JPS59121077A

JPS59121077A - 静電潜像現像装置

Info

Publication number: JPS59121077A
Application number: JP57227439A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Ono; 大野　忠義; Tsutomu Saito; 勉斎藤; Hitoshi Yoneda; 米田　等; Akifumi Mori; 昌文森
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-12-28
Filing date: 1982-12-28
Publication date: 1984-07-12

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】［発明の技術分野］この発明は、２成分現像剤を用いた静電潜像現像装置に
関する。

［発明の技術的背景とその問題点］感光体表面に保持された静電潜像を現像する従来の接触
現像法は、多くの欠点が指摘されている。

鉄粉粒子をキャリアとして用いる接触現像法では感光体
表面がキアリアの摺擦によって傷つけられ感光体の寿命
が短かくなる。

又、現像剤定着前に異なる色の現像剤による複数回の現
像を繰り返すカラー電子写真装置において、既現像部の
現像剤が、次段の現像でかきとられてしまい、画質が劣
化してしまった。更に、このかきとられてしまい、画質
が劣化してしまった。

更に、このかきとられた現像剤が他の色の現像器に入り
、混色が生じてしまった。

これらの問題を解決するために、非接触現像法が提案さ
れている。

：　例えば、特開昭５６−１１６０６０号公報に開示さ
れた装置がある。この装置は、第１図にも示されるよう
に、絶縁性非磁性トナー（＋１）を用い、現像ローラＱ
３ｉ及び感光ドラム（１５１を非接触で設け、かつ両者
の間に多孔質電極０ηを配置している。

絶縁性非磁性トナー０１）は、弾性ブレードａ９により
、回転する現像ローラＯＪの表面上に押しつけられ、摺
擦帯電により付着し、現像ローラ（１３）上に薄層を形
成する。

薄層化されたトナー（１１）は、電源（２１）により現
像ローラａ□□□及び多孔質電極０７）の間に発生した
交番電界により、感光ドラム（１５１上の静電潜像に飛
翔し、現像が達成される。

この装置の欠点は、絶縁性非磁性トナー０１）の現像ロ
ーラα印表面上での保持である。

この保持は絶縁性非磁性トナーＯＬ！の帯電電荷に基づ
く鏡像力又は機械的付着力であるため、帯電電荷量が大
きいと、鏡像力が大きくなるので、トナー０υの搬送は
安定するが、トナー０１）が現像ローラ０′５から分離
しに〈〈なシ、現像感度が低下する。

逆に、帯電電荷量が減少すると、鏡像力が低下し、トナ
ーαυは現像ローラ（１３）から分離しやすくなるが、
現像ローラ０漕におけるトナー０１）の搬送が安定せず
、結局画質が劣化する。

したがって、帯電電荷量の厳格な制御が必碧となるが、
これは非常に困難である０又、例えば特開昭５６−１４４５２号公報に開示された
装置がある。この装置は第２図にも示されるように、マ
グネットローラ（ハ）及び導電性スリーブ（ハ）から成
る現像ローラの表面に現像刑罰を保持し、感光ドラム（
ハ）に対して非接触で配置される。感光ドラム翰の表面
には、静電潜像が保持されている。

現像剤（財）は、直流電源０１）及び交流電源（ハ）に
より現像ローラ及び感光ドラム翰の間に発生した電界に
より、現像ローラから飛翔し、感光ドラム器上の静電潜
像を現像する。

この装置では１成分現像剤及び２成分現像剤を用いるこ
とができると記載されている。特に２成分現像剤として
、第３頁右上段第６行目に記載されているように、２成
分磁性現像剤が適用される。

しかし、本発明者等が実験したところによると現像剤の
搬送は安定するのだが、磁気力作用によって生ずる現像
剤の穂立ちむらが生じ、現像が一様にできなかった。

すガわち、現状の非接触現像法では、ｌ成分現像剤及び
２成分現像剤共に現像むらが生していた。

［発明の目的］この発明は、以上の欠点を除去し、現像むらのない静電
潜像現像装置を提供することを目的とする。

［発明の概髪］この発明は、磁気ブラシ法を非接触現像法と組み合わせ
ることを特徴とし、％Ｋ、現像剤を絶縁性磁性粒子及び
絶縁性非磁性粒子とから構成するものである。

［発明の効果］現像剤が絶縁性磁性粒子及び絶縁性非磁性粒子、告から
構成されているので、磁気ブラシが穂立ちの揃ったもの
となる。すると、全ての絶縁性非磁性粒子は、静電潜像
保持体上の表向電位の影響を精度良く受け、現像むらが
生じることがない。

［発明の詳細な説明］次にこの発明の一実施例を詳細に説明する。

この実施例に係る装置は、３色カラープリンタである。

このカラープリンタは、第３図に示されるように３層感
光ドラム（ト）と、第１乃至第３の現像器０？）（檜、
（４υを有する。

第１．第２及び第３の現像器＋４３　、　（４（へ）、
（４っは、後述するように、感光ドラムリ周面に対向し
て設けられ、感光ドラム（９上の静電潜像上にトナーを
飛翔付着させる。

