JPS6323551B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁性一成分現像剤を現像剤担持体上に
薄層として塗布し、その現像剤薄層面を静電潜像
を有する被現像部材面に接近させることにより現
像剤薄層より被現像部材面側へ潜像の電気力で現
像剤を飛翔（ジヤンプ）させて潜像を可視化させ
ることを原理とする所謂ジヤンピング現像装置の
改良に関する。

従来上記現像剤の薄層を形成する手段としては
非磁性スリーブを現像剤担持体として用い、その
スリーブ上に磁性体ブレードとスリーブ内磁極の
作り出す強い磁界を利用して磁性一成分現像剤の
薄層を塗布形成させるを一般的とするが、本出願
人は先にその改良手段として第１のマグネツトロ
ーラ（第１の現像剤担持体）に一旦磁性現像剤の
磁気刷子を形成保持させ、その磁気刷子に現像ロ
ーラ（第２の現像剤担持体）を接触させることに
より現像ローラ表面に現像剤の薄層を塗布形成す
る構成の現像装置を提案した。

第１図にその現像装置の概略を示す。１は第１
の現像剤担持体たる磁気刷子スリーブローラ（以
下磁気刷子スリーブという）、２は第２の現像剤
担持体たる現像スリーブローラ（以下現像スリー
ブという）、３は磁気刷子スリーブ１内に収めた
固定マグネツト、４は磁気刷子規制板、５は絶縁
性の磁性一成分現像剤、６は現像スリーブ２面に
薄層に塗布された現像剤、７は現像スリーブ２の
中に配置した固定マグネツト、８は現像剤ホツパ
である。磁気刷子スリーブ１の回転とともに該ス
リーブ面に保持されて回転運動する磁気刷子５′
が現像スリーブ２の表面に叩きつけられて絶縁性
の現像剤に摩擦帯電が付与されると同時に現像ス
リーブ２の面に鏡像力等の作用で現像剤が薄層６
に形成される。尚、現像スリーブ内磁極７は磁気
刷子スリーブ１表面の磁気刷子現像剤５′と現像
スリーブ２表面の接触の確率（効率）を高め、そ
の結果現像剤塗布濃度を向上させる効果と、磁気
刷子を均一に現像スリーブ２上に摺擦させる効果
などをもたらすもので、これについては本出願人
の先の提案に詳述した。

こうして現像スリーブ２の表面に形成された現
像剤の薄層６は該スリーブ２の回転運動で感光ド
ラム表面９（被現像部材面）に接近して所謂ジヤ
ンピング現像が達せられる。通常のジヤンピング
現像においては感光ドラム表面９と現像ローラ２
との間隙αは約300μ程度と比較的狭いことが特
徴の一つである。従来の磁性ブレードと磁界を利
用して現像スリーブ２面に現像剤の薄層を形成す
る現像装置においては上述の感光ドラム表面９と
現像スリーブ２間の約300μの間隙も一つの制約
となつて磁性体ブレードと現像スリーブの間隙は
非常に狭い（約200〜500μ）ことが特徴の一つで
あるが、第１図に示す現像装置においては現像ス
リーブ２と磁気刷子スリーブ１間の現像剤通過最
小間隙βを大幅に広げる（約500〜2000μ）こと
が可能で、これにより現像剤塗布部に於ける現像
剤に加わる負荷が軽減されて現像剤の凝集等の従
来タイプの装置で生じていた難点が解決される。

このように第１図の構成をもつ現像装置は従来
タイプのものよりも良好なジヤンピング現像を達
成することが出来るが、現像スリーブ２上の現像
剤層６の層厚を直接に規制するドクター等が無い
ために層厚の安定性に今一つ欠けるきらいがあ
る。とりわけ現像スリーブ内磁極７の位置や強さ
が不適当な場合には現像スリーブ２上の現像剤層
６にムラが生じたり、層６の厚さが部分的に、ジ
ヤンピング現像の際に感光ドラム８と現像スリー
ブ２によつて形成される間隙α（約300μ）に比べ
て不適切なまでに厚くなつたり、極端な場合には
この間隙αよりも厚い現像剤層が現像部に供給さ
れ凝集して感光ドラムを傷つける事故にもなる。

