JPS6275655A - 現像方法及び装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、少なくとも現像剤（トナー粒子）を現像部へ
供給して現像を行う現像方法及び装置に関し、複写機、
プリンター印刷ａ器等の記録一般に適用できる技術を提
供するものである。

〈従来技術〉 従来から現像装置として粉体現像剤を使用する装置は実
用化されているが、現像剤の供給方式には、予め容器内
に収容されたものを使用する（カートリッジ化されたプ
ロセスユニットに採用されている）非補給型と装置内の
現像剤の残量に応じて現像剤を補給する補給型とがある
。

これらはいずれも現像剤に？ｉ？電を生じさせて現像時
の静電潜像への付着効果を高めるように構成されており
、その帯電は一成分現像剤でも存在し、特に２成分現像
剤では重装な機能である。

ところが、現像剤収容部と現像剤受容部を分離せず１体
とすると多量の現像剤が現像部へ供給され過ぎて不要な
現像を行う問題があるため現像剤収容部と現像剤受容部
とを別けて備えることが考えられている。又、現像装置
が収納される記録機器には小型化、性能向上が強いられ
ているため、必然的に現像装置の小型化が要求される。

しかしながら、現像剤の大量収容や磁性粒子としてのキ
ャリア等を収容することの前提を満たすと、剤自身の重
量やキャリアによる加圧等によって現像剤としてのトナ
ーが融着、凝集して再現性が低下してしまうことが発生
した。

く目的〉 本発明の目的は現像剤の劣化、融着、凝集を防止すると
共に磁性粒子内への現像剤の取り込みｌを安定化できる
現像装置の提供にある。

本発明の他の目的は、安定した画像形成を可能にした現
像装置の提供にある。

く概要〉 本発明は、少なくとも現像剤を現像容器内で担持して現
像部を通過する現像剤担持体を有し、現像容器内の現像
剤担持体の周辺部に磁性粒子の循環領域を形成し、循環
する磁性粒子の下側領域に現像剤を供給し且つ循環する
磁性粒子の上側領域に空間部を形成して、供給される現
像剤と＠頌してくる磁性粒子とをこの上側領域で非接触
状態に維持することを特徴とする現像方法及び装置であ
る。

〈実施例〉 以下図面を用いて本考案の実施例を説明する。

第１図現像装置は、静電潜像担持体としてのドラム２の
右創め上方に位置し、現像時の状態を表わしている。

本図において、１は現像されるべき静電潜像を担持する
静電潜像担持体であり、具体的には無端移動可能な感光
ドラムあるいはベルトもしくは誘電体ドラムあるいはベ
ルトなどである。

この上に静電潜像を形成する方法は未発明の要旨ではな
く、公知の方法でよい０本実施例では静電潜像担持体は
電子写真法によって静電潜像が形成される感光ドラムで
あり、矢印ａの方向に回転可能である。

本実施例の装置は現像剤容器２１、現像剤保持部材であ
る現像スリーブ２２（以下単にスリーブと呼ぶ）、磁界
発生手段である磁石２３、スリーブ２２Ｌで■見像部に
搬送される現像剤の量を制御する規制ブレード２４（以
下単にブレードと呼ぶ）、交互電界形成−Ｌ段である７
ｔ２源（不図示）など？有する。以下それぞれの構成を
説明する。

容器２１は磁性粒子２７とトナー粒子２８とを混合物と
して有する現像剤を収容する。トナー粒子は本実施例で
は、例えばカーボッ１Ｏ部、ポリスチレン９０部を主体
として形成された粒径７〜２０Ｂｍの非磁性トナー粒子
である。

トナー粒子と磁性粒子とは本実施例では、スリーブ２２
近傍で磁性粒子の濃度が高く、スリーブ２２から離れた
ところでは低いように収容されているが、均等な混合物
として容器２１内に収容してもよい。容器２１は第１図
左下部（実質横）に開口を有する。

スリーブ２２は、例えばアルミニウムなどの非磁性材料
製であり、容器２１の上記開口部に設けられ、その表面
の一部を露出させ、他の面を容器２１内に突入させてい
る。スリーブ２２は図面に直角な軸の回りに回転可能に
軸支され、矢印すで示す方向に回転駆動される０本実施
例ではスリーブ２２は円筒状のスリーブであるが、これ
は無端ベルトでもよい。

