JPH08194376A

JPH08194376A - 現像装置

Info

Publication number: JPH08194376A
Application number: JP7019884A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suzuki; 啓之鈴木; Kenichiro Waki; 健一郎脇; Akira Inoue; 亮井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】カウンター現像方式による高い現像性などの
利点を維持しながら、磁気ブラシの摺擦による掃き目ム
ラや非画像かぶり量の増大を防止可能とした現像装置に
ある。【構成】現像装置は、磁石１２１を内蔵した現像スリ
ーブ１１上に２成分現像剤１９を担持して、現像部へ向
けて感光ドラム１と逆方向の移動により搬送し、現像部
で現像剤１９の磁気ブラシを形成して、感光ドラム１上
の静電潜像を現像するカウンター現像方式である。その
現像スリーブ１１の移動方向に関して現像部の上流側近
くの位置に、現像スリーブ１１および感光ドラム１に非
接触に近接し、現像スリーブ１１上の現像剤１９と接触
する回転可能な電極２１を設置し、現像時、電極２１に
交流と直流を重畳した交番電圧を印加した。【効果】感光ドラム１の非画像部に付着したトナーを
除去でき、また感光ドラム１上の潜像に不均一に付着し
たトナーを潜像に忠実に再配置して付着させることがで
き、目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置や情
報記録装置などの画像形成装置において、像担持体上に
形成した静電潜像を可視化するための現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真複写機を図５に従い簡単
に説明する。まず、原稿台１０上に原稿Ｇの複写すべき
面を下側にしてセットする。つぎに、コピーボタンを押
すことにより複写が開始される。原稿照明用ランプ、単
焦点レンズアレイおよびＣＣＤセンサーが一体のユニッ
ト９となって、原稿を照射しながら走査することによ
り、その照明走査光の原稿面反射光が、単焦点レンズア
レイによって結像されてＣＣＤセンサーに入射される。
ＣＣＤセンサーは受光部、転送部および出力部から構成
されている。

【０００３】ＣＣＤ受光部において光信号が電荷信号に
変えられ、転送部でクロックパルスに同期して順次出力
部へ転送され、出力部において電荷信号を電圧信号に変
換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。このよ
うにして得られたアナログ信号に対し周知の画像処理を
行なって、デジタル信号に変換してプリンター部に送
る。プリンター部においては、上記の画像信号を受けて
以下のようにして静電潜像を形成する。

【０００４】感光ドラム１は、中心支軸を中心に所定の
周速度で回転駆動され、その回転過程に帯電器３により
正極性または負極性の一様帯電処理を受け、その一様帯
電面に、レーザ走査部１００により画像信号に対応して
レーザ光を走査することにより、感光ドラム１の面に原
稿画像に対応した静電潜像を順次形成していく。

【０００５】図６は、上記のレーザ走査部の概略構成図
である。このレーザ走査部１００によりレーザ光を走査
するには、まず、入力された画像信号に基づき発光信号
発生器１０１により、固体レーザ素子１０２を所定タイ
ミングで明滅させる。そして固体レーザ素子１０２から
放射されたレーザ光を、コリメータレンズ系１０３によ
り略平行な光束に変換し、さらに矢印ｂ方向に回転する
回転多面鏡１０４により、矢印ｃ方向に走査するととも
に、ｆθレンズ群１０５ａ、１０５ｂおよび１０５ｃに
より、感光ドラム１の被走査面１０６上にスポット状に
結像させる。

【０００６】このようなレーザ光の走査により、被走査
面１０６上には画像の１走査分の露光分布が形成され、
さらに各走査ごとに被走査面１０６を上記の走査方向と
は垂直に所定量だけスクロールさせれば、該被走査面１
０６上に画像信号に応じた露光分布が得られる。

【０００７】図７は、図５の複写機に用いた現像装置を
示す断面図である。現像装置２は、現像容器１６の感光
ドラム１に近接した位置に開口部を有し、その開口部内
に現像スリーブ１２が回転自在に配置され、この現像ス
リーブ１２内にはマグネットローラ１３が非回転に固定
配置されている。現像スリーブ１２の下方には、これと
所定間隙を開けて規制ブレード１５が設置されている。
現像容器１６内には、現像剤撹拌スクリュー１３、１４
が設置されている。

