JPS60178476A - 電荷像現像装置 - Google Patents

電荷像現像装置

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JPS60178476A
JPS60178476A JP3428684A JP3428684A JPS60178476A JP S60178476 A JPS60178476 A JP S60178476A JP 3428684 A JP3428684 A JP 3428684A JP 3428684 A JP3428684 A JP 3428684A JP S60178476 A JPS60178476 A JP S60178476A
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JP
Japan
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toner
sleeve
development
charge
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
JP3428684A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Shimada
昭 島田
Masayasu Anzai
安西 正保
Nobuyoshi Hoshi
信義 保志
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Koki Holdings Co Ltd
Hitachi Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Metals Ltd
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Metals Ltd, Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS60178476A publication Critical patent/JPS60178476A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/09Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
    • G03G15/0914Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush with a one-component toner

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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は電子写真法又は静電記録法に係り、特に摩擦帯
電型−成分磁性トナーを用いて、画像を得るのに適した
現像装置に関するものである。
〔発明の背景〕
従来、電子写真法あるいは静電記録法において形成され
た記録体上の電荷潜像を着色トナーを用いて現像する方
法の一つとして、有機高分子の樹脂にマグネタイト等の
磁性粉を混ぜ、磁気的吸引性を持たせた一成分磁性トナ
ーによる現像方法がある。
第1図は、従来から用いられている反転現像方法を説明
するものである。
基板1hの記録体2に形成された電荷像3は、矢印の方
向に移動する際、スリーブ5上の磁性トナー6Vcより
形成さf′した磁気ブラシに近接、あるいは、接触し、
電荷のない所、あるいは少ない所に磁性トナー6粒子を
付着せしめる。そのためには、非磁性金属スリーブ5に
接続したバイアス電源8によって作られるスリーブ5と
記録体2との間の電界により、スリーブ5から電荷がト
ナー粒子に注入させて帯電させるか、又は、規制板7勺
スリーブ5との摩擦により帯電する帯電制御剤をトナー
に含督せて、現像を行う以前に十分に帯電させるか、ど
ちらかの方法が必要である。
磁性トナー6は、マグロール(多極磁性部材)4又はス
リーブ5の一方又は両方を回転することによりスリーブ
5上を搬送し、電荷像を現像する。
規制板7は、トナ一層の厚さ全制御するものである。
上記の説明の中で、トナー粒子を現像よりも前に予め摩
擦全利用して帯電させ、この帯電した粒子と電荷潜像と
のクーロン力又は、バイアス電圧の電界による静電気力
で、潜像面にトナー粒子を吸着せしめる方法は、現像し
て記録体に付着したトナー粒子を通常の普通紙でも効率
よく、シかも安定かつ容易に転写できる特長があるが、
現像剤が一成分であるため、粒子の帯電コントロールが
難しく、良好な画像が得られにくい欠点があった。
そのため、通常の複写機に用いているような正規現像に
おいても、上記のような帯電トナーを用いる場合は、日
本国公開特許公報昭56−14263号に記載されてい
るように、磁性ブレード等を用い、スリーブ上のトナ一
層を非常に薄くシ、記録体とスリーブのギャップヲ0.
1〜Q、’l、 m mと狭くし更に、スリーブに、直
流電圧と交流電圧を重畳して印加するなど複雑な機構ヲ
設けると共に、良好な画像を得るためには、非常に高精
度な調整が必要になる。まして堂、電荷のない所にトナ
ーを付着せしめる反転現像では、電荷パターンによって
形成される電界が複雑であるため、画像が乱れるばかり
か、画像部分の濃度を上げようとすると、不要な所にも
トナーが付着して、カブリ(背景汚れ)を生じ易いとい
う欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は、以上のような欠点をなくシ、カプリが少なく
、シかも、高a度でかつ高品質の画像を得る現像装置を
提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、摩擦帯電型−成分磁性トナーを用いて、上記