３層高光ドラムｃ９は、導電性基体０７）上に光導電性
層（２）及び透明絶縁層（４１）を１１１次形成してな
る。

このような３層感光ドラム［有］に対して、まず、第１
のランプ（４９）及び第１の帯電器６１）を同時に作用
させ第１帯電を行なう。第１の帯電器６１）により、負
極性の帯電を行う。すると透明絶縁層（４１）表面上に
負の電荷、導電性基体０ηに正の電荷が誘起される。同
時に、第１のランプ（４（至）によシ全面露光を行うと
、光導電性層（３１が導電化され、ここに導電性基体６
７）の正の電荷が注入される０次に、感光ドラムに）の回転に伴い、第２の帯電器ら：
１により暗所において正極性の２次帯電を行う。

すると透明絶縁層（４１）上の一部の負電荷が打ち消さ
れ導電性基体（３ηには負荷電が誘起される。一方、光
導電層Ｑｉの電荷は維持される。全体として、感光ドラ
ム虫の表面電位は、正電位へ変化するが透明絶縁層上に
は負電荷が残っている。

次に、レーザー露光係り最によシ、像路光を行う。

このレーザー露光系５つからのレーザー光は、一定速度
で走査される。しかし、このレーザー光は単にｒＯＪ　
ｒｌＪの画像情報のみならず、色についての情報をレー
ザー光強度として担持している。すなわち、感光ドラム
（ト）上には１色によシ強度の異なるレーザー光が照射
される。

これによって、光導電性層ｃ３１が選択的に導電化され
、光導電性層０Ｉでの正負の電荷の結合が生じる。する
と、この結合の生じた箇所は、表面電位が低下し透明絶
縁層上に残っている負電荷の効果と相まって、表面電位
は正から負の極性に変化する０しかも、感光ドラム［相］に照射されるレーザー光強度
（一定速度で走査しなければ、照射光量、又は照射時間
）により、正負の電荷の結合が変化する。又、強度が強
いほど、感光ドラムに）上の正の表面電位は低下し、負
の表面電位を持つようになる。

この実施例では、白色に対応した画像部には、レーザー
光を照射せず、以下、黒色、青色、赤色に対応した画像
部には順に、レーザー光強度を増していく。

すると、感光ドラム（（５１の表面電位は、白色、黒色
、青色、赤色に応じた領域毎に異なった表面電位を持つ
。レーザ光強度は赤色に応じた領域の表面電位だけが露
光により負になるように制御される。

このような表面電位を有する感光ドラム［相］に対し、
第１の現像器（４３により赤色トナーを用いて赤画像を
現像する。

次に、第２のランプ５７）によりＳ面露光を行う。

すると、赤色トナーにより現像された領域以外は光の照
射を受け、光導電性層Ｏ１が導電化する。前述と同様に
、光導電性層Ｃ（ＩＫ保持されていた正の電荷が、導電
性基体ｍｌの負電荷と結合し、消滅してしまう。よって
、赤画像以外の領域の電位は、全体として低下する。但
し、その電位が負となるのけ、青画像領域のみである。

次に、第２の現像器（４９傾よシ青色トナーを用いて青
画像の現像を行う。この後、第３のランプ６１により、
全面露光を行い、未現像領域の表面電位を低下させる。

この時、負電位となっているのは黒画像に対応した領域
のみである。この領域に対して、第３の現像器（４７）
により、黒色トナーを用いて、現像を行う。

このような現像において、トナーとして絶縁性非磁性粒
子を用い、キャリアとして絶縁性磁性粒子を用いる。非
磁性粒子は、着色可能であり、美しい色が表現できる。

感光ドラム（至）に対して、記録紙−を、感光ドラム（
２）の横方向から搬送させる。記録紙６υは、転写用帯
電器６罎が設けられている位置で、感光ドラム（ト）か
らのトナーの転写を受ける。この後、記録紙むυは、搬
入方向と平行でかつ反対方向に搬出されてい〈０次に１クリーニング装置６９により、感光ドラム轡の表
面の清掃及び除電が行われる。特に、感光ドラム（、旬
の導電性基体（３７）、光導電性層（３９内の電荷も全
て除去される。これ釦よって、新たな記録が行える。

次に、第１１４３　）ｌｌ’器ｆ（３、（４”Ｊ　、　
（４７）Ｋツいて説明する。これらの現像器＋４．１　
、　（６、（４ηは、全て同一構造なので、ひとつの現
像器ｆ４３について説明する。

この現像器（４りは第４図に示されるように、感光ドラ
ムＣ貌に対向して設けられる。現像器（４３１は、容器
（３ｏ）と回転マグネットローラ（３つと、導電性スリ
ーブ（′（ａと、電源（至）とから成る。

容器（３ｏ）には、現像剤が収納される。導電性スリー
ブ０荀は、回転マグネットローラ０つを被覆するように
設けられる。

現像剤は、絶縁性磁性粒子及び絶縁性非磁性粒子とから
成る。絶縁性磁性粒子は、磁性体粉末及び結着剤を主成
分とする。例えば平均粒径１μのフェライト２００重量
部及びスチレン−アクリル共重合樹脂１００重量部を混
合練肉し、冷却後粉砕して分級して得られる。平均粒径
は約２５μである。

