JPH0277771A - 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］ この発明は静電潜像を現像剤にて現像する技術の分野に
おいて利用され、特に現像剤を磁気力で拘束して現像を
行なう現像装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の現像装置は静電潜像担持体と、この静電
潜像担持体と近接領域を形成するように外周面を対向し
て配設し、その外周面に磁性を有する現像剤を担持する
非磁性の現像剤担持体とて構成されている。そして、上
記近接領域内において、この両者の外周面対向距離が一
定値以下となる所定域、すなわち一定の磁界強度の領域
を現像領域としている。

この場合、上記現像剤担持体の表面て現像剤を担持する
手段として、現像剤担持体の内部に一磁極か現像剤担持
体外周面側に向くよう磁石を複数布する磁界発生手段か
固定設置されている。そして、この磁界発生手段を構成
する複数の磁石のうち一磁石は、上記静電潜像体と上記
現像剤担持体の近接領域の範囲内にあって最近接部に対
応する位置の近傍に配設され、回転体外周面側の一磁極
が現像領域の略中央部で垂直磁界成分（上記現像剤担持
体の表面に対し垂直な磁界成分）の最大密度点を有する
ように磁化設定されている。この垂直磁界成分が、現像
領域の範囲内で現像剤担持体外周面に現像剤を磁気的に
拘束していわゆる「穂立ち」を形成させ、上記静電潜像
担持体へ現像剤を移行せしめている。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、従来の現像装置にあっては、現像領域の
両端側へと向うにしたがい磁石の上記垂直磁界成分の密
度か徐々に減少し、逆に水平磁界成分（上記現像剤担持
体の周方向の磁界成分）の密度が徐々に増す。その結実
現像領域の両端側になるほど現像剤の穂立ちが傾斜して
しまい、そのためその部分での現像がなされた画像には
種々の障害が生じる。例えば、「尾引き」と称され、上
記現像剤担持体の回転に伴ない画像形成の方向（画像が
形成される記録材の搬送方向）とは逆方向に現像剤か線
状に延びて尾を引いているように見える状態や、「飛び
散り」と称され上記「尾引き」がさらり悪化して複写画
像の周近部にまで現像剤の粒子が飛び散る状態などの画
像形成に悪影響を与える。これは、上記磁界発生手段と
して樹脂または高分子物質に磁性体を混合させた一体成
形部材を使用する場合に顕著である。

このときの現像領域を拡大し、現像剤の穂立ちの様子を
示したのが第７図である。同図において現像剤担持体と
しての現像スリーブ２上に現像剤１０か担持されている
。また、静電潜像担持体としての感光トラムｌ上には静
電潜像（第７図ては参照符号１１のマイナス極性として
表わされている）が担持されている。そして感光ドラム
ｌと現像スリーブ２との最近接部（図示の場合、現像領
域の中央部）では現像スリーブ２上て穂立ちした現像剤
１０か電気的吸引力を受けて感光ドラム１側へ移動する
。しかし、現像領域中央部から両端側の非現像領域へと
向うにしたがい、水平磁界成分の影響を受けて穂立ちか
徐々に傾斜するようになってくる。この傾向け、参照符
号１２で示されるごとく現像領域両端部においてはかな
り顕著に表われている。例えば、第７図に示された現像
領域の左側部分においては、現像スリーブ２上で傾斜し
ている現像剤ＩＯの穂立ちの一部が、感光ドラムｌと現
像スリーブ２との間隔が大きくなる傾向にあるにも拘ら
ず、矢印Ｗ方向に電気的に感光ドラムｌへ吸引されてい
くために、回転している感光ドラムｌ上ては画像形成方
向Ａに現像剤ＩＯのずれか生じてしまう。この現像剤１
０のずれか複写画像上では後方に線状となって延びる上
述の「尾引き」である。

