JPH02230174A - 現像装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、磁性粒子と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． ［従来の技術］ 従来知られている非磁性現像剤の薄層形成方法とし゛Ｃ
は，ビ一八−の毛のような柔らかい毛を円筒状のフラシ
にして、これに現像剤を付着塗布する方法や、表面かベ
ルベット等の繊維で作られた現像剤担持体である現像ス
リーブに現像剤規制部材であるトクターフレート等によ
り塗布する方法かある。しかしながらＦ記繊維ブラシに
トクターブレードとして弾性体プレートを使用した場合
、現像剤量の規制は可能てあるか，均一・な塗布は行な
われず，現像スリーブ−Ｌのｗｔ雑ブラシを慴擦するた
けて、ブラシのｍ維間に存在する現像剤Ｉ＼の庫擦帯電
電荷付７Ｆは行なわれないため、かぶり等の発生しやす
いという問題点かあった。

またこのような現像法においては静電潜像の有無にかか
わらず現像剤か静゛市潜像１ｌ持体てある感光トラムの
表面と接するのて、非画像部すなわち静電荷のない部分
に８いても現像剤付着か生じ、特に厚擦帯電付与か十分
てない現像剤は非画像部に付着しやすく、これかかぶり
となって不良な画像を与えるという問題かあった。

本件出願人は、上述の従来方法を改良する現像装置とし
て現像剤と微少量の磁性粒子を用い、現像スリーブに弾
性的に当接する弾性体ブレードを設け，該弾性体ブレー
ドの端面近傍で微少績の磁性粒子を循環させるとともに
，激しく振動させることにより、現像剤を攪拌し、回時
に摩擦帯電をかえて、さらには現像剤か該弾性体フレー
ドと現像スリーブとの接触部を通過するときに、慴擦さ
れ十分に庁擦帯電して現像スリーフ上に現像剤薄層を形
成する現像剤薄層形成方法を特開昭６２−９６９５６等
に提案した。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら従来の方法では弾性体プレートの端面近傍
に微少置の磁性粒子を吸着させて初期設定時に非磁性の
現像剤か現像装と端部などの隙間から漏れるのを防止す
る必要かあるが、その際１−記端面近傍にて現像スリー
フの長手方向に均一にムラなく微少量の磁性粒子を分布
させることか難しいという問題かあった。また、磁性粒
子か微少量てあり弾性体ブレード端面近傍で磁性粒子の
速いＩＩ環及び振動が必要となるために、現像スリーフ
表面が早く摩耗してしまうということ等の問題を有して
いた。

本発明は土記の問題を解決し、現像剤に十分な摩擦帯電
をケーえかつ現像剤及び磁性粒子の漏れのない現像装置
を提供することを目的としている。

［．１″ＪｆＪを解決するための千段］本発明によれば
上記目的は 表面か無端移動可能な潜像担持体に対向して開口部を有
しかつ磁性粒子と非磁性現像剤を収納せしめる・現像剤
収納容器と，該開口部に配された無端移動可能な現像剤
担持体と、該現像剤担持体の内部に固定配ｌされた磁界
発生１段と、一端部が上記現像剤収納容器に固定され他
端部か上記現像剤担持体の上方の表面に該現像剤担持体
の軸方向で一様に当接している現像剤規制部材と、一端
部を上記現像剤担持体の下方の表面に該現像剤担持体の
軸方向で一様に当接または近接し他端部か上記現像剤収
納容器の底面に固定されているシール部材とを備えた現
像装置において、 上記現像剤担持体の表面に当接している現像剤規制部材
の当接端部及びシール部材の当接または近接端部は、上
記現像剤担持体の軸線を含む鉛直面よりも上記現像剤収
納容器の現像剤収納側で１−記現像剤担持体の表面と当
接または近接し、上記磁界発生手段は上記現像剤規制部
材の当接端部で軸方向に延びる当接線と上記現像剤担持
体の軸線を含む面と、上記シール部材の当接端部て軸方
向に延びる当接線または近接端部の延長が現像剤担持体
と交わる交線と上記現像剤担持体の軸線を含む面との間
に少なくとも二つの相異なる極性の磁極を有し、上記現
像剤規制部材の当接線に対する法線方向の磁力か１３０
ガウス以上３００ガウス以下に設定され、上記磁性粒子
の粒径が５０マイクロメートルないしはｌＯＯマイクロ
メートルであって、上記磁性粒子の礒は上記現像剤担持
体の表面上で上記二つの当接線に囲まれる面の全域を一
様に覆う量であって上記現像剤担持体の軸方向の単位長
さ当りの量が１．４３グラム毎センチメートルないし２
．８６グラム毎センチメートルとなるように設定されて
いる、 ことによって達成される。

