JPH0337690A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、磁気ブラシ現像装置に関する。

［従来の技術］ 従来の現像装置は、磁気ブラシ現像装置（−成分磁気ブ
ラシ及び二成分磁気ブラシ）として公知のように、回転
自在なステンレスやアルミニウムや黄銅に代表されるよ
うな非磁性かつ導電性の円筒状の現像剤搬送部材（現像
スリーブとも称す）の内部に複数の磁極に着磁された円
筒状の磁石を配設して磁性体ローラーを形成しており、
磁石により発生する磁場にしたがって現像剤搬送部材上
に現像剤を保持し磁石と現像剤搬送部材のうち少なくと
も一方を回転させて現像剤搬送部材上の現像剤を搬送す
るものであった。

【発明が解決しようとする課Ｍ］ しかし、前述の従来技術では、現像剤搬送部材で磁界の
変化に伴う現像剤の凹凸（磁気ブラシの凹凸）が形成さ
れ、磁石を回転した場合に、現像ニップ長が磁石の回転
に伴って変動するため磁石の磁極ピッチに起因する現像
流度むらを生じていた。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、磁石の回転に伴う現像流度むら
を低減し、高い印字品質の得られる現像装置を提供する
ところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の現像装置は、複数の磁極に着磁された磁石を含
む磁性体ローラーを有し、磁性体ローラーで現像剤の搬
送及び現像を行う現像装置において、磁性体ローラーの
近傍に磁界検出手段を配設し、磁界検出手段で検出され
る磁界の交番に同期して現像バイアス電圧を変化させる
ことを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、磁性体ローラーが、磁石の
外周側に空隙を介して配設される非磁性の現像剤搬送部
材を含み、現像剤搬送部材の表面で現像剤の搬送を行う
ことを特徴とする。

さらに、本発明の現像装置は、磁性体ローラーが、磁石
の表面で現像剤の搬送を行うことを特徴とする。

さらに、本発明の現像装置は、磁石が希土類磁石である
ことを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記の構成によれば、現像ニップ部分の磁界の
交番に同期して現像バイアスを変化させ、現像ニップ部
分の現像剤に働く現像力を一定にでき、現像流度の変動
を低減できる。

また、現像剤搬送部材を含む磁性体ローラーを用いれば
、現像剤搬送部材上で磁気ブラシを自転させて現像剤の
帯電性を向上しＪ現像剤搬送部材と潜像担持体との間で
磁界の交番に同期した現像バイアス電圧を印加すること
ができる。

さらに、磁石表面で直接現像剤を搬送する磁性体ローラ
ーを用いれば、磁石上で現像剤を直接搬送するため、磁
石の発生する磁界を最も有効に活用することができ、磁
石と潜像担持体との間で磁界の交番に同期した現像バイ
アス電圧を印加することができる。

さらに、磁気特性の高い希土類の磁石により磁性体ロー
ラーを形成して、小型軽量の磁性体ローラーを構成する
ことができる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例における現像装置を含む画像形
成装置の断面概観図である。潜像担持体１は、導電性の
支持部２の上に有機または無機の光導電性を有する感光
層３を塗膜したものである。

係る感光層３をコロナ帯電器等の帯電器４を用いて帯電
した後に画像に応じて光源５から出た光を結像光学系６
を通して感光層３に選択的に光照射して感光層３上に電
位コントラストを得て静電潜像を形成する。一方、現像
装置７は像形成体である現像剤８を帯電させかつ円筒状
の磁性体ローラー〇で搬送して潜像担持体１と磁性体ロ
ーラー９とが近接する現像ギャップ部で潜像担持体１の
静電潜像の電位ポテンシャル及び現像バイアス電圧印加
手段１０によるバイアス電圧に応じて現像剤８を現像す
るものであって、潜像担持体１の静電潜像を現像剤８に
より顕像化するものである。静電潜像を顕像化した現像
剤８は、コロナ放電や電界や圧力や粘着力を用いた転写
器１４により記録紙１５に転写し、加圧や加熱等の手段
により現像剤８を記録紙１５に定着して、記録紙１５上
に現像剤８による所望の画像を得るものである。第１図
の現像装置において、磁性体ローラー９は供給された現
像剤８を磁気力により保持し搬送量規制部材１１で適量
に規制して現像剤８を搬送するものであって、磁性体ロ
ーラー９は円筒状で外周を複数極に着磁された磁石１２
と磁石１２の内部に配設され軟磁性で円筒状のヨーク（
図示せず）とで磁気回路を構成し磁石１２と空隙を介し
て配設される円筒状で非磁性の現像剤搬送部材１３上に
磁界を形成して磁性の現像剤８を搬送するものである、
一方、磁性体ローラー９に隣接して磁界検出手段１６が
配設され現像ギャップ部の磁石１２による磁界を検出し
て、現像ギャップ部の磁界による現像阻止力の変化に応
じて交番電圧重畳手段１７により現像バイアス印加手段
１０に交番電圧を重畳し、電界による現像力（クーロン
力）と磁界による現像阻止力との差を一定に保ち、現像
剤８に作用する力の変動を低減し、従って、磁石１２の
回転に伴う現像温度むらを低減し高印字品質の画像を形
成することができる。尚、磁界検出手段１６の配設位置
は磁性体ローラー９の近傍であればよく、現像ギャップ
位置での磁界に換算して現像力を一定にするべく交番電
圧を重畳すればよく、交番電圧の波形についても正弦波
や矩形波や鋸歯状波等の種類にかかわらず適用可能であ
る。

