JPH0279878A - 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】 〔分野〕 本発明は磁性キャリア粒子とトナー粒子とを用いて現像
を行う２成分現像方式の現像装置に関する。

本発明は画像記録形成用の表示装置、プリンター。

ファクシミリ電子写真装置の種々に適用可能な現像装置
である。

〔従来技術〕

従来２成分現像の磁気ブラシ現像の現像効率を向上する
ものとして、本件出願人は特開昭５５−３２０６０号公
報に優れた現像方式を提案した。これは、磁気ブラシを
現像部で交互電界中に保ち、磁気ブラシの先端域だけで
なく、磁気ブラシのもつ非磁性トナーを現像に利用せし
め現像効率を向上するものである。これによって、優れ
た高画質を形成できた。

しかし、特開昭５５−３２０６０号公報のように、従来
の多量の磁気ブラシを形成して現像を行うと、現像容器
内で調整されたトナー濃度に変化があると直接画質に影
響が出てしまうことがあった。従って、現像容器内のト
ナー濃度調整を確実に行うことが必須で、トナー濃度調
整手段を除去することはできない。又、現像効率は従来
よりはるかに優れているものの無駄に搬送しなければな
らない磁性粒子やトナー粒子が多量にあった。

また、特願昭６０−２０４６０５、同６０−２１７５５
６、同６０−２１７５５９、同６０−２５２３１７、同
６０−２５２３１９、同６０−２５２３１６、同６０−
２５２３２０、同６１−２０７０１３には、現像効率を
大幅に向上するための優れた発明が開−示されている。

これらの発明は、従来２成分現像とは異なり、薄層の２
成分現像剤層を形成するための構成として、磁性ブレー
ドと非磁性ブレード及び磁性粒子反転面の一体の規制手
段の上流側に規制磁極を設けることを開示し、規制磁極
が形成するスリーブ表面での磁束密度最大を該磁性粒子
反転面と対向することを開示している。

現像剤塗布量規制部においては、現像剤は実質的なバッ
キング状態を形成している。このバッキング状態を安定
させることにより、トリボ不足のトナーの除去、トナー
への帯電改良、トナートリボの均一化を実現して、現像
部へは充分にトリボ付与され、またトリボの均一化され
たトナーのみを搬送可能としている。

このバッキング状態は、トナーへの帯電を支配している
要であり、このバッキング状態の安定維持が、良好な画
像を長期にわたって維持することと等価となる。このバ
ッキング状態を形成させる主な構成要素として、以下に
挙げるものがある。即ち、■現像剤塗布量規制部材（ブ
レード）と現像剤担持体（現像スリーブ）とのギャップ
（以下略してＳ−Ｂギャップと称する）、■規制部に作
用する磁界；具体的に言うと規制部に作用する規制磁極
の着磁強、現像スリーブ表面における磁束密度強さ、■
現像剤塗布量規制部材と規制磁極との相対位置（規制部
材先端と規制磁極の磁束密度分布の最大値Ｇ　ｍ　ａ　
ｘを与えるピーク位置とのなす角θ等）、■磁性粒子限
定部材の形状である。この他にも種々の要因がバッキン
グ状態に影響を及ぼすが、現像装置の構成に限れば、上
述の４点が支配的である。これら４点の設定を最適化す
ることにより、安定なバッキング状態を維持し、長期に
わたって安定な画像を得ることが可能となる。

従って、トナーコンテンツ維持のための自動トナー補給
装置を必要としない現像装置を使い捨てタイプの小型な
ものにすることが可能となったわけである。

又、前記出願では、現像部での磁性粒子の体積比率を１
．５％〜３０％とすることで、交互電界形成手段との総
合的効果により、優れた画像形成を達成する発明をも開
示している。

最近の画像形成装置の小型化に伴う現像装置の小型化、
現像スリーブの小径化は今後必至であり、現像スリーブ
の小径化に伴い、上述のバッキング状態の維持も難しく
なって（る。即ち、現像スリーブの小径化に伴い、現像
スリーブ内に配置されるマグネットも小径化せざるを得
す、所定のカット極の強さが得られ難くなる。これは、
上述の■の規制部に作用する磁界のラテイチュードを狭
（することになってしまう。また、現像スリーブの小径
化に伴い、上述の■の規制ブレードとカット極との角度
の設定もシビアなものになってくる。

加えて、現像スリーブの小径化により、トナー粒子がス
リーブと接触できる面積が小さ（なること、またマグネ
ットの小径化に伴い、現像容器内にマグネットの磁力に
よって保持可能な磁性粒子の絶対量も減ってしまい、ト
ナー粒子が接触可能な磁性粒子の表面積も減少してしま
うことにより、現像装置のトナー粒子へのトリボ付与能
力の低下が生じてしまい、ますます安定なバッキング状
態の維持が難しくなるという問題に本発明者達は直面し
た。

又、同様に、現像部についてのみ見ても、現像スリーブ
の小径化によって現像領域自体が小域化され、そこに及
ぶ磁界の強さにも限界がでてきて十分な現像がなされな
い傾向になってきている。

従って、従来よりも現像領域における磁界の状態が現像
に対して大きな要因となってきたことを本発明者達は見
い出したのである。

さらにスリーブ径が大きいものでも規制磁極、搬送磁極
、現像磁極等複数の磁極からなる現像装置のマグネット
ロールでは、各々の磁極の特質に合った設計をしな（で
はならず、現像磁極だけをより強（より巾広く設定する
ことは殆ど不可能である。

本発明者達の実験によると以下の事項が判明した。

現像磁極の磁力を落とした場合には、キャリア粒子の感
光体への付着を防ぐことは難しく、又、最大磁束密度が
同等であっても上流・下流側を等しく磁極幅を細らせた
場合にも現像領域下流側の磁力が不足し、キャリア粒子
の感光体への付着を防止することは難しい。

又、磁極を現像域の最小間隙部よりも現像剤移動方向に
関して下流側に傾は下流側での磁力を高め、キャリア粒
子の付着を防止したものは、現像領域でのキャリア粒子
の穂立ちが充分でなく、スリーブ表面もしくはスリーブ
表面近くのキャリア粒子からのトナーの飛翔を妨害し、
その現像効率が低下し好ましくない。

本発明は、上記問題点の発生に基づくものであり、その
特徴は、現像剤担持部材としての現像スリーブ内の磁界
発生手段の磁極による磁束密度分布に対して着目したこ
とにあり、その結果は、小径の現像スリーブだけではな
く、大径の現像スリーブにも適用可能な発明として以下
に説明されるものである。

