JPH0643759A - 電子写真方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単で小型高解像度の電子写真方法お
よび装置を提供する。 【構成】 固定された磁石を内部に有する感光体ドラム
を用いる。静電潜像を形成した後、現像剤溜め内で磁性
現像剤と接触させ、現像剤を感光体表面に磁力で吸着さ
せる。さらに交流電圧を印加した電極ローラを通過させ
ると、画像部にのみ現像剤が残り現像され顕像化する。
磁性現像剤を感光体より除去する力として、感光体と電
極ローラとを結ぶ磁力と、感光体と電極ローラとの間を
結ぶ静電力との合力を用いる。

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方法及び装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来からの電子写真現像法としては、カ
スケード現像法、タッチダウン現像法、ジャンピング現
像法などがある。そのなかで、感光体に直接現像剤を振
りかける現像法として米国特許３１０５７７０に示され
るカスケード現像法が知られている。カスケード現像法
は、電子写真法初の実用複写機に用いられた現像法であ
る。

【０００３】また、現像ローラに交流バイアス印加し１
成分現像剤を飛翔させ現像する方法として米国特許３８
６６５７４がある。この発明では現像ローラに印加する
交流バイアスは現像剤の動きを活性化する目的にに用い
られ、現像剤は画像部には飛翔到達し、非画像部では途
中で舞い戻ると説明されている。

【０００４】さらに、この交流バイアスを印加する技術
を改良したものとして、特公昭６３−４２２５６号公報
に示されるジャンピング現像法がある。このジャンピン
グ現像法は現像剤を現像剤担持体に担持させ現像部にま
で運び、そこで交流バイアスにより感光体の画像部に現
像剤を付着させる現像法である。この特公昭６３−４２
２５６号公報の技術思想は、画像部および非画像部にお
いて現像剤が往復運動するという点で前述の米国特許３
８６６５７４と異なるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】当技術分野ではよく知
られていることであるが、カスケード現像法は、ベタ画
像の再現を苦手としていた。また、装置が大型複雑化す
るという問題点を有していた。さらに、米国特許３８６
６５７４の現像器は、装置に高い精度が要求され複雑で
コストが高いという欠点を有していた。ジャンピング現
像法は現像剤層を担持した現像剤担持体により感光体を
現像するために、高画質を得るには、現像剤担持体上に
極めて均一な薄層を形成することが不可欠であった。ま
た、この方法ではしばしば現像剤担持体上の現像剤薄層
に前画像の履歴が残り画像に残像が現われる、いわゆる
スリーブゴースト現象が発生した。さらに装置が複雑で
コストが高いという欠点もある。

【０００６】本発明の目的は上記問題点に鑑み、構成が
簡単でしかも高画質の電子写真方法および装置を提供す
ることにある。また高速プロセス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。さらに本発明は、小
型長寿命で装置内に現像剤の汚染の発生しない電子写真
装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、固定磁石を内包し移動する静電潜像保
持体と、現像剤溜めと、磁性現像剤と、前記静電潜像保
持体と間隙を介して設置された電極ローラ、とを有する
電子写真方法であって、磁性現像剤を静電潜像保持体よ
り除去する力が、前記静電潜像保持体と電極ローラとを
結ぶ磁力と、前記静電潜像保持体と前記電極ローラとの
間を結ぶ静電力との合力である電子写真方法である。

【０００８】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、前記静電潜像保持体の表面に磁性現
像剤を供給する供給手段と、少なくとも前記固定磁石の
一部に対向した位置で、かつ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
ラとを有する構成であって、前記静電潜像保持体上の非
画像部の現像剤を除去する電圧を前記電極ローラに印加
する手段を有することを特徴とする電子写真装置であ
る。

【０００９】さらに本発明は、固定磁石を内包し移動す
る静電潜像保持体と、現像剤溜めと、電極ローラとを有
する電子写真装置であって、前記電極ローラが前記静電
潜像保持体と間隙を介して設置され、交流電圧を印加さ
れ、かつ静電潜像保持体の進行方向と逆方向に回転する
構成であって、前記静電潜像保持体に静電潜像を形成し
た後、前記現像剤溜め内に位置する前記静電潜像保持体
表面に磁性現像剤を磁気的に吸引付着させ、さらに前記
電極ローラに対向させる構成の電子写真装置であって、
前記静電潜像保持体内部の固定磁石の磁極位置が、前記
静電潜像保持体の前記電極ローラとの最近接位置よりも
上流側に位置する構成の電子写真装置である。

【００１０】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、現像剤溜めと、電極ローラ
とを有する電子写真装置であって、前記静電潜像保持体
に静電潜像を形成した後、前記現像剤溜め内で静電潜像
保持体表面に磁性現像剤を磁気的に吸引付着させ、前記
電極ローラにより前記静電潜像保持体上の非画像部の現
像剤を除去する構成の電子写真装置であって、前記電極
ローラは、前記固定磁石Ａと反対極性の固定磁石Ｂを内
包する非磁性体より構成され、前記静電潜像保持体内部
の固定磁石Ａの磁極位置が前記静電潜像保持体と電極ロ
ーラとの最近接位置よりも上流側に位置し、前記電極ロ
ーラ内部の固定磁石Ｂの磁極位置が前記静電潜像保持体
と前記電極ローラとの最近接位置あるいは下流側に位置
し、前記静電潜像保持体と間隙を介して設置され、交流
電圧が印加される構成の電子写真装置である。

【００１１】さらに本発明は、固定磁石を内包し移動す
る静電潜像保持体と、現像剤溜めと、電極ローラとを有
する電子写真装置であって、前記静電潜像保持体に静電
潜像を形成した後、前記現像剤溜め内に位置する前記静
電潜像保持体表面に磁性現像剤を磁気的に吸引し付着さ
せ、さらに前記電極ローラにより静電潜像を現像する構
成の電子写真装置であって、前記電極ローラが、前記静
電潜像保持体と間隙を介して設置され、交流電圧が印加
され、進行方向が前記静電潜像保持体の進行方向と逆方
向であり、移動速度が前記静電潜像保持体の移動速度の
同速以下であることを特徴とする電子写真装置である。

【００１２】さらに本発明は、帯電装置と、固定磁石を
内包し移動する静電潜像保持体と、現像剤溜めと、前記
静電潜像保持体と間隙を介して設置された電極ローラと
を有する電子写真装置であって、前記静電潜像保持体を
前記帯電装置でもって帯電し静電潜像を形成した後、前
記現像剤溜め内に位置する前記静電潜像保持体表面に磁
性現像剤を磁気的に吸引付着させ、さらに前記電極ロー
ラに前記現像剤を対向させ、前記電極ローラに交流電圧
を印加し、静電潜像を反転現像する構成の電子写真装置
であって、前記帯電装置による前記静電潜像保持体の帯
電幅が前記固定磁石の着磁幅よりも広いことを特徴とす
る電子写真装置である。

【００１３】さらに本発明は、固定磁石を内包し移動す
る静電潜像保持体と、現像剤溜めと、電極ローラとを有
する電子写真装置であって、前記電極ローラが前記静電
潜像保持体と間隙を介して設置され、交流電圧を印加さ
れ、かつ静電潜像保持体の進行方向と逆方向に回転する
構成であって、前記静電潜像保持体に静電潜像を形成し
た後、前記現像剤溜め内に位置する前記静電潜像保持体
表面に磁性現像剤を磁気的に吸引付着させ、さらに前記
電極ローラに対向させる構成の電子写真装置であって、
前記固定磁石の静電潜像保持体表面における最大磁束密
度が３００ガウス以上である電子写真装置である。

【００１４】さらに本発明は、固定磁石を内包し移動す
る静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体の表面に対向
し前記固定磁石により磁気的に吸引させて磁性現像剤を
供給する現像剤溜めと、前記供給部に対し静電潜像保持
体移動方向の下流側で静電潜像保持体の表面と所定の間
隙を有して設けられ、電圧を印加して前記静電潜像保持
体上の不要現像剤を回収する、回転する電極ローラを有
する電子写真装置であって、前記現像剤溜めの静電潜像
保持体との接触部の静電潜像保持体移動方向の幅が５ｍ
ｍ以上である電子写真装置である。

