JPH0648411B2 - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPH0648411B2
JPH0648411B2 JP59083948A JP8394884A JPH0648411B2 JP H0648411 B2 JPH0648411 B2 JP H0648411B2 JP 59083948 A JP59083948 A JP 59083948A JP 8394884 A JP8394884 A JP 8394884A JP H0648411 B2 JPH0648411 B2 JP H0648411B2
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利保 川端
久夫 村山
正実 冨田
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    • G03G15/0928Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration relating to the shell, e.g. structure, composition
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    • G03G2215/0636Specific type of dry developer device
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は乾式現像装置に関するもので、より詳細には、
一成分系磁性トナーを使用する現像装置に関するもので
ある。
従来技術 従来、電子写真や静電記録等における現像方法として
は、大別して乾式現像方法と湿式現像方法とがある。前
者には、更に、トナーとキャリヤとを含む二成分系現像
剤を用いる方法と、キャリヤを含まない一成分系現像剤
を用いる方法とがある。二成分系現像剤を用いる方法
は、比較的安定して良好な画像が得られるが、その反
面、キャリヤの劣化及びトナーとキャリヤとの混合比の
変動等の欠点を有している。
そこで、上述の如き欠点を有しない一成分系現像剤が注
目されるのであるが、一成分系現像剤も以下に述べる如
き欠点を有している。先ず、原稿に応じて好適な現像特
性を発揮させる為に必要なエッジ効果が一成分系現像剤
で得られにくい。即ち、原稿がベタ画像である場合には
原稿画像濃度に略比例した複写画像濃度が得られれば良
いが、線画像の場合は原稿画像濃度の高低に拘らず複写
画像濃度を高くすることが要求される。この為には、静
電潜像の画像縁部における電界の強度が画像中央領域よ
りも強くなるエッジ効果が有効である。それは、このエ
ッジ効果により画像縁部に多量にトナーが付着し、画像
面積の小さい線画像においては潜像の大部分が縁部に相
当し複写画像濃度が高くなるからである。然るに、この
様なエッジ効果を一成分系現像剤で得ることは困難であ
る。
又、一成分系現像剤に現像工程で必要な電荷を均一に付
与する為には、一成分系現像剤を均一な層厚で薄層化す
ることが要求される。現像剤を薄層化する場合は、通
常、現像剤を搬送する搬送体に対して例えばドクタブレ
ード等の層厚規制部材を設けて現像剤の層厚を機械的に
薄層化する方法が考えられるが、この場合に良好な現像
剤の薄層を安定して得るためには、層厚規制部材が安定
して正常な規制効果を発揮することが要求される。然る
に、現像剤に混入した異物の詰りや搬送体と現像剤及び
現像剤と層厚規制部材の間等における摩擦作用による摩
耗等の為に、適切な層厚規制効果を安定して発揮させる
ことが難しい。この傾向は、現像剤として磁性体が混合
された一成分系磁性トナーを用いる場合により顕著であ
る。
目 的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、層厚
が均一な現像剤の薄層を安定して形成すると共にエッジ
効果が充分に発揮され長期間にわたって所望の画像品質
を得ることが可能な現像装置を提供することを目的とす
る。
構 成 以下、本発明の構成について、具体的な実施例に基づき
詳細に説明する。第1図は、本発明の1実施例としての
現像装置を示した模式図である。第1図において、円筒
