JPH0427979A - 電子写真用現像装置 - 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、エレクトレットを利用した電子写真用現像装
置に関するもので、より詳細には地肌カブリを防止して
高濃度の画像を形成させ得る現像装置に関する。

（従来の技術） 商業的な電子写真複写機における現像装置においては、
磁気ブラシ現像法が広く使用されており、例えば磁性キ
ャリヤと顕電性トナーとの混合物から成る二成分系現像
剤或いはそれ自体磁性粉を有する一成分系磁性現像剤を
帯電させて、内部に磁石を有する現像剤搬送部材（スリ
ーブ）上に現像剤の磁気ブラシを形成させ、この磁気ブ
ラシを静電像を有する感光体表面に迄移動させ、該表面
をバイアス電界の下で磁気ブラシで摺擦させることによ
り画像形成を行っている。

従来、非磁性−成分現像剤を用いる現像法も既に提案さ
れており１例えば特開昭８０−１３８７７３号公報には
、潜像担持体に現像剤を接触又は近接させて潜像を可視
化する現像装置に於いて、現像剤を表面に担持すると共
に前記可視化領域を含む所定の経路に沿って搬送する現
像剤搬送体をエレクトレットで形成したことを特徴とす
る現像装置が提案されている。この装置においては、現
像剤搬送体と潜像担持体との間に直流または交流のバイ
アス電圧を印加することにより現像剤の転移を制御して
いる。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の現像法では、潜像部（帯電部）への現像剤（トナ
ー）の電気的付着と、非潜像部（非乃至弱帯電部）への
現像剤（トナー）の付１防止とを、現像剤搬送部材と感
光体との間に印加するバイアス電圧を印加することによ
り専ら行うものであるが、この現像に際してバイアス電
荷を印加するためには、現像剤搬送部材を接地電位にあ
る機枠から電気的に絶縁された状態で設け、しかもこの
搬送部材に通電しなければならないという装置設計上も
操作の点でも面倒な問題がある。

事実、実際の複写機では、現像剤搬送部材への通電不良
に伴ってバイアス不良の問題を生じ、これによって地肌
カブリ等のトラブルを発生し、これを防止するためには
、現像剤搬送部材の電気まわりの修理、点検を定期的に
或いは不定期に行ねねばならないというメンテナンス上
の問題を生じる。

また、上記バイアス電圧を印加するために、現像剤搬送
部材を電気絶縁状態で設置するために、格別の部品を必
要とし、また面倒な設計を必要とするのに加えて、変圧
器電気部品、その他の電気回路部品をも必要とすること
から、装置のコストが増大し、装置のスペースが大きく
なり、またその重量も増大するというハード面での問題
もある。

更に、本発明は後述するようにスリーブにエレクトレッ
トを使用するものであるが、単にこれを使用したからと
いって必ずしも優れた画質が常に得られず、画像濃度の
調整が問題として残った。

そのうえ、エレクトレットは永久的電気分極特性を示す
誘電体であるとは言われているが、実際に現像装置に使
用すると、使用中に現像剤の搬送性や特定極性粒子の選
択的担持性が著しく低下することが認められる。これは
商業的に入手し得る高分子エレクトレットの電気分極特
性が決して永久的なものではなく、緩和やリークによる
表面電荷の減衰が経時的に生じ易いこと、及び帯電現像
剤との接触が常に行われている現像装置ではエレクトレ
フトと現像剤粒子との間での一時的な電荷のやりとりを
無視し得ないことによると思われる。

従って１本発明の目的は、バイアス不良等による地肌カ
ブリの発生を防止した電子写真現像装置を提供するにあ
る。

本発明の他の目的は、現像バイアス電圧の印加を必要と
することなしに、カブリがなくしかも鮮明な画像を形成
させることができる現像装置を提供するにある。

また本発明の目的は、現像剤の搬送部材の帯電極性を長
期にわたって安定にしかも優れたレベルに維持して、地
肌カブリを長く防止し且つ一定の鮮明画像を維持するこ
とのできる現像装置を提供することにある。

（開運点を解決するための手段） 本発明によれば、静電像を支持する支持体と、粉末現像
剤を帯電させる機構と、帯電された粉末現像剤を支持し
、前記支持体に施す現像剤搬送部材とからなる現像装置
において、該現像剤搬送部材はエレクトレット誘電体層
を有し、該エレクトレット層の厚みが２ｒｔａ以下で形
成されることを特徴とする電子写真用現像装置を提供す
ることにある。

また、本発明は前記エレクトレット層の表面に保護誘電
体層を設けることを特徴としている６本発明は無バイア
ス電圧方式の磁気ブラシ現像として、長期間にわたって
地肌にカブリのない鮮明画像を形成させ得るが、バイア
ス電圧印加方式の磁気ブラシ現像にも勿論適用でき、こ
の場合には付加的に印加する電圧は調節程度のもの、或
は使用感光体の種類に応じる電圧調整程度のものでよい
ことが理解されるべきである。

