JPH05341602A - 電子写真現像方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単で小型高解像度の電子写真現像方
法および装置を提供する。 【構成】 回転する磁石ローラを内部に有する感光体ド
ラムを用いる。静電潜像を形成した後、現像剤溜め内で
磁性現像剤と接触させ、現像剤を感光体表面に磁力で吸
着させる。回転する磁石ローラのために感光体上でトナ
ーが擾乱され帯電する。つぎに電圧を印加した電極ロー
ラを通過させると、画像部にのみトナーが残り現像され
顕像化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等に応用できる電子写真現像方法及び装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来からの電子写真現像法としては、カ
スケード現像法、タッチダウン現像法、ジャンピング現
像法などがある。そのなかで、感光体に直接現像剤を振
りかける現像法として米国特許３１０５７７０に示され
るカスケード現像法が知られている。カスケード現像法
は、電子写真法初の実用複写機に用いられた現像法であ
る。

【０００３】また、現像ローラに交流バイアス印加し１
成分トナーを飛翔させ現像する方法として米国特許３８
６６５７４がある。この発明では現像ローラに印加する
交流バイアスはトナーの動きを活性化する目的に用いら
れ、トナーは画像部には飛翔到達し、非画像部では途中
で舞い戻ると説明されている。

【０００４】さらに、この交流バイアスを印加する技術
を改良したものとして、特公昭６３−４２２５６号公報
に示されるジャンピング現像法がある。このジャンピン
グ現像法はトナーをトナー担持体に担持させ現像部にま
で運び、そこで交流バイアスにより感光体の画像部にト
ナーを付着させる現像法である。この特公昭６３−４２
２５６号公報の技術思想は、画像部および非画像部にお
いてトナーが往復運動するという点で前述の米国特許３
８６６５７４と異なるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】当技術分野ではよく知
られていることであるが、カスケード現像法は、ベタ画
像の再現を苦手としていた。また、装置が大型複雑化す
るという問題点を有していた。さらに、米国特許３８６
６５７４の現像器は、装置に高い精度が要求され複雑で
コストが高いという欠点を有していた。ジャンピング現
像法はトナー層を担持したトナー担持体により感光体を
現像するために、高画質を得るには、トナー担持体上に
極めて均一な薄層を形成することが不可欠であった。ま
た、この方法ではしばしばトナー担持体上のトナー薄層
に前画像の履歴が残り画像に残像が現われる、いわゆる
スリーブゴースト現象が発生した。さらに装置が複雑で
コストが高いという欠点もある。

【０００６】本発明の目的は上記問題点に鑑み、構成が
簡単でしかも高画質の電子写真現像方法および装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、回転磁石を内包する静電潜像保持体を
移動させる工程、静電潜像保持体を磁性現像剤を保持す
る現像剤溜めに対向させる工程、静電潜像保持体を磁性
現像剤に接触させる工程、静電潜像保持体を間隙を介し
て設置された電極ローラに対向させ前記磁性現像剤を回
収する工程、とよりなる電子写真現像方法である。

【０００８】また本発明は、静電潜像保持体に静電潜像
を形成し移動する工程、現像剤溜めに対向する静電潜像
保持体表面に磁性現像剤を磁気的に吸引付着させる工
程、磁性現像剤を内部に磁石を有する電極ローラに対向
させる工程、電極ローラに交流電圧を印加し静電潜像保
持体に付着した磁性現像剤を回収する工程、とよりなる
電子写真現像方法である。

【０００９】さらにまた本発明は、回転磁石を内包した
静電潜像保持体に静電潜像を形成し移動する工程、磁性
現像剤を内部に保持した現像剤溜めを静電潜像保持体に
対向させ磁性現像剤を静電潜像保持体に付着させる工
程、静電潜像保持体に付着した磁性現像剤の量を現像剤
量規制板により規制する工程、静電潜像保持体と間隙を
介して設置し電圧が印加された電極ローラにより磁性現
像剤を回収し像を得る工程、とを有する電子写真現像方
法である。

【００１０】さらに本発明は、回転磁石を内包し移動す
る静電潜像保持体と、現像剤溜めと、磁性現像剤と、静
電潜像保持体と間隙を介して設置された電極ローラ、と
を有する電子写真現像装置である。

【００１１】さらにまた本発明は、回転磁石を内包し移
動する静電潜像保持体と、現像剤溜めと、１成分磁性現
像剤と、静電潜像保持体と間隙を介して設置された電極
ローラ、とを有する電子写真現像装置である。

