JPS589156A - 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】 本発明の一成分磁性トナーを使用する現像方法に関する
。

一成分磁性トナーを使用した現像方法は公知であるが、
電荷付与という観点から分類すると、低抵抗の磁性トナ
ーを用い、静電誘導或いは分極により静電潜像にトナー
を付着させる方法、あるいは高抵抗の磁性トナーを注入
、摩擦等の手段にて帯電し、静電潜像に付着させる方法
がある。

一方、静電潜像への磁性トナーの搬送供給という観点か
ら分類すると、磁石ロールを固定し、スリーブを回動さ
せる新暦スリーブ回転方式、あるいはスリーブを固定し
磁石リールを回動させる所謂マグネット回転方式の２通
りに分類される。

電子写真複写においては普通紙化、高速化という要求か
ら高抵抗磁性トナーを用いスリーブ回転方式で現像する
方法が検討されているが、上記の方法に於いては静電潜
像に付着したトナー即ち現像々は、トナ一層中に混在す
る逆極性トナー或いは固定磁場に於ける磁力線の影響を
受け、画像周辺部の乱れ、現像々トナ一層厚のむら、低
面密度のような種々の欠点を有し、従って最終的な皆写
物も低品質なものしか得られないという問題点を抱えて
いる。

本発明者等はこの問題点解決の一手段としてスリーブ、
磁石ロールの双方を回動させて現像を行ったところ現像
々は磁石ロールの回転により優れた品質を維持し、また
トナーの搬送はスリーブの回転により維持されるという
前記のスリーブ回転方式及びマグネット回転方式の夫々
の利点を取り入れた形の優れた現像結果の得られること
が確認された。

しかしながら上記のような向回転方式に於ける間履点と
し１以下のことがわかった。即ち比較的高い抵抗値（１
０１０〜１０１ｂ立、Ｑ！ｌ）を有する磁性トナーを使
用した場合、スリーブ及び磁石ロールの回転方向、トナ
ーの移動スピード、磁石リールの磁束密度等により画質
が大きく変動を受は易いこと（特に像のにじみを生じる
）、更にスリーブ回転方式と比較して向回転方式ではト
ナー溜りが形成され易く、時間経過と共にシナー溜りが
成長し、且つこの溜りが不安定な為、画像品質が次第に
低下していく現象が確認された。

本発明は上記向回転方式に於ける欠点を解消する新規な
現像方法を提供する事を目的とする。

上記本発明の目的は、回転可能な非磁性円筒スリーブ内
に回転可能な磁石ｐ−ルを配設した現像ロール上に、比
較的高い抵抗値を有する一成分磁性トナーのブラシを形
成し、注入電極によりトナーに電荷を付与しながら該ブ
ラシを現像部へ搬送供給することによって連成される。

以下図面に従って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に於ける現像システ＾の概略図を示す。

１は感光体ドラムを示す。帯電用コロトロン２にて一様
に感光体表面を帯電し、次いで側光ユニット乙により画
像露光を行ない静電潜像を形成する。次いで現像ユニッ
ト４を通過して可視化された現像々は転写用コロトロン
５により記録用紙８に転写される。転写された像は定着
器７を通過して最終的な複写物となる。一方転写部を通
過し、感光体ドラム１の表面に残留したトナーはクリー
ニングユニット６を経て清掃され、貴び次の複写サイク
ルに入る。

第２図は従来の両回転盤現像機の概略図である。

この現像機は回転可能な円筒スリーブ４−４の中に回転
可能な磁石ロール４−５を配設した現像ロール上に磁性
トナーによるブラシを形成した構成より成る。

今感光体ドラム表面とスリーブ表面の距離をｇ２゜スリ
ーブ表−とトナ一層厚規制板４−２との距離を２よとし
た時、ｇ工≧ｇ２の関係を満たすように設定するとき、
感光体ドラム１の移動方向島に対し、スリーブをｂ方向
、マグネットを・方向に回転させると斜線Ｘ域にトナー
溜りが形成される。、同じく感光体ドラムの移動方向ａ
に対し、スリーブ直方向、マグネットをＣ方向に回転さ
せると斜ｌＩＹ域に同様にトナー溜りが形成される。こ
の現象はスリーブとマグネットを同方向に回転させる事
により、スリーブによるトナーの移動に対し、マグネッ
トの回転による自転を伴なったスリーブとは逆方向のト
ナーの移動が起こる為に発生する・第１表にトナー滞溜
の容易さ及び画質についての傾向を、スリーブおよび磁
石ロールの同動方向、速度を固定した場合について示す
。

