JP2998461B2 - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンタなど
の画像形成装置において、感光体上の静電潜像にトナー
を供給してこれを可視像化する現像装置に関する。
の画像形成装置において、感光体上の静電潜像にトナー
を供給してこれを可視像化する現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記現像装置として、外周部に複
数の磁極を有し、非回転状態に固定された磁石体と、こ
の磁石体に回転駆動可能に外装されたスリーブとからな
る現像ローラを感光体に対向配置するとともに、上記磁
石体の感光体対向部には単一の磁極だけを設け、上記磁
石体の磁力によってスリーブの外周に２成分現像剤を保
持し、この現像剤をスリーブの回転と共に搬送しなが
ら、上記単一の磁極に保持された現像剤を感光体に接触
させて静電潜像を現像するものが知られている。
数の磁極を有し、非回転状態に固定された磁石体と、こ
の磁石体に回転駆動可能に外装されたスリーブとからな
る現像ローラを感光体に対向配置するとともに、上記磁
石体の感光体対向部には単一の磁極だけを設け、上記磁
石体の磁力によってスリーブの外周に２成分現像剤を保
持し、この現像剤をスリーブの回転と共に搬送しなが
ら、上記単一の磁極に保持された現像剤を感光体に接触
させて静電潜像を現像するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記現
像装置では、上記単一の磁極に保持されている現像剤だ
けを感光体に接触させているので、スリーブ回転方向に
関する感光体と現像剤の接触幅が狭く、そのため環境の
変動によってトナーの帯電量が変化すると画像濃度も対
応して変化する（低湿度環境に変化したときは画像濃度
が低下する。）という欠点があった。
像装置では、上記単一の磁極に保持されている現像剤だ
けを感光体に接触させているので、スリーブ回転方向に
関する感光体と現像剤の接触幅が狭く、そのため環境の
変動によってトナーの帯電量が変化すると画像濃度も対
応して変化する（低湿度環境に変化したときは画像濃度
が低下する。）という欠点があった。
【０００４】また、画像濃度を確保するために、感光体
と現像ローラの対向部に高密度状態で現像剤を保持する
ものとすれば、感光体から離れて行く現像剤穂によって
感光体上へ付着したトナーが掻き取られ、画像上に掻き
取り模様が表れて画質不良を招来するという欠点があっ
た。
と現像ローラの対向部に高密度状態で現像剤を保持する
ものとすれば、感光体から離れて行く現像剤穂によって
感光体上へ付着したトナーが掻き取られ、画像上に掻き
取り模様が表れて画質不良を招来するという欠点があっ
た。
【０００５】さらに、スリーブの外周に微小ギャップを
隔てて対向する穂高規制板を設け、この穂高規制板でス
リーブと感光体の対向部に搬送する現像剤量を規制する
ようにした現像装置では、上記穂高規制板とスリーブと
の間にバリやトナーの塊などの大径異物が詰まると、こ
の異物によって現像剤が退けられ、画像上に白筋状の画
像欠損部が表れるという欠点があった。
隔てて対向する穂高規制板を設け、この穂高規制板でス
リーブと感光体の対向部に搬送する現像剤量を規制する
ようにした現像装置では、上記穂高規制板とスリーブと
の間にバリやトナーの塊などの大径異物が詰まると、こ
の異物によって現像剤が退けられ、画像上に白筋状の画
像欠損部が表れるという欠点があった。
【０００６】そこで、本発明は、トナー帯電量の変化に
かかわらず安定した画像濃度を確保でき、また、トナー
画像の掻き取りや白筋状の画像欠損のない高品質の画像
を得ることを目的とするものである。
かかわらず安定した画像濃度を確保でき、また、トナー
画像の掻き取りや白筋状の画像欠損のない高品質の画像
を得ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記目
的を達成するためになされたもので、外周部に軸方向へ
延びる磁極を複数有し、非回転状態に固定された磁石体
と、この磁石体に回転駆動可能に外装されたスリーブと
を備え、上記磁石体の磁力によって上記スリーブの外周
に現像剤を保持し、上記スリーブの回転に基づいて該ス
リーブに対向する感光体の外周面に上記現像剤を接触さ
せるようにした現像装置において、上記磁石体の感光体
対向部に同一極性の２つの磁極を隣接し、これらの磁極
により形成される磁界分布が、それぞれの磁極対向部に
極大磁界、これら極大磁界の間に極小磁界を有し、スリ
ーブの回転方向に関して上流側の極大磁界から極小磁界
までの中心角をθ1、極小磁界からスリーブの回転方向
に関して下流側の極大磁界までの中心角θ2とすると、
これらθ1、θ2がθ2＞θ1の関係を満足するように設定
し、上記２つの磁極の対向部に保持されたスリーブ上の
現像剤が共に感光体と接触するようにしたものである。
的を達成するためになされたもので、外周部に軸方向へ
延びる磁極を複数有し、非回転状態に固定された磁石体
と、この磁石体に回転駆動可能に外装されたスリーブと
