JPH04113377A - 画質に優れた現像法 - 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、電子写真法における画像の再現性に優れた現
像法に関するもので、より詳細には多重細線の再現に際
して、各線毎の線幅が一定で、所言胃先端欠けや後嬬欠
けが防止された高画質画像の形成を現像装置や現像剤の
寿命を短くすることなしに可能とする現象法に関する。

（従来の技＃） 磁性キャリヤとトナーとを含有する二成分系現像剤は商
業的な電子写真複写機に広く使用されており、電荷像の
現像に際しては、この現像剤の磁気ブラシを内部に磁極
を備えた現像スリーブ上に形成し、このａ気ブラシを電
荷像をイ」する感光体と摺擦させてトナー像を形成して
いる。

この現像条件の設定等については、現に多くの提案がな
されており、例えは特開昭５９−１７２６６０号公報に
は、フェライトキャリヤと顕電性トナーとから成る二成
分系現像剤を使用し、ｌ・ナー濃瓜、・１ 感光体ドラム／現像スリーブ周速比及び現像スリーブ内
の主極角度を一定の範囲に設定することにより、高）農
度て階調性に優れた画像を得ることが記載されている。

また、特開昭６１−１．１．８７６７−号公報には、二
成分現像剤を用いる現像に際して、表面電位、Ｄ−８（
＠光体ドラムー現像スリーブ間）距離及び磁性キャリヤ
抵抗（ｉαを一定の範囲に選定することにより、画像ム
ラのない高画質ＴｊｊＪ像を得ることが示されている。

最近に至って、特開昭６３−２０８８６７弼公Ｉｆｆに
は、磁性キャリヤとトナーとから成る二成分系現像剤を
用いる現像方法において、式 ％式％ 式中、Ｍはスリーブ上の穂高規制部通過後の現像剤量（
ｇ／ｃｍ’）、ρは現餘剤の真比重（ｇ／ｃｎ’）、Ｄ
Ｓは現像スリーブと静電潜像記録体との間隔（ａｍ）、 て定義される現像部の現像剤充填率（ＰＤ）を２０〜５
０％に設定することにより、画像濃度のバラツキを防雨
することか記載されている。

本出願人は、先に特願平−１０７３３１号において、実
際の現像に際して現像剤磁気ブラシと感光面との接触状
態は、この磁気ブラシにコロジオンを江別することによ
り固定した後、これを走査型電子顕微鏡写真に撮影する
ことにより、容易に知り得ること；及びこのようにして
測定した感光体面積当りのキャリヤ接触個数（ｎ、　　
個／ｍ１１１２）と、現像長さ（Ｌ）との積として定義
される頻度（ｋ）を一定の範囲に設定することにより、
高品質の画像か得られること；並ひに現像スリーブの回
転数、磁性キャリヤの飽和磁化及び現像スリーブ内の磁
極の磁束密度を特定の関係に設けること、更に好ましく
は、実際の現像に際して感光面との接触状態にあるコロ
ジオンにより固定した後、走査型電子顕微鏡写真で測定
した感光体面積当りのキャリヤ接触個数（ｎ＋　　個／
叶°）と、現像長さ（Ｌ）との積として定義される頻度
（ｋ）を一定の範囲に設定することにより、高品質の画
像力”２％られることを見出した。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前二者の提案は何れも現像剤の特性と現
像条件とを個別に規定するものであって、実際の現像操
作を包括的に捕えたものでないこと、及び現像剤やキャ
リヤの特性を静的な条件で規定したものであって、実機
の動的状態で規定したものでないことにおいて、複写機
における実際の現像法と必らずしもよい対応があるとい
うものではなかった。

また後者の提案は、現像部における現像剤の充填率に着
目したものとして意義深いものと認められるが、実際の
現像条件、即ち動的条件における現像剤磁気ブラシと感
光体表面との接触状悪道をも規定するものでなく、やは
り複写機における実際の現像法とよい対応があるという
ものではなかった。

本出願人による前記提案は、実際の現像に際して生じる
現像剤磁気ブラシと感光面との接触状態において、感光
体面積当りのキャリヤ接触個数（ｎ個／ＩＩ］１１２）
と、現像長さ（Ｌ）との積として定義される頻度（ｋ）
を一定の範囲に設定することにより、高品質の画像が得
られることを見出した点で意義のあるものと認められる
。しかしながら、上記のパラメータの最適値を得ようと
すると、磁気ブラシの穂切り寸法をかなり小さくしなけ
れはならないことに関連して新たな問題を生じるのであ
る。

