JPS59222851A - 現像方法 - 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、電子写真複写装置等におけるＷｔ電像あるい
は磁気像の現像方法の改良に関し、詳しくは、磁性キャ
リヤ粒子とトナー粒子とが混合しだ二成分現像剤を現像
剤搬送担体面に供給して、該現像剤搬送担体上に現像剤
層を形成させ、それによって像担持体面上の静電像ある
いは磁気像を現像する現像方法の改良に関する。

〔従来技術〕

まず、−例として、電子写真複写装置における現像方法
の概略について説明する。これについて一般的な二成分
現像剤を用いた磁気ブラシ現像方法は、トナー粒子の摩
擦帯電制御が比較的容易で、トナー粒子の凝集が起りに
くく、磁気ブラシの穂立ちがよくて、像担持体面の摺擦
性に優れ、クリーニングとの前用においても十分なりリ
ーニング効果が発揮される等の特長を有することから、
キャリヤ粒子に対するトナー粒子の量の管理を必要とす
るにも拘らず、多く用いられている。そして、この現像
方法には、従来一般に平均粒径が数十〜数百μｍの磁性
キャリヤ粒子と平均粒径が十数μｍの非磁性トナー粒子
とからなる現像剤が用いられており、そのような現像剤
では、トナー粒子やさらにはキャリヤ粒子が粗いだめに
、繊細な線や点あるいは濃淡差等を再現する高画質画像
が得られにくいと云った問題がある。そこで、この現像
方法において高画質画像を得るために、従来例えば、キ
ャリヤ粒子の樹脂コーティングとか、現像剤搬送担体に
おける磁石体の改良とか、現像剤搬送担体へのバイアス
電圧の検討とか、多くの努力が払われているが、それで
も未だ安定して十分に満足し得る画像が得られないのが
実情である。しだがって、高画質画像を得るためには、
トナー粒子及びキャリヤ粒子をより微粒子にすることが
必要であると考えられる。しかし、トナー粒子を平均粒
径が２０μｍ以下、特に、１０μｍ以下の微粒子にする
と、■現像時のクーロン力に対してファンデルワールス
力の影響が現われて、像背景の地部分にもトナー粒子が
付着する所謂かぶりが生ずるようになり、現像剤搬送担
体への直流バイアス電圧印加によってもかぶりを防ぐこ
とが困難となる、■トナー粒子の摩擦帯電制御が難しく
なって、凝集が起り易くなる。また、キャリヤ粒子を微
粒子化していくと、■キャリヤ粒子も像担持体の静電像
部分に付着するようになる。この原因としては、磁気バ
イアスの力が低下して、キャリヤ粒子がトナー粒子と共
に像担持体側に付着したためと考えられる。なお、バイ
アス電圧が大きくなると、像背景の地部分にもキャリヤ
粒子が付着するようになる。

微粒子化には、上述のような副作用の方が目立って、鮮
明な画像が得られないと云う問題があるので、そのだめ
にトナー粒子及びキャリヤ粒子を微粒子化することは実
際に用いるのが困鍵であった。

〔発明の目的〕

本発明は、トナー粒子やキャリヤ粒子が微粒化されてい
る現像剤を用いても上述の問題が生ずることのない、即
ち、平均粒径を２０μｍ以下、さらには１０μｍ以下と
したトナー粒子を用いても前記■および■の問題が発生
せず、また、平均粒径を５０μｍ以下、さらには３０μ
ｍ以下としたキャリヤ粒子を用いても前記■によるトラ
ブルが発生することなく、したがって、繊細な線や点あ
るいはｍ淡差等を忠実だ再現した鮮明な高画質画像を得
ることができる現像方法を提供するものであるＯ 〔発明の構成〕 本発明ニ１：、磁性キャリヤ粒子とトナー粒子とから成
る二成分現像剤を現像剤搬送担体面に供給し、該現像剤
搬送担体面上に形成しだ二成分現像剤層を振動電界下に
置き、もって像担持体面の像を現像する方法において、
前記トナー粒子に球状のトナー粒子を用いたことを特徴
とする現像方法、にある。

即ち、本発明の現像方法は、二成分現像剤のトナー粒子
に球状のものを用い、振動電界下で現像−を行うように
したことによって、トラブルなく微粒子化したトナー粒
子や磁性キャリヤ粒子の使用を可能にしだものであるが
、なお、本発明の方法において用いられる現像剤は、ト
ナー及びキャリヤが以下述べる適正条件にあるものが好
ましい。