【０００８】現像装置２は、上記の潜像を２成分磁気ブ
ラシ法により現像する。まず、現像スリーブ１１の回転
にともない、マグネットローラ１２の磁極Ｓ１で汲み上
げられた現像剤が、現像スリーブ１１に対して垂直に配
置された規制ブレード１５により層厚を規制され、現像
スリーブ１１上に薄層の現像剤層が形成される。この薄
層の現像剤が現像主極Ｎ１のところに搬送されてくる
と、その磁気力によって穂立ちし、現像剤の磁気ブラシ
が形成される。この現像剤の穂状の磁気ブラシによって
感光ドラム１上の静電潜像が現像され、感光ドラム１上
にトナー像が形成される。現像剤は、その後、現像スリ
ーブ１１の回転により現像容器１６内に戻され、マグネ
ットローラ１３の磁極Ｎ３、Ｎ２の反撥磁界により現像
スリーブ１上から剥離されて、現像容器１６内に回収さ
れる。

【０００９】このようにして、感光ドラム１上に形成さ
れたトナー像は、感光ドラム１に供給された図示しない
転写材上に、図５の転写帯電器７により転写され、その
転写材は、つづいて分離帯電器８によって感光ドラム１
から静電分離されて、定着器６へ搬送され、そこで熱定
着されてプリント画像として出力される。

【００１０】トナー像の転写が終了した感光ドラム１
は、その表面に存在する転写残りのトナーなどの付着汚
染物をクリーナ５により除去された後、前露光ランプ４
により光除電された後、次の画像形成に備える。

【００１１】上記の現像装置２の現像スリーブ１１は、
感光ドラム１に対し逆方向（カウンター方向）に回転
し、現像剤を逆方向に搬送しながら現像を行なってい
る。これによれば、たとえば現像剤と感光ドラム１間の
相対速度差が増大するために、現像スリーブ１１の回転
速度を低下した場合にも、現像性を維持できる利点や、
現像スリーブ１１の回転速度低下による規制ブレード１
５からの現像剤への剪断力の減少によって、現像剤の寿
命が延びるという利点がある。また、現像剤の規制部が
下、剥ぎ取り部が上に位置しているので、剥ぎ取った現
像剤を重力を用いて循環するさせることが可能となり、
このためスクリュー１７、１９による現像剤撹拌系の負
担が楽になるという利点もある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、感光ドラム１に対して逆方向に現像剤を搬送し
ながら現像を行ない、画像を出力したところ、画像上に
磁気ブラシによるムラが発生してしまった。この磁気ブ
ラシによるムラ（掃き目ムラ）は、感光ドラムに対して
現像剤を順方向に搬送しながら現像を行なった場合に比
べ極めて悪く、特に写真画像において顕著であった。ま
た、非画像部のかぶりも増加した。

【００１３】これは、感光ドラム１に対して現像剤を逆
方向に搬送しながら現像を行なう場合、順方向に搬送す
るときと比べて、現像剤が感光ドラム１を摺擦する力が
大きくなっているからで（このことは、感光ドラム１の
負荷トルクの測定からも確認できる）、このため、磁気
ブラシによる掃き目ムラや非画像部のかぶりが、少なか
らず発生する。

【００１４】本発明の目的は、２成分現像剤を像担持体
の移動方向と逆方向へ搬送し、現像部において、その現
像剤の磁気ブラシにより現像するカウンター現像方式の
現像による、高い現像性や現像剤の寿命延長といった利
点を維持しながら、磁気ブラシの摺擦による掃き目ムラ
や非画像かぶり量の増大を防止を可能とした現像装置を
提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
トナーと磁性キャリアとを有する現像剤を、内部に磁界
発生手段を配置した現像剤担持体上に担持して、像担持
体と対向した現像部へ向けて像担持体の移動と逆方向の
移動により搬送し、現像部において現像剤を像担持体に
供給して、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置に
おいて、前記現像剤担持体の移動方向に関して現像部の
上流側近くの位置に、現像剤担持体および像担持体に非
接触に近接し、しかも現像剤担持体上に担持された現像
剤と接触する、交流と直流を重畳した交番電圧が印加さ
れる回転可能な電極を設置したことを特徴とする現像装
置である。