本発明は同じく第１の現像剤担持体たる磁気刷
子スリーブ１と第２の現像剤担持体たる現像スリ
ーブ２より成るジヤンピング現像装置であるが、
これを更に改良して現像スリーブ２上に形成され
る現像剤層６にムラが生じたり、その層の厚さが
不必要に厚くなりすぎて感光ドラム８と現像ロー
ラ２間で現像剤が凝集したりすることのない常に
安定した現像剤層６の塗布形成がなされる現像装
置を提供することを目的とするもので、磁気刷子
スリーブ１と現像スリーブ２の対向部における現
像スリーブ２の磁気的現像剤搬送力を磁気刷子ス
リーブ１の磁気的現像剤搬送力よりも小さくする
ことを特徴とする。

以下図面を参照して詳述する。一般的に磁気刷
子現像剤５′中のトナーに働く力は大別して磁気
刷子スリーブ１内の磁極３及び現像スリーブ２内
の磁極７に起因する磁力、各スリーブ１・２の回
転に起因する摩擦抗力、トナーとスリーブ表面の
接触或はトナー同志の接触で生ずる摩擦帯電に起
因する鏡像力等の電気力である。これらのうち磁
気刷子の運動を支配するものは主に磁力と摩擦抗
力である。

第２図は磁気刷子現像剤５′内のトナーに加わ
る磁力と摩擦抗力及びその合力を示したもので、
ｆ１は磁気刷子スリーブ内磁極３による引力、ｆ
２は現像スリーブ内磁極７による引力、ｆ１′は
磁気刷子スリーブ１の回転にともないトナーに加
わる摩擦抗力、ｆ２′は現像スリーブ２の回転に
ともないトナーに加わる摩擦抗力である。又Ｔ１
は磁気刷子５′の根本付近つまり磁気刷子スリー
ブ１近傍にあるトナー、Ｔ２は磁気刷子の先端付
近つまり現像スリーブ２近傍にあるトナーであ
り、FT１・FT２は各々のトナーに働く磁力ｆ
１・ｆ２と摩擦抗力ｆ１′・ｆ２′の合力である。

この第２図の模型図は正常な薄膜現像剤層６の
塗布形成が行なわれている状態を示すもので、磁
気刷子スリーブ１近傍のトナーＴ１に対しては磁
気スリーブ内磁極３による引力ｆ１が支配的で、
合力FT１が示すようにトナーＴ１は磁気刷子ス
リーブ１に押しつけられつつ該スリーブ１と同方
向に移動する。ここで重要なのは現像スリーブ２
近傍のトナーＴ２についても磁力と摩擦抗力の合
力FT２は現像スリーブ２上にトナーＴ２を引き
つける分力を持たないということである。つまり
現像剤の薄層６を現像スリーブ２上に形成する基
本的な力はトナーＴ２が現像スリーブ２の表面と
接触することにより獲得する摩擦帯電に起因する
鏡像力等であり、この電気力等が磁力や摩擦抗力
に打ち勝つてトナーの現像スリーブ２上への付着
が生ずるのであり、現像スリーブ２内の磁極７の
吸引力でトナーが転移して薄層６が形成される訳
ではない。

従来現像剤薄層６の塗布形成が安定しなかつた
一因は、第３図に示すように磁力ｆ１・ｆ２と摩
擦抗力ｆ１′・ｆ２′に起因するトナーＴへの作用
力が現像スリーブ２にトナーＴを押しつけるよう
な合力FTを持つことにあつた。この場合磁気刷
子５′そのものが現像スリーブ２上へ大量に搬送
されてしまいジヤンピング現像には適さなくな
る。