即ち、穂切り寸法をノ」１さくすると、現像スリーブや
磁気ブラシを形成する現像剤に対してかなり大きなスト
レスがかかり、現像装置や現像剤の寿命を縮める結果に
なってしまう。また、穂切り寸法を小さくすると、現像
スリーブの周速を一定としたときの単位時間当たりの現
像剤の搬送速度が７ｈさくなり、画１１Ａ　ｉｌＡ度が
低下するという欠点が現れる。これを防止するためには
、穂切り寸法を大きくしたり、Ｄ−８間距離を大きくし
たりするなど、必然的に画質を低下させる方向に移行せ
ざるを得なく、画質が犠牲にならざるを得なくなる。

従って、本発明の目的は、極端な穂切り寸法やＤ−８ｌ
１５距離の設定をする事無しに、適正なキャリアとドラ
ムとの接触頻度を得・ることかでき、これにより高品質
及び高濃度の画像を形成することが可能な現像法を提供
するにある。

本発明の他の目的は、現像装置や現像剤の寿命を短くす
ること無しに、多重細線の再現に際して、各線毎の線幅
が一定で先端欠けや後端欠けが防止され、しかも高濃度
及び高品質の画像を形成させ得る現像法を提供するにあ
る。

本発明の更に他の目的は、漢字の再現性や、コピーから
コピーへの複写を反復した場合の再現性に優れた現像方
法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、　磁性キャリヤとトナーとを含有する
二成分系現像剤の磁気ブラシを現像スリーブ上に形成し
、この磁気ブラシを電荷像を有′する感光体と摺擦させ
て感光体上にトナー像を形成させる現像方法において、
感光体との摺擦に先だって、現像スリーブ上に、現像剤
の充填密度の粗の部分と密の部分とを周方向に交互に予
め形成させることを特徴とする画質に優れた現像法が提
供される。

本発明において、磁気ブラシと感光体との摺擦を、　下
記式、 ｋ＝Ｌ−ｎ　　　　　　　　　　　　　　・ｎ…（１）
式中、ｎはコロジオン固定磁気ブラシについて走査型電
子顕微鏡写真から求めた感光体面積当りのキャリヤ接触
個数（個／ｌｌｍ２）であり、Ｌは式 ％式％（２） （Ｎｉｐは感光体表面における現像剤のニップ巾（ｍｍ
）であり、ｖＳは現像スリーブの移動速度（ｎ＋ｍ／５
ｅｅ）であり、Ｖｄは感光体表面の移動速度（ｍｍ／５
ｅｅ）である）で規定される現像長さを示す、 で定義される頻度（ｋ）が平均して１００乃至７ｏｏと
なるように設定することが容易であると共に、好ましく
、また現像剤充填密度の密な部分でのキャリア接触頻度
（ｋ）か５００以」二てあり、現像剤充填密度の粗な部
分でのキャリア接触頻度（ｋ）か４００以下であり、且
つ前者のキャリア接触頻度（ｋ）か後者のそれよりも２
００以上大である事が一層望ましい。

又、現像に際しては、下記式 ％式％（３） 式中、ｆは現像スリーブの回転数（回／秒）を表わし、
ｍは磁性キャリヤの飽和磁化（ｅ、ｍ、ｕ／ｇ）を表わ
し、Ｈは現像スリーフ内の磁極の磁束密度（ガウス）を
表わす、 を満足するように現像条件を設定するのがよい。

本発明の好適態様においては、　現像スリーブとして、
軸方向に延ひる溝を周方向に多数配列した現像スリーブ
を使用し、前記溝に現像剤の充填密度の密な部分及び溝
以外の部分に現像剤の充填密度の粗な部分をそれぞれ形
成させることかできるし、又現像スリーブに近接して、
軸方向に延ひる凹凸を周方向に交互に記涌ユさせた穂切
りロールを配置し、穂切りロールの四部に対応するスリ
ーブ上に現像剤の充填密度の密な部分及び穂切りロール
の凸部に対応するスリーブ］二に現像剤の充填密度の粗
な部分をそれぞれ形成させることもてきる。

（１乍　　　用　） 本発明は、磁性キャリヤとトナーとを含有する二成分系
現（救剤の磁気ブラシを現像スリーブ−１−、に形成し
、この磁気ブラシを感光体の現像Ｌｇｉ域に供給するに
先だって、現像スリーブ上に、現像剤の充填密度の粗の
部分ど密の部分とを周方向に交互に予め形成させておく
と、極端な穂切り寸法や０８間距離の設定をする事無し
に、適正なキャリアとドラムとの接触頻度を得ることが
でき、これにより高品質及び高ｆ農度の画像を形成する
ことができるという知見に基ずくものである。