を備え、上記磁石体の磁力によって上記スリーブの外周
に現像剤を保持し、上記スリーブの回転に基づいて該ス
リーブに対向する感光体の外周面に上記現像剤を接触さ
せるようにした現像装置において、上記磁石体の感光体
対向部に同一極性の２つの磁極を隣接し、これらの磁極
により形成される磁界分布が、それぞれの磁極対向部に
極大磁界、これら極大磁界の間に極小磁界を有し、スリ
ーブの回転方向に関して上流側の極大磁界から極小磁界
までの中心角をθ1、極小磁界からスリーブの回転方向
に関して下流側の極大磁界までの中心角θ2とすると、
これらθ1、θ2がθ2＞θ1の関係を満足するように設定
し、上記２つの磁極の対向部に保持されたスリーブ上の
現像剤が共に感光体と接触するようにしたものである。
【０００８】
【作用】上記構成を有する現像装置では、スリーブの回
転と共に搬送される現像剤は、上記同一極性の２つの磁
極により形成された反発磁界によって上流側極大磁極に
対応する現像剤溜まりを形成し、ここで現像剤が撹乱さ
れる。また、撹乱されている現像剤が感光体に接触して
効率良く静電潜像が現像される。上記現像剤溜まりの現
像剤は、順次この現像剤溜まりに搬送されてくる現像剤
により押し出されて下流側極大磁界に対応する位置に移
動し、感光体に再び接触して静電潜像を現像する。ま
た、上記現像装置では、θ2＞θ1の関係に設定されてい
るので、極小磁界上流側の磁力変化率が、極小磁界下流
側の磁力変化率よりも大きく、下流側の磁気吸引力が上
流側のそれよりも小さくしてある。したがって、当該下
流側における現像剤穂は柔らかく、感光体に対する摺擦
力が弱いので、感光体に付着したトナーを掻き取ること
もない。さらに、現像剤溜まりから下流側に移動する現
像剤から分離したトナーは、下流側の磁極に保持されて
感光体に接触している現像剤により捕獲され、現像装置
からの落下が防止される。
転と共に搬送される現像剤は、上記同一極性の２つの磁
極により形成された反発磁界によって上流側極大磁極に
対応する現像剤溜まりを形成し、ここで現像剤が撹乱さ
れる。また、撹乱されている現像剤が感光体に接触して
効率良く静電潜像が現像される。上記現像剤溜まりの現
像剤は、順次この現像剤溜まりに搬送されてくる現像剤
により押し出されて下流側極大磁界に対応する位置に移
動し、感光体に再び接触して静電潜像を現像する。ま
た、上記現像装置では、θ2＞θ1の関係に設定されてい
るので、極小磁界上流側の磁力変化率が、極小磁界下流
側の磁力変化率よりも大きく、下流側の磁気吸引力が上
流側のそれよりも小さくしてある。したがって、当該下
流側における現像剤穂は柔らかく、感光体に対する摺擦
力が弱いので、感光体に付着したトナーを掻き取ること
もない。さらに、現像剤溜まりから下流側に移動する現
像剤から分離したトナーは、下流側の磁極に保持されて
感光体に接触している現像剤により捕獲され、現像装置
からの落下が防止される。
【０００９】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１において、１は感光体、２は本発
明に係る現像装置である。上記感光体１は、外周面に有
機感光体層を有する円筒体で、図示しない光学系からイ
メージ光が露光されて静電潜像が形成されるようになっ
ており、図示しない駆動モータによって周速１８０ｍｍ
／ｓｅｃで矢印ａ方向に回転するようになっている。
ついて説明する。図１において、１は感光体、２は本発
明に係る現像装置である。上記感光体１は、外周面に有
機感光体層を有する円筒体で、図示しない光学系からイ
メージ光が露光されて静電潜像が形成されるようになっ
ており、図示しない駆動モータによって周速１８０ｍｍ
／ｓｅｃで矢印ａ方向に回転するようになっている。
【００１０】上記現像装置２は、下部ケーシング３と上
部ケーシング４とからなる空間内に、感光体１側から順
次後方に現像ローラ８、撹拌ローラ１２、供給ローラ１
７を収容している。
部ケーシング４とからなる空間内に、感光体１側から順
次後方に現像ローラ８、撹拌ローラ１２、供給ローラ１
７を収容している。
【００１１】上記現像ローラ８は、非回転状態に固定さ
れた磁石体７と、この磁石体７に回転駆動可能に外装さ
れたスリーブ６とからなる。上記スリーブ６は、非磁性
導電材、例えばアルミニウムを外径２４．５ｍｍの円筒
体に形成したもので、外周面にはサンドブラスト処理に
て微小凹凸が形成され、感光体１とＤｓ＝０．６ｍｍの
現像ギャップを隔てて対向し、矢印ｂ方向に回転数２２
６ｒｐｍで回転駆動可能としてある。また、スリーブ６
の上部には、上部ケーシング４に設けた穂高規制板９が
Ｄｂ＝０．５ｍｍの穂高規制ギャップを隔てて対向させ
てある。さらに、スリーブ６と下部ケーシング３との間
にはＤ＝１．０ｍｍのギャップが設けてある。さらにま
た、上部ケーシング４の感光体対向部にはポリエチレン
フィルムからなる粉煙防止マイラ１０が取り付けてあ
り、その自由端部が感光体１の外周面に接触させてあ
る。
れた磁石体７と、この磁石体７に回転駆動可能に外装さ
れたスリーブ６とからなる。上記スリーブ６は、非磁性
