JPH02135479A

JPH02135479A - 現像装置

Info

Publication number: JPH02135479A
Application number: JP63290476A
Authority: JP
Inventors: Hatsuo Tajima; 田嶋　初雄; Takahiro Kubo; 貴裕久保; Hiroshi Tajika; 博司田鹿
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-11-17
Filing date: 1988-11-17
Publication date: 1990-05-24

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〕本発明は静電潜像の現像装置に関する。

〔従来技術と問題点〕

開口部に可回転現像剤担持部材が配置された容器内に磁
性粒子と非磁性トナー粒子との混合剤が収納されていて
、容器内ではこの混合剤を現像剤担持部材に付与するが
、容器外へは実質的にトナー粒子のみを持ち出して現像
剤担持部材により現像部に搬送する現像装置が、米国特
許箱４，５４８，４８９号明細書、同４，５７１．３７
２号明細書、同４，５７９，０８２号明細書、同４，５
８３，４９０号明細書、同４，６０７，９３８号明細書
、同４，６１５，６０８号明細書、同４，６３７，７０
６号明細書に開示されている。これらの公知技術では、
現像剤担持体に間隔を介して対向して磁性粒子拘束部材
を設け、該現像剤担持体表面の移動方向に関し、磁性粒
子拘束部材の上流に磁界発生手段の磁気力により磁性粒
子の磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを磁性粒子拘束
部材で拘束することによって磁性粒子を現像剤容器内に
留めて、実質的に非磁性トナーのみの薄層を現像剤担持
体に形成する。しかし、前記拘束部材と現像剤担持部材
との間の間隙から小粒径の磁性粒子も実質的に漏出を防
止するには、拘束部材の配置位置や、拘束部材と磁極と
の相対的位置関係に高い精度が要求され、製造の容易化
を妨げている。一方、画質向上の為には小粒径の磁性粒
子の使用が望まれる。

米国特許第４，５５９，８９９号明細書には、現像剤担
持部材を回転させる他に、その間部に配置されたマグネ
ットも回転させ、これによって磁性粒子にトナー移動方
向と逆方向への移動力を与えることにより、容器外への
磁性粒子の漏出を防止するようにした現像装置が開示さ
れているが、これは装置構造を複雑化する。

また、弾性ブレードを現像剤担持部材に対して付勢して
現像剤層厚を規制するようにした装置は、米国特許第４
，３８７，６６４号明細書、同４，３５６，２４５号明
細書、同４，３７７．３３２号明細書、同４，４４４，
８６４号明細書にて知られている。しかし、これらの公
知技術には、容器内から磁性粒子が漏出するのを防止す
る技術は開示されていない。

特開昭６２−９６９７６〜６２−９６９８０号公報には
弾性ブレードを現像剤担持部材に対して付勢して、トナ
ー層は通過させるが磁性粒子の漏出は防止するようにし
た現像装置が開示されているが、これは弾性ブレードに
よる磁性粒子の機械的拘束に対する負担が太き（、弾性
ブレードの圧力設定等により厳密さが要求されるので、
製造の容易化を困難にしている。

〔目的〕

本発明の目的は、現像剤担持用可回転部材にトナーと磁
性粒子を付与するが、現像部へは実質的にトナーのみを
搬送する構成の簡単な現像装置を提供することである。

〔発明の概要〕

本発明では、可回転部材にトナーと磁性粒子を付与する
が、その混合物から実質的にトナーのみを通過させるト
ナー層形成手段が、自由端側か可回転部材に当接されて
いる弾性部材を有し、そして磁界中に於いてこの弾性部
材の少なくとも自由端側に配置された磁性部材を有する
か、或いは上記弾性部材自身が少なくとも自由端側に於
いて磁性を有しており、磁界作用によって磁性粒子が弾
性部材と可回転部材の当接側に侵入しないように拘束す
る。

〔実施例〕

第１図で、２１は磁性粒子２７と非磁性トナー粒子２８
を収容した容器、２２は現像剤担持体としての現像スリ
ーブである。該現像スリーブ２２は、例えばアルミニウ
ム等の非磁性スリーブであり、図において現像剤容器２
１の左側壁の下部に容器長手方向（紙面に直角方向）に
形成された横長開口に、右略半周面を現像剤容器２１内
へ突入させ、左略半周面を容器外に露出させて回転自在
に支承させて横設してあり、矢示の反時計方向すに回転
駆動される。現像剤担持体２２は上記円筒体（スリーブ
）に限らず、回転駆動される無端ベルト形態にしてもよ
い。また導電性ゴムローラを用いてもよい。上記現像ス
リーブ２２の容器外への露出面は、矢示ａ方向に回転駆
動されている電子写真感光体等の潜像保持部材３の面に
現像部３２に於いて僅小な隙間を保って対面ないしは接
触している。

上記現像スリーブ２２内は、図示の位置・姿勢に位置決
め保持した磁界発生手段としての永久磁石（マグネット
）２３が固定配置されている。この磁石２３は図示のご
とくＮ極２３ａ、Ｓ極２３ｂの二磁極を有しているが、
これは永久磁石に代えて電磁石としてもよい。

