JP3027892B2

JP3027892B2 - 電子写真装置

Info

Publication number: JP3027892B2
Application number: JP05016110A
Authority: JP
Inventors: 弘志駒木根; 浩寺田; 肇山本; 一雅林; 昌宏相澤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 2000-04-04
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: JPH06230679A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等に応用できる電子写真装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子写真方法ではトナーとキャ
リヤから成る現像剤を用いる２成分現像法が広く用いら
れていたが、近年、像形成部の小型化低コスト化のため
に１成分現像法の開発が進みつつある。このような１成
分現像法を用いた電子写真装置として、出願人らが特願
平３−３４５９９０号公報に提案した図１６に示す装置
がある。図１６において、１はフタロシアニンをポリエ
ステル系バインダ樹脂に分散した有機感光体ドラム、２
は感光体１と同軸で固定された磁石である。３は感光体
を帯電するコロナ帯電器、４は感光体の帯電電位を制御
するグリッド電極、５は信号光、６は現像剤溜め、７は
磁性１成分トナー、８は現像剤溜め内での現像剤の流れ
をスムーズにし、また現像剤が自重で押しつぶされ感光
体と電極ローラとの間に詰まらないようにするためのダ
ンパーである。磁石２は現像剤溜め６に対向する（θ＝
１０゜）部分で磁極が形成されている。９は内部に磁石
１０を有するアルミニウム製の電極ローラ、１１は電極
ローラに電圧を印加する交流高圧電源、１２は電極ロー
ラ上のトナーをかきおとすポリエステルフィルム製のス
クレーパ、１３は感光体上のトナー像を紙に転写する転
写コロナ帯電器である。

【０００３】この電子写真現像装置について、以下図１
６を用いてその動作を説明する。感光体１をコロナ帯電
器３で、−５００Ｖに帯電させた。この感光体１にレー
ザ光５を照射し静電潜像を形成した。この感光体１表面
上に、トナー７を現像剤溜め６内で磁力により付着させ
た。次に感光体１を電極ローラ９の前を通過させた。こ
のとき電極ローラ９には交流高圧電源１１により、−３
５０Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-pの交流電圧
（周波数１ｋＨｚ）を印加した。すると感光体１から電
極ローラ９に向かってトナーが回収され、感光体１上に
は画像部のみにネガポジ反転したトナー像が残った。矢
印方向に回転する電極ローラ９に付着したトナーは、ス
クレーパ１２によってかきとり、再び現像剤溜め６内に
戻し次の像形成に用いた。こうして感光体１上に得られ
たトナー像を、紙（図示せず）に、転写コロナ帯電器１
３によって転写した後、定着器（図示せず）により熱定
着した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような電子写真現
像装置を用いてプリントすると、高温高湿環境（３３
℃、８５％ＲＨ）条件下において、文字画像は良好であ
るが、べた画像の画像濃度が低いという問題が生じた。

【０００５】本発明の目的は、感光体に全面付着した磁
性トナーを裸の電極ローラで回収し現像する方式の電子
写真現像装置において、感光体上に付着したトナーを十
分に交流バイアスによる現像領域まで搬送し、トナーの
供給不足による低画像濃度を改善し、高解像度高画質の
画像が安定して得られる電子写真装置を提供することに
ある。また高速プロセスでの使用に対応できる優れた電
子写真装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定磁石を内
包し移動する静電潜像保持体と、磁性現像剤と、前記固
定磁石に対向した開口部を有し、前記静電潜像保持体の
表面に磁性現像剤を供給する現像剤溜めと、前記静電潜
像保持体の表面と所定の間隙を有した位置に設置され、
進行方向が前記静電潜像保持体の進行方向と逆方向に回
転する電極ローラと、前記静電潜像保持体上の非画像部
のトナーを除去する電圧を前記電極ローラに印加する手
段と、前記静電潜像保持体表面位置において前記静電潜
像保持体の周方向の磁界を発生させる磁界発生手段と、
を有することを特徴とする電子写真装置である。

【０００７】また本発明は、固定磁石を内包し移動する
静電潜像保持体と、磁性現像剤と、前記静電潜像保持体
の表面に前記磁性現像剤を供給する現像剤溜めと、前記
静電潜像保持体の表面と所定の間隙を有した位置に設置
され、進行方向が前記静電潜像保持体の進行方向と逆方
向に回転する電極ローラと、前記静電潜像保持体上の非
画像部のトナーを除去する電圧を前記電極ローラに印加
する手段とを有し、前記固定磁石が前記静電潜像保持体
表面において複数のピークを持った磁束密度分布を発生
させ、前記静電潜像保持体の周方向に隣接する磁束密度
のピークが互いに逆極性であることを特徴とする電子写
真装置である。

【０００８】さらにまた本発明は、固定磁石Ａを内包し
移動する静電潜像保持体と、磁性現像剤と、前記静電潜
像保持体の表面に前記磁性現像剤を供給する現像剤溜め
と、前記静電潜像保持体の表面と所定の間隙を有した位
置に設置され、固定磁石Ｂを内包し、進行方向が前記静
電潜像保持体の進行方向と逆方向に回転する電極ローラ
と、前記静電潜像保持体上の非画像部のトナーを除去す
る電圧を前記電極ローラに印加する手段とを有し、前記
固定磁石Ａが前記静電潜像保持体表面において複数のピ
ークを持った磁束密度分布を発生させ、前記静電潜像保
持体の周方向に隣接する磁束密度のピークが互いに逆極
性であり、前記固定磁石Ａの周方向下流側の磁極Ａ１が
前記電極ローラ内部の固定磁石Ｂの磁極Ｂ１と前記静電
潜像保持体と前記電極ローラとの対向位置において対向
し、前記磁極Ａ１と前記磁極Ｂ１とが同極性の磁極であ
ることを特徴とする電子写真装置である。