状に形成されたた導電性基体の周面に光導電性物質が被
着されて構成された静電潜像担持体としての感光体ドラ
ム1が回転自在に支承されており、本例では矢印A方向
に所定速度で回転される。この感光体ドラム1に隣接し
て、スリーブ状のトナー搬送体2が回転自在に配設され
ており、本例では、矢印B方向に定速回転駆動される。
トナー搬送体2は、第2図に示す如く、スリーブ状の例
えばステンレス等の非磁性の導電性基体3の外周面上に
例えばエポキシ樹脂等の誘電性材料から成る誘電層4が
被着形成され、更にこの上に微小電極としての多数の導
電性粒子5aが誘電性保持材5bに各粒子5aが相互に
電気的絶縁状態(フロート状態)に保持されて成る電極
層5が積層され構成されている。この様に電極層5を形
成することにより一成分系現像剤に対しても必要なエッ
ジ効果を発生させることが可能となるのであるが、次に
その構成について詳細に説明する。
電極層5において、導電性粒子5aはその周面上の周方
向及び幅方向に一様に点在させた分布状態で誘電性保持
材5bの表面部に保持されており、これら各導電性粒子
5aの少なくとも一部は表面に露出されている。この導
電性粒子5aが二成分系現像剤におけるキャリヤと同様
な役割を果し、エッジ効果が奏される。導電性粒子5a
を互いにフロート状に保持する誘電性保持材5bは、導
電性粒子5aとの接着性に優れた材料であることが要求
される。何故なら、表面部に保持された導電性粒子5a
は表面に担持され搬送される現像剤と常時摩擦してお
り、又後述する如く層厚規制部材との間で現像剤を挟圧
する際には相応の機械的ストレスが作用する為、長期間
にわたってトナー搬送体2を使用する内には導電性粒子
5aが誘電性保持材5bから脱離し易くなる傾向がある
からである。そこで、本発明においては、金属から成る
導電性粒子を確実に保持する為、誘電性保持材5bとし
て熱硬化性樹脂と選定された接着促進剤とから成る特別
な接着剤を用いる。この様に適切な熱硬化性樹脂に選定
接着促進剤を添加することにより、従来の熱硬化性樹脂
単独で用いたものに比べて金属粒子との接着性がより一
層向上するだけでなく、後述する本例で使用する一成分
系磁性トナー等との摩擦帯電性が向上し且つ耐候性も良
くなる。本例においては、導電性粒子5aとして粒径が
10乃至500μm程度の金属粒子を用い、これを保持
する誘電性保持材5bとして熱硬化性樹脂とシラン系接
着促進剤から成る接着剤を用いる。以上の如く電極層5
を構成することにより、導電性粒子5aが誘電性保持材
5bから脱離し、その脱離部にトナーが溜って画像上に
白抜け斑点や白スジ及びそれに伴う地肌汚れ等が生じる
不都合が防止される。従って、所望のエッジ効果が充分
に発揮され良好な画像品質を長期間にわたって安定して
得ることが可能となる。
叙上の如き効果を得ることができるシラン系接着促進剤
としては、ビニルトリクロルシラン,ビニルトリエトキ
シシラン,ビニル−トリス−(β−メトキシエトキシ)
−シラン,γ−メタクリロキシプロピル−トリメトキシ
シラン,β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エ
チルトリメトキシシラン,γ−グリシドキシプロピル−
トリメトキシシラン,ビニルトリアセトキシシラン,γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン,γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン,γ−〔ビス(β−ヒドロ
キシエチル)〕−アミノプロピルトリエトキシシラン,
N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピル−トリ
メトキシシラン,γ−(β−アミノエチル)アミノプロ
ピル−ジメトキシメチルシラン,N−(トリメトキシシ
リルプロピル)−エチレンジアミン,N−(ジメトキシ
メチルシリルイソブチル)−エチレンジアミンがある。
又、熱硬化性樹脂としては、ユリア樹脂,メラミン樹
脂,ユリア・メラミン樹脂,フェノール樹脂,フェノリ
ック・エポキシ樹脂,レゾルシン樹脂,フェノール・レ
ゾルシン樹脂,エポキシ樹脂,エポキシ・アルキルエス
テル,脂環エポキシ樹脂,エポキシ・アスファルト,ポ
リエステル,ポリイソシアネート,ポリエステル・フラ
