JPH0273383A - 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〕 本発明は静電像を可視化する為の現像装置に関する。

〔従来技術〕

磁性現像剤の薄層を、内部に磁石を配置した非磁性現像
スリーブで支持搬送して電子写真感光体に供給し、静電
像を現像する装置はよく知られている。そして磁性現像
剤の薄層を形成するものとして磁性ブレードがある。

磁性ブレードとして代表的なものは、特公昭５９−８８
３１号公報に記載された固定磁界発生磁極に対向して磁
性ブレード先端を配置する発明である。

また、この技術を応用し、磁性ブレードの規制直後に配
置した非磁性ブレードとで磁性現像剤のつまりを防止し
た特開昭５７−２９０６２号公報、特開昭６２−１３８
８６０号公報も知られている。これらは、いずれも磁性
ブレードの先端に極めて強い集中磁界を形成することに
特徴がある。

従来の磁性ブレードは、磁極に対向してその先端に集中
磁界を形成するためにスリーブから離れる方向の長さを
かなり長（して体積を大きくする必要があった。

〔発明が解決しようとしている問題点〕すなわち、磁性
体の現像剤支持手段側の端部に対して極めて強（磁界を
集中させると、極めて高密度な、従って硬い磁気ブラシ
層が形成される。

これにより、トナーがキャリアとの摩擦により過剰に帯
電される傾向が生じ、キャリアから受けるストレスによ
りトナーの劣化が生ずる。その為、画像濃度が次第に低
下して行く傾向が出る。また、トナーが強い力を受けて
キャリアに対する結着剤として作用し、現像剤層を発生
させることもあり、これが規制部に詰まって現像剤層に
スジむらを生じさせ、画像にスジムラを生ずることもあ
る。

〔発明の概要〕

そこで本発明では規制部における磁界中での現像剤の密
度をより低くしてトナーに対するキャリアからのストレ
スを低下させる。その為に本発明では局所的に強力に磁
界を集中するのではなく、磁界の集中区域を拡大する。

これによって如上の不都合を解決可能とした。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の現像装置の断面図である。

潜像担持体１は静電記録用絶縁ドラムあるいはＡ−３ｅ
、　Ｃｄｓ、　ＺｎＯ２、ＯＰＣ，Ａ−５ｔの様な光導
電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトであ
る。潜像担持体１は不図示の駆動装置によって矢印ａ方
向に回転される。潜像担持体１には電子写真分野で公知
の手段により静電潜像が形成される。２２は潜像担持体
１に近接もしくは接触されている円筒状現像スリーブで
あり、例えばアルミニウム、５ＵＳ３１６　（ステンレ
ススチール）等の非磁性材料で構成されている。現像ス
リーブ２２は現像容器３６の左下方壁に容器長手方向に
形成した横長開口に右略半周面を容器３６内へ突入させ
、左略半周面を容器外へ露出させて回転自在に軸受けさ
せて横設してあり、矢印す方向に回転駆動される。

２３は現像スリーブ２２内に挿入し図示の位置姿勢に位
置決め保持した固定磁界発生手段としての固定の永久磁
石（マグネット）であり、現像スリーブ２２が回転駆動
されてもこの磁石２３は図示の位置・姿勢にそのまま固
定保持される。この磁石２３は層厚規制用磁界発生部と
してのＮ極の磁極２３ａ。

現像磁界発生部としてのＳ極の磁極２３ｂ、Ｎ極の磁極
２３ｃ、　　Ｓ極の磁極２３ｄ、　　Ｎ極の磁極２３ｅ
の５磁極を有する。磁石２３は永久磁石に代えて電磁石
を配設してもよい。磁石２３のスリーブ表面磁束密度の
垂直成分の極大値は２３ａ、　２３ｃ極が約７００ガウ
ス、２３ｂ極が８５０ガウス、２３ｄ、　ｅが約６００
ガウスであった。

磁極２３ａは、スリーブの回転方向（すなわち現像剤搬
送方向）に関して、後述の磁性ブレード５０よりも上流
側に位置し、後述の非磁性ブレード２４とスリーブ円筒
角θが２０度となるように設定されている。

２４は現像スリーブ２を配設した現像剤供給器開口の下
縁側に、基部を容器側壁に固定し、先端側は開口下縁長
手に沿ってスリーブ２２に近接配設した現像剤規制部材
としての非磁性ブレードで、例えば５ＵＳ３１６を図示
形状に曲げ加工したものである。５０は鉄製の磁性ブレ
ードで非磁性板２４による現像剤層厚規制を補助する。

磁性ブレード５０は非磁性ブレード２４の側壁に接着さ
れており、磁界発生部２３ａ側に位置する側面としての
磁界集中面５０１の上記現像剤担持体２２から離れる方
向の長さ（幅）１が６　ｍ　ｍである。

２７はキャリア粒子としての磁性粒子であり、２０〜１
００μｍ１好ましくは３０〜８０μｍで抵抗値が１０７
Ωｃｍ以上１０′３Ωｃｍ以下、好ましくは１８″Ωｃ
ｍ以上１０１２Ωｃｍ以下のフェライト粒子（最大飽和
磁化３０〜１０１００ｅ／ｇ）へトナー帯電制御の為に
極めて薄いフッ素アクリル樹脂のコーティングしたもの
が用いられ得る。コーティングが極めて薄いもで、コー
テイング後の粒径、抵抗も上記と実質的に変化ない。ま
た、以上の粒径、抵抗。