【０００９】さらにまた本発明は、固定磁石および磁性
体を内包し移動する静電潜像保持体と、磁性現像剤と、
前記静電潜像保持体の表面に前記磁性現像剤を供給する
現像剤溜めと、前記静電潜像保持体の表面と所定の間隙
を有した位置に設置され、進行方向が前記静電潜像保持
体の進行方向と逆方向に回転する電極ローラと、前記静
電潜像保持体上の非画像部のトナーを除去する電圧を前
記電極ローラに印加する手段と、を有することを特徴と
する電子写真装置である。

【００１０】さらにまた本発明は、固定磁石を内包し移
動する静電潜像保持体と、磁性現像剤と、前記静電潜像
保持体の表面に前記磁性現像剤を供給する現像剤溜め
と、前記静電潜像保持体の表面と所定の間隙を有した位
置に設置され、進行方向が前記静電潜像保持体の進行方
向と逆方向に回転する電極ローラと、前記静電潜像保持
体上の非画像部のトナーを除去する電圧を前記電極ロー
ラに印加する手段と、前記静電潜像保持体が表面にトナ
ーに対する摩擦力を向上させる手段を有することを特徴
とする電子写真装置である。

【００１１】さらにまた本発明は、固定磁石を内包し移
動する静電潜像保持体と、磁性現像剤と、前記固定磁石
に対向した開口部を有し、前記静電潜像保持体の表面に
磁性現像剤を供給する現像剤溜めと、前記静電潜像保持
体の表面と所定の間隙を有した位置に設置され、進行方
向が前記静電潜像保持体の進行方向と逆方向に回転する
電極ローラと、前記静電潜像保持体上の非画像部のトナ
ーを除去する電圧を前記電極ローラに印加する手段と、
前記静電潜像保持体表面位置において前記静電潜像保持
体の周方向の磁界を発生させる磁界発生手段と、前記電
極ローラ表面位置において前記電極ローラの周方向の磁
界を発生させる磁界発生手段と、を有することを特徴と
する電子写真装置である。

【００１２】さらにまた本発明は、固定磁石Ａを内包し
移動する静電潜像保持体と、磁性現像剤と、前記静電潜
像保持体の表面に前記磁性現像剤を供給する現像剤溜め
と、前記静電潜像保持体の表面と所定の間隙を有した位
置に設置され、固定磁石Ｂを内包し、進行方向が前記静
電潜像保持体の進行方向と逆方向に回転する電極ローラ
と、前記静電潜像保持体上の非画像部のトナーを除去す
る電圧を前記電極ローラに印加する手段とを有し、前記
固定磁石Ａが前記静電潜像保持体表面において複数のピ
ークを持った磁束密度分布を発生させ、前記静電潜像保
持体の周方向に隣接する磁束密度のピークが互いに逆極
性であり、前記固定磁石Ｂが前記電極ローラ表面におい
て複数のピークを持った磁束密度分布を発生させ、前記
電極ローラの周方向に隣接する磁束密度のピークが互い
に逆極性であり、前記固定磁石Ａの周方向下流側の磁極
Ａ１と前記電極ローラ内部の固定磁石の周方向上流側の
磁極Ｂ１とが前記静電潜像保持体と前記電極ローラとの
対向位置において対向し、前記磁極Ａ１と前記磁極Ｂ１
とが同極性の磁極であることを特徴とする電子写真装置
である。

【００１３】さらにまた本発明は、固定磁石Ａを内包し
移動する静電潜像保持体と、磁性現像剤と、前記静電潜
像保持体の表面に前記磁性現像剤を供給する現像剤溜め
と、前記静電潜像保持体の表面と所定の間隙を有した位
置に設置され、固定磁石Ｂおよび磁性体を内包し、進行
方向が前記静電潜像保持体の進行方向と逆方向に回転す
る電極ローラと、前記静電潜像保持体上の非画像部のト
ナーを除去する電圧を前記電極ローラに印加する手段と
を有し、前記固定磁石Ａが前記静電潜像保持体表面にお
いて複数のピークを持った磁束密度分布を発生させ、前
記静電潜像保持体の周方向に隣接する磁束密度のピーク
が互いに逆極性であり、前記固定磁石Ａの周方向下流側
の磁極Ａ１が前記電極ローラ内部の固定磁石の磁極Ｂ１
と前記静電潜像保持体と前記電極ローラとの対向位置に
おいて対向し、前記磁極Ａ１が前記磁極Ｂ１とが同極性
の磁極であり、前記電極ローラ内部の固定磁石Ｂの周方
向下流側に前記磁性体が付設されていることを特徴とす
る電子写真装置である。

【００１４】

【作用】本発明は、固定磁石を内包する静電潜像保持体
を用い、静電潜像を形成した静電潜像保持体に現像剤を
振りかけ磁気的に付着させ、電極ローラ部まで担持搬送
し、電極ローラに交流バイアスを印加し、静電潜像保持
体の非画像部トナーを静電力と磁力によって除去する構
成の電子写真装置の改良された構成である。

