JPH0256670B2

JPH0256670B2 -

Info

Publication number: JPH0256670B2
Application number: JP58097973A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; Seiichiro Hiratsuka
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1990-11-30
Also published as: JPS59223467A

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
像あるいは磁気潜像の像現像方法の改良に関し、
詳しくは、磁性キヤリヤ粒子とトナー粒子とを混
合した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、その現
像剤層によつて像担持体面の静電潜像あるいは磁
気潜像を現像する方法の改良に関する。

〔従来技術〕

一例として、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。それについて一般的
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
ングとの兼用においても十分なクリーニング効果
が発揮される等の特長を有することから、キヤリ
ヤ粒子に対するトナー粒子の量の管理を必要とす
るにも抱らず、多く用いられている。しかし、こ
の磁気ブラシを像担持体面に摺擦させて現像する
現像方法には、従来一般に平均粒径が数十〜数百
μmの磁性キヤリヤ粒子と平均粒径が十数μmの非
磁性トナー粒子とが用いられており、トナー粒子
やさらにはキヤ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
られにくいと云つた問題がある。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、キヤリヤ粒子の樹脂コーテイングとか、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。
したがつて、高画質画像を得るためには、トナー
粒子及びキヤ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相対的に
フア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
アス電圧印加によつ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
つて、凝集が起り易くなる。一方、キヤリヤ粒子
を微粒子化していくと、キヤリヤ粒子も像担持
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、キヤリ
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、像背景の他部分にもキヤリヤ粒子が付着
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
つて、鮮明な画像が得られないと云う問題がある
ので、そのためにトナー粒子及びキヤリヤ粒子を
微粒子化することは実際に用いるのが困難であつ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、二成分現像剤のトナーやキヤリヤに
微粒子のものを用いることができて、しかもかぶ
りやキヤリヤ粒子の像担持体面に付着することが
防止され、鮮明な高画質画像の現像が行われる静
電像現像方法を提供するものである。

〔発明の構成〕

本発明は、トナー粒子と磁性キヤリヤ粒子とか
ら成る二成分現像剤を用いて、現像剤搬送担体上
に形成した二成分現像剤層により像担持体上の潜
像を現像する方法において、前記二成分現像剤層
搬送担体上の二成分現像剤層と像担持体とを非接
触に保つと共に、その間隙に現像剤層から像担持
体へのトナー粒子の飛翔を制御する制御電極を設
けて、該制御電極または前記現像剤搬送担体の少
くともいずれか一方に印加する交流電圧成分によ
り振動電界下で現像を行うようにしたことを特徴
とする現像方法、にあり、この特徴によつて上述
の目的を達成したものである。

以下本発明を、特に電子写真法等による静電潜
像を現像する場合について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図乃至第３図はそれぞれ本発明に用いられ
る現像装置の例を示す概略断面図である。

図において、１は矢印方向に回転し、表面に、
図示せざる公知の帯電及び露光装置あるいはマル
チスタイラス電極やイオン制御電極を用いる静電
像形成装置によつて、静電像を形成される電子写
真感光体層あるいは誘電体層を有するドラム状の
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
左方向に回転し、磁石体３が右回転するものであ
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、その磁力によつてスリーブ２の表面にト
ナー粒子とキヤリヤ粒子とから成る現像剤Ｄの層
を付着させて所謂磁気ブラシを形成する。この磁
気ブラシはスリーブ２と磁石体３の上記回転によ
つてスリーブ２の回転と同方向に移動し、現像領
域Ａに搬送される。４はスリーブ２表面の磁気ブ
ラシの高さ、量を規制する磁性体や非磁性体から
成る層厚規制ブレード、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、６は現像剤溜り、７は現像剤溜り
６の現像剤Ｄを撹拌してトナー粒子とキヤリヤ粒
子の混合を均一にする撹拌スクリユー、８はトナ
ー粒子Ｔを補給するためのトナーホツパー、９は
現像剤溜り６にトナー粒子Ｔを落すための表面に
凹部を有するトナー供給ローラである。すなわ
ち、現像剤溜り６にはトナー粒子とキヤリヤ粒子
から成る二成分現像剤が入つている。ここまでの
現像装置の構成は、従来の二成分現像剤による現
像方法に用いられる現像装置の構成と変るところ
はない。そして、第１図の装置は、磁石体３の
Ｎ，Ｓ磁極の磁束密度が略等しいものであつて、
磁石体３がスリーブ２と逆方向に回転するもので
あるのに対し、第２図の装置は、磁石体３が回転
しない点で第１図の装置と異なり、第３図の装置
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点
で第２図の装置と異なる。なお、像担持体１に対
向した磁束密度を大にするのは、第３図示のよう
に同じＮまたはＳ磁極を並べた形で対向させる例
に限らず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
させることによつて、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。

