JPH0883000A

JPH0883000A - 現像方法

Info

Publication number: JPH0883000A
Application number: JP6242009A
Authority: JP
Inventors: Eiji Gyotoku; 栄二行徳; Noboru Ito; 昇伊藤; Tamotsu Shimizu; 保清水
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤中のトナーを像担持体に供給して現像
を行う際に、像担持体上に形成されたトナー像が乱れた
り、キャリアが像担持体に付着したりすることが少な
く、現像剤搬送部材によって現像剤が均一な薄層の状態
で現像領域に搬送されるようになり、画像むら等がない
キメの細かい均一な画像が得られるようにする。【構成】、現像剤搬送部材１１上に供給されたトナー
ＴとキャリアＣとを含む現像剤１をおける現像剤の量を
規制部材１３によって規制した後、この現像剤を像担持
体と対向する現像領域に搬送し、現像剤中のトナーを現
像剤搬送部材から像担持体に供給して現像を行うにあた
り、現像剤搬送部材による現像領域への現像剤の搬送量
を０．７〜５．０ｍｇ／ｃｍ² の範囲に調整すると共
に、補正かさ比重が０．２８〜０．３７、安息角が３８
°〜５２°の範囲になった現像剤を使用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機やプリンター
等の画像形成装置において、像担持体に形成された潜像
にトナーを供給して現像を行う現像方法に係り、特に、
トナーとキャリアとを含む現像剤を現像剤搬送部材上に
供給し、この現像剤搬送部材上における現像剤の量を規
制部材によって規制した後、この現像剤搬送部材によっ
て上記の現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送
し、この現像剤搬送部材から現像剤中のトナーを像担持
体に供給して現像を行う現像方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置において、像担持体に形成された潜像にトナー
を供給して現像を行う現像方法としては、様々な方法が
知られていた。そして、このような現像方法の代表的な
一つとして、トナーとキャリアを含む現像剤を内部にマ
グネットローラが設けられた現像スリーブ等の現像剤搬
送部材上に供給し、この現像剤搬送部材上に供給された
現像剤を磁気ブラシの状態で像担持体側に搬送し、現像
剤搬送部材上における現像剤の量を規制部材によって規
制した後、像担持体と対向する現像領域に導き、この現
像領域においてこの現像剤を磁気ブラシの状態で像担持
体の表面に接触させ、この現像剤中におけるトナーを現
像剤搬送部材から像担持体の潜像部分に供給して現像を
行うようにした現像方法が知られていた。

【０００３】しかし、このように現像剤を磁気ブラシの
状態で像担持体に接触させて現像を行うようにした場
合、像担持体上に供給されたトナーが現像剤搬送部材上
におけ磁気ブラシによって掻き取られて、像担持体上に
形成されたトナー像が乱れたりする等の問題があり、特
に、像担持体に複数色のトナーを順々に供給して多色現
像を行う場合においては、像担持体に先に供給された色
彩のトナーが、次の色彩のトナーを供給して現像する際
に、その磁気ブラシとの接触により掻き取られて画像が
乱されたり、また勝手に他の色彩のトナーが混ざり合っ
たりして、正確な色彩になった良好な多色現像が行えな
くなるという問題があった。

【０００４】このため、従来においては、上記の現像剤
におけるキャリアに低磁力のものを用い、像担持体に接
触させる磁気ブラシの穂をソフト化させて、磁気ブラシ
の接触によるトナー像の乱れを抑制することが考えられ
た。

【０００５】しかし、このように低磁力のキャリアを使
用すると、キャリアの拘束力が弱くなるため、キャリア
が現像剤搬送部材から離れて像担持体に付着しやすくな
り、特に、入力画像としてラダーパターンのような高い
周波数の画像や画数の多い漢字パターン等の画像を現像
する場合には、像担持体に付着するキャリアが多くなっ
た。そして、このようにキャリアが像担持体に付着する
と、このキャリアがトナー像と一緒に転写紙に転写され
て、形成された画像にキャリアによる抜けが生じたり、
また付着したキャリアによって像担持体に傷がつき、形
成される画像に筋状のノイズが発生したり、斑点状のノ
イズが発生したりするという問題があった。

【０００６】また、近年においては、上記のように像担
持体上に形成されたトナー像が現像剤の磁気ブラシによ
って乱されたりするのを防止するため、特開昭６１−３
２８５８号公報，特開昭６２−１８２７６０号公報等に
示されるように、現像剤搬送部材上における現像剤の量
を規制部材によって規制する際に、現像剤搬送部材上に
おける現像剤の層が薄くなるようにして、現像剤搬送部
材によりこの現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬
送した際に、現像剤搬送部材上における現像剤が像担持
体と接触しないようにし、この状態で、現像領域に振動
電界を作用させて、現像剤中のトナーを現像剤搬送部材
から像担持体に供給して現像を行うようにしたものが開
発された。

