JPH0220110B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、非磁性現像剤により静電潜像を現像
する現像装置に関するものである。

従来、乾式一成分現像装置としては各種装置が
提案され又実用化されている。しかし、いずれの
現像方式においても乾式一成分現像剤の薄層を形
成することは極めて難かしく、このため比較的厚
い層の形成で現像装置を構成していた。

しかるに現像画像の鮮明度、解像力、などの向
上が求められている現在、乾式一成分現像剤の薄
層形成方法及びその装置に関する開発は必須とな
つている。

従来知られている乾式一成分現像剤の薄層の形
成方法としては、特開昭54−43037号が提案され
ており、且つ実用化されている。しかし、これは
磁性現像剤の薄層形成に関するものであつた。磁
性現像剤は磁性を持たせるため磁性体を内添しな
ければならず、これは転写紙に転写した現像像を
熱定着する際の定着性の悪さ、現像剤自身に磁性
体を内添するためのカラー再現の際の色彩の悪さ
等の問題点がある。

このため非磁性現像剤の薄層形成方法として、
ビーバーの毛のような柔い毛を円筒状のブラシに
して、これに現像剤を付着塗布する方法や、表面
がベルベツト等の繊維で作られた現像ローラにド
クターブレード等により塗布する方法が提案され
ている。しかしながら上記繊維ブラシにドクター
ブレードとして弾性体ブレードを使用した場合、
現像剤量の規制は可能であるが、均一な塗布は行
われず、現像ローラ上の繊維ブラシを摺擦するだ
けで、ブラシの繊維間に存在する現像剤への摩擦
帯電電荷賦与は行われないため、ゴースト等の発
生しやすいという問題点があつた。

本発明は上述の従来方法の問題点を除き、現像
剤を現像剤保持部材表面に均一な薄層として形成
し、且つ、十分な摩擦帯電を与え、塗布する新規
な現像装置を提供することを目的としている。

本発明はこの非磁性一成分現像剤の薄層形成方
式について画期的な装置について提案するもので
ある。

上記目的を達成する本発明の現像装置は、 非磁性現像剤と磁性粒子とを貯蔵する容器と、
潜像担持体に非磁性現像剤を搬送する回転する現
像剤保持部材と、上記容器の非磁性現像剤の供給
出口側にあり、この保持部材表面に間隙を形成し
て配置した非磁性材からなる塗布量規制部材と、
この規制部材に対して上流側で且つ現像剤保持部
材を介して反対側に固定配置され、上記容器内で
保持部材上に磁性粒子によるブラシを形成する磁
極とを有し、上記磁極と規制部材とにより容器外
に流出しないように上記磁性粒子のブラシを拘束
して上記保持部材上に非磁性現像剤層を形成し潜
像を現像することを特徴とする現像装置である。

上記潜像担持体としては、感光体や絶縁体層を
有するドラム状やベルト状の部材であり、磁極と
しては磁石ローラの軸方向磁極を着磁したもの
や、棒状の磁石を配置させて支持部材上に固定し
たものを用い得る。更に現像剤保持部材として
は、アルミニウム・銅・ステンレス・黄銅等の非
磁性金属や合成樹脂材料によるスリーブ又は無端
ベルトの使用が可能であり、その周面はトナーの
搬送性や帯電特性を高めるのに、必要に応じて阻
面化又は凹凸模様を設けても良い。また、非磁性
体からなる規制部材としては、ステンレス、アル
ミニウム、銅、合成樹脂、磁性粒子による摩耗を
防ぐために表面を金属メツキした合成樹脂等の非
磁性体によるブレード板や壁を用い得る。

上記構成の本発明は、現像剤保持部材の回動に
より磁性粒子と非磁性現像剤とが撹拌混合され、
更にこの保持部材と磁性粒子との摩擦力により容
器内において磁性粒子が循環運動する。このため
非磁性現像剤は磁性粒子との混合によりスリーブ
上ないしは磁性粒子によつて摩擦帯電される。摩
擦帯電された非磁性現像剤は、規制部材の近傍に
形成された磁性粒子による磁気ブラシの存在によ
り、現像剤保持部材の表面に鏡映力により均一に
薄く塗布される。