先ず、トナーについて述べると、トナー粒子は、磁性キ
ャリヤ粒子と共に現像剤搬送担体上に現像剤層を形成し
ている状態から、現像剤搬送担体と像担持体との間に形
成される電界によって現像剤層を離れて像担持体の静電
像または磁気像に吸着移行し、そして形成されたトナー
像が直接あるいは中間転写体を介して記録紙に転写、定
着されるものであるから、キャリヤ粒子と共に適当な濃
度で現像剤層を形成するものでなければならず、また現
像剤層のキャリヤ粒子から離れて静電像等に選択的に吸
着されるものでなくてはならず、さらに像担持体から転
写され易くなければならない。

この要求を一層満足するように、本発明においては球状
のトナー粒子を用いる。す々わち、球状のトナー粒子は
、流動性が良くなって、キャリヤ粒子との摩擦による帯
電が良好となり、したがって、キャリヤ粒子と共に適当
な濃度で現像剤層を形成して、現像に際しては現像剤層
からの離れが良く、静電像等に選択的に吸着されて、像
担持体面からも転写され易いと云う優れた性能を示す。

これには、球状にしたことによって、トナー粒子とキャ
リヤ粒子、トナー粒子と像担持体面の接触面積が小さく
なってファンデルワールス力のような制御しにくい不均
一な力が減少することと、針状突起やエツジあるいは細
長形状のように電荷集中並びに放電中和を起こすことが
ないと云うことが大きく関係していると考えられる。そ
れにはトナー粒子が少なくとも長軸と短軸の比が３倍以
下であるように球形化されていることが特に好ましい適
正条件である。

このような球状のトナー粒子は、スチレン系樹脂、ビニ
ル系樹脂、エチル系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系
樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂等の樹脂と、カーボン等の着色成分と、必要に応じて
加える帯電制御剤等　　　゛と、磁性トナーの場合はさ
らに、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金属、ある
いはそれらの化合物や合金例えば、四三酸化鉄、γ−酸
化第二鉄。

二階化クロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン−
銅系合金と云った強磁性体乃至は常磁性体の微粒子とを
溶融混練してから溶剤中に溶かし、その液体をノズルか
ら熱風中に霧状に噴出させ、噴出した霧滴から溶剤を蒸
発させて球状粒子を得るスプレードライ法や、前記溶融
混練してから凝固させたものを粉砕し、得られた粒子を
熱風中に吹き出して粒子中の樹脂分を溶融状態にするこ
とによって球形化するフローコーター法、または、着色
成分等を分離したプレポリマーの溶液中で樹脂を重合析
出させる造粒重合法、あるいは、前記７０−コーター法
の代りにトナー粒子を熱湯中で攪拌して樹脂を欲化する
ことにより球形化し、次いでｆ過乾燥する方法等によっ
て得ることができる。なお、トナー粒子はマイクロカプ
セル化されたものであってもよく、そのようなトナー粒
子にも上記の製造方法及び球形化処理は適用し得る。

また、トナーは、一般にトナー粒子の平均粒径が小さく
なると、定性的に粒径の二乗に比例して帯電量が減少し
、その反対にファンデルワールス力のような制御しにく
い付着力が相対的に強く働くようになって、トナー粒子
がキャリヤ粒子から離れにくくなったシ、トナー粒子が
一旦像担持体面の非画像部に付着すると、それが従来の
磁気ブラシによる摺擦では容易に除失されずにかぶりを
生ぜしめるようになる。従来の磁気ブラシ現像方法では
、トナー粒子の平均粒径が１０μｍ以下になると、この
ような問題が顕著になった。この点を本発明の現像方法
は、先に述べたような球状のトナー粒子を用いると共に
、現像剤層による現像を振動電界下で行うようにしたこ
とで解消するようにしている。即ち、現像剤層に付着し
ているトナー粒子は、電気的に与えられる振動によって
現像剤層から像担持体面の画像部や非画像部に移行し易
く、かつ離れ易くなり、そして、現像剤層で像担持体面
を摺擦するようにした場合は、像担持体の非画像部に付
着したトナー粒子は容易に除失乃至は静電像部に移動さ
せられるようになる。また、現像剤層の層厚を像担持体
面と現像剤搬送担体の間隙よりも薄くした場合は、帯電
量の低いトナー粒子が画像部や非画像部に移行すること
が殆んどなくなったり、像担持体面と擦られることがな
いために、摩擦帯電により像担持体に付着することもな
くなって、１μｍ程度のトナー粒径のものまで用いられ
るようになる。したがって、静電潜像を忠実に現像した
再現性のよい鮮明なトナー像を得ることができる。さら
に、振動電界はトナー粒子とキャリヤ粒子の結合を弱め
るので、トナー粒子に伴うキャリヤ粒子の像担持体面へ
の付着も減少する。特に、前述のように、現像剤層の層
厚を像担持体面と現像剤搬送担体の間隙よりも薄くした
場合は、画像部及び非画像部領域において、大きな帯電
量を持つトナー粒子が振動電界下で振動し、電界の強さ
によってはキャリヤ粒子も振動することによって、トナ
ーが選択的に像担持体面の静電像部に移行するようにな
るから、キャリヤの像担持体面への付着は大幅に軽減さ
れる。

