JPH0766215B2 - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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- JPH0766215B2 JPH0766215B2 JP62078326A JP7832687A JPH0766215B2 JP H0766215 B2 JPH0766215 B2 JP H0766215B2 JP 62078326 A JP62078326 A JP 62078326A JP 7832687 A JP7832687 A JP 7832687A JP H0766215 B2 JPH0766215 B2 JP H0766215B2
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- magnetic
- sleeve
- flux density
- attraction force
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/09—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
- G03G15/0921—Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、画像担体に形成された静電潜像を磁性現像剤
を用いて顕像化するための現像装置に係り、特にスリー
ブ回転式の現像装置に関する。
を用いて顕像化するための現像装置に係り、特にスリー
ブ回転式の現像装置に関する。
［従来の技術］ 電子写真装置や静電記録装置においては、画像担体（感
光体、誘電体）の表面に形成された静電潜像を現像し、
得られたトナー像を直接定着するかあるいはトナー像を
普通紙等の転写部材上に転写後定着して最終画像を得て
いる。
光体、誘電体）の表面に形成された静電潜像を現像し、
得られたトナー像を直接定着するかあるいはトナー像を
普通紙等の転写部材上に転写後定着して最終画像を得て
いる。
この種装置に使用される現像装置としては、磁性キャリ
ア（鉄粉、ソフトフェラィト粉末等）と着色樹脂粉末
（一般にトナーと称される）との混合粉体である二成分
現像剤を保持するための非磁性体からなるスリーブ（以
下単にスリーブともいう）と、スリーブ内に配置されて
おり複数個の磁極を有する磁石体とを備えた、スリーブ
回転式の磁気ブラシ現像装置が多用されている。
ア（鉄粉、ソフトフェラィト粉末等）と着色樹脂粉末
（一般にトナーと称される）との混合粉体である二成分
現像剤を保持するための非磁性体からなるスリーブ（以
下単にスリーブともいう）と、スリーブ内に配置されて
おり複数個の磁極を有する磁石体とを備えた、スリーブ
回転式の磁気ブラシ現像装置が多用されている。
磁気ブラシ現像装置の基本的構造は従来から殆んど変化
していないが、画質向上のために種々の改良が提案され
ている。例えば特問昭50−116042号は、現像主極に複数
個の同極性磁極を配置させることにより、感光体に対し
て磁気ブラシを幅広く一様に接触させることを開示して
いる。特開昭51−43151号は、被現像面に対向する位置
における磁石の極性を、同極性が隣り合うように配置
し、反発磁界部分においてカスケード的パウダークラウ
ド的現像を行なうことを開示している。また特開昭54−
122131号は、実質的に一つの磁石によって現像作用位置
に比較的弱い磁場と比較的強い磁場を与えるようにした
現像装置を開示している。
していないが、画質向上のために種々の改良が提案され
ている。例えば特問昭50−116042号は、現像主極に複数
個の同極性磁極を配置させることにより、感光体に対し
て磁気ブラシを幅広く一様に接触させることを開示して
いる。特開昭51−43151号は、被現像面に対向する位置
における磁石の極性を、同極性が隣り合うように配置
し、反発磁界部分においてカスケード的パウダークラウ
ド的現像を行なうことを開示している。また特開昭54−
122131号は、実質的に一つの磁石によって現像作用位置
に比較的弱い磁場と比較的強い磁場を与えるようにした
現像装置を開示している。
上述した二成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像法は、キ
ャリアとの摩擦により所定の極性に帯電したトナーのみ
を画像担体表面に付着させるもので、転写が容易である
等の利点がある。しかし、現像中のトナー濃度を一定に
保つためのトナー濃度制御装置が必要となるので現像装
置の構造が複雑になる等の難点がある。
ャリアとの摩擦により所定の極性に帯電したトナーのみ
を画像担体表面に付着させるもので、転写が容易である
等の利点がある。しかし、現像中のトナー濃度を一定に
保つためのトナー濃度制御装置が必要となるので現像装
置の構造が複雑になる等の難点がある。
このような難点を解消すべく近年、現像剤として樹脂と
磁性粉を主成分とする一成分系の磁性トナーが使用され
るようになった。磁性トナーを用いるブラシ現像法にお
いては、導電性磁性トナーを使用する方法（特公昭56−
2705号）では鮮明な転写画像が得られないので、現在は
トナーの電気抵抗を高めた絶縁性磁性トナーを用いるこ
とが多い。しかるに絶縁性磁性トナーを用いると普通紙
への転写は容易となるが、現像性が良くないので、これ
