JPS6232472B2

JPS6232472B2 -

Info

Publication number: JPS6232472B2
Application number: JP53047512A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Tamura; Masashi Kiuchi; Tooru Takahashi; Yasuo Mihashi; Seiji Tomari
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-04-21
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1987-07-15
Also published as: JPS54139739A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は静電像を現像する為の現像装置に関す
る。

従来、各種公知の電子写真法あるいは静電記録
法等で形成された静電潜像を現像する方式とし
て、カスケード現像法及びマグネツトブラシ現像
法が広く実用に附されている。この両現像法はト
ナーと呼ばれる微細な着色粒子と、キヤリヤと呼
ばれる比較的粗大な粒子を適当な割合で混合した
二成分現像剤を使用し、キヤリアとの摩擦接触に
より摩擦帯電したトナーを、静電潜像に選択的に
付着せしめるという点で、共通した特徴を有して
いる。しかしながら又同時に、両現像方法は上記
した共通の特徴に根ざす重大な問題点も有してい
る。

第１は現像剤の補給に関する問題である。即ち
上記した二成分現像剤においては、トナーとキヤ
リアの混合比が常にある一定の値であることが、
現像時における地かぶりの防止、また適正な画像
濃度を得るため必要である。一方、現像に際し、
記録体上に付着し、現像像を形成して消費される
のは、トナーのみである。従つて常に一定の混合
比を維持するためには複雑なトナー補給装置を必
要とするが、充分に満足のゆくトナー補給装置は
いまだ実用化されていない状況である。

第２は現像剤の劣化の問題である。即ち現像剤
を長時間使用すると、キヤリア粒子表面に、トナ
ーの樹脂成分の被覆が形成され、トナーとキヤリ
アとの摩擦帯電特性が劣化する。そのため現像剤
そのものを煩瑣に交換しなければならない。

上記した問題は、二成分現像剤を使用する限り
必然的につきまとうが、トナーを摩擦帯電させる
為の前述のキヤリアを含まない一成分現像剤を使
用すれば回避することができる。

一成分現像剤で静電像を現像する装置も種々公
知であり、また新たに種々出願されているが、こ
の種の装置では一成分現像剤としてマグネタイト
等の磁性体の微粒子を含有した着色粒子（トナー
粒子）から成る磁性現像剤を使用するのが一般的
である。そしてこの一成分磁性現像剤を、その供
給部から取り出し、現像部を通して搬送する為
に、現像部で静電像担持体と微小間隔を介して対
向せしめられた非磁性円筒体と、この円筒体内中
空中に配置された多極マグネツト部材とを有する
機構が多用されている。上記非磁性円筒体は、そ
の周面に一成分磁性現像剤の供給を受け、そして
その周面上に現像剤層を担持するものであるが、
この非磁性円筒体周面に担持された状態の磁性現
像剤層を供給位置から現像部を通つて収容位置に
搬送する為に、従来装置においては、上記多極マ
グネツト部材を非回転に固定した状態で上記非磁
性円筒を現像剤搬送方向に回転駆動するか、或い
は上記非磁性円筒体を非回転に固定し、上記多極
マグネツト部材を現像剤搬送方向と逆方向に回転
駆動するか、或いは上記非磁性円筒体を現像剤搬
送方向に回転駆動するとともに、多極マグネツト
部材を現像剤搬送方向と逆方向に回転駆動する
か、の内のいずれかの方法が採用されている。

一方、一成分磁性現像剤使用の現像装置では、
一般に現像部における前記円筒体と静電像担持体
との間の間隔は狭く設けられている。しかるに、
上記従来の現像剤搬送法では、搬送されて来た現
像剤が上記円筒体と静電像担持体間の狭間隔部に
挟圧されやすい。そしてこの挟圧現象が生じた場
合は、現像剤が円筒や静電像担持体周面上に固着
し、或いは静電像担持体が損傷し、等の事故が発
生じやすく、現像画像の像質低下や像の再現性の
阻害を招来するばかりか、上記固着が生じない場
合でさえも現像剤挟圧部ではトナー粒子の擾乱運
動が小さく、或いは全く生ぜず、それが為静電像
が全く現像されないか、或いは画像細部が現像さ
れず、広面積画像部の現像濃度が低下する等の不
都合が生ずる。このような不都合は静電像担持体
が現像部で現像剤搬送方向と逆方向に移動する装
置に対しても生ずるが、現像剤搬送方向と同方向
に移動する装置に対して、或いは磁性の弱い現像
剤や高温多湿状態では特に甚だしい。

