JPS6341865A - 静電潜像の現像方法 - Google Patents

静電潜像の現像方法

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JPS6341865A
JPS6341865A JP61184208A JP18420886A JPS6341865A JP S6341865 A JPS6341865 A JP S6341865A JP 61184208 A JP61184208 A JP 61184208A JP 18420886 A JP18420886 A JP 18420886A JP S6341865 A JPS6341865 A JP S6341865A
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toner
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JP61184208A
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English (en)
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Akitoshi Matsubara
昭年 松原
Satoru Ikeuchi
池内 覚
Tadashi Kaneko
兼子 正
Takeki Okuyama
雄毅 奥山
Mitsutaka Arai
新井 光隆
Yoko Yamamoto
洋子 山本
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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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、静電潜像の現像方法に関し、特に電子写真法
、静電記録法、静電印刷法等において潜像担持体上に形
成された静電潜像を二成分現像剤により現像する方法に
関するものである。
〔発明の背景〕
現在において、ある画像情報から可視画像を形成する方
法として、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等のよ
うに静iut像を経由する方法が広く利用されている。
斯かる静電潜像の現像に用いられる現像剤としては、ト
ナーとキャリアとが混合されてなるいわゆる二成分現像
剤と、磁性体を含有する磁性トナーよりなりキャリアと
混合されずに単独で用いられる一成分現像剤とがある。
前者の二成分現像剤を用いて静電潜像を現像する方法に
おいては、トナーとキャリアとを機微的に攪拌すること
によってトナーを摩擦帯電させるので、キャリアの特性
、攪拌の条件等を選定することにより、トナーの帯電極
性および帯14itを相当程度制御することが可能であ
り、またトナーに付与することができる色彩の選択範囲
が広く、これらの点で後者の一成分現像剤を用いて静電
潜像を現像する方法よりも優れている。
しかして、従来、二成分現像剤を用いて静電潜像を現像
するプロセスを経由して定着画像を形成する方法におい
て、定着画像の解像度および階調再現性の向上を図るこ
と、あるいは定着画像の画質の向上を図ること等の観点
から、キャリアとトナーとを共に小径化する技術手段が
提案されている。
例えば特開昭59−181362号、同59−2228
47号、同59−22251号、同59−22252号
、同59−22253号、同59−223467号公報
等において、粒径が50n以下の小径のキャリアと、粒
径が20m以下の小径のトナーとよりなる二成分現像剤
を用いて、潜像担持体上に形成された静電潜像を非接触
現像方式で現像する技術手段が開示されている。この非
接触現像方式は、現像剤搬送担体上に担持させたトナー
とキャリアとよりなる現像剤層が潜像担持体に直接接触
しないような状態で当該現像剤層を現像領域に供給して
現像を行う方式である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このように小径のキャリアを用いる場合
には、小径になるほどキャリアの流動性が低下する傾向
があるため、トナーとキャリアとの十分な摩擦帯電がな
されにくく、そのためキャリアの現像剤搬送担体に対す
る静電的および物理的結合力が低下し、またキャリアの
トナーに対する静電的および物理的結合力が低下し、ま
たキャリアは通常磁気力により現像剤搬送担体上に付着
されながら搬送さ゛れるが、キャリアが小径である場合
には現像剤搬送担体に対する付着力が低く、これらの結
実現像プロセスを遂行する過程において、キャリアある
いはトナーが飛散して装置内を汚染したり、また潜像担
持体の非画像部にトナーあるいはキャリアが付着してカ
ブリが発生したり、また潜像担持体にキャリアが付着し
て画像が不鮮明となる等の問題点がある。
これに対して、キャリア飛散等を防止するためにキャリ
アの粒子径を大きくする場合には、現像剤搬送)旦体上
に藩い層状の現像剤層を形成することが困難となり、し
かも現像剤層の厚さが不均一となりやす(、これらの結
果最終的に得られる定着画像において画像ムラあるいは
画像ヌケ等の好ましくない現象が発生し、結局鮮明な画
像が得られない問題点がある。
また、繰り返して多数回にわたり現像プロセスを遂行す
る場合には、現像剤搬送担体上に現像剤の薄層を形成す
る過程において、例えばブレード等よりなる薄層形成部
材を現像剤搬送担体上に弾性的に圧接して現像剤層の厚
さを規制する場合においては、現像剤に対して強い圧力
が加わり、このためトナー物質がキャリアへ物理的に強
く付着するといういわゆるフィルミング現象が増加して
トナーとキャリアとの摩擦帯電性が劣化し、その結果弱
帯電トナーに起因してカブリが発生したり、またトナー
飛散が生じたり、あるいはトナー物質が付着したキャリ
アが静電潜像に付着して画質の低下を生じたり、さらに
は静電潜像にキャリアが付着して画質の低下を招いたり
、またさらには現像剤搬送担体上に良好なFJIiiを
形成することが困難となる等積々の問題を生じ、結局鮮
明な画像を得ることができない問題点がある。
一方、カブリの発生を防止するためには、現像領域にお
ける潜像担持体と現像剤搬送担体との間隙の最小値すな
わち現像ギャップを大きくすることが考えられる。しか
しながら、当該間隙が大きい場合には現像時における対
向1i掻効果が低下して現像性すなわちトナーの静電潜
像に対する付着性が低下し、結局良好な現像を達成する
ことが困難となる。
また、現像ギャップを大きくすると共に、現像領域に大
きな振動電界を形成することにより現像性の向上を図る
ことができるが、現像ギヤツブを大きくした状態で大き
な振動電界を形成する場合には潜像担持体の非画像部へ
のトナー付着が増加してカブリが発生し、またキャリア
飛散が増加して装置内を汚染する問題点がある。さらに
は、大きな振動電界を形成することから現像装置を電気
的に十分に絶縁することが必要となり、装置の設計が相
当に困難となる。
〔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、トナーおよびキャリア飛散による装置内
の汚染を伴わず、またカブリの発生を伴わず、トナーと
キャリアとよりなる二成分現像剤により良好な現像を行
うことができ、その結果解像度および階調再現性が優れ
た鮮明な画像を形成することが可能となる現像方法を提
供することにある。
本発明の他の目的は、画像ムラ、画像ヌケのない鮮明な
画像を形成することができる現像方法を提供することに
ある。
本発明のさらに他の目的は、繰り返して多数回にわたり
現像プロセスを遂行するときにおいても、現像剤搬送担
体上に薄い層状の現像剤層を安定に形成することができ
、その結果長期間にわたり良好な画像を安定に形成する
ことが可能となる現像方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の現像方法は、トナーとキャリアとよりなる二成
分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領域に供給して
潜像担持体上の静電潜像を現像する現像方法において、
前記現像剤搬送担体上に形成する現像剤層を731層と
し、前記キャリアとして、樹脂を磁性体粒子に被覆して
なる樹脂被覆キャリアであり、重量平均粒径が100m
以下で、かつフローレイトが35〜70秒150gであ
るキャリアを用いることを特徴とする。
〔発明の作用効果) 本発明の現像方法によれば、二成分現像剤を構成するキ
ャリアが、樹脂を磁性体粒子に被覆してなる樹脂被覆キ
ャリアであるため、キャリア粒子は球状で滑らかな表面
状態を有するものとなり、トナー物質がキャリア表面に
付着してキャリアの摩擦帯電性を阻害するいわゆるトナ
ーフィルミング現象が発生するおそれが小さく、しかも
キャリアが重層平均粒径が1oon以下で、かつフロー
レイトが35〜70秒750gであるため、小径であり
ながらキャリアの流動性が十分高く、これらの結果キャ
リアとトナーとの摩擦帯電が良好に行われるようになり
、トナーに適正な電性および帯電量の摩擦電荷が安定に
付与されるようになる。従って、弱帯電トナーの発生が
相当に凍少し、キャリアおよびトナーが現像剤搬送担体
上に安定に保持されるようになり、これらの結果カブリ
の発生を伴わずに良好な画像を形成することが可能とな
ると共に、トナー飛散およびキャリア飛散による装置内
の汚染を防止することができる。
そして、上記のように小径のキャリアでありながら十分
高い流動性を有しているので、現像剤搬送担体上に均一
で薄い層状の現像剤層を安定に形成することが可能とな
り、しかもこの薄い層状の現像剤層を、振動電界が形成
された現像領域において当該振動電界の作用を与えなが
ら現像プロセスを遂行するので、潜像担持体上の静電潜
像に対するトナーの付着性が良好となり、この結果画像
ヌケおよび画像ムラを伴わずに鮮明な画像を形成するこ
とが可能となる。
そしてキャリアが十分な流動性を有しているので、例え
ばブレード等よりなる゛薄層形成部材を現像剤搬送担体
に例えば弾性的に圧接して現像剤の薄層を形成する場合
にも、当該1層形成部材にキャリアが付着して当該薄層
形成部材による厚さ調整機能を阻害することが回避され
、また当該1層形成部材により強い圧力を受ける場合に
もキャリアがトナーに物理的に強く付着することが回避
され、現像剤搬送担体上に薄い層状の現像剤層を安定に
形成することができ、これらの結果、キャリアを多数回
にわたり操り返して現像プロセスに供するときにも、カ
ブリの発生を伴わず、画像濃度が高くしかも画像ヌケお
