JPH0836303A

JPH0836303A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH0836303A
Application number: JP14258095A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Ochiai; 正久落合; Toshihiko Noshiro; 敏彦野代; Masumi Asanae; 益実朝苗
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1994-05-19
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤の吸着保持が良好なスリーブレスマグ
ネットロールを使用して、地カブリを抑えた非接触現像
による画像形成方法を提供する。【構成】スリーブレスマグネットロール４０を、少な
くとも磁性粉と樹脂とから形成する。現像ギャップＤ_s
とドクターギャップＤ_g とを、Ｄ_s −Ｄ_g ＝０．１〜
０．３（ｍｍ）、Ｄ_g ＝０〜０．４（ｍｍ）に規制し
て、一成分又は二成分の磁性現像を使用し、直流電圧と
交流電圧との重畳バイアス電圧を印加して非接触現像に
より画像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像剤搬送部材として
スリーブレスタイプのマグネットロールを採用した非接
触現像による画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の複写機やプリンター、或はファク
シミリ等の画像形成装置では、電子写真方式や静電記録
方式を採用したものが広く知られている。一般に、これ
らの方式では、像担持体と現像剤搬送部材が対向した現
像領域に、現像剤搬送部材を用いて現像剤を供給する。
光像露光により像担持体表面に形成した静電潜像に、現
像剤中のトナーを付着させて画像形成を行う。現像剤搬
送部材の主要部は、表面に非磁性部材等で形成されたス
リーブを有するロール上に形成された現像剤搬送用の磁
石体である。前記ロール状の磁石体（以下、マグネット
ロールという）は、表面に複数個の磁極を有し、スリー
ブが磁石体表面に相対回転可能に覆っている。

【０００３】また、スリーブ表面には、前記スリーブ表
面に保持される現像剤を一定層厚に規制する現像剤穂立
ち高さ規制部材（以下、ドクターブレードという）が対
向配置されている。現像剤は、スリーブ表面に磁気的に
吸着・保持されながら、スリーブ表面とドクターブレー
ドとの微小間隙（以下、ドクターギャップ：Ｄg とい
う）を通過させられて、所定厚の薄層状に形成され、マ
グネットロールと像担持体とが対面配置する現像領域に
搬送される。

【０００４】近年、この種の画像形成装置には、画像品
質の向上とともに、その低価格小型化が強く求められて
いる。かかる要請に応えるべく、現像装置に対する種々
の提案がなされている。例えば、磁石体表面にスリーブ
を設けない、所謂スリーブレスマグネットロールを用い
た静電潜像の現像が提案されている（例えば、特公昭６
３−３５９８４号（ＧＢ２１５０４６５）、特開昭６３
−２２３６７５号、特開昭６２−２０１４６３号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スリーブレスマグネッ
トロールでは、その生産コストを下げるため樹脂（ゴム
等の弾性材も含めて）を用いて射出成型等により製造さ
れることが多い。かかるスリーブレスマグネットロール
では、現像剤中のトナーへの帯電付与が十分に行われ
ず、画像品質が劣るといわれている。そのため、スリー
ブレスマグネットロールの表面にトナー吸引用の微小電
極を設けることも提案されているが、新たに微小電極を
設けたのでは手間がかかり、スリーブレス化による低価
格・小型化に逆行するものとなる。

【０００６】そのため、マグネットロールの表面に導電
性を付与することにより、現像剤にバイアスを印加でき
るようにする提案も見られる（特開昭６２−２０１４６
３号）。しかし、微小電極を設ける場合よりコスト的に
は勝るものの、まだ十分な帯電付与を行うことができな
い。このため、高速回転するマグネットロール上から、
トナーが飛散して地カブリが発生し易いという問題があ
る。

【０００７】一方、現像領域における像担持体とマグネ
ットロールとの対向関係においても、種々の試みがなさ
れている。ドクターブレードにより層厚規制された現像
剤からなる磁気ブラシを用いて、像担持体表面の潜像を
摺擦する所謂磁気ブラシ現像法では、像担持体表面とマ
グネットロール表面との間に、微小間隙（現像ギャッ
プ：Ｄs 、例えば約０．５ｍｍ程度）を設けるものが知
られている。一方、像担持体表面より柔らかい材質で作
った、所謂ソフトマグネットロールと呼ばれるものを、
像担持体表面に接触配置した接触現像法も提案されてい
る。