【０００７】しかし、このように規制部材によって現像
剤搬送部材上における現像剤の層を薄く規制した場合、
図１に示すように、現像剤搬送部材１１上において現像
剤１が凝集してしまい、現像剤搬送部材１１上に薄い均
一な現像剤１の層を形成することができず、現像剤搬送
部材１１上における現像剤１の量にバラツキが生じ、こ
の状態で上記のように現像領域に振動電界を作用させ、
現像剤中のトナーを像担持体に供給して現像を行うと、
形成された画像、特にハーフトーンの画像において濃度
むら等が発生し、キメが細かい均一な画像が得られなく
なると共に、キャリアが像担持体に付着するという問題
が依然として存在した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、トナーと
キャリアとを含む現像剤を現像剤搬送部材上に供給し、
この現像剤搬送部材上における現像剤の量を規制部材に
よって規制した後、この現像剤搬送部材によって上記の
現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送し、この現
像剤搬送部材から現像剤中のトナーを像担持体に供給し
て現像を行う場合における上記のような様々な問題を解
決することを課題とするものである。

【０００９】すなわち、この発明においては、上記のよ
うにして現像を行うにあたり、像担持体上に形成された
トナー像が乱れたり、キャリアが像担持体に付着して、
形成された画像にキャリアによる抜けが生じたり、付着
したキャリアによって像担持体に傷がつき、形成された
画像に筋状のノイズや斑点状のノイズが発生するという
ことがなく、また現像剤搬送部材によって現像領域に搬
送される現像剤が凝集したりするということもなく、濃
度むら等がなくて、キメの細かい均一な画像が得られる
ようにすることを課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、トナーとキャリアとを
含む現像剤を現像剤搬送部材上に供給し、この現像剤搬
送部材上における現像剤の量を規制部材によって規制し
た後、この現像剤搬送部材によって上記の現像剤を像担
持体と対向する現像領域に搬送し、この現像剤搬送部材
から現像剤中のトナーを像担持体に供給して現像を行う
現像方法において、現像剤を現像領域に搬送する上記の
現像剤搬送部材における現像剤の搬送量を０．７〜５．
０ｍｇ／ｃｍ² の範囲に調整すると共に、上記の現像剤
として、補正かさ比重が０．２８〜０．３７、安息角が
３８°〜５２°の範囲になったものを使用するようにし
たのである。

【００１１】ここで、この発明における現像方法におい
て、現像剤搬送部材によって現像領域に搬送させる現像
剤の搬送量を０．７〜５．０ｍｇ／ｃｍ² の範囲に調整
したのは、現像剤の搬送量が０．７ｍｇ／ｃｍ² より少
ないと、像担持体に供給されるトナーが不足し、画像濃
度が１．３以上になった充分な画像濃度を有する画像が
得られなくなる一方、現像剤の搬送量が５．０ｍｇ／ｃ
ｍ² より多くなると、現像剤搬送部材によって搬送され
る現像剤の層厚が厚くなり、現像領域において現像剤中
のトナーを像担持体に供給して現像を行った場合に、ト
ナーが供給された後のキャリアに残る電荷の移動が悪
く、キャリアに多くのカウンターチャージが残り、キャ
リアが像担持体に付着しやすくなると共に、像担持体に
供給されずに飛散するトナーの量が多くなるためであ
る。

【００１２】また、この発明における現像方法におい
て、その現像剤として、その補正かさ比重が０．２８〜
０．３７の範囲になったものを用いるようにしたのは、
この補正かさ比重の値が０．３７より大きい現像剤を使
用すると、現像剤が凝集しやすくなり、前記の図１に示
したように、現像剤搬送部材１１上において現像剤１が
凝集して、現像剤搬送部材１１上における現像剤１にむ
らが生じ、形成された画像、特にハーフトーンの画像に
おいて濃度むら等が発生し、キメが細かい均一な画像が
得られなくなる一方、補正かさ比重の値が０．２８より
小さい現像剤を使用すると、現像剤の流動性等が極端に
悪くなって現像剤中におけるトナーの帯電が充分に行え
なくなる等の問題が生じるためである。ここで、補正か
さ比重は、単位体積当りにおける粒子の詰りを示すもの
であり、補正かさ比重＝かさ比重／真比重の式で表さ
れ、この発明における現像剤の補正かさ比重について
は、ＪＩＳＫ５１０１に規定される方法で、現像剤
の見掛け密度（かさ比重）を測定し、このように測定し
た現像剤の見掛け密度（かさ比重）をその現像剤の真比
重で割った値を示した。

【００１３】また、この発明において、上記の現像剤と
して、その安息角が３８°〜５２°の範囲になったもの
を用いるようにしたのは、使用する現像剤の安息角が３
８°よりも小さい場合には、現像剤同士のひっかかる力
が弱く、例えば図２に示すように、規制部材１３によっ
て現像剤搬送部材１１上における現像剤１の量を規制し
た場合に、現像剤１で構成された磁気ブラシがどの位置
からでも簡単に切れてしまい、現像剤搬送部材１１上に
おける現像剤１の層厚にむらが生じる一方、使用する現
像剤の安息角が５２°より大きい場合には、現像剤同士
のひっかかる力が強くなりすぎて、現像剤で構成された
磁気ブラシが切れにくくなり、例えば図３に示すよう
に、規制部材１３によって現像剤搬送部材１１上におけ
る現像剤１の量を規制した場合に、現像剤１で構成され
た磁気ブラシの一部が規制部材１３によって切断されず
にそのまま通過して、現像剤搬送部材１１上において現
像剤１の量が多くなる部分が発生し、上記の場合と同様
に、現像剤搬送部材１１上における現像剤１の層厚にむ
らが生じるためである。なお、この発明における現像剤
の安息角については、ホソカワミクロン社製のパウダー
テスターを使用して測定した値を示した。

