JPS6073659A - 磁性粒子層厚制御装置 - 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】 反薯ｌυＬ 本発明は一成分磁性現像剤の薄膜処理技術に関し、より
詳細には、ファクシミリ、電子写真複写機、プリンタ等
の普通紙画像形成装置における現像装置に適用可能な種
々の改良技術に関するものである。

嚢迷１ＩＬ −成分現像剤を用いる現像方式は、装置のコンパクト化
や維持管理性において有利であるが、その実用化に際し
ては種々の課題が存在する。例えば、−成分現像剤に現
像で必要な電荷を十分に且つ均一に付与する為には、ま
ず−成分現像剤を均一に薄層化することが要求される。

この為には、現像剤の粒子の粒径は小さい方が望ましい
のであるが、その半面地肌汚れやゴースト画像が発生し
易くなる。又、現像剤粒子の粒径は要求される画像の解
像度にも制約される。従って、薄層形成に関与する種々
の因子、例えば現像剤を担持し所定の径路に沿って搬送
させる現像ローラ、現像剤薄層のｗＪ厚を規制するドク
タブレード、使用済現像剤を現像ローラから剥取るスク
レーパ等を最適な構成とすることが必要となる。

−１ 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、層厚
及び表面電位が均一な一成分現像剤の薄層を容易に形成
でき高度な画像品質を安定して得ることが可能な現像装
置に関する種々の改良を提供することを目的とする。

ｌ−叉 以下、本発明の構成について具体的な実施例に基づき詳
細に説明する。第１図は本発明の１実施例としての現像
装置を示した模式図である。第１図において、潜像担体
としての無端状の誘電体ベルト１が、適数個のローラ１
ａ間を回動自在に張設されている。本例においては、誘
電体ベル１−１上にマルチスタイラス（不図示）等によ
り入力情報に応じてネガティブ潜像が形成される。

而して、形成された潜像を現像すべく、誘電体ベルト１
の一部に転勤接触可能に現像剤搬送体としての現像ロー
ラ２が回転自在に配設されており、本例では反時計回り
方向に回転される。この現像ローラ２は、本例では円筒
状に形成され、その周面には、固有抵抗値が１０５０・
Ｃｌ１１以下のカーボンを含有する導電性シリコンゴム
２ａが被着されている。この場゛合、シリコンゴム２ａ
の表面粗度が形成する現像剤の薄層の層厚や表面電位の
均一度に大きく関与し、地肌汚れやゴースト画像発生の
原因となるが、この点に関しては後で詳細に説明する。

尚、上述したローラ２の表面層の材料としては、トナー
の薄層化、帯電性、搬送性及び耐摩耗性等の面に於て、
本例で使用されているカーボンが含有された導電性シリ
コンゴムが好適であるが、これに限らず他のネオプレン
ゴムやニトリルゴム或いはＥＰＤＭ等の材料も使用可能
である。

現像ローラ２の内部には、本例では６個の磁石３ａ〜３
ｆがローラ２の内周面に沿って略均等に３− 配設されている。この場合、夫々の磁石３の表面磁束密
度は、磁石３Ｃだけを略１，０００ガウスと大きく、他
の５個は全て略８００ガウスに設定されている。そして
、夫々の磁石の極性は、互いに隣設された磁石３のロー
ラ２内周面と対向する端部の極性が異なる様に配置され
ている。

上述の如く構成された現像ローラ２の周面近傍で誘電体
ベルト１と転接する現像位置りの略反対側には、現像ロ
ーラ２に未使用のフレッシュトナーを補給する補給ロー
ラ４が回転自在に配設されている。本例では、補給ロー
ラ４は円筒状に形成され、その内部には４個の磁石５ａ
〜５ｄがローラ４の内周面に沿って現像ローラ２におけ
る磁石３と同様に略均等に配設されている。この場合、
補給ローラ４から現像Ｏ−ラ２へのトナーの受け渡しは
、主に双方のローラが略同方向に移動しつつ近接する部
分子で互いに異なる極性で略対向する磁石３ｂと磁石５
ｄの磁力によるのであるが、この転送動作を効率良く円
滑に進行させる為には、双方のローラ４，２の間隔Ｃ１
双方の磁石３ｂ。

