JPH02204765A - 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】 °−１ 本発明は一般に現像装はに関し、特に例えば、画像形成
のプロセスに電子写真記録方式や静電記録方式等が採用
されている画像形成装置に好適に適用される現像装置に
関する。

【釆立且遣 周知のように、この種の画像形成装置によって形成され
る可視画像の鮮明度や解像力等、画質の向上を図るため
には、該装置内の現像装置の現像スリーブ外周面上に形
成される現像剤層の厚みを所定の値に調整、保持するこ
とが肝要とされる。

このように、現像スリーブ外周面上に形成される現像剤
層の厚みを所定値に調整、保持するための方法に関して
は、従来より種々の提案が行なわれているが、所謂乾式
−成分系現像剤を収容した現像装置に関する提案として
は１例えば、特開昭５４−４３０３７号公報掲載のもの
がある。前記公報に掲載されている提案内容は、磁性現
像剤の薄層形成に関するものである。

然るに、磁性現像剤は、磁性体が内添されているので、
該磁性現像剤にて形成され転写材上に転写された可視画
像の転写材に対する定着性が悪く、又現像剤自身に内添
されている磁性体の色が通常黒色を呈していることもあ
って、再現されたカラー画像の色彩が悪い等の不具合が
あった。

そこで、このような不具合を解消することを目的として
、例えば、ビーバーの毛のような柔らかい毛にて現像ス
リーブ外周面上に円筒状のブラシを形成し、該円筒状の
ブラシに現像剤を付着塗布する方法や、現像スリーブ外
周面をベルベット等の繊維にて被覆するとともに、該現
像スリーブ外周面にドクターブレード等にて現像剤を塗
布する方法が提案された。上述した提案においては、い
ずれもドクターブレードに、弾性体ブレードを使用した
場合に、現像スリーブの回転によって搬送される現像剤
量を規制することは可能である。

しかしながら、現像剤の現像スリーブ外周面への均一な
塗布は行なえず、然も単にドクターブレードが現像スリ
ーブ外周面上のｍ維ブラシを摺擦するだけでブラシの＃
ａ維間に存在する現像剤への摩擦帯電による電荷付与は
行なえない、そのうえ、像担持体たる感光体ドラム外周
面上の静電潜像が形成されない領域に対しても現像剤が
接触することとなるので、前記領域部ち静電荷のない領
域においても現像剤の付着が生じ、特に摩擦帯電電荷の
付与が不十分な現像剤はど前記領域に付着しやすくこれ
が所謂かぶりとなって複写画像の画質を低下せしめてい
た。

本願出願人は、上記に鑑みて現像装置に関して特開昭６
２−９６９５６号公報に掲載されているごとき提案を行
なった。該提案に係る現像装置のＪ！要は、現像剤収容
器内に現像剤と微量の磁性粒子とを収容し、現像スリー
ブ外周面に弾性体ブレードを弾性的に当接せしめ、該弾
性体ブレードの端面近傍にて前記微量の磁性粒子を循環
させ且つ激しく振動させることによって現像剤を攪拌せ
しめ、同時に前記現像剤に摩擦電荷を付与するとともに
、更に現像剤が弾性体ブレードと現像スリーブ外周面と
の接触部を通過するときに摺擦によって充分な摩擦電荷
を付与することにより、現像スリーブ外周面上に現像剤
の薄層な形成することとしている。

ところで、上述した提案に係る現像装置にあっては、該
装置内の弾性体ブレードの端面近傍に微量の磁性粒子を
配置する必要があるが、現像装置の初期設定時に現像ス
リーブの長手方向に亘って微量の磁性粒子を均一にムラ
なく配置することは困難である。又１弾性体ブレードの
端面近傍に配置される磁性粒子が微量であるので、前記
ブレード端面近傍にて生ずる磁性粒子の循環速度が高く
なり且つ振動も激しいものとなる。そのため、現像スリ
ーブ外周面が早く摩耗してしまうという不具合が生ずる
。更には、現像剤に非磁性のもの或いは弱磁性の現像剤
を用いた場合には、現像装置の開口部等から現像剤が砿
れ出るのを防止することができず２画像形成装置内の各
部を汚染したり、帯電線を汚染したりして良好で且つ高
品位な画質を持った複写画像が得られなくなるおそれが
あった。

従って本発明は、上述したごとき問題点等を改善するた
めに創案されたものであって、その目的は、現像スリー
ブ外周面上に均一な現像剤の８層を形成することができ
、現像スリーブ外周面の磁性粒子の運動に起因する摩耗
が防止でき、更には現像剤の現像装置外への漏れを防止
することによって画像形成装置内の各部や帯電線等が汚
染しないようにし、これによって良好で且つ高品位な画
質を持った複写画像が安定的に得られる現像装置を提供
することである。

