JP3100847B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真及び静電記録
装置等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
２２９７６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０号公
報及び特公昭４３−２４７４８号公報等に記載されてい
る様に、多数の方法が知られているが、一般には、種々
の手段により光導電物質の感光体上に電気的潜像を形成
し、ついで、トナーを用いて該潜像を現像し、必要に応
じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱、或
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。また、トナーを用いて電気的潜像を可視化する方法
も種々知られている。

【０００３】例えば、米国特許第２８７４０６３号明細
書に記載されている磁気ブラシ現像法、同２２１７７６
号明細書に記載されているパウダークラウド法及びファ
ーブラシ現像法、液体現像法等、多数の現像法が知られ
ている。

【０００４】これらの現像法において、特に、トナー及
びキャリアを主体とする現像剤を用いる磁気ブラシ法、
カスケード法、液体現像法等が広く実用化されている。
これらの方法は、いずれも、比較的安定に良画像の得ら
れる優れた方法であるが、反面、キャリアの劣化、トナ
ーとキャリアの混合比の変動という２成分現像剤にまつ
わる共通の欠点を有する。

【０００５】この様な欠点を回避するために、トナーの
みよりなる１成分現像剤を用いる現像方法が各種提案さ
れている。例えば、米国特許第３９０９２５８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。これは内部に磁性を有する
円筒状の導電性スリーブに導電性磁性現像剤を支持し、
これを静電像に接触せしめて現像するものである。この
際、現像部においてトナー粒子により記録体表面とスリ
ーブ表面の間に導電路が形成され、この導電路を経てス
リーブよりトナー粒子に電荷が導かれ、静電像画像部と
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
現像される。この導電性磁性トナーを用いる現像方法
は、従来の２成分現像法にまつわる問題点を回避した優
れた方法であるが、反面、トナーが導電性であるため、
現像した画像を記録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を有
している。

【０００６】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トナーを用いる現像方法とし
て、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方法が示されている。しかし、か
かる方法は、本質的に現像速度が遅く現像画像の濃度が
充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。高抵抗の磁性トナーを用いるその他の方法とし
て、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒子とスリーブとの
摩擦等により、トナー粒子を摩擦帯電し、これを静電保
持部材に接触して現像する方法が知られている。しか
し、これらの方法は、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スリーブとのクーロン力が強
いときには、トナー粒子が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
摘されている。

【０００７】これに対して、特開昭５４−４ЗＯ３６号
公報において、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、スリーブ上にトナーを極めて
薄く塗布し、これを摩擦帯電し、ついで、これを磁界の
作用下で静電像に極めて近接させ、かつ、接触させるこ
となく対向させ、現像するものである。

【０００８】この方法によれば、磁性トナーを極めて薄
く塗布するという構成をとることにより、磁性トナーと
スリーブとの接触機会を増加させ、現像に供するのに必
要な摩擦帯電電荷量をトナーに与えることを可能にして
いる。

【０００９】しかしながら、このような磁性トナーによ
る一成分系現像方法では、転写紙に転写したトナー像を
熱定着する際の定着性の悪さ、トナー自身に磁性体を内
添するためにカラートナーの使用が不可能である等の多
少の欠点がある。

【００１０】これに対して、非磁性トナーを用いた一成
分現像法として、パウダー・クラウド法、インプレッシ
ョン現像法等が知られている。これらの中において、例
えばビーバーの様な柔らかい毛を円筒状のブラシにし
て、これに現像剤を付着させて現像を行うファーブラシ
現像法や、ベルベット等のローラに現像剤を付着させて
用いるインプレッション現像法等がよく知られている。
これらの現像方法は、静電潜像を現像する際に磁性体が
内添されたトナーを用いることなく、また、キャリア粒
子を用いてトナーとキャリア粒子の割合を一定に保つた
めの複雑な装置を必要としない現像方法である。

【００１１】磁性トナーを用いた現像方法では、現像ス
リーブ上のトナーは、現像スリーブ内部の磁石に対向し
て配された磁性ドクターブレードとスリーブの間に形成
される磁界によつて均一な所定のトナー層厚に規制する
ことが可能である（特開昭５４−４３０３６号公報参
照）。これに対して非磁性トナーを用いた現像方法で
は、同様の磁性ブレードを用いても均一な所定のトナー
層厚は得ることはできず、スリーブ表面のトナーの塗布
むらが生じ、これが画像濃度むらとなって現われる。

