JPH03231761A - 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、磁性の現像剤を使用する磁気ブラシ現像方法
に関する。

［従来の技術］ 従来の現像方法は、磁気ブラシ現像法（−成分磁気ブラ
シ及び二成分磁気ブラシ）として公知のように回転自在
な非磁性の円筒状の現像剤搬送部材の内部に複数の磁極
に着磁された磁石ローラーを有し、磁石ローラーにより
発生する磁場にしたがって現像剤搬送部材上の磁性の現
像剤を搬送し現像ギャップ部で現像電界に応じて現像剤
を現像するものであって、特に、特開昭５６−１４２５
４０に開示されるように高電気抵抗磁性トナーに導電性
磁性粒子を混合した現像剤により静電潜像を現像する方
法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術では、現像剤の転写性は向上で
きるものの現像容器内部で現像剤の予備攪拌を行うと高
電気抵抗磁性トナーと導電性磁性粒子とが静電凝集する
か粒径の違いにより分離してしまい、現像容器内部の現
像剤の残量により現像温度が変動し形成画像に経時的温
度低下を生じてしまうという問題点を有していた。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、現像温度の変動が少なく解像度
の高い現像方法を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の現像方法は、現像ローラーにより磁性の現像剤
を搬送し、かつ現像する現像方法において、現像剤が絶
縁性の第一現像剤と導電性の第二現像剤とで構成される
ことを特徴とする。

また、本発明の現像方法は、第一現像剤の磁性粉含有率
が第二現像剤の磁性粉含有率よりも小さいことを特徴と
する。

さらに、本発明の現像方法は、第一現像剤の飽和磁化が
第二現像剤の飽和磁化よりも小さいことを特徴とする。

さらに、本発明の現像方法は、第一現像剤の体積平均粒
子径及び第二現像剤の体積平均粒子径が共に１０［μｍ
］以下であることを特徴とする。

さらに、本発明の現像方法は、第一現像剤の粒度分布と
第二現像剤の粒度分布が略等しいことを特徴とする。

さらに、本発明の現像方法は、現像ローラーが、非磁性
かつ導電性の円筒状スリーブとスリーブの内部の磁石ロ
ーラーで構成され、スリーブの表面で現像剤を搬送する
ことを特徴とする。

さらに、本発明の現像方法は、現像ローラーが、磁石ロ
ーラーで構成され、磁石ローラーの表面で現像剤を搬送
することを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記の構成によれば、第一現像剤と第二現像剤
が共に現像されるが、粘着転写等の転写方法を採ること
により普通紙への現像剤像の転写が可能であり、絶縁性
現像剤の凝集物として第一現像剤と第二現像剤を一緒に
静電転写することもでき、第二現像剤が現像電極として
作用し第一現像剤のみで現像したときに比べて高解像の
現像ができる。また、第二現像剤の飽和磁化を第一現像
剤の飽和磁化よりも大きくして第二現像剤を現像されに
くくすることができ静電転写により画像を形成すること
ができる。さらに、第−現像剤及び第二現像剤を微小粒
径として高解像の画像を形成することができる。さらに
、従来の現像ローラーを有する現像装置で現像できるだ
けでなく、磁石ローラーのみの現像ローラーを有する現
像装置のように磁気ブラシの自転が無くとも第一現像剤
と第二現像剤との摩擦帯電により十分な帯電量が得られ
安定な画像温度を得ることができる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

