JPS60131547A - 現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分鼾］ 、本発明ＧＪ、ｌｌｊ写真複写装置等における静電潜像
あるいは磁気増！の像現像方法の改良に関し、詳しくは
、キャリヤ粒すζトナー粒子とが混合した＝成盆現偉剤
を現像剤搬送担体面に供給して、該現像岬を送担体上に
現像剤層を形成させ、その現像剤層に千つ工像担、持体
面上の静電像あるいは磁気儂を現像する方法の改良に関
する。

［従来技−］ 電子琴１Ｌ複写事置等における潜像の現像方法２しては
、現像ｌｉ！Ｊ搬送声体面に磁力によって現像＾を吸着
せしめて形成した磁気ブラシを用いて像杉持ｆ＄面にト
ナーを付着せしめるいわゆる磁気ブラシ法か広く実用さ
れている。磁気ブラシを用いた現像法はさらに磁性トナ
ー粒子から成る一成分り。

像側を用いるものと、磁性キャリヤ粒子とトナー粒子の
混合物から成る二成分現像剤を用いるものに分かれるが
、二成分現像法はトナー粒子のｒａｍ制御が比較的容易
である、トナー粒子の凝集が起りにくい、磁気ブラシの
穂立ちがよい等多くの長所を有している。

磁気ブラシがら像担持体面にトナーを付着せしめるには
磁気ブラシで直接像相持面を槽擦する接触方式とトナ一
層と像担持体面とを近接して対置し、振動電界をかけて
現壕剤を振動させる等の手段ニヨリトナーを像担持体側
に飛翔せしめるジャンピンク法等と呼ばれる非接触方式
かあり、後者は現像条件等に絵しい面がある反面、現像
された画像面に掃目かつがない、同一画面を反復現像す
ることができ多色画像の形成に適する等の利点がり　あ
る。

！　２成分現像法には、従来一般に平均粒径が数十〜数
百μｍのキャリヤ粒子と平均粒径が十数＃ｍの非０性ト
ナー粒子七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ャリヤ粒子
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、くいと云った問題がある。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、キャリヤ粒子の樹脂コーティングとか、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。したがって、高画質画像を
得るためには、トナー粒子及びキャリヤ粒子をより微粒
子にすることが必要である。

しかし、トナー粒子を平均粒径が２Ｏ４ｍ以下、特に、
１０μｍ以下の微粒子にすると、■現像時のクーロン力
に対してフ了しゾルワール°スヵの影響が現われてトナ
ー粒子が凝集し易七なり、流動性が低下して種々の好ま
しくない現像が現われる。

が行われている。すなわち；トナー粒子を球形とするこ
とによりトナーの流動れが良くなって、キャリヤ粒早と
の摩擦による一定か良好となり、したかってキャリヤ粒
子と共に適当な痛度で現像剤層を形成して、現像に際し
ては現像剤層からの離体面からも転写され易いと云□う
優れた性能を示す。

これには、球状にしたことηよって、トナー粒子とキャ
リヤ粒子、トナー粒子と像担持体面の接触１１ｉｉ稍が
一定となってフ７ンデルワールス力のよろな制御しにく
い不均一な力が減少することと、ｊ状突起やエツジある
いは細長形状のように電荷集中並びに放電中和１起こす
ことがないと云うととが大きく関係していると考えられ
る。

しかしながら、球形化さｋたトナー粒子は像担持体のク
リーニングに際して除去し難いと云う欠点がある。すな
わち現像によってトナー像を形成された像担持体上に像
を転写材に転写した後にも若干のトナーが残留し、再使
用に先立ってこのドナーを除去する必要がある。残留ト
ナーの除去は通常像担面をホ゛リウレタ゛ン等によって
作られたブふ レード□によって掻落す′トとによって行われるが、球
形化されたトナーはブレード下をすり抜けてしまう−向
か°あ□す、□トナーの粒径が微細化し特に平均粒径１
０μｍ以乍となるとこうした現象が著しくなって実際上
クリ−ニン□グ困難となる。このためトナーを微粒子化
することに限界があっｆｏ”　”を廃萌挑目的ｊ　一 本発明の目的は微粒子化したトナー粒子及びキャリヤ粒
子ｌス）ら成る現ｆ−剤を用い、且つ前記ごときクリー
ニング不良等のトラブルを発生することなく鮮明で再現
患実度の高い画像を得ることのできる現像方法を粛供す
ることにある。