スリーブ２２に現像部３２（ここでトナーが感光体３に
付与され、静電潜像が現像される）に搬送するトナー層
２８ａを形成するトナー層形成手段は、ブレード状の非
磁性弾性部材５０と磁性部材５１とを有している。

弾性ブレード５０は一端５０ｂの側が接着、ビス止め等
で容器２１に固定されており、自由端５０ａの側がスリ
ーブ２２に対して付勢されている。ここで弾性ブレード
がスリーブに対して付勢されているとは、ブレードとス
リーブの間に現像剤がない場合に於いてはブレードがス
リーブに直接弾性的に当接し、ブレードとスリーブの間
に現像剤がある場合は、ブレードが現像剤薄層をスリー
ブに弾性的に押し付けるように作用することを言う。こ
のような状態をスリーブとブレードの間に現像剤があっ
ても、なくても、ブレードがスリーブに当接するという
言い方がなされる場合が多いので、本明細書でも、上記
状態をブレードがスリーブに当接すると言うことにする
。

さて、図示のように、ブレード５０はスリーブ２２の回
転方向に対してカウンタ一方向に方向付けられてスリー
ブ２２に当接せしめられている。即ち、ブレード５０の
固定端側よりも、スリーブ回転方向に対して上流側に自
由端５０ａが位置している。このように、スリーブ２２
の回転方向に対してカウンタ一方向に於いてブレード５
０をスリーブ２２に当接させると、磁性粒子２７の通過
を機械的に阻止する力が高まるので好ましい。尚、以下
の各実施例で、ブレード５０の自由端とスリーブ２２と
の間には、トナーがスリーブとブレードの当接部、即ち
ニップに到達しやすいように、微小間隙ｄがおいている
ことが好ましい。その際上記間隙ｄは、磁性粒子の進入
をより確実に防止する為に、磁性粒子の平均径ｒより小
であることが好ましい。しかし、以上の事は絶対的な条
件ではない。例えば、ブレードの自由端側のスリーブに
対向する面がスリーブに当接しておれば、即ち、ブレー
ドがスリーブに腹当りしておれば、ブレードの自由端の
エツジがスリーブに軽く当接していてもよい。また、本
発明ではブレードの自由端側で磁性粒子が磁気的に拘束
されるので、前記間隙ｄも磁性粒子の平均径より大にし
ても、磁性粒子漏出防止効果は高いものが得られる。

次に、スリーブ２２の軸方向に沿って、即ち、ブレード
５０とスリーブ２２の当接部に沿って長尺の磁性部材５
１が、ブレード５０の自由端５０ａ近傍のブレード上面
に接着等により取り付けられている。

この磁性部材５１は磁極２３ａの形成する磁界中に位置
している。而して磁極２３ａはスリーブ回転方向に関し
て、ブレード５０の自由端、及び磁性部材５１よりも上
流側に位置しているから、磁極２３ａからの磁力線はス
リーブ２２表面に対してかなり傾斜した状態で磁性部材
５１に集中する。そしてこの磁性部材５１への集中磁界
により磁性粒子２７が磁気的に拘束される。

以上のように、磁性部材５１をもつ弾性ブレード５０が
スリーブ２２に接触あるいは圧接されると、磁性粒子の
漏出をほぼ完全に防ぐことができる。この理由は磁性部
材５１と磁極２３ａとの間の磁界による拘束力だけでな
く非磁性弾性ブレード５０による機械的拘束力が作用す
るためである。もし磁性部材５１がないとすると、スリ
ーブ２２の回転にともなってブレード５０とスリーブ２
２のニップ部に磁性粒子が入り込もうとする傾向が強く
なるが、上記磁気的拘束力によってその傾向が弱められ
、ブレード５０による磁性粒子の拘束に対する負担が軽
減され、ブレード５０とスリーブ２２のニップ部からは
、実質的にトナーのみが出て行く。このニップ部を通過
したトナーは、静電的な鏡影力によってスリーブ２２に
付着して現像部３２に搬送される。

従って、第１図に示されているように、上記ニップ部と
現像部３２との間には、磁性粒子を搬送する為の磁極は
設けられていない。

尚、弾性ブレード５０としては、厚さ０．５〜３．０ｍ
ｍ。

ＪＩＳ−Ａ硬度が３０°〜９０°の、ウレタンゴム、ニ
トリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴムブレ
ードが好ましく、これをスリーブ長手方向についての１
ｃｍ当り２０〜２００ｇの力でスリーブに当接させるの
が好ましい。またリン青銅等の金属板バネやポリエチレ
ンテレフタレート等の合成樹脂シートも弾性ブレードと
して使用できる。また磁性部材５１としては鉄等の強磁
性体を利用するとよく、厚さは０．５〜２．０ｍｍ１幅
は４　、０　ｍ　ｍ以上あることが好ましいが、これに
限らない。

また、第２図に示されているように、弾性ブレード５０
の自由端５０ａと磁性部材５１の先端との距離ｌは５　
ｍ　ｍ以下、更に好ましくは３　ｍ　ｍ以下である。

このｌが５ｍｍよりも大きいと上記磁界が磁性粒子を弾
性ブレードの自由端で通過させやすくする方向に働くた
め、弾性ブレード５０による機械的拘束作用の負担が増
すこととなる。したがって、弾性ブレード５０の設定条
件が狭くなってしまう。