この粒子は、従来磁性トナーとして用いられていたが、
この実施例ではキャリアとして用いる。

絶縁性非磁性粒子は、色材及び熱可塑性樹脂を主成分き
する。例えば、スチレン樹脂１００重量部。

カーボンブラック７重量部、黒色染料２重量部、コロイ
ダルシリカ０・５重−を練肉ｌ〜、冷却後、粉砕分級し
て得られる。平均粒径は１３μである。

絶縁性磁性粒子は、キャリアに相当し、その平均粒径は
、ＩＯμ乃至関μが好ましい。平均粒径が１０μ未満で
はキャリアとしての搬送性が低下する。

更に磁力に対し、帯電量の増加が顕著となりトナーであ
る絶縁性非磁性粒子との静電引力が、マグネットローラ
Ｇつへの吸引力よりも強くなる。すると絶縁性磁性粒子
はトナー古典に感光ドラムｃ９上の静電潜像に飛翔し付
着してしまう。

又、絶縁性磁性粒子の平均粒径が印μ以上となると、磁
化の強さは増大し、静電潜像に飛翔してしまうことはな
いが、後述するように現像剤の穂立ちむらが目立ち、現
像むらが生じ１画像品質が劣化する。放電防止のため、
絶縁性磁性粒子の体積抵抗は１０８Ｑ−α以上であるこ
とが好ましい。

絶縁性非磁性粒子は、トナーに相当し、その平均粒径１
ｄ、５μ乃至２５μが好ましい。５μ未満では、流動性
が悪くなり、２５μ以上では画像があれたものとなる。

放電防止上、絶縁性非磁性粒子の体積抵抗は１０１２Ω
・α以上であることが好ましい。

このようなキャリアとしての絶縁性磁性粒子及びトナー
としての絶縁性非磁性粒子から成る現像剤においては、
絶縁性磁性粒子をスリーブに保持する磁気力が、絶縁性
非磁性粒子に作用する静電潜像に向う静電力よりも大き
くなるように、絶縁性磁性粒子の磁化の強さ、絶縁性非
磁性粒子の帯電量の大きさを調整することが必要である
。

このよう表現像剤が、回転マグネットローラＣ３カの回
転に伴ない、感光ドラム特に対向する位置にまで搬送さ
れる。

この時の現像剤の状態を第５図に示す。この実施例の現
像剤のうち、キャリアとしての絶縁性磁性粒子端は、鉄
粉に比較して粒径が均一であり、各々の粒子がマグネッ
トローラＣ３３のマグネットによって直接吸引されるた
め磁気ブラシは穂立ちの揃ったものとなる。

この効果をよシ理解するために、キャリアとして鉄粉を
用いた場合の磁気ブラシ１ｃついて説明する。

キャリアとして鉄粉を使用した磁気ブラシは、第６図に
示されるように一般に不揃いになる。

この原因はマグネットローラ０擾のマグネットの磁力に
より鉄粉キャリアの鎖を生ずるが、この鎖が長く、かつ
不揃であることである。この鎖は、実質的に放射状に立
ってしまい、安定が悪く、くずれてしまう。それで、穂
立ちが不揃いになってしまう。更に、不定形であると穂
立ちの不揃いはより深刻になる。穂立ちの不揃いは穂立
ちに電界を作用させてトナーを飛翔させて現像を行なう
非接触現像法では致命的な欠陥となる。例えば穂立ちが
不揃いになると、特に突出した磁気ブラシにおいて放電
の起こる可能性がある。

更に、トナーが感光ドラム上の静電潜像の表面電位に付
勢されて飛翔していく非接触現像法では穂立ちが不揃い
であると、高い位置の磁気ブラシのトナーは現像に寄与
する可能性が高く、低い位置の磁気ブラシのトナーは現
像（／こ寄与する可能性が低くなる。しだがって、現像
むらが生じてしまう。このような欠点をこの実施例では
除去している。

次に本発明になる現像器による現像プロセスについて説
明する。

背の低い、しかも穂立ちの揃った磁気ブラシの先端には
、トナーである絶縁性非磁性粒子（４０が保持されてい
る。

この粒子（４Ｉには電源ｆ′（０によシミ界が作用する
。

電源（３０は直流電源又は直流電源及び交流電源とから
成り、直流電圧又は直流電圧に交流電圧が重畳された′
電圧が出力される。

この電圧によって電界が生じ、この電界によって絶縁性
非磁性粒子のみが、感光ドラム（ト）の静電潜像上に飛
翔していく。

静電潜像部の電位と非静電潜像部の電位とのコントラス
トが充分ある場合には、直流電圧を印加すれば良い。又
、交流電圧も印加する吉、かぶりのない現像が行える。

交流電圧が印加されると、トナーには交流電界が作用す
る。感光ドラムに）の潜像部に対向するトナーに作用す
る電界は、単に電源１列に基６〈電界のみならず、潜像
部が有する電位による電界をも加わり、第７図に示され
るように々る。

