JPS59193476A - 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
装置び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
していたー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。

の 従来知られている乾式−成分現像剤の薄層形成方法とし
ては、特開昭５４−４３０３７号があった。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１〜、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。

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、土器容器の非
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非磁性材からなる規制部材と、こ
の規制部材に対して上流側で且つ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
ブラシを形成する磁極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り、磁極としては磁石ロー
ラの軸方向磁極を着磁したものや、棒状の磁石を配置さ
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、必要に応じて川面化又は凹
凸模様を設けても良い。また、非磁性体からなる規制部
材としては、ステンレス、アルミニウム、銅９合成樹脂
、磁性粒子による摩耗を防ぐために表面を金属メッキし
た合成樹脂等の非磁性体によるブレード板や壁を用い得
る。

一ヒ記構成の本発明は、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の混合によりスリー
ブ上ないしは磁性粒子によって摩擦帯電される。摩擦帯
電された非磁性現像剤は、規制部材の近傍に形成された
磁性粒子による磁気ブラシの存在により、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磁極全
上記構成に配置することにより、現像剤容器の規制部材
の近傍に該磁極の磁界に従った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を磁性粒子５の混
合体を貯蔵する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、磁性ブし・−ド
ロ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ｆｄ、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（ｌ″ｉ、磁
石７のＳ極と４１へ性ブレード６との内に生じる磁界に
より、（１＆気プラン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
トＬ磁性粒子と非磁性現像剤とは攪拌混合さ第１．る。

この状態で容器３の磁性ブレード側でニ１：、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屋
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′ｆＫ：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υ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、磁気ブラン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。

ところで規制部材として鉄等の磁性材を用いた場合、規
制部材６と磁石７との間で形成される強い磁界集中が生
じる。従って規制部材と磁石との間に存在する磁性粒子
はこの部分で強い拘束力を受けて循環回転運動が低下す
る。この様な状態下では、上述の非磁性現像剤の取り込
みが少なくなり、また非磁性現像剤への摩擦帯’ｒｉ、
ｉ：を十分性なえなくなり、塗布むら等に原因する現害
Ｚむらを生じることがある。

特に、高い′α位の潜像を連続して現像し、スリーブ上
の現像剤を多ｊＪ／ｉ？ｉ−ｉ費すると、上記磁気ブラ
シ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。又、磁性ブレードを用いる場合、特に規：ｂ１１
部材の先端に集中した磁界に循環するはずの磁性粒子が
上方に向かわずに規制部材とスリーブ表面とが形成する
間隙に密につめ込捷れやすく、スリーブ上への現像剤の
塗布むらを生じ、１だスリーブの表面にその周方向に部
分的な）≠耗、劣化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′
頑賊に、上記第１図の磁極Ｓ全配設し、容器出口に非磁
性規制部材を配設する。

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は磁極を形成する固定磁石で、上記第１図の
磁石７０作用、即ち、非磁性ブレード６ａの上流側近傍
に磁気ブラシを形成する。

上記構成により、非磁性ブレードと＜ａ石との間にブレ
ードが磁性体であるがための集中磁界の発生はなく、は
ぼ容器開口幅まで磁性粒子の循の発生がないため、磁極
に対応して発生する磁性粒子による磁気ブラシの穂立ち
幅が広く設定でき、非磁性現像剤をこの磁気ブラシ内に
取込む能力を更に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
のプラン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かできる。

ところで、磁気ブラシ８を構成する磁性粒子５ば、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犬
きくなる様【設定し、且つスリーブ２の表面と非磁性ブ
レード６とが形成する間隙長をほぼ磁性粒子の平均粒径
の数倍程度ないしはそれ以下で、現像剤粒子径よりも大
きい値で好ましくは磁性粒子の平均粒径程度に設定する
ことで容器３からスリーブ２上には流出しない、− もちろん、上記間隙長の設定は磁性粒子の粒径だけによ
るものでなく、磁極の磁束密度、磁性粒子の磁気特性、
磁性粒子と現像剤との混合比・材質差による流動性の差
異、及びスリーブの周速、スリーブ表面荒さ等の条件を
考慮して定められるもので、特定の距離に限られるもの
ではない。寸だ、スリーブとブレードとが成す角度につ
いても同様に、条件により適当な値を設定する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２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方向に回転
する。２は矢印す方向に回転する外径３２晒、厚さ４ｏ
、　８　ｔａｎ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、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、その磁極であるＳ極を磁性ブレード６に対
して２５１！　（図示θ１）傾けて設定しである。上記
Ｓ橙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８００ガウスあり、ブレード６を
外した状態では６００ガウスであった。非磁性ブレード
６はステンレス（ＳＵＳ３０４．）である。

このブレード６はスリーブ２の表面に対して間隔を１０
０μｍに設定した。

上記磁性粒子５としては粒径８０〜１０６μ、最大６２
　ｅｍｕ　／　ｇの球形フェライト（Ｔ　Ｄ　Ｋ社４Ａ
）　ｋ　ｓ　ｏ　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
チル酸金属領体）を内添し、シリカ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、磁極により磁
力線に対応した磁界により幅の広い磁気ブラシ全形成し
ながら、スリーブの回転により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（性、約８０μｍ厚の現像剤層が形成でき、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＋５００Ｖで明部十５０Ｖ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。

ピーク対ピーク値が１．４ｋＶで、中心値が＋２００Ｖ
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
１で変わらずに安定していた。

ところで、本発明においては磁極の数は１つに限る必要
はない搬送極としてＳ極の上流側に複数のＮ極やＳ極を
交互に設けてもよい。規制ブレード先端形状は実施例の
如く先端が鋭角形状だけでなく、スリーブ面に平行又は
スリーブ面に沿って平面な面を有していてもよい。

上記構成によシ規制部材への磁界集中がなく磁界により
磁性粒子によるブラシの密度が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
の安定化及び現でｚ：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。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
、アルミニウムや硬質合成樹脂等の非磁性材で構成した
容器の一部を用４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、フィルム材を流出防止部材９として容器に取付
けても良い。本発明に適用する磁性粒子としては、従来
現像剤に用いている鉄粉。

フェライト、これらを樹脂で結着したもの等が利用でき
る。また、非磁性現像剤としては、樹脂と顔料又（ｄ染
料を混練したものを粉砕したりカプセル化したものを用
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

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非磁性材からなる塗
   布量規制部材と、この規制部材に対して上流側で且つ現
   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磁極とを有し、 上記保持部材上に非磁性現像剤層を形成し潜像を現像す
   ることを特徴とする現像装置。