以上の現像装置の構成に対して、本発明に用い
られる現像装置においては、スリーブ２上に形成
される磁気ブラシが像担持体１の表面に接触せず
間隙を保つように、スリーブ２と層厚規制ブレー
ド５の間隙及びスリーブ２と像担持体１の間隙を
調整され、そして磁気ブラシと像担持体１の間隙
には、スリーブ２の軸方向に平行に張設するワイ
ヤーのような、それ自体はトナー粒子が磁気ブラ
シから像担持体１に飛翔するのを妨げない制御電
極１０を設けて、この制御電極１０またはスリー
ブ２に交流電圧成分を有する電圧を印加し、それ
によつて現像領域Ａに振動電界を形成して、この
振動電界下において磁気ブラシによる現像が行わ
れるようにする。１１，１２はそれぞれ制御電極
１０及びスリーブ２に電圧を印加するための電
源、１３および１４は保護抵抗である。

磁気ブラシと像担持体１の間隙に制御電極１０
を張設するのは、スリーブ２と制御電極１０との
間隙が数10μm以上、制御電極１０と像担持体１
との間隙も数10μm以上で、かつ、スリーブ２と
像担持体１との間隙が2000μm以下であるように
するのが好ましい。スリーブ２と制御電極１０の
間隙が数10μmよりも狭くなると、均一な磁気ブ
ラシの穂を形成することが困難になり、十分なト
ナー粒子を現像部に供給することができなくなつ
て、安定した現像が行われなくなるし、制御電極
１０と像担持体１の間隙が数10μmよりも狭くな
ると放電が起り易くなる。また、スリーブ２と像
担持体１の間隙が2000μmを超すと、スリーブ２
の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、エツジ効果も目立つようにな
る。なお、制御電極１０には、100〜1000μmの太
さのワイヤーを0.5〜５mmの間隔で平行に張設す
るようにしたものが好ましい。また、同様に、
0.5〜５mmの格子孔をもつメツシユも用いられる。
そのような制御電極１０は、磁気ブラシから像担
持体１の静電像に飛翔するトナー粒子に十分な制
御効果を与えて、その飛翔を妨げることが少な
く、トナー粒子が付着してもその除去が容易に行
うことができると云つた優れた特長を有する。

振動電界下での現像は、上述のように設定され
た制御電極１０やスリーブ２に、下記のように、
交流成分を有する電圧を電源１１及び１２によつ
て印加することにより行われる。

(i) 制御電極１０にのみ交流成分を有する電圧を
印加する。この場合、制御電極１０には100Hz
〜10kHz、好ましくは１〜5kHzの周波数の200
〜4000Vの交流電圧、好ましくはそれに600V
までの範囲の直流電圧を重畳した電圧を印加
し、スリーブ２には600Vまでの範囲の直流電
圧を印加するのが好ましい。なお、このスリー
ブ２に印加する直流電圧は、トナーのかぶり防
止のため、像担持体１の非画像部電位よりも高
く設定するのが好ましい。

(ii) 制御電極１０とスリーブ２の両方に交流成分
を有する電圧を印加する。この場合、両交流成
分に同一周波数を用いるときは、通常、スリー
ブ２には制御電極１０よりも大きな交流電圧を
印加するのが好ましく、異なつた周波数を用い
るときは、電界にうねりが生じないように、互
いの周波数が整数倍から離れていることが好ま
しい。そしてさらに、スリーブ２に高い周波数
の交流成分電圧を印加する方が、制御電極１０
との間に均一なトナー粒子のクラウドが生じ易
いので好ましい。また、交流電圧成分の大きさ
もスリーブ２の方を制御電極１０よりも大きく
することが好ましいし、スリーブ２と制御電極
１０に600Vまでの範囲で直流電圧を重畳印加
するようにするのが好ましい。このスリーブ２
に印加する直流電圧も、トナーのかぶり防止の
ために、像担持体１の非画像部電位より高く設
定するのが好ましい。なお、この場合も交流成
分の周波数および電圧値は(i)の場合と同じ範囲
が好ましく用いられる。

