JPS58169164A - 現像装置 - 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】 本発明は高抵抗磁性トナーを有する一成分系現浄剤用現
像装置に関するものである。

複数の磁極を有する磁石と、その磁石のまわりを回動す
る現像スリーブとを設け、現像スリーブの外周面に一成
分系現像剤の薄層を形成し、現像位置において潜像相持
体の潜像に静電的に現像剤を付着させて潜像を顕像化す
る現像装置はすでに知られている。

現像スリーブ上の現像剤は現像により潜像にトナーを与
えた部分は層厚が薄くなり、潜像のない部分はトナーを
与えないので最初のままの層厚を保つ。このため現像後
は現像剤の薄層に凹凸を生じる。このような状態のトナ
一層に再び帯電トナーが供給されると、現像剤層の凹凸
（！ｌ−完全になくすことができず、場所により現像剤
層の密度、厚さが不均一になり、濃度むらや前の画像を
オフセットするという不具合を生じる。

本発明は上記の不具合を解消することを目的としている
。

本発明はこの目的を、現像スリーブの現像後の１″　　
現像剤層を一部除去す″た“現像“リ−７”　ｌｆｎ先
端１　が圧接するように回動支持されたスクレーパを設
置′ （げ、そのスクレーパを磁性材料の薄板により形成！す
ることにより達成した。

本発明によりスクレーパが現像スリーブ内の磁石により
吸引されるので特別の加圧手段を設けることなく現像ス
リーブに圧接させることが可能で、簡単な構造により現
像剤層の剥離が可能になった。

スクレーパを磁性材料により形成したため現像剤がスク
レーパ上に滞留する問題を生じる。

この点を本発明はスクレーパロールｔ−設ｆｆることに
より解決した。

本発明の実施例について以下図面により説明する。

第１図において現像スリーブ装置１は複数の磁極Ｎ及び
Ｓｌ例えば４個又は６個等の磁極Ｎ及びＳを有する固定
配置された磁石ロール又は複数の固、定磁石（以下総称
して現像磁石２と称す）と、現像剤担持体、例えば現像
磁石２のまわりを回転自在に配置された現像スリーブ３
とを有する。

スリーブ３は非磁性かつ導電性材料よりなる薄肉円筒状
金属スリーブ３ａ、例えばステンレス製スリーブと、金
属スリーブ３ａの外周に被覆され、しかも金属スリーブ
３ａと一体になっている導電性ゴム層３ｂとを有する。

導電性ゴム層は１０８Ω・ｍ以下、好ましくは１０ＳΩ
・ｍ以下でゴム硬度が５０°以下の材料、例えばＳｔゴ
ムにより形成さ扛る。

現像位置において現像スリーブ３に接するように潜像担
持体４が配置される。潜像担持体４は複数のロール５に
巻掛けられた図に示すようなエンドレスベルト状の記録
体を用いることもできるし、ドラム状の記録体を用いる
こともできる。前記ロール５のうち１つが駆動ロールと
じて利用される。

現像装置ケーシング６の中には高抵抗磁性トナーをもつ
一成分系現像剤７が収納さ几る。

現像剤７としては色々な成分の現像剤を利用することか
できるが、代表的な一例を示すと、磁性トナーと８１０
２とを混合した一成分現像剤が用いられる。磁性トナー
としてはスチレン系樹脂と染料と磁性材ＶｃＦｅ３０４
　　とを混練したものが一例としである。−成分系現像
剤としては５ｉ０２　ｋ含まず磁性トナーのみのものも
あるが、前記の地肌汚れを防止するために予め現像剤被
覆を形成する場合には５ｔ０２１含むのが好都合である
。

現像剤は平均すると粒径が１２μ程度である。

現像剤は現像磁石２による磁気吸引力により現像スリー
ブ３の表面に吸着し、磁気吸引力とコ゛ム被覆層３ｂに
よる摩擦力により現像剤は現像スリーブ３Ｖｃより矢印
方向（第１図では反時計方向）に搬送される。

