JPH08123177A

JPH08123177A - 現像装置

Info

Publication number: JPH08123177A
Application number: JP6279880A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Kobayashi; 克彰小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】現像スリーブに対する磁性ブレードの対向位
置やトナー供給ローラの当接位置、その外径、スリーブ
内マグネット等の磁極位置、磁気力等を規定することに
より、一成分現像剤である磁性トナーの物性変化やブロ
ッキングを防止し、それによる濃度の低下やカブリ等の
ない高品質の画像を得ることが可能な現像装置である。【構成】現像装置は、現像スリーブ３の回転方向に関
し、現像領域の上流側でスリーブ３の表面に近接した磁
性ブレード５と、ブレード５の上流側でスリーブ３と当
接して同方向に回転し、磁性トナーの剥ぎ取りおよび供
給を行なう、少なくとも表面が単泡性の発泡体からなる
供給ローラ６とを備えてなる。その供給ローラ６の回転
中心がスリーブ３の回転中心よりも下方に位置し、かつ
スリーブ３に対するブレード５の近接部の中心と供給ロ
ーラ６の当接部の中心とが、スリーブ３の回転中心に対
してなす角度θが、９０°≦θ≦１２０°を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写装置、画像形成記
録装置、プリンタ、ファクシミリ等において、像担持体
上に形成された潜像を現像するのに使用する現像装置に
係り、特にその現像剤担持体に回転可能に当接する現像
剤供給ローラの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写装置、画像形成記録装置、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写
真感光体や静電記録誘電体などからなる像担持体上に形
成された潜像を、現像装置により現像してトナー像とし
て可視化することを行なっている。

【０００３】このような現像装置の一つとして、乾式一
成分現像装置が種々提案されまた実用化されている。し
かし、いずれの現像装置でも、現像剤担持体上に一成分
現像剤であるトナーの薄層を形成することが極めて難し
い。しかるに、画像の鮮明度、解像度等の向上が求めら
れている現在、トナーの薄層形成法およびその装置に関
する開発は必須となっており、これに応えていくつかの
方策が提案されている。

【０００４】たとえば磁性トナーを使用するとともに、
定形粒子によるブラスト処理により表面を比較的滑らか
な凹凸を有する平滑面にした現像スリーブと、この現像
スリーブと間隙を開けて配設した磁性ブレードとを用い
ることにより、現像スリーブ上に適正な帯電電荷が付与
されたトナーの薄層を形成することができる。

【０００５】ところで、さらなる高画質化、および複写
動作のクイックスタートを目的として、トナーを小粒径
で低融点とすることが試みられるが、このトナーは従来
のトナーと比較して凝集度が高い。このため、磁性ブレ
ード近傍でトナーのブロッキングが生じ易く、高湿環境
下においては、ムラやカブリの多い画像が生じることが
ある。また、低湿環境においては、ブロッキングに加
え、チャージアップによって現像スリーブ上に局所的な
トナーの凝集、付着が生じ（ブロッチ現象）、それが画
像上に出ることがある。

【０００６】上記の対策として、特公昭６３−１６７３
６等では、現像剤規制部材としてゴム、樹脂もしくは金
属の弾性ブレードを現像スリーブに軽圧接触させ、その
接触部で現像スリーブ上にこびりついたトナーを剥ぎ取
りながら規制するようにしている。これによれば、均一
なトナー薄層の形成が実現可能となり、かつブレードか
らの摩擦帯電電荷の付与により、現像スリーブ上のトナ
ー層が上層も下層も十分な帯電電荷を有するようにな
り、その結果、ムラ、カブリのない良好な画像が提供で
きる。

【０００７】また他の対策として、磁性ブレードの現像
スリーブ近接部よりも現像スリーブ回転方向の上流側位
置で、現像スリーブに当接して回転する連泡性ポリウレ
タンフォームのローラ（スポンジローラ）、或いはファ
ーブラシ構造のローラを配設することにより、現像スリ
ーブ上にこびりついたトナーをその接触部で揺動させ、
現像スリーブから剥れ易くするとと同時に、トナーへの
摩擦帯電電荷の付与を行なう。またブレード近傍にブロ
ッキングしたトナーをローラの回転によりほぐし、良好
な流動性を維持させるものである。その結果、弾性ブレ
ードを用いたときと同様、ブロッチ、ムラ、カブリ等の
ない良好な画像が提供できる。