(iii) スリーブ２にのみ交流成分を有する電圧を印
加する。この場合、スリーブ２には100Hz〜
10kHz、好ましくは１〜5kHzの周波数の200〜
4000Vの交流電圧、好ましくはそれに600Vま
での直流電圧を重畳した電圧を印加し、制御電
極１０にも600Vまでの適当な直流電圧を印加
するのが好ましい。この場合もスリーブ２の直
流電圧は、トナーのかぶり防止のため、像担持
体１の非画像部電位よりも高く設定するのが好
ましい。

以上の交流成分電圧は波形が正弦波に限らず、
矩形波や三角波等であつてもよい。そして、周波
数も関係するが、電圧値は高い程現像剤の磁気ブ
ラシを振動させるようになつて、トナー粒子のキ
ヤリヤ粒子からの分離飛翔が行われ易くなるが、
反面、かぶりや落雷現像のような絶縁破壊が発生
し易くなる。これについて、かぶりの発生は、直
流電圧成分で防止し、絶縁破壊は、制御電極１０
やスリーブ２の表面を樹脂や酸化被膜等により絶
縁乃至は半絶縁にコートすること、あるいは、現
像剤のキヤリヤ粒子に後述するような絶縁性のキ
ヤリヤ粒子を用いること、等によつて防止するこ
とができる。

本発明の現像方法は、以上述べたように二成分
現像剤の磁気ブラシを像担持体１に対して非接触
に保ち、その非接触の間に制御電極１０を設け
て、磁気ブラシによる現像を振動電界下で行うよ
うにしたことによつて、トナー粒子の磁気ブラシ
からの分離飛翔性を向上させ、静電像への選択吸
着性を向上させて、キヤリヤ粒子の像担持体１に
付着することを防止し、したがつて、トナー粒子
やキヤリヤ粒子に微粒子のものを用いることを可
能にして、高画質画像の現像が行われるようにし
たものであるが、それには次のようなキヤリヤ粒
子及びトナー粒子から成る二成分現像剤を用いる
ことが好ましい。

先ずキヤリヤ粒子について、一般に磁性キヤリ
ヤ粒子は平均粒径が大きいと、○イ現像剤搬送担体
上に形成される磁気ブラシの穂の状態が粗くなつ
て、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なり、○ロ磁気ブ
ラシの穂におけるトナー濃度も低くなつて高濃度
の現像が行われなくなる等の問題を起す。この○イ
の問題を解消するには、キヤリヤ粒子の平均粒径
を小さくすればよく、実験の結果、平均粒径が
50μm以下でその効果が現われ初め、30μm以下に
なると○イの問題は実質的に生じなくなることが判
明した。また、○ロの問題も、○イの問題に対する磁
性キヤリヤの微粒子化によつて、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つ
て解消する。しかし、キヤリヤ粒子が細か過ぎる
と、○ハトナー粒子と共に像担持体面に付着するよ
うになつたり、○ニ飛散し易くなつたりする。これ
らの現像は、キヤリヤ粒子に作用する磁界の強
さ、それによるキヤリヤ粒子の磁化の強さにも関
係するが、一般的には、キヤ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ヤリヤ粒子は、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ア
ーブラシ等によるクリーニング装置によつて残留
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ヤリヤ粒子で
は、○ホ記録紙上に移行したキヤリヤ粒子が、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、○ヘ像担持体面に残つた
キヤリヤ粒子がクリーニング装置によつて除かれ
る際に、感光体から成る像担持体面を傷付け易い
と云う問題がある。この○ホ，○ヘの問題は、磁性キ
ヤ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つて解消される。即ち、磁性
キヤ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、記録紙に付着したキヤリヤ
粒子も熱や圧力で定着されることになり、また、
クリーニング装置によつて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。したがつて、キヤリヤ粒子を平均５〜
15μm以下の粒径にしても前記○ハの問題は実際上
トラブルを生ぜしめない。さらに、キヤリヤ粒子
が球形成されていると、トナーとキヤリヤの撹拌
性及び現像剤の搬送性を向上させると共にトナー
の荷電制御性を向上させ、トナー粒子同志やトナ
ー粒子とキヤリヤ粒子の凝集を起りにくくする。
以上から、キヤリヤ粒子は、樹脂等と共に形成さ
れたもの、球形化された磁性キヤリヤ粒子の平均
粒径が好ましくは50μm以下、特に好ましくは
30μm以下5μm以上であるものが好適に用いられ
る。

