JP3047073B2

JP3047073B2 - 高濃度現像方法

Info

Publication number: JP3047073B2
Application number: JP2203231A
Authority: JP
Inventors: 和男冨士; 彰中熊; 成男矢部; 昭宏渡辺; 善久蔵前
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 2000-05-29
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JPH0486868A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の利用分野）本発明は複写機やプリンターなどの現像装置に用いら
れる現像方法に関するものであり、より詳細には、トナ
ーとキャリヤとから成る二成分系現像剤を用いて高濃度
の画質を得るための現像方法に関する。

（従来技術）電子写真法の分野において、二成分系磁性現像剤は静
電潜像を現像する為の手段として広く使用されている。
二成分系現像剤は、通常着色剤を含んだトナー粒子と磁
性キャリヤ粒子とからなり、現像の際に攪拌される。ト
ナーとキャリヤは攪拌により摩擦帯電を受け、トナーは
帯電によりキャリヤ表面に吸着される。このような状態
の現像剤は内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給さ
れ、内部磁石の吸引によって磁気ブラシ状に形成され
る。現像剤はこの状態でスリーブによって搬送され、静
電潜像を有した感光体へと送られる。

現像剤は磁気ブラシとして感光体面に摺擦し、帯電し
たトナーは静電潜像面との電位差に基づくクーロン力に
よって、静電潜像面に移行してトナー像を形成する。一
方、磁性キャリヤはスリーブ内の磁石により吸引されて
スリーブ上にそのまま残ることになる。静電潜像面のト
ナー像は後段の転写紙等に転写、定着され現像が行われ
る。

二成分系現像剤において、十分な画像濃度が得られ且
つトナー飛散がなく、しかもこれらの特性が長期間にわ
たって維持されるという必要条件は、トナーとキャリヤ
との相性によって決定されている。一般的傾向として、
トナー濃度が高くなると、高画像濃度は得られるが、ト
ナーの摩擦帯電が不十分となりやすく、キャリヤと結合
する能力が少なくなり、しかも現像装置におけるトナー
の出入りも激しくなるため、トナー飛散が増していく傾
向が認められる。このため、従来の二成分系現像方法で
は、トナー濃度を低めに抑制しているが、概して現像効
率が低く、ベタ部等の濃度が低いという傾向がある。

この欠点を防止するものとして、特開昭62−63970号
公報には、ドラムとスリーブとの間に交互電界を形成す
ると共に、ドラム−スリーブ間の容積当りの磁性キャリ
ヤの占める体積を1.5〜30％の範囲とすることが提案さ
れている。

（発明が解決しようとする課題）二成分系現像剤中におけるトナーとキャリヤとの帯電
特性が十分であれば、トナー濃度が高い場合にも、画像
濃度が高く、且つトナー飛散も低くなることが期待され
るが、これは商業的なトナーや現像法では実現不可能に
近い。即ち、トナー製造では、帯電制御剤の含まれなか
った或いは含有量の少ない不良トナー粒子が或る確率で
必らず生成し、また現像中にも現像器内外での機械的力
で帯電制御剤が失われたり或いはその含有量の低下した
トナー粒子が或る頻度で生起する。また、原稿の面積比
が変化したり或いは、環境が変化したりする等の原因で
一時的に必要な帯電が得られなかった未帯電トナー粒子
も含まれるので、トナー飛散は必らず発生し、複写機内
部の汚染やコピー物の汚染につながることになる。

本発明者等は別の発明において、磁性キャリヤとトナ
ーとから成る二成分系現像剤を用いる現像剤では、現像
域を通る現像剤の流動状態にキーポイントがあり、この
流動状態に関連して、現像条件を一定の範囲に設定する
ことにより、比較的トナー濃度が高く、不良帯電粒子が
含有されたトナーを用いた場合にも、トナー飛散を有効
に防止し得ることを見出した。しかしながら、上記提案
はこのような不良帯電粒子の対策としては最適であるも
のの、現像領域、即ち現像ニップ部に於ける現像剤の自
由度が少ないため、現像剤の感光体に対する当たりが強
く、画像に掃き後が発生しやすくなり画像を悪くする場
合がある。このため、キャリヤの飽和磁化を下げたり、
現像スリーブ内のマグネットロールの磁気強度を下げた
りする方法があるが、このような単純な方法ではキャリ
ヤ引きを防止できない。