［−萌ｄ−晟）　１ 前記の目的は、キャリヤ粒子とトナー粒子を主体とする
二成分現像剤を現像剤搬送担体面に供給し、該現像剤搬
送担体面上に形成した二成分現像側御を振動電界下に隙
を、もって像担持体面の像を現像する方法において、前
記トナー粒子が球形トナー粒子と不定形トナー粒子の混
合物であることを特徴とする現像方法によって達成され
た。

即ち、本発明の現像方法は、二成分現像剤のトナー粒子
として球形粒子と不定形粒子の混合物を用いることによ
り、球形粒子トナーの長所を損なうことなくそのクリー
ニング性を改良するものであって、不定形粒子の混合率
は全トナーの２０乃至８０［１％であることが望ましい
。不定形粒子の混合比率が２０重量％以下ではその効果
が不充分でクリーニング不良か発生し、８０重量％以上
では前述のような球形粒子状σ）トナーの利点が失われ
てしまう。

本発明の方法に用いられる球形トナー粒子としては、そ
の長袖と短軸の比が３倍以下であり・且つ突出部や稜角
都を持たぬよう球形化されたものか特に好ましい。

このような球形のトナー粒子は、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、アクリル果
樹）宿、ポリ了ミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂等の樹脂と、カーボン等の着色成分と、必要に応じ
て加える帯電制御剤等と、磁性トナーの場合はさらに、
鉄、クロム、ニッケル、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、フェライト、マンガ
ン−銅系合金と云った強磁性体乃至は常磁性体の微粒子
とを溶融混練してから溶〜ｊ中に洛かし、その液体をノ
ズルから熱風中に霧状に噴出させ、噴出した露滴から溶
剤を蒸発させて球状粒子を得るスプレードライ法や、前
記溶融混練してから凝固させたものを粉砕し、得られた
粒子を熱風中に吹き出して粒子中の樹脂分を溶融状態に
することによって球形化する７０−コーター法、または
、着色成分等を分離したプレポリマーの溶液中で樹脂を
重合析出させる造粒取合法、あるいは、前記７０−コー
ター法の代りにトナー粒子を熱湯中で攪拌して樹脂を軟
化することにより球形化し、次いでｒ過乾燥する方法等
によるで得ることができる。なお、トナー粒子はマイク
ロカプセル化されたものであってもよく、そのようなト
ナー粒子にも上記の製造方法及び球形化処理は適用し得
る。

また不定形粒子トナーとしては、前記の溶融、混線物を
粉砕したものを、球形化処理することなくそのまま使用
することか好ましい。こうして得られる粒子は、長袖と
短軸の比も一定でなく突起部や多くの稜角を有している
。

本発明に用いられる卜す−を構成する球形化トナー粒子
及び不定形粒子トナーは′その組成、球形化処理以外の
製造プロセス、粒径、その他の物理的性質等において同
一のものであってもよく、また異ったものであってもよ
いか、いづれも以下に述べるようなものか好ましく用い
られる。