【００１２】また、ドクターブレードとして弾性ブレー
ドを使用することによりトナー層厚を規制することが可
能であるが、弾性ブレードの現像スリーブヘの押しつけ
圧のラティテュードが非常に狭く、低すぎる場合には均
一な所定のトナー層厚は得ることはできず、また、高す
ぎる場合にはトナーおよびスリーブへダメージを与えて
しまうという欠点がある。

【００１３】このような問題を解決するために、特公昭
５８−９０６６８号公報、特公昭５８−１４３３６０号
公報等に記載されているような現像方法が提案されてい
る。

【００１４】図５に上記現像方法の現像器の一例を示
す。図中１ａは、非磁性部材を用いた現像スリーブ、１
ｂは現像スリーブ１ａ内に固定された永久磁石、２は磁
性体もしくは磁石からなるブレード、３は現像器であ
る。磁性体ブレード２は現像スリーブ１ａとの間隔を２
５０μｍ程度に設定されている。

【００１５】図５に示した現像装置において、磁性体ブ
レード２と永久磁石１ｂとの間の磁界に沿って磁性体粒
子１２は磁気ブラシを形成し、磁界内に拘束される。こ
こで、非磁性トナー１１は、粗面を有する現像スリーブ
１ａを引きずられながら移動し、同時に磁性体粒子およ
び現像スリーブ１ａ表面との摩擦により帯電し、鏡映力
により磁性体粒子や現像スリーブ１ａに付着するが、磁
性体粒子１２は上述の磁界の拘束により動けないため、
現像スリーブ１ａに付着した非磁性トナーのみが磁気ブ
ラシ中を通過可能となり、現像スリーブ１ａの回転によ
り現像スリーブ１ａ表面に非磁性トナーの均一な薄層が
形成される。

【００１６】上記従来例の系において、磁性体粒子１２
は、多量のトナーが存在する系で磁気ブラシを形成し、
現像スリーブ上にトナーを塗布し、またその量を規制す
る機能を果たさなくてはならない。同時に循環移動しな
がらトナーを供給する機能も有していなくてはならず、
さらに、この磁性体粒子は磁性体ブレードと現像スリー
ブの間を通過しては好ましくない。従って、これらの機
能を満たすためには、磁界により発生する適当な拘束力
を有しながら、しかも適当な循環性を示し、かつ、形成
された磁気ブラシの状態は、均一な塗布を可能にするた
めに適度な硬さと密度を持っていなくてはならない。

【００１７】例えば比較的疎な磁気ブラシは、現像スリ
ーブ上に規制不足のすじを生じやすくする傾向があり、
また逆に密な場合には、現像スリーブ上のトナー層を極
瑞に薄くする傾向がある。

【００１８】また、磁性体粒子の循環性が良すぎる場合
はトナー層が厚くなり画像上にカブリが生じたり、磁性
体ブレードを通過してしまうことがある。また逆に循環
性が悪い場合にはトナーに十分な帯電を与えることがで
きないため、スリーブ１周めの画像が濃くそれ以降が薄
いという、いわゆるゴーストと呼ばれる画像不良が生じ
やすくなる。

【００１９】つまり、上記磁性体粒子の機能を満たす磁
気ブラシの適度な状態のラティチュードは非常に狭いと
いう問題がある。

【００２０】上記問題を解決するために、本発明者等
は、非磁性トナー、磁性体粒子やスリーブに圧力をかけ
ることなく非磁性トナーをスリーブ表面に均一にコート
し、かつ、磁性体粒子を現像領域に搬送させることなく
循環性を良くし、トナーと十分に攪拌させることにより
トナーヘの帯電付与を十分に行うことのできる、磁性体
粒子のブラシの適度な状態のラティチュードの広い現像
装置を提案した。

