JP2003173087A

JP2003173087A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003173087A
Application number: JP2001374306A
Authority: JP
Inventors: Keiko Igarashi; けい子五十嵐; Tomoyuki Sakamaki; 智幸坂巻; Masaru Hibino; 勝日比野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｗａｘ分散型粉砕トナーを使用した場合に、
現像スリーブ及び現像剤の劣化を防止し、かつそれにと
もなる画像不良を防止し、長期にわたって画質を安定す
ることを目的とする。【解決手段】Ｗａｘ分散型粉砕トナーを使用した場合
に、現像器での現像剤及び現像スリーブへのシェアを弱
くすると共に、画像不良の発生を防止するために、現像
スリーブに現像剤を供給する室と、現像に供された現像
剤を現像スリーブから回収撹拌する室を別に設けること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像
を現像して可視画像を形成する複写機、プリンタ、記録
画像表示装置、ファクシミリ等の画像系装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、現像剤担持体の表面に顕画剤
としての乾式現像剤を担持し、静電潜像が担持されてい
る像担持体の表面近傍に上記現像剤を搬送供給し、像担
持体と現像剤担持体との間に交互電界を印加しながら静
電潜像を現像して、静電潜像を顕像化する方法がよく知
られている。

【０００３】なお、上記現像剤担持体には、一般に現像
スリーブが用いられる場合が多いので、以下の説明では
「現像スリーブ」といい、また、像担持体は、一般に感
光体ドラムが用いられる場合が多いので、以下の説明で
は「感光体ドラム」ということにする。

【０００４】上記したような現像方法としては、たとえ
ば、キャリア粒子とトナー粒子とを有する２成分系現像
剤により、内部に磁石が配置されている現像スリーブの
表面に磁気ブラシを形成させ、微小な現像間隔を保持し
て対向させた感光体ドラムにこの磁気ブラシを摺擦また
は近接させ、更に現像スリーブ側から感光体ドラム側へ
の転移及び逆転移を繰り返し行わせて、感光体ドラム上
の静電潜像の現像を行う所謂磁気ブラシ現像法が知られ
ている。

【０００５】また、簡易なカラー現像や多重現像を目的
とした、２成分系現像剤を用いた非接触方式の交互電界
現像法も知られている。これらの現像方法によって感光
体ドラム上に形成されたトナー画像は、必要に応じて紙
等の被転写材上に転写された後、熱、圧力あるいは溶剤
蒸気等により定着されて複写画像が得られる。

【０００６】上記のような２成分現像剤を用いた現像装
置は、従来、以下のような構成をしていた。その構成を
図２を用いて詳しく説明すると、現像容器９ａを備え、
現像容器９ａ内に現像剤搬送スクリュー１１及び１２が
配設されている。現像容器９ａ内に収容された２成分現
像剤は、上記のスクリュー１１及び１２により現像容器
９ａ内で往復循環される。

【０００７】また、現像装置は矢印ａ方向に回転する像
担持体としての感光ドラム４上の潜像を現像するため
に、矢印ｂ方向へ回転して現像容器９ａ内の現像剤を感
光ドラム４上と対向した現像部の方へ搬送する現像剤担
持体３を有する。

【０００８】通常、現像剤担持体３は円筒状の現像スリ
ーブ３でありその内側に磁界発生手段１３として磁化さ
れたマグネットローラ１３のＮ２極で現像スリーブ３上
にくみ上げられ、現像スリーブ１０の回転に伴いマグネ
ットローラ１３上をＳ２極→Ｎ３極→Ｓ１極と搬送され
る。

【０００９】その搬送途上で現像剤は、現像スリーブ３
に対してＳ２極部近傍に非接触で対向配置された規制ブ
レード２によって層厚を規制され、現像スリーブ３上に
現像剤の薄層が形成される。

【００１０】マグネットローラ１３の現像部に位置され
たＳ１極は現像主極であり、Ｓ１極によって穂立ちした
現像剤が感光ドラム４上に形成された潜像を現像し、現
像剤はその後Ｎ１極、Ｎ２極の反発磁界により現像スリ
ーブ３から除去され、現像剤は現像容器９ａ内に落下し
戻される。

【００１１】また、カラートナーとしては、今まで、特
定の貯蔵弾性率を有するトナーについて提案されてお
り、特開平１１−８４７１６号公報や特開平８−５４７
５０号公報では、１８０℃または１７０℃において特定
の貯蔵弾性率を有するトナーが提案されている。