導電材、例えばアルミニウムを外径２４．５ｍｍの円筒
体に形成したもので、外周面にはサンドブラスト処理に
て微小凹凸が形成され、感光体１とＤｓ＝０．６ｍｍの
現像ギャップを隔てて対向し、矢印ｂ方向に回転数２２
６ｒｐｍで回転駆動可能としてある。また、スリーブ６
の上部には、上部ケーシング４に設けた穂高規制板９が
Ｄｂ＝０．５ｍｍの穂高規制ギャップを隔てて対向させ
てある。さらに、スリーブ６と下部ケーシング３との間
にはＤ＝１．０ｍｍのギャップが設けてある。さらにま
た、上部ケーシング４の感光体対向部にはポリエチレン
フィルムからなる粉煙防止マイラ１０が取り付けてあ
り、その自由端部が感光体１の外周面に接触させてあ
る。
【００１２】上記磁石体７は外周部に軸方向に延びる複
数の磁極Ｎ1，Ｎ2，Ｓ1，Ｎ3，Ｎ4，Ｓ2が設けてある。
なお、“Ｎ”，“Ｓ”はそれぞれ磁極の極性を示す。そ
して、上記磁極Ｎ1，Ｎ2はスリーブ６と感光体１の対向
領域１８（以下「現像領域１８」という。）に隣接して
対向させてあり、これら磁極Ｎ1，Ｎ2の対向部に反発磁
界Ｈ0が形成されている（図２参照）。また、上記複数
の磁極Ｎ1，…，Ｓ3によって形成される磁束密度の分布
は、図３に示すように、磁極Ｎ1，Ｎ2に対応してそれぞ
れ極大磁界ＭＦLMAX1，ＭＦLMAX2、これら極大磁界ＭＦ
LMAX1，ＭＦLMAX2の間に極小磁界ＭＦLMINが形成され、
スリーブ回転方向に関して上流側の極大磁界ＭＦLMAX1
から極小磁界ＭＦLMINまでの中心角をθ1、極小磁界Ｍ
ＦLMINからスリーブ回転方向下流側の極大磁界ＭＦ
LMAX2までの中心角をθ2とするとθ1＜θ2となるように
設定されている。さらに、磁極Ｎ3，Ｎ4は撹拌ローラ１
２の対向部に配置されており、これらの間に反発磁界が
形成されている。さらにまた、磁極Ｓ1は磁極Ｎ2と磁極
Ｎ3の間、磁極Ｓ2は磁極Ｎ4と磁極Ｎ1の間に配置されて
いる。
数の磁極Ｎ1，Ｎ2，Ｓ1，Ｎ3，Ｎ4，Ｓ2が設けてある。
なお、“Ｎ”，“Ｓ”はそれぞれ磁極の極性を示す。そ
して、上記磁極Ｎ1，Ｎ2はスリーブ６と感光体１の対向
領域１８（以下「現像領域１８」という。）に隣接して
対向させてあり、これら磁極Ｎ1，Ｎ2の対向部に反発磁
界Ｈ0が形成されている（図２参照）。また、上記複数
の磁極Ｎ1，…，Ｓ3によって形成される磁束密度の分布
は、図３に示すように、磁極Ｎ1，Ｎ2に対応してそれぞ
れ極大磁界ＭＦLMAX1，ＭＦLMAX2、これら極大磁界ＭＦ
LMAX1，ＭＦLMAX2の間に極小磁界ＭＦLMINが形成され、
スリーブ回転方向に関して上流側の極大磁界ＭＦLMAX1
から極小磁界ＭＦLMINまでの中心角をθ1、極小磁界Ｍ
ＦLMINからスリーブ回転方向下流側の極大磁界ＭＦ
LMAX2までの中心角をθ2とするとθ1＜θ2となるように
設定されている。さらに、磁極Ｎ3，Ｎ4は撹拌ローラ１
２の対向部に配置されており、これらの間に反発磁界が
形成されている。さらにまた、磁極Ｓ1は磁極Ｎ2と磁極
Ｎ3の間、磁極Ｓ2は磁極Ｎ4と磁極Ｎ1の間に配置されて
いる。
【００１３】上記撹拌ローラ１２は、支軸１３と、この
支軸１３に嵌挿した複数の羽根部１４と、この羽根部１
４の周囲に設けた複数バケット１５とからなるバケット
ローラで、外径３６ｍｍを有し、現像剤撹拌搬送路１１
（以下「撹拌路１１」という。）に矢印ｃ方向に回転数
２４０ｒｐｍで回転駆動可能に設けてある。
支軸１３に嵌挿した複数の羽根部１４と、この羽根部１
４の周囲に設けた複数バケット１５とからなるバケット
ローラで、外径３６ｍｍを有し、現像剤撹拌搬送路１１
（以下「撹拌路１１」という。）に矢印ｃ方向に回転数
２４０ｒｐｍで回転駆動可能に設けてある。
【００１４】上記供給ローラ１７は現像剤供給搬送路１
６（以下「供給路１６」という。）に設けてあり、矢印
ｄ方向に回転数１９２ｒｐｍで回転駆動可能としてあ
る。なお、撹拌路１１と供給路１６の間には下部ケーシ
ング３を上方に延設して仕切壁５が形成されており、こ
の仕切壁５の両端に設けた通路（図示せず）を介して撹
拌路１１と供給路１６が連通されている。
６（以下「供給路１６」という。）に設けてあり、矢印
ｄ方向に回転数１９２ｒｐｍで回転駆動可能としてあ
る。なお、撹拌路１１と供給路１６の間には下部ケーシ
ング３を上方に延設して仕切壁５が形成されており、こ
の仕切壁５の両端に設けた通路（図示せず）を介して撹
拌路１１と供給路１６が連通されている。
【００１５】上記構成からなる現像装置２では、トナー
とキャリアとからなる２成分現像剤が撹拌路１１と供給
路１６に収容される。上記キャリアは平均粒径６０μｍ
のバインダ型キャリアが使用されている。上記トナーは
絶縁性非磁性トナーで、キャリアと摩擦接触することに
より負極性に帯電し、キャリアを正極性に帯電するもの
が使用されている。なお、トナーはスチレンアクリル共
重合体１００重量部、負帯電用荷電制御剤４重量部およ
び顔料５重量部を溶融混合した後冷却し、粉砕、分級し
て平均粒径１０μｍとしたものである。これらキャリア
とトナーは、キャリア９５重量部、トナー５重量部の割
合で混合されている。
