JPS6041069A - 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■バｌＪ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。

’ＬＸＪＪＬ猪 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」二がめられて
いる現在、乾式現像剤の薄層形成方法及びそのＲ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５４−４３０３．．７　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″’ｆ　ＩＫ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）そのカラー再現の除の色彩の悪
さ′９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
剤を伺着塗布する方法や、表面か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プレー１・とじ
てりγ外体ブレードを使用した場合、現像剤（栓の規制
は可能であるが、均一な塗布は行われず、現像ローラ」
ユのｍ　ＩＥ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゛重電荷賦与は行すれない
ため、かぶり等の発生しやすい問題点があった。

九に１１ 本件出願人等は上述の従来方法と全く異なる〃１規な薄
層形成方式として、潜像担持体に沿って回転する非磁性
体の円筒状現像剤保持部材と、その内部に固定された磁
界発生手段を有し、磁性粒子と非磁性現像剤を含む混合
体層を該現像剤保持部材周辺に形成し、かつ、該混合体
層の外側に前記非磁性現像剤を主成分とする現像剤層を
形成して現像剤供給容器内に収納し、現像ｆＩす保持部
月１゜に現像剤薄層を形成せしめるものを既に提案した
。しかし乍ら、この様な現像剤薄層形成装置を使用した
現像装置においては、現像装ｈｖ１の端部近傍で、端部
板との摩擦により磁性粒子の循環が阻害されるため、長
時間コピーを続けると非ｍ　４４１現像剤の該端部への
供給が充分に行なわれず、両像端部において濃度低下が
生ずるおそれかあった、また磁性粒子として、例えば、
フンソ樹脂をコーティングした鉄球を用いると、フンソ
樹脂がすへりやすいために、現像剤保持部材の回転によ
っても磁性粒子が循環せず混合体中の現像剤ｉ−か不足
しｅｔｌｆｆｉ低下、白抜けなどの問題が１１明した。

従って、本発明は、磁性粒子を使用して、現像剤層１１
１部材上に非磁性現像剤の薄層を形成する装置において
、磁性粒子と非磁性現像剤とを有する混合体層に非磁性
現像剤が均一、かつ、充分に供給することを保証し白抜
けや濃度（らなどのない安定した画像を得る現像剤薄層
形成装置を提供することをｆｉｌ的とする。

Ｌ見立１遣 本発明の現像剤薄層形成装置は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部材磁（’１部材と、該保持部
材内部に設けられた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、現像剤供給容器内の磁界を連続
的または間欠的に変化させる手段を設けたので、現像剤
供給容器内の混合体内の磁性粒子を充分撹拌させること
かできる。

実ｊＥ例 以ト本発明の実施例を図面とともに説明する。第１図は
本発明が適用ｆｒｆ能な非磁性現像剤薄層形成装置の説
明図である。

第１図において、１．１は円筒状電子写真感光体であり
矢印力面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、没けられている。

現像剤供給容器１３はその下部近傍に開目をイ１し、該
開１」部に現像剤保持部材１２か設けられている。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Ｊズる。

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
は固定磁界を発生ずる固）１−゛磁界発生手段、すなわ
ち、ω石１４か固定的に設けられている。磁石１４は固
定され′Ｃいるので、現像剤保持部材１２のみが回転す
る。この１８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の開口の上部近傍には磁性体よりな
る磁性ブレード１５（磁性粒子拘束部材）が配置されて
いる。この磁性ブレード１５４こ夕・１して現像剤保持
部材１２を介した反対側にｔよ磁イ１１４の磁性粒子拘
束磁極２０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０（５・〜５０度）ずれ
て配置されている。

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力く設りられ、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１
８は、鉄等の金１４以外にもシール磁極２１とは逆極性
の関係側こ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１．Ｘ。

かかる構成の装置の現像剤供給容器に（ｍ　＋Ｉ才ｉｔ
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、混合体層１６を形成させる。この混
合体層を形成する混合体は磁ヤ１粒子に対して約５〜７
０％（１稙）のＪＩ　ｒｄ性現像剤を含むことが好まし
いが、ｍ　ｔ１粒−ｒ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。混合体層１６
中の磁性ＳＳ／　／は磁石１４の発生する磁界により磁
気ブラシを」杉成し、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ｌ　５−１ｉｉ１
　ｉこも磁気ブラシが形成されこれは混合体層１６の磁
性粒子を現像剤供給容器１３の内部に拘束する。

この混合体層１６の１．に−１１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、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１．１は前記の混合体層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、例えは、混合体層１
６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に振動をりえて、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（
’１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；喜
−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１！ｉ、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ｌｊ７作用により現像剤保持部材１２の外周にそっ
て−１−シ１し、このときに、非磁性現像剤と現像剤保
持部材１２の表面は接触して混合体層中の非磁性現像剤
は静電的に現像剤保持部材１２」二に塗；／Ｉｉされる
。