潜像部でのトナーに作用する電界の強さＥｌは、Ｅ（よ
り大きくＥｂより小さくなることが必要である。Ｂｆは
トナーがキャリアより遊離するのに最低必要な電界であ
る。Ｅｂは、感光ドラム（すに付着したトナーが除去さ
れてしまう電界である。Ｅｌがこのような条件を満たす
と、潜像部にトナーが飛翔し現像がなされる。

一方、非潜像部においては、感光ドラムＣＩの電位が、
前述の潜像部とは異なり、トナーに作用する電界は第８
図に示されるようになる。ここでのトナーに作用する電
界の強さＥ２は、Ｅ（よりも小さく、Ｅｂよシ大きいこ
とが必要である。Ｅ２がこの条件を満足すると、非潜像
部にはトナーが付着することなく、かぶシが生じない。

このようにして、非接触によって、現像が彦される。以
上の実施例において、導電性スリーブ（３４）及び感光
ドラム（，９との間隔は、０．０５乃至１１ｎ１Ｎ−が
好ましい。０．０５順未満では導電性スリーブ（３４）
での現像剤の穂立ちむらの影響が出やすい。又、１間以
上であると電源（′灼からの電圧を高くすることが必要
となり、放電又１はソリッドパターンにおける周辺ボケ
などが生じ、画質が劣化する。

又、導電性スリーブＣ］＜、マグネットローラＣ，（２
共に回転させるきより強いトナー搬送力が得られる。

スリーブＣ３４）の回転速度υ５とマグネットローラ０
２の回転速度υ□との関係は、υ５〈υ□となるのが好
ましい。スリーブＣ３４）の回転数は】０乃至１００「
・ｐ−ｍ、マグネットローラ０２の回転数５００乃至３
０００　ｒ・ｐ−ｍが好ましい。マグネットローラ（３
つの回転数が５０ｏｒ・ｐ−ｍ未満になる古、現像むら
を生じる恐れがある。

例えば、スリーブ０４）は４０「・ｐ−ｍ、マグネット
ローラ０りは１５００　ｒ・ｐ−ｍで両者とも同方向に
駆動されたものを用いることができる。電源（イ）はｐ
ｅａｋ　ｔｏ　ｐｅａｋ値１００　Ｖ乃至３０００Ｖ、
周波数５００Ｈｚ乃至５．ＫＨｚの交流電圧又は±１０
０Ｖ〜±１０００Ｖの直流電圧に交流電圧を重畳させた
電圧を印加することができる１、印加電圧値は潜像電位
、非潜像部電位、あるいは両者の関係により、適当に選
択するこきができる。

周波数は、現像部における磁性変化速度との関係考慮し
て決めることができる。

第４図に示される現像装置で、平均粒径約５μの絶縁性
磁性粒子及び平均粒径約１３μの絶縁性非磁性粒子を現
像剤として用い、導電性スリーブ０４）の回転数関「・
ｐ−ｍ、マグネットローラ（３３の回転数１２００ｒ・
ｐ−ｍ　、ｌ！：　Ｌ、スリーブ０４）上の現像剤厚約
１朋、現像剤表面及び感光ドラム（ト）表面との間隙的
１５０μとした。感光ドラム（ト）上の表面電位は、画
像部約５ｏｏｖ、非画像部約１００Ｖニシテ、スリーブ
０４）及び感光ドラム（ト）との間に２００ｖの交流電
圧を印加したところ、濃度むらのない現像が行えた。

３色の場合は、絶縁性非磁性粒子を、赤、青、黒に着色
し、平均粒径は約１３μのカラートナを用いた。絶縁性
磁性粒子の粒径は、赤色用は約２５μ青色用は約３０μ
、黒色用は約５０μのものを用いた。

スリーブ（３４）の回転数、マグネットローラｃ３４の
回転数は、各々３０　ｒ−ｐ−ｍ、１５００ｒ叩・ｍで
ある。現像剤層の厚さは約１龍である。

赤色現像では、感光ドラムリ上の画像部は一５００Ｖ、
非画像部は＋１００ｖ、スリーブＯａ−感光ドラムＯ渇
間に直流電圧−１００■、周波数１，０ＫＨｚ、　Ｐｅ
ａＫｔ。

Ｐｅａｋ値の交流電圧９００Ｖを印加した。青色現像で
は、画像部−７００ｖ、非画像部ＯＶの感光体潜像条件
で、直流電圧−１００Ｖ、周波数１．１ＫＨｚ、　Ｐｅ
ａｋｌｏ　Ｐｅａｋ値１０５　ＫＶの交流電圧を印加し
た。黒色現像では画像部−５５０Ｖ、非画像部ＯＶの感
光体条件で、直流電圧−１００Ｖ、周波数１．３ＫＨｚ
％Ｐｅａ、ｋ　ｔ。

Ｐｅａｋ値］、２ＫＶの交流電圧を印加した。すると、
画１′１Ｊ＋濃度の高い、カプリのない高品質のものが
得られた。また、各現像器への他色現像剤の混入は観察
されなかった。