【０００８】しかし、上記２つの対策（弾性ブレードを
用いる場合、連泡性スポンジ等のローラを用いる場合）
を講じても、数万枚の連続複写動作を行なうと、複写動
作後半やトナー補給時に次のような問題が生じる。

【０００９】（１）弾性ブレードと現像スリーブとの当
接部へのトナー凝集塊の局所的な詰まりにより、現像ス
リーブ上にトナーの塗布ムラが生じる；（２）弾性ブレードの現像スリーブとの当接面にトナー
が融着し、弾性ブレードからのトナーへの摩擦帯電電荷
の付与能力が低下する；（３）連泡性スポンジローラ内へのトナー詰まりによる
ローラの硬質化が生じ、それによる現像スリーブへのト
ナー塗布、掻き取り力の低下やスポンジローラのほつれ
が発生する。

【００１０】これらの解決手段として、特願平５−２０
４５６２に開示されるような現像装置が提案されてい
る。この現像装置では、磁性ブレードに近接配置したト
ナー供給ローラとして、その内部へのトナーの詰まりの
ない単泡性発泡体ゴムを用いており、連泡性ゴムローラ
と比較して、供給ローラの現像スリーブに対する侵入量
が同じでも、実質的な接触面積が増し、その結果、現像
スリーブに対するトナーの塗布および掻き取り、またト
ナーへの電荷付与等が、数万枚の複写動作においても良
好に維持できるようになった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像装
置が、現像スリーブにトナーをその上方或いは横方から
定量的に供給するような装置構成の場合、磁性ブレード
の現像スリーブへの対向位置と、トナー供給ローラの現
像スリーブへの当接位置や現像スリーブ内マグネットの
磁極位置等により、以下のような画像上の問題が生じ
た。

【００１２】今、例えば図６において、現像スリーブ３
に対する磁性ブレード５の近接部中心と現像スリーブ３
の回転中心とを通る直線ｇと、現像スリーブ３に対する
トナー供給ローラ６の当接部中心と現像スリーブ３の回
転中心とを通る直線ｈとがなす角度をθとする。

【００１３】（１）図６のようにθが小さい場合：一般
に、トナー供給ローラ６の回転により現像スリーブ３の
表面近傍へ供給されたトナーは、現像スリーブ３の回転
により磁性ブレード５の近接部へ搬送され、そこで適正
な層厚に規制されて現像領域へ搬送されるものと、現像
容器２内へ戻されて循環するものに分けられる。このと
き、トナー供給ローラ６が現像スリーブ３と同方向に回
転しており、かつ上記θが小さいと、容器２内へ戻され
たトナーは、すぐにまたトナー供給ローラ６上に落下し
て、再び現像スリーブ３との当接部へ供給されるという
小循環を形成する。

【００１４】このような小循環を繰り返したトナーは、
現像容器２内の新たなトナーとの入れ換わりが困難とな
り、トナー供給ローラ６から過大な負荷を何度も受け、
徐々にその物性が劣化したり、現像スリーブ上のトナー
付着量が徐々に低下するようになる。その結果、画像的
には濃度低下や非画像部へのトナー付着（カブリ）が発
生する。この現象は供給ローラ６の回転中心が現像スリ
ーブ３の回転中心よりも上方にある場合や、供給ローラ
６の外径が現像スリーブ３の外径よりも大きい場合に顕
著に発生する。また高画質化を目的としてトナーを微粒
子化すると流動性が悪化するので、それを防止するため
にシリカ等の流動性補助材を多量に外添することがある
が、その場合にも顕著に発生する。

【００１５】（２）図７のようにθが大きい場合：上記
（１）に述べたように、現像スリーブ３に当接するトナ
ー供給ローラ６が設置されている場合には、供給ローラ
６の回転、現像スリーブ３の回転および磁性ブレード５
の規制により、現像領域へ搬送されるトナーと、容器２
内へ戻り新たなトナーとの入れ換わりを行なう循環を形
成するトナーがある。このとき、上記θが非常に大きい
と、磁性ブレード５の近傍に働く供給ローラ６の回転の
影響力が小さくなるので、トナー循環が滞り、角度θの
間の領域にトナーが徐々に詰まるいわゆるブロッキング
現象が発生する。その結果、現像領域へ搬送されるトナ
ー量が適正化されず、画像的にはカブリや濃度変化が発
生する。

