JPS5950453A - 静電潜像現像方法 - 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】 技術分野 本発明は、静電潜像担体の表面に担持される静心潜像を
磁性現像剤、詳しくは、磁性トナーを含む現像剤によっ
て現像する静電潜像現１象方法に関するものである。

技術背景 前記の如き静電潜像現像方法は、それ自身実質的に＋＋
１１＋擦・：４１電されることのない無荷電型磁性１−
ナーを含む現像剤を使用するものと、トナー同志の接１
ｑｙｌ、あるいは現像スリーブ等との接触等により１〒
擦帯′市されるイ１′ｉｓ電型磁性１・す−を含む現像
剤を使用するものとの２種類に大別される。ここで、１
）１１者の方法は現像されるへき静電潜像の極性か問わ
れないという点て有利であるものの、現像効率の点に関
しては後者の方法か優れており、実用面においては後者
の方法か適している。しかしなから、この後者の方法に
関しては、現像ノ１ブリか生シ易いこと、現１象画像の
コントラストか低いこと、現像画像の画質か比較的荒い
こと等の問題かあり、その改善か望まれているのか現状
である。

ところで、これらの点に関連して本発明者らが種々の実
験を行って確認したきころによると、前記荷電型磁性ト
ナーとして、鉄粉に対する摩擦帯′屯々何量か５μｃ／
ｇ以上であり、かつ現像されるべき静電潜像の極性と逆
の極性に摩擦帯電される磁性１・す−を用いた場合、内
部に現像磁石を備えた現像スリーブを有する磁気刷子現
像装置を用いると共に現象スリーブに対してＡＣ現像バ
イアスを印加しつつ静電潜像の現１象を行うと、現像ｈ
フリの発生か抑制され、しかも現像画像のコントラスト
も向」ニされることか判っており、一方、現像磁石をロ
ーラ状のものとして回転駆動しつつ静電潜像の現像を行
うと、現像画像の画質か木目細かになることも判ってい
る。

ところか意外にも、前記ＡＣ現像バイアスの印加と現像
磁石の回転駆動を同時に行いつつ静電ｌ替（象の現像を
行うと、前記の如き改善は計られるものの、第３図に示
される如く、現像方向に濃淡の現像ムラか発生すること
か経験されている。第１図は、第２図に示される磁気刷
子現像装置（Ｖ　ｌ）　）の組み込まれた粉像転写型電
子写真複写機によって得られた、中間調濃度（０，８程
度の濃度）を有するソリッド状複写画像の現像方向（感
光体トラムの移動方向）における濃度分布を示し、＋Ａ
＋で現わされる円内にはマイクロデンシトメータて渭ｊ
定された濃度分布か実線ｆａ）で示されている。なお、
前記現像装置（ＭＤ）の構成については後に詳述するか
、１）り記複１１了内像を得る際、現像スリ−フ（２）
に対しては周波数４０（＋　１１７．のＡＣ現像バイア
スが印ＩＪｎされ、また磁気ｏ　−−−ｙ　ｆ３）は回
転数１２０Ｏｒｐｍ　　で回転駆動されていた。

第１図に示される現像ムラのうち、実線ｆａｌ中に現わ
れている高周波ムラは、トナーの札目蚤稈度のミクロＭ
　Ｉｔで生ずるものであり、１」視によっては判別てき
ず現１象ムラとしては無視てきるものの、一点鎖線（１
〕）によって示される如き低周波ムラは、画像中に平行
な縞模様として現われるものであり、現像１（１４ｉ像
、あるいは複写画像自体を極めて見片しいものとしてし
まうものである。そして、この様な低周波ムラは、次の
如き理由によって生するものと考えられる。

