JPS589157A - 磁気ブラシ現像方法 - 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】 本発明は一成分磁性トナーを用いた磁気ブラシ現像方法
および装置に関する。更に詳しくは、磁気ブラシにて静
電潜像を摺擦し現像する現像方法において、該磁気ブラ
シを構成するトナ一層の帯電電荷を単一極性に揃え、且
つ十分な電荷を付与する方法並びに装置に関する。

−成分磁性トナーを用いた現像システムには、一般に大
別して、１０１１Ω国以下の低抵抗型トナーを用いるも
のと、１０　Ω１以上の高抵抗（絶縁）！！）ナーを用
いるものがある。低抵抗蓋トナーへの帯電は、誘電現像
法によシ容易に行われるが、電荷がリークするため転写
効率が低く、加えて転写の際の電荷交換によシ、転写師
に画像周辺部のトナーの乱れを生ずる。このは、絶縁処
理紙を用いる必要がある。

高抵抗部トナーは、逆に転写は容易であるが、十分な現
像、転写性を得るＫは、何らかの方法でトナーに電荷を
付与する必要があり、電荷注入電極より電荷を注入する
方式や摩擦帯電部材を設は摩擦帯電を高効率化する方法
等が提案されている。

電性注入方式は、現像ロール又はトナー供給ロールに近
接してトナ一層に接する様に設は九′を極に電圧を印加
してトナーに電荷を付与する方式であ如、多くの場合電
極はトナ一層厚規制部材で着用される。この方式は構造
が（資）易であり、また電極に印加する電圧の極性を遣
ぶ事により、トナーに付与する電荷の極性を自由に変え
る事ができる５等の利点を有している。しかしながら電
荷が付与されるのはトナ一層の上層部のトナーのみであ
り、トナー同志の摩擦で生じた逆極性トナーがトナ一層
中に存在しており、この逆極性トナーが背景部に付着し
てカブリ音生じたり、また極性の異なるトナー同士が付
着してチェーンを形成し、チェーンのままで現像される
為、画像の切れが悪くなるという問題がおる、。

摩擦帯電によるものには、トナーと現像ロールスリーブ
との摩擦によるものや、別個に摩擦帯電部材を設けて摩
擦帯電効率を高めるものが提案されているが、トナー同
士も摩擦帯電する為にトナ一層中に逆極性トナーが存在
し、前記の如き画質上の欠点を有している０また摩擦帯
電部材がトナ一層を摺擦する平板等で構成されていると
、誼帯電部材にトナーが付着することにより摩擦量°゛
コ効率が低下し、トナー帯電量が不足し、低現像濃度と
なってしまう。これを防ぐ為に帯電部材を清掃する機構
を付加する事も提案されているが、清掃機構を設けると
装置が複雑化し信頼性の低下が生じる０岸擦帯電におい
ては、トナ一層を薄層化する事も有力な方法の一つであ
る０すなわち、トナー担持体上に形成するトナ一層厚を
藩くすることにより、トナー粒子がスリーブや他の摩擦
帯電部材と接触する回数が増加し、摩擦帯電効率が高め
られるばかりでなく、トナー粒子相互の衝突−より生じ
る逆極性に帯電したトナーが減少し、骸トナ一層中のト
ナーは単−極性且つ高電荷管度に帯電する。−！ｌ九こ
れに電荷注入を併用すると帯電効率は更に高められるｏ
しかしながら薄層に形成されたトナ一層を有する磁気ブ
ラシで静電潜像を現像するＫは、現像ロールと感光体を
トナ一層厚以下の微小な間隙を隔てて、精度良く保持す
る機構を有するか、あるいは魂ｇ１部でトナーを揺乱せ
しめる何らかの手段を設ける必要がおり、装置の複雑化
とそれに伴う信頼性の低下やコストアップを防ぐことが
できない。

本発明は上記これらの問題に鑑み、簡ａな機構で現像ロ
ール上に単−極性且つ高電荷密度のトナ一層を十分な層
厚で形成する方法、並びにこうして得られる磁気ブラシ
で感光体を摺擦することにより良好な現像を得る現像装
置を提供するものである。

