JPH0830078A

JPH0830078A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH0830078A
Application number: JP6160881A
Authority: JP
Inventors: Masumi Asanae; 益実朝苗
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1996-02-02
Also published as: US5812911A

Abstract

(57)【要約】【目的】像担持体表面の残留トナー回収が容易であ
り、磁性現像剤の飛散を防止し、像担持体の表面損傷が
なく、高品質の画像が得られる画像形成方法を提供す
る。【構成】透光性の光半導体材料からなる像担持体と、
現像剤を保持搬送する現像ロールとを設け、像担持体の
背面から光信号を照射して像担持体の表面にトナー像を
形成する画像形成方法において、現像ロールの表面に弾
性変形可能な材料からなるドクターブレードを接触させ
ることにより現像ロールの表面に現像剤の薄層を形成
し、何れか一方を可撓性に形成してなる像担持体と現像
ロールとを記録領域において接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透光性を有する光半導
体材料からなる像担持体の背面から原画と対応する光信
号を照射し、永久磁石部材を有する現像ロールによって
搬送された絶縁性トナーを含む現像剤中のトナーを選択
的に付着させる画像形成方法に関するものであり、特に
像担持体の表面に残留したトナーの回収が容易であると
共に、画像の乱れの少ない画像形成方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から文書若しくは図形等の情報を再
生する手段として、電子写真、静電記録若しくは静電印
刷等の手段が一般に使用されている。例えば電子写真複
写機やファクシミリにおいては、光導電体層若しくは誘
電体層上に静電的な潜像を形成した後、磁気ブラシ法に
よりキャリアとの摩擦帯電により所定の極性に帯電させ
たトナー、または結着樹脂と磁性粉とを主成分とする磁
性トナーを、前記潜像に選択的に付着させて再生画像を
得る画像形成方法が多く採用されている。しかしながら
このような画像形成方法を採用した場合には、画像形成
装置内に現像手段とは別個に、例えば画像担体を予め一
様に帯電させるための帯電手段を含む静電潜像形成手段
を設ける必要があるため、装置が複雑化および大型化し
易くなる等の問題点がある。

【０００３】そこで例えば特公昭５５−３０２２８号公
報に開示されているように、導電性を有する磁性トナー
を非磁性導電性材料からなるスリーブ上に磁気的に吸着
保持し、このスリーブとそれに対向して配設した記録電
極との間にシート状の記録部材を通過させながら記録電
極に情報信号を印加して、磁性トナーに静電気力を付与
し、この磁性トナーを記録部材上に選択的に付着させる
提案がされている。

【０００４】また直接記録手段に関しては、上記の他に
多数の提案がされているが、何れも記録電極と対向電極
との間に記録部材を通過させて電気的手段のみにより記
録を行うものであるため、良好な記録画像を得るために
は上記電極間の間隙や、記録部材上へのトナーの供給量
等の種々の条件を厳密に選定する必要がある。更に記録
部材として普通紙を使用した場合には、紙の表面抵抗が
湿度、温度等の環境条件によって大きく影響されるた
め、これらの環境条件に応じて現像条件も調整する必要
があると共に、高速記録が行えない等の問題点があり、
未だ実用化されるには至っていない。

【０００５】一方透光性を有する光半導体材料からなる
画像担体の背面から、原画と対応する光信号を照射し、
永久磁石部材とスリーブとからなる現像ロールによって
搬送された現像剤（導電性磁性トナーからなる一成分
系、または導電性磁性キャリアと絶縁性トナーからなる
二成分系等）中のトナーを画像担体の表面に選択的に付
着させて現像を行い、この再生画像を記録部材の表面に
転写し、定着するという画像形成方法も提案されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記背面露光方式の画
像形成方法においては、像担持体および現像ロールの表
面が何れも剛体状に形成されており、現像ロールの表面
に形成された磁性現像剤からなる磁気ブラシの層厚が、
例えば 0.5mm前後に形成されている。従ってトナー像を
転写手段を介して記録部材上に転写した後に像担持体の
表面に残留したトナーを、像担持手段と現像ロールとが
対向する記録領域において回収する場合において、残留
トナーの回収が不充分となり易い。このため次の画像形
成に際して所謂メモリー効果が発生し易いと共に、磁性
現像剤の飛散を生じ、解像度および現像性を低下させる
という問題点がある。