ン樹脂,ポリエチレンイミン,シリコン樹脂等が使用可
能である。特に、金属との接着を考慮すると、エポキシ
樹脂(ポリアミン硬化、アミノアミド硬化、酸無水物硬
化),ポリエステル・ポリイソシアネート,ポリエステ
ル等の樹脂が好適である。
そして、これらシラン系接着促進剤と熱硬化性樹脂との
混合比の許容範囲は、0.5:99.5〜50:50で
あり、その内でも、1:99〜10:90が好適であ
る。即ち、シラン系接着促進剤の添加比率が0.5%未
満であると接着性向上の効果がなく、又、50%以上で
もその効果が無くなると共に逆に誘電性保持材が脆くな
ってしまう。
又、熱硬化性樹脂に添加する接着促進剤として、シラン
系接着促進剤の他に有機チタン系接着促進剤或いは有機
リン化合物系接着促進剤を使用しても、同様な効果を得
ることができる。
使用可能な有機チタン系接着促進剤としては、テトライ
ソプロピルチタネート,テトライソプロピルチタネート
ポリマー,テトラブチルチタネート,テトラブチルチタ
ネートポリマー,テトラステアリルチタネート,2−エ
チルヘキシルチタネート,ジブチルチタネートポリマ
ー,イソプロポキシチタニウムステアレート,チタニウ
ムアセチルアセトネート,チタニウムラクテートがあ
る。そして、これら接着促進剤と熱硬化性樹脂との混合
比の許容範囲は、0.01:99.99〜5:95であ
り、この内でも0.05:99.95〜2:98が好適
である。何故なら、有機チタン系接着促進剤の添加比率
が0.01wt%未満であると接着促進の効果は不十分
であり、逆に5wt%以上であると、この接着促進剤の
加水分解の進行によるクラックの発生が顕著となり接着
促進効果が消失されるからである。
一方、有機リン化合物系接着促進剤としては、リン酸エ
ステル,ホスホネート,亜リン酸エステル等がある。こ
れら接着促進剤と熱硬化性樹脂との混合比の許容範囲
は、0.5:99.5〜10:90であり、好適には
1:99〜5:95の範囲が良い。即ち、有機リン化合
物系接着促進剤の添加比率が0.5wt%未満及び10
wt%以上であると接着促進効果が充分に発揮されな
い。
以上の如く構成されたトナー搬送体2の内側には、円柱
状のマグネットロール6がトナー搬送体2と同軸状で回
転自在に配設されており、本例では、トナー搬送体2と
は同方向の矢印C方向に所定速度で回転駆動される。こ
れにより、トナー搬送体2表面に担持された磁性トナー
はこれらの回転方向に沿って搬送され、この際トナー搬
送体2表面と効率良く摩擦する。
トナー搬送体2の周面近傍で感光体ドラム1に近接する
現像位置Dの略反対側には、トナー搬送体2上にトナー
を適量づつ補給するホッパ7が配設されている。ホッパ
7内には、本現像装置で使用する一成分系磁性トナー7
aが貯留されている。本例の磁性トナー7aは、50w
t%のスチレン−アクリル酸ブチル共重合体に対し磁性
分としてのFeと荷電制御剤としてのニグロシン
を夫々47.5wt%及び2.5wt%の割合で混合し
て調製されており、トナー搬送体2表面の誘電性保持材
5bと効率良く摩擦帯電し、正極性に帯電する。この場
合、磁性トナー7aを負極性に摩擦帯電させるには、上
述の成分の内の荷電制御剤としてのニグロシンを配合割
合を変えずに例えばスピロンブラックに変えれば良い。
トナー搬送体2の回転方向におけるホッパ7の下流側に
は、搬送されてくるトナーの層厚を規制してトナー薄層
を形成する磁性体から成る層厚規制部材8が、トナー搬
送体2の幅方向略全域に均一に当接可能に配設されてい
る。本例の層厚規制部材8は、弾性磁性体から成り、そ
の先端部8aをトナー搬送体2表面に支持部8bの支持
力とマグネットロール6の磁力を併せた適度な圧力で弾
接させ、この間に磁性トナーを挟圧して層厚を規制する
と共にこのときの摩擦帯電により現像に必要な電荷をト
ナーに付与する構成となっている。従って、挟圧するト
ナー中に異物等が混入していても、先端部8aが適度に
撓んで浮き上がり、異物等による詰りが回避され、安定
して所望の層厚規制効果が発揮される。尚、層厚規制部
材8は、保持側端部を回動自在に支承し、先端部8aを
マグネットロール6の磁力だけで圧接させる構成として
も良い。但し、この場合、マグネットロール6の磁力
を、層厚規制部材8が磁力だけでトナーの薄層形成に必
要な押圧力を発揮できる様に設定する必要がある。又、