また、上記はブレード自由端５０ａから、スリーブ回転
方向に関して下流側への磁性部材５１先端までの距離に
ついてであるが、磁性部材５１の先端を弾性ブレード自
由端５０ａからスリーブ回転方向に関して上流側に突出
させてもよい。この突出距離ｌ′は１０ｍｍ以下、好ま
しくは８　ｍ　ｍ以下である。

ｌ′が１０ｍｍを超えると、弾性ブレード自由端５ａに
せき止められた磁性粒子の後述循環運動が悪くなり、ブ
レード自由端５０ａの所に磁性粒子が強く詰め込まれて
しまうので、斯かる磁性粒子の漏出を防止するには非磁
性ブレード５０による磁性粒子の機械的拘束力を増さな
くてはならず、この非磁性弾性ブレード５０の設定条件
を厳しくするものであり好ましくない。

さて、磁石２３と弾性ブレード５０に取付けられた磁性
部材５１との間に形成される磁界によって、現像剤容器
内では、上記スリーブ２２に対する第１層としての磁性
粒子層の外側に非磁性トナーが多量に貯溜して第２層と
して存在するようになる。そして、磁石２３の磁極２３
ａ位置に対応するスリーブ表面付近の磁性粒子層部分に
磁極２３ａの強い磁界により磁性粒子の磁気ブラシ２７
ａが形成される。

また磁性粒子拘束部材たる非磁性弾性ブレード５０の先
端部近傍部の磁性粒子層部分は、現像スリーブ２２が矢
示す方向に回転駆動されても、重力、磁気力及び磁性部
材５１の存在に基づ（拘束力と、現像スリーブ２２の移
動方向への搬送力との釣合いによって現像スリーブ２２
表面の点２５位置で拘束され、多少は動き得るが殆ど不
動の実質的静止層２７ｂを形成する。

現像スリーブ２２を矢印す方向に回転させることにより
、上記磁気ブラシ２７ａは磁極２３ａの付近で矢印Ｃ方
向に循環し、循環層２７ｃを形成する（第１図参照）。

該循環層２７ｃにおいて、現像スリーブ２２に比較的近
い磁性粒子は現像スリーブの回転下流側へ盛り上がる。

すなわち上部へ押し上げる力を受ける。その押し上げら
れた磁性粒子は、重力によって落下し、再び磁極２３ａ
近傍へ戻る。つまり該循環層２７ｃでは重力と磁極によ
る磁気力と摩擦力及び磁性粒子の流動性によって矢印Ｃ
のごと（磁性粒子の磁気ブラシ２７ａの循環が行われ、
磁気ブラシはこの循環の際に磁性粒子層の上にあるトナ
ー層から非磁性トナー２８を逐次取込んで現像剤容器２
１内の下部に戻り、以下現像スリーブ２２の回転駆動に
伴いこの循環を繰返す。この磁性粒子の循環運動によっ
て上記層中に取り込まれたトナーが磁性粒子により摩擦
帯電されてスリーブ２２に付与される。また、現像工程
を経てスリーブ表面に付着した状態で容器内に戻って来
たトナー層を磁性粒子が撹乱して、トナー層に残存して
いる現像履歴を消去するのにも寄与する。

また、磁性部材５１の影響により、該磁性部材５１が存
在しない場合に比べると磁極２３ａの磁界が弾性ブレー
ド５０の先端５０ａ近傍へ集中しやす（なるので、該先
端近傍位置で磁性粒子の保持力が高まり非磁性トナー２
８へのトリボ付与能力が増すとともに、磁性部材をもつ
弾性ブレード５０の先端から非磁性トナー２８が磁性粒
子と接触することなく直接取込まれることがなくなり、
カブリやスリーブゴーストのない良好な画像を得られる
。また、磁界の影響により弾性ブレードの先端近傍にて
磁気拘束力によって磁性粒子が現像スリーブ２２の長手
方向に均一に保持されるため現像スリーブ２２の表面上
に非磁性トナー２８をムラなくコーティングすることが
できる。

さらにまた、磁性部材５１の端部を、非磁性弾性ブレー
ド５０の自由端よりも、スリーブの回転方向に対して上
流側に突出させることにより、この循環をよくすること
も可能である。また、このように、磁性部材を配置する
ことにより、やはり弾性ブレードの先端２５に非磁性現
像剤２８が上方から直接取り込まれることがな（なり、
カブリやスリーブゴーストのない良好な画像を提供でき
る。

次に、第１図の現像装置についての具体例を説明する。

第１図において、現像剤担持体２２として直径２０　ｍ
　ｍ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Ｎ極、Ｓ極の２極着磁され、Ｎ極２３ａは約７５０
ガウスで第２図のごとく、Ｎ極２３ａの磁極中心とスリ
ーブ中心Ｏを通る直線ｑとスリーブの中心Ｏを通る鉛直
線ｍとのなす角αが９５°　となる位置に配置した。な
お、上記磁極２３ａを１０００ガウスにすると第１図の
Ｃ方向での循環は約２倍となった。

