JPH07134478A

JPH07134478A - 現像方法および画像形成装置

Info

Publication number: JPH07134478A
Application number: JP5303219A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hirata; 啓平田; Yoshikazu Okamoto; 佳和岡本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1993-11-10
Publication date: 1995-05-23

Abstract

(57)【要約】【目的】二成分現像剤を用い、感光体上の静電潜像を
トナーの付着により可視化する現像方法及び画像形成装
置において、潜像の背景部のかぶりによる画質劣化を防
止し、現像時の安定性を向上させる。【構成】現像剤担持体２０と感光体１との間に現像バ
イアス電圧を印加する直流バイアス電源３２と交流バイ
アス電源３３とを接続し、更に前記バイアス電源３２、
３３と現像剤担持体２０とを接続する導電線に抵抗器３
１を介装する。そして、抵抗器３１の抵抗値と、現像剤
担持体２０と感光体１との間隙とを調整することによっ
て、現像中に現像剤担持体２０から感光体１上に形成さ
れた潜像の背景部へ流れる直流分の電流値を軸方向１ｃ
ｍ当たり２μＡ〜１０μＡに制御する。これにより、交
流バイアス電圧の印加時にキャリアに流れる電流が制限
され、トナーに逆極性の電荷が注入されることがなく、
かぶりの発生が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体上の静電潜像を
トナーの付着により可視化する現像方法およびこのよう
な現像方法を利用した画像形成装置に係り、特に非磁性
トナーと磁性リャリアとを混合した二成分現像剤を用
い、該二成分現像剤を感光体上の潜像と接触させて現像
する現像方法および画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、現像領域で感光体と現像剤担
持体との間に直流に交流を重畳した現像バイアス電圧を
印加し、二成分現像剤の磁気ブラシを感光体に接触させ
て現像を行う現像方法としては、例えば、特開昭６２−
１９２７５６、特開昭６２−１９２７５７、特開昭６２
−１９２７５８、特公昭６３−２５２５０号公報などに
開示される方法が知られている。この現像方法では、感
光体との対向位置に、非磁性円筒状の導電性スリーブの
内部に複数の磁石を有する現像剤担持体を配置し、この
導電性スリーブの表面に磁性キャリアが穂状に連なった
二成分現像剤の磁気ブラシを形成する。そして、該磁気
ブラシを現像領域に搬送し、交番電界内で磁気ブラシを
感光体表面に摺擦させて潜像を可視化するものである。
このような現像方法では、現像領域で直流に交流を重畳
した現像バイアス電圧を印加しているので、現像される
画像の進行方向後端部の欠落が防止されるとともに、画
像のエッジ部の濃度強調もなくなり、画質が改善される
という利点を有している。

【０００３】このような現像方法において使用される二
成分現像剤としては、例えば、磁性キャリアは平均粒径
２０μｍ〜１００μｍ程度のフェライト系キャリアが用
いられ、非磁性トナーは平均粒径が約１０μｍの樹脂バ
インダーの内部に、顔料としてカーボンブラックを５％
重量部〜１０％重量部ほど添加した黒色トナーが用いら
れる。この黒色トナーは、現像装置内で磁性キャリアと
攪拌されることにより摩擦され、負極性に帯電されるよ
うになっている。

【０００４】ところが、このような二成分現像剤を用い
ると、現像工程で、黒色トナーが感光体上に形成された
潜像の画像部のみならず、背景部にも付着し、画像の背
景部のかぶりにより画質を劣化させるという欠点があ
る。このような背景部のかぶりを発生する原因は以下の
ようなものである。図５に示すように、現像工程で直流
に交流を重畳した現像バイアス電圧を印加する際に、現
像剤担持体１２０の導電性スリーブからプラスの電荷が
磁性キャリアを通じてトナーのカーボンへ注入され、磁
気ブラシ中に逆極性のトナーが生成される。逆極性とな
ったトナーは、現像剤担持体表面の直流成分の電位（−
５００Ｖ）より小さい潜像の背景部１２１（−６５０
Ｖ）へ転移し、転移したトナーが複写画像の画質を劣化
させるのである。