【００１５】さらに本発明は、反転現像方式を用いた電
子写真方法であって、固定磁石を内包し移動する静電潜
像保持体と、現像剤溜めと、前記静電潜像保持体と間隙
を介して設置した電極ローラとを有する電子写真方法で
あって、かつ前記静電潜像保持体を帯電し、露光し静電
潜像を形成した後、前記現像剤溜め内に位置する前記静
電潜像保持体表面に磁性現像剤を磁気的に吸引し前記現
像剤を付着させ、前記電極ローラに前記現像剤を対向さ
せ、前記電極ローラに電圧を印加し静電潜像を現像する
電子写真装置であって、現像剤を現像するための電圧の
印加が静電潜像保持体帯電域の前記電極ローラ対向位置
通過時であることを特徴とする電子写真方法である。

【００１６】

【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
体の非画像部現像剤を静電力と磁力によって除去する構
成である。すなわち、本発明はカスケード現像法に、静
電潜像保持体内部に固定磁石を設置、電極に交流電圧印
加、という２点の改良を加え、より小型化・高性能化し
たものである。本発明では、最初に現像剤が静電潜像保
持体に振りかけられたときに現像はほとんど終了してい
る。電極ローラ部は現像剤を現像剤溜め内で循環させる
と同時に、静電潜像の非画像部の現像剤を回収してい
る。

【００１７】

【実施例】本発明の技術思想を図１を用いて説明する。
１は静電潜像の形成された静電潜像保持体、２は現像
剤、３は現像電極、４は固定磁石、５は電源である。従
来法では、（ｂ）に示すように静電潜像保持体の画像部
に現像剤を付着させて、（ｃ）の現像剤像を得ていた。
一方、本発明では、（ｄ）に示すように一度静電潜像保
持体の全面に磁力で磁性現像剤を付着させ、その後
（ｅ）に示すように磁力と静電力で非画像部から現像剤
をとる構成である。すなわち、従来例は、「画像部に現
像剤を付着させる現像法」であり、本願発明は「不必要
な非画像部の現像剤をはぎ取る現像法」といえる。

【００１８】このような技術思想の違いから、本発明の
電極ローラと、従来法、例えば特公昭６３−４２２５６
号公報の現像ローラとは次のような構成の違いが生じ
る。 （１）現像剤を現像剤溜めから現像部まで担持し運ぶの
は静電潜像保持体である。 （２）従来例の現像ローラは常に現像剤層を担持した面
が静電潜像保持体に対向する。一方、本発明の電極ロー
ラは常に裸の面が静電潜像保持体に対向する。 （３）従来例では現像ローラと静電潜像保持体が同速同
方向に移動する。しかし本願発明では電極ローラは逆方
向回転である。

【００１９】すなわち本願発明では、静電潜像保持体が
現像剤を現像剤溜めから現像部まで運び、裸の電極ロー
ラに回収された現像剤は、逆方向回転により直ちに現像
部から除去される構成である。

【００２０】このような構成の違いから、次のような作
用効果の違いが生じる。特公昭６３−４２２５６号公報
のように静電潜像保持体とローラが同速同方向に移動す
るのであれば、往復運動により静電潜像保持体画像部か
らローラに戻った現像剤は再びもとの画像部に戻ること
ができる。しかし、本発明の如くローラが逆方向回転で
は、現像剤が一旦ローラ側に移動すると、次に対向する
静電潜像保持体面は元の静電潜像保持体面とは異なるた
め、現像剤は再び同一箇所に戻ることはできない。すな
わち、本発明のように逆方向回転では、画像部での往復
運動が起こると仮定すると、現像剤による顕画像は原理
的に得られないことになる。したがって、本願発明にお
ける電極ローラに印加する交流電圧の効果は、特公昭６
３−４２２５６号公報に示される「現像剤の往復運動」
ではなく、米国特許３８６６５７４に示される「現像剤
運動の活性化」に近いものと推測される。ここで、本発
明では電極ローラの裸面で現像剤を回収するために、従
来問題であった現像剤層厚の不均一さに起因するスリー
ブゴースト現象が発生しないという新たな効果も生まれ
る。

【００２１】さらにまた本願発明では通常現像ローラに
用いられる現像剤量規制ブレードが無い。これは電極ロ
ーラに現像剤層を担持させない構成により不要になっ
た。静電潜像保持体と電極ローラとを逆方向回転させる
ことにより、現像剤が現像ニップ部につまることはな
く、静電潜像保持体から電極ローラへとスムーズに移し
渡される。この現像剤量規制ブレードがないため、装置
を低コストにできる。また、現像剤の搬送移動を静電潜
像保持体の回転移動と兼用できるために、現像器の構成
が簡略化でき、装置全体も小型化できる。

【００２２】本願発明の作用を図２を用いてさらに詳細
に説明する。図２は後述する図８の現像部の拡大図であ
る。図２では、６は表面に静電潜像が形成された静電潜
像保持体、７は現像剤溜め中の磁性現像剤、８は静電潜
像保持体６に内包された固定磁石、９は固定磁石８によ
って形成された磁性現像剤７の穂、１０は電極ローラで
ある。静電潜像を形成された静電潜像保持体６は、固定
磁石８によって磁性現像剤７を磁気的に吸引することに
よって、現像剤７を矢印Ａの方向に搬送すると同時に現
像剤の穂９を形成する。現像剤の穂９は静電潜像保持体
６と電極ローラ１０の間に安定した現像剤層を形成する
だけでなく、静電潜像保持体６と電極ローラ１０との間
の隙間から現像剤が下にこぼれ落ちるのも防いでいる。
電極ローラ１０に静電的に吸着した現像剤７は電極ロー
ラ１０の回転力によって矢印Ｂの方向に搬送される。こ
のように、本発明の構成にすると、各構成要素が従来分
割されていたいくつかの役割を兼用できるため、現像機
の構成が簡略化できることとなる。

【００２３】さらに改良された本発明の装置により高画
質が得られる理由を、図３を用いて説明する。図３で
は、１１は表面に静電潜像が形成された静電潜像保持
体、１２は静電潜像保持体１１に内包された固定磁石、
１３は現像領域内で運動する帯電した現像剤、１４は電
極ローラ、１５は固定磁石１２と反対極性の固定磁石、
１６は電極ローラ１７に高電圧を印加する交流高圧電
源、１７は静電潜像保持体１１と電極ローラ１４間に発
生する電気力線、１８は固定磁石１２と固定磁石１５と
の間に発生する磁力線である。図３により本発明で現像
時の現像剤に働く力を説明する。通常２枚の電極の間
に、帯電した現像剤粒子を投入し交流電圧を印加する
と、帯電した現像剤粒子は交番電界の変化に従って電極
間を往復運動する。ここで、本発明では、バイアス電圧
により発生する電界と磁極により発生する磁界とが現像
間隙内で交差する。このため帯電した現像剤粒子１３が
電気力線１７に沿って動くときには、現像領域内で磁力
線１８を横切ることになり、いわゆる「フレミングの左
手則」に従って帯電現像剤粒子１３は静電潜像保持体１
１と電極ローラ１４間で運動するだけでなく、紙面前後
方向にも振動し始める。このような現像領域内での激し
い現像剤の運動によって、静電潜像保持体上の静電潜像
は極めて忠実に現像され高画質が得られることとなる。

【００２４】さらに、本発明では、電極ローラの移動方
向を静電潜像保持体の進行方向と逆方向にした上で、さ
らに電極ローラの移動速度を静電潜像保持体速度よりも
遅くしたために、裸の電極ローラが静電潜像保持体上の
現像剤を精密に取り去ることができる。その結果、
（１）現像方向のむらが発生せず、（２）横線の解像度
が高く、（３）しかも十分な画像濃度が得られることと
なった。

【００２５】また本発明では、従来の磁気ブラシ現像法
に比べて現像剤が静電潜像保持体表面の静電潜像と接触
する時間が長いため、現像効率が極めて高く高速適応性
に優れることは容易に理解できる。

