JPS63225265A - 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〕 本発明は、磁性キャリア粒子とトナー粒子とを用いて現
像を行う２成分現像方式の現像装置に関する。

本発明は、画像記録形成用の表示装置、プリンター、フ
ァクシミリ電子写真装置の種々に適用可能な現像装置で
ある。

〔背景技術〕

出願人は現像剤の薄層を現像剤担持体上に形成し、該薄
層の現像剤を潜像に接近させ、この接近部分に交互電界
を印加して現像を行う現像装置を提案した（特公昭５８
−３２３７５号。

同、５８−３２３７７号明細書）。

この装置は現像効率（現像部に存在するトナーのうち現
像に消費され得るトナーの割合）が高く、小型化などの
面で非常に有用であるがこの装置において使用される現
像剤は一成分磁性トナーであるために、トナーは磁性材
を含有することが必須であり、このため現像像の定着性
が悪いこと、またカラー画像の再現類が悪いことなどの
欠点を有する。

この欠点を補う装置として、出願人は非磁性トナーを使
用し、非磁性トナーのみの薄層を現像剤担持体部材上に
形成する方法および装置を開発し、非磁性トナーのみの
薄層を潜像に対面させて交互電界を印加して現像を行う
現像方法および装置を提案した（特開昭５８−１４３３
６０号、同５９−１０１６８０号明細書）。

これは前記の磁性トナーを使用する現像装置の利点を保
ちつつ、トナーが磁性材料を含有することによる欠点を
解消したので有用であるが、現像像の濃度が比較的低い
ことおよび後述の負性特性（画像濃度が潜像電位の上昇
とともに低下すること）を示す場合があるなどの現像特
性の欠点が見出された。

また、いわゆる２成分磁気ブラシ現像法として知られて
いるもの（例えば特開昭５３−９３８４１号明細書）は
非磁性現像剤を使用できるが、現像部における磁気ブラ
シ中の消費可能なトナーの割合が少ないので、現像効率
が低いブラシによる摺擦の跡が掃目のように現像像に発
生する。

特に現像部において、現像剤担持体の移動方向を静電潜
像担持体の移動方向とは逆に構成した場合、磁気ブラシ
が静電潜像面を強く摺擦してしまうために、一層掃目模
様が強く画像上に発生してしまうという欠点を有してい
た。

（発明の目的〕 本発明は現像効率が高く、高画像濃度の現像像を形成す
ることができ、しかも掃目模様が発生せず、負性特性が
ない現像装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、現像部において現像剤の移動方向と静電像担
持体の移動方向とを逆にした装置であって、従来２成分
磁気ブラシ現像のような多量の磁性粒子が現像部に供給
されるのでなく、現像部での固定磁界によって拘束され
た磁性粒子が現像剤担持体の表面を開放するような磁性
粒子の微量供給によフて、掃目模様のない優れた高画質
の現像像を得ることができる。しかも交互電界によって
磁性粒子表面及び現像剤担持体表面のトナー粒子を有効
に利用でき、接触現像、非接触現像のいずれも本発明は
有効である。

〔実施例〕

第１図は以上のような方式をした本発明の一実施例の現
像装置の断面図である。潜像担持体１は静電記録用絶縁
ドラムあるいはα−３ｅ。

Ｃｄｓ、ＺｎＯ２，ＯＰＣ，ａ−３ｔの様な光導電絶縁
物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトである。潜
像担持体１は図示しない駆動装置によって矢印ａ方向に
回転される。２２は潜像担持体１に近接もしくは接触さ
れている現像スリーブであり、例えばアルミニウム、５
ＵＳ３１６等の非磁性材料で構成されている。現像スリ
ーブ２２は現像容器３６の右下方壁に容器長手方向に形
成した横長開口に左略半周面を容器３６内へ突入させ、
右略半周面を容器外へ露出させて回転自在に軸受けさせ
て横設してあり、矢印す方向に回転駆動される。

２３は現像スリーブ２２内に挿入し図示の位置姿勢に位
置決め保持した固定磁界発生手段としての固定の永久磁
石（マグネット）であり、現像スリーブ２２が回転駆動
されてもこの磁石２３は図示の位置・姿勢にそのまま固
定保持される。

