JPS6042777A - 現像剤薄層形成装置 - 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】 １４つ　′　に　の　１ 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。

Ｌｌえ烏 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っている。

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った。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′グした現像像を熱定着する際の定着性の悪
さ、現像剤［１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り９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ヒーへ−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、表面がベルベット等の繊維で
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」１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付賦与は行−われないため、かぶ
り等の発生しやすい問題点があった。

え見ユ１順 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
形成方法とじて、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。しかし乍ら、磁性粒子の粒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か
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１］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った。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１本発明
は、非磁性現像剤の薄層を形成するにあたって、この薄
層中に磁性粒子が含まれてしまうことによる悪影響を防
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。

１に１遣 本発明によれば、開口を看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、潜像相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７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
形成装置であって、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
−ヒで測った現像剤保持部材表面と潜像担持体表面間の
距１１ｔ＆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って形
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った場合で
も、その磁性粒子は、現像剤保持部材内部の磁性粒子保
持磁極によっ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
。しかもこの磁極を潜像相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Ａｌ１１つだ現像剤保
持部材表面と潜像担持体表面間の距離りを１ｍｍ以上２
０ｍｍ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。

笈呈遺 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」図において、ｌｌは潜像相持体としての、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、無端移動するウェブ状とし
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を矢印す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
っている。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Ｎ
１、Ｓｌ、Ｎ２、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ３の磁極を有する。

磁石１４の磁極のうちＮｌ極は磁性粒子を現像剤容器１
３中に拘束するための磁極、Ｓ１極は磁性粒子の形成す
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１にするための磁極である。

現−像側供給容器１２の開口の」一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
レート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の磁極Ｎｌがあるが、磁極Ｎｌ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にある角度０（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Ｎｌと磁性ブレード１５間番とも磁気
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のに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の外周にそって上、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１こ現像
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
トリポ付与を少なくし、必要な帯電を現像剤保持部材１
２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」−昇して
行くが、磁性ブレード１５と磁極Ｎｌ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
たがって、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、重力によりゆっくりと落下する。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ィングされて現像剤保
持部材１２０表面に載って現像剤供給容器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
分布によっては、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、潜像相持体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
ケートな潜像相持体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って現像剤供給室器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、複写装置汚沁の最大
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、潜像相持体１
１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」二で測った現像剤保持部材１２表
面と潜像担持体１１表面間の距離りをＬｍｍ以」−２０
１１ＩＩ１１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、または別体の磁石としてもよい。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」二に引きつけられた
状態で現像剤供給容器ｉ３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」二で測った現像
剤保持部材１２表面と潜像相持体１１表面間の距＃Ｌが
」７記のごとく設定されているので、たまたま、潜像相
持体に転移した磁性粒子は磁性粒子保持磁極によって現
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の中心と潜像相持体の中心
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ｉｉの直
径８ｏＩＩ１ｍ、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２ｏ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Ｏ
とした場合の状態）あるいは、磁性粒子保持磁極２ｏ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」二で測った現像剤保持部材１
２表面と潜像４１１持体１１表面間の距ＭＬ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
絡が発生すると潜像相持体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ｐＨ′像１
ｕ持体１１（感光体）、は使用不可能となる。

一方、この距離りを、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、上記の距離りは１ｍｍ以−１＝２０ｍ
＋ｎ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１
１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１２表面で
の磁束密度は４００〜７０’Ｏガウス、同伴値ｌ］は２
５〜５０度が適当である。また、潜像相持体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
度で潜像相持体ｌｌ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５８−３２３７
５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１９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。

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ボさくする
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すいて以下の構成をもつ現像剤
を使用して良好な結果かえられた。

本発明の現像剤薄層形成装置によって形成された非磁性
現像剤コーティ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−１５０Ｖを有する電子
写真感光体１１に該表面上円筒状現像剤保持部材１２表
面間を３００ルｍ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、キャノン製ＮＰ２Ｏ０Ｊ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った。

褒ＪＬＤ」Ｅ釆 以」二説明のごとく１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１
１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、潜像相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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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ｊｌｉｊｊ
   端移動可偏移動可能部におｌ、％て、潜像担キ♂体【こ
   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３己現像作ｊ０（給容
   器４．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、該現像剖検）前部材か潜像Ｊ
   ＦＩ持体に対向する位置力１ら、へ衷現像作］保）前部
   材の移動方向下流側の位置に設りすられた磁性粒子保持
   磁極とを有し、 該磁性粒子保持磁極しこ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」二で測った現像
   剤保持部材表面と潜像担持体表面間の距離を１ｍｍ以４
   １２０ｍｍ以下とすることを特徴とする現像材薄層形成
   装置。