すなわち、本発明の方法においては微細粒径のトナーか
好ましく用いられるか、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□□□□□□□□１ デルワールズ力のような制御しにくい付着力が相対的に
強く働くよ□うになって、トナー粒子がキャリヤ粒子か
ら解しにくくな□ったり、トナー粒子が一旦像担持体面
の非画像部に何着すると、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以下になると、このような問題が顕
著になった。この点を本□発明の現像方法は、先に述べ
たような球状のトナー粒子を用いると共に、現像剤層に
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
ように県でいる。即ち、現像剤層に付着しているトナー
粒子は、−気前に与えられる振動によって現像剤層から
像担持体面の画像部や非画像部に移行し易く、かつ離れ
易くなり、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は０１＆像廓に移動させられる
ようになる。また、現像剤層の層厚をｆ象担持体面と現
４ｍ＋！１ｌｌｌ瀞番Ｊ８ｍノＭｕｆ　ｎ　ｔ＝、蒲＜
１．ｆ４６介は、ｅｆＷ量の低いトナー粒子か画像部や
非画像部に移行することが殆んどなくなったり、像担持
体面と擦られることがないために、１望擦帯罵に上り像
担持体に付着することもなくなって、数μｍ程度のトナ
ー粒径のものまで用いられるようになる。したがって、
静［１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
キャリヤ粒子の結合を弱めるので、トナー粒子に伴うキ
ャリヤ粒子の像担持体面への伺着も減少する。特に、前
述のように、現像剤層の層厚を像担持体面と現像剤搬送
担体の間隙よりも薄くした場合は、画像Ｍ（及び非画像
部領域において、大きな帯ｔｉｔを持つトナー粒子が振
動電界下で振動し１、電界の強さによってはキャリヤ粒
子も振動することによって、トナーか選択的に順相持体
面の静電像部に移行するようになるから、キャリヤの像
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、非画像部に到達する場合も
到達しない場合もある。キャリヤについても同様である
。

一方、トナーの平均粒径が大きくなると、先にも述べた
ように画像の荒れか目立つようになる。

通常、１０本／　ｍｗ程度のピッ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ると、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乃至５μｍであることが好ましい。又トナー粒
子か電界に追随するためにトナー粒子の帯電量が１〜３
μＣ／ｇより大きいこと（好ましくは３〜３００μＯ／
ｇ］か望ましい。特に粒径の小さい場合は高い帯電量が
必要である。このような適正条件のトナーは、先に述べ
た方法によって得られ、必要に応じ従来公知の平均粒径
選別手段によって選別することもできる。

また本発明による現像方法においては、トナー粒子が磁
性体微粒子を含有した磁性粒子であってもよく、特に磁
性体微粒子の量が６０重量係以下、とりわけ３０重量％
を超大ないものか好ましい。

トナー粒子が磁性粒子を含有したものである場合（ゴー
、トナー粒子が現像剤遊送担体に含まれる磁石の磁力の
影響を受けるようになるから、磁気ブラシの均−形成性
が一層向上し、て、しがも、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。［２かし、
含有する磁性体の量を多くし過ぎると、キャリヤ粒子と
の間の磁気力か大きくなり過ぎて、十分な現像４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るようにもなって、摩擦帯電制御が
郵しくなったり、トナー粒子か破損し易くなったり、キ
ャリヤ粒子との間で凝集し易くなったりする。又カラー
トナーの場合は鮮明な色か得すらくなる。

次に、本発明の方法に用いられるキャリヤについて述べ
ると、一般に磁性キャリヤ粒子の平均粒径が大、きいと
、■現像剤搬送相体上に杉成される現像剤層の状態が荒
いために、、、電界により振動を与えながら静に像等を
現像しても、トナー像にムラが現れ易く、＠現像剤層に
おけるトナー濃度が低くなるので高ｌＡＦ！Ｌの現像が
行われない等の問題が起る。このωの問題を解消するに
は、キャリヤ粒子の平均粒子を小さくすればよく、実験
の結果は、５０μｍ以下でその効果が現われ初め、３０
μｍ以下にすることが好ましい。尚、平均粒径（重置平
均２はコールタ−カウンター（コールタ社＠）、オムニ
コンアルファ（ボシュロム社％！）を用いて測定した。

また、＠の問題も、■の問題に対する磁性キャリヤの微
粒子化によって、現像剤層の、トナーｌｉＩ度が高くな
り、高鴻度の現像が行われるようになって解消する。し
かし、キャリヤ粒子が細か過ぎると、θ諭担持体面に付
着するようになったり、■飛散し易くなったりする。こ
れらの現象は、キャリヤ粒子に作用する磁界の強さ、そ
れによるキャリヤ粒子の磁化の強さにも間係するか、一
般的には、キャ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ャリヤ粒
子は、一部はトナーと共に記録紙上に移行し、残部はブ
レードやファーブラシ等によるクリーニング装置によっ
て歿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ャリヤ粒子では、■記
録紙上に移行したキャリヤ粒子が、それ自体では記録紙
に定着されないので、脱落し易いと云う問題があり、ま
た、θ像担持体面に残ったキャリヤ粒子がクリーニング
装置によって除かれる際に、感光体から戎る像担持体面
を傷付は易いと云う問題かある。

