JPH0364063B2 - - Google Patents

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、或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
えば電子写真法の一例によれば、帯電工程及び露
光工程によつて光導電性感光体より成る潜像担持
体に形成された静電潜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、トナーとキ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
する磁性トナーより成るキ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
ナーとキヤリアとを機械的に撹拌することによつ
てトナーを摩擦帯電せしめるので、キヤリアの特
性、撹拌の条件等を選定することにより、トナー
の帯電極性及び帯電量を相当程度制御することが
可能であり、この点で二成分系現像剤よりも優れ
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り、こ
のうち磁気ブラシ法が好ましく用いられている。
この磁気ブラシ法とは、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
擦させ、潜像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の磁性キヤ
リア粒子とよりなるものが一般的である。斯かる
二成分系現像剤においては現像の進行に伴なつて
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画質を低下させる問題点があ
り、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
て大径のキヤ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
制御に非常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、キヤ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避的
に荒くなり、このため潜像の現像がムラのある再
現性の劣つたものとなり、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、磁性体微粉末をバインダ
ー樹脂中に分散含有せしめて構成した、小径のキ
ヤリアが開発された（特開昭54−66134号）。斯か
るキヤリアを用いた二成分系現像剤によれば、同
量の大径のキヤリアに比べてキヤリア粒子全体の
表面積が著しく増大するため、トナー粒子とキヤ
リア粒子との摩擦接触の機会が増え、トナー濃度
の変化に起因する画質の変動が小さくなり、それ
だけトナー濃度の許容幅が広くなつてトナー濃度
の制御が容易となる。しかも、ブラシ状に起立せ
しめた現像剤の穂がキヤリア粒子の小径化に伴つ
て高密度で存在するようになり、このためムラの
ないしかも細線再現性の優れた鮮鋭な画像を形成
することができる可能性がある。 しかるに、上述のような磁性体微粉末をバイン
ダー樹脂中に分散させてなる小径のキヤリアは、
トナーと大差のない粒径を有していて飛散しやす
い状態にあり、しかもキヤリア粒子中に磁性体を
多量に含有せしめることができないために当該粒
子に大きな磁化特性を保有させることが困難であ
ることから、現像剤を搬送するための磁気スリー
ブによつて作用される保持力が小さい状態にあ
り、そのため、現像時にかなり多量のキヤリア粒
子がトナー粒子とともに潜像担持体に付着するよ
うになるという問題を生じ、結局キヤリアを小径
化することによる利益を十分に得ることができな
い。 〔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
であつて、その目的は小径のキヤリアを含む二成
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長期間安定して形成す
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、トナーとキヤリアとよりなる二
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、現像剤層
の表面が潜像担持体の表面に接触せずに現像する
現像工程を含む画像形成方法であつて、前記キヤ
リアは、当該キヤリアに対して55〜80重量％とな
る割合の磁性体微粉末をバインダー樹脂中に分散
せしめたものであり、前記二成分系現像剤は、 トナーの平均粒径をr₁μm、 キヤリアの平均粒径をr₂μm、 トナーの真比重をρ₁、 キヤリアの真比重をρ₂、 としたとき、キヤリアに対するトナーの含有割合
Tc（重量％）が下記式で表わされる範囲内にある
ものであることを特徴とする画像形成方法によつ
て達成される。 80（r₁／r₂）（ρ₁／ρ₂）≦T_C≦140（r₁／r₂）（ρ₁
／ρ₂） ただし、10≦r₂≦50、0.3≦r₁／r₂≦0.6である。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明においては、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り、その詳細は後述す
る特定のキヤリアを含む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り
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
さが現像空間における潜像担持体と現像剤搬送担
体との間の最短距離より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
しめてこの振動電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、これによりト
ナー粒子を潜像担持体に担持されている潜像に付
