JPH0342678A - 電子写真現像方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は電子写真現像方法に関し、特には、高抵抗磁性
トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を用い、鮮明な
且つ地力ブリのない複写画像を得ることのできる磁気ブ
ラシ現像方法に関する。

［従来の技術］ 従来、磁気ブラシ現像方法として、−成分現像剤を用い
た一成分系の方法と、二成分現像剤を用いた二成分系の
方法とが知られる。−成分系の方法においては、現像装
置の構造が簡単であり且つメンテナンスが容易であるな
との利点を有し、特に磁性トナーを用いたいわゆるジャ
ンピング現像方法や選択的現像方法においては、安価で
且つ非常に鮮明なコピー像を得ることができるという長
所を持っている。しかしながら反面、かかる方法を具現
化するにあたっては、非常に厳密な機械的精度、例えば
像担持体とスリーブ間（または現像剤層表面）との間隙
をそのスリーブ全長にわたって正確に所定値に維持する
ことが要求され、このため、かなり長いスリーブ長を要
求されるＡＯサイズのような大型サイズの複写画像を形
成する電子写真装置においてこの方法を具現化するのは
かなり困難であり、また現在まで実施されていない。

一方、二成分系の方法は、前記−成分系の欠点を解決し
得るもののトナーとキャリアの混合比が常に所定範囲内
にあるように制御する必要があること、またキャリアの
疲労などにより定期的に現像剤全体の交換が必要である
という欠点を有する。

また更ｔこ、微小の磁性キャリアと非磁性トナーとを混
合してなる現像剤を用いた現像方法が知られる（例えば
特公昭５９−２４４．　Ｉ　Ｇ号公報）。

この公報に開示される方法は、実質的に５〜３０ｕｍの
粒径を有する絶縁性磁性キャリアと絶縁性非磁性トナー
との混合物からなる磁性現像剤により現像剤ブラシを形
成し、この現像剤ブラシを交番磁界の作用の下で静電像
担持体の表面を摺擦して現像を行う。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した微小キャリアを用いた方法によれば地力ブリの
ない非常に高品質の現像画像か得られ、上述した問題点
の幾つかを解決し得るものの、依然としてトナーの混合
比を６〜３５ｗｔ％の範囲内に制御しなければならない
というトナー濃度の制御に関する課題を残している。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、トナー濃度
の制御を実質的に不要とし、しかも地力ブリがなく、画
像鮮町度にすぐれ、階調性に富んだ複写画像を得ること
のできる電子写真現像方法を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明による電子写真現像方
法は、磁石ロールを内部に有するスリーブの周面に磁性
キャリアからなる層を予め形成し、このキャリア層に高
抵抗磁性トナーを供給してスリーブ上に現像剤ブラシを
形成し、この現像剤ブラシにより像担持体に形成された
静電像を交番電界および交番磁界の下で現像することを
特徴とする。

［作用］ かかる手段によれは、交番電界と交番磁界の作用により
スリーブ上の磁性トナーに振動が起こり、スリーブ表面
から像担持体へと接する現像剤ブラシにおいて像担持体
とスリーブ表面間で往復運動（振動）を繰り返す。この
時、像担持体表面に静電潜像電位があるためにそのクロ
ーン力により磁性トナーは担持体の静電像に対応した部
分だけに付着する。このように従来の一定磁界や一定電
位の現像方法に比へ交番電界と交番磁界の相乗効果によ
り振動力が与えられることにより静電潜像電位部位に吸
着される磁性トナーは鮮明なカブリのない複写像を形成
する。また、磁性キャリア層を形成することにより、高
抵抗磁性トナーに摩擦電荷が付与されて静電像への付着
が良好となり、またキャリアはスリーブ上のキャリア層
を作るに充分な程度の量があれば良いので、トナー濃度
の制御などは不要である。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照として説明する。

図において、１は円筒トラムの周面にＳｅ等の感光体を
形成してなる像担持体であり、所定の周速度で矢印Ａの
方向（図でみて時計方向）へ回転するようになっており
、この回転中に適当な静電像形成手段により像担持体の
表面に静電像が形成される。像担持体および静電像形成
手段は例えばゼログラフィに用いるような周知の構成の
ものを用いることができる。

