JP2588158B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、現像装置、特に磁力を用いて現像剤を現像
剤担持体上に拘束して該現像剤担持体と近接配置されて
いる静電潜像担持体の最近接部あるいはその近傍へ搬送
することにより潜像を顕画像化する現像装置に関するも
のである。

（従来の技術及び問題点） 従来この種の装置は、円筒スリーブ状の回転自在な現
像剤担持体の内部空間に磁界発生手段として棒状磁石を
固定配設し、その磁力で磁性現像剤を上記現像剤担持体
の外表面上に拘束し、該現像剤担持体の回転により上記
拘束されている現像剤を静電潜像担持体との最近接部あ
るいはその近傍にまで搬送し、ここで現像剤を静電潜像
担持体の潜像部分に移行せしめて顕画像化している。

現像剤担持体内の磁界発生手段は、現像剤を収納する
現像剤容器の内部に指向する搬送磁極と、現像剤担持体
上の回転方向での下流側に隣接して現像剤のコーティン
グ厚を規制する規制磁極とのなす角度ならびにそれらの
磁力強度は、上記容器内における現像剤担持体近傍の現
像剤の流動状態を支配している。

上記現像剤容器内での現像剤の動きが速すぎたり、そ
のために現像剤同士間に必要以上の力が加わったりする
と、現像剤の凝集度が高くなり、コーティング不良を引
き起したりし、また、摩擦帯電による現像剤の静電電荷
が過度に大きくなり、現像剤担持体との鏡映力が大きく
なって現像剤の保持力が適正値以上となるために現像性
が低下することにもなる。しかも、搬送磁極での磁力強
さが、規制磁極に向け次第に弱くなるために、規制磁極
領域に近づくにつれて搬送力がなくなり、上記現像によ
る不具合を解消できず、その改善が望まれていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のごとくの問題点を解決し、現像剤の
流動性を適切なものとしかつ現像剤の保持力を現像剤担
持体の外表面に十分にもたらすことのできる磁界発生手
段を具備した現像装置を提供することを目的としてい
る。

本発明は、上記目的の達成のために、 磁性現像剤を収納する現像剤収納容器と、該現像剤収
納容器の開口部に回転可能に設けられ内部に磁界発生手
段を有する現像剤担持体と、現像剤収納容器外にもち出
される現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と
を有する現像装置において、 上記磁界発生手段は、規制部材による規制部に規制用
磁界を形成する規制磁石と、該規制磁石に隣接し規制部
に現像剤を搬送するための搬送磁石とを有し、該搬送磁
石により形成される現像剤担持体表面の磁界の法線方向
成分の磁束密度分布は、主搬送ピークと、該主搬送ピー
クに連続して規制部側に形成され主搬送ピークの二分の
一以下の副搬送ピークとを有する、 ことにより構成される。

（実施例） 以下添付図面にもとづいて本発明の一実施例を説明す
る。

第１図は、本実施例装置の概要構成を示す縦断面図で
ある。

同図において、１は回転自在な潜像担持体としての感
光ドラムであり、該感光ドラム１に近接してスリーブ状
の現像剤担持体２が回転自在に配設されている。

上記現像剤担持体２の内部には、後述する磁界発生手
段３が固定位置に配設されている。そして、上記現像剤
担持体２は後部（図において右部）が現像剤容器４内に
あって、回転することにより該現像剤容器４内の磁性を
有する現像剤（図示せず）に適切な流動を与えるように
なっている。上記現像剤担持体２を前方（外方）に突出
せしめている現像剤容器４の開口4aの上縁には、現像剤
担持体２の外表面に吸着された現像剤の層厚を所定値に
規制する規制部材５が取付けられている。

次に、磁界発生手段３は、現像剤担持体２の内部空間
に沿って延びる棒状の磁石より成っている。本実施例の
場合、該磁界発生手段３は、断面にても判るように、非
磁性の芯金3eの周囲に四つの磁石（磁石）3a,3b,3c,3d
を合成して作られており、それらの最大磁力線方向をそ
れぞれ矢印A,B,C,Dにて表わしている。