一方、トナーの平均粒径が大きくなると、先にも述べた
ように画像の荒れが目立つようになる。

通常、１０本／鴎程度のピッチで並んだ細線の解像力あ
る現像には、平均粒径２ｏμｍ程度のトナーでも実用上
は問題ないが、しかし、平均粒径１０μｍ以下の微粒子
化したトナーを用いると、解像力は格段に向上して、濃
淡差等も忠実に再現した鮮明な高画質画像を与えるよう
になる。以上の理由からトナーの粒径は平均粒径が２０
μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下が適正条件である。

又トナー粒子が電界に追随するためにトナー粒子の帯電
量が１〜３μＯ／Ｖより大きいこと（好ましくは３〜３
００μＣ／２）が望ましい。特に粒径の小さい場合は高
い帯１！量が必要である。このような適正条件のトナー
は、先に述べた方法によって得られ、必要に応じ従来公
知の平均粒径選別手段によって選別することもある。

こうして得られるトナーの中でも、トナー粒子が磁性体
微粒子を含有した磁性粒子であることは好ましく、特に
磁性体微粒子の量が６０　ｗｔ％以下、とりわけ３０　
ｗｔ％を超えないものが好ましい。トナー粒子が磁性粒
子を含有したものである場合は、トナー粒子が現像剤搬
送担体に含まれる磁石の磁力の影響を受けるようになる
から、磁気ブラシの均一形成性が一層向上して、しかも
、かフシの発生が防止され、さらにトナー粒子の飛散も
起りにくくなる。しかし、含有する磁性体の量を多くし
過ぎると、キャリヤ粒子との間の磁気力が大きくなり過
ぎて、十分な現像濃度を得ることができなくなるし、ま
た、磁性体微粒子がトナー粒子の表面に現われるように
もなって、摩擦帯電制御が難しくなったり、トナー粒子
が破損し易くなったり、キャリヤ粒子との間で凝集し易
くなったシする。

次に、キャリヤについて述べると、一般に磁性キャリヤ
粒子の平均粒径が大きいと、■現像剤搬送担体上に形成
される現像剤層の状態が荒いために、電界により振動を
与えながら静電像等を現像しても、トナー像にムラが現
れ易く、＠現像剤層におけるトナー濃度が低くなるので
高濃度の現像が行われない、等の問題が起る。この■の
問題を解消するＫは、キャリヤ粒子の平均粒子を小さく
すればよく、実験の結果は、５０μｍ以下でその効果が
現われ初め、３０μｍ以下になると、実質的に■の問題
が生じなくなることが判明した。まだ、＠の問題も、■
の問題に対する磁性キャリヤの微粒子化によって、現像
剤層のトナー濃度が高くなり、高濃度の現像が行われる
ようになって解消する。しかし、キャリヤ粒子が細か過
ぎると、θトナー粒子と共に像担持体面に付着するよう
になったり、■飛散し易くなったりする。これらの現象
は、キャリヤ粒子に作用する磁界の強さ、それによるキ
ャリヤ粒子の磁化の強さにも関係するが、一般的には、
キャリヤ粒子の平均粒径が１５μｍ以下になると次第に
傾向が出初め、５μｍ以下で顕著に現われるようになる
。そして、像担持体面に付着したキャリヤ粒子は、一部
はトナーと共に記録紙上に移行し、残部はブレードやフ
ァーブラシ等によるクリーニング装置によって残留トナ
ーと共に像担持体面から除かれることになるが、従来の
磁性体のみから成るキャリヤ粒子では、■記録紙上に移
行したキャリヤ粒子が、それ自体では記録紙に定着され
ないので、脱落し易いと云う問題があり、また、Ｏ像担
持体面に残ったキャリヤ粒子がクリーニング装置によっ
て除かれる際に、感光体から成る像担持体面を傷付は易
いと云う問題がある。

