JPH08328387A

JPH08328387A - 現像方法

Info

Publication number: JPH08328387A
Application number: JP8049733A
Authority: JP
Inventors: Keitaro Yamashita; 恵太郎山下; Toshihiko Noshiro; 敏彦野代; Masahisa Ochiai; 正久落合; Masumi Asanae; 益実朝苗
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Hitachi Metals Kiko Co Ltd
Current assignee: Neomax Kiko Co Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】濃度ムラのない高品質の画像が得られる現像
方法を提供する。【解決手段】静電荷像を担持して移動する像担持体と
対向して、表面に異極性の磁極が円周方向に等間隔で配
置された円筒状永久磁石部材からなる現像ロールを設
け、この現像ロールの表面に磁性現像剤を供給して前記
静電荷像を現像する現像方法において、異極性の磁極間
ピッチＰを０．５〜１０（ｍｍ）に形成し、現像ロール
と像担持体とが対向する現像領域における現像ロールと
像担持体との移動方向を相互に逆方向とし、現像ロール
の周速Ｖｍ（ｍｍ／秒）と像担持体の移動速度Ｖｐ（ｍ
ｍ／秒）との比を５≧Ｖｍ／Ｖｐ≧１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電荷像を担持し
て移動する像担持体と対向して、表面に異極性の磁極が
円周方向に等間隔で配置された円筒状永久磁石部材から
なる現像ロールを設け、この現像ロールの表面に磁性現
像剤を供給して前記静電荷像を現像する現像方法に関す
るものであり、特に像担持体の移動方向に沿う画像濃度
の濃度ムラを解消し、高品質の画像が得られる現像方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真や静電記録を利用した画像形成
方法においては、光導電体又は誘電体等の像担持体の表
面に形成された静電荷像を、現像ロール上に吸着保持さ
れた磁性現像剤を介して磁気ブラシ法により現像し、得
られたトナー像を直接定着するか、もしくはトナー像を
普通紙などの転写部材上に転写後定着することにより最
終画像を得ている。

【０００３】上記現像ロールは、非磁性材料で形成され
た現像剤支持部材すなわちスリーブと、その内部に配設
されかつ表面に複数個の磁極を設けた永久磁石部材とを
有し、スリーブが像担持体の表面との間に現像領域を形
成するように像担持体表面と一定の間隔をおいて対向配
置されている。そしてスリーブと永久磁石部材との相対
的回転により、スリーブ上に保持された磁性現像剤を現
像領域に搬送することにより、磁性現像剤中に含まれる
トナーが静電荷像に付着してトナー像が得られる。

【０００４】一方、複写機やプリンターに代表される電
子写真装置においては、装置の低価格化及び小型化が強
く望まれ、この要求に応えるために現像ロールの構造も
変化している。すなわち現像ロールを構成するスリーブ
を省略し、永久磁石部材の表面に直接磁性現像剤を吸着
し、永久磁石部材の回転によって磁性現像剤を現像領域
に搬送することが提案されている（例えば特開昭62−20
1463号参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなスリーブ
を省略した形態の現像ロールを使用して磁気ブラシ現像
を行う場合は、永久磁石部材の表面に形成された現像剤
層の厚さが磁極上と磁極間とで異なると共に現像性に差
があるので、永久磁石部材の回転により現像剤層の山の
部分と谷の部分とが交互に像担持体表面に接触し、像担
持体の移動方向に沿って画像濃度の濃淡が生じ、特に中
間調の再現性が低下するという問題がある。上記のよう
な濃度ムラを解消するために、永久磁石部材を高速で回
転することが考えられるが、駆動トルクの増大と現像剤
の飛散を招来し、又騒音が発生するので、実用上問題が
ある。