【００２１】すなわち、図６に示すように、非磁性トナ
ーと磁性体粒子と、該非磁性トナーを表面に担持する回
転可能に配置されたトナー担持体と、該トナー担持体の
内部に配設された永久磁石と、該トナー担持体上のトナ
ーの塗布を規制するトナー層厚規制体とを備え、該トナ
ー層厚規制体は、回転可能に該トナー担持体の近傍に配
置され、しかも、その配置位置が、該トナー担持体の内
部に配設された永久磁石の少なくとも１つの磁極の近傍
で、かつ、回転方向が該トナー担持体の回転方向と同方
向になる様に構成され、かつ、トナー担持体からトナー
層厚規制対側に行くほど磁束密度を高くすることによ
り、非磁性トナー、磁性体粒子やスリーブに圧力をかけ
ることなく非磁性トナーをスリーブ表面に均一にコート
し、かつ、磁性体粒子を現像領域に搬送させることなく
循環性を良くし、トナーと十分に攪拌させることにより
トナーヘの帯電付与を十分に行い、磁性体粒子のブラシ
の適度な状態のラティチュードを広くすることが可能と
なった。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例において、非磁性トナーと磁性体粒子の組み合わ
せ、環境等によっては十分に帯電した非磁性トナーが鏡
映力により磁性体粒子に付着し、現像器内に磁性体粒子
と共に搬送され、トナー担持体上の現像領域に搬送され
る非磁性トナー量が不十分となり、出力画像の濃度が不
十分となることがあった。

【００２３】本発明は、上記の様な問題点を解決しよう
とするものである。

【００２４】すなわち、本発明は、磁性体粒子と非磁性
トナーの組み合わせ、環境等によらず、常に適正な現像
画像を得ることのできる現像装置を提供することを目的
とするものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明は、非
磁性トナーと磁性体粒子を有する現像剤と、前記非磁性
トナーを担持する回転可能なトナー担持体と、前記トナ
ー担持体と対向して設けられ該トナー担持体上の非磁性
トナーの層厚を規制する回転可能なトナー層厚規制体を
有し、前記トナー担持体と前記トナー層厚規制体の回転
方向が同方向であって、前記トナー担持体と前記トナー
層厚規制体との間の磁束密度が該トナー層厚規制体側ほ
ど高く、前記トナー担持体により担持され搬送される現
像剤中の非磁性トナーのみが前記トナー担持体と前記ト
ナー層厚規制体との対向部を通過可能な現像装置におい
て、前記非磁性トナーが前記トナー担持体方向への力を
受けるように、前記トナー担持体と前記トナー層厚規制
体との間に電圧が印加されることを特徴とする。

【００２６】

【作用】本発明によれば、前記非磁性トナーが前記トナ
ー担持体方向への力を受けるように、前記トナー担持体
と前記トナー層厚規制体との間に電圧が印加されること
により、十分に帯電されて鏡映力により磁性体粒子に付
着した非磁性トナーをトナー担持体に飛翔させることが
できる。 したがって、十分に帯電されて鏡映力によりト
ナー担持体に強く付着した非磁性トナーのみならず、十
分に帯電されて鏡映力により磁性体粒子に付着した非磁
性体トナーをも現像領域に搬送される。

【００２７】したがって、帯電不良に伴う画像不良の無
い、かつ、非磁性トナーと磁性体粒子の組み合わせや環
境等に関わらず、常に適正な濃度の出力画像を得ること
が出来た。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）図１は、本発明の第１実施例を示した断面
図である。図１において、１ａは矢印ｂ２の方向に回転
するトナー担持体である非磁性金属部材により構成され
る現像スリーブ、１ｂは現像スリーブ１ａの内部に配設
された永久磁石、３は現像器、４は現像器３内の現像剤
を攪拌し現像スリーブ１ａ方向に搬送するための搬送部
材、５はスクレーパである。

【００２９】そして、６ａは非磁性金属部材で構成され
るトナー層厚規制体、６ｂはトナー層厚規制体６ａの内
部に配設された永久磁石、７は直流電源である。

【００３０】トナー層厚規制体６ａは、現像スリーブ１
ａの近傍に、現像スリーブ１ａの回転方向ｂ２と同方向
の矢印ｂ１の方向に回転可能に配された構成としてい
る。

【００３１】本発明においては、現像スリーブ１ａとト
ナー層厚規制体６ａの対向位置にある永久磁石１ｂ内の
磁極（Ｎ１１）に近接対向するよう配された、永久磁石
６ｂ内の磁極（Ｓ６１）の磁束密度を８００ガウス、磁
極Ｎ１１の磁束密度を９００ガウスとし、かつ、各々の
該磁極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％値と称する）の比
を、 （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≒Ｏ．８ とし、磁極Ｎ１１の幅に対して磁極Ｓ６１の幅を狭くす
ることにより、磁極Ｓ６１と磁極Ｎ１１との間で形成さ
れる磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａからト
ナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くなる構
成とし、また、現像スリーブ１ａとトナー層厚規制体６
ａの距離Ｗを１０Ｏμｍから２ｍｍの範囲とし、また、
現像スリーブ１ａの周速の絶対値とトナー層厚規制体６
ａの周速の絶対値の比を、 （トナー層厚規制体６ａの周速の絶対値）／（現像スリ
ーブ１ａの周速の絶対値）＞Ｏ．５ となる構成とした。

