JPH0519708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、現像剤、特に、一成分非磁性トナー
を感光体表面の静電潜像上に均一かつ確実に付着
させる電子写真用現像方法に関する。

（従来技術） 電子写真における乾式現像方法においては、感
光体表面の静電潜像上に均一かつ確実にトナー層
を形成することが、良好な可視像を得るうえで重
要である。現像剤としては、各種の顔料と樹脂結
着剤などからなるトナーおよびトナーに電荷を与
えるキヤリヤーにより構成される二成分系現像剤
と、トナーのみを使用する一成分系現像剤とがあ
る。いずれの現像剤の場合にも、現像剤に要求さ
れることは、トナーがいかにして均一かつ安定し
た電荷を付与されうるか、そしてトナーがいかに
して現像領域に搬送されうるかである。従来、ト
ナーが帯電され易くその製造も簡単であるという
点から二成分系の現像剤が多用されてきた。とこ
ろが、この二成分系現像剤は、トナーの消費に応
じてトナーの補給が必要である。トナーを補給し
つつトナー全体の帯電量を所定レベルに維持する
ことは技術的に至難である。この二成分系現像剤
では、さらに、トナーを感光体表面の静電潜像上
に所定量のみを磁気ブラシなどを用いて付着させ
る手段が必要であり、そのとき、穂先のトナーと
キヤリヤーとの濃度比率を一定にするのは極めて
難しい。しかも、穂先が感光体表面に接触するの
で、鉄粉やガラスビーズなどでなる硬質のキヤリ
ヤーによつて感光体表面が傷つけられやすい。キ
ヤリヤーが導電性であると潜像との接触の際に電
荷がリークしブラシマークが生じる。これら二成
分系現像剤のもつ欠点を解消するため、近年で
は、一成分系現像剤を用いた非接触現像方法が試
案されている。この現像方法は、一成分トナーを
用いるのでトナー補給は簡単である。一成分トナ
ーのうちでも、磁性トナーを用いて行う現像方法
は、トナーを飛翔させて感光体表面に所定量のト
ナーを供給するため、極めて良好な可視像を得る
ことができる。感光体表面も損傷されない。しか
しながら、この方法では、一成分磁性トナーが樹
脂中にマグネタイト等の磁性体を分散して得られ
ることからマグネタイトの分散が非常にむづかし
く、トナーの磁気力や粒子径を均一にすることが
むづかしい。また、この一成分磁性トナーは堅牢
なマグネタイトなどを用いて作られるので非常に
硬く、それゆえ、ブレードによるクリーニングの
際にドラムを傷つけるおそれがある。

以上のような一成分磁性トナーの欠点を解決す
るための、一成分非磁性トナーを用いた現像方法
がある。この方法によれば、トナーの製法は容易
となり、トナー濃度調整等も不要となる。その反
面、この一成分非磁性トナーにはトナー個々に電
荷を付与する必要がある。従来より各種の帯電方
法がある。例えば、スリーブを特殊加工してトナ
ーとスリーブとの帯電効率を上げたり、チヤージ
ヤーにより電荷を付与する方法などが行われてい
る。しかし、いづれの方法も帯電は不充分であり
全体として均一に帯電したトナーを得ることがで
きない。その結果、カブリやトナー飛散が発生し
解像力に富む可視像が得られにくい。

（発明の目的） 本発明の目的は、一成分系および二成分系現像
剤を用いた現像方法の前記欠点を解消しトナー層
を感光体表面の静電潜像上に均一かつ確実に形成
し、それにより良好な可視像を得る電子写真用現
像方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、簡単な装置と簡単な操作により、一成分非磁
性トナーの穂もしくは層をスリーブ上に形成し、
非接触現像あるいは接触現像を実現しうる電子写
真用現像方法を提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、非磁性トナーのみの穂もしくは層を
スリーブ上に形成し、これを静電力により感光体
表面の静電潜像上に付着させて非接触現像あるい
は接触現像を実現させるものである。したがつ
て、本発明の現像方法は、(1)絶縁性の非磁性トナ
ーと磁性キヤリヤーとで構成される現像剤の該ト
ナーを所定の極性に帯電させ、該現像剤を非磁性
スリーブ上に供給する工程、(2)該現像剤を該スリ
ーブ上に保持する工程、(3)該スリーブ上から該キ
ヤリヤーを分離し該非磁性トナーを保持する工
程、および(4)該キヤリヤーから分離された該非磁
性トナーを感光体表面の静電潜像上に移行させる
工程、を包含し、そのことにより上記目的が達成
される。本発明の現像方法は、また、(1)絶縁性の
非磁性トナーと磁性キヤリヤーとで構成される現
像剤の該トナーを所定の極性に帯電させ、該現像
剤を非磁性スリーブ上に供給する工程、(2)該現像
剤を該スリーブ上に保持する工程、(3)該スリーブ
上から該キヤリヤーを分離し該非磁性トナーを保
持する工程、(4)該キヤリヤーから分離された該ス
リーブ上の非磁性トナーに振動を与える工程、お
よび(5)該非磁性トナーを感光体表面の静電潜像上
に移行させる工程、を包含しそのことにより上記
目的が達成される。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を、本発明の現像方法
を具体化する現像装置の一例について述べる。現
像装置は、図に示すように、、あらかじめ所定の
極性に帯電された非磁性トナー５１とこれを静電
力により保持する磁性キヤリヤー５２とでなる現
像剤５をスリーブ２０上に供給する供給手段１
と、この現像５をスリーブ２０上に保持する保持
手段２と、キヤリヤー５２を非磁性トナー５１か
ら分離する分離手段３とを有する。この現像装置
は、さらに、分離されたトナー５１を感光体７表
面の静電潜像７１上に移行させる手段４を有す
る。