【０００７】一方記録領域における像担持体と現像ロー
ルとの間隙をあまりに小に形成すると、像担持体の表面
を損傷させたり、磁性現像剤の寿命を低下させるという
問題点がある。

【０００８】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、像担持体の表面に残留したトナーの回収が容易
であると共に、現像剤の飛散を防止し、像担持体の表面
の損傷がなく、かつ高品質の画像を形成し得る画像形成
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、透光性を有する光半導体材料か
らなる像担持体を移動可能に設け、現像ロールを前記像
担持体の表面と対向させて設け、現像ロール上に供給し
た絶縁性を有する摩擦帯電型トナーを含む現像剤を現像
ロールと前記像担持体との間に形成された記録領域に搬
送し、前記像担持体の背面から前記記録領域において原
画と対応する光信号を照射することにより、前記像担持
体の表面に前記現像剤中のトナーを選択的に付着させ、
得られたトナー像を転写手段を介して記録部材上に転写
する画像形成方法において、現像ロールの表面に弾性変
形可能な材料からなるドクターブレードを接触させるこ
とにより現像ロールの表面に現像剤の薄層を形成し、何
れか一方を可撓性に形成してなる像担持体と現像ロール
とを記録領域において接触させる、という技術的手段を
採用した。

【００１０】本発明において、現像剤を磁性トナーから
なる一成分系に形成し、この現像剤を複数個の磁極を有
する永久磁石部材を含む現像ロールの表面に保持させる
ことができる。

【００１１】次に本発明において、現像剤を磁性トナー
と磁性キャリアからなる二成分系に形成し、この現像剤
を複数個の磁極を有する永久磁石部材を含む現像ロール
の表面に保持させると共に、像担持体の表面を記録領域
の上流側において予め一様に帯電させることができる。
この場合、トナー濃度は５〜９０重量％の範囲が好まし
いが、より好ましい範囲は１０〜５０重量％である。

【００１２】また本発明において、現像剤を非磁性トナ
ーからなる一成分系に形成し、この現像剤を導電性を有
する現像ロールの表面に保持させることができる。更に
本発明において、現像剤を非磁性トナーと磁性キャリア
からなる二成分系に形成し、この現像剤を複数個の磁極
を有する永久磁石部材を含む現像ロールの表面に保持さ
せると共に、像担持体の表面を記録領域の上流側におい
て予め一様に帯電させることができる。この場合、トナ
ー濃度は２〜１０重量％の範囲が好ましいが、より好ま
しい範囲は３〜６重量％である。

【００１３】上記のように、本発明においては、現像剤
として（Ａ）一成分系磁性トナー、（Ｂ）磁性トナーと
磁性キャリアからなる二成分系現像剤、（Ｃ）一成分系
非磁性トナー、または（Ｄ）非磁性トナーと磁性キャリ
アからなる二成分系現像剤を使用することができる。な
お（Ａ）（Ｂ）（Ｄ）を総称して磁性現像剤という。

【００１４】次に本発明において、磁性現像剤を使用す
る場合は、現像ロールを後述する永久磁石部材によって
構成し、その表面に磁性現像剤を直接的に吸着保持して
もよいし、あるいは非磁性材料（オーステナイト系ステ
ンレス鋼、アルミニウム合金に代表される導電性のもの
が好ましい）からなる中空円筒状スリーブの内部に永久
磁石部材を設けて現像ロールを構成し、スリーブの表面
に磁性現像剤を吸着保持してもよい。

【００１５】また現像剤として一成分系非磁性トナーを
使用する場合は、現像ロールとして上記のような円筒状
のもの（中空であっても中実であってもよい）または弾
性ロール（導電性材料からなるシャフト上に導電性を有
する（体積固有抵抗１０⁶Ω・cm以下が好ましい）ゴム
層を被着形成したものなど）を使用することができる。

