JP3177090B2 - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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- JP3177090B2 JP3177090B2 JP07934894A JP7934894A JP3177090B2 JP 3177090 B2 JP3177090 B2 JP 3177090B2 JP 07934894 A JP07934894 A JP 07934894A JP 7934894 A JP7934894 A JP 7934894A JP 3177090 B2 JP3177090 B2 JP 3177090B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真或いは静電記
録法等を利用したもので、像担持体上に形成した潜像を
現像して可視化するのに使用する現像装置に関する。
録法等を利用したもので、像担持体上に形成した潜像を
現像して可視化するのに使用する現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真法或いは静電記録法等を
利用した現像装置においては、像担持体上に形成した潜
像を現像装置により現像して、トナー像として可視化す
ることを行なっている。
利用した現像装置においては、像担持体上に形成した潜
像を現像装置により現像して、トナー像として可視化す
ることを行なっている。
【０００３】このような現像装置には各種の原理のもの
が知られているが、これらのうち所謂磁気ブラシ現像法
を基礎とする方式のものが主として実用に供されてい
る。
が知られているが、これらのうち所謂磁気ブラシ現像法
を基礎とする方式のものが主として実用に供されてい
る。
【０００４】図４は従来の現像装置の一例の全体を示す
断面図である。
断面図である。
【０００５】本現像装置は、現像容器１０２の現像室１
４５内に矢印ａ'方向に回転される静電潜像担持体（以
下、像担持体）１０１に対向して現像剤担持体としての
非磁性の現像スリーブ１２１を備え、この現像スリーブ
１２１内に磁界発生手段としての磁石ローラ１２２が不
動に設置されており、磁石ローラ１２２は略頂部の位置
から矢印ｂ'の回転方向に順にＳ1 ，Ｎ1 ，Ｓ2 ，
Ｎ2 ，Ｎ3 に着磁されている。
４５内に矢印ａ'方向に回転される静電潜像担持体（以
下、像担持体）１０１に対向して現像剤担持体としての
非磁性の現像スリーブ１２１を備え、この現像スリーブ
１２１内に磁界発生手段としての磁石ローラ１２２が不
動に設置されており、磁石ローラ１２２は略頂部の位置
から矢印ｂ'の回転方向に順にＳ1 ，Ｎ1 ，Ｓ2 ，
Ｎ2 ，Ｎ3 に着磁されている。
【０００６】現像室１４５内にはトナー１４０と磁性キ
ャリア１４３とを混合した２成分の現像剤１４１が収容
されている。
ャリア１４３とを混合した２成分の現像剤１４１が収容
されている。
【０００７】この現像剤１４１は、現像室１４５の一端
で上端開放の隔壁１４８の図示しない一方の開口を通っ
て現像容器１０２の攪拌室１４２内に送られると、トナ
ー室１４７から攪拌室１４２内に供給されたトナー１４
０が補給され、攪拌室１４２内の第１現像剤攪拌・搬送
手段１５０によって混合しながら、攪拌室１４２の他端
に搬送される。攪拌室１４２の他端に搬送された現像剤
１４１は、隔壁１４８の図示しない他方の開口を通って
現像室１４５内に戻され、そこで現像室１４５内の第２
現像剤攪拌・搬送手段１５１と、現像室１４５内上部で
第２現像剤攪拌・搬送手段１５１による搬送方向と逆方
向に現像剤を搬送する第３現像剤攪拌・搬送手段１５２
により攪拌・搬送されながら現像スリーブ１２１に供給
される。
で上端開放の隔壁１４８の図示しない一方の開口を通っ
て現像容器１０２の攪拌室１４２内に送られると、トナ
ー室１４７から攪拌室１４２内に供給されたトナー１４
０が補給され、攪拌室１４２内の第１現像剤攪拌・搬送
手段１５０によって混合しながら、攪拌室１４２の他端
に搬送される。攪拌室１４２の他端に搬送された現像剤
１４１は、隔壁１４８の図示しない他方の開口を通って
現像室１４５内に戻され、そこで現像室１４５内の第２
現像剤攪拌・搬送手段１５１と、現像室１４５内上部で
第２現像剤攪拌・搬送手段１５１による搬送方向と逆方
向に現像剤を搬送する第３現像剤攪拌・搬送手段１５２
により攪拌・搬送されながら現像スリーブ１２１に供給
される。
【０００８】現像スリーブ１２１に供給された現像剤１
４１は上記の磁石ローラ１２２の磁力の作用により磁気
的に拘束され、現像スリーブ１２１上に担持され、現像
スリーブ１２１の略頂部上に設けた現像剤規制部材であ
るブレード１２３での規制によって現像スリーブ１２１
上で現像剤１４１の薄層に形成されながら、現像スリー
ブ１２１の矢印ｂ'方向への回転に伴い潜像担持体１０
１と対向した現像部１６０へと搬送され、そこで潜像担
持体１０１上の静電潜像の現像に供される。現像に消費
されなかった残余の現像剤１４１は、現像スリーブ１２
１の回転により現像容器１０２内に回収される。
４１は上記の磁石ローラ１２２の磁力の作用により磁気
的に拘束され、現像スリーブ１２１上に担持され、現像
スリーブ１２１の略頂部上に設けた現像剤規制部材であ
るブレード１２３での規制によって現像スリーブ１２１
上で現像剤１４１の薄層に形成されながら、現像スリー
ブ１２１の矢印ｂ'方向への回転に伴い潜像担持体１０
１と対向した現像部１６０へと搬送され、そこで潜像担
持体１０１上の静電潜像の現像に供される。現像に消費
されなかった残余の現像剤１４１は、現像スリーブ１２
１の回転により現像容器１０２内に回収される。
【０００９】現像容器１０２内では同極のＮ2 ，Ｎ3 間
