JPH07301994A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非磁性トナー及び磁性体粒子に不要な負荷が
かかることを防止し、両者の劣化をなくし、長時間使用
時の非磁性トナーのトナー層厚規制体への融着を防止す
る。 【構成】 現像スリーブ１ａとトナー層厚規制体６ａと
の対向位置に異極であるＮ１１極とＳ６１極とを配設
し、トナー層厚規制体６ａの回転方向下流側にＳ６１極
に隣接して同極のＳ６２極を配設する。これにより、現
像スリーブ１ａにより対向位置に運ばれた磁性体粒子は
トナー層厚規制体６ａの回転により矢印ａ方向に運ば
れ、次いで磁極Ｓ６１及びＳ６２間でそれらの反発力に
より、トナー層厚規制体６ａより引き剥され、磁性体粒
子のみ現像容器３内に戻される。このように、磁性体粒
子及び非磁性トナーに圧力をかけずに磁性体粒子のみを
現像容器に戻すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザプリンタ
や複写機等とされる電子写真方式或は静電記録方式の画
像形成装置に関し、特に現像装置に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置とし
ては、米国特許第２２９７６９１号明細書、特公昭４２
−２３９１０号公報および特公昭４３−２４７４８号公
報等に記載されているように、多数の方法が知られてい
るが、一般には種々の手段により光導電物質の感光体上
に電気的潜像を形成し、ついでトナーを用いて該潜像を
現像してトナー画像を形成し、必要に応じて紙等の転写
材にトナー画像を転写した後、加熱或は溶剤蒸気等によ
り定着して複写物を得るものである。また、トナーを用
いて電気的潜像を可視化する方法も種々知られている。

【０００３】また、現像法として、例えば、米国特許第
２８７４０６３号明細書に記載されている磁気ブラシ現
像法、同２２１７７６号明細書に記載されているパウダ
ークラウド法及びファーブラシ現像法、液体現像法等、
多数の現像法が知られている。

【０００４】これらの現像法において、特にトナー及び
キャリアを主体とする現像剤を用いる磁気ブラシ法、カ
スケード法、液体現像法等が広く実用化されている。こ
れらの方法は、いずれも比較的安定して良好な画像が得
られる優れた方法であるが、その反面、キャリアの劣
化、トナーとキャリアの混合比の変動という２成分現像
剤にまつわる共通の欠点を有する。

【０００５】このような欠点を回避するために、トナー
のみよりなる１成分現像剤を用いる現像方法が各種提案
されている。例えば、米国特許第３９０９２５８号明細
書には、導電性を有する磁性トナーを用いて現像する方
法が提案されている。これは内部に磁力を有する円筒状
の導電性スリーブに導電性磁性トナーを支持し、これを
静電像に接触させて現像するものである。この際、現像
域においてトナー粒子により記録体表面とスリーブ表面
の間に導電路が形成され、この導電路を経てスリーブよ
りトナー粒子に電荷が導かれ、静電像画像部との間のク
ーロン力によりトナー粒子が画像部に付着して現像され
る。

【０００６】この導電性磁性トナーを用いる現像方法
は、従来の２成分トナーにまつわる問題を回避した優れ
た方法であるが、反面、トナーが導電性であるため、現
像した画像を記録体から普通紙等の最終的な支持部材
へ、静電的に転写することが困難であるいう欠点を有し
ている。

【０００７】この問題を解決するために、静電的に転写
することが可能な高抵抗トナーを用いる現像方法とし
て、特開昭５２−９４１４０号公報に、トナー粒子の誘
電分極を利用した現像方法が示されている。しかし、か
かる方法は、本質的に現像速度が遅く現像画像の濃度が
十分に得られない等の欠点を有しており、実用上困難で
あった。高抵抗のトナーを用いるその他の方法として、
トナー粒子相互の摩擦、トナー粒子とスリーブとの摩擦
等により、トナー粒子を摩擦帯電し、これを静電保持部
材に接触して現像する方法が知られている。しかし、こ
れらの方法は、トナー粒子と摩擦部材との接触回数が少
なく、摩擦帯電が不十分になりやすい、あるいは、帯電
したトナー粒子とスリーブとのクーロン力が強いときに
はトナー粒子が凝集しやすい等の欠点を有しており、実
用上困難な点が多いことが指摘されている。

【０００８】これに対して、特開昭５４−４３０３６号
公報において、上述の欠点を除去した新規な現像方法が
提案されている。これは、現像スリーブ上にトナーを極
めて薄く塗布し、これを摩擦帯電し、ついでこれを磁界
の作用下で静電像に極めて近接させ、かつ接触させるこ
となく対向させ、現像するものである。

【０００９】この方法によれば、磁性トナーを極めて薄
く塗布するという構成をとることにより、磁性トナーと
現像スリーブとの接触機会を増加させ、現像に供するの
に必要な摩擦帯電電荷量をトナーに与えることを可能に
している。

