JPH0194367A - 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、ファクシミリ電子写真装置の種々の装置に適用
回部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
部に固定されな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
像部に到るまての間、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。

そこて、従来通常の場合、磁界発生手段を四極あるいは
それ以−Ｌ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４Ｕ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ができる。

しかし巾なる小径化による極数の減少を行なっても磁気
力が低下してしまい、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か生じてしまう。

以上のように、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、ある程度用に径の大きい磁界発生手段を用いる
か、少極数の場合には、磁気力か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一部で大きな問題点かあった。

さらには、現像部を経た後、現像剤担持体は、再び現像
剤容器内に戻る際に、現像剤担持体から見た現像剤容器
との間の入口側間隙からの現像剤の漏洩を防止するため
に、上記磁界発生手段の複数極のうちの一極を上記間隙
位置してシール機能をもだせることもしている。このた
めにも、磁界発生手段は四極以上の磁極をもたねばなら
ないこととなる。

（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
によって小型で安価、かつ良好な画像を得られ、しかも
、上述の間隙におけるシールａ俺をも十分に具えること
のでき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な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
現像剤担持体と像担持体とを平行設置した現像装置にお
いて。

現像剤担持体は、５ミリメー１−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、一極は
上記像担持体に対向する位置に、他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［コにおけ
る、現像剤担持体の出口側部分に、該現像剤担持体の表
面と弾圧接触する接触部を有して該表面の現像剤層の厚
さを規制する規制部材を備え、 Ｅ記現像剤容器の開口における、現像剤担持体の入口側
部分て、上記他極の磁界領域内であってかつ該他極の最
大磁力線位置よりも現像剤担持体の移動方向上流位置に
、上記現像剤担持体と間隙をもって磁性部材か対向配置
され、 上記磁界発生手段の他極は、現像剤容器の内部空間側て
、上記接触部と磁性部材かなす角の中心位置よりも磁性
部材側に位置している、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、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て、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一一次帯゛屯
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、潜像担持体すなわち感光体ドラム１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１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、上記感光体ドラム上には
、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が設けられ内部に一成分もし
くは二成分の現像剤を収容せる現像剤容器４を有し、感
光体トラムｌに間隙をもって上記現像剤容器４から−・
部突出配置されて上記間［１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、非磁性薄板からなり弾力
をもって該現像スリーブ２と接触している例えばウレタ
ンゴム等の規制部材５を有し、さらに上記現像スリーブ
２内には、二つの磁極３ａ、　３１）をもつ磁界発生手
段としてのマグネットロール３か固定配こされている。

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、巾−
の磁石から造ることがてきるのて、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方向く反時計
方向）に回転し、上記マクネットロール３の磁力によっ
て上記現像スリーブ２の表面に一成分系もしくは二成分
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か、両者が接触している
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、直流成分か重畳され　１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記感光体
ドラムｌ上に移行せしめ、該感光体ドラム１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、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、特にその磁極位置について
説明する。

マグネットロール３の二つの極３ａ、　３ｂのうち３ｂ
は、感光体ドラム１との最近接部たる現像部に位置して
いるか、３ａは現像剤容器４の開口４ａに位置している
。すなわち、両極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が、好ましくはマ
グネットロール３のほぼ一直径線上に位置していること
である。こうすることにより、両磁極による磁界範囲は
最大限有効に活かされ、現像スリーブ２には十分なる現
像剤が付着されることとなる。仮に、上記磁極３ａが容
器４の開口４ａ内にない場合には、現像スリーブに付着
する現像剤の量か不足してしまい、現像時に画像ムラ等
を起こす原因となってしまう。

しかし、上記のような二極性のマグネットロール３を従
来のどとくの比較的大径のものに採用しても、その現像
装置には、現像剤の搬送性が悪化する傾向を示す。なぜ
なら、従来は、多極性のマグネットロールを採用するこ
とにより、現像部に対する磁極以外に、現像剤の搬送性
に寄与する磁極が複数存在するのに対し、上記二極性マ
グネットロールでは、それに相当する磁極が−・つじか
ないからである。また、これに起因して、現像剤容器４
の開口４ａの入口側（図において下側）にて何らシール
機能を有することかなくなるのて、現像剤の漏洩の原因
ともなってしまう。

しかし、上記現像剤の搬送性に関する問題点も上記現像
スリーブ２の径を小さくすれば、二極のマクネットロー
ル３であっても十分現像剤が搬送されて良質な画像か得
られることが判明した。この点が本発明の特徴の一つで
ある。特に、現像スリーブの外径が５〜２５皇層におい
て優れていることが確認されな。さらに、上記搬送性を
助長しつつ、現像剤容器からの現像剤の漏洩の防止のた
めに、上記現像剤容器４に磁性部材１０を配した。この
磁性部材１０の位置は、上記マグネットロール３の二極
のうち、現像剤容器４の内部に指向する磁極３ａの磁界
領域内にあり、かつ該磁極３ａの最大磁力線位置よりも
、現像スリーブ２の上流側に設定されている。