での反発磁界により現像スリーブ１２１上に磁気的に拘
束されている現像残りの残余の現像剤１４１を剥ぎ取る
ようになっている。上記の磁極Ｎ2 により現像剤１４１
が磁力線に沿って穂立ちしたときのトナー飛散を防止す
るために現像容器１０２の下部には弾性シール部材１３
１がその一端を現像剤１４１と接触するようにして固
定，設置されている。
での反発磁界により現像スリーブ１２１上に磁気的に拘
束されている現像残りの残余の現像剤１４１を剥ぎ取る
ようになっている。上記の磁極Ｎ2 により現像剤１４１
が磁力線に沿って穂立ちしたときのトナー飛散を防止す
るために現像容器１０２の下部には弾性シール部材１３
１がその一端を現像剤１４１と接触するようにして固
定，設置されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高精細画像
を得るために、トナーの小粒径化が試みられているが、
小粒径トナーの中にはキャリアへの拘束力が小さいもの
が多く混在し、特に現像容器１０２内での攪拌・搬送時
に現像剤１４１からのトナー１４０の遊離等の問題が生
じている。
を得るために、トナーの小粒径化が試みられているが、
小粒径トナーの中にはキャリアへの拘束力が小さいもの
が多く混在し、特に現像容器１０２内での攪拌・搬送時
に現像剤１４１からのトナー１４０の遊離等の問題が生
じている。
【００１１】即ち、上記の図４に示す従来の現像装置で
は、現像スリーブ１２１に拘束されて回転している現像
剤１４１が弾性シール部材１３１と衝突，接触し、その
衝撃により現像剤１４１のキャリア粒子に拘束されてい
るトナー粒子が遊離，飛散したり、弾性シール部材１が
現像剤１４１との摩擦により帯電されてトナー粒子が弾
性シール部材１３１に積極的に付着，堆積してトナー凝
集塊を作り、これから、トナー１４０が遊離，飛散した
り凝集塊が現像容器１０２内に順次混入し、現像により
得られる画像上に異常画像として現れたりする問題があ
った。
は、現像スリーブ１２１に拘束されて回転している現像
剤１４１が弾性シール部材１３１と衝突，接触し、その
衝撃により現像剤１４１のキャリア粒子に拘束されてい
るトナー粒子が遊離，飛散したり、弾性シール部材１が
現像剤１４１との摩擦により帯電されてトナー粒子が弾
性シール部材１３１に積極的に付着，堆積してトナー凝
集塊を作り、これから、トナー１４０が遊離，飛散した
り凝集塊が現像容器１０２内に順次混入し、現像により
得られる画像上に異常画像として現れたりする問題があ
った。
【００１２】また、本構成ではピクトリアルな画像を得
るために反発磁界Ｎ2 ，Ｎ3 による現像剤１４１の剥ぎ
取りを必須としているが、磁極Ｎ2 ，Ｎ3 による反発磁
界により、磁極Ｎ2 の磁力線方向が異極である磁極Ｓ2
方向に集中し、その磁束が密となるために、磁極Ｎ2 の
近傍では現像スリーブ１２１上に形成される現像剤１４
１の穂立ちは大きく、長く磁極Ｓ2 方向へと伸びて更に
密となるために、現像部１６０から現像容器１０２内に
回収されようとする現像剤１４１に対して弾性シール部
材１３１が障壁として作用し、従来の反発極を用いない
構成よりも、さらに飛散が増加してしまうという問題が
生じた。
るために反発磁界Ｎ2 ，Ｎ3 による現像剤１４１の剥ぎ
取りを必須としているが、磁極Ｎ2 ，Ｎ3 による反発磁
界により、磁極Ｎ2 の磁力線方向が異極である磁極Ｓ2
方向に集中し、その磁束が密となるために、磁極Ｎ2 の
近傍では現像スリーブ１２１上に形成される現像剤１４
１の穂立ちは大きく、長く磁極Ｓ2 方向へと伸びて更に
密となるために、現像部１６０から現像容器１０２内に
回収されようとする現像剤１４１に対して弾性シール部
材１３１が障壁として作用し、従来の反発極を用いない
構成よりも、さらに飛散が増加してしまうという問題が
生じた。
【００１３】このため、例えば特開昭５８−４６３６５
や特開昭６０−９５５７４，特開昭６０−１２５８６３
の様に現像剤担持体である現像スリーブ１２１の外側を
囲む現像容器の枠の像担持体に近接した部分に電極部材
を設け、トナーと同極性の電圧を印加する方法が提案さ
れているが、この様な構成であると、反発極を用いた本
現像器の場合には飛散を取り除くほどの効果が得られ
ず、かえって像担持体１０１に、飛散したトナー１４０
が付着してしまい、濃度ムラの多い画像となってしまう
等の問題が生じた。
や特開昭６０−９５５７４，特開昭６０−１２５８６３
の様に現像剤担持体である現像スリーブ１２１の外側を
囲む現像容器の枠の像担持体に近接した部分に電極部材
を設け、トナーと同極性の電圧を印加する方法が提案さ
れているが、この様な構成であると、反発極を用いた本
現像器の場合には飛散を取り除くほどの効果が得られ
ず、かえって像担持体１０１に、飛散したトナー１４０
が付着してしまい、濃度ムラの多い画像となってしまう
等の問題が生じた。
【００１４】いずれにしても、従来の手段では飛散を完
全に防止することは不可能であった。
全に防止することは不可能であった。
【００１５】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、現像
剤の飛散を防止し、長期にわたり濃度ムラのない良好な
画像が得られる現像装置を提供することにある。
ためになされたもので、その目的とするところは、現像
剤の飛散を防止し、長期にわたり濃度ムラのない良好な
画像が得られる現像装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、磁性粒子を備える現像剤を現像領
域に担持搬送する回動可能な現像剤担持体と、前記現像
剤担持体の内部に不動に設けられ磁気力によって前記現
像剤担持体に前記現像剤を担持させる磁界発生手段と、
を有する現像装置において、前記現像剤担持体に対向し