【００１２】さらにまた本発明は、回転磁石を内包し移
動する静電潜像保持体と、現像剤溜めと、１成分磁性現
像剤と、静電潜像保持体と間隙を介して設置され内部に
磁石を有するた電極ローラと、を有する電子写真現像装
置である。

【００１３】さらにまた本発明は、回転磁石を内包し移
動する静電潜像保持体ドラムと、現像剤溜めと、１成分
磁性現像剤と、前記静電潜像保持体ドラムと間隙を介し
て設置された電極ローラとを有する電子写真現像装置で
あって、静電潜像保持体ドラムの回転軸が回転磁石の回
転軸と異なる構成の電子写真現像装置である。

【００１４】さらにまた本発明は、回転磁石を内包し静
電潜像を保持し移動する静電潜像保持体と、磁性現像剤
を内部に保持し静電潜像保持体と開口部を有して対向す
る現像剤溜めと、静電潜像保持体に付着した磁性現像剤
の量を規制する現像剤量規制板と、静電潜像保持体と間
隙を介して設置し電圧を印加した電極ローラと、を有す
る電子写真現像装置である。

【００１５】

【作用】本発明は、回転磁石を内包する静電潜像保持体
を用い、静電潜像を形成した静電潜像保持体に現像剤を
振りかけ磁気的に付着させ、電極ローラ部まで担持搬送
し、電極ローラに交流バイアスを印加し、静電潜像保持
体の非画像部トナーを静電力と磁力によって除去する構
成である。すなわち、本発明はカスケード現像法に、静
電潜像保持体内部に回転する磁石を設置、電極に交流電
圧印加、という２点の改良を加え、より小型化・高性能
化したものである。本発明では、トナーが静電潜像保持
体に磁力によって吸着された後、磁石ローラの回転によ
って静電潜像保持体上で運動し、その結果均一な帯電が
得られる。電極ローラ部はトナーを現像剤溜め内で循環
させると同時に、静電潜像の非画像部のトナーを回収し
ている。

【００１６】

【実施例】本発明の技術思想を図２を用いて説明する。
１は静電潜像の形成された静電潜像保持体、２はトナ
ー、３は現像電極、４は磁石、５は電源である。従来法
では、（ｂ）に示すように静電潜像保持体の画像部にト
ナーを付着させて、（ｃ）のトナー像を得ていた。一
方、本発明では、（ｄ）に示すように一度静電潜像保持
体の全面に磁力で磁性現像剤を付着させ、その後（ｅ）
に示すように静電力で、あるいは４の磁力の助けをかり
て非画像部からトナーをとる構成である。すなわち、従
来例は、「画像部にトナーを付着させる現像法」であ
り、本願発明は「不必要な非画像部のトナーをはぎ取る
現像法」である。

【００１７】このような技術思想の違いから、本発明の
電極ローラと、従来法、例えば特公昭６３−４２２５６
号公報等の現像ローラとは次のような構成の違いが生じ
る。 （１）現像剤を現像剤溜めから現像部まで担持し運ぶの
は静電潜像保持体である。 （２）従来例の現像ローラは常にトナー層を担持した面
が静電潜像保持体に対向する。一方、本発明の電極ロー
ラは常に裸の面が静電潜像保持体に対向する。

【００１８】すなわち本発明では、静電潜像保持体が現
像剤を現像剤溜めから現像部まで運び、裸の電極ローラ
に回収されたトナーは直ちに現像部から除去される構成
である。

【００１９】このように、本発明では電極ローラの裸面
でトナーを回収するという構成の違いから、従来おおき
な問題であったトナー担持体上のトナー層厚の不均一さ
に起因するスリーブゴースト現象が発生しないという作
用効果の違いが生じる。

【００２０】さらに本発明では、静電潜像保持体の内部
の磁石を回転させるためにこの回転運動を用いて静電潜
像保持体上の現像剤の搬送を促進する事が可能となる。
これは現像剤の流動性が悪いときに特に効果的である。
また、この磁石の回転にともなって現像剤が静電潜像保
持体上で擾乱運動を起こすために十分な摩擦帯電を生
じ、より高品位の画像が得られる事となる。

【００２１】さらに、本発明では、電極ローラの移動方
向を静電潜像保持体の進行方向と逆方向にしたために、
裸の電極ローラが静電潜像保持体上のトナーを精密に取
り去ることができる。その結果、（１）現像方向のむら
が発生せず、（２）横線の解像度が高く、（３）しかも
十分な画像濃度が得られることとなった。

