(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性現像剤を格納する現像剤容器と、内部にマグネットロールを有し該マグネットロールの磁力によって表面に前記磁性現像剤を担持して回転する円筒状の現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に接触するよう配置され、前記磁性現像剤の前記表面に対する膜厚を規制するブレードとを有し、前記現像剤担持体の表面に担持された前記磁性現像剤を前記ブレードにより帯電させる現像装置において、
前記ブレードはゴム硬度が４０度〜７０度のウレタンゴムまたはシリコンゴムのゴム材を板ばねの先端に接着固定したものであり、
前記現像剤容器は開口部を有し、前記開口部に前記現像剤担持体の外周面の一部が臨み前記磁性現像剤と前記外周面が接触するように配置され、前記開口部において前記表面に前記マグネットロールの磁力により前記磁性現像剤を付着させ、
前記現像剤担持体の回転方向下流であって前記開口部の近傍に前記ブレードの先端が当接するように配置し、さらに前記板ばねを前記現像剤担持体の回転方向下流側に離間するように傾けて配置して前記ゴム材を前記表面に接触させ、前記ブレードの前記現像剤担持体との接触位置における単位接触長さ当たりの接触線圧が６０ｇ／ｃｍから８０ｇ／ｃｍの範囲であり、かつ前記ブレードの前記現像剤担持体の回転方向における接触幅が４ｍｍから６ｍｍであり、かつ前記ブレードの前記現像剤担持体に対する接触面圧が１００ｇ／平方センチメートル以上２００ｇ／平方センチメートル以下の範囲内である条件で前記ブレードを前記マグネットロールの磁力により前記磁性現像剤が付着した前記現像剤担持体に接触させ、前記ブレード通過後の前記現像剤担持体の前記表面のトナー帯電量が−３μＣｏｕｌ／ｇから−３．６μＣｏｕｌ／ｇの範囲内であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記ブレードは前記マグネットロールの隣り合うＮ極とＳ極の極間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体の外径が４０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記ブレードは前記現像剤担持体の回転方向下流側に延びるように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体は静電潜像担持体に近接配置されており、
前記現像剤担持体の中には、該現像剤担持体の内周に沿って６つの磁極をもつ磁界発生手段が固定され、該磁界発生手段の６つの磁極のうち１極は前記静電潜像担持体に対向する位置に配置されており、該静電潜像担持体に対向する磁極はＮ極であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記ブレードの前記現像剤担持体に対する接触位置は、前記磁界発生手段の隣り合う磁
極の間にあることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
磁性現像剤を格納する現像剤容器と、内部にマグネットロールを有し該マグネットロールの磁力によって表面に前記磁性現像剤を担持して回転する円筒状の現像剤担持体と、前記磁性現像剤の前記現像剤担持体の表面に対する膜厚を規制するブレードを有し、前記現像剤担持体の表面に担持された前記磁性現像剤を前記ブレードにより帯電させる現像装置における、前記現像剤担持体の表面に前記ブレードを当接させるときのブレード当接方法において、
前記ブレードはゴム硬度が４０度〜７０度のウレタンゴムまたはシリコンゴムのゴム材を板ばねの先端に接着固定したものであり、前記現像剤容器は開口部を有し、前記開口部に前記現像剤担持体の外周面の一部が臨み前記磁性現像剤と前記外周面が接触するように配置され、前記開口部において前記表面に前記マグネットロールの磁力により前記磁性現像剤を付着させ、前記現像剤担持体の回転方向下流であって前記開口部の近傍に前記ブレードの先端が当接するように配置し、さらに前記板ばねを前記現像剤担持体の回転方向下流側に離間するように傾けて配置し、前記ゴム材を前記現像剤担持体の外周面に接触させ、
