JPH0264674A - 現像装置 - 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、像形成体特に電子写真式画像形成装置に供さ
れる像形成体上の潜像の現像に適用される現像装置に関
するものである。

〔発明の背景〕

ｌ成分又は２成分現像剤を用いての電子写真式画像形成
装置においては、良好な画像を得るために、現像剤担持
体（現像スリーブともいう）上の現像剤の層厚を薄く、
しかも均一にすることが必要である。

従来、書くから用いられる固定規制板により層厚の規制
がなされていたが、現像剤担持体と固定規制板との機械
的取付精度等にも限界があって層厚として０．３ｍｍ程
度が下限となっている。しかもこの方法では均一でムラ
のない薄層を得ることは困難であった。然して均一な薄
層を得る目的に添ったものとして固定規制板以外の現像
剤層厚規制装置が種々考案されている。例えば、 （ａ）特開昭５４−４３０３８号公報記載の現像剤層形
成装置は、ｌ成分トナーを用いる場合に現像剤担持体に
、一方に自由端を有する板状の弾性体よりなる現像剤の
層厚規制部材を撓ませて押圧させるものであり、 （ｂ）特開昭５４−５１８４８号公報記載の現像剤層形
成装置は金属バネと軟弾性体とを重ね合せた板状弾性体
を用い、軟弾性体の板状腹部を現像剤担持体に押圧する
ことによりｌ成分現像剤の層厚を規制するものである。

（ｃ）特開昭５９−１２６５６７号、５９−１２９８７
９号公報等に記載の現像剤層形成装置は、やはりｌ成分
系現像剤を用いる現像装置において、現像剤担持体と間
欠的或は連続的に回転する弾性ローラを押圧せしめ両者
の間のニップにより現像剤の層厚を規制するものである
。

（ｄ）特公昭６０−１２６２７号公報記載の現像剤層形
成装置は、ｌ成分現像剤を用いる現像装置において、弾
性体より成る現像剤担持体に回転ローラを接触ぜ（７め
て現像剤の層厚を規制するものである。

（ｅ）これらを２成分現像剤に用いるべく改良されたも
のとして特開昭６２−１９１８６８号及び特開昭６２−
１．９１８６９号公報等に、非接触現像に適した現像ス
リーブ上に薄層の現像剤層を形成する技術手段が開示さ
れている。

これは、支持部材に支持された弾性板の先端を、現像ス
リーブ上の現像剤の移動の上流方向に向け、かつその弾
性板を上記現像スリーブ上に押圧させ、これによって上
記現像スリーブ上に付着、搬送される磁性キャリアとト
ナーとを含む現像剤の層厚を規制することによって、現
像剤層厚を従来の規制手段に比べて高精度で薄層に容易
に設定可能としたものである。

（ｒ）又同じく２成分現像剤を使用するもので特開昭６
１−１８９５８２号、同６２−７５５６３号公報等に記
載の現像装置では、固体板状層厚規制部材を設けその背
面に磁性体を配置し、現像剤担持体内に設けた固定磁石
体の吸引力によって間接的に規制板の腹部或は折曲げエ
ツジ部等を押圧させてその層厚を規制しようとするもの
などが開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来提案されている如き各現像剤層形成装置の欠点
としてはそれぞれ下記のようなことがある。（ａ）、（
ｂ）装置共に、弾性体からなる層厚規制部材を撓ませて
発生する押圧力を利用しているため、その押圧力は現像
剤担持体の回転速度、圧接位置及び現像剤層厚等の変動
により変化し易く、また振動し易く、しかもその振動を
抑制する手段が講じられていないため、画像形成装置内
で発生した振動に共振して振動するようになり、このた
め均一な厚さの現像剤層を得ることが困難になるという
問題点がある。又、特に（ｂ）装置において、軟弾性体
にて押圧するためその傾向が著しく現われるが、更に当
接部にツブ）の幾何学的形状が現像剤担持体の回転速度
、圧接位置及び現像剤層厚等の変動によりｔｉ動を受は
易く、肖該ニップの面積が変化する。従って、現像剤層
の厚みにムラができ易くなると言う問題を生じる。この
様な不都合の他、ニップを形成する一方又は両方を軟弾
性体で構成した場合はざらにニップの現像剤による目詰
まりと（軟）弾性体の摩耗による経時的変動が生じる不
都合がある。これらの不都合は特に磁性材料や流動化剤
などの硬物質を含む現像剤の場合に起き易い。また（ｃ
）の装置では（ａ）よりさらに安定した均一な薄い層を
得ることが出来るが回転体による層厚規制手段によるた
め現像剤の凝集した粒子を解きほぐす或は凝集した粒子
を排除する能力等においてその性能は劣り、ニップ部に
凝集した粒子の塊りが挟持され、回転体の回転に伴って
スルーしてしまうと言った現象を生じ、間欠回転によっ
ても必ずしも満足される性能が得られず、画像汚れや黒
点等を生じ画質低下を来たすものである。また圧力バラ
ンスを取るため回転機構、圧接機構等が複雑なものにな
っていた。

