JPS6267569A

JPS6267569A - 現像装置

Info

Publication number: JPS6267569A
Application number: JP60208046A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Shoji; 尚史庄司; Akihiko Tamura; 明彦田村; Masahiko Itaya; 正彦板谷; Hiroshi Fuma; 宏史夫馬; Shinobu Soma; 相馬　しのぶ
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1987-03-27

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】〔産業上の利用分計）本発明は例えば電子写真複写機及び静電記録装置等にお
ける現像装置の改良１こ関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば電子写真複写機等において正規現像を行う
場合、通常画像の地肌部のかぶりを除去する程度、即ち
２００Ｖ以下の直流バイアスが現像装置のスリーブに印
加される。又電子写真プリンタ等において、例えばオリ
ジナルを撮像素子で走査し、得られたデータに基づいて
形成される潜像を反転現像して画像を形成する場合、像
形成体の非露光部電位と同程度、即ち３００〜１０００
　Ｖの高圧直流バイアスが現像装置のスリーブに印加さ
れる。

さらに又現像装置のスリーブに対して特に高圧のバイア
スを印加する場合がある。即ち感光体を現像剤で形成し
た磁気ブラシで摺擦して現像するのではなく、現像剤を
像形成体と非接触に保ち、トナーを選択的に飛翔させて
現像を行う場合がある。この場合スリーブに対し交流成
分を含む高圧バイアスを印加することが効果があり、該
高圧バイアスの適正な電圧は現像剤の種類、現ｒ象ギャ
ップ、現像剤層の厚さ等種々の条件により異なるが通常
ｓｏｏ　ｖ以上が必要とされ、かかる現像方法は非接触
現像法と称される。

以上のべたように現像方法の種類により電圧の大小があ
るが、いづれにしろ比較的高圧のバイアスをスリーブに
印加する必要がある。従来前記高圧バイアスに基づくノ
イズ信号が現像装置外の作像機器へ伝播するのを防ぐた
め、現像剤容器を導電性部材で構成し、かつ該部材を接
地するようにしている。しかしながらかかる従来の現像
装置においては高圧のバイアスが印加されるスリーブと
これに近接配置された現像剤量規制部材、現像剤攪拌部
材、現像剤掻き取り部材等との間に放電落雷を生じ、像
形成に重大な障害を及ぼすという問題がある。

かかる従来技術の問題点をより理解し易くするため、第
３図の現像装置によりさらｌこ説明する。

図中１は矢印方向に回転する像形成体、２は現像剤容器
で上側カバー２ａと下側カバー２ｂとから成り、３は容
器２にトナーを補給のための容器、４は補給ローラ、５
は矢印方向に回転する現像剤攪拌部材、６は矢印方向に
回転するスリーブ、７はこれと反対方向に回転する磁気
ロールである。８は現像剤層厚規制部材で、９は該規制
部材８の固定部材、１０は現像剤掻き取り部材、１１は
バイアス電源、１２は現像装置を載置する導電性架台、
１３は上カバー２ａを、１４は下カバー２ｈをアースす
るための配線を表わす。前記現像装置において、現像剤
容器２の上カバー２ａ及び下カバー２ｂは、例えばアル
ミニウム、銅、鉄等の金属製でそれぞれ接地（１３及び
１４）されている。又前記現像剤層厚規制部材８、現像
剤攪拌部材５、現像剤掻き取り部材１０等はいづれも金
属等の導電性材料から成り、他から絶縁された状態で浮
かされている。しかもこれらの各部材はそれぞれの機能
を発揮するためスリーブ６に近接して配置される必要が
ある。なお現像方法が非接触現像の場合は、現像剤層が
数百μｍ以下の薄層とされるため、前記層厚規制部材８
はスリーブ６に対して特に近接して配置される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような現像装置においては、現像剤容器２が接地さ
れていてシールドされているにもかかわらず、スリーブ
６と近接配置された現像剤攪拌部材５、現像剤掻き取り
部材１０．特に現像剤層厚規制部材８等との間に放電落
雷を生じ、その瞬間に発生するノイズにより像形成装置
が誤動作したり、停止したりすることが多い。又特に第
３図のような現像装置を複数有する多色像形成装置など
では、ノイズ発生源が多く実用上さらに重大な問題とな
る。