【００１５】本発明では、静電潜像保持体表面に供給さ
れた磁性現像剤を現像場に供給搬送する手段を新たに設
けることにより、静電潜像保持体に供給されたトナーが
現像場に十分に供給されるため、トナーの流動性の低下
する高湿度条件下や高速プロセスにおいても高画像濃度
で高画質が得られる特徴がある。本発明では、静電潜像
保持体表面位置において静電潜像保持体の周方向の磁界
を発生させる磁界発生手段を設けることにより、図２に
示すように静電潜像保持体１４の周方向にトナーの磁気
ブラシが形成され、これにより、静電潜像保持体による
搬送力が、静電潜像保持体表面に直接接触する１層目の
トナー個々に対してではなく、磁気ブラシ全体に働くよ
うになるために、トナーの供給搬送能力は格段に向上
し、さらにトナー個々の摩擦力のばらつきによる搬送む
らも解消される。したがって、静電潜像保持体に供給さ
れたトナーを現像場に強力にかつ一定して供給できるた
め、高湿度条件下や高速プロセスにおいても高濃度で、
濃度むらの発生しない高画質が得られる。

【００１６】さらに本発明では、静電潜像保持体内部
に、静電潜像保持体の周方向に隣合う磁石の極性が互い
に逆極性となるような固定磁石を設けることにより、静
電潜像保持体表面位置において複数の磁束密度のピーク
を持つ磁界が現われ、この磁界に沿ってトナーは磁気ブ
ラシを形成する。これにより、静電潜像保持体表面の磁
束密度のピーク部においてトナーの磁気ブラシの向きが
急激に変わるため、トナーは撹乱され静電潜像保持体お
よびトナー同志との摩擦により帯電されやすくなる。こ
の作用により、静電潜像保持体表面に供給されたトナー
を現像場に搬送するだけでなく同時に帯電付与する効果
もあるため、高湿度条件下や高速プロセスにおいても高
濃度で、濃度むらの発生しない高画質が得られる。

【００１７】さらに本発明では、電極ローラ内部に固定
磁石を設け、静電潜像保持体と電極ローラとの対向位置
において静電潜像保持体内部の固定磁石の磁極と電極ロ
ーラ内部の固定磁石の磁極が対向し、それらが互いに同
極性であるように配置することにより、図２に示すよう
に対向位置において逆極性構成で現れるような静電潜像
保持体と電極ローラ間の出口を塞ぐ磁気ブラシが形成さ
れず、現像場へのトナーの供給および現像場からのトナ
ーの回収がスムースとなるため、高湿度条件下や高速プ
ロセスにおいても高濃度で、濃度むらの発生しせず、か
つカブリや画像履歴の発生しない高画質画像が得られ
る。

【００１８】さらに本発明では、静電潜像保持体内部の
固定磁石の磁極の一部を磁性体にすることにより、磁石
だけで構成するよりも磁力線を局部に集中させやすくな
り、静電潜像保持体表面に現れる磁界がより強くなり、
搬送能力および帯電能力をさらに向上できる。また、固
定磁石の磁極構成を単純化できコストを低くすることが
できる。

【００１９】さらに本発明では、静電潜像保持体表面に
トナーとの摩擦力を向上させる手段を設けることによ
り、静電潜像保持体表面に供給されたトナーの供給搬送
力が大きくなるため、高湿度条件下や高速プロセスにお
いても高濃度で、濃度むらの発生しない高画質画像が得
られる。このようなトナーとの摩擦力を向上させること
は、静電潜像保持体表面に微細な溝を形成したり、ブラ
スト処理を施すことにより達成できる。例えば、表面粗
さをＲａ０．５以上にブラスト加工することによって、
静電潜像保持体表面に供給されたトナーは滑ることなく
静電潜像保持体の回転に伴ってより強力に安定して搬送
することができる。

【００２０】さらに本発明では、静電潜像保持体表面に
供給された磁性現像剤を現像場に供給搬送する手段に加
え、電極ローラ表面に回収された磁性現像剤を現像場か
ら現像剤溜めに回収搬送する手段を新たに設けることに
より、静電潜像保持体表面に供給されたトナーが現像場
に十分に供給搬送され、かつ現像場において電極ローラ
表面に回収された不要トナーが現像場に滞留することな
く現像剤溜めに回収搬送されるため、トナーの流動性の
低下する高湿度条件下や高速プロセスにおいても高画像
濃度で、カブリのない高画質画像が得られる特徴があ
る。本発明では、静電潜像保持体表面位置において静電
潜像保持体の周方向の磁界を発生させる磁界発生手段を
設けることにより、静電潜像保持体の周方向にトナーの
磁気ブラシが形成され、これにより、静電潜像保持体に
よる供給搬送力が、静電潜像保持体表面に直接接触する
１層目のトナー個々に対してではなく、磁気ブラシ全体
に働くようになるために、トナーの供給搬送能力は格段
に向上し、さらにトナー個々の摩擦力のばらつきによる
搬送むらも解消される。同様に、電極ローラ表面位置に
おいて電極ローラの周方向の磁界を発生させる磁界発生
手段を設けることにより、トナーの回収搬送能力は格段
に向上し、搬送むらも解消される。したがって、静電潜
像保持体表面に供給されたトナーを現像場に強力にかつ
一定して供給でき、かつ電極ローラ表面に回収されたト
ナーを現像場から速やかに除去できるため、高湿度条件
下や高速プロセスにおいても高濃度で、濃度むらの発生
しない、かつカブリのない高画質が得られる。

【００２１】さらに本発明では、静電潜像保持体内部
に、静電潜像保持体の周方向に隣合う磁石の極性が互い
に逆極性となるような固定磁石を設け、電極ローラ内部
に電極ローラの周方向に隣合う磁石の磁極が逆極性とな
るような固定磁石を設け、静電潜像保持体と電極ローラ
との対向位置において静電潜像保持体内部の固定磁石の
磁極と電極ローラ内部の固定磁石の磁極が対向し、それ
らが互いに同極性であるように配置することにより、搬
送能力および帯電能力の向上に加えて、対向位置におい
て静電潜像保持体側と電極ローラ側の磁界が反発し合
い、静電潜像保持体と電極ローラ間を塞ぐ磁気ブラシが
形成されず現像場へのトナーの供給回収がスムースとな
るため、高湿度条件下や高速プロセスにおいても高濃度
で、濃度むらの発生しない、かつカブリや画像履歴のな
い高画質が得られる。