更にまた、より濃度の高い、また画像細部のよ
り忠実に再現された現像像を得る為に、非磁性円
筒と静電像担持体の間隔部、即ち現像部、の入口
側（現像剤搬送経路に関して）に現像剤の溜り
（静電像担持体と非磁性円筒等現像剤担持手段の
現像部における最小間隔部より、現像剤搬送経路
に関して、上流側にて現像剤が静電像担持体に接
触している領域の内、下流側の接触領域長さ分よ
り更に上流側の接触領域を形成する現像剤の集積
部）を形成し、現像幅（静電像担持体に対する現
像剤の静電像担持体移動方向についての接触長
さ）を広くし、現像時間を長くすることが望まし
い。しかしこのような現像剤溜りを形成する場
合、前記従来の現像剤搬送方法では、前記挟圧現
象が更に一層発生しやすく、またかりに発生しな
いまでもこの溜り部分におけるトナー粒子の擾乱
運動程度は低いものとなつて、折角現像幅を広げ
てもその広がり程度に見合う現像効果が得られな
い。

本発明は上述の如き一成分磁性現像剤使用の現
像装置の欠点を解決できる構成簡単な装置を提供
することを主たる目的とするものである。そして
本発明の現像装置は、現像部を広げる現像剤溜まりにおいて現像剤が
挟圧される不都合を解決するもので、具体的には
現像剤溜まりにおける非磁性円筒体表面に現像剤
が固着することを防止し、現像剤溜まりにおける
現像剤の擾乱状態を良好ならしめ、現像を安定さ
せるものである。

本発明の特徴は、一成分磁性現像剤に接する非
磁性円筒体と、非磁性円筒体の内部に設けられた
可動マグネツト手段と、を備え、移動する静電像
担持体と非磁性円筒体との最近接部に対して静電
潜像担持体の移動方向に関しての上流側に、一成
分磁性現像剤の現像剤溜まりを形成しつつ静電像
担持体の静電像を接触現像する現像装置であつ
て、上記可動マグネツト手段は上記現像剤の現像
のための搬送方向を上記現像剤溜まりから上記最
近接部に向わせしめる方向に回転し、上記非磁性
円筒体は上記最近接部から上記現像剤溜まりに向
う方向に回転するように、可動マグネツト手段の
回転方向と非磁性円筒体の回転方向を同方向とし
たことを特徴とする現像装置である。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明の一成分磁性現像剤使用の現像
装置を適用できる転写式、乾式現像式、電子写真
複写装置の一例の概略図である。１はドラムで、
その周面には例えば導電基層、光導電層、透明絶
縁層を順に積層して成る電子写真感光体１′が設
けられている。ドラム１はモータ等不図示の力源
によつて矢印方向に定速回転駆動されている。回
転に従つて感光体１′はまずD.C.コロナ放電器２
により表面に均一な帯電を受けるが、その帯電極
性は上記光導電層がＮ型半導体の場合は正、Ｐ型
の場合は負である。感光体１′は、次に可動原稿
台や可動鏡等公知の原稿走査手段によつて走査さ
れている所望の被複写原稿の光像（結像レンズ３
によつて感光体１′上に原稿像が結像される）の
スリツト露光を受け、これと同時にコロナ放電器
４によつてA.C.コロナ放電、又は放電器２とは
逆極性のD.C.コロナ放電を受ける。以上によつ
て感光体１′には原稿像に応じた電荷パターンが
形成されるが、更にランプ５により全面均一な露
光を受けることによつて原稿の高コントラストの
静電潜像が形成される。この潜像は本発明に係る
後述の乾式現像器Ｄによつて一成分磁性現像剤で
現像、可視化される。感光体１′上に形成された
現像々、即ちトナー像は、不図示供給手段から供
給され、感光体１′表面に接触せしめられる転写
紙Ｐ（一般的に普通紙が使用される）に転写され
る。即ち、転写紙Ｐは感光体周速と同速で搬送さ
れ、感光体１′と接する位置で裏面、即ちトナー
像の転写するとは反対の面にコロナ放電器６から
のD.C.コロナ放電を受ける。放電器６の放電極
性は感光体１′に付着したトナー、即ち現像々を
形成するトナーの帯電極性とは逆極性である。斯
様な転写紙Ｐの裏面帯電により形成された転写電
界により、感光体１′上のトナーは転写紙Ｐの表
面に移転する。この転写電界は、この種の電子写
真、静電記録等の分野においては一般的に
10⁴V／cm程度、又はそのオーダーである。かく
してトナー像の転写された紙Ｐは、適当な剥離手
段７によつて感光体１′から剥離され、不図示の
定着装置に搬送されてトナー像の定着処理を受け
る。