この特に微粒子化したキャリヤを用いた場合に生ずる上
記θ乃至Ｇの問題は、磁性キャリヤ粒子を樹脂等記録紙
に定着し得る物質と共に形成することにより解消するこ
とができる。すなわち、磁性キャリヤ粒子が記録紙に定
着し得る物質と共に形成されていることで記録紙に付着
してもキャリヤは熱や圧力によって定着されるようにな
り、また、クリーニング装置によって残留トナーと共に
像担持体面から除かれる際にも像担持体面を傷付けたり
することが無くなる。したがって、キャリヤ粒子を平均
５〜１５μｍ以下の粒径にしても前記θの問題は実際上
トラブルを生ぜしめない。なお、キャリヤ粒子の像担持
体への付着が起る場合は、リザイクル機構を設けること
が有効である。

さらに、キャリヤ粒子を球形化すると、トナーとキャリ
ヤの攪拌性及び現像剤の搬送性を向上させ、トナー粒子
同志やトナー粒子とキャリヤ粒子の凝集を起りにくくす
る。

以上からキャリヤの適正条件は、磁性キャリヤ粒子の平
均粒径が好ましくは５０μｍ以下、特に好ましくは３０
μｍ以下であって、まだ、その磁性キャリヤ粒子が樹脂
等記録紙に定着し得る物質と共に形成され、さらには球
形化されていることである。

このような磁性キャリヤ粒子は、磁性トナーにおけると
同様の磁性体の粒子にできるだけ高抵抗化された球状の
ものを選ぶか、あるいは球状の磁性体粒子をトナーにお
けると同様の樹脂やパルミチン酸、ステアリン酸等の脂
肪酸ワックスで球状に被覆するか、または磁性体微粒子
を分散して含有した樹脂や脂肪酸ワックスの球状粒子を
作るかして得られ、球形化にはトナーにおけると同様の
熱風あるいは熱水による方法を適用できるし、分散系の
ものではスプレードライ法によることもできる。そして
、平均粒径については、必要に応じ従来公知の平均粒径
選別手段により選別することによって、好ましいキャリ
ヤを得ることができる。

なお、キャリヤ粒子を上述のように樹脂等によって球形
化することは、先に述べたような効果の他に、現像剤搬
送担体に形成される現像剤層が均一となり、また、現像
剤搬送担体に高いバイアス電圧を印加することが可能と
なると云う効果も与える。即ち、キャリヤ粒子が樹脂等
によって球形化され工い、。とけ、（１指いヤヤリャ粒
子は長軸方向に磁化吸着され易いが、球形化によってそ
の方向性が無くなり、したがって、現像剤層が均一に形
成され、局所的に抵抗の低い領域や層厚のムラの発生を
防止する、（２）キャリヤ粒子の高抵抗化と共に、従来
のキャリヤ粒子に見られるようなエツジ部が無くなって
、エツジ部への電界の集中が起らなくなり、その結果、
現像剤搬送担体に高いバイアス電圧を印加しても、像担
持体面に放電して静電潜像を乱したり、バイアス電圧が
ブレークダウンしたシすることが起らない、と云う効果
を与える。この高いバイアス電圧を印加できると云うこ
とは、本発明における振動電界下での現像が振動するバ
イアス電圧の印加によって行われるものである場合に、
それによる後述する効果を十分に発揮させることができ
ると云うことである。以上のような効果を奏するキャリ
ヤ粒子の球形化には前述のようにワックスも用いられる
が、しかし、キャリヤの耐久性等からすると、前述のよ
うな樹脂を用いたものが好ましく、さらに、キャリヤ粒
子の抵抗率が１０８Ωぼ以上、特に１０１３Ωα以上で
あるように絶縁性の磁性粒子を形成したものが好ましい
。この抵抗率は、粒子を０．５０ｃＩｎの断面積を有す
る容器に入れてタッピングした後、詰められた粒子上に
ｌ　Ｋｙ／ｃｍ２の荷重を掛け、荷重と底面電極との間
に１０００　Ｖ／儂の電界が生ずる電圧を印加したとき
の電流値を読み取ることで得られる値であり、この抵抗
率が低いと、現像剤搬送担体にバイアス電圧を印加した
場合に、キャリヤ粒子に電荷が注入されて、像担持体面
にキャリヤ粒子が付着し易くなったり、あるいはバイア
ス電圧のブレークダウンが起り易くなったりする。

以上を総合して、磁性キャリヤ粒子は、少くとも長軸と
短軸の比が３倍以下であるように球形化されており、し
たがって針状部やエツジ部等の電荷集中並びに放電を起
し易い突起がなく、抵抗率が１０Ωα以上、好ましくは
１０１３Ω儒以上であることが適正条件であり、このよ
うな磁性キャリヤ粒子は先に述べたような方法によって
得ることができる。

