JPS613166A - 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】 本発明は、非磁性現像剤により潜像を現像する現像装置
に関するものである。

従来、乾式−成分現像装置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−成分現像剤の薄層を形成することは極めて難
しく、このため比較的厚い層の構成で現像装置を構成し
ていた６しかるに、現像画像の鮮明度、解像力などの向
−１−が求められている現在、乾式−成分現像剤の薄層
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−成分現像剤の薄層形成方法とし
ては、特開昭５４−４３０３７号が提案されており、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。７ａ性現像剤は磁性を持た
せるためトナー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、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法として、ビーバー
の毛のような柔か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
布する方法が提案されている。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、ゴースト等の発生しやすいという
問題点があった。

これに対して本出願人は、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一ヒ記容器の非磁
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部材と、この規制部材に対して
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部材の上流側にＦＩｉ性粒子粒子
る磁気ブラシを形成するＩａ極を持つ磁界発生手段とを
有し、磁性粒子の粒径な３０μ〜１００ｇとし、非磁性
現像剤の濃度を２５〜７０重畢％にして、現像剤保持部
材表面に非磁性現像剤の薄層を形成し、これを潜像担持
体と約３００用の間隙で対面させ、かつ潜像担持体と現
像剤保持部材表面との間に周波数１０００〜２０００Ｈ
ｚ、ピーク間電圧が１０００〜２０００Ｖ（７）交番電
圧を印加して現像を行う方法を提案した。。

第１図はこのような現像方法の現像原理を説明するため
の現像装置の断面図を示す０図において、ｌは潜像担持
体としての電子写真感光体ドラムであり１図示しない潜
像形成手段により形成した潜像を保持し、図示の現像位
置を矢印ａ方向に回転して通過する。この感光体ドラム
１に対しては、現像剤を保持する現像剤保持部材である
非磁性スリーブ２が、所定の間隙を保って対向しており
、このスリーブ２は矢印す方向に回転する。このスリー
ブ２の上皿には非磁性現像剤と磁性粒子の混合体４を貯
蔵する４ｉｌＩｖｆｆ１やアルミニウム等の非磁性の容
器３が位置し、この容器３のスリーブ回転方向下流には
、現像剤規制部材である磁性ブレード５がねじ止めされ
ている。

一方、この磁性ブレード５に対するスリーブ２の反対側
には、磁界発生手段として磁極６１〜６６を有する磁石
６が設けられている。この磁石の取付は位置は、磁極の
位置と磁性ブレード５との関係で決定され、実際には磁
性ブレード５の位置よりも若干スリーブの移動方向−上
流側に磁極を設ける。こうすることで、形成する磁界の
作用によって磁性粒子の流出防止、及び現像剤の均一塗
布が良好に行われる。

上記構成において、容器３内の磁性粒子は、磁石６のＮ
１　極６１と磁性ブレード５との内に生じる磁界により
、磁気ブラシ７を形成する。そして、スリーブ２が回転
することにより」二記磁気ブラシ７を保持したまま、磁
性粒子と非磁性現像剤とは攪拌混合される。この状態で
容器３の磁性ブレード側では、このブレード５め存在に
より現像剤と非磁性粒子の混合体は、このブレードによ
り移動が阻止されて、ヒ昇し、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、磁性ブレード５の近傍に形成し
た磁気ブラシ７部より、スリーブ２の表面に鏡映力によ
り均一に薄く塗布され、感光体ドラムとの対向位置に至
る。この対向位置では非磁性現像剤の層厚はスリーブ・
ドラム間の間隔よりも薄くスリーブとドラにとの間にバ
イアス電源８より交流又は交流に直流を重畳した現像バ
イアスを印加して特公昭５８−３２３７５号公報に記載
の現像方法により現像を行うことが好ましい。

ところで、磁気ブラシ７を構成する磁性粒子は、磁石６
の磁界による拘束力が、スリーブと磁性粒子との静電的
伺着力や摩擦力が原因する搬送力より大となるように設
定することで、スリーブ２上には流出しない、そして、
磁気ブラシ７の領域内に非磁性現像剤があれば、磁気ブ
ラシ７の磁性粒子とこの現像剤との比率は、スリーブ２
の回転によ、りほぼ一定値を保つ、これにより現像でス
リーブ−ヒの現像剤が消費されても、自動的に磁気ブラ
シ７の望域に現像剤が供給される。従って、上記スリー
ブ２上には常に一定量の現像剤の供給塗布が可能となる
。

なお、１−記原理説明では規制部材に磁性ブレードを用
いているが、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ｌにするため、スリーブと産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、磁性粒子を拘束しかつ循環運動させること
ができる点で好ましい。

磁性粒子の役割は、非磁性トナーを分散させて、スリー
ブ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２〜１２ｗｔ％）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。

マグネットに吸着された二成分現像剤はスリーブの回転
により磁性ブレード５まで搬送される。

この搬送される過程において、非磁性トナーと磁性粒子
よりなる二成分現像剤は磁力でスリーブ２の表面に吸引
され、スリーブに摺擦するため、非磁性トナーは現像ス
リーブ２の表面にも静電気的な力で吸着される。磁性ブ
レード５部においては、磁極６１と磁性ブレード５との
間隙中の磁界のために磁性粒子が滞留してブラシ状とな
り、これにより後から送られてくる磁性粒子はスリーブ
２の表面より掻き落される。