一方、転写工程後、感光体１′は表面に摺接し
たゴムブレード等のクリーニング手段８によつて
残留トナーのクリーニング作用を受け、再び以上
の画像処理サイクルに投入される。

尚、転写式電子写真プロセスとしては所謂カー
ルソンプロセスも採用でき、その場合第１図の
４，５の手段は不要である。

第２図は第１図の現像器Ｄの実施例の説明図で
ある。転写工程を有する電子写真、静電記録等に
用いる一成分磁性現像剤としては、静電転写工程
で高い転写率を得る為に高絶縁性であることが望
ましい。実験の結果、斯様な現像剤としては、撹
乱等されない静的状態で10⁴V／cmの電界（静電
転写工程で通常形成される転写電界）中で10¹⁴Ω
cm以上の体積抵抗率を有することが好ましく、こ
の場合実用に供せる濃度の転写像が得られること
が確認された。（無論転写工程のないエレクトロ
フアツクス式電子写真等では一成分磁性現像剤と
して絶縁性、導電性、いずれのものも使用可であ
る。）１′は前述の電子写真感光体で、本図では前記
導電基層を兼ねるドラム状導電性支持体１は図の
如く電気的に接地されている。感光体１′は本図
では矢印A₁方向に回転している。

９はアルミニウム、非磁性ステンレススチール
等、非磁性の導電体で作られた円筒である。円筒
９は、現像部で感光体１′との間に微小間隔を有
するように配置されており、現像剤搬送の為、及
び現像部で現像剤層を感光体１′に接触させる
為、その周面に一成分磁性現像剤層を担持する。
そして円筒９は、第２図例では、その現像剤を担
持する周面まで導電性であつて、本図では電気的
に接地されている。

１０は現像剤容器であつて、絶縁性一成分磁性
現像剤Ｔを収容し、上記円筒９周面に接触させ
る。現像剤Ｔはこの容器１０の出口１０′から持
ち出されて現像部（感光体に現像剤が接触せしめ
られる領域）に到り、現像部にて消費されなかつ
た分は再びこの容器１０の入口１０″に戻る。容
器１０の現像剤に接触する面が導電性である場合
は接地等して円筒９と同電位にし、両者間に電界
を形成しないようにすることが、現像剤の電位状
態をより安定化し、良好な現像像を形成する上で
好ましい。勿論、絶縁体で容器１０を構成するこ
ともできる。

１１は現像剤ドクターブレードで、現像剤搬送
経路について現像剤供給部の後であつて現像部の
前の位置で、円筒９との間に所定間隔をおいて配
置されている。このブレード１１は容器１０から
持ち出された現像剤の内過剰分をせき止めて除去
し、適正な量の（従つて適正な厚みの）現像剤層
が現像部に搬送されるようになつている。本図例
ではブレード１１と円筒９の間隔は、円筒９と感
光体１′の現像部における最小間隔以上の間隔と
し、現像部の入口側に現像剤の溜りT′が形成さ
れるようになつている。このブレード１１は絶縁
体で形成されるか、又は導電体で形成された場合
は図のように電気的に接地等することにより円筒
９と同電位にし、両者間に電界は形成しないよう
にすることが、現像部に移行する現像剤層の電位
状態を安定化させ、良好な現像像を得る上で好ま
しい。

１２は周囲に複数（図では１２）極の磁極を有
する多極マグネツトロールで、非磁性円筒９の中
空内部に配置されており、絶縁性磁性一成分現像
剤Ｔを非磁性円筒９周面に磁力によつて保持せし
める。更に多極マグネツトロール１２は、上記現
像剤Ｔを上記円筒９の周面に沿つて搬送する為、
及び、現像剤中のトナー粒子を撹拌する為回転さ
れる。（後述のようにこの現像剤が高絶縁性の場
合は、その一部を静電像画像部の電位によつてこ
の画像部と逆極性の電荷状態にすべく現像剤Ｔを
激しく撹乱する為に、ロール１２は高速で回転駆
動される。）さて第２図では、容器１０で供給された一成分
磁性現像剤Ｔの搬送方向は矢印A₂方向である。
即ち、第２図例では現像剤層の搬送方向は図上で
反時計方向であり、図上で時計方向に回転してい
る感光体１′とは、現像部においては両者その移
動方向が同じである。この矢印A₂方向に上記現
像剤を搬送する為に、前記多極マグネツトロール
１２は矢印A₂とは逆向きの矢印A₃方向、即ち図
上で時計方向に回転駆動される。このロール１２
の回転によつてロール１２の各Ｎ極、Ｓ極による
磁力線が円筒９の周囲に沿つて回転し、これでも
つて磁性現像剤粒子にロール１２の回転方向とは
逆向きへの移動力を与え、かつ自転力を与える。
従つて現像剤層は全体として矢印A₂方向へ移動
しようとし、かつその際その層中では現像剤粒子
（トナー粒子）の擾乱運動が生じて現像剤は感光
体に付着しやすいよう細かくほぐされ、かつ粒子
同士の衝突、離間が繰り返される。

