JPH0820812B2 - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPH0820812B2
JPH0820812B2 JP62277350A JP27735087A JPH0820812B2 JP H0820812 B2 JPH0820812 B2 JP H0820812B2 JP 62277350 A JP62277350 A JP 62277350A JP 27735087 A JP27735087 A JP 27735087A JP H0820812 B2 JPH0820812 B2 JP H0820812B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電子複写装置に用いられる現像装置の技術分
野において利用され、特に画像記録形成用の表示装置、
プリンタ、ファクシミリ電子写真装置の種々の装置に適
用可能な現像装置に関する。
(従来の技術及び問題点) 回転可能な非磁性体からなる円筒状の現像剤担持体の
内部に固定された磁界発生手段を配し、該現像剤担持体
上に上記磁界発生手段による磁気力によって保持されな
がら現像部方向に搬送される現像剤を、ゴム薄板等によ
る接触圧によって所定の層厚に規制した後、該現像部で
静電潜像担持体に移行せしめて該像担持体上の静電潜像
を現像する現像装置が知られている。
この種の装置では、現像剤担持体はその回転により現
像部通過後に現像剤容器内の現像剤を再び磁気力によっ
て保持して上記現像部に搬送することとなる。その際、
現像部に到るまでの間、現像剤の保持を確実なものとす
るには、現像剤担持体の全周囲、少なくとも現像剤容器
から現像部に到る範囲で磁界域を形成せねばならない。
そこで、従来通常の場合、磁界発生手段を四極あるい
はそれ以上の多極のものとしていた。そのため高価なも
のとなっていた。現像剤担持体を小径にすれば、当然磁
界発生手段も小径となり極数を減らすことができる。し
かし単なる小径化による極数の減少を行なっても磁気力
が低下してしまい、そのため現像剤の搬送性が悪くなっ
たり、またカブリなどの現象が生じてしまう。
以上のように、多極性磁石ローラを用いる従来の現像
装置では、良質な画像を得るための十分な磁気力を発生
するため、ある程度以上径の大きい磁界発生手段を用い
るか、少極数の場合には、磁気力がきわめて強い高価な
磁石を用いた磁界発生手段とするしかなく、小型で安価
な現像装置を製造する上で大きな問題点があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明の目的は、上述のごとくの多極性磁界発生手段
をもつ現像装置の問題点を解決し、二極性の磁界発生手
段によって小型でしかも安価、かつ良好な画像を得られ
る現像装置を提供することにある。
本発明は、上記目的の達成のために、 静電潜像担持体と対向し一成分磁性現像剤を担持して
回転する現像スリーブと、該現像スリーブ上の現像剤層
の厚さを規制する規制部材と、現像スリーブ内に設けら
れたマグネットロールとを有する現像装置において、 上記現像スリーブは直径が5ミリメートル以上25ミリ
メートル以下で、上記マグネットロールは現像磁極と現
像磁極とは反対極性の搬送磁極の二つのみの磁極を有
し、規制部材と反対側における二つの磁極のなす角が12
0度以上180度以下である、 ことにより構成される。
(実施例) 以下、添付図面により本発明の一実施例について説明
する。
第1図は、本発明の最も好ましい一実施例による現像
装置を示したものである。本実施例による現像装置は、
カールソン電子写真法を用いた現像装置を例にとって説
明することとし、その全体構成は既に周知であるので、
本発明に係る静電潜像担持体たる感光体ドラムと、該感
光体ドラムの外周部近傍に設けられている現像器等につ
いて詳細に図示し、カールソンプロセスにおける一次帯
電手段、露光手段、クリーニング手段等の図示は省略し
た。
第1図において、静電潜像担持体すなわち感光体ドラ
ム1は、矢印A方向に回転自在に軸支されており、該感
