JPS645294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、現像装置、更に詳しくは静電複写機
等において静電潜像にトナー粒子を施してこれを
顕像にせしめるのに使用される現像装置に関す
る。

静電複写機等において静電潜像にトナー粒子を
施して顕像にせしめるのに使用される現像装置
は、当業者には周知の如く、回転スリーブ部材の
如き適宜の部材から構成された現像剤保持部材を
具備する現像剤適用機構と、トナー粒子供給機構
とを備えている。一般に、現像剤保持部材内には
永久磁石が配設されており、例えば磁性キヤリア
粒子とトナー粒子とから成る現像剤が、上記永久
磁石が形成する磁界の作用によつて現像剤保持部
材の表面に磁気的に吸引保持され、かくして現像
剤保持部材の表面に現像剤の磁気ブラシが形成さ
れる。現像剤保持部材の表面に形成された現像剤
の磁気ブラシは、現像域にて現像すべき静電潜像
が形成されている部材の表面に接触せしめられ、
これによつて静電潜像にトナー粒子が施され顕像
に現像される。静電潜像の現像によつて消費され
るトナー粒子を供給するための上記トナー粒子供
給機構は、一般に、トナー粒子排出開口を有する
トナー粒子収容器と、上記トナー粒子排出開口に
配設された回転トナー粒子供給ローラとを具備し
ている。回転トナー粒子供給ローラは、現像剤保
持部材の表面の移動方向に見て上記現像域の下流
に位置するトナー粒子供給域にて現像剤保持部材
に対向して位置し、トナー粒子収容器内に収容さ
れているトナー粒子が回転トナー粒子供給ローラ
の表面を介して現像剤保持部材の表面に供給され
る。更に詳しくは、トナー粒子収容器内に収容さ
れているトナー粒子は、回転トナー粒子供給ロー
ラの表面に保持されてトナー粒子収容器から搬送
され、そしてトナー粒子を保持している回転トナ
ー粒子供給ローラの露呈表面に、現像剤保持部材
の表面に形成されている現像剤の磁気ブラシが接
触し、かくして回転トナー粒子供給ローラの露呈
表面から現像剤保持部材の表面にトナー粒子が供
給される。

而して、上述した通りの従来の現像装置には、
回転トナー粒子供給ローラの表面にトナー粒子が
閉塞する等の種々の現象に起因して、回転トナー
粒子供給ローラの表面から現像剤保持部材の表面
にトナー粒子が充分迅速且つ平滑に遂行されず、
それ故に、トナー粒子不足に起因する所謂現像不
足現象が発生する傾向がある、という解決すべき
問題が存在することが判明している。

本発明はかような事実に鑑みてなされたもので
あり、その主目的は、回転トナー粒子供給ローラ
の表面から現像剤保持部材の表面にトナー粒子が
常に安定して充分迅速且つ平滑に遂行され、従つ
てトナー粒子不足に起因する現像不足現象を発生
せしめることなく安定して良好な現像を遂行する
ことができる、改良された現像装置を提供するこ
とである。

本発明者等は、鋭意研究及び実験の結果、現像
剤保持部材に対して回転トナー粒子供給ローラ
に、現像剤保持部材の表面に保持されているトナ
ー粒子の帯電極性と同極性のトナー粒子供給用バ
イアス電圧を相対的に印加すれば、かかるトナー
粒子供給用バイアス電圧の作用によつて回転トナ
ー粒子供給ローラの表面から現像剤保持部材の表
面へのトナー粒子の移動即ち供給が促進され、回
転トナー粒子供給ローラの表面におけるトナー粒
子の閉塞等の現象を生ぜしめることなく常に安定
して充分迅速且つ平滑にトナー粒子の供給が遂行
されることを見出した。

即ち、本発明によれば、トナー粒子を含む現像
剤を表面に保持する現像剤保持部材を具備する現
像剤適用機構と、トナー粒子排出開口を有するト
ナー粒子収容器及び該トナー粒子排出開口に配設
された回転トナー粒子供給ローラを具備するトナ
ー粒子供給機構とを備え、該トナー粒子収容器内
に収容されているトナー粒子が該回転トナー粒子
供給ローラの表面を介して該現像剤保持部材の表
面に供給される型の現像装置において； 該現像剤保持部材に対して該回転トナー粒子供
給ローラに、該現像剤保持部材の表面に保持され
ているトナー粒子の帯電極性と同極性のトナー粒
子供給用バイアス電圧を相対的に印加し、該回転
トナー粒子供給ローラの表面から該現像剤保持部
材の表面へのトナー粒子の供給を促進するトナー
粒子供給用バイアス電圧印加手段を備えているこ
とを特徴とする現像装置が提供される。

