JPH0336429B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 現像されるべき静電像パターンを保持した結
像部材が、現像剤が塗布される現像区域を通つて
所定の線速度で移動される電子記録装置であつ
て、(a)電気絶縁性トナー記録粒子及び硬磁性担体
粒子を含む乾式現像剤混合物の供給源、(b)軸上で
回転可能であつて、前記供給源と前記現像区域と
の間で前記現像剤混合物を移送する非磁性円筒形
外壁、(c)周面に交互の磁極関係において配列され
た複数の磁極部分を備え、前記外壁内において軸
上で回転可能である磁心、並びに(d)前記外壁及び
前記磁心を回転させ、前記結像部材の移動方向と
同じ方向において前記結像部材の線速度に概して
等しい動作線速度で前記現像剤を前記現像区域を
通過して移送するための回転装置、を備える現像
装置を含む電子記録装置において、 前記外壁及び前記磁心の回転速度を共働的に変
え、前記動作現像剤速度及び方向を維持しなが
ら、現像される像の濃度及び／又はコントラスト
を調整することができる現像調整装置を具備する
ことを特徴とする電子記録装置。

２ 静電像パターンを保持した電子記録結像部材
の現像方法であつて、 (a) 前記結像部材を所定の線速度で現像区域を通
して移動させる段階と、 (b) 硬磁性担体粒子及び電気絶縁性トナーを含む
電子記録現像剤を、 (1) 前記現像剤の供給源と前記現像区域との間
で経路の周りに非磁性外壁を回転させ、 (2) 前記外壁の内部で交互の磁極の磁心を回転
させ、 (3) 前記外壁及び前記磁心の回転方向及び速度
を制御し、前記結像部材の移動方向と同じ方
向において前記結像部材の線速度に概して等
しい動作線速度で現像剤が前記現像区域を通
つて流れるようにし、 (4) 前記外壁及び前記磁心の速度を共働的に変
え、前記動作現像剤速度及び方向を維持しな
がら、現像剤の濃度及び／又はコントラスト
を調整する ことによつて、前記の移動する結像部材の荷電パ
ターンとの現像関係において前記現像区域を通し
て移送する段階と を備える現像方法。

技術上の分野 この発明は硬磁性担体及び電気絶縁性トナー
（トーナー）の小粒子現像剤混合物を用いた電子
記録装置及び方法に、更に明確には電子記録像の
現像（例えば、濃度及び／又はコントラスト）を
調整するための技術及び構造物に関するものであ
る。

背景技術 1983年７月１日にフリツツ（Fuitz）外の名義
で出願された、「改良式電子記録現像方法、装置
及び方式（Improved Electro−magnetic
Development Method，Apparatus and
System）」という名称の米国特許出願第510109号
は、（硬磁性担体及び電気絶縁性トナーからなる）
小粒子現像剤混合物を移動式静電結像部材に供給
する磁気ブラシ塗布器の磁心及び外壁を所定の通
りに回転させることによつて現像電極の場の存在
下で、改善された電子記録現像が得られる装置を
開示している。採択された一実施例においては磁
心及び外壁を共働的に回転させて、外壁上に付着
したトナーが現像に悪影響を及ぼさないように且
つ又現像剤が結像部材に対してほぼ等しくて同方
向に移動する線速度を持つようにしてある。

この米国特許出願に開示された現像方法及び装
置においては、現像される静電像部分に伝達され
るトナーの量は、通常の方法、すなわち現像電極
の電気的バイアスを制御することによつて調整す
ることができる。現像される静電像の濃度及びコ
ントラスト特性も又、電子写真装置の他のパラメ
ータを調整することによつて変えることができ
る。例えば、一次荷電レベル、像露光レベル、及
び／又は磁気ブラシバイアスレベルを共働的に制
御して複写物のコントラスト及び濃度を制御する
こと、すなわち、電子写真装置の入力原稿濃度
（Din）対出力複写濃度（Dout）特性（ガンマ曲
線）を調整することは知られている。

このような伝統的な現像電極法及び他の既知の
コントラスト／濃度制御法は米国特許出願第
510109号に開示されたような現像装置を使用した
装置には大いに有効ではあるが、電子写真装置の
Din／Dout特性を調整する際に、更に融通性を持
つことが有効である。

この発明 この発明の目的は、例えば米国特許出願第
510109号に開示された種類の装置において、電子
記録像の現像を調整するための新しい改良された
装置及び方法を提供することである。