の対策として、少なくともスリーブを高速で回転するこ
とにより、スリーブやドクターブレード等の電極からト
ナーに電荷を注入する方法（特開昭53−31156号）が提
案されている。
磁性粉を主成分とする一成分系の磁性トナーが使用され
るようになった。磁性トナーを用いるブラシ現像法にお
いては、導電性磁性トナーを使用する方法（特公昭56−
2705号）では鮮明な転写画像が得られないので、現在は
トナーの電気抵抗を高めた絶縁性磁性トナーを用いるこ
とが多い。しかるに絶縁性磁性トナーを用いると普通紙
への転写は容易となるが、現像性が良くないので、これ
の対策として、少なくともスリーブを高速で回転するこ
とにより、スリーブやドクターブレード等の電極からト
ナーに電荷を注入する方法（特開昭53−31156号）が提
案されている。
しかしこの現像方法では非荷電型磁性トナーを用いてい
るので一般にトナーが帯電しづらく、感光体の表面電位
を高目に設定する必要があり、感光体の寿命が短くなる
という不具合がある。
るので一般にトナーが帯電しづらく、感光体の表面電位
を高目に設定する必要があり、感光体の寿命が短くなる
という不具合がある。
そこでトナーに電荷制御剤を添加した荷電型磁性トナー
を用いる方法（特開昭55−48754号等）が提案され、こ
の方法では二成分現像剤を用いる場合と同様の感光体の
表面電位で現像を行なうことができる。この荷電型磁性
トナーを用いる現像装置においては、現像装置の構造を
簡単にできるのでスリーブ回転方式が多用されている。
を用いる方法（特開昭55−48754号等）が提案され、こ
の方法では二成分現像剤を用いる場合と同様の感光体の
表面電位で現像を行なうことができる。この荷電型磁性
トナーを用いる現像装置においては、現像装置の構造を
簡単にできるのでスリーブ回転方式が多用されている。
また荷電型磁性トナーを使用した場合、スリーブ上でト
ナーが帯電凝集を起こし易いという傾向があるので、こ
れを解消するために、荷電型磁性トナーと磁性キャリア
とを混合した現像剤を用いる方法（特開昭59−182464号
等）も提案され、一部の機種には採用されている。この
ような磁性現像剤を用いた場合でも、スリーブ回転方式
の現像装置が、構造の簡略化の点では有利である。
ナーが帯電凝集を起こし易いという傾向があるので、こ
れを解消するために、荷電型磁性トナーと磁性キャリア
とを混合した現像剤を用いる方法（特開昭59−182464号
等）も提案され、一部の機種には採用されている。この
ような磁性現像剤を用いた場合でも、スリーブ回転方式
の現像装置が、構造の簡略化の点では有利である。
更に、上述した荷電型磁性トナーを用いる場合、磁気ブ
ラシ現像ではなく、画像担体面の非画像部にトナーを接
することなく画像部のみを現像する、いわゆるジャンピ
ング現像法（米国特許第4,356,245号等）が提案され、
実用化されている。この現像方法でも、スリーブ回転方
式が適用されている。
ラシ現像ではなく、画像担体面の非画像部にトナーを接
することなく画像部のみを現像する、いわゆるジャンピ
ング現像法（米国特許第4,356,245号等）が提案され、
実用化されている。この現像方法でも、スリーブ回転方
式が適用されている。
［発明が解決しようとする問題点］ 上述したように、種々の磁性現像剤を用いて静電潜像を
顕像化するための現像装置においては、現像剤の搬送方
式としてはスリーブ回転方式が構造的には有利である。
スリーブ回転方式の現像装置においては、スリーブ上の
現像剤の穂立ちが、磁石を回転させる場合に比べてスリ
ーブ上の磁力の強さやその分布の影響を受け易い。すな
わちわずかな磁力のバラツキや磁束密度分布の乱れによ
って、画質が大きく低下してしまうことが多い。このよ
うな理由で、従来は現像条件に応じた磁束密度分布を設
定することで画質の向上を図ってきた。
顕像化するための現像装置においては、現像剤の搬送方
式としてはスリーブ回転方式が構造的には有利である。
スリーブ回転方式の現像装置においては、スリーブ上の
現像剤の穂立ちが、磁石を回転させる場合に比べてスリ
ーブ上の磁力の強さやその分布の影響を受け易い。すな
わちわずかな磁力のバラツキや磁束密度分布の乱れによ
って、画質が大きく低下してしまうことが多い。このよ
うな理由で、従来は現像条件に応じた磁束密度分布を設
定することで画質の向上を図ってきた。
しかしながら、従来より一般的に行なわれている、半径
方向の磁束密度及びその分布の単純な評価と画質とは必
ずしも対応せず、これらのみの変更では高品質の画像が
得られないケースも生じて来た。
方向の磁束密度及びその分布の単純な評価と画質とは必
ずしも対応せず、これらのみの変更では高品質の画像が
得られないケースも生じて来た。
したがって本発明の目的は、磁束密度及びその分布以外
に磁気的な吸引力を設定することにより良好な現像を安
定して行なうことのできるスリーブ回転式の現像装置を
提供することである。
に磁気的な吸引力を設定することにより良好な現像を安
定して行なうことのできるスリーブ回転式の現像装置を
提供することである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、スリーブ回転方式の現像装置において、ス
リーブ上に保持される磁性現像剤に作用する磁気吸引力
に注目し、この磁気吸引力を特定の範囲とすることによ
り良好な現像が行なえることを見出し、本発明に到達し
たものである。