第２図は本発明の他の実施例における現像装置の磁性体
ローラーの概観図であって、円筒状で半径方向に複数極
に着磁された希土類の磁石２２の外周表面に現像剤を磁
界分布に応じて保持かつ搬送するもので、磁性体ローラ
ー２１は鉄などを主成分とする軟磁性のヨーク２３を磁
石２２の内周側に接着等の手段により配設して磁気回路
を構成するものである。第２図の構成では、潜像担持体
と磁石２２との間または潜像担持体とヨークとの間に磁
界検出手段による磁界の変化に応じた交番電圧を現像バ
イアス印加手段に重畳する事により、現像ギャップ部で
の現像阻止力の変動に影響されない現像温度を得ること
ができ、簡略構造の磁性体ローラーで高印字品質の画像
を得ることができる。また、磁石２２に希土類磁石を用
いて薄肉として磁石重量を従来の半分以下にして、しか
も、磁石２２の着磁極数を１０極以上に多極着磁してヨ
ーク２３の重量も軽量化することが出来る。尚、軟磁性
のヨーク２３を磁石の成形時に予め成形型に設置した後
にその外周で磁性粉や樹脂等を含む磁石材料を射出成形
して磁石２２とヨーク２３を一体成形して磁性体ローラ
ー２１を形成すれば、プラスチックの射出成形で公知の
ように容易に一体成形ができ、磁石の肉厚を薄肉にして
しかも十分な機械的強度が得られ、磁性体ローラー２１
の機械的寸法精度を低減することができ現像剤の搬送量
の変動及び現像ギャップの変動を低減し現像油状態を示
す図であって、磁化反転の周期の２分の１の周期で交番
電圧を印加するもので、磁気ブラシ高さの高い磁極中心
部が現像ギャップ部を通過するタイミングで現像電界が
小さく、磁気ブラシ高さの低い磁極間部が現像ギャップ
部を通過するタイミングで現像電界が大きくなるように
交番電圧を重畳することにより、現像電界による現像力
と磁気力による現像阻止力との差を一定に保ち磁化反転
による現像温度むらを低減することができる。

本発明に使用する現像剤としては、−成分磁気ブラシ現
像剤や二成分磁気ブラシ現像剤等の磁気ブラシを用いる
現像剤がすべて適用可能である。

また、本発明に使用する磁性体ローラーの磁石材料とし
ては、フェライト磁石やアルニコ磁石やマンガンアルミ
磁石や希土類磁石等の公知の磁石材料を使用することが
出来る。特に、原子番号５８のＣｅから７１のＬｕに至
る１４個の希土類元素、中でもＮｄやＰｒやＳｍに代表
される希土類元素に、ＦｅやＮｉやＣｏに代表される３
ｄｌ移金属を加えた希土類磁石を使用することにより、
薄肉でも高い磁界の得られる小型軽量の磁性体ローラー
を構成することができ、焼結による製造方法だけでなく
、圧縮成形や射出成形や押出成形の製造方法を用いた成
形磁石を用いて小型軽量だけでなく形状自由度が高く磁
界分布の自由度も大きくできる。さらに、磁界検出手段
としては、ホール素子や磁気抵抗素子やコイル等で公知
の素子はもとより、磁石の回転位置を検知する光学式の
エンコウダーやメカニカルスイッチ等を用いて間接的に
磁界（磁石の回転位置）を検出しても同様に交番電圧の
重畳ができることは明白である。

