JPS6128968A - 画像形成方法 - 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、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等にお
いて形成される潜像を二成分系現像剤により現像する工
程を含む画像形成方法に関するものである。

〔従来技術〕

現在において、成る画像情報から可視画像を形成するた
めに、電子写真法等の静電潜像または磁気潜像を経由す
る方法が広く利用されている。例えは電子写真法の一例
によれは、帯電工程及び露光工程によって光導電性感光
体よシ成る静電荷像支持体に形成された静電荷像をトナ
ーと称する検電性着色粒子より成る現像剤により現像し
、このトナー像を通常は転写〆材に転写して定着せしめ
て可視画像を得る。

斯かる静電潜像または磁気潜像の現像に用いられる現像
剤には、トナーと千ヤリアとが混合されて成るいわゆる
二成分系現像剤と、磁性体を含有する磁性トナーよシ成
シ千ヤリアと混合されずに単独で用いられるいわゆる一
成分系現像剤とがあるが、二成分系現像剤を用いる方式
においては。

トナーと千ヤリアとを機械的に攪拌することによってト
ナーを摩擦帯電せしめるので、千ヤリアの特性、攪拌の
条件等を選定することによシ、トナー゛の帯′に極性及
び帯電量を相轟程度制御することが可能であ凱この点で
一成分系現像剤よシも優れている。

斯かる二成分系現像剤を用いる現像法としては。

磁気ブラシ法、カスケード法などがあハこのうち磁気ブ
ラシ法が好ましく用いられている。この磁気ゾラシ法と
は、一般的には現像剤搬送担体上に磁気力によりブラシ
状に起立した穂よりなる現像剤層を形成し、この現像剤
層を潜像担持体の表面に摺擦せしめて潜像にトナー粒子
を付着せしめて現像を行なう方法である。

このような磁気ブラシ法に用いられる二成分系現像剤と
しては、従来、平均粒径が約十数μｍのトナー粒子と平
均粒径が約７０〜２００μｍの硯性千ヤリア粒子とよシ
なるものが一般的であり、また斯かる二成分系現像剤に
よる現像においてはトナーのみが消費されることから、
現像剤中のトナー濃度が変化して直置を低下させる問題
点かあシ。

このため現像剤中にトナーを補給してトナー濃度が許容
できる一定範囲内となるように制御することが必要であ
る。

しかしながら、上述したような、トナーに比して大径の
キャリアを含む二成分系現像剤においては、トナー濃度
の許容幅が小さくてトナー濃度の制御に高度な技術を要
し、このためトナー濃度を制御するための装置が高価に
なる問題点を有している。しかも、キャリアが大径であ
るためにブラシ状に起立せしめた現像剤の穂が不可辷的
に荒くなシ、このためこの８を像側の穂を潜像担持体の
表面に摺擦せしめて現像を行なうと、得られる画像にい
わ９る掃き目と称されるスジが発生し易く。

しかも掻き取シが過大になｐ易いため画像がムラのある
再現性の劣ったものとなシ、結局高品質の画像が得られ
にくい問題点がある。

このようなことから、蝉性体微粒子をバインダー樹脂中
に分散含有せしめて構成した。小径のキャリアが開発さ
れた（特開昭５４−６６１８４号）。

しかしなから、このような小径のキャリアを冨む　　　
　１現像剤においては、キャリアの小径化に伴なってチ
ャ９フ が低下してトナーとキャリアとの摩擦帯電が不十分とな
シ，しかもキャリアの小径化に伴なって尚該キャリアに
有せしめることができる磁気力が小さくなシ，従って磁
気力による現像剤層の搬送が不十分となシ易く，そのう
えキャリアが小径であるために現像空間においてトナー
粒子がチャ９フを潜像担持体に摺擦ぜしめても十分な現
像を行なうことかできず，結局，単に小径のキャリアを
用いるだけでは、得られる画像濃度が低く，カブリが発
生し易く，鮮明性が低い欠点がある。

このようなことから、＋ヤリアの流動性を改善するため
に．当該キャリアに流動性向上剤例えばシリカ微粉末を
添加することが有効と謁見られるが，この流動性向上剤
の絡加効果を十分に得るためには相肖多量の流動性向上
剤を添加することが必要であシ，このため流動性向上剤
がトナー粒子またはチャ９フ ようになってトナーまたはキャリアの摩擦帯電特性を阻
害するようｖＣな９．しかもシリカ微粉末などの流動性
向上剤は通常硬いためにこれによシ潜像担持体の表面が
損傷されるなどの問題点を招来する欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
．その目的は，小径のキャリアを含む二成分系現像剤を
用いてカブリが発生せず，しかも高い濃度でかつ鮮明な
画像を形成することができる画像形成方法を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

以上の目的は，トナーとキャリアと訳シなる二成分系現
像剤の現像剤層を現像剤搬送担体上に形成し，この現像
剤層を振動電界を生ぜしめた現像空間に供給してｍ像囮
持休止の潜像を現像する現像工程を含む画像形成方法に
おい℃，前記トナーは球形の）Ｍ子粉末であり，前記キ
ャリアはバインダー樹脂中に磁性体微粉末が分散含有さ
れてなる平均粒径が１０〜５０μｍの球形の粒子粉末で
あって。

