JP2003307936A - Electrostatic latent image development method, developing device and image forming apparatus - Google Patents

Electrostatic latent image development method, developing device and image forming apparatus

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JP2003307936A
JP2003307936A JP2002111649A JP2002111649A JP2003307936A JP 2003307936 A JP2003307936 A JP 2003307936A JP 2002111649 A JP2002111649 A JP 2002111649A JP 2002111649 A JP2002111649 A JP 2002111649A JP 2003307936 A JP2003307936 A JP 2003307936A
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carrier
toner
developing
magnetic
image
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Application number
JP2002111649A
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Japanese (ja)
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Akihiro Koban
昭宏 小番
Hisao Kurosu
久雄 黒須
Shigekazu Enomoto
繁和 榎本
Tsutomu Imai
力 今井
Kimitoshi Yamaguchi
公利 山口
Naoki Imahashi
直樹 今橋
Hiroaki Takahashi
宏明 高橋
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic developing method in which an area where a latent image is developed with toner is increased by using the entire developing sleeve as a developing area for development, in which image density in a solid part is high and in which a high quality image having a satisfactory solid ground in a solid part is obtained. <P>SOLUTION: A developer carrier disposed opposite an image carrier and incorporating a magnet holds thereon two-component developer containing toner having a number mean particle diameter of 3 to 7 μm by number and magnetic carrier having a weight mean particle diameter of 25 to 45 μm. The developer carrier transports the developer to a developing area between an image carrier and itself. Within the developing area, the magnetic carrier and toner are separated from each other when the gathering naps of the magnetic carrier rise, and development is carried out with the thus obtained free toner. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置が備える電子写真方
式の現像方法に関し、さらに詳しくは、現像領域を広げ
ることができる2成分磁気ブラシ現像法により、特定の
キャリアと共に、ソリッド部が高濃度で高品位の画像を
得ることができる現像方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic developing method provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer or a facsimile, and more specifically, a two-component magnetic brush developing method capable of expanding a developing area. The present invention relates to a developing method capable of obtaining a high-quality image with a high density of solid parts together with a specific carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の画像形成装置では、光導電性を有する感光層を表面
に設ける像担持体(以下、「感光体」と記す。)と現像
剤を収納する現像装置によってトナー像が形成される。
2. Description of the Related Art At present, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer or a facsimile, an image carrier (hereinafter referred to as "photoreceptor") provided with a photoconductive photosensitive layer on its surface and a developer are stored. A toner image is formed by the developing device.

【0003】現像装置には、主にトナーと磁性キャリア
によって構成される二成分現像剤(以下、単に「現像
剤」と記す。)が、カラー化が容易なことから広く用い
られている。現像剤は、現像装置内の攪拌・混合により
摩擦帯電させ、この静電電荷によってトナーを磁性キャ
リア表面に静電的に付着させている。このトナーを付着
させた磁性キャリアは、内部に磁石を配置する現像剤担
持体(以下、「現像スリーブ」と記す。)表面に磁力で
引きつけられて、回転する現像スリーブ上を搬送され
る。
A two-component developer mainly composed of toner and a magnetic carrier (hereinafter simply referred to as "developer") is widely used in a developing device because it can be easily colored. The developer is frictionally charged by stirring and mixing in the developing device, and the electrostatic charge causes the toner to electrostatically adhere to the surface of the magnetic carrier. The magnetic carrier to which the toner is attached is attracted by a magnetic force to the surface of a developer carrying member (hereinafter, referred to as "developing sleeve") having a magnet arranged therein, and is conveyed on the rotating developing sleeve.

【0004】本発明の従来技術では、現像スリーブの感
光体に最近接する位置には、現像のための磁石(以下、
「現像主磁石」と記す。)が現像スリーブ内部に配置さ
れている。搬送される現像剤が、この現像主磁石に近づ
くにつれて、現像主磁石の磁力線に沿って、現像剤中の
多数の磁性キャリアが集合して穂又はチェーンを形成す
る。この多数の穂が、まるでブラシのように見えること
から磁気ブラシと、一般に呼称され、この磁気ブラシの
状態を利用する現像方式を磁気ブラシ現像と呼称されて
いる。この磁気ブラシ現像では、誘電体である磁性キャ
リアが、感光体と現像スリーブ間の電界強度を高めるこ
とで、磁気ブラシの穂の先端にある磁性キャリア表面か
らトナーが現像されると考えられている。
In the prior art of the present invention, a magnet for development (hereinafter, referred to as
The term "developing main magnet" is used. ) Is disposed inside the developing sleeve. As the conveyed developer approaches the developing main magnet, a large number of magnetic carriers in the developer gather along the magnetic lines of force of the developing main magnet to form a chain or a chain. Since the large number of ears look like brushes, they are generally called magnetic brushes, and the developing method utilizing the state of the magnetic brushes is called magnetic brush developing. In this magnetic brush development, it is considered that the magnetic carrier, which is a dielectric, increases the electric field strength between the photoconductor and the developing sleeve, so that the toner is developed from the surface of the magnetic carrier at the tip of the brush of the magnetic brush. .

【0005】したがってこれまでは、この磁性キャリア
が集合した穂によって形成される磁気ブラシがない部分
は、トナーの現像に利用されていなかった。そのため
に、トナーが現像できる部位は限られた領域であったた
めに、現像されるトナーを多くすることは、他の条件を
調整する下では非常に困難であった。
Therefore, until now, the portion without the magnetic brush formed by the spikes of the magnetic carrier has not been used for developing the toner. Therefore, the area where the toner can be developed is limited, so that it is very difficult to increase the amount of toner to be developed under other conditions.