また、（ａ）〜（ｄ）のいずれの装置も層厚規制部材の
抑圧面積が比較的大きくニップ部に送り込まれる現像剤
量が時々刻々変動する通常の現像装置にあっては、この
ような変動を反映して、時々刻々変化する現像剤層厚を
与えてしまうと言う欠点がある。

（ｃ）、（ｄ）は非磁性−成分現像剤に好適な、現像剤
担持体が弾性を有し、これに現像剤層厚規制部材を押し
当て、現像剤の薄層を形成する技術であり、現像剤担持
体が永久変形したり、現像剤層厚規制部材の弾性率が、
長期の使用で変化しやすく、安定な層形成が出来得ない
。

二成分用に開発された（ｅ）においても長期の使用では
充分な特性を保持できない。

さらに、（ａ）、（ｂ）、（ｅ）及び（ｆ）においては
剛性を有する現像剤担持体（金属スリーブ）に弾性現像
剤層厚規制板を押圧し薄層形成を行うものであって、長
期的使用時に弾性板の弾性率変化や、永久変形を生じや
すく、層厚規制部材としての耐久性が短いという欠点を
有していた。

しかも弾性板の取付に際し、その位置がわずかに変化す
ると、先端あそび量や、押圧力が変化して安定な層厚規
制が出来にくい。このため、量産時には取付精度がきわ
めて厳しいという重大な欠点も持っている。

又特に（ｆ）においては現像剤層厚規制部材の背面及び
現像剤担持体の内部に配置された磁石相互によるトナー
凝集の解きほぐし等の効果はやや働くものの、固体板状
規制部材を介しての吸引力を利用するため、両磁石間の
距離が大きくなる程急激にその吸引力が下がるなと、距
離変動による押圧変動をひろい易く、現像剤層への押圧
効果が安定して均一とならずトナー或は現像剤の凝集物
がスルーしてしまったり又逆に一定した層厚が得られず
、目ヅマリを生じ画質に白スジを引き起すなどの悪影響
を及ぼすと云う欠点を有する。

本発明は、これらの点を解決して良好な画像を安定して
形成するべき、現像剤担持体上の現像剤の層厚を均一に
して安定に形成し、凝集した現像剤やトナーが現像領域
に移動することを防止し、画面全域に亘ってむらのない
均一な現像剤層を得るようにした現像装置を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は固定された磁石体と、内部に該磁石体を何し
、表面上に現像剤を担持する剛性を有する現像剤担持体
と、該磁石体に対向して該担持体に押圧され、該担持体
に担持された現像剤の量を規制する円柱状の現像剤量規
制体とを有し、該規制体はホルダー部に支持されていて
、該規制体の該担持体との押圧部が剛性かつ磁性を有す
る材料であると共に、前記ホルダー部の該規制体どの接
触面での平面度は０．２以下に保持されていて、該規制
体の円筒度は０．１以下に保持されていることを特徴と
する現像装置によって達成される。

Ｃ問題点を解決するための手段の説明〕本発明は剛性を
有する現像剤担持体に同様に剛性を有する棒状の磁性部
材を現像剤量規制体として押圧することにより安定した
薄層を形成することができた。

本発明において、剛性を有するとは、大きな剛性率を有
することをいい、すなわち剛性率１０’ｋｇ／ｃｍ２以
上のものをいい、具体的にはぐ０．８〜１．６）Ｘ　１
０”ｋｇ／ａｍ２程度の剛性率を有する鉄、及びその合
金類を始めとする各種磁性金属類、及び磁性粉を含有し
ｆ；（１，０−１０）　Ｘ　１０’ｋｇ／ｃｍ”程度の
剛性率を有する硬質樹脂についても本発明の現像剤量規
制体として用いられる。またクロム等のメツキを施した
鉄及び鉄合金も用いられる。

