JPS63225248A

JPS63225248A - 現像方法

Info

Publication number: JPS63225248A
Application number: JP5904787A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kurematsu; 克巳榑松; Yuji Sakami; 裕二酒見
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-03-16
Filing date: 1987-03-16
Publication date: 1988-09-20
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: JPH07117789B2

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】本発明静電潜像を現像する２成分式非接触現像方法に関
するものである。

従来この２成分式現像方法に於いては現像剤を静電潜像
担持体表面に接触させて現像するのが一般的であった。

しかし最近に至っては、所謂“かぶり“等の欠点を除去
し、かつ“エツジ効果“を防ぐべく、現像スリーブ内磁
石の磁極間に対応する現像スリーブ上に現像剤の薄層を
形成し、該薄層現像剤層を静電潜像担持体表面に対して
非接触に保ち、該磁極間に位置する現像ギャップに交互
電界を与えることにより現像する方法が特開昭５９−９
１４５３．６０−１４２６３．６０−１７６０６９．８
０−２４２４１９に開示されている。これらの方法によ
れば、現像部はスリーブ内磁石の磁極間に対応する位置
にある為、現像剤層の穂が現像部内で寝た状Ｆ！ｌ（ス
リーブ表面に沿うような状態）にあり、薄層の形成が容
易に行なえ、従って静電潜像担持体表面と現像剤層との
非接触条件を保ち、かつ現像ギャップが小さくすること
が可能になりた。ここで現像ギャップが小さくなること
は、現像スリーブの対向電極としての効果が大きくなり
、静電潜像のエツジ部分から非潜像部分への電気力線の
回り込みが非常に少なくなる為、所謂“エツジ効果“を
著しく軽減する。

また現像ギャップ内に交互電界を作用させることにより
トナーまたは現像剤をスリーブ上の現像剤層から静電潜
像上に飛翔及び往復動させて現像する為、この飛翔及び
往復動にとって適正なトリボのトナーのみが選択的に現
像に使用される。従って所謂“かぶり”が従来の接触タ
イプの現像方法に比べて著しく軽減されるという特徴を
有していた。特に従来かぶり易いとされている体積平均
粒径５μ以下の小粒径トナーを用いても、かぶりのない
良好な画像が得られるという優れた特性を有していた。

しかし、この方法によれば現像フントラスト（静電潜像
と現像スリーブとの電位差）が所定の値を越えると急に
現像性が上がる為、所謂Ｖ−Ｄ特性（γ特性）がかなり
立上ったものになり、写真画像等の再現性が悪くなると
いう欠点を有していた。

本発明は上述従来例の欠点を除去して、“かぶり”及び
“エツジ効果“が無く、かつ再現性の高いより優れた現
像特性を有する現像方法を提供することを目的としてい
る。

第１図は本発明の現像方法を行う現像装置の実施例であ
り、第２図は該実施例現像部の拡大図である。現像され
るべき静電潜像を有する静電潜像担持体ドラムは符号１
で示され、現像装置は現像スリーブ２、マグネット３、
搬送・攪拌スクリュー４．５、第１ブレード６、第２ブ
レード１４、現像剤容器１１、現像バイアス電源１３な
どを有する。

静電潜像担持体ドラム１と現像スリーブ２は図中矢印方
向に回動する。スリーブ２はＡｕ、非磁性Ｓｕｓ等非磁
性の導電体で形成され、これに００重畳された交流バイ
アス１３が印加されている。トナー１５と磁性キャリア
１６との混合体から成る現像剤１ｏは磁極Ｎ、・ｓ２に
てスリーブ上を保持・搬送され、第１ブレード６と第２
ブレード１４にて、スリーブ表面上の現像剤層中の各キ
ャリア粒子及び粒子群が互いに隙間を有するような薄層
にカットされる。この際、第１ブレード及び第２ブレー
ドの磁極に対する位置関係につぃて好ましい条件がある
。すなわち、各ブレード共各カット極（第１ブレードの
場合Ｓ２極、第２ブレードの場合Ｎｌ極）の真上または
それらより少し下流側が好ましい、また各ブレードの材
質（特に磁気的性質）もこの薄層形成にかなり影響する
が、特に第２ブレードを非磁性のもので構成することが
好ましい。

ここでスリーブ表面のキャリア被覆率（キャリア被覆面
積／スリーブ表面積）は５０％以上８０％以下とするこ
とが好ましい。本発明では、キャリア粒子は多くても３
個、通常は１個又は２個の粒子の集合体がスリーブ表面
に位置しているだけであることが確認されているので、
ここでキャリアの被覆率とは、現像部で現像バイアスを
印加せずに上面から投影した単位面積／　ｃ　ｍ　’あ
たりに占める面積比である。

上記被覆率は５０％を下回ると、キャリア表面上のトナ
ー粒子とスリーブ上のトナー粒子との間に帯電の差が増
大して現像バイアスを可変してもカブリが発生してしま
い、スリーブ速度を早めたりしても改善できず、逆に飛
散トナーが増加する他、環境変化に対して不安定であっ
た。又８ｏ％を越えると、スリーブ上のトナー粒子がス
リーブとの摩擦範囲を減少してしまい帯電不足のトナー
粒子がスリーブ上に存在してくることになり、同様上の
トナー粒子による濃度向上は見られなくなり効果がない
。

これに対して５０％以上８０％以下の被覆率にすると、
スリーブ上及びキャリア粒子上のトナー粒子の帯電量の
差が小さくなり、スリーブ上トナー粒子をカブリの発生
を防止した状態で画像濃度向上に利用することができ極
間２成分交互電界現像の利点を一層高めて高画質を得る
ことができる。これによフて３μｍ〜７μｍの微小粒径
のトナー粒子を利用できることになり、さらに高群精度
の優れた画像を得ることができた。

