JPH0328860A - 高画質現像方法 - 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、電子写真プロセスにおける現像方法に関する
もので、より詳細には高画質のトナー像を形威させるた
めの現像方法に関する。

（従来の技術） 二成分系磁性現像剤を用いる電子写真法においては、顕
電性トナーと磁性キャリヤとを混合し、この二成分系組
成物を、内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給して
、この組成物から成る磁気ブラシを形成させ、静電潜像
を有する電子写真感光板にこの磁気ブラシを摺擦せしめ
ることにより、検電性トナー像を感光板上に形成させる
。検電性トナーは磁性キャリヤとの摩擦により、感光板
上の静電潜像の電荷とは逆極性の電荷に帯電ざれ、磁気
ブラシ上の顕電性トナー粒子がクーロン力により静電潜
像上に付着して、静電潜像の現像が行なわれる。一方磁
性キャリヤはスリーブ内の磁石により吸引されており、
しかもその帯電電荷が静電潜像の電荷と同極性であり、
そのため、磁性キャリヤはスリーブ上にそのまま残るこ
とになる。

特開昭５９−１７２６６０号公報には、二成分系現像剤
としてフエライトキャリヤと帯電可能トナー粒子とを４
＝１乃至２０：１の重量比で含有する二成分系現像剤を
使用し、現像スリーブを現像剤の摺擦位置でドラムの移
動方向と逆方向に移動させると共に、スリーブ内磁石を
固定させて現像を行ない、ドラム中心とスリーブ中心と
を結ぶ線を基準にして最も近い極磁のドラム回転下流方
向への設定角度をθ（度）とし、ドラムの周速度をＶ、
スリーブの周速度をνとしたとき、下記式を満足する条
件下に現像を行うことが提案されている． （発明が解決しようとする問題点） 上記先行技術は、ドラム周速、スリーブ周速及び現像主
極角度を一定の範囲内に設定することにより、ブラシマ
ークの発生やキャリヤ引き或いはエッジ効果等による白
地抜け等の欠点のない高濃度画像を形成することを可能
ならしめた点で意義のあるものと認められるが、この方
法では現像スリーブの移動方向とドラムの移動速度とを
摺擦位置において互いに逆方向としている（以下、この
摺擦方向の摺擦を逆方向摺擦、それと反対の摺擦を順方
向摺擦と呼ぶ）ことによる問題がある。

即ち、逆方向摺擦では順方向摺擦に比して摺擦のせうた
い速度が大きくなることから、順方向摺擦に比してブラ
シマークの発生が大となり、細線の再現性が低下し且つ
硬調な画像が形成される傾向がある．このため、ワード
プロセッサー等による漢字の再現性が悪くなる傾向が避
け難い。

このため、最近の商業的な電子写真プロセスにおける現
像では、順方向摺擦が多く用いられるようになっている
。しかしながら、順方向摺擦の場合には、摺擦の相対速
度がどうしても小さくなるため、高画像濃度と細線の再
現性とを共に向上させるような現像条件の設定は必ずし
も容易ではない。

本発明者等は、二成分系現像剤を用いる順方向摺擦現像
に際して、現像スリーブ内の固定主極と、ドラム径／ス
リーブ径の比とを一定の範囲内に選ぶとき（は、細線の
再現性の向上とが最も有効に且つバランスよく達成され
ることを見出した． 即ち、本発明の目的は、二成分系現像剤を用いる順方向
摺擦現像法において細線の再現性と共に画像濃度を向上
させることが可能な方向を提供するにある． （問題点を解決するための手段） 本発明によれば、内部に多数の磁極を備えた現像スリー
ブ上に磁性キャリヤとトナーとから成る二成分系現像剤
を供給し、この現像剤の山気ブラシを感光体ドラムと摺
擦させて静電潜像の現像を行う方法において、 現像スリーブの移動方向と感光体ドラムの移動方向とを
摺擦位置において同方向とし、現像スリーブ内の固定現
像主極がドラム−スリーブ中心線からスリーブ移動方向
と逆方向になす角度（θ〉が４乃至６度となり且つドラ
ム径とスリーブ径との比（Ｒ）が２，２乃至２，５とな
るように現像条件を設定することを特徴とする高画質現
像方法が提供される． （作　用） 本明細書において、現像主極とは、ドラム−スリーブ中
心線に最も近い磁極を言い、固定現像主極を含め、現像
スリーブ内の磁極が固定されていて、スリーブの回転に
より現像剤の搬送が行われるものを言う．また、主極位
置とは、ドラム−スリーブ中心線からスリーブ移動方向
と逆方向になす角度（θ）で表示することとする。