前記二成分系現像剤が流動性向上剤を含み静かさ密度が
０．６０ｍ１〜以上で固めかさ密度が０．８　０　ｍｌ
／Ｍｌ以上であることを特徴とする画像形成方法によっ
て達成される。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明において社、潜像を担持する潜像担持体に、現像
の行なわれる一定の空間即ち現像空間を介して現像剤搬
送担体を対向配置し、この現像剤搬送担体内には例えば
現像剤保持用の磁石を配置してこの磁石の磁気力によル
、その詳細は後述する特定の二成分系現像剤を現像剤搬
送担体の表面にブラシ状に起立せしめた穂よシなる現像
剤層を形成し、この現像剤層を潜像担持体に非接触とな
るような状態即ち現像剤の穂の高さが現像空間におゆる
潜像担持体と現像剤搬送担体との間の最短距離よシも小
さい状態で現像空間に供給し、一方この現像空間に振動
電界を作用せしめてこの振動′α界により現像剤の穂を
形成している粒子を振動分散せしめて潜像担持体と現像
剤搬送担体との間で往復運動せしめ、これによシトナー
粒子を潜像担持体に担持されている潜像に付着せしめて
現像２行ないトナー像を形成する。

次いで１紙などの転写材にトナー像を転写せしめ、そし
て転写像を定着器において例えば加熱ローラによる接触
加熱定着方式により定着処理し。

これによシ町視画像を形成する。一方、転写後において
潜像担持体上に残留している現像剤を例えばゴムブレー
ドなどにより除去して次のＳ＊影形成供する。

次に本発明方法に用いる二成分系現像剤について説明す
る。

本発明方法に用いる二成分系現像剤は１球形のトナーと
、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散含有せしめて
構成した。平均粒径が１０〜５０μｍの球形のキャリア
とを有してなり、シかも流動性向上剤を含有し、かつ静
かさ密度がｏ、ｊ　ｏ　ｍｐ７ｔｎｔ以上で固めかさ密
度がｏ、ｓ　ｏ　ｍｇ７ｒｓｉ：以上の現像剤である。

現像剤の静かさ密度及び固めかさ密度は例えば次のよう
にして求めることができる。即ち、粉体圧縮度試験器「
タップデンサー」（セイシ／企業　　　　　□（社製）
を用い、直径Ｚ８ｓｕ１．容槓１００−の容器に上方か
ら１００メツシユの篩を通して現像剤を疎充静かさ密度
とする。次に容器に同径Ｑ蓋をしたうえタッピング装置
によシ落下高さ５ｆｉの条件で６００回タックを行なっ
たときの現像剤の容積Ｎｄを測定し、先に測定した重量
Ｍ　ｍｊｌをこの容積Ｎｄで除した値即ち−Ｈ１Ｑ／ｘ
ｉを固めかさ密度とする。

前記流動性向上剤り、現像剤中に含有されていれはよく
、その含有形態は特匝限定されないが。

具体的には、トナーおよび／または千ヤリアの粒子体中
に流動性向上剤を分散含有せしめた形態。

トナーおよび／または千ヤリアの粒子粉末に粗動性向上
剤を添加混合して流動性向上剤を粒子表面に付着せしめ
た形）魚などを挙け゛ることかできる。

この流動性向上剤の含有割合は、ｉ＆終的に得られる現
像剤の静かさ密度および固めかさ密度が既述の範囲とな
るような割合とされ、具体的には現像剤の重量全体（対
して０．０２〜０．８重量％、好ましくは０．０６〜０
．５重量％　とされる。斯かる流動性向上剤の具体的物
質例としては１例えはｒ　Ｒ−９７２Ｊ。

ｒＲ−８０５Ｊ、ｒＲ−８１ＪＪ　（以上１日本アエロ
ジル社製）などの疎水性シリカ微粉末、シリカ微粉末を
例えばアミノシラ７などのアミ７基含有化合物によシ処
理して得られるその表面にアミノ基を有するアミノ変性
シリカ微粉末、醸化チタン、アルミナなどを掌げること
ができる。

本発明に用いる現像剤においてその静かさ密度がＱ、５
ｍＪｉ＋〜未満または固めかさ密度がＱ、８ｍ、９／ｄ
未満の場合には、現像剤の流動性が不十分となりて良好
なＭ像を達成することができない。

本発明に用いる現像剤を構成するトナーは、基本的には
バインダー樹脂中に着色剤、その他のトナー成分が分散
含有されてなる球形の粒子粉末であり、或いは更に前記
流動性向上剤を当該バインダー樹脂中に分散含有せしめ
てもよく、またその代りに前記流動性向上剤をトナー粉
末に添加漏１合して攪拌することによシトナー粒子表面
に歯該流　　　　゛動性向上剤を付着せしめるようにし
てもよい。ここて球形粒子とは厳密な意味での真球であ
る必聚みなされる粒子をいう。