供給手段１としては、例えば攪拌ローラー１０
などが用いられる。これは現像ホツパー６内に設
置されている。トナー５１およびキヤリヤー５２
は攪拌ローラー１０により攪拌混合されて摩擦帯
電される。それぞれの帯電極性は両者の帯電系列
の序列またはキヤリヤーの誘電率に依存する。こ
こでは、トナー５１は、例えば、負極性に帯電さ
れる。このような摩擦帯電はトナーを最も確実か
つ均一に帯電させる方法である。これは二成分系
現像剤の有する大きな利点である。この非磁性ト
ナー５１は樹脂とカーボン等の顔料のみで構成さ
れるので、分散性がよくしたがつて帯電特性も均
一になる。次いでトナー５１はキヤリヤー５２と
共に攪拌ローラー１０によりスリーブ２０近傍に
搬送される。供給手段１としては、これに限定さ
れることはない。例えば、トナー５１とキヤリヤ
ー５２とをあらかじめ図外の攪拌混合装置により
混合し摩擦帯電させ、これを供給ローラーなどを
用いて保持手段２に供給することも可能である。

保持手段２はこのスリーブ２０とその背後に位
置される固定マグネツト２１でなる。スリーブ２
０は、例えば、アルミニウムなどの導電性非磁性
材でなる。スリーブ２０は回転可能に設けられ、
図外の駆動手段によりマグネツト２１のまわりを
回転する。トナー５１を保持するキヤリヤー５２
は、例えば、鉄粉などの磁性体でなるため、マグ
ネツト２１の磁力によりスリーブ２０上にマグネ
ツト２１の磁力線方向に沿つて穂を形成しつつ付
着する。スリーブ２０上の現像剤５に対する磁力
線の方向および密度はスリーブ２０の回転と共に
刻々変化する。感光体７に最も近いマグネツト２
１０においては、その磁力はスリーブ２０の回転
方向に沿つて次第に弱くなる。それゆえ、キヤリ
ヤー５２き最端のマグネツト２１０を越えて感光
体７にさらに近づくにつれ、マグネツト２１０の
磁力から解放されるため自重でスリーブ２０上か
ら滑り落ちてゆく。帯電トナー５１は分離手段３
の作用によりスリーブ２０上に残留する。

分離手段３は、バイアス電圧をスリーブ２０表
面に印加する印加手段３０などで構成される。こ
の分離手段３は前記マグネツト２１との協働によ
りその機能を発揮しうる。このバイアス電圧印加
手段３０は帯電トナー５１極性と異極性（キヤリ
ヤー極性と同極性）のバイアス電位をスリーブ２
０表面に印加する。それゆえ、キヤリヤー５２が
スリーブ２０上を感光体７に近接し磁力のない領
域に達すると、キヤリヤー５２はマグネツト２１
から解放されると同時にスリーブ２０表面の同極
電荷による反発力により自然にスリーブ２０表面
より脱離する。他方、帯電トナー５１はスリーブ
２０上の異極電荷との静電力によりスリーブ２０
上に保持される。

最端部のマグネツト２１０の感光体７側にマグ
ネツト２１０の極性（例えばＮ極）と同極性（例
えばＮ極）のマグネツト２１１を配置すると、マ
グネツト２１０の磁場内にあるキヤリヤーはマグ
ネツト２１０と２１１により形成される反発磁界
をうける。それゆえ、キヤリヤー５２はそれ以上
感光体７方向に前進することを阻止される。帯電
トナー５１のみがスリーブ２０により搬送され
る。その結果、キヤリヤー５２のトナー５１から
の分離がより効果的に行われうる。

このようにして、トナー５１のみがスリーブ２
０上を感光体７方向へ搬送される。その結果、ト
ナー５１のみの穂がスリーブ２０面上に形成され
うる。二成分系現像剤のように穂先のトナーとキ
ヤリヤーの濃度比率を一定に維持する手段も不用
である。