【００２６】本願発明の電子写真装置では、静電潜像保
持体に多量の現像剤を振りかける構成のために、しばし
ば、静電潜像保持体の両端部が現像剤で汚れるという問
題点が発生した。これを図４を用いて説明する。この図
は固定磁石を内包した静電潜像保持体の断面図である。
この装置では、１９は表面に有機感光体材料を塗布した
アルミニウム製の感光体ドラム、２０はこの感光体ドラ
ム１９の内部に設けられた固定磁石、２１は感光体ドラ
ムの軸心、２２は固定磁石２０のエッジ部から発する磁
力線、２３は感光体１９の表面に磁力で引き付けられた
磁性現像剤、２４はその現像剤の付着幅、２５は帯電器
（図示せず）によって帯電された感光体の帯電幅、２６
は固定磁石２０の着磁幅である。この現像剤汚染を引き
起こした装置では、感光体の帯電器の幅と感光体内部の
固定磁石の着磁幅は同じ長さであった。このとき、感光
体内部の固定磁石エッジ部から発する磁力線２２は、図
示したようにエッジ外側に回り込む。そのため、この磁
力線に沿って感光体表面に付着する現像剤付着幅２４が
帯電幅２５より広くなり、その部分の現像剤が感光体の
未帯電領域に現像付着することがわかった。本発明は、
静電潜像保持体内部の固定磁石幅を静電潜像保持体帯電
部の幅より短くしたことによって、静電潜像保持体両端
部への不要な現像剤付着を防止し、装置内の現像剤汚染
を防止するものである。

【００２７】また、本発明では現像剤供給部で、現像剤
を静電潜像保持体の内部固定磁石により磁気的に吸引し
て静電潜像保持体に大量に供給できる。すなわち現像幅
が大きいため、装置全体の構成が簡単で高速プロセスに
対応できる優れた現像装置を提供できる。

【００２８】本発明を反転現像に用いた場合では、現像
装置の動作開始直後では、現像剤溜め内の静電潜像保持
体表面は帯電されていない状態で現像剤と接触する。こ
の状態で電極ローラにバイアス電圧を印加すると、大量
の現像剤が静電潜像保持体表面に付着し現像剤の無駄使
いとなる。そのため電極ローラに印加するバイアス電圧
の印加のタイミングを、すくなくとも静電潜像保持体の
帯電部分が電極ローラの前を通過し始めてから開始する
ことによって、このような現像剤の付着を防止すること
ができる。

【００２９】本発明に用いる帯電装置としては、一般に
用いられるコロナ帯電器、さらにはグリッド電極を有す
るスコロトロン帯電器が用いられる。また、弾性ゴム材
料等で構成されたローラ帯電器、導電性のファーブラシ
帯電器等の通常電子写真装置に用いられる帯電装置であ
ればいかなる種類のものであってもよい。その帯電幅
は、プリントする最大用紙幅より大きれば良く、例えば
Ａ４紙（幅２１０ｍｍ）であれば２２０ｍｍ程度あれば
よい。その範囲は片側でおおよそ３ｍｍ以上記録幅より
大きければ実用上十分である 本発明は、固定磁石を内包する静電潜像保持体を用い
る。この固定磁石は回転せず静電潜像保持体のみが回転
する。このとき、固定磁石と静電潜像保持体を同軸に支
えると、静電潜像保持体を駆動する機構が簡略化でき、
しかも磁極位置の調整が容易にできるという利点があ
る。本発明に用いる静電潜像保持体内部固定磁石の最大
磁束密度は、静電潜像保持体表面において３００ガウス
以上が必要で、望ましくは５００〜１２００ガウスであ
る。３００ガウス以下になると磁力の効果がうすれ、画
像の均一性がなくなったり、電極ローラとの間で現像剤
がつまりやすくなる。本発明に用いる静電潜像保持体内
部の固定磁石の着磁幅は、プリントする用紙の最大印字
幅と同じかあるいは少し大きれば良く、例えばＡ４紙
（幅２１０ｍｍ）で印字幅が２００ｍｍであれば２１０
ｍｍ程度あればよい。このとき前述の帯電幅より幅が短
くなければならない。その帯電幅より小さめの範囲は片
側でおおよそ３ｍｍ以上小さければ実用上十分である。

【００３０】本発明に使用する静電潜像保持体には、酸
化亜鉛、セレン、硫化カドミウム、アモルファスシリコ
ン、さらにフタロシアニンやアゾ顔料を用いた有機感光
体等を用いることができる。また通常の静電記録紙等で
あっても良いことは言うまでもない。なお静電潜像保持
体の表面は、現像剤層の形成を促進するためにサンドブ
ラスト等で粗面化してもよい。

【００３１】本発明には、静電潜像保持体表面に対し開
口部を有する現像剤溜めを用いる。現像剤は現像剤溜め
から直接静電潜像保持体に接触する構成であり、現像剤
は帯電しているか否かに関わらず静電潜像保持体に磁気
的に吸着される。この現像剤溜めの静電潜像保持体に対
向する開口部の静電潜像保持体移動方向の幅は５mm以上
必要で、望ましくは１０〜１５mmである。この幅を５mm
以下にすると極端に画像濃度が低くなった。

【００３２】本発明に用いる磁性現像剤は絶縁性１成分
現像剤が好ましい。１成分現像剤を用いると装置構成が
簡略化できる。本発明に用いる１成分現像剤は、マグネ
タイトやフェライトの粉末を帯電制御剤と共にスチレン
樹脂やアクリル樹脂などのバインダ樹脂に分散し粉砕後
分級したものである。この現像剤は噴霧乾燥によって得
られる粉体でも良いし、またパール重合法等で化学的に
得られる粉体であっても良い。用いる現像剤の平均粒径
は１５μｍ以下が望ましいが、１２μｍ以下にするとさ
らにシャープな画像が得られる。

【００３３】この電子写真方法では、一度静電潜像保持
体の全面に現像剤を付着させ、後に電極ローラにより非
画像部の現像剤を除去する構成である。この方法では、
現像剤の流動性が悪いと、非画像部の現像剤が静電潜像
保持体に強く付着し除去できず、地かぶりとなって画像
を劣化させることがわかった。この現像剤の表面にシリ
カ微粒子を外添すると、現像剤の流動性が良くなり、静
電潜像保持体への非静電的付着力が小さくなり、地かぶ
りがなくなる効果があった。このとき、シリカ粒子は流
動性の向上に寄与するのみでなく、現像剤の帯電にも寄
与していることがわかった。この電子写真方法では、１
成分現像剤の場合では現像剤を帯電させる帯電部材を特
に設ける必要はなく、現像剤にシリカ粒子を加えておけ
ば、現像剤が帯電した静電潜像保持体と接触した時に、
電荷を静電潜像保持体側から現像剤側に移動させ現像剤
を静電潜像保持体と同極性に帯電させる役割をしている
ことがわかった。このシリカ微粒子は、コロイダルシリ
カともよばれる。

【００３４】本発明には、現像剤と磁性キャリアよりな
る２成分現像剤を用いることができる。本発明に用いる
現像剤は、カーボンブラックやフタロシアニンなどの着
色顔料を、アクリル樹脂やポリエステル樹脂などのバイ
ンダ樹脂に分散し粉砕後分級したものである。この現像
剤は噴霧乾燥によって得られる粉体でもよいし、またパ
ール重合法や乳化重合法等で化学的に得られる粉体であ
っても良い。さらに現像剤粒子はそのままキャリアに混
合しても良いし、現像剤の表面にシリカ微粒子やフッ素
樹脂微粉末を付着させたものであっても良い。用いる現
像剤の平均粒径は１５μｍ以下が望ましいが、１２μｍ
以下にするとさらにシャープな画像が得られる。

【００３５】本願発明に用いるキャリアは、鉄粉やフェ
ライト粉などの磁性体、あるいはそれらの表面を樹脂コ
ートした粉体、フェライト粉やマグネタイトなどの微粉
末を３０〜８０％程度の割合で、スチレン樹脂、エポキ
シ樹脂、スチレンアクリル樹脂等に分散混合し粉砕分級
した磁性粉などが用いられる。キャリアの平均粒径は３
００μｍ以下が好ましいが、特に１５０μｍ以下にする
と現像剤を均一に帯電することができる。

【００３６】電極ローラと静電潜像保持体との距離は、
１成分現像剤を用いた場合には１００μｍ〜７００μｍ
程度、２成分現像剤を用いた場合には４００μｍ〜２ｍ
ｍ程度離して設置される。

【００３７】電極ローラの材質は導電性であればよい。
現像剤の流動性が悪いときには、電極ローラを磁性体に
すると、静電潜像保持体内部の固定磁石からの磁力線が
電極ローラにまで到達し、その結果現像剤の搬送性が向
上する。この様な材料として、例えば軟鉄、磁性のステ
ンレススチールあるいはニッケル等がある。電極ローラ
の表面は、研磨されたものでもよく、またサンドブラス
ト加工等により表面に凹凸をつけたもの、または溝を彫
ったものでもよい。

