JPH0229213B2 - Genzosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は乾式現像剤を用いて現像剤保持部材上
に現像剤の薄層を形成して現像に供する現像装置
に関する。更には、非磁性現像剤を用いて現像剤
保持部材上に現像剤の薄層を形成して現像に供す
る現像装置に関する。

従来技術 従来、乾式現像方式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、等の向上が求められている現在、乾
式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現像剤の薄層を形成する
方式としては特開昭54−43037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現像剤内に磁性体を内添し
なければならず、これは転写紙に転写した現像剤
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（磁性体は通常黒色である）
そ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式としてビ
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式が提案されて
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
しやすい問題点があつた。

発明の目的 本件出願人等は、別途出願において、現像剤供
給容器と、この容器の開口に、この容器の内部と
外部に臨むように、かつ現像部に於いて像担持体
に対向するように設けられた現像剤保持用非磁性
回転部材と、この回転部材内に設けられた磁界発
生手段と、上記回転部材に対向配置され、回転部
材により現像部に搬送される現像剤を通過せしめ
るブレード部材と、を備え、上記容器内で上記回
転部材上に磁性粒子を含む基層を形成し、更にこ
の基層上に磁性粒子は含まないか、含んでも上記
基層よりも少ない割合でしか含まない現像剤の外
層を形成し、上記回転部材の回転に伴う基層の磁
性粒子の運動によつて外層から現像剤を基層中に
取り込み、この基層に取り込まれた現像剤を前記
ブレード部を通過させて現像部に搬送する現像装
置を提案したが、本発明はこの基層と現像剤層と
を簡易、かつを有効に形成させ、現像剤薄層を現
像剤保持部材表面に長期にわたつて安定的に形成
する現像装置を供することにある。

発明の構成 本発明による装置は、現像剤供給容器と、この
容器の開口に、この容器の内部と外部に臨むよう
に、かつ現像部に於いて像担持体に対向するよう
に設けられた現像剤保持用非磁性回転部材と、こ
の回転部材内に設けられた磁界発生手段と、上記
回転部材に対向配置され、回転部材により現像部
に搬送される現像剤を通過せしめるブレード部材
と、上記容器内で上記回転部材上に上記磁界発生
手段の磁力によつて予め形成保持されている、磁
性粒子を含む基層と、磁性粒子は含まないか、含
んでも上記基層よりも少ない割合でしか含まない
現像剤を貯蔵する貯蔵部と、この貯蔵部と前記基
層が形成されている容器内領域との連通部を開放
可能に封止する仕切り部材と、を有し、使用開始
に際して上記仕切り部材による上記連通路の封止
を開放して貯蔵部から上記現像剤を上記基層上に
落下させることにより、上記基層上に上記現像剤
の外層を形成する現像装置であるので、上部に貯
蔵された非磁性現像剤を、単に落下させることに
よつて、基層と現像剤層の２層が確実に形成さ
れ、しかも、現像剤を落下させる際には、すでに
基層が形成されているので、現像剤の飛散が発生
しない。

実施例 以下本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明の現像装置を適用可能な電子写真
複写装置の説明図であり、パーソナルタイプの複
写機本体の概略断面図を示しており、１は透明部
材よりなる原稿載置台で、水平方向に往復動す
る。２は短焦点小径結像素子アレイであり原稿載
置台上に置かれた原稿像は感光体３上にスリツト
露光される。感光体３は、感光ドラムとして示さ
れているが、無端移動するウエブとしてもよい。
４は帯電器で、感光体３を一様に帯電する。一様
に帯電された感光体３は素子アレイによつて画像
の露光が行われ静電画像が形成される。次に本発
明に基づく現像装置５により顕像化される。一方
転写紙Ｐは給紙ローラ６と感光体３上の画像とレ
ジストするようなタイミングをとつて回転するレ
ジストローラ７によつて感光体３上に送り込ま
れ、次に転写帯電器８によつて感光体３上のトナ
ー像が転写紙上に転写される。その後感光体３か
ら転写紙Ｐは分離されガイド９によつて定着装置
９に導びかれ転写紙上のトナー像が定着された後
に排紙ローラ１１によりトレイ上に排出される。
ここで、感光体３、帯電器４、現像装置５、クリ
ーニング装置１３は一体となつて本体と着脱可能
なプロセスキツトを構成し一体交換によりメンテ
ナンスを簡略化してもよい。

