JPH04118676A - 二成分現像装置 - 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］ 本発明は複写機等の画像記録装置において用いられる現
像装置に係り、特にトナーとキャリアからなる二成分現
像剤を使用して静電潜像を現像する二成分現像装置に関
するものである。

〔従来の技術］ 従来、複写機などの画像記録装置において、トナーとキ
ャリアからなる二成分現像剤を使用して静電潜像を現像
する二成分現像装置としては、例えば、第５図に示すよ
うに、光導電性ドラム５に対向配置される複数の磁極を
有する固定磁石ロール１ａと、この固定磁石ロール１ａ
の外周に回転自在に軸支された円筒状のスリーブ１ｂと
、このスリーブ１ｂの周囲に配設され現像剤２を収容す
るホッパー３と、スリーブ１ｂの近傍に所定の間隔をお
いて配設されこのスリーブ１ｂの外周に現像剤２の層を
形成する非磁性のトリマーバー４とを備え、上記スリー
ブ１ｂの表面にホッパー３から固定磁石ロールｌａの磁
力によって現像剤２を付着させ、スリーブ１ｂの図中矢
印Ａ方向の回転とトリマーバー４の規制により現像剤層
を形成し、この層として形成された現像剤中のトナーを
スリーブ１ｂに対向配置された光導電性ドラム５上に形
成されている静電潜像に付着させることにより、この静
電潜像を可視化するものが知られている（特開昭６３−
１６５８８５号公報、特開昭６３−２２４２４８号公報
）。

ここで、トリマーバー４は、通常、スリーブ１ｂとの隙
間が０．５〜２ｍｍとなるように配設され、このときス
リーブ１ｂ上には２〜５ｍｍの厚みを有した現像剤層が
形成されるが、現像剤２の薄層を得るにはこのトリマー
バー４とスリーブ１ｂとの間隔を相当狭く設定すること
が必要になる。しかしながら、この間隔をあまりに狭く
設定すると、異物が詰まり易くなり、また、現像剤２に
対する負荷が大きくなって現像剤の劣化、設定誤差によ
る安定性や信頼性の低下という問題点が生じる。

この問題点を回避するために、トリマーバーとして磁性
体を用いる磁性トリマーバ一方式が提案されている。こ
の方式は固定磁石ロールの磁極と対向する位置に強磁性
を有したトリマーバーを配設するものであるが、異物が
磁性体であるとトリマーバーと固定磁石ロールとの間に
生じる磁界によりカーテン状に形成された現像剤（現像
剤カーテン）の中にこの異物が取り込まれ、この異物に
より現像剤カーテンが乱され、層形成不良が生じるとい
う問題点があった。

さらに、スリーブと接触して設けられるコンタクトブレ
ードにあっては、−成分現像装置では可能であるが、二
成分現像装置ではキャリアとトナーとにかかる束縛力が
異なり、二成分現像剤の均一な薄層を形成することが困
難であり、現像された画像にムラが生じてしまうという
問題点があった。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、本発明者らは、このような問題を解決すべく鋭
意研究を重ねた結果、上記現像剤規制部材を弾性を有す
る支持体の先端に軟弾性部材を取付けたものとし、さら
にこの現像剤規制部材の先端にある軟弾性部材を磁力の
弱い固定磁石ロールの異極間上のスリーブに圧接するこ
とにより、二成分現像装置であってもスリーブ表面にそ
の成分及びその層の厚みが均一な現像剤の薄い層を安定
して形成できることを見い呂し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の目的は、二成分現像装置において、
現像剤規制部材設置場所の異物のつまり、現像剤に対す
る負荷による現像剤の劣化、設定誤差による安定性や信
頼性の低下、均一な成分の現像剤の薄い層が形成できな
いことによる現像された画像のムラが生じる等の上記従
来の欠点を回避し、長期に亘って現像剤担持体上の現像
剤層の現像剤を劣化させることなく安定して薄く形成し
、信頼性の高い現像を行う二成分現像装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、所定の位置に配設された複数の磁
極を有する円柱状の固定磁石ロールとこの固定磁石ロー
ル外周に回転可能に配設された円筒状のスリーブとを有
する現像剤担持体と、この現像剤担持体に圧接される現
像剤量規制部材と、上記現像剤担持体に対向して設置さ
れる静電潜像担持体とを備え、この現像剤量規制部材に
よって現像剤担持体上に現像剤の層を形成し、現像剤の
トナーを静電潜像担持体上の静電潜像に付着させて可視
化する二成分現像装置において、上記現像剤量規制部材
が、バネ板で形成された支持体と、この支持体の先端部
に取り付けられた軟弾性部材とで構成され、上記軟弾性
部材の先端部が上記前記固定磁石ロールの異極間上に位
置していることを特徴とするものである。

