JPH0522906B2 - - 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
する現像装置に関するものである。

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、現像剤自信に磁性
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
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
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
な現像装置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。

上記目的を達成する本発明の現像装置は、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、上記容器の上記現像剤保持部材の回動にと
もなう現像剤出口部にあり、この保持部材表面に
間〓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する第１
磁極と、 容器の上記保持部材の回動にともなう現像剤入
口部にあり、保持部材表面に間〓を形成して上記
容器の壁に配置したシール用磁性部材と、 このシール用磁性部材に対して上記保持部材を
介して反対側であり、かつ保持部材回動方向の下
流側に配置され、上記シール用磁性部材に磁界を
及ぼし、保持部材表面とシール用磁性部材との間
に、非磁性現像剤が上記入口部から漏出するのを
防止する磁性粒子の磁気ブラシを形成する第２磁
極と、を有する現像装置である。

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、第１と第２の磁極としては磁石ローラの軸方
向に同極性また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
ーソ板や壁を用い得る。更に、現像剤の流出防止
のための磁気ブラシを形成するための第２磁極に
対向する磁性部材を設けるときは、鉄等の金属以
外にもこの第２磁極とは逆極性の関係に対向する
磁石であつても良い。これら磁性部材は第２磁極
に対向する容器に壁に取付けても良いし、又は容
器自体を鉄等の磁性体で構成し、第２磁極に対向
する容器の壁を現像剤保持部材に近付けて構成し
ても良い。

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〓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攪
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非
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〓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、ブレードと磁
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
を生じ易い。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、この容器からの非磁性現像剤及び磁性
粒子の漏れを防止する。

以下、図面を用い更に詳しい実施例を説明す
る。

第２図は本発明の一実施例を示す現像装置の断
面図を示す。図において第１図の構成部材と同一
部材については同一符号を付してある。

図中、７ａは第１固定磁石でスリーブ内の固定
軸９に取付けられており、第１磁極を形成し、上
記第１図の磁石７の作用、即ち、磁性ブレード６
の近傍に磁気ブラシを形成する。また、７ｂは第
２磁極を形成する第２固定磁石であり、上記第１
磁極と逆極性のＳ磁極がスリーブ２側に対向して
いる。更に、この第２磁石７ｂに対向する容器３
の内側壁部には磁性部材としての鉄片１０が接触
してある。

上記構成によりスリーブ２表面付近に多量に存
在する磁性粒子５は、磁界及びスリーブ２の回転
により、各磁極で磁気ブラシを形成しながら、矢
印ｃ方向に循環運動する。即ち、磁性ブレード近
傍の磁性粒子８は、このブレード６又は容器壁に
つき当り、更に上流側から搬送される粒子に押さ
れて上昇し、次に重力の作用も伴い容器下位に搬
送される。そして、更にスリーブ２に保持される
までに、上記粒子の流れは現像剤を取込み、再び
第１磁極の位置へ至る。

従つて、容器の下部には常に磁性粒子が循環存
在し、第２磁石７ｂにより容器３や鉄片１０との
間に磁気ブラシ８ａを形成する。この磁気ブラシ
８ａの存在により容器３内の現像剤４は、このブ
ラシ８ａよりも下位へ流下するのが防止できる。
更に、この磁気ブラシ８ａは現像装置の動作に関
係なく形成しているため、装置が作動していない
ときでも現像剤のみならず磁性粒子の漏れをも防
止できる。勿論、磁性ブレード６側は第１磁石の
磁極による磁気ブラシ８が、同様に現像剤のみな
らず磁性粒子の流出を防止している。

ところで、スリーブ２と容器３の壁との間に形
成する容器下部での現像剤の流出を防止する磁気
ブラシ８ａは、容器の壁との間のみに形成しても
良いし、第２図の如く鉄片１０との間に形成して
も良い。この様に鉄片の如き磁性部材を用いた場
合、スリーブ２の回転によつても第２磁極により
発生する磁界をより強く、且つ安定して形成でき
る効果を生じる。

次に、この第２磁極に対し磁性部材を対向する
ときの、これら磁極と磁性部材との位置関係によ
るスリーブ上の現像剤の動きについて説明する。

第３図Ａは磁性部材である鉄片１０ａの上流側
に第２磁極（Ｓ極）を配置した場合、そして、第
３図Ｂは下流側に配置した場合を示す。

図からも明らかなように、第２磁極を上流側に
配置すると、鉄片１０ａの上流側に磁気ブラシが
集中することがある。その結果、磁性粒子の量に
より鉄片１０ａの上流側のブラシには、矢印ｄの
如き流動循環を生じることがある。この場合、現
像により消費されずにスリーブ上に残留し、この
第２磁極に至つたスリーブ上の現像剤は、上記流
動する磁気ブラシにより掻き取れ易くなる。その
結果、掻き取られた現像剤がスリーブ下部に落下
し、現像剤の飛散により周辺部を汚染することに
なる。