とキャリアとからなる２成分現像剤が撹拌路１１と供給
路１６に収容される。上記キャリアは平均粒径６０μｍ
のバインダ型キャリアが使用されている。上記トナーは
絶縁性非磁性トナーで、キャリアと摩擦接触することに
より負極性に帯電し、キャリアを正極性に帯電するもの
が使用されている。なお、トナーはスチレンアクリル共
重合体１００重量部、負帯電用荷電制御剤４重量部およ
び顔料５重量部を溶融混合した後冷却し、粉砕、分級し
て平均粒径１０μｍとしたものである。これらキャリア
とトナーは、キャリア９５重量部、トナー５重量部の割
合で混合されている。
【００１６】そして、供給路１６の現像剤は供給ローラ
１７の回転に基づいて混合撹拌されながら手前側から奥
側に搬送され、仕切壁５の奥側通路を介して撹拌路１１
に送り込まれる。一方、撹拌路１１の現像剤は撹拌ロー
ラ１２の回転に基づいて混合撹拌されながら奥側から手
前側に搬送され、仕切壁５の手前側通路を介して供給路
１６に送り戻される。すなわち、現像剤は撹拌路１１と
供給路１６を循環搬送されながら混合され、その混合過
程でトナーとキャリアが摩擦接触して所定の極性、電位
に帯電される。また、撹拌路１１の現像剤はバケット１
５に掬われ、磁極Ｎ4の対向部で現像ローラ８に供給さ
れる。
１７の回転に基づいて混合撹拌されながら手前側から奥
側に搬送され、仕切壁５の奥側通路を介して撹拌路１１
に送り込まれる。一方、撹拌路１１の現像剤は撹拌ロー
ラ１２の回転に基づいて混合撹拌されながら奥側から手
前側に搬送され、仕切壁５の手前側通路を介して供給路
１６に送り戻される。すなわち、現像剤は撹拌路１１と
供給路１６を循環搬送されながら混合され、その混合過
程でトナーとキャリアが摩擦接触して所定の極性、電位
に帯電される。また、撹拌路１１の現像剤はバケット１
５に掬われ、磁極Ｎ4の対向部で現像ローラ８に供給さ
れる。
【００１７】現像ローラ８に供給された現像剤は、磁石
体７の磁力によってスリーブ６の外周に保持され、スリ
ーブ６の回転と共に矢印ｂ方向に搬送され、穂高規制板
９で搬送量が規制される。穂高規制板９の先端を通過し
た現像剤は引き続きスリーブ６の回転により矢印ｂ方向
に搬送され、現像領域１８において磁極Ｎ1とＮ2の対向
部で矢印ａ方向から移動して来る感光体１の外周面と順
次に接触し、この感光体１の外周に形成されている静電
潜像にトナーを供給して可視像化する。現像領域１８に
おける現像剤の動きは後に詳述する。現像領域１８を通
過した現像剤は、スリーブ６の回転と共に矢印ｂ方向に
搬送され、磁極Ｎ3とＮ4との間でこれらの磁極Ｎ3，Ｎ4
で形成された反発磁界によりスリーブ６から剥離され、
撹拌路１１を搬送されている現像剤に混合される。
体７の磁力によってスリーブ６の外周に保持され、スリ
ーブ６の回転と共に矢印ｂ方向に搬送され、穂高規制板
９で搬送量が規制される。穂高規制板９の先端を通過し
た現像剤は引き続きスリーブ６の回転により矢印ｂ方向
に搬送され、現像領域１８において磁極Ｎ1とＮ2の対向
部で矢印ａ方向から移動して来る感光体１の外周面と順
次に接触し、この感光体１の外周に形成されている静電
潜像にトナーを供給して可視像化する。現像領域１８に
おける現像剤の動きは後に詳述する。現像領域１８を通
過した現像剤は、スリーブ６の回転と共に矢印ｂ方向に
搬送され、磁極Ｎ3とＮ4との間でこれらの磁極Ｎ3，Ｎ4
で形成された反発磁界によりスリーブ６から剥離され、
撹拌路１１を搬送されている現像剤に混合される。
【００１８】現像領域１８における現像剤の動きについ
て説明する。まず、磁極Ｎ1，Ｎ2の対向領域では、上述
の通り、磁極Ｎ1，Ｎ2の間で磁界Ｈ1とＨ2が反発してこ
れらの間に反発磁界Ｈ0が形成されている。また、極大
磁界ＭＦLMAX1から極小磁界ＭＦLMINまでの中心角θ
1が、極小磁界ＭＦLMINから極大磁界ＭＦLMAX2までの中
心角θ2よりも小さく設定され、極小磁界ＭＦLMINより
も上流側の磁束密度変化率が、極小磁界ＭＦLMINよりも
下流側の磁束密度変化率よりも大きくしてある。ところ
で、磁気吸引力は下記する式により表され、磁束密度変
化率に比例することが知られている。 Ｆ∝Ｂｒ・（∂Ｂ／∂ｒ） Ｆ：磁気吸引力 Ｂｒ：磁束密度 ∂Ｂ／∂ｒ：半径方向の磁束密度変化率 つまり、極大磁界ＭＦLMAX1から極小磁界ＭＦLMINまで
の領域の磁気吸引力は、極小磁界ＭＦLMINから極大磁界
ＭＦLMAX2までの領域の磁気吸引力よりも強くなってい
る。
て説明する。まず、磁極Ｎ1，Ｎ2の対向領域では、上述
の通り、磁極Ｎ1，Ｎ2の間で磁界Ｈ1とＨ2が反発してこ
れらの間に反発磁界Ｈ0が形成されている。また、極大
磁界ＭＦLMAX1から極小磁界ＭＦLMINまでの中心角θ
1が、極小磁界ＭＦLMINから極大磁界ＭＦLMAX2までの中
心角θ2よりも小さく設定され、極小磁界ＭＦLMINより
も上流側の磁束密度変化率が、極小磁界ＭＦLMINよりも
下流側の磁束密度変化率よりも大きくしてある。ところ
で、磁気吸引力は下記する式により表され、磁束密度変
