JPS5938586B2 - 電子写真現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真の乾式現像装置に関するものである。

詳しくは磁性体トナーを現像剤とする現像装置の改良に
関するものである。電子写真において、静電潜像をトナ
ーで現像す 。

る従来の方法としてはカスケード、ファーブラシ、パウ
ダクラウド、磁気ブラシ等の方法がある。前三者による
ものは、中間調再現の困難性、現像装置の大型化、トナ
ー飛散による装置の汚染等の欠点を有している。一方、
磁気ブラシによるものは、現像装置が小型で済み、中間
調の再現性も良く、高速複写に適する利点を有している
。しかしこの磁気ブラシ法は磁性体キャリヤと可帯電着
色トナーを有する現像剤を用いるため、トナーの含有比
が低下すると画像部にキャリヤによるスクラッチ跡を生
じ、逆に上昇すると非画像部にトナーカブリを生ずるこ
とがある。又、この現像方法はキャリヤとトナーの摩擦
帯電により電荷を得たトナーを感光体の静電潜像に付着
せしめるものであるため、キャリヤの表面状態が複写画
像へ及ぼす影響は大である。即ち、疲労劣化したキャリ
ヤ、つまり表面状態の変化したキャリヤではキャリヤ表
面の物理的、化学的状態如何によつて摩擦帯電を生じ難
くなるため、感光体へのトナーの付着が不完全となり、
かえつてキャリヤのカブリ（即ち劣化キャリヤが画像面
一面に付着する現象又、白黒画像の境界付近に顕著にキ
ャリヤが付着する現象）等が生ずるものである。そこで
キャリヤなしの現像剤、つまり磁性体トナーを用いた現
像方法が考えられるわけであるが、磁性体トナーはその
質量が一般の樹脂トナーのそれに比較して数十倍近くあ
るため、表面の滑らかな感光板若しくは感光紙には付着
し難い性質を有しその結果完全な現像が望み得ないこと
がある。ところで従来磁性体トナーを低絶縁性（１０゛
〜１００Ω儂程度）材質で作り導電性磁性部材に吸着さ
せて現像する方法が知られている。

これは潜像電荷により、磁性部材を通して誘起された潜
像と逆極性の電荷と潜像電荷の間の静電気力を用いて顕
像化する方法であるが、トナー抵抗が低いので、摺擦を
繰り返す間に潜像部が除電されてしまつたり、又は、潜
像電荷により該トナーが容易に潜像と同極性に帯電して
しまい、ネガ画像を生じる等の欠点がある。又、現像さ
れたトナーを普通紙に転写することは極めて難しい。こ
れもトナーが低抵抗であるため任意極性に容易に変換し
てしまうことから生ずる現象であつた。本発明の目的は
、高絶縁性（ｌｏ”０〜１０”２Ω儂程度）の磁性体ト
ナー（以下トナーと称する）を現像剤とし、該トナーの
粒子表面にムラなく電荷を付与することにより上記の欠
点を除去し、良好な複写材を得るための電子写真の現像
装置を提供するものである。

上記目的を達成する本発明は、非磁性体の現像剤保持搬
送手段がその周囲を回転する固定された磁気手段の帯電
手段に対向する領域の極構成を複数個の互いに隣接した
同極性のピークを有する磁極で構成したものである。こ
のような反撥極構成とすることにより、反撥磁界上を移
動するトナーの運動は磁束極小部において粗なりラウド
状態となるため、トナー粒子それぞれに均一な帯電が行
なわれるのである。なお本発明において、磁気手段とは
マグネツトを着磁したもの、埋め込んだもの、及び電磁
石等を含む。又、現像剤保持搬送手段とは、スリーブ、
ベルト状のもの等を含み、上記磁気手段の周囲を回転又
は移動する。又、潜像担持体とは、絶縁ドラム、感光体
及び静電記録紙等を含む。帯電手段としては、クラウド
状態となつたトナーに近接して配置し、トナーを非接触
でその内部まで帯電させることのできるコロナ放電器が
最も良いが、固定電極、ローラー電極等をトナーに接触
させることによつても使用し得る。なお上記種々述べた
具体的手段には、上記以外の公知の諸具体的手段を用い
ることも可能である。以下本発明に係る実施態様を図面
により更に詳細に説明する。

