JPS59187372A - 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像を現像する現像
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、このだ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力
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。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制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に設けた磁性部材に
対し、磁性粒子による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アシ、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０ 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は電子浮真感光体ドラムであｐ１図示し
ない潜像形成手段によシ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の位置よシも若干上
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。

これによシ非磁性現像剤は、磁性粒子との混合によシス
リーブ２ないしは磁性粒子によって摩擦帯電される。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シ均
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
太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
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
よシも更に小さくする必要がある。まだ、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。まだ、７ｂは第２磁極を形成する第２固定磁
石であシ、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道１０が接触
しである。

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７ｂにより容器３や鉄道１゜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よシも下位へ流下す
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、スリーブ２と容器３の壁ｌ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
く鉄道ｌＯとの間に形成しても良い。この様に鉄道の如
き磁性部材を用いた場合、スリーブ２の回転によっても
第２磁極によシ発生する磁界をよシ強く、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道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、鉄道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道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、現像によシ消費されずにスリーブ上に
残留し、この第２＠極に至っ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。

従って、上記の如く第２磁極を鉄道１０ａの上流側に配
置するときは、磁性粒子が留まらない様にこの上流側に
空間を設けない等の構成が有効となる。

第３図Ｂの場合は、磁気ブラシが鉄道１０ａの下流側に
集中する。このため、この磁気ブラシに流動循環が生じ
ても容器内で生じていないので、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道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２０回転によっても容器
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。

このように磁性部材を第２磁極に対向させる場合は、第
２磁極の位置をこの磁性部材に対向するか又は、上流側
に配設することが好ましい。

〔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６０
調、４秒の周速度で回転する。２は矢印す方向に６６閣
／秒の周速度で回転する外径３２　ｗｘ　、厚さ０．８
ｗｇのステンレス（ＳＵＳ３０４）製のスリーブで、そ
の表面は４Ｐ６００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
は、鉄道１０の存在下でそのピーク値が６５０ガウスあ
シ、鉄道１０を外した状態では４００ガウスあった。こ
のとき第２磁極と鉄道１０との位置関係は、鉄道のスリ
ーブ回転方向への幅は０．５ｍで、且つスリーブ２と鉄
道間の距離は１．０叫に設定した。

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２００μｍに設定した。

上記磁性粒子５としては粒径７０〜１００μ、最大６０
　ｅｍｕ／ｇの球形フエライ）（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係を外添した平均粒径１２μｍの
負日極性に帯電するシアン色の粉体を２００ｇ用意した
０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、現像剤が少なくなっ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
ブローオフ法によシ帯電電位を測定したところ、−７μ
ｃ／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＋６００■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によシ周波数
８００Ｈｚ、ピーク対ピーク値が１４ｋＶ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、現像機能は上から現像装置を取出し、スリ
ーブ２の下部を見てみだが、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った。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
を裏付けだ。

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磁極が形成する磁気ブラシの対象は、磁性部材
に限ることなく容器の壁であっても良い。この場合、磁
性部材の存在は必要でなくなシ、第４図の鎖線で示した
Ｓ極の形状を取る。また、第２磁極に対して磁性部材を
用いる場合、容器が磁性体であるならば、第４図の磁性
ブレード６及びこの鉄道１０を容器の壁で構成すること
が可能となり、この鉄道は第５図の如く容器の一部をス
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９、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程度に
設定することによっても解決できる。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。

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６図Ａ
と第６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図は本発明の一実施例で
ある現像装置の断面図、第５図は第２磁極に対する磁性
部材の変形例の部分断面図を示す。 図において、２は現像剤保持部材であるスリーブ、６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
鉄道を示す。

Claims (2)

【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
   側に設けこの容器との間に磁性粒子による磁気ブラシを
   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ノーを形成することを特
   徴とする現像装置。
2. （２）上記第２磁極に対しては磁性部材が対向している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の現
   像装置。