本発明の現像方法においては、以上述べたような球状の
トナー粒子と、キャリヤ粒子特に好ましくは球状のキャ
リヤ粒子とが、従来の二成分現像剤におけると同様の割
合で混合した現像剤が好ましく用いられるが、これには
また、必要に応じて粒子の流動滑りをよくするだめの流
動化剤や像担持体面の清浄化に役立つクリーニング剤等
が混合される。流動化剤としては、コロイダルシリカ、
シリコンワニス、金属石鹸あるいは非イオン表面活性剤
等を用いることができ、クリーニング剤としては、脂肪
酸金属塩、有機基置換シリコンあるいは弗素等表面活性
剤等を用いることができる。

以上が現像剤についての条件であり、次に、このような
現像剤で現像剤層を形成して像担持体上の静電像を現像
する現像剤搬送担体に関する条件について述べる。

現像剤搬送担体には、バイアス電圧を印加し得る従来の
現像方法におけると同様の現像剤搬送担体が用いられる
が、特に、表面に現像剤層が形成されるスリーブの内部
に複数の磁極を有する回転磁石体が設けられている構造
のものが好壕しく用いられる。このような現像剤搬送担
体においては、回転磁石体の回転によって、スリーブの
表面に形成される現像剤層が波状に起伏して移動するよ
うになるから、新しい現像剤が次々と供給され、スリー
ブ表面の現像剤層に多少の層厚の不均一があっても、そ
の影響は上記波状移動によって実際上問題とならないよ
うに十分カバーされる。そして、回転磁石体の回転ある
いはさらにスリーブの回転による現像剤の搬送速度は、
像担持体の移動速度と殆んど同じか、それよシも早いこ
とが好棟しい。

なお、回転磁石体とスリーブの回転による搬送方向は同
方向が好ましい。同方向の場合は、反対方向よりも画像
再現性に優れる。しかし、それらに限定されるものでは
ない。

また、現像剤搬送体上に形成する現像剤層の厚さは、付
着した現像剤が厚さの規制ブレードによって十分に掻き
落されて均一な層となる厚さであることが好ましく、そ
して、現像剤搬送担体と像担持体との間隙は数１０〜２
０００μｍが好ましい。

現像剤搬送担体と像担持体の表面間隙が数１０μｍより
も狭くなり過ぎると、それに対して均一に現像作用する
現像剤層を形成するのが困難とたり、壕だ、十分なトナ
ー粒子を現像部に供給することもできなくなって、安定
した現像が行われなくなるし、間隙が２０００μｍを大
きく超すようになると、対向電極効果が低下して十分な
現像濃度が得られないようになり、静電像の中央部に対
して輪郭部のトナー付着が多くなると云うエツジ効果も
大きくなる。このように、現像剤搬送担体と像千Ｕ持体
の間隙が極端になると、それに対して現像部１搬送担体
上の現像剤層の厚さを適当にすること７５；できなくな
るが、間隙が数１０μｍ〜２０００μｍの範囲では、そ
れに対して現像剤層を厚さをｊｍ当に形成することがで
きる。そこで、間隙と現像部１１音の厚さを現１象剤層
が直接像担持体の表面に接触せず、できるだけ近接する
よう々条件に設定づ−ることが特に好ましい。それによ
−りて、静電イ象等σ）トナー現像に現像剤層の摺擦に
よる掃き自刃；生じたり、またかぶりが発生したりする
こと７５Ｚ防市される０ さらに、振動電界下での現像は、現像剤搬送担体のスリ
ーブに振動するノ（イアスミ圧を印カ目することによる
のが好ましい。）（イアスミ圧にはまた、非画像部分へ
のトナー粒子の付着を防止する直流電圧とトナー粒子を
キャリヤ粒子から能才り易くするだめの交流電圧との重
畳した電圧を用いることが好ましい。しかし本発明は、
スリーブへの振動電圧の印加による方法や直流と交流の
重畳電圧印加による方法に限られるものではない。

以上述べたような本発明の現像方法は、第１図乃至第３
図に例示したような装置によって実施される。

第１図乃至第３図において、１は矢印方向に回転し、図
示せざる帯電露光装置によって表面に静電像を形成され
るＳｅ等の感光体よりなるドラム状の像担持体、２はア
ルミニウム等の非磁性材料からなるスリーブ、３はスリ
ーブ２の内部に設けられて表面に複数のＮ、Ｓ磁極を周
方向に交互に有する磁石体で、このスリーブ２と磁石体
３とで現像剤搬送担体を構成している。そして、スリー
ブ２と磁石体３とは相対回転可能であり、図はスリーブ
２が矢印方向に回転するものであることを示している。