上記目的は、本発明に係る現像装置によって達成される
。要約すれば１本発明は、開口部を有するとともに、現
像剤と磁性粒子とを収容する現像剤収容器と、前記開口
部に臨ませて循環移動可能に配設されている現像剤担持
手段と、前記現像剤担持手段の内部に配設されている複
数の磁極を有する磁界発生手段と、前記開口部に、前記
現像剤担持手段と弾性的に当接可能に設けられた現像剤
層厚規制手段とを具備した現像装置において１、前記磁
界発生手段は、隣り合う磁極同士が異極性となるように
構成されているとともに、前記磁極が、前記現像剤層厚
規制手段の端部が前記現像剤担持手段と接触する部位よ
りも現像剤担持手段の移動方向上流側に位置せしめられ
るようにして前記現像剤担持手段内に配設されており、
前記各磁極の磁界強度は、前記現像剤担持手段の前記現
像剤層厚規制手段の端部との接触部位における現像剤担
持手段表面の接線方向の磁束密度が４００Ｇ以下である
ように設定され、前記磁性粒子の粒径は、５０〜ｌｏＯ
＃Ｌｍであることを特徴とする現像装置である。

支ムｊ 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

本発明に従う現像装置は、既に説明したように、画像形
成のプロセスに電子写真記録方式や静電記録方式等が採
用されている画像形成装置に組み込まれ、該画像形成装
置の像担持体上に形成された静電潜像を可視画像化する
のに用いられるものである。

前記現像装置は１本発明の一実施例を示すｆｆ１１図を
参照して明らかなように１画像形を装置本体内の像担持
体即ち第１図矢印ａ方向に回転自在な感光体ドラムｌ（
感光体としてＯＰＣ，Ｓｓ等の電子写真感光体が用いら
れている）外周面に近接して配設されている。第１図に
おいて、現像剤収容器２は、その長子方向が感光体ドラ
ムｌの長平方向の長さと略凹−長さを持ち感光体ドラム
ｌの長手方向と対向するように配設されている。現像剤
収容器２には、現像剤ｌＯが収容されているとともに微
量の磁性粒子９が収容されている。前記現像剤収容器２
は、感光体ドラムｌ外周面と対向している部位に、感光
体ドラムｌの長子方向の長さと同一長さを持った開口部
２ａが形成されている。開口部２ａには、現像剤担持手
段即ち現像スリーブ３が第１図矢印す方向に回転自在に
支持されて臨まされている。開口部２ａの上方には、現
像スリーブ３の外周面と弾性的に当接可能に現像剤層厚
規制手段即ち弾性体ブレード７が取り付けられている。

開口部２ａの下方には、現像スリーブ３の外周面と常時
接触可能にくの字形状の現像剤シール部材８が設けられ
ている。前記現像スリーブ３の内部には、磁界発生手段
即ち略円柱形状を呈した磁石ローラ４が固定的に設けら
れている。

、Ｉ：、述した構成について更に説明すれば、以下のよ
うである。即ち、現像スリーブ３は、例えばアルミニウ
ムのごとき非磁性の金属材料にて形成されている。現像
スリーブ３は、図示のようにその右略半周面を現像剤収
容器２内部に没入させるとともに、その左略半周面を現
像剤収容器２外即ち、感光体ドラム１方へと露出させた
状態で前記開口部に設けられている０本実施例では、現
像剤担持手段として現像スリーブ３を使用することとし
たが、現像スリーブ以外に例えば無端移動するベルトや
導電性ゴムローラ等を使用することとしても差支えない
。

本実施例においては、磁石ローラ４には永久磁石が使用
されており（電磁石でも可）、常時一定強度の磁界を発
生させるようになっている。磁石ローラ４は、磁極Ｎ５
、磁極ｓ６を有する。磁石ローラ４は、現像スリーブ３
内にて、現像スリーブ３外屑而と弾性体ブレード７の端
部との接触点Ａよりも磁極Ｎ５が現像スリーブ３回転方
向上流側に位置するように、又現像スリーブ３外周面と
現像剤シール部材８の端部との接触点Ｂよりも磁極Ｓ６
が現像スリーブ３回転方向下流側に位置するように、即
ち、磁極Ｎ５と磁極ｓ６とが第１図領域Ｃ内に収まるよ
うに位置決めされて配設されているものとする。

弾性体ブレード７は、その端部が前述した点Ａに達する
ように且つ現像スリーブ３回転方向下流側に向うに従っ
て次第に現像スリーブ３との間の距離が大きくなるよう
に配設されているものとする。同様に、現像剤シール部
材８は、その端部が前述した点Ｂに達するように配設さ
れているものである。

ここで、現像剤収容器２の内部には、現像スリーブ３の
回転移動時にも、少なくとも前記領域Ｃを全面的に覆う
に足る量の磁性粒子９と現像剤ｌＯとが収容されており
、磁性粒子９は、磁石ローラ４の磁界の作用によって現
像スリーブ３外周面上に拘束され磁気刷子を形成するよ
うになっているものとする。

次に上述した構成の現像装置の作用について説明する。

現像スリーブ３が第１図矢印す方向に回転移動すると、
磁性粒子９は、Ｆ１１石ローラ４によって形成される磁
界に拘束されつつ現像スリーブ３の回転方向に搬送され
る。磁性粒子９は１弾性体ブレード７の端部（点Ａ）に
て現像スリーブ３の回転方向への搬送が阻止されて現像
剤収容器２外部へは搬送されずに、重力及び磁力によっ
て現像剤収容器２の下部に落下する第１図矢印ｄ方向に
て示した循環流となる。