【０００５】このような潜像の背景部のかぶりは、図６
に示す、背景部と現像バイアス電圧のピーク値との電位
差Ａや、背景部と現像バイアス電圧の直流成分との電位
差Ｂの値が大きいほど多く発生する。これは、トナーの
単位重量あたりのプラスの帯電量が増加するとともに、
プラスの電荷を背景部へ引き寄せる電界が強くなって、
潜像の背景部へトナーが付着し易くなることに起因する
ものである。このような現象は、図７、図８に示すよう
に上記電位差Ａ又はＢが大きくなるほど、背景部のかぶ
りトナー、つまり背景部に転移するトナーの帯電量が大
きくなることにより確認される。なお、図７はかぶりト
ナーの帯電量と図６中に示す電位差Ａ（背景部と現像バ
イアス電圧のプラス側ピーク値との電位差）の関係を示
す図、図８はかぶりトナーの帯電量と図６中に示す電位
差Ｂ（背景部と現像バイアス電圧の直流成分との電位
差）の関係を示す図である。

【０００６】上記かぶりの発生原因の説明では、感光体
の帯電極性がマイナスで、正規のトナーの帯電極性もマ
イナスである反転現像の場合を例に挙げているが、感光
体の帯電極性がプラス、マイナスのいずれの場合でも、
上記と同様に背景部のかぶりが発生するし、正転現像、
反転現像のいずれの場合でも上記のような現象が発生す
る。

【０００７】このような潜像の背景部のかぶりを解消す
る手段として、例えば、（１）顔料としてカーボンブラ
ックを使う代わりに、イエロー、マゼンタ、シアンの顔
料を樹脂バインダーに適量混合して黒色トナーを生成
し、このトナーを用いて一定条件下で現像を行う方法
や、（２）従来と同様のトナーの製造工程でカーボンブ
ラックの含有量を重量比で５％以下にしたトナーを生成
し、このトナーを用いて一定条件下で現像を行う現像方
法などが提案されている。これらの方法は、樹脂バイン
ダー中にカーボンブラックを添加しないか、又はカーボ
ンブラックの含有量を少なくすることでトナー自体の導
電性を低くし、現像バイアス電圧の印加時に、磁性キャ
リアを通してトナーに逆極性の電荷が注入されるのを防
止するようにしたものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では、以下に示すような問題点がある。
（１）の方法では、顔料としてカーボンブラックを用い
ずに他の顔料を混合してトナーの黒色をだすようにして
おり、トナーの製造コストが高くなるという問題点があ
る。また、（１）及び（２）の方法のいずれにおいて
も、トナーの導電性が低いため、トナー同志の電荷交換
を容易に行うことができなくなり、現像装置内のトナー
の帯電量分布が広くなる。そのため、現像剤の寿命を短
くしたり、湿度、温度等の様々な変動要因に対する許容
範囲を狭めるなど、現像時の安定性を長期にわたって維
持することができないという問題点がある。本発明は、
上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、潜像の背景部のかぶりによる画質劣化を防止
し、現像時の安定性も向上させることのできる現像方法
および画像形成装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、５％重量部以上のカーボ
ンブラックを含有するトナーを用い、現像剤担持体上に
前記トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤の磁
気ブラシを形成し、該磁気ブラシを感光体に接触させて
前記トナーを感光体に転移させ、感光体上の静電潜像を
可視化する現像方法において、前記現像剤担持体と前
記感光体との間に、直流に交流を重畳した現像バイアス
電圧を印加し、現像中に前記現像剤担持体から感光体
上に形成された潜像の背景部分へ流れる直流分の電流値
Ｉ_B を、現像剤担持体軸方向１ｃｍ当り２μＡ≦Ｉ_B ≦
１０μＡに制御するものとする。