又、磁性を有するとは、磁石に引きつけられる性質があ
ることをいう。

本発明者らは、下記の如き実験を行った。

第１図のような実験装置を用いて、磁性及び非磁性の円
柱棒５０による層形成を行なった。即ち、複数の磁極を
有したマグネットローラ４を固定し、その外側を現像ス
リーブ３を矢示方向に回転させた。この現像スリーブ３
にバ不バカリを用いて円柱棒５０を押圧した。円柱棒５
０の抑圧位置はマグネットローラ４の磁極に対向する位
置とした。パラメータを円柱棒５０の押圧力及び円柱棒
の径としだどころ搬送量について第２図のようなグラフ
が得られた。ここで押圧力とは非磁性円柱棒の場合はバ
ネバカリの荷重Ｆと円柱棒の自重を加算したものであり
、磁性円柱棒の場合は更に磁力による吸引力を加算した
ものである。図において実線で示したカーブは磁性円柱
棒、鎖線で示したカーブは非磁性円柱棒の場合を示して
いる。図から明らかなように現像剤の搬送量は円柱棒５
０とスリーブ３とが形成するくさび形の部分にはいり込
む現像剤か円柱棒におよぼす力と、バネ又はバネと磁力
等により押圧された円柱棒のスリーブ方向への力とのバ
ランスにより決定されることを示す。また磁性円柱棒の
場合は非磁性円柱棒と比べ押圧力の変動に対して現像剤
の搬送量が安定していることを示す。円柱棒５０の材質
として、Ｓ　Ｕ　５３１０等の非磁性ＳＯＳやＡＱ、ポ
リカーボネートを用い、磁性円柱棒５０としては、Ｓ　
Ｕ　Ｓ　４１６やＳ　Ｕ　Ｓ　４３０等の磁性ＳＵＳや
鉄合金、磁性粉を含有した硬質樹脂を用い之等によって
得られた結果を示している。

この装置において、円柱棒を曲率半径０．５ｍｍ〜１５
ｍｍの好ましくはＩ　ｍｍ”　１０ｍｍの剛性かつ磁性
を有する円柱棒とし、（１”　１５）ｇｆ／ｍｍの押圧
力がかかるように設定しなどころ、装置の作動時に押圧
力の変動にかかわらず、安定した所望の搬送量が得られ
た。押圧力が小さすぎると、現像剤量の規制力が減少し
安定した規制ができない。また現像器の振動など外的影
響を受は易く好ましくない。現像剤の凝集塊もスルーさ
せてしまい均一な現像剤層形成ができない。

押圧力が高すぎると、現像剤への負荷が大きくなり規制
体の規制部近傍に現像剤成分の顕著な付着が見られるよ
うになり、長期間の使用に耐えられないばかりか、紙粉
、ゴム、現像剤の小さな塊までも規制部に詰まってしま
い白スジが発生し易くなる。

押圧力の選定は上記の種々の観点から（１〜１５）ｇｆ
／ｍｍが妥当であり特に（２〜１０）　ｇｆ／ｍｍが好
ましい。また第１表に記載したような磁性球形キャリア
を用いｆ−２成分現像剤の場合には、押圧力として前記
範囲が最適である。その結果ムラのない、濃度の安定し
た画像が得られた。

また円柱棒をスリーブ方向に押圧する手段としては、使
用状態の前後を含めた使用範囲において撓み量に対する
荷重（反発力）の変動がすくない特性をもつ非線形弾性
部材を用いることが好適である。かかる特性をもった非
線形弾性部材の特性カーブの一例を図示したのが第１３
図である。図示したのは僅かに性能を異にした４種のＦ
ＯＲＯＮ　（ｌＮｏＡＣ社商品名）についての特性カー
ブで、横軸に撓み量、縦軸に荷重をとるとき使用範囲Ｕ
においてはゆるやかな傾斜の安定領域であることを示し
ている。

円柱棒の押圧材として、この使用範囲で押圧する非線形
弾性部材を使用することにより、ケーシングやホルダの
部品精度の誤差や現像装置の組付は状態によるバラツキ
によっても、そのバラツキを吸収して円柱棒のスリーブ
への押圧力の変動はすくなく、現像剤の層厚は均一に保
持される。

即ち、従来の現像剤量規制体を有する現像装置に比べ非
常に安定した搬送量と均一な薄層が形成され得ることが
確認された。

なお本発明の効果を失わない範囲で円柱棒状の現像剤量
規制部材に皮膜を設けてもよく、ポリウレタンゴムやシ
リコンゴムの皮膜を設けることができる。

かかる現像剤の薄層を現像スリーブ上に一様に形成する
には、円柱棒状の現像剤量規制部材が均一な現像剤の薄
層をへたてて現像スリーブと対向し均一な圧力で抑圧状
態にあることが必要であるが、このためには円柱棒状の
現像剤量規制部材の円筒度（真直度と振れの要因が加味
したもの）と、円柱棒の位置を規制するための、円柱棒
と之を支持するホルダー部との接触面での真直度（平面
度）とが要因として存在することが実験によって明らか
となった。

