JPS59204872A - 現像剤薄層形成装置 - 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】 Ｌｌ−１立ｒ野 本発明は乾式現像剤の薄層形成装置に関する。更には、
非磁性現像剤の薄層形成装置に関する。

え】Ｊ１嶌 従来、乾式現像方式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１．）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、等の向上が求めら
れてｌ、Ｎる現在、乾式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現像剤の薄層を形成する方式とし
ては特開昭５４−４３０３７　　力く提案されており、
且つ実用化されてｌ、Ｎる。し力１し、これは磁性現像
剤の薄層形成に関するものであった。磁性現像剤は磁性
を持たせるため現像剤内に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ため−（磁
性体は通常黒色である）そ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式としてビーバーの
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１表面がベルベット等のｍ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
る方式が提案されている。

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ａｍ
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
等の発生しやすい問題点があった。

色艶立上上 本件出願人等は上述の従来方法と全く異なる新規な薄層
形成方法として、現像剤保持部材の表面の移動方向に関
し、磁性粒子拘束部材の上流側に磁性粒子による磁気ブ
ラシを形成し、この磁気ブラシにより非磁性現像剤の薄
層を現像剤保持部材に形成する方法を既に提案した。ル
かし乍ら、この現像装置においては、容器内で磁性粒子
が十分に循環していないと、現像剤へのトリポ付与が不
十分となり、従って、現像剤のスリーブへの付着が不十
分となって、最終的な現像像がカブリの多いものとなっ
てしまうことが判明した。従って、本発明は、容器内に
拘束された、磁性粒子を使用して、現像剤保持部材上に
非磁性現像剤の薄層な形成する装置において、磁性粒子
が容器内で十分に循環する現像剤薄層形成装置を提供す
ることを目的とする。

ｌ見立１遣 本発明の装置は、下部近傍に開口を有する現像剤供給容
器と、該開口に設けられ、前記容器の内部と外部を無端
移動可能な現像剤保持用非磁性部材と、該保持部材内部
に設られた固定磁界発生手段と、前記開口の上部近傍に
設けられ、固定磁界発生手段が有する磁極とともに前記
磁性粒子を現像剤供給容器内部に拘束する磁性粒子拘束
部材とを有し、前記現像剤供給容器は前記開口と反対側
に後壁板を有し、該後壁板の内面と現像剤保持部材表面
との水平方向の距離が、現像剤保持部材の移動方向上流
側から下流側へ向うにしたがって、増大するので、現像
剤供給容器下部における磁性粒子の存在を確保でき、良
好な循環が達成できるとともに現像剤供給容器から磁性
粒子が漏出する可能性を最小とすることができる。

支差遺 以下本発明の実施例を図面とともに説明する。　　第１
図は本発明の非磁性現像剤薄層形成方法および装置の説
明図である。

第１図において、１１は円筒状電子写真感光体であり矢
印方向゛ａに移動する。この感光体ｌｌに対して間隙を
介して現像剤を保持する非磁性の保持部材１２が設けら
れ、本実施例においてはこの保持部材１２は円筒状であ
るが、無端移動するウェブ状としても良い。電子婦真感
光体１１についても同様である。この感光体ｉｔの移動
とともに現像剤保持部材１２を矢印す方向に回転移動さ
せる。この現像剤保持部材１２に現像剤を供給するため
覧現像剤供給容器１３が設けられている。

現像剤供給容器１３はその下部近傍に開口を有し、該開
口部に現像剤保持部材１２が設けられている。現像剤保
持部材は開口から一部が外部に露出しているので、その
表面は現像剤供給容器の内部から同外部へ移動し、つづ
いて同内部へ戻る。

現像剤保持容器１３の下部は現像剤保持部材１２の下方
を包うように包囲体が形成されており現像剤が外部に漏
れないようになっている。現像剤保持部材１２の内部に
は固定磁界を発生する固定磁界発生手段、すなわち、磁
石１４が固定的に設けられている。磁石１４は固定され
ているので、現像剤保持部材１２のみが回転する。この
磁石１４は後述の磁性粒子拘束磁極２０、搬送磁極２１
およびシール磁極２２を有する。

現像剤供給容器１２の一開口の上部近傍には磁性体より
なる磁性ブレードｉ］（磁性粒子拘束部材）が配置され
ている。この磁性ブレード１５に対して現像剤保持部材
１２を介した反対側には磁石１４の磁性粒子拘束磁極２
ｏあるが、磁性粒子拘束磁極２０の位置は磁性ブレード
１５の対向する位置より現像剤保持部材１２の回転方向
上流側位置にある角度θ（５〜５０度）ずれて配置され
ている。