【００１４】ここで、この発明における現像方法におい
ては、上記のような要件を満たしていればよく、現像剤
搬送部材によって現像領域に搬送された現像剤を、像担
持体と接触させないで現像を行うようにしても、像担持
体と接触させて現像を行うようにしてもよい。但し、現
像剤を像担持体と接触させないで現像を行うようにする
と、像担持体上に形成されたトナー像の現像剤との接触
による乱れ等がより一層抑制されるようになって好まし
い。

【００１５】

【作用】この発明における現像方法においては、トナー
とキャリアを含む現像剤を現像剤搬送部材によって像担
持体と対向する現像領域に搬送し、この現像領域におい
て、現像剤搬送部材から現像剤中のトナーを像担持体に
供給して現像を行うにあたり、現像剤搬送部材によって
現像領域に搬送させる現像剤の搬送量を０．７〜５．０
ｍｇ／ｃｍ² の範囲になるように調整したため、現像に
使用するのに充分な量の現像剤が現像領域に搬送される
ようになり、現像剤搬送部材から現像剤中のトナーを像
担持体に供給して現像を行った際に、トナーが不足する
ということがなく、充分な画像濃度を有する画像が得ら
れるようになると共に、現像剤搬送部材によって搬送さ
れる現像剤の層厚が薄いため、この現像剤中におけるト
ナーを像担持体に供給した場合に、キャリアに残る電荷
が現像剤搬送部材側に流れるようになり、キャリアに残
留するカウンターチャージが少なくなって、像担持体へ
のキャリア付着が抑制されるようになり、さらに現像時
におけるトナーの飛散も少なくなる。

【００１６】また、この発明における現像方法において
は、その現像剤として、前記のように補正かさ比重が
０．２８〜０．３７の範囲になったものを用いるように
したため、現像剤の流動性等が極端に悪くなるというこ
とがなく、現像剤中におけるトナーの帯電等が充分に行
えるようになると共に、現像剤搬送部材上において現像
剤が部分的に凝集するということがなく、図４に示すよ
うに、現像剤搬送部材１１上において現像剤１が均一に
分散されて、キメが細かい密な現像剤１の磁気ブラシが
形成されるようになり、ハーフトーンの画像であって
も、むらが生じることなくキメが細かい画像が得られる
ようになる。

【００１７】また、この発明においては、その現像剤と
して、前記のようにその安息角が３８°〜５２°の範囲
のものを用いるようにしたため、現像剤同士のひっかか
る力が弱すぎたり強すぎたりすることがなく、図５に示
すように、現像剤搬送部材１１上における現像剤１の量
を規制部材１３によって規制した場合に、現像剤搬送部
材１１上に均一でむらのない現像剤１の薄層が形成され
るようになり、形成される画像に濃度むら等が発生する
ということがなくなる。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の実施例にかかる現像方法を
添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００１９】図６は、この発明の実施例に係る現像方法
を実施するのに用いる現像装置１０の一例を示したもの
である。

【００２０】ここで、この図６に示す現像装置１０にお
いては、その内部にトナーＴとキャリアとを含む現像剤
１を収容させており、この現像剤１を搬送させる現像剤
搬送部材１１として、複数の磁極Ｎ₁ ，Ｓ₁ ，Ｎ₂ ，Ｓ
₂ ，Ｎ₃ を有するマグネットローラ１１ａが内周側に設
けられた円筒状の現像スリーブ１１を用い、この現像ス
リーブ１１を、現像領域において像担持体２である感光
体２と適当な間隔Ｄｓを介して対向するようにして回転
可能に保持させている。

【００２１】そして、この現像スリーブ１１を感光体２
とは逆方向、すなわち現像スリーブ１１と感光体２とが
対向する現像領域では現像スリーブ１１と感光体２とが
同方向に移動するように回転させ、この現像スリーブ１
１の回転に伴って現像装置１０内に収容された現像剤１
を、上記のマグネットローラ１１ａによる磁力作用によ
り磁気ブラシの状態で感光体１側に搬送させるようにし
ている。

【００２２】また、上記の現像スリーブ１１には現像バ
イアス電源１２を接続させており、この現像バイアス電
源１２から交流電圧或いは交流電圧に直流電圧を重畳さ
せた現像バイアス電圧を印加させて、現像領域に振動電
界を作用させるようにしている。

【００２３】また、上記の現像スリーブ１１と感光体２
とが対向する現像領域よりも現像剤１の搬送方向上流側
で、前記のマグネットローラ１１ａの磁極Ｎ₁ と対向す
る位置には、現像スリーブ１１上における現像剤１の量
を規制する規制部材１３として、磁性ブレード１３ａを
現像スリーブ１１と所要間隔を介するようにして設け、
この磁性ブレード１３ａによって現像スリーブ１１上に
おける現像剤１の量を規制するようにしている。

【００２４】ここで、このように磁性ブレード１３ａに
よって現像スリーブ１１上における現像剤１の量を規制
させるようにすると、図７の（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、トナーＴとキャリアＣを含む現像剤１の磁気ブラシ
が磁性ブレード１３ａの位置を通過する際に、この現像
剤１の磁気ブラシが現像スリーブ１１の内周側に設けら
れた前記のマグネットローラ１１ａとこの磁性ブレード
１３ａとからそれぞれ磁気力の作用を受け、これにより
現像剤１の磁気ブラシが適当な位置で切断されて、この
磁性ブレード１３ａを通過するようになり、適当な量の
現像剤１が現像スリーブ１１によって感光体２と対向す
る現像領域に搬送されるようになる。

