JPH067286B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真複写機や静電記録方式ファクシミリな
どに用いることができる現像装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、トナー中に磁性体を含有させキャリアを用いない
で現像する１成分現像法や、キャリアの粒径を５０μ程
度に小さくしてトナーと共に用いるマイクロキャリア現
像法が多く用いられるようになってきている。

以下、図面を参照しながら従来の現像装置について説明
する。第１図は従来の現像装置の断面図であり、１は磁
石、２はスリーブ、３はドクターブレード、４は現像
剤、５はスクレーパー、６はドラム状の感光体、７は撹
拌部材である。

以上のように構成された従来の現像装置について、その
動作を以下に説明する。磁石１は第１図に示したように
円柱状で、磁石中心に対して対称にかつ交互に等間隔に
８局の磁極が配置され、スリーブ２に回転可能に内蔵さ
れている。スリーブ２は非磁性体材料の円筒形部材であ
り、現像器側板（図示せず）に回転可能に支持されてい
る。磁石１とスリーブ２によってマグネットロールが構
成され、磁石１は矢印Ａ方向へ１３００rpmの速度で回
転し、スリーブ２は矢印Ｂ方向へ１１０rpmで回転して
いる。スリーブ表面上での磁力は１０００ガウスであ
る。ドクターブレード３は磁性を持つ材料で作られ、ス
リーブ２上の現像剤の層厚を一定に整える役割をする。
ドクターブレード３に磁性体材料を使用するのは非磁性
体材料を用いた場合より、同じ現像剤の層厚を得るのに
スリーブとドクターブレード間の間隙を大きく設定する
事ができるためである。１成分現像法や、キャリアの粒
径を小さくしたマイクロキャリア現像法では従来の２成
分現像法に比べ静電潜像を有する感光体と、スリーブ表
面の間隙が小さく設定できる。従来の２成分現像法で
は、この間隙が５mm前後であるのに対して、これらの現
像法は１mm前後である。このため、スリーブ上の現像剤
層の厚みを小さくする必要が生じる。スリーブと感光体
の間隙が0.6mmの場合、現像剤層の厚みは約0.5mmで、こ
の時、スリーブとドクターブレードの間隙は、ドクター
ブレードに磁性材料を使用すると、約0.5mmとなり、非
磁性材料の場合約0.2mmである。スリーブとドクターブ
レードの間隙が0.3mm以下の場合には、この間隙に紙の
繊維などの異物が噛み込み、面像に濃度むらが発生した
り、極端な時にはスリーブ上に現像剤が付着しなくなっ
たりする。これらを防止するために、近年、磁性体のド
クターブレードを使用し、スリーブとドクターブレード
の間隙を大きく設定するようになってきた。４は磁性を
持った現像剤で、トナーおよびキャリアは樹脂と磁性体
を主成分とし、キャリアには７５重量％、トナーには３
５重量％の磁性体が含有されている。５はスクレーパー
で現像済みの現像剤をスリーブ上から分離する役割をす
る。６はドラム状の感光体で、周知の方法によって静電
潜像が形成される。スリーブ２上に磁力によって吸着さ
れた現像剤４はドクターブレード３によって一定の厚み
に整えられ、感光体６上の静電潜像を現像する。現像が
終了した現像剤はスクレーパー５によってスリーブ２上
から分離され、新しいトナー（図示せず）と共に撹拌部
材７によって混合され、現像剤中のトナー濃度が調整さ
れ、再びスリーブに吸着される。

しかしながら、上記のように磁性体のドクターブレード
を使用すると、非磁性体のドクターブレードを使用した
場合に比べて、磁石１の回転負荷が大きくなり、同時
に、この回転負荷に磁極中心部と磁極間で変動が生じ、
騒音が発生するという欠点を有していた。

発明の目的 本発明の目的はドクターブレードとスリーブの間隙を大
きく設定でき、さらに回転負荷を小さくし、その負荷変
動を小さくすることを可能とした現像装置を提供するこ
とである。

発明の構成 本発明の現像装置は、磁性体製のドクターブレードの厚
みを、マグネットロールを構成する磁石の磁極間の1/2
になるように構成することによって、マグネットロール
の磁石の回転負荷が小さくなり、さらに回転時の負荷変
動が小さくなるものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第２図は本発明の一実施例に係る現像装置の断面図であ
る。第２図において、１および２はそれぞれマグネット
ロール８を構成するところの磁石とスリーブ、１３はド
クターブレード、４は現像剤、５はスクレーパー、６は
ドラム状感光体、７は撹拌部材である。

