JPS6190176A

JPS6190176A - 現像装置

Info

Publication number: JPS6190176A
Application number: JP21346384A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 羽根田　哲; Hisafumi Shoji; 尚史庄司; Seiichiro Hiratsuka; 平塚　誠一郎
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1984-10-09
Filing date: 1984-10-09
Publication date: 1986-05-08

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷、ファクシミ
リ、電子プリンタ等に用いられる現像装置に関し、特に
現像領域に搬送される現像剤の層厚規制手段の改良に関
する。

〔従来技術〕

従来磁性現像剤を用いる電子写真複写機等の現像装置と
しては、例えば第５図に示されるような磁気ブラシ現像
装置が用いられる。図において１はドラム状像支持体、
２はスリーブで矢印方向に回動して磁性現像剤りを現像
領域Ｅへと搬送する。

３は磁石体で複数のＮ、８磁極を有し、その磁力により
前記現像剤りを前記スリーブ２へ付着せしめると共に穂
立を形成する。４は現像剤層厚規制部材で、現像領域Ｅ
に到る現像剤の穂立が最適の条件で静電荷像の現像を遂
行できるよう調整される。５は現像終了後のスリーブ２
上の現像剤を現像剤溜り６内に回収するための掻き取り
ブレード、の攪拌器、９はホッパ８のトナーＴを現像剤
溜り６内に補給するための補給ローラである。１ｏはス
リーブ２へ印加されるバイアス電源で、例えばトナー飛
散や現像カプリ等を防止する直流バイアス、１）は保護
抵抗である。

かかる現像装置において、現像剤層厚規制部材４により
規制された現像剤層は、第６図に示されるようにスリー
ブ２内に内蔵される磁石体３の中央部において、該磁石
体３忙垂直で均一な穂立１２が形成されるが、長手方向
両端部では外方に向う磁力線１３の作用で不均一かつ過
大な穂立１４が形成される。又前記両端部は現像装置の
側板により圧せられるため、前記穂立の不均一性はさら
に助長される。このため、前記現像領域Ｅの長手、方向
両端部に現像剤の目詰り現象や中央部と端部との現像性
のアンバランスが発生する。

そこで例えば米国特許第３，９１５，１２１号明細書に
はスリーブに沿って現像剤を案内し、かつ現像剤の層厚
を規制するガイド板に磁石片を配設する技術が開示され
ている。即ち前記ガイド板の長手方向両端部外側に磁石
片を配設してスリーブとガイド板との間の現像剤の流路
に磁石体による現像用穂立とは逆向きの端部穂立を形成
し、該端部穂立により前記現像剤の流路における現像用
穂立の不均一性を軽減するようにしている。

しかしながら、前記米国特許に示されるようなガイド板
の外側から間接的に穂立の不均一を補正する方法では不
充分であってより一層有効な層厚規制部材が望まれる。

ところで近時複写機の分野において、多色画像を記録す
る複写機が開発されている。例えば像支持体上に複数色
のトナー像を重ね合わせて形成する多色電子写真複写機
が提案されている。かかる複写機においては、像支持体
の１サイクルにおいて複数の現像装置により繰り返えし
て現像されるため、先の現像装置により現像されたトナ
ー像が後の現像装置の磁気ブラシにより摺擦されて損傷
する外、先のトナー像の一部が後の現像装置に混入され
て汚染し、記録される多色画像のカラーバランスが乱れ
るなどの問題を生ずる。そこで例えば　　　　　　　　
　　　　゛　特願昭５８−１８４３８１号明細曹におい
ては、従来の接触型磁気ブラシ現像に代えて現像スリー
ブと感光体との間隙が現像剤層厚より大きく設定された
（両者間に電位差かない場合）非接触現像としている。

非接触現像においては、スリーブと像支持体との間に交
流バイアスの作用で振動電界が形成され、例えばその作
用でスリーブ表面の現像剤層から像支持体表面に向けて
トナーが飛翔するようになり、靜屯荷像の現像が遂行さ
れる。