リーブ上に保持される磁性現像剤に作用する磁気吸引力
に注目し、この磁気吸引力を特定の範囲とすることによ
り良好な現像が行なえることを見出し、本発明に到達し
たものである。
すなわち、本発明の現像装置は、静電潜像を保持し所定
方向に移動する画像担体に対向して配置されていて、一
方向に回転する非磁性体からなるスリーブと、スリーブ
の内部に固定されていて現像領域に位置する主磁極を含
む複数個の磁極を有する磁石体と、スリーブ上に供給さ
せる磁性現像剤を収容する現像剤容器とを備えており、
上記主磁極は上記画像担体と上記スリーブとの最近接位
置において半径方向の磁束密度のピークを有すると共
に、上記磁石体により上記スリーブ上に半径方向の磁束
密度に基く吸引力と円周方向の磁束密度に基く吸引力と
の合力である磁気吸引力を生ぜしめ、かつ、上記磁気吸
引力は、主磁極付近において（ａ）主磁極の中央部付近
で極小値（F1）を示し、（ｂ）上記スリーブの回転方向
からみて上記画像担体と上記スリーブとの最近接位置の
下流側であってかつ上記磁性現像剤の穂立ちの終端近傍
に極大値（F2）を示すような分布を有することを特徴と
するものである。
方向に移動する画像担体に対向して配置されていて、一
方向に回転する非磁性体からなるスリーブと、スリーブ
の内部に固定されていて現像領域に位置する主磁極を含
む複数個の磁極を有する磁石体と、スリーブ上に供給さ
せる磁性現像剤を収容する現像剤容器とを備えており、
上記主磁極は上記画像担体と上記スリーブとの最近接位
置において半径方向の磁束密度のピークを有すると共
に、上記磁石体により上記スリーブ上に半径方向の磁束
密度に基く吸引力と円周方向の磁束密度に基く吸引力と
の合力である磁気吸引力を生ぜしめ、かつ、上記磁気吸
引力は、主磁極付近において（ａ）主磁極の中央部付近
で極小値（F1）を示し、（ｂ）上記スリーブの回転方向
からみて上記画像担体と上記スリーブとの最近接位置の
下流側であってかつ上記磁性現像剤の穂立ちの終端近傍
に極大値（F2）を示すような分布を有することを特徴と
するものである。
［実施例］ 以下本発明の詳細を図面により説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る現像装置の概略断面図
である。
である。
同図において、現像装置１は、図示矢印Ｙ方向に回転す
る感光体ドラム９に対向して配置され、駆動手段（図示
せず）により図示矢印Ｘ力向に回転される非磁性体から
なるスリーブ２と、その内部に固定して設けられた磁石
ロール３とを有している。磁石ロール３は、表面に複数
個の磁極を有する円筒状の永久磁石４と、永久磁石４を
支持する軸５とを有している。永久磁石４の磁極のうち
一磁極（図中S1で示し、以下主磁極という）は、感光体
ドラム９とスリーブ２とが対向する領域（以下現像領域
という）10に位置している。他の磁極S2，N1，N1は磁性
現像剤（以下単に現像剤という）８を搬送するための磁
極である。
る感光体ドラム９に対向して配置され、駆動手段（図示
せず）により図示矢印Ｘ力向に回転される非磁性体から
なるスリーブ２と、その内部に固定して設けられた磁石
ロール３とを有している。磁石ロール３は、表面に複数
個の磁極を有する円筒状の永久磁石４と、永久磁石４を
支持する軸５とを有している。永久磁石４の磁極のうち
一磁極（図中S1で示し、以下主磁極という）は、感光体
ドラム９とスリーブ２とが対向する領域（以下現像領域
という）10に位置している。他の磁極S2，N1，N1は磁性
現像剤（以下単に現像剤という）８を搬送するための磁
極である。
現像剤８は現像剤容器６に収容され、現像剤容器６には
ドクターブレード７が取着されている。
ドクターブレード７が取着されている。
上記の現像装置によれば、スリーブ２上に吸着された現
像剤８はドクターブレード７により一定厚さに規制され
た後現像領域10に搬送され、該領域において形成された
磁気ブラシが感光体ドラム９の表面を摺擦することによ
り静電潜像（図示せず）が現像される。
像剤８はドクターブレード７により一定厚さに規制され
た後現像領域10に搬送され、該領域において形成された
磁気ブラシが感光体ドラム９の表面を摺擦することによ
り静電潜像（図示せず）が現像される。
良好な磁気ブラシ現像を行なうためには、現像剤の見掛
の密度が小さくソフトな磁気ブラシが現像領域に形成さ
れることが必要となる。このようなソフトな磁気ブラシ
を形成するために、通常は主磁極S1が、現像ギャップ付
近に位置するような磁極配置とされる。またスリーブ上
の磁束密度により安定した磁気ブラシを得るためには、
磁束密度の勾配が必要であり、スリーブ上の磁束密度分
布により磁気ブラシの形状・性状が影響される。そこで
主磁極S1における磁束密度のピークが感光体ドラムとス
リーブとの最近接位置（図中O1とO2を結ぶ線上にある）
に向くようにし、かつ、現像に影響を与える種々の要因
（現像剤の種類・特性、光体の種類、現像速度、スリー
ブの周速等）を考慮して最適な磁束密度分布を定めるの
が一般的であった。
の密度が小さくソフトな磁気ブラシが現像領域に形成さ
れることが必要となる。このようなソフトな磁気ブラシ
を形成するために、通常は主磁極S1が、現像ギャップ付
近に位置するような磁極配置とされる。またスリーブ上
の磁束密度により安定した磁気ブラシを得るためには、
磁束密度の勾配が必要であり、スリーブ上の磁束密度分
布により磁気ブラシの形状・性状が影響される。そこで
