JPH0619322A

JPH0619322A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0619322A
Application number: JP32646491A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yasuda; 和夫安田; Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1991-11-14
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】製造時現像剤担持体の不規則な凹凸が改善さ
れ、現像剤を担持する表面の鋭利な突起がつぶれ、常に
安定した現像剤規制を達成することにより、高画質現像
を再現可能なコンパクトな現像装置を提供する。【構成】内部に固定された磁石体と剛性を有する現像
剤担持体３と、現像剤量を規制する棒状の現像剤規制体
とを有し、現像剤規制体の押圧部はその曲率半径を０．
５〜１５ｍｍとした剛性かつ磁性を有する材料であると
共に、現像剤坦持体３は表面に不定形粒子によるサンド
ブラスト処理後、さらに球形大粒子によるサンドブラス
ト処理を付与する凹凸形成処理を施し、球形大粒子によ
るサンドブラスト処理の条件はドライサンドブラスト
で、空気圧を２〜６Ｋｇ／ｃｍ²、球形大粒子の噴射部
から現像剤坦持体３の表面までの距離を１００〜２００
ｍｍ、球形大粒子の粒子径が１０〜２１０μｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、像形成体、特に電子
写真式画像形成装置に用いら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。

【０００２】

【従来の技術】１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、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。

【０００３】そこで、この出願人は、先に特開平2 −50
184 号公報に開示されるように、良好な画像を安定して
形成するように、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
供した。

【０００４】この現像装置は、固定された磁石体と、内
部に前記磁石体を有し、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、磁石体に対向して現像剤担持
体に押圧され、この現像剤担持体に担持された現像剤の
量を規制する棒状の現像剤量規制体を有し、この現像剤
量規制体の現像剤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、曲率半径が０．５〜１５ｍｍで
ある。

【０００５】この現像装置は、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等の変化に対し影響されず、また
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でき、低荷重で均一安定
した現像剤層を得るようになった。

【０００６】さらに、異物による目ずまりを起しにくい
点や凝集トナーや現像剤塊の粉砕性もすぐれ、白すじが
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２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
が形成でき、濃度ムラ、濃度低下等をきたさない、品質
の優れた画像が提供できる。

【０００７】また、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
で規制強度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
んだものである。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。

【０００８】また、現像装置は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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
現像装置において、現像剤担持体の表面には不規則な凹
凸があるため、現像剤担持体上の場所によっては、現像
剤量規制が安定しないし、またバラツキが発生してしま
い、濃度ムラや段ムラの原因となっている。

【００１０】また、さらに現像剤担持体の表面には不規
則な凹凸があるため、現像剤担持体にトナー樹脂等が融
着して、これが原因で濃度ムラが生じることがある。

【００１１】この発明は、これらの点を解決して、製造
時現像剤担持体の不規則な凹凸が改善され、また現像剤
担持体の現像剤を担持する表面の鋭利な突起がつぶれ、
常に安定した現像剤規制を達成することにより、高画質
現像を再現可能なコンパクトな現像装置を提供し、また
小粒径トナー、低軟化トナーでも現像剤の高耐久化が可
能な現像装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、この発明は、内部に固定された磁石体と剛性を有す
る現像剤担持体と、前記磁石体に対向して設けられ、前
記現像剤担持体上の現像剤量を規制する棒状の現像剤規
制体とを有する現像装置において、前記現像剤担持体を
押圧する前記現像剤規制体の押圧部はその曲率半径を
０．５〜１５ｍｍとした剛性かつ磁性を有する材料であ
ると共に、前記現像剤坦持体は現像剤を担持する表面に
不定形粒子によるサンドブラスト処理後、さらに球形大
粒子によるサンドブラスト処理を付与する凹凸形成処理
を施し、前記球形大粒子によるサンドブラスト処理の条
件はドライサンドブラストで、空気圧を２〜６Ｋｇ／ｃ
ｍ²、前記球形大粒子の噴射部から前記現像剤坦持体の
現像剤を担持する表面までの距離を１００〜２００ｍ
ｍ、前記球形大粒子の粒子径が１０〜２１０μｍである
ことを特徴としている。

【００１３】この発明で使用する現像剤は２成分現像剤
が好適であり、２成分現像剤が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り、１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。
この２成分現像剤の例としては粒径が１〜２０μｍ（好
ましくは３〜９μｍ）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２０〜１００μｍ（好ま
しくは３０〜６０μｍ）のキャリアとから成る現像剤
が、この発明を適用した現像装置に好ましく用いられ
る。このトナーは、トナー軟化点が９０〜１５０℃で、
トナーガラス転移点２０〜７０℃であることが好まし
い。

