JPH02130570A

JPH02130570A - 現像装置

Info

Publication number: JPH02130570A
Application number: JP28378488A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Kozuka; 小塚　信彦; Shigeo Koyama; 小山　茂夫; Eiji Tsutsui; 筒井　英二
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1990-05-18

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】〔技術分野〕本発明は、トナー像に現像する現像装置、更に詳しくは
、静電複写機等において感光体上に形成された静電潜像
を磁性トナーを用いて現像する現像装置に関する。

〔従来技術及びその欠点〕

従来から、感光体上に形成された静電潜像をトナー像に
現像する現像装置として種々の形態のものが存在し、そ
の代表的なものとして磁性トナーのみから成る一成分系
現像剤を使用するものがある。

しかしながら、磁性トナーから成る一成分系現像剤を使
用する従来の現像装置は十分に満足なものではなく、長
期に渡って良好な現像作用を行うことができない等の解
決すべき問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主
目的は、磁性トナーから成る一成分系現像剤を用いて長
期にっ渡って安定した現像を行うことができる、優れた
現像装置を提供することである。

〔発明の概要〕

本発明によれば、所定方向に回動される非磁性材料から
形成された中空円筒状スリーブと、該スリーブ内に配設
された永久磁石を具備し、該永久磁石の作用によって磁
性トナーのみから成る現像剤を該スリーブの表面に磁気
的に保持して補給域から現像域に供給する現像装置にお
いて、該永久磁石は該補給域に対応して配置されだ補給
極と、該現像域に対応して配置された現像極と、該補給
極及び該現像極の間に配置された搬送極を有しており、該搬送極は該スリーブにおけるレー、ζ上最上の部位に
対向して配置されており、更に、該補給域と該現像域の間には、該スＩＪ　−ブの
表面に保持された過剰の現像剤を除去して現像剤の薄層
を形成するためのブレードが配設されており、該ブレードの自由端部は、該所定方向と反対方向に延び
て該搬送極の配置位置と該補給極の配置位置の間にて該
スリーブの表面に圧接される、ことを特徴とする現像装
置が提供される。

〔発明の具体例〕

以下、添付図面を参照して更に詳述する。

第１図は、本発明に従う現像装置の一興体例の要部を示
している。第１図において、図示の現像装置は現像ハウ
ジング２を備えている。現像ハウジング２の下部左面に
は開口４が規定されており、この開口部には磁気プラン
機構６が配設されている。磁気ブラシ機構６は矢印８で
示　方向に回動される中空円筒状スリーブ１０とこの中
空円筒状スリーブＩＯ内に配設された円筒状の永久磁石
から構成されている。スリーブ１０は、例えばアルミニ
ウム等の非磁性材料から形成される。この現像ハウジン
グ２内には、磁性トナーのみから成る一成分系現像剤が
収容される。

現像ハウジング２内の底部には撹拌部材１４が配設され
ている。この撹拌部材１４は矢印１６で示す方向に回動
され、現像ハウジング２の底部に存在する現像剤を磁気
ブラシ機構６に向けて送給する。撹拌部材１４は、また
現像ハウジング２内にて発生する現像剤のブロッキング
等を消失せしめる作用もする。

一方、現像ハウジグ２の開口４の外側には、表面に感光
体を有する例えば回転ドラム１８が配設される。この回
転ドラム１８は矢印２０で示す方向に回され、かく回動
される間にそれ自体周知の手段によって感光体表面に静
電潜像が形成される。

そして、静電潜像が形成された領域が、第１図に示す如
く、磁気ブラシ機構６におけるスリーブ１０の表面近傍
を通って移動される。

具体例では、第１図に示す通り、磁気ブラシ機構６の左
側に回転ドラム１８が配設され、またその右側に撹拌部
材１４が配設されており、このことに関連して、スリー
ブ１０の第１図において左側に現像域２２が存在し、ま
たその第１図において右側に補給域２４が存在する。そ
して、現像域２２に対応して、永久磁石１２における、
現像域２２に対向する部位には、現像極ＮＩ　が着磁さ
れている。また、補給域２４に対応して、永久磁石１２
における、補給域２４に対向する部位には、補給径Ｎ２
　が着磁されている。これら現像極Ｎ及び補給径Ｎ２　
はＮ極である。また、補給径Ｎ２から矢印８で示す方向
に現像極Ｎ１　　までの間に、上流側の搬送極Ｓｔ　が
着磁されている。更に、現像極Ｎ１　から矢印８で示す
方向に補給径Ｎ２　までの間に、下流側の搬送極Ｓ２　
が着磁されている。

