JPS62153975A - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、静電複写機、静電記録機等において、静電潜
像支持体の表面に形成された静電潜像を、それに磁性ト
ナーを飛翔付着させて現像する現像装置の改良に関する
。

（発明の背景） 第７図はこの種の現像装置の従来例を示す。

５はその表面に静電潜像の形成される静電潜像支持体（
例えば静電複写機の感光体ドラム）で、矢印方向に回転
する。１はこれに近接対向して矢印方向に回転する非磁
性材料製の円筒状のトナー搬送面部材（現像スリーブ）
で、トナー容器３内の磁性トナー２と接している。静電
潜像支持体５と現像スリーブ１との間には電圧が印加さ
れている。４は磁性材料製のトナー規制ブレード、６は
現像スリーブ１内に静止して配置された多極磁石である
。容器３内のトナー２は磁石６の作用により現像スリー
ブに引きつけられ、該スリーブ１の回転により引きずら
れて搬送され且つ帯電され、トナー規制ブレード４の下
端を通過することにより該スリーブ上に均一なトナ一層
を形成し、静電潜像支持体５に近接対向した領域（現像
領域）まで搬送されたとき、静電潜像に対応して静電潜
像支持体に飛翔付着して現像が行われ、残余のトナーは
現像スリーブ１の回転に伴って再び容器３内に戻る。

磁石６のトナー規制ブレード４と対向する磁極は、該ブ
レード４と現像スリーブ１との間にトナーに対して強い
拘束力を与える磁界を作り、これにより、トナー規制ブ
レード４を通過するトナーの過度の流出を防止し、また
磁石６の前記現像領域に存する磁極は、現像性能を司る
一因子として該現像領域内でトナー粒子に磁界力を作用
させる機能を果している。

現像領域内で現像スリーブ１から静電潜像支持体５上へ
と磁性トナーが飛翔する時のトナー異方、および■現像
スリーブ内に設冒された磁石６による磁界力である。ト
ナーは現像領域内で上記三つの力により影響を受け、静
電潜像支持体表面の画像部（暗部）へ飛翔し付着して現
像が行なわれる。

例えばプラスに帯電するトナーに対しては、トナー搬送
部材（現像スリーブ）表面は静電潜像支持体表面より高
い電位がかけられており、マイナスに帯電した静電潜像
支持体表面（０１部）へトナーは飛翔し付着して現像が
行なわれる。

この場合、静電潜像支持体へ付着するトナー量を少なく
したいときは、トナーのプラスの電荷量を少なくするこ
と、現像スリーブと静電潜像支持体との間の電位差を小
さくすること、トナーに働く磁力を強くして静電潜像支
持体表面へ飛翔するトナー量を抑制すること等の手段に
より達成できる。また、静電潜像支持体へのトナー付着
量を多くしたいときは、上記と逆のことをすればよい。

このように、上記三つの力を独立して任意に調整するこ
とにより静電潜像支持体へのトナー付着量は可変にでき
るが、一般に従来の構成では、操作者が簡単に操作して
任意に調整できるのは、■の現像スリーブと静電潜像支
持体との間の電界力だけである。この場合、例えば画像
濃度を濃くするには現像スリーブと静電潜像支持体間の
電界力を強くしてトナー飛翔量を多くすればよいが、そ
うすると非画像部にもトナーが付着することがある。非
画像部のトナー付着をなくそうとして電界を弱めれば画
像部の画像濃度が低下するということになる。さらに現
像器内のトナーは使用時間の経過と共にトナー自身の持
つ電荷量が変化する等の原因のため、電界だけの制御で
は画像部のみにトナー付着量を多くし、非画像部には余
分なトナーを付着させないようにすることは困難である
。

なお、特開昭５３−１５３４号、同５４−１０３０４７
号には、現像スリーブ内の磁石６全体を回転させること
により現像領域での磁界力を調整して画像濃度を変える
ことが開示されているが、これではトナー規制ブレード
４と現像スリーブとの間に印加される磁界も同時に変化
してしまうため、現像スリーブ上に形成されるトナ一層
の表面状態や厚さが大きく変化し、現像を極めて不安定
なものにする欠点がある。