〔問題点を解決するための手段〕

（発明の目的）本発明の目的は現像剤を搬送するスリーブ６に高圧のバ
イアスが印加される場合でも、該スリーブ６と現像剤容
器２内の導電性部材との間で放電落雷等の事故発生がな
く、従って又核事故に基づく像形成装置の停止又は誤動
作等のトラブルを生ずることのない現像装置を提供する
ことにある。

（発明の構成）前記の目的は、現像剤を収容する容器及び該容器内の導
電性部材を実質的に同電位とした現像装置により達成さ
れる。

即ち本発明の現像装置においては、該装置内の現像剤容
器２、現像剤攪拌部材５、現像剤層厚規制部材８、現像
剤掻き取り部材１ｏ、スリーブ６等の導電性部材が常に
実質的に同電位さされるよう構成されている。例えばス
リーブ６に高圧のバイアスが印加されている場合は、前
記各導電性部材にも同様の高圧バイアスが印加されるの
で、スリーブ６との間での放電落雷等が防止され、像形
成装置の停止又は誤動作等が回避される。なお本発明の
現像装置においては、像形成装置本体の導電性部分と現
像装置の現像剤容器２を構成する上カバー２ａ及び下カ
バー２ｂとは高圧バイパスに基づくノイズ信号の伝播を
阻止するため十分な距離を保って互に絶縁されているの
が好ましい。

以下本発明に適する現像装置の例を第１図により説明す
る。図中第３図と同一内容には同一符号が付され、１５
は絶縁部材、１６は現像剤層厚規制部材８、上ケース２
ａ及び下ケース２ｂをバイアス電源１１に結合する配線
、１７はスリーブ６、現像剤掻き取り部材１０及び攪拌
部材５をバイアス電源１１に結合する配線を表わす。Ｒ
１及びＲ２は可変抵抗であり、必要に応じて前記各導電
部材に印加される電圧を微調整するためのものである。

前記各導電性部材Ｉこ印加されるバイアス電圧は必ずし
もスリーブと全く同じとされなくてもよく、放電落雷を
生じない範囲即ち実質的に同電位とされればよい。

なおりバー２ｂと装置本体の導電性架台１２とは絶縁部
材１５を挾んで１朋以上の距離が保たれておりカバー２
ａについても必要に応じて同様の絶縁対策が施される。

この現像装置では像形成体１を磁気ブラシで直成体】へ
のトナー付着量が多く、解像力及び階調再現性に優れた
画像が得られる点に特徴がある。

又既にトナー像が形成された像形成体１上にさらに重ね
て安定した現像を行うことができるので、多色現像に好
適であるなどの特徴も有する。

かかる非接触現像法には各種の一成分現偉剤又はトナー
とキャリアから成る二成分現像剤が用いられるが、現像
剤の摩擦帯電性、流動性及び現像性等に優れた二成分系
現像剤が好ましく用いられ特に解像力及び階調再現性を
より良好ならしめるため平均粒径５０μｍ以下の小粒径
゛キャリア平均粒径３０　ａｍ以下のトナーから成る二
成分現像剤を用いるようにされる。

前記現像装置における安定した現像条件とじて−は、現
像剤層がｉｏ〜３００μｍ、より好ましくは５０〜２０
０　ｔｔｍ　、現像ギャップが２００　Ａｍ　〜７００
　ｔｒｍとされ、スリーブ３の回転速度は像形成体の回
転速度に比して線速度で１．５倍以上であることが好ま
しい。