目的を達するために、次の三つの条件、(1)マグロー
ルとスリーブの両方を同時に回転させて、トナー粒子に
充分な帯電量を持たせると共に記録濃度を十分出すため
に必要な搬送量をかせぐ、(2)スリーブと記録体との
現像ギャップで、スリーブ上に形成される磁性トナーの
磁気ブラシの徳が記録体表面につよく接触しないように
、規制板のギヤングを狭める、(3)トナーをスリーブ
に供給するトナー溜め内にトナー全体が十分に混べるよ
うな攪拌手段をつける、 を同時に満足させて、非接触で現像することである。
〔発明の実施例〕
第2図は、本発明を用いた現像装置の一実施例である。
マグロール4とスリーブ′5の両方金弟2図中の矢印方
向に回転可能にし、スリーブ5の周速度5dkO<8h
< 500 (mm/s) (30rnmφのスリーブ
の場合スリーブ回転数は0〜300rp III)に−
rグfl−ル4の回転aMg k O<Mg <aoo
o (rpm)の範囲中で設定でき、スリーブ上のトナ
一層の厚さT、が、現像ギヤングGとTo〈Gの関係に
なるように、スリーブ表面と規制板7とのギヤングgを
狭め、非接触で現像できる点と、トナーホッパー9内の
トナー全体が十分に混り合うように攪拌器10を設け、
摩擦帯電型び〕磁性トナーでも良好な現像が行えるよう
にした点に特徴がある。
従来摩擦帯電型でない即ち非荷電型磁性トナーを用いる
場合にはトナーホッパー(容器)内のトナーを特に攪拌
する必要はなく、せいぜいトナーブリッヂが生じないよ
うにする程度で良く、スリーブ、マグロールの回転方向
は現像特性に差異はあるものの任意の組合わせが可能で
、一方のみの回転でも良かった。しかるに荷電型の一成
分磁性トナーは二成分現像剤とちがい摩擦帯電量を1υ
I]御するキャリアをもたないため、トナー同志の摩擦
やスリーブ、規制板、トナー容器との摩擦とにより帯電
せしめているのでトナーに対し、帯電に必要なだけしか
も安定なへカきを与えなければならない。そのため、ス
リーブ、マグロールの回転の仕方が重要になる。又トナ
ーの粒度分布や組成ばらつきの分布が変わるとトナーの
帯゛電量が変わってくるためこれら分布が現像中大幅に
変わることがめってはならない、。
以下に上述の具体例を詳述する。第2図の装置でスリー
ブ回転により現像を行う(スリーブの回転方向はトナー
がトナーホッパーから規制板の下を通ってスリーブ上に
引き出される方向)と印刷画像の濃度は、第3図の点線
のようになり、印刷の枚数と共に低下する。その原因は
、トナー粒子の帯電量が下がるためで、実際に印刷枚数
と、トナー帯電量の関係を調べると第4図点線のような
特性を示す。このようにトナー帯電量が下がる理由は、
スリーブ回転だけでは、トナー粒子に十分な摩擦帯電を
行わせること゛ができないことによっている。この欠点
を除くために、スリーブの回転に、マグロールの回転を
追加する。このようにすると、トナ一層の攪拌力と金属
でできているスリーブ表面とトナー粒子の接触回数が増
すため、画像特性は第3図の実線のようになり、印刷を
繰り返しても画像濃度が下がることなく、帯電量も第4
図の実線のように印刷枚数によって変化しなくすること
ができる。望ましいスリーブの周速は50〜2 Q Q
 mm/s (3Q m mφスリーブで約50〜20
0rpm)、マグロール回転数は700〜isoorp
mである。少ない回転では画像濃度低下、多すぎる回転
ではトナーに負荷がかがり凝集、搬送不良の原因となる
次に搬送量の問題について述べる。上記で説明したよう
に、マグロールの回転により、十分な帯電量を得ること
ができるが、帯電したトナーは、金属であるスリーブ表
面を境にして鏡像力が動くため、スリーブ上を移動しに
くくなり、マグロール回転だけでは、濃度を出すための
十分な搬送量を得ることができない。
そのため、マグロール回転数と画像濃度の関係を調べる
と、第5図の曲線aのような結果になる。
従来から用いられている電荷注入型磁性トナーの場合は
、マグロール回転のみでも第5図の曲gbのような特性
になり、マグロール回転数の増加のみで、画像濃度を上
げることができる。摩擦帯電型磁性トナーの場合は、マ
グロール回転にスリーブ回転を加えると、搬送量が増し
第5図曲線aの特性を平行移動したような、第5図曲線
Cの特性まで画像濃度を改善することができ、満足する
濃度を得ることができる。鏡像力の影響を更に少なくす
るには、スリーブ上にトナー半径より厚い高抵抗ないし
絶縁層を設けるのが好ましい。又、摩擦帯電をより安定
にするにはスリーブ表面を凹凸にすると良い。
次に、スリーブ上のトナ一層の厚さT、を現像ギヤツブ
G以下にする理由について述べる。
−成分磁性トナーにおける各トナー粒子の帯電状態は従
来の電荷注入型磁性トナーやキャリアとトナー金混ぜて
用いる二成分現像剤とは異なり、各トナー粒子の電荷量
をすべて均一にすることができず、ある程度の分布をも
ち、中には、所望する極性に対して反対の電荷をもつも
のも多少存在する。そのため、記録体にトナー粒子が押
しつけられるようにして接触すると、反転現像では、背
景部にあたる電荷のある所にもトナーが容易に付着し、
カプリの原因となる。又、摩擦帯電型磁性トナーの場合
、トナー粒子が帯電し、電荷全保持しているため、同極
性のものは静′畦的な反発力が生じやすくなるため、ス
リーブ上のトナ一層を厚くすると、その層の上部、つま
り、磁気的吸引力が弱い部分でトナーの飛散が起り、こ
のこともカプリの原因になっている。そのため、T、T
hGの例としてギヤングGがQ、 5 m mで、ギャ
ップglQ、45mm程度に設定すると、バイアス電圧
Vbと画像濃度の関係は、第6図の点線のような結果に
なり、画像の濃度を上げようとして、バイアス電圧を高
くすると、カプリの濃度も同時に上がってしまう。それ
に対し、T、くGになるように、g’ko、35mm以