【００２５】また、この現像装置１０においては、その
上部にトナーＴを収容させたトナー収容部１４を設けて
おり、現像スリーブ１１から現像剤１中におけるトナー
Ｔを感光体２に供給して現像を行った結果、現像装置１
０内における現像剤１中のトナー濃度が低下した場合に
は、このトナー収容部１４の下に設けられたトナー補給
ローラ１５を回転させて、トナー収容部１４内に収容さ
れたトナーＴを現像装置１０内の現像剤１に補給させる
ようにしている。

【００２６】そして、このような現像装置１を用いて、
この発明の現像方法を実施するにあたっては、上記の現
像剤１として、その補正かさ比重が０．２８〜０．３
７、安息角が３８°〜５２°の範囲になったものを使用
すると共に、上記のように回転する現像スリーブ１１に
よって感光体２と対向する現像領域に搬送される現像剤
１の量を上記の磁性ブレード１３ａによって規制するに
あたり、この現像スリーブ１１による現像剤１の搬送量
が０．７〜５．０ｍｇ／ｃｍ² の範囲になるように調整
した。その後、このように規制された現像剤１を現像ス
リーブ１１によって感光体２と対向する現像領域に導
き、上記の現像バイアス電源１２から現像バイアス電圧
を印加させて、この現像領域に振動電界を作用させ、現
像スリーブ１１によって搬送されてきた現像剤１中にお
けるトナーＴを現像スリーブ１１から感光体２の潜像部
分に供給して現像を行うようにした。

【００２７】ここで、上記のような現像剤１を使用する
と、現像スリーブ１１によって搬送される現像剤１の量
を磁性ブレード１３ａにより規制し、現像領域に搬送さ
れる現像剤１の搬送量を０．７〜５．０ｍｇ／ｃｍ² の
範囲に調整した場合においても、現像剤１が現像スリー
ブ１１上において凝集するということがなく、また磁性
ブレード１３ａによって現像剤１の磁気ブラシを切断さ
せる際に、切断される位置が変化したりするということ
が少なく、現像スリーブ１１上において現像剤１が均一
でキメが細かい密な薄層の状態で現像領域に搬送される
ようになった。そして、この状態で現像を行うと、充分
な画像濃度を有すると共に、濃度むら等がなく均一でキ
メが細かい高解像度の画像が得られるようになると共
に、感光体２にキャリアが付着するということもなく、
形成された画像にキャリアによる抜けが生じたり、感光
体２が傷ついて形成された画像にノイズが発生するとい
うこともなくなり、さらに現像時にトナーＴが飛散する
ということも少なくなって、形成された画像にかぶりが
生じたり、装置内が飛散したトナーＴによって汚れたり
するということもなくなった。

【００２８】次に、現像剤に使用するキャリア及びトナ
ーの種類や混合量を変更させて、補正かさ比重や安息角
が様々な値になった現像剤を製造し、これらの現像剤を
上記の現像装置１０に使用して実験を行い、この発明に
示した条件を満たす現像剤を使用することが好ましいと
いうことを明らかにする。

【００２９】そして、この実験においては、現像剤に使
用するトナーとして、平均粒径が約１１μｍになった正
荷電型のトナーＴ１と、平均粒径が約８μｍになった負
荷電型のトナーＴ２との２種類のトナーを用いるように
した。

【００３０】一方、キャリアとしては、下記の表１に示
すように、粒径，磁性粉の量等を変更させたバインダー
型のキャリアＣ１〜Ｃ７及びＣ９，Ｃ１０と、フェライ
トキャリアＣ８とからなる１０種類のキャリアＣ１〜Ｃ
１０を用いるようにした。なお、バインダー型のキャリ
アＣ１〜Ｃ７及びＣ９，Ｃ１０における磁性粉の量につ
いては、樹脂１００重量部に対する量を示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】そして、下記の表２に示すように上記の正
荷電型のトナーＴ１とキャリアＣ１〜Ｃ１０とを組み合
わせて、トナー濃度Ｔｃ（ｗｔ％）が同表に示すように
なった現像剤（１）〜（１７）を調整し、これらの各現
像剤（１）〜（１７）における真比重及びかさ比重を測
定して、現像剤（１）〜（１７）の補正かさ比重を求め
ると共に、その安息角を測定し、その結果を同表に示し
た。

【００３３】

【表２】

【００３４】この結果、現像剤（１），（２），
（５），（６）のものは、補正かさ比重が０．２８〜
０．３７、安息角が３８°〜５２°の範囲になっていて
この発明における現像剤の条件を満たしていたが、現像
剤（３），（４），（７）〜（１７）のものはこの発明
の条件を満たしていなかった。