［作用］ 本発明によれば現像スリーフに接触する現像剤規制部材
の当接，１部における法線方向の磁力は１３０Ｇ以上で
あるので初期設定時には上記当接端部に磁性粒子を十分
吸着できるため該磁性粒子によって磁気シール効果を十
分に保つことかでき、非磁性の現像剤の漏れは防止され
る。一方動作中にあっては、上記磁力か３００６以下に
設定されているので１二記現像剤規制部材が現像スリー
ブによる磁性粒子の搬送を阻止することかできるので動
作中においても磁性粒子が漏れることかない。また、磁
性粒子の粒径は大径の５０ル麿〜１００ル国に設定され
ているので現像スリーブに十分に現像剤を供給すること
かでき、かつ磁性粒子か漏れることもない。さらに磁性
粒子の量は現像スリーフの長子方向の屯位長さ当りの緩
か必要量を確保しつつも１．４：Ｉｇ／ｃｍ〜２．８６
ｇ／ｃｍの範囲に制限して設定されているので現像スリ
ーブに十分に現像剤を供給することかでき、かつ現像ス
リーブ表面を早く摩耗させることかない。

［実施例］ 本発明の第一実施例を添付図面の第１図ないし第３図を
用いて説明する。

第１図において１は潜像担持体としての感光トラムであ
り、材質としてはＯＰＣ，Ｓｅ等のゼロクラフ感光体を
用いる。該感光トラムｌに対向した位置には開［１部２
を有した現像剤収納容器３か配設され，その内部には鉄
粉又はフエライト粉体に樹脂コーティングをした磁性粒
子４と非磁性または弱磁性の現像剤５か収納される．上
記開口部２にはアルミニウム等の非磁性材料から成る現
像剤担持体としての現像スリーフ６か回転可能に配設さ
れており、内部にはＮ極７とＳ極８の二つの磁極をもっ
た磁界発生ｆ段としての磁石９が固定して配置されてい
る。上記現像スリーブ６の−Ｆ方の表面にはト記現像剤
収納容器３に一端を固定されたウレタンゴム又はシリコ
ーンゴム等（ＪＩＳ硬度４０″〜８０゜）から成る厚さ
１．０〜２．５　Ｉ１一の現像剤規制１１材としての弾
性体ブレード１０の他端部か当接しており、またト記現
像スリーブ６の下方の表面には上記現像剤収納容姦３の
底部に一端を固定された弾性体のシール部材ＩＩの他端
部か当接している。シール部材１１は磁性体から成る板
状部材を，一端を現像剤担持体に近接させ他端を底部に
固定して配置してもよい。

次に以−Ｌのような本実施例装置において上記現像スリ
ーフ６とシール部材ＩＩの現酸スリーフ６の表面に当接
する端部の軸方向に延びる当接線と該現像スリーフ６の
軸線との位置関係ならびに該当接線及び軸線と上記二つ
の磁極との位置関係について第２図を用いて説明する。

第２図において、見は上記現像スリーブ６の軸蜂を含む
鉛直面である。該軸線と上記弾性体プレート１０の軸方
向に延びる当接線Ａを含む而ｍは上記鉛直面交から角度
Ｘを成して設定され、またヒ記シール部材１１の軸方向
に延びる８｝？線Ｂと１一記現像スリーフ６の軸線を含
む而ｎと鉛直而文とは角度Ｕを成して，没定されており
、上記二つの当接線Ａ，Ｂか共に鉛直面立よりも現像剤
収納側に設定されるようになっている。なお，上記角度
Ｘは第１図に示されるように上記面ｍと面ｎに囲まれた
領域Ｃを広くとり循環流Ｄ（第１図参照）を円滑にして
現像スリーブ６の表面Ｆの残留現像剤ｊｔのばらつきを
なくすように、かつ弾性体フレート１０の当接端部で磁
性粒子４の滞留がないようにするために２０６≦Ｘ≦４
０″の範囲で設定される。また、角度Ｕは、上記領域Ｃ
内に二つの磁極か入るように下述の角度Ｙ及びＺと上記
角度Ｘを加えた角度よりも大きくなるようにＵ≧Ｘ＋Ｙ
＋Ｚのように設定される。