〔発明の目的及び概要〕

本発明の主たる目的は、現像剤層の表面状態を支配する
磁性粒子の密度を現像剤層の移動方向及びその交差方向
に関して均一化できる現像装置及びそれを用いた画像形
成装置を提供することである。

本発明の別の目的は、現像剤層の厚みが１ｍｍ以下とい
う薄層であっても、現像剤層厚自体が均一であり、しか
もその表面が磁性粒子の存在割合が均一化していること
で微小な凹凸をも均一化している現像剤層を形成でき、
いかなる現像条件でも良好な現像が可能な現像装置を提
供することである。

本発明のさらなる別の目的は、交互電界を形成した現像
域へ現像剤の交互電界に一層の相剰効果を与えることの
できる現像剤層を供給できる現像剤層規制手段に特徴の
ある現像装置を提供することである。

本発明の他の目的は、潜像担持体と現像剤担持体とが対
向する現像域で且つ交互電界が形成されている領域で、
現像剤層の均一的な挙動を可能とし、もりて現像効率を
一層高めることのできる現像装置を提供することである
。

本発明のさらに他の目的は、現像域の現像間隙が増大す
る領域で、現像剤層による像担持体へ供給された磁性粒
子の回収効果を高めることのできる現像装置の提供にあ
り、これに加えた目的は、この現像領域で交互電界が形
成されている付加構成を有する装置において、潜像に最
適の現像像を形成し、カブリの無い極めて優れた画質を
供給できる現像装置の提供にある。

ここで、本発明の特徴事項を踏えて本発明の概要を代表
例として挙げると以下のような現像装置が挙げられる。

トナー粒子と磁性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、該現像部の該潜像担持体と上記現像剤
担持部材との間で電界の向きが交互に変化する交互電界
形成手段と、前記現像剤担持部材の前記現像剤担持体表
面と反対側に設けられた磁界発生手段と、前記現像剤担
持部材表面上に塗布される磁性粒子とトナー粒子との量
を規制する部材と、前記磁界発生手段が、前記現像剤塗
布量規制部材の前記現像剤担持体移動方向の上流側近傍
に規制磁極をもち、かつ該規制磁極の前記現像剤担持体
移動方向下流側の磁束密度を前記方向上流側の磁束密度
上昇率よりも緩慢に低下している現像装置。

さらに、該磁界発生手段が、上記現像部に作用する現像
磁極を有し、該現像磁極の磁束密度は前記現像剤担持体
移動方向に関して、上流側では急峻に上昇し、下流側で
は緩慢に低下している。

この代表例は、実用的には上記現像磁極と上記交互電界
形成手段を上記構成から除いたもの、又は、上記規制磁
極を上記構成から除いたもの、のいずれかで、十分な効
果が得られるのである。

いずれにしても上記代表例によれば、規制された現像剤
層の表面状態が、磁性粒子の均一な分散状態によって均
一化されているため、現像部での均一な現像効果が得ら
れることに加えて、交互電界による現像効率の向上効果
をより一層均−で優れたものにできる。そして、上記現
像磁極の作用によって均一な現像剤層を急激に穂立たせ
て交互電界による初期の現像剤供給をより一層高め、し
かもトナー粒子の不要な現像を確実に防止し、キャリア
粒子としての磁性粒子を確実に回収することができる。

従って、上記代表例によれば、長期にわたって優れた現
像能力が安定して得ることができる。

ここで、本発明理解を高めるために、規制磁極、現像磁
極夫々の作用について以下にまとめることにする。

規制磁極の形成する現像剤担持部材表面での磁束密度に
おいて、 上流側急勾配は、 ■磁性現像剤層を急激に立ち上げて、現像剤混合状態を
粗にして規制し易くする。

■磁性現像剤層の規制部での“つまり”を防止する。

■磁性現像剤の循環を良好にする。

下流側緩勾配は、 ■トナー飛散防止を達成し、 ■密度高い薄層を均一化表面として得ることができる。

現像磁極の形成する現像剤担持部材表面での磁束密度に
おいて、 上流側急勾配は、 ■交互電界での現像剤供給効果高まる。特に現像部での
磁性キャリアの体積比率が１．５％〜３０％では、スリ
ーブ表面の解放効果高い且つキャリア根本からのトナー
をより有効に初期から現像へ帰依できる。

■穂立が初期に一様に行われるので、長手方向に関して
均一な供給が可能であるため、現像バイアスがどのよう
であっても優れた均一現像ができる。

下流側緩勾配は、 ■キャリアの回収力を安定され、キャリアの密度を高め
ていくので、キャリアのトナーのかぶり取り作用を均一
なものにできる。

■画質バランスをより良好なものにできる（潜像に最適
化したもの）。

〔実施例〕

第２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　−３
ｅ、　ＣｄＳ、　ＺｎＯ２、ＯＰＣ，ａ　−Ｓｉ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ｌは周知の画像形成手段によって静
電潜像が形成されつつ図示しない駆動装置によって矢印
ａ方向に回転される。２２は潜像担持体１に近接もしく
は接触されている現像スリーブであり、例えばアルミニ
ウム、ステンレス（ＳＯ３）３１６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の位
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Ｎ極の磁極２３ａＳＳ極
の磁極２３ｂＳＮ極の磁極２３ｃ、　Ｓ極の磁極２３ｄ
の４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。

２４は現像スリーブ２２を配設した現像剤供給器開口の
上縁側に、基部を容器側壁に固定し、先端側は開口上縁
位置よりも容器３６の外側へ突出させて開口上縁長手に
沿って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を横断面路への字形に曲げ加工
したものである。

２６は非磁性ブレード２４の下面側に上面を接触させ前
端面を現像剤案内面２６１とした磁性粒子限定部材であ
る。

２７は磁性粒子であり粒径が３０〜１００μｍ１好まし
くは４０〜８０μｍで、抵抗値が１０７Ωａｍ以上、好
ましくは１０’Ωｃｍ以上にフェライト粒子（最大磁化
６０　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇ　）へ樹脂コーティングした
ものが用いられ得る。

３７は非磁性現像剤トナーである。

３１は現像スリーブ２２を配設した現像容器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２３
ｄとの間の磁界で磁性粒子２７の回収と漏れ防止を達成
するシール効果が得られる。

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、回転自在に軸受した板金にゴムシートを
貼り付は現像容器下面を掃（が如（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３８
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スリー
ブ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現像剤を現像剤と同極性
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。

又、Ｓ磁極２３ｄは、磁性部材３１との間に一方から他
方に磁界を形成するための磁性シール用磁界発生手段で
あり、磁性部材３１に対して１部が対向する。磁性部材
３１は現像剤容器の現像剤収納部の実質的な端部で現像
装置の下方に位置し、この容器内周辺では回収された磁
性キャリア粒子の移動によって、スリーブ表面の現像剤
中に容器内下方に位置するトナー粒子を取り込む。従っ
て、磁性粒子の安定した回収は、現像能力を安定化する
効果がある。

