JPH0220114B2

JPH0220114B2 -

Info

Publication number: JPH0220114B2
Application number: JP58071688A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Imai; Masanori Takenochi; Motoo Urawa; Fumitaka Kan; Hiroyuki Suematsu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-04-23
Filing date: 1983-04-23
Publication date: 1990-05-08
Also published as: JPS59197055A

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、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
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、一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。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
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速するための磁極を少なくと
も一つ有する固定磁石とを配置し、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、表面の少なくとも80％が、0.5〜50μの粒径を有
するフエライト結晶から構成されている磁性粒子
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が位置し、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６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を撹
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上には流出しない。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、上気スリーブ２上には常に一定量の現像
剤の供給塗布が可能となる。

以上の説明で明らかな如く、本発明における構
成要素として特に磁性粒子が重要である。上記磁
性粒子は、従来、トナー（非磁性現像剤）よりも
はるかに多い量でトナーと混合されていた２成分
系現像剤に使用されたキヤリ材としての磁性粒子
が有していた機能、すなわち、主としてトナーに
帯電付与を行ない、その帯電量を制御する機能よ
りはむしろ、磁性粒子よりもはるかに多量の非磁
性現像剤が存在する系で磁気ブラシを形成し非磁
性現像剤保持部材上に非磁性現像剤を塗布し、ま
たその量を規制する機能を果たさなければならな
い。同時に循環移動しながら非磁性現像剤を供給
する機能をも有していなければならず、さらに、
この磁性粒子は規制部材を通過しては好ましくな
い。これらの機能を満たす為には、磁界により発
生する適当な拘束力を有しながら、しかも適当な
循環性を示し、かつ形成された磁気ブラシのブラ
シの状態は、均一な塗布を可能にする為に適度な
硬さと密度をもつていなければならない。例えば
比較的疎なブラシは現像剤保持部材上に規制不足
のスジを生じやすくする傾向があり、又逆に密な
ブラシは保持部材上の塗布層の厚さを極薄にする
傾向があり、いずれも好ましいものではない。さ
らに一例をあげれば循環性が良すぎる場合は塗布
層が厚くなり画像上にカブリが生じたり、又循環
性が悪い場合にはゴーストが生じやすくなるなど
種々の欠点が生じる場合がある。

本発明者らは、前記本発明に使用される磁性粒
子が必要とされる様々の機能を満たす為に種種検
討した結果、磁性粒子の粒度、粒度分布、磁気的
特性はもちろんのことながらその表面形状も極め
て大きな影響を及ぼすとの知見を得た。

本発明の磁性粒子の表面は多数のフエライト結
晶が焼結した構造を示しており、このフエライト
結晶の大きさは少なくともその80％が0.5〜50μの
粒径を有していることに特徴をもつている。さら
に好ましくは少なくとも90％が1μ〜20μの粒径を
有している。ここでいうフエライト結晶の大きさ
の測定は、走査型電子顕微鏡により磁性粒子の表
面写真を少なくもランダム20枚以上撮影し、その
視野内の同壱方向の最大長を計ることによつて求
めることができる。但し写真撮影に際しては磁性
粒子の輪郭部をさけ中央部を中心に撮影する必要
がある。これらの表面性がなぜ好ましい特性を示
すかは不明であるが、後に実施例で示す如く効果
は明白である。恐らく、このように比較的そろつ
た結晶からなる表面性を有することが非磁性現像
剤の保持及び放出の均一化に寄与し、さらに磁性
粒子同志の相互作用の均一化をうながすことによ
つて、ブラシとして平均した規制力を生じ、保持
部材上において非磁性現像剤を均一に塗布するこ
とを可能にしているものと思われる。

本発明に使用できる磁性粒子としては、Ni，
Zn，Mn，Cu，Co，Fe，Ba，Mg，希土類金属
等の金属を含む従来公知のフエライトが使用可能
であり、その粒子形状は球形、偏平いずれであつ
てもよく、又樹脂あるいは適当な処理剤で被覆さ
れていても良い。又その製造方法として特別な制
約はない。例えばフエライト形成性の金属酸化物
を液中で混合し、スラリー化した後、これらを造
粒乾燥しさらに適当な焼結炉を用いて焼成焼結す
る方法、あるいは酸化物あるいは各種の塩として
共沈あるいは混合した原料を一度予備焼結し、そ
の後粉砕し、さらに造粒した後、完全に焼成焼結
する方法等、従来公知の方法が使用できる。もち
ろん必要に応じて凝集防止剤、結着剤等を使用し
ても良い。