【００１６】本発明の要点の一つは、像担持体と現像ロ
ールとが、記録領域において前述の現像剤の薄層を介し
て接触する構成としたことであるので、何れか一方を可
撓性に形成する必要がある。まず像担持体を可撓性に形
成するには、例えばポリエステル、ポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート等の透明樹脂材料からな
り、可撓性を有するように形成した支持体（中空円筒状
（但し、軸方向両端にアルミニウム合金等の金属材料か
らなる支持枠を設ける）若しくは無端ベルト状に形成）
の表面に、例えばＩＴＯ（インジウム・錫・酸化物）、
酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等の透光性導電層お
よびＯＰＣ（有機光半導体）材料等の光導電体層をこの
順に積層して形成する。

【００１７】上記のような像担持体を使用し、かつ磁性
現像剤を使用する場合、対向して設けられる現像ロール
は、非磁性材料により中空円筒状に形成したスリーブ内
に、表面に複数個の磁極を有する永久磁石部材（全体を
永久磁石のみで形成してもよいし、あるいはシャフトの
外周に永久磁石を固設してもよい）を内蔵させると共
に、両者を相対的回転可能に形成するか、または上記ス
リーブを省略して円柱状若しくは円筒状に形成した回転
可能の永久磁石部材（焼結フェライト磁石、またはポリ
アミド、エチレン酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂
を使用した樹脂磁石など）によって形成することができ
る。

【００１８】次に現像ロールを可撓性に形成するには、
磁性現像剤を使用する場合は、スリーブを省略した円柱
状若しくは円筒状の永久磁石部材によって形成すると共
に、この永久磁石部材を、例えば重量比でウレタンゴ
ム、シリコーンゴム、ブチルゴム等のゴム材料１００
部、フェライト粉末や希土類磁石粉末等の強磁性粉末１
００〜５００部およびカーボンブラック（粉体状若しく
は繊維状）または金属粉末等の導電剤１０〜１２０部を
配合し、加硫促進剤も添加し、混練後、常温、常圧にて
流し込み成形し、加硫した後、外周研削し、着磁するこ
とによって得られる。

【００１９】この場合、永久磁石部材からなる現像ロー
ルは、現像ムラ防止のため磁極数１２極以上、トナー飛
散防止のため表面磁束密度１００Ｇ以上、バイアス電圧
を印加できるようにするため体積固有抵抗（ホイートス
トンブリッジ法により測定）１０⁹Ω・cm以下（より好
ましくは１０⁵Ω・cm以下）にすることが好ましい。な
お強磁性粉末および導電剤の配合量が多いと表面硬度が
大となるので、表面硬度がＨｓ６０°以下（ＪＩＳ
Ａ）になるように配合することが好ましい。

【００２０】なお具体的には、例えば軟鋼により直径６
mm、長さ２８０mmに形成したシャフトの外周に直径２０
mm、長さ２２７mmのゴム磁石層を被着させて現像ロール
とすることができる。この場合、重量比にてウレタンゴ
ム１００部に対して各々Ｓｒフェライト２００部、４０
０部およびカーボンブラック６０部、１００部を配合し
てゴム磁石層を形成したところ体積固有抵抗１×１０³
Ω・cm、５×１０³Ω・cm、硬さＨｓ４０、Ｈｓ４２、
表面磁束密度１５０Ｇ、２５０Ｇを得ることができる。

【００２１】また現像剤として一成分系の非磁性トナー
を使用する場合は、現像ロールとして前述の弾性ロール
を使用すればよい。次に上記現像ロールの像担持体の移
動方向上流側と下流側に設けられる帯電手段および転写
手段としては、通常の画像形成方法において使用される
コロナ帯電手段およびコロナ転写手段を使用してもよい
が、コロナ発生時におけるオゾンやＮＯｘ等のコロナ生
成物の発生を防止し、像担持体の表面の変質防止等を回
避するには、下記のような方式を採用することが好まし
い。

