JP2537342B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は乾式現像剤を用いてトナー保持部材上に少量
の磁性粒子のブラシを形成して現像に供するための現像
方法に関する。

［従来の技術］ 従来、乾式現像方式としては各種方法が提案され又実
用化されている。

例えば、２成分系現像剤を用いた現像方法では現像ロ
ーラー上に塗布された該現像剤によって潜像の画像部を
現像する場合、現像剤中のトナーは、現像ローラー上に
塗布された現像剤の内数パーセント以下しか使用してい
ない。このことは現像器構成から考慮して非常に効率の
悪いものである。なぜならば所定の十分な現像濃度を得
るために多量の現像剤を現像ローラーが回転毎に現像ロ
ーラー上に一定量かつトナー濃度を均一にして塗布する
必要があるためである。このため現像器構成を大型化・
複雑化していた。もちろんこの種の現像方式においても
現像効率の向上は試みられた。たとえば本出願人は特開
昭55-32060,55-133058,56-70560を提案し、且つNP 8500
複写機に実用化されている。これによれば、現像濃度を
あげることができ、現像効率を上昇することができるも
のの、画像部において100％に近い現像効率を達成する
には至らず、この種の現像方式は未だ改善の余地を残し
ている。

現像効率の向上という点では１成分現像方法の方が２
成分現像方法よりも優れている。その中でも特に本出願
人が先に出願した、特開昭54-43037では、現像ローラー
上に200μｍ以下のトナー薄層を形成し、スリーブ上に
塗布したトナーを画像部においてほぼ100％に近い現像
効率で現像している。このため現像器構成を小型化・簡
略化して実用化することができた。これは現像ローラー
上に200μｍ以下という薄層を形成することができたた
め達成されたものである。しかし、１成分現像、２成分
現像いずれの現像方式においても乾式現像剤の薄層を形
成することは極めて難かしく、このため１成分現像にお
いても本出願人以外は比較的厚い層の形成で現像装置を
構成している。画質の点からも現像画像の鮮明度、解像
力、等の向上が求められている現在、乾式現像剤の薄層
形成方法及びその装置に関する開発は必須となってい
る。

ところで、上述の本出願人の方法は、磁性トナーの薄
層形成に関するものであった。磁性トナーは磁性を持た
せるためトナー内に磁性体を内添しなければならず、こ
れは転写紙に転写した現像像を熱定着する際の定着性の
悪さ、トナー自身に磁性体を内添するため（磁性体は通
常黒色である）そのカラー再現の際の色彩の悪さ等の問
題点がある。

このため非磁性トナーの薄層形成方式としてビーバー
の毛のような柔い毛を円筒状のブラシにして、これにト
ナーを付着塗布する方法や、表面がベルベット等の繊維
で作られた現像ローラーにドクターブレード等により塗
布する方式が提案されている。

しかしながら、上記繊維ブラシにドクターブレードと
して弾性体ブレードを使用した場合、トナー量の規制は
可能であるが、均一な塗布は行われず、現像ローラー上
の繊維ブラシを摺擦するだけで、ブラシの繊維間に存在
するトナーへの摩擦帯電電荷付与は行われないため、か
ぶり等の発生しやすい問題点があった。

又、磁性トナーは磁力を利用してトナーの飛散を防止
することが容易にできるが、非磁性トナーは磁力を利用
することができず、トナーの機内飛散を生じやすかっ
た。上述の不都合な点は、コピー時のみならず、装置の
搬送時にも振動や衝撃が与えられた場合にも生じるもの
であった。

本件出願人は上述の従来方法と全く異なる現像装置と
して、非磁性トナーと磁性粒子を用い、トナー担持部材
に対向して磁性粒子拘束部材を設け、該保持部材表面の
移動方向に関し、磁性粒子拘束部材の上流に磁界発生手
段の磁気力によって磁性粒子の磁気ブラシを形成し、磁
性粒子拘束部材によって磁気ブラシを拘束し、非磁性ト
ナーの薄層をトナー保持部材上に形成する方法を既に提
案した（特開昭58-143360）。この方法により、現像部
において潜像保持体とトナー担持体との間隙をトナー層
厚よりも広く設定し、交番電界を印加することによって
潜像保持体表面に非磁性トナー現像画像を得る方法を実
用化した。これにより、現像効率が極めてたかく、小型
・簡素な現像器構成でカラー現像像を得ることができる
様になった。特に２成分磁気ブラシ摺擦現像において、
ベタ画像部に発生する摺擦跡が無く良質のベタ画像が得
られたのである。しかし、さらに現像画質の改善、例え
ば階調性をさらに良くする現像方式の開発が望まれてい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述の従来の事情に鑑みなされたもので、現
像効率が極めてたかくかつ、従来現像方式に優るとも劣
らない現像画像を得ることができる現像方式の提供を目
的とする。