第１表においてＯ・・良好、ム・・稍不良、Ｘ・・不良
を示す蓼またスリーブ回転数は１８０ｒｐｍｓ磁石ロー
ル回転数は１５００１’ｐ＋ａである。

現像部でのトナー滞溜の容易さはスリーブと磁石ロール
の回転スピードおよびｇｌｅｇ２の大きさにも大きく影
響を受ける。しかしながら画像品質、特に現像々の飛散
、均一なパイル八イト、現像濃度等の観点からすれば、
スリーブ及び磁石ロールの回転数は比較的高めに設定す
る必要がある。

上記の結果からも感光体移動方向ａに対し、スリーブお
よび磁石ロールを夫々ｂ、Ｏ及びｄ、・の方向に同転さ
せるのが最も良いことがわかる。

又、磁性トナーのブラシ層厚（ｇよ）と感光体−現像Ｖ
−ル表面間距離（ｇ２）との関係についてトナー滞溜及
び磁石ロールの回転によるストロピング、更には剛質の
観点から検討した所第３図に示す様な傾向のあることが
わかった。即ち第６図において（スリーブ回転数＝　１
８０ｙｐ＋ｍ　ｓ磁石ロール回転数：　１５００？１１
１１１）　、直線ムの±領域［イ］では現像濃度が低く
、且つ鮮鋭度の劣つた画像しか得られず、又ｍ線０の下
方領域［ロコではトナーの現像部でのブロッキングが生
ずることがわかった。

一方、スリーブ回転数と磁石ロールの回転数の関係を調
べてみると、第４５４に示される如く濃度に関してはス
リーブ回転数のみに依存し、磁石ロールの回転数の効果
は小さいことがわかった。又同時に鮮鋭度に関しては逆
に磁石ロールの回転数が大きく作用することが見い出さ
れた。従って、濃度に関しては現像部へのトナーの供給
量、感光体とトナーの接触回数が寄与し、逆に像の鮮鋭
度即ち現像前周辺部の乱れ、均一なパイルハイドに間し
てはマグネットの回転数がを与することが明らかになっ
た。

更に、磁石ロールの磁束密度と像濃度及び鮮鋭度の関係
については、第５図に示される如く、両方の特性値を満
たす磁束密度の範囲（斜線領域［ハ］）のあることがわ
かった。すなわちこのような鮮鋭度に関する磁束密度の
効果は、現像−−ル上のトナーか静電潜像に吸着される
際、磁気吸引力に打ち勝つ程度に高い荷電漱を有するト
ナー粒子のみが選択的に付着する為と考えられる。

第６図に本発明に於ける現像ユニットの構成図、を示す
。現像ユニットは回転可能な中空非磁性円筒スリーブ４
−４に回転可能な磁石ロール４−５ヲ配設した現像ロー
ル上に、−成分磁性トナー４−３のブラシを形成し、場
合によりトナ一層厚調整を兼用する注入電極４−２によ
りトナーを帯電した後、現像部へ搬送するようになって
いる。感光体ドラム１の移動方向ａに対し、スリーブ４
−４はｂ方向に、磁石ｐ−ル４−５はＣ方向に各々回転
する様に構成されている。４−１はトナー収納容器を示
す。五、は現像ロール用のバイアス電源、Ｉ工は注入電
極用のバイアス電源を示す。現像ロール用バイアス１２
の極性および電圧は１ｗ像の極性、背景部電位により、
又注入電極用バイアス［２は所望のトナー電荷量及び注
入電極と現像ロール閤の距１１１１１（ｇ工）により適
宜法められるものである。ここでスリーブ４−４と磁石
ロールの移動方向は良好なＩｌ＆Ｉｌ質およびトナー滑
溜を得るためには互いに逆方向に回転させるのが好まし
い。

