JPS60159772A - 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】

＝　１ 本発明は乾式現像剤を用いる現像装置に関する。更に詳
細には、非磁性現像剤を用いる現像装置に関する。 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
式現像剤め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。しか
るに現像画像の鮮明度、解像力１等の向上がめられてい
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、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、かぶり等
の発生しやすい問題点があった。 先史ユ］ 本件出願人等は上述の従来方法と全く異なる新規な現像
であって、非磁性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て塗布す
る新規な現像装置として、非磁性現像剤と磁性粒子とを
貯蔵する現像剤供給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してのスリーブと、−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ブレードと、該規
制ブレード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ブレードの上
流側に磁性粒子による磁気ブラシを形成する磁極を持つ
固定磁界発生手段とを有し、現像剤保持部側表面に非磁
性現像剤の薄層を形成し、これを潜像担持体に対面させ
て現像を行う現像装置を提案した。 しかし、このような現像装置でスリーブの周速と規制ブ
レードを通過してくる磁性体粒子の重量を測定すると、
スリーブ周速がある限界を越える時点から磁性体粒子重
量が急激に増えてくることがわかった。この限界以下の
周速といえども長時間スリーブを回転させていると、若
干の磁性体粒子の漏れが目立つようになる。この場合に
は複写した画像中に磁性体粒子の散点が月立ち画質を低
下させる。これは、基本的には規制ブレードでの規制力
を増大させれば防ｌ−することが可能である。例えば、
拘束磁極の強さを極端に強めること、または規制ブレー
ドとスリーブの間隔を狭めることで磁性体粒子の漏れを
完全に防１トすることが可能である。しかしながらこれ
はブレード部での磁性体粒子の動きを極端に防げること
となり、この部分での粉体圧力のヒ昇によるトナーの撹
拌不良を引きおこしたり、スリーブにキズを発生させて
均一なトナーコーティング形成を妨げる結果となりやす
い。また、圧力定着用のトナーを使用した場合にはスリ
ーブ上にトナーが圧接せしめられてトナー融着を引き起
すなど、単純には装置に採用できないものである。 本発明は前記欠点を防止することを目的とし、規制ブレ
ード部の粉体圧力を軽減し、トナーの撹拌を良好ならし
め、コーティングでのスジの発生、スリーブ上へのトナ
ー融着を防

【ヒした現像装置を提供することを目的とす
る。 色１立１遣 本発明によれば、非磁性現像剤を保持する現像剤保持部
材と、非磁性現像剤を現像剤保持部材表面に供給する現
像剤供給手段と、現像剤保持部材表面に間隙を、形成し
て配置した規制ブレードと、規制ブレードに対し現像剤
保持部材を介して反対側に配置され、且つ、規制ブレー
ドの対向する位置より現像剤保持部材の移動方向上流側
に配置された拘束磁石を有し、現像剤保持部材上に選択
的に非磁性現像剤の薄層を形成して潜像担持体を顕像化
する現像装置において、前記規制ブレードの現像剤容器
外部側に磁性部材が設けられており、且つ、該磁性部材
が前記拘束磁石と影響を及ぼしあわない第１の状態と、
規制ブレードを通して磁路を形成する第２の状態とを取
りうるので、画像形成時以外のタイミングで磁性体粒子
の微量漏洩を許容する構成が可能となり、画像形成に有
害な磁性粒子の漏出を招くことなく、全体として規制ブ
レード部の粉体圧力を軽減し、トナーの攪袢を良好なら