ここで、本発明において、現像剤担持体とは、その表面
に現像剤の層が形成され現像装置の現像領域にまで現像
剤を搬送するものであればよく、例えば、複数の磁極を
有する固定磁石ロールと、この固定磁石ロール外周に円
筒状に形成されて回転可能に配設されるスリーブ等が使
用できる。

また、現像剤量規制部材とは、上記現像剤担持体表面に
形成される現像剤層を形成するもので、現像剤担持体の
軸方向に所定の圧力を均一に与えるものであればよく、
例えば、バネ板からなる支特休と、この支持体の先端部
に取り付けられた軟弾性部材とからなる。また、支持体
は、弾性を有する材質であれば特に限定するものではな
いが、例えば、非磁性ステンレス、リン青銅等を使用で
き、また、軟弾性部材は、現像剤担持体に圧接する部分
の軸方向ならびに周方向に亘って均一な圧力を与えるも
のであればよく、例えば、ゴム硬度３０〜７０°のシリ
コンゴムで形成され押圧方向の長さ寸法（厚み）を１〜
２ｍｍ、現像剤担持体の周方向（幅）に１０〜１５ｍｍ
に形成されたものを使用でき、このシリコンゴムを支持
体の先端部から１〜３ｍｍ突出させて設けたもの等を現
像剤量規制部材として使用できる。そして、その設定位
置は上記固定磁石ロールのトナー付着領域から現像領域
までの間において磁力の弱い位置、すなわち、固定磁石
ロールの異極間上に対応する位置に設定されるのがよく
、現像剤によって異なるものであるが、例えば、圧力定
着トナーにあってはトナーのキャリヤ及びスリーブへの
付着が起こり易いため、４００ガウス以下の位置に設定
すればよく、熱定着トナーにあってはトナーのキャリヤ
及びスリーブへの付着が起こり難いため、５００ガウス
以下の位置であっても設定できる。なお、所定の圧力と
は、トナーの成分やキャリアによって異なるものである
が、例えば、圧力定着トナーと平均粒径４０□ｍのキャ
リアからなる現像剤で５ｍｇ／ｃｍ２の均一な現像剤の
薄い層を形成するにあっては、第４図に示すように、３
〜１０ｇ／ｃｍの線圧が好ましく、特に５〜７ｇ／ｃｍ
の線圧が好ましい。

さらに、現像剤は、トナーとキャリアからなる二成分現
像剤であればトナーを圧力定着トナーや熱定着トナー等
適宜選択してかまわないが、特に、本発明にあっては、
圧力定着トナーであっても現像剤量規制部材と現像剤担
持体との圧接部分においてもトナーの固着が生じ難いた
めより有効なものとなる。

（作用］ 現像剤量規制部材を、バネ板からなる支持体とこの支持
体の先端部に取り付けられた軟弾性部材とから形成し、
固定磁石ロールの磁力の弱い異極間上に位置させている
ので、このトナーとキャリアの束縛力が略均−となり、
さらに現像剤量規制部材が軟弾性部材によって現像剤担
持体の軸方向ならびに周方向へ均一に圧接しているので
、二成分現像剤であっても、現像剤担持体上に均一で安
定した現像剤の薄い層を形成させることができる。

