JPS60131546A - 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】 １１１１ 〔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静電潜像或いは
磁気潜像の現像方法の改良に関し、詳しくは、キャリヤ
粒子とトナー粒子とが混合した現像剤を現像剤搬送担体
面上に供給して、該現像剤搬送担体上に現像剤層な形成
させ、その現像剤層によって像担持体面上の静電像或い
は磁気像を現像する方法の改良に関する。

〔従来技術〕

電子写真複写装置等における潜像の現像方法としては、
現像剤搬送担体面に磁力によって現像剤を吸着せしめて
形成した磁気ブラシを用いて像担持体面にトナーを付着
せしめるいわゆる磁気ブラシ法が広く実用されている。

磁気ブラシを用いた現像法はさらに磁性トナー粒子から
成る一成分現像剤を用いるものと、磁性キャリヤ粒子と
トナー粒子の混合物から成る二成分現像剤を用いるもの
に分かたれるが、二成分現像法はトナー粒子の摩擦制御
が比較的容易である、トナー粒子の凝集が起りにくい、
磁気ブラシの穂立ちがよい等多くの長所を有している。

磁気ブラシから像担持体面にトナーを付着せしめるＫは
磁気ブラシで直接像担持体面を摺擦する接触方、式とト
トナ一層暉僚担持体面とを近接して対置し、振動電界を
かけて現像剤を振−動させる等の手段によりトナーな像
担持体側に飛翔せしめるジャンピング法等と呼ばれる非
接触方式があり、後者は現像条件等に難しい面がある反
面、現像された画像面に掃目がつかないＪ−動画面反復
籾、像することができ多色画像の形成に適する、等の利
点がある。

二成分現像法には、従来一般に平均粒径が数十〜数百μ
ｍの磁性キャリヤ粒子と平均粒径力を十数趨の非磁性ト
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Ｋはキャリヤ粒子が粗
いために、繊細な線や点或いは眞淡差等を再現する高画
質画像が得られにくいといった問題がある。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、多くの努力力を払われてきたが、それで
も未だ安壷゛シて十分に満足し得る画像が得られないの
が集債゛である。従って、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
粒径力ｔ　２０　ＪＪｆｉ以下、特に、１０μｍ以下め
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□め地部ＧＫ
もトナー粒子が付着する断簡カプリが生ずるよ□うにな
り、現像剤搬送担体べめ直流ノ（イアスミ圧の印加によ
ってもカブリを防ぐことが困難どなる、■トナー粒子の
摩擦検電制御が難しくな゛づ□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為■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あ
。この原因゛どしては、磁気）くイアスの力が低下して
、キャリキ岐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。尚、バイアス電圧が大きくなると
、儀背景の地部分にもキャリヤ粒子が付着するようにな
る。このよ５なトナー粒子、キャリヤ粒子の像背景部へ
の付着は現像を振動電界の存在下で行なうことＫよりあ
る程度改善することが出来るが完全に防止することはで
きなかった。このためトナー粒子及びキャリヤ粒子の微
細化ｉは限度があり、それ以上の、微粒子化は実用上困
難であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、微粒子化したトナー粒子及びキャリヤ
粒子から成る現像剤を用い且つ前記■によるトラブル衰
基く画質劣化のない鮮明且つ再現忠笑度の高い画像を得
ることのできる現像方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

前記の目的はキャリヤ粒子とトナー粒子を主体とする現
像剤を現像剤１搬送担体面上に供給して現像剤層を形成
させ、該現像剤搬送担体面上の現像剤層を振動電界下に
置き、もりて像担持体面の潜像を現像する方法において
、前記キャリヤ゛粒子が、平均粒径な異ピした複□数種
のキャリヤ粒子の混合１　＋　５　□□ 物であることを特徴とする現像方法によって達成された
。