【００２２】なお本発明において、現像剤の体積固有抵
抗が高い場合（一成分系磁性トナーまたは一成分系非磁
性トナー）には、現像ロール（例えばスリーブ）に印加
した現像バイアスを利用して、記録領域に存在している
現像剤（トナー）を介して像担持体の光導電層に電荷を
注入して所定の電位（数百ボルト）に帯電させることが
困難となるので、別個に帯電手段を設けることが好まし
い。

【００２３】但し、現像剤の体積固有抵抗が低い場合
（二成分系現像剤で磁性キャリアの体積固有抵抗が低い
（１０⁵Ω・cm以下）場合）には、記録領域に存在して
いる磁性キャリアを介して像担持体の光導電性層に電荷
を注入して所定の電位に帯電させることが容易であるの
で、別個の帯電手段を使用しなくても像担持体の帯電が
可能である。

【００２４】まず帯電手段としては、表面に複数個の磁
極を有する永久磁石部材からなる帯電ロールを像担持体
と対向させて回転可能に設け、この帯電ロールの表面に
磁性キャリアと磁性トナーとからなる磁性帯電剤を付着
させて磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを像担持体
の表面に摺擦させる構成とすることができる。

【００２５】上記の帯電ロールは、外周面の軸方向に延
びる複数個の磁極を円周方向に等間隔に配設して形成す
ることができ、通常の永久磁石材料により円柱状に形成
し、若しくは軸部材の外周にブロック状の永久磁石を複
数個配設して形成することができる。

【００２６】次に上記の磁性帯電剤を構成する磁性キャ
リアの体積固有抵抗が１０⁷Ω・cm以上であると、像担
持体表面に対する帯電電位を所定の値に保持することが
できず、帯電能力が不足するため不都合である。

【００２７】上記の磁性キャリアとしては、通常の二成
分系現像剤においてキャリアとして使用される鉄粉、フ
ェライト粒子（Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｚ
ｎ系等）およびマグネタイト粒子等を使用できる。

【００２８】上記の磁性キャリアは、平均粒径１０〜２
００μｍに調製して使用するのが好ましい。なお例えば
５μｍ以下の微細粒子を造粒して、上記平均粒径に形成
してもよい。また上記磁性粉体はそのまま使用すること
もできるが、樹脂（フッ素樹脂、スチレン系樹脂、ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂、またはこれらの混合樹
脂）で被覆した後、カーボンブラック等の導電性粒子を
添加したものが好ましい。更に上記磁性粉体と結着用樹
脂とからなる芯材の表面に導電性粒子を付着させた所謂
バインダ型に形成したものを使用してもよい。

【００２９】次に転写手段として転写ロール方式のもの
を使用する場合において、転写ロールとしては、金属材
料のような剛性材料からなる芯金の外周に、例えばゴム
その他の可撓性弾性材料からなる外殻層を被着させて構
成し、像担持体と記録材との間に微小量のすべりを惹起
させるスリップ転写手段としてもよい。一方外殻層を硬
質とし、若しくは外殻層を欠如した構成とし、像担持体
との間に形成されるニップ幅を小にした圧力転写手段と
してもよい。また転写ロールとして、導電ゴムロールを
使用し、静電的に転写してもよい。

【００３０】本発明において使用する現像剤および前記
の磁性帯電剤を構成する摩擦帯電型のトナーの体積平均
粒径は３〜２０μｍ、好ましくは５〜１３μｍに形成さ
れるが、粒径が小であると地カブリやトナー飛散が生じ
るため好ましくない。一方粒径が大であると解像度およ
び現像性が低下するため不都合である。

【００３１】磁性トナーとする場合は、フェライトやマ
グネタイト等の鉄、コバルト若しくはニッケル等の強磁
性を示す元素を含む化合物若しくは合金等からなる磁性
粉を含有する。なお上記磁性粉はトナー中に均一に分散
させるために、平均粒径を0.01〜３μｍに形成するのが
望ましい。含有量は１０〜７５重量％の範囲にあればよ
い。

【００３２】次にトナーの体積固有抵抗が１０¹²Ω・cm
未満であると転写性および帯電性が低下するため好まし
くない。次に上記トナーを構成する結着樹脂としては、
下記のようなものを使用することができる。