【００２２】また本発明では、従来の磁気ブラシ現像法
に比べて現像剤が静電潜像保持体表面の静電潜像と接触
する時間が長いため、現像効率が極めて高く高速適応性
に優れることは容易に理解できる。

【００２３】本発明に使用する静電潜像保持体には、酸
化亜鉛、セレン、硫化カドミウム、アモルファスシリコ
ン、さらにフタロシアニンやアゾ顔料を用いた有機感光
体等を用いることができる。また通常の静電記録紙等で
あっても良いことは言うまでもない。なお静電潜像保持
体の表面は、現像剤層の形成を促進するためにサンドブ
ラスト等で粗面化してもよい。

【００２４】静電潜像保持体内部に挿入する磁石は、現
像剤の搬送性の向上と、現像時のトナーの運動性を向上
させるために、静電潜像保持体内部の磁石の磁極数を４
極以上好ましくは８極程度設けたローラ形状が望まし
い。このとき図１に示すように磁石ローラの軸心を静電
潜像保持体の回転軸と異なる位置にすると、静電潜像保
持体に磁力で吸着された現像剤が、静電潜像保持体の矢
印方向への移動とともに、次第に静電潜像保持体への吸
着力が弱まって、電極ローラ部でのトナーの回収が容易
になる。この磁石ローラの回転の方向は、トナーの帯電
を効率的に行うには静電潜像保持体と同方向にする事が
好ましい。一方、高速の像形成プロセスでは、磁石ロー
ラの回転方向は静電潜像保持体と逆方向にすると、この
磁石ローラの回転がトナーの搬送を助ける事にもなり効
果的である。

【００２５】本発明には、静電潜像保持体表面に対し開
口部を有する現像剤溜めを用いる。現像剤は現像剤溜め
から直接静電潜像保持体に接触する構成であり、現像剤
は帯電しているか否かに関わらず静電潜像保持体に磁気
的に吸着される。この現像剤溜めの静電潜像保持体に対
向する開口部の静電潜像保持体移動方向の幅は５mm以上
必要で、望ましくは１０〜１５mmである。

【００２６】本発明に用いるトナーはいわゆる２成分現
像剤用のトナーを用いることができる。これは、カーボ
ンブラックやフタロシアニンなどの着色顔料を、スチレ
ン樹脂やアクリル樹脂などのバインダ樹脂に分散し粉砕
後分級したものである。このトナーは噴霧乾燥によって
得られる粉体でもよいし、またパール重合法等で化学的
に得られる粉体であっても良い。この場合にこのトナー
の表面にシリカ微粒子を付着させると、トナーの流動性
が良くなり、その結果地かぶりがなくなる効果がある。
トナー粒子はそのままキャリアに混合しても良いし、使
用条件によっては、フッ素樹脂微粉末、微細なプラスチ
ック粉末、ステアリン酸亜鉛等をトナーの表面に付着さ
せたものであっても良い。用いるトナーの平均粒径は１
５μｍ以下が望ましいが、１２μｍ以下にするとさらに
シャープな画像が得られた。

【００２７】本発明の２成分現像剤に用いるキャリア
は、鉄粉やフェライト粉などの磁性体、あるいはそれら
の表面を樹脂コートしたもの、フェライト粉やマグネタ
イトなどの微粉末を３０〜８０％程度の割合で、スチレ
ン樹脂、エポキシ樹脂、スチレンアクリル樹脂等に分散
混合し粉砕分級した磁性粉などが用いられる。キャリア
の平均粒径は３００μｍ以下が好ましいが、特に１５０
μｍ以下にするとトナーを均一に帯電することができ
る。

【００２８】本発明には、磁性現像剤は絶縁性１成分ト
ナーを用いる事ができる。１成分トナーを用いると装置
構成が簡略化できる。本発明に用いる１成分トナーは、
マグネタイトやフェライトの粉末を帯電制御剤と共にス
チレン樹脂やアクリル樹脂などのバインダ樹脂に分散し
粉砕後分級したものである。このトナーは噴霧乾燥によ
って得られる粉体でも良いし、またパール重合法等で化
学的に得られる粉体であっても良い。用いるトナーの平
均粒径は１５μｍ以下が望ましいが、１２μｍ以下にす
るとさらにシャープな画像が得られる。

