JPS59232363A - 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 本発明は乾式現像剤を用いて所望の領域のみを現像する
現像方法に関する。更には、乾式現像剤を現像剤保持部
材上に任意のときに任意の領域のみを塗布して潜像保持
体の任意の領域を現像する現像方法に関する。また、上
記現像方法により潜像保持体上の潜像を多色現像する現
像方法に関する。

従来技術 従来、乾式現像方法を用いて潜像保持体の潜像の内、任
意の領域の潜像部分を現像することは極めてａｔ：　Ｌ
かった。従来の二成分現像装置では二成分現像剤層の層
厚が厚いために、たとえ機械シャッター等により現像ロ
ーラー上の二成分現像剤層の塗布領域を制御しても、そ
の領域は希望どおりではなく、又潜像保持体にこの二成
分ブラシを押し当てると、現像領域はさらに不鮮明に広
がり、任意の領域の潜像部分を現像することは不可能に
近かった。

さらには電子写真装置ｉｃおいて１回の転写工程で同時
に多色記録を得る方法はいくつか提案されてはいる。し
かし、その方法はいずれも潜像を正極性電位潜像と負極
性電位潜像とに振り分けた潜像形成による二色記録法で
あり、潜像形成の面で不安定さがある。そればかりでな
く、現像に関しても反転現像をしなければならない等の
問題もあり、実用には供されなかった。またこの方法で
は二色以上の記録はできない等の問題があった。

発明の目的 本発明は前述した従来の方法とは全く異なる、いわゆる
−成分現像剤の薄層塗布方法を利用し、乾式現像剤を現
像剤保持部材上に任意のときに任意の領域のみ塗布して
潜像保持体を現像することにより、従来できなかった任
意の領域を現像する現像方法の提供を目的とする。

更には、同一潜像を異なる色の現像剤で次々と別の任意
の領域を現像し、１回の転写工程で多色記録を得る現像
方法を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明によれば、現像剤供給容器内の非磁性現像剤と磁
性粒子との混合体を、表面が絶縁性の移動する無端状現
像剤保持部材上に担持させ、該保持部材内部に設けられ
た固定磁界発生手段が有する磁極と磁性粒子拘束部材と
によって磁性粒子を現像剤供給容器内部に拘束し、現像
剤保持部材の長手方向にこの保持部材と対向して配列さ
れた電極を設け、該電極と現像剤保持部材との間に所望
のタイミングで現像剤塗布信号を印加して、現像剤保持
部材上に該塗布信号に応じた領域のみ現像剤を塗布する
よう圧したから、潜像保持体上の任意の領域の潜像を現
像することができる。

また本発明によれば、非磁性現像剤と磁性粒子との混合
体を収容した現像剤容器と、表面が絶縁性の移動する無
端状現像剤保持部材と、該保持部材内部に設けられた固
定磁界発生手段と、該固定磁界発生手段が有するａ極と
ともに前記磁性粒子を現像剤容器内部に拘束する磁性粒
子拘束部材と、現像剤保持部材の長手方向にこの保持部
材と対向して配列された電極と、該電極と現像剤保持部
材との間に所望のタイミングで現像剤塗布電圧を印加し
て現像剤保持部材上の任意の領域に現像剤を塗布する電
圧印加手段とを有する現像装置を複数個、潜像保持体に
対向して設け、それぞれの現像装置に異なる色の非磁性
現像剤を収容して現像するようにしたので、潜像保持体
の任意のそれぞれ異なる潜像領域をそれぞれの現像装置
で多色現像することができる。

実施例 以下本発明の実施例を図面とともに説明する０第１図は
本発明の現像方法が適用可能な電子写真複写装置の説明
図であり、複写機本体の概略断面図を示している。１は
透明部材よりなる原稿載置台で、水平方向に往復動する
。２は短焦点小径結像素子アレイであり、原稿載置台上
に置かれた原稿像は感光体３上にスリット露光される。

