JPH0460675A - 電子写真現像方法および装置 - 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問し、特に
は、高抵抗磁性トナーを用い、鮮明な且つカブリのない
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−成分磁性トナーを用いたいわゆ
るジャンピング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、かかる従来
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サ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装置においてこの方法を具現
化するのはかなり困難であり、また現在まで実施されて
いない。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に所
定範囲内にあるように制御する必要があること、またキ
ャリアの疲労などにより定期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
ャリアと非磁性トナーとを混合してなる現像剤を用いた
現像方法が知られる（例えば特公昭δ９−２４４１６号
公報）。この公報に開示される方法は、実質的に５〜３
０ｕｍ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により現像剤ブ
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Ｍ］ 上記した微小キャリアを用いた方法によればカブリのな
い非常に高品質の現像画像が得られ、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間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、カブリがな
く、画像鮮明度にすぐれ、階調性に冨んだ複写画像を得
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。

［！！題を解決するための手段］ 上記ｙ、Ｈ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トナーをスリーブ
の回転方向と同方向に移動させ、該トナーを前記像担持
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 特には、（１）スリーブ上の磁性トナーの移動速度を像
担持体の移動速度とほぼ同じ速度とし、（２）交番磁界
の周波数をトナー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、回転するドラム状の
像担持体に隣接して配置された、高抵抗磁性トナーを収
容するケーシングと、周方向ここ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。

［作用コ かかる手段によれば、交番電界と交番磁界の作用により
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トナーブラシにおいてトナーが
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、像拒持体表面に静電潜像電位があるために
そのクローンカによりトナーは担持体の静電像に対応し
た部分だけに付着する。このように従来の一定磁界や一
定電位の現像方法に比へ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
に吸着される磁性トナーは鮮明なカブリのない複写像を
形成する。

［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、ｌ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フており
、この回転中に適当な静電像形成手段により像担持体の
表面に静電像が形成される。像担持体および静電像形成
手段は例えばゼログラフィに用いるような周知の構成の
ものを用いることができる。

像担持体ｌに隣接して現像装置２が配置されており、そ
のケーシング３内には磁性トナー４が収容されている。

磁性トナーは１０１６Ωｃｍ以上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、平均粒径が１６ミクロンのものが使用される。

この粒径が小さすぎると形成される複写画像にかふり汚
れが発生し、大きすぎると文字の鮮鋭が悪くなる。

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石ロール６−
イ配置されている。磁石ロール６はその周方向にほぼ等
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ｌの回転方向と逆方向即ち反時計方向（矢印
Ｂで示す）へ回転するように設けられている。この磁石
ロール６を内包するように磁石ロール６と平行に延在す
る非磁性の円筒スリーブ７が磁石ロール６と同方向へ且
つ磁石ロール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上の磁性トナーは磁石ロール６の磁界
の作用によりスリーブ７の回転方向と反対の方向へ移動
するように作用されるが、スリーブ７はこの磁石ロール
６による移動に抗してトナーをスリーブ７０回転方向に
搬送するように充分な速度で回転する。即ち、磁石ロー
ル６を矢印Ｂ方向に回転すると、スリーブ７上のトナー
は磁石ロール６の磁界作用によりスリーブ７の表面上を
自転しながら磁石ロール６の回転方向と反対の方向に移
動しようと作用される。しかしながら、スリーブ７がト
ナーの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、スリーブ上の磁性トナーは磁石ロール
６０作用に抗してスリーブ７の回転方向に向けて移動す
る。磁性トナーの移動速度は像担持体１の周速とほぼ同
し速度であることが好ましく、トナーブラシのソフトブ
ラシ部分が像担持体ｌ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、磁性トナーは磁石ロール６
０回転による交番磁界および後述する交番電界の作用の
下で像担持体ｌの表面とスリーブ７０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（ｐｕｆｆ）
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によるトナーの搬送力を向上するためにスリ
ー１７の表面は好ましくは２５０メツシュより小さい粒
径のピースでショツトブラスト等により処理されている
。