下にすると、バイアス電圧と濃度の関係は、第6図の実
線のようになり、バイアス電圧を変えても、カプリの濃
度は殆んど変化しない特性が得られる。一方面像部濃度
は若干低下するが、この分はバイアス電圧の調整で所望
の濃度を得ることができる。中間調の再現はむしろ優れ
たものとなる。これはマグロール回転によりトナーに動
きを与え、記録体にブラシが殆んど接することなく現像
しているためと考えられる。スリーブ上のトナ一層の厚
さT、はマグロールの磁界の強さやトナーに含捷せる磁
性粉の量により変化するが、通常、ギャップgに対し、
約1.1〜1.4倍になるため、ギャップgの設定は、
G/1.1〜1.4以下にすると良い。例えば、Q=Q
、5mmの時は、0.05≦g≦0.35 (rom)
 、 Q= 0.4 romの時は、0.05≦g≦0
.3が良好であった。
マグロールの回転方向をスリーブの回転方向と逆にして
、スリーブ上のトナーの移動を加速する理由を述べる。
第7図に、スリーブとマグロールの回転方向全それぞれ
組み合わせた四つの例を示す。トナーは、マグロールを
固定し、スリーブだけを回転させた場合は、スリーブの
回転方向に搬送し、逆に、スリーブを固定し、マグロー
ルだけを回転さぜるとマグロールの回転方向と逆方向に
搬送する。両回転を組み合わせた場合、第7図、B、C
の方式が、トナーの搬送全加速する方式である。第2図
において、Q=9.5mm、g=0.2mmの条件f、
第7図の各方式の現像特性の違いを調べると、その結果
第8図のようl/I:なる。第8図は、バイアス電圧V
bとベタ黒画像の濃度の関係で、A方式は第8図へ曲線
のようになり、現像性が悪く、D方式は第8図り曲線の
ようになり、特性にばらつきがあり、このばらつきのた
め画像に濃度むらが生じる。第8図の特性がなめらかで
あったのが、BICの二つの方式であった。
以上のような実験事実から、良好な画像を得るためには
、スリーブ回転によるトナーの搬送を更にマグロール回
転で加速させる方法がよいのである。
次に、トナーホッパー9にトナー攪拌装置10を設けな
ければならない理由を述べる。
前述したように、−成分磁性トナーの帯電状態は、従来
の電荷注入型や二成分のものと異なり、各トナー粒子の
電荷量をすべて均一にすることができずにある程度の分
布ができてし捷うたぬ、現像し?すい条件のトナー粒子
から選択現像され、トナーホッパー9内に、現像されに
くいトナーだけが残る。即ちトナーホンパー内のスリー
ブ近傍のトナーの粒度分布や帯電分布状態が変わってし
まう。そのため、ホンパー内にトナーが入っていても、
現像濃度が出ないという問題が生じる。このようなこと
は従来トナーでは生じなかった。このような、選択的に
現像される現象を緩和するために、トナーホンパー内の
トナーを前後、左右。
上下と全体的に攪拌する装置10が必要となる。
第9図は、本発明の一実施例を示す第2図の攪拌装置の
回転軸である。第9図は回転の中心部12に攪拌のため
の羽11を取り付けた簡単な構造であるが、この装置を
ホンパー内に入れ、10〜20Orpm程度で回転゛さ
せることにより、十分にトナーを攪拌することができ、
ホッパー内に現像されにくいトナーが残るという問題を
解決できる。
@10図は、本発明を用いた現像装置の他の実施例であ
る。
第2図の現像装置と大きく違うのは、スリーブ清掃ブレ
ード13とゴム状ベルトの攪拌装置14とはたき棒15
を使っている点である。現像ケ終え、スリーブ5上に残
って搬送されてきたトナーを、スリーブに当てつけたプ
V−ド13でかきとる、そして、ゴムでできている皿を
もったベルト攪拌装置14を回転させ、トナーを攪拌す
ると共に、皿の上にトナーを乗せて搬ばせる。皿は、は
たき棒15に当たり、ブレード13と規制板7との間に
はたき落されるため、現像には常に十分に攪拌トナー粒
度分布と帯電分布が略一定となるトナーを使うことがで
きるのである。
第10図で示したスリーブ上の一度現像に供されたスリ
ーブ上のトナーをかき落とすブレード13Fi上述選択
現像を防止するのに有効で、第2図にも適用することが
好ましい。しかし、第2図。
第10図で示した攪拌装置を省略、即ちブレード13の
みでは長期安定現像を実現することはできない。
〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、トナー各器内から常にほ
ぼ一定範囲の粒度分布をもち摩擦によりほぼ一定範囲の
電荷分布の帯電をしつるトナーをスリーブ上に供給し、
スリーブとマグロール回転の協調によりトナーに大きな
運動を与え現像に必要な摩擦帯電#をうることができ、
現像に必要なトナー搬送量を確保でき、記録体とスリー
ブのギヤングを従来より太きくとれるにも拘らず菌濃度
画像が得られる一方、記録体とトナーブラシとの接触を
抑えることによりカプリが少なく中間調再現性の良い画
像が長期間安定に得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一成分磁性トナーによる反転現像の様子を示す
概略図、第2図は本発明の一実施例の現像装置の構成図
、第3図〜糖6図は本発明の効果を示す実験結果を示す
図、第7図は本発明のマグロール回転、スリーブ回転を
説明する概略図、第8図は第7図の例の実験結果を示す
図、第9図は攪拌装置の攪拌部の構成図、第10図は本
発明の他の実施例を示す現像装置の構成図である。 1・・・基板、2・・・記録体、3・・・電荷像、4・
・・マグロール、5・・・スリーブ、6・・・−成分磁
性トナー、7・・・規制板、8・・・バイアス電源、9
・・・トナーホンパー、10・・・攪拌装置、11攪拌
羽、13・・・プンード、14・・・攪拌ベルト、15
・・・はたき棒。 率1I211 翳2図 も3図 」ビーノ■η叉 不5図 7つ一ロー1し日平へ方丈 (r、P、m)!(イヱ人
電圧 Vb(V) 率冑図 7冒