【０００８】しかし、上記方法においては現像ギャップ
が小さいため、現像剤が潜像部分以外にも付着し易く、
地カブリの発生が問題とされている。さらに、使用する
現像剤にも流動性が要求され、例えば湿度変化等で流動
性が悪くなると、現像剤がドクターブレードの部分で固
着したり等して画像品質上の悪影響を及ぼすことが知ら
れている。かかる問題点を解決するために、現像間隔を
従来より広く設定して、現像剤をマグネットロール表面
から像担持体表面に飛翔させる、所謂ジャンピング現像
（非接触現像ともいう）と呼ばれる方法も提案されてい
る。以上種々の試みを踏まえて、低価格小型化を図ると
ともに、画像品質上も地カブリの発生を防ぐという観点
からは、成形コストの低いスリーブレスマグネットロー
ルを使用した非接触現像方式が考えられる。しかし、従
来のこの種の方式では、現像剤への帯電付与が十分でな
いため、高速回転するマグネットロール表面から現像剤
が飛散して、非接触現像であるにも拘らず地カブリを発
生するという問題点が指摘されている。

【０００９】そこで本発明は上記問題点に鑑み、現像剤
の吸着保持が良好なスリーブレスマグネットロールを使
用して、地カブリを抑えた非接触現像による画像形成方
法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、静電潜像を保
持した像担持体に対向して現像剤搬送部材を配置するこ
とにより現像領域を形成するとともに、前記現像剤搬送
部材に現像剤穂立ち高さ規制部材を対向配置して磁性現
像剤の穂立ち高さを規制し、現像剤搬送部材の表面に保
持された磁性現像剤を現像領域に搬送するとともに、現
像領域に現像バイアス電圧を印加して静電潜像を可視化
する画像形成方法において、上記目的を達成した。その
ため前記現像剤搬送部材として、少なくとも磁性粉と樹
脂とからなり、表面に円周方向に交互に異極性の磁極が
配設された複数個の磁極を有する円筒状永久磁石を有す
る磁石体を使用し、前記現像剤搬送部材を前記穂立ち高
さ規制部材により規制された磁性現像剤の穂立ち高さよ
り大きな現像ギャップ（Ｄs ）を介して像担持体に対向
配置するとともに、前記穂立ち高さ規制部材と前記現像
剤搬送部材の表面との間隔（ドクターギャップ）をＤg
とすると、Ｄs −Ｄg ＝０．１〜０．３（ｍｍ）であ
り、前記現像バイアス電圧として直流電圧に交流電圧を
重畳印加することを特徴とする。さらに、ドクターギャ
ップＤg を、Ｄg ＝０〜０．４（ｍｍ）に設定する。

【００１１】また、現像バイアスとして、直流電圧が−
２００〜−６００Ｖに対して重畳印加する交流電圧が、
周波数１００Ｈz 〜２０ＫＨz （望ましくは１０ｋＨｚ
以下）でピーク・ツウ・ピーク値が２００〜２４００Ｖ
である。また、円筒状永久磁石は、磁性粉を５０〜９５
wt％含有するようにする。

【００１２】一方、Ｄg が０から０．４ｍｍの範囲内に
設定することにより、トナーに比して比較的平均粒径の
大きいキャリアを含んだ二成分現像剤にも対応できるよ
うにしたものである。Ｄg を０より大としたのは、微小
粒径のトナーからなる一成分系現像剤では、マグネット
ロール表面にドクターブレードを接触させても十分に薄
層の現像剤層を得ることができるためである。またＤg
が０．４ｍｍより大きいと、形成される現像剤の層厚が
厚くなりすぎ、地カブリの発生につながる表層部分の飛
散が起こり易くなるためである。また、Ｄs −Ｄg を
０．１〜０．３ｍｍの範囲内に設定したのは、０．１ｍ
ｍ未満では、マグネットロール表面上の現像剤層の表層
部が非潜像部分に付着するして地カブリが発生するため
である。また０．３ｍｍより大きいと、現像剤の像担持
体表面への移動が効果的に行われず、画像濃度の低下等
を起こすためである。