一方、磁性粒子９とともに現像スリーブ３外周面北を搬
送されてきた現像剤１０は１弾性体ブレード７と現像ス
リーブ３外周面との接触部に侵入して現像スリーブ３外
周面上から現像剤収容器２の外部へと搬送される。

磁性粒子９の循環移動に伴なって、該磁性粒子９は主と
して弾性体ブレード７端部から現像剤収容器２の下部へ
と落下する際に現像剤１０を取り込んで現像剤ｌＯと混
合状態となり、同時に磁性粒子９と現像剤ｌＯとの間で
摺擦が行なわれることで、現像剤ｌＯに摩擦電荷を付与
する。その後、磁性粒子９と現像剤１０とが混合した状
態で両者が磁極Ｓ６に対応する現像スリーブ３外周面上
の部位に吸着され、現像スリーブ３の外周面上にて現像
スリーブ３の回転方向に搬送されることとなるが、この
際に現像スリーブ３と磁性粒子９とが摺擦し、現像スリ
ーブ３外周面上に現像剤ｌＯが塗布される。この摺擦に
際しても現像剤１０は摩擦帯電を受け、現像スリーブ３
外周面上に塗布された現像剤ｌｏｔ士充分な摩擦電荷が
与えられる。このようにして現像スリーブ３外周面上に
は、充分な摩擦電荷が与えられた現像剤１０が塗布され
、又、磁性粒子９と現像剤１０とが混合された状態で現
像スリーブ３の回転方向に搬送される０弾性体ブレード
７の接触点Ａにおいては、前述したように磁性粒子９の
搬送を阻旧し、現像剤１０のみを通過せしめ、現像スリ
ーブ３外周面に、現像剤層を形成することとなるが１弾
性体ブレード７は接触点Ａにおいて現像スリーブ３を加
圧しているので、現像剤１０の塗布量は規制され、よっ
て接触黒人通過後の領域にて、現像剤ｌＯの薄層が形成
されることとなる。このとき、帯電量の少ない現像剤１
０は、現像スリーブ３外周面への付着力が弱いために先
に掻き落とされ、現像スリーブ３外周面上には比較的帯
電量の大きなしかも均一な帯電量の現像剤ｌＯの薄層が
形成されることとなる。

以上のような塗布工程を経て充分な且つ均一な帯電量を
有する現像剤ｌＯの薄層が形成され、現像スリーブ３外
周面上を感光体ドラムｌ外周面と対向する現像位置へと
搬送される。現像位置において一部の現像剤１０は現像
動作により消費され、他の現像剤１０については現像ス
リーブ３の回転移動とともに現像剤収容器２の下方部分
にて回収される。この現像剤収容器２の下方部分には、
前述したように現像剤シール部材８が設けられており、
現像動作時に消費されなかった現像剤ｌＯの現像剤収容
器ｚ内への通過を許容するとともに現像剤収容器２内の
磁性粒子９及び現像剤ｌＯが現像剤収容器２の下方部分
から漏れ出ることを防止している０回収された現像スリ
ーブ３外周面上の現像剤１０は、現像スリーブ３外周面
と磁性粒子９との間の摺擦によって一旦掻き落とされ、
その後、磁性粒子９によって攪拌混合され再び現像スリ
ーブ３外周面上に塗布される。このように現像動作にて
消費されなかった現像剤１０は、現像スリーブ３外周面
から一旦掻き落とされるので、現像動作後の現像スリー
ブ３外周面上の残留現像剤量のばらつきに拘らず、前記
接触部の手前で充分な量の現像剤１０が新たに塗布され
、更に弾性体ブレード７の接触部にて塗Ｉｒ：ｉ量が規
制されるので、常に均一で安定した帯電址の現像剤ｌＯ
の均一な厚さの薄層が形成可能となる。又、このように
して現像剤ｌＯが一旦掻き落とされるので、現像スリー
ブ３外周面上の現像剤ｌＯが入れ替わるため、現像剤ｌ
Ｏの過剰帯電即ちチャージアップが防止される。

前述した現像装置における現像方法としては、例えば、
特公昭５８−３２３７５号公報に記載の方法、即ち、感
光体ドラムｌ外周面と現像スリーブ３外周面との間に微
小な間隙を設定し、これらの間に直流電圧成分に交流電
圧成分が重丹された現像バイアス電圧を印加して現像ス
リーブ３外周面上の現像剤１０の薄層を感光体ドラムｌ
外周面上の静電潜像に転移させる方法や接触現像法等が
ある。

次に弾性体ブレード７について詳述する。

第２図は、本発明の一実施例に従う現像装置の弾性体ブ
レード７を示したものである０本発明の一実施例に従う
弾性体ブレード７は、例えば、ウレタンゴム、シリコン
ゴム等で、ＪＩＳ硬度４０〜８０’、好ましくは６０°
〜７０°の材料によって形成されたものが用いられてい
る。上記材料によって形成された弾性体ブレード７は、
現像剤ｌＯの薄層を安定的に形成するのに適している　
ｉｊｌ性体ブレード７は、磁性粒子９の通過を阻止する
のに充分な押付圧力が得られるようにするためにはある
程度厚くする必要があり、逆に現像剤ｌＯを現像スリー
ブ３外周面上に塗布するためにはある程度薄くする必要
がある０本発明者の行なった実験、考察によれば５弾性
体ブレード７の厚さの値は、１．０〜２．５ｍｍが適当
である。