例えば、この発明の一実施例は、現像区域を通
つて移動され、且つ、(1)供給源と現像区域との間
で現像剤を移送するために回転することのできる
非磁性円筒形外壁、(2)周面に交互の磁気極性関係
において配置された複数の磁極部分を備え且つ外
壁内で回転可能である磁心、及び(3)現像剤が結像
部材と共に結像部材の線速度にほぼ等しい動作線
速度で現像区域を通過するように外壁と磁心を所
定の通りに回転させるための駆動装置からなつて
いる磁気ブラシによつて（電気絶縁性トナー粒子
と硬磁性担体粒子との）現像剤混合物で現像され
る結像部材を備えた電子記録装置に対する改善を
提供する。この発明の改善は、一態様において
は、動作現像剤速度及び方向条件を維持しなが
ら、現像される像の濃度及び／又はコントラスト
を調整するためにその種の外壁及び磁心の回転速
度を共働して所定の通りに変えるための現像調整
装置を含んでいる。別の密接に関係した実施例に
おいては、この発明は、動作現像剤速度及び方向
条件を維持しながら、現像される像の濃度及び／
又はコントラストを調整するためにその種の外壁
及び磁心の回転速度を共働して所定の通りに変え
るための現像方法を構成している。

図面の説明 この発明の採択した諸実施例の今後の詳細な説
明は添付の諸図面に関係しているが、この諸図面
中、 第１図はこの発明を実施するための一電子記録
装置の概略図であり、 第２図は第１図の現像場所の一部分の断面図で
あり、 第３図はこの発明に合つていて有効な担体の磁
気特性を示す図表であり、又 第４図はこの発明に従つて得られることのでき
る例示的な現像調整を図示した図表である。

実施例の説明 第１図はこの発明を実施するための例示的な電
子記録装置１０を図示している。この実施例にお
いては、装置１０は、（コロナ放電装置１１によ
つて表示された）一次荷電場所を通過して動作路
の周りで移動することのできる無端電子写真結像
部材１８、露光場所１２、現像場所１３、転写場
所１４、及び清浄化場所１５を備えている。動作
時には、放電装置１１は結像部材１８の一区域に
一様な静電荷を供給し、そしてこの一区域は露光
場所１２で光の像にさらされて（静電潜像を形成
し）、次に現像場所１３においてトナーで現像さ
れる。トナー像はその後転写場所１４において転
写荷電器によつて（シート供給器１６から供給さ
れた複写シートに転写され、そしてトナーの付い
た複写シートは融解ローラを通過して転写トナー
像が定着される。この結像部材区域は次に場所１
５で清浄化されて再使用の準備ができあがる。現
像場所を除けば、第１図に示された種々の場所及
び装置は通常のものであつて、他の種々の形態を
とることができる。

今度は第１図と第２図とについて述べると、現
像剤Ｄの供給源は、現像剤だめに配置された現像
剤混合装置を備えたハウジング２０内に収容され
ている。非磁性外壁部分２１は、（例えば、ステ
ンレス鋼、アルミニウム、導電性被覆付きのプラ
スチツク若しくはフアイバグラス又は炭素充てん
のプレクシグラスで形成されていて）ハウジング
２０内に配置されており且つ軸受２２によつて中
心軸上で回転可能に取り付けられている。駆動装
置２３は第１図に示されたように逆時計回りに外
壁を回転させるように構成されており且つ外壁は
基準電位の源２５に接続されている。外壁２１内
には磁心装置１９が軸受２２及び２７上で回転可
能に取り付けられており、且つ駆動装置２４は第
１図で見て時計回りの方向に磁心を回転させるよ
うに構成されている。磁心装置１９は技術上知ら
れている種々の形態をとることができるが、図示
された実施例は周面の周りに交互の極性関係にお
いて配置された複数の永久磁石条片２８を備えた
鉄心２６からなつている（第１図参照）。塗布器
の磁石条片は種々の周知の永久磁石材料の一種以
上のものから構成することができる。代表的な磁
性材料はガンマ酸化第二鉄、及び1977年８月16日
にエル・オー・ジヨーンズ（L.O.Jones）に発行
された米国特許第4042518号に開示されたような
種々の「硬質」フエライトを含んでいる。磁心磁
界の強さは広範囲に変化することができるが、ホ
ール効果プローブにより磁心表面で測定されたと
きの値で少なくとも450ガウスの強さが採択され、
しかも約800から1600ガウスまでの強さが最もよ
く採択される。ある種の応用例では電磁石が有効
であるかもしれないと思われる。磁心のために好
適な磁石材料は鉄又は磁性鋼である。

