JPS60500978A - 現像調整を用いた電子記録装置及び方法 - 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】 現像調整を用いた電子記録装置及び方法技術上の分野 この発明は硬磁性担体及び電気絶縁性トナー（トーナー）の小粒子現像剤混合物 を用いた電子記録装置及び方法に、更に明１９８５年７月１日にフリッノ（Ｆｒ ｉｔｚ）外の名義で出願された、［改良式電子記録現像方法、装置及び方式（Ｉ ｍｐｒｏｖｅｄＢｌｅｃｔｒｏ−ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　 Ｍｅｔｈｏｄ、Ａｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍ　）Ｊという名称の米 国特許出願第５１０１０９号は、（硬磁性担体及び電気絶縁性トナーからなる） 小粒子現像剤混合物を移動式静電結像部材に供給する磁気ブラシ塗布器の磁心及 び外壁を所定の通りに回転させることによって現像電極の場の存在下で、改善さ れた電子記録現像が得られる装置を開示している。採択された一実施例において は磁心及び外壁を共働的に回転させて、外壁上に付着したトナーが現像に悪影響 を及ぼさないように且つ又現像剤が結像部材に対してほぼ等しくて同方向に移動 する線速度を持つようにしである。

この米国特許出願に開示された現像方法及び装置においては、現像されろ静電像 部分に伝達されるトナーの量は、通常の方法、すなわち現像電極の電気的バイア スを制御することによって調整することができる。現像される静電像の濃度及び コントラスト特性も又、電子写真装置の他のパラメータを調整することによって 変えろことができる。例えば、−次荷電レベル、像露光レベル、及び／又は磁気 ブラシバイアスノベルを共働的に制御して複写物のコントラスト及び濃度を制御 すること、すなわち、電子写真装置の人力原稿濃度（Ｄｉｎ）　対出力複写濃度 （Ｄｏｕ　ｔ　）特性（ガンマ曲ａ）を調整することは知られている。

このような伝統的な現像電極法及び他の既知のコントラスト／濃度制御法は米国 特許出願第５１０１０９号に開示されたような現像装置を使用した装置には大い に有効ではあるが、電子写真装置のＤｉｎ／Ｄｏｕｔ特性を調整するのには付加 的な適応性を有することが有効である。

≦」２ぶ」１ この発明の目的は、例えば米国特許出願第５１０１０９号に開示された種類の装 置において、電子記録像の現像を調整するための新しい改良された装置及び方法 を提供することである。

例えば、この発明の一実施例は、現像区域を通って移動され、且つ、［１１供給 源と現像区域との間で現像剤を移送するために回転することのできろ非磁性円筒 形外壁、（２）周面に交互の磁気極性関係において配置された複数の磁極部分を 備え且つ外壁内で回転可能である磁心、及び（３）現像剤が結像部材と共に結像 部材の線速度にほぼ等しい動作上の線速度で現像区域を通過するように外壁と磁 心を所定の通りに回転させるための駆動装置がらなっている磁気ブラシによって （電気絶縁性トナー粒子と硬磁性担体粒子との）現像剤混合物で現像される結像 部材を備えた電子記録装置に対する改善を提供する。この発明の改善は、−態様 においては、動作上の現像剤速度及び方向条件を維持しな３ がら、現像される像の濃度及び／又はコントラストを調整するためにその種の外 壁及び磁心の回転速度を共働して所定の通りに変えるための現像調整装置を含ん でいろ。別の密接に関係した実施例においては、この発明は一動作上の現像剤速 度及び方向条件を維持しながら、現像される像の濃度及び／又はコントラストを 調整するためにその種の外壁及び磁心の回転速度を共働して所定の通りに変える ための現像方法を構成している。

図面の説明 この発明の採択した諸実施例の今後の詳細な説明は添付の諸図面に関係している が、この諸図面中、第１図はこの発明を実施するための一電子記録装置の概略図 であり、 第２図は第１図の現像場所の一部分の断面図であり、第５図はこの発明に合って いて有効な担体の磁気特性を示す図表であり、又 第４図はこの発明に従って得られることのできる例示的な現像調整を図示した図 表である。

実施例の説明 第１図はこの発明を実施するための例示的な電子記録装置１０を図示している。

この実施例においては、装置１０は、（コロナ放電装置１１によって表示された ）−次荷電場所を通過して１５を備えている。動作時には、放電装置１１は結像 部材１８の一区域に一様な静電荷を供給し、そしてこの一区域は露光場所１２で 光の像にさらされて（静電潜像を形成し）、次に現像場所１ろにおいてトナーで 現像される。トナー像はその後転写場所１４において転写荷電器によって（シー ト供給器１６から供給された複写シートに転写され、そしてトナーの付いた複写 できあがる。現像場所を除けば、第１図に示された種々の場所及び装置は通常の ものであって、他の種々の形態をとることができる。

