JPH0466035B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は乾式非磁性現像剤により静電潜像を現
像する現像方法に関する。

従来技術 近年、コピーのカラー化の需要増大に伴ない、
自由に着色可能な非磁性現像剤を用いる現像方法
が注目されている。

このような要求から、本件出願人等は、先に、
非磁性現像剤と磁性粒子とを収容する現像剤供給
容器内で磁性粒子による撹乱運動で非磁性現像剤
を帯電し、現像剤保持部材上に非磁性現像剤を塗
布せしめ、それを潜像担持面に搬送対向せしめて
該潜像を現像する方法を提案したが、長期間に渡
る運転の後あるいは、使用する磁性粒子の種類に
よつては、磁性粒子が現像剤供給容器内の磁界の
作用および現像剤保持部材との摩擦によつて、現
像剤供給容器から鎖状に連なつて流出し、塗布さ
れた非磁性現像剤との摺察によつて、非磁性現像
剤が凝集したり、非磁性現像剤層に、スジを発生
させたり、さらには振動などのシヨツクにより連
鎖磁性粒子群が塊となつて現像部に至り、感光体
と現像剤保持部材の間で圧接され感光体表面にダ
メージを与える可能性があつた。

発明の目的 したがつて、本発明は前記の磁性粒子拘束部材
から連なつて形成される磁性粒子塊の現像部への
落下を防止し、かつ、均一な現像剤薄層を形成さ
せて良好な現像を長期間に渡つて行なうことので
きる現像方法を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明によれば、非磁性現像剤と磁性粒子とを
収容する現像剤供給容器内で磁性粒子による撹乱
運動で非磁性現像剤を帯電し、現像剤保持部材上
に非磁性現像剤を塗布せしめ、それを潜像担持面
に搬送対向せしめて該潜像を現像する方法におい
て、前記非磁性現像剤の塗布を現像剤保持部材内
の第１の固定磁界発生手段とそれに対向して該現
像剤保持部材の外部に設けられた磁性粒子拘束部
材により、少量の磁性粒子を漏出させつつ行な
い、前記現像剤保持部材の移動方向について、前
記磁性粒子拘束部材の下流で、該現像剤保持部材
の内部に設けられた第２固定磁界発生手段によつ
て漏出磁性粒子が磁気ブラシを形成することを防
止することを特徴とする現像方法が提供されるの
で、現像剤保持部材と磁性粒子拘束部材との間か
ら磁性粒子が定常的に流出し、しかも、流出した
磁性粒子は連鎖状に滞留することはないので安定
した現像が長期に渡つて実行できる。

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図は本発明が適用可能な非磁性現像剤薄層形
成装置の説明図である。

第１図において、１１は円筒状電子写真感光体
であり矢印方向ａに移動する。この感光体１１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１２が設けられ、本実施例においてはこの
保持部材１２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１１につい
ても同様である。この感光体１１の移動とともに
現像剤保持部材１２を矢印ｂ方向に回転移動させ
る。この現像剤保持部材１２に現像剤を供給する
ために現像剤供給容器１３が設けられている。現
像剤供給容器１３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１２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１３の下部は現像剤保持部材１２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１２の内部には固定磁界を発生する磁石手段
１４が固定的に設けられている。磁石手段１４は
固定されているので、現像剤保持部材１２のみが
回転する。この磁石手段１４は後述の第１固定磁
界発生手段としての磁性粒子拘束磁極２０、第２
固定磁界発生手段としての引出し磁極１８、搬送
磁極２１およびシール磁極２２を有する。

現像剤供給容器１２の開口の上部近傍には磁性
体よりなる磁性ブレード１５（磁性粒子拘束部
材）が配置されている。この磁性ブレード１５に
対して現像剤保持部材１２を介した反対側には磁
石手段１４の磁性粒子拘束磁極２０があるが、磁
性粒子拘束磁極２０の位置は磁性ブレード１５の
対向する位置より現像剤保持部材１２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。

かかる構成の装置の現像剤供給容器に磁性粒子
あるいは磁性粒子と非磁性現像剤とを含む混合体
を供給することにより、混合体層１６を形成させ
る。この混合体層を形成する混合体は磁性粒子に
対して約５〜70％（重量）の非磁性現像剤を含む
ことが好ましいが、磁性粒子のみとしても良い。
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との結合体でも
よい。混合体層１６中の磁性粒子は磁石手段１４
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。磁性粒子拘
束磁極２０と磁性ブレード１５間にも磁気ブラシ
が形成されこれは混合体層１６の磁性粒子を現像
剤供給容器１３の内部に拘束する。