一般に、磁心の寸法は使用される磁石の寸法に
よつて決定され、又磁石の寸法は所望の磁界の強
さに従つて選択される。米国特許出願第510109号
に更に詳細に記載されたように、2″（5.1cm）直径
の磁心に対する磁極の有効な数は８から24まであ
つて好適な数は12から20までであるが、しかし、
このパラメータは磁心の大きさ及び回転速度によ
つて決まる。外壁・光導電体間の間隔は比較的接
近していること、例えば約0.01インチ（0.025cm）
から0.03インチ（0.076cm）までの範囲内にある
ことが望ましい。スカイブ（薄削り器）３０は現
像区域に供給される現像剤を削り取つて整えるた
めに配置されており、光導電体、外壁間の間隔に
ほぼ等しい外壁からの間隔を持つていることが望
ましい。有効且つ好適な外壁、磁心及び現像剤速
度についての後続の説明を考慮した後には、技術
に通じた者は、この発明の一般的原理に従つて機
能することのできるその他の種々の別形現像場所
形態が存在することを察知するであろう。

しかしながら、まずこの発明に合致して特に有
効である乾式現像剤調合品の特性を説明しよう。
典型的な現像剤は、1982年11月８日にミスキニス
（Miskinis）及びジエドウイン（Jadwin）の名で
出願された米国特許出願第440146号に更に詳細に
記載されており、それについてはこの米国特許出
願を援用する。一般にこの種の現像剤は、荷電し
たトナー粒子とそれとは逆極性に荷電された担体
粒子とを含み、該担体粒子は、磁気的に飽和した
とき所定の高最小レベルの保磁力を呈する磁性材
料を含む。更に詳しくは、そのような高最小レベ
ルの飽和保磁力は（以下で説明されるようにして
測定されたとき）少なくとも100ガウスであり、
又担体粒子は結合剤なしの担体（すなわち、結合
剤若しくは母材を含まない担体粒子）又は複合担
体（すなわち、結合剤中に分散した複数の磁性材
料粒子を含む担体粒子）であればよい。100ガウ
スの最小飽和保磁力レベルを満たす磁性材料を含
む結合剤なしの及び複合の担体粒子はここでは
「硬」磁性担体粒子と呼ばれる。

この発明に合致して利用される複合担体粒子に
おいては、磁性材料の個々の小片は比較的一様な
大きさのものであつて全複合担体粒子寸法よりも
直径が小さいことが望しい。磁性材料の平均直径
は担体粒子の平均直径の約20パーセント以下であ
ることが望ましい。なるべくならば、担体に対す
る磁性材料の平均直径の比率のはるかに小さいも
のを使用すればよい。平均直径５ミクロンないし
0.05ミクロン程度の磁性粉末を用いれば優れた結
果が得られる。細分の程度が磁気特性に好ましく
ない変更を生じさせないものでなり且つ選択され
た結合剤の量及び性質が生成する担体粒子におい
て満足な強度と共に他の望ましい機械的特性を生
じさせるものである場合には更に微細な粉末でさ
えも使用することができる。磁性材料の濃度は広
範囲に変わることができる。複合担体粒子の重量
比で約20パーセントから約90パーセントまでの割
合の微細分割磁性材料を使用すればよい。

微細分割磁性材料と共に使用される母材は所要
の機械的及び電気的特性を与えるように選択され
る。この母材は、(1)磁性材料によく付着するこ
と、(2)強い、滑らかな表面の粒子の形成を容易に
すること、並びに(3)トナーと担体とが混合された
ときこの両者間の静電荷の適当な極性及び大きさ
を確保するために一緒に使用されるトナー粒子と
は摩擦電気特性において十分な差異を有すること
が望ましい。

母材は、ガラス、金属、シリコン樹脂などから
なる母材のような有機又は無機のものでよい。な
るべくならば、適当な機械的及び摩擦電気的特性
を持つた天然若しくは合成の樹脂又はこれらの樹
脂の混合物が使用される。（この使用目的のため
に樹脂を準備するのに使用され得る）適当な単量
体は、例えば、アルキルアクリレート及びメタア
クリレートのようなビニル単量体、スチレン及び
置換スチレン、ビニルピリジンのような塩基性単
量体、などである。これらの単量体、及び酸性単
量体、アクリル酸又はメタクリル酸のような他の
ビニル単量体で調製された共重合体も使用するこ
とができる。このような共重合体は好都合にも少
量の多機能単体、例えばジビニルベンゼン、グリ
コールジメタクリレート、トリアリルシトレート
などを含むことができる。ポリエステル、ポリア
ミド又はポリカーボネートのような縮重合体も又
使用することができる。