光体ドラム1の外縁部近傍には現像器が配設されてい
る。上記感光体ドラム1の表層の感光体には、例えばOP
C等の公知のものが使用されており、上記感光体上に
は、既に公知となっている帯電手段及び画像露光手段等
によって静電潜像が形成されるようになっている。
現像器は、前面に開口が設けられ内部に、磁性を有す
る一成分系の現像剤、例えば本実施例では平均粒径11μ
mのトナーを収容せる現像剤容器6を有し、感光体ドラ
ム1に間隙をもって上記現像剤容器6から一部突出配置
されて上記開口に臨んだ回転自在な現像剤担持体たる現
像スリーブ2と、例えばウレタンゴム等の非磁性薄板か
らなり弾力をもって該現像スリーブ2と接触する規制部
材4を有している。本実施例では、該規制部材4は硬度
65°、厚さ1mmのウレタンゴムで形成し、その当接圧
(現像スリーブの軸方向での単位長さ当りの接触力)を
50g/cmとしている。さらに上記現像スリーブ2内には、
二つのみの磁極3a、3bをもつ磁界発生手段としてのマグ
ネットロール3が固定配置されている。かかる二極のマ
グネットロールは、複数の磁石を張り合せて造るような
多極性マグネットロールとは違い、単一の磁石から造る
ことができるので、製造方法も容易であり、磁極で発揮
される磁気力が、同径の多極性マグネットロールの磁極
で発揮される磁気力に比べて非常に強い。
上記のごとくの現像スリーブ2は、矢印B方向(反時
計方向)に回転し、上記マグネットロール3の磁力によ
って上記現像スリーブ2の表面に一成分系の現像剤が付
着し、現像器の外部に向け、すなわち現像領域へ搬出す
るようになっている。なお、本実施例では、現像スリー
ブと感光体ドラムとの間に所定間隙が設定されている例
で説明しているが、両者が接触している場合、いわゆる
弾性現像スリーブを用いたときにも適用可能である。
上記現像スリーブ2には、図示していないが、現像バ
イアス電源が接続されている。すなわち、直流成分が重
畳されている交互電界を上記現像スリーブ2と静電潜像
担持体の少なくとも画像部との間に形成することによっ
て、該現像スリーブ2の上記感光体ドラム1の外周面と
近接対向している現像部位(領域)に拘束されている上
記現像剤を上記感光体ドラム1上に移行せしめ、該感光
体ドラム1上に形成されている静電潜像を現像するよう
に構成されている。
次に、現像スリーブ2内に固定配置されている磁界発
生手段たるマグネットロール3、特にその磁極位置3a,3
bについて説明する。
マグネットロール3の二つの磁極3a,3bのうち3bは、
感光体ドラム1との最近接部たる現像部に位置している
が、磁極3aは現像剤容器4の開口4aに位置している。す
なわち、両磁極3a,3bは、マグネットロール3の中心を
挟んで反対側に位置している。
上記二つの磁極3a,3bの位置及び規制部材4の当接部
の位置とを通るマグネットロールの中心からの半径線を
l,m,nでそれぞれ示し、これらの半径線より反時計まわ
りに正方向として図示のごとくθ1,θ2,θ3としてそ
れらの角度を明確にした。
本発明の特徴とするところは、まず第一に上記θ1が1
20°≦θ1<180°となるように、磁極3a,3bが配置され
ていることにある。
上記二磁極3a,3bをこのように配置することにより、
第1図中の矢印D方向(容器への回収方向)へのトナー
の搬送性が向上し、容器6の下側からのトナー飛散やボ
タ落ちを除去することができる。上記θ1が、上記の範
囲外、すなわちθ1<120°であるとスリーブ上の現像剤
層がきわめて薄層でも層厚にほとんど依存せずに磁極3b
から磁極3aへと搬送されるトナー5が、D方向へと搬送
されずに該2磁極間で滞留して画像上にボタ落ちしたり
する。またさらに、θ1がθ1≧180°の範囲であると、
上述と同様に層厚にほとんど依存せず現像に寄与した後
のトナーがスリーブ2のB方向の(第1図の反時計回り
のスリーブ回転方向)の回転だけでは搬送しきれず、容
器6の下部から飛散してしまうという悪影響が生じてし
まう。
かかる本発明において、好ましくは、さらにθ2が、