【００１３】さらに、上記現像ギャップにおいて、直流
電圧を−２００〜−６００Ｖの範囲内にしたのは、現像
剤が現像剤搬送部材から像担持体へ過不足なく移動し
て、適当な画像濃度が得られるようにするためである。
併せて、交流電圧を周波数が１００Ｈｚ〜２０ＫＨｚ
で、ヒーク・ツウ・ピーク値を２００〜２４００Ｖに設
定したのは、前記直流電圧の印加により像担持体表面の
非潜像部分へも付着した余分の現像剤を、現像剤搬送部
材側へ画像濃度が低下しない程度に過不足なく呼び戻す
ことができるようにするためである。また、円筒状永久
磁石が体磁性粉を５０〜９５wt％含有するようにしたの
は、５０wt％未満では現像剤搬送部材に適当な磁力（円
筒状永久磁石の表面の磁束密度）を与えることができ
ず、９５wt％より大きいと成形性が悪いためである。

【００１４】

【作用】本発明では、現像剤搬送部材として、少なくと
も磁性粉と樹脂とからなる、極性が互いに異なる磁極が
円周方向に交互に設けられた円筒状永久磁石を用いるの
で、成形コストの低い樹脂磁石をそのまま使用でき、装
置の低価格小型化を図ることができる。一方、現像剤は
磁気的に現像剤搬送部材の表面に吸着されるので、樹脂
使用に起因する現像剤への十分な帯電付与が行われなく
ても、現像剤の飛散を防止できる。像担持体と現像剤搬
送部材とを、穂立ち高さ規制部材により規制された現像
剤の穂立ち高さより大きな現像ギャップとする、所謂非
接触現像を採用することにより、非潜像部分への現像剤
の付着による地カブリの発生を効果的に抑えることがで
きる。

【００１５】Ｄg を所定範囲内に規制することにより、
形成される現像剤層の層厚を、現像剤の表層部分の飛散
が生じない程度に抑えることができる。さらに、Ｄs −
Ｄgの範囲も規制することにより、現像剤搬送部材上の
現像剤の摺擦による非潜像部分への余分な付着を防ぐと
ともに、適切な画像濃度を得ることができる。さらに、
直流電圧に交流電圧を重畳印加することにより、非潜像
部分へ付着した余分のトナーを現像剤搬送部材へ移動さ
せて、上記非接触現像の効果と併せてより地カブリを効
果的に防止することができる。

【００１６】

【実施例】図１は、本実施例１で使用する画像形成装置
の主要部を模式的に示したものである。現像装置は、現
像剤１００を貯留しているホッパー状の現像剤容器２０
内に、現像剤搬送部材としてのスリーブレスマグネット
ロール４０が、矢印Ｂ方向に回転可能に設けられてい
る。スリーブレスマグネットロール４０は、矢印Ａ方向
に回転する像担持体３０に対向配置されて現像領域が形
成され、スリーブレスマグネットロール４０の表面と像
担持体３０の表面との間隔が所定の現像ギャップＤs に
設定されている。一方、スリーブレスマグネットロール
４０表面には、現像剤１００の穂立ち高さ規制部材とし
てのドクターブレード５０が対面配置され、ドクターブ
レード５０とスリーブレスマグネットロール４０表面と
の間隔が、所定のドクターギャップＤg にされている。
また、スリーブレスマグネットロール４０は、直流電圧
に交流電圧を重畳印加するバイアス電源６０に接続さ
れ、現像領域にバイアス電圧が印加されるようになって
いる。