前記ブレードの前記現像剤担持体との接触位置における単位接触長さ当たりの接触線圧が６０ｇ／ｃｍから８０ｇ／ｃｍの範囲であり、かつ前記ブレードの前記現像剤担持体の回転方向における接触幅が４ｍｍから６ｍｍであり、かつ前記ブレードの前記現像剤担持体に対する接触面圧が１００ｇ／平方センチメートル以上２００ｇ／平方センチメートル以下であり、前記ブレードを前記マグネットロールの磁力により前記磁性現像剤が付着した前記現像剤担持体に接触させ、前記ブレード通過後の前記現像剤担持体の前記表面のトナー帯電量が−３μＣｏｕｌ／ｇから−３．６μＣｏｕｌ／ｇの範囲内であることを特徴とする現像装置のブレード当接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真記録装置に用いられる現像装置に関し、特に画像記録形成用の表示装置、プリンタ、ファクシミリ電子写真装置などの種々の装置に適用可能な現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転可能な非磁性体からなる円筒状の現像剤担持体（以下、現像スリーブと称する）の内部に固定された磁界発生手段を配し、現像スリーブ上に前記磁界発生手段による磁気力によって保持されながら現像部に向けて搬送される現像剤（以下、トナーと称する）を、現像ブレードによる接触圧によって所定の膜厚に規制した後、上記の現像部で円筒状の静電潜像担持体（以下、感光体ドラムと称する）に移行させて感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像装置が知られている。
【０００３】
このような現像装置において、現像ブレードの現像スリーブに対する良好な圧接条件は、接触線圧で規定されており、所望の接触線圧が得られるよう現像ブレード保持部の設計的な条件設定がなされていた。たとえば、特許文献１に現像スリーブの外径と現像ブレードの単位接触長あたりの接触線圧の良好な条件が提案されている。
【特許文献１】特公平４−６６５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、所望の接触線圧が得られるよう現像ブレード保持部の設計条件を決定して製造された現像装置において画質が安定しないという問題があった。この原因について鋭意検討したところ、現像ブレードの現像スリーブに対する接触面圧は現像スリーブ円周方向の接触幅に左右されるため、同一の接触線圧条件下でも面圧が異なり、トナーの現像スリーブに対する膜厚や帯電量を安定させるのが困難であることが判った。このため、前述したように画質が安定せず、特にスリーブゴーストと呼ばれる印字不具合（図９参照）や、濃度が安定しないという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の問題点を解消し、画質の良好な現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、磁性現像剤を格納する現像剤容器と、内部にマグネットロールを有し該マグネットロールの磁力によって表面に前記磁性現像剤を担持して回転する円筒状の現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に接触するよう配置され、前記磁性現像剤の前記表面に対する膜厚を規制するブレードとを有し、前記現像剤担持体の表面に担持された前記磁性現像剤を前記ブレードにより帯電させる現像装置において、前記ブレードはゴム硬度が４０度〜７０度のウレタンゴムまたはシリコンゴムのゴム材を板ばねの先端に接着固定したものであり、前記現像剤容器は開口部を有し、前記開口部に前記現像剤担持体の外周面の一部が臨み前記磁性現像剤と前記外周面が接触するように配置され、前記開口部において前記表面に前記マグネットロールの磁力により前記磁性現像剤を付着させ、前記現像剤担持体の回転方向下流であって前記開口部の近傍に前記ブレードの先端が当接するように配置し、さらに前記板ばねを前記現像剤担持体の回転方向下流側に離間するように傾けて配置して