JPH08202167A - 一成分現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一成分現像装置において、一成分磁性トナー
が小粒径であってワックスが含有されたものであって
も、トナー担持体上に筋状むらのない均一なトナー薄層
を長期にわたって確実にかつ安定して形成できるように
する。 【構成】 ワックスが含有され、平均粒径が８μｍ以下
でかつ５μｍアンダー量が３０ｗｔ％以下からなる一成
分磁性トナー６を使用し、かつ、層形成部材５のトナー
保持体３との接触線圧が３０〜１００ｇｆ／ｃｍである
とともに、トナー保持体３における層形成部材５との接
触部９の上流側近傍に相当する位置に配設される磁石部
材４のトナー搬送極４ａの磁力が３０〜６５ｍＴである
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一成分現像装置に係り、
特に、ワックスが含有された小粒径の一成分磁性トナー
であってもトナー担持体上に均一なトナー薄層を長期に
わたって確実にかつ安定して形成し得る一成分現像装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の画像形成
装置に用いられている一成分現像装置としては、例え
ば、内部に磁石部材が配設された円筒状のトナー保持体
上に一成分磁性トナーを供給し、トナー保持体表面に弾
性的に接触する層形成部材により該保持体に供給される
トナーの搬送量（厚み）を規制するとともに摩擦帯電さ
せて薄層化した後、その薄層状のトナーを静電潜像が担
持された潜像担持体と対向する現像領域に搬送し、その
現像領域において現像バイアス電圧印加により形成され
る交番電界などによりトナーを潜像担持体の潜像部分に
付着させて現像を行うものが知られている。

【０００３】そして、この種の一成分現像装置において
は、従来からトナーどうしの静電的凝集や機械的凝集が
発生しやすいという問題があったものの、装置の各構成
要素のパラメータを従来の範囲内で少々設定変更するこ
とにより上記問題をある程度低減させることが可能であ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年になっ
てトナー画像の高画質化要請による一成分磁性トナーの
小粒径化（平均粒径が８μｍ以下）やトナー画像表面の
耐こすれ性付与要請によるワックス添加が必要になった
ことから、上記一成分現像装置では、前記したトナーど
うしの静電的凝集や機械的凝集がより顕著に発生するよ
うになり、そればかりか、かかるトナー凝集物がトナー
保持体と層形成部材の間（接触部）に詰まり、それが原
因でトナー保持体上に形成されるトナー薄層に筋状むら
が発生するようになり、ひいては現像画像に白抜け等の
画質不良が発生してしまうという新たな問題が誘発され
るようになった。

【０００５】なかでも、トナー保持体上に形成されるト
ナー薄層に発生する筋状むらの問題は、現像回数が多く
なるにつれて増加する傾向がある。また、このような筋
状むらの発生問題は、トナーを使用量に応じて順次補給
する構成の現像装置よりも、トナーを新たに補給せず予
め装置内部に収容されたトナーのみを使用し切る構成の
現像装置において顕著に発生する傾向があった。これら
の点は、後述する図５及び図１５に示す測定結果などか
ら容易に理解できる。なお、この筋状むらの増加要因
は、トナー小粒径化により静電的凝集と機械的凝集が増
え、さらにはトナー保持体と層形成部材の間に詰まった
トナー凝集物の成長が加速されるためと、トナーのワッ
クス含有により機械的凝集が増えるためと推測される。

【０００６】従って、本発明の目的は、一成分磁性トナ
ーが小粒径であってワックスが含有されたものであって
も、トナー担持体上に筋状むらのない均一なトナー薄層
を長期にわたって確実にかつ安定して形成することがで
きる一成分現像装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一成分現像装置
は、現像剤としてワックスが含有され、平均粒径が８μ
ｍ以下でかつ５μｍアンダー量が３０ｗｔ％以下からな
る一成分磁性トナーを使用し、かつ、内部に磁石部材が
配設され、一成分磁性トナーを保持して潜像担持体と対
向する現像領域に搬送するトナー保持体と、トナー保持
体の表面に接触して該保持体に供給される一成分磁性ト
ナーを薄層にする層形成部材とを備えた現像装置であっ
て、層形成部材のトナー保持体との接触線圧が３０〜１
００ｇｆ／ｃｍであるとともに、トナー保持体における
層形成部材との接触部の上流側近傍に相当する位置に配
設される磁石部材のトナー搬送極の磁力が３０〜６５ｍ
Ｔであることを特徴とするものである。