【００１０】上記１成分現像方式の電荷付与に関する本
発明者等の検討によると、その電荷付与部におけるトナ
ーの挙動は、以下のようになっていることが分かった。

【００１１】まず、図５を参照して上記磁性１成分トナ
ーを用いた従来の現像装置の一例について説明する。現
像装置６０は、感光ドラム５０に対向し、現像容器５３
の開口部に矢印方向に回転可能に配設された非磁性体の
現像スリーブ５１ａ、及びこの現像スリーブ５１ａの内
部に固定された永久磁石５１ｂを備えている。現像容器
５３内には磁性１成分トナーＴが収容され、又この磁性
１成分トナーＴを感光ドラム５０方向に搬送する搬送部
材５４が設けられている。更に、現像スリーブ５１ａに
極く近接して磁性部材により形成された磁性ブレード５
２が、現像スリーブ５１ａとの距離Ｗ₁ が一定値になる
ように配置されている。尚、この距離Ｗ₁ は、一般的に
１００μｍ〜１ｍｍの範囲内に設定されている。

【００１２】図５に示す現像装置６０において、磁性1
成分トナーＴは、現像スリーブ５１ａ上に薄層コーティ
ングされる。尚、このトナー層の層厚は、後述するよう
に図７に示すカットラインＬの位置によって決定され
る。

【００１３】本発明者等の検討によると、現像スリーブ
１ａと磁性ブレード５２の間を磁性トナーＴが通過する
際に、磁性トナーＴに電荷が付与され、また、その際の
磁性トナーＴの挙動は、以下の様になっていることが分
かった。

【００１４】すなわち、図６に示すように、現像スリー
ブ５１ａと磁性ブレード５２を結ぶ直線に垂直な平面を
考え、磁性ブレード５２に近い面をＳ₁ とし、現像スリ
ーブ５１ａに近い面をＳ₂ とすると、一般的に磁性ブレ
ード５２の幅は、永久磁石５１ｂの幅に比べて狭く設定
されているので、Ｓ₁ 面、Ｓ₂ 面でのそれぞれの磁束密
度を考えると、Ｓ₁ 面での磁束密度は、Ｓ₂ 面での磁束
密度より大きくなる。従って、磁性トナーＴは、現像ス
リーブ５１ａと磁性ブレード５２との間で、磁性トナー
の磁化の強さに応じた、図６の矢印方向の力、すなわ
ち、磁性ブレード５２側への力をうける。

【００１５】これにより、磁性トナーＴは、図７に示す
ようなＢ状態の穂を形成し、かつ、その穂は、磁性ブレ
ード５２から現像スリーブ５１ａ方向に形成される。
又、磁性トナーＴへの帯電付与は、現像スリーブ５１ａ
と、磁性ブレード５２から形成された穂の先端のトナー
ｔ₁ とが接触し、先端のトナーｔ₁ に電荷が付与される
ことにより行われる。

【００１６】また、現像スリーブ５１ａと磁性ブレード
５２との間でのトナーの搬送は、以下の様になっている
ことが分かった。

【００１７】上述した様に、現像スリーブ５１ａと接触
した穂の先端のトナーｔ₁ には電荷が付与されるので、
鏡映力による現像スリーブ５１ａ方向への力が働き、現
像スリーブ５１ａとの摩擦力により、現像スリーブ５１
ａの回転方向への搬送力が与えられる。また、トナー同
士には、互いにある程度の凝集力が働いているので、ト
ナーｔ₁ に接しているトナーｔ₂ にも凝集力を介した搬
送力が生じる。また、上層部のトナーｔ₃ にも同様に凝
集力を介した搬送力が生じる。

【００１８】しかしながら、現像スリーブ５１ａと磁性
ブレード５２との間では、前述した様に、トナーＴに磁
性ブレード５２の方向への磁力も加えられている。従っ
て、トナーＴにかかる搬送力が、上記磁力に打ち勝つ位
置、すなわち、図７のカットラインＬの位置でトナーＴ
の穂はちぎれ、現像スリーブ５１ａ上に残ったトナーＴ
が、現像スリーブ５１ａの回転方向に搬送される。

【００１９】従って、磁性トナーの凝集度が高い系や、
必要な摩擦帯電電荷量を得るための必要接触回数が多い
系等においては、現像スリーブに接触していない帯電不
十分なトナーが現像領域に搬送され、帯電不良に伴う現
象が生じ易いという問題があった。

【００２０】更に、上記のような磁性トナーによる１成
分系現像方法では、転写材に転写したトナー像を熱定着
する際の定着性の悪さ、トナー自身に磁性体を内添する
ためにカラートナーの使用が不可能である等の欠点があ
る。

【００２１】これに対して、非磁性トナーを用いた１成
分現像法として、パウダー・クラウド法、インプレッシ
ョン現像法等が知られている。これらの中において、例
えばビーバーのような柔らかい毛を円筒状のブラシにし
て、これに現像剤を付着させて現像を行うファーブラシ
現像法や、ベルベット等のローラに現像剤を付着させて
用いるインプレッション現像法等がよく知られている。
これらの現像方法は、静電潜像を現像する際に磁性体が
内添されたトナーを用いることなく、また、キャリア粒
子を用いてトナーとキャリア粒子の割合を一定に保つた
めの複雑な装置を必要としない現像方法である。