以下、本発明に従つて改良された現像装置の一
具体列を図示している第１図を参照して、更に詳
細に説明する。

全体を番号２で示す図示の現像装置は、皿状下
部プレート４と上部カバープレート６とによつて
規定された現像ハウジング８を備えている。かか
る現像ハウジング８の下部は、例えば磁性キヤリ
ア粒子とトナー粒子とから成る所謂二成分系現像
剤でよい現像剤１０を収容する現像容器１２を構
成する。現像ハウジング８の前面には開口１４が
形成されており、そしてまた、現像ハウジング８
の頂面には開閉動自在な扉１６によつて閉じられ
る開口１８が形成されている。

現像ハウジング８内には、現像剤適用機構２０
が配設されている。また、現像ハウジング８内に
は、現像剤適用機構２０に関連せしめてその周囲
に位置付けられた磁気ブラシ穗長設定部材２２、
トナー粒子供給機構２４、現像剤剥離部材２６、
及び回転撹拌機構２８も配設されている。

図示の具体例における現像剤適用機構２０は、
回転自在に装着され矢印３０で示す方向に回転駆
動される回転スリーブ部材から構成された現像剤
保持部材３２と、この現像剤保持部材３２内に配
設された静止永久磁石３４とを具備している。静
止永久磁石３４はロール形状であり、その周縁部
に周方向に間隔を置いて位置する６個の磁極、即
ち交互に位置する３個のＳ極と３個のＮ極を有す
る。

磁気ブラシ穗長設定部材２２は、番号２２ａで
示す角部が現像剤保持部材３２の表面に対して、
0.5乃至3.0mm程度であるのが好ましい間隔l₁を置
いて近接して位置し、後に言及する如く、現像剤
保持部材３２の表面に保持される現像剤１０によ
つて形成される磁気ブラシの穗長を所要の長さに
設定する。かような磁気ブラシ穗長設定部材２２
は、上記間隔l₁を必要に応じて微調整することが
できるように、例えば第１図において左右方向の
位置が微調整自在に現像ハウジング８の所要位
置、更に詳しくは、下部プレート４の前端部に装
着されている。

トナー粒子供給機構２４は、トナー粒子収容器
３６と回転トナー粒子供給ローラ３８とを具備し
ている。収容器３６は、頂部にトナー粒子補給開
口３９を、底部にトナー粒子排出開口４１を有す
る。トナー粒子排出開口４１に回転自在に装着さ
れたローラ３８の表面には、例えばローレツト加
工を施すことによつて多数の凹部又は溝が形成さ
れている。このローラ３８は、上記現像剤適用機
構２０の静止永久磁石３４が有する複数個の磁極
のうちの１個、特にＮ極が位置する角度位置又は
その近傍にて、現像剤保持部材３２の表面に最も
近接するように配置されているのが好ましい〔そ
の理由については、本出願人の出願に係る昭和56
年７月15日付実用新案登録願（考案の名称：トナ
ー粒子供給機構を備えた磁気ブラシ式現像装置）
の明細書を参照されたい〕。現像剤保持部材３２
の表面とローラの表面との間隔l₂は、一般に、現
像剤保持部材３２の表面と磁気ブラシ穗長設定部
材２２との上記間隔l₁よりも0.3乃至2.0mm程度大
きいのが好都合である。ローラ３８は好ましくは
矢印４０で示す方向に回転駆動され、かくして収
容器３６内のトナー粒子４２が順次にローラ３８
の表面に存在する多数の凹部又は溝に収容された
状態で収容器３６からローラ３８の露呈表面（即
ちローラ３８の表面のうちの下半部）に搬出され
る。次いで、かかるトナー粒子４２が、後に言及
する如く、ローラ３８の露呈表面から現像剤保持
部材３２の表面に供給される。収容器３６自体へ
のトナー粒子４２の補給は、現像ハウジング８の
頂面に設けられている扉１６を開け、開口１８及
びトナー粒子補給開口３９を通して収容器３６内
にトナー粒子４２を装填することによつて遂行さ
れる。

現像ハウジング８内の所定位置に固定されてい
る現線剤剥離部材２６は、現像剤保持部材３２の
表面に近接乃至接触する先端２６ａを有し、後に
言及する如く、先端２６ａが現像剤保持部材３２
の表面に存在する現像剤１０に作用することによ
つて、現像剤保持部材３２の表面から現像剤１０
を確実に剥離せしめる。