本発明は、従来のこのような現像装置の有していた「尾
引き」、「飛び散り」などの画像形成における悪影響を
解決することを目的とする。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明の現像装置は、上記目的達成のために、静電潜像
坦持体と、内部に磁界発生手段か配設され所定の方向に
回転する現像剤坦持体とを有し、 」−記静電潜像坦持体と上記現像剤坦持体とか両者の外
周面間に最近接部をもつ近接領域を形成するように配設
され、上記磁界発生手段の上記最近接部の近傍に磁界発
生部を有している現像装置において、　」二記磁界発生
手段は、上記磁界発生部により形成される磁界の磁界発
生手段表面に対し垂直な成分の磁力強度分布を上記磁界
発生部の近傍の所定位置にて変化せしめることを可能と
する磁界変化手段を備えている、 ことによって構成される。

［作用］ Ｌ記のように構成された現像装置か起動すると、現像剤
担持体の表面上に薄層化された現像剤か静電潜像担持体
と現像剤担持体の近接領域に搬送される。該現像剤は、
上記近接領域の現像回部領域において、磁界発生手段の
磁界発生部と磁界変化手段とにより設定された磁界によ
って穂立ちし、静電静電担持体に担持された静電潜像の
電荷に応した可視像を形成する。

［実施例］ 以下、添付図面にもとづいて、本発明の実施例装置を説
明する。

第１図（Ａ）は、第一実施例装置としての現像装置で現
像剤担持体としての現像スリーブの周辺を示す断面図で
あり、第１図（Ｈ）は第１図（Ａ）の現像スリーブと静
電潜像担持体としての感光ドラムか形成する近接領域を
拡大し、該近接領域内の垂直磁界成分の分布の様子を模
式的に示した図である。

第１図（Ａ）において、現像スリーブ２は、感光トラム
１に所定間隙をもって対向する位置にＡ方向に回転自在
に配設されている。該現像スリーブ２の内部には、樹脂
等の材料からなる磁界発生手段としての現像用マグネッ
ト３か所定の位置に固定配置されている。現像用マグネ
ット３は、その製造時に例えば第１図（Ａ）に示されて
いるように、周部の所定の位置に四つの磁界発生部ａ。

ｂ、ｃ、ｄか形成され、磁界発生部ａか現像極を、磁界
発生部すか現像剤坦持体（カット極）を、磁界発生部Ｃ
及びｄが現像剤搬送極を、それぞれ形成している。第２
図には、上記現像用マクネット３の拡大断面図か示され
ている。図中において、１ａは感光ドラム中心、２ａは
現像スリーブ回転中心てあり、Ｌは感光トラム中心１ａ
と現像スリーブ回転中心２ａとを通る直線である。現像
マクネット３は、直線りに対して現像スリーブ回転中心
２ａを中心に所定の角度θ１．θ２を有する直線Ｍｌ、
Ｍ２と現像用マグネット３の外周線の交点周辺に半円形
の溝１３ａ及び溝１３ｂが形成されている。

この溝１３ａ及び＋３ｂは現像用マクネット３の軸とモ
行に形成されている。

また、現像スリーブ２の上部には、現像剤ＩＯの穂立ち
高さを規制して現像スリーブ上の現像剤を薄層化するた
めのフレート４か一上記磁界発生部すに対向した位置に
配設されている。現像スリーブ２の右側は、開口にて上
詰現像スリーフ２の左部分を突出状態で配置し、かつ該
現像スリーブ２へ供給する現像剤１０を収容するための
容器８となっている。なお、２ａは現像スリーブ２の回
転中心であると共に現像用マグネット３の固定中心ても
ある。

第１図（Ｂ）は、−に記第１図（Ａ）における近接領域
を拡大して示しており、同図では、磁界発生部ａの周表
面側の磁極である現像極（本実施例てはＮ極）の垂直磁
界成分の分布の様子を、現像スリーブ２の周表面位置て
の磁束密度を矢印の長さて示している。

