JP2001066898A

JP2001066898A - 現像装置

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Publication number: JP2001066898A
Application number: JP24347899A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ito; 功已伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2001-03-16
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: US6397031B1; JP4143229B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成の高速化に対しても現像スリーブの
高速化を抑制でき、小粒径トナー等を使用した場合に
も、帯電が良好な磁性トナーを安定してコートして、現
像に供することを可能とした現像装置である。【解決手段】磁性トナーを収容した現像容器１０内
に、感光ドラム１００の回転方向に沿って第１の現像ス
リーブ１と、その上流側の第２の現像スリーブ２を配置
し、スリーブ１、２の感光ドラムに対する回転方向を順
方向、互いの回転方向を対向部が反対方向に移動する向
きの逆方向とする。またスリーブ１、２内の磁石１ａ、
１ｂによる対向部間の磁界の磁束密度をスリーブ２方向
で高くして、対向部間で磁性トナーにスリーブ２方向の
磁気力を作用させるようにした。これによりスリーブ１
上に帯電が高いトナーを塗布し、感光ドラム上の潜像を
スリーブ２上のトナーで現像後、スリーブ１上のトナー
で再度現像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置や静
電記録装置等の画像形成装置に用いられる現像装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては、米国特許第
２，２９７，６９１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
には光導電物質による感光体上に種々の手段により電気
的潜像を形成し、ついでトナーを用いて潜像を現像し、
得られたトナー像を必要に応じて紙等の転写材に転写
し、加熱あるいは溶剤蒸気等により定着して、複写物を
得るものである。

【０００３】現像法としては、トナーと磁性キャリアを
主体とした２成分現像剤を用いて電気的潜像を可視化す
る方法が種々知られている。たとえば米国特許第２，８
７４，０６３号明細書に記載されいてる磁気ブラシ現像
法、米国特許第２２１，７７６号明細書に記載されてい
るパウダークラウド法およびファーブラシ現像法、液体
現像法等、多数の現像法がある。

【０００４】この２成分現像剤を用いる磁気ブラシ法、
液体現像法等は、比較的安定に良好な画像が得られるの
で、広く実用化されている。しかし、いずれも、トナー
とキャリアを混合した現像剤を使用するので、キャリア
の劣化、トナーとキャリアの混合比の変動、装置の複雑
化、トナーの飛散、キャリアによるすじむら等の欠点を
有する。

【０００５】このような欠点を回避するために、トナー
のみからなる１成分現像剤（１成分トナー）を用いる現
像方法が各種提案されている。たとえば米国特許第３，
９０９，２５８号明細書には、電気的に導電性を有する
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、内部に磁石を有する導電性の円筒状の現像スリー
ブに導電性の磁性トナーを担持し、これを潜像に接触さ
せて現像するものである。この現像の際、現像スリーブ
と感光体とが対向した現像部において、トナー粒子によ
り感光体と現像スリーブの表面間に導電路が形成され、
この導電路を経て現像スリーブからトナー粒子に電荷が
導かれ、潜像の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、潜像を現像する。

【０００６】この導電性の磁性トナーを用いる現像方法
は、従来の２成分現像方にまつわる問題点を回避した優
れた方法であるが、その反面、トナーが導電性であるた
め、現像した画像を感光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という欠点が
あった。

【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の磁性トナーを用いる現像法
が、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法として開示されている。しか
し、この方法は、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。

【０００８】高抵抗の磁性トナーを用いるその他の方法
としては、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒子と現像ス
リーブとの摩擦等により、トナー粒子を摩擦帯電し、こ
れを感光体に接触して現像する方法が知られている。し
かし、この方法は、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現像スリーブとのクーロン力が強い
ときには、トナー粒子が現像スリーブ上で凝集しやすい
等の欠点を有しており、実用上困難な点が多いことが指
摘される。

【０００９】これに対し、特開昭５４−４３０３６号公
報に、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、現像スリーブ上に磁性トナーを極めて
薄く塗布（コーティング）して摩擦帯電し、ついでこれ
を潜像に接触させることなく極めて近接させ、磁界の作
用下で潜像を現像するものである。

【００１０】この方法によれば、磁性トナーを極めて薄
く塗布することにより、磁性トナーと現像スリーブとの
接触の機械を増加させ、現像に必要な摩擦帯電電荷をト
ナーに付与することが可能となる。