【００３５】そして、上記の現像装置１０に上記の各現
像剤（１）〜（１７）を使用し、それぞれ現像スリーブ
１１と磁性ブレード１３ａとの間隔を０．２ｍｍにして
現像スリーブ１１による現像領域への現像剤１の搬送量
を１．８０〜４．２４ｍｇ／ｃｍ² に調整すると共に、
現像領域において対向する現像スリーブ１１と感光体２
との間隔Ｄｓを０．３ｍｍ、感光体２の周速度を１２０
ｍｍ／ｓ、現像スリーブ１１の周速度を２４０ｍｍ／ｓ
にし、上記の感光体２においてトナーを供給する部分の
表面電位が−４４０Ｖ，トナーを供給しない部分の表面
電位が−２１０Ｖになるようにし、前記の現像バイアス
電源１２から＋１８０Ｖの直流電圧と、ピークピーク値
Ｖｐ−ｐが１．５ｋｖ，周波数が２ｋＨｚの矩形波でｄ
ｕｔｙ比（現像：回収）が１：３になった交流電圧とを
重畳させた現像バイアス電圧を印加させて正規現像を行
い、現像スリーブ１１によって現像領域に搬送される現
像剤１の状態を調べると共に、形成された画像の評価を
行うようにした。

【００３６】ここで、現像スリーブ１１によって現像領
域に搬送される現像剤１の状態については、図８に補正
かさ比重と安息角とによって各現像剤（１）〜（１７）
をプロットし、現像剤が均一な薄層の状態で搬送される
場合を●で、むらのある状態で搬送される場合を○で表
すようにした。この結果、補正かさ比重が０．２８〜
０．３７、安息角が３８°〜５２°の範囲になったこの
発明の条件を満たしている現像剤（１），（２），
（５），（６）を使用した場合には、現像スリーブ１１
によって現像領域に搬送される現像剤１の層が薄く均一
に形成されていたのに対して、この発明の条件を満たし
ていない現像剤（３），（４），（７）〜（１７）を使
用した場合には、現像スリーブ１１によって現像領域に
搬送される現像剤１が凝集したりして、現像剤１の層の
厚みにむらが発生していた。

【００３７】また、形成された画像の評価については、
形成された画像における濃度むらやキメを調べて総合評
価を行うようにした。そして、濃度むらについては目視
による５段階の評価を行い、濃度むらが全く見られない
場合を５、濃度むらが僅かに存在するが問題とはならな
い場合を４、濃度むらがある程度存在する場合を３、濃
度むらがかなりある場合を２、濃度むらがひどい場合を
１として表し、またキメについても目視による５段階の
評価を行い、ハーフトーンの画像でもばらつきがなくキ
メが非常に細やかで良好な場合を５、若干のばらつきが
あるがキメが良好な場合を４、ある程度ばらつきがあっ
てキメが少し低下した場合を３、ばらつきがありキメが
かなり悪くなった場合を２、キメが非常に悪くなった場
合を１として表すようにし、さらに総合評価については
Ａ〜Ｅの５段階の評価を行い、非常によい場合をＡ、良
好な場合をＢ、ある程度画質が低下した場合をＣ、かな
り画質が低下した場合をＤ、画質が著しく悪い場合をＥ
として評価し、その結果を下記の表３に示した。

【００３８】

【表３】

【００３９】この結果、この発明における現像剤の条件
を満たす現像剤（１），（２），（５），（６）を使用
した場合には、形成された画像における濃度むらが少な
く、キメも細やかで総合評価もＢ以上の良いものであっ
たのに対し、この発明における現像剤の条件を満たして
いない現像剤（３），（４），（７）〜（１７）を使用
した場合には、形成される画像に濃度むらが発生すると
共に、キメが悪くなっており、総合評価がＣ以下になっ
ていた。

【００４０】次に、下記の表４に示すように上記の負荷
電型のトナーＴ２とキャリアＣ１〜Ｃ７とを組み合わせ
て、トナー濃度Ｔｃ（ｗｔ％）が同表に示すようになっ
た現像剤（１８）〜（３０）を調整し、これらの各現像
剤（１８）〜（３０）における真比重及びかさ比重を測
定して、現像剤（１８）〜（３０）の補正かさ比重を求
めると共に、その安息角を測定し、その結果を同表に示
した。

【００４１】

【表４】

【００４２】この結果、現像剤（１８），（１９），
（２２），（２３）のものは、補正かさ比重が０．２８
〜０．３７、安息角が３８°〜５２°の範囲になってお
り、この発明における現像剤の条件を満たしていたが、
現像剤（２０），（２１），（２４）〜（３０）のもの
は、この発明における現像剤の条件を満たしていなかっ
た。

【００４３】そして、前記の現像装置１０に上記の現像
剤（１８）〜（３０）を使用し、それぞれ現像スリーブ
１１と磁性ブレード１３ａとの間隔を０．２ｍｍにして
現像スリーブ１１による現像領域への現像剤１の搬送量
を２．３２〜４．２６ｍｇ／ｃｍ² に調整すると共に、
現像領域において対向する現像スリーブ１１と感光体２
との間隔Ｄｓを０．３ｍｍ、感光体２の周速度を１８０
ｍｍ／ｓ、現像スリーブ１１の周速度を３２４ｍｍ／ｓ
にし、上記の感光体２においてトナーを供給する部分の
表面電位が−８０Ｖ，トナーを供給しない部分の表面電
位が−２８０Ｖになるようにし、前記の現像バイアス電
源１２から−２１０Ｖの直流電圧と、ピークピーク値Ｖ
ｐ−ｐが１．２５ｋｖ，周波数が３ｋＨｚの矩形波でｄ
ｕｔｙ比（現像：回収）が１：１になった交流電圧とを
重畳させた現像バイアス電圧を印加させて反転現像を行
い、現像スリーブ１１によって現像領域に搬送される現
像剤１の状態を調べると共に、形成された画像の評価を
行うようにした。