この混合体層１６の上に非磁性現像剤を供給す
ることによりほぼ上下方向、すななわち、現像剤
保持部材１２の外周上および、その外側に、２層
が形成される。この非磁性現像剤に少量の磁性粒
子を加えたものを用いて現像剤層を形成しても良
いが、この場合でも、現像剤層の磁性粒子含有量
は前記の混合体層１６よりも小さい。この非磁性
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１１の研磨のために研磨剤粒子を
外添してもよい。２層の形成方法はこのように２
段階に分けて供給するものに限らず、例えば、混
合体層１６と現像剤層１７の全量分の磁性粒子と
非磁性現像剤をほぼ均一に混合したものを供給し
て、その後、現像剤供給容器１３に振動を与え
て、磁性粒子と非磁性現像剤の比重の差および磁
石手段１４の磁界により２層を形成させてもよ
い。

このように特に２層を形成させずに、磁性粒子
と非磁性現像剤をほぼ均一に混合したものを供給
した場合でも、十分な磁気ブラシを形成できる量
の磁性粒子を含んでいれば、実施可能であるが、
磁気ブラシの長期的な安定性維持のためには２層
とすることが好ましい。

このように磁性粒子および現像剤を与えた状態
で現像剤保持部材１２を回転させると磁性粒子は
各磁極による磁界および重力の作用により、第１
図に矢印ｃで示すように循環運動を行なう。すな
わち、現像剤保持部材１２の外表面近傍では現像
剤供給容器１３の下部の磁性粒子は磁石手段１４
による磁界と現像剤保持部材１２の回転の相互作
用により現像剤保持部材１２の外周にそつて上昇
し、このときに、非磁性現像剤と現像剤保持部材
１２の表面は接触して混合体層中の非磁性現像剤
は静電的に現像剤保持部材１２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１２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１２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１２への現像剤塗
布が安定する。

磁性粒子は現像剤保持部材１２の回転により上
昇して行くが、磁性ブレード１５と磁性粒子拘束
磁極２０との間に形成される磁界により、磁性粒
子は後述の一部分を除いて、大部分は現像剤保持
部材１２表面と磁性ブレード１５の先端の間隙を
通過することを妨げられる。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２図に矢印で示すごと
く旋回・反転して、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１７の下部
の非磁性現像剤を取込んで現像剤供給容器１３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１５先端と現像剤保持部材１２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１２の
表面に載つて現像剤供給容器１３のが外部に出て
感光体１１の表面に対面して現像に供される。

前述の如く、大部分の磁性粒子は、磁性粒子拘
束部材１５の近傍で反転して落下するものである
が、現像剤保持部１３材表面との摩擦および、引
出し磁極１８の引出し作用により現像剤保持部材
１３表面と磁性粒子拘束部材１５との間隙から流
出する。引出し磁極１８は磁性粒子拘束磁極２０
に対し反対極性のＳ極である。第２図はこの流出
状態を示す断面図である。

ここで、磁石手段１４による磁界は、磁性粒子
拘束部材１５によつて現像剤供給容器１３内に限
定されることから、磁性粒子拘束部材１５を境い
にして、急激に減少するため、流出した磁性粒子
は急激に磁界による拘束から開放され、引出し磁
極１８によつて微小量づつ現像剤保持部材１２表
面に塗布され、非磁性現像剤とともに現像部に至
るが、現像には供されることなく、現像剤保持部
材１２の回転によつて搬送され、不図示の磁界に
よつて現像剤供給容器１３内に回収される。

現像に供されない理由は、磁性粒子が非磁性現
像剤に比較して重いこと、磁性粒子の密度は現像
剤の10倍以上であり電界の影響を受けにくいこ
と、および、現像剤保持部材内の磁極によつて拘
束されること、等である。

なお、前述のごとく、磁性粒子は、大部分磁性
粒子拘束部材１５の近傍で反転して、磁性粒子拘
束部材１５と現像剤保持部材１２表面との間を通
過しないため、流出する磁性粒子の量はわずかで
あり、磁界によつて穂ブラシを形成しない程度の
量である。このようにして、引出し磁極１８は、
磁性粒子拘束部材１５と現像剤保持部材１２の間
からの磁性粒子の引出しを行なうとともに、引出
された磁性粒子が磁性粒子拘束部材１５から鎖状
に現像剤供給容器１３外方に向つて成長して磁性
粒子群を形成することを防止する。

つぎに、本発明の一具体例について説明する。
具体例装置において感光体１１は矢印ａ方向に回
転する。現像剤保持部材１２は矢印ｂ方向に回転
し、外径32ミリ、厚さ0.8ミリのステンレス
（SUS304）製である。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0.8ミクロン（RZ＝0.8S）
にした。