本発明者等は、現像主極位置（θ）と、ドラム径／スリ
ーブ径の比（Ｒ）との各々を変化させ、細線再現性が最
も良くなる両者の組合せ並びに画像濃度が最高となる両
者の組合せを実験的に求め？ところ、添付図面第１図の
グラフに示す結果が得られた．即ち、最良細線再現性（
Ｒ１）も最高画像濃度（ＩＤ■８）も、θとＲとに応じ
て変動するが、同じ主極位置（θ）で、文字再現性と画
像濃度とを満足できるドラム／スリーブ径比　（Ｒ）が
存在することが明らかであり，これはθが３乃至７゜、
特に４乃至６゜で、Ｒが３乃至２．６、特に２．２乃至
２．５の範囲に相当することが明白である。即ち、驚く
べきことに、本発明には、θ及びＲが上記範囲内にある
場合にのみ、最高の画像潰度と最良の細線再現性とが組
合せで得られるのであり、この範囲を外れる場合には画
像濃度も細線再現性も共に良くなることは無い。

これらの事実は、本発明者等が行った多数の実験結果か
ら現像として見出されたものであり、その理論的解明は
未だ十分ではないが、主極位置（θ）をプラス側に移動
させることは、順方向摺擦の場合、摺擦開始位置を上流
側にずらすことになること、及びドラム／スリーブの径
の比（Ｒ）を大きくすることは、ドラム径を一定として
考え？場合、摺擦開始位置（または摺擦終了位置）とド
ラム−スリーブ中心線との間におけるドラム−スリーブ
間距１１Ｉ（Ｄ−Ｓ）の変化が小さいことから次のよう
に考えられる．即ち、最高画像濃度（ＩＤ．■）の点で
は、Ｒが大の場合θを大、Ｒが小の場合θを小さくとっ
て、摺擦初期における摺擦を有効に行うのがよく、一方
最良細線再現性の点では、θがマイナスを含めて小さい
場合、Ｒを大とし、θが大きい場合Ｒを小さくして摺擦
時間を長くして、細線の再現が摺擦の後の段階で有効に
行うのがよいためと思われる．本発明で規定した範囲で
は、両方の作用が有効に行われるため、画像濃度の増大
と細線の再現性とが同時に達成されるものと思われる． （実施例） 本発明における磁気ブラシ現像法を説明するための第２
図において、多数の磁極を備えたマグネットロール１が
アルミニウムの如き非磁性材料から成るスリーブ２内に
収容されている．このスリーブ２は、現像Ｉｌ３内に収
容されており、この現像器３は感光体ドラム４に近接し
て設けられており、スリーブ２とドラム４とがドラム−
スリーブ間距ＩＩ　ｄ　２を介して対面している．　現
像器３内には二成分系現像剤５が収容されており、攪拌
ローラ６で攪拌されて、磁性キャリヤとトナーとが互い
に摩擦帯電される。この現像器３には、トナー７を収容
するホッパ−８と、ホッパー内のトナー７を現像器に供
給するトナー供給ローラ９とが付属していて、現像器３
中のトナー濃度が一定値以下に低下したときにはトナー
を補給する．マグネットロール１は、スリーブとドラム
との中心線ａの近くに位置する現像主極１０を備えてお
り、更に現像剤をスリーブ上に汲み上げ、スリーブ表面
を搬送し且つスリーブ上から排出するための磁極を備え
ている．第２図に示す具体例では、現像剤汲み上げ磁極
１１がスリーブの最上流側に設けられ、この汲み上げ磁
極１１と現像磁極１０との間に第一の搬送磁極に及び現
像土極の下流側に第二の搬送磁極１３が配置され、更に
その下流側に搬送磁極１３と同極の排出用磁極１４が配
置された五極構威となっている．汲み上げ磁極１１と第
一の搬送磁極との間には、穂切りギャップ１５が設けら
れていて、磁気ブラシの穂長をｄ，に規制する． 本発明においては、スリーブ１の移動方向とドラム４の
移動方向とを磁気ブラシの摺擦位置で同方向とし、ドラ
ム径Ｄとスリーブ径Ｓとの比（Ｒ−Ｄ／Ｓ）を前述した