［実施例コ 第１図は本発明の現像方法の原理を模式的に示す図であ
って、感光体１と現像ローラー４とが近接する現像ギャ
ップ部での現像剤の様子を示すものである。第１図にお
いて、感光体１は導電性支持体２上に光導電性を有する
感光層３を形成したものであって、一方、現像ローラー
４は円筒状で導電性のスリーブ５とその内部に配設され
る磁石ローラー６とで構成され、現像ローラー４上には
磁性で絶縁性の第一現像剤７及び磁性で導電性の第二現
像剤８による磁気ブラシが形成される。感光体１と現像
ローラー４とが近接する現像ギャップ部９では、感光体
１上の静電潜像に応じて現像ギャップ部９に現像電界が
形成され、感光体１に対して接触または非接触位置にあ
る現像剤は現像電界に応じて静電潜像を顕像化する。今
、第一現像剤７は、第二現像剤８やスリーブ５との摩擦
帯電等により電荷が付与されており、現像電界によるク
ーロン力が磁気拘束力を超えると現像され、第二現像剤
８は、現像電界に応じて磁気ブラシ先端に電荷が注入さ
れ、容量充電による感光体１への鏡像力が磁気拘束力を
超えると現像されるかまたは現像電界によるクーロン力
が磁気拘束力を超えると現像され、しかも、第二現像剤
８は導電性であるから現像電極効果を生じ細線等を含む
高解像の画像でも線太りすることなく静電潜像に忠実に
顕像化することができる。

第２図は本発明の現像方法を用いた画像形成装置の概略
図であって、感光体１１は、導電性の支持部１２の上に
有機または無機の光導電性を有する感光層１３を塗膜し
たものであって、感光層１３をコロナ帯電器等の帯電器
１４を用いて帯電した後に画像に応じて光源１５から出
た光を結像光学系１６を通して感光層１３に選択的に光
照射して電位コントラストを得て静電潜像を形成し、方
、トナーを搬送し現像する現像ローラー１７は、非磁性
かつ導電性のスリーブ１８の内部に空隙を介して複数の
磁極に着磁された磁石ローラー１９を配設したものであ
って、ブレード２０により所定の搬送量に規制された現
像剤２１（第一現像剤と第二現像剤の混合物）は磁石ロ
ーラー１９の磁力線に応じてスリーブ１８上に磁気ブラ
シを形成し、スリーブ１８と磁石ローラー１９の少なく
とも一方を回転させることによって現像剤２１を搬送し
、現像ローラー１７により搬送された現像剤２１は現像
ギャップ部（感光体１１と現像ローラー１７が近接する
部分）に近付き、感光体１１と現像ローラー１７との間
に現像バイアス印加手段２２により電圧を印加して感光
体１１の静電潜像の電位コントラストに応じて現像電界
を発生させ現像剤２１を感光体１１の静電潜像に付着さ
せて静電潜像を顕像化して、さらに転写器２３により感
光体１１上に付着した現像剤２１を粘着または静電的に
記録紙２４に転写し、加圧や加熱等の手段により現像剤
２１を記録紙２４に定着し所望の画像を得るものである
。静電潜像を現像剤により顕像化する場合、導電性の第
２現像剤が現像電極として働くため、ベタ画像部では現
像剤２１が均一に現像され、ライン画像部でも現像剤２
１の粒径に応じて高解像の線画を形成することができ、
高解像で面積階調性の高い画像を形成することができる
。尚、第２図において、矢印はそれぞれの部材の回転方
向を示すが本発明を限定するものではなく、現像方法も
、正規現像、反転現像、接触現像、非接触現像の別を問
うことなく使用することができる。

第３図は本発明の現像方法を用いた他の画像形成装置の
概略図であるが、第２図と同等の機能を有する部材には
同一の番号を付して説明を省略する。第３図において、
現像ローラーは、磁石ローラー３１であって、円筒状の
磁石ローラー３１の表面で現像剤３２を搬送して現像ギ
ャップ部で感光体１１の静電潜像に応じて現像剤３２を
現像するものである。第３図の現像装置において、磁石
ローラー３１は供給された現像剤３２を磁気力により表
面に保持し、ブレード２０で適量に規制して現像剤３２
を搬送するものであって、磁石ローラー３１は円筒状で
外周を複数極に着磁された磁石３３と軟磁性で円筒状の
ヨーク３４とで磁気回路を構成し、磁石３３の外周の漏
洩磁束により磁性の現像剤３２を磁石ローラー３１上に
直接保持した状態で磁石ローラー３１を回転させて現像
剤３２を搬送するもので、磁束を最も有効に使用するこ
とができ薄肉磁石でも従来以上の磁気拘束力が得られる
。第３図のように磁石ローラーの表面で現像剤を直接搬
送する場合は、磁気ブラシの自転が無いため現像剤の帯
電が不十分になることが多いが、本発明のように絶縁性
の第一現像剤と導電性の第二現像剤を混合した現像剤を
用いることにより、第一現像剤と第二現像剤との接触摩
擦帯電により第一現像剤を負または正に帯電して充分な
現像温度を得ることができる。尚、第３図において、矢
印はそれぞれの部材の回転方向を示すが本発明を限定す
るものではなく、現像方法も、正規現像、反転現像、接
触現像、非接触現像の別を問うことなく使用することが
できる。