［発明の他の実施例］次に、現像器についての他の実施例を示す。装置の全体
的構成は、前述の実施例と同一であり、現像器は３個用
いられる。第１乃至第３の現像器（ハ）、　（ａ　、　
（４ηの構造は同一なので、以下の説明では第２及び第
３の現像器（４ｅ　、　（４つについて述べる。

第９図に示されるように、第３の現像器（４′Ｏは、感
光ドラム［有］の真下に配置され、第１乃至第３の現像
器１ａ’Ｌ　、　（４５１、（４ηは、感光ドラム（ト
）の円周に対し連続して半周を占める。

第２の現像器（４５１は、現像ローラ亀η及び現像剤供
給ローラ伺きを有する。

現像ローラｆ６７）は、アルミニウムから成り、表面に
は酸化処理及びサンドブラスト処理が施されており、凹
凸が形成されている。現像剤供給ローラ６１は固定マグ
ネット（図示しない）及び回転可能なスリーブとから成
る。

現像剤供給ローラーは、現像剤が収納されている現像剤
容器συの上部に位置し、スリーブの下半分が現像剤と
絶えず接触している。現像剤は、非磁性粒子及び鉄粉か
ら成り、非磁性粒子は着色が施されているトナーである
。この非磁性粒子は鉄粉との摩擦帯電により電荷を帯び
る。

導電性回転スリーブは、矢印σ騰に示される方向に回転
にする。この回転に伴ない現像剤が搬送される。この時
、例えば鉄製の薄い金属片σ９によシ現像剤が規制され
る。

更に、導電性回転スリーブの回転に伴い、現像剤は現像
ローラ（にηに対向する位置に迄搬送される。

現像供給ローラＩｆｉｌの固定マグネットは、現像供給
ローラ（６１の周面と、現像ローラＣ１ηの周面が最も
近接する位置で、磁気ブラシが立つように配置されてい
る。

すると、磁気ブラシが現像ローラ（６ηの表面に接触す
る。前述のように現ｒ象ローラ６７）は、その局面にサ
ンプラスト処理により、凹凸が形成され、現像剤の搬送
が安定するようになっている。

したがって、磁気ブラシが現像ローラ（６７）の周面と
接触することは何ら構わないばかりか、かえって好まし
い。

第１０＠に示されるように、現像ローラ旬及び現像剤供
給ローラーとの間には第１の交流電源ｑη、第１及びｐ
Ｘ２の直流電源四、　（８１）が設けられてい　　゛る
０現像ローラ伯ηに対しては第１１図の曲線（８３）に示
されるように、接地電位に対して第１の交流電源σのに
よる交流電圧に第１の直流電源四による直流電圧を付加
した偏寄電圧が付加される。

現像剤供給ローラ１１に対しては、第１１図の曲線（８
５）に示されるように、接地電位に対して、第１の交流
電源σηによる交流電圧に、＠１の直流電源（８１）に
よる直流電圧を付加した偏寄電圧が付加される。

但し、第２の直溝電源（８１）からの電圧は、第１の直
流電源−からの電圧より小さく設定すると、現像ローラ
Ｉ？）及び現像剤供給ローラＩ’Ｊとの間に常に一定の
電位差が生じており、常に現像剤供給ローラＩ■から現
像ローラ１７）に向かう一定の電界が生じている。この
電界の作用により現像ローラに接触しているトナーは、
現像剤供給ローラーより現像ローラ６ηに転写・塗布さ
れる。

現像ローラ（６η表面の凹凸トナーの電荷により、トナ
ーは現像ローラ（６？）周面上に付着し、薄層を形成す
る。

トナー転写後、回転スリーブは更に回転し、図示しない
剥離板により鉄粉等がはぎ取られる。この剥離板はマイ
ラ等によシ構成される。

鉄粉等がはぎとられた回転スリーブの周面は、再び現像
剤容器（７１）内の現像剤と接触し、以上の工程を繰り
返す。

現像剤容器（７１）内には、現像剤回収ローラ（７η及
び現像剤供給ローラσ１カτ設けられている。現像剤回
収ローラ６ηは、前述の剥離板の下方に設けられている
。現像剤供給ローラｆｆ！ｆ）は、金属片（７ツの下方
に設けられている。

現像剤回収ローラｑ′？）及び現像剤供給ローラａ０は
共に同一形状をしており、円柱周面上にねじ切りを施し
た形状である。

現像剤容器ｑυにおいて現像剤回収ローラαηの進行方
向側の端部には現像剤補供源としての現像剤溜りがある
。

現像剤回収ローラｆｆ？）は、未使用の現像剤等を現像
剤溜りに搬送し、ここから現像剤供給ローラσ１は、現
像剤を、現像剤容器συ内に搬送する。

一方、トナーが一様に塗布された現像ローラ（６７）は
、第４図の矢印（８１）で示されるように、現像剤供給
ローラ（６陽の回転方向き反対方向に回転する。

この現像ローラ（６ηは、装置筐体に固定された歯車（
８３）を介してモータ（図示しない。）の回転軸と同軸
の歯車（８５）によυ回転される。

現像ローラ（６ηの回転軸は、装置筐体に対して移動で
きるようになっている。

すなわち、現像ローラＧηの回転軸の両端であって感光
ドラム（ト）の画像部が存在しない箇所に、感光ドラム
（慢に接するようにギャップ調整ローラ（図示しない）
が設けられている。