現像スリーブ３による現像剤の搬送途中に非磁性材料よ
りなるドクターブレード８が現像装置ケーシング６もし
くは機械ケーシングとドクターブレード８との間に設け
られたばね９により現像スリーブ３に圧接するように配
置されている。

現像スリーブ３により搬送される現像剤はドクターブレ
ード８により抑止さ扛、ドクターブレード８の前面８ａ
すなわち現像剤が流入する入側面の前にトナー溜り１０
ヲ形成し現像剤は矢印の示すように移動しながら滞留す
る。

ドクターブレード８は前面８ａが現像スリーブ３の法線
を通り、現像スリーブの軸線を含む平面にはソ一致する
ように配置され、換言すればドクターブレード８の先端
縁ｌｌが現像スリーブ３の表面に接する位置における現
像スリーブ３の接平面Ｔに対し９００±３０°の圧接角
αで配置されている。

ドクターブレードの先端には幅りが０．５十０．２　ｍ
程度の薄い先端刃部１２が形成され、該先端刃部１２は
後面１２ｂすなわち現像剤が流出していく出側面が前記
先端縁１１から前記前面８ａＶｃはぼ平行に延在する面
として形成される。先端刃部１２の現像スリーブ３に対
向する面は前記先端縁１１から前記接平面Ｔに対し１５
°±１５°の入口角βを有する入口斜面１３として形成
され、入口斜、面１３と前記後面１２ｂとにより丁度ナ
イフェツジがドクターブレード８の先端に形成され、更
に入口斜面１３と現像スＩＪ　＋プ３の外周面との間に
は楔状の空間が現像剤流入口１４として形成されている
。先端内部１２はドクターブレード８本体部と一体状に
形成されることもできるし、第２図に示すように別体の
先端プレート部１５として形成され、ドクターブレード
８本体の前面８ａと先端マ°レード部１５の前面ｔＳａ
とがほぼ同一面になるように取外し可能に固定する構造
とすることもできる。

トナー溜り１０において矢印に沿って移動する現像剤は
現像剤流入口１４に進入し、集まった現像剤により押し
込まれる力とげね９によるドクターブレード８の圧接力
とにバランスした状態で先端縁１１と現像スリーブ３の
表面との間を擦過するように通過する。先端縁１１と現
像スリーブ３との間を通過する現像剤、特に高抵抗磁性
トナーはドクターブレード８との摩擦により帯電され、
帯電現像剤として現像剤スリーブ３のゴム被覆層３ｂの
表面に現像剤の薄層竺形成する。

ドクターブレード８の自重及びばね９の力による圧接力
が一例として５　ｇ　／　ｍｍに選定された場合に４０
〜６０μの好ましい現像剤層が得られた。

トナーの摩擦帯電における比帯電量はｌＯ〜１５μｃ／
ｇ　　となり真電荷をもったトナ一層が得られた。

ドクターブレードとして非磁性でしかも導電性材料、例
えばステンレス製のブレードを用い、ドクターブレード
を接地するかバイアス電圧印加することにより、ドクタ
ーブレード８は現像剤に摩擦帯電の他に電圧による電荷
注入が可能になり、現像剤の帯電性能が高まる。

現像剤は金属性のドクターブレード８と現像スリーブ３
のゴム層３ｂの間を通過するため圧接による摩擦を受け
てもゴムの弾性があるので、現像剤がストレスによジ傷
められるという仁とが回避された。ゴム層を用いること
により現像スリーブと現像剤との間の摩擦が高められ、
ドクターブレードによる現像剤に対する摩擦も高められ
る。

帯電した真電荷をもつ現像剤の、現像スリーブ３の表面
に形成された薄層は現像スリーブ３の表向に磁力とゴム
の摩擦により付着した状態で搬送され、現像位置におい
て潜像担持体４に接触し、現像剤は潜像にイ」着して顕
像化する。