スリーブ２２は感光ドラムｌに対して微小間隙をもって
対向して現像部を構成する。この現像部にはトナーおよ
び磁性粒子がスリーブ２２によって搬送される。

磁石２３はスリーブ２２内部に静止的に固定され、スリ
ーブ２２の回転時も不動である。磁石２３は後述のブレ
ード２４と協働してスリーブ２２上へ現像剤塗布量を制
御するＮ１磁極２３ａ、現像磁極であるＮ２７ａ極２３
ｂ、現像部通過後の現像を容器ｚｌ内に搬送するＳ２磁
極２３ｃおよびブレードと現像部間を現像剤の搬送を行
なうＳ１磁極２３ｄを有する。Ｓ極とＮ極は逆でもよい
、この磁石は本実施例では永久磁石であるが、これに代
えて電磁石を使用してもよい。

ブレード２４は本実施例では、少なくともその先端が例
えばアルミニウムなどの非磁性材料製であり、容器２１
の開口の上部近傍でスリーブ２２の長手方向に延在し、
その基部は容器２１に固定され、先端側はスリーブ２２
の表面に間隙をもって対向している。ブレード２４の先
端とスリーブ２２の表面との間隙は５０〜５００　μｍ
、好ましくは１００〜３５０ｇｍであり、本実施例では
３５０ｇｍである。この間隙が５０ｇｍより小さいと、
磁性粒子がこの間隙部に詰まり易く、５００ｐｍを越え
ると、磁性粒子およびトナーが多量に間隙を通過し、ス
リーブ２２上に適当な厚さの現像剤層が形成できない。

現像剤層の厚さは後述の現像部における感光ドラム１と
スリーブ２２との間隙よりも小さく　（ただしこのとき
現像剤の厚さとは磁力が働いていない状態でのスリーブ
２２上での厚さである）。

ブレード２４の容器２１内部側には、磁性粒子循環限定
部材２６が設けられ、これは後述の磁性粒子の容器２１
内での循環域を制限する。

つぎに未実施例の現像装置の作動について説明する。磁
性粒子は磁極２３ａおよび２３ｃによってスリーブ２２
」二に保持され、容器２１内に面するスリーブ２２の表
面全体にＵって付ｒ１し、磁性粒子層を構成する。この
磁性粒子層の磁極２３ａおよび磁極２３ｃに近い部分で
は磁性粒子２７は磁気ブラシを構成する。

その後、トナー２８を容器２１内に投入し、前記磁性粒
子層の外側にトナ一層を形成する。

前記の最初に投入する磁性粒子２７は磁性粒子に対して
、もともと２〜７０％Ｃ重量）トナーを含むことが好ま
しいが、磁性粒子のみとしてもよい、磁性粒子２７は−
Ｈスリーブ２２表面にに磁性粒子層として吸着保持され
れば、装置の振動やかなり大きな傾きによっても実質的
な流動あるいは傾斜は発生せず、スリーブ２２の表面を
覆った状態が維持される。

つぎに、スリーブ２２を矢印方向に回転すると、磁性粒
子は容器２１の下部からスリーブ２２の表面に沿った方
向に上昇し、ブレード２４の近傍（スリーブ２２の出口
側；下流領域に相当）に至る。そこで、磁性粒子の一部
はトナーとともにプレート２４の先端とスリーブ２２の
表面との間隙全通過し、他部は部材２６に衝突した後、
反転して磁性粒子の上昇経路の外側を東方によって下降
して容器２１の下部（スリーブ２２の容器進入側；上流
領域に相鳥）に至り、再びスリーブ２２の近傍を上昇し
て上記動作を繰返す。なお、容器２１の下部からブレー
ド２４に向って上昇する磁性粒子２７のなかにはブレー
ド２４の近傍に至る前に反転して落下するものもある（
この部分も下流領域に含まれる）。これは特にスリーブ
２２の表面から遠い磁性粒子に顕著に見られる。

このようにして、ブレード２４の近傍あるいはその手前
で反転して落下する磁性粒子は現像器下部でその外側の
トナ一層からトナー粒子を取込んで行く。

スリーブ２２の回転とともにこのように循環することに
よって、トナー２８は磁性粒子２７およびスリーブ２２
表面との摩擦によって帯電する。

ブレード２４の手前近傍では、スリーブ２２の表面に近
い磁性粒子２７は磁極２３ａによってスリーブ２２表面
に引付けられ、スリーブ２２の回転とともにブレード２
４の下方を抜けて容器２１外に出る。このさい磁性粒子
２７はその表面に付着したトナーを一緒に運び出す。