即ち、本発明者らの経験に基っけは、１）１１記の如き
現像か行われる場合、現ｆ象領域において荷電トナーに
対し、ＡＣ現像バイアスによる交番静゛市カ、及び磁気
ローラの回転駆動による交番磁力といった瞬′時に変化
するカが重畳されて作用されるのであるか、荷電トナー
が現像領域に存在する間に作用される力の積分値に依存
して静電潜像の現像特性、占わば現像効率か変動され、
その結果、ｎｉｉ　Ｍｒ２の如き低周波ｉ−１うか発生
ずるものと考えられるのである。

発明の目的 本発明の目的は、前記の如き低周波現１象ムラを実質的
に生することなく、荷電型磁性トナーを含む現像剤を使
用して静電潜像を現像する際に生ずる種々の問題を改善
することにある。

発明の要旨 本発明の要旨は、本発明に係る静電潜像現像方法におい
て、前記現像剤を使用して静電〆硲像を現像する際、Ａ
Ｃ現像バイアスの印加される現像スリーブと、現像スリ
ーブの内部に回転可能に設けられた磁気ローラとを有す
る現像装置が用いられると共に、次式の条件 技≧３７・Ｖｌ）／Ｐ　　　　・・・・・■但し、　　
／ｅ：ＡＣ現像バイアスの周波数（目ｌ〕１′：硲１気
ローラの磁極数 技：磁気ローラの回転数（ｒＰＩｌｌ）＼７１）　：静
電潜像担体の表面の移動速度（韮／　ｓｅｃ　） か満されていることにある。なお、前記■、０式の条件
は、本発明溝らによって行われた数多くの実験の結果と
して経験的に導き出されたものであり、この条件かａＭ
！される状況下においてｎ１］記現像か行われる限り、
例え低周波現像ムラか発生されるにせよ、その発生の程
度は実質的に無視し得る範囲ビｊのものにすきない。

実施例 第２図は不発明番らによる現像実験の際に用いられた磁
気刷子現像装置（Ｍ　＋）　）を示し、この現像装置（
Ｍ　Ｉ）　）は本発明に係る静電潜像現像方法を実施す
るのに使用され得る。なお、前記現象装置（Ｍ　ｌ）　
）は籾数転写型電子写真複写機中に組み込まれているも
のであり、前記複写機において、電子写真感光体１−′
ラム（１）は矢印（ａ］力方向１．３０　ｒｎｍ　／ｓ
ｅｃの周速で回１「ム駆動される。ここで、感光体ドラ
ム（］）の表向には画像部の電位（−）−］　６００　
Ｖ、非画像部の電位！−１−）　４ｏ　ｖの静電潜像か
形成され、その表面に担持される前記の如き静電潜像が
現像装置（Ｍ　Ｉ）　）によって現像される様になって
いる。

前記現像装置（ＩＶＨ））は、アルミニウム材からなる
外径３１ｍｍの非磁性現像スリーフ（２）と、その内部
に回転可能に設けられた磁極数８極の磁気ローラ（３）
とを有しており、磁気ローラ（３）の各１は極の磁力は
、現像スリーブ（２）の川向において７５０　Ｇａｕｓ
ｓの磁界か形成される様に設定されている。なお、静電
潜像現像時において、現像スリ−フ（２）及び磁気ロー
ラ（３）は矢印ｔｂ＋方向に一定の回転数で回転駆動さ
れ、現像スリーブ（２）の周面」−て磁性現像剤（ｃｌ
ｅ）を矢印ＦＣ＋Ｃｌへと搬送する。また、現１象スリ
ーブ（２）は、感光体トラム（］）との間に現Ｉｔ　ｉ
ｉｎ域を形成すへ＜０．４ｍｍの現像ギヤツブを保って
対向設置されている。