主磁極S1における磁束密度のピークが感光体ドラムとス
リーブとの最近接位置（図中O1とO2を結ぶ線上にある）
に向くようにし、かつ、現像に影響を与える種々の要因
（現像剤の種類・特性、光体の種類、現像速度、スリー
ブの周速等）を考慮して最適な磁束密度分布を定めるの
が一般的であった。
周知の如く、静電潜像の現像においては、現像剤を構成
する一成分系磁性トナー粒子には潜像電荷に吸引される
力（静電吸引力）と、磁束密度によりスリーブ上に磁気
的に束縛する力（磁気吸引力）とが作用し、静電吸引力
が磁気吸引力よりも大きくなった時に現像が開始され
る。すなわち現像特性は磁気吸引力（以下Ｆで表わす）
によって大きく左右される。すなわち磁気吸引力Ｆが大
きすぎるとトナーの付着力が減少して現像速度を遅くす
る必要があり、一方磁気吸引力Ｆが小さすぎるとトナー
の付着力が増して地力ブリが発生するので、磁気吸引力
Ｆが適当な値になるようにスリーブ上の磁束密度、通常
は半径方向の磁束密度（Br）の分布を調整していた。
する一成分系磁性トナー粒子には潜像電荷に吸引される
力（静電吸引力）と、磁束密度によりスリーブ上に磁気
的に束縛する力（磁気吸引力）とが作用し、静電吸引力
が磁気吸引力よりも大きくなった時に現像が開始され
る。すなわち現像特性は磁気吸引力（以下Ｆで表わす）
によって大きく左右される。すなわち磁気吸引力Ｆが大
きすぎるとトナーの付着力が減少して現像速度を遅くす
る必要があり、一方磁気吸引力Ｆが小さすぎるとトナー
の付着力が増して地力ブリが発生するので、磁気吸引力
Ｆが適当な値になるようにスリーブ上の磁束密度、通常
は半径方向の磁束密度（Br）の分布を調整していた。
しかしながら、磁気吸引力Ｆには、半径方向の磁束密度
Brに基く力とともに、円周方向の磁束密度Ｂθに基く力
も寄与している。
Brに基く力とともに、円周方向の磁束密度Ｂθに基く力
も寄与している。
磁性理論によれば、磁石ロールに吸着される磁性粉体
（この場合は磁性トナー）に働く磁気吸引力Ｆは、以下
の如く磁性粉体の置かれた点における磁束密度Ｂと、そ
の勾配∂B/∂ｒの積に比例する（ｒは磁石ロールの中心
軸から磁性粉体の置かれた点までの距離を示す）。
（この場合は磁性トナー）に働く磁気吸引力Ｆは、以下
の如く磁性粉体の置かれた点における磁束密度Ｂと、そ
の勾配∂B/∂ｒの積に比例する（ｒは磁石ロールの中心
軸から磁性粉体の置かれた点までの距離を示す）。
そして、磁石ロールの中心軸から任意の点（r,θ）にお
けるBr,Bθは磁石ロールの磁極数をｎとし、磁束密度分
布が正弦波状とすると、下記（１），（２）式で表わさ
れる。
けるBr,Bθは磁石ロールの磁極数をｎとし、磁束密度分
布が正弦波状とすると、下記（１），（２）式で表わさ
れる。
但し、ro：磁石ロールの半径 C1，C2，C1′，C2′：磁石ロールの寸法及び磁極数等に
より定まる定数 ある寸法（例えば、磁石ロールの中心軸よりr1からr2ま
での長さを有するものとする）の強磁性体に働く磁気吸
引力Ｆは、上述した通りBrによる吸引力とＢθによる吸
引力との合力なので、下記（３）式のように表わされ
る。
より定まる定数 ある寸法（例えば、磁石ロールの中心軸よりr1からr2ま
での長さを有するものとする）の強磁性体に働く磁気吸
引力Ｆは、上述した通りBrによる吸引力とＢθによる吸
引力との合力なので、下記（３）式のように表わされ
る。
但し、Fr :Brによる吸引力 Ｆθ :Bθによる吸引力 Mr:Brによる磁気モーメント Ｍθ :Bθによる磁気モーメント Ｘｍ：強磁性体の質量磁化率 ｍ：強磁性体の質量 上記（１）〜（３）式により、磁気吸引力Ｆは、最終的
には下記（４）式のように表わされる。
には下記（４）式のように表わされる。
但し、A:Brのピーク位置におけるBr2（ｒ＝r2）−Br
2（ｒ＝r1）の値 B:Bθのピーク位置におけるＢθ2（ｒ＝r2）−Ｂθ
2（ｒ＝r1）の値 前述した通り、従来、マグネットロールの磁気的な評価
は、磁束密度Ｂ（ベクトル）の半径方向成分であるBrの
みで行っていた。しかしながら、磁気吸引力には半径方
向、円周方向の両成分（Br、Ｂθ）の絶対値およびその
勾配の４つの因子が関係するので、単純にBrの分布を調
整するのみでは、良好な現像が行なえるとは限らない。
そこで本発明は、磁気吸引力に注目し、その分布を磁極
の中心以外の部分に極大値又は極小値が現れるように制
御するものである。
2（ｒ＝r1）の値 B:Bθのピーク位置におけるＢθ2（ｒ＝r2）−Ｂθ
2（ｒ＝r1）の値 前述した通り、従来、マグネットロールの磁気的な評価
は、磁束密度Ｂ（ベクトル）の半径方向成分であるBrの
みで行っていた。しかしながら、磁気吸引力には半径方
向、円周方向の両成分（Br、Ｂθ）の絶対値およびその
勾配の４つの因子が関係するので、単純にBrの分布を調
整するのみでは、良好な現像が行なえるとは限らない。
そこで本発明は、磁気吸引力に注目し、その分布を磁極
の中心以外の部分に極大値又は極小値が現れるように制
御するものである。
上記の知見に基づき本発明者は磁気吸引力Ｆを実際に測
定し、磁気吸引力Ｆの分布と画質との相関関係を検討し
た結果、磁気吸引力Ｆの分布と画質とがよく対応するこ
とがわかった。
定し、磁気吸引力Ｆの分布と画質との相関関係を検討し
た結果、磁気吸引力Ｆの分布と画質とがよく対応するこ
とがわかった。
ここで磁気吸引力Ｆは、スリーブの外周に鉄球（重量0.