よび画像ムラのない鮮明な画像を繰り返して安定に形成
することが可能となる。
〔発明の具体的構成〕
本発明においては、トナーとキャリアとよりなる二成分
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領域に供給して潜
像担持体上の静電潜像を現像する現像方法において、現
像剤搬送担体上に形成する現像剤層を薄層とし、キャリ
アとして、樹脂を磁性体粒子に被覆してなる樹脂被覆キ
ャリアであり、重量平均粒径が100−以下で、かつフ
ローレイトが35〜70秒150gであるキャリアを用
いる。
本発明において、現像剤搬送担体上の現像剤層は薄層で
あることが必要であり、当該薄層の厚さは、2000 
trm以下であることが好ましく、さらに好ましくは1
000μm以下であり、特に好ましくは10〜500 
avsである。
このように相当に薄い層状とした現像剤層を、潜像担持
体と接触好ましくは非接触となるような状態で、振動電
界を形成した現像領域に搬送し、当該振動電界を現像剤
層に作用させて現像プロセスを遂行する。現像領域にお
ける潜像担持体と現像剤搬送担体との間隙の最小値(以
下「現像ギャップ」ともいう、)は、現像剤層を潜像担
持体に好ましくは非接触となるような状態で現像領域に
搬送することができる範囲内においてできるだけ小さい
ことが好ましく、具体的には現像ギャップは、例えば2
00〜200Onの範囲内から選択することが好ましい
ここで現像領域とは、現像剤搬送担体により搬送された
トナーが潜像担持体上の静電潜像に静電的な力を受けて
移行しうる領域をいう、そして現像ギャップとは、この
現像領域における潜像担持体と現像剤搬送担体との最近
接距離をいう。
また、本発明において用いるキャリアは、樹脂を磁性体
粒子に被覆してなる帰脂被覆キャリアであり、被覆層の
厚さは例えば平均で0.1〜10f@とすることが好ま
しく、さらに0.3〜4μmと薄くすることが好ましく
、特に0.3〜2rmとするのがより好ましい、このよ
うに被覆層の厚さを薄くすることにより、現像剤搬送担
体上の現像剤層を十分薄い層状とすることが可能となる
yIl、Hの現像剤層を現像領域に搬送するための現像
剤搬送担体としては、特に限定されないが例えばバイア
ス電圧を印加し得る従来と同様の構成のものを用いるこ
とができる。特に、現像剤層が担持される筒状の現像ス
リーブ内に複数の磁極を有する磁気ロールを具えた構造
のものを好ましく用いることができる。このような構成
の現像剤搬送担体においては、磁気ロールの回転によっ
て、現像スリーブの表面に担持された現像剤層が波状に
起伏して移動するようになり、そのため新しい現像剤が
次々と搬送され、しかも現像スリーブの表面の現像剤層
に多少の層厚に不均一があっても、その影響は上記波状
の起伏により実際上問題とならないように十分カバーさ
れる。
本発明においては、現像剤搬送担体上に形成する現像剤
層を薄層とするが、当該薄層の現像剤層により最大効率
で静電潜像の現像を行うためには、(イ)&i1気ロー
ルを高速で回転させること、(ロ)現像スリーブへ交流
のバイアス電圧を印加すること、 (ハ)潜像担持体と現像スリーブとの最近接距離すなわ
ち現像ギャップを小さくすること、等の手段を採用する
ことが好ましい。
本発明においては、非接触現像方式あるいは接触現像方
式のいずれをも採用することができるが、特に非接触現
像方式を好ましく採用することができる。すなわち、現
像剤搬送担体上の現像剤層を既述のように薄層とするこ
とにより、現像ギャップを十分に小さくすることができ
、その結実現像領域においてトナーを飛翔させるために
要する振動電界を形成するために必要なバイアス電圧を
低くすることができる。このように比較的低いバイアス
電圧により十分な振動電界を形成することができるので
、この点からもトナー飛散が軽減されると共に、現像ス
′リーブの表面からのバイアス電圧に基くリーク放電等
の発生が防止される利点がある。さらにまた、現像ギャ
ップを小さくする場合には、潜像担持体上に形成された
静電潜像により現像領域に形成される電界強度が大きく
なり、その結果、階調の微妙な変化や細かなパターンを
も良好に現像することが可能となる。
しかして、現像剤搬送担体7上に担持させる現像剤層を
薄い層状のものとする場合には、通常、現像領域に搬送
されるトナー量は少なくなり、その結果潜像担持体上の
静電潜像に付着するトナー量が減少するおそれがある。
このようなことを回避するためには、現像スリーブを高
速で回転させ、これにより現像領域へのトナー搬送量を
太き(することが好ましい。ただし、潜像担持体の線速
度に対して現像スリーブの線速度が10倍を超えるよう
になると、現像領域に搬送されるトナーにおいて潜像担
持体の被現像面に対する平行な速度成分が大きくなり、
その結実現像に方向性が現れて画質が低下するおそれが
ある。
このような事情を考慮すると、現像スリーブに担持され
た現像剤層において、トナーが少なくとも0.04a+
g/cm”程度の割合で存在することが好ましい。
例えば現像スリーブの線速度をV、(++++++73
)、潜像担持体の線速度をV、(+++n+/ s )
 、現像スリーブ上に担持された現像剤層におけるトナ
ーの単位面1a当たりの量をmt(mg/cm”)とす
るとき、l Vs/Va i ・mt ≧0.4 (m
g/cm”)1  ■s/Vil  ≦ 10 という条件を満たすことが好ましい。
現像効率をさらに高くする場合には、 i Vs/ Va l ・mt ’;= 0.5 (m
g/cm″)1■、/■、1≦8 とするのが好ましく、さらに実験事実からは、l  V
s/ V*  1 ・ mL ≧ 0.5  (mg/
cm”)j V s/ V a 1≦5 とするのがより好ましいことが分かった。
また、現像スリーブ上に担持された現像剤層を構成する
トナーの単位体積当たりのilA (+*g/cm3)
と、キャリアの総表面積B (cm”)との関係におい
ては、これらの比A/Bが0.5〜2となるのが好まし
い。
現像プロセスを以上のような好ましい条件に基いて遂行
する場合には、現像スリーブ上に担持された現像剤層中
のトナーを効率よ(潜像担持体上の静電潜像に付着させ
ることができ、しかも安定した現像を行うことができ、
結局格段に優れた良好な画質の画像を形成することがで
きる。
現像スリーブ上に既述の如き薄い層状の現像剤層を形成
する手段としては、特に限定されず種々の構成のものを
用いることができる。具体的には、例えばブレード等よ
りなる薄層形成部材を現像スリーブ上に弾性的に圧接し
て現像剤層の厚さを規制する手段、好ましくは磁性体の
規制板を現像スリーブと一定の間隙を隔てて配置して現
像剤層の厚さを規制する手段、例えば磁性棒を現像スリ
ーブに近接して配置し当該磁性棒による回転磁界により
現像剤層の厚さを規制する手段、あるいはその他の従来
公知の手段を用いることができる。
特に、現像剤中に含まれる塵埃、繊維、紙粉、トナーま
たはキャリアの凝集体等の不純物の現像領域への進入を
防止する観点から、現像スリーブに対して弾性的に軽く
圧接させた圧接板からなる薄層形成部材を好ましく用い
ることができる。この薄層形成部材は、その先端が現像
スリーブの回転方向の上流側を向くように当該現像スリ
ーブに対し押圧された弾性板であることが好ましく、現
像剤をこの弾性板と現像スリーブとの間を通過させるこ
とにより薄い層状の現像剤層を形成することができる。
第4図は、斯かる弾性板を用いた場合において、当該弾
性板の先端と現像スリーブとの間隙(開口面積と比例関
係にある。)と、現像スリーブ上に担持された単位面積
当たりの現像剤量との関係を示す線図である。
同図から理解されるように、弾性板の先端と現像スリー
ブとの間隙が一定値以上になったとき、現像スリーブ上
に担持された単位面積当たりの現像剤量は、当該間隙の
大きさによらずに安定した値を示すようにな゛る。この
ような安定した状態においては、静電潜像の現像に必要
とされるに十分な量のトナーを現像領域に搬送すること
ができる。
第4図の結果から理解されるように、弾性板の先端と現
像スリーブとの間隙を0゜08IIIN1以上とするこ
とにより、取付は精度や機械的精度のバラツキがあって
も、一定量のトナーを現像領域に安定に搬送することが
できる。さらに弾性板の先端と現像スリーブとの間隙を
0.11以上とする場合には、さらに安定度が増加する
ので好ましい。
しかし、薄い層状の現像剤層を形成するためには、弾性
機の先端と現像スリーブとの間隙には好ましい上限があ
って、具体的には5IIIl以下であることが好ましい
。当該間隙が5mmを超える場合には現像剤層の厚さが
不均一となるおそれがある。
第1図は、本発明の現像方法を遂行するために用いるこ
とができる好適な現像装置の一例を示す説明図である。
同図において、20は例えば回転ドラム状の潜像担持体
、2はハウジング、3は現像スリーブ、4はNiとS掻
とが周に沿って交互に配でされてなる合計8橿の磁電を
有する磁気ロールであり、これら現像スリーブ3と、磁
気ロール4とにより現像剤搬送担体が構成される。5は
薄層形成部材、6は薄層形成部材5の固定部材、7は第
1攪拌部材、8は第2攪拌部材である。9および10は
前記攪拌部材7および8の回転軸、11は補給トナー容
器、12はトナー補給ローラ、13は現像剤溜り、14
はバイアス電源、15は現像領域、Tはトナー、Dは現
像剤である。
斯かる現像装置において、現像剤溜り13内の現像剤り
は矢印方向に回転する第1攪拌部材7と、これと反対方
向で互い衝突することなく攪拌領域がオーバーランプす
るように回転する第2攪拌部材8とにより充分攪拌混合
され、矢印方向に回転する現像スリーブ3とこれと反対
方向に回転する磁気ロール4とによる搬送力により、現
像剤りが現像スリーブ3の表面に付着される。
現像スリーブ3の表面には、弾性体よりなる板状の薄層
形成部材5がその先端部に近い一面側において圧接保持
さiている。この薄層形成部材5は、ハウジング2から
延びる固定部材6により保持されている。この薄層形成
部材5により現像領域15に搬送される現像剤層の厚さ
が規制され、当該現像剤層が薄い層状のものとされる。
このようにして薄い層状とされた現像剤層は、矢印方向
に回転する潜像担持体20上に形成された静電潜像に対
して、好ましくはわずかな間隙を介して対向するいわば
非接触となるような状態で現像領域15に搬送され、そ
して当該現像領域15において交流成分を含むバイアス
電源14による振動電界の作用を受けながら、現像剤層
中のトナーのみが選択的に静電潜像に静電的に付着し、
もってトナー像が形成される。
なお、現像剤層の厚さは、例えば次のようにして測定す
ることができる。すなわち、「ニコンプロフィールプロ
ジェクター」 (日本光学n製)を用い、現像スリーブ
