JPH0713435A

JPH0713435A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0713435A
Application number: JP5174940A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hibino; 勝日比野; Masaaki Yamaji; 雅章山路; Kazuhisa Kenmochi; 和久剱持; Kenichiro Waki; 健一郎脇
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】現像スリーブ上の残存現像剤を、強制的に剥
離、攪拌して、現像容器内の現像剤とよく混合し、画像
のムラをなくす【構成】回転自在の現像スリーブ５２の内側に磁石５５
を配置する。磁石５５の磁極のうち、同極の搬送磁極Ｎ
₂ 、Ｎ₃ が隣接して現像容器５１側に配置される。磁極
Ｎ₂ 、Ｎ₃ の間に反発磁界が形成されるため、硬強度磁
性粒子とトナーとからなる現像剤Ｄが上流側の磁極Ｎ₂
近傍に滞留しがちとなる。磁極Ｎ₂ に対向させて現像剤
剥離手段５７を配置する。現像剤剥離手段５７は、回転
軸５７ａ、羽根部材５７ｂを有し、矢印方向に回転する
ことにより、現像剤Ｄを剥離、攪拌する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法や静電記録
法等によって像担持体上に形成した静電潜像に、磁気ブ
ラシによってトナーを付着させて現像する現像装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写装置、静電記録装置、磁気
記録装置等の画像形成装置において、感光ドラム等の像
担持体上に形成された静電潜像を現像するための現像装
置の一つとして、磁気ブラシ方式の現像装置が広く用い
られている。

【０００３】この現像装置は、例えば、現像容器に回転
自在に取り付けた現像剤担持体としての非磁性円筒（以
下「現像スリーブ」という。）と、この現像スリーブ内
に固定された磁石とを有し、現像スリーブの回転によっ
て現像剤を搬送する。この磁石は、現像スリーブの回転
方向に沿って複数の磁極を有する。その一つは、静電潜
像が形成される像担持体表面に対向する現像位置に配置
された現像磁極であり、その他は、現像スリーブを介し
て現像剤を搬送するための複数の搬送磁界である。現像
スリーブ表面に、磁石によって磁性ブラシ（穂立）を形
成し、この磁気ブラシによって像担持体表面を摺擦する
ことにより、像担持体表面の静電潜像にトナーを付着さ
せて現像を行う。この種の現像方法は、現像領域へ、現
像に寄与する現像剤を充分に供給することができるの
で、高画像濃度を得ることができるが、現像位置におい
て、磁気ブラシの穂が疎であるために、特にハーフトー
ンにおいてガサツキのある貧弱な画像となる場合があっ
た。

【０００４】また、近来、フルカラー化、システム化に
ともなって複写機、プリンタのデジタル化が進んでい
る。

【０００５】さらに、高画質画像の要求が高まってお
り、特にフルカラー画像に関して、大きな要求となって
いる。最近、レーザビームを用いてデジタル化すること
により、高精細で高階調性を達成した複写機、プリンタ
が提供されている。これはレーザビームを画像信号でパ
ルス幅変調（ＰＷＭ）することにより、中間調形成を行
うものであり、この方式によれば高解像度、かつ高階調
性の画像を形成することができる。

【０００６】フルカラー画像の高画質化には上述のデジ
タル化が欠かせないものとなってきているが、像担持体
上に形成された微小潜像が現像時に充分には再現され
ず、特にハイライト部にガサツキが発生してしまうこと
が多かった。

【０００７】この対策として、例えば２成分現像剤の磁
性キャリヤとして硬強キャリヤを用いることにより、現
像剤の穂を密にして、微小ドット再現性を向上させ、ガ
サツキのない滑らかなハイライト部を得ることができ
る。

【０００８】この中で、上述のように、磁性ブラシを形
成するための磁石を固定し、現像スリーブを回転させる
現像装置、いわゆる磁石固定・スリーブ回動型の現像装
置は、装置構成を簡単にできるという利点はあるもの
の、現像剤として硬強磁性材料を用いるために、現像ス
リーブ上の現像剤を充分に入れ換えるための工夫が必要
とされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述
の、磁石固定・スリーブ回動型の現像装置は、実用化に
際しては、以下に述べるような問題点がある。

【００１０】すなわち、画像履歴の差で、画像濃度に差
を生じることである。とくに、ハーフトーン部分での濃
度ムラが生じやすく、極端な場合には文字の太り、細り
などを生じる。ここで、画像履歴とは像担持体の静電潜
像担持面における画像、非画像の形成経過を意味し、画
像部については、現像位置において、現像スリーブ上の
トナーが消費されるが、非画像部についてはトナーは消
費されずに現像スリーブ上にそのまま残存する。

【００１１】したがって、現像後の現像スリーブ上の残
存現像剤は、画像履歴の差によりトナー濃度のムラを生
じる。この現像スリーブ上の残存現像剤の攪拌・入れ換
えが不充分な場合は、次の現像時に、トナー濃度のムラ
にしたがって、画像濃度にムラを生じることになる。

【００１２】上述の現象は、現像剤として硬強磁性材料
を用いた場合だけでなく軟磁性材料を用いた場合にも共
通して生じる問題である。

【００１３】しかし、軟磁性材料を用いた場合は、図３
１の現像器（現像装置）５０Ｍに示すように、従来、現
像スリーブ５２内に、隣接した同極の搬送磁極Ｎ₂ 、Ｎ
₃ を配設し反発磁界により、現像剤Ｄを剥ぎ取ることが
既になされていたが、硬強磁性材料に適用した場合は、
現像剤相互の凝集力が強いこと等に基づき、現像スリー
ブ５２上の残存現像剤Ｄの剥ぎ取り、入れ換え、攪拌が
不充分となって、画像履歴差により、最終画像にムラを
生じることがあった。

【００１４】そこで、本発明は、現像剤剥離手段によっ
て、現像剤担持体（現像スリーブ）上の残存現像剤を強
制的に除去して攪拌することにより、画像履歴に基づく
画像のムラをなくすようにした現像装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、硬強磁性体とトナーとを混
合した２成分現像剤を収容するとともに像担持体に対向
した開口部を有する現像容器と、該開口部に回転自在に
配置された円筒状の現像剤担持体と、該現像剤担持体の
内部に配設され該現像剤担持体の回転方向に沿って複数
の磁極を有する磁界発生手段とを備え、前記現像容器内
の現像剤を前記現像剤担持体の表面に磁気ブラシとして
担持し、前記像担持体に対向する現像位置に搬送し、該
現像位置にて前記像担持体上の静電潜像にトナーを付着
させてなる現像装置において、前記磁界発生手段の複数
の磁極のうち、前記現像容器側に相互に隣接させて同極
の磁極を配置し、これら隣接させた磁極の近傍における
前記現像剤担持体表面に対向する位置に、該現像剤担持
体表面に担持され、前記現像位置を経由して前記現像容
器内に回収された残存現像剤を除去する現像剤剥離手段
を配設することを特徴とする。

【００１６】この場合、前記現像剤剥離手段を、磁性部
材からなる、または内部に少なくとも１極以上の磁界発
生手段を有する非磁性部材によって形成することができ
る。

【００１７】また、前記現像剤剥離手段は、前記現像剤
担持体の表面の移動方向に対して順方向、またはカウン
ター方向に移動するようにするとよい。

【００１８】さらに、前記現像剤剥離手段を、前記現像
容器側の隣接した同極の磁極のうちの上流側の磁極の近
傍における前記現像剤担持体表面に対向する位置に配設
するようにしてもよい。

【００１９】加えて、前記現像剤剥離手段が清掃手段を
有したり、回転方向に連通された開口部を有するとよ
い。

【００２０】なお、前記現像剤剥離手段が、現像剤の攪
拌手段、または現像剤の供給手段を兼ねることもでき
る。

【００２１】さらに、前記現像剤剥離手段の長手方向の
長さを、前記現像剤担持体の長手方向の長さと同じか、
またはそれよりも長く設定することが好ましい。

【００２２】

【作用】以上構成に基づき、磁界発生手段は、現像容器
側に、隣接する同極の磁極を有し、両者の間に反発磁界
が形成されるので、現像剤担持体表面に担持されてこれ
らの磁極のうちの上流側の磁極から下流側の磁極に向か
って移動しようとする残存現像剤は、上述の反発磁界に
よって移動を阻止されて、これらの磁極近傍に滞留す
る。この滞留した現像剤を、現像剤剥離手段によって強
制的に除去し、攪拌する。これによって、残存現像剤を
新規の現像剤とよく混合させることができる。