本発明の実施例たる第２図例では、前記非磁性
円筒９は矢印A₄方向、即ちマグネツトロール１
２と同じく現像剤の搬送方向A₂と逆向きに、従
つて図上で時計方向に回転駆動される。従つて円
筒９はその周面上の現像剤層の移動方向に抗する
方向に回転するのであるが、その回転速度は、現
像剤層の矢印A₂方向への移動を止め、或いはマ
グネツトロール１２の矢印A₃方向への回転によ
る現像剤搬送力を打ち消して現像剤層を矢印A₂
とは逆方向に搬送してしまうことのない範囲内で
適宜に設定される。即ち、円筒９は現像剤が矢印
A₂方向に移動できる範囲内の速度で矢印A₂と逆
方向に回転せしめられる。

今、多極マグネツトロール１２の周面の極数を
Ｎ、そのA₃方向への回転数をRm（r.p.m）と
し、一方非磁性円筒９の外径をＤ（mm）そのマグ
ネツトロール１２と同方向（A₄方向）への回転
数Rs（r.p.m）とする。円筒９の周速Ｖ_Sは、 Vs＝πDRs ……(1) で表わされる。一方、円筒９の周面に対する現像
剤層の相対的な移動速度Vstは、 Vst＝−AN（Rm−Rs） ……(2) で表わされる。従つて現像部に対する現像剤層の
搬送速度Ｖは、Ｖ＝Vs＋Vst ＝（πＤ＋AN）Rs−ANRm ……(3) となる。ここでＡは円筒９上の搬送現像剤層の厚
みｌ（mm）、及び現像剤粒子の平均粒径ｄ（mm）
によつて決まる定数で粒子が磁界変動によつて自
由に自転運動ができるとしてＡの最大値は、 Amax＝（ｌ−ｄ）＋πｄ ……(4) である。しかし一般に現像剤層が厚くなるに従つ
て現像剤粒子の自由な自転運動が制限されて来る
から、Ａの値は(4)式で示された理論値よりも一般
に小さい。実験によると、一般的な一成分磁性現
像剤使用の現像装置で、Ａはｄ＜Ａ＜0.8の範囲
で定められる。

さて、(3)式から判るように、現像剤層が多極マ
グネツトロール１２の回転方向と逆方向、即ち
A₂方向に搬送されるのはＶ＜０の時である。従
つて、円筒９を矢印A₄方向に回転しても現像剤
を矢印A₂方向に搬送できる円筒９の回転数Rs
は、０＜Rs＜ＡＮ／πＤ＋ＡＮRm ……(5) となる。

例えば現像剤粒子の平均粒径を11μ程度、ブレ
ード１１と円筒９の間隔（現像剤層厚を決める）
を0.6mmとした時Ａ＝0.377である。この時、Ｄ＝
50mm、Rm＝1000r.p.m.、Ｎ＝12とすると、Rsの
上限は約28r.p.m.である。従つてRsは28r.p.m.以
下に定められる。

いずれにせよ、現像剤を担持する円筒９は現像
剤搬送方向に抗する向きに回転するので、マグネ
ツトロール１２の回転によつて円筒９周面上を搬
送されている現像剤層にその搬送方向と逆方向の
力、即ち押し戻そうとする力が働く。従つて、現
像部における感光体１′と円筒９の微小間隔部に
現像剤が強く挟圧される事故が防止でき、円筒９
や感光体１′への現像剤固着や損傷もなくなつて
再現性よく良好な現像ができるようになるばかり
か、磁性現像剤の、多極マグネツトロール１２の
回転による磁界変動に起因する、現像部での擾乱
運動も十分になされるから静電像画像部の細線や
細部も忠実にかつ適正な濃度で現像され、また広
面積画像部も均一にかつ適正な濃度で現像され
る。この効果は、後述の如くマグネツトロール１
２を極めて高速で回転させる現像装置、従つて現
像剤の搬送速度の速い装置や、感光体１′を矢印
A₁方向に回転させる装置、或いはまたそのA₁方
向への周速が高速である場合の現像装置に対し
て、或いは更に高温多湿の条件下で装置を使用す
る時や磁性の弱い現像剤を使用する場合等に特に
有用である。斯様な装置又は斯様な条件では、本
発明を適用しない場合、前記現像剤の挟圧事故
が、しかも強い挟圧事故が特に発生しやすく、そ
して発生した場合は既に述べたように良好な現像
像が得られない。特に感光体周速が高速である場
合等には、トナーの擾乱運動の低下か現像像の画
質により厳しく影響して来る。