本発明において、現像領域供給前の磁気ブラシに、充填
密度の粗な部分と密な部分とを形成させておくと、極端
に穂切り寸法を短くしたり或いはＤ−８間距離を犬ぎく
したりする事無しに、適正なキャリアとトラムとの接触
Ｑｆ（ＩＩを得ることかでき、これにより高品質及び高
濃度の画像を形成することができる事は、多数の実験の
結実現象として見いたされたものであり、その理由は未
た充分解明されるに至っていないか、次のようなものど
思われる。

即ち、二成分現像剤の磁気ブラシ現像法において、現像
装置や現像剤の寿命の点て最も問題となる部分は、現像
剤と現像スリーブとか最も強くこすられる穂切りの部分
である。後に詳述するが、細線や文字の再現性の点て現
像条件を左右するパラメータとして、キャリア接触頻度
（ｋ）があるが、この接触頻度に影響する因子として、
Ｄ−８間距離や現像剤の搬送速度かある。現像剤の搬送
速度は、穂切り長とスリーブ速度に依存するか、スリー
ブ速度変更には、自ずから制限があるので、穂切り長を
変更するのか一般的である。ところか、穂切り長を短く
しようとすると、現像剤とスリーブとの摩擦か必然的に
増大し、それらの寿命を低下させる。本発明に従い、磁
気ブラシに、充填密度の粗な部分と密な部分とを形成さ
せておくと、磁気ブラシの穂切りが租−密と交互に行わ
れるため、摩擦の程度か半減されるばかりてはなく、後
述するスリーブ上の凹凸や穂切りロールの凹凸のも関係
して、磁気ブラシの粗な部分て短く、磁気ブラシの密な
部分で長く穂切りか行われるため、両者間の摩擦の程度
はかなり小さいものとなる。

しかも、現像領域供給前の磁気ブラシに、充填密度の粗
な部分と密な部分とを形成させておくと、高濃度の画像
の形成に必要な現像剤の現像領域への供給か円滑且つ充
分にに行われるはかりてはなく、現像領域でもトナー（
−１着キャリアの接触頻度が最適範囲に維持されて文字
や、ｆｌｌｌ線の再現・准が驚くべきほど向上するとい
う利点も達成されるものである。

不明１ｆ８Ｉ書において、細線や文字の再現性に重大な
影響をもたらすキャリヤの接触頻度（ｋ、　　個数／ｍ
ｍ）は前記式（１）で定義され、本発明によれは、この
接触頻度の値を平均して１００乃至７００、特に］、○
Ｏ乃至３００の範囲に設定する下かでき、密集ン、ＩＩ
Ｉ線のｒ５ｉ像に際して、各線切の線’ＩイＷを一’；
Ｊ：にして、先端欠けや後端欠けを防止し、高画質の複
写像を形成することができる。

密集細線の現像に際して生じる先端欠けや後端欠けを説
明するための第１図において、このグラフは横軸に送り
方向の距離を、縦軸に密集細線複写画像のマイクロデン
シトメータによる反射画像濃度をとり、両者の関係をプ
ロットしたものである。第１図における曲線（ｉ）は各
線毎の線幅が一定で、先端欠けや後端欠けが認められな
いものであり、曲線（ｉｉ）は先端欠けが著しいもの、
曲線（ｉｉｉ）は後端欠けが著しいものを示す。各１幅
の再現に関して、送り方向における偏り（δ）は、送り
方向における冬山の画［１度を順にＡ、　　Ｂ。

Ｃとしたとき、式 ％式％（４） で与えられる。δの値が１００或いはその近辺である場
合には、各線ヰυが一定で、篩りがないこと、１００よ
りも大きい場合は先端欠けかあること、及び１００より
もホさい場合は後端欠けがあることを夫々示している。

第２図は、特性の異なる３種類の現像剤を使用し、現像
条件を種々変更して、これによりキャリヤの接触頻度（
ｋ）を変更し、この接触頻度（ｋ）と線幅の偏り（δ）
との関係をプロットしたものである。第２図の結果から
、種々の現像条件と種々の現像剤の組合せの中から、接
触頻度（ｋ）を前述した一定の範囲に選ぶことにより、
線幅の偏りを１００％近くに維持できるという事実が明
らかとなる。即ち、一般的傾向として、キャリヤ（現像
剤）の接触頻度を小さくすると先端欠け（後端太り）か
表われ、一方接触頻度を大きくすると後端欠け（先端太
り）が強く出る傾向があるのに対して、接触頻度を一定
の範囲に選ぶことにより、これらの両傾向を有効に防止
できるのである。第２図に示す傾向は、現像剤の特性を
変化させた場合のみならず、他の現像条件を変化させて
接触頻度を変えた場合にも全く同様に当てはまる。

