JPH0194366A

JPH0194366A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0194366A
Application number: JP62251632A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kubo; 貴裕久保; Hatsuo Tajima; 田嶋　初雄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-10-07
Filing date: 1987-10-07
Publication date: 1989-04-13
Also published as: US4895105A; JPH0466514B2

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と、プ
リンタ、ファクシミリ電子写真装置の種々の装置に適用
可源な現像装置に関する。

（従来の技術及び問題点）回転ｎＴ濠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、ゴム薄板等の規
制部材による接触圧によって所定の層厚に規制した後、
該現像部で潜像担持体に移行せしめて該潜像担持体上の
潜像を現像する現像装置が知られている。

しかしながら、この種の装置では、規制部材の上記接触
線圧の設定が困難である。すなわち　接触線圧か高すぎ
ると、現像剤たるトナーが現像剤担持体」二に十分塗布
されず、画像ムラをつくったり、ベタ黒の濃度が不十分
となる不都合か生じる。また、接触線圧が低すぎると、
トナーに十分な摩擦帯電電荷（以下「トリボ」と略記）
を賦与することがてきず、現像剤担持体の塗布層も厚い
ものとなり、スリーブゴーストやカブリのある画像しか
得られなくなってしまうという欠点が生ずる。

上記問題点を解決すべく、従来種々の対策案が提案され
、また実施されてきたが、いずれの場合−においても、
規制部材部分へのトナー搬送量が該部分に隣接する磁極
の強さで左右されて適正な搬送量を得られず、上記従来
の提案は完全な解決案とは言い難く、高画質化を要求さ
れる現在の複写器技術において不十分であり、上記トナ
ーの搬送量を適正値とするための設計基準か求められて
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、良質画像を
得るために規制部材の接触線圧と磁力強度との最適な関
係を見い出して適正量の現像剤を現像剤担持体に塗布で
きるように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、
現像剤か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容器内に配し、上記現像剤担持体の
上記突出部分を潜像担持体に近接もしくは接触させて該
現像剤担持体と潜像担持体とを平行設置した現像装置に
おいて、上記磁界発生手段は周囲の複数位置に磁極を有し、一極
は上記潜像担持体に対向する位置に、ざらに他極のうち
の一極は現像剤容器の内部空間の位置に配され、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接触して該表面の現像
剤層の厚さを規制する規制部材の接触位置が上記磁界発
生手段の複数の磁極の極間に設定され、上記規制部材と現像剤担持体との接触位置に対して、上
記現像剤担持体の回転方向で上流位置にて隣接する磁極
の磁力Ｆ（ガウス）が、上記接触位置での１センチメー
トル当りの接触線圧をｐ（グラム／センチメートル）と
した場合、０．７ｉｐ＋３８５以上かっ−１，４３ｐ＋
１６３０以下に設定されている、ことによって構成される。

（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、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１本
発明に係る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−次帯電手段
、露光手段、クリーニング手段等の図示は省略した。

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

上記感光体トラム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
って潜像が形成されるようになっている。

現像器は、前面に開口４ａか設けられ内部に一成分系の
現像剤（トナー）を収容せる現像剤容器４を有し、感光
体ドラムｌに間隙をもって上記現像剤容器４から一部突
出配は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と接触して
いる規制部材５を有し、さらに上記現像スリーブ２内に
は、四つの磁極３ａ、：ｌｂ、３ｃ、３ｄ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。なお、第１図の本実施例にあっては、」二記マクネ
・ントロール３の磁極数は四極であるが、二極てあって
も、他の複数極であってもよい。

−上記のと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の表面に上記現像剤か付着し、
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か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。

上記現像スリーブ２には、現像バイアス電源が接続され
ている。すなわち、直流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」
−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上記感光体ド
ラムｌ上に移行せしめ＋　ｌＩＡ感光体トラムｌ上に形
成されている潜像を現像するように構成されている。

次に、マクネットロール３は、該マクネットロール３に
。ヒ述のごとく周囲に四つの磁極３ａ、：ｌｂ、：ｌｃ
、３ｄか配されているが、磁極３ａ（Ｓ極）は感光体ト
ラムｌに対向して現像領域に現像極として配され、該磁
極３ａから現像スリーブ２の回転方向に順に３ｂ、３ｃ
、３ｄと配されている。そして、上記マグネットロール
３の中心に対して磁極３ａの反対側にある磁極３ｃは、
この場合マグネットロール３ａのほぼ一直径線上にある
。なお、この磁極３ｃは、上記−直径線上にある必要は
なく、現像剤容器４の内方に指向していれば十分である
。また、上記各磁極は永久磁石を用いても電磁石であっ
てもよい。

