JPH0136619B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導電性トナーと、摩擦帯電系列にお
いて前記導電性トナーと異なる順位を占める絶縁
性トナーとを混合したトナーを使用する静電現像
装置に関するものである。

従来、静電記録、電子写真等における静電潜像
の現像に用いられるトナーとしては、顔料または
染料および樹脂を主成分とするトナー粒子と、強
磁性体微粉末またはガラス小球等からなるキヤリ
ア粒子とを混合してなるいわゆる２成分系トナー
が用いられてきた。このような２成分系トナーに
おいては、トナー粒子とキヤリア粒子との混合比
の微妙な変化が現像結果に大きな影響を与え、ト
ナー粒子の比率が高くなると、かぶりを生じる欠
点があつた。また、キヤリア粒子が疲労してくる
と、キヤリア粒子が記録体に付着する欠点もあつ
た。

また、近年、前記２成分系トナーの欠点を解消
するものとして、キヤリア粒子を必要としないい
わゆる１成分系トナーが、トナー像の転写工程が
ない場合において広く使用されるようになつてき
た。

このような１成分系のトナーは、(イ)トナーの飛
散が少ない、(ロ)かぶりが少ない。(ハ)現像画像が鮮
明である、(ニ)画像濃度が一定となる、(ホ)エツジ効
果が少ない、(ヘ)現像装置を小型化できる、(ト)保守
が容易である等の多くの長所を有している。しか
し、前記１成分系トナーは、導電性であるため、
トナー像を普通紙上に静電的に転写することは困
難であるという欠点があつた。

このような事情に鑑みて、特開昭53−33633号
公報に記載されたものにおいては、強磁性体を含
有する導電性トナー粒子と、強磁性体を含有し、
前記導電性トナーより低い導電率を有し、かつ摩
擦帯電系列において前記導電性トナー粒子と異な
る順位を占める絶縁性トナー粒子とを混合してな
るいわゆる混合１成分系トナーを提案している。

この混合性１成分系トナーにおいては、導電性
トナー粒子と絶縁性トナー粒子とが互いの摩擦に
よつて、それぞれ反対の極性に帯電する。なお、
導電性トナー粒子と絶縁性トナー粒子の摩擦帯電
系列における順位は、絶縁性トナー粒子の帯電極
性が記録部材に形成される現像すべき潜像の極性
と逆極性となるように選択される。

そして、この混合１成分系トナーにおいては、
潜像部に絶縁性トナー粒子および導電性トナー粒
子の両方が、絶縁性トナー粒子の方が多いある割
合で付着することにより現像がなされる。また、
その後、静電的な転写を行えば、この場合も絶縁
性トナー粒子の方が多いある割合で両方のトナー
粒子が記録部材上から普通紙等の転写媒体上に転
写される。

このような混合１成分系トナーは、絶縁性トナ
ー粒子を混合されているため、前記静電的な転写
を良好に行うことができ、しかも前記従来の１成
分系トナーとほぼ同様の長所を有する。

そして、この混合１成分系トナーを用いて現像
を行うには、磁石を内部に収容したスリーブの外
周面にトナーを供給し、同外周面上にトナー粒子
からなる磁気ブラシを形成させる形式の現像装置
が最適である。

しかし、従来のこの種の現像装置においては、
非現像時にも前記スリーブ上にトナーが保持され
るようになつていたため、次のような欠点があつ
た。

(イ) 導電性トナー粒子と絶縁性トナー粒子とが互
いにクーロン力で吸引しあうことにより、非現
像時に、前記スリーブ上でトナーがブロツキン
グしやすく、このブロツキングしたトナーが現
像部へのトナーの安定供給を妨げる。

(ロ) 非現像時に、記録部材の前履歴による残留電
荷が現像されてしまう。

(ハ) トナー補給または保守点検等のために、現像
装置をフアクシミリ装置または複写機等の記録
装置本体から出し入れする際等に、前記スリー
ブ上のトナーが前記装置本体内にこぼれ落ちた
りする。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、混合１成分系トナーを使用し、しか
も前記スリーブ上におけるトナーのブロツキング
等を防止することができ、かつ記録時の余分な待
ち時間を必要としない静電現像装置を提供するこ
とを目的とする。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明
する。

第１図において、容器１の上部には、トナー補
給口２、開口３、および本装置をフアクシミリ装
置、複写機等の本体内に収容するための取付ガイ
ド板４，５が設けられている。前記トナー補給口
２には、蓋６が着脱自在に取り付けられている。

前記容器１内のうち、トナー補給口２の下方の
位置には、適当数のトナーキヤリアプレート７を
外周部に設けられたトナーキヤリア８が回転自在
に収容されており、このトナーキヤリア８は図示
しない駆動装置により駆動され、矢印Ａ方向に回
転するように構成されている。

また、前記容器１内のうち、トナーキヤリア８
の上側方には、非強磁性体からなるスリーブ９が
回動自在に収容され、このスリーブ９は図示しな
い駆動装置により現像開始時には矢印Ｂと反対方
向に、その後、矢印Ｂと同じ方向に回転するよう
に駆動される。前記スリーブ９の一部は、開口３
から外部に突出しており、この突出した部分はド
ラム状の記録部材１０に対向している。