感光体６は、感光ドラムとして示されているが、無端移
動するウェブとしてもよい。４は帯電器で、感光体３を
一様に帯電する。一様に帯電された感光体３紘素子アレ
イによって画像の露光が行われ、靜電潜像が形成され、
次に本発明に基づく現像装置５により顕像化される。−
１転写紙Ｐはローラ６と感光体６上の画像とレジストす
るようなタイミングをとって回転するレジストローラ７
によって感光体６上に送り込まれ、次に転写帯電器８に
よって感光体６上のトナー像が転写紙上に転写される。

その後感光体６から転写紙Ｐは分離され、ガイド９によ
って定着装置１０に導かれ転写紙上のトナー像が定着さ
れた後に排紙ローラ１１によりトレイ上に排出される０ 第２図は本発明に用いる現像装置５の断面図である。第
２図において、６は円筒状電子写真感光体であり矢印方
向ａに移動する。この感光体６に対して間隙を介して現
像剤を保持する非磁性の保持部材１２が設けられ、この
現像剤保持部材１２０表面は電荷が保持できる程度の絶
縁層を有している。この絶縁層の背面は導電性部材より
形成されている。本実施例においてはこの保持部材１２
は円筒状であるが、無端移動するウェブ状としてもよい
。電子写真感光体乙についても同様である。

この感光体乙の移動とともに現像剤保持部材１２を矢印
す方向に回転移動させるＱこの現像剤保持部材１２に現
像剤を供給するために現像剤供給容器１３が設にすられ
ているＯ現像剤供給容器１６はその下部近傍に開口を有
し、該開口部に現像剤保持部材１２が設けられているＯ
現像剤保持部材は開口から一部が外部に露出しているの
で、その表面は現像剤供給容器の内部から同外部へ移動
し、つづいて同内部へ戻る０現像剤供給容器１６の下部
は現像剤保持部材１２の下方を被うように包囲体が形成
されており、現像剤が外部に漏れないようになっている
。またこの外部への製出の防止をさらに確実ならしめる
ためにシール部材１４が設けられている。現像剤保持部
材１２の内部には固定磁界を発生する固定磁界発生手段
、すなわち、磁石１５が固定的に設けられている。した
がって、現像剤保持部材１２のみが回転する。この磁石
１５は図示のととくＮ極、Ｓ極の磁極を有する。磁石１
５の磁極のうちＮ＆は磁性粒子を現像剤供給容器１６中
に拘束するための磁極である。

現像剤供給容器１６の開口の上部近傍には磁性粒子拘束
部材である磁性体よりなる磁性ブレード１６が配置され
ている。この磁性プレーＬ°１６に対して現像剤保持部
材１２を介した反対側には磁石１５の磁極Ｎがあるが、
磁極Ｎの位置は磁性ブレード１６の対向する位置より現
像剤保持部材１２０回転方向上流側位置にある角度θ（
５〜５０度）ずれて配置されている。

磁性ブレード１６の内側には絶縁層１７を介して、現像
剤保持部材１２の長手方向に電極１８が設りられている
。この電極１８と現像剤保持部材１２との間には電源１
９によって電圧が印加できるようになっている。

かかる構成の装置の現像剤供給容器１′５に磁性粒子あ
るいは磁性粒子と非磁性現像剤とを含む混合体を供給す
ることにより、基層２０を形成させる。この基層を形成
する混合体は磁性粒子に対して約５〜７０チ（重量）の
非磁性現像剤を含むことが好ましいが、磁性粒子のみと
しても良い。磁性粒子の粒径は６０〜２００好ましくは
７０〜１５０ミクロンである。各磁性粒子は磁性材料の
みから成るものでも、磁性材料と非磁性材料との結合体
でもよい０基層２０中の磁性粒子は磁石１５０発生する
磁界により磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシは後述
の循環作用を行う。磁極Ｎと磁性ブレード１６間にも磁
気ブラシが形成され、これは基層２０の磁性粒子を現像
剤供給容器１６の内部に拘束する。

この基層２０の上に非磁性現像剤を供給することにより
ほぼ上下方向、すなわち、現像剤保持部材１２の外周上
およびその外側に、２層が形成される。この非磁性現像
剤に少量の磁性粒子を加えたものを用いて現像剤層を形
成しても良いが、この場合でも、現像剤層の磁性粒子含
有量は前記の基層２０よりも小さい。この非磁性現像剤
に、流動性を高めるためにシリカ粒子を、および、感光
体乙の研磨のために研磨剤粒子を外添してもよい。