化率に比例することが知られている。 Ｆ∝Ｂｒ・（∂Ｂ／∂ｒ） Ｆ：磁気吸引力 Ｂｒ：磁束密度 ∂Ｂ／∂ｒ：半径方向の磁束密度変化率 つまり、極大磁界ＭＦLMAX1から極小磁界ＭＦLMINまで
の領域の磁気吸引力は、極小磁界ＭＦLMINから極大磁界
ＭＦLMAX2までの領域の磁気吸引力よりも強くなってい
る。
【００１９】そのため、図１，４に示すように、現像領
域１８に搬送されてきた現像剤は、上記反発磁界Ｈ0に
規制されて磁極Ｎ1の対向部で現像剤溜まり１９を形成
し、ここで現像剤は撹乱され、スリーブ回転方向のみな
らずスリーブ軸方向にも移動する。したがって、スリー
ブ６と穂高規制板９との間にトナーの塊などの異物が詰
まり、この異物によって現像剤が退けられることにより
スリーブ表面に現像剤不存在部が出来ても、現像剤溜ま
り１９における現像剤の移動により現像剤不存在部が消
去され、画像上に白筋模様の無い画像が安定的に得られ
る。また、現像剤溜まり１９の現像剤は、その撹乱によ
ってトナーとキャリアが接触してトナーの帯電量が向上
しているとともに、感光体１に効率良く接触するので、
高濃度のトナー像が形成される。
域１８に搬送されてきた現像剤は、上記反発磁界Ｈ0に
規制されて磁極Ｎ1の対向部で現像剤溜まり１９を形成
し、ここで現像剤は撹乱され、スリーブ回転方向のみな
らずスリーブ軸方向にも移動する。したがって、スリー
ブ６と穂高規制板９との間にトナーの塊などの異物が詰
まり、この異物によって現像剤が退けられることにより
スリーブ表面に現像剤不存在部が出来ても、現像剤溜ま
り１９における現像剤の移動により現像剤不存在部が消
去され、画像上に白筋模様の無い画像が安定的に得られ
る。また、現像剤溜まり１９の現像剤は、その撹乱によ
ってトナーとキャリアが接触してトナーの帯電量が向上
しているとともに、感光体１に効率良く接触するので、
高濃度のトナー像が形成される。
【００２０】次に、現像剤溜まり１９の現像剤は、この
現像剤溜まり１９に順次送られてくる現像剤に押し出さ
れて矢印ｂ方向に移動する。また、磁極Ｎ2の対向部に
移動した現像剤は、ここでの磁気吸引力は上記の通り弱
くなっているので柔らかい穂を形成し、これが感光体１
に軽く接触している。したがって、現像剤溜まり１９の
現像剤により可視像化されたトナー像は、磁極Ｎ2の対
向部に保持された現像剤に掻き取られることなく現像領
域１８を通過していく。
現像剤溜まり１９に順次送られてくる現像剤に押し出さ
れて矢印ｂ方向に移動する。また、磁極Ｎ2の対向部に
移動した現像剤は、ここでの磁気吸引力は上記の通り弱
くなっているので柔らかい穂を形成し、これが感光体１
に軽く接触している。したがって、現像剤溜まり１９の
現像剤により可視像化されたトナー像は、磁極Ｎ2の対
向部に保持された現像剤に掻き取られることなく現像領
域１８を通過していく。
【００２１】また、磁極Ｎ1とＮ2の間には反発磁界Ｈ0
が形成されているので、図４に示すように、現像剤は飛
翔しながら、または飛翔することなくスリーブ６の保持
されながら、低密度の疎状態で移動する。このときトナ
ーがキャリアから分離して飛散することがあるが、現像
剤溜まり１８と磁極Ｎ2の対向部でそれぞれ現像剤は感
光体１に接触しており、飛散トナーの漏れを遮断してい
るので、現像剤から分離したトナーが現像装置２から落
下することはない。
が形成されているので、図４に示すように、現像剤は飛
翔しながら、または飛翔することなくスリーブ６の保持
されながら、低密度の疎状態で移動する。このときトナ
ーがキャリアから分離して飛散することがあるが、現像
剤溜まり１８と磁極Ｎ2の対向部でそれぞれ現像剤は感
光体１に接触しており、飛散トナーの漏れを遮断してい
るので、現像剤から分離したトナーが現像装置２から落
下することはない。
【００２２】５つの現像ローラ（Ｎｏ．１〜５）を下記
する表１の条件に設定し、これら現像ローラを装着した
現像装置を用いて、画像濃度、低濃度線画像の再現性、
白筋状の画像欠損、トナーのこぼれについて実験した。
表１中、ＢｒLMAX1、ＢｒLMAX2、ＢｒLMINは極大磁界Ｍ
ＦLMAX1、ＭＦLMAX2、極小磁界ＭＦLMINの磁束密度、△
Ｂｒは（ＢｒLMAX1−ＢｒLMIN）、Ｇはガウスを意味す
る。なお、他の磁極の磁力は、磁極Ｎ3，Ｎ4を５００ガ
ウス、磁極Ｓ1を９００ガウス、磁極Ｓ2を８００ガウス
に設定した。また、以上のように設定したところ、Ｎ
ｏ．１〜４の現像ローラでは、磁極Ｎ1，Ｎ2の対向部に
保持された現像剤はいずれも感光体１に接触したが、Ｎ
ｏ．５の現像ローラでは、磁極Ｎ2の対向部に保持され
た現像剤は感光体１と非接触であった。
する表１の条件に設定し、これら現像ローラを装着した
現像装置を用いて、画像濃度、低濃度線画像の再現性、
白筋状の画像欠損、トナーのこぼれについて実験した。
表１中、ＢｒLMAX1、ＢｒLMAX2、ＢｒLMINは極大磁界Ｍ
ＦLMAX1、ＭＦLMAX2、極小磁界ＭＦLMINの磁束密度、△
Ｂｒは（ＢｒLMAX1−ＢｒLMIN）、Ｇはガウスを意味す
る。なお、他の磁極の磁力は、磁極Ｎ3，Ｎ4を５００ガ
ウス、磁極Ｓ1を９００ガウス、磁極Ｓ2を８００ガウス