また、現像剤担持用円筒９を現像剤搬送方向と
逆向きに回転させるもう１つの利点は、前述のよ
うに現像剤層にこれを押し戻す方向への力が働く
から、現像部入口部分に第２図の如く現像剤溜り
T′を形成する装置において、この溜りT′の現像
剤を感光体と円筒間に挟圧する事故を防止するこ
とは勿論、マグネツトロール１２の回転による変
動磁界が上記押し戻し力と協働してこの溜りの現
像剤を強力に撹拌するということである。この
時、現像剤溜まりにおいては現像剤層の厚さが増
大されているために、現像剤溜まりの非磁性円筒
体側の現像剤は自由度が無くなる。これにより現
像剤の搬送を行う磁界発生手段の磁界による搬送
は現像剤溜まりの上層、即ち潜像がわの自由度の
ある現像剤のみにおいて見られ、Ｔ層の現像剤を
搬送できなくなる。つまり実際の現像剤の搬送方
向に対して非磁性円筒体側の現像剤は非磁性円筒
体に対して事実上固定状態となる。従つて上記構
成で上記非磁性円筒体を本発明とは逆にしてしま
うと、静電像担持体と非磁性円筒体との最近接部
に非磁性円筒体に固着した現像剤が供給されるこ
とになり、現像時の現像剤を圧縮したものにして
しまう。さらに、この状態を継続すると固着現像
剤が増大してしまい、現像剤溜まりにおける現像
剤の擾乱が小さくなり、現像不良を起してしま
う。しかし本発明では、現像剤層の搬送方向は円
筒表面の移動方向とは逆であるために、非磁性円
筒体によつて上記固着現像剤を現像剤溜まりから
脱した位置まで搬送できる。ここで現像剤の層厚
は減少するので、固着現像剤は磁界発生手段の磁
界によつて本来の搬送方向に搬送されて通常の現
像剤となる。

従つて本発明は、この問題を根本的原因の排除
によつて解決し、現像剤溜まりを安定したものに
し、その擾乱を安定させ現像剤の負荷を総合的に
軽減し良好な現像を行うことができる。従つて前
記現像剤溜り中のどの部分の現像剤粒子も激しく
擾乱、この溜りT′を形成して現像幅を広げたこ
との目的が十二分にに達成され、静電像の広面積
画像部が極めて適正な濃度で現像されることは勿
論、静電線の細線や細部も極めて忠実に、かつ適
正な濃度で現像される。

溜りT′の現像剤粒子に擾乱運動を与えるに
は、円筒９をA₄方向に回転させないで溜りT′部
分の現像剤中に線条体や板状体を挿入し、この部
材を機械的に振動させる等の方法も考えられる
が、しかし斯様な方法では構成が複雑になるばか
りか、線条体や板状体の振動によつて現像剤を飛
散させやすく、また現像剤を線条体、板状体と感
光体、又は円筒間に挟圧して現像剤塊を形成して
良好な現像を防げる等の不都合がある。更には、
マグネツトロール回転で変動磁界を形成すること
により現像剤を撹拌するものでは線状体や板状体
が変動磁界による磁性現像剤粒子の擾乱運動に干
渉し、かえつて現像剤撹拌性を低下させるような
不都合もあり、これによつて現像像画質を劣化す
る。

ここで第２図装置を使用した実験例を述べてお
く。現像剤として、重量％で組成成分を示すとエ
ポキシ樹脂49.2％、マグネタイト49.3％、カーボ
ンブラツク1.5％から成る着色粒子（平均粒径11
μ）から成る一成分磁性現像剤を使用した。この
現像剤は静的状態で10⁴V／cmの電界中でほぼ10¹⁶
Ωcmの体積抵抗率を有し、静電転写工程を有する
静電像処理プロセスの現像剤として極めて有用で
ある。

