JPH0299982A - 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〕

■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、古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、■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一 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１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せしめて
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６２１
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。

（ｆ）又同じ（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割部材を撓ませて
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摂動を受は易
く、当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、二・ノブ部に
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
押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ゃすく、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Ｃｆ）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ど、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得るようにした現像装置を提供
することを目的とし、特にまた長期使用によっても現像
特性の低下することのない現像装置を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

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棒状の現像剤量
規制体とを有し、該規制体は剛性かつ磁性を有する材料
で直径が１〜３０ｍｍであると共に、現像剤担持体表面
硬度は前記規制体の表面硬度よりも大であることを特徴
とする現像装置によって達成される。

〔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／ｃｍ”以
上のものをいい、具体的には（０，８〜１．６）Ｘ　ｌ
Ｏ’ｋｇ／ｃｍ”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
た（　１．０−１０）　Ｘ　ｌｏ’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の押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
の径としたと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
不バカリの荷重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
む現像剤が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　Ｓ　３１０等の非磁性ＳＵＳ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−１□
５ｍｍ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たところ、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ギヤリア
を用いた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。

現像剤の搬送量はまた、スリーブ３の表面粗さによって
も変動する。スリーブ３の表面粗さによる影響は、円柱
棒の押圧力が低いときに大きくなる傾向があり、現像剤
のキャリア粒径によっても左右されることが明らかであ
る。本発明者らは後述する現像剤その他の現像剤を用い
て実験を行ったところ、現像スリーブの表面粗さは８３
程度の粗面が安定して適当で、この際の現像剤の搬送量
は９　ｍｇ／ｃｍ”程度であった。

初期における現像スリーブ表面の粗面ば長期使用により
次第に研磨されて滑面に近づく傾向があす、現像スリー
ブが軟質の場合は短期使用によって滑面化することが認
められた。従って現像スリーブ材質としては、比較的軟
質のアルミや黄銅材に較べＳＵＳ材等の硬質材の方が好
ましいことが認められた。本発明者らはＳＵＳ材を材料
とし、表面粗さを８３とした現像スリーブの表面粗さが
長期使用によって滑面化して行く状況を実験によって求
めたところ、之と押圧関係にある円柱棒の硬度にも関連
があることが見出された。

第３図はこの状態を示すもので直径及び表面粗さを等し
くした複数の磁性を有した円柱棒の材質を硬質のものか
ら軟質のものまで各種用意し、之を交換して３０００コ
ピーのコピー後の現像剤搬送量を測定したものである。

円柱棒材質を現像スリーブ材質と同じＳＵＳとしたとき
は、現像剤搬送量は８　ｍｇ／ｃｍ”にまで低下してい
た。その時点で現像スリーブの表面粗さを測定したとこ
ろ摩耗によって滑面化し、５１．８程度の粗面となって
いた。之に反して鋳鉄や軟鉄材等の軟質の材料を円柱棒
として押圧使用したときは、３０００コピー後において
も現像スリーブ表面の粗面の状態は初期の状態と殆ど差
異が認められなかった。しかし円柱棒自体は押圧箇所に
摩耗が認められた。従って現像スリーブ表面の粗面の状
態を維持するには、現像スリーブ表面硬度を円柱棒の表
面硬度よりも大きくすることが有効であり、このことに
よって現像剤搬送量を初期の状態に維持できるようにし
たものである。

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１５
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等の棒状の現
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。

〔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４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、１は
像担持体、２はハウジング、３はＳＵＳ材を用い表面粗
さが８３の現像スリーブ、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棒状体（円
柱棒）、１５は円柱棒５を保持するホルダー　６は円柱
棒５と現像スリーブ３との押圧から、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、ｌＯはスクレーパ、ｌｌ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
れた正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４図で示した例で用いた現像剤は下表のようなも
のである。

第１表 この装置において、円柱棒５を６−ＩＩＩｌｌの剛性か
つ磁性を有した表面粗さＳ３の鋳鉄とし、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）ｇ
ｆ／ｍｉの荷重がかかるようにしたところ、均一でムラ
がなくほぼ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６００
ガウスであった。磁性円柱棒５に代えて非磁性の６ｕｍ
ｍ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５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６図に示すように半径を変化させたときの
押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、曲率半径が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１−１０＋ｎｍ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。

なお剛性を有する現像スリーブ３の材質に非磁性体のス
テンレスを用いたが、ガラス、セラミックス等の剛性を
有しかつ硬質の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Ｓ３のものを用いた。

以上の説明したところより、前記現像スリーブ３表面１
ｍ　ハ１００μＩＩ＋−４！５０ｐ　ｍ好マＬ　＜　Ｉ
＝ｔ　１５０．ｕ　ｍ　−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７図は、第４図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ｌの最近接距離ｄ１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
む現像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が選択的
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４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−の薄肉円筒状
のステンレス材で外周面を３μｍの粗さにホニング処理
したものであり毎分２００〜３００回転、本実施例にお
いては毎分２５０回転で時計方向に回転されている。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−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０〜２００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。

前記マグネットローラ４は第４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ＩＯ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６００
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６図に示す
如く、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。

第４図に示した実施例では、円柱棒５はその押圧部では
摩耗が生じるので、コピー枚数に応じて僅かずつ回動す
る。第８図（ａ）、（ｂ）は夫々円柱部５の駆動機構を
示す断面図で、第８図（ａ）に示すものは現像スリーブ
３の回転を大幅に減速した形で円柱棒５を回転するよう
にしたものである。即ち、ハウジング２の外部に突出し
た形で現像スリーブ３に固設した歯車３０１は、各部か
らの駆動力Ｗによって回転する。また円柱棒５には歯車
５０１　ａが固設されていて、歯車３０１と歯車５０１
ａとの間には減速伝達系５１０を介して接続されている
。該減速伝達系５１０は複数段のウオーム駆動や遊星歯
車を用い大幅な減速がなされて、円柱棒５が回転する構
造としたものである。