よって本発明は、キャリヤ引きを防止しながら画像に
掃き後のない高濃度画像を可能とする高濃度現像方法を
提供することにある。

また、近年、フルカラー現像システム等の開発の上で
小型化が望まれており、スリーブ径が20ミリ以下のもの
を使用したキャリヤ引きの生じない現像装置の開発が急
がれている。

よって、本発明の目的はまた、スリーブを小型化し、
高濃度画像が得られる現像方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、磁性キャリヤと黒トナーとから成る
二成分系現像剤を、内部にマグネットを有する現像スリ
ーブ上に供給し、該現像剤を、該現像スリーブと感光体
ドラムとの間の現像域に磁気ブラシの形で搬送して感光
体ドラム面と摺擦させることにより、該感光体ドラム上
に形成されている静電潜像を現像して成る現像方法にお
いて、前記感光体ドラムと現像スリーブとは、両者が最も近
接する位置での間隔を示すＤ−Ｓ間距離が0.06乃至0.14
cmの範囲に設定され、前記現像剤中のトナー濃度は、３乃至10重量％の範囲
に設定され、該現像剤は、現像スリーブの単位面積当り
0.06乃至0.25g/cm²となる量で現像スリーブ上に供給さ
れ、該現像剤の磁気ブラシは、0.6乃至1.6mmの高さに穂
切りされた後に現像域に供給されると共に、現像条件を下記式（１）： 30＜Ｍ×（T/D×1/ρｔ＋C/D×1/ρｃ）÷Ｈ＜40
（１）式中、Ｍは、現像剤のスリーブ単位面積当りの供給量
（g/cm²）であり、Ｈは、前記Ｄ−Ｓ間距離（cm）であり、 T/Dは、現像剤中のトナー濃度重量分率（重量％）で
あり、 C/Dは、現像剤中のキャリヤ濃度重量分率（重量％）
であり、 ρｔは、トナーの真密度（g/cm³）であり、 ρｃは、キャリヤの真密度（g/cm³）である、を満足するように設定し、且つ前記現像スリーブ面での最大磁力を1000ガウス以下と
し、且つ前記現像剤の磁気ブラシが感光体ドラム面との
摺擦を終了する位置と現像スリーブ中心とを結ぶ線上に
位置する現像スリーブ面において、接線方向の磁力Ｘが
430ガウス以上であるか、または接線方向の磁力Ｘが430
ガウス未満で法線方向の磁力ＹがＹ≧−Ｘ＋800（ガウ
ス）を満足するように磁力分布が設定されていることを
特徴とする高濃度現像方法が提供される。

本発明は更に、前記現像スリーブの径を20mm以下で使
用することを特徴とすることができる。

尚、法線方向とはスリーブの半径方向であり、法線方
向の磁力とは、磁力をベクトル分解したときの法線方向
の値をいう。また、接線方向は現像剤が摺擦を終了する
位置のスリーブ円周面で接線を引いたときの、その接線
の方向をいい、接線方向の磁力とは磁力をベクトル分解
した時の接線方向の値をいう。

（作用）本発明は、前記式（１）が満足されるように現像条
件、即ちスリーブ単位面積当りの現像剤の塗布量（M;g/
cm²）、感光体ドラムとスリーブとの両者の中心を結ぶ
線上の距離Ｈ（cm…Ｄ−Ｓ間距離とも呼ぶ）、現像剤中
のトナー重量分率（T/D）及びトナーの真密度（ρt;g/c
m³）並びに現像剤中のキャリヤ重量分率（C/D）及びキ
ャリヤの親密度（ρc;g/cm³）を設定すると、現像域に
おける二成分系現像剤の流動状態が顕著に改善されて、
画像濃度が高くなるような現像条件においてさえトナー
飛散が有効に抑制されるとともに、現像剤が感光体と摺
擦を終了する現像スリーブ面の位置に於ける磁力及びそ
の磁力の方向を特定の範囲に設定することにより、現像
に際してキャリヤ引きをも十分に防止されること、特に
キャリヤ引きによるベタ画像部後端部欠陥などが防止さ
れるという知見に基づくものである。