【０００８】このような技術的手段において、一成分磁
性トナーとしては、高画質化や高品質化の要請により平
均粒径が８μｍ以下の小粒径のものが使用され、さらに
その要請をより確実に実現する観点から粒径ができるだ
け揃っていることが望ましいため、平均粒径５μｍ以下
のトナー量（５μｍアンダー量）が３０ｗｔ％以下のも
のが使用される。また、この一成分磁性トナーは、定着
性の良さや定着後のこすれに対する耐久性を付与する目
的からワックスを添加したものが使用される。そのワッ
クスとしては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）ワック
ス、ポリプロピレン（ＰＰ）ワックス等が用いられ、そ
のワックス含有量は２〜５％であることが好ましい。

【０００９】トナー担持体としては、非磁性部材からな
るものが使用される。そして、その内部に、トナーを担
持体表面に吸着保持するための磁石部材、特にトナー保
持体における層形成部材との接触部の移動上流側近傍に
相当する位置に配設されるトナー搬送極の磁力が３０〜
６５ｍＴ、好ましくは５０〜６０ｍＴである磁石部材が
配設されたものが使用される。このトナー搬送極の磁力
が３０ｍＴ未満であるとトナー搬送量が不足してしまい
（図７参照）、反対に６５ｍＴを越えるとトナー担持体
上のトナー薄層に筋状むらが発生しやすくなったり（図
６参照）、層形成部材のトナー担持体との接触部の接触
幅が増えて磨耗しやすくなる（図８参照）。

【００１０】また、トナー担持体は、トナー搬送極の磁
力が上記のごとく特定される関係上、その表面のＪＩＳ
Ｂ ０６０１−１９８２による表面粗さＲａが０．５
〜２．０、好ましくは０．８〜１．５であることが望ま
しい。この表面粗さＲａが０．５未満になるとトナー担
持体上のトナー薄層に筋状むらが発生しやすくなり（図
１３参照）、反対に２．０を越えると層形成部材のトナ
ー担持体との接触部の接触幅が増えて磨耗しやすくなる
（図１４参照）。

【００１１】層形成部材は、接触線圧が３０〜１００ｇ
ｆ／ｃｍ、好ましくは４０〜７０ｇｆ／ｃｍとなるよう
にトナー担持体表面に接触させて使用される。この線圧
が３０ｇｆ／ｃｍ未満ではトナーを十分に摩擦帯電させ
ることができず、反対に１００ｇｆ／ｃｍを越えるとト
ナー担持体に接触する接触部材が磨耗しやすくなったり
或いはトナーに対するストレスが強くトナーを劣化させ
やすくなる。

【００１２】また、この層形成部材は、トナー保持体と
の接触部の中心から層形成部材先端部までの突出長さが
０．５〜２．５ｍｍ、好ましくは１．０〜２．０ｍｍと
なるようにトナー担持体表面に接触させて使用される。
この突出長さが０．５ｍｍ未満ではトナー搬送量が不足
してしまい（図１０参照）、反対に２．５ｍｍを越える
とトナー担持体上のトナー薄層に筋状むらが発生しやす
くなる（図９参照）。

【００１３】更に、この層形成部材は、トナー搬送極の
磁力が上記のごとく特定される関係上、トナー保持体と
の接触部材がＪＩＳ Ｋ ６３０１−１９７５によるゴ
ム硬度３０〜４５°の弾性体により構成したものが好ま
しい。このゴム硬度が３０°未満では接触部材の接触幅
が増えて磨耗しやすくなり（図１２参照）、反対に４５
°を越えるとトナー担持体上のトナー薄層に筋状むらが
発生しやすくなる（図１１参照）。

【００１４】本発明の現像装置は、非接触式現像方式を
採用するものであり、また、現像剤保持体と潜像担持体
との間（現像領域）に現像用の電界が形成されるように
現像バイアス電圧が印加される。更に、この現像装置
は、トナーを使用量に応じて順次補給するように構成し
たものであっても、或いは、トナーを新たに補給せず予
め装置内部に収容されたトナーのみを使用し切るように
構成したものであってもよいが、本発明の効果を顕著に
発揮できるという観点からは後者のものが望ましい。

