JPS61137174A - 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】 九査次ｊ 本発明は、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。

１１韮遺 従来、乾式−成分現像装置としては各種装置が提案され
また実用化されている。しかし、いずれの現像方式にお
いても乾式−成分現像剤の薄層を形成することは、極め
て難しく、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、など
の向上が求められている現在、乾式−成分現像剤の薄層
形成方法およ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−成分現像剤の薄層を形成する方
法としては、特開昭５４−４３０３７号が提案されてお
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（磁性体は通常黒色である）を内添
するためにカラー再現の際の色彩の悪いこと等の問題点
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
の毛のような柔らか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
塗布する方法が提案されている。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」−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
荷賦与は行なわれないため、かぶり等の発生しやすいと
いう問題点があった。また、非磁性現像剤を有している
ので、装置からの現像剤の漏れを防止することが難しか
った。

先乳立１１ 本発明は上述の従来方法の問題点を除き、現像剤を現像
剤保持部材表面に均一な薄層として形成し、且つ、十分
な摩擦帯電を与え、塗布する新規な現像剤薄層形成装置
を提供することを目的とする。

更に本発明は、上記非磁性現像剤が現像装置から漏れ出
すのを防止するのを可能にすることを目的とする。

先艶豊１２ 本発明によれば、開口を有し、非磁性現像剤と磁性粒子
を収容する現像剤容器と、該開口に設けられ、前記開口
の内部と外部とを無端移動可能な現像剤保持部材と、該
現像剤保持部材の外側にその表面と空隙をあけて設けら
れ、磁性粒子を拘束する磁性部材と、上記磁性粒子の見
かけ密度が、２．５ｇ／ｃｍ３〜４．１ｇ／ｃｍ”であ
る磁性粒子で構成されていることを特徴とする現像剤薄
層形成装置が提供される。これによれば、磁性粒子の見
かけ密度の範囲が上記の如くであるので、簡易な構成の
現像装置において、磁性粒子の拘束性と現像剤の均一か
つ安定な循環性を保証することができ、したがって現像
剤の薄層を現像剤保持部材表面に長期に亘って安定的に
形成し、良好な画像を形成する現像装置が提供される。

支崖虜 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、現像装置を具備したカートリッジ式
小型電子複写機（パーソナルタイプ）の複写機本体の正
面断面図を示している。本例の複写機においては、本機
外装筺ｌの上面板上に配設した往復動型原稿台２のプラ
□テンガラス１９上の所定位置に複写すべき画像面を下
向きにして原稿を載置し、その上から原稿圧板２０をか
ぶせる。次いで複写開始ボタン（不図示）を押すと、感
光ドラム３の矢示方向への回転駆動、原稿照明ランプ４
の点灯、原稿台２の移動、その他のプロセス機器の駆動
・通電等が関係的に開始されて複写が実行される。即ち
、回転を開始した感光ドラム３はコロナ放電器５により
所定極性に帯電され、次いで移動原稿台２と単焦点光学
素子アレイ６により原稿像のスリット露光を順次に受け
ることにより、その周面に原稿像の静電潜像が順次に形
成される。その潜像は次いで現像装置７によりトナー像
として現像され、転写コロナ放電器８部へ至る。

一方、給紙カセット９から給紙ローラｌＯにより転写紙
Ｐが１枚宛繰り出され、該転写紙Ｐはレジストローラ対
１１によりドラム３の回転と同期してガイド部材１２に
沿ってドラム３と転写コロナ放電器８との間に給送され
、該放電器によって感光ドラム３面側の現像像の順次転
写を受ける。

転写紙Ｐは次いでドラム３面から分離されて、シートパ
ス１３を通って定着装置１４へ導入され、像定着を受は
排出ローラ対１５により機外のコピートレイ１６に排出
される。像転写後の感光ドラム３面はクリーニング装置
１７にてクリーニングされ、繰り返し像形成に使用され
る。

