JP3009436B2 - Development method - Google Patents
Development methodInfo
- Publication number
- JP3009436B2 JP3009436B2 JP2203238A JP20323890A JP3009436B2 JP 3009436 B2 JP3009436 B2 JP 3009436B2 JP 2203238 A JP2203238 A JP 2203238A JP 20323890 A JP20323890 A JP 20323890A JP 3009436 B2 JP3009436 B2 JP 3009436B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developing
- developer
- toner
- sleeve
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
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
で高画質の画像を得ることができ、しかも現像装置の小
型化が可能な現像方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing method used for a developing device such as a copying machine or a printer, and more particularly, to a two-component developer comprising a toner and a carrier. The present invention relates to a developing method that can obtain a high-density and high-quality image by using a developing method and that can reduce the size of a developing device.
(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。(Prior Art) In the field of electrophotography, two-component magnetic developers are widely used as a means for developing an electrostatic latent image.
The two-component developer usually consists of toner particles containing a colorant and magnetic carrier particles, and is agitated during development. The toner and the carrier are frictionally charged by stirring, and the toner is attracted to the carrier surface by the charging. The developer in such a state is supplied onto a developing sleeve having a magnet therein, and is formed on a magnetic brush by suction of the internal magnet.
The developer is transported by the sleeve in this state, and is sent to the photoconductor having the electrostatic latent image.
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、定着され画像形成が行
われる。The developer rubs against the photoreceptor surface as a magnetic brush, and the charged toner moves to the electrostatic latent image surface by a Coulomb force based on a potential difference from the electrostatic latent image surface to form a toner image. On the other hand, the magnetic carrier is attracted by the magnet in the sleeve and remains as it is on the sleeve. The toner image on the surface of the electrostatic latent image is transferred and fixed to a transfer paper or the like at the subsequent stage, and an image is formed.
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。In a two-component developer, the necessary conditions for obtaining a sufficient image density, no toner scattering, and maintaining these characteristics for a long period are determined by the compatibility between the toner and the carrier. As a general trend,
When the toner density is high, a high image density can be obtained, but the triboelectricity of the toner tends to be insufficient, the ability to bond with the carrier is reduced, and the toner enters and exits in the developing device becomes more intense. Some tendency is recognized. For this reason, in the conventional two-component developing method, although the toner density is suppressed to a lower level, the developing efficiency generally tends to be low and the density of a solid portion or the like is low.
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。To prevent this drawback, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-63970 discloses that an alternating electric field is formed between a drum and a sleeve, and the volume occupied by the magnetic carrier per volume between the drum and the sleeve is 1.5 to 30. It is proposed to be in the range of%.
(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。(Problems to be Solved by the Invention) If the charging characteristics between the toner and the carrier in the two-component developer are sufficient, even when the toner concentration is high, the image density is high and the toner scattering is low. As expected, this is nearly impossible to achieve with commercial toners and development methods. That is, in toner production, defective toner particles that do not contain or contain a small amount of the charge control agent are necessarily generated at a certain probability, and the charge control agent is also used during development by mechanical force inside and outside the developing device. Is lost or toner particles having a reduced content occur at a certain frequency. Further, since uncharged toner particles for which the necessary charging was temporarily not obtained due to a change in the area ratio of the original or a change in the environment are included, toner scattering is inevitably generated. This leads to contamination inside the copying machine and contamination of the copy.
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
の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は自
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
ヤ引きを発生させることが見られる。In another invention, the present inventors have found that in a developer using a two-component developer composed of a magnetic carrier and a toner, there is a key point in the flow state of the developer passing through the development area, and in relation to this flow state, It has been found that by setting the development conditions within a certain range, toner scattering can be effectively prevented even when a toner having a relatively high toner concentration and containing defectively charged particles is used. However, although optimal as a measure against such defective charged particles as proposed above, the developer in the development area, that is, the development nip portion has a small degree of freedom, so that the developer strongly hits the photoreceptor, and In some cases, after-sweep tends to occur and the image may be degraded. For this reason, lowering the carrier saturation magnetization,
Although there is a method of lowering the magnetic strength of the magnet roll in the developing sleeve, carrier pulling is seen to occur in such a simple method.
また、最近主流に成りつつあるデジタル複写機は、レ
ーザーのドット配列による中間調再現を行うが、この画
像の良否は、ドット周辺のトナー散り(ドット画像の周
囲に飛散付着)をいかに防止するかが課題となってい
る。Also, digital copiers, which are becoming mainstream recently, perform halftone reproduction using a laser dot array. The quality of this image depends on how to prevent toner scattering around the dots (scattering around the dot image). Is an issue.
よって本発明の目的は、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。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high-density developing method which enables a high-density image without sweeping an image while preventing carrier pulling.
本発明の目的はまた、細かく形成されたドット部の潜
像部のみにトナーが転写されるようにして、ドット部等
の中間調に高画質なものを形成しうる高濃度現像方法を
提供することにある。Another object of the present invention is to provide a high-density developing method capable of forming high-quality halftone images such as dot portions by transferring toner only to the latent image portions of finely formed dot portions. It is in.
また、近年、複数個の現像装置を必要とするフルカラ
ー現像システムの開発の上で、現像装置の小型化が望ま
れており、スリーブ径がを小型化、特に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。In recent years, with the development of a full-color developing system that requires a plurality of developing devices, it has been desired to reduce the size of the developing device. The development of a developing device that does not cause pulling is urgent.