この磁石２３はＮ＄ｉの磁極２３ａ、Ｓ極の磁極２３ｂ
、Ｎ極の磁極２３ｃ、Ｓ極の磁極２３ｄの４磁極を有す
る。磁石２３は永久磁石に代えて電極石を配設してもよ
い。

２４は現像スリーブ２を配設した現像剤供給器開口の上
縁側に、基部を容器側壁に固定し、先端側は開口上縁位
置よりも容器３６の外側へ突出させて開口上縁長手に沿
って配設した現像剤規制部材としての非磁性ブレードで
、例えば５ｕＳ３１６を横断面路への字形に曲げ加工し
たものである。

２６は非磁性ブレード２４の下面側に上面を接触させ前
端面を現像剤案内面２６１とした磁性粒子限定部材であ
る。

２７は磁性粒子であり粒径が２０〜１００μｍ１好まし
くは３０〜８０μｍの見掛密度約２．４〜２．８ｇ／ｃ
ｃフェライト粒子（最大磁化６０〜７０　ｅ　ｍ　ｕ　
／　ｇ　）へ樹脂コーティングしたものが用いられ得る
。

２０μよりも小さいと現像スリーブ上の穂立ちが悪く、
ムラの発生した画像となる傾向がある。又１００μより
も大きいと、トナーへのトリボ賦与能力が低下し感光板
への傷も生じやすい。

３７は非磁性現像剤トナーである。

３１は現像スリーブ２２を配設した現像客器３６下部か
らの磁性粒子２７ないしは非磁性トナー粒子３７の１田
を防止するために現像容器下部内面に現像スリーブ２２
に対向して配設された磁性体であり、例えば鉄板にメッ
キを施したものである。磁性体３１とＳ極性の磁極２３
ｄとの間の磁界で磁性粒子２７の回収と漏れ防止を達成
するシール効果が得られる。

３８．３５はそれぞれトナー貯蔵容器、磁性粒子貯蔵容
器である。

４０は現像容器３６下部部分に溜るトナーを封止するシ
ール部材で弾性を有しスリーブ２２の回転方向に向フて
曲がっており、スリーブ２２表面側を弾性的に押圧して
いる。このシール部材４０は、現像剤の容器内部側への
進入を許可するように、スリーブとの接触域でスリーブ
回転方向下流側に端部を有している。

第２図は第１図に示される磁性部材３１の下流側の限定
部材２６近傍の要部説明図で、磁性部材３１との組み合
せによってその作用を安定化でざるものである。Ｌ４が
現像スリーブの中心０３を通る水平面、Ｑが現像スリー
ブの中心Ｏ９を通る鉛直面であり、第１象限１００．第
２象限１０１、第３象限１０２．第４象限１０３とに画
成しである。図中２４１は規制部材２４の規制端部で、
現像スリーブ２２表面における対向部２４２に対して最
近接距離ｄ２をもって固定配置されている。現像剤案内
図２６１は規制部材側端２６３に向かってスリーブ回転
方向すに関して上流側端２６２から斜面を形成し、除々
にスリーブ２２表面との間隔を減少しつつ、規制部材２
４に向っている。案内面の端２６３、規制部材と密着し
ており、ここで現像剤は規制部材２４の端部２４１によ
る規制を受ける。端２６３はスリーブ表面に対して距離
（ａ＋＋ｄＺ）を介して位置する。ｄｌは端２６３と端
部２４１との距離であり、ｄ　Ｉ＞Ｏである。ここでス
リーブ上の対向部２４２における接面Ｐに対して平行で
、端２６３を通る面Ｐ′を規定する。案内面２６１が面
Ｐ′に対する角度ρは、案内面の現像剤案内効果と現像
剤の８勅を想定するパラメータとして重要である。Ｌｌ
は磁極２３ａの最大磁束密度を与える部分とスリーブ中
心Ｏｓを通る直線、Ｌ２は規制部剤端部２４１とスリー
ブ中心Ｏ５を通る直線で、角度βは直線り、と直線Ｌ２
とのなす角度である。この角度βも現像剤規制領域にお
ける重要なパラメータである。Ｌ３は案内面２６１の端
２６２を通り、スリーブ中心Ｏ８を通る直線で、直線Ｌ
１との間に角度β（〉０）を形成する。尚、鉛直面Ｑと
直線Ｌ２とのなす角度をδとする。以下の例では規制部
材２４を非磁性ブレードとし、トナーに非磁性トナー粒
子、キャリアにフェライトを樹脂被覆した抵抗１０’Ω
・ｃｍ以上の磁性粒子を使用した。