次に、上記Ｎ極７とＳ極８の磁極は上記而ｍと面ｎに囲
まれる領域に設定されており、上記Ｎ極７と現像剤スリ
ーフ６の軸線を含む而ｐと上記面ｍとか成す角度Ｙ、ま
た１―記Ｓ極８と現像スリーフ６の軸線を含む而ｑと上
記面ｐか成す角度Ｚかそれぞれ上記の関係を満足するよ
うに設定されている。上記角度Ｙは、磁性粒子４の漏れ
を防ぎかつ現像スソーツ６への現像〜１５の供給か十分
となるように２０’≦Ｙ≦４５６の範囲で設定され、ま
た−Ｆ記角度Ｚは、第１図に示す鉛環ｙｉ．Ｄを十分に
速くし、かつ現像スリーブ６の近傍に磁性粒子４を保持
する能力を低下させないように４０゜≦２≦７０゜の範
囲で設定される。また，弾性体プレート１０の取付け角
θは、現像スリーブ６の円周との仮想の交点Ｅを含み、
鉛直線文に垂直な線に対して設定され，現像スリーフ６
と弾性体プレートＩＯとのＪγ擦力か十分てあり、弾性
体ブレードｌＯの反返りを発生させないようにＸ≦０≦
Ｘ　＋　１５”の範囲で設定される。さらに、現像スリ
ーブ６が無かったと仮定したときの上記交点Ｅから弾性
体ツレードｌＯの端部まての距離てある進入量ｒは弾性
体ブレードＩＯの当接部において磁性粒子４の漏れと、
現像剤５の塗布量を規制するように３．０≦ｒ≦Ｃｒａ
ｍの範囲に設定される。

以上のように構成された本実施例装首において，上記タ
ｐ性体フレー１−１０の当接端部に３ける法綴方向の磁
力及び使用される磁性粒子４の粒径ならひに量について
実験した結果を以ドに述べることとする。

（実験１） 先ず、弾性体フレート１０の当接端部における法線方向
の磁力についての実験について説明する。

］一述したように現像スリーブ６の軸線と弾性体フレー
ト１０の当接線Ａとを含む面ｍと、Ｎ極７とＦ記軸線を
含む面ｐとの成す角度Ｙは、２０゜≦Ｙ≦４５゜に設定
されるか動作中における磁性粒子４の漏れを完全に阻止
することかできない場合かある。そこて、当接線Ａにお
ける法線方向の磁力と磁性粒子４の漏れの関係について
の実験を行なった。実験では、角度Ｙ；２０゜に設定し
た。その結果を表１に示す。この結果から、当接線Ａに
おける法線方向の磁力カ月３０Ｇ以Ｌであれば初期設定
時の磁気シール効果を保つことができ、３０＋ＩＧ以ド
であれは磁性粒子４の動作中の漏れを防Ｉ卜することか
できることが確認された。なお、このときの磁力の様子
を第３図に示す。

（実験２） 次に、磁性粒子４の粒径についての実験の説明をする。

本実験においては、現像スリーブ６には直径２０ｍｍの
アルミニウム製のものて表面をアランダム砥粒により不
定型サンドブラスト処理したものを用い、磁石４として
は磁束密度のピーク値７５０Ｇのものを用いた。弾性体
ブレードＩＯにはウレタンゴム（ＪＩＳ硬度６０″厚さ
４．５　ａｍ）を用いて、上述の取付け角等は０　＝３
５”　，　ｒ　＝３．８　ａｍ，　Ｘ＝３０”Ｙ＝３０
゜，　Ｚ：Ｓ５’　，　Ｕ＝１３０　’とした。磁性粒
子４としては粒径５Ｇ〜７０膳ｍ　　（　２５０／：１
５０メッシュ）のフエライト粒子にアクリル系及びフッ
素系ｓｌ脂をコーティングしたものを用い、現像剤５と
してはスチレン系樹脂に赤色顔料を分散した平均粒径１
２ルーのトナー粒体にコロイダルシリカ０．５％を外添
したものを用いた． 現像方法としては、本実施例装置をキヤノン株式会社製
のＬＢＰ−ＣＸプリンターに組み込み、現像のために現
像スリーブに印那されるバイアス電源とｔ，　テ（：ｔ
　周波ＩＱ１８００１Ｌｚ．電圧１６００ＶＰ−，の交
流電圧に−５０＋ＩＶの直流を重畳させたものを用い、
感光ドラムｌ−ヒのｉ像の表面″ｔｔＬ位を暗部−７　
０　０ν、明部−　ＩＯＯＶとして、現像スリーブ６と
感光トラムｌの間隔を２５０１ＬＩ１に設定して明部を
現像する方法を用いた。

