JPH0466036B2 - - 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そ装置に関する開
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、現像剤自信に磁
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、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
形成する方法および装置を既に提案した。しかし
作ら、磁性粒子の流度分布が広範囲にわたり、磁
性粒子に非磁性現像剤粒径より小さな径のものが
含まれているような場合には、このような磁性粒
子が非磁性現像剤と共に薄層中に含まれてしまう
可能性がある。また、現像剤の長寿命化を図る目
的で現像剤の流動性を良くすると磁性粒子が磁性
粒子拘束部材で拘束されにくいため、漏出し易い
等の問題点もあつた。磁性粒子が非磁性現像剤と
共に薄層塗布されると、これが現像部で潜像担持
体に転移して現像画質を低下させたり、あるい
は、感光体を局部的に損傷させることになる。本
発明は、非磁性現像剤の薄層を形成するにあたつ
て、この薄層中に磁性粒子が含まれてしまうこと
によつて悪影響を防止でき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 本発明によれば、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
無端移動可能で、現像部において、潜像担持体に
対面する円筒状現像剤保持用非磁性部材と、該現
像剤保持部材の内側に設けられた固定磁界発生手
段と、該固定磁界発生手段とともに、前記現像剤
供給容器内の磁性粒子を現像剤供給容器内部に拘
束する磁性粒子拘束部材と、を有する現像剤薄層
形成装置であつて、該磁性粒子保持磁極に対向す
る現像剤保持部材の位置で該現像剤保持部材表面
に立てた法線上で測つた現像剤保持部材表面と潜
像担持体表面間の距離Ｌを１mm以上20mm以下とし
た現像剤薄層形成装置が提供される。

この装置においては、磁性粒子拘束部材（磁性
ブレード）と現像剤保持部材内側の固定磁界発生
手段によつて形成される磁界の作用とともに、磁
性粒子が、該磁性ブレードと現像剤保持部材表面
間の空隙を通過することを実質的に阻止するが、
たまたまここを通過して漏れ出ようとする磁性粒
子があつた場合でも、その磁性粒子は、現像剤保
持部材内部の磁性粒子保持磁極によつて潜像担持
体に転移または伸張接触することが妨げられ、磁
性粒子の漏出による悪影響を防止する。しかもの
こ磁極を潜像担持体に対向する位置でなく、そこ
から下流側（現像剤保持部材表面の移動方向）に
ずらして設け、しかも、磁性粒子保持磁極と円筒
状現像剤保持部材の中心とを結ぶ直線上で測つた
現像剤保持部材表面と潜像担持体表面間の距離Ｌ
を１mm以上20mm以下としたので、たまたま、潜像
担持体表面に転移した磁性粒子を潜像担持体から
現像剤保持部材上に引戻すことができ、これによ
り漏出した磁性粒子の悪影響を極めて有効に除く
ものである。

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は潜像担持体としての、
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電子写真感光体は円筒状で
あるが、無端移動するウエブ状としても良い。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の下部を包うように包囲
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。またこの外部への漏出の防止をさ
らに確実ならしめるために磁性体よりなる磁性シ
ール部材８が設けられている。現像剤保持部材１
２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N1、
S1、N2、S2、N3、S3の磁極を有する。

磁石１４の磁極のうちN1極は磁性粒子を現像
剤容器１３中に拘束するための磁極、S1極は磁
性粒子を形成するブラシを現像剤保持部材にの回
転に応じ循環作用せしめるための磁極、N2は磁
性シール部材８との間に磁性粒子による磁気ブラ
シを形成せしめ非磁性現像剤が現像剤容器からこ
ぼれるのを防止するための磁極である。

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１
２を介して反対側には磁石１４の磁極N1がある
が、磁極N1の位置は磁性ブレード１５の対向す
る位置より現像剤保持部材１２の回転方向上流側
位置ある角度θ（５〜50度）ずれて配置されてい
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。磁極N1と磁性ブレード１
５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、すなわち現像剤保持部材
１２の外周上およびその外側に、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
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１６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１図に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、非磁性現像剤と現像剤保持部材１
２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と磁極N1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２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量１７の下部の非磁性現像剤
を取込んで現像剤供給容器１３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の外部に出て感
光体１１の表面に対面して現像に供される。

しかしながら、このように構成しても、磁性粒
子の粒度分布によつては、第２図に示すように微
少の磁性粒子が、磁性粒子拘束部材１５と現像剤
保持部材１２の表面の間の間隙を通過して漏出す
る可能性がある。漏出した磁性粒子は、潜像担持
体１１に現像作用とともに転移するものと、転移
しないものに分れるが、前者には現像々転写部に
おいて転写紙に転写されないものもあるため、ク
リーニング部まで至り、クリーニング作用の際に
デリケートな潜像担持体１１（感光体）表面を損
傷させる。一方、後者は、潜像担持体１１（感光
体）には直接の損傷は与えないものの、現像剤保
持部材１２の回転による遠心力と重力の合力によ
つて現像剤供給容器１３に戻る前に、現像剤保持
部材１２表面から離脱して、第２図中の矢印ｃで
示すごとく落下飛散し、複写装置汚染の最大の原
因となる。

第３図は本発明の実施例を示す。第１図の構成
と同一の部分については、同一の参照符号を付す
ることにより詳細な説明に代える。第３図におい
ては、潜像担持体１１に対抗する現像剤保持部材
の位置から、該現像剤保持部材の移動方向で下流
側に角度βずれた位置で、現像剤保持部材の内側
に磁性粒子保持磁極２０が設けられている。そし
て、この位置は、磁性粒子保持磁極２０に対向す
る現像剤保持部材１２の位置で該現像剤保持部材
１２外表面に立てた法線上で測つた現像剤保持部
材１２表面と潜像担持体１１表面間の距離Ｌを１
mm以上20mm以下、好ましくは。２mm以上10mm以下
とするような位置である。