本発明は規制部材の近傍に磁気ブラシを形成す
る磁極を上記構成に配置することにより、現像剤
容器の規制部材の近傍に該磁極の磁界に従つた磁
性粒子による幅の広い磁気ブラシが形成可能とな
る。この磁気ブラシの存在により容器内で循環回
転運動する磁性粒子内に対して非磁性現像剤が十
分に取込まれ、現像により現像剤保持部材上の現
像剤を多量に消費しても、常に安定してこの保持
部材上に非磁性現像剤の薄層を形成することが可
能となる。

以下、図面に従つて本発明を更に詳しく説明す
る。

第１図は本発明の現像原理を説明するための現
像装置の断面図を示す。

図において、１は電子写真感光体ドラムであ
り、図示しない潜像形成手段により形成した潜像
を保持し、図示の現像位置を矢印ａ方向に回転し
て通過する。この感光体ドラム１に対しては、現
像剤を保持する現像剤保持部材である非磁性スリ
ーブ２が、所定の間隙を保つて対向しており、こ
のスリーブ２は矢印ｂ方向に回転する。このスリ
ーブ２の上部には非磁性現像剤４を磁性粒子５の
混合体を貯蔵する非磁性材料を用いた容器３が位
置し、この容器３のスリーブ回転方向下流には、
磁性ブレード６がねじ止めされている。

一方、この磁性ブレード６に対するスリーブ２
の反対側には、磁石７が設けられている。この磁
石の取付け位置は、磁極の位置と磁性ブレード６
との関係で決定され、実際には磁性ブレード２の
位置よりも若干上流側に磁極を設けることで形成
する磁界の作用で、磁性粒子の流出防止、及び現
像剤の均一塗布の点で更に良好な結果を得る。

上記構成において、容器３内の磁性粒子５は、
磁石７のＳ極と磁性ブレード６との内に生じる磁
界により、磁気ブラシ８を形成する。そして、ス
リーブ２が回転することにより上記磁気ブラシ８
を保持したまま、磁性粒子と非磁性現像剤とは撹
拌混合される。この状態で容器３の磁性ブレード
側では、このブレード６の存在により現像剤と磁
性粒子の混合体は、このブレードにより移動が阻
止されて上昇し、矢印ｃ方向に循環運動する。

これにより非磁性現像剤は、磁性粒子との混合
により摩擦帯電される。帯電された現像剤は、磁
性ブレード６の近傍に形成した磁気ブラシ８によ
り、スリーブ２の表面に鏡映力により均一に薄く
塗布され、感光体ドラムとの対向位置に至る。

ところで、磁気ブラシ８を構成する磁性粒子５
は、磁石７の磁界による拘束力が、摩擦力が原因
する搬送力より大となるように設定することで、
スリーブ２上には流出しない。そして、磁気ブラ
シ８の領域内に非磁性現像剤があれば、磁気ブラ
シ８の磁性粒子とこの現像剤との比率は、スリー
ブ２の回転によりほぼ一定値を保つ。これにより
現像でスリーブ上の現像剤が消費されても、自動
的に磁気ブラシ８の領域に現像剤が供給される。
従つて、上記スリーブ２上には常に一定量の現像
剤の供給塗布が可能となる。

ところで規制部材として鉄等の磁性材を用いた
場合、規制部材６と磁石７との間で形成される強
い磁界集中が生じる。従つて規制部材と磁石との
間に存在する磁性粒子はこの部分で強い拘束力を
受けて循環回転運動が低下する。この様な状態下
では、上述の非磁性現像剤の取り込みが少なくな
り、また非磁性現像剤への摩擦帯電を十分行なえ
なくなり、塗布むら等に原因する現像むらを生じ
ることがある。