磁性部材３１は「（」あるいはｒＬＪ字形状を有し、鉄
等の永久磁化されていない磁性体や非磁性体を変形させ
ることによって弱い磁性を帯びたものが適用可能である
。又、磁性部材３１として磁石を用いる場合は、平面６
６が磁石Ｓの磁性Ｓとは異極のＮ極性でなければならな
い。

つまり、磁性部材３１は磁性粒子の拘束を行いつつ磁性
粒子の損失を防止しさらに磁性粒子の回収を容易にする
ので、現像剤容器内のトナー粒子が容器内から漏れるの
を防止できる。

さらに、磁極２３ｄを前述のごとく配置することによっ
て、磁極２３ａとの関係で別の好ましい効果が得られる
。すなわち、容器３６の収容部底部と磁極２３ｄとの上
記関係によって、磁気ブラシが３６内で（単に停滞して
いる状態に比較して）粗の状態で形成されないので、磁
性粒子中へのトナー粒子の取り込み量が過剰になること
がない。過剰取り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。

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。この領域に面６６が存在することは、磁極２
３ｄの磁力を面６６が適度に分散して、実質的にはこの
領域の磁力を高めることができるので、磁界シール効果
が増大しているものと考えられる。

非磁性ブレード２４の端部と現像スリーブ２２面との前
記距離ｄ２は５０〜ＳＯＯμｍ１好ましくは１５０〜５
００μｍである。この距離が５０μｍより小さいと後述
する磁性粒子がこの間に詰まり現像剤層にムラを生じや
すいと共に良好な現像を行うのに必要な現像剤を塗布す
ることが出来ず濃度の薄いムラの多い現像画像しか得ら
れない欠点がある。また８００μｍより大きいと現像ス
リーブ２２上へ塗布される現像剤量が増加し所定の現像
剤層厚の規制が行えず、潜像担持体への磁性粒子付着が
多くなると共に後述する現像剤の循環、現像剤限定部材
２６による現像規制が弱まりトナーのトリボが不足しカ
ブリやすくなる欠点がある。

この磁性粒子層は、スリーブ２２が矢印す方向に回転駆
動されても磁気力、重力に基づ（拘束力とスリーブ２２
の移動方向への搬送力との釣合によってスリーブ表面か
ら離れるに従って動きが遅（なり、磁性粒子層の上部で
は多少は動き得るが殆ど不動の静止層を形成する。もち
ろん重力の影響により落下するものもある。

従って、磁極２３ａ、　２３ｄの配設位置と磁性粒子２
７の流動性及び磁気特性を適宜選択する事により磁気粒
子層はスリーブに近い程磁極２３ａ方向に搬送し移動層
を形成する。この磁性粒子の移動により磁性粒子層（第
１層）はトナー層（第２層）からトナーを取り込み、磁
性粒子あるいはスリーブの摺擦によりトナーは摩擦帯電
を受はスリーブ２２の回転に伴って現像領域へ搬送され
現像に供される。

磁性粒子層の移動は現像剤の流動性・磁気力によって決
定され、磁性粒子中のトナーコンテンツが低い場合、上
記静止層が小さくなり、大部分の磁性粒子層は速（移動
し、トナー層からトナーを取り込む。又、トナーコンテ
ンツが高い場合は上記静止層が太き（なり、磁性粒子層
の移動層はこの静止層に覆われたトナー層と接触するこ
とができなくなり、はとんどトナーを取り込まなくなる
。

従って、自然にある程度のトナーコンテンツは維持され
る。

次に、現像剤塗布量規制部材である非磁性ブレード２４
の近傍及び限定部材２６の近傍部の磁性粒子層について
説明する。限定部材は現像剤規制部への補給トナーの不
要な進入を機械的に防ぐだけではない。前述したように
、上記部材２６をスリーブに囲まれた規制領域において
は磁極Ｎ１極によってスリーブの回転とともに搬送され
た磁性粒子が限定部材２６の案内面２６１に沿って詰め
込まれて密度かたか（なる。この領域では、搬送されて
侵入してくる磁性粒子とブレードから流出していく磁性
粒子との入れ替わりが動的に発生しているため磁性粒子
同士がお互いに衝突してかくらん状態になっているもの
の実質的なバッキング状態になっている。このため磁性
粒子ないしはスリーブ上からトナーへのトリボ賦与が行
われ、又磁性粒子ないしはスリーブ上に弱い力で付着し
て搬送されてきたトリボ賦与の小さいトナーは磁性粒子
ないしはスリーブ上から離脱する。つまり、トナーの選
別や、帯電改良が行われる。従って、トリボ賦与が十分
部えられトナーを現像に供することができる。又、磁性
粒子の搬送時の不均一状態も該空間において平均化され
、磁性粒子層の塗布の均一化・安定化も達成される。従
って、限定部材２６は上記案内面２６１が必須であり、
該斜面の傾き及び空間の容積は該空間での磁性粒子のバ
ッキング状態に大きな影響を与える。

これに対して、この領域に対して固定配設された磁極２
３ａは、上記バッキング状態の磁性粒子を磁力線に沿っ
て再配置する。該空間でのバッキング状態はトリボ賦与
に対しては不安定なところがあり、安定化させるために
は常に一定のバッキング状態を必Ｓ要とする。これはス
リーブ上をほぼ接線方向に搬送されてきた磁性粒子を該
方向と直向する力で磁気ブラシを形成するため、磁性粒
子への撹拌効果はもちろんのこと、はぐし効果も働き、
上記トナーへのトリボ賦与及び磁性粒子層の塗布の均一
化・安定化がさらに促進される。この時、周辺の構成に
よって集中せしめられた現像剤が多大な圧力を受けたま
まであると現像剤がつまり過ぎる問題があるが、磁極２
３ａの最大磁力を、発生する部分が案内面２６１に対向
することによって、規制領域中における過大な圧力集中
を防止し、現像剤の集中と安定した高密度の磁性粒子存
在割合を維持できるものと考えられる。

上記の規制領域によって、現像スリーブ表面には、安定
した量の磁性粒子と十分に帯電したトナー粒子とが現像
剤薄層として形成できる。従つて現像領域１０２での現
像効果は安定したものとなる。そして前述した現像部に
搬送された現像剤の内少な（とも前記現像剤担持部材表
面に担持されたトナー粒子を静電潜像担持体に転移させ
る交互電界を前記現像部に形成する交互電界形成手段を
有し、前記現像部において、前記静電潜像担持体と前゛
記現像剤担持部材とで構成される空間の容積に対して、
該現像部に搬送された現像剤の磁性粒子が占める体積比
率が１．５％乃至３０％である現像方法及び装置に対し
て多大な効果を与えることが確認できた。

