JPH0342677A - 電子写真現像装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子写真現像方法およびその装置に関し、特に
は、高抵抗磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤
を用い、鮮明な月っ地力ブリのない複写画像を得ること
のできる磁気ブラシ現像方法に関する。

［従来の技術］ 従来、磁気ブラシ現像方法として、−成分現像剤を用い
た一成分系の方法と、二成分現像剤を用いた二成分系の
方法とが知られる。−成分系の方法においては、現像装
置の構造が簡単であり且つメンテナンスが容易であるな
との利点を有し、特に磁性トナーを用いたいわゆるシャ
ンピンク現像方法や選択的現像方法においては、安価で
且つ非常に鮮明なコピー像を得ることができるという長
所を持っている。しかしながら反面、かかる方法を具現
化するにあたっては、非常に厳密な機械的精度、例えば
像担持体とスリーブ間（または現像剤層表面）との間隙
をそのスリーブ全長にわたって正確に所定値に維持する
ことが要求され、このため、かなり長いスリーブ長を要
求されるＡＯすイズのような大型サイズの複写画像を形
成する電子写真製置においてこの方法を只、　ＪＪＩ化
するのはかなり困難であり、また現在まで実施されてい
かい。

一方、二成分系の方法は、前記−成分系の欠点を解決し
得るもののトナーとキャリアの混合比が常ζこ所定範囲
内にあるように制御する必要かあること、またキャリア
の疲労なとくこより定１１１１的に現像剤全体の交換が
必要であるという欠点を有する。

また更に、微小の磁性キャリアと非磁性１−７）−一と
を混合してなる現像剤を用いた現像方法か′ｆ１１られ
る（例えは特公昭５９−２４４１６号公報）。

この公報ごこ開示される方法は、実質的に５〜３０ｕｍ
の粒径を有する絶縁性磁性キャリアと絶縁性非磁性トナ
ーとの混合物からなる磁性現像剤ζこより現像剤ブラシ
を形成し、この現像剤ブラシを交番磁界の作用の下で静
電像担持体の表面を摺擦して現像を行う。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した微小キャリアを用いた方法によれは地上述した
問題点の幾つかを解決し得るものの、依然としてトナー
の混合比を６〜３５ｗｔ％の範囲内に制御しなければな
らないというトナー濃度の制御に関する課題を残してい
る。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、トナー濃度
の制御を実質的に不要とし、しかも地力ブリかなく、画
像鮮明度にすぐれ、階調性に富んだ複写画像を得ること
のできる電子写真現像方法を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明による電子写真現像方
法は、交互に異なる極性の磁極を配列した磁極を内部に
有するスリーブの外周面に高抵抗磁性トナーと磁性キャ
リアとからなる現像剤を吸着し、この磁極とスリーブと
をそれぞれ像担持体の回転方向とは逆方向に回転させて
現像剤をスリーブの回転方向と同方向に移動させ、 該現像剤をこの磁石ロールを内部に付与した交番電界お
よび前記磁極による交番磁界の下で前記像担持体に提供
して現像を行なうことな付与する。

特乙こは、（１）スリーブ」−の現像剤の移動速度な像
担持体の移動速度とほぼ同じ速度とし、（２）交番磁界
の周波数を現像剤ブラシの同一部分が前記像担持体に接
触している間に少なくとも１回は作用する周波数とし、
更に、（３）交番電界を交番磁界とビートを起こさない
周波数とすることにより最も好適な効果を得ることがで
きる。

この方法を具現化した装置として、回転するトラム状の
像担持体に隣接して配置され高抵抗磁性トナーと磁性キ
ャリアとから配置され高抵抗磁性トナーと磁性キャリア
とからなる現像剤を有し且つ前記像担持体の回転方向と
は逆方向に交互に異なる極性の磁極を内部に有し且つ前
記像担持体の回転方向とは逆方向に回転するスリーブと
、この磁石ロールを内部に交番電界を付与する装置とを
含むことを付与する。

