JPH0414793B2

JPH0414793B2 -

Info

Publication number: JPH0414793B2
Application number: JP58240070A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; Hisafumi Shoji; Seiichiro Hiratsuka
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1992-03-13
Also published as: JPS60131553A

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がトナー粒子とが
混合した二成分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。

〔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。まず、一般的な磁気ブ
ラシ現像について述べると、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拘らず、多く用
いられている。なお、この現像方法には、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言つた問題があ
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きたが、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の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。
また、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、像背景の地部分にも
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言う問題がある
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、トナー粒子やキヤリヤ粒子が微粒子
化されている現像剤を用いても上述の問題が生ず
ることのない、即ち、平均粒径を20μｍ以下、さ
らには10μｍ以下としたトナー粒子を用いても前
記およびの問題が発生せず、また、平均粒径
を50μｍ以下、さらには30μｍ以下としたキヤリ
ヤ粒子を用いても前記によるトラブルが発生す
ることなく、したがつて、繊細な線や点あるいは
濃淡差等を忠実に再現した鮮明な高画質画像を得
ることができる現像方法を提供するものである。

〔発明の構成〕

本発明は、磁性キヤ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、もつて像担持体
面の潜像を現像する方法において、反発磁界を形
成すると共に穂立ち押え部材を現像領域内の上流
部に設けることを特徴とする現像方法、即ち、本
発明の現像方法は、二成分現像剤の磁性キヤリヤ
粒子を用い、振動電界下で現像を行うようにした
ことによつて、トラブルなく微粒子化した磁性キ
ヤリヤ粒子やトナー粒子の使用を可能にしたもの
であり、なお本発明の方法において用いられる現
像剤は、キヤリヤ及びトナーが以下述べる適正条
件にあるものが望ましい。

〔実施例〕

先ず、キヤリヤについて述べると、磁性キヤリ
ヤ粒子を用いることにより、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、さらにト
ナーの荷電制御性を向上させて、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。しかし、一般に磁性キヤリヤ粒子の平均粒
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荒いために、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、○ロ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50μｍ以下でその効果が現われ初
め、特に30μｍ以下になると、実質的に○イの問題
が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、脱落し易いと言う問題があり、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言う問題がある。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し
得る。即ち、磁性キヤリヤ粒子が記録紙に定着し
得る物質によつて磁性体粒子を被覆することによ
り、あるいは磁性体粉を分散含有した記録紙に定
着し得る物質によつて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
れるようになり、また、クリーニング装置によつ
て像担持体面からキヤ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くなる。こ
のような磁性キヤリヤ粒子では、キヤリヤ粒子を
平均５〜15μｍ以下の粒径にして、たとえ、キヤ
リヤ粒子が像担持体面や記録紙に移行するような
ことがあつても前記○ハの問題は実際上殆んどトラ
ブルを生ぜしめない。なお、前記○ハのようなキヤ
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、磁性キヤリヤの粒径は、平均粒径が
50μｍ以下、特に好ましくは30μｍ以下5μｍ以上
が適正条件であり、また、磁性キヤリヤ粒子が記
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、コール
ターカウンタ（コールタ社製）、オムニコンアル
フア（ボシユロム社製）を用いて測定した。

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、と言つた強磁性
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、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つて得られる。

なお、キヤリヤ粒子を樹脂等によつて形成する
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
能となると言う効果も与える。即ち、キヤリヤ粒
子が樹脂等によつて粒子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ヂ部が無くなつ
て、エツヂ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、と言う効果を与える。この高い
バイアス電圧を印加できると言うことは、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
電圧の印加によつ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
ができると言うことである。

以上のような効果を奏するキヤリヤ粒子には前
述のようにワツクスも用いられるが、しかし、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い。さらに、キヤリヤ粒子
の抵抗率が10³Ωcm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、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、針状部やエツヂ部等の突起が無く、抵抗率が
10³Ωcm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、高抵抗化れた球状の磁性粒子や樹脂被
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。

次にトナーについて述べると、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、相対的にフアンデ
ルワールス力のような付着力が大きくなつて、ト
ナー粒子がキヤリヤ粒子から離れにくくなつた
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を生ぜしめるよ
うになる。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以下にならると、この
ような問題が顕著になつた。この点を本発明の現
像方法は、現像剤層、所謂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つて現
像剤層か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と
が殆んどくなり、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
ることもなくなつて、1μｍ程度のトナー粒子の
ものまで用いられるようになる。したがつて、静
電潜像を忠実に現像した再現性のよい鮮明なトナ
ー像を得ることができる。さらに、振動電界はト
ナー粒子とキヤリヤ粒子の結合を弱めるので、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くした場合
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
界の強さによつてはキヤ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、キヤリヤ粒子の像
担持体面への付着は大幅に軽減される。電界によ
り非画像部領域へのトナー粒子は非画像部へ到達
する場合もある。キヤリヤについても同様であ
る。このために現像剤が飛散しやすい問題があ
る。現像部へ搬入させる現像剤はできうる限り搬
送速度を小さくするよう工夫する必要がある。

