JPH0220113B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、非磁性現像剤により静電潜像を現像
する塗布方法に関する。 従来、乾式一成分現像装置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一成分現像剤の薄層の形
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、などの向上が求めら
れている現在、乾式一成分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一成分現像剤の薄層の形
成方法としては、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つた。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
体を内添するため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
は行なわれず、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なわれないため、ゴース
ト等の発生しやすいという問題点があつた。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かしかつた。 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
な塗布方法を提供することを目的としている。 すなわち、本発明は、非磁性トナーを有する非
磁性現像剤と磁性粒子とを貯蔵する容器と、 潜像担持体に非磁性現像剤を回動搬送する現像
剤保持部材と、 上記容器の非磁性現像剤の供給出口側にあり、
この現像剤保持部材表面に間隙を形成して配置し
た規制部材と、 この規制部材に対して上記現像剤保持部材を介
して反対側に配置され、上記容器の現像剤出口側
にある規制部材の上流側に磁性粒子による磁気ブ
ラシを形成し且つ拘束するための磁極を有する固
定磁石を配置し、上記現像剤保持部材を回動する
ことにより現像剤保持部材上に非磁性現像剤の薄
層を形成する塗布方法において、 外部磁界500エルステツドにおいて30emu／ｇ
以上の磁化を有し且つ残留磁束密度が1emu／ｇ
以下である磁性粒子で形成された磁気ブラシ中
を、非磁性現像剤が通過することにより、現像剤
保持部材上に上記非磁性現像剤の薄層を形成する
ことを特徴とする塗布方法に関する。 上記本発明の潜像担持体としては、感光体や絶
縁体層を有するドラム状やベルト状の部材であ
り、磁極としては磁石ローラの軸方向に同極性又
は異極性の磁極を着磁したものや、棒状の複数の
磁石を固定支持部材上に接着したものを用い得
る。更に回動する現像剤保持部材としては、アル
ミニウム・銅・ステンレス・黄銅等の非磁性金属
や合成樹脂材料によるスリーブ又は樹脂や金属の
無端ベルトの使用が可能であり、その周面はトナ
ーの搬送性や帯電特性を高めるのに、必要に応じ
て粗面化又は凹凸模様を設けても良い。また、規
制部材としては、鉄等の磁性体やアルミニウム、
銅、樹脂等の非磁性体によるブレード板や壁を用
い得る。 以下、図面に従つて本発明を更に詳しく説明す
る。 第１図は、本発明の塗布方法を適用する現像原
理を説明するための現像装置の断面図を示す。 図において、１は電子写真感光体ドラムであ
り、図示しない潜像形成手段により形成した潜像
を保持し、図示の現像位置を矢印ａ方向に回転し
て通過する。この感光体ドラム１に対しては、現
像剤を保持する現像剤保持部材である非磁性スリ
ーブ２が、所定の間隙を保つて対向しており、こ
のスリーブ２は矢印ｂ方向に回転する。このスリ
ーブ２の上部には非磁性現像剤４と磁性粒子５の
混合体を貯蔵する樹脂やアルミニウム等の非磁性
材料を用いた容器３を位置し、この容器３のスリ
ーブ回転方向下流には、磁性ブレード６がねじ止
めされている。 一方、この磁性ブレード６に対するスリーブ２
の反対側には、磁石７が設けられている。この磁
石の取付け位置は、磁極の位置と磁性ブレード６
