JPS59231567A - 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】 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。

鎧」ｕｌｌ 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
式現像剤の薄層な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、等の向上が求められて
いる現在、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　　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層
形成に関するものであつた。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！士通
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、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、現像ローラ上の繊維
ブラシを摺擦するだ儂すで、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、かぶり
等の発生しやすい問題点があった。

余」１例」Ｌ的 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および装置を既に提案
した。しかし乍ら、磁性粒子の粒度分布が広範囲にわた
り、磁性粒子に非磁性現像剤粒径より小さな径のものが
含まれているような場合には、このような磁性粒子が非
磁性現像剤と共に薄層中に含まれてしまう可能性がある
。また、現像剤の長寿命化を図る目的で現像剤の流動性
を良くすると磁性粒子が磁性粒子拘束部材で拘束されに
くいため、漏出し易い等の問題点もあった。磁性粒子が
非磁性現像剤と共に薄層塗布されると、これが現像部で
潜像担持体に転移して現像画質を低下させたり、あるＩ
／１は、感光体を局部的に損傷させることになる０本発
明は、非磁性現像剤の薄層を形成するにあたつ　・　゛
て、この薄層中に磁性粒子が含まれてしまうことを防止
できる現像剤薄層形成装置を提供することを目的とする
。

１乱立１遣 本発明によれば、開口を有し、非磁性現像剤と磁性粒子
とを収容する現像剤容器と、該開口に設けられ、前記容
器の内部と外部とを無端移動可能な現像剤保持用非磁性
部材と、前記現像剤保持部材の外側に前記現像剤保持部
材と空隙をあけて、設けられた磁性粒子拘束部材と、前
記現像剤保持部材の内側で、前記磁性部材に対向する位
置よりも現像剤保持部材の移動方向上流側に位置する磁
極を有する固定磁界発生手段と、を有する現像剤薄層形
成装置において、前記現像剤保持部材の外側で、前記磁
性粒子拘束部材の位置よりも現像剤保持部材の移動方向
下流側に、前記磁性粒子拘束部材と現像剤保持部材間の
間隙を通過した磁性粒子を捕集し、かつ、現像剤供給容
器内へ回収する手段を設けたので、磁性粒子拘束部材（
磁性ブレード）と現像剤保持部材内側の固定磁発生手段
とによって形成される磁界の作用とともに、磁性粒子が
、該磁性ブレートと現像剤保持部材表面間の空隙を通過
することを実質的に阻止するにあたって、たまたまここ
を通過した磁性粒子は現像装置に至る前に捕集され、か
つ、回収されるので、磁性粒子が現像部に至ることが確
実に妨げられる。

実施例 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１１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。電子写真感光
体１１についても同様である。この感光体１１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に
現像剤供給容器１３が設けられている。

現像剤供給容器１３はそメコ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１２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の下部には
鉄片１８が取付けられ後述の固定磁界発生手段の磁極Ｎ
２との共働によ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。したがって、現像剤保持部材１２のみが
回転する。この磁石１４はＮ１、Ｓｌ、Ｎ２、ｓ２、Ｎ
３．５３（７）磁極を有する。

磁石１４の磁極のうちＮ１極は磁性粒子を現像剤容器１
３中に拘束するための磁極、Ｓｌ極は磁性粒子の形成す
るブラシを現像剤保持部材の回転に応じ循環作用せしめ
るための磁極、Ｎ２は磁性シール部材８との間に磁性粒
子による磁気ブラシを形成せしめ非磁性現像剤が現像剤
容器からこぼれるのを防止するための磁１である。

現像剤供給容器１３の開口の上部近傍には磁性体よりな
る磁性ブレード１５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の磁極Ｎｌがあるが、磁極Ｎｌ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。

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。磁極Ｎｌと磁性ブレード１５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、すなわち、現像剤保持部材１２の外周上
およびその外側に、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非磁性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１図に矢印Ｃ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１
２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ｌｚ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
磁性粒子捕集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
１２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と磁極Ｎｌ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１
５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図に示すごとく旋
回して、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の外部に
出て感光体１１の表面に対面して現像に供される。

つぎに、磁性粒子捕集・回収手段について説明する。こ
の磁性粒子捕集・回収手段は磁石よりなる捕集ロール２
２とスクレーパブレード２４とを有する。前述のごとく
、磁性ブレード１５は固定磁界発生手段とともに磁性粒
子を現像剤供給容器１３内に拘束するものであるが、磁
性の微粉成分があったり、非磁性現像剤の流動性が高い
場合、磁性粒子は、これらの間の間隙から漏出し易くな
る。漏出した磁性粒子は第２図に示すように磁界により
磁気ブラシ２６を形成する。この磁気ブラシ２６は磁性
ブレード１５の先端部から、現像剤保持部材１２の移動
方向下流に向って、同保持部材１２をしゆう擦する。こ
のような、磁気ブラシ２６によるしゅう擦は現像剤保持
部材１２上に塗布された現像剤をこすり、スジや飛散発
生の原因となり好ましくない、また、この磁気ブラシ２
６がある程度以上成長すると、磁気ブラシ２６がちぎれ
て現像剤とともに現像剤保持部材１２上に塗布され現像
画像や感光体に悪影響を与える。