飽和磁化が上記のようであれば鉄やコバルトを主体とす
るキャリアも使用できる。

３７は非磁性トナーである。スリーブ２２はキャリア２
７とトナー３７が混合されている２成分現像剤を搬送す
る。

６２はトナー濃度検出センサーで、このセンサー６２の
出力に応じて６３のトナー補給ローラーの回転（矢印Ｃ
方向に回転する）および停止を繰り返してトナーの供給
を行う。６４．６５はトナーの補給ローラー上へのトナ
ーの塗布を規制するシール部材である。

６６は矢印ｄ方向に回転する撹拌部材であり、スクレー
パー６７でスリーブ２２上から剥離された現像剤と補給
トナーとを混合および撹拌する。

３８はトナー貯蔵容器である。

ここで、現像剤層形成のメカニズムについて説明する。

非磁性ブレード２４、磁性ブレード５０゜磁極２３ａに
よって形成された規制領域は、・磁性現像剤を磁界拘束
する場を形成している。幅１の磁性ブレード側面５０１
は、上流側の磁極２３ａからの磁力線を集中させるが、
スリーブ２２に対向するブレード端部に主に集中させる
のではなくこの面５０１全体に均一化した分布の、幅の
ある集中磁界を形成する。従って、この集中磁界によっ
て現像剤は比較的疎な磁気ブラシ、換言すれば比較的柔
らかい磁気ブラシを規制領域に形成する。磁性ブレード
５０により形成された集中磁界で、磁性ブレード５０を
通過する現像剤量が制限され、そして磁性ブレード５０
を通過した現像剤の内過剰分は次の非磁性ブレード２４
で通過を阻止される。この非磁性ブレード２４は現像剤
の通過量を制限するとともに、現像剤層の厚みをより均
一に均らす作用もする。而して磁性ブレード側面５０１
に比較的均一に分布した集中磁界は現像剤の比較的柔ら
かいブラシを形成するから、トナーに強い負荷をかけて
過剰摩擦帯電や劣化を促進することも防止され、現像剤
の凝集塊の発生や、規制部での現像剤詰まり発生も防止
できる。すなわち、現像剤の層を薄膜で均一化し、しか
も長期に安定した層形成を達成できた。ここで、規制さ
れた現像剤は現像部に搬送される。現像剤層は現像部で
感光体１に接触する。

２は現像バイアス電源で、スリーブ２２に交流電圧また
は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧またはパルス状の
電圧を印加し、スリーブ２２とドラムｌとが対向する現
像部に振動電界を形成する。

この振動電界の作用によってトナー　キャリアは振動運
動し、キャリア、スリーブ表面に付着していたトナーが
静電像の画像部に効率よく付着して可視像を形成する。

なお、現像後の現像剤は公知のトナー濃度検出センサー
６２によって現像剤中のトナー濃度が検出される。トナ
ー濃度が低いと補給ローラー６３が回転を始めて、トナ
ーを供給する。

本発明の本実施例は、上記規制によって現像剤層が安定
しているために、現像部での以下の条件を一層安定化し
て優れた現像を長期に安定して達成できる。

ここで、現像部における磁性粒子の体積比率について説
明する。「現像部」とはスリーブ２２から感光ドラム１
へのトナーが転移あるいは供給される部分である。「体
積比率」とはこの現像部の容積に対するその中に存在す
る磁性粒子の占める体積の百分率である。上記現像装置
においてはこの体積比率が重要な影響を有すること、お
よびこれを１．５〜３０％、特に９〜２６％とすること
が極めて好ましい。

１．５％未満では、現像像濃度の低下が認められること
、スリーブゴーストが発生すること、スリーブ２２表面
でマグネットブラシの穂が存在する部分としない部分と
の間で顕著な濃度差が発生すること、スリーブ２２表面
上に形成される現像剤像の厚さが全体的に不均一となる
こと、などの点で好ましくない。

３０％を越えると、マグネットブラシの穂がスリーブ面
を閉鎖する度合が増大し、かぶりが発生すること、ある
いは高湿時に現像剤の流動性が変化し、現像器から剤が
あふれるなどの点で好ましくない。

上記現像部に存在する磁性粒子２７の体積比率は（Ｍ／
ｈ）　Ｘ　（１／ρ）　ｘ　［（Ｃ／　（Ｔ＋Ｃ）］で
求めることができる。ここでＭはスリーブの単位面積当
りの現像剤（混合物・・・非穂立時）の塗布量（ｇ／ｃ
ｒｔｆ）、ｈは現像部空間の高さ（Ｃｍ）、ρは磁性粒
子の真密度ｇ／ｃｄ、Ｃ／　（Ｔ＋Ｃ）はスリーブ上の
現像剤中の磁性粒子の重量割合である。

なお、上記定義の現像部において磁性粒子に対するトナ
ーの割合は４〜４０重量％が好ましい。

上記実施例のように振動電界が強い（変化率が大きいか
またはｖｐｐが大きい）場合、穂がスリーブ２２からあ
るいはその基部から離脱し、離脱した磁性粒子２７はス
リーブ２２と感光ドラムｌとの間の空間で往復運動する
。この往復運動のエネルギーは大きいので、上述の振動
による効果がさらに促進される。