【００１０】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の現像方法において、電流値Ｉ_B の制御は、現
像バイアス電源と前記現像剤担持体とを接続する導電線
に介装された抵抗器の抵抗値と、前記現像剤担持体と前
記感光体との間隙とを調整して行うものとする。

【００１１】請求項３に記載の発明は、帯電電位の差に
よる潜像が表面に形成される感光体と、５％重量部以上
のカーボンブラックを含有するトナーと磁性キャリアと
からなる二成分現像剤を用いる現像装置とを備え、前
記現像装置が、前記感光体と対向する位置に、表面に前
記二成分現像剤の磁気ブラシを形成して回転駆動される
現像剤担持体を有する画像形成装置において、前記現
像剤担持体と感光体との間に、直流に交流を重畳した現
像バイアス電圧を印加する電源装置と、該電源装置と
前記現像剤担持体とを接続する導電線に介装される抵抗
器とを有し、現像中に前記現像剤担持体から感光体上に
形成された潜像の背景部分へ流れる直流分の電流値Ｉ_B
が、現像剤担持体軸方向１ｃｍ当り２μＡ≦Ｉ_B ≦１０
μＡとなるように前記抵抗器の抵抗値が設定されている
ものとする。

【００１２】請求項４に記載の発明は、帯電電位の差に
よる潜像が表面に形成される感光体と、５％重量部以上
のカーボンブラックを含有するトナーと磁性キャリアと
からなる二成分現像剤を用いる現像装置とを備え、前
記現像装置が、前記感光体と対向する位置に、表面に前
記二成分現像剤の磁気ブラシを形成して回転駆動される
現像剤担持体を有する画像形成装置において、前記現
像剤担持体と感光体との間に介装され、直流に交流を重
畳した現像バイアス電圧を印加する電源装置と、前記
現像剤担持体の表面に形成された半導電性層とを有し、
現像中に前記現像剤担持体から感光体上に形成された
潜像の背景部分へ流れる直流分の電流値Ｉ_B が、現像剤
担持体軸方向１ｃｍ当り２μＡ≦Ｉ_B ≦１０μＡとなる
ように前記半導電性層の材料および層厚が設定されてい
るものとする。

【００１３】上記発明において、トナーは、５％重量部
以上のカーボンブラックを添加するようにしているが、
特に、トナー中に５％〜１０％重量部のカーボンブラッ
クを含有するように設定することが望ましい。上記請求
項２又は請求項３に記載の発明において、抵抗器の抵抗
値は適切な電流値Ｉ_B を得るように５０ＫΩから５ＭΩ
の範囲内に設定することが望ましい。また、現像剤担持
体と感光体との間隙は、現像剤担持体上に形成された磁
気ブラシが適切に感光体と接触されるとともに、トナー
への電荷の注入を低減できるように、適切な寸法（好ま
しくは２００μｍ〜５００μｍ）に設定されることが望
ましい。

【００１４】上記請求項４に記載の発明において、半導
電性層は、現像剤担持体表面に形成された被膜であって
もよいし、半導電性材料で回転駆動されるスリーブを形
成し内側に導電性層を設ける構造としてもよい。また、
上記半導電性層の材料は、体積抵抗が１０⁴ Ω・ｃｍか
ら１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲内にある合成樹脂を用いること
が望ましく、例えば、アクリル樹脂等を用いることがで
きる。さらに、半導電性層の層厚は用いる材料の体積抵
抗に応じて適宜に設定することができる。

【００１５】

【作用】請求項１に記載の発明に係る現像方法によれ
ば、現像中に現像剤担持体から感光体上に形成された潜
像の背景部分へ流れる直流分の電流値Ｉ_B を、現像剤担
持体軸方向１ｃｍ当り２μＡ〜１０μＡに制御するよう
にしているので、交流バイアス電圧の印加時に穂状に連
なったキャリアに流れる電流が制限され、トナーに逆極
性の電荷が注入されるのが防止される。これにより、潜
像の背景部分へトナーが付着することによる背景部のか
ぶりの発生を低減することが可能となる。したがって、
背景部のかぶりによる画質劣化が解消され、良好な画質
の画像を得ることができる。