本発明に使用する現像剤は、樹脂及び磁性粉を含む公知
の現像剤を使用することができ、特に、絶縁性の第一現
像剤は電気抵抗が１０＋２［Ω■コ以上のものが望まし
く、導電性の第二現像剤は電気抵抗が１０９　［Ωｃｍ
］以下のものが望ましい。

現像剤の磁性粉含有率は、第一現像剤の磁性粉含有率が
第二現像剤の磁性粉含有率よりも小さくなるように現像
剤を構成することにより、第二現像剤をより導電性に近
くすることができる。現像剤の飽和磁化についても、第
一現像剤の飽和磁化が第二現像剤の飽和磁化よりも小さ
くなるように現像剤を構成することにより、第二現像剤
の現像量を制限して現像電極効果の低下を防止し、第二
現像剤により第一現像剤の帯電性を向上し、転写におい
ても、絶縁性の第一現像剤と共に転写することができる
。現像剤の粒子径は、第一現像剤の体積平均粒子径及び
第二現像剤の体積平均粒子径が共に１０［μｍ］以下で
あると、６００　［ＤＰＩ］以上の高解像の画像を形成
することができ、粒度分布が略等しい構成として粒子径
の相違による現像力の変動を低下し画質のムラのない高
画質な画像を形成することができる。

また、本発明に使用するスリーブは、ステンレスやアル
ミニウムや黄銅に代表されるような非磁性かつ導電性の
部材であればすべて適用可能である。さらに、本発明に
使用する磁石ローラーは、フェライト磁石や希土類磁石
等の公知の磁石材料を使用することができ、磁石ローラ
ーは複数極に着磁されておりスリーブまたは磁石ローラ
ー表面に現像剤による磁気ブラシの凹凸を形成するもの
である。

以下、更に詳細な実施例を示す。

実施例１ 第２図に示されるような画像形成装置を用い、第一現像
剤としてスチレンアクリル系の樹脂にフェライト粒子（
飽和磁化８３　［ｅｍｕ／ｇ］　）を５０［ｗｔ％］、
カーボンブラック４　［ｗｔ％］、その他の添加剤的２
　［ｗｔ％］を含む構成として個数平均粒子径８［μｍ
］、飽和磁化４１［ｅｍｕ／ｇ］、比抵抗的ＩＱ＋５［
Ωａｎ］の磁性かつ絶縁性の現像剤を用い、第二現像剤
としてスチレンアクリル系の樹脂にフェライト粒子（飽
和磁化８３［ｅｍｕ／ｇコ）を５０［ｗｔ％］、カーボ
ンブラック４［ｗｔ％］、その他の添加剤的３　［ｗｔ
％コを含む構成として個数平均粒子径８［μｍ］、飽和
磁化４１［ｅｍｕ／ｇコ、比抵抗的１０６［Ω■コの磁
性かつ導電性の現像剤を用い、第一現像剤と第二現像剤
の重量比を５０対５０にして画像を形成したところ、最
大ＯＤ値１．５で背景部にカブリのないコントラストの
高い画像が得られ、３ポイント程度の小さい文字でも正
確に形成できる６００　［ＤＰＩ］の解像度が得られた
。また、現像容器内部の現像剤の量によらず安定して高
濃度の画像を連続形成することができた。

実施例２ 第２図に示されるような画像形成装置を用い、実施例１
と同様な第一現像剤と第二現像剤を用いて、第一現像剤
と第二現像剤の重量比を９０対１０にして画像を形成し
たところ、最大ＯＤ値１゜５で背景部にカブリのないコ
ントラストの高い画像が得られ、３ポイント程度の小さ
い文字でも正確に形成できる６００　［ＤＰＩ］の解像
度が得られた。また、現像容器内部の現像剤の量によら
ず安定して高濃度の画像を連続形成することができた。