以上のように磁気刷子スリーブ１と現像スリー
ブ２より成るジヤンピング現像装置においては磁
気刷子中のトナーは両スリーブ１・２の対向部に
於て薄層を形成する少量のトナーを除いてその他
は磁気刷子スリーブに引きつけられつつ搬送され
ることが必要である。つまり、両スリーブ１・２
の対向部で現像スリーブ２の磁気的現像剤搬送力
を磁気刷子スリーブ１のそれより小さくすること
が必要である。

これは両スリーブ１・２の対向部における現像
スリーブ２表面において現像スリーブ内磁極７に
起因する磁束密度の法線成分量を磁気刷子スリー
ブ内磁極３に起因する磁束密度の法線成分量より
も大きくしないことで実現される。

又、現像スリーブ２内の磁極７の位置に磁極の
代りに磁性体を配置すること、或は該位置に磁極
や磁性体を何ら配置しないことでも実現される。
これらの場合には両スリーブ１・２の対向部にお
ける現像スリーブ２表面において現像スリーブに
付随する磁束密度の法線成分量は磁気刷子スリー
ブ１に付随する磁束密度の法線成分量よりも確実
に小さくなる。

以上は両スリーブ１・２の対向部において現像
剤層６の塗布形成に寄与する磁気刷子スリーブ１
内の磁極３と現像スリーブ２内の磁極７が対向し
ている場合について述べたが、第４図は上述の考
えを更に進めて磁極３・７の配置を工夫して現像
剤の薄層６の塗布形成を安定化させるようにした
例を示す。この図は便宜上両スリーブ１・２及び
磁極３・７のみを示し、磁気刷子，その他の装置
構成要素は省略した。本例は現像スリーブ２内の
磁極７を現像スリーブ２の回転方向からみて、第
２図の磁気刷子スリーブ内磁極３に向き合う位置
よりも上流方向に偏倚させて配置したものであ
る。このような磁極配置にすると磁気刷子スリー
ブ１内磁極３と現像スリーブ内磁極７の作る磁力
線の向きは現像スリーブ２の回転の向きと逆方向
の成分Ｈ１′を持つ。その結果現像剤塗布部即ち
スリーブ１・２の対向部においては現像剤に現像
スリーブ２の移動方向とは逆の方向の磁力が働く
のでトナーが現像スリーブ２上に溢れる即ち多量
に塗布されることは更に確実に防止できる。尚こ
の場合現像スリーブ内磁極７により出来る現像ス
リーブ２上の磁束密度は最大値において磁気刷子
スリーブ１上の磁束密度を上回つてもよい。両ロ
ーラ１・２の対向部において磁束密度が現像スリ
ーブ２上で磁気刷子スリーブ１上よりも小さけれ
ば十分である。

これとは逆に現像スリーブ２内の磁極７を両ス
リーブ１・２の対向位置よりも現像スリーブ２の
回転方向下流側に偏位させた場合を第５図に示
す。この場合はスリーブ２に対する現像剤塗布に
寄与する磁極３・７の作る磁力線の向きが現像ス
リーブ回転方向と同方向の成分Ｈ１″を持つよう
になる。そのためこの場合は磁気刷子の一部が現
像スリーブ２上に乗り上げて現像スリーブ２上に
不連続なトナー塊が供給されてしまい、感光ドラ
ム表面と現像スリーブ表面の間でトナーの凝集が
発生し、感光ドラムを傷つけてしまう。又、両ス
リーブ１・２の対向部に対応する現像スリーブ２
上の点Ａと、磁気刷子スリーブ１の中心点Ｏから
現像スリーブ２に対して引いた接線Ｃの決める該
スリーブ２回転方向からみて下流側の接点Ｂの間
に磁極７を配置すると上述した不都合の外に、磁
気刷子から現像剤飛散がある場合その飛散したト
ナーがＡ点からＢ点の間で現像スリーブ２に吸引
されて現像剤の薄層６にランダムなムラが生じる
ことがある。