４− ５ｄの配置及び補給口上−ラ２側の磁石５からの磁界の
補給口−５４の周方向における広がり等を最適に設定す
ることが要求される。まず、ローラ間隔Ｃは２〜６ｍｌ
程度が望ましく、本例では４．３ｉｎ＋に設定されてい
る。又、磁石３ｂに対する磁石５ｄの配置は、第２図に
示される如く、磁石５ｄの中心線ＩＩＤが両ローラ２．
４の中心を結ぶ直線！１ｏを基準とする補給ローラ４の
回転角α（好適には１５°）内に位置する様に設定すれ
ば良い。

但し、この場合、磁石３ｂはその中心線ｊ２ａと基準線
１１ｏの成す回転角θが１５°となる様に位置されてい
る。更に、磁石５ｄの磁力特性が転送効果に大きく関与
するが、これについては後で詳述する。

第１図に戻って、上述の如く構成された補給ローラ４の
周面近傍で、現像ローラ２に近接するトナー転送位ＩＴ
の略反対側には補給用フレッシュトナーを貯留するホッ
パ６が形成されている。このホッパ６は、フレッシュな
１成分磁性トナーを給入する給入口６ａと、補給ローラ
４の周面近傍で開（供給口６ｂ＠ｍえている。そして、
その内部で供給口６ｂに近い部分には、トナー攪拌用の
アジテータ７が回転可能に配設されている。又、補給ロ
ーラ４の１回転方向におけるホッパ供給口６ｂの下流側
には、トナー規制部材８がその先端を搬送するトナー量
を規制する為の間１１ｉＤだけ補給ロー５４の表面から
離隔させて配設されている。

この間隙りの好適な寸法は０．３±０．２１１ｍ程度で
あり、供給口６ｂから補給ローラ４の周面上に供給され
たフレッシュトナーに対してここで連鎖状態を切断する
所謂穂切り処理が施され、補給ローラ４の表面に層厚が
略均−なトナ一層が形成される。

一方、転送位置Ｔから現像ローラ２の回転方向における
下流側には、補給ロー５４から転送され現像ロー５２の
表面に担持されてその回転と共に搬送されてくるフレッ
シュトナーや一旦現像に供された回収トナーの層厚を規
制して現像に好適なトナー薄層を形成するドクタプレー
ト９が配設されている。この場合にトナーは、前述した
如（、補給ローラ４から現像ローラ２へ飛翔して転送さ
れる。ドクタブレード９は、第３（ａ）図、第３（ｂ）
図に示す如く、切欠部９ｏを形成して細長形状に形成さ
れた先端部９ａを圧縮バネ１０等を介して現像ロー５２
のシリコンゴム層２８表面の幅方向の略全域に均一に弾
接させて支持されており、この間で搬送されてくるトナ
ーを機械的に挟圧して層厚を規制すると共に、この時の
摩擦作用により必要な電荷をトナーに帯電させる。この
場合、適切な層厚！１ｂｌＪ効果を得る為に、本例にお
いては、先端部９ａの端面９ｄと先端エツジ９ｅがロー
ラ２１表面と接触した点に於ける接線９ｆとの間のエツ
ジ角βを好適な１５°程度に設定しである。又、細長先
端部９ａの下流側に切欠部９ｃを形成し、ドクタブレー
ド９とローラ２との間に大量のトナーが挾持され、ブレ
ード９がバネ１ｏに抗してロー５２表面から離されるこ
とを防止している。このブレード２の浮き上がりをより
確実に防止する為には、切欠部９ｃの天井部９Ωを傾斜
させれば良い。そして、上述の如く形成されたブレード
９を用いて長期的に安定して適切な層厚規７− 制効果を得る為には、ブレード先端部９ａの硬度、ブレ
ード９の支持方法及びブレード９の配設位置を最適に設
定することが要求されるが、これらの点に関しては、後
で詳細に説明する。

第１図に示した如く、現像ローラ２の周面近傍における
現像位置りの下流側で磁石３Ｃと対向する領域には、ス
クレーパ１１が先端を現像ローラ２表面に当接させて配
設されており、現像に供されず現像ローラ２の表面上に
残存するトナーを掻き取る。このスクレーパ１１は、磁
性体により薄板状に形成されると共に、支持側端部は、
先端の当接位置よりトナーの搬送方向における下流側領
域において軸１１ａにより回動自在に支承されている。