この特に微粒子化したキャリヤを用いた場合に生ずる上
記Ｏ乃至６０問題は、磁性キャ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り解消するこ
とかできる。すなわち、磁性キャリヤ粒子か記録紙に定
着し得る物質と共に形成されていることで記録紙に何着
してもキャリヤは熱や圧力によって定着されるようにな
り、また、クリーニング装置によって残留トナーと共に
像担持体面から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。したがって、キャリヤ粒子を平均
５〜１５μｍ以下の粒径にしても前記θの問題は実際上
トラブルを生ぜし、めない。なお、キャリヤ粒子の像担
持体への付着か起る場合は、リサイクル機構を設けるこ
とが有効である。

さらに、キャリヤ粒子を球形化すると、トナーとキャリ
ヤの攪拌性及び現像剤の侵透性を向上させ、トナー粒子
同志やトナー粒子とキャリヤ粒子の凝集を起りにくくす
る。

キャリヤを微細化し、球形化するとトナーについて述べ
たと同じく、像担持体的のクリーニングか４４１！ｌｔ
になると云う問題が生じるが、不定形粒子を含むトナー
を併用することにより解決することができる。

このような磁性キャリヤ粒子は、磁性トナーにおけると
同様の磁性体の粒子にできるだけ萬抵抗化された球状の
ものを選ぶか、あるいは球状の磁性体粒子をトナーにお
けると同様の樹脂やパルミチン酸、ステアリン酸等の脂
肪酸ワックスで球状に扱蒲するか、または磁性体微粒子
を分散して含有した樹脂や脂肪酸ワックスの球状粒子を
作るかして得られ、球形化にはトナーにおけると同様の
熱風あるいは熱水による方法を適用できるし、分散系の
ものではスプレードライ法に−よることもできる。そし
て、平均粒径については、必要に応じ従来公知の平均粒
径選別手段により選別することによって、好ましいキャ
リヤを得ることができる。

球形化されたキャリヤは磁化の方向性がなく現像剤層か
均一に形成される、キャリヤ粒子にエツジ部か無くなり
エツジ部への電界の集中が起らないため・３Ａ像佐剤送
担体に高いノくイアスミ圧を目Ｊ加しても放電による像
の乱れ、バイアス電圧σ）ブレークダウンが発生し−い
等の利点を有する。この高いバイアス電圧を印加できる
と云うことは、本発明における振動電界下での現像が振
動するノくイアスミ圧の印加によって行ね、些るもので
ある場合に、それによる後述する効果を十分に発揮させ
ることができると云うことである。

さらに本発明に用いられるキャリヤ粒子は、その抵抗率
が１０８９副以上、特に１０１８Ω副以上であるように
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０．５０ｃ１１の断面積を有する容器に入
れてタッピングした後、詰められた粒゛子上にｌ　ｋｇ
／ｃｄの荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１００Ｏ
Ｖ／α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
、現像剤眼送担体にバイアス電圧を印加した場合に、キ
ャリヤ粒子に電荷か注入されて、像担持体面にキャリヤ
粒子が付着し易くなったり、あるいはバイアス電圧のブ
レークダウンが起り易くなったりする。

以上を総合して、本発明の方法に用いられる磁性キャリ
ヤ粒子は、少くとも長軸と短軸の比か３倍以下であるよ
３に球形化されており、したがって針状部や、エツジ部
等の、電、荷集中並びに放電を起し易い突起がなく、抵
抗率、、が１０１Ωｍ以上、好ましくは１０１１Ω譚以
上であるＳとが好ましく、このような磁性キャリヤ粒子
は先に述べたような方法によって得ることができる。