て前記現像領域よりも前記現像剤担持体の回動方向下流
側に設けられ、前記現像剤担持体に印加される現像バイ
アスの直流成分を基準として前記現像剤の極性と同極性
の電圧が印加される電極部材を有し、前記電極部材は、
その少なくとも一部が前記磁界発生手段によって生じる
前記現像剤担持体の表面に垂直な方向の磁束密度が前記
現像剤担持体の表面に水平な方向の磁束密度よりも小さ
くなる領域に対向するように設けられることを特徴とす
る。
に本発明にあっては、磁性粒子を備える現像剤を現像領
域に担持搬送する回動可能な現像剤担持体と、前記現像
剤担持体の内部に不動に設けられ磁気力によって前記現
像剤担持体に前記現像剤を担持させる磁界発生手段と、
を有する現像装置において、前記現像剤担持体に対向し
て前記現像領域よりも前記現像剤担持体の回動方向下流
側に設けられ、前記現像剤担持体に印加される現像バイ
アスの直流成分を基準として前記現像剤の極性と同極性
の電圧が印加される電極部材を有し、前記電極部材は、
その少なくとも一部が前記磁界発生手段によって生じる
前記現像剤担持体の表面に垂直な方向の磁束密度が前記
現像剤担持体の表面に水平な方向の磁束密度よりも小さ
くなる領域に対向するように設けられることを特徴とす
る。
【００１７】また、前記現像剤担持体の回転方向におけ
る前記電極部材の幅は前記電極部材と前記現像剤担持体
との最短距離よりも長いことを特徴とする。
る前記電極部材の幅は前記電極部材と前記現像剤担持体
との最短距離よりも長いことを特徴とする。
【００１８】また、前記磁界発生手段は、前記電極部材
よりも前記現像剤担持体の回転方向下流側に、隣り合う
同極性の磁極を備えることを特徴とする。
よりも前記現像剤担持体の回転方向下流側に、隣り合う
同極性の磁極を備えることを特徴とする。
【００１９】また、前記現像剤は磁性キャリアと非磁性
トナーとからなる２成分現像剤であり、前記電極部材に
印加される電圧は前記現像バイアスの直流成分を基準と
して前記非磁性トナーの極性と同極性であることを特徴
とする。 また、前記現像バイアスは直流成分と交流成分
とを備えることを特徴とする。
トナーとからなる２成分現像剤であり、前記電極部材に
印加される電圧は前記現像バイアスの直流成分を基準と
して前記非磁性トナーの極性と同極性であることを特徴
とする。 また、前記現像バイアスは直流成分と交流成分
とを備えることを特徴とする。
【００２０】また、前記電極部材は板状であることを特
徴とする。
徴とする。
【００２１】
【作用】上記のよう構成された現像装置では、現像剤担
持体における現像領域の回動方向下流側で磁界発生手段
の形成する磁界が、現像剤担持体表面の垂直方向の磁束
密度が水平方向の磁束密度より小さくなる領域に、少な
くとも一部が対向するように電極板を配置し、該電極板
は前記現像剤担持体との最短距離よりも前記現像剤担持
体の回転方向の幅が長くなるように配置し、前記電極板
に現像剤担持体に印加される現像バイアスの直流成分を
基準として前記現像剤の極性と同極性の電圧を印加する
ことで、現像剤が電極板から反発力を受ける。
持体における現像領域の回動方向下流側で磁界発生手段
の形成する磁界が、現像剤担持体表面の垂直方向の磁束
密度が水平方向の磁束密度より小さくなる領域に、少な
くとも一部が対向するように電極板を配置し、該電極板
は前記現像剤担持体との最短距離よりも前記現像剤担持
体の回転方向の幅が長くなるように配置し、前記電極板
に現像剤担持体に印加される現像バイアスの直流成分を
基準として前記現像剤の極性と同極性の電圧を印加する
ことで、現像剤が電極板から反発力を受ける。
【００２２】電極板を配置した位置より現像剤担持体の
回転方向下流側に、磁界発生手段として隣合う同極性の
磁極を配置することで、磁力線が現像剤担持体表面に対
し垂直方向となる。
回転方向下流側に、磁界発生手段として隣合う同極性の
磁極を配置することで、磁力線が現像剤担持体表面に対
し垂直方向となる。
【００２３】現像剤は磁性キャリアと非磁性トナーとか
らなる２成分で、かつ電極板に印加される電圧は現像剤
担持体に印加される現像バイアスの直流成分を基準とし
て、非磁性トナーの極性と同極性であることで、現像剤
担持体側に遊離している非磁性トナーが引き寄せられ、
そこで磁性キャリアと接触することにより磁性キャリア
に付着し、現像容器内に取り込まれる。
らなる２成分で、かつ電極板に印加される電圧は現像剤
担持体に印加される現像バイアスの直流成分を基準とし
て、非磁性トナーの極性と同極性であることで、現像剤
担持体側に遊離している非磁性トナーが引き寄せられ、
そこで磁性キャリアと接触することにより磁性キャリア
に付着し、現像容器内に取り込まれる。
【００２４】現像剤担持体に印加される現像バイアス
が、直流成分と交流成分を有することで、ごくわずかに
存在する逆極性に帯電した非磁性トナーが、現像剤担持
体と電極板の間を往復するうちに、磁性キャリアと接触
し、正常な電荷を持つことにより磁性キャリアに付着
し、現像容器内に取り込まれる。
が、直流成分と交流成分を有することで、ごくわずかに
存在する逆極性に帯電した非磁性トナーが、現像剤担持
体と電極板の間を往復するうちに、磁性キャリアと接触
し、正常な電荷を持つことにより磁性キャリアに付着
し、現像容器内に取り込まれる。
【００２５】
【実施例】図１は、本発明の現像装置の一実施例の全体
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【００２６】現像装置は、画像形成装置の例えば感光
体、誘電体等の像担持体１上に電子写真法、静電記録法
等によって形成された潜像を現像して、トナー像として
可視化するためのもので、本現像装置は、現像容器２、
現像剤担持体としての現像スリーブ２１及び現像剤層規
制部材としてのブレード２３等を含んで構成され、その
