JPH0462385B2 - - 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の薄層形成装置に関する。
更には、非磁性現像剤の薄層形成装置に関する。

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（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、かぶり等の発生し
やすい問題点があつた。

発明の目的 本件出願人等は上述の従来方法と全く異なる新
規な薄層形成方法として、現像剤保持部材の表面
の移動方向に関し、磁性粒子拘束部材の上流側に
磁性粒子による磁気ブラシを形成し、この磁気ブ
ラシにより非磁性現像剤の薄層を現像剤保持部材
に形成する方法を既に提案した。しかし乍ら、こ
の現像装置においては、容器内で磁性粒子が十分
に循環していないと、現像剤へのトリボ付与が不
十分となり、従つて、現像剤のスリーブへの付着
が不十分となつて、最終的な現像剤がカブリの多
いものとなつてしまうことが判明した。従つて、
本発明は、容器内に拘束された、磁性粒子を使用
して、現像剤保持部材上に非磁性現像剤の薄層を
形成する装置において、磁性粒子が容器内で十分
に循環する現像剤薄層形成装置を提供することを
目的とする。

発明の構成 本発明の装置は、開口を有する現像剤供給容器
と、該開口に設けられ、前記容器の内部と外部と
無端移動可能な現像剤保持用非磁性部材と、該保
持部材内部に設けられた固定磁界発生手段と、現
像剤供給容器の内部で前記現像剤保持部材上に形
成され、上部に現像剤を保持可能な、磁性粒子を
含む基層と、前記現像剤保持部材の外側に設けら
れ、固定磁界発生手段とともに前記磁性粒子の基
層を現像剤供給容器内部に拘束する磁性粒子部材
と、を有し、さらに、前記基層とその上部の現像
剤との界面を攪拌する部材を有するので磁性粒子
の循環を円滑にし、しかも、現像剤の基層への供
給を確実にする効果がある。

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図は本発明の非磁性現像剤薄層形成方法およ
び装置の説明図である。

第１図において、１１は円筒状電子写真感光体
であり矢印方向ａに移動する。この感光体１１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１２が設けられ、本実施例においてはこの
保持部材１２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１１につい
ても同様である。この感光体１１の移動とともに
現像剤保持部材１２を矢印ｂ方向に回転移動させ
る。この現像剤保持部材１２に現像剤を供給する
ために現像剤供給容器１３が設けられている。現
像剤供給容器１３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１２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
像剤保持容器１３の下部は現像剤保持部材１２の
下方を覆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１２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１４が固定的に設けら
れている。磁石１４は固定されているので、現像
剤保持部材１２のみが回転する。この磁石１４は
後述の磁性粒子拘束磁極２０、搬送磁極２１およ
びシール磁極２２を有する。

現像剤供給容器１２の開口の上部近傍には磁性
体よりなる磁性ブレード１５（磁性粒子拘束部
材）が配置されている。この磁性ブレード１５に
対して現像剤保持部材１２を介した反対側には磁
石１４の磁性粒子拘束磁極２０あるが、磁性粒子
拘束磁極２０の位置は磁性ブレード１５の対向す
る位置により現像剤保持部材１２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。

現像剤供給容器１３の下部近傍には後壁板１３
−１が設けられ、これは後述のごとく、現像剤供
給容器１３の下部近傍における磁性粒子の存在を
確保するとともに、磁性粒子の循環を良好にす
る。

シール磁極２１に対向する現像剤供給容器１３
の内側壁部には磁性材料からなる鉄片１８が設け
られ、これらの間に形成される磁気ブラシによ
り、容器１３下部をシールするとともに、磁性粒
子の循環も改善する。鉄片１８は、鉄等の金属以
外にもシール磁極２１とは逆極性の関係に対向す
る磁石であつても良い。これら磁性部材はシール
磁極２１に対向する容器１３の壁に取付けても良
いし、又は容器自体の一部を鉄等の磁性体で構成
し、シール磁極２１に対向する容器の壁を現像剤
保持部材１２に近付けて構成しても良い。

２４は、回転駆動軸２６と、支持棒２８と、攪
拌部材３０とを有する攪拌手段であり矢印ｄ方向
に回転する。この手段の作用については後述す
る。

かかる構成の装置の現像剤供給容器に磁性粒子
あるいは磁性粒子と非磁性現像剤とを含む混合体
を供給することにより、基層１６を形成させる。
この基層を形成する混合体は磁性粒子に対して約
５〜70％（重量）の非磁性現像剤を含むことが好
ましいが、磁性粒子のみとしても良い。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との結合体でもよい。
基層１６中の磁性粒子は磁石１４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。磁性粒子拘束磁極２０と磁
性ブレード１５間にも磁気ブラシが形成されこれ
は基層１６の磁性粒子を現像剤供給容器１３の内
部に拘束する。

