JPH0229214B2 - Genzosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は乾式現像剤を用いて現像剤保持部材上
に現像剤の薄層を形成して現像に供する現像装置
に関する。更には、非磁性現像剤を用いて現像剤
保持部材上に現像剤の薄層を形成して現像に供す
る現像装置に関する。

従来技術 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、等の向上が求められている現在、乾
式現像剤の薄層形成方法及びその装置に関する開
発は必須となつている。

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つた。磁性現像剤
は磁性を持たせる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（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等の問題点がある。

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
電電荷賦与は行われないため、ゴースト等の発生
しやすい問題点があつた。

発明の目的 本件出願人等は、別途出願において、現像剤供
給容器と、この容器の開口に、この容器の内部と
外部に臨むように、かつ現像部に於いて像担持体
に対向するように設けられた現像剤保持用非磁性
回転部材と、この回転部材内に設けられた磁界発
生手段と、上記回転部材に対向配置され、回転部
材により現像部に搬送される現像剤を通過せしめ
るブレード部材と、を備え、上記容器内で上記回
転部材上に磁性粒子を含む基層を形成し、更にこ
の基層上に磁性粒子は含まないか、含んでも上記
基層よりも少ない割合でしか含まない現像剤の外
層を形成し、上記回転部材の回転部材に伴う基層
の磁性粒子の運動によつて外層から現像剤を基層
中に取り込み、この基層に取り込まれた現像剤を
前記ブレード部を通過させて現像部に搬送する現
像装置を提案したが、本発明はこの基層と現像剤
層とを簡易、かつ、有効に形成させ、現像剤薄層
を現像剤保持部材表面に長期にわたつて安定的に
形成する現像装置を供することにある。

発明の構成 本発明による装置は、現像剤供給容器と、この
容器の開口に、この容器の内部と外部に臨むよう
に、かつ現像部に於いて像担持体に対向するよう
に設けられた現像剤保持用非磁性回転部材と、こ
の回転部材内に設けられた磁界発生手段と、上記
回転部材に対向配置され、回転部材により現像剤
部に搬送される現像剤を通過せしめるブレード部
材と、上記容器内で上記回転部材上に上記磁界発
生手段の磁力により形成されるべき基層を構成す
る磁性粒子を貯蔵する第１貯蔵部と、そこを通つ
て磁性粒子が第１貯蔵部から上記回転部材上に落
下する第１貯蔵部の開口を開放可能に封止する第
１仕切り部材と、磁性粒子は含まないか、含んで
も上記基層よりも少ない割合でしか含まない現像
剤を貯蔵する第２貯蔵部と、そこを通つてこの現
像剤が上記基層上に落下する第２貯蔵部の開口を
開放可能に封止する第２仕切り部材と、を備え、
使用開始に際して、まず上記第１仕切り部材によ
る上記第１貯蔵部開口の封止を開放して磁性粒子
を上記回転部材上に落下せしめて上記基層を形成
し、次いで上記第２仕切り部材による上記第２貯
蔵部開口の封止を開放して上記現像剤を基層上に
落下せしめてこの基層上に上記現像剤の外層を形
成する現像装置であるので、上部に貯蔵された磁
性粒子および非磁性現像剤をこの順に、単に落下
させることによつて、基層と現像剤層の２層が確
実に形成され、しかも、現像剤を落下させる際に
は、すでに基層が形成されているので、現像剤の
飛散が発生しない。

実施例 以下本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明の現像装置を適用可能な電子写真
装置の説明図であり、パーソナルタイプの複写機
本体の概略断面図を示しており、１は透明部材よ
りなる原稿載置台で、水平方向に往復動する。２
は短焦点小径結像素子アレイであり原稿載置台上
に置かれた原稿像は感光体３上にスリツト露光さ
れる。感光体３は、感光ドラムとして示されてい
るが、無端移動するウエブとしてもよい。４は帯
電器で、感光体３を一様に帯電する。一様に帯電
された感光体３は素子アレイによつて画像の露光
が行われ静電画像が形成される。次に本発明に基
づく現像装置５により顕像化される。一方転写紙
Ｐは給紙ローラ６と感光体３上の画像とレジスト
するようなタイミングをとつて回転するレジスト
ローラ７によつて感光体３上に送り込まれ、次に
転写帯電器８によつて感光体３上のトナー像が転
写紙上に転写される。その後感光体３から転写紙
Ｐは分離されガイド９によつて定着装置９に導び
かれ転写紙上のトナー像が定着された後に排紙ロ
ーラ１１によりトレイ上に排出される。ここで、
感光体３、帯電器４、現像装置５、クリーニング
装置１３は一体となつて本体と着脱可能なプロセ
スキツトを構成し一体交換によりメンテナンスを
簡略化してもよい。