基本構成は図４に示した従来の現像装置と同様である。
体、誘電体等の像担持体１上に電子写真法、静電記録法
等によって形成された潜像を現像して、トナー像として
可視化するためのもので、本現像装置は、現像容器２、
現像剤担持体としての現像スリーブ２１及び現像剤層規
制部材としてのブレード２３等を含んで構成され、その
基本構成は図４に示した従来の現像装置と同様である。
【００２７】図１において、上記の現像容器２の像担持
体１に近接する位置には開口部が形成され、この開口部
に上記の現像スリーブ２１が像担持体１に対向して回転
可能に設けられ、ブレード２３は現像スリーブ２１の略
頂部上の位置に所定間隙を開けて取付けられている。本
発明によれば、現像スリーブ２１の下方には電極板１０
が所定間隙を開けて取付けられる。電極板１０について
は後述する。
体１に近接する位置には開口部が形成され、この開口部
に上記の現像スリーブ２１が像担持体１に対向して回転
可能に設けられ、ブレード２３は現像スリーブ２１の略
頂部上の位置に所定間隙を開けて取付けられている。本
発明によれば、現像スリーブ２１の下方には電極板１０
が所定間隙を開けて取付けられる。電極板１０について
は後述する。
【００２８】現像スリーブ２１は非磁性材料で形成さ
れ、現像動作時に図の矢印ｂ方向に回転する。現像スリ
ーブ２１の内部には、磁界発生手段である磁石ローラ２
２が不動に設置され、磁石ローラ２２には、現像極Ｓ2
と現像剤４１を搬送する搬送極Ｓ1 とその他の極Ｎ1 ，
Ｎ2 ，Ｎ3 とが着磁により設けられている。これらの磁
極Ｓ1 〜Ｎ3 は極性が逆の組合でもよい。
れ、現像動作時に図の矢印ｂ方向に回転する。現像スリ
ーブ２１の内部には、磁界発生手段である磁石ローラ２
２が不動に設置され、磁石ローラ２２には、現像極Ｓ2
と現像剤４１を搬送する搬送極Ｓ1 とその他の極Ｎ1 ，
Ｎ2 ，Ｎ3 とが着磁により設けられている。これらの磁
極Ｓ1 〜Ｎ3 は極性が逆の組合でもよい。
【００２９】上記のブレード２３は、アルミニウム、非
磁性ステンレス（ＳＵＳ）等の非磁性材料で形成され、
前述の如く現像スリーブ２１の表面との間に所定間隙を
開けて取付けられ、この間隙によって現像スリーブ２１
上に担持して潜像担持体１と対向した現像部６０へと搬
送される現像剤４１の量、具体的には現像スリーブ２１
上の現像剤４１の層厚が規制される。従って本実施例で
は、ブレード２３の先端部と現像スリーブ２１の表面と
の間を現像剤４１を構成する非磁性のトナー４０と磁性
キャリア４３の双方が通過して、現像部６０へと搬送さ
れる。
磁性ステンレス（ＳＵＳ）等の非磁性材料で形成され、
前述の如く現像スリーブ２１の表面との間に所定間隙を
開けて取付けられ、この間隙によって現像スリーブ２１
上に担持して潜像担持体１と対向した現像部６０へと搬
送される現像剤４１の量、具体的には現像スリーブ２１
上の現像剤４１の層厚が規制される。従って本実施例で
は、ブレード２３の先端部と現像スリーブ２１の表面と
の間を現像剤４１を構成する非磁性のトナー４０と磁性
キャリア４３の双方が通過して、現像部６０へと搬送さ
れる。
【００３０】現像剤４１は上記のように、トナー４０と
磁性キャリア４３とからなる２成分現像剤となってお
り、トナー４０としては体積平均粒径１２μｍ以下、好
ましくは１０μｍ以下のポリエステル系樹脂又はスチレ
ン−アクリル酸エステル系樹脂を母体としたカラー複写
機用トナーが使用され、本実施例では８μｍのものを用
いた。
磁性キャリア４３とからなる２成分現像剤となってお
り、トナー４０としては体積平均粒径１２μｍ以下、好
ましくは１０μｍ以下のポリエステル系樹脂又はスチレ
ン−アクリル酸エステル系樹脂を母体としたカラー複写
機用トナーが使用され、本実施例では８μｍのものを用
いた。
【００３１】又磁性キャリア４３は、重量平均粒径が３
０〜８０μｍ、好ましくは４０〜７０μｍで抵抗値が１
０7 Ωｃｍ以上、好ましくは１０8 Ωｃｍ以上の樹脂コ
ーティングしたフェライト粒子（最大磁化６０ｅｍｕ／
ｇ）が使用可能で、本実施例では重量平均粒径５０μｍ
のものを用いた。
０〜８０μｍ、好ましくは４０〜７０μｍで抵抗値が１
０7 Ωｃｍ以上、好ましくは１０8 Ωｃｍ以上の樹脂コ
ーティングしたフェライト粒子（最大磁化６０ｅｍｕ／
ｇ）が使用可能で、本実施例では重量平均粒径５０μｍ
のものを用いた。
【００３２】このトナー４０と磁性キャリア４３は攪拌
室４２にて第１現像剤攪拌・搬送手段５０により矢印方
向に攪拌され、隔壁４８を越えて現像室４５へと搬送さ
れる。
室４２にて第１現像剤攪拌・搬送手段５０により矢印方
向に攪拌され、隔壁４８を越えて現像室４５へと搬送さ
れる。
【００３３】この現像剤４１は、磁石ローラ２２による
作用で現像スリーブ２１上に保持することにより担持し
て現像部６０へ搬送され、現像部６０で現像剤４１中の
トナー４０が現像に供された後、更に保持したまま現像
部６０より下流側の現像スリーブ２１下部の箇所の磁極
Ｎ2 へと搬送される。磁石ローラ２２の磁極Ｎ2 は、そ
の下流の磁極Ｎ3 と同極とされているため、両者間に反
撥磁界が発生している。このため現像スリーブ２１に保
持したまま磁極Ｎ2 の箇所へ搬送された現像剤４１は、
その反撥磁界の作用により現像スリーブ２１上から剥ぎ
取り、除去され、現像室４５内の第２現像剤攪拌・搬送
手段５１（矢印方向に回転）により攪拌、混合され、一
方、現像スリーブ２１には磁極Ｎ3 近傍で新たに現像剤
４１が供給される。
作用で現像スリーブ２１上に保持することにより担持し
て現像部６０へ搬送され、現像部６０で現像剤４１中の
トナー４０が現像に供された後、更に保持したまま現像
部６０より下流側の現像スリーブ２１下部の箇所の磁極
Ｎ2 へと搬送される。磁石ローラ２２の磁極Ｎ2 は、そ