着せしめて現像を行ないトナー像を形成する。 次いで、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、
これにより可視画像を形成する。 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、そのト
ナー濃度T_C、、すなわちキヤリアに対するトナー
の含有割合（重量％）が、トナーの平均粒径を
r₁μm、キヤリアの平均粒径をr₂μm、トナーの真
比重をρ₁、キヤリアの真比重をρ₂とすると、下記
式(1)で表わされる範囲内とされる点に特徴を有す
る。 80（r₁／r₂）（ρ₁／ρ₂）≦T_C≦140（r₁／r₂）（ρ₁
／ρ₂）……(1) ただし、10≦r₂≦50，0.3≦r₁／r₂≦0.6である。 上記式(1)は、キヤリアとトナーとが接触して適
正な帯電状態を得るには、トナーとキヤリアの表
面積比が重要な因子であるという観点より研究し
て導かれたものである。すなわち、詳細は省略す
るが式(1)は、具体的には、キヤリア粒子の表面積
の1/3〜1/4の部分が当該キヤリアの表面に付着す
るトナーによつて占有されていることを示してお
り、かかる条件下においてはトナーとキヤリアと
の摩擦帯電が良好に行なわれうることを実験的に
確認し、この知見に基いて求められたものであ
る。 そして、前記キヤリアは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、当該磁
性体微粉末の含有割合がキヤリアに対して55〜80
重量％であり、平均粒径が10〜50μm、好ましく
は15〜40μmの粒子粉末よりなる。 かかるキヤリアを構成するバインダー樹脂とし
ては、種々のものを使用することができ、例えば
スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチ
レン等のスチレン類；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２−エチルヘキシル、アクリル酸フエニル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メクタ
リル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸２−エチルキシ
ル、メタクリル酸フエニル等のα−メチレレン樹
脂族モノカルボン酸エステル類；アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類；
ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテ
ル等のビニルエーテル類；２−ビニルピリジン、
４−ビニルピリジン等のピニルピリジン類；Ｎ−
ビニルピロリドン等のＮ−ビニル環状化合物類；
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチ
ルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；プ
ロピレン、エチレン、イソプレン、、ブタジエン
等の不飽和炭化水素類；クロロプレン等のハロゲ
ン系不飽和炭化水素類等の単量体よりなる重合体
或いはこれら単量体を２種以上組み合わせた共重
合体及びこれらの混合物或いは例えばロジン変性
フエ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
イミド樹脂等の非ビニル縮合系樹脂或いはこれら
と前記ビニル系樹脂との混合物を挙げることがで
きる。 前記キヤリアを構成する磁性体微粉末に用いら
れる磁性材料としては、フエライト、マグネタイ
トを始めとする鉄、コバルト、ニツケルなどの強
磁性を示す金属若しくは合金またはこれらの元素
を含む化合物、或いは強磁性元素を含まないが適
当な熱処理を施すことによつ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、マンガン−銅−錫などのマンガンと銅とを含
むホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、または
二酸化クロム、その他を挙げることができる。そ
して磁性体微粉末はその平均粒径が0.05〜3μm程
度であるのが望ましい。 またキ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、キヤリア粒子の
摩擦帯電特性が磁性体微粉末の摩擦帯電性により
悪影響を受けることがあるので、磁性体微粉末を
バインダー樹脂中にに含有せしめる前に当該磁性
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、例えばステ
アリン酸、パルミチン酸、、オレイン酸などがあ
り、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り簡単に被
覆を行なうことができる。 前記キヤリアは、その比抵抗が10¹³Ωcm以上の
絶縁性のものであることが望ましい。この比抵抗
の値が低いと、現像剤搬送担体Ａにバイアス電圧
を印加したときに、キヤリア粒子に電荷が注入さ
れて、像担持体面にキヤリア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問題を生ずる。なお、比
抵抗は、キヤリア粒子を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100V／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た値である。 前記キヤリアは必要に応じて種々の特性改良剤
を含有することができ、この特性改良剤としは、
荷電制御剤、流動性向上剤、その他公知のものを
使用することができる。 このような荷電制御剤としては、たとえば特公
昭41−2427号公報に記載されているような正の摩
擦帯電性を有するフエツトシユバルツHBN
（Fettschwarz HBN；C.I.No.26150）、アルコール
に可溶なニグロシン（Nigrosin；C.I.No.50415）、
スーダンチーフシユバルツBB（Sudan
tiefchwarz BB；ソルベントブラツク３；C.I.No.
