JPH0192779A - 現像方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、非接触現像の技術分野に−おいて利用され、
特にビクトリアル・カラーの現像装置にも適用可部な現
像剤を用いた現像方法に関する。

（従来の技術及び問題点） 現像スリーブは回転し、内部には静止せる磁界発生手段
を有していてその磁気力によって外周表面に現像剤を担
持するように形成されている。そして、現像スリーブが
感光ドラムと対向して形成される最狭領域に、磁界発生
手段の磁極間がくるように磁界発生手段を位置せしめて
、上記領域を現像領域としている。該現像領域における
現像スリーブ上での磁力線を現像スリーブ外周表面と平
行ならしめ、この平行磁力線で磁性粒子を浮遊状態で担
持して現像剤層を形成している。現像領域における感光
ドラムと現像スリーブとの間隙（現像間隙）は現像剤層
の厚みよりも大きく設定されている。

この現像間隙に交互電界を形成して、磁性粒子を現像ス
リーブ外周表面に拘束しつつ、磁性粒子の表面に付着保
持されている顕画側粒子を感光ドラムの画像領域及び非
画像領域へ飛翔させる工程と、余分な顕画側粒子を現像
スリーブへ戻す工程を交互に繰り返すことによって上記
現像剤による現像か行われていた。

しかしながら、上記現像剤及びこの現像剤による現像方
法では、現像剤が、通常の球状の磁性粒子と非磁性粒子
とを混合してなる場合は、現像剤層の厚みを薄くするこ
とか困難なので現像間隙は広くしなければならない。こ
の場合、電極間隙が広くなりいわゆるエツジ効果を改善
できない問題があった。

このエツジ効果を少なくするために単に現像剤層を薄く
すると、現像剤の搬送量が不足し全体に濃度が低下する
という問題が生じる。また、薄層化のために層厚を規制
する規制部材と現像スリーブ外周表面間が極めて狭くな
るので、現像剤の凝集が起こり白筋が発生する問題も生
じる。このような現象は白黒現像の場合はもとより、カ
ラー現像、特にビクトリアル・カラーをねらった高画質
現像の場合ではさらに重大な問題となっていた。

そこで、現像剤の磁性粒子の粒径を、非磁性粒子の粒径
に対して、例えば、約数倍程度、換言すると２１）〜３
０ルｌにまで小径化して、現像剤層を薄くして現像を行
う方法が提案されている。

しかしながら、この現像剤及びこの現像剤による現像方
法では磁性粒子の粒径が小さい故に新たな問題か生じる
。すなわち、磁性粒子か現像スリーブ側の磁力線よりも
感光ドラム側の電界に強く引かれてしまい感光ドラムへ
移動してしまう傾向となる。このため、磁性粒子は感光
ドラムに付着し易くなり、長期に亘って現像を続けると
現像器内の磁性粒子量が著しく減少し、磁性粒子と非磁
性粒子との混合比調和が崩れいわゆる地力ブリが生じた
りする。また、感光ドラムに付着した磁性粒子をクリー
ニング装置で除去しなければならないので感光ドラムに
傷がつく等の問題も生じている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述の問題点を解決するもので、その目的は
、非磁性粒子の付着量を減することなく現像剤担持体上
の現像剤層を薄くてきかつ磁性粒子の感光ドラムへの付
着防止を可能とし、高画質の画像を長期間に亘って得る
ことができる現像方法を提供することにある。

本発明は、上記目的達成のために、 潜像保持体と、内部に静止せる磁界発生手段を有し、該
磁界発生手段の磁気力によって外周表面に現像剤を担持
する現像剤担持体とを備え、該現像剤担持体を上記潜像
保持体に近接配置し、該近接部分を上記磁界発生手段の
隣接する二つの異磁極間に位置せしめて、ここに現像領
域を形成せしめ、磁性粒子と非磁性粒子とを混合して成
る現像剤を、上記磁気力によって現像剤担持体に保持さ
れる上記磁性粒子の表面に上記非磁性粒子を付着させる
ことにより上記現像剤担持体の外周表面に担持させ、潜
像保持体と現像剤担持体との間のバイアス電圧により、
非磁性粒子を潜像保持体に飛翔させて現像する方法にお
いて。

