JPS6073660A - 磁性粒子掻取装置 - 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ＪＬｆυＬ 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。

従来技術 一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穫々
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、現像剤薄層の層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。

１−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
電体ベルト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１０５Ω・
Ｃｌ１ｌ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
「がローラ２の内周面に沿って略均等に配設されている
。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．ｏｏｏガウスと大３− 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から現像ローラ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。

５ｄの配置及び補給ローラ２側の磁石５からの磁界の補
給ローラ４の周方向における広がり等を最４− 適に設定することが要求される。まず、ローラ間隔Ｃは
２〜６Ｉｌ１ｍ程度が望ましく、本例では４．３ｍｍ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ｔａｌｌｏ
が両ローラ２，４の中心を結ぶ直線１１ｏ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ｔｌＢと基準ｍ
β０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置Ｔ
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の周面近傍で開く供給口６ｂを備えている。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
規制する為の間隙りだけ補給ローラ４の表面から離隔さ
せて配設されている。

この間ＩＤの好適な寸法は０．３±０．２１１＋ｍ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ｍｖｉ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５２の回転方向における
下流側には、補給ローラ４から転送され現像ローラ２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９Ｃを形成して細長形状に形成さ
れた先端８Ｉ１９ａを圧縮バネ１０等を介して現像ロー
ラ２のシリコンゴム１Ｉ２ａ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、適切な層厚規制効果を得る為に、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
５２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１０に抗してローラ２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９ｇを傾斜さ
せれば良い。そして、上述の如（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７− 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５２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、
先端の当接位冒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３Ｃの磁力により適度な力で圧
接させ、現像ローラ２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１１（ｉが
長子方向りに沿って並設されており、先端面１１ｂを現
像ローラ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１１０には、夾雑物の８− 通過を防ぐ突起１１ｄが形成されている。スクレーパ１
１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５２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（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
Ｊｌ−程度の一成分磁性トナーを用い層厚が２０〜３０
ｕ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２の例えば１＋ｎ＋ｎの間で１回程度しか現われな
い並み外れて高い凸部１＾１ＭＡＸと低い凹部１　Ｒｌ
Ｍ　ｒ　Ｎを除いて凹凸の最大差Ｈをとり、例えばそれ
が０．４μｍを超えて０．８ｐｍ以下であれば０．８８
という様に表現したもの（Ｊ　Ｉｓ）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３．５８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
クレーパ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２５０１１一 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１００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
略防止するには、表面粗度が０．５〜２．Ｏ８であるこ
とが望ましい。

１２− 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１０６Ω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１．１０’ＯＨＶ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しにおける）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（、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−とすることが要求される。又、その処理部の
厚さｔＦは、３０μ以上で好適には８０〜１００　Ｊ＋
１１１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１５− 人する挿通孔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・Ｃ
１１程度である。又、押え板９３の板厚ｔ８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１６− 効率良く吸収除去しトナー固看を防止する為、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夕所づつをネジ止め
する構成としてもよい。

又、プ“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０２を結ぶ直線１２■が対向する
磁石３ａの中心線１１Ａに対して成す中心角γ（補給角
γと呼ぶ）が−５°〜−１０゜（ローラ２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５
２表面の磁石３ａと対内する領域内でもローラ２の回転
方向に対して上流側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０″〜−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−１０６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Ｉｌｌ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、スクレーバ１１の支持構成の最適化について説明
する。スクレーバ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バ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
例におけるスクレーバ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
１９− 図である。第１５図に示される如く、スクレーバ１１は
ネジ１１３を介して接合される支持体１１１と押え板１
１２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、スクレーバ１１と略同−の長手方向長さ
１２　（第１４図参照）を有し厚みｔ　Ｉ＋が０．５ｍ
ｓ＋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、スクレーバ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１１６が、夫々の両端部に２個づつ設けられ
ている。又、支持体１１１のスクレーバ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、スクレーバ１１を間に挾んだ状態で夫々の対応す
る２組の挿通孔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２Ｏ− ４Ｋａ　・ａｍのトルクで締付けて固定する。これによ
り、スクレーバ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表面に残存するトナーは
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バ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１１２の断面形状がＬ字形に形成されてい
る為、スクレーバ１１に対してはその両端１１２ａ、１
１２ｂ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バ
１１には大きめの係合孔１１５を設け、ネジ１１３の締
付力を直接スクレーバ１１に加えずに押え板１１２と支
持体１１１でスクレーバ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
てスクレーバ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、スクレーバ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Ｈ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バ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、スクレーバ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バ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ｊ２ａｃ（
中心０２を通る）に対して成す中心角νをスクレーバ１
１の磁極角度と定義する。現像に供されずローラ２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０°±３°の範囲内に収まる様にスクレーバ１１の当
接位置、即ち支承位１１１ａを設定すれば良い。この理
由は次の通りである。スクレーバ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
０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、スクレーバ１１の磁極角度
νをＯ°近傍に設定すれば良い。

この場合、磁極角度νが一５°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２３− 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バ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、スクレーバ１１の対向磁石３Ｃ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５２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
バ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５ａ〜５ｄによる補給ロー５４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２４− 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：度）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６０
０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５ｄ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３
ｂ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１７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ラ４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Ｍｓ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すぎる為に
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工り 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２７− 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パ摩耗量との関
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）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２８− 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図は夫々スクレーパの支持構成を示し
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
磁力曲線を直交座櫃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（０）図 第４図 １ 第５図 第６図 表面粗度 第７図 第８図 ローラ表面＠度 第９図 第１０図 第１１図 第１２（ａ）図 ０２ 第１２Ｃｂ１図　第１２（ｃ）国 策１３図 時間（ｍｉｎ）−一一一一 第１５図 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、
   前記搬送体表面に先端部を当接させ搬送されてくる磁性
   粒子を該表面から剥離させる掻取部材とを有し、前記掻
   取部材が前記当接点より前記磁性粒子の搬送方向におけ
   る下流側で支持されると共に先端が前記搬送体表面の前
   記磁極と対向する領域内の前記磁性粒子の搬送方向にお
   ける中心部近傍領域に当接せしめられていることを特徴
   とする磁性粒子掻取装置。 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１　、０００ガウスであり、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掻取部材先端
   の前記当接点と前記回転中心を結ぶ直線が成す角度がＯ
   ｏ乃至３°であることを特徴とする磁性粒子掻取装置。