これら搬送極Ｓ、及びＳ２　はＳ極である。

かく構成されているので、撹拌部材１４の作用によって
磁気プラン機構６に向けて送給された現像剤は、補給域
２４にて、永久磁石１２の補給径Ｎ２　の作用によって
スリーブ１０表面に磁気的に保持される。そして、かく
保持された現像剤は、スリーブｌＯの回動によって矢印
８で示す方向に搬送され、永久磁石１２の搬送極Ｓ１　
の作用を受けて現像域２２に供給される。現像域２２に
おいては、それに対応して現像極Ｎ、が存在しており、
スリーブ１０の表面に保持された現像剤は矢印２０で示
す方向に回動する回転ドラム１８の表面に供給されるよ
うになり、かくして、口＋フドラム１８の感光体上に形
成された静電潜像はトナー像に現像される。現像後スリ
ーブ１０の表面に残る現像剤は、スリーブ１０の回動に
よって更に矢印８で示す方向に搬送され、永久磁石１２
の搬送極Ｓ２の作用を受は磁気ブラシ機構６の下方を通
って現像ハウジング２内に戻される。尚、現像ハウジン
グ２内の現像剤が磁気ブラシ機構６の下方を通って外部
に漏れるのを防止するために、漏れ防止部材２６を設け
るのが好ましい。かかる漏れ防止部材２６は例えばウレ
タンゴムから形成することができ、その一端は現像ハウ
ジング２の内面に固定され、その他端部はスリーブ１０
の表面に作用するように設けられる。

かかる現像装置においては、第１図に示す通り、上流側
の搬送極Ｓ、はスリーブ１０における実質上最上の部位
に対向して配置することが重要である。この搬送極Ｓ１
　　を上記実質上最上の部位から現像域２２側に配置し
たときには、搬送極Ｓｌ　　がスリーブｌＯの表面上に
保持された現像剤を下方に向けて磁気的に吸引するよう
になり、それ故に、現像剤の開口４を通しての外部への
漏れ、飛散等の原因になる。一方、上記搬送極Ｓ１　を
上記実質上最上の部位から補給域２４側に配置したとき
には、この搬送極Ｓ、が現像ハウジング２内の現像剤に
作用するようになり、それ故に、現像ハウジング２内に
おける現像剤の流れが悪（なり、現像剤のブロッキング
等の原因になる。

補給径Ｎ２　はかく配置された搬送極Ｓ１　からある程
度能して配置することが好ましく、具体例では矢印８で
示す方向と反対方向に８０度の角度能れている。搬送極
Ｓ、と補給径Ｎ２　の間隔を上述した如くある程度大き
くすることによって補給域２４が大きくなり、これによ
って十分な現像剤の補給が可能になる。具体例では、更
に、現像極Ｎは搬送極Ｓ１　から矢印８で示す方向に９
２度の角度離れて配置され、また下流側の搬送極Ｓ２　
は上記搬送極Ｓ１　から矢印８で示す方向に１６７度の
角度離れて配置されている。