また、規制部材５の取付は方法及びその位ｌに関しては
、本発明実施例では、弾力性を有する非磁性薄板５をそ
の一面が現像スリーブに接触するように設けており、間
隔をもって配されな従来の規制部材の場合に比して現像
剤容器開口部を広くする構成をとることができ、現像器
構成の設計仕様範囲を広げることがてきる。その結果、
規制部材まての現像スリーブ上の現像剤の搬送距離も十
分とることができるため、現像剤の摩擦帯電付与も十分
かつ安定したものとなる。

五記作用をさらに十分なものとするためには、規制部材
である非磁性薄板５と現像スリーブ２との接触部か、現
像スリーブの回転中心を通る鉛直線よりも感光体ドラム
ｌａに設置することが好ましい。このようにすると接触
部への現像剤の搬送か向上し、接触部直前での適度のバ
ッキング状ｆＳか得られて塗布も安定化する。さらには
、上記接触部に到るまでの重力の作用に起因する接触部
への現像剤の搬送性の低下を防止するために、上記接触
部は、上記鉛直線より感光体ドラム側にあると同時に、
上記現像スリーブの回転中心を通る水平線よりも上方側
の範囲に位置していることか望ましい。

次に、現像剤容器４の開口部側に設けられた磁極３ａの
位置に関しては、上述の作用を効果的にするためには、
なるべく規制部材５と現像スリーブ２との接触部から離
れて設定する方がよい。仮に、開口部の中央位置よりも
現像スリーブ２の回転方向に対して下流側に上記磁極を
配置すると、すなわち接触部に近づけて磁極を配置する
と規制部材５ないしは支持板６によって形成される空間
ての現像剤の密度が高まり開口部での現像剤の入れ替り
（循環流）が生じにくくなり、現像剤の劣化または現像
スリーブ上での現像剤の過剰摩擦帯電を発生する。した
がって、現像剤容器開口部に配置する磁極の位置は現像
容器開口部の中央よりもスリーブ回転方向上流側に存在
することか好ましい。この位置は磁性部材に上部磁極か
近づいた構成となり、現像剤容器へ回収する現像剤の搬
送性が向上することにもなる。

特に、本発明においては現像剤容器入口側に磁性部材１
０を配置しであるのて、この部分での現像剤への規制力
か働いているため、さらに下流側での現像剤への規制力
を軽減させることができ、規制部材５による部分的に強
い規制による現像剤への劣化または過剰摩擦帯電の防止
にもなり、好ましい形態となる。

本実施例の具体的例な第１図に示すならば、規制部材５
と現像スリーブ２との接触部から開口側の磁極（Ｎ極）
まての角を０１、該Ｎ極から磁性部材までの角をθ２て
表わし、現像スリーブ回転中心を通る水平線をＶ、同じ
く鉛直線なＷ、そして、両磁極ＮＳを結ぶ直経線をＸＹ
とした場合のＶとＸＹとのなす角度を０３、上記接触部
と及び現像スリーブ中心とを通る直線Ｚと鉛直線Ｗとの
なす角度を０４として表わしたとき、０．＝１０５°、
θ２＝５５″、θ３＝５°、θ４＝２０°に設定して好
結果を得た。

なお、記述した現像剤容器の開口部とはＯ１＋０２の範
囲を示すものである。

次に、Ｌ配本実施例装置を他の従来のものと比較しつつ
、その画像階調性について実験を行なったのて、その結
果を第２図を参照して示すこととする。

第２図は、現像スリーブに印加した直流成分電圧値を差
し引いた感光体ドラムの表面電圧値（以下ＳＤバイアス
と略記）を横軸に、コピー、後の画像濃度値をマクベス
ＲＤ５１４　（登録商標）を用いて反射濃度を測定した
結果を縦軸に、現像スリーブの外径をパラメータとしＣ
示したものである。なお、この実験においては、現像は
ジャンピング現像法を用いて行なった。

ジャンピング現像法は、ＯＰＣ感光体１くラム上に公知
の方法により暗部電位−７００ｖ、明部電位−２００Ｖ
の潜像電位を形成し、現像スリーブと感光体ドラムとの
間隔を、例えば本例では約３００　ｇｍに保ち、現像ス
リーブと感光体ドラムとの間に、−２５０Ｖの直流に１
．３ＫＶて１．５にＩＩ、の交流バイアスを重畳するこ
とにより、現像剤である例えば−成分磁性トナーを現像
スリーブから感光体ドラム上の潜像へと飛ばして現像す
る方式である。

第２図に示されな各曲線についての実験条件は以丁の通
りである。

曲線Ｉ：現像スリーブの外径か３２■であり、その内空
間には、該現像スリーブ表面上で １０００Ｇ　（ガウス）の外部磁場を発する四極のマク
ネットロールか固定されてい る。