【００３２】非磁性トナーは、重量平均径が５μｍ以上
の負帯電性トナーを使用し、また、磁性体粒子として、
重量平均径２０〜１００μｍの通常の磁性キャリアを使
用した。

【００３３】電源７は直流電源を使用し、負に帯電した
非磁性トナーがトナー層厚規制体６ａから現像スリーブ
１ａ方向へのクーロン力がかかるようにバイアスをかけ
た。

【００３４】図１に示すように構成された現像器におい
ては、現像スリーブ１ａからトナー層厚規制体６ａ側に
行くほど磁束密度が高くなっているため、現像スリーブ
１ａとトナー層厚規制体６ａとの間に存在する磁性体粒
子には、現像スリーブ１ａからトナー層厚規制体６ａ側
への磁気力が働く。この結果、磁極Ｎ１１から磁極Ｓ６
１間の磁界に沿って磁性体粒子のブラシが形成される。

【００３５】また、トナー層厚規制体６ａを、現像スリ
ーブ１ａと同方向である、図中矢印ｂ１方向に回転させ
る構成としているため、トナー層厚規制体６ａ表面に磁
気力によって保持された磁性体粒子は、上記磁界による
力とトナー層厚規制体６ａ表面との摩擦力により、トナ
ー層厚規制体６ａから現像器３内方向への搬送力が与え
られる。従って、磁性体粒子は現像スリーブ１ａとトナ
ー層厚規制体６ａの対向位置を通過して、現像領域に搬
送されることはない。

【００３６】現像器３内に戻された磁性体粒子は、スク
レーパ５によりトナー層厚規制体６ａ表面からかき落と
される。このようにして現像器３内に戻された磁性体粒
子は、搬送部材４によりトナーと攪拌され、再度現像ス
リーブ１ａ表面を搬送され、磁極Ｎ１１と磁極Ｓ６１の
対向位置まで搬送される。この際の磁性体粒子の現像器
３内の循環経路は、図中矢印ａに示したようになる。

【００３７】非磁性トナーは、現像器３内において磁性
体粒子および現像スリーブ１ａ表面との摩擦により帯電
される。帯電された非磁性トナーは、トナー自身の電荷
による鏡映力により現像スリーブ１ａ表面や磁性体粒子
に付着し、現像スリーブ１ａとトナー層厚規制体６ａの
対向位置に搬送される。現像剤が前記対向位置まで搬送
された際に、磁性体粒子は上述の理由により現像スリー
ブ１ａとトナー層厚規制体６ａの対向位置から現像器３
内に戻さる。また、凝集力等により該対向位置まで搬送
されてきた、帯電が不十分な非磁性トナーは、磁極Ｎ１
１と磁極Ｓ６１間のトナー層厚規制体６ａ方向の磁気力
を受け、トナー層厚規制体６ａ表面との摩擦力と非磁性
トナー間の凝集力により、トナー層厚規制体６ａの回転
方向（現像器３内方向）への搬送力を得る。

【００３８】また、本発明においては、電源７により、
磁性体粒子との摩擦帯電により負に帯電した非磁性トナ
ーが、トナー層厚規制体６ａから現像スリーブ１ａ方向
へのクーロン力を受けるようにバイアスがかけられてい
る。したがって、磁性体粒子との摩擦帯電により負に帯
電し、鏡映力により磁性体粒子に付着している非磁性ト
ナーは、トナー層厚規制体６ａと現像スリーブ１ａの近
接部において、電源７によってかけられたバイアスによ
り磁性体粒子から離れ、現像スリーブ１ａに飛翔する。

【００３９】従って、トナー層厚規制体６ａと現像スリ
ーブ１ａの対向位置を通過し、現像領域に搬送される非
磁性トナーは、現像器３内方向への搬送力を上回る現像
スリーブ１ａとの鏡映力を得た十分に帯電した非磁性ト
ナーと、磁性体粒子との摩擦帯電により十分に帯電し、
電源７によるバイアスにより現像スリーブ１ａに飛翔し
た非磁性トナーとなる。