以上のごとくの第１図装置にあって、現像剤容器４内の
現像剤７は、マクネットロール３の磁極３ｃの磁力によ
って、現像スリーブ２の表面上に保持され、該現像スリ
ーブ２の回転に伴ない、規制部材５と現像スリーブ２と
の接触部８へと搬送され、この接触部８において現像剤
は搬送量（塗布層厚）か規制されると同時に、現像の際
に十分なトリボが賦与されて、さらに磁極３ｄの磁力に
より現像スリーブ２の表面上に保持されながら、現像ス
リーブ２の回転により現像領域、即ち、感光体ドラムｌ
と現像スリーブ２の最近接部へと搬送されて、公知の方
法により現像される。現像に寄与した現像剤７は、現像
スリーブ２の回転により磁極３ｂの磁力により、スリー
ブ２の表面上に保持されながら、現像剤容器４内へと回
収される。

第２図は、第１図における接触部８付近での、現像剤７
の挙動を表わすために該部分を拡大した圀である。

第２図において、現像剤７は、現像スリーブの回転方向
において接触部８の上流側にて隣接する磁極３ｃの磁力
Ｆによって現像スリーブ２の表面上に保持されて、矢印
Ｂで示した現像スリーブ２の回転によって矢印Ｃで示し
た方向へと搬送され接触部８へと到るが、該接触部８に
は規制部材５の弾性力により圧力ｐが加わっているので
、一部の現像剤は矢印り方向へ戻され、残りの現像剤か
現像へと寄与するため接触部８を通り抜けて磁極３ｄの
磁力に゛より現像スリーブ２の表面上に保持されなから
該現像スリーブ２の回転により現像部へと搬送される。

このとき、接触部８を通り抜ける現像剤は、この接触部
８において、上記圧力Ｐにより、現像の際に必要かつ十
分なトリボを賦与される。この賦与能力は、圧力ｐが高
い程大きく、低い程小さいことは知られている。また、
圧力ｐが高い程、スリーブ上の現像剤塗布量が少なく、
圧力Ｐが低い程、スリーブ上の現像剤塗布量が多くなる
ことも知られている。

さらに、現像剤７は、磁極３Ｃの磁力Ｆが強い程、多量
に現像スリーブ２の表面上に保持され、弱い程少量しか
保持されず、特に上記磁力Ｆが４００ガウス未満である
と、現像スリ−−ブ２の表面上に保持される現像剤量か
少なすぎ、ベタ黒画像をコピーした場合十分な濃度を得
ることがてきないことが、実験の結果判明した。

次に、上記磁力Ｆと接触圧ｐとの関係について実験を試
みたが、第３図は、第１図か如き現像装置を用い、−上
記接触圧ｐ（該接触圧ｐは、現像スリーブ２の長手方向
における中位長さ当りの接触力であり、以下接触線圧（
ｇ／ｃｍ）として示す。）を５０ｇＩＣｌ１１の一定値
に保った場合において上記磁力Ｆを変化させたときに現
像剤の単位型φ当りのトリボＱ／Ｇ（ＪＬＣｏ旧／ｇ）
と現像スリーブ２−Ｈの現像剤塗布量Ｇ　／　Ｓ　（ｎ
ｇ／ｃｍ２）がどのように変化するかを示したものであ
る。

第３図から判るように、上記磁力Ｆか４００ガウス以上
である場合、磁力Ｆか強い程、トリボＱ／Ｇは余り変化
しないのに対し、現像スリーブ上の現像剤塗布量Ｇ／Ｓ
が減少している。

そのため、磁力Ｆが非常に強い場合には、上記接触線圧
ｐを弱めてやらなければ、ベタ黒画像をコピーしたとき
に十分な濃度を得ることかてきないことか判った。

第４図は、上記のことに鑑み、上記磁力Ｆと接触線圧ｐ
との関係において、安定した現像スリーブ上の現像剤塗
布状態並びに安定したトリボを得ることのてきる範囲に
ついての検討の結果を示したものてあり、直線■は上限
としてＦ＝−１，４３ｐ＋１６３０、直線Ｈは下限とし
てＦ＝ｔ＋、７１ｐ＋３８５と各々近似されることが判
った。この直線■の上側では、現像剤の塗布量が少なく
なりすぎて、画像ムラを生じたり十分な濃度の画像を得
ることができなかった。また、直線ＩＩの下側では、現
像の際の十分なトリボを安定的に現像剤に塗布すること
ができず、スリーブゴーストが発生したり、画像にカブ
リが生じてしまうことか判った。なお、図中に○印及び
ｘ印は画像の良、不良の結果を示すものである。