ここで、本実施例の特徴である規制部について説明する
。

規制部非磁性ブレード端部とスリーブ表面の距離ｄ２は
、規制部における現像剤層づまりに起因する白スジの発
生を押えようとすると、数多くの実験結果によりほぼ５
００μｍ以上、好ましくは６００μｍ以上の間隔が好ま
しい。それ以下であると、長期に亘って画像出しを特別
な環境下で行うとすると凝集物が規制部に溜ってしまい
白スジが発生することが見られたからである。一方、磁
性キャリア粒子の現像に対する電極効果を考えると、ス
リーブと感光体間の最小距離ｄ１は６００μｍ以下が望
ましい。ところが、これらは非磁性ブレードのみから成
る規制部を持つものでは相反するもので、規制間隔を広
げれば現像剤は塊をも含めて簡単に通過できてしまう。

すると現像部へは予期しない多量の現像剤が供給されて
現像不良や感光体の損傷をもたらしてしまう。しかし現
像間隙もそれほど大きくはできない。

しかし、本実施例では、現像剤規制部の磁界分布を上述
のように均一化した幅のある磁界領域によって、流出す
る磁性現像剤の量やキャリア粒子量を安定させ、現像剤
層の発生を減少することによって、非磁性ブレードとス
リーブとの距離ｄ２を現像間隙ｄｉよりも大きく設定で
き、この際の磁性部材とスリーブとの距離ｄ３を６２以
上として現像剤の通過を安定させた。なお、現像部に過
剰な現像剤を搬送せず、適度な現像剤薄層を形成する為
にｄ２は１　ｍ　ｍ以下が好ましい。

ここで、カット極２３ａと非磁性規制ブレード２４間の
角度θと磁性粒子の体積比率の関係を第２図に示す。こ
の場合にスリーブ２２、感光体１間の間隙ｄｉは４５０
μｍである。また非磁性ブレード２４とスリーブ２２間
の間隙ｄ２は６００μｍ、磁性ブレード５０とスリーブ
２２間の間隙ｄ３は９００μｍである。磁性ブレード５
０は幅ｌが４　ｍ　ｍ　、厚みｔが０．５ｍｍで、非磁
性ブレード２４の側面に接合されている。

この図から磁性粒子の体積比率の特に好ましい範囲であ
る９％以上２６％以下を得るには、角度θは５度以上３
０度以下であることが望ましいことが判る。なお、ｄ２
．ｄ３．ｆ、　　ｔの値を変更した場合でも、角度θは
５度以上、３０度以下であることが安定した現像剤層の
形成の為に望ましい。

なお、磁性体５０の端部とスリーブ２２表面との距離ｄ
３は、１．５ｍｍより大きく離すことは好ましくない。

現像剤層厚を実質的に一定にするという条件下でｄ３を
１．５ｍｍより大きくするには、極めて強力な集中磁界
を形成しなければならず、その為規制部で現像剤詰まり
が生じやすくなり、また現像剤が劣化してしまい適正な
トナーコンテントをとっても濃度が出ないという問題が
生じる。特に初期濃度に対して濃度が８０％程度まで低
下する様だと高精細な画像を得ることは困難である。第
３図は一例としてスリーブ、ドラム間ｄ１が４５０μｍ
で、非磁性体５０の端部とスリーブ２２表面間の距離ｄ
２を６００μｍにし、非磁性体２４とカット磁極２３ａ
とのスリーブ中心から見た角度θを一定にし、非磁性体
２４の上流側に現像剤移動方向の厚さｔが０　、５　ｒ
ｒｒ　ｍの磁性体５０を配置し、磁性体５０の幅ｌと磁
性体端部とスリーブ表面間の距離を変化させて、現像部
での磁性体の体積比率が１２％になる様にした場合の初
期画像に対するｌＯ万枚での濃度低下率と、磁性体端部
とスリーブ表面間の距離の関係を示したものである。第
３図から分るように、ｄ３が１．５　ｍ　ｍを越えると
画像濃度低下が大きい。これはｄ３を広くするにつれて
、現像剤規制の為に極めて強力な、かつ極めて密な局所
的集中磁界が必要となり、その為トナーがキャリアから
受けるストレスが太き（なってトナーが劣化促進される
為であると考えられる。如上の強力で密な局所集中磁界
を形成するには、磁性体の幅を広（して体積を増す必要
がある。ｄ２．Ｅ、ｔの値を変えてもｄ３は１．５ｍｍ
以下であることが望ましい。

第４図は現像スリーブ上で磁性粒子とトナー粒子とを混
合および撹拌する現像装置である。以下、この装置に本
発明を適用した場合を説明する。説明しない構成は前記
載実施例と同じである。

第４図例および後述第５図例では固定磁石２３のＮ極２
３Ｃが現像部に磁界を及ぼす現像磁極となっている。

第４図で２６は規制部まで延びた現像剤案内面２６１を
有する非磁性の制限部材である。案内面２６１は、スリ
ーブ２２の回転方向に関してスリーブ２２との間の間隙
が次第に狭まるように傾斜しており、部材２４．５０の
配置された現像剤層厚規制部の上流位置に現像剤の溜り
を形成している。この溜りから所定量の現像剤が規制部
を通過して搬出される。

図示の如（磁性粒子（キャリア粒子）２７は容器内でス
リーブの周囲近傍に層状に集まっており、トナーはその
層の外側から磁性粒子のスリーブ回転に伴う運動によっ
て、この磁性粒子層内にとり込まれる。

３１は現像スリーブ２２を配置した現像容器３６下部か
らの磁性粒子２７ないしは非磁性トナー粒子３７の漏出
を防止するために現像容器下部内面に現像スリーブ２２
に対向して配設された磁性体であり、例えばＬ字状に曲
げた鉄板にメツキを施したものである。磁性体３１とＳ
極性の磁極２３ｄとの間の磁界で磁性粒子２７の回収と
は可能であるが、容器からのトナーおよび磁性粒子の漏
れ防止を達成するシール効果が得られる。