【0006】しかしながら、この限られた領域の中で、
高濃度の画像を得る現像方法が提案されている。例え
ば、特許第2668781号公報には、二成分現像剤を
用いて、磁性粒子の穂に担持されたトナー粒子と現像剤
担持体上に担持されたトナー粒子とを交番電界により現
像する現像方法が開示されている。
However, in this limited area,
A developing method for obtaining a high-density image has been proposed. For example, Japanese Patent No. 2668781 discloses a developing method in which a two-component developer is used to develop the toner particles carried by the ears of the magnetic particles and the toner particles carried on the developer carrier by an alternating electric field. It is disclosed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案の現
像方法では、現像領域は磁性粒子が摺擦している領域で
あって、この領域にある磁性粒子の穂に保持されたトナ
ー粒子と現像剤担持体上のトナー粒子だけでは十分な高
濃度の画像を得ることが困難である。また、磁性粒子の
穂が少ないため電極効果によりソリッド部のベタ埋まり
の良い滑らかな高品位の画像を得るのは困難である。
However, in the developing method proposed above, the developing area is an area where the magnetic particles are rubbing against each other, and the developing process is performed with the toner particles held by the ears of the magnetic particles in this area. It is difficult to obtain a sufficiently high density image only with toner particles on the agent carrier. In addition, since the magnetic particles have few ears, it is difficult to obtain a smooth high-quality image in which the solid portion is well filled with solids due to the electrode effect.

【0008】そこで、本発明は上記の問題点を解決する
ためになされたもので、この現像スリ−ブ全体を現像領
域として現像に寄与させることでトナーにより潜像が現
像される領域を多くし、且つ、供給キャリアの粒径およ
び粒径分布を適切に制御することでソリッド部における
画像濃度が高く、かつ、ベタ埋まりの良く、また、ハイ
ライト部の均一性に優れた高品位の画像を得ることがで
きる現像方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the entire developing sleeve contributes to the development as a developing area, thereby increasing the area where the latent image is developed by the toner. In addition, by appropriately controlling the particle size and particle size distribution of the supply carrier, a high-quality image with high image density in the solid part, good solid filling, and excellent uniformity in the highlight part can be obtained. An object is to provide a developing method that can be obtained.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
めに、請求項1記載の発明(静電潜像現像方法)では、
像担持体に対向して配置され、内部に磁石を有する現像
剤担持体が個数平均粒径3〜7μmのトナーと重量平均
粒径25〜45μmの磁性キャリアとを含む二成分現像
剤を担持し、現像剤を像担持体との間に形成される現像
領域に搬送し、該現像領域内で、磁性キャリアの集合し
た穂が立ち上がる時に該磁性キャリアとトナーとを離脱
させて、得られた遊離トナーにより現像することことを
最も主要な特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention (electrostatic latent image developing method) according to claim 1,
A developer bearing member, which is arranged facing the image bearing member and has a magnet inside, carries a two-component developer containing a toner having a number average particle diameter of 3 to 7 μm and a magnetic carrier having a weight average particle diameter of 25 to 45 μm. The developer is conveyed to a developing area formed between the image carrier and the magnetic carrier and the toner are separated from each other when the spikes of the magnetic carrier rise in the developing area. Developing with toner is the most important feature.

【0010】請求項2記載の発明では、像担持体に対向
して配置され、内部に磁石を有する現像剤担持体が、ト
ナーとトナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現
像剤を担持し、現像剤を像担持体との間に形成される現
像領域に搬送し、該現像領域内で、磁性キャリア表面か
ら離脱させた遊離トナーによって像担持体上の静電潜像
を現像する請求項1記載の現像方法において、磁性キャ
リアが集合した穂が立ち上がったときに、磁性キャリア
とトナーとを離脱させると共に、磁性キャリアから離脱
させた遊離トナーを像担持体側へ移動させる電界を形成
して現像することを主要な特徴とする。
According to another aspect of the present invention, a developer carrying member, which is arranged so as to face the image carrying member and has a magnet inside, carries a two-component developer containing toner and a magnetic carrier holding the toner. The developer is conveyed to a development area formed between the image carrier and the electrostatic latent image on the image carrier is developed by the free toner separated from the magnetic carrier surface in the development area. In the developing method described in 1, the magnetic carrier and the toner are separated when the spikes in which the magnetic carriers are gathered rise, and an electric field is formed to move the free toner separated from the magnetic carrier to the image carrier side for development. The main feature is to do.

【0011】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の現像方法において、用いるトナーの個数平均粒径が
3〜7μmであり、且つ、現像剤におけるキャリア上の
トナーの被覆率が50%〜80%であることを主要な特
徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the developing method according to the first or second aspect, the toner used has a number average particle diameter of 3 to 7 μm, and the toner has a coverage of 50 on the carrier. The main feature is that it is between 80% and 80%.

【0012】請求項4に記載の発明では、請求項1から
3のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキ
ャリアの重量平均粒径Dwが25μm〜45μmであ
り、62μmより大きい粒径を有するキャリアの含有率
が1wt%以下であり、22μmより小さい粒径を有す
るキャリアの含有率が3wt%以下であり、且つ、1K
Oeにおける磁気モーメントが76emu/g以上であ
ることを主要な特徴とする。
In a fourth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the first to third aspects, the carrier used has a weight average particle diameter Dw of 25 μm to 45 μm, and a particle diameter larger than 62 μm. The content of the carrier is 1 wt% or less, the content of the carrier having a particle size smaller than 22 μm is 3 wt% or less, and 1K.
The main feature is that the magnetic moment in Oe is 76 emu / g or more.

【0013】請求項5記載の発明では、請求項1から4
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リアの芯材は、MnMgSrフェライト、Mnフェライ
ト、マグネタイトから選ばれたフェライトであることを
主要な特徴とする。
In the invention described in claim 5, claims 1 to 4
In the developing method described in any one of 1 above, the main feature is that the core material of the carrier used is a ferrite selected from MnMgSr ferrite, Mn ferrite, and magnetite.

【0014】請求項6記載の発明では、請求項1から4
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リアの抵抗が1012Ω・cm以上であることを主要な特
徴とする。
According to the invention described in claim 6, claims 1 to 4
In the developing method described in any one of 1 above, the main feature is that the carrier used has a resistance of 10 12 Ω · cm or more.

【0015】請求項7記載の発明では、請求項1から4
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リア表面を形成する樹脂層がアミノシランを含有するシ
リコーン樹脂を主成分とする樹脂層であることを主要な
特徴とする。
According to the invention of claim 7, claims 1 to 4
In the developing method described in any one of 1 above, the main feature is that the resin layer forming the carrier surface to be used is a resin layer containing a silicone resin containing aminosilane as a main component.