従つて、本発明では、第２磁極は、第３図Ａの
ように、磁性部材１０ａに対し、スリーブ回転方
向の上流側に配置するのではなく、第３図Ｂのよ
うに、磁性部材１０ａの下流側に配置して、如上
の不都合を防止する。

第３図Ｂの場合は、磁気ブラシが鉄片１０ａの
下流側に集中する。このため、この磁気ブラシの
スリーブ回転方向上流側部分に磁性粒子の流動循
環が生じていないので、スリーブ上の上記残留現
像剤の容器内への進入は円滑に行うことができ
る。更に、この磁気ブラシは鉄片との間の強い磁
界に基づいて形成されているため、スリーブ２の
回転によつても容器にスリーブとともに移動せ
ず、現像剤の漏れ防止効果を安定して保持する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第４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（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θ１）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。この第２磁
極のスリーブ表面での磁束密度は、鉄片１０の存
在下でそのピーク値が650ガウスあり、鉄片１０
を外した状態では400ガウスあつた。このとき第
２磁極と鉄片１０との位置関係は、鉄片のスリー
ブ回転方向への幅は0.5mmで、且つスリーブ２と
鉄辺間の距離は1.0mmに設定した。

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。

上記磁性粒子５としては粒径70〜100μ、最大
60emu／ｇの球形フエライト（TDK社製）を100
ｇ用いた。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３部、負性荷電制御剤５部（アルキルサルチ
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。

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
120μｍ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帯電
電位を測定したところ、−7μc／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、静電潜像として暗部＋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の電圧を加印した
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、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。この状態は第１図の
場合のように、磁性ブレードの位置のみに磁極を
設けた場合と比較して、上記第２磁極による磁気
ブラシの漏れ防止効果が明らかに発揮しているこ
とを裏付けた。

ところで、本発明においてはスリーブ内部に設
ける磁極の数は、第１と第２磁極の２つに限る必
要はない。そして、第２磁極としてＳ極を用いた
場合を例示したが、勿論、Ｎ極でも良い。また、
規制手段については磁性材料によるブレード板を
例示したが、合成樹脂やアルミニウム、黄銅、ス
テンレス等の非磁性体による壁又は板状部材を用
いても良い。しかし、非磁性体を用いる場合は磁
性体を用いたときの様に、第１磁極との間に磁界
が発生しないので容器内での磁性粒子によるブラ
シの型態が異なり、この磁性粒子が容器の下流側
より流出し易くなる。しかし、この点については
スリーブと非磁性体による規制手段との間〓を磁
性粒子径の半分以下程度に設定することによつて
も解決できる。更に、規制部材については容器と
別体に取付ける以外にも、容器の一部を規制板と
して用いても良い。そして更に、現像時のバイア
スについては交番電圧に限られず、直流電圧の適
用も有効である。

上記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、これを粋枠し
たものやカプセル化したものを用い得る。そし
て、磁性体粒子としては、鉄粉、フエライト、こ
れらを樹脂で結着したものを用い得る。

【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図は本発明を適用した現像装置の断
面図、第３図Ａと第３図Ｂは第２磁極と磁性部材
との関係による磁気ブラシの状態を示す説明図、
第４図は本考案の一実施例である現像装置の断面
図、を示す。 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辺を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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
   保持部材と、 上記容器の上記現像剤保持部材の回動にともな
   う現像剤出口部にあり、この保持部材表面に間〓
   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
   形成する第１磁極と、 容器の上記保持部材の回動にともなう現像剤入
   口部にあり、保持部材表面に間〓を形成して上記
   容器の壁に配置したシール用磁性部材と、 このシール用磁性部材に対して上記保持部材を
   介して反対側であり、かつ保持部材回動方向の下
   流側に配置され、上記シール用磁性部材に磁界を
   及ぼし、保持部材表面とシール用磁性部材との間
   に、非磁性現像剤が上記入口部から漏出するのを
   防止する磁性粒子の磁気ブラシを形成する第２磁
   極と、 を有する現像装置。 ２ 前記保持部材には交番電圧が印加される特許
   請求の範囲第１項に記載の現像装置。