JPH0619321A

JPH0619321A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0619321A
Application number: JP4194749A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yamaji; 雅章山路
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】磁界発生手段の現像主極の現像剤担持体上の
磁束密度を大きくすることにより、二成分現像剤のキャ
リアの像担持体への付着を防止して、二成分現像剤によ
る現像で画像欠損のない画像を得ることができ、カブ
リ、トナー飛散のない現像装置を提供することである。【構成】マグネットローラの現像主極による磁束密度
のピーク位置において、マグネットローラの表面上の磁
束密度のピークを２つにすることにより、現像スリーブ
の表面上の磁束密度のピークを１つにし、スリーブ上で
の最大磁束密度の減衰を小さくした。【効果】スリーブ上の磁束密度を大きくすることがで
きるので、二成分現像剤のキャリアの感光ドラムへの付
着を防いで、画像欠損のない良好な画像を得ることがで
き、又現像剤のカブリ、トナー飛散を防止することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置、静
電記録装置、磁気記録装置等の画像形成装置で像担持体
上の静電潜像を現像して可視化するのに用いられる現像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写装置、静電記録装置、磁気
記録装置等の画像形成装置で像担持体上の静電潜像を現
像して可視化する現像装置には、磁気ブラシ現像法が広
く採用されている。

【０００３】この磁気ブラシ現像法の１つとして、現像
容器に回転可能に支持した現像剤担持体としての非磁性
円筒体からなる現像スリーブ内に、磁界発生手段として
の複数の磁極を有するマグネットローラを固定配置し、
マグネットローラによって現像容器内の現像剤を現像ス
リーブ上に担持させ、現像スリーブの回転により担持し
た現像剤を像担持体と対向した現像位置へ搬送し、マグ
ネットローラの略現像位置に配置された現像主極によっ
て現像スリーブ上の現像剤に磁気ブラシを形成させるこ
とにより、磁気ブラシを像担持体に摺擦して像担持体上
の静電潜像を現像する磁気ブラシ摺擦現像法が良く知ら
れている。

【０００４】又画質向上を目的として、現像スリーブに
振動電界からなる現像バイアスを印加することにより、
所謂画像の掃き寄せ（画像が一方向に掃き寄せられたか
の如く画像の端部の濃度が濃くなる現象）を防止し、中
間調の再現性を向上させることが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この種の現像法は、現
像に寄与する現像剤を現像位置に十分に供給することが
できるので、高い画像濃度を得ることができるが、現像
位置において磁気ブラシの穂が疎であるために、特にハ
ーフトーンにおいてガサツキのある貧弱な画像となる場
合があった。

【０００６】又近年、高画質な画像の要望が高まってお
り、様々な原稿画像、特にフルカラー画像に対して大き
な要求がなされている。従ってベタ黒部の画像濃度を十
分に高く維持しながらハイライト部の再現性を良好に
し、ハーフトーン部においても緻密な画像を得ることが
必要とされている。

【０００７】しかしながら、そのために例えば二成分現
像剤のトナー及び磁性キャリアを小粒径化すると、画質
は良好になるものの、像担持体上へのキャリアの付着を
生じて、著しい場合には画像の欠損を生じることがあっ
た。

【０００８】又磁性キャリアの飽和磁化を小さくするこ
とにより磁気ブラシの穂を緻密にする方法が試みられて
いるが、この場合にもキャリア付着の問題を生じる。

【０００９】一成分磁性現像剤の場合には、一成分現像
剤である磁性トナーに対する磁気的吸引力が小さく、現
像スリーブに磁性トナーを引き付ける力が弱いと、画像
のカブリ及びトナー飛散の問題を生じるが、トナーを小
粒径化するとそれがより一層顕著になる。

【００１０】本発明の目的は、磁界発生手段の現像主極
の現像剤担持体上の磁束密度を大きくすることにより、
二成分現像剤のキャリアの像担持体への付着を防止し
て、二成分現像剤による現像で画像欠損のない画像を得
ることができ、又一成分磁性現像剤のカブリを防止し
て、一成分磁性現像剤による現像でカブリのない画像を
得ることができ、然もトナー飛散のない現像装置を提供
することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
る現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、回動
可能に支持された現像剤担持体内に複数の磁極を有する
磁界発生手段を固定配置した現像装置において、前記磁
界発生手段表面と前記現像剤担持体表面との間の距離が
０．９ｍｍ以下であることを特徴とする現像装置であ
る。好ましくは、前記磁界発生手段の現像主極の位置に
おいて、前記磁界発生手段表面と前記現像剤担持体表面
との間の距離が０．９ｍｍ以下である。

【００１２】本発明の他の態様は、回動可能に支持され
た現像剤担持体内に複数の磁極を有する磁界発生手段を
固定配置した現像装置において、前記磁界発生手段によ
る磁束密度のピーク位置の少なくとも１つにおいて、前
記磁界発生手段表面上の磁束密度のピークが２つであ
り、前記現像剤担持体表面上の磁束密度のピークが１つ
であることを特徴とする現像装置である。好ましくは、
前記磁界発生手段の現像主極による磁束密度のピーク位
置において、前記磁界発生手段表面上の磁束密度のピー
クが２つであり、前記現像剤担持体表面上の磁束密度の
ピークが１つである。