【００２２】しかしながら、このような非磁性トナーを
用いた現像方法は、図５に示した特開昭５４−４３０３
６号公報にて開示された同様の磁性ブレードを用いたと
しても均一な所定のトナー層厚を得ることができないと
いう問題があり、このため現像スリーブ表面のトナーの
塗布むらが生じ、これが画像濃度むらとなって現れる。
また、ドクターブレードとして弾性ブレードを使用する
ことによりトナー層厚を規制することが可能であるが、
弾性ブレードの現像スリーブへの押しつけ圧のラティチ
ュードが非常に狭く、低過ぎる場合には均一な所定のト
ナー層厚を得ることができず、また、高過ぎる場合には
トナーおよび現像スリーブへダメージを与えるという欠
点がある。

【００２３】このような欠点を解決するために、特公昭
５８−９０６６８号公報、特公昭５８−１４３３６０号
公報などに記載されているような現像方法が知られてい
る。このような現像方法を実施する現像装置の一例が図
８に示されている。同図において、現像装置８０は、非
磁性トナー８１と磁性体粒子８２を収容するトナー容器
７３と、感光ドラム８５に対向し、トナー容器８３の開
口部に配設された非磁性体の現像スリーブ７１ａ、現像
スリーブ７１ａの内部に固定された永久磁石７１ｂ、ト
ナー容器７３に固定され、感光ドラム８５側に支持搬送
されるトナーの層厚を規制する磁性体ブレード７２を備
えている。尚、この磁性体ブレード７２と現像スリーブ
１ａとの間隔は２５０μｍ程度に設定されている。

【００２４】このように構成された現像装置８０におい
て、磁性体ブレード７２と永久磁石７１ｂとの間の磁界
に沿って磁性体粒子８２はブラシ８２ａを形成し、磁界
内に拘束される。ここで、非磁性トナー８１は、粗面を
有する現像スリーブ７１ａに引きずられながら移動し、
同時に磁性体粒子８２および現像スリーブ７１ａとの摩
擦により帯電し、鏡映力により磁性体粒子８２や現像ス
リーブ７１ａに付着するが、磁性体粒子８２は上述の磁
界の拘束により動けないため、現像スリーブ７１ａに付
着した非磁性トナー８１のみが磁性体粒子のブラシ８１
ａ中を通過可能となり、現像スリーブ７１ａの回転によ
り現像スリーブ７１ａ表面に非磁性トナー８１の均一な
層が形成される。

【００２５】上記従来例の系において、磁性体粒子は、
多量のトナーが存在する系で磁気ブラシを形成し、現像
スリーブ上にトナーを塗布し、またその量を規制する機
能を果たさなくてはならない。同時に循環移動しながら
トナーを供給する機能も有していなくてはならず、さら
に、この磁性体粒子は磁性体ブレードと現像スリーブの
間を通過しては好ましくはない。従って、これらの機能
を満たすためには、磁界により発生する適当な拘束力を
有しながら、しかも適当な循環性を示し、かつ、形成さ
れた磁気ブラシの状態は、均一な塗布を可能にするため
に適度な硬さと密度を持っていなくてはならない。

【００２６】例えば比較的疎なブラシは、現像スリーブ
上に規制不足のすじを生じ易くする傾向があり、また逆
に密な場合には、現像スリーブ上のトナー層を極端に薄
くする傾向がある。

【００２７】また、磁性体粒子の循環性が良すぎる場合
はトナー層が厚くなり画像上にカブリが生じたり、磁性
体ブレードを通過してしまうことがある。また逆に循環
性が悪い場合にはトナーに十分な帯電を与えることがで
きないため、スリーブ１周目の画像が濃くそれ以降が薄
いという、いわゆるゴーストと呼ばれる画像不良が生じ
やすくなる。

【００２８】つまり、上記磁性体粒子の機能を満たすブ
ラシの適度な状態のラティチュードは非常に狭いという
問題がある。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者等は、
上記問題を解決するために、非磁性トナー、磁性体粒子
やスリーブに圧力をかけることなく非磁性トナーをスリ
ーブ表面に均一にコートし、かつ、磁性体粒子を現像領
域に搬送させることなく循環性を良くし、トナーと十分
に撹拌させることによりトナーへの帯電付与を十分に行
なうことのできる、磁性体粒子のブラシの適度な状態の
ラティチュードの広い現像装置を提案した。

【００３０】即ち、図９に示すように、現像装置１００
は、感光ドラム９５に対向し、現像容器９３の開口部に
配設された非磁性体の現像スリーブ９１ａ、現像スリー
ブ９１ａの内部に固定された永久磁石９１ｂを備えてい
る。又、現像容器９３内には非磁性トナー及び磁性体粒
子を含む現像剤が収容され、現像容器９３の内部には容
器内の現像剤を現像スリーブ９１ａ方向に搬送するため
の搬送部材９４を備えている。更に、現像スリーブ９１
ａに極く近接して非磁性金属材料で形成された円筒状の
トナー層厚規制体９６ａが配設され、トナー層厚規制体
９６ａの内部には永久磁石９６ｂが挿嵌されている。ト
ナー層厚規制体９６ａは現像スリーブ９１ａの回転方向
ｄと同方向ｅに回転可能に設けられ、又、両者間の距離
Ｗ₂ は１ｍｍ以下になるように設定されている。