【００１２】しかし、低温定着と耐恒温オフセットの両
立、恒温オフセット防止のためのオイルを使用しない
か、又は、オイルの使用量を少なくした過熱加圧定着手
段での良好な定着性、十分な混色特性が必要とされるカ
ラートナーとしては、トナーの粘度が低すぎるうえ、恒
温環境下での保存性について、満足できるのものではな
かった。

【００１３】また、特開平１１−７１５１号公報や特開
平６−５９５０４号公報では、７０〜１２０℃において
特定の貯蔵弾性率Ｇ’、１３０〜１８０℃において特定
の貯蔵弾性率Ｇ”を有するトナーが提案されている。し
かしながら、高温環境下での十分な保存性、大量の画像
を出力する際に高品位な画像を安定して得るという点、
どのような環境下においても安定した帯電性と現像性を
得るという点について満足できるものではなかった。

【００１４】さらに、特開平５−２４９７３５号公報、
特開平７−９２７３７号公報、特開平７−２３４５４２
号公報、特開平７−２９５２９８号公報、特開平８−２
３４４８０号公報、特開平８−２７８６６２号公報、特
開平１０−１７１１５６号公報においても特定の貯蔵弾
性率を有するトナーが提案されている。しかしながら、
カラートナーとしての理想的な定着特性、保存性、ＯＨ
Ｐ透明性を得るためには、改良の余地があった。

【００１５】この問題を解決するため、造核材をワック
スと併用することでワックスの結晶性を低下させる方法
が、特開平４−１４９５５９号公報や特開平４−１０７
４６７号公報に提案されている。更に結晶化度の低いワ
ックスを用いる方法が特開平４−３０１８５３号公報や
特開平５−６１２３８号公報に提案されている。

【００１６】比較的透明性が良く融点の低いワックスと
してモンタン系ワックスがあり、モンタン系ワックスの
使用が、特開平１−１８５６６０号公報、特開平１−１
８５６６１号公報、特開平１−１８５６６２号公報、特
開平１−１８５６６３号公報、特開平１−２３８６７２
号公報に提案されている。しかしながら、これらのワッ
クスは、ＯＨＰでの透明性と加熱加圧定着時の低温定着
性及び耐高温オフセット性の全てが十分満足されるもの
ではない。

【００１７】このため通常のカラートナーでは、離型剤
を極力添加せずに加熱定着ローラーへシリコーンオイル
やフッ素オイルの如きオイルを塗布せしめ耐高温オフセ
ット性の向上とＯＨＰでの透明性を図っている。しかし
ながら、このようにして得られた定着画像は、その表面
に余分のオイルが付着している。

【００１８】オイルが感光体に付着して汚染したりオイ
ルが定着ローラーを膨潤し、定着ローラーの寿命を短か
くする場合がある。定着画像上へのオイルスジを発生さ
せないため、オイルを均一に且つ定量的に定着ローラー
表面上に供給する必要性があり、定着装置が大型化する
傾向にある。

【００１９】そのため、高温オフセットを防止するため
のオイルを使用しないか、又は、オイルの使用量を少な
くした加熱加圧定着手段において、オフセットの発生が
抑制されているトナーであり、さらに、定着画像の透明
性に優れているトナーへの期待が高まっている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像器
構成に対して、トナーが結着樹脂、着色剤、有機金属化
合物及びワックスを少なくとも含有すし、使用する現像
剤は磁性キャリアと非磁性トナーからなる２成分系現像
剤の場合、以下のような問題があった。

【００２１】現像装置において、現像剤の層厚を規制す
るブレードと現像スリーブに内包されているマグネット
の極の関係により、その部分に搬送されてきた現像剤へ
の圧力が大きいと、規制ブレード付近に溜まった現像剤
には磁性キャリアと樹脂トナーとの間に大きな圧力が加
わって、樹脂トナーに外添されたＳｉＯ２等の微粉粒子
が樹脂トナーの中に埋め込まれるといった現状が発生す
る。

【００２２】更に樹脂トナーの形状自体も磁性キャリア
との衝突によって角が取れて、丸みを帯びてくる。ま
た、長時間使用すると、磁性キャリアの表面に樹脂トナ
ーが付着してとれなくなる、所謂スペント現象が生じ
る。

【００２３】このような現象が生じると、樹脂トナーの
帯電量、いわゆるトリボが使用時間とともに変化し、画
像濃度が変化する可能性が高く、使用と共に、初期の画
像と較べると、きわめて印象の悪い画像になる場合があ
った。

【００２４】特に、オイルレス定着を行うために、粉砕
トナー中にＷａｘを分散し、かつ高速対応のため分散す
るＷａｘ部数を増加していくと、トナー表面にもＷａｘ
が存在し、そのＷａｘが現像スリーブやキャリア表面に
付着し、現像剤の流動性を悪くしたり、スリーブ表面の
汚染の進行を早める傾向にある。

