JPS60131549A - 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静電潜１あるい
は磁抵潜像の像−像方法の改良に関し、詳しくｔｔ、’
キャリヤ“粒子と□トナー粒子とが混合した二成分現像
剤を挑像□剤搬送担体面に供給して、該現像剤搬送担体
主に３ｍ′像痢層を形成させ、その現像剤層によって像
担持体面上の静電像あるいは磁気像を現像する方法の改
良に関する。

イ従来技術〕　□ 電子写真−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ぐ実用されている。

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。

磁気フリシから像担持体興にトナーを付着せしめるには
磁気ブラシで直接−担持面を摺擦する接触方式とトナ一
層と像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同一画面を反復現像する
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ｋはキャリヤ粒子が粗
いために、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うた問題がある。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（の努力が払われてきたが
、そこ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。

したがって、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加μｍ以
下、特ｋ、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
アス電圧の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Ｋ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つ工、鮮
明な、画像が得られないと云う問題があるので、そのな
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
率際に用いるのが困難、で、あった。　１．。

〔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■によるトラブルに基
（画質劣化のない鮮明且つ再現忠実阜の高い画像を得る
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〕

上記の目的は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、もっ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高電界下で絶縁性を保持してい
ることを特徴とする現像方法によって達成された。

即ち、本発明の現像方法は、二成分現像剤のキャリヤ粒
子に高電界下で絶縁性を保持する粒子を用い、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。

キャリヤと・して磁性粒子を用いた場合、一般に磁性キ
ャリヤ粒子の平均粒径が大きいと、０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Ｋ、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（、＠穂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
や■の問題を解消するには、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、平均粒径間μｍ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■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ヤの微
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担体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。

上記のようなキャリヤの像担持体面への付着に伴５問題
は現像時における振動電界の電界強度を高めキャリヤの
像担持体面への移行を抑えることによって防止し得るが
、この際の像担持体と現像に更に数百乃至数キロボルト
の振動電圧が重畳印加されることとなり、像担持体と現
像剤搬送担体との間隙はｌ乃至２ｍであるため（その間
には）１０４乃至１０ワ偽の強い電界が生ずることとな
る。この様な条件下で現像を行なうためには高電界内に
おいても中ヤリャ粒子に電荷注入が行なわれる事が必要
であり、従って通常の磁気ブラシ現像では必要とされた
かっ妊高電界下においても極めて高い電気抵抗値をもつ
キャリヤ粒子が必要である。

本発明者□等の検討の結果によれば、振動電界を充分に
与えるためにはキャリヤ粒子が１０４Ｖ／ｃＩＩＬの電
界下において１０１ＳΩ傷以上の高抵抗を有することが
望ま：しい。この抵抗率は、粒子をｏ、５ｏｃＩｌの断
面積を有する容器に入れて夕、ピングした後、詰められ
た粒子上にｌ　ｋｇ’ｃｔｌの荷重を掛け、荷重と底面
電極との間に１０ＨＶ、ｙ、−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、どのときのキャリヤ粒子の厚さは１１１１程度であ
る□。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
一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。

また、前記めごとき組成のキャリヤ粒子を用いた場合に
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がこの問題は、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よって磁性体粒子を被覆
することＫより、あるいは磁性体粉を分散含有した記録
紙に定着し得る物質によって形成されていることで、記
録紙に付着したキャリヤ粒子も熱や圧力で屋着されるよ
うＫなり、また、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体面を傷付け
たりすることが無（なる。

このような磁性キャリヤ粒子では、キャリヤ粒子を平均
５〜１５−ｍ以下の□粒径罠して、たとえ、キャリヤ粒
子が一血持体面や記録紙に移行するようなことがあって
も前記θの間−は実際上殆んどトラブルを生ぜしめない
。なお、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。