周知のように磁界発生部ａの磁界は、該磁界発生部ａを
中心として全方向に形成される。したかって、現像スリ
ーブ２の表面には垂直磁界成分と水平磁界成分とが形成
され、現像剤の穂立ちの方向け図中に示された垂直磁界
成分と、図示されていない水平磁界成分とによって決ま
る。ここで、水平磁界成分というのは、スリーブ円周で
の接線の方向についての磁界成分である。

この現像極の水平磁界成分あるいは垂直磁界成分の密度
分布状態を修正することにより、既述した従来装置の問
題点として指摘した現像領域の両端部で生じる、現像剤
の傾斜した穂立ちによる現像を防止することができる。

すなわち、現像領域の両端部での、現像極の水平磁界成
分あるいは垂直磁界成分の磁束密度の変化率を大きくな
るよう修正して設定することにより上述問題点が解消さ
れる。

以下では、上記のように現像用マグネット′３の表面に
溝１３ａ及び１３ｂか形成された本実施例装置の現像極
が形成する垂直磁界成分の密度分布゛状態を図をもって
具体的に説明する。第４図には、垂直磁界成分の密度分
布か示されている。

なお、図中の実線は、本実施例による装置の現像極の垂
直磁界成分の密度分布を示し、また二点鎖線は従来の装
置の現像極の垂直磁界成分示している。

横軸は、第１図（Ａ）に示される磁界発生部ａと、現像
スリーブ２の回転方向Ａにおいて上流側に位置する磁界
発生部すとの中間位置にあって、磁界発生部ａの現像極
の垂直磁界成分の密度がθガウスとなる位置を基準位置
θ。とじ、現像スリーブ２の回転中心２ａに対して下流
側（現像極側）へ角度θをもって示されている。縦軸は
現像スリーブ２の表面での垂直磁界成分密度なＧ（ガウ
ス）て表わしている。同図において、本実施例と従来装
置の垂直磁界成分密度を比較すると、本実施例の場合（
実線）の方が従来装Ｍ（二点鎖線）よりも中央位置（角
度θ−５０度近辺）の最大密度点Ｓを頂点としてその近
傍ては密度の変化率が比較的安定しており、中央位置か
ら両側へ所定距離となる位置で変化率か大きくなってい
る。上記の関係をより明らかにするため、第４図の縦軸
の垂直磁界成分の密度（Ｇ（ガウスン）を上記角度θで
微分し、角度０に対する変化率を縦軸にとったものが第
５図である。この両者を比較すると、中央位置から両側
へ所定距離となる位置で、変化率が大きく、極大値（最
大値）及び極小値（最小値）か明瞭となっている。これ
は、上述したことく本実施例装置の現像極は、現像領域
の中央位置から所定距離となる位置て、垂直磁界成分の
密度変化率の絶対値が極大となるよう゛′段設定れてい
るからである。なお第３１に示されるごとく、現像剤担
持体中心に対する単位中心角度当りの水平磁界成分の密
度変化量が３０ガウス以下では多くの場合、「尾引き」
、「飛び散り」等の画像障害の発生か確認されており、
一般に、密度変化率の絶対値の極大値は３０ガウス／度
以上となるよう磁化設定することか好ましい。

ここで、現像マグネット３に形成された溝１３ａ及び１
３ｂの位置について説明する。−上述した第４図の最大
磁束密度点Ｓか直線Ｌｆにある場合、磁束密度変化量の
最大点を最大磁束密度点Ｓから約２０°〜３０°の間に
設定するために、設定する最大点での磁束密度に急激な
変化をつける必要がある。したがって、第４図において
θが約８０°近傍に溝１３ａを形成し、θか約２０°近
傍゛に溝１３ｂを形成することにより、磁力分布に急激
な変化を起こさせ、第４図あるいは第５図に示すような
磁束分布を得゛ることかできる。なお、溝１３ａ及び溝
１３ｂの幅及び深さは任意であり、所望の磁力分布に応
してそれぞれ調整すればよい。