【００２２】さらに本発明では、電極ローラ内部の固定
磁石の磁極の一部を磁性体にすることにより、磁石だけ
で構成するよりも磁力線を集中させやすくなり、電極ロ
ーラ表面に現れる磁界がより強くなり、搬送能力および
帯電能力をさらに向上できる。また、電極ローラ周方向
の磁界を局所的に形成できるため、静電潜像保持体の周
方向の磁界および現像剤溜めから静電潜像保持体表面に
トナーを供給するための磁界を乱すことなく電極ローラ
周方向の磁界を形成することができ、供給搬送能力に悪
影響を与えることなく回収搬送能力を向上することがで
きる。さらに、固定磁石の磁極構成を単純化できコスト
を低くすることができる。

【００２３】

【実施例】以下本発明の電子写真装置について、図面を
参照しながら説明する。

【００２４】（実施例１）図１は本発明の電子写真装置
の１実施例を示すものである。図１において、１４はフ
タロシアニンをポリエステル系バインダ樹脂に分散した
有機感光体ドラム（直径３０ｍｍ）で、周速３０mm/sで
回転させた。１５は感光体１４と同軸で固定された２極
よりなる磁石で、１６は感光体１４をマイナスに帯電す
るコロナ帯電器、１７は感光体１４の帯電電位を制御す
るグリッド電極、１８は信号光、１９は現像剤溜め、２
０は平均粒径約１２μｍのマイナス帯電性磁性１成分ト
ナーである。２１はアルミニウム製の電極ローラ（直径
１６ｍｍ）で、感光体１４と逆方向に周速３０mm/sで回
転させた。２２は電極ローラ２１と同軸で固定された磁
石、２３は電極ローラ２１に電圧を印加する交流高圧電
源、２４は電極ローラ２１上のトナーをかきおとすポリ
エステルフィルム製のスクレーパ、２５は感光体１４上
のトナー像を紙に転写する転写コロナ帯電器である。２
６は感光体１４上のトナーを転写した残りトナーをクリ
ーニングするクリーナである。

【００２５】磁石１５の感光体１４表面での垂直方向の
磁束密度分布を図３に示す。磁束密度のピークは−７０
０Ｇs（Ｓ極）および５００Ｇs（Ｎ極）である。また、
磁石２２の電極ローラ２１表面での磁束密度のピークは
６００ＧS（Ｎ極）である。感光体１４内部の磁石１５
と電極ローラ２１内部の磁石２２との位置関係を図４に
示す。感光体１４内部の磁石１５のＳ極の角度は電極ロ
ーラ２１との対向位置から上流側にθ１＝４０゜、Ｎ極
はθ２＝１０゜に設定した。電極ローラ２１内部の磁石
２２の角度は感光体１４との対向位置から上流側にθ３
＝−１５゜に設定した。このθ１の範囲は１５゜＜θ１
＜５０゜が好ましく、特に２０゜＜θ１＜４５゜の範囲
が最適である。θ２は０゜＜θ＜３０゜の範囲が好まし
く、特に５゜＜θ＜２０゜の範囲が最適である。θ３は
−３０゜＜θ＜１０゜の範囲が好ましく、特に−２０゜
＜θ＜０゜の範囲が最適である。

【００２６】用いた磁性１成分トナーの構成は、ポリエ
ステル樹脂７０％、フェライト２５％、カーボンブラッ
ク３％、オキシカルボン酸金属錯体２％からなり、さら
にコロイダルシリカを０．４％外添して用いた（いずれ
も重量％）。

【００２７】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下図１を用いてその動作を説明する。感光体１
４をコロナ帯電器１６（印加電圧−４kV、グリッド１７
の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この
感光体１４にレーザ光１８を照射し静電潜像を形成し
た。このとき感光体１４の露光電位（Ｖｒ）は−１００
Ｖであった。この感光体１４表面上に、磁性１成分トナ
ーを現像剤溜め１９内で感光体１４内磁石１５の磁力に
より付着させる。このときトナーはおおよそ−３μC/g
に帯電していた。次に感光体１４上に付着したトナー
は、感光体１４内部の磁石１５による感光体１４周方向
の磁界に沿って磁気ブラシを形成し、感光体１４の回転
による摩擦力により磁気ブラシごと搬送させた。そして
トナー層が付着した感光体１４を電極ローラ２１の前を
通過させた。この電極ローラ２１は感光体１４と３００
μｍの距離を開け設置した。電極ローラ２１には高圧電
源２３により、図５に示す波形の、−３００Ｖの直流電
圧を重畳した７５０Ｖ0-pの交流電圧（周波数１kHz）を
印加した。感光体１４上のトナー層は感光体１４と電極
ローラ２１の間を運動し、次第に非画像部のトナーは電
極ローラ２１側に移り、感光体１４上には画像部のみに
ネガポジ反転したトナー像が残った。電極ローラ２１上
に付着したトナーは、矢印方向の回転により搬送され、
スクレーパ２４によってかきとられ現像剤溜め１９内に
戻され、電極ローラ２１は再び次の像形成に用いた。な
お、感光体１４内のＳ極の上部においてトナーが激しく
撹乱されているのが見られた。こうして感光体１４上に
得られたトナー像を、紙（図示せず）に、転写コロナ帯
電器１３によって転写した後、定着器（図示せず）によ
り熱定着した。その結果、高画像濃度で濃度むらなどが
ないシャープな画像が得られた。一方、転写後感光体１
４上に残ったトナーは感光体１４の移動により搬送され
クリーナ１４により回収される。