【００１６】この現象は、現像スリーブ３内マグネット
４の磁極が角度θ内に多数配置され、トナー２（磁性ト
ナーである）を現像スリーブ３の表面上に磁気的に吸着
し易い場合、或いはマグネット４の現像スリーブ３周方
向の磁気力が、供給ローラ６の現像スリーブ３との当接
部で現像スリーブ３の回転方向に強く働く場合、また現
像スリーブ３の表面が砥粒等による粗面化処理で凹凸が
大きい場合に、より顕著に発生する。

【００１７】従って本発明の目的は、磁性ブレードの現
像スリーブの対向位置や、トナー供給ローラの現像スリ
ーブとの当接位置、その外径、或いは現像スリーブ内マ
グネットの磁極位置、および磁気力等を規定することに
より、一成分現像剤である磁性トナーの経時的な物性変
化による画像濃度の低下やカブリがなく、トナーのブロ
ッキングによる画像劣化もない高品質の画像を得ること
を可能とした現像装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明にかか
る現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、供
給された一成分磁性現像剤を担持して回転することによ
り、現像剤を像担持体と対向した現像領域へ搬送する、
複数の磁極を有する磁界発生手段を内蔵した現像剤担持
体と、前記現像剤担持体の回転方向に関して、現像領域
の上流側において現像剤担持体の表面に近接した、現像
剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する磁性を有
する規制部材と、規制部材の上流側において現像剤担持
体と当接して同方向に回転することにより、現像剤担持
体に対する現像剤の剥ぎ取りおよび供給を行なう、少な
くとも表面が単泡性の発泡体からなる供給ローラとを備
えた現像装置において、前記供給ローラの回転中心が現
像剤担持体の回転中心よりも下方に位置し、かつ現像剤
担持体に対する規制部材の近接部の中心と供給ローラの
当接部の中心とが、現像剤担持体の回転中心に対してな
す角度θが、９０°≦θ≦１２０° を満たすことを特徴とする現像装置である。

【００１９】本発明によれば、前記磁界発生手段が形成
する現像剤担持体表面における周方向の磁気力が、供給
ローラの当接部において現像剤担持体の回転方向と逆方
向に働く。また前記磁界発生手段の複数の磁極のうちの
１極の磁極のみが前記角度θの領域内に位置する。前記
供給ローラの外径Ｒ₁ と現像剤担持体の外径Ｒ₂ が、０．５Ｒ₂ ≦Ｒ₁ ≦Ｒ₂ の関係を満たす。前記現像剤担持体の表面は、砥粒によ
る粗面処理を施さない疑似的鏡面を有する。前記供給ロ
ーラの現像剤担持体との接触幅が０．５〜６．０ｍｍで
あり、そして供給ローラの密度が０．１５〜０．３５ｇ
／ｃｍ³ 、ピース硬度がアスカーＣ、３００ｇ荷重で８
°〜３０°およびセル数が１００〜４００個／inch² で
ある。

【００２０】

【実施例】

実施例１図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略断面図
である。図１において、符号２は一成分現像剤である磁
性トナー７を収容した現像容器で、本現像装置は、現像
容器２内に、現像剤担持体として現像スリーブ３を有す
る。この現像スリーブ３は、図中矢印ａ方向に回転する
感光ドラム１と対向配置され、容器２内のトナー７を感
光ドラム１に対向した現像領域に搬送し、感光ドラム１
上に形成された静電潜像の現像に供し、潜像をトナー像
として可視化させるようになっている。

【００２１】上記の感光ドラム１としては、例えばカー
ルソンプロセスにより静電潜像を形成する、いわゆるゼ
ログラフィー感光体、特開昭４２−２３９１０号に記載
の表面に絶縁層を有したＮＰプロセスにより静電潜像が
形成される感光体、静電記録法により静電潜像を形成す
る絶縁体、転写法により静電潜像を形成する絶縁体、そ
の他適宜の方法により静電潜像（電位潜像を含む）を形
成する部材が使用される。