【０００６】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、濃度ムラのない高品質の画像が得られる現像方
法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、静電荷像を担持して移動する像
担持体と対向して、表面に異極性の磁極が円周方向に等
間隔で配置された円筒状永久磁石部材からなる現像ロー
ルを設け、この現像ロールの表面に磁性現像剤を供給し
て前記静電荷像を現像する現像方法において、異極性の
磁極間ピッチＰを０．５〜１０（ｍｍ）に形成し、現像
ロールと像担持体とが対向する現像領域における現像ロ
ールと像担持体との移動方向を相互に逆方向とし、現像
ロールの周速Ｖｍ（ｍｍ／秒）と像担持体の移動速度Ｖ
ｐ（ｍｍ／秒）との比を５≧Ｖｍ／Ｖｐ≧１とす
る、という技術的手段を採用した。この場合、画像濃度
の点から、Ｖｍ／Ｖｐ≧２とすることが好ましく、より
好ましくはＶｍ／Ｖｐ≧３である。

【０００８】本発明において、異極性の磁極間ピッチＰ
が０．５ｍｍ未満では、磁極の形成が困難であり、かつ
表面磁束密度の値が小となり、現像ロールの表面への磁
性現像剤の吸着保持量が少なくなり、カブリが発生する
と共に現像性が低下するため好ましくない。一方上記ピ
ッチＰが１０ｍｍを超えると、現像ロールを構成する永
久磁石部材の磁極上と磁極間とで、磁性現像剤の厚さが
異なると共に、その差が大きくなり、画像に濃度ムラが
発生するため不都合である。磁極間ピッチＰの好ましい
範囲は１〜５ｍｍである。

【０００９】次に現像ロールの周速Ｖｍ（ｍｍ／秒）と
像担持体の移動速度Ｖｐ（ｍｍ／秒）との比Ｖｍ／Ｖｐ
が５を超えると、現像ロールの駆動トルクが大になり、
騒音の発生があると共に、磁性現像剤を構成するトナー
が飛散したり、磁性キャリアの摩耗が発生するため好ま
しくない。一方上記Ｖｍ／Ｖｐが１未満であると、現像
領域において像担持体上の静電荷像に、現像ロールを構
成する磁極と磁極間とが均等に遭遇せず、または、像担
持体へのトナー供給能力が不足して、画像に濃度ムラが
発生するため不都合である。すなわち、各現像工程毎に
磁性現像剤中のトナーは消費されるので、所定の画像濃
度を維持するためには、上記下限値の約３倍以上の速度
比となるように現像ロールを回転させることが好まし
い。

【００１０】本発明において、円筒状永久磁石部材の少
なくとも磁性現像剤の支持搬送部を等方性ハードフェラ
イト磁石によって形成することができる。すなわち等方
性ハードフェライト磁石によれば、フェライト粉末（Ｍ
Ｏ・ｎＦｅ₂Ｏ₃（Ｍ：Ｂａ，Ｓｒ，Ｐｂの１種以上、
ｎ＝５〜６））を含む原料を使用して、例えばラバープ
レス法または押出成形法のような手法により、無磁場中
で成形した円筒状成形体を、焼結後所定寸法に加工し、
外周面に着磁を施すことにより、所望の磁極間ピッチお
よび表面磁束密度を有する円筒状永久磁石部材を得るこ
とができる。一方プラスチック磁石またはゴム磁石の場
合は、表面磁束密度の点から磁場中成形して異方性化し
た成形体を作製する必要があるので、磁極数を多くでき
ないという難点がある。

【００１１】上記の場合において、現像ロールの軸方向
の夫々の位置における直径を実質的に同一に形成すると
共に、現像幅に対応する軸方向中間部のみに磁極を設け
ることができる。すなわち全長に亘って実質的に等直径
に形成された現像ロールの両端部の非着磁部を、支持
部、駆動部、シール部、ギャップスペーサ部等として使
用する構成とすることができる。

【００１２】また本発明において、現像ロールの表面に
吸着した磁性現像剤と接触するように、例えば導電性金
属材料からなり磁性現像剤の層厚を規制するドクターブ
レードその他の電極部材を設け、この電極部材を介して
磁性現像剤に、例えば反転現像、かぶり防止等を目的と
するバイアス電圧を印加することができる。この手段は
現像ロールがハードフェライト磁石のような高電気抵抗
材料ないしは電気絶縁材料によって形成されている場合
に有効である。