球形のトナー粒子を得る方法とし℃は。

（イ）不定形のトナー粒子を飛散させながら熱風を作用
せしめて球形化処理を施す方法。

（ロ）トナー成分を分散混合した樹脂溶液を噴耕乾燥さ
せるスプレー艮うイ法。

（ハ）トナー成分を分散混合した単量体より成る重合組
成物を懸濁重合せしめる造粒重合法。

などを挙けることができる。

トナーのバインダー樹脂としては、槁々の熱可駁性樹脂
が用いられる。その具体例としては１例エバ、スチレノ
、バラクロロスチレシ′、α−メチルスチレンなどのス
チレン類；アクリル故メチル。

アクリル酸エチル、アフリルミｎ−プロピル、アクリル
酸ラウリル、アクリル酸２−エチルへ千シル、ツタクリ
ル敵メチル、メタクリル絃エテル。

メタクリル敵ｎ−ゾチル、メタクリル敵うウリルメタク
リル處２−エチルへ千シルなどのα−メチレン脂肪族モ
ノカルＩン酸エステル頌；アクリミニトリル、メタクリ
ミニトリルなどのビニルニトリル類；２−ビニルピリジ
ン、４−ビニルピリジンなとつビニルピリジン類；ビニ
ルメチルエーテル、ビニルイソフチルエーテルナＥ（Ｆ
）ヒ＝ルエーテル類：ビニルメチルクトン、ビニルエチ
ルグトン、メチルインゾａペニルクトンなどのビニルケ
トン類：エチレン、ゾロピレン、イソプレン、ツタジエ
ン等の不飽和炭化水素類およびそのハロゲン化物、クロ
ロゾレンなどのハロゲン系不飽和炭化水素類などの単量
体による重合体あるいは、これら単量体を２種以上組み
合わせて得られる共重合体、およびこれらの混合物、あ
るいは、例えばロジン変性フェノールホルマリン樹脂、
油変性エポキ７樹脂、ポリエステル樹脂、ポリワレタン
樹脂、ポリイミＰ樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル
樹脂などの非ビニル縮合系樹脂あるいはこれ　　。

らど前記ビニル系樹脂との混合物を挙げることが　　　
　Ｉできる。着色剤としては、例えば、カーヂンプラツ
ク、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブ
ルー、クロームイエロー、ウルトラマリンブルー、メチ
レンブルー、ローズベンガル、フタロシアニンブルー、
またはこれらの混合物を挙げることができる。これら着
色剤は、十分な濃度の可視像が形成されるに十分な割合
で含有されることが必要であり、通常トナーに対して３
〜２５重量％、好ましくは８〜１５重量−程度の割合と
。

される。着色剤以外のトナー成分としては、ニグロシン
染料、含金属ビスアゾ化合物などよりなる荷電制御剤、
ポリプロピレン、ポリエチレン、脂肪酸アミド化合物、
脂肪酸エステル化合物などよりなる離型剤などがあり、
また必要に応じて磁性体微粉末が含有されていてもよい
。

斯かるトナーは従来公知のトナーの製造方法によって得
ることができ、平均粒径が８〜２５μｍ１特に１０〜１
６μｍのトナーが好ましい。

本発明に用いる現像剤を構成するキャリアは、基本的に
はバインダー樹脂φに磁性体微粉末その他のキャリア成
分が分散含有されてなる平均粒径が１０〜５０μｍの球
形の“粒子粉末であり、或いは更に前記流動性向上剤を
当該／々イングー樹脂中に分散含有せしめてもよく、ｔ
７’ｃその代りに前記流動性向上剤をキャリア粉末に添
加混合して攪拌することによりキャリア粒子表面に当該
流動性向上剤を付着せしめるようにしてもよい。

キャリアの平均粒径は、例えば「コールタ−カウンター
」（米国コールタ−エレクトリック社製）により直径１
００μｍのアパーチャチューブを用いて測定することが
できる。ここで球形粒子とは厳密な意味での真球である
必要はなく例えば長径ａにあるようなほぼ球形とみなさ
れる粒子をいう。

キャリアの７２イングー樹脂としては、例えばスチレン
、／ソラクロロスチレン、α−メチルスチレンなどのス
チレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸
２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ラウ
リル、メタクリル酸２−エチルヘキシルなどのα−メチ
レン脂肪族モノカルビン酸エステル類；アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリルなどのビニルニトリル類；２−
ビニルピリジン、４−ビニルピリジンなどのビニルピリ
ジン類；ビニルメチルエーテルビニルイソグチルエーテ
ルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニ
ルエチルケトン、メチルインゾロペニルクトンなどのビ
ニルケトン類；エチレン、ゾロピレン、イソプレン、ブ
タジェン等の不飽和炭化水素類およびそのハロゲン化物
、クロロゾレンなどのハロゲン系不飽和炭化水素類など
の単量体により重合体あるいは、これら単量体を２種以
上組み合わせて得られる共重合体、およびこれらの混合
物、あるいは、例えばロジン変性フェノールホルマリン
樹脂、油変性エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウ
レタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエ
ーテル樹脂などの非ビニル縮合系樹脂らるいはこれらと
前記ビニル系樹脂との混合物を挙げることができる。

キャリアに用いられる磁性体微粉末としては、磁場によ
ってその方向に強く磁化する物質、例えばフェライト、
マグネタイトをはじめとして、鉄、コバルト、ニッケル
などの強磁性を示す金属、らるいはこれらの金属を含む
合金または化合物、強磁性元素を含まないが適当に熱処
理することによって強磁性を示すようになる合金、例え
ばマンガン−銅−アルミニクムもしくはマンガン−銅−
錫などのホイスラー合金とよばれる種類の合金または二
酸化クロム等の微粉末を挙げることができる。