【００２３】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。〈実施例１〉図１に、代表的な電子写真方式のカラープ
リンタの概略を図示する。このプリンタは、矢印方向
（同図中、反時計回り）に回転する像担持体としての電
子写真感光ドラム（以下単に「感光ドラム」という。）
１を備え、この感光ドラム１の周囲には、帯電器２、現
像器３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫを備えた回転式の現像装
置３、転写帯電器５、クリーニング装置６及び感光ドラ
ム１上方に配設したレーザビームスキャナなどからなる
露光手段７が配設されている。

【００２４】カラープリンタ全体のシーケンスについ
て、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明する
と、まず、感光ドラム１は帯電器２によって均一に帯電
される。次に、原稿（不図示）の、マゼンタ画像信号に
より変調されたレーザ光Ｅにより画像露光が行われ、感
光ドラム１上に静電潜像が形成され、その後、予め現像
位置に定置されいたマゼンタ現像器３Ｍによって現像が
行われる。

【００２５】一方、給紙カセット９に収容されていた転
写材Ｐは、給紙ローラ１０によって給紙され、、給紙ガ
イド１１、給紙ローラ１２、給紙ガイド１３を介して搬
送され、所定タイミングに同期してグリッパ１５により
保持され、当接用ローラ１６とその対向極によって静電
的に転写ドラム１７に巻き付けられる。転写ドラム１７
は、感光ドラム１と同期して矢印方向（同図中、時計回
り）に回転しており、マゼンタ現像器３Ｍで現像された
顕画像（トナー像）は、転写部において転写帯電器５に
よって転写材Ｐに転写される。転写ドラム１７はそのま
ま回転を継続し、次の色（同図においてはシアン）の転
写に備える。

【００２６】一方、感光ドラム１は、帯電器１９により
除電され、クリーニング装置６によってクリーニングさ
れた後、再び帯電器２によって帯電され、次のシアン画
像信号によって前記のような露光を受ける。この間に現
像装置３は回転してシアン現像器３Ｃが所定の現像位置
に定置され、所定のシアン現像を行う。

【００２７】つづいて、以上のような一連の画像形成プ
ロセスを、それぞれイエロー及びブラックについても行
い、転写ドラム１７上の転写材Ｐに対する４色のトナー
像の転写が終了すると、転写材Ｐは、分離帯電器２０、
２１によって除電され、前記グリッパ１５を解除すると
ともに、分離爪２２によって転写ドラム１７から分離さ
れる。転写材Ｐは、さらに搬送ベルト２３で定着器（熱
圧ローラ定着器）２５に送られ、ここでトナー像が溶融
固着された後、排出ローラ２６によって排紙トレイ２７
上に排出される。これにより、一連のフルカラープリン
トシーケンスが終了し、所望のフルカラープリント画像
が形成される。

【００２８】なお、露光手段７を構成する上述のレーザ
ビームスキャナは、図２に示すように、半導体レーザ部
７ａ、コリメータレンズ系７ｂ、焦点調整手段７ｃ、ポ
リゴンミラー７ｄ、ｆ−θレンズ群７ｅ、反射鏡７ｆ、
ＣＣＤ７ｇ等を有しており、半導体レーザ部７ａは、画
像読取装置の電子計算機等によって演算出力される時系
列のデジタル画素信号の入力を受けて、その信号に対応
してＰＷＭ変調したレーザビームを発振し、感光ドラム
１表面を露光する。

【００２９】さらに詳しく説明すると、光源部である半
導体レーザ部（固体レーザ素子）７ａは、レーザ光を発
生するための発光信号をおくる発光信号発生器であるレ
ーザドライバ７ｈに接続され、該レーザドライバ７ｈの
発光信号に応じて明滅する。固定レーザ素子７ａから放
射されたレーザ光束はコリメータレンズ系７ｂにてほぼ
平行光とされる。該コリメータレンズ系７ｂは、焦点調
整手段７ｃによりレーザ光の光軸方向である矢印Ａ方向
に所定量だけ移動可能となっている。

【００３０】ポリゴンミラー、すなわち回転多面鏡７ｄ
は、矢印Ｂ方向に一定速度で高速回転することにより、
コリメータレンズ系７ｂから射出された平行光を反射し
て所定方向の矢印Ｃ方向に走査する。回転多面鏡７ｄの
前方に設けたｆ−θレンズ群７ｅ（７ｅ₁ 、７ｅ₂ 、７
ｅ₃ ）は、該回転多面鏡７ｄにより偏向されたレーザ光
束Ｌを被走査面、すなわち感光ドラム１上の所定位置に
結像するとともにその走査速度を被走査面上において等
速とする。

【００３１】レーザ光束Ｌは反射鏡７ｆを介して検出手
段としてのＣＣＤ（固体撮像素子）７ｇ上に導かれ、か
つ被走査面としての感光ドラム１上に走査される。ＣＣ
Ｄ７ｇは矢印Ｃ方向に多数個の光検出器を感光ドラム１
面と光源部に対して光学的にほぼ等価な位置に配列して
構成されている。

【００３２】また、ＣＣＤ７ｇはレーザドライバ７ｈ及
び焦点調整手段７ｃを制御する制御部７ｉに接続されて
いる。さらに、画像処理部７ｊが、レーザドライバ７ｈ
及び制御部７ｉに接続されている。

【００３３】以上の構成において、所望の画像を形成す
る場合、まず画像処理部７ｊから制御部７ｉに画像出力
信号ｐ₁ を入力するとともに、レーザドライバ７ｈに画
像信号ｐ₂ を入力し、所定のタイミングで固体レーザ素
子７ａを明滅させる。

【００３４】固体レーザ素子７ａから放射されたレーザ
光はコリメータレンズ系７ｂによりほぼ平行光に変換さ
れ、さらに、矢印Ｂ方向に回転する回転多面鏡７ｄによ
り矢印Ｃ方向に走査されるとともにｆ−θレンズ群７ｅ
により感光ドラム１上にスポット状に結像される。そし
て、このようなレーザ光束Ｌの走査により感光ドラム１
表面には画像一走査分の露光分布が形成され、さらに各
走査ごとに感光ドラム１を所定量回転して該感光ドラム
１上に画像信号ｐ₂ に応じた露光分布を有する静電潜像
が形成される。この静電潜像は、その後、周知の電子写
真プロセスによりトナーが付着されて顕画像（トナー
像）となり、さらに、転写材Ｐ上に転写される。

【００３５】上記画像出力信号ｐ₁ は画像信号ｐ₂ に先
だって画像処理部７ｊより出力され、画像信号ｐ₂ の出
力が終了した後に終了する。また、制御部７ｉは画像処
理部７ｊから画像出力信号ｐ₁ が入力されている間、動
作を停止している。このため、画像形成動作中は画素の
大きさ、コントラストを一定に保つことができる。

【００３６】次に、レーザ光束Ｌの焦点調整手段７ｃの
動作について説明する。

【００３７】まず、制御部７ｉから作動信号ｐ₃ をレー
ザドライバ７ｈに入力し、該レーザドライバ７ｈから、
一定間隔でＯＮ、ＯＦＦする矩形波（図３（ａ）参照）
を所定期間発生させ、固体レーザ素子７ａをこの信号に
応じて明滅させる。固体レーザ素子７ａからのレーザ光
は、上述したように走査されるとともに反射鏡７ｆによ
り反射され、感光ドラム１と光学的に等価な位置に配設
されたＣＣＤ７ｇ上に投影、走査される。

【００３８】制御部７ｉは、ＣＣＤ７ｇ上をレーザ光束
Ｌが走査する前にＣＣＤ７ｇの各画素の蓄積電荷をリセ
ットし、１ラインのスポット走査によりＣＣＤ７ｇの各
画素に電荷が蓄積された後にこの電荷を電気信号として
読み出す。