これにより、先端を磁石３０の磁力により適度な力で圧
接させ、現像ロー５２の周面変化にも柔軟に対応して均
一な圧接状態を安定して維持できる。本例のスクレーパ
１１は、第４図に示される如く、長方形状に形成され、
その先端面１１ｂに近接した部分に多数の窓１１Ｃが長
手方向りに沿って並設されており、先端面１１ｂを現像
口８− 一う２の周面の幅方向略全域に当接させて残存トナーを
掻き取る。夫々の窓１１Ｃには、夾雑物の通過を防ぐ突
起１１（ｌが形成されている。スクレーパ１１の掻き取
り効果は、得られる画像品質の内でも特にゴースト画像
の発生に影響を及ぼす。

従って、ドクタブレード９と同様にその支持方法及び配
設位置を最適に設定することが要求されるが、これらに
関しては後で詳細に説明する。

第１図に於いて、掻き取られたトナーが滞留するスクレ
ーパ１１の上流側近傍にはスクレーパローラ１２が回転
可能に配設されており、現像ローラ２表面から掻き取ら
れたトナーを窓１１０を通し下流側へ移送する。

ここで、現像ローラ２の表面粗度について説明する。地
肌汚れやゴースト画像は、トナー粒子の粒径が大きくな
る程発生し難くなる傾向がある。

然るに、前述した如く画像の解像度等との兼ね合いから
粒径の大きさは制約される。従って、本例においては、
諸々の条件の兼ね合いから最適とされる平均粒径が１２
μ鶴程度の一成分磁性トナーを用い層厚が２０〜３０ｐ
ｍの薄層を形成することを前提条件とする。ローラ２周
面に被着されたシリコンゴム２ａの表面が比較的粗い場
合の状態を模式的に誇張し拡大して示すと第５図の如く
表わされる。この様な表面の凹部２Ｒにトナー粒子Ｔｐ
が捕われ、これが繰返し摩擦帯電作用を受ける内にトナ
ー電位が上昇し地肌汚れ等を引き起こすものと推測され
る。本願発明者等が実験により把握したローラ表面粗度
と地肌汚れ及びゴースト画像の発生による画質品質の変
化との各関係を第６図及び第７図に夫々示しである。こ
こで、「表面粗度４ＳＪとは、第５図に於いて、所定の
範囲Ｚの例えば１１１１１の間で１回程度しか現われな
い並み外れて高い凸部Ｉ　Ａ−Ｍ　Ａ　Ｘと低い凹部１
Ｒ−ＭＩＮを除いて凹凸の最大差Ｈをとり、例えばそれ
が０．４μを超えて０．８胛以下であれば０．８８とい
う様に表現したもの（ＪＩＳ）である。又、画像品質の
「ランク」は、例えば地肌汚れという品質に関しては、
全く地肌汚れが生じない画像を地肌汚れランク５として
、地肌汚れの発生度合により画像を所定の基準に従って
視覚的に５段階にランク分けしたものであり、地肌汚れ
ランク４とは地肌汚れの全くないランク５に比べて若干
地肌汚れが発生した画質を表わす。ゴースト画像ランク
についても同様である。これらの画像品質ランクについ
ては、実用上の画像品質としては３８以上であることが
望ましい。元来、地肌汚れはローラを使用するに従い発
生し難くなる傾向にあるが、第６図から、ローラの使用
開始時の表面粗度が４Ｓ以下の場合にその傾向が顕著に
表われており、表面粗度が、３．５Ｓの場合にはコピ一
枚数（Ａ４サイズ換算）が２００枚足らずでも画質がラ
ンク３に到達することが分かる。これは、ローラを繰り
返し使用するに従いその凸部がドクタブレードやスクレ
ーバ等の部材やトナーとの摩擦により摩耗し粗さが緩和
される為と考えられる。又、ゴースト画像は表面粗度が
増大するにつれ発生し易くなる傾向にあり、第７図から
、表面粗度が３８から３．５８に増えた場合には顕著に
ゴースト画像が早期に発生する傾向となっているが、３
．５Ｓ以上では大差がないと１１− いうことが分かる。例えば、表面粗度３Ｓのローラでは
ランク５からランク４に低下するのは２５０枚程度コピ
ーした後であるが、表面粗度が３．５８のローラでは１
００枚程度使用しただけで同様のランク低下が発生する
。然るに、表面粗度が４．５８のローラでもランク４に
低下するのは１００枚程度使用した後であり３．５８の
ローラの場合と略同じである。この原因は次の様に考え
られる。ゴースト画像は必要な電荷が付与され現像に供
された使用済トナーがそのまま再使用されトナ一層電位
（破線で示す）が上昇した場合に発生し易いが、この使
用済トナーを掻取るスクレーパの摩耗度は、第８図に示
される如く、表面粗度の粗いローラにおける場合の方が
大きいので、表面粗度の粗いローラにおける掻取効果の
低下が早まりゴースト画像の発生がより早くなる。以上
の結果から、現像ローラ２の表面粗度は、実用土中なく
もと４Ｓ以下に設定する必要があると判断できる。そし
て、この範囲内に於いても、必要な搬送力を維持し得る
粗さを有し、且つ、使用開始時の地肌汚れを略１２− 防止するには、表佃粗度が０．５〜２．Ｏ８であること
が望ましい。