上記磁性粒子を楕円体状に形成し、該磁性粒子の長軸が
上記現像剤担持体の外周表面にほぼ平行な状態で磁力線
に沿って保持されている。

ことによって構成されている。

（実施例） 以下、添付図面の第１図及び第２図にもとづいて本発明
の一実施例を説明する。

第２図には、本実施例に用いられる現像装置全体の概要
構成が示されている。この現像装置には潜像保持体１（
以下感光ドラムという）が矢印Ｂ方向に回転可能に設置
されている。感光ドラムｌは、背０面電極１１と静電潜
像保持体１２とよりなり、静電潜像保持体１２は絶縁体
層か、または電子写真感光体層の何れかで形成されてい
る。この感光トラムｌに近接させて現像剤担持体２（以
下現像スリーブという）が矢印入方向に回転可能に設置
され、現像スリーブ２の感光ドラムｌへの最近接部分の
間隙は例えば約１００〜８００鉢■、好ましくは３００
〜ＳＯＯ＃Ｌ■にしである。現像スリーブ２は、容器１
３の開口部１４から感光ドラム１側に近接するように一
部突出して設けられ、感光ドラムｌへの上記近接部分に
現像領域４を形成するとともに、内部には、静止せる磁
界発生手段としての多極性磁石３（以下磁石とする）を
備えている。

磁石３は、磁極Ｎ＋、Ｓｌと磁極Ｎ、、Ｓ、の二対の磁
極が設定され、磁極Ｎ、、Ｓ□間の中心角度θは、約４
５″≦０≦　１４５　’となっている。この現像スリー
ブ２と、上記背面電極１１との間には、直流電源５に交
流電源６が重量されたバイアス電圧が印加されている。

上記容器１３の中間部には、開口部１６をもつ仕切板１
５が設けられていてその上部を非磁性粒子Ｔ（以下トナ
ーという）のためのストック空間としている。上記仕切
板１５の開口部１６には、凹凸面をもつトナー補給ロー
ラ１７が臨んでいる。トナー補給ローラ１７は、感光ド
ラムｌの駆動歯車（図示せず）に噛合した現像スリーブ
２の駆動歯車（図示せず）の回転によってゆっくり矢印
り方向に回転せられるようになっている。トナー補給ロ
ーラ１７の下部には、弾性部材１８の一端が当接させで
ある。この弾性部材１８の他端はここでは仕切板１５の
右部に取付られ、トナー補給ローラ１７の回転による振
動により、仕切板１５上の空間に蓄積されたトナーＴを
仕切板１５の下方に形成される現像室１９内へ少しづつ
落すように設定されている。したがって、上記容器１３
は現像剤７のホッパーを形成している二 また、容器１３には、磁極Ｎ、と磁極Ｓ１との磁極間の
位置で、現像スリーブ２に対向して現像剤７の層厚を規
制する規制部材２０が設けられている。規制部材２０は
、非磁性体よりなり、該規制部材２０の先端が現像スリ
ーブ２の外周表面から約１００〜５５０ルー、好ましく
は１５０〜４５０終ｔａ＠隔した位置に設置されている
。この規制部材２０には、上記直流電源５に交流電源６
を重畳したバイアス電圧が印加されていて、現像スリー
ブ２と電気的に同電位になっている。この規制部材２０
には取付部材２１を介して均し板２２が設置されている
。均し板２２は、例えばマイラやウレタンゴム等の弾性
部材よりなり、層厚が規制された現像剤７を均一化する
ように形成されている。なお、均し板２２は省略するこ
とも可能である。

一方、現像剤７は、磁性粒子Ｍ（以下キャリアという）
とトナーＴとを混合して形成されている。キャリアＭは
、楕円体状に形成され、短軸の平均の長さか長軸の平均
の長さの約局以下となっている。例えば短軸長さを約３
０ル■以上（好ましくは約４０〜６０ＪＪ、■）とする
と、長軸の長さはその３倍である約９０１Ｌ−以上とい
うことになる。このキャリアＭは、例えばスチレン・ア
クリル・アミノアクリル共重合体樹脂を主成分とした樹
脂中に、マグネタイト（Ｆｅｚ０４）の磁性粉を７５％
ｉｔ混練し、粉砕後熱風中に浮遊させて、冷却した金属
等に激突させることにより上記楕円体状に形成させるこ
とができる。また、樹脂に顔料や染料等の荷電制御剤を
混入して、トナーＴが所定の極性かつ帯電量となるよう
に形成することもできる。

トナーＴは、例えば熱可塑性樹脂（ポリスチレン）を主
成分とした体積平均粒径約５１Ｌｍの粒子として形成さ
れ、キャリアＭに対して負極性に帯電するように設定し
である。

このトナーＴの個数平均粒径ＤＴは、キャリアＭの個数
平均粒径Ｄ２に対してＤ７≦Ｄ、≦３０Ｄアの範囲にあ
るようにして安定した高画質の画像が得られるように設
定されている。