斯かる磁性体微粉末はその平均粒径が０．０５〜３Ｐｎ
程腿であるのが望ましく、またこの磁性体微粉末の含有
量は、キャリアの重量に対して４０〜９０重量％、好ま
しくは５５〜８ｏ重ｆチでおる。

本発明に用いるキャリアは、その抵抗率が１ＯΩ・ｍ以
上であることが好ましい。この抵抗率が低い場合には、
現像剤搬送担体に印加したノ々イアス電圧によりキャリ
ア粒子に電荷が注入され易く、このため潜像□担持体に
キャリアが付着し易くなったり、或いはノ々イアス電圧
のプレークダワンが起こり易くなったりするなどの弊害
を招来す　　　　する。

本発明に用いるキャリアの製造方法の一例においては、
例えば・々インダー樹脂と、磁性体微粉末と、その他必
要に応じて添加される添加剤と或いはさらに流動性向上
剤とをヂールミルなどを用いて予備混合して均一に混合
分散せしめ、次いで加熱ロールを用いて練肉し、その後
、冷却して粉砕し、さらに例えば公知のスプレードライ
ヤー法等を用いて熱風中に噴霧することにより、キャリ
ア粒子の表面を瞬間的に溶融せしめて表面張力によって
キャリア粒子を球形化せしめ次いで所望の粒径のキャリ
アを得るため必要に応じて分級し、平均粒径が１０〜５
０μｍの球形のキャリアを製造する。

本発明に用いるキャリアの平均粒径は１０〜５０μ。

でちり、好ましくは１５〜４０μｍでちり、その粒径は
揃っていることが好ましい。

また本発明に用いるキャリアの他の製造法としては、磁
性体微粉末成いはさらに流動性向上剤の存在下でノＮイ
ングー樹脂の単量体成分を重合して重合体を形成する方
法を挙げることができ、この方法は工業的に安定であり
かつ製造が容易でちる点で好ましい。具体的には例えは
次のような方法を挙げることができる。

（イ）窒素気流下温度６０〜１２０Ｃで無溶媒状態で通
常の塊状重合を行なう方法。

（ロ）窒素気流下温度６０〜１２０　Ｃの水中で１例え
ばゼラチン、澱粉、ポリビニルアルコール、硫酸ノ々リ
ウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸　・マグネ
シウム、リン酸カルシウム、タルク、粘土、珪酸、又は
金鳥酸化物の粉末等の分散剤の存在下で通常の方法によ
る懸濁重合を行なう方法。

（ハ）ドデシルベンゼンスルホン散ソーダ、アルチルス
ルフェート型アニオン乳化剤、ドデシルスルホン酸ソー
ダ等の界面活性剤の存在下水性重合開始剤を用い窒素気
流下温度４０〜９０Ｃで通常の方法によ、る乳化重金を
行な・う方法。

に）窒素気流下温度６０〜１２０Ｃで適当な溶媒（例え
はペンモノ。千シレン、エタノール、メチルエチルケト
ン〕で希釈した状態で通常の方法による溶液重合を行な
う方法。

このような方法によシ牛ヤリアを製造する場合において
は使用する磁性体微粉末はｐＨが６以上のものが好まし
い。また最も好ましい製造法は懸濁重合を用いた上記（
ロ）の方法である。

また千ヤリア粒子の表面に磁性体微粉末がむき出しの状
態で露呈する場合には、千ヤリ７粒子の摩擦帯電特性が
磁性体微粉末の摩擦帯電性にょシ悪影響を受けることが
あるので、ａａ磁性体微粉末バインダー樹脂中に含有せ
しめる前に歯該磁性体微粉末の表面を予め樹脂あるいは
高級脂肪酸で被覆するのが望ましい。このような目的で
使用することができる高級脂肪酸としては例えはステア
リン酸、パルミチン酸、オレイン酸などかあシ１、これ
らの高級脂肪酸をトリクロロエチレン、ジクロロエタン
などの有機溶媒に溶解した溶液に磁性体微粉末を浸漬処
理することによシ簡単に被覆を行なうことができる。

また本発明に用いるキャリアは、そのガラス転移温度（
Ｔｇ　）は少なくとも６（Ｉ’以上であることが好まし
く、ガラス転移温度が低いとキャリア同士の摩擦、キャ
リアと現像器の器壁との摩擦などで発熱した場合に当該
キャリアが粘着性を帯びるようになシ、流動性が悪くな
る。同本発明方法に用いるキャリアは、共に用いられる
トナーに対し。

通常の使用条件で、絶対値で５〜４０マイクロクーロン
／Ｉの電荷を与えるものであることが好ましい。

本発明方法に用いる二成分系現像剤におけるキャリアと
トナーとの混合比は特に限定されるものではないか、当
該混合比Ｃ（）ナー重量÷千ヤリア重虻）か次式で衷わ
される範囲内にあることが好ましい。