とのローラは、感光ドラム（至）及び現像ローラＧ７）
の距離を一定にするために設けられている。たとえ感光
ドラムリが偏心しても胡像ローラ（６ηの回転軸には感
光ドラム（ト）方向に絶えずバネ（図示しない）による
力を受け、調整ローラが感光ドラム（ト）と接するよう
に移動し、現像ローラ伸η及び感光ドラム［相］間の距
離は一定となる。

現ｆ埃ローラ（にηに対向して感光ドラム（へ）が設け
られる。感光ドラム（管は、第９図の矢印（８７）に示
されるように、対向する位置で、現像ローラ（ト）吉同
一方向に向かって回転する。

このような現像ローラ（ト）及び現像ローラ６ηとの間
にトナーを飛翔させるワイヤ一部（８９）が設けられる
。

このワイヤ一部（８９）は、現像ローラ（６ηの回転軸
に平行に張られ、単一の導電性線材から成る。例えば、
φ０．１のタンステンワイヤから形成し、１　ｒｎｍの
ピッチで８本設けている。このワイヤ一部（８９）の線
材の表面は絶縁材で被覆することにより異常な放電を除
去できる。

このようなワイヤ一部（８９）には第２の交流電源（９
１）及び第３の直流電源（９３）からの電圧を重畳した
電圧が印加される。ただし、これらの電源（９１）。

（９３）の接地電位は、交流電源ｑηの接地電位と同一
とする。

又、第２の交流電源（９１）からの電気信号は第１の交
流電源σ力の電気信号と、周期が同一であるが電圧の振
幅が異なるように設定する。

すると、ワイヤ一部（８９）及び現像ローラ０７）との
間には、交番電界が発生し、現像ローラ伯η上のトナー
がパウダークラウド状になる。

ワイヤ一部（８９）でのトナーは、束縛力がなくカリ、
感光ドラム響上の静電潜像による電位に付勢されて、選
択的に飛翔する。これによって、現像が行われる。

このような非接触現像法において、現像ローラ（Ｉｉ′
７）上に均一の薄層が形成されることが重装であり磁気
ブラシによシ良好に達成される。

又、現像ローラＧηは酸化処理等すると上寿＜約加μの
マイラーフィルムを被覆して、絶縁層と形成しても構わ
ない。

この実施例での現像剤は、前述の実施例と同様にキャリ
アとしての絶縁性磁性粒子及びトナーとしての絶縁性非
磁性粒子から構成される。しかしこの実施例での現像装
置は、キャリアとして鉄粉を用いて良い。

粒径的１００μの鉄粉キャリアに対してトナー比が６重
量％の粒径１３μのトナーからなる２成分現像剤を用い
、導電性スリーブの回転数は２４Ｑｒ−ｐ・ｍとした。

現像ローラａ′ｒＪの回転数は菫「・ｐ−ｍで、現像剤
供給ローラＣ１１のスリーブの回転方向と同方向としで
ある。第２の直線電源（８］）は−５００ｖ、第３の直
流電源（９３）は２００Ｖ　、第２の交流電源（９１）
は周波数１．０ＫＨ７、振幅値２０００Ｖ％第１の直流
電源（７印は１００Ｖ、第１の交流電源！７７）は周波
数１．０　ＫＨｚ、振幅値８００■の交流電圧と設定し
た。また現像ローラ（６ηと電極（８９）の間隙は０．
６龍、電極（＆ｑ）と感光ドラム（ト）の間隙はＱ、４
１１１にとしだ。

現像剤として前述の現像剤にキャリアに対する重量比が
０．３チのコロイダルシリカを添加した、現像剤を用い
ても構わない。先の実施例のうち、電源（９１）　、　
Ｕｎ　、　四の電圧を変えた。また、現像ローラ（６７
）とすて、アルミドラムの表面を約１２μのマイラーフ
ィルムで被覆したものを用いた電源（９１）は、周波数
１．３ＫＨｚ　、振幅値１８００　Ｖ　、電源σカ、σ
ωの出力は１００Ｖの直流電圧に周波数１．３　ＫＨｚ
、振幅値６００■の交流電圧を重畳した電圧配置とした
０コロイダルシリカの添加傾より、より低い印加電圧に
よυ現像ができだ。この時、現像ローラの絶縁層である
マイラーはコロイダルシリカとの摩擦帯電により負極に
、トナーとの摩擦帯電では正極に帯電したが、３者の摩
擦帯電ではトナー、マイラーは負極に帯電した。現像ロ
ーラの絶縁層形成材料としては他に、エポキシ樹脂、Ａ
ＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリスチレンなどの絶縁性樹
脂が好適に利用できる。まだ２成分現像剤としては、鉄
粉キャリアを使用した現像剤の他に、テフロンなどで樹
脂コートされた金属粉キャリアを使用した現像剤や、磁
性体と結着剤樹脂からなる絶縁性磁性キャリアを用いる
こともできる。ワイヤ部（８９）にはワイヤ電極の他に
、薄板に１ｎ〜２龍の丸孔、角孔を開けだもの力どトナ
ーを通過させ得る電極が利用できる。