非磁性弾性ブレード５０は、２　ｍ　ｍ厚、硬度６５゜
のウレタンゴムを使用した。また、磁性部材５１として
は１　ｍ　ｍ厚の鉄板に化学ニッケルメッキをしたもの
であり、鉄板の材質として工業的に常用されるＳＰＣ鋼
板、ケイ素鋼板、パーマロイ等が望ましい。また、これ
ら磁性体をスリーブ接線方向の磁界を強めるように着磁
しても良い。この磁性部材５１は、非磁性弾性ブレード
５０の自由端から距離ｌが２　ｍ　ｍの距離に第１図の
ごとく設定されている。

第１図の装置では、スリーブ中心Ｏと、スリーブ、ブレ
ードの当接部にツブ部）の中心を結ぶ直線ｎと、前述直
線ｍとのなす角θは、θ＝３０°　とした（第２図参照
）。

また、磁性粒子としては、粒径が殆どが６３〜４４μｍ
の範囲にあり、分布中心が５３μｍである（２５０／３
５０メツシユ）で、表面にアクリルと弗素との混合樹脂
を塗布したフェライト粒子（最大磁化６５ｅｍｕ／ｇ）
を用い、非磁性トナーとして、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１２μｍ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３０〜５０μｍ１ブローオ
フ法で測定したスリーブ上のトナーのトリボ電荷量が＋
１５μＣｏｕｌ／ｇの実質的にトナーのみの良好なコー
ティングが得られた。

第１図においてバイアス電源３４として周波数１６００
Ｈｚ、ピーク対ピーク値１３００Ｖの交流電圧ｉ、：　
−３００Ｖの直流電圧を重畳させた電圧をスリーブ２２
に印加して現像部に振動電界を形成する電源を使用した
。

振動電界によりトナーは現像部に於いて往復運動を行い
、静電系の画像部にトナーが付着する。

現像スリーブ２２とＯＰＣ感光体３の間隔を３００μｍ
に設定して現像を行ったところ、良好なブルー色の画像
を得た。

本発明は、磁性部材に磁界発生手段を用いても有効的に
発揮できる。

第３図はその一実施例を示したものである。第３図にお
いて、５２は磁界発生手段たる磁性部材であり、本実施
例では二極の永久磁石を用いている。第３図のごとく、
磁極２３ａのＮ極とは異極である磁極５２ａのＳ極側を
、非磁性弾性ブレード５０の自由端側に配置することに
より、磁極２３ａと磁極５２ａとの間での磁界を、より
強めることができ、これにより、点２５付近での磁性粒
子２８の保持力及び拘束力が増大される。したがって、
非磁性現像剤２７へのトリボ付与能力が高まり、非磁性
弾性ブレード５０の機械的設定条件も緩和されることに
なる。

第４図で、５３は磁性部材５１上に積層された磁性粒子
案内部材である。この部材５３及び磁性部材５１とで構
成するブロック状部材の前面５４は、弾性ブレード５０
の自由端から発して、スリーブ回転方向に関して上流側
に傾斜した磁性粒子案内面である。上記部材５３は非磁
性体である。

第５図では磁性部材５１の前面に如上の磁性粒子案内面
５４を設けた。

スリーブ２２による磁性粒子搬送力が強いと、磁性粒子
は弾性ブレード５０の自由端面や磁性部材の前面の方向
に向けて強い圧力を受け、ブレード５０とスリーブ２２
の間のニップ部に押し込まれようとする為、スリーブ、
ブレード間の圧接力が変動し、形成されるトナー層厚が
変化することがある。このような場合に、第４図や第５
図に示すような案内面５４を設けると、磁性粒子はこの
案内面５４により、上方かつ現像スリーブ２２から離間
する方向に流動ししかる後重力によって落下し、再び磁
極２３ａ近傍に戻る。かくして、磁性粒子は図示の矢印
Ｃのごとくの円滑な循環を繰り返し、弾性ブレード自由
端側とスリーブ間の楔状空間を詰まらせることはない。

したがって弾性部材は、スリーブとの間で圧接力が増大
したり間隙が生じたりすることなく常に均一な所定厚さ
でトナーを現像部へ搬送でき、また上記循環流は所定の
流動状態となり、トナーは十分かつ安定・均一なる摩擦
帯電電荷−量（トリボ）を得る。

尚、弾性ブレード５０の自由端側に磁性部材５１を設け
、この磁性部材５１を磁極２３ａの磁界中に配置したの
で、弾性ブレード２２の自由端側は磁力により長手方向
に関し均一にスリーブ２２側に引き寄せられる。これに
よりブレード５０に関する機械的設定条件が緩められる
効果もある。

以下の実施例は弾性ブレード自身が極性を有しているも
のである。

第６図で容器２１に固定されたホルダー５６に一端が接
着、ビス止め等により固定された磁性を有する弾性ブレ
ード５５は１、前記ブレード５０と同様に、その自由端
側のスリーブ２２への対向面が、スリーブ２２に弾性的
に当接している。そしてこの弾性ブレード５５の少なく
とも自由端５５ａの近傍部分には、第７図に示されるよ
うに、微細磁性体５７が分散混入されている。そしてこ
のブレード５５の磁性体５７が混入されている部分、即
ちブレード５５の磁性部分は磁極２３ａの形成する磁界
中に配置されている。従って磁極２３ａからの磁力線は
このブレード５５の自由端側に集中し、前記と同様に集
中磁界が形成される。そしてこの集中磁界により磁性粒
子がブレード５５の自由端５５ａの近傍に拘束される。