点２４１位置に於ける非磁性ブレード２４の端部２４１
と現像スリーブ２２面との前記距離ｄ２は５０〜６００
μｍ１好ましくは１５０〜５ｏ。

μｍである。この距ｓ　ｄ　２が５０μｍより小さいと
後述する磁性粒子がこの間に詰まり現象剤層にムラを生
じやすいと共に良好な現像を行うのに必要な現像剤を塗
布することが出来ず濃度の薄いムラの多い現像画像しか
得られない欠点がある。また６００μｍより大きいと現
像スリーブ２２上へ塗布される現像剤量が増加し所定の
現像剤層厚の規制が行えず、潜像担持体への磁性粒子付
着が多くなると共に後述する現像剤の循環、現像剤限定
部材２６による現像規制が弱まりトナーのトリボが不足
しカブリやすくなる欠点がある。

非磁性ブレード端部２４２と案内面端２６３との距１１
　ａ　＋は０．５〜５．０ｍｍ、好ましくは１．５〜４
．０ｍｍである。この距離ｄ１が０．５ｍｍより狭い場
合は現像剤限定部材２６による現像剤の現像スリーブへ
の押しつけ圧が高まり現像剤の摩擦帯電電位が異常に上
昇し所定の現像特性が得られず、又圧力定着トナー等を
用いる場合には現像スリーブ２２ヘトナーが融着する恐
れもある。またこの距′Ｈ１ｃｔ　ｒが５．０ｍｍより
大きい場合には現像スリーブ２２への現像剤の押しつけ
圧が弱くトナーに充分なトリボを附与することができな
い。もちろん一般の２成分現像器のように自動トナー補
給機構を持ち、事前にキャリアとトナーとの間で充分な
摩擦帯電が行われているような場合には距１！　ａ　Ｉ
を５．０ｍｍ以上に設定することは可能である。又、（
ｄ＋＋ｄ２）は５．６ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下
が良い。

前記角度ρは面Ｐ′より上向きをプラス方向とすると０
くρ≦４５、好ましくは０〈ρ≦３０である。ρ〈０°
の場合、現像スリーブ２２と非磁性ブレード２４の端部
２４１と案内面２６１が形成する空間が鋭い楔状になり
現像剤が詰めこまれ圧力が高まり摩擦帯電電位が異常な
上昇、トナー融着等の恐れがある。ρ〉４５°の場合、
現像剤限定部材２６により現像剤の現像スリーブ２２へ
の押しつけ力が働かず現像剤限定部材２６の実効力がな
くなる。

前記角度θはＯ〜３５°、好ましくは５〜２５°である
。

θく０の場合、現像剤に働く磁気力、鏡像力。

凝集力等により形成される現像剤薄層がまばらでムラの
多いものになり、θ〉３５°を越えると非磁性ブレード
では現像剤塗布量が増え、所定の現像剤塗布量を得るこ
とが難しい。

非磁性ブレード２４の設定角度δは現像剤の移動状態の
関係より鉛直線Ｑから時計逆回りにプラスすると一６０
°くδ＜１２０”位が好ましい。

ここで第２図を第１〜第４象限として見ると、上記現像
剤限定部材２６は、現像時の上記現像剤担持部材２２の
回転中心を通る水平面Ｌ４より上方に位置し、この回転
中心Ｏｓを通る鉛直面Ｑに関して上記現像剤案内面２６
１は左側（第２象限１０１）と右側（第１象限１００）
の両方にわたって存在している。これは現像剤を現像剤
規制領域に対して安定供給できるという案内面２６１の
作用に加えて重力によって現像剤をより一層この規制領
域に供給できるものである。

上記現像剤規制部材２４は、現像剤担持部材の回転中心
を通る水平面Ｌ４と鉛直面Ｑとで画成される第１象限ｉ
ｏｏに位置し、現像剤担持部材２２表面から離間してい
る規制端部２４１を有している。これは規制端部が鉛直
面Ｑに対して回転方向すに関して下流側にあることで、
規制端部２４１付近での容器空間に密集し、しかも安定
した磁性粒子占有状態を形成するための好ましい構成で
ある。

第１図の現像領域としての第１象限１００から第４象限
１０３と、シール領域としての第３象限１０２とを備え
、ｄＩ＝＝１．５ｍｍ、ｄ２　＝２５０μｍ、θ＝１８
°、δ＝１５′″、ρ；２００と設定した時に、スリー
ブ表面に磁性粒子層を担持させ、磁性粒子層上層にトナ
ー粒子層を形成して現像を行った。