このような磁性キヤリヤ粒子は、磁性体として
従来の磁性キヤリヤ粒子におけると同様の鉄、ク
ロム、ニツケル、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、二酸化クロム、酸化マンガン、フエ
ライト、マンガン−銅系合金、と云つた強磁性体
乃至は常磁性体の球形化された粒子、または、そ
れらの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
等の脂肪酸ワツクスで球状に被覆するか、あるい
は、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂や脂肪
酸ワツクスの球状粒子を作るかして得られ、平均
粒径については、必要に応じて従来公知の平均粒
径選別手段で粒径選別することによつて得られ
る。

なお、キヤリヤ粒子を上述のように樹脂等によ
つて球状に形成することは、先に述べた効果の他
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、キヤリヤ粒子が樹脂等によつて球形化
されていることは、(1)一般にキヤリヤ粒子は長軸
方向に磁化吸着され易いが、球形化によつてその
方向性が無くなり、したがつて、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)キヤリヤ粒子の高抵抗化
と共に、従来のキヤリヤ粒子に見られるようなエ
ツジ部が無くなつて、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
ダウンしたり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、本発明の振動電界下での現像における
先に述べたような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。そして、以上のような
効果を奏するキヤリヤ粒子の球形化には前述のよ
うなワツクスも用いられるが、キヤリヤの耐久性
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、キヤリヤ粒子の抵抗率が10⁸
Ωcm以上、特に10¹³Ωcm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0.50cm²の断面積を有する容器に入れ
てタツピングした後、詰められた粒子上に１Kg／
cm²の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に
1000V／cm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、キヤリヤ粒子に電荷が注入さ
れて、像担持体面にキヤリヤ粒子が付着し易くな
つたり、あるいはバイアス電圧のブレークダウン
が起り易くなつたりする。

以上を総合して、磁性キヤリヤ粒子は、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、針状部やエツジ部等の突起が無く、
抵抗率が10⁸Ωcm以上好ましくは10¹³Ωcm以上で
あることが適正条件である。そして、このような
磁性キヤリヤ粒子は、球状の磁性体粒子を酸化被
膜形成等によつて高抵抗化すること、樹脂被覆キ
ヤリヤでは、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、磁性
体微粒子分散系のキヤリヤでは、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、あるいはスプレードライの方
法によつて分散樹脂粒子を得ること等によつて製
造される。

次にトナー粒子について、一般にトナー粒子
は、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、相対的にフアンデ
ルワールス力のような付着力が大きくなつて、飛
散し易くなり、かぶりを生ぜしめ易くなる一方、
磁気ブラシのキヤリヤ粒子から離れにくくなつた
りする。そして、従来の磁気ブラシ現像方法で
は、平均粒径が10μm以下になるとこのような問
題が顕著に現われるようになる。その点を本発明
の現像方法は、先にも述べたように、磁気ブラシ
による現像を振動電界下で行うことで解消するよ
うにしている。即ち、磁気ブラシの穂に付着して
いるトナー粒子は、特に制御電極が設けられてい
る部分で振動電界により強く振動を与えられて、
穂から容易に離れてクラウドを形成するようにな
り、したがつて、像担持体の静電像に制御電極の
設けられている部分でトナー粒子が忠実に吸着さ
れるようになる。また、帯電量の低にトナー粒子
が画像部や非画像部に移行することが殆んどなく
なるし、トナーが像担持体面と擦られることもな
いため摩擦帯電により像担持体面に付着すること
もなくなつて、1μm程度のトナー粒径のものまで
用いられるようになる。これによつて静電像を忠
実に現像した再現性のよい鮮明なトナー像が得ら
れる。また、振動電界がトナー粒子とキヤリヤ粒
子の結合を弱めることは、トナー粒子に伴うキヤ
リヤ粒子の像担持体面への付着も減少させるし、
磁気ブラシの穂が像担持体面と非接触に保たれて
いて、キヤリヤ粒子に対して大きな帯電量を持つ
トナー粒子が上述のように振動電界下で選択的に
静電像に移行することは、キヤリヤ粒子の像担持
体面への付着を大幅に減少させる。