今度は第１図と第２図とについて述べろと、現像剤りの供給源は、現像剤だめに 配置された現像剤混合装置を備えたハウジング２０内に収容されている。非磁性 外壁部分２１は、（例えば、ステンンス鋼、アルミニウム、導電性被覆付きのプ ラスチック若しくはファイバグラス又は炭素光てんのプＶクシグラスで形成され ていて）ハウジング２０内に配置されており且つ軸受２２によって中心軸上で回 転可能に取り付けられている。駆動装置２５は第１図に示されたように逆時計回 りに外壁を回転させろように構成されてお・り且つ外壁は基準電位の源２５に接 続されている。外壁２１内には磁・已装置１９が軸受２２及び２７上で回転可能 に取り付けられており、且つ駆動装置２４は第１図で見て時計回りの方向に磁心 を回転させろように構成されている。磁Ｉ已装置１９は技術上知られている種々 の形態をとることができるが、図示された実施例は周面の周りに交互の極性関係 において配置された複数の永久磁石条片２８を備えた鉄ノ１２６からなっている （第１図参照）。塗布器の磁石条片は種々の周知の永久磁石材料の一種以上のも のから構成することができる。

代表的な磁性材料はガンマ酸比第二鉄、及び１９７７年８月１６日にエル・オー ・ジョーンズ（Ｌ、０．Ｊｏｎｅｓ）に発行された米国特許第４０４２５１８号 に開示されたよ−うな種々の「硬質」フェライトを含んでいる。磁Ｉ已磁界の強 さは広範囲に変化することができるが、ホール効果プローブにより磁心表面で測 定されたときの値で少なくとも４５０ガウスの強さが採択され、しかも約８００ から１６００ガウスまでの強さが最もよく採択される。ある種の応用例では電磁 石が有効であるかもしれないと思われろ。磁心のために好適な磁石材料は鉄又は 磁性鋼である。

一般に、磁心の寸法は使用される磁石の寸法によって決定され、又磁石の寸法は 所望の磁界の強さに従って選択される。米国特許出願第５１０１０９号に更に詳 細に記載されたように、２“（５，１ｃｍ）直径の磁ＩＣ＝に対する磁極の有効 な数は８から２４まであって好適な数は１２から２０までであるが、しかし、こ のパラメータは磁心・の大きさ及び回転速度によって決まる。外壁・光導電体間 の間隔は比較的接近していること、例えば約００１インチ（０，０２５函）から ０．０５インチ（０，０７６α）までの範囲内にあることが望ましい。スカイブ （薄削り器）３０は現像区域に供給される現像剤を削り取って整えるために配置 されており、光導電体・外壁間の間隔にほぼ等しい外壁からの間隔を持っている ことが望ましい。有効且つ好適な外壁、磁・已及び現像剤速度についての後続の 説明を考慮した後には、技術に通じた者は、この発明の一般的原理に従って機能 することのできるぞの他の種々の別形現像場所形態が存在することを察知するで あろう。

しかしながら、まずこの発明に合致して特に有効である乾式現像剤調合品の特性 を説明しよう。典型的な現像剤は、１９８２年丁１月８日にミスキニス（Ｍｉｓ ｋｉｎｉｓ）　及びシェドウィン（Ｊａｄｗｉｎ）　の名で出願された米国特許 出願第４４０１４６号に更に詳細に記載されてお・す、それについてはこの米国 特許出願を援用する。一般にこの種の現像剤は、磁気的に飽和したときには所定 の高最小レベル・の保磁力を呈する磁性材料を含む荷電したトナー粒子及び逆極 性に荷電した担体粒子がらなっている。

更に詳しくは、そのよう、な高最小レベルの飽和保磁力は（以下で説明されるよ うにして測定されたとき）少なくとも１００ガウスであり、又担体粒子は結合剤 なしの担体（すなわち、結合剤若しくは母材を含まない担体粒子）又は複合担体 （すなわち、結合剤中に分散した複数の磁性材料粒子を含む担体粒子）であれば よい。１００ガウスの最小飽和保磁カンペルを満たす磁性材料を含む結合剤なし の及び複合の担体粒子はここでは「硬」磁性担体粒子と呼ばれる。

この発明に合致して利用される複合担体粒子においては、磁性材料の個々の小片 は比゛較的一様な大きさのものであって全複合担体粒子寸法よりも直径が小さい ことが望ましい。磁性利料の平均直径は担体粒子の平均直径のｆ＞２０パーセン ト以下であることが望ましい。なろべ（ならば、担体に対する磁性材料の平均直 径の比率のはるかに小さいものを使用すればよい。平均直径５ミクロンないし０ ．０５ミクロン程度の磁性粉末を用いれば優れた結果が得られる。・細分の程度 が磁気特性に好ましくな７ い変更を生じさせないものでなり且つ選択された結合剤の量及び性質が生成する 担体粒子において満足な強度と共に他の望ましい機械的特性を生じさせるもので ある場合には更に微細な粉末でさえも使用することができる。磁性材料の蝿度は 広範囲に変わることができる。複合担体粒子の重量比で約２０パーセントから約 ９０パーセントまでの割合の微細分割磁性材料を使用すればよい。