ドクターブレードの先端縁１１及び入口斜面１３が現像
剤により摩耗され人口角βが低下すると、現像剤に対す
る帯電及び現像剤層の厚さを調節するという機能がなく
なる。これ全防止し摩耗に対するドクターブレード８の
寿命を高めるためドクターブレード８、特に先端刃部の
表面硬化処理をすると良い結果が得られた。表面硬化処
理の一例として表面０．１　ｔｔｒｍ　ｆ）イオン窒化
処理し、硬度Ｈｖ　＝　１１００〜１４００　ｋ得るよ
うにすると摩耗に対する寿命が著しく高上した。イオン
窒化処理に代ってセラミック処理等も可能である。

硬化処理は先端プレート部分をドクターブレード８本体
と別体にすると処理作業が容易になるとい？効果がある
。

更に硬化処理は入口斜面１３だけとすることもできる。

このようにすると、セラミック処理のように非導電性材
料の処理をした場合にもドクターブレードにバイアス電
圧を印加し、現像剤に電荷注入するという効果は維持で
きる。

現像処理のため現像スリーブ３を回転すると、現像剤の
うち０．５μ以下のトナー及び５１０２が現像スリーブ
３のゴム層３ｂの表面に付着しはじめる。このことによ
り前記の如く現像時の地肌汚れという不具合を生じる。

そこで現像装置の運転開始に際して先ず現像剤として粒
径が５μ以下の微粉現前剤全現像装置ケーシング６内に
収容し、現像スリーブ３のゴム層３ｂの上に数μの現像
剤層を形成し、その後正規の現像剤を現像装置ケーシン
グ６の中に入れて、所定の現像作業を行なう。これによ
り地肌汚れが解消した。

上記の現像スリーブを回転して自然に現像剤層全形成す
るのとは違って現像装置の運転開始に先立って吹きつけ
装置を用い５μ以下の粒径の現像剤を現像スリーブ３の
ゴム層３ｂの表面に数μの所定厚の現像剤層を形成する
ように吹きつけることも可能である。この方法によって
も地肌汚れを防止することが可能になった。

又メーカーよりの出荷前又はユーザーにおける運転開始
前に正規の現像剤を用いて一種のならし運転状の準備運
転を行ない、現像スリーブのゴム層の表面に所定厚の現
像剤層を作って後ユーザーにおける本格的な現像作業に
入るようにすることもてきる。

ドクターブレード８は先端刃部１２の現像剤用１）１１
１に逃げを形成するように後退−１６が形成され、現像
スリーブ３の表向との間に可成りの間隔が設けられてい
る１、この構造りこより、先端刃部１２の出側において
現像剤が飛散し、その現像剤がドクターブレードに伺着
することにより現像剤のある程度の塊りがドクターブレ
ードから不規則に落下し、ドクターブレードにより厚さ
を制御されている現源剤薄層の厚さむらケ生ずるという
問題が生じなくなっＲ１、 特にドクターブレード８を現像磁石２の１つの磁極に対
向し−Ｃ配置し、その際第２図に示すように磁極の中心
線とドクターブレード８の前面８ａのなす角δを例えば
ｌＯ″程度に、表現を変えると、磁極の現像剤の流れ方
向にみて上流側のエツジがドクターブレード８の先端Ｈ
部１２の入口斜面１３の範囲内にあるようにドクターブ
レード８　、！：磁磁極用相対位置選定すると現像剤薄
層の調節効果を高め上記のドクターブレードよりの現像
剤の落Ｆ’を防止するという効果が得られた。これはド
クターブレード８が磁極の磁気吸引作用により現像スリ
ーブ３に対する密着度を高めることと、この磁極による
磁界の影響とドクターブレードの後退−１６による逃げ
の形成との効果により現像剤がドクターブレード８のど
の而にも付着することが回避できることによる。