弾性体ブレード７は、現像スリーブ３外周而１に押し付
けられて接触しているので、第２図にて示すように変形
している。これにより、弾性体ブレード７の端部は現像
スリーブ３外周面に当接するように付勢されることとな
る。なお、ここで弾性体ブレード７の端部とは、弾性体
ブレード７の先端及び該先端を含む近傍である０点線は
、現像スリーブ３が存在しないと仮定したときの弾性体
ブレード７の存在状態を示す、直線ｍは、現像スリーブ
３の中心を通る鉛直線であり、直線ｎは１弾性体ブレー
ド７と現像スリーブ３との接触点Ａと現像スリーブ３の
中心とを通る直線であり、直線文は、磁極Ｎ５と現像ス
リーブ３の中心とを通る直線であり２直線ｑは、磁極Ｓ
６と現像スリーブ３の中心とを通る直線であり、更に直
線ｒは、現像剤シール部材８と現像スリーブ３外周面と
の接触点Ｂと現像スリーブ３の中心とを通る直線である
。直線ｍと直線ｎとのなす角をＸ、直線ｎと直線文との
なす角をＹ、直線文と直線ｑとのなす角をＺ、直線ｍと
直線ｒとのなす角をＵとする０面Ｔは、現像スリーブ３
が存在しないと仮定したときの弾性体ブレード７の底面
である０点りは１面Ｔと現像スリーブ３の外周面との交
線の断面、角度θは１点りを通る水平線Ｖと面Ｔとのな
す角。

距離Ｐは、面Ｔが現像スリーブ３の内部に侵入している
長さである。角度又としては５弾性体ブレード７と現像
スリーブ３外周面との接触点Ａにて搬送を界■止された
磁性粒子９が重力の作用を受け、現像剤収容器２の下方
部分へ落下するようなスムーズな循環流ｄを形成し且つ
現像スリーブ３の現像剤収容器２側聞口債域Ｃを充分に
広く構成スルタメニ、ｌＯ″〜５０°、＆’ＦｔＬ＜は
２０’〜４０’の範囲に設定する。ｘ＜ｉｏｏでは１弾
性体ブレード７の現像スリーブ３外周面との接触点Ａに
て搬送が阻止された磁性粒子９が弾性体ブレード７の先
端部にて滞留を起しやすくなり、磁′性粒子９のスムー
ズな循環が得られないことで現像剤１０の取り込み不良
が発生する。Ｘ＞５０’では、現像スリーブ３の現像剤
収容器２側開口領域Ｃが挟〈なって磁性粒子９と現像ス
リーブ３外周面との接触が充分に行なわれないために、
現像に供されずに回収された現像剤１０を掻き落し攪拌
、混合する能力が低下し、前回の現像動作終了後に現像
スリーブ３外周面上に残留していた現像剤量のばらつき
によって現像スリーブ３外周面上への現像剤１０の塗布
が不均一になりやすいという現象が観察された。

角度θについては、弾性体ブレード７が現像スリーブ３
の外周面に対して弾性体ブレード７の先端部を含む所謂
腹当り状態にて接触可能なように、又、現像スリーブ３
の回転移動時に発生する摩擦力によって弾性体ブレード
７が反り返えることがないように設定する必要がある。

接触点Ａにおける現像スリーブ３外周面の接線と面Ｔと
が一致するように弾性体ブレード７を配設すれば、θ＝
Ｘとなることを考慮すると１弾性体ブレード７が現像ス
リーブ３外周面に対して弾性体ブレード７の先端部を含
む所謂腹当り状態にて接触可能なようにするには、θ≧
Ｘとする必要がある。

方、θ＞Ｘ＋　１５°に設定すると、弾性体ブレード７
と現像スリーブ３外周面との間の摩擦力が増大し、現像
スリーブ３の回転トルクが大きくなり過ぎて現像スリー
ブ３駆動用モータ（図示しない）が過負荷となったり、
弾性体ブレード７に反り返えりが発生するような現象が
観察された。

従って角度θは、Ｘ≦θ≦Ｘ＋　１５°、好ましくはＸ
＋５°≦０≦ｘ＋ｉｏ’の領域にて設定するのが適当で
ある。又、弾性体ブレード７の侵入量Ｐは、弾性体ブレ
ード７の接触点Ａにて磁性粒子９の搬送を阻止し、更に
は、現像剤塗布量を規制する等の必要性から弾性体ブレ
ード７が現像スリーブ３外周面を加圧しなければならな
いので、３．０ｍｍ≦Ｐ≦４．５ｍｍの領域にて設定す
るのが適当である。