一部スリーブ２の表面上に付着した非磁性トナーはこの
磁界の作用を受けることなくこのブレード５を通過し、
スリ、−プ２の表面に非磁性トナーの薄層が形成され、
感光ドラム１と現像スリーブ２の接近している現像部に
供給される。磁性粒子のブレード５部からのもれ出しを
防止する目的でカット磁極６１を若干（図中０１）現像
容器３偏に傾ける。このように磁極６１を現像容器側に
傾けることで、磁性プレート５から現像部側への磁束洩
れが防止され、磁束は現像容器３内のみに限定されるた
め、磁性粒子がブレード５部から現像容器外へ持ち出さ
れることはほとんど無くなるものである。

ところで、第１図に示した現像装置を用いて画像形成を
行った場合、スリーブの回転１＃後にドラムｌとスリー
ブ２との間で火花放電を生じることがあった。これはス
リーブの回転初期に、磁性ブレード先端に磁気的にトラ
ップされていた磁性粒子の一部が、回転直後にブレード
先端に加わった衝撃に耐えきれず、ブレード先端に拘束
されずにスリーブ表面の摩擦力により引かれてブレード
部分を通過して現像部に至ってしまい、その結果ドラム
とスリーブ間の狭い間隙に印加されたＶｐｐ＝１３００
〜２０００Ｖの交番電界中で磁性粒子を介して火花放電
が発生したものである。

この現象は、連続して多数枚のコピーをとった後の、最
初の１枚目により多く現われる。これは、多数枚のコピ
ーを続けることにより、磁性ブレード前にブレードから
漏れ出やすい緩く拘束された状態の磁性粒子が増えてき
たためである。このような場合は、往々にして感光ドラ
ム表面に火花放電によるピンホール状の損傷を与える場
合がある。これらの現象は、スリーブ周速の速い高速機
の回転の立ち上がり時に顕著となる。また、機械を他の
場所にガタガタさせながら移しかえた後のスリーブの回
転立ち上がり時に顕著である。

このような現像装置は、前述のトナーコーティングの原
理で説明したごとく、ブレードの阻止力とスリーブ表面
での搬送力がバランスしてトナーのみのコーティングが
行われている。そこで、スリーブ回転の立ち１；がり時
や移動に伴う振動衝撃力が働いた場合にはバランスがく
ずれ、ブレード部に漏洩しやすい状態の磁性粒子が増え
て前述のような欠点を生ずるのである。

本発明は前記欠点を防止することを目的とし。

特に磁性ブレードを用いて磁性体粒子を拘束しつつ非磁
性体トナーのコーティングを得る現像装置において、現
像バイアス印加のタイミングを特定した現像装置でめる
。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第２図にバイアス印加のタイミングを示すタイムチャー
トを示す、第２図では、コピーボタン信号Ｔ１　に同期
して感光ドラムが回転を始める。また、この感光ドラム
と同期して現像スリーブが回転を始める。

この時、磁性ブレードの先端に拘束されている現像剤に
回転開始の衝撃が伝わり、微少量の磁性体粒子がブレー
ド部から漏れ出し、スリーブ表面に吸着して搬送され、
現像部に至ることがある。

今、スリーブ外径をγ、周速をν５、ブレードから現像
部までの角度を０２とすると、磁性体粒子が現像部に至
るまでの時間ＪＴはΔＴ＝２πγθ／３６０シＳとなる
。そこで、現像バイアスはスリーブが回転を始めてから
少なくともＩ！ｌＴ遅れて印加されるように条件設定さ
れることが必要である。

第１図に示した現像器構成の場合、ΔＴはスリーブが約
１７４回転する時間であるが、実際に機械を設計するに
あたっては１倍の約１／２回転した後にＴ２でバイアス
を印加するように設定した方が、時間が遅れて漏れ出て
きた磁性粒子による火花放電をも防ぐことができ、より
効果的となる。

感光ドラムは所定枚数のコピーを終了後に停止し、同時
に現像器回転も停止する（Ｔ、）、バイアスの停止のタ
イミングは、最終コピーを現像後は、現像器の停止前後
の任意の点にとることができる。

第３図は本発明の他の実施例のタイミングチャートで、
現像器をクラッチを介して駆動する場合のタイミングを
示す、このように感光体ドラム１−の潜像が形成されて
いる特定部分だけを現像するべく回転の断続を行う方法
は、不必要な回転負荷による現像剤の疲労を防止する１
−で効果があり、多数枚のコピーに渡って美麗な画像を
維持することのできる良好な構成である。

この場合現像バイアスは、第２図の例で説明・したごと
ぐスリーブの回転開始（Ｔ３）から少なくともＪＴ後に
、望ましくは２×Δτ後にＴ４で印加されることを示す
、実際には、バイアス印加のタイミングでドラムＦが現
像されているのであるから、現像器はドラム玉の潜像部
分が現像部に至る約２×４Ｔ前にクラッチを介して駆動
させる必要がある。バイアスを切るタイミング（Ｔ６）
は第２図の例とほぼ同じく、潜像部分を現像し終わった
任意の時間に選ぶことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像装置の断面図、第２図は本発明の実施例の
タイミングチャート、第３図は本発明の他の実施例のタ
イミングチャートである。 図において、ｌは感光ドラム、２はスリーブ、３は容器
、４は現像剤混合体、５は磁性ブレード、６は磁石、７
は磁気ブラシ、８はバイアス電源、を表わす。

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現像剤規
   制部材と、規制部材に対し現像剤保持部材を介して反対
   側に配置され、且つ規制部材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非磁性現像剤の薄層を形成し、潜
   像担持体と現像剤保持部材との間に交番電界を印加して
   潜像担持体を顕像化する現像装置において、少なくとも
   前記現像剤保持部材が回転を始めてから、現像剤保持部
   材が規制ブレードから潜像保持部材と対向する現像部に
   至るまでの時間を経過した後、前記交番電界を印加する
   ことを特徴とする現像装置。