微細分割磁性材料と共に使用される母材は所要の機械的及び電気的特性を与える ように選択される。この母材は、（１）磁性材料によく付着すること、（２）強 い、滑らかな表面の粒子の形成を容易にすること、並びに（３）トナーと担体と が混合されたときこの両者間の静電荷の適当な極性及び大きさを確保するために 一緒に使用されるトナー粒子とは摩擦電気特性において十分な差異を有すること が望ましい。

母材は、ガラス、金属、シリコン樹脂などからなる母材のような有機又は無機の ものでよい。なるべくならば、適当な機械的及び摩擦電気的特性を持った天然若 しくは合成の樹脂又はこれらの樹脂の混合物が使用される。（この使用目的のた めに樹脂を準備するのに使用され得る）適当な単量体は、例えば、アルキルアク リレート及びメタアクリノートのようなビニル単量体、スチＶン及び置換スチレ ン、ビニルピリジンのような塩基性単量体、などである。これらの単量体、及び 酸性率量体、アクリル酸又はメタクリル酸のような他のビニル単量体で調製され た共重合体も使用することができる。このような共重合体は好都合にも少量の多 機能率体、例えばジビニルベンゼン、グリコールジメタクリレート、トリアリル シトノートなどを含むことができる。ポリエステル、ポリアミド又はポリカーボ ネートのような縮重合体も又使用することができる。

そのような複合担体粒子の調製は、熱可塑性材料を軟化するため又は熱硬ｆ磁性 材料を硬【ヒするための熱の印加、液体ビヒクルを除去するための蒸発乾燥、成 形、鋳造、押出しなどの際の又は担体粒子を整形するための切削又はせん断の際 の、圧力の又は熱及び圧力の使用、担体材料を小さくして適当な粒子寸法にする だめの、例えばボールミルにおける粉砕、並びに粒子を分級するためのふるい分 けを必要とするであろう。

一つの調製技法によれば、粉末磁性材料は結合剤樹脂の濃厚溶液又は溶液中で分 散させられる。溶剤は次に蒸発させられ、その結果生じる固体の塊は粉砕及びふ るい分けによって細分されて適当な大きさの担体粒子となる。

別の技法によれば、乳濁又は懸濁重合法を用いて優れた平滑さと有効な寿命の一 様な担体粒子が作られる。

ここで（結合剤なしの又は複合の担体粒子におけるような）磁性材料に関して使 用されたように、保磁力及び飽和保磁力の用語は、材料が磁気的に飽和させられ た後に（すなわち、材料が永久に磁化された後に）それを外部磁界中で静止させ て保持しなから材料の残留磁気（Ｂｒ　）を零に減小させるのに必要な（以下で 述べられるようにガウスで測定した）外部磁界を指している。明確には、担体粒 子の磁性材料の保磁力を測定するために、（重合体母材中で固定された）材料の 試料を、米国ニューシャーシー州プリンストンのプリンストン・アプライド・す Ｐｒ１ｎｃｅｔｏｎ、Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ）　から得られるプリンストン・ア プライド・リサーチ・モデル１５５振動式試料磁力計（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ　Ａ ｐｐｌ　ｉｅｄ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｍｏｄｅｌ　１５５　Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅ　Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔ、ｅｒ）の試料保持器に置いて、外部磁界 （ガウス単位における）対誘導磁気（ＥＭＵ／ｇｍにおける）の磁気ヒステリシ スループをプロットすればよい。

第６図は磁気的に飽和したときの典型的な「硬」磁性担体に対するヒステリシス ループＬを示している。担体材料が次第に増大する強さの印加磁界Ｈ中で磁気的 に飽和させられ且つ固定されたときには、最大の、すなわち飽和し、た磁気モー メントＢｓａｔが材料において誘起される。印加磁界Ｈがそれ以上増大しても、 材料に誘起される磁気モーメントはそれ以上には増大しない。印加磁界が次第に 減小して零を通り、印加極性が反転して、その反転極性において次第に増大する と、担体材料の誘導モーメントＢはついに零になり、従って誘導極性における反 転の限界値になる。残留磁気Ｂｒの零への減小をもたらすのに必要な（前述の磁 力計装置におけるようなエアギャップにおいてガウスで測定された）印加磁界Ｉ （の値は材料の保磁力Ｈｃ　と呼ばれる。この発明において有効な現像剤の担体 は、複合担体であれ結合剤なしの担体であれ、磁気的に飽和したときには少な（ とも５００ガウスの保磁力を呈することが望ましく、特に少なくとも１０００ガ ウスの保磁力を呈することが一層望ましｔゝ。