【００１７】ドクターブレード５０は、図１に示すよう
にスリーブレスマグネットロール４０の表面に対してド
クターギャップＤg の非当接状態としたが、弾性ブレー
ドを使用してスリーブレスマグネットロール４０に当接
状態にしてもよい。さらに、現像剤用容器２０内には、
現像剤攪拌用の攪拌ローラー２１が設けられている。ま
た、感光体としての像担持体３０の周囲には、帯電器、
光像露光装置等（いずれも図示せず）が設けられ、帯電
された像担持体３０の表面に静電潜像を形成することが
できるようになっている。そして、スリーブレスマグネ
ットロール４０により現像領域に搬送された現像剤によ
り、像担持体３０の静電潜像を可視化するようになって
いる。スリーブレスマグネットロール４０の周速Ｖｍ
は、像担持体３０の周速Ｖｐの２〜８倍の範囲が好まし
い。Ｖｍ／Ｖｐが２より小さいと画像濃度が低下し、Ｖ
ｍ／Ｖｐが８より大きいとトナーが飛散し易くなり、ま
た駆動トルクが大となる。上記スリーブレスマグネット
ロール４０は、表面の円周方向にＮ極とＳ極（軸方向に
長い）が交互に対称着磁された等方性樹脂磁石体（プラ
スチック磁石、ゴム磁石等）である。磁石体は、シャフ
トに上記磁石をロール状に形成したものでも、或はシャ
フトを含めて全体を磁石材料で一体に形成したものでも
構わない。

【００１８】本発明で使用するスリーブレスマグネット
ロール４０は、ゴム材料（例えば、ウレタンゴム、シリ
コーンゴム、ブチルゴム等）に、磁性粉（例えば、フェ
ライト粉末、希土類磁石等の強磁性粉末等）と、イオ
ウ、加硫促進材を加え、又必要に応じ導電剤（例えば、
カーボンブラック、炭素繊維等）を加えた原料を混練
し、次いで流し込み成形、加硫、外研及び着磁を施して
得られる。また、本発明では、熱可塑性樹脂（ポリアミ
ド、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチル・
アクリレート共重合体等）と磁性粉（５０〜９０重量％
を含むことが好ましい）を主体とする混練物を、射出成
形又は押出成形して作成した等方性マグネットロールも
用い得る。本発明において、マグネットロールの表面磁
束密度は１００〜８００Ｇの範囲が好ましく、また磁極
間隔は０．５〜１０ｍｍの範囲が好ましい（より好まし
くは１〜５ｍｍ）。表面磁束密度が１００Ｇ未満である
と、現像剤がマグネットロールから飛散し易くなり、表
面磁束密度が８００Ｇより大きいと、磁性トナーの場
合、トナーが静電潜像に付着しにくくなり、画像濃度が
低下する。磁極間隔が０．５ｍｍ未満では、表面磁束密
度が小となり、マグネットロール表面への現像剤の吸着
保持量が少なくなり、地カブリが発生しかつ現像性が低
下する。磁極間隔が１０ｍｍより大きいと、磁極上と磁
極間とで現像剤の厚さが異なると共に、その差が広がる
ので、画像に濃度ムラが発生する。本実施例のスリーブ
レスマグネットロール４０は、外径２０ｍｍ、表面磁束
密度１５０Ｇの３２極対称着磁として、シャフトにロー
ル状に形成したものである。尚、ウレタンゴムの含有量
は２０重量部で、磁性粉（平均粒径１．０μｍのＳr フ
ェライト粉末）の含有量は、成形性を考慮して８０重量
部とした。尚、スリーブマグネットロール４０の成形性
及び磁気特性の点から、磁性粉の含有量は５０〜９０wt
％の範囲内であることが好ましい。

【００１９】一方、本実施例１で使用する現像剤は、磁
性現像剤であれば、一成分現像剤及び二成分現像剤のい
ずれでも構わない。磁性トナーからなる一成分現像剤
は、次のように調製した。結着樹脂としてスチレン−ｎ
−ブチルメタクリレート共重合体（重量平均分子量約２
１万、数平均分子量約１万６千）５５重量部、磁性粉と
してマグネタイト（戸田工業社製、ＥＰＴ５００）４０
重量部、離型剤としてポリプロピレン（三洋化成社製、
ＴＰ３２）３重量部、荷電制御剤（オリエント化学社
製、ボントロンＳ３４）２重量部をミキサーで乾式混合
する。その後加熱混練して冷却固化させ、さらにジェッ
トミル、ローターステーター型粉砕機等を利用して微粉
砕した。微粉砕後分級して体積固有抵抗５×１０¹⁴ Ω
・ｃｍ、摩擦帯電量−２４μｃ／ｇ、体積平均粒径９．
０μｍの磁性トナーを得た。