感光ドラム３番コロナ放電器５・現像装置７・クリーニ
ング装ｆｉｌ１７は全体が一体のカートリッジ体Ａとし
て共通のフレーム１８に予め所定の位置関係をもって組
付けられていて、該カートリッジ体Ａは複写機本機内へ
複写機前面扉（不図示）を開けて挿入装着することがで
き、逆に複写機本機内から引き出して外すことができる
。カートリッジ体Ａを複写機本機内へ十分に挿入したと
きは、カートリッジ体Ａ側の機器類が本機側と機械的に
、また電気的に接続して、本機側の駆動機構や給電回路
でカートリッジ体Ａ側の機器類の機械的駆動や給電が可
能となる。

カートリッジ体Ａは、それに組込んだ感光ドラム３の実
用寿命、現像装置７内に収容した現像剤量等で定められ
た所定の複写総枚数分（例えば２０００枚分等）の使用
がなされた後は、新しいカートリッジ体Ａを複写機内に
交換装着して使用する。また現像装置７内の収容現像剤
の色を種々異ならせた数種のカートリッジ体Ａを用意し
ておき、所要色の現像剤の収容されたカートリッジ体Ａ
を複写機本機に対して交換装着して使用することができ
る。

さて、本出願人は先に現像剤供給容器内に先ず磁性粒子
を投入して、回転成は回動駆動される現像剤保持部材の
現像剤供給容器の内方側の面部分に磁性粒子層（第１層
）として吸着保持させ、次いで非磁性現像剤を・投入し
て上記磁性粒子層の外側に貯溜（第２層）させて現像剤
保持部材面に非磁性現像剤の薄層コーティング形成させ
、その非磁性現像剤のコーティング薄層を潜像保持体面
に適用することにより潜像の現像を行うものを提案した
（特願昭５８−１５１０２８号）。

第２図は以上のような方式を適用した本発明の一実施例
の現像装置の構成説明図である。図に於て、２１は現像
剤供給容器、２２は現像剤保持部材としての現像スリー
ブである。現像スリーブ２２は例えばアルミニウム等の
非磁性スリーブであり、図において現像剤供給容器２１
の左側壁の下部に容器長手方向に形成した横長開口に、
右略半周面を容器２１内へ突入させ、左略半周面を容器
外へ露出させて回転自由に軸受させて横設してあり、矢
示の反時計方向すに回転駆動される。現像剤保持部材２
２は上記円筒体（スリーブ）に限らず、回動駆動される
無端ベルト形態等にしてもよい。該現像スリーブ２２の
容器外露出面は、矢示ａ方向に面移動駆動されている感
光体等の潜像保持部材３面に僅小な隙間を存して対面し
ている。

現像スリーブ２２内には、固定磁界発生手段としての固
定の永久磁石（マグネット）２２が図示の位置・姿勢に
位置決め保持され、現像スリーブ２２が回転駆動されて
もこの磁石２３は図示の位置拳姿勢にそのまま固定保持
される。この磁石２３はＮ極２４、Ｓ極２５の磁極を有
する。磁石２３としては永久磁石に代えて電磁石を配設
してもよい。

現像スリーブ２２を配設した現像剤供給容器開口の上縁
側には磁性粒子拘束部材としての磁性ブレード５０が設
けられ、これは基部を容器側壁に固定し、先端側は開口
上縁位置よりも容器２１の内方へ突入させて開口上縁長
手に沿って配設され、例えば鉄板を横断簡略くの字形に
曲げ加工したものである。

第３図は上記磁性ブレード５０の現像スリーブ２３に対
する姿勢・角度関係図である。２５は磁極２４よりもス
リーブ回転方向下流側で、且つスリーブ２２を配設した
容器開口の上縁位置よりもスリーブ回転方向上流側間に
定めたスリーブ上の点、ｌは磁性ブレード５０の中心線
、ｎは点２５位置に於けるスリーブ２２の法線である。