回転撹拌機構２８は、例えば回転自在に装着さ
れ矢印４４で示す方向に回転駆動される回転撹拌
部材から構成することができる。

上述した通りの現像践置２は、例えば、静電複
写機ハウジング（図示していない）内に回転自在
に装着された回転ドラム４６（その一部のみを図
示する）の周表面に配置された静電写真感光体４
８（同様にその一部のみを図示する）上に、それ
自体は周知の適宜の方式によつて形成された静電
潜像にトナー粒子を施してこれを顕像に現像する
ための現像装置として利用される。この場合に
は、現像装置２は、第１図に図示する如く、現像
ハウジング８の前面に形成されている開口１４が
感光体４８に面して位置するように装着され、感
光体４８の表面と現像剤保持部材３２の表面との
間隔l₃が所要の値に設定される。この間隔l₃は、
一搬に、現像剤保持部材３２の表面と磁気ブラシ
穗長設定部材２２との上記間隔l₁よりも0.3乃至
0.7mm程度大きく、現像剤保持部材３２の表面と
ローラ３８の表面との上記間隔l₂と実質上同一又
はそれより若干小さいのが好都合である。

現像装置２は、現像剤保持部材３２の矢印３０
で示す方向への回転に応じて、次の通りの作用を
遂行する。まず最初に、符号Ｐで示す現像剤汲み
上げ域にて、永久磁石３４の磁気吸引力によつ
て、現像容器１２内に存在する現像剤１０が現像
剤保持部材３２の表面に吸引保持され、かくして
現像剤保持部材３２の表面に現像剤１０の磁気ブ
ラシ５０が形成される。次いで、かかる磁気ブラ
シ５０は、磁気ブラシ穗長設定部材２２の作用に
よつて、その穗長が所要の長さにせしめられる。
しかる後に、符号Ｄで示す現像域にて、上記磁気
ブラシ５０が矢印５２で示す方向に回転せしめら
れている感光体４８の表面に接触せしめられ、か
くして感光体４８上に形成されている静電潜像に
磁気ブラシ５０中のトナー粒子が施され、静電潜
像が顕像に現像される。かような現像作用の後
に、符号Ｆで示すトナー粒子供給域にて、現像作
用によつてトナー粒子が消費された故にキヤリア
粒子の比率が大きい磁気ブラシ５０が矢印４０で
示す方向に回転している回転トナー粒子供給ロー
ラ３８の露呈表面に接触し、かくしてローラ３８
の表面に形成されている多数の凹部又は溝内に存
在するトナー粒子４２が磁気ブラシ５０に供給さ
れる。次いで、符号Ｒで示す現像剤剥離域にて
は、この現像剤剥離域Ｒにおいては永久磁石３４
の磁極が存在せず。磁界は存在していても著しく
小さいことに加えて、現像剤剥離部材２６が現像
剤保持部材３２上の磁気ブラシ５０に作用するこ
とによつて、現像剤保持部材３２の表面から磁気
ブラシ５０を形成している現像剤１０が剥離され
る。剥離された現像剤１０は、現像剤剥離部材２
６の上面に沿つて流下し、回転撹拌機構２８に向
つて落下する。回転撹拌機構２８は、現像剤保持
部材３２の表面から剥離された現像剤１０と現像
容器１２の底部に存在する現像剤１０とを撹拌混
合し、かくして現像剤１０中のキヤリア粒子とト
ナー粒子を均一に混合せしめると共に、トナー粒
子を例えば負に摩擦帯電せしめる。

而して、現像装置２が上述した通りの構成しか
備えていない場合には、回転トナー粒子供給ロー
ラ３８の表面に形成されている凹部又は溝にトナ
ー粒子が閉塞する等に起因して、ローラ３８の表
面から現像剤保持部材３２の表面（更に詳しくは
現像剤保持部材３２の表面に形成されている磁気
ブラシ５０）へのトナー粒子の移動が阻害されて
充分迅速且つ平滑に遂行されず、それ故に、現像
剤汲み上げ域Ｐにて現像剤保持部材３２の表面に
吸引保持されて磁気ブラシを形成する現像剤１０
中のトナー粒子の量が不足し、現像不足現象等の
望ましくない事態が発生する傾向がある。