非磁性円筒９はアルミニウム製で外径が50mmで
ある。ブレード１１もアルミニウム製で、円筒９
との間に0.6mmの間隔を形成した。多極マグネツ
トロール１２は12極である。円筒９周面での磁速
密度は約700ガウスである。感光体１′は外径160
mmで、A₁方向に周速184mm／secで回転駆動され
た、静電像は画像部（現像剤の付着すべき領域。
白地に黒文字を有する原稿のポジ像複写物を得る
場合、静電像の上記黒文字に対応する部分が画像
部で、白地に対応する部分が非画像部である）の
表面電位を＋600V、非画像部のそれを0Vとし
た。感光体１′と円筒９の最小間隔は0.4mmであ
る。斯様な実験装置でマグネツトロール１２を矢
印A₃方向に1000r.p.m.で回転し、非磁性円筒体９
をロール１２と同方向（A₄方向）に10r.p.m.で回
転駆動したところ、室温20℃、湿度65％の条件下
でも、室温35℃、湿度85％の高温多湿条件下で
も、いずれもマグネツトロールを10万回転した段
階で現像剤の前記挟圧現象は発生せず、ともに良
好な現像像が得られた。即ち、静電像の広面積画
像部も適正、均一な濃度で現像され、細部も適正
濃度で忠実に再現された。（前記組成の現像剤の
像は、上記高温、多湿条件下でも転写率は約70％
で実用的な転写像が得られる。尚、現像剤は、感
光体と円筒の最小間隔部から、感光体周面上で、
現像剤搬送方向に関して下流側に約５mm内外、上
流側に約10mm内外の幅で感光体に接触しており、
上流側と下流側の接触幅の差分、即ち上流側の最
初の５mm程度の接触幅が前記現像剤溜りT′の感
光体１′への接触幅である。

一方、第２図装置円筒９を非回転に固定し、一
方マグネツトロール１２を1000r.p.m.で回転した
ところ室温20℃、湿度65％の条件下でマグネツト
ロール１２を３〜７万回転した当りで前記挟圧現
象が生じて静電像は殆んど現像されなくなり、ま
た室温35℃、湿度85％の条件下ではロール１２が
９〜15千回転した当りで前記挟圧現象が生じて静
電像は現像されなくなつた。高温、高湿状態で挟
圧現象が起りやすいのは現像剤の流れ性が極端に
悪化するからである。

尚、前記組成の現像剤のように高絶縁性の現像
剤であつても、マグネツトロール１２を高速回転
することによつて上述の如く良好な現像像が得ら
れるのは次の理由による。即ち、多極マグネツト
ロール１２の高速回転によつて現像部では磁界が
高速に変動する。この磁界変動によつて磁性現像
剤粒子は激しい擾乱運動を起し、互いに幾多の接
触、離間を繰り返す。一方、高絶縁性とは言え前
記の如き組成の現像剤は、その粒子が絶縁性表面
主領域中にカーボンブラツクの如き導電性成分の
露出表面を散在させているものである。従つて、
擾乱運動により現像剤層中の２つの現像剤粒子が
この表面導電性領域同士で接触した際、静電像の
画像部の電荷によつて現像部に形成された電界
（導電性円筒９が対向電極の作用をなす）によ
り、一方の現像剤粒子の導電粒子成分に静電像画
像部と逆極性の誘導電荷が蓄積され、他方の粒子
の導電性粒子成分に静電像画像部と同極性の誘導
電荷が蓄積される。次に同じく擾乱運動によりこ
の２つの粒子が離間すると、夫々互いに逆極性の
荷電状態となつていることにより、静電像画像部
と逆極性の電荷を帯びた粒子は感光体に付着して
請電像を現像し、一方他方の粒子は導電性円筒９
周面上に移動してこれに接触し、静電像画像部と
同極性の電荷を円筒９に放電する。ところで、現
像剤粒子表面で導電性領域、又は電荷の移動し得
る領域が占める面積割合は、絶縁性現像剤の場合
小さいものであるから、上記導電体の静電誘導現
象によつて静電像を現像する極性に荷電する粒子
数を多くするには、換言すれば実用に供せる濃度
（反射濃度がほぼ１程度以上）の現像像が得られ
る程多量の現像剤粒子を上記メカニズムで帯電さ
せるには、粒子同士の接触回数を増大することが
必要で、それ故現像剤を激しく撹拌することが必
要である。この為には多極マグネツトロール１２
を高速回転すればよい。その際本発明を利用すれ
ばこの現像剤の現像部での撹乱度をロール回転に
よる磁界変動に相俟つてより高めることができ、
より一層良好な現像像を得ることができるもので
ある。（尚、実験によれば、上記現像剤帯電メカ
ニズムで実用に供せる現像像を得るには、一般的
に現像部で体積抵抗率が見掛け上10¹¹Ωcm以下に
下がる速さで現像剤を撹拌すればよいことが実験
的に確認された。前記組成の現像剤を使用した場
合、前記装置でマグネツトロール１２を約650r.
p.m.（この時円筒９は6.5r.p.m.で回転した）以
上の速さで回転すれば実用に供せる現像像が得ら
れることが判つた。）勿論、転写工程のない電子写真プロセス等にお
いては現像剤としては前記のような高抵抗現像剤
も使用できるが、低抵抗率のもの、或いは所謂導
電性のものが利用でき、この場合はマグネツトロ
ール１２は前記実施例等より低速で回転してもよ
いが、その場合でも本発明を利用すれば前記挟圧
現像を防止できて極めて良好な現像像を得ること
ができるのは言うまでもない。しかし、マグネツ
トロール１２があまり低速であれば、周面の磁極
と磁極の境界部が現像部を通過する際の影響で、
感光体上の現像像に周期的な濃度むらが目立つて
来る。この濃度むらの間隔は60Vp／Rm・Ｎ
（mm）である。ここでVpは感光体の周速（mm／
sec），Rm，Ｎは前述の通りである。一般に上記
間隔が３mm程度以下であれば、隣り合つたむら同
士が相殺し合つて無視できる程度のものになる。
従つてマグネツトロール１２は20Vp／Ｎ（r.p.
m.）以上の速度で回転されることが望ましい。