そのような複合担体粒子の調製は、熱可塑性材
料を軟化するため又は熱硬化性材料を硬化するた
めの熱の印加、液体ビヒクルを除去するための蒸
発乾燥、成形、鋳造、押出しなどの際の又は担体
粒子を整形するための切削又はせん断の際の、圧
力の又は熱及び圧力の使用、担体材料を小さくし
て適当な粒子寸法にするための、例えばボールミ
ルにおける粉砕、並びに粒子を分級するためのふ
るい分けを必要とするであろう。

一つの調製技法によれば、粉末磁性材料は結合
剤樹脂の濃厚溶液又は溶液中で分散させられる。
溶剤は次に蒸発させられ、その結果生じる固体の
塊は粉砕及びふるい分けによつて細分されて適当
な大きさの担体粒子となる。

別の技法によれば、乳濁又は懸濁重合法を用い
て優れた平滑さと有効な寿命の一様な担体粒子が
作られる。

ここで（結合剤なしの又は複合の担体粒子にお
けるような）磁性材料に関して使用されたよう
に、保磁力及び飽和保磁力の用語は、材料が磁気
的に飽和させられた後に（すなわち、材料が永久
に磁化された後に）それを外部磁界中で静止させ
て保持しながら材料の残留磁気（Br）を零に減
小させるのに必要な（以下で述べられるようにガ
ウスで測定した）外部磁界を指している。明確に
は、担体粒子の磁性材料の保磁力を測定するため
に、（重合体母材中で固定された）材料の試料を、
米国ニユージヤージー州プリンストンのプリンス
トン・アプライド・リサーチ社（Princeton
Applied Research Co.，Princeton，New
Jersey）から得られるプリンストン・アプライ
ド・リサーチ・モデル155振動式試料磁力計
（Princeton Applied Research
Mode155Vibrating Sample Magnetometer）の
試料保持器に置いて、外部磁界（ガウス単位にお
ける）対誘導磁気（EMU／gmにおける）の磁気
ヒステリシスループをプロツトすればよい。

第３図は磁気的に飽和したときの典型的な
「硬」磁性担体に対するヒステリシスループＬを
示している。担体材料が次第に増大する強さの印
加磁界Ｈ中で磁気的に飽和させられ且つ固定され
たときには、最大の、すなわち飽和した磁気モー
メントBsatが材料において誘起される。印加磁
界Ｈがそれ以上増大しても、材料に誘起される磁
気モーメントはそれ以上には増大しない。印加磁
界が次第に減小して零を通り、印加極性が反転し
て、その反転極性において次第に増大すると、担
体材料の誘導モーメントＢはついに零になり、従
つて誘導極性における反転の限界値になる。残留
磁気Brの零への減小をもたらすのに必要な（前
述の磁力計装置におけるようなエアギヤツプにお
いてガウスで測定された）印加磁界Ｈの値は材料
の保磁力Hcと呼ばれる。この発明において有効
な現像剤の担体は、複合担体であれ結合剤なしの
担体であれ、磁気的に飽和したときには少なくと
も500ガウスの保磁力を呈することが望ましく、
特に少なくとも1000ガウスの保磁力を呈すること
が一層望ましい。

又、磁心の回転中担体粒子を塗布器外壁に保持
してこれにより像への担体の伝達を減少させるた
めに塗布器と担体粒子との間には十分な磁気吸引
力の存在することが重要である。従つて、回転す
る磁心の磁界Ｈによつて担体磁性材料に誘起され
た磁気モーメントＢは、1000ガウス以上の印加磁
界に対して、少なくとも5EMU／gmであるのが
よく、少なくとも10EMU／gmであることが望ま
しく、特に少なくとも25EMU／gmであることが
一層望ましい。この点に関して、1000ガウスの誘
導磁界で40ないし100EMU／gmの担体粒子が特
に有効であることがわかつている。