【００１６】本発明の一態様によれば、前記電極が現像
剤担持体上に担持された現像剤の層厚規制部材を兼ね
る。また、前記トナーが重合法で生成されたものとされ
る。

【００１７】

【実施例】

実施例１図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【００１８】本実施例において、現像装置は、２成分現
像剤１９を収容し、現像スリーブ１１が配設された現像
容器１６を備え、この現像容器１６は、水平方向の隔壁
１７によって現像室（第１室）Ｒ１と撹拌室（第２室）
Ｒ２とに上下に区画されている。現像容器１６内の撹拌
室Ｒ２の上方にはトナー貯蔵室Ｒ３が設けられ、このト
ナー貯蔵室Ｒ３には補強用にトナー（非磁性トナー）１
８が収容されている。トナー貯蔵室Ｒ３の下部には補給
口２０が設けられ、現像で消費されたトナーに見合った
量でトナー１８が補給口２０を経て、撹拌室Ｒ２内に落
下し補給される。現像室Ｒ１および撹拌室Ｒ２内には上
記の２成分現像剤１９が収容され、この現像剤１９は、
非磁性トナーと磁性キャリア（磁性粒子）を混合してな
っている。

【００１９】本実施例では、非磁性トナーは、約８μｍ
の体積平均粒径を有する粉砕法で生成されたトナーを使
用した。現像剤中の非磁性トナーの混合比は、重量比で
約５％となるようにした。磁性キャリアは、樹脂コーテ
ィングされたフェライト粒子（最大磁化率６０ｅｍｕ／
ｇ）からなり、その重量平均粒径は５０μｍで、抵抗値
は１０⁸ Ωｃｍ以上の値を示すものを使用した。磁性キ
ャリアの透磁率は約５．０であった。

【００２０】現像容器１６の感光ドラム１に近接した部
位には開口部が設けられ、この開口部に、前記の現像ス
リーブ１１が感光ドラム１に向けて突出して配置されて
いる。この現像スリーブ１１は、アルミニウムや非磁性
ステンレス鋼等の非磁性材料の円筒からなり、現像容器
１６の側壁に回転可能に取付けられている。

【００２１】本実施例では、現像スリーブ１１を感光ド
ラム１の回転方向と逆方向（カウンター方向）に回転し
た。また、感光ドラム１の外径８０ｍｍに対し、現像ス
リーブ１１の外径を３２ｍｍとし、その周速を２００ｍ
ｍ／秒とした。現像スリーブ１１の感光ドラム１との間
隔は５０μｍに設定した。

【００２２】現像スリーブ１１の内部には、磁界発生手
段であるローラ状の磁石（マグネットローラ）１２１が
非回転に固定配置されている。磁石１２１は、感光ドラ
ム１と対向した現像部に位置する現像磁極Ｎ１と、現像
スリーブ１１の回転方向に関し、その下流に位置する磁
極Ｓ２と、さらに下流側につづく現像剤搬送用の磁極Ｎ
２、Ｎ３、Ｓ４、Ｎ４およびＳ１とを有している。現像
磁極Ｎ１は、現像スリーブ１１と感光ドラム１との間の
現像部の近傍に磁界を発生し、この磁界によって、現像
スリーブ１１上に担持した現像剤に磁気ブラシを形成さ
せるためのものである。

【００２３】本発明によれば、現像スリーブ１１の回転
方向に関して、現像部の上流側近接位置に回転可能な電
極２１を設置しており、この電極２１は、現像スリーブ
１１および感光ドラム１に近接はするが非接触で、現像
スリーブ１１上に担持された現像剤１９には接触するよ
うに位置設定している。本実施例では、電極２１はロー
ラ状に形成されている。この電極２１には、現像スリー
ブ１１に現像バイアスを印加する電源３０の同じ側のマ
イナス側が接続され、現像スリーブ１１と同電位の電圧
が印加可能になっている。