【００１３】更に本発明において、現像ロールの少なく
とも表面を導電性に形成し、現像ロールを介して磁性現
像剤に上記目的のためのバアイス電圧を印加することが
できる。現像ロールの表面を導電性に形成する手段とし
ては、例えばＮｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ等の導電性
金属材料を１〜５μｍの厚さでメッキする手段がある。

【００１４】次に現像ロールの表面磁束密度は１００〜
８００Ｇに形成する。表面磁束密度が１００Ｇ未満であ
ると、磁性現像剤の現像ロール上への吸着保持力が不足
して飛散するため好ましくない。一方表面磁束密度が８
００Ｇを超えると、磁性トナーの場合、トナーが像担持
体の表面に形成された静電荷像に付着しにくくなり、画
質を低下させることとなるので不都合である。更に、吸
着された磁性現像剤層の厚さが過剰になり、現像ロール
の駆動トルクが増大すると共に、広い現像ギャップが必
要となり、強い現像電界が得にくくなる。

【００１５】次に本発明において使用する磁性現像剤と
しては、磁性トナーのみからなるものは勿論のこと、磁
性トナーと磁性キャリアとの混合粉体（トナー濃度１０
〜９０重量％）および非磁性トナーと磁性キャリアとの
混合粉体（トナー濃度５〜７０重量％）を使用すること
ができる。このように広いトナー濃度範囲で使用可能で
ある理由は、現像ロールに吸着支持された磁性現像剤が
そのままの状態で像担持体に供給され、実質的な磁性現
像剤が現像ロールに対して相対運動をせず、トナー飛散
力が極端に小さいことによると思料される。このことに
より、トナー濃度制御は一般的には不要である。

【００１６】磁性現像剤として二成分系のものを使用す
る場合は、予め所定のトナー濃度に調整されたものを現
像剤槽内に投入するか、または現像ロールの表面に磁性
キャリアを吸着させておき、その後現像剤槽内にトナー
のみを補給するようにすればよい。

【００１７】上記トナーとしては、磁性若しくは非磁性
の何れのものでもよいが、転写性を向上させる点から体
積固有抵抗が１０¹⁴Ω・ｃｍ以上の絶縁性のものが好ま
しく、またキャリアおよび／またはドクターブレードな
どとの摩擦により帯電し易いもの（摩擦帯電量が絶対値
で１０μｃ／ｇ以上）が好ましい。なおトナーの平均粒
径は高精細画像を得るために、平均粒径を５〜１０μｍ
に形成するのが好ましい。

【００１８】トナーの組成は通常使用されるトナーと同
様に、結着樹脂（スチレン−アクリル系共重合体、ポリ
エステル樹脂等）、着色剤（カーボンブラック等、但し
後述する磁性粉としてマグネタイトを使用する場合には
特に添加しなくてもよい）を必須成分とし、任意成分と
して磁性粉（マグネタイト、ソフトフェライト等）、帯
電制御剤（ニグロシン、含金属アゾ染料等）、離型剤
（ポリオレフィン等）、流動化剤（疎水性シリカ）を含
有（内添および／または外添）したものを使用できる。
なお磁性トナーとする場合は、磁性粉が多いと定着性が
低下するので、７０重量％以下の磁性粉量とするのが好
ましい。また着色剤を適宜選定することにより、カラー
トナーとすることもできる。

【００１９】更にキャリアの平均粒径は１０〜５０μｍ
のものが特に好ましい。これは平均粒径が５０μｍ以下
であると、許容トナー濃度範囲が広がり、トナーの帯電
量が充分に得られるが、平均粒径が１０μｍより小であ
るとキャリア付着が生じ易くなるからである。

【００２０】なおキャリアは上記の磁性粒子を２種以上
混合したものでもよい。例えば平均粒径が６０〜１２０
μｍの大粒径の磁性粒子と、平均粒径が１０〜５０μｍ
の小粒径の磁性粒子とを、あるいは平均粒径が１０〜５
０μｍの小粒径のバインダー型磁性粒子とを混合しても
よい。混合比率は磁性粒子の大きさや磁気特性などを考
慮して定めればよい。