【００２５】通常のＷａｘを含有していないトナーを用
いた２成分現像剤においても、前述のような傾向はあっ
たが、Ｗａｘを含有することにより、表面にＷａｘが存
在する等の影響により顕著となり、特にＷａｘを高分散
する場合、更には現像スリーブを高速回転にする場合、
前述の規制ブレード近傍での現像剤への圧縮を弱めるこ
とが必要となった。

【００２６】この現像装置を図３を用いて説明すると、
現像スリーブ３の回転によってＮ１にて現像スリーブ３
上に塗布された現像剤は、層厚規制ブレード２を通過し
て適正な現像剤層圧に規制されて現像磁極Ｓ１にいた
り、その磁界中で穂立ちした現像剤が感光体ドラム４上
の静電潜像を現像する。

【００２７】次に、Ｎ３→Ｓ２→Ｎ２と搬送され、Ｎ２
極との反発磁界により、現像スリーブ３上にある現像剤
は現像室１６内へ落下する。現像室１６内に落下した現
像剤はスクリュー１１及び１２により攪拌搬送される。

【００２８】その後、Ｎ１極により現像剤をくみ上げる
と同時に層厚規制部材２により層厚を規制されることに
なる。こうすると、層厚規制ブレードの近傍での現像剤
及び現像スリーブへの現像剤の圧力を弱めることができ
る。

【００２９】しかし、前述のような穂切り部材に対向し
た極により現像室内の現像剤をくみ上げ、かつ、現像剤
の層厚規制を同時に行う軽負荷現像装置では、例えば、
高デューティーの画像がくると、現像スリーブ上の現像
剤のキャリアとトナーの比であるＴ／Ｄ比（現像剤中の
トナー量／現像剤の量（トナーとキャリアの総重量））
が低くなり、その状態の剤が攪拌室Ｒ１に落下する。

【００３０】そして、このＴ／Ｄ比の低下した状態の剤
と、現像に供されていない通常のＴ／Ｄ比状態の現像剤
との攪拌が不十分なまま、次の画像形成を行うことにな
り、攪拌不良を原因とするスクリュー跡（Ｔ／Ｄむら）
という問題が発生しやすかった。

【００３１】これは、軽負荷現像を用いない場合、現像
剤の層厚規制を行う極と現像剤をくみあげる極が別にな
っており、その２極と層厚部材の間で圧縮をうけ、十分
に攪拌されていたため、この攪拌不良によるスクリュー
跡が発生しにくかった。

【００３２】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、高速・高画質を踏まえた
Ｗａｘ分散型の粉砕トナーを用いた２成分現像装置にお
いて、現像容器の規制ブレードの上流側に溜まる２成分
現像剤のたまり量を少なくし、また次々と搬送されてく
る、溜まった現像剤に大きな圧力がかかるのを防いで現
像スリーブ及び現像剤の劣化を防止し、長期にわたって
安定した画質を提供することである。

【００３３】

【課題を解決するための手段】初期帯電を施した像担持
体上に画像露光手段により画像信号に対応して静電潜像
を形成し、該静電潜像を可視画像に現像するために設け
られている、該像担持体に対向し、結着樹脂、着色剤、
有機金属化合物及びワックスを少なくとも含有する非磁
性のＷａｘ分散型粉砕トナーと磁性キャリアとを有する
２成分現像剤を担持し像担持体と対向した現像領域に搬
送する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体内に
非回転に配置された磁石と、現像領域を通過後の現像剤
を前記現像剤担持体から回収し、補給された現像剤と混
合攪拌する攪拌室と、混合攪拌された現像剤を前記現像
剤担持体上に供給すると共に該現像剤担持体上に担持さ
れた現像剤の磁気ブラシの穂を所定穂高に穂切りするた
めに現像剤担持体の外周面から所定量の距離に配置され
た穂切り部材を備えた現像室とを有し、前記磁石は反発
極構成を設けることにより現像剤担持体より現像剤の剥
離とくみ上げを行う現像装置において、前記穂切り部材
に対向した極は現像室内の現像剤のくみ上げ及び現像剤
の層厚規制を同時に行う構成であり、前記現像室と前記
攪拌室を上下方向に構成し、端部に設けられた攪拌室と
現像室の現像剤の受け渡しを行う現像剤通路以外は、攪
拌室と現像室とを区画する隔壁を有し、前記現像剤担持
体は、前記現像室で穂切りされた現像剤が現像領域を通
過して攪拌室に取り込まれるように現像剤を搬送する方
向に回転することを特徴とする現像装置である。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下において、本発明による現像
装置の実施例を添付図面に従って説明する。なお、この
現像装置は、例えば以下に述べるような画像形成装置の
中で使用されるが、必ずしもこの形態に限られるもので
はない。