【００１６】また、請求項２に記載の発明に係る現像方
法によれば、現像バイアス電源と現像剤担持体との間に
介装される抵抗器の抵抗値と、現像剤担持体と感光体表
面の間隙とを適切な値に調整することにより、現像中に
現像剤担持体表面の二成分現像剤を通して感光体上の潜
像の背景部分へ流れる直流分の電流値Ｉ_B を、適切な
値、すなわち現像剤担持体軸方向１ｃｍ当り２μＡ〜１
０μＡの範囲内に的確に制御することができる。

【００１７】また、請求項３に記載の発明に係る画像形
成装置によれば、電源装置と現像剤担持体との間に介装
される抵抗器の抵抗値を調整し、現像中に現像剤担持体
から感光体へ流れる直流分の電流値Ｉ_B を制御するよう
にしているので、抵抗器の抵抗値を適切な値に設定する
ことにより、望ましい電流値Ｉ_B （現像剤担持体軸方向
１ｃｍ当り２μＡ〜１０μＡ）を得ることができる。

【００１８】また、請求項４に記載の発明に係る画像形
成装置では、現像剤担持体の表面に半導電性層を有して
いるので、該半導電性層の材料および層厚を適宜に設定
することにより、現像バイアス電圧が印加される現像剤
担持体の表面の導電性を低下させることができ、望まし
い電流値Ｉ_B （現像剤担持体軸方向１ｃｍ当り２μＡ〜
１０μＡ）を得ることができる。従って、上記請求項２
乃至４に係る発明において望ましい電流値Ｉ_B を得るこ
とにより、背景部のかぶりのない良好な画質の画像が達
成される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、請求項３に記載の発明の一実施例である画
像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置
は、一様帯電後レーザー光発生器３からレーザー光を照
射することにより表面に静電潜像が形成される感光体１
と、この感光体１との対向位置に配置され、黒色トナー
と磁性キャリアからなる二成分現像剤を収容する現像装
置４と、前記感光体１の周回方向における前記現像装置
４の上流側で感光体１の表面を一様に帯電させる帯電器
２と、前記現像装置４の下流側にあってペーパーガイド
５により供給される用紙に感光体１の表面のトナー像を
転写する転写帯電器６と、転写された用紙を感光体１か
ら剥離する剥離装置７と、転写されたトナー像を用紙上
に定着する定着装置１０と、前記剥離装置７よりも下流
側で前記感光体１上に残留するトナーを清掃するクリー
ニング装置８と、感光体１を除電する除電露光装置１３
とを有している。

【００２０】上記感光体１は、表面に高分子化合物から
なるＯＰＣ感光体を有するベルト状の部材であり、両端
の２つの回転ロール１１、１２に支持され、図１中に示
す矢印Ａの方向へ回転駆動されるものである。そして、
表面を一様に帯電し、像光の照射によって静電潜像が形
成されるようになっている。

【００２１】上記現像装置４は、図２に示すように、非
磁性の黒色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像
剤を収容するハウジング３５内に、感光体１と対向して
配置され表面に二成分現像剤を磁気的に吸着して現像剤
の磁気ブラシを形成する現像剤担持体２０と、この現像
剤担持体２０上に吸着された二成分現像剤の量を規制す
る現像剤規制部材２７と、回転することによりハウジン
グ内に貯留された二成分現像剤を現像剤担持体２０に供
給するパドル２８と、二成分現像剤を撹拌するとともに
搬送するオーガー２９とを有している。また、上記現像
剤担持体２０には、直流バイアス電源３２と交流バイア
ス電源３３とが直列に接続されており、更にこれらを接
続する導電線には、前記現像剤担持体２０とバイアス電
源３２、３３との間に抵抗器３１が介装されている。