【００２１】次に磁性キャリアの体積固有抵抗は１０³
〜１０¹³Ω・ｃｍのものが好ましい。体積固有抵抗が１
０³Ω・ｃｍ未満であると、像担持体への付着が発生し
易く、画質を低下させるため好ましくない。一方体積固
有抵抗が１０¹³Ω・ｃｍを超えると、現像性が低下し、
画像濃度が低くなるため不都合である。

【００２２】また磁性キャリアの飽和磁化σｓは２０ｅ
ｍｕ／ｇを超えるものがよく、例えば鉄粉、フェライ
ト、マグネタイト、樹脂中に磁性粉が分散されたバイン
ダー型粒子等を使用することができる。飽和磁化σｓが
２０ｅｍｕ／ｇ以下であると、キャリア付着を生じ易く
なるため好ましくない。

【００２３】なお上記磁化の値の測定は、振動試料型磁
力計（東英工業製ＶＳＭ−３型）を使用し、トナーの平
均粒径（体積）は、粒度分析計（コールターエレクトロ
ニクス社製コールターカウンターモデルＴＡ−II）を使
用して測定した。キャリアの平均粒径（重量平均）は、
multi-sieve shaking machine により測定した粒度分布
から算出した。

【００２４】また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．１００Ｖ／ｃｍの電場を、そしてトナーの場合は
Ｄ．Ｃ．４０００Ｖ／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％に調製した磁性現像剤
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。

【００２５】次に本発明において、現像ロールと各々磁
性現像剤層厚規制手段および像担持体との間隙を各々
ｔ，ｇとしたとき、ｔ＝０．１〜０．３ｍｍ、ｇ−ｔ＝
０．０５〜０．２０ｍｍとすることができる。またｔの
値を更に小に形成して、間隙ｇを介して磁性現像剤が像
担持体と非接触となる、いわゆるジャンピング現像にも
適用できることは勿論である。

【００２６】上記の構成により、スリーブを欠如する構
成の磁性現像剤の吸着支持搬送手段である永久磁石部材
からなる現像ロールの外表面に直接磁気ブラシを形成
し、像担持体表面に形成された静電荷像を摺擦して、ま
たはトナーを飛翔させて現像を行うことができると共
に、濃度ムラのない高品質の画像が得られるのである。

【００２７】図１は本発明の現像方法における接触現像
時の作用を説明するための説明図である。図１において
１００は像担持体、２００は現像ロールであり、各々対
向して配設され、対向部位に現像領域３００を形成して
いる。このような現像手段において、像担持体１００上
の各部分の静電荷像が均一に現像されるためには、静電
荷像が磁性現像剤が存在する現像領域３００における現
像開始点Ｐ₁から現像終了点Ｐ₂に至る間に、少なくと
も現像ロール２００の磁極上と磁極間とに遭遇する必要
がある。

【００２８】今、Ｖｍ：現像ロール２００の周速（ｍｍ
／秒）Ｖｐ：像担持体１００の移動速度（ｍｍ／秒）Ｗ：現像領域３００における磁性現像剤と像担持体１０
０との接触幅（ｍｍ）Ｐ：現像ロール２００における異極性の磁極間ピッチ
（ｍｍ）とすると、像担持体１００上の静電荷像が現像開始点Ｐ
₁から現像終了点Ｐ₂に移動するに要する時間Ｔは、Ｔ
＝Ｗ／Ｖｐである。

【００２９】なお、実用的、工業的には、像担持体１０
０の外径、現像ロール２００の外径、現像ロール２００
の表面に形成されるＮＳ磁極の磁極間ピッチＰの関係は
Ｐ／２Ｗ＞１である。この場合の現像ロール２００の回
転条件を考察してみると、現像ロール２００が反時計方
向回転の場合には、その限界条件は、現像開始点Ｐ₁に
おいて磁極Ｎ₁が対向しているとすると、Ｐ₁点がＰ₂
点に至る間に、少なくともＮ₁Ｓ₁の磁極間が対向する
必要があるから、Ｖｍ・Ｔ＝Ｖｍ・Ｗ／Ｖｐ＝Ｐ／２＋ＷＶｍ／Ｖｐ＝Ｐ／２Ｗ＋１・・・・・・・（１）一方現像ロール２００が時計方向回転の場合には、その
限界条件は、同様にしてＰ₁点がＰ₂点に至る間に、少
なくともＮ₁Ｓ₂磁極間が対向する必要があるから、Ｖｍ・Ｔ＝Ｖｍ・Ｗ／Ｖｐ＝Ｐ／２−ＷＶｍ／Ｖｐ＝Ｐ／２Ｗ−１・・・・・・・（２）となる。