に設定した。また、以上のように設定したところ、Ｎ
ｏ．１〜４の現像ローラでは、磁極Ｎ1，Ｎ2の対向部に
保持された現像剤はいずれも感光体１に接触したが、Ｎ
ｏ．５の現像ローラでは、磁極Ｎ2の対向部に保持され
た現像剤は感光体１と非接触であった。
【００２３】
【表１】 No. BrLMAX1 BrLMAX2 θ1 θ2 △Br 備考 (G) (G) (°) (°) (G) 1 1000 1000 13 18 250 本発明 2 1100 1100 12 16 300 〃 3 1000 1000 12 12 250 比較例 4 1000 1000 17 12 250 〃 5 1000 1000 13 30 250 〃
【００２４】上記低濃度線画像の再現性の実験は、原稿
濃度が０．４と薄く、幅が１２０μｍと細い線画像を複
写し、線画像の再現性を目視観察して評価した。これ
は、原稿濃度が薄い場合はもともと感光体上に付着する
トナー量が少なく、現像剤の掻き取り性が強いものでは
線が途切れたり、消失したりして、掻き取り性を評価す
るうえで適当だからである。白筋状の画像欠損に関する
実験は、穂高規制板の先端に幅約３ｍｍの異物を詰め、
画像上に白筋が発生するか否か確認した。トナーのこぼ
れは、現像装置の下方に容器を設け、これに落下するト
ナー量を目視観察して評価した。
濃度が０．４と薄く、幅が１２０μｍと細い線画像を複
写し、線画像の再現性を目視観察して評価した。これ
は、原稿濃度が薄い場合はもともと感光体上に付着する
トナー量が少なく、現像剤の掻き取り性が強いものでは
線が途切れたり、消失したりして、掻き取り性を評価す
るうえで適当だからである。白筋状の画像欠損に関する
実験は、穂高規制板の先端に幅約３ｍｍの異物を詰め、
画像上に白筋が発生するか否か確認した。トナーのこぼ
れは、現像装置の下方に容器を設け、これに落下するト
ナー量を目視観察して評価した。
【００２５】実験の結果を表２に示す。表２の「低濃度
線画像の再現性」の項目中、〇は線画像がほぼ完全に再
現されたこと、×は掻き取りが多く、線画像がかなり細
い線になったこと、若しくは掻き取りによって線が消失
したこと、を表している。
線画像の再現性」の項目中、〇は線画像がほぼ完全に再
現されたこと、×は掻き取りが多く、線画像がかなり細
い線になったこと、若しくは掻き取りによって線が消失
したこと、を表している。
【表２】
【００２６】上記表２から明らかなように、画像濃度に
ついては、本発明、比較例を問わず、Ｎｏ．１〜５のす
べての現像ローラで１．４０以上の画像濃度が得られ
た。なお、感光体の対向部に単一の磁極だけを配置した
従来の現像装置では、画像濃度は１．２５と低めであっ
た。なお、Ｎｏ．４の現像ローラでは、他の現像ローラ
よりも画像濃度が低くなったのは、当該現像ローラでは
θ1が大きく（１７°）、磁極Ｎ1による現像剤の撹乱位
置が他の現像ローラよりも現像電界の弱い位置にあるこ
と、すなわち磁極Ｎ1の対向部におけるスリーブと感光
体との間隔が他の現像ローラよりも広くなっていること
に起因する。逆に、Ｎｏ．２の現像ローラによる画像濃
度がＮｏ．１の現像ローラよりも高くなっているのは、
Ｎｏ．２の現像ローラの方がＮｏ．１の現像ローラより
も、磁極Ｎ1の磁束密度が高く、△Ｂｒが低く、さら
に、そのために磁極Ｎ1，Ｎ2間の反発磁界が強くなるこ
とで、Ｎｏ．２の現像ローラの方が磁極Ｎ1側での現像
剤の乱れが強くなり、現像効率が高くなっているものと
考えられる。
ついては、本発明、比較例を問わず、Ｎｏ．１〜５のす
べての現像ローラで１．４０以上の画像濃度が得られ
た。なお、感光体の対向部に単一の磁極だけを配置した
従来の現像装置では、画像濃度は１．２５と低めであっ
た。なお、Ｎｏ．４の現像ローラでは、他の現像ローラ
よりも画像濃度が低くなったのは、当該現像ローラでは
θ1が大きく（１７°）、磁極Ｎ1による現像剤の撹乱位
置が他の現像ローラよりも現像電界の弱い位置にあるこ
と、すなわち磁極Ｎ1の対向部におけるスリーブと感光
体との間隔が他の現像ローラよりも広くなっていること
に起因する。逆に、Ｎｏ．２の現像ローラによる画像濃
度がＮｏ．１の現像ローラよりも高くなっているのは、
Ｎｏ．２の現像ローラの方がＮｏ．１の現像ローラより
も、磁極Ｎ1の磁束密度が高く、△Ｂｒが低く、さら
に、そのために磁極Ｎ1，Ｎ2間の反発磁界が強くなるこ
とで、Ｎｏ．２の現像ローラの方が磁極Ｎ1側での現像
剤の乱れが強くなり、現像効率が高くなっているものと
考えられる。
【００２７】低濃度線画像の再現性については、Ｎｏ．
１，２の現像ローラでは低濃度線画像はすべて忠実に再
現されたが、Ｎｏ．３，４の現像ローラでは掻き取りが
多く、低濃度線画像の再現性に劣った。ただし、Ｎｏ．
５の現像ローラでは低濃度線画像は忠実に再現された。
これは、Ｎｏ．１，２の現像ローラの場合、下流側の磁
極Ｎ2に保持されている現像剤穂は柔らかいのでトナー
像を掻き取ることは無いが、Ｎｏ．３，４の現像ローラ
では、磁極Ｎ2に保持されている現像剤穂が硬く、これ
によってトナー像が掻き取られることによる。また、Ｎ
ｏ．５の現像ローラでは、磁極Ｎ2に保持された現像剤