26150）、ブリリアントスピリツトシユバルツTN
（Brillantspritschwarz TN；フアルベン、フア
ブリケン、バイア社製）、ザポンシユバルツＸ
（Zaponschwarz Ｘ；フアルベルケ、ヘキスト社
製）、負に摩擦帯電性を有するセレスシユバルツ
（Ｒ）Ｇ（Ceresschwarz（Ｒ）Ｇ；フアルベン、フ
アブリケン、バイア社製）、クロモーゲンシユバ
ルツETOO（Chromogen schwarz ETOO；C.I.
No.14645）、アゾオイルブラツク（Ｒ）（Azo−Oil
−Black（Ｒ）；ナシヨナル、アニリン社製）、ス
ピロンブラツクTRH（保土谷化学社製）、ボント
ロンS34（オリエント化学社製）、ニグロシンSO
（オリエント化学社製）等の染料その他フタロシ
アニンブルーなどの顔料を挙げることができる。
また酸化処理されたカーボンブラツク及び正また
は負の荷電制御性の基を有する樹脂などは一種の
荷電制御剤とみなすことができる。 またこれらの荷電制御剤の樹脂成分に対する相
溶性を向上するために、高級脂肪酸で造塩した形
で添加することもでき、あるいは別に相溶性向上
剤を添加することもできる。 また、前記流動性向上剤としては、シリカ、ア
ルミナ等の無機質粉末を例示することができる。 前記キヤリアは以下のようにして製造すること
ができる。例えば、バインダー樹脂と、磁性体微
粉末と、その他必要に応じて添加される特性改良
剤とをボールミルなどを用いて予備混合して均一
に混合分散せしめる。次いで加熱ロールを用いて
練肉し、その後、冷却して粉砕する。次いで所望
の粒径のキヤリアを得るため必要に応じて分級
し、キヤリアを製造する。 また前記キヤリアはその形状が球形であること
が流動性を向上せしめることができる点で好まし
く、このような球形のキヤリアを得る方法として
は、例えば前記の如き製造法にしたがつて得られ
る粉砕されたキヤリア粒子を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、キヤリア粒子の表面を瞬間的に溶
融せしめて表面張力によつてキヤリア粒子を球形
化せしめる方法が好適である。 前記キヤリアのさらに他の製造法としては、磁
性体微粉末の存在下でバインダー樹脂の単量体成
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
が容易である点で好ましい。具体的には例えば次
のような方法を挙げることができる。 (イ) 窒素気流下、温度60〜120℃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℃の水中で、例え
ばゼラチン、澱粉、ポリビニルアルコール、硫
酸バリウム、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、または金属酸化物の粉末等の
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酸ナトリウム、ア
ルキルスルフエート型アニオン乳化剤、ドデシ
ルスルホン酸ナトリウム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
〜90℃で通常の方法による乳化重合を行なう方
法。 (ニ) 窒素気流下、温度60〜120℃で適当な溶媒
（例えばベンゼン、キシレン、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。 以上のようなキヤリアと共に二成分系現像剤を
構成するトナーは、バインダー樹脂中に着色剤な
どのトナー成分を分散せしめて成るものであり、
ここにバインダー樹脂としては、種々の熱可塑性
樹脂が用いられる。その具体例としては、例え
ば、スチレン、パラクロロスチレン、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−
メチレン脂肪酸モノカルボン酸エステル類；アク
リロニトリル、メタア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、ビニルイソブ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、メチルイソプロペニルケトンなどのビ
ニルケトン類；エチレン、プロピレン、イソプレ
ン、ブ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、クロロプ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エ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あるい
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。着色剤としては、例えば、カーボ
ンブラツク、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、メチレンプルー、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。着色剤以外のトナー成
分としては、荷電制御剤、オフセツト防止剤、流
動性向上剤などがあり、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