さらに、被覆率５０％以上８０％以下の条件の画像につ
いて調べたところ、従来より優れた均一化濃度の画像を
得られたが、わずかな濃度差が存在することを確かめら
れた。これをさらに改善することを試みたところ、像担
持体の移動速度に対してスリーブの移動速度を１．１倍
乃至３倍にすることでより一層画質が向上できた。又、
像担持体とスリーブの移動方向を現像部において逆にし
たところ、同様の画質向上を達成できた。

この速度差は、３倍以上にすると、キャリア粒子の像担
持体への付着によるキャリア粒子の損失やトナー粒子の
飛散を招くことになり好ましくはなかった。又、被覆率
が５０％に近い程、速度差を増すことでより高画質が得
られた。具体的には、８０％に対して１．１〜１．２倍
の速度差の画像が５０％に対して２．５〜３倍の速度差
の画像に相当するものであった。

現像部に於けるスリーブ上の現像剤の状態は第２図に示
される如く、キャリア粒子１６間にスリーブ表面の露出
した部分を多数有し、この露出部はトナー粒子１５にて
被われている。潜像担持体１との現像ギャップ間には、
交流バイアスの作用により交番電界が形成されて居り、
これによりトナー粒子が飛翔及び往復動する（一部キャ
リア１も同様の運動をする）為、現像が行なわれる。と
ころで、キャリア粒子１６に付着しているトナー粒子と
スリーブ表面露出部に付着しているトナー粒子とは付着
力等に差がある為現像性が異なる。

この場合キャリア粒子上のトナーの方が該スリーブ表面
露出部上のトナーよりも現像性が良い為、潜像電位の低
い領域では主にキャリア粒子上のトナーが現像に寄与し
、潜像電位の高い領域では該スリーブ表面露出部上のト
ナーも現像に寄与するようになる。

従って、この実施例に於けるＶ−Ｄ特性は第３図に示さ
れる実線ａの如きカーブになる。ここで潜像電位の低い
領域Ｉにおける実線ａのＶ−Ｄ特性は、主にキャリア粒
子上トナーの現像によるものであり、潜像電位の高い領
域！■に於ける実線ａのＶ−Ｄ特性は主にスリーブ表面
露出部上トナーの現像に対応して居り、両者の統合とし
て本実施例特有の現像特性を示している。

なお、破線すは前述した従来の２成分式非接触現像法で
のＶ−Ｄ特性を、２点鎖線Ｃは画像再現性における理想
Ｖ−Ｄ特性を表わしている。これらから明らかなように
本実施例現像方法のほうが従来法に比べてはるかに理想
に近く、より優れた現像特性（Ｖ−Ｄ特性）を有するこ
とが判かる。

ところで本実施例に於いてはスリーブの回転方向と潜像
担持体ドラムの回転方向とを同方向としたが、これらを
逆方向にしても同様の現像特性が得られる。

また、キャリアは磁性キャリアを用いなければならない
が、トナーについては非磁性、磁性のどちらのものであ
っても用いることができる。

次に本実施例で良好な現像像及び現像特性が得られた諸
条件すなわち好ましい他の条件を以下に示す。

・キャリア粒径（体積平均）：１０〜２００μｍ・トナー粒径（体積平均）：ｆ、０〜１０μｍ・Ｓｌ、
Ｎｌ極スリーブ上表面磁束密度＝５００Ｇ以上・キャリア磁化：　１０　ｅＩｌｕ／ｇ以上・現像ギャ
ップ（ドラム・スリーブ間）：１００〜７００μｍ・Ｓｌ　・Ｎ８間極中心間距離（スリーブ表面上）：５〜３０ｍｍ・現像スリーブ径：φ１０〜φ１００ｍｍ・現像バイア
ス（交流成分）ｖｐＨ：　！５ｏｏ　〜５０００Ｖ周波数：　４００〜５０００　Ｈｚ・スリーブ・ドラム速度比（スリーブ周速／ドラム周速）＋１７２以上なお、本実
施例に於いては、ブレードにてスリーブ表面上への現像
剤供給量を規制することにより、前述したような現像部
の各キャリア粒子が隙間を有する状態を形成したが、こ
のような手段に限られる訳ではなく、現像剤のカスケー
ドを該スリーブ上に適量掛けることにより上記状態を形
成する等の手段を用いてもよい。

以上説明したように、２つの磁極間を現像位置とし、該
現像位置での現像スリーブ表面上に現像剤層中の各キャ
リア粒子及び粒子群が互いに隙間を有するような薄層を
形成する２成分式非接触現像方法により、“かぶり“及
び“エツジ効果”が無くかつ写真画像等に対しても再現
性の高い現像特性の現像を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明現像方法実施例の断面図、第２図は同実
施例現像部の拡大図、第３図はＶ−Ｄ特性である。７・・・第２ブレード本体８・・・回転軸９・・・支軸１０・・・現像剤１１・・・ハウジング１２・・・静電潜像１５・・・トナー粒子１６・・・キャリア粒子第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

現像剤担持休の背面に磁界発生手段を有し、該現像剤担
持体表面に磁性粒子とトナーとが混合された現像剤層を
担持し、現像部に於いて該現像剤担持体背面の磁界発生
手段の磁極間を潜像担持体に対向せしめ、かつ上記現像
剤層の厚みよりも大きな現像間隙を保持し、上記現像間
隙に交番電界を形成して現像を行なう現像方法に於いて
、上記現像剤担持体表面上の現像剤層中の各磁性粒子及
び粒子群が互いに隙間を有する分量の該磁性粒子量に、
該現像剤担持体表面上への磁性粒子の供給量を規制する
ことを特徴とする現像方法。