また本発明に適用できる非磁性現像剤として
は、従来電子写真法で用いられている現像剤例え
ば、樹脂に顔料又は染料を混練し、これを粉砕し
たものやカプセル化したものを用い得る。

以下実施例により本発明をさらに詳しく説明す
る。例で示す部は重量部である。

〔実施例１〕第２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（Rz＝）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。

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の表面に対して間隙を200μmに設定し
た。

磁性粒子５としては、粒径70〜100μ、最大
60emu／ｇの球形フエライト粒子を100g用いた。
このフエライト粒子を走査型電子顕微鏡で観祭し
たところ、その表面は少なくとも90％が１〜20μ
の比較的均一な結晶から成つていた。

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１
０部、負性荷電制御材５部（アルキルサルチル酸
金属錯体）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
の粒体を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。

上記構成の現像装置においては、上記スリーブ
の回転にともないスリーブ２の表面には、約
80μm厚の非磁性現像剤のみによる薄層が形成で
きた。この現像剤層をブローオフ法により帝電電
位を測定したところ、−7μ／ｇの電位で均一に帯
電していることを確認した。

このスリーブ２に対向する感光体ドラム１表面
には、静電像として暗部＋600Vで明部＋150Vの
電荷模様を形成し、スリーブ表面との距離を
300μmに設定した。そして、上記スリーブに対し
電源Ｅにより周波数800Hz、ピーク対ピーク値が
1.4KVで、中心値が＋300Vの電圧を印加したと
ころ、現像むらやゴースト像、更にはかぶりのな
い高品質の鮮明な青色現像像を得ることができ
た。

また、容器３内の混合体に関しては、磁性粒子
はほとんど消耗されずに非磁性現像剤のみが現像
のために消費された。また、現像機能は上記現像
剤がほとんど消費されるまで変わらずに安定して
いた。上記現像剤を消費した後、本体から現像装
置を取出し、スリーブ２の下部を見てみたが、そ
こには磁性粒子は勿論のこと、現像剤の漏れはほ
とんど発生していなかつた。

〔実施例２〕ブレード６とスリーブ２との間隔を100μとし、
磁性粒子５として粒径80〜70μ最大61emu／ｇで
あり、その表面が80〜90％、0.5〜10μの結晶から
成るフエライト粒子を用いた。さらに非磁性現像
剤４としてスチレンアクリル系樹脂100部に対し
て、アゾ系願料10部、アミノアクリル樹脂５部か
ら成るトナーにコロイダルシリカを0.5％外添し
たものを用い、感光板ドラム１はOPC感光体を
使用した。以上のような構成で実施例−１と同様
に実施したところ、磁性粒子の循環性は適正であ
り、スリーブ２の表面には非磁性現像剤のみによ
る薄層が形成できた。さらにこの薄層の非磁性現
像剤を用いた感光板ドラム１上の静電荷像を現像
したところ、極めて良好な赤色現像像を得た。又
上記現像機能は上記非磁性現像剤４がほとんど消
費されるまで変らずに安定しておりスリーブ２の
下部への漏れも良好であつた。

〔実施例３〕ブレード６とスリーブ２との間隔を250μとし、
磁性粒子５としてその表面が80〜90％、１〜50μ
の結晶から成る球形フエライト粒子を用いること
以外は、実施例−２と同様に実施したところ、良
好な結果を得た。

〔比較例１〕磁性粒子５として、その表面の約30％が80〜
80μと0.5μ以下の結晶から成るフエライト粒子を
用いること以外は、実施例−３と同様に実施した
ところ、スリーブ２の表面の塗布層の均一性は劣
り、特に非磁性現像剤４の量が磁性粒子５に比べ
て多い場合には画像上にてカブリが発生し、スリ
ーブ２の下部において非磁性現像剤及び磁性粒子
の漏れが認められた。

【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。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。

Claims

【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少なくと
も一つ有する固定磁石とを配置し、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、表面の少なくとも80％が、0.5〜50μの粒径を有
するフエライト結晶から構成されている磁性粒子
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。