第２図は現像剤限定部材２６の非磁性ブレード側に磁性
体５０を設置した場合を示しである。この場合磁性体５
０は磁極２３ａに対向する位置に設けるのは好ましくな
い。なぜならば対向していること、磁極２３ａとの間に
強い集中磁界が発生し、上記磁極２３ａによる磁性粒子
の撹拌及びほぐし効果が低減するからである。しかし、
規制部に磁性体を設はスリーブ内部磁石２３との間で磁
性粒子の磁気的規制を行うことは規制部材のスリーブと
の間隙公差の拡大になり、有効的である。又、磁性粒子
ないしはスリーブ上に付着したトナーを比較すると、ス
リーブ上に付着したトナーの帯電電荷量は磁性粒子に付
着したものよりも小さい。この理由はスリーブの移動と
共に、磁性粒子も搬送されるためスリーブ上のトナーが
磁性粒子によって摺擦される機会が少なくなっているた
めである。このスリーブ上のトナーを所定の値にまで持
ち上げるためには、スリーブ上のトナーを積極的に摺擦
してやる必要がある。即ち、スリーブ表面近傍でスリー
ブの移動に反して相対速度のずれを生じさせる磁性粒子
の存在が必要となる。

しかし、単純に磁性粒子の搬送性を低下させることは前
述のトナーの取り込み作用を考慮すると不可能である。

又、規制部で上述の様にスリーブ内磁極２３ａに対向し
て磁性体を配置し、集中磁界を発生させる磁性粒子のス
リーブ上への摺擦力を向上することも上述の如（、現像
剤循環規制部材２６のつくる空間に磁極に最大磁力発生
部を配置する効果を低減させる。

そこで本実施例においては磁極２３ａよりもスリーブ回
転方向に関して下流側に該磁性体５０を設け、磁極２３
ａのブレード側の磁力線がほぼスリーブ表面の接戦方向
に集中する如く構成した。これによりスリーブ表面近傍
のみの磁性粒子がスリーブ表面に沿って、磁気ブラシを
形成し、スリーブ上のトナーを摺擦し、スリーブ上のト
ナーのトリボ賦与を高めることができた。

ここで磁極２３ａの磁束密度分布について述べる。

この磁極２３ａの最大磁束密度は、トナーコンテンツ維
持の為に自動トナー補給装置を持たない本発明の現像装
置に於ては、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を安定させる為には、８００Ｇ以上
が望ましく、かつブレード２４先端に対向する点での磁
束密度はブレード先端とスリーブとの間隙の機械的精度
公差を拡大するために、又規制領域での磁性粒子のバッ
キング状態を安定化するために６００Ｇ以上が望ましい
。ところがマグネットが小径化するに伴って磁束密度の
ピーク値を８００Ｇ以上とすると磁束密度６００Ｇ以上
の広い着磁幅を確保するには限界があり、カット極２３
ａを左右対称とした場合、ブレード２４先端に対応する
点での磁束密度を６００Ｇ以上とすると、Ｌ、とＬ２の
なす角θを狭くしなくてはならず、前述した磁性体５０
及び限定部材２６の案内面２６１の効果を低減させてし
まう。又、α２は小さい方がよい。

α２が大きいと、スリーブ上の磁性粒子層の磁気ブラシ
が太き（なり、ブラシの隙間からトナーを過剰に取り込
んで磁性粒子層中のトナー濃度があがりすぎて地力ブリ
を生じる。第１図は直径１６　ｍ　ｍの小径スリーブを
用いた場合の本発明の実施例での磁石２３の磁束密度分
布を示した図であるが、この図に示したようにマグネッ
ト中心と磁極２３ａの最大磁力発生点とを結んだ直線を
基準として、マグネット中心と磁極２３ａのブレード回
転方向上流及び下流側で磁束密度６００Ｇとなる点を結
んだ直線とのなす角をそれぞれα２及びα露とするとα
１≧θ、α１〉α２となることが望ましい。

すなわち、現像スリーブの移動方向下流側の磁束密度を
緩慢に低下させることにより磁性体５０及び案内面２６
１の効果を低減させることなく、ブレード２４先端に対
向する点の磁束密度を６００Ｇ以上にし、磁極２３ａの
能力を有効に活用することが可能となる。

第１図に於て磁極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、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。

いずれにしても本発明は、従来現像方法、装置では得ら
れなかった高画質を提供できるものであり、現像装置を
使い捨てタイプの小型なものにできたという優れた効果
を奏するものである。

トナー供給部材は現像容器３６内にあって磁性粒子層に
近接或いは接触して矢印ｄ方向に回転駆動してトナー３
７を磁性粒子層へ供給する。

現像容器３６の概略水平方向に隣接してトナーを貯蔵し
ておくトナー貯蔵容器３８を配設し、該トナー貯蔵容器
内には現像容器３６内へトナーを送るトナー搬送部材が
設けられている。

Ｓ磁極２３ｂはカット磁極２３ａ−と現像磁極２３ｃの
間隔が離れているために非磁性ブレード２４部で均一に
塗布された現像層が乱れるのを防止するために設けられ
た搬送磁極である。Ｓ磁極２３ｂは現像剤層を乱さぬた
めに磁極の強さとしては概略現像磁極２３ｃと同等かや
や低目が良い。現像スリーブとして１６φのものを用い
た場合、カット磁極と現像磁極の間隔がスリーブ中心角
で１００°以内であればスリーブ上の現像剤層の乱れは
少ないが、１００１′を越えた場合、現像剤層の乱れが
大きく中間に搬送極を設けた方が好ましい。

Ｓ磁極２３ｄは現像後の現像剤を回収する回収磁極であ
り、磁性シール３１先端部よりも現像スリーブ２２移動
方向上流側に配置される。磁極２３ｄが磁性シール３１
先端部より下流側に配置された場合、現像容器３６下部
のトナー取り込み口付近に磁極２３ｄによる磁性粒子の
穂立ち部分が生じ、トナーを極めて取り込み易くなり摩
擦帯電が十分に行われずカブリ等の原因になりやすい。

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２．６〜２６％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、穂５１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層の厚さが全
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、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、などの点で好ましくない。