【００４４】ここで、現像スリーブ１１によって現像領
域に搬送される現像剤１の状態については、上記の現像
剤（１）〜（１７）の場合と同様にして、図８に補正か
さ比重と安息角とによって各現像剤（１８）〜（３０）
をプロットし、現像剤が均一な薄層の状態で搬送される
場合を●で、むらのある状態で搬送される場合を○で表
すようにした。この結果、補正かさ比重が０．２８〜
０．３７、安息角が３８°〜５２°の範囲になったこの
発明の条件を満たしている現像剤（１８），（１９），
（２２），（２３）を使用した場合には、現像スリーブ
１１によって現像領域に搬送される現像剤１の層が薄く
均一に形成されていたのに対し、この発明の条件を満た
していない現像剤（２０），（２１），（２４）〜（３
０）を使用した場合には、現像スリーブ１１によって現
像領域に搬送される現像剤１が凝集したりして、現像剤
１の層の厚みにむらが発生していた。

【００４５】また、形成された画像の評価については、
前記の表３の場合と同様にして評価を行うようにし、そ
の結果を下記の表５に示した。

【００４６】

【表５】

【００４７】この結果、この発明における現像剤の条件
を満たす現像剤（１８），（１９），（２２），（２
３）を使用した場合には、形成された画像における濃度
むらが少なく、キメも細やかで総合評価もＢ以上の良い
ものであったのに対し、この発明における現像剤の条件
を満たしていない現像剤（２０），（２１），（２４）
〜（３０）を使用した場合には、形成される画像に濃度
むらが発生すると共に、キメが悪くなっており、総合評
価がＣ以下になっていた。

【００４８】次に、前記の現像装置１０において、現像
スリーブ１１によって現像領域に搬送させる現像剤１の
量を変更させた場合における影響を調べた。

【００４９】ここでは、現像剤１におけるキャリアとし
て、スチレン−アクリル樹脂１００重量部に、磁性粉２
００重量部とカーボンブラックと酸化ケイ素とを加え、
平均粒径が２０μｍになるように製造したバインダー型
のキャリアで、真比重が２．４、磁気力が１０５０Ｇ／
ｃｍ³ ，電気抵抗値が１×１０¹⁴Ω・ｃｍになったもの
を用いる一方、トナーとしては、スチレン−アクリル樹
脂にカーボンブラックとワックスと正荷電制御剤（オリ
エント化学工業社製ニグロシン）を加え、酸化ケイ素を
後処理させた平均粒径が約１１μｍの正荷電型のトナー
を用いるようにした。

【００５０】そして、上記のキャリアとトナーとを混合
させてトナー濃度が２０ｗｔ％になった現像剤を使用
し、上記の現像装置１０において、現像スリーブ１１に
よって現像領域に搬送される現像剤１の搬送量を前記の
磁性ブレード１３ａによって調整し、現像剤１の搬送量
を２．５ｍｇ／ｃｍ² と３０ｍｇ／ｃｍ² とに調整する
ようにした。

【００５１】そして、上記の現像装置１０を使用して現
像を行うにあたっては、感光体２の周速を１２０ｍｍ／
ｓ、現像スリーブ１１の周速を２４０ｍｍ／ｓに調整す
ると共に、感光体２においてトナーを供給する部分の表
面電位が−４４０Ｖ，トナーを供給しない部分の表面電
位が−２１０Ｖになるようにした。

【００５２】また、現像バイアス電源１２からは、周波
数が２ＫＨｚ，ｄｕｔｙ比（現像：回収）が１：１にな
った矩形波からなる交流電圧と、−２５０Ｖの直流電圧
とを重畳させた現像バイアス電圧を印加させるように
し、上記の交流電圧のピークピーク値Ｖｐ−ｐを０〜３
ＫＶの範囲で調整すると共に、現像領域における現像ス
リーブ１１と感光体２との間隔Ｄｓを０．３〜０．６ｍ
ｍの範囲で調整し、現像領域に作用させる振動電界（Ｖ
ｐ−ｐ／Ｄｓ）の強さを変化させるようにした。

【００５３】そして、上記のように現像スリーブ１１に
よって現像領域に搬送される現像剤１の搬送量を２．５
ｍｇ／ｃｍ² と３０ｍｇ／ｃｍ² とに調整し、それぞれ
について、上記のように現像領域に作用させる振動電界
（Ｖｐ−ｐ／Ｄｓ）の強さを変化させ、この振動電界の
強さと現像スリーブ１１上における現像剤層の電位減少
率との関係を調べ、その結果を図９に示した。なお、現
像剤層の電位減少率については、現像スリーブ１１から
現像剤１中のトナーを感光体２に供給して現像を行って
いる途中でこれを停止させ、トナーを供給した現像スリ
ーブ１１上における現像剤層の電位を測定し、交流電圧
を印加しないで現像を行った場合における現像剤層の電
位を１として、その比で表すようにした。