即ち、現像領域でのトナーとキャリヤの混合状態は下
記式Ｒ＝Ｍ×（T/D×1/ρｔ＋C/D×1/ρｃ）÷Ｈ…（1a）で定義されるＲは無次元の数であり、現像域体積中にお
ける二成分系現像剤の占める体積比を示すものであり、
このＲの値を30％よりも大でしかも40％未満の値に維持
することにより、トナー飛散を有効に防止できる。

先ず、この現像剤占有率（Ｒ）が30％以下となると、
Ｄ−Ｓ間現像域において現像剤の占める体積が少なくな
り、この領域における磁気ブラシがＤ−Ｓ間の谷間の上
から空気を巻き込んでＤ−Ｓ間の谷間の下へと運んで、
気流を発生させ、現像器外への機内に気流と共にトナー
を飛散させる傾向が認められる。一方、この現像剤占有
率（Ｒ）が40％以上となると、現像剤がＤ−Ｓ間の谷間
に詰りすぎ、現像剤がスムーズに流れなく、その影響で
現像剤スリーブに相当な負荷がかかり、スリーブの回転
がスムーズに行われなくなって現像剤に擾乱が与えら
れ、谷間の上側でかえってトナー飛散が生じ易くなる。
これに対して、本発明で規定した範囲では、現像域でＤ
−Ｓ間の谷間を通して現像剤の流れがスムーズに行われ
る一方で、前述した気流の発生も防止され、トナー飛散
が、トナー濃度が高い場合でさえ、有効に防止されるの
である。

本発明において、現像剤占有率（Ｒ）と現像条件の諸
因子との関係は、前記式（1a）より明らかである。即
ち、スリーブへの現像剤塗布量Ｍが大きくなればなる程
Ｒは増大し、またＤ−Ｓ間距離Ｈが大きくなればなる程
Ｒは小さくなる。また、一般に ρｔ＜ρｃ …（３）であることから、二成分系現像剤中のトナー濃度（重量
分率）が高くなればなる程、現像剤占有率は増大する。

本発明において、現像スリーブ面上への現像剤の塗布
量（即ち供給量）は、現像スリーブ単位面積当り0.06乃
至0.25g/cm²、特に0.1乃至0.2g/cm²の範囲とする。また
Ｄ−Ｓ間距離（Ｈ）は0.06乃至0.14cmの範囲とし、更に
用いる現像剤のトナー濃度は３乃至10重量％、特に3.5
乃至7.5重量％の範囲とし、この範囲内で、前述した現
像剤体積比（Ｒ）が式（１）の条件を満足するように設
定する。

そして、更に本発明は、後述する実験例によって得ら
れる第５図からも明らかなように現像層を摺擦させたと
きの現像スリーブ面に現れる磁気の状態が重要であり、
現像剤が感光体面と摺擦を終了する位置に対応する現像
スリーブ面（第２図におけるＰで示される位置）での接
線方向の磁力Ｘを430ガウス以上とすることが重要であ
る。接線方向とは前述したように磁力線の方向がスリー
ブ面に対して、平行あるいはねかせた状態の方向をとる
ことである。これは現像スリーブ内に交互に設けられる
N,S極の磁極の強度と距離、及びスリーブ径の総体的な
関係によって設定することができる。接線方向の磁力Ｘ
が前記範囲を満たす場合には、感光体から離れる位置で
磁気ブラシが感光体面に対してねかせた状態となる。こ
のようなブラシ状態は、現像域である摺擦部において大
きな影響を与え、スリーブの径等が小さくて、摺擦部で
の主極の強度が十分に確保できない場合でもキャリヤ引
きのない、または画像後端欠けのない画像が得られる。
また、このような状態においては、主極の強度を低くし
て飽和磁化の低いキャリヤの使用が可能で、ソフトな現
像剤の磁気ブラシを形成して鮮明な現像をすることがで
きる。更に、摺擦部では現像剤の磁気ブラシはスリーブ
表面に張り付くように束縛されており、この部分でのキ
ャリヤ飛散が防止され、従来と異なり主極からは外れた
摺擦部でのキャリヤ飛散も防止される。また、接線方向
の磁力Ｘが430ガウス未満では、摺擦部終了位置の法線
方向の磁力Ｙを規制することが重要であり、法線方向の
磁力ＹをＹ≧−Ｘ＋800（ガウス）とすることが重要で
ある。法線方向とはスリーブ面に対して垂直に延びる方
向であり、現像剤の磁気ブラシが穂立ちする状態を意味
する。後述する実施例の表１からも明らかなように、前
記関係を満たす装置においては、キャリヤ引きが生じ
ず、Ｘ≧430ガウスの場合と同様に摺擦部でのスリーブ
面で張り付いた状態となり前記作用を十分に発揮する。