【００３９】固体レーザ素子７ａによりレーザ光を明滅
し１回走査すると、ＣＣＤ７ｇは感光ドラム１と光学的
等価な位置にあるので、ＣＣＤ７ｇ面上の露光分布は、
図４に示すように、レーザ光束Ｌのスポット径に応じた
強弱の分布形状を示す。したがって、ＣＣＤ７ｇの各画
素の出力は図３（ｂ）に示すような分布になり、その信
号を制御部７ｉに送出する。制御部７ｉにおいては、Ｃ
ＣＤ７ｇの出力の最大値をθｍａｘ、最小値をθｍｉｎ
として、コントラストＶをＶ＝（θｍａｘ−θｍｉｎ）／（θｍａｘ＋θｍｉｎ）…（１）の式により算出、測定する。

【００４０】この場合、走査方向のスポット径が小さく
なる程コントラストＶは大きくなるので、予め設定した
値Ｖ₀ と（１）式により算出したＶとを比較して、Ｖが
所定値Ｖ₀ と等しくない場合には、制御部７ｉから焦点
調整手段７ｃへ駆動信号を送出してコリメータレンズ系
７ｂを矢印Ａ方向へ所定量移動させる。そして、該コリ
メータレンズ系７ｂを移動させた位置でそれぞれ上述の
コントラストＶを測定し、この値とＶ₀ が等しくなる位
置でコリメータレンズ系７ｂを固定すれば、光学系の焦
点ずれを補正してレーザ光束Ｌの走査スポット径を最小
にすることができる。

【００４１】図５はＰＷＭ回路の回路図、図６はＰＷＭ
回路の動作を示すタイミングチャートである。

【００４２】図５において、ＰＷＭ回路は、８ビットの
画像信号をラッチするＴＴＬラッチ回路３１、ＴＴＬ論
理レベルを高速ＥＣＬ論理レベルに変換するレベル変換
器３２、ＥＣＬＤ／Ａコンバータ３３、ＰＷＭ信号を発
生するＥＣＬコンパレータ３４、ＥＣＬ論理レベルをＴ
ＴＬ論理レベルに変換するレベル変換器３５、画素クロ
ック信号ｆの２倍周波数のクロック信号２ｆを発生する
クロック発振器３６、クロック信号２ｆに同期してほぼ
理想的な三角波信号を発生する三角波発生器３７、及び
クロック信号２ｆを１／２分周する１／２分周器３８を
有する。また、回路を高速動作させるために、随所にＥ
ＣＬ論理回路を配している。

【００４３】かかる構成の動作を図５、図６を参照して
説明する。

【００４４】信号Ｓ１はクロック信号２ｆ、信号Ｓ２は
その２倍周期の画素クロック信号ｆを示しており、図示
のように画素番号と関係付けてある。三角波発生器３７
内部においても、三角波信号のデューティ比を５０％に
保つため、クロック信号２ｆを一旦、１／２分周してか
ら三角波信号Ｓ３を発生させている。さらに、この三角
波信号Ｓ３はＥＣＬレベル（０〜−１Ｖ）に変換されて
三角波信号Ｓ４になる。

【００４５】一方、画素信号は００Ｈ（白）〜ＦＦＨ
（黒）まで２５６階調レベルで変化する。記号Ｈはヘキ
サ表示である。そして画像信号Ｓ５はいくつかの画像信
号値についてそれらをＤ／Ａ変換したＥＣＬ電圧レベル
を示している。例えば第１画素は黒画素レベルのＦＦ
Ｈ、第２画素は中間調レベルの８０Ｈ、第３画素は中間
調レベルの４０Ｈ、第４画素は中間調レベル２０Ｈの各
電圧を示している。コンパレータ３４は三角波信号Ｓ４
と画像信号Ｓ５とを比較することにより、形成すべき画
素濃度に応じたパルス幅Ｔ、ｔ₂ 、ｔ₃ 、ｔ₄ のように
ＰＷＭ信号を発生する。そしてこのＰＷＭ信号は０Ｖま
たは５ＶのＴＴＬレベルに変換されて、ＰＷＭ信号Ｓ６
になり、レーザドライブ７ｈの回路に入力される。

【００４６】なお、図５の回路においてラッチ回路３１
の前段部には不図示のルックアップテーブルが設けられ
ている。このルックアップテーブルは画像データのγ補
正を行うためのものであり、γ補正した結果のデータが
格納されたメモリで、１画素８ビットの画像信号をアド
レスデータとしてメモリをアクセスし、所望のγ補正さ
れたデータの画像信号を出力させる。通常は、１画面中
特定の１つのγ補正テーブルを使用しているが、必要に
応じて複数種類のγ補正テーブルを１画面中で切換え使
用することができる。つまり、レーザ光によるライン走
査毎に例えば３種類のテーブルを順次繰り返し使用し、
副走査方向のγ補正をライン毎に変化させ階調補正する
ことができる構成となっている。

【００４７】また、ルックアップテーブルは、各色、例
えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のト
ナー固有の濃度に影響されないように、トナーの濃度が
低い場合には、いわゆる「立ったγテーブル」が設定さ
れ、濃度が高い場合にはその逆の特性のγテーブルが設
定されて、各形成色毎に設けられている。なお、かかる
ルックアップテーブルの前段には各色トナーの色のにご
りを補正するために非線形色マスキング回路、例えば、
２次色マスキング回路を設けることができる。

【００４８】上述のＰＷＭ方式によると、１画素毎にド
ットの面積階調を行い、記録すべき画素密度を低下させ
ることなく同時に中間調を表現できることに特徴があ
る。

【００４９】なお、本実施例では、感光ドラム１表面上
のレーザ光のスポット径（ガウス分布スポット１／ｅ
² ）の主走査方向１／ｅ² を４２μｍ、副走査方向１／
ｅ² を７０μｍにして、文字原稿と写真原稿に対して、
記録密度を４００線／ｉｎｃｈ（画素サイズ６３．５μ
ｍ）と２００線／ｉｎｃｈ（画素サイズ１２７μｍ）に
切り換えて前述したＰＷＭの制御により発光時間を制御
している。

【００５０】上述の、記録密度が２００線／ｉｎｃｈの
場合において、画素信号を１０Ｈ〜ＦＦＨ（黒）まで変
化させたときの主走査方向の潜像幅をシュミレーション
により得た結果を示したのが、図７である。潜像幅が約
レーザ光のスポット径４２μｍ以下の部分では、画素信
号に対して潜像幅がやや直線からずれているが、スポッ
ト径が約４２μｍ以上の部分では直線的に変化してい
る。

【００５１】本実施例における「ハーフトーン画像のガ
サツキ」、「ハイライト部の再現性」の評価は、図７に
示したシミュレーションによる潜像幅が約３０μｍとな
る条件で行った。

【００５２】以下に、本発明を実施例に即してさらに説
明する。なお、以下の図面に示す現像器（現像装置）
は、図１に示す現像器（例えばマゼンタの現像器３Ｍ）
を図１の裏面側から見た状態で、さらにそれを拡大した
ものである。

【００５３】図８は、図１で示したレーザビームプリン
タに使用される回転式の現像装置３の１つの現像器（例
えばマゼンタの現像器３Ｍ）付近の拡大断面図であり、
現像器３Ｍは感光ドラム１に対向した現像位置に配置さ
れている。以下、各現像器３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫを
総称して、現像器５０という。

【００５４】現像器５０は例えば、感光体、誘電体等の
像担持体（感光ドラム）１上に電子写真法、静電記録法
等によって形成された潜像を現像するものであって、こ
れは現像容器５１、現像剤担持体としての現像スリーブ
（現像剤担持体）５２、現像剤層規制部材としてのブレ
ード５３等を含んで構成される。すなわち、現像容器５
１の、感光ドラム１に近接する位置には開口部５１Ａが
形成されており、この開口部５１Ａに前記現像スリーブ
５２が回転可能に配設されており、該現像スリーブ５２
の上方に、前述のブレード５３が所定の間隙を介して取
り付けられている。