【００１５】

【作用】このような技術的手段によれば、ワックスが含
有された小粒径の一成分磁性トナーを使用するにもかか
わらず、層形成部材の接触線圧が３０〜１００ｇｆ／ｃ
ｍであるとともに磁石部材のトナー搬送極の磁力が３０
〜６５ｍＴであるため、トナー凝集体がトナー保持体と
層形成部材の間で詰まることなく、トナー保持体上には
筋状むらのない均一なトナー薄層が形成される。しか
も、この際、層形成部材がトナー保持体との接触部にお
いて磨耗することが少ないため、トナー保持体によるト
ナー搬送量を十分な量に維持することができるうえ、上
記のごときむらのない均一なトナー薄層を長期にわたっ
て安定して形成することができる。

【００１６】また、上記のような優れたトナー薄層形成
や十分な量のトナー搬送は、層形成部材の突出長さや、
層形成部材のトナー保持体との接触部材や、トナー保持
体の表面粗さＲａを限定して構成することにより、より
一層確実に実現される。

【００１７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明について詳細に
説明する。

【００１８】図１〜図３は本発明の一実施例に係る一成
分現像装置を示し、図１は画像形成交換ユニットの形態
で使用される一成分現像装置の構成を示す概略断面図、
図２はその現像装置の要部を拡大して示す説明図で、図
３はその現像装置（画像形成交換ユニット）をプリンタ
に適用した例を示す概略説明図ある。この実施例の一成
分現像装置１は、所定量のトナーが予め収容されたもの
であり、しかも、図１に示すように、潜像担持体２０な
どが組み込まれている潜像形成装置２と一体化されてプ
ロセスカートリッジ式の画像形成交換ユニット１００を
構成するタイプのものである。そして、この一成分現像
装置１は、図３に示すように画像形成交換ユニット１０
０という形態でもって画像形成装置としてのプリンタ３
００の所定部位に対して着脱可能になっており、これに
より適宜交換して使用される。

【００１９】この一成分現像装置１は、トナー保持体と
しての円筒状スリーブ３と、円筒状スリーブ３の内部に
固定配設されている磁石部材としてのマグネットロール
４と、円筒状スリーブ３の表面に弾性的に接触する層形
成部材としての弾性ブレード５と、一成分磁性トナー６
を収容するトナー貯蔵部７と、トナー貯蔵部７内のトナ
ー６を撹拌しながらスリーブ３側に搬送する撹拌搬送部
材８とでその主要部が構成されている。磁性一成分トナ
ー６としては、所定の平均粒径からなり、所定のワック
スを含有するものを使用した。

【００２０】スリーブ３は、その表面粗さＲａ（ＪＩＳ
規格）が所定の値になるように形成されており、また、
不図示の電源部から交流成分に直流成分を重畳した現像
バイアス電圧が印加されるようになっている。

【００２１】マグネットロール４は、図２に示すように
所定の磁極Ｓ₁、Ｎ₁、Ｓ₂、Ｎ₂が所定位置にそれぞれ配
設された構造になっており、その各磁極のなかでも特に
スリーブ３の弾性ブレード５との接触部９の回転移動方
向上流側近傍に相当する位置に配設される磁極Ｓ₂がト
ナー搬送極４ａとして機能し、その搬送極４ａの磁力が
所定の値に設定されている。

【００２２】弾性ブレード５は、図２に示すようにスリ
ーブ３に接触する接触部材５０と先端側に接触部材を弾
持し後端側をユニット本体に固定する弾性支持材５１と
からなるものである。また、弾性ブレード５は、その先
端部５ａがスリーブとの接触部中心９ａから所定の長さ
分（突出長さＬ）突出するように配設されている。更
に、ブレード５の接触部材５０は、所定のゴム硬度（Ｊ
ＩＳ規格）からなる弾性体（例えばシリコンゴムをはじ
め、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ等のゴム材料）で構成され
ている。

【００２３】一方、潜像形成装置２は、潜像担持体とし
ての感光ドラム２０、感光ドラム２０に圧接されるよう
に弾性部材で付勢されてそのドラム表面を一様に帯電さ
せるロール式帯電器２１と、感光ドラム２０に当接して
そのドラム表面上に残留付着するトナーを除去するため
のクリーニングブレード２２とでその主要部が構成され
ている。本実施例の画像形成交換ユニット１００は、こ
の潜像形成装置２に対して上記の現像装置１が、支軸２
３を介して回動可能に支持されているとともに付勢用弾
性部材２４によりスリーブ３び両端部に設けられた間隙
保持用のトラッキングロール３ａが感光ドラム２０の周
面に圧接されて取り付けられることによって一体化され
ている。

