JPS6332189B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は潜像を現像剤にて現像する装置に関
し、更に詳言すれば、キヤリアを有しない一成分
磁性現像剤（以下磁性トナー又は単にトナーとも
言う）を現像時に用いるため磁界を介在させつつ
トナー担持体への該トナーの付着層の厚みを規制
する現像装置に関する。

従来、電子写真、静電記録等における現像装置
に採用されている方法としては、大別して乾式現
像法と湿式現像法とがある。前者は、更に二成分
系現像剤を用いる方法と、一成分系現像剤を用い
る方法とに二分される。二成分系現像方法に属す
るものには、トナーを搬送するキヤリヤーの種類
により、鉄粉キヤリヤーを用いるマグネツトブラ
シ法、ビーズ・キヤリヤーを用いるカスケード
法、フアーを用いるフアーブラシ法等がある。
又、一成分系現像方法に属するものには、トナー
粒子を噴霧状態にして用いるパウダークラウド
法、トナー粒子を直接的に静電潜像面に接触させ
て現像する接触現像法（コンタクト現像、又はド
ナー現像ともいう）、トナー粒子を静電潜像面に
直接接触させず、トナー粒子を荷電して静電潜像
の有する電界により該潜像面に向けて飛行させる
トナー転移現像法、磁性の導電性トナーを静電潜
像面に接触させて現像するマゲネドライ法等があ
る。二成分系現像方法では、必然的にキヤリヤー
粒子とトナー粒子の混合現像剤を用い、通常現像
過程の進行によりトナー粒子はキヤリヤー粒子に
比らべ遥かに大量に消費されるから、両者の混合
比が変化し、もつて顕画像の濃度が変動し、又消
費され難いキヤリヤー粒子の長時間使用による劣
化により画質が低下する等の欠点を本来有してい
る。

他方、一成分系の現像方法では、磁性トナーを
用いるマグネ・ドライ法及び磁性トナーを用いな
いコンタクト現像法は、トナーが被現像面の全
面、即ち画像部、非画像部に無差別に接触し、こ
れがために非画像部にまでもトナーが付着し易
く、所謂地カブリとなつて汚れが生じ易い問題が
あつた。（このカブリ汚れの点については二成分
系現像法においても同様に生じる欠点であつた。）
又、パウダー・クラウド法においてもパウダー状
態のトナー粒子が非画像部に付着することは避け
られず、同じく地カブリが除去できない欠点を有
していた。

更に、一成分系現像方法に属する所謂トナー転
移現像法として、シート等の担持体にトナーを均
一に塗布した後、これを静電像保持面に小間隙を
保つて対向させトナー担持体から静電像保持面に
トナーを静電像が有する電荷により吸引し付着さ
せて現像する方法が知られている（米国特許第
2839400号明細書、米国特許3232190号等）。この
方法は、静電荷のない非画像部では、トナーが吸
引されないばかりか、トナーと非画像面とが接触
しないので、上述のカブリが出にくいという長所
を有している。又、キヤリヤー粒子を用いないの
で、上述した混合比の変動という事態もなく、更
にキヤリヤー粒子の劣化もない。

しかしながらこの方法は、以下に述べる種々の
問題を有していた。

(1) 実用的な均一塗布が困難であるトナー担持体
シートに予めトナーを付着させるため電界を与
えているが均一な付着が得にくい。均一にトナ
ーを塗布する方法として、周知の剛体ブレード
を挙げてみるに、液体と異り、粒子を均一に且
つ薄く塗布することが困難で塗布ムラが出易
い。このムラは現像に直接的に再現されるので
実用的な画像再現に適しない。この改善策とし
て、トナーを担持するシートの表面を布・紙等
にして、それらの繊維にトナーをうめ込む方法
もあるが、繊維の荒さよりもキメの細いトナー
粒子はつくり難く均一な塗布が出来るとは言い
難い。一方、カスケード現像法により、シート
状担持体に予めトナーを付着するものは装置が
大型化し、これまた実用的でない。

(2) トナー担持体からの均一なトナー離脱が困難
である。次に塗布されたトナー層が、静電像と
対向したとき、均一にトナーを離脱させ像面へ
転移させることが必要だが、この転移が均一に
生じないと、均一な現像がおこなわれないこと
になる。この様なトナーの離脱は、該トナーを
担持するシートの表面性にも依存し、又、担持
体への塗布時の状態、更にはトナーの特性にも
影響され、従来実用レベルに達したものがな
い。