本発明の現像方法においては、以上述べたような球形及
び不定形のトナー粒子と、キャリヤ粒子特に好ましくは
球状のキャリヤ粒子とが、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か
、これより高いトナー濃度でも用いることができる。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パ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、シリコンフェス、金属石鹸あるいは非イオン表面
活性剤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系表面
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か用いられる
が、特に、表面に現像剤層か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って、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っても、
その影＃は上記波状移動によっ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
、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。

なお、回転磁石体とスリーブの回転による搬送方向は同
方向が好ましい。同方向の場合は、反対方向よりも画像
再現性に優れる。しかし、それらに限定されるものでは
ない。

また、現像剤搬送体上に形成する現像剤層の厚さは、何
着した現像剤が厚さの規制ブレードによって十分に掻き
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１０〜２
０００μｍ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像作
用する現像剤層を形成するのが困録となり、もてきなく
なって、安定した現像が行われなくなるし、間隙が２０
００μｍを大きく超すようになると、対□向Ｎｅ１ｌ効
来が低下して十雰な現１１屓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、それに対しることができなくなるが、開陳が数
１０μｍ〜２０００μｍの範囲では、それ一対して現像
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現１家剤−−直接像相持体の表面
η接触せず、できるたけ□近接するような条件に設定す
ることが特に好ましい。それによって、＃電像等のトナ
ー現像にｆＡｓ剤層の摺擦による掃き目が生じたり、ま
たかぶりか発生したりするこさらに、振動電界下での現
像は、現像剤搬送体ことによるのが好ましい。バイアス
電圧にはまた、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ャリヤ粒子から離れ易
くするための交゛流電圧との重督した電圧を用いること
１！゛圧の印加による方法や直流と交流の重壁電圧印加
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１図乃至第３
図に例示したよう逼装置によって実施される。

第１図乃至ｍ３’ｉｉ！ｆｆにおいて、ｌは矢印方向に
回転し、図示せざ暮帯電露光装置によって表面に静電像
を形成されるＳｅ　、　ｚｎ６　、　Ｏｄ８　、無定形
シリ゛コ□ン、有機光導電体等の感光体よりなるドラム
状σＪ像担持体Ｊ２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−〇Ｎ、Ｓ磁極を周方向に交互に有する磁石体
で、このスリーブ２と磁石体３とで現像剤＋１送担体を
構成している。そして、スリーブ２と磁石体３とは相対
回転可能であり、図はスリーブ２か矢印方向に回転する
ものであることを示している。！た、磁石ｔ＄３のＩ’
１１１３Ｂ１極は通゛常５００〜１５００ガウスの磁束
密度に磁化されており、その磁力によってスリーブ２０
表面に先に述べたような現像剤ＤＩ７）層即ち、磁気ブ
ラシを形成する。４は磁気ブラシの高さ、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において現像剤りと接触するからそれによって現像剤
りの供給が行われることになり、フは現像剤溜り６の現
像剤りを攪拌して成分を均一にする攪拌スクリューであ
る。現像剤溜り６の現像剤りは現像か行われるとその中
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ッパ
ー、９は現像剤溜り６にトナー粒子Ｔを落す表ｍｌに四
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ｍ圧を印加するバイアス電源
である。

このような第１図乃至第３図の装置の相違は、第１図の
装置においては、スリーブ２が矢印方向に回転し、磁石
体３がそれと反対の矢印方向に回転して、そのＮ、Ｓ磁
極の磁束密度が略等し、いものであるのに対して、第２
図の装置においては、スリーブ２は矢印方向に回転する
が、磁石体３は固定であり、第３図の装置においては、
固定の磁石体３ＯＮ、Ｓｉ極の磁束密度が同じではなく
、像担持体１に対向したＮ磁極の磁束密度が他のＮ。

Ｎ磁極の磁束密度よりも大であることである。なお、像
担持体ｌに対向した磁極としては、第３図示のようにＮ
Ｆ１１極を並べて対向させてもよいし、Ｍ、Ｓ磁極を並
べて対向させてもよいことは勿論である。このように複
数個の磁極を対向させることによって、単極を対向させ
た場合よりも現像が安定すると云う効果が得られる。