磁性ブレード５０はスリーブ２２に関してその先端部を
点２５の位置にスリーブ２２面と隙間間隔ｄをあけて位
置させ、且つ点２５の位置におけるスリーブ２２の法線
ｎに対しブレードの中心ｔｉＡｔとの為す角度δをもた
せてスリーブ移動方向下流側に傾けて配置しである。θ
はスリーブ１２の回転中心Ｏを通る垂直線ｍと前記法線
ｎのなす角度、ｑはスリーブ２２の回転中心０と磁極２
４の中心とを結んだ線、πは該線ｑと前記垂直線ｍとの
なす角度（磁極２４の位置角度）である。

点２５位置に於ける磁性ブレード５０の先端部と現像ス
リーブ２２面との前記隙間間隔ｄは１００〜１０００Ｊ
Ｊ、、好ましくは２００〜５００舊で、この実施例では
２５０ｐＬである。この間隔ｄが１００ｇより小さいと
、後述する磁性粒子が詰まり、ブレード外部へ押し出さ
れる欠点がある。また１０００１Ｌより大きいと、振動
で後述する非磁性現像剤が多量に漏れ出して、薄層が形
成できなくなる。

第２図に示されるように、磁性ブレード５０の」二面側
には、前端面２６ａをアンダカット面とした磁性粒子循
環域限定部材が、その下面を磁性ブレード５０の−Ｌ面
側に接触させて設けられている。

現像剤供給容器２１内には順次に収容された磁性粒子２
７と非磁性現像剤２８がある。

現像剤供給容器２１の底板は、現像剤保持部材たる現像
スリーブ２２の下方に延長位置させて現像剤が外部に漏
れないようにしである。またこの現像剤の外部への漏出
の防１にをさらに確実ならしめるためにその延長底板２
１ａの上面に、漏出現像剤を受は入れて拘束する漏出現
像剤捕集容器部２９と、延長底板２１ａの先端縁長手に
沿って飛散防止部材３０を配設しである。この部材３０
には後述する電圧が印加されている。

磁性粒子２７は粒径が３０〜２００ｐ、、好ましくは７
０〜１５０ＩＬ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
いし、二種以上の磁性粒子の混合物でも良い。そしてこ
の磁性粒子２７を先ずはじめに現像剤供給容器２１内に
投入することにより、その磁性粒子２７が容器２１内に
臨んでいるスリーブ面領域、即ちスリーブ２２を配設し
た現像剤供給容器２１からの磁性粒子ないしは現像剤の
漏出を防止するための磁性部材３１から磁性粒子拘束部
材たる磁性ブレード５０の先端部までのスリーブ面領域
各部に、スリーブ２２内の磁石２３による磁界により吸
着保持され、磁性粒子層として該スリーブ面領域を全体
的に覆った状態となる。非磁性現像剤２８は上記磁性粒
子２７の投入後容器２１内に投入されることにより、上
記スリーブ２２に対する第１層としての磁性粒子層の外
側に多量に貯溜して第２層として存在する。

上記最初に投入する磁性粒子２７は、磁性粒子に対して
もともと約２〜７０％（重量）の非磁性現像剤２８を含
むことが好ましいが、磁性粒子のみとしても良い。また
磁性粒子２７は一旦上記スリーブ面午城に磁性粒子層と
して吸着保持されれば、装置振動や、装置をかなり大き
く傾けても実質的に片寄り流動してしまうことはなく、
ｌ記スリーブ面領域を全体的に覆った状態が保持される
。

而して容器２１内に」二足のように磁性粒子２７と非磁
性現像剤２８を順次に投入収容した状態に於て、磁石２
３の磁極２４位置に対応するスリーブ表面付近の磁性粒
子層部分には磁極２４の強い磁界で磁性粒子の磁気ブラ
シ２７ａが形成される。

また磁性粒子拘束部材たる磁性ブレード５０の先端部近
傍部の磁性粒子層部分は、スリーブ２２が矢示す方向に
回転駆動されても、重力、磁気力および磁性ブレード２
４の存在による効果に基づく拘束力と、スリーブ２２の
移動方向への搬送力との釣合によってスリーブ２２表面
の点２５位置で拘束され、多少は動き得るが殆ど不動の
静止層２７ｂを形成する。

