JP2516380Y2

JP2516380Y2 - 現像装置

Info

Publication number: JP2516380Y2
Application number: JP1986094945U
Authority: JP
Inventors: 豊紙谷; 透山村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1996-11-06
Anticipated expiration: 2001-06-20
Also published as: JPS632963U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は現像装置に関し、特に非磁性トナーと磁性
トナーとが混合されてトナー現像を行う現像装置に関す
る。

（従来技術）この種の現像装置が、特開昭53−83630号公報におい
て開示されている。この装置は、感光体への非磁性トナ
ーの搬送経路において、磁性トナーを非磁性トナーを搬
送するためのキャリアとして動作させるようにしたもの
である。

（考案が解決しようとする問題点）上述の従来技術では、粒径の小さい磁性トナーを非磁
性トナーのキャリアとして動作させているので、その磁
気吸引力が小さいため、所望の極性に帯電していない磁
性トナーが感光体の静電潜像以外の非画像部に付着し易
かった。特に、反転現像を行うとその傾向が強く、磁性
トナーの流出が大きくなって、いわゆる“かぶり”によ
る画質の低下を生じ、さらにはトナー濃度が適正範囲を
超えて非磁性トナーの飛散による汚れを生じるという欠
点があった。

それゆえに、この考案の主たる目的は、非磁性トナー
と磁性トナーとを用いて、より安定にかつ良好な画像が
得られる、現像装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段）本考案は、感光体に形成された潜像をトナー現像する
ための現像装置であって、非磁性トナー、前記非磁性ト
ナーに混合され、絶縁性でありかつ前記非磁性トナーの
量が所定量以上のとき、逆極性の帯電が支配的であり、
前記非磁性トナーの量が前記所定量より少なくなると同
極性の帯電が支配的なものが発生する、非磁性トナーの
量に応じて両極帯電が可能な磁性トナー、前記非磁性ト
ナーおよび前記磁性トナーを撹拌するとともに、前記非
磁性トナーが混合された前記磁性トナーの磁気ブラシを
形成してその回転に応じて転送するためのトナー供給ロ
ーラ、前記トナー供給ローラで所定の極性の直流バイア
スを印加するための直流バイアス手段、および前記トナ
ー供給ローラから前記直流バイアスの極性に応じた極性
の帯電トナーの供給を受け、所定の極性に帯電したトナ
ーのみを前記感光体に供給するための現像ローラを備え
る、現像装置である。

（作用）トナー供給ローラが回転すると、磁気吸引力によっ
て、非磁性トナーと磁性トナーとが攪拌され、混合され
る。そして、この攪拌によって、たとえば反転現像の場
合、非磁性トナーの量が所定量以上のとき、非磁性トナ
ーが負に帯電されるとともに、磁性トナーは正に帯電さ
れる。

そして、磁気吸引力によって、トナー供給ローラ表面
には、トナーの磁気ブラシが形成される。なお、この磁
気ブラシは、非磁性トナーが所定量以上のときは、磁気
吸引力によって、磁性トナーの粒子間に負に帯電した非
磁性トナーの粒子がほぼ均一に分布している。非磁性ト
ナーの量が少なくなると、磁気ブラシを形成する磁性ト
ナーの中にも負に帯電するものが増加する。

トナー供給ローラの回転に応じて磁気ブラシが転送さ
れ、現像ローラと接触すると、トナー供給ローラには所
定の極性の直流バイアスが印加されているので、直流バ
イアスと同じ極性に帯電したトナーがトナー供給ローラ
から離れて現像ローラに供給される。

非磁性トナーの量が低下すると、たとえば正に帯電し
ていた磁性トナーの中で負に帯電する磁性トナーも出現
してくる。その負に帯電した磁性トナーは、トナー供給
ローラの磁気吸引力よりクーロン力による反発力の方が
大きくなって非磁性トナーと同様、現像ローラに供給さ
れる。現像ローラに供給された非磁性トナーまたは磁性
トナーは、感光体に形成された静電潜像の所望部にクー
ロン力による吸引力によって吸着される。

（考案の効果）この考案によれば、非磁性トナーの量に応じて正また
は負の両極帯電が可能な磁性トナーを非磁性トナーの中
に混合して用いるとともに、トナー供給ローラと現像ロ
ーラとが設けてあるので、非磁性トナーの量に拘らずい
つでも良好な画像を得ることができる。

すなわち、非磁性トナーの量が多いときは、磁性トナ
ーは非磁性トナーとは反対の極性に帯電して現像ローラ
には供給されない。このため、現像ローラから非磁性ト
ナーとは反対の極性に帯電された磁性トナーが過剰に供
給されることはない。したがって、磁性トナーによる
“かぶり”や非磁性トナーの過剰な供給による画質の低
下は起こらない。