【００３０】よって（１），（２）式を比較すると、像
担持体１００が時計方向回転している場合、現像ロール
２００が時計方向回転する方法の方が、現像ロール２０
０が反時計方向回転する方法より、周速比を２だけ低く
することができる。すなわち、現像領域３００における
像担持体１００と現像ロール２００とが逆方向に移動す
るものの方が、両者同方向に移動するものより周速比を
小にすることができるのであり、本発明の現像方法が有
利であることがわかる。

【００３１】なお前記（２）式において、Ｐ／２Ｗ＞１
であっても、Ｐ，Ｗの値によっては（２）式の計算結果
を限りなく「０」に近づけることが理論上は可能である
が、現像時においてはトナーが消費されるから、トナー
の供給を適切に行うためには、前記（２）式の計算結果
の少なくとも２倍の値の周速比を与えてやる必要があ
る。

【００３２】なお磁性現像剤が像担持体１００の表面を
摺擦する接触現像の場合には、現像領域３００における
磁性現像剤の接触抵抗により、上記接触幅Ｗの値は
（１）式におけるものよりも（２）式におけるものの方
が大となり易いから、（１），（２）式の周速比の差は
更に拡大され、本発明の現像方法の有利性は更に増大さ
れるのである。

【００３３】

【発明の実施の形態】図２は本発明の実施の形態におけ
る現像装置の例を示す要部横断面図である。図２におい
て、１は現像剤槽であり、磁性現像剤２を収容すると共
に、その下方に永久磁石部材からなる現像ロール３を矢
印方向に回転自在に設ける。現像ロール３の表面には異
極性の磁極が円周方向に等間隔に配置されている。

【００３４】４は感光体ドラムであり、矢印方向に回転
自在に形成し、現像ロール３と間隙ｇを介して対向させ
てある。５はドクターブレードであり、現像剤槽１に設
けられ、現像ロール３と間隙ｔを介して対向させ、現像
ロール３上に吸着される磁性現像剤２の層厚を規制する
ものである。

【００３５】なお現像ロール３は、例えば等方性フェラ
イト磁石により外径２０ｍｍの円筒状に形成し、３２極
着磁を施した。表面磁束密度は３５０Ｇであった。また
感光体ドラム４は、ＯＰＣにより直径３０ｍｍに形成
し、周速Ｖｐ＝６０ｍｍ／秒とし、表面電位−６５０Ｖ
とした。

【００３６】上記の構成により、現像剤槽１内の磁性現
像剤２を現像ロール３の外表面に直接吸着して磁気ブラ
シを形成し、感光体ドラム４の表面に形成された静電荷
像を摺擦することにより、濃度ムラのない高品質の画像
を得ることができるのである。

【００３７】図３は本発明の実施の形態における現像装
置の他の例を示す要部縦断面図、図４は図３におけるＡ
−Ａ線断面図であり、同一部分は前記図２と同一の参照
符号で示す。両図において、現像ロール３は全体が永久
磁石部材（例えば等方性フェライト磁石）により、軸方
向全長に亘って等径に形成されている。現像ロール３の
外周面の内、現像幅Ｂに対応する中間部分にのみ磁極が
設けられている。

【００３８】上記の磁極が設けられた磁極部の両端部に
は、磁性現像剤２が漏洩するのを防止するための、例え
ばフェルトからなるシール部材７が設けられ、更にシー
ル部材７の外側には、感光体ドラム４の端部外周面に当
接して現像ギャップｇを形成するためのリング状スペー
サ８が固着されている。リング状スペーサ８は、例えば
ポリエステル樹脂やフッ素樹脂のような自己潤滑性を有
する材料によって形成することが好ましい。