実験によると、現像スリーブと磁性部材３１との距離２
　、５　ｍ　ｍで、磁性キャリア粒子は完全に回収され
、トナー粒子の漏れは全く見られず、安定した現像を達
成できた。

部材３１としては弱磁性ものも適用でき、磁石も使用で
きる。磁石を部材３１として使用する場合は、磁極２３
ｄの極性Ｓと逆極性のＮ極をスリーブに対向させる。

３９は現像スリーブ２２内の固定磁極２３により形成さ
れた磁性粒子のブラシ部分へトナーを供給するトナー供
給部材であり、回転自在に軸受けした板金にゴムシート
を貼り付は現像容器下面を掃くが如くトナーを搬送する
。トナー供給部材３９には、不図示のトナー貯蔵容器３
８中のトナー搬送部材によってトナー供給される。

３８、３５はそれぞれトナー貯蔵容器、磁性粒子貯蔵容
器である。

４０は現像容器３６下部部分に溜るトナーを封止するシ
ール部材で弾性を有し、スリーブ２２の回転方向に向っ
て曲がっており、スリーブ２２表面側を弾性的に押圧し
ている。このシール部材４０は、現像剤の容器内部側へ
の進入を許可するように、スリーブとの接触域で回転方
向下流側に端部を有している。

３０は現像工程で発生した浮遊トナーをトナーと同極性
の電圧を印加して感光体側に付着させ飛散を防止する飛
散防止電極板である。

また、磁極２３ｄと２３ａの間に磁極を設けないことに
よって、磁性粒子の磁性ブラシが、容器３６内の下方領
域、すなわち磁気ブラシ中へのトナー取り込み領域にお
いてスリーブに沿って寝た形状に形成され、粗とならな
いので、磁性粒子中へのトナー粒子の取込み量が過剰に
なることがない。

過剰取込みはトナーの帯電不足を招き、かぶり発生の原
因となる。

なおこの構成は現像剤容器内に磁性粒子と非磁性あるい
は弱磁性のトナーが混在している場合にも有効である。

第４図は現像剤制限部材２６の非磁性ブレード側に上記
幅ｌの鉄製磁性体５０を設置した場合を示しである。こ
の場合、磁性体５０は鉄を用い厚さ２００μｍ１長さｌ
が１０　ｍ　ｍで磁性体５０の端部からスリーブ２２表
面までの距離ｄ３は７００μｍに設定しである。また非
磁性ブレード２４の端部と現像スリーブ２２面の距離ｄ
２は６５０μｍである。本実施例の構成も、実施例１と
同様非磁性板２４とスリーブ２２の距離ｄ２は５００μ
ｍ以上１ｍｍ以下が好ましく、磁性板５０とスリーブ２
２表面の距離ｄ３はｄ２より広めになる様にし、６００
μｍ以上１．５ｍｍ以下が望ましい。

また磁極２３ａと磁性体５０のスリーブ中心から見た角
度θについて最適条件を述べる。角度θと塗布量の関係
は実施例１の図２で示したグラフで示され、これは本実
施例でも同一である。但し、第２図は非磁性板２４と磁
極２３ａ間角度であるが第１図、第４図あるいは第５図
では非磁性板と磁性板が一体であり、磁性板５０と磁極
２３ａの角度と非磁性体板２４と磁極２３ａの角度はほ
とんど同一とみなせる。（なお、第１．４．５図で、直
線り、はスリーブ２２の回転中心と磁極２３ａのスリー
ブ表面での最大磁束密度位置を結ぶ直線である。また、
Ｌ２は非磁性板２４のスリーブ回転方向に関する厚みを
規定する２つの側面の内、磁性板５０側の側面のスリー
ブに最近接′した端と、スリーブ２２の回転中心を結ぶ
直線である。この直線Ｌ　Ｉ　＋　　Ｌ２のなす角度θ
は、非磁性板２４と磁性板５０が接合、あるいは極めて
近接しているので、磁性板５０の厚みを規定する２つの
側面の内非磁性板２４側の側面のスリーブに最近接した
端とスリーブ中心を結ぶ直線が直線り、となす角度と実
質的に等しい。）さて、磁性粒子の体積比率は本構成の
場合特に高画質の画像を狙う為に濃度が充分に出て、が
さつきがない様な状態が望ましい。さらに磁性粒子の量
が少ないと低湿時にトナーが過剰にチャージアップし易
（なるので、本構成でより高画質を狙うには既に述べた
体積比率の範囲よりも下側が狭い９％〜２６％が望まし
い。また規制部での磁気ブラシを比較的柔らかくするこ
とが望まれる。それで磁性ブレード５０を磁極２３ａの
最大磁束密度位置の直上に配置するのをさけて、これら
のなす角度を５°〜３０’　の範囲が望ましい。

第５図はさらに別の実施例で磁性板５０として、上記長
さｌが３　ｍ　ｍ　、剤の移動方向の厚みが１　ｍ　ｍ
の磁性ニッケル板を使用した以外の規制部および現像部
の構成は第４図の実施例と同一にしである。

