JPH0220111B2 - - 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
する塗布方法に関する。

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を形
成する方法としては、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
帯電電荷賦与は行なわれないため、ゴースト等の
発生しやすいという問題点があつた。また、非磁
性現像剤を有しているので、装置からの現像剤の
漏れを防止することが難かしかつた。

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、連続多数回の
現像に於いても安定均一な現像剤薄層を形成せし
める新規な塗布方法を提供することを目的として
いる。更に本発明は、上記非磁性現像剤が現像装
置から漏れ出すのを防止するのを可能にすること
を目的としている。

すなわち、本発明は、非磁性トナーを有する非
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回動搬送する現像
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、
この現像剤保持部材表面に間隙を形成して配置し
た規制部材と、 この規制部材に対して上記現像剤保持部材を介
して反対側に配置され、上記容器の現像剤出口側
にある規制部材の上流側に磁性粒子による磁気ブ
ラシを形成し且つ拘束するための磁極を少なくと
も一つ有する固定磁石とを配置し、上記現像剤保
持部材を回動することにより現像剤保持部材上に
非磁性現像剤の薄層を形成する塗布方法におい
て、 樹脂で被われており、非磁性トナーの現像剤保
持部材に対する摩擦帯電特性と、磁性粒子の現像
剤保持部材に対する摩擦帯電特性が同極性である
磁性粒子で形成された磁気ブラシ中を、非磁性現
像剤が通過することにより、現像剤保持部材上に
上記非磁性現像剤の薄層を形成することを特徴と
する塗布方法に関する。

本発明による方法だと、現像に関しては特開昭
54−43037号に示される様ないわゆる一成分ジヤ
ンピング現像の利点を生かせるものはもちろんの
こと、非磁性現像剤を用いても現像剤担持体上に
きれいに塗布できる。

又、本発明の方法は、非磁性現像剤と磁性粒子
との付着性・離型性、非磁性現像剤の摩擦帯電
性・流動性等が塗布・現像に大きく影響するが、
非磁性現像剤と同極性の摩擦帯電性を有する樹脂
を被ふくした磁性粒子を用いることで上記現像剤
物性を調整し、良好な塗布状態を達成することが
可能となる。

上記本発明の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に同極性又
は異極性の磁極を着磁したものや、棒状の複数の
磁石を固定支持部材上に接着したものを用い得
る。更に回動する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樹脂や金属の
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
て粗面化又は凹凸模様を設けても良い。また、規
制部材としては、鉄等の磁性体やアルミニウム、
銅、樹脂等の非磁性体によるブレード板や壁を用
い得る。

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、本発明の塗布方法を適用する現像原
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と被ふく磁性粒
子５の混合体を貯蔵する樹脂やアルミニウム等の
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内の被ふく磁性粒子
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、被ふく磁性粒子と非磁性
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、被ふく磁性粒子と
の混合によりスリーブ２ないしは被ふく磁性粒子
によつて摩擦帯電される。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を構成する被ふく磁性
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の被ふく磁性粒子とこの現像剤との比
率は、被ふく磁性粒子と非磁性現像剤との同極性
による静電的反ぱつ力と、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。

なお、上記原理説明では規制部材に磁性ブレー
ドを用いているが、非磁性ブレード又は容器を構
成する樹脂やアルミニウム等の非磁性体の壁を、
この規制部材として用いることもできる。しか
し、この場合、被ふく磁性粒子の流出を防止する
ため、スリーブと規制部材との間隙を磁性ブレー
ドを用いるときよりも更に小さくする必要があ
る。また、磁性ブレードを用いる場合は、ブレー
ドと磁極間の磁界により現像剤の出口部に安定し
て磁気ブラシが形成できる点で好ましい。

ところで、上記第１図の現像装置においては、
現像剤が非磁性現像剤であるため、容器３にスリ
ーブ２が入る側の領域ｄから漏れ易いという問題
を生じる場合がある。この様に上記領域ｄからの
現像剤の漏れを防止するために本発明では上記ス
リーブが容器内に入る側のスリーブと容器間に磁
気ブラシを形成してもよい。