また帯電したトナー粒子２８の一部はスリーブ２２表面
に鏡映力によって付着したままスリーブ２２上を容器外
に出る。ブレード２４はスリーブ２２上に塗布される現
像剤量を規制する。

このようにしてスリーブ２２の表面上に形成された現像
剤層（磁性粒子２７とトナー２８との混合体）はスリー
ブ２２の回転とともに感光ドラム１と対面する現像部に
至る。ここでは、感光ドラム１とスリーブ２２との間に
印加される交互電界によってトナーがスリーブ２２０表
面および磁性粒子の表面から潜像上に転移し、該潜像を
現像する。

ひきつづくスリーブ２２の回転によって、現像に消費さ
れなかったトナー粒子および磁性粒子は容器２１内に回
収され、容器２１内で前値の循環作用によって再びスリ
ーブ２２上に塗布される工程を繰返す。この再度の循環
時に磁性粒子は上流領域で容器２１の下部部分のトナ一
層からトナーを取込んで現像に消費された分のトナー供
給を受ける。

本実施例は、磁性粒子のｗＪ項に対して、容器の上方、
容器内スリーブ２２の回転方向下流領域では磁性粒子の
反転部が形成されその側方には反転した磁性粒子に自由
度を増大させる空間領域４１が形成されている。この空
間領域４１はトナー貯蔵部３内のトナーが供給されない
ように設けられた仕切り板２１２によって容器内に形成
されており、貯蔵部３から供給される現像剤としてのト
ナーの搬送域Ｔと反転している磁性粒子Ｇとを大きく離
間せしめている。

本実施例の現像装置では磁性粒子層の概路上部部分は空
間４１に面している。磁性粒子層の概路上部部分はトナ
一層と接触せずにフリーとなっているために、磁性粒子
層に余計な圧力が加わらず上述した循環作用が円滑に行
なわれ現像剤の取り込み帯電の附与が充分に行なわれる
ため良好な画像を得ることが可能となる。また磁性粒子
層への加重が少ないことから現像剤として軽圧定トナー
を用いた場合にも、軽圧定トナーに対して余分な負荷が
加わることがなく現像スリーブ２２にトナーの融着、ト
ナーの凝集等の問題が生じることなく良好な現像特性を
得ることが可能となった。

さらに磁性粒子層の上層部がトナーと接触していないこ
とは磁極Ｎ１２３ａにより磁性粒子層が磁気ブラシ状に
なり磁性粒子Ｕ■の間隔が広くなってトナーが磁性粒子
層に入りこみ帯電附与不充分なまま現像に供されてカブ
リ等を発生する恐れがなく常に磁性粒子層下部からのみ
現像剤は補給されるため、磁性粒子層の循エフに伴なっ
て充分なＰｌ擦帯電がなされカブリ等のない良好な現像
特性を得ることが可能となった。

さらにトナーの残埴が変化しても磁性粒子層に加わる圧
力は変らず規制ブレード付近の圧力もトナー残■によら
ずにほぼ一定なのでトナー充満状態からトナー切れ直前
までほぼ均一の現像剤の塗布を得ることが可能であり現
象特性の長期安定を達成できる。

この効果は、従来現像方式とは異なり、スリーブ表面に
磁性粒子と現像に最大必要となるトナー量の最大値をわ
ずかに越えた程度のトナーとを担持させて、１００％〜
９０％近い供給効率を示す現像方式（後述する）には、
その現像効果を最大にする意味で好ましい実施例となる
。

又５本実施例は、上記空間領域４１とトナー搬送領域Ｔ
との仕切り部材としてひさし部材５１を有している。ひ
さし部材５１は５０ｐｍ程度の厚みを有するマイラーで
あって、その先端はスリーブ上流領域に向っている。こ
のひさし部材５１は、空間形成のためには直接必要では
ないが、設けた方が好ましいものである。