のスクリーンへの投影像と、現像スリーブに薄い層状の
現像剤層を形成した状態のスクリーンへの投影像との位
置の比較により層の厚さを求めることができる。
薄層形成部材5は、固定部材6により一端が固定されて
弾性が付与された、例えば磁性または非磁性の金属、金
属化合物、プラスチック、ゴム等により形成することが
でき、その厚さは捲めて薄いことが好ましく、また当該
厚さが均一であるこ−とが好ましい、具体的には、その
厚さは50〜500nが好ましい。
斯かる薄層形成部材5はその先端部に近い一面側におい
て現像スリーブ3に弾性的に圧接され、当該薄層形成部
材5と現像スリーブ3との接触位置においてキャリアを
好ましくは1個ずつ通過させるようにして搬送量が規制
される。現像剤り中の不純物、キャリアまたはトナーの
凝集物などは薄層形成部材5により現像領域15への進
入が防止され、従って現像領域15に搬送される現像剤
層が薄い層状であってしかもその厚さが均一で安定した
ものとなる。
本発明の現像方法においては、樹脂により被覆された樹
脂被覆キャリアであり、′M量平均粒径が100 wm
以下で、かつフローレイトが35〜70秒750gであ
るキャリアを用いるので、当1亥キャリアが小径のもの
であっても十分な流動性が得られ、従って薄層形成部材
5による厚さ規制機能が十分良好に発揮され、その結実
現像領域15に搬送する現像剤層を十分均一で薄い層状
のものとすることができる。またキ島リアの被覆層は通
常滑らかな表面状態となるので、例えば薄層形成部材5
により現像剤が強い圧力を受けるようなことがあっても
トナー物質がキャリアへ付着するいわゆるフィルミング
現象の発生が防止され、キャリアの耐久性が優れたもの
となる。
また、現像領域15に搬送される現像剤量は、薄層形成
部材5のスリーブ3に対する押圧力や接触角を変えるこ
とにより十分に制御することができる。
現像剤を構成するトナーおよびキャリアにおいては、一
般に小径である方が、得られる画像の解像度が高く、ま
た階調再現性が優れたものとなる点において有利である
例えば重量平均粒径が5n以下のトナーと、重量平均粒
径が50Jl■以下、さらには30μ以下のキャリアと
により構成した二成分現像剤を用いる場合においても、
′3層形成部材5により、現像剤中の不遠物や粒塊等を
自動的に排除して均一で薄い層状の現像剤層を形成する
ことができる。さらに、キャリアとしてトナーと同程度
の重量平均粒径を有する小径のものを用いる場合におい
ても、′3層形成部材5により、上記と同様に不純物の
混入をυ卜除して均一で薄い層状の現像剤層を形成する
ことができる。
これに対して、潜像担持体20へのキャリアの付着を防
止するためには、キャリアとしては重量平均粒径の大き
なものを用いることが強い磁力により現像剤搬送担体上
に保持されるようになることから好ましい。
このような事情を考慮して、本発明においては重量平均
粒径が100n以下のキャリアを用いる。
特に重量平均粒径が50〜100μmのキャリアを好ま
しく用いることができる。このように重量平均粒径が好
ましい範囲のキャリアを用いることにより、薄層形成部
材5により十分均一で薄い層状の現像剤層を十分安定に
形成することができると共に、潜像担持体20へのキャ
リア付着を十分に防止することができる。これに対して
、重量平均粒径が過大すなわち100μを超えるような
キャリアを用いる場合には、現像剤層中のキャリアによ
るブラシ状の穂(iff気ブラシ)の高さが大きくなる
とともに層が粗くなり、現像性は低下する。
またキャリアにおいて小径でありながら強い磁力を受け
ることができるようなものとするためには、当該キャリ
アの磁化が、10〜200emu/ gであることが好
ましく、さらに好ましくは15〜10100e/gであ
り、特に好ましくは15〜50 emu/ gである。
キャリアの磁化が過小であるときには良好な磁気プラン
が形成されず、また磁化が過大であるときには振動電界
による作用が十分に発揮されず良好な画像を形成するこ
とが困難となる。
第2図(イ)および(ロ)は、攪拌部材7および8の具
体的構造の一例を示す説明用斜視図および説明用正面図
である。
同図において、7a、7b、7eは第1攪拌部材7の攪
拌羽根、8a、8b、8cは第2攪拌部材8の攪拌羽根
であり、その具体的形態は特に限定されないが、例えば
角板羽根、円板羽根、楕円板羽根等の形態を選択するこ
とが好ましい、これらの撹拌羽根はそれぞれ回転軸9お
よび1oに互いに異なる角度および/または位置で固定
されている。
これらの2つの撹拌部材7および8は攪拌羽根が互い衝
突することなく攪拌領域がオーバーラツプするように構
成されているため、第1図において左右方向の攪拌を十
分に行うことができ、また回転軸に対して傾斜した状態
で各撹拌羽根が固定されているため、第1図において前
後方向の攪拌をも十分に行うことができる。従って、補
給ローラ12を介して補給トナー容器11から補給され
たトナーTは短時間で現像剤り中に均一に混合されるよ
うになる。
以上のような攪拌部材7および8により、トナーとキャ
リアとが十分に摩擦帯電され、そしてこれらの現像剤が
現臘スリーブ3上に磁力により付着保持され、次いで薄
層形成部材5により薄い層状の現像剤層とされる。
この現像剤層は現像スリーブ3の回転により一方向にト
χ送されると共に、磁気ロール4の反対方向への回転に
より振動成分をもつ磁気的バイアスを受けながら、現像
スリーブ3上で例えばローリング等の複雑な運動をする
ので、現a領域15に搬送された現像剤層は、潜像担持
体20上に形成された静電潜像に対して好ましくは非接
触の状態で振動電界の作用を受けるときには、当該静電
潜像へのトナー付着が良好に行われるようになる。
本発明においては、現像剤層の厚さを好ましくは10〜
500 us程度の極めて薄い層状のものとするので、
潜像担持体20と現像スリーブ3との間の現像ギャップ
を例えば500B程度にまで小さくするこが可能であり
、いわゆる非接触現像方式による現像を十分に行うこと
ができる。
このように現像ギャップを小さくする場合には、現像領
域15の電界強度が大きなものとなるので、現像スリー
ブ3に印加するバイアス電圧を小さくしても十分な現像
を行うことができ、その結果バイアス電圧のリーク放電
等が軽減される利点がある。さらには静電潜像のコント
ラストが大きくなろため、現像して得られる画像の解像
度あるいは画質が全殻的に向上する。
また、本発明において、非接触現像方式により現像を行
う場合においては、トナーのみが静電潜像面に向かって
選択的に飛翔して現像されるようになるので、静電潜像
面へのキャリアの付着が防止され、その結果画質の低下
を招来することを防止することができる。また、静電潜
像面を磁気ブラシが摺擦しないので潜像担持体の表面を
損傷したり、はき目(箒で掃いたような模様入と称され
る現象が発生するようなおそれがなく、その結果解像度
および階調再現性が良好となり、十分な量のトナーを静
電潜像に付着させることができる。
さらにまた、本発明の現像方法は、トナー像が形成され
た潜像担持体上に重ねて現像を操り返して行う多色現像
にも好ましく適用することができる。
本発明に用いる現像剤は、トナーと、樹脂を磁性体粒子
に被覆してなる樹脂被覆キャリアであり、重量平均粒径
が100g鳳以下T1かつフローレイトが35〜70秒
150gであるキャリアとよりなる二成分現像剤である
トナーは、バインダー樹脂中に着色剤等のトナー成分が
含有されてなる粒子粉末である。
トナーのバインダー樹脂としては、例えばポリエステル
樹脂、スチレン−アクリル系樹脂等を好ましいものとし
て用いることができる。
トナーのバインダー樹脂として好ましく用いられるポリ
エステル樹脂は、アルコール単量体とカルボン酸単量体
との縮重合によって得られるが、用いられるアルコール
単量体としては、例えばエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、l、2−プロ
ピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1
.4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,
4−ブチンジオール等のジオール[、L4−ビス(ヒド
ロキシメチル)シクロヘキサン、およびビスフェノ−/
L/A、 水素添加ビスフェノールA1ポリオキシエチ
レン化ビスフエノールA1ポリオキシプロピレン化ビス
フエノールA等のエーテル化ビスフェノール類、その他
の二価のアルコール単量体を挙げることができる。また
カルボン酸単量体としては、例えばマレイン酸、フマー
ル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタ
コン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シク
ロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セパ
チン酸、マロン酸、これらの酸の無水物、低級アルキル
エステルとりルイン酸の二量体、その他の二価の有機酸
単量体等を挙げることができる。
トナーのバインダー樹脂として好ましく用いられるポリ
エステル樹脂としては、以上の二官能性単量体のみによ
る重合体だけでなく、三官能以上の多官能性単量体によ
る成分を含有する重合体を用いることも好適である。斯
かる多官能性単量体である三価以上の多価アルコール単
量体としては、例えばソルビトール、1,2,3.6−
ヘキサンテトロール、1.4−ソルビタン、ペンタエリ
スリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリ
スリトール、ショ糖、1,2.4−ブタントリオール、
1,2゜5−ペンタントリオール、グリセロール、2−
メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−
ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、1.3.5− トリヒドロキシメチルヘ
ンゼン、その他を挙げることができる。
また、三価以上の多価カルボン酸Jl−ft体としては
、例えば1,2.4−ベンゼントリカルボン酸、1゜3
.5−ベンゼントリカルボン酸、1.2.4−シクロヘ
キサントリカルボン酸、2,5.7−ナフタレントリカ
ルボン酸、1.2.4−ナフタレントリカルボン酸、1
,2.4−ブタントリカルボン酸、1,2.5−ヘキサ
ントリカルボン酸、1.3−ジカルボキシル−2−メチ
ル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレ
ンカルボキシ)メタン、1,2.7.8−オクタンテト
ラカルボン酸、エンボール三啜体酸、およびこれらの酸
の無水物、その他を挙げることができる。
上記のスチレン−アクリル系樹脂としては、例えば特開
昭50−134652号公報に記載されているα。
β−不飽和エチレン系JILi体を構成単位として含有
し、かつ重量平均分子IM−と数平均分子1Mnの比M
w/MnO値が3.5以上の樹脂を好ましく用いること
ができる。斯かるα、β−不飽和エチレン系単量体の具
体例としては、例えばスチレン、〇−メチルスチレン、
m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチル
スチレン、p−エチルスチレン、2.4−ジメチルスチ
レン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチル
スチレン、p−n−へキシルスチレン、p−n−オクチ
ルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシル
スチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシス
チレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、
3.4−ジクロルスチレン等の芳香族とニルモノマー類
;例えばアクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸イソブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プ
ロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル
、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル
、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル
、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル等
のアクリル酸エステル類;メタアクリル酸メチル、メタ
ア酸エチル、メタアクリル酸プロピル、メタアクリル酸
n−ブチル、メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル
酸n−オクチル、メタアクリル酸ドデソル、メタアクリ
ル酸ラウリル、メタアクリル酸2−エチルヘキシル、メ
タアクリル酸ステアリル、メタアクリル酸フェニル、メ
タアクリル酸ジメチルアミノエチル、メタアクリル酸ジ
エチルアミノエチル等のメタアクリル酸エステル酸:塩
化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル
等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、ヘンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステ
ル類;その他を挙げることができる。
なお、重合体における数平均分子llMnおよび重量平
均分子量M−の値は種々の方法によって測定することが
でき、測定方法によって若干の変動があるが、本明細書
においては、数平均分子fiMnおよび重量平均分子量
−一は下記の21111定法によって得られる値と定義
する。
すなわち、これらの各値は、いずれもゲル・パーミェー
ション・クロマトグラフィーCG P C)によって以
下に記す条件で測定された値とする。
温度40℃において、溶媒(テトラヒドロフラン)を毎
分1.2m7の流速で流し、濃度0.2g/20dのテ
トラヒドロフラン試料溶液を試料重量として3rag注
入し測定を行う。試料の分子量測定にあたっては、当該
試料の有する分子量が数種の単分散ポリスチレン標準試
料により作成された検量線の分子量の対数とカウント数
が直線となる範囲内に包含される測定条件を選択する。
なお、測定結果の信頼性は、上述の測定条件で行ったN
B5706ボリスチレン標準試料が、重量平均分子11
Mw ” 28.8 X 16’数平均分子量Mn =
 13.7 X 10’となることにより6M認するこ
とができる。
また、用いるGPCカラムとしては、前記条件を満足す
るものであるならばいかなるカラムを採用してもよい、
具体的には、例えばTSK−GEL、GMH(東洋曹達
社製)等を用いることができる。
トナーに用いるバインダー樹脂は、その軟化点Tspが
100〜160℃であることが好ましく、特に好ましく
は110〜150℃である。またガラス転移点Tgが4
0〜80℃であることが好ましく、特に好ましくは50
〜70℃である。このようなバインダー樹脂を用いるこ
とにより、低温定着性が優れしかも耐プロ、キング性が
優れたトナーを得ることができ、その結果良好な現像を
達成することができると共に、高速で画像を形成するこ
とが可能となる。
軟化点Tspとは、特に明言しない限り、フローテスタ
ーrCFT−500型」 (話法製作所製)を用いて、
測定条件を荷重20kg/c+m” 、ノズルの直径1
■、ノズルの長さIIIIIll、予備加熱80℃で1
0分間、昇温速度6℃/分とし、サンプル量ICl11
3(真性比重X1cm3で表わされる重量)として測定
記録したとき、フローテスターのプランジャー降下量一
温度曲y!(軟化流動曲線)におけるS字曲線の高さを
hとするとき、h/2のときの温度をいう。
また、ガラス転移点Tgとは、示差走査熱量計[低温D
SCJ  (理学電気社製)を用い、昇温速度10℃/
分で測定した際に、ガラス転移領域に沿けるDSCサー
モグラムのガラス転移点以下のヘースラインの延長線と
、ピークの立上がり部分からピークの頂点までの間での
最大11M斜を示す接線との交点の温度をガラス転移点
と定めたときの値をいう。
本発明において用いるトナーは、バインダー樹脂中に着
色剤およびその他必要に応じて添加されるトナー成分を
含有してなるものである。
着色剤としては、カーボンブラック、ニグロシン染料(
C,1,磁50415 B )、アニリンブルーCC,
l。
Nl 50405) 、カルフォイルブルー(C,1,
Na azoicBlue3)、クロムイエロー(C,
1,Na 14090) 、ウルトラマリンブルー(C
,1,猶77103) 、デュポンオイルレッド(C,
1,m 26105) 、キノリンイエロー (C,1
,階47005) 、メチレンブルークロライド(C,
1,阻52015)、フタロシアニンブルー(C,1,
菫74160)、マラカイトグリーンオフサレート (
C,I。
−42000) 、ランプブラック(C,1,1772
66)、ローズベンガル(C,1,魚45435) 、
これらの混合物、その他を挙げることができる。これら
着色剤は、十分なQ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好ましく、通常トナー100重量
部に対して1〜20重量部程度であることが好ましい。
また、キャリアへのトナー物質の付着を防止するために
各種の離型剤をトナーに含有させることが好ましい。
斯かる離型剤としては、例えばポリオレフィン、脂肪酸
金属塩、脂肪酸エステル、部分ケン化脂肪酸エステル、
高級脂肪酸、高級アルコール、流動または固形のパラフ
ィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールエス
テル、シリコーンワニス、脂肪族フロロカーボン等を挙
げることができ、特にJIS K 2531−1960
に規定される環球法で測定したときの軟化点が60〜1
80℃であることが好ましく、特に70〜160℃のも
のであることが好ましい。これらの離型剤は単独である
いは2種以上のものを組合わせて用いることができる。
前記ポリオレフィンとしては、例えばポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリブテン等の樹脂を用いることができ
る。
前記脂肪酸金属塩としては、例えばマレイン酸と、亜鉛
、マグネシウム、カルシウム等との金属塩;ステアリン
酸と、亜鉛、カドミウム、バリウム、鉛、鉄、ニッケル
、コバルト、銅、アルミニウム、マグネシウム等との金
属塩;二塩基性ステアリン酸鉛;オレイン酸と、亜鉛、
マグネシウム、鉄、コバルト、銅、鉛、カルシウム等と
の金属塩;パルミチン酸と、アルミニウム、カルシウム
等との金属塩;カプリル酸鉛;カプロン酸鉛;リノール
酸と、亜鉛、コバルト等との金属塩;リシノール酸カル
シウム;リシルイン酸と、亜鉛、カドミウム等との金属
塩およびこれらの混合物等を用いることができる。
前記脂肪酸エステルとしては、例えばマレイン酸エチル
エステル、マレイン酸ブチルエステル、ステアリン酸メ
チルエステル、ステアリン酸ブチルエステル、パルミチ
ン酸セチルエステル、モンタン酸エチレングリコールエ
ステル等を用いることができる。
前記部分ケン化脂肪酸エステルとしては、例えばモンタ
ン酸エステルのカルシウム部分ケン化物等を用いること
ができる。
前記高級脂肪酸としては、例えばドデカン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレ
イン酸、リノール酸、リシノール酸、アラキン酸、ベヘ
ン酸、リグノセリン酸、セラコレイン酸等およびこれら
の混合物を用いることができる。
前記高級アルコールとしては、例えばドデシルアルコー
ル、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、バル
ミチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキルア
ルコール、ヘヘニルアルコール等を用いることができる
前記パラフィンワックスとしては、例えば天然パラフィ
ン、マイクロクリスタリンワックス、合成パラフィン、
塩素化炭化水素等を用いることができる。
前記了ミド系ワックスとしては、例えばステアリン酸了
ミド、オレイン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリ
ル酸アミド、ヘヘニン酸アミド、メチレンビスステアロ
アミド、エチレンビスステアロアミド等を用いることが
できる。
前記多価アルコールエステルとしては、例えばグリセリ
ンステアレート、グリセリンリシルレート、グリセリン
モノベヘネート、ソルビタンモノステアレート、プロピ
レングリコールモノステアレート、ソルビタントリオレ
ート等を用いることができる。
前記シリコーンワニスとしては、例えばメチルシリコー
ンワニス、フェニルシリコーンワニス等を用いることが