さらに、直線■の下側でかつ直線Ｈの上側の領域内であ
っても一上記接触線圧ｐがｐ＜　２０（ｇ／ｃｍ）であ
ると、直線Ｈの下側領域で起こる現像と同様に、現像剤
のトリボが不十分てスリーブゴーストが発生したり画像
にガラリか生じてしまうことも判明した。

さらにまた、直線Ｉの下側でかつ直線Ｈの上側の領域内
であっても、上記圧力ｐがｐ〉：Ｉ［ｌＯ（ｇ／ｃｍ）
であると、直線Ｉの上側領域で起こる現像と同様に、現
像剤の現像スリーブ−ヒ塗布量か不足し、画像ムラを生
じたり、十分な濃度の画像を得ることができなかった。

以上の実験検討結果より、第４図に示される斜線領域内
において現像器を構成することにより、安定したトリボ
と現像スリーブ＼Ｌの塗布状態か得られ、さらに良好な
画質を得られるという結論に達した。

第５図は、本発明の他の一実施例であり、マクネットロ
ールが異なる二極のみから構成されていることを特徴と
している。

このような配置をすることにより、磁極３ｃ′か第１図
における磁極３ｃと同様な効果を発揮することかできる
が、この際接触部での磁力が弱いことと、装置の構成上
第５図の矢印Ｄ°力方向の現像剤攪拌か一層さかんに行
なわれるので、より効果的に本発明の効果を発揮できる
。さらに、この場合現像剤の搬送性等を考慮すると、ス
リーンの外径か５〜２５ｍｏ＋の場合には、より一層本
発明の効果を発揮てきる。

さらにまた、本発明は、第６図のように、規制部材か現
像スリーブの回転方向に対して逆方向に当接している場
合ても、有効的に適用可能である。

（発明の効果）本発明は以上のように、現像剤担持体と接触する規制部
材との接触線圧、そしてその接触部に対し現像剤担持体
の回転方向上流側に位置する磁極の磁力との関係を一定
範囲に限定することにより、スリーブゴースト、カブリ
、画像ムラ等のない、現像スリーブ上の安定した現像剤
塗布状態が得られ、その結果画像濃度か１分な良質画像
となるとしてう効果をもたらす。

【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断面図
、第２図は第１図装置の接触部付近の拡大図、第３図は
磁力Ｆに対する現像剤のトリボ及び塗布量の状況を示す
図、第４図は接触線圧と磁力との関係での画像の良否域
を示す図、第５図は図は本発明の他の実施例装置の概要
構成を示す断面図、第６図は本発明のさらに他の実施例
装置の概要構成を示す断面図である。工・・・・・・・・・潜像担持体（感光ドラム）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）３ａ、
：ｌｂ、３ｃ、３ｄ・・・・・・磁極４・・・・・・・・・現像剤容器４ａ・・・・・・・・・開口５・・・・・・・・・規制部材Ｆ・・・・・・・・・磁力ｐ・・・・・・・・・接触線圧特許出願人　　　　　　　　キャノン株式会社代　理　
人　　　弁理士　　藤　　岡　　　微菌　　１　　図第２図現像剤の単位重量当りのトリボＱ／Ｇ　　　”二　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　−第　　５　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（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、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容器内に配し、上記現像剤担
持体の上記突出部分を潜像担持体に近接もしくは接触さ
せて該現像剤担持体と潜像担持体とを平行設置した現像
装置において、上記磁界発生手段は周囲の複数位置に磁極を有し、一極
は上記潜像担持体に対向する位置に、さらに他極のうち
の一極は現像剤容器の内部空間の位置に配され、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接触して該表面の現像
剤層の厚さを規制する規制部材の接触位置が上記磁界発
生手段の複数の磁極の極間に設定され、上記規制部材と現像剤担持体との接触位置に対して、上
記現像剤担持体の回転方向で上流位置にて隣接する磁極
の磁力Ｆ（ガウス）が、上記接触位置での１センチメー
トル当りの接触線圧をｐ（グラム／センチメートル）と
した場合、０．７１ｐ＋３８５以上かつ−１．４３ｐ＋
１６３０以下に設定されている、ことを特徴とする現像装置。
（２）接触線圧ｐが２０グラム／センチメートル以上３
００グラム／センチメートル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）磁力Ｆが４００ガウス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）磁界発生手段が異二極から成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。
（５）異二極が磁界発生手段のほぼ一直径線上に存在し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載
の現像装置。