なぜならば、磁性粒子が非磁性現像剤とともに現像剤保
持部材１２に塗布されると、現像部において現像作用と
ともに感光体に転移するものがあり、この転移した磁性
粒子のうち転写紙に転写されないものはクリーニング部
まで至りクリーニング作用の際にデリケートな感光体を
損傷させ、あるいは、現像作用とともに感光体に転移し
なかったものは現像剤保持部材１２の回転による遠心力
と重力の合力によって現像剤供給容器１３に戻る前に、
現像剤保持部材１２表面から離脱し、落下゛飛散して複
写装置汚染の最大原因となるからである。

捕集ロール２２はこのような漏出磁性粒子をその磁界に
より自身の上に吸着し、第１図図示の矢印ｄの方向に回
転搬送する。搬送された磁性粒子は、その後捕集ロール
２２の表面に近接して設けられ、磁性体よりなるスクレ
ーパブレード２４によって捕集ロール２２表面から除か
れる。スクレーパブレード２４の上部にはブロック部材
２８が設けられ、これはその上部から非磁性現像剤がス
クレーバブレード２４近傍に侵入することを防止するの
で、スクレーパブレード２４によって捕集ロール２２表
面から除かれた磁性粒子は現像剤供給容器１３内に回収
される。捕集ロール２２の回転速度は現像剤保持部材１
２に比較して低速でよいが、磁性ブレード１５と現像剤
保持部材１２の間から漏出する磁性粒子の量に依存する
。本実施例では現像剤保持部材１２の周速６０　ｍ　ｍ
　／　ｓに対して約１７１０の速度である６　ｍ　ｍ　
／　ｓの周速としたところ磁性ブレード１５と現像剤保
持部材１２の間の間隙を通過して現像部に至る磁性粒子
はなかった。

第３図は本発明の他の実施例を示す、ここでは、捕集ロ
ール２２は固定され、その外側には回転スリーブ３０が
設けられ捕集ロール２２の発生する磁界とスリーブ３０
の回転作用により該スリーブ表面に磁性粒子を吸着搬送
する。搬送された磁性粒子は前記実施例と同様にスクレ
ーパブレード２４によって、スリーブ３０表面から除か
れ、現像剤供給容器１３内に回収される。固定捕集ロー
ル２２は磁極３４．Ｎ４．Ｎ５を有し、こららは第３図
図示のごとき磁束分布を形成する。

磁極Ｓ４はくみあげ極で、現像剤保持部材１２上を比較
的高い速度で搬送される磁性粒子を十分吸着できる磁束
密度が必要であり、現像剤保持部材の周速が１００　ｍ
　ｍ　／　ｓの場合、６００〜８００Ｇで、漏出した磁
性粒子をほとんど捕集することができた。Ｎ４およびＳ
４は搬送極でくみあげ極よりやや小さな磁束密度であり
、スリーブ３０上の磁性粒子がこの間でトラップされて
、それにより形成された磁気ブラシが現像剤保持部材表
面１２と接触して現像剤保持部材１２上に形成された薄
層非磁性現像剤をスクレープしないようにすることが必
要である。４００〜６００Ｇの磁束密度を用いた場合に
このようなトラップは発生せずスリーブ３０上の磁性粒
子を現像剤供給容器内にスムーズに回収することができ
た。スクレーパブレード２４近傍においては、磁性粒子
除去効率を上げるために磁界をほとんど存在させない構
成としている。したがって、スクレーパブレード２４近
傍に到達した磁性粒子は磁界による吸着力を受けずに、
自重とスクレーパブレード２４によるスクレープ作用に
より、スクレーパブレード２４表面から除去されて現像
剤供給容器１３内に回収される。この実施例によっても
、前記実施例と同様に漏出磁性粒子が現像部に至ること
はなかった。