【0016】請求項8記載の発明では、請求項1から7
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リア表面を形成する樹脂層が、層中に微粒子を含有し、
微粒子に由来する凹凸を有するシリコーン樹脂層である
ことを主要な特徴とする。
According to the invention of claim 8, the inventions of claims 1 to 7
In the developing method according to any one of items 1, the resin layer forming the carrier surface used contains fine particles in the layer,
The main feature is that the silicone resin layer has irregularities derived from fine particles.

【0017】請求項9記載の発明では、請求項1から7
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リア表面を形成する樹脂層が導電性微粒子と、非導電性
微粒子とを含有し、微粒子にそれぞれの微粒子に由来す
る凹凸を有するシリコーン樹脂層であることを主要な特
徴とする。
According to the invention of claim 9, claims 1 to 7
In the developing method according to any one of items 1 to 3, a resin layer forming a carrier surface to be used is a silicone resin layer containing conductive fine particles and non-conductive fine particles, and the fine particles have irregularities derived from the respective fine particles. The main feature is that there is.

【0018】請求項10記載の発明では、請求項1から
9のいずれか1項に記載の現像方法において、前記現像
方法は、磁性キャリアが集合した穂が立ち上がったとき
に、磁性キャリアからトナーを離脱させると共に、磁性
キャリアから離脱させた遊離トナーを像担持体側へ移動
させる電界を形成して現像することを主要な特徴とす
る。
According to a tenth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the first to ninth aspects, the developing method removes toner from the magnetic carrier when the spikes in which the magnetic carrier has gathered stand up. The main feature is to develop by developing an electric field for separating the separated toner from the magnetic carrier and moving the separated toner to the image carrier side.

【0019】請求項11記載の発明では、請求項10に
記載の現像方法において、前記現像方法は、磁性キャリ
アの粉体特性及び磁気特性と現像主磁石の磁気特性及び
形態特性とを、磁性キャリアが集合した穂が立ち上がる
ときに、磁性キャリアからトナーを離脱させるように設
定することを主要な特徴とする。
According to an eleventh aspect of the invention, in the developing method according to the tenth aspect, in the developing method, the powder characteristic and magnetic characteristic of the magnetic carrier and the magnetic characteristic and morphological characteristic of the developing main magnet are determined. The main feature is to set the toner so that the toner is released from the magnetic carrier when the ears that have gathered together stand up.

【0020】請求項12記載の発明では、請求項10に
記載の現像方法において、該現像方法は、現像剤担持体
の形態特性及び電気特性と像担持体の形態特性及び電気
特性を、磁性キャリアから離脱させたトナーを像担持体
側へ移動させる電界を形成するように設定することを主
要な特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the developing method according to the tenth aspect, the developing method includes the morphological characteristics and electrical characteristics of the developer carrier and the morphological characteristics and electrical characteristics of the image carrier, and The main feature is to set so as to form an electric field for moving the toner separated from the image carrier to the image carrier side.

【0021】請求項13記載の発明では、請求項10に
記載の現像方法において前記現像方法は、現像剤担持体
上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がるときに、現
像主磁石により、磁気ブラシの先端が像担持体上の磁性
キャリアの集合した現像剤層から分離した状態であるこ
とを主要な特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the developing method according to the tenth aspect, the developing main magnet causes the magnetic brush of the magnetic brush to move by the developing main magnet when the magnetic carrier aggregated ears rise on the developer carrier. The main feature is that the tip is separated from the developer layer in which the magnetic carriers are aggregated on the image carrier.

【0022】請求項14記載の発明では、請求項10か
ら13のいずれか1項に記載の現像方法において、さら
に現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアを
潜像担持体に接触させ、磁性キャリア表面からトナーを
離脱させ、この離脱させた遊離トナーを像担持体へ散布
させ、現像することを主要な特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the invention, in the developing method according to any one of the tenth to thirteenth aspects, a magnetic carrier having a toner on the surface is brought into contact with the latent image carrier in the developing area, The main feature is that the toner is released from the surface of the magnetic carrier, and the released free toner is sprinkled on the image carrier and developed.

【0023】請求項15記載の発明では、請求項10か
ら13のいずれか1項に記載の現像方法において、該現
像方法は、現像領域内で形成される磁気ブラシを像担持
体に接触させて、既に現像されているトナーを像担持体
から離脱させることを主要な特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the tenth to thirteenth aspects, in the developing method, the magnetic brush formed in the developing area is brought into contact with the image carrier. The main feature is that the toner already developed is released from the image carrier.

【0024】請求項16記載の発明では、請求項1から
15のいずれか1項に記載の現像方法において、さらに
現像領域で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合
した穂と、磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナー
とを含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアの集合した
穂が立ち上がる時にトナーを離脱させて現像し、かつ、
磁気ブラシを像担持体に接触させて離脱させる遊離トナ
ーを像担持体へ散布して現像し、かつ、磁気ブラシを像
担持体に摺擦又は近接させて現像することを主要な特徴
とする現像方法とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the first to fifteenth aspects, a magnetic carrier having toner particles on the surface thereof is gathered in the developing area, and the magnetic carrier surface is formed. A magnetic brush containing free toner to be released is formed, and the toner is released and developed when the spikes of the magnetic carrier rise, and
Development characterized in that a free toner that makes a magnetic brush come into contact with and separates from an image carrier is sprinkled on the image carrier for development, and that the magnetic brush is rubbed or brought close to the image carrier for development. Let's say

【0025】請求項17記載の発明では、請求項16に
記載の現像方法において、前記現像方法は、現像領域で
形成される磁気ブラシを像担持体に接触させて、像担持
体からトナーを離脱させ、かつ、磁気ブラシを像担持体
に摺擦又は近接させて、既に現像されたトナーを像担持
体から離脱させることを主要な特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the invention, in the developing method according to the sixteenth aspect, in the developing method, the magnetic brush formed in the developing area is brought into contact with the image carrier to release the toner from the image carrier. The main feature is that the toner that has already been developed is released from the image carrier by rubbing or bringing the magnetic brush into contact with or close to the image carrier.