以上のように、磁性を持つ弾性ブレード５５が現像スリ
ーブ２２に接触あるいは圧接されると、磁性粒子の漏出
をほぼ完全に防ぐことができ、現像部へは実質的にトナ
ーのみを搬送することができる。

この理由は磁性ブレード５５と磁極２３ａとの間の磁界
による磁性粒子の拘束力だけでな（弾性ブレード５５に
よる機械的拘束力が作用するためである。

このようにしてブレード５５による機械的な磁性粒子拘
束の負担が軽減される。また前記のように磁気的に拘束
された磁性粒子により、前述と同様非磁性トナーに対す
る摩擦帯電付与量の増大や、トナーのスリーブへの均一
コーティングもなされる。

上記弾性ブレード５５は、好ましい形態として、厚さ０
　、５〜３　、０　ｍ　ｍ　、硬度３０°〜９０’　　
（ＪＩＳ−Ａ）のウレタンゴムに磁性体を重量比でｌＯ
〜９０部混合して形成した。このブレード５５はスリー
ブ長手方向、即ちスリーブとブレードの当接部にツブ）
の長手方向１ｃｍ当り２０〜２００ｇの圧力でスリーブ
２２に当接されるのが好ましい。尚、上記ニップ部の幅
ｊ７１（第７図）に関しては５　ｍ　ｍ以下、好ましく
は３　ｍ　ｍ以下に設定することが望まれる。ニップ幅
１１が５　ｍ　ｍより大であると、機械的な拘束力がト
ナーに対して強く働いてトナーの通過の支障となり、ま
たトナーに対して過剰の摩擦電荷を与える傾向となって
画像不良の原因となることがあるからである。尚、弾性
ブレード５５中に分散した磁性体５７と磁極２３ａとの
間に発生する磁気的吸引力によってブレードがスリーブ
に引き寄せられるからブレード５５のゴム材質・当接法
の設計範囲が拡がり、長手方向に均一に当接させられる
ことが容易となる。

尚、第６図例に於いても容器２１内での磁性粒子、トナ
ーの動きは第１図例で説明したのと同様である。

次に、第６図の現像装置についての具体例を説明する。

第６図において、現像剤担持体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
Ｎ極、Ｓ極の２極着磁され、Ｎ極２３ａは約７５０ガウ
スで第７図のごと（、角αが９５°　となる位置に配置
した。なお、上記磁極２３ａを１０００ガウスにすると
第６図のＣ方向での循環は約２倍となった。

また、ブレード自由端先端部の切口の角度、即ち、自由
端面と、スリーブに当接している側の側面のなす角度β
は、第７図に示すように、βが６０°以上、好ましくは
９０°以上がよい。６０°未満の場合には現像剤がブレ
ード先端で滞留を発生し、白すし等のコーティングムラ
を発生するばかりか、カプセルトナーにおいては、スリ
ーブ隔着を発生してしまう。

また、磁性粒子としては、粒径が６３〜４４μｍの間に
あり、分布の中心が５２μである（２５０／３５０メツ
シュ）のフェライト製粒子（最大磁化６５　ｅ　ｍ　ｕ
／ｇ）を用い、非磁性トナーとして、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１２μｍ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、現像スリーブ上にコーティング厚約３０〜５０μｍ
の実質的にトナーのみの層が得られた。フローオフ法で
測定した現像スリーブ上のトナーのトリボ電荷量が＋１
５μＣｏ　ｕ　Ｉ　／　ｇであった。

この実施例の現像装置を第６図においてバイアス電源３
４として周波数１６００Ｈｚ、ピーク対ピーク値１３０
０Ｖの交流電圧に一３００Ｖの直流電圧を重畳させた複
写機に用い、現像スリーブ２２とＯＰＣ感光体３の間隔
を２５０μｍに設定して現像を行ったところ、良好なブ
ルー色の画像を得た。

尚、ブレード５５の基材としては前記ウレタンゴムの他
、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の他のゴム材も使用で
きる。またこのゴム材に分散混入する磁性体５７として
は鉄粉、マグネタイト、パーマロイ等の強磁性体の微粒
子が使用できる。また、ブレードの自由端側にのみ磁性
体を混入するのでなく、全体に混入してもよい。

次に、本発明の他の実施例を第８図にもとづいて述べる
。図中、５７は弾性ブレード５５中に分散させた磁性粒
子であり、ブレードがスリーブに当接する位置の、スリ
ーブ回転方向に関して下流側に設けた磁極２３ｃと磁極
２３ａとの間に形成された磁力線２４とほぼ平行に磁気
異方性（例えば、本実施例では形状磁気異方性を利用。

）をもたせている。

２３ｃは必ずしも必要な磁極ではないが、この極によっ
て磁力線を容易にスリーブ表面と略平行にできるために
設けたものである。また、この磁極２３ｃによって容器
内での磁性粒子の循環が強まり、トナーへのトリボ付与
能力も向上した。５３は現像剤案内部材である。