【００３５】(第１の実施例)図１は本発明の実施の形態
１に係る現像装置を備える画像形成装置の概略断面図で
ある。

【００３６】本画像形成装置は、複数の画像形成ステー
ションを有する４ステーションのレーザビームプリンタ
であり、これには感光ドラムの周囲に画像形成手段を有
して構成される画像形成ステーションがマゼンタ、シア
ン、イエロー及びブラックの４色に対応して設けられ、
各ステーションにて形成された感光ドラムに対向して移
動する転写ベルトによって搬送される転写材上に転写さ
れる。

【００３７】即ち、マゼンタ、シアン、イエロー及びブ
ラックの画像形成ステーションＰｍ、Ｐｃ、Ｐｙ、Ｐｋ
にそれぞれ感光ドラム４ｍ、４ｃ、４ｙ、４ｋが配接さ
れ、これらの感光ドラム４ｍ、４ｃ、４ｙ、４ｋは図の
矢印方向（時計方向）に回転される。

【００３８】そして、各感光ドラム４ｍ、４ｃ、４ｙ、
４ｋの周囲には、コロナ帯電器４６ｍ、４６ｃ、４６
ｙ、４６ｋと、光走査手段としての走査光学装置４７
ｍ、４７ｃ、４７ｙ、４７ｋと、現像装置９ｍ、９ｃ、
９ｙ、９ｋ及びクリーニング器４８ｍ、４８ｃ、４８
ｙ、４８ｋが配接されている。

【００３９】更に、画像形成手段の一部を構成する転写
部は、各画像形成ステーションＰｍ〜Ｐｋに共通して用
いられる転写ベルト４９ａ及び各感光ドラム４ｍ〜４ｋ
用の転写帯電器４９ｍ、４９ｃ、４９ｙ、４９ｋを有
し、フルカラー画像形成は、転写ベルト４９ａ上に形成
された転写材Ｐ上に感光ドラム４ｍ〜４ｋ上に形成され
たトナー像を順次転写することによって実現される。

【００４０】一方、転写材Ｐは、給紙カセット５０から
転写ベルト４９ａ上に供給され、転写工程が終了すると
転写ベルト４９ａから分離され、定着器５１を経てトレ
イ５２に排出される。

【００４１】また、前記走査光学装置４７ｍ、４７ｃ、
４７ｙ、４７ｋは、不図示のレーザ光源と、このレーザ
光源からのレーザ光を走査する回転ポリゴンミラーと、
走査ビームを感光ドラム４ｍ〜４ｋ表面の母線上に集光
するｆθレンズと、その光束を偏向する反射ミラーと、
走査ビームの特定位置を検出するビーム検出装置とで構
成されている。

【００４２】ここで、現像装置９の詳細を図４を用いて
説明する。なお、図４は現像装置９の概略断面図、図５
は同現像装置９の平面図である。

【００４３】本実施の形態に係る現像装置９は、非磁性
トナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤が収容された
現像容器９内に、現像剤担持体としての現像スリーブ３
と、現像剤返し部材１と、現像スリーブ３上に担持され
た現像剤の穂を規制する穂切り部材２を有している。

【００４４】そして、現像容器９ａ内の略中央部は、紙
面に垂直方向に延在する隔壁６によって現像室（第１
室）１６と攪拌室（第２室）１７とに区画されており、
現像剤は攪拌室１６及び現像室１７に収容されている。

【００４５】上記攪拌室１６及び現像室１７には、現像
剤攪拌・搬送手段として第１及び第２の搬送スクリュー
１１、１２がそれぞれ配接されている。第１の搬送スク
リュー１１は攪拌室１６内の現像剤を搬送し、また、第
２の搬送スクリュー１２は現像剤濃度制御装置の制御の
下でトナー補給口から攪拌室１６内に該第２の搬送スク
リュー１２の上流側に供給されるトナーと現像室１６内
に既にある現像剤とを攪拌しながら搬送し、現像剤のト
ナー濃度を均一化する。

【００４６】また、隔壁６の両端部には、攪拌室１６と
現像室１７とを連通させる現像剤通路が形成されてお
り、攪拌室１６と現像室１７間の現像剤の受け渡しを行
っている。