トナーの平均粒径が大きくなると、既に触れて
いるように、画像の荒れが目立つようになる。通
常、10本／mm程度のピツチで並んだ細線の解像力
ある現像には、平均粒径20μm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20μm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、トナー粒子の帯電量
が１〜3μc／ｇより大きいこと（好ましくは３〜
300μc／ｇ）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。

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
粒径選別手段によつ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
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60wt％以下、特に
30wt％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。したがつて、磁性トナーの場合は、制御電極
やスリーブに印加するかぶり防止のための直流電
圧は像担持体の非画像部電位よりも低くてよくな
る。しかし、含有する磁性体の量を多くし過ぎる
と、キヤ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
われるようにもなつて、摩擦帯電制御が難しくな
つたり、トナー粒子が破損し易くなつたり、キヤ
リヤ粒子との間で凝集し易くなつたりする。

以上を纒めると、本発明の現像方法において好
ましいトナーは、キヤリヤについて述べたような
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、従来公知のトナー粒子製造方法と同
様の方法によつて作ることができる平均粒径が
20μm以下、特に好ましくは10μm以下の粒子から
成るものである。

本発明の現像方法においては、以上述べたよう
な球状のキヤ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、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。

以上詳述したように、本発明の現像方法におい
ては、磁気ブラシの穂を像担持体に対して非接触
に保つて、その間に制御電極を設け、振動電界下
で現像を行うようにしたことによつて、微粒子ト
ナー及びキヤリヤより成る二成分現像剤の長所を
遺憾なく発揮させることができ、したがつて鮮明
な高画質画像の現像がなされると云う優れた効果
が得られる。なお、本発明において振動電界を形
成するための交流電圧成分は、波形が正弦波に限
らず、矩形波や三角波であつてもよい。また、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、
可視化することができることはもちろんである。

次に本発明を具体的実施例によつて説明する。

〔実施例〕

実施例１キヤリヤに平均粒径が30μm、磁化が50emu／
ｇ、抵抗率が10¹⁴Ωcm以上の樹脂コーテイングさ
れた球状フエライト粒子からなるものを用い、ト
ナーにスチレン、アクリル樹脂（三洋化成製ハイ
マーup110）100重量部、カーボンブラツク（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
つて得られた非磁性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Ｄのトナー粒子比率がキヤリヤ粒子に対し
て10wt％になる条件で現像を行つた。トナーの
平均帯電量は15μc／ｇであつた。

この場合、像担持体１はcds感光体、その周速
は180mm／sec、像担持体１に形成された静電像の
最高電位−500V、非画像部電位−100V、スリー
ブ２の外径30mm、その回転数100rpm、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100rpm、現像剤層の厚さ0.4mm、スリーブ２
と像担持体１との間隙1.5mm即ち1500μm、制御電
極１０の像担持体１の表面からの張設位置は0.5
mm、制御電極１０には−200Vの直流電圧と1.5k
Hz、1000Vの交流電圧の重畳電圧を印加し、スリ
ーブ２には−250Vの直流電圧を印加した。なお、
制御電極１０には、直径0.2mmのワイヤーを１mm
のピツチでスリーブ２と平行に張つたものを用い
た。

以上の条件で現像を行つて、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終まで安
定して変らない画像を得ることができた。

実施例２キヤリヤ粒子に微粒フエライトを樹脂中に
50wt％分散した平均粒径が20μm、磁化が
30emu／ｇ、抵抗率が10¹⁴Ωcm以上の熱による球
形化処理を行つた磁性粒子を用い、トナー粒子に
平均粒径が5μmの非磁性粒子を用いて、第２図に
示した装置により現像剤溜り６における現像剤Ｄ
のトナー粒子比率がキヤリヤ粒子に対して5wt％
になる条件で現像を行つた。トナーの平均帯電量
は30μc／ｇであつた。