この磁性粒子層はスリーブ２２が矢印す方向に回転駆動
されても磁気力１重力に基づく拘束力とスリーブ２２の
移動方向への搬送力との釣合によってスリーブ表面から
離れるに従って動きが遅くなり、磁性粒子層の上部では
多少は動き得るが殆ど不動の静止層を形成する。もちろ
ん重力の影響により落下するものもある。

従って磁極２３ａ、２３ｂの配設位置と磁性粒子２７の
流動性及び磁気特性を適宜選択する事により磁気粒子層
はスリーブに近い程磁極２３ａ方向に搬送し移動層を形
成する。この磁性粒子の移動により磁性粒子層（第１層
）はトナーＪｌ（第２層）からトナーを取り込み、磁気
粒子あるいはスリーブとの摺擦によりトナーは摩擦帯電
を受はスリーブ２２の回転に伴なって現像領域へ搬送さ
れ現像に供される。

磁性粒子層の移動は現像剤の流動性・磁気力によって決
定され磁性粒子中にトナーコンテンツが低い場合、上記
静止層が小さくなり、大部分の磁性粒子層は速く移動し
、トナ一層からトナーを取り込む。又トナーコンテンツ
が高い場合は上記静止層が大きくなり、磁性粒子層の移
動層はこの静止層に覆われたトナ一層と接触することが
できなくなり、はとんどトナーを取り込まなくなる。

従って自然にある程度のトナーコンテンツは維持される
。

次に現像剤塗布量規制部材である非磁性ブレード２４の
近傍及び限定部材２６の近傍部の磁性粒子層について説
明する。限定部材は現像剤規制部への補給トナーの不要
な進入を機成的に防ぐだけではない。前述したように、
上記部材２６をスリーブに囲まれた規制領域においては
磁極Ｎ。

極によフてスリーブの回転とともに搬送された磁性粒子
が限定部材２６の案内面２６１に沿って詰め込まれて密
度がたかくなる。この領域では、搬送されて進入してく
る磁性粒子とブレードから流出していく磁性粒子との入
れ替わりが動的に発生しているため磁性粒子同士がお互
いに衝突してかくらん状態になっているものの実質的な
バッキング状態になっている。このため磁性粒子ないし
はスリーブ上からトナーへのトリボ賦与が行われ、又磁
性粒子ないしはスリーブ上に弱い力で付着して搬送され
てきたトリボ賦与の小さいトナーは磁性粒子ないしはス
リーブ上から離脱する。つまりトナーの選別や、帯電改
良が行われる。従ってトリボ賦与が十分与えられたトナ
ーを現像に供することができる。又、磁性粒子の搬送時
の不均一状態も該空間において均平化され、磁性粒子層
の塗布の均一化・安定化も達成される。従りて限定部材
２６は上記案内面２６１が必須であり、該斜面の傾き及
び空間の容積は該空間での磁性粒子のバッキング状態に
大きな影響を与える。

これに対して、この領域に対して固定配置された６ｕ極
２３ａは、上記バッキング状態の磁性粒子を磁力線に沿
って再配置する。該空間でのバッキング状態はトリボ賦
与に対しては不安定なところがあり、安定化させるため
には常に一定のバッキング状態を必要とする。これはス
リーブ上をほぼ接線方向に搬送されてきた磁性粒子を該
方向と直向する力で磁気ブラシを形成するため、磁性粒
子への攪拌効果はもちろんのこと、はぐし効果も働き、
上記トナーへのトリボ賦与及び磁性粒子層の塗布の均一
化・安定化がさらに促進される。

この時、周辺の構成によフて集中せしめられた現像剤が
多大な圧力を受けたままであると現像剤がつまり過ぎる
問題があるが、磁極２３ａの最大磁力を発生する部分が
案内面２６１に対向することによって、規制領域中にお
ける過大な圧力集中を防止し、現像剤の集中と安定した
高密度の磁性粒子存在割合を維持できるものと考えられ
る。従って磁極２３ａは該空間に磁性粒子がバッキング
され易い条件、たとえば第１図に示したδ〈Ｏの場合、
特に盲動的に働く。

上記の規制領域によって、現像スリーブ表面には、安定
した量の磁性粒子・と十分に帯電したトナー粒子とが現
像剤薄層として形成できる。

従って現像領域１００〜１０３での現像効果は安定した
ものとなる。そして前述した現像部に搬送された現像剤
の内生なくとも前記現像担持部材表面に担持されたトナ
ー粒子を静電潜像担持体に転移させる交互電界を前記現
像部に形成する交互電界形成手段を有し、前記現像部に
おいて、前記静電潜像担持体と前記現像剤担持部材とで
画成される空間の容積に対して、該現像部に搬送された
現像剤の磁性粒子が占める体積比率が１．５％乃至３０
％である現像方法及び装置に対して多大な効果を与える
ことが確認できた。