６１は磁性粒子層とトナ一層との間に生ずる間隙を埋め
るようにトナーを供給するトナー供給部材である。トナ
ー供給部材６１の先端にはゴム引き布６１１が貼られて
いて現像剤の搬送性を高めている。このゴム引き布６１
１の先端部が、ひさし部材５１に接触する様に設定され
ている。ひさし部材５１は本実施例中のトナー供給部材
６１により搬送されるトナーにより空間４１が塞がれる
のを防止するとともにトナー供給部材６１先端部に付着
したトナーを掻き落とす効果がある。ひさし部材５１は
弾性を持つことが好ましいが剛体であっても良い。ひさ
し部材５１は、上述した磁性粒子に付着したトナーを掻
き落とす効果を充分に発揮するために磁性粒子層に常に
接触させることが好ましい。

又一方、磁性粒子層はその含有するトナー量によって体
積が著しく変動することが認められる０例えば、磁性粒
子とトナーの割合が１０：１で現像スリーブ上上流域の
磁性粒子層の厚みが７．０　ｍ　ｍ程度になる時、トナ
ー割合が増加１０：２程度では９．０　ｍ　ｍ程度の磁
性粒子層の厚みとなる。従ってひさし部材を現像スリー
ブより９．０　ｍ　ｍの位置に設定すればトナーの割合
がほぼ１０：２以下ではひさし部材５１と磁性粒子層は
接触せず、そのまま循環を行ないトナーの補給を受ける
。１０：２以上の時ひさし部材５１と磁性粒子層は接触
するようになり、磁性粒子層はひさし部材５１と接触す
ることにより、その含有するトナーの一部を掃き出し、
磁性粒子層のトナー割合が異常に上昇することを防ぐ。

このようにひさし部材５１の位置を設定することが可能
であり、かつより好ましい。

上記実施例では、ひさし部材自体は通常磁性粒子と接触
していないが、常時ひさし部材に反転した磁性粒子の一
部が当接するようにしても良い。例えば重力によって落
下した磁性粒子がひさし部材５１と接触する位置に設定
する。このことにより、磁性粒子に軽く付着しているト
ナーが掻き取られ磁性粒子表面が露出し磁性粒子による
トナーの取り込み帯電附与が円滑に行なわれる。

第１図の実施例は、スリーブ上流領域でのトナー供給を
より安定化するためにトナー貯蔵部３と開口部３９．案
内部材３０．３１の構成を有している。以下、これらの
説明を行う。

トナー貯蔵部３はスリーブ２２と磁性粒子循環部ｅ、空
間領域４１に続いて順に並置されるように容器横方向に
設けられている。８は時計方向に回転して、貯蔵容器６
１内のトナーを搬送する搬送部材で、その外側には弾性
シート８１が取付けられている。搬送部材８は容器の長
手方向にわたって存在する板状で、その回転半径方向に
短かい幅を有する。り１性シート８１ｊよトナー貯蔵容
器の球状の底金体に当接しながら移動する０部材８．シ
ート８１は現像剤搬送部材として機能する。３９は貯蔵
容器６１．現像容器４１との間に形成され、現像剤とし
てのトナーが通過する開口部で、Ｊ１！搬時又は装置使
用開始前にはシールで封鎖されている。開口部３９はシ
ールを除去することで開放される。

３０は開口部３９の上方にあって、トナー貯蔵容器３内
に設けられた現像剤案内部材としての分流板で、容器３
内部から開口部３９へ向かい重力方向へ傾斜している現
像剤案内面３０１を備えている。この案内面３０１は、
搬・送部材８と弾性シート８１が搬送してくるトナーを
受けて、実質的にトナーを開口部３９側の矢印Ｂ方向と
、容器３内部側の矢印Ｃ方向とに分流せしめる。

本実施例では開口部３９を案内面３０１の傾斜方向とは
逆方向に、即ち現像容器４１から貯蔵容器６１側へ傾斜
するように、上部開口端３９１を下部開口端３９２より
も貯蔵容器側に位置させている。

この構成は、案内部材３０のない場合トナーは現像容器
４１へ有効に搬送されにくく特に・トナー貯蔵容器内の
トナーが少ない場合にはほとんど搬送されないといった
問題を解決する。

つまり案内部材３０を設けることにより、トナーが受け
る矢印Ａ方向の力は、現像容器へ向う力Ｂとトナー貯蔵
容器へ戻す力Ｃに分割され、実質的に水平方向の搬送力
Ｆｘが増加し少量のトナーであっても開口が狭くても効
果的に搬送することができる。