【００２９】この電子写真現像方法では、一度静電潜像
保持体の全面にトナーを付着させ、後に電極ローラによ
り非画像部のトナーを除去する構成である。この方法で
は、トナーの流動性が悪いと、非画像部のトナーが静電
潜像保持体に強く付着し除去できず、地かぶりとなって
画像を劣化させることがわかった。このトナーの表面に
シリカ微粒子を外添すると、トナーの流動性が良くな
り、静電潜像保持体への非静電的付着力が小さくなり、
地かぶりがなくなる効果があった。このとき、シリカ粒
子は流動性の向上に寄与するのみでなく、トナーの帯電
にも寄与していることがわかった。この電子写真現像方
法では、１成分トナーの場合ではトナーを帯電させる帯
電部材を特に設ける必要はなく、トナーにシリカ粒子を
加えておけば、トナーが帯電した静電潜像保持体と接触
した時に、電荷を静電潜像保持体側からトナー側に移動
させトナーを静電潜像保持体と同極性に帯電させる役割
をしていることがわかった。このシリカ微粒子は、コロ
イダルシリカともよばれる。

【００３０】本発明には、トナーと磁性キャリアよりな
る２成分現像剤を用いることができる。本発明に用いる
トナーは、カーボンブラックやフタロシアニンなどの着
色顔料を、アクリル樹脂やポリエステル樹脂などのバイ
ンダ樹脂に分散し粉砕後分級したものである。このトナ
ーは噴霧乾燥によって得られる粉体でもよいし、またパ
ール重合法や乳化重合法等で化学的に得られる粉体であ
っても良い。さらにトナー粒子はそのままキャリアに混
合しても良いし、トナーの表面にシリカ微粒子やフッ素
樹脂微粉末を付着させたものであっても良い。用いるト
ナーの平均粒径は１５μｍ以下が望ましいが、１２μｍ
以下にするとさらにシャープな画像が得られる。

【００３１】電極ローラと静電潜像保持体との距離は、
１成分トナーを用いた場合には１００μｍ〜７００μｍ
程度、２成分現像剤を用いた場合には４００μｍ〜２ｍ
ｍ程度離して設置される。

【００３２】電極ローラの材質は導電性であればよい。
現像剤の流動性が悪いときには、電極ローラを磁性体に
すると、静電潜像保持体内部の磁石ローラからの磁力線
が電極ローラにまで到達し、その結果現像剤の搬送性が
向上する。この様な材料として、例えば軟鉄、磁性のス
テンレススチールあるいはニッケル等がある。電極ロー
ラの表面は、研磨されたものでもよく、またサンドブラ
スト加工等により表面に凹凸をつけたもの、または溝を
彫ったものでもよい。

【００３３】電極ローラは内部に固定された磁石を有す
る非磁性ローラの構成であってもよい。例えば、非磁性
のステンレススチールあるいはアルミニウム等でできた
シリンダの中に磁石を挿入した構成がある。

【００３４】この電極ローラには、交流電圧を印加す
る。もちろんパルス波形や三角波であってもよく、静電
潜像保持体との間で実効的に交番電界がかかればよい。
この交流電圧の周波数は、像形成のプロセス速度によっ
て変わり、おおよそ５０Ｈｚから１０ｋＨｚの範囲であ
って、好ましくは３００から３０００Ｈｚの範囲が良
い。交流電圧の値は、ゼロ・ツー・ピークの値で、静電
潜像保持体の帯電電位のおおよそ０．４から３倍の値が
良く、さらには０．５から２倍の値が好ましい。交流電
圧に重畳する直流電圧の値は、反転現像の場合には静電
潜像保持体の帯電電位と同等かあるいはそれより数１０
％低い値に設定すれば、良好なネガポジ反転画像が得ら
れる。一方正規現像の場合には、静電潜像保持体の背景
部電位と同等かあるいはそれより数１０％高い値に設定
すれば、良好なポジ画像が得られる。

【００３５】この電極ローラの回転方向は、現像位置に
おいて静電潜像保持体の進行方向とは逆方向にすると、
高画質が得られ、かつ装置構成も簡単になる。

【００３６】静電潜像保持体上のかぶりを効率的に除去
するには、電極ローラの移動速度を速くすることが好ま
しい。一方、電極ローラの移動速度は遅いほど、静電潜
像保持体上のトナーをていねいに取り去ることができ
る。電極ローラの速度は、静電潜像保持体の移動速度の
０．３〜２．０倍の範囲がよい。