〔発明の目的〕

上記従来の欠点に鑑みて、本発明は簡単な手段で静電潜
像支持体の画像部にのみ所望画像濃度を得るようトナー
を十分に飛翔し付着せしめ、非画像部には全くトナーの
付着がない鮮明な画像を得ることができ、且つトナー規
制ブレードでのトナー規制作用に影響を及ぼさない現像
装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、静電潜像支持体表面と近接対向する現像領域
にてトナー搬送面部材（現像スリーブ）の裏面に配置し
た磁極による磁界の影響下、および該静電潜像支持体と
トナー搬送面部材との間の電界の影響下に、帯電磁性ト
ナーを静電潜像支持体へ飛翔付着させて現像を行う現像
装置において、現像領域に対する該磁極を可動な磁極と
なすと共に、トナー規制ブレードに対しては固定磁極を
配し、この可動磁極の位置を調整することによって現像
領域でのトナーに作用する磁界を調整できるようにする
と共にトナー規制ブレード喫する磁界は不変に保つよう
にしたものである。好ましい実施態様においては、現像
領域に対して上記可動磁極の他に更に固定磁極が配置さ
れる。

（発明の実施例） 第１図は、−成分磁性トナーを用いて現像する場合の本
発明の現像装置の一実施例を示す断面図である。１は非
磁性体からなる円筒状のトナー搬送面部材（現像スリー
ブ）、２は一成分磁性トナー、３はトナー容器、４は現
像スリーブ表面にトナーを均一に被覆するための磁性材
料製のトナー規制ブレード、５は静電潜像支持体である
。６はブレード４に対向する１−ナー搬送規制磁石、７
は現像領域に配された現像極磁石、８は現像極磁石７と
は異極性の移動可能なトナー搬送磁石、９はトナー容器
内に固定された磁石であり、これら磁石は現像スリーブ
内に配置されており、且つ磁石８以外の磁石は固定であ
る。現像スリーブ１と静電潜像支持体５は夫々矢印の方
向に回転している。斜線で示した領域１０は、現像スリ
ーブ１と静電潜像支持体５との最近接地点を含む、トナ
ーが飛翔し付着する現像領域を示す。

現像スリーブの回転に伴い、トナー規制ブレード４とト
ナー搬送規制磁石６（これはブレード４との間でトナー
に対して強い拘束磁界を作り、トナーの過度の流出を妨
げる）との作用によりスリーブ１の表面に均一に被覆さ
れたトナーは現像領域１０に運ばれ、この領域内で静電
潜像支持体５の暗部へ、トナー自身のもつ電荷量、静電
潜像支持体と現像スリーブとの間にかかる電界力、さら
にスリーブ１内の現像磁石７又は該磁石７とトナー搬送
磁石８により生じている磁力に見合った量のトナーが飛
翔し付着する。この現像領域を過ぎスリーブ１上の残っ
たトナーは、搬送磁石８によりトナー容器内３へ運ばれ
る。トナー容器内に位置する固定された磁石９の磁界お
よびスリーブ１０回転の作用によりトナーは攪拌、搬送
されて、再びトナー容器の外へ運ばれる。なお図示の磁
石によるスリーブ１表面磁束密度は次の如くである。Ｎ
１極：８５０ガウス、Ｓ１極：８６０ガウス、Ｎ２極；
７５０ガウス、３２極ニア００ガウス、Ｎ３極：６５０
ガウス。

Ｓ３極；６００ガウス。

第２図は、第１図中の搬送磁石８が現像極磁石７に近い
位置をとった場合を示すものであり、この場合は該二つ
の磁石により生ずる磁束密度は大きく、トナーの飛翔に
対して抑制力が働き、余分なトナー即ち非画像部へ飛翔
しようとするトナーはこの抑制力によって再びスリーブ
１の表面へ引き戻される。従って、いわゆるかぶりのな
い画像が得られる。

第３図は、搬送磁石８が現像極磁石７から離れた位置を
とった場合を示し、この場合は現像極磁石７により生じ
ている磁力が現像領域にて主に働き、トナーを現像スリ
ーブ１に引き戻そうとする抑制力は第２図の場合より弱
いものとなる。従ってこの場合は第２図の場合に比べて
静電潜像支持体へ飛翔し付着するトナー量は多くなり、
画像濃度は濃くなるが、静電潜像支持体の非画像部にト
ナーが付着することもある。

第４図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は、現像スリー
ブ１内に配設される前記諸磁石６．７，８．９の構成を
示す。同図（ａ）の如く、磁石６，７および９は固定の
切欠ロール型多極磁石１１として−ユニットをなしてお
り、切欠軸１２て固定支持される。可動の搬送磁石８は
同図（＋１）の構造を有し、その軸１３を切欠軸１２に
嵌めることによって回動可能に支持される。軸１３の先
端に取り付けた歯車１４にストッパ１５を噛み合せるこ
とにより、磁石８を任意の回動位置に固定できる。磁石
ユニット１１には可動磁石８との接触面に非磁性材料（
例えはプラスチック等）製のスペーサ１６が貼られてお
り、これにより磁石ユニット１１に可動磁石８が磁力で
密着して動かなくなる事を防ぐようにしている。