２層の形成方法はこのように２段階に分けて供給するも
のに限らず、例えば、基層２０と現像剤層２１の全量分
の磁性粒子と非磁性現像剤をほぼ均−に混合したものを
供給して、その後、現像剤供給容器１３に強い振動を与
えて、磁性粒子と非磁性現像剤の比重の差および磁石１
５の磁界により２層を形成させてもよい。

このように特に２層を形成させずに、磁性粒子と非磁性
現像剤をほぼ均一に混合したものを供給した場合でも、
十分な磁気ブラシを形成できる量の磁性粒子を含んでい
れは実施可能であるが、磁気ブラシの長期的な安定性維
持のためには２層とすることが好ましい。

このように磁性粒子および非磁性現像剤を与えた状態で
現像剤保持部材１２を回転させると磁性粒子は、各磁極
による磁界および重力の作用により、第２図に矢印Ｃで
示すように循環運動を行う。

すなわち、現像剤保持部材１２の外表面近傍では現像剤
供給容器１６の下部の磁性粒子表面石１５による磁界と
現像剤保持部材１２０回転の相互作用により現像剤保持
部材１２の外周にそって上昇する。磁性粒子は現像剤保
持部材１２０回転により上昇して行くが、磁性ブレード
１６と磁極Ｎとの間に形成される磁界により、現像剤保
持部材１２表面と磁性ブレード１６の先端の間隙を通過
することをさまたげられる。したがって、この部分の磁
性粒子は、あとからつぎつぎに送られてくる磁性粒子に
押されて、矢印Ｃに示すごとく旋回し、その後、重力に
よりゆっくりと落下する。この落下の間に現像剤層２１
の下部の非磁性現像剤を取込んで現像剤供給容器１６の
下部に戻り、これを繰返す。

本実施例において、非磁性現像剤は磁性粒子乃至は現像
剤保持部材１２との摩擦により帯電するが、好ましくは
磁性粒子表面に酸化膜または非磁性現像剤と静電的に同
準位にある樹脂などの絶縁処理を施し、磁性粒子からの
トリボ付与を少なくし、必要な帯電を現像剤保持部材１
２から受けるようにすれば磁性粒子の劣化の影響を防ぐ
ことができる。

なお、上記原理説明では規制部材に鉄等の磁性体よりな
る磁性ブレードを用いているが、アルミニウム・銅・樹
脂等の非磁性体よりなる非磁性ブレード又は容器を構成
する樹脂やアルミニウム等の非磁性体の壁を、この規制
部材として用いることもで色る。しかし、この場合、磁
性粒子の流出を防止するため、スリーブと規制部材との
間隙を磁性ブレードを用いるときよりも更に小さくする
必要がある。さらにはこのとき現像剤保持部材の郡動速
度は周速で８０　ｍｍ／’ｓθＣ以下が要求されもまた
、磁性ブレードを用いる場合は、ブレードと磁極間の磁
界により現像剤の出口部に安定して磁気プテシが形成で
きる点で好ましい。

このときに、非磁性現像剤と現像剤保持部材１２の表面
は接触して基層中の非磁性現像剤は静電的に現像剤保持
部材１２上にわずかに塗布される。

しかしながらこの塗布は現像するには現像剤塗布層の厚
みが不充分であり、不安定な塗布である。

そこで、現像剤保持部材１２上の任意の領域に現像剤を
塗布するときには、電極１８と現像剤保持部材１２との
間に現像剤塗布電圧と阻止電圧からなる現像剤塗布信号
を発する電源１９によって現像剤塗布電圧を印加し、電
極１８と現像剤保持部材１２との間に生ずる電界による
静電引力により、非磁性現像剤を積極的に現像剤保持部
材１２上に塗布するものである０ 第６図は非磁性現像剤が現像剤保持部材上に塗布される
様子を示した説明図である。図の電極１８に電源１９に
よシ現像剤保持部材１２に対して負極性電圧（現像剤塗
布電圧）を印加すると〜磁性粒子又は現像剤保持部材と
の摩擦によって負極性に帯電した非磁性現像剤２２が、
電極１８と保持部材１２との間の電界による静電力によ
って現像剤保持部材１２０表面方向に引張られて付着し
、現像剤保持部材１２が矢印すの方向に移動することに
よって、現像剤保持部材１２上に塗布される。