第３図はヒステリシスループが図解の目的のた
めには同じである二つの異なつた材料に対する誘
導モーメントＢを示している。この二つの材料は
それらの透磁率曲線P₁及びP₂によつて表わされ
たような磁界に別々に対応している。図示された
ような1000ガウスの印加磁界に対して、材料P₁
は約5EMU／gmの磁気モーメントを持つている
が、材料P₂は約15EMU／gmのモーメントを持つ
ている。いずれかの材料のモーメントを増大させ
るために、技術に通じた者は少なくとも二つの技
法を選択することができる。すなわち、磁心の印
加磁界を1000ガウスよりも上に増大させるか又は
材料にオフラインで磁心磁界よりも高い磁界をか
けてその後材料を磁心の磁界中に再導入すること
ができる。このようなオフライン処理において
は、材料は磁気的に飽和させられることが望まし
く、この場合には第３図に示された材料のいずれ
も約40EMU／gmの誘導モーメントを呈すること
になる。

技術に通じた者には察知されることであろう
が、この発明にとつて有効な二成分現像剤におけ
る担体粒子はその未使用、すなわち新品の状態に
おいては磁化される必要がない。このために、現
像剤は望まれない粒子間の磁気吸引を伴うことな
くオフラインで調製され処理されることができ
る。そのような場合には、必要な保磁力要件は別
として単に重要なことは、現像剤が回転可能な磁
心又はその他のある種の源の磁界にさらされたと
きに、担体が塗布器の外壁にくつつくように十分
な誘導モーメントＢを得ることである。一実施例
においては、未使用の担体磁性材料の透磁率が十
分に高いので、現像剤が塗布器に接触すると、そ
の結果生じる誘導モーメントは前述のようなオフ
ライン処理を必要とすることなく担体を外壁に保
持するに十分である。

有効な「硬」磁性材料はフエライト及びガンマ
酸化第二鉄である。担体粒子は、主要金属成分と
して鉄を含んでいる磁性酸化物の化合物であるフ
エライトからなつていることが望ましい。例え
ば、Ｍが一価又は二価の金属を表わすものとし且
つ鉄が＋３の酸化状態にある場合、一般式
MFEeO₂又はMFe₂O₄を有する塩基性金属酸化物
で形成された、酸化第二鉄Fe₂O₃の化合物がフエ
ライトである。

好適なフエライトは、1973年２月13日ビ−・テ
イ−・シヤート（B.T.Sbirt）に発行された米国
特許第3716630号に開示されたように、バリウム
及び／又はストロンチウムを含むもの、例えば
BaFe₁₂O₁₉，SrFe₁₂O₁₉、並びにＭをバリウム、
ストロンチウム又は鉛として式MO・6Fe₂O₃を有
する磁性フエライトであり、前記の米国特許の開
示はここに援用する。

この発明に有効な「硬」磁性担体粒子の寸法は
広範囲に変化することができるが、平均の粒子寸
法は100ミクロン未満であることが望ましい。好
適な平均担体粒子寸法は５ないし45ミクロンの範
囲にある。現像された像による担体拾上げを最小
にする見地から、そのような小さい担体粒子を磁
気的に飽和させて、例えば1000ガウスの磁心磁界
において少なくとも10EMU／gmのモーメントが
誘起されること、更に望ましくは少なくとも
25EMU／gmのモーメントが誘起されることが望
ましい。

この発明に合致して、担体粒子は電気絶縁性ト
ナー粒子と組み合わせて使用されて乾燥二成分組
成物を形成する。使用の際にはトナー及び現像剤
は反対の静電荷を呈し且つトナーは現像されるべ
き静電像とは反対の極性を有するべきである。

トナー及び「硬」磁性担体の摩擦荷電は、摩擦
電気系列に配置された材料を選択して、トナー及
び担体粒子が混ざるときに所望の極性及び大きさ
の電荷を与えるようにすることによつて達成され
ることが望ましい。担体粒子が使用トナーにとつ
て所望のように荷電しない場合には、そのように
荷電する材料で担体を被覆すればよい。

この発明の担体／トナー現像剤混合物は種々の
トナー濃度を持つことができるが、なるべくなら
ば高濃度のトナーを使用すればよい。例えば、現
像剤はその総重量に準拠して約70ないし99重量パ
ーセントの担体と約30ないし１重量パーセントの
トナーとを含むことができるが、このような濃度
は約75ないし92重量パーセントの担体と約25ない
し８重量パーセントのトナーとであることが望ま
しい。