の下流の磁極Ｎ3 と同極とされているため、両者間に反
撥磁界が発生している。このため現像スリーブ２１に保
持したまま磁極Ｎ2 の箇所へ搬送された現像剤４１は、
その反撥磁界の作用により現像スリーブ２１上から剥ぎ
取り、除去され、現像室４５内の第２現像剤攪拌・搬送
手段５１（矢印方向に回転）により攪拌、混合され、一
方、現像スリーブ２１には磁極Ｎ3 近傍で新たに現像剤
４１が供給される。
【００３４】この第２現像剤攪拌・搬送手段５１の回転
方向は、磁石ローラ２２にある磁極Ｎ2 ，Ｎ3 により形
成される反発磁界の磁力線に沿って現像剤４１が搬送し
やすくなる。
方向は、磁石ローラ２２にある磁極Ｎ2 ，Ｎ3 により形
成される反発磁界の磁力線に沿って現像剤４１が搬送し
やすくなる。
【００３５】即ち現像スリーブ２１上の現像履歴を受け
た現像剤４１は現像スリーブ２１から、剥離，除去され
て第２現像剤攪拌・搬送手段５１による搬送経路にて十
分に混合され現像スリーブ２１上には常に新たな現像剤
４１が供給されるので、安定して良好な画像を得ること
が可能となる。
た現像剤４１は現像スリーブ２１から、剥離，除去され
て第２現像剤攪拌・搬送手段５１による搬送経路にて十
分に混合され現像スリーブ２１上には常に新たな現像剤
４１が供給されるので、安定して良好な画像を得ること
が可能となる。
【００３６】ところで現像スリーブ２１下方の磁極Ｎ2
よりも現像スリーブ２１の回転方向上流側の現像スリー
ブ２１近傍に本発明の電極板１０が配置してあるが、こ
の電極板１０の作用効果について、図２を用いて説明す
る。
よりも現像スリーブ２１の回転方向上流側の現像スリー
ブ２１近傍に本発明の電極板１０が配置してあるが、こ
の電極板１０の作用効果について、図２を用いて説明す
る。
【００３７】現像スリーブ２１の回転に従って現像剤４
１は現像終了後磁極Ｎ2 の近傍まで搬送される。磁極Ｎ
2 近傍では、Ｎ3 と反発極を形成している為に現像剤４
１は磁力線に沿って、激しく穂立ちする。このため、Ｎ
2 近傍で現像剤４１は、現像剤４１同志ぶつかり合った
り、また、Ｎ2 と対向した現像容器２の部分とぶつか
り、そのショックで磁性キャリア４３とトナー４０の遊
離が発生する。
１は現像終了後磁極Ｎ2 の近傍まで搬送される。磁極Ｎ
2 近傍では、Ｎ3 と反発極を形成している為に現像剤４
１は磁力線に沿って、激しく穂立ちする。このため、Ｎ
2 近傍で現像剤４１は、現像剤４１同志ぶつかり合った
り、また、Ｎ2 と対向した現像容器２の部分とぶつか
り、そのショックで磁性キャリア４３とトナー４０の遊
離が発生する。
【００３８】遊離したトナー４０は従来は矢印ｃ方向に
搬送され、現像容器２の外側に飛散して、機内を汚して
いた。
搬送され、現像容器２の外側に飛散して、機内を汚して
いた。
【００３９】本発明では遊離したトナー４０が機外に飛
散してしまわない様に電極板１０を設けたトナー４０と
同極性のバイアスを印加し、現像スリーブ２１上の現像
剤４１にトナー４０を付着させ、機内に回収する様にし
た。ここで電極板１０を現像スリーブ２１に対向させ、
現像スリーブ２１のＤＣ（直流）成分を基準に前述した
トナー４０と同極性の電圧を印加しているが、電極板１
０の位置と幅に重要な関係が存在しているので説明す
る。
散してしまわない様に電極板１０を設けたトナー４０と
同極性のバイアスを印加し、現像スリーブ２１上の現像
剤４１にトナー４０を付着させ、機内に回収する様にし
た。ここで電極板１０を現像スリーブ２１に対向させ、
現像スリーブ２１のＤＣ（直流）成分を基準に前述した
トナー４０と同極性の電圧を印加しているが、電極板１
０の位置と幅に重要な関係が存在しているので説明す
る。
【００４０】まず電極板１０の位置であるが、現像スリ
ーブ２１上の現像領域である現像部６０の下流側の現像
容器２に現像剤４１が回収される手前であればどこでも
良いというわけではない。
ーブ２１上の現像領域である現像部６０の下流側の現像
容器２に現像剤４１が回収される手前であればどこでも
良いというわけではない。
【００４１】現像スリーブ２１上の磁極位置近傍では、
現像剤４１が穂立ちを起こし、倒れるというように現像
剤４１は激しく動いている。また、現像剤４１が穂立つ
為に現像剤４１が現像スリーブ２１上に不均一に存在す
る状態になっている。
現像剤４１が穂立ちを起こし、倒れるというように現像
剤４１は激しく動いている。また、現像剤４１が穂立つ
為に現像剤４１が現像スリーブ２１上に不均一に存在す
る状態になっている。
【００４２】この様な状態で電極板１０に現像スリーブ
２１方向に向かうバイアスを印加しても、トナー４０が
磁性キャリア４３によって充分に付着回収されず遊離飛
散したトナー４０は機外へと出ていってしまう。
２１方向に向かうバイアスを印加しても、トナー４０が
磁性キャリア４３によって充分に付着回収されず遊離飛
散したトナー４０は機外へと出ていってしまう。
【００４３】図２で現像剤４１の穂の向きは、ＢｒとＢ
θによる合力の向きによるものであり、穂が立っている
ところほどＢｒがＢθに比べて大きくなり、穂が寝てい
るところほどＢｒがＢθに比べて小さくなる。現像スリ
ーブ周方向において磁極（Ｓ 2 ）と磁極（Ｎ 2 ）との間
にはＢｒが０となる位置がある。そこで、電極を対向さ
せる部分として、磁極間の現像剤４１が寝ている部分
（Ｂｒが小さい部分）である必要がある。この様な位置
では図２に示す様に現像剤４１は穂が立たず、現像スリ
ーブ２１上を一様に覆って横たわっており、穂立ちのた
めに激しく動くこともないので、電極板１０の電界によ
り現像スリーブ２１側に移動したトナー４０を確実に磁
性キャリア４３で回収し飛散の発生をほぼ防ぐことが可
能となる。
θによる合力の向きによるものであり、穂が立っている
ところほどＢｒがＢθに比べて大きくなり、穂が寝てい