現像剤としては、ａ性キャリヤと原電性トナーとから成
る二成分系現像剤も使用できるし、−成分系非磁性トナ
ーまたは磁性粉を含有する一成分系磁性トナーも使用で
きる。ＩＮＪ、本明細書では現像剤粒子とは二成分系で
はトナー粒子のことを意味する。

（作　用） 本発明では１表面にエレクトレット層を有する現像剤搬
送部材または、ニレクレット層及び内部にマグネットを
有した現像剤搬送部材を使用し、この表面に現像剤層を
形成させる。この搬送部材のニレクレット層及びマグネ
ットは、現像剤を電気的ブラシあるいは磁気ブラシの形
で搬送し且つ感光体等の静電潜像支持体と接触させるた
めに必要である。エレクトレットは永久的電気分極作用
を示す誘電体であるが、本発明では、このエレクトレッ
トの外表面が現像剤粒子の帯電極性と逆極性となるよう
に、現像剤搬送部材上に設ける。これにより、現像剤搬
送部材上の現像剤には１ｇｉ気的吸引力とエレクトレッ
トによる電気的吸引力との両方が作用し、エレクトレッ
トによる電気的吸引力が閾値となって、潜像部（帯電部
）への現像剤粒子付着は生ずるが、非潜像＠（非乃至弱
帯電部）への現像剤粒子付着は生じないように現像条件
の般定が行われることになる。

現像剤の潜像部への充分な移行、或は非潜像部への付着
防止は、カブリがなく且つ充分な画像濃度が得られるこ
とを意味するが、このような好適条件はエレクトレット
層の電荷密度σを一定の範囲にすることによって得られ
る。より具体的には感光体−電像形成部（潜像部）電荷
密度σＬと、感光体非静電像１ａ（非潜像部）電荷密度
σＢとの関係もカブリ及び画像濃度に影響するが、これ
らのパラメータは感光体が通常のセレン感光体や有機感
光体である場合にはほぼ一定の範囲に取まフている。こ
のため、エレクトレフト層の電荷密度σを定めることが
本発明発においては重要である。また、この電荷密度σ
がエレクトレット層において均一で、且つ安定でなけれ
ば、鮮明画像が得られず不均一となる。

ところで、エレクトレット層の表面の電荷密度σは通常 式 ％式％ （ε。：　真空の誘電率、 と：ニレクレット層の比誘電率、 ■：　ニレクレット層の表面電位。

ｄ：ニレクレット層の厚み）で表される。したがって、
電荷密度σはエレクトレット層の厚みが大きく影響する
ことがわかり、本発明においてはエレクトレフト層の厚
みが２−　特に０．１園以下であることが重要である。

エレクトレット層の厚みが前記範囲以下であれば、前述
したエレクトレットの電荷密度σが通常の感光体の潜像
部σＬと非潜像部σＢとの関係において適宜な値を取り
得る。このため、現像剤の飛散や画像濃度の低下がなく
良好な現像ができる。

この原理を説明するための第１図において、−成分系磁
性現像剤粒子９は、例えば負に帯電しており、現像剤搬
送部材（スリーブ）４上で磁気ブラシ１３を形成してい
る。エレクトレット層２版その外表面が現像剤粒子９と
逆極性の電荷となるように、この場合正に帯電されてい
る。電子写真感光体のような静電潜像支持体７は表面に
現像剤粒子と逆極性（正）に帯電された静電潜像と非潜
像部とを有している。

静電潜像支持体７の潜像部の表面電位をＥＬ、非潜像部
の表面電位なＥＢ、エレクトレフト層の表面電位をＥＳ
とすると、現像剤搬送部材と静電像支持体との間には、
潜像部ではＥＬ−ＥＳの電位差の電界が形成され、これ
が駆動力となって現像剤粒子の転移による現像が行われ
、一方非潜像部では逆向きにＥ　Ｓ−Ｅ　Ｂの電位差の
電界が形成され、これが駆動力となって現像剤粒子の転
移阻止による地肌カブリ防止が行われる。

また、エレクトレット層の表面電位ＥＳはエレクトレフ
トの電荷密度σと相関があり、潜像部の電位ＥＬと非潜
像部ＥＢとは感光体の潜像部（静電部）の電荷密度σＬ
及び非潜像部（非静電像部）電荷密度σＢにそれぞれ相
関がある。また、エレクトレフトの電荷密度σは電荷密
度σＬとσＢの関係においてσＢ≦σ≦σＬを満たす必
要が上記表面電位の関係から導かれ、総合的なσＬ−σ
の差は感光体の種類によって若干ことなり、また、σＬ
及びσＢにおけるσとの相対的な大きさは感光体の種類
、場合によってはバイアス電位の調整によっである程度
決定される。