よつて得ることができ、平均粒径が25μm以下、
特に10〜16μmのトナーが好ましい。 以上本発明方法に用いる二成分系現像剤につい
て説明したが、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
しく用いることができる。このような現像剤搬送
担体において、回転磁石体の回転によつて、スリ
ーブの表面に担持される現像剤層が波状に起伏し
て移動するようになるから、新しい現像剤が次々
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つても、その影響は上記波
状の起伏によつ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、静電荷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、例えば
現像剤搬送担体上に付着した現像剤を厚さを規制
するブレードによつて十分に掻き落して均一な層
とすることが好ましい。そして、現像剤搬送担体
と静電荷像担持体との間隙は数10〜2000μmが好
ましく、現像剤搬送担体と静電荷像担持体との間
隙が数10μmよりも狭くなり過ぎると、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、安定し
た現像を行なうことが困難となり、逆に間隙が
2000μm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
ナー付着が多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
るような条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
が生じたり、またかぶりが生じたりすることが防
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、トナー粒子をキ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Se等の感光体より
なるドラム状の静電荷像担持体であつて、矢印方
向に回転し、図示せざる帯電露光装置によつて表
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、３はスリーブ２
の内部設けられた複数のＮ，Ｓ磁極を周に沿つて
有する磁石体で、スリーブ２と磁石体３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３とは相対的に回転可能であり、図の例
ではスリーブ２が矢印方向に回転され、磁石体３
は固定されている。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、
その磁気力によつてスリーブ２の表面にブラシ状
に起立した穂よりなる現像剤Ｄの層即ち磁気ブラ
シを形成する。４磁気ブラシの高さ、量を規制す
る磁性ままたは非磁性体からなる規制ブレード、
５は現像空間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プレートである。
スリーブ２の表面は現像剤溜り６において現像剤
Ｄと接触するからそれによつて現像剤Ｄ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
Ｄを撹拌して成分を均一にする撹拌スクリユーで
ある。現像剤溜り６の現像剤Ｄは現像が行なわれ
るとトナー粒子が消費されるため、トナーホツパ
ー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。このバイアス電源１０によつて振動
する交流成分を有したバイア電圧が接地した静電
荷像担持体１の基体１ａとスリーブ２との間に印
加されている。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
圧成分には通常非画部電位と略等しいか或いはそ
れよりも高い例えば50〜600Vの電圧が用いられ、
交流電圧成分には周波数が100Hz〜10kHz、好ま
しくは１〜5kHz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、非画部電位よりも低くて
よい。交流電圧成分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つて画像濃度が低下
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
せるようになつ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１との間隙が数10〜2000μm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
成された磁気ブラシは、スリーブ２の回転に伴つ
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
よつて静電荷像担持体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つて、安定