即ち、本発明の方法は二成分現像剤のキャリヤ粒子に比
較的粒径の大なるキャリヤ粒子と微粒子化したキャリヤ
粒子を混゛合使用することによってトラブルがなく微粒
子化した磁性キャリヤ粒子やトナー粒子の使用を可能に
したものである。

ヤヤリャの粒状は磁気ブラシの形成のみならず、現像剤
の攪拌、搬送特性□にも大きな影響を及ぼすものであっ
て、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磁気ブラシの穂の状態
が荒いために、電界により振動を与えながら静電像を現
像しても、トナー像にムラが現われ易く、＠穂における
トナーｌＩＩ＆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径な小さくすればよく、実験の結
果、平均粒径（重量平均）５０ｔｌｒｎ以下でその効果
が現われ初め、特に（資）μｍ以下になると、実質的に
Ｏの問題が生じなくなることが判明した。、また、■の
問題も、■の問題に対する磁性キャリの微粒子化によっ
て、穂のトナー濃度が高くなり、高濃度の現像が行われ
るようＫ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、Ｏ飛散し易くなったり、［株］或いは現
像剤の攪拌、搬送がしにくくなる等の問題が生じてくる
。

本発明者等は種々検討を重ねた結果、これら゛キャリヤ
の微粒子化に伴なう欠点は平均粒径の異なる複数種のキ
ャリヤを混合して使用することＫより除去しうろことを
見出した。

例えば平均粒径１０乃至平均粒径間μｍの小粒径キャリ
ヤと平均粒径加乃至平均粒径１００μｍの比較的大粒径
のキャリヤをそれぞれ加乃至（資）重量％の範囲で混合
して用いることにより前記θ乃至のの問題を大幅軽減す
ることができた。

大粒径キャリヤが、凝集し易い微細粒子を離間し現像剤
を攪拌、搬送し易くするものと推定される。また小粒径
キャリヤ粒子が多く共存するため大粒径キャリヤ粒子に
起因する前記■＠の問題も顕□在化する□ことはない。

しカー１しながら、小粒径キャリヤ粒径があまり小さす
ぎると前記Ｏ乃至■が顕著になって好ましくない。これ
らの現象は小粒径キャリヤｉ子に作用する磁界の強さ、
それＫよる小粒径キャリヤ粒子の磁化の強さにも関係す
るが、一般的には小粒径キャリヤ粒子の平均粒径が２０
１１ｍ以下になると次第に傾向が出初め、１０μｍ以下
で顕著に現われろようになる０ 実用上為小粒径キャリヤとして□平均粒径１０乃至平均
粒径５ＯＩＩｒＩＬのもの、矢粒ｍｌキ”ヤリャとして
は平均粒径間乃至平均粒径□ｉ００μｍの船のを用いる
のが好ましく、また組合わせて使用する小粒径キャリヤ
と大粒径キャリヤの粒径比は２倍以上とするの　□Ｊ）
。

用いた場合においても若干の小粒径キャリヤ粒子　□が
現像に際して像担持体面に付着することは免かれない。

像担持体面に付着しｔｉ゛小粒径キャリヤ粒子は、一部
はトナーと共に記□録紙上に移行し、残グ装置によ占て
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圧
定着されないので１脱落し易いという問題があり、また
θ像担持体面に′残つ゛たキャリヤ粒゛芋がクリーニン
グ装置によって除かれる□際に１感光体から成る像和持
体面゛１傷付は易いという問題がある。この■、θの簡
□題は、示粒径ｉ性キャリヤ粒子を樹脂等記録紙一定−
し得る物質と共に形成することＫよって解消し得る。即
ち、磁性キャリヤ粒子が記録紙に定着し得る物質に・ぶ
って磁性体粒子を被覆することにより、晟いは磁性体粉
を分散含有した記録紙に定着ｂｍる１ｌｉｔｋよって形
成されていることで、記録紙に付−したキャリヤ粒子も
熱や圧力で定着されるｊ：　’５　Ｖｃｉ　６　、：薫
赳、クリーニング装置によって像担持体面からキャリヤ
粒子が除かれる際にも像担持焦面を傷付けたりすること
が無くなる。