【００４７】更に、上記現像室１７の感光ドラム４に対
向した現像領域に相当する位置には開口部が開口してお
り、この開口部に前記現像スリーブ３が感光ドラム４方
向に一部露出するようにして回転可能に配接されてい
る。

【００４８】なお、この現像スリーブ３は非磁性材で構
成され、その内部には磁界発生手段であるマグネットロ
ーラ１３が非回転状態で設置されており、このマグネッ
トローラ１３は現像極Ｓ１と現像剤を搬送する磁極Ｓ
２、Ｓ３、Ｎ１、Ｎ２を有している。

【００４９】しかして、現像スリーブ３は現像時に図示
矢印方向に回転し、前記穂切り部材２による磁気ブラシ
の穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤を担持
してこれを感光ドラム４と対向した現像領域へ搬送し、
感光ドラム４上に形成された潜像に現像剤を供給して潜
像を現像する。

【００５０】このとき、現像効率（つまり、潜像へのト
ナーの付与率）を向上させるために、現像スリーブ３に
は電源１５から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイ
アス電圧が印加される。

【００５１】前記穂切り部材２は、アルミニウム等の非
磁性部材もしくは、非磁性部材に磁性部材を取り付けた
又は磁性部材のみで構成され、感光ドラム４よりも現像
スリーブ３の回転方向上流側に配接されている。

【００５２】そして、この穂切り部材２の先端部と現像
スリーブ３との間を現像剤の非磁性トナーと磁性キャリ
アの両方が通過して現像領域へと送られる。

【００５３】なお、穂切り部材２の現像スリーブ３の表
面との間隙を調整することによって、現像スリーブ３上
に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現
像領域へ搬送される現像剤量が調節される。

【００５４】ところで、前記第１の搬送スクリュー１１
は、図５に示すように、攪拌室１６内の底部に現像スリ
ーブ３の軸方向（現像幅方向）に沿ってほぼ平行に配置
されており、非磁性もしくは磁性の回転軸の周りに非磁
性材料からなる羽根部材をスパイラル状に設けたスクリ
ュー構造とされ、回転して攪拌室１６内の現像剤を攪拌
室１６の底部にて現像スリーブ３の軸線方向に沿って一
方向に搬送する。

【００５５】また、前記第２の搬送スクリュー１２も第
１の搬送スクリュー１１と同様に回転軸の周りに羽根部
材を第１の搬送スクリュー１１とは逆向きにしてスパイ
ラル状に設けたスクリュー構造とされ、現像室１７内の
底部に第１の搬送スクリュー１１と同方向に回転して現
像室１７内の現像剤を第１の搬送スクリュー１１と反対
方向に搬送する。

【００５６】このようにして、第１及び第２搬送スクリ
ュー１１、１２の回転による搬送によって、図６に示す
ように、現像剤が隔壁６の両方の開口部を通って攪拌室
１６と現像室１７との間で循環される。

【００５７】なお、現像スリーブ３上に担持されて現像
領域に搬送され、現像に供された後、現像領域において
現像に供されないで残った現像剤は、現像スリーブ２の
回転に伴って再び攪拌室１６内へ戻され、マグネットロ
ーら１３の反発磁極Ｓ２、Ｓ３により現像スリーブ３上
から書き落とされ、攪拌室１６内へ回収される。

【００５８】一方、第１の搬送スクリュー１１の回転に
より搬送された現像剤は、反発磁極の一方の磁極Ｓ２に
よりその磁束密度の絶対値に比例した量で現像スリーブ
３上にくみ上げられる。なお、現像剤のくみ上げ量は、
磁極Ｓ２からの磁界で形成される現像スリーブ３の中心
方向へ作用する磁気拘束力と現像スリーブ３の回転方向
に作用する搬送力によって決定される。

【００５９】そして、本実施の形態においては、図４及
び図５に示すように、従来例に比べて現像容器９ａ内の
現像剤の循環が次のようになっている。

【００６０】まず、現像室１７から攪拌室１６への現像
剤の受け渡しは隔壁６の片方の端分において上から下へ
と重力方向にそってなされる。

【００６１】その後、現像剤は現像に供されるか攪拌ス
クリューで攪拌搬送され、隔壁６のもう片方の端分にお
いて搬送力と圧力によって下から上へと送られ、攪拌室
１６内で現像室１７から搬送された現像剤と、現像に供
された後のＴ／Ｄ比の低下した現像剤と補給したトナー
とを攪拌搬送し、再度隔壁６の片方の単部において上か
ら下へと重力方向にそってなされる。