【００２４】現像スリーブ１１の下方には、これと所定
の８０μｍの間隔を開けて規制ブレード１５が設置さ
れ、この規制ブレード１５は現像容器１６に固定されて
いる。規制ブレード１５は、アルミニウム、ＳＵＳ３１
６などの非磁性材料からなり、現像スリーブ１１上の現
像剤１９の層厚を規制する。

【００２５】現像容器１６の現像室Ｒ１内には搬送スク
リュー１４が設置され、この搬送スクリュー１４の回転
駆動によって現像室Ｒ１内の現像剤１９が撹拌されなが
ら、現像スリーブ１１の長手方向に向けて搬送される。
その現像剤１９が、磁石１２１の磁極Ｓ４によって現像
スリーブ１１上に汲み上げ、保持され、現像スリーブ１
１の回転に従い規制ブレード１５の箇所を経て現像部に
搬送され、現像に供されることになる。

【００２６】現像に使用されてトナー濃度が低下した現
像剤１９は、現像スリーブ１１の回転にともない現像容
器１６内に戻され、磁石１２１の磁極Ｎ２、Ｎ３による
反撥磁界によって現像スリーブ１１上から剥ぎ取られ、
撹拌室Ｒ２内に回収される。撹拌室Ｒ２内にも搬送スク
リュー１３が設置されている。回収された現像剤１９に
対して、補給室Ｒ３内の補給用トナー１８が補給孔２０
から自由落下により補給され、撹拌スクリュー１３の回
転によって撹拌、混合されて、現像剤１９はトナー濃度
を回復する。この現像剤１９は、撹拌スクリュー１３の
回転により撹拌室Ｒ２内を現像スリーブ１１の長手方向
に向けて搬送され、隔壁１７の端部または中央部に設け
られた図示しない間隙から、重量によって現像室Ｒ１に
落下し、現像室Ｒ１に補給される。

【００２７】本実施例では、トナーは摩擦帯電量が約
３．０×１０^-2Ｃ／ｋｇのものを用いた。ここで、トナ
ーの摩擦帯電量の測定方法について説明する。

【００２８】図４は、トナーの摩擦帯電量を測定する装
置の斜視図である。図４に示すように、測定装置は、底
に５００メッシュの導電性スクリーン４３を有する金属
製の測定容器４２を備えている。摩擦帯電量を測定しよ
うとするトナーと磁性キャリアを５０〜１００ｍｌ容量
のポリエチレン製のビンに入れ、約１０〜４０秒間手で
振盪してから、その混合物（現像剤である）の約０．５
〜１．５ｇを測定容器４２内に入れ、その上に蓋４４を
する。このときの測定容器４２全体の重量を計り、これ
をＷ１（ｇ）とする。つぎに、測定容器４２を装置の吸
引機４１（少なくとも測定容器４２と接する部分は絶縁
体である）上に置いて、その吸引口４７から吸引し、風
量調節弁４６を調整して真空計４５の圧力を２５０ｍｍ
Ａｑとする。この状態で十分、好ましくは２分間の吸引
を行ない、トナーの樹脂を吸引除去する。そしてこのと
き、測定容器４２とアースとの間にコンデンサー（容量
Ｃ（μＦ））４８と並列に接続された電位計４９の電位
を読んで、その読みをＶ（ボルト）とする。また吸引後
の測定容器４２全体の重量を計り、これをＷ２（ｇ）と
する。このときのトナーの摩擦帯電量は、下記の式の如
く計算される。