【００２０】上記磁性トナーと下記のキャリアの体積固
有抵抗、トナーの摩擦帯電量は、次のようにして測定し
た。体積固有抵抗はD.C.４０００Ｖ／ｃｍ（キャリアの
場合はD.C.２００Ｖ／ｃｍ）の電場で、内径３．０５ｍ
ｍのテフロン（商品名）製シリンダー中に試料十数ｍｇ
を充填し、１００ｇ・ｆの荷重をかけて測定した。ま
た、摩擦帯電量は、市販の摩擦帯電量測定機（東芝ケミ
カル社製、ＴＢ−２００型）により、トナー濃度５％
（標準キャリアとしてフェライトキャリア（日立金属社
製、ＫＢＮ−１００）を使用）として測定した。トナー
の平均粒径は、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）を用い
て測定した。

【００２１】また、二成分現像剤としては、キャリアと
非磁性トナー又は磁性トナーのいずれの組み合わせでも
使用できる。本発明で使用するトナーは、磁性トナー又
は非磁性トナーのいずれでもよいが平均粒径が５〜１０
μｍの粒子がよい。さらに、絶縁性を有するもの（体積
抵抗が１０¹³Ω・ｃｍ以上）が好ましく、又ドクターブ
レード或はキャリア等との接触に摩擦帯電し易いもの
（摩擦帯電量は絶対値で５μｃ／ｇ以上が望ましい）が
好ましい。トナーの組成は、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、ローズベンガル、アニリンブルー等、但
し磁性粉としてマグネタイトに代表される黒色のものを
使用する時は不要）を必須成分として、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）、荷電制
御材（ニグロシン系染料、アゾ系染料等）、離型剤（ポ
リオレフィン等）、流動化剤（疎水性シリカ等）などを
含有したものでよい。磁性トナーとする場合には、磁性
粉を２０〜６０wt％含有し、さらに流動化剤を少量（１
wt％以下）外添させたものが好ましい。

【００２２】上記の磁性トナーは単独で使用することが
できるが、磁性キャリア（ソフトフェライト、鉄粉、マ
グネタイト等）と混合してもよく、その場合のトナー濃
度は１０〜９０wt％（好ましくは１０〜６０wt％）の範
囲で選定すればよい。上記の非磁性トナーは、磁性キャ
リアと混合して使用されるが、その場合のトナー濃度は
５〜６０wt％の範囲で選定すればよい。上記の磁性キャ
リアは、平均粒径が５〜１００μｍで、１０００ Oe の
磁界中で測定した時の磁化が、５０ｅｍｕ／ｇ以上の磁
性粒子を用いることが好ましい。キャリアの平均粒径
は、１０〜５０μｍの範囲が好ましい。即ち、平均粒径
が５０μｍ以下では、トナーに十分な摩擦帯電電荷を付
与することができ、１０μｍ以上では磁石体から飛散し
にくくなる。

【００２３】本実施例では、上記構成の磁性トナーと以
下に述べる３種のキャリアそれぞれ組み合わせ、３種の
二成分現像剤を調整した。フェライトキャリアとして
は、平均粒径８８〜１０５μｍ、体積抵抗が１０⁸Ω・
ｃｍのＢａ−Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトキャリア（日立金
属社製ＫＢＮ−１００）を用いた。マグネタイトを使
用した磁性キャリア（体積抵抗１０⁸ Ω・ｃｍ）として
は、マグネタイト（日立金属社製、ＫＭＣ−１）１００
重量部に対して、表面被覆用のシリコーン樹脂を１重量
部ミキサーで混合し、熱処理後冷却して、粒度分布が３
７〜７４μｍで、平均粒径が５０μｍのものを分級し
た。