このことからＡ点からＢ点間の領域には磁気刷
子の運動や飛散した現像剤に影響を及ぼす磁力の
極大域を作らないように現像スリーブ２内に磁極
を配置しない構成が必要であると結論できる。

以上述べたように本発明によれば現像スリーブ
表面に対するジヤンピング現像用の現像剤薄層の
塗布形成が常に安定して行なえる現像装置が実現
できる。

実施例 １ 第１・２図例に於て、磁気刷子スリーブ１と現
像スリーブ２の間隔βを1.00mmとし、その対向部
の現像スリーブ２表面で現像スリーブ内磁極７に
よる磁束密度法線成分量が400ガウス、磁気刷子
スリーブ１内磁極３より磁気刷子５′を介して及
ぶ磁束密度法線成分が700ガウスとなるようにし
たところ、現像スリーブ２上に反射濃度1.60の良
好な薄層の磁性一成分現像剤の塗布が行なえた。

実施例 ２ 磁気刷子スリーブ１上で800ガウス、現像スリ
ーブ２上で1000ガウスの磁極３・７を第４図例の
ように現像スリーブ２側を回転方向から見て上流
側に10゜偏向させて配置した。両ローラ１・２の
間隔（β）を1.00mmとしたところ反射濃度1.8の
良好な薄層の磁性−成分現像剤の塗布が安定して
行なえた。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気刷子ローラと現像ローラより成る
ジヤンピング現像装置の概略の断面図、第２図は
現像ローラ上に薄層の現像剤塗布が行なわれる時
にトナーに働く磁力と摩擦抗力の関係説明図、第
３図は不適当な磁力関係により薄層の現像剤塗布
がなされない例の力関係説明図、第４図は安定し
て薄層の現像剤を塗布する他の一例を示す概略
図、第５図は不適当な磁極配置の一例を示す概略
図。 １は磁気刷子スリーブローラ、２は現像スリー
ブローラ、３・７は磁石（磁極）、４は磁気刷子
規制板、５は磁性一成分現像剤、８はホツパ、９
は被現像部材面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性一成分現像剤の磁気刷子を形成する第１
   の現像剤担持体と、該磁気刷子に接触して表面に
   一成分現像剤の薄層を形成する第２の現像剤担持
   体を有し、両現像剤担持体の対向部において、第
   ２の現像剤担持体の磁気的搬送力が第１の現像剤
   担持体の磁気的搬送力よりも小さいことを特徴と
   する現像装置。 ２ 前記両現像剤担持体の最近接部の第２の現像
   剤担持体の表面付近で第２の現像剤担持体に付随
   する磁束密度の法線成分量が第１の現像剤担持体
   に付随する磁束密度の法線成分量よりも大きくな
   いことを特徴とする特許請求の範囲１項記載の現
   像装置。 ３ 前記両現像剤担持体の対向部に対応する第２
   の現像剤担持体内部に磁極を配置しないことを特
   徴とする特許請求の範囲２項記載の現像装置。 ４ 前記両現像剤担持体の対向部に対応する第２
   の現像剤担持体の内部に磁性体を配置したことを
   特徴とする特許請求の範囲２項記載の現像装置。 ５ 第２の現像剤担持体内の現像剤の薄層形成に
   寄与する磁性体を第２の現像剤担持体の移動方向
   からみて第１の現像剤担持体と対向する位置より
   も上流に配置したことを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載の現像装置。 ６ 第２の現像剤担持体の第１の現像剤担持体に
   対向した点と、第１の現像剤担持体の中心点より
   引いた第２の現像剤担持体への接線の第２の現像
   剤担持体の回転方向からみて下流の接点によつて
   定められる第２の現像剤担持体の表面領域に現像
   剤担持体内磁石を配置しないことを特徴とする特
   許請求の範囲２項記載の現像装置。