特に本発明の主たる目的は、高温高湿、低温低湿等の
特殊な条件下においても、安定した画像を形成する簡便
な画像形成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及び作用］ 具体的には、本発明は、潜像を保持するための潜像保
持体と、該潜像保持体と対向する現像剤担持体との間に
形成された現像領域で、内部に磁石を内包する現像剤担
持体と潜像保持体との間に交番電界を付与しながら潜像
を非磁性トナー及び磁性粒子を含有する二成分系現像剤
で形成されている磁気ブラシで現像する画像形成方法に
おいて、 現像領域へ搬送される磁性粒子の量を規制するととも
に磁性粒子を現像剤供給容器内で循環し、 該現像剤担持体上の二成分系現像剤を現像領域へ搬送
し、 摩擦帯電系列において現像剤担持体の表面を基準にし
て非磁性トナーと逆方向に位置する化合物Ａと、摩擦帯
電系列上において化合物Ａと非磁性トナーとの間に位置
する化合物Ｂとにより処理されている磁性粒子で現像剤
担持体の現像領域に、磁性粒子の存在量が５〜100mg/cm
²となるように磁気ブラシを形成し、 非磁性トナー100重量部当り、摩擦帯電系列において
現像剤担持体の表面を基準にして非磁性トナーと逆方向
に位置する化合物Ｃの微粒子0.01〜５重量部が外添混合
されている非磁性トナーを、現像領域で現像剤担持体表
面および該磁気ブラシ表面と潜像保持体との間で往復さ
せながら潜像保持体上に非磁性トナー画像を形成するこ
とを特徴とする画像形成方法に関する。

ここで言う非磁性トナーとは、外部磁界5000ｅで、
10emμ/g以下の磁化しか示さない、実質的に磁性トナー
として挙動できないトナーを指す。また、ここで言う現
像領域とは、現像剤担持体において、潜像保持体と現像
剤担持体との最近接部位を中心とした10mm程度の領域を
さす。

本発明者らは、本件出願人が前記特開昭58-143360を
提案後、その改良について鋭意研究した結果、現像部に
おいて、明確な現像磁極を形成し、局部的に集中した現
像を行なうこと、１成分系現像方式においては、トナー
への摩擦帯電付与が主としてスリーブ表面との間で行な
われるため、実質的にスリーブ表面積を増大させるこ
と、等によりトナーへの摩擦帯電性の安定化、スリーブ
上へのトナー供給の安定化、階調性・均一性等の画質の
向上などが達成されることを見い出したのである。さら
に、本発明において用いられる磁性粒子と非磁性トナー
との組み合わせは、本現像方式に適用するに及んで、環
境変動、特に高温高湿、低温低湿という特殊な環境への
変動に対しても良好な画像を安定して提供する効果を生
むことを見い出したのである。

その詳細なメカニズムについては、未だ完全に明らか
とはなっていないが、これまでの実験事実より概ね以下
の如く推定されている。

即ち、磁性粒子を処理するに及んで化合物Ａはトナー
と逆の帯電特性を有するがため、トナーに本来の帯電を
付与する役割をもち、化合物Ｂはトナーと磁性粒子との
過度の帯電を制御し、ある程度の離型効果を発揮するも
のと考えられる。よって化合物ＡとＢとの磁性粒子への
処理量比を適宜操作することで、トナーと磁性粒子との
付着性−離型性のバランスを制御できる。しかしなが
ら、環境条件の変動、特に高温高湿・低温低湿という特
殊な条件下では、トナーと磁性粒子との帯電性が微妙に
変化するため、多少の画像反射濃度の変動、カブリの増
加等の問題が発生する場合がある。それに防ぐには、化
合物ＡとＢとの磁性粒子への処理量比を、各々の環境に
合わせて変えていくのが最良であるが、現実としては不
可能である。そこで帯電的に化合物Ａと同様の働きをす
る化合物Ｃを微粒子としてトナーに保持させておくと、
化合物の微粒子はある環境ではトナーからやや離れて実
質上磁性粒子処理剤としての化合物Ａと同様にトナーの
帯電を強化する役目を果たし、又別の環境では、トナー
母体に密着しているがために、トナーの帯電性には関与
しない、というように、トナー母体−磁性粒子間にあっ
て、適度な帯電調節剤となっていると考えられる。