現像スリーブ上の現像剤薄層は現像位置において潜像担
持体に現像した後は現ｆ象剤の層の厚さが場所によ！ｌ
ｌｌ変化し凹凸の厳しい現像履歴が残る。この場所によ
る厚さの変化は現像スリーブ３が回転して新たに現像剤
の補給をしてもその後に影響を残し、トナ一層の密度、
厚さが不均一になり現像の際に濃度むらやオフセット等
を発生し画質に影響する。

これを避けるために、現像位置を出てドクターブレード
８による現像剤補給位置に至るまでの途中の位置Ｖこス
クレーバ１７ヲ設ける。

スクレーパ１７ｉ、ｊ板厚ｔ　＝　０．０５−０．１　
ｍｍのＳＫ材等の弾性のある磁性相ｒ［が選ばれ軸又は
ピン１８により回動自在ｖｃ支持された支持材１９に固
定されている。

スクレーパ１７（１現像磁石２０１つの磁極に対向して
先端部が位置するように配置されると、磁力によりスク
レーパ１７の先端部が現像スリーブ３に圧接され、しか
も薄い仰性根であるので現像スＩＪ　＋ブ３の表面に馴
染む形で圧接されるので現像後の世浄剤を・剥取る。こ
の場合スクレーパ１７による剥取りに前記の現像剤微粉
により最初に形成した層に剥取らないように圧接力を調
節する。スクレーパ１７に磁灼材料により形成すること
により特別のスクレーパ加圧手段を必要としないという
効果があり、薄板にすることにより現像スリーブの表面
の凹凸にもある程度ならって接触するという優れた効果
が得られた。

しかしスクレーパ１７が磁性材料で形成されているので
現像剤を剥取ったところに現像剤が滞留し又トナー溜り
を形成する。このトナー溜りを回避する７ｃめにスクレ
ーバ１７の先端による現像剤剥取り位１片の近くにスク
レーパロール２ｏを設ける。

スクレーバロール２０ニ矢印て示すように時計方向に間
欠的に回転され、現像剤をスクレーバ１７に沿って移動
させる。

スクレーバ１７には第３図に示すように逆Ｕ字状の開口
部２１が多数並んで形成され、スクレーバ１７により剥
取られスクレーバロール２０により送られる現像剤の一
部が開口部２１全通して現像スリーブ３に供給される。

開口部２１は逆回字形に形成され現像剤の流れの方向か
らみて開口部２１の上流側端部の中央に突片２２が形成
され開口部２１の中央に向って突出している。

この突片により現像剤中に混入し画像画質に影響を及ぼ
す糸くずや髪の毛等、！ＶｆＶｃ５Ｉ＋ＩＩ＋＋＠後の
最も画像に悪影響を及ぼす糸くずや髪の毛等を除去する
ことができる。特に突片２２ヲ第４図に示すように現像
スリーブ３の方に彎曲させ、突片２２の先端を若干スク
レーバ１７の而より突出させるように形成すると糸くず
等の除去効果は一層高ぬられる。

スクレーバ１７の開「１部２１は図の例に限定されず、
いわゆる多孔数の如く多くの小穴２１　′ｆｆ：第５図
のように設けたものてもよい。この場合は穴あけ時のか
えり等をそのまま保存し、そのがえり等が組付時にスク
レーパロール２ｏの側に突出するようにすると糸くず等
の除去効果は得られる。史に、第６図に示すように開口
部２１の代りに角穴２１’の四辺の中央部に中央０て向
って突出する突出部２２′を設けたものを利用すること
もできる。この場合相対向する突出部２２′の先端間隔
’１３−５ｍｍ程度に選定すると糸くず等の除去効果が
高められる。角穴２１’の大きさによっては一辺に設け
る突出部２２′の数を１個ではなく複数個にすることも
できる。