第５図では現像剤の撹拌移送手段としてスクリュー７１
、７２．７４を設けである。スクリュー７１．　７２は
現像剤の通過口を有する隔壁７３でしきられている。ス
クリュー７２．７４はスリーブに近接させスリーブ２２
に磁力で保持された現像剤層を撹拌する。この様にする
と容器内部の現像剤の循環が良くなるので現像器を回転
させる方式も採用できる。すなわち、現像器は軸８を中
心に回転することにより、現像部から離れた非現像作動
位置と、図示の如（スリーブ２２がドラム１に近接対向
して、潜像を現像する作動位置との間を移動する。この
ように現像器を回転移動させると、現像器内のデッドス
ペースに隠れたいてゴミや凝集現像剤がスリーブ近傍に
出て来て、画像に白スジが発生しやす（なるが、第５図
のようにするとｌＯ万枚以上でも白スジはまったく発生
しなかった。また循環が良いので９　ｍ　ｍ〜２５　ｍ
　ｍ中のスリーブの使用も可である。

ここで第５図の実施例の特徴を列挙すれば、以下の事項
がある。

トナー粒子と磁性キャリア粒子とを有する現像剤を収容
する現像剤容器と、潜像を担持する潜像担持体と対向し
て、トナー粒子を該潜像担持体に供給する現像部を形成
するとともに、前記容器から現像剤を該現像部に担持搬
送する現像剤担持部材と、前記現像剤担持部材の前記現
像剤担持表面と反対側に設けられた固定磁界発生手段と
、前記現像担持部材表面上に塗布される磁性キャリア粒
子とトナー粒子との量を規制する部材とを有し、磁性キ
ャリア粒子とトナー粒子とを有する現像剤を現像部で用
いて潜像を現像する現像装置において、 （１）上記固定磁界発生手段は、上記現像剤担持部材の
上記現像剤容器に対向する中央領域を挟むように現像剤
担持部材の移動方向に関して順に設けられた第１固定磁
界発生部と第２固定磁界発生部を備え、上記第１固定磁
界発生部側に位置する第１撹拌部材と上記第２固定磁界
発生部側に位置し、該第１撹拌部材よりも上方に設けら
れた第２撹拌部材とを有し、上記現像剤担持部材の回転
中心に関して、該第１固定磁界発生部が現像剤担持部材
表面上で形成する磁界の最大磁束密度地点と、第２固定
磁界発生部が現像剤担持部材表面上で形成する磁界の最
大磁束密度地点とがなす角度θ２内に第１撹拌部材、第
２撹拌部材夫々の撹拌部材最大域のすべてが位置するよ
うに配置されている点。

（２）上記固定磁界発生手段は、上記現像剤担持部材の
上記現像剤容器に対向する中央領域を挟むように現像剤
担持部材の移動方向に関して順に設けられた第１固定磁
界発生部と第２固定磁界発生部を備え、上記規制手段は
、上記現像剤担持部材の移動方向に関して該第２磁界発
生部より下流側に位置し、第２磁界発生部が作る磁界中
に位置する磁性部材を備え、上記第１固定磁界発生部側
に位置する第１撹拌部材と上記第２固定磁界発生部側に
位置し、該第１撹拌部材よりも上方に設けられた第２撹
拌部材とを有し、上記現像剤担持部材の回転中心に関し
て、該第１固定磁界発生部が現像剤担持部材表面上で形
成する磁界の最大磁束密度地点と、第２固定磁界発生部
が現像剤担持部材表面上で形成する磁界の最大磁束密度
地点とがなす角度θ２内に第１撹拌部材、第２撹拌部材
夫々の撹拌最大域のすべてが位置するように配置され、
上記第２撹拌部材は、上記現像剤担持部材に対向する領
域で上記現像剤担持部材と同方向に回転することを特徴
とする点。

（３）上記固定磁界発生手段は、上記規制手段へ磁力を
及ぼす固定磁界発生部を有し、上記規制手段は、該固定
磁界発生部よりも上記現像剤担持部材の移動方向下流側
に磁性部材と非磁性規制部材とを有し、該固定磁界発生
部よりも上記現像剤担持部材の移動方向上流側で該画定
磁界発生部に上記現像剤担持部材を介して近接配置され
、現像剤担持部材に対向する部分が現像剤担持部材と同
方向に移動する撹拌部材と、上記磁性部材から上記撹拌
部材にわたって上記現像剤担持体を覆うように設けられ
た現像剤案内部材と、を有することを特徴とする点。

以上で言う撹拌最大域とは、スクリュー７２．７４の最
大半径部の回転軌跡を言う。

なお、スクリュー７１，７２．７４はスリーブ２２の長
手方向に沿って現像剤を撹拌しながら搬送するもので、
スクリュー７２の現像剤搬送方向はスクリュー７１のそ
れとは反対方向であり、スクリュー７４の現像剤搬送方
向はスクリュー７２のそれとは反対方向である。スクリ
ュー７１はトナー容器３８から供給されたトナーとキャ
リアを混合し、スクリュー７２に受は渡す。

また、磁極２３ｄ付近では、スリーブ２２に近接して設
けたスクリュー７２によって搬送されてきたフレッシュ
現像剤と現像後の回収現像剤とを交換する。

スクリュー７２は磁極２３ｄの最大磁束密度位置よりも
スリーブ回転方向下流側で、かつ少なくとも一部が磁極
２３ｄの磁界内にあるのがよい。これは磁性粒子の磁気
ブラシが立ち上って疎な状態の部分を撹拌するよりも、
磁気ブラシが倒れ傾向にあり、密な状態の部分を撹拌す
る方が、フレッシュ現像剤との交換割合が適量となり、
トナー濃度分布もより均一化できるからである。