このような単−極性且つ高電荷密度に帯電し友トナーを
厚層に形成することは以下に述べる方法により達成され
る（第１図参照）：ｔ　搬送速度ｖ１　でトナーを搬送
する第１の面上にトナー薄層（厚さｔｘ）を形成し、摩
擦帯電又は電荷注入と摩擦帯電により単−極性且つ高電
荷密度にトナーを帯電する； ２、搬送ＩＪｆ、　Ｖ、　（Ｖ、＜Ｖ、）　ナルＭ　２
　Ｏｉｊ上Ｋ　）ナ一層を移す； 五　トナー薄層が積み重ねられ概ね速度比の倍率の層厚
の単−極性且つ高電荷密度に帯電したトナーよりなるト
ナー１ｍ　（厚さｔｚ）を得る０この時ｔ　２　＝　ｔ
　Ｉ　Ｘ　ｖｌ　／Ｖｚ　　となる。

従来の現像装置においては、トナ一層厚の調整はトナ一
層厚規制部材とトナ一層担持体との間の間隙幅をかえる
事により行なわれたが、本発明による現像装置に−おい
ては、Ｍｌの搬送面と＠２の搬送面の搬送速度比を変化
させる事によりトナ一層厚を変える事が出き調整を容易
に行う事が可能である。

本発明による現像方法および現像装置を実施例により以
下に説明する。

第２図は第１の実施例の側面断面の概略図である。第２
図において１は感光体、２は内部に固設した磁石群２ａ
を有し、外周部が回動自由に支持され先非磁性スリーブ
２ｂからなる現像ロールである。５は現像ロールに近接
して配置されたトナー供給ロールであシ、内部に固設さ
れた磁石群５ａ−を有し、外周部は回動自由に支持され
た非磁性スリーブ３ｂにより構成されている。

図の矢印の様に現像ロールスリーブ２ｂは感光体１と逆
に反時計方向に速度Ｖ、で回転してお夛、トナー供給ロ
ールスリーブ３ｂはスリーブ２ｂと同じ反時計方向に、
そしてスリーブ２ｂよシも速い速度■１で回転している
。ホッパー６内に貯えられたトナ一層よトナー供給ロー
ル３内の磁石群３ａの磁力に吸引され、スリーブ３ｂの
回転に伴いトナ一層厚規制部材４に送られ均一な薄層（
層厚２０〜１００μ襲）を形成する。この時トナーは揺
乱され摩擦帯電するのであるが、帯電効率は厚層（５０
０μ〜）の場合と比べて約５倍以上高くなり、９〜１１
μｅ／ｌに達する。

この摩擦帯電効率を更に高める為、スリーブ３ｂやトナ
一層厚規制部材は摩擦帯電列上トナーを希望する極性に
帯電せしめる側にあり、且つトナーと離れている材料を
用いることが望ましい。

またトナ一層厚規制部材に所望する極性の電圧を印加し
て注入電極として用いたり、別個に電極を設けるなどす
れば帯電効率は更に高められる。この様にしてトナー供
給ロール５上に形成され九トナ一層はスリーブ５ｂの回
転に１９現像ロール２の近傍に搬送され、トナーはマグ
ネット２ａの磁力に吸引されトナー供給ロール３から現
像ロール２に移動する。現像ロールスリーブ２ｂのトナ
ー搬送速度（第２の搬送速度）■、はスリーブ５ｂによ
る搬送速度（第１（Ｄｌｋ送速ｒｔ＞ｖ＊に比べて小さ
い為にトナーは積層され、現像ロール２上のトナ一層厚
はトナー供給ロールｓ上よりも厚くなる。ここで現像ロ
ール２上のトナ一層Ｊ１１Ｌｔ、）ナー供給ロール３上
の層厚ｔ′１この様に両者の速度比を変える事により所
望する層厚の単°−極性且つ高電荷密［Ｋ帯電し九トナ
一層を得る事ができる。