第２図は、本発明による現像装置の断面図であ
る。第２図において、感光体３は、矢印方向ａに
移動する。この感光体３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２２が設けら
れ、本実施例においてはこの保持部材２２は円筒
状であるが、無端移動するウエブ状としても良
い。電子写真感光体３についても同様である。こ
の感光体３の移動とともに現像剤保持部材２２を
矢印ｂ方向に回転移動させる。この現像剤保持部
材２２に現像剤を供給するために現像剤供給容器
２３が設けられている。現像剤供給容器２３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２２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２３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２３
の下部は現像剤保持部材２２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
ようになつている。現像剤保持部材２２の内部に
固定磁界を発生する固定磁界発生手段、すなわ
ち、磁石２４が固定的に設けられている。したが
つて、現像剤保持部材２２のみが回転する。この
磁石２４はＮ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２，Ｎ３，Ｓ３
の磁極を有する。

現像剤供給容器２３の開口の上部近傍には磁性
体よりなる磁性ブレード２５が配置されている。
この磁性ブレード２５に対して現像剤保持部材２
２を介した反対側には磁石２４の磁極Ｎ１ある
が、磁極Ｎ１の位置は磁性ブレード２５の対向す
る位置より現像剤保持部材２２の回転方向上流側
位置にある角度θ（５〜50度）ずれて配置されて
いる。

現像剤供給容器２３の上部には第一仕切板３４
が設けられ、これは第一のシートガイド３６に熱
融着（ヒートシール）等によつて、接着され、そ
の上下の空間を仕切つており、これにより第一仕
切板３４の上部に磁性粒子貯蔵部３８を形成す
る。ここに貯蔵される磁性粒子４０は、磁性粒子
のみ、あるいは、磁性粒子と非磁性現像剤の混合
体から成るものであるが、磁性粒子に対して５〜
70％（重量）の非磁性現像剤を含むことが好まし
い。各磁性粒子の粒径は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の結合
体でもよい。

第一仕切板３４の上部には、第二仕切板４２が
設けられ、これも第一仕切板３４と同様に第二の
シートガイド４４の熱融着（ヒートシール）等に
よつて接着され、その上部に現像剤貯蔵部４６を
形成する。ここには非磁性現像剤４８が貯蔵され
る。この非磁性現像剤４８は、したがつて、磁性
粒子４０とは非接触、かつ、非混合の状態で貯蔵
されている。現像剤４８としては、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、感光体の研磨のために研磨剤粒子を外添して
もよい。また、この現像剤に少量の磁性粒子を加
えてもよい。

このように、構成された現像装置で、その使用
にあたつて、まず第一仕切板３４を側部から引き
抜く（第２図紙面に垂直な方向）ことにより、第
一仕切板３４を開放すると、該第一仕切板３４上
部に貯蔵されていた磁性粒子４０が現像剤保持部
材上２２に落下する。そしてこの磁性粒子４０
は、磁石２４の作用により現像剤保持部材上に現
像剤粒子の基層３２（第３図）を形成する。基層
３２中の磁性粒子は磁石２４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Ｎ１と磁性ブレード２５間
にも磁気ブラシが形成されこれは基層３２の磁性
粒子を現像剤供給容器２３の内部に拘束する。

つぎに、第二仕切板４２を引き抜くと、その上
部の非磁性現像剤４８が基層３２の上に落下す
る。これにより、第３図に示すように基層３２と
現像剤層３３のほぼ上下方向の２層が形成され現
像剤装置が使用可能な状態となる。ただし磁性粒
子４０中に適当量の非磁性現像剤を混合しておい
た場合には、このままで、ただちに使用可能であ
るが、磁性粒子のみの場合は、非磁性現像剤が後
述の磁気ブラシの循環作用によつて磁性粒子に混
合されるまで空回転することが必要である。

この非磁性現像剤４８の落下のさいに、該現像
剤４８が現像剤供給容器２３と現像剤保持部材２
２の間の間隙を通過して飛散することはない。な
ぜならば、すでに形成されている基層３２がこの
間隙をふさいでいるからである。なお、これより
以前に行われた磁性粒子４０の落下のさいには、
落下物が、磁性粒子のみあるいは少量の非磁性現
像剤を含む程度であるため、現像剤が飛散するこ
とは事実上ないが、この飛散の可能性をらに減ず
るために、前もつて、第４図のように、磁性粒子
を出入口部に与えておいて磁気ブラシを形成さ
せ、空隙をシールしてもよい。なお、この磁気ブ
ラシ用の磁性粒子の組成は上部に貯蔵されている
磁性粒子４０と同様でよい。