【００３９】上記現像ロール３の両端部は、軸受６，６
を介して現像剤槽１を構成する側板１０，１０に回転可
能に支承されると共に、一方の端部には図示省略した駆
動手段と連結される駆動歯車９が固着されている。ドク
ターブレード５は現像剤槽１の下部に設けられている。

【００４０】上記の構成による作用は、前記図１に示す
ものと同様であるが、このような構成とすることによ
り、現像ロール３の製作が容易であり、特に小直径のも
のであっても剛性を保有することができるので、現像ギ
ャップｇの形成が容易かつ正確である。

【００４１】

【実施例】上記のように構成した現像装置のうち、例え
ば図２に示すものを使用し、磁性現像剤２として、磁性
トナーと磁性キャリアとを混合したもの（実施例１〜
４）、磁性トナーのみからなるもの（実施例５）、およ
び非磁性トナーと磁性キャリアとを混合したもの（実施
例６）を夫々使用して画像形成した結果について記述す
る。

【００４２】（実施例１）まず磁性トナーは、重量比で
スチレン−ｎブチルメタクリレート共重合体（Ｍｗ＝２
１万、Ｍｎ＝１万６千）５７部、マグネタイト（戸田工
業製ＥＰＴ５００）４０部、ポリプロピレン（三洋化
成製ＴＰ３２）２部、帯電制御剤（オリエント化学製
ボントロンＥ８１）１部を配合し、加熱混練、冷却
固化、粉砕および分級して平均粒径９μｍに形成し、表
面に疎水性シリカ（日本アエロジル製Ｒ９７２）０．
５部を外添した。体積固有抵抗は５×１０¹⁴Ω・ｃｍ、
摩擦帯電量は−２２μｃ／ｇであった。

【００４３】次に磁性キャリアとしてはシリコーン樹脂
を被覆したフェライトキャリア（日立金属製ＫＢＮ−
１００、飽和磁化σ_s＝６０emu/g ）により、平均粒径
５０μｍに形成した。体積固有抵抗は１０⁸Ω・ｃｍで
あった。上記の磁性トナーと磁性キャリアとを混合して
トナー濃度５０重量％の磁性現像剤とした。なお現像ロ
ール３にはドクターブレード５から直流バイアス電圧−
５００Ｖを印加し、反転現像条件とし、現像ギャップ
（ｇ）０．４ｍｍ、ドクターギャップ（ｔ）０．２５ｍ
ｍとし、ローラ転写後、１８０℃、１ｋｇ／ｃｍで熱ロ
ール定着した。接触幅Ｗは前記図１に対応するものであ
る。

【００４４】なお比較例として同様の現像ロール３を、
現像領域において感光体ドラム４と同方向移動するよう
に回転させる現像方法のものについても画像形成した結
果を表１に併記する。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１から明らかなように、現像ロール３を
現像領域において感光体ドラム４と同方向に移動するよ
うに回転させた場合（Ｎｏ．１６〜１８）においては、
磁極間ピッチに起因する濃度ムラが大きい。また細線ム
ラが認められると共に、Ｎｏ．１７，１８においては駆
動トルクが大である。

【００４７】これに対して、現像ロール３を現像領域に
おいて感光体ドラム４と逆方向に移動するように回転さ
せた場合（Ｎｏ．１１〜１５）においては、濃度ムラを
極めて小にすることができると共に、細線ムラを皆無と
することができる。但し、上記逆方向移動の場合であっ
ても、現像ロール３と感光体ドラム４との周速比Ｖｍ／
Ｖｐが過大であると（Ｎｏ．１４，１５）、現像ロール
３の駆動トルクが大となり、またチリが発生するので、
Ｖｍ／Ｖｐの値は５以下とすることが好ましい。

【００４８】次に前記条件式（１），（２）によって考
察すると、この場合における接触幅Ｗは約０．５ｍｍで
あり、磁極間ピッチＰ＝２０π／３２＝１．９６ｍｍで
あるから、同方向の場合は（１）式からＶｍ／Ｖｐ＝Ｐ
／２Ｗ＋１＝２．９６、逆方向の場合は（２）式からＶ
ｍ／Ｖｐ＝Ｐ／２Ｗ−１＝０．９６となる。しかしトナ
ー供給の関係から、これらの値の約３倍の値が好まし
く、各々８．８８，２．８８となり、両者の比は約３倍
となる。