【００３３】定着方式が加熱定着方式（オーブンまたは
熱ロール）の場合は、例えば次のような熱可塑性樹脂、
すなわち、スチレン類、ビニルエステル類、α−メチレ
ン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルエー
テル類、ビニルケトン類、Ｎ−ビニル化合物等の単量体
を重合させたホモポリマー、若しくは、これらの単量体
を２種以上組み合わせて共重合させたコポリマー、ある
いはそれらの混合物を使用できる。また、ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂、油変性エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、セルローズ樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステ
ル樹脂等の非ビニル系熱可塑性樹脂等の非ビニル系樹
脂、あるいはそれらと前記のようなビニル系樹脂との混
合物を使用できる。

【００３４】次に定着方式が圧力定着方式である場合に
は、例えば次のような感圧性の樹脂、すなわち、高級脂
肪酸類、高級脂肪酸誘導体、高級脂肪酸アミド類、ワッ
クス類、ロジン誘導体、アルキッド樹脂、エポキシ変性
フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、アミノ
樹脂、シリコン樹脂、ユリア樹脂、アルリル酸またはメ
タクリル酸と長鎖アルキルメタクリレート、長鎖アルキ
ルアクリレートとの共重合オリゴマー、ポリオレフィ
ン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニル
アルキルエーテル共重合体、無水マレイン酸系共重合体
等が挙げられる。

【００３５】これらの樹脂は、任意に選定し、また任意
に混合して使用できるが、トナーとした場合の流動性を
低下させないためには、ガラス転移点が４０℃を超える
樹脂、若しくは樹脂混合物が有効である。

【００３６】また上記以外の成分として一般の乾式現像
剤に使用されている種々の顔料、染料等の添加物を含ん
でもよいが、定着性を低下させないために、添加量とし
ては１０重量％以下とするのがよい。

【００３７】上記のトナーは、例えば下記のようにして
製造することができる。すなわち、まず原料を加熱混練
し、冷却固化後粉砕し、次に分級して所定粒度のトナー
粒子を得る。

【００３８】次に磁性現像剤を構成する磁性キャリアと
しては、平均粒径が３〜５０μｍで、体積固有抵抗が１
０³〜１０¹⁴Ω・cm（より好ましくは１０⁵〜１０⁹Ω
・cm) のものが好ましい。このような磁性キャリアは、
上記のような特性を有する強磁性材料からなる粒子のみ
ならず、これらの粒子を結着樹脂中に分散させたものも
使用できるが、マグネタイトやフェライト粒子が最も好
適である。また上記磁性粒子をそのまま使用してもよい
し、また磁性粒子の表面に樹脂材料からなる被覆層を設
けたものも使用できる。更に磁性キャリアに導電性を付
与するために、磁性キャリア粒子の表面にカーボンブラ
ックなどの導電性粒子を固着してもよい。

【００３９】上記被覆層を形成する樹脂材料としては、
シリコン系樹脂、スチレンーアクリル系樹脂、ポリエス
テル樹脂、マレイン酸樹脂、アクリル酸樹脂等の単体、
共重合体、変性物等が挙げられる。また樹脂を磁性粒子
の表面に強固に固着するために、硬化剤を併用すること
もできる。このような硬化剤としては、メラミン、各種
アミン塩等の熱硬化性化合物が挙げられる。

【００４０】更に被覆材料として、磁性粒子との接着性
の向上、あるいは耐摩耗性の向上、トナーの融着防止、
トナー帯電性の制御、現像剤の流動性付与を目的とし
て、上記のほかにフェノール樹脂、尿素樹脂、アルキッ
ド樹脂、その他の充填剤、希釈剤、可撓性付与剤等を少
量ブレンドすることができる。