また第８図（ｂ）に示すものは、円柱棒５にラチェット
歯車５０１ｂを固設し、該ラチェット歯車５０１ｂはソ
レノイドによって駆動されるラチェット送り機構５２０
によって駆動されるよう構成したもので、制御部によっ
て例えば１０００コピー毎にソレノイドを駆動し、ラチ
ェット歯車５０１ｂの１歯分宛円柱棒５を回転する機構
としたものである。

上記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を得ることが確
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って、現像スリーブ
３表面硬度を円柱棒５表面硬度より大きく良好な現像剤
形成の条件を長期に亘って維持することができる。

実施例２ 本実施例は第４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９図のような位置に配設する。現像
スリーブ３は表面粗さＳ３の非磁性ステンレス（直径３
０ｎｍｉ＋）、マグネットローラ４はスリーブ表面磁束
密度が７００カウスで８極のものを用いた。円柱棒５は
直径７Ｉｍｍで剛性かつ磁性を有する表面粗さＳ３の軟
鉄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
である。本実施例の第９図で記載していない部分は実施
例１の第４図で説明した部分と同ように構成し、円柱棒
５は１０００コピー毎に６°宛回転するよう構成した。

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
剤層を長期に亘って安定して得ることができる。

実施例３ 第１Ｉ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。本実施例は押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２５Ｏｒｐｍで回転する
外径２０）ｍｍ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５３の表面アラザとなっ
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は磁性の鋳鉄を材料とし、直径６ｄｍｍの真直
性のすぐれた円柱棒で、表面アラサはＳ３にブラスト加
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３５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１０図に示した特性をもったＦＯＲ
ＯＮを用いている。本実施例では厚さ２ｍｍで縦横４Ｘ
５ｍｍ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
１２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〜ｌｏｍｇ／Ｃｍ”の現像剤量に規制された２成分
現像剤が搬送された。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・維持された。

なお非線形弾性部材３６としては、発泡ウレタンフオー
ムのＦＯＲＯＮ以外に５ＯＲＢＯＴＨＡＮＥ　（二進興
産社製）、σ−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えで有効であったが、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の部品精度や平行度等について十分な注意が必要
となる。

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７図におけるｄの値を０．３ｍｎ＋−０−７ｍｍさ
らには０．４ｍｍ−０，６ｎ＋ｍとすることが好ましい
。像担持体１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、現像詩画像のボケが生じることがない。かりに
平均値の０．５ｍｍにとった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、２００μｍ〜４５０μｍとなるので、穂先と潜
像面の間隙Ｓｄは０−Ｏ２ｍｍ−０，３ｍｍすなわち　
（０，１−０，６）　Ｘ　ｄに相当する値を保つことが
出来ることとなる。

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１０μｍ
−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ど以下の通りであ
る。

■　熱可塑性樹脂（結着剤）（８０〜９Ｑ）ｗｔ％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ど、あるい
は上記の混合物■　顔料（着色剤）０〜ｌりｙｔ％ 例：黒：カーポンブラック 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 ンアン：銅フタロシアニン、スルボ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：コロイダルシリ力、疎水性シリカ、シリコンワニス
、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　
）ｉｔ％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／ｃｍ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側の表面電位は一６０ＯＬ露光部電位
はＯ〜−１００Ｖとし、また現像スリーブ３に対しては
ＤＣバイアスが一５００Ｖ、ＡＣバイアスが７００Ｖ（
ｒｍｓ）、周波数４ｋｌｌｚ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ｌ・ナー像が得られることが確認された
。

〔発明の効果〕

以−Ｆ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柱棒状の現像
剤量規制体を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押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
押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、従って安定してムラのない薄層が形成出来
、濃度ムラ、濃度低下等をきたさぬ、品質の優れた画像
が提供出来る。

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。

さらに量産時にも比較的取付精度の許容度が大きく、実
用性に富んだもので、現像剤担持体の表面硬度を規制部
材の表面硬度より大きく設定することで現像剤担持体の
表面の粗面は長期に亘って維持され良好な条件での現像
剤の薄層が安定して得られることとなった。

また、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くく、良好な画像を得る
ことが出来る。

それに加え、規制部材が摩耗に伴い回転する構造とする
ときは恒久的に使用が可能となり、また回転機構を設け
ないで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、ケーンングやホルダ一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図は現像スリーブ表面の円柱棒硬度との関係を示す
グラフ、第４図は第１の実施例を示す構成図で、第５図
、第６図は之によって得られる関係グラフ。 第７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８図（ａ）、（ｂ）は夫々円柱捧への回転駆動系を示
す断面図。 第９図は第２の実施例を示す構成図。 第１Ｏ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１１図は第３の実施例を示す構成図で、第１２図はそ
の要部斜視図。 ■・・・像担持体　　　　　３・・・現像スリーブ４・
・・マグネットローラ　５・・・棒状体（円柱棒）６・
・・バネ材１５．３５・・・ホルダー３６・・・非線形
弾性部材　　５０１ａ・・・歯車５０１ｂ・・・ラチェ
ット歯車　５１０・・・減速伝達系５２０・・・ラチェ
ット送り機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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棒状の現像剤量規制
   体とを有し、該規制体は剛性かつ磁性を有する材料で直
   径が１〜３０ｍｍであると共に、現像剤担持体表面硬度
   は前記規制体の表面硬度よりも大であることを特徴とす
   る現像装置。
2. （２）前記規制体の前記担持体への押圧箇所は、該規制
   体が回動することにより新たな規制体の周面位置に変位
   し得るよう構成した請求項１記載の現像装置。