一方、現像剤保持部材１２に対して電極１８に正極性電
圧（現像剤阻止電圧）を印加すると、この間の電界によ
り負極性に帯電した非磁性現像剤２２は静電力によって
電極１８の方向に引張られるので、現像剤保持部材１２
が矢印すの方向に移動しても、現像剤２２は電極１８と
現像剤保持部材１２との間隙を通過して、現像剤保持部
材１２上に塗布されることはない。

このよ５Ｋして、電極１８に電源１９から現像剤塗布電
圧（負極性）又は現像剤阻止電圧（正極性）を選択的罠
引加することにより、現像剤保持部材上に第６図に示す
ように選択的に非磁性現像剤２２を塗布することができ
る。

なお、磁石１５の磁極Ｎが図のように磁性ブレード１６
と対向する位置より、現像剤保持部材１２の移動方向（
矢印ｂ）Ｋ対し上流側に固定して配置されているので、
磁性粒子２５はこの間の磁界により拘束されて、磁性ブ
レード１６と現像剤保持部材１２との間隙を通過して出
ることはない。

また、現像剤保持部材１２０表面の絶縁層１２ａは電極
１８と現像剤保持部材の導電層１２ｂとの間に電圧を印
加したときのリークを防止するために設けられているの
で、この絶縁層１２ａの厚み方向の電気抵抗はそれほど
高いことは必要でない。

この電気抵抗が高すぎると、電極１８と現像剤保持部材
１２との間に電圧を印加したことＫより１磁性粒子２３
と現像剤２２とを介して絶縁層１２ａ上に電荷が充電さ
れ、この電荷が蓄積してついには電極１８と現像剤保持
部材１２０表面との間の電界は著しく弱くなり、この電
圧印加によっても現像剤２２に静電的力が働らかなくな
ってしまい、塗布制御が困難になる。従って、絶縁層１
２ａの抵抗は単位面積当り１０Ωｃｍ〜１０ΩｃＩ１１
　　とすることが好ましい。

以上のようにして、現像剤保持部材１２の任意の領域に
塗布した非磁性現像剤層を用いて潜像を現像する方法と
しては、特開昭５５−１８６５５号に記載の方法が好ま
しいが、これには限定されるものではなく接触現像でも
よい。上記特開昭の方法を用いた場合、第２図で電子写
真感光体６と現像剤保持部材１２との間には現像バイア
ス電源２４により電圧が印加される。バイアス電源２１
は交流でも直流でもよいが、交流に直流を重畳したもの
が好ましい。現像により供される現像剤は基層２０から
現像剤保持部材１２に供給され、基層２０における不足
分は、前述の循環運動により現像剤層２１から供給され
る。

現像剤保持部材１２としては、アルミ円筒の表面にフッ
ソ樹脂を塗布したものでも、アルミ円筒の表面をアルマ
イト処理したものを用いても良好な結果が得られたが、
これに限定されずステンレス・スチール円筒に樹脂を塗
布したものを用いてもよい。

磁性ブレード１６及び電極１８と現像剤保持部材１２と
の間隙は８０μｍから６ｏｏμｍ程度１好ましくは和０
μｍから２５０μｍ程度がよく、電極１日と現像剤保持
部材１２との間の塗布電圧としては１００Ｖ〜３００ｖ
程度の直流電圧を印加する。また、阻止電圧としては塗
布電圧とは逆極性でほぼ同程度の電圧を印加する。