かような問題を解決するために、本発明によれ
ば、現像剤保持部材３２に対して回転トナー粒子
供給ローラ３８に、現像剤保持部材３２の表面に
保持されているトナー粒子の帯電極性と同極性、
従つて図示の場合は負のトナー粒子供給用バイア
ス電圧を相対的に印加するトナー粒子供給用バイ
アス電圧印加手段が備えられる。図示の具体例に
おいては、トナー粒子供給用バイアス電圧印加手
段は、第１の電圧源５４と第２の電圧源５６とを
具備している。第１の電圧源５４は、負端子が回
転トナー粒子供給ローラ３８に接続され、正端子
が接地されており、回転トナー粒子供給ローラ３
８に負の電圧（−V₁）を印加する。一方、第２
の電圧源５６は正端子が現像剤保持部材３２に接
続され、負端子が接地されており、現像剤保持部
材３２に正の電圧（＋V₂）を印加する。従つて、
図示の具体例においては、現像剤保持部材３２に
対して回転トナー粒子供給ローラ３８に絶対値で
V₁＋V₂のトナー粒子供給用バイアス電圧が印加
される。かかるトナー粒子供給用バイアス電圧
は、静電的なクーロン力によつて回転トナー粒子
供給ローラ３８の表面から現像剤保持部材３２の
表面へのトナー粒子の移動を促進せしめる。それ
故に、回転トナー粒子供給ローラ３８の表面に形
成されている凹部又は溝内にトナー粒子が閉塞す
る等の望ましくない現象の発生が防止され、常に
安定して充分迅速且つ平滑に回転トナー粒子供給
ローラ３８の表面から現像剤保持部材３２の表面
にトナー粒子が供給され、従つてトナー粒子不足
に起因する現象不足等の望ましくない現象を生ぜ
しめることなく安定して良好な現像を遂行するこ
とができる。

図示の具体例においては、第１図に図示する如
く、感光体４８の裏面は接地されており、それ故
に、第２の電圧源５６によつて現像剤保持部材３
２に印加される正の電圧（＋V₂）は、回転トナ
ー粒子供給ローラ３８と現像剤保持部材３２との
間における上記トナー粒子供給用バイアス電圧の
一部として作用すると共に、感光体４８に対して
現像剤保持部材３２を正電圧にバイアスするそれ
自体は周知現像用バイアス電圧としても作用す
る。第１の電圧源５４の印加電圧値及び第２の電
圧源５６の印加電圧値は、使用されるトナー粒子
自体の特性等によつて幾分変化するが、一搬に、
第１の電圧源５４は｜100｜乃至｜200｜Ｖの電圧
を回転トナー粒子供給ローラ３８に印加し、第２
の電圧源５６は｜100｜乃至｜400｜Ｖの電圧を現
像剤保持部材３２に印加するのが好ましい。

以上、添付図面を参照して本発明に従つて改良
された現像装置の一具体例について詳細に説明し
たが、本発明はかかる具体例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲囲から逸脱することなく
種々の変形乃至修正が可能であることは多言を要
しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従つて改良された現像装置
の一具体例を示す簡略断面図。 ２……現像装置、１０……現像剤、２０……現
像剤適用機構、２４……トナー粒子供給機構、３
２……現像剤保持部材、３４……静止永久磁石、
３６……トナー粒子収容器、３８……回転トナー
粒子供給ローラ、４１……トナー粒子排出開口、
５４……第１の電圧源、５６……第２の電圧源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トナー粒子を含む現像剤を表面に保持する現
   像剤保持部材を具備する現像剤適用機構と、トナ
   ー粒子排出開口を有するトナー粒子収容器及び該
   トナー粒子排出開口に配設された回転トナー粒子
   供給ローラを具備するトナー粒子供給機構とを備
   え、該トナー粒子収容器内に収容されているトナ
   ー粒子が該回転トナー粒子供給ローラの表面を介
   して該現像剤保持部材の表面に供給される型の現
   像装置において； 該現像剤保持部材に対して該回転トナー粒子供
   給ローラに、該現像剤保持部材の表面に保持され
   ているトナー粒子の帯電極性と同極性のトナー粒
   子供給用バイアス電圧を相対的に印加し、該回転
   トナー粒子供給ローラの表面から該現像剤保持部
   材の表面へのトナー粒子の供給を促進するトナー
   粒子供給用バイアス電圧印加手段を備えているこ
   とを特徴とする現像装置。 ２ 該トナー粒子供給用バイアス電圧印加手段
   は、該帯電極性と同極性の電圧を該回転トナー粒
   子供給ローラに印加するための第１の電圧源と、
   該帯電極性と逆極性の電圧を該現像剤保持部材に
   印加するための第２の電圧源とを具備し、該第２
   の電圧源によつて該現像剤保持部材に印加される
   電圧は、該回転トナー粒子供給ローラと該現像剤
   保持部材との間における該トナー粒子供給用バイ
   アス電圧の一部として作用すると共に、該現像剤
   保持部材と現像すべき静電潜像との間における現
   像用バイアス電圧として作用する特許請求の範囲
   第１項記載の現像装置。 ３ 該第１の電圧源は｜100｜乃至｜200｜Ｖの電
   圧を該回転トナー粒子供給ローラに印加し、該第
   ２の電圧源は｜100｜乃至｜400｜Ｖの電圧を該現
   像剤保持部材に印加する特許請求の範囲第２項記
   載の現像装置。