前記現像装置（Ｆｖｉ　Ｄ　）において、現像剤（ｄ　
ｅ　）は現像剤収納タンク（４）内に収納されているの
であるが、現像時には現像スリ−フ（２）の周面十に一
気吸灯されると共に、穂高規制板（５）による穂筒規制
作用を受けつつ矢印（Ｃｌｌ回向＼と搬送され、現像ｆ
ｒｆｉ域で感光体トラム（１）の表面を摺擦し、その表
面に担持される静電潜像を現像する。ここで、穂高規制
板（５）の先端縁は、現像スリーブ（２）の周１ｍにり
・１して０．２．５　ｍｍの穂高規制キャブを保ってい
る。なお、現像に使用された現像剤（ｄｃ）は更に矢印
（０方向・＼と搬送される途−１−で、メソツユ状のフ
レード板（６）により−Ｕ現（象スリー）（２）の周面
がら掻き取られ、ブレー　ド板（６）のメソツユ部分を
通過してｉ１度現像スリーフ（２）の周面」−・＼と戻
される。

ところで、前記現像スリーフ（２）に対しては、ＡＣバ
イアス電ＩＡｉ　＋７１及びＩＪ　Ｃバイアス電源（８
）とが接続されており、現像時において現象スリーブ（
２）に対し５ＱＱＶｒｍｓ　ノＡ　Ｃ現像バイアスと（
−１，）　１．０（１■）Ｉ）Ｃ現像バイアスが重畳し
て印加される様になっている。なお、このＩ）　Ｃ現像
バイアスの電圧値は、静電潜像の非画像部の電位（月４
０Ｖ　　に対して若干高めの値に設定されたものである
。なぜならば、現像剤（ｄｃ）によって感光体ドラムの
表面が摺擦されることにより、前記非画像部の電位か高
められるという現象が生し得るからである。

本発明に係る静電潜像現像方法は、現像剤として、鉄粉
に対する摩ｈ　％電々荷錆が５μｃ／ｇ思上てあり、か
つ現１象されるへき静電層（象の極性と逆の極性に摩１
祭帯電される磁性トナーを含む現像剤を、また現像装置
として、ＡＣ現像バイアスの印加される現像スリーフと
、現像スリーブの内部に回転可能に設けられた磁気ロー
ラとを有する現１象装置を用いると共に、前記■、０式
の条件のＦて静電潜像を現１象するものである。そして
、このことにより現１象カブリの発生の抑制、現ｆｇ！
画像のコントラストの向上を計るはかりでなく、現像画
像の画質を木目イ（１１かにすると同時に、現像画像中
に現われｌ’ｉｆる低周波現像ムラを実質的に無視てき
る程度に抑えるものである。

ここで、前記磁性トナーの鉄粉に対する）■標帯電々荷
量は、日本鉄粉社製Ｚ　２００　（平均拉径略１、ＯＯ
／ｉｍ　　の鉄粉）９５重滑部に対して測定されるべき
磁性トナー５重量部を混合し、２時間攪拌の後に、東芝
ケミカル社製ブローオフ扮体帯電量測定装置１’　１３
２００で測定されるものであり、本明細占に示される摩
擦Ｍ）電々荷昂は全てこの様にして測定されたものであ
る。

なお、ｉ（ｊ記現像剤中に含まれる磁性トナーは必ずし
も１種類のものに限られず、現像剤中に含まれる磁性ト
ナーは数種であっても良いか、それらの場合、現像剤中
の大半を占める磁性トナーは必ず前記の如き摩擦帯電々
荷量を示すものであることか必要で゛ある。また、前記
現像剤中には必要に応して種々の添加剤か混入されてい
ても良い。更に、前記ＡＣ現像ノセイアスの電圧値、周
波数、磁気ローラの回転数等は、］）ＩＪ記■■式の条
件を満す範囲内で任意に設定でき、その９・ｄ回内て〃
ｆ）電潜像の現像特性を任意に液部、改善することもて
きる。