像担持体１に隣接して現像装置２か配置されており、そ
のケーシング３内には主として磁性トナーからなる現像
剤４が収容されている。磁性トナーは１０１５Ωｃｍ以
上の電気抵抗値を有し、２５゛％以上好ましくは２５か
ら６０％のフェライト粉を含有し、平均粒径が５〜１５
ミクロンのものが使用される。この粒径が小さすぎると
形成される複写画像にかふり汚れが発生し、大きすぎる
と文字の鮮鋭が悪くなる。この磁性トナーと協働するよ
うに少量の磁性キャリアが現像のために使用される。磁
性キャリアは数十ミクロン程度の球形のものが好ましく
磁性トナーをケーシング３内に入れるに先だって予めス
リーブ７０表面に均一に被覆する程度の量をスリーブ表
面に付着させてキャリア層を形成し、その後磁性トナー
を供給してスリーブ７を回転させることによりスリーブ
７０表面に均一な現像剤ブラシを形成するようにして使
用される。

ケーシング３内の像担持体１側において、像担持体１と
隣接して且つそれと平行に延びるように磁石ロール６が
配置されている。磁石ロール６はその周方向にほぼ等間
隔に交互に族なる極性の磁極（Ｓ、Ｎ）を有しており、
像担ｔ、５体１の回転方向と逆方向即ち反時計方向（矢
印Ｂて示す）へ回転するように設けられている。この磁
石ロール６を内包するように磁石ロール６と平行に延在
する非磁性の円筒スリーブ７が磁石ロール６と同方向へ
且つ磁石ロール６とは独立して回転するようζこ設けら
れている。スリーブ７は磁石ロール６による現像剤の時
計方向への搬送力に抗して現像剤をスリーブ７の回転方
向に搬送するように充分な速度で回転し現像剤を搬送す
る。即ち、磁石ロール６を矢印Ｂ方向に回転すると、ス
リーブ７上の現像剤は磁石ロール６の回転方向と逆方向
にスリーブ７０表面を回転しながら移動しようと作用さ
れる。しかしながら、スリーブ７がこの移動速度上りも
速い速度で矢印Ｃ方向に回転することにより、スリーブ
上の現像剤は磁石ロール６の作用に抗してスリーブ７の
回転方向に移動する。現像剤の移動速度は像担持体１の
周速とほぼ同し速度であることが好ましく、現像剤ブラ
シのソフトブラシ部分が像担持体１の表面に接し、ある
いは該表面と僅かな間隙をもって近接するように搬送さ
れる。

この接触または近接状態において、現像剤の磁性トナー
は磁石ロール６の回転による交番磁界および後述する交
番電界の作用の下で像担持体１の表面とスリーブ７の表
面を往復運動（振動）し像担持体１の静電潜像部位にパ
フ（ρｕｆｆ）されまたは転移されて鮮明なコピー像が
得られる。尚、スリーブ７による現像剤の搬送力を向上
するためにスリーブ７の表面は好ましくは２５０メツシ
ユより小さい粒径のヒースでショツトブラスト等により
処理されている。

磁石ロール６の回転数は少なくとも現像剤ブラシの同一
部分が像担持体１に接している間に交番磁界か少なくと
も１回は作用する周波数の回転数であることが好ましい
。例えは、磁石ロール６の磁極数が１０極て、像担持体
１の周速が１２０ｍｍ／Ｓｅｃの場合、１２０ｍｍ（像
担持体１の周速）／約５ｍｍ（現像剤接し幅）＝２４、
つまり２４Ｈｚ以上の交番磁界であることが好ましい。

この時のスリーブ７の回転速度は上述したようにスリー
ブ７上の現像剤が像担持体１の周速とほぼ同じ速度で移
動する速度に対応する。尚、像担持体１の周速よりもス
リーブ７の上のトナーの移動速度が速い場合はコピーの
ソリッド画像の前側にトナー飛散を起こし、遅い場合は
後側に飛散を起こす傾向がある。また線画像の場合は特
に横線の解像力がいずれの時も悪くなる傾向がある。こ
の場合甚にしくは丸い画像が楕円にコピーされる。像担
持体１の周速に対する現像剤の移動速度の差は±５０％
以内とすることが望ましい。尚、交番磁界のスリーブ７
上での表面ガウスは５００ガウス以上であることが好ま
しい。

符号８は現像剤ブラシの厚さを規制するドクターブレー
ドであり、非磁性材料により形成されている。ドクター
ブレード８は、例えば像担持体１とスリーブ７との間隔
をＱ、７ｍｍ程度に設定した場合、ドクターブレード８
の先端とスリーブ７どの間隔をＱ、４ｍｍ程度に設定す
ることが好ましい。