以下、実施例に沿って、本現像方式を説明する。第１
図は、本発明に係る一実施例である。第１図において、
３は潜像保持部材、21はトナー供給容器、22は非磁性ス
リーブ、23は固定磁石、24は非磁性ブレード、26は磁性
粒子循環域限定部材、27は磁性粒子、28は非磁性トナ
ー、29は現像剤捕集容器部、30は飛散防止部材、31は磁
性部材、32は現像領域、34はバイアス電源を示す。スリ
ーブ22は、ｂ方向に回転し、それに伴い、磁性粒子27は
ｃ方向に循環する。それによってスリーブ面と磁性粒子
層との接触・摺擦が起こり、スリーブ面上に非磁性トナ
ー層が形成される。又、磁性粒子は、ｃ方向に循環しつ
つも、その一部が、非磁性ブレード24とスリーブ22との
間隙によって所定量に規制され、非磁性トナー層上に塗
布される。即ち非磁性トナーは、スリーブ表面と、磁性
粒子表面との両方に塗布される構成となり、実質的にス
リーブ表面積を増大したのと同等の効果が示される。

又、現像領域32においては、固定磁石23の磁極の１つ
を潜像面に対向させることにより、明確な現像極を形成
し、交番電界によってスリーブ上及び磁性粒子からトナ
ーを飛翔現像する。（この現象については後述する。）
現像後磁性粒子及び未現像トナーはスリーブの回転と共
に現像容器内に回収される。

スリーブ22は紙筒や合成樹脂の円筒でもよいが、これ
ら円筒の表面を導電処理するか、アルミニウム、真ちゅ
う・ステンレス鋼等の導電体で構成すると現像電極ロー
ラーとして用いることができる。

本発明での非磁性ブレード24の下流側スリーブ表面で
の磁性粒子の塗布量は、磁気ブラシとスリーブ22表面の
両者を充分活用するためには５〜100mg/cm²、好ましく
は10〜80mg/cm²程度の少量であることが望ましい。前記
スリーブ表面上の磁性粒子の存在量が多すぎる場合、非
磁性ブレード24による規制力が弱まり、スリーブと磁性
粒子の摺擦力が低下してしまい、トナーへの帯電付与を
滑らかに行なうことができない。更に、トナーの飛翔現
像時に磁性粒子も同様に飛翔してしまい、潜像保持体３
上に付着してしまう欠点がある。反対に磁性粒子の現像
領域32におけるスリーブ表面の存在量が少なすぎる場
合、現像領域へのトナーの塗布量が低下し、濃淡ムラや
画像濃度低下を生じてしまう。スリーブ表面上の磁性粒
子の存在量は主にスリーブ22との間隙、固定磁石23のＮ
₁極の位置、Ｓ₁極の磁力密度等によって調整できる。

本発明における磁性粒子の存在量の測定法を下記に述
べる。まず、スリーブ上に磁性粒子のみによる磁気ブラ
シを形成し現像領域に相当する部分の磁性粒子を円筒ろ
紙をフィルターとして吸引し、その重さＭ（mg）を測定
した。次に磁性粒子の吸引された後のスリーブ上の残り
の磁性粒子を透明な粘着テープでサンプリングし、吸引
された磁性粒子の占有面積Ｓ（cm²）を求めた。磁性粒
子の存在量ｍ（mg/cm²）を下記の如く算出した。

ｍ＝M/S 点25位置における非磁性ブレード24の先端部と現像ス
リーブ22面との前記間隙間隔ｄは50〜700μｍ、好まし
くは100〜600μｍである。この間隔ｄが50μｍより小さ
いと、後述する磁性粒子が詰まり、スリーブを傷つける
欠点がある。また700μｍより大きいと、後述する非磁
性トナー及び磁性粒子が多量に漏れ出して、薄層が形成
できなくなる。