【００２８】（実施例２）図６の構成は図１の構成と、
感光体１４内部の感光体１４と同軸で固定された磁石１
５と磁石１５の上流側に磁性板２７が加えられた点が異
なる。磁石１５および磁性板２７の感光体１４表面での
垂直方向の磁束密度分布を図７に示す。磁束密度のピー
クは−３００Ｇs（磁性板）および５００Ｇs（Ｎ極）で
ある。感光体１４内部の磁石１５、磁性板２７と、電極
ローラ２１内部の磁石２２との位置関係を図８に示す。
感光体１４内部の磁性板の角度は電極ローラ２１との対
向位置から上流側にθ１＝４０゜、感光体１４内部の磁
石１５のＮ極はθ２＝１０゜に設定した。電極ローラ２
１内部の磁石２２のＮ極は感光体１４との対向位置から
上流側にθ３＝−１５゜に設定した。このθ１の範囲は
１５゜＜θ１＜５０゜が好ましく、特に２０゜＜θ１＜
４５゜の範囲が最適である。θ２は０゜＜θ＜３０゜の
範囲が好ましく、特に５゜＜θ＜２０゜の範囲が最適で
ある。θ３は−３０゜＜θ＜１０゜の範囲が好ましく、
特に−２０゜＜θ＜０゜の範囲が最適である。

【００２９】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下図６を用いてその動作を説明する。感光体１
４をコロナ帯電器１６（印加電圧−４kV、グリッド１７
の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この
感光体１４にレーザ光１８を照射し静電潜像を形成し
た。このとき感光体１４の露光電位は−１００Ｖであっ
た。この感光体１４表面上に、磁性１成分トナーを現像
剤溜め１９内で感光体１４内磁石１５の磁力により付着
させる。次に感光体１４上に付着したトナーは、感光体
１４内部の磁石１５による感光体１４周方向の磁界に沿
って磁気ブラシを形成し、感光体１４の回転による摩擦
力により磁気ブラシごと搬送させた。そしてトナー層が
付着した感光体１４を電極ローラ２１の前を通過させ
た。電極ローラ２１には高圧電源２３により、図５に示
す波形の、−３００Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-
pの交流電圧（周波数１kHz）を印加した。感光体１４上
のトナー層は感光体１４と電極ローラ２１の間を運動
し、次第に非画像部のトナーは電極ローラ２１側に移
り、感光体１４上には画像部のみにネガポジ反転したト
ナー像が残った。電極ローラ２１上に付着したトナー
は、電極ローラ内部の磁石２２による電極ローラ周方向
の磁界に沿って磁気ブラシを形成し、電極ローラ２１の
回転による摩擦力により磁気ブラシごと搬送され、スク
レーパ２４によってかきとられ現像剤溜め１９内に戻さ
れ、電極ローラ２１は再び次の像形成に用いた。なお、
感光体１４内の磁性板２７の上部においてトナーが激し
く撹乱されているのが見られた。こうして感光体１４上
に得られたトナー像を、紙（図示せず）に、転写コロナ
帯電器２５によって転写した後、定着器（図示せず）に
より熱定着した。その結果、高画像濃度で濃度むらなど
がなく、カブリや画像履歴のないシャープな画像が得ら
れた。一方、転写後感光体１４上に残ったトナーは感光
体１４の移動により搬送されクリーナ２６により回収さ
れる。

【００３０】（実施例３）図９の構成は図１の構成と、
電極ローラ２１内部の電極ローラ２１と同軸で固定され
た磁石２２が異なる。磁石２２の電極ローラ２１表面で
の垂直方向の磁束密度分布を図１０に示す。磁束密度の
ピークは６００Ｇs（Ｎ極）および−３００Ｇs（Ｓ極）
である。感光体１４内部の磁石１５と電極ローラ２１内
部の磁石２２との位置関係を図１１に示す。感光体１４
内部の磁石１５のＳ極の角度は電極ローラ２１との対向
位置から上流側にθ１＝４０゜、Ｎ極はθ２＝１０゜に
設定した。電極ローラ２１内部の磁石２２のＮ極は感光
体１４との対向位置から上流側にθ３＝−１５゜、Ｓ極
はθ４＝２０゜に設定した。このθ１の範囲は１５゜＜
θ１＜５０゜が好ましく、特に２０゜＜θ１＜４５゜の
範囲が最適である。θ２は０゜＜θ＜３０゜の範囲が好
ましく、特に５゜＜θ＜２０゜の範囲が最適である。θ
３は−３０゜＜θ＜１０゜の範囲が好ましく、特に−２
０゜＜θ＜０゜の範囲が最適である。θ４は０゜＜θ＜
３０゜の範囲が好ましく、特に５゜＜θ＜２５゜の範囲
が最適である。