【００５５】現像スリーブ５２は非磁性材料によって円
筒状に形成され、現像動作時には図示矢印方向（反時計
回り）に回転し、したがって感光ドラム１表面に対し、
現像スリーブ５２表面が順方向に回転する。現像スリー
ブ５２の内部には磁界発生手段である磁石（磁界発生手
段）５５が固定されている。磁石５５は、周方向に沿っ
て多数の磁極を有し、これらの磁極は、現像磁極Ｎ₁
と、搬送磁極Ｎ₂ 、Ｎ₃、Ｓ₁ 、Ｓ₂ とに分けられる。
前者の現像磁極Ｎ₁ は、感光ドラム１と現像スリーブ５
２とが対向する現像位置近傍に磁界を発生されて、現像
スリーブ５２表面に現像剤Ｄの磁気ブラシ（穂立）ＭＢ
を形成し、これによって現像スリーブ５２上の現像剤Ｄ
を感光ドラム１の静電潜像に付着させて現像するもので
ある。一方、後者の搬送磁極Ｎ₂ 、Ｎ₃ 、Ｓ₁ 、Ｓ₂
は、現像スリーブ５２の回転に伴って、現像剤Ｄを搬送
するものである。上述の現像スリーブ５２と磁石５５と
によって、現像ローラ５６を構成している。

【００５６】また、前述のブレード５３はアルミニウム
（Ａｌ）、ＳＵＳ３１６等の非磁性材料にて構成され、
これは前述のごとく現像スリーブ５２の表面との間に所
定の間隙を設けて取り付けられている。この間隙によっ
て、現像スリーブ５２上を現像部（現像位置）へと搬送
される現像剤Ｄの量、具体的には現像スリーブ５２上の
現像剤Ｄの層厚が規制される。したがって、本実施例に
おいては、ブレード５３の先端部と現像スリーブ５２の
表面との間を非磁性トナーと硬強磁性粒子（キャリヤ）
の双方を有する現像剤Ｄが通過して現像部へ送られる。
ブレード５３によって規制された現像剤Ｄは現像位置に
おいて感光ドラム１表面に接触するような厚みである。
現像剤Ｄは後述するが非磁性トナーと硬強磁性粒子（キ
ャリヤ）とからなる２成分現像剤Ｄである。この現像剤
Ｄは現像部へ搬送されて感光ドラム１上の静電潜像を現
像するものと、現像に供されずにそのまま現像スリーブ
５２に保持されて搬送磁極Ｎ₂ に搬送されるもの（残存
現像剤）とに分かれる。

【００５７】複数の搬送磁極Ｎ₂ 、Ｎ₃ 、Ｓ₁ 、Ｓ₂ の
うち搬送磁極Ｎ₂ 、Ｎ₃ は、相互に隣接し、かつ現像容
器５１側に配置されている。これら搬送磁極Ｎ₂ 、Ｎ₃
は互いに同極であり、両者の間には、反発磁界が形成さ
れる。したがって、現像スリーブ５２に保持されたまま
搬送磁極Ｎ₂ へと搬送された残存現像剤Ｄは、この反発
磁界の作用により、搬送磁極Ｎ₃ 方向への搬送を阻止さ
れ、搬送磁極Ｎ₂ 近傍に蓄積される。

【００５８】この搬送磁極Ｎ₂ 近傍には、後述する現像
剤剥離手段５７が回転可能に配設されており、図示矢印
方向（反時計回り）に、したがって現像スリーブ５２に
対しては、カウンター方向に回転している。

【００５９】上述の搬送磁極Ｎ₂ 近傍に蓄積された現像
履歴をうけた残存現像剤Ｄは、現像剤剥離手段５７によ
り剥離除去され、攪拌部材５９まで落下し、充分に攪
拌、混合された後、新たな現像剤Ｄが現像剤供給手段６
０により、現像スリーブ５２上の搬送磁極Ｎ₃ 近傍に供
給される。現像剤供給手段６０は、矢印方向に回転する
２個のローラ６０ａと、これに掛け渡された搬送ベルト
６０ｂとを備えており、搬送ベルト６０ｂ上の多数の突
起６０ｃにより、攪拌部材５９近傍の現像剤Ｄを掻くよ
うにして、搬送磁極Ｎ₃ 近傍まで搬送するように構成さ
れている。この結果、画像履歴の差のない、均一なトナ
ー濃度の現像剤Ｄが安定供給されるので、安定した良好
な画像を得ることができる。

【００６０】現像剤剥離手段５７は、図８にその断面を
示すとおり、回転軸５７ａと、この外周を４分するよう
にして放射状に固定されるとともに長手方向に延びた４
枚の板状の羽根部材５７ｂとによって構成されており、
材質はアルミニウム（Ａｌ）、ＳＵＳ３１６等の非磁性
材料からなっている。現像剤剥離手段５７は、羽根部材
５７ｂの先端縁が現像スリーブ５２表面に最接近したと
き、この先端縁と現像スリーブ５２との間隙がほぼ１ｍ
ｍとなるように設定されており、羽根部材５７ｂが現像
スリーブ５２の回転とカウンター方向に回転することに
よって、搬送電極Ｎ₂ 近傍に滞留する残存現像剤Ｄを剥
ぎ落とすようにしている。

【００６１】さらに、搬送磁極Ｎ₂ 近傍において、現像
剤剥離手段５７の回転により剥離された現像剤Ｄが、搬
送磁極Ｎ₃ に付着するのを防ぐために、非磁性材料で構
成された現像剤飛散防止板６１が設けてある。

【００６２】また、現像剤剥離手段５７の長手方向の長
さが、現像スリーブ５２上の現像剤担持領域の長手方向
の長さに比べて短いと、搬送磁極Ｎ₂ に滞留する残留現
像剤Ｄのうち、現像剤剥離手段５７が当接していない領
域の残像現像剤Ｄを剥ぎ取ることができなくなり、現像
スリーブ５２前面、すなわち、現像磁極Ｎ₁ 側に現像剤
Ｄがせり出してきて、適切な現像ができなくなってしま
う。

【００６３】そこで、この現像剤剥離手段５７の長手方
向の長さは、現像スリーブ５２上の現像剤担持領域の長
手方向の長さに比べて、同じ長さか、あるいはそれ以上
の長さにする必要がある。

【００６４】次に、本発明における現像剤Ｄについて詳
説する。本発明に好適に使用される現像剤Ｄは、非磁性
トナーＴと硬強磁性粒子（キャリヤ）Ｃとからなる２成
分現像剤Ｄである。

【００６５】本発明においてトナーとは、着色樹脂粒子
（結着樹脂、着色剤、必要に応じてその他添加剤を含
有）そのもの、及び疎水性コロイダルシリカ微粉末のよ
うな外添剤が外添されている着色樹脂粒子を包含してい
る。本実施例においては負帯電性のポリエステル系樹脂
で体積平均粒径が８μｍのトナーＴを用いている。体積
平均粒径は、１００μｍのアパーチャーを使用しコール
ターカウンタＴＡ−IIを使用して測定した。

【００６６】すなわち、測定装置としてはコールカウン
ターＴＡ−II型（コールター社製）を用い、個数平均分
布、体積平均分布を出力するインターフェイス（日科機
製）及びＣＸ−ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン
製）を接続し電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％
ＮａＣｌ水溶液を調整する。

【００６７】測定法としては前記電解水溶液１００〜１
５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアル
キルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、さら
に測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。

【００６８】試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約
１〜３分間分散処理を行い、前記コールターカウンタＴ
Ａ−II型により、アパーチャーとして１００μｍアパー
チャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定し
て体積平均分布を求める。

【００６９】これら求めた体積平均分布より、体積平均
粒径を得る。

【００７０】本発明に適用される硬強磁性粒子Ｃとして
は、例えば、表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、コ
バルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びこれ
らの合金または酸化物、フェライト等が使用され、これ
ら磁性粒子の製造方法は、特に制限されない。

【００７１】また、上述、硬強磁性粒子Ｃを芯材とし
て、周知の方法で樹脂被覆して用いてもよい。

【００７２】本実施例においては、硬強磁性粒子Ｃとし
て、重量平均粒径が２０〜１００μｍ好ましくは３０〜
７０μｍで保磁力が１００エルステッド以上、好ましく
は２００エルステッド以上のネオジウム、サマリウム、
バリウム等を含むフェライト粒子に樹脂被覆し、抵抗値
が１０⁷ Ω・cm以上好ましくは１０⁸ Ω・cm以上のもの
を用いた。