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、記録体に形成した電気的潜像を摩擦によって帯電す
    る摩擦帯*型磁性トナーを用いて現像するものにおいて
    、補給用トナー容器内のトナーを攪拌し、現像に供した
    トナ一部とトナー容器内のトナーとを混合しトナー搬送
    用非磁性金属スリーブ上に混合攪拌したトナーを供給す
    る手段、トナー容器からスリーブ上に供給するトナー量
    を規制する部材、トナー搬送用スリーブを回転する手段
    、スリーブ内に設けた多極磁気部材を回転する手段とを
    有し、スリーブの回転方向はトナーをトナー容器からト
    ナー規制部材を通して引き出す方向であり、多極磁気部
    材の回転方向はスリーブと逆方向でかつ回転数はスリー
    ブより大となし、スリーブ上に形成されるトナ一層の厚
    さは記録体とスリーブ表面との間隙より小さいことを特
    徴とする電荷像現像装置。
JP3428684A 1984-02-27 1984-02-27 電荷像現像装置 Pending JPS60178476A (ja)

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JP3428684A JPS60178476A (ja) 1984-02-27 1984-02-27 電荷像現像装置

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JPS60178476A true JPS60178476A (ja) 1985-09-12

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55118063A (en) * 1979-03-07 1980-09-10 Canon Inc Developing device
JPS5746271A (en) * 1980-09-04 1982-03-16 Canon Inc Dry developing equipment
JPS5834829A (ja) * 1981-08-07 1983-03-01 バスフ・アクチエンゲゼルシヤフト ポリフエニレンエ−テル含有成形材料の製法
JPS58205166A (ja) * 1982-05-25 1983-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 現像方法

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