【００４０】つまり、本構成によれば、磁性体粒子と非
磁性トナーを混合することにより非磁性トナーヘ十分帯
電付与することが可能となり、かつ、磁性体粒子を現像
領域に漏らすことなく、かつ、磁性体粒子と非磁性トナ
ーの組み合わせ、環境等に関わらず、画像濃度を維持す
るために十分な量の、十分に帯電した非磁性トナーのみ
を現像スリーブ表面にコートし、現像領域に搬送するこ
とが可能となった。

【００４１】（実施例２）図２は、本発明の第２実施例
を示した断面図である。図２において、１ａは矢印ｂ２
の方向に回転するトナー担持体である非磁性金属部材に
より構成される現像スリーブ、１ｂは現像スリーブ１ａ
の内部に配設された永久磁石、３は現像器、４は現像器
３内の現像剤を攪拌し現像スリーブ１ａ方向に搬送する
ための搬送部材、５はスクレーパである。そして、６ａ
は非磁性金属部材で構成されるトナー層厚規制体、６ｂ
はトナー層厚規制体６ａの内部に配設された永久磁石、
７は直流電源、８は交流電源である。

【００４２】トナー層厚規制体６ａは、現像スリーブ１
ａの近傍に、現像スリーブ１ａの回転方向ｂ２と同方向
の矢印ｂ１の方向に回転可能に配された構成としてい
る。

【００４３】現像スリーブ１ａとトナー層厚規制体６ａ
の対向位置にある永久磁石１ｂ内の磁極（Ｎ１１）に近
接対向するよう配された、永久磁石６ｂ内の磁極（Ｓ６
１）の磁束密度を８００ガウス、磁極Ｎ１１の磁束密度
を９００ガウスとし、かつ、各々の該磁極の５０％値の
比を、 （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≒Ｏ．８ とし、磁極Ｎ１１の幅に対して磁極Ｓ６１の幅を狭くす
ることにより、磁極Ｓ６１と磁極Ｎ１１との間で形成さ
れる磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａからト
ナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くなる構
成とし、また、現像スリーブ１ａとトナー層厚規制体６
ａの距離Ｗを１００μｍから２ｍｍの範囲とし、また、
現像スリーブ１ａの周速の絶対値とトナー層厚規制体６
ａの周速の絶対値の比を、 （トナー層厚規制体６ａの周速の絶対値）／（現像スリ
ーブ１ａの周速の絶対値）＞Ｏ．５ となる構成とした。

【００４４】非磁性トナーは、重量平均径が５μｍ以上
の負帯電性トナーを使用し、また、磁性体粒子として、
重量平均径２０〜１００μｍの通常の磁性キャリアを使
用した。

【００４５】トナー層厚規制体６ａと現像スリーブ１ａ
の間には、電源８による交流バイアスに、電源７による
直流バイアスを負に帯電した非磁性トナーにトナー層厚
規制体６ａから現像スリーブ１ａ方向へのクーロン力が
かかるように重畳した。

【００４６】図２に示すように構成された現像器におい
ては、現像スリーブ１ａからトナー層厚規制体６ａ側に
行くほど磁束密度が高くなっているため、現像スリーブ
１ａとトナー層厚規制体６ａとの間に存在する磁性体粒
子には、現像スリーブ１ａからトナー層厚規制体６ａ側
への磁気力が働く。この結果、磁極Ｎ１１から磁極Ｓ６
１間の磁界に沿って磁性体粒子のブラシが形成される。

【００４７】また、トナー層厚規制体６ａを、現像スリ
ーブ１ａと同方向である、図中矢印ｂ１方向に回転させ
る構成としているため、トナー層厚規制体６ａ表面に磁
気力によって保持された磁性体粒子は、上記磁界による
力とトナー層厚規制体６ａ表面との摩擦力により、トナ
ー層厚規制体６ａから現像器３内方向への搬送力が与え
られる。従って、磁性体粒子は現像スリーブ１ａとトナ
ー層厚規制体６ａの対向位置を通過して、現像領域に搬
送されることはない。

