JPH01120589A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子複写装置に用いられる現像装置の技術分野
において利用され、特に画像記録形成用の表示装置、プ
リンタ、ファクシミリ′１し子写真装置の種々の装置に
適用可能な現像装置に関する。

（従来の技術及び問題点） 回転可能な非磁性体からなる円筒状の現像剤担持体の内
部に固定された磁界発生手段を配し、該現像剤担持体上
に上記磁界発生手段による磁気力によって保持されなが
ら現像部方向に搬送される現像剤を、ゴムｊ板等による
接触圧によって所定の層厚に規制した後、該現像部で静
電層ｆＩｔ担持体に移行せしめて該像担持体上の静電潜
像を現像する現像装置か知られている。

この種の装置では、現像剤担持体はその回転により現像
部通過後に現像剤容器内の現像剤を再び磁気力によって
保持して上記現像部に搬送することとなる。その際、現
像部に到るまでの間、現像剤の保持を確実なものとする
には、現像剤担持体の全周囲、少なくとも現像剤容器か
ら現像部に到る範囲で磁界域を形成せねばならない。

そこで、従来通常の場合、磁界発生手段を四極あるいは
それ以上の多極のものとしていた。そのため高価なもの
となっていた。現像剤担持体を小径にすれば、当然磁界
発生手段も小径となり極数を減らすことかできる。しか
し単なる小径化による極数の減少を行なっても磁気力か
低下してしまい、そのため現像剤の搬送性が悪くなった
り、またカブリなどの現象が生じてしまう。

以Ｅのように、多極性磁石ローラを用いる従来の現像装
置では、良質な画像を得るための十分な磁気力を発生す
るため、ある程度以上径の大きい磁界発生手段を用いる
か、少極数の場合には、磁気力がきわめて強い高価な磁
石を用いた磁界発生手段とするしかなく、小型で安価な
現像装置を製造する上で大きな問題点かあった。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、上述のごとくの多極性磁界発生手段を
もつ現像装置の問題点を解決し、二極性の磁界発生手段
によって小型でしかも安価、かつ良好な画像を得られる
現像装置を提供することにある。

本発明は、上記目的の達成のために、 内部空間に固定配置された磁界発生手段の磁気力により
現像剤を表面にて搬送する回転可能な現像剤担持体を、
磁性を有する一成分系の現像剤が収容せられている現像
剤容器の前部開口より一部突出するように該現像剤容器
内に配し、上記現像剤担持体の上記突出部分を静電潜像
担持体に近接もしくは接触させて現像部を形成する現像
装置において、 現像剤担持体は、５ミリメートル以上２５ミリメートル
以下の円筒外径をなし、 上記磁界発生手段は周囲の二位置に磁極を有し、 上記現像剤容器の開口における。現像剤担持体の出口側
部分に、該現像剤担持体の表面との間に当接部を形成し
て現像剤塗布層の厚さを規制する規制部材を備え。

上記当接部と反対側における上記二つの磁極の中心同士
のなす中心角が１２０度以上１８０度以下である、 ことにより構成される。

（実施例） 以下、添付図面により本発明の一実施例について説明す
る。

第１図は１本発明の最も好ましい一実施例による現像装
置を示したものである。本実施例による現像装置は、カ
ールソン電子写真法を用いた現像装置を例にとって説明
することとし、その全体構成は既に周知であるので、本
発明に係る静電潜像担持体たる感光体ドラムと、該感光
体ドラムの外周部近傍に設けられている現像器等につい
て詳細に図示し、カールソンプロセスにおける一火帯電
手段、露光手段、クリーニング手段等の図示は省略した
。

第１図において、静電潜像担持体すなわち感光体ドラム
ｌは、矢印六方向に回転自在に軸支されており、該感光
体ドラムｌの外縁部近傍には現像器か配設されている。

上記感光体ドラムｌの表層の感光体には、例えばＯＰＣ
等の公知のものか使用されており、上記感光体上には、
既に公知となっている帯電手段及び画゛像露光手段等に
よって静電潜像か形成されるようになっている。