第３図は現像剤限定部材２６の非磁性ブレード側に磁性
体５０を設置した場合を示しである。この場合磁性体５
０は磁極２３ａに対向する位置に設けるのは好ましくな
い。なぜならば対向していると、磁極２３ａとの間に強
い集中磁界が発生し、上記磁極２３ａによる磁性粒子の
かくはん及びほぐし効果が低減するからである。しかし
規制部に磁性体を設はスリーブ内部磁石２３との間で磁
性粒子の磁気的規制を行うことは規制部材のスリーブと
の間隙公差の拡大になり、有効的である。又、磁性粒子
ないしはスリーブ上に付着したトナーを比較すると、ス
リーブ上に付着したトナーの帯電電荷量は磁性粒子に付
着したものよりも小さい。この理由はスリーブの移動と
供に、磁性粒子も搬送されるためスリーブ上のトナーが
磁性粒子によって摺擦される機会が少なくなっているた
めである。このスリーブ上のトナーを所定の値にまで持
ち上げるためには、スリーブ上のトナーを積極的に摺擦
してやる必要がある。即ちスリーブ表面近傍でスリーブ
の移動に反して相対速度のずれを生じさせる磁性粒子の
存在が必要となる。

しかし単純に磁性粒子の搬送性を低下させることは前述
のトナーの取り込み作用を考慮すると不可能である。又
、規制部で上述の様にスリーブ内磁極２３ａに対向して
磁性体を配置し、集中磁界を発生させ磁性粒子のスリー
ブ上への摺擦力を向上することも上述の如く、現像剤循
環規制部材２６のつくる空間に磁極の最大磁力発生部を
配置する効果を低減させる。

そこで本実施例においては磁極２３ａよりもスリーブ回
転方向に関して下流側に該磁性体５０を設け、磁極２３
ａのブレード側の磁力線がほぼスリーブ表面の接線方向
に集中する如く構成した。これによりスリーブ表面近傍
のみの磁性粒子がスリーブ表面に沿って、磁気ブラシを
形成し、スリーブ上のトナーを摺擦し、スリーブ上のト
ナーのトリボ賦与を高めることができた。

上記案内面２６１は、端２６３と端２６２との間の長さ
が、直線（平面）のとき回転方向に関して５ｍｍ以上１
５ｍｍ以下が好まししｚ、５ｍｍより下であると、現像
剤案内効果が半減し、磁性粒子が部材２６の上方にもつ
上がる場合が生じるので好ましくなく、１５ｍｍを越え
ること番よ装置ノ」１型化の観点から好ましくない。又
、前述した直線Ｌｌ、Ｌ３のなす角度βは、好ましく　
＆１５　’″以上良い。これは磁界発生手段としての６
ｉ１ｉ２３ａが角度（θ＋β）で画成された規制領域に
対して磁界の効果を規制部材２４や部材２６１（６：ｉ
性体５０を含んだものも加えて）との作用関係を満たす
上で安定して発揮するために重要である。

尚、磁極２３ａの磁束密度は６００Ｇ以上、好ましくは
７００Ｇ以上が好ましい。これは磁性粒子層のトナーコ
ンテンツ変化に対して現像剤の塗布状態がカット磁極の
磁束密度が高い程安定する傾向にあるからである。特に
トナーコンテンツ維持のために自動トナー補給装置を持
たない本発明の現像装置に於いては８００Ｇ以上の磁束
密度であることが好ましい。

第１図に於いて磁Ｖｉ２３　ｃは現像磁極であるが、こ
の現像磁極はほぼ現像部に位置し、磁性粒子の潜像への
付着を防止する為、８００Ｇ以上の磁束密度であるとよ
い。

本発明は上述した各構成の任意の組合せを含むことは言
うまでもない。

いずれにしても本発明は、従来現像方法、装置では得ら
れなかった高画質を提供できるものであり、現像装置を
使い捨てタイプの小型なものにできたという優れた効果
を奏するものである性粒子層に近接或いは接触して矢印
ｄ方向に回転駆動してトナー３７を磁性粒子層へ供給す
る。

現像容器３６の概略水平方向に隣接してトナーを貯蔵し
ておくトナー貯蔵容器３８を配設し、該トナー貯蔵容器
内には現像容器３６内へトナーを送るトナー搬送部材（
１０）が設けられている。