以Ｆ、本発明者らによって行われた数多くの現像実験の
うち、代表的なものを実験例として示し、本発明に係る
静電潜像現像方法の具体的実施態様を明らかにする。

実施例 第２図に示される現像装置（ＭＤ）における現像スリー
ブ（２）、磁気ローラ（３）の回転数を各々６０ｒＰｌ
η、１０００　ｒＰｍに、またＡＣ／−イアス＊　源ｔ
７＋の周波数を８０Ｑｌ−１ｚに設定すると共に、平均
粒径１２５μｍ、鉄粉に対する摩擦帯電々荷量が（−）
１．５μｃ／ｇの１１肚性トナーのみからなる一成分系
磁性現像剤を用い、感光体ドラム１１．Ｎ面に担持され
る静電潜像を現像した表ころ、極めて良い画質の現像ｉ
ｉ！！１ｉ＆か得られた。

この現像画像を目視にて観察したところ、縞模様の現像
ムラは確認されなかった。

なお、前記■、０式によると、現像スリーブ（２）の回
転数は３７　Ｘ　１３０／８　ｒｌ”Ｉｎ即ち、６０１
ｒｐｍす、−にであること、またＡＣバイアス゛屯源周
波数はではこの条件が調されている。ところで、前記の
如き現像を行うのに際し、ＡＣバイアス電綜（７）の電
圧値を変化させてみたところ、その値か現像されるべき
静電潜像の画像部の電位と略等しい場合、具体的には４
５０〜７５ＱＶｒｍ５の範囲内において階調出現性の良
好な現像画像か得しれることか確認された。

実施例 実験例Ｊの設定において、ＡＣバイアス電源（７）の周
波数のみを変化させて静電層１象の現像を行ったところ
、０１ｊ記式■の条件か満されなくなる状態、具体的に
は前記周波数か５ＱＱ１１ｙ、以下の３５０Ｉｌｚに変
１史された場合、得られた現１象画敗中に顕著な縞模実
験例１の設定において、磁気ローラ（３）の回転数のみ
を変化させて静電潜嫁の現像を行ったところ、前記式■
■の条件か〆萬されなくなる状嘘、具１イ（的には１６
００ｒｌ）Ｉｎ以−にの１７００ｒＰＩｌ＋に、また、
６０１１’　１）Ｉｎ以下の５ＱＱｒｐｍに液部された
いずれの場合においても、得られた現像画像中に顕著な
縞模様の現１８ｊムラが発生することか観察された。

実施例 現像スリーブ（２）の径か２４．５ｍｍに小径化される
と共に、磁気ローラ（３）の各磁極の磁力か、現像スリ
ーブ（２）の周面において８００　Ｇａｕｓｓの磁界か
形成される程度の磁力に強められる以外は実質的に第２
図に示される現像装置（Ｍ　Ｉ）　）と同一の現像装置
を用い、実ｊ逆例１と同様の条件で静電を咎像を現（象
したところ、実験例１の場合と同様に極めて瓜い画質の
現像画像か得られた。なお、比較実験例１゜２の様にＡ
Ｃバイアス電＃（７）の周波数、あるいは磁気ローラ（
３）の回転数を変化させたところ、現像ＩＩＩＩｌ像中
に顕著な縞模様の現像ムラか発生ずることか観察された
。

実施例 磁気ローラ（３）の磁極数か１２極に増加される以外は
ＡＩ記現像裟装（ｔｖｉｉ））と同一の現像装置を用い
、実験例１と同様の条件で静電潜像を現像したところ実
験例１の場合と同様に極めて良い画質の現１象画像か得
られた。なおこの際、Δ（バイアス’４　ａ＋：↓（７
）の周波数を７ＱＱＩ−ｈ、に液部するか、あるいは磁
気ローラ（３）の回転数を１ｌ１００ｒｐ、または３５
０　ｒｐｍに液部すれば、現像画像中番こ顕著な縞模様
の呪像ムラか発生することか確認された。