又、磁Ｉ已の回転中担体粒子を塗布器外壁に保持してこれにより像への担体の伝 達を減少させるために塗布器と担体粒子との間には十分な磁気吸引力の存在する ことが重要である。従って、回転する磁心の磁界Ｈによって担体磁性材料に誘起 ぐれた磁気モーメントＢは、１０００ガウス以上の印加磁界に対して、少なくと も５ＥＭＵ／！ｉｍであるのがよ（、少なくとも１ＱＥＭＵ／ｇｍであることが 望ましく、特に少なくとも２５ＥＭＵ／ｇｍであることが一層望ましい。この点 に関して、ｉ　ｏｏｏガウスの誘導磁界で４０ないし１０１００Ｅ／ｇｍの担体 粒径が特に有効であることがわかっている。

第ろ図はヒステリシスループが図解の目的のためには同じである二つの異なった 材料に対する誘導モーメントＢを示している。この二つの材料はそれらの透磁率 曲線Ｐ１　及びＰ２によって表わされたような磁界に別々に対応している。図示 されたような１ｏｏｏガウスの印加磁界に対して、利科Ｐ１　は約５ＥＭＵ／ｙ ｍの磁気モーメントを持っているが、材料Ｐ２は約１５ＥＭＵ／ｙｍのモーメン トを持っている。いずれかの材料のモーメントを増大させるために、技術に通じ た者は少なくとも二つの技法を選択することができる。すなわち、磁・巳の印加 磁界を１０００ガウスよりも上に増大させろが又は材料にオフラインで磁心磁界 よりも高い磁界をかけてその後月料を磁心の磁界中に再導入することができる。

このようなオフライン処理においては、材料は磁気的に飽和させられることが望 ましく、この場合には第５図に示された材料のいずれも約４０ＥＭＵ／ｇｍ　の 誘導モーメントを呈することになる。

技術に通じた者には察知されることであろうが、この発明にｌｌ とって有効な二成分現像剤における担体粒子はその未使用、すなわち新品の状態 においては磁化される必要がない。このために、現像剤は望まれない粒子間の磁 気吸引を伴うことな（オフラインで調製され処理されることができる。そのよコ な場合には、必要な保磁力要件は別として率に重要なことは、現像剤が回転可能 な磁心又はその他のある種の源の磁界にさらされたときに、担体が塗布器の外壁 にくつつ（ように十分な誘導モーメントＢを得ることである。一実施例において は、未使用の担体磁性材料の透磁率が十分に高いので、現像剤が塗布器に接触す ると、その結果生じる誘導モーメントは前述のようなオフライン処理を必要とす ることなく担体を外壁に保持するに十分である。

有効な「硬」磁性材料はフェライト及びガンマ酸比第二鉄である。担体粒子は、 主要金属成分として鉄を含んでいる磁性酸化物のｆヒ合物であるフェライトから なっていることが望ましい。

例えば、Ｍが一価又は二価の金属を表わすものとし且つ鉄が＋５の酸ｒヒ状態に ある場合、一般式ＭＦｅＯ□又はＭＦｅ２０．を有する塩基性金属酸化物で形成 された、酸比第二鉄Ｆｅ２Ｏ３の（ヒ合物がフェライトである。

好適なフェライトは、１９７５年２月１６日ビー・ティー・シャート（Ｂ、Ｔ、 ８ｂ目」）に発行された米国特許第６７１６６５０号に開示されたように、バリ ウム及び／又はストロンチウムを含むもの、例えばＢａＦｅ、２０１ｇ　、　５ ｒＦｅ、□０，０．並びにＭｉバリウム、ストロンチウム又は鉛として式ＭＯ・ ６Ｆｅ　２０ｓ　Ｙ有する磁性フェライトであり、前記の米国特許の開示はここ に援用する。

この発明に有効な「硬」磁性担体粒子の寸法は広範囲に変「ヒすることができる が、平均の粒子寸法は１００ミクロン未満であることが望ましい。好適な平均担 体粒子寸法は５ないし４５ミクロンの範囲にある。現像された像による担体拾上 げを最小にする見地から、そのような小さい担体粒子を磁気的に飽和させて、例 えばｉ　ｏｏｏガウスの磁心磁界において少な（とも１０ＥＭＵ／１ｍ　のモー メントが誘起されること、更に望ましくは少なくとも２５ＥＭＵ／、ｇｍ　のモ ーメントが誘起されることが望ましい。