本発明はまた、主極あるいはスリーブ内の交互に置か
れる極、即ちスリーブ面に現れる最大磁力が1000ガウス
以下、特に900ガウス以下であることが重要である。前
記主極の磁力が大きすぎると、スリーブの径にもよるが
ソフトな磁気ブラシが形成できなくなり、鮮明な画像が
得られない。

（発明の実施態様）以下、本発明に係る好ましい実施態様を添付図面に従
って詳説する。第１図乃至第３図は本発明に係る現像装
置の要部説明図である。

本発明に用いる磁気ブラシ現像方法を説明するための
第１図において、多数の磁極N,Sを備えたマグネットロ
ール11がアルミニウムの如き非磁性材料から成る現像ス
リーブ12内に収容されている。この現像スリーブ12から
微少間隙、すなわちＨをおいて、基体13とその上に設け
られた電子写真感光層14とから成る感光体ドラム15が設
けられている。現像スリーブ12及び感光体ドラム15は機
枠（図示せず）に回転可能に支持されており、ニップ位
置における移動方向（矢印）が同方向（回転方向は互い
に逆方向）となるように駆動される。現像スリーブ12は
現像器16の開口部に位置しており、この現像器16の内部
には二成分系現像剤（すなわち、トナーと磁性キャリヤ
との混合物）18の混合攪拌器17が設けられ、その上方に
はトナーを供給するためのトナー供給機構20が設けられ
ている。二成分系現像剤18は攪拌器17で混合されてトナ
ーが摩擦電荷を得た後、現像スリーブ12に供給されて、
その表面に磁気ブラシ21を形成する。この磁気ブラシ21
は穂切機構22により穂立長を調節され、電子写真感光層
14とのニップ位置まで搬送され、感光層14上に静電潜像
をトナーで可視像を形成する。

現像スリーブ12は、全体として23で示す現像器の開口
部に位置しており、現像スリーブへの供給側には前述し
た穂切機構22が配置され、且つスリーブから現像器への
循環側には、開口端縁24を有する現像剤受25が配置され
ている。

現像剤塗布量Ｍは、スリーブ12の周速を変化させるこ
とにより、またスリーブ12と穂切機構22との間隔を調節
することにより所定の値に設定できる。

第２図に示すようにスリーブ12は矢印方向、即ち反時
計方向に駆動回転されるように設けられている。このス
リーブ12の外周面には二成分系現像剤層21である磁気ブ
ラシが形成され、磁気ブラシ21は、スリーブ12の回転に
伴なって、スリーブ回転方向と同方向に移動する。

対向する感光体層14の感光体面に形成される静電潜像
には、現像域、即ち磁気ブラシとの摺擦部（第２図のＡ
部）でトナーのみが転写され、これによって潜像部が現
像される。また、スリーブ12面の第２図に示す点Ｐは現
像剤の摺擦が終了する位置に対応しており、感光層４上
の摩擦終了位置とマグネットロールの中心とを結ぶ直線
と現像スリーブ表面との交点である。

本発明においては、第３図に示すように点Ｐにおいて
内部のマグネットロール11から所定の磁力が作用してお
り、その磁力を法線方向Ｙ（スリーブ面に垂直）と接線
方向Ｘとにベクトル分解してそのスカラー量を測定し、
その値を一定の範囲に設定している。第４図（Ａ）はス
リーブ面に生じている法線方向に作用する磁力のチャー
トを示したものである。また、第４図（Ｂ）はスリーブ
面に生じる接線方向に作用する磁力のチャートを示した
ものである。スリーブ12の等距離基準円は磁力のスカラ
ー量（ガウス）を示すもので、スリーブ面での法線方向
及び接線方向の磁界の強度を示すものである。

本発明においては、前記摺擦が終了するスリーブ面点
Ｐにおける接線方向Ｘの磁力がＸ≧430ガウスであり、
このような磁力の形成はスリーブ６内マグネットロール
４のN,S極の位置関係、及び距離をスリーブの半径に応
じて調節することによって行われる。また、接線方向Ｘ
の磁力が430ガウスに満たない場合には、法線方向Ｙの
値が制限され、Ｙ≧−Ｘ＋800ガウスとなるように設定
される。