禾実施例において、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
は磁性粒子表面に酪化１１りまたは）１磁性現像剤と静
電的に同型位にある樹脂などの絶縁処理を施し、磁性粒
子からのトリポ伺グーを少なくし、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Ｊ１．　
して行くが、磁性プレー１’　ｌ　５と磁性粒子拘東磁
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＋：　１５の先端の間隙を通過す
ることを妨げられる。したかつて、この部分の磁性粒子
は、あとからつぎつきに送られてくる磁性粒子に押され
て、第２図に矢印で示すこと〈旋回・反転して、その後
１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プ
レート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、磁性プレート部に形成
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？ｚす＜コーティングされて現像
剤保持部材■２の表面に・戎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。

第２図は本発明による現像剤薄層形成装置であって、第
１図に示した構成に加えて、磁性体よりなる撹拌手段２
４をセｊ１えている。

第２図に示すように、撹拌手段２４か混合体層と非磁性
現像剤層との界面伺近で、昇磁＋’ｌ現像剤の落下地点
近傍に設けられ、この撹拌ｒ段２４は現像剤供給容器１
３に取付けられた回転駆動軸２６と該回転駆動軸２６に
複数の支１１Ｉ杯２８によって取付けられ、第２図紙面
に対して直角方向に伸びる磁性材木１製の撹拌部材３０
とを右し１回転駆動軸２６を中心として撹拌部材３０が
不図示の駆動手段によって矢印ｄの方向に回転する。た
だし回転方向は逆であってもよい。撹拌部４Ａ３０は現
像剤供給容器１３の両端近傍まで伸でいるので該端部に
おいても撹拌か１・分におこなわれる。

すなわち、この磁性体撹拌り段２４を回動さゼると現像
剤供給容器１３内の磁界が変化し、混合体層１６表面近
くの磁性粒子かこの磁界の変化によって撹乱されて非磁
性現像剤と程合され、程合体１６に現像剤が一様に供給
されると共に混合体１６の循環が促進される為に１本発
明の現像剤ＩＭ層層形成舗石現像装置に用いた場合、該
現像ＪＡ置の端部における濃度低下が発生することはな
い。

磁性体撹拌手段２４自身の機械的な撹拌力の他に、該撹
拌手段２４の回転にともなう磁界変化による撹拌力が加
わるために撹拌効果が高まる。

その結果磁性撹拌手段２４が程合体層１６に全く触れず
近接しているだけでも磁界の変化が磁？’１．　Ｆｉ了
に影響を与えるので、磁性体粒子の穂が振動して、現像
剤を取り込むので撹拌手段２４が必ずしも［Ｊ合体層１
６に触れる必要はなく磁性体撹拌り段２４の設定の自由
度か広がると共に何らかのｊ；ｊ因により程合体層１６
が薄くなって磁性粒子の穂と撹拌手段２４との距離が大
きくなった場合でも撹拌効果が持続できる。

また一般の二成分磁気ブラシ現像装置では、強い撹拌が
必要で、本発明による撹拌は磁性粒子の穂の表面部分を
振動させる程度の力しか働かないために二成分磁気ブラ
シ現像装置グにおける磁気ブラシへの現像剤の供給には
不充分でありこの撹拌の効果は大きくない。

この磁性体撹拌手段２４の望ましい条件について以下説
明する。該手段の材質としては高透磁テ（りを持つもの
が好ましく、設置位置としては、混合体と非磁性現像剤
との界面に撹拌作用か及ぶような位置とすること、すな
わち、混合体層に近接していることがよい。回転速度は
現像剤保持部材の回転速度の２倍からｌ／１００程度、
特に、同速から１１５０が好ましい。本実施例において
は、現像剤保持部材の回転数６０　ｒ　、　ｐ　、　ｍ
　、　、に対し撹拌手段２４の回転数を３Ｏｒ、ｐ、ｍ
、とじたところ、かぶりや白抜けのない安定した画像か
得られた。

つぎに、未発１！ＩＪの一旦体例について説明する。旦
体例装置において感光体１１は矢印ａ方向に回転する。

現像剤保持部材１２は欠印す方向に回転し、外径２０ミ
リ、厚さ０．８ミリのアルミニウム製である。その表面
は＃６００の７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０．８ミクロン（Ｒ
Ｚ＝０８３）にした。

一方、回転する現像剤保持部材１２内にはフェライト焼
結タイプの磁石１４を固定して配設し、その磁性粒子拘
束磁極２０であるＮ極は磁性ブレード１５に対して、現
像剤保持部材１２の中心Ｏと磁性ブレード１５先端を結
ぶ線から２５度（図示０）傾けて設定し現像剤保持部材
表面での磁束密度をピ一つてで６００ガウスとした・該
磁極に隣接するＳ磁極は前記Ｎ磁極に対して４０度の位
置にある。