【００６２】つまり、現像に供された現像剤は、現像に
供されることのない攪拌室側に落とされ、そこで、現像
に供した後のＴ／Ｄ比が低下した現像剤と通常のＴ／Ｄ
比の現像剤及び現像容器に補給されたトナーが攪拌搬送
される。

【００６３】その後、十分攪拌搬送され、現像室側に現
像剤は送られ、現像に供されることになる。したがっ
て、課題となっていたスクリュー跡を防止することがで
きる。

【００６４】こうして、高速・高画質を踏まえたＷａｘ
分散型の粉砕トナーを用いた２成分現像装置において、
現像容器の規制ブレードの上流側に溜まる２成分現像剤
のたまり量を少なくし、また次々と搬送されてくる、溜
まった現像剤に大きな圧力がかかるのを防いで現像スリ
ーブ及び現像剤の劣化を防止し、かつ、それに伴う画像
不良を防止することができる現像装置を提供することが
できる。

【００６５】(第２の実施例)本発明の実施の形態は、例
えば高抵抗のキャリアを用いた場合、低濃度から高濃度
の画像に変わる低濃度の後端に、電界により引き起こさ
れる白抜けを防止するために、感光ドラムに対して現像
スリーブを逆方向に移動する場合の形態である。

【００６６】また、このようなカウンター現像かつ高磁
化キャリアを用いた場合、はきめあと（スキャベジン
グ）という穂跡画像が発生しやすくなるため、カウンタ
ー現像を用いる場合、低磁化キャリアを用いることが多
い。

【００６７】本実施例の形態を図６に示す。本実施の形
態に係る現像装置９は、非磁性トナーと磁性キャリアを
含む２成分現像剤が収容された現像容器９内に、現像剤
担持体としての現像スリーブ３と、現像剤返し部材１
と、現像スリーブ３上に担持された現像剤の穂を規制す
る穂切り部材２を有している。

【００６８】そして、現像容器９ａ内の略中央部は、紙
面に垂直方向に延在する隔壁６によって現像室（第１
室）１６と攪拌室（第２室）１７とに区画されており、
現像剤は現像室１６及び攪拌室１７に収容されている。

【００６９】上記攪拌室１６及び攪拌室１７には、現像
剤攪拌・搬送手段として第１及び第２の搬送スクリュー
１１、１２がそれぞれ配接されている。第１の搬送スク
リュー１１は現像室１６内の現像剤を搬送し、また、第
２の搬送スクリュー１２は現像剤濃度制御装置の制御の
下でトナー補給口から攪拌室１７内に該第２の搬送スク
リュー１２の上流側に供給されるトナーと攪拌室１７内
に既にある現像剤とを攪拌しながら搬送し、現像剤のト
ナー濃度を均一化する。

【００７０】また，隔壁６の両端部には、現像室１６と
攪拌室１７とを連通させる現像剤通路が形成されてお
り、現像室１６と攪拌室１７間の現像剤の受け渡しを行
っている。

【００７１】更に、上記現像室１６の感光ドラム４に対
向した現像領域に相当する位置には開口部が開口してお
り、この開口部に前記現像スリーブ３が感光ドラム４方
向に一部露出するようにして回転可能に配接されてい
る。

【００７２】なお、この現像スリーブ３は非磁性材で構
成され、その内部には磁界発生手段であるマグネットロ
ーラ１３が非回転状態で設置されており、このマグネッ
トローラ１３は現像極Ｓ１と現像剤を搬送する磁極Ｓ
２、Ｓ３、Ｎ１、Ｎ２を有している。

【００７３】しかして、現像スリーブ３は現像時に図示
矢印方向に回転し、前記穂切り部材２による磁気ブラシ
の穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤を担持
してこれを感光ドラム４と対向した現像領域へ搬送し、
感光ドラム４上に形成された潜像に現像剤を供給して潜
像を現像する。

【００７４】このとき、現像効率（つまり、潜像へのト
ナーの付与率）を向上させるために、現像スリーブ３に
は電源１５から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイ
アス電圧が印加される。

【００７５】前記穂切り部材２は、アルミニウム等の非
磁性部材もしくは、非磁性部材に磁性部材を取り付けた
又は磁性部材のみで構成され、感光ドラム４よりも現像
スリーブ３の回転方向上流側に配接されている。そし
て、この穂切り部材２の先端部と現像スリーブ３との間
を現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアの両方が通過し
て現像領域へと送られる。

【００７６】なお、穂切り部材２の現像スリーブ３の表
面との間隙を調整することによって、現像スリーブ３上
に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現
像領域へ搬送される現像剤量が調節される。