【００７３】なお、硬強磁性粒子Ｃの抵抗値の測定は、
測定電極面積４cm² 、電極間間隙０．４ｃｍのサンドイ
ッチタイプのセルを用い、片方の電極に１ｋｇ重量の加
圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加し
て、回路に流れた電流から磁性粒子の抵抗値を得るとい
う方法をとっている。

【００７４】保磁力の測定は、振動試料型磁力計（商品
名：ＶＳＭ−Ｐ−１型東英工業社製）により、最大１０
０００エルステッドの磁場中に置かれた硬強磁性粒子Ｃ
の磁化を測定し、記録紙に描かれたヒステリシス曲線に
基づいて求めた。

【００７５】なお、本実施例においては、負帯電性のト
ナーを用い、暗電位を−７００Ｖ、明電位を−２００Ｖ
とし、現像スリーブ５２に交番電圧（周波数２０００Ｈ
ｚ、ピーク・トウ・ピーク電圧２０００Ｖの交流電圧
に、直流電圧−５５０Ｖを重畳した）を印加し、反転現
像を行った。

【００７６】像担持体としての感光ドラム１の外径はφ
８０ｍｍ、現像スリーブ５２の外径はφ３２ｍｍ、現像
スリーブ５２と規制ブレード５３との間隔を５００μ
ｍ、現像スリーブ５２と感光ドラム１との間隔を５００
μｍ、感光ドラム１の周速を１６０ｍｍ／ｓ、現像スリ
ーブ５２の周速を２８０ｍｍ／ｓとし、上述の現像装置
３を用いて画像形成したところ、ハイライト部の再現が
良好でガサツキがなく、滑らかで高画質な画像を安定し
て得ることができた。

【００７７】さらに、画像履歴の差による画像濃度ムラ
を生じることもなかった。〈比較例１〉次に本実施例と従来の装置との比較につい
て説明する。

【００７８】本比較例は、図３１に示すように、従来広
く用いられている軟磁性材料を用いた２成分磁気ブラシ
現像装置の例であり、反発磁界の作用により現像スリー
ブ上の現像剤Ｄを剥ぎ取り、入れ換えるものである。

【００７９】実施例１とは現像剤Ｄの剥離・搬送手段が
異なるものであり、現像剤剥離手段５７の代わりに、第
１搬送手段６２として非磁性のスクリューを用いたこと
と、第２搬送手段６３としてスクリューを用いているこ
とが異なっている。

【００８０】本比較例では、軟磁性材料を使用している
ことから、搬送磁極Ｎ₂ 、Ｎ₃ の反発磁界の作用によ
り、搬送磁極Ｎ₂ に拘束された現像剤Ｄは、ある一定の
量以上になると搬送磁極Ｎ₂ では保持しきれなくなって
落下するので、現像剤Ｄの剥離は充分に行える。この落
下部分に第１搬送手段６２であるスクリューを配置して
いるので、現像履歴をうけた現像剤Ｄは、攪拌混合され
ながら搬送され、再び、現像スリーブ５２上へ供給され
ることになり、現像履歴差による画像濃度のムラを生じ
ることはなかった。

【００８１】しかし、実施例１と比較すると、ハイライ
ト部の再現がやや劣り、ややガサツキのある画像であっ
た。

【００８２】これは、現像剤Ｄとして軟磁性材料を用い
ていることから、硬強磁性材料を用いた場合と比較し
て、現像剤Ｄの磁気ブラシ（穂立）がやや疎になったた
めと思われる。〈比較例２〉本比較例は、図３１に示す現像装置を用い
たものであり、比較例１とは、現像剤Ｄが異なるだけで
ある。

【００８３】すなわち、本比較例は硬強磁性粒子Ｃと非
磁性トナーＴとからなる２成分現像剤Ｄを用いたもので
あり、実施例１と同一の現像剤Ｄである。

【００８４】上述の現像装置を用いて、画像形成したと
ころ、初期においては、ハイライト部の再現が良好で、
ガサツキがなく、滑らかで高画質な画像が得られたが、
引きつづき画像形成をするにつれて、搬送磁極Ｎ₂ とそ
の上流に現像剤Ｄが滞留し、画像ムラを生じた。〈実施例２〉次に本発明の実施例２を図９を参照して説
明する。実施例１と共通な箇所については同一の符号を
付し説明を省略する。

【００８５】本実施例の現像器５０Ａは、実施例１の現
像器５０とは、現像剤剥離手段５７の回転方向が異なっ
ている。実施例１では反時計回りであった現像剤剥離手
段５７の回転方向を、本実施例２では同図のように、時
計回りとしている。

【００８６】このような構成にすると、現像剤剥離手段
５７により搬送磁極Ｎ₂ に滞留している現像剤Ｄを現像
スリーブ５２の回転方向に剥ぎ取ることになり、剥ぎ取
り後の現像剤Ｄが−現像スリーブ５２前面に押し出され
ることなくスムーズな剥ぎ取りが可能となる。

【００８７】本実施例の現像器５０Ａを用い、実施例１
と同様に画像形成を行ったところ、実施例１と同様の効
果が得られた。〈実施例３〉図１０に、実施例３を示す。

【００８８】実施例３は、前述の実施例１、及び実施例
２よりも現像器の構成を簡略にすることのできる構成を
示したものである。

【００８９】現像剤Ｄは、攪拌・供給を兼ねる攪拌部材
５９により攪拌され、磁石５５の搬送磁極Ｎ₂ に磁気的
に吸引され、現像スリーブ５２の矢印方向（時計回り）
の回転により、搬送磁極Ｓ₂ で磁気ブラシ（穂立）ＭＢ
の高さがブレード５３によって均一に形成された後、現
像磁極Ｎ₁ に搬送される。そしてこの位置での現像剤Ｄ
の磁気ブラシＭＢが感光ドラム１と接触し、両者の間の
不図示のバイアス電界によって、トナーＴは感光ドラム
１上の静電潜像を現像する。現像後の現像剤Ｄは、搬送
磁極Ｎ₂ の位置で滞留しがちとなるが、現像剤剥離手段
５７の矢印方向（時計回り。したがって、現像スリーブ
５２の回転方向に対してカウンター方向）の回転によっ
て剥ぎ取られ、攪拌部材５９まで運ばれる。

【００９０】このような構成にすることにより、実施例
１、２における（図８、図９参照）現像剤供給手段６０
のような、現像剤Ｄを汲み上げて供給する機構が不要と
なり、現像器５０Ｂの構成を大幅に簡略化することが可
能になる。〈実施例４〉図１１に実施例４を示す。

【００９１】磁石５５の搬送磁極Ｎ₂ 近傍には、後述す
る磁性部材からなる現像剤剥離手段６５（以下、適宜
「磁性部材６５」という。）が回転可能に配設されてお
り、図示矢印方向（反時計回り）に、したがって現像ス
リーブ５２とは、カウンター方向に回転している。

【００９２】搬送磁極Ｎ₂ 近傍に蓄積された現像剤Ｄ
は、磁性部材６５により剥離除去された後、この磁性部
材６５の回転軸６５ａ（図１４参照）の外周に突設され
た非磁性部材からなる斜行リブ６５ｄにより、攪拌混合
され搬送磁極Ｎ₃ 近傍に新たに現像剤Ｄを供給される。

【００９３】すなわち、現像スリーブ５２上の現像履歴
を受けた現像剤Ｄは剥離除去され、十分に混合された新
たな現像剤Ｄが現像スリーブ５２へ常に供給されるので
安定して良好な画像が得られる。

【００９４】次に、磁性部材６５を用いた現像剤剥離手
段が硬強磁性の現像剤Ｄを現像スリーブ５２から剥離除
去することについての考察を図１２（ａ）〜（ｃ）、図
１３（ａ）〜（ｃ）の模式図を参照して述べる。なお、
以下、全体については現像剤Ｄといい、その粒子一つひ
とつについては硬強度磁性粒子という。