通常の感光体例えばセレン感光体、非晶質シリコン感光
体、有機感光体等においては、それぞれのσＬ及びσＢ
が若干バラつくもののある程度一定の範囲に取まる。こ
のため、エレクトレットの電荷密度σを好適な範囲とす
るには、エレクトレフト層の厚みを２ｍ以下とすること
が重要であり。

電荷密度σをＩＱ−１１≦σ≦２Ｘ１０−７に設定する
ことが望ましい。

エレクトレット層の厚みをこのような値とすると、σＬ
−σの差が充分大となり、帯電した現像剤は潜像部に充
分量移行し得るので潜像部でのトナー画像が安定する。

更に大部分の感光体において上記表面電位の関係、ＥＬ
−ＥＳが適当な差となってくるため現像剤がスリーブ表
面から感光体にスムースに移行されて画像が良好に現れ
、一方、σ−σＢの差はＥＳ−ＥＢの差として現れ且つ
適当な差を維持するため現像剤が非潜像部に移行するこ
とがなく地肌カブリやトナー飛散を防止する。

したがって、本発明によれば、現像剤搬送部材上のエレ
クトレットは現像バイアス電圧を印加したのと同様な作
用を行うことが理解される。このエレクトレットによる
表面電荷は、永久的分極作用により長期間にわたって安
定に保持されるばかりではなく、この作用は現像剤搬送
部材上に単に被覆するのみで永続的に達成されることか
ら、バイアス不良によるカブリ発生の問題やそれを解決
するための保守点検の問題も一切なく、また現像剤搬送
部材を電気絶縁状態で機械に組込む必要や、種々の電気
部品を組込む必要もなく、装置の軽量化、コンパクト化
及びコストの低減の上で顕著な利点が奏されることにな
る。

勿論、エレクトレフトの表面電位（ＥＳ）が十分に高く
ない揚台や、このＥＳを調節することが望ましい場合に
は、エレクトレット層と直列にバイアス電源を接続し得
るのは勿論であるが、この場合にもバイアス電源は、電
圧の小さいａｍ用程度のものでよいことが理解されるべ
きである。

更に、本発明に従い、表面に特定の電荷のエレクトレッ
ト層を有する現像剤搬送部材を用いることにより、エレ
クトレット表面電荷と同極性の現像剤粒子が現像前に搬
送部材上の磁気ブラシから排除される結果、地肌カブリ
濃度を一層顕著に押駒できるという利点も達成される。

（実施例） 本発明に用いる磁気ブラシ現像方法を説明するための１
１２図において、アルミニウムの如き非磁性材料から成
るスリーブ基体１の表面には、エレクトレット層２が被
覆されており、その内部には多数の磁極Ｎ、　　Ｓを備
えたマグネットロール３が取容されている。このスリー
ブ４とマグネット３との組合せは、スリーブ回転−マグ
ネット固定のタイプでも、スリーブ固定−マグネット回
転のタイプでも、スリーブ回転−マグネット回転の前回
転タイプでもよく、要はその上に形成される磁気ブラシ
が搬送されるようなものであればよい。

この現像スリーブ４から微小間隔、即ち距離ｄＤ−５を
おいて、基体５とその上に設けられた電子写真感光層６
とから成る感光ドラム７が設けられている。この感光ド
ラム７も、現像スリーブ４と同様に複写機の機枠（図示
せず）に回転可能に支持されている。ｌ！像ススリーブ
４．！！光ドラム７とは、ニップ位置における移動方向
が同方向（回転方向は互いに逆方向）となるように駆動
されていることが、ブラシマークの発生防止の点で望ま
しいが、ニップ位置における移動方向が逆方向となるよ
うに駆動されていても何等差支えない。

現像スリーブ４は現像器８の開口部に位置しており、こ
の現像器８の内部には磁性現像剤（即ち。

二成分系磁性現像剤或いは一成分系磁性現像剤）９の混
合攪拌器１０が設けられ、その上方には現像剤粒子９を
供給する供給機構１２が設けられている。磁性現像剤９
は攪拌機１０で混合されて現像剤粒子が摩擦電荷を得た
後、現像スリーブ４に供給されて、その表面に磁気ブラ
シ１３を形成する。この磁気ブラシ１３は穂切機構１４
により穂立長を調節され、電子写真感光層６とのニップ
位置迄搬送され、感光層６上に静電潜像を現像剤粒子で
現像してトナー像１５を形成させる。

このような構成において、エレクトレット層２は、現像
剤粒子の帯電極性と逆極性のエレクトレットが用いられ
、エレクトレット層の厚みは２騰以下に形成されている
。このため、前述したように帯電現像剤粒子は感光層６
の潜像部にスムースに移行する一方、非潜像部に移行す
るのが阻止され、現像においては地肌カブリを防止しつ
つ高濃度の画像形成が可能となる。