また本発明に使用される被覆磁性粒子として
は、例えば表面酸化または未酸化の鉄ニツケル、
コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、
及びそれらの合金または酸化物などの磁性粒子に
被覆処理したものが使用できる。これらの磁性粒
子の形状は、球形、偏平、針状、多孔状その他ど
のような形状であつてもよい。

磁性粒子表面をトナーと同極性となるように被
覆処理する方法としては、例えば被ふく樹脂、あ
るいは被ふく樹脂と荷電制御剤を溶剤（トルエ
ン、キシレン、MEK）等に溶解分散させ、この
分散液に磁性微粒子を混合し、スプレードライヤ
ー法、流動化ベツト法等により、磁性粒子に被覆
し、乾燥、造粒を行ない、篩分して通過分を被覆
磁性粒子として使用する方法等が挙げられる。

正帯電性トナーに対して使用される場合では、
被ふく樹脂としては、ジメチルアミノエチルメタ
クリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレー
トから形成された樹脂、あるいは、これらとスチ
レン系化合物の共重合体等の正帯電性樹脂が、ま
た正荷電制御剤としては、ニグロシン、銅フタロ
シアニン、キノフタロン及び正帯電性を示す各種
染顔料等が使用できる。

負帯電性トナーに対しては使用される場合で
は、被ふく樹脂として、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、α−クロルスチレン、
ポリエステル等の負帯電性樹脂が使用できる。ま
た負荷電制御剤としては、ターシヤリーブチルサ
リチル酸のクロムキレート及び負帯電性を示す各
種染顔料等が使用できる。

本発明に用いられる非磁性現像剤の結着樹脂と
しては、ポリスチレン、ポリＰ−クロルスチレ
ン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその
置換体の単重合体；スチレン−Ｐ−クロルスチレ
ン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、ス
チレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビ
ニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸
メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共
重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、
スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メ
タクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル−アミ
ノアクリル系共重合体、スチレン−アミノアクリ
ル系共重合体、スチレン−αクロルメタクリル酸
メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共
重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合
体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、
スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン
共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデ
ン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ス
チレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチ
レン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポ
リブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ
酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキ
シ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸
樹脂、ロジン、変性ロジンテルペン樹脂、フエノ
ール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香
族系石油樹脂、塩素化パラフイン、パラフインワ
ツクスなどが単独或いは混合して使用できる。

本発明の非磁性現像剤においては、任意の適当
な顔料や染料が着色剤として使用可能である。例
えば、カーボンブラツク、鉄黒、フタロシアニン
ブルー、群青、キナクリドン、ベンジジンイエロ
ーなど公知の染顔料がある。

また、荷電制御剤としてアミノ化合物、第４級
アンモニウム化合物および有機染料特に塩基性染
料とその塩、ベンジルジメチル−ヘキサデシルア
ンモニウムクロライド、デシル−トリメチルアン
モニウムクロライド、ニグロシン塩基、ニグロシ
ンヒドロクロライド、サフラニンγ及びクリスタ
ルバイオレツト、含金属染料、サリチル酸含金属
化合物等を添加しても良い。

以上の非磁性現像剤の構成は、一般に行なわれ
ている混合一粉砕法による現像剤に用いても良い
し、マイクロカプセル現像剤の壁材又は芯材ある
いはその両方に用いることも可能である。

〔実施例 １〕 本発明の実施例を第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60mm／秒の周速度で回転する。２は矢印ｂ
方向に66mm／秒の周速度で回転する外径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（R_Z＝）にした。

一方、回転するスリーブ２内にはフエライト焼
結タイプの磁石７ｃを固定して配設し、その第１
磁極のＮ極は磁性ブレード６に対して、スリーブ
２の中心０とブレード先端を結ぶ線から30度（図
示θ）傾けて設定してある。一方の第２磁極のＳ
極は、容器のスリーブ入口側に設けた磁性部材で
ある鉄片１０に対向して位置する。この第２磁極
のスリーブ表面での磁束密度は、鉄片１０の存在
下でそのピーク値が650ガウスあり、鉄片１０を
外した状態では400ガウスあつた、このとき第２
磁極と鉄片１０との位置関係は、鉄片のスリーブ
回転方向への幅は0.5mmで、且つスリーブ２と鉄
片間の距離は1.0mmに設定した。