Ｓ磁極２３ｂはカット磁極２３ａとの磁界の作用で現像
容器３６内での現像剤２７の動きを制御し、更にＮ磁極
２３ｄとの磁界の作用で磁性シール引部で磁気ブラシを
形成して、現像剤が漏れ出ることを防止する。

Ｎ磁極２３ｄは現像後の現像剤を回収する回収磁極であ
り、磁性シール先端部よりも現像スリーブ移動方向上流
側に配置される。

ここで現像部における磁性粒子の体積比率について説明
する。「現像部」とはスループ２２から感光ドラム１へ
のトナーが転移あるいは供給される部分である。「体積
比率」とはこの現像部の容積に対するその中に存在する
磁性粒子の占める体積の百分率である。上記現像装置に
おいてはこの体積比率が重要な影響を有すること、およ
びこれを１．５〜４０％（より好ましくは３０％）、特
に２．６〜２６％とすることが極めて好ましい。

１．５％未満では、現像像濃度の低下が認められること
、スリーブゴーストが発生すること、穂５１が存在する
部分としない部分との間で顕著な濃度差が発生すること
、スリーブ２２表面上に形成される現像剤像の厚さが全
体的に不均一となることなどの点で好ましくない。

４０％まではスリーブ表面をわずかに開放できるが、３
０％を超えるとスリーブ面を覆う磁性粒子が多くなるた
めに潜像担持体面を強く摺擦し、掃目むらを生じやすく
なる。更に磁性粒子がスリーブ面を閉鎖する度合が増大
するために、スリーブ上に塗布されたトナーが飛翔する
ことが防げられるため、磁性粒子が作った掃目むらをな
らす効果が小さくなってしまう。

特に本発明にとって、好ましい現像方法として挙げた上
記条件は体積比率の増加あるいは減少にしたがって画質
が単調に劣化または増加するのではなく、１，５〜３０
％の範囲で十分な画像濃度が得られ、１．５％未満でも
３０％を超えても画質低下が発生し、しかもこの画質が
十分な上記数値の範囲ではスリーブゴーストも掃目むら
もかぶりも発生しないという事実に基づくものである。

前者の画質低下は負性特性によるものと思われ、後者は
磁性粒子の存在量が大きくなってスリーブ２２表面を開
放できなくなりスリーブ２２表面からのトナー供給量が
大幅に減少することから生ずると考えられる。

又１．５％未満では、線画像の再現性に劣り、画質濃度
の低下が顕著である。逆に３０％を超えた場合は磁性粒
子が現像像ばかりでなく感光ドラム面を傷つける問題１
画像の一部として付着して行くために生じる転写、定着
の問題がある。

そして磁性粒子の存在が１．５％に近い場合は、大面積
の一様高濃度画像（ベタ黒）の再現時に、「あらび」と
称せられる部分的現像ムラが発生する場合（特別環境下
等）があるので、これらが発生しにくい体積比率とする
ことが好ましい。

この数値は現像部に対して磁性粒子の体積比率が２．６
％以上であることでこの範囲はより好ましい範囲となる
、又、磁性粒子の存在が３０％に近い場合は、磁性粒子
の穂が接する部分の周辺にスリーブ面からのトナー補給
が遅れる場合（現像速度大の時等）があり、ベタ黒再現
時にうろこ状の濃度ムラを生じる可能性がある。これを
防止する確実な範囲としては、磁性粒子の上記体積比率
が２６％以下がより好ましいものとなる。

体積比率が１．５〜３０％の範囲であれば（実施例では
４％に設定した）、第４図に示すようにスリーブ２２表
面上に穂５１が好ましい程度に疎らな状態で形成される
ので、潜像担持体を強く摺擦すること無くスリーブ２２
および槽上の両方のトナーが感光ドラム１に対しても十
分に開放され、スリーブ上のトナー１００も交互電界で
飛翔転穆するので、はとんどすべてのトナーが現像に消
費可能な状態となることがら掃目むらを生ぜず高い現像
効率（現像部に存在するトナーのうち現像に消費され得
るトナーの割合）および高画像濃度が得られる。好まし
くは微小なしかし激しい穂の振動を生じさせ、これによ
って磁性粒子およびスリーブ２２に付着しているトナー
１００がほぐされる。いずれにせよ磁気ブラシの場合な
どのような掃目むらやゴースト像の発生を防止できる。