るところほどＢｒがＢθに比べて小さくなる。現像スリ
ーブ周方向において磁極（Ｓ 2 ）と磁極（Ｎ 2 ）との間
にはＢｒが０となる位置がある。そこで、電極を対向さ
せる部分として、磁極間の現像剤４１が寝ている部分
（Ｂｒが小さい部分）である必要がある。この様な位置
では図２に示す様に現像剤４１は穂が立たず、現像スリ
ーブ２１上を一様に覆って横たわっており、穂立ちのた
めに激しく動くこともないので、電極板１０の電界によ
り現像スリーブ２１側に移動したトナー４０を確実に磁
性キャリア４３で回収し飛散の発生をほぼ防ぐことが可
能となる。
【００４４】この様な条件は現像スリーブ２１上の表面
に垂直方向の磁束密度Ｂｒより、水平方向の磁束密度Ｂ
θが大きい領域近傍で完全に満たされるので電極板１０
の一部がＢθ＞Ｂｒの領域に対向していれば良い。
に垂直方向の磁束密度Ｂｒより、水平方向の磁束密度Ｂ
θが大きい領域近傍で完全に満たされるので電極板１０
の一部がＢθ＞Ｂｒの領域に対向していれば良い。
【００４５】また、電極板１０と現像スリーブ２１の距
離ｄおよび電極板１０の現像スリーブ２１回転方向の幅
Ｌにも重要な関係があった。電極板１０の幅Ｌを狭め最
近接距離ｄより狭めると飛散トナー４０は電極板１０の
電界をどんなに上げても、減少しなくなった。これは次
の様に考えられる。飛散トナー４０はトリボ（トナーの
帯電電荷）が低いため、現像に寄与するトナー４０より
も電界追従性が悪い。そこで電極板１０により現像スリ
ーブ２１方向へ向かう力が与えられても、すぐには追従
しない。
離ｄおよび電極板１０の現像スリーブ２１回転方向の幅
Ｌにも重要な関係があった。電極板１０の幅Ｌを狭め最
近接距離ｄより狭めると飛散トナー４０は電極板１０の
電界をどんなに上げても、減少しなくなった。これは次
の様に考えられる。飛散トナー４０はトリボ（トナーの
帯電電荷）が低いため、現像に寄与するトナー４０より
も電界追従性が悪い。そこで電極板１０により現像スリ
ーブ２１方向へ向かう力が与えられても、すぐには追従
しない。
【００４６】電極板１０の幅Ｌを少なくとも電極板１０
と現像スリーブ２１の最近接距離ｄ以上にすることによ
り、電界追従性の悪いトナー４０も現像スリーブ２１上
の現像剤４１の位置まで達し、飛散が防止出来ると考え
る。数多くの検討でも、図２で距離ｄの値よりも電極板
１０の幅Ｌを長くすることによりトナー４０の飛散を確
実に減少することが確認された。
と現像スリーブ２１の最近接距離ｄ以上にすることによ
り、電界追従性の悪いトナー４０も現像スリーブ２１上
の現像剤４１の位置まで達し、飛散が防止出来ると考え
る。数多くの検討でも、図２で距離ｄの値よりも電極板
１０の幅Ｌを長くすることによりトナー４０の飛散を確
実に減少することが確認された。
【００４７】次に本発明の実施例について更に説明す
る。
る。
【００４８】（第１実施例） 現像条件として以下に記載の条件で画像出しを行なっ
た。
た。
【００４９】現像装置は図１に示す構成とされ、前述し
た動作で現像を行なった。
た動作で現像を行なった。
【００５０】反転現像方法で、現像剤４１はネガ帯電ト
ナー、現像バイアスはＤＣ−４００Ｖ、現像剤コート量
は５０ｍｇ／ｃｍ2 、電極板１０と現像スリーブ２１間
距離ｄは２ｍｍ、電極板１０の印加バイアスは−９００
Ｖ、電極板１０の幅Ｌは５ｍｍである。
ナー、現像バイアスはＤＣ−４００Ｖ、現像剤コート量
は５０ｍｇ／ｃｍ2 、電極板１０と現像スリーブ２１間
距離ｄは２ｍｍ、電極板１０の印加バイアスは−９００
Ｖ、電極板１０の幅Ｌは５ｍｍである。
【００５１】以上の条件で画像出しを一万枚連続で行な
ったがトナー４０の飛散はまったく発生しなかった。
ったがトナー４０の飛散はまったく発生しなかった。
【００５２】（第２実施例） 第１実施例と同一条件で、現像バイアスのみＤＣ−４０
０Ｖ，ＡＣ（交流）２ＫＶｐｐ，２ＫＨｚと、ＤＣにＡ
Ｃを重畳させたバイアスを用いたが、前述した電極板１
０のバイアスで充分に飛散が防止できた。この様にＡＣ
での振動電界が生じても、現像スリーブ２１方向に働く
電界が存在すれば、現像剤４１は充分に回収される。
０Ｖ，ＡＣ（交流）２ＫＶｐｐ，２ＫＨｚと、ＤＣにＡ
Ｃを重畳させたバイアスを用いたが、前述した電極板１
０のバイアスで充分に飛散が防止できた。この様にＡＣ
での振動電界が生じても、現像スリーブ２１方向に働く
電界が存在すれば、現像剤４１は充分に回収される。
【００５３】さらに電極板１０の表面にマイラやテフロ
ン等の保護層を設けても同様の効果が得られることが確
認された。
ン等の保護層を設けても同様の効果が得られることが確
認された。
【００５４】（第３実施例） 電極板以外の構成は第１実施例と同様で、電極板１０と
して図３に示す様に、２ｍｍ幅の３枚の電極板１０ａ，
１０ｂ，１０ｃを搬送方向に順に配置し、ＤＣバイアス
−８００Ｖに重畳し、機内へ向かう３相交流波を印加し
た。この様な構成でもトナー４０の飛散を確実に減らせ
た。
して図３に示す様に、２ｍｍ幅の３枚の電極板１０ａ，
１０ｂ，１０ｃを搬送方向に順に配置し、ＤＣバイアス
−８００Ｖに重畳し、機内へ向かう３相交流波を印加し
た。この様な構成でもトナー４０の飛散を確実に減らせ
た。
【００５５】
【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、現像剤担持体における現像領域の回動方向下流
側で磁界発生手段の形成する磁界が、現像剤担持体表面
の垂直方向の磁束密度が水平方向の磁束密度より小さく
なる領域に、少なくとも一部が対向するように電極板を
配置し、該電極板は前記現像剤担持体との最短距離より
も前記現像剤担持体の回転方向の幅が長くなるように配
置し、前記電極板に現像剤担持体に印加される現像バイ
アスの直流成分を基準として前記現像剤の極性と同極性
