JPS62135863A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は現像装置、特に電子写真等吟用いられる静電潜
像に乾式現像剤で現像する現像装置に関する。

〈従来技術〉 従来現像方式としては、各種方法が提案され又実用化さ
れている。

例えば従来の２成分系現像剤を用いた現像方法では現像
ローラ上に比較的厚く塗布された該現像剤によって潜像
の画像部を現像する場合。

現像剤中のトナーは現像ローラ上に塗布された現像剤の
内、数パーセント以下しか使用していない。このことは
現像装置として見た場合非常に効率の悪いものである。

なぜならば所望の現像濃度を得るためには多量の現像剤
を現像領域へ搬送する必要があり、現像剤を現像ローラ
の回転毎に現像ローラ上に一定量かつトナー濃度を均一
にして塗布する必要があり又現像ローラ上の現像剤の搬
送速度を感光体より速めたり複数の現像ローラを設定し
たりする必要があるためである。従って現像器構成は大
型化、複雑化していった。もちろんこの種の現像装置に
おいても現像効率の向上は試みられた。

例えば本出願人は特開昭５５−３２０６０　。

５５−１３３０５８．５６−７０５６０を提案し、かつ
ＮＰ−８５００（キャノン製複写機）に於て実用化され
ている。これによれば現像濃度をあげることができ、現
像効率を上昇することができた。しかしこの種の現像方
式では未だに画像部においてほぼ１００％に近い現像効
率を達成するには至っていない。

現像効率の向上という点では一成分現像方法の方が２成
分現像方法よりも優れている。その中でも特に本出願人
が先に出願した特開昭５４−４３０３７では現像ローラ
上の１００ルｍ以下のトナー薄層を形成し現像スリーブ
上に塗布したトナーを画像部に於てほぼ１００％に近い
現像効率で現像している。このため現像装置を小型化、
簡略化して実用化することができた。

しかし、磁性トナーの薄層形成に関するものであった。

磁性トナーは磁性を持たせるためのトナー内に磁性体を
内添しなければならず、これは転写紙に転写した現像像
を熱定着する際の定着性の悪さ、現像剤自身に磁性体を
内添するため（磁性体は通常黒色である）そのカラー再
現の際の色彩の悪さ等の問題点がある。

本出願人は上述の従来方法と全く異なる現像装置として
、非磁性トナーと磁性粒子を用い、トナー担持部材に対
向して磁性粒子拘束部材を設け、該保持部材表面の移動
方向に関し、磁性粒子拘束部材の上流に磁界発生手段の
磁気力によって磁性粒子の磁気ブラシを形成し、磁性粒
子拘束部材によって磁気ブラシを拘束し、非磁性トナー
の薄層をトナー保持部材に形成する方法を既に提案した
（特開昭５８−１４３３６０）。

この方法により現像スリーブ」−に形成した非磁性トナ
ー薄層を現像部において潜像保持体と現像スリーブとの
間隙をトナ一層厚よりも広く設定し、交番電界を印加す
ることによって潜像保持体表面にトナー現像画像を得る
方法を実用化した。これにより現像効率が極めてたかく
小型、簡素なカラー現像装置を得ることができた。特に
２成分磁気ブラシ摺擦現像時にベタ黒画像部に発生する
摺擦跡が無く、良質のベタ画像が得られる。しかしなが
ら、さらに現像画質の改善例えば階調性をさらに良くす
る現像方式の開発が望まれていた。

そこで本件出願人らは現像効率が極めて高くかつ従来現
像方式に優るとも劣らない現像画質を得ることができる
新規な現像方法として以下の方法を提案した。

潜像を保持する潜像保持体と１表面に非磁性トナーと少
量の非磁性トナーを伴った磁性粒子がブラシ状に連なっ
て設けられた現像スリーブとを現像部において対向させ
、上記現像スリーブと潜像保持体との間に交番電界を与
え、現像領域においてブラシ状の磁性粒子は潜像保持体
と現像スリーブとの間隙長よりも長く形成されるか、も
しくは現像部に電界により伸長し、あるいは現像部の交
番電界により現像スリーブと潜像保持体との間で往復運
動することにより潜像保持体と摺擦し、トナーは現像部
における交番電界の力により現像スリーブと潜像保持体
との間もしくは磁性粒子ブラシと潜像保持体との間で往
復運動を発生することによって潜像保持体上にトナー像
を形成する現像方法である。

これにより交番電界中において、はぼ１００％に近い現
像効率が達成され、かつ階調性良好な、かつ地力ブリの
無い良好な画質を得ることが可能となった。

また従来の２成分現像装置に於てはトナーに充分なトリ
ポを与え、良好な画質を維持するためにはトナーとキャ
リアの混合比の厳密な管理、現像剤の充分な混合攪拌が
必須であり従って現像装置としては大型化複雑化は避け
られないものであった。

く目的〉 本発明の目的は前述の現像方法すなわち現像スリーブ上
にトナーと磁性粒子を共に塗布し潜像担持体との間で交
番′電界を印加することにより現像を行なう方法におい
てＡＴＲ等の複雑な機構を持たず簡易な構成により現像
剤の薄層を現像スリーブ上に長期にわたって安定的に形
成しかつ現像剤の飛散を防止して良好なコピー画像の得
られる現像装置の提供を目的とする。