又、ローラ２のシリコンゴム表面層２ａの抵抗値の分布
も現像特性の特に階調性に影響を及ぼすことが分ってお
り、その抵抗値も適正に管理することが要求される。こ
の点に関しては、本願発明者等の研究により、その周方
向及び軸方向に亘って抵抗値がバラツク傾向がありこれ
によりベタ画像に於いて濃度ムラが発生し易くなるとい
う知見が得られた。従って、まずゴム表面層２ａの抵抗
値が全周面に亘って略一様であることが要求される。更
に、抵抗値が１０’Ω以上の箇所では地肌汚れが発生し
易くなるので、任意の個所の抵抗値が１０６以下となる
様に管理することが望ましい。

尚、上述した抵抗値の分布の傾向は、ゴムの加硫時や表
面研磨時のストレス等が原因しているものと推測される
。

次いで、ドクタブレード９の先端部の硬度について説明
する。長期的に安定して適切な層厚規制効果を発揮させ
る為には、第９図に示される如く、先端部９ａの表面の
所要領域Ａ（交斜線部）に硬化処理を施し、少なくとも
９００Ｈｖ　（ビッカース硬度）以上で望ましくは１，
１００Ｈｖ以上の硬度を確保することが要求される。こ
れは、トナー中に含有するシリカや酸化チタン等の硬度
が１，１００ＨＶ程度であり、これらを規制するブレー
ド先端部９ａも相応した硬度が必要であるからである。

ところで、ドクタブレード９の材質はトナーの穂切り処
理に有利な非磁性が望ましいが、非磁性材に対しては熱
処理による適切な表面硬化処理が難しく硬化処理方法が
制約される。即ち、例えば本例の如くオーステナイト系
ステンレスやリン青銅から成る非磁性合金材に対して高
温下で熱硬化（焼入れ）処理を施すと、これによる歪が
生じ薄層形成上の不可欠な条件であるブレード９の真直
度（第３（ａ）図に示される長手方向りにおける）が損
れるからである。この為、本例では処理方法としてイオ
ン窒化法を採用し、約５００℃程度の低温下で１０時間
の硬化処理を施すことにより、トナー薄層に必要な真直
度を保持し且つ先端部９ａにおける所要領域Ａの表面硬
度が９００Ｈｖ以上のドクタブレード９を得る。この場
合、第９図に示される如く、層厚規制に直接関与する先
端部９ａの端面９ｄだけでなく、少なくとも入口側エツ
ジ９ｈ及び出口側エツジ９ｅ及び入口側面９１及び出口
側面９Ｊに亘って表面硬化処理部を形成する必要があり
、少なくともこれら領域を含むべく所要領域Ａを表面硬
化処理部とすることが要求される。又、その処理部の厚
さｔＦは、３０ＪＩＩ１１以上で好適には８０〜１００
μを確保することが望ましい。

尚、表面硬化処理方法としては、他のイオンブレーティ
ング法等も採用可能である。又、非磁性材料として耐熱
性に優れたセラミック材料を使用しても良く、この場合
は表面硬化処理を高温下で実施してもエツジ部の真直度
は確保される。