注入電極４−２と現像ロールとの間の距離（ｇ工）及び
現像ロールと感光体ドラム表面との間の距離（ｇ　　）
との関係は良好な画質を得、現像部でのブロッキングを
防止するためにはｇ　−ｇ工±−０，４ｗａ　ｍの範囲
が好ましい。更にスリーブおよび磁石ロールの回転スピ
ードは現像プロセスの速度も考慮するとスリーブ回転速
度が２００〜９００ｍｍ／ａｇｏ、好ましくは４００〜
７００　！Ｉｔ　ＩＩ／−・０１磁石ロール回転数は３
００ｒｐｍ以上、好ましくは７００〜１５００γｐ１！
１に於いて良好な安定した現像を行なうことができる。

更に、画質に関して大きな影響を及ぼす磁石ロールの磁
束密度は５００〜１５００ガウス、好ましくは８００〜
１６００ガウスの範囲で満足な濃度と鮮鋭度の両特性が
得られる。

以上＃Ｆｉｊｌに説明したように、回転可能なる非磁性
円筒スリーブ内に回転可能な磁石ロールを配設した現像
ロール上に、比較的高抵抗な一成分磁性）ナーのブラシ
を形成し、予め注入電極にてトナーに電荷を付与し、現
像部へ搬送供給し、静電潜像に付着させる現像方法に於
いて、 を前記スリーブと磁石ｐ−ルが互いに逆方向に回転する
様配設し、 ２、トナーの抵抗が１０１Ｏ〜１−先ル・０膳であり、
五トナ一層厚規制板を兼ねた注入電極と現像ロール表面
との距離をｇ工、そして現像ロールと感光体ドラム表面
間の距離をｇ、、とじたとき、ｇ２−ｇ＋０．４ｍ１ｌ
の設定とし、 　− ４、スリーブ回転速度が２００−９００＋ｅｍ／ｓ＠ａ
。

好ましく（は４００〜７００膳ｍ／−・０１磁石駿−ル
の回転数が５００〜１５００？ｐ論、好ましくは７００
〜１２００ｙｐｍとし、 ５、磁石ロールの磁束密度が５００〜１５００Ｇａｕｓ
ｓ、好ましくは８００〜１３００Ｇ＆ｕ１−である条件
下に於いて、Ｓ・素線光ドラムを１５０臘鳳／■Ｏの回
転速度で用い、画像部／　。

非画像部電位を９００　Ｖ／２０　’ｏ　ｖとして画像
作成プロセスを行ったところ、現像部でのトナー滞溜が
なく、又鎗周辺部の鮮鋭な、均一な現像々トす一層厚を
有する現像々が得られ、且つ経時安定性が擾れた品質の
画像を得る事が出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に於ける現像システムの概略を示す図で
あり、 第２図はスリーブ・磁石ロール両回転方式現像の説明図
であり、 １３図は注入電極と現像ロールとの間の距離及び現像ロ
ールと感光体ドラムとの間の距離と現像特性の関係図を
示すグラフであり、 第４図はスリーブ回転数および磁石ロール回転数と現像
特性の関係を示すグラフであり、第５図は磁束密度と現
像特性の関係を示すグラフであり、 １６図は本発明による現像方法を説明するための図であ
る。 図中符号寥 １・・感光体　　　　　　２・・帯電用コロシロン６・
・漏光ユニツ）　　　４・・現像ユニット５−・転写用
コロトロン　６・・クリー′ニングー１−１−息１ ７・・定着器　　　　　　８・・記録用紙代理人　弁理
士（８１０７）佐々木　清　隆（はか２名） 箒　　１　　図 第　　２！＠ 第　　３　　図 第　　４　　図 λム渇ロール！１転教 スリー７“°口転市大（（Ｐ？Ｆｌ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転可能な非磁性円筒スリーブ内に回転可能な磁石ロー
   ルを配設した現像ロール上に、比較的高い抵抗値を有す
   る一成分磁性トナーのブラシを形成し、注入電極にてト
   ナーに電荷を付与しながら該ブラシを現像部へ搬送供給
   することを特徴とする現像方法。