JPS6232980B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁気ブラシ現像又はカスケード現像剤
に使用される粒子状のキヤリヤ表面上へ被覆樹脂
層を形成する装置に関するものである。 磁気ブラシ現像またはカスケード現像剤は粒子
状のキヤリヤとトナーが適当な割合で混合された
ものである。特にキヤリヤとしては磁気ブラシ用
に鉄粉が、またカスケード法では鉄またはガラス
からなるビーズが用いられている。 これらトナーとキヤリヤは混合されると相方が
逆極性に摩擦帯電するよう材料が選定されてい
る。そして、このように逆極性に帯電したトナー
とキヤリヤの間にはクーロン力が生じ、互に吸引
し合い、トナーはキヤリヤ面上に静電的に付着す
る。このようにして、トナーは潜像部分に運搬さ
れ静電潜像の可視化を行う。 以上のような磁気ブラシもしくはカスケード法
においては、現像剤は常に撹拌されており、潜像
に十分な量のトナーが供給できるようになつてい
る。このため現像剤には撹拌によつて機械的な衝
撃が加えられており、特に高速現像に当つては、
この衝撃の与える影響は顕著で次のような弊害を
生じる。即ち、このような衝撃はトナーとキヤリ
ヤの間に上述のクーロン力の他に、力学的な力を
及ぼすことになり、このためトナーとキヤリヤは
激しくこすられ、摩擦による熱の発生が見られる
ようになる。樹脂から構成されているトナーは、
この摩擦熱のために軟化し、強いてはキヤリヤ表
面に融着するようになる。 この現象が進むと、キヤリヤ表面はトナーの溶
融物により被覆されることになる。このような状
態下では、トナーはキヤリヤ表面に堆積した溶融
トナーとの間で摩擦するが、同種同志の摩擦のた
め帯電は生せず、トナー粒子の中には帯電してな
いものが存在するようになる。 以上のように帯電されないトナー粒子の出現は
次の(1)〜(2)において好ましい事ではない。 (1) 帯電されないかもしくは帯電不十分なトナー
は現像に際して、潜像以外の部分にも付着する
ようになる。このような現象はカブリと呼ばれ
るもので、印字もしくは作画の品位を著しく低
下させる。 (2) トナーの飛散がある。上述したように、トナ
ーはクーロン力によりキヤリヤ表面に静電的に
吸引付着している。一方現像剤の撹拌のため、
トナーとキヤリヤの間には両者を引き離そうと
する力も作用している。従つてトナーの帯電が
不十分であつたり、また帯電されなかつた場合
にはクーロン力が著しく低下し、もはやトナー
はキヤリヤ表面に停留し得なくなる。このよう
な状況下では現像剤の撹拌によつてトナーが飛
び散り、所謂、飛散現象が生じるようになる。
トナーの飛散は現像器内部のみならず、システ
ムを設置してある環境を汚すなどの恐れがあ
る。 以上のようなトナーの帯電における不ぞろい
はキヤリヤ表面に溶融付着するトナーを極力抑
えることにより防止することができる。そのた
めキヤリヤ表面を樹脂コートする方法がとられ
る。即ちキヤリヤ表面をトナーを構成する樹脂
に対し非粘着性の樹脂もしくは熱硬化性の樹脂
等で被覆する方法である。 キヤリヤ表面へ樹脂コートを行う方法として、
コートすべき樹脂を溶剤等に溶解させ、この溶液
中にキヤリヤ粒子を浸し、溶剤を蒸発気化させる
事でコートを行う方法と樹脂を気化させ、この蒸
気をキヤリヤ粒子に吹きかけ、キヤリヤ表面に樹
脂を再結晶させる事によりコートを行う方法とが
ある。いずれの方法もキヤリヤ表面に樹脂を再結
晶させることには変りないが、後者の方法ではコ
ーテイングのための設備が大規模化し、また処理
能力も比較的低い。これに対し、前者、即ち溶液
からの再結晶による方法は小規模の設備で十分で
あり、処理能力は高いが、溶剤の除去を行う過程
に於いて、樹脂を溶解させた溶液に浸したキヤリ
ヤを、何らかの手段により撹拌させておく必要が
ある。というのは、溶剤の除去が進行するに従つ
て、樹脂を溶解させた溶液の粘度が上昇し、さら