以上から、′−性キヤリーＹの粒径は、平均粒径が■μ
ｍ以下、特に好ましくｓｉ泌μｍ以下５μｍ以上が適正
条件であり、また、磁性率ヤリャ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。尚、平均粒
径は重量平均粒径でオムニコンアルファ（ポジ、ロム社
製）、コールタ−カウンター（コールタ社製）で測定し
た。

このような磁性キャリヤ粒子は、磁性体として従来の磁
性キャリヤ粒子におけると同様の、鉄、りｐム、二、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、ｒ−酸化第二鉄、二酸化り算ム
、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、ｐジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミニド
・１樹、・脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹
脂やパルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワックスで
被覆するか、あるいは、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粒子を作るかして得られた粒子
を従来公知の平均粒径別手段で粒径選別することによっ
て得られる。

また本発明の方法に用いられるキャリヤは公知の方法に
よって球形化することが好ましい。

キャリヤ粒子を球状に形成することは、流動性の向上の
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ていることは
、（１）一般に、キャリヤ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（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１従来のキャリヤ粒子に見られる
よ５な工、ジ部が無くなって、工、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りする
ことが起らたい、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。

以上を総合すれば、本、、発明に用いられるキ、ヤリャ
粒子は、抵抗−が１０　”％ａの電界下でも１０１１Ω
鋼以上であることが好ましく、このようなキヤ、、リヤ
粒子は、磁性キャリヤ粒子の場合は、高抵抗化された球
状の磁性粒子や樹脂被覆キャリヤでは、磁性体粒子にで
きるだけ球形のものを選んでそれに樹脂の被覆処理を施
すこと４、磁性体微粒子分散系のキャリヤでは、できる
だけ磁性体の微粒子を用いて、分散樹脂粒子形、成後、
に球形化処理を施すこと、あるいは不プレードラ、イの
方法によって分散樹脂粒子を得ること等によって製造す
ることができる。

次にトナーについて述べると１．一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Ｋ＜＜た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
よる摺擦では容易に除去されずにかぶりな生せしめるよ
・・５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、所謂磁気プ、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５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、かつ、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
粒子は容易に除去乃至画像部に移動させら・れるように
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
子が画像部や非画像部に、移行するこｈが殆んどな（な
り、また、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、１
ｔｉｍ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
い鮮明なトナー僚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、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（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
部に移行するようになるから、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
部領域のトナー粒子は非両像部へ到達する場合も刺違し
ない場合もある。キャリヤについても同様である。

一方、トナーの平均粒径が太き（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／ＷＩＬ程度のピッチで並んだ細線の解像
力ある現像には、平均粒径加μｍＳ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Ｋなる。以上の理由からトナーの粒径は平均粒径が加
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ｌ　Ｖ３μＣ／ｇより大きいこと（好ま
しくは３〜３００μＣ／Ｉｉ）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、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側手段に
よって選別したようなトナーを用いることができる。中
セも、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ω重筋を超
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、かぶりの
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、含有する磁性体の景を多くし過ぎると、
キャリヤ粒子との間の磁気力が太き（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やようにもなって、
摩擦帯電制御が難しくなった２、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
りする。特にカラートナーを用いる場合、磁性体量は園
重量％以下にしないと鮮明な色が得られない。

以上を纏めると１．本発明の現像方法において好ましい
トナーは、キャリヤに、２いて述べたような樹脂及びさ
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、−粒子製造方法と同様の方法によって作ることが
で、きる平均粒径が加μｍ以下、特に好ましくは１０μ
ｍ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、現像剤の攪鋒、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１以上述べたようなキャリ
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
！！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浄化に役立つクリーニング剤尋か混
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、
肴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画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、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℃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〜
２０００１１ｍ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、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′ｇＬｅが行われた（なるし、間隙が２００
０μｍを太き（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る。このよう
に、現像剤搬送担体と像担持体の間隙が極端になると、
それに対して現像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１０μｍ〜２０
００μｍ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。そこで、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、またかぶりが生じた力することが・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Ｋ・は非画像１、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
キャリヤ粒子から離れ易くするた、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、ｌ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％ＺｎＱｚ　Ｃｄ　８Ｎ無定形シリコン、有機
光導電体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
周方向に有する磁石体で、このスリーブ２と磁石体３と
も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、Ｓ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２０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２０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り、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、−
である。現像剤溜り６の現像剤りは現ｉ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、七〇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゛いては、
固定の磁石体３ＯＮ、８磁極の磁束密度が同じではな□
く、像担持体１１Ｃ対向したＮ磁極の磁束密度が他のＮ
。