以上のような装置において、スリーブ２を像担持体ｌに
対して表面局隙が数１０〜１０００μｍの範囲にあるよ
うに設定して、像担持体１の静電イ象の現像を行うと、
スリーブ２０表戸に形成された磁気ブラシは、スリーブ
２あるいは磁石体３の回転に伴ってその表、而の磁束密
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、それによって像担持体ｌとの間隙を安
定して円滑に通過し、その際像担持体１０表面に対し、
均一な現像効果を与えることになって、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１０によって振動するバイアスｍ圧
を印加し、像担持体１０基体を接地して、スリーブ２と
像担持体１の間隙に振−電界を形成せしめている。この
バイアス電圧には１．先にも述べた。、ように、好まし
い直流電圧と交流電Ｉ″Ｅ（７’）車録電０゛用ｕ゛Ｉ
ｚ、Ｑ・直流成”゛１の発生を防止し、交流取分が磁気
ブラシに振動を与えて現１象効果を、向止すＦ・なお、
通常直流！圧成分には非［像部電位と略等しいか、それ
よりも高い５０〜６００ｖの電圧か１…いられ、交流電
圧成分には１００　Ｈ２〜１０　ｋＨｚ　、好ましくは
１〜５　ｋＨ２の周波数か用いられる。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
画像部電位よりも低くしてよい。交流電圧成分の周波数
が低過ぎると、振動を与れる効果が得られなくなり、高
過きても電界の振動に現像剤が追従できなくなって、現
像ｆｉｌｌが低下し、鮮明な高１１１１質１！！１像が
得られなくりると云う傾向が現われる。また、交流電圧
成分の電圧値は、周波数も関係するが、高い程磁洒ブラ
シを振動きせるようになってそれだけ効、果を増すこと
になるが、その反面高い程がぶりを生じ、易くシ、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
りのキャリヤ粒子が樹脂等によって球形化されていると
絶縁破壊を防止する旨、がぶりの発生も直流電圧成分、
で防止される。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って絶縁乃至は半絶縁被
覆するようにしてもよい。

以上、第１図乃至第３図は現諌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、例えは現像剤搬送担体と像担持
体間にＷＬ極クワイヤ数本張設して、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
なった振動数の振動戴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）
％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することができまた本件出蜘
人が先に出願した特願１１４４５８−１８４３８１号、
同５８−１８３１５２号、同５８−４８７０００号、同
５８−１８７００１号にて記載したよりな像担持体を繰
返し現像し複数のトナーを重ね合わせてカラー像を形成
する方式にも適用すことができる。

以下実施例によって具体的に説明する。

実施例１゜ スチレンーアルリル樹脂（三洋化ＦＭ、＠ｍ、ハイマー
ｕｐ−１４０）　１００重敏部、カーボンブラック（三
製化氏■ＩｉｉｊＭＡ４００　）１０重鐵部、ニグロシ
ン５重量部をボールミルで予備混合し、更にエクストル
ーダにより良く溶融混練した。混線物を冷却しジェット
粉砕機で粉砕しトナー試料■を得た。

トナーの平均粒径は約１０μｍであった。

前試試料Ｉを２分し一半をフロー−コーターを・用い約
３００℃の熱空気中で処理し球形化しトナー試料■を得
た。試料の粒子の形状はほぼ球形を収しており、長軸対
短軸の長さの比が３＝１を越えるものは実質的に含まれ
ていなかった。

キャリヤに、平均粒径が３０μｍ、磁化が５Ｑｅｍｕ／
１１．抵抗率が１０”、Ｑ（Ｍである樹脂コーティング
された球状フェライト粒子からなるものを用い、これを
前記トナー試料１１■各５０　本ｍＭの混合物、試料Ｉ
単独、及び試料■単独とそれぞれ混合して現像剤１．ｇ
、３をｍ製した。！１図に示した現像装置を備えた静Ｉ
ｔ複写機に前記現像剤を１種づつ装填し、それぞれ多数
枚の連続フビー試駆を行った。