【００１３】

【実施例】

実施例１図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。現像装置は、画像形成装置の像担持体としての感光
ドラム３に対向され、この感光ドラム３の周囲には、周
知の電子写真プロセス手段である図示しない帯電機構、
画像露光機構、転写機構、クリーニング機構、除電機構
等が配設されている。本例では、画像形成装置は、上記
の画像露光機構の露光方式として、露光手段にレーザビ
ームを用いた濃度信号をＰＷＭ変調する方式を採用して
いる。

【００１４】さて、本実施例の現像装置は、非磁性トナ
ーと磁性キャリアを含む二成分現像剤Ｄを収容した現像
容器２０を備えており、この現像容器２０の感光ドラム
３と対向した開口部に、アルミニウム、ステンレス鋼等
の非磁性円筒体からなる現像剤担持体としての現像スリ
ーブ２１が回転可能に支持され、現像スリーブ２１は矢
印に示す反時計方向に回転して、容器２０内で供給され
た現像剤Ｄをマグネットローラ２３の磁力により担持し
て、感光ドラム３と対向した現像位置に搬送する。

【００１５】この搬送途上で現像剤Ｄは、現像容器２０
からの出口となる開口部の上部に現像スリーブ２１と小
間隔を開けて対向された現像剤層厚規制ブレード２５に
より層厚を規制される。そして現像位置において現像剤
Ｄ中のトナーが矢印方向に移動する感光ドラム３上に形
成された静電像を現像して、潜像をトナー像として可視
化する。現像の際に現像スリーブ２１には電源２２によ
り、現像バイアスとして交流電圧に直流電圧を重畳した
振動バイアス電圧が印加される。振動バイアス電圧の波
形としては、矩形波、サイン波等が使用できる。

【００１６】現像スリーブ２１内にはマグネットローラ
２３が固定配置されている。本例では、マグネットロー
ラ２３は表面に３つのＮ極のＮ₁ 、Ｎ₂ 、Ｎ₃ 極及び２
つのＳ極のＳ₁ 、Ｓ₂ 極を有している。このうち隣り合
った同極のＮ₃ 、Ｎ₂ 極は、現像スリーブ３の下側及び
感光ドラム３と反対側の位置近辺に配置され、両者の間
に反撥磁界を形成して、現像位置を通過した現像剤を現
像スリーブ２１上から一旦離脱させる作用を為す。

【００１７】現像スリーブ２１上から離脱された現像剤
は、現像容器２０内の現像スリーブ２１の斜め下部に設
置されたスクリュー２４により容器２０内の現像剤Ｄと
撹拌混合される。撹拌された現像剤は、マグネットロー
ラ２３のＮ₂ 極の磁力によって現像スリーブ２１上に吸
着して担持され、Ｓ₂ 極を経て現像位置に搬送される。

【００１８】図において、符号Ｌで示す一点鎖線は、現
像スリーブ２１の回転中心と感光ドラム３の回転中心を
結んだ対向中心を示すものであり、この対向中心部分で
現像スリーブ２１と感光ドラム３は最も近接しており、
現像位置の中央位置となっている。

【００１９】マグネットローラ２３のＳ₁ 極は現像主極
であり、現像スリーブ２１の回転中心で見て上記の一点
鎖線Ｌに対し現像スリーブ２１の回転方向と反対方向に
θの角度を為している。即ち現像主極Ｓ₁ は現像スリー
ブ２１の回転方向に対して現像位置中央よりも上流側に
位置しており、この現像主極Ｓ₁ の上流側配置により画
質が良好になる。

【００２０】本発明の解決する課題であるキャリア付着
について説明する。キャリア付着とは、磁性キャリアが
感光ドラム上に付着する現象であり、感光ドラム上に付
着したキャリアが転写材上に転写されない場合は、感光
ドラム３上へのトナー像の形成不良により画像欠損を生
じ、転写された場合はキャリアが転写材に定着されず、
転写材上から擦り取れるので、トナー像の転写により転
写材上に得られた画像の擦れによる画像欠損を生じ、又
転写材の汚染という問題も生じる。

【００２１】この感光ドラム３へのキャリアの付着を防
止するためには、現像位置、特にその後半部において現
像スリーブ２１上にキャリアを磁気的に強く引き付けて
おくことを要する。そのための方法としては、１）現像
スリーブ２１上での磁束密度を大きくすること、２）磁
束密度分布の形状を工夫して現像位置、特にその後半部
位置に磁気力のピークを配置させること、以上の２つが
ある。先ず、２）の現像位置後半部に磁気力のピークを
配置させる場合について説明する。図２は、本実施例に
用いたマグネットローラの現像スリーブ上の垂直方向の
磁束密度分布及び磁気力分布を示す説明図で、現像スリ
ーブ表面上における磁束密度及び磁気的吸引力の垂直方
向成分の周方向に沿う分布を表している。

