JPH035579B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機、静電記録装置等にお
いて静電潜像を現像する磁気ブラシ現像方法に関
する。

電子写真複写機等の現像方法のひとつとして、
磁気トナーを一成分現像剤として使用する一成分
磁気ブラシ現像方法がある。この場合普通紙への
画像の転写を確実にするためには高抵抗磁性トナ
ーを用いることになるが、この場合現像された画
像の品位が悪いという問題があつた。これを解決
するために２本の磁気ブラシロールを用いて潜像
を磁気ブラシに２回近接または接触させて順次２
回の現像処理を行う方法がいくつか提案されてい
る。しかし、このように２本の磁気ブラシロール
を用いる現像方法では、現像装置が大型で複雑な
ものとなる他、２回の現像を行わせることに伴う
特有な問題も解決されていなかつた。

上記２本の磁気ブラシロール（以下現像ロール
と称する）を用いて２回の現像処理を行う現像方
法とは第１の現像ではかぶりを発生する程度に画
像濃度が高くなるように現像し、第２の現像では
かぶりを除去するとともに画像部に余分に付着し
たトナーをも除去するように現像を行つて、品位
の高い画像を得る方法である。

従来このような現像方法に用いられる現像装置
として、例えば特開昭56−14268号では第１図に
示すように第１の現像ロールは現像剤槽と連結さ
れており、第２の現像ロールは第１の現像ロール
と切離されて配置されている。また特開昭55−
138766号では第２図に示すようにそれぞれが現像
剤槽を有し単体でも現像装置として機能する２台
の現像装置を使用した例が、さらに特開昭55−
73058号では第３図に示すように現像剤槽の中に
２本の現像ロールが埋設された例が記載されてい
る。

第１図の例では、第１の現像ロールで地の部分
も含めて高い濃度の画像を現像するために、連続
して現像を行う場合に大量のトナーを消費するの
で大容量の現像剤槽がが必要であるのに対し、第
２の現像ロールでは地かぶり等の余分のトナーの
回収を行うので逆にトナーが堆積して溢れ出すと
いう欠点がある。第２図の例では、第１図の例と
同様な欠点の他、１本の現像ロールを用いる従来
の現像装置に比べちようど２倍のスペース及びコ
ストが必要となる。第３図の例では、第１と第２
の現像ロールが共通の現像剤槽で連結されている
ため、トナーが現像剤槽から流出したり、一方の
ロール、に堆積したりすることはないが、やはり
連続して現像を行うと濃度や画質が変動するとい
う欠点があることわかつた。

この欠点について第４図のグラフを用いて詳し
く説明する。

第４図ａは現像機に投入される体の一成分系磁
性トナーの粒径分布を重量で示した一例である。
一般に一成分系磁性トナーは、主にトナーにはた
らく磁気力との関係からと考えられるが、粒径の
小さなトナーの方が現像されやすく特にバツクグ
ラウンドのような潜像電位の低い部分には粒径の
小さなトナーが多く現像される。すなわち第１の
現像ロールで現像されるトナーの粒径分布は第４
図ｂのように示される。その結果第１の現像ロー
ル上及びその近傍には第４図ａとｂの差として同
図ｃのような粒径分布のトナー、すなわち大きな
粒径に片寄つたトナーが残留してくる。粒径の大
きなトナーの割合が増えてくると、これも主に磁
気力の関係と考えられるが現像濃度が低下し、ま
た画像の荒れが目立つようになる。一方、第２の
現像ロールには現像されたトナーのうち特に粒径
の小さなカブリの部分のトナー、すなわち第４図
ｄに示すような粒径分布のトナーが回収されるの
で第２の現像ロール上には粒径の小さなトナーの
割合が増えてくる。しかし第２の現像ロールは、
第１の現像ロールで現像された像の余分なトナー
を回収することを主な目的として設定されている
ので、第２の現像ロール上の粒径の小さなトナー
は実際にはほとんど現像されず、前述の現像濃度
の低下や画像の荒れを補うはたらきは期待できな
い。このような現像は第１図及び第２図に示した
ような第１の現像ロールと第２の現像ロールが分
離されているような装置で特に顕著となることは
明らかであろう。