第１図は本発明に係る現像装置を備えた複写機の実施例
図面である。

図において、表面に絶縁層を有する三層構成感光板１上
にコロナ放電器２に ．−よる一次帯電、コロナ放電器
３によるＡＣ除電及び光学系４による同時光像露光、更
に光源５による全面露光を施こす如き例えば特公昭４２
２３９１０号等に記載のプロセス或いはその他周知のプ
ロセスによつて静電潜像が形成される。

静３電潜像は、通常暗部潜像電位＋４００〜＋６００Ｖ
、明部潜像電位０〜−５０Ｖになるように条件が設定さ
れる。該静電潜像は、本発明による現像装置６の磁性体
トナーにより顕鐵化され、該磁性体トナーは転写用帯電
器７により転写材Ｔｒに転４写された後、定着器８によ
り転写材上に加熱定着される。なお９は感光体上に転写
されずに残留したトナーを除去するクリーニングブレー
ドを示す。又、１５はスリープに印加されたバイアス電
源であり、カブリ取りを目的とする。磁性体トナーの例
としては、重量比でポリスチレン４０部、マグネタイト
６０部、カーボン３部を混合し以下の製法によつたもの
が考えられる。先ず、それらを混合したものを１５分間
の振動ミルを行ない、次に１５０℃のもとでのロールミ
ル、順次にハンマーミルによる粗粉砕、ジニットミルに
よる微細砕を行ない５μ以下及び溶解温度３０℃以下の
ものを除くことによつて良好な磁性体トナーが得られる
。更に本発明に係る現像装置の実施例について詳述する
。１０はトナー、１１は矢印方向に回転する樹脂や非磁
性体金属等で作られたスリーブであり、その内部には固
定した着磁したマグネツトローラ一１６が設けられてい
る。

現像剤規匍Ｅｌ２により２〜３ｍｍ厚に規制されたトナ
ーはスリーブ表面に吸着されてスリーブの回転に伴い搬
送される。高圧電源１４はコロナ放電器１３のコロナワ
イヤと電気的に接続されており、該コロナ放電器１３は
スリーブ表面から２０〜３０ｍｍの位置に設けられてお
り、本実施例ではトナーに感光体の潜像極性と逆極性の
電荷を与える。スリーブを介してコロナ放電器に対向す
るマグネツト部分は、複数の同極性のピークを有する磁
極の組み合わせから成る反撥磁界を有するように極配置
がなされている。トナー電荷を外部から与える現像装置
では、画像均一性を得るためにトナーの電荷量、均一性
をコントロールすることが重要であるが、第２図ａに示
す従来の実施例の磁極配置では、Ｎ極とＳ極の中間部の
トナーはスリーブ表面に密に吸着しており、トナー表面
側からコロナ放電を与えた場合、スリーブ上に付着する
トナーの表面部のみに電荷付与され、搬送されるトナー
の全体に均一に電荷を付与することができない。