［実施例］ 以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。

第１図乃至第３図において、本発明に係る二成分現像装
置の実施例が示されている。

この二成分現像装置は、光導電性ドラム５からなる静電
潜像担持体に対向する円柱状に形成される固定磁石ロー
ル１ａと、この固定磁石ロール１ａの外周に回転可能に
問心的に配設される円筒状のスリーブ１ｂと、このスリ
ーブ１ｂに先端を圧接するように配設されるコンタクト
ブレード４である現像剤量規制部材と、上記スリーブ１
ｂ近傍に現像剤２を収容するホッパー３とから主要部が
形成されている。

また、このコンタクトブレード４は、支持体である板ば
ね４ａとこの板ばね４ａの先端部に取り付けられた軟弾
性部材４ｂからなるもので、この軟弾性部材４ｂがスリ
ーブ１ｂに圧接されている。

ここで、上記固定磁石ロール１ａの各角度における磁束
密度分布を示す図が第３図（図中、十字の線は固定磁石
ロール１ａの角度を示す補助線、０．２００．４００、
・・・の点線は磁束密度（単位；ガウス）を示す補助線
）に示されており、この固定磁石ロール１ａは、光導電
性ドラム５と対向する位置にある現像領域と固定磁石ロ
ールの中心点を結び中心点側に延長した線を基準線（Ｏ
ｏ）とすると、現像領域を形成する８００ガウスの磁極
Ｓ１を１７５°の位置に、現像後の残留トナー搬送領埠
を形成する７３０ガウスの磁極Ｎ１を２３５°の位置に
、残留トナーの剥離領域を形成する５４０ガウスの磁極
Ｓ２を２９６°の位置に、トナー付着領域を形成する５
８０ガウスの磁極Ｓ３を０６の位置に、この付着したト
ナーを上記現像領域に搬送する領域を形成する７００ガ
ウスの磁極Ｎ２を７５°の位置に設けたものである。

また、スリーブ１ｂは、比抵抗５Ｘ１０９Ω・ｃｍのフ
ェノール樹脂を肉厚１．０ｍｍの円筒状に形成されその
表面をＪＩＳの１０点平均粗さで＆＝９゜０μｍとなる
よう軸方向に研磨した半導電性樹脂スリーブであり、こ
のスリーブ１ｂには直流電源６ａ及び交流電源６ｂによ
り周波数２．４ｋＨｚ、ピークツーピーク電圧＋２４０
０Ｖ、直流成分−１８０ｖの直流重畳交流電圧が現像バ
イアスとして印加されている。

さらに、第２図に示すように、コンタクトブレード４は
、板ばね４ａを厚さ０．０８〜０．２ｍｍの非磁性ステ
：／　Ｉｙ　ス５ＵＳ３０４ＣＰ３／４Ｈ材で構成し、
そノスリーブ１ｂ圧接側の先端部にゴム硬度３０〜７０
°のシリコンゴムからなる軟弾性部材４ｂを厚さ１ｍｍ
、幅１０〜１５ｍｍを２ｍｍ突出して取り付けたもので
あって、固定磁石ロール１ａの２０°の３００ガウスの
位置上のスリーブ１ｂに５ｇ／ａｍの線圧でその先端部
をスリーブ１ｂ回転方向に対向させて圧接されている。

なお、この実施例にあっては、現像剤２は圧力定着トナ
ーと平均粒径４０μｍのキャリアからなるものであり、
光導電性ドラム５は、トナーを担持しようとする位置の
電位を一８００ｖ、背景となる位置の電位を一１２０Ｖ
とする静電潜像を担持するもので、上記現像バイアスと
の電位差で電界を形成してトナーを吸引して上記静電潜
像を現像（可視化）するものである。