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。Thus, the object of the invention is also to reduce the size of the sleeve,
An object of the present invention is to provide a developing method capable of obtaining a high density image.
(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0.04乃至0.16
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8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、 下記式: R=M×(T/D×1/ρt+C/D×1/ρc)÷H…(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、 で定義される現像剤体積占有率R(%)が、30<R<40
を満足する条件下で、且つ直流電圧と交流電圧とが重ね
られた交番バイアス電圧を印加しながら現像を行うと共
に、 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、接線方向磁力Xが430ガウ
ス以上であるか、または接線方向磁力Xが430ガウス未
満で法線方向磁力YがY≧−X+800(ガウス)を満足
するように磁力分布を設定することを特徴とする現像方
法が提供される。(Means for Solving the Problems) According to the present invention, a two-component developer comprising a magnetic carrier and a toner is supplied onto a developing sleeve having a magnet therein, and the developer is supplied to the developing sleeve. A developing method for developing an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum by conveying the photosensitive drum in the form of a magnetic brush to a developing area between the photosensitive drum and rubbing the surface of the photosensitive drum; In the above, the photoconductor drum and the developing sleeve have a DS distance between 0.04 and 0.16, which indicates an interval at a position where they are closest to each other.
cm, the toner concentration in the developer is set in the range of 3 to 8% by weight, and the developer is contained per unit area of the developing sleeve.
An amount of 0.06 to 0.25 g / cm 2 is supplied onto the developing sleeve, and the magnetic brush of the developer is supplied to the developing area after being cut to a height of 0.6 to 1.6 mm, and the following formula: M × (T / D × 1 / ρt + C / D × 1 / ρc) ÷ H (1) In the formula, M is a supply amount (g / cm 2 ) of the developer per unit area of the sleeve, and H is , The DS distance (cm), T / D is the toner concentration weight fraction in the developer (% by weight), and C / D is the carrier concentration weight fraction in the developer (weight). %), Ρt is the true density of the toner (g / cm 3 ), and ρc is the true density of the carrier (g / cm 3 ). But 30 <R <40
And developing while applying an alternating bias voltage in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed, and a position where the magnetic brush of the developer finishes rubbing with the photosensitive drum surface. The tangential magnetic force X is 430 gauss or more or the tangential magnetic force X is less than 430 gauss and the normal magnetic force Y is Y ≧ −X + 800 (gauss) on the developing sleeve surface located on the line connecting the center of the developing sleeve. Is set, and the magnetic force distribution is set so as to satisfy the following condition.
本発明は更に、前記スリーブ面での最大磁力を1500ガ
ウス以下にすることを特徴とすることができる。The present invention can further be characterized in that the maximum magnetic force on the sleeve surface is 1500 gauss or less.
本発明は、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。The present invention can be characterized in that the developing sleeve is used with a diameter of 20 mm or less.
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。The normal direction is the radial direction of the sleeve, and the magnetic force in the normal direction means a value in the normal direction when the magnetic force is vector-decomposed. The tangential direction refers to the direction of the tangent when a tangent is drawn on the circumferential surface of the sleeve at the position where the developer finishes rubbing, and the tangential magnetic force is the tangential direction when the magnetic force is vector-decomposed. Value.
(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
/cm3)並びに現像剤中のキャリヤ重量分率(C/D)及び
キャリヤの真密度(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共に、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
され更に、前記現像剤の現像域の状態で、現像スリーブ
と感光体面との間に交番バイアス電圧を印加することに
より、ドット形式の静電画像を画質良く現像できるとい
う知見に基づくものである。(Function) The present invention is directed to developing conditions, that is, the amount of the developer applied per unit area of the sleeve (M; g / g) so that the above-mentioned formula (1) is satisfied.
cm 2 ), the distance on the line connecting the centers of both the photosensitive drum and the sleeve (H; cm, also referred to as the DS distance), the toner weight fraction (T / D) in the developer, and the toner True density (ρt; g
/ cm 3 ), the carrier weight fraction in the developer (C / D) and the true density of the carrier (ρc; g / cm 3 ) significantly improve the flow state of the two-component developer in the development area. Thus, toner scattering is effectively suppressed even under developing conditions where the image density is high, and the magnetic force at the position of the developing sleeve surface at which the developer finishes rubbing with the photoconductor and the direction of the magnetic force are changed. By setting the specific range, it is possible to sufficiently prevent carrier pulling during development, in particular, to prevent defects at the rear end of a solid image portion due to carrier pulling. This is based on the finding that dot-type electrostatic images can be developed with good image quality by applying an alternating bias voltage between the sleeve and the photoreceptor surface.
本発明において、前記式(1)で定義されるRは、現
像域体積中における二成分系現像剤の占める体積割合
(%)を示すものであり、この現像剤体積占有率(R)
を30%よりも大で且つ40%未満の値に設定することが、
トナー飛散を防止する上で極めて重要である。In the present invention, R defined by the above formula (1) indicates the volume ratio (%) of the two-component developer in the volume of the development area, and this developer volume occupancy (R)
Setting to a value greater than 30% and less than 40%
This is extremely important in preventing toner scattering.
先ず、この現像占有率(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。First, when the development occupation ratio (R) becomes 30% or less, D
The volume occupied by the developer in the -S development area is reduced, and the magnetic brush in this area entrains air from above the valley between DS and transports it to below the valley between DS,
An airflow is generated, and the toner tends to be scattered together with the airflow inside the apparatus outside the developing device. On the other hand, when the developer occupation ratio (R) is 40% or more, the developer is excessively clogged in the valley between DS and D, and the developer does not flow smoothly. In addition, the rotation of the sleeve is not performed smoothly, so that the developer is disturbed, and the toner is easily scattered on the upper side of the valley.