【００４１】

【作用】上記の構成により、記録領域においては現像ロ
ールと像担持体とが、薄層の現像剤を介して実質的に密
着するから、像担持体の表面に残留するトナーを完全に
除去回収することができる。また現像剤は薄層に形成さ
れているために、記録領域外に飛散するという非所望な
現象を防止することができる。更に記録領域において接
触するように設けられた像担持体と現像ロールは、何れ
か一方が可撓性に形成されているため、両者間の接触状
態は所謂ソフト接触であるから、密着状態を保持し得る
と共に、像担持体の表面の損傷を防止し得ると共に、高
品質の画像形成が可能となるのである。

【００４２】

【実施例】図１は本発明の実施例における画像形成装置
の例を示す要部断面説明図である。図１において、１は
像担持体であり、例えば透明なポリエステル樹脂からな
る支持体２の表面に、透光性を有する導電性層３および
透光性を有する光半導体材料からなる感光層４を被着さ
せ、中空円筒状に形成すると共に、例えば時計方向に回
転可能に設ける。なお感光層４の表面に耐摩耗性材料か
らなる保護層を設けてもよい。

【００４３】この場合、支持体２の厚さを 0.5〜１mmと
し、この支持体２の表面に、例えばＩＴＯ（インジウム
・錫・酸化物）からなる導電性層３を、活性反応蒸着法
によって１０００Åの厚さに被着させることができる。
なお像担持体１の両端部には、剛性材料からなる固定リ
ング（図示せず）を固着し、像担持体１の形状を維持す
る。上記の構成により、像担持体１の円周面に可撓性を
具有させることができる。

【００４４】５は現像ロールであり、磁性現像剤６を収
容する現像剤槽７の端部に設けると共に、前記像担持体
１と対向させかつ接触するように設ける。現像ロール５
は、表面に複数個の磁極を設けてなる永久磁石部材８
と、アルミニウム合金等の非磁性材料により中空円筒状
に形成したスリーブ９とを同軸的に組合せて構成し、両
者の相対的回転により、磁性現像剤６を現像ロール５と
像担持体１との間に形成される記録領域１０に搬送し得
るようにする。なお現像ロール５を構成するスリーブ９
は、バイアス電圧源１１と電気的に接続する。１４はド
クターブレードであり、例えばリン青銅（オーステナイ
ト系ステンレス鋼でもよい）のような弾性変形可能な材
料によって形成し、現像剤槽７の端部に設け、かつスリ
ーブ９の表面に接線状に押圧接触させる。

【００４５】次に１２は帯電ロールであり、表面に複数
個の磁極を有する永久磁石部材によって形成し、像担持
体１と対向させて回転可能に設け、磁性キャリアと磁性
トナーとからなる磁性帯電剤１３により磁気ブラシを形
成して像担持体１の表面を摺擦するようにする。

【００４６】２０は光信号照射手段（例えばＬＥＤアレ
イ）であり、記録領域１０の像担持体１の背面側に設
け、原画と対応する光信号を像担持体１に照射可能に設
ける。２１は転写ロールであり、例えば銅若しくは銅合
金のような導電性材料によって形成し、バイアス電圧源
２２と電気的に接続すると共に、像担持体１の表面に圧
接回転可能に設ける。２４は記録部材であり、像担持体
１と転写ロール２１との間を矢印方向に移動可能とし、
その後段に設けられた定着手段（図示せず）へ走行可能
とする。

【００４７】上記の構成により、帯電ロール１２上に吸
着された磁性帯電剤１３により磁気ブラシを形成すると
共に、この磁気ブラシにより像担持体１の表面を一様に
帯電させる。また現像ロール５により磁性現像剤６を記
録領域１０に供給すると、磁性現像剤６は現像ロール５
上に薄層（例えば層厚 0.1mm）を形成して記録領域にお
いて像担持体１の表面と接触し、この薄層は像担持体１
の表面と円周方向にある幅をもって摺接する。従って像
担持体１の表面に摩擦帯電による電荷若しくは電位を付
与することができる。

【００４８】一方原画と対応する光信号を光信号照射手
段２０を介して、像担持体１の背面から照射すると、像
担持体１の表面の光を照射されない部分と現像ロール５
との間には電位差がなく、光を照射された部分と現像ロ
ール５との間には電位差が生ずるので、その部分に磁性
現像剤６中のトナーが付着してトナー画像として現像さ
れる。次にこのトナー画像は像担持体１と転写ロール２
１との間を移動する記録部材２４上に転写され、更に定
着手段によって定着されるのである。