第３図の例のように２本の現像ロールをひとつ
の現像剤槽で連結し現像剤槽全体を撹拌する手段
を設けて、第１及び第２の現像ロール上のそれぞ
れのトナー、すなわち第４図ｃ及びｄのトナーを
混合すれば、少しは画像の変動速度が軟げられる
がやはり現像剤槽のトナー全体としては徐々に粒
径の大きい側に分布が移り濃度低下等を引き起こ
す。

本発明の目的はこのように２本の磁気ロールを
使用する場合に連続して現像を行つたときにも安
定したトナーの供給、搬送が行える現像方法を提
供することにある。本発明の目的はまた、濃度の
低下や画像の荒れが生じない安定した高品位の画
質を維持できる現像方法を提供することにある。

本発明の目的は、潜像担持体の静電潜像を第１
の現像ロール及び第２の現像ロールに保持された
磁性トナーで現像する磁気ブラシ現像方法におい
て、第１の現像ロールから第２の現像ロールに現
像機内でトナーを移動させることなく、第１の現
像ロールにより過剰現像された潜像担持体上のト
ナーの一部を磁気的に第２の現像ロールに回収
し、かつ、第２の現像ロール上の過剰分のトナー
が第２の現像ロールに接近した第１の現像ロール
に戻されて還流するようにしたことを特徴とする
磁気ブラシ現像方法によつて達成することができ
る。

本発明の現像方法について第５図を用いて詳し
く説明する。

１及び２は磁気ロールを示し、非磁性体（アル
ミニウム、ステンレス、樹脂等）で作られた中空
円筒状スリーブの内部にスリーブと同心軸に互い
に回転可能に配設された円筒状マグネツトロール
を有している。図ではマグネツトを固定しスリー
ブを回転させてトナーを搬送する例を示している
が、マグネツト、あるいはスリーブとマグネツト
の両方を回転させても良い。３及び４はトリマー
ブレードを示し、スリーブ上を搬送されて潜像担
持体１１側に供給されるるトナー層の厚さを一定
量に規制するはたらきをする。第１の現像ロール
上にはトナーが現像で消費されるにつれてトナー
槽（ホツパー）５から新しいトナーが補給され
る。

第１の現像ロールではかぶりを生じるような過
剰な現像が行われる。第５図の例では静電潜像と
逆極性の現像バイアスが印加されている。次の第
２の現像ロールでは、第１の現像ロールで現像さ
れたトナーのうちかぶりや画像周辺及び画像上の
余分なトナーが除去される。第５図の例では静電
潜像と同極性の現像バイアスを印加してこのはた
らきを行わせている。この第２の現像ロールで除
去されたトナーは第２のトリマーブレード４の後
方に一度滞留するが、滞留トナーが増えてくる
と、その一部は第２の現像ロールと近接して配置
されている第１の現像ロール側に磁気的に吸引さ
れる。その結果、一度ドラムから回収されたトナ
ーも再び還流され、第１の現像ロールによる現像
のために供給される。

この場合２本の現像ロールを近づけ過ぎると第
２のトリマーブレードを配設する空間が制約さ
れ、遠ざけ過ぎると磁気的にトナーが転送されな
くなる。スリーブ表面での磁束密度が500〜1000
ガウスの磁気ロールでは２本のロール間の距離が
最近接部で20mm以下程度になるように配置するこ
とによりこのような２本のロール間でのトナーの
転送が可能である。

このようにして本発明の現像方法では、ドラム
上から第２の現像ロールに回収された比較的小粒
径のトナーと、第１の現像ロール上に残留する比
較的大粒径のトナーとが混合されて潜像に供給さ
れるのでその粒径分布は新しいトナーの粒径分布
に近いものとなる。また第１の現像ロールはトナ
ーホツパーの出口と連結されておりトナーの消費
に応じて徐々にホツパー内の新しいトナーが第１
の現像ロール上に供給される。すなわちトナーは
ホツパー→第１の現像ロール→ドラム（潜像担持
体）→第２の現像ロール（→一部はドラムへ）→
第１の現像ロールという順序で還流を繰り返す。
この過程でホツパーから供給される新しいトナ
ー、第１の現像ロール上のトナー及び第２の現像
ロールに回収されたトナーが混合され、最も現像
画質に影響の大きい第１の現像ロール上のトナー
粒径分布は安定して一定に保たれる。