符号９は交流電源であり、スリーブ７と像担持９− 体１の間に交番電界を付与する。交番電界の周波数は磁
石ロール６の回転数に相関して決定され、磁石ロール６
による交番磁界とヒート（共振）現象を起こさない周波
数に設定される。尚、交番電界は直流バイアスに交流バ
イアスを主梁させたものであっても良い。

丸襞七 ５ｅＴｅ光導電体を蒸着した像担持体を用いて、像担持
体を周速１４０　ｍｍ／Ｓｅｃて移動しながらゼログラ
フィ法に従って暗部電位が６５０Ｖ、明部電位が１００
Ｖの静電潜像を形成した。一方、スリーブ７上の表面ガ
ウスが約５００ガウスとなるような１２極の且つ長さ約
９３４ｍｍの磁石ロールを用い、４０φの径のスリーブ
７０表面に、予め１２０ｇの磁性キャリアを付着させ、
その後磁性トナーを供給して現像剤ブラシを形成し、上
記静電潜像の現像を行った。スリーブ７とドクターブレ
ード８の先端との間隔は０．３　ｍｍ、像担持体１とス
リーブ７との間隔は０．６ｍｍであり、スリーブ７の表
面は４００メツシユのカラスヒースてショットブ０− ラスト処理したものである。スリーブ７には直流電圧に
１００〜２０００　Ｈｚの範囲から選択された周波数の
交流電圧を型染したバイアスが印加される。スリーブ７
および磁石ロール６・を像担持体１の回転方向と逆方向
に回転させ、スリーブ７」−の現像剤は磁石ロール６の
回転方向と逆方向に回転しながら磁石ロール１回転で１
２．５ｍｍの速度で移動するように作用される。スリー
ブ７は少なくともこの現像剤の移動速度よりも速い速度
で磁石ロール６の回転方向と同し方向に回転させる。例
えは、磁石ロール６を６００　ｒｐｍで回転させると１
２５　ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度でスリーブ７を回転させ
る。この条件で一応のレヘルの複写像は得られるが、更
に最良の複写像を得るには像担持体ｊの回転周速と現像
剤の移動速度をほぼ同じとする。実験ではトラム周速の
５０％〜１５０％の範囲の速度差内であることが、鮮明
な複写像を得る重要な条件の−っであることを見いたし
た。これ以外の速度になると、原画像が丸いソリッドの
複写イ９が縦長の楕円に現像され、又解像力が低下し不
具合１ を生じる。交流電圧の最適な周波数は磁石ロール６の着
磁幅、極数、回転数及び像担持体１の周速によって決定
され、磁石ロール６における交番磁界の周波数と、交流
電圧による交番電界の作用が現像時にヒート現象を起こ
さない周波数を選定することが重要である。前記条件ζ
こ於て現像バイアスノ交流電圧１０００Ｖｐ−ｐ、周波
数８００　Ｈ２、直流電圧１５０ｖ、磁石ロール６の回
転数５００　ｒｐｍ、スリーブ７の回転数１２０　ｒｐ
ｍで現像を行った結果鮮明な高解像の複写像を得ること
が出来た。この時に用いたトナーはアクリル系樹脂に約
４５％のフェライト粉末と、顔料を主成分したとした１
０１５Ωｃｍの電気抵抗を有する磁ヤ１…トナーを用い
た。尚、　１０１５Ωｃｍ以下の抵抗の磁性トナーを用
いた場合では地かふりが発生した。

［発明の効果コ このような構成において、現像は磁性トナーここより行
われるので従来の二成分系の現像のようなトナー濃度の
制御が不要であり、キャリアは最初の供給（予めのスリ
ーブ上への付着）を行った後１２− は、はとんどその補給の必要がなく使用される。

以上本発明による現像方法によれば、高抵抗磁性トナー
を用いた一成分系の方法の利点を維持すると共に、その
問題点を解消したもので、地かふりがなく、画像鮮明度
にすぐれ、階調性に富んだ複写像を、厳密な機械的精度
、トナー濃度の制御の煩わしさなく得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による電子写真現像方法を説明するための概
略側面図である。 Ｉ・・・像担持体、　　２・・・現像装置、３・・・ケ
ーシング、６・・・磁石ロール、７・・・スリーブ、　
　９・・・交流電源、８・・・ｌ・フタ−プレート。 ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁石ロールを内部に有するスリーブの周面に磁性キャリ
   アからなる層を予め形成し、このキャリア層に高抵抗磁
   性トナーを供給してスリーブ上に現像剤ブラシを形成し
   、この現像剤ブラシにより像担持体に形成された静電像
   を交番電界および交番磁界の下で現像することを特徴と
   する電子写真現像方法。