JPS6157971A - 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】 −・−の１ 本発明は乾式現像剤の薄層を形成して現像を行なう現像
装置に関する。更には、非磁性現像剤の薄層を形成して
現像を行なう現像装置に関する。

鎧ＪＪＬ玉 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
ては特公昭５９−８８３１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ヒー／＜−
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＃ａ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ｆ
ａ雄ブラシを摺擦するだけで、ブラシのゝ繊維間に存在
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。

１１立亘１ 本件出願人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側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８層
を現像剤保持部材に形成する方法を既に提案した。

しかし乍ら、この現像装置においては、磁界発生手段と
、磁性粒子拘束部材との間で形成される磁性粒子による
磁気ブラシから、現像剤保持部材の表面の移動と共に、
少量ではあるが、磁性粒子が漏れて、現像部に搬送され
、磁性粒子が、導電路を形成してバイアスリークを生じ
、潜像担持体を傷つける。又は潜像担持体表面上に、飛
翔し、現像画像の画質を低下させる。更に、潜像担持体
面上に飛翔した磁性粒子が、クリーニング部に搬送され
、ＷＩ像担持体面と、クリーニング部材との接触面に介
在し、潜像担持体面をきずっける可能性がある。

従って、本発明は磁性粒子を使用して、現像剤保持部材
上に、非磁性現像剤の薄層を形成して、潜像担持体上の
潜像を現像する装置において、磁界発生手段と、磁性粒
子拘束部材との間に形成された磁気ブラシから漏れる少
量の磁性粒子を現像部に搬送することを防止することを
目的とする。

ｌ１二１１ 本発明によれば、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側に
設けられ、固定磁界発生手段とともに、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を有し、
前記磁界発生手段が、少なくとも、前記磁性粒子拘束部
材との間の磁界で、磁性粒子を前記容器内に拘束する磁
性粒子拘束磁極と、前記現像剤保持部材の移動方向に関
し、該磁性粒子拘束磁極の上流側に位置する搬送磁極と
を有する現像装置であって、さらに、前記磁性粒子拘束
磁極の下流側で、且つ、潜像担持体面上の潜像を現像す
る領域の上流側に、磁性粒子捕捉磁極を有する現像装量
が提供されるので、磁界発生手段と、磁性粒子拘束部材
との間に形成された磁気ブラシから、現像剤保持部材の
移動と共に、漏れた磁性粒子を、該磁性粒子捕捉磁極に
より、捕捉するので、漏れた磁性粒子が現像部に搬送さ
れることが防止される。

丸蓋ｊ 以下本発明の実施例を図面とともに説明する。第１図は
本発明の実施例による現像装置の断面図である。

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アルミニウムあるいはステンレス
鋼などの非磁性の保持部材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。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はその下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の下部は現像剤保持部材１
２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。′８１石１
４は固定されているので、現像剤保持部材１２のみが回
転する。この磁石１４は後述の磁性粒子拘束磁極２ｏ、
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（ａｉ性粒子拘束部材）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。

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、磁性粒子拘束磁極２０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居を形成させずに、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２図に破線矢印
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
１２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１２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
磁性粒子表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１
２から受けるようにすれば磁性粒子の劣化の影０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と磁性粒子拘束磁極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
性ブレード１５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
破線矢印で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、ここで汲上げ磁極２２は現像剤供
給容器１３下部に存在する磁性粒子を現像剤保持部材１
２表面に十分汲上げ、搬送磁極２１に送る作用を行なう
とともに、図示の例で現像剤供給容器１３下部から非磁
性現像剤が漏洩することを防止するものである。

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１２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１ｚ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。

次に、磁性粒子の循環について詳細に説明する。

第２因は、３極構成の磁石１４の、現像剤保持部材表面
での磁束分布を極座標で示す。搬送磁極２１近傍の磁力
は、表面での磁束密度が磁性粒子拘束磁極２０Ｔｊ１極
の磁束密度に比して小さいため、磁界が現像剤保持部材
１２近傍に限定され、表面から離れた磁性粒子には働か
ない、従って、２４で示す部分には、主に重力およびそ
の上部の非磁性現像剤の重力の製器が相対的に強く働く
、一方、磁性粒子拘束磁極２０はその拘束作用を行うた
めに十分な大きさの磁束密度をもたらす、これによって
、破線矢印で示すように、磁性粒子は非磁性現像剤粒子
とともに、磁性粒子拘束磁極２０、汲上げ磁極２２間を
循環運動する。ここで、搬送磁極２１が単極で構成され
る例で説明したが、搬送磁極２１は複数極で構成しても
よく、この場合においても、それぞれの極に、単極の場
合に相応する磁束密度、半値巾を有せしめることにより
、同様の効果が得られる。