【００２４】また、鉄粉キャリア（体積抵抗１０⁷ Ω・
ｃｍ）としては、扁平形状の鉄粉（日立金属社製、ＫＴ
Ｃ）１００重量部に、表面被覆用のシリコーン樹脂１重
量部をミキサーで混合し、熱処理後冷却して１０〜５０
μｍのものを得た。このようにして、上記３種のキャリ
アと前記磁性トナーとをトナー濃度５０％で混合し、二
成分現像剤を調製した。一方、非磁性トナーは次のよう
に調製した。スチレン−アクリル系共重合体（重量平均
分子量約２１万、数平均分子量約１万６千）８５重量
部、カーボンブラック（三菱化成社製、＃５０）１０重
量部、ポリプロピレン（三洋化成社製、ＴＰ３２）３重
量部、荷電制御剤（オリエント化学社製、ボントロンＳ
３４）２重量部をミキサーで乾式混合し、その後加熱混
練して冷却固化させた。その後粉砕分級して体積平均粒
径８．５μｍ、体積固有抵抗２×１０¹⁴Ω・ｃｍ、摩擦
帯電量−２７μｃ／ｇの非磁性トナーを得た。このトナ
ーをキャリアと混合してトナー濃度３０ｗｔ％の現像剤
とした。

【００２５】以下、上記構成の一成分現像剤及び二成分
現像剤を用いて、前記構成の画像形成装置により画像を
得て、画像評価を行った。その場合、静電潜像（非露光
部の表面電位：−５５０Ｖ）を保持した像担持体（ＯＰ
Ｃ：周速２５ｍｍ／秒）に対向して現像剤搬送部材を配
置することにより現像領域を形成するとともに、前記現
像剤搬送部材に現像剤穂立ち高さ規制部材を対向配置し
て磁性現像剤の穂立ち高さを規制し、現像剤搬送部材
（周速：１００ｍｍ／秒）の表面に保持された磁性現像
剤を現像領域に搬送するとともに、現像領域に現像バイ
アスを印加して静電潜像を可視化する（反転現像）。実
験に際しては、現像ギャップＤs 、ドクターギャップＤ
g を種々変化させるとともに、現像領域へのバイアス電
圧（直流と交流）を変化させて画像を得、表１に示す結
果を得た。

【００２６】

【表１】尚、磁性トナー中の磁性粉の含有量は４０wt％である。

【００２７】（実施例２）実施例２で使用する画像形成
装置は、図２に示すようになっている。実施例２で使用
するスリーブレスマグネットロール４０は、磁性粉とし
て等方性のバリウムフェライト粉末とナイロン−６とを
９０：１０の重量比で配合したコンパウンドを混練して
射出成形して得られた３２極対称着磁で、表面の磁束密
度２００Ｇのマグネットロールである。スリーブレスマ
グネットロール４０に使用する樹脂としては、上記ナイ
ロン系樹脂以外にも、ポリウレタン系樹脂、エチレンエ
チルアクリレート樹脂等、或はトナーにストレスを与え
ないある程度の弾性を有するプラスチックでも構わな
い。このように実施例２では、スリーブレスマグネット
ロール４０が絶縁性（体積抵抗１０⁹ Ω・ｃｍ）である
ため、スリーブレスマグネットロール４０を介すること
なく、ドクターブレード５０を介してバイアス電圧が印
加されるようになっている。そのため、黄銅製のドクタ
ーブレード５０が、直流電圧に交流電圧を重畳したバイ
アス電源６０に接続され、現像領域にバイアス電圧を印
加するようになっている。このように、図２の画像形成
装置はバイアス電圧の印加部所が図１の場合と異なる
が、他の構成は図１と同一である。