層厚規制部材8は全て磁性体で形成する必要はなく、少
なとも当接部Tの近傍が磁性体であればよい。
尚、上記実施例においては、トナー搬送体2とマグネッ
トロール6が互いに同方向に回転駆動されているが、こ
れに限らずこの両者は反対方向に回転させてもよく、
又、何れか一方のみを所望の方向に回転させる構成とす
ることも可能である。更に、誘電層4は導電性基体上に
形成される誘電厚みを調節する為に設けてあり、省略す
ることも可能である。
効 果 以上、詳述した如く、本発明によれば、現像剤搬送体の
表面に電極としての導電性粒子をこれと接着性の良い選
定接着促進剤を含む熱硬化性樹脂から成る誘電性保持材
で相互にフロート状態に確実に保持することにより、導
電性粒子が長期間にわたって脱離することなく耐久性に
優れ且つ摩擦帯電性も良好な現像剤搬送体を得ることが
できる。又、この様に現像剤搬送体を構成すれば、現像
剤を挟圧する現像剤搬送体及び層厚規制部材の各圧接面
の平滑性を長期にわたって維持できる。従って、一成分
系現像剤を使用する場合でも、均一に薄層化して必要な
電荷を充分に付与できると共にエッジ効果を充分に発揮
させることができ、長期間にわたって安定して忠実度の
高い鮮明な画像を得ることができる。尚、本発明は上記
の特定の実施例に限定されるものではなく、本発明の技
術的範囲内において種々の変形が可能であることは勿論
である。例えば、感光体ドラム1は無端ベルト状の感光
体ベルトでもよく、又、誘電体ベルトでもよい。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の1実施例を示した模式図、第2図は本
発明の1実施例の要部を示した拡大説明図である。 (符号の説明) 2:トナー搬送体 5:電極層 5a:導電性粒子 5b:誘電性保持材 7:ホッパ 8:層厚規制部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 正実 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭58−208769(JP,A) 特開 昭57−114163(JP,A) 実開 昭58−146249(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】現像剤を表面に担持して現像領域を含む所
    定経路に沿って搬送する現像剤搬送体と、前記現像剤搬
    送体の表面側に配設された磁界発生手段と、前記現像剤
    搬送体表面に圧接させて搬送されてくる磁性現像剤の層
    厚を規制する層厚規制部材とを有する現像装置におい
    て、前記現像剤搬送体は、導電性支持体上に微小電極と
    しての導電性粒子が誘電性保持材料に相互に電気的絶縁
    状態に保持されて形成されたものであり、前記誘電性保
    持材料は、シラン系接着促進剤、有機チタン系接着促進
    剤若しくは有機リン化合物系接着促進剤を含有する熱硬
    化性樹脂からなることを特徴とする現像装置。
JP59083948A 1984-04-27 1984-04-27 現像装置 Expired - Lifetime JPH0648411B2 (ja)

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JPS60229078A JPS60229078A (ja) 1985-11-14
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EP0507324A3 (en) * 1991-04-05 1993-07-28 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Composite molding of resin-bonded magnet for machine parts and process for producing the same

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JPS60229078A (ja) 1985-11-14

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