【0026】請求項18記載の発明では、請求項16又
は17に記載の現像方法において、前記現像方法は、現
像剤担持体の内部に有する磁極の中心は、現像領域内
で、現像剤搬送方向の下流側に傾けることを主要な特徴
とする。
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the developing method according to the sixteenth aspect or the seventeenth aspect, in the developing method, the center of the magnetic pole inside the developer carrying member is within the developing area, and the developer carrying direction is set. The main feature is to incline to the downstream side of.

【0027】請求項19記載の発明では、請求項16か
ら18のいずれか1項に記載の現像方法において、前記
現像方法は、現像剤担持体(Vs)と像担持体(Vp)
との線速比(Vs/Vp)は、0.9<Vs/Vp<4
の範囲にあることを主要な特徴とする。
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the sixteenth to eighteenth aspects, the developing method is a developer carrier (Vs) and an image carrier (Vp).
And the linear velocity ratio (Vs / Vp) is 0.9 <Vs / Vp <4
The main feature is to be in the range.

【0028】請求項20記載の発明では、請求項16か
ら19のいずれか1項に記載の現像方法において、前記
現像方法は、現像領域内で磁性キャリア表面から離脱さ
せる遊離トナーを、像担持体と現像剤担持体との間に印
加する電界で現像させることを主要な特徴とする。
According to a twentieth aspect of the invention, in the developing method according to any one of the sixteenth to nineteenth aspects, in the developing method, the free toner that is released from the surface of the magnetic carrier in the developing area is used as an image carrier. The main feature is to develop by an electric field applied between the developer carrier and the developer carrier.

【0029】請求項21に記載の発明では、請求項16
から19のいずれか1項に記載の現像方法において、前
記現像方法は、印加する電界が、交番電界であることを
主要な特徴とする。
According to the twenty-first aspect of the invention, there is provided the sixteenth aspect.
20. The developing method according to any one of 1 to 19, wherein the developing method is characterized in that the applied electric field is an alternating electric field.

【0030】請求項22記載の発明では、像担持体、像
担持体に対向して配置され、内部に磁石を有し、トナー
とトナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現像剤
を表面に担持し、現像領域に搬送する現像剤担持体、現
像剤担持体と像担持体の間に電界を印加する印加手段か
らなる、像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現
像する現像装置において、前記現像装置は、請求項1ま
たは請求項3から9のいずれか1項に記載のキャリア及
びトナーを備えたことを主要な特徴とする。
In the twenty-second aspect of the present invention, a two-component developer, which is arranged so as to face the image bearing member and which has a magnet inside and which contains a toner and a magnetic carrier holding the toner, is formed on the surface. Development in which a latent image formed on the surface of an image carrier is developed with toner, which includes a developer carrier that carries the toner and conveys it to the developing area, and an application unit that applies an electric field between the developer carrier and the image carrier. In the apparatus, the main feature is that the developing device includes the carrier and the toner according to any one of claims 1 to 3 to 9.

【0031】請求項23記載の発明では、光導電性を有
し、表面に潜像を形成する像担持体と、像担持体を帯電
する帯電装置と、像担持体に対向して配置され、表面に
トナーとトナーを保持する磁性キャリアを収納し、像担
持体表面にトナー像を形成する現像装置と、像担持体表
面に形成されるトナー像を記録部材に転写する転写装置
とを有する画像形成装置において、前記画像形成装置
は、請求項22に記載の現像装置を有することを主要な
特徴とする。
According to a twenty-third aspect of the invention, an image carrier having photoconductivity and forming a latent image on the surface, a charging device for charging the image carrier, and a device arranged to face the image carrier, An image having a developing device that stores toner and a magnetic carrier that holds the toner on the surface and forms a toner image on the surface of the image carrier, and a transfer device that transfers the toner image formed on the surface of the image carrier to a recording member. A main feature of the image forming apparatus is that the image forming apparatus includes the developing device according to claim 22.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に述べる。本発明の現像方法は以下の各図で示すよう
に、現像領域内で、トナーTを有する磁性キャリアCが
集合した穂と、磁性キャリアC表面から離脱させる遊離
トナーTとを含む磁気ブラシを形成する現像方法であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. According to the developing method of the present invention, as shown in each of the following drawings, a magnetic brush is formed in the developing area, which includes the ears of the magnetic carrier C having the toner T and the free toner T to be separated from the surface of the magnetic carrier C. It is a developing method.

【0033】図1は、本発明の現像方法における現像領
域内での二成分現像剤の状態を模式的に表した概略図で
ある。ここで、現像領域とは、磁性キャリアCが集合す
る穂が磁気ブラシを形成しているか又は現像スリーブ1
11上に薄い現像剤層を形成しているかの状態に係わら
ず現像剤中のトナーTが感光体100に向かって現像さ
れる領域をいう。現像領域前域部とは、図1中のAに示
すように、現像主磁石の近傍に近づいた現像剤中の磁性
キャリアCは、表面にトナーTを有しながら、複数の磁
性キャリアCが集合して穂を形成し、さらに、その磁力
線に沿って磁性キャリアCの穂が立ち上がり始める領域
をいう。
FIG. 1 is a schematic view schematically showing the state of the two-component developer in the developing area in the developing method of the present invention. Here, the developing area means that the ears where the magnetic carriers C gather form a magnetic brush or the developing sleeve 1
The area in which the toner T in the developer is developed toward the photoconductor 100 regardless of whether or not a thin developer layer is formed on the surface 11. As shown by A in FIG. 1, the front area of the developing area means that the magnetic carrier C in the developer approaching the vicinity of the main developing magnet has a plurality of magnetic carriers C while having the toner T on the surface. The region where the ears of the magnetic carrier C begin to rise along the magnetic lines of force by gathering to form ears.

【0034】現像スリーブ111内には、複数の磁石が
設けられている。具体的には、感光体100と現像スリ
ーブ111が対向するほぼ中央に二成分現像剤の磁気ブ
ラシを形成するための現像主磁石、現像スリーブ111
上に現像剤を汲み上げる汲み上げ磁石、現像スリーブ1
11上に汲み上げられた現像剤を搬送する搬送用磁石、
また、現像した後の現像剤を現像装置110内に回収す
るための搬送用磁石を配置している。これらの磁石は、
現像スリーブ111の周方向に間隔を置いて配置されて
いる。
Inside the developing sleeve 111, a plurality of magnets are provided. Specifically, a developing main magnet and a developing sleeve 111 for forming a magnetic brush of a two-component developer at a substantially central position where the photoreceptor 100 and the developing sleeve 111 face each other.
Drawing-up magnet, drawing sleeve 1 for drawing up developer on top
A magnet for transporting the developer pumped up onto 11;
Further, a carrying magnet for arranging the developer after the development in the developing device 110 is arranged. These magnets
The developing sleeves 111 are arranged at intervals in the circumferential direction.