案内面３０１の分流効果によって、スリーブ下流域の反
転してきた磁性粒子に対して十分なしかも安定したトナ
ー供給が実施できトナーの取り込みをより一層安定化す
る。

又、３４は現像剤搬送部材８．８１の回転中心で、水平
面からの高さは、案内面３０１のそれよりも低く、開［
１？Ｍ　３９の開口位置レベルにある。

以下、第２図を用いて、本発明が特に有効である現像方
法について説明する。

第２図は現像部における挙動を説明するための拡大断面
図である。感光ドラム１は潜像を構成する電荷を担持し
、本実施例においては静電潜像を構成する電荷は負極性
であり、トナーは正極性に帯電している。また、この実
施例においては感光ドラム１とスリーブ２２とは同一周
方向移動となるように矢印のごとく回転する。

これらの間の空間には電源４によって前述の交互電圧が
印加され、交Ｔｉ、電界が形成される。一方、感光ドラ
ムｌとスリーブ２２との最近接部に対応してスリーブ２
２の内部には磁石２３の時局２３ｂがある。

この空間には、前述のごとくスリーブ２２の回転によっ
て搬送されてきた磁性粒子２７とトナー２８との混合物
である現像剤がある。ここに磁性粒子２７が存在する点
において前記のいわゆる一成分非磁性現像剤薄層による
現像方法の場合（特開昭５８−１４３３６０号および同
５９−１０１６８０号明細書）とは本質的に異なってい
る。また、この部分における磁性粒子の体積比率（後述
）の関係から、存在する磁性粒子の量は通常のいわゆる
磁気ブラシ現像方法に比較して、はるかに少なく、この
点において磁気ブラシ現像方法とも本質的に異なる。こ
の少ない磁性粒子２７が磁８ｉ２３　ａの作用で、鎖状
に連なったＸ＠５０を粗の状態、すなわち疎らな状態で
形成する。

現像部における磁性粒子２７の挙動は自由度が増加して
いるので、特殊なものとなっている。

つまり、このまばらな磁性粒子の穂は均一な分布を磁力
線方向に形成すると共に、スリーブ表面と磁性粒子表面
の両方の開放することができるため、磁性粒子表面の付
着トナーを穂に阻害されることなく感光ドラムへ供給で
き、スリーブ表面の均一な開放表面の形成によって、ス
リーブ表面に付着したトナーが交番電界でスリーブ表面
から感光ドラム表面へ飛翔できる。

ここで磁性粒子の挙動及びトナー粒子の飛翔について説
明する。

第２図に示されるように、本実施例においては静電潜像
は負電荷（画像暗部）によって構成されているので、静
電潜像による電界は矢印ａで示す方向である。交互電界
による電界の方向は交互に変化するが、スリーブ２２側
に正成分が印加されている位相では、これによる電界の
方向は潜像による電界の方向と一致している。

この時に電界によって穂５０に注入される′電荷のｊ−
１は最大となり、したがって、！＋、！！５０は図示の
ごとく最大起立状！〆、となって、長い穂は感光ドラム
１表面に伸びる。

一方、スリーブ２２および磁性粒子２７の表ｌ］′ｉｉ
）、のトナー２８は前述のごとく正極性に帯電している
ので、この空間に形成されている電界によって感光ドラ
ムｌに転移する。このときに穂５０は粗の状態で起立し
ているので、スリーブ２２表面は露出しており、トナー
２８はスリーブ２２表面および穂５０の表面の両方から
１情脱する。加えて、穂５０にはトナー２８と同極性の
電荷が存在するため、穂５０表面上のトナー２８は電気
的反発力によってさらに移動し易い。

交互電圧成分の負の成分がスリーブ２２に印加される位
相では、交互電圧による電界（矢印ｄ）は静電潜像によ
る電界（矢印Ｃ）と逆方向である。したがってこの空間
部での電界は逆方向に強くなり、電荷の注入量は相対的
に少なくなり、穂５０は電荷注入量に応じて縮んだ接触
状！Ｅとなる。

一方、感光ドラム１上のトナー２８は前述のごと〈正極
性に帯電しているので、この空間に形成されている電界
によってスリーブ２２あるいは磁性粒子２７に逆転移す
る。このようにしてトナー２８は感光ドラム１とスリー
ブ２２表面あるいはトナー２８表面との間を往復運動し
、感光ドラムｌおよびスリーブ２２の回転によって、こ
れらの間の空間が広がるにつれて、電界が弱くなるとと
もに現像作用が完了する。