【００３７】この電極ローラに付着したトナーは、現像
剤溜め内に設けられたスクレーパによりかきとり、再び
トナーを現像剤溜め内に戻す。このスクレーパは、電極
ローラに影響を与えないようにするため電気的に絶縁さ
れていることが望ましい。そのため、例えばこのスクレ
ーパには、ポリエステルフィルムなどのプラスチックが
よい。このスクレーパには、ステンレススチールや燐青
銅板などを用いることもできるが、このときは、電極ロ
ーラに電気的に影響を与えないようにするため、電極ロ
ーラ以外には電気的に接触しないよう絶縁する必要があ
る。

【００３８】（具体的実施例１）図１は本発明の電子写
真現像装置の１実施例を示すものである。図１におい
て、６は無金属フタロシアニンをポリカーボネイト系バ
インダ樹脂に分散した有機感光体ドラム、７は感光体６
の回転軸とは異なった回転軸を有する８極の磁極よりな
る直径１０ｍｍの磁石ローラで矢印の方向に周速１２０
ｍｍ／ｓで回転する。８は感光体６をマイナスに帯電す
るコロナ帯電器、９は感光体の帯電電位を制御するグリ
ッド電極、１０は信号光、１１は現像剤溜め、１２は平
均粒径約１０μｍのマイナス帯電性磁性１成分トナーで
ある。１３は非磁性ステンレス製の電極ローラ、１４は
電極ローラに内包された固定磁石、１５は電極ローラに
電圧を印加する交流高圧電源、１６は電極ローラ上のト
ナーをかきおとすポリエステルフィルム製のスクレー
パ、１７は感光体上のトナー像を紙１８に転写する転写
コロナ帯電器である。磁石ローラ７の感光体６表面での
磁束密度は８００Ｇsである。感光体６の直径は３０ｍ
ｍで、周速３０mm/sで回転させた。磁石１４の電極ロー
ラ１３表面での磁束密度は８００Ｇsである。電極ロー
ラ１３は矢印の方向に周速３０ｍｍ／ｓで回転させた。

【００３９】用いた磁性１成分トナーの構成は、ポリエ
ステル樹脂７０％、フェライト２５％、カーボンブラッ
ク３％、オキシカルボン酸金属錯体２％からなり、さら
にコロイダルシリカを０．４％外添して用いた（いずれ
も重量％）。

【００４０】以上のように構成された電子写真現像装置
について、以下図１を用いてその動作を説明する。感光
体６をコロナ帯電器８（印加電圧−４kV、グリッド９の
電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この感
光体６にレーザ光１０を照射し静電潜像を形成した。こ
のとき感光体６の露光電位は−１００Ｖであった。この
感光体６表面上に、磁性１成分トナー１２を現像剤溜め
１１内で磁石ローラ７の磁力により付着させた。このと
きトナーは磁石ローラ７の回転にともない、感光体６上
で擾乱され、おおよそ−３μC/gに帯電しながら感光体
６の動きにともなって移動した。次にこのトナー層が付
着した感光体６を電極ローラ１３の前を通過させた。こ
の電極ローラ１３は感光体６と３００μｍの距離を開け
設置した。電極ローラ１３には高圧電源１５により、図
３に示す波形の、−３００Ｖの直流電圧を重畳した４０
０Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク８００Ｖ）の交流電圧
（周波数３ｋＨｚ）を印加した。感光体６上のトナー層
は感光体６と電極ローラ１３との間を運動し、次第に非
画像部のトナーは電極ローラ１３側に移り、感光体６上
には画像部のみにネガポジ反転したトナー像が残った。
矢印方向に回転している電極ローラ１３上に付着したト
ナーは、スクレーパ１６によってかきとり、再び現像剤
溜め１１内に戻し次の像形成に用いた。こうして感光体
６上に得られたトナー像を、転写帯電器１７によって紙
１８に転写した後、定着器（図示せず）により熱定着し
た。その結果、トナーの飛び散りなどのないシャープな
画像が得られた。

【００４１】（具体的実施例２）図４は図１とは電極ロ
ーラの構成が異なる。用いた磁性１成分トナーの構成
は、実施例１と同じである。ここで電極ローラ１９は内
部に固定磁石を含まず、そのかわり実施例１よりも高速
の周速９０ｍｍ／ｓで回転させた。

