JPS6321895B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一つの静電潜像から多数枚の複写物
を得る多数枚複写方法に関するものである。

従来、感光体上に静電潜像を形成し、これを現
像した後、通常のコロナ放電によつて転写紙にト
ナー像を転写し、転写紙を剥す前に逆極性のコロ
ナ放電を与え、大部分のトナー像を感光体上に残
し、以下転写工程をくり返して10〜20枚の複写物
を１つのトナー像から得る多数枚複写方法が
USP2756676で知られている。しかし、この方法
は複写枚数が増すことに従つて、トナー濃度が低
下するという欠点があつた。また、転写工程のみ
くり返すこの方法に対して、現像・転写をくり返
して同一静電潜像から多数枚の複写物を得る方法
も知られているが、ここに１つの大きな問題があ
り、現在もなお商品化されていないのである。そ
れは、現像時の静電潜像のリークによつて静電潜
像の電位が低下し、十分な画像濃度の複写物が得
られないということである。例えば、通常のトナ
ーと鉄粉キヤリヤとから成る２成分現像剤を用い
て磁気ブラシ現像すれば、鉄粉キヤリヤによる静
電潜像のリークが大きく、最大10〜15枚程度でか
つ画像濃度も著しく低下してくる。そこで、キヤ
リヤ表面を絶縁被覆することも考えられたが、現
像バイアスの効果が不十分で地肌汚れが発生し、
実用化にはまだ問題があつた。その他、トナー濃
度コントロールが必要であつたり、長時間現像剤
を使用するとキヤリヤが疲労し、コピー１〜２万
枚ごとに現像剤を交換しなければ良好な画質が得
られないというような欠点もあつた。

後者の欠点を無くすためには、トナーのみから
成る１成分現像剤を用いた現像方法を採用すれば
よいが、これを直ちに採用するには次のような問
題があり、現時点では適していない。１成分現像
剤には、導電性トナーと絶縁性トナーの２種類が
あり、前者の特開昭49−4532号で示されるような
トナーは、トナーの抵抗値が低いため現像時に静
電潜像のリークが考えられるばかりでなく、トナ
ー像を感光体から転写紙へ静電的に転写出来ず、
転写紙として加工紙が必要とされる等の問題があ
つた。一方、後者の特公昭51−36070号で示され
るようなトナーは、トナーがブロツキングを起こ
し易く、現像ローラーとしてのゴムローラーへの
トナー補給性が悪かつたり、現像後、ゴムローラ
ー上でトナーが持ち出された跡に新たなトナーで
完全に埋めることが難しく、現像ムラが発生する
等の問題があつた。また、トナーを帯電させる方
法として特開昭50−117432号に記載されているよ
うな電荷注入電極によつて現像前に絶縁性トナー
を帯電させる方法があるが、トナーの帯電量が均
一化するため、硬調な画像となる。

本発明は、各現像方式の利点をとり入れ、静電
潜像のリークのない現像方法を採用することによ
つて一つの静電潜像から多数枚の複写物を得る多
数枚複写方法を提供することを目的とするもので
ある。