角度Ｙについては、磁極Ｎ５を弾性体ブレード７の接触
点Ａに近づけ過ぎると接触点Ａにおける磁性粒子９の圧
力が強くなって磁性粒子９の搬送を完全に阻止すること
ができずに磁性粒子９の現像剤収容器２外への漏れが生
じやすくなることや１反対に遠ざけ過ぎると磁性粒子９
の循環流ｄが小さくなって現像剤１０の現像スリーブ３
外周面への供給が不十分となること等を考慮して、２０
″≦Ｙ≦４５°の領域内に設定するのが適当である。

磁性粒子９の現像剤収容器２外への漏れの発生は１弾性
体ブレード７の接触点Ａ近傍における磁力の大きさに大
さく依存していることが本発明者等による実験によって
明らかとなった。特に接触点Ａにおける現像スリーブ３
外周面上の磁束密度の現像スリーブ３周方向成分Ｂθを
４００Ｇ以下とすると、磁性粒子９の現像剤収容器２外
への漏れが生じないことが判明した。以下に、該゛事実
を本発明者等による実験の結果により明らかにする。

実」１１ 角度Ｙ＝２０°とし、接触点Ａにおける現像スリーブ３
外周面上の磁束密度の現像スリーブ３周方向成分Ｂθ＝
２００Ｇ、３００Ｇ、４００Ｇ。

５００Ｇ、６００Ｇである５種類の磁石ローラ４を用い
、磁性粒子９の漏れの発生を評価した。その結果を示し
たのが表１である。第３図に１弾性体ブレード７近傍に
おける現像スリーブ３外周面上の磁束密度の現像スリー
ブ３周方向成分Ｂθを示す、第３図においては、該Ｂθ
の大きさを現像スリーブ３外周面からの距離として表わ
した。第３図より明らかなように、現像スリーブ３外周
面玉の磁束密度の現像スリーブ３周方向成分Ｂθは、接
触点Ａの位置から現像スリーブ３の回転方向下流側へと
進むにつれて減少していることがわかる。

表　　１ 角度Ｙ＝２０°とし、接触点Ａにおける現像スリーブ３
外周面上の磁束密度の現像スリーブ３周方向成分Ｂθ＝
２００Ｇ、３００Ｇ、４００Ｇ、５００Ｇ、６００Ｇで
あり且つ弾性体ブレード７近傍における現像スリーブ３
外周面上の磁束密度の現像スリーブ３周方向成分Ｂθが
現像スリーブ３の回転移動方向に進むに従って増加して
いる５種類の磁石ロー５−４を用い、磁性粒子９の漏れ
の発生を評価した。その結果を示したのが表２である。

表　　２ 実験ｌ、実験２の結果より、弾性体ブレード７近傍にお
ける現像スリーブ３外周面五の磁束密度の現像スリーブ
３周方向成分Ｂθの現像スリーブ３の回転移動方向にお
ける増減によらず、該Ｂθの大きさを４００Ｇ以下に設
定した磁石ローラ４を用いることにより、磁性粒子９の
漏れが防止できることがわかる。これは、磁性粒子９の
現像剤収容器２からの漏れが、磁性粒子９に作用する磁
気力のうち、Ｂθの現像スリーブ３回転移動方向での増
減によって生ずる現像スリーブ３周方向の力には殆んど
依存せず、Ｂθの値が大きくなることにより現像スリー
ブ３の法線方向の力（現像スリーブ３の中心方向に作用
する力）が大きくなることによって発生しているためで
ある。即ち、前記Ｂθの値が大きいと弾性体ブレード７
近傍にて磁性粒子９が現像スリーブ３中心方向に大きな
力を受けるため、現像スリーブ３外周面上に強く担持さ
れ、弾性体ブレード７による磁性粒子９の搬送阻止が完
全に行なわれなくなると思料される。

角度Ｚについては、角度Ｚの値を小さく設定すれば、５
ｍ性粒子９の循環流ｄの速度を上昇させることができる
ことが判明したが、磁石ローラ４の製造上の観点から角
度Ｚの値を小さく設定すると磁力が低下して磁性粒子９
を現像スリーブ３外周面近傍に保持する能力が低下する
ので、４０’≦Ｚ≦７０’の領域内に設定するのが適当
である。

角度Ｚを上記領域内に設定すれば、５００Ｇ以上の磁力
を確保することが可能であり、磁性粒子９を確実に保持
することが可能である。

角度Ｕは、磁極Ｓ６が現像スリーブ３の現像剤収容器２
＠開口領域Ｃ内に入るように、Ｕ≧Ｘ＋Ｙ＋２の領域内
に設定するのが適当である。

上述した各種条件を満足した構成とすれば、磁性粒子９
の循環を安定化せしめることができ、充分な大きさの摩
擦電荷を持った均一な現像剤ｌＯの薄層を形成すること
ができる。現像スリーブ３外周面は、鏡面とするよりも
微小な凹凸を設けることが１ｍ性粒子９の循環及び現像
剤ｌＯの薄層形成の安定性の点から好ましいと言える。