現像器は、前面に開口が設けられ内部に、磁性を看する
一成分系の現像剤、例えば本実施例では平均粒径１１１
Ｌ１１のトナーを収容せる現像剤容器６を有し、感光体
ドラム１に間隙をもって上記現像剤容器６から一部突出
配鐙されて上記開口に臨んだ回転自在な現像剤担持体た
る現像スリーブ２と１例えばウレタンゴム等の非磁性薄
板からなり弾力をもって該現像スリーブ２と接触する規
制部材４を有している。本実施例では、該規制部材４は
硬度６５°、厚さ１ｍ層のウレタンゴムで形成し、その
当接圧（現像スリーブの軸方向での単位長さ当りの接触
力）を５０Ｈ／ｃ層としている。さらに上記現像スリー
ブ２内には、二つの磁極３ａ、　：ｌｂをもつ磁界発生
手段としてのマグネットロール３が固定配置されている
。かかる二極のマグネットロールは、複数の磁石を張り
合せて造るような多極性マグネットロールとは違い、単
一の磁石から造ることができるので、製造方法も容易で
あり、磁極で発揮される磁気力か、同径の多極性マグネ
ットロールの磁極で発揮される磁気力に比べて非常に強
い。

上記のごとくの現像スリーブ２は、矢印Ｂ方向（反時計
方向）に回転し、上記マグネットロール３の磁力によっ
て上記現像スリーブ２の表面に一成分系の現像剤が付着
し、現像器の外部に向け、すなわち現像領域へ搬出する
ようになっている。

なお、本実施例では、現像スリーブと感光体ドラムとの
間に所定間隙が設定されている例で説明しているが、両
者か接触している場合、いわゆる弾性現像スリーブを用
いたときにも適用可能である。

を記現像スリーブ２には１図示していないが、現像バイ
アス電源か接続されている。すなわち、直ｔｉ成分が重
畳されている交互電界を上記現像スリーブ２と静電潜像
担持体の少なくとも画像部との間に形成することによっ
て、該現像スリーブ２の上記感光体トラムｌの外周面と
近接対向している現像部位（領域）に拘束されている上
記現像剤をＥ温感光体トラムｌ上に移行せしめ、該感光
体ドラムｌ上に形成されている静電潜像を現像するよう
に構成されている。

次に、現像スリーブ２内に固定配置されている磁界発生
手段たるマグネットロール３、特にその磁極位置３ａ　
、　３ｂについて説明する。

マグネットロール３の二つの磁極３ａ、　３ｂのうち３
ｂは、感光体ドラムｌとの最近接部たる現像部に位置し
ているか、磁極３ａは現像剤容器４の開口４ａに位置し
ている。すなわち、両磁極３ａ、　３ｂは。

マグネットロール３の中心を挟んで反対側に位置してい
る。

上記二つの磁極３ａ、３ｂの位置及び規制部材４の当接
部の位置とを通るマグネットロールの中心からの半径線
を４１１．ｍ、ｎでそれぞれ示し、これらの半径線より
反時計まわりに正方向として図示のごとくθ０．θ２，
０３としてそれらの角度を明確にした。

本発明の特徴とするところは、まず第一に上記θ１が１
２０　’≦ＯＩ〈１８０６となるように、磁極：ｌａ、
３ｂが配置されていることにある。

上記二磁極３ａ　、　３ｂをこのように配置することに
より、第１図中の矢印り方向（容器への回収方向）への
トナーの搬送性か向上し、容器６の一ド側からのトナー
飛散やボタ落ちを除去することかてきる。上記０１か、
上記の範囲外、すなわち０１＜１２０°であるとスリー
ブ上の現像剤層かきわめて薄層ても層厚にほとんど依存
せずに磁極３ｂから磁極３ａへと搬送されるトナー５か
、Ｄ方向へと搬送されずに該２磁極間で滞留じて画像上
にボタ落ちしたりする。またさらに、θ１かθ１≧１８
０°の範囲であると、上述と同様に層厚にほとんど依存
せず現像に寄与した後のトナーかスリーブ２のＢ方向の
（第１図の反時計回りのスリーブ回転方向）の回転だけ
では搬送しきれず、容器６の下部から飛散してしまうと
いう悪影響が生じてしまう。

かかる本発明において、好ましくは、さらに０□が、０
″≦０□≦１００°となるように、磁極３ａとの中心と
当接部７の中心が配置されるとよい。このように、配置
することにより、第１図中のＣ方向へのトナー５の動き
が大きくなり、トナー５の入れ替わり・解きはぐしか十
分に行なわれるので、現像に必要十分な摩擦帯電電荷量
を常に安定してトナー５に榮えることができる。