磁性ブレード６は鉄製であり表面にさび止めの
ためニツケルメツキを施した。このブレード６は
スリーブ２の表面に対して間隔を200μmに設定し
た。

非磁性現像剤４としてはスチレン−マレイン酸
共重合体100部に対し、ペリレン系赤色顔料10部、
負性荷電制御剤５部（アルキルサルチル酸金属錯
体）を内添し、シリカ0.5％を外添した平均粒径
10.6μmのスリーブに対して負（−）極性に帯電
する赤色の粉体を200g用意した。

一方、被ふく磁性粒子としては、粒径70〜
100μ、最大60emu／ｇの球形フエライト100gを、
ポリエステル樹脂20gとアルキルサリチル酸金属
錯体2gをトルエン200mlに溶解させた溶液中に加
えて60分間撹拌後、乾燥、篩分して被ふくしたス
リーブに対してマイナスに帯電する磁性粒子を用
意した。

上記非磁性現像剤と被ふく磁性粒子とをよく混
合した後、容器３内に入れる。上記容器３内にお
ける非磁性現像剤と被ふく磁性粒子との混合体
は、特にこの被ふく磁性粒子が磁界の下でスリー
ブにより搬送されることで循環運動する様子が、
現像剤が少なくなつた状態で観察できた。

上記構成の現像装置においては、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
110μm厚の非磁性現像剤のみによる薄層が形成で
きた。この現像剤層をブローオフ法により帯電電
位を測定したところ、−9.8μc／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＋600Vで明部＋150V
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＋300Vの電圧を印加したと
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、被ふく磁
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。上記現像剤を消費した後、本体から
現像装置を取出し、スリーブ２の下部を見てみた
が、そこには磁性粒子は勿論のこと、現像剤の漏
れはほとんど発生していなかつた。

〔実施例 ２〕 非磁性現像剤として、スチレン−アクリル共重
合体100部、銅−フタロシアニン顔料15部を内添
混合し、シリカ0.5ωt％を外添した平均粒径
11.0μmの正（＋）極性に帯電する赤色の粉体
200g用意した。

被ふく磁性粒子としては実施例−１で使用した
フエライト100gをジメチルアミノエチルメタク
リレート樹脂20gのDMF200ml溶液に加えて被ふ
く磁性粒子としたものを用意した。

この両者を混合したのち容器３に入れ、連続10
時間の空回転を行なつたが、スリーブ２の表面に
は約140μm厚の非磁性現像剤のみによる薄層が形
成された。この現像剤層をブローオフ法により帯
電電位を測定したところ、＋11.6μc／ｇの電位で
均一に帯電している事を確認した。

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−600Vで明部−150V
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−300Vの電圧を印加したと
ころ、現像むらやゴースト像、更にはかぶりのな
い高品質鮮明な赤色の現像像を得ることができ
た。

【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、本発明の実施例に用いた現
像装置の断面図。 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、１０は磁性部材である鉄片を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性トナーを有する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回動搬送する現像
   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、
   この現像剤保持部材表面に間隙を形成して配置し
   た規制部材と、 この規制部材に対して上記現像剤保持部材を介
   して反対側に配置され、上記容器の現像剤出口側
   にある規制部材の上流側に磁性粒子による磁気ブ
   ラシを形成し且つ拘束するための磁極を少なくと
   も一つ有する固定磁石とを配置し、上記現像剤保
   持部材を回動することにより現像剤保持部材上に
   非磁性現像剤の薄層を形成する塗布方法におい
   て、 樹脂で被われており、非磁性トナーの現像剤保
   持部材に対する摩擦帯電特性と、磁性粒子の現像
   剤保持部材に対する摩擦帯電特性が同極性である
   磁性粒子で形成された磁気ブラシ中を、非磁性現
   像剤が通過することにより、現像剤保持部材上に
   上記非磁性現像剤の薄層を形成することを特徴と
   する塗布方法。