【００２２】現像容器２は、装置の長手方向（図１の紙
面に直角方向）に延在する開口部を有し、その開口部に
上記の現像スリーブ３が設置される。現像スリーブ３
は、たとえばアルミニウム、ＳＵＳ等の材料からなる。
現像スリーブ３は、開口部の図で見て右略半周面を容器
２内に突入し、左略半周面を容器２外へ露出し、感光ド
ラム１と対向するようにして、回転自在に横設されてい
る。現像スリーブ３と感光ドラム１との間には僅かな微
小間隙が設けられ、現像スリーブ３は、感光ドラム１の
回転方向ａに対し、矢印ｂ方向に回転駆動される。

【００２３】なお、現像剤担持体としては、現像スリー
ブ３のようなスリーブ状の円筒体に限らず、回動される
無端ベルト状形態のものを用いることができ、また導電
性のゴムローラを用いることもできる。

【００２４】現像スリーブ３内には、磁界発生手段とし
てマグネット４が設けられており、本実施例では、マグ
ネット４は永久磁石からなっている。このマグネット４
は、現像スリーブ３の回転に係わらず、固定的な磁界を
発生できるように、現像スリーブ３内に非回転に配置さ
れている。

【００２５】現像容器２内の現像スリーブ３の上方位置
には、現像剤規制部材として現像スリーブ３にエッジ部
を近接させた磁性ブレード５が設けられ、この磁性ブレ
ード５に、マグネット４の磁極のうちの１極が略対向す
るように位置されている。現像スリーブ３の回転方向の
磁性ブレード５よりも上流側の位置には、トナー供給ロ
ーラ６が回転可能に設置されている。本発明によれば、
この供給ローラ６は芯金８上に単泡性発泡体ゴムからな
る弾性層を設けてなっている。

【００２６】現像装置は、上記構成にて、トナー供給ロ
ーラ６が現像スリーブ３と同方向の図の矢印ｃ方向に回
転し、この供給ローラ６の回転により容器２内の磁性ト
ナー７を現像スリーブ３の近傍に供給し、供給ローラ６
と現像スリーブ３とが当接するニップ部において、トナ
ー７が供給ローラ６および現像スリーブ３と摺擦され
る。これによりトナー７が十分に摩擦帯電され、それに
よる静電気力とマグネット４の磁気力とにより、現像ス
リーブ３上に付着、担持される。供給ローラ６の現像ス
リーブ３および磁性ブレード５との位置関係、これらの
外径については後述する。

【００２７】現像スリーブ３上に担持された磁性トナー
７は、その後、現像スリーブ３の回転にともない、磁性
ブレード５の現像スリーブ対向部に搬送される。そして
磁性ブレード５と現像スリーブ３の間隙に形成された磁
気的な規制により層厚を規制されて、現像スリーブ３上
に薄層に形成された後、規制部を抜け出して感光ドラム
１と微小間隙を開けて対向した現像領域へと搬送され
る。現像領域において現像スリーブ３と感光ドラム１と
の間に、現像バイアスとして直流に交流を重畳した交互
電圧を印加することにより、現像スリーブ３上のトナー
７が感光ドラム１上の静電潜像に対応して転移、付着し
て、静電潜像をトナー像として可視化、現像する。

【００２８】現像領域において現像に消費されずに現像
スリーブ３上に残存したトナー７は、現像スリーブ３の
回転とともに容器２の開口部の下部より容器２内に回収
される。この回収されたトナーは、供給ローラ６によっ
て現像スリーブ３上から当接部で剥ぎ取られる。これと
同時に供給ローラ６の回転により現像スリーブ３に新た
なトナー７が供給され、この新たなトナーは、現像スリ
ーブ３の回転にともない、再び磁性ブレード５の現像ス
リーブ対向部に搬送される。上記の剥ぎ取られたトナー
の大部分は、供給ローラ６の回転により容器２内のトナ
ー中に搬送されて混ざり合い、剥ぎ取られたトナーの帯
電電荷が分散される。

【００２９】次に本実施例における磁性ブレード５とト
ナー供給ローラ６の位置関係等について詳述する。

【００３０】本実施例において、図２に示すように、供
給ローラ６の回転中心Ｏ₂ を現像スリーブ３の回転中心
Ｏ₁ よりも下方に位置させ、かつ現像スリーブ３に対す
る磁性ブレード５の近接部（対向部）中心Ｄと現像スリ
ーブの回転中心Ｏ₁ を通る直線ｇと、現像スリーブ３に
対する供給ローラ６の当接部中心Ｅと現像スリーブの回
転中心Ｏ₁ を通る直線ｈとがなす角度をθとする。この
角度θを、９０°≦θ≦１２０° の範囲に設定した。