磁性粒子９には、鉄粉、フェライト粉体などを用いるこ
とが可能である。前記磁性粒子９には、現像剤１０の帯
電特性に合わせて樹脂コーティングしたものを用いるの
が好ましい、更に磁性粒子９として用いられるものの粒
径は、５０−１００μｍが好ましい、即ち、５０ｇｍ以
下の粒径の磁性粒子では１弾性体ブレード７の接触点Ａ
にて磁性粒子９の搬送を阻止し切れず、又、１ｏｏｐ、
ｍ以りの粒径の磁性粒子では、現像剤収容器２内での現
像剤１０の取り込みが不十分なうえに、現像剤１０に対
して十分な量の摩擦電荷を付与することができないから
である。

第４図は、本発明の他の実施例に従う現像装置の構成を
示しものである。第４図にて、前記第１図にて図示した
ものと同一物には同一符号を付してその説明は省略する
。

本実施例にて前記現像スリーブ３には、アルミニウム酸
の直径２０ｍｍのスリーブ外周面に、７ランダム砥粒に
て不定型サンドブラスト処理が施されたものが用いられ
ている。磁石ローラ４には、磁束密度のピーク値が７５
０Ｇのものが用いられている。ここで１弾性体ブレード
７の近傍における磁束密度の現像スリーブ３周方向成分
Ｂθは、３４０Ｇである０弾性体ブレード７には、ウレ
タン−ｆム（ゴム［１ｌｆＪＩｓ６５’、　厚さ１．５
ｍｍ）のものが使用されている。上述した各種部材の取
付位置は、θ＝３５°、Ｐ＝３．８ｍｍ、Ｘ＝３０°、
Ｙ＝３０ｅ″　Ｚ＝５５°　Ｕ：１３００の諸条件が満
足されるように設定されているものとする。

磁性粒子９には、粒径５０＃Ｌｍ〜７０ｕＬｍ（２５０
／３５０メツシユ）のフェライト粒子にアクリル系及び
フッ素系樹脂をコーティングしたものが用いられている
、 現像剤ｉｏには、スチレン系樹脂に赤色顔料を分散した
平均粒径１２ｇｍのトナー粒体にコロイダルシリカ０．
５％を外添した赤トナーを用いた所、上述した塗布作用
により現像スリーブ３外周面上に約５０１Ｌｍの厚みを
持った均一な現像剤１０の塗布層が得られた。該塗″ｋ
ｊ層の帯電量をファラデー法を用いて測定した所、帯電
量は−１２鉢ｃ／ｇであった。

前述した現像装置における現像方法としては、例えば、
特公昭５８−３２３７５号公報に記載の方法、即ち、感
光体ドラムｌ外周面と現像スリープ３外周而との間に微
小な間隙を設定し、これらの間に直１に、電圧成分に交
流電圧成分が重畳された現像バイアス電圧を印加して現
像スリーブ３外周面上の現像剤ｌＯの薄層を感光体ドラ
ムｌ外周面上の静電潜像に転移させる方法や、接触現像
法等がある。

上述したごとき構成の現像装置をキャノン株式会社製の
ＬＢＰ−ＣＸプリンタに組み込み、バイアス電源として
周波数１８００Ｈｚ、　　ピーク間電圧１６００Ｖの交
流電圧成分に、−５００Ｖの直流電圧成分を重畳させた
脈動電源を用い、感光体ドラムｌ外周面上の潜像電位を
１＃部電位−７００■、明部電位−１００Ｖとし、現像
スリーブ３外周面と感光体ドラム１外周面とによって画
定される間隔を２５０ｐｍに設定して、明部領域を現像
する反転現像を行なった所１反射濃度１．２の良好な赤
色の複写画像を得ることができた。

本発明に循う現像装置における磁性粒子９の粒径の影響
を調べるために１種々の粒径を持つ磁性粒子９について
現像スリーブ３の現像剤収容器２側開口領域Ｃを覆うに
充分な量（本実施例において、現像スリーブ３の単位長
さ当り１　、９　ｇ　／　ｃｍの割合で合計４０ｇ　（
現像幅２１０ｍｍ（ＪＩＳ規格Ａ４判の縦の長さに相当
〕））を現像装置に投入し、更に赤色現像剤１０を５０
ｇ投入して現像を行なった結果を表３に示す、（このと
きの初期の現像剤濃度は、１０％に設定した）表３　磁
性粒子の粒径と画質 表３において、スリーブゴーストとは、現像スリーブ３
に対する現像剤ｉｏの供給や現像剤１０に対する摩擦電
荷の付与が不充分で、現像スリーブ３の１回転分だけの
画像の画像濃度が濃く、２回転目以降の画像は画像濃度
が薄くなるという現象である。キャリア漏れとは、弾性
体ブレード７接触部Ａにて磁性粒子９の搬送を阻止し切
れずに磁性粒子９が現像剤収容器２外へと漏れ出てしま
うという現象である。

この結果、５０＃Ｌｍ以下の粒径の磁性粒子９では１弾
性体ブレード７の接触部Ａからの磁性粒子漏れ（即ち、
キャリア漏れ）を防ぐことができない、５０ＪＬｔｎ〜
１１００ｐの粒径の磁性粒子９を使用したときには、ス
リーブゴーストのないベタ均一性の良好な複写画像が得
られた。１１００ｐ以上の大きさの粒径の磁性粒子９を
使用したときには磁性粒子９の現像剤１０搬送能力不足
によるスリーブゴーストや現像剤ｌＯのｆ９擦電荷不足
によるかぶりの発生が認められた。