第４図は本発明のさらに別の実施例を示す。

第１図においては捕集ロール２２は現像剤保持部材１２
表面と捕集ロール２２表面とが同一の方向に運動（順方
向）したが、第４図では逆方向に運　　′動している。

磁性ブレード１５と現像剤保持部材１２の間を通過した
磁性粒子は捕集ロール２２の強力な磁力によって捕集ロ
ール２２に転移し捕集ロール２２の回転とともに表面に
吸着された状態でスクレーパブレード２４近傍まで搬送
されスクレーパブレード２４によって捕集ロール２２表
面から除去され現像剤供給容器内に回収される順方向の
場合、捕集ロール２２と現像剤保持部材１２どの相対速
度が小さいため捕集ロール２２と現像剤保持部材１２と
の対向する面が最近接している時間が、逆方向の場合よ
りも長いため、捕集ロール２２の単位面積当りの磁性粒
子捕獲量は大きい。したがって、順方向の場合は、磁束
密度の低い捕集ロール２２を用いても磁性粒子の捕集効
果はあるが、現像剤保持部材１２との相対速度を小さく
するため、捕集ロール２２の回転数を上げなくてはなら
ない、逆方向の場合は逆に、捕集ロール２２０単位面積
当りの磁性粒子捕獲量は少ないが回転数は順方向の場合
よりも低くてよい。したがって、順方向、逆方向のいず
れもそれずぞれ長所を有するが、いずれの方向でも本発
明の目的の達成は可能である。

スクレーパブレード２４の材質としては、磁性体、非磁
性体のいずれでもよいが、捕集ロール２２表面とスクレ
ーパブレード２４との間からの非磁性現像剤および磁性
粒子の飛散防止の観点からは磁性体スクレーパブレード
２４が好ましい。

磁性体スクレーパーの場合は、捕集ロール２２とスクレ
ーパブレード２４との間に磁気ブラシを形成することが
でき、この磁気ブラシにより非磁性現像剤および磁性粒
子の飛散をほぼ完全に防止できるからである。

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１１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、基層１６は最初から現像側保持部
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。

本発明を用いて現像装置を作動させたところ磁性粒子は
完全に現像剤供給容器１３内に拘束され、現像部近傍の
現像剤保持部材１２表面には非磁性現像剤のみのコーテ
ィングが存在した。

このようにして得られた非磁性現像剤コーティング層を
現像作用に供するために、静電潜像として暗部−７５０
Ｖ明部−２５０Ｖを有する電子写真感光体１１に対し１
００ミクロンの間隙で現像剤保持部材１２を対面させ、
該感光体との間に周波数１．６ＫＨｚピーク対ピーク値
１．３ＫＶ、中心値−３５０Ｖの電圧を電波１９により
加え、キャノン株式会社製ＰＣ−２０複写機により、ゴ
ースト像やかぶり等のない、鮮明な画像が得られた。更
に、２０００枚のコピー後、非磁性現像剤の殆ど消費さ
れた状態まで磁性粒子が現像に供されることはなかった
。

なお、上記原理説明では磁性粒子拘束部材に鉄等の磁性
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。

先１立皇】 以上説明したように本発明によれば、磁性粒子拘束部材
（磁性ブレード）　１５の上流側に磁性粒子捕集・回収
手段２２．２４．３０を設けたことにより、磁性粒子が
磁性ブレードと現像剤保持部材１２表面との間から漏出
しても、現像画像や潜像相持体に悪影響を与えるのを防
止することができるとともに、使用可能な非磁性現像剤
及び磁性粒子の範囲を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の非磁性現像剤穂形成装置の断面図。 第２図は本発明によらない場合の磁性ブレード近傍での
磁性粒子の状態を示す説明図、第３図は磁性粒子捕集・
回収手段他の実施例を示す拡大断面図、 第４図は、磁性粒子捕集・回収手段のさらに他の実施例
を示す断面図、 ［符号の説明］ ｌｌ：電子写真感光体 １２：現像剤保持部材 １３：現像剤容器 １４：固定磁界発生手段 １５：磁性粒子拘束部材 ２２．２４．３０：磁性粒子捕集会回収手段π１　口 富２　図 篤　：３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 開口を有し、非磁性現像剤と磁性粒子とを収容する現像
   剤供給容器と、 該開口に設けられ、前記容器の内部と外部とを無端移動
   可能な現像剤保持用非磁性部材と、前記現像剤保持部材
   の外側に前記現像剤保持部材と空隙をあけて、設けられ
   た磁性粒子拘束部材と。 前記現像剤保持部材の内側で、前記磁性部材に対向する
   位置よりも現像剤保持部材の移動方向上流側に位置する
   磁極を有する固定磁界発生手段と、 前記現像剤保持部材の外側で、前記磁性粒子拘束部材の
   位置よりも現像剤保持部材の移動方向下流側に、前記磁
   性粒子拘束部材と現像剤保持部材間の間隙を通過した磁
   性粒子を捕集し、かつ、現像剤供給容器内へ回収す−る
   手段を有することを特徴とする現像剤薄層形成装置。