【００３１】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下図９を用いてその動作を説明する。感光体１
４をコロナ帯電器１６（印加電圧−４kV、グリッド１７
の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この
感光体１４にレーザ光１８を照射し静電潜像を形成し
た。このとき感光体１４の露光電位は−１００Ｖであっ
た。この感光体１４表面上に、磁性１成分トナーを現像
剤溜め１９内で感光体１４内磁石１５の磁力により付着
させる。次に感光体１４上に付着したトナーは、感光体
１４内部の磁石１５による感光体１４周方向の磁界に沿
って磁気ブラシを形成し、感光体１４の回転による摩擦
力により磁気ブラシごと搬送させた。そしてトナー層が
付着した感光体１４を電極ローラ２１の前を通過させ
た。電極ローラ２１には高圧電源２３により、図５に示
す波形の、−３００Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-
pの交流電圧（周波数１kHz）を印加した。感光体１４上
のトナー層は感光体１４と電極ローラ２１の間を運動
し、次第に非画像部のトナーは電極ローラ２１側に移
り、感光体１４上には画像部のみにネガポジ反転したト
ナー像が残った。電極ローラ２１上に付着したトナー
は、電極ローラ内部の磁石２２による電極ローラ周方向
の磁界に沿って磁気ブラシを形成し、電極ローラ２１の
回転による摩擦力により磁気ブラシごと搬送され、スク
レーパ２４によってかきとられ現像剤溜め１９内に戻さ
れ、電極ローラ２１は再び次の像形成に用いた。なお、
感光体１４内のＳ極の上部および電極ローラ２１内のＳ
極の上部においてトナーが激しく撹乱されているのが見
られた。こうして感光体１４上に得られたトナー像を、
紙（図示せず）に、転写コロナ帯電器２５によって転写
した後、定着器（図示せず）により熱定着した。その結
果、高画像濃度で濃度むらなどがなく、カブリや画像履
歴のないシャープな画像が得られた。一方、転写後感光
体１４上に残ったトナーは感光体１４の移動により搬送
されクリーナ２６により回収される。

【００３２】（実施例４）図１２の構成は図１の構成
と、電極ローラ２１内部の電極ローラ２１と同軸で固定
された磁石２２の上部に磁性板２７を設けた点が異な
る。磁石２２の電極ローラ２１表面での垂直方向の磁束
密度分布を図１３に示す。磁束密度のピークは６００Ｇ
s（Ｎ極）および−２００Ｇs（磁性板）である。感光体
１４内部の磁石１５と電極ローラ２１内部の磁石２２と
の位置関係を図１４に示す。感光体１４内部の磁石１５
のＳ極の角度は電極ローラ２１との対向位置から上流側
にθ１＝４０゜、Ｎ極はθ２＝１０゜に設定した。電極
ローラ２１内部の磁石２２のＮ極は感光体１４との対向
位置から上流側にθ３＝−１５゜、磁性板はθ４＝１５
゜に設定した。このθ１の範囲は１５゜＜θ１＜５０゜
が好ましく、特に２０゜＜θ１＜４５゜の範囲が最適で
ある。θ２は０゜＜θ＜３０゜の範囲が好ましく、特に
５゜＜θ＜２０゜の範囲が最適である。θ３は−３０゜
＜θ＜１０゜の範囲が好ましく、特に−２０゜＜θ＜０
゜の範囲が最適である。θ４は０゜＜θ＜３０゜の範囲
が好ましく、特に５゜＜θ＜２５゜の範囲が最適であ
る。

【００３３】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下図１２を用いてその動作を説明する。感光体
１４をコロナ帯電器１６（印加電圧−４kV、グリッド１
７の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。こ
の感光体１４にレーザ光１８を照射し静電潜像を形成し
た。このとき感光体１４の露光電位は−１００Ｖであっ
た。この感光体１４表面上に、磁性１成分トナーを現像
剤溜め１９内で感光体１４内磁石１５の磁力により付着
させる。次に感光体１４上に付着したトナーは、感光体
１４内部の磁石１５による感光体１４周方向の磁界に沿
って磁気ブラシを形成し、感光体１４の回転による摩擦
力により磁気ブラシごと搬送させた。そしてトナー層が
付着した感光体１４を電極ローラ２１の前を通過させ
た。電極ローラ２１には高圧電源２３により、図５に示
す波形の、−３００Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-
pの交流電圧（周波数１kHz）を印加した。感光体１４上
のトナー層は感光体１４と電極ローラ２１の間を運動
し、次第に非画像部のトナーは電極ローラ２１側に移
り、感光体１４上には画像部のみにネガポジ反転したト
ナー像が残った。電極ローラ２１上に付着したトナー
は、電極ローラ内部の磁石２２による電極ローラ周方向
の磁界に沿って磁気ブラシを形成し、電極ローラ２１の
回転による摩擦力により磁気ブラシごと搬送され、スク
レーパ２４によってかきとられ現像剤溜め１９内に戻さ
れ、電極ローラ２１は再び次の像形成に用いた。なお、
感光体１４内のＳ極の上部および電極ローラ２１内の磁
性板の上部においてトナーが激しく撹乱されているのが
見られた。こうして感光体１４上に得られたトナー像
を、紙（図示せず）に、転写コロナ帯電器２５によって
転写した後、定着器（図示せず）により熱定着した。そ
の結果、高画像濃度で濃度むらなどがなく、カブリや画
像履歴のないシャープな画像が得られた。一方、転写後
感光体１４上に残ったトナーは感光体１４の移動により
搬送されクリーナ２６により回収される。