又角穴２１’の各辺に突出部２２′ではなく第７図に示
すように凹部２２’；Ｈ設けることもできる。

スクレーバ１７の取付に際し第８図に示すようにスクレ
ーバ１７　ｔ、固定した支持材１９の両端部に支持穴２
３全形成しく図は一端のみを示す）その支持穴２３にば
ね２４を装着し、中央部につげ２５ヲ有する支持ピン２
６の一端を支持穴２３に遊嵌し、支持ピン２６の他端を
ケーシングの穴に嵌入する構造とすると、つば２５ヲ利
用して支持ピン２６ケばね２４に対抗して支持祠’１９
に押し込むことにより簡単にケーシングから取り外すこ
とができ、逆に簡単にケーシングに取付けることもでき
る。しかも支持材１９は支持ピン２６により回転自在に
支持さ扛ることかできる。必要によってはばね２４ニ支
持穴２３の中ではなく支持材端面とつば２５との間に設
けることもてきる。

潜像担持体においては中央部に画像潜像が形成されるこ
とが多く、両側端部に形成される画情報密度は小さい。

このためどうしても現像スリーブにおいて両側端部にお
けるトナー消費が少なく中央部のトナー消費が多いとい
う傾向になる。このことはスクレーバ１７により現像ス
リーブ３から剥ぎ取られた現像剤は両側端部が中央部よ
り多くなり両側端部における現像剤の溜り現象が大きく
なる。そこでスクレーパロール２０には第９図に示すよ
うに周面にら旋状のリプ２７ヲ形成する。その場合スク
レーパロール２０の回転により現像剤が両側端より中心
に向けて送られるようにら旋方向が選定され、しかも中
央より両側に互に逆方向のら旋として形成される。

前記リプ２７はスクレーパロール２０に一体状に金属加
工したものとして形成することもできるが、第１Ｏ図に
示すようにベース材２８にナイロンループ２９ヲ付着し
たり植毛したブラシテープ３０ヲ粘着テープ３１等によ
りスクレーパロール２０の軸体の周囲にら旋状に接着し
て形成することもできる。

スクレーパロールの寸法によっては第９図のように形成
された金ｆｉ　ＩＪプ又はプラスチックリプ２７の外周
にブラシテープ３０ヲ接着して形成することもてきる。

又スクレーパロール２０の軸体は丸棒状に限らず断面角
状の棒状態とし、その周囲にら旋状にリプ２７ヲ形成し
たものやブラシテープ全接着したものを利用することも
てきる（第１１図）。

スクレーパロール２０の回転により現像剤は現像スリー
ブの両側端部分から中央部分へ送られ攪拌されるので、
比較的画情報密度の少ない両側端部の現像剤を中央部に
移し、現像に使用される確率を増やす。これにより現像
の局部的溜り及び一部の現像剤が現像に寄与することな
くいつまでも現像スリーブに対する帯電薄層形成、剥離
をくり返すことを解消することができ、局部的な現ｒ象
剤の疲労の問題が解消される。

スクレーパ１７により現像スリーブ３がら剥ぎとられた
現像剤、特にトナーは磁気的にスクレーパ１７ｖｃ吸着
して滞留し、スクレーパロール２ｏにより攪拌移動され
る間にスクレーパ１７の開口部２１を通って再び現像ス
リー゛ブ３の方へ移動する。この量系くずや髪の毛、紙
粉等は磁気的に束縛されないので徐々に現像剤の溜りの
表層部へはじき出される。はじき出された糸くずなどは
スクレーパロール２０の表面もしくはら旋状のリプにブ
ランテープ３０等を設けであると、スクレーパロール２
０の表面に付着し回収される。スクレーパロール２０の
表向に付着回収した糸くず等全現像装置から除去しやす
くするために現像装置ケーシング６に取外し可能にしか
もスクレーパロール２ｏに接するようにごみ取りプレー
ト３２ヲ設ける。これによりスクレーパ「Ｊ−ル２０ニ
付着した糸くずはごみ取りプレート３２に回収され、適
宜外部へ除去されることができる。