【００３１】なお、現像スリーブ９１ａ内の永久磁石９
１ｂはそれぞれ３個ずつ交互に配設されたＮ極とＳ極を
有し、一方トナー層厚規制体９６ａ内の永久磁石９６ｂ
は各１個のＮ極とＳ極を有している。このとき、両者の
対向部分の磁極が異極となるように、即ち、図９に示す
ように現像スリーブ９１ａ内の永久磁石９１ｂの磁極Ｎ
１１とトナー層厚規制体９６ａの永久磁石９６ｂの磁極
Ｓ６１とが対向するように配置されている。

【００３２】上記のような構成を備えることにより、非
磁性トナー、磁性体粒子及び現像スリーブに圧力をかけ
ることなく非磁性トナーを現像スリーブ表面に均一にコ
ートし、かつ、磁性体粒子を現像領域に搬送させること
なく循環性を良くし、トナーと十分に撹拌させることに
よりトナーへの帯電付与を十分に行ない、磁性体粒子の
ブラシの適度な状態のラティチュードを広くすることを
可能とした。

【００３３】しかしながら、上記従来の現像装置１００
は、トナー層厚規制体６ａ表面からスクレーパ９５によ
り磁性トナーを掻き落とす必要があり、その結果、掻き
落とし時に非磁性トナーと磁性体粒子にかかる負荷が強
すぎる事態が生じ、非磁性トナーと磁性体粒子の劣化を
助長し、また非磁性トナーのトナー層厚規制体６ａへの
融着が長時間使用時に発生するという問題があった。

【００３４】従って、本発明の目的は、非磁性トナー、
磁性体粒子やトナー担持体に不要な圧力をかけることな
く非磁性トナーをトナー担持体表面に均一にコートし、
かつ、磁性体粒子を現像領域に搬送させることなく循環
性を良くし、非磁性トナーと十分に撹拌させることによ
り非磁性トナーへの帯電付与を十分に行ない、磁性体粒
子のブラシの適度な状態のラティチュードを広くし、か
つ、非磁性トナーと磁性体粒子の劣化、非磁性トナーの
トナー担持体への融着を防止し、長時間使用時でも常に
適正な現像画像を得ることのできる現像装置を備えた画
像形成装置を提供することである。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
非磁性トナー及び磁性体粒子を含む現像剤を収容する現
像容器と、非磁性トナーを表面に担持する回転可能に配
置されたトナー担持体と、該トナー担持体の内部に配設
された複数の磁極を有する第１磁界発生手段と、前記ト
ナー担持体上に塗布される非磁性トナーの層厚を規制す
るトナー層厚規制体とを備え、該トナー層厚規制体が、
前記トナー担持体の近傍に回転可能に配置され、その回
転方向が前記トナー担持体の回転方向と同方向である現
像装置を備えた画像形成装置において、前記トナー層厚
規制体はその内部に少なくとも２極を有する第２磁界発
生手段を具備し、第２磁界発生手段の１つの磁極と第１
磁界発生手段の１つの磁極とが略対向位置に配設され、
かつ前記略対向位置に配設された２つの磁極が互いに異
極性とされ、第２磁界発生手段は、その前記略対向位置
に配設された１つの磁極の前記トナー層厚規制体の回転
方向下流側に更に１つ以上の磁極を有し、前記略対向位
置に配された１つの磁極と、前記トナー層厚規制体の回
転方向下流側に配設された１つ以上の磁極との前記トナ
ー層厚規制体内の配列において、少なくとも２つ以上の
同極性の磁極が隣接して配列されたことを特徴とする画
像形成装置である。

【００３６】前記第２磁界発生手段の１つの磁極と前記
第１磁界発生手段の１つの磁極との前記略対向位置より
前記トナー層厚規制体の回転方向下流側で、且つ前記ト
ナー層厚規制体の近傍に第３磁界発生手段を備えること
が好ましい。

【００３７】前記第３磁界発生手段の前記トナー層厚規
制体側の磁極は、前記隣接して配列された少なくとも２
つ以上の磁極と同極性であることが好ましい。

【００３８】前記トナー担持体から前記トナー層厚規制
体側に行くほど磁束密度が高くなることが好ましい。

【００３９】略対向する位置に配設された前記トナー層
厚規制体の磁極の５０％値が前記トナー担持体の磁極の
５０％値の１．０以下であることが好ましい。

【００４０】前記トナー層厚規制体の周速の絶対値とト
ナー担持体の周速の絶対値との比が０．５より大きいこ
とが好ましい。

【００４１】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則
して更に詳しく説明する。次に説明する実施例にては、
本発明は、例えば図４に示されるような電子写真式画像
形成装置に具現化されるものとして説明するが、これに
限定されるものではない。

【００４２】図４にて、電子写真式画像形成装置は、静
電潜像担持体として導電基板上に光導電層を塗布して構
成される感光ドラム１０を回転自在に設け、該感光ドラ
ム１５を一次帯電器１２で一様に帯電し、次に例えばレ
ーザーのような発光素子１３によって情報信号を露光
し、静電潜像を形成して、現像装置２０により可視像化
する。次に、可視像を転写帯電器１４で転写紙１６へ転
写し、更に定着装置１７により定着する。又、感光ドラ
ム１０上の転写残トナーはクリーニング装置１１によっ
てクリーニングされる。