この実施例でのシリカ粉末は極性制御手段きして働く。

すなわち、トナー、現像ローラの極性を制御して両者が
同極性となるように作用するのでトナーは現像ローラに
弱く付着している。又、トナーは感光ドラムリの静電潜
像の表面電位と反対で、かつ飛翔現像法に適した大きさ
の電荷を帯びている。

極性制御手段形成材料と現像ローラ６η表面の絶縁層形
成材料とトナー材料は、摩擦帯電系列上、極性制御手段
形成材料、絶縁層形成材料、トナー材料の順に並んでい
る。ここでいう帯電系列上の順とは、互いに摩擦帯電し
た時の順であり、単に各形成材料の一成分のみの比較で
はない。

例えば、トナーは一般に色材、結着剤、帯電極性制御剤
よりなシたっており、組成重量比では結着剤が一番多い
が帯電特性については帯電極性制御剤も合せて得られる
ものであり、単に結着剤材料の帯電系列上の順のみでは
本発明でいう帯電系列上の順には合致しない。

極性制御手段形成材料は、帯電系列のマイナスエンド又
はプラスエンドに近い材料から選択することが望ましい
。このような材料としてシリカ粉末の他にポリフッ化エ
チレンなどのポリフッカ物、ポリ塩化ビニル、ポリエチ
レン又はこれらでコーティングしたもの、ナトリウムガ
ラスなどがあげられる。微粒子の粒径さしては１０μ以
下で、トナーの粒径より小さいことが望ましく、特に１
μ以下のものが適する。トーノーーに対する極性制御手
段微粒子の添加率は２％以下が適当であり、０．５チ〜
０．１　％が好適に使用される。２％以上添加すると、
トナーと極性制御手段微粒子の間の付着量が増加し、ト
ナーのみかけ一ヒの帯電量が著るしく減小し飛翔感度に
悪影響を及ぼす。トナーと絶縁層は、極性制御手段の微
粒子との摩擦帯電によって同極性に帯電する材料で構成
されなければならない。

またトナーの帯電能（帯電する能力）が絶縁層より大き
いことが望ましい。これらの関係が維持されていれば、
トナーとしては、熱可塑性樹脂であるスチレン樹脂、ス
チレン−アクリル共重合樹脂、スチレン−ブタジェン共
重合体樹脂、エポキシ樹脂、石油系オレフィン樹脂々ど
に、カーボンブラック、銅フタロシアニンなどのスルホ
ンアミド誘導体染料、アゾ系顔料やアジン系ニグロシン
、トリフェニルメタン系染料、フタノ１シアニン系染料
など有機油溶性染料などからなる粒径５〜２５μの磁気
ブラシ現像法などに常用されている絶縁性非磁性粒子を
利用できる。絶縁層材料としてはポリエチレンテレフタ
レート、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポ
リスチレンなどの絶縁性樹脂が利用できる。また現像剤
の磁性キャリアとしては、通常の２成分磁気ブラシ現像
法で用いられる鉄粉、鋼粉、ｐｅ　−Ｂｉ合金などの粒
径５０μ〜２００μの金属粉や、フェライトなどの磁性
粒子を核とした粒径１０μ〜５０μの絶縁性磁性粒子を
用いることができる。

第１３図に他の実施例を示す。正極に帯電する絶縁性非
磁性黒色粒子（トナー）　（１２０）を表面にエポキシ
樹脂で厚み加μの絶縁層（１２２）を形成した現像ロー
ラ（１２４）にテフロンブレード（１２６）　Ｋ　ｊっ
て押しつけ、トナーの薄層を形成する。トナーは、テフ
ロンブレード（１２６）によって正極に帯電し、また、
エポキシ絶縁層（１２２）も正極に帯電する。トナーと
エポキシ絶縁層との摩擦帯電では、トナーは負極に帯電
した。現像ローラ（１２４）と感光ドラム（へ）の間に
はトナーを通過させ得る電極（１２８）が設置されてお
シ、現像ローラ（１２４）と電極（１２８）の間隙はＱ
、５ｉｍ　、電極（１２Ｂ）と感光ドラム彎との間隙は
０．２　ｍｍに設定した。現像ローラ（１２４）と電極
（１２８）の間に電源（１３０）により電圧を印加する
。電源（１３０）は−２００■　の直流電圧に周波数１
．０ＫＩ（ｚ。

振幅値１５００Ｖの交流電圧を重畳した。この装置では
極性制御手段がテフロンブレードになっている。

感光ドラム（ト）に画像部−６００Ｖ　、非画像部−１
００ｖの静電潜像を形成し、現像したところ、画像濃度
の高い良好な画像が得られた。

以上の説明で明らかなように、この実施例でいう極性制
御手段とけトナー、トナー剤を相持する現像ローラ表面
の絶縁層の両者と接触し、摩擦帯電し、かつトナー、現
像ローラ表面絶縁層、極性制御手段３者の帯電特性の関
係が特許請求の範囲に述べられた関係を満たすものであ
れば、形状、構成にかかわらず用いるこ吉ができる。