【００２４】このようなプロセスカートリッジ式の一成
分現像装置１は、図３に示すようなプリンタ３００に装
着されて使用される。図３において、符号３０は記録シ
ート３１を収容する給紙カセット、３２は感光ドラム２
０に潜像を形成するレーザー式潜像書き込み装置、３３
は感光ドラム２０に当接しながら回転する転写ロール、
３４は定着器、３５は排紙部である。

【００２５】そして、この一成分現像装置１は画像形成
交換ユニット１００の形態でプリンタ３００に装着され
ると、以下のように作動して現像さらには画像形成（プ
リント）を行うようになっている。

【００２６】すなわち、まず、潜像形成装置２における
感光ドラム２０がロール式帯電器２１により一様帯電さ
れた後、潜像書き込み装置３２に入力される画像情報に
応じて静電潜像が書き込まれ、その潜像が一成分現像装
置１により次のように現像される。つまり、現撹拌搬送
部材８の回転駆動により、貯蔵部７内に収容された一成
分磁性トナー６が撹拌されながら搬送されてスリーブ３
の表面に供給され、続いて、トナー６がマグネットロー
ル４の磁力とスリーブ３の回転によりスリーブ３上に吸
着保持されて弾性ブレード５との接触部９に搬送され、
その接触部９の間を通過することにより摩擦帯電される
とともに均一な厚さの薄層状にされる。そして、均一な
薄層状に形成されたトナー６が、スリーブ３の回転によ
り感光ドラム２０と対向する現像領域Ｒに搬送され、ス
リーブ３に印加される現像バイアスにより感光ドラム２
０上の静電潜像に対して選択に付着し、もって現像がな
される。一方、この間、記録シート３１が給紙カセット
３１から転写タイミングに合わせて給紙され、感光ドラ
ム２０と転写ロール３３の間に搬送される。これによ
り、感光ドラム２０上のトナー像が記録シート３１上に
転写され、しかる後、定着器３４を通過することにより
トナー像が記録シート３１に定着され、定着後の記録シ
ート３１が排紙部３５に排出されることにより、プリン
トが終了する。

【００２７】なお、前記実施例では、現像装置１として
プロセスカートリッジ式形態のものを例に挙げて説明し
たが、本発明ではこの形態のものに何ら限定されず、公
知の一般的な形態のものであってもよい。例えば、現像
装置１として、図１の潜像形成装置２がない現像装置の
みの構成からなるトナー補給式形態の現像装置を使用す
ることができる。そして、そのトナー補給式形態の現像
装置１ａは、例えば図４に示すような複写機４００の所
定部位に配設して使用される。図４において、図１〜３
と略同じ機能や構成の部分に関しては同じ符号を付し
た。但し、符号３６は複写機の原稿読み取り部を示す。
この現像装置１ａを配設した複写機４００においても、
上記プリンタのような現像や画像形成（コピー）が行わ
れる。

【００２８】次に、前記実施例の一成分現像装置１など
を用いて下記のような各試験を行った。

【００２９】まず、一成分磁性トナー６として、図５に
示すような平均粒径及びワックスの有無からなる３種の
トナーを使用し、また、実施例の現像装置の各パラメー
タを以下のような従来装置のレベルに設定した条件でも
って、弾性ブレード５通過後におけるスリーブ３上に形
成されるトナー薄層に発生する筋状むらの発生状況につ
いて調べた。

【００３０】［実施例装置の設定条件Ａ］ ・ブレード５：接触部材５０のゴム硬度５０°、突出長
さＬ５ｍｍ、線圧１００ｇｆ／ｃｍ。 ・スリーブ３：表面粗さＲａ１．０。 ・トナー搬送極２ａ：磁力８０ｍＴ。

【００３１】この結果を図５に示す。図５の横軸はプリ
ント枚数を想定したプリント量ＰＶを示し、縦軸はスリ
ーブ上の層形成むら発生グレードＧを示す。層形成むら
発生グレードは、弾性ブレード５通過後におけるスリー
ブ３上に形成されるトナー薄層に発生する筋状むら（白
抜け）の本数を調べ、その本数に応じて表１に示すよう
な基準でグレード分け（Ｇ０〜Ｇ５）したものである。