またスリーブ２２を矢示す方向に回転させた時、磁極２
４の配置位置と磁性粒子２７の流動性および磁気特性を
適宜選ぶことによって、前記録気ブラシ２７ａは磁極２
４の付近で矢印Ｃ方向に循環し、循環層２７ｃを形成す
る。該循環層２７Ｃにおいて、スリーブ２２に比較的近
い磁性粒子分はスリーブ２２の回転によって磁極２４近
傍からスリーブの回転下流側にある前記の静止層２７ｂ
の上へ盛り上る。すなわち上部へ押し上げる力を受ける
。その押し上げられた磁性粒子分は、磁性ブレード５０
の上部に設けた磁性粒子循環域限定部材２６により、そ
の循環領域の上限を決められているため、磁性ブレード
５０上へ乗り上がることはなく、重力によって落下し、
再び磁極２４近傍へ戻る。この場合スリーブ表面から遠
くに位置するなどして受ける押し上げ力の小さい磁性粒
子分は、磁性粒子循環域限定部材２６に到達する前に落
下する場合もある。つまり該循環層２７ｃでは重力と磁
極による磁気力と摩擦力および磁性粒子の流動性（粘性
）によって矢印Ｃの如く磁性粒子の磁気ブラシ２７ａの
循環が行われ、磁気ブラシはこの循環の際に磁性粒子層
の上にある現像剤層から非磁性現像剤２８を逐次取込ん
で現像剤供給容器２１内の下部に戻り、以下スリーブ２
２の回転駆動に伴ないこの循環を繰返す。磁性ブレード
５０は直接にはこの循環には関与しない。

第３図で法線ｎから該限定部材２６の斜面までの角度を
φとすると、θ＝３０°の場合、−４５＠＜φく７０°
　（時計方向を十とする）で該限定部材２６の効果が期
待できる。φく−４５６の範囲では磁性粒子が該限定部
材２６上に載り上がって効果が無い。φ＝７０’ではス
リーブ表面と該限定部材とが形成する空間が狭く磁性粒
子が押し出され易くなる。好ましくは一３０＠＜φ＜５
５”がよい。

スリーブ２２面の磁性粒子層内に逐次に取込まれ混入し
た非磁性現像剤は、磁性粒子の流動で磁性粒子との摩擦
、現像スリーブ面との摩擦等で帯電する。この場合、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、必要な帯電を現像スリ
ーブ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、現像スリーブ２２への
現像剤塗布が安定する。この帯電現像剤は非磁性である
ため、磁極２４の磁界によっては拘束されず、スリーブ
面がスリーブ２２を配設した容器開口下縁の磁性部材３
１の所から磁性ブレード５０の先端部まで回転移動する
間に、鏡映力によってスリーブ表面に各部均一に薄くコ
ーティングされる。

そして磁性ブレード５０の先端部近傍の磁性粒子静止層
２７ｂの磁性粒子は、スリーブ２２が回転していても前
述したように重力と磁気力および磁性ブレード５０の存
在による効果に基づく拘束力と、スリーブ２２の移動方
向への搬送力との釣合いによって拘束されて、磁性ブレ
ード５０の先端部とスリーブ２２との隙間部ｄを通過せ
ず、スリーブ２２面に形成された上記非磁性現像剤のコ
ーティング薄層のみが、スリーブ２２の回転に伴ない隙
間部ｄを通過して潜像保持体３側に回動搬送され、該潜
像保持体面に接近対面する。２８ａは現像スリーブ２２
面に形成された非磁性現像剤のコーティング薄層を示す
。また上記非磁性現像剤の薄層を形成した現像スリーブ
２２と潜像担持体１１との接近対面部を現像部３２と称
す。

尚、図中の３３はスリーブ２２の長手方向の両端部に設
けられた現像剤阻止部材で、スリーブ両端部での非磁性
現像剤の塗布を阻止している。

現像部３２に於て、現像スリーブ２２面側の非磁性現像
剤層２８ａは、潜像保持体３と現像スリーブ２２の間に
バイアス電源３４で交流に直流を重畳した電圧を印加し
た現像バイアスの電界によって、潜像保持体３面へ潜像
パターンに対応して選択的に移行付着し潜像の現像が順
次に行われる（この現像方法については例えば特公昭５
８−３２３７５号公報参照）、バイアス電源３４は交流
でも直流でもよい。