実施例３ 第２図に示されるような画像形成装置を用い、実施例１
と同様な第一現像剤と第二現像剤を用いて、第一現像剤
と第二現像剤の重量比を９９対１にして画像を形成した
ところ、最大ＯＤ値１．５で背景部にカブリのないコン
トラストの高い画像が得られ、３ポイント程度の小さい
文字でも正確に形成できる６００［ＤＰＩ］の解像度が
得られた。また、現像容器内部の現像剤の量によらず安
定して高濃度の画像を連続形成することができた。

実施例４ 第２図に示されるような画像形成装置を用い、第−現像
剤としてスチレンアクリル系の樹脂にフェライト粒子（
飽和磁化８３［ｅｍｕ／ｇ］）を４０［ｗｔ％］、カー
ボンブラック４　［ｗｔ％コ、その他の添加剤的２　［
ｗｔ％］を含む構成として個数平均粒子径８［μｍ］、
飽和磁化３２［ｅｍｕ／ｇＪ、比抵抗約１０１ｓ［Ω■
コの磁性かつ絶縁性の現像剤を用い、第二現像剤として
スチレンアクリル系の樹脂にフェライト粒子（飽和磁化
８３［ｅｍｕ／ｇコ）を６０［ｗｔ％］、カーボンブラ
ック４［ｗｔ％］、その弛の添加剤的３［ｗｔ％］を含
む構成として個数平均粒子径８［μｍ］、飽和磁化５０
［ｅｍｕ／ｇ］、比抵抗約１０６［Ω■コの磁性かつ導
電性の現像剤を用い、第一現像剤と第二現像剤の重量比
を５０対５０から９９対１の範囲にして画像を形成した
ところ、最大ＯＤ値１．５で背景部にカブリのないコン
トラストの高い画像が得られ、３ポイント程度の小さい
文字でも正確に形成できる６００　［ＤＰＩ］の解像度
が得られた。また、現像容器内部の現像剤の量によらず
安定して高温度の画像を連続形成することができた。

実施例５ 第３図に示されるような画像形成装置を用い、実施例４
と同様な現像剤で画像を形成したところ、最大ＯＤ値１
．５で背景部にカブリのないコントラストの高い画像が
得られ、３ポイント程度の小さい文字でも正確に形成で
きる６００［ＤＰＩ］の解像度が得られた。また、現像
容器内部の現像剤の量によらず安定して高温度の画像を
連続形成することができた。

実施例６ 第３図に示されるような画像形成装置で磁石ローラーに
希土類の磁石を用い、実施例４と同様な現像剤で画像を
形成したところ、最大ＯＤ値１゜２で背景部にカブリの
ないコントラストの高い画像が得られ、３ポイント程度
の小さい文字でも正確に形成できる６００　［ＤＰＩ］
の解像度が得られた。

実施例７ 第３図に示されるような画像形成装置で磁石ローラーに
希土類の磁石を用い、第一現像剤としてポリエステル系
の樹脂にフェライト粒子（飽和磁化８３［ｅｍｕ／ｇ］
）を１０［ｗｔ％コ、カーボンブラック４［ｗｔ％コ、
その他の添加剤的２［ｗ　ｔ％コを含む構成として個数
平均粒子径７［μｍ］、飽和磁化８［ｅｍｕ／ｇコ、比
抵抗約１０１５［ΩＣＩＩＩ］の磁性かつ絶縁性の現像
剤を用い、第二現像剤としてポリエステル系の樹脂にフ
ェライト粒子（飽和磁化８３［ｅｍｕ／ｇ］）を４０［
ｗ　ｔ％］、カーボンブラック４［ｗｔ％］、その他の
添加剤的３　［ｗｔ％］を含む構成として個数平均粒子
径８［μｍ］、飽和磁化５０［ｅｍｕ／ｇ］、比抵抗約
１０６　［Ωａｎ］の磁性かつ導電性の現像剤を用い、
第一現像剤と第二現像剤の重量比を５０対５０から９９
対１の範囲にして画像を形成したところ、最大ＯＤ値１
．５で背景部にカブリのないコントラストの高い画像が
得られ、３ポイント程度の小さい文字でも正確に形成で
きる６００　［ＤＰＩ］の解像度が得られた。また、現
像容器内部の現像剤の量によらず安定して高温度の画像
を連続形成することができた。ざら（こ、０．５［ｍｍ
］角の小さい画素でも約１００階調の面積階調が得られ
た。