(3) 解像度が低い。

従来知られているトナー転移現像法では、ト
ナー担持体上に静電気的にトナーを付着させる
方法を採用しており、仮に比較的薄いトナー層
が担持体上に形成されたとしても、トナー粒子
の持つ互いに反撥する電荷により、静電像面と
の空隙が３mm程度になると、トナーが該担持体
表面から離脱して静電像面に向けて飛翔するも
のと考えられる。しかるにこの様に広い間隙で
はトナーがその担持体面から離脱して静電像面
に向かつて飛行する時間が長くなり、その飛行
の際の該間隙を流れる気流、トナーの重力、又
静電像面やトナー担持体の振動等の影響を受け
易く、現像画像が乱れ易くなる。又細線や細字
の静電像の電界がトナー担持面にまで忠実に到
達せず、細線や細字が細り、あるいは、トナー
の飛行が生じなくなり解像力が非常に低下する
結果が生じ易い。他方、上記の間隙が狭小すぎ
ると、今度は細線や細字の画像がつぶれた太線
の像となり易く、忠実な画像が得にくいものと
なる。

上述の種々の問題を解決し、トナー担持体表面
にトナーを一様均一に薄くする方法を、本出願人
は先に提案している（特願昭52−109240号、特願
昭52−109241号等）。これは後に詳しく説明する
が、大略は次のようなものである。即ち、トナー
の厚み規制部材として磁性ブレードを用い、この
ブレードと対向する位置に磁極を配して、この磁
極と磁性ブレードとの間の磁界によつてトナー支
持体上のトナー層を薄く規制し、以て忠実な画像
を形成しようとするものである。

ところが、上記磁性ブレードと磁極との間の磁
界の強さが弱いとトナー層を十分に薄くすること
ができず、トナー層が厚くなつてカブリや画像の
乱れを起こし易くなる。また逆に磁界が強すぎる
とトナー層は薄くなり、再現された画像、特に線
画像が細くなる現象の現われることがわかつた。

本発明の目的は、従来の斯かる欠点をことごと
く除去し、忠実性が高く画質の安定した静電像現
像装置を提供することにある。

本発明の他の目的はトナー担持体上に薄く均一
なトナー層を形成して現像を行う現像装置を提供
することにある。

磁性体を15wt％以上含有した磁性トナーを収
容する容器と、上記容器に支持された可動なトナ
ー担持体と、上記トナー担持体の内側に固設され
た磁界発生手段と、トナー担持体の外周面に近接
した位置に配設された磁性のトナー層厚規制部材
と、を有し、上記潜像保持体とトナー担持体間に
形成された電界の方向が交番する電界の作用下
で、上記トナーを潜像保持体とトナー担持体間で
往復運動させて潜像保持体の潜像を現像する現像
装置において、上記トナー担持体と上記規制部材
との間隙をｄミクロン、上記間隙における平均磁
束粒密度をＧガウス、としたとき、Ｇは（1.45d
＋480）以上で且つ1350以上であり、上記トナー
担持体と上記規制部材とを同電位にしたことを特
徴とする現像装置である。

本発明は、後述する第５，８図で明らかなよう
に、磁性トナーの安定した層厚を電界の方向が交
番する電界の作用下であつても、磁性のトナー層
厚規制部材とそれに対向するトナー担持体間との
間に形成される平均磁束密度を上記特徴構成とす
ることで確実に形成できるものである。簡単にそ
の作用をまとめると、上記交番電界によつて規制
されるトナー層が乱されることなく、トナー層厚
規制部材とトナー担持体間との距離を所望の設計
に変化させても安定したトナー層を達成すること
ができることである。