尚また、第２図実施例では非磁性円筒９を周面
まで導電性としたが、円筒９の周面全周に絶縁層
を設けてもよい。この場合は、現像部で前記荷電
メカニズム等により静電像画像部と同極性に荷電
した現像剤粒子や静電像画像部と逆極性に荷電し
たが感光体に吸着せず現像に消費されなかつた現
像剤粒子（斯様な粒子は前記荷電メカニズムでは
現像剤層中の非磁性円筒周面近傍に多く生ずる。
一方、現像に消費される粒子は感光体近傍で静電
像画像部と逆極性に帯電した粒子が主である。こ
のことは広面積画像部を均一濃度で現像し、また
画像細部を忠実に現像することにとつてもより好
都合である）の夫々持てる電荷を放電する為に、
現像剤搬送経路に関して現像部の後であつて供給
部の前の位置に、放電手段を設けることが必要で
ある。この現像剤放電手段としては、現像剤に接
触する放電々極（接地等する）や現像剤にACコ
ロナ放電等を印加する手段等が使用できる。（第
２図例では円筒９がこの放電電極を兼ねるもので
ある。）いずれにせよ、このように現像剤担持円
筒周面を絶縁性にした場合も、この円筒を現像剤
搬送方向と逆向きに、即ちマグネツトロールの回
転方向と同方向に、前述した速度で回転させれ
ば、現像部において感光体と円筒体間に現像剤を
強く挟圧する事故を防止できる効果は第２図例と
同じで、それ故前述と同様良好な現像像を得るこ
とができ、更にまた前述のように現像部入口に現
像剤溜りを形成すればこの溜り部分の現像剤を十
二分に活用でき、更に良好な現像像も得ることが
できる。

また、第２図例では感光体１′を現像部で磁性
現像剤搬送方向と同方向に移動させている。これ
によつて現像像に所謂掃き寄せ現象が生ずるのを
一層効果的に防止できるが、感光体１′を現像部
で磁性現像剤搬送方向と逆方向に移動させてもよ
い。こうすれば現像部入口側に現像剤溜りが形成
されやすく、この場合本発明によればこの現像剤
溜り中のどの部分の現像剤粒子も活発に擾乱せし
めれるから、現像幅が広がつたことの利益を十二
分に現像像の画質にもたらすことができる。

ここで、以上述べた実施例での非磁性円筒体と
多極マグネツトロールの回転駆動機構の一例を第
３図で説明しておく。非磁性円筒９は両端側に設
けた周溝にスペーサとして機能するリング９１を
自身に対して回転自在に嵌合しており、このリン
グ９１が感光ドラム１の周面の軸方向両端側の画
像形成領域外の部分に回転自在に当接して、円筒
９と感光体１′間に両者軸方向に沿つて所定の一
定間隔を形成保持するようになつている。マグネ
ツトロール１２はその両端側に突出した１２１
が、円筒９の内周面の軸方向両端側に嵌装された
ベアリング１２２に嵌合することによつて、円筒
９に対し回転自在に支持されている。更に上記軸
１２１の両端には回転自在にベアリング１２３が
嵌装されている。このベアリング１２３と装置本
体の不動部材１２４間には引張りばね１２５が介
装され、マグネツトロール１２と一体的に円筒９
を感光ドラム１側に弾性的に付勢し、リング９１
が常時ドラムに弾性的に圧接してドラムに偏心等
があつても円筒、感光体間の間隔を一定に保てる
ようにしている。円筒９とマグネツトロール１２
はモータＭの回転駆動力をギア列を介して受けて
回転する。このモータＭはドラム１を回転駆動す
るモータを共用できる。さて、円筒９はその軸方
向一端側に固定されたギアG₁を有している。こ
のギアG₁はモータＭの軸に固定されたギアG₂に
噛合している。またマグネツトロール１２はその
軸方向一端側の軸に固定されたギアG₃を有して
いる。このギアG₃はモータＭの軸に固定された
ギアG₄に噛合している。以上の構成によつてモ
ータＭを回転すればマグネツトロール１２と円筒
９は同方向に回転するが、その回転方向が現像剤
搬送方向と逆向きになるようにモータＭの回転方
向が決められる。ギアG₁，G₂，G₃，G₄の夫々の
歯数をg₁，g₂，g₃，g₄とし、ロール１２と円筒９
の回転数比をRm／Rs（前記実験例では100）と
すると、Rm／Rs＝g₁・g₄／g₂・g₃となるように
各ギアの歯数が設定され、更にモータＭの軸の回
転数がＲ〔r.p.m.〕とすると、Rs／Ｒ＝g₂／g₁，
Rm／Ｒ＝g₄／g₃となるように各ギアの歯数が設
定される。