【００１１】図５に、磁性１成分現像装置の一例を示
す。図５に示すように、現像装置は、現像剤として磁性
１成分トナーを収容した現像容器１０に、現像スリーブ
１、永久磁石１ａ、大小２つのトナー搬送部材４、およ
び磁性ブレード１１を備えてなっている。現像スリーブ
１は非磁性部材からなり、像担持体の感光ドラム１００
と対向した開口部に、図中矢印Ｂ２の方向に回転可能に
設置され、永久磁石１ａはローラ状に形成され、現像ス
リーブ１内に非回転に配置されている。

【００１２】現像容器１０内の磁性トナーは、搬送部材
４により現像スリーブ１に搬送され、磁石１ａの磁力に
より現像スリーブ１の表面に担持され、現像スリーブ１
の回転により感光ドラム１００と対向した現像部へ搬送
される。その搬送途上で、現像スリーブ１と距離Ｗの間
隔を開けて配置された磁性ブレード１１により規制され
て、現像スリーブ１上にトナー薄層に塗布される。距離
Ｗは一般に１００μｍ〜１ｍｍの範囲に設定されること
が多い。

【００１３】現像スリーブ１上に塗布されたトナー層の
層厚は、図７に示すカットラインＬの位置によって決定
される。本発明者らの検討によると、現像スリーブ１と
磁性ブレード１１との間を磁性トナーが通過する際、磁
性トナーの挙動はつぎのようであることが分かった。

【００１４】図６に示すように、現像スリーブ１と磁性
ブレード１１とを結ぶ直線に垂直な平面を考え、磁性ブ
レード１１に近い面をＳ１、現像スリーブ１に近い面を
Ｓ２とすると、一般に磁性ブレード１１の幅は磁石１ｂ
の幅に比べて狭くしてあるので、面Ｓ１、Ｓ２でのそれ
ぞれの磁束密度を考えると、面Ｓ１での磁束密度の方が
大きくなる。したがって、現像スリーブ１上の磁性トナ
ーは、現像スリーブ２と磁性ブレード１１との間で、図
６の矢印方向の力、すなわち磁性ブレード１１方向への
磁力を受け、図７に示すように、現像スリーブ１と規制
ブレード９との間で磁性トナーｔが連なって、図に符号
Ｂで示すように、チェーン（穂）を形成する。

【００１５】磁性トナーｔへの電荷付与は、現像スリー
ブ９から見てのチェーンＢの先端のトナーｔ１と現像ス
リーブ１とが接触することにより、先端のトナーｔ１に
ついて行われる。またトナーチェーンＢの先端のトナー
ｔ１に電荷が付与されるので、このトナーｔ１には鏡映
力による現像スリーブ１方向への力が働き、現像スリー
ブ１との摩擦力により現像スリーブ１の回転方向への搬
送力が与えられる。

【００１６】またトナーｔ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、凝集力を介在した搬送力が生じる。同様にそ
の上層部のトナーｔ３にも、凝集力を介して搬送力が生
じる。

【００１７】しかし、現像スリーブ１と磁性ブレード１
１との間のトナーｔには、磁性ブレード１１方向への磁
力も作用している。したがって、トナーに作用する搬送
力が磁力に打ち勝つところ、すなわち図７のカットライ
ンＬのところでトナーの穂Ｂがちぎれ、現像スリーブ１
上に残ったトナーが現像スリーブ１の回転方向に搬送さ
れる。

【００１８】したがって、凝集度が高い磁性トナーや、
必要な摩擦帯電電荷量を得るのに多い接触回数を要する
磁性トナーを用いる場合には、現像スリーブ１に接触し
ていない帯電が不十分なトナーが現像領域に搬送され、
現像で帯電不良にともなう画像不良が生じやすいという
問題があった。

【００１９】この問題を解決するために、本発明者ら
は、図８に示すように、現像スリーブ１に対し現像剤規
制部材として、磁石５ａを非回転に配置した規制スリー
ブ５を設置し、この磁石５ａの磁極Ｓ２１を現像スリー
ブ１内の磁石１ａの磁極Ｎ１１とを対向させ、また規制
スリーブ５を対向部で現像スリーブ１と逆方向に移動す
る向きに回転するようにした。

【００２０】これにより、現像スリーブ１と規制スリー
ブ５とが対向したトナー規制部で、現像スリーブ１上の
磁性トナーに、主としてトナーの帯電電荷量に依存した
現像スリーブ１の回転方向の搬送力と、主として磁力に
より依存した規制スリーブ５の回転方向の搬送力とを与
えて、十分に帯電したトナーのみを現像スリーブ１の表
面に残存させて均一にコートし、感光ドラム１００と対
向した現像領域へ搬送することが可能となった。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図８に示
した現像装置は、現像スリーブ１上に塗布されるトナー
量が、先の図５に示した現像装置の１／３〜１／２程度
であるため、図５の現像装置と同等の画像濃度を得るた
めには、現像スリーブの回転速度を速くしなければなら
ない。