このよう議小蔽蝋磁性キャ１ｊヤ粒子では、キャリャリ
ャ粒子が像担持体面や記碌ｆｉＫ移行するようなことが
あっても前記θの問題は笑際上殆んどトラブルな生ぜし
めない。尚、前記θのようなキャリヤ付着が起る場合は
、リサイクル機構を設けることが有効である。

混合するキャリヤは二種類に限定されないが、二種類の
キャリヤを用いる場合は、一方の大きいキャリヤの粒径
は平均粒径が３０〜１００μ’ｊｌｌ　％一方の小さい
キャリヤの粒径は平均粒径が１０〜５０　Ｊｌｍが好ま
しい。また小粒径磁性キャリヤ粒子が記録紙に定着し得
る物質も含むものであることが好ましい。

このような６糧の磁性キャリヤ粒子は、磁性体として従
来の磁性キャリヤ粒子忙おけると同様の、鉄、クロム、
ニッケル、コバルト等の金属或いはそれらの化合物や合
金、例えば四三酸化鉄１ｒ−酸化第二鉄、二酸化クロム
、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合金、と
いった強磁性体乃至は常磁性体の粒子、又はそれら磁性
体粒子の表面をスチレン系樹脂、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、エボヤシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂やバル
ミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワックスで被覆する
か、或いは、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂や脂
肪酸ワックスの粒子を作るかして得られた粒子を従来公
知の平均粒径側手段で粒径選別することによって得られ
る。

本発明の方法に用いられる粒径を異にしたキャリヤ粒子
を構成する磁性体の種類、形状、樹脂のａｌａｌ等はそ
れぞれ同一であってもよく、また異っていてもよい。

また前記のキャリヤ粒子は公知の方法によって球形化す
ることも可能である。球形化されたキャリヤは磁化の方
向性がなく現像剤層が均一に形成される＾キャリヤ粒子
にエツジ部が無くなり、エツジ部への電界の集中が起ら
ないため現像剤搬送担体に高いバイアス電圧を印加して
も放電による儂の乱れ、バイアス電圧のブレークダウン
が発生し難い、等の利点を有する。この高いバイアス電
圧な印加できるということは、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Ｋ）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言うことである。このため
本発明に用いられるキャリヤの少くとも１種は球形化さ
れていることが好ましい。

前記のような効果を奏するキャリヤ粒子には前述のよ５
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
い。さらに１．キャリヤ粒子の少くとも１種は抵抗率が
１０８Ωα以上１特に１０１Ｑｔｘ以上であるように絶
縁性の磁性粒子を形成したものゆ１好ましい、こ９．抵
抗率は、粒子を０．５０ｃｄ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１ｋｇ／ｃ
Ｉ／ｌの荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１００Ｏ
Ｖ／ｃＩＬ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竺であり、この抵抗率が低い
と、現像剤微粒子が付着し易くなったり、或いはバイア
ス電圧のブレークダウンが起り易くなったりする。

以上な総谷すると、本発明の方法に用いられる磁性キャ
リヤ粒子の少くとも１種は長袖と短軸の比が３倍以下で
ある。ように球形化されており、針状部やエツジ部等の
突起が無く、抵抗率が１０’Ωα以上であることが好ま
し、＜　、１０”Ω１以上であるこ°とが特に好ましい
。このような磁性キャリヤ粒子は、できるだけ球形に近
い粒子からなる磁性体粉を選んで樹脂の被覆麩埋を行な
うか、或いは微細な磁性体粉を樹脂中に分散させて固化
シ１、粉砕球形化するか、又はスプレドライ法を用いる
ことによって製造することができる。