第２図は、本発明による現像装置の断面図であ
る。第２図において、感光体３は、矢印方向ａに
移動する。この感光体３に対して間隙を介して現
像剤を保持する非磁性の保持部材２２が設けら
れ、本実施例においてはこの保持部材２２は円筒
状であるが、無端移動するウエブ状としても良
い。電子写真感光体３についても同様である。こ
の感光体３の移動とともに現像剤保持部材２２を
矢印ｂ方向に回転移動させる。この現像剤保持部
材２２に現像剤を供給するために現像剤供給容器
２３が設けられている。現像剤供給容器２３はそ
の下部近傍に開口を有し、該開口部に現像剤保持
部材２２が設けられている。現像剤保持部材は開
口から一部が外部に露出しているので、その表面
は現像剤供給容器２３の内部から同外部へ移動
し、つづいて同内部へ戻る。現像剤供給容器２３
の下部は現像剤保持部材２２の下方を包うように
包囲体が形成されており現像剤が外部に漏れない
ようになつている。現像剤保持部材２２の内部に
は固定磁界を発生する固定磁界発生手段、すなわ
ち、磁石２４が固定的に設けられている。したが
つて、現像剤保持部材２２のみが回転する。この
磁石２４はＮ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２，Ｎ３，Ｓ３
の磁極を有する。

現像剤供給容器２２の開口の上部近傍には磁性
体よりなる磁性ブレード（磁性粒子拘束部材）２
５が配置されている。この磁性ブレード２５に対
して現像剤保持部材２２を介した反対側には磁石
２４の磁極Ｎ１あるが、磁極Ｎ１の位置は磁性ブ
レード２５の対向する位置よりも現像剤保持部材
２２の回転方向上流側位置にある角度θ（５〜50
度）ずれて配置されている。

現像剤保持部材２２上には磁性粒子を含む磁性
粒子基層３２が形成されている。これは磁性粒子
のみ、あるいは、磁性粒子と非磁性現像剤の混合
体から成るものであるが、磁性粒子に対して５〜
70％（重量）の非磁性現像剤を含むことが好まし
い。各磁性粒子の粒径は30〜200好ましくは70〜
150ミクロンである。各磁性粒子は磁性材料のみ
から成るものでも、磁性材料と非磁性材料の結合
体でもよい。これらの粒子は、磁石２４の作用に
より、保持部材上に基層３２を形成する。基層３
２中の磁性粒子は磁石２４の発生する磁界により
磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシは後述の循
環作用を行う。磁極Ｎ１と磁性ブレード２５間に
も磁気ブラシが形成されこれは基層３２の磁性粒
子を現像剤供給容器２３の内部に拘束する。

現像剤供給容器２３の上部には仕切板２６が設
けられ、これはシートガイド２８に熱融着（ヒー
トシール）等によつて接着され、仕切板２６の上
下間を仕切つており、これにより、仕切板２６上
部に現像剤貯蔵部２７を形成する。仕切板２６の
上方、すなわち、現像剤貯蔵部２７内には、後述
の現像剤層を構成する非磁性現像剤３０が貯蔵さ
れる。この非磁性現像剤３０は、したがつて、基
層３２の粒子とは非接触、かつ、非混合の状態で
貯蔵されている。この非磁性現像剤３０に少量の
磁性粒子を加えたものを用いても良いが、この場
合でも、磁性粒子含有量は磁性粒子貯蔵部のもの
よりも小さい。この非磁性現像剤に、流動性を高
めるためにシリカ粒子を、および、感光体３の研
磨のために研磨剤粒子を外添してもよい。

この様に構成された現像装置で、その使用にあ
たつて、仕切板２６を、側部から引抜く（第２図
紙面に垂直な方向）ことにより仕切板２６を開放
すると、該仕切板２６の上部に貯蔵されていた非
磁性現像剤３０が基層３２の上部に落下する。こ
れにより、第３図に示すように基層３２と現像剤
層３３のほぼ上下方向の２層が形成され現像剤装
置が使用可能の状態となる。ただし磁性粒子貯蔵
部の磁性粒子３０中に適当量の非磁性現像剤を混
合しておいた場合には、このままで、ただちに使
用可能であるが、磁性粒子のみの場合は、非磁性
現像剤が後述の磁気ブラシの循環作用によつて磁
性粒子に混合されるまで空回転することが必要で
ある。この非磁性現像剤３０の落下のさいに、該
現像剤３０が現像剤供給容器２３と現像剤保持部
材２２の間の間隙を通過して飛散することはな
い。なぜならば、すでに形成されている基層３２
がこの間隙をふさいでいるからである。