尚、以上述べた実施例では、非磁性現像剤担持
手段は円筒９状であつたが、複数のプーリ間に懸
回されて現像剤搬送方向と逆方向に回されるベル
ト状等のものであつてもよいし、可動マグネツト
部材は多極マグネツト円柱１２状であつたが、多
角柱状であつても、或いは複数のプーリ回に懸回
されて現像剤搬送方向と逆方向に、担持手段の連
動に抗して現像剤を搬送せしめられる速度で回さ
れるベルト状等のものであつてよい。

更に本発明は電子写真に限らず、静電像をその
担持体に形成した後一成分磁性現像剤でそれを現
像するようになつている画像処理装置にはすべて
適用できる。

そして本発明に使用できる一成分現像剤は磁性
現像剤であればよく、その体積抵抗率の高低、磁
性の強弱は問わず、また現像剤粒子表面に電荷移
動可能な領域が有るか否か等も問わない。

また第２図実施例ではドクターブレード１１に
より搬送現像剤の厚みを規制するようになつてい
るが、容器１０の現像剤出口部分の側壁端を円筒
９周面に近接させることによりこの側壁端をドク
ター手段に兼用することもできる。この場合現像
部の入口側に現像剤溜りを形成するには、上記容
器出口側側壁端と円筒周面の間隔を、現像部にお
ける円筒と静電像担持体の最小間隔と等しいか又
はそれより僅かに大にすることが望ましい。

いずれにせよ、本発明によれば一成分磁性現像
剤使用の現像装置において、現像剤担持手段と静
電像担持体との間隔部に現像剤を挟圧させること
もなく粒子の擾乱運動を活発にし、また現像部の
入口側に現像剤溜りを形成した場合この溜りを良
好に撹拌でき、このようなことから本発明では良
好な現像像、即ち静電像の広域画像部は均一かつ
適正濃度で現像され、画像細部も適正な濃度で忠
実に現像された高画質の像が、再現性よく得ら
れ、しかも斯様な効果を得るに簡単な構成です
む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の利用できる電子写真装置、第
２図は本発明の一実施例、第３図は第２図実施例
の駆動機構例、を夫々説明する為の図にして、１
は感光ドラム、１′は電子写真感光体、９は非磁
性円筒、１２は多極マグネツトロールである。

Claims

【特許請求の範囲】１一成分磁性現像剤に接触する非磁性円筒体
と、非磁性円筒体の内部に設けられた可動マグネ
ツト手段と、を備え、移動する静電像担持体と非
磁性円筒体との最近接部に対して静電潜像担持体
の移動方向に関しての上流側に、一成分磁性現像
剤の現像剤溜まりを形成しつつ静電像担持体の静
電像を接触現像する現像装置において、上記可動マグネツト手段は上記現像剤の現像の
ための搬送方向を上記現像剤溜まりから上記最近
接部に向わせしめる方向に回転し、上記非磁性円
筒体は上記最近接部から上記現像剤溜まりに向う
方向に回転するように、可動マグネツト手段の回
転方向と非磁性円筒体の回転方向を同方向とした
ことを特徴とする現像装置。２上記可動マグネツト手段は、磁性数Ｎ、回転
数Rm（r.p.m）の多極マグネツトロールであ
り、上記非磁性円筒の外径をＤ（mm）、マグネツ
トロールと同方向の回転数Rs（r.p.m）、現像剤
粒子の平均粒径ｄ（mm）であるとき、ｄ＜Ａ＜0.8且つ０＜Rs＜ＡＮ／πＤ＋ＡＮRmの関係を満たす特許請求の範囲第１項記載の現像装置。