現像剤供給容器１３の下部近傍には後壁板１３−１が設
けられ、これは後述のごとく、現像剤供給容器１３の下
部近傍における磁性粒子の存在を確保するとともに、磁
性粒子の循環を良好にする。

シール磁極２１に対向する現像剤供給容器１３の内側壁
部には磁性材料からなる鉄片１８が設けられ、これらの
間に形成される磁気ブラシにより、容器１３下部をシー
ルするとともに、磁性粒子の循環も改善する。鉄片１８
は、鉄等の金属以外にもシール磁極２１とは逆極性の関
係に対向する磁石であっても良い、これら磁性部材はシ
ール磁極２１に対向する容器１３の壁に取付けても良い
し、又は容器自体の一部を鉄等の磁性体で構成し、シー
ル磁極２１に対向する容器の壁を現像剤保持部材１２に
近付けて構成しても良い。

かかる構成の装置の現像剤供給・容器に磁性粒子あるい
は磁性粒子と非磁性現像剤とを含む混合体を供給するこ
とにより、基層１６を形成させる。この基層を形成する
混合体は磁性粒子に対して約５〜７０％（重量）の非磁
性現像剤を含むことが好ましいが、磁性粒子のみとして
も良い。磁性粒子の粒径は３０〜２００好ましくは７０
−１５０ミクロンである。各磁性粒子は磁性材料のみか
ら成るものでも、磁性材料と非磁性材料との結合体でも
よい。基層１６中の磁性粒子は磁石１４の発生する磁界
により磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシは後述の循
環作用を行う。磁性粒子拘束磁極２０と磁性ブレード１
５間にも磁気ブラシが形成されこれは基層１６の磁性粒
子を現像剤供給容器１３の内部に拘束する。

この基層１６の上に非磁性現像剤を供給することにより
ほぼ上下方向、すななわち、現像剤保持部材１２の外周
上および、その外側に、の２層が形成される。この非磁
性現像剤に少量の磁性粒子を加えたものを用い“て現像
剤層を形成しても良いが、この場合でも、現像剤層の磁
性粒子含有量は前記の基層１６よりも小さい。この非磁
性現像剤に、流動性を高めるためにシリカ粒子を、およ
び、感光体１１の研磨のために研磨剤粒子を外添しても
よい。２層の形成方法はこのように２段階に分けて供給
するものに限らず、例えば、基層１６と現像剤層１７の
全量分の磁性粒子と非磁性現像剤をほぼ均一に混合した
ものを供給して、その後、現像剤供給容器１３に振動を
与えて、磁性粒子と非磁性現像剤の比重の差および磁石
１４の磁界により２層を形成させてもよい。

このように特に２層を形成させずに、磁性粒子と非磁性
現像剤をほぼ均一に混合したものを供給した場合でも、
十分な磁気ブラシを形成できる量の磁性粒子を含んでい
れば、実施可能であるが、磁気ブラシの長期的な安定性
維持のためには２層とすることが好ましい。

このように磁性粒子および現像剤を与えた状態で現像剤
保持部材１２を回転させると磁性粒子は、各磁極による
磁界および重力の作用により、第２図（図を明瞭にする
ために磁性粒子は省略されている）に破線矢印で示すよ
うに循環運動を行なう。すなわち、現像剤保持部材１２
の外表面近傍では現像剤供給容器１３の下部の磁性粒子
は磁石１４による磁界と現像剤保持部材１２の回転の相
互作用により現像剤保持部材１２の外周にそって上昇し
、このときに、非磁性現像剤と現像剤保持部材１２の表
面は接触して基層中の非磁性現像剤は静電的に現像剤保
持部材１２上に塗布される。

本実施例において、非磁性現像剤は磁性粒子乃至は現像
剤保持部材１２との摩擦により帯電するが、好ましくは
磁性粒子表面に酸化膜または非磁性現像剤と静電的に同
準位にある樹脂などの絶縁処理を施し、磁性粒子からの
トリポ付与を少なくし、必要な帯電を現像剤保持部材１
２から受けるようにすれば磁性粒子の劣化の影響を防ぐ
ことができるとともに現像剤保持部材１２への現像剤塗
布が安定する。