範囲とすると共に、主極位置（θ）も前述した角度とす
る． 主極位置（θ）の設定に際しては、汲み上げ磁極１１と
第一の搬送磁極１２との角度は６３乃至６７゜、主極１
０と第二の搬送磁極との角度は６３乃至６７°の範囲と
しておくことがのぞましい． 現像主極１０の磁束密度は５００乃至１　０００ガウス
、特に８００乃至９００ガウスの範囲にあることが望ま
しい．また、穂切長ｄ，は０．８乃至１．３１Ｉ＋ｍ　
、特ニｌ．ｏ　乃至１．２ｍｍ　、Ｄ　−　Ｓ間ｉ　ｓ
ｔ　ｄ　ａは０．８乃至１．５ａｓ　，特に１．０乃至
１．２ａｍの範囲にあるのがよい． 二成分径現像剤としては、それ自体公知の磁性二成分径
現像剤は全て使用でき、磁性キャリヤとしてはフエライ
トキャリヤ、一般に焼結フエライト粒子、特に球状の焼
結フエライト粒子が有利に使用される．この焼結フエラ
イト粒子の粒径は、一般に２０乃至２００ミクロンの範
囲にあるのがよい． この焼結フエライト粒子の粒径が２０ミクロンよりも小
さい場合には、磁気ブラシの穂立ちを良好にすることが
困難となる傾向があり、一方この粒径が２００ミクロン
よりも大きい場合には、形成されるトナー像に前述した
ブラシマーク、即ち引掻き傷が入る傾向がある． 本発明に用いる焼結フエライト粒子はそれ自体公知のも
のであり、例えば酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ２０４）、酸化
鉄イットリウム（ＹｓＦ６ｓＯ＋ｚ）、酸化鉄カドミウ
ム（ＣｄＦｅ２０４）、酸化鉄ガドリニウム（ｃｄ３ｐ
ｅ５ｏ１２）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ２０４）　、酸化鉄
鉛（ＰｂＦｅ＋２０＋９）　ｔ酸化鉄ニッケル（ＮＩＦ
ｅ．０４）　，酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅ０３）　、
酸化鉄バリウム（ＢａＦａ＋２０ｔｏ）　％酸化鉄マグ
ネシウム（ＭｇＦｅｚＯｎ）　．酸化鉄マンガン（Ｍｎ
Ｆ−ｚ０４）、酸化鉄ランタン（ＬａＦａＯｓ）等のｔ
　ｆｆ＋或いは２種以上から成る組成の焼結フエライト
粒子が使用される。本発明の目的に特に好適なものは、
（：ｕ，Ｚｎ．Ｍｇ，　Ｍｎ及びＮｉから成る群より選
ばれた金属成分の少なくとも１種を含有するソフトフェ
ラライト、例えばＣｕ−Ｚｎ−Ｍｇフエライトである。

トナーとしては、顕電性と定着性とを有する着色トナー
が何れも使用でき、結着剤樹脂中に、着色顔料、荷電制
御剤等を分散させた粒径５乃至３０ミクロのン粒状組成
物が使用される。樹脂としては、熱可塑性樹脂や、未硬
化乃至は初期縮合物の熱硬化性樹脂が使用される。その
適当な例は、重要なものの順序に、ボリスチレン等のビ
ニール芳香族樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアセタ
ール樹脂、ポリエステル樹脂、エボキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、石油樹脂、オレフイン網脂等である．顔料とし
ては例えばカーボンプラック、カドミウムエロー、モリ
ブデンオレンジ、ビラゾロンレッド、ファストバイオレ
ットＢ、フタロシアニンプルー等のｆｆｌ又は２種以上
が使用され、荷電制御剤としては、例えばニグロシンベ
ース（ＣＩ　　５０４１５），オイルブラック（ＣＩ２
６１５０）、スピロンブラック等の油溶性染料や、ナフ
テン酸金属塩、含金属錯塩染料、脂肪酸金属石ケン等が
必要により使用される。