〈発明の概要〉 本発明は、非磁性現像剤と磁性粒子とを収容する第１．
第２の貯蔵部を現像容器概略水平方向に独立に有する現
像剤供給容器と、前記現像剤供給容器の貯蔵部の開口部
を覆う第１．第２のシール部材と、前記第１のシール部
材の一端に固定されていて現像剤供給容器又は現像装置
本体に装着するときに第２のシール部材端部を内部に収
納可能な把手部材と、前記容器開口に設けられ前記容器
の内部と外部とを無端運動可能な現像剤保持部材と、前
記現像剤保持部材内部に設けられた磁界発生手段と、前
記現像剤保持部材の外側に前記現像剤保持部材と空隙を
あけて設けられた現像剤塗布量規制部材と、前記現像剤
塗布量規制部材に固着して設けられた磁性粒子循環域限
定部材と、 前記容器の上記現像剤保持部材の移動にともなう現像剤
入口側に前記容器との間に、磁性粒子による磁気ブラシ
を形成するように、前記磁界発生手段に対して現像剤保
持部材の移動方向上流側に傾けて設けられた磁性部材と
、前記容器内にあって磁気ブラシに非磁性現像剤を供給
する非磁性現像剤供給部材と非磁性現像剤を貯蔵する第
２の貯蔵部から非磁性現像剤を現像容器へ搬送する非磁
性現像剤搬送部材と、前記現像剤保持体の移動方向に対
して前記磁性部材よりも上流側に設けられた現像剤補集
部材と、前記容器開口部に静電潜像保持体に対向して設
けられ、前記非磁性現像剤の帯電電極と同極性の電圧を
印加する現像剤飛散防止部材とを有する現像装置である
。

〈実施例〉 第２図は本発明の現像装置を適用可能な電子写真複写装
置の説明図であり、′現像装置を具備させたカートリッ
ジ式小型電子複写機（パーソナルタイプ）の複写機本体
の縦断正面図を示している。本例の複写機は米機外装筺
１の上面板上に配設した往復同型原稿台２のプランテン
ガラス１９上の所定位置に複写すべき画像面を下向きに
して原稿を載置し、その上から原稿圧板２０をかぶせる
。次いで複写開始釦（不図示）を押すと、感光ドラム３
の矢示方向への回転駆動、原稿照射ランプ４の点灯、原
稿台２の移動、その他のプロセス機器の駆動や通電等が
関係的に開始されて複写が実行される。即ち回転を開始
した感光ドラム３はコロナ放電器５により所定極性に帯
電され、次いで移動原稿台２と屯焦点光学素子アレイ６
により原稿像のスリット露光を順時に受けることにより
その周面に原稿像の静電潜像が順時に形成される。その
潜像は次いで現像装置７によりトナー像として現像され
、転写コロナ放電器８部へ至る。

一方、給紙カセット９から給紙ローラ１０により転写紙
Ｐが１枚宛緑り出され、レジストローラ対１１でドラム
３の回転と同期どりされてガイド゛部材１２によりドラ
ム３と転写コロナ放電器８との間に給送され、該放電器
部にて感光ドラム３面側の現像像の順次転写を受ける。

転写第４は次いでドラム３面から分離されて、シートパ
ス１３を通って定着装置１４へ導入され、像定着を受は
排出ローラ対１５により機外のコピートレイ１６に排出
される。像転写後の感光ドラム３面はクリーニング装置
１７にてクリーニングされ、繰り返し像形成に使用され
る。

感光ドラム３・コロナ放電器５・現像装置７・クリーニ
ング装置１７は全体が一体のカートリッジ体Ａとして共
通のフレーム１８に予め所定の位置関係をもって組付け
られていて、該カートリッジ体Ａは複写機本機内へ複写
機前面扉（不図示）を開けて挿入装着することができ、
逆に複写機本機内から引き出して外すことができる。カ
ートリッジ体Ａを複写機本機内へ十分に挿入したときは
、カートリッジ体Ａ側の機器類が本機側と機械的に、又
電気的に接続して本機側の駆動機構や給電回路でカート
リッジ体Ａ側の機器類の機械的駆動や給′准が可能状態
となる。

面してカートリッジ体Ａは組込んだ感光ドラム３の実用
寿命、現像装置７内に収容した現像剤＠等で定められた
所定の複写総枚数分（例えば２０００枚分等）の使用が
なされた後は、新しいカートリッジ体Ａを複写機内に交
換装着して使用する。又現像装置７内の収容現像剤の色
を種々異ならせた数種のカートリッジ体Ａを用意してお
き、所要色の現像剤の収容されたカートリッジ化Ａを複
写機本機に対して交換装着して使用することができる。

さて、木出頭人は先に現像剤供給容器内に先ず磁性粒子
を投入して、回転域は回転駆動される現像スリーブの現
像剤供給容器の内方側の面部分に磁性粒子層（第１層）
として吸着保持させ、次いでトナーを投入して上記磁性
粒子層の外側に貯溜（第２層）させて、現像スリーブ上
に現像剤の薄層をコーティング形成させ、その現像剤の
コーティング薄層で潜像保持体面上の潜像の現像を行な
うものを提案した。