【００２２】この現像装置４の各部材の構成は以下に示
すものである。上記現像剤担持体２０は、周面において
回転可能に支持された円筒状の導電性スリーブ２１と、
このスリーブの内側において位置が固定された複数の磁
石２２、２３、２４、２５、２６とを備えており、スリ
ーブ２１は感光体１との対向位置で表面が感光体の移動
方向１４と同方向に移動するように回転駆動されてい
る。上記磁石の配置は、パドル２８との対向位置には磁
石２３が、感光体１と対向する現像領域付近には磁石２
２が、現像剤規制部材２７付近には磁石２４が、それぞ
れ現像剤担持体の周方向に沿って逆極性の磁極が隣接す
るように配設されている。さらに、感光体１と現像剤担
持体２０とが対向する現像領域より前記現像剤担持体の
回転方向における下流側には磁石２５、２６が配設され
ており、これらの磁石２５、２６は同極性の磁極が現像
剤担持体の周方向に沿って並列するように配置されてい
る。

【００２３】また、この現像剤担持体２０には、直列接
続された直流バイアス電源３２及び交流バイアス電源３
３からバイアス電圧が印加され、現像領域に交番電界が
形成されるようになっている。ここで、直流バイアス電
源３２は、マイナス５００Ｖの直流電圧を出力するもの
であり、交流バイアス電源３３は、周波数２〜１０ｋＨ
ｚ、振幅１ｋＶ〜２ｋＶの交流電圧を出力するものであ
る。

【００２４】上記抵抗器３１の抵抗値は、現像中に現像
剤担持体２０から感光体１上の背景部分へ流れる直流分
の電流値Ｉ_B が現像剤担持体軸方向１ｃｍ当り２μＡ〜
１０μＡとなるように、５０ＫΩから５ＭΩの範囲内の
適切な値に設定されている。上記感光体１表面と現像剤
担持体２０表面との距離Ｌは、現像剤担持体上に形成さ
れた穂状の磁気ブラシが適切に感光体１と接触するよう
に、２００μｍ〜５００μｍ程度に設定されている。

【００２５】上記現像装置４内に収容される二成分現像
剤として、磁性キャリアは平均粒径５０μｍのほぼ球形
のフェライト系キャリアを使用し、その表面にはトナー
を負極性に安定して帯電するための帯電制御剤がコート
されている。この磁性キャリアの磁気特性は、１０ｋエ
ルステッドの磁場中で磁化が３０〜７０ｅｍｕ／ｇを示
すものである。また、非磁性トナーは平均粒径が約１０
μｍで、スチレンアクリル系樹脂をバインダーとし、内
部に顔料としてカーボンブラックが１０％重量部分散さ
れているものを使用した。このトナーは、ハウジング３
５内で前記磁性キャリアと摩擦されて負極性に帯電され
るものである。

【００２６】次に上記のような画像形成装置の動作であ
って、請求項１又は請求項２に記載の発明の一実施例で
ある現像方法について説明する。このような画像形成装
置においては、感光体１は帯電器２で一様帯電された
後、半導体レーザーとポリゴン回転ミラーを内蔵するレ
ーザー光発生器３からのレーザー光が照射される。これ
により帯電電位の差による潜像が感光体１の所定の位置
に形成され、この潜像は現像装置４により現像される。
この時レーザー光は、画像部を書き込むようになってお
り、帯電器２で帯電された感光体１の表面電位極性と同
じ極性電荷を持つトナーが感光体１のレーザー光照射部
（画像部）に付着するようになっている。