このように、磁力線に沿って、磁気異方性をもった磁性
体を弾性ブレード中に配置することによって、弾性ブレ
ードにより強く磁力線が集中し、ブレードの自由端先端
により均一な磁性粒子の磁気ブラシが形成され、トナー
粒子がより均一にムラな（コーティングされる。また、
現像剤案内部材５３により磁性粒子の循環が促進され、
磁性粒子層へのトナーの取込みを均一に行うとともに、
トナーとスリーブ２２との摩擦帯電を効率よく行いトナ
ーへのトリボ付与能力を高めることができた。

尚、前記各弾性ブレードにカーボン等の導電粉を混入し
て電気抵抗率を低下させ、トナーとの摩擦による摩擦電
荷の蓄積を防止するようにすれば、トナーへの摩擦電荷
の付与を更に安定化することができる。この場合、電源
２４から弾性ブレードへもスリーブと同一の電圧を印加
し、ブレードとスリーブを同電位にすることが好ましい
。尚、ブレードに金属板を使用した時も同様にしてブレ
ード、スリーブを同電位にすることが好ましい。

第９図では弾性ブレードとして金属製磁性薄板５８を使
用した。

具体的には例えば厚さ約２５μｍで表面に均一な薄層化
学ニッケルメッキを施した鉄板を使用できる。第９図の
ように設置すると磁性弾性部材５８の自由端部と、磁極
２３ａとの間で発生する磁界は、磁性弾性部材５８の厚
みが薄いため該自由端部に集中し、磁性粒子の拘束力を
高めることができる。そのため、磁性弾性部材５８の機
械的設定条件は緩められること１となり、好ましい。

さらに、金属弾性部材を用いる場合は、金属弾性部材と
スリーブとの間の摺擦による摩耗が激しくなるので、金
属弾性部材のスリーブと圧接する面にゴムや合成樹脂等
の軟弾性部材を用いるのが好ましい。これを第１０図に
示す。第１０図でリン青銅等の非磁性金属、或いは鉄等
の強磁性金属等の弾性板５９のスリーブ２２に対向する
側の面にウレタンゴム等の軟弾性体の薄板６０が接着さ
れており、この弾性板６０が、金属弾性板５９の弾性力
によってスリーブ２２に当接せしめられている。尚、弾
性板６０は第１０図ではスリーブとの当接部及びその近
傍にのみ設けたが、金属弾性板５９の下面全面に貼着し
てもよい。

次に、トナーとしては平均粒径が５〜２０μｍの一般的
な粒径のものが利用できる。また磁性粒子２７はトナー
よりも平均径が大のものが好ましく、平均粒径が３０〜
２００μｍ１好ましくは４０〜７０μｍである。

磁性粒子は細かい粒径のもの程、画像性が良く、特に地
力ブリ及びスリーブゴーストに対して良好である。これ
は粒径が細かくなる程その比表面積は増加し、被接触物
との接触度合も増加するので、磁性粒子との間で行われ
るトナーへのトリボ付与も十分行われるためである。逆
に磁性粒子を粗めにすると、地力ブリ及びスリーブゴー
ストが発生することがある。

しかしながら、粒径を細かくすると、磁界による磁気的
拘束力が小さ（なり、磁性粒子が現像容器外へ漏れやす
くなる。したがって、磁性粒子の粒度分布は磁性粒子が
容器外に実質的に漏れ出さない範囲で極力細かくするこ
とが良（、精度の良い分級が望ましい。

例えば、公知の方法で、表面にシリコン系樹脂を塗布し
たフェライト系の磁性粒子をつくりＪＩＳ−２８８０１
で規定される標準ふるいを用いて分級し、ＪＩＳ−Ｈ２
６０１に準拠した粒度分布試験法によって粒度分布を測
定により、上記磁性粒子を１４５．２５０゜３５０．４
００メツシユを使って５段階に分級してこれらを適宜混
合したものについて、良否を比較した結果、次のことが
確認された。

■　磁性粒子の漏れに対処するためには４００メツシユ
以下の粒度成分を１０重量％以下にすることが好ましい
。

■　画像のスリーブゴースト（現像済みの像のゴースト
が次の現像画像に発生する）については１４５メツシユ
以上の粒度成分を極力分級除去し、２５０〜３５０メツ
シユの平均粒径のピークをもつようにすることが好まし
い。

■　地力ブリに関しては、１４５〜２５０メツシユとい
う比較的粒度の大きい磁性粒子が約５０％含めている場
合でもほとんど発生がなかった。

これは弾性ブレードによりて現像スリーブ上のトナーを
摺擦して摩擦電荷を与えるために、磁性粒子による摺擦
だけでは地力ブリを発生するような不十分なトナーへの
摩擦電荷付与状態でも、地力ブリを発生しに（いことに
よる。

各磁性粒子２７は磁性材料のみから成るものでも磁性材
料と合成樹脂等の非磁性材料との結合体でもよいし、二
種以上の磁性粒子の混合物でも良い。

磁性粒子に使用される磁性体としてはフェライト、マグ
ネタイト、鉄粉等の強磁性体が利用できる。

なお、前述の実施例では非磁性トナーを用いたが、磁性
粒子に比べ著しく弱い磁性であり、トリボ帯電可能であ
れば磁性トナーも用いることができる。

また、磁性粒子２７表面に酸化膜または非磁性現像剤と
静電的に同準位にある樹脂などの絶縁処理を施し、トナ
ーに対する磁性粒子からのトリボ付与を少なくし、トナ
ーに対する必要な帯電を主として現像スリーブ２２から
受けるようにすれば、磁性粒子２７の劣化の影響を防ぐ
ことができるとともに、現像スリーブ２２へのトナー塗
布が安定する。