第１図は以上のような方式を適用した本発明の一実施例
の現像装置の断面図である。図に於て１は現像されるべ
き潜像を有する潜像担持体であり、静電記録用絶縁ドラ
ムあるいはα−３ｅ　、Ｃｄｓ、ＺｎＯ２，ＯＰＣ，ａ
−Ｓｉの様な光導電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしく
は感光ベルトである。潜像担持体１は図示しない駆動装
置によって矢印ａ方向に回転される。

２は潜像担持体１に近接もしくは接触されている現像ス
リーブであり、例えばアルミニウム、ＳＵＳ　３１６等
の非磁性材料で構成されている。現像スリーブ２は現像
容器１１の左下方壁に容器長手方向に形成した横長開口
に右略半周面を容器１１内へ突入させ、左略半周面を容
器外へ露出させて回転自在に軸受けさせて横設してあり
、矢印す方向に回転駆動される。

３は現像スリーブ２内に挿入し図示の位置姿塾りこＲ１
署棲め保持した固定磁界発生手段とじての固定の永久磁
石（マグネット）であり、現像スリーブ２が回転駆動さ
れてもこの磁石３は図示の位置・姿勢にそのまま固定保
持される。

こ電磁石３はＮ１極３ａ、３１極３ｂ、Ｎ２極３ｃ　、
Ｓ２極３ｄの４磁極を有する。磁石３は永久磁石に代え
て電磁石を配設してもよい。

４は現像スリーブ２を配設した現像剤供給器開口の上縁
側に、基部を容器側壁に固定し、先端側は開口上縁位置
よりも容器１１の外側へ突出させて開口上縁長手に沿っ
て配設した現像剤塗布量規制部材としての非磁性ブレー
ドで、例えば５ｕ５３１６を横断面路への字形に曲げ加
工したものである。

５は非磁性ブレード４の下面側に上面を接触させ前端面
をアンダカット面とした磁性粒子循環域限定部材である
。

７は磁性粒子であり粒径が３０〜２００Ｉ７．ｍ、好ま
しくは４０〜ｌＯＯルｍで抵抗値が１０７Ωｃｍ以上、
好ましくはｔＯａΩａｍ以上にフェライト粒子（＠大磁
化６０ｅｍｕ／ｇ）へ樹脂コーティングしたものが用い
られ得る。

８は非磁性現像剤トナーである。

６は現像スリーブ２を配設した現像容器１１下部からの
磁性粒子ないしはトナーの漏出を防１トするために現像
容器下部内面に現像スリーブ２に対向して配設された磁
性シールであり例えば鉄板にメッキを施したものである
。

９は現像スリーブ２内の固定磁極３により形凌された磁
性粒子のブラシ部分へトナーを供給するトナー供給部材
であり回転自在に軸受した板金にゴムシートを貼り付は
現像容器下面を掃くが如くトナーを搬送する。

１２．１３はそれぞれトナー貯蔵容器、磁性粒子貯蔵容
器である。

１０は現像容器１１ヘトナー貯蔵容器１２中のトナーを
送る搬送部材である。

１４は現像容器１１下部部分に溜るトナーを封止するた
めで、シール部材である。

１５は現像工程で発生した浮遊現像剤を現像剤と同極性
の電圧を印加して感光体側に付着させ飛散を防止する飛
散防止電極板である。

第３図は上記現像剤塗布量規制部材４と現像剤循環領域
限定部材５の現像スリーブ２に対する姿勢・角度関係図
である。

Ｘは現像剤塗ｔｔＩ量規制部材４の現像スリーブ２の回
転方向上流側で現像スリーブ２と最近接する点１文は現
像スリーブ２の回転中心Ｏを通る水平線、ｍは点Ｘと現
像スリーブ２の回転中心０を結ぶ直線、ｎは現像剤塗布
量規制部材４の現像スリーブ２回転方向上流側にある磁
極３ａと現像スリーブ２の回転中心０を結ぶ直線、文′
は現像剤塗布量規制部材４と現像剤循環領域限定部材５
の接合面が現像スリーブ２への最近接する点を通る水平
線、θは直線ｍと直線ｎのなす角、δは直線ｍと水平縁
立のなす角、δは現像剤＠環領域限定部材５の現像スリ
ーブ側アンダーカット面と水平面立′のなす角、ｄは現
像スリーブ２と現像剤塗布量規制部材４の間隙、ｇは現
像剤塗布量規制部材４の先端と現像剤循環領域限定部材
５の接合部までの距離である。ｋは直線ｍと現像スリー
ブ表面円との交点を通る接線である。

点Ｘ位置に於ける非磁性ブレード４の先端部と現像スリ
ーブ２面との前記隙間間隔ｄは５０〜７００１ｔｍ、好
ましくは１５０〜５００ｇｍで、この実施例では３５０
　ｇｍである。この間ｉｄがｌｏｏｇｍより小さいと後
述する磁性粒子が間隔ｄに詰まり現像剤層にムラを生じ
やすいと共に良好な現像を行なうのに必要な現像剤を塗
布することが出来ず濃度の薄いムラの多い現１象画像し
か得られない欠点がある。

また７００ｇｍより大きいと現像スリーブ２上へ塗布さ
れる現像剤量が増加し潜像担持体への磁性粒子付着が多
くなると共に後述する現像剤の循環、現像剤循環領域限
定部材５による現像剤規制が弱まりトナーのトリポが不
足しカブリやすくなる欠点がある。