エレクトレット層の厚みは２■以下となっているが、更
にｉ！ましいのは０．１■以下である。エレクトレット
層が前記Ｉ［Ｎより大となると１式％式％ （Ｅ、：　　真空の誘電率、 Ｅ：ニレクレット層の比誘電串、 Ｖ：ニレクレット層の表面電位、 ｄ：ニレクレット層の厚み）の関係から電荷密度が小と
なるため、エレクトレット層に充分な表面電位が得られ
ず地肌カブリや現像剤の飛散を発生する。

また１本発明においては、エレクトレット層の厚みは０
．０■１以上であることが望ましい、厚みが前記範囲内
であれば、スリーブへの加工が簡単となり、エレクトレ
ット層の表面電荷密度σを均−且つ比較的安定なものと
することができる。

厚みが前記範ＨＡ下であれば、上述の作用が得られない
だけでなく、エレクトレット層の機械的強度が商業的エ
レクトレット材料において悪くなる。

エレクトレットの材料としては、永久電気分極可能な膜
形成性素材であれば、有機のものでも無機のものでも何
れの素材でも使用可能であるが、エレクトレット化の容
１さ及び被覆形成の容１さの点では各種高分子材料が好
適である。その適当な例は、これに限定されないが、ポ
リエチレン。

ポリプロピレン、エチレン−ブテン共重合体、イオン架
橋オレフィン共重合体、エチレン−アクリル共重合体等
のオレフィン系ｓｉｎ：　ポリフッ化ビニル、ポリフッ
化ビニリデン、フッ化ビニル／フフ化ビニリデン共重合
体、四フフ化エチレン樹脂（Ｐ丁ＦＥ）、四フッ化エチ
レンーパーフルオロアルコキシエチレン共重合樹ｍ　（
ＰＦＡ樹ｆｉ）、四フフ化エチレンー六フン化プロピレ
ン共重合樹脂（ＦＥＰＩ！１ｊｌ）等のフッ素樹脂；　
ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン等の塩素樹脂；
　ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレ
ート。

ポリブチレンテレフタレート等の熱可腰性ポリエステル
；ナイロン６、ナイロン１ム　ナイロン６．６、ナイロ
ン６、ｌＯ等のポリアミド；各種アクリル系樹脂等がＳ
独威いは２種以上の組合せで使用さ九る。

コレラノ内テモ、ＰＴＦＥＩＩ　ｎ、ＰＦＡ＠ｍ、ＦＥ
Ｐ樹脂等のフッ素樹脂が電荷の保持性がよく、耐久性も
よいことから好ましい。

エレクトレットの生成は、熱エレクトレツト化法、エレ
クトロエレクトレット化法、放射線エレクトレット化法
、光エレクトレット化法等のそれ自体公知の任意の方法
を、用いる高分子の種類に応じて適用することにより行
われる。上記高分子。

特にフッ素樹脂に対しては熱エレクトレツト化法やエレ
クトロエレクトレット化法が有利に適用される。

また、ｌ！像ススリーブ表面、エレクトレット層を設け
るには、スリーブ表面にエレクトレット化されていない
高分子フィルムの層を設け１次いで前述した手段でこの
高分子フィルム層をエレクトレット化してもよく、或い
はエレクトレット化フィルムをスリーブ表面に接着剤層
を介して貼り合せてもよい、前者の方法が一般に有利で
ある。

エレクトレット層の電荷密度σは５ＸＩＯ−’乃至２　
Ｘ　１０−’ｃ／ｃｙ！、　　特に１０−９乃至１．５
ＸＩＯ−フｃ／ｅｎｆの範囲にあることが望ましい、前
述した様にエレクトレットの電荷密度はその厚みと密接
な関係があり、前述したエレクトレフト材料を使用した
場合においては、厚みが本発明のように１ＩＩｌｔａさ
れるものであれば、エレクトレット層の電荷密度を上記
電荷密度の範囲に設定することができる。

電荷密度が前記Ｉ［！１より小さいとσ−σＢの差が充
分でなく、このため、エレクトレット層の表面電位ＥＳ
と非潜像部ＥＢとの間の差が充分に得られずエレクトレ
ット層の現像剤が現像の際に飛散しやすくなり地肌カブ
リを起こし易い、また、電荷密度が前記範囲よりも大で
あると、潜像部の電荷密度σＬとエレクトレフト層の電
荷密度σの差が４さくなるため、潜像部に充分量の現像
剤が移行しない、しかも、エレクトレット層の表面電位
ＥＳと潜像部の表面電位ＥＬとの差も小さくなり現像＊
、ｙスムースに移行しにくい。