次にトナーについて述べると、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、相対的にファンデルワールス力のような
付着力が大きくなって、トナー粒子がキャリヤ粒子から
離れに〈〈なったり、また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ょ
る摺擦では容易に除去されずにカブリを生ぜしめるよう
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、現像剤層、
所謂磁気ブラシ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Ｋ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
って現像剤層から離れて像担持体面の画像部及び非画像
部に移行し易く、且つ、離れ易くなる。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を言容易に除去乃至画
像部に移動させられるよ５になるし、現像剤層厚を像担
持体面と現像剤搬送担体面の間隙よりも薄く形成した場
合は、帯電量の低いトナー粒子がｔｉｉｒ像部や非画像
部に移行することが殆んどなくなり、また１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１１μｍ程庭のトナー粒径の
ものまで用いられるよ５になる。従って、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１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、トナー粒子に伴なうキャリヤ粒子
の像担持体面への付着も減少する。

特に１現像剤層の厚さを像担持体面と現像剤搬送担体面
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ｋよってはキャリヤ粒子も振動す
ることにより、トナー粒子が選択的に像担持体面の画像
部に移行するよ５になるから、キャリヤ粒子の像担持体
面への付着は大幅に軽減される。電界により、非画像部
領域へのトナー粒子は非画像部に到達する場合も、到達
しない場合もある。キャリヤについても同様である。

一層１トナーの平均粒径が大倖くなると、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／調程度のピッチで並んだ細腺の解佇力あ
る現像には、平均粒径加μｍ程度のトナーでも笑用土は
問題ないが、しかし、平均粒径１０１ｔＷＬ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Ｋなる。以上の理由からトナーの粒径は平均粒径が旬
μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下が適正条件である。

また、トナー粒子が電界に追随するために、トナー粒子
の平均帯電量が１〜３１ｔＣ／１１より大きいこと（好
ましくは３〜３００ＢＣｊ／Ｉ）が望ましい。゛特に粒
径の小さい場合は□′高い帯電量が必要である。

そして、このようなトナーはへ従来のトナーと同様の方
法で得られる。即ち、従来のトナーにおける球形や不定
形の非磁性または磁性の゛トナー粒子を平均粒径選別手
段によって選別したようなトナーを用いることができる
。中でも、トナー粒子が磁性体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０重量
％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ｋ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、
カブリの発生が防止され、さらにトナー粒子の飛散も起
りＦＣ＜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鎗〈なり過
ぎて、十分な現画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、９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６つた□りする□。特にカラートナーを用いる場
合、磁性体粒子は田重量−以下にしない−と鮮明な色が
得られない。

以上をまとめると、本発明の現像方法１（おいて好まし
いトナーは、キャリヤについて述べたような樹脂及びざ
ら−には磁性体の微粒子を用い、それにカーボン等の着
色成分や必要に応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知
のトナー粒子製造方法と同様の方法によって作ることが
できる平均粒径が９μ雪以下、特に好ましくは１ｏ踊以
下の粒子から成るものである。さらにトナーの球形化は
流動性の向上、現像剤の攪拌、搬送、帯電に好ましい結
果をもたらす。

本発明の現像方法においては、以上述べたような平均粒
径の異なるキャリヤ粒子とトナー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、より高いトナー濃度にも適用しうる。

これにはまた、必要に応じて粒子の流動滑りをよくする
ための流動化剤や像担持体面の清潜化に役立つクリーニ
ング剤等が混合される。流動化剤としては為コロイダル
シリカ、シリコンフェス、金属石鹸或いは非イオン表面
活性剤等を用いることができ１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或いは弗素系表面
活性剤等を用いることができる。

また本発明の方法に用いられる粒径の異るΦヤリャは、
抵抗、形状のみならずキャリヤの磁化、トナーへの電荷
付与性についても同一であることに限定されるものでは
ない。

小粒径キャリヤの磁化は大粒径のキャリヤの磁化にくら
べて大なることが好ましく、磁化の大きい磁性体からな
るもの、或いは多量の磁性体粉と樹脂から成るものを用
いることが望ましい。