さらに穂の振動によって、磁性粒子２７とトナー２８と
の摩擦接触が活発になるのでトナー２８への摩擦帯電を
向上させ、かぶり発生を防止できる。なお現像効率が高
いことが現像装置の小型化に適する。第８図の磁極はＳ
極２３ｂとして第６図の現像極２３ｃと変えているが、
本例としてはどちらでも良い。

上記現像部に存在する磁性粒子２７の体積比率は（Ｍ／
ｈ）Ｘ　（１／ρ）Ｘ［（Ｃ／（Ｔ＋Ｃ）］で求めるこ
とができる。ここでＭはスリーブの単位面積当りの現像
剤（混合物・・・・非穂立時）の塗布量（ｇ／ｃｍ’　
）、ｈは現像部空間の高さくａｍ）、ρは磁性粒子の真
密度ｇ　／　ｃ　ｍ　’、Ｃ／（Ｔ＋Ｃ）はスリーブ上
の現像剤中の磁性粒子の重量割合である。

なお、上記定義の現像部において磁性粒子に対するトナ
ーの割合は４〜４０重量％が好ましい。

上記実施例のように交番電界が強い（変化率が大きいか
またはＶＰＰが大きい）場合、穂がスリーブ２２からあ
るいはその基部から離脱し、離脱した磁性粒子２７はス
リーブ２２と感光ドラム１との間の空間で往復運動する
。この往復運動のエネルギーは大きいので、上述の振動
による効果がさらに促進される。

以上の挙動は高速度カメラ（日立製作新製）で８０００
コマ／秒の撮影を行って確認された。感光ドラム１表面
とスリーブ２２表面との間隙を小さくして、感光ドラム
１と穂との接触圧力を高め、振動を小さくした場合でも
、現像部の入口側および出口側では空隙は大きいので、
十分な振動が起り、上述の効果が奏される。

逆に、感光ドラム１とスリーブ２２との間隙を大きくし
て、磁界を印加しない状態で穂は感光ドラム１に接触し
ないが、印加した場合は接触するような距離とすること
が好ましい。

第１図において、スリーブ２２として直径２０ｍｍのア
ルミスリーブの表面を、アランダム砥粒により不定型サ
ンドブラスト処理したものを用い、磁石２３として４極
着磁でＮ極、Ｓ極が交互に配置されたものを用いた。磁
石２３による表面磁束密度の最大値は約９００ガウスで
あった。

ブレード２４としては１．２ｍｍ厚の非磁性ステンレス
を用い、上記角度θを１５°とした。磁性粒子としては
、表面にシリコン樹脂コートした粒径７０〜５０μ（２
５０／３５０メツシユ）のフェライト（最大磁化６０　
ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇ　）を用いた。

上記角度φおよびθ２は約１２００および２０〜３０’
　とした。また上記距離Ｌ１℃は４〜５ｍｍ、１．５〜
３ｍｍとした。

非磁性トナーとしては、スチレン／ブタジェン共重合体
系樹脂１００部に銅フタロシアニン系顔料５部から成る
平均粒径１０μのトナー粉体にコロイダルシリカ０．６
％を外添したブルートナーを用いたところ、スリーブ２
２表面上にコーティング厚約１０〜３０μｍのトナー塗
布層を得、さらにその上層として１００〜２００μの磁
性粒子層を得た。各磁性粒子の表面上には上記トナーが
付着している。

このときのスリーブ２２上の磁性粒子と全トナーとの合
計重量は約２．４３Ｘ１０−２ｇ／　ｃ　ｍ　’であっ
た。

このときの磁性粒子付着トナーとスリーブ付着トナーの
重量比は約２：１であった。

以上に説明のごとく、本実施例によれば、高画像濃度、
高現像効率で、かぶり、ゴースト像、掃目むら、負性特
性のない現像を行うことができる。

スリーブ２２の材料としてはアルミニウムのばか真ちゅ
うやステンレス鋼などの導電体、紙間や合成樹脂の円筒
を使用可能である。また、これら円筒の表面を導電処理
するか、導電体で構成すると現像電極として機能させる
こともできる。さらに、芯ロールを用いてその周面に導
電性の弾性体、例えば導電性スポンジを巻装して構成し
てもよい。

現像部のｌ１ｎ８ｉ２３ｂについては、実施例では現像
部の中央に磁極を配置したが、中央からずらした位置と
してもよく、また磁極間に現像部を配置するようにして
もよい。