【００４３】実施例１ 図１により、本発明による画像形成装置の現像装置の第
１実施例について説明する。

【００４４】図１において、現像装置２０は、静電潜像
担持体である感光ドラム１０に対向し、現像容器３の開
口部に矢印方向に回転可能に配設されたトナー担持体で
ある非磁性金属部材の現像スリーブ１ａ、および現像ス
リーブ１ａの内部に配設された第１磁界発生手段たる永
久磁石１ｂを備えている。又、現像容器３内には磁性ト
ナーが収容され、更に磁性トナーを現像スリーブ１ａ方
向に搬送する搬送部材４が設けられている。又、現像容
器３内には現像スリーブ１ａに極く近接して非磁性金属
材料で形成された円筒状のトナー層厚規制体６ａが配設
され、トナー層厚規制体６ａの内部には第２磁界発生手
段たる永久磁石６ｂが挿嵌されている。トナー層厚規制
体６ａは、現像領域に対して、現像スリーブ１ａの回転
方向上流側に配され、且つ、非磁性部材６ａの回転方向
ａは、現像スリーブ１ａの回転方向ｂと同方向とされて
いる。

【００４５】なお、現像スリーブ１ａ内の永久磁石１ｂ
はそれぞれ３個ずつ交互に配設されたＮ極とＳ極とを有
し、一方、トナー層厚規制体６の永久磁石６ｂはＳ６１
極及びＳ６２極との２極を有している。このとき、両者
の対向部分の磁極が異極となるように、即ち、図１に示
すように、現像スリーブ１ａ内の永久磁石１ｂの磁極Ｎ
１１とトナー層厚規制体６ａの永久磁石６ｂの磁極Ｓ６
１とが近接対向するように配置されている。

【００４６】本実施例では、現像スリーブ１ａとトナー
層厚規制体６ａの略対向位置にある永久磁石１ｂ内の磁
極（Ｎ１１）と、磁極Ｎ１１に近接略対向するよう配さ
れた、永久磁石６ｂ内の磁極（Ｓ６１）との間で形成さ
れる磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａからト
ナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くなる構
成とするため、各々の磁極の磁束密度のピーク値に対し
て５０％以上の値を示す領域の幅（便宜上、以後５０％
値と称する）の比を （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≦１．０、 好ましくは、（磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１
の５０％値）≦０．８、とし、本実施例においては、 （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≒０．８ とすることにより、磁極Ｓ６１と磁極Ｎ１１との間で形
成される磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａか
らトナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くな
る構成とした。

【００４７】本実施例においては、それぞれの磁束密度
の最大値を、磁極Ｎ１１は９００ガウス、磁極Ｓ１１は
８００ガウスとした。

【００４８】また、現像スリーブ１ａとトナー層厚規制
体６ａの距離Ｗを１００μｍから２ｍｍの範囲とし、ま
た、現像スリーブ１ａの周速の絶対値とトナー層厚規制
体６ａの周速の絶対値の比を、 （トナー層厚規制体６ａの周速の絶対値）／（現像スリ
ーブ１ａの周速の絶対値）＞０．５ となる構成とした。

【００４９】磁性トナーは、重量平均径が５μｍ以上と
し、また、磁性体粒子として、重量平均径２０〜１００
μｍの通常の磁性キャリアとした。

【００５０】また、現像スリーブ１ａとトナー層厚規制
体６ａの対向位置にある永久磁石１ｂ内の磁極（本実施
例においてはＮ１１）と永久磁石６ｂ内の磁極（本実施
例においてはＳ６１）の大きさを、磁極Ｓ６１の幅が磁
極Ｎ１１の幅よりも狭くなるようにすることにより、磁
極Ｓ６１の磁極Ｎ１１との間で形成される磁場の磁束密
度の変化が、現像スリーブ１ａからトナー層厚規制体６
ａ側に行くほど磁束密度が高くなる構成とした。

【００５１】図１に示すように構成された現像装置２０
においては、現像スリーブ１ａからトナー層厚規制体６
ａ側に行くほど磁束密度が高くなっているため、現像ス
リーブ１ａとトナー層厚規制体６ａとの間に存在する磁
性体粒子には、現像スリーブ１ａからトナー層厚規制体
６ａ側への磁気力が働く。この結果、磁極Ｎ１１から磁
極Ｓ６１間の磁界に沿って磁性体粒子のブラシが形成さ
れる。

【００５２】非磁性トナーは磁性体粒子及び現像スリー
ブ１ａ表面との摩擦により帯電し、磁性体粒子や現像ス
リーブ１ａに鏡映力により付着し現像スリーブ１ａ上を
搬送されるが、磁性体粒子は上述の理由により現像スリ
ーブ１ａとトナー層厚規制体６ａの対向位置から現像器
３内に戻されるため、現像スリーブ１ａ表面に付着した
十分に帯電した非磁性トナーのみが磁性体粒子のブラシ
中を通過可能となる。