6mg、直径0.508mm）を配置（スリーブ表面から鉄球の中
心までの距離＝0.75mm）、鉄球がスリーブに吸着される
力を求めることにより測定した。
6mg、直径0.508mm）を配置（スリーブ表面から鉄球の中
心までの距離＝0.75mm）、鉄球がスリーブに吸着される
力を求めることにより測定した。
第２図に本発明に従って４極着磁された磁石ロールの磁
束密度分布（図中一点鎖線）と磁気吸引力の分布（図中
実線）を示す。第３図に従来の磁石ロールの磁束密度分
布（図中一点鎖線）と磁気吸引力の分布（図中実線）を
示す。第２図及び第３図において、横軸は円周方向の距
離を、縦軸はスリーブの表面における半径方向の磁束密
度（Br）又は磁気吸引力（Ｆ）を示す。従来の磁石ロー
ルは、第３図に示すように、S1極付近の磁気吸引力Ｆの
分布をみると、スリーブの回転方向からみて主磁極S1の
中央近傍に極大値（F2′）が表われ、極小値（F1′）は
S1極とN1極の略中間に表われる。これに対して本発明の
磁石ロールは、S1極付近の磁気吸引力Ｆの分布をみる
と、スリーブの回転方向からみてS1極の下流側に尖鋭な
ピークをもった極大値（F2）が表われ、極小値（F1）は
S1極の略中央に表われる。そしてこれらの磁石ロールを
使用して磁気ブラシ現像を行なったところ、第２図の磁
石ロールの方が第３図のものよりも良好な画像が得られ
ることがわかった。第２図のような磁気吸引力分布をも
った磁石ロールにより良好な現像が行なえる理由は、詳
細は不明であるが、次のようなことであると推察され
る。
束密度分布（図中一点鎖線）と磁気吸引力の分布（図中
実線）を示す。第３図に従来の磁石ロールの磁束密度分
布（図中一点鎖線）と磁気吸引力の分布（図中実線）を
示す。第２図及び第３図において、横軸は円周方向の距
離を、縦軸はスリーブの表面における半径方向の磁束密
度（Br）又は磁気吸引力（Ｆ）を示す。従来の磁石ロー
ルは、第３図に示すように、S1極付近の磁気吸引力Ｆの
分布をみると、スリーブの回転方向からみて主磁極S1の
中央近傍に極大値（F2′）が表われ、極小値（F1′）は
S1極とN1極の略中間に表われる。これに対して本発明の
磁石ロールは、S1極付近の磁気吸引力Ｆの分布をみる
と、スリーブの回転方向からみてS1極の下流側に尖鋭な
ピークをもった極大値（F2）が表われ、極小値（F1）は
S1極の略中央に表われる。そしてこれらの磁石ロールを
使用して磁気ブラシ現像を行なったところ、第２図の磁
石ロールの方が第３図のものよりも良好な画像が得られ
ることがわかった。第２図のような磁気吸引力分布をも
った磁石ロールにより良好な現像が行なえる理由は、詳
細は不明であるが、次のようなことであると推察され
る。
すなわち第２図の場合、S1極の中心で磁気吸引力Ｆは極
小値を示すので、磁気ブラシは感光体にソフトに接触に
接触し、よって良好な現像が行なえる。しかも磁性現像
剤の穂立ちの終端近傍すなわち磁気ブラシと感光体との
接触が終了する位置の近傍でＦが極大値を示すので、磁
気ブラシのクリーニング効果が強くなり、よって地カブ
リやトナーの飛散を有効に防止することができる。
小値を示すので、磁気ブラシは感光体にソフトに接触に
接触し、よって良好な現像が行なえる。しかも磁性現像
剤の穂立ちの終端近傍すなわち磁気ブラシと感光体との
接触が終了する位置の近傍でＦが極大値を示すので、磁
気ブラシのクリーニング効果が強くなり、よって地カブ
リやトナーの飛散を有効に防止することができる。
次に、本発明を実験例によって更に具体的に説明する。
［実験例］ 周速150mm/secで回転するSeドラム（外径80mm）の表面
をコロナ帯電器により十720Vに一様帯電後露光して静電
潜像を形成した。この静電潜像を第１図に示す現像装置
で現像し、得られたトナー像を普通紙にコロナ転写し、
次いでヒートロール定着（定着温度190℃、定着圧力1.0
kg/cm、ニップ幅4.0mm）を行ないハードコピーを得た。
をコロナ帯電器により十720Vに一様帯電後露光して静電
潜像を形成した。この静電潜像を第１図に示す現像装置
で現像し、得られたトナー像を普通紙にコロナ転写し、
次いでヒートロール定着（定着温度190℃、定着圧力1.0
kg/cm、ニップ幅4.0mm）を行ないハードコピーを得た。
現像装置１において、スリーブ２として外径20mmのSUS3
04製円筒を、磁石ロール３として外径18mmのBaフェライ
ト磁石を軸に固着したものを用い、スリーブの回転数を
200r.p.m.とし、又現像ギャップは0.3mmに、ドクターギ
ャップは0.4mmに設定した。磁石ロール３は、磁極数が
４で、磁極ピッチは同じであるが、磁束密度分布（スリ
ーブ上）及び磁気吸引力分布の異なる３種Ａ、Ｂ、Ｃの
ものを用いた。なお磁気吸引力の分布は着磁条件を変え
ることによって調整した。すなわち本発明の実施例に係
る磁石ロールＡの磁束密度分布（第２図参照）によれ
ば、磁極の極性が変化する点（N1からS1に変化する点及
びS1からN2に変化する点）において磁束密度の変化（立
上り）が従来例に係る磁石ロールの磁束密度分布（第３
図参照）より急峻になっている。本発明の実施例に係る
磁石ロールでは、上記の磁極極性が変化する点の近傍に
磁気吸引力の２つの山がそれぞれ発生している。このよ
うに本発明における磁気吸引力分布は、上記のような急
峻な磁束密度の変化が生じるような磁束密度分布とする
ことにより得ることができ、そのように着磁条件を設定
すればよい。
04製円筒を、磁石ロール３として外径18mmのBaフェライ
ト磁石を軸に固着したものを用い、スリーブの回転数を
200r.p.m.とし、又現像ギャップは0.3mmに、ドクターギ
ャップは0.4mmに設定した。磁石ロール３は、磁極数が
４で、磁極ピッチは同じであるが、磁束密度分布（スリ
ーブ上）及び磁気吸引力分布の異なる３種Ａ、Ｂ、Ｃの
ものを用いた。なお磁気吸引力の分布は着磁条件を変え
ることによって調整した。すなわち本発明の実施例に係
る磁石ロールＡの磁束密度分布（第２図参照）によれ
ば、磁極の極性が変化する点（N1からS1に変化する点及
びS1からN2に変化する点）において磁束密度の変化（立
上り）が従来例に係る磁石ロールの磁束密度分布（第３
図参照）より急峻になっている。本発明の実施例に係る
磁石ロールでは、上記の磁極極性が変化する点の近傍に
磁気吸引力の２つの山がそれぞれ発生している。このよ