【0035】図2は、本発明の現像方法における現像領
域前域部Aでの磁性キャリアCの穂の立ち上がる状況を
示す模式図である。この磁石の配置されている位置で
は、磁石の極性に係わらず磁気ブラシを形成し、磁極の
間では薄い層になっている。図2に示すように、それま
で磁性キャリアCの集団の現像剤層中に閉じこめられて
いる磁性キャリアCは、互いに磁力を有しているため
に、磁石間では法線方向の磁力線は小さいが、互いに隣
接する磁石は逆極になっているために周方向の磁力線は
大きいため、これが磁石間では磁極上のものと比較して
薄い磁性キャリアCの集団である現像剤層を形成する力
になっていて、磁性キャリアCを現像剤層の集団の中に
留めておかれる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a situation in which the spikes of the magnetic carrier C rise in the front area A of the developing area in the developing method of the present invention. At the position where the magnet is arranged, a magnetic brush is formed regardless of the polarity of the magnet, and a thin layer is formed between the magnetic poles. As shown in FIG. 2, since the magnetic carriers C that have been confined in the developer layer of the group of the magnetic carriers C have magnetic forces to each other, the magnetic force lines in the normal direction are small between the magnets. Since the magnets adjacent to each other have opposite polarities, the magnetic lines of force in the circumferential direction are large. This causes a force that forms a developer layer, which is a group of thin magnetic carriers C, between the magnets as compared with those on the magnetic poles. And the magnetic carrier C is kept in the group of developer layers.

【0036】この現像剤層が現像主磁石の位置にくる
と、いくつかの磁性キャリアCが集合して穂を形成して
立ち上がる。この穂を形成するために集合する磁性キャ
リアCの個数は、一般に図7に示す現像剤規制部材11
4を通過する現像剤の量で決定されるが、それ以外にも
磁性キャリアCの磁気的性質、現像主磁石の有する磁力
の大きさ、現像主磁石の形状、配置の仕方による磁力線
の大きさ及び傾きによって決定される。
When this developer layer comes to the position of the developing main magnet, some magnetic carriers C gather to form a spike and rise up. The number of magnetic carriers C gathered to form the ears is generally the developer regulating member 11 shown in FIG.
It is determined by the amount of the developer passing through No. 4, but besides that, the magnetic properties of the magnetic carrier C, the magnitude of the magnetic force of the developing main magnet, the shape of the developing main magnet, and the magnitude of the magnetic force line depending on the arrangement method. And the slope.

【0037】また、現像主磁石は固定されているが、現
像スリーブ111は回転しているために立ち上がり始め
た穂の位置における磁力線の角度、大きさも変わってい
く。このとき、磁性キャリアCの磁気応答性に遅れがあ
るため、磁力線に沿った形状に磁気ブラシがすぐに揃わ
ない、さらに、多数の磁性キャリアCが集合した穂は、
集団からの拘束力から抜け出して立ち上がるが、現像主
磁石の大きな磁場が作用し、すべての磁性キャリアCの
磁気的な極性はは同一方向を向いているおり、互いに反
発力が作用している。これらのために、磁性キャリアC
の現像剤層が突然に割れて、磁性キャリアCの穂が磁気
ブラシとして立ち上がる。
Further, since the developing main magnet is fixed, but the developing sleeve 111 is rotating, the angle and the size of the magnetic force line at the position of the spike that starts to rise are also changed. At this time, since the magnetic responsiveness of the magnetic carrier C is delayed, the magnetic brushes are not immediately aligned in the shape along the lines of magnetic force.
Although the magnetic field of the developing main magnet acts, the magnetic polarities of all the magnetic carriers C are directed in the same direction, and the repulsive forces act on each other, though the magnetic field of the developing main magnet acts on the magnetic field. Because of these, the magnetic carrier C
The developer layer is suddenly cracked, and the ears of the magnetic carrier C stand up as a magnetic brush.

【0038】したがって、磁性キャリアCが穂を形成し
て立ち上がることで、磁性キャリアCの集団の中に閉じ
こめられていたトナーTが空間に解放され、さらに、磁
性キャリアCの表面に吸着しているトナーTに大きな遠
心力が作用することで、トナーTは磁性キャリアC表面
から離脱して現像空間に解放され遊離トナーTとなる。
また、磁性キャリアC表面から離脱させた遊離トナーT
は、磁性キャリアCとの静電的付着力、物理的付着力が
作用していないために、現像電界等によって容易に移動
させることができる。
Therefore, when the magnetic carrier C forms ears and rises, the toner T trapped in the group of magnetic carriers C is released into the space and is further adsorbed on the surface of the magnetic carrier C. When a large centrifugal force acts on the toner T, the toner T is released from the surface of the magnetic carrier C and released into the developing space to become free toner T.
In addition, the free toner T separated from the surface of the magnetic carrier C
Can be easily moved by a developing electric field or the like, because no electrostatic or physical adhesion with the magnetic carrier C acts.

【0039】すなわち、この遊離トナーTを有する磁気
ブラシを形成することで、感光体100上の潜像Lに対
するトナーT付着量を大きくすることができ、いわゆる
現像性の高い現像方法を得ることができる。また、本発
明の現像方法は、現像領域の最初の前域部Aで、低い電
界でも現像できる遊離トナーTを生じさせることで、い
わゆる現像性の高い現像方法を得ることができる。
That is, by forming the magnetic brush having the free toner T, it is possible to increase the amount of the toner T attached to the latent image L on the photoconductor 100, and obtain a so-called developing method having high developability. it can. Further, in the developing method of the present invention, in the first front area A of the developing area, free toner T which can be developed even in a low electric field is generated, so that a developing method having a high developing property can be obtained.