磁極3a（以下搬送磁極という）は、主搬送ピークを形
成する最大磁力線Ａが、回転する現像剤担持体２から見
た場合の、現像剤容器の開口4aの入口側縁部よりわずか
内方に指向している。現像剤担持体２の回転方向にて搬
送磁石3aに隣接する次の磁極3b（以下規制磁極という）
の最大磁力線Ｂは既述した規制部材５に指向している。
そして次の磁極3c（以下現像磁極という）の最大磁力線
Ｃは、感光ドラム１と現像剤担持体２との最近接部の近
傍の領域（現像領域）にあって、該現像領域にあって現
像剤を現像剤担持体２の外表面にていわゆる「穂立ち」
させる役目を担っている。また、磁極3dは、上記現像局
3cと搬送磁極3aとの中間に位置している。

ここで、上記各磁極3a〜3dは、第２図に示されるごと
くの磁力強度分布をなしているが、特に、搬送磁極3a
は、最大磁力線Ａから次第に磁力強度が低下している
が、規制磁極3bの磁界領域に到るまでの中間の領域に
て、再び磁力強度が増大するように副搬送ピークを有し
ている。この副搬送ピークの磁力線Ａ′の強度は、上記
最大磁力線Ａの強度の1/2以下に設定されている。かか
る変形した磁力強度分布をもつ搬送磁極3aは、他の磁極
の磁力強度分布と相俟って、例えば第２図に示されるご
とく破線部分を切り落とした形状の磁石を用いることに
よって得ることができる。

次に、上記のごとくの構成の本実施例装置の作動につ
いて説明する。

現像容器４内磁性現像剤は、重力や撹拌部材（図示せ
ず）等の作用によって、図中の矢印II方向へ回転自在な
現像剤担持体２の方向へ寄せられる（矢印ｐ参照）。現
像剤は現像剤担持体２内の固定磁石３の、主に搬送磁極
3aの磁力と相互作用で現像剤担持体２に拘束される。非
磁性ステンレス材等からなる現像材担持体２は、現像装
置の作動中はII方向に回転するため、該現像材担持体２
上の現像剤もｒ方向に動くが、その際両者間の摩擦によ
り、現像剤は帯電し、鏡像力で現像剤担持体上に吸着す
る。現像剤担持体６によって運ばれた該現像剤は規制磁
極3bと規制部材５によって構成される強磁界で現像剤担
持体２上には一様な所定厚さに薄くコーティングされ
る。該現像剤は静電線像担持体１の上の静電潜像に一部
飛翔し顕画像化する。静電潜像担持体１に飛翔されなか
った現像剤は、現像剤担持体２に保持されたまた再び現
像剤容器４内に戻ることとなる。一方、層厚が規制され
た現像剤は現像剤容器４内に留まり、規制極3bに拘束さ
れながらも、次に来る現像剤に押し出されてｓ方向に流
動して下方に落ちて、再度搬送極3aで現像剤担持体２に
拘束される。

かかる、容器内での現像剤の流動にあって、磁界発生
手段に副搬送ピークが設けられていない場合には、現像
剤の動きq,r,sの循環が速すぎたり、現像剤が一部分に
集中することがあり、現像剤と現像剤担持体２あるいは
現像剤同士の摩擦により、現像剤の保持する静電電荷が
大きくなり過ぎ現像時に飛翔しにくくなったり、凝集を
起してブロッキングしたりし、現像剤に要求される特性
から逸脱してしまう。

さりとて、搬送磁極の磁力強度を弱くすると、前述し
た問題は起こらないが、しかし、新たなる問題として、
搬送力が弱くなり過ぎるため現像剤の電荷が小さすぎて
現像不良を起したりかつコピー枚数が進むと現像剤が現
像剤容器内にあるにもかかわらず画像がでなかったりす
る弊害を生じる。このことから、現像剤担持体には現像
剤を搬送するに十分な磁力はやはり必要であるというこ
とが言える。