【００１４】この発明では、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
ができる。

【００１５】この発明において、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１０⁴K
g／ｃｍ²以上のものをいい、具体的には（０．８〜１．
６）×１０⁶Kg ／ｃｍ²程度の剛性率を有する鉄及びそ
の合金を初めとする各種磁性金属類及び磁性粉を含有し
た（１．０〜１０）×１０⁴Kg ／ｃｍ²程度の剛性率を
有する硬質樹脂についてもこの発明の現像剤量規制体と
して用いられる。また、クロム等のメッキを施した鉄及
び鉄合金も用いられる。また、磁性を有するとは、磁石
にひきつけられる性質であることをいう。

【００１６】この発明者らは、下記の如き実験を行っ
た。

【００１７】図１のような実験装置を用いて、磁性及び
非磁性の円柱棒５０による層形成を行った。即ち、複数
の磁極を有するマグネットローラ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にバネバカリ１００を用いて円柱棒５０を押圧
した。円柱棒５０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２Ｒとしたところ、搬送量について
図２のようなグラフが得られた。

【００１８】ここで押圧力とは、非磁性円柱棒の場合は
バネバカリ１００の加重Ｆと円柱棒５０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２において、実線で示した
カーブは磁性円柱棒、二点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２から明らかなように現
像剤の搬送量は、円柱棒５０と現像スリーブ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
棒の現像剤担持体方向への力とのバランスにより決定さ
れることを示す。

【００１９】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、ＳＵＳ３１０
等の非磁性ＳＵＳやＡｌ、ポリカーボネートを用い、磁
性円柱棒５０としては、ＳＵＳ４１６やＳＵＳ４３０等
の磁性ＳＵＳや鉄合金、磁性粉を含有した硬質樹脂を用
いこれらによって得られた結果を示している。

【００２０】この装置において、円柱棒５０を曲率半径
０．５ｍｍ〜１５ｍｍの好ましくは１ｍｍ〜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、この実験装置
の作動時にかかわらず、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
影響を受け易く好ましくない。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。

【００２１】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。

【００２２】押圧力の選定は前記の種々の観点から（１
〜５）gf／mmが妥当であり、特に（２〜１０）gf／mmが
好ましい。また、磁性球形キャリアを用いた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り、そ
の結果ムラのない濃度の安定した画像が得られた。

【００２３】また、円柱棒を現像剤担持体方向に押圧す
る手段としては、使用状態の前後を含めた使用範囲Ｕ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
を図示したのが図３である。図示したのは僅かに性能を
異にした４種のＰＯＲＯＮ（ＩＮＯＡＣ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。

【００２４】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み付け状態
によるバラツキによっても、そのバラツキを吸収して円
柱棒の現像剤担持体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、この現像装置は非
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、この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。

【００２５】この発明では、現像剤担持体の現像剤を担
持する表面に凹凸形成処理を施し、この凹凸形成処理の
方式はサンドブラスト処理が用いられ、不定形粒子によ
るサンドブラスト処理後、さらに球形大粒子によるサン
ドブラスト処理を付与する２段階処理が行なわれる。図
４はサンドブラスト処理の原理図を示しており、サンド
ブラスト処理装置４０には圧縮空気と固体粒子が供給さ
れ、このサンドブラスト処理装置４０の作動で現像スリ
ーブ３の現像剤を担持する表面に向って、圧縮空気の力
で固体粒子を加速噴射する。

【００２６】このように、この発明では現像剤担持体の
現像剤を担持する表面に凹凸形成処理が２段階ブラスト
処理で行なわれ、１段階の不定形粒子によるサンドブラ
スト処理後の表面粗さＲｚは０．１〜２μｍが好まし
く、さらに２段階の球形大粒子によるサンドブラスト処
理では、表面粗さＲｚは０．１〜１０μｍが好ましく、
このようなサンドブラスト処理を行なうことで、熱に適
正搬送量が確保されると共に、現像剤のへばり付きが解
消される。