【００５４】この結果、現像領域に作用させる振動電界
（Ｖｐ−ｐ／Ｄｓ）が弱すぎると、現像スリーブ１１に
よる現像剤１の搬送量にかかわらず、現像剤層における
電位の減少が少なく、トナーを供給して現像を行った後
のキャリアにおける電荷の移動が悪くて、キャリアに多
くのカウンターチャージが残り、感光体２にキャリアが
多く付着する一方、この振動電界の強さが５．５ＫＶ／
ｍｍ以上になると、感光体２との間でリークが発生し
た。

【００５５】一方、振動電界（Ｖｐ−ｐ／Ｄｓ）の強さ
を３．５〜５ＫＶ／ｍｍの範囲に調整すると、現像スリ
ーブ１１による現像剤１の搬送量を０．７〜５．０ｍｇ
／ｃｍ² の範囲内である２．５ｍｇ／ｃｍ² にした場合
には、この現像剤層における電位の減少が大きくなっ
て、現像剤層がほぼ完全に電離するようになり、トナー
を供給した後にキャリアに残る電荷が速やかに移動し
て、キャリアにおけるカウンターチャージが殆どなくな
り、感光体２へのキャリアの付着が抑制された。これに
対し、現像剤１の搬送量を３０ｍｇ／ｃｍ² にした場合
には、３．５〜５ＫＶ／ｍｍの範囲の振動電界を作用さ
せても、現像剤層における電位の減少が少なく、トナー
を供給した後にキャリアに残る電荷の移動が悪くて、キ
ャリアにカウンターチャージが多く残り、感光体２への
キャリアの付着が多く発生した。

【００５６】次に、上記の現像剤におけるトナー濃度を
５〜３０ｗｔ％の範囲に調整すると共に、上記の現像装
置１０において、現像スリーブ１１による現像剤１の搬
送量を、下記の表６に示すように２〜３０ｍｇ／ｃｍ²
の範囲で変更させるようにした。

【００５７】また、上記の現像装置１０を用いて現像を
行うにあたっては、感光体２の周速を１２０ｍｍ／ｓ、
現像スリーブ１１の周速を感光体２の周速の１〜３倍の
範囲で調整すると共に、感光体２においてトナーを供給
する部分の表面電位が−４４０Ｖ，トナーを供給しない
部分の表面電位が−２１０Ｖになるようにし、上記の現
像バイアス電源１２からは、周波数が２〜４ＫＨｚ，ｄ
ｕｔｙ比（現像：回収）が１：１〜１：３の範囲になっ
た矩形波からなる交流電圧と、−４００〜＋６４０Ｖの
直流電圧とを重畳させた現像バイアス電圧を印加させる
ようにした。

【００５８】そして、上記の交流電圧のピークピーク値
Ｖｐ−ｐを０．７５〜３ＫＶの範囲で調整すると共に、
現像領域における現像スリーブ１１と感光体２との間隔
Ｄｓを０．３〜０．６ｍｍの範囲で調整し、現像領域に
作用させる振動電界（Ｖｐ−ｐ／Ｄｓ）を、下記の表６
に示すように２．５〜５ＫＶ／ｍｍの範囲で変化させる
ようにした。

【００５９】そして、上記のように現像スリーブ１１に
よる現像剤１の搬送量と、現像領域に作用させる振動電
界（Ｖｐ−ｐ／Ｄｓ）とを表６に示すように変化させて
現像を行い、それぞれの条件の下で感光体２に付着した
キャリアの状態を調べ、その結果を同表に示した。な
お、この表６においては、感光体２に付着したキャリア
状態を目視により５段階で評価し、キャリア付着が全く
ない場合を５、僅かにキャリア付着が存在する場合を
４、ある程度キャリア付着が確認できる場合を３、かな
りのキャリア付着が確認できる場合を２、キャリア付着
が多い場合を１で示すようにした。また、現像領域に作
用させる振動電界が強すぎて感光体２との間でリークが
生じた場合はリークとして示した。

【００６０】

【表６】

【００６１】この結果から明らかなように、現像スリー
ブ１１による現像剤１の搬送量が５ｍｇ／ｃｍ² 以下の
場合には、上記の振動電界を３．５〜５．０ＫＶ／ｍｍ
の範囲にして現像を行うと、感光体２へのキャリア付着
は全く発生しなかった。これに対して、現像スリーブ１
１による現像剤１の搬送量が５．０ｍｇ／ｃｍ² より多
くなると、上記の振動電界を３．５〜５．０ＫＶ／ｍｍ
の範囲にしても、感光体２へのキャリアの付着が次第に
増加し、また現像時におけるトナー飛散も多くなった。
なお、振動電界を５．５ＫＶ／ｍｍ以上にすると、電界
強度が強くなりすぎて、現像スリーブ１１と感光体２と
の間でリークが発生した。

【００６２】また、上記の現像スリーブ１１による現像
剤１の搬送量を０．７ｍｇ／ｃｍ²より少なくして現像
を行った場合には、感光体２に充分な量のトナーが供給
されず、充分な画像濃度を有する画像が得られなかっ
た。