うに本発明における磁気吸引力分布は、上記のような急
峻な磁束密度の変化が生じるような磁束密度分布とする
ことにより得ることができ、そのように着磁条件を設定
すればよい。
第４図に各磁石ロールの磁気吸引力の分布と磁石ロール
Ａの磁束密度分布（曲線Ｈ）を極座標で表示する。なお
磁石ロールＡの磁気吸引力及び磁束密度分布は第２図の
ものと同一である。
Ａの磁束密度分布（曲線Ｈ）を極座標で表示する。なお
磁石ロールＡの磁気吸引力及び磁束密度分布は第２図の
ものと同一である。
現像剤10としては、次のようにして製造した磁性トナー
を用いた。
を用いた。
スチレン−アクリル系共重合体（三洋化成製ハイマーSB
M100）58重量部とマグネタイト（戸田工業製EPT500）40
重量部と負の荷電制御剤（オリエント化学製ボントロン
E81）２重量部とを乾式混合し、ニーダで加熱混練し
た。混練物を冷却固化後ジェットミルにて20μｍ以下の
粒子に粉砕した。粉砕粉をスーパーミキサーに投入し、
更に微粉末シリカ（日本アエロジル製R972）0.5重量部
を加えて乾式混合した。混合粉を120℃の熱気流中に導
入して熱処理を行なった後分級して、５〜20μｍの粒度
分布を有する磁性トナーを得た。このトナーの帯電量は
−10μc/g、比抵抗は５×1014Ω・cmであった。帯電量
は、キャリア（日本鉄粉製Z200）10gとトナー0.5gとを
プラスチック容器内に投入して10分間回転させ、得られ
た混合物の中から200mgの試料を採取し、325メッシュの
篩を備えた容器に投入し、そしてブローオフ摩擦帯電量
測定器（東芝ケミカル製TB200型）にて測定した。比抵
抗は、試料を適当量（数10mg）秤取し、ダイアルゲージ
を改良した内径3.05mmのテフロン（商品名）製中空シリ
ンダー内に充填し、100gの荷重下、D.C4kv/cmの電場を
印加して抵抗値を読みとり（横河ヒューレットパッカー
ド製4329A型絶縁抵抗計による）、算出した。
M100）58重量部とマグネタイト（戸田工業製EPT500）40
重量部と負の荷電制御剤（オリエント化学製ボントロン
E81）２重量部とを乾式混合し、ニーダで加熱混練し
た。混練物を冷却固化後ジェットミルにて20μｍ以下の
粒子に粉砕した。粉砕粉をスーパーミキサーに投入し、
更に微粉末シリカ（日本アエロジル製R972）0.5重量部
を加えて乾式混合した。混合粉を120℃の熱気流中に導
入して熱処理を行なった後分級して、５〜20μｍの粒度
分布を有する磁性トナーを得た。このトナーの帯電量は
−10μc/g、比抵抗は５×1014Ω・cmであった。帯電量
は、キャリア（日本鉄粉製Z200）10gとトナー0.5gとを
プラスチック容器内に投入して10分間回転させ、得られ
た混合物の中から200mgの試料を採取し、325メッシュの
篩を備えた容器に投入し、そしてブローオフ摩擦帯電量
測定器（東芝ケミカル製TB200型）にて測定した。比抵
抗は、試料を適当量（数10mg）秤取し、ダイアルゲージ
を改良した内径3.05mmのテフロン（商品名）製中空シリ
ンダー内に充填し、100gの荷重下、D.C4kv/cmの電場を
印加して抵抗値を読みとり（横河ヒューレットパッカー
ド製4329A型絶縁抵抗計による）、算出した。
以上の条件で得られた画像の評価結果を第１表に示す。
第１表から、本発明に従う磁気吸引力を有する磁石ロー
ル（Ａ）を使用することにより、他の磁石ロール
（Ｂ），（Ｃ）よりも高品質の画像が得られることがわ
かる。
ル（Ａ）を使用することにより、他の磁石ロール
（Ｂ），（Ｃ）よりも高品質の画像が得られることがわ
かる。
以上の実施例及び具体例では、磁気ブラシ現像装置を例
示して説明したが、本発明はこれに限らずジャンピング
現像を行なう現像装置にも適用できることは勿論であ
る。すなわちジャンピング現像においても、現像領域に
おいてトナーの穂立ちが生じ、トナーにはクーロン力と
磁気吸引力が作用するので、上述した考え方は十分適用
しうる。また現像剤も、一成分系の磁性トナーのみなら
ず、磁性トナーもしくは非磁性トナーと磁性キャリアと
を混合した二成分現像剤を用い得ることはもちろんであ
る。この場合、感光体へのキャリア付着防止に大きな効
果がある。また磁石ロールの磁気吸引力の分布は、上述
した着時条件の変更以外にも、磁石ロールの構造を変え
ることなどによって調整することもできる。例えば、実
公昭52−2440号に開示されるような一磁極部分のみ他の
部分よりも強力な磁石を埋めこんだ磁石ロールや複数個
の磁石ブロックを貼合せて円筒状にした磁石ロール（例
えば米国特許第4,558,294号参照）を用いればよい。
示して説明したが、本発明はこれに限らずジャンピング
現像を行なう現像装置にも適用できることは勿論であ
る。すなわちジャンピング現像においても、現像領域に
おいてトナーの穂立ちが生じ、トナーにはクーロン力と
磁気吸引力が作用するので、上述した考え方は十分適用
しうる。また現像剤も、一成分系の磁性トナーのみなら
ず、磁性トナーもしくは非磁性トナーと磁性キャリアと
を混合した二成分現像剤を用い得ることはもちろんであ
る。この場合、感光体へのキャリア付着防止に大きな効
果がある。また磁石ロールの磁気吸引力の分布は、上述
した着時条件の変更以外にも、磁石ロールの構造を変え
ることなどによって調整することもできる。例えば、実
公昭52−2440号に開示されるような一磁極部分のみ他の
部分よりも強力な磁石を埋めこんだ磁石ロールや複数個
の磁石ブロックを貼合せて円筒状にした磁石ロール（例
えば米国特許第4,558,294号参照）を用いればよい。
［発明の効果］ 本発明によれば、現像装置を構成する磁石ロールとして
特定の磁気吸引力を有するものを用いるので、良好な現
像を行なうことができる。
特定の磁気吸引力を有するものを用いるので、良好な現
像を行なうことができる。
第１図は本発明の一実施例に係る現像装置の概略断面
図、第２図は本発明に従う磁石ロールの磁束密度分布と
磁気吸引力分布を示す図、第３図は従来の磁石ロールの
磁束密度分布と磁気吸引力の分布を示す図、第４図は各
種磁石ロールの磁気吸引力の分布を示す図である。 1:現像装置、2:スリーブ、3:磁石ロール
図、第２図は本発明に従う磁石ロールの磁束密度分布と
磁気吸引力分布を示す図、第３図は従来の磁石ロールの
磁束密度分布と磁気吸引力の分布を示す図、第４図は各