この場合・像担持体１は無定形シリコン感光体、その周
速は１８０職／　ｓｅｃ　、像担持体１に形成された静
電像の最高電位−５００Ｖ　Ｓ最低電位−１０’０Ｖス
リーブ２あ外径３０ｕ＋、その回転数１０ｏｒｐｍ、磁
石体３のＮｌ　５ｉｉ４＋ｔ！の□磁束密度は９００ガ
ウス、その回転数は１１０００ｒｐ、゛現像域Ａでの現
像剤層の厚さ０．６　ｗｇ−、スリーブ２と像担持体ｌ
とのｒｉｌｌＪ−〇、５襲、スリーブ２に印加する）く
イアスミ圧Ｇゴ直流電圧成分２５０Ｖ、交流電圧成分１
．５　ｋＨｚ　、　５００Ｖとした。すなわち、この場
合は、第１図に示したように現像剤層は像担持体１０表
面に接触するようになっている。

現像剤溜り６における現像剤りのトナー粒子比率がキャ
リヤ粒子に対して１００重量部なる条４；で現像を行っ
た計トナーの平均帝゛【１ま１６μ０／Ｉであった。

テストチャートを被写体とし□て複写な（？Ｉ／１、上
記の条件で現像して、得られたト゛ナー偉を普通紙にコ
ロ°す放電転ｖｉを用し・て転写し、表面温度１４０℃
の熱ローラ定着装置に１しで定着して複写物を得、その
画質を目視評価した。

試料１１■の混合トナーを用いた現像剤ｌを用いた場合
、得られた記録紙の画像はエツジ効果やかぶりｈない、
そして濃度が高いきわめて鮮明な−のであり、引続いて
５万゛枚の記録紙を得たが最初麻ら最ｉまで安定して変
ｄない画像を得ることができた。

これに対し球形化処理を施してない試料ｌのトナーのみ
を用いた現像剤２の場合には、他の条件門上記条件と同
じにしても、画像はかぶりや鮮明さにおいて上記混合ト
ナーを用いた場合よりも劣っていた。また球形化トナー
のみからなるトナー試料２を用いた遍佐剤３の場合には
、画像は良好であったが、クリー風ン夛不良による複写
物の背１１１ 実施例２．′ 一施例１のトナーと回正の組成により調部した混線物を
粉砕条件を変えて粉砕し平均粒径５μｍの不□定形トナ
ー試料■を作成した。

キャリヤに、微粒フェライトを樹脂中に５０ｗｔ％分散
した平均粒径が２０μｍ１磁化が３０ｅｍｕ／ｇ１抵抗
率が１０１４Ωｔ１ｎ以上の熱による球形化処理を施し
た磁性粒子からなるものを用い、これを前記不定形トナ
ー試料１■３０重量部と実施例１で用いた平均粒夜釣１
０μｍの球形化トナー試料７０重量部の混合物、試料１
■単独とそれぞれ組合わせて現像剤４．５を得た。第３
図に示した現像装置を備え、その他の部分については実
施例１に用いたものと同様の静Ｗｌ複写機を用い、前記
現像剤４゜５及び実施例１に用いた現像剤３（球形化ト
ナーのみを使用したちの）について連続コピー試験を行
った。

この場合の像担持体１０条件は実施例１と同じ、スリー
ブ２の外径も３０１１１、但しその１転数は１５０ｒｐ
ｍ　、磁石体３の現像域Ａに対向した６ｊ１極の磁束密
度は１２００ガウス、現像剤層の厚さ０．６＊ｖｔｓス
リーブ２と像担持体ｌとの開＠Ｏ，フ關、スリーブ２に
印加するバイアス電圧は直流電圧成分−２００ｖ１交流
電圧戎分２　ｋｌｌｚ　、　１０００　Ｖとした。この
実施例ではスリーブ２上の現像剤層は像担持体１とスリ
ーブ２０間隙よりも薄く形成されている。

現像剤溜り６における現像剤りのトナー比率がキャリヤ
に対して２０重ｉ％になる条件で現像を行った。トナー
の平均帯ＷＬ量は３０μ０／ｉであった。

転写、定着は実施例１と同一条件で行った。

本発明による現像剤４を用いた場合得られた記録物の画
像はエツジ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
か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。