しめ、コーティングでのスジの発生、スリーブ上へのト
ナー融着を防止することができる。 実１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
本発明を用いない場合の非磁性現像剤用現像装置の説明
図である。 第１図において、ｌは潜像相持体としての円筒状電子写
真感光体であり図示しない潜像形成手段のより形成した
潜像を保持し、図示の現像位置を矢印方向ａに移動する
。この感光体ｌに対して間隙を介して、現像剤を保持す
る現像剤保持部材２が設けられ、本実施例においてはこ
の保持部材２は円筒状現像剤保持部材２であるが、無端
移動するウェブ状としても良い。潜像担持体ｌは、感光
ドラムｌとして示されているが、これについても同様で
ある。この潜像担持体１の移動とともに現像剤保持部材
２を矢印す方向に回転移動させる。この現像剤保持部材
２に現像剤を供給するために、現像剤保持部材２の上部
には現像剤供給容器３が設けられ、非磁性現像剤４と磁
性粒子５の混合体を貯蔵する。現像剤供給容器３は樹脂
やアルミニウム等の非磁性の材料で作られている。 現像剤保持部材２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７が固定的に設けられてい
る。したがって、現像剤保持部材２のみが回転する。 現像剤供給容器２の開口の上部近傍で、現像剤保持部材
２の回転方向下流側には、規制ブレードとしての、磁性
体よりなる規制ブレード６が配置されている。この規制
ブレード６に対して現像剤保持部材２を介した反対側に
は、磁石７の磁極Ｎがあるが、磁極Ｎの位置は規制ブレ
ード６の対向する位置より現像剤保持部材２の回転方向
上流側位置にある角度θずれて配置されている。これは
、磁性粒子の漏出防１トおよび現像剤の均一塗布の観点
から好ましい。 上記構成において、現像剤供給容器３内の磁性粒子は、
磁石７のＮ極と規制ブレード６との間に生ずる磁界の作
用により、磁気ブラシ８を形成する。そして現像剤保持
部材２が回転することにより上記磁気ブラシを保持した
まま、磁性粒子と非磁性現像剤とは撹拌混合される。こ
の状態で容器３の規制ブレード６側では、このブレード
６の存在により非磁性現像剤と磁性粒子の混合体は、こ
のブレード６により移動が阻Ｉトされて上昇し、矢印Ｃ
方向に循環運動する。非磁性現像剤は磁性粒子との混合
により摩擦帯電される。帯電された現像剤は、規制ブレ
ード６の近傍に形成した磁気ブラシ８により、現像剤保
持部材２の表面に鏡映力により均一に薄く塗布され、感
光ドラムとの対向位置にいたる。 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、現像剤保持部材２と磁性粒子
との静電的付着力や摩擦力を原因とする搬送力より大と
なるように設定することで、現像剤保持部材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、現像剤保持部材２の回転によりほぼ一定値を保
つ。これにより現像で現像剤保持部材２上の現像剤が消
費されても、自動的に磁気ブラシの領域に現像剤が供給
される。したがって、上記現像剤保持部材２上には常に
一定量の現像剤塗布が可能となる。 なお、上記原理説明では規制ブレード６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・
銅拳樹脂等の非磁性体よりなる非磁性ブレードまたは容
器を構成する樹脂やアルミニウム等の非磁性体の壁を、
この規制ブレード６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１卜するため、現像剤
保持部材２と規制ブレード６との間隙を磁性規制ブレー
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。 磁性粒子の役割は、非磁性現像剤（トナー）を分散させ
て、現像剤保持部材２上に吸着されたまま一体となって
非磁性トナーを搬送する作用を行うことにある。現像剤
としては通常の二成分マグネットブラシ現像で使用され
るトナー濃度（例えば２〜ｌ　２ｗｔ％）の数倍の３０
〜７０ｗｔ％のトナーを含む二成分現像剤が使用される