現像部３２を通過して現像剤層が選択的に現像に共され
て消費された現像スリーブ面は引続くスリーブの回転駆
動で再び現像剤供給容器２１内へ戻り、あらためて磁性
粒子層と接触し、その層内に含有されている非磁性現像
剤のコーティングを受けるサイクルが繰り返され、潜像
保持部材３面の現像が連続的に実行される。磁性粒子層
へは前記したように磁性粒子の循環層２７ｃによりその
外側に存在する非磁性現像剤２８の貯溜層から逐次現像
剤が取込まれて自然補給される。

非磁性現像剤２８には、流動性を高めるためにシリカ粒
子や、例えば転写方式画像形成方式に於て潜像保持部材
３たる感光体表面の研磨のために研磨剤粒子等を外添し
てもよい。また非磁性現像剤２８中に少量の磁性粒子を
加えたものを用いてもよい。

かくして上記例の現像装置では、非磁性現像剤について
これを現像剤保持部材面に対し各部十分な帯電量を有し
、且つ均一な薄層とし長期にわたって安定にコーティン
グ形成させることができる。従って、この薄い現像剤層
により潜像保持面の潜像を鮮明に且つ解像性よく現像処
理することが可能となる。

また磁性現像剤は色彩の鮮やかなものを得ることができ
るから、色再現性に優れた高品位のカラーコピー（単色
、多色、天然色）を得ることができる。また磁性粒子拘
束部材を現像剤保持部材の移動方向下流側に傾けて配置
したことから、現像剤保持部材上の法線方向の磁界より
も接線方向の磁界を強くでき、また磁性粒子循環域限定
部材により磁性粒子の安定循環性も相まって、磁性粒子
拘束部材部での現像剤のブロッキング、現像剤の融着や
磁性粒子の漏れ等を防止できる。従って現像剤として圧
力定着用トナーを用いることもできる。

上述の２層構成とした場合、静止層と循環層よりなる磁
性粒子層は最初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、現像剤層は磁性粒子を全く含有
しないか、僅かの量であるため、磁性粒子層の状態は運
転を長期間続行してもほぼ一定に維持され、変化せず、
磁性粒子は消費されない。この意味において、磁性粒子
層内の磁性粒子は現像剤またはその一部ではなく、現像
装置の一部とみなせる。

さて、第２図の現像装置を用いた具体例について次に述
べる。第２図において、現像剤保持部材２２としてφ２
０アルミスリーブの表面を、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２３として
２種着磁でＮ極、Ｓ極が第２図〒示されるようなものを
Ｎ極の位置が第３図でπ＝９５°で用いた。

第４図は磁石２３のスリーブ表面での磁束密度分布図で
、図中実線は法線方向Ｈｒのスリーブ表面での磁束密度
分布であり、破線は接線方向Ｈθの磁束密度分布のガウ
スメータによる実測例である。また横軸の角度は第３図
の垂直線ｍを基準に時計方向を（＋）としている。

磁性ブレード５０は１．２ｍｍ厚の鉄板に化学ニッケル
メッキをしたものである。鉄板の材質として工業的に常
用されるＳＰＣ鋼板、ケイ素鋼板、パーマロイ等が望ま
しい。またこれら磁性体を接線方向の磁界を強めるよう
に着磁しても良い。第２図の装置では、θ＝３０’、　
δ＝８５’、ブレード・スリーブ間２５０ＩＬとした。

δ＝９０”すなわちスリーブの接線方向でも良いが、機
械的精度が悪いと磁性ブレードがスリーブに対し腹当り
する場合があり、δ〉９０６では更にこの傾向が顕著で
あり、この場合は磁性粒子を拘束する上で好ましくない
。