を特徴とする。

［作用］ かかる手段によれは、交番電界と交番磁界の作川により
スリーブ上の磁性トナーに振動が起こり、スリーブ表面
から像担持体へと接する現像剤ブラシにおいて像担持体
とスリーブ表面間で往復運動（振動）を繰り返す。この
時、像担持体表面に静電潜像電位かあるためにそのクロ
ーン力により磁性トナーは担持体の静電像に対応した部
分たけｔこ付着する。このように従来の一定磁界や一定
電位の現像方法に比べ交番電界と交番磁界の相乗効果に
より振動力が与えられることにより静電潜像電位部位に
吸着される磁性ｌ・ナーは鮮明なカブリのない複写像を
形成する。また、磁性キャリアとの混合により、高抵抗
磁性トナーに摩擦電荷が付与されて静電像へのイ」着が
良好となると共に、現像剤の流動性が向上する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照として説明する。

図において、１は円筒ドラムの周面にＳｅ等の感光体を
形成してなる像担持体であり、所定の周速度で矢印Ａの
方向（図でみて時計方向）へ回転するようになっており
、この回転中に適当カＶｆｌｒＬ像形成手段により像担
持体の表面に静電像か形成される。像担持体および静電
像形成手段は例えはセロクラフィに用いるような周知の
構成のものを用いることかできる。

像担１）体１ごこ隣接してＴＪＩ像製置２が配置されて
おり、そのケーシング３内には主として磁性トナーから
なる現像剤４か収容されている。磁性トナーは１０１５
Ωｃｍ以」二の電気抵抗値を有し、２５％以上好ましく
は２５から６０％のフェライト粉を含有し、平物粒径か
５〜１５ミクロンのものが使用される。この粒径が小さ
すきると形成される複写画像にかふり汚れが発生し、大
きすきると文字の鮮鋭か悪くなる。この磁性トナーと協
働するように少量の磁性キャリアが現像のために使用さ
れる。磁性キャリアは数十ミクロン程度の球形のものが
好ましく、磁性トナーと混合して使用され、または磁性
トナーをケーシング３内に入れるに先たって予めスリー
ブ７の表面に均一に被覆する程度の量をスリーブ表面に
付着させてキャリア層を形成し、その後磁性トナーを供
給してスリーブ７を回転させることによりスリーブ７の
表面に均一な現像剤ブラシを形成するようにして使用さ
れる。

ケーシング３内の像担持体１側において、像担持体１と
隣接して且つそれと平行に延びるように磁極６が配置さ
れている。磁極６はその同方向にほぼ等間隔に交互に異
なる極性の磁極（Ｓ、Ｎ）を有しており、像担持体１の
回転方向と逆方向即ち反時計方向く矢印Ｂで示す）へ回
転するように設けられている。この磁極６を内包するよ
うに磁極６と平行に延在する非磁性の円筒スリーブ７が
磁極６と同方向へ且つ磁極６とは独立して回転するよう
に設けられている。スリーブ７は磁極６による現像剤の
時計方向への搬送力に抗して現像剤をスリーブ７の回転
方向に搬送するように充分な速度で回転し現像剤を搬送
する。即ち、磁極６を矢印Ｂ方向に回転すると、スリー
ブ７上の現像剤は磁極６の回転方向と逆方向にスリーブ
７の表面を回転しながら移動しようと作用される。しか
しながら、スリーブ７かこの移動速度よりも速い速度で
矢印Ｃ方向に回転することにより、りも速い速度で矢印
Ｃ方向に回転することにより、スリーブ上の現像剤は磁
極６０作用に抗してスリーブ７の回転方向に移動する。

現像剤の移動速度は像担持体１の周速とほぼ同じ速度で
あることが好ましく、現像剤ブラシのソフトブラシ部分
が像担持体１の表面に接し、あるいは該表面と僅かな間
隙をもって近接するように搬送される。