この発明に合致して、担体粒子は電気絶縁性トナー粒子と組み合わせて使用され て乾燥二成分組成物を形成する。使用の際にはトナー及び現像剤は反対の静電荷 を呈し且つトナーは現像されるべき静電像とは反対の極性を有するべきである。

トナー及び「硬」磁性担体の摩擦荷電は、摩擦電気系列に配置された材料を選択 して、トナー及び担体粒子が混ざるときに所望の極性及び大きさの電荷を与える ようにすることによって達成されることが望ましい。担体粒子が使用トナーにと って所望のように荷電しない場合には、そのように荷電する材料で担体を被覆す ればよい。

この発明の担体／トナー現像剤混合物は種々のトナー濃度を持つことができるが 、なるべ（ならば高濃度のトナーを使用すればよい。例えば、現像剤はその総重 量に準拠して約７０ないし９９重量パーセントの担体と約５０ないし１重量パー セントのトナーとを含むことができるが、このような濃度は約７５な３ いし９２重量パーセントの担体と約２５ないし８重量パーセントのトナーとであ ることが望ましい。

トナー成分は任意に着色された粉末樹脂でよい。それは通常、樹脂を着色料、す なわち染料又は顔料、及び他の任意所望の添加剤と化合させることによって調製 される。低不透明度の現像像が望まれる場合には着色料を加える必要がない。し かしながら、通常は着色料が含まれており、着色料は原則として、カラーインデ ックｙ、、　（Ｃｏｌｏｕｒ　Ｉｎｄｅｘ）第２版、第１巻及び第２巻に記載さ れた材料のいずれでもよい。カーボンブラックは特に有用である。着色料の量は 広範囲に、例えば重合体の５から２０重量パーセントまで変わることができる。

混合物は樹脂中の着色料及びその他の添加剤を分散させるために加熱され且つ練 成される。塊は冷却され、小片に粉砕され且つ微細にすりつぶされる。その結果 生じるトナー粒子は直径が０５ないし２５ミクロンの範囲にわたっており、平均 寸法は１ないし１６ミクロンである。その点に関して、この発明のための現像剤 を、平均直径が比較的接近しているトナー粒子及び担体粒子で調製するのが特に 有効である。例えば、担体対トナーの平均粒子寸法比は約４：１からｆｌｌ：１ までの範囲内にあることが望ましい。しかしながら、５０：１のような高い担体 対トナー平均粒子寸法比も又有効である。

トナー樹脂は、天然樹脂２合成樹脂及び改質天然樹脂、例えば１９７８年２月２ ８日カスパー（Ｋａｓｐｅｒ）　外に発行された米国特許第４０７６８５７号に 開示されたようなもの、を含む広範囲の種類の材料から選択することができる。

特に有効なのは、１９７６年２月１７日シャドウイン（Ｊａｄｗｉｎ）　外に発 行された米国特許第５９５８９９２号、及び１９７６年６月２日サダマす（Ｓａ ｄａｍａｔｓｕ）外に発行された米国特許第６９４１８９８号に開示された交さ 結合形重合体である。アルキルアクリレート又はメタクリレートのようなアクリ ル単量体を伴ったスチレン又は低アルキルスチレンの交さ結合形又は非交さ結合 形共重合体は特に有効である。ポリエステルのような縮重合体も又有効である。

トナーの形状は粉砕トナーの場合のように不規則でも又は球形でもよい。球形粒 子は溶剤中のトナー樹脂の溶液を噴震乾燥させることによって得られる。又は、 球形粒子は、１９７９年９月５日ウゲルつタッド（Ｕｇｅｌｓｔａｄ）　に発行 された欧州特許第５９０５号に開示された重合体ビード膨潤法によって調製する こともできる。

トナーは又荷電抑止剤及びブロッキング（くっつき）防止剤のような少量成分を 含むことができる。特に有効な荷電抑止剤は米国特許第ろ８９ろ９ろ５号及び英 国特許第１５０１０６５号に開示されている。「リサーチ・ディスクロージャ」 第２１０巻第２１０５０号、１９８１年１０月（英国、ハンプシャー、ハバント 、ホームウェル、ＰＯ９１ＥＦのインダストリアル・オボチュニテイズ社から出 版）　（Ｒ，ｅｓｅａｒｃｈ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ。

Ａ　２１０３０　、Ｖｏｌｕｍｅ　２１０　、０ｃｔｏｂｅｒ、１９８１　）（ ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ　ｂｙ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　０ｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅ ｓ　ＬｔｄｌＨｏｍｅｗｅｌ　ｌ、Ｈａｖａｎｔ、Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ、ＰＯ９ １ＥＦ、ＵｎｉｔｅｄＫｉｎｇｄｏｍ）に開示されたような四基アンモニア塩荷 電剤も又有効である。