曲線■：現像スリーブの外径が２０ｍｍであり、その内
空間には、該現像スリーブ表面上で ８００　Ｇ　（ガウス）の外部磁場を発する四極のマグ
ネットロールか固定されてい る。

曲線■：現像スリーブの外径が１０ｍｍであり、その内
空間には、該現像スリーブ表面上で ５００　Ｇ　（ガウス）の外部磁場を発する四極のマグ
ネットロールか固定されてい る。

破曲線■：現像スリーブの外径かＩ　Ｏｍｍであり、そ
の内空間には、該現像スリーブ表面上で７５０　Ｇ　（
カラス）の外部磁場を発する二極のマグネットロールが
固定されてい る。

すなわち、曲線工〜■が従来の多極（四極）のマグネッ
トロールを用いたものて、破曲線■か本実施例の二極の
マグネットロールを用いた現像装置についての実験結果
である。

第２図の結果から、 ■　ＳＤバイアスがＯｖにおいて、曲線■は他の曲線と
比べ濃度か高い。

（２）　　曲線■と破曲線■は他の曲線に比べて緩やか
である。

という点が明らかに言える。

上記■の現象は、いわゆるカブリであり、曲線■での画
質においては、コピー画像の白地部分に現像剤の付着が
目立ってきて、使用上問題かある。

また上記■の現像は１階調性の良さを表わすものである
。曲線の立ち上がりか急であればある程、画像の階調性
か出しにくいわけて、これに対して故国における破曲線
■は、傾きが緩やかてあり、画像の階調を出すのに優れ
ているといえる。

以上の実験結果から総合して、曲線■の場合には、飛散
やカブリかなく、Ｃ＋＋＋ａｘか十分に出る上にムラも
なく階調性にも非常に富んだ画像が得られると緒言でき
る。なお、この傾向は現像スリーブの外径が５〜２５ｍ
ｍの範囲でも同様であることも確認されな。

本発明は、ヒ述した実施例にもとづいたような、非磁性
薄板の当接の形態か現像スリーブの回転方向に対して従
方向である場合の他に、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でも適用できる。この場合
においても、非磁性薄板の当接の形態をスリーブの回転
方向に対して従方向である場合と同様な効果を示し、飛
散やカブリがなく、Ｄ＋ｗａｘも十分に出るうえにムラ
もなく階調性にも非常に富んだ画像が得られる。

（発明の効果） 以上のごとく、本発明によれば、磁界発生手段として、
径が大きなもしくは高価なマグネットロールな用いるこ
となく、小径の二極マグネットロールを使うことにより
、飛散やカブリのない階調性の優れた画像を得られるた
けてなく、現像部と逆側の位置に現像剤取込みの磁極を
配置することとなり、二極マグネットロールの磁気力を
最大限有効に生かした現像剤供給か行なわれて、さらに
ムラの全くない良好な画像を得ることがてきる現像装置
を提供できる。しかも装置全体の小型化に貢献する。ま
た、現像剤収納合奏の開口部に、臨む磁極を、規制部材
の接触部と磁性部材とがなす角度の中央よりも磁性部材
寄りに配したため、接触部にいたるまでの規制力を弱め
ることができ、現像剤の劣化防止あるいは過剰庁擦帯電
の防止かなさされ、現像剤自体及び画像にも好ましい効
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の概要構成を示す縦断面図、
第２図は第１図装置による実験結果を従来のものと比較
して示す図である。 ｌ・・・・・・・−！像担持体（感光体ドラム）２・・
・・・・・・・現像剤担持体（現像スリー７）３・・・
・・・・・・磁界発生手段（マグネットロール）３ａ、
３ｂ・・・磁極 ４・・・・・・・・・現像剤容器 ４ａ・・・・・・・・・開口 ５・・・・・・・・・規制部材 １０・・・・・・・・・磁性部材 ■・・・・・・・・・水平線 Ｗ・・・・・・・・・鉛直線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部空間に固定配置されな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、 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、一極は
   上記潜像担持体に対向する位置に、他極は現像剤容器の
   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
   面と弾圧接触する接触部を有して該表面の現像剤層の厚
   さを規制する規制部材を備え、 上記現像剤容器の開口における、現像剤担持体の入口側
   部分て、上記他極の磁界領域内であってかつ該他極の最
   大磁力線位置よりも現像剤担持体の移動方向上流位置に
   、上記現像剤担持体と間隙をもって磁性部材が対向配置
   され、 上記磁界発生手段の他極は、現像剤容器の内部空間側で
   、上記接触部と磁性部材がなす角の中心位置よりも磁性
   部材側に位置している、 ことを特徴とする現像装置。
2. （２）磁界発生手段の二極は、現像剤担持体のほぼ一直
   径線の上に位置し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。
3. （３）接触部は、現像剤担持体の回転中心を通る鉛直線
   よりも潜像担持体側に、かつ上記回転中心を通る水平線
   よりも上方側の範囲に位置し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。