［発明の他の実施例］第１２図に示されるように、第４図に示される現像装置
にワイヤー電極（１０２）を設けてもよい。

このワイヤ電極（１０２）及びスリーブＣ３４）上の現
像剤表面との間隙は約５００μ、ワイヤ電極（１０２）
及び感光ドラムリとの間隙は約３００μと設定した。

この現像装置を第９図に示される装置構成のカラープリ
ンタに配置し、現像を行なった。

赤色現像では、画像（露光）部−８００Ｖ、非画像部＋
１００Ｖの潜像条件で、スリーブ（財）−感光ドラム（
至）間に、周波数１．４ＫＨｚ、中心値１００Ｖ、ｐｅ
ａｋ　ｔｏ　ｐｅａｋ値１６００Ｖ、ワイヤ電極（１０
２）−感光ドラム特開に周波数１．４ＫＨｚ　　、中心
値ＯＶ、　Ｐｅａｋ　ｔｏ　ＰｅａＫ節５０Ｖの交流電
圧を印加した。青色現像では、画像部−７Ｏｆ）■、非
画像部−０■の感光条件で、スリーブ（ロ）−感光ド５
ムＧｅ間に、周波数１．２ＫＨｚ、中心値ＱＶ、ｐｅａ
ｋ１０　Ｐｅａｋ　　値１８００Ｖ、　　ワイヤ電極（
財）−感光ドラム０２間に周波数１．２ＫＨｚ　、中心
値−１００Ｖ、　Ｐｅａｋ　ｔｏ　ｐｅａｋ値５ｏｏｖ
の交流電圧を印加した。黒色現像は画像−５５０Ｖ、非
画像部Ｏ■の感光条件で、スリーブ（ロ）−感光ドラム
特開に周波数１．４　ＫＨｚ、中心値−５０’Ｖ、ｐｅ
ａｋ　ｔｏ　ｐｅａｋ値１８００Ｖ、ワイヤ電極（１０
２）−感光ドラム（ト）間に周波数１．４ＫＨｚ　、中
心値−１５０Ｖ％Ｐｅａｋｔｏ　ｐｅａｋ値７５０■の
交流電圧を印加した。濃度ムラのない細線再現性の良い
カラープリントが得られた。

なお、第１２図に示される実施例において、電源（１０
１）を省略し、第１４図に示されるような装置構成とし
、電源（１０３）は、Ｐｅａｋ　ｔｏ　Ｐｅａｋ値１０
０乃至３０００Ｖ、周波数５　ｏｏｕｚ乃至５ＫＨｚの
交流電圧又は±１００■乃至±１００ＯＶの直流電圧に
交流電圧を重畳させた電圧を用いればよい。

このように、この発明は、当業者の考え得る全ての変形
例を含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例を示す模式図、第３図はこの
発明の一実施例に係る３色プリンタの構成を示す図、第
４図は第３図に示される装置を構成する現像装置を示す
模式図、第５図及び第６図は第４図に示される装置の効
果を説明するだめの磁気ブラシを示す模式図、第７図及
び第８図は第４図に示される装置内の電源に基づきトナ
ーに印加される電界を示す図、第９図は現像装置につい
ての他の実施例を示す図、第１０図は第９図に示される
装置での電圧印加状態を示す図、第１１図は第９図に示
される電圧変化を示す図、第１２図乃至第１４図は現像
装置についての他の実施例を示す図である。Ｏ邊・・・マグネットローラ、（３ａ・・・導電性スリーブ、（ト）・・感光ドラム、（■・・・電　　源。代理人　弁理士　　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図節２図第３図第４図第５図第６図第７図　第８図第１０図訂第１１図第１３図第１４図ｏ２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静電潜像を保持する静電潜像相持体と、この静電
潜像相持体に非接触で設けられ絶縁性磁性粒子及び絶縁
性非磁性粒子からなる２成分現像剤をその表面に担持す
る現像剤相持体と、この現像剤相持体及び前記静電潜像
担持体との間に電圧を印加する電源と、前記現像剤相持
体に前記２成分現像剤を供給する供給手段とから成るこ
とを特徴とする静電潜像現像装置〇
（２）現像剤相持体を、マグネットローラと、このマグ
ネットローラの周面を覆う導電性スリーブとから構成す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記賊の静電潜
像現像装置。
（３）現像剤担持体を、表面に絶縁層を形成したドラム
状の導電材料から構成し、供給手段を、磁気ブラシ法に
よって前記現像剤担持体に供給する構成とすることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電潜像現像装置
。
（４）現像剤相持体及び静電潜像相持体との間に、絶縁
性非磁性粒子を通過させつる形状の電極を配置し、電源
は前記現像剤担持体及び前記電適との間に電圧を印加す
る第１の電源と、前記電極及び前記静電潜像相持体との
間に電圧を印加する第２の電源とから成ることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の静電潜像現像装置。
（５）絶縁性磁性粒子は、粒径が略同−であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の静’に潜像現像装
置。
（６）２成分現像剤に、絶縁性非磁性粒子と現像剤相持
体の帯電極性を同一とする極性制御粒子を混入すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電潜像現像
装置。