また、磁石体３ＯＮ、Ｓ磁極は通常５００〜１５００ガ
ウスの磁束密度に磁化されておシ、その磁力によってス
リーブ２の表面に先に述べたような現像剤りの層即ち、
磁気ブラシを形成する。４は磁気ブラシの高さ、量を規
制する磁性や非磁性体からなる規制プレーＦ、５は現像
域Ａを通過した磁気ブラシをスリーブ２上から除去する
クリーニングブレードである。スリーブ２の表面は現像
剤溜り６において現像剤りと接触するからそれによって
現像剤りの供給が行われることになシ、７は現像剤溜り
６の現像剤りを攪拌して成分を均一にする攪拌スクリュ
ーである。現像剤溜り６の現像剤りは現像が行われると
その中のトナー粒子が消耗されるようになるから、８は
先に述べたようなトナー粒子Ｔを補給するだめのトナー
ホッパー、９は現像剤溜り６にトナー粒子Ｔを落す表面
に四部を有する供給ローラである。１０は保護抵抗１１
を介してスリーブ２にバイアス電圧を印加するバイアス
電源である。

このような第１図乃至第３図の装置の相違は、第１図の
装置においては、スリーブ２が矢印方向に回転し、磁石
体３がそれと反対の矢印方向に回転して、そのＮ、Ｓ磁
極の磁束密度が略等しいものであるのに対して、第２図
の装置においては、スリーブ２は矢印方向に回転するが
、磁石体３は固定であシ、第３図の装置においては、固
定の磁石体３のＮ、Ｓ磁極の磁束密度が同じではなく、
像担持体１に対向したＮ磁極の磁束密度が他のＮ。

Ｓ磁極の磁束密度よシも大であることである。なお、像
担持体ＩＫ対向した磁極としては、第３図示のようにＮ
磁極を並べて対向させてもよいし、Ｎ、Ｓ磁極を並べて
対向させてもよいことは勿論である。このように複数個
の磁極を対向させることによって、単極を対向させた場
合よりも現像が安定すると云う効果が得られる。

以上のような装置において、スリーブ２を像担持体１に
対して表面間隙が数１０〜１０００μｍの範囲にあるよ
うに設定して、像担持体１の静電像の現像を行うと、ス
リーブ２の表面に形成された磁気ブラシは、スリーブ２
あるいは磁石体３の回転に伴ってその表面の磁束密度が
変化するから、振動しながらスリーブ２上を移動するよ
うＫなシ、それによって像担持体１との間隙を安定して
円滑に通過し、その際像担持体ｌの表面に対し、均一な
現像効果を与えることになって、安定して高いトナー濃
度の現像を可能にする。それには、かぶりの発生を防ぐ
ため及び現像効果を向上させるために、スリーブ２にバ
イアス電源１０によって振動するバイアス電圧を印加し
、像担持体１の基体を接地して、スリーブ２と像担持体
１の間隙に振動電界を形成せしめている。このノ（イア
スミ圧には、先にも述べたように、好ましい直流電圧と
交流電圧の重畳電圧が用いられ、直流成分がかぶりの発
生を防止し、交流成分が磁気ブラシに振動を与えて現像
効果を向上する。なお、通常直流電圧成分には非画像部
電位と略等しいか、それよシも高い５０〜６００■の電
圧が用いられ、交流電圧成分には１００　Ｈｚ　〜１０
　ｋＨｚ　、好捷しくは１〜５ｋＩ（ｚの周波数が用い
られる。なお、直流電圧成分は、トナー粒子が磁性体を
含有している場合は、非画像部電位よりも低くしてよい
。交流電圧成分の周波数が低過ぎると＼振動を与える効
果が得られなくなり、高過ぎても電界の振動に現像剤が
追従できなくなって、現像濃度が低下し、鮮明な高画質
画像が得られなくなると云う傾向が現われる。

また、交流電圧成分の電圧値は、周波数も関係するが、
高い程磁気ブラシを振動させるようになってそれだけ効
果を増すことになるが、その反面高い程かぶりを生じ易
くし、落雷現象のような絶縁破壊も起り易くする。しか
し、現像剤りのキャリヤ粒子が樹脂等によって球形化さ
れていると絶縁破壊を防止するし、かぶりの発生も直流
電圧成分で防止される。なお、この交流電圧を印加する
スリーブ２を表面を樹脂や酸化被膜によって絶縁乃至は
半絶縁被覆するようにしてもよい。

以上、第１図乃至第３図は現像剤搬送担体に振動するバ
イアス電圧を印加する例を示しているが、本発明の現像
方法はそれに限らず、例えば現像剤搬送担体と像担持体
間に電極ワイヤを数本張設して、それに振動する電圧を
印加するようにしても磁気ブラシに振動を与えて現像効
果を向上させることはできる。その場合も、現像剤搬送
担体には直流バイアス電圧を印加し、あるいは、異なっ
た振動数の振動電圧を印加するようにしてもよい。