【００３４】（実施例５）次により高速のプリント速度
での実施例を説明する。図１５はプロセス速度１８０ｍ
ｍ／ｓの装置であり、その構成は図１の構成とは、感光
体１４内部の磁石１５が異なる。さらに、感光体１４の
表面をＲａ０．８にブラスト処理している点が異なる。
以上のように構成された電子写真装置について、以下図
１５を用いてその動作を説明する。感光体１４をコロナ
帯電器１６（印加電圧−６kV、グリッド１７の電圧−５
００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この感光体１４
にレーザ光１８を照射し静電潜像を形成した。このとき
感光体１４の露光電位は−１００Ｖであった。この感光
体１４表面上に、磁性１成分トナーを現像剤溜め１９内
で感光体１４内磁石１５の磁力により付着させる。感光
体１４上に付着したトナーは、感光体１４表面の溝によ
り強力な摩擦力を受け滑ることなく搬送され、次にこの
トナー層が付着した感光体１４を電極ローラ２１の前を
通過させた。電極ローラ２１には高圧電源２３により、
図５に示す波形の、−３００Ｖの直流電圧を重畳した７
５０Ｖ0-pの交流電圧（周波数３kHz）を印加した。感光
体１４上のトナー層は感光体１４と電極ローラ２１の間
を運動し、次第に非画像部のトナーは電極ローラ２１側
に移り、感光体１４上には画像部のみにネガポジ反転し
たトナー像が残った。電極ローラ２１上に付着したトナ
ーは、矢印方向の回転により搬送され、スクレーパ２４
によってかきとり、再び現像剤溜め１９内に戻し次の像
形成に用いた。こうして感光体１４上に得られたトナー
像を、紙（図示せず）に、転写コロナ帯電器２５によっ
て転写した後、定着器（図示せず）により熱定着した。
その結果、高濃度で濃度むらなどがないシャープな画像
が得られた。一方、転写後感光体１４上に残ったトナー
は感光体１４の移動により搬送されクリーナ２６により
回収された。

【００３５】なお、本実施例では感光体１４表面をブラ
スト加工したが、感光体１４表面に微細な溝を設けて
も、感光体１４表面のトナーに対する摩擦力は格段に向
上し、供給されたトナーは滑ることなく搬送されるた
め、高濃度で濃度むらなどがないシャープな画像が得ら
れた。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、構成が簡単でしかも高
画質で、さらに高速プロセスに対応できる優れた電子写
真装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における電子写真装置の
構成図

【図２】本発明作用効果を説明する説明図

【図３】本発明の第１の実施例における感光体表面にお
ける垂直方向の磁束密度分布図

【図４】本発明の第１の実施例の磁極配置を説明する拡
大図

【図５】本発明の第１、第２、第３、第４および第５の
実施例に用いる交流電圧の波形を示す概略図

【図６】本発明の第２の実施例における電子写真装置の
構成図

【図７】本発明の第２の実施例における感光体表面にお
ける垂直方向の磁束密度分布図

【図８】本発明の第２の実施例の磁極配置を説明する拡
大図

【図９】本発明の第３の実施例における電子写真装置の
構成図

【図１０】本発明の第３の実施例における電極ローラ表
面における垂直方向の磁束密度分布図

【図１１】本発明の第３の実施例の磁極配置を説明する
拡大図

【図１２】本発明の第４の実施例における電子写真装置
の構成図

【図１３】本発明の第４の実施例における電極ローラ表
面における垂直方向の磁束密度分布図

【図１４】本発明の第４の実施例の磁極配置を説明する
拡大図

【図１５】本発明の第５の実施例における電子写真装置
の構成図

【図１６】従来例の電子写真現像装置の構成図

【符号の説明】１・１４感光体２・１５磁石３・１６コロナ帯電器４・１７グリッド電極５・１８レーザ露光６・１９現像剤溜め７・２０磁性現像剤８ダンパー９・２１電極ローラ１０・２２磁石１１・２３交流高圧電源１２・２４スクレーパ１３・２５転写コロナ帯電器２６クリーナ２７磁性板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林一雅大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者相澤昌宏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭53−100247（ＪＰ，Ａ) 特開平１−291268（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−157342（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095 G03G 21/00 350