そしてこの傾向はトナ一の絶縁性を増す程増大し画像ム
ラの原因となる。そこで本発明においては、第３図ａ、
第４図ａ１第５図ａに示すようにコロナ放電対向部のマ
グネツトを反撥極構成とすることにより上記欠点を改良
した。即ち反撥磁界上を移動するトナーの運動は、磁束
極小部において極めて粗なりラウド状態となるためコロ
ナ放電器１３からの約−６ＫＶのコロナ放電によりトナ
ー粒子それぞれに均一な帯電が行なわれる。上記反撥極
の強さは極大部で５００〜７００ガウス、極小部で１５
０〜３５０ガウスとすることで良好な結果を得る。ここ
で第２図ａ、第３図ａ、第４図ａ、第５図ａにおいてス
リーブ表面のトナー状態と磁力線の向きを、又第２図ｂ
、第３図ｂ１第４図ｂ１第５図ｂでそれぞれのマグネツ
トの半径方向の磁束状態を示した。ここでトナーのクラ
ウド状態を得るためには第５図ａに示す極配置をとるこ
とも可能であるが、Ｎ極の強さは約２００ガウス以下で
あることが必要である。トナーの良好なりラウド状態を
得るため極小部磁束を小さくしていくと、この部分でト
ナーがスリーブ表面とスリツプする現象が出てくるが、
スリーブ表面に荒らし加工又は粗面を有したものを貼り
付ける等の手段を施こせば十分にこの現象は防止し得る
。又、帯電されたトナーは次いで感光体と接触し、これ
を顕像化するが、本実施例においては現像磁極をも反撥
極構成とした。本実施例においては＋１００〜＋３００
Ｖのバイアス印加により、１０１０〜１０１２Ω？程度
の高絶縁性の磁性体トナーを使用することによつて良好
な画像を得ることができる。これにより感光体との接触
幅を広げ現像能力を向上することが可能となり本発明を
より高速の電子写真の現像装置として適用することが可
能となる。なお上記実施例の応用として、矢印方向に回
転する複数のスリーブ間を移動する現像剤にも、第６図
、第７図のような構成により、スリーブ間の現像剤受け
渡し部において現像剤が良好に帯電できる。

第６図は、２本スリーブ現像器において、現像剤の受け
渡し部分を反撥極とする構成により、粗状態の現像剤に
コロナ放電により電荷を与える例である。又、第７図は
現像剤の受け渡し部分を対向するＮ．Ｓ極の異極性構成
とすることにより、粗状態の現像剤にコロナ放電により
電荷を与える例を示す。以上詳細に述べたように、本発
明は現像剤保持搬送手段の磁石の極構成を同極性の反撥
極構成とすることにより、従来困難とされていた高絶縁
性のトナー粒子表面にムラなく電荷を付与することによ
り、スクラツチ跡やトナーカブリ、キヤリヤカブリを生
じない画像ムラのない良好な画像を得ることができる。

又、現像剤として高絶縁性のトナーをも使用し得るよう
になることによつて、現像されたトナーを普通紙に転写
することが極めて容易になると共に、従来のキヤリヤを
用いる現像剤を使用するのに比べて、現像装置が小型で
済み、中間調の再現性も良く、高速複写も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による現像装置を備えた複写機の実施例
図面、第２図ａ、第３図ａ、第４図ａ、第５図ａはスリ
ープ表面のトナー状態と磁力線の向きを示す説明図、第
２図ｂ、第３図ｂ、第４図ｂ、第５図ｂはそれぞれのマ
グネツトの半径方向の磁束状態を示した説明図である。 第６図、第７図は実施例の応用例を示す断面図である。
１・・・・・・感光体、２，３・・・・・・コロナ放電
器、４・・・・・・光学系、５・・・・・・光源、６・
・・・・・現像装置、７・・・・・・帯電器、８・・・
・・・定着器、９・・・・・・クリーニングブレード、
１０・・・・・・トナー、１１・・・・・・スリーブ、
１２・・・・・・現像剤規制板、１３・・・・・・コロ
ナ放電器、１４・・・・・・高圧電源、１５・・・・・
・バイアス電源、１６・・・・・・マグネツト、１７・
・・・・・潜像担持体、１８・・・・・・スリーブ、１
９・・・・・・磁気手段、２０・・・・・・コロナ放電
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定された磁気手段と、その周囲を移動する現像剤
   保持搬送手段とを有する現像装置において、現像剤とし
   て高絶縁性磁性体トナーを用い、上記現像剤保持搬送手
   段に保持された磁性体トナーに近接又は接触させて磁性
   体トナーに対して帯電を行う帯電手段を設け、上記磁気
   手段の帯電手段に対向する領域の磁極構成を互いに隣接
   した同極性磁極としたことを特徴とする電子写真現像装
   置。