（実施例） 第２図で磁界発生手段１５としてＮ極が表面磁束密度的
６００Ｇのものを用い、Ｎ極とブレード間の角度を２０
〜６０°とし、非磁性現像剤として、ポリエステル系樹
脂１００部に対し、銅フタロシアニン系顔料３部、負性
荷電制御剤５部（アルキルサリチル酸金属鎖体）を内添
し、シリカ０．６％を外添した平均粒径１２ミクロンの
ネガ現像剤、磁性粒子として、平均粒径５ｏミクロンで
、２０ミクロン〜８０ミクロンの粒度分布を有する絶縁
性被覆を施こした鉄製の球形粒子を用いて、本発明の方
法を実施し、電極１８に現像剤塗布電圧と阻止電圧と選
択的に印加したところ、第６図に示したような現像剤保
持部材の所望の領域のみ現像剤を塗布することができ、
潜像担持体の任意の領域のみ現像でき、鮮明で濃度の充
分な現像像が得られた。

また、本発明の方法を適用して、第４図に示すような現
像剤塗布電圧と阻止電圧のタイミング制御を行った。即
ち、第４図で画像領域を形成するために画像露光をＯＮ
した時に、時間ｔだけ遅れて第２図の電極１８に現像剤
塗布電圧を印加して、現像剤保持部材上に非磁性現像剤
を塗布し、現像位置で画像領域にタイミングを合わせて
現像を行った。次いで非画像領域で画像露光が０ＦＦＩ
、た時、時間ｔだけ遅れて電極１８に現像剤阻止電圧を
印加し、非画像領域に対応する現像剤保持部材の領域へ
の現像剤塗布を阻止した。こうして画像領域と次の画像
領域との間の非画像領域の現像を阻止することが可能と
なった。

従来、非画像領域の現像阻止のために、元を照射して帯
電電荷を消去するブランク露光法や、現像剤保持部材に
現像剤の塗布をカットするため、ブレードを当接させる
方法、現像剤保持部材の回転を止めて現像剤の塗布を阻
止する方法が知られている。しかし、ブランク露光法は
元の応答速度が遅く、画像領域と非画像領域の境界が不
鮮明となったり、境界部にフレアー（迷光）が入る等の
欠点があった。また、ブレードを現像剤保持部材に当接
して現像剤の塗布を抑制したり、現像剤保持部材の回転
を止めたりすると、現像剤保持部材の駆動トルクの変動
が大きくなって、電子写真装置の光学手段のブレを招く
原因ともなっていた。

然るに、本発明のように現像剤保持部材に対向して配置
した電極に現像剤阻止電圧を印加して、現像剤保持部材
への非磁性現像剤の塗布を阻止する方法によれば、上記
のような欠点がなく、応答速度の速い非画像部制御が行
える利点がある。

第５図は本発明の他の実施例を示す説明図で１この実施
例では電極１８を複数の電極１８−１〜１８−ｎ　（図
示せず）に分割して、それぞれの電極に電源１９から別
個の電圧を印加するようにしたものである。この構成に
よれば、現像剤保持部材１２の回転方向の現像剤塗布制
御だけではなく、現像剤保持部材１２の長手方向の領域
の現像剤塗布も制御でき、図に示すように任意の領域の
み現像剤を塗布でき、それに応じて潜像保持体の任意の
領域のみ現像することができる。この実施例の方法を用
いれば、電子写真複写装置において、転写紙の紙サイズ
に応じて現像剤塗布領域を形成できるので、紙サイズ幅
以外の非画像領域の現像を良好に阻止できる。この目的
の場合で非画像領域を制御する時、紙サイズ例えばＡ４
とＢ４の場合には、第６図に示すようにそれぞれの紙サ
イズの幅に応じた長さを有する電極１８Ａ・１８Ｂを設
げ、それぞれ別個に電圧を印加するよ５にしてもよい。

なお第５図において、複数の電極１８−１〜１８−ｎは
磁性粒子拘束部材である磁性ブレード１０の内側（現像
剤保持部材１２の回転方向すに対して上流側）Ｋ配置さ
れているが、磁性粒子２ろと現像剤２２との混合体によ
る複数の電極１８−１〜１８−ｎの電極間のリークを防
止するため、磁性ブレード１０の外側に複数の電極１８
−１〜１８−ｎを設けてもよい。また第５図において、
複数の電極１８−１〜１８−ｎの内側の面をリーク防止
と保護のため絶縁層で被覆することも良い。