非磁性ブレード゛４の先端部と現像剤循環領域限定部材
５との接合面との間隔ｇは１．０〜５．０ｍｍ、好まし
くは１．５〜４．０　ｍ　ｍで、この実施例では１．５
　ｍ　ｍである。この間隔ｇがり、　Ｏｍ　ｍより狭い
場合は現像剤循環領域限定部材５による現像剤の現像ス
リーブへの押しつけ圧が高まり現像剤の摩擦帯電電位が
異常に上昇し所定の現像特性が得られず、又圧力定着ト
ナー等を用いる場合には現像スリーブ２ヘトナーが融着
する恐れもある。

またこの間隔ｇが５．０　ｍ　ｍより大きい場合には現
像スリーブ２への現像剤の押しつけ圧が弱くトナーに充
分なトリボを附与することができない。もちろん一般の
２成分現像器のようにＡＴＲ攪拌機構を持ち、事前にキ
ャリアとトナーとの間で充分な摩擦帯電が行なわれてい
るような場合にはｇを５．０　ｍ　ｍ以上に設定するこ
とは可能である。

水平縁立′と現像剤循環領域限定部材５のアンダーカッ
ト面とのなす角度δは直線にと水平線のなす角度をαと
し水平線より上向きをプラス方向とするとα≦δ≦９０
０、好ましくはα≦δく４５°で、この実施例では５°
である。

δくαの場合、現像スリーブ２と非磁性ブレード４先端
部と現像剤量規制部材５のアンダーカット面の形成する
空間が喫状になり現像剤が詰めこまれ圧力が高まり摩擦
停電電位が異常な上昇、トナー融着等の恐れがある。

δ＞９０の場合、現像剤循環領域限定部材５により現像
剤の現像スリーブ２への押しつけ力が働かず現像剤循環
領域限定部材５の実効力がなくなる。

非磁性ブレード４と磁極中心のなす角θは０〜３０°、
好ましくは５〜２０°で、この実施例では１４°である
。

θく０の場合、現像剤に働く磁気力、鏡像力、凝集力等
により形成される現像剤薄層がまばらでムラの多いもの
になり、θ〉３０ｅを越えると非磁性ブレードでは現像
剤塗布量が増え、所定の現像剤塗布量を得ることが難し
い。

非磁性ブレード４の設定角度δは現像剤の循環等の間係
よりＯｏくδく１２０°位が好ましく、この実施例では
６０°である。

第４図は、部分拡大図である。

磁性粒子７は粒径が３０〜２００ｇ、好ましくは４０〜
ｌＯＯμである。各磁性粒子は磁性材料のみから成るも
のでも磁性材料と非磁性材料との結合体でもよいし、二
種以上の磁性粒子の混合物でも良い。本実施例では５０
〜１００ｇｍの粒度分布を持つフェライト粒子にＳｉ系
樹脂をコーティングしたものを用いた。そしてこの磁性
粒子７を先ずはじめに現像剤供給容器ｌｌ内に投入する
ことにより、その磁性粒子７が容器ｌｌ内に臨んでいる
スリーブ面領域、即ちスリーブ２を配設した現像剤供給
容器１１からの磁性粒子ないしは現像剤の漏出を防止す
るための磁性部材６から現像剤塗布量規制部材たる非磁
性ブレード４の先端部までのスリーブ面領域各部にスリ
ーブ部内の磁石３による磁界により吸着保持され磁性粒
子層として該スリーブ面領域を全体的に覆った状態とな
る。トナー８は上記磁性粒子７の投入後容器１１内に投
入されることにより上記スリーブ２に対する第１層とし
ての磁性粒子層の外側に多量に貯溜して第２層として存
在する。

上記最初に投入する磁性粒子７は、磁性粒子に対しても
ともと約２〜７０％（重量）のトナー８を含むことが好
ましいが、磁性粒子のみとしても良い。又磁性粒子７は
一旦上記スリーブ面領域に磁性粒子層として吸着保持さ
れれば、装置振動や、装置をかなり大きく傾けても実質
的に片寄り流、動じてしまうことはなく、上記スリーブ
面領域を全体的に覆った状態が保持される。

而して容器ｌｌ内に上記のように磁性粒子７とトナー８
を順次に投入収容した状態に於て。

磁石３の磁極Ｎ１位置に対応するスリーブ表面付近の磁
性粒子層部内には磁極Ｎ１の強い磁界で磁性粒子の磁気
ブラシが形成されている。

又現像剤塗布量規制部材たる非磁性ブレード４の近傍部
及び循環領域限定部材５の近傍部の磁性粒子層はスリー
ブ２が矢印す方向に回転駆動されても磁気力２重力に基
づく拘束力とスリーブ２の移動方向への搬送力との釣合
によって多少は動き得るが殆ど不動の静止層を形成する
。

スリーブ２を矢印す方向に回転させた時、磁極Ｎｌ、Ｓ
ｌの配設位置と磁性粒子７の流動性及び磁気特性を適宜
選択する事により磁気ブラシは磁極Ｎ１の付近で矢印Ｃ
方向に循環し循環層を形成する。この磁性粒子の＠環に
より磁性粒子層（第１層）はトナ一層（第２層）よりト
ナーを取り込み、磁性粒子あるいはスリーブとの摺擦に
よりトナーは摩擦帯電を受はスリーブ２の回転に伴って
現像領域へ搬送され現像に供される。