【００２２】マグネットローラ２３の現像主極Ｓ₁ の上
流側及び下流側に磁気力のピークがあり、現像主極を現
像位置中央よりもやや上流に配置させた場合でも、現像
位置中央よりも下流側に磁気力のピークを配置させるこ
とができる。これは、磁束密度分布がブロードであり、
磁極Ｓ₁ 近傍の磁束密度の分布の変化が緩やかでその後
急峻に変化していることから、磁気力のピークが磁極中
心からずれたものと思われる。

【００２３】一方、図３は、比較例１（後述する）にお
けるマグネットローラの現像スリーブ上の垂直方向の磁
束密度分布及び磁気力分布を示す説明図で、磁束密度分
布がシャープであり、現像主極Ｓ₁ の近傍に磁気力のピ
ークがある。この比較例において磁気力のピークを現像
位置中央よりも下流側に配置させるには、現像主極を現
像位置中央よりも下流側に配置させなければならず、現
像剤の穂が画像を摺るようになるので、画質が悪くなっ
てしまう。

【００２４】次に、上記１）の現像スリーブ上での磁束
密度を大きくする場合について説明する。現像スリーブ
２１上の磁束密度を大きくするには、マグネットローラ
２３表面の磁束密度を大きくすればよいが、マグネット
の材質、着磁方法により異なるものの、磁束密度の大き
さには限界がある。このようにマグネットローラ表面の
磁束密度の大きさには限界があるが、以下に示す方法に
よれば、マグネットローラ表面の磁束密度が同じであっ
ても、現像スリーブ上の磁束密度を大きくすることがで
きる。

【００２５】図４に、本実施例の現像スリーブ及びマグ
ネットローラの構成を示す。図４において、非磁性の現
像スリーブ２１内に固定配置されたマグネットローラ
（磁石）２３の現像主極Ｓ₁ の部分における、マグネッ
トローラ２３表面と現像スリーブ２１表面との間の距離
をＸ、マグネットローラ２３表面と現像スリーブ２１間
の距離（ギャップ）をｇ、現像スリーブ２１の肉厚をｔ
とする。

【００２６】上記の現像スリーブ２１上の磁束密度を大
きくするには、前述のマグネットローラ２３表面と現像
スリーブ２１表面間の距離Ｘを短くすることが効果的で
ある。本発明者が実験により確認したところによると、
上記の距離Ｘを０．９ｍｍ以下にすることにより、現像
スリーブ２１上の磁束密度を大きくでき、現像スリーブ
２１からの感光ドラム３へのキャリア付着防止に大きな
効果があった。

【００２７】マグネットローラ２３表面と現像スリーブ
２１表面間の距離Ｘを短くするには、１）現像スリーブ
２１の肉厚ｔを薄くする、２）現像スリーブ２１とマグ
ネットローラ２３間のギャップｇを狭くすることが必要
である。

【００２８】１）の現像スリーブ肉厚ｔを薄くすると、
一般に現像スリーブの強度が弱くなる、現像スリーブの
寸法精度を得るのが難しくなる等の問題があるが、本実
施例では、現像スリーブ２１にステンレス鋼を用いてい
るので、肉厚を０．４ｍｍまで薄くしても、現像スリー
ブ２１の強度、寸法精度を共に良好にできた。

【００２９】２）の現像スリーブ２１とマグネットロー
ラ２３表面のギャップｇを狭くすると、現像スリーブと
マグネットローラ表面が擦れることがあり、これらの機
能を十分に果たせなくなる場合が生じる。

【００３０】従って高精度な寸法精度が要求されるが、
後述するように、マグネットローラを射出注入による一
体成形で作成することにより、マグネットローラ表面の
寸法精度を向上させることができる。

【００３１】或いは、後述するように、軟らかい材質の
マグネットローラを用いることにより、例え現像スリー
ブとマグネットローラ表面が擦られても、マグネットロ
ーラ表面を削り取ることにより実質的に機能を果たさせ
るようにする方法もある。

【００３２】上記種々の方法により、現像スリーブ２１
からの感光ドラム３へのキャリア付着を防止することが
できる。

【００３３】次に、本実施例における数値例について説
明する。本実施例では、感光ドラム３の暗部電位（背景
部電位）を−７００Ｖ、明部電位（可視部電位）を−２
００Ｖとした。現像スリーブ２１に印加する振動バイア
スは、周波数が２ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐが２ｋＶ
の交流電圧に、−５５０Ｖの直流電圧を重畳したもので
ある。感光ドラム３の周速は１６０ｍｍ／秒、外径は８
０ｍｍ、現像スリーブ２１の周速は２８０ｍｍ／秒とし
た。感光ドラム３と現像スリーブ２１の最近接距離は
０．５ｍｍとした。現像スリーブ２１と規制ブレード２
５の間隔は０．８ｍｍとした。

【００３４】現像スリーブ２１の外径は３１．７２ｍ
ｍ、肉厚ｔは０．４ｍｍ、マグネットローラ２３の外径
は３０．２ｍｍ、マグネットローラ２３と現像スリーブ
２１間のギャップｇは０．３６ｍｍとした。従ってマグ
ネットローラ２３表面と現像スリーブ表面間の距離Ｘは
０．７６ｍｍである。マグネットローラ２３の現像主極
であるＳ₁ 極の現像スリーブ２１上の磁束密度は１５０
０ガウスであった。

