JP2552833B2 - 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］ 本発明は負帯電性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
画像形成方法に関する。

［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、ま
た実用化されている。

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うち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ている。たとえば本出願人
は特開昭55-32060,55-133058,56-70560を提案し、実用
化している。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賦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。

また、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。

本願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、現像効率が極めて高く、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
像効率が極めて高く、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小型・軽量なカラー現
像方式の提供を目的とする。

本発明の他の目的は、繰り返しの使用においても画像
濃度変動やカブリの無い鮮明なカラー画像形成装置の提
供にある。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 即ち、本発明は、静電潜像を保持するための潜像保持
体と、これに対向する現像剤担持体の現像領域で、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
静電潜像を非磁性トナーで現像する画像形成方法におい
て、 真比重が６以下であり、かつ、電気的絶縁性樹脂で被
覆されている磁性粒子（但し、実質上非磁性トナーの結
着樹脂と同一構成である電気的絶縁性樹脂で被覆されて
いる磁性粒子の場合を除く）を用いて現像剤担持体の現
像領域に該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、 現像領域で、潜像保持体と磁気ブラシとを接触させな
がら、潜像保持体と現像剤担持体表面および該磁気ブラ
シ表面との間で、該磁性粒子に対するトリボ電荷量が−
2.0μC/g乃至−20.0μC/gである非磁性トナーを往復さ
せながら静電潜像を正現像で現像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、
10emu/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。

本発明者らは、本願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
への摩擦帯電賦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に対するトリボ
電荷量が−2.0μC/g乃至−20.0μC/gである非磁性トナ
ーは、本現像方式に適用するに及んで、本現像方式の特
徴であるトナー担持体上と磁性粒子上とからの飛翔現像
を共に順調ならしめ、極めて鮮明なカラー画像を長期間
にわたる繰り返し現像においても安定して形成すること
ができるという効果を生むことを見い出した。

すなわち、本現像方式においては、従来の二成分磁気
ブラシ現像のような、トナーと磁性粒子との複雑な攪拌
機構や精密なトナー濃度制御機構を備えなくとも良好な
画像が得られるように、トナー担持体と磁気ブラシを形
成する磁性粒子との両方の表面を利用して、トナーの取
り込み、摩擦帯電を行ない、飛翔現像を順調ならしめる
必要がある。本発明に用いられる磁性粒子に対するトリ
ボ電荷量が−2.0μC/gから−20.0μC/gある非磁性トナ
ーと、真比重が６以下でありかつ電気絶縁性樹脂で被覆
された磁性粒子との組合せはそれらを極めて良好に達成
できる事を見出したのである。

ここで本発明におけるトナーの摩擦電荷量（トリボ電
荷量）の測定法を図面を用いて詳述する。

第４図はトナーのトリボ電荷量を測定する装置の説明
図である。先ず、底に400メッシュのスクリーン61のあ
る金属製の測定容器60に、トリボ電荷量を測定しようと
するトナーと磁性粒子の重量比1:9の混合物（ボール・
ミルにて10分間混合したもの）約4gを入れ金属製のフタ
62をする。このときの測定容器60全体の重量を秤りＷ₁
（ｇ）とする。次に、吸引機59（測定容器60と接する部
分は少なくとも絶縁体）において、吸引口65から吸引し
風量調節弁64を調整して真空計63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を
吸引除去する。このときの電位計67の電位をＶ（ボル
ト）とする。ここで66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。このトナーのトリボ電荷量（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。

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は現像剤補集容器部、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。そして、後述する如く、現像剤供給
容器21内に設置されている磁性粒子循環域限定部材26に
より磁性粒子27の循環域の上限が規制されていることが
好ましい。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。

本発明で用いる磁性粒子としては、交番電界によるス
リーブと潜像担持体間との放電を除去するためには、電
気的に高抵抗であることが望ましく、電気絶縁性樹脂で
表面を前部又は一部被覆されていることが好ましい。こ
こでいう電気絶縁性とは10⁸Ω・cm以上を指す。

さらに、本発明で用いられる磁性粒子は、それにより
構成される磁気ブラシが交番電界により軽快に挙動でき
るべく、比重の小さいものが望ましく、具体的には真比
重６以下であることが望ましい。

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Ｎ₁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（ｇ）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 なお、現像領域とは潜像保持体と現像剤担持体との最
接近部を中心として前後10mmの領域をいう。

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50〜500μｍ、好まし
くは100〜400μｍである。この間隔ｄが50μｍより小さ
いと、磁性粒子が詰まりやすく、スリーブを傷つけやす
い。また500μｍより大きいと、非磁性トナー及び磁性
粒子が多量に漏れ出しやすく、薄層を形成しにくい。

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着
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
磁性ブレート24上へ乗り上がることはなく、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こ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＋330V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。