【００４２】以上のように構成された電子写真現像装置
について、以下図４を用いてその動作を説明する。感光
体６をコロナ帯電器８（印加電圧−４kV、グリッド９の
電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この感
光体６にレーザ光１０を照射し静電潜像を形成した。こ
の感光体６表面上に、磁性１成分トナー１２を現像剤溜
め１１内で磁石ローラ７の磁力により付着させた。この
ときトナーは磁石ローラ７の回転にともない、感光体６
上で擾乱され、おおよそ−３μC/gに帯電しながら感光
体６の動きとともに移動した。次にこのトナー層が付着
した感光体６を電極ローラ１９の前を通過させた。この
電極ローラ１９は感光体６と２００μｍの距離を開け設
置した。電極ローラ１９には高圧電源１５により、図３
に示す波形の、−３００Ｖの直流電圧を重畳した４００
Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク８００Ｖ）の交流電圧
（周波数３ｋＨｚ）を印加した。感光体６上のトナー層
は感光体６と電極ローラ１９との間を運動し、次第に非
画像部のトナーは電極ローラ１９側に移り、感光体６上
には画像部のみにネガポジ反転したトナー像が残った。
矢印方向に回転している電極ローラ１９上に付着したト
ナーは、スクレーパ１６によってかきとり、再び現像剤
溜め１１内に戻し次の像形成に用いた。こうして感光体
６上に得られたトナー像を、転写帯電器１７によって紙
１８に転写した後、定着器（図示せず）により熱定着し
た。その結果、トナーの飛び散りなどのないシャープな
画像が得られた。

【００４３】（具体的実施例３）図５は図１と感光体６
内部の磁石ローラ７の回転方向が異なる。磁石ローラ７
は感光体進行方向と同じ方向に回転するため、感光体上
のトナーは感光体の進行方向とは逆方向に移動しようと
する。そのため磁石ローラの回転速度は、実施例１より
も遅い８０ｍｍ／ｓに設定した。用いた磁性１成分トナ
ーの構成は、実施例１と同じである。

【００４４】以上のように構成された電子写真現像装置
について、以下図５を用いてその動作を説明する。感光
体６をコロナ帯電器８（印加電圧−４kV、グリッド９の
電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この感
光体６にレーザ光１０を照射し静電潜像を形成した。こ
の感光体６表面上に、磁性１成分トナー１２を現像剤溜
め１１内で磁石ローラ７の磁力により付着させた。この
ときトナーは磁石ローラ７の回転にともない、感光体６
上で擾乱され、おおよそ−３μC/gに帯電しながら感光
体６の動きとともに移動した。次にこのトナー層が付着
した感光体６を電極ローラ１３の前を通過させた。この
電極ローラ１３は感光体６と３００μｍの距離を開け設
置した。電極ローラ１３には高圧電源１５により、−４
００Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-p（ピーク・ツ
ー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周波数３ｋＨｚ）
を印加した。感光体６上のトナー層は感光体６と電極ロ
ーラ１３との間を運動し、次第に非画像部のトナーは電
極ローラ１３側に移り、感光体６上には画像部のみにネ
ガポジ反転したトナー像が残った。矢印方向に回転して
いる電極ローラ１３上に付着したトナーは、スクレーパ
１６によってかきとり、再び現像剤溜め１１内に戻し次
の像形成に用いた。こうして感光体６上に得られたトナ
ー像を、転写帯電器１７によって紙１８に転写した後、
定着器（図示せず）により熱定着した。その結果、トナ
ーの飛び散りなどのないシャープな画像が得られた。

【００４５】（具体的実施例４）図６は本発明の電子写
真現像装置の１実施例を示すものである。図６におい
て、６は無金属フタロシアニンをポリカーボネイト系バ
インダ樹脂に分散した有機感光体ドラム、７は感光体６
の回転軸とは異なった回転軸を有する８極の磁極よりな
る磁石ローラで矢印の方向に周速１２０ｍｍ／ｓで回転
する。８は感光体６をマイナスに帯電するコロナ帯電
器、９は感光体の帯電電位を制御するグリッド電極、１
０は信号光、１１は現像剤溜め、１２は平均粒径約１０
μｍのマイナス帯電性磁性１成分トナーである。２０は
非磁性ステンレス製の電極ローラ、２１は電極ローラに
内包された固定磁石、２２は電極ローラに電圧を印加す
る直流高圧電源、２３は電極ローラ上のトナーをかきお
とす燐青銅板製のスクレーパ、２４は感光体と３００μ
ｍも距離をあけて設置された現像剤量規制板であり、こ
れには高圧電源２５により交流電圧が印加される（−３
００Ｖの直流電圧を重畳したピーク・ツー・ピーク８０
０Ｖの交流電圧、周波数３ｋＨｚ）。２６は現像材料規
制板２４とスクレーパ２３を保持する絶縁性基台であ
る。１７は感光体上のトナー像を紙１８に転写する転写
コロナ帯電器である。磁石ローラ７の感光体６表面での
磁束密度は８００Ｇsである。感光体６の直径は３０ｍ
ｍで、周速３０mm/sで回転させた。磁石２１の電極ロー
ラ２０表面での磁束密度は８００Ｇsである。電極ロー
ラ２０は矢印の方向に周速３０ｍｍ／ｓで回転させた。