次に、磁性粒子９の量の影響を調べるために。

ｆｊＩＪ４図にて図示した現像装置において粒度分布が
５０〜７０ルｍの磁性粒子９を用い、磁性粒子９の量を
２０ｇ（現像スリーブ３の長手方向の単位長さ当り０．
９５ｇ／Ｃｍ）、３０ｇ　（同１．４３ｇ／ｃｍ）　、
４０ｇ　（同１．９０ｇ／ｃｍ）５０ｇ（同２．３８ｇ
／Ｃｍ）、６０ｇ　（同２゜８６ｇ／ｃｍ）投入した場
合について調べた所、表４にて示すような結果が得られ
た。（初期時の現像剤１ＯＷｓ度をｉｏ％とし、更に赤
色現像剤１０を５０ｇ投入した） 表４　磁性粒子投入量と画質 表４を参照すれば、磁性粒子９の量が少ない場合、本実
施例において、２０ｇ（０，９５ｇ／ｃｍ）以下では現
像剤１０の搬送能力が弱いことや現像スリーブ３回転方
向上流側の現像スリーブ３外周面−Ｆの部位に、磁性粒
子９にて覆われていない空乏域が存在することのために
、現像スリーブ３外周面と磁性粒子９との接触面積が減
少することによってスリーブゴーストが発生したり、又
充分な画５に速度が得られないことがわかる。又、磁性
粒子９の量が多い場合、７０ｇ　（３、３３ｇ／ｃｍ）
以上では磁性粒子９の循環速度が遅くなることや、循環
運動を行なわない過剰な浮遊磁性粒子９が現像剤ｌＯの
取り込みの邪魔をするために、現像スリーブ３外周面上
に充分な量の現像剤１０が供給されず、スリーブゴース
トの発生や充分な画像濃度が得られないという不具合を
起こす。

本実施例においては、磁性粒子９の閂を３０ｇ（１，４
３ｇ／ｃｍ）　〜６０ｇ　（２，８６ｇ／ｃｍ）に設定
することによって、スリーブゴーストのない、充分な画
像濃度を持った複写画像が得られた。又、現像スリーブ
３外周面上には、磁性粒子９にて覆われていない所謂空
乏域の存在が認められず、浮遊磁性粒子９の量も適宜な
量に規制されていた。更には、現像装置内に収容される
べき磁性粒子９の量を３０ｇ　（１，４３ｇ／ｃｍ）　
〜６０ｇ　（２，８６ｇ／ｃｍ）に設定することにより
、適当量の浮遊磁性粒子９が存在することとなるために
、現像スリーブ３の長手方向に沿って現像剤１０の薄層
を均一に設定することが容易となり、現像剤１０の薄層
が現像スリーブ３の長手方向に沿って不均一に形成され
た場合に発生する現像スリーブ３の長手方向に沿った画
像濃度ムラも発生することがない。

次に磁石ローラ４における磁極配置の影響について調べ
るために、第４図にて図示した現像装置におい−Ｃ，Ｘ
＝　３００、Ｙ＝３０°、Ｕ＝１３００とした構成で、
磁極Ｎ５と磁極Ｓ６との極間角度を４５°、５０°、７
０°、８０’、９０’（この場合の磁力は、６００Ｇ）
として、表５にて示すような結果が得られた。

表５　磁極開角度と画質 表５を参照すれば、磁極開角度Ｚが７０°を越えた場合
にスリーブゴーストが発生し、充分な画像濃度が得られ
ないという不具合があることがわかる０本発明者等の観
察によれば、磁極開角度Ｚを広げれば広げる程、磁性粒
子９の循環速度が遅くなるという現象が認められ、現像
剤ｌＯの現像スリーブ３外周面上への供給が不充分にな
っているものと思料される。よって、磁極開角度Ｚを。

Ｚ≦７０″の領域内に設定する必要があるが磁石ローラ
４の製造上の観点から磁極開角度Ｚを小さ〈設定すると
強い磁力が得られず、磁性粒子９の循環が充分に行なわ
れないという弊害が発生する。従って、磁極開角度Ｚは
、４０°以上であることが望ましい。

本発明に従う現像装置においては、隣り合った磁極同士
、即ち磁極５．磁極６が異極性となるように設計する必
要がある。同極性とすると、極間に反発磁界が生じ、こ
の反発磁界により磁性粒子９の循環動作がスムーズに行
なわれず、スリーブゴーストや複写画像の画像濃度の低
下を惹き起すという不具合が生ずる。

以上説明したような構成とすることによって、現像剤収
容器２の開口部２ａは、現像スリーブ３と該現像スリー
ブ３外周面を覆う磁性粒子９が磁気カーテンを形成する
ので、わずかな隙間から非磁性の現像剤１０が漏れ出て
画像形成装置内の各部を汚すこともない、また、前述し
た磁性粒子９は１周囲に現像剤ｌＯを保持しているため
に、現像スリーブ３は直接的に磁性粒子９と摺擦される
ことも極めて少ないので、現像スリーブ３の外周面の摩
耗も殆んど認められなかった。