【００６３】なお、上記の実施例においては、図６に示
した現像装置１０によって現像を行う例を示しただけで
あるが、使用する現像装置の種類は、特に上記のような
ものに限定されず、例えば、図１０に示す現像装置１０
のように、現像装置１０内における現像剤１を撹拌部材
１６によって撹拌し、このように撹拌した現像剤１を現
像スリーブ１１に供給した後、規制部材１３として、現
像スリーブ１１の表面に規制板１３ｂを接触させ、この
規制板１３ｂによって現像スリーブ１１上における現像
剤１の量を規制するようにし、また現像後において現像
装置１０内に戻されてきた現像剤１を回収用ローラ１７
によって現像スリーブ１１の表面から掻き取るようにし
たものであってもよい。また、現像スリーブ１１によっ
て現像領域に搬送させる現像剤１の量を規制部材１３に
よって調整する方法も、上記の図６や図１０に示した現
像装置１０のような方法に限られず、例えば、図１１に
示すように、現像スリーブ１１と所要間隔を介して対向
するように規制棒１３ｃを設け、この規制棒１３ｃによ
って現像スリーブ１１上における現像剤１の量を規制す
ることも可能である。なお、この図１１に示すものにお
いても、現像後において現像装置１０内に戻されてきた
現像剤１を掻き取り板１８によって現像スリーブ１１の
表面から掻き取るようにしている。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明の現像方
法においては、トナーとキャリアを含む現像剤を現像剤
搬送部材によって像担持体と対向する現像領域に搬送
し、この現像領域において、現像剤搬送部材から現像剤
中のトナーを像担持体に供給して現像を行うにあたり、
現像剤搬送部材による現像領域への現像剤の搬送量を前
記のように調整したため、充分な画像濃度を有する画像
が得られると共に、像担持体へのキャリア付着も抑制さ
れ、形成された画像にキャリアによる抜けが生じたり、
付着したキャリアによって像担持体に傷がつき、形成さ
れた画像に筋状や斑点状のノイズが発生するということ
がなく、良好な画像が安定して得られるようになると共
に、トナーの飛散も少なくなった。

【００６５】また、この発明の現像方法においては、現
像剤として、補正かさ比重や安息角が前記の範囲になっ
たものを用いるようにしたため、現像剤搬送部材による
現像領域への現像剤の搬送量を前記のように調整した場
合であっても、現像剤搬送部材上において現像剤が凝集
したり、現像剤搬送部材によって搬送される現像剤の層
厚にむらが生じたりするということがなく、現像剤搬送
部材上において現像剤が均一に分散されて、キメが細か
い密な現像剤の磁気ブラシが形成されるようになり、ハ
ーフトーンの画像であっても、画像むらが生じるという
ことがなく、キメが細かくて高解像度の画像が得られる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】補正かさ比重の値が大きい現像剤を使用した場
合に、現像剤搬送部材上において現像剤が凝集する状態
を示した概略説明図である。

【図２】安息角が小さい現像剤を使用した場合におい
て、規制部材によって現像剤搬送部材上における現像剤
の量を規制した際に、現像剤搬送部材上における現像剤
の層厚にむらが生じる状態を示した概略説明図である。

【図３】安息角が大きい現像剤を使用した場合におい
て、規制部材によって現像剤搬送部材上における現像剤
の量を規制した際に、現像剤搬送部材上における現像剤
の層厚にむらが生じる状態を示した概略説明図である。

【図４】この発明の現像方法において、現像剤搬送部材
上において現像剤が凝集することなく均一に分散される
状態を示した概略説明図である。

【図５】この発明の現像方法において、現像剤搬送部材
上における現像剤の量を規制部材によって規制した際
に、現像剤搬送部材上に均一でむらのない現像剤の薄層
が形成される状態を示した概略説明図である。

【図６】この発明の実施例に係る現像方法を実施するの
に使用する現像装置の一例を示した概略説明図である。

【図７】同実施例の現像方法において、現像スリーブ上
における現像剤の量を磁性ブレードによって規制する状
態を示した部分拡大説明図である。

【図８】補正かさ比重や安息角が異なる現像剤（１）〜
（３０）を使用し、現像スリーブ上におけるこれらの現
像剤の量を磁性ブレードによって規制した場合に、これ
らの現像剤が現像スリーブ上においてどのような状態で
搬送されるかを示したグラフである。

【図９】現像スリーブによる現像剤の搬送量を３０ｍｇ
／ｃｍ² と２．５ｍｇ／ｃｍ²とにし、現像領域に作用
させる振動電界の強さを変化させて現像を行った場合に
おける現像剤層の電位減少率を示したグラフである。

【図１０】この発明の実施例に係る現像方法を実施する
のに使用する他の現像装置の概略説明図である。

【図１１】この発明の実施例に係る現像方法を実施する
にあたって、現像スリーブ上における現像剤の量を規制
棒によって規制する状態を示した概略説明図である。

【符号の説明】

１現像剤２像担持体（感光体）１０現像装置１１現像剤搬送部材（現像スリーブ）１１ａマグネットローラ１３規制部材ＣキャリアＴトナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアとを含む現像剤を現像
剤搬送部材上に供給し、この現像剤搬送部材上における
現像剤の量を規制部材によって規制した後、この現像剤
搬送部材によって上記の現像剤を像担持体と対向する現
像領域に搬送し、この現像剤搬送部材から現像剤中のト
ナーを像担持体に供給して現像を行う現像方法におい
て、現像剤を現像領域に搬送する上記の現像剤搬送部材
における現像剤の搬送量を０．７〜５．０ｍｇ／ｃｍ²
の範囲に調整すると共に、上記の現像剤として、補正か
さ比重が０．２８〜０．３７、安息角が３８°〜５２°
の範囲になったものを使用したことを特徴とする現像方
法。