このように２層を形成させた状態で現像剤保持
部材２２を回転させると磁性粒子は、各磁極によ
る磁界および重力の作用により、第４図に示すよ
うに循環運動を行なう。すなわち、現像剤保持部
材２２の外表面近傍では、現像剤供給容器２３の
下部の磁性粒子は磁石２４による磁界と現像剤保
持部材２２の回転の相互作用により現像剤保持部
材２２の外周にそつて上昇し、このときに、非磁
性現像剤と現像剤保持部材２２の表面は接触して
基層３２中の非磁性現像剤は静電的に現像剤保持
部材２２上に塗布される。

本実施例において、非磁性現像剤は磁性粒子乃
至は現像剤保持部材２２との摩擦により帯電する
が、好ましくは磁性粒子表面に酸化膜または非磁
性現像剤と静電的に同準位にある樹脂などの絶縁
処理を施し、磁性粒子からのトリボ付与を少なく
し、必要な帯電を現像剤保持部材２２から受ける
ようにすれば磁性粒子の劣化の影響を防ぐことが
できるとともに現像剤保持部材２２への現像剤塗
布が安定する。

磁性粒子は現像剤保持部材２２の回転により上
昇して行くが、磁性ブレード２５と磁極Ｎ１との
間に形成される磁界により、現像剤保持部材２２
表面と磁性ブレード２５の先端の間隙を通過する
ことをさまたげられる。したがつて、この部分の
磁性粒子は、あとからつぎつぎに送られてくる磁
性粒子に押されて、第４図に示すごとく旋回し
て、その後、重力によりゆつくりと落下する。こ
の落下の間に現像剤層３３の下部の非磁性現像剤
を取込んで現像剤供給容器２３の下部に戻り、こ
れを繰返す。

一方、摩擦帯電された現像剤は非磁性であるた
め磁性ブレード２５先端と現像剤保持部材２２表
面の間隙に存在する磁界で拘束されず通過でき、
磁性ブレード部に形成された磁気ブラシ部で現像
剤保持部材表面に鏡映力による作用とともに均一
に薄くコーテイングされて現像剤保持部材２２の
表面に載つて現像剤供給容器２３の外部に出て感
光体３の表面に対面して現像に供される。

ここで使用する現像方法としては特開昭55−
18656に記載の方法が好ましい。電子写真感光体
３と現像剤保持部材２２との間にはバイアス電源
２９により電圧が印加される。バイアス電源２９
は交流でも直流でもよいが、交流に直流を重畳し
たものが好ましい。現像により供される現像剤は
基層３２から現像剤保持部材２２に供給され、基
層３２における不足分は、前述の循環運動により
現像剤層３３から供給される。基層３２は現像装
置運転の初期から現像剤保持部材２２の外表面近
傍に形成されており、また、現像剤層３３は磁性
粒子を全く含有しないか、あるいは装置の使用と
ともに不可避的に発生する磁性粒子の喪失を補う
程度の僅かの量であるため、基層３２内の磁気ブ
ラシの状態は運転を長期間続行してもほぼ一定に
維持され、変化しない。この意味において、基層
３２内の磁性粒子は現像剤またはその一部ではな
く現像装置の一部である。

また、現像剤保持部材２２は基層３２とのみ接
触し、現像剤層３３とは直接接触しないことがこ
好ましく、この場合、現像剤保持部材２２による
現像剤層３３に対する搬送力が発生しないので、
現像剤層３３の多寡にかかわらず基層３２の現像
剤含有量の変動は発生しない。

基層３２の厚さは磁性粒子の循環運動および非
磁性現像剤の取込みとの関係において考慮するこ
とが望ましい。すなわち、基層３２の上部は非磁
性現像剤をとりこむ機能を行うものであるから、
該上部は第４図に矢印で示すように移動している
ことが望ましい。基層３２の厚さが大き過ぎると
基層３２の上部すなわち現像剤層３３の下部との
接触部が移動しなくなつて現像剤層３３から非磁
性現像剤を十分に取込めなくなるからである。