【００２２】この場合、図８の現像装置は現像効率が高
いために、トナーコート量が図５の現像装置の約半分で
も、感光ドラムに対する現像スリーブの周速比（現像ス
リーブの回転速度／感光ドラムの回転速度）を倍にする
必要はなく、図５の現像装置で多く設定されるスリーブ
周速比１．２〜１．５の条件での画像と同等の濃度を得
るのに、スリーブ周速比を２〜２．５にする程度でよ
い。しかしながら、依然としてスリーブ周速比を高くし
なければならないことに変わりはない。

【００２３】したがって、昨今の電子写真装置の画像形
成の高速化にともない、感光ドラムが高速化すると、現
像スリーブが益々高速化し、このため小粒径のトナーや
磁性体量を減らしたトナー等を使用した場合に、現像ス
リーブ上のトナーコートを安定して行うことに困難を招
くことがあった。

【００２４】本発明の目的は、画像形成の高速化に対し
ても、現像スリーブの高速化を抑制することができ、小
粒径トナーや磁性体量を減らしたトナーを使用した場合
にも、現像スリーブ上に帯電が良好な磁性トナーを安定
してコートして、現像に供することを可能とした現像装
置を提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、磁性
トナーを収容した現像容器内に、像担持体の回転方向に
沿って配置された第１の現像剤担持体と、その上流側の
第２の現像剤担持体と、前記第１、第２の現像剤担持体
内に非回転に配置された第１、第２の磁石と、前記第２
の現像剤担持体に配置された現像剤規制部材とを備え、
前記第１、第２の現像剤担持体の前記像担持体に対する
回転方向は、対向部が同方向に移動する向きの順方向で
あり、前記第１、第２の現像剤担持体の互いの回転方向
は、対向部が反対方向に移動する向きの逆方向であり、
前記第１、第２の磁石による前記第１、第２の現像剤担
持体の対向部間の磁界の磁束密度は、前記第２の現像剤
担持体方向で高くなっており、前記像担持体上に形成し
た静電潜像を、前記第２の現像剤担持体上に担持した磁
性トナーによって、前記像担持体と第２の現像剤担持体
とが対向した第２現像領域で現像し、ついで前記第２の
現像剤担持体上に担持した磁性トナーによって、前記像
担持体と第１の現像剤担持体とが対向した第１現像領域
で現像することを特徴とする現像装置である。

【００２６】本発明によれば、前記第１の現像剤担持体
上の磁性トナーは、前記第１、第２の現像剤担持体の対
向部間の磁界により規制されて、帯電電荷量の高いトナ
ーのみが第１の像担持体上に残存し、前記第１の現像剤
担持体により前記第１の現像領域へ搬送されて現像に供
され、前記第１の現像剤担持体上の残りの磁性トナーは
前記第２の現像剤担持体に引き付けられて、前記第２の
現像剤担持体上の磁性トナーとともに、前記第２の現像
剤担持体により前記現像剤規制部材に搬送され、前記現
像剤規制部材により規制された後、前記第２の現像領域
に搬送されて現像に供される。

【００２７】また、前記現像剤規制部材は、前記第１、
第２の現像剤担持体の対向部よりも第２の現像剤担持体
の回転方向下流側に、前記第２の現像剤担持体に対し非
接触に配置された磁性ブレードからなり、前記第２の磁
石による前記第２の現像剤担持体と前記磁性ブレードと
の間の磁界により、前記第２の現像剤担持体上の磁性ト
ナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを磁気的に規
制する。もしくは、前記現像剤規制部材は、前記第１、
第２の現像剤担持体の対向部よりも第２の現像剤担持体
の回転方向下流側に、前記第２の現像剤担持体に対し当
接して配置された弾性ブレードからなり、前記弾性ブレ
ードにより、前記第２の現像剤担持体上の磁性トナーお
よび前記引き付けられた磁性トナーを機械的に規制す
る。