第４図に本実施例によるトナ一層厚と逮直此の関係をグ
ラフで示した。層厚ａｌ！ｔね速度比に比例しているが
、速度比が１０を越えると積層されて成るトナ一層厚に
ムラを生じてばらつきが出始め、これが現像されて画像
品位を賂してしまう為１〜１０倍が適轟である。また、
第一の搬送面上のトナ一層厚の薄い方が帯電の電荷密度
は高く、２０〜１００Ｊ１１１１．が望ましい。

現像ロール２上に形成されたトナ一層はスリーブ２ｂの
回転により現像領域に搬送され、現像に供された後、再
びトナー供給ロールＳ上に移動シ、スクレーバー５を経
てホツノ＜−６にもどされる。スクレーノ（−５はトナ
ーの帯電の履歴を消す働きと、トナー供給ロールスリー
ブ５ｂ表面を清掃し摩擦帯電効率を高める働きとを爺ね
ている。

！グネツ）２ｍ、３ｍは図の如き円筒状磁石に着磁した
ものに限るものではなく、ブ諺ツクに！Ｉ磁石を組み込
んだ構造のものでも良い０ま先車極配置パターンも第２
図に示したものに限るものではないが、トナー供給ロー
ル５と現像ロール２が近接しトナーが移動する所におい
ては、元来トナーのある側、即ち供給ロール側の磁極位
置が極（Ｎ１＊　ｓｔ）間で移動して行く側、即ち現侭
日−ル儒が極（Ｎ２）上である事が望ましい。また、現
像ロール２とトナー供給ロール５０間に電位差を設ける
事によシ、トナー供給胃−ル５から現像ロール２に移動
するトナーの帯電極性を限定し、更に混入する逆極性帯
電トナー量を減らし、現像ロール２上のトナーの帯電極
性を揃える事もできる。

菖墨図は第２の実施例の側面断面の概略図である。Ｗｔ
Ｓ図において１は感光体、２は内部に回転自由に支持さ
れた磁石群２ａを有し、外周部が回転自由に支持された
非磁性体スリーブ２ｂからな・る現像ロール、７は現像
ロール２の現像面にスリーブ２ｂに接して設けられた非
磁性体からなるカバーである。

現像ロール２のマグネット２ａは感光体１と同一方向に
１またスリーブ２ｂは逆に反時計方向に回転する。ホッ
パー６内のトナーはスリーブ２ｂ及びマグネツ）２ｍの
回転によりｉ乱され摩擦帯電をしながらトナ一層厚規制
部材４に癲られ、ここで均一に薄層化（層厚１．）され
た後トナ一層厚規制部材を通過搬出される。

この時のトナー搬送の速度（第一の搬送速度）はスリー
ブ２ｂの回転速度ｖｂ　　とマグネット２ａの回転によ
るトナー移動速ｆＶａ　の和ｖ１となる。

これがカバー７に到達するとトナーはスリーブ２ｂから
はがされ、カバー７上をマグネツ）Ｏ回転により受ける
力で搬送される。この時カバー７と現像ロール２が離れ
すぎるとマグネット２ａの回転によシ搬送できなくなる
ので注意しなくてはならない。この第２の搬送速ｔＶ−
はスリーブ２ｂ上の移動速度よりも小さい為、カバー７
がスリーブ２ｂＫ接する所でトナ一層が積み重ねられ、
カバー７上のトナ一層厚ｔ、はとのようにして形成され
た単−極性且つ高電荷密度に帯電したトナー厚層は現像
に供された後、スクレーパー５を経て再びホッパー６に
回収される。先の実施例で述べた通り、本実施例におい
てもマグネツ）２ｍは図に示すが如き円筒状磁石及び磁
極バター／に限るものでけない。

以上述べた様に本発明による現俸装置においてはトナー
が十分な電荷を有しており、且つ逆極性に帯電したトナ
ーが非常に少ない為、背景部のカプリがなく、またトナ
ー同士が静電的に付着してチェーンを形成する事がない
為、現像像はエツジの切れの良い鮮明な画像になる。