以下、本発明の実施例について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。

第１図は、本発明を実施するに適した装置の一
例を示す多数枚電子写真複写機の概略構成図であ
る。図において、感光体ドラム１は表面にセレン
光導電体を有しており、反時計方向に周速度Vp
＝210mm／secで回転している。感光体ドラム１の
周囲には、帯電装置２、露光装置３、現像装置
４、転写装置５、分離装置６、クリーニング装置
７、除電装置８がこの順に配列されている。現像
装置４はトナー９と磁性キヤリヤ１０とから成る
２成分現像剤１１を貯蔵する現像剤容器１２と、
汲み上げローラー１３とトナー供与体としての現
像ローラー１４と、撹拌ローラー１５と汲み上げ
手段としての汲み上げローラー１３から現像剤を
除去するスクレーパー１６と、現像ローラー１４
とからトナーを除去するスクレーパー１７とから
構成されている。汲み上げローラー１３は、回転
する非磁性スリーブと該スリーブ内に固設された
磁石とから成る公知の磁石ローラーで構成されて
おり、現像剤容器１２内の現像剤１１を磁気的に
汲み上げてこれを現像ローラー１４表面に供給す
る。トナーは、撹拌ローラー１５によつてキヤリ
ヤと共に撹拌されるので、負極性に摩擦帯電さ
れ、汲み上げローラー１３から現像ローラー１４
へトナーを供給するときにはトナーは十分に帯電
されている。現像ローラー１４の構成は第２図に
示すように、導電性芯金１７のまわりに導電性ゴ
ムの被覆１８を有しており、これをデイピング法
によつてポリエステル樹脂の薄い絶縁被覆１９を
さらに形成したものである。導電性ゴム被覆１８
は、ゴム厚10mm、ゴム硬度60゜、電気抵抗値10⁴Ω
であり、ポリエステル樹脂の絶縁被覆１９はユニ
チカ製Ｕ−ポリマーを使用しており、厚さは20〜
30μである。この現像ローラー１４は反時計方向
に感光体ドラム１と同一周速Vs＝210mm／secで
回転している。一方、汲み上げローラー１３の回
転速度は現像ローラー１４の約３倍の速さであ
る。現像ローラー１４と感光体ドラム１とは密着
させるが、特に大きな圧力は印加させない。この
現像ローラー１４には周知の手段によつて＋
300Vの電圧が印加されている。従つて、汲み上
げローラー１３上の現像剤中のトナーは、現像剤
と現像ローラー１４との接触部分において、現像
ローラー１４表面へ静電的に移動してトナー層２
０を形成する。このトナー層２０は、負に帯電し
た現像剤中のトナーが、正に帯電された現像ロー
ラー１４に付着することにより形成されるのであ
るが、その層の厚さは、現像ローラー１４への印
加電圧の大きさ換言すると現像ローラーの帯電量
に比例した均一なものとなつている。トナー層２
０を均一な層厚とするための充分な量の現像剤
が、汲み上げローラー１３によつて汲み上げられ
て現像ローラー１４に供給される。汲み上げられ
た現像剤は、均一なトナー層を維持するに必要な
量のトナーを現像ローラー１４に供給したのち、
スクレーパー１６によつて汲み上げローラー１３
表面から除去される。

なお、現像剤１１のトナー濃度は通常の１〜
2wt％よりも高く、４〜5wt％の高濃度に設定さ
れている。汲み上げローラー１３によつて、トナ
ー層２０の形成された現像ローラー１４は、感光
体ドラム１の周面と機械的摺擦力のない状態でそ
の上のトナー層２０を接触させる。こうすること
により、静電潜像はリークすることなく現像され
ることが実験により確認された。これを第３図に
示す。横軸はアルミ箔を静電潜像面に接触させた
回数を、縦軸は接触後の静電潜像の表面電位をそ
れぞれ示している。即ち、静電潜像に金属を単に
軽く接触しただけでは、その電位は一点鎖線で示
すように急激に低下しないが、金属又は他の絶縁
物をそれに接触させてこするとその電位は実線で
示すように急激に低下してしまうという実験結果
が得られた。同じような現像が磁気ブラシ現像の
場合にも確認された。即ち、磁気ブラシの移動速
度を静電潜像面と相対速度差零となるようにすれ
ば、静電潜像の電位は暗減哀曲線とほぼ一致する
程度にしか低下せず、逆に、通常のように速度差
をもたせて現像すると静電潜像のリークが生じ、
その電位が急激に低下することがわかつた。