以下本発明に係る装置の実施態様を図面を参照
して詳細に説明する。

第１図は本発明に係る現像装置が適用可能な複
写装置又は記録装置の一例の概略の構成を示すも
のである。勿論これに限定されない。図中１は、
光導電層を含む感光体ドラムで、表面に絶縁層を
有するもの或は有しないもの、いずれも使用可能
で勿論シート状、ベルト状のものも可能である。
２は周知の感光化帯電装置、３は原稿像、又は光
像、或は画像信号により変調された光ビーム等を
投影する光像照射装置である。これらにより感光
体１に静電像を形成する。この静電像形成プロセ
スは、所謂カールソンプロセス、或いは特公昭42
−23910号公報、同43―24748号公報、同42−
19748号公報、同44−13437号公報等に記載のプロ
セス、その他のプロセスが適用できる。４は本発
明に基づく現像装置であり、これにより感光体１
上の静電像に従つたトナー粒子顕画像を形成す
る。５は斯かるトナー像を転写材６に転写する装
置である。尚転写性向上のため転写前にあらかじ
め顕画像にコロナ放電等により電荷を付与する場
合もある。又、感光体１上の静電像を一旦別の像
担持体に移し、これを現像装置４により顕画像と
する所謂静電像転写方式を採用することも可能で
ある。７は転写後の感光体１上の残留トナーを清
掃して除去し、感光体の再使用のためのクリーニ
ング装置である。

第２図から第４図は上述の本出願人特願昭52−
109240〜１号に記載されている現象及びその説明
図である。第２図に於て、１は静電像保持手段と
しての感光ドラムであり、勿論ベルト状、シート
状の形態のものでも良い。８は、この保持手段に
対向して設けられた現像剤支持手段で、図示のも
のは非磁性円筒である。９は、その円筒内に固定
されて設けられた磁石であり、少くとも現像剤を
該円筒上に吸み上げる磁極を有し、更に好ましく
は静電像に対面する現像位置において現像磁極を
有し、それらの磁極の間に現像剤搬送磁極を適宜
有している。１０は、こうして円筒８に供給され
た磁極性トナー１２の厚みを規制するドクター・
ブレードである。トナー１２は現像剤支持手段８
に付着するが、この現像剤支持手段８は矢印の方
向に回転し、該手段上に導くトナーを塗布したま
ま静電像担持手段１の潜像の非画像部に接触する
事なく現像する。トナー層１１の厚みは磁石ロー
ル９の磁極９ａによる磁界とドクターブレード１
０によつて規制される。好ましくは30〜200μの
範囲のトナー層に規制される。磁性トナーは磁界
中では磁力線にそつて系状に連なり、その密度は
通常の状態に比べて大巾に小さくなつている。そ
こで磁界中でトナー厚みをドクターブレードで規
制すれば、磁界の及ばない部分で規制するのに比
べ大巾に薄く規制する事ができる。磁界の及ばな
い部分で、ブレード規制しようとすると、ドクタ
ーブレードとトナー支持手段８の間隔を非常に小
さくせねばならず、このように間隔を小さくする
ことは機械的に困難であつた。又、かかる狭い間
隙は凝集したトナー等がつまり易く、安定性に問
題があつた。磁石９の効果は、磁極９ａの磁界が
後述するように所定の強さ以上のときにその厚み
規制の効果が認められる。

ドクターブレード１０に磁極９ａが対向してい
る時、第３図のごとくなり、もつとも薄く規制す
ることができる。さらにドクターブレード１０が
磁性体であれば、第４図のごとくドクターブレー
ドに磁界が集中し、ブラシ状トナーがトナー支持
手段とドクターブレードの間にカーテン状に連な
り、トナー１２がくぐりぬける事を食い止める。
わずかにトナー支持手段８にひきずられたトナー
が、トナー支持手段表面にそつて少しくぐりぬけ
るだけである。そのためトナー層１１をきわめて
薄くする事ができる。

以下、本発明の実施態様を説明する。第５図に
示した実施態様では、多極永久磁石９は固定され
ており、トナー支持体である非磁性円筒８を静電
像保持面１と近接面で同方向（矢印方向）に回転
させる。円筒８の回転によりトナー容器１４から
送られる一成分絶縁性強磁性トナー１２が非磁性
円筒面上に塗布される。この時、円筒面とトナー
粒子との摩擦によつて、トナー粒子に静電像電荷
と逆極性の荷電を与えるように両者の帯電系列が
選定されている。さらに鉄製のドクターブレード
１０ａを円筒表面に近接して（間隔50μ〜500μ）
配置する。ブレード１０は非磁性円筒面の母線方
向を長手方向とする薄板状であつて、１例をあげ
ると第５図に示した形状をなし、多極永久磁石９
の一つの磁極９ａ（図示ではS₃極）位置に対向し
て配置することにより、トナー層の厚さを薄く
（30μ〜300μ好ましくは30μ〜200μ）且つ均一に規
制する。この円筒速度を調節することにより、ト
ナー層の表層速度及び好ましくはトナー層の内部
速度が静電像保持面の速度と実質的に等速、もし
くはそれに近い速度となるようにする。ドクター
ブレード１０ａとして鉄のかわりに他の磁性材料
を用いてもよく、また磁石を用いてもよい。尚１
３は非磁性円筒８と静電像保持部材１との間に交
番電圧を印加する電源である。１３ａは残存トナ
ーをトナー担持体表面から除去するスクレーパー
である。ブレード１０ａはトナー担持体と同電位
にされ、トナーの塗布ムラが防止されている。