【００３８】電極ローラは内部に固定された磁石を有す
る非磁性ローラの構成であってもよい。例えば、非磁性
のステンレススチールあるいはアルミニウム等でできた
シリンダの中に固定磁石を挿入した構成がある。この電
極ローラ内部の固定磁石の磁極は、静電潜像保持体内部
の固定磁石の磁極とは逆極性が好ましい。さらに、現像
剤の搬送性の向上と、現像時の現像剤の運動性を向上さ
せるためには、静電潜像保持体内部の固定磁石の磁極位
置を、静電潜像保持体と電極ローラとの最近接位置ある
いはそれよりも上流側の位置に設定することが好まし
い。この角度θは０゜〜３０゜の範囲が良い。

【００３９】この電極ローラには、交流電圧を印加す
る。もちろんパルス波形や三角波であってもよく、静電
潜像保持体との間で実効的に交番電界がかかればよい。
この交流電圧の周波数は、像形成のプロセス速度によっ
て変わり、おおよそ５０Ｈｚから５０００Ｈｚの範囲で
あって、好ましくは３００から３０００Ｈｚの範囲が良
い。交流電圧の値は、ゼロ・ツー・ピークの値で、静電
潜像保持体の帯電電位のおおよそ０．５から３倍の値が
良く、さらには０．５から２倍の値が好ましい。交流電
圧に重畳する直流電圧の値は、反転現像の場合には静電
潜像保持体の帯電電位と同等かあるいはそれより数１０
％低い値に設定すれば、良好なネガポジ反転画像が得ら
れる。一方正規現像の場合には、静電潜像保持体の背景
部電位と同等かあるいはそれより数１０％高い値に設定
すれば、良好なポジ画像が得られる。

【００４０】反転現像時には、静電潜像保持体の回転運
動開始と同時に電極ローラに交流電圧を印加すると、現
像剤溜め内部に位置する静電潜像保持体表面は帯電して
いないために、多量の現像剤がベタ画像となって付着す
る。そのため、電極ローラへの電圧の印加は、帯電器に
よって静電潜像保持体表面が帯電された領域が電極ロー
ラの前を通過する時に行うようにしなければならない。
これの改良された方法としては、電極ローラに印加する
電圧を、直流電圧を重畳した交流電圧にして、静電潜像
保持体表面の未帯電域（表面電位はほぼ０Ｖ）の通過時
には現像剤が静電潜像保持体に残らないような直流電圧
を重畳した交流電圧を印加し、帯電域の通過時には現像
剤が現像されるような直流電圧を重畳した交流電圧を印
加すればよい。

【００４１】この電極ローラの回転方向は、現像位置に
おいて静電潜像保持体の進行方向とは逆方向にすると、
高画質が得られ、かつ装置構成も簡単になる。

【００４２】静電潜像保持体上のかぶりを効率的に除去
するには、電極ローラの移動速度を速くすることが好ま
しい。一方、電極ローラの移動速度は遅いほど、静電潜
像保持体上の現像剤を丁寧に取り去ることができる。電
極ローラの速度は、静電潜像保持体の移動速度の０．３
〜２．０倍の範囲がよい。

【００４３】この電極ローラに付着した現像剤は、現像
剤溜め内に設けられたスクレーパによりかきとり、再び
現像剤を現像剤溜め内に戻す。このスクレーパは、電極
ローラに影響を与えないようにするため電気的に絶縁さ
れていることが望ましい。そのため、例えばこのスクレ
ーパには、ポリエステルフィルムなどのプラスチックが
よい。このスクレーパには、ステンレススチールや燐青
銅板などを用いることもできるが、このときは、電極ロ
ーラに電気的に影響を与えないようにするため、現像剤
回収ローラ以外には電気的に接触しないよう絶縁する必
要がある。

【００４４】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。 （具体的実施例１）図５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５において、２７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、２８は感光体２７と同軸で固定された７極
の磁極よりなる磁石で、２９は感光体をマイナスに帯電
するコロナ帯電器、３０は感光体の帯電電位を制御する
グリッド電極、３１は信号光、３２は現像剤溜め、３３
は平均粒径約１０μｍのマイナス帯電性磁性１成分現像
剤、３４は現像剤ガイドである。固定磁石２８は現像剤
溜め３２に対向する部分では相互に吸引しあう３極の磁
極が形成され、軸心に関して反対側の反発磁界部３５で
は相互に反発しあう４極の磁極が形成されている。３６
は磁性を有するステンレス製の電極ローラ、３７は電極
ローラに電圧を印加する交流高圧電源、３８は電極ロー
ラ上の現像剤をかきおとすポリエステルフィルム製のス
クレーパ、３９は感光体上の現像剤像を紙に転写する転
写コロナ帯電器である。４０は、反発磁界部３５ではね
とばされる現像剤を回収する回収部である。感光体２７
表面での磁束密度は８００Ｇsである。感光体２７の直
径は３０ｍｍで、周速３０mm/sで回転させた。

【００４５】用いた磁性１成分現像剤の構成は、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％）。

【００４６】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下図５を用いてその動作を説明する。感光体２
７をコロナ帯電器２９（印加電圧−４kV、グリッド３０
の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この
感光体２７にレーザ光３１を照射し静電潜像を形成し
た。このとき感光体の露光電位は−１００Ｖであった。
この感光体２７表面上に、磁性１成分現像剤３３を現像
剤溜め３２内で磁力により付着させる。このとき現像剤
はおおよそ−３μC/gに帯電していた。次にこの現像剤
層が付着した感光体２７を電極ローラ３６の前を通過さ
せた。この電極ローラ３６は感光体２７と３００μｍの
距離を開け設置した。電極ローラ３６には高圧電源３７
により、図６に示す波形の、−３００Ｖの直流電圧を重
畳した４００Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク ８００Ｖ）
の交流電圧（周波数３００Hz）を印加した。感光体２７
上の現像剤層は感光体２７と電極ローラ３６の間を運動
し、次第に非画像部の現像剤は電極ローラ３６側に移
り、感光体２７上には画像部のみにネガポジ反転した現
像剤像が残った。矢印方向に回転している電極ローラ３
６上に付着した現像剤は、スクレーパ３８によってかき
とり、再び現像剤溜め３２内に戻し次の像形成に用い
た。こうして感光体２７上に得られた現像剤像を、紙
（図示せず）に、転写帯電器３９によって転写した後、
定着器（図示せず）により熱定着した。一方、転写後感
光体２７上に残った現像剤は感光体２７の移動につれ反
発磁界部３５で感光体２７表面からはねとばされ、回収
部４０内に回収される。反発磁界部ではねとばされる現
像剤は１部感光体表面に戻されるものもあるが、この時
この反発磁界部を通過した部分は、現像剤が分散した状
態で感光体表面に付着しているので、次の帯電露光には
実質上ほとんど影響はない。

【００４７】再びコロナ帯電器２９で感光体２７を帯電
し、次の像形成工程に用いた。その結果、現像剤の飛び
散りなどのないシャープな画像が得られた。

【００４８】なお実施例では反発磁界部にはねとばされ
た現像剤を回収する回収部を設けたが、一度反発されて
再び感光体表面に付着する現像剤は良く分散されるた
め、少量であれば次の工程には影響がない。従って分散
した現像剤が再び感光体表面に付着するような磁界構成
にすれば回収部４０はなくても良い。

【００４９】（具体的実施例２）図７の構成は図５の構
成と、磁性現像剤が現像剤とキャリアを混合した２成分
現像剤である点が異なる。さらに電極ローラ４１には固
定磁石４２が設けられている。その他の構成は図５と同
じである。用いる現像剤は、スチレンアクリル樹脂９３
％にカーボンブラック５％、オキシカルボン酸金属錯体
２％よりなり、さらにコロイダルシリカを０．１％外添
して用いた（いずれも重量％）。現像剤溜め内には、表
面をシリコン樹脂でコートした粒径１００μｍのフェラ
イト粉キャリアと現像剤を混合した２成分現像剤４３を
いれ、磁力により感光体２７表面に付着させた。この現
像剤４３に静電潜像が形成された感光体２７を通過させ
ると、２成分現像剤４３は感光体表面に吸着された。さ
らに電極ローラ４１を通過すると画像部の現像剤のみが
電極ローラ４１を通過し、感光体２７上に現像剤像を得
た。得られた現像剤像を、紙（図示せず）に転写帯電器
３９によって転写した後、定着器（図示せず）により熱
定着した。一方、転写後、再びコロナ帯電器２９で感光
体２７を帯電し、次の像形成工程に用いた。その結果、
現像剤の飛び散りなどのないシャープな画像が得られ
た。