更に本発明ではN,S極の持つ最大磁力が1000ガウス以
下、特に900ガウス以下であることが望ましい。このよ
うな範囲に設定されたスリーブ上では磁気ブラシの穂が
ソフトに維持される傾向にある。

また、本発明における現像スリーブ12の径は15乃至50
mmの範囲での使用が可能であり、特に20mm以下で使用す
ると現像機構部における現像スリーブ12の占有面積が小
さくなる。

また、現像剤、現像剤塗布量、Ｄ−Ｓ間距離を前記式
（１）を満足するように設定する。

現像剤磁性キャリヤとしては、キャリヤ濃度C/Dにも依存す
るが、一般に密度ρｃが3.50乃至6.50g/mm、特に4.00乃
至5.50g/mmのものが好ましく、特にフェライト系の磁性
キャリヤが使用される。

フェライトとして従来、例えば酸化鉄亜鉛（ZnFe
₂O₄）、酸化鉄イットリウム（Y₃Fe₅O₁₂）、酸化鉄カド
ミウム（CdFe₂O₄）、酸化鉄ガドリニウム（Gd₃Fe
₅O₁₂）、酸化鉄銅（CuFe₂O₄）、酸化鉄鉛（PbFe
₁₂O₁₉）、酸化鉄ニッケル（NiFe₂O₄）、酸化鉄ネオジウ
ム（NdFeO₃）、酸化鉄バリウム（BaFe₁₂O₁₉）、酸化鉄
マグネシウム（MgFe₂O₄）、酸化鉄マンガン（MnFe
₂O₄）、酸化鉄ランタン（LaFeO₃）等の１種或いは２種
以上から成る組成の焼結フェライト粒子が使用されてお
り、特にCu,Zn,Mg,Mn及びNiから成る群より選ばれた金
属成分の少なくとも１種、好適には２種以上含有するソ
フトフェライト、例えば、銅−亜鉛−マグネシウムフェ
ライトが使用されているが、これらのフェライトの内、
前記条件を満足するものを用いる。

キャリヤの飽和磁化は40乃至65emu/g,特に45乃至56em
u/gの範囲にあるのが望ましい。磁気キャリヤは、上記
条件を満足するフェライトキャリヤ、特に球状のフェラ
イトキャリヤが好適なものであり、その粒径は20乃至14
0μm,特に50乃至100μｍの範囲にあることが望ましい。

フェライトキャリヤの電気抵抗は、その化学的組成に
よって変動するのは勿論であるが、その粒子構造や製造
方法或いはコーティングの種類や厚みによっても変動す
る。一般に、その体積固有抵抗は、５×10⁸乃至５×10
¹¹Ω・cm、特に１×10⁹乃至１×10¹¹Ω・cmの範囲にあ
るのがよい。

トナーとしては、磁性キャリヤの密度やトナー濃度に
も依存するが、一般に密度ρｔが1.00乃至1.40g/mm³、
特に1.10乃至1.20g/mm³のものが使用される。

本発明に用いるトナーは、定着用樹脂媒質中に着色剤
及び電荷制御剤或いは更にそれ自体周知のトナー用配合
剤を配合したものである。本発明に用るトナーはまた、
１×10⁷乃至３×10¹⁰Ω・cm、特に２×10⁷乃至８×10¹⁰
Ω・cmの体積固有抵抗を有するのが好ましく、またその
誘電率は2.5乃至4.5、特に2.5乃至4.2の範囲にあるのが
望ましい。

トナー用の定着用樹脂媒質、着色剤、電荷制御剤及び
その他のトナー用配合剤は上記特性が得られるように選
択し組合せるのがよい。先ず定着用樹脂媒体としては、
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル
系樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ロジン変性マレ
イン酸樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂等が使用される。

また、用いる樹脂は、一般に０乃至25の酸価を有する
のが好ましい。また、定着性の見地から50乃至65℃のガ
ラス転移温度（Tg）を有するのがよい。

樹脂中に含有させる着色剤としてはそれ自体公知の黒
色の向きまたは有機の顔料や染料等が単独または２種以
上の組み合わせで使用される。例えば、ファーネスブラ
ック、チャンネルブラック等のカーボンブラック、四三
酸化鉄等の鉄黒などを例示することができる。

