吸着した状態で、
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、収容容器２１に仕切板５１を設けてトナー収容室５
２を形成し１、現像によって消費されたトナーを、トナ
ー供給用ローラ５３を用いて容器２１内に補充する。

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
のみの現像剤搬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
ーブ表面へのトナーＨ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。

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、つまり反時計方向に向かって
搬送され、漏れ防止板３４の近傍に滞留したり、漏れ防
止板３４より外部へ飛散することもない。

尚、流れ規制板２２および漏れ防止板３４で、現像ロー
ラと対向する端部側を磁極を有するように、磁性体と磁
石、或いは磁石単体で形成されたものを用いても良い。

このようにすると前記各板２２，３４の磁極と磁気ロー
ラ２３の磁極は交互に対向することとなり、より確実に
キャリアの外部への流出が防止できる。

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ー層を搬
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
うに調整すると良い。

また現像バイアス電圧、およびスリーブ２５と流れ規制
板２２間に印加する電圧は直流でも交流でもいずれでも
良い。

更にスリーブ２５上のトナー層２６Ａを確実に剥がすの
を目的として、トナーの剥離手段を別途に設けても良い
。

〔発明の効果〕

本発明の現像装置によれば、流れ規制板とスリーブ間に
電圧を印加しているため、通常の現像と同様な動作を流
れ規制板とスリーブの間に行っているので、スリーブ上
にトナー層を所定の厚さにかつ均一に形成できる効果が
ある。また磁気ローラを回転しているため、現像剤の攪
拌を充分に行うことができ、トナーの帯電を短時間で確
実にかつ容易に行うことができ、高速記録が可能である
といった効果がある。

また二成分の現像剤のうち、トナーのみが選択的に現像
部に搬送されるため、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。

また現像剤漏れ防止板を設けているので、現像剤収容容
器内に回収されてきたトナーが外部に飛散するような事
故も防止でき、高信頼度の現像装置が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置を示す説明図、第２図は従来
の現像装置を示す説明図、第３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
、２６Ａはトナー層、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は現像剤搬
出口部、４１はトナー層形成用電源、５１は仕切板、５
２はトナー収容室、５３はトナー供給用ローラ、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。 第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現像ローラの表面に
   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手段（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手段（
   ３４）とを設けると共に、前記流れ規制手段（２２）と
   スリーブ（２５）間に電界を印加するためのトナー層形
   成用電源（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（３３
   ）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項記載の現像装置。
4. （４）前記現像剤流れ規制手段（２２）及び現像剤漏れ
   防止手段（３４）の一方、もしくは両方は現像ローラ（
   ２８）と対向する端部に磁極を有することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項、第２項および第３項に記載の現
   像装置。