この具体例装置を、第１表に示す条件で実際に作動させ
た。磁性粒子として粒径１００〜８０ＩＬ（＃５０／＃
２００メツシュ）、最大磁化１８０〜ｌ　９５　ｅ　ｍ
　ｕ　／　ｇの鉄製粒子であって、見掛は密度が、３．
９．３．５．３．０．２．５．２．２．４．１ｇ／ｃｍ
３の６種の鉄粉を用い（実例１〜７）、非磁性現像剤と
して、スチレン／ブタジェン共重合体系樹脂ｌＯＯ部に
銅フタロシアニン系顔料５部から成る平均粒径ｌｏｇの
トナー粉体にコロイダルシリカ０．６％を外添したブル
ートナーを用いた。磁性粒子の見掛は密度の測定妖はＪ
ＩＳ−２２５０４に準拠した。

本例において、磁性粒子がスリーブ上に拘束、接触可能
な領域はスリーブ中心の角度で約８５″であり、直径２
０ｍｍ、現像巾２１１ｍｍであるので、磁性粒子接触面
積すなわち、現像剤供給用開口は約３１ｃｍ２である。

磁性粒子の投入量は現像剤供給用開口に対して、約４ｍ
ｍ程度の厚さでスリーブ上に拘束される量にした。投入
量は磁性粒子の見掛は密度や磁気特性、さらには非磁性
現像剤の含有率によっても異なるが、本例においては、
見掛は密度３．９ｇ／ｃｍ”、最大磁化１９０　ｅ　ｍ
　ｕ　／　ｇ非磁性現像剤混合率１５ｗｔ％の場合、５
０ｇ程度が適当である（実例２）。実例３．４．６．７
、■は実例２とほぼ同一体積の現像剤となるように磁性
粒子の投入量を選び、実例５では実例２より大きな体積
となるように投入量を定めた。

スリーブを周速的６３ｍｍ／ｓｅｅで回転させたところ
、実例２〜７ともに良好な非磁性現像剤の薄層が得られ
、そのコーティング厚は５０〜１００Ｉｉ、ｍ、ブロー
斧フ法で測定したスリーブ上のトナーのトリポ電荷量は
＋８〜１２　ＩＬｃ　／　ｇであった。

この実施例の現像装置をキャノン（株）製ＰＣ−１０型
複写機に組み込み、バイアス電源３４として周波数１６
００Ｈｚ、ピーク対ピーク値１３００Ｖの交流電圧に一
３００Ｖの直流電圧を重畳させたものを用い、スリーブ
２２とＯＰＣ感光体３の間隔を２５０　＃Ｌ、ｍに設定
して現像を行なったところ、良好なブルー色の画像を得
た。

各実例の実機評価を第１表に示した。ゴーストとはスリ
ーブ２回転目以後の現像剤薄層形成状態が現像開始１回
転目の形成状態とが異なる為に生ずる現象であり、画像
によってはその品質が損なわれる。拘束性とは、磁性粒
子の拘束性のことであり、拘束性が悪い場合は、現像領
域にまで磁性粒子が搬送され、現像特性の劣化を招く場
合がある。ムラはコート量のムラであり、磁性粒子の循
環ムラに起因すると考えられる。耐久性は、画像比率６
％の原稿でＡ４サイズ紙２０００枚耐久後の画像品質に
よって総合的に判断した。実例２〜６はほぼ実用上問題
のない画像が得られたが、実例６は画像上濃淡ムラが目
立ち、耐久性もなかった。このことから、本構成の現像
装置において適用可能な磁性粒子の見掛は密度はほぼ２
．２〜４．１ｇ／ｃｍ３であり、より好ましくは約２．
５〜３．９ｇ／ｃｍ３である。すなわち、磁性粒子の見
掛は密度が３．９ｇ／ｃｍ３よりも大きくなると、ゴー
ストを生じ易くなり、また、２．５ｇ／ｃｍ３よりも小
さいと、磁性粒子の漏れが生じ易くなり、また、循環の
安定性が低下しムラが目立ち易くなる。

また、磁性粒子の見掛は密度に関連して、その投入量も
適宜選択されるべきであり、実例４に示す如く、その投
入量が過剰であると耐久性が低下する。このことから磁
性粒子の体積は耐久性に関連していることが考えられる
。