On the other hand, within the range specified in the present invention, D
While the flow of the developer is smoothly performed through the valley between -S, the above-described generation of the air flow is also prevented, and the toner scattering is effectively prevented even when the toner concentration is high.
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(1)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。In the present invention, the relationship between the developer occupancy (R) and the various factors of the developing conditions is clear from the above equation (1). That is, R increases as the amount M of developer applied to the sleeve increases, and R decreases as the distance H between DS becomes larger. In general, ρt <ρc (3). Therefore, as the toner concentration (weight fraction) in the two-component developer increases, the developer occupancy increases.
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0.04乃至0.16cm、特に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8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占有率(R)が30%より大
で且つ40%未満となるように設定する。In the present invention, the application amount (that is, the supply amount) of the developer on the developing sleeve surface is in the range of 0.06 to 0.25 g / cm 2 , particularly 0.1 to 0.2 g / cm 2 per unit area of the developing sleeve. The DS distance (H) is 0.04 to 0.16 cm, particularly 0.06 to 0.
The toner concentration of the developer used is in the range of 3 to 8% by weight, particularly 3.5 to 7.5% by weight. Within this range, the above-mentioned developer volume occupancy (R) is larger than 30%. And set to be less than 40%.
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(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現像剤層としての磁気ブ
ラシが感光体面に対して十分に屈曲された状態となる。
このようなブラシ状態は、摺擦部においても大きく作用
することが理解され、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、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
擦部のスリーブ面で、現像剤が張り付いた状態となり前
記作用を十分に発揮する。Further, in the present invention, as is clear from FIG. 5 obtained by an experimental example described later, the state of magnetism that appears on the developing sleeve surface when the developing layer is rubbed is important. It is important that the magnetic force X in the tangential direction on the surface of the developing sleeve (the position indicated by P in FIG. 2) located on the line connecting the position where the rubbing is completed and the center of the developing sleeve is 430 gauss or more. . As described above, the tangential direction means that the direction of the line of magnetic force is in a direction parallel to or inclined with respect to the sleeve surface. This can be set by the overall relationship between the strength and distance of the magnetic poles of the N and S poles provided alternately in the developing sleeve and the sleeve diameter. When the magnetic force X in the tangential direction satisfies the above range, the magnetic brush as a developer layer is sufficiently bent with respect to the photoconductor surface at a position away from the photoconductor.
It is understood that such a brush state acts largely also on the rubbing part, and even when the diameter of the sleeve is small and the strength of the main pole in the rubbing part cannot be sufficiently secured, there is no carrier pull, or An image with no missing image trailing edge is obtained. If the magnetic force X in the tangential direction is less than 430 Gauss, it is important to regulate the magnetic force Y in the normal direction at the rubbing portion end position, and the magnetic force Y in the normal direction is Y ≧ −X + 800 (Gauss).
It is important that The normal direction is a direction extending perpendicular to the sleeve surface, and means a state in which the magnetic brush of the developer is raised. As is clear from Table 1 of the embodiment described later, in the apparatus satisfying the above relationship, no carrier pulling occurs, and the developer sticks to the sleeve surface of the rubbing portion as in the case of X ≧ 430 Gauss. In this state, the above operation is sufficiently exhibited.
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、法線方向の磁力強度を低く
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にすることが
できる。また、スリーブ内の交互に置かれる極、即ちス
リーブ面に現れる法線方向の最大磁力が1500ガウス以
下、特に1200ガウス以下であることが望ましい。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。In the rubbing part, the magnetic brush of the developer is bound so as to stick to the surface of the sleeve, so that the magnetic force in the normal direction can be reduced and a carrier with low saturation magnetization can be used. It can be formed for sharp development. It is also desirable that the alternating magnetic poles in the sleeve, that is, the maximum magnetic force appearing on the sleeve surface in the normal direction be 1500 Gauss or less, particularly 1200 Gauss or less. If the magnetic force of the main pole is too large, a soft magnetic brush cannot be formed depending on the diameter of the sleeve, and a clear image cannot be obtained.
本発明においては、また、現像スリーブと感光体ドラ
ムとの間に、直流電圧と交流電圧とを重ね合わせた交番
バイアス電圧を印加しながら現像を行うことが重要であ
る。正規現像或いは反転現像では、現像スリーブと感光
体ドラムとの間に一定の直流バイアス電界を形成するこ
とによって、トナーが感光体表面に潜像部に移行しやす
くしているが、本発明では、このような直流バイアス電
界に交流バイアス電界を重ね合わせ、バイアス電位を振
動させる。このような交番バイアス電位は、感光体ドラ
ムの主帯電電位以下で残留電位以上であることが望まし
く、更に、その周期はスリーブの周速にもよるが、0.2
乃至4kHzの範囲であることが望ましい。In the present invention, it is important to perform development while applying an alternating bias voltage, which is a combination of a DC voltage and an AC voltage, between the developing sleeve and the photosensitive drum. In the normal development or the reversal development, a constant DC bias electric field is formed between the developing sleeve and the photoconductor drum so that the toner is easily transferred to the latent image portion on the photoconductor surface. An AC bias electric field is superimposed on such a DC bias electric field to oscillate the bias potential. Such an alternating bias potential is desirably equal to or lower than the main charging potential of the photosensitive drum and equal to or higher than the residual potential. Further, the cycle depends on the peripheral speed of the sleeve.