できる。
前記脂肪族フロロカーボンとしては、例えば四フフ化エ
チレン、六フフ化プロピレンの低重合化合物、あるいは
特藺昭53−124428号公報に記載されている含フ
ツ素界面活性剤等を用いることができる。
これらの離型剤の使用割合は、バインダー樹脂100重
量部に対して1〜10重量部であることが好ましい。
その他のトナー成分としては、例えばシリカ微粒子、チ
タニア微粒子、アルミナ微粒子等の流動化剤;酸化セリ
ウム等の研磨剤;ステアリン酸亜鉛等の滑剤;顔料ある
いは染料等の荷電制御剤;等を挙げることができる。
本発明に用いるトナーは、その重量平均粒径が20tt
m未満であることが好ましく、特に1〜15nであるこ
とが好ましい。このような好ましい重量平均粒径のトナ
ーを用いることにより画質の極めて優れた画像を形成す
ることが可能となる。これに対して、重量平均粒径が過
大のトナーを用いる場合には解像度が低下しやすくまた
階調再現性が低下する場合があり、重量平均粒径が過小
のトナーを用いる場合にはトナー飛散が発生するおそれ
があり、カプリ等が生して画像の鮮明性が低下する場合
がある。
本発明において、トナーと共に二成分現像剤を構成する
キャリアは、既述のように、樹脂を磁性体粒子に被覆し
てなる樹脂被覆キャリアであり、重量平均粒径が100
x以下で、かつフローレイトが35〜70秒150gで
あるキャリアである。
本発明において、キャリアのフローレイトとは、JI5
22502の規定に準拠して測定される値をいう。
ただし、乾燥処理は省略する。具体的には、試料50g
を用い、2.63mmのオリフィスから当工亥試料が流
出する時間を測定し、「秒150gJの単位で表示した
値である。
なお、トナーの重量平均粒径は「コールタ−カウンター
」 (コールタ−社製)を用いて測定された値であり、
キャリアの重量平均粒径は[マイクロトラックj (日
機装社製)を用いて渭1定された値である。
キャリアの重量平均粒径が100μを超える場合には、
現像剤搬送担体上に薄い層状の現像剤層を形成すること
が困難となり、また現像剤層中のキャリアによるブラシ
状の穂(磁気ブラシ)の高さが大きくなると共に層が粗
くなり、その結実現像領域に搬送されるトナー量が不均
一となって画像ムラあるいは画像ヌケ等の現像不良が発
生する。
キャリアのフローレイトが35秒150g未満の場合に
は、キャリアの流動性が高すぎて薄層形成部材で搬送量
を規制できないため、現像剤搬送担体上に)通い層状の
現像剤層を形成することが困難となり、画像ヌケあるい
は画像ムラ等の現像不良が発生する。
一方、キャリアのフローレイトが70秒150gを超え
る場合には、キャリアの流動性が低いため、キャリアと
トナーとによる摩擦帯電が不良となり、その結果トナー
飛散あるいはキャリア飛散による袋FTl内の汚染が生
じたり、潜像担持体の非画像部にトナーあるいはキャリ
アが付着してカプリが発生したり、また画像ヌケあるい
は画像ムラ等の現像不良が発生する。
樹脂被覆キャリアの被覆樹脂としては、特に限定される
ものではないが、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ス
チレン−アクリル系樹脂、スチレン−ブタジェン樹脂、
ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ロジン変性樹脂、セルロ
ーズ樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を用
いることができる。これらの樹脂は、華独で用いてもよ
いし、複数のものを組合わせて用いてもよい。
好ましく用いることができるスチレン−アクリル系樹脂
は、スチレン系単量体と、アクリル酸またはそのエステ
ル単量体および/またはメタクリル酸またはそのエステ
ル単量体を含む単量体成分とを共重合して得られる樹脂
である。このうち特に、スチレン系単量体と、アクリル
酸エステル単量体および/またはメタクリル酸エステル
昨量体との共重合体樹脂を好ましく用いることができる
スチレン糸車壷体成分は樹脂を硬くし、トナーとの効率
的な摩擦帯電を可能にし、一方アクリル酸エステルおよ
びメタクリル酸エステル単量体成分は樹脂を強靭にする
効果を有し、これらの相乗効果により、硬くて強靭な樹
脂となり耐久性の良好な樹脂被覆キャリアを得ることが
できる。
斯かるスチレン−アクリル系樹脂を得る場合において、
スチレン系単量体と、アクリル酸エステル単量体および
/またはメタクリル酸エステル単量体の使用割合は、重
量比で9/1〜1/9であることが好ましい。また、こ
れらの使用割合を適宜変えることにより、樹脂被覆キャ
リアとトナーとの摩擦帯電におけるトナーの帯電量を相
当程度制御することができる。
斯かるスチレン−アクリル系樹脂を得る場合に好ましく
用いられるスチレン系jl[体としては、例えばスチレ
ン、0−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレ
ン、2.4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレ
ン、p −tert−ブチルスチレン、p−n−へキシ
ルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニ
ルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシ
ルスチレン、p−メトキンスチレン、p−フェニルスチ
レン、p−クロルスチレン、3.4−ジクロルスチレン
等を挙げることができ、このうちスチレンが最も好まし
い。
斯かるスチレン−アクリル系樹脂を得る場合に好ましく
用いられるアクリル酸エステル単量体およびメタクリル
酸エステル)il1体としては、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、 1
so−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート
、1so−ブチルアクリレート、tert−ブチルアク
リレート、2−エチルへキシルアクリレート、シクロへ
キシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、 1
so−オクチルアクリレート、n−ドデシルアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−メトキシ
エチルアクリレート、2−クロルエチルアクリレート、
ベンジルアクリレート、n−メチルアミノエチルアクリ
レート、ジメチルアミノエチルアクリレート等のアクリ
ル酸エステル;メチルメタクリレート、エチルメタクリ
レート、n−プロピルメタクリレート、 1so−プロ
ピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、1s
o−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリ
レート、2−エチルへキシルメタクリレート、シクロへ
キシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、
 is。
−オクチルメタクリレート、n−ドデシルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシメタクリレート、ヘンシルメタクリ
レート、n−メチルアミノエチルメタクリレート、ジメ
チルアミノエチルメタクリレート等のメタクリル酸エス
テル;等を挙げることができ、このうちメチルメタクリ
レートが最も好ましい。
スチレン−アクリル系樹脂は、以上の如き単量体を、例
えば乳化重合、塊上重合、g3重合あるいはl容液重合
等の重合法により重合して得ることができる。
また、スチレン−アクリル系樹脂の分子量は、型槽平均
分子量りがIQ、000以上、数平均分子量inが2.
000以上、これらの比−@/Mnが2.0以上である
ことが好ましい、このような好ましい分子量のものを用
いて樹脂被覆キャリアを形成する場合には、樹脂被覆層
の磁性体粒子への固着強度が高いものとなり、キャリア
の耐久性が格段に向上する。
また、スチレン−アクリル系樹脂のガラス転移点Tgは
、60℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは
60〜150℃である。このような好ましいガラス転移
点Tgを有するものを用いることにより、樹脂被覆キャ
リア粒子の粘着性が低くて耐ブロッキング性が優れ、ま
たトナー物質がキャリア粒子の表面に付着するいわゆる
トナーフィルミングの発生を一層を効に防止することが
できる。
樹脂被覆キャリアにおける被覆層の厚さは、例えば0.
1〜10%mであることが好ましく、さらに好ましくは
0.3〜4μmであり、特に好ましくは0.3〜2.0
μ■である。樹脂被覆キャリアにおいて、被覆層の厚さ
が過小のときには良好な絶縁性キャリアを得ることが困
難となる場合があり、一方被覆層の厚さが過大のときに
はキャリアの磁化が小さくなり潜像担持体の非画像部に
キャリア付着が発生する場合がある。
樹脂被覆キャリアにおいて、被覆される芯材としての磁
性体粒子としては、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、ニッケル、コバルトなどの強磁性を示す金属、あ
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−アルミニウ
ムもしくはマンガン−銅−錫等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よりなる粒子を用
いることができる。
なお、フェライトとは、ここでは鉄を含有する磁性酸化
物を総称しており、M O’ F e z Os (M
は2価の金属)の化学式で示されるスピネル型フェライ
トに限定されない。フェライトは含有金属成分の組成を
変えることにより種々の磁気特性が得られるために、本
発明の目的に合ったキャリアを得るのに特に好ましい。
また、フェライトわ)は酸化物であるため、その比重が
鉄粉やニッケノ目5)等の金属粉より小さくて軽量であ
るから、トナーとの混合、攪拌が容易になり、現像剤中
におけるトナー濃度の均一化、またトナーの帯電量の適
正化を図るうえで好適である。しかも、フェライト扮は
、その固有抵抗が108〜1OI2Ω・Cl11と、鉄
粉、ニッケル扮、コバルト扮等に比べて大きいため、キ
ャリア表面の樹脂被覆層の膜厚を0.51程度の薄膜と
した場合においても、現像ギャップに高いバイアス電圧
を印加する現像方法に十分使用可能な絶縁性キャリアを
得ることができるという長所を有する。