【００４８】現像器３内に戻された磁性体粒子は、スク
レーパ５によりトナー層厚規制体６ａ表面からかき落と
される。このようにして現像器３内に戻された磁性体粒
子は、搬送部材４によりトナーと攪拌され、再度現像ス
リーブ１ａ表面を搬送され、磁極Ｎ１１と磁極Ｓ６１の
対向位置まで搬送される。この際の磁性体粒子の現像器
３内の循環経路は、図中矢印ａに示したようになる。

【００４９】非磁性トナーは、現像器３内において磁性
体粒子および現像スリーブ１ａ表面との摩擦により帯電
される。帯電された非磁性トナーは、トナー自身の電荷
による鏡映力により現像スリーブ１ａ表面や磁性体粒子
に付着し、現像スリーブ１ａとトナー層厚規制体６ａの
対向位置に搬送される。現像剤が前記対向位置まで搬送
された際に、磁性体粒子は上述の理由により現像スリー
ブ１ａとトナー層厚規制体６ａの対向位置から現像器３
内に戻さる。また、凝集力等により前記対向位置まで搬
送されてきた、帯電が不十分な非磁性トナーは、磁極Ｎ
１１と磁極Ｓ６１間のトナー層厚規制体６ａ方向の磁気
力を受け、トナー層厚規制体６ａ表面との摩擦力と非磁
性トナー間の凝集力により、トナー層厚規制体６ａの回
転方向（現像器３内方向）ヘの搬送力を得る。

【００５０】また、本発明においては、電源７により、
磁性体粒子により負に摩擦帯電した非磁性トナーが、ト
ナー層厚規制体６ａから現像スリーブ１ａ方向へのクー
ロン力を受けるようにバイアスがかけられている。ま
た、トナー層厚規制体６ａと現像スリーブ１ａの間には
電源８により交流バイアスがかけられている。従って、
非磁性トナーと磁性体粒子の付着力等が大きく、直流バ
イアスのみではトナー層厚規制体６ａと現像スリーブ１
ａの間でバイアスがリークしてしまい、非磁性トナーを
磁性体粒子から引きはがす事が出来ない場合において
も、交流バイアスをかけることにより、トナー層厚規制
体６ａと現像スリーブ１ａの間でバイアスをリークさせ
ることなく直流バイアスのみをかけた場合よりも非磁性
トナーに大きな静電気力をかけることが可能となる。

【００５１】したがって、非磁性トナーと磁性体粒子の
付着力等が大きい場合においても、磁性体粒子との摩擦
帯電により負に帯電し、鏡映力により磁性体粒子に付着
している非磁性トナーは、トナー層厚規制体６ａと現像
スリーブ１ａの近接部において、電源７、８によってか
けられたバイアスにより磁性体粒子から離れ、現像スリ
ーブ１ａに飛翔する。従って、トナー層厚規制体６ａと
現像スリーブ１ａの対向位置を通過し、現像領域に搬送
される非磁性トナーは、現像器３内方向への搬送力を上
回る現像スリーブ１ａとの鏡映力を得た十分に帯電した
非磁性トナーと、磁性体粒子との摩擦帯電により十分に
帯電し、電源７、８によるバイアスにより現像スリーブ
１ａに飛翔した非磁性トナーとなる。

【００５２】つまり、本構成によれば、磁性体粒子と非
磁性トナーを混合することにより非磁性トナーヘ十分帯
電付与することが可能となり、かつ、磁性体粒子を現像
領域に漏らすことなく、かつ、磁性体粒子と非磁性トナ
ーの組み合わせ、環境等に関わらず、画像濃度を維持す
るために十分な量の、十分に帯電した非磁性トナーのみ
を現像スリーブ表面にコートし、現像領域に搬送するこ
とが可能となった。

【００５３】（実施例３）図３は、本発明の第３実施例
を示した断面図である。図３において、１ａは矢印ｂ２
の方向に回転するトナー担持体である非磁性金属部材に
より構成される現像スリーブ、１ｂは現像スリーブ１ａ
の内部に配設された永久磁石、３は現像器、４は現像器
３内の現像剤を攪拌し現像スリーブ１ａ方向に搬送する
ための搬送部材である。そして、６ｂはトナー層厚規制
体６ａの内部に配設された永久磁石、６ｃは駆動ロー
ラ、７は直流電源、９は矢印ｄ方向に回転可能に配置さ
れたローラ、１０はローラ９とトナー層厚規制体６ａの
間にかけられた導電性ベルト部材である。