前記非接触現像〈おいて、現像領域忙おけるスリーブと
像支持体の間隙は１ｏ乃至２０００μｍの範囲とされ、
スリーブ面上の現像剤層を非接触とするため、この間隙
を下向るよう現像剤層厚規制部材忙より規制される。こ
こで現像剤層から像支持体に向けてトナーを飛翔させる
ためスリーブには高周波の交流バイアスが付与される。

かくして多色複写機における先の現像で得られたトナー
像を後の現像で損傷する清書が排除される。

しかしながら、かかる非接触現像装置においても前記接
触現像装置の場合と同様、現像剤層厚規制部材の両端部
において現像剤層が不均一なものとなる。その結果、両
端部の現像剤層が像支持体に接触するようになって非接
触現像が達成されなくなり、かつ画像カプリ及びバイア
ス電圧によるブレークダウン等も発生するようになるの
で、その影響はこの非接触現像固有の問題として重大で
あり、かつその解決はより困難なものとなる。即ち非接
触現像の場合の現像剤層と像支持体との間隙は余り大き
くない方がよく、通常１ｏ乃至５００μｍの範囲と極め
て狭く、その間隙を精度よく規制するのは極めて難かし
く、前記米国特許の場合のようなガイド板の外側から間
接的に規制する方法では解決されない。

〔発明が解決しようとする問題点〕本発明は前記実情に基づくもので、その目的とするとこ
ろは、磁気ブラシ現像装置における現像領域の長手方向
両端部での現像剤層の不均一、特〈非接触で現像する方
法を用いる現像装置における現像剤層の不均一を防止す
るための改良された現像剤層厚規制部材を提供すること
忙ある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記の目的は、像支持体上に形成された静電荷像を現像
領域に搬送される現像剤の層厚を規制する規制部材を有
する現像装置において、前記規制部材の長手方向両端部
の先端の磁気特性が前記規制部材の中央部先端の磁気特
性に比して現像剤の層厚をより多く規制できるように構
成された現像装置により達成される。即ち現像剤が規制
部材を通過した直後ではその現像剤層厚は、両端部の方
が小さくされている。

本発明の現像装置としては、前記第５図の磁気ブラシ現
像装置が利用されるが、バイアス電源１０には、１００
乃至１０００　Ｖの直流バイアスの外にＺｏ。

）ｉｚ乃至１０　ＫＨｚで５００乃至４０００　Ｖの交
流バイアスが併用される。又現像剤層厚規制部材４とし
ては、第１図乃至第４図に示されるような本発明に適す
る種々の態様のものが配設される。８１図は本発明の規
制部材４の一例を示す斜視図で、スリーブ２に近接して
設けられ、支持部材１５にビス１６により微調可能に緩
着保持されている。又規制部材４は、磁性材料から構成
されていると共に両端部先端４ｂが尖鋭とされ、磁気作
用が中央部先端４ａより犬となるように成形されている
。

又第２図には規制部材４の他の例が示されている。ここ
で規制部材４はスライド板１７のスライド溝１８に嵌着
されていて上下に移動可能に保持されており、規制部材
４の先端両端部は、スリーブ２の回動方向下流側に向げ
て鋭角となるような斜めの切り込みが施された先端４ｂ
となっていて、規制部材４の中央部先端４ａより磁気作
用がより大となるように成形されている。