磁性ブレード１５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。この磁性ブレード１５は現像剤
保持部材１２の表面に対して間隔を１００ミクロンに設
定した。

磁性粒子としては粒径８０−１０６ミクロン、最大６２
　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇの球形フェライト（ＴＤｌ（社製
）を８０ｇ用いた。一方、非磁性現像剤としてはポリエ
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錯
体）を内添し、シリカ０．６％を外添した平均粒径１２
ミクロンの負（−）極性に帯電するシアン色の粉体を２
００ｇ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、現像剤供給容器１３内に入れた。

上記現像剤供給容器１３内における非磁性現像剤と磁性
粒子との混合体、特にこの磁性粒子が磁界の下で現像剤
保持部材１２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。

この構成の現像装置においては、現像剤保持部材１２の
回転にともない現像剤保持部材１２の表面には、約８０
ミクロン厚の非磁性現像剤による薄層が形成できた。こ
の現像剤薄層をブローオフ法により帯電電位を測定した
ところ、−７マイクロク一ロン／ｇの電位で均一にイ１
′１電していることを確認した。

この現像剤保持部材１２に対向する感光体１１表面には
、静電潜像として暗部＋５００Ｖで明部＋５０Ｖの電荷
模様を形成し、現像剤保持部材１２表面との距離を３０
０ミクロンに設定した。

そして、上記現像剤保持部材１２に対し電＠４１９によ
り周波数８００Ｈｚ、ピーク対ピーク値が１．４ｋＶで
、中心値が＋２００ｖの電圧を印加したところ、現像む
らやゴースト像、更にほかぶりのない高品質の現像像を
得ることができた。

また、現像剤供給容器１３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、現像機能は現像剤がほとんど
消費されるまで変わらずに安定していた。

第３図は本発明による現像剤薄層形成装置の他の実施例
を示すものであり、この実施例においては、撹拌手段２
４の構成を除いては第２図実施例と同様であるので同一
の機能を行なう手段について同一の参照符号を封するこ
とによって説明を省略する。木実流側における撹拌手段
２４は磁界発生装同としての電磁石３４と外部に設置さ
れた゛電源３６とを有する。電磁石３４は現像剤薄層形
成装置の幅全体に渡って仰るものでもよく、あるいは１
幅方向に複数並べたものでもよい。外部電源３６により
電磁石３４に通電すると混合体層１６の磁性粒子の穂の
形が現像剤供給容器１３内の磁界の変化によって変化す
る。したがって電源のオン・オフをくり返すことによっ
て、磁性粒子を振動させて非磁性現像剤を混合体層１６
中に確実に取込むようにし、したがって、本発明の現像
剤薄層形成装置を現像装置に用いた場合に、白抜け、部
分的濃度低下などの発生を防止して良好な画像を形成さ
せる。上記オン・オフの周波数は、現像剤の劣化を発生
させないために１ＯＨｚ以下が望ましい。以上から明ら
かなごとく、現像剤供給容器１３内の磁界の変化は連続
的（第２図実施例）であっても間欠的（第３図実施例）
であってもよい。

ここで使用する現像方法としては特公昭５８−３２３７
５に記載の方ｌノ、がｌＩｆましい。電子写真感光体１
１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混合体層１６から現像剤
保持部材１２に供給され、混合体層１６における不足分
は、前述の循環ｉ！Ｉ！動により現像剤層１７から供給
される６色更豊逝］ 以」ユ説明したように、本発明によれ帳、磁性体の撹拌
手段２４により磁性粒子の撹拌および非磁性現像剤の取
込みが十分に行われ、現像像のかふりや白抜けが生ずる
ことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用することができる現像剤薄層形成
装置の断面図、 る磁性粒子の′＠環環路路示す断面図、第２図は、本発
明による現像剤Ｒ層形成装置の断面図 第３図は、本発明の他の実施例による現像剤ン゛・９層
形成装置の断面図である。 符号の説明 １１−　電子写真感光体 １３：　現像剤供給容器 １４：　固定磁界発生手段 １６：　混合体層 １７：　非磁性現像剤層 ２０：　磁性粒子拘束磁極 ２４：　撹拌手段 １ｇ　１　回 第　ど　Ｇ口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 開１コを有し、非磁性現像剤と磁性粒子とを収容・供給
   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け
   られた固定磁界発生手段と、 前記現像剤保持部材の外部で前記固定磁界発生手段段に
   対向して設けられ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、現像剤供給容器内の磁界を連
   続的または間欠的に変化させる手段と を有することを特徴とする現像剤薄層形成装ｈ′／１゜