。 二成分現像剤は現像剤保持部材２の回転により規制ブレ
ード６まで搬送される。この搬送される過程において、
非磁性トナー４と磁性粒子５よりなる二成分現像剤は磁
力で現像剤保持部材２の表面に吸引され、現像剤保持部
材２に摺擦するため、非磁性トナー４は帯電し現像現像
剤保持部材２の表面に静電気的な力で吸着される。規制
ブレード６部においては、磁石７と規制ブレード６によ
り形成された磁界のため、磁性粒子が滞留してブラシ状
となり、現像剤保持部材２の表面より掻き落される。 一方、現像剤保持部材２の表面上に付着した非磁性トナ
ー４は、この磁界の作用を受けることなくこのブレード
６を通過し、現像剤保持部材２の表面に非磁性トナー４
の薄層が形成され、感光ドラム１と現像現像剤保持部材
２の接近している現像部に供給される。 ところで第１図に示した現像装置で、現像剤保持部材２
の周速とブレードを通過してくる磁性体粒子の重量を測
定すると、現像剤保持部材２の周速が約２００　ｍ　ｍ
　／　ｓ　ｅ　ｃを越える時点から磁性体粒子重量が急
激に増えてくることが判明した。また、２００ｍｍ／ｓ
ｅｃ以下の周速といえども、長時間にわたって現像剤保
持部材２を回転させていると若干の磁性体粒子の漏れが
目立つようになる。これはコーティングの原理で説明し
た通り、規制ブレードでの阻１トカよりも周速を増した
時の現像剤保持部材２による磁性体粒子の搬送力が勝っ
たためであり、この場合には複写した画像中に磁性体粒
子の散点が目立ち画質を低下させる。この磁性粒子の漏
れは、基本的には規制ブレードでの規制力を増大させれ
ば、防止することが可能である。 例えば拘束磁極の強さを極端に強めること、または規制
ブレードと現像剤保持部材２の間隔を狭めることで磁性
体粒子の漏れを完全に防１卜することが可能である。し
かしながら、これらの場合はブレード部での磁性体粒子
の動きを極端に防げることとなり、この部分での粉体圧
力の上昇によるトナーの撹拌不良を引きおこしたり、現
像剤保持部材２にキズを発生させて均一なトナーコーテ
ィング形成を妨げる結果となりやすい。 また、圧力定着用のトナーを使用した場合には現像剤保
持部材２上にトナーが圧接せしめられてトナー融着な引
き起すなど単純には装置に採用できないものである。 第２図に本発明の実施例を示す。 規制ブレードの外部にはマグネット部材２１が取り付け
られている。マグネット材質としては、その表面で６０
０〜１００ＯＧが必要な時にはナイロン、ビニル系の樹
脂マグネットを１史用することができる。表面で１ｏｏ
ｏ〜１４００Ｇが必要な時には焼結フェライト磁石を用
いるとよい、どちらを選択するかは現像器のｍａ、現像
剤保持部材２の周速により異なるが、概略の目安として
は２００ｍｍ／ｓｅｃ前後では樹脂マグネット、３００
ｍｍ／ｓｅｃ前後で焼結フェライト磁石を用いるとよい
。 第２図は、磁性粒子に対する緩い拘束状態を示している
。外部マグネット２１はブレード先端に全んど影響を及
ぼさないように２〜３ｍｍ以上の距離を隔てた第１位置
にある。磁性粒子の拘束条件としては、現像剤保持部材
２内部にホッパー側に傾けて設けられた磁極Ｎｌにより
絶えず磁性粒子が微少量漏洩する条件、または、数１０
枚で磁性粒子が微少量漏洩する条件が選ばれる。この時
磁性粒子１４Ｍ１個が分離した状態（さらさらした状態
で）漏洩させることが重要である。一般には、現像剤保
持部材２内の拘束磁極の強さは５００〜８００Ｇ、傾角
θは５＠〜４５６となるように選ばれる。 第３図は磁性粒子の完全拘束状態を示す。外部マグネッ
ト２１は規制ブレードに密着した第２位置に設けられ、
規制ブレード６を通して拘束磁極Ｎ１との間に強い磁路
を形成する。 拘束極がＮ極である時には外部マグネット２ｌの規制ブ
レード６と接触する面はＳ極とすることが必要である。 この構成で規制ブレード先端に強く吸着しあった磁性粒
子群が形成され、磁性粒子側々が規制ブレードから漏れ
出ることはない。 外部マグネット２１の第１および第２の位置は公知の手
段で容易に設定することができる。 以上の構成に於て、画像形成時には外部マグネッ）２１
を第２位置に設定し、磁性粒子の漏れを防止することに
よりきれいなコピーを得ることができる。また、画像形