【００５０】（具体的実施例３）図８において、４４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、４５は感光体４４と同軸で固定さ
れた磁石で、４６は感光体をマイナスに帯電するコロナ
帯電器、４７は感光体の帯電電位を制御するグリッド電
極、４８は信号光、４９は現像剤溜め、５０は現像剤と
キャリアとからなる磁性２成分現像剤、５１は感光体４
４と５００μｍのギャップを開けて設定した磁性ステン
レス製の電極ローラ、５２は電極ローラに電圧を印加す
る交流高圧電源、５３は電極ローラ上の現像剤をかきお
とすポリエステルフィルム製のスクレーパ、５４は感光
体上の現像剤像を紙に転写する転写コロナ帯電器であ
る。感光体４４表面での磁束密度は８００Ｇsである。
感光体４４の直径は３０ｍｍで、周速６０ｍｍ／ｓで回
転させた。現像剤はスチレンアクリル樹脂９３％にカー
ボンブラック５％、オキシカルボン酸金属錯体２％より
なり、さらにコロイダルシリカを０．５％外添して用い
た（いずれも重量％）。キャリアには、表面をシリコン
樹脂でコートした粒径１００μｍのフェライト粉を用い
た。固定磁石４５の磁極は電極ローラの最近接位置より
上流側に３０゜の角度をもたせて設定した。 以上のよ
うに構成された電子写真装置について、以下図８を用い
てその動作を説明する。感光体４４をコロナ帯電器４６
（印加電圧−４ｋＶ、グリッド４７の電圧−５００Ｖ）
で、−５００Ｖに帯電させた。この感光体４４にレーザ
光４８を照射し静電潜像を形成した。このとき感光体の
露光電位は−１００Ｖであった。この感光体４４表面上
に、磁性現像剤５０を現像剤溜め４９内で磁力により付
着させた。次に感光体４４を電極ローラ５１の前を通過
させた。感光体４４の未帯電域の通過時には、電極ロー
ラ５１には交流高圧電源５２により、直流電圧を重畳し
ない５００Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク １ｋＶ）の交
流電圧（周波数５００Hz）を印加した。その後、−５０
０Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれた感光体４４の通過
時には、電極ローラ５１には交流高圧電源５２により、
−３５０Ｖの直流電圧を重畳した５００Ｖ0-p（ピーク
・ツー・ピーク １ｋＶ）の交流電圧（周波数５００H
z）を印加した。すると感光体４４と電極ローラ５１と
の間で現像剤が運動し、感光体４４上には画像部のみに
ネガポジ反転した現像剤像が残った。矢印方向に回転す
る電極ローラ５１に付着した現像剤は、スクレーパ５３
によってかきとり、再び現像剤溜め４９内に戻し次の像
形成に用いた。こうして感光体４４上に得られた現像剤
像を、紙（図示せず）に、転写帯電器５４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、現像剤の刷毛目や現像剤の飛び散りなどがないシャ
ープな画像が得られた。

【００５１】（具体的実施例４）再び図８の装置を用い
て本発明の電子写真装置の１実施例を示す。

【００５２】今度は現像剤に絶縁性磁性１成分現像剤を
用いた。磁性１成分現像剤の構成は、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
％）。１成分現像剤を用いると固定磁石に付着する現像
剤の穂が小さくなるので、感光体４４と電極ローラ５１
とのギャップは３００μｍに設定し、また固定磁石４５
の磁極は電極ローラの最近接位置より上流側に２０゜の
角度をもたせて設定した。感光体４４をコロナ帯電器４
６（印加電圧−４ｋＶ、グリッド４７の電圧−５００
Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この感光体４４にレ
ーザ光４８を照射し静電潜像を形成した。このとき感光
体の露光電位は−１００Ｖであった。この感光体４４表
面上に、現像剤５０を現像剤溜め４９内で磁力により付
着させた。次に感光体４４を電極ローラ５１の前を通過
させた。感光体４４の未帯電域の通過時には、電極ロー
ラ５１には交流高圧電源５２により、直流電圧を重畳し
ない５００Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク １ｋＶ）の交
流電圧（周波数５００Hz）を印加した。その後、−５０
０Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれた感光体４４の通過
時には、電極ローラ５１には交流高圧電源５２により、
−３５０Ｖの直流電圧を重畳した５００Ｖ0-p（ピーク
・ツー・ピーク １ｋＶ）の交流電圧（周波数５００H
z）を印加した。すると感光体４４と電極ローラ５１と
の間で現像剤が運動し、感光体４４上には画像部のみに
ネガポジ反転した現像剤像が残った。矢印方向に回転す
る電極ローラ５１に付着した現像剤は、スクレーパ５３
によってかきとり、再び現像剤溜め４９内に戻り次の像
形成に用いた。こうして感光体４４上に得られた現像剤
像を、紙（図示せず）に、転写帯電器５４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、現像剤の刷毛目や現像剤の飛び散りなどがないシャ
ープな画像が得られた。

【００５３】（具体的実施例５）図９において、５５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、５６は感光体５５と同軸で固定さ
れた磁石で、５７は感光体をマイナスに帯電するコロナ
帯電器、５８は感光体の帯電電位を制御するグリッド電
極、５９は信号光、６０は現像剤溜め、６１は磁性１成
分現像剤、６２は感光体５５とギャップを開けて設定し
た非磁性電極ローラ、６３は電極ローラ６２の内部に設
置された固定磁石、６４は電極ローラ４０に電圧を印加
する交流高圧電源、６５は電極ローラ上の現像剤をかき
おとすポリエステルフィルム製のスクレーパ、６６は感
光体上の現像剤像を紙に転写する転写コロナ帯電器であ
る。感光体５５表面での磁束密度は６００Ｇsである。
電極ローラ６２表面での磁束密度は８００Ｇsである。
感光体５５の直径は３０ｍｍで、周速６０ｍｍ／ｓで回
転させた。

【００５４】磁性１成分現像剤には粒径５μｍの微粒子
絶縁性磁性１成分現像剤を用いた。磁性１成分現像剤の
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１％外添して用い
た（いずれも重量％）。このような微粒子１成分現像剤
を用いると固定磁石に付着する現像剤の穂が小さく、ま
た搬送性が極めて悪くなるために、感光体５５と電極ロ
ーラ６３とのギャップは２００μｍに設定し、また感光
体内部の磁力より電極ローラ内部の磁力の方を強くして
搬送性を向上させた感光体５５をコロナ帯電器５７（印
加電圧−４ｋＶ、グリッド５８の電圧−５００Ｖ）で、
−５００Ｖに帯電させた。この感光体５５にレーザ光５
９を照射し静電潜像を形成した。このとき感光体の露光
電位は−１００Ｖであった。この感光体５５表面上に、
現像剤６１を現像剤溜め６０内で磁力により付着させ
た。次に感光体５５を電極ローラ６２の前を通過させ
た。感光体５５の未帯電域の通過時には、電極ローラ６
２には交流高圧電源６４により、＋１００Ｖの直流電圧
を重畳した５００Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク １ｋ
Ｖ）の交流電圧（周波数５００Hz）を印加した。その
後、−５００Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれた感光体
５５の通過時には、電極ローラ６２には交流高圧電源６
４により、−３５０Ｖの直流電圧を重畳した５００Ｖ0-
p（ピーク・ツー・ピーク １ｋＶ）の交流電圧（周波数
５００Hz）を印加した。すると感光体５５と電極ローラ
６２との間で現像剤が運動し、感光体５５上には画像部
のみにネガポジ反転した現像剤像が残った。矢印方向に
回転する電極ローラ６３に付着した現像剤は、スクレー
パ６５によってかきとり、再び現像剤溜め６０内に戻し
次の像形成に用いた。こうして感光体５５上に得られた
現像剤像を、紙（図示せず）に、転写帯電器６６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、現像剤の刷毛目や現像剤の飛び散りなどがな
く３２本／ｍｍの画線をも再現した極めて高解像度の画
像が得られた。