ρＴ：トナー密度 ρＣ：Ｃ：リヤリア 密度に好ましくは次式で表わされる範囲内である。

以上本発明に用いる二成分系ｆＡ稼剤について貌　　　
　１明したが１次に、このような現像剤を用いて例えば
静電荷像を現像する具体的な現像プロセスについて述べ
る◎ 現像剤を現像空間に供給するための現像剤搬送担体は、
バイアス電圧を印加し得る従来と同様のものを用いるこ
とができ、特に、表面に現像剤層が担持されるスリーブ
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
る構造のものを好ましく用いることかできる。このよう
な現像剤搬送担体においては１回転磁石体の回転によっ
て、スリーブの表面に担持される現像剤層が波状に起伏
して移動するようしなるから、ｆｉシい現像剤が次　−
々と供給され、しかも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、その影会は上記波状の起伏に
よって実際上同地とならないように十分カバーされる。

そして１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、静電荷像担持体の移動速
度と殆んど同じか、それよシも早いことか好ましい。ま
た１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シも
画像再現性に優れてい看。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担持される現像剤層はその厚
さが均一であることが好ましく１例えは現像剤搬送担体
上に付着した現像剤ｆ、厚さを規制するブレードによっ
て十分に扱き路して均一な層とすることが好ましい。そ
して、現像剤搬込担体と静電荷像担持体との間隙は数十
〜２０００μｍが好ましく、現像剤搬送担体と静電荷像
担持体との間隙か蘇士μｍｎよりも狭くなり過きると、
現像空間で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、十分な量のトナー粒子を現像
空間に供給することもできなくなり、結局安定した現像
を行なうことが因１１［となり、逆に間隙が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
十分な画像濃度が得られないようになり、また静電荷像
の中央部に対して輪郭部のトナー付着が硬くなるという
エツジ効果も大きくなる。

また間隙と現像剤層の厚さは振動電界を与えていない状
態の下で磁気ブラシの穂が静電荷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栄件に設定する
ことが特に好ましい。これは、トナー像に磁気ブラシの
摺擦による掃き目が生じたシ、またかぶシが生じたシす
ることが防止されるからである。

振動電界の形成は、現像剤搬送担体のスリー７に振動す
るノ々イアス電圧を印加することによるのが好ましい。

また、バイアス電圧としては、非画像部分へのトナー粒
子の付着を防止する直流電圧に、トナー粒子を千ヤリア
粒子から離れ易くするための交流電圧を重畳した電圧を
用いることが好ましい。しかしながら本発明は、これら
の方法に限られるものではない。

本発明方法において現像工程を遂行するために用いるこ
とができる具体的な装置の一例を第１図に示す。第１図
において、１は例えばセレン系感光体或いは有機光導電
性感光体などよシなるドラム状の静電荷像担持体であっ
て、矢印方向に回転し１図示せざる帯電露光装置によっ
て表面に静電荷像が形成される。２はアルミニウム等の
非磁性材料からなるスリーブ、８はスリーブ２の内部に
設けられた複数のＮ、Ｓ磁極を周に沿って有する磁石体
で、スリーブ２と磁石体８とで現像剤搬送担体が構成さ
れている。これらスリーブ２と磁石体８とは相対的に回
転可能であ９１図の例ではスリーブ２が矢印方向に回転
され、磁石体８はスリーブとは逆方向に回転される。磁
石体８ＯＮ、８磁極は通常５００〜１５００ガウスの磁
束密度に磁化されており、その磁気力によってスリーブ
２０表面にブラシ状に起立した穂よシなる現像剤りの層
即ち磁気ブラシを形成する。４は磁気ブラシの高さ、量
を赳、制する磁性または非磁性体からなる規制ブレード
、５は現像空間人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
０表面は現像剤溜９６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爾が行われることになシ、７
は現像剤溜シロ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ｐ６の現像剤りは現像
が行なわれるとトナー粒子が消費される九め、トナーホ
ツノぞ−８のトナー粒子Ｔが適宜補給される。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
ローラである。ｌＯは保護抵抗１１を介してスリーブ２
にノ々イアス電圧を印加するバイアス電源である。この
ノダイアス電源ｌＯ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。静電・荷像担１持ノ体ｌす：
′基体１ａとスリーブ２との間に印加されて〜Ｊる。こ
のバイアス電圧は、例えば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。

この直流電圧成分には通常非直部電位と略等しいか或い
はそれよりも高い例えば５０〜６００■の電圧が用いら
れ、交流電圧成分には周波数が１００Ｈｚ　〜ｌ０ＫＨ
ｚ、好ましくは１〜５　ＫＨｚで１００ｖ〜５ＫＶの電
圧が用いられる。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、非直部電位よりも低くて
よい。交流電圧成分の周波数が低過ぎると、振動を与え
る効果が小さくなり、高過ぎても電界の振動に現像剤が
追従できなくなって画像濃度が低下し、鮮明な高画質画
像が得られなくなるという傾向が現われる。また、交流
電圧成分の電圧は、周波数にも関係するが、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、高過ぎるとかぶりが生じ易く、落雷現象の
ような絶縁破壊も起り易くなるので好ましくない。