また、本発明の方法は反転現像などにも同様に適用でき
る。その場合、直流電圧成分は像担持体の非画像背景部
における受容電位と略等しい電圧に設定される。さらに
、本発明の方法は磁気潜像の現像にも同様に適用し得る
。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的実施例によって説明する。

実施例１゜ トナーに、スチレン・アクリル樹脂（三洋化成（株）製
ハイマーｕｐ　１１０）　１００重量部、カーボンブラ
ック（三菱化成（株）製ＭＡ−１００）　１０重量部、
ニグロシン５重景部から成シ、粉砕造粒後前述のフロー
コーター法によって球形化した平均粒径が１０μｍの非
磁性粒子から成るものを用い、キャリヤに、平均粒径が
３０μｍ１磁化が５０ｅｍｕ　／　ｆ、抵抗率が１０１
４Ωのである樹脂コーティングされた球状フェライト粒
子からなるものを用いて、第１図に示した装置により現
像剤溜り６における現像剤りのトナー比率がキャリヤに
対して１０　ｗｔ％になる条件で現像を行った。トナー
の平均帯電量は１５μ０７ｆであった。

この場合の像担持体１はＯｄＳ感光体、その周速は１８
０　闘／　ｓｅａ　％像担持体１に形成された静電像の
最高電位−５００Ｖ、スリーブ２の外径３Ｃ篤ｍ１その
回転数１０１００ｒｐ磁石体３のＮ、Ｓ磁極の磁束密度
は９００ガウス、その回転数は１０００　ｒｐｍ　。

現像剤層の厚さ０．６闘、スリーブ２と像担持体１”と
の間隙０．５調即ち５００μｍ１スリーブ２に印加する
バイアス電圧は直流電圧成分−２５０Ｖ、交流電圧成分
１．５　ｋ）Ｉｚ　、　５００　Ｖとした。すなわち、
この実施例では現像剤層が像担持体１に接触して現像を
行う。

以上の条件で現像を行って、それを普通紙にコロナ放電
転写器により転写し、表面温度１４０℃の熱ローラ定着
装置に通して定着した結果、得られた記録紙の画像はエ
ツジ効果やかぶシのない、そして濃度が高いきわめて鮮
明なものであり、引続いて５万枚の記録紙を得たが最初
から最後まで安定して変らない画像を得ることができた
。

これに対して、フローコーター法における熱風による球
形化処理を省略したトナーを用いた場合は、他の条件を
上記条件と同じにしても、画像はかぶりや鮮明さにおい
て上記球形化トナーを用いた場合よりも劣っていた。

実施例２゜ トナーニ、平均粒径が５μｍのフローコーター法により
球形化した非磁性粒子からなるものを用い、キャリヤに
、微粒フェライトを樹脂中に５０ｗｔ％分散した平均粒
径が２０μｍ１磁化が３０ｅｍｕ　／　？　、抵抗率が
１０１４Ωα以上の熱による球形化処理を施しだ磁性粒
子からなるものを用いて、第３図に示しだ装置により、
現像剤溜り６における現像剤りのトナー比率がキャリヤ
に対して５ｗｔ％になる条件で現像を行った。トナーの
平均帯電量は３０μａ７ｙであった。

この場合の像担持体１の条件は実施例１と同じ、スリー
ブ２の外径も３０酩、但しその回転数は１５０ｒｐｍ、
磁石体３の現像域Ａに対向した磁極の磁束密度は１２０
０ガウス、現像剤層の厚さ０．６闘、スリーブ２と像担
持体１との間隙０．７ｘｘ即ち７００μｍ１スリーブ２
に印加するバイアス電圧は直流電圧成分−２００■、交
流電圧成分２　ｋＨｚ　、　１０００■とした。この実
施例ではスリーブ２上の現像剤層は像担持体１とスリー
ブ２０間隙よりも薄く形成されている。

以上の条件で現像を行って、それを普通紙に転写し、表
面温度１４０℃のヒートローラ定着装置に通して定着し
た結果、得られた記録紙の画像はエツジ効果やかぶりの
ない、そして濃度が高いきわめて鮮明なものであり、引
続いて５万枚の記録紙を得たが最初から最後まで安定し
て変らない画像を得ることができた。

これに対して、フローコーター法における熱風球形化処
理を省略したトナーを用いた場合は、他の条件を上記と
同一にしても、画像はかぶシや鮮明さにおいて球形化し
たトナーを用いた場合よりも劣っていた。