第１図で26は非磁性ブレード24の上面側に下面を接触
させ、前端面をアンダカット面とした磁性粒子循環域限
定部材である。

27,28はトナー供給容器21内に順次に収容した磁性粒
子と非磁性トナーである。

トナー供給容器21の底板は、トナー保持部材たる現像
スリーブ22の下方に延長位置させてトナーが外部に漏れ
ないようにしてある。またこのトナーの外部への漏出の
防止をさらに確実ならしめるためにその延長底板の上面
に、漏出トナーを受け入れて拘束する漏出トナー捕集容
器部29と、延長底板の先端縁長手に沿って飛散防止部材
30を配設してある。この部材30には後述する電圧が印加
されている。

磁性粒子27は、一般に平均粒径が30〜100μｍ、好ま
しくは40〜80μｍである。各磁性粒子は磁性材料のみか
ら成るものでも、磁性材料と非磁性材料との結合体でも
よいし、二種以上の磁性粒子の混合物でも良い。そして
この磁性粒子27を先ずはじめにトナー供給容器21内に投
入することにより、その磁性粒子27が容器21内に臨んで
いるスリーブ面領域、即ちスリーブ22を配設したトナー
供給容器21からの磁性粒子ないしはトナーの漏出を防止
するための磁性部材31から磁性粒子拘束部材たる非磁性
ブレード24の先端部までのスリーブ面領域各部にスリー
ブ22内の磁石23による磁界により吸着保持され磁性粒子
層として該スリーブ面領域を全体的に覆った状態とな
る。非磁性トナー28は上記磁性量粒子27の投入後容器21
内に投入されることにより上記スリーブ22に対する第１
層としての磁性粒子層の外側に多量に貯溜して第２層と
して存在する。

上記最初に投入する磁性粒子27は、磁性粒子に対して
もともと約２〜70％（重量）の非磁性トナー28を含むこ
とが好ましいが、磁性粒子のみとしても良い。又磁性粒
子27は一旦上記スリーブ面領域に磁性粒子層として吸気
保持されれば、装置振動や、装置をかなり大きく傾けて
も実質的に片寄り流動してしまうことはなく、上記スリ
ーブ面領域を全体的に覆った状態が保持される。

而して容器21内に上記のように磁性粒子27と非磁性ト
ナー28を順次に投入収容した状態に於て、磁石23の磁極
Ｓ₂位置に対応するスリーブ表面付近の磁性粒子層部分
には磁極の強い磁界で磁性粒子の磁気ブラシが形成され
ている。

又磁性粒子規制部材たる非磁性ブレード24の先端部近
傍部の磁性粒子層部分は、スリーブ22が矢印ｂ方向に回
転駆動されても重力と磁気力及び非磁性ブレード24の存
在による効果に基づく規制力と、スリーブ22の移動方向
への搬送力との釣合によってスリーブ22表面の点25位置
で溜り、多少は動き得るが動きのにぶい静止層を形成す
る。

又スリーブ22を矢印ｂ方向に回転させた時、磁極の配
置位置と磁性粒子27の流動性及び磁気特性を適宜選ぶこ
とによって、前記磁気ブラシは磁極Ｓ₂の付近で矢印ｃ
方向に循環し、循環層を形成する。該循環層において、
スリーブ22に比較的近い磁性粒子分はスリーブ22の回転
によって磁極Ｓ₂近傍からスリーブの回転下流側にある
前記の静止層の上へ盛り上る。すなわち上部へ押し上げ
る力を受ける。その押し上げられた磁性粒子分は、非磁
性ブレード24の上部に設けた磁性粒子循環域限定部材26
により、その循環領域の上限を決められているため、非
磁性ブレード24上へ乗り上げることはなく、重力によっ
て落下し、再び磁極Ｓ₂近傍へ戻る。この場合スリーブ
表面から遠くに位置するなどして受ける押し上げ力の小
さい磁性粒子分は、磁性粒子循環域限定部材26に到達す
る前に落下する場合もある。つまり該循環層では重力と
磁極による磁気力と摩擦力及び磁性粒子の流動性（粘
性）によって矢印ｃの如く磁性粒子の磁気ブラシの循環
が行われ、磁気ブラシはこの循環の際に磁性粒子層の上
にあるトナー層から非磁性トナー28を逐次取込んで現像
剤供給容器21内の下部に戻り、以下スリーブ22の回転駆
動に伴ないこの循環を繰返す。