またトナーへの荷電付与性は同一でもよいが、小粒径キ
ャリヤの荷電付与性が大粒径のものにくらべ大きい方が
好ましい。かくすることによりトナーの多くは小粒径キ
ャリヤ忙付着し、トナー濃度を高く出来る、荒い穂から
の像担持体面へのトナーの移動が抑制され画像の荒れが
少くなる等の利点を生ずる。好ましい平均帯電量は小粒
径キャリヤの場合５乃至父μＣ／ｇ、大粒径キャリヤの
場合０乃至加μＣ／ｇである。

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１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
造のものが好ましく用いられる。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の起伏によって実際上問題とならな
いように十分力・（−される。そして、回転磁石体の回
転成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て殆んど同じか、それよりも早
いことが好ましい。また、回転磁石体の回転とスリーブ
の回転による搬送方向は、同方向が好ましい。同方向の
方が反対方向の場合よりも画像再現性に優れている。

しかし、それらに限定されるものではない。

また為現像剤搬送担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
〜２０００μｍ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
磁気ブラシの穂を形成するのが困難となり、またへ十分
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２０００μ
ｍ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ｆ！ｋｆが得られないよ゛うＫなる。このよ
５ＶＣ，現像剤搬送担体と像担持体の間隙が極端になる
と、それに対して現僧剤搬送、担体上の現像剤層の厚さ
を適当にすることができなくなるが、間隙が数１０μｒ
ｒＬ−＋−２０００・μ翼の範囲では、それに対して現
像剤層を厚さを適当に形成することができる。ここで間
隙と現像剤層の厚さを振動電界を与えていない状態の下
で磁気ブラシの穂が像担持体の表面に接触せず、しかも
できるだけ近接するような条件に設定することが特に好
ましい。それは、潜像のトナー現像′に磁気ブラシの摺
擦による掃き目が生じたり、またカブリが生じたりする
ことが防止されるからである。

さらに、振動電界下での現像は、現像剤搬送担体のスリ
ーブに振動するバイアス電圧を印加することによるのが
好ましい。また、バイアス電圧には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
ヤ粒子から陥れ易くするた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
　ｔ　Ｓ磁極を局方向に有する磁石体で、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３のＮ、Ｎ磁極は通常５００〜
１５００ガウスの磁束密度に磁化されており、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ブレード
、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Ｋなり、７Ｄ
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
給するためのトナーホッパー、９は現像剤溜り６にトナ
ー粒子Ｔを落す表面に凹部な有する供給・−ラである。

１０ｉ保饅抵抗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は固定であり、第３図の装置にお１・て）よ
、固定の磁石体３ｆｌＮ、Ｓ磁極の磁束密ｉが同じでは
なく、像担持体ｌに対向したＮａ極の磁束密度が他のＮ
、Ｓ磁極の磁束密度よりも大であることである。

尚、像担持体１に対高□した極ｆ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磁極編笠べて対向させてもよいことは勿論である。こ
のように！ｙ数個の磁極を□対向させることＫよって、
単極を対向させた場合よりも現像が安定するという効果
が得られる。