この発明の実施のための磁心及び外壁の回転に関しては、前述の米国特許出願第 ５１０１０９号が、磁心及び外壁の回転と現像剤移送とに関する物理的機構及び 有効且つ好適なパラメータを記載している。この出願のこの記載事項をここに援 用する。

概要を述べれば、外壁上に塗布されたトナーが像の現像に悪影響を及ぼさない速 度で外壁を回転させることが望ましい。この目的のために望ましい外壁面線速度 ■ｅｌ、５（ｃ−ｒｒＶ／Ｓ　単位）は０４ｖｅ１０ｍ・Ｌ　より大きい（但し 、Ｖｅ１９ｍはｃｍ／ｓｍ１位の結像部材速度、Ｌはセンチメートル単位の動作 路に沿っての現像区域の長さである）。外壁速度はＶｅｌｌｍ−Ｌの１２倍か又 はこれより大きいことが望ましい。有効な外壁回転はいずれの方向においても可 能であるが、外壁部分が結像部材の移動に宿った方向において現像区域を通過す るようにすることが望ましい。

前述の米国特許出願に記載さｉｔたように、現像剤は結像部材と同方向に現像区 域を通過すること及び現像剤の現像区域を通る線速度は結像部材の線速度に概し て等しい（すなわち、これの約±１５％以内にある）ことが望ましい。現像剤速 度と光導電体速度とのこの整合は多くの像に対して大いに有効な結果を与える。

しかしながら、一層好適な現像剤移送速度は光導電体線速度の約±７％の範囲内 において現像剤′？＃速度を光導電体線速度に整合させる速度である。この好適 な速度は像における細の現像欠陥を生じ、又速目の速度はある種の後行像縁部の 現像欠陥を生じる。光導電体速度と現像剤速度とは前縁、後縁、細線部分及び中 間調ドツトパターンの浸れた現像を与えるようにほぼ等しいことが一層望ましい 。外壁が光導電体方向と反対の方向に回転することが望まれる実施例においては 、磁心回転は現像剤移送速度及び方向を前述のものと合致させるのに十分なもの であることが非常に望ましい。

米国特許出願第５１０１０９号は又、磁１１及びこれの回転装置が共働して現像 区域を通過する光導電体の各部分を有効現像区間（すなわち第１図の距離ＴＪ） 内において少なくとも５磁極転換にさらすようにすることが（前述の形式の現像 剤で好適な最小現像ンベルを達成するという見地から）大いに望ましいことを指 摘している。技術に通じた者は察知することであろうが、公称光導電体部材速度 Ｖｅｌ、ｍ及び現像区域長りが与えられた場合、特定の磁心構造及び磁心回転速 度は次の関係式に合致したこの好適な特徴に従うように選択すればよい。

ここで、Ｐｉは１秒当りの磁極転換の数（１秒当りの磁、自回転数×磁極数）で あり、又Ｐｄは、速度Ｖｅｌ、ｍで移動する各結像部材部分が長さＬの有効現像 領域内でさらされろ磁極転換の数である。この磁極転換速度は吸引されたトナー を効率よく利用するために現像区域におげろ担体の適当な転落を与えろものであ る。この点に関して、磁心は周面の周りに配置された複数の近接して隔置された 磁石を備えていること、及び磁石の数は極めて高い磁心回転速度を伴うことなく 光導電体部分を現像区７ 間内においてこの望ましい〉５磁極転換にさらすのに十分であることが非常に望 ましい。８ないし２４の磁極を備えた磁心は非常に有効であることがわがってい る。

この望ましい最小磁極転換速度及び外壁直径に基づいて、線速度（又は、例えば 高速度写真で、静止した外壁及び最小磁極転換速度で回転する磁心で、実験的に 測定された類似の現像剤移送速度）を用いて望ましい最小の磁石実現移送速度を 計算することができる。

（前述のように）光導電体速度にほぼ等しく維持されろように決定された最大の 累積現像剤移送速度ｅＤＴ速度（最大）と、前述の論述に合致して選択された最 小の磁石実現移送速度ＭＤＴ速度（最小）とを用いて、最大の望ましい外壁実現 現像剤移送速度８ＤＴ速度（最大）、従って、最大の望ましい外壁回転速度を次 の関係式によって決定することができる。

ＳＤＴ速度（最大）−ＣＤＴ速度（最大）−ＭＤＴ速度（最小）前述の論述から れかることであろうが、有効且つ好適な動作条件、すなわち、（１）現像剤が結 像部材に対して適当な相対速度条件で移動すること、（２）外壁が像への悪影響 を避けろために十分高速で移動すること、及び（３）磁ノロが現像区域を移動す る現像剤に対して望ましい最小の磁極転換を受げさせるように構成され且つ回転 すること、を生じることになるような外壁回転及び磁・已回転の種々の組合せが 存在する。この発明は、前述の有効な又は好適な範囲内において動作条件を維持 し、且つ像の現像、例えば像の濃度及び／又はコントラストを調整する能力を与 えろような方法で磁・１及び外壁の筒回転速度を共働して変えろことを提供する ものである。