一方、回転する現像剤保持部材１２内にはフエ
ライト焼結タイプの磁石手段１４を固定して配置
し、その磁性粒子拘束磁極２０であるＮ極は磁性
ブレード１５に対して、現像剤保持部材１２の中
心Ｏと磁性ブレード１５先端を結ぶ線から25度
（図示θ）傾けて設定し、現像剤保持部材１２表
面での磁束密度をピーク値で600ガウスとした。
さらに、磁性粒子引出し磁極１８として磁性粒子
拘束部材１５の下流（現像剤保持部材１２の移動
方向）50度の位置に現像剤保持部材１２表面磁速
密度400ガウスの磁極を設けた。

磁性ブレード１５は厚さ1.0mmの鉄製であり、
現像剤保持部材１２の表面に対して間隔を100ミ
クロンに設定した。

磁性粒子としては粒径80〜106ミクロン、最大
62emu／ｇの球形フエライト（TDK社製）を80
ｇ用いた。一方、非磁性現像剤としてはポリエス
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（アルキルサルチル
酸金属錯体）を内添し、シリカ0.6％を外添した
平均粒径12ミクロンの負（−）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、現像
剤供給容器１３内に入れた。上記現像剤供給容器
１３内における非磁性現像剤と磁性粒子との混合
体、特にこの磁性粒子が磁界の下で現像剤保持部
材１２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。

この構成の現像装置においては、現像剤保持部
材１２の回転にともない現像剤保持部材１２の表
面には、約80ミクロン厚の非磁性現像剤による薄
層が形成できた。この現像剤薄層をブローオフ法
により帯電電位を測定したところ、−７マイクロ
クーロン／ｇの電位で均一に帯電していることを
確認した。

この現像剤保持部材１２に対向する感光体１１
表面には、静電潜像として暗部＋500Vで明部＋
50Vの電荷模様を形成し、現像剤保持部材１２表
面との距離を300ミクロンに設定した。そして、
上記現像剤保持部材１２に対し電源１９により周
波数800Hz、ピーク対ピーク値が1.4kVで、中心
値が＋200V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現像
像を得ることができた。

また、現像剤保持部材１２の現像部下流磁性粒
子を捕集する磁石を配設して、磁性粒子拘束部材
１５と現像剤保持部材１２の表面との間隙からの
流出磁性粒子そ量を測定したところ、現像剤保持
部材１２表面の周速70mm／sec.、５時間連続回転
の条件で現像剤保持部材１２の長手方向10mm当り
0.6ｇのフエライト粒子か測定されたが、磁性粒
子拘束部材１５近傍には連鎖状のフエライト粒子
群の成長は認められなかつた。

ここで使用する現像方法としては特開昭58−
32375に記載の方法が好ましい。電子写真感光体
１１と現像剤保持部材１２との間にはバイアス電
源１９により電圧が印加される。バイアス電源１
９は交流でも直流でもよいが、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
は混合体層１６から現像剤保持部材１２に供給さ
れ、混合体層１６における不足分は、前述の循環
運動により現像剤層１７から供給される。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、微小量
の磁性粒子が引出され、しかも、この引出された
磁性粒子は成長して磁性粒子の連鎖や塊りを形成
することがないので長期に渡つて安定した現像剤
薄層の形成が確保でき、したがつて、安定した現
像が長期間実施できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による現像方法を実施する装
置の断面図、第２図は、第１図の装置の主要部分
を拡大した断面図である。 符号の説明、１１：電子写真感光体、１２：現
像剤保持部材、１３：現像剤供給容器、１４：磁
石手段、１６：混合体層、１７：非磁性現像剤
層、１８：第２固定磁界発生手段、２０：第１固
定磁界発生手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 非磁性現像剤と磁性粒子とを収容する現像剤
   供給容器内で磁性粒子による撹乱運動で非磁性現
   像剤を帯電し、現像剤保持部材上に非磁性現像剤
   を塗布せしめ、それを潜像担持面に搬送対向せし
   めて該潜像を現像する方法において、前記非磁性
   現像剤の塗布を現像剤保持部材内の第１の固定磁
   界発生手段とそれに対向して該現像剤保持部材の
   外部に設けられた磁性粒子拘束部材により、少量
   の磁性粒子を漏出させつつ行ない、前記現像剤保
   持部材の移動方向について、前記磁性粒子拘束部
   材の下流で、該現像剤保持部材の内部に設けられ
   た第２固定磁界発生手段によつて漏出磁性粒子が
   前記磁性粒子拘束部材から現像剤保持部材の移動
   方向に成長する磁気ブラシを形成することを防止
   することを特徴とする現像方法。