第３図（イ）は第１図の規制部材４の側面図、第３図（
ロ）は第２図の規制部材４の側面図であり、いづれも規
制部材４の両端部の先端４ｂが、中央部の先端４ａより
磁気作用がより大となるよう成形されているので、スリ
ーブ上流側から下流へ流動する現像剤をより多く規制す
るようＫなる。このため現像装置における両端部におい
て規制部材を通過する現像剤穂立の不均一性が両端部に
おいて通過間隙をせばめることなしに直接的に是正され
、その結果塵埃等による目詰現像が排除される。特に非
接触現像を行なう場合の問題点である現像装置の両端部
で穂立ちが像支持体に接触し、カブリを発生するとか、
ブレークダウンを起す等の障害が回避される。ス第３図
（ハ）は規制部材４として非磁性の例えばプラスチック
板を用い、その先端側面及び頭部に磁性材料、例えばマ
グネタイト板を接着もしくはラミネートするとか、又は
マグネタイト粉を塗布もしくは蒸着して磁性を付与する
ようにしたものが示されている。ここで規制部材４の中
央部化おいては、その先端側面に磁性材料が付与され（
４ａ）、規制部材４の両端部においてはその先端側面及
び頭部の両方に磁性材料が付与される（４ｂ）。かくし
て規制部材４０両端部先端４ｂは中央部先端４ａに比し
て磁気作用がより大となり規制部材４を通過する現像剤
の穂立をより多く規制するようになる。

第４図（イ）はスリーブ２とこれに近接して配置された
規制部材４とを含む正面図で、スリーブ２と外壁１９と
の間に現像剤の漏洩を防止するためのパツキン加が設け
られている。又規制部材４の両端部が第１図及び第３図
（イ）の４ｂで示される切り込みが施され先尖りに成形
されている。その切り込みの長さ沼は通常５乃至５０ｔ
ｔａｎとされ、その切り込みの形態としては、例えば第
４図（イ）及び（ロ）の４ｂ１で示されるように長さＪ
全体に亘って一様な切り込みが施されている場合と、第
４図（イ）及び（ハ）の４ｂ３で示されるように長さ形
全体に亘り斜めに切り込みが施される場合と、第４図（
イ）及びに）の４ｂ２で示されるよ５に一様な切り込み
の後途中から斜めの切り込みに変化する場合とがあり、
状況により適宜選択される。

前記規制板としては、少なくとも先端が磁性を有するか
、磁性を付与できるものが選ばれる。例えばプラスチッ
ク、ゴム等の弾性材料、アルミニウムもしくは銅等の非
磁性金属に磁性材料を接着、ラミネート、蒸着塗布した
もの及び常磁性、強磁性、感磁性材料が用いられる。本
発明の説明として、規制板に対向した磁石固定の現像ロ
ールを用いたが、磁石回転の現像ロールの場合も同様に
効果があり、本発明忙用いることができる。

以下本発明に用いられる現像剤について説明する。本発
明においては、前記磁気ブラシ現像装置に使用可能な二
成分系又は−成分系磁性現像剤が用いられる。二成分系
現像剤としては一般に磁性キャリヤと非磁性トナーとを
混合してなる現像剤が用いられるが、該磁性キャリヤと
しては平均粒径５乃至５００μｍ１好ましくは１０乃至
１００−の磁性粒子が用いられる。又トナーとの摩擦帯
電性及び現像性等の点から前記磁性粒子に樹脂被覆を施
こすか、又は０．１乃至１戸の微細な磁性粉を樹脂中に
分散含有せしめて成る磁性キャリヤを用いるのがよく、
その抵抗率は１００に以上好ましくは１００口以上とす
るのがよい。

平均粒径は、重量平均粒径であって、コールタ−カウン
タ（コールタ社製）又はオムニコンアルファ（ポシュロ
ム社製）を用いて測定される。

前記抵抗率は、粒子を０．５０σの断面積を有する容器
に入れてタッピングした後、詰められた粒子上に１ｋｇ
／ｃｄｔの荷重を掛け、荷重と底面積極との間に１００
０　Ｖ／Ｌニア！Ｌの電界が生ずる電圧を印加したとき
の電流値を読み取ることで得られる。この抵抗率か低い
と、現像剤搬送担体にバイアス電圧を印加した場合に、
キャリヤ粒子に電荷が注入されて、像支持体面にキャリ
ヤ粒子が付着し易くなったり、あるいはバイアス電圧の
ブレークダウンが起り易くなったりする。前記磁性キャ
リヤに用いられる磁性材料としては、例えば鉄、クロム
、ニッケル。

コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や合金、例
えば四三酸化鉄、ｒ酸化第二鉄、二酸化クロム、酸化マ
ンガン、フェライト、マンガン−銅系合金等の強磁性体
が挙げられる。前記樹脂被覆型又は樹脂分散型のキャリ
ヤを製造するための樹脂としては、例えばスチレン系樹
脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロジン変性樹脂、ア
クリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂等の樹脂やバルミチン酸、ステアリン酸等の
脂肪酸ワックス等を挙げることができる。

法化前記二成分系現像剤のトナーとしては、前記キャリ
ヤの製造に用いられたと同様の樹脂中に着色剤及び荷電
制御剤等を含有せしめ−た平均粒径１乃至加μｍの粒子
が用いられる。粒径が１μｍ以下の場合はカブリが発生
し、加μｍ以上の場合は画俄の荒れが目立つよ５になる
。前記着色剤としては、例えばカーボンブラック、アニ
リンブシツク（黒色トナー用）、銅フタロシアニン、ス
ルホンアミド誘導体染料（シアントナー用）、ナフトー
ルイエロー、キノリンイエロー、ベンジジン誘導体（イ
エロートナー用）、ローダミンＢレーキ。

カーミンＢ、アシドマゼンタ（マゼンタトナー用）等が
用いられ、トナー中１５重量％以下添加される。

次に荷電制御剤のうち正の制御剤としては、例えばニグ
ロシン系の電子供与性染料、高分子アンモニウム化合物
又はアミノ化合物等が多く用いられ、負の制御剤として
は例えば塩素化パラフィン。

塩素化ポリニス−チル、塩素化銅フタロシアニン等の電
子受容性錯体が用いられ、トナー中５重ｉ％以下添加さ
れる。

次に前記−成分系現像剤を構成する磁性トナーは、前記
二成分系現像剤のキャリヤに使用された磁性材料を０．
１乃至ｌ−の微粉状として５乃至７０重ｊ１％含有され
る。前記二成分系及び−成分系現像剤には、例えばコロ
イダルシリカ、疎水性シリカ、金属石鹸、シリコンフェ
ス、非イオン界面活性剤等の流動化剤を含有せしめるこ
とができる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明
の実施の態様がこれＫより限定されるものではない。

第７図は本実施例を説明する多色複写機の断面図であり
、２１は径１２０ｍの像支持体でセレン・ヒ素光導電層
を有するドラム状像支持体で周速１２０朋／紅で矢印方
向に回動される。ηは第１スコロトロン帯電器、乙は第
２レーザ装置、冴は第１現像器で、スリーブ２５１Ｃよ
り矢、印方向に搬送される現像剤層は、規制手段部によ
り規制される。ｎは第２スコロトロン帯電器、あは第２
レーザ装置、西は第２現像器でスリーブ寞により矢印方
向に搬送される現像剤層は、規制手段３１により規制さ
れる。３２は第３スコロトロン帯電器、３３は第３レー
ザ装置、具は第３現像器でスリーブあにより矢印方向に
搬送される現像剤層は、規制部材３６により規制される
。像支持体２１は各帯電器によって約＋７００■に帯電
され、前記各現像器は第５図の磁気ブラシ現像装置が使
用されるが、バイアス電源３７にはｌ、　２ＫＨｚでＩ
ＫＶの交流バイアスが印加されて、トナーを飛翔させ非
接触で現像できるようにされると共に、バイアス電源あ
には＋６００ｖの直流電圧が印加されて正帯電トナー忙
より反転現像できるようにされる。又バイアス電源３９
及び４１には同様の理由でｌ、　５　ＫＨｚでＩＫＶの
交流電圧が、又バイアス電源４０及び４２には＋６００
　Ｖの直流電圧が印加される。