特に、本発明にとって好ましい現像方法として挙げた上
記条件は体積比率の増加あるいは減少にしたがって画質
が単調に劣化または増加するのではな（，１，５〜３０
％の範囲で十分な画像濃度が得られ、１．５％未満でも
３０％を越えても、画質低下が発生し、しかもこの画質
が十分な上記数値の範囲ではスリーブゴーストもかぶり
も発生しないという事実に基づくものである。前者の画
質低下は負性特性によるものと思われ、後者は磁性粒子
の存在量が太き（なってスリーブ２２表面を開放できな
くなり、スリーブ２２表面からのトナー供給量が大幅に
減少することから生ずると考えられる。

又、１．５％未満では、線画像の再現性に劣り、画質濃
度の低下が顕著である。逆に３０％を越えた場合は磁性
粒子が感光ドラム面を傷つける問題、画像の一部として
付着して行（ために生じる・転写、定着の問題がある。

そして、磁性粒子の存在が１．５％に近い場合は、大面
積の一様高濃度画像（ベタ黒）の再現時に、「あらび」
と称せられる部分的現像ムラが発生する場合（特別環境
下等）があるので、これらが発生しにくい体積比率とす
ることが好ましい。この数値は現像部に対して磁性粒子
の体積比率が２．６％以上であることで、この範囲はよ
り好ましい範囲となる。又、磁性粒子の存在が３０％に
近い場合は、磁性粒子の穂が接する部分の周辺にスリー
ブ面からのトナー補給が遅れる場合（現像速度大の時等
）があり、ベタ黒再現時にうろこ状の濃度ムラを生じる
可能性がある。これを防止する確実な範囲としては、磁
性粒子の上記体積比率が２６％以下がより好ましいもの
となる。

体積比率が１．５〜３０％の範囲であれば（実施例では
４％に設定した）、第３図に示すようにスリーブ２２表
面上に穂５１が好ましい程度に疎らな状態で形成され、
スリーブ２２および穂上の両方のトナーが感光ドラム１
に対して十分に開放され、スリーブ上のトナー１００も
交互電界で飛翔転移するので、はとんどすべてのトナー
が現像に消費可能な状態となることから高い現像効率（
現像部に存在するトナーのうち現像に消費され得るトナ
ーの割合）および高画像濃度が得られる。好ましくは微
小なしかし激しい穂の振動を生じさせ、これによつて磁
性粒子およびスリーブ２２に付着しているトナー１００
がほぐされる。いずれにせよ磁気ブラシの場合などのよ
うな掃目むらやゴースト像の発生を防止できる。さらに
、穂の振動によって、磁性粒子２７とトナー＆３７との
摩擦接触が活発になるのでトナー３７への摩擦帯電を向
上させ、かぶり発生を防止できる。なお、現像効率が高
いことが現像装置の小型化に適する。

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／ｃｒｔｒ）、
ｈは現像部空間の高さ（ｃ　ｍ　）、ρは磁性粒子の真
密度ｇ／ｃｒｄ、Ｃ／　（Ｔ十〇）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
うに交番電界が強い（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１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。

以上の挙動は高速度カメラ（日立製作新製）で８００コ
マ／秒の撮影を行つて確認された。感光ドラム１表面と
スリーブ２２表面との間隙を小さくして、感光ドラム１
と穂との接触圧力を高め、振動を小さくした場合でも、
現像部の入口側および出口側では空隙は大きいので、十
分な振動が起こり、上述の効果が奏される。

逆に、感光ドラムｌとスリーブ２２との間隙を大きくし
て、磁界を印加しない状態で穂は感光ドラムｌに接触し
ないが、印加した場合は接触するような距離とすること
が好ましい。

第２図において、スリーブ２２として直径１６　ｍ　ｍ
のアルミスリーブの表面を、アランダム砥粒により不安
定型サンドブラスト処理したものを用い、磁石２３とし
て４極着磁でＮ極、Ｓ極が交互に第１図で示されるよう
なものを用いた。磁石２３による表面磁束密度の最大値
は約８００ガウスであった。

ブレード２４としては１　、２　ｍ　ｍ厚の非磁性ステ
ンレスを用い、上記角度θは１５°　とした。また磁極
２３ａの上記角度α、は１５°′、α２は１０’　とし
た。

磁性粒子としては表面にシリコン樹脂コートした粒径７
０〜５０μ（２５０／３００メツシユの）フェライト（
最大磁化６００　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇ　）を用いた。

非磁性トナーとしては、スチレン／ブタジェン共重合体
系樹脂１００部に銅フタロシアニン系顔料５部から成る
平均粒径ｌＯμのトナー粉体にコロイダルシリカ０．６
％を外添したブルートナーを用いたところ、スリーブ２
２表面上にコーティング要約ｌＯ〜３０μｍのトナー塗
布量を得、さらにその上層として２００〜３００μの磁
性粒子層を得た。各磁性粒子の表面上には上記トナーが
付着している。

このときのスリーブ２２上の磁性粒子と全トナーの合計
重量は約２，４３　Ｘ　１０−”ｇ／　ｃ　ｒｄであっ
た。

このときの磁性粒子付着トナーとスリーブ付着トナーの
重量比は約２＝１であった。

磁性粒子は現像部およびその近傍でスリーブ２２内の磁
極２３ｂにより磁界によって穂立ちして、最大長約１．
２ｍｍ程の穂立ちブラシを形成していた。

帯電量をブローオフ法で測定したところスリーブ上及び
磁性粒子上のトナーのトリボ電荷量が＋１２μＣ／ｇで
あった。

この現像装置をキャノン（株）製ＦＣ−５型複写機に組
み込み、感光ドラム３（有機感光材料製）とスリーブ２
２の表面との間隔を３５０μｍとした。この条件で体積
比率を求めると、約ｌθ％であった（ｈ＝３５０　ｐ　
ｍ、　Ｍ＝２．４３Ｘ　１０−”ｇ／ｃ　ｒｄ、　Ｄ　
＝５．５ｇ／ｃｒｒｒ、　Ｔ／　（Ｔ＋Ｃ）　＝２０．
４％）。バイアス電源４として周波数１８００Ｈｚ、ピ
ーク対ピーク値１２００Ｖの交流電圧に一２７０ｖの直
流電圧を重畳させたものを用いて現像を行ったところ、
良好なブルー色の画像を得た。

また、ベタ黒画像について現像し、現像後のスリーブ面
を観察したところ、磁性粒子に付着したトナー及びスリ
ーブ上のトナーはほとんど消費され１００％近い現像効
率で現像が行われていた。