磁性粒子は現像剤保持部材１２の回転により上昇して行
くが、磁性ブレード１５と磁性粒子拘束磁極２０との間
に形成される磁界により、現像剤保持部材１２表面と磁
性ブレード１５の先端の間隙を通過することをさまたげ
られる。したがって、この部分の磁性粒子は、あとから
つぎつぎに送られてくる磁性粒子に押されて、第２図に
破線矢印で示すごとく旋回・反転して、その後、重力に
よりゆっくりと落下する。この落下の間に現像剤層１７
の下部の非磁性現像剤を取込んで現像剤供給容器１３の
下部に戻り、これを繰返す。

一方、摩擦帯電された現像剤は非磁性であるため磁性ブ
レード１５先端と現像剤保持部材１２表面の間隙に存在
する磁界で拘束されず通過でき、磁性ブレード部に形成
された磁気ブラシ部で現像剤保持部材表面に鏡映力によ
る作用とともに均一に薄くコーティングされて現像剤保
持部材１２の表面に載って現像剤供給容器１３のが外部
に出て感光体１１の表面に対面して現像に供される。

次に、磁性粒子の磁性ブレード１５部における旋回・反
転について詳細に説明す・る。

第３図は磁性ブレード１５が本発明の場合と逆に、磁性
ブレード１５の先端を通る鉛直線に対　　゛し現像剤供
給容器１３と反対側、すなわち、感光体ｌｌ側に傾斜し
ている場合を示している。この図においては、説明の都
合上基層１６すなわち、磁気ブラシを構成する磁性粒子
は省略しであるが、磁気ブラシの外形が仮想線で示され
ている。

矢印Ｃで示すように磁性粒子は磁性ブレード１５近傍で
上昇し旋回・反転するが、その運動の方向は、図示のご
とく、磁性ブレード１５面および磁気ブラシの外形形状
に沿ったものである。ここで磁性ブレード１５近傍の磁
気ブラシ外形形状に注目すると、第３図にて、磁性ブレ
ード１５から右方に向うにしたがって、斜め上方に延び
ている。

それゆえこの仮想線上の任意の点における接線ｅは上向
きの成分を有することになる。前述のごとく、磁性粒子
はこの仮想線に沿った動きを示めすので、磁性粒子は重
力に抗する動きをしなければならない。換言すれば、重
力は磁性粒子の流れを弱める方向に働く。

第４図は、本発明にしたがって磁性ブレード１５を現像
剤供給容器１３側に傾けた場合を示す。この図から明ら
かかなごとく、磁気ブラシの外形線の磁性ブレード１５
近傍における任意の点における接線ｅは斜め下方を向く
ので、磁性ブレード１５近傍における磁性粒子は重力に
したがった動きをする、したがって、ここでの磁性粒子
の落下がスムーズに起る。また、このように傾斜させる
ことによって磁気ブラシの上部の非磁性現像剤粒子によ
る圧力が磁性ブレード１５近傍の磁気ブラシに加わるこ
とが緩和され、しかも、磁気ブラシの高さが小さいので
磁性粒子による圧力も小さく、磁性粒子が磁性ブレード
１５と現像剤保持部材１２の間隙を通過することを防止
する効果もある。磁性ブレード１５が鉛直方向よりもこ
の方向に傾いていれば、これら効果はあるが、傾きが大
きいほど循環性はよく、また、磁性粒子の漏出防止の効
果もよくなる。

第５図は、本発明の現像剤供給容器１３の後壁板１３−
１の形状のよる循環への・影響を説明するものであり、
第１図おける構成から後壁板１３−１を除いたものであ
る。その他の構成要素は第１図の場合と同じであるので
同一の参照符号を付することにより詳細な説明に代える
。現像剤供給容器１３内の磁性粒子は、初期の状態では
、第５図の構成（後壁板１３−１がない場合）でも、矢
印ｆで示すような良好な循環経路をとり、下部のシール
部、すなわち、現像剤供給容器１３下部と現像剤保持部
材１２との間に十分な磁性粒子が存在するので、磁性粒
子はシール磁極２１と鉄片１８間に磁気ブラシを形成し
て現像剤粒子をこの部分でシールし、現像剤粒子が現像
剤供給容器１３の開口部の下部から漏出・飛散すること
はない。