Ｓ磁極の磁束密度よりも大であることである。なお、像
担持体１に対向した極としては、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ｌに
対して表面間隙が数１０−’２０００μｍの範囲にある
よ５に設定して、像担持体ｌの靜、電像−１の・現像を
行うと、スリーブ２０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
移動するようになり、それによりて像担持体ｌ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Ｋ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によって振動する交流成分を
有したバイアス電圧が接地した像担持体ｌの基体１ｍと
の間に印加されている。このバイアス電圧には、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弁面部電位と略等しいか１、
それよりも高い５Ｏ−６００Ｖの電圧が用いう蜆交流電
圧成分には１００　Ｈｚ　−１０ｋＨｚ　、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矩形波や三角波であってもよ
い。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、弁面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５になってそれだけ効果を増すこ
とＫなるが、その反面高い程かぶりを生じ易くし、落雷
現象の！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かつ球形化さ
れていることが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し得る。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５Ｋ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
間の現像領域周辺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ｋ、本発明の方法は絶縁層を有する感１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特願昭５８−１８４３８１号
、同５Ｂ−１８３１５２号、同５８−１８７０００号、
Ｆ１５８−１８７００１号に記載したよ５な像担持体を
繰返し現像し複数のトす−を重ね合せるカラー像を形成
する方式にも適用することができる。

以下実施例によって具体的に説明する。

実施例！ 温度を５０’ＣＫ設定した流動化べ、ド上に置いた平均
粒夜釣（９）μｍの球状フェライト粒子にスチレン−ア
クリル樹脂のメチルエチルケトン４％溶液をスフレ−塗
布し樹脂ブーティングキャリヤを作成した。

樹脂塗布量を下記のように変化させ試料■乃至■の４種
の試料を得た（数字は７エライ）１ｋｇ当りの樹脂Ｉ数
）。

試料Ｉ　４０ 試料ｎ　３０ 試料ＤＩ　２０ 試料Ｎ　、１０ 各試料について、前記の条件で抵抗率を測定し第４図の
ような印加電圧と抵抗率の関係曲線を得た。試料Ｉ、Ｉ
Ｉ□は１０−シーの電界下でも１０口ｇ信以上の抵抗率
を保持しているのに対し試料■は１０魯−の電界下では
１０１４Ωα以上の抵抗率を有するにも拘らず１０４Ｖ
ｃＩＩＬの電界下では１０１８Ωαまで低下し、試料■
は１０ｓＶｃＩＬにおいてずでに１０１４Ωαを若干下
廻り、１０番−の電界下では１０”Ｊａｍ以下である。

トナーにスチレン会アクリル樹脂（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ＭＡ　−１００）　１０重量部、ニグロシン５
重量部から成る平均粒径が１０μｍ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用（１、前記キャ
リヤ試料■乃至■と混合して現像剤ｌ乃至４を調製し、
第１図に示した現像装置を備えた静電複写機を用いてそ
れぞれ連続コピー試験を行った。