【００７７】ところで、前記第１の搬送スクリュー１１
は、図７に示すように、現像室１６内の底部に現像スリ
ーブ３の軸方向（現像幅方向）に沿ってほぼ平行に配置
されており、非磁性もしくは磁性の回転軸の周りに非磁
性材料からなる羽根部材をスパイラル状に設けたスクリ
ュー構造とされ、回転して現像室１６内の現像剤を現像
室１６の底部にて現像スリーブ３の軸線方向に沿って一
方向に搬送する。

【００７８】また、前記第２の搬送スクリュー１２も第
１の搬送スクリュー１１と同様に回転軸の周りに羽根部
材を第１の搬送スクリュー１１とは逆向きにしてスパイ
ラル状に設けたスクリュー構造とされ、攪拌室１７内の
底部に第１の搬送スクリュー１１と同方向に回転して攪
拌室１７内の現像剤を第１の搬送スクリュー１１と反対
方向に搬送する。

【００７９】このようにして、第１及び第２搬送スクリ
ュー１１、１２の回転による搬送によって、図７に示す
ように、現像剤が隔壁６の両方の開口部を通って現像室
１６と攪拌室１７との間で循環される。

【００８０】なお、現像スリーブ３上に担持されて現像
領域に搬送され，現像に供された後、現像領域において
現像に供されないで残った現像剤は、現像スリーブ２の
回転に伴って再び攪拌室１７内へ戻され、マグネットロ
ーら１３の反発磁極Ｓ２、Ｓ３により現像スリーブ３上
から書き落とされ、攪拌室１７内へ回収される。

【００８１】一方、第１の搬送スクリュー１１の回転に
より搬送された現像剤は、反発磁極の一方の磁極Ｓ２に
よりその磁束密度の絶対値に比例した量で現像スリーブ
３上にくみ上げられる。

【００８２】なお、現像剤のくみ上げ量は、磁極Ｓ２か
らの磁界で形成される現像スリーブ３の中心方向へ作用
する磁気拘束力と現像スリーブ３の回転方向に作用する
搬送力によって決定される。

【００８３】そして、本実施の形態においては、図６及
び図７に示すように、従来例に比べて現像容器９ａ内の
現像剤の循環が次のようになっている。

【００８４】まず、攪拌室１７を現像室１６より上方に
配置しているため、攪拌室１７から現像室１６への現像
剤の受け渡しは隔壁６の片方の端部において上から下へ
と重力方向にそってなされる。

【００８５】その後、現像剤は現像に供されるか攪拌ス
クリューで攪拌搬送され、隔壁６のもう片方の端部にお
いて搬送力と圧力によって下から上へと送られ、攪拌室
１７内で現像室１６から搬送された現像剤と、現像に供
された後のＴ／Ｄ比の低下した剤と、補給したトナーと
を攪拌搬送し、再度隔壁６の片方の端部において上から
下へと重力方向にそってなされる。

【００８６】つまり、現像に供された現像剤は、現像に
供されることのない攪拌室側に落とされ、そこで、現像
に供した後のＴ／Ｄ比が低下した現像剤と通常のＴ／Ｄ
比の現像剤及び現像容器に補給されたトナーが攪拌搬送
される。

【００８７】その後、十分攪拌搬送され、現像室側に現
像剤は送られ、現像に供されることになる。したがっ
て、高抵抗キャリアを用いた場合に発生しやすい白抜け
を防止し、かつ高磁化キャリアを用いた場合のスキャベ
ジングを防止し、実施例１と同様に課題となっていたス
クリュー跡を防止することができる。

【００８８】こうして、高速・高画質を踏まえたＷａｘ
分散型の粉砕トナーを用いた２成分現像装置において、
現像容器の規制ブレードの上流側に溜まる２成分現像剤
のたまり量を少なくし、また次々と搬送されてくる、溜
まった現像剤に大きな圧力がかかるのを防いで現像スリ
ーブ及び現像剤の劣化を防止し、かつ、それに伴う画像
不良を防止と、高抵抗キャリアを用いた場合に発生しや
すい白抜けを防止し、かつ高磁化キャリアを用いた場合
のスキャベジングを防止することができる現像装置を提
供できる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高速・高画質を踏まえたＷａｘ分散型の粉砕トナーを用
いた２成分現像装置において、現像容器の規制ブレード
の上流側に溜まる２成分現像剤のたまり量を少なくし、
また次々と搬送されてくる、溜まった現像剤に大きな圧
力がかかるのを防いで現像スリーブ及び現像剤の劣化を
防止することができ、長期にわたって安定した画質を提
供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかわる画像形成装置を示
す図