第６図は円柱棒の円筒度と現像スリーブ上での現像剤層
の層厚むらの関係を示したものである。

この際、円柱棒のホルダー部に対する保持の状態は最適
の状態として行った結果を示しているが、実験結果は円
柱棒の円筒度は０．１以下、望ましくは０．０５程度で
あることが必要である。上記の円柱棒の条件は、金属材
であれば、センタレスグラインダ等による表面研磨材が
使用できる。

また第７図は円柱棒の位置を規制するためのホルダー部
について、そのホルダーが円柱棒と接する部分について
の真直度（平面度）と、之を変化させたときの現像スリ
ーブ上での現像剤層の層厚むらの関係を示したものであ
る。この際、円柱棒の円筒度は十分に良好な円柱棒を用
いて実験を行った結果であるが、ホルダー部の真直度（
平面度）が０．２程度より大きくなると層厚むらは急激
に悪化増加し悪化することを示している。この条件を満
たすホルダー部としてはアルミ材または鉄ステンレス等
の押し出し材又は引き抜き材が用いられる。

〔実施例〕

以上の結果をふまえて本発明を適用した現像装置の実施
例をまず第３図を用いて説明する。

実施例１ 第３図は現像装置の要部断面を示すものであって、ｌは
像担持体、２はハウジング、３は現像スリーブ、４はマ
グネットローラ、５は現像剤の量を規制する剛性かつ磁
性を有する円柱棒、１５は円柱棒５を保持するホルダー
で、１５１はホルダー１５の円柱棒５との当接部を示す
６は円柱棒５と現像スリーブ３との抑圧から、現像剤を
搬送可能にするためのバネ材であり、円柱棒５は現像ス
リーブ３に対し現像剤が介在しない状態で一定荷重で押
圧される。７および８は第１および第２撹拌部材、９は
供給ローラ、１０はスクレーバ、１１は撹拌仕切板であ
る。

装置内に補給されたトナーは矢示方向に回転する第１撹
拌部材７と、これと反対方向で互に重複するように回転
する第２撹拌部材８とによりキャリアと充分撹拌混合さ
れた上現像剤りとして供給ローラ９を介して現像スリー
ブ３に送られる。

前記第１撹拌部材７と前記第２撹拌部材８は互に相反す
る矢示方向に回転する左巻きの螺旋角をもったスクリュ
ー状の部材であって第２撹拌部材８の推力によって奥側
に搬送されたトナーとキャリアは、図面の奥側方向に上
縁が低く傾斜する前記撹拌仕切板１１を順次乗り越えて
第１撹拌部材７側に移りその推力によって図面の手前側
に搬送され、その間におけるトナーとキャリアとの混合
作用によって摩擦帯電がなされた均質な現像剤りとされ
、スポンジ状で矢示方向に回転する供給ローラ９によっ
て現像スリーブ３周面上に層状に付着する。

なお第３図で示した例で用いた現像剤は下表の第１表 この装置において、円柱棒５を円筒度０．１で、６ＩＩ
ＩＩｍの剛性かつ磁性を有したＳＵＳとし、円柱棒５を
マグネットローラ４の磁極に対向する位置に（２〜６）
ｇｆ／ｍｍの荷重がかかるようにし、ホルダー１５の当
接部１５１の平面度を０．１５としたところ、現像スリ
ーブ３の全域に亘って均一でムラがなくほぼ（７〜９　
）　ｍｇ／ｃｍ”の搬送量が得られた。

その結果ムラのない濃度の安定した画像が得られた。そ
の際に現像スリーブ３表面の押圧位置での磁束密度は６
００ガウスであった。磁性円柱棒５に代えて非磁性の６
５ｍｍの剛性を有する円柱棒を用いた場合と現像剤の搬
送量の比較を行ったのが第４図である。

また剛性かつ磁性を有する円柱棒５を用いた際の搬送量
については第５図に示すように半径を変化させたときの
抑圧力と搬送量の関係を得ることができたが、之より適
当な搬送量を選ぶことが出来る。特に、曲率半径か０．
５〜１５ｍｍの場合に、現像剤りが円柱棒５におよぼす
力と円柱棒５のスリーブ３方向への力とのバランスがよ
くとれた安定した搬送量が得られた。さらに好ましくは
、曲率半径が１〜１０ｍｍに場合に、押圧力の変動にか
かわらず、搬送量の変動が非常に少なく、均一で薄い現
像剤層厚を得ることができた。

なお剛性ををする現像スリーブ３の材質に非磁性体のス
テンレスを用いたが、アルミ材の金属および金属表面に
カニゼンメツキ等表面処理をしたもの、硬い樹脂、ガラ
ス、セラミックス等の剛性を有する材質を用いても同等
の効果が得られた。