上述したキャリヤの接触頻度（ｋ）は、前記式（１）で
示される通り、感光体面積当りの　キャリヤ接触個数ｎ
と、現像長さＬとの積で表わされるが、現像長さＬは現
像装置が定まれば、自ずと一定範囲に定まる事から自由
度が小さく、キャリア接触個数ｎを調節するのかよい。

単位面積当りのキャリヤ接触・個数ｎに影響を与える主
な因子は、現像剤、特に磁性キャリヤの諸物性であり、
他に現像スリーブと感光体ドラムとの距離（ｄ［−３）
や現像剤の充填密度かある。一般的傾向として、ｄＤ−
５が大となればｎは小さくなり、逆にｄＤ−３が小さく
なればｎは大となる。、ｄＤ−３を一定とすれは、ｎは
現像剤の充填密度や、現像剤、特に磁性キャリヤの特性
、特に飽和磁化に依存し、この充填密度や飽和磁化が大
きくなるとｎは大きくなり、逆にこれらの値が小さくす
るとｎは小さくなる。

本発明によると、磁気ブラシの内、充填密度の大きい部
分が先端欠けを防止し、充填密度の小さい部分が後端欠
けを防止するようにバランスよく作用して、キャリア接
触頻度の値を平均して１００乃至７００、特に１００乃
至３００ＬＯｖ範囲ニ設定する事ができ、密集細線の現
像に際して、各線毎の線幅を一定にして、先端欠けや後
端欠けを防止し、高画質の複写像を形成することができ
るものと認められる。現像剤充填密度の密な部分でのキ
ャリア接触頻度（ｋ）が５００以上であり、現像剤充填
密度の狙な部分でのキャリア接触頻度（ｋ）が４００以
下であり、且つ前者のキャリア接触頻度（ｋ）が後者の
それよりも２００以上大である事がｍ線再現住の点で最
も良いことか分かった。

又、現像に際して、前記式（３）で定義される特性値（
ｍ−Ｈ／　ｆ　）を７，０００乃至１５，０００特に　
９，０００乃至１３　、０００の範囲に維持すると、高
濃度でありながら、密集細線の現像に際して、各線毎の
線幅を一定にして、先端欠けや後端欠けを防止し、高画
質の複写像を形成することができる。

ヌ現像に際して、ｍ・Ｈ／ｆの値を本発明で規定した範
囲即ち７０００乃至１５，０００の範囲内とすることに
より、画像１度を　１３以上と高くしなから、線幅の偏
りを］、００％近くに維持することかできる。即ち、ｍ
・丁（／ｆの値が前言己範囲よりも高くなると、線画の
再現性か悪くなり、後端欠け（先端太り）も生し、また
ＴｔＪ像濃度も一般に低下する傾向があり、一方、ｍ・
Ｈ／ｆのイｏ１が上記範囲よりも低くなると、先端欠け
（後端太り）か生じると共に、画像濃度も低下し、更に
キャリヤ引き等も生じ易い。

式ｍ−Ｈ／　ｆで表わされる特性値の１ノ東　　分子の
ｍ−Ｈはキャリヤに作用する求心力に関係する値であり
、一方分母のｆはキャリヤに作用する遠心力に関係する
値であり、従って両者の比は、無次元の数であり、求心
力と遠心力とのバランスに関係する数である。本発明で
規定する範囲は、キャリヤに対する求心力が比較的小さ
い範囲であり、潜像に対してキャリヤが非常に接触する
ため、トナー像に対して力学的な揺取りの影響かψなく
て高：農度の画像が得られると共に、キャリヤの自由度
が大きいためカウンター電荷の中和、拡散もよくなり、
エツジ効果による高電界のため細線の再現性も向」ニす
ると思われる。

（発明の好適態様） 本発明に用いる磁気ブラシ現像方法を説明するための第
３図において、多数の極ＴａＮ、　　Ｓを備えたマグネ
ットロール１１がアルミニウムの如き非磁性材料から成
る現像スリーブ１２内に収容されている。この現像スリ
ーブ１２がら微小間隙、即ち距離ｄＤ−３をおいて、基
体１３とぞの上に設けられた電子写Ｘ感光＃　１４とか
ら成る感光ドラム１５か設けられている。現像スリーブ
１２及び感光ドラム１５は機枠（図示せず）に回転可能
に支持されており、ニップ位置における移動方向（矢印
）が同方向（回転方向は互いに逆方向）となるように駆
動される。現像スリーブ１２は現像器１６の開口部に位
置しており、この現像器１．６の内部には二成分系現像
剤（即ち、トナーと磁性キャリヤとの混合物）１８の混
合攪拌器１７が設けられ、その上方にはトナー１９か供
給するためのトナー供給機構２０が設けられている。二
成分系現像剤］−８は攪拌器］７て混合されてトナーが
摩？Ａ電荷を得た後、現像スリーブ１２に供給されて、
その表面に磁気ブラシ２］を形成する。この磁気ブラシ
２１は穂切機構２２により穂立長を調節され、電子写真
感光ｌψ１４とのニップ位置、即ち現像領域２３迄搬送
され、感光層１４上に静電潜像をトナー］９で現像して
可視像を形成する。