【００３１】この構成によって、現像容器２から供給ロ
ーラ６の近傍に送られた磁性トナー７は、その後、供給
ローラ６の回転、現像スリーブ３の回転、現像スリーブ
３内マグネット４の及ぼす磁気力、および磁性ブレード
５の近接部における磁気的な規制により、磁性ブレード
５と現像スリーブ３の間隙を通過して、現像領域で現像
に供されるものと、図２中矢印ｄで示すように、間隙を
通過せずに循環を形成するものとに分かれる。

【００３２】この循環が、供給ローラ６上の現像スリー
ブ３の近傍での閉じた小循環であると、トナーにかかる
負荷が過剰となり、トナー劣化を引き起こす。一方、ト
ナーが循環せず滞ると、現像スリーブ３の近傍へトナー
が詰まるブロッキング現象を生じる。

【００３３】本発明者の実験によると、上記のように、
９０°≦θ≦１２０°に設定すると、磁性ブレード５の
隙間を通過せずに容器２内に戻ったトナーが、容器２か
ら送られる新たなトナーとの入れ換わりをスムーズに行
ないながら、滞ることなくトナー循環を形成する。その
結果、トナー劣化およびブロッキング現象が発生せず、
画像上も濃度低下、カブリ等のない良好な画像がつねに
安定して得られることが分かった。

【００３４】このとき、供給ローラ６の外径Ｒ₁ と現像
スリーブ３の外径Ｒ₂ の関係を、０．５Ｒ₂ ≦Ｒ₁ ≦Ｒ₂ とすると、上記のトナー循環がさらに良好に形成され
る。Ｒ₁ ＜０．５Ｒ₂ であると、供給ローラ６の回転に
よる影響力が低下してトナー循環が滞るようになり、逆
にＲ₁ ＞Ｒ₂ になると、トナー循環が小さく閉じたもの
になり易く、その結果、トナー劣化の発生を招く。

【００３５】次に、本実施例における実験例について述
べる。トナー供給ローラ６は、金属の芯金８を支軸と
し、その外側に、シリコーンゴム、ＥＰＤＭゴム、ＣＲ
ゴム、ネオプレンゴム等を発泡させたゴム層をローラ状
に設けてなっており、その発泡形態は、隣り合う気泡部
の壁面同士が連通していない単独発泡になっている。

【００３６】トナー供給ローラ６は、現像スリーブ３と
当接して、矢印ｃ方向に回転駆動し摺擦させている。ま
たこの供給ローラ６の当接条件であるが、本発明者の実
験によれば、マグネットの磁力によるトナーの付着、お
よび現像スリーブ表面での磁力の強弱を利用してのトナ
ーの剥ぎ取りが可能となるため、従来のトナーの供給お
よび剥ぎ取りにマグネットの作用を利用していない現像
装置、特に非磁性トナーを用いた現像装置の場合より
も、供給ローラ６の当接条件の許容範囲が広がる、また
は弊害が出にくい範囲に設定できるという利点がある。

【００３７】数値で言えば、（１）供給ローラの現像スリーブとの接触幅＝０．５〜
６．０ｍｍ（２）供給ローラのゴム密度＝０．１５〜０．３５ｇ／
ｃｍ³ （３）供給ローラのゴムピース硬度（アスカーＣ、３０
０ｇ荷重）＝８〜３０° （４）供給ローラ表面の発泡性ゴムのセル数＝１００〜
４００個／平方インチにすることができる。

【００３８】上記の（１）の接触幅が０．５ｍｍよりも
小さくなると、トナーの塗布ムラが発生し、逆に６．０
ｍｍよりも大きくなると、現像スリーブへのトナー融着
や駆動トルクの上昇が生じる。（３）のゴム硬度が８°
よりも小さいと、供給ローラからの低分子オイルの滲み
出しが生じて、それによる現像スリーブ汚染が発生し易
く、３０°よりも大きくなると、供給ローラの当接圧の
過大から現像スリーブ上トナーの融着、および現像スリ
ーブの駆動トルクの上昇が生じる。（２）のゴム密度お
よび（４）の発泡性ゴムのセル数についても、上記と同
じ理由付けで決定したものである。