【００４９】（実施例２）磁性キャリアとしてシリコー
ン樹脂で被覆した鉄粉キャリア（平均粒径＝５０μｍ、
体積固有抵抗＝１０⁷Ω・ｃｍ、飽和磁化σ_s＝１８０
emu/g ）を、磁性トナーとして前記実施例１と同様のも
のを使用し、トナー濃度５０重量％となるように混合し
て磁性現像剤とした。

【００５０】現像条件は、現像ロール３（図２参照）の
表面磁束密度を２５０Ｇ、ドクターギャップ（ｔ）を
０．３ｍｍとした以外は、前記実施例１におけるものと
同様とした。なお現像ロール３は感光体ドラム４と逆方
向に回転させる。画像形成結果を表２に示す。

【００５１】

【表２】

【００５２】表２から明らかなように、Ｎｏ．２５にお
いてはＶｍ／Ｖｐが５を超えているため地カブリが認め
られるが、Ｎｏ．２１〜２４のものにおいては良好な画
像が得られており、鉄粉キャリアを使用しても前記実施
例１と同様に良好な結果が認められた。

【００５３】（実施例３）磁性キャリアおよび磁性トナ
ーとして実施例２と同様のものを使用し、トナー濃度８
０重量％となるように混合した磁性現像剤によって画像
形成した結果を表３に示す。現像条件は前記実施例２に
おけるものと同様である。

【００５４】

【表３】

【００５５】表３から明らかなように、Ｎｏ．３５にお
いては地カブリが認められるが、Ｎｏ．３１〜３４のも
のにおいては、良好な画像が得られており、トナー濃度
が高くなっても前記実施例２と同様の良好な結果が得ら
れた。

【００５６】（実施例４）磁性キャリアとしてシリコー
ン樹脂で被覆したマグネタイトキャリア（平均粒径＝５
０μｍ、体積固有抵抗＝１０¹³Ω・ｃｍ、飽和磁化σ_s
＝８０emu/g ）を、磁性トナーとして前記実施例１と同
様のものを使用し、トナー濃度５０重量％となるように
混合して磁性現像剤とした。現像条件は前記実施例２に
おけるものと同様である。画像形成結果を表４に示す。

【００５７】

【表４】

【００５８】表４から明らかなように、Ｎｏ．４５にお
いてはＶｍ／Ｖｐが５を超えているため地カブリが認め
られるが、Ｎｏ．４１〜４４のものにおいては、良好な
画像が得られており、マグネタイトキャリアでも良好な
結果が得られた。

【００５９】（実施例５）磁性現像剤として実施例１に
おける磁性トナーのみからなる一成分系のものを使用
し、実施例２と同様の現像条件による画像形成結果を表
５に示す。

【００６０】

【表５】

【００６１】表５から明らかなように、Ｖｍ／Ｖｐが５
を超えるＮｏ．５５において地カブリが認められるが、
Ｎｏ．５１〜５４のものにおいては良好な画像が得られ
ている。

【００６２】（実施例６）トナーは非磁性とし、下記の
要領で作製した。すなわち重量比でビスフェノールＡ型
ポリエステル（結着樹脂；Ｍｗ＝１９，６００、Ｍｎ＝
２，０００）８７部、カーボンブラック（着色剤；三菱
化成製＃５０）１０部、ポリプロピレン（離型剤；三
洋化成製ＴＰ３２）２部、電荷制御剤（日本化薬製
カヤチャージＴ−２Ｎ）１部を乾式混合する。それを
１５０度に加熱した２軸ルーダーにて溶融混練した後に
冷却し、冷却物を機械式粉砕機にて開口径１ｍｍの金網
を通過する程度まで粗粉砕し、次いで風力式粉砕機・ジ
ェットミルで微粉砕した。これを風力式分級機（アルピ
ネ社製１００ＭＺＲ）で体積平均粒径が約１０μｍと
なるように分級し、負帯電性の粉末を調整した。この粉
末に疎水性シリカ（流動化剤；日本アエロジル社製ア
エロジルＲ９７２）０．５部を添加し、トナーとし
た。このトナーの体積固有抵抗は９×１０¹⁴Ω・ｃｍ、
摩擦帯電量は−２８μｃ／ｇであった。