の電圧を印加することで、現像剤が電極板から反発力を
受け、現像剤担持体側に現像剤が引き寄せられ、現像容
器内に取り込まれ安定するので、従来のようなトナーの
飛散は防止され、安定して良好な画像が得られる。
もので、現像剤担持体における現像領域の回動方向下流
側で磁界発生手段の形成する磁界が、現像剤担持体表面
の垂直方向の磁束密度が水平方向の磁束密度より小さく
なる領域に、少なくとも一部が対向するように電極板を
配置し、該電極板は前記現像剤担持体との最短距離より
も前記現像剤担持体の回転方向の幅が長くなるように配
置し、前記電極板に現像剤担持体に印加される現像バイ
アスの直流成分を基準として前記現像剤の極性と同極性
の電圧を印加することで、現像剤が電極板から反発力を
受け、現像剤担持体側に現像剤が引き寄せられ、現像容
器内に取り込まれ安定するので、従来のようなトナーの
飛散は防止され、安定して良好な画像が得られる。
【００５６】電極板を配置した位置より現像剤担持体の
回転方向下流側に、磁界発生手段として隣合う同極性の
磁極を配置することで、磁力線が現像剤担持体表面に対
し垂直方向となり、現像剤が現像剤担持体から剥がれや
すい。
回転方向下流側に、磁界発生手段として隣合う同極性の
磁極を配置することで、磁力線が現像剤担持体表面に対
し垂直方向となり、現像剤が現像剤担持体から剥がれや
すい。
【００５７】現像剤は磁性キャリアと非磁性トナーとか
らなる２成分で、かつ電極板に印加される電圧は現像剤
担持体に印加される現像バイアスの直流成分を基準とし
て、非磁性トナーの極性と同極性であることで、現像剤
担持体側に遊離している非磁性トナーが引き寄せられ、
そこで磁性キャリアと接触することにより磁性キャリア
に付着し、現像容器内に取り込まれるので、現像容器外
へ遊離トナーが飛散することはほとんどなくなる。
らなる２成分で、かつ電極板に印加される電圧は現像剤
担持体に印加される現像バイアスの直流成分を基準とし
て、非磁性トナーの極性と同極性であることで、現像剤
担持体側に遊離している非磁性トナーが引き寄せられ、
そこで磁性キャリアと接触することにより磁性キャリア
に付着し、現像容器内に取り込まれるので、現像容器外
へ遊離トナーが飛散することはほとんどなくなる。
【００５８】現像剤担持体に印加される現像バイアス
が、直流成分と交流成分を有することで、ごくわずかに
存在する逆極性に帯電した非磁性トナーが、現像剤担持
体と電極板の間を往復するうちに、磁性キャリアと接触
し、正常な電荷を持つことにより磁性キャリアに付着
し、現像容器内に取り込まれるので、現像容器外へ遊離
トナーが飛散することはほぼ完全に抑えられる。
が、直流成分と交流成分を有することで、ごくわずかに
存在する逆極性に帯電した非磁性トナーが、現像剤担持
体と電極板の間を往復するうちに、磁性キャリアと接触
し、正常な電荷を持つことにより磁性キャリアに付着
し、現像容器内に取り込まれるので、現像容器外へ遊離
トナーが飛散することはほぼ完全に抑えられる。
【図１】図１は本発明の現像装置の一実施例の全体を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図２は図１の現像装置の要部を示す断面図であ
る。
る。
【図３】図３は本発明の現像装置の他の実施例の全体を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】図４は従来の現像装置の他の例の全体を示す断
面図である。
面図である。
ｄ 距離（最短距離） Ｌ 幅 １，１０１ 像担持体 ２，１０２ 現像容器 １０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 電極板 ２１，１２１ 現像スリーブ（現像剤担持体） ２２，１２２ 磁石ローラ（磁界発生手段） ４０，１４０ トナー ４１，１４１ 現像剤 ４３，１４３ 磁性キャリア ４５，１４５ 現像室 ６０，１６０ 現像部（現像領域）
フロントページの続き (72)発明者 弾塚 俊光 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 平５−346733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−262767（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−125863（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−83179（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−128563（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−42552（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/09 G03G 15/06 101
Claims (6)
- 【請求項１】 磁性粒子を備える現像剤を現像領域に担
持搬送する回動可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持
体の内部に不動に設けられ磁気力によって前記現像剤担
持体に前記現像剤を担持させる磁界発生手段と、を有す
る現像装置において、 前記現像剤担持体に対向して前記現像領域よりも前記現
像剤担持体の回動方向下流側に設けられ、前記現像剤担
持体に印加される現像バイアスの直流成分を基準として
前記現像剤の極性と同極性の電圧が印加される電極部材
を有し、前記電極部材は、その少なくとも一部が前記磁
界発生手段によって生じる前記現像剤担持体の表面に垂
直な方向の磁束密度が前記現像剤担持体の表面に水平な