以−ヒのような条件の−ドで、種々の粒径の磁性粒子に
ついて現像スリーブ６の現像剤収納容器３｛＋１１の領
城Ｃを覆うに十分な硼（本実施例において現像スリーフ
の単位長さ当り１．９　ｇ／ｃｔａの割合で合計４０ｇ
（現像％ｉ　２１Ｕ厘Ｉｌ（Ａ４縦に相当Ｊ））を本実
施例装置に投入し、ざらに赤現像剤を５０ｇ投入して現
像を行なった結果を表２に示す（このときの初期の現像
剤濃度は１０％とした）． 表２においてスリーフゴーストとは、現像スリーブへの
現像剤の供給及び摩擦帯電付与か不十分で現像スリーフ
一回転．分だけの画像濃度か濃く，二回転目以降は薄く
なるという現象であり、キャリア漏れとは．弾性体ブレ
ード接触部で磁性粒予てあるキャリアの搬送を阻止しき
れずに外部に搬送されてしまう現象てある。

この結果、５０ｐｍ以下の粒径の磁性粒子では，弾性体
フレートの当接部からのキャリア漏れを防ぐことかてき
ない。５０〜１００　ｇｙａではスリーブゴーストの無
いべ夕均一性の良好な画像か得られた。１００μｌ以ヒ
の場合は、磁性粒子の現像剤搬送能力不足によるスリー
フゴースト、さらには摩擦帯電不足によるかふりの発生
か認められた。

（実験３） 次に磁性粒子の量のＷ升を調べるために、粒度分布５０
〜７０ＩＬｍの磁性粒子を用い磁性粒子量を２０ｇ（現
象スリーフ長手方向中位長さ当り１１．！１５ｇ／ｃｍ
），”ＩＱ（１．４：ｌ），４０（１．９０），５０（
２．３８），５０（２．８６）のそれぞれを投入した場
合について，表３の結果か得られた。このとき初期の現
像剤Ｃ度を１０％とし、さらに赤現像剤を５０ｇ投入し
た。

この結果によれば、磁性粒子の量が少ない場合、本実施
例において，　２０ｇ（０．　９５　ｚ／ｃｍ）以下て
は現像剤の搬送鮨力か弱いことや、現像スリーフ表面−
Ｆに磁性粒子の覆われていない空乏域が存在してしまう
ために、現像スリーツ６と磁性粒子４の接触面積か減少
することによって、スリーブゴーストか発生したり、十
分な濃度が得られないことか確認されたゆ また、磁性粒子の量が多い場合、本実施例では７０ｇ（
３．３：Ｉｇ／ｃｍ）以上では磁性粒子の循環速か遅く
なることや、循環に供しない過剰な浮遊磁性粒子が現像
剤の取り込みを邪魔するために十分な現像剤が供給され
ずスリーブゴーストの発生や、十分な濃度か得られない
という現象を起こすことか確認された。

本実施例においては：ｌＯｇ（１．４：ｌ　ｇ／ｃｍ）
〜６０ｇ（２．６９ｇ／ｃｍ）においてスリーフゴース
トの無い、七分な濃度の画像か得られた。この状態で、
磁性粒子の覆われていない空乏域の存在は認められず、
浮遊磁性体量も適当な量であった。

また、この量において現像装置に磁性粒子を設定する場
合，適当な量の浮遊磁性粒子か存在するため、長手方向
に均一に設定することが容易となって、不均一に設定さ
れた場合に発生する長手方向の濃度ムラも発生しない。