この帯電トナーは非磁性であるため、磁極２３ａの磁界
によっては拘束されず、現像スリーブ面が現像スリーブ
２２を配設した容器開口下縁の磁性部材３１の所から弾
性ブレードの自由端部まで回転移動する間に、鏡映力に
よって現像スリーブ表面に各部均一に薄（コーティング
される。この場合、極性粒子の主たる機能は、トナー層
からトナーを取り込んでスリーブ表面に搬送すること、
及びスリーブ表面のトナー層を撹乱して現像の際スリー
ブ表面のトナー層の厚みに生じた履歴を消去することで
ある。そして、トナーは磁性粒子によっては十分な摩擦
電荷は与えられないが、トナーは弾性ブレードによって
スリーブに強（摺擦されるので、その際にトナーには十
分な摩擦電荷が付与される。

また、弾性ブレードはトナーに対して静電潜像を現像す
る為の所定の帯電極性を与えるようにトナーと摩擦帯電
列の離れた材質を選択することが好ましい。また、弾性
ブレードの現像スリーブと対向する面を荒して表面に凹
凸を設けることによってトナーへのトリボ付与をさらに
向上させてもよい。

また、本発明では薄層のトナー層を形成できるので、現
像部に於ける静電潜像保持体とスリーブ間の間隙よりも
薄いトナー層を用いて現像する装置に有用であるが、上
記間隙をトナー層の厚み以下とした現像装置にも本発明
は適用できる。

また、現像部に前述のような電源を使用して振動電界を
形成する現像装置に限らず、時間的に変化しない直流電
界を形成する現像装置にも本発明は適用できる。

尚、第１図、第６図で、３１は磁性シール部材であって
、磁極２３ａ、　２３ｂ間の磁界中にあり、容器２１の
開口の下方から重力によって外部に漏れ出ようとする磁
性粒子を磁気的に拘束し、上記の漏出を防止するもので
ある。尚、磁極２３ｂは、弾性ブレードを通過してしま
ったごく微量の磁性粒子を容器２１内に回収容易にする
機能も持っている。

このように弾性ブレードを通過して容器２１外に漏れ出
たごく微量の磁性粒子を容器２１に回収する為に、スリ
ーブ回転方向に関して磁極２３ｂの上流側に更に一極、
又は複数極の磁極を設けてもよい。

本発明は、使い捨てタイプの現像装置にも適用できるし
、トナー補給カートリッジを交換可能にする等、トナー
補給型とした現像装置にも適用できる。

〔効果〕

本発明によれば弾性ブレードと磁性体を有するトナー層
形成手段、或いは磁性弾性ブレードを有するトナー層形
成手段を使用するので、容器内での磁性粒子の拘束力と
安定かつ均一な循環性を得ることができ、また、弾性ブ
レード自由端側に於ける磁界集中によって磁性粒子に対
する拘束力が増し磁性粒子を弾性ブレード自由端付近に
均一多量に保持できることとなり、トナーへのトリボ付
与能力が高まり、その結果、少量の磁性粒子を使用して
、均一な層厚と均一で十分な帯電量を有するトナー薄層
が長期にわたって安定して得られるという効果をもたら
す。特に、微粒子（１０μｍ以下の粒径）の非磁性トナ
ーにおいても同様の効果を得ることができる。また、上
記トナー薄層を現像作用に供したとき、安定した現像画
像を長期にわたって得ることが可能となる。特に振動等
が加わっても、漏れずに現像容器内に磁性粒子を拘束す
ることができるようになる。

さらに、上記弾性部材によって現像スリーブ上のトナー
は十分摺擦され均一なかつ安定した摩擦電荷付与が行わ
れるので、スリーブにより摩擦電荷の与えられる時間の
少ない小径（例えば６〜２０　ｍ　ｍ外径寸法）の現像
スリーブを用いても良好な画像を得ることができる。