現像スリーブ３の表面アラサは３Ｓのものを用いた。表
面アラサを（０，１〜２０）Ｓのものを用いても同様の
効果が得られた。

以上の説明したところより、前記現像スリーブ３表面に
は１００μｍ　〜４５０ｐ　ｍ好ましくは１５０ｐｍ〜
４００μｍの範囲の均一で安定した薄い現像剤層を長期
にわたって形成するようになる。

本実施例では固定したマグネットローラ４とその外側を
矢示方向（時計方向）に回転する現像スリーブ３周面上
に付着した薄層をなしたこの現像剤層は現像領域１２に
おいて矢示方向に回転する像担持体ｌ上の潜像を間隔を
へだてて非接触で現像しトナー像を形成するように構成
した。

第８図は、第３因の例で形成された現像剤層が現像部近
傍で、穂立ちしている状況を示している。

現像剤担持体３と像担持体１の最近接距離ｄ、現像剤の
穂立ち高さをＳとすると非接触現像方式ではｄ＞Ｓの条
件となる。

この非接触現像時には図示しない電源から交流成分を含
む現象バイアスが前記現像スリーブ３に印加され、その
結実現像スリーブ３上に現像剤中のトナーのみか選択的
に前記潜像の面に移行して付着される。

トナー成分を消費した現像剤はキャリア比率が高くなっ
て現像スリーブ３によって搬送されて前記スクレーバ１
０により剥離回収され、再びトナー比率の高い現像剤と
混合される。

本発明の現像装置の第３図に示した実施例の備える各構
成部材の仕様は次の通りである。

前記現像スリーブ３は外径寸法２０ｍｍ　ｌの薄肉円筒
状のステンレス材で外周面を３μｍの粗さにホニングま
たはサンドブラスト処理したものであり毎分２００〜３
００回転、本実施例においては毎分２５０回転で時計方
向に回転する。この際、偏心がないよう十分な注意が払
われる。現像スリーブ３の径は現像装置の小型化からも
小径スリーブが求められるが、内蔵するマグネットロー
ラの磁力の制限から１５〜３０ｍｍ−で円筒度は０．１
以内望ましくは０．０５以内に設定される。また現像ス
リーブの回転数についても、種々実験を行ったが、回転
数が低いと現像剤の供給量も少なく、潜像を現像したと
きの画像濃度も低い。外径２０ｍｍの現像スリーブにつ
いてみると、回転数が毎分Ｏ〜２００回転の間は最高画
像濃度は直線的に増加し、毎分２００回転以上について
は飽和状態となる。しかし環境温度が低いときには最高
画像濃度が低下するので、若干の余裕をもって設定する
ことが必要である。

前記マグネッＩ・ローラ４は第３図に示す如くＮおよび
Ｓを交互に等間隔に配置した等磁極の１２極の磁石から
構成されるものであるが前記スクレーバ１０の接する部
分において反発磁界を形成し、現像剤の剥離を容易にす
るためｌ極欠落させて１１極とし、前記現像スリーブ３
内で固定した状態にて内包されている。なお各磁石の磁
力は像担持体ｌへのキャリア付着を押さえるために大き
い方がよいが、マグネットローラ形状によっては製作上
の限界もあり現像スリーブ３の周面上法線方向での最高
磁束密度を５００〜７００ガウス程度本実施例では６０
０ガウスに保たれている。なおマグネットローラ４には
フェライトを用いている。

現像スリーブ３と円柱棒５との関係位置は第８図に示す
如く、円柱棒５を支持するホルダー部１５は、現像スリ
ーブ３の回転方向下流側で円柱棒５と接する位置が良好
な平面度を維持した当接部１５１となっている。現像ス
リーブ３と円柱棒５との対向位置はマグネットローラ４
の磁極に対向した位置で、円柱棒５は現像スリーブ３に
押圧され、また誘磁された磁力によって吸引され、押圧
力を高め、現像スリーブ３に均一に密着するよう作用し
ている。

上お実施例で剛性かつ磁性を有した円柱棒５を層厚規制
部材として用いた所、現像剤凝集による白スジとか連続
コピー等での層厚規制部材へのトナーのコビリ付き、画
質低下等のない信頼性に優れ良好な画質が画面全域に亘
り得ることが確認された。また上記の効果は磁性を有す
る円柱棒の方が非磁性の円柱棒より優れていることが確
認された。なお上記の磁性を有する円柱棒は誘磁されて
現像スリーブ３側に吸着されるものであっても、また着
磁されていて吸着されるよう作用するものでも差支えな
い。