また、スクリュー７２とスリーブ２２との間隙は１〜５
ｍｍ程度がよく、離れすぎると剤の交換が低下する。実
施例では３ｍｍとした。スクリュー７４は規制部に搬送
される現像剤の量を規制部入口直前で現像スリーブ長手
方向に関して均一化するものである。その作用はこの規
制部における現像剤の加圧状態を安定することであり、
供給されてきた現像剤をスリーブの軸方向にならして強
制的に送り込むと同時に曲面の案内面２６２との間隙を
通って余分な現像剤を空間Ｍに放出して規制部内の圧力
状態を一定化する。これにより、部材５０゜２４によっ
て形成された現像剤の厚み、およびトナー濃度を、スリ
ーブ長手方向に関してより一層均−化する。

スクリュー７４の位置はスリーブ回転方向に関して磁極
２３ａの最大磁束密度位置よりも上流側が良く、磁極２
３ａから２３ｄまでの現像剤搬送路の後半に設けること
が望ましい。前半に設けると軸方向の均一化作用が若干
低下する場合がある。

直線り、と、スリーブ中心を通りスクリュー７４の最大
撹拌域に外接する直線Ｌ３とのなす角度はＯ０〜４０°
が良い。磁極２３ａの磁力の影響が無くなるとスリーブ
軸方向への現像剤の搬送が悪くなるのでスクリュー７４
の少なくとも一部は磁極２３ａの磁力の及ぼす範囲に設
けることが必要である。

磁極２３ｄの磁力は磁極２３ａよりも強すぎるとスクリ
ュー７４から規制部にかけてのスリーブ上の現像剤の存
在量が減少し、均一塗布が行われに（くなる。また、ス
クリュー７４の軸方向の搬送も悪くなり、スクリュー７
４によるスリーブ軸方向の均一化作用も減少する。従っ
て２３ｄの磁力は２３ａの磁力よりも弱くして、上述の
領域での現像剤の存在量を条目に設定することが好まし
い。

なお、磁極２３ａの最大磁束密度はスリーブ表面上で６
００Ｇ以上、好ましくは７００Ｇ以上が好ましい。これ
は磁性粒子層のトナーコンテンツ変化に対して現像剤の
塗布状態がカット磁極の磁束密度が高い程安定する傾向
にあるからである。特にトナーコンテンツ維持のために
自動トナー補給装置を持たない現像装置においてはスリ
ーブ表面上で８００Ｇ以上の最大磁束密度であることが
好ましい。

但し、２３ａの磁力の増加とともに現像剤の劣化が生じ
、また搬送力は向上するため、スリーブ上への現像剤の
塗布量が増加し過ぎないように、設計仕様上適切な範囲
で選択する必要がある。本発明者らによれば１，２００
Ｇ程度までが他の現像器構成上から考慮して良結果が得
られる。

第４図、第５図において磁極２３ｃは現像磁極であるが
、この現像磁極は、はぼ現像部に位置し、磁性粒子の潜
像への付着を防止する為、スリーブ表面上で８００Ｇ以
上の磁束密度であるとよい。

本発明は、上述した各構成の任意の組合せを含むことは
言うまでもない。

このように、磁性現像剤を磁性部材の磁界集中面の側面
に上流側の磁力を集中させて、非磁性規制ブレードで規
制する現像剤層形成装置は、磁性部材の幅が従来よりも
小さ（，１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい
。これは実験から明らかになったことである。また、こ
の長さを２゜５ｍｍ以上７ｍｍ以下であると、磁性部材
のこの面に対して均一な磁界集中を達成できる。また、
磁性体の厚みは、０　、２　ｍ　ｍ以上３ｍｍ以下、好
ましくは０．５ｍｍ以上２　、０　ｍ　ｍ以下が良い。

第１表に上記実験結果を示す。

第　　　１　　　表 第１表はスリーブ回転中心軸に垂直な平面、換言すれば
現像剤搬送方向と平行な平面で磁性体５０を切った断面
が実質的に長方形の形状となる磁性体５０の幅と厚みを
変化させた場合の実験結果である。

ＯはＡ４紙でｌＯ万枚コピー後の画像濃度が、初期のそ
れの８０〜９０％、◎は同じく９０％以上の場合で、夫
々現像剤層は安定しており、Ｘ印は同じく８０％未満で
あるか、あるいは現像剤層が不安定（従って画像濃度が
変動する）であった場合である。

表の上方のＸ印は規制力か弱過ぎて現像剤層が不安定に
ある傾向を示し、下方のＸ印は画像濃度低下の大きい傾
向にあることを示している。

また、前記平面による磁性体の断面の面積をパラメータ
として見た観点によると、第６図の結果が得られた。第
６図はＡ４紙で１０万枚コピー後の画像の濃度の初期画
像濃度に対する比率を測定したものであるが、断面積（
幅Ｘ厚み）が１５ｍｒｒｒ以下であることが、上記比率
が８０％以上であるので好ましく、１０ｍ耐以下である
と上記比率が９０％以上であるので特に好ましい。ただ
し、断面積が０．５ｍ　ｒｄより小となると現像剤層が
不安定になるので好ましくない。但し、厚みが相対的に
薄（て相対的に幅広では、磁力規制効果が低減して安定
した現像剤層が得られないので、厚みは０．２ｍｍ以上
であり、幅は１０　ｍ　ｍ以下であることが望ましい。

すなわち、厚みと幅は前述の範囲が望ましい。

なお、磁性体の傾斜角θ３．すなわち、スリーブ中心と
磁性体のスリーブ側先端を結ぶ直線（スリーブ表面に対
する法線）Ｌ５と磁性体の長軸のなす角度は、−４５°
以上６０°以下であることが好ましく、特に好ましくは
一２００以上２０’以下である。