本発明では、エレクトレット層の電荷密度を　σ感光層
の潜像部表面電荷密度をσＬｓ！光層の非潜像部表面電
荷密度をσＢとしたとき。

下記式 で定義されるカブリ抑制電荷密度比ＣＤ）が０．０１乃
至２．０、特に０．０２乃至１．９となるように、感光
層表面電荷密度、感光層の電子写真的特性及びエレクト
レットの表面電荷密度を選ぶのがよい。

即ち、有効カブリ抑制電荷密度比ＣＤ）が上記範囲より
も低い場合には、現像に際してエレクトレット層の表面
電位と非潜像部表面電位の差が充分に生じず地肌カブリ
が発生する傾向があり、逆に上記範囲よりも高い揚台に
は画・濃度が低下する傾向がある。

下記第１表は、代表的な感光体であるセレン感光体（Ｓ
ｅ）及び三田工業株式会社製電子写真機ＤＣ−１６０５
有ａｍ光体（ＯＰ　Ｃ’）について、−例としてａＬ及
びσＢに対するσ及びＤの好適な範囲の組合せを示した
ものである。

第１１表 ａＬ　　５．６Ｘ１０−’−７．７Ｘ１０−’　　　９
．０Ｘ１０−’−１，３ＸａＢ　　１．７Ｘ１０−’〜
４．３Ｘ１０−’　　　１．６Ｘ１０−’　〜３．３Ｘ
ａ　　　９．３Ｘ１０−’〜１．９Ｘ１０−８３．７Ｘ
１０−”４．６Ｘ１〇−龜 Ｄ　　　　　Ｏ，０７〜０．４７　　　　　　　　　　
　　　０．０４〜０．６８本発明において、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倣各
種有機感光体等が全て使用される。３１１表から明らか
なようにセレン感光体に対してのエレクトレット層のσ
値は１０−９≦σ≦１０−’ｃ／Ｃボであることが望ま
しく、この範囲においては電荷密度比りが前記範囲を満
たしていることもわかる。また有機感光体に対してのエ
レクトレット層のσ値は１０−６≦σ≦１．５Ｘ　１０
〜’　ｃ　／　Ｃｄであることが望ましく、この範囲に
おいては電荷密度比りが前記範囲を満たしていることも
わかる。電荷密度が前記範囲内にある場合には、エレク
トレット層の厚みが２−以下であるかぎりにおいて、σ
＝ｉ。

Ｅ−ｖ／ｄの関係より満たすことができる。

二成分系磁性現像剤としては磁性キャリヤと、原電性ト
ナーとの混合物が使用され、ここで磁性キャリヤとして
は、フェライトキャリヤや鉄粉系キャリヤが使用される
。フェライトキャリヤとしては、例えば酸化鉄亜鉛（Ｚ
ｎＦ＠２０ｎ）、酸化鉄イツトリウム（ＹｓＦｅ５Ｊ２
）、酸化鉄カドミニウム（ＣｄＦｅ２０４）　、酸化鉄
ガドリニウム（Ｇｄ、Ｆｅ５０．２）、酸化鉄網（Ｃｕ
ＦｅｚＯ＜）　、　Ｉｌｌ化鉄鉛（ＰｂＦｅｌｚＯ＋ｓ
）　、　ＩＩ化銑鉄ニッケルＮｉＦｅ２０．）、酸化鉄
ネオジウム（ＮｄＦｅＯｓ）、酸化鉄バリウム（ＢａＦ
ｅ、２０．ｓ）、酸化鉄マグネシウムＣＭｇＦａｔＯｔ
）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅａＯａ）　、　ｍｌｌ銑
鉄ランタンＬａＦｅＯｓ　）等の１種或いは２１１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、Ｊ、Ｎｏ及びＮｉから成る群より選
ばれた金属成分の少なくとも第１、好適には２種以上含
有するソフトフェライト、例えば綱−亜鉛−マグネシウ
ムフェライトや、それらの粒子を＃を脂等でコートした
ものが使用され、その粒径は３０乃至１２０μ鳳、特に
４０乃至１００μ鳳で、飽和磁化は４ｏ乃至７０　ｅｍ
ｕ／ｚ　、特に４５乃至６５　ｅ＋ｓｕ／ｚの範囲内に
あるものが有利に使用される。その体積固有抵抗は１０
６乃至１゜１００国のＮＮにあるのがよい。