【００４６】用いた磁性１成分トナーの構成は、ポリエ
ステル樹脂７０％、フェライト２５％、カーボンブラッ
ク３％、オキシカルボン酸金属錯体２％からなり、さら
にコロイダルシリカを０．４％外添して用いた（いずれ
も重量％）。

【００４７】以上のように構成された電子写真現像装置
について、以下図６を用いてその動作を説明する。感光
体６をコロナ帯電器８（印加電圧−４ｋＶ、グリッド９
の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この
感光体６にレーザ光１０を照射し静電潜像を形成した。
このとき感光体６の露光電位は−１００Ｖであった。こ
の感光体６表面上に、磁性１成分トナー１２を現像剤溜
め１１内で磁石ローラ７の磁力により付着させた。この
ときトナーは磁石ローラ７の回転にともない、感光体６
上で擾乱され、おおよそ−３μC/gに帯電しながら感光
体６の動きにともなって移動した。次にこのトナー層が
付着した感光体６を交流電圧を印加した現像剤量規制板
２４を通過させた。このとき、トナーは感光体６と現像
剤量規制板２４との間を運動し、−５μC/gの電荷量に
均一に帯電した。次のこのトナー層を、電極ローラ２０
の前を通過させた。この電極ローラ２０は感光体６と３
００μｍの距離を開け設置した。電極ローラ２０には高
圧電源２５により、−４００Ｖの直流電圧を印加した。
感光体６上のトナー層は電極ローラ２０の静電気力と磁
力との複合作用により、次第に非画像部のトナーは電極
ローラ２０側に移り、感光体６上には画像部のみにネガ
ポジ反転したトナー像が残った。電極ローラ２０上に付
着したトナーは、スクレーパ２３によってかきとり、再
び現像剤溜め１１内に戻し次の像形成に用いた。こうし
て感光体６上に得られたトナー像を、転写帯電器１７に
よって紙１８に転写した後、定着器（図示せず）により
熱定着した。その結果、トナーの飛び散りなどのないシ
ャープな画像が得られた。

【００４８】なお固定磁石２１を回転させると、より濃
い画像が得られた。また１成分現像剤のかわりに２成分
磁性現像剤を用いても良好な画像が得られる。

【００４９】

【発明の効果】本発明では、小型高画質で高速適応性に
優れた電子写真現像方法及び装置が得られる。すなわ
ち、電極ローラの裸面でトナ−を回収するため、従来問
題であったトナー保持体上のトナー層厚の不均一さに起
因するスリーブゴースト現像が発生しないという効果が
ある。さらに、静電潜像保持体の内部の磁石を回転させ
るためにこの回転運動を用いて静電潜像保持体上の現像
剤の搬送を促進する事が可能となる。また、この磁石の
回転にともなって現像剤が静電潜像保持体上で擾乱運動
を起こすために十分な摩擦帯電を生じ、より高品位の画
像が得られる。さらにまた、電極ローラの移動方向を静
電潜像保持体の進行方向と逆方向にしたために、裸の電
極ローラが静電潜像保持体上のトナーを精密に取り去る
ことができる。その結果、（１）現像方向のむらが発生
せず、（２）横線の解像度が高く、（３）しかも十分な
画像濃度が得られる効果がある。

【００５０】また本発明では、従来の磁気ブラシ現像法
に比べて現像剤が静電潜像保持体表面の静電潜像と接触
する時間が長いため、現像効率が極めて高く高速適応性
に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における電子写真現像装
置の構成図