また、非磁性トナーの量が少なくなっても、磁性トナ
ーが非磁性トナーと同じ極性に帯電して現像ローラに供
給され、感光体に吸着されるので、画質の低下はない。

この考案の上述の目的，その他の目的，特徴および利
点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

（実施例）図はこの考案の一実施例の要部を示す図解図である。
現像装置10は、たとえばアモルファスシリコンのような
光導電層が形成された感光体ドラム12の近傍に、開口部
が配置される現像剤室14を含む。この現像剤室14内に
は、感光体ドラム12とほぼ等しい幅を有し、たとえばア
ルミニウムのような非磁性体材料、すなわち磁束を通過
させることができる材料によって形成されたスリーブ16
が回転可能（駆動機構は図示せず）に設けられる。この
スリーブ16には、直流電源18の一方の端子が接続され、
この直流電源18の他方の端子は接地される。したがっ
て、この直流電源18から、スリーブ16に対して、たとえ
ば−1000Vの直流バイアスが印加される。

スリーブ16の内部には、円筒形に集成された磁石20が
設けられる。磁石20は、磁気吸引力によってスリーブ16
上に帯電トナー22の磁気ブラシを形成するためのもので
ある。スリーブ16の上部には、形成した磁気ブラシの高
さを調整するためのドクタブレード24が設けられ、この
ドクタブレード24は現像剤室14の一部に固着される。

現像剤室14のスリーブ16が配置された近傍には、非磁
性トナーと磁性トナーとがトナー22として混在される。

非磁性トナーは、たとえば、平均粒径が５〜30μｍの
絶縁性材料で形成される。磁性トナーは、たとえば、平
均粒径が５〜30μｍで抵抗率が10¹²Ω・cm以上の絶縁性
磁性粉材料から形成される。非磁性トナーの帯電列は、
この装置は反転現像方式の装置であるので、磁性トナー
より上位にある。

また、磁性トナーは、非磁性トナーの量に応じて正ま
たは負の両極帯電が可能な処理が施されている。すなわ
ち、磁性トナーは、磁性粒子の表面の一部にスチレン系
の樹脂が吸着されている。したがって、磁性トナー粒子
には、表面に樹脂部が吸着されていない、すなわち磁性
粒子がそのまま露出しているマグネタイト部と、樹脂が
吸着された樹脂部とが存在する。

このため、多量の非磁性トナーと混合されていると
き、磁性トナーは全体として正に帯電する。すなわち、
非磁性トナーの量が多いときには磁性トナー同士が摩擦
する機会が少なく、非磁性トナーとの摩擦によるマグネ
タイト部のプラス帯電が支配的となって磁性トナー全体
はプラス帯電となる。ところが、非磁性トナーの量が少
なくなると、磁性トナー同士の摩擦する機会が増え、樹
脂部が負に帯電する磁性トナーが出現し、その量が増え
る結果、磁性トナー全体は負帯電が支配的となる。

スリーブ16の左側すなわち下流側には、感光体ドラム
12と接触して回転する現像ローラ26が設けられる。この
現像ローラ26の表面には、たとえばゴムなどのような弾
力性を有し、抵抗率が10⁷〜10¹⁰Ω・cm程度の弾性体層2
8が設けられる。弾性体層28の厚さはたとえば0.2〜0.8m
mに設定される。現像ローラ26の弾性体層28は、現像ロ
ーラ26が感光体ドラム12と接触して回転しても感光体ド
ラム12の表面に傷をつけないようにするためのものであ
る。

現像ローラ26には、さらに交流電源30の一方の端子が
接続され、この交流電源30の他方の端子は直流電源32に
接続される。直流電源32の他方の端子は接地され、この
直流電圧は、感光体ドラム12の潜像電位よりも小さいた
とえば−100Vに設定される。交流電源30の交流電圧は、
周波数がたとえば1.6kHzでたとえば1000Vに設定され
る。

現像ローラ26の下方には、現像ローラ26と接触して回
転し、感光体ドラム12の表面へ吸着されずに残ったトナ
ーを掻き落とすための剥離ローラ36が設けられる。この
剥離ローラ36は、丸棒状のシャフトによって形成され
る。そして、剥離ローラ36には、マイナス端子が接地さ
れた直流電源38のプラス端子が接続され、たとえば＋10
0Vの直流電圧が印加される。したがって、残留トナー22
が現像ローラ26とこの剥離ローラ36との接触部を通過す
ると、マイナスに帯電されている残留トナー22は電荷が
中和され、静電気力が解除されるため、剥離ローラ36の
右側に落下する。剥離ローラ36の右側に落下したトナー
22は、再び磁石20の磁気吸引力によってスリーブ16の表
面に集められ、再循環していく。

動作において、トナー22の中の非磁性トナーの量が所
定量あるとき、非磁性トナーは磁性トナーとの摩擦やス
リーブ16あるいはドクタブレード24との接触により、負
に帯電される。磁性トナーの樹脂部は、非磁性トナーの
量が多いために、磁性トナーどうしが摩擦して負に帯電
される機会が少ない。このため磁性トナーは、マグネタ
イト部の正の極性に支配され、粒子全体として正に帯電
しているものとして作用する。すなわち、磁性トナーは
非磁性トナーが多量にあるときは、現像剤室14内で非磁
性トナーを搬送するためのキャリアとして作用する。