磁性粒子層の循環は現像剤の流動性磁気力によって決定
され磁性粒子中のトナーコンテンツが低い場合、磁性粒
子層は速＜′＠環し、トナーコンテンツが高い場合は磁
性粒子層の循環はにぶく、はとんどトナーを取り込まず
自然にある程度のトナーコンテンツは維持される。トナ
ー供給部材９は現像容器４内にあって磁性粒子層に近接
或いは接触して矢印ｄ方向に回転駆動してトナー８を磁
性粒子層へ供給する。

現像容器１１の概略水平方向に隣接してトナーを貯蔵し
ておくトナー貯蔵容器１２を配設し、該トナー貯蔵容器
内には現像容器１１内へトナーを送るトナー搬送部材Ｉ
Ｏが設けられている。

ところで、上記例の装置のように現像剤供給容器に対す
る現像剤成分の投入にＩＩＩｊＪ序があるものに於ては
、その投入順序を間違えた場合、良好な現像作用を得る
ことができなくなる。上記例装置についていえば、順序
を間違えて現像剤供給容器１１内に先ずトナー８を、次
いで磁性粒子７を投入した場合は、原理上現像スリーブ
２面に対して現像剤の各部均一な薄層を形成させること
が不能となるばかりか、そのトナーが現像スリーブ２と
非磁性ブレード４との間の隙間部や、現像スリーブ２と
磁性部材６との間の隙間部から多量に容器外へ漏出飛散
してしまう。

従って本発明の現像装置ではこのような投入順序の間違
いを厳に防止すべく磁性粒子貯蔵庫とトナー貯蔵庫を分
離し、個別に封止し、開封順序を守るように工夫しであ
る。

次に固定磁極３について好ましい条件を述べる。

第３図に於てカット磁極Ｓと非磁性ブレードのなす角度
θが０〜３０°、好ましくは５〜２０°であることを述
べた。一方、カット磁極の磁束密度は６００Ｇ以上、好
ましくは７００Ｇ以上が好ましい。これは磁性粒子層の
トナーコンテンツ変化に対して現像剤の塗布状態がカッ
ト磁極の磁束密度が高い程安定する傾向にあるからであ
る。特にトナーコンテンツ維持のためにＡＴＲ等を持た
ない本発明の現像装置に於ては８００Ｇ以上の磁束密度
であることが好ましい。

第４図に於てＮ２磁極は現像磁極である。

現像磁極は、はぼ現像部に位置し、磁性粒子の潜像への
付着を防止する為、８００Ｇ以上の磁束密度であるとよ
い。

Ｓｉ磁極はカット磁極Ｎ１と現像磁極Ｎ２の間隔が離れ
ているために非磁性ブレード４部で均一に塗布された現
像剤層が乱れるのを防止するために設けられた搬送磁極
である。Ｓ１磁極は現像剤層を乱さぬために磁極の強さ
としては概略現像磁極Ｎ２と同等かやや低目が良い。

現像スリーブとして２０φのものを用いた場合。

カット磁極と現像磁極の間隔がスリーブ中心角で１００
°以内であればスリーブ上の現像剤層の乱れは少ないが
、１００°を越えた場合、現像剤層の乱れが大きく中間
に搬送極を設けた方が好ましい。

Ｓ２磁極は現像後の現像剤を回収する回収磁極であり、
磁性シール先端部よりも現像スリーブ移動方向上流側に
配置される。Ｓ２磁極が磁性シール先端部より下流側に
配置された場合、現像容器下部のトナー取り込み口付近
に５２磁極による磁性粒子の穂立ち部分が生じ、トナー
を極めて取り込み易くなり摩擦帯電が充分に行なわれず
カブリ等の原因になりやすい。

次に現像スリーブ、トナー供給部材、トナー搬送部材、
トナー貯蔵容器の関係について第５図を用いて説明する
。

水平面立からの現像スリーブ回転中心の高さをＡ、同じ
くトナー供給部材回転中心の高さをＢ、同じくトナー搬
送部材回転中心の高さをＣ、トナー貯蔵容器開口上辺の
高さをＤとする。

この時、Ａ、Ｂ　、Ｃ，Ｄの関係は、 Ｄ＞Ａ＞Ｂ　　　かつ　　ＣＡＢ であることが好ましい。これは現像容器１１内のトナー
供給部材９は現像スリーブ下部面すなわち磁性粒子循環
層のトナー取り込み口付近にトナーを供給する。このよ
うに磁性粒子層の下部へトナーを供給することにより、
磁性粒子層部分が余分なトナー圧を受けることはなく磁
性粒子層の安定した循環及びそれに伴なう安定な現像剤
の補給が行なわれる。

特にトナーとして圧力定着トナーを用いた場合、磁性粒
子層上部にトナーが供給され、磁性粒子層へのトナー圧
が高まると：現像スリーブ上にトナーが融着してしまい
顕画像にムラ。

スジ等の悪影響を与えるので不都合である。

また磁性粒子の循環部トナーの取り込み口付近にトナー
を送ることにより磁性粒子の循環に伴って磁性粒子層と
トナ一層との間に生じる隙間を効□果的に潰すことが可
能となり磁性粒子層へのトナーの取り込みが安定し現像
画像も均一なものとなる。