一方、トナーの平均粒径が大きくなると、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／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、トナー粒子の平均帯
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。

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60重量％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らるよう
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。特にカラートナ
ーを用いる場合、磁性体重は、30重量％以下にし
ないと鮮明な色画像は得られない。

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磁子を用い、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20μ
ｍ以下、特に好ましくは10μｍ以下の粒子から成
るものである。更にトナーの球形化は、流動性の
向上・現像剤の撹拌・搬送・帯電について好まし
い結果をもたらす。

本発明の現像方法においては、以下述べたよう
な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つて、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
一があつても、その影響は上記波状の起状によつ
て実際上問題とならないように十分カバーされ
る。

しかしこの現像剤搬送手段では磁石体を高速回
転するため、その回転機構に於ては、高回転トル
クを必要とすることや、振動が生じ易い等の問題
が生じる。それ故磁石体固定でスリーブを回転す
る搬送法が望ましいが従来の磁極構成によつたと
きは磁石体回転に相当する均一な層形成を得るこ
とは難しい。

本発明は磁石体固定でスリーブを回転移動させ
る現像剤搬送法において、均一な現像剤層を形成
する方法を提供するものである。

スリーブ内に同極の磁石体を近づけて配設する
と、反発磁界を形成し、スリーブと共に移動する
現像剤はその間でクラウド状態に近くなつて移動
することが知られている。この状態では現像剤層
は荒れた状態で、穂高は高く形成されるため、現
像された画像は良好ではない。更に像担持体とス
リーブとの間隙は大きくなつて電極効果は得にく
くなつて、十分な画像濃度を得ることは困難とな
る。本発明は反発磁界によるクラウド状態を保持
しつつ均一な現像剤層を得るよう板状部材を反発
磁界形成部の上流部に設置するようにした現像方
法である。

第１図は同極磁石体を並べた反発磁界によるス
リーブ上の現像剤層の構成を示したもので、像担
持体１に対向して同極の磁石体３を並べ、この外
周にスリーブ２を設けたもので、現像域Ａにおい
てはトナーはクラウド的状態となる。しかしこの
状態では穂立は高くかつ荒れた状態となつてい
る。

この現像域Ａの上流部に穂立の高さを押える部
材として押え板２１を挿入したのが第２図であ
る。押え板２１を挿入することで高くかつ荒れた
状態の穂立は無くなりクラウド状態は保存される
ことが明らかとなつた。又この押え板２１により
穂立が形成され、像担持体１とスリーブ２との間
隔が狭くとれるようになるので、十分な電極効果
を得ることができる。穂立押え部材の挿入位置は
現像領域をできるだけ広くするるために同極の磁
極間の中心部近傍及びそれにより上流部に設ける
ことが好ましい。又上流部の磁極より上流に設け
た場合にはその効果ではない。又現像領域では特
に限定されないが、重力方向がスリーブの方に向
いていることが好ましい。このようにすることに
より現像剤の飛散の程度が軽減する。第２図で
は、磁極３を現像領域に対向させているが、第３
図のようにずらして下流の磁極のみを対向させて
もよい。こうすることにより押え板２１を上流側
に設けることができ、第２図のように狭い現像領
域に設けなくてもよくなる。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、それよりも速いことが好ましいが、
現像剤の飛散を考慮すると像担持体の移動速度の
４〜５倍以内に押えることが適当である。スリー
ブの回転方向は像担持体の回転と同方向が好まし
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、この現像域に先行してなされる付着した
現像剤が厚さの規制ブレードによつて十分に掻き
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10〜2000μｍ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
なつて、安定した現像が行われなくなるし、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〜2000μｍ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
じたり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、バイアス電圧に
は非画像部分へのトナー粒子の付着を防止する直
流電圧とトナー粒子をキヤ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４図
及び第５図に例示したような装置によつて実施さ
れる。

第４図及び第５図において、１は矢印方向に回
転し、図示せざる帯電露光装置によつて表面に静
電像を形成されるSe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
固定した磁石体で、このスリーブ２と磁石体３と
で搬送担体を構成している。スリーブ２は回転可
能で図はスリーブ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
磁極は像担持体１に対向して配置された同極性の
磁石を含め通常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
面に先に述べたような現像剤Ｄの層即ち、磁気ブ
ラシを形成する。４は搬送過程および現像域Ａに
おける磁気ブラシの高さ、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
ツパー、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。

ここで本発明により新たに穂立ち押え部材につ
いて説明する。第４図において、現像域Ａに挿入
する穂立押え部材である押え板２１には之を支持
する支持部材２２が固設してあり、支持部材２２
によつて支持された押え板２１は回動軸２３を回
動中心として回動可能に取付けられている、一方
この押え板２１には付勢された引張ばね２４が設
けてあつて、之を引上げる時計方向に作動し、位
置決め部材２５に当接して押え板２１の現像域Ａ
における位置精度を保証するようになつている。