【００３９】本実施例における供給ローラ６の一具体例
を示せば、外径７ｍｍの金属芯金８上に、アスカーＣ硬
度（３００ｇ荷重）が１２°、密度０．２５ｇ／ｃｍ
³ 、セル数２００個／inch² のネオプレンゴム単泡性発
泡体を肉厚４ｍｍでローラ状に被覆した。ローラ外径は
１５ｍｍである。この供給ローラ６を現像スリーブ３に
当接幅４．０ｍｍで当接し、これと同方向かつ等速で回
転させた。また図２の直線ｇとｈとがなす角度θ＝１０
０°となるように、供給ローラ６の回転中心Ｏ₂を現像
スリーブ３の回転中心Ｏ₁ よりも下方において位置設定
した。

【００４０】本実施例においては、現像スリーブ３は、
表面に適度な凹凸粗面を形成して、トナーの搬送性を向
上させている。

【００４１】本発明のような単泡性ゴムの供給ローラ６
を用いていない現像装置においては、この現像スリーブ
表面の凹凸粗面は、トナーの搬送性低下防止と、現像ス
リーブ上トナーが局所的に異常にチャージアップするブ
ロッチ現象の防止のため、余り細かくできず、その結
果、高湿環境下などでは、摩擦帯電電荷不足によるカブ
リが発生することがあった。

【００４２】本発明においては、単泡性ゴムローラであ
る供給ローラ６の作用により、現像スリーブ３の表面粗
さを細かくしても、ブロッチ現象は確実に防止でき、ま
たトナーの現像スリーブ３への機械的付着力も向上して
いるので、搬送力の低下もなく、従ってさらなる帯電電
荷の付与性能向上があるので、現像スリーブ３の表面粗
さを細かくすることが可能となる。

【００４３】上記の現像スリーブ３表面の凹凸粗面は、
表面粗さＲｚが１〜５μｍとなるように、現像スリーブ
の表面に不定形のアランダム砥粒によりサンドブラスト
処理するか、定形のガラスビーズによるサンドブラスト
処理を施すかによって得ることができる。或いは単独で
凸部を形成し得る例えば金属酸化物の粒子、グラファイ
ト、カーボン等の導電性粒子を用いて、現像スリーブの
表面に凸部粗面を形成し、この凸部粗面を形成する粒子
をフェノール樹脂、フッ素樹脂等の結着樹脂で結着し
て、結着樹脂表面で凹部を形成し、これにより現像スリ
ーブ表面に凹凸粗面を得るようにすることもできる。

【００４４】本実施例では、具体的には、現像スリーブ
３は、基体として直径２０ｍｍのＳＵＳスリーブを用
い、これの表面に定形のガラスビーズ（＃６００）によ
るブラスト処理を施して、表面粗さＲｚを約２．０μｍ
とした。

【００４５】マグネット４は、一体成型のプラスチック
マグネットからなっており、外径１６ｍｍで４極の磁極
を有する。マグネット４の磁極のうちの１極が磁性ブレ
ード５に対向していることは前述した通りである。マグ
ネット４は永久磁石に代えて電磁石を使用してもよい。

【００４６】磁性トナー７は、スチレン樹脂やアクリル
樹脂、ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂中に、フェラ
イト等の磁性体を分散してなっている。本実施例では、
磁性トナー７は、スチレン−アクリル共重合体とスチレ
ン−ブタジエン共重合体、おおび磁性体からなる平均粒
径６μｍのトナー粉体に、コロイダルシリカ０．５％を
外添したものを用いた。

【００４７】本実施例において、上記構成の現像装置を
キヤノン（株）製ＧＰ−５５複写機に組込み、バイアス
電源として、周波数２０００Ｈｚ、ピーク・ピーク電圧
１４００Ｖの交流電圧に−５５０Ｖの直流電圧を重畳さ
せたものを用い、感光ドラム１上の潜像の表面電位を明
部暗部−７００Ｖ、暗部−２５０Ｖとし、現像スリーブ
３と感光ドラム１の間隙を３００μｍに設定し、数千枚
の複写動作を行なったときの、ベタ濃度および非画像部
へのトナー付着（カブリ）の反射率の推移を図３に示
す。比較例として、前述のθが６０°と１５０°の場合
の結果も図３に合わせて示す。