本実施例では特に磁性粒子の見掛は密度とゴーストおよ
び耐久性との相関が顕著に見られ、その詳細は明らかで
はないがほぼ次のように考えられる。

本発明の現像装置では前述の如く、磁性粒子の循環層が
非磁性現像剤を取り込みかつスリーブ２２の表面まで搬
送しかつ該表面上に塗布している。このため、磁性粒子
、特に循環層の磁性粒子の非磁性現像剤保持量と循環速
度とが、スリーブ２２への非磁性現像剤の塗布量と密接
に関わり、その循環領域も塗布量に関係する。

第５図にＡで示した斜線領域は磁性粒子の見掛は密度が
比較的大きい場合の循環層であり、第６図のＢは比較的
小さい場合の循環層である。磁性粒子の見掛は密度が小
さい場合は循環領域が重力方向に拡がる、すなわち、紙
面上下方向に伸びるがこれは磁性粒子の循環において重
力によって落下する際に非磁性現像剤および非磁性現像
剤と磁性粒子とから成る現像剤自身による抵抗を受ける
ので、見掛は密度の小さい磁性粒子は比較的落下しにく
いことによると考えられる。

循環層の磁性粒子の非磁性現像剤保持量は見掛は密度の
小さい程大きくなる傾向である。例えば、前記の非磁性
現像剤を見掛は密度が、３．９ｇ／ｃｍ９，３．０　ｇ
／ｃｍ３の鉄粉と混合した場合、飽和量（混合後回−条
件で撹拌した後に非磁性現像剤が浮き出しはじめるとき
の磁性粒子に対する非磁性現像剤の重量比）はそれぞれ
約２５％、３４％である０本実施例では、現像剤供給用
開口に対する磁性粒子の適正投入量は前記の如く、磁性
粒子の見掛は密度に応じて異なり、第１表の実例２およ
び４に示すような投入量である。

投入した全ての磁性粒子が保持できる非磁性現像剤の量
は実例２では、約１２．５ｇ、実例４では約１３．３ｇ
であり、見掛は密度が小さい場合の方が若干大きい、ま
た第１表に記載した比表面積は島津粉体比表面積測定装
置（ＳＳ−１００型）を用いて次式により算出した値を
示した。

Ｗ ｅ＝１−　□ ρ　ＡＬ ＳＷ：粉体の比表面積　　　　　　ｃｍ２／ｇε：試料
層てん層の空げき率 ρ：粉体の密度　　　　　　　　ｇ　／　ｃ　ｍ　２η
：流体の粘性係数　　　ｇ　／　ｃ　ｍ　ｅ　ｓ　ｅ　
ｃＬ＝試料層の厚さ　　　　　　　　　　ｃｍＱ：試料
層透過流体量　　　　　　　ＣＧ。

ΔＰ：試料層両端の圧力差　　　　ｇ　／　ｃ　ｍ　２
Ａ：試料層の断面積　　　　　　　　ｃｍ２ｔ：Ｑｃｃ
、の流体（空気）が試料層を透過するに要する時間　　
　　　　　　　　　５ｅｅＷ：試料の重量　　　　　　
　　　　　　ｇ第１表における比表面積と非磁性現像剤
の飽和量とを考え合わせると、非磁性現像剤は磁性粒子
層において磁性粒子の表面に吸着保持されているばかり
でなく、磁性粒子間の空隙に磁性粒子とは直接接触しな
いで磁性粒子層中に保持されていて、見掛は密度が大き
な場合はその割合が大きいと考えられる。すなわち見掛
は密度が大きな磁性粒子中に保持されている非磁性現像
剤は磁性粒子の見掛は密度が小さい場合に較べて、磁性
粒子からトリポを得る機会が少ないと考えられる。この
ことから、磁性粒子層からスリーブ表面に非磁性現像剤
が塗布供給される場合、その塗布のメカニズムは明らか
になっていないが、磁性粒子の見掛は密度が小さく磁性
粒子から若干のトリポを得易い場合の方が塗布供給され
易いことが考えられる。すなわち、前述のゴーストは磁
性粒子の見掛は密度が小さい程生じにくいことが考えら
れ、第１表の結果と合致する。また、耐久性とムラに関
して、見掛は密度が小さ過ぎたり磁性粒子投入量が過剰
であると好ましくない結果が得られるのは、前記の如く
磁性粒子の見掛は密度が小さい場合は循環層かもり上が
り易く循環層の循環がスムーズに行われなくなる事や、
また磁性粒子の投入量が過剰であった場合は循環層の循
環を阻害する自重圧が生ずる事など、すなわち好ましい
循環が得られない為であると考えられる。