にはキヤリヤ粒子同志を集合させ、固めてしまう
からである。したがつてキヤリヤ粒子を集合固化
させないよう常に撹拌させておく必要がある。 例えばコート処理を行うとするキヤリヤが板状
粒子から成つていたとするとキヤリヤ同志は平面
部分を重ね合せて集合し固化する。このためキヤ
リヤの表面積は大きく減少し、トナーの含入能力
が低下する。 このような目的のために行う撹拌方式として
は、従来、各種の方法が考えられているが最も簡
便な方式として第１図に示す撹拌方式がある。 第１図に於いて、コート用樹脂１とキヤリヤ３
及び溶剤２をタンク４に入れ、樹脂１が溶剤２に
十分溶け、キヤリヤ３がこの溶液に均一に浸漬す
るように、このタンク４を回転させる。また溶剤
２に溶けにくい樹脂の場合は、予め所定の樹脂１
を溶液２に溶解させておき、樹脂１が溶解するの
を待ち、溶解後、この溶液とキヤリヤ３とを前記
タンク４中に入れキヤリヤ３が十分浸漬するよう
に、タンク４を第２図のように駆動ローラ６によ
り回転させる。なお駆動ローラ６はモータにより
回転する。７はタンク４を受けるローラである。 次にタンク４を回転させながら、タンク４中に
気化した溶剤蒸気を排気口５より図示しないポン
プにより排出する。このようにして排出すること
により、キヤリヤ表面に樹脂を折出させることが
できる。ただ、かゝる装置では、排気量が多すぎ
ると前述のキヤリヤの集合固化（会合）が生じ、
しかもタンク４の回転数が大きい場合、キヤリヤ
粒子が集合し、タンク４内をころがつて球状に固
まつてしまう。 又、球状キヤリヤにコートする場合は、タンク
４内でのキヤリヤ３は樹脂をバインダとし、モチ
状になり固化する。これはタンク４内でキヤリヤ
が撹拌される際、キヤリヤ粒子３の流動抵抗が球
状のために小さく、キヤリヤ３そのものは十分撹
拌を受けることが出来ないためである。それ故、
本発明はかゝる点を改善する新規な装置を提供す
ることを目的としてあり、この目的は本発明にお
いてコート用樹脂と溶剤とをタンクに入れ、その
溶液中に鉄粉もしくは磁性体粉もしくはガラスビ
ーズからなるキヤリヤを浸漬し、該タンクを回転
させ、キヤリヤを撹拌させて、キヤリヤ表面に樹
脂コートさせる装置に於いて、前記タンク内周面
にブレードを設けることにより、キヤリヤ同志の
集合固化を防ぎ、キヤリヤ表面に樹脂コートさせ
ることにより達成される。 以下、本発明を図面に従つて詳細に説明する。
第３図、第４図は本発明の実施例であり、第４図
は第３図の断面図である。タンク４内周面にブレ
ード８をチドリ状に設置している。尚ブレードの
形状及び大きさはタンク４内に入れるキヤリヤの
量により決まる。 第５図は、ブレード８の拡大図であり、例えば
ポリエチレン又は鉄よりなるタンク４（半径20cm
×長さ40cm）中に鉄等よりなる板状ブレード８
（高さ３cm×長さ10cm）を取付孔９を介してタン
ク内周面にチドリ状に配置し該タンク４を回転す
ることによつて効率よくキヤリヤの撹拌をするこ
とができる。 尚、本コータは平板状のキヤリヤの撹拌に適し
ている。 第６図は本発明に係るブレードの別の例であ
り、板状ブレードの上面を山形形状にした鉄製に
より構成している。尚、ブレードの大きさは前記
と同様にタンク内部に入れるキヤリヤ量により決
められる。このブレードは特にタンク回転数を上
げ平板状のキヤリヤのコーテイングの処理時間の
短縮化する場合に有効である。第８図はキヤリア
として板状キヤリアを用い、ブレードとして上面
を山形形状にした板状ブレードを用いた場合の板
状キヤリアの粒径と通過率の関係をコーテイング
膜厚をバラメータとしてプロツトした図である。
図で点線が上面に山形形状の板状ブレードを設け
た場合、実線はブレードを設けない場合の関係を
示す。点線の如く、ブレードを設けることにより
通過率が向上する。 なお、粒子会合の程度はコーテイングの終了し
たものをフルイで分級し、フルイの通過する比