前記スリーブ９内には、外周面に適当数のＮ
極、Ｓ極を交互に形成されたマグネツトロール１
１が回転自在に収容されており、このマグネツト
ロール１１は図示しない駆動装置により駆動さ
れ、スリーブ９とは独立に矢印Ｂと同じ方向に回
転するように構成されている。そして、現像終了
時には、図示しない制御手段により前記駆動装置
を通して制御してスリーブ９より後に回転を停止
させるように構成している。

前記スリーブ９の外周面には、トナーストツパ
１２およびトナー剥離ブレード１３が摺接されて
いる。また、前記容器１内のうち、スリーブ９の
下方には、トナー回収ロール１４が回転自在に収
容されており、このトナー回収ロール１４は図示
しない駆動装置により駆動され矢印Ｃ方向に図示
しない駆動装置により駆動され矢印Ｃ方向に回転
する。

また、前記容器１内には、トナー補給口２から
混合１成分系とトナーが供給される。本実施例に
おいては、市販の１成分系トナーにビスフエノー
ル型エポキシ樹脂100重量部および強磁性粒子250
重量部を混合して導電性トナー粒子を作成する一
方、市販の１成分系トナーにスチレン樹脂100重
量部および強磁性粒子60重量部を混合することに
より絶縁性トナー粒子を作成し、このようにして
得られた導電性トナー粒子および絶縁性トナー粒
子を１：１〜１：３に混合したものを前記混合１
成分系トナーとして使用した。なお、前記導電性
トナー粒子の粒径は10〜40μ、前記絶縁性トナー
粒子の粒径は10〜44μとした。

次に、本実施例の動作を説明する、容器１内に
収容されている混合１成分系トナーは、トナーキ
ヤリア８が回転することにより、スリーブ９の外
周面にトナーキヤリアプレート７により供給され
る。ここで、スリーブ９は静止し、マグネツトロ
ール１１のみが回転したとすると、スリーブ９の
外周面上に供給されたトナーは、マグネツトロー
ル１１の回転に基づく回転磁界により前記外周面
上をマグネツトロール１１の回転方向と反対方向
（矢印Ｂと反対方向）に搬送されて行く。一方、
マグネツトロール１１が静止し、スリーブ９のみ
が回転した場合には、スリーブ９の外周面上に供
給されたトナーは、同外周面とトナーとの間の摩
擦力により、スリーブ９の回転方向と同方向に搬
送される。

そして、スリーブ９およびマグネツトロール１
１が同時に回転する場合には、スリーブ９上のト
ナーには、互いに反対方向に向かう上下２つの流
れの層が生じる。すなわち、下層側には、スリー
ブ９の回転によるスリーブ９の回転方向と同方向
の流れを生じる一方、上層側にはマグネツトロー
ル１１によるスリーブ９の回転方向と反対方向の
流れが生じる。

さて、本発明では現像開始時には、前記制御手
段により、スリーブ９をマグネツトロール１１と
逆方向に回転させる構成のため、トナーキヤリア
プレート７からスリーブ９上に供給されたトナー
は、スリーブ９の回転による搬送力とマグネツト
ロール１１による磁力の搬送力とをうけて、スリ
ーブ９上をマグネツトロール１１の回転方向と反
対方向に搬送され、現像部（スリーブ９と記録部
材１０との間の対向部）に速やかに供給される。

次に、一定時間経過すると、スリーブ９の回転
がマグネツトロール１１と同じ方向（矢印Ｂ方
向）に回転し、これにより、前記のようにスリー
ブ９上には、互いに逆方向の２つのトナーの流れ
が生じる。

そして、トナーキヤリアプレート７によりスリ
ーブ９上に供給されたトナーの一部は、マグネツ
トロール１１による矢印Ｂと反対方向の流れによ
り、スリーブ９上を磁気ブラシを形成しながら搬
送されて、現像部に至り、さらにその一部は記録
部材１０の外周面に形成されている潜像に付着さ
れる。また、前記矢印Ｂと反対方向の流れのトナ
ーのうちの潜像に付着されなかつた残りのトナー
は、現像部を通過してトナーストツパ１２に至
り、同ストツパ１２によりスリーブ９から分離さ
れて、容器１の底部へ向かつて落下し、トナー回
収ロール１４の回転によりトナーキヤリア８の方
へ戻される。

他方、スリーブ９上に供給されたトナーの他の
部分は、前記スリーブの回転による流れにより同
スリーブ９上を矢印Ｂ方向に搬送されて、トナー
剥離ブレード１３に至り、同ブレード１３により
スリーブ９から分離されてトナー容器１の底部へ
向かつて落下し、トナー回収ロール１４の回転に
よりトナーキヤリア８の方へ戻される（なお、以
上の説明は、スリーブ９上のトナーの２つの流れ
を巨視的に見たものであり、個々のトナー粒子に
ついて見ると、一方の流れから他方の流れへ移つ
て行くものである。） ここで、スリーブ９上のトナー中の導電性トナ
ー粒子および絶縁性トナー粒子は、前記２つの流
れにより相互に摩擦され、互いに異なる極性に十
分に帯電される。このため、記録部材９上の潜像
への各トナー粒子の付着、すなわち現像が良好に
行われる。