トナー成分は任意に着色された粉末樹脂でよ
い。それは通常、樹脂を着色料、すなわち染料又
は顔料、及び他の任意所望の添加剤と化合させる
ことによつて調製される。低不透明度の現像剤が
望まれる場合には着色料を加える必要がない。し
かしながら、通常は着色料が含まれており、着色
料は原則として、カラーインデツクス（Colour
Index）第２版、第１巻及び第２巻に記載された
材料のいずれでもよい。カーボンブラツクは特に
有用である。着色料の量は広範囲に、例えば重合
体の３から20重量パーセントまで変わることがで
きる。

混合物は樹脂中の着色料及びその他の添加剤を
分散させるために加熱され且つ練成される。塊は
冷却され、小片に粉砕され且つ微細にすりつぶさ
れる。その結果生じるトナー粒子は直径が0.5な
いし25ミクロンの範囲にわたつており、平均寸法
は１ないし16ミクロンである。その点に関して、
この発明のための現像剤を、平均直径が比較的接
近しているトナー粒子及び担体粒子で調製するの
が特に有効である。例えば、担体対トナーの平均
粒子寸法比は約４：１から約１：１までの範囲内
にあることが望ましい。しかしながら、50：１の
ような高い担体対トナー平均粒子寸法比も又有効
である。

トナー樹脂は、天然樹脂、合成樹脂及び改質天
然樹脂、例えば1978年２月28日カスパー
（Kasper）外に発行された米国特許第4076857号
に開示されたようなもの、を含む広範囲の種類の
材料から選択することができる。特に有効なもの
は、1976年２月17日ジヤドウイン（Jadwin）外
に発行された米国特許第3938992号、及び1976年
３月２日サダマツ（Sadamatsu）外に発行され
た米国特許第3941898号に開示された交さ結合形
重合体である。アルキルアクリレート又はメタク
リレートのようなアクリル単量体を伴つたスチレ
ン又は低アルキルスチレンの交さ結合形又は非交
さ結合形共重合体は特に有効である。ポリエステ
ルのような縮重合体も又有効である。

トナーの形状は粉砕トナーの場合のように不規
則でも又は球形でもよい。球形粒子は溶剤中のト
ナー樹脂の溶液を噴霧乾燥させることによつて得
られる。又は、球形粒子は、1979年９月５日ウゲ
ルスタツド（Ugelstad）に発行された欧州特許
第3905号に開示された重合体ビード膨潤法によつ
て調製することもできる。

トナーは又荷電抑止剤及びブロツキング（くつ
つき）防止剤のような少量成分を含むことができ
る。特に有効な荷電抑止剤は米国特許第3893935
号及び米国特許第1501065号に開示されている。
「リサーチ・デイスクロージヤ」第210巻第21030
号、1981年10月（英国、ハンプシヤー、ハバン
ト、ホームウエル、PO91EFのインダストリア
ル・オポチユニテイズ社から出版）（Research
Disclosure，No.21030，Volume210，October、
1981）（published by Industrial Opportunities
Ltd.，Homewell，Havant，Hampshire，
PO91EF，United Kingdom）に開示されたよう
な四基アンモニア塩荷電剤も又有効である。

この発明の実施のための磁心及び外壁の回転に
関しては、前述の米国特許出願第510109号が、磁
心及び外壁の回転と現像剤移送とに開する物理的
機構及び有効且つ好適なパラメータを記載してい
る。この出願のこの記載事項をここに援用する。
概要を述べれば、外壁上に塗布されたトナーが像
の現像に悪影響を及ぼさない速度で外壁を回転さ
せることが望ましい。この目的のために望ましい
外壁面線速度Vel.s（cm／ｓ単位）は0.4Vel.m.Lよ
り大きい（但し、Vel.mはcm／ｓ単位の結像部材
速度、Ｌはセンチメートル単位の動作路に沿つて
の現像区域の長さである）。外壁速度はVel.m.L
の1.2倍か又はこれより大きいことが望ましい。
有効な外壁回転はいずれの方向においても可能で
あるが、外壁部分が結像部材の移動に沿つた方向
において現像区域を通過するようにすることが望
ましい。