【００２９】トナーの摩擦帯電量（μＣ／ｇ）＝Ｃ・Ｖ
・１０^-3／（Ｗ１−Ｗ２）

【００３０】現像スリーブ１１は、磁極Ｎ４の近傍位置
で現像剤１９を担持し、回転により現像剤１９を現像部
へ向けて搬送する。現像剤１９が現像部の近くに到達す
ると、その磁性キャリア粒子が磁気力で連なりながら立
ち上がり、現像剤１９の磁気ブラシが形成される。磁気
ブラシの先端は感光ドラム１の表面をその移動方向と逆
方向のカウンター状態で摺擦する。その状態で現像スリ
ーブ１１と感光ドラム１との間に、電源３０により現像
バイアスとして、直流電圧（非画像帯電電位からかぶり
取り電位を差し引いた値）に周波数２ｋＨｚ、振幅２ｋ
Ｖの交流電圧を重畳した交番電圧を印加することによ
り、磁気ブラシ中のトナーが感光ドラム１上の潜像部位
に付着して、潜像がトナー像として現像される。

【００３１】このとき、感光ドラム１上を磁気ブラシが
摺擦することによるトナー像の摺擦ムラ、および感光ド
ラム１の非画像のかぶりが発生する。そこで、これを解
消するために、本発明では、電極２１に交番電圧を印加
して、電極２１と感光ドラム１間に交番電界を発生させ
る。本実施例では、上記の電源３０によって、現像バイ
アスと同じ交番電圧を印加した。このとき、トナー付着
による電極２１の汚染を防止するために、電極２１は回
転して使用する。

【００３２】上記の交番電界を発生させると、感光ドラ
ム１上のトナー像からトナーが電極２１との間を振動し
て、感光ドラム１上に再付着しトナー像を再形成する。
従ってトナー像のトナーが均一化されて、トナー像の磁
気ブラシによる摺擦ムラが解消される。また非画像部の
かぶりトナーも除去される。

【００３３】本実施例においては、電極２１と感光ドラ
ム１間のギャップの間隔を、現像スリーブ１１と感光ド
ラム１間と同じ５００μｍに設定した。このギャップ間
隔は、放電の防止等を考慮した上で設定すればよく、必
ずしも現像スリーブ１１と感光ドラム１間の間隙と同様
にする必要はない。

【００３４】以上では、電極２１に印加した交番電圧
は、現像スリーブ１１に印加した交番電圧と同電位にし
たが、異なる電圧を印加することもできる。たとえば、
電極２１に印加する交番電圧の交流成分の周波数、振幅
を現像スリーブ１１と同じにして、直流成分の電圧のみ
を変えることができる。

【００３５】この場合、電極２１に印加する電圧の直流
成分をＶｘ、現像スリーブ１１に印加する電圧の直流成
分をＶｙとして、トナーの帯電極性が正極性：Ｖｘ＞Ｖｙトナーの帯電極性が負極性：Ｖｘ＜Ｖｙの条件を満たすように印加することができる。

【００３６】このようにすると、電極２１上のトナーは
磁気ブラシによる摺擦＋電界の効果によって、現像スリ
ーブ１１側に回収される。このため、電極２１上にトナ
ー存在しなくなるため、非画像部のかぶりトナーを除去
する効果が高まる。ただし、このときの電位差｜Ｖｘ−
Ｖｙ｜は、かぶり取りのための電位差（非画像部帯電電
位と現像スリーブの直流成分の電位差）よりも小さくす
る設定する必要がある。

【００３７】また、トナーの帯電極性が正極性：Ｖｘ＜Ｖｙトナーの帯電極性が負極性：Ｖｘ＞Ｖｙの条件を満たすように印加すると、磁気ブラシによる摺
擦＋電界の効果によって、現像スリーブ１１からトナー
が電極２１側に供給される。このため、電極２１上にト
ナーが存在するようになるので、電極２１の磁気ブラシ
によるトナー像の摺擦ムラを除去する効果が向上する。

【００３８】以上のように、電極２１に印加する交番電
圧（交流＋直流）は、その直流成分を、かぶりとブラシ
ムラの発生を均衡して解消するように、現像条件に合わ
せて設定する必要がある。また、たとえば現像スリーブ
１１には直流電圧のみを印加し、電極２１にのみ交番電
圧を印加するようにしてもよい。