なお、ここで言う層厚は、スリーブ内の磁極の位置で形
成される現像剤の磁気ブラシの平均の高さのことである
。本発明において、たとえば層厚３００μｍと言う場合
でも、部分的に４００μｍ程度の高さに突出している磁
気ブラシが存在する場合もある。

次に本発明の現像装置に適用される現像剤のトナーの構
成は以下のようである。

■熱可塑性樹脂（結着剤）８ｏ〜９０ｗ１％例：ポリス
チレン、スチレンアクリル重合体、ボ・　　リエステル
、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリエチレン、エチレン酢ビ共重合体など、あるい
は上記の混合物■顔料（着色剤）０〜１５　ｗｌ係例：黒：カーボンブラックイエロー：ベンジジン誘導体マゼンタ：ローダミンＢレーキ、カーミン６Ｂなどシ　ア　ン：フタロシアニン、スルボンアミド誘導体染
料など ■荷電制御剤　０〜Ｓ　ｗｔチブラストナー：ニグロシン系の電子供与性染料、アルコ
キシル化アミン、アルキルアミド、キレート、顔料、４
級アンモニウム塩などマイナストナー：電子受容性の有機錯体、塩素化パラフ
ィン、塩素化ポリエステル、酸基過剰のポリエステル、
塩素化鋼フタロシアニンなど■流動化剤例：　：）Ｏイダルシリヵ、疎水性シリカ、シリコンワ
ニス、金属石ケン、非イオン界面活性剤など■クリーニ
ング剤（感光体上のトナーのフィルミングを防止）例：脂肪酸金属塩、表面に有機基をもつ酸化ケイ素酸、
フッ素系界面活性剤など ■充填剤（画像の表面光沢の改良、原材料費の低減）例：炭酸カルシウム、クレー、タルク、顔料などこれら
の材料のほか、画像面へのかぶりゃトナー飛散を防ぐた
め、磁性粉を少量含有させてもよい。このような磁性粉
としては、粒径０．１〜１朋の四三酸化鉄、ｒ−酸化第
二鉄、二酸化クロム、ニッケルフェライト、鉄合金粉末
などが用いられ、０．１〜５ｗｔ％含有される。又トナ
ーの色調、特にカラートナー色調を鮮明なものとするた
め前記磁性粉の含有量は１ｗｔ％以下とするのが望まし
い。

なお、約２０　Ｋ？　／ａｍ　の力で塑性変形して紙に
定着させる圧力定着用トナーに適する樹脂としては、ワ
ックス、ポリオレフィン類、エチレン酢酸ビニル共重合
体、ポリウレタン、ゴムなどの粘着性樹脂などが用いら
れる。

以上の材料を用いて従来公知の製造方法によりトナーを
作ることができる。

本装置において、さらに好ましい画像を得るために、ト
ナー粒径（重量平均）は５０　ａｍ程度以下、特に１５
μｍ以下であることが望ましい。

なお、本発明で言うトナー及びキャリアの粒径、又は平
均粒径は重量平均粒径を意味し、該重量平均粒径はコー
ルタ−カウンタ（コールタ社製）で測定された値である
。また粒子の固有抵抗は、粒子をｏ、５ｏ７の断面積を
有する容器に入れて夕・ソピングした後、詰められた粒
子上にｌＨ／ｃｒ／ｌの荷重をかけて厚さを１　ｗｉｔ
程度とし、荷重と底面電極との間に１０２〜１０’Ｖ／
ｃｍの電界を発生させてそのとき流れる電流値から求め
られる。

又、キャリアの構成は以下のようであり、基本的にトナ
ーの構成材料として挙げたものが用いられる。

キャリア粒子は磁性体粒子と樹脂を主な成分とするもの
であって、解像力や階調再現性を向上させるため、好ま
しくは球形化され、重量平均粒径が５０μｍ以下、特に
５　ｔｔｍ以上３０μｍ以下のものが好適である。