本発明によれば、この磁気ブラシ２１を現像領域２３迄
搬送するに先立って、磁気ブラシ２１に、充填密度の粗
な部分と密な部分とを形成させておく。この粗−帯部分
の形成の仕方の好適な一例を示す第４図において、現像
スリーブ１２として、軸方向に延びる溝２４を周方向に
多数配列した現像スリーブ１２を使用し、前記溝２４に
現像剤の充填密度の密な部分２５及び溝以外のスリーブ
周状部分２６に現像剤の充填密度の粗な部分２７をそれ
ぞれ形成させる。現像スリーブの溝の部分２４では磁束
密度が高く、従って穂立ち長も大きく、現像剤の充填密
度が密となり、一方溝以外の部分２６では磁束密度が小
さく、従って穂立ち長も小さく、現像剤の充填密度も粗
なものとなる。

本発明において、溝２４のピッチ（溝以外の周状部分２
６のピッチ）Ｐは、前記現像器さＬにおいて単位潜像が
それぞれ少なくとも一回溝２４」二の充填密度の密な現
像剤２５及び周状部分２６上の充填密度の粗な現像剤２
７と接触するようにする事が重要である。一般に、ピッ
チＰは１．５乃至８ｍｍ、特に２乃至５■の範囲にある
のがよい。

溝２４の幅と溝以外の周状部分２６の幅との比は、１：
３乃至３：１の寸法比にあるのがよい。又溝２４の深さ
は、現像剤の充填密度に実質上の差異を与え得るような
ものであり、一般に０．　２乃至１、　０ｍｍ、特に０
．　２乃至０．　５ｍ口の範囲にあるのがよい。溝２４
の形状は特に制限されず、任意のものでよいが、一般に
７字型、Ｕ字型、半円型、半楕円型、台形型、サイン波
形型、サイクロイド型、或いはこれらの組み合わせ等を
挙げる事かできる。溝以外の周状部分は、円周面でも平
面でも良い。溝とそれ以外の部分とは、曲率面を介して
滑らかに接続されているのが望ましく、この接続部の曲
率半径（Ｒ）は０．　１乃至１．０１１ｍの範囲にある
のが望ましい。

本発明の他の態様を示す第５図において、現像スリーブ
１２に近接して、軸方向に延びる凹部２８と凸部２９と
を周方向に交互に配置させた穂切りロール２２ａを配置
し、穂切りロール２２ａの凹部２８に対応するスリーブ
１２上に現像剤の充填密度の密な部分２５及び穂切りロ
ール２２ａの凸部２９に対応するスリーブ上に現像剤の
充填密度の粗な部分２７をそれぞれ形成させることもで
きる。この場合凹２８と凸部２９の各寸法及びピッチは
第４図の溝付きスリーブの場合と同様であって良い。勿
論、本発明においては第４図に示す溝付きスリーブ１２
と第５図に示す凹凸穂切りロールとの両方を組み合わせ
で使用できる事も了解されるべきである。

本発明の好適態様によれば、前記式（１）のキャリヤの
接触頻度（ｋ）を前述した範囲内となるように設定する
。本発明の他の態様によれば、現像部に位置する磁極の
磁束密度Ｈ，磁性キャリヤの飽和磁化ｍ、現像スリーブ
の回転数ｆを前記式（３）を満足する範囲内に設定する
。更に本発明の他の態様によれば、前記式（３）を満足
すると共に、好適には前記式（１）のキャリヤの接触頻
度（ｋ）を前記した範囲内となるように設定する。この
設定は、以下の記述に拘束されないが、例えば、次の通
りである。

」棗月 磁性キャリヤの飽和磁化が小さいとｍ−Ｈ／ｆの比が小
さくなり、また感光体面積当りのキャリヤ接触個数が少
なくなり、これに伴なって接触頻度（ｋ）は小さくなる
傾向があり、逆にすれば上記と逆の傾向となる。キャリ
ヤの飽和磁化は４０乃至６５　ｅｍｕ／ｇ、特に４５乃
至５６　ｅｍｕ／ｇの範囲にあるのが望ましい、、ａ性
キャリヤは、上記条件を満足するフェライトキャリヤ、
特に球状のフェライトキャリヤが好適なものであり、そ
の粒径は２０乃至１４０μｍ、特に５０乃至１００μｍ
の範囲にあることが望ましい。