It is preferably in the range of 4 kHz to 4 kHz.
通常、前述したトナー散りは、正規像(表面電位が
正)にしろ反転現像(表面電位が負)にしろ、静電画像
であるドット部周囲に現れるものであり、このトナーは
過剰移行であって潜像部に電気的に引きつけられたとは
考えられず、過剰量のトナーが行き場所を失った結果生
じるものと考えられ、潜像部周囲に物理的或いは若干電
気的に付着しているものと考えられる。しかし、本発明
のように交番バイアス電位を重ね合わせると、物理的に
ドット周囲に付着したトナーは、バイアス電位の周期的
な低電位状態の時に逆極であるキャリヤに再び吸着され
回収される。この結果、ドット周辺にはトナー散りによ
る不要部付着が防止され画像が鮮明となる。この場合、
前述したようにキャリヤは現像占有及び磁界を特定の値
に設定しているので、現像スリーブ面で自由度があり電
気的振幅によって微動しやすい状態にあり、キャリヤの
このような状態ではトナー散りの回収をより有効なもの
とするものと考えられる。Normally, the toner scattering described above appears around a dot portion which is an electrostatic image regardless of whether a normal image (surface potential is positive) or reversal development (surface potential is negative), and this toner is excessively transferred. The toner is not considered to be electrically attracted to the latent image part, and is considered to be the result of excessive amount of toner losing its place, and is physically or slightly electrically attached around the latent image part. it is conceivable that. However, when the alternating bias potential is overlapped as in the present invention, the toner physically attached to the periphery of the dot is again adsorbed and collected on the carrier having the opposite polarity when the bias potential is periodically low. As a result, adhesion of unnecessary portions due to toner scattering around the dots is prevented, and the image becomes clear. in this case,
As described above, since the carrier occupies the development occupation and the magnetic field at a specific value, the carrier has a degree of freedom on the surface of the developing sleeve and is apt to be slightly moved by the electrical amplitude. It is believed that this will make recovery more effective.
したがって、交番バイアス電位を感光体と現像スリー
ブとの間に重ねることにより、キャリヤの良好な状態で
ドット形成された静電部の画像を鮮明なものにする。Therefore, by superimposing the alternating bias potential between the photoconductor and the developing sleeve, the image of the electrostatic portion formed with dots in a good state of the carrier is made clear.
(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。(Embodiments of the Invention) Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 to FIG. 3 are main part explanatory diagrams of the developing device according to the present invention.
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
微小間隙、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。In FIG. 1 for explaining a magnetic brush developing method used in the present invention, a magnet roll 11 having a large number of magnetic poles N and S is accommodated in a developing sleeve 12 made of a non-magnetic material such as aluminum. A photosensitive drum 15 including a base 13 and an electrophotographic photosensitive layer 14 provided thereon is provided with a small gap, that is, H, from the developing sleeve 12. The developing sleeve 12 and the photosensitive drum 15 are rotatably supported by a machine frame (not shown), and are driven so that the moving direction (arrow) at the nip position is the same direction (the rotating directions are opposite to each other). You. The developing sleeve 12 is located at an opening of the developing device 16, and a mixing and stirring device 17 for a two-component developer (that is, a mixture of a toner and a magnetic carrier) 18 is provided inside the developing device 16. Above it, a toner supply mechanism 20 for supplying toner is provided. After the two-component developer 18 is mixed by the stirrer 17 and the toner obtains a triboelectric charge, the toner is supplied to the developing sleeve 12,
The magnetic brush 21 is formed on the surface. This magnetic brush 21
Of the electrophotographic photosensitive layer
The photosensitive drum 14 is conveyed to a nip position where the electrostatic latent image is formed on the photosensitive layer 14 with toner.
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。The developing sleeve 12 is located at the opening of the developing device generally indicated by 23, the above-described scissor mechanism 22 is disposed on the supply side to the developing sleeve, and on the circulation side from the sleeve to the developing device. A developer receiver 25 having an opening edge 24 is disposed.
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。The developer application amount M can be set to a predetermined value by changing the peripheral speed of the sleeve 12, and by adjusting the interval between the sleeve 12 and the ear-cutting mechanism 22.
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。As shown in FIG. 2, the sleeve 12 is provided so as to be driven and rotated in the direction of the arrow, that is, counterclockwise. A magnetic brush, which is a two-component developer layer 21, is formed on the outer peripheral surface of the sleeve 12, and the magnetic brush 21 moves in the same direction as the sleeve rotation direction with the rotation of the sleeve 12.
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14上
の摺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。The electrostatic latent image formed on the photoreceptor surface of the opposing photoreceptor layer 14 has a development area, that is, a rubbing portion with a magnetic brush (A in FIG. 2).
Portion), only the toner is transferred, whereby the latent image portion is developed. A point P shown in FIG. 2 on the surface of the sleeve 12 corresponds to a position where the rubbing of the developer ends, and a straight line connecting the rubbing end position on the photosensitive layer 14 to the center of the magnet roll and a developing sleeve. This is the intersection with the surface.