磁性粒子保持磁極２０は固定磁界発生手段１４
の磁極の一部としてもよく、また別体の磁石とし
てよい。これにより磁性粒子拘束部材１５と現像
剤保持部材１２表面間の間隙を漏出した磁性粒子
は、現像装置外に落下飛散することなく、現像剤
保持部材上に引きつけられた状態で現像剤供給容
器１３へ戻り、しかも、磁性粒子保持磁極２０に
対向する現像剤保持部材１２の位置で該現像剤保
持部材１２外表面に立てた法線上で測つた現像剤
保持部材１２表面と線像担持体１１表面間の距離
Ｌが上記のごとく設定されているので、たまた
ま、潜像担持体に転移した磁性粒子は磁性粒子保
持磁極によつて現像剤保持部材１２の表面へと引
戻される。このようにして、漏出した磁性粒子に
よる悪影響を防止することができる。

ここで、現像剤保持部材１２の中心と潜像担持
体の中心を結ぶ直線と、磁性粒子拘束磁極２２と
現像剤保持部材１２の中心を結ぶ直線のなす角度
βは、感光体１１の直径80mm、現像剤保持部材の
直径20mmの実施例で、10〜30度、好ましくは15度
〜20度である。

第４図は、磁性粒子保持磁極２０を現像位置の
下流とせずに、これに対向させて設けた場合、
（前記角度βを０とした場合の状態）あるいは、
磁性粒子保持磁極２０に対向する現像剤保持部材
１２の位置で該現像剤保持部材１２外表面に立て
た法線上で測つた現像剤保持部材１２表面と線像
担持体１１表面間の距離Ｌを上記の範囲外とした
場合の説明図である。

この場合、現像器作動の初期においては、本発
明の目的を達成できるが、現像器作動の継続とと
もに、漏出磁性粒子が、磁性粒子保持磁極近傍
で、積算的に増加して、穂立ちを形成するに至
り、現像剤保持部材１２と潜像担持体１１が磁性
粒子を介して短絡する可能性がある。短絡が発生
すると線像担持体１１は絶縁破壊を起し、ピンホ
ールの損傷が生ずる。これにより、高価な潜像担
持体１１（感光体）、は使用不可能となる。

一方、この距離Ｌを、大きくし過ぎると、感光
体に転移した磁性粒子を引戻すことができないこ
とになる。

これらの点から、上記の距離Ｌは１mm以上20mm
以下、好ましくは、２mm以上10mm以下である。こ
の条件により、非磁性現像剤のみが、潜像担持体
１１に移る可能性が高くなり、しかも、たまた
ま、潜像担持体１１に転移した磁性粒子は現像剤
保持部材上に引戻される。また、漏出磁性粒子が
落下飛散することのない現像装置が得られる。

磁性粒子保持磁極２０による現像剤保持部材１
２表面での磁束密度は400〜700ガウス、同伴値巾
は25〜50度が適当である。また、潜像担持体１１
と現像剤保持部材１２表面の最近接部における、
現像剤保持部材１２垂直方向の磁束密度は、この
部分に磁性粒子が滞留しないために、200ガウス
以下が望ましい。この強度で潜像担持体１１と現
像剤保持部材１２表面間に放電は発生しない。

ここで使用する現像方法としては特公昭58−
32375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。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損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。

なお、上記原理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。

以上に説明した方法に基ず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。

本発明の現像剤薄層形成装置によつて形成され
た非磁性現像剤コーテイング層を現像作用に供給
するため、静電潜像として暗部＋500V、明部−
150Vを有する電子写真感光体１１に該表面と円
筒状現像剤保持部材１２表面間を300μｍの間隔
として、円筒状現像剤保持部材１２と電子写真感
光体の間に周波数800Hz、ピーク対ピーク値
1.8KV、中心値＋100Vの電圧を電源１９により
加え、キヤノン製NP200J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3000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。

発明の効果 以上説明のごとく、本発明によれば、磁性粒子
保持磁極２０が設けられ、しかも、該磁極２０を
潜像担持体１１との関係で所定位置に配したの
で、漏出により現像部位まで搬ばれた磁性粒子は
潜像担持体１１の損傷あるいは複写装置の機内外
の汚染を発生させないようにするとともに、たま
たま、潜像担持体に転移した磁性粒子を現像剤保
持部材表面上に引戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基礎である非磁性現像剤薄形
成装置の断面図、第２図は第１図の本発明によら
ない装置の説明図、第３図は本発明による装置断
面図、第４図は磁性粒子拘束磁極をずらした場合
の状態を説明する断面図である。 符号の説明、１１：潜像担持体、１２：現像剤
保持部材、１３：現像剤供給容器、１４：磁石、
１５：磁性粒子拘束部材、１８：磁性粒子拘束磁
極。

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
   端移動可能で、現像部において、潜像担持体に対
   面する現像剤保持用非磁性部材と、 該現像剤保持部材の内側に設けられた固定磁界
   発生手段と、 該固定磁界発生手段とともに、前記現像剤供給
   容器内の磁性粒子を現像剤供給容器内部に拘束す
   る磁性粒子拘束部材と、 現像剤保持部材の内側で、該現像剤保持部材が
   潜像担持体に対向する位置から、該現像剤保持部
   材の移動方向下流側の位置に設けられた磁性粒子
   保持磁極とを有し、 該磁性粒子保持磁極に対向する現像剤保持部材
   の位置で該現像剤保持部材表面に立てた法線上で
   測つた現像剤保持部材表面と潜像担持体表面間の
   距離を１mm以上20mm以下とすることを特徴とする
   現像材薄層形成装置。