さらに磁性粒子貯蔵容器１３より磁性粒子を現像スリー
ブ２面へ投入する時にトナー供給部材９が現像スリーブ
２の中心軸より下にあれば、磁性粒子の落下間ロ面積力
９広くとれ、磁性粒子の投入を容易にすると共に、現像
スリーブｚ内の固定磁極３で拘束されず現像容器１１下
部面に堆積した磁性粒子もトナー供給部材９の回転によ
り現像スリーブｚ側へ送られて無駄な。

磁性粒子がなくなり極めて効率が良い。

次にＢとＣの関係について述へる。一般に回転形のトナ
ー送り部材では第６図に示すように回転中心軸と送り部
材を結ぶ直線と鉛直線のなす角をθ、送り部材の回転に
よる総合トナー搬送力をＦ、水平方向の搬送力をＦｘ、
垂直方向の搬送力をＦｇとすると、このトナー搬送部材
により水平方向にトナーの受ける搬送力ＦｘはＦｘ＝Ｆ
＊ｃｏｓｆＪである。すなわちθ＝００の時トナーの搬
送力Ｆｘは最大となり、θ＝９００では最小となる。

従って第１図の現像装置に戻って、現像容器１１とトナ
ー貯蔵容器１２が概略水平に設けられた場合、トナー貯
蔵容器から現像容器へのトナーの搬送は主に前述のθで
一９０≦θ≦９０の範囲（特に１≦θく９０）で行なわ
れる。

従って、現像容器ｌｌ内のトナー供給部材９をトナー搬
送部材１０の中心軸高さと同等か低くすることにより、
トナー搬送部材１０の搬送力を充分に生かされて供給部
材９まで安定的にトナーが搬送され、トナー供給部材９
により磁気ブラシへのトナー供給が安定化する。

今までの条件をまとめると好ましい現像スリーブ２とト
ナー供給部材９及びトナー搬送部材１０の位置関係は前
述のＡ、Ｂ、Ｃを用いると、 Ａ２Ｂ　　かつ　　Ｂ＜Ｃ である。

さらにトナー貯蔵庫と現像容器の開口の上辺りは、トナ
ーの搬送性の点からみてＤ≧Ａであることが好ましい。

すなわち以上の関係をまとめなおすと、Ｄ＞Ａ＞Ｂ　　
　かつ　　Ｃ２Ｓ となる。

トナー貯蔵容器開口部とトナー供給部材９及びトナー搬
送部材１０の位置関係を第２図をもって説明する。

第２図はトナー貯蔵容器開口部の拡大図である。

トナー貯蔵容器内のトナー８はトナー搬送部材１０の回
転駆動により現像容器１１へ送られる。この時トナー貯
蔵容器開口部付近で搬送されたトナーは山状に積もり、
この山状のトナーの裾部分をトナー供給部材９が崩し、
トナーを磁性粒子層へ供給する構成となっている。

この時、トナー搬送部材１０の回転速度が速すぎる場合
にはトナー搬送部材１０の力のみでトナーは現像容器内
へ搬送され、過剰なトナー供給になりやすく現像容器内
にトナーが詰まり、磁性粒子層への圧力が高まり、トナ
ーの融着。

圧力によるチャージアップ等の問題が起こり好ましくな
い。トナー搬送部材１０はトナーの消費量によって最適
値は異なるが１〜５ｒｐｍ程度の低速で常にトナー貯蔵
容器開口部の回廊部分にトナーの山を維持する程度の搬
送力であることが好ましい。

従ってトナーの供給はトナー貯蔵容器開口部の回廊に形
成されたトナーの山をトナー供給部材９が崩すことによ
ってなされる事が好ましい。

トナーの山の高さは、本現像装置の様に横型で開口の上
辺高さがトナー搬送部材の回転軸中心よりも低い場合、
開口の高さく図中Ｈ）によってきまる。

またトナーの山の幅はトナーの流動性、安息角、トナー
搬送部材の搬送力、トナーの残量によって決定されるが
、上述のようにトナー搬送部材の搬送力は大きくは設定
されないため、はぼトナーの安、ワ、角、流動性によっ
て決定される。

この時、トナー貯蔵容器開口の回廊部の長さによっては
トナー供給部材９の有効攪拌範囲までトナーの山が形成
されずにトナー供給不良を生ずる場合がある。回廊部の
トナー貯蔵容器側の端部からトナー供給部材の有効攪拌
範囲までの長さをＬとする。

ここでＬとＨの間にはトナーの物性（流動性、安息角）
によって若干の違いがあるが、おおよそＬ＜２ＸＨ位の
範囲まではトナー山の裾部分がトナー供給部材９の有効
攪拌範囲に入りトナー供給部材９の回転駆動によりトナ
ー山の内の一部を磁性粒子層へ供給することが可能とな
る。

この結果トナーの供給量はほぼ一定量であり、かつ少量
であるため磁性粒子層に余計な負荷を与えず適切な磁性
粒子層の循環が保たれ長期に渡って安定した画像を得る
ことが可能となる。

次に下部のシールについて説明する。下部のシールは、
磁性粒子７及び非磁性トナー８が現像容器１１より漏れ
ることを防ぐ為に設けである。基本構成はスリーブ２内
に固定されたマグネット３のＳ２極と磁性シール６によ
って現像スリーブ２と磁性シール６の間隙を磁性粒子７
のブラシでカーテンを形成させて、磁性粒子７と非磁性
トナー８の漏れを防止している。