【0040】そこで、さらに磁性キャリアCの粉体特性
や磁気特性および、現像剤中のトナーの存在状態を適切
に制御し、また、現像主磁石の飽和磁化の強さ等の磁気
特性、幅及び形状等の形態特性を適切に選ぶことで、磁
性キャリアC表面のトナーTに作用する力を制御し、さ
らに遊離トナーTの発生を最適な状態にすることができ
る。
Therefore, the powder characteristics and magnetic characteristics of the magnetic carrier C and the presence state of the toner in the developer are appropriately controlled, and the magnetic characteristics such as the strength of saturation magnetization of the developing main magnet, the width and the magnetic characteristics. By appropriately selecting the morphological characteristics such as the shape, the force acting on the toner T on the surface of the magnetic carrier C can be controlled, and the generation of the free toner T can be optimized.

【0041】すなわち遊離トナーTは先述のとおり、現
像剤層の断裂面や穂状キャリアの表面から発生するた
め、キャリア穂を繊細に断裂させることで遊離トナーT
の発生量を増加させることができる。キャリア粒径を小
さくすることで、キャリアが穂立ちする際の断裂がより
細分化し、時間あたりに空間に面するトナー量を増加さ
せることができ、遊離トナーの発生量が増加する。用い
るトナーの粒径にもよるが、好ましくはキャリアの重量
平均粒径Dwが25μm〜45μmである。キャリア径
が45μmより大きい場合、遊離トナーTの発生量を補
うために、現像剤担持体と潜像担持体の移動線速比を大
きく設けたり、現像電界を大きく設けたり、交流電界を
設けたりすることが必要になる。25μmより小さい場
合、遊離トナーの発生量は多くなるが、キャリア粒子あ
たりの磁気モーメントが低下するため、現像剤層が断裂
する際の衝撃力、磁気穂の回転運動による遠心力に抗し
きれずにキャリア粒子の飛散が多くなり、いわゆるキャ
リア付着の増加やそれにともなう地肌汚れの増加が見ら
れる。
That is, since the free toner T is generated from the ruptured surface of the developer layer or the surface of the spike-shaped carrier as described above, the free toner T can be delicately ruptured.
Can be increased. By making the carrier particle diameter small, the breakage of the carrier when it stands up is further subdivided, and the amount of toner that faces the space can be increased per unit time, and the amount of free toner generated increases. Although depending on the particle diameter of the toner used, the weight average particle diameter Dw of the carrier is preferably 25 μm to 45 μm. When the carrier diameter is larger than 45 μm, in order to compensate for the amount of free toner T generated, a large moving linear velocity ratio between the developer carrier and the latent image carrier, a large developing electric field, or an alternating electric field is provided. Will be required. When the particle size is smaller than 25 μm, the amount of generated free toner increases, but the magnetic moment per carrier particle decreases, so that the impact force when the developer layer is ruptured and the centrifugal force due to the rotational movement of the magnetic spikes cannot be fully resisted. Carrier particles are often scattered, so-called increase in carrier adhesion and accompanying increase in background stain are observed.

【0042】また、キャリアの表面に対してトナーを保
持する保持量は適切な範囲にすることが必要である。画
像の先鋭さやドット再現性を得ながら、かつ、トナー搬
送をスムースに行い、現像剤を均等に攪拌するためには
トナーの個数平均粒径が3〜7μmの範囲であることが
必要であり、また現像剤におけるキャリア上のトナーの
被覆率が50%〜80%の範囲であることが好ましい。
キャリア上の被覆率は次のように求める。
Further, the holding amount for holding the toner on the surface of the carrier needs to be within an appropriate range. The number average particle diameter of the toner must be in the range of 3 to 7 μm in order to smoothly convey the toner and evenly stir the developer while obtaining the sharpness and dot reproducibility of the image. Further, the coverage of the toner on the carrier in the developer is preferably in the range of 50% to 80%.
The coverage on the carrier is obtained as follows.

【0043】すなわち、トナー、キャリアの粒径を所定
の粒径範囲ごとに細分化して、それらの各領域で算出し
た(トナーの全投影面積)/(キャリアの全表面積)に
対して、その総和である(トナーの全実投影面積)/
(キャリアの全実表面積)より比率を算出する。この方
法により、トナーやキャリアの粒径分布によらず、実質
的な被覆率に近い値を算出することができる。
That is, the particle diameters of the toner and the carrier are subdivided into predetermined particle diameter ranges and calculated in each of these areas (total projected area of the toner) / (total surface area of the carrier), and the sum thereof. Is (total actual projected area of toner) /
The ratio is calculated from (total actual surface area of carrier). By this method, a value close to a substantial coverage can be calculated regardless of the particle size distribution of the toner or carrier.

【0044】トナーの粒径分布をコールターカウンター
を用いて用いて測定し、256chのヒストグラムデー
タを得る。各チャンネル毎のトナー代表径Rt(チャン
ネルの上下端の粒径の平均値)とそのチャンネル領域に
含まれるトナーの個数ntを用いて、代表粒径の球の投
影面積×個数を求め、その値を全チャンネルの総和をs
1とする。s1=Σ(π(Rt/2)2×nt)となる。次
に各チャンネルの代表粒径の粒子質量×個数を求め、総
和をw1とする。w1=Σ(4/3π(Rt/2)3×σt
×nt)となる。ここでσtはトナーの真比重を表す。以
上よりs1とw1を用いて、(トナー1gあたりの全投影
面積)=s1×(1g/w1)が導かれる。
The particle size distribution of the toner is measured using a Coulter counter to obtain 256 ch histogram data. Using the toner representative diameter Rt for each channel (average value of the particle diameters at the upper and lower ends of the channel) and the number of toner particles included in the channel area nt, the projected area x number of spheres having the representative particle diameter is calculated, and the value is calculated. Is the sum of all channels
Set to 1 . s 1 = Σ (π (Rt / 2) 2 × n t ). Next, the particle mass x number of the representative particle size of each channel is calculated, and the total is set to w 1 . w 1 = Σ (4 / 3π (Rt / 2) 3 × σ t
× n t ). Here, σ t represents the true specific gravity of the toner. From the above, s 1 and w 1 are used to derive (total projected area per 1 g of toner) = s 1 × (1 g / w 1 ).