【００３９】電極２１の回転動作は、ブラシムラや非画
像かぶり防止のための効果よりも、電極２１への汚染ト
ナーの蓄積防止に効果がある。従って、電極２１の回転
方向、回転速度についても制限はなく、電極２１の汚染
状況などに合わせて設定すればよい。電極２１の汚染度
合が少ない場合には、複数枚の画像形成ごとに１度回転
し、画像形成時は静止させておいても構わない。

【００４０】以上のように、本発明では、現像スリーブ
１１の回転方向に関して現像部よりも上流側の近接位置
において、感光ドラム１に対し電極２１を配置し、これ
に直流と交流を重畳した交番電圧を印加するようにした
ので、感光ドラム１と逆方向に現像剤１９を搬送しなが
ら、現像剤の磁気ブラシにより現像を行なうことによ
る、現像効率の向上等を維持することに加え、感光ドラ
ム１上のトナー像のブラシムラおよび非画像部へのトナ
ーのかぶりを防止でき、かぶりやムラのない高品質画像
を得ることができる。また、電極２１を現像スリーブ１
１上の現像剤１９に対して接触状態にしたので、電極２
１上のトナーが現像剤１９に掻き取られ、トナーが電極
２１に蓄積するのを防止できるため、上記の効果を安定
して発揮することができる。

【００４１】実施例２図２は、本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図で
ある。本実施例では、回転可能な電極２２に、現像スリ
ーブ１１上に担持された現像剤１９の層厚規制手段を兼
ねさせたことが特徴である。本実施例のその他の構成
は、図１の現像装置と基本的に同じで、図２において図
１に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００４２】電極２２は、実施例１と同様、現像部より
も現像スリーブ１１の回転方向下流側の近接位置に設置
され、現像スリーブ１１および感光ドラム１に非接触に
近接し、現像スリーブ１１上に担持された現像剤１９と
は接触状態に位置されている。電極２２を規制手段とし
て援用し、現像容器１６の開口部の下部に規制ブレード
を設置しないので、現像容器１６の開口部の下部に現像
剤漏れ防止フレーム３２を感光ドラム１の方向へ向けて
斜め上方に突設している。

【００４３】電極２２に現像剤の層厚規制手段を兼ねさ
せるには、電極２２の回転方向や周速等、現像スリーブ
１１の周速等により、電極２２と現像スリーブ１１間の
ギャップを決める必要がある。また電極２２の材質は導
電性であれば、磁性のものでも非磁性のものでも構わな
いが、磁性材質製の電極２２の場合、現像剤１９の層厚
規制を適正に保つためには、磁石１２２の規制磁場Ｓ１
の磁力による磁気的規制力を考慮して、電極２２と現像
スリーブ１１間のギャップを設定することを要する。

【００４４】本実施例では、現像スリーブ１１の外径３
２ｍｍ、周速２００ｍｍ／秒に対し、非磁性の電極２２
の外径１２ｍｍ、周速１００ｍｍ／秒、現像スリーブ１
１と同方向の回転とし、電極２２と現像スリーブ１１間
のギャップを３００〜８００μｍ程度にした。これによ
り、電極２２よって、磁気ブラシの摺擦によるトナー像
のムラおよび非画像部のかぶりを防止するとともに、現
像スリーブ１１上の現像剤１９の層厚を良好に規制でき
た。

【００４５】実施例１で述べたように、電極２２の回転
動作は、ブラシムラや非画像かぶり防止のための効果よ
りも、電極２２への汚染トナーの蓄積防止に狙いがある
ので、電極２２の汚染度合が少ない場合には、複数枚の
画像形成ごとに電極２２を１度回転し、画像形成時は静
止させることができる。

【００４６】電極２２への印加電圧は、実施例１と同
様、現像スリーブ１１と同一の交番電圧であっても、異
なる電圧であってもよい。印加電圧値の依存性（Ｖｘ＜
Ｖｙ、Ｖｘ＞Ｖｙ）等についても同様ある。電極２２の
トナー汚染についても、層厚規制部における現像剤１９
のパッキングによって付着したトナーが現像剤によって
掻き取られるので、電極２２にトナーが蓄積するこはと
ない。

