JPS59187369A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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偉を現像する現像
装置に関するものである。

従来、乾式−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−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−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っている。

従来知られている乾式−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
形酸に関するものであった。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だ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、表面がベルベット等の繊維
で作られた現像ローラにドクターブレード等によ）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
題点があった。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った
。

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ｏｉｉ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ｂ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、同じく容器の上記保持
部材の回動にともなう現像剤入口側で曲面を対向する磁
性部材との間で磁気ブラシを形成する第２磁極を少なく
とも持つ磁石とを有し、上記保持部材上に非磁性現像剤
の薄層を形成するものである。

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シ、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シ、その局面はト
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。

更に、現像剤の流出防止のだめの磁気ブラシを形成する
だめの第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
する磁石であっても良い。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Ｏ 以下、図面に従っ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だめの現像装置の
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ｌ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、所定の間隙を保って対向し
ておシ、このスリーブ２は矢印す方向に回転する。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の容器
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。この磁石の取付は位置
は、磁極の位置と磁性プレ−ドロとの関係で決定され、
実際には磁性ブレＧ −ド婆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シ、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
とによシ上記磁気ブラシ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の存在によシ現像
剤と非磁性粒子の混合体は、このブレードによシ移動が
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シ
犬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。

これによシ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
って、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、非磁性グ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隙を磁性ブレードを用いるとき
よシ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シ現像剤
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０ 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
同一符号を付しである。

図中、７ａは第１固定磁石でスリーブ内の固定軸９に取
付けられておシ、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辺１０が接触
しである。

上記構成によシスリーブ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２０回転によシ、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シ、（に上流側から搬送され
伴 る粒子に押されて上昇し、次に動の作用も徴い容器下位
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儀剤を取込み、再び第１磁極
の位置へ至る。

従って、容器の下部には常に磁性粒子が循環存在し、第
２磁石７ｂＫよシ容器３や鉄辺１０との間に磁気ブラシ
８ａを形成する。この磁気ブラシ８ａの存在にょシ容器
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
止する。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。

ところで第２磁極に対向させる磁性部材として、上記の
如く矩形断面を有した鉄辺を用いる場合、この第２磁極
側に鋭いエツジ部が対向したり、又は加工時に生じるパ
リ（端部に残った切削かす）等が存在すると、第３図の
如く急峻な磁力線の集中を生じ、密度の高い強固に連鎖
した磁性粒子のブラシが形成される。このため容器３と
スリーブ２との空隙が磁性粒子のブリッジで占められる
ことになる。このような場合でも容器内からの現像剤の
下方への漏れを防止できる。しかし、現像部を経て容器
へ再び搬送されたスリーブ２上の現像剤のうちスリーブ
に対する静電付着力が弱いものは、この強固なブラシの
壁によシスリーブ表面から掻き落とされてしまう。その
結果、これら現像剤は容器内へ再度回収されず、容器の
下部へ蓄積し、長期間の使用によシ容器の下部に堆積し
た現像剤が更にスリーブへの圧接で塊化し、スリーブ上
の現像剤のスクレープは促進される。

第４図は、上記強固な磁気ブラシを形成させないので、
スリーブ表面からの現像剤の掻き取シを生ずることがな
く、スリーブ上の現像剤を再び容器３内へ完全に回収す
ることを可能にする磁気ブラシを形成する磁性部材の断
面図を示す。このようにソフトな磁気ブラシを形成する
ものとして、磁性部材の表面を曲面状にしてスリーブ２
に対向させ、第３図の如き急激な磁力線の集中を防ぐこ
とが有効である。

上記本発明の構成によシスリーブ２内の第２磁極に鋭い
磁性部材のエツジ部が対向しないことから、図示の如く
滑らかな磁性部材の表面に沿ってゆるやかな磁界勾配を
形成することができる。一般に磁界により形成される磁
性粒子５のブラシ密度又は強度は、場の磁束密度並びに
磁束密度の勾配に依存する。このためスリーブ上に残留
した現像剤をスリーブの容器入口側で掻き落さない条件
としては、比較釣線で柔かい磁気ブラシを形成するのが
重要とされる。したがって、上記のような曲面を有する
磁性部材を第２磁極に対向させるととＫよ勺、スリーブ
によって搬送されて来るトナーを良好に通過させ、同時
に容器側からの現像剤を十分に阻止するソフトな磁気ブ
ラシを形成することが可能となる。

即ち、このように磁性部材を構成することにょシ、スリ
ーブの回転にともない、形成した磁気ブラシは磁性部材
の曲面に沿ってスリーブの回転方向に良好に流動運動し
、これにより現像剤の容器内への回収を助長し、且つ、
現像剤の漏れを防止する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第３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である。