本発明に用いるトナーは、非磁性または磁性を有する一
成分系トナーであってもよいが、基本的には定着用ｗＪ
１媒質中に着色剤及び電荷ｆ！Ｉ擲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０本ＲＩ
ｌｌ！　ｌ′−眉いるトナーは、ユ×１０＄乃至３Ｘ１
０”Ω・ｃＬ　特に２ＸＩＱＩ乃至８ＸＩＱ”Ω・Ｃ園
の体積固有抵抗を有するのび好ましく、またその誘電率
は２．５乃至４．５、特番二３゜０乃至４．０の範囲に
あるのが望ましく１゜トナー用の定着用樹脂媒質１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 式中、　　Ｒ１は水素原子、低級（炭素数４以下の）ア
ルキル基、戚いはハロゲン原子であり、Ｒ２は低級アル
キル基、ハロゲン原子等の置換基であり、ｎはゼロを含
む２以下の整数である、 で表わされる単量体、例えばスチレン、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ろことができる。

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。

式中、Ｒ３は水素原子または低級アルキル基であり、Ｒ
４は水素原子又は炭素数１８迄のアルキル基である、 で表わされる単量体１例えばエチルアクリレート。

メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメ
タクリレート、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
のの他に他のエチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水
物、例えば無水マレイン酸、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できる。

スチレン−アクリル系共重合体樹脂は、樹脂媒質として
好適なものの一つであり、スチレン系単量体（Ａ）とア
クリル系単量体（Ｂ）とは、Ａ：Ｂ＝５０：　　５０乃
至９０：１０、特に６０：４０乃至８５：１５の範囲と
するのがよい、また、用いるｌ１Ｉｎは、一般に０乃至
２５の酸価を有するのが好ましい、また、定着性の見地
から５０乃至６５℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する
のが良い。

樹脂中に含有させる着色剤としては、次に示す無機又は
有機の顔料や染料等が単独又は２種以上の組合せで使用
される。ファーネスブランク、チャンネルブランク等の
カーボンブラック；　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チタン；フタロシアニンブル
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；　ピラゾロンレッド；　ファス
トバイオレットＢ等。

電荷制御剤としては、それ自体公知の任意の電荷制御剤
１例えば、ニグロシンベース（ＣＩ５０４１５）　。

オイルブラック（ＣＩ２６１５０）、スビロンブラック
等の油溶性染料や、１：ｌ型或いは２：　　１ｍ金属錯
塩染料、ナフテン酸金属塩、ＪＩＩ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
粒径は体積基準メジアン径で８乃至１４μ鳳、特に１０
乃至１２μｍの範囲にあるのがよく、また粒子径状は溶
融混線・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、上記トナー及び
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は、５Ｘ１０９乃至５×１０１ｏΩ
・ｃＬ　特１：ＩＸＩＱｔ。

乃至４Ｘ１０１０Ω・Ｃ■の範囲にあることが本発明の
目的に好ましい。

本発明に用いる一成分系磁性現像剤としては、上記顕電
性トナー組成物中に磁性粉を全体に当り３０乃至７０重
量％、特に４０乃至６０重量％含有せしめたものが使用
される。磁性粉としては、粒径が０．　１乃！！３μ重
の範囲にある四三酸化鉄（マグネタイト）やフェライト
、特に前述した化学組成のものが使用される。他の成分
は、二成分系トナーにおける前述した各配合成分と同様
であってよい。

現像スリーブ（現像剤搬送部材）内の１ｌｌＩＩＩＡは
、キャリヤ引きを生じない範囲内で磁束密度の比較的小
さいものがよく、一般に４００乃至１２００ガウス、特
に５００乃至１０ｏＯガウスのものがよい、現像スリー
ブの回転数はトナー飛散を生じない範囲内で比較的大き
い範囲内にあるのがよく、一般にその周速は５乃至１０
０　ｃｍ／　ｓｅｅ、特に１０乃至８０　ｃｍ／　ｓｅ
ｅの範囲内にあるのがよい。

現像スリーブ上における磁気ブラシの穂切長豪現像剤の
種類にもよるが、二成分系磁性現像剤の場合は０．　５
乃至３．０−Ｌ−成分系現像剤の場合は０．１乃！！１
．　０ｗｍの範囲内にあるのがよい。

また、現像スリーブと感光層との距離ｄ　Ｄ−５は、二
成分系現像剤の場合は０．　５乃至３．５■飄−成分系
現像剤の場合は０．１乃至１．　０ｗｍの範囲が適当で
ある。

本発明の磁気ブラシ現像方法の他の具体例を示すｊ［３
ｒＭにおいて、スリーブ基体１には配線１６を介して補
助バイアス電源１８が接続されている。

この補助バイアス電ｌＫ１８には可変抵抗器１７が接続
されていて、補助バイアス電圧を任意の値に調節できる
ようになっている。他の部材の構成は１３１１ｇの場合
と全く同様である。この態様によれば、エレクトレット
電位ＥＳに対して補助バイアス電圧ＥＶが直列に接続さ
れるので、ＥＶを調節することによって、エレクトレッ
ト層の表面電位ＥＳ’はＥ　Ｓ＋　Ｅ　Ｖとなりカブリ
が問題となるＥＳ’−ＥＢの差はＥＶによって微調節で
きることになる。これは、感光体の電荷密度σＬ及びσ
Ｂに対応して調整できることを意味する。