それゆえ、第１図について述べると、現像制御装置１００は、結像部材に対して 適当な現像剤移動を維持するような方法で磁心装置１９及び外壁２１の公称回転 速度の共働的調整を与える。

そのような調整は最小の望ましい外壁速度及び最小の望ましい磁極転換要件を維 持する範囲内において行なわれるのが望ましし）。

第２図はそのような現像制御装置に対するある特定の好適な構造上の一笑施例を 図示しているが、技術に通じた者は多くの変形が工夫され得ることを察知するで あろう。この実施例はマイクロプロセッサのような論理・制御装置１ｉｏｏを備 えており、これは現像調整選択器１０２（例えば、操作員用キーボード又は修理 具操作用パネル）から入力信号を受けろ。選択された現像調整選択事項に応答し て装置１０１は所定のディジタル制御信号をディジタル・アナログ変換器１０５ 及び１０４に出力し、これらの変換器はそれぞれ速度制御器１０５及び１０６に 共働的アナログ信号を与える。両速度制御器はそれゆえ、装置１０１からこれの 現像調整選択信号に応答して出力されたプログラム調整信号に従って回転駆動装 置２５（外壁２１用）及び２４（磁）０用）を共働して調整する。

第４図の望ましい又は好適な動作範囲内における磁心回転及び外壁回転のそのよ うな共働的変更によって達成され得ろ椋々のＤｉｎ／Ｄｏｕｔ　曲線（すなわち 、人力書類像部分の濃度Ｄｉｎと、これに対応する出力像部分の現像濃度Ｄｏｕ ｔとの比をプロットしたもの）の例を図示している。これらの例において、結像 部１９ 材１８は約１１インチ毎秒（２７，９ｃｍ　／　ｓ　）の線速度を持っており、 磁心は約１．７７５インチ（４，５０９ｃＴＬ）の直径と１２個の磁極を持って おり、且つ外壁は２インチ（５，１ｃＴＬ）の外径を持っていた。現像区域の（ 動作路に沿っての）長さはｆＪｏ、２５インチ（０，６４６ｎＬ）であり且つ外 壁・像間の間隔は約０．０’２０インチ（０，０５ＣｒｒＬ）であった。

曲線Ａは外壁を（結像部材と同じ流れの方向に）Ｆ１１４ＲＰＭで回転させ且つ 磁心を反対の７．］に約２００　ＯＲＰＭで回転させたときのＤｉｎ／Ｄｏｕｔ 現像曲線を図示している。これは結像部材の移動と同方向に約１１インチ毎秒（ ２７，９ｔｘｉ／　ｓ　）の現像剤線速度を生じることになる。

曲線Ｂは磁Ｉ已の回転を１０００１’ＬＰＭに減小させ且つ外壁の回転を５２Ｒ ＰＭ　に増大させた（回転方向はいずれも曲線Ａに関するものと同じ）ときのＤ ｉｎ／Ｄｏｕｔ現像曲線を図示している。

やはり現像剤速度は結像部材と同じ流れの方向に約１１インチ毎秒（２７，９ｃ ＴＬ／　Ｓ　）であった。

曲線Ｃは磁心の回転を更に５００　ＲＰＭに減小させ且つ外壁の回転を更に７Ｑ ＲＰＭ　に増大させて、やはり同じ流れの方向に１１インチ毎秒（２７，９ｃｒ ｎ／　ｓ　）の現像剤速度が生じるよ、うにしたときの同様のＤｉｎ／Ｄｏｕｔ 現像曲線を図示している。

曲線Ｃの減小Ｄｍａｘはその磁極通過速度が前述の好適な目安より下に低下する ことに帰せられる（すなわち、５Ｑ　ＯＲＰＭの磁心回転速度は１００転換毎秒 を生じたにすぎないが、曲線Ａ及びＢはそれぞれ４００及び２００磁極転換毎秒 を有していた）１工業上の応用性 技術に通じた者は察知することであろうが、外壁及び磁心の各回転速度をここで 教示されたように共働的に変えることによって、現像像における非常に有効な画 質向上を与えろ現像調整（例えば曲線Ａから曲線Ｂへの移動）を達成することが できる。