又、ブレード９の支持構成が先端部９ａの真直度に大き
く関与するがこの点に関して以下に説明する。本例に於
いては、第３（ｂ）図に示す如く、押え板９３を用い、
ネジ９２を介してブレード９を支持体９１と押え板９３
の間に挟持する構成と１５− した。即ち、第１０図にも示される如く、支持体９１の
長手方向両端部に穿設されたネジ９２を挿入する挿通孔
９５に対応して、ブレード９にはネジ９２を遊嵌可能な
係合孔９ｂを設け、ネジ９２が押え板９３に設けられた
対応するネジ穴９４と螺合してブレードを支持体９１と
押え板９３間で挟持する。従って、ブレード９を保持す
る力は押え板９３を介して分散されて作用する為、ブレ
ード９の長手方向りに対する真直度が高精度で確保され
る。この場合、ネジ止メする箇所は、押え板９３の両端
部の２箇所に設定するのが最適であり、３箇所以上と増
すに従いブレード９の歪を助長する傾向がある。尚、ネ
ジ９２の好適な締付トルクは、４Ｋｇ・ｃｍ程度である
。又、押え板９３の板厚ｔａは所望するブレードの固定
強度に応じて設定すれば良く、厚くなる場合は図示され
る如く傾斜面Ｒとしておけば入口側で循環するトナーの
圧力を受けブレード９がバネ１０の弾発力に抗して持ち
上げられる不都合が防止される。押え板９３及び支持体
９１は、共にトナー付着を防ぐ為非磁１６− 性の例えば本例の如くアルミニウムで形成する。

又、支持体９１はトナーでブレード９の摩擦熱を効率良
く吸収除去しトナー固着を防止する為、熱容量が大きく
なる様にできるだけ大きく形成することが望ましい。尚
、押え板９３は第１１図に示す如く三片以上に分け、夫
々の押え板９３の両端部２ケ所づつをネジ化めする構成
としてもよい。

又、ブレード９をバネ部材等の弾発力によりクランプす
る構成とすることも可能である。

次いで、ドクタブレード９の配設位置について第３（ｂ
）図及び第１２（ａ）乃至第１２　（ｃ　）図に基づき
説明する。まず、ブレード９の入口側面９１の延長上に
現像ローラ２の中心０２が存在する様にブレード９の当
接角度を設定する。この当接状態が、本例のブレード９
によりトナーの穂切り処理を円滑に実施する上で最も好
適である。

この当接角度を維持した状態で、ブレード９の入口側面
９１とローラ２の中心ｏ２を結ぶ直線ρ■が対向する磁
石３ａの中心線ρＡに対して成す中心角γ（補給角γと
呼ぶ）が−５°〜−１０゜（ロー５２の回転方向を正と
する）となる様に、ブレード９の当接位置を設定するこ
とが望ましい。

即ち、第１２（ａ）図に示す如く、ブレード９がローラ
２表面の磁石３ａと対向する領域内でもローラ２の回転
方向に対して上流−半分の内の中心部に近い特定領域に
圧接する状態である補給角γがＯ″〜−５″の場合は、
ブレード９人口側のトナー溜りＳの直下に磁石３ａの磁
極がある為、破線で示す如く入口側の磁力線がローラ表
面に対して立ち上る傾向になるからトナーが出口側に移
動し難くなり、又入口側におけるトナーの循環も円滑に
行なわれない。又、第１２（ｃ）図に示される如く補給
角γが一１０°以上になると、逆にトナー溜りＳ直下に
は全く磁極がない為、トナーの循環は円滑に行なわれる
が、同様に出口側へのトナーの移動は円滑でない。これ
に対して、第１２（ｂ）図に示される如く、ブレード９
が前述したローラ２表面の特定領域（第１２（ａ）図参
照）より上流側の残りの磁石３ａと対向する領域に圧接
する状態である補給角γが一５°〜−１０°の場合は、
破線で示される磁力線の方向に沿ってトナーが引っ張ら
れる効果が出てトナーが出口側に移動し易くなり、又、
トナー溜りＳにおけるトナーの循環も支障のない程度に
行なわれる。第１３図に、補給角γが０°、−１０’及
び−１９，５°の３ケースについて形成されるトナ一層
厚の夫々の経時変化が示されている。これによれば、補
給角γが一１０°の場合に最も薄く安定してトナー薄層
が形成されていることが分かる。以上の如く、ブレード
９の先端をローラ２表面の磁石３ａと対向する領域を略
４等分した単位領域の内のトナー搬送方向に対して最上
流側に位置する単位領域内に圧接せしめることにより、
層厚が均一なトナー薄層を安定して形成することができ
る。