フェライトとして従来、例えば酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ２
０．）、酸化鉄イツトラム（Ｙ５Ｆｅ５０，２）　、酸
化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ２０４）、酸化鉄カドリニウ
ム（ＧｄｇＦｅ２０１２）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ２０４
）、酸化鉄錯（ＰｂＦｅ＋２０＋Ｊ、酸化鉄ニッケルい
１Ｆｅ２０Ｊ、酸化鉄ネオジウム（ＸｄＦｅＪ　）　、
酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ１２０１９　）、酸化鉄マグ
ネシウム（ＭｇＦｅ２Ｏ＜）、酸化鉄マンカン（ＭｎＦ
ｅ２０４）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯｇ）等の１種
或いは２種以上から成る組成の焼結フェライト粒子が使
用されており、特にＣｕ、　Ｚｎ＋　Ｎｇ９Ｍｎおよび
Ｎｉから成る群より選ばれた金属成分の少なくとも１種
、好適には２種以上含有するソフトフェライト、例えば
銅−亜鉛−マグネシウムフェライトが使用されているが
、これらのフェライトの内、前記条件を満足するものを
用いる。

フェライトキャリヤの電気抵抗は、その化学的組成によ
って変動するのは勿論であるが、その粒子構造や製造方
法或いはコーティングの種類や厚みによっても変動する
。一般に、その体積固有抵抗はｌＸｌ０１０乃至５Ｘ１
０”Ω’ｃｍ、特に４　Ｘ　１０１つ乃至１×１０１０
Ω・ａｍの範囲にあるのがよい。

本発明に用いるトナーは、定着用樹脂媒質中に着色剤及
び電荷制御剤或いは更にそれ自体周知のトナー用配合剤
を配合したものである。本発明に用いるトナーは、後に
詳述する方法で測定して１×ｌＯＡ乃至３Ｘ１０９Ω’
ｃｍ、特に２Ｘ１０′乃至８Ｘ１０’−Ω・ｃｍの体積
固有抵抗を有するのか好ましく、またその誘電率は２．
５乃至４．５、特に３．０乃至４．０の範囲にあるのが
望ましい。

トナー用の定着用樹脂媒質、着色剤、電荷制御剤及びそ
の他のトナー用配合剤は上記特性が得られるように選択
し組合せるのがよい。先ず定着用樹脂媒質としては、ス
チレン系樹脂、アクリル系樹脂或いはスチレン−アクリ
ル系共重合体樹脂が一般に使用される。

これらの樹脂に用いる、スチレン系単量体としては、下
記式 Ｒ３ 式中、Ｒ４は水素原子、低級（炭素数４以下の）アルキ
ル基、或いはハロゲン原子であり、Ｒ２は水素原子或い
は低級アルキル基、ハロゲン原子等の置換基である、 で表わされるＲ量体、例えはスチレン、ビニルトルエン
、α−メチルスチレン、α−クロルスチレン、ビニルキ
シレン等やビニルナフタレン等を挙げることができる。

この中でも、スチレンが好適である。

一方、アクリル系単量体としては、式 式中、Ｒ７は水素原子または低級アルキル基であり、Ｒ
２は水素原子又は置換または未置換の炭素数］８迄のア
ルキル基である、で表わされる単量体、例えはエチルア
クリレ−）・、メチルメタクリレート、ブチルアクリレ
ーＩ・、ブチルメタクリレ−１・、２−エチルへキシル
アクリレート、２−エチルへキシルメタクリレート、ア
クリル酸、メタクリル酸等である。アクリル系単量体と
しては、上述したものの他に池のエチレン系不飽和カル
ホン醋乃至その焦水物、例えは無水マレイン酸、フマル
酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸等を用いるこ
ともてきる。

スチレン−アクリル系共重合体樹脂は、樹脂媒質として
好適なものの−ってあり、スチレン系Ｊ）を量体（Ａ）
とアクリル系ｍが量体（８）とは、ノル：Ｂ５０：５０
乃至９０：１０、特に６０　：　／ｌ−０乃至８５：１
５の範囲とするのかよい。また、用いる樹脂は、一般に
Ｏ乃至２５の酸価をイ１するのか好ましい。また、定着
性の見地から５０乃至６５℃のカラス転移温度（Ｔｇ）
を有するのかよい。

樹脂中に含有させる消色剤としては、次に示す無機又は
有機の顔料や染料等が単独又は２ｍ以」二の組合せて使
用される。ファーネスブラック、チャンネルブラック等
のカーホンブラック；四三酸化鉄等の鉄黒；ルチル型又
はアナターゼ型等の二酸化ヂタン；フタロシアニンツル
ー；フタロシアニングリーン；カドミウムイエロー；モ
リブデンオレンジ；ピラソロンレット；ファス）・バイ
オレットＢ等。