磁性トナーとしては、一例として、ポリスチレ
ン75部、マグネタイト15部、電荷制御剤３部、カ
ーボン６部の割合で混合して周知の方法により形
成された平均粒径５〜30μのものを用いた。この
粒径分布を有し磁性粉15wt％以上50wt％以下を
含有するその他周知の磁性トナーが利用できるこ
とは勿論である。

トナーの平均粒径及び磁性粉の含有率を上記の
範囲にするのは次の理由からである。即ち、トナ
ー粒子の平均粒径が5μ以下になると、静電力に
よつてトナーが非磁性円筒面に強く付着して円筒
面から飛び上がりにくくなり、十分な現像が行え
なくなるからである。また非磁性円筒の表面に微
細なトナー粒子の層ができて、新しいトナーと円
筒面との接触帯電作用を妨げ、転移不良による現
像濃度の低下を起こすからである。一方、トナー
粒子の平均粒径が30μ以上になると画像が荒れる
欠点があるからである。

磁性粉の含有量が15wt％より少なくなると、
トナー粒子を製造する際のトナーの粉砕時に、磁
性粉含有量の少ないトナー粒子が形成される。こ
の磁性粉の少ない粒子が現像剤に混ざると、凝集
しやすく、流動性の悪い現像剤となる。その結果
粒子を均一に帯電することが困難でカブリを生じ
易く、また磁石に引き戻される磁気力も少なくな
つてカブリを生じ、良い画質を得にくいからであ
り、また磁力搬送が困難となるからである。他方
含有量が50％を越えると樹脂成分が少なくなつて
定着性が悪くなり、画質が粗びる等劣つてくるの
で好ましくないからである。

さてトナーとして上記の性質を有するものを用
い、トナー担持体としては非磁性材としてアルミ
ニウム材を用いてこれを図示の如く円筒状とし
た。磁石は、多極永久磁石としては４〜８等分割
された位置に交互に磁性をＮ→Ｓ→Ｎ→Ｓと順次
着磁したマグネツトロールを用いた。電位コント
ラスト約600Vの静電像保持部材とトナー担持体
との最接近部にも磁極を配し、そのときの表面磁
束密度は一般的に商業用複写機に用いられている
マグネツトローラーとして（30mm直径）600〜
1300ガウス程度の範囲から選んだ。

鉄製のドクターブレードと静電像保持部材との
位置関係による磁束密度の変化及び均一に塗布さ
れたトナー層の厚さに対する影響については、第
６図〜第８図に示すような実験結果が得られた。

先ず第６図は、鉄製ドクターブレード１０ａと
トナー担持体との間隙と、均一にトナー担持体上
に塗布されたトナー層の厚さとの関係を示したグ
ラフである。このグラフでは、マグネツトローラ
９がスリーブ状である非磁性回動トナー担持体８
の内側に静止配置され、夫々４，６，８等分割さ
れた位置に磁極を有し、夫々の磁極がトナー担持
体表面上で650ガウスの表面磁束密度をもたせる
ようにした例と、８極マグネツトローラの磁極の
トナー担持体表面上での磁束密度を500ガウス、
400ガウスに変化させた例が示されている。

このグラフから判明するように、トナー層の厚
さ（μ）は、ブレードとトナー担持体との間隙が
約400μ以上になると着磁間隔又は表面磁束密度
により差が生じている。この着磁間隔による差の
１例として、各650ガウスの４等分割されたマグ
ネツトローラと８等分割されたものについて見て
みると、前者は上記間隙が約800μまではトナー
厚さの薄い均一なトナー層（約200μ）が得られ
たが、間隙が900μに達するとトナーの塗布ムラ
が円筒上のトナー担持体の周方法に発生し、間隙
が１mm以上では急激に塗布厚が増し、本発明の目
的とする均一でかつ薄いトナー層が形成されなか
つた。そして現像部において潜像保持体をトナー
表層が接触してしまい、後述するような本発明に
係る好ましい現像方法が行えなかつた。後者は、
間隙が600μまでは、薄く均一なトナー層（約
200μ）が得られたが間隙が700μに達すると上記
と同様の塗布ムラが発生し、間隙が800μ以上で
は、上記と同様の厚いトナー層が形成されて現像
に適しなかつた。同様に磁極が６等分割されたマ
グネツトローラの場合には、上記間隙が700μま
では厚みの薄い均一なトナー層が得られたが、そ
れ以上ではトナー層が厚くなりすぎて本発明に係
る好ましい現像に適さなかつた。