磁石ロール６の回転数は少なくともトナーブラシの同一
部分が像担持体１に接している間に該部分のトナーに交
番磁界が少なくとも１回は作用する周波数の回転数であ
ることが好ましい。例えば、磁石ロール６の磁梯数がｌ
Ｏ極て、像担持体１の周速が１２０１１ｔａ／Ｓｅｃの
場合、１２０ａｍ（像担持体Ｉの周速）／約５Ｓｍ（）
ナー接し＠）＝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上の磁性トナーが像担持体１
０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
速度が迷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１の周速に対する磁性トナーの移動速度の差は
±５０％以内とするが、はぼ等しい速度とすることが望
ましい、尚、交番磁界のスリーブ７上での表面磁束は５
００ガウス以上であることが好ましい。

符号８はトナーブラシの厚さを規制するドクターブレー
ドであり、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ｌとスリーブ７との間隔
を０．７１極度に設定した場合、ドクターブレード８の
先端とスリーブ７との間隔を０．２ＩＩｌｌ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ｌの間
に交番電界を付与する。交番電界の周波数は磁石ロール
６０回転数に相関して決定され、磁石ロール６による交
番磁界とビート（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
重乗させたものであっても良い。

支１Ｉ ＳｅＴｅ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　ａｍ／Ｓｅｃで移動しながらゼログラ
フィ法に従って暗部電位が６５０ｖ、明部電位が１００
ｖの静電潜像を形成した。スリーブ７は４０１＋１ｆｆ
ｌφの径の５ＵＳ３０４からなるスリーブ表面に２５０
メツシュの粒径のビーズで約５分間ショトブラストを施
したものを使用し、また磁石ロール６として、スリーブ
上の表面磁速か約５００ガウスとなるような１２極の且
つ長さ約９３４ｍｍの磁石ロールを用い、磁性トナーを
供給してトナーブラシを形成し、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　ｍ、像担持体１とスリーブ７との間隔は０゜６ｍ
＋ｉである。スリーブ７には直流電圧に１００〜２００
０Ｈｚの範囲から選択された周波数の交流電圧を重乗し
たバイアスが印加される。スリーブ７および磁石ロール
６を像担持体ｌの回転方向と逆方向に回転させ、スリー
ブ７上の磁性トナーは磁石ロール６の回転方向と逆方向
に回転しながら磁石ロール１回転で１２．５ＩｎＩ１１
の速度で移動するように作用される。スリーブ７は少な
くともこのトす−の移動速度よりも速い速度で磁石ロー
ル６の回転方向と同じ方向に回転させる。例えば、磁石
ロール６を６００　ｒｐｎ＋て回転させると１２５　ｍ
ｍ／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が・　更に最良
の複写像を得るには像担持体１の回転周速と磁性トナー
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
であることを見いだした。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
波数は磁石ロール６０着磁輻、極数、回転数及び像担持
体ｌの周速によって決定され、磁石ロール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バイアスの交流電圧９
５０ｖ、周波数１ｋＨ２、直流電圧１５０Ｖ、　　磁石
ロール６の回転数５００　ｒｐｃ、　　スリー１７の回
転数１２　Ｏｒｐｍ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
成分したとした１０１５Ωｃｌｌの電気抵抗を有する磁
性トナーを用いた。尚、１０１５ΩｃＩ１１以下の抵抗
の磁性トナーを用いた場合では地かぶりが発生した。

［発明の効果コ 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、地かぶりがなく、画像鮮明度
にすぐれ、階調性に冨んだ複写像を、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。 ｌ・・・像担持体、　　２・・・現像装置、３・・・ケ
ーシング、６・・・磁石ロール、７・・・スリーブ、　
　９・・・交流電源、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磁性トナーをスリー
   ブの回転方向と同方向に移動させ、該トナーを前記像担
   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）前記スリーブ上の磁性トナー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磁気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
   高抵抗磁性トナーを内部に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
   粒径のビーズでシヨ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。