以上のような装置において、スリーブ２と静電荷像担持
体ｌとの間隙が数十１〜２０００μｍの範囲にあるよう
に設定して、静電荷像担持体１上の静電荷像の現像を行
なうと、スリーブ２の表面に形成すれた磁気ブラシは、
スリーブ２０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、それによって静電荷像担持体１との間隙を安定して
円滑に通過し、その際静電荷像担持体１の表面に対し、
均一な現像効果を与えることになって、安定して高い画
像濃度の現像を可能にする。

以上、第１図によって本発明方法に用いることができる
装置の一例について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えば現像剤搬送担体と静電荷像担
持体との間の現像領域周辺に［、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４えて現像効果を向上させることができる
。その場合も、現像剤搬送担体には直流）々イアスミ圧
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、直流電圧成分は静
電荷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、本発明方法は現像の対象
となる像が磁気潜像である場合にも適用することが可能
である。

〔発明の作用効果〕

本発明は以上のような方法であり、二成分系現像剤を構
成するトナー及びキャリアがいずれも球形の粒子粉末で
ちるため、トナー粒子及びキャリア粒子が小径にもかか
わらず流動性の低下が小さく、従って流動性向上剤の添
加量が少なくて必要な流動性を得ることができ、また二
成分系現像剤はその静かさ密度が０．６０Ｑ？／−以上
で固めかさ密度がｏ、ｓ　ｏ　ｍｙ／ｍ１以上であるた
め、後述する実施例の説明からも理解されるように、当
該現像剤の流動性が十分であり、この九めトナーとキャ
リアとが摩擦により十分な電荷量で帯電し、この結果ト
ナー粒子の潜像への付着性が良好となる。そして、キャ
リアの小径化に伴なってその磁化力は小さくなるものの
、キャリアが球形であるためキャリア粒子の滑り性及び
転勤性がよく、このため搬送用磁気力によって、穂状に
起立した現像剤層を良好に搬送せしめることができ、従
って現像空間への現像剤の供給を安定して行なうことが
できる。そのうえ現像工程においては、現像空間に振動
電界を作用せしめる几め、当該振動電界によりトナー粒
子とキャリア粒子とが互に反対力向に力を受けながら振
動されるようになり、しかもトナー及びキャリアはいず
れも小径ではおるが球形である友め、粒子相互間の接触
がいわば点接触であってト　　　゛ナー粒子がギヤリア
粒子に対して一点で保持されておりこのため振動された
ときにトナー粒子のキャリア粒子・り・もの分離が容易
となり、しかもこの分離したトナー粒子は振動電界によ
り単位粒子として挙動するようになるため、トナー粒子
の潜像電荷への選択面付んが極めて高い信頼性で行なわ
れるようになる。

このようなことから結局、流動性向上剤を多量に添加し
た場合に発生する摩擦帯電性能の低下及び潜像担持体表
面の損傷を招来することなく、カプリの発生を伴なわず
に高い濃度で鮮明な画像を形成することができる。

また、トナー及びチャリアがいずれも球形であるため、
トナー物質のキャリア表面への付着及びキャリア物質の
トナー表面への付着が少なく、このためトナーの汚染及
びキャリアの汚染が生ぜず、所期の特性を長期間安定し
て得ることができる。

そしてキャリア粒子はその平均粒径が１０〜５０μｍで
あってトナー粒子とほぼ同程度の大きさであるため、同
量の大径のキャリアに比してその表面積は著し０８大し
、しかもトナー粒子は球形であって個々のトナー粒子の
重量当りの表面積が小さいので、こｉＬに対応してキャ
リアの摩擦帯電能が相対的に犬きり状態となり、この結
果トナー濃度の許容幅が格段に太きくてトナー補給が容
易となる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の具体的実施例について説明するが、本発明
はこれらの芙施例に限定されるものではない。向「都」
は「嵐歳部」を衣ゎす。−１：ｆｃ　ｒ　Ｍｖｒ　Ｊは
血量平均分子麓、［ｖｌｎＪは数平均分子肱、ｒＴｓｐ
」は軟化点を表わす。

実施例１ （トナーの製造リ スチレン−ブチルアクリレート−メチルメタクリレート
共重合体 （血址比７５　：　ｌ　５　：　ｌ　Ｏ、ＭＷ／Ｍｎ−
１０，１、’ｉ’８ｐ＝　ｉ　ｚｓ℃）１００部 カーゼンブラック「モーガルし」 （キャボット社製）　　　　　　　　　　　ｌｏｇボリ
ゾａピレン［ビスコール６６０ＰＪ（三洋化成社製）　
　　　　　　　　　　　３部荷電制御剤［ニグロシン８
０Ｊ （オリエント化学社製）　　　　　　　　２部以上の物
質をヂールミルにより十分予備混合し几後、２４Ｍ＋の
エクストルーダーにより溶融混練し、冷却後粗粉砕し、
次いでジェットミルにより微粉砕して平均粒径が１００
０μｍの微粉末を得た。この微粉末を、熱風の温度を４
００℃に保持したスプレードライヤー（二ロ社製）の当
該熱風中に分散噴霧せしめ、溶融したトナー粒子の表面
張力によりトナー粒子を球形化した。次にジグザグ分級
機を用いて平均粒径が１１．２μｍの球形のトナー粉末
を得た。