次に、スクレーパ１１の支持構成の最適化について説明
する。スクレーパ１１は薄板状に形成されている為、そ
の支持構成がスクレーパ１１の真直度に及ぼす影響はド
クタブレード９の場合に比べて大きく、従ってその支持
構成もより緻密に最適化する必要がある。第１４図は本
例におけるス１９− クレーパ１１の支持構成を示した分解斜視図であり、第
１５図はその支持状態を示した模式的断面図である。第
１５図に示される如く、スクレーパ１１はネジ１１３を
介して接合される支持体１１１と押え板１１２の間に挟
持された状態となっている。この場合、押え板１１２は
、スクレーパ１１と略同−の長手方向長さＬ２　（第１
４図参照）を有し厚みｔ　１１が０．５ｍｍ程度の非磁
性の弾性に富んだバネ材の薄、板を用いて断面形状がＬ
字形になるように形成されている。そして、第１４図に
示される如く、その長手方向両端部にはネジ１１３を通
す２個の挿通孔１１４が穿設され、これに対応して、ス
クレーパ１１にはネジ１１３を遊嵌可能な係合孔１１５
が、支持体１１２にはネジ１１３と螺合可能なネジ穴１
１６が、夫々の両端部に２個づつ設けられている。又、
支持体１１１のスクレーパ１１と接する挟持面１１１ａ
は例えば平面度で０．１程度になる様に平滑に仕上げら
れている。この様に形成された各部材を用いて、スクレ
ーパ１１を間に挾んだ状態で夫々の対応する２組２０− の挿通孔１１４．係合孔１１５及びネジ穴１１６を整合
させ、夫々にネジ１１３を挿入して３乃至４Ｋｏ−ａｍ
のトルクで締付けて固定する。これにより、スクレーパ
１１はその先端部１１ａの真直度を略損うことなく支持
体１１１に支持され、その先端部１１ｂを現像ローラ２
の表面に設けられたシリコンゴム２ａの周面の幅方向略
全域に亘り均一に隙間なく当接させることができる。従
って、ローラ２表面１残存するトナーは略完全に掻き取
られ、ゴースト画像の発生が抑制される。以上の如き支
持構成により歪易いスクレーパ１１の真直度が維持され
る理由は次の様に考えられる。まず、第１に、押え板１
１２の断面形状がＬ字形に形成されている為、スクレー
パ１１に対してはその両端１１２ａ、１１２ｂの２箇所
で線接触して押圧する構成となるから、面接触する場合
に比べてその押圧力が接触する長手方向Ｌ２に沿ってよ
り均一化され易い。又、第２の理由としては、ドクタブ
レード９の支持構成と同様にスクレーパ１１には大きめ
の係合孔１１５を設け、ネジ１１３の締偉力を直接スク
レーバ１１に加えずに押え板１１２と支持体１１１でス
クレーパ１１を単に挟持するだけとし、且つ、そのネジ
１１３により締付ける点を両端部の２点に限定したこと
が挙げられる。

これにより、ネジ１１３による締付力が前述した如く押
え板１１２を介することによりその接触方向に分散され
てスクレーパ１１に加わるから、これによる歪の発生が
抑制されると共に、発生した歪を２点固定である為容易
に逃がすことができ、スクレーパの真直度が極めて緻密
に維持される。

尚、押え板１１２の断面形状はＬ字形に限らず、長手方
向で２箇所の線接触状態が得られるならば、例えば８字
形でもコの字形でもよい。又、押え板１１２と支持体１
１１はバネ部材で接合されスクレーパ１１をその弾発力
でクランプする構成とする事も可能である。

次いで、スクレーパ１１の現像ローラ２に対する当接位
置の最適化について説明する。今、第１６図に示す如く
、回動自在に支承されたスクレーパ１１の先端部１１ｂ
が現像ローラ２表面と接する点Ｕと現像ローラ２の回転
中心０２を結ぶ線ｊ２ｕが磁石３Ｃの中心線βｓｃ＜中
心ｏ２を通る〉に対して成す中心角νをスクレーパ１１
の磁極角度と定義する。現像に供されずロー５２表面に
残存するトナーを効率良く掻き取るには、磁極角度νが
Ｏ°±３°の範囲内に収まる様にスクレーパ１１の当接
位置、即ち支承位置１１ａを設定すれば良い。この理由
は次の通りである。スクレーパ１１はローラ２表面に磁
力により担持された残存トナーを掻き取り除去する為の
ものであり、担持されたトナーを薄層化すべく規制しつ
つ下流側へ移動させるドクタブレード９とは要求される
機能が大略逆である。従って、トナーが掻き取られるＵ
点近傍においては、磁性トナーを移動させる磁力線の方
向はローラ２周面に沿っているよりも周面に対して立っ
ている傾向にある事が望ましい。