【００４７】実施例３本実施例では、図１の実施例１の現像装置において、２
成分現像剤のトナーとして重合法のトナーを用いた以外
は、実施例１と同様にした。実施例１および２で用いた
トナーは、粉砕法で生成した体積平均粒径８μｍのトナ
ーーであり、本実施例で用いたトナーは、重合法で生成
した体積平均粒径８μｍのトナーである。

【００４８】重合トナーの製造法の一例はつぎの通りで
ある：スチレン１８５部ｎ−ブチルアクリレート１５部環化ゴム［アルベックスＣＫ−４５０（ヘキストジャパン社製）］１０部シアニンブルー４９２０（大日精化社製）２０部パラフィンワックスＴ−５５０（日本精ろう社製）３２部重合開始剤［Ｖ−６０１（和光純薬社製）］１０部

【００４９】上記処方の原料を容器中で７０℃に加熱し
て溶解または分散し、単量体組成物を調整した。また別
途、イオン交換水１２００ｍｌにアミノアルキル変性コ
ロイダルシリカを１０ｇ加え、ＨＣｌでｐＨ６に調整
し、さらにＮａ₂ ＣＯ₃ を１ｇ加え、７０℃に加温し、
ＴＫ式ホモミキサーＭ型（特殊機化工業精）を用いて１
００００ｒｐｍで１５分間分散させた。さらにＡｌ₂
（ＳＯ₄ ）₃ を１．１ｇ加え、１００００ｒｐｍで１５
分間分散させて、分散媒を調製し、これに単量体組成物
を投入し、窒素雰囲気下で７０℃でＴＫ式ホモミキサー
を用いて、１００００ｒｐｍで６０分間撹拌し、単量体
組成物粒子を造粒した。

【００５０】その後、単量体組成物粒子をパドル撹拌翼
で撹拌しつつ、７０℃、１０分間で重合反応させた。反
応終了後、反応生成物を冷却し、ＮａＯＨを加えて分散
剤を溶解し、濾過、水洗、乾燥することにより、平均粒
径約８μｍのトナーを得た。

【００５１】このような重合法で生成されたトナーを用
いた２成分現像剤を図７の従来の現像装置に収容して、
感光ドラム１に対して現像剤を逆方向に搬送しながら現
像を行なったところ、画像に極めてレベルの悪い磁気ブ
ラシによるムラ（掃き目ムラ）が発生してしまった。こ
れは、重合トナーが感光ドラム１に対し付着力が弱いか
らであるが、図３を用いてさらに説明する。

【００５２】今、トナーが感光ドラム１の表面に接触し
たときに働く力について考える。この力の代表的なもの
として、鏡映力とファンデルワールス力とがある。鏡映
力は、トナーの電荷量と感光ドラム１までの距離に大き
く依存する。トナーが帯電される場合、その帯電は磁性
キャリアと摺擦される表面に生じるので、図３（ａ）に
示すように、粉砕トナーのような角張っているトナーの
場合、その角部に集中的な帯電が起こる。そして、粉砕
トナーでは、角部と角部の間の面で感光ドラム１の表面
に接触するため、その接触部および近傍に電荷が多く存
在することになり、感光ドラム１に対するトナーの鏡映
力は大きい。これに対し、図３（ｂ）に示すように、重
合トナーのように球形（または卵形、こんぺい糖型など
の球形に近い形）のトナーの場合は、表面が均一に帯電
される。そして、重合トナーでは、点に近い狭い領域で
感光ドラム１の表面に接触するため、その接触部および
近傍の電荷が少なく、トナーの鏡映力は小さい。

【００５３】ファンデルワールス力は、トナーの感光ド
ラム１表面とより近い領域で働く力で、図３（ａ）のよ
うに、面で接触する粉砕トナーのファンデルワールス力
は非常に大きくなる。これに対し、重合トナーは図３
（ｂ）のように、点に近い領域で接触するので、ファン
デルワールス力は小さい。

