JPS59187371A - 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、乾式−成分現像剤を用い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
がしく、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する方
法としては、特開昭５４−４３０３７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はな
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−１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、表向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シ塗
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。

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
な琴擦帝電を与え、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。

本発明はこの非磁性−成分現像剤の薄層形成方式につい
て画期的な装置について提案するものである。

上記目的を達成する本願発明の現像装置は、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
て現像剤保持部材を介して反対側に配置され、上記保持
部材上に磁性粒子によるブラシを形成する第１の磁極と
、この第１の磁極と同極性で隣９合い、現像剤保持部材
の移動方向上流側で、且つ、容器内に磁界が及ぶ領域に
設けた第２の磁極とを有するものである。

上記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ｐ、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の磁極を着磁したもの
や、棒状の磁石の同極を対向させて支持部材上に固定し
たものを用い得る。更に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無端ベルトの使用が可能で
あり、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
。

上記構成の本発明は、現像剤保持部材の回動により磁性
粒子と非磁性現像剤とが攪拌混合され、更にこの保持部
材と磁性粒子との摩擦力により容器内において磁性粒子
が循環運動する。

このため非磁性現像剤は磁性粒子と混合し循環すること
により、現像剤保持部ないしは磁性粒子と摩擦帯電され
る。摩擦帯電された非磁性現像剤は、現像剤保持部材の
表面に鏡映力により均一に薄く塗布される。

本発明は規制部材の近傍に磁気ブラシを形成する第１の
磁極に加えて更に第２の磁極を上記構成に配置すること
によシ、現像剤容器に反発磁界による磁性粒子による幅
の広い磁気ブラシが形成可能となる。この磁気ブラシの
存在により容器内で循環回転運動する磁性粒子内に対し
て非磁性現像剤が十分に取込まれ、現像により現像剤保
持部材上の現像剤を多量に消費しても、常に安定してこ
の保持部材上に非磁性現像剤の薄層を形成することが可
能となる。

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ための現像装置の
断面図を示す。

図において、１は電子写−Ｘ感光体ドラムであシ、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
しており、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部材
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がねし止めされている。

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。この磁石の取伺は位置
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魚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
プンシ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、矢印Ｃ方向に循環運動する
。

これにより非磁性現像剤は、磁性粒子と混合し循環する
ことによシスリーブ２ないしは磁性粒子との間で摩擦帯
電される。帯電された非磁性現像剤は、スリーブ２の表
面に鏡映力にょ９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
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
があれは、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の回転にょシはぼ一定値を保つ。

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
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拐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隙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ょシ現像剤
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、容器内の
現像剤４及び磁性粒子５の混合体に対し、単一の磁極が
対向しているのみなので、磁性粒子５が磁気フリシを形
成して循環運動する領域が限られることになる。このた
め、高い電位の潜像を連続して現像し、スリーブ上の現
像剤を多量に消費すると、上記磁気プラン８内の現像剤
の量が不足し、現像むらを生じることになる。

本発明はこのような問題を解決するものであり、スリー
ブの移動方向の上流側で、且つ、容器内に磁界が及ぶ領
域に、上記第１図の磁極Ｓと同極性の磁極を配設する。

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ｆＩｌ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磁極を形成する第１固定磁石で、上記
第１図の磁石７の作用、即ち、磁性グレード６の近傍に
磁気ブラシを形成する。また、７ｂは第２固定磁極を形
成する第２８ｉ石であシ、容器３内に磁界が及ぶように
、上記第１磁極と同極性のＳ磁極がスリーブ２側に対向
してむ能力を向上することが可能になる。従って、現像
時に多量の現像剤が消費される場合でも、磁気ブラシ内
に十分な現像剤を供給することができるため、上記のブ
ラシ内の現像剤が不足することに起因する現像むらの発
生を防止することができる。

ところで、上記反発磁極の形態としては、反発磁界によ
り両磁極間に幅広い磁気ブラシが形成されれは良好な結
果を得るもので、極度に強い反発磁界は磁性粒子の円滑
な循環運動を阻害する場合がある。また、第１と第２の
磁極間の距離や設置角度は、良好な反発磁界を形成する
ために定められ、各磁極の磁束密度や磁性粒子と現像剤
との混合比、及びスリーブの周速等を考慮して設定し、
特定の距離や角度に限られない。磁性粒子のブラシは図
示の如く磁界に従って形成し、スリーブ２とともに移動
し、出口側の壁に凸って上昇し、矢印の様な循環運動を
繰返す。