第１６図から、破線で示した磁力線が周面に対して立っ
ている傾向にあるのは、磁石３Ｃの中心線ｊ２３ｃ近傍
であることが分る。従って、スクレーパ１１の磁極角度
νをＯ°近傍に設定すれば良い。

２３− この場合、磁極角度νが一５６程度に増えると、極端に
掻き残したトナー量が増えることが確認されており、従
って磁極角度νの好適範囲はＯ°±３°と思料される。

かくして、磁極角度νが上記好適範囲内に収まるべくス
クレーパ１１の支承位置を設定することにより、掻き残
しトナー量が顕著に減少し、ゴースト画像の発生が抑制
される。

尚、スクレーパ１１の対向磁石３０の磁束密度が他に比
べて大きく設定されているのは、磁束密度が大である程
スクレーパ１１のローラ２に対する当接力が強くなり残
存トナーを剥ぎ取り易くなるからである。又、スクレー
パ１１を回動自在に支承せず、材料として弾性体を用い
てローラ２表面に弾接させる構成としても良い。

次に、補給ローラ４内に配設された転送用磁石５ｄの磁
力特性の最適化について説明する。第１７図は補給ロー
ラ４内の４個の磁石５８〜５ｄによる補給ローラ４周面
上の表面磁束密度（磁力）の分布を示したグラフ図であ
る。これは、磁力測定用プローブを補給ローラ４周面に
沿って移動さ２４− せて得られた第１９図に示す如き磁力曲線をＮ。

Ｓ極の区別なくその絶対値で極座標的に表わしたもので
ある。ここで、各磁石５の磁極に於て、磁力が最大時の
半分である点とローラ４の中心０４とが成す中心角δ（
２点間の位相角差）を半値幅（単位三直）と定義し、各
磁石５の磁力特性を示す代用特性値として利用する。−
例として、磁石５ｄにおいては最大磁力が約６００ガウ
スであり、磁力がその半値の３００ガウスである点ｐ、
ｑと中心０４が成す中心角δが４０°であるから磁石５
ｄの半値幅は４０°となる。本願発明者等の研究によれ
ば、転送位置Ｔにおけるトナーの転送効果に対しては、
前述した磁石５ｄの現像ローラ２側の対向磁石３ｂに対
する配置よりも磁石５ｄの磁力特性の方が大きく影響を
及ぼすことが分っている。即ち、第１８図に示される如
く磁力曲線が先細形状を呈さず、従って磁石５ｄの半値
幅δ′が５５″′と相対的に大きい場合にはトナーの転
送が効率良く円滑に行なわれない。これに対して、第１
７図に示す如く磁力曲線が先細形状を成しその半値幅が
３６〜４０”と相対的に小さい場合にはトナーが円滑に
転送される。これは、磁力曲線が先細形状化することに
よりトナーを補給ロー５４上に担持する力が局所的にな
る為と考えられる。

即ち、第１７図に示した磁石５ｄ磁力曲線において、特
に磁力が減少するＭ５の部分の幅が第１８図の磁力曲線
（破線で示す）に比して幅狭であり、この為対向磁石３
ｂの磁力とのトナーの担持力の連携が効率良く行なわれ
トナーが円滑に転送される。又、２点鎖線で示す如く、
磁力曲線の形状が尖鋭化しすぎて半値幅δ″が３０°程
度にまで減少しても、磁力自体の変化が急激ずぎる為に
上述の担持力の連携に支承を及ぼす。以上のことから、
トナーの転送効果は転送に関与する磁石５ｄの磁力の変
化率を示す磁力曲線の形状により大きく依存すると言え
る。この磁力曲線の形状を示すのが前述した半値幅であ
り、本例においては磁石５ｄの半値幅を３６°乃至４０
″に設定した場合に最も円滑にトナーを転送することが
できる。