実施例１かられかるように現像剤担持体に押圧される剛
性かつ磁性を有する現像剤量規制部材が現像剤の搬送量
を決定する重要な因子は剛性かつ磁性を有する円柱棒を
用いる限りその曲率と押圧力とである。従ってこの曲率
と押圧力を与えるための他の種々の現像剤層規制部材の
例を第９図ないし第１１図に示す。

第９図はホルダー部１５に取付けた板バネ１６により円
柱棒５を保持し押圧する例を示し、第１０図（ａ）。

（ｂ）はさらに板バネ１６の押圧力を調整ネジ６１によ
って部分的に調整できる様にした例である。板バネ１６
’は円柱棒５の軸方向に一体のもの、スリットにより一
部分割したもの、完全に分割したもののいずれも好適に
実施できる。

第１１図は抑圧部を２層構成とし、円柱棒５の外側をウ
レタンゴム又はシリコンゴム等の薄いゴム材５′で被覆
しホルダー１５に設けた圧縮バネ１９により押圧するよ
うにしたものである。

現像剤量規制体の押圧部を披露するゴム材の厚さは０．
０１〜ｌ　ｍｍのものか好ましい。

実施例２ 本実施例は第３図の現像装置と同様なものを用いるが現
像スリーブ３の回転方向を像担持体１と面する部分で同
一方向にした場合の例である。この場合現像剤量規制体
である円柱棒５は第１２図のような位置に配設する。現
像スリーブ３は表面粗さＩｓの非磁性ステンレス（直径
３０ｕｍｍ）、マグネットローラ４はスリーブ表面磁束
密度が７００ガウスで８極のものを用いた。円柱棒５は
直径７ｕｍｍで剛性かつ磁性を有するステンレスのＳ　
Ｕ　Ｓ　４１６でマグネットローラ４の磁極近くに配設
し非磁性の押圧板バネ６とホルダー１５とで挟持して保
持されたもので、現像スリーブ３０回転方向上流側に当
接部１５１を設けた例である。本実施例の第１２図で記
載していない部分は実施例１の第３図で説明した部分と
同ように構成した。円柱棒５は円柱状の磁性体で構成し
、現像スリーブ３内の固定マグネットローラ４が発する
磁界により磁性体を磁化させ、磁気的吸引力により押圧
力を得る装置である。円柱棒５はその長手方向に均等に
分布した磁気的吸引力で現像スリーブ３を押圧するため
、きわめて良好な現像剤層を得ることができる。

実施例３ 第１４図は第３の実施例を示す現像装置の要部断面図で
、第３図と同一機能部分については同一部品番号で示し
ている。本実施例は抑圧部材として非線形弾性体を用い
た例である。

現像スリーブ３は、矢示方向に２５０ｒｐｍで回転する
外径２０ｕｍｍの非磁性ステンレス材を用いた円筒で、
表面はホーニング処理によって３３の表面アラサとなっ
ている。現像スリーブ３の内側には１１極の固定して位
置したマグネットローラ４があって、現像スリーブ表面
において最高磁束密度は６００ガウスに保たれている。

該マグネットローラ４の磁極に対向した位置で、剛性で
磁性を有した円柱棒５が現像スリーブ３に押圧される。

円柱棒５は磁性のＳ　Ｕ　Ｓ　４１６を材料とし、直径
６１ｍｍの真直性のすぐれｔ；円柱棒で、表面アラサは
０．５Ｓにグラインダ加工され、表面皮膜は設けていな
い。円柱棒５はハウジング２に取付けられたホルダー３
５によって側方への移動が規制され、押圧方向には非線
形弾性部材３６によって押圧される。本実施例で用いる
非線形弾性部材は使用範囲において撓み量に対する反発
力の変動のすくない特性をもったもので、第１３図に示
した特性をもったＦＯＲＯＮを用いている。本実施例で
は厚さ２ｍｍで縦横４Ｘ５ｍｍの板状をした２個の非線
形弾性部材３６を、ホルダー３５に接着して配設し、円
柱棒５を押圧させた。第１５図はホルダー３５への非線
形弾性部材３６の取付状態を示したもので、円柱棒５は
ホルダー３５と当接部３５１で当接する。非線形弾性部
材３６は円柱棒５の全長をｎ　：　ｍ　：　ｎ　＝２：
５：２に分割した２点で押圧している。このような条件
で２〜４　ｇｆ／ｍｍの押圧力が作用するよう設定した
ところ、押圧による円柱棒５の撓みを軽減することが出
来、現像スリーブ３の軸方向全域に亘って均等に７〜１
０ｍｇ／ｃｍ２の現像剤量に規制されｆ−２成分現像剤
が現像スリーブ３の全域に亘り搬送された。またこの実
施例においては特に現像剤の搬送量を規制するための調
整箇所を設けないでも、上記の良好な現像条件が設定・
維持されＩこ　。