【００９５】図１２（ａ）〜（ｃ）は、磁性部材６５を
用いた例における硬強磁性現像剤Ｄの挙動を示す模式図
であり、（ａ）は磁性部材６５がない時の状態図であ
り、硬強磁性現像剤Ｄは搬送磁極Ｎ₂ 、Ｎ₃ の反発磁界
の磁力線にほぼ沿って、鎖状に連なっている。（ｂ）は
磁性部材６５が、搬送磁極Ｎ₂ とほぼ対向する位置にき
たときの現像剤Ｄの状態図であり、磁性部材６５の先端
には、Ｓ極が誘起される。この誘起されたＳ極に硬強磁
性粒子のＮ極側が引きつけられる。

【００９６】この、磁性部材６５が、搬送磁極Ｎ₂ から
離れると、現像剤Ｄは（ｃ）に示すように、硬強磁性粒
子の一部は現像スリーブ５２から剥離・除去され磁性部
材６５に保持されたまま磁性部材６５とともに移動す
る。

【００９７】一方、図１３（ａ）〜（ｃ）は非磁性部材
を用いた例における硬強磁性現像剤Ｄの挙動を示す模式
図であるが、非磁性部材６５Ａがない場合は、前述の図
１２（ａ）と同様であるが、非磁性部材６５Ａが搬送磁
極Ｎ₂ とほぼ対向する位置にきても（ｂ）に示すよう
に、非磁性部材６５Ａには磁極が誘起されないため、硬
強磁性粒子は、非磁性部材６５Ａには引きつけられな
い。この非磁性部材６５Ａが搬送磁極Ｎ₂ から離れても
硬強磁性粒子は（ｃ）に示すように、現像スリーブ５２
上で鎖状のまま保持されたままである。

【００９８】上述のように現像剤剥離手段として磁性部
材６５を用いることにより、現像スリーブ５２上に保持
された硬強磁性現像剤Ｄを剥離除去することができる。

【００９９】図１４は、現像剤剥離手段６５の長手方向
のほぼ中央位置での断面を部分拡大した斜視図である。
回転軸６５ａには、開口部６５ｃを有する板状の羽根部
材６５ｂが固設されており、回転軸６５ａの回転方向と
は斜め方向に非磁性のリブ６５ｄが固設されている。

【０１００】したがって、現像剤剥離手段６５が回転駆
動されると、前述したように搬送磁極Ｎ₂ とほぼ対向位
置にきたとき、磁性部材６５に誘起された磁気力によ
り、現像スリーブ５２上の硬強磁性現像剤Ｄを剥離・除
去した後、磁性部材６５に保持された硬磁性現像剤Ｄ
は、搬送磁極Ｎ₂ から離れるにしたがって磁性部材６５
の先端に誘起された磁極が消失し、硬強磁性現像剤Ｄは
磁性部材６５から脱離する。

【０１０１】この脱離した現像剤Ｄは、非磁性のリブ６
５ｄにより攪拌混合されながら、図の奥側から手前側へ
搬送される。このように、上述の現像剤剥離手段６５は
現像剤Ｄの攪拌・混合および搬送手段を兼ねたものとす
ることができる。

【０１０２】ところで、上述の現像容器５１の内部は、
図１１に示すように、紙面垂直方向に延在する隔壁６６
によって現像室（第１室）５１ａと攪拌室（第２室）５
１ｂとに区画され、攪拌室５１ｂの上方には隔壁５１ｄ
を隔ててトナー収容室５１ｃが形成され、該トナー収容
室５１ｃ内には補給用トナー（非磁性トナー）Ｔが収容
されている。なお、隔壁５１ｄには補給口５１ｅが開口
しており、該補給口５１ｅを介して、消費されたトナー
量に見合った量の補給用トナーＴが攪拌室５１ｂ内に落
下補給される。また、上述の現像室５１ａ及び攪拌室５
１ｂ内には、現像剤Ｄが収容されている。なお、現像容
器５１の図１１における手前側と奥側の端部においては
前述の隔壁６６は形成されておらず、この両端部におい
ては現像室５１ａと攪拌室５１ｂとを連通させる開口部
（不図示）が形成されている。

【０１０３】しかして、現像室５１ａ内には現像スリー
ブ５２近傍の現像容器５１内底部にあって図示矢印方向
（反時計回り）に回転し、現像剤Ｄを図１１の奥側から
手前側に搬送する第１搬送手段を兼ねた現像剤剥離手段
６５が設けられ、攪拌室５１ｂ内には上述第１搬送手段
６５と略同一水平位置にあって図示矢印方向（反時計回
り）に回転し、現像剤Ｄを図１１の手前側から奥側に搬
送する第２搬送手段６３が設けられている。

【０１０４】なお、第２搬送手段６３は、具体的には、
回転軸に対して斜め形状のリブを固設したもので構成さ
れている。

【０１０５】ここで、図１１に示す現像装置を用いて画
像形成を行ったところ、表１に示すように、ハイライト
部の再現が良好でガサツキがなく、滑らかで高画質な画
像を安定して得ることができた。さらに、画像履歴の差
による画像濃度のムラを生じることもなかった。なお、
同表中の、実施例４は、上述の実施例、また実施例５〜
実施例８は以下に述べる実施例である。また、比較例
１、比較例２は、実施例１で述べたものである。

【０１０６】

【表１】〈実施例５〉次に本発明の実施例５を図１５を参照して
説明する。

【０１０７】実施例５の現像器５０Ｄにおいて、実施例
４と共通な箇所には同一の符号を付し説明を省略する。

【０１０８】本実施例は、実施例４とは第２搬送手段６
３、隔壁６６がないことと、攪拌手段６９を設けたこと
と、現像剤剥離手段６７（実施例４では現像剤剥離手段
６５）の構成が異なっている。

【０１０９】攪拌手段６９としては、非磁性のバケット
ローラ等の公知の手段が適用できる。

【０１１０】図１６は、本実施例の現像剤剥離手段６７
の部分拡大図であり、回転軸６７ａには、開口部６７ｃ
を有する磁性部材からなる板状の羽根部材６７ｂが固設
されている。

【０１１１】この開口部６７ｃは、現像剤Ｄのパッキン
グの防止と、現像剤剥離手段６７の負荷を軽減する効果
がある。

【０１１２】上述の現像器５０Ｄを用い、実施例４と同
様に画像形成を行ったところ、表１に示すように実施例
４と同様な効果が得られた。〈実施例６〉次に本発明の実施例６の現像器５０Ｅを図
１７を用いて説明する。

【０１１３】実施例４と共通な箇所には同一の符号を付
し説明を省略する。

【０１１４】本実施例は実施例４とは、現像スリーブ５
２の回転方向が逆であること、現像剤剥離手段７０とは
別に第１搬送手段７１を設けたことと、これらにより現
像容器５１の形状が変わったことが異なっている。

【０１１５】図１８は、本実施例の現像剤剥離手段７０
の部分拡大図であり、回転軸７０ａには、磁性部材から
なる板状の羽根部材７０ｂが固設されている。本構成に
よると、現像剤Ｄの剥離・除去をより効果的にできる。

【０１１６】本現像器５０Ｅを用い、実施例４と同様に
画像形成を行ったところ、表１に示すように実施例４と
同様な効果が得られた。〈実施例７〉次に本発明の実施例７の現像器５０Ｆを図
１９を用いて説明する。

【０１１７】実施例４と共通な箇所には同一の符号を付
し説明を省略する。

【０１１８】本実施例は実施例４（図１１に図示）と
は、現像剤剥離手段６５の羽根部材６５ｂの先端を清掃
する清掃部材７３を設けたことが異なっている。本構成
によると、現像剤剥離手段６５を常に清掃できるので、
現像剤Ｄの剥離・除去をより確実にできる。

【０１１９】本現像器５０Ｆを用い、実施例４と同様に
画像形成を行ったところ、表１に示すように実施例４と
同様な効果が得られた。〈実施例８〉次に本発明の実施例８の現像器５０Ｇを図
２０を用いて説明する。

【０１２０】実施例６と共通な箇所には同一の符号を付
し説明を省略する。

【０１２１】本実施例は実施例６とは、第１、２搬送手
段７１、７２、隔壁６６がないことと、現像剤剥離手段
７５の構成が異なっている。

【０１２２】本実施例の現像剤剥離手段７５は図１６に
示した実施例５と同様の構成である。

【０１２３】なお、上述の現像剤剥離手段７５は現像容
器５１の底部に配置されており、現像剤Ｄの供給手段を
兼ねている。

【０１２４】本現像器５０Ｇを用い、実施例４と同様に
画像形成を行ったところ、表１に示すように実施例４と
同様な効果が得られた。〈実施例９〉図２１に実施例９を示す。