また、溝１３ａ及び１３ｂは、本実施例ては直線りに対
して角度θ、及びθ２の位置に形成し、その形状を半円
としたか、溝は例えば第８’［Ｊに示したように直線り
に対して角度θ１の位置たけに形成させてもよく、その
形状は、半円状に限るものではない。

以上説明したごとくに磁化設定された現像極を有する本
実施例装置の現像領域を拡大した現像剤の穂立ちの状態
を示したのか第６図である。現像領域の両端部Ｎｌ、　
Ｎ２て垂直磁界成分の密度の変化率か大きいので該現像
領域の端部ての穂立ちの有無かはっきりとしている。そ
の結果、スリーブ２−して垂直に穂立ちした現像剤か現
像領域内て整然と配列されている。その結果、現像剤１
ｏは乱れることなく感光ドラム１に吸引移行して「尾引
き」、「飛び散りｊ等の画像障害を生じない。

次に、本発明の他の実施例装置として本発明における現
像用マクネット３内部に設けられたＤｆ動磁性部材によ
る磁束密度分布調整機構について説明する。第９図は現
像用マクネット３に形成された溝１３の内部に可動磁性
部材１４ａが配設された場合の例である。この可動磁性
部材１４ａは破線て示した位置１４ｂへと移動可能てあ
り、溝１３の内壁の図示しないガイドレールに沿って移
動する。また、可動磁性部材１４ａには磁性部材駆動装
置１５か連結されており、１４ａを図中の矢印Ｙ方向に
自在に移動可能である。したかって、磁束密度の微調整
が可能となり、磁束密度分布の形状を最適な形状とする
ことか容易となる。第１０図は可動磁性部材１４ａか現
像用マグネット３及び現像スリーブ２の周方向に移動可
能にしたもので、可動磁性部材１．４ａは、破線で示し
た同ｒＩＩ動磁性部材１４ｂとの間を磁性部材駆動装置
１５によって振り子連動方向に駆動される構成である。

また磁力発生部材３周辺に検知手段としての磁束密度検
知器１６設け、図示しない磁力発生部材回転駆動装置に
より２ａを中心として現像用マクネット３をＸ方向に回
転させ、現像用マクネウト３表面の磁束密度を検知して
その磁束分布を図示しない磁束分布検出器により検出し
、磁束分布の回転角度に対する磁束密度変化量を算出す
る。次に、図示しない調整手段は算出した磁束密度変化
量のパターンと予め設定された所望の磁束密度変化量パ
ターンとを比較して、所望のパターンになるように可動
磁性部材１４ａを移動させるための信号を磁性部材駆動
電源１８に送り磁性部材駆動装置１５を動かすような機
構となっている。

またこの磁性部材駆動ｆ膜装置１５は第１０図の振り子
運動と第９図の伸縮運動の組み合せも可能であり、最適
な磁束密度分布に自動調整か行なえる。

なお、以」−のような自動調整機構は、第９図の実施例
装置に適用することも可能である。

以上説明した本発明装置の現像用マクネット３としては
フェラ、イト焼結タイプ、樹脂性の一体成形タイブ等広
く適用可能であり、また、現像極磁化設定も垂直成分の
最大密度点を中央とし左右対称である必要はなく、非対
称であってもよい。