【００３５】二成分現像剤のトナーとして負帯電性のト
ナーを使用し、反転現像により潜像を可視化した。負帯
電性のトナーは着色剤を含有した樹脂トナーであり、そ
の体積平均粒径が８μｍのものを使用した。磁性キャリ
アはフェライト粒子（最大磁化率６０ｅｍｕ／ｇ）に極
く薄い樹脂コーティングを施した重量平均粒径４５μｍ
のものを使用した。

【００３６】本実施例により得られた画像の画質の評価
を行なった。その結果、ハイライト部（低濃度部）の再
現性が非常に良好で、ハーフトーン部（中間調部）にガ
サツキが殆ど生じておらず、画像濃度も高く、木目の細
かい画像が得られ、又感光ドラムへのキャリア付着に起
因する画像欠損や転写材の汚れがなく、カブリやトナー
飛散もなかった。

【００３７】キャリア付着防止には、現像位置、特に現
像位置中央から現像位置後半にかけての現像スリーブ２
１上の磁気的吸引力が大きいことが好ましいが、本実施
例によれば、以上のように、マグネットローラ表面と現
像スリーブ表面間の距離Ｘを小さくすることと、現像主
極の下流側の磁気的吸引力のピークを大きくすることの
２つにより、この部分の磁気的吸引力が大きくなったの
で、上記の優れた効果を奏するようになったと思われ
る。

【００３８】比較例１現像スリーブ２１及びマグネットローラ２３の構成を実
施例１と異ならせた以外は、実施例１と同様にした。現
像スリーブ２１等の構成は次の通りである。

【００３９】現像スリーブ２１の外径は３２．３２ｍ
ｍ、肉厚ｔは０．７ｍｍ、マグネットローラ２３の外径
は２９．３２ｍｍ、マグネットローラ２３と現像スリー
ブ２１間のギャップｇは０．８ｍｍとした。従ってマグ
ネットローラ表面と現像スリーブ表面間の距離Ｘは１．
５ｍｍである。

【００４０】このときのマグネットローラ２３の現像主
極Ｓ₁ の現像スリーブ２１上の磁束密度は９９０ガウス
であった。

【００４１】実施例１と同様にして画像形成を行なった
ところ、比較例１の場合、画質は良好であったものの、
感光ドラムへのキャリア付着を生じて、得られた画像に
は欠損が発生した。

【００４２】比較例２現像スリーブ２１の構成を下記のようにした以外は、実
施例１と同様にした。

【００４３】現像スリーブ２１の外径は３２．３２ｍ
ｍ、肉厚ｔは０．７ｍｍ、マグネットローラの外径は３
０．１２ｍｍ、マグネットローラ２３と現像スリーブ２
１間のギャップｇは０．４ｍｍとし、従ってマグネット
ローラ２３表面と現像スリーブ表面間距離Ｘは１．１ｍ
ｍであった。

【００４４】このときのマグネットローラ２３の現像主
極Ｓ₁ の現像スリーブ２１上の磁束密度は１２００ガウ
スであった。

【００４５】実施例１と同様な条件で画像形成を行なっ
たところ、同様に画質は良好であった。しかし、比較例
１よりもやや良好であったがキャリア付着を生じ、画像
の欠損が若干発生した。

【００４６】実施例２本実施例では、現像スリーブ２１及びマグネットローラ
２３の構成を本発明の範囲内で実施例１と変えた以外
は、実施例１と同様にした。

【００４７】即ち、現像スリーブ２１の外径は３１．９
２ｍｍ、肉厚ｔは０．５ｍｍ、マグネットローラ２３の
外径は３０．２ｍｍ、マグネットローラ２３と現像スリ
ーブ２１間のギャップｇは０．３６ｍｍであり、従って
マグネットローラ表面と現像スリーブ表面間の距離Ｘは
０．８６ｍｍであった。

【００４８】マグネットローラ２３の現像主極Ｓ₁ の現
像スリーブ２１上の磁束密度は１４５０ガウスであっ
た。

【００４９】実施例１と同様な条件で画像形成を行なっ
たところ、キャリア付着がなく、高画質な画像が得られ
た。又カブリ、トナー飛散も生じなかった。

【００５０】実施例３本実施例では、マグネットローラ２３を射出注入による
一体成形で作成した。本実施においても、現像スリーブ
２１の構成を本発明の範囲内で変更した。その他は実施
例１と同様にした。

【００５１】即ち、現像スリーブ２１の外径は３１．７
２ｍｍ、肉厚ｔは０．４ｍｍ、マグネットローラ２３の
外径は３０．５２ｍｍ、マグネットローラ２３と現像ス
リーブ２１間のギャップｇは０．２ｍｍとした。従って
マグネットローラ表面と現像スリーブ表面間の距離Ｘは
０．６ｍｍとなる。