電荷制御剤としては、それ自体公知の任意の電荷：ｌｉ
’制御剤、例えは、ニクロシンヘース（ＣＩ５０４１５
＞、オイルソラック（Ｃ１２６］５０）、スピロンブラ
ンク箸の油溶性染料や、１：１型或いは２：１型金属銘
塩ｅ、料、ナフテン酸金属塩、脂肪酸や石鹸、樹脂酸石
鹸等が使用される。

トナー粒子の粒径は、コールタ−カウンターで測定した
粒径が体積基準メジアン径で８乃至１７！１μ角、特に
コーＯ乃至１２μ口の範囲にあるのがよく、また粒子径
状は溶融混練・粉砕法で製造された不定形のものでも、
また分散乃至懸濁重合法で製造された球状のものでもよ
い。

トナーと磁性キャリヤとの混合比率は、」二記トナー及
び磁性キャリヤの物性によっても相違するが重量比で一
般に１：９９乃至１０　：　９０．　　特に２：９８乃
至５：９５の範囲内にあることが望ましい。また、現像
剤全体としての電気抵抗率は、５Ｘ］、０９　乃至５×
１０−Ω’　ｃｍ、特にｌＸｌ０”乃至４Ｘ１０１０Ω
・ｃｍの範囲にあることか本発明の目的に好ましい。

本発明の現像剤においては、感光体面積当りのキャリヤ
接触個数は一般に１００乃至３００個／１１０、特に１
００乃至２００個／旧Ｉ′の範囲にあ：＋０ ることか好ましい。

え１乗貫 前記式（２）で表わされる現像長さＬは、接触頻度ｋに
関係すると共に、画像濃度にも関係する。

本発明において、現像長さＬは、４乃至３５１１Ｉｒｌ
、特に４乃至２０ｍｍとなるように、ニップ幅いｉｐ）
及び現像スリーブ周速（ＶＳ）、並びにドラム周速（Ｖ
ｄ）を定めるのがよい。

この内でも現像ニップ幅いｉｐ）は一般に１乃至］５０
飄特に２乃至８ｍｍの範囲とするのかよい。

また、現像スリーブと感光層との距離ｄＤ−５がｎに重
要な影響を及ぼすことは既に指摘したが、ｄＤ−３は一
般に０．５乃至３．ＯＩ、特に０．７乃至１．７ｍｍの
範囲とするのがよい。

現像スリーブ内の磁極は、キャリヤ引きを生じない範囲
で、磁束密度の比較的ノ」１さいものを用いるのがよく
、一般に４００乃至１５００ガウス、特に５５０乃至９
００カウスのものを用いるのがよい。現像スリーブの回
転数を比較的大きくすることも有効であり、一般にスリ
ーブ径にもよるが１．５０乃至５．００回／秒の範囲か
適当である。

感光体としては、従来電子写真法に使用されている感光
体、例えばセレン感光体、非晶質シリコン感光体、酸化
亜鉛感光体、セレン化カドミウム感光体、硫化カドミウ
ム感光体、各種有機感光体等が全て使用される。

他の現像条件として、現像スリーブと感光体導電性基体
との間に印加するバイアス電圧は、平均電界強度が１０
０乃至１０００Ｖ　／　ｍｍ、特に１２５乃至５００Ｖ
／ｌｌ１ｍの範囲となるようなものが好ましい。

尚、本発明に用いるトナーの抵抗率及びの誘電率は、電
極面積が２．２７ｃｍ２で、電極間距離が０．５ｍｍの
平行平板ｉ！極型の測定装置を使用し、空隙率２５％に
トナーを充填し、ビークルビークが＋１■から一１ｖの
交流電圧を印加して測定したものである。

また、本発明に用いるキャリヤの電気抵抗率値は、第６
図に示す測定装置を用い、以下の方法により測定したも
のである。すなわち、第６図に示すように、攪拌ローラ
３１を備えた現像器３２にキャリヤ３３を導入し、スリ
ーブ３４上にキャリヤ３３を担持させると共に、穂立ち
規制部材３５によりキャリヤ３３層を所定の厚みに調整
した状態でキャリヤ３３を搬送する。また、上記スリー
ブ３４と所定間隔離間して対向する感光体の表面の仮想
線３６に沿って、電極間距離調整手段としてのマイクロ
メータ３７にて所定の表面積を有する検出部３８を配設
し、前記スリーブ３４と共にキャリヤ３３を搬送しつつ
、前記スリーブ３４に所定周波数の交流電圧を印加し、
検出部３８からの検出信号ｙをダミーとオシロ３９との
並列回路に供給すると共に、オシロ３９上の波形データ
を読取り手段４０で読取り、演算部４１に電気抵抗率を
算出したものである。