トナーには、流動性を高めるためにシリカ粒子や、例え
ば転写方式画像形成方法に於いて潜像保持部材たる感光
ドラム３の表面の研磨のために研磨剤粒子等を外添して
もよい。トナー中に少量の磁性粒子を加えたものを用い
てもよい。すなわち、磁性粒子に比べ著しく弱い磁性で
あり、トリボ帯電可能であれば磁性トナーも用いること
ができる。

ゴースト像現象を防止するために、容器２１内へ戻り回
動じたスリーブ２２面から現像に供されずにスリーブ２
２上に残った現像剤層を、一旦スクレーバ手段（不図示
）でかき落し、そのかき落しされたスリーブ面を磁性粒
子層に接触させて現像剤の再コーテイングを行わせるよ
うにしてもよい。

磁性粒子とトナーとの濃度を検出して、この出力に応じ
て自動的にトナーを補給する機構を設けてもよい。

本発明の現像装置は容器２１、スリーブ２２およびブレ
ード２４などを一体化した使いすてタイプの現像器とし
ても、画像形成装置に固定された通常現像器としても使
用可能である。

本発明の現像装置は静電潜像担持体である。

感光ドラム１の中心０゜を通る水平面Ｘ、鉛直面Ｙに関
して第２象限Ｂ又は第３象限Ｃに配置する場合に特に通
している。

前述したように、本発明の現像装置は磁性粒子の８動に
より磁性粒子層がトナ一層からトナーを取り込み、磁性
粒子あるいはスリーブとの摺擦によってトナーは摩擦帯
電を受けたり、更には磁性粒子層のトナーコンテンツを
自然にある所定の値に維持している。一般に２成分現像
装置においては、トナーへの電荷附与及びトナーコンテ
ンツの維持のために磁性粒子の循環が非常に重要なファ
クターであるが、磁性粒子層がスムースに循環するため
には、現像剤規制部材２４で規制された余剰の現像剤に
は、重力の作用によって磁性粒子循環の始点である磁性
シール３１近傍へ自然に戻る構成を取る必要が生じるが
、本体装置の構成上第２象限Ｂ、第３象限Ｃに現像装置
を配置する必要がある場合、現像剤担持体２２の移動方
向は感光ドラム１に対して反対方向となってしまい、前
述した不都合により掃目ムラを生じ易くなる。

しかるに、本発明の構成をとることによりそれを防止し
、高品質の画像を得ることが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明の構成により、現像部において静電潜像担持体の
移動方向に対して現像剤が反対方向に摺擦する構成にお
いても、掃き目むらの無い高濃度で高現像効率の現像装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の説明図、第２図は第１図実
施例の現像剤塗布構成の説明図、第３図は本発明第２実
施例の説明図、第４図は本発明の詳細な説明図である。 １は静電潜像担持体（ａの回転方向）、２２は現像剤担
持体（ｂの回転方向）、２３ｃ、２３ｂは現像部固定磁
界形成用ｔｉｎ極、３４は交互電界印加手段、２７は磁
性粒子、３７はトナー粒子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置
   であって トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤を収容する現像
   剤容器と、 前記静電潜像担持体と対向して、トナー粒子を該静電潜
   像担持体に供給する現像部を形成すると共に、前記容器
   から現像剤を該現像部に担持搬送する現像剤担持部材と
   、 該現像剤担持部材を該現像部で静電潜像担持体の移動方
   向とは反対方向に駆動させる駆動手段と、 前記現像剤担持部材の前記潜像担持体と反対側に設けら
   れ、該現像部に固定磁界を形成する第１の磁界発生手段
   と、 前記現像剤担持体の回転方向で現像部の上流に位置し、
   該現像剤担持部材表面から離間している規制部先端を有
   する現像剤規制部材と、 前記現像剤担持部材の前記規制部材と反対側に設けれら
   れ、前記現像剤規制部材よりも前記現像剤担持体の回転
   方向に関して上流に位置する第２磁界発生手段と、 該現像部に搬送され前記現像剤担持部材表面に担持され
   たトナー粒子を静電潜像担持体に転移させる交互電界を
   前記現像部に形成する交互電界形成手段とを有し、 前記現像部において、前記静電潜像担持体と前記現像剤
   担持部材とで画成される空間の容積に対して、該現像部
   の磁性粒子が現像剤担持部材の表面を開放するような体
   積比率であることを特徴とする現像装置。
2. （２）前記現像装置は、前記静電潜像担持体の移動方向
   を時計回転方向に見て、第２象限又は第３象限に配置し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の現像装
   置。