磁気ブラシ機構６の上方には、スリーブＩＯの表面に保
持された過剰の現像剤を除去するためのブレード２８が
配設されている。ブレード２８の基部は部材３０及び３
２間に挟持されており、部材３２を現像ハウジング２の
開口部に固定することによってブレード２８が所要の通
り装着されている。かかるブレード２８の自由端部は矢
印８で示す方向と反対方向に延び、磁気ブラシ機構６の
スリーブ１００表面に圧接されている。このブレード２
８の自由端部は、永久磁石１２における搬送極Ｓ１　の
配置位置と補給極Ｎ２　の配置位置の間にてスリーブｌ
Ｏの表面に圧接されるようにすることが重要である。こ
のブレード２８の自由端部とスリーブｌＯの表面との圧
接部位Ｐは、搬送極Ｓ１　の配置位置と補給極Ｎ２　の
配置位置の間の角度をθとすると、０くα≦□θ（αは
搬送極Ｓｌ　の配置位置を基準にしてかかる配置位置か
らθの範囲であるのが一層好ましく、第１図において上
記角度αは３０度になっている。ブレード１０の自由端
部を搬送極Ｓ、の配置位置より現像域２２側にて圧接す
るようにしたときには、ブレード１０の自由端部近傍に
現像剤の比較的大きい溜りが発生し、現像ハウジング２
内での現像剤のスムーズな流れが達成されない。一方、
かかるブレード１０の自由端部を補給域２４に近づける
ようにしだときには、補給域２４が小さくなり、スリー
ブ１０の表面に十分な１の現像剤を保持することが困難
になる。かかるブレード２８は例えばリン青銅、ステン
レス等から形成されたプレートを好都合に用いることが
でき、特にリン青銅から形成されたプレートを用いた場
合には、その厚さを０．１　乃至０．２ｍｍとするのが
望ましい。ブレード２８の自由端部を所定圧力でスリー
ブ１０の表面に圧接させるためには、かかるブレード２
８がある程度撓む必要がある。従って、このブレード２
８の厚さを比較的厚（すると、所定圧力に対するブレー
ド２８の撓み量が小さくなり、このブレード２８の自由
端部を所定圧力でスリーブ１００表面に圧接させること
が困難になる。一方、ブレード２８の厚さを比較的薄く
するとブレード２８が薄くて十分な耐久性を得るのが困
難になる。

かかるブレード２８は、スリーブ１０の表面に磁気的に
保持されて補給域２４から現像域２２に向けて搬送され
る現像剤に作用し、過剰の現像剤をスリーブ１０の表面
から除去する。ブレード２８はスリーブｌＯの移動方向
と反対方向に延びてその表面に圧接されているので、ブ
レード２８の圧接力を比較的小さくすることができるに
もかかわらず、スリーブｌＯの表面に磁性トナーの実質
上均一な薄層を安定して形成することができる。

このブレード２８に関連して、更に、次の通り構成する
のが好ましい。第１図に示す通り、ブレード２８は、そ
の端縁が圧接されるのではなく、上記端縁から幾分基部
側における自由端部側面が圧接されるようにするのが好
ましい。ブレード２８の端縁をブレード１０の表面に圧
接させたときには、ブレード２８の全幅に渡ってその端
縁を実質上均一に圧接させることが困難になり、従って
実質上均一な現像剤の薄層を形成することができない。

尚、かかるブレード２８の突出Ｉｌ（ブレード２８とス
リーブ１０の圧接部位Ｐからブレード２８の自由端まで
の長さ）を２乃至６　ｍに設定するのが好ましい。かか
るブレード２８の突出量ｌを大きくすると、スリーブ１
０とブレード２８の間のくさび状の空間が大きくなるこ
とに起因して、かかる空間に比較的多量の現像剤の溜ま
りが発生し、スリーブｌＯの表面に保持された現像剤の
現像域２２に向けてのスムーズな搬送が阻害される。

スリーブ１００表面に形成される現像剤の薄層はスリー
ブＩＯの表面粗さの影響をも受け、その表面は、ＪＩＳ
規格１０点平均粗さによる表示で１０μｍ以下、好まし
くは２μｍ以下であるのが良い。かかる表面粗さが大き
くなると、現像剤の搬送作用が増大し、比較的厚い現像
剤の層がスリーブ１０の表面に形成されるようになり、
その結果、所謂カブリ等の原因になる。

具体例の現像装置は、更に、磁気ブラシ機構６のスリー
ブ１０に現像バイアス電圧を印加するための現像バイア
ス電源３６を備えている。現像バイアス電＃！３６は直
流電源３８と交流７ｉＬ源４０から構成されている。

かくの通りの現像装置においては、ブレード２８の作用
によってスリーブ１０の表面に約５０μｍの層さの現像
剤の薄層が形成され、かかる現像剤の薄層が現像域２２
に向けて搬送され、このスリーブ１０と回転ドラム１８
との間隔を約２００μｍに設定するのが好ましい。尚、
回転ドラム１８とスリーブ１０の間隔を一定に保持する
ために、スリーブ１０と一体に回動するスペーサ（図示
せず）を用いることができる。

上述した現像装置では、ブレード２８の作用によってス
リーブＩＯの表面に現像剤の実質上均一な薄層を形成す
ることができ、かくして回転ドラム１８の感光体表面に
形成された静電潜像を安定して現像することができる。