【００２８】あるいは、前記現像剤規制部材は、前記第
１、第２の現像剤担持体の対向部よりも第２の現像剤担
持体の回転方向下流側に、前記第２の現像剤担持体に対
し非接触に配置された回転する規制スリーブと、前記規
制スリーブ内に非回転に配置された第３の磁石とからな
り、前記規制スリーブの前記第２の現像剤担持体に対す
る回転方向は、対向部が反対方向に移動する向きの逆方
向であり、前記第２、第３の磁石による前記第２の現像
剤担持体と規制スリーブの間の磁界の磁束密度は、前記
規制スリーブの方向で高くなっており、前記第２の現像
剤担持体上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性
トナーは、前記第２の現像剤担持体と規制スリーブの対
向部間の磁界により規制されて、帯電電荷量の高いトナ
ーのみが第２の像担持体上に残存し、前記第２の現像剤
担持体により前記第２の現像領域へ搬送されて現像に供
され、前記第２の現像剤担持体上の残りの磁性トナーは
前記規制スリーブに引き付けられて、前記規制スリーブ
により搬送される。

【００２９】この場合、前記第２の現像剤担持体と規制
スリーブの対向部よりも規制スリーブの回転方向下流側
に、前記規制スリーブに対し当接されたスクレーパを有
し、前記スクレーパにより、前記規制スリーブ上の磁性
トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを機械的に
除去する。もしくは、前記第２の現像剤担持体と規制ス
リーブの対向部よりも規制スリーブの回転方向下流側
に、前記規制スリーブに対し非接触に配置された非磁性
金属からなる剥ぎ取り電極を有し、前記剥ぎ取り電極に
トナーと逆極性の電圧を印加することにより、前記規制
スリーブ上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性
トナーを電気的に除去する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本は明の実施例を図面に即
して詳述する。

【００３１】実施例１図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【００３２】本実施例では、現像装置は、現像スリーブ
１の他に第２の現像スリーブ２を備えたことが大きな特
徴である。

【００３３】現像装置は、磁性トナーを収容した現像容
器１０内に、感光ドラム１００の回転方向に沿って、第
１の現像スリーブ１とその上流側の第２の現像スリーブ
２とを有し、この現像スリーブ１、２内には、それぞれ
磁石１ａ、１ｂが非回転に配置されている。第２の現像
スリーブには、現像剤規制部材として磁性ブレード６が
設置されている。この現像スリーブ１、２の感光ドラム
１００に対する回転方向は、対向部が同方向に移動する
矢印ｂ１、ｂ２の向きの順方向であり、現像スリーブ
１、２の互いの回転方向は、対向部が反対方向に移動す
る向きの逆方向である。

【００３４】現像スリーブ１、２は非磁性金属部材の円
筒からなり、本実施例によれば、外径２０ｍｍに形成さ
れている。また現像スリーブ１、２の感光ドラム１００
との最近接部の距離Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ２００μｍ、
３００μｍに、また現像スリーブ１と２の最近接部の距
離Ｗは３００μｍに設定されている。磁性ブレード６
は、現像スリーブ１、２の対向部よりも現像スリーブ２
の回転方向下流側の、現像スリーブ２内磁石２ａの磁極
Ｎ２１近傍に配置され、現像スリーブ２との距離Ｗ３が
２００μｍに設定されている。

【００３５】本実施例によれば、現像スリーブ１、２内
の磁石１ａ、２ａは、対向位置に磁極Ｎ１１、Ｓ２１を
有し、この磁極Ｎ１１の磁束密度を９００ガウス、磁極
Ｓ２１の磁束密度を８００ガウスとし、かつ、これらの
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）の比を、磁極Ｓ２
１の５０％値／磁極Ｎ１１の５０％値≦１．０好ましく
は、磁極Ｓ２１の５０％値／磁極Ｎ１１の５０％値≦
０．８とした。本実施例では、磁極Ｓ２１の５０％値／
磁極Ｎ１１の５０％値≒０．８とした。

【００３６】これにより、磁極Ｓ２１と磁極Ｎ１１との
間で形成される磁界の磁束密度の変化を、現像スリーブ
１から現像スリーブ２に行くほど磁束密度が高くして、
現像スリーブ１、２間でトナーに現像スリーブ２方向へ
の磁気力が作用するようにした。

【００３７】本実施例では、磁性トナーは、重量平均粒
径が５μｍ以上、含有する磁性体量が１０重量％以上の
負帯電性トナーを使用した。

【００３８】上記構成の現像装置によれば、現像スリー
ブ１と現像スリーブ２との対向部間は、現像スリーブ１
上に担持された磁性トナーの規制部として作用する。

【００３９】現像容器１０内の磁性トナーは、搬送部材
４により現像スリーブ１方向へ搬送され、回転する現像
スリーブ１の表面上に内側の磁石１ａにより保持され
る。現像スリーブ１上に保持された磁性トナーは、現像
スリーブ１と２との対向部間に搬送され、現像スリーブ
１と２の間の磁界により規制を受ける。このとき現像ス
リーブ１上の磁性トナーのうち、現像スリーブ１の表面
近傍に存在する磁性トナーは、搬送過程で現像スリーブ
１表面との摩擦により高い帯電量に帯電されるので、電
荷による鏡映力により現像スリーブ１の表面に引き付け
られ、現像スリーブ１と２の対向部間の磁界中を潜り抜
けて、現像スリーブ１の表面に残存しコートされるとと
もに、回転する現像スリーブ１の表面の摩擦力により、
感光ドラム１００と現像スリーブ１とが対向した現像領
域（第１の現像領域）方向への搬送力を得る。

