JPS62192775A - トナ−層形成装置 - 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】 Ｌ１１立皿ユ１１ 本発明は、磁性−成分トナーを使用する現像装置に関し
、特に磁性−成分トナーの薄層を現像スリーブ上に形成
するトナー層形成装置に関する。

従来の技術 静電荷パターンを現像する乾式現像法として、現像剤の
構成から区分すると二成分現像法と−・成分現像法があ
る。このうちの二成分現像法は現像剤が、鉄粉やガラス
ピーズ等のキャリア粒子と実際に静電像を現像するトナ
ー粒子との混合物からなる。この二成分現像法は、キャ
リア粒子とトナー粒子との混合比の変化による画像ＩＩ
Ｉの変動、キャリア粒子の劣化にともなう画質の低下と
いう欠点を有している。

一方、−成分現像法は、キャリア粒子が存在しないため
、上記二成分現像法のもつ欠点はなく、現像法として将
来性の高いものである。−成分現像法に用いられる一成
分現像剤は、非磁性−成分現像剤と磁性−成分現像剤と
に大別され、この内磁性−成分現像剤は静電像と対向す
る現像領域まで現像剤を搬送する手段の必要性等からト
ナー粒子内に磁性粉体が包含されている。

従来の磁性−成分現像法は、現像スリーブに非磁性バー
トリマを対向させて、このバートリマとの接触によりト
ナー粒子を摩擦帯電させながら現像スリーブ上にトナー
粒子のｉｎを形成し、このトナー粒子の薄層が感光ドラ
ムに対向したとき感光ドラム上のｆｆｌ’ａ！潜像に対
応するトナー像を該感光ドラム上に形成する。

発明が解　しようとする問題 しかしながら、従来の磁性−成分トナーを使用する現像
装置によると、現像スリーブのスリーブ軸方向にトナー
粒子の均一な［を形成することは困難であり、また種々
の原因により凝集したトナー粒子が現像スリーブと非磁
性バートリマの間に挟まり、その部分でトナー粒子の薄
層形成不良を生じやすいという問題がある。

又、磁性バートリマを用いたトナー層形成法く例えば特
公昭５９−３３９１６号公報、同５９−２９８７３号公
報）では、現像材によっては十分な帯電特性が得られず
高画質が得られないことがあった。

更に、第５図に示すように、腹当ブレード４を用いた現
像装置は、現像スリーブ３上に腹当ブレード４を擦り当
てる方式であるため、現像スリーブ３等の１１！擦が著
しく、これに起因してトナー粒子の帯電ムラが発生しや
すいという問題がある。

さらに腹当ブレード４の上流側では、現像スリーブ３と
腹当ブレード４とが横形状をなしており、この部分でト
ナー粒子が固着しやすいという問題もある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、現像スリーブ上に均一でかつ帯電ムラのないト
ナー粒子の薄層をトナーの固着を起こすことなく形成づ
るようにしたトナー層形成装置を提供することを目的と
する。

口　　を解決するための手段 本発明に係るトナー層形成装置は、静電潜像担持体に対
向して設けられた複数の磁極を有する固定磁石と、この
固定磁石の周りに回転自在に支持された非磁性の現像ス
リーブと、この現像スリーブに磁性・−成分トナーを補
給するトナー補給手段とを備え、前記固定磁石の略磁極
位置に対向する位置で現像スリーブに押圧するトナー層
厚規制部材と、このトナー層厚規制部材の、スリーブと
の接触点より上流側かつスリーブと所定の間隙距離を有
する箇所に固定された磁性部材とにより構成される。

飢−一皿 本発明によれば、現像スリーブの回転に伴い、現像スリ
ーブ上の磁性−成分トナーの層厚があらかじめ磁性部材
と固定磁石との間の磁界作用によりプレトリミングされ
、その後トナー層厚規制部材とスリーブとの押圧部にお
い又所定の層厚の薄層に形成されると共に、磁性−成分
トナーが樹脂材と接触する時に生じる現像スリーブとの
摩擦帯電により、磁性−成分トナーに現像に必頁な電荷
が付与され且つ均一で一様なトナー粒子内が現像スリー
ブ上に形成される。

実　　施　　例 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は、本発明に係るトナー層形成装置を適用した複
写機の一実施例をあられしている。

帯電コロトロン１１により一様に帯電された静電潜像担
持体としての感光ドラム１０には、図示しない原稿から
の反射光が光学レンズ１２を介して照射され、この照射
光により原稿に対応する静電潜像が感光ドラム上に形成
される。この静電潜像を一成分現像装置１３により現像
してトナーを付着させ可視像化するようになっている。

この可視像は、感光ドラム回転方向下流側の転写部にお
いて、用紙搬送路１４から送られできた用紙に転写コロ
トロン１５により転写され、該転写像を担持した用紙は
、図示しない定着装置に送られ、ここで転写像が定着さ
れ、図示しない排紙トレーに排出される。