第２表をそれに示す。

第　　　２　　　表 ○印、◎印の意味は前記と同じである。結果が×となっ
ているのは、Ａ４紙１０万枚コピー後の画像濃度が初期
濃度の８０％未満に低下することを示す。θ３が６５度
、７５度においては、磁性体とスリーブ表面との間に角
度の小さい（さび形空間が形成されて、磁気拘束力と相
俟ってここに現像剤がつまりやすくなって、トナーの過
度の摩擦帯電、劣化が生ずる為に結果が×になっている
。また、θ３が一５０度、−６０度においては、磁性体
のスリーブ側先端が磁極２３ａに近接することとなるの
で、この先端に強い局所的磁界集中が生じ、現像剤の磁
気拘束力が強（なり過ぎ、トナーの過度の摩擦帯電、劣
化が生ずる為に結果が×になっている。

なお、θ３が正の範囲は、直線Ｌ５に対して、スリーブ
回転方向に関する上流側に見た角度であり、θ３が負の
範囲は、直線Ｌ５に対して、スリーブ回転方向に関する
下流側に見た角度である。

なお、前記断面において磁性体が矩形のものばかりでな
く、偏平な台形、くさび形等のものも本発明に適用でき
る。断面が矩形のものでは、長い方の辺の長さを幅、短
い方の辺の長さを厚みと言い、長い方の辺に平行で断面
の中心を通る直線を長軸と言うことにする。また、上記
のように断面が矩形でないものでは、その断面の輪郭線
上の任意の２点を通る直線の内、最も長い直線の長さを
幅といい、その直線を長軸といい、この長軸に垂直な方
向についての寸法の平均値を厚みという。このように幅
、厚み、長軸を規定すれば、前記断面形状がくさび形、
偏平台形等、矩形以外の形状の磁性体においても、前述
の好適数値範囲はあてはまる。

また、前述の実施例では磁性体５０を非磁性ブレード２
４に接合した。すなわち磁性体５０．非磁性ブレード２
４の距離は０であったが、磁性体５０と非磁性ブレード
間のスリーブ回転方向についての間隔は０以上３　ｍ　
ｍ以下が好ましい。この間隔を３　ｍ　ｍより大とする
と、この間隔域に滞留する磁性キャリア粒子量が増大し
てこれが磁界を強く集中させ、磁性体５０の寸法を大き
くしたと同様の不都合が生じて来るので好ましくない。

なお、本発明において、磁性体５０としては前述の鉄、
ニッケル以外に、コバルトや磁性ステンレス鋼等の強磁
性体が使用できる。

また、本発明は、一般に高抵抗で、定着性向上の為に柔
らかいトナーを使用するカラー画像形成装置により有用
である。カラートナーとしてはスチレン−アクリル酸エ
ステル系樹脂、またはポリエステル樹脂等の結着樹脂を
主成分として、これにカラー顔料、または染料、その他
必要に応じて荷電制御材等を混練いて得た平均粒径が５
〜２０μｍ９体積抵抗率が１ａｌｌΩｃｍ以上のものも
一例として使用できる。トナーのキャリアに対する混合
比率は一例として５〜１５重量％、好ましは６〜１３重
量％であろう。現像剤の流動性向上の為にシリカ微粉末
を添加してもよい。

さらに、第５図でも説明したが、ＶＳＰ４，６２２゜９
１６や特開昭６０−２６００７３号公報に代表されるよ
うな現像器を回転させて使用する画像形成装置では、通
常は現像器内のデッドスペースに沈んでいる現像剤塊が
、回転の為に浮き出して現像剤搬送路に入りやすいが、
本発明ではこのような現像剤塊の規制部におけるつまり
も防止しやすいので、斯かる作動位置、非作動位置間を
移動する型の現像器に有用であるが、しかし固定型の現
像器にも有用であることは言うまでもない。