次に、それぞれの磁極について、さらに詳細に述へる。

磁性粒子拘束磁ｉ２０では、現像剤保持部材１２表面の
磁束密度が３００〜９００ガウスである。

この磁束密度は、磁性粒子拘束磁極２０の機部、すなわ
ち、磁性粒子を現像剤容器１３内に拘束し、かつ、磁性
粒子の運動を十分に生せしめる値である。搬送極２１で
は磁性粒子拘束磁極２０よりも小さい３００〜５００ガ
ウスが適当である。この値で、搬送磁極２１は、汲上げ
磁極部２２から磁性粒子を非磁性現像剤とともに磁性粒
子拘束８ｉ極２０へ搬送し、しかも、大きな穂立ちのブ
ラシを形成しないので、前述の如く、搬送力の存在を現
像剤保持部材１２近傍に限定することができる。

汲上げ磁極２２部では２００〜５００ガウスである。

このように磁性プレー１５に搬送された非磁性現像剤は
、現像剤保持部材１２表面に、鏡映力により、均一に薄
く塗布されるが、はとんどの磁性粒子は、磁性粒子拘束
磁極２０による磁界拘束力により、非磁性現像剤と共に
現像剤供給容器１３の外に出ることはなく、磁性粒子拘
束磁極２０の循環力と自重によって図のループにそって
汲上げ磁極２２近傍へと移動する。

上記の構成において、はぼ満足できる現像装置を得るこ
とができるが、長時間コピー動作を繰返した場合、偶発
的に磁性粒子と現像剤保持部材１２どの機械的な摩擦力
が磁性粒子拘束磁極２０による磁界拘束力よりも大きく
なり、磁性粒子が現像剤供給容器１３外へ漏れてしまう
ことがある。また、外的に大きな振動が加わった場合な
どでも漏れる可能性がある。

第３図は、このような場合にも、少量の漏れた磁性粒子
が現像部へ搬送されてコピー画質を落としめないように
構成した本発明の実施例を示この実施例においては、磁
性ブレードに対向する位置Ａの下流側（現像剤保持部材
１２の回転方向で）であり且つ、感光体１１上の潜像を
現像する領域Ｂ（潜像担持体と、現像剤保持部材１２の
最近接部領域）の上流側領域Ｒに磁性粒子捕捉磁極２３
を配置することにより、上記のようにたまたま漏れた磁
性粒子を捕捉し、現像領域Ｂへ搬送されるのを防止する
。磁性粒子捕捉磁極２３は磁性粒子拘束磁極と逆の極性
であることが好ましい。

ここで使用する現像方法としては特公昭５８−３２３７
５に記載の方法が好ましい、電子写真感光体１１と現像
剤保持部材１ｚど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７ｇ１９は交流でも直流でも
よいが、交流に直流１　　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。

表１は、本発明実施例において、磁性ブレード１５対向
位置Ａから、下流側へ２０＠の位置に磁性粒子捕捉？２
４極２３を配置し、磁性粒子捕捉磁極２３の現像剤保持
部材１２表面の磁束密度を変化させた場合の現像領域Ｂ
から、感光体１１へ飛翔した磁性粒子量を比較したもの
である。

表１ 表１に示したように、実験的に表面磁束が磁性粒子拘束
磁極２００Ｇ以上、望ましくは、３００Ｇ以上、また、
磁性粒子拘束磁極２０の磁界に強く製雪しないために８
００Ｇ以下の磁性粒子捕捉磁極２３を領域Ｒに配置する
ことにより、不可避的な要因によって、現像剤供給容器
１３外に漏れた磁性粒子が、コピー画像を落としめるこ
とが無くなるか、または、著しく改善される。

更に、本発明では領域Ｈに磁極を設けるだけで、磁性粒
子拘束に大きな効果を有するが、該磁性粒子捕捉磁極の
下流側で該磁性粒子捕捉磁極に近接して磁性粒子捕捉磁
極と同極性の磁極を設けることにより更に大きな効果が
得られる。

ｉ豆立憇ス 以上説明したように、本発明によれば不可避的に漏れた
磁性粒子がコピー画質を落としめることを防止すること
ができ、常時良好なコピー画質を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明が適用可能な現像剤装置の
断面図、 第３図は本発明の実施例による現像剤装置の断面図であ
る。 仁　８　の　雲６　旧 １１：　　７ｒＸ、子写真感光体 １２：　現像剤保持部材 １３：　現像剤供給容器 １４：　固定磁界発生手段 １５：　磁性粒子拘束部材 ２０：　磁性粒子拘束磁極 ２２：　シール磁極 ２３：　磁性粒子捕捉磁極 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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側に設けられ、固定磁
   界発生手段とともに、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を有し、 前記磁界発生手段が、少なくとも、前記磁性粒子拘束部
   材との間の磁界で、磁性粒子を前記容器内に拘束する磁
   性粒子拘束磁極と、前記現像剤保持部材の移動方向に関
   し、該磁性粒子拘束磁極の上流側に位置する搬送磁極と
   、前記磁性粒子拘束磁極の下流側で、且つ、潜像担持体
   面上の潜像を現像する領域の上流側に、磁性粒子捕捉磁
   極を有することを特徴とする現像装置。