なお非線形弾性部材３６としては、発泡ウレタン７オー
ムのＦＯＲＯＮ以外に５ＯＲＢＯＴＨＡＮＥ　（三進興
産社製）、ａ−ゲル等が用いられ、モルトプレーンや非
線形バネ等を用いることも可能である。

また、非線形弾性部材３６による円柱棒５の押圧方法も
、上記実施例で述べた２点支持による押圧方法は円柱棒
５の撓みをすくなくするう丸で有効であったが、多数点
支持や連続支持によって押圧するようにするこ′とも可
能である。但しこのような押圧方法によるときは、ホル
ダー３５の現像スリーブ３の軸との間での平行度等につ
いて十分な注意が必要となる。

また上記実施例では現像スリーブ３の表面アラサは３Ｓ
、円柱棒５の表面アラサは０．５Ｓとした。

円柱棒５の表面アラサは０．５以下の鏡面に近い状態が
望ましく、一方現像スリーブ３の表面アラサは必要とす
る現像剤の搬送量を確保する上からも粗面であることが
必要で、現像スリーブ３の表面アラサは円柱棒５の表面
アラサよりも粗（大）であることが好ましい。また長時
間使用によって、現像スリーブ３の表面アラサは次第に
平滑化し、現像剤の搬送量が次第に減少して来る傾向に
ある。

之を防止するには現像スリーブ３０表面硬度が高いこと
が望ましく、実験によれば円柱棒５についても同程度の
高硬度であることが望ましい。

以上、実施例の説明を行った。

また本発明において用いられる現像条件、現像剤成分と
しては、下記のものがある。本発明の現像装置において
は像担持体ｌに対する前記現像スリーブ３の間隔すなわ
ち第８図におけるｄの値を０．３ｍｍ〜０．７ｍｍさら
には０．４ｍｍ＝　０．６ｍｍとすることが好ましい。

像担持体Ｉに対する現像スリーブ３の間隔を小さくする
ことは、電界効果を大きくし、電気力線の方向を整える
ので、現像時雨像のボケが生じることがない。かりに平
均値の０．５ｍｍにとっＩ；場合に現像剤の穂の高さは
、前記のような多極マグネットローラを選定することに
よって、２ｏ。

μｍ−４５０μｍとなるので、穂先と潜像面の間隙Ｓ−
ｄは０．０２ｍｍ〜０．３ｍｍすなわち　（０，１−０
，６）ｘ　ｄに相当する値を保つことが出来るこ七とな
る。

本発明で使用する現像剤は二成分系現像剤が好適である
。規制体に付着する現像剤成分をキャリアにより自浄す
る働きがあるためと考えられ、−成分現像剤の場合より
も長期間安定した現像剤層を形成し得る。二成分系現像
剤の例としては粒径が６μｍ−１８μｍの非磁性のトナ
ーと、フェライトコアに樹脂材を被覆した粒径が１０μ
ｍ−１００μｍ（好ましくは３０μｍ〜６０μｍ）のキ
ャリアとから成る現像剤が本発明を適用した現像装置に
好ましく用いられ、トナーの説明をすると以下の通りで
ある。

■　熱可塑性樹脂（結着剤）（８０〜９Ｑ）ｉｔ％例：
ポリスチレン、スチレンアクリル重合体、ポリエステル
、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリエチレン、エチレン酢ビ共重合体なと、あるい
は上記の混合物■　顔料（着色剤）０〜１５ｗｔ％ 例：黒：カーボンブラック イエロー：ベンジジン誘導体 マゼンタ：ローダミンＢレーキ、カーミン６Ｂなど シアン：銅フタロシアニン、スルホンアミド誘導体染料
など ■　荷電制御剤　０〜５ｗｔ％ プラスドナー：ニグロシン系の電子供与性染料、アルコ
キシル化アミン、アルキルアミド、キレート、顔料、４
級アンモニウム塩など マイナストナー：電子受容性の有機錯体、塩素化パラフ
ィン、塩素化ポリエステル、酸基過剰のポリエステル、
塩素化銅フタロシアニンなど■　流動化剤 例・コロイダルシリカ、疎水性シリカ、シリフンワニス
、金属石ケン、非イオン界面活性剤など ■　クリーニング剤（感光体上のトナーのフィルミング
を防止） 例：脂肪酸金属塩、表面に有機基をもつ酸化ケイ素酸、
フッ素系界面活性剤など ■　充填剤（画像の表面光沢の改良、原材料費の低減） 例：炭酸カルシウム、クレー　タルク、顔料などこれら
の材料のほか、画像面へのかぶりやトナー飛散を防ぐた
め、磁性粉を少量含有させてもよい。