また、トナーＴとキャリアＭの混合比は例えば１０ｗｔ
１〜４０ｗｔ＄の広い範囲内で選択可能として、トナー
濃度の制御を容易化し、地力ブリの無い現像濃度の高い
画像が得られるように設定されている。

トナーＴは、容器１３の上部から現像室１９へ落下した
後、現像スリーブ２の矢印Ａ方向への回転によって、矢
印Ｃ方向へ移動しキャリアＭに混合されて上記現像剤７
が形成される。この混合時の摩擦で生ずる静電気力によ
ってトナーＴはキャリアＭの表面に付着する。

次に上記のととくの現像剤７による現像方法について述
べる。

トナーＴが付着したキャリアＭは、磁極Ｓ２．Ｎ２間に
作用する磁力線によって現像スリーブ２の外周表面に担
持されて、現像領域４まて搬送される。

そして、現像領域４に到達すると、第１図に示すように
トナーＴを付着したキャリアＭは、現像スリーブ２の現
像領域４での外周表面にほぼ平行に作用する磁極Ｎ＋、
Ｓｔ間の複数の磁力線２３によって担持される。その場
合、楕円体状のキャリアＭはその長軸か上記磁力線２３
に沿って寝たような姿勢をとるようになる。

このように担持されるキャリアＭは、その質量を所定値
のものとし多層状態で現像剤層７を形成しても、その層
は薄くなり、その結果、キャリアＭは現像スリーブ２上
て磁力線２３によって強く拘束されなからも、感光ドラ
ムｌ側の電界の影響をあまり受けることなく、感光ドラ
ムｌ側へ飛翔しなくなる。しかもキャリアＭは楕円体状
をなしているのでその表面積は所定値だけ確保てき、十
分なる量のトナーＴを付着せしめることかできる。

かくして、現像領域４での現像スリーブ２の外周表面は
Ｓ層でかつ十分なる量の現像剤７で完全に覆われる。こ
のため、不要なトナーＴは感光トラムｌ側に吸引されず
現像されることかないので地力ブリが発生しなくなる。

また、トナーＴは十分なる量が担持されているのでいわ
ゆるベタ黒濃度が良好となる。

（発明の効果） 本発明は、現像剤の磁性粒子を楕円体状に形成し、この
磁性粒子を現像領域に対向する現像剤担持体の外周表面
に、上記磁性粒子の長軸か現像剤担持体の外周表面にほ
ぼ平行する状態で担持させて現像することとしたので、
現像領域における現像剤は現像剤担持体の外周表面に、
多層（積層）状態で担持され、しかも、外周表面は完全
に被覆されるばかりでなくその層厚は厚くならない。

その結果、潜像保持体に磁性粒子が付着しなくなり、必
要かつ十分なる量の非磁性粒子のみが現像領域へ移動す
るので安定した高画質の画像を長期間に亘って得られる
。特に、ビクトリアル・カラーでは高画質の画像が得ら
れ現像装置の信頼性が向上するという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての現像方法を示す現像
部を示す縦断面図、第２図は第１図の現像部をもつ現像
装置の顆要構成を示す縦断面図である。 １−−−−−・・・・潜像保持体（感光ドラム）２・・
・・・・・・・現像剤担持体（現像スリーブ）７・・・
・・・・・・現像剤 Ｓ・・・・・・・・・キャリア Ｔ・・・・・・・・・トナー 特許出願人　　　　　　　キャノン株式会社代　理　人
　　弁理士　　藤　　岡　　　徹第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 潜像保持体と、内部に静止せる磁界発生手段を有し、該
   磁界発生手段の磁気力によって外周表面に現像剤を担持
   する現像剤担持体とを備え、該現像剤担持体を上記潜像
   保持体に近接配置し、該近接部分を上記磁界発生手段の
   隣接する二つの異磁極間に位置せしめて、ここに現像領
   域を形成せしめ、磁性粒子と非磁性粒子とを混合して成
   る現像剤を、上記磁気力によって現像剤担持体に保持さ
   れる上記磁性粒子の表面に上記非磁性粒子を付着させる
   ことにより上記現像剤担持体の外周表面に担持させ、潜
   像保持体と現像剤担持体との間のバイアス電圧により、
   非磁性粒子を潜像保持体に飛翔させて現像する方法にお
   いて、 上記磁性粒子を楕円体状に形成し、該磁性粒子の長軸が
   上記現像剤担持体の外周表面にほぼ平行な状態で磁力線
   に沿って保持されている、 ことを特徴とする現像方法。