【図２】従来の現像器構成図

【図３】本発明の実施例１にかかわる現像装置を示す
図

【図４】本発明の実施例２にかかわる現像装置を示す
図

【図５】現像装置の平面図

【図６】本発明の実施例２にかかわる現像装置を示す
図

【図７】現像装置の平面図

【符号の説明】２層厚規制部材３現像スリーブ（現像剤担持体）４感光ドラム６隔壁９現像装置９ａ現像容器１１、１２搬送スクリュー１３マグネットローラ（磁石）１６下側容器１７上側容器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 9/097 Ｇ０３Ｇ 9/10 9/10 15/06 １０１ 9/107 15/08 １１０ 9/113 ５０１Ｄ 15/06 １０１５０４Ａ 15/08 １１０ 9/10 ３２１５０１３５１５０４３３１ 9/08 ３４４ (72)発明者日比野勝東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA06 AA21 AB04 BA00 BA02 BA03 BA06 BA11 CA14 CA25 DA01 EA01 EA02 FA02 2H031 AA01 AA12 AB02 AB09 AC10 AC11 AC14 AC17 AC18 AC19 AC33 AC34 AD03 BA05 BA09 CA07 CA09 CA11 EA03 2H068 AA21 DA00 FA11 FB11 FC08 2H073 AA01 BA02 BA04 BA09 BA13 BA41 BA45 CA03 2H077 AA12 AB02 AB14 AB15 AB18 AC02 AD02 AD06 AD13 AD17 AD18 AD36 BA08 EA01 FA03 FA14 FA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】初期帯電を施した像担持体上に画像露光
手段により画像信号に対応して静電潜像を形成し、該静
電潜像を可視画像に現像するために設けられている、該
像担持体に対向し、結着樹脂、着色剤、有機金属化合物
及びワックスを少なくとも含有する非磁性のＷａｘ分散
型粉砕トナーと磁性キャリアとを有する２成分現像剤を
担持し像担持体と対向した現像領域に搬送する回転可能
な現像剤担持体と、該現像剤担持体内に非回転に配置さ
れた磁石と、現像領域を通過後の現像剤を前記現像剤担
持体から回収し補給された現像剤と混合攪拌する攪拌室
と、混合攪拌された現像剤を前記現像剤担持体上に供給
すると共に該現像剤担持体上に担持された現像剤の磁気
ブラシの穂を所定穂高に穂切りするために現像剤担持体
の外周面から所定量の距離に配置された穂切り部材を備
えた現像室とを有し、前記磁石は反発極構成を設けるこ
とにより現像剤担持体より現像剤の剥離とくみ上げを行
う現像装置において、前記穂切り部材に対向した極は現像室内の現像剤のくみ
上げ及び現像剤の層厚規制を同時に行う構成であり、前
記現像室と前記攪拌室を上下方向に構成し、端部に設け
られた攪拌室と現像室の現像剤の受け渡しを行う現像剤
通路以外は、攪拌室と現像室とを区画する隔壁を有し、
前記現像剤担持体は、前記現像室で穂切りされた現像剤
が現像領域を通過して攪拌室に取り込まれるように現像
剤を搬送する方向に回転することを特徴とする現像装置
をもつ画像形成装置。
【請求項２】前記現像剤担持体にはバイアスを印加す
ることが可能であり、かつそのバイアスは、ＤＣのみ、
もしくはＡＣ重畳のＤＣバイアス、もしくは、現像剤担
持体に交互電圧を複数回イン籠に該交互電圧値の平均で
ある電圧を所定時間印加する現像バイアスが繰り返し印
加可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成
装置。
【請求項３】前記現像剤担持体の材質がステンレスス
チールまたはアルミニウムであることを特徴とする請求
項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】前記現像剤担持体の表面は不定形粒子に
よる不定形ブラスト法（サンドブラスト法）もしくは、
定形球形粒子でブラスト処理されていることを特徴とす
る請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記像担持体は、アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）ドラム、もしくは有機感光体を用いたドラ
ム等で形成されていることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項６】前記磁性キャリアは、抵抗が１０⁹から
１０¹⁵Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項７】前記磁性キャリアは、フェライト粒子等
に樹脂コートしたもの、もしくは、バインダー樹脂、磁
性金属酸化物及び非磁性金属酸化物を出発原料にして住
合法により精製した樹脂磁性キャリア等からなることを
特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】前記磁性キャリアは、７．９５７７５ｋ
Ａ／ｍ（１キロエールステッド）の磁界中における磁化
量Ｍ［Ａｍ２／ｋｇ］が８〜５０［Ａｍ２／ｋｇ］の範
囲内であることを特徴とする請求項１又は７記載の画像
形成装置。