種磁石ロールの磁気吸引力の分布を示す図である。 1:現像装置、2:スリーブ、3:磁石ロール
Claims (1)
- 【請求項１】静電潜像を保持し所定方向に移動する画像
担体に対向して配置されていて、一方向に回転する非磁
性体からなるスリーブと、上記スリーブの内部に固定さ
れていて現像領域に位置する主磁極を含む複数個の磁極
を有する磁石体と、上記スリーブ上に供給される磁性現
像剤を収容する現像剤容器とを備えた現像装置におい
て、上記主磁極は上記画像担体と上記スリーブとの最近
接位置において半径方向の磁束密度のピークを有すると
共に、上記磁石体により上記スリーブ上に半径方向の磁
束密度に基く吸引力と円周方向の磁束密度に基く吸引力
との合力である磁気吸引力を生ぜしめ、かつ、上記磁気
吸引力は、主磁極付近において（ａ）主磁極の中央部付
近で極小値（F1）を示し、（ｂ）上記スリーブの回転方
向からみて上記画像担体と上記スリーブとの最近接位置
の下流側であってかつ上記磁性現像剤の穂立ちの終端近
傍に極大値（F2）を示すような分布を有することを特徴
とする現像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62078326A JPH0766215B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 現像装置 |
| US07/176,285 US4911100A (en) | 1987-03-31 | 1988-03-31 | Developing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62078326A JPH0766215B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 現像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63244082A JPS63244082A (ja) | 1988-10-11 |
| JPH0766215B2 true JPH0766215B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=13658842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62078326A Expired - Lifetime JPH0766215B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 現像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4911100A (ja) |
| JP (1) | JPH0766215B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2794765B2 (ja) * | 1989-04-20 | 1998-09-10 | ミノルタ株式会社 | 磁気ロール及び現像装置 |
| US5129357A (en) * | 1990-01-12 | 1992-07-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic brush developing apparatus wherein a point of inflection in the magnetic flux density distribution is provided upstream from the maximum flux density position |
| US5396026A (en) * | 1990-09-03 | 1995-03-07 | Fujitsu Limited | Magnetic brush developing apparatus |
| US5315325A (en) * | 1991-08-20 | 1994-05-24 | Recycling Technologies International Corporation | Laser printer cartridges |
| EP0531997B1 (en) * | 1991-09-11 | 1998-12-23 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Developing roller |
| US5469245A (en) * | 1992-09-14 | 1995-11-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Development method and apparatus and multicolor image forming apparatus using these |
| US5491541A (en) * | 1992-11-12 | 1996-02-13 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Developing apparatus having adjacent similar magnetic poles |
| JP3060763B2 (ja) * | 1993-01-28 | 2000-07-10 | ミノルタ株式会社 | 現像装置 |
| JP2001134100A (ja) * | 1999-11-09 | 2001-05-18 | Ricoh Co Ltd | 画像形成方法と画像形成装置 |
| JP2005331632A (ja) * | 2004-05-19 | 2005-12-02 | Canon Finetech Inc | 現像装置およびプロセスカートリッジならびにそれらを備えた画像形成装置 |
| JP4893348B2 (ja) * | 2007-02-08 | 2012-03-07 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 現像装置およびイメージングカートリッジ，画像形成装置 |
| JP4600529B2 (ja) * | 2008-06-17 | 2010-12-15 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