【００２７】一方、前記現像装置４では、図２に示すよ
うにハウジング３５内で二成分現像剤が破線３０のレベ
ルまで収容されており、オーガー２９によって攪拌され
ることにより磁性キャリアと非磁性トナーとが摺擦さ
れ、摩擦帯電により非磁性トナーに充分な負極性の電荷
が付与される。そして、二成分現像剤はオーガー２９に
より、パドル２８に供給される。さらに、この二成分現
像剤はパドル２８に汲み上げるようにして現像剤担持体
２０に供給され、現像剤担持体２０内の磁石２３の磁力
により、現像剤担持体２０の表面に吸着される。現像剤
担持体２０の表面では磁性キャリアが穂状に連なった磁
気ブラシを形成し、スリーブ２１が図中に示す矢印Ｂの
方向に回転することにより搬送される。

【００２８】スリーブの回転により表面に吸着された現
像剤は現像剤規制部材２７との対向位置に搬送され、こ
れらの間隙を通過する際に表面の現像剤付着量が規制さ
れ、適切な穂の長さに調節される。その後、二成分現像
剤の磁気ブラシは感光体１との対向部に搬送され、現像
領域に対向配置された磁石２２により磁性キャリアが感
光体１の方向に起立したキャリアビートチェーンを形成
する。現像領域では、直流バイアス電源３２及び交流バ
イアス電源３３によって形成される交番電界内で、前記
磁気ブラシが感光体１に摺擦され現像が行われる。

【００２９】このとき、上記抵抗器３１により抵抗値が
５０ＫΩ〜５ＭΩに調整されているため、バイアス電源
３２、３３から現像剤担持体及び二成分現像剤を通して
感光体上に形成された潜像の背景部分へ流れる電流値Ｉ
_B が、現像剤担持体軸方向１ｃｍ当り２μＡ〜１０μＡ
に制御される。非磁性トナーは適切な負電極の帯電量に
調整されており、交番電界内でトナーが感光体上に形成
された潜像の画像部（レーザー光照射部）へ選択的に付
着し、潜像の背景部へトナーが付着するのが防止され
る。このため、背景部にトナーが付着することによるか
ぶりの発生が低減され、画質劣化のない良好な画像が得
られる。更に現像工程終了後は、現像装置４内では、磁
石２５と磁石２６によって発生する反発磁界により、ス
リーブ２１に残留する二成分現像剤はスリーブ２１表面
から除去され回収される。

【００３０】一方、感光体１上に形成されたトナー像
は、感光体１の回転により、転写帯電器６との対向位置
へ搬送され、ペーパーガイド５より侵入してきた転写紙
上に転写される。転写工程終了後、転写紙は剥離用帯電
器７により除電され、感光体１から剥離されて定着装置
１０に搬送される。また、感光体１上の残留トナーは、
クリーニング装置８により除去され、引続き除電露光装
置１０からの露光を受けて再び帯電器２による帯電工程
に入り、前述の前工程を繰り返して複数枚の連続プリン
トを出力する。

【００３１】次に、現像工程において、上記のような抵
抗器３１の抵抗値を設定した根拠について説明する。上
記のような画像形成装置を用い、抵抗器３１の抵抗値を
変えながらバイアス電源３２、３３から現像剤担持体及
び磁気ブラシを通して、感光体上に形成された潜像の背
景部分へ流れる現像電流値Ｉ_B を、現像剤担持体軸方向
１ｃｍ当りの値として測定し、このＩ_B と背景部のかぶ
りの大きさとの関係をグラフに示すと図３のようにな
る。電流値Ｉ_B が現像剤担持体軸方向１ｃｍ当たり１μ
Ａ付近では、現像剤担持体がほとんど電気的にバイアス
電源３２、３３と絶縁状態となっており、現像バイアス
電圧が現像剤担持体に印加されておらず、潜像の背景部
に高いかぶりを発生した。次に、電流値Ｉ_B が現像剤担
持体軸方向１ｃｍ当たり２μＡに増加するにつれて正常
な現像バイアス電圧が現像剤担持体に印加されはじめ、
背景部のかぶりは許容レベル以下になった。更に、電流
値Ｉ_B を上昇していくと、現像剤担持体軸方向１ｃｍ当
たり１０μＡを超えるころから背景部のかぶりが許容レ
ベル以上となった。これは、キャリアを通してトナーに
電荷が注入され、トナーの極性が反転したり又は中和状
態になったためと推定される。