現像バイアス電圧34はプラス側、マイナス側のピーク
電圧が同じ交番電圧又はその交番電圧に直流電圧を重畳
したものが使用できる。例えば暗部潜像電位−600V、明
部潜像電位−200Vの静電潜像に対して、一例として、ス
リーブ22に直流電圧−300Vを重畳して波形のピーク電圧
Ｖ_pp300〜2000V、周波数200〜3000Hzの範囲で選択され
る交番電圧を印加し、感光体ドラム３を設置電位に保持
する。一般には、磁気ブラシの電気抵抗は比較的高く
（10⁸Ωcmより大）、この場合現像バイアスのピーク電
圧巾Ｖ_ppは高い方がよく（例えば800V以上）かつ周波数
は600Hz以上好ましくは800Hz以上さらに好ましくは1kHz
以上で高い方が充分濃度のある良画質が得られた。しか
し、Ｖ_ppのみ高くても周波数が低いと濃度は低く、良画
質は得にくい。いずれにしても、Ｖ_ppの上限は、現像部
の間隙放電限界値で決まり、下限はスリーブ上及び磁性
粒子上のトナーの飛翔限界値で決められる。

上述のことを考慮に入れた場合、現像磁気ブラシ全体
の抵抗としては、潜像保持体１に現像ブラシが接触した
状態で現像ブラシの厚み方向の抵抗が10⁸Ωcm以上であ
ることが好ましい。

尚、本発明で述べている磁性粒子・磁気ブラシの抵抗
値とは、第１図に示す現像装置により、現像スリーブ22
上に50mg/cm²磁性粒子の磁気ブラシを形成し、これに対
向して現像スリーブと間隙約300μｍを保った導電性金
属ドラムを設け、これらと直列に約1MΩの抵抗を接続し
た回路に、直流200Vの電圧を印加したときに流れる電流
値より算出して求めたものである。

以下本発明に係る現像法について現像部32での現象を
記述する。

第２図、第３図は本発明に係る現像方法について現像
部の拡大説明図である。50は潜像保持体上の暗部の潜像
電荷である。28は非磁性トナーである。34は直流成分を
重畳した交番電圧電源である。第２図はスリーブ22に交
番電圧のプラス波形成分が加わった場合で、第３図は交
番電圧のマイナス波形成分が加わった場合を示す。潜像
電荷の極性はマイナス、現像剤の極性はプラスとして示
してある。

現像ブラシ51の抵抗の比較的大きい（約10⁸Ωcmより
大）ため、現像ブラシ51自身の材質その他による電荷の
充放電時定数に依存して、現像ブラシ51にはトナー28と
の摩擦帯電電荷もしくは鏡映電荷、潜像保持体３上の潜
像電界及び潜像保持体３とスリーブ22間の交番電界によ
って注入される電荷が存在することになる。

潜像保持体３上の暗部の潜像電荷50による電界と交番
電界による電界とが一致したとき、現像ブラシ51にはス
リーブ22方向に最大屈伏状態となる。

潜像保持体３上の潜像電荷による電界と交番電界によ
る電界の方向が一致しないとき、現像ブラシ51の屈伏は
小さくなる。

いずれにせよ上述の如く交番電界によって現像ブラシ
51は微細な、しかし激しい振動状態となり、潜像保持体
上に余分に付着したカブリトナーは上記現像ブラシによ
って摺擦されて潜像保持体３から除去され、ブラシ上に
引き戻される。また、ブラシの上記振動により、トナー
はブラシ51から離脱し易くなり、潜像保持体３に供給さ
れ易くなるから、画像濃度も向上する。また、ブラシ51
の上記振動によりブラシ51内でトナーがほぐされ、これ
は画像濃度の向上やゴースト防止に寄与する。さらに、
この振動状態が激しい場合、磁気ブラシの一部がブラシ
ないしはスリーブ上から離脱し、潜像保持体とスリーブ
表面との間で往復運動を発生する。この往復運動するブ
ラシの運動エネルギーは大きく、効率良く、上述の振動
による効果が期待される。以上の現像部での磁性粒子の
挙動は、高速度カメラで１秒間に8000コマの高速度撮影
の結果、観測された現象である。

本発明に使用されるトナー塗布用磁性粒子としては、
例えば表面酸化または未酸化の鉄，ニッケル，コバル
ト，マンガン，クロム，希土類等の金属，及びそれらの
合金または酸化物などが使用できる。又その製造方法と
して特別な制約はない。