率：通過率（ωｔ％）で決めた。 コーテイング前に、100ωｔ％基材が通過す
る最小目開きのフルイ番号を決める。 コーテイングによる粒子径の増大を見込んで
コーテイング終了後の分級用フルイの目開きを
決めるとこのフルイでの分級では原則的に会合
粒子はフルイを通過できない。したがつて、通
過粒子の重量比：通過率は会合粒子の量に直接
結び付いている。 第７図は本発明に係るブレードの他の実施例で
３φ鉄棒（３〜４cmの高さ）よりなるブレード１
１をスパイク状に設置するもので、スパイクの設
置位置はチドリ状にし回転方向に一直線に揃わな
いことが肝要である。 本コータは球状のキヤリヤに最適である。第９
図はキヤリアとして球状キヤリアを用い、ブレー
ドとしてスパイク状ブレードを用い、スパイクの
ピツチを50mmに設けた場合の球状キヤリアの粒径
と、コーテイング膜厚と、通過率の関係を点線で
示す。 図中実線はブレードを設けなかつた場合を示
す。また第１０図はキヤリアとして球状キヤリア
を用い、ブレードとしてスパイク状ブレードを用
いた場合の球状キヤリアの粒径と通過率の関係
を、スパイクのピツチをパラメータとしてプロツ
トした図である。 なおこの場合、コーテイング膜厚は１〜２μｍ
とした。 図のように、スパイク状ブレードを設ける効果
は明りようである。 以上キヤリヤに樹脂コートを行つた場合のコー
ト結果を下表に示す。なお樹脂コート状況はキヤ
リヤ粒子の会合した数により示している。これよ
り明らかな如く、ブレードを設けた効果は明らか
である。

【表】 以上実施例に従つて本発明を説明したが本発明
によればコート用樹脂をキヤリヤ及び溶剤と共に
タンクに入れ、そのタンクを回転させ樹脂をコー
テイングさせる装置のタンク内周面にブレードを
設けることにより、キヤリヤ同志の集合固化が殆
んどなく、しかもキヤリヤ表面上に均一な樹脂コ
ートをうることができる。なおブレードを板状或
いは山形状にし、チドリ状に配置するか或いはス
パイク状にすることによりキヤリヤの形状に適し
たしかも樹脂コート処理時間の短縮された樹脂コ
ーテイングが行える。又キヤリヤ表面上に均一な
樹脂コートをうることにより現像において、カブ
リ現像やトナー飛散現象のない良好な印字や作画
が期待出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はコート用樹脂と溶剤とキヤリヤとをタ
ンクに入れて行う撹拌方式の斜視図、第２図は第
１図の撹拌装置の断面図、第３図は本発明の実施
例としてブレードを備えるタンクの斜視図、第４
図は第３図の断面図、第５図は本発明に係るブレ
ードの斜視図、第６図は本発明に係る山形形状ブ
レードの斜視図、第７図は本発明に係るスパイク
状のブレードの斜視図、第８図は板状キヤリアの
通過率を示す図、第９図は球状キヤリアの通過率
を示す図、第１０図は球状キヤリアのスパイクピ
ツチ変化による通過率の変化を示す図である。 図中、１はコート用樹脂、２は溶剤、３はキヤ
リヤ、４はタンク、５は排気口、６は駆動ロー
ラ、７はローラ、８は板状ブレード、９はブレー
ドの取付孔、１０は山形形状ブレード、１１はス
パイク状ブレード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気ブラシ現像又はカスケード現像剤に使用
   される粒子状のキヤリヤ表面上へ被覆樹脂層を形
   成する装置であつて、コート用樹脂と溶剤と、鉄
   粉もしくは強磁性体粉もしくはガラスビーズとか
   らなるキヤリアをタンクに入れ、該タンクを回転
   させつつ溶剤蒸気を排出し該タンク内でキヤリア
   表面に樹脂コーテイングする装置に於いて、前記
   タンク内周面に上面を山形形状にした板状ブレー
   ドもしくはスパイク状ブレードをチドリ状に設置
   したことを特徴とするキヤリア粒子への比較的厚
   い樹脂コートを行うための装置。