移行手段４としては、公知の非磁性トナーの現
像手段を用いることができる。例えば、タツチダ
ウン現像手段、ジヤンピング現像手段などが用い
られる。これらのうち、ジヤンピング現像法で
は、感光体７の基板側に高い交流バイアス電圧を
印加する印加手段４０が設けられる。この移行手
段４は、スリーブ２０上の負極性トナー５１を感
光体７表面の正極性の静電潜像７１上に飛翔さ
せ、付着させる。バイアス電圧４１を調整するこ
とによつて、所定量のトナー５１が、静電潜像７
１に飛翔し均一かつ確実に付着して均一で安定し
たトナー５１層を形成する。非接触現像であるた
め、感光体表面が傷つくこともない。感光体ドラ
ムの回転に従つて静電潜像７１上にトナー５１層
が順次形成されてゆく。一回転してきたスリーブ
２０表面上に残留するトナー５１は、アルミナな
どの金属でなる導電性ブレード８によつてかきと
られる。

スリーブ２０上のトナー５１による現像を行う
には、トナー５１層が均一な薄層で形成されてい
ることが好ましい。トナー５１粒子が極端に厚い
層を形成すると、これがそのまま感光体７表面の
静電潜像７１上に乗り移り、得られる画像は階調
再現性や細線再現性に劣つたものとなる。現像む
らも発生する。この問題を解消するために、マグ
ネツト２１１の下流側に、トナー振動手段９が設
けられる。これは、例えばトナー５１に振動を与
えてトナー５１をほぐす手段であると同時にスリ
ーブ２０上のトナー５１層を整えなおす手段であ
る。それには、通常、交流バイアス電圧を印加す
るための印加手段９０が採用される。スリーブ２
０上に保持されたトナー５１の層厚を規制するた
めにバイアス電圧印加手段３０を調整するか、も
しくはブレード等の層厚規制板９１を設けてもよ
い。振動手段９に規制板９１の機能を付与するこ
とも可能である。

（発明の効果） 本発明の現像方法によれば、感光体表面の静電
潜像上に均一かつ確実にトナー層を形成すること
が可能となりそれにより良好な可視像を得ること
ができる。感光体を傷つけることもない。しか
も、簡単な方法および装置によつて、現像がなさ
れうる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の現像方法の一実施例を示す要部正
面断面図である。 １……供給手段、２……保持手段、３……分離
手段、４……移行手段、５……現像剤、６……現
像ホツパー、７……感光体、８……ブレード、９
……振動手段、１０……攪拌ローラー、２０……
スリーブ、２１，３１，２１０，２１１……マグ
ネツト、３０……バイアス電圧印加手段、４０，
９０……交流バイアス電圧印加手段、４１……バ
イアス電圧、５１……トナー、５２……キヤリヤ
ー、７１……静電潜像、９１……層厚規制板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (1) 絶縁性の非磁性トナーと磁性キヤリヤー
   とで構成される現像剤の該トナーを所定の極性
   に帯電させ、該現像剤を非磁性スリーブ上に供
   給する工程、 (2) 該現像剤を該スリーブ上に保持する工程、 (3) 該スリーブ上から該キヤリヤーを分離し該非
   磁性トナーを保持する工程、および (4) 該キヤリヤーから分離された該非磁性トナー
   を感光体表面の静電潜像上に移行させる工程、 を包含する電子写真用現像方法。 ２ 前記現像剤が前記スリーブ背後に設けられた
   固定マグネツトにより保持される特許請求の範囲
   第１項に記載の現像方法。 ３ 前記マグネツトが感光体表面から適度の距離
   を隔てて配置される特許請求の範囲第２項に記載
   の現像方法。 ４ 前記スリーブに前記非磁性トナーの摩擦帯電
   極性と異極性のバイアス電位を印加する特許請求
   の範囲第１項に記載の現像方法。 ５ 前記マグネツトは感光体に最も近い側に位置
   する極性とそれに隣接する極性とが同極性に配置
   されてなる特許請求の範囲第１項に記載の現像方
   法。 ６ (1) 絶縁性の非磁性トナーと磁性キヤリヤー
   とで構成される現像剤の該トナーを所定の極性
   に帯電させ、該現像剤を非磁性スリーブ上に供
   給する工程、 (2) 該現像剤を該スリーブ上に保持する工程、 (3) 該スリーブ上から該キヤリヤーを分離し該非
   磁性トナーを保持する工程、 (4) 該キヤリヤーから分離された該スリーブ上の
   非磁性トナーに振動を与える工程、および (5) 該非磁性トナーを感光体表面の静電潜像上に
   移行させる工程、 を包含する電子写真用現像方法。 ７ 前記現像剤が前記スリーブ背後に設けられた
   固定マグネツトにより保持される特許請求の範囲
   第６項に記載の現像方法。 ８ 前記マグネツトが感光体表面から適度の距離
   を隔てて配置される特許請求の範囲第７項に記載
   の現像方法。 ９ 前記スリーブに前記非磁性トナーの摩擦帯電
   極性と異極性のバイアス電位を印加する特許請求
   の範囲第６項に記載の現像方法。 １０ 前記マグネツトは感光体に最も近い側に位
   置する極性とそれに隣接する極性とが同極性に配
   置されてなる特許請求の範囲第６項に記載の現像
   方法。