| JP6019878B2 (ja) * | 2012-07-24 | 2016-11-02 | 富士ゼロックス株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3909258A (en) * | 1972-03-15 | 1975-09-30 | Minnesota Mining & Mfg | Electrographic development process |
| US3939801A (en) * | 1973-09-10 | 1976-02-24 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Magnetic brush developing apparatus |
| JPS5334921Y2 (ja) * | 1974-07-05 | 1978-08-26 | ||
| JPS5843739B2 (ja) * | 1974-10-10 | 1983-09-28 | キヤノン株式会社 | 現像装置 |
| US3952701A (en) * | 1974-11-05 | 1976-04-27 | Hitachi Metals, Ltd. | Electrostatic developing apparatus |
| JPS522440A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | Printer |
| US4121931A (en) * | 1976-06-30 | 1978-10-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Electrographic development process |
| JPS5329569A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-18 | Hitachi Ltd | Magnetic blowwout circuit breaker |
| JPS5349437A (en) * | 1976-10-16 | 1978-05-04 | Hitachi Ltd | Toner density detector |
| JPS53129639A (en) * | 1977-04-19 | 1978-11-11 | Mita Industrial Co Ltd | Method of and device for electrostatic copying |
| GB2006055B (en) * | 1977-09-10 | 1982-07-07 | Canon Kk | Method and apparatus for image development |
| JPS5482097A (en) * | 1977-12-13 | 1979-06-29 | Ricoh Co Ltd | Magnetic line of force distribution forming member |
| JPS5548754A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-08 | Hitachi Metals Ltd | Magnetic toner for electrostatic charge latent image development |
| US4331100A (en) * | 1979-01-04 | 1982-05-25 | Ricoh Company, Ltd. | Magnetic brush development apparatus |
| JPS55103565A (en) * | 1979-02-02 | 1980-08-07 | Olympus Optical Co Ltd | Plural sheets copying apparatus |
| US4378754A (en) * | 1981-08-05 | 1983-04-05 | Wang Laboratories, Inc. | Toner applicator system for magnetography |
| JPS5846350A (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-17 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 磁気ブラシ現像法 |
| US4558294A (en) * | 1983-03-31 | 1985-12-10 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnet roll and method of producing the same |
| JPS59182464A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-17 | Hitachi Ltd | 電子写真法 |
| JPS604967A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真複写機の現像装置 |
| JPS60168177A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-08-31 | Fuji Xerox Co Ltd | 一成分現像装置 |
| JPH0693153B2 (ja) * | 1985-11-05 | 1994-11-16 | 鐘淵化学工業株式会社 | マグネツトロ−ラ− |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62078326A patent/JPH0766215B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-31 US US07/176,285 patent/US4911100A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4911100A (en) | 1990-03-27 |
| JPS63244082A (ja) | 1988-10-11 |
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