次に本発明の別の特徴を第６図の従来の２本ロ
ール型の現像装置と比較して説明する。第６図の
現像装置では、第１の現像ロールで１回目の現像
に供給された現像剤は、１周してホツパーに戻さ
れる前に先ず第２の現像ロールに送られ２回目の
現像を行つた後ホツパーまたは第１の現像ロール
に戻される。このような還流経路でも２成分系現
像剤を用いる場合は大きな問題とはならなかつた
が、一成分系トナー、特に高抵抗な一成分トナー
を用いる場合には好ましくないことがわかつた。
第１の現像ロールで現像作用を行つた直後のトナ
ー層において、例えばトナーがドラム側に転移し
た部分では現像されたトナーと逆の極性すなわち
潜像と同極性の電位を有している。このように一
度現像作用を行つた直後のトナー層は場所によつ
てその有する電位が異るため、これをそのまま第
２の現像ロールに転移して２回目の現像を行うと
現像画像にムラを引起こす他、場合によつては第
２の現像ロールに印加する現像バイアスの大きさ
を変える必要も生じる。

ここで述べたトナー層の有する電位は、トナー
層を一度トリマーブレードのつくるギヤツプを通
過させることで、均一で一定の電位に回復させる
ことができる。したがつて第５図に示した本発明
の現像方法に用いる装置のように第１及び第２の
現像ロールに対してそれぞれトリマーブレードを
設け、ロールの一周毎にトナー層を各トリマーブ
レードに接触させることによりトナー層の電位の
変動を防止することができる。

第７図は本発明の別の実施例を示す図である。
第５図の例では第１及び第２の現像ロールとも現
像位置ではトナーをドラムと同方向に移動するよ
うにスリーブを回転させていたが、第７図の例で
は第２の現像ロールは現像位置でトナーがドラム
の移動方向とは逆の方向に移動するようにスリー
ブを回転させている。このような場合も第１の現
像ロールと第２の現像ロールの中間に近い位置に
トリマーブレードを設けることによりホツパー→
第１の現像ロール→ドラム→第２の現像ロール→
第１の現像ロールという経路でトナーを搬送する
ことができる。第５図及び第７図のいずれの例に
おいても少くとも第１の現像ロールは現像位置に
おいて潜像担持体の移動する方向と同方向にトナ
ーを搬送する必要がある。第１の現像ロールは過
剰にトナーを現像するはたらきを持たなければな
らないが、トナーが潜像と逆方向に移動するとき
にはこのようなはたらきを持たせることは困難と
なるからである。現像バイアス等を調節して無理
に過剰な現像を行うことはできるが、その場合画
質は著しく低下する。

第８図は本発明のさらに別の実施例を示す図で
ある。第５図び第７図の例では第１の現像ロール
が上側、第２の現像ロールが下側に配設されてい
たが本発明の現像方法はこれに限られるものでは
ない。潜像担持体の移動方向により第８図のよう
に第１の現像ロールが下側に、第２の現像ロール
が上側に配設される場合も同様な機能をもつこと
はいうまでもない。

以上述べてきたように、本発明の現像方法はト
ナーが安定して搬送、供給され、トナーがこぼれ
たり一個所に片寄つたり溢れ出すことがない。ま
たトナー全体のうち粒径の小さいトナーから選択
的に消費されるために起こる、濃度や画質の変動
がなく、安定した画質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第６図は従来の現
像装置を示す断面図である。第４図ａ〜ｄはトナ
ーの粒径分布を示すグラフである。第５図、第７
図及び第８図は本発明に用いる現像装置の実施例
を示す断面図である。 図中符号：１……第１の現像ロール；２……第
２の現像ロール；３……第１のトリマーブレー
ド；４……第２のトリマーブレード；５……ホツ
パー；６，７……バイアス電源；１０……トナ
ー、１１……潜像担持体ドラム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 潜像担持体の静電潜像を第１の現像ロール及
   び第２の現像ロールに保持された磁性トナーで現
   像する磁気ブラシ現像方法において、第１の現像
   ロールから第２の現像ロールに現像機内でトナー
   を移動させることなく、第１の現像ロールにより
   過剰現像された潜像担持体上のトナーの一部を磁
   気的に第２の現像ロールに回収し、かつ、第２の
   現像ロール上の過剰分のトナーが第２の現像ロー
   ルに接近した第１の現像ロールに戻されて還流す
   るようにしたことを特徴とする磁気ブラシ現像方
   法。