【００５５】（具体的実施例６）図１０において、６７
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、６８は感光体６７と同軸で固定
された磁石、６９は感光体をマイナスに帯電するコロナ
帯電器、７０は感光体の帯電電位を制御するグリッド電
極、７１は信号光、７２は現像剤溜め、７３は磁性２成
分現像剤、７４は感光体６７に付着する現像剤７３の量
を規制する現像剤量規制板、７５は感光体６７とギャッ
プを開けて設定した非磁性電極ローラ、７６は電極ロー
ラ７５の内部に設置された固定磁石、７７は電極ローラ
７５に電圧を印加する交流高圧電源、７８は電極ローラ
上の現像剤をかきおとすポリエステルフィルム製のスク
レーパ、７９は感光体上の現像剤像を紙に転写する転写
コロナ帯電器である。感光体６７表面での磁束密度は８
００Ｇsで、電極ローラ７５表面での磁束密度は８００
Ｇsである。固定磁石６８の磁極は電極ローラの最近接
位置より上流側に２０゜の角度をもたせて設定し、固定
磁石７６の磁極は感光体６７の最近接位置より下流側に
２０゜の角度をもたせて設定した。感光体６７の直径は
３０ｍｍで、周速６０ｍｍ／ｓで回転させ用いた。現像
剤はスチレンアクリル樹脂９３％にカーボンブラック５
％、オキシカルボン酸金属錯体２％よりなり、さらにコ
ロイダルシリカを０．４％外添した平均粒径５μｍのも
のを用いた（いずれも重量％）。キャリアには、表面を
シリコン樹脂でコートした粒径１００μｍのフェライト
粉を用いた。

【００５６】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下図１０を用いてその動作を説明する。感光体
６７をコロナ帯電器６９（印加電圧−４ｋＶ、グリッド
７０の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。
この感光体６７にレーザ光７１を照射し静電潜像を形成
した。このとき感光体の露光電位は−１００Ｖであっ
た。この感光体６７表面上に、磁性２成分現像剤７３を
現像剤溜め７２内で磁力により付着させた。次にこの現
像剤を現像剤量規制板７４によって厚さ１ｍｍに規制し
たのち、感光体６７と１ｍｍの距離を離して設置された
電極ローラ７５の前を通過させた。このとき、感光体６
７の未帯電域の通過時には、電極ローラ７５には交流高
圧電源７７により、＋１００Ｖの直流電圧を重畳した５
００Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク １ｋＶ）の交流電圧
（周波数５００Hz）を印加した。その後、−５００Ｖに
帯電し静電潜像を書き込んだ感光体６７の通過時には、
電極ローラ７５には交流高圧電源７７により、−３５０
Ｖの直流電圧を重畳した５００Ｖ0-p（ピーク・ツー・
ピーク １ｋＶ）の交流電圧（周波数５００Hz）を印加
した。すると感光体６７と電極ローラ７５との間では現
像剤が前後左右に激しく運動し、最終的には、感光体６
７上に画像部のみにネガポジ反転した現像剤像が残っ
た。矢印方向に回転する電極ローラ７５に付着した現像
剤は、スクレーパ７８によってかきとり、再び現像剤溜
め７２内に戻し次の像形成に用いた。こうして感光体６
７上に得られた現像剤像を、紙（図示せず）に、転写帯
電器７９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、現像剤の刷毛目や現像剤の飛
び散りなどがなく３２本／ｍｍの画線をも再現した極め
て高解像度の画像が得られた。

【００５７】（具体的実施例７）図１１において、８０
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、８１は感光体８０と同軸で固定
された磁石で、８２は感光体をマイナスに帯電するコロ
ナ帯電器、８３は感光体の帯電電位を制御するグリッド
電極、８４は信号光、８５は現像剤溜め、８６は磁性１
成分現像剤、８７は感光体８０とギャップを開けて設定
した非磁性電極ローラ、８８は電極ローラ８７の内部に
設置された固定磁石、８９は電極ローラ８７に電圧を印
加する交流高圧電源、９０は電極ローラ上の現像剤をか
きおとすポリエステルフィルム製のスクレーパ、９１は
感光体上の現像剤像を紙に転写する転写コロナ帯電器で
ある。９２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
ーラとの間でのつまりが発生するのを防止するためのダ
ンパーである。感光体８０表面での磁束密度は６００Ｇ
sである。電極ローラ８７表面での磁束密度は８００Ｇs
である。感光体内部の磁力より電極ローラ内部の磁力の
方を強くして搬送性を向上させた。また図中に示す固定
磁石８１の磁極角θは１５゜に設定した。感光体８０の
直径は３０ｍｍで、周速６０ｍｍ／ｓで図中の矢印方向
に回転させ用いた。電極ローラ８７の直径は１６ｍｍ
で、周速４０ｍｍ／ｓで感光体の進行方向とは逆方向
（図中の矢印方向）に回転させ用いた。感光体８０と電
極ローラ８７とのギャップは３００μｍに設定した。

【００５８】磁性１成分現像剤には粒径５μｍの微粒子
絶縁性磁性１成分現像剤を用いた。磁性１成分現像剤の
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１％外添して用い
た（いずれも重量％）。

【００５９】感光体８０をコロナ帯電器８２（印加電圧
−４．５ｋＶ、グリッド８３の電圧−５００Ｖ）で、−
５００Ｖに帯電させた。この感光体８０にレーザ光８４
を照射し静電潜像を形成した。このとき感光体の露光電
位は−９０Ｖであった。この感光体８０表面上に、現像
剤８６を現像剤溜め８５内で磁力により付着させた。次
に感光体８０を電極ローラ８７の前を通過させた。感光
体８０の未帯電域の通過時には、電極ローラ８７には交
流高圧電源８９により、０Ｖの直流電圧を重畳した７５
０Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク １．５ｋＶ）の交流電
圧（周波数１ｋＨｚ）を印加した。その後、−５００Ｖ
に帯電し静電潜像が書き込まれた感光体８０の通過時に
は、電極ローラ８７には交流高圧電源８９により、−３
５０Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-p（ピーク・ツ
ー・ピーク １．５ｋＶ）の交流電圧（周波数１ｋＨ
ｚ）を印加した。すると感光体８０の帯電部分に付着し
た現像剤は電極ローラ８７に回収され、感光体８０上に
は画像部にのみネガポジ反転した現像剤像が残った。矢
印方向に回転する電極ローラ８７に付着した現像剤は、
スクレーパ９０によってかきとり、再び現像剤溜め８５
内に戻し次の像形成に用いた。現像剤溜め８５内の現像
剤の循環の様子は破線矢印で示した。こうして感光体８
０上に得られた現像剤像を、紙（図示せず）に、転写帯
電器２０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、横線の乱れや現像剤の飛び散
りなどがなくベタが均一で濃度が１．５の３２本／ｍｍ
の画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像が得ら
れた。

【００６０】（具体的実施例８）同じく図１１を用い
て、Ａ４サイズの用紙を縦送りにプリントする装置（印
字幅２１０ｍｍ）について説明する。帯電器８２による
感光体８０の帯電幅は２２０ｍｍ、感光体８０内部の固
定磁石８１の着磁幅は２１０ｍｍに設定した。このとき
感光体８０上の現像剤の付着幅は２１６ｍｍ程度であっ
た。 電極ローラ８７の内部に設置された固定磁石８８
の着磁幅は２１４ｍｍにした。感光体８０は周速６０ｍ
ｍ／ｓで図中の矢印方向に回転させ用いた。電極ローラ
８７の直径は１６ｍｍで、周速８０ｍｍ／ｓで感光体の
進行方向とは逆方向（図中の矢印方向）に回転させ用い
た。感光体８０と電極ローラ８７とのギャップは３００
μｍに設定した。

【００６１】磁性１成分現像剤には粒径８μｍの微粒子
絶縁性磁性１成分現像剤を用いた。磁性１成分現像剤の
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１％外添して用い
た（いずれも重量％）。