が感光体と非接触となっていることによりトナー像の掻
き取りは発生せず、低濃度線画像が忠実に再現された。
１，２の現像ローラでは低濃度線画像はすべて忠実に再
現されたが、Ｎｏ．３，４の現像ローラでは掻き取りが
多く、低濃度線画像の再現性に劣った。ただし、Ｎｏ．
５の現像ローラでは低濃度線画像は忠実に再現された。
これは、Ｎｏ．１，２の現像ローラの場合、下流側の磁
極Ｎ2に保持されている現像剤穂は柔らかいのでトナー
像を掻き取ることは無いが、Ｎｏ．３，４の現像ローラ
では、磁極Ｎ2に保持されている現像剤穂が硬く、これ
によってトナー像が掻き取られることによる。また、Ｎ
ｏ．５の現像ローラでは、磁極Ｎ2に保持された現像剤
が感光体と非接触となっていることによりトナー像の掻
き取りは発生せず、低濃度線画像が忠実に再現された。
【００２８】白筋状の画像欠損については、すべての現
像ローラで画像上に白筋は表れなかった。これは、実験
に用いた現像ローラはすべて同極の磁極を感光体対向部
に隣接したものであり、上流側の磁極対向部に形成され
た現像剤溜まりで現像剤不存在部が消去されることによ
る。
像ローラで画像上に白筋は表れなかった。これは、実験
に用いた現像ローラはすべて同極の磁極を感光体対向部
に隣接したものであり、上流側の磁極対向部に形成され
た現像剤溜まりで現像剤不存在部が消去されることによ
る。
【００２９】トナーのこぼれについては、Ｎｏ．５の現
像ローラだけにトナーこぼれが確認された。これは、Ｎ
ｏ．５の現像ローラは、磁極Ｎ2に保持されている現像
剤が感光体と非接触となっており、磁極Ｎ1の対向部か
ら磁極Ｎ2に移動する現像剤の中からこぼれたトナー
が、磁極Ｎ2に保持された現像剤と感光体との隙間から
落下することによる。
像ローラだけにトナーこぼれが確認された。これは、Ｎ
ｏ．５の現像ローラは、磁極Ｎ2に保持されている現像
剤が感光体と非接触となっており、磁極Ｎ1の対向部か
ら磁極Ｎ2に移動する現像剤の中からこぼれたトナー
が、磁極Ｎ2に保持された現像剤と感光体との隙間から
落下することによる。
【００３０】その他に、Ｎｏ．１，２，５の現像ローラ
を使用して、環境を低温低湿状態から高温高湿状態、ま
たはその逆に途中で切り換えて１万枚の耐刷試験を行っ
たところ、画像濃度は常に１．４以上を確保でき、画像
の掻き取りも無かった。
を使用して、環境を低温低湿状態から高温高湿状態、ま
たはその逆に途中で切り換えて１万枚の耐刷試験を行っ
たところ、画像濃度は常に１．４以上を確保でき、画像
の掻き取りも無かった。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる現像装置では、磁石体の感光体対向部に同一極性
の２つの磁極を隣接し、これらの磁極により形成される
磁界分布が、それぞれの磁極対向部に極大磁界、これら
極大磁界の間に極小磁界を有し、スリーブの回転方向に
関して上流側の極大磁界から極小磁界までの中心角をθ
1、極小磁界からスリーブの回転方向に関して下流側の
極大磁界までの中心角θ2とすると、これらθ1、θ2が
θ2＞θ1の関係を満足するように設定し、上記２つの磁
極の対向部に保持されたスリーブ上の現像剤が共に感光
体と接触するようにしている。
かかる現像装置では、磁石体の感光体対向部に同一極性
の２つの磁極を隣接し、これらの磁極により形成される
磁界分布が、それぞれの磁極対向部に極大磁界、これら
極大磁界の間に極小磁界を有し、スリーブの回転方向に
関して上流側の極大磁界から極小磁界までの中心角をθ
1、極小磁界からスリーブの回転方向に関して下流側の
極大磁界までの中心角θ2とすると、これらθ1、θ2が
θ2＞θ1の関係を満足するように設定し、上記２つの磁
極の対向部に保持されたスリーブ上の現像剤が共に感光
体と接触するようにしている。
【００３２】したがって、同一極性の２つの磁極に形成
された反発磁界によって、上流側極大磁界に対応して現
像剤溜まりが形成され、ここで現像剤は撹乱され、この
撹乱されている現像剤が効率良く感光体に接触して静電
潜像を現像するので高濃度の画像が得られる。また、現
像剤溜まりで現像剤が撹乱されることにより、穂高規制
板とスリーブとの間に詰まった異物により現像剤不存在
部がスリーブ上に出来ても、この現像剤不存在部は上記
現像剤溜まりで消去され、白筋模様の無い画像が得られ
る。さらに、θ2＞θ1の関係に設定されているので、下
流側の磁極に保持されている現像剤穂は柔らかく、感光
体との離れ際において感光体に付着しているトナーを掻
き取ることがないので、掻き取り模様の無い画像が得ら
れる。さらにまた、現像剤溜まりで現像剤から分離した
トナーは下流側磁極に保持されて感光体に接触している
現像剤に捕獲されるので、トナーこぼれが無くなる。
された反発磁界によって、上流側極大磁界に対応して現
像剤溜まりが形成され、ここで現像剤は撹乱され、この
撹乱されている現像剤が効率良く感光体に接触して静電
潜像を現像するので高濃度の画像が得られる。また、現
像剤溜まりで現像剤が撹乱されることにより、穂高規制
板とスリーブとの間に詰まった異物により現像剤不存在