これに対して、フローコーター法に←よる熱風球形化処
理を省略したトナー試料■のみを用いた現像剤５の場合
は、他の条件を上記と同一にしても、画像はかぶりや鮮
明さにおいて混合トナーを用いた場合よりも劣っていた
。また球形化トナー試料■のみを用いた現像剤３の場合
画質は良好であったが、クリーニング不良による記録物
の汚れが時折認められた。

実施例３゜ 実施例２で使用した現像剤３，４．５について、実施例
１に用いた静ｉ［写機のクリーニング部をファーブラシ
によるクリーニング装置に換装したものを用いコピー試
−を行、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３０ｍ５但しその回転数は１００　ｒｐｍ　
Ｓ’Ｎ　、Ｓ極の＆ａ磁束密度７００方ウス、その回転
数は５００’ｒｐｍｓ現像剤層の厚さ０６關、スリーブ
２と像担持体１との間隙０．７ｗｔ５スリーブ２に印加
する）５イテス電圧は直流電圧成分−２００７、交流電
圧成分２　ｋｐｍ、１０００　Ｖとした。

現像剤溜り６における現像剤りのトナー粒子比率かキャ
リヤ粒子に対して２０重量％になる条件で現像を行った
。この場合もトナーの平均帯電量は３０μＯ／ＩＩであ
った。　□ 実験の結果は実施例２の場合とほぼ同様であって、ファ
ーブラシによるクリーニングの場合にも本発明の方法が
有効であることか確認された。

［発明の効果］ 以上の実施例から明らかなように、球形及び不定形トナ
ー粒子を混合して用いた二成分現像剤によって振動電界
下で現像する本発明によれは、微細な球形トナーを使用
した場合においても、微細球形トナーの利点を損なうこ
となく、球形化に伴なうクリーニング不良の発生を防止
し、従来の現像方法では得られない、かぶりのない鮮明
性に優れた記録画像、を、得ることができる。

また二成分１．現像剤中のトナーが磁性を有するもので
あれば、（’、ｉ、磁で潜像に対しても、同様の現像条
件により可視、化でき、、るこ・点は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３・―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２面図である。 ｌ・・・像担持体、　炙・・・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、　フ・・・攪拌スクリュー、８・
・・トナーホッパー、　９・・・供給四−５、１０・・
・パイ了ス電源、１１・・・保護抵抗、Ａ・・・現像域
、 Ｄ・・・現像剤１ Ｔ・・・トナー粒子、 Ｎ、Ｓ・・・磁極。 代理人　桑原義美 第１図 １１　１０ 第２図 １１　１ｕ 第３図 １１　１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　キャリヤ粒子とトナー粒子とがら成る二成分現
   像剤を現像剤搬送担体面に供給し１、該現像剤搬送担体
   面上に形成した二成分現像剤層を振動電界下に置き、も
   って像担持体面の像を現像する方法において、前記トナ
   ー粒子が球形トナー粒子と不定形トナー粒子の混合物で
   あることを暫徴とする現像方法。 （２）　前記トナー粒子における不定形粒子の混合率が
   ２０乃至８０亀［１％である特許請求の範囲第１項記載
   の現像方法。 （３）　前記球形トナー粒子か、その長軸と短軸の比が
   ３倍以下であり、突起部や稜角部を持たぬものである特
   許請求の範囲第１項又は第２゜項記載の現１象方法。　
   、　。 （４）　前記振動電界が前記現像剤搬送担体と像担持体
   との間に形成される特許請求の範囲第１卑乃至第３項≧
   載の現欅方法。 （５）　前記現像剤層が前記像担持体面と現像剤搬送担
   体面の間隙よりも層、厚を薄く形成される特許請求の範
   囲第１項又は第４項記載の現像方法。 （９）前記キャリヤ粒子が球状粒子である特許鯖、請求
   の範囲第１項乃至第５項記載の現像方法。 （７）前記牌佐剤Ｗｌｌを振動電界により振動させる、
   領域において、磁界を時間的に変動させる特、　許請串
   の範囲第１項乃至第６項記載の現偉方、法。　１．