しかしながら、本発明にあっては搬送磁極には既述の
副搬送ピークが形成されているので、規制磁極と搬送磁
極の主搬送ピークをなす最大磁力線Ａとの間隔を遠ざけ
かつ該最大磁力線Ａによる搬送力を弱めることができ、
上記問題は解消される。しかも、副搬送ピークにより必
要なる搬送力が、規制磁極に到るまで確保できるし制御
もし易い。

なお、搬送磁極の最大磁力線位置と規制磁極の最大磁
力線位置は120゜以上をなしかつ、規制磁極の磁力線の
半値幅は80゜以下の場合に、本発明は特に有効である。

上述の角度を120゜未満の場合に副搬送ピークを設け
ると、かえって現像剤の搬送力が高まってしまい現像剤
の凝集等が生じるばかりでなく、規制磁極と搬送磁極の
間の角が狭いため、それらの磁極の位置や強さを変えな
いで磁石を作ることが困難となってしまう。また、規制
極の半値幅が80゜より大きいと、いくら両極の最大磁力
線位置間の角度を広げても搬送力は弱くならないし、事
実上角度が狭いと同じこととなってしまう。

本発明は、磁性現像剤として圧力定着性のトナーを磁
性トナーまたは非磁性トナー（二成分）にして用いる場
合に特に有効である。これは、圧力の変化がこのトナー
に加わるとその場でキャリアや現像剤担持体に付着した
りトナー同士が付着して粒径を大きくしてしまう不都合
があるが、本発明によればこの問題も解決できる。ま
た、本発明の磁性現像剤は一成分または二成分でも良
く、さらには、特開昭59−187369号に開示されているよ
うに容器内は二成分で容器外は非磁性トナーのみのよう
なものでも良い。

また、本発明でいう搬送ピークは、磁極中心が対応す
るのではなく、前後の磁極の相互干渉によって形成され
るものが良い。この搬送ピークは、なだらかな減少を示
しても増加を示しても良いが、最低100ガウス以上ある
ことが好ましい。

なお、第１図中の矢印A,B,C,Dは現像剤担持体表面で
磁性が作る表面磁束密度の垂直成分最大領域を示してい
る。

（発明の効果） 本発明は、以上のごとく搬送磁極に、規制磁極手前位
置で主搬送ピークをなす最大磁力強度の二分の一以下の
強度の副搬送ピークを設けることとしたので、現像極や
規制磁極の位置や磁力強度を変えることなく、現像剤担
持体上の現像剤担持力や現像剤容器内における現像剤の
循環流速度を適当な値に維持することができ、その結
果、搬送力の低下による画質の低下、また現像剤の有す
る諸物性の劣化、変化を防ぐことができるという効果を
もたらす。

【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を示す縦断面
図、第２図は第１図装置の磁界発生手段の磁力強度分布
を示す拡大図である。 １……潜像担持体 ２……現像剤担持体 ３……磁界発生手段 3a……搬送磁極 3b……規制磁極 ４……現像剤容器 ５……規制部材 Ａ……搬送磁極の最大磁力線 Ａ′……副搬送ピークの磁力強度

フロントページの続き (72)発明者 丸田 秀和 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 (56)参考文献 特開 昭60−7451（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−157967（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性現像剤を収納する現像剤収納容器と、
   該現像剤収納容器の開口部に回転可能に設けられ内部に
   磁界発生手段を有する現像剤担持体と、現像剤収納容器
   外にもち出される現像剤担持体上の現像剤量を規制する
   規制部材とを有する現像装置において、 上記磁界発生手段は、規制部材による規制部に規制用磁
   界を形成する規制磁石と、該規制磁石に隣接し規制部に
   現像剤を搬送するための搬送磁石とを有し、該搬送磁石
   により形成される現像剤担持体表面の磁界の法線方向成
   分の磁束密度分布は、主搬送ピークと、該主搬送ピーク
   に連続して規制部側に形成され主搬送ピークの二分の一
   以下の副搬送ピークとを有することを特徴とする現像装
   置。