この接触または近接状態において、現像剤の磁性トナー
は磁極６の回転による交番磁界および後述する交番電界
の作用の下て像担持体１の表面とスリーブ７の表面を往
復運動（振動）し像担持体１の静電潜像部位にパフ（ｐ
ｕｆｆ）されまたは転移されて鮮明なコピー像が得られ
る。尚、スリーブ７による現像剤の搬送力を向上するた
めにスリーブ７の表面は好ましくは２５０メツシユより
小さい粒径のヒースでショツトブラスト等により処理さ
れている。

磁極６の回転数は少なくとも現像剤ブラ磁界か少なくと
も１回は作用する周波数の回転数であることが好ましい
。例えは、磁極６の磁極数が１０極て、像担持体１の周
速が１２０ｍｍ／Ｓｅｃの場合、１２０ｍｍ（像担持体
１の周速）／約５川ｍ（現像剤接し幅）＝２４、つまり
２４Ｈｚ以上の交番磁界であることが好ましい。この時
のスリーブ７の回転速度は上述したようにスリーブ７上
の現像剤が像担持体１の周速とほぼ同じ速度で移動する
速度に対応する。尚、像担持体１の周速よりもスリーブ
７の上のトナーの移動速度が速い場合はコピーのソリッ
ド画像の前側にトナー飛散を起こし、遅い場合は後側に
飛散を起こす傾向がある。また線画像の場合は特に横線
の解像力がいずれの時も悪くなる傾向がある。この場合
甚だしくは丸い画像が楕円にコピーされる。像担持体ｌ
の周速に対する現像剤の移動速度の差は±５０％以内と
することが望ましい。尚、交番磁界のスリーブ７上での
表面ガウスは５００ガウス以上であることが好ましい。

符号８は現像剤ブラシの厚さを規制するドクタ＋１ −プレートであり、非磁性材料により形成されている。

ドクターブレード８は、例えば像担持体１とスリーブ７
どの間隔をＱ、７ｍｍ程度に設定した場合、ドクターブ
レード８の先端とスリーブ７との間隔なＱ、４ｍｍ程度
に設定することが好ましい。

符号９は交流電源であり、スリーブ７と像担持体１の間
に交番電界を付与する。交番電界の周波数は磁極６の回
転数に相関して決定され、磁極６による交番磁界とヒー
１＝　（共振）現象を起こさない周波数に設定される。

尚、交番電界は直流バイアスに交流バイアスを玉乗させ
たものであっても良い。

見慧恥 ５ｅＴｅ光導電体を蒸着した像担持体を用いて、像担持
体を周速１４０　ｍｍ／Ｓｅｃで移動しながらセログラ
フィ法に従って暗部電位か６５０Ｖ、　　明部電位が１
００Ｖの静電潜像を形成した。一方、スリーブ７上の表
面力ウスが約５００カウスとなるような１２極の且つ長
さ約９３４．　ｍｍの磁極な用０ｇの磁性キャリアを付
着させ、その後磁性トナーを供給して現像剤ブラシを形
成し、上記静電潜像の現像を行った。スリーブ７とドク
ターブレード８の先端との間隔はＱ、　３　ｍｍ、像担
持体１とスリーブ７どの間隔はＱ、６ｍｍであり、スリ
ーブ７の表面は４００メツシユのカラスヒーズてショツ
トブラスト処理したものである。スリーブ７には直流電
圧に１００〜２０００　ｆｉｚの範囲から選択された周
波数の交流電圧を玉乗したバイアスが印加される。スリ
ーブ７および磁極６を像担持体１の回転方向と逆方向に
回転させ、スリーブ７上の現像剤は磁極６の回転方向と
逆方向に回転しながら磁極１回転で１２．５ｍｍの速度
で移動するように作用される。