【００４８】図３に示されるように、本実施例において
は、濃度およびカブリがともに良好であった。比較例で
は、トナー劣化やブロッキング現象による濃度低下、カ
ブリを引き起こした。

【００４９】さらに上記現像装置を４０００枚ごとにト
ナーを補給しながら１００万枚の連続画像形成を行なっ
たところ、現像スリーブ上に均一なトナー薄層を良好に
形成でき、画像的にもも、トナー補給時の画像を含め最
終画像に至るまで、反射濃度１．４で、カブリ、濃度ム
ラ等がない良好な画像が得られた。なお、トナーの帯電
量は一貫して−１５〜−２０μＣ／ｇであり、十分な値
であった。

【００５０】実施例２本実施例は、実施例１において、現像スリーブ３内マグ
ネット４の磁極位置を規定したことを除き、その他の点
は実施例１と同様にした。

【００５１】即ち、図４に示すように、前述の角度θ内
に、マグネット４の磁性ブレード５に略対向した磁極Ｎ
₁ のみを配設し、マグネット４のその他の磁極Ｓ₂ 等は
位置しないようにしている。これによれば、トナー供給
ローラ６の現像スリーブ３との当接部よりも現像スリー
ブ回転方向上流側に位置する磁極Ｓ₂ と、磁性ブレード
５との略対向部の磁極Ｎ₁ とが形成する磁界により、角
度θ内での矢印ｄの向きのトナー循環がさらにスムーズ
になり、角度θの領域内でのトナー詰まりの防止等がさ
らに向上する。

【００５２】また角度θ内に他の磁極が存在しないの
で、θ内に他の磁極が存在するときのような、θ内の磁
極Ｎ₁ と他の磁極およびトナーで形成される磁気回路
と、現像スリーブの回転とによって生じるトナー小循環
が形成されることがなく、従ってトナーの劣化等もさら
に改善される。

【００５３】実施例３本実施例は、トナー供給ローラ６の現像スリーブ３との
当接部位おいて、マグネット４が形成する現像スリーブ
周方向の磁気力の方向を規定している。その他は実施例
２と基本的に同様にした。

【００５４】即ち、図４において、磁性ブレード５に略
対向する磁極Ｎ₁ と、トナー供給ローラ６の現像スリー
ブ３との当接部よりも現像スリーブ回転方向上流側に位
置する磁極Ｓ₂ とによって形成される現像スリーブ周方
向の磁気力（これをＦ_t とする）を、図５に示すよう
に、供給ローラの当接部で現像スリーブの回転方向と逆
方向に規定した。つまり、磁気力Ｆ_t がトナーの逆方向
搬送力となるようににした。

【００５５】このような磁極力の規定によれば、供給ロ
ーラ６の現像スリーブ３との当接部での現像スリーブ上
の未現像トナーの機械的掻き取り作用に加え、磁気的な
掻き取り作用が加えられるので、トナーの除去がさらに
効率的になり、その結果、未現像トナーへの過負荷を防
止して、その劣化を低減でき、また供給ローラ６の当接
部にブロッキング現象が発生するのを防止できる。

【００５６】以上では、実施例２に適用した場合を説明
したが、本実施例を実施例１に組合せることもできる。

【００５７】実施例４本実施例においては、現像スリーブの表面を疑似的鏡面
にすることが特徴である。本実施例のその他の構成は、
実施例１、２または３と同様にできる。

【００５８】即ち、本実施例では、現像スリーブ３は、
スリーブ基体の表面に砥粒等による粗面化処理を施さ
ず、表面研摩により疑似的鏡面を形成して現像スリーブ
としたものである。具体的には、現像スリーブ基体とし
てＳＵＳ製のパイプを使用し、グラインダー研摩により
粗さＲｚ≒１．５μｍの疑似的鏡面を形成した。