【００５２】本実施例のように、マグネットローラ２３
を射出注入による一体成形で作成すると、マグネットロ
ーラ２３表面の寸法を高精度にできるので、マグネット
ローラと現像スリーブ間のギャップｇを０．２ｍｍと小
さくしても、現像スリーブとマグネットローラ表面が擦
られることがないようにできる。

【００５３】このときのマグネットローラ２３の現像主
極Ｓ₁ の現像スリーブ２１上の磁束密度は１５８０ガウ
スであった。

【００５４】実施例１と同様の条件で画像形成を行なっ
たところ、キャリア付着がなく、高画質な画像が得ら
れ、カブリ、トナー飛散もなかった。

【００５５】このように、本実施例では、マグネットロ
ーラを射出注入による一体成形で作成して、マグネット
ローラ表面の寸法を高精度にすることにより、マグネッ
トローラと現像スリーブ間のギャップｇを狭くしても使
用できるので、マグネットローラ表面と現像スリーブ表
面間の距離Ｘを極めて小さくすることができて、キャリ
ア付着を効果的に防止することができる。

【００５６】実施例４本実施例においても、実施例３と同様、マグネットロー
ラ２３を射出注入による一体成形で作成した。又現像ス
リーブ２１の構成を本発明の範囲内で変更した。その他
は実施例１と同様にした。

【００５７】即ち、現像スリーブ２１の外径は３２．３
２ｍｍ、肉厚ｔは０．７ｍｍ、マグネットローラ２３の
外径は３０．５２ｍｍ、マグネットローラ２３と現像ス
リーブ２１間のギャップｇは０．２ｍｍとした。従って
マグネットローラ表面と現像スリーブ表面間の距離Ｘは
０．９ｍｍとなる。

【００５８】このときのマグネットローラ２３の現像主
極Ｓ₁ の現像スリーブ２１上の磁束密度は１４３０ガウ
スであった。

【００５９】実施例１と同様の条件で画像形成を行なっ
たところ、キャリア付着がなく、高画質な画像が得ら
れ、カブリ、トナー飛散もなかった。

【００６０】実施例５本実施例では、図５に示すような現像スリーブ２１及び
マグネットローラ２３を用いた。この点を除けば実施例
１と同様である。

【００６１】本実施例におけるマグネットローラ２３
は、軟らかい材質の樹脂を分散した磁石を軸２６の周囲
に貼り付けてなっており、マグネットローラ２３の現像
主極Ｓ₁ は他の部分よりも段差ｔ₁ だけ肉厚が大きくな
っている。現像スリーブ２１の内面は凹凸を有した粗面
２１ａとなっており、現像スリーブ２１の外径は３１．
９２ｍｍ、肉厚ｔは０．５ｍｍ、マグネットローラ２３
のＳ₁ 極の外径は３０．５２ｍｍ、マグネットローラ２
３のＳ₁ 極と現像スリーブ２１間のギャップｇは０．２
ｍｍとした。従ってマグネットローラ表面と現像スリー
ブ表面間の距離Ｘは０．７ｍｍとなる。このとき、現像
主極Ｓ₁ の現像スリーブ２１上の磁束密度は１５２０ガ
ウスであった。

【００６２】マグネットローラ２３のＳ₁ 極と現像スリ
ーブ２１間のギャップｇは０．２ｍｍであり、本来なら
マグネットローラ表面と現像スリーブは擦られない筈で
あるが、例え寸法精度の変動によりマグネットローラ表
面と現像スリーブが接触した場合でも、本実施例では、
マグネットローラ２３が軟らかい材質の樹脂を分散した
磁石からなっているので、マグネットローラ表面の一部
が現像スリーブ内面により削り取られるか若しくは変形
することにより、現像スリーブ２１を円滑に回転するこ
とができる。

【００６３】実施例１と同様にして画像形成を行なった
ところ、キャリア付着がなく、高画質な画像が得られ
た。カブリ、トナー飛散もなかった。

【００６４】実施例６〜９実施例１、３及び比較例１において、これに使用した現
像剤（トナー：体積平均粒径８μｍ、キャリア：重量平
均粒径４５μｍ、最大磁化率６０ｅｍｕ／ｇ）とキャリ
アが異なる下記の現像剤Ｂ、現像剤Ｃを用いて、画像形
成を行なった。

【００６５】（現像剤Ｂ）トナー：体積平均粒径８μｍキャリア：重量平均粒径３８μｍ、最大磁化率６０ｅｍ
ｕ／ｇ（現像剤Ｃ）トナー：体積平均粒径８μｍキャリア：重量平均粒径４５μｍ、最大磁化率４５ｅｍ
ｕ／ｇその結果、比較例１に基づいた場合はキャリア付着を生
じ、画像欠損が発生したが、実施例１及び３に基づいた
実施例６〜９では、キャリア付着が殆どなく、高画質な
画像が得られた。

【００６６】実施例１０本実施例では、現像剤Ｄとして二成分現像剤でなく、一
成分磁性現像剤（磁性トナー）を用い、又規制ブレード
２５と現像スリーブ２１との間隔を０．３ｍｍとして、
現像スリーブ２１上に磁性トナーを薄層上に塗布し、ジ
ャンピング現像により潜像を可視化した。その他の条件
は実施例１と同様にした。