【００３２】ここで、筋状むらは、トナー凝集物がブレ
ードの接触部において長く滞留した場合に経時的に詰ま
ることにより発生し、その発生本数もプリント量が増え
るにつれて増加する。これに対し、同じトナー凝集物で
もブレードの接触部において一旦滞留しても短時間で通
過するものがあり、この場合には当初むらが発生しても
プリント量が増えても発生本数がある一定量（最大で約
２０本）になって変化せず飽和状態となる。このため、
ここではグレードＧ２を許容レベルとする。なお、この
筋状むらの飽和する本数は常に最大２０本とは限らず、
現像条件、トナーの粒径やワックス含有量等によって変
動する。また、この試験例においては、図５のトナー粒
径１０．５μｍ、ワックスなしの場合の結果から、プリ
ント量が２０ｋＰＶ以降でむら発生本数が２０本以内と
いう飽和状態（Ｇ２）が続いており、このような状態の
間は現像が可能であるといえる。

【００３３】

【表１】

【００３４】図５の結果から、トナーが粒径１０．５μ
ｍ、ワックスなしという従来の条件設定の場合には画質
不良を招くような筋状むらの発生がないのに対し、トナ
ーの粒径を小さくしたり或いはワックスを含有させるこ
とにより、むらが発生しやすくなり、その発生割合はプ
リント量が増えるにつれて増加する傾向にあることがわ
かる。

【００３５】次いで、この結果を踏まえて、一成分磁性
トナー６として平均粒径８μｍ、ＰＥワックス０．５％
というワックス含有の小粒径トナーを使用し、また、実
施例の現像装置の各パラメータを以下のような内容に設
定した条件でもって、トナー搬送極２ａの磁力を可変さ
せた場合、プリント量２０ｋＰＶでの前記のごとき筋状
むらの発生状況や、弾性ブレード５の接触部９における
接触幅や、トナー搬送量について調べた。その各結果を
図６、図７及び図８にそれぞれ示す。

【００３６】［実施例装置における設定条件Ｂ］ ・ブレード５：接触部材５０のゴム硬度５０°、突出長
さＬ５ｍｍ、線圧５０ｇｆ／ｃｍ。 ・スリーブ３：表面粗さＲａ０．４。

【００３７】図６の結果から、トナー搬送極４ａの磁力
が６５ｍＴを越えて７０ｍＴ以上になると、筋状むらの
発生本数が飽和せず激増することがわかり、この磁力領
域の場合には良好な現像動作が不能となる。一方、図７
の結果から、トナー搬送極４ａの磁力が小さくになるに
つれてトナー搬送量も減ることがわかり、マグネットロ
ール４の磁極設計の自由度やトナー搬送量の所要量（約
１．０ｍｇ／ｃｍ²）からすれば、搬送極４ａの磁力は
３０ｍＴ以上必要となる。このトナー搬送量の試験結果
は現像装置の初期動作時のものであり、これ以後のトナ
ー搬送量に関する試験結果についても同様である。

【００３８】また、図８の結果から、トナー搬送極４ａ
の磁力が小さい領域であるほうが接触幅が狭いことがわ
かり、この接触幅は狭い程ブレード５の磨耗が少なくな
って有利であるため、搬送極４ａの磁力は６５ｍＴ以下
の領域がよい。つまり、グレード５の磨耗が進むと、接
触部材５０の接触部９が磨耗で削れてしまい、図２に示
すようはブレード先端部５ａの実質的な突出量（先端部
５ａとスリーブ３表面との離間距離）が減少し、ブレー
ド先端部５ａによるトナー補集能力が低下してトナー搬
送量も減ってしまう。従って、このような観点から鑑み
ても、搬送極２ａの磁力は６５ｍＴ以下の領域がよい。

【００３９】この試験結果から、現像装置１におけるト
ナー搬送極４ａの磁力を３０〜６５ｍＴの範囲に設定し
た場合には、筋状むらの発生グレードを許容レベルであ
るＧ２内に維持して良好な現像性能を確保することがで
き、しかも十分なトナー搬送性や弾性ブレードの耐久性
も確保することができることが理解できる。但し、搬送
極４ａの磁力は、５０ｍＴ以下であればむら発生グレー
ドをＧ１のレベルにでき、また３０ｍＴ以上であればト
ナー搬送量等を十分な値にすることができて特段の問題
もないのであるが、現像装置の配置の自由度、画像形成
速度の高速化（プロセススピード１３０ｍｍ／ｓｅｃ以
上）等の他の条件設定を考慮すると、５０ｍＴ以上が望
ましい。