【００４０】一方、現像スリーブ１上の残りの帯電が不
十分な磁性トナーは、現像スリーブ１、２間の磁束密度
を現像スリーブ２側にいくほど高くして、現像スリーブ
１から現像スリーブ２側へ磁気力が働くようにしている
ので、磁気的に現像スリーブ２に引き付けられ、現像ス
リーブ２上に保持された磁性トナーとともに、回転する
現像スリーブ２の表面との摩擦力により、現像容器１０
の内方向への搬送力が与えられる。

【００４１】上記の現像スリーブ２上の磁性トナーおよ
びこれに引き付けられた磁性トナーは、磁性ブレード６
のところに搬送され、先の図７に示すように、現像スリ
ーブ２上でトナーチェーンを形成してちぎれ、現像スリ
ーブ２上にコートされた後、現像スリーブ２と感光ドラ
ム１とが対向した現像領域（第２の現像領域）に搬送さ
れる。

【００４２】現像の手順は、感光ドラム１００上の潜像
が現像スリーブ２との現像領域に達し、まず、現像スリ
ーブ２上の磁性トナーによって現像される。現像スリー
ブ２上のトナーには、帯電が不十分なトナーが存在する
ため、この現像で可視化された感光ドラム１００上のト
ナー像は、かぶり、尾引き等の画像不良が発生し、また
濃度も十分でない。つぎに現像されたトナー像が現像ス
リーブ１との現像領域に達し、ここで、現像スリーブ１
と感光ドラム１００との間で印加されている現像バイア
スのＡＣ電圧により、感光ドラム１００と現像スリーブ
１との間で往復動を繰り返し、帯電が不十分なトナーは
現像スリーブ１に回収されつつ、感光ドラム１００上の
帯電が十分なトナーと現像スリーブ１からの帯電が十分
なトナーにより潜像が再度現像される。

【００４３】その結果、画像形成装置の画像形成の高速
化により感光ドラム１００の回転速度が高くなっても、
現像スリーブ１、２の回転速度をそう高くせずに１．５
倍程度に抑えて、十分な濃度の画像を得ることが可能と
なった。また小粒径のトナーや磁性体量を減らしたトナ
ー等を使用した場合にも、現像スリーブ上のトナーコー
トを安定して実施して、現像することができる。

【００４４】実施例２図２は、本発明の現像装置の他の実施例を示す断面図で
ある。

【００４５】本実施例では、第２現像スリーブ２用の現
像剤規制部材として弾性ブレード７を設置したことが特
徴である。本実施例のその他の構成は、図１に示した実
施例１と同様で、図２において図１に付した符号と同一
の符号は同一の部材を示す。

【００４６】弾性ブレード７は、現像スリーブ１、２の
対向部よりも現像スリーブ２の回転方向下流側、具体的
には現像スリーブ２内磁石２ａの磁極Ｎ２１のところの
現像スリーブ２の表面に、現像スリーブ２の回転方向と
カウンター方向に当接している。したがって、現像スリ
ーブ２上の磁性トナーは、弾性ブレード７で押し付けら
れることにより摩擦帯電され、かつトナー層厚を規制さ
れて、現像スリーブ２上にコートされる。

【００４７】本実施例によっても、感光ドラム１００上
の潜像を、現像スリーブ２上の磁性トナーによって現像
し、ついで現像スリーブ１上の帯電が十分な磁性トナー
によって現像しているので、画像形成装置の高速化によ
り感光ドラム１００の回転速度が高くなっても、現像ス
リーブ１、２の回転速度をそう高くせずに１．５倍程度
に抑えて、十分な濃度の画像を得ることが可能となっ
た。また小粒径のトナーや磁性体量を減らしたトナー等
を使用した場合にも、現像スリーブ上のトナーコートを
安定して実施して、現像することができる。

【００４８】実施例３図３は、本発明の現像装置のさらに他の実施例を示す断
面図である。

【００４９】図１、２に示した実施例１、２では、現像
スリーブ１は十分に帯電したトナーのみがコートされて
いるが、現像スリーブ２は帯電が不十分なトナーもコー
トされている。このようであっても、現像スリーブ１上
のトナーで再度現像する際、感光ドラム１上のトナー像
のトナー構成を再配置するので、トナーの帯電不良によ
る画像不良は起こりにくい。