【００６７】実施例１と同様に画像形成を行なったとこ
ろ、カブリがなく、鮮明で高画質な画像が得られ、トナ
ー飛散もなかった。

【００６８】比較例３比較例１と同じ現像スリーブ２１（現像スリーブ上の磁
束密度分布及び磁気力分布が図３に示したシャープなタ
イプのマグネットローラを内蔵）を使用した以外は、実
施例１０と同様、一成分磁性現像剤を使用して同じ条件
で現像、画像形成を行なったところ、カブリを生じ、画
像の太りを若干生じた。トナー飛散も多少あった。

【００６９】実施例１１本実施例では、比較例３と同様、現像スリーブ２１とし
て、現像スリーブ上の磁束密度分布及び磁気力分布が図
３に示したシャープなタイプのマグネットローラを内蔵
したものを使用したが、比較例３のときとは違って、マ
グネットローラ２３の現像主極Ｓ₁ を現像位置中央より
もやや下流側に配置した。

【００７０】その他は比較例３のときと同様、実施例１
０と同じ条件で画像形成を行なったところ、カブリがな
く鮮明で高画質な画像が得られた。特に細線の再現が鮮
明で良好であった。トナー飛散も発生しなかった。

【００７１】現像主極の磁束密度分布をシャープにする
と、文字等の細線を鮮明に再現するできる傾向があり、
磁束密度分布はマグネットローラ表面から遠ざかるほど
緩くなる傾向にあるが、本実施例では、マグネットロー
ラ表面と現像スリーブ表面との間の距離を小さくしたの
で、磁束密度分布を極めてシャープにすることができ、
このため細線の再現に大きな効果があったものと思われ
る。

【００７２】以上のように、実施例１〜１１によれば、
現像剤担持体表面とこれに内蔵された磁界発生手段表面
との間の距離を０．９ｍｍとしたので、磁界発生手段の
現像剤担持体上の磁束密度を大きくできることから、例
えば二成分現像剤を用いた実施例１〜９では、現像剤担
持体からの像担持体へのキャリアの付着を防いで、画像
欠損のない良好な画像を得ることができ、又一成分磁性
現像剤を用いた実施例１０〜１１では、現像剤のカブ
リ、トナー飛散を防止することができる。

【００７３】実施例１２図６は、本実施例で用いたマグネットローラ上及び現像
スリーブ上の現像主極Ｓ₁ 付近の垂直方向の磁束密度分
布を示す説明図で、現像スリーブ表面上における磁束密
度の垂直方向成分の周方向に沿う分布を表す。マグネッ
トローラ上の磁束密度を点線で、現像スリーブ上の磁束
密度を実線で表してある。周方向の位置は、現像スリー
ブ２１の回転中心に対する角度で表示される。

【００７４】上記の現像主極について説明する。現像主
極Ｓ₁ の現像スリーブ２１上の磁束密度は、以下に示す
ように１つのピークを有することが好ましい。即ち現像
スリーブ２１上で２つのピークを有する場合は、１）現
像剤の穂が疎になり、画質が悪くなる、２）現像剤の搬
送性が悪くなり、この部分で現像剤が離脱、撹拌され易
くなり、トナー飛散を生じ易くなる。以上から、現像ス
リーブ２１上の磁束密度は１ピークであることが好まし
い。

【００７５】又前述したように、キャリア付着を防止す
るためには、現像スリーブ２１上の磁束密度は大きい方
が好ましく、現像スリーブ上の磁束密度を大きくするに
は、マグネットローラ２３表面の磁束密度を大きくすれ
ばよいが、材質、着磁方法によって異なるものの、マグ
ネット表面の磁束密度の大きさには限界がある。

【００７６】そこで、現像主極の現像スリーブ上の磁束
密度が１つのピークを有する場合について、マグネット
上の磁束密度をどのように構成すれば、現像スリーブ２
１上の磁束密度を効果的に大きくできるかを検討した。

【００７７】上記した図６に示されるように、本実施例
のマグネットローラ２３の現像主極の磁束密度分は、マ
グネット２３上ではピークが２つ近接して存在している
が、現像スリーブ２１上ではピークが１つしかない。

【００７８】図７に、比較例４のマグネットローラ上及
び現像スリーブ上の垂直方向の磁束密度分布を示す。現
像主極の磁束密度分は、マグネット２３上でも現像スリ
ーブ２１上でもピークが１つだけである。

【００７９】図８は、図６及び図７で示した現像主極Ｓ
₁ 付近のマグネットローラ２３上の最大磁束密度とこの
位置から垂直な方向に離れた位置での最大磁束密度を順
次プロットしたものであり、最大磁束密度変化を示す説
明図である。縦軸が磁束密度を、横軸が垂直方向上の位
置を示す。又本実施例１２を実線で、比較例４を点線で
示した。