前記ゴム材を前記表面に接触させ、前記ブレードの前記現像剤担持体との接触位置における単位接触長さ当たりの接触線圧が６０ｇ／ｃｍから８０ｇ／ｃｍの範囲であり、かつ前記ブレードの前記現像剤担持体の回転方向における接触幅が４ｍｍから６ｍｍであり、かつ前記ブレードの前記現像剤担持体に対する接触面圧が１００ｇ／平方センチメートル以上２００ｇ／平方センチメートル以下の範囲内である条件で前記ブレードを前記マグネットロールの磁力により前記磁性現像剤が付着した前記現像剤担持体に接触させ、前記ブレード通過後の前記現像剤担持体の前記表面のトナー帯電量が−３μＣｏｕｌ／ｇから−３．６μＣｏｕｌ／ｇの範囲内であることを特徴とする。
【０００７】
そして、前記ブレードの前記現像剤担持体との接触位置における単位接触長さ当たりの接触線圧が７０ｇ／ｃｍであるとき、前記ブレードの、前記現像剤担持体の回転方向における接触幅が３ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが好ましい。
【０００８】
上記のようにブレードの現像剤担持体に対する接触面圧を１００ｇ／ｃｍ2以上２００ｇ／ｃｍ2以下に限定することにより、トナーの現像スリーブ表面に対する膜厚や帯電量を安定させることが可能である。このため、画質が安定し、特にスリーブゴーストや濃度低下の無い良好な画質が得られる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スリーブゴーストや濃度低下の無い良好な画質を得られる現像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明の一つの実施形態による現像装置の概要構成を示す断面図である。本実施形態による現像装置は、カールソン電子写真法を用いた現像装置を例にとって説明することとし、その全体構成は既に周知であるので、本発明に係る静電潜像担持体である感光体ドラムと、該感光体ドラムの外周部近傍に設けられている現像器等について詳細に図示し、カールソンプロセスにおける一次帯電手段、露光手段、クリーニング手段等の図示は省略した。
【００１２】
図１において、感光体ドラム１は矢印Ａ方向に回転自在に軸支されており、その感光体ドラム１の外縁部近傍には現像器が配設されている。感光体ドラム１上には、既に公知となっている帯電手段および画像露光手段等によって静電潜像が形成されるようになっている。
【００１３】
現像器は、一部に開口が設けられ内部にトナーを収容するトナー容器４を有する。トナー容器４の開口４ａには回転自在な現像スリーブ２の外周面の一部が臨んでいて、トナー容器４内のトナー５と接触可能になっている。現像スリーブ２のトナー容器４とは反対側に感光体ドラム１が配置され、感光体ドラム１の外周面が現像スリーブ２の外周面と近接している。
【００１４】
現像スリーブ２の外周面の、トナー容器４の開口４ａに臨んだ面の近傍には、現像ブレード６の先端が当接している。現像ブレード６はウレタン系またはシリコン系などのゴムをＳＵＳ製の板ばねの先端に接着固定したものであり、先端のゴム材を現像スリーブ２の外周面に接触させている。この現像ブレード先端のゴム材を支持する板ばねは現像スリーブの回転方向下流側に離間するように傾けて配置される。
【００１５】
現像スリーブ２の中には６つの磁極をもつ磁界発生手段としてのマグネットロール３が配置固定されている。マグネットロール３の６つの磁極のうち１極は感光体ドラム１に対向する位置に配置されており、対向する磁極はＮ極である。また、現像ブレード６の現像スリーブ２に対する接触位置は隣り合うＮ極とＳ極の極間に設定されている。
【００１６】
このような現像スリーブ２は矢印Ｂ方向（反時計周り）に回転し、マグネットロール３の磁極によって現像スリーブ２の表面にトナー５が付着し、現像スリーブ２の感光体ドラム１の外周面と対向している現像部位に搬出されるようになっている。そして、現像部位にトナーが搬出される途中で、現像スリーブ２上に付着したトナー膜厚が現像ブレード６によって調整される。
【００１７】
このとき、現像ブレードの現像スリーブに対する接触面圧を、以下に説明する実験結果から一定の範囲に限定した。これにより良好な画質が得られることが判明した。以下、実験結果について示す。