【００５０】しかしながら、トナーの磁性体量が少ない
場合や凝集度が高い場合などには、現像スリーブ１によ
る現像で得られたトナー像を、現像スリーブ２による現
像で再配置して、帯電が不十分なトナーを感光ドラム１
００から現像スリーブ１に引き戻すことができないこと
があった。

【００５１】そこで、本実施例では、図１に示した実施
例１の現像装置において、第２の現像スリーブ２に対し
磁性ブレード６の代わりに、図３に示すように、磁石５
ａを非回転に配置した回転するトナー規制スリーブ５を
設置したことが大きな特徴である。この規制スリーブ５
にはスクレーパ８を設置した。本実施例のその他の構成
は実施例１と基本的に同じで、図３において図１に付し
た符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００５２】規制スリーブ５は非磁性金属材料の外径１
５ｍｍの円筒からなり、現像スリーブ２に対し実施例１
の磁性ブレード６と同様、Ｗ３＝３００μｍの間隔で配
置され、対向部で反対方向に移動する矢印ｂ３の向きの
逆方向に回転される。規制スリーブ５内の磁石５ａと現
像スリーブ２内の磁石２ａは、対向位置に磁極Ｓ５、Ｎ
２１を有し、この磁極Ｓ５の磁束密度を８００ガウス、
磁極Ｎ２１の磁束密度を９００ガウスとし、かつ、これ
ら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（５０％値）の比を、磁極Ｓ５の５０％値／磁
極Ｎ２１の５０％値≦１．０好ましくは、磁極Ｓ５の５
０％値／磁極Ｎ２１の５０％値≦０．８とした。本実施
例では、磁極Ｓ５の５０％値／磁極Ｎ２１の５０％値≒
０．８とした。

【００５３】これにより、磁極Ｓ２５と磁極Ｎ２１との
間で形成される磁界の磁束密度の変化を、現像スリーブ
２から規制スリーブ５に行くほど磁束密度が高くして、
現像スリーブ２、規制スリーブ５間でトナーに規制スリ
ー５方向への磁気力が作用するようにした。

【００５４】さて、現像スリーブ２上に保持された磁性
トナー、およびこれに引き付けられた現像スリーブ１か
らの磁性トナーは、帯電が不十分なトナーを含んだ状態
で、現像スリーブ２と規制スリーブ５との対向部間に搬
送されて、現像スリーブ２と規制スリーブ３の間の磁界
により規制を受ける。このとき現像スリーブ２上の磁性
トナーのうち、現像スリーブ２の表面近傍に存在する磁
性トナーは、搬送過程で現像スリーブ２表面との摩擦に
より高い帯電量に帯電されるので、電荷による鏡映力に
より現像スリーブ２の表面に引き付けられ、現像スリー
ブ２と規制スリーブ５の対向部間の磁界中を潜り抜け
て、現像スリーブ２の表面に残存しコートされるととも
に、回転する現像スリーブ２の表面の摩擦力により、感
光ドラム１００と現像スリーブ２とが対向した現像領域
（第１の現像領域）方向への搬送力を得る。

【００５５】一方、現像スリーブ２上の残りの帯電が不
十分な磁性トナーは、現像スリーブ２、規制スリーブ５
間の磁束密度を規制スリーブ５側にいくほど高くして、
現像スリーブ２から規制スリーブ５側へ磁気力が働くよ
うにしているので、磁気的に規制スリー５に引き付けら
れ、規制スリーブ５の回転によりスクレーパ８のところ
に搬送されて、規制スリーブ５から剥ぎ取られ、現像容
器１０に内に回収される。

【００５６】本実施例によれば、このように、現像スリ
ーブ１、２上の帯電が不十分なトナーは、現像容器１０
の内方に戻され、十分に帯電したトナーのみが現像スリ
ーブ１、２に塗布され、両スリーブ１、２から感光ドラ
ム１００に対して現像が行われる。したがって、帯電不
十分なトナーによる現像での画像不良は発生しない。

【００５７】その結果、画像形成装置の高速化により感
光ドラム１００の回転速度が高くなっても、現像スリー
ブ１、２の回転速度をそう高くせず１．５倍程度に抑え
ても、十分な濃度の画像を得ることが可能となった。ま
た小粒径のトナーや磁性体量を減らしたトナー等を使用
した場合にも、現像スリーブ上のトナーコートを安定し
て実施して、現像することができる。