電荷制御剤としては、それ自体公知の任意の電荷制御
剤、例えば、ニグロシンベース（CI50415）、オイルブ
ラック（CI20150）、スピロンブラック等の油溶性染料
や、1:1型或いは2:1型金属錯塩染料、（アルキル）サリ
チル酸やナフトエ酸の金属（錯）塩等が使用される。

トナー粒子の粒径は、コールターカウンターで測定し
た粒径は体積基準メジアン系で８乃至14μｍ、特に10乃
至12μｍの範囲にあるのがよく、また粒子形状は溶融混
練・粉砕法で製造された不定形のものでも、また分散乃
至懸濁重合法で製造された球状のものでもよい。

現像剤中のトナー重量分率T/Dは、３乃至10重量％、
特に3.5乃至7.5重量％の範囲内とする。

また、現像剤全体としては電気抵抗は、５×10⁸乃至
５×10¹²Ω・cm、特に１×10⁹乃至５×10¹¹Ω・cmの範
囲にあることが本発明の目的に好ましい。

他の現像条件現像剤の塗布量Ｍは、前述した範囲とするのがよく、
これは現像スリーブ周速と、現像スリーブの磁束密度及
び穂長との両方に依存するが、このために、現像スリー
ブの周速は60乃至800cm/sec、特に90乃至450cm/secと
し、穂切長は磁束密度にも依存するが、0.6乃至1.6mm、
特に0.8乃至1.4mmの範囲が適当である。

また、Ｄ−Ｓ間距離（Ｈ）は、0.06乃至0.14cmの範囲
に設定する。

感光体としては、従来電子写真法に使用されている感
光体、例えば、セレン感光体、非晶質シリコン感光体、
酸化亜鉛感光体、セレン化カドミウム感光体、硫化カド
ミウム感光体、各種有機感光体等がすべて使用される。

他の現像条件として、現像スリーブと感光体導電性基
体との間に印加するバイアス電圧は、平均電界強度が10
0乃至1000V/mm、特に125乃至800V/mmの範囲となるよう
なものが好ましい。

（実験例１）以下の現像条件を基本として、三田工業（株）製LPX
−１改造機を使用して現像剤塗布量Ｍ、トナー重量分率
T/D、キャリヤ重量分率C/D、及びドラム−スリーブ間距
離、穂切ギャップを種々変更して画像出しを行った。

現像条件現像スリーブ径:20mm、現像スリーブ周速:210mm/SE
C、感光体ドラム：負帯電用有機感光体、感光体表面電
位：−700V、現像バイアス電位：−500V、現像磁極:P点
での法線方向の磁力330ガウス、Ｐ点での接線方向の磁
力440ガウス、トナー：ポリエステルにカーボンブラッ
クを分散した体積基準のメジアン径が11μｍの真密度1.
11g/cm³のトナー、キャリヤ：フェライトコアに樹脂コ
ートした飽和磁化が55emu/gで、電気抵抗が５×10⁹Ω・
cmの真密度が5g/cm³である。

表−１の結果より、現像剤占有率が30乃至40％の範囲
にあるものは、トナー飛散を防止して高濃度が得られる
ことがわかった。更にNo.1（比較例）のものについて穂
切りギャップを広げて塗布量を0.111g/cm²とし現像占有
率を37.3％にして画像出しを行なったところ（No.1′本
実施例）、トナー飛散は防止でき、画像濃度も向上し
た。また、No.3（実施例）のものについては、ドラム−
スリーブ間距離を狭めて0.07cmとし現像占有率を40.2％
としたところ、画像に濃度ムラを発生し、また、トナー
飛散を発生した。この結果、現像剤占有率を30乃至40％
にすることの有効性が確認できた。一方、これらの画像
は画像濃度とトナー飛散に良好であったが、現像磁極の
接線方向の磁力を430ガウスを下回るときには、ベタ部
画像の後端が欠けたり画像部にキャリヤによる掃き跡を
生じたり、また、非画像部にもキャリヤが所々現像され
ている。