化合物Ａ及びＢ及びＣとしては、トナー保持部材表面
の材質及びトナー材料により異なるが、例えばトナー保
持部材としてアルミニウム・ステンレス等の金属を用い
る場合において、トナーが正荷電性であれば、化合物Ａ
またはＣとしてはポリテトラフルオロエチレン・モノク
ロロトリフルオロエチレン重合体・ポリフッ化ビニリデ
ン・シリコーン樹脂・ポリエステル樹脂・ジターシャリ
ーブチルサリチル酸の金属錯体など、化合物Ｂとしては
スチレン系樹脂・アクリル系樹脂・ポリアシド・シリコ
ーン樹脂・ポリビニルブチラールなどがあり、トナーが
負荷電性であれば、化合物ＡまたはＣとしては、ニグロ
シン・アミノアクリレート樹脂・アクリル樹脂・塩基性
染料及びそのレーキなど、化合物Ｂとしてはスチレン系
樹脂・シリコーン樹脂・ポリエステル樹脂などを用いる
のが適当であるが、必ずしもこれに制約されない。

また、化合物ＡとＣとの摩擦帯電系列上の位置は、近
い方が望ましく、実質上、同等の化学構造式を示すもの
であることが充分可能である。

上記化合物Ａ及びＢの処理量は、総量で本発明の磁性
粒子に対し0.1〜30重量パーセント（好ましくは0.5〜20
重量パーセント）、化合物ＡとＢの割合は重量比で10:9
0〜99:1（好ましくは20:80〜90:10特に好ましくは30:70
〜80:20）が望ましい。

また化合物Ａ及びＢによる処理方法としては、粉末で
混合し、熱で溶融もしくは軟化せしめて磁性粒子に付着
せしめる方法、溶剤に溶解もしくは懸濁せしめて塗布し
磁性粒子に付着せしめる方法等、従来キャリアー粒子に
おいて公知の方法がいずれも適用できる。

次に本発明における摩擦帯電量の測定方法を述べる。
トナー及び磁性粒子の表面処理用物質は、実質上同一粒
度とみなせるように粉砕分級した。その粒度としては、
コールターカウンターによる測定にて個数平均９〜11μ
m,体積平均13〜15μm,6.35μｍ以下個数分布20％以下、
20.2μｍ以上体積分布15％以下とした。

第４図が摩擦帯電量測定装置の説明図である。底に40
0メッシュ（磁性粒子の通過しない大きさに適宜変更可
能）の導電性スリクーン13のある金属製の測定容器12に
摩擦帯電量を測定しようとするトナー又は上記磁性粒子
の表面処理用物質と、200〜300メッシュ間の粒径の不定
形鉄粉（日本鉄粉製EFV200/300,表面は未処理でトナー
担持体と同様に、自らの摩擦帯電性は実質上ない）の重
量比1:9の混合物（現像剤）約4gを入れ金属製のフタ14
をする。このときの測定容器２全体の重量を秤りＷ
₁（ｇ）とする。次に、吸引機11（測定容器２と接する
部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口17から吸引
し風量調節弁16を調整して真空計15の圧力を70mmHgとす
る。この状態で充分（約１分間）吸引を行ないトナー又
は磁性粒子の表面処理用物質を吸引除去する。このとき
の電位計19の電位をＶ（ボルト）とする。ここで18はコ
ンデンサーであり容量をＣ（μＦ）とする。また、吸引
後の測定容器全体の重量を秤りＷ₂（ｇ）とする。この
摩擦帯電量Ｔ（μC/g）は下式の如く計算される。

但し、測定条件は23℃、50％RHとする。

一方、化合物Ｃをトナーに保持させるには、その平均
粒径を５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下の微粒子
にすることが望ましい。さらに化合物Ｃの微粒子は、非
磁性トナー100重量部に対し、0.01〜５重量部、より好
ましくは0.05〜２重量部保持させるのが良い。

化合物Ｃの微粒子の形態およびトナーへの添加を上記
の如く行なわない場合、本発明の目的を充分達成できな
い場合が生じる。

一方、本発明に用いられるトナーの結着樹脂として
は、ポリスチレン、ポリｐ−クロルスチレン、ポリビニ
ルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；
スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プ
ロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合
体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−
アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、ス
チレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタ
クリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチ
ル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、
スチレン−アクリル−アミノアクリル系共重合体、スチ
レン−アミノアクリル系共重合体、スチレン−αクロル
メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニト
リル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合
体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレ
ン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエ
ン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン
−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マ
レイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重
合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレ
ート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポ
リビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン変性
ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂
環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィ
ン、パラフィンワックスなどが単独或いは混合して使用
できる。