【００６２】感光体８０をコロナ帯電器８２（印加電圧
−４．５ｋＶ、グリッド８３の電圧−５００Ｖ）で、−
５００Ｖに帯電させた。この感光体８０にレーザ光８４
を照射し静電潜像を形成した。このとき感光体の露光電
位は−９０Ｖであった。この感光体８０表面上に、現像
剤８６を現像剤溜め８５内で磁力により付着させた。次
に感光体８０を電極ローラ８７の前を通過させた。感光
体８０の未帯電域の通過時には、電極ローラ８７には交
流高圧電源８９により、０Ｖの直流電圧を重畳した７５
０Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク １．５ｋＶ）の交流電
圧（周波数１ｋＨｚ）を印加した。その後、−５００Ｖ
に帯電し静電潜像が書き込まれた感光体８０の通過時に
は、電極ローラ８７には交流高圧電源８９により、−３
５０Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-p（ピーク・ツ
ー・ピーク １．５ｋＶ）の交流電圧（周波数１ｋＨ
ｚ）を印加した。すると感光体８０から電極ローラ８７
に向かって現像剤が回収され、感光体８０上には画像部
のみにネガポジ反転した現像剤像が残った。矢印方向に
回転する電極ローラ８７に付着した現像剤は、スクレー
パ９０によってかきとり、再び現像剤溜め８５内に戻し
次の像形成に用いた。こうして感光体８０上に得られた
現像剤像を、紙（図示せず）に、転写帯電器９１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、感光体両端部の未帯電領域に現像剤が磁力で
吸着されることがないので、感光体の両側に現像剤が帯
状に付着することもなく、連続枚数プリントしても装置
内が現像剤で汚染されることはなかった。

【００６３】（具体的実施例９）図１２において、９３
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、９４は感光体９３と同軸で固定
された磁石で、これによる感光体表面における最大磁束
密度は８００Ｇｓである。９５は感光体をマイナスに帯
電するコロナ帯電器、９６は感光体の帯電電位を制御す
るグリッド電極、９７は信号光、９８は現像剤溜め、９
９は平均粒径約１０μｍのマイナス帯電性磁性１成分現
像剤、１００は現像剤ガイドである。１０１は内部に固
定磁石１０２を有するアルミニウム製の電極ローラ、１
０３は電極ローラに電圧を印加する交流高圧電源、１０
４は電極ローラ上の現像剤をかきおとすポリエステルフ
ィルム製のスクレーパ、１０５は感光体上の現像剤像を
紙に転写する転写コロナ帯電器である。固定磁石９４は
現像剤溜め９８に対向する部分で磁極が形成されてい
る。さらに現像剤溜め９８の感光体９３に対向した開口
部１０６の幅Ａは、約１５mmに設定されている。ここで
いう幅Ａは、感光体９３と電極ローラ１０１の最近接部
から現像剤溜め端部１０７までの距離を感光体９３の表
面に沿って計った距離である。感光体９３の直径は３０
ｍｍで、周速１２０mm/sで回転させた。電極ローラ１０
１は周速１００mm／ｓで、矢印方向に回転させた。１０
８は転写後感光体上に残った現像剤を清掃するクリーナ
である。

【００６４】用いた磁性１成分現像剤の構成は、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％）。

【００６５】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
９３をコロナ帯電器９５（印加電圧−４kV、グリッド９
６の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。こ
の感光体９３にレーザ光９７を照射し静電潜像を形成し
た。このとき感光体の露光電位は−１００Ｖであった。
この感光体９３表面上に、磁性１成分現像剤９９を現像
剤溜め９８内で磁力により付着させる。このとき現像剤
はおおよそ−３μC/gに帯電していた。次にこの現像剤
層が付着した感光体９３を電極ローラ１０１の前を通過
させた。この電極ローラ１０１は感光体９３と３００μ
ｍの距離を開け設置した。電極ローラ１０１には高圧電
源１０３により、図６に示す波形の、−３００Ｖの直流
電圧を重畳した４００Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク ８
００Ｖ）の交流電圧（周波数３００Hz）を印加した。感
光体９３上の現像剤層は感光体９３と電極ローラ１０１
との間を運動し、次第に非画像部の現像剤は電極ローラ
１０１側に移り、感光体９３上には画像部にネガポジ反
転した現像剤像が残った。矢印方向に回転している電極
ローラ１０１上に付着した現像剤は、スクレーパ１０４
によってかきとり、再び現像剤溜め９８内に戻し次の像
形成に用いた。こうして感光体９３上に得られた現像剤
像を、紙（図示せず）に、転写帯電器１０５によって転
写した後、定着器（図示せず）により熱定着した。転写
後の感光体表面は、クリーナ１０８で清掃され、再びコ
ロナ帯電器９５で帯電し、次の像形成工程に用いた。そ
の結果、現像剤の飛び散りなどのないシャープな画像が
得られた。

【００６６】（具体的実施例１０）図１３の構成は本発
明の電子写真装置をアナログ複写機に応用した実施例
で、図１２の構成とは、感光体を露光する光学系、現像
剤が感光体と逆極性の帯電性を有する点、及び電極ロー
ラにかける電圧等が異なる。他の構成は図１２と同じで
ある。同様の要素には図１２と同一の番号を付してい
る。用いる現像剤９９は、スチレンアクリル樹脂６８％
に、フェライト２５％、カーボンブラック５％、ニグロ
シン染料２％よりなり、さらにコロイダルシリカを１％
外添して用いた（いずれも重量％）。

【００６７】感光体９３の帯電は図１２の場合と同様で
ある。１０９は原稿台で、この上におかれた原稿を光源
１１０で照らしながら、等速ミラー１１１と半速ミラー
１１２、１１３で走査すると、原稿の反射光がレンズ１
１４及びミラー１１５を経て感光体９３上に像を結び、
感光体の移動につれて潜像を形成していく。

【００６８】現像剤９９に静電潜像が形成された感光体
９３を通過させると、現像剤９９は感光体表面に吸着さ
れ、さらに電極ローラ１０１を通過すると画像部の現像
剤のみが電極ローラ１０１を通過して、感光体９３上に
ポジの正規現像剤像を得た。この時電極ローラに印加す
る電圧は図１２の場合と異なり、図１４に示すように−
１５０Ｖの直流電圧を重畳した４００Ｖ0-p（ピーク・
ツー・ピーク ８００Ｖ）の交流電圧（周波数３００H
z）である。

【００６９】得られた現像剤像を、紙（図示せず）に転
写帯電器１０５によって転写した後、定着器（図示せ
ず）により熱定着した。一方、転写後、再びコロナ帯電
器９５で感光体９３を帯電し、次の像形成工程に用い
た。その結果、現像剤の飛び散りなどのないシャープな
画像が得られた。

【００７０】なお上記の実施例は１成分磁性現像剤を用
いたものであるが、本発明はキャリヤを用いた２成分磁
性現像剤でも同様に応用できるものである。

【００７１】

【効果】本願発明によれば構成が簡単でしかも高画質の
電子写真方法および装置を提供することが出来るうえ
に、高速プロセスに対応できる優れた電子写真装置を提
供出来。さらに本願発明は、小型長寿命で装置内に現像
剤の汚染の発生しない電子写真装置をも提供可能なるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来方法と本発明との技術思想の差異を説明し
た説明図

【図２】本発明の作用を説明する説明図

【図３】本発明の作用を説明する説明図

【図４】本発明の別の作用を説明する説明図

【図５】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６】本発明の第１および第９の実施例に用いる交流
電圧の波形を示す概略図

【図７】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８】本発明の第３および第４の実施例における電子
写真装置の構成図

【図９】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１０】本発明の第６の実施例における電子写真装置
の構成図

【図１１】本発明の第７および第８の実施例における電
子写真装置の構成図

【図１２】本発明の第９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１０の実施例における電子写真装
置の構成図