実施例３゜ トナー及びキャリヤが実施例２におけると同様の現像剤
りを用い、第１図示と略同じ構成の現像装置によシ現像
剤溜り６における現像剤りのトナー粒子比率がキャリヤ
粒子に対して５　ｗｔ％になる条件で現像を行った。こ
の場合もトナーの平均帯電量は３０μａ　／　ｙであっ
た。

この場合の像担持体１の条件は実施例１と同じ、スリー
ブ２の外径も３０Ｍ、但しその回転数は１００　ｒｐｍ
、　Ｎ　、　Ｓ極の磁束密度は７００ガウス、その回転
数は５００ｒｐｍ、現像剤層の厚さ０．５ｍｍ、スリー
ブ２と像担持体１との間隙帆７闘即ち７００μｍ１スリ
ーブ２に印加するバイアス電圧は直流電圧成分−２００
■、交流電圧成分２　ｋＨｚ　、　１０００■とした。

以上の条件で現像を行って、それを普通紙にコロナ放電
転写し、表面温度１４０℃めヒートローラ定着装置に通
して定着した結果、得られた記録紙の画像はエツジ効果
やかぶりのない、そして濃度が高いきわめて鮮明なもの
であシ、実施例２での画像より、解像力が高い点および
濃度が高い点で優れていた。引続いて５万枚の記録紙を
得たが最初から最後まで安定して変らない画像を得るこ
とができた。

これに対して球形化処理を省略したトナーを用いた場合
は、実施例２における比較結果と同様、画像はかぶりや
鮮明性において劣ったものとなった。

なお、以上の実施例において、スリーブ２に印加する交
流電圧成分の周波数と電圧を変化させた結果を第４図及
び第５図に示した。第４図は実施例１の場合、第５図は
実施例２及び実施例３の場合である。

第４図及び第５図において、横線で陰を付した範囲がか
ぶりの発生し易い範囲、縦線で陰を付した範囲が絶縁破
壊の生じ易い範囲、斜線で陰を付した範囲が画質低下を
生じ易い範囲であり、陰を付してない範囲が安定して鮮
明な画像の得られる好ましい範囲である。図から明らか
なように、かぶりの発生し易い範囲は、交流電圧成分の
変化によって変化する。なお、交流電圧成分の波形は、
正弦波に限らず、矩形波や三角波であってもよい。

まだ、第４図及び第５図において１．数点状の陰を施し
た低周波領域は、周波数が低いために現像ムラが生ずる
ようになる範囲である。

以上の実施例において、二成分現像剤中のトナーが磁性
を有するものであれば、磁気潜像に対しても、同様の現
像条件により可視化できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上の実施例から明らかなように、球状トナー粒子を用
いた二成分現像剤によって振動電界下で現像する本発明
によれば、従来の現像方法では得られない、かぶりのな
い鮮明性に優れた記録画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はそれぞれ本発明を実施する装置の例
を示す部分概略断面図、第４図及び第５図はそれぞれ本
発明の実施例においてバイアス電圧の交流電圧成分を変
化させた場合の現像状態を示すグラフである。 １・・・像担持体、　　　　２・・・スリーブ、３・・
・磁石体、　　　　　４・・・規制ブレード、５・・・
クリーニングブレード、 ６・・・現像剤溜り、　　　　７・・・攪拌スフ１ツユ
−１８・・・トナーホッパー、　９・・・供給ローラ、
１０・・・バイアス電源、　　１１・・・保護抵抗、Ａ
・・・現像域、　　　　　　Ｄ・・・現像剤、Ｔ・・・
トナー粒子、　　　Ｎ、Ｓ・・・磁極。 特許出願人　　小西六写真工業株式会社第１図 第ａ図 第３図 弔４図 周波数（ＫＨｚ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　磁性キャリヤ粒子とトナー粒子とから成る二
   成分現像剤を現像剤搬送担体面に供給し、該現像剤搬送
   担体面上に形成した二成分現像剤層を振動電界下に置き
   、もって像担持体面の像を現像する方法において、前記
   トナー粒子に球状のトナー粒子を用いたことを特徴とす
   る現像方法。 （２）　　前記振動電界が前記現像剤搬送担体と像担持
   体との間に形成される特許請求の範囲第１項記載の現像
   方法。 （５）　前記現像剤層が前記像担持体面と現像剤搬送担
   体面の間隙よりも層厚を薄く形成される特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の１１ｉＩ−現像方法。 （４）　　前記磁性キャリヤ粒子が球状粒子である特許
   請求の範囲第１項乃至第５項記載の■−■現像方法。 （５）　　前記現像剤層を振動電界により振動させる領
   域において、磁界を時間的に変動させる特許請求の範囲
   第１項乃至第４項記載の現像方法。