以上のような磁石構成となっているから、可動磁石８を
動かしても、他の磁石６．７および９は位置が不変であ
る。当然、トナー規制ブレード４に対する磁石６の位置
は不変であり、従って、該ブレード下端を通過して現像
領域へ向って搬送される現像スリーブ１上のトナ一層の
状態や厚みは、可動磁石８の位置調整によって実質的に
影響されることはない。

第５図は、−成分磁性トナー使用初期での現像極磁石７
と搬送磁石８とのなす角度（第１図中のθ）を横軸に、
画像濃度Ｄ　ｍａｘを左縦軸に、さらに非画像部にトナ
ーの飛翔し始める電位（かぶる時の静電潜像支持体明部
と現像スリーブ間の電位）を右縦軸にとったグラフを示
し、図中、破線以下の斜線部はかぶりの起こらない範囲
を示す。例えば画像濃度Ｄ　ｍａｘ値が１．０でかぶり
のない画像を得るには、現像極磁石７と搬送磁石８との
なす角度θを７０度にすればよく、これにより適正画像
が得られる。

第６図は、トナー使用中期から末期における状態を第５
図と同様なグラフとして示したものである。斜線部はか
ぶりの起こらない範囲を示す。トナーの使用が継続する
に伴って、トナー自身の電荷量が増し、画像濃度Ｄ　ｍ
ａｘが高めにシフトし、かぶりやすい領域が広まる。従
って、かぶりのない状態で画像濃度Ｄ　ｍａｘ値１．０
を得るには、θを２５度にすればよく、これにより適正
な画像が得られる。

以上のように、６動可能なトナー搬送磁石８を設けるこ
とにより、固定された現像極磁石７との相互関係により
現像領域内の磁束密度を可変でき、トナー使用の中期以
降でトナー自身の電荷量が増してかぶる画像が得られる
ような段階になっても、現像極６ｎ石７とトナー搬送磁
石８とのなす角度θを調整して静電潜像支持体へ飛翔す
るトナー量を抑制することにより、画像濃度Ｄ　ｍａｘ
値をそれ程変えることなく（第５図と第６図では、Ｄ　
ｍａｘの変化は　０．１以内に抑えられている）、かぶ
りのない鮮明な画像が得られる。

（発明の効果） 本発明によれば、静電潜像支持体とトナー搬送面部材（
現像スリーブ）との間の電界のみならず、現像領域にて
トナーに働く磁力も調整可能であるから、従来の該電界
のみの調整の場合における所望画像濃度の実現と非画像
部へのトナー付着（いわゆるかぶり）の防止との間のデ
ィレンマを解消し、所望画像濃度を実現しながら、かぶ
りを防止し、鮮明な画像を得ることができる。またトナ
ー使用期間によるトナー電荷量の変化に対しても上記磁
力の調整によって所望画像濃度を保ち、且つかぶりのな
い鮮明な画像を得ることができる。しかも、現像領域で
の磁力調整がトナー規制ブレードに対する磁界に影響を
及ぼさない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による現像装置の一実施例の断面図、第
２図および第３図は、第１図中の可動磁石８が異なる位
置をとった状態を示す断面図、第４図（ａ）　、　（ｂ
）　、　（ｃ）は第１図における磁石構造の例を示す斜
視図、第５図はトナー使用初期における同実施例の現像
性能を示すグラフ、第６図はトナー使用中期ないし末期
における同様なグラフ、第７図は従来の現像装置を例示
した断面図である。 １・・・現像スリーブ　　　　２・・・トナー３・・・
トナー容器 ４・・・トナー規制ブレード　５・・・静電潜像支持体
６・・・トナー搬送規制磁石 ７・・・現像極磁石　　　　　８・・・トナー搬送磁石
９・・・トナー容器内磁石　１０・・・現像領域１１・
・・磁石ユニット　　　１３・・・軸１６・・・絶縁性
スベーサ 第４図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　移動する静電潜像支持体表面に対向する現像領域へ
   帯電した磁性トナーをトナー規制ブレードをくぐって搬
   送するトナー搬送面部材と該静電潜像支持体との間の電
   界および上記現像領域における磁界の影響下に上記トナ
   ーを静電潜像支持体表面に飛翔付着させて該静電潜像支
   持体表面の静電潜像を現像する現像装置において、トナ
   ー搬送面部材の裏側に、少なくとも上記トナー規制ブレ
   ードに対する固定磁極および上記現像領域に対する可動
   磁極を配置したことを特徴とする現像装置。 ２　トナー搬送面部材の裏側に現像領域に対する固定磁
   極を更に配置し、その極性を上記可動磁極と逆にした特
   許請求の範囲第１項記載の現像装置。