との関係で決定され、実際には磁性ブレード２の
位置よりも若干上流側に磁極を設けることで形成
する磁界の作用で、磁性粒子の流出防止、及び現
像剤の均一塗布の点で更に良好な結果を得る。 上記構成において、容器３内の磁性粒子５は、
磁石７のＳ極と磁性ブレード６との内に生じる磁
界により、磁気ブラシ８を形成する。そして、ス
リーブ２が回転することにより上記磁気ブラシ８
を保持したまま、磁性粒子と非磁性現像剤とは攬
拌混合される。この状態で容器３の磁性ブレード
側では、このブレード６の存在により現像剤と磁
性粒子の混合体は、このブレードにより移動が阻
止されて上昇し、矢印ｃ方向に循環運動する。 これにより非磁性現像剤は、磁性粒子との混合
によりスリーブ２ないしは磁性粒子によつて摩擦
帯電される。帯電された現像剤は、磁性ブレード
６の近傍に形成した磁気ブラシ８により、スリー
ブ２の表面に鏡映力により均一に薄く塗布され、
感光体ドラムとの対向位置に至る。 ところで、磁気ブラシ８を構成する磁性粒子５
は、磁石７の磁界による拘束力が、摩擦力が原因
する搬送力より大となるように設定することで、
スリーブ２上に流出しない。そして、磁気ブラシ
８の領域内に非磁性現像剤があれば、磁気ブラシ
８の磁性粒子とこの現像剤との比率は、スリーブ
２の回転によりほぼ一定値を保つ。これにより現
像でスリーブ上の現像剤が消費されても、自動的
に磁気ブラシ８の領域に現像剤が供給される。従
つて、上記スリーブ２上には常に一定量の現像剤
の供給塗布が可能となる。 なお、上記原理説明では規制部材に磁性ブレー
ドを用いているが、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、ブレートと磁
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。 ところで、上記第１図の現像装置においては、
現像剤が非磁性現像剤であるため、容器３にスリ
ーブ２が入る側の領域ｄから漏れ易いという問題
を生じる場合がある。この様に上記領域ｄからの
現像剤の漏れを防止するために本発明では上記ス
リーブが容器内に入る側のスリーブと容器間に磁
気ブラシを形成してもよい。 このときの磁性粒子を規制部材で拘束しスリー
ブ上に非磁性現像剤のみを塗布する条件につき、
更に詳細に述べると、磁性粒子に働く拘束力Ｆ
は、 Ｆ＝１／8πＶ（MH）＝μ−１／8πVH² Ｍ：磁性粒子の磁化、μ：透磁率。 すなわち規制部材６で磁界が大きく変化するこ
とが望ましい。これは規制部材６の位置よりスリ
ーブの進行方向上流側に磁石７を設け磁界分布の
傾いた部分が規制部材部に対応するようにするこ
とにより達成できる。 本発明者らは、この拘束条件に磁性粒子の磁化
の大きさが著しく影響を与えることに着目し、磁
性粒子の最大磁化（5000エルステツド或いはそれ
以上の磁界により飽和した磁化の値）と拘束条件
の関係を検討したが明確な相関関係を得ることが
出来なかつた。 一方商業的に容易に得られるマグネツトによる
磁界は、スリーブ上の測定で、最大でも1500エル
ステツド程度であり、本発明の如く規制部材部に
おいてマグネツトに磁界分布の急激に変化する部
分を使用する場合、規制部材部においての磁界は
500エルステツド程度またはそれ以下が適当であ
り、磁性粒子において磁化が未飽和の領域を使用
することとなる。またマグネツトによる磁界とし
ては強いほうが磁性粒子の拘束においては望まし
いが、この磁界が強すぎるとマグネツトの磁極の
強い部分に磁性粒子が強く拘束され、前述のスリ
ーブの回転による磁性粒子の循環運動が妨げら
れ、非磁性トナーの塗布層にスジやムラが発生し
易くなる。このため磁性粒子の循環運動の促進の
ためにマグネツトの磁界は弱いほうが望ましい傾
向もある。 本発明者らは上記の磁界の強さに対する矛盾し
た要求を、外部磁界500エルステツドにおいて
30emu／ｇ以上の磁化を有する磁性粒子を使用す
ることにより、弱い磁界でもブレード部で拘束で
き、かつ循環性が良いという効果を得ることによ
り達成した。 〔実施例〕 本発明の実施例及び比較例を第２図により説明