以上のような装置において、スリーブ２を像担行５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或いは磁石体３の回転に伴ってその表面の磁束ｔｍ＃
：、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なり、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１の表面に対し、
均一な現像効果を与えること罠なって、安定して高いト
ナー濃度の現像を可能圧する。それには、カブリの発生
を防ぐため及び現像効果を向上させるために１スリーブ
２にバイアス電源１０１Ｃよって振動する交流成分を有
したバイアス電圧が接地した像担持体１０基体１ｍとの
間に印加されている。このバイアス電圧には１先にも述
べたよ５に、好ましい直流電圧と交流電圧の重畳電圧が
用いられ、直流成分がカブリの発生を防止し、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。尚、
通常直流電圧成分には非画像部電位と略等しいか、それ
よりも高い５０〜６００ｖの電圧が用いられ、交流電圧
成分には１００　Ｈｚ　〜１０　ＫＨｚＳ、好ましくは
１〜５　ＫＨｚの周波数が用いられる。また、交流電圧
成分の波形は正弦波に限らず短形波や三角波であっても
よい。尚、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てもよい。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、高逼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、鮮明に高画質画像
が得られなくなるという傾向が現われる。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、その反面高い程カブリを生じ易く、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絶縁化さ°らに球形化さ
れていることが絶縁破壊を防止するし、カブリの発生も
直流電圧成分で防止し得る。尚、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１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
間の現像領域周辺に電極ワイヤを数本張設して、それに
振電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
も為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、本発明の方法は絶縁層を有する感光体の現
像や磁気潜像の現像にも同様に適用することができ、ま
た本件出願人が先に出願した特願昭５８−１８４３８１
号、特願昭５ｓ−Ｉｓ：（ｉ５２号、特願昭５８−１８
７０００号、ＩＩＩｐＩ！昭５８−１８７００１号にお
いて記載したよ５な像担持体を繰返し現像し複ｉのトナ
ー像を像担持体上に重ね合わせるカラー徽を゛形成する
方式にも適用することができる。

以下１実施例によって具体−に説明する。

実施例１ 平均粒径約菊μｍの球形フェライＩｎｍ対し、１ｋｌＩ
ｘ当りスチレンアクリル樹脂４０．９をメチルエチルケ
トン１０００　ｍｌ　Ｐｃ溶解した溶液を温度５０℃に
設定した流動化ヘッドを用いてスプレー塗布して樹脂コ
ーティングを行ない１キヤリヤ試料Ｉを得た。

また平均粒夜釣（資）μｍの球形７エライトに対！−１
１時当り前記と同じスチレンアクリル樹脂２０ｙｔｘｔ
メチルエチルケトン５００　ｍに溶解して前記と一一の
方法でコーティングしキャリヤ試料■を得た。。

試料■及びＢの粒径分布をオムニコンアルファ（ボッシ
ュロム社製）で測定した結果は第４図の通りで各試料の
１量平均粒径はそれぞれ羽μ罵及び８１＃７ＦＬであっ
た。またその磁化は各試料とも父・ｍμ、抵抗率はいず
れも１０１４９１以上であった。

トナーにスチレン會アクリル樹脂（三洋化成製ハイマー
ｕｐ　１１０　）　１００重量部、カーボンブラック（
三菱化成製ＢＭ−１０９）１０重量部、ニゲ０９２５重
量部から成る平均粒径が１０　ｐ’ｍの粉砕造粒法によ
って得られた非磁性粒子からなるものを使用し、前記試
料Ｉ、７０重量部と試料■、３０重量部の混合物をキャ
リヤとして用いた現像剤１、試料■のみをキャリヤとし
て用いた現像剤２及、び試料■のみをキャリヤとして用
いた現像剤３を調製し、第１図に示した現像装置を備え
た静電複写機に装填してそれぞれ多数枚の連続コピー試
験を行った。

この場合、像担持体１は無定形シリコン感光体、その周
速は１８０ｍ／ｓｅｃ％像担持体１に形成された静電像
の最高電位−５００Ｖｓ最低電位−１００Ｖ％スリーブ
２の外径３０１１１　％その回転数１００　ｒｐｍ島磁
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　１現像域Ａでの現像剤層の厚
さ０．６ｍ１スリーブ２と像担持体ｌとの間隙０．５１
１＋１スリーブ２に印加するバイアス電圧は直流電圧成
分−２５０ＶＳ交流電圧成分１．５　Ｋ１１ｚ　Ｎ　５
００　Ｖとした。

即ち、この場合は、第１図に示したように現像剤層は像
担持体１の表面の接触するよう罠なっている。

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１５重量％になる条件で現像を行っ
た。現像剤ｌにおけるトナーの平均帯電量は１５μＣ／
１１であった。現像剤２におけるトナーの平均帯電量は
（９）μＣ／ｇ、現像剤３におけるトナーの平均帯電量
は５μＣ／Ｉｉであった・テストチャートを被写体とし
て複写を行い１上記の条件で現像して得られたトナー像
を普通艇にコロナ放電転写器を用いて転写し、表面温度
１４０℃の熱ａ−ラ定着装置に通して定着し複写物を得
、その画質を目視評価した。