又、このような調整は装置の現像特性を調整して、現像剤組成変化１周囲動作条 件の変化、又は装置内の他の電子記録パラメータの変更を補償するのに有効であ る。

賛 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像されるべき静電像パターンを保持した結像部材が現像剤の印加された現 像区域を通って所定の線速度で移動され、且つ前記の現像区域には、（ａ）電気 絶縁性トナー記録粒子及び硬磁性担体粒子からなる乾式現像剤混合物の供給源、 ｔｂｔ軸上で回転可能であって前記の供給源と前記の現像区域との間で前記の現 像剤混合物を移送することのできる非磁性円筒形外壁、（Ｃ）周面に交互の磁極 関係において配列された複数の磁極部分を備えていて前記の外壁内において軸上 で回転可能である磁心・、並びに（ｄｉ前記の外壁及び前記の磁心を回転させて 現像剤が結像部材の移動方向と同じ方向において前記の結合部材の線速度に概し て等しい動作線速度で前記の現像区域を通過して移送されるようにするための回 転装置であって、前記の外壁及び前記の磁）已の回転速度を共働的に変えて前記 の動作現像剤速度及び方向暑維持しながら現像像の濃度及び／又はコントラスト を調整することができろ現像調整装置を備えていることを特徴とする前記の回転 装置がある形式の電子記録装置。 ２、前記の現像調整装置が前記の回転装置を制イ叶して、前記の現像区域を通っ て移動する現像剤の線速度が種々の共働的外壁／磁心回転速度選択において前記 の結像部材の線速度の杓９ろ％からＦ１１０７％までの範囲にあるようにする、 請求の範囲第１項に記載の発明。 ろ　前記の現像調整装置が前記の回転装置を制御して、前記の現像区域を通って 移動する現像剤の線速度が棹々の共働的外壁／磁ノ已回転速度選択において前記 の結像部材の線速度にほぼ等しくなるようにする、請求の範囲第１項に記載の発 明。 ４、（ａ］静電荷パターンを保持した結像部材を所定の線速度で現像区域を通っ て移動するための装置、並びに（ｂｌ硬磁性担体粒子及び電気絶縁性トナー粒子 からなる現像剤を供給するように構成され且つ（１）軸上で回転可能であって現 像剤供給源と現像区域との間で現像剤を移送することのできる非磁性円筒形外壁 、（１１）前記の外壁内で回転可能であり且つ周面の交互の磁極関係において配 列された複数の磁極部分を備えている磁心、並びに＜　ｉ：　）前記の磁・已及 び前記の外壁を回転させて、１）前記の外壁上に付着したトナーが像の現像に悪 影響を及ぼさない速度で連続した外壁部分が前記の現像区域を通過し且つ　２） 前記の現像区域を通って移動する現像剤の線速度が前記の結像部材の線速度と同 方向であってこれに概して等しくなるようにする回転装置であって、前記の外壁 及び前記の磁心の回転を共働的に変えて前記の動作線速度及び方向を維持しなが ら現像像の濃度及び／又はコントラストを調整することができろ現像調整装置を 備５　前記の現像調整装置が前記の回転装置を制御して、前記の現像区域を通っ て移動する現像剤の線速度が前記の結像部側の線速度とはこれの±７％以下しか 違わないようにする、請求の範囲第４項に記載の発明。 ６　前記の現像調整装置が前記の回転装置を制御して、前記の現像区域を通って 移動する現像剤の線速度が前記の結合部制の線速度にほぼ等しくなるようにする 、請求の範囲第４項に記載２３ の発明。 ７、（、ａｌ静電像パターンを保持した電子記録結像部材を所定の線速度で現像 区域を通して移動すること、並びに（ｂｌ硬磁性担体粒子及び電気絶縁性トナー 粒子からなる電子記録現像剤を、 （１）前記の現像剤の供給源と前記の現像区域との間で経路の周りに非磁性外壁 を回転させること、 （２）前記の外壁の内部で交互磁性の磁心な回転させること、（３）前記の外壁 及び磁心の回転の方向及び速さを制御して現像剤が結像部材の移動方向と同じ方 向において前記の結像部材の線速度に概して等しい動作線速度で前記の現像区域 を通って流れるようＫすること、並びに （４）前記の外壁及び磁心の速さを共働的に変えて前記の動作現像剤速度及び方 向を維持しながら現像像の濃度及び／又はコントラストを調整すること によって、前記の移動する結像部材の荷電パターンとの現像関係において前記の 現像区域を通して移送すること、からなる、静電像パターンを保持した電子記録 結像部材の現像方法。 ８　前記の外壁及び磁心をそれぞれの速度組合せで共働的に回転させて、現像剤 が前記の結像部材の線速度にほぼ等しい線速度で前記の現像区域を通って流れる ようにした、請求の範囲第７項に記載の発明。 ９　前記の外壁及び磁心をそれぞれの速度組合せで共働的に回転させて、現像剤 が、前記の結像部材とはこれの速度の±７％以下しか違わない線速度で前記の結 像部材の流れと共に現像区域を通って流れるようにした、請求の範囲第７項に記 載の発明。 ■