特に、高い電位の潜像を連続して現像し、スリ
ーブ上の現像剤を多量に消費すると、上記磁気ブ
ラシ８内の現像剤の量が不足し、現像むらを生じ
ることになる。又、磁性ブレードを用いる場合、
特に規制部材の先端に集中した磁界に循環するは
ずの磁性粒子が上方に向かわずに規制部材とスリ
ーブ表面とが形成する間隙に密につめ込まれやす
く、スリーブ上への現像剤の塗布むらを生じ、ま
たスリーブの表面にその周方向に部分的な摩耗、
劣化を生じることになる。

本発明はこのような問題を解決するものであ
り、スリーブの移動方向の上流側で、且つ、容器
内に磁界が及ぶ領域に、上記第１図の磁極Ｓを配
設し、容器出口に非磁性規制部材を配設する。

以下、図面を用い更に詳しい実施例を説明す
る。

第２図は本発明の一実施例を示す現像装置の断
面図を示す。図において第１図の構成部材と同一
部材については同一符号を付してある。

図中、７ａは磁極を形成する固定磁石で、上記
第１図の磁石７の作用、即ち、非磁性ブレード６
ａの上流側近傍に磁気ブラシを形成する。上記構
成により、非磁性ブレードと磁石との間にブレー
ドが磁性体であるがための集中磁界の発生はな
く、ほぼ容器開口幅まで磁性粒子の循環回転運動
を十分に、生じさせることができる。又、非磁性
ブレードと磁石との間には集中磁界の発生がない
ため、磁極に対応して発生する磁性粒子による磁
気ブラシの穂立ち幅が広く設定でき、非磁性現像
剤をこの磁気ブラシ内に取込む能力を更に向上す
ることが可能になる。従つて、現像時に多量の現
像剤が消費される場合でも、磁気ブラシ内に十分
な現像剤を供給することができるため、上記のブ
ラシ内の現像剤が不足することに起因する現像む
らの発生を防止することができる。

ところで、磁気ブラシ８を構成する磁性粒子５
は、磁石７の磁界による拘束力が摩擦力が原因す
る搬送力より大きくなる様に設定し、且つスリー
ブ２の表面と非磁性ブレード６とが形成する間隙
長をほぼ磁性粒子の平均粒径の数倍程度ないしは
それ以下で、現像剤粒子径よりも大きい値で好ま
しくは磁性粒子の平均粒径程度に設定することで
容器３からスリーブ２上には流出しない。

もちろん、上記間隙長の設定は磁性粒子の粒径
だけによるものでなく、磁極の磁束密度、磁性粒
子の磁気特性、磁性粒子と現像剤との混合比・材
質差による流動性の差異、及びスリーブの周速、
スリーブ表面荒さ等の条件を考慮して定められる
もので、特定の距離に限られるものではない。ま
た、スリーブとブレードとが成す角度についても
同様に、条件により適当な値を設定する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図により説明する。図
において第１図と同一部材は同一符号が付してあ
る。実施例装置において感光体ドラム１は矢印ａ
方向に回転する。２は矢印ｂ方向に回転する外径
32mm、厚さ0.8mmのステンレス（SUS304）製のス
リーブで、その表面は＃600のアランダム砥粒を
用いて不定型サンドブラストを施し、周方向表面
の粗面度を0.8μm（RZ＝）にした。

一方、スリーブ２内にはフエライト焼結タイプ
の磁石７ａを配設し、その磁極であるＳ極を非磁
性ブレード６ａに対して25度（図示θ１）傾けて
設定してある。上記Ｓ極のスリーブ表面での磁束
密度は、600ガウスであつた。非磁性ブレード６
ａはステンレス（SUS304）である。このブレー
ド６ａはスリーブ２の表面に対して間隔を100μm
に設定した。