【００５３】また、トナー層厚規制体６ａを、現像スリ
ーブ１ａと同方向である、図中矢印ａ方向に回転させる
構成としているため、トナー層厚規制体６ａ表面に磁気
力によって保持された磁性体粒子と、磁性体粒子に付着
した一部の非磁性トナーは、上記磁界による力とトナー
層厚規制体６ａ表面との摩擦力により、トナー層厚規制
体６ａから現像器３内方向への搬送力が与えられる。従
って、磁性体粒子は現像スリーブ１ａとトナー層厚規制
体６ａの対向位置を通過して、現像領域に搬送されるこ
とはない。

【００５４】また、本実施例においては、永久磁石６ｂ
の隣接する同極性の２磁極Ｓ６１、Ｓ６２間では、磁力
は互いに反発し、両磁極間では磁力線はつながっておら
ず、磁力線の方向はトナー層厚規制体６ａ表面から外に
向かっている。このため、トナー層厚規制体６ａ表面を
搬送されてきた磁性体粒子と非磁性トナーは、この２極
間でトナー層厚規制体６ａ表面から引き剥されるように
磁気力を受ける。従って、トナー層厚規制体６ａ表面に
ある搬送力の弱い磁性体粒子と非磁性トナーは、磁気力
によりトナー層厚規制体６ａ表面から引き剥される。

【００５５】つまり、磁性体粒子と非磁性トナーに圧力
をかけることなく、トナー層厚規制体６ａから、磁性体
粒子と非磁性トナーを掻き落とすことが可能となった。

【００５６】このようにして現像容器３内に戻された磁
性体粒子は、搬送部材４によりトナーと撹拌され、再度
現像スリーブ１ａ表面を搬送され、磁極Ｎ１１と磁極Ｓ
６１の略対向位置まで搬送され、磁極Ｓ６２の位置より
現像容器３内に戻るように搬送される。この際の磁性体
粒子の現像容器３内の循環経路は、図中矢印ｃに示す通
りである。

【００５７】つまり、本構成によれば、トナー、磁性体
粒子、現像スリーブにダメージを与えるような高い圧力
をかけることなく非磁性トナーを所望の層厚で均一に現
像スリーブ上にコートすることが可能になり、かつ、磁
性体粒子を現像領域に漏らすことなく、磁性体粒子を循
環機能を改善することが可能となり、現像器内のトナー
へ十分帯電付与することが可能となり、かつ、トナー層
厚規制体６ａの表面に搬送される磁性体粒子と非磁性ト
ナーを非接触で掻き落とすことにより、磁性体粒子と非
磁性トナーの劣化、トナー層厚規制体６ａへの非磁性ト
ナーの融着をなくすことが可能になり、その結果、長時
間使用時においても常に適正な現像画像を得ることが可
能となった。

【００５８】実施例２ 次に、本発明による画像形成装置の現像装置の第２実施
例について、図２を参照して説明する。

【００５９】図２において、現像装置２０は、静電潜像
担持体である感光ドラム１０に対向し、現像容器３の開
口部に矢印方向に回転可能に配設されたトナー担持体で
ある非磁性金属部材の現像スリーブ１ａ、および現像ス
リーブ１ａの内部に配設された第１磁界発生手段たる永
久磁石１ｂを備えている。又、現像容器３内には磁性ト
ナーが収容され、更に磁性トナーを現像スリーブ１ａ方
向に搬送する搬送部材４が設けられている。又、現像容
器３内には現像スリーブ１ａに極く近接して非磁性金属
材料で形成された円筒状のトナー層厚規制体６ａが配設
され、トナー層厚規制体６ａの内部には第２磁界発生手
段たる永久磁石６ｂが挿嵌されている。トナー層厚規制
体６ａは、現像領域に対して、現像スリーブ１ａの回転
方向上流側に配され、且つ、トナー層厚規制体６ａの回
転方向ａは、現像スリーブ１ａの回転方向ｂと同方向と
されている。

【００６０】なお、現像スリーブ１ａ内の永久磁石１ｂ
はそれぞれ３個ずつ交互に配設されたＮ極とＳ極とを有
し、一方、トナー層厚規制体６の永久磁石６ｂはＳ６１
極、Ｎ６１及びＮ６２極の３極を有している。

【００６１】本実施例では、現像スリーブ１ａとトナー
層厚規制体６ａの略対向位置にある永久磁石１ｂ内の磁
極（Ｎ１１）と、磁極Ｎ１１に近接略対向するよう配さ
れた、永久磁石６ｂ内の磁極（Ｓ６１）との間で形成さ
れる磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａからト
ナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くなる構
成とするため、各々の磁極の５０％値の比を （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≦１．０、 好ましくは、（磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１
の５０％値）≦０．８、とし、本実施例においては、 （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≒０．８ とすることにより、磁極Ｓ６１と磁極Ｎ１１との間で形
成される磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａか
らトナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くな
る構成とした。

【００６２】本実施例においては、それぞれの磁束密度
の最大値を、磁極Ｎ１１は９００ガウス、磁極Ｓ１１は
８００ガウスとした。

【００６３】また、現像スリーブ１ａとトナー層厚規制
体６ａの距離Ｗを１００μｍから２ｍｍの範囲とし、ま
た、現像スリーブ１ａの周速の絶対値とトナー層厚規制
体６ａの周速の絶対値の比を、 （トナー層厚規制体６ａの周速の絶対値）／（現像スリ
ーブ１ａの周速の絶対値）＞０．５ となる構成とした。