【００５４】以上の理由のように、球形に近い重合トナ
ーは、鏡映力およびファンデルワールス力がともに小さ
く、感光ドラム１への付着力が弱い。このため、画像に
極めてレベルの悪い磁気ブラシムラが発生した。

【００５５】このように、重合トナーを用いるとトナー
の付着力が減少し、転写効率の向上やかぶりトナーの減
少に対して有利となるが、磁気ブラシムラに対してはむ
しろ不利になる。

【００５６】本実施例では、この重合トナーを混合した
２成分現像剤を用い、実施例１と同様に、図１の現像装
置において、現像スリーブ１１により現像剤を感光ドラ
ム１の回転方向と逆方向に搬送しながら、現像部におい
て現像剤の磁気ブラシを形成させて、感光ドラム１上の
潜像を現像した。その現像の際、同様に、現像部の上流
側近接位置に所定の態様で設置した回転する電極２１
に、直流と交流を重畳した交番電圧を印加した。

【００５７】以上のように、本実施例でも、電極２１に
交番電圧を印加しながら現像を行なったので、重合トナ
ーを用いても、磁気ブラシの摺擦による画像ムラをなく
すことができ、また、重合トナーの特性である低付着力
による、転写効率の向上および非画像部のかぶりの低減
を維持できた。従って、画像は実施例１および２のとき
よりも高画質であった。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
は、トナーと磁性キャリアとを有する現像剤を、内部に
磁界発生手段を配置した現像剤担持体上に担持して、像
担持体と対向した現像部へ向けて像担持体の移動と逆方
向の移動により搬送し、現像部において現像剤を像担持
体に供給して、像担持体上の静電潜像を現像する、カウ
ンター現像方式の現像装置である。その現像剤担持体の
移動方向に関して現像部の上流側近くの位置に、現像剤
担持体および像担持体に非接触に近接し、しかも現像剤
担持体上に担持された現像剤と接触する回転可能な電極
を設置し、現像時、その電極に交流と直流を重畳した交
番電圧を印加した。

【００５９】その結果、像担持体の非画像部に付着した
トナーを除去でき、また像担持体上の潜像に不均一に付
着したトナーを、交番電界によって潜像に忠実に再配置
して付着させることができ、カウンター現像方式の利点
である高い現像効率などを維持したまま、磁気ブラシの
摺擦による画像ムラ（掃き目ムラ）を解消し、非画像か
ぶり量を低減することができた。また、電極が回転する
ので、これにトナーが付着しても、現像剤担持体上の現
像剤と摺擦して、容易に除去されるので、上記の優れた
効果が安定して発揮された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【図２】本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図で
ある。

【図３】感光ドラムの表面でトナーに作用する力を示す
説明図である。

【図４】トナーの摩擦帯電量を測定する装置を示す斜視
図である。

【図５】デジタル方式の電子写真複写機の例を示す構成
図である。

【図６】図５の複写機のレーザ走査部を示す該略図であ
る。

【図７】従来の現像装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２現像装置１１現像スリーブ１９２成分現像剤２１、２２回転可能な電極３０電源１２１、１２２磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/09 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーと磁性キャリアとを有する現像剤
を、内部に磁界発生手段を配置した現像剤担持体上に担
持して、像担持体と対向した現像部へ向けて像担持体の
移動と逆方向の移動により搬送し、現像部において現像
剤を像担持体に供給して、像担持体上の静電潜像を現像
する現像装置において、前記現像剤担持体の移動方向に
関して現像部の上流側近くの位置に、現像剤担持体およ
び像担持体に非接触に近接し、しかも現像剤担持体上に
担持された現像剤と接触する、交流と直流を重畳した交
番電圧が印加される回転可能な電極を設置したことを特
徴とする現像装置。
【請求項２】前記電極が現像剤担持体上に担持された
現像剤の層厚規制部材を兼ねる請求項１の現像装置。
【請求項３】前記トナーが重合法で生成された請求項
１または２の現像装置。