非磁性トナーの量が減少すると、磁性トナーどうしが
摩擦する機会が増え、樹脂部が負に帯電された磁性トナ
ーが出現する。そうすると、この樹脂部の負の極性が粒
子全体の極性を支配し、粒子全体として負に帯電され
る。

このようにして、帯電されたトナー22が、磁石20の磁
気吸引力によってスリーブ16上へ集められ、磁気ブラシ
として形成される。この磁気ブラシは、回転するスリー
ブ16によって転送され、途中でドクタブレード24で高さ
が整えられる。

ドクタブレード24で高さが整えられた磁気ブラシは、
スリーブ16の回転によってさらに転送され、導電性の現
像ローラ26の弾性体層28に接触する。磁気ブラシの先端
部が弾性体層28に接触すると、現像ローラ26上にトナー
22の中の負に帯電されたトナーのみが供給される。

すなわち、非磁性トナーが現像剤室14内に多量にある
ときには、非磁性トナーのみが負に帯電される。したが
って、このときは、現像ローラ26上には非磁性トナーの
みが供給される。ところが、非磁性トナーの量が減少し
てくると、上述したように磁性トナーも負に帯電され
る。そうすると、この負に帯電された磁性トナーも現像
ローラ26上に供給される。

スリーブ16には上述のように直流バイアスV₁＝−1000
Vが印加され、また現像ローラ26には最大値1000Vの交流
電圧が重畳された−100Vの直流バイアスが印加されてい
るので、磁気ブラシからは、このとき、負に帯電された
トナーのみが、現像ローラ26に供給される。

現像ローラ26に供給された帯電トナー（負極の）は、
現像ローラ26の回転に応じて、感光体ドラム12の静電潜
像面へ運ばれる。静電潜像面が現像ローラ26と接触する
と、弾性体層28上のトナー22は静電潜像面へ吸着されて
現像が行われる。

現像を終えても、弾性体層28の表面には、静電潜像面
へ吸着されなかったトナー22が残存している。この残っ
たトナー22は、現像ローラ26の回転により剥離ローラ36
まで転送される。剥離ローラ36には＋100Vの直流電圧が
印加されているため、トナー22の電荷は相殺されるよう
に中和される。トナー22の帯電電荷が消滅すると、応じ
て静電気力による吸引力もなくなり、剥離ローラ36の右
側にトナー22が落下する。

落下して溜まったトナー22は、磁石20の磁気吸引力に
よって再びスリーブ16の表面に集められて磁気ブラシと
なって、再使用のために上述の工程を循環する。

上述のように、この装置では、現像剤として非磁性ト
ナーと非磁性トナーの量に応じて正または負の磁力帯電
が可能な磁性トナーとを混合した現像剤を用いるので、
非磁性トナーが消費によって少なくなったとしても、磁
性トナーを負に帯電させて感光体ドラム12に供給するこ
とができる。すなわち、非磁性トナーがなくなったと
き、弾性体層28表面に供給される磁性トナーは、負に帯
電されたもののみが供給されている。したがって、非磁
性トナーの量が少なくなっても搬送が遅くなることはな
い。また、非磁性トナーの量が多いとき非磁性トナーを
搬送するためのキャリアとして作用する磁性トナーは、
負には帯電されないので弾性体層28表面に供給されるこ
とはない。

なお、上述の実施例では、反転現像方式の装置を示し
たが、この考案は正転現像方式の装置にも同様に適用で
きることは勿論である。このときは、供給ローラ12およ
び現像ローラ26をバイアスする極性は反対になる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示す図解図である。図において、12は感光体ドラム、16はスリーブ、22はト
ナー、26は現像ローラ、28は弾性体層、36は剥離ローラ
を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭53−83630（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−67060（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−121070（ＪＰ，Ａ) 電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」（昭63−６−15）コロナ社Ｐ．265−266 電子写真学会第45回研究討論会予稿集Ｐ．50−54

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】感光体に形成された潜像をトナー現像する
ための現像装置であって、非磁性トナー、前記非磁性トナーに混合され、絶縁性でありかつ前記非
磁性トナーの量が所定量以上のとき、逆極性の帯電が支
配的であり、前記非磁性トナーの量が前記所定量より少
なくなると同極性の帯電が支配的なものが発生する、非
磁性トナーの量に応じて両極帯電が可能な磁性トナー、前記非磁性トナーおよび前記磁性トナーを撹拌するとと
もに、前記非磁性トナーが混合された前記磁性トナーの
磁気ブラシを形成してその回転に応じて転送するための
トナー供給ローラ、前記トナー供給ローラで所定の極性の直流バイアスを印
加するための直流バイアス手段、および前記トナー供給ローラから前記直流バイアスの極性に応
じた極性の帯電トナーの供給を受け、所定の極性に帯電
したトナーのみを前記感光体に供給するための現像ロー
ラを備える、現像装置。
【請求項２】前記現像ローラに交流バイアスを印加する
ための交流バイアス手段をさらに備える、実用新案登録
請求の範囲第１項の現像装置。