一成分現像装置１３は、第１図に示すように、ハウジン
グ１９内に収納されるトナー補給手段としてのロータ２
０により磁性−成分トナーが非磁性円筒からなる現像ス
リーブ２１に供給され、この磁性−成分トナーが弾性磁
性ブレード２２により摩擦帯電されて現像スリーブ２１
上に一様なトナー薄層を形成するようになつ１いる。現
像スリーブ２１上に形成されるトナー薄層は、感光ドラ
ム１０と対向する現像位置において該トナー薄層の一部
を静電潜像に対応して感光ドラム１０上に付着させ、潜
像を可視像化するようになっている。

現像スリーブ２１の内部には、図示するように複数のＮ
極とＳ極を交互に有する円筒状固定磁石２３が内装され
ている。感光ドラム１０と対向する位置には、現像スリ
ーブ２１の内側で両端にＮ極を有するマグネット２４が
設置されている。

現像スリーブ２１上にトナー薄層を形成する弾性磁性ブ
レード２２は、第２図に示すように、シリコンゴム、フ
ッ素ゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等の樹脂材（本実施
例では硬度５０のシリコンゴム）からなるポリマ部材３
２と、このポリマ部材３２を保持する磁性部材３１から
構成されている。磁性部材３１の先端は現像スリーブ２
１側に曲折され、この曲折部３１ａは基部３１ｂに対し
所定の曲折角θの範囲に設定されている。曲折角θの範
囲は、３０度〜９０度の範囲に設定し、望ましくは約６
０度に設定するのがよい。

弾性磁性ブレード２２は、円筒状固定磁石２３のほぼＳ
極の位置に対向する現像スリーブ２１の表面にポリマ部
材３２にＣ磁性部材３１の弾性力をもって当接している
。そして現像スリーブ２１の時計方向の回転に伴い、現
像スリーブ２１の表面上に形成される磁性−成分トナー
の層厚が磁性部材３１の曲折部３１ａと円筒状固定磁石
２３のＳ極の磁界作用により曲折部３１の先端とスリー
ブ２１との間隙距１１Ｄの約半分の層厚に形成され（プ
レトリミング）、さらに下流側のポリマ部材３２との＊
ｍ接触により摩擦帯電されることにより、該磁性−成分
トナーを一様に帯電させると共に該ポリマ部材の該スリ
ーブへの押圧力により所定の厚みにトナーを薄層化する
ようにしている。

この場合、磁性部材３１の肉厚Ａと円筒状固定磁石２３
のＳ極の部分の磁極幅Ｂとの関係は、Ａ≦８に設定し且
つ前記磁極幅Ｂに含まれる範囲にポリマ部材３２と現像
スリーブ２１との接触部及び曲折部３１ａとが位置する
ように設定しである。

磁性部材３１の肉厚Ａの数値は、０．０１〜０゜５０ｍ
＋の範囲が望ましく、さらに望ましくは０゜０５〜０．
１５ｍの範囲に設定するとよい。円筒状固定磁石２３の
磁極幅Ｂの数値は、５〜２０ｍが望ましく、さらに望ま
しくは７〜１５＃ｌｌＩに設定するのがよい。これらの
数値は実験の結果上記範囲で磁性−成分トナー層として
均−且つ薄い層を形成するのに好ましいことが判明した
からである。

ポリマ部材３２の肉厚Ｃは、該ポリマ部材３２が磁性−
成分トナー１層の均一化と帯電の助力作用とその安定を
目的とする観点から、具体的な数値が決定されている。

該ポリマ部材３２は、帯電助力がその役割の一つである
ために、現像スリーブ２１への押圧力そのものはさ程大
きくなく、これによりポリマ材の摩耗を防止しその長寿
命化がはかられている。またポリマ部材３２の肉厚Ｃは
、磁性部材３１と現像スリーブ２１との間隙を一定距離
に保つ役割を果しており、円筒状固定磁石２３のＳ極部
分と磁性部材３１との間に形成される磁界作用がトナー
に与える影響力を考慮し、所望のトナー薄層形成の観点
から所定値（本実施例では１．３ｍｍ）に設定されてい
る。

磁性部材３１の曲折部３１ａ先端と現像スリーブ２１と
の間隙距ｌ！ＩＩＤは、磁性部材３１の先端における折
曲げ長さ［、現像スリーブ２１の曲率半径及びポリマ部
材３２の現像スリーブ２１との接触位置との相互関係か
ら決定される具体的数値であり（本実施例では０．７ｍ
）、この値は現像スリーブ２１上にトナー薄層を形成す
る曲折部３１ａの折曲げ角θの数値との関係において所
定のトナー層厚を形成するようその数値が選定されてい
る。