【００６３】磁性キャリアには前記実施例２と同様のも
のを使用し、トナー濃度４０重量％の磁性現像剤とし
た。実施例２と同様の現像条件による画像形成結果を表
６に示す。

【００６４】

【表６】

【００６５】表６から明らかなように、非磁性トナーを
使用した二成分系の磁性現像剤によっても良好な画像が
得られる。

【００６６】

【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、下記の効果を奏することができる。（１）現像ロールの構成部材を永久磁石部材のみとした
ものであるため、スリーブを省略することができ、現像
装置および画像形成装置を小型化することができる。（２）現像領域において現像ロールの移動方向を像担持
手段の移動方向と逆方向としたことにより、現像ロール
を低速回転としてもピッチムラのない高品質の画像が得
られる。（３）磁性現像剤を現像ロールの表面に直接吸着保持す
る構成のものであるため、搬送性および磁気ブラシの形
状安定性が向上し、現像性が良好であり、高品質の画像
が得られる。（４）二成分系の磁性現像剤を使用した場合に、トナー
濃度を広い範囲に設定することができ、トナー濃度制御
手段を省略することができ、装置全体をコンパクト化し
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像方法における接触現像時の作用を
説明するための説明図である。

【図２】本発明の実施の形態における現像装置の例を示
す要部横断面図である。

【図３】本発明の実施の形態における現像装置の他の例
を示す要部縦断面図である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

３現像ロール４感光体ドラム

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/08 ５０７Ｇ０３Ｇ 9/10 (72)発明者落合正久埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式会社熊谷工場内 (72)発明者朝苗益実埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式会社熊谷工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電荷像を担持して移動する像担持体と
対向して、表面に異極性の磁極が円周方向に等間隔で配
置された円筒状永久磁石部材からなる現像ロールを設
け、この現像ロールの表面に磁性現像剤を供給して前記
静電荷像を現像する現像方法において、異極性の磁極間ピッチＰを０．５〜１０（ｍｍ）に形成
し、現像ロールと像担持体とが対向する現像領域におけ
る現像ロールと像担持体との移動方向を相互に逆方向と
し、現像ロールの周速Ｖｍ（ｍｍ／秒）と像担持体の移
動速度Ｖｐ（ｍｍ／秒）との比を５≧Ｖｍ／Ｖｐ≧１
としたことを特徴とする現像方法。
【請求項２】円筒状永久磁石部材を等方性ハードフェ
ライト磁石によって形成したことを特徴とする請求項１
記載の現像方法。
【請求項３】現像ロールの軸方向の夫々の位置におけ
る直径を実質的に同一に形成すると共に、現像幅に対応
する軸方向中間部のみに磁極を設けたことを特徴とする
請求項２記載の現像方法。
【請求項４】現像ロールの表面に吸着した磁性現像剤
と接触するように電極部材を設け、この電極部材を介し
て磁性現像剤にバイアス電圧を印加することを特徴とす
る請求項１記載の現像方法。
【請求項５】現像ロールの少なくとも表面を導電性に
形成し、現像ロールを介して磁性現像剤にバイアス電圧
を印加することを特徴とする請求項１記載の現像方法。
【請求項６】現像ロールの表面磁束密度を１００〜８
００Ｇに形成したことを特徴とする請求項１記載の現像
方法。
【請求項７】磁性現像剤として、少なくとも結着樹脂
と着色剤を含むトナーと、σｓ＞２０ｅｍｕ／ｇ、平均
粒径５０μｍ以下、体積固有抵抗１０³〜１０¹³Ω・ｃ
ｍの磁性キャリアとからなり、トナー濃度を１０〜９０
重量％に形成した二成分系のものを使用することを特徴
とする請求項１記載の現像方法。
【請求項８】磁性現像剤として、磁性トナーのみから
なる一成分系のものを使用することを特徴とする請求項
１記載の現像方法。