【００４０】次いで、この実施例装置では、層形成むら
発生グレードをＧ２以内のレベルに抑えることができれ
ば白抜け等の画質不良のない現像が可能であるが、下記
要請事項〜を満足させるためにはさらなる性能向上
が望まれる。そこで、さらなる性能向上を追求するため
に以下の試験を行った。 超高画質化。 トナー搬送量を少ないレベルに抑え現像効率が高い
現像装置の実現化。 トナーの再利用化。 ロングライフのプロセスカートリッジ式現像装置の
実現化。

【００４１】最初に、トナー搬送極４ａの磁力を６５ｍ
Ｔに設定するとともに前記設定条件Ｂに準じた条件内容
において、弾性ブレード５の突出長さＬを可変させた場
合、プリント量２０ｋＰＶでの前記のごとき筋状むらの
発生状況や、トナー搬送量について調べた。その各結果
を図９及び図１０にそれぞれ示す。

【００４２】図９の結果から、突出長さを５．０ｍｍ以
下にすればむら発生グレードをＧ２のレベルにすること
ができるが、それを２．５ｍｍ以下にすると発生グレー
ドをＧ１のレベルにすることが可能となる。一方、図１
０の結果から、突出長さは十分なトナー搬送量を確保す
る観点からすると、０．５ｍｍ以上が必要である。以上
の結果から、ブレード５の突出長さＬは０．５〜２．５
ｍｍの範囲に設定すればよいことが理解できる。ところ
で、この０．５〜２．５ｍｍという突出長さは、従来の
長さ（３〜７ｍｍ）に比べて短い値であり、しかもブレ
ード５の接触部９の磨耗により影響されて変動しやす
い。しかし、本発明では、前記したようにトナー搬送極
４ａの磁力を６５ｍＴ以下にすることによりブレード５
の接触幅の低減ひいては磨耗の低減を図れるため（図
８）、上記のような短い設定範囲でも適用可能となる。

【００４３】続いて、トナー搬送極４ａの磁力を６５ｍ
Ｔに設定するとともに前記設定条件Ｂに準じた条件内容
において、弾性ブレード５の接触部材５０のゴム硬度を
可変させた場合、プリント量２０ｋＰＶでの前記のごと
き筋状むらの発生状況や、ブレードの接触幅について調
べた。本実施例では接触部材５０としてシリコンゴムを
使用し、その硬度については生ゴムの含有量を調整する
ことにより可変させた。その各結果を図１１及び図１２
にそれぞれ示す。

【００４４】図１１の結果から、弾性ブレード５のゴム
硬度が小さくなるにつれてむら発生が少なくなり、ゴム
硬度が４５°以下になるとむら発生グレードがＧ１のレ
ベルになることがわかる。一方、図１２の結果から、弾
性ブレード５のゴム硬度が３０°よりも小さくなるとブ
レードの接触幅が増加することがわかり、ブレードの磨
耗も増えることが推測できる。ここで、本発明では前記
のようにトナー搬送極４ａの磁力を６５ｍＴ以下にする
ことによりブレード５の接触幅の低減、ひいては磨耗の
低減を図れるため（図１２中の搬送極４ａの磁力８０ｍ
Ｔのデータ参照）、３０°程度までの小さいなゴム硬度
であってもブレードの磨耗問題の心配もなく十分に適用
可能である。以上の結果から、弾性ブレード５のゴム硬
度は３０〜４５°の範囲に設定すれば、ブレードの磨耗
問題の心配もなく、筋状むらの発生を低減できることが
わかる。

【００４５】続いて、トナー搬送極４ａの磁力を６５ｍ
Ｔに設定するとともに前記設定条件Ｂに準じた条件内容
において、スリーブ３の表面粗さＲａを可変させた場
合、プリント量２０ｋＰＶでの前記のごとき筋状むらの
発生状況やブレードの接触幅について調べた。本実施例
では、スリーブ３の表面粗さは表面処理工程におけるサ
ンドブラスト加工の処理条件を調整することにより可変
させた。その各結果を図１３及び図１４にそれぞれ示
す。