スリーブは研磨スリーブ（表面粗度ＲＺ＜２μｍ）が良
く、ブラスト処理したものに比べ帯電特性が優れ、より
均一なトナー薄層を形成できる。

理由は前記プレトリミングによって少量化されたトナー
がポリマ部材３２とスリーブ２１間で押圧、帯電される
とき、スリーブ表面が滑らかで押圧力が比較的小さい（
例えば５０　ｇ　／　ｃｔａ　）ので、トナーは均等な
押圧を受はスリーブ上を転がりながら、均等かつ十分に
帯電されるからである。直径３６Ｍの析出硬化型スデン
レス製スリーブを用い、本発明のトナー層厚規制装置と
研磨スリーブ、プラストスリーブ（Ｒｚζ５．５μＴｒ
Ｌ）の組合せ、及び磁性バートリマと研磨研磨スリーブ
の３通りの組合せで実験を行なったところ、トナー帯電
極性分布及びバイアス電位に対する背景汚れ寛容度は、
この順に良好であった。又、スリーブ表面が平滑なため
バイアス・リークやトナーのスリーブへの同容が少なく
なり、更にポリマ部材の摩耗も少なくなり寿命の点でも
有利である。

本実施例では、円筒状固定磁石２３のＳ極及びＮ極の磁
極配列を第１図及び第２図のように設定したが、本発明
の磁極の相互配列はこれに限られるものではなく、第１
図及び第２図の場合においてＳ極とＮ極を相互に配置す
れば各磁極の極性の設定は自由である。

第４図は本発明の他の実施例をあられすもので、磁性部
材３１の先端にＪ３ける曲折部３１Ｃの折曲げ角０を約
６０度に設定したものである。この実施例では、現像ス
リーブ２１に付着するトナーの曲折部３１Ｃとの接触時
における流れをよくすることを目的の一つとしている。

曲折部３１Ｇと現像スリーブ２１との間隙Ｆの寸法は、
第２図に示す実施例と同様に現像スリーブ２１上に所定
の層厚をもち且つ均一に帯電するトナー薄層を形成する
よう所定値に設定されている。

上記各実施例における磁性部材３１はポリマ部材３２に
スリーブ２１への均一な押圧力を与えることを主たる作
用とするから、ステンレス等の金属以外に各種プラスデ
ック等の弾性体で代替可能で、その場合は曲折部３１Ｃ
に相当する磁性部材をその弾性部材の先端あるいは先端
近傍に取付ければよい。

及１υ１里 本発明によれば、トナー層厚規制装置の先端に設けた磁
性部材のプレトリミング作用により現像スリーブ上の磁
性−成分トナーの層厚が所定厚に規制され、その下流側
において樹脂材との接触により現像スリーブと該磁性−
成分トナーが摩擦帯電して該磁性一成分トナーに現像に
必要な充分な電荷を与えることができると共に、この磁
性−成分トナーで形成されるトナーＷＩｌｌｌは均一で
ムラのない安定した＠ｌｉｄとして形成されるという効
果がある。従って、静電潜像担持体上の静電潜像を該ト
ナー薄層の−・部で可視像化するにあたり、画像欠陥の
ほとんどない現像々を形成することができる。

又、前記したようにトナー層厚規制部材とスリーブとの
押圧力が小さくてすむため両者の摩耗、トナーの固着等
の不具合を防止すると共に、ｆＩｌ擦による騒音も低く
、高い駆動トルクを必要とせず、特に幅広現像で問題と
なるスリーブの撓みを少なくすることができる等の利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例をあられず概略断面図、第２図
は第１図の要部をあられす概略断面図、第３図は第１図
におけるトナー形成装置を適用した複写機をあられす概
略構成図、 第４図は本発明の他の実施例の要部をあられす概略断面
図、 第５図は従来例をあられず概略構成図である。 １０・・・感光ドラム（静電層＠担持体）、１３・・・
−成分現像装置、　１９・・・ハウジング、２０・・・
ロータ（トナー補給手段）、２１・・・現像スリーブ、
２２・・・弾性磁性ブレード、２３・・・円筒状固定磁
石、２４・・・マグネット、３１・・・磁性部材、　　
　３１ａ・・・曲折部、３２・・・ポリマ部材（樹脂材
）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像担持体に対向して設けられた複数の磁極
   を有する固定磁石と、この固定磁石の周りに回転自在に
   支持された非磁性の現像スリーブと、この現像スリーブ
   に磁性一成分トナーを補給するトナー補給手段とを備え
   たトナー層形成装置において、前記固定磁石の略磁極位
   置に対向する位置で現像スリーブに押圧するトナー層厚
   規制部材と、このトナー層厚規制部材の、スリーブとの
   接触点より上流側近傍の所定箇所に、スリーブと所定の
   間隙距離を有する磁性部材を設けたことを特徴とするト
   ナー層形成装置。
2. （２）トナー層厚規制部材は良離形性樹脂材であり、磁
   性部材はこの樹脂材を、その裏面で固定しかつその先端
   が前記固定磁石側に曲折された磁性板材であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のトナー層厚規制装
   置。