本発明の現像方法を適用した更に別の実施例を第７図に
示す。これは、第１図に示した電子写真複写装置内に本
発明の現像方法を採用した第２図の如き現像装置５−１
．５−２を２台装填し、これらの現像装置５−１．５−
２により多色現像を行うものである。ここで現像装置５
−１と５−２にはそれぞれ赤色の現像剤（トナー）と青
色の現像剤（トナー）を入れ、第２図の電源１９を動作
させ、それぞれの現像剤保持部材上に異なる時期に、異
なる領域にそれぞれの現像剤を塗布し、感光ドラム６上
の同一の潜像を現隊することにより、潜像保持体である
電子写真感光体ドラムの潜像の異なる領域をそれぞれ現
像した。その結果−％　１回の転写で同一潜像を用いて
二色記録が得られた。

現像装置の数を増やして、更に他の色の現像剤を用いれ
ば一つの潜像から多色記録を得ることができる。

発明の効果 以上本発明によれば、現像剤保持部材表面の任意の領域
に、現像に充分な均一な現像剤層を形成し、潜像を有す
る回動する潜像保持体に、回動する現像剤保持部材を対
向・接近させることにより、潜像保持体上の潜像の前記
現像剤層に対応する任意の潜像領域を現像することがで
きた。

また、この現像方法を適用して異なる色の現像剤を有す
る複数の現像装置を用いて、任意の領域を最初に現像し
た後、次いで別の現像装置により異なる領域を現像し、
複数回現像を行うことによって多色現像が可能となり、
１回の転写で多色記録ができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像方法が適用可能な電子写真複写装
置の説明図、第２図は本発明の現像装置の断面図、第３
図は非磁性現像剤が現像剤保持部材上に塗布される様子
を示した説明図、第４図は現像剤塗布電圧と阻止電圧の
タイミング制御を行うためのタイミングチャート、第５
−は本発明の他の実施例を示す説明図、第６図は電極の
他の実施例の斜視図、第７図は本発明の現像方法を適用
して多色現像を行うための電子写真複写装置の説明図で
ある。 図において、６は感光ドラム、１２は現像剤保持部材、
１５は磁石、１６は磁性粒子拘束部材、１８は電極、１
９は現像剤塗布又は阻止電源、２２は非磁性現像剤、２
６は磁性粒子を表わす。 出願人　キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）現像剤供給容器内の非磁性現像剤と磁性粒子との
   混合体を、表面が絶縁性の移動する無端状現像剤保持部
   材上に担持させ、該保持部材内部に設けられた固定磁界
   発生手段が有する磁極と磁性粒子拘束部材とによって磁
   性粒子を現像剤供給容器内部に拘束し、現像剤保持部材
   の長手方向にこの保持部材と対向して配列された電極を
   設け、該電極と現像剤保持部材との間に所望のタイミン
   グで現像剤塗布信号を印加して、現像剤保持部材上に該
   塗布信号に応じた領域のみ現像剤を塗布し、潜像保持体
   上の潜像を現像することを特徴とする現像方法。 （２）上記電極が電気的に独立して配列された複数の電
   極からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の現像方法。 （６）非磁性現像剤と磁性粒子との混合体を収容した現
   像剤容器と、表面が絶縁性の移動する無端状現像剤保持
   部材と、該保持部材内部に設けられた固定磁界発生手段
   と、該固定磁界発生手段が有する磁極とともに前記磁性
   粒子を現像剤容器内部に拘束する磁性粒子拘束部材と、
   現像剤保持部材の長手方向にこめ保持部材と対向して配
   列された電極と、該電極と現像剤保持部材との間に所望
   のタイミングで現像剤塗布信号を印加して現像剤保持部
   材上の任意の領域に現像剤を塗布する電圧印加手段とを
   有する現像装置を複数個、潜像保持体に対向して設け、
   それぞれの現像装置に異なる色の非磁性現像剤を収容し
   潜像保持体の任意のそれぞれ異なる潜像領域をそれぞれ
   の現像装置で多色現像することを特徴とする現像方法。 （４）上記電極が電気的に独立して配列された複数の電
   極からなり、上記電圧印加手段から上記複数の電極に個
   別に現像剤塗布信号を印加することを特徴とする特許請
   求の範囲第３項に記載の現像方法。