【００５９】このような疑似的鏡面では微少な凹凸がす
くないので、トナー供給ローラ６の当接部での未現像ト
ナー、特にそのトナー微粉の掻き取り効率が向上し、実
施例３と同様、トナー除去が効率的になる。さらに現像
スリーブ３上のトナー層の薄層化が達成され、現像スリ
ーブとの摩擦による帯電量も上昇しかつその分布もシャ
ープになり、より良好な画像が提供できる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
は、一成分磁性現像剤の磁性トナーを担持して感光ドラ
ムと対向した現像領域へ搬送する、複数の磁極を有する
マグネットを内蔵した現像スリーブと、現像スリーブの
回転方向に関して、現像領域の上流側において現像スリ
ーブの表面に近接した、現像スリーブ上に担持された現
像剤の量を規制する磁性ブレードと、ブレードの上流側
において現像スリーブと当接して同方向に回転し、現像
スリーブに対するトナーの剥ぎ取りおよび供給を行な
う、少なくとも表面が単泡性の発泡体からなる供給ロー
ラとを備えてなっている。

【００６１】そして、本発明は、上記供給ローラの回転
中心が現像スリーブの回転中心よりも下方に位置し、か
つ現像スリーブに対するブレードの近接部の中心と供給
ローラの当接部の中心とが、現像スリーブの回転中心に
対してなす角度θ、或いは供給ローラと現像スリーブの
外径、ブレードと供給ローラの位置関係、マグネットの
磁気力、現像スリーブの表面状態を適正に規定したの
で、ブレード近傍におけるトナートナーの循環を良好に
し、経時的なトナーの物性劣化やブロッキング現象を防
止できる。従って濃度低下やカブリ等のない高品質な画
像を安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す概略断面図
である。

【図２】図１の現像装置における磁性ブレードと供給ロ
ーラとの位置関係等の規定を説明する断面図である。

【図３】本発明の現像装置の他の実施例における濃度等
の効果を示すグラフである。

【図４】図１の現像装置における現像スリーブ内マグネ
ットの磁極位置等の規定を説明する断面図である。

【図５】本発明の現像装置の更に他の実施例における現
像スリーブ内マグネットの供給ローラ当接部での磁力の
方向を説明するグラフである。

【図６】従来の現像装置における現像スリーブと供給ロ
ーラとの関係等を説明する断面図である。

【図７】従来の他の現像装置における現像スリーブと供
給ローラとの関係等を説明する断面図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２現像容器３現像スリーブ４マグネット５磁性ブレード６トナー供給ローラ７磁性トナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給された一成分磁性現像剤を担持して
回転することにより、現像剤を像担持体と対向した現像
領域へ搬送する、複数の磁極を有する磁界発生手段を内
蔵した現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転方向に
関して、現像領域の上流側において現像剤担持体の表面
に近接した、現像剤担持体上に担持された現像剤の量を
規制する磁性を有する規制部材と、規制部材の上流側に
おいて現像剤担持体と当接して同方向に回転することに
より、現像剤担持体に対する現像剤の剥ぎ取りおよび供
給を行なう、少なくとも表面が単泡性の発泡体からなる
供給ローラとを備えた現像装置において、前記供給ロー
ラの回転中心が現像剤担持体の回転中心よりも下方に位
置し、かつ現像剤担持体に対する規制部材の近接部の中
心と供給ローラの当接部の中心とが、現像剤担持体の回
転中心に対してなす角度θが、９０°≦θ≦１２０° を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記磁界発生手段が形成する現像剤担持
体表面における周方向の磁気力が、供給ローラの当接部
において現像剤担持体の回転方向と逆方向に働く請求項
１の現像装置。
【請求項３】前記磁界発生手段の複数の磁極のうちの
１極の磁極のみが前記角度θの領域内に位置する請求項
１又は２の現像装置。
【請求項４】前記供給ローラの外径Ｒ₁ と現像剤担持
体の外径Ｒ₂ が、０．５Ｒ₂ ≦Ｒ₁ ≦Ｒ₂ の関係を満たす請求項１、２又は３の現像装置。
【請求項５】前記現像剤担持体の表面は、砥粒による
粗面処理を施さない疑似的鏡面を有する請求項１、２、
３又は４の現像装置。
【請求項６】前記供給ローラの現像剤担持体との接触
幅が０．５〜６．０ｍｍであり、そして供給ローラの密
度が０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ³ 、ピース硬度がアス
カーＣ、３００ｇ荷重で８°〜３０°およびセル数が１
００〜４００個／inch² である請求項１、２、３、４又
は５の現像装置。