【００１８】
実験方法として、現像ブレード６の現像スリーブ２の円周方向の接触幅（以下、ニップ幅と称し、図２に示すａの幅である。）を可変させ、各ニップ幅と画質の関係を実験的に求めた。
【００１９】
現像スリーブ２の外径を４０ｍｍ、現像ブレード６のゴム硬度を４０度〜７０度の範囲とし、現像ブレード６の現像スリーブ２との接触位置における単位長さ当たりの接触圧（以下、接触線圧という）を７０ｇ／ｃｍとする条件下で実験を行ない、それぞれのニップ幅に対する、現像スリーブ上のトナー帯電量を測定した。図３にこの測定結果を示すとともに、図４に図３の各接触面圧に対する帯電量の関係をグラフ化した。
【００２０】
上述した実験によれば、ニップ幅が３ｍｍよりも狭い場合は接触面圧が２３０ｇ／ｃｍ2以上と高くなるためトナーが破壊され、また接触時間が短いため逆帯電トナーが増加し、スリーブゴーストと呼ばれる印字不具合が発生する。さらに、トナーの現像スリーブに対する膜厚が薄くなり濃度低下が発生することが確認された。
【００２１】
また、ニップ幅が８ｍｍよりも広い場合には、接触面圧が９０ｇ／ｃｍ2以下と低く、トナー帯電量が−３μＣoul/gより絶対値で少なくなって十分なトナー帯電量が得られないため、濃度低下の不具合が発生することが確認された。
【００２２】
以上の実験結果から、接触面圧を１００〜２００ｇ／ｃｍ2の範囲に限定することにより、スリーブゴーストや濃度低下の無い良好な画質が得られることが判明した。
【００２３】
また、接触線圧が６０ｇ／ｃｍおよび８０ｇ／ｃｍのときについても上記と同様の実験、すなわち現像スリーブ２の外径を４０ｍｍとし、現像ブレード６のゴム硬度を４０度〜７０度の範囲とする条件の下で、各ニップ幅に対する現像スリーブ上のトナー帯電量を測定した。図５及び図６は接触線圧が６０ｇ／ｃｍの場合の、各ニップ幅に対するトナーの帯電量の相関を示し、図７及び図８は接触線圧が８０ｇ／ｃｍの場合の、各ニップ幅に対するトナーの帯電量の相関を示している。
【００２４】
これらの図によれば、接触線圧が６０ｇ／ｃｍおよび８０ｇ／ｃｍの場合も接触面圧が１００〜２００ｇ／ｃｍ2の範囲においてトナー帯電量が−３μＣoul/gより絶対値で多くあり十分なトナー帯電量が得られており、少なくともこの範囲ではスリーブゴーストや濃度低下の無い画質が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一つの実施形態による現像装置の概要構成を示す断面図である。
【図２】図１の現像ブレードの現像スリーブに対するニップ幅を示す概略図である。
【図３】現像ブレードの現像スリーブに対する接触線圧が７０ｇ／ｃｍの場合の、各ニップ幅に対するトナー帯電量を示す図である。
【図４】図３の各トナー帯電量と接触面圧との関係を示すグラフである。
【図５】現像ブレードの現像スリーブに対する接触線圧が６０ｇ／ｃｍの場合の、各ニップ幅に対するトナー帯電量を示す図である。
【図６】図５の各トナー帯電量と接触面圧との関係を示すグラフである。
【図７】現像ブレードの現像スリーブに対する接触線圧が８０ｇ／ｃｍの場合の、各ニップ幅に対するトナー帯電量を示す図である。
【図８】図７の各トナー帯電量と接触面圧との関係を示すグラフである。
【図９】スリーブゴーストを示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    感光体ドラム
２    現像スリーブ
３    マグネットロール
４    トナー容器
５    トナー
６    現像ブレード
【図１】
0004615959.tif 000002
【図２】
0004615959.tif 000003
【図３】
0004615959.tif 000004
【図４】
0004615959.tif 000005
【図５】
0004615959.tif 000006
【図６】
0004615959.tif 000007
【図７】
0004615959.tif 000008
【図８】
0004615959.tif 000009
【図９】
0004615959.tif 000010