この基層１６の上に非磁性現像剤を供給するこ
とによりほぼ上下方向、すななわち、現像剤保持
部材１２の外周上および、その外側に、の２層が
形成される。この非磁性現像剤に少量の磁性粒子
を加えたものを用いて現像剤層を形成しても良い
が、この場合でも、現像剤層の磁性粒子含有量は
前記の基層１６より小さい。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１１の研磨のために研磨剤粒子を外添
してもよい。２層の形成方法はこのように２段階
に分けて供給するものに限らず、例えば、基層１
６と現像剤層１７の全量分の磁性粒子と非磁性現
像剤をほぼ均一に混合したものを供給して、その
後、現像剤供給容器１３に振動を与えて、磁性粒
子と非磁性現像剤の比重の差および磁石１４の磁
界により２層を形成させてもよい。

このように特に２層を形成させずに、磁性粒子
と非磁性現像剤をほぼ均一に混合したものを供給
した場合でも、十分な磁気ブラシを形成できる量
の磁性粒子を含んでいれば、実施可能であるが、
磁気ブラシの長期的な安定性維持のためには２層
とすることが好ましい。

このように磁性粒子および現像剤を与えた状態
で現像剤保持部材１２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２図（図を明瞭にするために磁性粒子は省略さ
れている）に破線矢印で示すように循環運動を行
なう。すなわち、現像剤保持部材１２の外表面近
傍では現像剤供給容器１３の下部の磁性粒子は磁
石１４による磁界と現像剤保持部材１２の回転の
相互作用により現像剤保持部材１２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１２の表面は接触して基層中の非磁性現像
剤は静電的に現像剤保持部材１２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１２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１２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１２への現像剤塗
布が安定する。

磁性粒子は現像剤保持部材１２の回転により上
昇して行くが、磁性ブレード１５と磁性粒子拘束
磁極２０との間に形成される磁界により、現像剤
保持部材１２表面と磁性ブレード１５の先端の間
隙を通過することを妨げられる。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１図に矢印で示す
ごとく旋回・反転して、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１７の
下部の非磁性現像剤を取込んで現像剤供給容器１
３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１５先端と現像剤保持部材１２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１２の
表面に載つて現像剤供給容器１３のが外部に出て
感光体１１の表面に対面して現像に供される。

磁性ブレード１５は上方に向つて現像剤供給容
器１３側に傾いているので、磁性ブレード１５近
傍における磁性粒子は重力にしたがつた動きを
し、したがつて、ここでの磁性粒子の落下がスム
ーズに起る。また、このように傾斜させることに
よつて磁気ブラシの上部の非磁性現像剤粒子によ
る圧力が磁性ブレード１５近傍の磁気ブラシに加
わることが緩和され、しかも、磁気ブラシの高さ
が小さいので磁性粒子による圧力も小さく、磁性
粒子が磁性ブレード１５と現像剤保持部材１２の
間隙を通過することを防止する。傾きが大きいほ
ど循環性はよく、また、磁性粒子の漏出防止の効
果もよくなる。

後壁板１３−１が第１図に示すごとく設けら
れ、現像剤保持部材１２表面と後壁板１３−１内
面との水平方向の間隙を現像剤保持部材１２回転
方向上流側から下流側へ（図面で下から上へ）向
うにしたがつて大きくなつているので、すなわ
ち、本実施例では、後壁板１３−１が本発明の磁
性ブレード１５と同じ方向に傾いているので、シ
ール部における磁性粒子の存在が確保でき、長期
の運転によつても現像剤層が直接現像剤保持部材
１２に接することはなく、また、シール部におけ
るシールも確実となる。

第２図に示すように、攪拌手段２４が基層と非
磁性現像剤層との界面付近で、非磁性現像剤の落
下地点近傍に設けられ、この攪拌手段２４は現像
剤供給容器１３に取付けられた回転駆動軸２６と
該回転駆動軸２６に複数の支持棒２８によつて取
付けられ、第２図紙面に対して直角方向に伸びる
攪拌部材３０とを有し、回転駆動軸２６を中心と
して攪拌部材３０が不図示の駆動手段によつて矢
印ｄの方向に回転する。攪拌部材３０は現像剤供
給容器１３の両端近傍まで伸びているので該端部
においても攪拌が十分におこなわれる。攪拌手段
２４の回転によつて基層の磁性粒子の循環が促進
されるとともに上部の非磁性現像剤を取込んで基
層部に供給するので、非磁性現像剤の供給が確実
に行われる。攪拌手段２４と現像剤保持部材１２
とは４ミリ以上、好ましくは、10ミリ程度離す。
これよりも両者が接近すると現像剤保持部材１２
に過剰な非磁性現像剤が供給され非磁性現像剤に
対するトリボ付与が不十分となり現像像に、かぶ
りが発生することになる。

第３図は攪拌手段２４が基層の磁性粒子に全く
接触しないように攪拌手段２４を配置した場合を
示す。すなわち、攪拌部材３０の全回転域にわた
つて攪拌部材３０が磁性粒子と接触せず、非磁性
現像剤に完全につつまれているものである。この
場合は磁性粒子の循環促進の効果もまた非磁性現
像剤取込みの効果も少なく、特に、端部における
濃度の低下を招くことになる。