以上のように構成された本実施例の現像装置について以
下、その動作を説明する。磁石１は第２図に示したよう
に円柱状で、磁石中心に対して対称にかつ交互に等間隔
に８極の磁極が配置され、スリーブ２に回転可能に内蔵
されている。スリーブ表面での磁力は１０００ガウスで
ある。スリーブ２は非磁性材料の円筒形で外径が３１mm
である。スリーブ２は両端を現像側板（図示せず）に回
転可能に支持されている。磁石１とスリーブ２によって
マグネットロール８が構成され、磁石１は矢印Ａ方向に
１３００rpmで回転し、スリーブ２は矢印Ｂ方向に１１
０rpmで回転している。磁性体を材料とするドクターブ
レード１３は、スリーブ２上の現像剤の厚みを一定に整
える役割をする。ドクターブレード１３に使用する磁性
体としては鉄、ニッケルやその合金などで、磁石に吸着
され得る材料である。ドクターブレード１３の厚みｔは
６mmである。現像剤４はキャリアとトナーの混合物であ
る。キャリア，トナー共に樹脂と磁性体を主成分とし、
キャリアは樹脂に磁性体を７５重量％含有させた平均粒
径が４０μｍのものを用いた。トナーは樹脂中に磁性体
を３５重量％含有させた平均粒径が１１μｍのものであ
る。キャリアに対するトナーの混合率は２０重量％であ
る。

現像剤４は、マグネットロール８に吸着され、ドクター
ブレード１３によってスリーブ２上での厚みを規整され
た後、感光体６上に周知の方法によって形成された静電
潜像を現像する。現像を終了した現像剤はスクレーパー
５によってスリーブ２上から分離され、現像器内に回収
される。回収された現像剤は静電潜像にトナーが付着し
て、トナーの混合率が低くなっているので新しいトナー
が補給され、撹拌部材７によって撹拌混合されて、再び
マグネットロール８に付着し、静電潜像を現像する。

本発明ではドクターブレード１３の刃厚ｔをスリーブ２
上における磁石１の磁極間距離の略1/2にしたものであ
る。本実施例ではスリーブ２の外径が３１mmであり、ド
クターブレード１３の厚みｔが６mmである。つまり、本
発明は、ドクターブレード１３の刃厚ｔを次式によって
求められる厚みにすることによって、マグネットロール
８の磁石１の回転負荷を小さくすることが可能となるも
のである。

但し、Φ：スリーブの外径 π：円周率 Ｐ：磁石の極数 第１表はドクターブレード１３の厚みｔと磁石１の起動
トルクの関係を示したものである（スリーブ表面とドク
ターブレードの距離0.4mm，現像剤あり）。

なお、ここでいう起動トルクとは静止した磁石回転させ
るのに必要なトルクである。磁性体製のドクターブレー
ドを用いた場合、磁石の磁極はドクターブレードと最も
強く引き合う位置で静止する。また、回転中においても
常にこの位置で停止しようとする力が働くため回転負荷
に変動が生じる。本発明はこの起動トルクを低くし、さ
らに回転負荷の変動を小さくすることを可能とするもの
である。

第１表から明らかなようにドクターブレードの厚みｔを
磁石の磁極間の距離の1/2にすることによって、起動ト
ルクを低くすることが可能となる。

なお、第１表に示した実施例は、第３図に示したような
磁石との位置関係のものであり、ｔ_１とｔ_２が１対２の
関係のものである。ドクターブレードの材料としては、
磁性を有したステンレス（ＪＩＳ呼称ＳＵＳ４３０），
鉄（ＪＩＳ呼称ＳＳ４１），パーマロイ（鉄，ネッケル
合金）を使用したが、いずれも同じ値を示した。

また、上述の実施例ではスリーブと磁石の両方を回転さ
せ、現像剤として、キャリア，トナー共に樹脂と磁性体
を主成分としたものを用いたが、磁石のみを回転させる
現像器でも同様の効果が得られ、現像剤もキャリア，ト
ナーのいずれか一方に磁性を持たせるものであれば使用
でき、さらにトナーのみで使用する１成分現像剤で使用
できる。この場合、現像器のスクレーパーおよび撹拌部
材を省略することができる。

さらに、磁石とドクターブレードの位置関係を第４図の
ように、磁石１の中心線Ｙ−Ｙ′上でドクターブレード
１３の幅ｔをｔ_１＝ｔ_２というように１／２に振り分け
ることによって、さらに磁石の回転負荷を低減すること
が可能となる。

第２表はｔ_１およびｔ_２と磁石の起動トルクの値の関係
を示したものである。本実施例では第１表の結果よりｔ
は６mmである。第２表の結果よりｔ_１とｔ_２を等しくす
ることによって、磁石の起動トルクをさらに低減できる
ことを示している。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明はドクターブレ
ードの厚みを磁極間距離の略１／２に設定することによ
って、磁石の回転負荷を小さくすることができるという
優れた効果が得られる。そしてその効果により、磁石の
回転がなめらかになり、磁石の回転によって発生する騒
音をも低減するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像装置の断面図、第２図は本発明の一
実施例に係る現像装置の断面図、第３図および第４図は
本発明の実施例の主要部の断面図である。 １……磁石、２……スリーブ、４……現像剤、８……マ
グネットロール、１３……ドクターブレード。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁石中心に対して対称で交互かつ等間隔に
   磁極を配した回転可能な磁石と非磁性体スリーブとから
   なるマグネットロールと、前記マグネットロールの近傍
   に設けた磁性体製ドクターブレードを具備した現像装置
   であって、前記磁性体製ドクターブレードの刃厚を前記
   磁石の磁極間隔の１／２に構成したことを特徴とする現
   像装置。
2. 【請求項２】磁性体製ドクターブレードの刃厚方向にお
   ける中央を磁石の中心線上に位置させたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の現像装置。