現像スリーブ２と磁性シール９との間隙は、狭すぎると
現像後の現像剤（磁性粒子７とトナー８）が搬送されず
に磁性シール６下流で滞留−して、現像容器１１内に回
収されず、現像領域に徐々に滞留して画像にカブリを生
じさせたり、ドラム１上へ多量に磁性粒子７が付着し、
転写紙上へ磁性粒子７を落下ないし、転写させて、はな
はだ不都合となる。

また逆に現像スリーブ２と磁性シール６との間隙が広す
ぎると、間隙をおおう磁気ブラシの密度が小さくなって
、ブラシのすきまから現像容器１１内のトナー８が漏れ
てしまう。そこで、適当な間隔を保つことにより、はぼ
磁性粒子７とトナー８との漏れを防止することが可能で
ある。しかしながらシール部の磁気ブラシで、若干なが
らスリーブ２上の現像残トナーがかき落とされる場合が
生じる。これは２０００枚程度コピーを取った際に０．
５〜１ｇ程度に及ぶこともあり、現像器の交換やプロセ
スカートリッジの取り扱い時に外部へこぼれる事は充分
にあり得える。

そこで本発明は下部シールを用いることにより、こうい
ったスクレープトナーの完全な補集が可能である。

第１図において下部シール１４は、フィルム状のものを
スリーブ２と現像容器１１人口との間隙を塞ぐように長
手方向へ均等に設けである。シール部材１４の向きは、
スリーブ２の回転方向に順方向で、磁性シールより下流
側に設けである。

シール部材１４はスリーブの回転方向と順方向に当接す
ることは必要であり、カウンタ一方向に当接させると、
シール部材先端へ現像剤のブラシがあたった際に、飛散
を生じるので、かえって飛散量を増大する弊害が生じて
しまう。

以上、説明においては、シール部材１１として、マイラ
ーを使用したが、可とう性樹脂シート、例えばナイロン
、ポリイミド、ポリカーボネート、ビニロン、ポリエチ
レン、ＦＴＦＴ等のシートを使用することが可能である
。

第１図において、シール部材１４がスリーブ２と接触す
る位置は、固定マグネット３の磁極間としている。これ
は、第７図を見れば明らかなように、磁極間においては
、磁気ブラシの穂立ちが低く、より完全にシールされる
為である。

しかしながら、本実施例のように、現像剤のスリーブ上
への′９布量が２．　ＯＸ　ｌ　Ｏ−２ｇ　／　ｃ　ｍ
　２程度の従来２成分磁気ブラシ現像の塗布量よりも大
巾に少ない場合は、シールのスリーブとの接触部が磁極
に位置であっても勿論良い。

また、シール部材１１をエツジでスリーブ２に当接させ
ると、現像剤がエツジ部で掻き落とされて、現像容器内
に回収させずに不都合を生じる。よって、シール部材１
４はスリーブ２回転方向に順方向に面接触（腹当たり）
させることか必要である。また、シール部材１４の当接
圧が高いと現像剤の搬送へ悪影響を及ぼすので、適当な
値を選ぶ必要がある。しかしながら、従来１成分トナー
で用いられたように、直接トナー自身へシール部材を当
接させるのと異なり１本シール系は、磁性粒子がスリー
ブとシール部材の間に介在するのでトナーへの負荷は小
さく、例えば圧力定着用のトナーにも十分に適用可能で
ある。

又現像部より飛散したトナーは感光体の回転方向に沿っ
て移動し現像装置下方の複写機内の器具を汚すため１本
発明の現像装置では現像バイアスを整流しトナーと同極
性の電圧を飛散防止電極板に加えることにより現像飛散
を防止している。

第１図の現像装置において感光体１として３０φのＯＰ
Ｇドラムを用い、現像スリーブとしてはアルミニウム製
の２ｏφのスリーブ表面を＃４００のアランダム砥粒に
より不定型サンドブラスト処理したものを用い、感光体
１との間隙を４００ｐｍに設定し、磁石３としては４極
着磁でＮｌ、Ｓｌ、Ｎ２．Ｓ２が第１図で示されるよう
なものをカット磁極Ｎ１極の位置が第３図でθ＝１４°
で用いた。この時各磁極のスリーブ表面磁束密度の最大
値がＮ１８５０ガウス、５１８００ガウス、Ｎ２Ｂ５０
ガウス。

５２８００ガウスであった。

非磁性ブレードとしては５ＶＳ３１６を用い現像スリー
ブ２との間隙を３５０ｐＬｍに設定し磁性シール６と現
像スリーブ６との間隙を２．０ｍｍに設定し、現像剤は
磁性粒子として平均粒径６０ｇｍのフェライト粒子にＳ
ｔ樹脂をコーティングしたもの６０ｇにスチレン／アク
リル共重合体系樹脂１００部に銅フタロシアニン系顔料
５部からなる平均粒径１０ルｍのトナー粉体にシリカを
１．０％外添したものを８ｇ混合したものを磁性粒子層
（基層）とし、上前のトナーをトナー貯蔵庫に１５０ｇ
入れ感光体の周速を１１０ｍｍ／ｓｅｃ、現像スリーブ
の周速を同じ＜　１１０ｍｍ／ｓｅｃ、）ナー供給部材
の回転数を約９ｒｐｍ、トナー搬送部材の回転数を約４
ｒｐｍに設定したところ、 現像スリーブ上には単位面積当り２０Ｘ１０−２ｇ　／
　ｃ　ｍ　２の現像剤薄層が得られ、これを表面電位Ｖ
Ｄ＝−６００Ｖ　、ＶＬ　＝−１８０Ｖ（７）感光体に
現像バイアスとして１．８ＫＨｚ　、　１．３ＫＶＤＤ
の矩型交番電界に直流分−２８０Ｖを重畳したものを印
加したところカブリのない良好なブルー画像が得られ２
０００枚の耐久後も良好な画像が得られ、かつ機内への
トナー飛散も極めて少ないものでった。この現像方式に
於ては現像効率が極めて高い為に現像スリーブ上に多量
の現像剤を必要とせず薄層で済むということ及び現像ス
リーブの周速を感光体の周速とほぼ等速に設定できるの
で一般二成分現像法で生じやすい、はきよせ等が全く発
生せず良好な画像を得ることが出来る。