また、トナ一層厚を厚く形成することができる為、感光
体と現像ロールの間隙を広くすることが可能てあり、間
隙の保持を簡易な機構で答易に行う事ができ信頼性も高
くなる◇ 更に、トナーを薄層に形成してｆｉ＊に用いる方式にお
いては、トナ一層厚規制板はトナ一層担持体と微小な間
隙を隔てて保持されている為、ドナー中に粗粒粉や異物
等が混入すると、上記間隙で目づま）を起こし、形成さ
れたトナ一層にスジ状の白抜は又は凹部を生じ、これが
コピー上においても白抜けとなって現われる問題があつ
九が、本発明においては、薄層形成した状態で唸白スジ
が生じていても、トナ一層を積み東ね厚層を形成する過
程においてトナーが遂行方向に対し直角な方向く拡散す
る為、形成されたトナー厚層にはスジは現われず、従っ
てコピー上にも白抜けが現われることはないという利点
も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による現像方法の原理を示す図であり、
第２図は本発明の［１の実施例を説明する丸めの側面の
断面図であり、ａｌＩＡ図は菖２の実施例の側面の断面
図であり、菖４図は第１と第２の搬送面の速度比と第２
の搬送向のトナ一層厚の関係を示したグラフである。 図中符号： １：感光体、２：現像四−ル、２ａ：磁石群、２ｂ＝非
磁性体スリーブ、３：トナー供給ロール、６ａ：磁石群
、３ｂ：非磁性体スリーブ、４：トナ一層厚規制部材、
５ニスクレーパー、６：ホッパー、７：カバ一部材。 （ほか２名） ｆｓ１１！Ｉ 第　　２　　　図 第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　静電＃儂担持体面に、−成分磁性トナーを保持した
   トナー搬送体を対向せしめて潜儂を現像する現像方法に
   おいて、上記トナー搬送体上に、該搬送体よりも搬送速
   度の大きいトナー供給搬送体を介してトナー貯蔵部より
   トナーを供給し、所定厚さのトナ一層を形成して現像す
   ることを特徴とするｆＡ愉方法。 ２−成分磁性トナーを用いる電子写真現像装置において
   、内部に固定された磁石群を有し、外周り回動自由な非
   磁性体スリーブからなる現像ロールと、内部に固定され
   た磁石群を有し、外周は回動自由な非磁性体スリーブか
   らなり前記現像ロールにトナーを供給する少なくとも１
   本のトナー供給ロールと、前記トナー供給ロールにトナ
   ーを供給するトナー貯蔵部と、トナー供給ロールに供給
   するトナ一層厚を規゛制する部材と、トナー供給ロール
   に接してスクレーバーとを設け、ｓｔＩ記現惚ロールと
   トナー供給ロールのスリーブを同一方向に、且つ現像ロ
   ールの搬送速度よりもトナー供給ロールの飯送装置の方
   が大きい様に１転するようにしたことを特徴とする現像
   装置〇 五　−成分磁性トナーを用いる電子写真現像装置におい
   て、内ｓＫ回動自由な磁石Ｊｌ’Ｆを有し、外周線回動
   自由な非磁性体スリーブからなる現像ロールと、薗記楓
   像ロールにトナーを供給するトナー貯ｔＳと、ｆＡ像ロ
   ールに供給するトナー量を規制する部材と、現像ロール
   に接したスクレーパーと、現像ロールに接して靜電漕像
   担持体に対向し九カバ一部材とを設け、現像ロールの磁
   石−とスリーブとを反対方向に回転せしめる事によ）！
   Ｉ会ロール上の搬送速＊＜第１０搬送速度）と、３Ｊ偉
   ロールから剥離されたカバ一部材上のトナーの腋送速ｆ
   （第２の搬送速度）とが方向は同一で且つ第１の搬送速
   度が第２の搬送速度よりも大きくなるようにしたことを
   特徴とする現像装置。