【００５４】駆動ローラ６ｃは、現像スリーブ１ａの近
傍に、現像スリーブ１ａの回転方向と同方向の矢印ｂ１
の方向に導電性ベルト１０を駆動させるように配された
構成とした。

【００５５】本発明においては、現像スリーブ１ａと駆
動ローラ６ｃの対向位置にある永久磁石１ｂ内の磁極
（Ｎ１１）に近接対向するよう配された、永久磁石６ｂ
内の磁極（Ｓ６１）の磁束密度を８００ガウス、磁極Ｎ
１１の磁束密度を９００ガウスとし、かつ、各々の該磁
極の５０％値の比を、 （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≒Ｏ．８ とし、磁極Ｎ１１の幅に対して磁極Ｓ６１の幅を狭くす
ることにより、磁極Ｓ６１と磁極Ｎ１１との間で形成さ
れる磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａからト
ナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くなる構
成とし、また、現像スリーブ１ａと導電性ベルト１０の
距離Ｗを１００μｍから２ｍｍの範囲とし、また、現像
スリーブ１ａの周速の絶対値と導電性ベルト１０の周速
の絶対値の比を、 （導電性ベルト１０の周速の絶対値）／（現像スリーブ
１ａの周速の絶対値）＞Ｏ．５ となる構成とした。

【００５６】非磁性トナーは、重量平均径が５μｍ以上
の負帯電性トナーを使用し、また、磁性体粒子として、
重量平均径２０〜１００μｍの通常の磁性キャリアを使
用した。

【００５７】電源７は直流電源を使用し、負に帯電した
非磁性トナーが導電性ベルト１０から現像スリーブ１ａ
方向へのクーロン力がかかるようにバイアスをかけた。

【００５８】図３に示すように構成された現像装置にお
いて、磁極Ｎ１１と磁極Ｓ６１間の磁界によりブラシを
形成した磁性体粒子は、導電性ベルト１０との摩擦力に
より図中矢印ｂ１に示した回転方向に搬送され、現像器
３内に戻され、重力により現像器３内に落ちる。

【００５９】また、本発明においては、電源７によるバ
イアスの効果により、鏡映力等により磁性体粒子に付着
した非磁性トナーは、現像スリーブ１ａと導電性ベルト
１０の近接位置において、現像スリーブ１ａに飛翔す
る。

【００６０】その結果、実施例１で説明したのと同じ効
果が得られた。

【００６１】（実施例４）図４は、本発明の第４実施例
を示した断面図である。図４において、１ａは矢印ｂ２
の方向に回転するトナー担持体である非磁性金属部材に
より構成される現像スリーブ、１ｂは現像スリーブ１ａ
の内部に配設された永久磁石、３は現像器、４は現像器
３内の現像剤を攪拌し現像スリーブ１ａ方向に搬送する
ための搬送部材である。そして、６ｂはトナー層厚規制
体６ａの内部に配設された永久磁石、６ｃは駆動ロー
ラ、７は直流電源、８は交流電源、９は矢印ｄ方向に回
転可能に配置されたローラ、１０はローラ９とトナー層
厚規制体６ａの間にかけられた導電性ベルト部材であ
る。

【００６２】駆動ローラ６ｃは、現像スリーブ１ａの近
傍に、現像スリーブ１ａの回転方向と同方向の矢印ｂ１
の方向に導電性ベルト１０を駆動させるように配された
構成とした。

【００６３】本発明においては、現像スリーブ１ａと駆
動ローラ６ｃの対向位置にある永久磁石１ｂ内の磁極
（Ｎ１１）に近接対向するよう配された、永久磁石６ｂ
内の磁極（Ｓ６１）の磁束密度を８００ガウス、磁極Ｎ
１１の磁束密度を９００ガウスとし、かつ、各々の該磁
極の５０％値の比を、 （磁極Ｓ６１の５０％値）／（磁極Ｎ１１の５０％値）
≒Ｏ．８ とし、磁極Ｎ１１の幅に対して磁極Ｓ６１の幅を狭くす
ることにより、磁極Ｓ６１と磁極Ｎ１１との間で形成さ
れる磁場の磁束密度の変化が、現像スリーブ１ａからト
ナー層厚規制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くなる構
成とし、また、現像スリーブ１ａと導電性ベルト１０の
距離Ｗを１００μｍから２ｍｍの範囲とし、また、現像
スリーブ１ａの周速の絶対値と導電性ベルト１０の周速
の絶対値の比を、 （導電性ベルト１０の周速の絶対値）／（現像スリーブ
１ａの周速の絶対値）＞Ｏ．５ となる構成とした。