スリーブ７は少なくともこの現像剤の移動速度よりも速
い速度で磁極６の回転方向と同じ方向に回転させる。例
えば、磁極６を６００　ｒｐｍで回転させると１２５　
ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度でスリーブ７を回転させる。こ
の条件で一応のレベルの複写像は得られる３ ３ 転周速と現像剤の移動速度をほぼ同じとする。実験では
ドラム周速の５０％〜１５０％の範囲の速度差内である
ことが、鮮明な複写像を得る重要な条件の一つであるこ
とを見いたした。これ以外の速度になると、原画像が丸
いソリッドの複写像が縦長の楕円に現像され、又解像力
が低下し不具合を生じる。交流電圧の最適な周波数は磁
極６の着磁幅、極数、回転数及び像担持体１の周速によ
って決定され、磁極６における交番磁界の周波数と、交
流電圧による交番電界の作用が現像時にビート現象を起
こさない周波数を選定することが重要である。前記条件
に於て現像ハイアスノ交流電圧１０００　Ｖｐ−ｐ、　
　周波数８００１１２．　　直流電圧１５０Ｖ、磁極６
の回転数５０　Ｏｒｐｍ。

スリーブ７の回転数１２０　ｒｐｍで現像を行った結果
鮮明な高解像の複写像を得ることが出来た。この時に用
いたトナーはアクリル系樹脂に約４５％のフェライト粉
末と、顔料を主成分したとじた４ いた場合では地かふりが発生した０ ［発明の効果］ このような構成において、現像は磁性トナーにより行わ
れるので従来の二成分系の現像のようなトナー濃度の制
御が不要であり、キャリアは最初の供給（例えは前述し
たような予めのスリーブ上への付着）を行った後は、は
とんどその補給の必要かなく使用される。

以上本発明による現像方法によれば、高抵抗磁性トナー
を用いた一成分系の方法の利点を維持すると共に、その
問題点を解消したもので、地かふりがなく、画像鮮明度
にすくれ、階調性に冨んた複写像を、厳密な機械的精度
、トナー濃度の制御の煩わしさなく得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による電子写真現像方法を説明するための概
略側面図である。 １・・・像担持体、　　２・・・現像装置、３・・・ケ
ーシング、６・・・磁極、 ７・・・スリーブ、　　９・・・交流電源、５ ８・・・ドクターブレード。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）交互に異なる極性の磁極を配列した磁石ロールを
   内部に有するスリーブの外周面に高抵抗磁性トナーと磁
   性キャリアとからなる現像剤を吸着し、この磁石ロール
   とスリーブとをそれぞれ像担持体の回転方向とは逆方向
   に回転させて現像剤をスリーブの回転方向と同方向に移
   動させ、該現像剤を前記像担持体とスリーブ間に付与し
   た交番電界および前記磁石ロールによる交番磁界の下で
   前記像担持体に提供して現像を行なうことを特徴とする
   電子写真現像方法。
2. （２）前記スリーブ上の現像剤を前記像担持体の移動速
   度とほぼ同じ速度で移動させながら現像を行なうことを
   特徴とする請求項１記載の電子写真現像方法。
3. （３）前記交番磁界の周波数は現像剤ブラシの同一部分
   が前記像担持体に接触している間に少なくとも１回は作
   用する周波数であることを特徴とする請求項１または２
   記載の電子写真現像方法。
4. （４）前記交番電界は前記交番磁界とビートを起こさな
   い周波数であることを特徴とする請求項１乃至３いずれ
   か記載の電子写真現像方法。
5. （５）回転するドラム状の像担持体に隣接して配置され
   高抵抗磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を収
   容するケーシングと、周方向に交互に異なる極性の磁極
   を有し且つ前記像担持体の回転方向とは逆方向に回転す
   る磁石ロールと、この磁石ロールを内部に有し該磁石ロ
   ールとは独立して該磁石ロールと同方向に回転するスリ
   ーブと、前記像担持体とスリーブ間に交番電界を付与す
   る装置とを含むことを特徴とする電子写真現像装置。
6. （６）前記スリーブの表面が２５０メッシュより小さい
   粒径のビーズでショットブラストされていることを特徴
   とする請求項５記載の電子写真現像装置。