JPS61113081A - 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】 抜４牙夏 １一 本発明は、乾式現像装置に関し、より詳細には、電子写
真複写機等に適用できる一成分系磁性トナーを用いる現
像装置に関するものである。

側釆技庸− キャリアを含まない一成分系現像剤を使用する現像方法
は、装置の小型化や維持管理面において有利であるが、
画像に地肌汚れが発生し易い傾向がある。そこで、画像
濃度を低下させることなく地肌汚れの発生を防止する為
、磁性トナーとこれより体積平均粒径の小さい導電性磁
性粒子との混合物から成る一成分系現像剤が提案されて
いる。

これによれば、現像が可能となる閾値電圧を」二げるこ
とかでき、従って、地肌汚れ等の無い高度な現像性及び
転写性を得ることができる。

然るに、新たな現像剤が投入された稼動初期は良好な現
像効果が得られるが、現像を繰り返して行うにつれ、徐
々に現像剤中の磁性トナーが少なくなって導電性磁性粒
子の比率が増し、種々の不都合が発生する。即ち、現像
剤中に導電性磁性粒子の凝集体が生じ、その凝集体が現
像剤の層厚規制を行うドクタ部にトラップされる。その
結果、現像剤の搬送が妨害されて供給不足を来し、画像
にすし状の濃度ムラが生じる。又、現像閾値電圧が低下
し地肌汚れを引き起こす傾向がある。

−目一−イウ 本発明は、以」二の点に鑑みなされたものであって、−
成分系現像剤を使用する場合も地肌汚れや濃度ムラ等を
発生させず高度な画像品質を安定して得ることが可能な
現像装置を提供することを目的とする。

構−域一 本発明は、上記の目的を達成させるため、磁性ｌ〜ルナ
−導電性磁性粒子を含有する磁性現像剤を静電潜像に供
給して潜像を可視像化する現像装置において、前記磁性
現像剤を現像領域を含む所定の経路に沿って搬送する現
像剤搬送体と、前記現像剤中の前記導電性磁性粒子の含
有比率を常時一定に保つべく前記導電性磁性粒子を選択
的に適量づつ分離回収する導電性磁性粒子回収手段とを
有することを特徴としたものである。

ここで、先ず、本発明で使用される現像剤の構成につい
て説明する。現像剤は、高電気抵抗磁性トナーと導電性
磁性粒子及び微細粉末から成っている。高電気抵抗磁性
１〜ナーと導電性磁性粒子との混合比率は、現像装置に
投入する前の状態において、（９８〜６０）：（４−０
〜２）が好ましい。これに対して、微細粉末は０．１乃
至５重量部が好適である。混合方法については、磁性ト
ナーと導電性磁性粒子を夫々微細粉末と混合した後両者
を混合しても良く、又、それら三者を同時に混合しても
良い。好適には、磁性トナーと微細粉末を混合した後こ
れと導電性磁性粒子を混合するのが良い。

高電気抵抗磁性トナーは、高分子物質、磁性微粉末、極
性制御剤から成り、必要に応じて着色剤が添加され、体
積固有電気抵抗値が１０゛２Ω・Ｇ以上で体積平均粒径
が５〜２０μｍとなる様に調製される。ここで、高分子
物質としては、例えばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂
、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フ
ェノール樹−４＝ 脂、ポリウレタン樹脂、天然樹脂、セルロース類等が好
適であり、磁性微粉末としては、Ｆｅ、Ｎｉ。

Ｃｏ、Ｍｎ等の金属又はこれら金属の酸化物若しくは合
金から成る磁化可能材料の１μｍ以下の粉末が用いられ
る。着色剤としては、例えばカーボンブラック、アニリ
ンブラック、クリスタルバイオレット、ローダミンＢ、
マラカイトグリーン、ニグロシン、銅フタロシアニン、
アゾ染料等の顔料又は染料が用いられる。又、転写工程
で転写紙に印加する電圧とは逆極性に磁性トナーを摩擦
帯電させて転写効率を」二げる為、ニグロシン、モノア
ゾ染料、亜鉛ヘキサデシルサクシネート、ナフトエ酸の
アルキルエステル又はアルキルアミド、二１へロフミン
酸、Ｎ、Ｎ’−テトラメチルジアミンベンゾフェノン、
Ｎ、Ｎ’−テトラメチルベンジジン、トリアジン、サリ
チル酸金属錯体等、この分野で電荷制御剤と呼ばれる極
性の強い物質を添加することが好ましい。