第４図は本発明に係る電子写真用現像装置の別の態様を
示す説明図である。１４図は、１２図の現像装置とほぼ
同様な構成になっており、相違するところは、エレクト
レット層に表面保護誘電体層２８が形成されていること
である。従って、その他の部材については１２図の現像
装置と同一の符号を賦してその詳しい説明を書略する。

エレクトレット層を被覆する保護誘電体層２８としては
、エレクトレット化されていない点をのぞけば、上記エ
レクトレット材料と同様の高分子誘電体が使用される。

保護誘電体層２８をエレクトレット層に設けるには１例
えば高分子フィルムを接着剤を眉いて貼り合わせる：あ
るいはａｍ着させる箸の手段が用いられる。また、高分
子誘電体を、粉体塗装、溶液被装、サスベンジ璽ン塗装
する箸の手段が採用される。この後者の被覆手段を採用
するときには、前に例示した熱可塑性樹脂に代えて、シ
リコン４Ｉｌ！ＩＪ１１、エポキシ衝脂、フェノールａ
ｍ、シアン酸エステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、アミ
ン樹脂等の熱硬化性樹脂の一種または２種以上の組合せ
を用いることもできる。この保護誘電体層２８の厚みは
、エレクトレット層と現像剤粒子との直接的接触を防止
し得るという範囲内で可及的に薄いことが有利であり、
一般に５乃至１００　ｐ　ｍ、　　特にｌＯ乃至５０ｘ
ｍの範囲内にあるのがよい。

このような構成において、感光体の非潜像部の電荷密度
に基づく表面電位をＥＢ、　　エレクトレット層の電荷
密度に基づく表面電位をＥＳ’、　　エレクトレット層
に形成される保護誘電体層ＥＳ（常にＥＳ’　≧ＥＳで
ある）とすると、これらの表面電位は一般に３１５図の
状態となる。即ちスリーブと感光体との間には、潜像部
ではＥ　Ｌ−Ｅ　Ｓの電位の差が生じ、非潜像部には逆
向きのＥ　Ｓ−Ｅ　Ｂの電位差が生じ、前述した効果が
得られる。

この場合、エレクトレット層上に直接現像剤粒子を吸引
保持させるときには、表面電位ＥＳ’が経時的に減衰す
る傾向が見られることがあり、これに伴ってＥＳ’−Ｅ
Ｂの電位差も小さくなって、地肌カブリを発生しやすい
が、本発明によればエレクトレット層上に薄い保護誘電
体層を設けることにより、ＥＳ’、従ってＥＳの低下も
無視できるオーダーに抑制され、地肌カブリの発生を長
期にわたって防止することができる。また、この場合、
ＥＳ値は保護誘電体層の犀みなどによって若干低下する
ため、エレクトレット層の厚みはその表面電位ＥＳ’の
実質低下を考慮して０．５■以下の使用が最も望ましい
。

尚１本明細書において１　電荷密度のσの正負は現像剤
の帯電の正負によって変わり、前述においては電荷密度
を正として取り扱ったが本発明ではこれに限るものでは
ない、また、上記態様においては、磁性現像剤を用いた
場合について説明したが１本発明は一成分系非磁性現像
剤を用いた現像方式であっても同様の効果を発揮し得る
。この場合、スリーブ内にマグネットを配設する必要が
なく、現像剤は現像スリーブ表面にエレクトレットとの
静電気力によって、スリーブ表面に保持される。

本発明を次の実験例で更に説明する。

実験例１ 外径３８ｍｍのアルミニウム製現像スリーブの表面にＦ
ＥＰ樹脂を厚さ０．０２５ｍｍに被覆し、これをエレク
トレット化することで、表面電位（Ｅ８）が１００ｖで
、電荷密度（δ）が７．４ＸＩＯ−’ｃ／ｃｍ２（ｌａ
ｘレクトレットを形成させた。この現像スリーブを、無
定形セレン感光体を用いる三田工業株式会社製電子写真
複写機Ｄ　Ｃ−１１２Ｃに装着し、現像バイアス電圧を
印加することなしに次の現像条件下で磁気ブラシ現東　
転写及び定着を行った。

感光層表面電荷密度ａ　Ｌ　　：　６．ＯＸ　１０−’
Ｃ／Ｃｎｆ非潜像部電荷密度σＢ　　　：　３．４Ｘ１
０−ＩＣ／Ｃボ感光層周速　　　　　　　：　１３．５
ｃｍ／　ｓｅｅ現像スリーブ周速　　　　：　　２７．
Ｏｅ鳳／ｓｅｃ感光層／スリーブ回転方式　：　順方向
スリーブ内磁極　　　　　　：８００ガウス感光層スリ
ーブ間距離（ｌｏ−ａ　：　１．Ｏｎ■穂切長　　　　
　　　　　　：　１．Ｏｍ鳳有効カブリ抑制電荷密度比
（ム）：０．０８現像剤：二成分系現像剤 （磁性キャリア：　トナーの混合比＝９６：４）。