前記フェライトは、10000eの外部磁場中における
飽和磁化が10〜40 emu/ gであって、保磁力
が0.1〜1000eであることが好ましく、また固有
抵抗がl XIO’ 〜I XIO”Ω’cm、比重が
4.0〜5.5、空隙率が1.0〜10%であることが
好ましい。
樹脂被覆キャリアの製造においては、被覆用樹脂を溶剤
に溶解した被覆溶液、あるいはさらに必要に応じてその
他の樹脂を加えて溶解した被覆溶液を、例えば浸漬法、
スプレードライ法、流動化ベツド法等の方法により磁性
体粒子の表面に塗布し、加熱乾燥させて溶剤を揮発除去
し、乾燥時もしくは乾燥後に塗布層を硬化させて被覆層
を形成することができる。例えば流動化へノド法により
被覆層を形成する場合には、流動化ヘッド装置において
、上昇する加圧ガス流によりキャリアの芯(オである磁
性体粒子を平衡の高さまで上昇せしめ、次に当該磁性体
粒子が再び落下する時までに被覆溶液をスプレー塗布し
、このスプレー塗布を繰り返し行い、被覆層を形成する
ことができる。
被覆層を形成するための塗布溶液には、必要に応して他
の添加剤を加えてもよい。また溶剤としては被覆用樹脂
を溶解するものであれば特に限定されないが、例えばト
ルエン、キンレン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メ
チルエチルケトン等のケトン順;テトラヒドロフラン、
ジオキサン、尚級アルコール、あるいはこれらの混合溶
剤を用いることができる。
塗布層を硬化させるために必要とされる加熱温度は、被
覆用樹脂としてスチレン−アクリル系樹脂を用いる場合
には、通常50〜200℃であることが好ましい。
本発明において用いる樹脂被覆キャリアは、その固有抵
抗が10″Ω・C11以上、好ましくは10I3Ω・c
m以上、さらに好ましくは1014Ω・C−以上の絶縁
性キャリアであることが好ましい。このような高絶縁性
キャリアを用いることにより、現像時において、バイア
ス電圧によって2(Wが注入されて潜像担持体の表面に
キャリアが付着したり、あるいは静電潜像を形成する電
荷が消失したりするのを十分に防止することができる。
また磁性体粒子および樹脂被覆キャリア粒子の固有抵抗
は、試料粒子を0.50c+s”の断面積を有する容器
に入れてタッピングした後、詰められた試料粒子上に1
kg/cm”の荷重体を乗せて厚さを1−程度とし、当
該荷重体と底面1掻との間に10z〜10’V/c−の
電界を加えてそのとき流れる電流値を測定することによ
り求めることができる。
本発明に用いる二成分現像剤を調製する場合において、
トナーとキャリアとの混合割合は、トナーの総表面積と
、キャリアの総表面積とが同程度となるような割合′と
するのが好ましい0例えばトナーの重量平均粒径が10
μ11キヤリアの重量平均粒径が20xである場合にお
いては、トナー71度(現像剤の全体に対するトナーの
重量比)が5〜40重量%であることが好ましく、特に
8〜25重量%であることが好ましい、すなわち、本発
明に用いる二成分現像剤においては、従来の大径のキャ
リアの外周に多数の小径のトナーが付着してなる現像剤
とするよりは、トナーと同等の小径のキャリアを用いて
、トナーの総表面積とキャリアの総表面積とがほぼ等し
くなるような割合で両者を混合して二成分現像剤を調製
することが好ましい。
〔発明の具体的実施例〕
以下、本発明の具体的実施例について説明するが本発明
がこれらの実施例に限定されるものではない。
〈実施例1〉 第3図は本発明の現像方法を遂行するために用いること
ができる画像形成装置の一例の概略を示す説明図であり
、原稿台が移動することにより、照明光源21により形
成された原稿光像がミラー22、レンズ23を介して潜
像担持体20上に照射され、当該潜像担持体20上に原
稿に対応した静電潜像が形成される。現像装置Aは例え
ば第1図に示したような構成であり、この現像装置Aに
より潜像担持体20上に形成された静電潜像が現像処理
され、もってトナー像が形成される。
このようにして得られたトナー像は、露光ランプ28に
より除電されて転写されやすい状態とされた後、転写電
極29により記録紙Pに転写される。
記録紙Pは分離電極30により潜像担持体20から分離
され、定着器31で定着処理を受け、もって定着画像が
形成される。一方、潜像担持体20は除電極32により
除電されたうえ、クリーニング装置33によりその表面
が清掃される。
この例のクリーニング装置33はクリーニングブレード
34を有してなり、当該ブレード34により掻き取られ
たトナーがローラ36により[44される。
斯かる第3図の画像形成装置を用いて実際に本発明に係
る現像方法を適用して画像を形成する試験を行った。
V脂礼 キーリアのU告 (1)キャリアA スチレン−n−ブチルメタクリレート共重合体(スチレ
ン:n−ブチルメタクリレート=90 : 10(単量
体組成比)、重1平均分子量Mw : 91.000、
数平均分子4M* : 29,000、ガラス転移点T
g:82℃)をメチルエチルケトン300m1に溶解し
て被覆溶液を調製した。
この被′yJ?8液を、「スビラコーター」 (開田精
工社製)を用いて、重量平均粒径が26μmの銅−亜鉛
系フェライト粒子に塗布し、温度80℃で加熱処理し、
もって厚さ0.9μmの被覆層を有する樹脂被覆キャリ
アを得た。これを「キャリアA」とする。
このキャリアAの特性は次の通りである。
重量平均粒径:281 フローレイト862秒150g 磁化: 26 emu/ g (測定磁場: 1000
0e )固f砥抗:10”Ω・cl11以上 比重:  4.8g/am3 (2)キャリアB キャリアAの製造において、スチレン−n−ブチルメタ
クリレート共重合体に代えて、スチレン−メチルメタク
リレート共重合体(スチレン:メチルメタクリレート−
50・50(単量体組成比)、重量平均分子量Mw :
 72.000、数平均分子呈門n:21.000、ガ
ラス転移点Tg:103℃)を用い、フェライト粒子と
して別の銅−亜鉛系フェライト粒子を用いたほかは同様
に処理して厚さ1.2μmの被覆層を存する樹脂被覆キ
ャリアを得た。これを「キャリアB」とする。
このキャリアBの特性は次の通りである。
重量平均粒径:401 フローレイト:39秒150g 磁化: 24 emu/ g (測定磁場: 1000
0e )固有抵抗=101Ω・cm以上 比重:  4.8g/cm’ (3)キャリアC キャリアへの製造において、スチレン−n−ブチルメタ
クリレート共重合体に代えて、別のスチレン−n−ブチ
ルメタクリレート共重合体(スチレン二〇−ブチルアク
リレート−95:5(単量体組成比)、重量平均分子量
Mw : 89,000、数平均分子IMn : 28
.000、ガラス転移点Tg:88℃)を用い、フェラ
イト粒子として別の銅−亜鉛系フェライト粒子を用いた
ほかは同様に処理して厚さ1.Onの被覆層を有するキ
ャリアを得た。これを「キャリアC」とする。
このキャリアCの特性は次の通りである。
重量平均粒径:351 フローレイト:48秒150g 磁化: 32 emu/ g (測定磁場: 1000
0e )固有抵抗:io”Ω・C11以上 比重: 4.9 g /c+a3 (4)比較キャリアa キャリアへの製造において用いたフェライト粒子に代え
て、重量平均粒径が118μのフェライト粒子を用いた
ほかは、同様に処理して厚さ1 、2 amの被覆層を
存するキャリアを得た。これを「比較キャリアa」とす
る。
この比較キャリアaの特性は次の通りである。
重量平均粒径:120μ フローレイト:29秒150g 磁化: 33 emu/ g (測定磁場: 1000
0e )固有抵抗:1014Ω・cam以上 比重:5.0g7cm” (5)比較キャリアb キャリアAの製造において用いたフェライト粒子に代え
て、重量平均粒径が20p1のフェライト粒子を用いた
ほかは、同様に処理して厚さ0.41の被覆層を有する
キャリアを得た。これを「比較キャリアb」とする。
この比較キャリアbの特性は次の通りである。
重量平均粒径:22μm フローレイト:121秒150g 磁化: 21 emu/ g (測定磁場: 1000
0e )固有抵抗、1QlaΩ・011以上 比重: 4.7 g /cm’ −Lカニ481遣 (1) !4トナーA ポリエステル樹脂rUXK−120Pj  (花王石鹸
社製) 100 ffi景部、ポリプロピレン「ビスコ
ール660PJ  (三洋化成工業社製)3重量部、カ
ーボンブラック「モーガルLj  (キャボノト社製)
10重量部をヘンシェルミキサーにより混合した後、3
本ロールにより140℃の温度で十分混練し、次いで冷
却し粗粉砕した後、ジェットミルによりε・攻粉砕し、
さらに分級して、重量平均粒径が11Jl−の黒色のト
ナーを得た。これを[黒トナーA、4とする。
(2)イエロートナーB 黒トナーの製造において、カーボンブラックの代わりに
、イエロー閲料rc、1.ピグメントイエロー951 
 (チハガイギー社製)3.5重量部を用いたほかは同
様に処理して、重l平均粒径がlly■のイエロートナ
ーを得た。これを[イエロー)ナーBJとする。
(3)マゼンタトナーC 曵トナーの製造において、カーボンブランクの代わりに
、マゼンタ顔料rC,1,ビグメントレノドト19」(
ヘキストジャバン社製)4.5重量部を用いたほかは同
様に処理して、重量平均粒径が11−のマゼンタトナー
を得た。これを「マゼンタトナーCJとする。
(4)シアントナーD 黒トナーの製造において、カーボンブラックの代わりに
、シアン顔料rc、+、ピグメントブルー66」(チバ
ガイギー社製)5重量部を用いたほかは同様に処理して
、重量平均粒径が11 amのシアントナーを得た。こ
れを「シアントナーD」とする。
現盈朋少里l 上記キャリアA−Cおよび比較キャリアa z bのそ
れぞれと、黒トナーとを組合わせて、それぞれトナー濃
度が9重量%である現像剤1〜3および比較用現像剤1
〜2を調製した。
また、イエロートナーB1マゼンタトナー〇、シアント
ナーDのそれぞれと、キャリアAとを組合わせて、それ
ぞれトナー/農度が9重階%であるカラー現像剤1〜3
を調製した。
去3迦いL上 これらの現像剤萼それぞれ用い、下記に示す現像条件に
基いて現像プロセスを遂行し、もって3万枚の複写画像
を形成する試験を行い、画像形成初期および3万枚形成
後における、トナーの帯電量、カプリ、潜像担持体に対
するキャリア付着、画像ヌケ、画像ムラについて調べた
。結果を後述の第1表に示す。
〔現像条件(正規現像)〕
0潜像担持体:セレンよりなる直径10011111の
ドラム状感光体 0線速度: 100 +u+/ s O表表面位:+5oov(画像部)〜OV(非画像部)
O現像スリーブの直径:25ffiI11Q現像スリー
ブの線速度: 250 ++um/ s  (順方向)