トナーにおいては、任意の適当な顔料や染料が着色剤
として使用可能である。例えば、カーボンブラック、鉄
黒、フタロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベン
ジジンイエローなどの公知の洗顔料がある。

また、荷電制御剤としてアミノ化合物、第４級アンモ
ニウム化合物および有機染料、特に塩基性染料とその
塩、ベンジルジメチル−ヘキサデシルアンモニウムクロ
ライド、デシル−トリメチルアンモニウムクロライド、
ニグロシン塩基、ニグロシンヒドロクロライド、サフラ
ニンγ及びクリスタルバイオレット、含金属染料、サリ
チル酸含金属化合物等を添加しても良い。さらに本発明
の効果を妨げない程度に磁性粉を添加しても良い。

以上のトナーの構成は、一般に行われている混合−粉
砕法によるトナーに用いても良いし、マイクロカプセル
トナーの壁材又は芯材あるいはその両方に用いることも
可能である。

［実施例］ 以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。

現像装置としては第１図に示したものを使用した。実
施例装置において感光体ドラム３は矢印ａ方向に60mm/
秒の周速度で回転する。22は矢印ｂ方向に66mm/秒の周
速度で回転する外径32mm、厚さ0.8mmのステンレス（SUS
304）製のスリーブで、その表面は＃600のアランダム
砥粒を用いて不定型サンドプラストを施し、周方向表面
の粗面度を0.8μｍ（Ｒ_Z＝）にした。

一方、回転するスリーブ22内にはフェライト焼結タイ
プの磁石23を固定して配設し、磁極配置は第１図の如
く、表面磁束密度の最大値は約800ガウスとした。非磁
性ブレード24は1.2mm厚の非磁性ステンレスをスリーブ
上の磁性粒子の存在量が30〜60mg/cm²となるように用
い、ブレード−スリーブ間隙は300μｍとした。

このスリーブ22に対向する感光体ドラム３表面には、
静電潜像として暗部−600Vで明部−150Vの電荷模様を形
成し、スリーブ表面との距離を300μｍに設定した。そ
して、上記スリーブに対し電源34により周波数800Hz、
ピーク対ピーク値が1.4KVで、中心値が−300Vの電圧を
印加し、現像を行なった。

実施例１ スチレン−２エチルヘキシルアクリレート−ジエチルア
ミノエチルメタクリレート共重合体（80:17:3）100重量
部 ローダミン系顔料 ５重量部 からなる平均粒径13μｍの赤色微粉体100重量部に正荷
電性処理コロイダルシリカ1.0重量部を添加し、トナー
とした。トナーの摩擦帯電量は＋23.5（μC/g）であっ
た。

次に、磁性粒子として粒径50〜70μｍのフェライト粒
子100部を スチレン−メチルメタクリレート共重合体（30:70） 0.5重量部 （摩擦帯電量＋3.8μC/g） ポリフッ化ビニリデン 0.5重量部 （ 〃 −15.2μC/g） を分散・溶解したキシレン液に浸し、攪拌しながら加熱
乾燥したものを用意した。

さらに上記トナー100重量部に上記ポリフッ化ビニリ
デンの微粒子（粒径１μｍ以下）0.5重量部を混合した
もの12重量部と磁性粒子100重量部とを混合し、第１図
の現像装置に適用し、画像を出したところ、カブリのな
い階調性の良好な鮮明な画像が得られ、画像反射濃度は
1.28であった。さらに、現像剤の耐久性を調べるために
１万枚の耐久を行なったところ、初期と同様なカブリの
ない鮮明な画像（画像濃度1.26）が得られた。一方、高
温高湿の環境（30℃、90％RH）下で同様に画出しを行な
ったところ、画像濃度は1.25で、カブリ等の問題のない
画像が得られた。また、低温低湿の環境（10℃、10％）
下でも画像濃度1.24の鮮明でカブリのない画像が得られ
た。

比較例 化合物Ｃとして使用しているポリフッ化ビニリデンの
微粒子を現像剤に添加しないことを除いて、実施例１と
同様にして多数枚耐久試験を行なった。画出し初期は、
画像濃度1.26の鮮明な画像が得られたが、7000枚位から
非画像部にカブリが発現し、画像濃度も1.18に低下し
た。