〔効果〕

本発明によれば、現像剤層厚規制部でのトナーに対する
キャリアからのストレスを低下させ、現像剤劣化を防止
し、またトナーを適度に帯電させるので、高画質の現像
画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図。 第２図はカット磁極とブレード間角度とキャリアの体積
比率との間の相関図。 第３図は間隙ｄ３と画像濃度低下の相関図。 第４図は本発明の他の実施例の説明図。 第５図は本発明の他の実施例の説明図。 第６図は磁性体断面積と画像濃度低下の相関図。 ２２は現像スリーブ ２３はマグネット ２４は非磁性板 ５０は磁性板である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）磁性キャリアとトナーを含む現像剤を支持して搬
   送する現像剤支持手段と、 固定された磁界発生手段と、 現像剤支持手段に関し、上記磁界発生手段とは反対側の
   位置に配置され、現像剤支持手段上の現像剤層厚を規制
   する規制手段であって、現像剤搬送方向に関して上記磁
   界発生手段の磁極の下流位置に配置され、幅が１ｍｍ以
   上１０ｍｍ以下であり、厚みが０．２ｍｍ以上３ｍｍ以
   下である磁性部材と、現像剤搬送方向に関して、この磁
   性部材よりも下流位置において、上記磁性部材と現像剤
   支持手段の間隔よりも小なる間隔をもって現像剤支持手
   段に対向配置された非磁性部材とを有する規制手段と、 を備えた現像装置。 （２）磁性部材の断面における長軸が現像剤支持手段表
   面の法線となす角度は−４５°以上６０°以下である請
   求項（１）に記載の現像装置。 （３）上記現像剤支持手段表面と上記非磁性部材の最近
   接距離をｄ２（ｍｍ）、上記現像剤支持手段表面と上記
   磁性部材の最近接距離をｄ３（ｍｍ）としたとき、０．
   ５ｍｍ≦ｄ２＜ｄ３≦１．５ｍｍである請求項（１）ま
   たは（２）に記載の現像装置。 （４）現像剤支持手段とこれが対向する像支持手段の最
   近接間隙をｄ１とすると、ｄ１＜ｄ２である請求項（３
   ）に記載の現像装置。 （５）磁性部材と非磁性部材との、現像剤搬送方向に関
   する間隙は０ｍｍ以上３ｍｍ以下である請求項（１）乃
   至（４）のいずれかに記載の現像装置。 （６）前記現像剤支持手段は回転スリーブであり、前記
   磁性部材と前記磁極間の角度は５度以上３０度以下であ
   り、前記磁極のスリーブ表面での最大磁束密度は６００
   ガウス以上１２００ガウス以下である請求項（１）乃至
   （５）のいずれかに記載の現像装置。 （７）磁性キャリアは平均粒径が２０μｍ以上１００μ
   ｍ以下、飽和磁化が３０ｅｍｕ／ｇ以上１００ｅｍｕ／
   ｇ以下、体積抵抗値が１０＾７Ωｃｍ以上１０＾１＾３
   Ωｍ以下であり、トナーは平均粒径が５μｍ以上２０μ
   ｍ以下、体積抵抗値が１０＾１＾３Ωｃｍ以上である請
   求項（１）乃至（６）のいずれかに記載の現像装置。 （８）現像剤支持手段と像支持手段とが対向する現像部
   に振動電界を形成する手段を備えている請求項（１）乃
   至（７）のいずれかに記載の現像装置。 （９）磁性キャリアとトナーを含む現像剤を支持して搬
   送する現像剤支持手段と、 固定された磁界発生手段と、 現像剤支持手段に関し、上記磁界発生手段とは反対側の
   位置に配置され、現像剤支持手段上の現像剤層厚を規制
   する規制手段であって、現像剤搬送方向に関して上記磁
   界発生手段の磁極の下流位置に配置された、断面積が０
   ．５ｍｍ＾２以上１５ｍｍ＾２以下であり、かつ断面に
   おける長軸が現像剤支持手段表面に対する法線となす角
   度は−４５°以上６０°以下である磁性部材と、現像剤
   搬送方向に関して、この磁性部材よりも下流位置におい
   て、上記磁性部材と現像剤支持手段の間隔よりも小なる
   間隔をもって現像剤支持手段に対向配置された非磁性部
   材とを有する規制手段と、 を備えた現像装置。 （１０）前記磁性部材の幅は１０ｍｍ以下であり、厚み
   は０．２ｍｍ以下である請求項（９）に記載の現像装置
   。 （１１）磁性部材の断面における長軸が現像剤支持手段
   表面の法線となす角度は−４５°以上６０°以下である
   請求項（９）または（１０）に記載の現像装置。 （１２）上記現像剤支持手段表面と上記非磁性部材の最
   近接距離をｄ２（ｍｍ）、上記現像剤支持手段表面と上
   記磁性部材の最近接距離をｄ３（ｍｍ）としたとき、０
   ．５ｍｍ≦ｄ２＜ｄ３≦１．５ｍｍである請求項（９）
   または（１０）または（１１）に記載の現像装置。 （１３）現像剤支持手段とこれが対向する像支持手段の
   最近接間隙をｄ１とするとｄ１＜ｄ２である請求項（１
   ２）に記載の現像装置。 （１４）磁性部材と非磁性部材との、現像剤搬送方向に
   関する間隔は０ｍｍ以上３ｍｍ以下である請求項（９）
   乃至（１３）のいずれかに記載の現像装置。 （１５）前記現像剤支持手段は回転スリーブであり、前
   記磁性部材と前記磁極間の角度は５度以上３０度以下で
   あり、前記磁極のスリーブ表面での最大磁束密度は６０
   ０ガウス以上１，２００ガウス以下である請求項（４）
   乃至（１４）のいずれかに記載の現像装置。（１６）磁
   性キャリアは平均粒径が２０μｍ以上１００μｍ以下、
   飽和磁化が３０ｅｍｕ／ｇ以上１００ｅｍｕ／ｇ以下、
   体積抵抗値が１０＾７Ωｃｍ以上１０＾１＾３Ωｃｍ以
   下であり、トナーは平均粒径が５μｍ以上２０μｍ以下
   、体積抵抗値が１０＾１＾３Ωｃｍ以上である請求項（
   ９）乃至（１５）のいずれかに記載の現像装置。 （１７）現像剤支持手段と像支持手段とが対向する現像
   部に振動電界を形成する手段を備えている請求項（９）
   乃至（１６）のいずれかに記載の現像装置。 （１８）現像剤搬送方向に関して規制手段の上流側に設
   けられ、規制手段近傍の現像剤を案内する案内面を有す
   る案内手段と、 現像剤搬送方向に関して上記磁極の上流側の位置におい
   て、上記案内手段と現像剤支持手段の間に配置された現
   像剤撹拌手段と、 を備えた請求項（１）乃至（１７）のいずれかに記載の
   現像装置。 （１９）現像剤搬送方向に関して、上記現像剤撹拌手段
   の上流側の位置に配置された第２の撹拌手段を備えた請
   求項（１８）に記載の現像装置。