現像特性についてもカブリが無（、良好な現像特性を得
ることができた。

さらに、磁性部材３１の効果についても、良好な磁性粒
子が進入、漏出防止および良好な循環が行われることが
確認された。

以上の説明の如く、本実施例によれば、高画像濃度、高
現像効率で、かぶり、ゴースト像、掃目むら、負性特性
のない現像を行うことができる。

スリーブ２２の材料としてはアルミニウムのほか真鍮や
ステンレス鋼などの導電体、紙筒や合成樹脂の円筒を使
用可能である。また、これらの円筒の表面を導電処理す
るか、導電体で構成すると現像電極として機能させるこ
ともできる。さらに、芯ロールを用いてその周面に導電
性の弾性体、例えば導電性スポンジを巻装して構成して
もよい。

現像部の磁極２３ｂについては、実施例では現像部の中
央に磁極を配置したが、中央からずらした位置としても
よく、また磁極間に現像部を配置するようにしてもよい
。

トナーには、流動性を高めるためにシリカ粒子や、例え
ば転写方式画像形成方法に於て潜像保持部材たる感光ド
ラム３の表面の研磨のために研磨剤粒子等を外添しても
よい。トナー中に少量の磁性粒子を加えたものを用いて
もよい。すなわち、磁性粒子に比べ著しく弱い磁性であ
り、トリボ帯電可能であれば磁性トナーも用いることが
できる。

ゴースト像現象を防止するために、容器２１内へ戻り回
動じたスリーブ２２面から現像に供されずにスリーブ２
２上に残った現像剤層を、−旦スクレーバ手段（不図示
）でかき落し、そのかき落しされたスリーブ面を磁性粒
子層に接触させて現像剤の再コーテイングを行わせるよ
うにしてもよい。

磁性粒子とトナーとの濃度を検出して、この出力に応じ
て自動的にトナーを補給する機構を設けてもよい。

本発明の現像装置は容器２１、スリーブ２２およびブレ
ード２４などを一体化した使いすてタイプの現像器とし
ても、画像形成装置に固定された通常現像器としても使
用可能である。

（実施例２） 第４図に本発明の別の実施例を示す。第４図は現像スリ
ーブ２２として直径２０ｍｍのものを用いた場合の磁石
２３の磁束密度分布を示したもので、このようにやや大
きめの径を有するマグネットを用いた場合は、前実施例
で述べた磁極２３ａの最大磁束密度８００Ｇ以上でブレ
ード２４と対向する点での磁束密度６００Ｇ以上は、前
述角度α１〉α２としなくても達成できる。しかし、例
えばα、＝α２の磁石を用いた場合、量産した場合の個
々の製品の組み立て時等のバラツキにより最大磁力発生
点がブレーゾ回転方向上流側にほんの数度ずれるとブレ
ード２４と対向する点での磁束密度が６００Ｇ以下とな
っている。そこで本発明の前実施例で述べた様にα１〉
α２とすることにより量産等で上述角度θがばらついた
場合でも十分対応できる程ラチチュードが広がることに
なり有効である。

上記のように、与えられた磁界発生手段としてのマグネ
ットがどのようなものでも、上記構成を満足させること
によって、マグネットの能力が有効に利用でき、規制部
のバッキング状態の安定化は促進し、良好な画像性を有
する現像装置が供給できる。特に直径２０　ｍ　ｍ以下
の小径スリーブを用いた系に対して有効である。

次に、第５図乃至第１０図を用いてキャリア粒子の損失
を大幅に防止でき、且つ、現像効率の高い良質画像を形
成できる現像装置について説明する。

以下の例は、キャリア粒子とトナーとを有する混合現像
剤を用い、潜像担持体と現像スリーブの間で交互電界を
印加することにより現像を行うものであって、現像磁極
２３ｃを潜像担持体へ対向させ、かつ、現像スリーブ回
転方向下流側の磁束密度の落ち方を緩慢にしたため、現
像領域でのキャリア粒子の穂立ちは充分に行われ良好な
現像特性が得られ、かつ現像領域下流側でも充分な磁力
が得られるので、キャリア粒子の潜像担持体への付着残
りを防止できる。

第６図における構成は、先の搬送磁極２３ｃを現像磁極
２３ｃとし、先の現像磁極２３ｂを現像磁極２３ｃと規
制磁極２３ａとの間に位置させたもので、規制磁極２３
ａが本発明でいう磁束密度（先の例）をもたない例と先
の例の構成分布をもつ例の２種として説明する。他の構
成は先の例と同じ構成であるため、説明の重複は行わな
いが、先の例の説明で理解されよう。尚、本例は現像装
置を複写機本体に対して着脱可能としたもので、付加構
成としては、先に不図示としたトナー貯蔵容器１２内の
トナー搬送部材ｌＯを明記している。

本例においても、現像部に搬送された現像剤の内生なく
とも前記現像担持部材表面に担持されたトナー粒子を静
電潜像担持体に転移させる交互電界を前記現像部に形成
する交互電界形成手段（不図示）を有し、前記現像部に
おいて、前記静電潜像担持体と前記現像剤担持部材とで
形成される空間の容積に対して、該現像部に搬送された
現像剤のキャリア粒子が占める体積比率が１．６９％乃
至３０％である現像方法及び装置に対して多大な効果を
与えることが確認できた。

第６図に於て磁極２３ｃは現像磁極であるが、第５図に
示された如く、現像磁極２３ｃは感光体と対向する最近
接部分に最大の磁束密度を持ち、現像スリーブ２の回転
方向上流側に向っては急峻にその磁力を弱め、下流側に
向っては緩慢に落ちるように設計されている。現像スリ
ーブ２の回動に伴って搬送されてきた現像剤層は、現像
領域直前で急激に立ち上り、感光体１面に直ちに摺擦さ
れるので、現像剤層の穂立ちに伴う運動によって生じる
キャリア粒子２７から離脱するトナーは容易に感光体ｌ
へ移転するので、離脱トナーが飛散トナーとなって電子
写真装置内を汚ごすといった不都合がなくなる。

又、現像領域においては現像剤層は穂立ち状態になり、
現像スリーブ面が開放され、現像スリーブ上及びキャリ
ア粒子からのトナーの飛翔が交番電界により活発に行わ
れる。従って現像領域に存在するトナーがほとんどすべ
て現像に供されるので、極めて現像効率が高く良質な画
像が得られる。

又、現像領域下流側では磁力の低下は殆どないために、
感光体１へ付着した磁性キャリア粒子を現像スリーブ２
へ引き戻すのに充分な磁力を保持している。それには下
流部において現像対向部の７０％以上の磁力を保持する
ことが望ましい。磁極中心の最大磁束密度（スリーブ表
面における）の最大Ｇｍａｘに対して上流側・下流側が
半値（−〇　ｍ　ａ　ｘ　）になるまでの幅Ｘ、、Ｘ２
がＸｌ〈Ｘ２で１＝２以上あることが好ましい。