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。In the present invention, as shown in FIG. 3, a predetermined magnetic force acts from the internal magnet roll 11 at a point P, and the magnetic force is vectorized in a normal direction Y (perpendicular to the sleeve surface) and a tangential direction X. Disassemble and measure the scalar amount,
The value is set in a certain range. FIG. 4A shows a chart of the magnetic force acting on the sleeve surface in the normal direction. FIG. 4 (B) shows a chart of the magnetic force acting on the sleeve surface in the tangential direction. The equidistant reference circle of the sleeve 12 indicates the scalar amount (Gauss) of the magnetic force, and indicates the strength of the magnetic field in the normal direction and the tangential direction on the sleeve surface.
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12内マグネットロール
11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。In the present invention, the magnetic force in the tangential direction X at the sleeve surface point P at which the rubbing is completed is X ≧ 430 Gauss,
The formation of such a magnetic force is performed by the magnet roll in the sleeve 12.
The adjustment is performed by adjusting the positional relationship between the N and S poles and the distance according to the radius of the sleeve. Also, the tangential direction X
Is less than 430 gauss, the value in the normal direction Y is limited, and is set so that Y ≧ −X + 800 gauss.
現像条件 現像スリーブの周速は60乃至800cm/sec、特に90乃至4
50cm/secとし、穂切長は磁束密度にも依存するが0.6乃
至1.6cm、特に0.8乃至1.4mmの範囲が適当である。Development conditions The peripheral speed of the development sleeve is 60 to 800 cm / sec, especially 90 to 4
The cutting length is 50 cm / sec, and the cutting length depends on the magnetic flux density, but the range of 0.6 to 1.6 cm, particularly 0.8 to 1.4 mm is appropriate.
また、D−S間距離(H)は、0.4乃至1.6mm、特に0.
6乃至1.4mmの範囲から選択するのがよい。本発明におけ
る現像スリーブ12の径は15乃至50mm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の占有容積が小さくなる。Further, the DS distance (H) is 0.4 to 1.6 mm, particularly 0.1 mm.
It is better to select from the range of 6 to 1.4 mm. The diameter of the developing sleeve 12 in the present invention can be used in the range of 15 to 50 mm, and particularly when the diameter is 20 mm or less, the occupied volume of the developing sleeve 12 in the developing mechanism section becomes small.
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。As the photoconductor, a photoconductor conventionally used in electrophotography, for example, a selenium photoconductor, an amorphous silicon photoconductor,
A zinc oxide photoreceptor, a cadmium selenide photoreceptor, a cadmium sulfide photoreceptor, and various organic photoreceptors are all used.
現像条件として、現像スリーブと感光体導電性基体と
の間に印加する直流バイアス電圧は、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、それに重ねられる交番バイアス電圧は
100乃至800V、特に300乃至700Vの振幅のものが用いら
れ、重ねられた電位が感光体面の表面電位と残留電位と
の間にあることが望ましい。また、交番バイアス電位の
周期(振動数)は0.2乃至4kHz、特に0.5乃至3kHzの範囲
であることが望ましい。As a developing condition, a DC bias voltage applied between the developing sleeve and the photoconductor conductive substrate has an average electric field strength of 10
It is preferable that the voltage is in the range of 0 to 1000 V / mm, particularly 125 to 800 V / mm, and the alternating bias voltage superposed thereon is
A voltage having an amplitude of 100 to 800 V, particularly 300 to 700 V is used, and it is desirable that the superposed potential is between the surface potential of the photoconductor surface and the residual potential. Further, it is desirable that the cycle (frequency) of the alternating bias potential is in the range of 0.2 to 4 kHz, particularly 0.5 to 3 kHz.
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。Developer The magnetic carrier depends on the carrier concentration C / D, but generally has a density ρc of preferably 3.50 to 6.50 g / mm, particularly preferably 4.00 to 5.50 g / mm, and particularly a ferrite-based magnetic carrier is used. You.
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。Conventionally, as ferrite, for example, iron oxide zinc (ZnFe
2 O 4 ), yttrium iron oxide (Y 3 Fe 5 O 12 ), cadmium iron oxide (CdFe 2 O 4 ), gadolinium iron oxide (Gd 3 Fe
5 O 12 ), copper iron oxide (CuFe 2 O 4 ), lead iron oxide (PbFe
12 O 19 ), nickel iron oxide (NiFe 2 O 4 ), iron neodymium oxide (NdFeO 3 ), iron barium oxide (BaFe 12 O 19 ), iron magnesium oxide (MgFe 2 O 4 ), iron manganese oxide (MnFe)
Sintered ferrite particles having a composition of one or more of 2 O 4 ), lanthanum iron oxide (LaFeO 3 ), and the like are used. Soft ferrite containing at least one, and preferably two or more, of the metal components used, for example, copper-zinc-magnesium ferrite, among these ferrites,
Those that satisfy the above conditions are used.
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。磁性キャリヤは、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。Carrier saturation magnetization is 40 to 65 emu / g, especially 45 to 56 em
It is preferably in the range of u / g. As the magnetic carrier, a ferrite carrier that satisfies the above conditions, particularly a spherical ferrite carrier, is preferable, and the particle size is 20 to 14 μm.
It is preferably in the range of 0 μm, especially 50-100 μm.
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。The electrical resistance of the ferrite carrier naturally varies depending on its chemical composition, but also varies depending on its particle structure, production method, coating type and thickness. Generally, its volume resistivity is 5 × 10 8 to 5 × 10
It is preferably in the range of 11 Ω · cm, particularly 1 × 10 9 to 1 × 10 11 Ω · cm.