【００２８】さらに、本実施例２で使用する現像剤は、
磁性トナーからなる一成分現像剤と、磁性トナー又は非
磁性トナーとキャリアの組み合わせからなる二成分現像
剤とを使用した。磁性トナー及び非磁性トナーは、実施
例１とほぼ同様のものを使用したが、磁性トナーの磁性
粉の含有量を、５０重量部、２５重量部に変えて使用し
た。荷電制御剤及び離型剤の組成量は変えずに、磁性粉
との総量が実施例１と同じになるように結着樹脂の量を
変えて調製した。一方、キャリアには、Ｃｕ−Ｚｎ系フ
ェライトキャリア（平均粒径４０μｍ、体積抵抗１０⁷
Ω・ｃｍ）と、鉄粉キャリア（粒径が３７μｍ未満、平
均粒径は２５μｍ）を実施例１の方法に準じて調製し
た。その他はほぼ実施例１と同様にＤg 、Ｄs 、印加電
圧を変化させて、上記構成の現像剤と画像形成装置を使
用して実施例１と同様の条件で画像を得たところ、画像
評価は表２に示すようになった。

【００２９】

【表２】

【００３０】（比較例１）比較例１では、外形２０ｍｍ
のＳＵＳ３０４製のスリーブ［アランダム粒子を用いて
ブラスト処理、表面粗さ１．０μｍ（Ｒ_z ）］を設けた
マグネットロール（非対称４極、現像磁極はスリーブ上
の磁極対応位置で７５０Ｇ）を使用しスリーブを周速１
００ｍｍ／秒で回転させた以外は、上記実施例と同様に
非接触現像方式で画像を得て、画像評価を行った。現像
剤は、上記実施例１で使用した磁性トナーからなる一成
分現像剤を用いた。（比較例２）比較例２では、マグネットロールに磁性粉
を混練しないゴムロールを使用した以外は、前記実施例
と同様に非接触現像方式で画像を得て、画像評価を行っ
た。現像剤には、前記実施例２で使用した非磁性トナー
からなる一成分現像剤を用いた。上記比較例１及び２の
画像評価を表３にまとめて示した。

【００３１】

【表３】

【００３２】前記の表１から、Ｄg ＝０〜０．３ｍｍ、
Ｄs −Ｄg ＝０．１〜０．３ｍｍの範囲内では、一成分
現像剤又は二成分現像剤の別なく、十分な画像濃度が得
られるとともに、カブリ濃度は十分に低く抑えられるこ
とがわかる。さらに、二成分現像剤においては、キャリ
アの種類（代表的なフェライト、マグネタイト及び扁平
鉄粉からなる３種のキャリアを使用）に拘らず、磁性ト
ナーとの組み合わせで上記のような良好な結果が得られ
ることがわかった。また、非磁性トナーと扁平鉄粉キャ
リアとの組み合わせでも十分良い画像品質が得られるこ
とがわかる。一方、表２でも、現像剤の組成は若干変わ
るものの、表１と同様に良い結果が得られている。さら
に表１と表２の条件により、連続５０００枚の画像を形
成したところ、全ての画像は画像濃度が良く、また白筋
等の発生は見られず、良好な画像品質が維持されること
がわかった。

【００３３】表３の比較例１では、良好な帯電付与が可
能なスリーブタイプの従来のマグネットロールを使用し
て画像評価を行ったが、５０００枚の連続印字では画像
濃度の低下が見られた。これは、現像剤の搬送性を良く
するためにスリーブ表面に設けられたブラスト処理の溝
間突起部が摩耗し、現像剤の搬送量が低下したためと考
えられる。これに反し、本発明の画像形成方法では、ス
リーブレスマグネットロールを使用しているため、実施
例１及び２に示すようにかかる不具合が発生せず良好な
画像品質が得られる。

【００３４】また、表３の比較例２では、磁性粉を混入
しないウレタンゴム製ロールを現像ロールとして、非磁
性トナからなる一成分現像剤を使用して画像評価を行っ
たが、通常の画像形成でカブリが認められるとともに、
５０００枚の連続印字では白筋の発生が見られた。上記
カブリは、絶縁性の現像ロールを使用しているため、現
像剤への帯電付与が十分に行われず、現像ロールからの
現像剤の飛散が発生するためと考えられる。さらに、比
較例２では、摩擦帯電付与を行うためドクターブレード
を現像ロールに接触させているので、現像ロールに完全
に吸着仕切れない帯電不十分なトナーがドクターブレー
ドに団子状に固着し易く、５０００枚の連続印字での白
筋の発生に繋がったと考えられる。