【００２７】この球形大粒子によるサンドブラスト処理
で表面粗さＲｚ０．１〜１０μｍを得るには、球形大粒
子によるサンドブラスト処理の条件がドライサンドブラ
ストで、空気圧力Ｐは２〜６Ｋｇ／ｃｍ²、噴射部から
現像スリーブ３の現像剤を担持する表面までの距離Ｗは
１００〜２００ｍｍで、球形大粒子の粒子径を１０〜２
１０μｍに設定される。これにより、製造時現像スリー
ブ３のフレが改善され、また現像スリーブ３の現像剤を
担持する表面の鋭利な突起がつぶれて、常に適正搬送量
が確保されると共に、現像剤のへばり付きが解消され
る。この球形大粒子としては、例えばセラミック粒子、
ガラス粒子及びステンレス球や鉄球等の無機微粒子を用
いることができる。

【００２８】また、ここで表面粗さＲｚとは、図５に示
すように１０点平均粗さを意味しており、断面線から基
準長さＬを抜き取り、高い方から３番目の山頂と、深い
方から３番目の谷底を通る２本の平行線の間隔を測定
し、同じくμｍで表わす。

【００２９】

【作用】この発明では、現像装置の現像剤担持体の現像
剤を担持する表面に凹凸形成処理を施し、この凹凸形成
処理の方式が不定形粒子によるサンドブラスト処理後、
さらに球形大粒子による所定の処理条件でサンドブラス
ト処理を付与することで、製造時現像剤担持体のフレが
改善され、現像剤担持体の現像剤を担持する表面の鋭利
な突起がつぶれている。このため、剛性を有する棒状の
磁性部材を現像剤を押圧形成しても、現像剤担持体の表
面に鋭利な突起がないため、トナーとの不要な摩擦が減
少し、円滑な規制が行なわれる。また、現像剤との摩擦
力による現像剤担持体の摩耗も減るので、現像剤の高耐
久化が可能になる。さらに、現像剤担持体の表面が高硬
度化し、耐久性が向上する。

【００３０】

【実施例】以上の結果をふまえて、この発明を適用した
現像装置の実施例をまず図６を用いて説明する。実施例１図６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、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の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及び８は第１及び第
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。

【００３１】現像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いに
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Ｄ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。

【００３２】前記第１撹拌部材７と前記第２撹拌部材８
は互いに相反する矢示方向に回転する左巻きの螺線角を
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Ｄ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。

【００３３】この現像装置において、円柱棒５を６φmm
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たところ、均一でムラがなくほ
ぼ（７〜９）mg／ｃｍ²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６φmm
の剛性かつ磁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図７である。

【００３４】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、図８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、これより適当な搬送量を選ぶことができる。特
に、曲率半径が０．５〜１５mmの場合に、現像剤Ｄが円
柱棒５におよぼす力と円柱棒５の現像スリーブ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の場合
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。

【００３５】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、アルミ材の金属や
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
面粗さは表面粗さＲｚは０．１〜１０μｍのものを用い
た。

【００３６】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〜４５０μｍ好ましくは１５
０μｍ〜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。

【００３７】この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材層は
現像領域１２において矢示方向に回転する像担持体１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。

【００３８】図９は、図６の例で形成された現像材層が
現像部近傍で、穂立ちしている状況を示している。現像
スリーブ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。

【００３９】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現像スリーブ３に印加
され、その結果現像スリーブ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。

【００４０】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１０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。

【００４１】この発明の現像装置の図６に示した実施例
を備える各構成部材の仕様は次の通りである。現像スリ
ーブ３は外径寸法20mmφの薄肉円筒状の非磁性ステンレ
ス材であり、その外周面に２段階ブラスト処理による凹
凸形成処理が施されている。この２段階ブラスト処理は
不定形粒子によるサンドブラスト処理後、球形大粒子に
よるサンドブラスト処理が行なって成形している。

【００４２】フレの少ないブラスト処理条件を以下に示
す。

【００４３】球形大粒子として、セラミックビーズ（Ａ
ｌ₂Ｏ₃，ジルコニアの球形）、粒径７０〜８０μｍのも
のを用いる。ブラスト機としては、例えば不二製作所の
ドライ方式を用いる。このサンドブラスト処理条件は、
噴射部と現像スリーブ３の表面までの距離は１５０ｍ
ｍ、空気圧力は５Ｋｇ／ｃｍ²、噴射部の上下動スピー
ドは４０ｍｍ／ｓ、現像スリーブ３は固定、回転数は約
３０ｒｐｍで、処理時間は７０秒以上である。