次に、同一着磁間隙において磁束密度が変化し
た場合の例としては、第６図の８等分割のマグネ
ツトローラで表面磁束密度を650ガウスから500ガ
ウス、400ガウスに変化させたところ、夫々
500μ、約400μまでは薄い均一なトナー層が得ら
れた。同様に４等分割のマグネツトローラの磁極
を650ガウスから850ガウスに変化させた場合も、
上記の間隙変化において同様のトナー層の厚さの
変化形態を示した。４等分割の磁極の強さを1300
ガウスまで高めてみたが、画像が多少細る程度で
実用には差障りのないことが確められた。

以上の結果は鉄製ドクターブレードをマグネツ
トローラーの１つの磁極に対向して設けることに
より鉄ドクターブレードがこの磁極によつて誘導
磁化され、上記ブレードとトナー担持体との間に
強磁界が発生するものである。この強磁界につい
て測定を試みた結果を第７図に示した。第７図
は、第６図で用いたマグネツトローラーについて
鉄ドクターブレードとトナー担持体との間隙を
800μに一定に保ち、両部材間の磁束密度を示し
たもので、着磁間隔により若干差があつた。即ち
着磁間隔が広いほど又、着磁巾が広いほどブレー
ドとトナー担持体との間に強磁界が発生すること
になる。又、同一着磁間隔においては、着磁され
た磁束密度にほぼ比例して鉄ブレードとトナー担
持体間の磁界も大きくなつた。１例を示すと４等
分割においてはトナー担持体表面上の着磁磁束密
度が650ガウスの時には、ブレードとトナー担持
体間の平均強磁界は1640ガウス、着磁磁束密度
920ガウスについては平均強磁界は2100ガウスで
あつた。

第７図に関連して、鉄ドクターブレードとトナ
ー担持体との間隙を変化させて鉄ドクターブレー
ドとトナー担持体との間の磁束密度を測定した結
果を第８図に示した。第８図は第６図で用いたマ
グネツトローラーを使用して、鉄ドクターブレー
ドとトナー担持体との間隙を変化させたものであ
る。このグラフの各曲線上に、トナー層の厚さを
均一に薄く規制できるブレードとトナー担持体と
の間隙の値を記入したところ、次のような結果が
得られた。すなわち、磁極が８等分割されたマグ
ネツトロールの着磁磁束密度を400ガウス、500ガ
ウス、650ガウスと変化させた時、第６図に示し
たようにトナー層を均一に薄く約200μに規制で
きる、ドクターブレードとトナー担持体との間隙
は前述のように夫々約400μ、500μ、600μとなつ
た。そこで第８図における夫々の着磁磁束密度の
曲線上で間隙が夫々400μ、500μ、600μとなる点
を選ぶと、それらは、ドクターブレードとトナー
担持体との間の平均磁束密度として略1350ガウス
として与えられることがわかつた。この値以下で
あるとブレードと担持体間の間隙が広くなり、第
６図に照してトナー層を薄くすることができな
い。このことから、トナー担持体上のトナー層の
厚みを上述の如く30〜300μ好ましくは30〜200μ
とするためには、ブレードとトナー担持体間の磁
束密度は少なくとも1350ガウス以上必要なことが
わかる。

また同様に磁極数を４極、６極、８極と変えた
場合に、トナー層を薄く均一に規制できる上記間
隙の限界値は、上述のようにおよそ600μ、700μ、
800μとなつた。第８図の夫々の曲線上で上記間
隙の値を示す点を記入し、それらを結ぶと第８図
に示すような略真直ぐな直線が得られた。この
直線よりも右側の領域内すなわちブレードとト
ナー担持体との間隙がより広い時には、第６図に
照してトナー層を所望の薄さに規制できないこと
が明らかである。そこで本発明では直線と縦軸
とが作る領域の内狭い方の領域、すなわち直線
よりも左側の領域内で、ブレードとトナー担持体
間の間隙及び両者間の平均磁束密度の組合せを選
ぶ必要がある。この時前述のように平均磁束密度
は少なくとも1350ガウス以上にする。したがつて
本発明でドクターブレードとトナー担持体間の間
隙及び両者間の平均磁束密度の組合せを第８図の
斜線で示した領域Ａ内から選ぶことが最も好まし
い。