上記実施例では、非磁性現像剤ｌＯを使用したが、磁性
粒子９と比較して磁性が弱く且つ摩擦帯電が可能であれ
ば、磁性現像剤を使用しても差支えない。

第５図は１本発明の更に他の実施例に従う現像装置を示
したものである。第５図にて、前記第１図、第４図にて
図示したものと同一物には同一符号を付してその説明は
省略する０本実施例にて磁石ローラ４の前記接触点Ａに
対向した部分に、磁石ローラ４の長手方向に亘って切欠
溝１０１が形成されている。前記切欠溝１０１には、そ
の全域に亘って鉄、ニッケル等の透磁率の高い物質にて
形成された棒状部材１０２が嵌合されている。前記切欠
１ＩＩ１１０１の磁石ローラ４の法線方向の深さｔｏｔ
ｔを３ｍｍ以上とし、前記切欠溝１０１の磁石ローラ４
の周方向の幅ｔｏｉｗを５ｍｍ以上としたときに、接触
点Ａにおける現像スリーブ３外周面上の周方向の磁束密
度を容易に４００Ｇ以下とすることができた０本実施例
によれば、前記実施例と同様の効果が得られるとともに
、接触点Ａにおける現像スリーブ３外周面の周方向の磁
束密度を低くすることが容易に可能となるために、磁石
ローラ４の設計が容易になるという利点もある。又、本
実施例では、透磁率の高い物質にて形成された棒状部材
１０２を磁石ローラ４に嵌合することとしたが、上記構
成のみに限定されるものではなく、接触点Ａに対向した
位置の近傍に透磁率の高い物質が存在する構成であれば
よい。

第６図は１本発明の第４の実施例に従う現像装置を示し
たものである。第６図にて、前記第１図、第４図、第５
図にて図示したものと同一物には同一符号を付してその
説明は省略する０本実施例にては、接触点Ａよりも現像
スリーブ３回転方向上流側に配設されているｗ４１の磁
極５（Ｎ極）と接触点Ａを挟んで相対する位置に磁石１
０３を、磁極５と同極（Ｎ極）を磁極５と対向させて配
設する。磁石１０３の表面における磁束密度を５００Ｇ
以上とし、磁石１０３と接触点Ａとの距離を１０ｍｍ以
上４０ｍｍ以下、好ましくは１５ｍｍ以上３０　ｍ　ｍ
以下とすることで、接触点Ａにおける現像スリーブ３外
周面の周方向の磁束密度を４００Ｇ以下とすることがで
きた。磁石１０３と接触点Ａとの間の距離が１０ｍｍ未
満では、磁石１０３近傍に磁性粒子９の滞留が生じ、４
０ｍｍを超えると磁気力が接触点Ａまで及ばない８本実
施例においても、上記３つの実施例と略同様な効果が得
られた。

ｌ豆匁遣」 以上説明したように、本発明によれば、微量の磁性粒子
を現像剤担持手段の長手方向に泊って均等に配置するこ
とを可能ならしめることにより現像剤担持手段上に均一
な現像剤の薄層を形成することができ、現像剤担持手段
表面の磁性粒子の運動に起因する摩耗を防止することが
でき、更には現像剤の現像装置外への漏れを防止するこ
とによって画像形成装置内の各部や帯電線等が汚染しな
いようにし、これによって良好で且つ高品位な画質を持
った複写画像が安定的に得られる現像装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例に従う現像装置を示した部
分縦断面図である。 第２図は、本発明の一実施例に従う現像装置の要部説明
図である。 第３図は、本発明の一実施例に従う現像装置の作用説明
図である。 第４図は１本発明の他の実施例に従う現像装置を示す縦
断面図である。 第５図は、本発明の更に他の実施例に従う現像装置を示
す要部説明図である。 第６図は１本発明の第４の実施例に従う現像装置を示す
要部説明図である。 ６　：　磁極Ｓ ７：り獅性体ブレード ９：磁性粒子 １０：現像剤 ：現像剤収容器 ：開口部 ：現像スリーブ ：磁石ローラ ：磁極Ｎ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）開口部を有するとともに、現像剤と磁性粒子とを収
   容する現像剤収容器と、前記開口部に臨ませて循環移動
   可能に配設されている現像剤担持手段と、前記現像剤担
   持手段の内部に配設されている複数の磁極を有する磁界
   発生手段と、前記開口部に、前記現像剤担持手段と弾性
   的に当接可能に設けられた現像剤層厚規制手段とを具備
   した現像装置において、前記磁界発生手段は、隣り合う
   磁極同士が異極性となるように構成されているとともに
   、前記磁極が、前記現像剤層厚規制手段の端部が前記現
   像剤担持手段と接触する部位よりも現像剤担持手段の移
   動方向上流側に位置せしめられるようにして前記現像剤
   担持手段内に配設されており、前記各磁極の磁界強度は
   、前記現像剤担持手段の前記現像剤層厚規制手段の端部
   との接触部位における現像剤担持手段表面の接線方向の
   磁束密度が４００Ｇ以下であるように設定され、前記磁
   性粒子の粒径は、５０〜１００μｍであることを特徴と
   する現像装置。