【００４４】このようにしてサンドブラスト処理された
現像スリーブ３は、毎分２００〜３００回転、この実施
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
現像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１５〜３０mmφ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、回転数が低いと搬送剤の供給量も少なく、潜像を現
像したときの画像濃度の低い。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。

【００４５】前記マグネットローラ４は図６に示す如
く、Ｎ及び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１
０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１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、各磁極の磁力は像担持体１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があり現像スリーブ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、
この実施例では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。

【００４６】現像スリーブ３と円柱棒５との関係位置は
図９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、また磁
化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。

【００４７】前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、前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、前記の磁性を有する円柱棒は磁化され
て現像スリーブ３側に吸着されるものであっても、また
着磁されていて磁石として吸着されるよう作用するもの
でも差支えない。

【００４８】実施例１からわ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り、
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
制部材の例は特開平２−５０１８４号公報に開示のもの
を用いることができる。実施例２この実施例の現像装置は図１０に示しているように、図
６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は図１２のような位置に配置する。現像スリーブ３は
表面粗さＲｚ０．１〜１０μｍの非磁性ステンレス（直
径３０φmm）、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７φmmで剛性かつ磁性を有するステンレスのＳＵＳ
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とで狭持して保持され
たものである。

【００４９】この実施例の図１０で記載していない部分
は実施例１の図６で説明した部分と同じように構成し
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図１１は第３の実施例を示す現像装置に要部断面図で、
図６と同一機能部分については同一部品番号で示してい
る。この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。

【００５０】現像スリーブ３は、矢示方向に２５０ｒｐ
ｍで回転する外径２０φmmの非磁性ステンレス剤を用い
た円筒で、その表面には２段階ブラスト処理による凹凸
形成処理が施されている。この２段階ブラスト処理は不
定形粒子によるサンドブラスト処理後、球形大粒子によ
るサンドブラスト処理が行なって成形している。

【００５１】現像スリーブ３の内側には８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。

【００５２】このマグネットローラ４の磁極に対向した
位置で、剛性で磁牲を有した円柱棒５が現像スリーブ３
に押圧される。円柱棒５は磁性のＳＵＳ４１６を材料と
し、直径６φmmの真直性のすぐれた円柱棒でグライング
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。この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、図３に示した特性をもったＰＯＲ
ＯＮを用いている。

【００５３】この実施例では厚さ２mmで縦横４×５mmの
板状をした２個に線形弾性部材３６を、ホルダー３５に
接着して配置し、円柱棒５を押圧させた。図１２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、２〜４gf
／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でき、現像スリーブ
３の軸方向全域の亙って、均等に７〜１０ｍｇ／ｃｍ²
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、前記の良好の現像
条件が設定・維持された。

【００５４】なお、非線形弾性部材３６としては、発泡
ウレタンフォームのＰＯＲＯＮ以外にＳＯＲＢＯＴＨＡ
ＮＥ（三道興産社製）、α−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。

【００５５】また、非線形弾性部材３６による円柱棒５
の押圧方法も、前記実施例で述べた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充
分な注意が必要となる。

【００５６】この発明の実施例では、主に現像剤量規制
体に円柱棒を用いたが、これらに限定されることなく、
少なくとも押圧部が剛性かつ磁性を有し、その曲率半径
が０．５〜１５mmの棒状であれば良い。

【００５７】また、この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。この発明
の現像装置においては、像担持体１に対する前記現像ス
リーブ３の間隔すなわち図９におけるｄの値を０．２mm
〜０．７mmさらには０．３mm〜０．６mm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、現像電界を大きくし、電気力線の引き
出し量を増やすので、現像時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、穂先と潜像面の隙間Ｓ−ｄは０．０２mm〜０．３mm
すなわち（０．１〜０．６）×ｄに相当する値を保つこ
とができることとなる。

【００５８】この発明で使用する現像剤は２成分現像剤
が好適である。この２成分現像剤の例としては粒径が１
〜２０μｍ（好ましくは３〜９μｍ）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２０〜１
００μｍ（好ましくは３０〜６０μｍ）のキャリアとか
ら成る現像剤が好ましく用いられる。このトナーは、ト
ナー軟化点が９０〜１５０℃で、トナーガラス転移点２
０〜７０℃であることが好ましく、このトナーの説明を
すると以下の通りである。