【0045】同様にキャリアの全表面積も、キャリアの
粒径をマイクロトラックにて測定し2μm毎の粒径分布
に区切ったヒストグラムデータに集約する。同様に各チ
ャンネル毎のキャリア代表径Rc(チャンネルの上下端
の粒径の平均値)とそのチャンネル領域に含まれるキャ
リアの個数ncを用いて、代表粒径の球の表面積×個数
を求め、その値を全チャンネルの総和をs2とする。s2
=Σ(4π(Rc/2)2×nc)×ncとなる。
Similarly, the total surface area of the carrier is also collected as histogram data in which the particle size of the carrier is measured by Microtrac and divided into particle size distributions of 2 μm. Similarly, using the carrier representative diameter Rc for each channel (average value of particle diameters at the upper and lower ends of the channel) and the number of carriers n c contained in the channel region, the surface area x number of spheres having a representative particle diameter is obtained, Let that value be the sum of all channels s 2 . s 2
= Σ (4π (Rc / 2) 2 × n c ) × n c .

【0046】次に各チャンネルの代表粒径の粒子質量×
個数を求め、総和をw2とする。w2=Σ(4/3π(R
c/2)3×σc×nc)となる。ここでσcはキャリアの
真比重を表す。以上よりs2とw2を用いて、(キャリア
1gあたりの全表面積)=s2×1g/w2)が導かれ
る。
Next, the particle mass of the representative particle size of each channel ×
The number is calculated and the total sum is set to w 2 . w 2 = Σ (4 / 3π (R
c / 2) 3 × σ c × n c ). Here, σ c represents the true specific gravity of the carrier. From the above, using s 2 and w 2 , (total surface area per 1 g of carrier) = s 2 × 1 g / w 2 ) is derived.

【0047】被覆率Tnは、トナーの全質量Mt、キャ
リアの全質量Mcとして、Tn=(トナー1gあたりの
全投影面積)×Mt/(キャリア1gあたりの全投影面
積)×Mcで表されるため、トナー濃度をC(%)とし
た時、上記2式を用いて、次に示す式(1)が得られ
る。(C=Mt/(Mt+Mc)) 被覆率 Tn=C・St/(1−C)・Sc×100 …(1) St=トナー1gあたりの全投影面積 Sc=キャリア1gあたりの全表面積 C =トナー濃度
The coverage Tn is expressed as Tn = (total projected area per 1 g of toner) × Mt / (total projected area per 1 g of carrier) × Mc, where Mt is the total mass of the toner and Mc is the total mass of the carrier. Therefore, when the toner density is C (%), the following equation (1) is obtained by using the above two equations. (C = Mt / (Mt + Mc)) Coverage Tn = C.St / (1-C) .Sc × 100 (1) St = Total projected area per 1 g of toner Sc = Total surface area per 1 g of carrier C = Toner concentration

【0048】ここで求める被覆率が80%を超えると、
現像剤中に余剰のトナーが発生する。これは、トナーに
対するキャリア表面の占有面積が不足することが原因で
あり、被覆率80%を超えた現像剤を観察すると、現像
剤中のトナーはキャリア上に接しないトナーが多く確認
される。こうした状態で現像剤を使用すると、遊離トナ
ーの劇的な増加が観察されるが、一方でトナー補給時な
ど急激なトナー濃度変動が生じた場合、低帯電トナーが
発生し、画像の地肌汚れや、トナーの飛散による機械内
部の汚染など不具合を生じやすくなる。一方、50%を
下回る場合、キャリア中のトナーの含有量が低いこと
で、帯電量が上昇しやすく、トナーとキャリアとが静電
的に強く付着したり、トナーへの過剰なストレスによる
トナーの変形が生じ、遊離トナーの発生量が減少したり
する。
If the coverage obtained here exceeds 80%,
Excess toner is generated in the developer. This is because the occupation area of the surface of the carrier with respect to the toner is insufficient, and when observing the developer having a coverage of more than 80%, it is confirmed that the toner in the developer is often not in contact with the carrier. When the developer is used in such a state, a dramatic increase in free toner is observed, but on the other hand, when there is a rapid change in toner concentration such as during toner replenishment, low-charged toner is generated, which causes background stains on the image and However, problems such as contamination of the inside of the machine due to toner scattering are likely to occur. On the other hand, when it is less than 50%, the toner content in the carrier is low, so that the charge amount is apt to increase, the toner and the carrier are strongly electrostatically adhered to each other, or the toner is excessively stressed. Deformation occurs, and the amount of free toner generated decreases.

【0049】なお、ここに説明する現像領域前域部Aに
おける磁性キャリアCとトナーTの挙動は、本願発明者
らが、実体顕微鏡(オリンパス社製:SZH10)とハ
イスピードカメラ(フォトロン社製:FASTCAM−
ULtima−I2)とを用いて、9000〜4050
0コマ/秒の撮影速度で撮影した映像により確認されて
いる。また、以下に説明する現像領域中域部Bと後域部
Cについても、同じように確認されている。
The behaviors of the magnetic carrier C and the toner T in the front area A of the developing area described here will be explained by the inventors of the present application by a stereoscopic microscope (Olympus SZH10) and a high speed camera (Photron). : FASTCAM-
ULtima-I2) and 9000-4050
This is confirmed by the images taken at a shooting speed of 0 frames / sec. Further, the same is confirmed for the middle area B and the rear area C of the developing area described below.

【0050】また、キャリアの磁気モーメントもキャリ
ア穂の形成には重要である。先に説明したとおり、磁気
穂の形成は、スリーブ上を搬送されるキャリア層が磁極
部に達することで、キャリア層表面が同極に帯磁し、反
発することによる。また、遊離トナーTの発生は穂形成
時の衝撃力と新たな現像剤面の開放による。すなわち、
キャリア磁気モーメントを小さくすることにより、キャ
リア穂先端の磁気反発力は小さくなるため、穂は繊細に
断裂し、より多くの遊離トナーを現像空間に放出するこ
とができるが、一方でキャリア飛散の発生量が増加する
不具合も生じる。好ましいキャリアの磁気モーメントは
1KOeが76emu/g以上である。
The magnetic moment of the carrier is also important for the formation of carrier ears. As described above, the formation of the magnetic brush is based on the fact that the carrier layer carried on the sleeve reaches the magnetic pole portion, so that the surface of the carrier layer is magnetized to the same pole and repelled. Further, the generation of the free toner T is due to the impact force at the time of forming the ears and opening of a new developer surface. That is,
By reducing the carrier magnetic moment, the magnetic repulsion force at the tip of the carrier becomes smaller, so the ear can be delicately torn and more free toner can be released to the developing space, but carrier scattering occurs. There is also a problem that the amount increases. The preferable magnetic moment of the carrier is 76 emu / g or more for 1 KOe.