なお、マグネツトロール１１およびスリーブ９
が同時に回転されている場合において、現像部に
供給されるトナーの量は、トナーキヤリアプレー
ト７によりスリーブ９上に供給されるトナーの量
から、トナー剥離ブレード１３によりスリーブ９
上から除去されるトナーの量を差し引いたものと
なる。言い換えれば、前記現像部に供給されるト
ナーの量は、スリーブ９とマグネツトロール１１
の回転数によつて決定される。

次に、現像終了時には、前記制御手段により、
まずマグネツトロール１１のみが停止される。こ
れにより、矢印Ｂと反対方向の流れはなくなりス
リーブ９上のトナーはすべてＢ方向に搬送され、
順次、トナー剥離ブレード１３によりスリーブ９
から除去されるので、マグネツトロール１１停止
後、一定時間経過すると、スリーブ９上にはトナ
ーが存在しなくなる、そして、この後、前記制御
手段により、スリーブ９も回転を停止される。

なお、前記現像動作により記録部材１０上に形
成されたトナー像は、普通紙等の転写媒体に転写
される。

前記のようにして本装置では、非現像時には、
スリーブ９上からトナーが除去されるので、混合
１成分系トナーを用いても、スリーブ９上におい
てトナーのブロツキングが生じることがない。ま
た、非現像時に、記録部材１０の前履歴による残
留電荷が現像されてしまうこともない。

さらに、容器１へのトナーの補給、または保守
点検等のために本装置をフアクシミリ装置本体ま
たは複写機本体等から取り外したりするときに、
スリーブ９上からトナーが前記各装置本体内にこ
ぼれ落ちたりするようなこともなくなる。

なお、現像開始時において、マグネツトロール
１１およびスリーブ９の回転を同時にかつ同一方
向に開始してもトナーは現像部に供給される。し
かし、このようにした場合には、本装置のように
現像開始時にスリーブ９をマグネツトロール１１
と逆方向に回転させる場合よりも、トナーが現像
部に至るまでの時間が長くかかつてしまい、余分
な持ち時間を必要とするようになる。

具体的な例を挙げれば、マグネツトロール１１
の回転数を1800rpm、スリーブ９の回転数を
30rpmとすると、マグネツトロール１１およびス
リーブ９の回転を同時に開始した場合には、前記
回転開始からトナーが現像部に供給されるまでに
は、４秒程度かかる。

しかるに、現像開始時に一定時間スリーブ９を
マグネツトローラ１１と逆方向に回転させるよう
にすれば、スリーブ９及びマグネツトローラ１１
の回転開始から0.8秒程度でトナーが現像部に供
給される。

そして、前記0.8秒程度の時間は、例えば記録
媒体１０上の潜像が現像部に到達するまでの時
間、または記録開始のタイミングを調整すること
によつて、無駄時間とならないように十分処理す
ることができる時間である。

以上の説明から明らかなように本発明による静
電現像装置は、非現像時にはスリーブ上にトナー
が存在しないようにする構成としたことにより次
のような効果がある。

(イ) 混合１成分系トナーを用いても、非現像時に
スリーブ上でトナーがブロツキングすることが
ない。

(ロ) 記録部材の前履歴による残留電荷が現像され
てしまうことがない。

(ハ) トナー補給または保守点検等のために、現像
装置をフアクシミリ装置または複写機等の記録
装置本体から出し入れする際等に、スリーブ上
のトナーが前記装置本体内にこぼれ落ちたりす
ることがない。

さらに、現像開始時にスリーブを一定時間、磁
石の回転方向とは逆方向に回転させているため、
スリーブの回転による搬送力と磁石の回転による
磁力の搬送力とがトナーに働くため、極めて迅速
にトナーを現像部に供給することができ、記録時
の余分な待ち時間を大幅に短縮させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例による静電現像装置の
断面図である。 １……容器、７……トナーキヤリアプレート、
８……トナーキヤリア、９……スリーブ、１０…
…記録部材、１１……マグネツトロール、１３…
…トナー剥離プレート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回動自在に設置されたスリーブと、複数のＳ
   極およびＮ極を外周面に交互に形成し前記スリー
   ブ内に同一方向に回転自在に収容された円筒状の
   磁石と、強磁性体を含有する導電性トナー粒子と
   強磁性体を含有するとともに前記導電性トナー粒
   子より低い導電率を有し、かつ摩擦帯電系列にお
   いて前記導電性トナー粒子と異なる順位を占める
   絶縁性トナー粒子とを混合してなるトナーと、前
   記スリーブの外周面に前記トナーを供給するトナ
   ー供給手段と、前記スリーブの外周面に摺接され
   たトナー剥離手段と、現像開始時には前記スリー
   ブを一旦前記磁石と逆方向に回転させ、その後、
   逆転させて前記磁石と同一方向に回転させ、現像
   終了時には前記磁石が前記スリーブより先に回転
   を停止させる制御手段とを具備した静電現像装
   置。