かくの通りの現像装置は、レーザビームプリンタにて回
転ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置と
して好都合に用いることができる。

〔実施例〕

第１図に示す形態の現像装置を用いて画像濃度維持性、
トナーの搬送性及びトナーのブロッキングの発生につい
ての実験を行った。スリーブは外径２０ｍｍのアルミニ
ウムから形成されたものを用い、その表面粗さは２μｍ
であった。また、ブレードはリン青銅から形成されたも
のを用い、その厚さは０．２＋＋ｎであった。また、ブ
レードの突出量は３正に設定した。永久磁石における上
流側の搬送極はスリーブの最上位に対向させて位置せし
め、この上流側の搬送極と補給極の間の角度は８０度、
この搬送極と現像極との間の角度は９２度、また二の搬
送極と下流側の搬送極との間の角度は１６７度であった
。補給極の磁力は６５０ガウス、現像極の磁力は７５０
ガウス、上流側の搬送極は６５０ガウス、下流側の搬送
極は７５０ガウスであった。

また、用いた現像剤は磁性トナーのみから成る一成分系
現像剤であり、かかる磁性トナーの特性は、平均粒径１
０．８４　μｍ　、誘電率３．５２４　、最大磁化３２
、８ｅｍｕ！／ｇ、帯電量−１８，７μｃ／ｇ　であっ
た。

実験においては、回転ドラムを周速度４８ｍｍ／ｓｅｃ
　で回転せしめ、また磁気ブラシ機構のスＩＪ　−ブを
周速度４８　ｍｍ／ｓｅｃ　で回動せしめ、回転ドラム
とスリーブとの間隔は２００μｍであった。また、感光
体の画像部の表面電位を一５０Ｖ、非画像部の表面電位
を一６８０Ｖとし、スリーブに印加する現像バイアス電
圧を、交流電圧が±２５０Ｖ（周波数１０００Ｈｚ）と
なり、直流電圧が一３５０Ｖとなるように設定し、かく
現像バイアス電圧を印加することにより反転現像を行っ
た。

かかる現像装置において、ブレードの圧接部位を変化さ
せて画像濃度の維持性、トナーの搬送性及びトナーのブ
ロッキングの発生の変化を調べた。

実験では、ブレードの圧接部位を、上流側の搬送極から
の角度が、０度、１０度、３０度、６０度、７５度及び
９０度となるように変化させ、各角度位置に保持した状
態で連続２５００回の現像を遂行し、回転ドラム上に形
成されたトナー像をそれ自体周知の手段を用いて普通紙
に転写し、しかる後その表面に定着させた。

かかる実験により、第２図及び第１表に示す結果が得ら
れた。第２図は、ブレードの圧接部位を変化させた場合
における現像回数と画像濃度の変化を示している。上記
角度が０度、１０度及び３０度のときには、実線Ａで示
す結果が得られ、２５００回の現像を遂行しても画像濃
度の低下は実質上置られなかった。また、上記角度が６
０度のときには、破線Ｂで示す結果が得られ、約１５０
０回の現像の遂行の後から画像濃度の低下が始まり、２
５００回遂行すると幾分画像濃度が低下した。

また、上記角度が７５度のときには、−点鎖線Ｃで示す
結果が得られ、約１２００回の現像の遂行の後から画像
濃度の低下が始まり、その低下の度合もかなり大きく、
２５００回遂行したときには画像濃度はかなり低下した
。更に、上記角度が９０度のときには、二点鎖線りで示
す結果が得られ、約１０００回の現像の遂行の後から画
像濃度の低下が始まり、その低下の度合もかなり著るし
く、２５００回遂行したときには画像濃度の著るしい低
下が見られた。かかる画像濃度は、普通紙に定着された
トナー像の黒ベタ部（所定範囲に度って置（ｉｌｌ！電
気株式会社から市販されているＴＣ−３６０ＭＣ−６Ｆ
Ｘ型の画像濃度測定装置を使用）を用いて測定した。そ
して、かかる第２図に示す結果から第１表に示す通りの
画像濃度維持特性の良否が得られた。また、第１表のト
ナー搬送性とよ、スリーブへの磁性トナーの供給が十分
であるか否かであり、実験においては、文字部の後に所
謂黒ベタ部が存在する場合における上記黒ベタ部に生じ
る上記文字部に対応する所謂臼ヌケ（本来黒色にならな
ければならない個所に、トナーが十分供給されないため
に白くなる現象）の程度によ、って判断したくトナーの
搬送性が悪いとトナーの十分な供給が行なわれず、従っ
て現像後の黒ベタ部にトナーの付着程度の少ない白色部
が生じる）。