スクレーパロール２０は現像剤の溜！ｌ防止するために
現像スリーブ３の回転と同期して回転される。しかし現
像スリーブ３と共に絶えず回転する必要はない。そこで
スリーブの１回転について例えばスクレーパロール２０
は３０°回転する等の間欠駆動をされる。例えば第１２
図に示すようにスクレーパロール２０の軸が一方向クラ
ッチ３３ヲ介してアームプレート３４と連結されており
、アームプレー１−３４＆↓現像スリーブの駆動軸と連
動された軸Ｇで取付けられたカム３５のフォロワーとし
て形成され、現像スリーブが１回転するごとにテープ、
プレート３４がカム３５ｒｉ：より所定角度、例えば３
０′回転され、所定角度回転後ばばね３６により復帰動
され、そのとき一方向クラッチ３３０作用によりスクレ
ーパロール２０はその位置に保持される構造が利用でき
る。しかしスクレーパロールの間欠駆動機構はこの例に
限定されるものではない。

、本発明により現像スリーブの現穐剤一層の剥ぎ取り、
現像剤をよどみなく供給し、古い現像剤が局部的に残留
することが解消された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の説明図、第２図はドク
ターブレードの部分拡大説明図、第３図はスクレーパの
平面図、第４図はスクレーノくの変形側の側面図、第５
図〜第７図はスクレーノくの開［］部の変形例をそれぞ
れ示す部分図、第８図はスクレーパ支持部の構造の一例
を示す図、第９図はスクレーパロールの正面図、第１θ
図はブランテープの説明図、第１１図はスクレー・々ロ
ールの変形例の部分斜視図、第１２図はスクレーパロー
ルの間欠、駆動機構の説明斜視図である。 １・・・現像スリーブ装置　２・・・磁石３・・・現像
スリーブ　　　４・・・潜像担持体７・・・現ｆｔ　剤
ｔ　７・・・スクレーノく１９・・・支持材２０・・・
スクレー、＋ロール２１・・・開口部２２・・・突片

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　複数の磁極を有する磁石と、該磁石のまわり
   を回動可能に支持された現像スリーブと、該現像スリー
   ブに対向配置されたドクターブレードとを設けた高抵抗
   磁性トナーを有する一成分系現像剤用現像装置において
   、磁性材料よりなる薄板状のスクレーパが一端で回動可
   能に支持され、他端が現像スリーブに接するように配置
   されていることを特徴とする現像装置。
2. （２）前記スクレーパに多数の角状開口部が形成され、
   該開口部の少なくとも一辺に開口部の内側に突入する突
   片が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の現像装置。
3. （３）　　前記スクレーパに多数の小穴が形成され、小
   穴加工時のかえりが保持されていること１−＠徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の現像装置。
4. （４）複数の磁極を有する磁石と、該磁石のまわりを回
   動可能に支持された現像スリーブと、該現像スリーブに
   対向配置されたドクターブレードとを設けた高抵抗磁性
   トナーを有する一成分系現像剤用現像装置において、磁
   性材料よりなる薄板状のスクレーパが一端を回動可能に
   支持され、他端が現像スリーブに接するように配置され
   ていることと、前記スクレーノ（の現像スリーブに圧接
   する端部付近に設けられ現像スリー７゜と平行な軸線の
   まわりに回動可能なスクレーノくロールヲ有し、該スク
   レーノくロールにう旋状のリプが形成されていることを
   特徴とする現イ象装置０
5. （５）　　前記スクレーノ（ロールのら旋状すブカ二現
   イ象斉１を両側端から中央へ送る方向の左右２つのら旋
   状リブよりなることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   に記載の現像装置。
6. （６）前記ら族リプがプラツシテープにより形成されて
   いることケ特徴とする特徴とする特許請求の範囲第５項
   に記載の現像装置。
7. （７）　　前記スクレーノくロールが現像スリー７゛の
   回転と同期して間欠的に一定角度宛回転されることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項に記載の現像装置。