穂５０にはトナー２８との摩擦帯電電荷もしくは鏡映電
荷、感光ドラム１上の静電潜像電荷および感光ドラム１
とスリーブ２２との間の交〃電界によって注入される電
荷が存在するが、その状態は磁性粒子２７の材質その他
によって決定される電荷の充放電時定数によって変化す
る。

以上のごとく、磁性粒子２７の穂５０はヒ述の交互電界
によって微小なしかし激しい振動状１島となる。

ここで１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ｌ
ヘトチーが転移・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０本件発明者は
種々の実験および考察の結果、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
好ましいことを見出した。

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、′Ａな
濃度差が発生すること、スリーブ２２表面Ｆ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−Ｖで好ましくない。

特に１本発明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く、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
の画質が十分な丘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発明者が見出した事実に基づ
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犬きくなってスリー
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＃１１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ＷＪｙｉ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
して付着して行くために生じる転写、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」二であることで、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、スリーブ２
２表面上に穂５０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５０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
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、これによっ
て磁性粒子およびスリーブ２２に付着しているトナーが
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２８との摩擦
接触が活発になるのでトナー２８への摩擦帯電を向上さ
せ、かぶり発生を防ＩＦできる。なお、現像効率が高い
ことは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
／ｃｍ２）、ｈは現像部空間の高さくｃｍ）、　ρは磁
性粒子の真密度ｇ／Ｃｍ３、Ｃ／　（Ｔ十Ｃ）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（変化率が大きいま
たはＶＰＰが大きい）場合、穂５０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ｌ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。

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ｌと穂５０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、十分な振動が起り、上述の効果が
奏される。

つぎに、第１図の現像装置を用いた具体例について述べ
る。第１図において、スリーブ２２として直径２０ｍｍ
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
４８ｉ着磁でＮ８ｉ、　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９００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
７０〜５０μ（２５０／３５０メツシユ）のフェライト
（最大磁化６０　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇ　）を用いた。

非磁性トナーとしては、スチレン／アクリル／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１０゜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２２表面上にコーティング厚約２０〜３０ｇｍ
のトナー塗布層を得、さらにその上層として１００〜２
００絡の磁性粒子層を得た。各磁性粒子の表面上には一
上記トナーが付着している。

このときのスリーブ２２）の磁性粒子と全トナーとの合
計重ｊ詐は約２．４３Ｘ１０−２ｇ／Ｃｍ２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０．
９　ｍ　ｍ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丘及び
磁性粒子Ｆのトナーのトリポ電荷量が＋１０ルＣ／ｇで
あった。

感光ドラム１　（有機感光材料性）とスリーブ２２の表
面との間隔を３５０部ｍとした。

この感光ドラムの表面電位をＶＤ＝−６８０Ｖ、ＶＬ＝
−２００Ｖに設定した。この潜像に対し現像を行う。

／ヘイアス電源４として周波数１８００Ｈｚ、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現像を行なったところ、良好
なブルーの画像を得ることができた。

第３図の実施例は、第１図の実施例が現像時２成分現像
に対して差異が現像時１成分現像である磁性粒子容器内
拘束型現像装置を示すもので、第１図と類似した構成を
持つ。以下の説明は第１図と同じもの以外の構成説明を
行なう。

第３図例では磁石２３にＮｌ、Ｓｌの２ｐｉを使用し非
磁性ブレード２４の変わりに磁性ブレード２４１を用い
、スリーブ２２の回転方向に関して上流側に位置する磁
極Ｎ１との磁界で磁性粒子を容器２１内に拘束する。従
って非磁性トナーはこの拘束下の磁性粒子の間を通過し
て、スリーブ２２表面上にトナー薄層として形成される
。このトナー薄層は不図示の交番電界下で、ドラム１の
表面に対して往復運動をして潜像を現像する。

磁性粒子層の循環等は第１図の現像装置と同等である。

この実施例において、磁性粒子として粒径ｉｏｏ〜８０
鉢（１５０／２００メツシユ）の鉄製粒子（最大磁化１
９０ｅｍｕ／ｇ）を用い、非磁性現像剤として、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ｔｏｇ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、スリーブ上にコーティング厚約５０〜ｌｏ
ｏｇｍ、ブローオフ法で測定したスリーブ上のトナーの
トリポ電荷量が＋ｌＯμＣ／ｇの良好なコーティングが
得られた。