導電性磁性粒子は、好適には、体積平均粒径が磁性トナ
ーの１７５〜４１５で、体積固有電気抵抗値が１０９Ω
・σ以下であることが好ましい。材料としては、例えば
、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ等の金属又はこれらの金属酸
化物若しくは合金が用いられる。導電性磁性粒子はこれ
ら磁化可能な材料のみから調製されることが好ましいが
、それらだけでは所望の粒径を得ることが難しいので、
必要に応じて添加される導電剤と共に１μｍ以下の微小
磁性粉を樹脂中に分散させて所望の粒径を得る。

微細粉末の材料としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム
、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、
硫酸バリウム、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、
水酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネ
シウム、クレー、ホワイトカーボン、アルミナホワイト
、タルク等が挙げられる。

以」二の如く構成された現像剤を使用する場合において
、通常、前述した如く導電性磁性粒子の蓄積が起こり、
これが原因となって濃度ムラや地肌汚れが発生するので
あるが、その蓄積過程は次の様に考えられる。即ち、現
像剤が現像スリーブ」二に担持されている際、例えばス
リーブ内部に設けられている磁石からの磁力による単位
重量当りの拘束力は、導電性磁性粒子のほうが磁性１ヘ
ナーよりも大きい。又、磁性粒子は僅かながらも現像す
べき潜像の極性に対して同極性側に帯電している。

従って、導電性磁性粒子の方が磁性トナーよりも潜像の
画像部分に静電気的に転移し難く、現像剤中に蓄積する
。この場合、導電性磁性粒子は、潜像の非画像部に付着
する傾向があるが、その量は微々たるものであり、導電
性磁性粒子の蓄積を防止するに至らない。そこで、本発
明においては、導電性磁性粒子を選択的に回収する為の
独自の手段を設け、その蓄積を効果的に防止することを
企図する。

以下、本発明の一実施例に基づき具体的に説明する。本
例では、 スチレン−メチル メタクリレート共重合体・・・１００重量部ニグロシン
　　　　　　　・・・　　２重量部マゲネタイｈ（０，
１−μｍ）・・・　８０重量部より成る混合物を熱ロー
ルにより加熱混練して冷却した後、粉砕し分級して体積
平均粒径１４μｍ、体積固有電気抵抗値８×１０”４Ω
・印の高電気抵抗磁性トナーを得た。この磁性トナー７
０部に対し酸化チタン１部を加えて混合した後、体積平
均粒径８μｍ、体積固有電気抵抗値３×１０″′Ω・印
の導電性磁性粒子Ｆｅ３０４３０重量パーセントと混合
して、本例で使用する現像剤を得た。

次に、本発明の現像装置の１実施例について説明する。

第１図において、静電潜像担持体としての有機性感光体
ベルト１が回動自在に張設されており、本例では負極性
の静電潜像が形成される。

このベルト］に周面の一部を近接又は接触させて、導電
性材料から成る現像スリーブ２が回転自在に支承されて
いる。そして、このスリーブ２は、接地されている。現
像スリーブ２の内部には、内周面に沿って例えば６個の
磁石３が略均等に配設されている。そして、感光体ベル
ト］−に近接する側とは略反対側のスリーブ２の外周面
に沿って、上述した現像剤が貯留されているホッパ４が
形成されている。ホッパ４内には、撹拌羽根５が回転自
在に設けられており、現像剤の凝集を防止しスリーブ２
周面」二に適量づつ円滑に供給する。撹拌羽根５に隣接
して、１−フタブレード６が配設されており、スリーブ
２の回転と共に搬送されてくる現像剤の層厚を規制する
。所定の層厚に規制された現像剤はスリーブ２の回転と
共に現像部りに搬送され、ここで適所で一様帯電及び像
露光工程を経て感光体ベルト１表面に形成され搬送され
てくる静電潜像に供給され、潜像が可視像化される。

而して、現像スリーブ２の回転方向に沿って現像部りの
下流側には、現像剤中の導電性磁性粒子を分別回収する
手段としての導電性ローラ７が回転自在に支承され配設
されている。導電性ローラ７は、その周面の一部が現像
スリーブ１周面に近接する分離部Ｓにおいて互いに同方
向に移動すべく回転駆動されており、現像スリーブ２が
回転されている間、それと同じ線速度で回転される。こ
の導電性ローラ７には、潜像とは逆極性の正のバイアス
ミ位を印加する為の可変バイアス電源８が接続されてお
り、本例では＋３００ｖの電圧が導電性ローラ７に印加
されている。従って、分離部Ｓには正の電界が形成され
、前述した如く潜像極性と同極性に帯電する傾向の有る
導電性磁性粒子が選択的に導電性ローラ７側に転移しそ
の周面に付着する。この場合、バイアス電位を適宜調節
して磁性粒子の転位量を制御し、容易に現像剤中の磁性
粒子の含有比率を一定に保つことができる。