以下、さらに詳細な実施例を示す。

実施例１ 第１図に示されるような現像装置で、現像剤搬送部材上
の磁束密度が８００［Ｇ］で８極に着磁された磁石を用
いた磁性体ローラーで現像剤を搬送し、潜像担持体に有
機感光体を用いて、磁界検出手段を現像ギャップ近傍に
配設し、現像バイアス電圧を−５５０［Ｖ］の直流成分
に±２００［Ｖ］の交流成分を磁界の変化周波数の２倍
の周波数で磁極の中心が現像ギャップ中心を通過すると
きに現像バイアス電圧の絶対値が小さくなるように交番
電圧を重畳し反転現像により画像形成を行ったところ、
ベタ画像の現像濃度むらがなく、細線の線幅の変化が小
さい高印字品質の画像を形成すうことができた。

実施例２ 第２図に示されるような６Ｉｉ性体ローラーで磁石上の
磁束密度が４００［Ｇ］で３２極に着磁された希土類の
磁石を用いて現像剤を直接搬送し磁界の検出を磁性体ロ
ーラ一端部の光学式エンコーダーで間接的に検出するこ
とを除いては実施例１と同様の構成で画像形成を行った
ところ、ベタ画像の現像濃度むらがなく、細線の線幅の
変化が小さい高印字品質の画像を形成すうことができた
。

比較例１ 交番電圧を印加しないことを除いては実施例１と同様の
構成で画像形成を行ったところ、ベタ画像に磁界の変化
に対応した現像濃度むらが発生し、細線の線幅の変化が
著しい低印字品質で階調性に乏しい画像しか得られなか
った。

比較例２ 現像バイアス電圧を−５５０［Ｖ］の直流成分に±１０
００［Ｖ］の交番電圧で交番電圧の周波数が磁界の変化
周波数の約１０倍（数キロＨｚ）となるように重畳して
印加することを除いては、実施例１と同様の構成で画像
形成を行ったところ、ベタ画像の現像濃度むらは比較例
１と同様に発生し、階調性に乏しい画像しか得られなか
った。

以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、広く電子写真等の現像装置に応用することができ、
特にプリンターや複写機やファクシミリやデイスプレー
に応用すれば有効である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、磁界検出手段により
現像に寄与する磁界を検出し、交番電圧重畳手段により
磁界の交番に応じて現像バイアスを変化させ、現像温度
の変動を低減し、濃度が安定で階調性の高い現像装置を
提供することができる。

また、現像剤搬送部材を含む磁性体ローラーを用いれば
、磁石を高速回転させて濃度むらを低減する必要がなく
、構造が簡略で低コストで現像濃度むらの少ない現像装
置を提供することができる。

さらに、磁石表面で直接現像剤を搬送する磁性体ローラ
ーを用いれば、磁石の発生する磁界を最も有効に活用す
ることができ、小型軽量で現像濃度むらの無い現像装置
を提供することができる。

さらに、磁気特性の高い希土類の磁石により磁性体ロー
ラーを形成して、小型軽量で背景部にカブリのない高印
字品質の現像装置を提供することができる。

以上のように本発明によれば、小型軽量で安価で高画質
の画像を形成できる現像装置を提供することができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における現像装置を含む画像形
成装置の断面概観図、第２図は本発明の現像剤 磁性体ローラー 現像バイアス印加手段 磁石 現像剤搬送部材 磁界検出手段 交番電圧重畳手段 以 上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の磁極に着磁された磁石を含む磁性体ローラ
   ーを有し、前記磁性体ローラーで現像剤の搬送及び現像
   を行う現像装置において、前記磁性体ローラーの近傍に
   磁界検出手段を配設し、前記磁界検出手段で検出される
   磁界の交番に同期して現像バイアス電圧を変化させるこ
   とを特徴とする現像装置。
2. （２）前記磁性体ローラーが、前記磁石の外周側に空隙
   を介して配設される非磁性の現像剤搬送部材を含み、前
   記現像剤搬送部材の表面で前記現像剤の搬送を行うこと
   を特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. （３）前記磁性体ローラーが、前記磁石の表面で前記現
   像剤の搬送を行うことを特徴とする請求項１記載の現像
   装置。
4. （４）前記磁石が希土類磁石であることを特徴とする請
   求項１または２または３記載の現像装置。