実施例 感光体ドラム（［）の周速を２６０　ｒｎｒｔＨ／ｓｅ
ｃに加速すると共に、現像剤として、平均粒径１３．２
μＩｌ＋、鉄粉に対する摩擦帯電々荷量か（−）３４．
５μｃ／ｇの磁性トナーのみからなる１成分系磁性現（
象剤を用いる以外実験例３と同様の条件で静電潜像を現
（象したところ、実験例１の場合と同様に極めて良い画
質の現像画像か得られた。なおこの際、Ａ　Ｃバイアス
電源（７）の周波数を７００１１７．に変りＩするか、
あるいは磁気ローラ（３）の回転数を１ｌ１００ｒｐ、
または７５Ｑｒｐｍに女史ずれは、現像Ｉｌ！１１像中
に顕著な縞模様の現像ムラか発生ずることが１ｌｆｌｊ
　ｇｌ＝された。

ところで、実験例４において用いられた１ｉｆｌｉ性現
塚剤を用いて、実験例１〜３、比１１又実験例１．２と
同様の実験を行ったところ、その結果前記各例に示され
る結果と略同−てあった。

発明の効果 本発明に係る静゛市潜像現像方法においては、鉄粉に対
する閉振号電々イｉｉｊ量か５μｃ／ｇ以」−てあり、
かつ現塚されるへき静電／Ｍ　ＩＩの極性と逆の極性に
摩擦÷Ｅ′市される磁性トナーを含む現像剤か用いられ
ると共に、ＡＣ現像バイアスの印加される現像スリ−フ
と、現像スリーブの内部に回転可能に設けられた磁気ロ
ーラとを有する現像装置か用いられており、ｎｉｉ　Ｗ
己現イ象スリーフに対してＡＣ現（象）・イアスを印加
すると同時に磁気ローラを回転駆動しつつＩＮＩ　ａｅ
静電潜像の現像が行われるので、現像カフリの発生の抑
制、現像画像のコントラストの向上か計られるはかりて
なく、現像画像の画質も木目細かになる。なお、静電潜
像の現像が前記式〇、（りの条件の下で行われるので、
現像画像中に現われ得る縞模様状の低周波現像ムラも実
質的に無視てきる程度に抑えられることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現（象ムラの発生状況を示す図ｍｌ、第２図は
本発明者らによる現像実峡の際に用いられた磁気刷子現
像装置を示す図面である。 へＩＩ）・磁気刷子現像装置 ｄｅ　　磁性現像剤　　１　電子写真感光体ドラム２　
　現像スリーブ　　３・磁気ロー　ラフ　ＡＣＣバイア
ス電 源口≦１ｆ１人　　ミノルタカメラ株式会社第１図 止釘し÷

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　静電潜像担体の表面に担持される静電潜像を磁性
   現像剤によって現像する静電潜像現像方法であって、ｖ
   ｉｊ記現像現像剤て、鉄粉に対する摩擦帯電々荷ｍ″か
   ５μＣ／ｇ以」二てあり、かつｎｉｊ記静電潜像の極性
   と逆の極性に摩擦帯電される磁性トナーを含む現像剤を
   、また現像装置として、ＡＣ現像バイアスの印加される
   現像スリーブと、現像スリーブの内部に回転可能に設け
   られた磁気ローラとを有する現像装置を用いると共に、
   次式の条件但し、／−ｅ：ＡＣ現１象ハイアスノ周波数
   （＋１７．）１′：磁気ローラの磁極数 Ｉ（：磁気ローラの回転数（ｒｐｍ） ｖＰ：静電潜像担体の表面の移動速度 （ｍ＋ＩＩ／５ｅＣ） の下て静電層１象を現像することを特徴とする静電潜像
   現像方法。 ２、　前記現ｆ！装置において、磁気ローラか現像剤の
   搬送方向と逆の方向に回転駆動されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の静電層（象現像方法。 ３、　　ｒ）ｉ＋記現像装置において、現像スリーブか
   回転ｉｉＪ能に設けられていると共に、磁気ローラと同
   方向に回１１ｊｉ駆動されることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の静電層１象現像方法。