【０１２５】磁石５５の搬送磁極Ｎ₂ 近傍には、後述す
る非磁性部材からなる現像剤剥離手段７６（以下、適宜
「非磁性部材７６」という。）及び固定磁気ローラ（磁
界発生手段）７７が回転可能に配設されており、図示矢
印方向（反時計回り）に、したがって現像スリーブ５２
とは、カウンター方向に回転している。

【０１２６】搬送磁極Ｎ₂ 近傍に蓄積された現像剤Ｄ
は、非磁性部材７６により剥離除去された後、この非磁
性部材７６の回転軸７６ａ（図２４参照）の外周に突設
された非磁性部材からなる斜行リブ７６ｄにより、攪拌
混合され搬送磁極Ｎ₃ 近傍に新たに現像剤Ｄを供給され
る。

【０１２７】すなわち、現像スリーブ５２上の現像履歴
を受けた現像剤Ｄは剥離除去され、十分に混合された新
たな現像剤Ｄが現像スリーブ５２へ常に供給されるので
安定して良好な画像が得られる。

【０１２８】次に非磁性部材を用いた現像剤剥離手段７
６が硬強磁性の現像剤を現像スリーブ５２から剥離除去
し、さらに剥離した現像剤とフレッシュ現像剤とを攪拌
することについての考察を図２２、図２３の模式図を参
照して述べる。

【０１２９】図２２は非磁性部材７６によって、硬強磁
性現像剤Ｄが強制的に剥離される際の現像剤Ｄの挙動を
示す模式図であり、（ａ）は非磁性部材７６がないとき
の状態図であり、硬強磁性粒子は搬送磁極Ｎ₂ 、Ｎ₃ の
反発磁界の磁力線にほぼ沿って鎖状に連なっている。
（ｂ）は非磁性部材７６が、搬送磁極Ｎ₂ とほぼ対向す
る位置にきたときの現像剤Ｄの状態図であり、このとき
に図中上部からきた非磁性部材７６によって、硬強磁性
粒子に図中矢印の方向の外力がかかり、鎖状につながっ
た硬強磁性粒子がＡ部（同図中、点線にて図示）から剪
断される。

【０１３０】この非磁性部材７６が、搬送磁極Ｎ₂ から
離れると、現像剤Ｄは（ｃ）に示すように、硬強磁性粒
子一部が、現像スリーブ５２から剥離・除去され、その
剥離させられた硬強磁性粒子は、並んだ粒子相互の強い
凝集力によって、そのままのかたまりとなって、非磁性
部材７６とともに移動する。

【０１３１】さらに、非磁性部材７６によって移動させ
られた硬強磁性粒子は反発磁界の影響範囲から逃れる
と、より安定な状態、例えば（ｄ）のように凝集してし
まう。

【０１３２】一方、図２３は、かたまりとなった剥離さ
せられた現像剤Ｄａとフレッシュ現像剤Ｄｂとが攪拌さ
れる際の模式図である。

【０１３３】（ａ）は、剥離された現像剤Ｄａとフレッ
シュ現像剤Ｄｂのかたまり相互がそれぞれ存在している
様子を示した図である。

【０１３４】そこに、（ｂ）に示すように現像剤剥離手
段７６の内部の固定磁気ローラ７７による磁界がかかる
と、近い位置にある粒子相互で穂が形成される。つまり
剥離された現像剤ＤａとフレッシュげＤｂとがそれぞれ
混ざり合う。

【０１３５】さらに、攪拌によって磁界のおよばない範
囲に現像剤Ｄが移動すると、剥離された現像剤Ｄａ及び
フレッシュ現像剤Ｄｂが混合された状態でかたまりが形
成される。

【０１３６】図２４は、現像剤剥離手段７６の長手方向
のほぼ中央位置での断面を部分拡大した斜視図である。
回転軸７６ａには、開口部７６ｃを有する板状の羽根部
材７６ｂが固設されており、回転軸７６ａの回転方向と
は斜め方向に非磁性のリブ７６ｄが固設されている。

【０１３７】したがって、現像剤剥離手段７６が回転駆
動されると、前述したように搬送磁極Ｎ₂ とほぼ対向位
置にきたとき、固定磁気ローラ７７に誘起された磁気力
により、現像スリーブ５２上の硬強磁性現像剤Ｄを剥離
・除去した後、非磁性部材７６に保持された硬磁性現像
剤Ｄは、搬送磁極Ｎ₂ から離れるにしたがって非磁性部
材７６の先端に誘起された磁極が消失し、硬強磁性現像
剤Ｄは非磁性部材７６から脱離する。

【０１３８】この脱離した現像剤Ｄは、非磁性のリブ７
６ｄにより攪拌混合されながら、図の奥側から手前側へ
搬送される。このように、上述の現像剤剥離手段７６は
現像剤Ｄの攪拌・混合および搬送手段を兼ねたものとす
ることができる。

【０１３９】また、図２１における現像剤剥離手段７６
の内部の固定磁気ローラ７７を図２１（ｂ）に示すよう
に、攪拌促進のための磁極７７ａのほかに、現像スリー
ブ５２内の搬送磁極Ｎ₂ にほぼ対向する位置に逆極性の
磁極（Ｓ）７７ｂを設けることにより、現像スリーブ５
２からの現像剤Ｄの剥離をさらに促進することができ
る。なお、このとき、磁極７７ａは磁極７７ｂと同極が
望ましい。

【０１４０】ここで、図２１に示す現像装置を用いて画
像形成を行ったところ、表２に示すように、ハイライト
部の再現が良好でガサツキがなく、滑らかで高画質な画
像を安定して得ることができた。さらに、画像履歴の差
による画像濃度のムラを生じることもなかった。なお、
同表中の、実施例９は、上述の実施例、また実施例１０
〜実施例１３は以下に述べる実施例である。また、比較
例１、比較例２は、実施例１で述べたものである。

【０１４１】

【表２】〈実施例１０〉次に本発明の実施例１０を図２５を参照
して説明する。

【０１４２】実施例１０の現像器５０Ｉにおいて、実施
例９と共通な箇所には同一の符号を付し説明を省略す
る。

【０１４３】本実施例は、実施例９とは第２搬送手段６
３、隔壁６６がないことと、攪拌手段６９を設けたこと
と、現像剤剥離手段９０（実施例９では現像剤剥離手段
７６）の構成が異なっている。

【０１４４】攪拌手段６９としては、非磁性のバケット
ローラ等の公知の手段が適用できる。

【０１４５】図２６は、本実施例の現像剤剥離手段９０
の部分拡大図であり、回転軸９０ａには、開口部９０ｃ
を有する非磁性部材からなる板状の羽根部材９０ｂが固
設されている。また、回転軸９０ａの内部には、固定磁
気ローラ９１が設けられている。

【０１４６】この開口部９０ｃは、現像剤Ｄのパッキン
グの防止と、現像剤剥離手段９０の負荷を軽減する効果
がある。

【０１４７】上述の現像器５０Ｉを用い、実施例９と同
様に画像形成を行ったところ、表２に示すように実施例
９と同様な効果が得られた。〈実施例１１〉次に本発明の実施例１１の現像器５０Ｊ
を図２７を用いて説明する。

【０１４８】実施例９と共通な箇所には同一の符号を付
し説明を省略する。

【０１４９】本実施例は実施例９とは、現像スリーブ５
２の回転方向が逆であること、現像剤剥離手段９２とは
別に第１搬送手段７１を設けたことと、これらにより現
像容器５１の形状が変わったことが異なっている。

【０１５０】図２８は、本実施例の現像剤剥離手段９２
の部分拡大図であり、回転軸９２ａには、非磁性部材か
らなる板状の羽根部材９２ｂが固設されている。本構成
によると、現像剤Ｄの剥離・除去をより効果的にでき
る。

【０１５１】本現像器５０Ｊを用い、実施例９と同様に
画像形成を行ったところ、表２に示すように実施例９と
同様な効果が得られた。〈実施例１２〉次に本発明の実施例１２の現像器５０Ｋ
を図２９を用いて説明する。