分離部Ｓとは略反対側の導電性ローラ７周面には、スク
レーパ９が先端部を圧接させて配設されており、導電性
ローラ７周面に静電気的に付着し搬送されてくる導電性
磁性粒子を強制的に剥離させる。剥離せしめられた導電
性磁性粒子は導電性ローラ７等を収納するハウジング１
０に形成された回収部１０ａ内に落下し、所定量蓄積し
た後適宜回収される。斯くの如くして、現像スリーブ２
及び導電性ローラ７の回転と共に導電性磁性粒子が適量
づつ現像剤中から分別され、現像装置の稼動と共に導電
性磁性粒子が現像剤中に蓄積する不都合が防止される。

ここで、本願発明者等が本発明の効果を確認する為に実
施した第１図に示した現像装置のランニングテスト結果
について説明する。先ず、ホッパ４内に上述した如く調
製した現像剤を２００ｇ投入する。そして、連続コピー
を開始し、現像剤残量が約１００ｇとなった所で、新た
な現像剤を１、　００ｇ追加投入する。以上の稼動サイ
クルを繰り返して、５万枚まで連続コピーを実施した。

その結果、濃度ムラ及び地肌汚れ等の画像不良は発生せ
ず、高度な画像品質が安定して維持された。又、このと
きの現像剤中の導電性磁性粒子の比率は、３１重量パー
セントであり、初期の混合比率と殆ど変っていない。尚
、導電性ローラフにより回収された導電性磁性粒子の重
量をチェックしたところ、７０ｇであった。

次いや、第２図に示す如き導電性ローラ７を有さない現
像装置により、同様なランニングテストを行い、その結
果を比較した。同一の現像剤を用い同一稼動サイクルで
連続コピーを実施した所、１万枚をコピーした後程から
画像に濃度ムラが発生し始め、２万枚を過ぎると、地肌
汚れが生じた。

２万枚の連続コピーを実施し、現像剤残量が１００ｇに
なった所で、現像剤中の導電性磁性粒子の比率を調べた
ら、約６０重量パーセントとなっていた。以」二の結果
から、本発明の効果が明確に確認された。

僧−１４ 以上、詳述した如く、本発明によれば、導電性磁性粒子
を分別回収する独自の手段を設けることにより、現像剤
中における導電性磁性粒子の含有比率の増大を有効に防
止することができる。従って、導電性磁性粒子の含有比
率の増大がもたらす画像濃度ムラや地肌汚れ等の画像不
良の発生が確実に防止され、良好な画像を長期間にわた
って安定して得ることができる。この場合、導電性磁性
粒子回収手段として導電性ローラを配設すると共に所定
の極性の電圧を印加することにより、効率良く導電性磁
性粒子を分別回収できる。尚、本発明は上記の特定の実
施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲内
において種々の変形が可能であることは勿論である。例
えば、現像すべき潜像の担持体は、感光体ベルトに限ら
ず、感光体ドラム若しくは誘電体ベルトであってもよい
。

又、現像スリーブとして表面部に微細な電極粒子を互い
に電気的絶縁状態に保持したフロート電極付スリーブも
使用する場合にも、本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示した模式図、第２図は本
発明の１実施例の効果を比較確認する為に用いた現像装
置を示した模式図である。 （符号の説明） １：　感光体ベルト ２：　現像スリーブ ７：　導電性ローラ ８：　バイアス電源 ９：　スクレーパ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性トナーと導電性磁性粒子を含有する磁性現像剤
   を静電潜像に供給して潜像を可視像化する現像装置にお
   いて、前記磁性現像剤を現像領域を含む所定の経路に沿
   って搬送する現像剤搬送体と、前記現像剤中の前記導電
   性磁性粒子の含有比率を常時一定に保つべく前記導電性
   磁性粒子を選択的に適量づつ分離回収する導電性磁性粒
   子回収手段とを有することを特徴とする現像装置。 ２、上記第１項において、前記現像剤搬送体は接地され
   ており、前記導電性磁性粒子回収手段は前記現像剤搬送
   体に近接させて回転自在に支承された導電性ローラと該
   ローラに前記潜像電位とは逆極性の電圧を印加するバイ
   アス電源とから成ることを特徴とする現像装置。