比較例１ 第２図に示されるような画像形成装置を用い、実施例１
の第一現像剤のみで画像を形成したところ、最大ＯＤ値
１．５で背景部にカブリのないコントラストの高い画像
が得られたが、画像の連続形成を行うと画像濃度が徐々
に低下し、３００［ＤＰＩ］の解像度を出すのも困難で
あった。

比較例２ 第２図に示されるような画像形成装置を用い、実施例１
の第二現像剤のみで画像を形成したところ、最大ＯＤ値
１．２で低温度の画像しか得られなかった。

比較例３ 第２図に示されるような画像形成装置を用い、第一現像
剤としてスチレンアクリル系の樹脂にフェライト粒子（
飽和磁化８３［ｅｍｕ／ｇ］）を６０［ｗｔ％コ、カー
ボンブラック４　［ｗｔ％］、その他の添加剤約２［ｗ
ｔ％］を含む構成として個数平均粒子径８［μｍ］、飽
和磁化５０［ｅｍｕ／ｇ］、比抵抗約１０１５［Ωロコ
の磁性かつ絶縁性の現像剤を用い、第二現像剤としてス
チレンアクリル系の樹脂にフェライト粒子（飽和磁化８
３［ｅｍｕ／ｇ］）を４０［ｗｔ％］、カーボンブラッ
ク４［ｗｔ％］、その他の添加剤約３　［ｗｔ％］を含
む構成として個数平均粒子径８［μｍ］・飽和磁化３３
［ｅｍｕ／ｇ］、比抵抗約１０６［ΩｃＩ′ｎ］の磁性
かつ導電性の現像剤を用い、第一現像剤と第二現像剤の
重量比を５０対５０にして画像を形成したところ、最大
ＯＤ値１．２と不十分な漕度しか得られず、面積階調性
は不十分であった。また、画像を連続形成すると画像濃
度が徐々に低下した。

比較例４ 比較例３と第二現像剤の個数平均粒子径が２０［μｍ］
であることを除いては同様な条件で画像を形成したとこ
ろ、最大ＯＤ値１．２と不十分な濃度しか得られず、面
積階調性は不十分であった。

また、ベタ画像の中に白抜けがでたり、ライン画像の切
れがみられ不十分な画質であった。

比較例５ 第３図に示されるような画像形成装置を用い、実施例１
の第一現像剤のみで画像を形成したところ、最大ＯＤ値
１．５で背景部にカブリのないコントラストの高い画像
が得られたが、画像の連続形成を行うと画像濃度が徐々
に低下し、３００［ＤＰＩ］の解像度を出すのも困難で
あった。

比較例６ 第３図に示されるような画像形成装置を用い、実施例１
の第二現像剤のみで画像を形成したところ、最大ＯＤ値
１．０で低濃度の画像しか得られなかった。また、ベタ
画像の中に白抜けがでたり、ライン画像の切れがみられ
不十分な画質であった。

比較例７ 第３図に示されるような画像形成装置で磁石ローラーに
希土類の磁石を用い、第一現像剤としてポリエステル系
の樹脂にフェライト粒子（飽和磁化８３［ｅｍｕ／ｇ］
）を６０［ｗｔ％］、カーボンブラック４　［ｗｔ％コ
、その他の添加剤約２［ｗｔ％コを含む構成として個数
平均粒子径７［μｍ］、飽和磁化５０［ｅｍｕ／ｇ］、
比抵抗約１０′５［Ω印］の磁性かつ絶縁性の現像剤を
用い、第二現像剤としてポリエステル系の樹脂にフェラ
イト粒子（飽和磁化８３［ｅｍｕ／ｇコ）を４０［ｗ　
ｔ％］、カーボンブラック４　［ｗｔ％］、その他の添
加剤約３　［ｗｔ％］を含む構成として個数平均粒子径
８［μｍ］、飽和磁化３３　［ｅｍｕ／ｇ］、比抵抗約
１０６　［Ω■コの磁性かつ導電性の現像剤を用い、第
一現像剤と第二現像剤の重量比を５０対５０から９９対
１の範囲にして画像を形成したところ、最大ＯＤ値１．
０と低濃度の画像しか得られず、画像を連続形成すると
画像濃度が徐々に低下する傾向がみられた。