前述の米国特許出願に記載されたように、現像
剤は結像部材と同方向に現像区域を通過すること
及び現像剤の現像区域を通る線速度は結像部材の
線速度に概して等しい（すなわち、これの約±15
％以内にある）ことが望ましい。現像剤速度と光
導電体速度とのこの整合は多くの像に対して大い
に有効な結果を与える。しかしながら、一層好適
な現像剤移送速度は光導電体線速度の約±７％の
範囲内において現像剤線速度を光導電体線速度に
整合させる速度である。この好適な速度は像にお
ける細線及び中間調のドツトパターンの良好な現
像を得るのに非常に望ましいものである。遅目の
現像剤速度はある種の先行像縁部の現像欠陥を生
じ、又速目の速度はある種の後行像縁部の現像欠
陥を生じる。光導電体速度と現像剤速度とは前
縁、後縁、細線部分及び中間調ドツトパターンの
優れた現像を与えるようにほぼ等しいことが一層
望ましい。外壁が光導電体方向と反対の方向に回
転することが望まれる実施例においては、磁心回
転は現像剤移送速度及び方向を前述のものと合致
させるのに十分なものであることが非常に望まし
い。

米国特許出願第510109号は又、磁心及びこれの
回転装置が共働して現像区域を通過する光導電体
の各部分を有効現像区間（すなわち第１図の距離
Ｌ）内において少なくとも５磁極転換にさらすよ
うにすることが（前述の形式の現像剤で好適な最
小現像レベルを達成するという見地から）大いに
望ましいことを指摘している。技術に通じた者は
察知することであろうが、公称光導電体部材速度
Vel.m及び現像区域長Ｌが与えられた場合、特定
の磁心構造及び磁心回転速度は次の関係式に合致
したこの好適な特徴に従うように選択すればよ
い。

Pt.L／Vel.m＝Pd５ ここで、Ptは１秒当りの磁極転換の数（１秒
当りの磁心回転数×磁極数）であり、又Pdは、
速度Vel.mで移動する各結像部材部分が長さＬの
有効現像領域内でさらされる磁極転換の数であ
る。この磁極転換速度は吸引されたトナーを効率
よく利用するために現像区域における担体に適当
な跳躍（tumbling）を与えるものである。この
点に関して、磁心は周面の周りに配置された複数
の近接して隔置された磁石を備えていること、及
び磁石の数は極めて高い磁心回転速度を伴うこと
なく光導電体部分を現像区間内においてこの望ま
し５磁極転換にさらすのに十分であることが非
常に望ましい。８ないし24の磁極を備えた磁心は
非常に有効であることがわかつている。

この望ましい最小磁極転換速度及び外壁直径に
基づいて、線速度（又は、例えば高速度写真で、
静止した外壁及び最小磁極転換速度で回転する磁
心で、実験的に測定された類似の現像剤移送速
度）を用いて望ましい最小の磁石実現移送速度を
計算することができる。

（前述のように）光導電体速度にほぼ等しく維
持されるように決定された最大の累積現像剤移送
速度CDT速度（最大）と、前述の論述に合致し
て選択された最小の磁石実現移送速度MDT速度
（最小）とを用いて、最大の望ましい外壁実現現
像剤移送速度SDT速度（最大）、従つて、最大の
望ましい外壁回転速度を次の関係式によつて決定
することができる。

SDT速度（最大）＝CDT速度（最大）−
MDT速度（最小） 前述の論述からわかることであろうが、有効且
つ好適な動作条件、すなわち、(1)現像剤が結像部
材に対して適当な相対速度条件で移動すること、
(2)外壁が像への悪影響を避けるために十分高速で
移動すること、及び(3)磁心が現像区域が移動する
現像剤に対して望ましい最小の磁極転換を受けさ
せるように構成され且つ回転すること、を生じる
ことになるような外壁回転及び磁心回転の種々の
組合せが存在する。この発明は、前述の有効な又
は好適な範囲内において動作条件を維持し、且つ
像の現像、例えば像の濃度及び／又はコントラス
トを調整する能力を与えるような方法で磁心及び
外壁の両回転速度を共働して変えることを提供す
るものである。

それゆえ、第１図について述べると、現像制御
装置１００は、結像部材に対して適当な現像剤移
動を維持するような方法で磁心装置１９及び外壁
２１の公称回転速度の共働的調整を与える。その
ような調整は最小の望ましい外壁速度及び最小の
望ましい磁極転換要件を維持する範囲内において
行なわれるのが望ましい。

第２図はそのような現像制御装置に対するある
特定の好適な構造上の一実施例を図示している
が、技術に通じた者は多くの変形が工夫され得る
ことを察知するであろう。この実施例はマイクロ
プロセツサのような論理・制御装置１００を備え
ており、これは現像調整選択器１０２（例えば、
操作員用キーボード又は修理員操作用パネル）か
ら入力信号を受ける。選択された現像調整選択事
項に応答して装置１０１は所定のデイジタル制御
信号をデイジタル・アナログ変換器１０３及び１
０４に出力し、これらの変換器はそれぞれ速度制
御器１０５及び１０６に共働的アナログ信号を与
える。両速度制御器はそれゆえ、装置１０１から
これの現像調整選択信号に応答して出力されたプ
ログラム調整信号に従つて回転駆動装置２３（外
壁２１用）及び２４（磁心用）を共働して調整す
る。