次に、本装置の作動について説明する。

いま、同一の静電潜像からＮ枚の複写物をとる
場合について説明する。複写モードが開始される
と、クリーニング装置７及び除電装置８は不作動
状態に切り換えられる。クリーニング装置７とし
てブレードクリーニング方式を使用している場合
には、クリーニングブレード２１を点線位置へ変
位させ、ブレード２１の先端が感光体ドラム１の
表面と接触しないようにする。まず、帯電装置２
によつて感光体ドラム１は正に均一帯電された
後、露光装置３によつて光像が照射され、その上
に静電潜像が形成される。次に、静電潜像は現像
装置４によつてリークのない現像が行われる。次
に、感光体ドラム１上のトナー像は転写紙Ｓと密
着され、転写装置５の作用で転写紙へ転写され
る。転写装置５としては、第２図に示す現像ロー
ラー１４と全く同じ構成のものを用いた。このロ
ーラーに＋700Vの電圧を印加した。転写後、転
写紙Ｓは分離装置６によつて感光体ドラム１から
分離された後、定着装置２２によつて定着され、
機外に排出される。一方、感光体ドラム１はクリ
ーニング装置７及び除電装置８を通過するが、何
ら作用は受けず２回転目へ入つていく。２回転目
以降、帯電装置２及び露光装置３は不作動状態に
される。こうして現像工程と転写工程とが所定回
数だけ繰り返されるのであるが、最終回の複写プ
ロセスにおいては、クリーニング装置７及び除電
装置８は作動状態に切り換えられ、感光体ドラム
１上に残留する不要なトナーを除去したり、不要
な電荷を除電したりすることが行われ、次の静電
潜像形成のための準備がなされる。上記の方法に
よつて１つの静電潜像から約100枚の良好な複写
物を得ることが出来た。この理由として考えられ
るのは、上述したように、静電潜像に絶縁性のト
ナーが常に接触するだけであり、その表面をこす
ることがないので静電潜像がリークせず、長時間
にわたつて電位がそれほど低下しなかつたためで
あると考えられる。現像ローラー１４のトナー層
２０は、静電潜像の現像を繰り返す度にトナーが
持ち去られるので、その層が薄くなるが、消費さ
れたトナーの量に見合う量以上のトナーを汲み上
げローラー１３から供給されるから、常に均一の
層厚に維持される。

なお、本現像装置４の現像剤のトナー濃度コン
トロールは精密な制御は不必要である。何故なら
ば、現像ローラー１４が汲み上げローラー１３の
磁気ブラシによつてベタ現像されればよいので、
地肌汚れ等全く気にする必要がないからである。
とにかく現像ローラー１４上に所定量のトナー層
２０を形成すればよいのである。現像ローラー１
４はトナーのみの層であるので、トナー濃度とは
直接関係ない。しかし、現像剤のトナー濃度があ
る程度低下してくると、現像ローラー１４のトナ
ー層厚が薄くなるので時々トナーを補給しなけれ
ばならないが、1000枚に50ｇ程度補給すれば十分
であつた。これは非常に雑な補給方法である。

ところで、トナー供与体としての現像ローラー
の構成としては、少なくとも外表面が帯電可能な
フイルム面を有し、これに全面均一帯電を施し、
これを汲み上げローラーから供給された現像剤で
現像して、その表面に均一厚さのトナー層２０を
形成するようにすることも出来る。例えば第１図
の現像ローラー１４に、周知のコロナ放電等によ
つてあらかじめ均一帯電させるように構成するこ
とができる。勿論、転写装置にも上記構成のもの
が使用できる。

トナー供与体はローラー形状のものに限定され
ず、ベルト状の構成でも構わない。

また、静電潜像担持体として感光体を使用した
場合について述べたが、誘電体、静電記録体等を
用いた複写装置においても同様に実施可能であ
る。

以上のように本発明によれば、静電潜像のリー
クがないので、画像品質に差のない多数枚の複写
物を同一静電潜像から得ることが出来、省エネル
ギー上効果が大きい。さらに、従来のような精密
なトナー濃度コントロールは不要であるし、キヤ
リヤの疲労が直接画像上に影響として現われるこ
とがなく、10万枚使用後でもその影響はなかつ
た。また、トナーがキヤリヤによつて摩擦帯電さ
れるためトナーの帯電量分布が広く、低コントラ
ストの再現及び写真等の中間調再現の優れた画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す多数枚電子写
真複写機の概略構成図、第２図は、その現像ロー
ラーの拡大断面図、第３図は、金属を静電潜像表
面へ接触した場合とこすつた場合との表面電位の
変化を示すグラフである。 １……感光体ドラム（静電潜像担持体）、４…
…現像装置、５……転写装置、１１……現像剤、
１３……汲み上げローラー、１４……現像ローラ
ー（トナー供与体）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同一の静電潜像から多数枚の複写物を得る多
   数枚複写方法において、帯電されたトナーとキヤ
   リヤより成る現像剤を汲み上げ手段を用いてトナ
   ー供与体表面に供給し、全面均一に帯電された又
   は電圧の印加された移動表面を有するトナー供与
   体の表面に均一にトナー層を形成し、該トナー供
   与体表面のトナー層を、静電潜像を形成された静
   電潜像担持体に接触させて、上記静電潜像を現像
   することを特徴とする多数枚複写方法。 ２ 上記静電潜像担持体とトナー供与体とは、同
   一方向に同一速度で移動することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の多数枚複写方法。