して高い画像濃度の現像を可能にする。 以上、第１図よつ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
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ができる。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、異なつ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〕 本発明の画像形成方法においては、現像工程に
おいて現像空間に振動電界を作用させることによ
り、現像剤を構成するキヤリアとして小径なもの
を用いてもこのキヤリアの潜像担持体への付着が
抑制され、良好な現像を達成することができる。
すなわち、現像空間に振動電界を作用させること
によつて、現像剤を構成する粒子が電界の変動に
伴つて単位粒子の状態で現像剤層と潜像担持体の
相互間を飛翔することとなり、そのためトナー粒
子を厳密に規定されたクーロン引力に基づいて静
電潜像にいわば選択的に付着せしめることが可能
となり、したがつてキヤリア粒子の潜像担持体へ
の付着は抑止される。そしてそのことによつてキ
ヤリアを小径化することによる効果、すなわち
二成分系現像剤におけるトナー濃度の許容幅が大
きくてトナー補給が容易となること、現像剤層
におけるブラシ状の穂が高い密度で存在してムラ
のない高品質の画像を得ることが可能となるこ
と、などの効果を十分に発揮することができる。 さらに、本発明の画像形成方法においては、用
いられる現像剤が、キヤリアならびにトナーの平
均粒径、真比重の値によつて規定される特定の範
囲のトナー濃度を有していることから、トナーと
キヤリアとの摩擦接触が良好な状態で行なわれて
トナーが適正な帯電状態を得ることができ、その
結果、後述する実施例からも明らかなように、カ
ブリがなくしかも高い濃度を有する鮮明な画像を
形成することができる。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例について述べるが、本発
明はこれに限定されるものではない。なお、「部」
は重量部を表わす。 ＜キヤリアの製造＞ １） キヤリアＡ スチレン−アクリル樹脂（スチレン、ブチルメ
タクリレートおよびメチルメタクリレートの単
量体組成比500：20：30、軟化点133℃） 40部 マグネタイト「BL−100」（チタン工業社製）
70部 荷電制御剤「スピロンブラツクTRH」（保土谷
化学社製） ２部 以上の物質をボールミルによつて混合し、さ
らに２本ロールで混練した後粉砕、分級し、平
均粒径20.4μm、真比重1.92のマイクロキヤリア
を得た。これを「キヤリアＡ」とする。 ２） キヤリアＢ キヤリアＡにおける平均粒径20.4μmを40μm
としたほかはキヤリアＡと同様にしてキヤリア
を得た。これを「キヤリアＢ」とする。 ３） キヤリアＣ スチレン−アクリル樹脂（スチレン、ブチル
メタクリレートおよびメチルメタクリレートの
単量体組成比50：20：30） 25部 マグネタイト「EPT−1000」（戸田工業社製）
70部 荷電制御剤「スピロンブラツクTRH」 ２部 以上の物質を用い、キヤリアＡの場合と同様
にして平均粒径24.6μm、真比重2.02のキヤリア
を得た。これを「キヤリアＣ」とする。 ＜トナーの製造＞ １） トナーａ スチレン−アクリル脂（スチレン、ブチルアク
リレートおよびメチルメタクリレートの単量体
組成比75：15：10、重量平均分子量Mw／数
平均分子数M_N＝10.1、軟化点128℃） 100部 カーボンブラツク「モーガルＬ」（キヤボツト
社製） 10部 ポリプロピレン「660P」（三洋化成社製） ３部 荷電制御剤「ニグロシンSO」（オリエント化学
社製） ２部 以上の物質をボールミルによつて混合し、さ
らに２本ロールで混練した後粉砕、分級し、平
均粒径11.0μm、真比重1.06の非磁性トナー粉末
を得た。そしてこのトナー粉末にその0.2重量
％に相当する疎水性シリカ微粉末「Ｒ−972」
（日本アイロジル社製）を添加混合してトナー
とした。これを「トナーａ」とする。 ２） トナーｂ トナーａにおけるトナー粉末の平均粒径
11.0μmを16.5μmとしたほかトナーａと同様に
してトナーを得た。これを「トナーｂ」とす
る。 実施例１，２および比較例１，２ キヤリアＡおよびトナーａを用い、キヤリアに
対するトナーの含有割合（重量％）Tcが第１表
に示す値とされ、実施例について２種、比較例に
ついて２種の合計４種の現像剤を調製した。な
お、このキヤリアＡとトナーａとによつて構成さ
れる現像剤においては、前述の式(1)を満すトナー
の含有割合Tcの範囲は、およそ20〜42である。

【表】 以上の各現像剤によつて第１図に示した装置を
用いて実写テストを行ない、以下の評価項目につ
いて検討した。その結果を第１表にせて記載す
る。 ＜評価項目＞ (1) カブリ カブリ、すなわちトナーの付着すべき画像部
以外の背景部へのトナー付着の発生を目視によ
つて観察した。評価は、カブリの発生のほとん
どないものを「〇」、カブリの発生の若干ある
ものを「△」、カブリの発生の著しいものを
「×」とした。 (2) キヤリア付着 キヤリア付着は、転写画像のキヤリア付着を
目視によつて観察した。評価は、キヤリア付着