また、バイアス電圧によって電荷が注入されて感光体面
にキャリアが付着したり、潜像を形成する電荷が消失し
たりするのを防ぐため、キャリアの抵抗率は１０８Ω備
以上、好ましくは１０＋３Ω１以上、さらに好ましくは
１０１′Ωα以上の絶縁性のものがよい。

このようなキャリアは、磁性体の表面を樹脂で被覆する
か、あるいは磁性体微粒子を樹脂に分散含有させ、得ら
れた粒子を公知の粒径選別手段で選別して作られる。

さらにキャリアを球形化する場合は以下のように行う。

■樹脂被覆キャリア：磁性体粒子として球形のものを選
ぶ。

■磁性粉分散キャリア：分散樹脂形成後に熱風や熱水に
よる球形化処理を施したり、スプレードライ法により直
接球形の分散樹脂を形成する。

なお前記トナーとキャリアは１：９９〜４０　二６０の
重量比で混合されて現像剤が調製される。かくして得ら
れた現像剤は抵抗率が高くバイアス電圧印加時スリーブ
からのリーク放電が少ないという利点を有している。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明
の実施の態様がこれにより限定されるものではない。

（実施例１）第２図は本実施例を説明する複写装置の要部断面図であ
る。図中２０は矢印方向に回転する感光体、２１は正の
コロナ帯電器、Ｌは像露光、２２は第１図と同様の構造
を有する現像装置、２３は矢印方向に回転するアルミニ
ウム製スリーブ、２４は該スリーブ２３と反対方向に回
転するＮ、Ｓ交互の８極を有する磁気ロール、２５は現
像剤層厚規制部材、２６は現像剤攪拌部材、２７は現像
剤掻き取り部材、２８ａ及び２８ｂは上カバー及び下カ
バー、２９は絶縁部材、３０及び３１は各導電部材を電
源３４に結ぶ配線、３２はトナー補給容器、３３はトナ
ー補給ローラ、３４は現像バイアス電源である。３５は
トナー像の転写性を付与する帯電器、３６は転写電極、
３７は分離電極、ｐは転写紙、３８はクリーニング用除
電装置で除電電極３８ａと除電ランプ３８ｂとから成る
。３９はクリーニング装置で、クリーニングブレード３
９ａと補助クリーニングブラシ３９ｂを有している。

前記構成の複写装置を用いて像形成を行うには、まず感
光体２０表面に帯電器２１により一様な正帯電を付与し
た後、像露光りが施されて潜像が形成され、該潜像は下
記処方の現像剤ＤＩこより電ｙｐ、３４からの現像バイ
アス印加下に非接触で現像され、トナー像が形成される
。このトナー像は帯電器３５により転写され易くされた
後、タイミングを合せて給送された転写紙ｐ上に転写極
３６の作用で転写され、その後転写紙ｐは感光体２０か
ら分離極３７の作用で分離され、図示しない加熱又は溶
剤定着器へ送られ定着後排出される。

一方転写後の感光体２０上の残留トナーはりＩＪ−ニン
グ前除電装置３８の除電極３８ａ及び除電ランプ３８ｂ
によりクリーニングしやすくされた後、クリーニング装
置３９のブレード３９ａにより清掃され、かつブレード
３９ａの離間時に感光体上にとり残されるトナーが補助
ブラシ３９ｂにより清掃されて次の像形成に設えられる
。

（現像剤り処方）トナー組成物：ポリスチレン　　　　　　　　　２５　　重量部ポリメ
チルメタクリレート　　　６４　　重量部パリファース
ト（荷電制御剤）０．８重量部カーボンブラック　　　
　　　　１０　　重量部マグネタイト微粉　　　　　　
　　０．２重量部上記組成物を混合、練肉、分級して、
抵抗率１０１４Ω備以上、平均粒径５μｍ５平均帯電量
−３０μＣ／ダのトナーを得る。