【図２】従来方法と本発明との技術思想の差異を説明し
た説明図

【図３】本発明の第１および第２の実施例に用いる交流
電圧の波形を示す概略図

【図４】本発明の第２の実施例における電子写真現像装
置の構成図

【図５】本発明の第３の実施例における電子写真現像装
置の構成図

【図６】本発明の第４の実施例における電子写真現像装
置の構成図

【符号の説明】

６ 感光体 ７ 磁石 ８ コロナ帯電器 ９ グリッド電極 １０ レーザ露光 １１ 現像剤溜め １２ 磁性現像剤 １３，１９，２０ 電極ローラ １４，２１ 磁石 １５ 交流高圧電源 １６，２３ スクレーパ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転磁石を内包する静電潜像保持体を移動
   させる工程、前記静電潜像保持体を磁性現像剤を保持す
   る現像剤溜めに対向させる工程、前記静電潜像保持体を
   前記磁性現像剤に接触させる工程、前記静電潜像保持体
   と間隙を介して設置された電極ローラに対向させ前記磁
   性現像剤を回収する工程、とを有する電子写真現像方
   法。
2. 【請求項２】静電潜像保持体に静電潜像を形成し移動す
   る工程、現像剤溜めに対向する前記静電潜像保持体表面
   に磁性現像剤を磁気的に吸引付着させる工程、前記磁性
   現像剤を内部に磁石を有する電極ローラに対向させる工
   程、前記電極ローラに交流電圧を印加し前記静電潜像保
   持体に付着した前記磁性現像剤を回収する工程、とより
   なる電子写真現像方法。
3. 【請求項３】１．回転磁石を内包した静電潜像保持体に
   静電潜像を形成し移動する工程、 ２．磁性現像剤を内部に保持した現像剤溜めを前記静電
   潜像保持体に対向させ前記磁性現像剤を前記静電潜像保
   持体に付着させる工程、 ３．前記静電潜像保持体に付着した前記磁性現像剤の量
   を現像剤量規制板により規制する工程、 ４．前記静電潜像保持体と間隙を介して設置し電圧が印
   加された電極ローラにより前記磁性現像剤を回収し像を
   得る工程、とを有する電子写真現像方法
4. 【請求項４】回転磁石を内包し移動する静電潜像保持体
   と、現像剤溜めと、磁性現像剤と、前記静電潜像保持体
   と間隙を介して設置された電極ローラ、とを有する電子
   写真現像装置。
5. 【請求項５】回転磁石を内包し移動する静電潜像保持体
   と、現像剤溜めと、１成分磁性現像剤と、前記静電潜像
   保持体と間隙を介して設置された電極ローラ、とを有す
   る電子写真現像装置。
6. 【請求項６】回転磁石を内包し移動する静電潜像保持体
   と、現像剤溜めと、１成分磁性現像剤と、前記静電潜像
   保持体と間隙を介して設置され内部に磁石を有するた電
   極ローラと、を有する電子写真現像装置。
7. 【請求項７】回転磁石の回転方向が静電潜像保持体の進
   行方向と逆方向である構成の請求項４または５または６
   記載の電子写真現像装置。
8. 【請求項８】回転磁石の回転方向が静電潜像保持体の進
   行方向と同方向である構成の請求項４または５または６
   記載の電子写真現像装置。
9. 【請求項９】電極ローラに交流電圧を印加する構成の請
   求項４または５または６記載の電子写真現像装置。
10. 【請求項１０】電極ローラの進行方向が前記静電潜像保
    持体の進行方向と逆方向である構成の請求項４または５
    または６記載の電子写真現像装置。
11. 【請求項１１】回転磁石を内包し移動する静電潜像保持
    体ドラムと、現像剤溜めと、１成分磁性現像剤と、前記
    静電潜像保持体ドラムと間隙を介して設置された電極ロ
    ーラとを有する電子写真現像装置であって、静電潜像保
    持体ドラムの回転軸が前記回転磁石の回転軸と異なる構
    成の電子写真現像装置。
12. 【請求項１２】１．回転磁石を内包し静電潜像を保持し
    移動する静電潜像保持体と、 ２．磁性現像剤を内部に保持し前記静電潜像保持体と開
    口部を有して対向する現像剤溜めと、 ３．前記静電潜像保持体に付着した前記磁性現像剤の量
    を規制する現像剤量規制板と、 ４．前記静電潜像保持体と間隙を介して設置し電圧を印
    加した電極ローラと、を有する電子写真現像装置
13. 【請求項１３】現像剤量規制板に交流電圧を印加する構
    成の請求項１２記載の電子写真現像装置。