【００５９】１．熱可塑性樹脂（結着剤）（８０〜９
０）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等、ある
いは前記の混合物２．顔料（着色剤）０〜１５wt％例：黒：カーボンブラックイエロー：ベンジン誘導体マゼンタ：ローダミンＢレーキ、カーミン６Ｂ等シアン：銅フタロシアニン、スルホンアミド誘導体染料
等３．荷電制御剤０〜５wt％プラストナー：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
級アンモニウム塩等、マイナストナー：電子受容性の有機鉄体、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等４．流動化剤例：コロイダルシリカ、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等５．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等６．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、顔料等これらの
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。

【００６０】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、鉄合金粉末等が用いられ、
（０．１〜５）wt％含有される。さらに鮮明な色を保つ
ためには１wt％以下とするのが望ましい。

【００６１】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
クッス、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、ゴム等の粘着性樹脂等が用いられ
る。

【００６２】一方、像担持体１側の表面電位は−６００
ｖ、露光部電位は０〜−１００ｖとし、また現像スリー
ブ３に対してはＤＣバイアスが−５００ｖ、ＡＣバイア
スが７００ｖ（ｒｍｓ）、周波数４ＫＨｚの電位が印加
することを条件として現像を試みたところ極めて、高解
像像力にて階調の整った良質のトナー像が得られること
が確認された。

【００６３】

【発明の効果】前記したように、この発明は、現像剤担
持体を押圧する現像剤規制体の押圧部はその曲率半径を
０．５〜１５ｍｍとした剛性かつ磁性を有する材料であ
ると共に、現像剤坦持体は現像剤を担持する表面に不
定形粒子によるサンドブラスト処理後、さらに球形大粒
子によるサンドブラスト処理を付与する凹凸形成処理を
施し、球形大粒子によるサンドブラスト処理の条件はド
ライサンドブラストで、空気圧を２〜６Ｋｇ／ｃｍ²、
球形大粒子の噴射部から現像剤坦持体の現像剤を担持す
る表面までの距離を１００〜２００ｍｍ、球形大粒子の
粒子径が１０〜２１０μｍであるから、現像剤担持体の
表面粗さＲｚ０．１〜１０μｍを得ることができ、製造
時現像剤担持体のフレが改善され、まや現像剤担持体の
現像剤を担持する表面の鋭利な突起がつぶれる。このた
め、剛性を有する棒状の磁性部材を現像剤に押圧形成し
ても、現像剤担持体の表面に鋭利な突起がないため、ト
ナーとの不要な摩擦が減少し、円滑な規制が行なわれ
る。また、現像剤との摩擦力による現像剤担持体の摩耗
も減るので、現像剤の高耐久化が可能になり、さらに現
像剤担持体の表面を高硬度化し、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本となった実験を示す説明図であ
る。

【図２】図１の実験で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である。

【図３】非線形弾性体の一例についてたわみと荷重との
関係を示す図である。

【図４】サンドブラスト処理の原理図である。

【図５】表面粗さＲｚを説明する図である。

【図６】実施例１の現像装置の構成図である。

【図７】図６の現像装置で得られる押圧力と搬送量との
関係を示す図である。

【図８】図６の現像装置で得られる押圧力と搬送量との
関係を示す図である。

【図９】像担持体と現像スリーブとの間での現像の説明
図である。

【図１０】実施例２の他の現像装置の要部の構成図であ
る。

【図１１】実施例３の現像装置の構成図である。

【図１２】第３実施例を示す構成の要部の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１像担持体３現像剤担持体４マグネットローラ５棒状体６バネ材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に固定された磁石体と剛性を有する
現像剤担持体と、前記磁石体に対向して設けられ、前記
現像剤担持体上の現像剤量を規制する棒状の現像剤規制
体とを有する現像装置において、前記現像剤担持体を押圧する前記現像剤規制体の押圧部
はその曲率半径を０．５〜１５ｍｍとした剛性かつ磁性
を有する材料であると共に、前記現像剤坦持体は現像剤を担持する表面に不定形粒子
によるサンドブラスト処理後、さらに球形大粒子による
サンドブラスト処理を付与する凹凸形成処理を施し、前記球形大粒子によるサンドブラスト処理の条件はドラ
イサンドブラストで、空気圧を２〜６Ｋｇ／ｃｍ²、前
記球形大粒子の噴射部から前記現像剤坦持体の現像剤を
担持する表面までの距離を１００〜２００ｍｍ、前記球
形大粒子の粒子径が１０〜２１０μｍであることを特徴
とする現像装置。