【００８０】先の図６及び図７に示すように、現像スリ
ーブ２１上の磁束密度分布が同じように１ピークであっ
ても、マグネットローラ２３上の磁束密度分布が１ピー
クである比較例４では、図８に点線で示されるように、
垂直方向上の位置の増大による最大磁束密度の減衰が大
きいが、マグネットローラ２３上の磁束密度分布が２ピ
ークである本実施例１２では、図８に実線で示されるよ
うに、垂直方向上の位置の増大による最大磁束密度の減
衰が小さい。従ってマグネットローラ２３上の最大磁束
密度が同じ値であっても、本実施例のような構成にする
ことにより、現像スリーブ２１上の最大磁束密度を大き
くすることができる。

【００８１】本実施例に示したようなマグネットローラ
上の磁束密度分布が近接した２ピークを有するものは、
マグネットローラ表面から離れるに従ってピークが緩や
かになり、遂には１ピークとなる位置がある。これは、
減衰した２つのピークが合成されて１つのピークになっ
たものと考えられる。従って２つのピークとすることに
より現像スリーブ上の磁束密度を大きくすることができ
る。この２ピークから１ピークへ変わる変異点の位置を
現像スリーブ上とすることにより、効果的に現像スリー
ブ上の磁束密度を大きくすることができる。しかし、現
像スリーブ上の磁束密度分布は１ピークが好ましいこと
から、変動を考慮して変異点を現像スリーブ上の近傍で
且つ現像スリーブ上の外側にならないようにすることが
望ましい。

【００８２】本実施例において、現像スリーブ２１の外
径を３２ｍｍ、マグネットローラ２３の外径を２９ｍ
ｍ、マグネットローラ２３表面と現像スリーブ表面間の
距離を１．５ｍｍとし、マグネットローラ２３の現像主
極であるＳ₁ 極の現像スリーブ２１上の磁束密度を１１
００ガウスとした以外は、実施例１と同様にして画像形
成を行なった。

【００８３】即ち、感光ドラム３の暗部電位（背景部電
位）を−７００Ｖ、明部電位（可視部電位）を−２００
Ｖとし、現像スリーブ２１に印加する振動バイアスを、
周波数が２ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐが２ｋＶの交流
電圧に−５５０Ｖの直流電圧を重畳したものとし、感光
ドラム３の周速を１６０ｍｍ／秒、外径を８０ｍｍ、現
像スリーブ２１の周速を２８０ｍｍ／秒とし、感光ドラ
ム３と現像スリーブ２１の最近接距離を０．５ｍｍ、現
像スリーブ２１と規制ブレード２５の間隔を０．８ｍｍ
として設定し、一方、二成分現像剤として、着色剤を含
有した体積平均粒径が８μｍの負帯電樹脂トナーと、フ
ェライト粒子（最大磁化率６０ｅｍｕ／ｇ）に極く薄い
樹脂コーティングを施した重量平均粒径４５μｍの磁性
キャリアとを混合した現像剤を用いて、反転現像により
潜像を可視化して、画像形成を行なった。

【００８４】本実施例により得られた画像の画質の評価
を行なったところ、ハイライト部（低濃度部）の再現性
が非常に良好で、ハーフトーン部（中間調部）にガサツ
キが殆ど生じておらず、画像濃度も高く、木目の細かい
画像が得られ、又感光ドラムへのキャリア付着に起因す
る画像欠損や転写材の汚れがなく、カブリやトナー飛散
もなかった。

【００８５】比較例４現像スリーブ２１として、マグネットローラ２３が図７
に示す磁束密度分布を有する現像スリーブを使用した。
マグネットローラ２３の現像主極Ｓ₁ の現像スリーブ２
１上の磁束密度は９８０ガウスであった。その他は実施
例１２と同様にして画像形成を行なった。

【００８６】その結果、得られた画像は良好であったも
のの、感光ドラムへのキャリア付着を生じ、画像欠損が
発生した。

【００８７】実施例１３本実施例では、二成分現像剤のキャリアとして最大磁化
率が５０ｅｍｕ／ｇのキャリアを用いたことと、マグネ
ットローラが図９に示す磁束密度分布を有する現像スリ
ーブを用いた以外は、実施例１２と同様にした。

【００８８】即ち、現像主極のマグネットローラ上の磁
束密度分布の２つのピークのうち、下流側のピーク（第
１ピーク）が上流側のピーク（第２ピーク）よりも大き
くなっている。

【００８９】実施例１２と同様の条件で画像形成を行な
ったところ、飽和磁化の小さいキャリアを用いたにも拘
わらず、感光ドラムへのキャリア付着がなく、高画質の
画像が得られた。カブリ、トナー飛散もなかった。

【００９０】キャリア付着防止には、前述したように、
現像位置、特にその中央位置から後半にかけての磁気的
吸引力が大きいことが好ましいが、現像主極のマグネッ
トローラ上の下流側のピーク（第１ピーク）を大きくす
ることにより、この部分の磁気的吸引力が大きくなった
ものと思われる。

【００９１】実施例１４本実施例では、現像剤Ｄとして一成分磁性現像剤（磁性
トナー）を用い、現像スリーブ２１と規制ブレード２５
との間隔を０．３ｍｍとして、現像スリーブ２１上に磁
性トナーを薄層上に塗布し、ジャンピング現像により潜
像を可視化した。その他は実施例１２と同様にした。