上記０２か上記範囲外、すなわちθ２　＞　１００゜で
あると、ＯＩの角度設定を最良の剤搬送状態を与える範
囲としても当接部７へのトナー５の供給量か著しく減少
してしまい、当接部７で規制整理された後のスリーブ２
上のトナー層が極端に薄いものとなりベタ環の画像をコ
ピーしたりすると、十分な画像濃度が得られないという
悪影響が生じてしまう。

−・方、トナー５は当接部７によって層厚か規制される
と同時に、摩擦帯電電荷（トリボ）を付与されるわけた
が、このとき付与される摩擦帯電電荷量の少ないトナー
は、現像スリーブ２に対する鏡映力か弱いため、ブレー
ド４の圧接力に遮られ当接部７を通り抜けることはでき
ない。しかし。

上記θ２〈０″、すなわち、磁極３ａが当接部７よりも
現像スリーブの回転方向に対して下流側になってしまう
ような場合には、該磁極の磁力により上記摩擦帯電電荷
量の少ないトナーてあっても当接部７を通り抜けてしま
う。これは現像スリーブの回転方向に対して当接部７よ
りも近傍下流側にある磁極の磁界によって当接部７の近
傍上流側のトナー溜まり（第１図２０で示す）のトナー
が引き出されるためである。このようなトナーが現像さ
れると、カブリなどが生じて画像上に悪影響を及ぼして
しまう。そこで、当接部７に及ぼす磁力が、上記のごと
くの悪影響を与えないように０２を０□≧０°、また０
３については０３＜６０°であると、θ２　＝　　１０
０’の設定での極薄層塗布を行なっても磁極３ｂの磁界
によって、当接部の１−流側のトナー溜りのトナー（第
１図の２０で示す）が引き出されやすくなる。したがっ
て、地力ブリなどを生じるθ３を０３≧６０″となるよ
うに、磁極３ｂの中心と当接部７の中心が配置されてい
ることか望ましく、このことが本発明の他の好ましい形
態である。

また、第１図の磁極３ａはスリーブ２の回転中心を含む
該水平面上に配置することか好ましい。これは磁極３ａ
か６３ｂへのトナーの搬送性が損なわれないので第１図
において２０で示すトナー溜りのトナーがＣ方向へ良好
に循環されるためである。

かかる構成の現像装置において、θ、＝１５０°、θ２
＝８０”に設定し、感光体ドラムｌに例えば約ｚｏｏｖ
〜７００ｖの潜像電位を形成し、現像領域８の現像ギャ
ップ：１００　ＩＬｍ　、現像スリーブＩＯに波形のピ
ーク値間の電圧か約１．３にＶ″ｔ’　１．５ＫｌｌＺ
の周波数の交流電圧に一２５０ｖの直流電圧を重畳して
印加し、現像スリーブ２の外周表面に現像剤５の約７０
ル■〜８０終■層厚を形成する条件の下で、例えば現像
スリーブ２の外径を約ｌＯ■帽現像スリーブ２の外周表
面に作用する磁石ローラ３の磁気力を７００ガウスに設
定する条件を加えて現像を行なうと、二極性磁石ローラ
３の磁気力は、現像領域８において現像スリーブ２の外
周表面に強く作用し現像剤５の穂立ち（磁気ブラシ）が
遠くまで届く。換言すると、感光体ドラムｌに十分な磁
気ブラシが接触し現像効率か向上する。しかも、現像ス
リーブ２は小型化されているので現像剤５は現像領域８
へ十分に搬送される。このため１画像濃度の上置高い良
質の画像か得られる＝ さらに、現像スリーブ２か小型化されていることにより
、現像領域８か感光体ドラムｌとの最近接部に限定され
るので、階調性の高い良好な画像か得られる。上記のと
とくの現像装置において、ＯｌをｌＯＯｏから　１８０
６まで変化させたところ（但しθ３は６０°とし良画質
が得られる範囲で現像スリーブＬの塗布量を最大となる
ように設定した）、　１２０°≦０１≦１８０　”にお
いて、トナーはＤ方向への搬送性が良く滞留もないか、
あるいは若干滞留するか実用上問題ない程度に搬送され
る、ということか確認された。