（以下余白） 表 ｌ 表 表 表 次に添付図面の第４図を用いて第二実施例を説明する。

第−実施例と共通の部分には同一の符号を付してある。

未実施例においては、磁石９の当接線八に対向した部分
に、磁石９の長手方向にわたって切り溝１２を設けるこ
とにより、当接線Ａにおける現像スリーブ６表面の法線
方向の磁力カ月３０Ｇ以上３００Ｇ以ドになるようにす
ることができ、第一実施例と同様な効果か得られる。

さらに、第５図を用いて第三実施例を説明する。

第一・実施例と共通の部分には同一・の符号を付してあ
る。本実施例においては、当接線Ａの位置で現像スリー
フ６の内側の現像スリーブ６と磁石９の間に磁性板１３
を固定配設することにより当接線Ａに３ける現像スリー
ツ６表面の法線方向の磁力か１３０Ｇ以上３００Ｇ以ド
になるようにすることができ，第一実施例と同様な効果
を得ることかできる。

［発明の効果］ 以Ｌ説明したように、本発明によれば、良好な磁性粒子
の拘束を確保しつつ、磁性粒子が十分に循環するのて現
像剤への十分な帯電及び現像スリーブへの現像剤の供給
か行なわれ、これにより高い画像濃度を有し、かぶりか
無い鮮鋭度の高い高画質画像か得られるばかりてなく現
像スリーブの摩耗も生し難いために長期にわたって高画
質な維持ＯＴ能である．また，初期の設定時において容
易に均一に現像剤を設置することがてきるので濃度ムラ
を生じたりすることもない。さらには、弾性体ブレード
及びシール部材の端部を磁性粒子の磁気シールて覆う構
成とするために１現像剤か漏れ出て周囲を汚すこともな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例装置の縦断面図、第２図は
第一実施例装置の部材の取付け角度等を示す図、第３図
は第一実施例装置の磁力線の様子を示す図、第４図は第
二実施例装置のｓ１略ＪＩＩｌ成図、第５図は第三実施
例装置の機略構成図てある。 １・・・・・・・−・・・・潜像担持体（感光ドラム）
２・・・・・・・・・・・・開日部 ３・・・・・・・・・・・・現像剤収納容器４・・・・
・・・・・・・・磁性粒子 ５・・・・・・・・・・・・現像剤

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 表面が無端移動可能な潜像担持体に対向して開口部を有
   しかつ磁性粒子と非磁性現像剤を収納せしめる現像剤収
   納容器と、該開口部に配された無端移動口可能な現像剤
   担持体と、該現像剤担持体の内部に固定配置された磁界
   発生手段と、一端部が上記現像剤収納容器に固定され他
   端部が上記現像剤担持体の上方の表面に該現像剤担持体
   の軸方向で一様に当接している現像剤規制部材と、一端
   部を上記現像剤担持体の下方の表面に該現像剤担持体の
   軸方向で一様に当接または近接し他端部が上記現像剤収
   納容器の底面に固定されているシール部材とを備えた現
   像装置において、 上記現像剤担持体の表面に当接している現像剤規制部材
   の当接端部及びシール部材の当接または近接端部は、上
   記現像剤担持体の軸線を含む鉛直面よりも上記現像剤収
   納容器の現像剤収納側で上記現像剤担持体の表面と当接
   または近接し、上記磁界発生手段は上記現像剤規制部材
   の当接端部で軸方向に延びる当接線と上記現像剤担持体
   の軸線を含む面と、上記シール部材の当接端部で軸方向
   に延びる当接線または近接端部の延長が現像剤担持体と
   交わる交線と上記現像剤担持体の軸線を含む面との間に
   少なくとも二つの相異なる極性の磁極を有し、上記現像
   剤規制部材の当接線に対する法線方向の磁力が１３０ガ
   ウス以上３００ガウス以下に設定され、上記磁性粒子の
   粒径が５０マイクロメートルないしは１００マイクロメ
   ートルであって、上記磁性粒子の量は上記現像剤担持体
   の表面上で上記二つの当接線に囲まれる面の全域を一様
   に覆う量であって上記現像剤担持体の軸方向の単位長さ
   当りの量が１．４３グラム毎センチメートルないし２．
   ８６グラム毎センチメートルとなるように設定されてい
   る、 ことを特徴とする現像装置。