【００９２】その結果、カブリがなく、鮮明で高画質な
画像が得られ、トナー飛散もなかった。

【００９３】比較例５現像スリーブ２１として、マグネットローラ２３が図７
に示す磁束密度分布を有する現像スリーブを使用したこ
とを除いて、実施例１４と同様にして画像形成を行なっ
た。

【００９４】その結果、得られた画像はカブリを生じ、
画像の太りがやや発生した。トナーの飛散も若干発生し
た。

【００９５】以上のように、実施例１２〜１４によれ
ば、現像剤担持体内に内蔵された磁界発生手段の現像主
極による磁束密度のピーク位置において、磁界発生手段
表面上の磁束密度のピークを２つとすることにより、現
像剤担持体表面上の磁束密度のピークが１つとなるよう
にしたので、現像剤担持体表面上の最大磁束密度の減衰
が小さくなり、大きくすることができる。このため例え
ば二成分現像剤を用いた実施例１２〜１３では、現像剤
担持体からの像担持体へのキャリアの付着を防いで、画
像欠損のない良好な画像を得ることができ、又一成分磁
性現像剤を用いた実施例１４では、現像剤のカブリ、ト
ナー飛散を防止することができる。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、現像剤担持体表面とこれに内蔵された磁界発生手
段表面との間の距離を０．９ｍｍとしたので、磁界発生
手段の現像剤担持体上の磁束密度を大きくでき、現像剤
担持体からの二成分現像剤の像担持体へのキャリアの付
着を防いで、画像欠損のない良好な画像を得ることがで
き、又一成分磁性現像剤のカブリ、トナー飛散を防止し
て、一成分磁性現像剤による現像でカブリのない画像を
得ることができ、然もトナー飛散がない。

【００９７】本発明の現像装置の他の態様では、磁界発
生手段表面上の磁束密度のピークが２つで、現像剤担持
体表面上の磁束密度のピークが１つとなるようにしたの
で、同様に、磁界発生手段の現像剤担持体上の磁束密度
を大きくでき、現像剤担持体からの二成分現像剤の像担
持体へのキャリアの付着を防いで、画像欠損のない良好
な画像を得ることができ、又一成分磁性現像剤のカブ
リ、トナー飛散を防止して、一成分磁性現像剤による現
像でカブリのない画像を得ることができ、然もトナー飛
散がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１の現像装置に設けられたマグネットローラ
の現像スリーブ上の垂直方向の磁束密度分布及び磁気的
吸引力分布を示す説明図である。

【図３】比較例１におけるマグネットローラの現像スリ
ーブ上の垂直方向の磁束密度分布及び磁気力分布を示す
説明図である。

【図４】図１の現像スリーブ及びマグネットローラの構
成を示す断面図である。

【図５】本発明の現像装置の他の実施例で使用した現像
スリーブ及びマグネットローラの構成を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の現像装置の他の実施例で用いたマグネ
ットローラ上及び現像スリーブ上の垂直方向の磁束密度
分布を示す説明図である。

【図７】比較例４におけるマグネットローラ上及び現像
スリーブ上の垂直方向の磁束密度分布を示す説明図であ
る。

【図８】図６及び図７で示した現像主極Ｓ₁ 付近のマグ
ネットローラ上の最大磁束密度とこの位置から垂直な方
向に離れた位置での最大磁束密度を順次プロットした最
大磁束密度変化を示す説明図である。

【図９】本発明の現像装置の更に他の実施例におけるマ
グネットローラ上及び現像スリーブ上の磁束密度分布を
示す説明図である。

【符号の説明】

３感光ドラム２１現像スリーブ２３マグネットローラ２５規制ブレードＤ現像剤ｇマグネットローラと現像スリーブの間隔Ｓ₁ 現像主極Ｘマグネットローラ表面と現像スリーブ表面の距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動可能に支持された現像剤担持体内に
複数の磁極を有する磁界発生手段を固定配置した現像装
置において、前記磁界発生手段表面と前記現像剤担持体
表面との間の距離が０．９ｍｍ以下であることを特徴と
する現像装置。
【請求項２】前記磁界発生手段の現像主極の位置にお
いて、前記磁界発生手段表面と前記現像剤担持体表面と
の間の距離が０．９ｍｍ以下である請求項１の現像装
置。
【請求項３】回動可能に支持された現像剤担持体内に
複数の磁極を有する磁界発生手段を固定配置した現像装
置において、前記磁界発生手段による磁束密度のピーク
位置の少なくとも１つにおいて、前記磁界発生手段表面
上の磁束密度のピークが２つであり、前記現像剤担持体
表面上の磁束密度のピークが１つであることを特徴とす
る現像装置。
【請求項４】前記磁界発生手段の現像主極による磁束
密度のピーク位置において、前記磁界発生手段表面上の
磁束密度のピークが２つであり、前記現像剤担持体表面
上の磁束密度のピークが１つである請求項３の現像装
置。