【００４６】図１３の結果から、スリーブ３の表面粗さ
Ｒａが大きくなるにつれてむら発生が少なくなり、表面
粗さが０．５以上になるとむら発生グレードがＧ１のレ
ベルになることがわかる。一方、図１４の結果から、表
面粗さＲａが大きくなるにつれてブレードの接触幅が増
加することがわかり、ブレードの磨耗も増えることが推
測できる。ここでも、本発明ではトナー搬送極４ａの磁
力を６５ｍＴ以下にすることによりブレード５の接触幅
の低減ひいては磨耗の低減を図れるため（図１４中の搬
送極４ａの磁力８０ｍＴのデータ参照）、２．０程度ま
での大きな表面粗さＲａであってもブレードの磨耗問題
の心配もなく十分に適用可能である。従って、以上の結
果から、スリーブ３の表面粗さＲａは０．５〜２．０の
範囲に設定すれば、ブレードの磨耗問題の心配もなく、
筋状むらの発生を低減できることがわかる。

【００４７】最後に、本実施例のプロセスカートリッジ
式現像装置の他に、従来のプロセスカートリッジ式現像
装置及び従来のトナー補給タイプのトナーボックス式現
像装置を用いて比較試験を行った。

【００４８】すなわち、まず、本実施例のプロセスカー
トリッジ式現像装置は下記のような条件設定を行い、他
の２つの従来装置に関してはトナー搬送極４ａの磁力を
８０ｍＴ、ブレード５の突出長さＬを５ｍｍ、ブレード
５の接触部材のゴム硬度を５０°という従来レベルに設
定した以外は本実施例の下記設定条件Ｃと同じ設定を行
った。また、トナー６としては平均粒径７μｍ、ワック
ス３％含有のものを４００ｇ使用した。

【００４９】［実施例装置における設定条件Ｃ］ ・ブレード５：接触部材５０のゴム硬度３０°、突出長
さＬ２ｍｍ、線圧１００ｇｆ／ｃｍ。 ・スリーブ３：表面粗さＲａ１．３。 ・トナー搬送極２ａ：磁力６５ｍＴ。

【００５０】そして、これら３つの現像装置における前
記のごとき筋状むらの発生状況についてトナー４００ｇ
をすべて使いきるまで調べ、その結果を図１５に示し
た。図１５の結果から、現像装置をトナー補給タイプの
トナーボックス式から従来のプロセスカートリッジ式に
変えるだけで、プリント量とともにむら発生が激増する
ことがわかる。これは、トナー補給タイプのトナーボッ
クス式現像装置は、使用されるトナーが消費とともに新
たに補給される仕組みになっているのに対し、プロセス
カートリッジ式のごとき類いの現像装置は、使用するト
ナーがトナー貯蔵部に予め一定量収容されており、その
トナーのみを使用して空になると使用不可となる仕組み
になっているため、新しいトナーが補給されず、トナー
消費が進むにつれてトナー残量に対するトナー劣化やト
ナー凝集が増え、この結果、スリーブ上のトナー薄層に
筋状むらが発生しやすくなるためと推測される。また、
図１５の結果から、同じプロセスカートリッジ式現像装
置であっても本発明のような構成にすることにより、ト
ナーを使いきるまでグレードＧ１を維持する程にむらの
発生を低減でき、しかも、従来の補給タイプのトナーボ
ックス式の現像装置よりも良い結果が得られることがわ
かる。

【００５１】また、上記従来のプロセスカートリッジ式
現像装置と本発明の現像装置のプリント量１０ｋＰＶ時
におけるブレードの接触幅について調べたところ、図１
６に示すような結果が得られた。すなわち、この結果か
ら、本発明装置の場合にはブレードの接触幅が従来装置
に比べて少なくなることがわかり、そのブレード磨耗も
少なくなることが推測できる。

【００５２】更に、上記本実施例装置においてトナー量
を１２００ｇ使用した場合の筋状むらの発生状況とプリ
ント量３０ｋＰＶ時のブレードの接触幅について調べ
た。その結果を図１６に併せて示す。図１６の結果か
ら、本発明のごとく構成することは、プリント量１０ｋ
ＰＶ以上のライフをもつプロセスカートリッジ式現像装
置において、筋状むらの発生が少なくブレードの耐磨耗
性が確保される効果が十分に得られるため、きわめて有
効となることがわかる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワックスが含有された小粒径の一成分磁性トナーを使用
するにもかかわらず、層形成部材の接触線圧と磁石部材
のトナー搬送極の磁力について前記のように特定したた
め、トナー凝集体がトナー保持体と層形成部材の間で詰
まることなく、トナー保持体上には筋状むらのない均一
なトナー薄層が形成される。しかも、この際、層形成部
材がトナー保持体との接触部において磨耗することが少
ないため、トナー保持体によるトナー搬送量を十分な量
に維持することができるうえ、上記のごときむらのない
均一なトナー薄層を長期にわたって安定して形成するこ
とができる。