（実験例２）上記、実験例１の良好なNo.2とNo.3とNo.1′の現像条
件において、種々異なる磁気強度を有する現像マグネッ
トロールを使用して画像出しを行ったところ、第５図に
示すように現像領域の現像終了部に対応する現像スリー
ブ表面における接線方向の磁力が430ガウス以上のもの
か、或いは図中、Ｙ＝−Ｘ＋800の直線を境に直線の上
側となる関係の磁力関係に設定（第４図（Ａ）及び
（Ｂ）は、第５図のP₁を示す実験例の点Ｐに於ける磁力
分布チャート図である。）すると、画像濃度は満足でき
るレベルに維持でき、画像上から磁性キャリヤによる掃
き跡と磁性キャリア付着が解消されることが確認でき
た。尚、図中●はキャリヤ引きや画像上にキャリヤによ
る掃き跡を発生したことを表し、○は上記不具合が発生
しないことを表す。

（発明の効果）以上、説明したように本発明によれば、現像の際の現
像域において、現像剤の組成及び密度、現像剤塗布量並
びにドラム−スリーブ間距離を前記（１）を満足するよ
うに選んだことにより、現像域を通過する現像剤の流動
性の良い状態で、トナー飛散のない高濃度な画像を形成
し、また、現像スリーブ面に生じる磁気、特に現像剤層
が摺擦を終了する点での接線方向の磁力を特定の範囲と
することによって、或いは接線方向と法線方向の磁力を
特定の範囲とすることによって、現像の際にキャリヤ引
きを少なくすることができる。しかも、現像スリーブ内
の磁力を低くして飽和磁化の低いキャリヤを使用してソ
フトな現像剤層を形成することが可能であり、現像スリ
ーブの径を小さくして現像装置全体の小型化を図ること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、及び第３図は本発明に係る現像方法及
びその装置の要部説明図、第４図（Ａ）及び（Ｂ）は点
Ｐに於ける磁力分布チャート図、第５図は法線方向と接
線方向の磁力の大きさ関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺昭宏大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者蔵前善久大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (56)参考文献特開昭63−4281（ＪＰ，Ａ) 特開平２−79878（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−192757（ＪＰ，Ａ) 特開平２−284162（ＪＰ，Ａ) 特開平４−86869（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/09 G03G 15/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性キャリヤと黒トナーとから成る二成分
系現像剤を、内部にマグネットを有する現像スリーブ上
に供給し、該現像剤を、該現像スリーブと感光体ドラム
との間の現像域に磁気ブラシの形で搬送して感光体ドラ
ム面と摺擦させることにより、該感光体ドラム上に形成
されている静電潜像を現像して成る現像方法において、前記感光体ドラムと現像スリーブとは、両者が最も近接
する位置での間隔を示すＤ−Ｓ間距離が0.06乃至0.14cm
の範囲に設定され、前記現像剤中のトナー濃度は、３乃至10重量％の範囲に
設定され、該現像剤は、現像スリーブの単位面積当り0.
06乃至0.25g/cm²となる量で現像スリーブ上に供給さ
れ、該現像剤の磁気ブラシは、0.6乃至1.6mmの高さに穂
切りされた後に現像域に供給されると共に、現像条件を下記式： 30＜Ｍ×（T/D×1/ρｔ＋C/D×1/ρｃ）÷Ｈ＜40 式中、Ｍは、現像剤のスリーブ単位面積当りの供給量
（g/cm²）であり、Ｈは、前記Ｄ−Ｓ間距離（cm）であり、 T/Dは、現像剤中のトナー濃度重量分率（重量％）であ
り、 C/Dは、現像剤中のキャリヤ濃度重量分率（重量％）で
あり、 ρｔは、トナーの真密度（g/cm³）であり、 ρｃは、キャリヤの真密度（g/cm³）である、を満足するように設定し、且つ前記現像スリーブ面での最大磁力を1000ガウス以下と
し、且つ前記現像剤の磁気ブラシが感光体ドラム面との
摺擦を終了する位置と現像スリーブ中心とを結ぶ線上に
位置する現像スリーブ面において、接線方向の磁力Ｘが
430ガウス以上であるか、または接線方向の磁力Ｘが430
ガウス未満で法線方向の磁力ＹがＹ≧−Ｘ＋800（ガウ
ス）を満足するように磁力分布が設定されていることを
特徴とする高濃度現像方法。
【請求項２】径が20mm以下の現像スリーブを使用する請
求項１記載の現像方法。