前記比較的抵抗の高い現像ブラシでは、印加する交番
電界の周波数と現像ブラシ自身の時定数の適切な選択に
よって、間隙電圧が放電開始電圧に達することがない様
に交番電界のピーク値を設定することが好ましい。

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の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5mmを保った金属ドラム
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
電荷の極性はプラス、現像剤の極性はマイナスとして示
してある。

現像ブラシ51の抵抗が比較的大きい（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、
真比重6g/cm³以下のものが使用され、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
どが使用できるが、好ましくは金属酸化物、より好まし
くはフェライト粒子が使用できる。又その製造方法とし
て特別な制約はない。

又、上記磁性粒子の表面を樹脂等で被覆する方法とし
ては、樹脂等の被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せし
めて塗布しキャリアに付着せしめる方法、単に粉体で混
合する方法等、従来公知の方法がいずれも適用できる。

キャリア表面への被覆樹脂としてはトナー材料により
異なるが、例えば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・スチレン樹脂
・アクリル系樹脂・ポリアミド・ポリビニルブチラール
・アミノアクリレート樹脂などを単独或いは複数で用い
るのが適当であるが、必ずしもこれに制約されない。

上記化合物の処理量は、キャリアが前記条件を満足す
るよう適宜決定すれば良いが、一般には総量で本発明の
キャリアに対し0.1〜30重量％（好ましくは0.5〜20重量
％）が望ましい。

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
−アクリロイトリル−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公知の染顔料がある。

また、荷電制御剤として有機染料、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。例
で示す部は重量部である。

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60
mm/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（S
US304）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ブラストを施し、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用
いた。ブレードスリーブ間隙は400μｍ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＋200Vの静電潜像を形
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1,800H
z、ピーク対ピーク値が1.4kVで、中心値が＋330Vの電圧
を印加し現像を行なった。

実施例１ から成る平均粒径12.5μｍの緑色粒子100部に疎水コロ
イダルシリカ0.6部を外添してトナーとした。

次に、粒径250〜300メッシュ間のフェライト粒子100
部の表面をスチレン−メチルメタクリレート共重合体0.
5部で被覆し、磁性粒子を得た（真比重5.2）。上記トナ
ー15部と磁性粒子100部とを混合して第１図の現像装置
に投入し、現像領域に約40g/cm²の磁気ブラシ形成した
ところ、カブリの無い鮮明な緑色画像が得られた。その
現像時の状態を高速度カメラで撮影したところ、スリー
ブ上及び磁気ブラシ上の両方から順調に飛翔現像してい
る様子が観察できた。このトナー、磁性粒子の1:9混合
物のトリボ電荷量を測定したところ−2.0μC/gであっ
た。

実施例２ 実施例１においてフタロシアニングリーン顔料10部を
CIピグメントイエロー151 15部とすること以外は実施例
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。このトナー、磁性粒子の1:9混合物のトリボ電荷量
を測定したところ−20.0μC/gであった。

実施例３ から成る平均粒径9.5μｍの赤色粒子100部に疎水コロイ
ダルシリカ１部を外添してトナーとした。

次に、粒径250〜300メッシュ間のフェライト粒子100
部の表面をエポキシ樹脂1.5部で被覆し、磁性粒子を得
た（真比重5.8）。上記トナー10部と磁性粒子100部とを
混合して実施例１と同様に行なったところ良好な結果を
得た。このトナー、磁性粒子の1:9混合物のトリボ電荷
量を測定したところ−7.7μC/gであった。

［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、該磁性粒子に
対するトリボ電荷量が−2.0〜−20.0μC/gである非磁性
トナーを用いることにより、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図はトナーのトリボ電荷量の測定装置である。 １……静電潜像保持体、３……潜像保持部材、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、59……吸引機、60……測定容
器、61……スクリーン、62……フタ、63……真空計、64
……風量調節弁、65……吸引口、66……コンデンサー、
67……電位計。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電潜像を保持するための潜像保持体と、
   これに対向する現像剤担持体の現像領域で、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静電潜
   像を非磁性トナーで現像する画像形成方法において、 真比重が６以下であり、かつ、電気的絶縁性樹脂で被覆
   されている磁性粒子（但し、実質上非磁性トナーの結着
   樹脂と同一構成である電気的絶縁性樹脂で被覆されてい
   る磁性粒子の場合を除く）を用いて現像剤担持体の現像
   領域に該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、 現像領域で、潜像保持体と磁気ブラシとを接触させなが
   ら、潜像保持体と現像剤担持体表面および該磁気ブラシ
   表面との間で、該磁性粒子に対するトリボ電荷量が−2.
   0μC/g乃至−20.0μC/gである非磁性トナーを往復させ
   ながら静電潜像を正現像で現像することを特徴とする画
   像形成方法。
2. 【請求項２】現像剤供給容器内に設置されている磁性粒
   子循環域限定部材により磁性粒子の循環域の上限が規制
   されている特許請求の範囲第１項に記載の画像形成方
   法。