上記第８図の斜線部は、前述した交点が600ミ
クロンで1350ガウス、800ミクロンでは1640ガウ
スとなつており、これらが磁性粉含有量15％の境
界直線を形成しているのであるから、上記トナー
担持体と上記規制部材との間隙をｄミクロン、上
記間隙における平均磁束密度をＧガウス、とする
と、Ｇは（1.45d＋480）以上で且つ1350以上で規
定される。

ところで発明者らはトナーの磁性粉含有率を
50wt％に設定して、着磁極が４極、６極、８極
の場合について第６図と同様なグラフを作成し、
そこから所望のトナー層厚みに規制できるブレー
ドとトナー担持体との間隙を導き出し、前例と同
様に第８図のグラフに記入した。こうして得られ
た直線が鎖線で示された直線である。ここで直
線は、トナー層の厚みを前述の所望の厚さに規
制できる左側の領域と、トナー層が厚くなりすぎ
て適正な現像を行えなくなる右側の領域とを仕切
る境界線である。図から明らかなように、領域Ａ
は直線の左側領域内に包含されている。このこ
とは、磁性粉含有率15wt％〜50wt％のトナーを
用いる本発明では、領域Ａ内で上記間隙と平均磁
束密度とを設定する限りは、磁性粉含有率15wt
％から50wt％のトナーのいずれをも使用できる
ことを意味している。

なお、上述の第６図から第８図に示したグラフ
は一実験例に基づいて描出したもので、本発明の
技術思想はこの実験例のみに限られるわけではな
い、何如ならば、本発明の思想はこの明細書に記
されていない他の実験例によつても確認されてい
るからである。

以上の実施例においてドクターブレードはトナ
ー容器と一体になつていてもよい。又、円筒８に
沿う方向に傾斜したものでも良い。

以上の如く本発明においてはトナーとしては一
成分強磁性粉体を用い安定した、且つ制御の容易
なトナー担持体へのトナー保持を実現する為に多
極永久磁石を内包する非磁性円筒をトナー担持体
として用い、薄く、且つ均一なトナー層を形成す
る為に該円筒表面に近接して磁性体薄板を配置し
た。このように磁場によつてトナー層をトナー支
持体表面上に保持することは、フアン・デル・ワ
ールスカや静電引力によつて保持するのに較べは
るかに均一且つ安定で制御が容易な潜像面へのト
ナーの転移を実現することが明らかになつた。
又、磁性体のドクターブレードを用いると、トナ
ー支持体に内包された永久磁石の磁極との間に対
向磁極が形成され、ドクターブレードトナー支持
体間でトナー粒子鎖を強制的に立ち上がらせるこ
とになり、トナー支持体上の他の部分、例えば静
電像面に相対する部分のトナー層を薄く規制する
のに有利である。さらにそのような強制的運動を
トナーに与えることによりトナー層はより均一に
なりよつて非磁性体ドクターブレードでは実現で
きなかつた薄く且つ均一なトナー層形成が達せら
れる。

なお、以上の実施例の如く、トナー担持体を回
転させて厚さの薄い均一なトナー層を形成する場
合について説明したが、次に、磁石９の磁極を回
転する場合について説明を加えておく。

第９図は磁石９を潜像保持体１と逆向きに回転
させることにより、トナー容器１４から送られる
一成分絶縁性強磁性トナー１２を非磁性円筒８面
上に塗布し、かつ該円筒面とトナー粒子との摩擦
によつて、トナー粒子に静電像電荷と逆極の荷電
を与える。またドクターブレード１０ｂを円筒表
面に近接（間隔50〜200μ）して配置した。多極
永久磁石の回転速度を調整することにより、トナ
ー層の表面速度が静電像保持面１の速度と実質的
に等速もしくはそれに近い速度となるようにし
た。