【０１５２】実施例９と共通な箇所には同一の符号を付
し説明を省略する。

【０１５３】本実施例は実施例９（図２１に図示）と
は、現像剤剥離手段７６の羽根部材７６ｂの先端を清掃
する清掃部材９５を設けたことが異なっている。本構成
によると、現像剤剥離手段７６を常に清掃できるので、
現像剤Ｄの剥離・除去をより確実にできる。

【０１５４】本現像器５０Ｋを用い、実施例９と同様に
画像形成を行ったところ、表２に示すように実施例９と
同様な効果が得られた。〈実施例１３〉次に本発明の実施例１３の現像器５０Ｌ
を図３０を用いて説明する。

【０１５５】実施例１１と共通な箇所には同一の符号を
付し説明を省略する。

【０１５６】本実施例は実施例１１とは、第１、２搬送
手段７１、７２、隔壁６６がないことと、現像剤剥離手
段９７の構成が異なっている。

【０１５７】本実施例の現像剤剥離手段９７は図２６に
示した実施例１０と同様の構成である。

【０１５８】なお、上述の現像剤剥離手段９７は現像容
器５１の底部に配置されており、現像剤Ｄの供給手段を
兼ねている。

【０１５９】本現像器５０Ｌを用い、実施例９と同様に
画像形成を行ったところ、表２に示すように実施例９と
同様な効果が得られた。

【０１６０】なお、上述のすべての実施例において、画
像露光としてレーザビームを用いＰＷＭ法により、ハイ
ライト部に微小潜像を形成しているが、このような微小
潜像の現像に対して本発明は特に大きな効果を有する。

【０１６１】以上、レーザビームを用いたＰＷＭ法によ
るデジタル潜像に対する例を示したが、画像露光源とし
てはＬＥＤを用いてもよく、またデジタル潜像の形成方
法としてはディザ法、濃度パターン法等を用いてもよ
い。

【０１６２】また、アナログ潜像に対しても同様の効果
を奏することはいうまでもない。なお、現像剤ＤＤとし
て２成分現像剤Ｄを使用した例を示したが、硬強磁性を
有した磁性トナーによる１成分現像方法にも適用するこ
とができる。

【０１６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
現像容器側に相互に隣接して配置された同極の磁極の近
傍における現像剤担持体表面に対向する位置に、残存ト
ナーを除去する現像剤剥離手段を設けることにより、隣
接する同極の磁極の反発電界によって滞留しがちな、画
像履歴をもった残存現像剤を剥離、除去して、新規の現
像剤Ｄとよく混合させることができるので、現像剤の画
像履歴の差をなくすとともに、ハイライト部の再現が良
好でガサツキがなく、なめらかで高画質な画像を安定し
て形成することができる。さらに構成を簡単にでき、コ
ンパクトで低価格な現像装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置を装着した画像形成装置
の概略を示す断面図。

【図２】露光装置の構成を示す模式図。

【図３】（ａ）はレーザ光源のＯＮ／ＯＦＦを示す図。
（ｂ）はＣＣＤの各画素の出力分布図。

【図４】レーザスポット径の分布状態を示す図。

【図５】ＰＷＭ回路図。

【図６】ＰＷＭ回路の動作を示すタイミングチャート。

【図７】画素信号とシミレーションによる潜像幅１／ｅ
² との関係を示す図。

【図８】実施例１の現像装置の縦断面図。

【図９】実施例２の現像装置の縦断面図。

【図１０】実施例３の現像装置の縦断面図。

【図１１】実施例４の現像装置の縦断面図。

【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、磁性部材による
現像スリーブからの現像剤の剥離を示す動作説明図。

【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、非磁性部材によ
る現像スリーブからの現像剤の剥離を示す動作説明図。

【図１４】実施例４の現像剤剥離手段の構成を示す斜視
図。

【図１５】実施例５の現像装置の縦断面図。

【図１６】実施例５の現像剤剥離手段の構成を示す斜視
図。

【図１７】実施例６の現像装置の縦断面図。

【図１８】実施例６の現像剤剥離手段の構成を示す斜視
図。

【図１９】実施例７の現像装置の縦断面図。

【図２０】実施例８の現像装置の縦断面図。

【図２１】（ａ）は実施例９の現像装置の縦断面図。
（ｂ）は現像剤剥離手段の構成を示す縦断面図。

【図２２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、現像剤
剥離手段による現像スリーブからの現像剤の剥離を示す
動作説明図。

【図２３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、現像剤の攪拌を
示す動作説明図。

【図２４】実施例９の現像剤剥離手段の構成を示す斜視
図。

【図２５】実施例１０の現像装置の縦断面図。

【図２６】実施例１０の現像剤剥離手段の構成を示す斜
視図。

【図２７】実施例１１の現像装置の構成を示す縦断面
図。

【図２８】実施例１１の現像剤剥離手段の構成を示す斜
視図。

【図２９】実施例１２の現像装置の縦断面図。

【図３０】実施例１３の現像装置の縦断面図。

【図３１】従来の現像装置の縦断面図。

【符号の説明】

１像担持体（感光ドラム）５０、５０Ａ〜５０Ｍ現像装置（現像器）５１現像容器５１Ａ開口部５２現像剤担持体（現像スリーブ）５５磁界発生手段（磁石）５７、６５、６７、７０、７５、７６、９０、９２、９
７現像剤剥離手段６５ｃ、６７ｃ、７６ｃ、９０ｃ開口部７３、９５清掃手段７７、９１、９３、９９磁界発生手段Ｃ硬強磁性（硬強磁性粒子、キャリヤ）Ｄ現像剤ＴトナーＭＢ磁性ブラシ（穂立）Ｎ₁ 磁極（現像磁極）Ｎ₂ 隣接した同極の磁極のうちの上流側の磁極
（搬送磁極）Ｎ₂ 隣接した同極の磁極のうちの下流側の磁極
（搬送磁極）Ｓ₁ 、Ｓ₂ 磁極（搬送磁極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者脇健一郎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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硬強磁性体とトナーとを混合した２成分
現像剤を収容するとともに像担持体に対向した開口部を
有する現像容器と、該開口部に回転自在に配置された円
筒状の現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に配設さ
れ該現像剤担持体の回転方向に沿って複数の磁極を有す
る磁界発生手段とを備え、前記現像容器内の現像剤を前
記現像剤担持体の表面に磁気ブラシとして担持し、前記
像担持体に対向する現像位置に搬送し、該現像位置にて
前記像担持体上の静電潜像にトナーを付着させてなる現
像装置において、前記磁界発生手段の複数の磁極のうち、前記現像容器側
に相互に隣接させて同極の磁極を配置し、これら隣接させた磁極の近傍における前記現像剤担持体
表面に対向する位置に、該現像剤担持体表面に担持さ
れ、前記現像位置を経由して前記現像容器内に回収され
た残存現像剤を除去する現像剤剥離手段を配設する、ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記現像剤剥離手段が磁性部材からな
る、ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記現像剤剥離手段が内部に少なくとも
１極以上の磁界発生手段を有する非磁性部材からなる、ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】前記現像剤剥離手段が前記現像剤担持体
の表面の移動方向に対して順方向に移動する、ことを特
徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の現像
装置。
【請求項５】前記現像剤剥離手段が前記現像剤担持体
の表面の移動方向に対してカウンター方向に移動する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記
載の現像装置。
【請求項６】前記現像剤剥離手段を、前記現像容器側
の隣接した同極の磁極のうちの上流側の磁極の近傍にお
ける前記現像剤担持体表面に対向する位置に配設する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか記
載の現像装置。
【請求項７】前記現像剤剥離手段が清掃手段を有す
る、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか記
載の現像装置。
【請求項８】前記現像剤剥離手段が、回転方向に連通
された開口部を有する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか記
載の現像装置。
【請求項９】前記現像剤剥離手段が、現像剤の攪拌手
段を兼ねる、ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか記
載の現像装置。
【請求項１０】前記現像剤剥離手段が、現像剤の供給
手段を兼ねる、ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか記
載の現像装置。
【請求項１１】前記現像剤剥離手段の長手方向の長さ
を、前記現像剤担持体の長手方向の長さと同じか、また
はそれよりも長く設定する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか
記載の現像装置。