次に、この実施例の二成分現像装置における作用を説明
する。

第１図及び第２図に示すように、現像剤２が固定磁石ロ
ール１の磁極Ｓ３によって引き付けられスリーブ１ｂが
図中矢印Ａ方向に回転するのに伴い搬送され、さらに、
５ｇ／ｃｍの線圧で押圧されているコンタクトブレード
４の圧接部分に現像剤２が搬送されると、現像剤２はス
リーブ１ｂ上に５．２ｍｇ／ｃｍ２で成分の均一な薄層
に形成される。

ここで、スリーブ１ｂ表面にトナーとキャリアからなる
現像剤２の成分の均一な薄層を形成ができるのは、磁力
の弱い位置（２０°、３００ガウス）にコンタクトブレ
ード４を圧接してトナーとキャリアに均一な束縛力を与
え、さらに、スリーブ１ｂの軸方向及び周方向に均一な
線圧を与えているためである。

さらに、上記作用の後、現像剤２はスリーブｌｂの回転
に伴って現像領域に搬送され、光導電性ドラム５の静電
潜像に対応してトナーのみが付着して静電潜像が現像（
可視化）される。なお、付着しなかった他のトナー及び
キャリアはそのまま搬送され、さらに固定磁石ロール１
ａの磁極Ｓ２と磁極Ｓ３の間でスリーブｌｂから剥離さ
れてホッパー３内に戻される。その後、同様な作用が繰
り返される。

なお、本発明にあっては、軟弾性部材４ｂによって線圧
を低減できるため、スリーブｌｂ及び軟弾性部材４ｂの
磨耗を低減でき、現像剤２のトナーを圧力定着トナーと
しても上記圧接部分においてトナーの固着が生じず、さ
らにはスリーブ１ｂの駆動トルクをも低減できる。なお
、接触型のコンタクトブレード４の採用によりトナーの
帯電を層形成の際にも行えるため、現像剤撹拌装置を簡
略化でき、低コスト化が図れる。

〔効果〕

本発明の二成分現像装置によれば、従来の二成分現像装
置の欠点を回避し、長期に亘って現像剤担持体上の現像
剤を劣化させず安定して薄く形成し、信頼性の高い現像
を行うことにある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る二成分現像装置の断面を示す説
明図、第２図は、本発明に係る二成分現像装置に設けら
れたコンタクトブレードの光導電性ドラムとの接触状態
を示す説明図、第３図は、本発明に係る二成分現像装置
に設けられる固定磁石ロールの各角度における磁束密度
分布を示す図、第４図は、本発明に係る二成分現像装置
に設けられるコンタクトブレードの線圧とスリーブに形
成される二成分現像剤の付着量の関係を示すグラフ、第
５図は、従来の二成分現像装置を示す説明図である。 （符号説明］ （１ａ）・・・固定磁石ロール （１ｂ）・・・スリーブ （２）・・・現像剤 （３）・・・ホッパー （４）・・・コンタクトブレード（トリマーバー）（４
ａ）・・・板ばね （４ｂ）・・・軟弾性部材 （５）・・・光導電性ドラム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　所定の位置に配設された複数の磁極を有する円柱状の
   固定磁石ロールとこの固定磁石ロール外周に回転可能に
   配設された円筒状のスリーブとを有する現像剤担持体と
   、この現像剤担持体に圧接される現像剤量規制部材と、
   上記現像剤担持体に対向して設置される静電潜像担持体
   とを備え、この現像剤量規制部材によって現像剤担持体
   上に現像剤の層を形成し、現像剤のトナーを静電潜像担
   持体上の静電潜像に付着させて可視化する二成分現像装
   置において、 上記現像剤量規制部材が、バネ板で形成された支持体と
   、この支持体の先端部に取り付けられた軟弾性部材とで
   構成され、上記軟弾性部材の先端部が上記前記固定磁石
   ロールの異極間上に位置していることを特徴とする二成
   分現像装置。