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/mm、特
に1.10乃至1.20g/mmのものが使用される。The toner generally has a density ρt of 1.00 to 1.40 g / mm, particularly 1.10 to 1.20 g / mm, although it depends on the density of the magnetic carrier and the toner concentration.
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、
1×10-11乃至5×10-8S/cm、特に5×10-10乃至1×10
-9S/cmの導電率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。The toner used in the present invention is obtained by blending a colorant and a charge control agent or a toner compounding agent known per se in a fixing resin medium. The toner used in the present invention also includes
1 × 10 -11 to 5 × 10 -8 S / cm, especially 5 × 10 -10 to 1 × 10
It preferably has a conductivity of -9 S / cm, and its dielectric constant is preferably in the range of 2.5 to 4.5, especially 2.5 to 4.2.
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、スチンレン−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、キシレン樹脂、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(T
g)を有するのがよい。The fixing resin medium for the toner, the colorant, the charge control agent and the other compounding agents for the toner are preferably selected and combined so as to obtain the above-mentioned properties. First, as a fixing resin medium,
A styrene resin, an acrylic resin, a styrene-acrylic resin, a polyester, an epoxy resin, a rosin-modified maleic resin, a silicone resin, a xylene resin, a polyvinyl butyral resin, and the like are used. Further, the resin used generally preferably has an acid value of 0 to 25. Further, from the viewpoint of fixability, the glass transition temperature (T
g).
樹脂中に含有させる着色剤としては、それ自体公知の
任意の無機または有機の顔料や染料等が単独または2種
以上の組合せで使用される。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;ルチン型またはアナターゼ型等の二酸化
チタン;フタロシアニンブルー;フタロシアニングリー
ン;カドミウムイエロー;モリブレンオレンジ;ピラゾ
ロンレッド;ファストバイオレットB等が挙げられる。As the colorant to be contained in the resin, any known inorganic or organic pigment or dye or the like may be used alone or in combination of two or more. For example, carbon black such as furnace black and channel black; iron black such as triiron tetroxide; titanium dioxide such as rutin type or anatase type; phthalocyanine blue; phthalocyanine green; cadmium yellow; And the like.
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。Examples of the charge control agent include any charge control agent known per se, for example, oil-soluble dyes such as nigrosine base (CI50415), oil black (CI20150), and spiron black, and 1: 1 or 2: 1 metal Complex salt dyes, metal (complex) salts of (alkyl) salicylic acid and naphthoic acid and the like are used.
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。The particle size of the toner particles, as measured by a Coulter counter, is preferably in the range of 8 to 14 μm, particularly 10 to 12 μm in terms of volume-based median, and the particle shape was determined by a melt kneading / pulverization method. It may be of a regular shape or a spherical shape produced by a dispersion or suspension polymerization method.
現像剤中のトナー重量分率T/Dは、3乃至8重量%、
特に3乃至7.5重量%の低濃度範囲とする。The toner weight fraction T / D in the developer is 3 to 8% by weight,
In particular, the concentration is set to a low concentration range of 3 to 7.5% by weight.
また、現像剤全体としては電気抵抗は、1×108乃至
1×1011Ω・cm、特に5×109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。本発明におい
て、現像剤中のトナー重量分率(T/D)を高くする場合
には、現像剤塗布量(M)を小さくし且つD−S間距離
(H)を大きくすることがトナー飛散防止に有効であ
る。The electric resistance of the whole developer is preferably in the range of 1 × 10 8 to 1 × 10 11 Ω · cm, particularly 5 × 10 9 to 5 × 10 11 Ω · cm. In the present invention, when the toner weight fraction (T / D) in the developer is increased, it is necessary to decrease the developer application amount (M) and increase the DS distance (H) to increase the toner scattering. Effective for prevention.
以下、実施例及び比較例が示された実験例を示す。 Hereinafter, experimental examples in which examples and comparative examples are shown are shown.
(実験例1) 以下の現像条件を基本として、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。(Experimental Example 1) On the basis of the following developing conditions, the developer application amount M, the toner weight fraction T / D, the carrier weight fraction C / D, the distance between the drum and the sleeve, and the cutting gap were variously changed. An image was displayed.
現像条件 現像スリーブ径:20mm、現像スリーブ周速:210mm/se
c、感光体ドラム径:60mm、感光体ドラム周速:70mm/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で真密度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のキャリア。Developing conditions Developing sleeve diameter: 20 mm, developing sleeve peripheral speed: 210 mm / se
c, photoconductor drum diameter: 60mm, photoconductor drum peripheral speed: 70mm / se
c, photoreceptor drum: organic photoreceptor for negative charging, photoreceptor surface potential: -700V, developing bias potential: -500V, developing magnetic pole: magnetic force of 330 gauss normal at point P, tangential at point P Magnetic force of 440 gauss, toner: polyester with carbon black dispersed, volume-based median diameter 11 μm, true density 1.
11g / cm 3 toner, carrier: Ferrite core resin-coated with saturation magnetization of 55 emu / g and electrical resistance of 5 × 10 9 Ω ·
true density of 5g / cm 3 carrier cm.