0磁気ロール極数:8極 0磁気ロールの回転速度: 1200rpmO薄層形成
部材ニリン青銅板よりなる厚さ0.18m+*の弾性板
を現像スリーブの表面に弾性的に圧接配置 0現像ギャンプ:500μ 0現像剤層の厚さ:400x(最大値)0現像剤中のト
ナー1度:9重量% 0現像スリーブ上に形成された現像剤層中のトナー含有
量: 0.3 mg/cm” O直流のバイアス電圧二〇〜100V O交流のバイアス電圧:0.5〜2kV(周波数: 2
kHz 、ピーク・ピーク値)なお、評価方法はそれぞ
れ次の通りである。
!ユ1 公知のブローオフ法により測定した。
ユニ斐 定着画像を目視により判定した。
2像担  に対するキャリア・ 潜像担持体の表面を目視により判定した。
五盈盈り 定着画像を目視により判定した。
貞1互立 定着画像を目視により判定した。
第1表の結果から理解されるように、現像剤1〜3を用
いて本発明に係る現像方法を適用する場合には、トナー
が適正な帯′Q1を示し、カプリを伴わずまた潜像担持
体に対するキャリア付着が生ぜず、しかも画像ヌケ、画
像ムラが生ぜず、結局解像度が高くてし)・も階調再現
性が良好で鮮明な画像を形成することができる。
また、3万枚形成後においても、現像剤1〜3を用いて
本発明に係る現像方法を適用する場合には、樹脂被覆キ
ャリアの流動性が優れ、その結果トナーの帯電量の変化
が小さく、画像形成初期と同様に鮮明な画像を形成する
ことができる。また装置内の汚染の程度を調べたところ
、トナーおよびキャリアによる汚染は橿めてわずかであ
った。
またバイアス電圧による現像効果は、十分良好に発揮さ
れた。
これに対し、比較用現像剤1を用いた場合においては、
現像剤を構成する樹脂被覆キャリアが、重量平均粒径が
大きく、しかもフローレイトが小さいため、樹脂被覆キ
ャリアの流動性が劣り、その結果画像形成初期において
も、カプリが若干生じ、しかも画像ヌケ、画像ムラのあ
る不鮮明な画像であり、そして3万枚形成後においては
、トナーの帯電量が大きく減少し、カプリが著しく多く
なり、しかも画像ヌケ、画像ムラのある不鮮明な画像で
あり、また潜像担持体に対するキャリア付着も若干認め
られた。
また比較現像剤2を用いた場合においては、現像剤を構
成する樹脂被覆キャリアがフローレイトの大きいもので
あるため、トナーの摩擦帯電量が小さく、その結果画像
形成初期においても、カブリが生じ、しかも画像ヌケ、
画像ムラのある不鮮明な画像であり、また潜像担持体に
対するキャリア付着がLこめられ、そして3万枚形成後
においては、トナーの帯電量が太き(減少し、カプリお
よびwI像祖持体に対するキャリア付着が著しく多くな
り、しかも画像ヌケ、画像ムラが増大した。
叉工拭脹1 次に°、現像条件を下記のように変更したほかは上記実
写試験lと同様にして試験を行ったところ、上記実写試
験1と同様の結果が得られた。
〔現像条件(反転現像)〕
0潜像担持体:有機光it性感光層を具えてなる直径1
40+vs+のドラム状感光体 0線速度:60m園/S O表面電位ニー706V(非画像部)〜−50v(画像
部)0現像スリーブの直径:20IIIm O現像スリーブの線速度: 250 am/ s  (
順方向)0磁気ロール極数:8極 0÷d気ロールの回転速度: 1000rp彌O薄層形
成部材ニリン青銅板よりなる厚さ0.18n+sの弾性
板を現像スリーブの表面に弾性的に圧接配置 0現像ギャップ:450μm O現像剤層の厚さ:350μ(最大値)O現像剤中のト
ナー濃度:9重量% 0現像スリーブ上に形成された現像剤層中のトナー含有
量: 0.55++g/cm” 0直流のバイアス電圧ニー500〜−600■O交流の
バイアス電圧:0.5〜2.5kV(周波数: 2kH
z 、ピーク・ピーク値)〈実施例2〉 第5図は本発明の現像方法を遂行するために用いること
ができる画像形成W2の他の例の概略を示す説明図であ
り、画像入力部INは、照明光源1、ミラー22、レン
ズ23、−次元カラーCCD撮影素子24が一体となっ
てユニット化されていて、画像入力部INが駆動装置(
図示せず)によって矢印X方向に移動され、CCD撮影
素子24が原稿を読取る。なお、画像入力部INを固定
し、原稿台を移動させることによって原稿25が移動す
るようにしても良い。
画像入力部INで読取られた画像情報は、画像処理部T
Rで記録に適したデータに変換される。
レーザー光学系26は、上記の画像データに基いて以下
のようにして潜像担持体20上に静電潜像を形成する。
すなわち、潜像担持体20はスコロトロン帯電極27に
より表面が均一に帯電され、続いてレーザー光学系26
から記録データに従った原稿光像りがレンズを介して潜
像担持体20上に照射され、もって原稿に対応した静電
潜像が潜像担持体20上に形成される。
この静電潜像は、まずイエロートナーBが収納されてい
る現像装置Aにより現像処理される。イエロートナーB
によるトナー像が形成された潜像担持体20は、再びス
コロトロン帯電極27により均一に帯電され、別の色成
分の記録データに従った原稿光像りの照射を受ける。こ
れにより形成された静電潜像はマゼンタトナー〇が収納
されている現像装置Bにより現像処理される。
この結果、潜像担持体20上には、イエロートナーBと
マゼンタトナーCによる2色のカラートナー像が形成さ
れる。続いて上記と同様にしてシアントナーDによるト
ナー像、黒トナーAによるトナー像を順次重ね合わせて
、もって潜像担持体20上に4色のカラートナー像が形
成される。なお、現像装置1ffA、B、C,Dは、い
ずれも第1図に示した現像装置と同様の構成を有するも
のである。
このようにして得られた多色カラートナー像は、露光ラ
ンプ28により除電されて転写されやすい状態とされた
後、転写電極29により記録紙Pに転写される。記録紙
Pは分離電極30により潜像担持体20から分離され、
定着器31で定着処理を受け、もって定着画像が形成さ
れる。一方、潜像担持体20は除電極32により除電さ
れたうえ、クリーニング装置33によりその表面が清掃
される。
この例のクリーニング装置33は、クリーニングブレー
ド34と、ファーブラシ35とを有してなる。
これらは画像形成プロセスの遂行中は、潜像担持体20
とは非接触状態に保たれていて、潜像担持体20上に最
終的な多色カラートナー像が形成されると、当8亥クリ
ーニングブレード34およびファーブラシ35が潜像担
持体20に接触されて、トナー像の転写後に潜像担持体
20上に残留したトナーを掻き取る。その後、クリーニ
ングブレード34が潜像担持体20から離れ、少し遅れ
てファーブラシ35が潜像担持体20から離れる。ファ
ーブラシ35はクリーニングブレード34が潜像担持体
20から離れる際、潜像担持体20上に残るトナーを除
去する機能を有する。36はブレード34で掻き取られ
たトナーを補集するローラである。
レーザー光学系26の具体的−例を第9図に示す。
図中、37は半導体レーザー発振器、38は回転多面境
、39はfθレンズである。
また、このような画像形成装置においては、各画像の位
置合わせのため、潜像担持体20上に光学的マークを付
け、それを光センサー等により読み取ることにより、露
光開始のタイミングをとるようにすることが好ましい。
ス31都えl 斯かる第5図の画像形成装置を用いて実際に本発明に係
る現像方法を適用して3万枚の複写画像を形成する試験
を行い、画像形成初期および3万枚形成後における、ト
ナーの帯電極、カブリ、潜像担持体に対するキャリア付
着、画像ヌケ、画像ムラについて調べた。結果を後述の
第2表に示す。
なお、この実写試験においては、下記に示す条件に基い
て、第6図に示すような反転現像法による現像法を採用
し、そして第7図に示した動作タイミング(同図におい
てハイレベルが動作状態を示す、)に基いて画像形成プ
ロセスを遂行した。
なお第6図について説明すると、第6図は潜像担持体の
表面電位の変化を示したものであり、帯電極性が正の場
合の例である。PHは潜像担持体の露光部、DAは潜像
担持体の非露光部、DUPは露光部PHに第1の現像で
正帯電トナーT1が付着したため生じた電位の上昇分を
示す。
潜像担持体はスコロトロン帯電器により一様に帯電され
、同図■に示すように一定の正の表面電位Eとなる0次
にレーザー、陰極線管、LED等の露光源により第1の
像露光がなされ、同図■に示すように露光部PHの電位
はその光量に応じて低下する。こめようにして形成され
た静電潜像を未露光部の表面電位已にほぼ等しい正のバ
イアス電圧が印加された現像装置により現像する。その
結果同図■に示すように正帯電トナーT1が相対的に電
位の低い露光部PHに付着し、第1のトナー像が形成さ
れる。このトナー像が形成された領域は、正帯電トナー
T1が付着したことにより電位がDUPだけ上昇するが
、未露光部DAと同電位にはならない0次に第1のトナ
ー像が形成された潜像担持体表面は帯電器により2回目
の帯電がなされ、その結果同図■に示すようにトナーT
1の有無にかかわらず、均一な表面電位Eとなる。
この潜像担持体の表面に第2の像露光がなされ、同図■
に示すよう閃静電潜像が形成される。この静電潜像は上
記と同様にしてトナーT、とは異なる色の正帯電トナー
T2により現像されて、同図■に示すように第2のトナ
ー像が形成される。
以上のプロセスを繰り返して、潜像担持体上に多色トナ
ー像が形成される0次いでこの多色トナー像を記録紙に
転写し、さらにこれを加熱あるいは加圧して定着するこ
とにより多色記録画像が得られる。そして潜像担持体は
、表面に残留するトナーおよび電荷がクリーニングされ
て次の多色画像の形成に供される。また潜像担持体上に
多色トナー像を直接定着する方法を適用することも可能
である。この第6図に示した現像法において、同図■の
プロセスは、現像割石が潜像担持体の表面に接触しない
ようにして行うことが好ましい。
〔現像条件(反転現像)およびその他の条件〕0潜像担
持体:有機光導電性感光層を具えてなる直径140mm
のドラム状感光体 0線速度: 60mm/ s O表面量位ニー700VC非画像部)〜−50V(画像
部)0露光用光a:半導体レーザー(波長: 7B0n
s、記録密度:16ドフト/涜−) 0現像装置A−Dの構成 現像スリーブの直径:2011Il 現像スリーブの線速度: 250m+s/ 3  (順
方向)磁気ロール極数:8極 磁気ロールの回転達文: 800rp蒙薄層形成部材ニ
リン青銅板よりなる厚さ0.18鋼−の弾性板を現像ス
リーブの表面に弾性的に圧接配置 現像ギャップ:0.3m慣 現像スリーブの表面における最大磁束密度: 700g
auss 現像剤層の厚さ:250m(i大値) 現像スリーブ上に形成された現像剤層中のトナー含有N
 : 0.5mg/am” 現像時の直流のバイアス電圧: −500V現像時の交