部がスリーブ上に出来ても、この現像剤不存在部は上記
現像剤溜まりで消去され、白筋模様の無い画像が得られ
る。さらに、θ2＞θ1の関係に設定されているので、下
流側の磁極に保持されている現像剤穂は柔らかく、感光
体との離れ際において感光体に付着しているトナーを掻
き取ることがないので、掻き取り模様の無い画像が得ら
れる。さらにまた、現像剤溜まりで現像剤から分離した
トナーは下流側磁極に保持されて感光体に接触している
現像剤に捕獲されるので、トナーこぼれが無くなる。
【図１】 現像装置の断面図である。
【図２】 現像領域における磁界の分布状態を示す図で
ある。
ある。
【図３】 現像領域における磁界の分布状態を示す図で
ある。
ある。
【図４】 現像領域における現像剤の状態を示す図であ
る。
る。
１…感光体、２…現像装置、６…スリーブ、７…磁石
体、８…現像ローラ、９…穂高規制板、θ1，θ2…中心
角。
体、８…現像ローラ、９…穂高規制板、θ1，θ2…中心
角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−225381（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/09 ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 外周部に軸方向へ延びる磁極を複数有
し、非回転状態に固定された磁石体と、この磁石体に回
転駆動可能に外装されたスリーブとを備え、上記磁石体
の磁力によって上記スリーブの外周に現像剤を保持し、
上記スリーブの回転に基づいて該スリーブに対向する感
光体の外周面に上記現像剤を接触させるようにした現像
装置において、 上記磁石体の感光体対向部に同一極性の２つの磁極を隣
接し、これらの磁極により形成される磁界分布が、それ
ぞれの磁極対向部に極大磁界、これら極大磁界の間に極
小磁界を有し、スリーブの回転方向に関して上流側の極
大磁界から極小磁界までの中心角をθ1、極小磁界から
スリーブの回転方向に関して下流側の極大磁界までの中
心角θ2とすると、これらθ1、θ2がθ2＞θ1の関係を
満足するように設定し、 上記２つの磁極の対向部に保持されたスリーブ上の現像
剤が共に感光体と接触するようにしたことを特徴とする
現像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30229092A JP2998461B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 現像装置 |
| US08/149,793 US5491541A (en) | 1992-11-12 | 1993-11-10 | Developing apparatus having adjacent similar magnetic poles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30229092A JP2998461B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 現像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06149058A JPH06149058A (ja) | 1994-05-27 |
| JP2998461B2 true JP2998461B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=17907216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30229092A Expired - Fee Related JP2998461B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2998461B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09325613A (ja) * | 1996-06-05 | 1997-12-16 | Hitachi Ltd | 現像装置及び画像形成装置 |
| EP1030229B1 (en) | 1999-02-17 | 2006-10-11 | Ricoh Company, Ltd. | Method and device for developing images using a magnetic brush |
-
1992
- 1992-11-12 JP JP30229092A patent/JP2998461B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06149058A (ja) | 1994-05-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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