以上説明したように、本発明によれば簡単な構成により
磁性粒子を使用する現像装置に於いて、磁性粒子の安定
かつ均一な循環性を得ることができた。その結果、多量
の磁性粒子を使用して、均一な層厚と均一で十分な帯電
量を有する現像剤薄層が長期にわたって安定して得られ
た。従って、この現像剤薄層を現像作用に供した時、安
定した現像画像を長期にわたって得ることが可能となっ
た。

また、現像容器とトナー貯蔵部を概略水平方向に設定し
、トナー搬送部材、トナー供給部材により確実に送られ
、かつ磁気ブラシに過剰な負荷がかかることが防止され
圧力定着トナーの使用が可能となった。

また、非磁性現像剤を用いて昨明なカラー画像を形成す
ることが可能となった。

また、本発明によれば２つの現像剤貯蔵部を独立して設
ける事により、物流時に現像剤と磁性粒子が混合してし
まう事もなく、また振動や衝撃により現像剤が飛散する
事もなく、更に、第１のシールに把手部材を固定し、第
２のシールの端部をその内部に収納してしまう事により
、開封順序を間違える事を確実に防止する事がで、きる
ようになった。

また、現像剤補集容器部と現像剤飛散防止部材を設ける
ことにより、現像装置の開口部からの磁性粒子ないしは
現像剤の飛散を防止し、かつ機械的な振動・衝撃及び特
に物流時の乱暴な取り扱いによっても、複写装置内を汚
すことがなく、良好な現像画像を得ることが可能となっ
た。

く効果〉 本発明によれば現像剤に対して画像濃度を効率よく向上
でき、極めて安定した画像形成を可能にした理想的な現
像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の断面図、第２図は本発
明に係る現像装置の適用可能な複写機の概略断面図、 第３図は本発明に係る現像装置のマグネットブレードの
位否関係の説明図、 第４図は本発明に係る現像装器主要部の拡大図、 第５図は現像スリーブ、トナー供給部材。 トナー搬送部材、トナー搬送ロ開ロ上辺の位否関係の説
明図、 第６図はトナー搬送力の説明図、 第７図は、下部シール部付近の拡大図、である。 ■、　潜像担持体 ２、　現像スリーブ ３、　磁界発生手段 ４、　現像剤塗置規制部材 ５、　現像剤循環領域限定部材 ６、　磁性シール ７、　磁性粒子 ８、トナー ９、トナー供給部材 １０、トナー搬送部材 １１、　　現像容器 １２、トナー貯蔵容器 １３、　　磁性粒子貯蔵容器 １４、　　下部飛散防止フィルム １５、　　飛散防止電極板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性現像剤と磁性粒子とを収容する第１、第２の貯蔵
   部を現像容器の概略水平方向で独立に有する現像剤供給
   容器と、 前記現像剤供給容器の貯蔵部の開口部を覆う第１、第２
   のシール部材と、 前記第１のシール部材の一端に固定されていて、現像剤
   供給容器又は現像装置本体に装着するときに第２のシー
   ル部材端部を内部に収納可能な把手部材と、 前記現像容器開口に設けられ、前記容器の 内部と外部とを無端運動可能な現像剤保持部材と、 前記現像剤保持部材内部に設けられた磁界 発生手段と、 前記現像剤保持部材の外側に前記現像剤保持部材と空隙
   をあけて該保持部材の移動方向上流側に傾けて設けられ
   た現像剤塗布量規制部材と、前記現像剤保持部材に固着
   して設けられた磁性粒子循環域限定部材と、 前記容器の上記現像剤保持部材の移動にともなう現像剤
   入口側に、前記容器との間に磁性粒子による磁気ブラシ
   を形成するように、前記磁界発生手段に対して現像剤保
   持部材の移動方向上流側に傾けて設けられた磁性部材と
   、 前記容器内にあって磁気ブラシに非磁性現像剤を供給す
   る非磁性現像剤供給部材と前記第２貯蔵部内にあって第
   ２の貯蔵部から非磁性現像剤を現像容器へ搬送する非磁
   性現像剤搬送部材と、 前記現像剤保持体の移動方向に対して前記磁性部材より
   も上流側に設けられた現像剤補集部材と、 前記容器開口部に静電潜像保持体に対向して設けられ、
   前記非磁性現像剤の帯電極性と同極性の電圧を印加する
   現像剤飛散防止部材とを有することを特徴とする現像装
   置。