表−1の結果より、現像剤占有率が30〜40%の範囲に
あるものは、トナー飛散を防止して高濃度画像が得られ
ることがわかった。更に、No.1のものについて穂切ギャ
ップを拡げて塗布量を0.111g/cm2とし現像剤占有率を3
7.3%にして画像出しを行ったところトナー飛散は防止
でき、画像濃度も向上した。また、No.3のものについて
は、ドラム−スリーブ間距離を狭めて0.07cmとし現像剤
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30〜40%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おいて良好である
ものの、ベタ部画像の後端が欠けや画像部にキャリアに
よる掃き跡を生じたり、また、非画像部にもキャリアが
所々現像されることがあった。 From the results in Table 1, it was found that those having a developer occupancy in the range of 30 to 40% can prevent toner scattering and obtain a high-density image. Furthermore, 3 of the developer occupancy was applied amount expand the ear switching gap between 0.111 g / cm 2 for those of No.1
When the image was displayed at 7.3%, toner scattering was prevented and the image density was improved. Also, for No. 3, when the distance between the drum and the sleeve was reduced to 0.07 cm and the developer occupancy was set to 40.2, density unevenness occurred in the image,
In addition, toner scattering occurred. As a result, the effectiveness of setting the developer occupancy to 30 to 40% was confirmed. On the other hand, although these images are good in image density and toner scattering, the rear end of the solid image is chipped, the carrier is swept in the image area, and the carrier is developed in some places in the non-image area. There was something.
(実験例2) 上記、実験例1のNo.2とNo.3及び後の占有率を37.3%
にした現像条件において、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、図中、Y=−X+800の直線を境に直線の上
側の関係となる磁力関係とすると画像上から画像濃度は
満足できるレベルに維持でき画像上から磁性キャリアに
よる掃き跡とキャリア付着が解消されることが確認でき
た。尚、図中●はキャリア引きや画像上にキャリアによ
る掃き跡を発生したことを表し、○は上記不具合が発生
していないことを表す。(Experimental example 2) No. 2 and No. 3 of Experimental example 1 and the occupancy rate after 37.3%
Under the developing conditions described above, images were produced using developing magnets having various magnetic intensities. As shown in FIG. 5, the magnetic force in the tangential direction on the surface of the developing sleeve corresponding to the development end portion of the development area was reduced as shown in FIG. If it is 430 gauss or more, or if it is a magnetic force relationship that is above the straight line with the straight line of Y = -X + 800 in the figure, the image density can be maintained at a satisfactory level from the image, and the sweep trace by the magnetic carrier from the image It was confirmed that carrier adhesion was eliminated. In the drawing, ● indicates that carrier pulling or sweeping traces due to carriers on the image have occurred, and ○ indicates that the above-mentioned problem has not occurred.
(実験例3) 実験例2の第5図中の○で表される現像マグネットを
使用した条件で、更に、現像バイアスとして交流電圧
(周波数:1kHz)[−150〜−650V、−150〜−800
V、−50〜−650V、−50〜−750V]を印加して画像
形成を行ったところ、ドット画像周辺部のトナーの散り
が低減できた。特に、のピーク〜ピークの範囲で印加
したものはその効果が顕著で、鮮明且つ鮮鋭な良好画像
であった。一方、の条件のものは、直流電圧のみを印
加したものにくらべてカブリの程度が若干劣悪となっ
た。のものは直流電圧のみを印加したものにくらべて
キャリア付着において若干劣悪となった。のものは直
流電圧のみを印加したものにくらべてトナー飛散におい
て若干劣悪となった。(Experimental Example 3) Under the conditions using the developing magnet represented by ○ in FIG. 5 of Experimental Example 2, an AC voltage (frequency: 1 kHz) [-150 to -650 V, -150 to- 800
V, -50 to -650 V, -50 to -750 V], the toner was reduced at the periphery of the dot image. In particular, the effect was remarkable when applied in the range of the peak to the peak, and a clear and sharp good image was obtained. On the other hand, under the condition (1), the degree of fog was slightly inferior to that obtained by applying only the DC voltage. In the case of the sample, the carrier adhesion was slightly inferior to that in the case where only the DC voltage was applied. In the case of the toner, the toner scattering was slightly inferior to that in the case where only the DC voltage was applied.
この結果、ドット画像周辺部のトナーの散りが交流電
圧の印加によって抑制され、特に、ピーク〜ピークが感
光体の表面電位と残留電位間にあるものはキャリア引き
や種々の不具合のない高品質画像となることが確認でき
た。As a result, the scattering of the toner around the dot image is suppressed by the application of the AC voltage. Was confirmed.
(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
うに選んで設定したので、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
成し得る。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the composition and density of the developer, the amount of the applied developer, and the distance between the drum and the sleeve satisfy the above (1) in the development zone during development. With such a setting, a high-density image without toner scattering can be formed in a state in which the developer passing through the developing area has good fluidity.
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る。更に、前記
キャリヤに自由度があること共に、交番バイアス電位を
重ねたので、ドットで形成される静電画像部周辺に生じ
るトナー散り等を防止することができる。Also, the magnetic force generated on the developing sleeve surface, particularly the magnetic force in the tangential direction at the point where the developer layer finishes rubbing, is set to a specific range, or the magnetic forces in the tangential direction and the normal direction are set to a specific range. As a result, carrier pull during development can be reduced. In addition, it is possible to form a soft developer layer by using a carrier having a low saturation magnetization by reducing the magnetic force in the developing sleeve. Further, since the carrier has a degree of freedom and the alternating bias potential is superimposed, it is possible to prevent toner scattering around the electrostatic image portion formed by dots.
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。FIGS. 1, 2, and 3 are explanatory views of a main part of the developing method and the apparatus according to the present invention, and FIGS. 4 (A) and (B) are
FIG. 5 is a diagram showing a magnetic force distribution chart at a point P, and FIG. 5 is a diagram showing a magnitude relationship between a magnetic force in a normal direction and a magnetic force in a tangential direction.