かかる効果のもとに、非磁性トナーを用いて鮮明なカラ
ー画像（単色有彩色像、多色画像、天然色画像）を形成
することが可能となる。

また、弾性体で現像スリーブ上のトナーを摺擦するため
、弾性体によるトナーへのトリボ付与が行われ、その分
だけ磁性粒子によるトナーへのトリボ付与作用を軽減で
きる。このため現像器内に投入する磁性粒子を少量に減
らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図。第２図は本発明の実施例の要部説明図。第３図は本発明の他の実施例の要部説明図。第４図は本発明の更に他の実施例の要部説明図。第５図は本発明の更に他の実施例の要部説明図。第６図は本発明の更に他の実施例の説明図。第７図は本発明の更に他の実施例の要部説明図。第８図は本発明の更に他の実施例の要部説明図。第９図は本発明の更に他の実施例の要部説明図。第１Ｏ図は本発明の更に他の実施例の要部説明図。２２は現像スリーブ、２３は磁石、２７は磁性粒子、２
８はトナー、５０は弾性ブレード、５１は極性体である
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）可回転部材と、上記可回転部材中に配置された磁
界発生手段と、上記可回転部材にトナーと磁性粒子とを
付与する手段と、トナー層形成手段とを備え、このトナ
ー層形成手段は、自由端側が上記可回転部材に当接され
ている弾性部材と、上記磁界発生手段の磁界中に於いて
、上記弾性部材の少なくとも自由端側に配置された磁性
部材と、を有している現像装置。
（２）前記弾性部材の自由端は、可回転部材の回転方向
に関し、固定端よりも上流側に位置しており、弾性部材
は可回転部材の回転方向に関し、少なくとも自由端の下
流側の面が可回転部材に当接している請求項（１）に記
載の現像装置。
（３）前記磁界発生手段は、可回転部材の回転方向に関
して弾性部材の自由端よりも上流の位置に、前記磁性部
材との間で磁界を形成する磁極を有している請求項（２
）に記載の現像装置。
（４）前記磁界発生手段は、可回転部材の回転方向に関
して、弾性部材が可回転部材に当接する位置から、トナ
ーが可回転部材より像担持体に供給される現像部までの
間に、磁極を持たない請求項（３）に記載の現像装置。
（５）前記磁性部材の先端は、可回転部材の回転方向に
関して、弾性部材の自由端から上流側に１０ｍｍの位置
と、弾性部材の自由端から下流側に５ｍｍの位置との間
に位置している請求項（２）又は（３）に記載の現像装
置。
（６）前記磁性部材は磁性粒子を弾性部材の自由端から
遠ざかる方向に案内する案内面を有している請求項（２
）、（３）又は（４）に記載の現像装置。
（７）磁性粒子の平均粒径は３０〜２００μｍである請
求項（１）乃至（４）のいずれかに記載の現像装置。
（８）磁性粒子の平均粒径は４０〜７０μｍである請求
項（７）に記載の現像装置。
（９）トナーの平均粒径は５〜２０μｍである請求項（
７）に記載の現像装置。
（１０）トナーの平均粒径は磁性粒子の平均粒径よりも
小である請求項（１）乃至（４）のいずれかに記載の現
像装置。
（１１）弾性部材は非磁性ゴムブレードである請求項（
１）乃至（４）のいずれかに記載の現像装置。
（１２）弾性部材は非磁性金属ブレードである請求項（
１）乃至（４）のいずれかに記載の現像装置。
（１３）弾性部材は非磁性合成樹脂ブレードである請求
項（１）乃至（４）のいずれかに記載の現像装置。
（１４）トナーが可回転部材から像担持体に供給される
現像部に振動電界を形成する手段を有している請求項（
１）、（２）又は（３）に記載の現像装置。
（１５）可回転部材と、上記可回転部材中に配置された
磁界発生手段と、上記可回転部材にトナーと磁性粒子と
を付与する手段と、トナー層形成手段とを備え、このト
ナー層形成手段は、自由端側が上記可回転部材に当接さ
れている弾性部材を有しており、この弾性部材は少なく
とも自由端側が磁性を有している現像装置。
（１６）前記弾性部材の自由端は、可回転部材の回転方
向に関し、固定端よりも上流側に位置しており、弾性部
材は、可回転部材の回転方向に関し、少なくとも自由端
の下流側の面が可回転部材に当接している請求項（１５
）に記載の現像装置。
（１７）前記磁界発生手段は、可回転部材の回転方向に
関して弾性部材の自由端よりも上流の位置に、前記弾性
部材との間で磁界を形成する磁極を有している請求項（
１６）に記載の現像装置。
（１８）前記磁界発生手段は、可回転部材の回転方向に
関して、弾性部材が可回転部材に当接する位置から、ト
ナーが可回転部材より像担持体に供給される現像部まで
の間に、磁極を持たない請求項（１７）に記載の現像装
置。
（１９）前記弾性部材は磁性体が混入されたゴムブレー
ドである請求項（１６）、（１７）又は（１８）に記載
の現像装置。
（２０）前記磁性体は、磁界発生手段からの磁力線に沿
った方向に磁気異方性を有している請求項（１９）に記
載の現像装置。
（２１）前記弾性部材は磁性金属ブレードである請求項
（１６）、（１７）又は（１８）に記載の現像装置。
（２２）弾性部材の自由端側に配置された、磁性粒子を
弾性部材の自由端から遠ざかる方向に案内する案内部材
を有する請求項（１６）、（１７）又は（１８）に記載
の現像装置。
（２３）磁性粒子の平均粒径は３０〜２００μｍである
請求項（１６）乃至（１８）のいずれかに記載の現像装
置。
（２４）磁性粒子の平均粒径は４０〜７０μｍである請
求項（２３）に記載の現像装置。
（２５）トナーの平均粒径は５〜２０μｍである請求項
（２３）に記載の現像装置。
（２６）トナーの平均粒径は磁性粒子の平均粒径よりも
小である請求項（１６）乃至（１８）のいずれかに記載
の現像装置。
（２７）トナーが可回転部材から像担持体に供給される
現像部に振動電界を形成する手段を有している請求項（
１５）、（１６）、（１７）又は（１８）に記載の現像
装置。