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体表
面位置において前記静電潜像保持体の周方向の磁界を発
生させる磁界発生手段を有し、前記静電潜像保持体内部
に固定された固定磁石と、磁性現像剤と、前記固定磁石
に対向した開口部を有し、前記静電潜像保持体の表面に
磁性現像剤を供給する現像剤溜めと、前記静電潜像保持
体の表面と所定の間隙を有した位置に設置され、進行方
向が前記静電潜像保持体の進行方向と逆方向に回転する
電極ローラと、前記静電潜像保持体上の非画像部のトナ
ーを除去する電圧を前記電極ローラに印加する手段と、
を有することを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体表
面位置において複数の磁束密度のピークを持ち、前記静
電潜像保持体の周方向に隣接する磁束密度のピークが互
いに逆極性である磁束密度分布を発生させる、前記静電
潜像保持体内部に固定された固定磁石と、磁性現像剤
と、前記静電潜像保持体の表面に前記磁性現像剤を供給
する現像剤溜めと、前記静電潜像保持体の表面と所定の
間隙を有した位置に設置され、進行方向が前記静電潜像
保持体の進行方向と逆方向に回転する電極ローラと、前
記静電潜像保持体上の非画像部のトナーを除去する電圧
を前記電極ローラに印加する手段と、を有することを特
徴とする電子写真装置。
【請求項３】静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体表
面位置において複数の磁束密度のピークを持ち、前記静
電潜像保持体の周方向に隣接する磁束密度のピークが互
いに逆極性である磁束密度分布を発生させる、前記静電
潜像保持体内部に固定された固定磁石Ａと、磁性現像剤
と、前記静電潜像保持体の表面に前記磁性現像剤を供給
する現像剤溜めと、前記静電潜像保持体の表面と所定の
間隙を有した位置に設置され、進行方向が前記静電潜像
保持体の進行方向と逆方向に回転する電極ローラと、前
記固定磁石Ａの周方向下流側の磁極Ａ１が前記電極ロー
ラ内部の固定磁石の磁極Ｂ１と前記静電潜像保持体と前
記電極ローラとの対向位置において対向し、前記磁極Ｂ
１が前記磁極Ａ１と同極性の磁極である前記電極ローラ
内部に固定された固定磁石Ｂと、前記静電潜像保持体上
の非画像部のトナーを除去する電圧を前記電極ローラに
印加する手段と、を有することを特徴とする電子写真装
置。
【請求項４】静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体内
部に固定された固定磁石および磁性体と、磁性現像剤
と、前記静電潜像保持体の表面に前記磁性現像剤を供給
する現像剤溜めと、前記静電潜像保持体の表面と所定の
間隙を有した位置に設置され、進行方向が前記静電潜像
保持体の進行方向と逆方向に回転する電極ローラと、前
記静電潜像保持体上の非画像部のトナーを除去する電圧
を前記電極ローラに印加する手段と、を有することを特
徴とする電子写真装置。
【請求項５】固定磁石および磁性体が静電潜像保持体表
面位置において複数のピークを持った磁束密度分布を発
生させ、前記静電潜像保持体の周方向に隣接する２つの
磁束密度のピークが互いに逆極性であることを特徴とす
る特許請求項４記載の電子写真装置。
【請求項６】表面にトナーに対する摩擦力を向上させる
手段を有する静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体内
部に固定された固定磁石と、磁性現像剤と、前記静電潜
像保持体の表面に前記磁性現像剤を供給する現像剤溜め
と、前記静電潜像保持体の表面と所定の間隙を有した位
置に設置され、進行方向が前記静電潜像保持体の進行方
向と逆方向に回転する電極ローラと、前記静電潜像保持
体上の非画像部のトナーを除去する電圧を前記電極ロー
ラに印加する手段と、を有することを特徴とする電子写
真装置。
【請求項７】静電潜像保持体表面に微細な溝が形成され
ていることを特徴とする特許請求項６記載の電子写真装
置。
【請求項８】静電潜像保持体の表面がＲａ０．５μｍ以
上の粗面であることを特徴とする特許請求項６記載の電
子写真装置。
【請求項９】静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体表
面位置において前記静電潜像保持体の周方向の磁界を発
生させる磁界発生手段を有し、前記静電潜像保持体内部
に固定された固定磁石と、磁性現像剤と、前記固定磁石
に対向した開口部を有し、前記静電潜像保持体の表面に
磁性現像剤を供給する現像剤溜めと、前記静電潜像保持
体の表面と所定の間隙を有した位置に設置され、進行方
向が前記静電潜像保持体の進行方向と逆方向に回転する
電極ローラと、前記電極ローラ表面位置において前記電
極ローラの周方向の磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記静電潜像保持体上の非画像部のトナーを除去する電
圧を前記電極ローラに印加する手段と、を有することを
特徴とする電子写真装置。
【請求項１０】静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体
表面位置において複数の磁束密度のピークを持ち、前記
静電潜像保持体の周方向に隣接する磁束密度のピークが
互いに逆極性である磁束密度分布を発生させる、前記静
電潜像保持体内部に固定された固定磁石Ａと、磁性現像
剤と、前記静電潜像保持体の表面に前記磁性現像剤を供
給する現像剤溜めと、前記静電潜像保持体の表面と所定
の間隙を有した位置に設置され、進行方向が前記静電潜
像保持体の進行方向と逆方向に回転する電極ローラと、
前記電極ローラ表面位置において複数の磁束密度のピー
クを持ち、前記電極ローラの周方向に隣接する磁束密度
のピークが互いに逆極性である磁束密度分布を発生さ
せ、かつ、前記固定磁石Ａの周方向下流側の磁極Ａ１と
前記電極ローラ内部の固定磁石の周方向上流側の磁極Ｂ
１とが前記静電潜像保持体と前記電極ローラとの対向位
置において対向し、前記磁極Ｂ１が前記磁極Ａ１と同極
性の磁極である前記電極ローラ内部に固定された固定磁
石Ｂと、前記静電潜像保持体上の非画像部のトナーを除
去する電圧を前記電極ローラに印加する手段と、を有す
ることを特徴とする電子写真装置。
【請求項１１】静電潜像保持体内部に固定された磁性体
を有することを特徴とする特許請求項１０記載の電子写
真装置。
【請求項１２】静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体
表面位置において複数の磁束密度のピークを持ち、前記
静電潜像保持体の周方向に隣接する磁束密度のピークが
互いに逆極性である磁束密度分布を発生させる、前記静
電潜像保持体内部に固定された固定磁石Ａと、磁性現像
剤と、前記静電潜像保持体の表面に前記磁性現像剤を供
給する現像剤溜めと、前記静電潜像保持体の表面と所定
の間隙を有した位置に設置され、進行方向が前記静電潜
像保持体の進行方向と逆方向に回転する電極ローラと、
前記固定磁石Ａの周方向下流側の磁極Ａ１が前記電極ロ
ーラ内部の固定磁石の磁極Ｂ１と前記静電潜像保持体と
前記電極ローラとの対向位置において対向し、前記磁極
Ｂ１が前記磁極Ａ１と同極性の磁極である前記電極ロー
ラ内部に固定された固定磁石Ｂと、前記電極ローラ内部
の固定磁石Ｂの周方向下流側に付設された磁性体と、前
記静電潜像保持体上の非画像部のトナーを除去する電圧
を前記電極ローラに印加する手段と、を有することを特
徴とする電子写真装置。
【請求項１３】固定磁石Ｂおよび磁性体が電極ローラ表
面位置において複数のピークを持った磁束密度分布を発
生させ、前記電極ローラの周方向に隣接する２つの磁束
密度のピークが互いに逆極性であることを特徴とする特
許請求項１２記載の電子写真装置。
【請求項１４】静電潜像保持体内部に固定された磁性体
を有することを特徴とする特許請求項１２記載の電子写
真装置。