このように２層を形成させた状態で現像剤保持
部材２２を回転させると基層３２中の磁性粒子
は、各磁極による磁界および重力の作用により、
第５図に示すように循環運動を行なう。すなわ
ち、現像剤保持部材２２の外表面近傍では現像剤
供給容器２３の下部の磁性粒子は磁石２４による
磁界と現像剤保持部材２２の回転の相互作用によ
り現像剤保持部材２２の外周にそつて上昇し、こ
のとき、非磁性現像剤と現像剤保持部材２２の表
面は接触して基層３２中の非磁性現像剤は静電的
に現像剤保持部材２２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２２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ボ付与を少なく
し、必要な帯電を現像剤保持部材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剤保持部材２２への現像剤塗
布が安定する。

磁性粒子は現像剤保持部材２２の回転部材によ
り上昇して行くが、磁性ブレード２５と磁極Ｎ１
との間に形成される磁界により、現像剤保持部材
２２表面と磁性ブレード２５の先端の間隙を通過
することをさまたげられる。したがつて、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５図に示すごとく旋回
して、その後、重力によりゆつくりと落下する。
この落下の間に現像剤層３３の下部の非磁性現像
剤を取込んで現像剤供給容器２３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２５先端と現像剤保持部材２２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
に薄くコーテイングされて現像剤保持部材２２の
表面に載つて現像剤供給容器２３の外部に出て感
光体３の表面に対面して現像に供される。

ここで使用する現像方法としては特開昭55−
18656に記載の方法が好ましい。電子写真感光体
３と現像剤保持部材２２との間にはバイアス電源
２９により電圧が印加される。バイアス電源２９
は交流でもよいが、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３２
から現像剤保持部材２２に供給され、基層３２に
おける不足分は、前述の循環運動により現像剤層
３３から供給される。基層３２は現像装置運転の
初期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３３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３２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３２内
の磁性粒子は現像剤またはその一部ではなく現像
装置の一部ともいえる。

また、現像剤保持部材２２は基層３２とのみ接
触し、現像剤層３３とは直接接触しないことがこ
好ましく、この場合、現像剤保持部材２２による
現像剤層３３にたいする搬送力が発生しないの
で、現像剤層３３の多寡にかかわらず基層３２の
現像剤含有量の変動は発生しない。

基層３２の厚さは磁性粒子の循環運動および非
磁性現像剤の取込みとの関係において考慮するこ
とが望ましい。すなわち、基層３２の上部は非磁
性現像剤を取込む機能を行うものであるから、該
上部は第５図に矢印で示すように移動しているこ
とが望ましい。基層３２の厚さが大き過ぎると基
層３２の上部すなわち現像剤層３３の下部との接
触部が移動しなくなつて現像剤層３３から非磁性
現像剤を十分に取込めなくなるからである。

以上に説明した方法に基づいて以下の構成をも
つ現像剤を使用して良好な結果がえられた。

基層：80〜105ミクロンの球状磁性粒子で、平
均粒径約10ミクロンの非磁性現像剤を磁性粒子に
対して35％（重量）含むもの。

非磁性現像剤層：基層中の非磁性現像剤と同じ
現像剤のみ。

また、同一の構成で非磁性現像剤層に少量（２
〜５％）の磁性粒子を加えたものでも良好な結果
が得られた。

このようにして得られた非磁性現像剤コーテイ
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−250Vを有する電子写真感光
体３に該表面と円筒状現像剤保持部材２２表面間
を300μmの間隔として、円筒状現像剤保持部材２
２と電子写真感光体の間に周波数1.6KHz、ピー
ク対ピーク値1.3KV、中心値−250Vの電圧を電
源Ｅにより加え、キヤノン製PC20の複写機によ
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2000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つた。

この実施例においては磁性ブレードを用いた
が、これに代えて非磁性ブレードを用いてもよ
い。

第６図は、現像剤供給容器２３の仕切板の別の
例を示す。仕切板の端部５１は現像剤供給容器２
３の内部にあり、そこから容器内を左方に向かつ
て延び、その上部側は熱融着（ヒートシール）等
によつて、その上部のシートガイド３６に接着さ
れ、ここで第一仕切板３４を構成している。仕切
板は、その後、現像剤供給容器２３外部に出て、
上部に延び、再び現像剤供給容器２３内に入る
が、ここで、現像剤供給容器２３に回転可能に取
付けられたガイドコロ５０に掛られて仕切板の引
き抜きを容易にしている。再び現像剤供給容器２
３に入つたところで、第二仕切板４２を構成す
る。ここでも仕切板の上部はそのシートガイド４
０に熱融着（ヒートシール）等によつて接着され
ている。仕切板は、そのまま、容器１３外部へ突
出して、引き抜き用の端部５２を形成する。した
がつて、この実施例では、第一仕切板３４と第二
仕切板４２とは一体のシートで構成されている。
この構成によれば、端部５２を引つ張ることによ
り、まず、第一仕切板３４が開放し、引きつづき
引つ張ることによつて、第二仕切板４２が開放す
るので、単一の動作で第一仕切板３４、第二仕切
板４２の両方が、しかも、所定の順序で開放され
るので便利である。