磁性粒子の磁気特性によっては、Ｆｉｉ極Ｎによって拘
束される磁性粒子静止層がブレード２４位置まで到達せ
ず、磁性粒子静止層とブレード２４との間に磁性粒子の
存在しない部分ができ、このためブレード２４とスリー
ブ２２間よりトナーが漏出することもある。このため磁
性粒子として十分に長いブラシを形成するものが望まし
い。

この実施例の現像Ａ置を、バイアス電源として周波数１
６００Ｈｚ、ピーク対ピーク値Ｌ３００Ｖの交流電圧に
一３００Ｖの直流電圧を重畳させたものを用い、スリー
ブ２２とＯＰ　Ｃ稈光体３の間隔を２５０　ｌＬｍに設
定して現像を行なったところ、良好なブルー色の画像を
イＩ）だ。

ｆ−記実施例では、磁性粒子やトナーの材質。

粒径等を一例として示しているが、これらは現像方式に
よって選定される条件であるため上記例に限定されるも
のではない。

本実施例でいう圧力定着用トナーとは、従来線圧１５　
Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ以下より低いもの、事実上は線圧１
３　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ以下、好ましくは線圧８Ｋｇ／
ｃｍ以下、より好ましくは線圧５Ｋｇ／　ｃ　ｍ以下の
ものが良く、カプセルドナーと呼ばれる外壁と外壁より
軟かい内部材料からなるようなトナーであることが好ま
しい。

く効果〉 本発明は、磁性粒子層の循環を安定化するとともに磁性
粒子層へのトナーの過剰な取り込みを防止し現像剤の安
定した帯電状態を形成できるので再現された画質を良好
ならしめる、又現像条件の限定や使用材料の選定範囲を
広げる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の要部説、明図・、第２図は第１
図現像装置に適用される現像方法説明図、第３図は本発
明の他の実施例説明図である。 １は感光ドラム、３はトナー貯蔵部、２２はスリーブ、
２３は固定磁石、３０．３１は案内部材、３４は回転中
心、４１は空間領域、５１はひさし部材、Ｇは反転部、
３０１は案内面。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤担持体上に少なくとも現像剤を担持させて
   、現像部へ送り現像を行う現像方法において、 現像剤担持体が現像容器内に進入した上流 領域に現像剤を供給し、現像剤担持体が現像容器内から
   出る出口側の現像容器内の下流領域に磁性粒子の反転部
   を形成し、該上流領域が該下流領域より重力方向側であ
   つて磁性粒子が現像剤担持体に沿つて該上流領域から該
   下流領域へ至り該反転部で反転されて該上流領域へ至る
   循環を形成すると共に、反転した磁性粒子を上流領域に
   供給された現像剤と実質的に非接触状態に維持する空間
   領域を形成しながら現像を行うことを特徴とする現像方
   法。
2. （２）上記空間領域と上記上流領域へ供給される現像剤
   が通過する領域とを隔てる部材を有 し、該部材端部が反転した磁性粒子の一部と当たり得る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の現像方法
   。
3. （３）現像剤担持体と、該担持体に対して現像剤を供給
   する現像容器と、該容器内と現像を行う現像部とを順に
   通過するように現像剤担持体を移動させる手段と、を有
   する現像装置において、 現像剤担持体は現像容器内部に進入した上 流領域から、現像容器の外部へ出る出口近傍の現像容器
   内の下流領域側へ移動し、該上流領域が該下流領域より
   重力方向側にある、 さらに 該上流領域に現像剤を供給する手段と、 該下流領域に設けられ、現像容器内に収容 されている磁性粒子の反転を行わしめる反転部と、 該上流領域から担持体表面に沿つて下流領 域へ至り、該反転部で反転されて上流領域へ至る磁性粒
   子循環と、 反転した磁性粒子を、上流領域に供給され た現像剤と実質的に非接触状態に維持する 空間領域と、を有することを特徴とする現像装置。
4. （４）上記空間領域と上記上流領域へ供給される現像剤
   が通過する領域とを隔てる部材を有する特許請求の範囲
   第３項記載の現像装置。