フロントページの続き (72)発明者 久保 雅彦 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 枝廣 和久 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) 特許2647237(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08,15/09 Continuation of the front page (72) Inventor Masahiko Kubo 1-2-28 Tamazo, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Mita Industries Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhisa Edahiro 1-2-28 Tamazo, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka (56) References JP-A-63-4281 (JP, A) JP-A-2-79878 (JP, A) JP-A-62-192757 (JP, A) Patent 2647237 (JP, B2) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/08, 15/09
Claims (3)
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0.04乃至0.16cm
の範囲に設定され、 前記現像剤中のトナー濃度は、3乃至8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、 下記式: R=M×(T/D×1/ρt+C/D×1/ρc)÷H 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、 で定義される現像剤体積占有率R(%)が、30<R<40
を満足する条件下で、且つ直流電圧と交流電圧とが重ね
られた交番バイアス電圧を印加しながら現像を行うと共
に、 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、接線方向磁力Xが430ガウス
以上であるか、または接線方向磁力Xが430ガウス未満
で法線方向磁力YがY≧−X+800(ガウス)を満足す
るように磁力分布を設定することを特徴とする現像方
法。1. A two-component developer comprising a magnetic carrier and a toner is supplied onto a developing sleeve having a magnet therein, and the developer is supplied to a developing area between the developing sleeve and the photosensitive drum. A developing method for developing an electrostatic latent image formed on the photoconductor drum by conveying the photoconductor drum in the form of a magnetic brush and rubbing against the surface of the photoconductor drum; Is the distance between the DS indicating the distance between the two closest positions is 0.04 to 0.16 cm
The toner concentration in the developer is set in a range of 3 to 8% by weight.
The magnetic brush of the developer is supplied to the developing area after being cut off to a height of 0.6 to 1.6 mm, and is supplied to the developing area at the amount of 06 to 0.25 g / cm 2. M × (T / D × 1 / ρt + C / D × 1 / ρc) ÷ H In the formula, M is the supply amount (g / cm 2 ) of the developer per unit area of the sleeve, and H is the D- The distance between S (cm), T / D is the toner concentration weight fraction in the developer (% by weight), and C / D is the carrier concentration weight fraction in the developer (% by weight). , Ρt is the true density of the toner (g / cm 3 ), and ρc is the true density of the carrier (g / cm 3 ). R <40
And developing while applying an alternating bias voltage in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed, and a position where the magnetic brush of the developer finishes rubbing with the photosensitive drum surface. The tangential magnetic force X is 430 gauss or more or the tangential magnetic force X is less than 430 gauss and the normal magnetic force Y is Y ≧ −X + 800 (gauss) on the developing sleeve surface located on the line connecting the center of the developing sleeve. A magnetic field distribution is set so as to satisfy the following.
ウス以下に設定する請求項1記載の現像方法。2. The developing method according to claim 1, wherein the maximum magnetic force on the surface of the developing sleeve is set to 1500 Gauss or less.
求項1記載の現像方法。3. The developing method according to claim 1, wherein a developing sleeve having a diameter of 20 mm or less is used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2203238A JP3009436B2 (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Development method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2203238A JP3009436B2 (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Development method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0486874A JPH0486874A (en) | 1992-03-19 |
JP3009436B2 true JP3009436B2 (en) | 2000-02-14 |
Family
ID=16470733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2203238A Expired - Fee Related JP3009436B2 (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Development method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3009436B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102415313B1 (en) | 2014-05-26 | 2022-06-29 | 가부시키가이샤 도아 인터 시스템 | Manual cable cutter |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2203238A patent/JP3009436B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102415313B1 (en) | 2014-05-26 | 2022-06-29 | 가부시키가이샤 도아 인터 시스템 | Manual cable cutter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0486874A (en) | 1992-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6873814B2 (en) | Developing device using a two-ingredient type developer and image forming apparatus including the same | |
CN1119712C (en) | Image-forming device | |
EP0469876B1 (en) | Magnetic brush development process | |
JPS5994763A (en) | Two-component type developer for magnetic brush developing | |
US5078085A (en) | Developing process | |
JPS6129856A (en) | Electrostatic latent image developing method | |
JP3397543B2 (en) | Two-component developer, developing method and image forming method | |
JP3009436B2 (en) | Development method | |
JP3047074B2 (en) | High density development method | |
JP3047073B2 (en) | High density development method | |
JPH1031326A (en) | Electrostatic charge image developer and electrostatic charge image developing method using the same | |
JP3173321B2 (en) | Development method | |
JP3009435B2 (en) | Magnetic brush development method | |
JP4531307B2 (en) | Image forming apparatus and process cartridge | |
JP2962040B2 (en) | Method for developing one-component insulating magnetic toner | |
JP2647237B2 (en) | Magnetic brush development method | |
JP3010917B2 (en) | Method for developing one-component insulating magnetic toner | |
JP3020287B2 (en) | Development method | |
JP3384106B2 (en) | Development method | |
JP3256821B2 (en) | Image forming method | |
JP3073555B2 (en) | High density development method | |
JP2669962B2 (en) | Developer | |
JPH0680465B2 (en) | Magnetic brush development method | |
JPH0876519A (en) | Carrier for electrostatic latent image developer | |
JPH05150667A (en) | Developing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091203 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |