JPH0486870A - 現像剤の飛散を防止した現像方法及びその装置 - Google Patents
現像剤の飛散を防止した現像方法及びその装置Info
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- JPH0486870A JPH0486870A JP2203233A JP20323390A JPH0486870A JP H0486870 A JPH0486870 A JP H0486870A JP 2203233 A JP2203233 A JP 2203233A JP 20323390 A JP20323390 A JP 20323390A JP H0486870 A JPH0486870 A JP H0486870A
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Landscapes
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(発明の利用分野)
本発明は複写機やプリンターなどの現像装置及びこのよ
うな現像装置に用いられる現像方法に関するものであり
、より詳細には、トナーとキャリヤとから成る二成分系
現像剤に於ける現像剤の飛散などを生じない、しかもか
型化が可能な現像装置及び現像方法に関する。
うな現像装置に用いられる現像方法に関するものであり
、より詳細には、トナーとキャリヤとから成る二成分系
現像剤に於ける現像剤の飛散などを生じない、しかもか
型化が可能な現像装置及び現像方法に関する。
(従来技術)
電子写真法の分野において、二成分系磁性現像剤は静電
潜像を現像する為の手段として広く使月されている。二
成分系現像剤は、通常着色剤を含んだトナー粒子と磁性
キャリヤ粒子とからなり、現像の際に攪拌される。トナ
ーとキャリヤは攪拌により摩擦帯電を受け、トナーは帯
電によりキャリヤ表面に吸着される。このような状態の
現像剤は内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給され
、内部磁石の吸引によって磁気ブラシに形成される。
潜像を現像する為の手段として広く使月されている。二
成分系現像剤は、通常着色剤を含んだトナー粒子と磁性
キャリヤ粒子とからなり、現像の際に攪拌される。トナ
ーとキャリヤは攪拌により摩擦帯電を受け、トナーは帯
電によりキャリヤ表面に吸着される。このような状態の
現像剤は内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給され
、内部磁石の吸引によって磁気ブラシに形成される。
現像剤はこの状態でスリーブによって搬送され、静電層
像を有した感光体へと送られる。
像を有した感光体へと送られる。
現像剤は磁気ブラシとして感光体面に摺擦し、帯電した
トナーは静電潜像面との電位差に基づくクーロン力によ
って、静電潜像面にに移行してトナー像を形成する。一
方、磁性キャリヤはスリーブ内の磁石により吸引されて
スリーブ上にそのまま残ることになる。静電潜像面のト
ナー像は後段の転写紙等に転写、定着され画像形成が行
われる。
トナーは静電潜像面との電位差に基づくクーロン力によ
って、静電潜像面にに移行してトナー像を形成する。一
方、磁性キャリヤはスリーブ内の磁石により吸引されて
スリーブ上にそのまま残ることになる。静電潜像面のト
ナー像は後段の転写紙等に転写、定着され画像形成が行
われる。
第6図は、一般的な現像装置の説明図であり、第6図に
示すように現像装置2には現像剤供給機構4が設けられ
、その上方から現像剤6が供給される。現像剤6はフィ
ーダー付き供給口8を介して下方の現像器10内に供給
され、現像器10内の攪拌器12.12によって攪拌さ
れる。二成分系現像剤の場合、キャリヤとトナーは摩擦
により帯電され、相互に結合する。
示すように現像装置2には現像剤供給機構4が設けられ
、その上方から現像剤6が供給される。現像剤6はフィ
ーダー付き供給口8を介して下方の現像器10内に供給
され、現像器10内の攪拌器12.12によって攪拌さ
れる。二成分系現像剤の場合、キャリヤとトナーは摩擦
により帯電され、相互に結合する。
現像器10内には多数の磁極を備えた現像スリーブ16
が配せられ、現像スリーブ16には摩擦帯電を得た後の
現像剤14が供給され、更にスリーブ表面には現像剤に
よって磁気ブラシが形成される。磁気ブラシはドクター
ブレード20によって穂立ち長さが調整され、電子写真
感光体ドラム22の感光層24のニップ位置まで搬送さ
れる。
が配せられ、現像スリーブ16には摩擦帯電を得た後の
現像剤14が供給され、更にスリーブ表面には現像剤に
よって磁気ブラシが形成される。磁気ブラシはドクター
ブレード20によって穂立ち長さが調整され、電子写真
感光体ドラム22の感光層24のニップ位置まで搬送さ
れる。
感光体ドラム22は現像スリーブ16からの距離DD−
5(H間)を置いて配せられ、現像スリーブ16及び感
光体ドラム22は機枠(図示せず)に回転可能に支持さ
れてニップ位置における移動方向(矢印)が同方向(ま
たは逆方向)となるように駆動される。
5(H間)を置いて配せられ、現像スリーブ16及び感
光体ドラム22は機枠(図示せず)に回転可能に支持さ
れてニップ位置における移動方向(矢印)が同方向(ま
たは逆方向)となるように駆動される。
感光体ドラム22の周囲には、可変高電圧電源25に接
続されたコロナチャージャー26及び露光用光学系28
が前記現像器10の上流側に配せられて所定の表面電位
の静電潜像を形成し得るようになっている。また、感光
体ドラム22と現像スリーブ12との間には、電圧調整
機構30を備えたバイアス電源33が接続され、感光層
24上の表面電位と同極でしかも該表面電位よりも低い
任意の値(バイアス電位)が印加できる様になっている
。
続されたコロナチャージャー26及び露光用光学系28
が前記現像器10の上流側に配せられて所定の表面電位
の静電潜像を形成し得るようになっている。また、感光
体ドラム22と現像スリーブ12との間には、電圧調整
機構30を備えたバイアス電源33が接続され、感光層
24上の表面電位と同極でしかも該表面電位よりも低い
任意の値(バイアス電位)が印加できる様になっている
。
更に、感光層24の周囲で現像部の下流にはトナー像2
7を複写紙に転写するための転写機構34が設けられて
いる。
7を複写紙に転写するための転写機構34が設けられて
いる。
このような構成において、現像剤14は現像スリーブ1
8上で磁気ブラシ18を形成し、ドクターブレード20
によって規制を受けた後、ニップ位置で感光層24の静
電潜像と反応して感光層24上にトナー像27を形成す
る。
8上で磁気ブラシ18を形成し、ドクターブレード20
によって規制を受けた後、ニップ位置で感光層24の静
電潜像と反応して感光層24上にトナー像27を形成す
る。
(発明が解決しようとする課題)
通常、現像に於ける画像濃度を高めるために現像スリー
ブと感光体面の電界強度を大きくすることが考えられ、
現像スリーブと感光体面に印可する電圧を大きくしたり
、現像スリーブと感光体面の距離を近接させることが考
えられる。また、高画質化のために、低飽和磁化のキャ
リヤを用いて磁気ブラシの束縛力を弱めると、キャリヤ
引きは一層発生しやすくなる。しかしながら、このよう
な過大な電圧印加は、キャリヤ粒子が感光体面に移行す
る虞がありいわゆるキャリヤ引きを生じ易くする。
ブと感光体面の電界強度を大きくすることが考えられ、
現像スリーブと感光体面に印可する電圧を大きくしたり
、現像スリーブと感光体面の距離を近接させることが考
えられる。また、高画質化のために、低飽和磁化のキャ
リヤを用いて磁気ブラシの束縛力を弱めると、キャリヤ
引きは一層発生しやすくなる。しかしながら、このよう
な過大な電圧印加は、キャリヤ粒子が感光体面に移行す
る虞がありいわゆるキャリヤ引きを生じ易くする。
従来このようなキャリヤ引きを防止するためには、現像
スリーブ面の磁力を強力にすることや、現像スリーブ内
の交互に配されるN、11と、現像域との位置関係を変
えたもの、例えば、主磁石の磁束中心位置を感光体対向
位置より上流へ2度乃至15度傾けたもの(特開昭62
−17775号公H)提案像域に入る時の磁力と出る時
の磁力を変えたもの(特開昭59−228681号公報
)が提案されている。
スリーブ面の磁力を強力にすることや、現像スリーブ内
の交互に配されるN、11と、現像域との位置関係を変
えたもの、例えば、主磁石の磁束中心位置を感光体対向
位置より上流へ2度乃至15度傾けたもの(特開昭62
−17775号公H)提案像域に入る時の磁力と出る時
の磁力を変えたもの(特開昭59−228681号公報
)が提案されている。
しかしながら、これらの方法はある程度キャリヤ引きを
防止するものの、現像域での現像剤磁気ブラシが強力な
磁気により硬くなり、感光体の潜像部にキャリヤ粒子が
悪影響を与え良好な画質が得られない。
防止するものの、現像域での現像剤磁気ブラシが強力な
磁気により硬くなり、感光体の潜像部にキャリヤ粒子が
悪影響を与え良好な画質が得られない。
本発明の目的は、現像の際にいわゆるキャリヤ引きとい
った現像剤飛散などが生じない高画質な画像が得られる
現像装置及び現像方法を提供することにある。
った現像剤飛散などが生じない高画質な画像が得られる
現像装置及び現像方法を提供することにある。
また、近年、複数個の現像装置を必要とするフルカラー
現像システムの開発の上で現像装置の小型化が望まれて
おり、スリーブ径を41型化した特に径が20ミリ以下
のものを使用したキャリヤ弓きの生じない現像装置の開
発が急がれている。
現像システムの開発の上で現像装置の小型化が望まれて
おり、スリーブ径を41型化した特に径が20ミリ以下
のものを使用したキャリヤ弓きの生じない現像装置の開
発が急がれている。
よって、本発明の目的はまた、スリーブを小型化した現
像装置及び現像方法を提供することにある。
像装置及び現像方法を提供することにある。
<yAuを解決するための手段)
本発明によれば、現像スリーブと感光体ドラムが近接し
て設けられ、磁気的に形成される現像スリーブ面の現像
剤層を感光体ドラム面に摺擦して現像を行う現像装置に
おいて、前記現像剤層が感光体ドラム面と摺擦を終了す
る位置での前記スリーブ面の接線方向の磁力X及び法線
方向の磁力Yは、X≧430(ガウス)のときY≧0、
またはX<430(ガウス)ノときY≧−x+so。
て設けられ、磁気的に形成される現像スリーブ面の現像
剤層を感光体ドラム面に摺擦して現像を行う現像装置に
おいて、前記現像剤層が感光体ドラム面と摺擦を終了す
る位置での前記スリーブ面の接線方向の磁力X及び法線
方向の磁力Yは、X≧430(ガウス)のときY≧0、
またはX<430(ガウス)ノときY≧−x+so。
(ガウス)の関係を有し、且つ法線方向Yの最大磁力を
有する位置Ypは、スリーブと感光体ドラムとの最短距
離D−3間のスリーブ面がら現像剤流れの0.03SR
乃至0.5R(Rはスリーブの半径)の範囲の上流側に
存在させることを特徴とする現像装置が提供される。
有する位置Ypは、スリーブと感光体ドラムとの最短距
離D−3間のスリーブ面がら現像剤流れの0.03SR
乃至0.5R(Rはスリーブの半径)の範囲の上流側に
存在させることを特徴とする現像装置が提供される。
本発明によればまた、現像スリーブ面に磁界によって形
成した現像剤層を感光体ドラム面に摺擦して、該感光体
ドラム面の静電潜像部に現像剤を移行して現像を行う現
像方法において、前記現像剤層が感光体ドラム面と摺擦
を終了する位置での前記現像スリーブ面の接線方向の磁
力X及び法線方向の磁力Yを、X≧430(ガウス)の
ときY≧O2またはX<430(ガウス)のときY≧−
X+800 (ガウス)の関係とし、且つ法線方向Yの
最大磁力を有する位置Ypを、スリーブと感光体ドラム
との最短距11D−5間のスリーブ面から現像剤流れの
0.035R乃至0.5R(Rはスリーブの半径)の範
囲の上流側に位置させることを特徴とする現像剤の飛散
を防止した現像方法が提供される。
成した現像剤層を感光体ドラム面に摺擦して、該感光体
ドラム面の静電潜像部に現像剤を移行して現像を行う現
像方法において、前記現像剤層が感光体ドラム面と摺擦
を終了する位置での前記現像スリーブ面の接線方向の磁
力X及び法線方向の磁力Yを、X≧430(ガウス)の
ときY≧O2またはX<430(ガウス)のときY≧−
X+800 (ガウス)の関係とし、且つ法線方向Yの
最大磁力を有する位置Ypを、スリーブと感光体ドラム
との最短距11D−5間のスリーブ面から現像剤流れの
0.035R乃至0.5R(Rはスリーブの半径)の範
囲の上流側に位置させることを特徴とする現像剤の飛散
を防止した現像方法が提供される。
本発明はまた、前記スリーブ面での最大磁力を1000
ガウス以下にすることを特徴とすることができる。
ガウス以下にすることを特徴とすることができる。
本発明は更に、前記現像スリーブの径を20ma+以下
で値以下ることを特徴とすることができる。
で値以下ることを特徴とすることができる。
尚、法線方向とはスリーブの半径方向であり、法線方向
の磁力とは、磁力をベクトル分解したときの法線方向の
値をいう。また、接線方向は現像剤が摺擦を終了する位
置のスリーブ円周面で接線を引いたときの、その接線の
方向をいい、接線方向の磁力とは磁力をベクトル分解し
た時の接線方向の値をいう。
の磁力とは、磁力をベクトル分解したときの法線方向の
値をいう。また、接線方向は現像剤が摺擦を終了する位
置のスリーブ円周面で接線を引いたときの、その接線の
方向をいい、接線方向の磁力とは磁力をベクトル分解し
た時の接線方向の値をいう。
(作用)
本発明は、現像剤が感光体と摺擦を終了する現像スリー
ブ面の位置に於ける磁力及びその磁力の方向を特定の範
囲に設定したことにより、現像に際してキャリヤ引きが
十分に防止されること、特にキャリヤ引きにょるベタ面
像部後端部欠陥などが防止されるという知見に基づくも
のである。
ブ面の位置に於ける磁力及びその磁力の方向を特定の範
囲に設定したことにより、現像に際してキャリヤ引きが
十分に防止されること、特にキャリヤ引きにょるベタ面
像部後端部欠陥などが防止されるという知見に基づくも
のである。
本発明はまた、現像スリーブ面に於ける法線方向の磁力
の最大となる位置YPが最短距11H間(D−8間)の
スリーブ面から現像剤流れの0.03SR乃至0.5R
(Rはスリーブの半径)の範囲の上流側に存在させると
、現像の際の現像ブラシの自由度が大となることを見出
し、これが極めて画質を良好にして有効摺擦領域を大き
く広げるため、現像スリーブが小型化できるという知見
に基づくものである。
の最大となる位置YPが最短距11H間(D−8間)の
スリーブ面から現像剤流れの0.03SR乃至0.5R
(Rはスリーブの半径)の範囲の上流側に存在させると
、現像の際の現像ブラシの自由度が大となることを見出
し、これが極めて画質を良好にして有効摺擦領域を大き
く広げるため、現像スリーブが小型化できるという知見
に基づくものである。
即ち本発明は、現像層を摺擦させたときの現像スリーブ
面に現れる磁気の状態が重要であり、現像剤が感光体面
との摺擦終了位置での接線方向の磁力Xを430ガウス
以上とすることが重要である。接線方向とは前述したよ
うに磁力線の方向がスリーブ面に対して、平行あるいは
ねかせた状態の方向をとることである。これは現像スリ
ーブ内に交互に設けられるN、 S極の磁極の強度と
距離、及びスリーブ径の総体的な関係によって設定する
ことができる。接線方向の磁力Xが前記範囲を満たす場
合には、感光体から離れる位置で現像剤層としての磁気
ブラシが感光体面に対して十分にねかせた状態となる。
面に現れる磁気の状態が重要であり、現像剤が感光体面
との摺擦終了位置での接線方向の磁力Xを430ガウス
以上とすることが重要である。接線方向とは前述したよ
うに磁力線の方向がスリーブ面に対して、平行あるいは
ねかせた状態の方向をとることである。これは現像スリ
ーブ内に交互に設けられるN、 S極の磁極の強度と
距離、及びスリーブ径の総体的な関係によって設定する
ことができる。接線方向の磁力Xが前記範囲を満たす場
合には、感光体から離れる位置で現像剤層としての磁気
ブラシが感光体面に対して十分にねかせた状態となる。
このようなブラシ状態は、摺擦部においても大きく作用
することが理解され。
することが理解され。
スリーブの径等が小さくて、摺擦部での主極の強度が十
分に確保できない場合でもキャリヤ引きのない、または
画像後端欠けのない画像が得られる。
分に確保できない場合でもキャリヤ引きのない、または
画像後端欠けのない画像が得られる。
また、接線方向の磁力Xが430ガウス未満では、摺擦
部終了位置の法線方向の磁力Yを規制することが重要で
あり、法線方向の磁力YをY≧−X+800(ガウス)
とすることが、重要である。
部終了位置の法線方向の磁力Yを規制することが重要で
あり、法線方向の磁力YをY≧−X+800(ガウス)
とすることが、重要である。
法線方向とはスリーブ面に対して垂直に延びる方向であ
り、現像剤の磁気ブラシが穂立ちする状態を意味する。
り、現像剤の磁気ブラシが穂立ちする状態を意味する。
後述する実験例の表1及び第5図からも明らかなように
、前記関係を満たす装置においては、キャリヤ引きが生
じず、X≧430カウスの場合と同様に摺擦部のスリー
ブ面で、現像剤層が張り付いた状態となり前記作用を十
分に発揮する。
、前記関係を満たす装置においては、キャリヤ引きが生
じず、X≧430カウスの場合と同様に摺擦部のスリー
ブ面で、現像剤層が張り付いた状態となり前記作用を十
分に発揮する。
また、本発明は、現像スリーブ面に於ける法線方向の磁
力の最大となる位置Ypが最短距離iH間(D−8間)
のスリーブ面(第1図のSA)から現像剤流れの0.0
35R乃至0.5R(Rはスリーブの半径)の範囲の上
流側に存在させることが重要である。このような位置に
法線方向の磁力値が最大であるということは、現像域に
おいて磁気ブラシが上流側接線方向に向けて磁力吸引さ
れておりスリーブ面にねかされた状態と成っていること
を意味する。即ち現像領域にンプ部)は、上流側が法線
の最大磁力によって現像剤層としての磁気ブラシがねか
された状態で広がり広範囲を占め、下流では前fil!
設定状態によりキャリヤ引きが防止されている。
力の最大となる位置Ypが最短距離iH間(D−8間)
のスリーブ面(第1図のSA)から現像剤流れの0.0
35R乃至0.5R(Rはスリーブの半径)の範囲の上
流側に存在させることが重要である。このような位置に
法線方向の磁力値が最大であるということは、現像域に
おいて磁気ブラシが上流側接線方向に向けて磁力吸引さ
れておりスリーブ面にねかされた状態と成っていること
を意味する。即ち現像領域にンプ部)は、上流側が法線
の最大磁力によって現像剤層としての磁気ブラシがねか
された状態で広がり広範囲を占め、下流では前fil!
設定状態によりキャリヤ引きが防止されている。
こように法線方向の磁力が前記位置で最大となることは
、現像の際に現像域で磁気ブラシが感光体に強く当たら
ず、磁気ブラシの自由度、即ちキャリヤの自由度が大と
なってキャリヤの掃き跡が生じなくなる。また、このよ
うな磁気ブラシ状態では有効摺擦領域を大きく広げるう
るため、現像スリーブ径を小さく小型にすることが可能
である。
、現像の際に現像域で磁気ブラシが感光体に強く当たら
ず、磁気ブラシの自由度、即ちキャリヤの自由度が大と
なってキャリヤの掃き跡が生じなくなる。また、このよ
うな磁気ブラシ状態では有効摺擦領域を大きく広げるう
るため、現像スリーブ径を小さく小型にすることが可能
である。
更に、摺擦部では現像剤の磁気ブラシはスリーブ表面に
張り付くように束縛されており、法線方向の磁力強度を
低くして飽和磁化の低いキャリヤの使用が可能で、ソフ
トな現像剤の磁気ブラシを形成して線画像も良好に再現
される鮮明な現像をすることができる。また、スリーブ
内の交互に置かれる極、即ちスリーブ面に現れる法線方
向の最大磁力が1000ガウス以下、特に900ガウス
以下であることが望ましい、前記主極の磁力が大きすぎ
ると、スリーブの径にもよるがソフトな磁気ブラシが形
成できなくなり、鮮明な画像が得られない。
張り付くように束縛されており、法線方向の磁力強度を
低くして飽和磁化の低いキャリヤの使用が可能で、ソフ
トな現像剤の磁気ブラシを形成して線画像も良好に再現
される鮮明な現像をすることができる。また、スリーブ
内の交互に置かれる極、即ちスリーブ面に現れる法線方
向の最大磁力が1000ガウス以下、特に900ガウス
以下であることが望ましい、前記主極の磁力が大きすぎ
ると、スリーブの径にもよるがソフトな磁気ブラシが形
成できなくなり、鮮明な画像が得られない。
(発明の実施態様)
以下、本発明に係る好ましい実施態様を添付図面に従っ
て詳説する。また、第1図及び第2図は本発明に係る現
像装置の要部説明図であり、その他の部分については第
5図の全体を示した装置とほぼ同様な構造を有するので
、その詳しい説明は省略する。
て詳説する。また、第1図及び第2図は本発明に係る現
像装置の要部説明図であり、その他の部分については第
5図の全体を示した装置とほぼ同様な構造を有するので
、その詳しい説明は省略する。
jI1図に示すように現像スリーブ全体16は、多数の
磁極N、 Sを備えたマグネットロール52がアルミ
の如く非磁性材料から成るスリーブ51内に収容され、
このマグネットロール52は固定され、スリーブ51は
矢印方向、即ち反時計方向に駆動回転されるように設け
られている。このスリーブ51の外周面には二成分系現
像剤層18である磁気ブラシが形成され、磁気ブラシ1
8は、スリーブ51の回転に伴なって、スリーブ回転方
向と同方向に移動する。
磁極N、 Sを備えたマグネットロール52がアルミ
の如く非磁性材料から成るスリーブ51内に収容され、
このマグネットロール52は固定され、スリーブ51は
矢印方向、即ち反時計方向に駆動回転されるように設け
られている。このスリーブ51の外周面には二成分系現
像剤層18である磁気ブラシが形成され、磁気ブラシ1
8は、スリーブ51の回転に伴なって、スリーブ回転方
向と同方向に移動する。
対向する感光体22の感光体層24に形成される静電潜
像には、現像域、即ち磁気ブラシとの摺擦部(第1図の
A部)でトナーのみが転写され、これによって潜像部が
現像される。また、スリーブ面51の第1図に示す8点
は感光層24体面とスリーブ51面の最短距1m!(D
−8間)に於けるスリーブ51面の位置を表し、点Pは
現像剤の摺擦が終了する位置に対応しており、感光層2
4上の摺擦終了位置とマグネットロール中心とを結ぶ直
線と現像スリーブ面との交点である。
像には、現像域、即ち磁気ブラシとの摺擦部(第1図の
A部)でトナーのみが転写され、これによって潜像部が
現像される。また、スリーブ面51の第1図に示す8点
は感光層24体面とスリーブ51面の最短距1m!(D
−8間)に於けるスリーブ51面の位置を表し、点Pは
現像剤の摺擦が終了する位置に対応しており、感光層2
4上の摺擦終了位置とマグネットロール中心とを結ぶ直
線と現像スリーブ面との交点である。
本発明においては、第2図に示すように焦Pにおいて内
部のマグネットロール52から所定の磁力が作用してお
り、その磁力を法線方向Y(スリーブ面に垂直)と接線
方向Xとにベクトル分解してそのスカラー量を測定し、
その値を一定の範囲に設定している。第3図(A)はス
リーブ面に生じている法線方向に作用する磁力のチャー
トを示したものである。また、第3図(B)はスリーブ
面に生じる接線方向に作用する磁力のチャートを示した
ものである。スリーブ51の等距離基準円は磁力のスカ
ラー量(ガウス)を示すもので、スリーブ面での法線方
向及び接線方向の磁界の強度を示すものである。
部のマグネットロール52から所定の磁力が作用してお
り、その磁力を法線方向Y(スリーブ面に垂直)と接線
方向Xとにベクトル分解してそのスカラー量を測定し、
その値を一定の範囲に設定している。第3図(A)はス
リーブ面に生じている法線方向に作用する磁力のチャー
トを示したものである。また、第3図(B)はスリーブ
面に生じる接線方向に作用する磁力のチャートを示した
ものである。スリーブ51の等距離基準円は磁力のスカ
ラー量(ガウス)を示すもので、スリーブ面での法線方
向及び接線方向の磁界の強度を示すものである。
本発明においては、前記摺擦が終了するスリーブ面点P
における接線方向Xの磁力がX≧430ガウスであり、
このような磁力の形成はスリーブ51内マグネツトロー
ル52のN、S極の位置関係、及び距離をスリーブの半
径に応じて詞節することによって行われる。また、接線
方向Xの磁力が430ガウスに満たない場合には、法線
方向Yの値が制限され、Y≧−X+800ガウスとなる
ように設定される。
における接線方向Xの磁力がX≧430ガウスであり、
このような磁力の形成はスリーブ51内マグネツトロー
ル52のN、S極の位置関係、及び距離をスリーブの半
径に応じて詞節することによって行われる。また、接線
方向Xの磁力が430ガウスに満たない場合には、法線
方向Yの値が制限され、Y≧−X+800ガウスとなる
ように設定される。
本発明ではまた、点Sの位置から現像剤流れの上流側の
0.035R乃至0.5R(Rはスリーブの半径)、特
に0.14R乃至0.42Rの範囲に法線方向の最大値
が設定され、その最大磁力は、N、 S極どちらでも
よいが1000ガウス以下、特に900ガウス以下に設
定することが望ましい。このような範囲に設定されたス
リーブ上では現像剤磁気ブラシの穂がねた状態でソフト
に維持される傾向にある。
0.035R乃至0.5R(Rはスリーブの半径)、特
に0.14R乃至0.42Rの範囲に法線方向の最大値
が設定され、その最大磁力は、N、 S極どちらでも
よいが1000ガウス以下、特に900ガウス以下に設
定することが望ましい。このような範囲に設定されたス
リーブ上では現像剤磁気ブラシの穂がねた状態でソフト
に維持される傾向にある。
また、本発明における現像スリーブ16の径は15乃至
50 m mの範囲での使用が可能であり、特に20m
mで使用すると現像機構部における現像スリーブ16の
占有容積が小さくなる。磁気ブラシの穂切り長さは0.
5乃至1.6■、特に0.7乃至1.4■、また感光体
−現像スリーブの距離!!(D−8間距離)は、0.4
乃至1.6+nm、特に0.6乃至1.4Hの範囲にあ
ることが、小径スリーブの場合に望ましい。
50 m mの範囲での使用が可能であり、特に20m
mで使用すると現像機構部における現像スリーブ16の
占有容積が小さくなる。磁気ブラシの穂切り長さは0.
5乃至1.6■、特に0.7乃至1.4■、また感光体
−現像スリーブの距離!!(D−8間距離)は、0.4
乃至1.6+nm、特に0.6乃至1.4Hの範囲にあ
ることが、小径スリーブの場合に望ましい。
現像条件として、現像スリーブと感光体導電性基体との
間に印加するバイアス電圧は、平均電界強度が100乃
至1000V/mm、特に125乃至800V/mmの
範囲となるようなものが好ましい。感光体としては、従
来電子写真法に使用されている感光体、例えばセレン感
光体、非晶質シリコン感光体、酸化亜鉛感光体、セレン
化カドミウム感光体、硫化カドミウム感光体、各種有機
感光体等が全て使用される。他の現像条件として、感光
体周速vD、現像スリーブの周速vSとの比(vS/v
D)は一般に1乃至5、特に1.5乃至3の範囲にある
ことが好ましい。
間に印加するバイアス電圧は、平均電界強度が100乃
至1000V/mm、特に125乃至800V/mmの
範囲となるようなものが好ましい。感光体としては、従
来電子写真法に使用されている感光体、例えばセレン感
光体、非晶質シリコン感光体、酸化亜鉛感光体、セレン
化カドミウム感光体、硫化カドミウム感光体、各種有機
感光体等が全て使用される。他の現像条件として、感光
体周速vD、現像スリーブの周速vSとの比(vS/v
D)は一般に1乃至5、特に1.5乃至3の範囲にある
ことが好ましい。
現像剤
フェライトとして従来、例えば酸化鉄亜鉛(ZnFe2
0.) 、酸化鉄イツトリウム(Y、Fe50+2)、
酸化鉄カドミウム(cdpe2oa) 、 r!1化鉄
ガドリニウ鉛(PbFe+20+o) 、酸化鉄ニッケ
ル(NiFe20.)、酸化鉄ネオジウム(NdFeO
s)、酸化鉄バリウム(BaFe1201Q) 、酸化
鉄マグネシウム(MgFe20−)、酸化鉄マンガン(
MnPe201) 、酸化鉄ランタン(LaFeOs)
等の1種或いは2種以上から成る組成の焼結フェライト
粒子が使用されており、特にCu、Zn、Mg、 Mn
及びNiから成る群より選ばれた金属成分の少なくとも
1種、好適には2種以上含有するソフトフェライト、例
えば、銅−亜鉛−マグネシウムフェライトが使用されて
いるが、これらのフェライトの内、前記条件を満足する
ものを用いる。
0.) 、酸化鉄イツトリウム(Y、Fe50+2)、
酸化鉄カドミウム(cdpe2oa) 、 r!1化鉄
ガドリニウ鉛(PbFe+20+o) 、酸化鉄ニッケ
ル(NiFe20.)、酸化鉄ネオジウム(NdFeO
s)、酸化鉄バリウム(BaFe1201Q) 、酸化
鉄マグネシウム(MgFe20−)、酸化鉄マンガン(
MnPe201) 、酸化鉄ランタン(LaFeOs)
等の1種或いは2種以上から成る組成の焼結フェライト
粒子が使用されており、特にCu、Zn、Mg、 Mn
及びNiから成る群より選ばれた金属成分の少なくとも
1種、好適には2種以上含有するソフトフェライト、例
えば、銅−亜鉛−マグネシウムフェライトが使用されて
いるが、これらのフェライトの内、前記条件を満足する
ものを用いる。
キャリヤの飽和磁化は40乃至65 emu/(。
特に54 emu/g以上の範囲にあるのが小径スリー
ブには望ましい。磁性キャリヤは、上記条件を満足する
フェライトキャリヤ、特に球状のフェライトキャリヤが
好適なものであり、その粒径は20乃至140μl、特
に80μ−以上の範囲にあることが望ましい。
ブには望ましい。磁性キャリヤは、上記条件を満足する
フェライトキャリヤ、特に球状のフェライトキャリヤが
好適なものであり、その粒径は20乃至140μl、特
に80μ−以上の範囲にあることが望ましい。
フェライトキャリヤの電気抵抗は、その化学的組成によ
って変動するのは勿論であるが、その粒子構造や製造方
法或いはコーティングの種類や厚みによっても変動する
。一般に、その体積固有抵抗は、5X10@乃至5 X
10 ”Ω’cm、特に1×10Q乃至I X 10
’Ω・Cl1lノ範囲にあルノがよい。
って変動するのは勿論であるが、その粒子構造や製造方
法或いはコーティングの種類や厚みによっても変動する
。一般に、その体積固有抵抗は、5X10@乃至5 X
10 ”Ω’cm、特に1×10Q乃至I X 10
’Ω・Cl1lノ範囲にあルノがよい。
本発明に用いるトナーは、定着用樹脂媒質中に着色剤及
び電荷11vII剤或いは更にそれ自体周知のトナー用
配合剤を配合したものである。本発明に用るトナーはま
た、1×10−11乃至5X10−”S/cm、特に5
XIQ−+o乃至I X 10−’S/crr+の導電
率を有するのが好ましく、またその誘電率は2.5乃至
4.5、特に2.5乃至4.2の範囲にあるのが望まし
い。
び電荷11vII剤或いは更にそれ自体周知のトナー用
配合剤を配合したものである。本発明に用るトナーはま
た、1×10−11乃至5X10−”S/cm、特に5
XIQ−+o乃至I X 10−’S/crr+の導電
率を有するのが好ましく、またその誘電率は2.5乃至
4.5、特に2.5乃至4.2の範囲にあるのが望まし
い。
トナー用の定着用樹脂媒質、着色剤、電荷制御剤及びそ
の他のトナー用配合剤は上記特性が得られるように選択
し組合せるのがよい。先ず定着用樹脂媒体としては、ス
チレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系
樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ロジン変性マレイ
ン酸樹脂、シリコーン樹脂、キシレン樹脂、ポリビニル
ブチラール樹脂等が使用される。また、用いる樹脂は、
−般にO乃至25の酸価を有するのが好ましい。また、
定着性の見地から50乃至65℃のガラス転移温度(T
g)を有するのがよい。
の他のトナー用配合剤は上記特性が得られるように選択
し組合せるのがよい。先ず定着用樹脂媒体としては、ス
チレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系
樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ロジン変性マレイ
ン酸樹脂、シリコーン樹脂、キシレン樹脂、ポリビニル
ブチラール樹脂等が使用される。また、用いる樹脂は、
−般にO乃至25の酸価を有するのが好ましい。また、
定着性の見地から50乃至65℃のガラス転移温度(T
g)を有するのがよい。
樹脂中に含有させる着色剤としては、それ自体公知の任
意の無機または有機の顔料や染料等が単独または2種以
上の組合せで使用される。例えば、ファーネスブラック
、チャンネルブランク等のカーボンブラック;四三酸化
鉄等の鉄黒;ルチル型またはアナターゼ型等の二酸化チ
タン;フタロシアニンブルー;フタロシアニングリーン
;カドミウムイエロー;モリブレンオレンジ;ピラゾロ
ンレッド;ファストバイオレットB等が挙げられる。
意の無機または有機の顔料や染料等が単独または2種以
上の組合せで使用される。例えば、ファーネスブラック
、チャンネルブランク等のカーボンブラック;四三酸化
鉄等の鉄黒;ルチル型またはアナターゼ型等の二酸化チ
タン;フタロシアニンブルー;フタロシアニングリーン
;カドミウムイエロー;モリブレンオレンジ;ピラゾロ
ンレッド;ファストバイオレットB等が挙げられる。
電荷制御剤としては、それ自体公知の任意の電荷制御剤
、例えば、ニグロシンベース(CI50415)、オイ
ルブラック(CI20150) 、スビロンブラック等
の油溶性染料や、1:1型或いは2:1型金属鉗塩染料
、 (アルキル)サリチル酸やナフトエ酸の金属(錯)
塩等が使用される。
、例えば、ニグロシンベース(CI50415)、オイ
ルブラック(CI20150) 、スビロンブラック等
の油溶性染料や、1:1型或いは2:1型金属鉗塩染料
、 (アルキル)サリチル酸やナフトエ酸の金属(錯)
塩等が使用される。
トナー粒子の粒径は、コールタ−カウンターで測定した
粒径は体積基準メジアン系で8乃至14μm、特に10
乃至12μmの範囲にあるのがよく、また粒子形状は溶
融混線・粉砕法で製造された不定形のものでも、また分
散乃至懸濁重合法で製造された球状のものでもよい。
粒径は体積基準メジアン系で8乃至14μm、特に10
乃至12μmの範囲にあるのがよく、また粒子形状は溶
融混線・粉砕法で製造された不定形のものでも、また分
散乃至懸濁重合法で製造された球状のものでもよい。
また、現像剤全体としては電気抵抗は、lX10”乃至
1×1012Ω・Cl、特に5X10’乃至5X10”
Ω・C1の範囲にあることが本発明の目的に好ましい。
1×1012Ω・Cl、特に5X10’乃至5X10”
Ω・C1の範囲にあることが本発明の目的に好ましい。
以下に、実施例及び比較例を含む実験例を示す。
(実験例1)
」見主詐
三田工業社製、レーザープリンターLPX−1(改造機
)にを用い、現像スリーブ径:20mm、現像スリーブ
周速:210mm/see、感光体ドラム径:60mm
、感光体ドラム周速ニア0mm/sec、感光体ドラム
:負帯電用有機感光体、感光体表面電位: −700
V、 現像バイアス電位ニー500V、現像a極:法
線方向の最大磁力の位置はマグネットローラと感光体ド
ラ最大磁力の位置はマグネットローラと感光体ドラムと
の中心を結ぶ線上として種々のマグネットロール(P点
での法線方向の磁力、接線方向の磁力が異なるもの)を
使用、トナー:ポリエステルにカーボンブラックを分散
した体積基準のメジアン径が11μmの真密度1.l1
g/cm’のトナキャリア:フェライトコアに樹月旨コ
ートした飽和磁化が55 e m u / gで、電気
抵抗が5X10’Ω’cmの真密度が5 g / c
m 3のキャリ乙 上記現像条件にて画像出しを行った。その結果を表−1
及び第5図に示す。図より接線方向の磁力をX、法線方
向の磁力をYとした時、接線方向の磁力を430ガウス
以上とするか、接線方向の磁力が430ガウス未満の場
合では、第5図に示す直1ay=−x+sooの直&I
(Y:法線方向)磁力、X:接線方向の磁力)を境にY
≧−X+8ooで表される領域では、キャリア引きの発
生が有効に防止されることが分かる。
)にを用い、現像スリーブ径:20mm、現像スリーブ
周速:210mm/see、感光体ドラム径:60mm
、感光体ドラム周速ニア0mm/sec、感光体ドラム
:負帯電用有機感光体、感光体表面電位: −700
V、 現像バイアス電位ニー500V、現像a極:法
線方向の最大磁力の位置はマグネットローラと感光体ド
ラ最大磁力の位置はマグネットローラと感光体ドラムと
の中心を結ぶ線上として種々のマグネットロール(P点
での法線方向の磁力、接線方向の磁力が異なるもの)を
使用、トナー:ポリエステルにカーボンブラックを分散
した体積基準のメジアン径が11μmの真密度1.l1
g/cm’のトナキャリア:フェライトコアに樹月旨コ
ートした飽和磁化が55 e m u / gで、電気
抵抗が5X10’Ω’cmの真密度が5 g / c
m 3のキャリ乙 上記現像条件にて画像出しを行った。その結果を表−1
及び第5図に示す。図より接線方向の磁力をX、法線方
向の磁力をYとした時、接線方向の磁力を430ガウス
以上とするか、接線方向の磁力が430ガウス未満の場
合では、第5図に示す直1ay=−x+sooの直&I
(Y:法線方向)磁力、X:接線方向の磁力)を境にY
≧−X+8ooで表される領域では、キャリア引きの発
生が有効に防止されることが分かる。
表−1
(実験例2)
実験例1において現像ニップ終了部での法線、接線方向
の磁力強度が特定の関係にある時にキャリア引き(付着
)が抑制できることが確認できたので、更に、種々のマ
グネットロールを使用し、且つ、法線方向で最大磁力と
なる位置(Yp)を種々変更して画像出しを行った。
の磁力強度が特定の関係にある時にキャリア引き(付着
)が抑制できることが確認できたので、更に、種々のマ
グネットロールを使用し、且つ、法線方向で最大磁力と
なる位置(Yp)を種々変更して画像出しを行った。
表−2の結果より、現像スリーブ上の法線方向の最大磁
力を示す磁極の位置が感光体ドラムと現像スリーブとの
中心を結ぶ線よりも現像スリーブの回転方向上流側に特
定長さ(0,035R〜Q、5R)移動させて、摺刷終
了部(P)における法線と接線方向の磁力が実験例1の
関係を満足することでキャリア引き(付着)や画像部後
端欠けが防止でき、また、キャリアによる掃き跡もなく
なり、線画像の再現性も良好となることが確認できた。
力を示す磁極の位置が感光体ドラムと現像スリーブとの
中心を結ぶ線よりも現像スリーブの回転方向上流側に特
定長さ(0,035R〜Q、5R)移動させて、摺刷終
了部(P)における法線と接線方向の磁力が実験例1の
関係を満足することでキャリア引き(付着)や画像部後
端欠けが防止でき、また、キャリアによる掃き跡もなく
なり、線画像の再現性も良好となることが確認できた。