本発明の方法に適した混合キャリヤによる現像剤ｌを用
いた場合、得られた複写物の画像はわずかキャリヤの付
着が見られるものの、エツジ効果やカブリがなく一濃度
が高い極めて鮮明なものであり、引続いて５万枚の記録
駈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Ｏ これに対し、微細キャリヤのみを用いた現像剤２を使用
した場合、像担持体及び複写物に対するキャリヤの付着
が多くまた現像剤の凝集、混合不充分による画像濃度の
変動、不均一が認められた。

また大粒径キャリヤのみを用いた現像剤３を使用した場
合には１現像剤１又は２の場合にくらべ画像が荒れ解像
性が低下し好ましくない結果しか得られなかった。

実施例２ 微粉状フェライト団重量部、スチレン−アクリル樹脂団
重量部をボールミル中で予備混合したのち、エクストル
ーダにより溶融混練した。混線物を冷却後２分し一半を
ジェット粉砕機で平均粒径約５０確となるよう粉砕し更
にスプレードライヤによって熱空気中で処理して球形化
しキャリヤ試料■を得た。

また前記混線物の他の一半を平均粒径約５０確となるよ
う粉砕し、試料■の場合と同様に球形化しキャリヤ試料
■を得た。

試料■及び■の粒径分布をコールタ−カウンタ（コール
タ−社製）で測定した結果は、第５図の通りで各試料の
重量平均粒径はそれぞれημ罵及び５２　＃ｔ’であっ
た。またその磁化はいずれも３０　ｅｍｕ／１１１抵抗
車は１０１４Ωα以上であった・臀をもつ平均粒径約５
伽のものを用い、前記試料■ω重量部１試料ＩＶ４０重
量部の混合物をキャリヤとして用いた現像剤４．試料■
のみをキャリヤとして用いた現像剤５、及び■のみをキ
ャリヤとした現像剤６を調製し、第３図に示した現像装
置を備え、その他は実施例１で用いたものと同様の構成
を有する静電複写機に装填して連続コピー試験を行った
。

この場合の像担持体ｌの条件は実施例１と同じ、スリー
ブ２の外径も３０１１１　％但しその回転数は１５０ｒ
ｐｆｆｌｓ磁石体３の現像域ムに対向した磁極の磁束密
度は１２００ガウス、現像剤層の厚さ０．５　ｓｍ　ｓ
スリーブ２と像担持体１との間隙０．７１１１１％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’Ｖ　％交流電圧成分２ＫＨｚ　−
、１０００Ｖ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ｌの
表面に接触してない。

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（９）重量％になる条件で現像を行っ
た。現像剤４におけるトナーの平均帯電量は３１ＪＡＣ
／Ｉであり、現像剤５．６におけるトナーの平均帯電量
はそれぞれ４０及び１５μＣ／１／であった。現儂後の
転写、定着は実施例１と同一条件とした。

現像剤４を用いた場合得られた複写物の画像はキャリヤ
付着もなくエツジ効果やカプリのない、そして濃度が高
い極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。これに対し現像剤５を使用した場合、像担
持体、複写物に対するキャリヤ付着と現像剤の凝集に起
因する画像濃度の不安定が認められ、現像剤６の場合画
像の解像性低下が認められた。

実施例３ 前記現像剤４．５．６について、実施例１に用いた第１
０の現像装置を備えた静電複写機虻よって試験を行った
。

この場合の像担持体１の条件は実施例１と同じ、Ｘ　Ｉ
７−ブ２の外径も３０１１１１１　％但しその回転数は
１００ｒｐ１００ｒｐ極の磁束密度は７００ガウス、そ
の回転数は５００　ｒｐｍ　Ｎ現像剤層の厚さ０．６１
１１１％スリーブ２と像担持体１との間％ｔ　０．７　
ｍ　、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　ｓ　１０００
　Ｖとした。現像剤層は像担持体面に直接接触していな
い。転写、定着の条件も実施例１とＬ（−とした。