【００５４】また、上記のような優れたトナー薄層形成
や十分な量のトナー搬送は、層形成部材の突出長さや、
層形成部材のトナー保持体との接触部材や、トナー保持
体の表面粗さＲａを限定して構成することにより、より
一層確実に実現される。更に、このような効果は、使用
する一成分磁性トナーは予め装置内に収容されており、
新たに補給されないように構成されている、プロセスカ
ートリッジ式の現像装置において顕著に得られ、その結
果、ロングライフのプロセスカートリッジ式現像装置の
提供が可能となる。

【００５５】従って、本発明の現像装置を使用すれば、
白抜け等の画質不良ない高品質の現像ひいては現像形成
を長期にわたって安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る一成分現像装置を示
すもので、画像形成交換ユニットの形態で使用される一
成分現像装置を示す概略断面図である。

【図２】 図１の装置のトナー保持体周辺の構成を拡大
して示す説明図である。

【図３】 図１の現像装置（画像形成交換ユニット）を
プリンタに適用した様子を示す概念図である。

【図４】 本発明の現像装置を複写機に適用した様子を
示す概念図である。

【図５】 各種トナーを使用した場合におけるプリント
量と層形成むら発生グレードとの関係について測定した
結果を示すグラフである。

【図６】 トナー搬送極の磁力に対する層形成むら発生
グレードの関係について測定した結果を示すグラフであ
る。

【図７】 トナー搬送極の磁力に対するトナー搬送量の
関係について測定した結果を示すグラフである。

【図８】 トナー搬送極の磁力に対するブレードの接触
幅の関係について測定した結果を示すグラフである。

【図９】 ブレードの突出長さに対する層形成むら発生
グレードの関係について測定した結果を示すグラフであ
る。

【図１０】 ブレードの突出長さに対するトナー搬送量
の関係について測定した結果を示すグラフである。

【図１１】 ブレードのゴム硬度に対する層形成むら発
生グレードの関係について測定した結果を示すグラフで
ある。

【図１２】 ブレードのゴム硬度に対するブレードの接
触幅の関係について測定した結果を示すグラフである。

【図１３】 スリーブの表面粗さに対する層形成むら発
生グレードの関係について測定した結果を示すグラフで
ある。

【図１４】 スリーブの表面粗さに対するブレードの接
触幅の関係について測定した結果を示すグラフである。

【図１５】 各種タイプの現像装置を使用した場合にお
けるプリント量と層形成むら発生グレードとの関係につ
いて測定した結果を示すグラフである。

【図１６】 プリント量に対する層形成むら発生グレー
ド及びブレードの接触幅の関係について測定した結果を
示すグラフである。

【符号の説明】

１…一成分現像装置、３…トナー保持体、４…磁石部
材、４ａ…トナー搬送極、５…層形成部材、５ａ…層形
成部材先端部、６…一成分磁性トナー、７…トナー貯蔵
部、９…接触部、２０…潜像担持体、５０…接触部材、
Ｌ…突出長さ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤としてワックスが含有され、平均
   粒径が８μｍ以下でかつ５μｍアンダー量が３０ｗｔ％
   以下からなる一成分磁性トナーを使用し、かつ、内部に
   磁石部材が配設され、一成分磁性トナーを保持して潜像
   担持体と対向する現像領域に搬送するトナー保持体と、
   トナー保持体の表面に接触して該保持体に供給される一
   成分磁性トナーを薄層にする層形成部材とを備えた現像
   装置であって、 層形成部材のトナー保持体との接触線圧が３０〜１００
   ｇｆ／ｃｍであるとともに、トナー保持体における層形
   成部材との接触部の上流側近傍に相当する位置に配設さ
   れる磁石部材のトナー搬送極の磁力が３０〜６５ｍＴで
   あることを特徴とする一成分現像装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、層形成部
   材のトナー保持体との接触部中心から層形成部材先端部
   までの突出長さが０．５〜２．５ｍｍであることを特徴
   とする一成分現像装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、層形成部
   材のトナー保持体との接触部材がゴム硬度３０〜４５°
   の弾性体であることを特徴とする一成分現像装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装置において、トナー保
   持体の表面粗さＲａが０．５〜２．０であることを特徴
   とする一成分現像装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の装置において、使用する
   一成分磁性トナーは予め装置内に収容されており、新た
   に補給されないように構成されていることを特徴とする
   一成分現像装置。