この場合、像担持体ｌは無定形シリコン感光体、その周
東は１８０　ｍｕ　／　ｓｅｅ　、像担持体ｌに形成さ
れた静電像の最高電位−５００が最低電位−ｔｏｏ　ｖ
　。

スリーブ２の外径３０ｍ、その回転数１０ｏ　ｒｐｍ　
、磁石体３ＯＮ、８磁極の磁束密度は９００ガクス、そ
の回転数は１０００　ｒｐｍ　、現像域Ａでの現像剤層
の厚さＯ，６ｗｘ、スリーブ２と像担持体ｌとの間隙０
、５　ｍ　ｓ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　ｋＨｚ、
５００ｖとした。すなわち、この゛場合は、ｇｌｌｌＫ
示したように現像剤層は像担持体ｌの表面に接触するよ
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
。トナーの平均帯電量は１５μ０であった。

以上の条件で現像を行って、それを普通紙にコロナ放電
転写器を用いて転写し、表面温度１４０℃の、熱ローラ
定着装置に通して定着して複写物を得、その画質を目視
評価した。

１０４Ｖ／ａＩＬの電界下においても１０１４ρ信以上
の抵抗率を保持するキャリヤを用いた現像剤１．２の場
合、得られた複写物の画像は工、ジ効果やかぶりのない
、そして濃度が烏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６ｒｃ対し現像剤３，４の場合、バイアス電圧がブレ
ークダウンを起すため印加し得る交流電圧成分の電圧が
上記電圧のに程度で限度であり、像担持体面及び−面へ
のキャリヤ付着が発生し画像に荒れが認められた〇 実施例２ トナーに実施例１どほば同一の組成を有する平均粒夜釣
５μｍのものを用い、キャリヤ試料■乃至１■とそれぞ
れ混合して現像剤５乃至８を調製し、！！ｇ３図に示し
た現像装置を備えその他は実施例１に用いたものと同一
の複写機に装填して多数枚連続コピー実験を行った。

この場合、像担持体ｌの条件は実施例１と同じスリニブ
２の外径も３０．、但しその回転数は１５０ｒｐｍ、磁
石体３の現像域ＡＫ対向した磁極の磁束密度は１２００
ガウス、現像剤層の厚さ０．５ｍ、スリーブ２と像担持
体ｌとの間＠　Ｏ，７ｗｘ、スリーブ２に印加□するバ
イアス電圧は直流電圧成分−２００ｖ１交流電圧成分２
　ｋＨｚ　、　１０００　Ｖ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
リヤ粒子に対して加重量％になる条件で現像を行った。

トナーの平均帯電量は（資）μＣ／１１であった。現像
後の転写、定着は実施例１と同一条件で行なった。

現像剤５，６を用いた場合、得られた複写物の画像は工
、ジ効果やかぶりのない、そして濃度が高いきわめて鮮
明なものであり実施例２での画像より、解像力が高い点
、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。

これに対し現像剤７，８の場合、印加し得る交流電圧成
分の電圧は上記電圧の！Ａｓ度が限度となり、像担持体
及び複写物画面に対するキャリヤの付着、画像の荒れが
発生し、現像剤８の場合特に著るしかった。現像剤層と
像担持体層を非接触とした本実施例の場合、キャリヤの
高電界下における抵抗率を高めた本発明の効果は実施例
１の場合にくらべ著明であった。

実施例３ 実施例２で使用した現像剤５乃至８を実施例１で使用し
たものと同一の複写機に装填して複写試験を行った。但
し現像条件を下記のように設定し現像剤層が像担持体ｌ
の表面に接触しないようにした。

この場合の像担持体１０条件は実施例１と同瓜スリーブ
２の外径も１も但しその回転数はｆｌｏｏｒｐｍ　、　
Ｎ　、　Ｓ極の磁束密度は７００ガウス、その回転数は
５００　ｒｐｍ、現像剤層の厚さ０．６５ＩＩＩｓスリ
ーブ２と像担持体１との間隙９．７ｗｘ、スリーブ２に
印加するバイアス電圧は直流電圧成分−２００Ｖ　。