このトナー粉末に疎水性シリカ微粉末ｒＲ−８０５Ｊ（
日本アエロジル社製）を０．４重量饅となる割合で添加
し、混合機により十分攪拌して、Ｂ子表面に疎水性シリ
カ微粉末が付着したトナーを得た。

（キャリアの製造） スチレン−ジチルメタクリレート （重量比８５”　１５．　Ｍｗ／ＩＶ１ｎ−６，１３゜
Ｔａｐ＝１４ＩＣ）　　　　　　　　　　１３０部マグ
ネタイトｒＢＬ−１００Ｊ （チタン工業社製）　　　　　　　　　　７０部荷電制
御剤［ゼントロン５−８４　Ｊ （オリエント化学社製）　　　　　　　　２部以上の物
質を上記のトナーの製造におけると同様の方法によシ処
理して、平均粒径が２８．０μｍの球形の磁性体分散型
マイクロキャリアを得た。このマイクロキャリアの抵抗
率を両足したところ。

１０１４Ω、ｃｒｎ以上であった。

以上のようにして得られたトナーの２５部とマイクロキ
ャリアの７５部とを混合して二成分系現像剤を調製した
。

この現像剤の静かさ密度及び固めかさ密度をタツゾデン
サーによシ既述の条件下で測定したところ、静かさ密度
は０．６６　ｍｉ／ＦＩＬＬ、向めかさ密度は０．９１
−に血であった。

次にこの現像剤を用いて第１図と同様の現像機俗を具え
た電子写Ａ複写慎ｒＵ−ＢｉｘＶＪ改＃Ｌ機によシ熱ロ
ーラ足Ｎ益の熱ローラの表面温度を１８０Ｃに設建して
晋ｆｉ紙に１詠を形成する実写テストを行なったと゛こ
ろ、得られた画像はエツジ効果やカブリのない濃度が１
．２５と高い鮮明なものであった。また８万回の連続複
写を行なったところ、最初から最彼まで安定して変わら
ない良好な画像を得ることができた。

なお、この例において現像条件は次の通９である。即ち
静電荷像担持体は、千ヤリア発生物質としてアントアン
トロン系顔料を用い、キャリア輸送物質としてカルバゾ
ール誘導体を用いてなる負帯電性二層構造の有機光導電
性感光体（以下単にｒＯＰＣ感光体」という。）、この
ＯＰＣ感光体の周速は１５０＋ａｉＬ／　ｓｅｅ　、静
電荷像担持体に形成された静電荷像の最高電位は−Ｆ１
２０　Ｖ、スリーブの外径は８０１ｎＷ、スリーブの回
転数は１１００ｒｐ。

磁石体のＮ、Ｓ磁極の磁釆密度は５００ガウス。

磁石体の回転数は１１０００ｒｐ、３Ａ像空間での現像
剤層の厚さは、０．．２　ｍ＋　、スリーブと静電荷像
担持体との間隙は５００μｆｎ、スリーブに印加すやノ
々イアス電圧は直流電圧成分か一１６０Ｖ、交流電圧成
分カー２、５　ＫＨｚで４００ｖとした＠ 比較例１ 実施例１におけるトナーの製造において、疎水性シリカ
微粉末を添加しないほかは同様にして二成分系現像剤を
調製した。

この現像剤の静かさ密度はＯ，’Ｆ＋　９　ｍｊｉ／ｌ
Ｉｔ、固め′かさ＠度はＯ，，７９ｍｇｌμであった。

この現像剤を用いて実施例１と同様にして実写テストを
行なったところ、画像濃度が、低く、シかもカブリが発
生して画像が荒れたものであった。

実施例２ 実施例１において、疎水性シリカ微粉末を添加しないほ
かは同様にしてトナーを得た。次いで実施例１で得られ
たキャリア粉末に疎水性シリカ微粉末ｒＲ−８０５Ｊ　
　を０．２算量チとなる割合で添加し、混合′ＦＡによ
り十分攪拌し℃５粒子表面（疎水性シリカ微粉末が付着
したマイクロキャリアを得た。

以上のようにして得られたトナーの２５部とマイクロ゛
チャリアの７５部とを混合して二成分系現像剤を調製し
た。

この現像剤の静かさ密度は０．６４　ｍｌ／Ｒｔ　、固
めかさ密度はｏ、　ｓ　ｓ　ｍｇ７ｔＬｌでアッタ。

この現像剤を用いて実施例１と同様にして実写テストを
行なったところ、得られた画像の濃度は１．２０と高く
、シかも階調性が良好でエツジ効果やカブリのない鮮明
な画像が得られた。また８万回の連続複写を行なったと
ころ、最初から最後まで安定して変わらない良好な画像
を得ることができた。

実施例８ 実施例１において、疎水性シリカ微粉末の添加割合を０
．８重量−に変更したほかは同様にし℃トナーを得た。

次いで実施例１で得られた千ヤリア粉末に疎水性シリカ
微粉末１１４−８０５　Ｊを０．１重量％となる割合で
泳加し、混合機によシ十分攪拌して１粒子表面に疎水性
シリカ微粉末が付着したマイクロ千ヤリアを得た。