一方、第５図の装置においては、穂立押え部材
である押え板３１には之を支持する支持部材３２
が固設してあり、支持部材３２によつて支持され
た押え板３１は回動軸３３を回動中心として回動
可能に取付けられている。一方この押え板３１に
は付勢された引張ばね３４が設けてあつて反時計
方向に作動し、位置決め部材３５に当接して押え
板３１の現像域Ａにおける位置精度を保証する。

ここで現像スリーブ２には高圧の電圧が印加さ
れているので、押え板２１，３１は絶縁性材料を
用いるとか、常に浮いた状態に保持して放電やリ
ークを防ぐことが必要である。また押え板２１，
３１は硬い材質のものよりも適度の弾性を有して
いた方がよい。その他間隙保持方法としては、押
え板２１，３１の先端の両側にスペーサー部材を
設けスリーブに当接するようにしてもよい。

以上のような装置において、スリーブ２を像担
持体１に対して表面間隙が数10〜2000μｍの範囲
にあるように設定して、像担持体１の静電像の現
像を行うと、スリーブ２の表面に形成された磁気
ブラシは、前記の同極性の磁石体と穂立押え部材
とによつて像担持体１との間隙をクラウド状態で
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つて、
安定して高いトナー濃度の現像を可能にする。そ
れには、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１
０によつ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１の基体１ａ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非画
部電位と略等しいか、それよりも高い50〜600V
の電圧が用いられ、交流電圧成分には100Hz〜
10KHz、好ましくは１〜5KHzの周波数100〜
5000V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
きなくなつて、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言う傾向が現われる。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うになつて
それだけ効果を増すことになるが、その反面高い
程かぶりを生じ易くし、落雷現象のような絶縁破
壊も起り易くする。しかし、現像剤Ｄのキヤリヤ
粒子が樹脂等によつて絶縁化、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
によつて絶縁乃至は半絶縁被覆するようにしても
よい。

以上、第４図及び第５図は現像剤の搬送方法と
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。さらに、本発明の方法は絶縁層を有する感光
体の現像や磁気潜像の現像にも同様に適用し得
る、また本件出願人が先に特願昭58−184381号、
同58−183152号、同58−187000号、同58−187001
号にて記載したような潜像上にトナー像を重ね合
せるカラー化にも適用し得る。

（実施例）キヤリヤ粒子に微粒フエライトを樹脂中に50重
量％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４図に示た装
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15重量％になる
条件で現像を行つた。この時押え板２１には金属
板を絶縁樹脂コートし、像担持体１から押え板２
１までの最近接間隔を0.4mmに設定した。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
電像の最高電位は−500V、最低電位は−100Vで
あつた。スリーブ２の外径も30mm、但しその回転
数は150r.p.m.、磁石体３の現像域Ａに対向した
磁極の最大の磁束密度は1200ガウス、その中心部
は800ガウス、現像域Ａに入る前の現像剤層の厚
さ0.4mm、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2KHz、1000Vと
した。この実施例ではスリーブ２と像担持体１と
の間隙は0.7mmとしてスリーブ２上の現像剤層は
像担持体１の表面に接触してない。

以上の条件で現像を行つて、それを普通紙にコ
ロナ枚電して転写し、表面温度140℃のヒートロ
ーラ定着装置に通して定着した結果、得られた記
録紙の画像はエツヂ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２）キヤリヤ粒子に微粒フエライトを樹脂中に50重
量％分散した平均粒径が30μｍ、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５図示の現像
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15重量％に
なる条件で現像を行つた。この時の押え板３１は
金属板を樹脂コートし、スリーブ２からの最近接
位置で0.8mmに設定し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
100r.p.m.、現像域Ａに対向した磁極の最大磁束
密度は1000ガウス、その中心部は400ガウス、現
像領域に入る前の現像剤層の厚さ0.6mm、スリー
ブ２と像担持体１との間隙1.2mm即ち1200μｍ、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4KHz、2000Vとした。

以上の条件で現像を行つて、それを普通紙にコ
ロナ放電して転写し、表面温度140℃のヒートロ
ーラ定着装置に通して定着した結果、得られた記
録紙の画像はエツヂ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。

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、磁気潜像に対し
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。

〔発明の効果〕

本発明によれば、現像剤の穂立の形成方法の改
良がなされ、鮮明なかぶりのない記録画像を得る
ことができるという言う優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明の原理的な
説明図。第４図及び第５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。１……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、２
１，３１……押え板、２２，３２……支持部材、
２３，３３……回動軸、２４，３４……引張ば
ね、２５，３５……位置決め部材、Ａ……現像
域、Ｄ……現像剤、Ｔ……トナー粒子、Ｎ，Ｓ…
…磁極。

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、もつて像担持体面の潜像
を現像する方法において、反発磁界を形成すると
共に、穂立ち押え部材を現像領域内の上流部に設
けることを特徴とする現像方法。２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
記載の現像方法。３前記現像剤搬送担体面上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項又は第２項記載の
現像方法。４前記磁性キヤリヤ粒子が絶縁性粒子である特
許請求の範囲第１項乃至第３項の何れか１項記載
の現像方法。５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
囲の第１項乃至第４項の何れか１項記載の現像方
法。