上記磁性粒子５としては粒径80〜106μ、最大
62emu／ｇの球形フエライト（TDK社製）を80g
用いた。一方、非磁性現像剤４としては、ポリエ
ステル系樹脂100部に対し、銅フタロシアニン系
顔料３部、負性荷電制御剤５部（アルキルサルチ
ル酸金属鎖体）を内添し、シリカ0.6％を外添し
た平均粒径12μmの負（−）極性に帯電するシア
ン色の粉体を200g用意した。そして、上記非磁
性現像剤と磁性粒子とをよく混合した後、容器３
内に入れる。その結果、これら磁性粒子と非磁性
現像剤は、磁極により磁力線に対応した磁界によ
り幅の広い磁気ブラシを形成しながら、スリーブ
の回転により矢印方向に循環移動するのが確認で
きた。

一方、上記スリーブの回転にともないスリーブ
２の表面には、約80μm厚の現像剤層が形成でき、
ブローオフ法により帯電電位を測定したところ、
−7μc／ｇの電位で均一に帯電していることを確
認した。

このスリーブ２に対向する感光体ドラム１表面
には、静電潜像として暗部＋500Vで明部＋50V
の電荷模様を形成し、スリーブ表面との距離を
300μmに設定した。そして、上記スリーブに対し
電源Ｅにより周波数800Hz、ピーク対ピーク値が
1.4kVで、中心値が＋200Vの電圧を加印したと
ころ、現像むらやゴースト像、更にはかぶりのな
い高品質の現像像を得ることができた。また、容
器３内の混合体に関しては、磁性粒子はほとんど
消耗されずに非磁性現像剤のみが現像のために消
費された。また、現像機能は上記現像剤がほとん
ど消費されるまで変わらずに安定していた。

ところで、本発明においては磁極の数は１つに
限る必要はない搬送極としてＳ極の上流側に複数
のＮ極やＳ極を交互に設けてもよい。規制ブレー
ド先端形状は実施例の如く先端が鋭角形状だけで
なく、スリーブ面に平行又はスリーブ面に沿つて
平面な面を有していてもよい。

上記構成により規制部材への磁界集中がなく磁
界により磁性粒子によるブラシの密度が適度に粗
くすることで、この磁気ブラシ内への現像剤の取
込みが良好になる。更に、本発明は異極性の磁極
を並べる場合に生じる高い速度での磁性粒子の循
環運動を押え、上記磁気ブラシ形状の安定化及び
現像剤の過剰撹拌の防止をも可能にした。

なお、上記本発明の具体例では、容器側の磁極
としてＳ極を用いた場合を例示したが、勿論、Ｎ
極でも良い。更に、規制部材については容器と別
体に取付ける以外にも、アルミニウムや硬質合成
樹脂等の非磁性材で構成した容器の一部を規制板
として用いても良い。なお、スリーブ入口側で現
像剤の流出が心配されるときは、第２図の如く、
フイルム材を流出防止部材９として容器に取付け
ても良い。本発明に適用する磁性粒子としては、
従来現像剤に用いている鉄粉、フエライト、これ
らを樹脂で結着したもの等が利用できる。また、
非磁性現像剤としては、樹脂と顔料又は染料を混
練したものを粉砕したりカプセル化したものを用
い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明のための現像装置の
断面図、第２図は本発明を適用した現像装置の断
面図を示す。 図において、２は現像剤保持部材であるスリー
ブ、３は容器、４は非磁性現像剤、５は磁性粒
子、６は規制部材である磁性ブレード、７は磁石
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性現像剤と磁性粒子とを貯蔵する容器
   と、 潜像担持体に非磁性現像剤を搬送する回転する
   現像剤保持部材と、 上記容器の非磁性現像剤の供給出口側にあり、
   この保持部材表面に間隙を形成して配置した非磁
   性材からなる塗布量規制部材と、 この規制部材に対して上流側で且つ現像剤保持
   部材を介して反対側に固定配置され、上記容器内
   で保持部材上に磁性粒子によるブラシを形成する
   磁極とを有し、 上記磁極と規制部材とにより容器外に流出しな
   いように上記磁性粒子のブラシを拘束して 上記保持部材上に非磁性現像剤層を形成し潜像
   を現像することを特徴とする現像装置。 ２ 前記現像剤保持部材に交流成分を有する電圧
   が印加される特許請求の範囲第１項に記載の現像
   装置。