【００４９】上記のような画像形成方法において、画像
評価した結果について記述する。まず下記の原料配合に
より、磁性トナー、非磁性トナーおよび磁性キャリアを
作製した。〔磁性トナー〕スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体４４重量部（Ｍｎ＝１．６×１０⁴，Ｍｗ＝２１×１０⁴）マグネタイト（戸田工業製ＥＰＴ５００）５０重量部ポリプロピレン（三洋化成製ＴＰ３２）５重量部負帯電性帯電制御剤（オリエント化学製ボントロンＥ−８１）１重量部上記配合の原料を、加熱ローラを有するニーダで３０分
間混練を行い、冷却、固化後、粉砕、分級を行って、体
積平均粒径１０μｍの負帯電性の磁性トナーとし、更に
１２０℃の熱気流中において、この磁性トナー１００重
量部に対して０．５重量部の疎水性シリカ（日本アエロ
ジル製Ｒ９７２）を添加して磁性トナーの表面に均一
に固定した。この磁性トナーの体積固有抵抗は１０¹⁴Ω
・ｃｍ、摩擦帯電量は−１５μｃ／ｇであった。〔非磁性トナー〕ポリエステル樹脂（花王製ＫＴＲ２１５０）８７重量部カーボンブラック（三菱化成製＃４４）１０重量部荷電制御剤（日本化薬製カヤチャージＴ２Ｎ）１重量部ポリプロピレン（三洋化成製ＴＰ３２）２重量部上記配合の原料を、前記磁性トナーの場合と同様に処理
して、体積平均粒径９μｍ、体積固有抵抗５×１０¹⁴Ω
・cm、摩擦帯電量−２９μｃ／ｇの非磁性トナーとし
た。〔磁性キャリア〕鉄粉（平均粒径３０μｍ）１００重量
部とシリコーン樹脂３重量部とを配合し、流動床式コー
ティング装置により、１７０℃３０分の熱処理を行い、
解砕後分級して平均粒径３０μｍの樹脂被覆磁性キャリ
アを得た。その後被覆層の表面にカーボンブラック（三
菱化成製＃４４）を２重量部外添した。この磁性キャ
リアの体積固有抵抗は５×１０⁴Ω・cmであった。

【００５０】なお上記体積固有抵抗の値は、試料を適当
量（１０数mg）秤取し、ダイヤルゲージを改良した内径
3.05mmのテフロン（商品名）製シリンダ中に充填し、
0.1kgの荷重下、磁性キャリアの場合はＤ．Ｃ．１００
Ｖ／cmの電場をそしてトナーの場合はＤ．Ｃ．４０００
Ｖ／cmの電場を印加して測定し、抵抗値を算出した。抵
抗の測定には横河ヒューレットパッカード製４３２９型
絶縁抵抗計を使用した。また摩擦帯電量は、まずトナー
濃度５重量％に調製した現像剤をよく混合し、ブロー圧
1.0ｋｇｆ／cm²でトナーをブローし、これをブローオ
フ粉体帯電量測定器（東芝ケミカル製ＴＢ−２００
型）により測定した。

【００５１】上記磁性トナーと磁性キャリアとを混合し
て、トナー濃度３０重量％の磁性帯電剤とした。次に帯
電、現像、転写および定着条件について記述する。

【００５２】まず帯電ロール１２上の磁性帯電剤１３の
層厚を規制するドクターギャップを0.3mmとし、像担持
体１との間の帯電ギャップを 0.4mmとする。帯電ロール
１２は、８極着磁した永久磁石部材（日立金属製ＹＢ
Ｍ−３）により外径１８mmに形成し、表面磁束密度７５
０Ｇ、回転数１０００ｒ．ｐ．ｍ．とした。