成時以外の運転時、例えば、複写に先立つ予備回転時、
画像と画像との中間、または複写終了時の後回転時に第
１の位置に設定することにより規制ブレード前の粉体圧
力の上昇を防止し、長期に渡り、コーティングの不良、
現像剤保持部材２へのトナー融着のない現像装置を得る
ことができる。 ところで規制ブレードから漏れ出た磁性粒子は、現像剤
保持部材２下部に設けられた回収磁極Ｓ３の吸着力によ
りホッパー内に回収されるので、ホッパー内のトナーと
磁性粒子のバランスがくずれることはない。また、この
時現像バイアスを印加している機械ではブレードの第１
の位置への設定に同期して現像現像剤保持部材２を電気
的にフロート状態にすること、または、潜像相持体１と
の間に電位差の小さくなる方向のバイアス電圧を印加す
ることにより、磁性粒子が潜像担持体ｌに付着すること
も防１トできる。また、マグネット２．１を永久磁石と
して、これを可動とする例を示したが、固定のソレノイ
ド（電磁石）として、これを、電気的に付勢・消勢制御
してもよい。 第４図は本発明における他の実施例を示す。ブレード外
部には回転可能なマグネット部材３１が設けられている
。 第４図は磁性粒子に対する緩い拘束状態、第５図は磁性
粒子完全拘束状態を示しており第２図に説明したのと同
じ作用である。第６図は拘束磁極Ｎｌと同極性の磁極が
ブレードに接触している様子を示し、ブレード先端では
同極磁極の作用で磁性粒子は緩い拘束の状態となってい
ることな示し、同極磁極の拘束の程度を任意に調節する
ことにより磁性粒子の漏れ量を容易に制御することが可
能となり、前述した画像形成時、非画像形成時のタイミ
ングに合わせて磁極を変えることで長期に渡りきれいな
コピーを得ることが可能となるものである。 ここで使用する現像方法としては特公昭５８−．３２３
７５に記載の方法が好ましい。電子写真潜像担持体１１
と現像剤保持部材２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。 免１立奥】 以上説明した如く、本発明によれば、規制ブレードの現
像剤容器外部側に磁性部材が設けられており、且つ、該
磁性部材が前記拘束磁石と影響を及ぼし合わない第１の
状態と規制イレードを通して磁路な形成する第２の状態
とを取りうるので、画像形成時以外の運転時は、磁性体
粒子の微量漏洩を許容する構成が可能となり、画像形成
に有害な磁性粒子の漏出を招くことなく、全体として規
制ブレード部の粉体圧力を軽減し、トナーの攪拌を良好
ならしめ、コーティングでのスジの発生、現像剤保持部
材２上へのトナー融着を防止することができ、長期にわ
たって、良好な画像を形成することが可能な現像装置が
提供される。

【図面の簡単な説明】

、第１図は本発明を適用可能な非磁性現像剤用現像装置
の断面図、 第２図は本発明による現像剤装置の断面図、 第３図は第２図の現像装置であって、第２図のものとは
異なる状態にある断面図、 第４図は本発明の他の実施例による現像装置の断面図、 第５図および第６図は第４図の現像装置であって、第４
図のものとは異、なる状態にある断面図である。 符号の説明 １：Ｎ！像担持体 ２：現像剤保持部材 ３：現像剤供給容器 ６：規制ブレード ２１．３１：磁性部材 第１図 籐２　図 ＩＥ３図 １１４図　第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性現像剤を保持する現像剤保持部材と、非磁性現像
   剤を現像剤保持部材表面に供給する現像剤供給手段と、
   現像剤保持部材表面に間隙を形成して配置した規制ブレ
   ードと、規制ブレードに対し現像剤保持部材を介して反
   対側に配置され、且つ、規制ブレードの対向する位置よ
   り現像剤保持部材の移動方向上流側に配置された固定磁
   界発生手段を有し、現像剤保持部材上に非磁性現像剤の
   薄層を形成して潜像相持体を顕像化する現像装置におい
   て、前記規制ブレードの現像剤容器外部側に磁性部材が
   設けられており、且つ、該磁性部材が前記固定磁界発生
   手段と影響を及ぼし合わない第１の状態と、規制ブレー
   ドを通して磁路な形成する第２の状態とを取りうること
   を特徴とする現像装置。