0°≦θ2≦100°となるように、磁極3aとの中心と当接
部7の中心が配置されるとよい。このように、配置する
ことにより、第1図中のC方向へのトナー5の動きが大
きくなり、トナー5の入れ替わり・解きほぐしが十分に
行なわれるので、現像に必要十分な摩擦帯電電荷量を常
に安定してトナー5に与えることができる。
上記θ2が上記範囲外、すなわちθ2>100°である
と、θ1の角度設定を最良の剤搬送状態を与える範囲と
しても当接部7へのトナー5の供給量が著しく減少して
しまい、当接部7で規制整理された後のスリーブ2上の
トナー層が極端に薄いものとなりベタ黒の画像をコピー
したりすると、十分な画像濃度が得られないという悪影
響が生じてしまう。
一方、トナー5は当接部7によって層厚が規制される
と同時に、摩擦帯電電荷(トリボ)を付与されるわけだ
が、このとき付与される摩擦帯電電荷量の少ないトナー
は、現像スリーブ2に対する鏡映力が弱いため、ブレー
ド4の圧接力に遮られ当接部7を通り抜けることはでき
ない。しかし、上記θ2<0°、すなわち、磁極3aが当
接部7よりも現像スリーブの回転方向に対して下流側に
なってしまうような場合には、該磁極の磁力により上記
摩擦帯電電荷量の少ないトナーであっても当接部7を通
り抜けてしまう。これは現像スリーブの回転方向に対し
て当接部7よりも近傍下流側にある磁極の磁界によって
当接部7の近傍上流側のトナー溜まり(第1図20で示
す)のトナーが引き出されるためである。このようなト
ナーが現像されると、カブリなどが生じて画像上に悪影
響を及ぼしてしまう。そこで、当接部7に及ぼす磁力が
上記のごとくの悪影響を与えないようにθ2をθ2≧0
°、またθ3についてはθ3<60°であると、θ2=100°
の設定での極薄層塗布を行なっても磁極3bの磁界によっ
て、当接部の上流側のトナー溜りのトナー(第1図の20
で示す)が引き出されやすくなる。したがって、地カブ
リなどを生じるθ3をθ3≧60°となるように、磁極3bの
中心と当接部7の中心が配置されていることが望まし
く、このことが本発明の他の好ましい形態である。
また、第1図の磁極3aはスリーブ2の回転中心を含む
該水平面上に配置することが好ましい。これは磁極3aか
ら3bへのトナーの搬送性が損なわれないので第1図にお
いて20で示すトナー溜りのトナーがC方向へ良好に循環
されるためである。
かかる構成の現像装置において、θ1=150°、θ2=8
0°に設定し、感光体ドラム1に例えば約200V〜700Vの
潜像電位を形成し、現像領域8の現像ギャップ300μ
m、現像スリーブ10に波形のピーク値間の電圧が約1.3K
Vで1.5KHZの周波数の交流電圧に−250Vの直流電圧を重
畳して印加し、現像スリーブ2の外周表面に現像剤5の
約70μm〜80μm層厚を形成する条件の下で、例えば現
像スリーブ2の外径を約10mm、現像スリーブ2の外周表
面に作用する磁石ローラ3の磁気力を700ガウスに設定
する条件を加えて現像を行なうと、二極性磁石ローラ3
の磁気力は、現像領域8において現像スリーブ2の外周
表面に強く作用し現像剤5の穂立ち(磁気ブラシ)が遠
くまで届く。換言すると、感光体ドラム1に十分な磁気
ブラシが接触し現像効率が向上する。しかも、現像スリ
ーブ2は小型化されているので現像剤5は現像領域8へ
十分に搬送される。このため、画像濃度の十分高い良質
の画像が得られる。
さらに、現像スリーブ2が小型化されていることによ
り、現像領域8が感光体ドラム1との最近接部に限定さ
れるので、階調性の高い良好な画像が得られる。上記の
ごとくの現像装置において、θ1を100°から180°まで
変化させたところ(但しθ3は60°とし良画質が得られ
る範囲で現像スリーブ上の塗布量を最大となるように設
定した)、120°≦θ1≦180°において、トナーはD方
向への搬送性が良く滞留もないか、あるいは若干滞留す
るが実用上問題ない程度に搬送される、ということが確
認された。
また、第2図は、第1図に示すごとくの現像装置にお
いて、第1図でのD方向への現像剤の搬送が良好なθ1