［発明の効果］ 以」−説明したように、本発明に係る現像装置は、該発
生磁界発生手段に形成した磁界変化手段により磁界発生
手段の磁界発生部による磁界の一部を変化させ、現像可
能領域において、水平磁界成分の密度変化率の絶対値か
極大値となるよう磁化設定したのて、現像領域の両端部
において垂直磁界成分の密度か急激に変化することとな
り、現像剤の穂立ちの有無をはっきりさせることができ
る。よって、傾斜した現像剤により現像がなされるとい
う事態がなくなり、従来装置の有していた「尾引き」、
「飛び散り」等の画像障害を防止てき、常に高品質の画
像を提供てきるという効果をもたらす。磁界発生体は、
固定磁石と樹脂との一体成形によって製作可能てあり、
フェライト焼結タイプ磁石、張り合せタイプ、埋め込み
タイプの磁石に比較して大幅な廉価化及び軽量化も可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明−・実施例装置の概要構成断面図
、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の近接領域を拡大して該
領域ての垂直磁界成分密度分布を示した図、第２図は磁
界発生手段の拡大断面図、第３図は垂直磁界成分密度の
変化率と画像障害発生状態との関係を示す図、第４図は
本発明の一実施例装置の現像極と従来装置の現像極の垂
直磁界成分の密度分布を示した図、第５図は第４図の水
平磁界成分について現像剤担持体の中心角に対する変化
率を示した図、第６図は本発明装置の現像領域を拡大し
て現像剤の穂立ちの状態を示した図、第７図は従来装置
の現像領域を拡大して現像剤の穂立ちの状態を示した図
、第８図〜第１Ｏ図は磁界発生手段の他の例を示す拡大
断面図である。 １・・・・・・・・・静電潜像担持体（感光ドラム）２
・・・・・・−・・現像剤担持体（現像スリーブ）３・
・・・・・・・・磁界発生手段（現像用ツタネット）１
０・・・・・・・・・現像剤 ａ−・・・・・−現像磁極を形成する磁界発生部特許出
願人　　　　　　　キャノン株式会社代　理　人　　弁
理士　　藤　　岡　　　徹第　　１　　図　（Ａ） 第　　１　　図　（Ｂ） リ ＼−一／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）静電潜像坦持体と、内部に磁界発生手段が配設さ
   れ所定の方向に回転する現像剤坦持体とを有し、 上記静電潜像坦持体と上記現像剤坦持体とが両者の外周
   面間に最近接部をもつ近接領域を形成するように配設さ
   れ、上記磁界発生手段の上記最近接部の近傍に磁界発生
   部を有している現像装置において、 上記磁界発生手段は、上記磁界発生部により形成される
   磁界の磁界発生手段表面に対し垂直な成分の磁力強度分
   布を上記磁界発生部の近傍の所定位置にて変化せしめる
   ことを可能とする磁界変化手段を備えている、 ことを特徴とする現像装置。 （２）静電潜像担持体と現像剤担持体の近接領域には現
   像可能領域が形成され、磁界変化手段は該現像可能領域
   における、垂直磁界成分の上記現像剤担持体の周方向に
   おける密度変化率が極大値をとる位置に形成されている
   こととする請求項（１）に記載の現像装置。（３）磁界
   変化手段は、磁界発生手段の表面上の所定の位置に中心
   に向け所定深さをもって形成された溝であり、該溝は上
   記磁界発生手段の軸方向に延びて形成されていることと
   する請求項（１）または（２）に記載の現像装置。 （４）磁界変化手段は、溝の内部に該溝の深さ方向に移
   動可能な可動磁性部材が配設されていることとする請求
   項（３）に記載の現像装置。 （５）磁界変化手段は、磁界発生手段の内部に所定の空
   間が形成され、該空間内に所定の動作が可能な可動磁性
   部材が配設されていることとする請求項（１）または（
   ２）に記載の現像装置。 （６）磁界発生手段表面の磁束密度を検知する検知手段
   が上記磁界発生手段の近傍に配設され、検知した磁束密
   度と検知時における上記磁界発生手段の回転速度から磁
   束密度変化量を算出して、予め設定された上記磁界発生
   手段表面の磁束密度変化量のパターンと比較し、実際の
   磁束密度変化量のパターンが該設定された磁束密度のパ
   ターンとなるように可動磁性部材の位置を調整する駆動
   信号を該可動磁性部材に接続された磁性部材駆動手段に
   与える調整手段を有することとする請求項（４）または
   請求項（５）に記載の現像装置。（７）磁界発生手段は
   、現像領域における、垂直磁界成分の現像剤担持体の周
   方向における密度変化率が３０ガウス毎度以上になる位
   置に形成されていることとする現像装置。