現像剤層４を用いた場合、得られた複写物の画像はキャ
リヤ付着のないエツジ効果やカプリのない、そして濃度
が高い極めて鮮明なものであり、実施例２での画像より
、解像力が高い点、儂鹿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。現像剤５又は６を用い
た場合の結果は実施例２の場合と類似した好ましく１．
１いものであった・ 〔発明の効果〕 前記の実施例に見るように、本発明の方法により大粒径
キャリヤを混在せしめることＫより平均粒径５０ａｍ以
下の微細キャリヤを像担持体或いは記録物表面へ付着す
ることなく使用することができ、平均粒径加μｍＪＪ、
下の微細トナーとの併用により解像性、鮮明性の高いカ
プリのない記録画像を得ることができる。本発明の効果
は現像剤層と像担持体が直接接触し乞い条□件下での現
像の場合特に著るしい。

尚、上記実施例には静電複写機の例のみを挙げ症が・本
発明の適用されるｉ己録装置の用途或し・Ｉ′！それに
使用される静電潜形成の方法、装置等はこれＫｆｆｌ定
されるものではなしく。

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易論である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はそｋ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□実施例藺おけるキャリ″ヤの粒径分布曲線□
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・・・・・・攪拌スクリ
ーー８・・・・・・トナーホッパー　９・・・・・・供
給ローラ１０パ・・・・・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・・・
磁極代理人桑原義美 第１図 ８ 第２図 会 １１　１Ｏ 三 ９．．°、゛１゛。 一 １１　１υ ノ丁 ９ ／４ ノリ ノ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）中ヤリャ粒子とトナー粒子を主体とする現像剤を
   現像剤搬送担体面上、ｋ供、給して現像剤層を形成さ１
   ・該現像剤搬送担体面上０現像、剤層な振動電界下に置
   き、もって倫担持体面の１潜４像を現像する方法におい
   て、前、記キャリヤ粒子が、平均呼径を異にした複数種
   のキャリヤ粒子の混合物であること、、を、特徴とする
   現曹方法。 （２）　前記平均粒径を異にしたキャリ、ヤ粒子の混合
   物が２種類のキャリヤから成る特許請求の範囲第１項記
   斌の現像方法。　。 （３）前記２種−のキャリヤの平、均粒径の比がそ、０
   以上である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の現像
   方法・　５ （４）　前記キャリヤ粒子の少くとも一種が球状粒子で
   ある特許請求の範囲第１．々全館３項記載の現像ｉ法。 ・（５）、前記ケヤリャ郷子の少くとも一種が絶縁性、
   、粒子ア：ある特許請求の範囲第１項乃至第４項記載や
   現像方法。　。 、、、、、、、（６）　前記複数、種９該キャリヤ粒子
   が、トナー粒子に何、与する拳擦帯電量においてそれぞ
   れ異、　りたものである特許請求の範囲第１項乃至第５
   ．５項記載り現像方法。 （γ）　前記振動、電界が前記現像剤搬送担体ど前記１
   　・、像担持体とや関に形成中れる特許請求の範囲第１
   項乃、牟第９．項椰−の讐像方法。 （８）　前記牌像ＩＩ−送担体更上の現像剤層厚が前、
   、、、爬像担持体車と現像−搬堺担体の間隙よりも、薄
   く形感される。特許請求の範囲第１項乃至第、、、、７
   ｇ４１Ｆｌ！載ｏ！Ｉ！；方法・　。 （９）　前記現像剤を振動！−により振動させる領Ｑｋ
   て、磁界を時間的−変動させる、特許請・・求の範囲陣
   県項乃至第８項記載の現像方法。