実施例２ 磁性粒子のコート樹脂を ポリメチルメタクリレート 0.5重量部 （摩擦帯電量＋6.2μC/g） ポリテトラフルオロエチレン 0.5重量部 （ 〃 −12.1μC/g） とした以外は、実施例１と同様に行なったところ、同様
の良好な結果が得られた。

実施例３ ポリエステル樹脂 100重量部 フタロシアニン顔料 ３重量部 からなる平均粒径11μｍの青色粒子100重量部にコロイ
ダルシリカ0.5重量部を添加し、トナーとした。摩擦帯
電量は−27.3μC/gであった。

又、 スチレン−ジメチルアミノエチルアクリレート共重合体
（97:3） 0.5重量部 （摩擦帯電量＋35.6μC/g） スチレン−ブチルメタクリレート共重合体（80:20） 1.0重量部 （ 〃 −1.1μC/g） を、実施例１と同様にしてフェライト粒子表面にコート
し、磁性粒子とした。

上記トナー100重量部と上記スチレン−ジメチルアミ
ノエチルアクリレート共重合体微粒子（粒径1.5μｍ以
下）0.3重量部とを混合したもの８重量部と磁性粒子100
重量部とを混合し、第１図の現像装置に適用して感光体
ドラム３表面の暗部＋600V、明部＋150Vの静電潜像に向
けて、周波数800Hz,ピーク対ピーク値1.4KV,中心値＋30
0Vの電圧を印加し現像したところ、実施例１と同様の良
好な結果が得られた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば簡単な構成によ
り磁性粒子を使用する現像装置において、少量の磁性粒
子を現像領域に介在させることで地カブリの無い、階調
性良好な、かつ負性特性の無い、良好な画質を種々の環
境において得ることができた。

又、現像に寄与するトナーをスリーブ上と磁性粒子上
とで効率良く分配し、その両者から飛翔現像させること
で、交番電界中においてほぼ100％近い現像効率を達成
することができた。これは現像装置構成として小型化・
簡素化を可能とするものである。

又、少なくとも交番電界によって本発明に基づく磁性
粒子のブラシは潜像保持体と接触し、かつ振動すること
によって、潜像保持体上に付着した地カブリトナーを除
去することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像方法による現像装置の縦断正
面図、 第２図,3図は本発明に係る現像方法による現像部の拡大
説明図、 第４図は摩擦帯電量測定装置の説明図である。 ３……潜像保持部材、11……吸引機、12……測定容器、
13……導電性スクリーン、14……金属製のフタ、15……
真空計、16……風量調節弁、17……吸引口、18……コン
デンサー、19……電位計、21……現像剤供給容器、22…
…非磁性スリーブ、23……固定磁石、24……非磁性ブレ
ード、26……磁性粒子循環域限定部材、27……磁性粒
子、28……非磁性トナー、29……現像剤捕集容器部、30
……飛散防止部材、31……磁性部材、32……現像領域、
34……バイアス電源、50……静電潜像、51……磁気ブラ
シ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/09 Ｇ０３Ｇ 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像を保持するための潜像保持体と、該潜
   像保持体と対向する現像剤担持体との間に形成された現
   像領域で、内部に磁石を内包する現像剤担持体と潜像保
   持体との間に交番電界を付与しながら潜像を非磁性トナ
   ー及び磁性粒子を含有する二成分系現像剤で形成されて
   いる磁気ブラシで現像する画像形成方法において、 現像領域へ搬送される磁性粒子の量を規制するとともに
   磁性粒子を現像剤供給容器内で循環し、 該現像剤担持体上の二成分系現像剤を現像領域へ搬送
   し、 摩擦帯電系列において現像剤担持体の表面を基準にして
   非磁性トナーと逆方向に位置する化合物Ａと、摩擦帯電
   系列上において化合物Ａと非磁性トナーとの間に位置す
   る化合物Ｂとにより処理されている磁性粒子で現像剤担
   持体の現像領域に、磁性粒子の存在量が５〜100mg/cm²
   となるように磁気ブラシを形成し、 非磁性トナー100重量部当り、摩擦帯電系列において現
   像剤担持体の表面を基準にして非磁性トナーと逆方向に
   位置する化合物Ｃの微粒子0.01〜５重量部が外添混合さ
   れている非磁性トナーを、現像領域で現像剤担持体表面
   および該磁気ブラシ表面と潜像保持体との間で往復させ
   ながら潜像保持体上に非磁性トナー画像を形成すること
   を特徴とする画像形成方法。