次に４３は記録紙Ｐを収容する給紙装置で、４４は給紙
ローラ、４５は転写電極、柘は分離電極、４７は定着装
置で砺は加熱定着ローラである。又４９はクリーニング
装置で父はクリーニング前除電器、５１はクリーニング
ブレードである。

前記現像器［２４、２９、３４に収容される現像剤は二
成分系磁性現像剤であり、サヤリヤとしては平均粒径０
．２μｍのマグネタイト粉末を樹脂中に７０１）分散含
有せしめた平均粒径３０　ａｍ、磁化間４　、ｒｒＬ、
μ／ｇ、抵抗率１０　　Ω４気以、Ｈのものが用いられ
た。又トナーとしてはスチレン−アクリル樹脂にイエロ
ー顔料としてキノリンイエロー、マゼンタ顔料としてロ
ーダミンＢ、シアン顔料として銅フタロシアニンをそれ
ぞれ１０重量部、正荷電制御剤として高分子アミン化合
物をそれぞれ１．５重量部加えて平均粒径ｌ１０１ｊの
イエロー、マゼンタ。

シアンの３種類のトナーが調製された。これらのトナー
を用いて、現像剤中のトナーの含有割合が１５重ＸＳと
なるよう前記キャリヤと混合され、３種類の現像剤が調
製された。

勿論本発明においては、二成分系現像剤に限らず、例え
ば米国特許第３，８９３，４１８号明細書、特開昭５５
−１８６５６乃至特開昭５５−１８６５９の各号公報に
記載される一成分系現像剤を用いてもよい。

以下前記第７図の多色複写機を用いて多色画像を形成す
るプロセスを説明する。まず像支持体２１上にはスコロ
トロン帯電器ｎにより一様な＋７００Ｖの帯電が付与さ
れる。次いで原稿からのイエロー画像信号により変調さ
れた第２レーザ装置ｎからレーザ光Ｌ＋が出力され、像
支持体２１へ像露光されて静電荷像が形成される。この
静電荷像は第１現像器２４により非接触で反転現像され
、イエロートナー像が形成される。ここで前記現像６冴
のスリーブδは像支持体２１との間隙が８００μｍとさ
れると共に、前記交流及び直流バイアスが印加され６０
０μｍに制限する。なおこの規制部材あには、両端部に
おいて長さく／３）　３０　ｖｒｒｎの第１図、第３図
（イ）及びが強化される。従って両端部の現像剤の穂立
か他の領域の穂立と同様に均一化され非接触現像が円滑
に遂行される。

法化像支持体２工は第２スコロトロンｉ電器！により再
帯電された後、第２レーザ装置おからマゼンタ情報によ
り変調されたレーザ光Ｌ２ｉ−出力さ法像支持体２１へ
と像露光され静電荷像が形成される。

この静電荷像は交流バイアスが、第１現像器Ｕの場合１
ｃ　’ｌ　ＫＨｚで１．２　ＫＶであったがコレが２　
ＫＨｚで１．５　ＫＶに変化された外は第１現像器冴の
場合と同様の条件下で第２現像器２９により非接触で反
転現像され、前記イエロートナー像に重ね合わせてマゼ
ンタトナー像が形成される。同様にして、第３スフロト
ロン帯電器３２による再帯電、シアン情報により変調さ
れた第３レーザ装置おからのレーザＬ３の像露光、第３
現像装置あにより非接触での反転現像によりシアントナ
ー像が重ね合せて形成され、像支持体２１上に多色トナ
ー像が形成される。この多色トナー像は、像形成機器と
同期して給紙装置４３から給紙ローラ４４により供給さ
れた記録紙Ｐ上忙転写電極４５０作用で転写される。転
写後分離電極４６の作用で像支持体２１から分離された
後、定着装置４７の熱ロール４８により加熱定着され排
紙される。一方転写後の像支持体２１の次面には電荷及
びトナーが残留しているため、クリーニング前除電器間
により除電された後、りＩＪ　　＝ング装置４９のブレ
ード５１　Ｋより清掃され次の像形成に設えられる。