本例においては、補給ローラ４内に磁石を４個配設した
が、これは４個に限らず必要に応じて例えば４個以上の
６個にする事も可能である。この様に補給ローラ４内に
配設する磁石５の数が異なる場合も含めて磁力曲線の形
状をより正確に表わすには、半値幅δとベース幅ηの比
δ／η（これを波形比ωと表わす）を指標として用いる
のが好都合である。例えば、磁石５ｄの磁力曲線のベー
ス幅ηは４極配置であるから３６０°／４＝９０゜とな
る。従って、半値幅δの好適範囲３６°乃至４０°を波
形比ωで表わすと、３６°／９０°乃至４０°／９０″
、即ち、約０．４乃至０．４４となる。故に、配設磁極
数が６個の場合においても、その磁力曲線の波形比ωが
０．４乃至０．４４となる様に、補給ロー５４内の転送
用磁石の磁力特性を設定すれば円滑にトナーを転送する
ことができると思料される。

１−」 以上詳述した如く、本発明によれば、層厚及び表面電位
が均一な一成分現像剤の薄層を容易且つ安定して形成す
ることができ、高度な画像品質を−２ｌ　− 長期間に亘って得ることが可能となる。尚、本発明は上
記の特定の実施例に限定されるべきものではなく、本発
明の技術的範囲において種々の変形が可能であることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示した模式図、第２図は本
発明の１実施例における転送位置Ｔ近傍の構成を示した
説明図、第３（ａ）図、第３（ｂ）図は夫々ドクタブレ
ードの支持構成を示した模式的正面図と側断面図、第４
図はスクレーパ１１を示した平面図、第５図はシリコン
ゴム２ａの表面を拡大して示した説明図、第６図、第７
図は夫々シリコンゴム２ａの表面粗度と地肌汚れランク
及びゴースト画像ランクの発生度合との各関係を示した
グラフ図、第８図は表面粗度とスクレーバ摩耗量との関
係を示したグラフ図、第９図はドクタブレード先端部を
示した拡大説明図、第１０図はドクタブレードの支持構
成を示した分解斜視図、第１１図はドクタブレードの支
持構成の変形例を示した説明図、第１２（ａ）図乃至第
１２（ｃ）２８− 図は夫々ドクタブレードの好適な配置を説明する各説明
図、第１３図はドクタブレードの配置による形成層厚の
経時変化の違いを示したグラフ図、第１４図、第１５図
は夫々スクレーバの支持構成を示した分解斜視図と側断
面図、第１６図はスクレーパの好適配置を示した説明図
、第１７図、第１８図は夫々補給用磁石５の磁力特性で
好適な場合と不適な場合の磁力曲線を極座標に示したグ
ラフ図、第１９図は磁石５の好適な磁力曲線を直交座標
に示したグラフ図である。 （符号の説明） ２：　現像ローラ　３，５：　磁石 ４：　補給ローラ　９：　ドクタブレード１１：　スク
レーパ 特許出願人　株式会社　リ　コ　− 第２図 第３（Ｏ）図 第４図 Ｖ 第５図 第６図 第７図 表面粗度 第８図 ３　Ｓ　４Ｓ　５Ｓ ロ一ラ表面粗度 第９図 第１０図 第１１図 第１２（０）図 Ｏ２ 第１２（ｂ）図　第１２（ｃ）図 ０２　０２ 第１３図 時間〔ｍ１ｎ）− 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性粒子を表面に担持して搬送する非磁性体から成
   る搬送体と、前記搬送体の裏面側に配設された磁極と、
   前記搬送表面に先端を圧接させ搬送されてくる磁性粒子
   の層厚を規制する層厚規制部材とを有し、前記層厚規制
   部材の先端が前記搬送体表面の前記磁極と対向する領域
   を略４等分した単位領域の内の前記磁性粒子の搬送方向
   に対して最上流側に位置する単位領域内に圧接せしめら
   れていることを特徴とする磁性粒子層厚制御装置。 ２、上記第１項において、前記磁性粒子搬送体は円筒状
   に形成されて回転自在に支承され、前記磁極の磁束密度
   は約８００ガウスであり、前記層厚規制部材は磁性粒子
   の搬送方向に対して上流側の側面の延長線上に前記搬送
   体の回転中心が存在する様に支持されており、且つ、前
   記磁極の中心と前記搬送体の回転中心を結ぶ直線と前記
   延長線が成す角度が５°乃至１０’であることを特徴と
   する磁性粒子層厚制御装置。