以上に説明した方法に基づいて以下の構成をも
つ現像剤を使用して良好な結果がえられた。

基層：80〜150ミクロンの球状磁性粒子で、平
均粒径約10ミクロンの非磁性現像剤を磁性粒子に
対して35％（重量）含むもの。

非磁性現像剤層：基層中の非磁性現像剤と同じ
現像剤のみ。

また、同一の構成で非磁性現像剤層に少量（２
〜５％）の磁性粒子を加えたものでも良好な結果
が得られた。

このようにして得られた非磁性現像剤コーテイ
ング層を現像作用に供するため、静電潜像として
暗部−500V、明部−250Vを有する電子写真感光
体３に該表面と円筒状現像剤保持部材２２表面間
を300μmの間隔として、円筒状現像剤保持部材２
２と電子写真感光体の間に周波数1.6KHz、ピー
ク対ピーク値1.3KV、中心値−250Vの電圧を電
源Ｅにより加え、キヤノン製PC20複写機により
ゴーストやカブリ等のない良好な鮮明画像が得ら
れた。

更に約2000枚コピー後、非磁性現像剤層の殆ん
ど消費された状態まで画像濃度の変動はなく、磁
性粒子が現像に供せられることもなかつた。

この実施例においては磁性ブレードを用いた
が、これに代えて非磁性ブレードを用いてもよ
い。

第５図は、現像剤貯蔵部２７の仕切板２６の別
の例を示す。仕切板２６の端部３６は現像剤供給
容器２３の外部へ突出し、そこから容器の内部に
向かつて延び、容器２３の内壁に当るところで反
転して、二重の構成となる。二重構成の上部側は
熱融着（ヒートシール）等によつて、その上部の
シートガイド２８に接着される。この構成によれ
ば、端部３６を引つ張ることにより、仕切板２６
が容易に開放する。

なお、上記いずれの実施例においても、現像剤
３０を現像剤供給容器の固定位置に収容している
が、現像剤貯蔵部を交換可能なカートリツジとし
てもよい。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、簡単な
構成で２層（基層および現像剤層）の形成が確実
に行われ、その形成のさいの現像剤の飛散が発生
しない。また、現像剤を取込んで現像剤保持部材
２２上に薄層を形成させる機能を行なう磁気ブラ
シが、長期にわたつて一定に保たれるので、安定
した薄層が長期間維持でき、したがつて、良好な
現像が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置を使用した電子写真
複写現装置の断面図、第２図は本発明の現像装置
の断面図、第３図は本発明の現像装置の使用状態
を示す断面図、第４図は基層内の流れを示す断面
図、第５図は本発明の現像装置の仕切板の別の実
施例を示す断面図である。 符号の説明、３：電子写真感光体、２２：現像
剤保持部材、２３：現像剤供給容器、２４：固定
磁界発生手段、２５：磁性粒子拘束部材、２６：
仕切板、２７：現像剤貯蔵部、３２：基層、３
３：現像剤層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現像剤供給容器と、この容器の開口に、この
   容器の内部と外部に臨むように、かつ現像部に於
   いて像担持体に対向するように設けられた現像剤
   保持用非磁性回転部材と、この回転部材内に設け
   られた磁界発生手段と、上記回転部材に対向配置
   され、回転部材により現像部に搬送される現像剤
   を通過せしめるブレード部材と、上記容器内で上
   記回転部材上に上記磁界発生手段の磁力によつて
   予め形成保持されている、磁性粒子を含む基層
   と、磁性粒子は含まないか、含んでも上記基層よ
   りも少ない割合でしか含まない現像剤を貯蔵する
   貯蔵部と、この貯蔵部と前記基層が形成されてい
   る容器内領域との連通部を開放可能に封止する仕
   切り部材と、を有し、使用開始に際して上記仕切
   り部材による上記連通路の封止を開放して貯蔵部
   から上記現像剤を上記基層上に落下させることに
   より、上記基層上に上記現像剤の外層を形成する
   現像装置。 ２ 前記現像装置は画像形成装置に交換可能に搭
   載される特許請求の範囲第１項に記載の現像装
   置。 ３ 前記回転部材には交流又は直流バイアス電圧
   が印加される特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の現像装置。