【００６４】磁性トナーは、重量平均径が５μｍ以上と
し、また、磁性体粒子として、重量平均径２０〜１００
μｍの通常の磁性キャリアとした。

【００６５】図２に示すように構成された現像装置２０
において、永久磁石６ｂでは該対向位置の磁極Ｓ６１
と、トナー層厚規制体６ａの回転方向下流側の磁極Ｎ６
１との間では、磁力線はつながっており、対向位置で磁
気力によりトナー層厚規制体６ａ側に引き付けられた磁
性体粒子と、磁性体粒子に付着した一部の非磁性トナー
は、矢印ｃにて示すようにトナー層厚規制体６ａ表面を
搬送される。この結果、現像剤規制部から帯電不十分な
磁性トナーをより確実に排除することが可能となった。

【００６６】また、同極性の２つの磁極Ｎ６１、Ｎ６２
を、磁極Ｓ６１に対しトナー層厚規制体６ａの回転方向
下流側に配設したことにより、磁性体粒子と、磁性体粒
子に付着した一部の非磁性トナーに圧力をかけることな
く、トナー層厚規制体６ａに付着した一部の非磁性トナ
ーを掻き落とすことが可能となった。

【００６７】従って、図２に示すように構成された現像
装置においても、非接触で磁性体粒子と磁性体粒子に付
着した一部の非磁性トナーを掻き落とすことが可能とな
り、第１実施例と同様の効果が得られた。

【００６８】実施例３ 次に、本発明による画像形成装置の現像装置の第３実施
例について、図３を参照して説明する。

【００６９】図３において、現像装置２０は、静電潜像
担持体である感光ドラム１０に対向し、現像容器３の開
口部に矢印方向に回転可能に配設されたトナー担持体で
ある非磁性金属部材の現像スリーブ１ａ、および現像ス
リーブ１ａの内部に配設された第１磁界発生手段たる永
久磁石１ｂを備えている。又、現像容器３内には磁性ト
ナーが収容され、更に磁性トナーを現像スリーブ１ａ方
向に搬送する搬送部材４が設けられている。又、現像容
器３内には現像スリーブ１ａに極く近接して非磁性金属
材料で形成された円筒状のトナー層厚規制体６ａが配設
され、トナー層厚規制体６ａの内部には第２磁界発生手
段たる永久磁石６ｂが挿嵌されている。トナー層厚規制
体６ａは、現像領域に対して、現像スリーブ１ａの回転
方向上流側に配され、且つ、非磁性部材６ａの回転方向
ａは、現像スリーブ１ａの回転方向ｂと同方向とされて
いる。更に、現像容器３の、トナー層厚規制体６ａに対
向する端部には現像容器３の内部からトナー層厚規制体
６ａに向けて延びる板状の第３磁界発生手段たる永久磁
石７が固定されている。

【００７０】なお、現像スリーブ１ａ内の永久磁石１ｂ
はそれぞれ３個ずつ交互に配設されたＮ極とＳ極とを有
し、一方、トナー層厚規制体６の永久磁石６ｂはＳ６１
極、Ｎ６１及びＮ６２極の３極を有している。又、板状
の永久磁石７は磁極Ｎ６１、Ｎ６２と対向する位置に同
極性のＮ７極を有している。

【００７１】本実施例では、現像スリーブ１ａとトナー
層厚規制体６ａの略対向位置にある永久磁石１ｂ内の磁
極（Ｎ１１）と、磁極Ｎ１１に近接略対向するよう配さ
れた、永久磁石６ｂ内の磁極（Ｓ６１）との間で形成さ
れる磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａからト
ナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くなる構
成とするため、各々の磁極の５０％値の比を （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≦１．０、 好ましくは、（磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１
の５０％値）≦０．８、 とし、本実施例においては、 （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≒０．８ とすることにより、磁極Ｓ６１と磁極Ｎ１１との間で形
成される磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａか
らトナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くな
る構成とした。

【００７２】本実施例においては、それぞれの磁束密度
の最大値を、磁極Ｎ１１は９００ガウス、磁極Ｓ１１は
８００ガウスとした。

【００７３】また、現像スリーブ１ａとトナー層厚規制
体６ａの距離Ｗを１００μｍから２ｍｍの範囲とし、ま
た、現像スリーブ１ａの周速の絶対値とトナー層厚規制
体６ａの周速の絶対値の比を、 （トナー層厚規制体６ａの周速の絶対値）／（現像スリ
ーブ１ａの周速の絶対値）＞０．５ となる構成とした。

【００７４】磁性トナーは、重量平均径が５μｍ以上と
し、また、磁性体粒子として、重量平均径２０〜１００
μｍの通常の磁性キャリアとした。

【００７５】図３に示すように構成された現像装置にお
いて、トナー層厚規制体６ａの永久磁石６ｂの磁極Ｓ６
１と磁極Ｎ６１の間では、磁力線がつながっており、こ
の２極間で磁性体粒子には現像容器３内方向の搬送力が
働く。