現像剤中のトナー濃度は、一般に２乃至１０重量％、特
に３乃至５重量％の範囲内Ｃあるのがよい。

感光体ドラムと現像剤スリーブとの間には、バイアス電
圧を印加するが、このバイアス電圧は現像時にトナーへ
の電荷注入が十分Ｃ行われるが、感光体や磁気ブラシに
放電破壊等のトラブルが生じないように定める．この電
圧は、一般的に言って、１００乃至３００ボルト、特に
１５０乃至２５０ボルトの範囲が時等である． バイアス電圧の極性は勿論、感光体の帯電電荷がプラス
のときにはプラスとなるように、頗ち同極性となるよう
に選ぶ． 感光体としては、それ自体公知の電子写真用感光体、例
えばセレン蒸着感光体、無定形シリコン感光体、ＣｄＳ
感光体、有機光導電体感光体等の何れもが採用され、静
電潜像の形成はそれ自体公知の方式、例えば帯電及び画
像露光の組合せにより容易に行われる． （発明の効果） 本発明によれば、弐成分系磁性現像剤を使用するスリー
ブ回転型の現像方法において、スリーブ内の固定現像主
極の位置（θ）と、ドラム径／スリーブ径の比（Ｒ）と
を夫々一定の範囲とし、しかも順方向摺動型の現像を行
うことにより、細線再現性の向上と画像濃度の向上とを
同時に達戒することができた． 以下実施例によって本発明の効果を一層明確にする。

実 施 例 画像の評価はファーストコピー物のＩ．Ｄ及びセカンド
コピー物（ファーストコピー物を原稿にしてコピーした
もの）の解像度をマイクロデンシトメーターＰＤ５　（
コニカ製）にて測定し、タテ細線、ヨコ細線共に本／ｍ
ｖａで表わし、これを細線再現性の評価に用いた。

以下にその結果を示す。

上記Ｎｏ　Ｉ　，　Ｉｆ，　ＩＩＩのドラム、スリーブ
の組み合わせで、主磁極位置θを変化させて画像出しを
行なった。他の現像条件は下記設定で固定した。

穂切りギャップ　　１．０ｍｕａ ドラム・スソーブ間距＠　　　　　１．１開ドラム・ス
リーブ周速上し　　　　ドラム／スリーブ−１／３スリ
ーブ内主磁極強度　＋８００　Ｇａｕｓｓ　　５極構造
以上の結果をグラフにまとめると第１図のようになる。

第１図から明らかなように高画質現像条件（Ｉ．Ｄが高
く、かつ細線再現性の良いもの）は、２．２≦Ｒ≦２．
５の範囲にあり、そのときの主磁極位置は＋４≦θ≦６
＃であることがわかる。

比較例１ 実施例と同一現像条件にて画像出し評価を行なった． ？れからＩ．Ｄ■．は０゜付近にあるが、細線再現性は
＋１４゜付近が良好でＩ．Ｄ及び細線再現性を同時に満
足させる設定条件は無いことがわかる． 比較例２ ｛ニラム径　　１２０ｍｍ リープ径　　３１ＩＩＩＩ　　　Ｒ＝４にて実施例と同
一現像条件にて画像出し評価を行なった． ■像主宛一立五〇（Ｄ−Ｓ中１℃祿しの「Ｉす角戻）

【図面の簡単な説明】

第１図は、現像主極とドラム径／スリーブ径の比との関
係において、複写画像におけるべ夕部の最高画像濃度並
びに細線再現性との関連を示したグラフ図、 第２図は、本発明の現像方法の原理を用いた現像装置の
概略図である。 図中引照数字は以下の内容を示す。 １・・・・・・マグネットロール ２・・・・・・スリーブ ４・・・・・・感光体ドラム ５・・・・・・二成分系現像剤 １０・・・・・・現像主極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に多数の磁極を備えた現像スリーブ上に磁性
   キャリヤとトナーとから成る二成分系現像剤を供給し、
   この現像剤の磁気ブラシを感光体ドラムと摺擦させて静
   電潜像の現像を行う方法において、 現像スリーブの移動方向と感光体ドラムの移動方向とを
   摺擦位置において同方向とし、 現像スリーブ内の固定現像主極がドラム−スリーブ中心
   線からスリーブ移動方向と逆方向になす角度（θ）が４
   乃至６度となり且つドラム径とスリーブ径との比（Ｒ）
   が２．２乃至２．５となるように現像条件を設定するこ
   とを特徴とする高画質現像方法。