また、第２図は、第１図に示すごとくの現像装置におい
て、第１図でのＤ方向への現像剤の搬送か良好な０＋＝
１５０”に設定してθ２を一３０″〜１２０＠まで変化
させたときの画像濃度の変化、そして第４図は、このと
きのトナーの摩擦帯電電荷量Ｑ／・Ｍ（終Ｃｏｕｌ／ｇ
）及び現像スリーブ上のトナーの塗布量Ｍ／Ｓ　（■ｇ
／ｃ＋ｍ２）の変化についての実験の結果を表わしてい
る。ここて、０°≦０２≦１００°が望ましいことが判
かる。すなわち、この範囲では、現像後の現像スリーブ
上の現像剤の搬送か十分に行なわれ、またブレード規制
部を通過した現像剤はトリボ付与の十分な薄層塗布状態
となっている。これはブレード規制部までの現像剤搬送
が本発明の構成により適切な状態となっており、トリボ
付与の不十分な現像剤はプレート当接部直前で容器内に
押し戻されるためである。

本発明は、図示の実施例に基づくような、非磁性薄板の
当接か、現像スリーブの回動方向に対して順方向である
場合のみならず逆方向である場合ても適用できる。

さらに、本発明では、非磁性薄板としてウレタンゴムの
ようなゴム材の代りリン青銅等の金属性の薄板を用いて
も実施できる。

（発明の効果） 以上、本発明によれば、径が大きなもしくは高価な磁石
ローラを用いることなく、２極磁石ローラを使うことに
より、小型でしかも安価でかつ飛散やカフリのない階調
性の優れた画像を得られるたけでなく、プレート当接部
と上記２磁極の三者の設定位置の角度を定めることによ
り、２極磁石ローラの磁力を有効に生かした現像剤供給
が行なわれて、さらにトナーに付与される摩擦帯電電荷
量も安定し、ムラの全くない良好な画像を得るという効
果をもたらす。特にトリボ付与の均一・安定化か必要な
１１０７ｚ以下の微粒子トナーに対しては優れた効果を
生じる。

【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図、第２図は
第１図装置において０□と画像濃度の関係を示す図、第
３図は第１図装置において０２とトナー摩擦帯電電荷量
及び現像スリーブ上のトナー塗布量の関係を示す図であ
る。 １−・・・・・・・・静電潜像担持体（感光体ドラム）
２・・・・・・・・・現像剤担持体（現像スリーブ）３
・・・・・・・・・磁界発生手段（マグネットロール）
：ｌａ、：ｌｂ・・・磁極 ４・・・・・・・・・規制部材 ５・・・・・・・・・現像剤（トナー）６・・・・・・
・・・現像剤容器 ７・・・・・・・・・当接部 ８・・・・・・・・・現像部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部空間に固定配置された磁界発生手段の磁気力
   により現像剤を表面にて搬送する回転可能な現像剤担持
   体を、磁性を有する一成分系の現像剤が収容せられてい
   る現像剤容器の前部開口より一部突出するように該現像
   剤容器内に配し、上記現像剤担持体の上記突出部分を静
   電潜像担持体に近接もしくは接触させて現像部を形成す
   る現像装置において、 現像剤担持体は、５ミリメートル以上２５ミリメートル
   以下の円筒外径をなし、 上記磁界発生手段は周囲の二位置に磁極を有し、 上記現像剤容器の開口における、現像剤担持体の出口側
   部分に、該現像剤担持体の表面との間に当接部を形成し
   て現像剤塗布層の厚さを規制する規制部材を備え、 上記当接部と反対側における上記二つの磁極の中心同士
   のなす中心角が１２０度以上１８０度以下である、 ことを特徴とする現像装置。
2. （２）当接部の中心位置と、現像剤担持体の回転方向上
   流側に位置する磁極の中心とのなす中心角が１００度以
   下であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載の現像装置。
3. （３）当接部の中心位置と現像部の中心位置とのなす中
   心角が６０度以上であることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の現像装置。
4. （４）磁界発生手段のうちの一極は、現像剤容器の内部
   空間内でかつ現像剤容器の中心線を含む水平面上に配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の現像装置。