しかし、長期間の運転とともに現像剤保持部材１２の積
算回転数が増加してくると、磁性粒子の多〈は磁性ブレ
ード１５近傍に集まりシール部における磁性粒子の量は
減少する。この減少により現像剤供給容器１３内の透磁
率が減少し現像剤保持部材１２内の磁極による磁界が十
分に達しなくなる。この結果、磁性粒子の循環経路が第
６図に矢印ｇで示すごとくに変化し、搬送中に磁性粒子
から分離された現像剤は第６図に示すように、現像剤供
給容器１３下部に堆積し、現像剤層が現像剤保持部材１
２表面に直接接触した形となり、シール部近傍から多量
に現像剤保持部材１２上に供給される。このため、基層
１６中の現像剤含有量が増大し、各磁性粒子は現像剤保
持部材１２と十分に接触できず、トリポ帯電が不十分と
なり、現像像にかぶりを生ずることになる。

後壁板１３−１を第１図に示すごとく設け、現像剤保持
部材１２表面と後壁板１３−１内面との水平方向の間隔
りを現像剤保持部材１２回転方向上流側から下流側へ（
図面で下から上へ）向うにしたがって大きくすることに
より、すなわち、本実施例では後壁板１３−１を本発明
の磁性ブリ、磁性粒子の循環の不都合が解消されるとと
もに、シール部における磁性粒子の存在が確保できるの
で、長期の運転によっても現像剤層が直接現像剤保持部
材１２に接することはないので前述の問題は生ぜず、シ
ール部におけるシールも確実となる。

ここで使用する現像方法としては特開昭５５−１８６５
６に記載の方法が好ましい。電子写真感光体ｌｌと現像
剤保持部材１２との間にはバイアス電源１９により電圧
が印加される。バイアス電源１９は交流でも直流でもよ
いが、交流に直流を重畳したものが好ましい。現像によ
り供される現像剤は基層１６から現像剤保持部材１２に
供給され、基層１６における不足分は、前述の循環運動
により現像剤層１７から供給される。

２層構成とした場合は、基層１６は最初から現像剤保持
部材１２の外表面近傍に形成されており、また、現像剤
層１７は磁性粒子を全く含有しないか、あるいは装置の
使用とともに不可避的に発生する磁性粒子の喪失を補う
程度の僅かの量であるため、基層１６内の磁気ブラシの
状態は運転を長期間続行してもほぼ一定に維持され、変
化しない。この意味において、基層１６内の磁性粒子は
現像剤またはその一部ではなく現像装置の一部である。

上記の実施例で画像形成を実際に行なった結実現像剤中
の磁性粒子と現像剤の重量比に依存せず、画像濃度が、
一定で良好な画像が得られた同時に、環境依存性の低い
現像装置であることも環境試験により確認された。

なお、上記説明では規制部材に鉄等の磁性体よりなる磁
性ブレードを用いているが、アルミニウム・銅・樹脂等
の非磁性体よりなる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Ｚ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り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。

余ＪＬＩＩＬ釆・ 以上説明したように、本発明によれば、後壁板１３−１
によって、現像剤供給容器１３の下部における磁性粒子
の存在を確保でき、良好な循環が生成できて、非磁性現
像剤に対するトリポ帯電を確実ならしめるとともに、シ
ール部におけるシールをも確実ならしめる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による現像剤薄層形成装置の断面図、 第２図は、第１図の装置における磁性粒子の循環を示す
断面図、 第３図は第１図の装置において磁性ブレード１５を本発
明と反対側に傾けた場合を示す断面図である。 第４図は第１図の装置を作動させた場合の磁性粒子の循
環状態を示す断面図、 第５図は本発明による後壁板１３−１を有しない装置の
初期における磁性粒子の循環状態を示す断面図、 第６薗は第５図の装置において運転を継続した後の循環
の状態を示す断面図である。 符号の説明 １１：　電子写真感光体 １２：　現像剤保持部材 １３：　現像剤供給容器 １４：　固定磁界発生手段 １５：　　ａ１性粒子拘束部材 １６：　基層 １７：　非磁性現像剤層 １８：　後壁板 １９：　バイアス電源 ２０：　磁性粒子拘束磁極 ２１：　搬送磁極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下部近傍に開口を有する現像剤供給容器と、 該開口に設けられ、前記容器の内部と外部を無端移動可
   能な現像剤保持用非磁性部材と、該保持部材内部に設ら
   れた固定磁界発生手段と、 前記開口の上部近傍に設けられ、固定磁界発生手段が有
   する磁極とともに前記磁性粒子を現像剤供給容器内部に
   拘束する磁性粒子拘束部材と、を有し、 前記現像剤供給容器は前記開口と反対側に後壁板を有し
   、該後壁板の内面と現像剤保持部材表面との水平方向の
   距離が現像剤保持部材の移動方向上流側から下流側へ向
   うにしたがって増大することを特徴とする現像剤薄層形
   成装置。