【００７６】磁極Ｎ１１と磁極６１間の磁界によりブラ
シを形成した磁性体粒子は、第１実施例と同様の磁極Ｎ
１１と磁極Ｓ６１間の磁気力とトナー層厚規制体６ａ表
面の摩擦力のほかに矢印ｃにて示す磁極Ｓ６１と磁極Ｎ
６１の磁気力による搬送力が与えられ、現像器３内に搬
送される。トナー層厚規制体６ａ表面を搬送された磁性
体粒子は、磁極Ｎ６１、磁極Ｎ６２及び磁極Ｎ７によ
り、強い磁力の反発が得られ、現像剤の凝集性が高い場
合においても、非接触で磁性体粒子と非磁性トナーを掻
き落とすことが可能となり、その結果、第１実施例で説
明したのと同じ効果がえられた。

【００７７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による画像形成装置は、トナー層厚規制体がその内部に
少なくとも２極を有する第２磁界発生手段を具備し、第
２磁界発生手段の１つの磁極とトナー担持体内部に配設
された第１磁界発生手段の１つの磁極とが、略対向位置
に配設され、かつ前記略対向位置に配設された２つの磁
極が互いに異極性とされ、第２磁界発生手段が、前記略
対向位置に配設された１つの磁極のトナー層厚規制体の
回転方向下流側に更に１つ以上の磁極を有し、前記略対
向位置に配された１つの磁極と、前記トナー層厚規制体
の回転方向下流側に配設された１つ以上の磁極との前記
トナー層厚規制体内の配列において、少なくとも２つ以
上の同極性の磁極が隣接して配列された構成の現像装置
を有することにより、非磁性トナー、磁性体粒子及びト
ナー担持体に不要な圧力をかけることなく非磁性トナー
をトナー担持体表面に均一にコートし、かつ、磁性体粒
子を現像領域に搬送させることなく循環性を良くし、非
磁性トナーと十分に撹拌させることにより非磁性トナー
への帯電付与を十分に行ない、磁性体粒子のブラシの適
度な状態のラティチュードを広くし、かつ、非磁性トナ
ーと磁性体粒子の劣化、非磁性トナーのトナー担持体へ
の融着を防止し、長時間使用時でも常に適正な現像画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の現像装置の第１実
施例を示す構成図である。

【図２】本発明による画像形成装置の現像装置の第２実
施例を示す構成図である。

【図３】本発明による画像形成装置の現像装置の第３実
施例を示す構成図である。

【図４】本発明が具現化される画像形成装置の一例を示
す概略構成図である。

【図５】従来の現像装置の第１の例を示す構成図であ
る。

【図６】図５の現像装置の磁力線の動きを示す説明図で
ある。

【図７】図５の現像装置におけるトナー層厚規制部のト
ナーの挙動を示す説明図である。

【図８】従来の現像装置の第２の例を示す構成図であ
る。

【図９】従来の現像装置の第３の例を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ａ 現像スリーブ（トナー担持体） １ｂ 永久磁石（第１磁界発生手段） ３ 現像容器 ６ａ トナー層厚規制体 ６ｂ 永久磁石（第２磁界発生手段） ７ 永久磁石（第３磁界発生手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性トナー及び磁性体粒子を含む現像
   剤を収容する現像容器と、非磁性トナーを表面に担持す
   る回転可能に配置されたトナー担持体と、該トナー担持
   体の内部に配設された複数の磁極を有する第１磁界発生
   手段と、前記トナー担持体上に塗布される非磁性トナー
   の層厚を規制するトナー層厚規制体とを備え、該トナー
   層厚規制体が、前記トナー担持体の近傍に回転可能に配
   置され、その回転方向が前記トナー担持体の回転方向と
   同方向である現像装置を備えた画像形成装置において、 前記トナー層厚規制体はその内部に少なくとも２極を有
   する第２磁界発生手段を具備し、第１磁界発生手段の１
   つの磁極と第２磁界発生手段の１つの磁極とが略対向位
   置に配設され、かつ前記略対向位置に配設された２つの
   磁極が互いに異極性とされ、第２磁界発生手段は、その
   前記略対向位置に配設された１つの磁極の前記トナー層
   厚規制体の回転方向下流側に更に１つ以上の磁極を有
   し、前記略対向位置に配された１つの磁極と、前記トナ
   ー層厚規制体の回転方向下流側に配設された１つ以上の
   磁極との前記トナー層厚規制体内の配列において、少な
   くとも２つ以上の同極性の磁極が隣接して配列されたこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記第２磁界発生手段の１つの磁極と前
   記第１磁界発生手段の１つの磁極との前記略対向位置よ
   り前記トナー層厚規制体の回転方向下流側で、且つ前記
   トナー層厚規制体の近傍に第３磁界発生手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記第３磁界発生手段の前記トナー層厚
   規制体側の磁極が、前記隣接して配列された少なくとも
   ２つ以上の磁極と同極性であることを特徴とする請求項
   ２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記トナー担持体から前記トナー層厚規
   制体側に行くほど磁束密度が高くなることを特徴とする
   請求項１ないし３のうちいずれかひとつの画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 略対向する位置に配設された前記トナー
   層厚規制体の磁極の５０％値が前記トナー担持体の磁極
   の５０％値１．０以下であることを特徴とする請求項４
   の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記トナー層厚規制体の周速の絶対値と
   トナー担持体の周速の絶対値との比が０．５より大きい
   ことを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれかひと
   つの画像形成装置。