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30mm、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1200ガウス、現像剤層の厚さ0.5mm、
スリーブ２と像担持体１との間隙1.0mm即ち、
1000μm、制御電極１０は直径50μmのワイヤーが
スリーブ２の軸方向に斜めに、かつ互いに交差し
て１mmの格子孔を形成したメツシユ構成のものを
像担持体１の表面から0.3mmの位置に張設した構
成からなり、この制御電極１０には交流成分300
Hz、700Vのバイアス電圧を印加し、スリーブ２
には直流成分−200Vのバイアス電圧を印加した。

以上の条件で現像を行つて、実施例１と同じ条
件で普通紙に転写、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つた。そして引
続いで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。

実施例３実施例１に対し、制御電極１０のワイヤーの張
設ピツチが２mm、それに印加した重畳電圧の交流
電圧成分が300Hz、500V、スリーブ２に直流電圧
に加えて2kHz、1000Vの交流電圧を印加した点が
異なる以外は、実施例１と同じ条件で現像、転
写、定着を行つた。得られた記録画像は、実施例
１の場合と同様鮮明なものであり、５万枚の記録
紙についても安定して変らないものであつた。

実施例４実施例２に対し、制御電極１０のワイヤーが交
差したメツシユの格子孔が２mm、スリーブ２に直
流成分に加えて2kHz、400Vの交流成分を印加し
た点が異なる以外は、実施例２と同じ条件で現
像、転写、定着を行つた。得られた記録画像は、
実施例２の場合と同様鮮明なものであり、５万枚
の記録紙についても安定して変らないものであつ
た。

実施例５実施例３に対し、制御電極１０に−150Vの直
流電圧を印加し、スリーブ２に−250Vの直流電
圧と1.5kHz、2000Vの交流電圧の重畳電圧を印加
した点が異なる以外は、実施例３と同じ条件で現
像、転写、定着を行つた。実施例１，３における
と同様の結果が得られた。

実施例６実施例４に対し、制御電極１０に−200Vの直
流電圧を印加し、スリーブ２に−200Vの直流電
圧と1kHz、800Vの交流電圧の重畳電圧を印加し
た点が異なる以外は、実施例４と同じ条件で現
像、転写、定着を行つた。実施例２，４における
と同様の結果が得られた。

〔発明の効果〕従来の磁気ブラシ現像法では、二成分系現像剤
を使用したとき、トナー粒子、及びキヤリヤ粒子
を微粒化出来なかつたことから、高画質の画像記
録をすることができなかつた。

しかし、本発明の現像方法によれば、現像領域
内に振動電界を形成して制御する制御電極を設け
て、振動電界下でトナー粒子がクラウドを形成す
るようにしているので、平均粒径が１〜20μmの
トナーや平均粒径が５〜50μmのキヤリヤを使用
することができ、充分な画像濃度の階調性のある
解像力がすぐれた記録が得られるのである。

そして、現像剤を二成分（若しくはそれ以上も
よい）系としているので、一成分系のものに比べ
てトナーの帯電が安定化し、凝集が生じ難い。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はそれぞれ本発明に用いられ
る現像装置の例を示す概略断面図である。１……像担持体、２……スリーブ、３……磁石
体、４……層厚規制ブレード、５……クリーニン
グブレード、６……現像剤溜り、７……撹拌スク
リユー、８……トナーホツパー、９……トナー供
給ローラ、１０……制御電極、１１，１２……電
源、１３，１４……保護抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】１トナー粒子と磁性キヤリヤ粒子とから成る二
成分現像剤を用いて、現像剤搬送担体上に形成し
た二成分現像剤層により像担持体上の潜像を現像
する方法において、前記現像剤搬送担体上の二成
分現像剤層と像担持体とを非接触に保つと共に、
その間隙に二成分現像剤層から像担持体へのトナ
ー粒子の飛翔を制御する制御電極を設けて、該制
御電極または前記現像剤搬送担体の少くともいず
れか一方に印加する交流電圧成分により振動電界
下で現像を行うようにしたことを特徴とする現像
方法。２前記キヤリヤ粒子が絶縁性の粒子である特許
請求の範囲第１項記載の現像方法。３前記トナー粒子の平均粒径が20μm以下であ
り、前記キヤリヤ粒子の平均粒径が５〜50μmで
ある特許請求の範囲第１項または第２項記載の現
像方法。４前記現像剤搬送担体と像担持体との間隙を数
10〜2000μmに設定する特許請求の範囲第１項乃
至第３項記載の現像方法。