のほかほとんどないものを「〇」、キヤリア付
着の若干あるものを「△」、キヤリア付着の著
しいものを「×」とした。 (3) 画像アレ 画像アレは、転写画像を目視で観察した。評
価は、画像濃度が十分で実用性あるものを
「〇」、画像濃度が若干低く、エツジ効果のみら
れるものを「△」、画像濃度が低く、エツジ効
果が顕著なものを「×」とした。 なお、実写テストに用いた装置は次の条件を有
する。すなわち、静電荷像担持体１は有機光導電
性（OPC）感光体、その周速は150mm／sec、静
電荷像担持体１に形成された静電像の最高電位−
500V、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500
ガウス、その回転数は1000rpm、現像空間Ａでの
現像剤層の厚さ0.2mm、スリーブ２と静電荷像担
持体１との間隙0.3mm、即ち300μm、、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1.5kHz、400Vとした。また、定着
には熱ローラの表面温度が180℃の熱ローラ定着
装置を用いた。 実施例３〜５および比較例３ キヤリアＡおよびトナーｂを用い、キヤリアに
対するトナーの含有割合（重量％）が第２表に示
す値とされる、実施例について３種、比較例につ
いて１種の合計４種の現像剤を調製した。なお、
このキヤリアＡとトナーｂとによつて構成される
現像剤においては、前述の式(1)を満すトナーの含
有割合Tcの範囲は、およそ36〜63である。 これらの各現像剤について、既述の装置を用い
て実写テストを行なつた。その結果を第２表に示
す。

【表】 実施例６，７および比較例４，５ キヤリアＢおよびトナーａを用い、キヤリアに
対するトナーの含有割合（重量％）が第３表に示
す値とされる、実施例について２種、比較例に２
について２種の合計４種の現像剤を調製した。な
お、このキヤリアＢとトナーａとによつて構成さ
れる現像剤においては、前述の式(1)を満すトナー
の含有割合Tcの範囲は、およそ12〜22である。 これらの各現像剤について、既述の装置を用い
て実写テストを行なつた。その結果を第３表に示
す。

【表】 実施例８，９およよび比較例６，７ キヤリアＢおよびトナーｂをを用い、キヤリア
に対するトナーの含有割合（重量％）が第４表に
示す値とされる、実施例について２種、比較例に
ついて２種の合計４種の現像剤を調製した。な
お、このキヤリアＢとトナーｂとによつて構成さ
れる現像剤においては、前述の式(1)を満すトナー
の含有割合Tcの範囲は、およそ18〜32である。 これらの各現像剤について、既述の装置を用い
て実写テストを行なつた。その結果を第４表に示
す。

【表】 実施例10，11および比較例８，９ キヤリアＣおよびトナーａを用い、キヤリアに
対するトナーの含有割合（重量％）が第５表に示
す値とされる、実施例について２種、比較例につ
いて２種の合計４種の現像剤を調製した。なお、
このキヤリアＣとトナーａによつて構成される現
像剤において、前述の式(1)を満すトナーの含有割
合Tcの範囲は、およそ19〜33である。 これらの各現像剤について、既述の装置を用い
て実写テストを行なつた。その結果を第５表に示
す。

【表】 以上の結果より、本発明の実施例においては、
いずれもトナー濃度が適正な範囲内にあつて、カ
ブリ、キヤリア付着ならびに画像アレのない再現
性の良好な高画質の可視画像を得ることができる
ことが確認された。 これに対し、比較例においては評価項目の全般
にわたつて劣つており、トナー濃度が過小である
とキヤリア付着ならびにに画像アレの発生が著し
く、またトナー濃度が過大であるとカブリの発生
が著しいことが判明した。

【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
遂行するた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。 １……静電荷像担持体、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……撹拌ス
クリユー、８……トナーホツパー、９……供給ロ
ーラ、１０……バイアス電源、１１……保護抵
抗、Ａ……現像空間、Ｄ……現像剤、Ｔ……トナ
ー粒子、Ｎ，Ｓ……磁極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トナーとキヤ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、現像剤層の表面が潜像
   担持体の表面に接触せずに現像する現像工程を含
   む画像形成方法であつて、 前記キヤリアは、当該キヤリアに対して55〜80
   重量％となる割合の磁性体微粉末をバインダー樹
   脂中に分散せしめたものであり、前記二成分系現
   像剤は、 トナーの平均粒径をr₁μm、 キヤリアの平均粒径をr₂μm、 トナーの真比重をρ₁、 キヤリアの真比重をρ₂、 としたとき、キヤリアに対するトナーの含有割合
   Tc（重量％）が下記式で表わされる範囲内にある
   ものであることを特徴とする画像形成方法。 80（r₁／r₂）（ρ₁／ρ₂）≦T_C≦140（r₁r₂）（ρ₁／
   ρ₂） ただし、10≦r₂≦50、0.3≦r₁／r₂≦0.6である。