第７図は、現像剤供給容器２３の仕切板のさら
に別の例を示す。仕切板の端部５２は現像剤供給
容器２３の外部へ突出し、そこから容器２３の内
部に向かつて延び、容器２３の内壁に当るところ
で反転して、二重の構成となる。二重構成の上部
側は熱融着（ヒートシール）等によつて、その上
部のシートガイド３６に接着され、これにより、
第一の仕切板を構成する。仕切板は、その後、再
び現像剤供給容器２３外部に出て、上部に延び、
再び容器２３内に入り同様に二重構成をとつて、
ここで第二仕切板４２を構成する。ここでも仕切
板の上部はそのシートガイド４４に熱融着（ヒー
トシール）等によつて接着されている。したがつ
て、この実施例でも、第一仕切板３４と第二仕切
板４２とは一体のシートで構成されている。この
構成によれば、端部５２を引つ張ることにより、
まず、第一仕切板３４が開放し、引きつづき引つ
張ることによつて、第二仕切板４２が開放するの
で、単一の動作で第一仕切板３４、第二仕切板４
２の両方が、しかも、所定の順序で開放されるの
で便利であることは第６図実施例と同様である
が、仕切板の剥離はさらに容易である。

なお、上記いずれの実施例においても、現像剤
４８および磁性粒子４０を現像剤供給容器２３の
固定位置に収容しているが、現像剤貯蔵部４６を
交換可能なカートリツジとしてもよい。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、簡単な
構成で２層（基層および現像剤層）の形成が確実
に行われ、その形成のさいの現像剤の飛散が発生
しない。また、現像剤を取込んで現像剤保持部材
２２上に薄層を形成させる機能を行なう磁気ブラ
シが、長期にわたつて一定に保たれるので、安定
した薄層が長期間維持でき、したがつて、良好な
現像が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置を使用した電子写真
複写現装置の断面図、第２図は本発明の現像装置
の使用前の断面図、第３図は本発明の現像装置の
使用状態を示す断面図、第４図は本発明の現像装
置の他の例の使用前状態をしめす断面図、第５図
は基層内の流れを示す断面図、第６図は本発明の
現像装置の仕切板の別の実施例を示す断面図で、
第７図は本発明の現像装置の仕切板のさらに別の
実施例を示す断面図である。 符号の説明 ３：電子写真感光体、２２：現像
剤保持部材、２３：現像剤供給容器、２４：固定
磁界発生手段、２５：磁性粒子拘束部材、３８：
磁性粒子貯蔵部、４８：現像剤貯蔵部、３２：基
層、３３：現像剤層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現像剤供給容器と、この容器の開口に、この
   容器の内部と外部に臨むように、かつ現像部に於
   いて像担持体に対向するように設けられた現像剤
   保持用非磁性回転部材と、この回転部材内に設け
   られた磁界発生手段と、上記回転部材に対向配置
   され、回転部材により現像部に搬送される現像剤
   を通過せしめるブレード部材と、上記容器内で上
   記回転部材上に上記磁界発生手段の磁力により形
   成されるべき基層を構成する磁性粒子を貯蔵する
   第１貯蔵部と、そこを通つて磁性粒子が第１貯蔵
   部から上記回転部材上に落下する第１貯蔵部の開
   口を開放可能に封止する第１仕切り部材と、磁性
   粒子は含まないか、含んでも上記基層よりも少な
   い割合でしか含まない現像剤を貯蔵する第２貯蔵
   部と、そこを通つてこの現像剤が上記基層上に落
   下する第２貯蔵部の開口を開放可能に封止する第
   ２仕切り部材と、を備え、使用開始に際して、ま
   ず上記第１仕切り部材による上記第１貯蔵部開口
   の封止を開放して磁性粒子を上記回転部材上に落
   下せしめて上記基層を形成し、次いで上記第２仕
   切り部材による上記第２貯蔵部開口の封止を開放
   して上記現像剤を基層上に落下せしめてこの基層
   上に上記現像剤の外層を形成する現像装置。 ２ 前記現像装置は画像形成装置に交換可能に搭
   載される特許請求の範囲第１項に記載の現像装
   置。 ３ 前記回転部材には交流又は直流バイアス電圧
   が印加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。