流のバイアス電圧:1.2kV(周波数: 2kllz
 、ピーク・ピーク値)非現像時の直流のバイアス電圧
:0■ 非現像時の交流のバイアス電圧:o、3kv以上(周波
数: 2kHz 、ピーク・ピーク値)(非現像時にお
いては、磁気ロールおよび現像スリーブは停止する。ま
た現像スリーブを電気的にフローティング状態にしても
よい、) 0現像順: (イエロー)−(マゼンタ)−(シアン)
−(黒) 0転写プロセス:コロナ放電方式 0定着プロセス:熱ロール方式 0クリーニングプロセス:ブレードおよびファーブラシ 第2表の結果から理解されるように、本発明に係る現像
方法を適用する場合には、カブリを伴わずまた潜像担持
体に対するキャリア付着が生ぜず、しかも画像ヌケ、画
像ムラが生ぜず、結局解像度が高くてしかも階調再現性
が良好で鮮明なカラー画像を形成することができる。
また、3万枚形成後においても、トナーの帯電量の変化
が小さく、画像形成初期と同様に鮮明なカラー画像を形
成することができる。また装置内の汚染の程度を調べた
ところ、トナーおよびキャリアによる汚染は極めてわず
かであった。
〈実施例3〉 第8図は本発明の現像方法を遂行するために用いること
ができる画像形成装置の他の例の概略を示す説明図であ
り、潜像担持体20が1回転する間に多色カラートナー
像を一挙に形成することができるように構成した画像形
成装置である。なお、第5図に示した画像形成装置と異
なる点のみを挙げると次の通りである。
(1)各現像装置A−D間において、それぞれ帯電1掻
27A、27B、27C,27Dと、ヘリウム−ネオン
レーザ−光学系26A、26B、26C126Dとを設
け、各色のトナーによる現像プロセスを順次連続的に遂
行し得るようにしたこと。
(2)クリーニング装置33は、クリーニングブレード
34と、トナー補集用のローラ36とよりなり、クリー
ニングブレード34は潜像担持体20に対して常時圧接
した状態で接触配置されていること。
(3)記録紙Pの搬送経路が異なること。
斯かる画像形成装置においては、例えば4色のカラー画
像を形成する場合において潜像担持体20の線速度を同
等とした場合に、第5図に示した画像形成装置よりも、
約4倍の速さで定着画像を形成することができる。
大工拭襞土 斯かる第8図の画像形成装置を用いて実際に本発明に係
る現像方法を適用して3万枚の複写画像を形成する試験
を行い、画像形成初期および3万枚形成後における、カ
プリ、潜像担持体に対するキャリア付着、画像ヌケ、画
像ムラについて調べたところ、既述の実写試験3と同様
の良好な結果が得られた。
なお、この実写試験においては、下記に示す条件に基い
て画像形成プロセスを遂行した。
〔現像条件(反転現像)およびその他の条件〕0潜像担
持体:有機光導電性感光層を具えてなる直径140曽−
のドラム状感光体 0線速度: 200m5/ s O表面電位ニー700V(非画像部)〜−50V(画像
部)Q′n光用光源:半導体レーザー (波長: 780nm 、記録密度:16ドツト/am
)0現像装置A−Dの構成 現像スリーブの直径:20m鴎 現像スリーブの線速度: 500+ms/ s  (順
方向)磁気ロール極数:8極 磁気ロールの回転速度: 1500rpm現像ギャップ
: 450m 現像スリーブの表面における最大磁束密度: 7QQg
auss 現像剤層の厚さ:400x(最大値) 現像スリーブ上に形成された現像剤層中のトナー含有量
: 0.55mg/ cvh”現像時の直流のバイアス
電圧 : −300〜−800V 現像時の交流のバイアス電圧:0.5〜2kV(周波数
: 2kHz 、ピーク・ピーク値)非現像時の直流の
バイアス電圧:O■ 非現像時の交流のバイアス電圧:o、3kv以上(周波
数:2kHz、ピーク・ピーク値)(非現像時において
は、磁気ロールおよび現像スリーブは停止する。また現
像スリーブを電気的にフローティング状態にしてもよい
、) 0現像順: (イエロー)−(マゼンタ)→(シアン)
−(黒) 0転写プロセス:コロナ放電方式 0定着プロセス:熱ロール方式 0クリーニングプロセス:ブレード方式なお、この実写
試験4においては、色の現像順は黒を最初として、(黒
)−(イエロー)−(マゼンタ)→(シアン)の順番と
してもよい。
以上、本発明の具体的実施例について説明したが、本発
明の現像方法は、潜像担持体上に1回の像露光を行なっ
て多色トナー像を形成することができる装置にも好まし
く適用することができる。
このような装置の一例においては、好ましくは導電性部
材と、光導電層と、相異なる複数種のフィルタよりなる
フィルタ層を含む絶縁層とを設けてなる潜像担持体を用
いて例えば次のようにして多色カラートナー像の形成を
行う。
すなわち、上記潜像担持体面を帯電させ、そして像露光
を施すことにより、絶縁層と光導電層の境界面電荷密度
の大小による像を形成し、当該像を特定光で全面露光す
ることにより、前記潜像担持体のフィルタ層に電位パタ
ーンを形成し、その電位パターンを特定色のトナーが収
納された現像装置によって現像し、もって単色トナー像
を形成することができる。
続いて潜像担持体を帯電させてその電位パターンを平滑
化した後、上記特定光とは異なる特定光で全面露光する
ことにより、潜像担持体のフィルタ層に電位パターンを
形成し、上記特定色とは異なる特定色のトナーが収納さ
れた現像装置によって現像し、もって潜像担持体上に第
2色のトナー像が、前記第1色のトナー像に重ね合わさ
れた状態で形成される。なお、この現像プロセスの遂行
においては、少なくとも2回目以降の現像プロセスは非
接触現像方式による現像方法を採用することが必要であ
る。
以下、同様にして上記のプロセスを必要な回数繰り返し
て行うことにより、潜像担持体の各フィルタ層にそれぞ
れ異なる色のトナーを付着させることができ、この結果
多色カラー画像を形成することができる(特願昭59−
83096号、同59−187044号、同59−18
5440号、同60−229524号明細書参照)。
このような多色画像形成装置によれば、像露光が1度で
済むので色ずれが生ずるおそれは全くない。
また潜像担持体としてはフィルタを導電性基体側に設け
、フィルタ側から像露光および全面露光を行なう構成(
特願昭59−199547号明細書参照)、その他の構
成(特願昭59−201084号明細書参照)としても
よい、。
また感光層は単層のみでなく、電荷発生層と電荷移動層
とからなる機能分離型の構成としてもよい(特願昭60
−245178号明細書参照)。
また潜像担持体は、色分解機能を感光層にもたせた構成
(特願昭59−201085号、特願昭60−2451
77号明細書参照)としてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施に用いることができる現像装置の
一例を示す説明用断面図、第2図(イ)および(ロ)は
それぞれ攪拌部材の一例を示す説明用斜視図および説明
用正面図、第3図は単色画像形成装置の一例を示す概略
図、第4図は現像剤薄層形成部材と現像剤搬送担体との
間隙と、現像剤搬送量との関係を示すグラフ、第5図は
多色画像形成装置の一例を示す概略図、第6図は多色画
像形成プロセスを説明するためのフローチャート、第7
図は多色画像形成装置の各構成部分の駆動を示すタイム
チャート、第8図は多色画像形成装置の他の例を示す概
略図、第9図はレーザー光学系の一例を示す概略図であ
る。 3・・・現像スリーブ   4・・・磁気ロール5・・
・薄層形成部材   7,8・・・攪拌部材14・・・
バイアス電源   15・・・現像領域20・・・潜像
担持体    21・・・照明光源25・・・原稿  
     28・・・露光ランプ29・・・転写電極 
    30・・・分離電極31・・・定着器    
  32・・・除電電極33・・・クリーニング装置 
P・・・記録紙34・・・クリーニングブレード 26.26A、26B、26C,26D・・・レーザー
光学系27.27A、27B、27C,27D・・・帯
電器A、B、C,D・・・現像装置 乍!図 $3図 年2図(0)

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領域に供給して潜像担持体上の静
    電潜像を現像する現像方法において、 前記現像剤搬送担体上に形成する現像剤層を薄層とし、 前記キャリアとして、樹脂を磁性体粒子に被覆してなる
    樹脂被覆キャリアであり、重量平均粒径が100μm以
    下で、かつフローレイトが35〜70秒/50gである
    キャリアを用いることを特徴とする静電潜像の現像方法
    。 2)現像剤層の厚さが2000μm以下、好ましくは1
    000μm以下、特に好ましくは10〜500μmであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の静電潜
    像の現像方法。 3)現像領域における潜像担持体と現像剤搬送担体との
    間隙の最小値が200〜2000μmであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の静電潜像の現像方法
JP61184208A 1986-08-07 1986-08-07 静電潜像の現像方法 Pending JPS6341865A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6468706B2 (en) 2000-05-23 2002-10-22 Ricoh Company, Ltd. Two-component developer, container filled with the two-component developer, and image formation apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6544704B1 (en) 2000-05-03 2003-04-08 Ricoh Company, Ltd. Two-component developer, container filled with the two-component developer, and image formation apparatus
US6468706B2 (en) 2000-05-23 2002-10-22 Ricoh Company, Ltd. Two-component developer, container filled with the two-component developer, and image formation apparatus

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