尚、I!3図(A)及び(B)は、Nα2の磁力分布の
チャート図であり、1g4図(A)及びCB)は、Nα
10の磁力分布のチャート図である。
チャート図であり、1g4図(A)及びCB)は、Nα
10の磁力分布のチャート図である。
(実験例3)
上記実験例のNα5、&6の条件で、キャリアとして飽
和磁化が45 e m u / gで平均粒子径が65
μmのキャリア引き(付着)の発生しやすい傾向にある
キャリアに変更して画像出しを行ったが、キャリア引き
(付着)は認められずソフトな良好画質のものが得られ
た。
和磁化が45 e m u / gで平均粒子径が65
μmのキャリア引き(付着)の発生しやすい傾向にある
キャリアに変更して画像出しを行ったが、キャリア引き
(付着)は認められずソフトな良好画質のものが得られ
た。
(発明の効果)
以上、説明したように本発明によれば、現像スリーブ面
に生じる磁気、特に現像剤層が摺擦を終了する点での接
線方向の磁力を特定の範囲とすることによって、或いは
接線方向と法線方向の磁力を特定の範囲とすることによ
って、現像の際にキャリヤ引きを少なくすることができ
る。しかも、現像スリーブ内の磁力を低くして飽和磁化
の低いキャリヤを使用してソフトな現像剤層を形成する
ことができる。また、法線方向の最大磁力を現像スリー
ブの上流側の特定位置に設定したので、現像剤層の磁気
的ブラシに自由度が生じ、画像を良好にすると共に、現
像スリーブ面での摺擦領域を広げるため、現像スリーブ
の径を小さくして現像装置全体のJs型化を図ることが
可能である。
に生じる磁気、特に現像剤層が摺擦を終了する点での接
線方向の磁力を特定の範囲とすることによって、或いは
接線方向と法線方向の磁力を特定の範囲とすることによ
って、現像の際にキャリヤ引きを少なくすることができ
る。しかも、現像スリーブ内の磁力を低くして飽和磁化
の低いキャリヤを使用してソフトな現像剤層を形成する
ことができる。また、法線方向の最大磁力を現像スリー
ブの上流側の特定位置に設定したので、現像剤層の磁気
的ブラシに自由度が生じ、画像を良好にすると共に、現
像スリーブ面での摺擦領域を広げるため、現像スリーブ
の径を小さくして現像装置全体のJs型化を図ることが
可能である。
11図及び312図は本発明に係る現像方法及びその装
置の要部説明図、第3図(^)及び(B)は点Pに於け
る磁力分布を示す分布チャート図、第4図(^)及び(
B)は点Pに於ける磁力分布を示す分布チャート図、!
!5図は法線方向と接線方向の磁力の大きさの関係を示
す図、 第6図は通常から使用さ れる現像装置の原理説明図である。
置の要部説明図、第3図(^)及び(B)は点Pに於け
る磁力分布を示す分布チャート図、第4図(^)及び(
B)は点Pに於ける磁力分布を示す分布チャート図、!
!5図は法線方向と接線方向の磁力の大きさの関係を示
す図、 第6図は通常から使用さ れる現像装置の原理説明図である。
Claims (4)
- (1)現像スリーブと感光体ドラムが近接して設けられ
、磁気的に形成される現像スリーブ面の現像剤層を感光
体ドラム面に摺擦して現像を行う現像装置において、 前記現像剤層が感光体ドラム面と摺擦を終了する位置で
の前記スリーブ面の接線方向の磁力X及び法線方向の磁
力Yは、X≧430(ガウス)のときY≧0、またはX
<430(ガウス)のときY≧−X+800(ガウス)
の関係を有し、且つ法線方向Yの最大磁力を有するスリ
ーブ面上の位置Ypは、スリーブと感光体ドラムとの最
短距離D−S間のスリーブ面から現像剤流れの0.03
5R乃至0.5R(Rはスリーブの半径)の範囲の上流
側に存在させることを特徴とする現像装置。 - (2)現像スリーブ面に磁界によつて形成した現像剤層
を感光体ドラム面に摺擦して、該感光体ドラム面の静電
潜像部に現像剤を移行して現像を行う現像方法において
、 前記現像剤層が感光体ドラム面と摺擦を終了する位置で
の前記現像スリーブ面の接線方向の磁力X及び法線方向
の磁力Yを、X≧430(ガウス)のときY≧0、また
はX<430(ガウス)のときY≧−X+800(ガウ
ス)の関係とし、且つ法線方向Yの最大磁力を有するス
リーブ面上の位置Ypを、スリーブと感光体ドラムとの
最短距離D−S間のスリーブ面から現像剤流れの0.0
35R乃至0.5R(Rはスリーブの半径)の範囲の上
流側に位置させることを特徴とする現像剤の飛散を防止
した現像方法。 - (3)前記スリーブ面での最大磁力を1000以下にす
ることを特徴とする請求項第2項記載の現像方法。 - (4)前記現像スリーブの径を20mm以下で使用する
ことを特徴とする請求項第2項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2203233A JPH0486870A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 現像剤の飛散を防止した現像方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2203233A JPH0486870A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 現像剤の飛散を防止した現像方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0486870A true JPH0486870A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16470652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2203233A Pending JPH0486870A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 現像剤の飛散を防止した現像方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0486870A (ja) |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2203233A patent/JPH0486870A/ja active Pending
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