方向の磁束密度よりも小さくなる領域に対向するように
設けられることを特徴とする現像装置。 - 【請求項２】 前記現像剤担持体の回転方向における前
記電極部材の幅は前記電極部材と前記現像剤担持体との
最短距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の
現像装置。 - 【請求項３】 前記磁界発生手段は、前記電極部材より
も前記現像剤担持体の回転方向下流側に、隣り合う同極
性の磁極を備えることを特徴とする請求項１又は２に記
載の現像装置。 - 【請求項４】 前記現像剤は磁性キャリアと非磁性トナ
ーとからなる２成分現像剤であり、前記電極部材に印加
される電圧は前記現像バイアスの直流成分を基準として
前記非磁性トナーの極性と同極性であることを特徴とす
る請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。 - 【請求項５】 前記現像バイアスは直流成分と交流成分
とを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか
１項に記載の現像装置。 - 【請求項６】 前記電極部材は板状であることを特徴と
する請求項１から５のいずれか１項に記載の現像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07934894A JP3177090B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 現像装置 |
| US08/355,013 US5581336A (en) | 1993-12-17 | 1994-12-13 | Developing device preventing scattering of developing agent by conductive member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07934894A JP3177090B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 現像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07271193A JPH07271193A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3177090B2 true JP3177090B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=13687404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07934894A Expired - Fee Related JP3177090B2 (ja) | 1993-12-17 | 1994-03-25 | 現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3177090B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9753410B2 (en) | 2014-05-21 | 2017-09-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing device and image forming apparatus that generate prevention bias for suppressing scattering of developer |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4785408B2 (ja) * | 2005-04-18 | 2011-10-05 | キヤノン株式会社 | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| JP5478922B2 (ja) | 2009-03-27 | 2014-04-23 | キヤノン株式会社 | 現像装置 |
| JP2013076980A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-25 | Ricoh Co Ltd | 現像装置及びこれを用いる画像形成装置 |
| JP6904742B2 (ja) | 2017-03-16 | 2021-07-21 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
1994
- 1994-03-25 JP JP07934894A patent/JP3177090B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9753410B2 (en) | 2014-05-21 | 2017-09-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing device and image forming apparatus that generate prevention bias for suppressing scattering of developer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07271193A (ja) | 1995-10-20 |
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Legal Events
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