因に、上記第１と第２の磁極又はそれ以上の磁極を異極
性の磁極で並ぶように構成してみると、磁気ブラシがス
リーブ表面を移動し易い状態となり、磁性粒子が過度に
循環運動し、現像剤の過剰帯電や磁性粒子のみによる循
環運動を生じ易く、本発明の如く磁性粒子内への良好な
現像剤の取込みが難かしくなる。

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伺しである。

実施例装置において感光体ドラム１は矢印ａ方向に６６
鰭／秒の周速度で回転する。

２は矢印す方向に６０朋／秒の周速度で回転する外径３
２露、ｊＦ−サ０．８　Ｘｌｌ　（ｒ）　スフ−ｙ　Ｉ
／　ス（Ｓ　Ｕ　５３０４）製のスリーブで、その表面
は＄６００の７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、スリーブ２内にはフェライト焼結タイプの磁石７
ｃを配設し、その第１磁極であるＳ１極を磁性ブレード
６に対して２５度（図示θ１）傾けて設定しである。一
方の第２磁極であるＳ２億は、Ｓ１極に対して４０度（
図示θ２）傾けである。上記Ｓ１極のスリーブ表面での
磁束密度は、磁性ブレードの存在下でそのピーク値が８
００カウスあり、ブレード６を外した状態では６００ガ
ウスでアシ、Ｓ２他は同じくピーク値が７００ガウスお
った。

磁性ブレード６は鉄製であり表面にさび止めのだめニッ
ケルメッキを施した。このブレード６はスリーブ２の表
面に対して間隔を２５０μｍに設定した。

上記磁性粒子５としては粒径８０〜１０５μｍ１最犬６
２　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇの球形フェライト（ＴＤＫ社製
）を１００ｇ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（アルキルザルチル酸
金属鎖体）を内添し、クリ力０．６％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。その結果、
これら磁性粒子と非磁性現像剤は、両磁極により合成さ
れた磁力線に対応した反発磁界により幅の広い磁気ブラ
シを形成しながら、スリーブの回転によシ矢印方向に循
環移動するのが確認できた。

一方、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厚の現像剤層が形成でき、ブロー
オフ法によシ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＋５００Ｖ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によシ周波数８
００Ｈｚ、　　ピーク対ピーク値が１．８ｋＶで、中心
値が＋２００Ｖの電圧を加印したところ、’ＪｆＡ１’
ＪＪむらやゴースト像、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。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
のみが現像のだめに消費された。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。

ところで、本発明においては同極性の磁極の数は２つに
限る必要はない。第４図ＡからＣは磁極の形態を模式的
に示すもので、第４図Ａは第３図の磁石７Ｃの場合を示
し、第４図Ｂは３つの磁極８１〜Ｓ３を有し、更に第４
図Ｃは磁性ブレードに対向しない磁極を多数独立して設
けた場合を示す。

上記反発磁極が形成するスリーブ上の磁界について述べ
ると、同極磁極間の磁束密度は、必ずしも０ガウスであ
る必要はなく、単極の場合よりも幅広い磁気ブラシが形
成できれは良い。

好ましくは、反発磁界により磁性粒子によるブラシの密
度を適度に粗くすることで、この磁気ブラシ内への現像
剤の取込みが良好になる。更に、本発明は異極性の磁極
を並べる場合に生じる高い速度での磁性粒子の循環運動
を押え、上記磁気ブラシ形状の安定化及び現像剤の過剰
攪拌の防止をも可能にした。

なお、上記本発明の具体例では、容器側の磁極として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−？フルミニラム、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
が容器の下流側よシ流出し易くなる。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隙を
磁性粒子径の半分以下に設定することでも解決できる。

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。なお、ス
リーブ入口側で現像剤の流出が心配されるときは、第２
図の如く、樹脂フィルム材を流出防止部月９として容器
に図の如く取付けても良い。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ず、直流電圧の適用も有
効である。

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図と第６図は本発明を適用した現像装置の断面図、
第４図Ａから第４図Ｃは磁極のパターンを示す磁石ロー
ラの平面図を示す。 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は磁石を示す。 出願人　　キャノン株式会社 ミノｊ勾Ａモｉ

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り、この保持
   部材表面に間隙を形成して配置した塗布量規制部材と、 この規制部材に対して現像剤保持部材を介して反対側に
   配置され、上記保持部材上に磁性粒子によるブラシを形
   成する第１の磁極と、この第１の磁極と同極性で隣り合
   い、現像剤保持部材の移動方向上流側で且つ、容器内に
   磁界が及ぶ領域に設けた第２の磁極と、金有することを
   特徴とする現像装置。