実施例装置において感光体ドラムｌは矢印ａ方向に６６
填／秒で回転する。２は矢印す方向に６６ｗｎ／秒で回
転する外径２０　ｍｍ　、厚さ０．８　ｍｍのステｙ　
シス（５Ｕｓ３０４　）製ノスリーブで、その表面は＋
６００のアランダム砥粒へ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内にはフェライト焼結タイプ
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０とブレード
先端を結ぶ線から２０度（図示θｌ）傾けて設定しであ
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線１０ａに対向して位置する。

この鉄線は直径１．６胴でスリーブ面に対して１ｍの間
隙を形成して対向させた。この第２磁極のスリーブ表面
での磁束密度は、鉄線１０ａ（１，６ｍｍφ）の存在下
でそのピーク値が４８０ガウスあり、鉄線１０ａを外し
た状態では４．００ガウスあった。

樹脂容器３に取付けた磁性ブレード６は鉄製であシ、こ
のブレード６はスリーブ２の表面に対して間隔を３００
μｍに設定した。

上記磁性粒子としてけ粒径４４〜７７μｍの球状鉄粉粒
子を用い、非磁性現像剤としてはスチレンアクリル酸エ
ステル系樹脂に銅７タロシアニン系顔料を混合したもの
に、流動性を向上させるためにコロイダルシリカを外添
し、平均粒径ｌＯμｍの負（−）極性に帯電する粉体と
した。そして、上記磁性体粒子１００１と現像剤２００
２とを混合し、容器内に入れてスリーブを回転させた。

上記構成の現像装置においては、上記スリーブの回転に
とも々いスリーブ２０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
ブローオフ法にょシ帯電電位を測定したところ、−７μ
ｃ　／　ｆ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＋５ｏｏＶで明部＋５０Ｖ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８
００Ｈｚ、　　ビー更にはかぶシのない高品質の現像像
を得ることができた。

丑た、容器３内の混合体に関しては、磁性粒子はほとん
ど消耗されず忙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
れは存在しなかった。

これに対し、上記鉄線１０ａを第２図の如く２　ｗｎ　
Ｘ　４　ｍｍの矩形断面を持つ鉄切に代え、スリーブと
の間隙を１箇に設定し、特にスリーブ側をやすりで削り
鋭らせ、更に若干のパリを残して取付けた。その結果、
容器内の現像剤を使いと 終えた段階で上記■同様に取出して見たところ、スリー
ブ下部の容器壁には現像剤が落下して溜つているのを確
認した。

なお、磁性部材として鉄線を使う場合、直径０、５〜３
咽程度のものが使用可能であシ、この値の下限はスリー
ブ上の現像剤の掻き落し現象、そして上限は現像装置を
振動することで現像剤が第２磁極位置から漏れ出すの現
象をもって判定した。

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。また
、曲面を有する磁性部材として、第４図には、断面が円
形のものを図示したが、第６図、第７図に示す如く断面
が円分側形状のものあるいは、磁性板の磁極に対向する
面に曲面形状を施した鉄切の使用も可能である。

更に、容器が磁性体であるならば、第４図の磁性ブレー
ド６及びこの鉄辺１０ａを容器の壁で構成することが可
能となシ、この鉄辺は第８図の如く容器の十部をスリー
ブの軸方向に凸状にした部分３ａに置換えることができ
る。

ところで第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
が異なシ、この磁性粒子が第１磁極に対向する規制部材
を通過し易く、且つか 現像剤の塗布量を不均一となり易い。しかし、この点に
ついてはスリーブと俳磁性体による規制手段との間隙を
磁性粒子の半分以下程度に設定することでも解決できる
。史に、規制部材については容器と別体に取付ける以外
にも、容器の一部を規制部材として用いても良い。

、−−“、　　　　　− 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、
フェライト、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だ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６図は
第２磁極と磁性部材との関係による磁界の状態を示す説
明図、第４図は第２磁極に対向する磁性部材に鉄線を用
いたときの磁界の状態を示す説明図、第５図は本発明の
現像装置の一実施例を示す断面図、第６図から第８図は
第２磁極に対する磁性部材の変形例を示す部分断面図で
ある。 図ニオイて、２は現像剤保持部材であるスリーブ、３・
３ａ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、７−７ａ−７ｂ−７ｃは磁
石、ｌｏ・１ｏａは磁性部材である鉄辺を示す。 出願人　　キャノン株式会社〜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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シ、この保持
   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、
   同じく容器の上記保持部材の回動にともなう現像剤入口
   側で曲面を対向する磁性部材との間で磁気ブラシを形成
   する第２磁極を少なくとも持つ磁石とを有し、上記保持
   部材上に非磁性現像剤の薄層を形成することを特徴とす
   る現像装置０