拘束性に関しては、スリーブから受ける搬送力と、磁気
拘束力と磁性粒子の形状によるころがり易さや非磁性現
像剤を含めた現像剤としての流動性といったものが関与
すると考えられ、磁性粒子の拘束メカニズムの詳細は明
らかではないが、本例の実験結果より、磁性粒子の見掛
は密度が２．５　ｇ／ｃｍ３〜４．１　ｇ／ｃｍ３であ
れば実用上問題がなく、好ましくは３．０ｇ／ｃｍ９〜
３　、９　ｇ　／　ｃ　ｍ　３であれば良いことが判明
した。

以上まとめると、本実施例の現像装置において、磁性粒
子の見掛は密度が小さければゴーストは生じにくく、逆
に大きい程ムラや耐久性に優れる。これらの点に加えて
磁性粒子拘束性を考慮すると、磁性粒子の見掛は密度は
２．５ｇ／ｃｍ”〜４．１ｇ／ｃｍ”であれば良く、よ
り好ましくは３．０〜３　、９　ｇ　／　ｃ　ｍ　３で
あれば良い。

なお、本実施例では非磁性現像剤を用いたが、磁性粒子
に比べ著しく弱い磁性であり、トリポ帯電可能であれば
磁性現像剤も用いることができる。また、現像剤供給容
器が現像容器と一体化された使いすてタイプの現像器を
例として現像剤の供給例を述べたが、この点についても
現像剤供給容器とは別体であって、交換可能な補給用カ
ートリッジにも本発明は適用することができる。また、
現像方法としては、特公昭５８−３２３７５号公報記載
の非接触現像法について述べたが、これに限らず、たと
えば現像剤保持部材としてゴム弾性材等を用いた接触現
像法にも本発明は適用できる。

発」Ｌの」Ｌ釆 以上説明の如く本発明によれば、ゴーストが発生しにく
く、磁性粒子の漏出および薄層のムラが少ない高耐久性
の現像装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置を組み込んだ電子写真複写現
像装置の正面断面図、 第２図は本発明の現像装置の断面図、 第３図はその装置の現像スリーブと磁性ブレードの配設
姿勢および角度の説明図、 第４図は本発明の現像装置の磁石の現像剤保持部材表面
での磁束密度分布図、 第５図は本発明の現像装置の循環層の一例を示す断面図
、 第６図は循環層の他の例を示す断面図である。 符号の説明： ３・・・潜像保持部材、２１・・・現像剤供給容器、２
２・・・現像剤保持部材、２３．２４．・・固定磁界発
汁手段、５０・・・粒子拘束部材、２６・・・磁性粒子
循環域限定部材、２７１１・・磁性粒子、２８１１・・
非磁性現像剤、２９・・拳現像剤捕集容器部、３０・・
・飛散防止部材、３１・・・磁性部材、３４．・・バイ
アス電源、３５・・・貯蔵容器。 第２図 第３図 第５図 −、’；　　　６　　　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 開口を有し、非磁性現像剤と磁性粒子を収容する現像剤
   容器と、 該開口に設けられ、前記開口の内部と外部とを無端移動
   可能な現像剤保持部材と、 該現像剤保持部材の外側にその表面と空隙をあけて設け
   られ、磁性粒子を拘束する磁性部材と、 上記磁性粒子の見かけ密度が、２．５ｇ／ ｃｍ＾３〜４．１ｇ／ｃｍ＾３である磁性粒子で構成さ
   れていることを特徴とする現像剤薄層形成装置。