一方、第４図に示すように、攪拌手段２４を完
全に基層内に置くと、例えば、磁性粒子としてフ
ツソ樹脂をコーテイングした磁性粒子を使用した
場合に、磁性粒子の循環は、はかばかしくなす、
非磁性現像剤の供給が不足する。したがつて、画
像濃度の低下さらには、白抜けなどの問題を起す
ことになる。したがつて、第２図に示すように攪
拌手段２４を非磁性現像剤と磁性粒子の基層との
界面に置くことが望ましい。

攪拌手段２４の回転速度は現像剤保持部材の回
転速度に対して２：１から１：00が良く、好まし
くは、１：１から１：50が良い。本実施例におい
ては、現像剤保持部材の回転速度、１回転／秒に
対して1/2回転／秒に設定したところ、かぶりや
白抜けのない安定した画像がえられた。

前記実施例においては、攪拌手段２４を現像剤
供給容器下部に配置したが、これを磁性ブレード
１５の近傍の配置してもよい。第５図はこのよう
な例を示す。攪拌手段２４以外の構成要素につい
ては前記実施例と同様であるので、対応する要素
に同一の参照符号を付することによつて詳細な説
明に代える。

攪拌部材３０は現像剤保持部材との距離を８ミ
リ以上とるように配置し、回転駆動軸２６の回り
に揺動可能に取付けられている。この揺動運動に
よつて、磁性ブレード１５の現像剤供給容器内側
面に沿つて上昇してくる磁性粒子を攪拌し現像剤
供給容器下部へ降下させる。このとき、基層の最
上面の磁性粒子が取去られので、その下部の磁性
粒子に上部から加わる重力が軽減され、その結果
磁性ブレード１５近傍の磁性粒子の押上げが活発
となり磁性粒子全体の循環が良好になり、しか
も、攪拌された磁性粒子はその近傍の非磁性現像
剤を良く取込むので非磁性現像剤の補給が十分に
行われる。

攪拌手段２４として、第２図では回転運動する
ものを用い、第５図では揺動運動するものを用い
たが、逆としても良く、また、磁性ブレード１５
部および現像剤供給容器下部の両方の設けてもよ
い。

ここで使用する現像方向としては特開昭55−
18656に記載の方法が好ましい。電子写真感光体
１１と現像剤保持部材１２との間にはバイアス電
源１９により電圧が印加される。バイアス電源１
９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１６から現像剤保持部材１２に供給され、
基層１６における不足分は、前述の循環運動によ
り現像剤層１７から供給される。

２層構成とした場合は、基層１６は最初から現
像剤保持部材１２の外表面近傍に形成されてお
り、また、現像剤層１７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１６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１６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。

上記の実施例で画像形成を実際に行なつた結果
現像剤中の磁性粒子と現像剤の重量比に依存せ
ず、画像濃度が、一定で良好な画像が得られた。
同時に、環境依存性の低い現像装置であることも
環境実験により確認された。

なお、上記説明では規制部材に鉄等の磁性体よ
りなる磁性ブレードを用いているが、アルミニウ
ム・銅・樹脂等の非磁性体よりなる非磁性ブレー
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、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。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、攪拌手
段２４により磁性粒子の攪拌および非磁性現像剤
の取込みが十分に行われ、しかも、非磁性現像剤
に対するトリボ帯電を確実ならしめるので現像剤
のかぶり白抜けが生ずることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用することができる現像剤
薄層形成装置の断面図、第２図は、本発明による
現像剤薄層形成装置の断面図、第３図は、攪拌手
段２４の取付け位置を変えたたものの断面図、第
４図は、さらに攪拌手段２４の取付け位置をか変
えたものの断面図、第５図は、本発明の他の実施
例による現像剤薄層形成装置の断面図である。 符号の説明、１１……電子写真感光体、１２…
…現像剤保持部材、１３……現像剤供給容器、１
４……固定磁界発生手段、１５……磁性粒子拘束
部材、１６……基層、１７……非磁性現像剤層、
２０……磁性粒子拘束磁極、２４……攪拌手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 開口を有する現像剤供給容器と、 該開口に設けられ、前記容器の内部と外部を無
   端移動可能な現像剤保持用非磁性部材と、 該保持部材内部に設けられた固定磁界発生手段
   と、 現像剤供給容器の内部で前記現像剤保持部材上
   に形成され、上部に現像剤を保持可能な、磁性粒
   子を含む基層と、 前記現像剤保持部材の外側に設けられ、固定磁
   界発生手段とともに前記磁性粒子の基層を現像剤
   供給容器内部に拘束する磁性粒子拘束部材と、 前記基層とその上部の現像剤との界面を攪拌す
   る部材と、 を有することを特徴とする現像剤薄層形成装
   置。