【００５８】実施例４図４は、本発明の現像装置のさらに他の実施例を示す断
面図である。本実施例では、トナー規制スリーブ５のト
ナー回収部材として、非磁性金属の中実円筒からなる回
収ローラ（トナー剥ぎ取り電極）９を使用した。それ以
外は図３に示した実施例３と同様である。図４において
図３に示した部材と同一の部材は同一の符号を付してそ
の説明を省略する。

【００５９】トナー回収ローラ９は、規制スリーブ５内
の磁石の磁極Ｓ５の近傍に、規制スリーブ５との距離Ｗ
４を２００μｍ開けて矢印ｂ４方向に回転可能に配置さ
れ、規制スリーブ５上のトナーを回収するために、規制
スリーブ５よりも５００Ｖ電位が高くなるように、規制
スリーブ５との間にＤＣバイアスが印加されている。

【００６０】この回収のメカニズムは以下のようであ
る。規制スリーブ５の表面に保持されて搬送されたきた
トナーは、規制スリーブ５内の磁石５ａの磁極Ｎ５の近
傍に至ると、磁力によりトナーチェーンを形成する。そ
のチェーンを形成したトナーに、規制スリーブ５と回収
ローラ９間に印加されたバイアスにより、回収ローラ９
方向への力がかかる。規制スリーブ５上のトナーチェー
ンは、チェーンになっていることにより規制スリーブ５
との表面との接触部が少なくないので、回収ローラ９方
向への力により容易に規制スリーブ５から剥ぎ取られ
る。

【００６１】本実施例によっても、現像スリーブ１、２
上の帯電が不十分なトナーは、現像容器１０の内方に戻
され、十分に帯電したトナーのみが現像スリーブ１、２
に塗布され、両スリーブ１、２から感光ドラム１００に
対して現像が行われる。したがって、帯電不十分なトナ
ーによる現像での画像不良は発生しない。

【００６２】その結果、画像形成装置の高速化により感
光ドラム１００の回転速度が高くなっても、現像スリー
ブ１、２の回転速度をそう高くせずに１．５倍程度に抑
えて、十分な濃度の画像を得ることが可能となった。ま
た小粒径のトナーや磁性体量を減らしたトナー等を使用
した場合にも、現像スリーブ上のトナーコートを安定し
て実施して、現像することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁性トナーを収容した現像容器内に、像担持体の回転方
向に沿って第１の現像剤担持体と、その上流側の第２の
現像剤担持体とを配置し、その第１、第２の現像剤担持
体の像担持体に対する回転方向を順方向、第１、第２の
現像剤担持体の互いの回転方向を対向部が反対方向に移
動する向きの逆方向とするとともに、第１、第２の現像
剤担持体内の磁石による第１、第２の現像剤担持体の対
向部間の磁界の磁束密度を、第２の現像剤担持体方向で
高くして、対向部間の磁性トナーに第２の現像剤担持体
方向の磁気力を作用させるように構成した。

【００６４】これにより、第１の現像剤担持体上の磁性
トナーのうち帯電電荷量の高いトナーのみを残存して、
第１の現像剤担持体と像担持体との第１の現像領域へ搬
送し、第１の現像剤担持体上の残りの磁性トナーを第２
の現像剤担持体に引き付けて、第２の現像剤担持体上の
磁性トナーとともに、現像剤規制部材により規制した
後、第２の現像剤担持体と像担持体との第２の現像領域
に搬送して、像担持体上の潜像を第２の現像領域で現像
するとともに、第１の現像領域で帯電量の十分な磁性ト
ナーで再度現像するようにできるので、画像形成の高速
化に対しても、現像剤担持体の高速化を抑制して、濃度
が十分な画像を得ることができ、小粒径トナーや磁性体
量を減らしたトナーを使用した場合にも、現像剤担持体
上に帯電が良好な磁性トナーを安定してコートして、現
像に供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の現像装置の他の一実施例を示す断面図
である。