キャリア組成物：ポリスチレン−メチルメタクリレート（１：１）共重合
樹脂　　　　　　　　　４０重量部マグネタイト微粉　
　　　　　６０重量部上記組成物を混合、練肉、分解後
熱風処理して球形＋化し、抵抗率１０″Ω傭以上、平均
粒径１０　ａｍ磁化３０　ｅｍｕ／７のキャリアを得る
。

次いで前記キャリア８５重量部とトナー１５重量部を十
分混合して目的の現像剤りを得る。

なお前記像形成プロセスにおける各動作部の作第　　　
　１　　　　表以上の作像条件でくりかえし像形成を行った結果、現像
装置内の放電、落雷等によるノイズを伴なわず、解像力
、階調再現性その地金般的に画質のすぐれた複写像をう
ろことができた。

（実施例２）第２図の複写装置において感光体へは負帯電とし、下記
現像剤を用い、第２表の作像条件（反転現像）で像形成
を行った。

（現像剤り処方）トナー組成物二ポリスチレン　　　　　　　　２５　　重量部ポリメチ
ルメタクリレート　　６４　　重量部パリファースト　
　　　　　　　０１３重量部カーボンブラック　　　　
　　１０．５重量部マグネタイト粉　　　　　　　　０
．２重量部上記組成物を混合、練肉、分級して、抵抗率
１０′４０α以上、平均粒径１０μｍ１平均帯電量−１
０μｃ　／ｆのトナーを得る。

キャリア組成物：ポリスチレン−メチルメタクリレート（ｌ：ｌ）共重合
樹脂　　　　　　　３０重量部マグネタイト微粉　　　　７０重量部上記組成物を混合、練肉、分解後熱風処理して球形化し
、抵抗率１０′４Ωα以上、平均粒径２０　ｔｔｍ　。

磁化５０　ｅｍｕ／９のキャリアを得る。

次いで前記キャリア８０重量部とトナー２０重量部第　
　　　２　　　　表但し第２表の有機感光体はビスアゾ顔料を含むキャリア
発生層を下層とし、トリフェニルアミンを含むキャリア
輸送層を上層とした感光体とされる。

かくして形成された複写像は実施例１の場合た同様解像
力及び階調再現性にすぐれたものであった。

〔発明の効果］以上の説明から明らかなように本発明の現像装置によれ
ば、スリーブからの放電、落雷に基づくノイズによる像
形成装置の停止又は誤動作等のトラブルを伴なうことな
く、解像力及び階調再現性にすぐれ、かぶりのない鮮明
な画像を提供でき、又非接触現像方式にもかかわらずス
リーブの小形化が可能となり、カラー複写等に好適であ
るなどの効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明？こ係る現像装置の断面図、第２図は実
施例の像形成装置の要部断面図、第３図は従来の現像装
置の断面図である。ｌ、２０・・像形成体（感光体）２・・・現像剤容器　　　　２ａ　＋　２８ａ・・上カ
バー２ｂ　、　２８ｂ・・・下カバー　　３，３２・・
・トナー補給容器４．３３・・・トナー補給ローラ５．２６・・・攪拌部材　　　６，２３・・・スリーブ
７．２４・・・磁気ロール８．２５・・・現像剤層厚規制部材１０．２７・・・現像剤掻き取り部材１１．３４・・バイアス電源１６、１７　、３０　、３１・・・バイアス電源への配
線２１・・・帯電器　　　　　　３５・・・転写前帯電
器３６・・転写極　　　　　　３７・・・分離極３８・
・・クリーニング前除電器３９・・・クリーニング装置　ｐ・・・転写紙Ｔ・・・
トナー　　　　　　Ｄ・・・現像剤Ｌ・・・像露光

Claims

【特許請求の範囲】

（１）現像剤を収容する容器及び該容器内の導電性部材
を実質的に同電位としたことを特徴とする現像装置。
（２）振動成分を有するバイアスが印加される特許請求
の範囲第１項記載の現像装置。