得られた複写物の画像濃度は１．３８で、カブリ濃度は
０．００２であった。

実験例２ 外径３１ｍｍのアルミニウム製現像スリーブの表面にＰ
ＦＡｍｎを厚さ０．０１２５鳳朧に被覆し、これをエレ
クトレット化することで、表面電位（Ｅ８）が２５０ｖ
で、電荷密度（δ）が３．８Ｘ　１０−’ｃ／ｃｍ”の
エレクトレフトを形成させた。この現像スリーブを、無
定形セレン感光体を用いる三田工業株式会社製電子写真
複写機Ｄ　Ｃ−１８０５に装着し、現像バイアス電圧を
印加することなしに次の現像条件下で磁気ブラシ現像、
転写及び定着を行った。

感光層表面電荷密度σＬ　　：　１．０ＸＩＱ−フＣ／
Ｃボ非潜像部電荷密度ａＢ　　　：　２．４Ｘ１０−’
Ｃ／Ｃｍ感光層肩速　　　　　　　：　１５ｃｍ／　ｓ
ｅｃ現像スリーブ周速　　　　：　３８．Ｏｃ■／ｓｅ
ｅ感光層／スリ感光層／スリー１回順方向スリーブ内磁
極　　　　　　：８００ガウス感光層スリーブ間距離ｄ
　ｐ−ａ　：　１．Ｏｍ鳳穂切長　　　　　　　　　　
：１．０■諺有効力ブリ抑制電界強度比（ム）：０．２
２現像剤：二成分系現像剤 （磁性キャリア：　トナーの混合比＝９６：４）。

得られた複写物の画像濃度は１．３５で、カブリ濃度は
０．００３であった。

（発明の効果） 本発明によれば、エレクトレットをその外表面が現像剤
粒子の帯電極性と逆極性となるように内部に磁極を有す
る現像剤搬送部材上に設けることにより現像剤搬送部材
上の現像剤には、磁気的吸引力とエレクトレットによる
電気的吸引力との両方が作用し、エレクトレットによる
電気的吸引力が閾値となって、潜像ＩＩ！（帯電部）へ
の現像剤粒子付着は生ずるが、非潜像部（非乃至弱帯電
部）への現像剤粒子付着は生じないように現像条件の設
定が行われ、しかもこのエレクトレットによる表面電荷
は、永久的分極作用により長期間にわたって安定に保持
されるばかりではなく、この作用は現像剤搬送部材上に
単に被覆するのみで永続的に達成されることから、バイ
アス不良によるカブリ発生の問題やそれを解決するため
の保守点検の問題も一切なく、また現像剤搬送部材を電
気絶縁状態で機械に組込む必要や、種々の電気部品を組
込む必栗もなく、装置のａｍ化、コンパクト化及びコス
トの低減の上で顕著な利点が奏されることになる。

また１本発明においては、エレクトレット層の厚みを２
■以下の範囲としたので、エレクトレット層の電荷密度
の関係から、潜像部とエレクトレット層の間には充分な
電荷量の差が生じ、帯電した現像剤の充分量が潜像部に
移行して鮮明な画像を形成する。また、このときにおい
ては、潜像部、非潜像部及びエレクトレット層の表面電
位の関係も良好となり、′ｊＪＬ像剤の像側部へのスム
ースな移行及び地肌カブリを確実に防止することができ
る。

更に、本発明においては、エレクトレット層に保護誘電
体層を形成したので、地肌カブリは長期間の使眉におい
ても防止され、鮮明な画像を常に提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の原理を説明する図であ
り、ｊ！２図は第１図の要部断面図であり、１１３図は
本発明に係る現像装置の一例を示す要部断面図、ｊ１４
１１は本発明に係る現像装置の他の例を示す要部断面図
であり、！５ｍはその搬送部の電気的関係の説明図であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電像を支持する支持体と、粉末現像剤を帯電さ
   せる機構と、帯電された粉末現像剤を支持し、前記支持
   体に施す現像剤搬送部材とからなる現像装置において、 該現像剤搬送部材はエレクトレット誘電体層を有し、該
   エレクトレット層の厚みが２ｍｍ以下で形成されること
   を特徴とする電子写真用現像装置。
2. （２）前記エレクトレット層の厚みが０．０１ｍｍ以上
   であることを特徴とする請求項第１項記載の現像装置。
3. （３）前記エレクトレット層の表面に保護誘電体層を設
   けることを特徴とする請求項第１項記載の現像装置。