【図３】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す
断面図である。

【図４】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す
断面図である。

【図５】従来の現像装置を示す断面図である。

【図６】図５の現像装置の現像スリーブ上の磁性トナー
の磁性ブレードによる規制部を示す説明図である。

【図７】図６の規制部での磁性トナーの挙動を示す説明
図である。

【図８】従来の現像装置の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１第１の現像スリーブ１ａ、２ａ、５ａ磁石２第２の現像スリーブ５規制スリーブ６磁性ブレード７弾性ブレード８スクレーパ９トナー回収ローラ１００感光ドラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性トナーを収容した現像容器内に、像
担持体の回転方向に沿って配置された第１の現像剤担持
体と、その上流側の第２の現像剤担持体と、前記第１、
第２の現像剤担持体内に非回転に配置された第１、第２
の磁石と、前記第２の現像剤担持体に配置された現像剤
規制部材とを備え、前記第１、第２の現像剤担持体の前
記像担持体に対する回転方向は、対向部が同方向に移動
する向きの順方向であり、前記第１、第２の現像剤担持
体の互いの回転方向は、対向部が反対方向に移動する向
きの逆方向であり、前記第１、第２の磁石による前記第
１、第２の現像剤担持体の対向部間の磁界の磁束密度
は、前記第２の現像剤担持体方向で高くなっており、前
記像担持体上に形成した静電潜像を、前記第２の現像剤
担持体上に担持した磁性トナーによって、前記像担持体
と第２の現像剤担持体とが対向した第２現像領域で現像
し、ついで前記第２の現像剤担持体上に担持した磁性ト
ナーによって、前記像担持体と第１の現像剤担持体とが
対向した第１現像領域で現像することを特徴とする現像
装置。
【請求項２】前記第１の現像剤担持体上の磁性トナー
は、前記第１、第２の現像剤担持体の対向部間の磁界に
より規制されて、帯電電荷量の高いトナーのみが第１の
像担持体上に残存し、前記第１の現像剤担持体により前
記第１の現像領域へ搬送されて現像に供され、前記第１
の現像剤担持体上の残りの磁性トナーは前記第２の現像
剤担持体に引き付けられて、前記第２の現像剤担持体上
の磁性トナーとともに、前記第２の現像剤担持体により
前記現像剤規制部材に搬送され、前記現像剤規制部材に
より規制された後、前記第２の現像領域に搬送されて現
像に供される請求項１の現像装置。
【請求項３】前記現像剤規制部材は、前記第１、第２
の現像剤担持体の対向部よりも第２の現像剤担持体の回
転方向下流側に、前記第２の現像剤担持体に対し非接触
に配置された磁性ブレードからなり、前記第２の磁石に
よる前記第２の現像剤担持体と前記磁性ブレードとの間
の磁界により、前記第２の現像剤担持体上の磁性トナー
および前記引き付けられた磁性トナーを磁気的に規制す
る請求項２の現像装置。
【請求項４】前記現像剤規制部材は、前記第１、第２
の現像剤担持体の対向部よりも第２の現像剤担持体の回
転方向下流側に、前記第２の現像剤担持体に対し当接し
て配置された弾性ブレードからなり、前記弾性ブレード
により、前記第２の現像剤担持体上の磁性トナーおよび
前記引き付けられた磁性トナーを機械的に規制する請求
項２の現像装置。
【請求項５】前記現像剤規制部材は、前記第１、第２
の現像剤担持体の対向部よりも第２の現像剤担持体の回
転方向下流側に、前記第２の現像剤担持体に対し非接触
に配置された回転する規制スリーブと、前記規制スリー
ブ内に非回転に配置された第３の磁石とからなり、前記
規制スリーブの前記第２の現像剤担持体に対する回転方
向は、対向部が反対方向に移動する向きの逆方向であ
り、前記第２、第３の磁石による前記第２の現像剤担持
体と規制スリーブの間の磁界の磁束密度は、前記規制ス
リーブの方向で高くなっており、前記第２の現像剤担持
体上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナー
は、前記第２の現像剤担持体と規制スリーブの対向部間
の磁界により規制されて、帯電電荷量の高いトナーのみ
が第２の像担持体上に残存し、前記第２の現像剤担持体
により前記第２の現像領域へ搬送されて現像に供され、
前記第２の現像剤担持体上の残りの磁性トナーは前記規
制スリーブに引き付けられて、前記規制スリーブにより
搬送される請求項２の現像装置。
【請求項６】前記第２の現像剤担持体と規制スリーブ
の対向部よりも規制スリーブの回転方向下流側に、前記
規制スリーブに対し当接されたスクレーパを有し、前記
スクレーパにより、前記規制スリーブ上の磁性トナーお
よび前記引き付けられた磁性トナーを機械的に除去する
請求項５の現像装置。
【請求項７】前記第２の現像剤担持体と規制スリーブ
の対向部よりも規制スリーブの回転方向下流側に、前記
規制スリーブに対し非接触に配置された非磁性金属から
なる剥ぎ取り電極を有し、前記剥ぎ取り電極にトナーと
逆極性の電圧を印加することにより、前記規制スリーブ
上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを
電気的に除去する請求項５の現像装置。