【００３２】確認のため平均粒径約１０μｍのスチレン
アクリル系樹脂のバインダー中に顔料としてカーボンブ
ラックを３重量％だけ含有させたトナー、すなわちトナ
ー自体の導電性を下げたものを用いて同一の実験をした
ところ、かぶりは図３の破線のようになり、電流値Ｉ_B
の増加にともなうかぶりの上昇は見られなかった。従っ
て、背景部のかぶりの発生は、トナー中のカーボンに電
荷が注入されるか否かが重要な要因となる。このような
実験結果から抵抗器３１の抵抗値を適切な値に調整し、
潜像の背景部分へ流れる直流分の電流値Ｉ_B を現像剤担
持体軸方向１ｃｍ当たり２μＡ〜１０μＡに制御する
と、背景部のかぶりの発生が低減されることが確認され
る。

【００３３】次に、請求項４に記載の発明の一実施例で
ある画像形成装置について説明する。図４は、このよう
な画像形成装置で適用される現像装置を示す概略構成図
である。この現像装置３４は、前記実施例の現像装置４
内に配置された現像剤担持体２０に代えて、導電性スリ
ーブ４１の外周面に半導電性材料を薄く塗布した層を有
する現像剤担持体４０を配設するとともに、現像装置４
で用いた抵抗器３１を用いずに、直流バイアス電源５２
と交流バイアス電源５３とを現像剤担持体４０に直列接
続したものである。上記現像剤担持体４０のスリーブ４
１は、円筒状の導電性電極の外周面にカーボンブラック
を分散させたアクリル樹脂の半導電性層を有するもので
あり、半導電性層の厚さ方向の抵抗は約１０⁸ Ω／ｃｍ
² で、厚さは０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍに設定されてい
る。また、スリーブ４１の内部には、前記実施例の現像
剤担持体２０と同様の配置で複数の磁石４２乃至４６が
配設されている。

【００３４】なお、この現像装置３４の他の構成及びこ
の現像装置が適用される画像形成装置の他の構成は前記
の図１及び図２に示される実施例における画像形成装置
と同じである。このような現像装置を適用した画像形成
装置においても、半導電性層によって、現像剤担持体か
ら感光体上の潜像の背景部分に流れる電流値Ｉ_B が現像
剤担持体軸方向１ｃｍ当り２μＡ〜１０μＡに制御さ
れ、背景部のかぶりによる画質劣化が低減された良好な
画像を得ることができる。

【００３５】なお、上記現像装置３４では、円筒状の導
電性電極スリーブ４１の外周面に半導電性層を被覆した
現像剤担持体４０が配設されているが、現像剤担持体そ
のものを体積抵抗１０⁴ Ω・ｃｍ〜１０¹⁰Ω・ｃｍの樹
脂材料などで成型し、内側に導電性層を設ける構造とし
てもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る現像
方法および画像形成装置によれば、現像中に現像剤担持
体から感光体上に形成された潜像の背景部分へ流れる直
流分の電流値Ｉ_B を適切な値に制御して、トナーが潜像
の背景部分に付着するのを防止するようにしているの
で、背景部のかぶりによる画質の劣化が低減され良好な
画質の画像を得ることができる。また、トナーの製造コ
ストを上昇させることなく様々な変動要因に対する現像
時の安定性を向上させることもでき、簡単な構成で良好
な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である画像形成装置を示す概
略構成図である。