【００３５】これに対して、本発明では、樹脂に磁性粉
を混入することにより、現像剤を磁気的に現像ロール側
に吸着させるようにしているため、上記現像剤の飛散を
効果的に防止するとともに、ドクターブレードへの固着
を防ぐことができ、結果として実施例１及び２に示すよ
うな良好な画像品質が得られるものである。以上、低価
格小型化を目的とした成形コストの低い樹脂を使用する
とともに、磁性粉を混練して樹脂使用に伴う現像剤への
帯電付与不足を磁気的吸引力で補完し、且つＤs 、Ｄg
を所定範囲内に設定して地カブリ等を防ぐ本発明の画像
形成方法の有効性が確認された。

【００３６】

【発明の効果】本発明の画像形成方法では、現像剤搬送
部材に少なくとも樹脂と磁性粉とからなる成形性の良好
な材質でできたスリーブレスマグネットロールを採用す
ることにより、低価格小型化を図ることができる。さら
に、樹脂使用による不十分な帯電付与に起因する現像剤
の飛散等を、樹脂に磁性粉を混練することで現像剤の磁
気的吸着を用いて防止し、地カブリのない良好な画像品
質を得ることができる。また、磁気的に現像剤をスリー
ブレスマグネットロールに吸着しているため、サンドブ
ラスト処理を施した従来のスリーブタイプのマグネット
ロールとは異なり、現像剤の使用環境による流動性の変
化等の影響を受けることなく画像形成を行うことができ
る。さらに非接触現像を採用することにより、現像剤の
摺擦による非潜像部分への不要な現像剤の付着を防ぎ、
併せて直流と交流の重畳バイアス電圧の印加による非潜
像部分へ付着した現像剤を除去し、地カブリを抑えた良
好な画像品質を得ることができる。さらに、現像剤に
は、現在一般に使用されている一成分現像剤（磁性トナ
ー）及び二成分現像剤（トナーの磁性、非磁性を問わ
ず）を、カラートナーをも含めてそのまま使用すること
ができ、現像装置の基本的な構成を大幅に変えることな
く、画像品質の向上と複写機の低価格小型化をより一層
進めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で使用する画像形成装置の主要構成部
分を示した模式図。

【図２】実施例２で使用する画像形成装置の主要構成部
分を示した模式図。

【符号の説明】

３０像担持体４０スリーブレスマグネットロール５０ドクターブレード６０バイアス電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を保持した像担持体に対向して
現像剤搬送部材を配置することにより現像領域を形成す
るとともに、前記現像剤搬送部材に現像剤穂立ち高さ規
制部材を対向配置して磁性現像剤の穂立ち高さを規制
し、現像剤搬送部材の表面に保持された磁性現像剤を現
像領域に搬送するとともに、現像領域に現像バイアス電
圧を印加して静電潜像を可視化する画像形成方法におい
て、前記現像剤搬送部材として、少なくとも磁性粉と樹
脂とからなり、表面に円周方向に交互に異極性の磁極が
配設された複数個の磁極を有する円筒状永久磁石を有す
る磁石体を使用し、前記現像剤搬送部材を前記穂立ち高
さ規制部材により規制された磁性現像剤の穂立ち高さよ
り大きな現像ギャップ（Ｄs ）を介して像担持体に対向
配置するとともに、前記穂立ち高さ規制部材と前記現像
剤搬送部材の表面との間隔（ドクターギャップ）をＤg
とすると、Ｄs −Ｄg ＝０．１〜０．３（ｍｍ）であ
り、前記現像バイアス電圧として直流電圧に交流電圧を
重畳印加することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】ドクターギャップＤg を、Ｄg ＝０〜
０．４（ｍｍ）に設定することを特徴とする請求項１に
記載の画像形成方法。
【請求項３】現像バイアス電圧として、直流電圧が−
２００〜−６００Ｖであり、重畳印加される交流電圧
が、周波数１００Ｈz 〜２０ＫＨz で、ピーク・ツウ・
ピーク値が２００〜２４００Ｖであることを特徴とする
請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】円筒状永久磁石は、磁性粉を５０〜９５
wt％含有することを特徴とする請求項１、２又は３に記
載の画像形成方法。。