【００５３】また現像ロール５は、磁性現像剤を使用す
る場合には、ＳＵＳ３０４からなる外径２０mmのスリー
ブ９内に、８極着磁した永久磁石部材８を内蔵させ、ス
リーブ９上の表面磁束密度を７００Ｇ、スリーブ９の回
転数を１５０ｒ．ｐ．ｍ．とした。但し、現像剤として
一成分系非磁性トナーを使用する場合には、現像ロール
として上記スリーブ９を使用し、回転数１００ｒ．ｐ．
ｍ．とした。

【００５４】次に像担持体１は負帯電性光半導体により
直径３０mmに形成し、周速を５０mm／秒とした。一方現
像ロール５のスリーブ９には、−３６０Ｖのバイアス電
圧を印加した。転写後の定着手段は熱ロール定着とし、
定着温度１９０℃、線圧１kg／cmとした。

【００５５】なお比較例として、従来の磁気ブラシ現像
方式のものを使用した。すなわち、現像ロール５上の磁
性現像剤６の層厚を規制するドクターギャップを 0.3mm
とし、記録領域１０における現像ギャップを 0.4mmとし
た。他の構成は前記の実施例のものと同様である。

【００５６】上記の条件により、像担持体１の表面を−
４００Ｖに帯電させて画像形成した結果を表１に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１から明らかなように、比較例のものに
おいては、画像濃度が若干高いものの、像担持体１の表
面の残留トナーが回収されにくいため、カブリの発生お
よび文字の乱れが認められる。これに対して本発明のも
のにおいては、記録領域１０における像担持体１の表面
の残留トナーの回収が良好に行われる結果、カブリおよ
び文字の乱れの少ない高品質の画像が得られている。

【００５９】

【発明の効果】本発明は、以上記述のような構成および
作用であるから、下記の効果を奏し得る。（１）像担持体の表面に残留するトナーの除去回収が完
全に行われるため、メモリー効果を発生することなく、
高品質の画像が得られる。（２）現像ロールの表面に吸着される現像剤は薄層であ
るため、非所望な飛散現象が発生することがない。（３）現像ロールと像担持体とはソフト状態で接触する
ものであるため、像担持体の表面が損傷されることな
く、寿命の向上が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における画像形成装置の例を示
す要部断面説明図である。

【符号の説明】

１像担持体５現像ロール１２帯電ロール２１転写ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/09 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性を有する光半導体材料からなる像
担持体を移動可能に設け、現像ロールを前記像担持体の
表面と対向させて設け、現像ロール上に供給した絶縁性
を有する摩擦帯電型トナーを含む現像剤を現像ロールと
前記像担持体との間に形成された記録領域に搬送し、前
記像担持体の背面から前記記録領域において原画と対応
する光信号を照射することにより、前記像担持体の表面
に前記現像剤中のトナーを選択的に付着させ、得られた
トナー像を転写手段を介して記録部材上に転写する画像
形成方法において、現像ロールの表面に弾性変形可能な材料からなるドクタ
ーブレードを接触させることにより現像ロールの表面に
現像剤の薄層を形成し、何れか一方を可撓性に形成して
なる像担持体と現像ロールとを記録領域において接触さ
せたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】現像剤を磁性トナーからなる一成分系に
形成し、この現像剤を複数個の磁極を有する永久磁石部
材を含む現像ロールの表面に保持させたことを特徴とす
る請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】現像剤を磁性トナーと磁性キャリアから
なる二成分系に形成し、この現像剤を複数個の磁極を有
する永久磁石部材を含む現像ロールの表面に保持させる
と共に、像担持体の表面を記録領域の上流側において予
め一様に帯電させたことを特徴とする請求項１記載の画
像形成方法。
【請求項４】現像剤を非磁性トナーからなる一成分系
に形成し、この現像剤を導電性を有する現像ロールの表
面に保持させたことを特徴とする請求項１記載の画像形
成方法。
【請求項５】現像剤を非磁性トナーと磁性キャリアか
らなる二成分系に形成し、この現像剤を複数個の磁極を
有する永久磁石部材を含む現像ロールの表面に保持させ
ると共に、像担持体の表面を記録領域の上流側において
予め一様に帯電させたことを特徴とする請求項１記載の
画像形成方法。