【００６４】非磁性トナーは、重量平均径が５μｍ以上
の負帯電性トナーを使用し、また、磁性体粒子として、
重量平均径２０〜１００μｍの通常の磁性キャリアを使
用した。

【００６５】導電性ベルト１０と現像スリーブ１ａの間
には、電源８による交流バイアスに、電源７による直流
バイアスを負に帯電した非磁性トナーに導電性ベルト１
０から現像スリーブ１ａ方向へのクーロン力がかかるよ
うに重畳した。

【００６６】図４に示すように構成された現像装置にお
いて、磁極Ｎ１１と磁極Ｓ６１間の磁界によりブラシを
形成した磁性体粒子は、導電性ベルト１０との摩擦力に
より図中矢印ｂ１に示した回転方向に搬送され、現像器
３内に戻され、重力により現像器３内に落ちる。

【００６７】また、本発明においては、電源８による交
流バイアスの効果により、非磁性トナーと磁性体粒子間
の付着力が大きい場合においても、磁性体粒子から非磁
性トナーが引きはがしやすくなり、電源７によるバイア
スの効果により、鏡映力等により磁性体粒子に付着した
非磁性トナーは、現像スリーブ１ａと導電性ベルト１０
の近接位置において、現像スリーブ１ａに飛翔する。

【００６８】その結果、実施例１で説明したのと同じ効
果が得られた。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非磁性トナーがトナー担持体方向への力を受けるよう
に、前記トナー担持体とトナー層厚規制体との間に電圧
が印加されることにより、十分に帯電されて鏡映力によ
り前記トナー担持体に強く付着した非磁性トナーのみな
らず、十分に帯電されて鏡映力により磁性体粒子に付着
した非磁性体トナーをも現像領域に搬送することができ
る、すなわち、磁性体粒子と非磁性トナーの組み合わ
せ、環境等に係らず、画像濃度を維持するために十分な
量の、十分に帯電した非磁性トナーのみを前記トナー担
持体表面にコートし、現像領域に搬送することが可能と
なった。

【００７０】その結果、帯電不良に伴う画像不良、画像
濃度の低下が生じにくくなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の第１実施例を示した断面図

【図２】本発明の現像装置の第２実施例を示した断面図

【図３】本発明の現像装置の第３実施例を示した断面図

【図４】本発明の現像装置の第４実施例を示した断面図

【図５】従来の現像装置の一例を示した断面図

【図６】回転可能な構成部材を有するトナー層厚規制体
を備えた従来の現像装置の一例を示した断面図である。

【符号の説明】

１ａ…現像スリーブ、 １ｂ…永久磁
石、２…磁性体ブレード、 ３…現像
器、４…搬送部材、 ５…スクレ
ーパ、６ａ…トナー層厚規制体、 ６ｂ…永
久磁石、６ｃ駆動ローラ、 ７…直
流電源、８…交流電源、 ９…ロ
ーラ、１０…導電性ベルト、 １１…非
磁性トナー、１２…磁性体粒子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−102767（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−18657（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−68758（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−184462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−269179（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−152245（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−152251（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337580（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−301994（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/06 G03G 15/08 G03G 15/09

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性トナーと磁性体粒子を有する現像
   剤と、前記非磁性トナーを担持する回転可能なトナー担
   持体と、前記トナー担持体と対向して設けられ該トナー
   担持体上の非磁性トナーの層厚を規制する回転可能なト
   ナー層厚規制体を有し、前記トナー担持体と前記トナー
   層厚規制体の回転方向が同方向であって、前記トナー担
   持体と前記トナー層厚規制体との間の磁束密度が該トナ
   ー層厚規制体側ほど高く、前記トナー担持体により担持
   され搬送される現像剤中の非磁性トナーのみが前記トナ
   ー担持体と前記トナー層厚規制体との対向部を通過可能
   な現像装置において、 前記非磁性トナーが前記トナー担持体方向への力を受け
   るように、前記トナー担持体と前記トナー層厚規制体と
   の間に電圧が印加される ことを特徴とする現像装置。