なお、図中、符号４２はスリーブ３４上に残留するキャ
リヤ３３を除去するクリーニング手段としてのクリーニ
ングブレードである。

そして、上記測定装置による誘電率の測定においては、
スリーブ３４と検出部３８との距離、すなわち、１！間
距離ｄ　＝　１．２ｍｍ　、検出部３８の表面積、すな
わち、電極面積Ｓ二〇。７８５ｃｍ２に設定し１周波数
５０Ｈｚの交流電圧を印加した。

また、スリーブ３４に担持されたキャリヤ３３の層厚を
穂立ち規制部材３５で厚み調整して、キャリヤの充填率
を約１５〜５０％に設定することができる。

（発明の効果） 本発明によれば１、磁性キャリヤとトナーとを含有する
二成分系現像剤の磁気ブラシを現像スリーブ上に形成し
、この磁気ブラシを感光体の現像領域に供給するに先だ
って、現像スリーブ上に、現像剤の充填密度の粗の部分
と密の部分とを周方向に交互に予め形成させておくと、
極端な穂切り寸法やＤ−８Ｉ１５距離の設定をする事無
しに、適正なキャリアとドラムとの接触頻度を得ること
ができ、これにより高品質及び高濃度の画像を形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、送り方向の距離と密集細線の緑濃度との関係
を表わす図であり、 第２図は、接触頻度とＭＩ幅の偏りとの関係を表わす図
であり、 第３図は、磁気ブラシ現像方法を説明するための側面配
置図であり、 第４図は、本発明に使用する溝付きロールの断面図であ
り、 第５図は、本発明に使用する凹凸穂切りロールの断面図
であり、 第６図は、本発明に使用されるキャリヤの電気抵抗率を
測定する方法を表わす図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性キャリヤとトナーとを含有する二成分系現像
   剤の磁気ブラシを現像スリーブ上に形成し、この磁気ブ
   ラシを電荷像を有する感光体と摺擦させて感光体上にト
   ナー像を形成させる現像方法において、 感光体との摺擦に先だって、現像スリーブ上に、現像剤
   の充填密度の粗の部分と密の部分とを周方向に交互に予
   め形成させることを特徴とする画質に優れた現像法。
2. （２）磁気ブラシと感光体との摺擦を、下記式、ｋ＝Ｌ
   ・ｎ…（１） 式中、ｎはコロジオン固定磁気ブラシについて走査型電
   子顕微鏡写真から求めた感光体面積当りのキャリヤ接触
   個数（個／ｍｍ＾２）であり、Ｌは式 Ｌ＝Ｎｉｐ／Ｖｄ（ＶＳ−Ｖｄ）…（２） （Ｎｉｐは感光体表面における現像剤のニップ巾（ｍｍ
   ）であり、ＶＳは現像スリーブの移動速度（ｍｍ／ｓｅ
   ｃ）であり、Ｖｄは感光体表面の移動速度（ｍｍ／ｓｅ
   ｃ）である）で規定される現像長さを示す、 で定義されるキャリア接触頻度（ｋ）が平均して１００
   乃至７００となるように設定することを特徴とする請求
   項（１）記載の現像法。
3. （３）現像剤充填密度の密な部分でのキャリア接触頻度
   （ｋ）が５００以上であり、現像剤充填密度の粗な部分
   でのキャリア接触頻度（ｋ）が４００以下であり、且つ
   前者のキャリア接触頻度（ｋ）が後者のそれよりも２０
   ０以上大である事を特徴とする請求項（２）記載の現像
   法。
4. （４）下記式 １５，０００≧ｍ・Ｈ／ｆ≧７，０００・・・（３）式
   中、ｆは現像スリーブの回転数（回／秒）を表わし、ｍ
   は磁性キャリヤの飽和磁化 （ｅ．ｍ．ｕ／ｇ）を表わし、Ｈは現像スリーブ内の磁
   極の磁束密度（ガウス）を表わす を満足するように現像条件を設定することを特徴とする
   請求項（１）記載の現像法。
5. （５）現像スリーブとして、軸方向に延びる溝を周方向
   に多数配列した現像スリーブを使用し、前記溝に現像剤
   の充填密度の密な部分及び溝以外の部分に現像剤の充填
   密度の粗な部分をそれぞれ形成させることを特徴とする
   請求項（１）記載の現像法。
6. （６）現像スリーブに近接して、軸方向に延びる凹凸を
   周方向に交互に配置させた穂切りロールを配置し、穂切
   りロールの凹部に対応するスリーブ上に現像剤の充填密
   度の密な部分及び穂切りロールの凸部に対応するスリー
   ブ上に現像剤の充填密度の粗な部分をそれぞれ形成させ
   る請求項（１）記載の現像法。