第９図に示した多極永久磁石としては６等分割
された位置に交互に磁性をＮ→Ｓ→Ｎ→Ｓ…と順
次650ガウスに着磁したマグネツトロールを用い
た。マグネツトロールを回転させた場合結果的に
は厚さの薄い均一なトナー層は形成されず、均一
ではあるが厚いトナー層が形成され、現像部にお
いて潜像保持部とトナー層とが接触してしまい本
発明に適用される現像方法が行なえないばかりで
なく、厚いトナー層になると磁性トナー粒子もそ
れぞれ充分にトナー担持体との間で摩擦帯電され
なく、画質も悪い。これは磁石が回転するため、
ドクターブレード１０ｂと対向して磁石の磁極が
存在しないときがあり、このときドクターブレー
ドと円筒表面の間には磁界は形成されず、カーテ
ン状のトナーブラシが形成されないので、ドクタ
ーの間をトナーが通り抜けてしまうため、厚いト
ナー層が形成されるからである。

なお、本発明に関して適用される磁性トナーと
しては、実施例に示した材料構成及び平均粒径を
もつものだけでなく、実験によれば、トナー担持
体とトナー粒子との摩擦によつて、トナー粒子に
所定の電荷を与える種々の樹脂からなるトナー粒
子は平均粒径が５〜30μ、マグネタイト等の磁性
粉の含有割合が15％以上50％以下のものが効果的
であつた。又、以上の実施例においてはトナー担
持体を機械本体に接地して用いたが、トナー担持
体にDC、又はACバイアスを加えることもでき
る。ACバイアスについては本出願人特許願昭53
−92105号、同92108号等に詳しいが、例えば上記
第５図の実施例において画像部＋500V、非画像
部0Vの潜像を形成し、潜像保持体とトナー担持
体との間に周波数200Hz、DC成分を重畳させたピ
ーク値を＋600Vから−200Vの交流波形電圧を電
源１３によつて加えると、カブリのないかつ中間
調の再現が良好な顕画像が得られた。これは波形
を歪ませた交流でもまた、矩形波でも同様の効果
があつた。このACバイアス印加時にはトナー担
持体は現像部において、静電像保持体面から100
〜500μ、好ましくは200〜300μ離しておくことが
良い。この時トナー層は上記間隙よりも薄くし、
例えば上述の如く30〜300μ、好ましくは30〜
200μとし、トナー層の表面と静電像保持面との
間に空隙を形成する。この空隙に交番電界をかけ
るとトナーは空隙中を往復動し、それによつて適
正な現像が行なわれる。トナーは絶縁性であるこ
とが、現像及びその後に転写を行う上で望まし
い。

本発明に係る現像装置は、前述の効果の他に、
AC等の交番バイアス印加によりカブリを除去し
かつ階調性のすぐれた顕画像を形成し得る。また
転写系の複写装置又は記録装置に適用されて、極
めて優れた転写効果をも発せしめ、もつて普通紙
等へ斯かる画質の極度に良く、且つ地カブリのな
い画像を再現することができる。

本発明は以上の実施例に限定されるものではな
く、思想的に包含される各態様を含むものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の適用可能な画
像形成装置の断略図、第２図はトナーの厚み規制
ブレードを有する現像装置断面図、第３図及び第
４図は第２図の現像装置のトナー層の厚み規制原
理を説明する説明図、第５図は本発明に係る現像
装置の実施例を示す断面図、第６図〜第８図は本
発明実験例による特性図、第９図は好ましくない
態様の現像装置の断面図である。 図において、１……潜像保持体、８……トナー
担持体、９……磁石ロール、９ａ……磁極、１
０，１０ａ……トナー厚み規制部材、を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性体を15wt％以上含有した磁性トナーを
   収容する容器と、上記容器に支持された可動なト
   ナー担持体と、上記トナー担持体の内側に固設さ
   れた磁界発生手段と、トナー担持体の外周面に近
   接した位置に配設された磁性のトナー層厚規制部
   材と、を有し、上記潜像保持体とトナー担持体間
   に形成された電界の方向が交番する電界の作用下
   で、上記トナーを潜像保持体とトナー担持体間で
   往復運動させて潜像保持体の潜像を現像する現像
   装置において、 上記トナー担持体と上記規制部材との間隙をｄ
   ミクロン、上記間隙における平均磁束密度をＧガ
   ウス、としたとき、Ｇは（1.45d＋480）以上で且
   つ1350以上であり、 上記トナー担持体と上記規制部材とを同電位に
   したことを特徴とする現像装置。