【図１４】本発明の第１０の実施例に用いる交流電圧の
波形を示す概略図

【符号の説明】

８０ 感光体 ８１ 固定磁石 ８２ コロナ帯電器 ８３ グリッド電極 ８４ レーザ露光 ８５ 現像剤溜め ８６ 磁性現像剤 ８７ 電極ローラ ８８ 固定磁石 ８９ 交流高圧電源 ９０ スクレーパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平3−345990 (32)優先日 平３(1991)12月27日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−346128 (32)優先日 平３(1991)12月27日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−18616 (32)優先日 平４(1992)２月４日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定磁石を内包し移動する静電潜像保持
   体と、現像剤溜めと、磁性現像剤と、前記静電潜像保持
   体と間隙を介して設置された電極ローラ、とを有する電
   子写真方法であって、磁性現像剤を静電潜像保持体より
   除去する力が、前記静電潜像保持体と電極ローラとの間
   を結ぶ磁力と、前記静電潜像保持体と前記電極ローラと
   の間を結ぶ静電力との合力である電子写真方法。
2. 【請求項２】 電極ローラが内部に固定磁石を有し、前
   記固定磁石の極性が静電潜像保持体内部の固定磁石の極
   性と逆極性であって、静電潜像保持体に静電潜像を形成
   した後、現像剤溜め内に位置する前記静電潜像保持体表
   面に磁性現像剤を磁気的に吸引付着させ、さらに前記電
   極ローラに前記現像剤を対向させ、前記電極ローラに交
   流電圧を印加し、前記静電潜像保持体の非画像部に付着
   した現像剤を回収する請求項１記載の電子写真方法。
3. 【請求項３】 固定磁石を内包し移動する静電潜像保持
   体と、前記静電潜像保持体の表面に磁性現像剤を供給す
   る供給手段と、少なくとも前記固定磁石の一部に対向し
   た位置で、かつ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を有する
   構成であって、前記静電潜像保持体上の非画像部の現像
   剤を除去する電圧を前記電極ローラに印加する手段を有
   することを特徴とする電子写真装置。
4. 【請求項４】 電極ローラが磁性体である請求項３記載
   の電子写真装置。
5. 【請求項５】 電極ローラが内部に固定磁石を有する非
   磁性ローラである請求項３記載の電子写真装置。
6. 【請求項６】 磁性現像剤が現像剤とキャリアとよりな
   る２成分磁性現像剤である請求項３記載の電子写真装
   置。
7. 【請求項７】 磁性現像剤が１成分磁性現像剤である請
   求項３記載の電子写真装置。
8. 【請求項８】 固定磁石を内包し移動する静電潜像保持
   体と、現像剤溜めと、電極ローラとを有する電子写真装
   置に於て、前記電極ローラが前記静電潜像保持体と間隙
   を介して設置され、交流電圧を印加され、かつ静電潜像
   保持体の進行方向と逆方向に回転する構成であって、前
   記静電潜像保持体に静電潜像を形成した後、前記現像剤
   溜め内に位置する前記静電潜像保持体表面に磁性現像剤
   を磁気的に吸引付着させ、さらに前記電極ローラに対向
   させる構成の電子写真装置であって、前記静電潜像保持
   体内部の固定磁石の磁極位置が、前記静電潜像保持体の
   前記電極ローラとの最近接位置よりも上流側に位置する
   構成の電子写真装置。
9. 【請求項９】 固定磁石Ａを内包し移動する静電潜像保
   持体と、現像剤溜めと、電極ローラとを有する電子写真
   装置に於て、前記静電潜像保持体に静電潜像を形成した
   後、前記現像剤溜め内で静電潜像保持体表面に磁性現像
   剤を磁気的に吸引付着させ、前記電極ローラにより前記
   静電潜像保持体上の非画像部の現像剤を除去する構成の
   電子写真装置であって、前記電極ローラは、前記固定磁
   石Ａと反対極性の固定磁石Ｂを内包する非磁性体より構
   成され、前記静電潜像保持体内部の固定磁石Ａの磁極位
   置が前記静電潜像保持体と電極ローラとの最近接位置よ
   りも上流側に位置し、前記電極ローラ内部の固定磁石Ｂ
   の磁極位置が前記静電潜像保持体と前記電極ローラとの
   最近接位置あるいは下流側に位置し、前記静電潜像保持
   体と間隙を介して設置され、交流電圧が印加される構成
   の電子写真装置。
10. 【請求項１０】 固定磁石を内包し移動する静電潜像保
    持体と、現像剤溜めと、電極ローラとを有する電子写真
    装置であって、前記静電潜像保持体に静電潜像を形成し
    た後、前記現像剤溜め内に位置する前記静電潜像保持体
    表面に磁性現像剤を磁気的に吸引し付着させ、さらに前
    記電極ローラにより静電潜像を現像する構成の電子写真
    装置であって、前記電極ローラが、前記静電潜像保持体
    と間隙を介して設置され、交流電圧が印加され、進行方
    向が前記静電潜像保持体の進行方向と逆方向であり、移
    動速度が前記静電潜像保持体の移動速度の同速以下であ
    ることを特徴とする電子写真装置。
11. 【請求項１１】 帯電装置と、固定磁石を内包し移動す
    る静電潜像保持体と、現像剤溜めと、前記静電潜像保持
    体と間隙を介して設置された電極ローラとを有する電子
    写真装置に於て、前記静電潜像保持体を前記帯電装置で
    もって帯電し静電潜像を形成した後、前記現像剤溜め内
    に位置する前記静電潜像保持体表面に磁性現像剤を磁気
    的に吸引付着させ、さらに前記電極ローラに前記現像剤
    を対向させ、前記電極ローラに交流電圧を印加し、静電
    潜像を反転現像する構成の電子写真装置であって、前記
    帯電装置による前記静電潜像保持体の帯電幅が前記固定
    磁石の着磁幅よりも広いことを特徴とする電子写真装
    置。
12. 【請求項１２】 固定磁石を内包し移動する静電潜像保
    持体と、現像剤溜めと、電極ローラとを有する電子写真
    装置に於て、前記電極ローラが前記静電潜像保持体と間
    隙を介して設置され、交流電圧を印加され、かつ静電潜
    像保持体の進行方向と逆方向に回転する構成であって、
    前記静電潜像保持体に静電潜像を形成した後、前記現像
    剤溜め内に位置する前記静電潜像保持体表面に磁性現像
    剤を磁気的に吸引付着させ、さらに前記電極ローラに対
    向させる構成の電子写真装置であって、前記固定磁石の
    静電潜像保持体表面における最大磁束密度が３００ガウ
    ス以上である電子写真装置。
13. 【請求項１３】 固定磁石を内包し移動する静電潜像保
    持体と、前記静電潜像保持体の表面に対向し前記固定磁
    石により磁気的に吸引させて磁性現像剤を供給する現像
    剤溜めと、前記供給部に対し静電潜像保持体移動方向の
    下流側で静電潜像保持体の表面と所定の間隙を有して設
    けられ、電圧を印加して前記静電潜像保持体上の不要現
    像剤を回収する、回転する電極ローラを有する電子写真
    装置であって、前記現像剤溜めの静電潜像保持体との接
    触部の静電潜像保持体移動方向の幅が５ｍｍ以上である
    電子写真装置。
14. 【請求項１４】 反転現像方式を用いた電子写真方法に
    於て、固定磁石を内包し移動する静電潜像保持体と、現
    像剤溜めと、前記静電潜像保持体と間隙を介して設置し
    た電極ローラとを有する電子写真方法であって、かつ前
    記静電潜像保持体を帯電し、露光し静電潜像を形成した
    後、前記現像剤溜め内に位置する前記静電潜像保持体表
    面に磁性現像剤を磁気的に吸引し前記現像剤を付着さ
    せ、前記電極ローラに前記現像剤を対向させ、前記電極
    ローラに電圧を印加し静電潜像を現像する電子写真装置
    であって、現像剤を現像するための電圧の印加が静電潜
    像保持体帯電域の前記電極ローラ対向位置通過時である
    ことを特徴とする電子写真方法。
15. 【請求項１５】 電極ローラに印加する電圧が直流電圧
    を重畳した交流電圧であって、静電潜像保持体未帯電域
    の通過時には静電潜像保持体を現像しない直流電圧を重
    畳した交流電圧を印加し、静電潜像保持体帯電域の通過
    時には静電潜像の現像に適した直流電圧を重畳した交流
    電圧を印加することを特徴とする請求項１４記載の電子
    写真方法。
16. 【請求項１６】 固定磁石を内包し移動する静電潜像保
    持体と、前記静電潜像保持体表面に静電潜像を形成した
    後、前記静電潜像を磁性現像剤で現像する手段と、現像
    された現像剤像を転写材に転写する手段とを有し、かつ
    前記固定磁石の少なくとも１部は、転写後の静電潜像保
    持体表面に残留する磁性現像剤を静電潜像保持体表面か
    ら反発するように作用する磁界を形成せしめるように構
    成した電子写真装置。