従って、トナー飛散がなく良質な現像特性をもち、キャ
リア等の付着のない良好な画像が提供可能となる。

いずれにしても本発明は、従来現像装置では得られなか
った高画質を提供できるものであり、現像装置を使い捨
てタイプの小型なものにできたという優れた効果を奏す
るものである。

Ｓ磁極２３ｂはカット磁極２３ａと現像磁極２３ｃの間
隔が離れているために非磁性ブレード２４で均一に塗布
された現像剤層が乱れるのを防止するために設けられた
搬送磁極である。Ｓ磁極２３ｂは現像剤層を乱さぬため
に磁極の強さとしては概略現像磁極２３ｃと同等かやや
低目が良い。現像スリーブとして直径１６　ｍ　ｍのも
のを用いた場合、カット磁極と現像磁極の間隔がスリー
ブ中心角で１１０°以内であればスリーブ上の現像剤層
の乱れは少ないが、１１０’を越えた場合、現像剤層の
乱れが太き（中間に搬送極を設けた方が好ましい。

第６図において、スリーブ２として直径１６　ｍ　ｍの
アルミスリーブの表面を、アランダム砥粒により不定型
サンドブラスト処理したものを用い、磁石２３としては
４極着磁でＮ極、Ｓ極が交互に第７図で示されるような
ものを用いた。磁石２３による表面磁束密度の最大値は
約９００ガウスであった。現像磁極２３ｃは感光体との
対向部で最大磁束密度となり、その上流側は急峻に磁力
が低下し、下流側では磁力の低下は緩慢であり、現像領
域を過ぎてもなおかつ充分な磁力を有している。

先の実施例１に説明したトナーへの外添シリカを１．０
％とし、バイアス電源（不図示）として周波数１６００
　Ｈｚ　、ピーク対ピーク値１３００Ｖの交流電圧に一
３００ｖの直流電圧を重畳させたものを用いて、実施例
１と同様に現像したところ、良好なブルー色の画像を得
た。

また、ベタ黒画像について現像し、現像後のスリーブ面
を観察したところ、磁性粒子に付着したトナー及びスリ
ーブ上のトナーはほとんど消費され１００％近い現像効
率で現像が行われていた。

現像特性についてもカプリが無（、良好な現像特性を得
る°ことができた。

さらに、磁性部材３１の効果についても良好な磁性粒子
の進入、漏出防止および良好な循環が行われることが確
認された。

以上に説明のごとく、本実施例によれば、高画像濃度、
高現像効率で、かぶり、ゴースト像、掃目むら、負性特
性のない現像を行うことができる。

又、本実施例では現像スリーブ径１６φのものを使用し
たが、本発明は小径のみでなく２０φ以上の直径の大き
いものでも適用可能である。

前記実施例においては現像磁極２３ｃとして単極で上流
側の磁力の減衰が著しく、下流側の減衰が緩慢であるも
のを用いたが、現像効率を向上させる極とキャリア粒子
を回収する極を互いに独立させてもよい。

そのような実施例の現像装置の現像領域の断面図を第８
図に示す。第８図において現像部１２３ｃは感光ドラム
ｌに対向したＮ１磁極と、現像領域下流側に向けられた
Ｎ２磁極の反発磁極からなる。

Ｎ１磁極は現像領域における現像剤の穂立ちを完全なも
のとし良好な現像特性が得られ、Ｎ２磁極により確実に
感光体１上に付着したキャリアを回収することが可能に
なる。

又、反発磁極にすることにより、Ｎ、、Ｎ２磁極間に磁
力の弱い部分ができ、この部分では磁界の拘束力が弱（
、キャリア粒子が交番電界により極めて容易に振動、飛
翔するので、キャリア及びスリーブ上からのトナーの離
脱が容易に行われ、又、ドラム上のカブリトナーの除去
がより確実になる効果も有る。

又、この弱い部分ではトナーが一種のパウダークラウド
状になっており、エツジ現像効果が促進される。

従って、ラインのシャープな、かつ、ベタ濃度が十分な
画像が得られる。

第９図は現像磁極２３ｃと上流側の磁極２３ｄとの間に
磁性板８１を設けて、現像磁極２３ｃの上流側の磁束密
度を急峻に低下せしめたものである。

本実施例のように磁性板８１を設けることにより、現像
部上流側の磁界を制御が可能になり、従って、現像剤粒
子の穂立ち開始地点が容易にコントロールすることが可
能となり、現像領域の遠方での穂立ちを防止することが
できる。その結果、現像剤の穂立ち運動に伴う離脱トナ
ーが飛散トナーとはならず効果的に現像を供することが
できるため、飛散の少ない良好な現像装置が提供できる
。

又、現像磁極２３ｃとしては、第８図で示したよな反発
磁極でも良い。

第１Ｏ図は第６図で用いた実施例に磁気ブラシの穂押え
ならし部材１５を適用した例である。

該部材は現像極Ｎ極（第６図に限定されない）の上流側
傾斜部近傍に設けることが好ましい。形状材質としては
可撓性高分子材料、例えばマイラー（デュポン商品名）
２５μｍの厚さのものをスリーブに当接して用いた。

該部材の適用によりスリーブ上に塗布された磁気ブラシ
を現像領域において緻密な穂に形成することができる。

従ってキャリアから容易にトナーが離脱し、又、ブラシ
跡が画像上に出にくくなり、かつ下流側磁力によって容
易にスリーブ上にキャリア粒子を保持ないしは吸引され
るための感光体へのキャリア付着防止を効果的に行うこ
とができる。

又、規制ブレードから現像領域に至るまでの搬送中のト
ナー飛散をも防止できる。

以上説明したように、本発明によれば現像領域において
は、現像剤の穂立ちが充分に行われ、現像スリーブ面を
開放するので、効率的に現像を行うことができるととも
に、キャリア粒子の感光体への付着を防止すること並び
に現像剤の穂立ちに伴うトナー飛散を軽減する効果があ
る。

特に外径寸法６〜２０　ｍ　ｍの小径スリーブを用いた
場合、本発明の適用により良好な画像が得られる。

又、１０μｍ以下の微粒子トナーを用いた場合も、本発
明の適用により良好な画像が得られる。

次に、第６図実施例が先に挙げた代表例のように、第１
図の規制磁極２３ａの磁束密度分布を満たしている実施
例として説明する。

本例の場合、搬送磁極２３ｂは設けない方が規制部での
規制磁極２３ａの効果が効率よく発揮できる。

即ち上記現像磁極の急な磁束上昇率によって、規制磁極
によって表面均一性が満足され、十分なトナーを確実に
保持した磁性現像剤層が感光体表面へ均一に与えられる
ので、長手方向や移動方向においては均一な穂が安定し
て形成できる。従って、現像像形成にあたっての供給む
らはなく、濃度の安定した現像が達成できる。この初期
の現像剤供給は特にベタ画像の内側の濃度に対して多大
な影響を与えるもので、従来のような濃度ムラを防止で
きる。又、続（現像域の下流側では、現像剤表面の変化
が一様で安定しているために、不要なトナーを除去する
磁性粒子の機能も安定するので、カブリ防止効果やキャ
リア回収能力も安定する。つまり、磁性粒子群が搬送さ
れてはいるものの−様な現像電極として安定して構成を
なすことになるのであろう。