このような磁性粉としては粒径０．１μｍ−１μｍの四
三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化クロム、ニッケルフ
ェライト、鉄合金粉末などが用いられ、（０，１〜５　
）ｗｔ％含有される。さらに鮮明な色を保つためには１
ｗｔ％以下とするのが望ましい。

なお、約２０ｋｇ／ａｍの力で塑性変形して紙に定着さ
せる圧力定着用トナーに適する樹脂としては、ワックス
、ポリオレフィン類、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポ
リウレタン、ゴムなどの粘着性樹脂などが用いられる。

一方、像担持体ｌ側の表面電位は一６００Ｖ、露光部電
位はＯ〜−１ｏｏｖとし、また現像スリーブ３に対して
はＤＣバイアスが一５００ＶＳＡＣバイアスカフｏ。

Ｖ（ｒｍｓ）、周波数４　ｋＨｚの電圧が印加すること
を条件として現像を試みたところ極めて、高解像力にて
階調の整った良質のトナー像が画面全域に亘って得られ
ることが確認された。

〔発明の効果〕

以上述べたごとく本発明の現像装置は剛性を有する現像
剤担持体に、同じ剛性かつ磁性を有していて小さな曲率
半径の剛性を有する磁性部材で形成した円筒度が良好に
作製された現像剤量規制体を均等に押圧して現像剤層形
成部を構成したことにより、現像剤担持体の回転速度や
抑圧位置などの変化に対し影響されず又特に押圧力変動
に対する搬送量の安定性に富み、安定した厚みの現像剤
層を軸方向について一様にかつ均等に得ることが出来る
。従って、従来のものと比して低荷重で均一安定した現
像剤層を得るようになった。

さらに、異物による目づまりをおこしにくい点や凝集ト
ナーや現像剤層の粉砕性もすぐれ、白すしが画像に出に
くい。また、現像剤量規制部材の現像剤担持体に対する
抑圧部での押圧力の変化による規制後の現像剤量の変動
がきわめて小さく、現像性の優れた現像装置が可能とな
り、特に二成分現像剤での規制部材への現像剤成分の付
着を防止し、従ってムラのない薄層が形成出来、濃度ム
ラ、濃度低下等をきｔこさぬ、品質の優れた画像が画面
全域に亘って安定して提供出来る。

本発明の現像装置は規制部材の長期使用時における変形
がなく磁力による吸引力の変化も少ないので規制装置と
しての耐久性がきわめて大きい。

かつ、現像剤規制面積が小さいので不必要な現像剤との
摩擦帯電による悪影響も生じに＜＜、良好な画像を得る
ことが出来る。

それに加え、規制部材の交換を行う場合においても、取
付が容易であり、メンテナンス性が高い。

また、円柱棒の押圧材として非線形弾性部材を用いると
きは、ケーシングやホルダー部分の部品精度の誤差や組
立時のバラツキを吸収することとなり、調整箇所を設け
ないでも、常に安定して良好な現像剤量の搬送がなされ
る現像装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本となった実験を示す説明図。 第２図は第１図の実験によって得られた磁性の有無、押
圧部での曲率、押圧力と搬送量との関係を示す図。 第３図は第１の実施例を示す構成図で、第４図、第５図
は之によって得られる関係グラフ。 第６図、第７図は円柱棒の円筒度、ホルダー部の真直度
と現像剤層厚むらの関係を示すグラフ。 第８図は像担持体と現像スリーブとの間での現像の説明
図。 第９図ないし第１１図は第１の実施例での他の適用例を
示す要部図。 第１２図は第２の実施例を示す構成図。 第１３図は非線形弾性体の一例について、撓みと荷重と
の関係を示すグラフ。 第１４図は第３の実施例を示す構成図で、第１５図はそ
の要部斜視図。 ｌ・・・像担持体　　　　　３・・・現像スリーブ４・
・・マグネットローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定された磁石体と、内部に該磁石体を有し、表面上に
   現像剤を担持する剛性を有する現像剤担持体と、該磁石
   体に対向して該担持体に押圧され、該担持体に担持され
   た現像剤の量を規制する円柱状の現像剤量規制体とを有
   し、該規制体はホルダー部に支持されていて、該規制体
   の該担持体との押圧部が剛性かつ磁性を有する材料であ
   ると共に、前記ホルダー部の該規制体との接触面での平
   面度は０．２以下に保持されていて、該規制体の円筒度
   は０．１以下に保持されていることを特徴とする現像装
   置。