以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、広く電子写真等の現像装置に応用することができ、
特にプリンターや複写機やファクシミリやデイスプレー
に応用すれば有効である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、絶縁性の第一現像剤
と導電性の第二現像剤とで現像剤を構成することにより
、第二現像剤による現像電極効果で高解像の画像が得ら
れるだけでなく、現像剤の帯電性に優れ現像濃度が安定
な現像方法を提供することができる。

また、第一現像剤の磁性粉含有率を第二現像剤の磁性粉
含有率よりも小さくすることにより、第一現像剤の帯電
性を向上し画像濃度が安定な現像方法を提供することが
でき、しかも第一現像剤を選択的に現像しかつ第二現像
剤による背景部の汚れのない現像ができる現像方法を提
供することができる。

さらに、第一現像剤の飽和磁化を第二現像剤の飽和磁化
よりも小さくすることによっても、第一現像剤の帯電性
を向上し画像濃度□が安定な現像方法を提供することが
できる。

さらに、第一現像剤の体積平均粒子径及び第二現像剤の
体積平均粒子径を共に１０［μｍ］以下にすることによ
り、高解像の画像を形成できる現像方法を提供すること
ができる。

さらに、第一現像剤の粒度分布と第二現像剤の粒度分布
を略等しくすることにより、流動性が高く経時劣化の少
ない現像方法を提供することができる。

さらに、スリーブと磁石ローラーで構成された汎用の現
像ローラーを用いることにより、現像剤の変更が容易で
画像温度安定性の高い現像方法を提供することができる
。

さらに、磁石ローラーの表面で現像剤を搬送する現像ロ
ーラーを用いることにより、磁気ブラシの自転がなくて
も現像剤の帯電性に優れ、画像温度安定性の高い現像方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像方法の原理図、第２図は本発明の
現像方法を用いた画像形成装置の概略図、第３図は本発
明の現像方法を用いた他の画像形成装置の概略図。 １．１１ ４、　１７ ２１．３２ １ 感光体 現像ローラー 第一現像剤 第二現像剤 現像剤 磁石ローラー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像ローラーにより磁性の現像剤を搬送し、かつ
   現像する現像方法において、前記現像剤が絶縁性の第一
   現像剤と導電性の第二現像剤とで構成されることを特徴
   とする現像方法。
2. （２）前記第一現像剤の磁性粉含有率が前記第二現像剤
   の磁性粉含有率よりも小さいことを特徴とする請求項１
   記載の現像方法。
3. （３）前記第一現像剤の飽和磁化が前記第二現像剤の飽
   和磁化よりも小さいことを特徴とする請求項１または２
   記載の現像方法。
4. （４）前記第一現像剤の体積平均粒子径及び前記第二現
   像剤の体積平均粒子径が共に１０［μｍ］以下であるこ
   とを特徴とする請求項１または２または３記載の現像方
   法。
5. （５）前記第一現像剤の粒度分布と前記第二現像剤の粒
   度分布が略等しいことを特徴とする請求項１または２ま
   たは３または４記載の現像方法。
6. （６）前記現像ローラーが、非磁性かつ導電性の円筒状
   スリーブと前記スリーブの内部の磁石ローラーで構成さ
   れ、前記スリーブの表面で前記現像剤を搬送することを
   特徴とする請求項１記載の現像方法。
7. （７）前記現像ローラーが、磁石ローラーで構成され、
   前記磁石ローラーの表面で前記現像剤を搬送することを
   特徴とする請求項１記載の現像方法。