以上のようにして得られたトナーの２５部とマイクロキ
ャリアの７５部とを混合して二成分系現像剤ｔ−調製し
た。

この現像剤の静かさ密度は０．６５　ｍｌ／Ｉｄ　、固
めかさ密度は０．９０　ｍ９７ｍ１　テア”：）　ｆＬ
。

この現像剤を用いて実施例１と同様にして実写テストを
行なったところ、得られた画像の濃度はｌ、１８と高く
、シかも階調性か良好でエツジ効果やカブリのない鮮明
な画像が得られた。また８万回の連続複写を行なったと
ころ、最初から最後まで安定して変わらない良好な画像
を得ることかできた。

実施例４ （トナーの製造） スチレ／　　　　　　　　　　　　　　７０ｓｎ−ブチ
ルメタクリレート　　　　　　　８０部過酸化ベンゾイ
ル　　　　　　　　　　　１部カーゼンブラック「φ８
０」 （三菱化成社製）　　　　　　　　　　　５部ポリプロ
ピレン［−？スツール６６０ＰＪ（三菱化成社製）　　
　　　　　　　　　５部　　　［。

以上の物質をサンドグラインダーによシ分散し。

カーｉンブラックが良好に分散された重合組成物を作り
、この１合組成物を１．２重量％のポリビニルアルコー
ル水溶液に加えて高速高剪断ミ千す−によシ回転数８０
０　Ｏｒｐｍにて８０秒間攪拌し、前記重合組成物が微
粒子状に分割分散された分散液を得た。この分散液を三
ロフラスコに入れ、気相を窒素ガスにより置換した後、
温度８ｏＣに加熱して１０時間この温度に保って重合を
完了せしめた。冷却後、脱水及び洗浄を繰返して乾燥し
、平均粒径か１１．８μｍの球形のトナー粉末を得た。

このトナー粉末ｖｃＲ水性シリカ微粉末ｒＲ，−８１Ｊ
Ｊ（日本アエロジル社製）を０．８重量−となる割合で
添加し、混合機によシ十分攪拌して１粒子表面に疎水性
シリカ微粉末が付着したトナーを得た。

（千ヤリアの製造） マレイノ敵　　　　　　　　　　　　　　２５部テレフ
タル販　　　　　　　　　　　　　３６部ビスフェノー
ルＡ　　　　　　　　　　　１００部マグネタイトｒＭ
ＰＴ−１０００Ｊ （戸田工業社製）　　　　　　　　　　　２９０１＃以
上の物質を１４の四日フラスコに入れ、気相を窒素ガス
により置換し、攪拌しながらこの系をマントルヒーター
により約１時間に亘って昇温して１５０〜１６０℃とし
、更に１時間の関この温度に保ち、その後更に温度を上
昇せしめて温度２１０℃に保ち、エステル化反応により
生ずる水を生成と同時に除くようにして重合反応を行な
い、約ｌＯ〜１５分間間隔で反応物の一部を取り出して
酸価測定を行ない、酸価が４０となったときに反応系を
温度１４０℃まで冷却し、とＰロキノンを加えて重合を
完了せしめた。冷却後、脱水及び洗浄を繰返して乾燥し
、平均粒径が２５μｍの球形の磁性体分散型マイクロキ
ャリアを得た。このマイクロキャリアの抵抗率を測定し
たところ１０１４Ω・−以上であった。

以上のようにして得られたトナーの２５部とマイクロキ
ャリアの７５部とを混合して二成分系現像剤を調製“し
九。

この現像剤の静かさ密度及び固めかさ密度をタツゾデン
サーにより既述の条件下で測定し九ところ、静かさ密度
は０．６３１９／ｄ　、固めかさ密度は０．８８４礪で
あった。

この現像剤を用いて実施例１と同様にして実写テストを
行なったところ、得られた初期画像の濃度は１．３２と
高く、シかもエツジ効果やカブリのない鮮明な画像であ
った。また３万回の連続複写を行なったところ、３万コ
ピー後においても画像の濃度は１．２８と高く、シかも
最初から最後まで安定して変わらない良好な画像を得る
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施において現像工程を遂行スる
几めに用いることができる現像装置の一例の概略を示す
説明用断面図である。 ｌ・・・静電荷像担持体　２・・・スリーブ３・・・磁
石体　　　　　４・・・規制プレード５・・・クリーニ
ングプレード ６・・・現像剤溜り　　　７・・・攪拌スクリュー８・
・・トナーホッパー　９・・・供給ローラｌＯ・・・ノ
々イアス電源　１１・・・保護抵抗人・・・現像空間　
　　　Ｄ・・・現像剤Ｔ・・・トナー粒子　　　Ｎ、８
　　・・・磁極年１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）トナーとキャリアとよりなる二成分系現像剤の現像
   剤層を現像剤搬送担体上に形成し、この現像剤層を振動
   電界を生ぜしめた現像空間に供給して潜像担持体上の潜
   像を現像する現像工程を含む画像形成方法において、 前記トナーは球形の粒子粉末であり、前記キャリアはバ
   インダー樹脂中に磁性体微粉末が分散含有されてなる平
   均粒径が１０〜５０μｍの球形の粒子粉末であつて、前
   記二成分系現像剤が流動性向上剤を含み静かさ密度が０
   ．６０ｍｇ／ｍｌ以上で固めかさ密度が０．８０ｍｇ／
   ｍｌ以上であることを特徴とする画像形成方法。