【図２】上記画像形成装置で用いられる現像装置を示す
概略構成図である。

【図３】上記画像形成装置の作動中において、現像剤担
持体から感光体上の潜像の背景部分へ流れる電流値と背
景部のかぶりレベルとの関係を示した図である。

【図４】本発明の他の実施例である画像形成装置で用い
られる現像装置を示す概略構成図である。

【図５】従来の画像形成装置において、潜像の背景部に
かぶりが生じる原因を示した説明図である。

【図６】従来の画像形成装置において、感光体表面の電
位とバイアス電圧との関係を示す図である。

【図７】従来の画像形成装置において、現像領域に印加
する現像バイアス電圧と潜像の背景部に付着したトナー
の帯電量との関係を示した図である。

【図８】従来の画像形成装置において、現像領域に印加
する現像バイアス電圧と潜像の背景部に付着したトナー
の帯電量との関係を示した図である。

【符号の説明】

１感光体２帯電器３レーザー光発生器４現像装置５ペーパーガイド６転写帯電器７剥離装置８クリーニング装置１０定着装置１１、１２回転ロール１３除電露光装置２０、４０現像剤担持体２７、４７現像剤規制部材２８、４８パドル２９、４９現像剤攪拌部材３１抵抗器３２、５２直流バイアス電源３３、５３交流バイアス電源３４現像装置３５、５５ハウジング２１、４１スリーブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】５％重量部以上のカーボンブラックを
含有するトナーを用い、現像剤担持体上に前記トナーと
磁性キャリアとからなる二成分現像剤の磁気ブラシを形
成し、該磁気ブラシを感光体に接触させて前記トナーを
感光体に転移させ、感光体上の静電潜像を可視化する現
像方法において、前記現像剤担持体と前記感光体との間に、直流に交流を
重畳した現像バイアス電圧を印加し、現像中に前記現像剤担持体から感光体上に形成された潜
像の背景部分へ流れる直流分の電流値Ｉ_B を、現像剤担
持体軸方向１ｃｍ当り、２μＡ≦Ｉ_B ≦１０μＡに制御することを特徴とする現像方法。
【請求項２】前記請求項１に記載の現像方法におい
て、前記電流値Ｉ_B の制御は、現像バイアス電源と前記現像剤担持体とを接続する導電
線に介装された抵抗器の抵抗値と、前記現像剤担持体と
前記感光体との間隙とを調整して行うことを特徴とする
現像方法。
【請求項３】帯電電位の差による潜像が表面に形成
される感光体と、５％重量部以上のカーボンブラックを
含有するトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤
を用いる現像装置とを備え、前記現像装置が、前記感光体と対向する位置に、表面に
前記二成分現像剤の磁気ブラシを形成して回転駆動され
る現像剤担持体を有する画像形成装置において、前記現像剤担持体と感光体との間に、直流に交流を重畳
した現像バイアス電圧を印加する電源装置と、該電源装置と前記現像剤担持体とを接続する導電線に介
装される抵抗器とを有し、現像中に前記現像剤担持体から感光体上に形成された潜
像の背景部分へ流れる直流分の電流値Ｉ_B が、現像剤担
持体軸方向１ｃｍ当り、２μＡ≦Ｉ_B ≦１０μＡとなるように前記抵抗器の抵抗値が設定されていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】帯電電位の差による潜像が表面に形成
される感光体と、５％重量部以上のカーボンブラックを
含有するトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤
を用いる現像装置とを備え、前記現像装置が、前記感光体と対向する位置に、表面に
前記二成分現像剤の磁気ブラシを形成して回転駆動され
る現像剤担持体を有する画像形成装置において、前記現像剤担持体と感光体との間に介装され、直流に交
流を重畳した現像バイアス電圧を印加する電源装置と、前記現像剤担持体の表面に形成された半導電性層とを有
し、現像中に前記現像剤担持体から感光体上に形成された潜
像の背景部分へ流れる直流分の電流値Ｉ_B が、現像剤担
持体軸方向１ｃｍ当り、２μＡ≦Ｉ_B ≦１０μＡとなるように前記半導電性層の材料および層厚が設定さ
れていることを特徴とする画像形成装置。