交流電圧成分２　ｋＨｚ　、　１０００　Ｖとした。現
像剤溜りにおける現像り中のトナー粒子の比率はキャリ
ヤ粒子に対し加重量％とした。トナーの平均帯電量は（
資）μＣ／Ｆであった。得られたトナー像の転写紙への
転写及び定着条件は実施例１及び２と同一とした。

現像剤５又は６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実施例２での画像
よりＪ−像力が高い点、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。これに対し現像剤
７又は８を用いた場、合、実施例２の場、合と同じくキ
ャリヤの付着と画像の荒れが著しり・采発明の効果が確
認された。　□ なお、以上の実施例におい＝、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５図
及び竺６図に雫した。第５図は実施例１の現像剤ｌを用
いた場容、・−６図は実施例２及び実施例３において現
像剤５を用いた□場合であって実施例の条件は図中Ｘ印
でＱれている。

第５図及び第６図において、゛横線で陰を付した付！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０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。ま
た、第５図及び第６図において、散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
Ｋなる範囲である。交流成分の印加電圧をに以下に下げ
ざるを得ない場合、画像形成が不安定となることはこれ
らの図からも推定されるところである。

〔発明の効果〕 前記の実施例に見、られる通り、本発明の方法をとるこ
とＫよｉ′９′、平均粒１１５０　ｐｍ以下の微細キャ
リヤと像担持体層・い）は記録物表面へ付着することな
、使□１う。、鷲が：１よＪ皐轡粒径、、。ワ。。。

トナーとの併′ＭＫ、ｚ１．り解像性１．□鮮鋭性の高
いカプリのない記録ニー像Ｇ’゛ｍるｑ、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ない
条件下での現像の゛場合１Ｆ＃□に著るしい。

なセ、上記実施例’には静電複写機の例のみを挙げたが
、本発明の適用さ朴る記碌装置Ｏ用途或いはそれに使用
される静電−形成の方法、装置等はこれに限定されるも
のではない。

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、磁気潜儂に′ＲＬ。

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。

【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図は各キャリヤ試料の抵抗
率の電界依存性、第５図及び第６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。 ｌ・・・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・・・攪拌スクリュー８・・・
トナーホッパー　９・・ｆ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、８・・・磁極代理人　余原義
美 第１図 第２図 第５図 ＭＸ数（ＫＨ，） 第６図 月４シ良数（ＫＨす 手続補正書 昭和５９年７用８日 １、事件の表示 昭和５８年特許願１　２４００６６　号２、発明の名称 現像方法 ３、補正をする者 名称　（１２７）　小西六写真工業株式会社４、代理人 〒１９１ ６、補正の対象 明細書の［発明の詳細な説明］の欄。 ７、補正の内容 （１）明細書第８頁＠２０行目［行なわれる事」を［打
なわれない事」に訂正し、 （２）明細書第３３頁第１６行目と第１７行目との間に
次の文を挿入する。 ［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］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　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持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１、もっ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高電界下で絶縁性を保持するも
   のであることを特徴とする現像方法。 ■）　前記キャリヤ粒子が１０　’Ｖ／ａｍの・電界下
   での抵抗率が１０１３・Ω・鋼以上である特許請求の範
   囲第１項記載の現像方法。　・・ （３）　前記キャリヤ粒子が球状粒子である特許請求の
   範囲第１項又はｇ２項記載の現像方法。 （４）　前記振動電界が前記現像剤搬送担体と前記像担
   持体との間に・形成される特許請求の範囲第１項乃至第
   ３項記載の現像方法。 （９前記現像剤搬送担体面トの現像剤層厚が前記像担持
   体面と現像剤搬送担体の間隙よりも薄く形成される特許
   請求の範囲第１項乃至第４項記載の現像方法。 （６）　前記現像剤を振動電界により振動させる領域に
   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５項記載の現像方法。 （７）　前記キャリヤ粒子の平均粒径が゛団μｍ以下で
   ある特許請求の範囲第１項乃至第６項記載の現像本法。