この画像形成プロセスにおいて、特に規制部材２５　、
３１　、３６に既述の改良が施されているためスリーブ
２５，３０．３５の両端部での現像むら、カプリ発生、
ブレークダウン、目詰り等の障害が排除され内部領域と
同様な均一現像が達成される。

〔発明の効果〕

以上の発明から明らかなように、磁気ブラシ現像装置、
特に非接触現像装置における改良された規制部材の採用
により現像剤の穂立の形成が改善され、多色画像等の形
成に際してもカプリのない鮮明な多色画像が安定し【得
られるなどの効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の規制部材の例を説明する斜
視図、第３図（イ）は第１図の規制部材の側面図、第３
図仲）は第２図の規制部材の側面図、第３図（ハ）は規
制部材の他の例の側面図である。第４図（イ）はスリー
ブとこれ〈近接して配置された規制部材を説明する正面
図、第４１仲）乃至第４図に）は規制部材の切り込みの
形態の変化例を説明する斜視図である。第５図は本発明
に利用可能な磁気ブラシ机像装置の断面図、第６図はス
リーブ両端くおける穂立の不均一性を説明する正面図、
第７図は実施例の多色複写機の断面図である。４　、２１５　、３］　、　３６・・・規制部材１５・
・・規制部材の支持板１７・・・規制部材のスライド支持板４ａ・・・規制部材４の中央部先端４ｂ　、　４ｂ　、　４ｂ　、　４ｂ　　・・・規制部
材の両端部先端２．２５，３０．３５・・・スリーブ冴、　２９　、３４・・・現像益田、　２８　、３３・・・レーザ装置２２　、２７　、３２・・・スフロトロン帯電器１０　
、３７　、３８　、３９　、４０　、４１　、４２・・
・バイアス電源Ｔ・・・トナー、　Ｄ・・・現像剤、　
　Ｐ・・・記録紙第１図第３図ｔＡ　）　　　　　”）（ハ）第４図（ハ）手続補正書昭和６０年　９月３０日特許庁長官　　宇　賀　道　部　殿昭和５９年特許願第２１３４６３　　　号２　発明の名
称現像装置３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人住所　　東京都新宿区西新宿１丁［；１２６番２号東京
都日舒市さくも町１番地小西六写真工業株式会社（電話０４２５−８３−１５２
１）５、補正の対象明細■ｉＳの「発明の詳細な説明」の欄６、　補正の内
容１）明細書第１３頁第１９行目［トナー中５２Ｕ　ｆｆ１）％」とあるを、「トナー中
に１５重針％」と訂正し２）同第１８頁第５〜６行目１２ＫＩＩＺで１．２　Ｋ　、、−・−・−・・１．５
　ＫＶ　Ｊとあるを、ｒ　１．２　Ｋ■■、でＩ　ＫＶ
であったが、コレが１，５ＫＩＤＺでＩＫｖ」と訂正す
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像支持体上に形成された静電荷像を現像するため
に現像領域に搬送される現像剤の層厚を規制する規制部
材を有する現像装置において、前記規制部材の長手方向
両端部先端の磁気特性が、前記規制部材の中央部先端の
磁気特性に比して現像剤の層厚をより多く規制できるよ
うに構成されていることを特徴とする現像装置。
（２）前記現像領域に搬送される現像剤が磁性現像剤で
ある特許請求の範囲第１項記載の現像装置。
（３）前記現像剤が複数の磁極を有する磁石体と、該磁
石体と相対的に回動するスリーブとにより搬送される特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の現像装置。
（４）前記像支持体上に形成された静電荷像が前記現像
剤により非接触で現像される特許請求の範囲第１項、第
２項又は第３項記載の現像装置。