する。図において第１図と同一部材は同一符号が
付してある。実施例装置において感光体ドラム１
は矢印ａ方向に60mm／秒の周速度で回転する。２
は矢印ｂ方向に66mm／秒の周速度で回転する外径
32mm、厚さ0.8mmのステンレス（SUS304）製のス
リーブで、その表面は＃600のアランダム砥粒を
用いて不定型サンドブラストを施し、周方向表面
の粗面度を0.8μm（R_Z＝）にした。 一方、回転するスリーブ２内にはフエライト焼
結タイプの磁石７ｃを固定して配設し、その第１
磁極のＮ極は磁性ブレード６に対して、スリーブ
２の中心Ｏとブレード先端を結ぶ線から30度（図
示θ）傾けて設定してある。一方の第２磁極のＳ
極は、容器のスリーブ入口側に設けた磁性部材で
ある鉄片１０に対向して位置する。 磁性ブレード６は鉄製であり表面にさび止めの
ためニツケルメツキを施した。このブレード６は
スリーブ２の表面に対して間隔を200μmに設定し
た。 一方、非磁性現像剤４としてはポリエステル系
樹脂100部に対し、銅フタロシアニン系顔料３部、
負性荷電制御剤５部（アルキルサリチル酸金属鎖
体）を内添し、シリカ0.5％を外添した平均粒径
12μmの負（−）極性に帯電するシアン色の粉体
を200ｇ用意した。そして、上記非磁性現像剤と
磁性粒子とをよく混合した後、容器３内に入れ
る。上記容器３内における非磁性現像剤と磁性粒
子との混合体は、特にこの磁性粒子が磁界の下で
スリーブにより搬送されることで循環運動する様
子が、現像剤が少なくなつた状態で観察できた。 ここで磁性粒子として様々な磁気特性を有する
ものを使用した。結果は以下の表１の通りであ
る。なお磁気特性は直流磁化特性測定装置（東芝
工業社製MS−Ｔ−１）により、測定セル内に磁
性粒子をタツピングにより最密充填して測定した
ものであり、表中のσrσ500σsは、第３図の磁気
履歴曲線により定義される値である。

【表】 表１に明らかなように、σ500と拘束性は密接
な関係があり、σ500が30emu／ｇ以上であれば磁
性粒子は十分に拘束できる。 一方、σrが大きい場合、理由は明確ではないが
拘束性は減じる。またσrが大きい場合、磁界のな
い領域でも磁性粒子が磁化しているため循環性が
悪化し、塗布にスジムラが発生する。σrは表１よ
り1emu／ｇ以下であればこのような不都合はな
い。 以上説明したように本発明により外部磁界500
エルステツドのときの磁化が30emu／ｇ以上（よ
り好ましくは35emu／ｇ以上）の磁性粒子を使用
すれば、非磁性現像剤のみを均一に塗布すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理説明のための現像装置
の断面図。第２図は、本発明の実施例に用いた現
像装置の断面図。第３図は、本発明で使用する磁
性粒子の磁気履歴曲線の説明図。 図において、２は現像剤保持部材であるスリー
ブ、３は容器、４は非磁性現像剤、５は磁性粒
子、６は規制部材である磁性ブレード、７は磁
石、１０は磁性部材である鉄片を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性トナーを有する非磁性現像剤と磁性粒
   子とを貯蔵する容器と、 潜像担持体に非磁性現像剤を回動搬送する現像
   剤保持部材と、 上記容器の非磁性現像剤の供給出口側にあり、
   この現像剤保持部材表面に間隙を形成して配置し
   た規制部材と、 この規制部材に対して上記現像剤保持部材を介
   して反対側に配置され、上記容器の現像剤出口側
   にある規制部材の上流側に磁性粒子による磁気ブ
   ラシを形成し且つ拘束するための磁極を有する固
   定磁石を配置し、上記現像剤保持部材を回動する
   ことにより現像剤保持部材上に非磁性現像剤の薄
   層を形成する塗布方法において、外部磁界500エ
   ルステツドにおいて30emu／ｇ以上の磁化を有し
   且つ残留磁束密度が1emu／ｇ以下である磁性粒
   子で形成された磁気ブラシ中を、非磁性現像剤が
   通過することにより、現像剤保持部材上に上記非
   磁性現像剤の薄層を形成することを特徴とする塗
   布方法。