本発明の効果作用は先にまとめて説明していることでも
理解されよう。

次に、第１１図を用いて好ましい条件を挙げることにす
る。

磁極Ｎを先の現像磁極又は規制磁極とすると、マグネッ
トロール２３の中心０に関して、スリーブ２２表面での
磁束密度の最大値Ｇｍａｘ（ラインＬ１上）を含む領域
について検討する。

ラインＬ、に関してスリーブ２２の移動方向における上
流側の磁束密度上昇率Ａに対して、下流側の磁束密度下
降率ＢがＢＡＡである領域は、前述しま たように半値幅、即ち一〇ｍａｘ以上のスリーブ表面で
成立していれば、より製造上のバラツキにも対応できて
優れた効果を発揮できた。磁極Ｎの磁力Ｇｍａｘが８０
０ガウス以下のように小さい場合でＢ＜Ａが成立してい
れば良い効果が得られ、理想的には４００ガウス以上の
スリーブ表面であれば、極めて効果上優れたものが得ら
れ、高速現像でも安定した画像形成が達成された。

又、スリーブ径が４０ｍｍ直径以下では、中心Ｏに関し
てＬｌから上流側への角度α２が５°以上２５°以下の
範囲に上記上昇率Ａのものがあり、中心０°に関してＬ
ｌから下流側への角度α１がｌθ。

以上３５°以下の範囲に上記下降率のものがあって、α
２≧α１であれば、本発明の効果が得られることが見ら
れた。

又、半値幅の角度（ｌＫＯＪ）は、３０６以上６０″以
下が好ましく、外的条件を加味しても３５°以上５５″
　以下あることが本発明の効果をより一層発揮できるこ
とが判明した。

又、上記磁極Ｎを現像極としたときは、角度ていれば、
低速から高速にわたっての現像が（交互電界印加下では
さらに有効）達成できることも判明した。４０　ｍ　ｍ
以下の径のスリーブでは、この半値幅角度が、磁極４極
で４０°以上（最良は４５゜以上）、６極では３０″　
以上あることが好ましい。

本発明は、上記実施例の組合せを可能な範囲で含むもの
である。本発明は特に、磁性粒子少量タイプの上記体積
比率１．５％以上３０％以下の現像方式に対して最適で
あり、交互電界形成手段をもつものにも特に有効である
ことを確認されたものである。

〔効　果〕 本発明によれば現像剤担持体上での磁性キャリアの密度
分布を均一化できて良好な現像画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したマグネットの磁束密度分布を
示した図、 第２図は本発明を実施した現像装置の概略断面図、第３
図は現像部における現像剤の様子を示す図、第４図は本
発明の他の実施例であるところのマグネットの磁束密度
分布を示した図、 第５図（ａ）、（ｂ）は本発明を実施した現像装置の現
像領域の拡大図、 第６図は本発明を実施した現像装置の断面図、第７図は
第６図の現像装置に用いられる磁束パターン図、 第８図（ａ）、（ｂ）、第９図、第１Ｏ図は夫々本発明
の別の実施例の現像領域拡大図、 第１１図は本発明の現像磁極、規制磁極に共通する、磁
束密度分布（スリーブ２２表面における）を説明するた
めの模式図である。 ｌ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・曲・・・電子写真
感光体２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・非磁性スリーブ２３・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・曲・
四聞浦曲面固定磁石２４・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・曲面曲曲曲曲曲非磁性ブレード２６・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・曲・・・・
・・・間中・・・曲現像剤限定部材５０・・・・・・・
・・・曲面・曲面曲間・曲聞曲曲磁性ブレードｂ 第５回 （ｃＬ） （ｂ） 第７図 （α） ＜ｂ＞ ３Ｇ とゴｉ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナー粒子と磁性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体表面と反対側に
   設けられた磁界発生手段と、 前記現像剤担持部材表面上に塗布される磁性粒子とトナ
   ー粒子との量を規制する部材とを有し、 前記磁界発生手段が、前記現像剤塗布量規制部材の前記
   現像剤担持体移動方向の上流側近傍に１極をもち、かつ
   該１極の前記現像剤担持体移動方向に関して下流側の磁
   束密度は上流側の上昇割合よりも緩慢に低下している現
   像装置。
2. （２）上記現像部に搬送される磁性粒子の体積占有率は
   １．５％以上３０％以下である請求項（１）に記載の現
   像装置。
3. （３）上記規制部材は、上記１極側に磁性部材を有する
   非磁性ブレードである請求項（１）に記載の現像装置。
4. （４）潜像担持体に対向して現像間隙を形成するための
   現像剤担持体と、該現像剤担持体表面に磁性粒子とトナ
   ー粒子を含んだ現像剤層を形成する手段と、 該現像剤担持体の表面に磁力を形成するために裏面側に
   設けられた現像磁極であって、該現像磁極はその表面で
   の磁束密度を、該現像剤担持体の移動方向に関して該現
   像間隙の上流側域の上昇割合よりもその下流側域の下降
   割合を緩慢にしている現像磁極と、 を有する現像装置。
5. （５）トナー粒子と磁性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、 該現像部の該潜像担持体と上記現像剤担持部材との間で
   電界の向きが交互に変化する交互電界形成手段と、 前記現像剤担持部材の前記現像剤担持体表面と反対側に
   設けられた磁界発生手段と、前記現像剤担持部材表面上
   に塗布される磁性粒子とトナー粒子との量を規制する部
   材と、を有し、前記磁界発生手段が、前記現像剤塗布量
   規制部材の前記現像剤担持体移動方向の上流側近傍に規
   制磁極をもち、かつ該規制磁極の前記現像剤担持体移動
   方向下流側の磁束密度を前記方向上流側の磁束密度上昇
   率よりも緩慢に低下しており、 さらに、該磁界発生手段が、上記現像部に作用する現像
   磁極を有し、該現像磁極の磁束密度は前記現像剤担持体
   移動方向に関して、上流側では急峻に上昇し、下流側で
   は緩慢に低下している現像装置。