第４図は、望ましい又は好適な動作範囲内にお
ける磁心回転及び外壁回転のそのような共働的変
更によつて達成され得る種々のDin／Dout曲線
（すなわち、入力書類像部分の濃度Dinと、これ
に対応する出力像部分の現像濃度Doutとの比を
プロツトしたもの）の例を図示している。これら
の例において、結像部材１８は約11インチ毎秒
（27.9cm／ｓ）の線速度を持つており、磁心は約
1.775インチ（4.509cm）の直径と12個の磁極を持
つており、且つ外壁は２インチ（5.1cm）の外径
を持つていた。現像区域の（動作路に沿つての）
長さは約0.25インチ（0.64cm）であり且つ外壁・
像間の間隔は約0.020インチ（0.05cm）であつた。

曲線Ａは外壁を（結像部材と同じ流れの方向
に）約14RPMで回転させ且つ磁心を反対の方向
に約2000RPMで回転させたときのDin／Dout現
像曲線を図示している。これは結像部材の移動と
同方向に約11インチ毎秒（27.9cm／ｓ）の現像剤
線速度を生じることになる。

曲線Ｂは磁心の回転を1000RPMに減小させ且
つ外壁の回転を52RPMに増大させた（回転方向
はいずれも曲線Ａに関するものと同じ）ときの
Din／Dout現像曲線を図示している。やはり現像
剤速度は結像部材と同じ流れの方向に約11インチ
毎秒（27.9cm／ｓ）であつた。

曲線Ｃは磁心の回転を更に500RPMに減小させ
且つ外壁の回転を更に70RPMに増大させて、や
はり同じ流れの方向に11インチ毎秒（27.9cm／
ｓ）の現像剤速度が生じるようにしたときの同様
のDin／Dout現像曲線を図示している。

曲線Ｃの減小Dmaxはその磁極通過速度が前述
の好適な目安より下に低下することに帰せられる
（すなわち、500RPMの磁心回転速度は100転換毎
秒を生じたにすぎないが、曲線Ａ及びＢはそれぞ
れ400及び200磁極転換毎秒を有していた）。

なお、第４図は現像濃度と入力書類濃度との関
係をプロツトしたものであるが、同図はこの発明
に係る装置及び方法がコントラストの調整にも寄
与することを示している。現像工程でのコントラ
ストは、像の濃度を露光時間（一般的には露光時
間の対数）に対して表した曲線で示される。一般
的に、コントラストはこの曲線の傾斜と等価であ
ると考えられ、傾斜が急であれば、コントラスト
が高く、傾斜が緩い程、コントラストは低い。こ
こで、第４図の曲線は従来の濃度−露光時間の曲
線と本質的に同じものであるということに留意し
なければならない。つまり、第４図において、曲
線の傾斜が急になる程、同じ書類から作られた像
のコントラストは高くなる。

第４図の３つの曲線Ａ、Ｂ、Ｃは、同一の現像
場所で外壁と磁心とを種々の速度で回転させた場
合の結果を示したものである。現像剤の速度は像
の速度と実質的に等しいが、前述のとおり、この
速度に対する寄与は外壁と磁心との間を変動す
る。図示のとおり、曲線Ａ、Ｂ、Ｃの傾斜は異な
り、入力書類の任意の濃度に対応する像の濃度も
異なるので、磁心と外壁との速度を変えることに
より、像の濃度とコントラストとの両方又は一方
を調整することが可能である。当業者は、第４図
の曲線Ａ、Ｂ、Ｃが異なるコントラストを表して
いることを認識することができる。

工業上の応用性 技術に通じた者は察知することであろうが、外
壁及び磁心の各回転速度をここで教示されたよう
に共働的に変えることによつて、現像像における
非常に有効な画質向上を与える現像調整（例えば
曲線Ａから曲線Ｂへの移動）を達成することがで
きる。又、このような調整は装置の現像特性を調
整して、現像剤組成変化、周囲動作条件の変化、
又は装置内の他の電子記録パラメータの変更を補
償するのに有効である。