第１表に示す通り、上記角度が０度、１０度、３０度及
び６０度のときには、定着後の普通紙におけ第１表面像濃度維持特性二　　　〇良、　Ｘ不良トナーの搬送
性　　　　　Ｏ良、へやや不良、Ｘ不良トナーのブロッキング　　○発生せず、△幾分発生、×
発生に文字部に対応する所謂臼ヌケは実質上置られなかった
。しかし、上記角度が７５度のときには普通紙の黒ベタ
部に文字部に対応する所謂臼ヌケが幾分見られ、上記角
度が９０度のときには、その表面の黒ベタ部に文字部に
対応する所謂臼ヌケが明確に見られた。更に、第１表の
トナーのプロンキングとは、ブレードの自由端近傍にお
いてトナーのブロッキングが発生したか否かであり、実
験においては、２５００回の現像作用中に、定着後の普
通紙の黒ベタ部に発生する白色線の程度によって判断し
た（トナーのブロッキングが発生すると、その発生した
部位においてはスリーブ表面に現像剤が供給されず、そ
の結果、トナーのブロックキングの発生部位に対応して
感光体上の静電潜像が現像されず、所謂黒ベタ部に白色
線が生じるようになる）。第１表に示す通り、上記角度
が１０度、３０度及び６０度のときには、定着後の普通
紙における黒ベタ部に白色線が実質土兄られなかった。

しかし、上記角度が０度及び７５度のときには、普通紙
の黒ベタ部に細い白色線が幾分見られ、また上記角度が
９０度のときには、その表面の黒ベタ部に比較的太い白
色線が数本見られた。

これは、上記角度が０度及び７５度のときにはトナーの
ブロッキングが幾分発生し、また上記角度が９０度のと
きにはトナーのブロッキングが比較的大量に発生し、か
かるブロッキングによりスリーブ」二でのトナーの搬送
が阻害されたことが認識された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う現像装置の一具体例の一部を簡
略的に示す断面図。第２図は、ブレードとスリーブの圧接部位の位置を変え
た場合における現像回数に伴う画像濃度の変化を示す図
。２・・・現像ハウジング６・・・磁気ブラシ機構１０・・・中空円筒状スリーブ２・・・永久磁石８・・・回転ドラム２・・・現像域４・・・補給域８・・・ブレード６・・・現像バイアス電源・・・現像極・・・補給極及びβ２・・・搬送極第１図

Claims

【特許請求の範囲】１、所定方向に回動される非磁性材料から形成された中
空円筒状スリーブと、該スリーブ内に配設された永久磁
石を具備し、該永久磁石の作用によって磁性トナーのみ
から成る現像剤を該スリーブの表面に磁気的に保持して
補給域から現像域に供給する現像装置において、該永久磁石は該補給域に対応して配置された補給極と、
該現像域に対応して配置された現像極と、該補給極及び
該現像極の間に配置された搬送極を有しており、該搬送極は該スリーブにおける実質上最上の部位に対向
して配置されており、更に、該補給域と該現像域の間には、該スリーブの表面
に保持された過剰の現像剤を除去して現像剤の薄層を形
成するためのブレードが配設されており、該ブレードの自由端部は、該所定方向と反対方向に延び
て該搬送極の配置位置と該補給極の配置位置の間にて該
スリーブの表面に圧接される、ことを特徴とする現像装置。２、該搬送極の配置位置から該ブレードと該スリーブの
圧接部位までの角度αは、該搬送極の配置位置から該所
定方向と反対方向に該補給極の配置位置までの角度をθ
とすると、０＜α≦（３／４）θ である請求項１記載の現像装置。３、該搬送極の配置位置から該ブレードと該スリーブの
圧接部位までの角度αは、（１／８）θ≦α≦（３／４）θ である請求項２記載の現像装置。４、該搬送極の配置位置から該所定方向と反対方向に該
補給極の配置位置までの角度θは約８０度である請求項
２又は３記載の現像装置。