=150°に設定してθ2を−30°〜120°まで変化させた
ときの画像濃度の変化、そして第4図は、このときのト
ナーの摩擦帯電電荷量Q/M(μCoul/g)及び現像スリー
ブ上のトナーの塗布量M/S(mg/cm2)の変化についての
実験の結果を表わしている。ここで、0°≦θ2≦100°
が望ましいことが判かる。すなわち、この範囲では、現
像後の現像スリーブ上の現像剤の搬送が十分に行なわ
れ、またブレード規制部を通過した現像剤はトリボ付与
の十分な薄層塗布状態となっている。これはブレード規
制部までの現像剤搬送が本発明の構成により適切な状態
となっており、トリボ付与の不十分な現像剤はブレード
当接部直前で容器内に押し戻されるためである。
本発明は、図示の実施例に基づくような、非磁性薄板
の当接が、現像スリーブの回動方向に対して順方向であ
る場合のみならず逆方向である場合でも適用できる。
さらに、本発明では、非磁性薄板としてウレタンゴム
のようなゴム材の代りリン青銅等の金属性の薄板を用い
ても実施できる。
(発明の効果) 以上、本発明によれば、径が大きなもしくは高価な磁
石ローラを用いることなく、2極磁石ローラを使うこと
により、小型でしかも安価でかつ飛散やカブリのない階
調性の優れた画像を得られるだけでなく、ブレード当接
部と上記2磁極の三者の設定位置の角度を定めることに
より、2極磁石ローラの磁力を有効に生かした現像剤供
給が行なわれて、さらにトナーに付与される摩擦帯電電
荷量も安定し、ムラの全くない良好な画像を得るという
効果をもたらす。特にトリボ付与の均一・安定化が必要
な10μm以下の微粒子トナーに対しては優れた効果を生
じる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例装置の概要構成図、第2図は
第1図装置においてθ2と画像濃度の関係を示す図、第
3図は第1図装置においてθ2とトナー摩擦帯電電荷量
及び現像スリーブ上のトナー塗布量の関係を示す図であ
る。 1……静電潜像担持体(感光体ドラム) 2……現像剤担持体(現像スリーブ) 3……磁界発生手段(マグネットロール) 3a,3b……磁極 4……規制部材 5……現像剤(トナー) 6……現像剤容器 7……当接部 8……現像部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】静電潜像担持体と対向し一成分磁性現像剤
    を担持して回転する現像スリーブと、該現像スリーブ上
    の現像剤層の厚さを規制する規制部材と、現像スリーブ
    内に設けられたマグネットロールとを有する現像装置に
    おいて、 上記現像スリーブは直径が5ミリメートル以上25ミリメ
    ートル以下で、上記マグネットロールは現像磁極と現像
    磁極とは反対極性の搬送磁極の二つのみの磁極を有し、
    規制部材と反対側における二つの磁極のなす角が120度
    以上180度以下であることを特徴とする現像装置。
JP62277350A 1987-10-07 1987-11-04 現像装置 Expired - Fee Related JPH0820812B2 (ja)

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US07/254,151 US4936249A (en) 1987-10-07 1988-10-06 Developing apparatus having a two pole stationary magnet

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5366238A (en) * 1976-11-26 1978-06-13 Hitachi Metals Ltd Magnetic brush developing device
JPS6192959U (ja) * 1984-11-22 1986-06-16

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