【0051】また、こうした磁気穂の断裂を制御するた
めには、磁界の変化対してキャリアの磁化が速やかに行
われ、かつ、所望の磁気モーメントを得られることが必
要である。すなわちキャリアの磁気モーメントを適正す
ると同時にキャリアの残留磁化を小さくすることが必要
である。こうした高い磁気モーメントを有するものとし
ては、例えば、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタ
イト、ヘマタイト、Li系フェライト、Mn−Zn系フ
ェライト、Cu−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェ
ライト、Ba系フェライト、Mn系フェライトなどが挙
げられる。
In order to control the breakage of the magnetic spikes, it is necessary that the carrier be magnetized rapidly with respect to the change in the magnetic field and that a desired magnetic moment be obtained. That is, it is necessary to make the magnetic moment of the carrier appropriate and at the same time reduce the residual magnetization of the carrier. Examples of materials having such a high magnetic moment include ferromagnetic materials such as iron and cobalt, magnetite, hematite, Li-based ferrite, Mn-Zn-based ferrite, Cu-Zn-based ferrite, Ni-Zn-based ferrite, and Ba-based ferrite. , Mn-based ferrite, and the like.

【0052】フェライトとは一般に次式で表される焼結
体である。 (MO)x(NO)y(Fe23)z 但し、x+y+z=100 mol%であって、M、N
はそれぞれ、Ni、Cu、Zn、Li、Mg、Mn、S
r、Caなどであり、2価の金属酸化物と3価の鉄酸化
物との完全混合物から構成されている。なかでも、Mn
MgSrフェライト、Mnフェライトは残留磁化が小さ
く、好ましく用いられる。また、より高い磁化を得られ
ることから、マグネタイトも好ましく用いられる。
Ferrite is generally a sintered body represented by the following formula. (MO) x (NO) y (Fe 2 O 3 ) z where x + y + z = 100 mol% and M, N
Are Ni, Cu, Zn, Li, Mg, Mn and S, respectively.
r, Ca, etc., and is composed of a complete mixture of a divalent metal oxide and a trivalent iron oxide. Among them, Mn
MgSr ferrite and Mn ferrite have small residual magnetization and are preferably used. Further, magnetite is also preferably used because it can obtain higher magnetization.

【0053】こうして得られるキャリアは二成分現像剤
として用いる場合、電気抵抗測定値が107〜1016Ω
cmの範囲であることが好ましく、より好ましくは10
12Ωcm以上の電気抵抗を持つことが好ましい。キャリ
アの抵抗は現像プロセスに応じて適切に選ばれなくては
ならないが、抵抗値が小さいとき、現像剤担持体上に保
持したキャリアのブラシ(磁気ブラシ)の穂立ち形状が
画像濃度の濃淡となって目立ちやすくなったり、誘導型
のキャリア付着などの不具合を生じやすくなる。
When the carrier thus obtained is used as a two-component developer, the measured electric resistance is 10 7 to 10 16 Ω.
It is preferably in the range of cm, more preferably 10
It preferably has an electric resistance of 12 Ωcm or more. The resistance of the carrier must be properly selected according to the developing process.However, when the resistance value is small, the shape of the spikes of the brush (magnetic brush) of the carrier held on the developer carrying member causes the density of image density to change. It becomes more noticeable and causes problems such as inductive carrier adhesion.

【0054】キャリアの電気抵抗は、2つの平行電極の
間にキャリアを充填し、電極間に電位差を設けた時の電
流値と印加電圧から求められる値である。具体的には、
2mmの間隔で平行に配置した電極を有する容器にキャ
リアを充填し、両極間の電位差500Vでの直流抵抗を
横川ヒューレットパッカード株式会社製4329AHi
gh Resistance Meterにて測定す
る。
The electric resistance of the carrier is a value obtained from a current value and an applied voltage when the carrier is filled between two parallel electrodes and a potential difference is provided between the electrodes. In particular,
A container having electrodes arranged in parallel at intervals of 2 mm was filled with a carrier, and the DC resistance at a potential difference of 500 V between both electrodes was measured by Yokogawa Hewlett Packard Co. 4329AHi.
It is measured with a gh Resistance Meter.

【0055】また、遊離トナーTの発生量を増加させる
ためには、キャリア表面はトナー粒径に対して十分に小
さな凹凸をもうけることが効果的である。キャリア表面
に設ける樹脂層は実質的に球形の芯材表面に、微細か
つ、均一な凹凸を設けた形態を有するものである。この
凹凸の各部の表面はすべて均一な組成の樹脂層で被覆さ
れているものであり、この樹脂層はトナーのスペントを
防止し、かつ、良好な帯電性と、トナーの保持性、トナ
ーの現像性を併せ持つことが好ましい。中でも、シリコ
ーンポリマーは、適切な電気抵抗と低い表面エネルギー
を有するシリコーン樹脂は好ましく使用される。
In order to increase the generation amount of the free toner T, it is effective to provide the carrier surface with irregularities sufficiently small with respect to the toner particle size. The resin layer provided on the surface of the carrier has a form in which fine and uniform irregularities are provided on the surface of a substantially spherical core material. The surface of each part of the unevenness is covered with a resin layer having a uniform composition, and this resin layer prevents toner spent, and has good chargeability, toner retention, and toner development. It is preferable to have both properties. Among them, as the silicone polymer, a silicone resin having appropriate electric resistance and low surface energy is preferably used.

【0056】ここでいうシリコーン樹脂とは、下記のご
とく、Si−Oを基本繰り返し単位として持つ樹脂であ
る。
The silicone resin referred to here is a resin having Si-O as a basic repeating unit as described below.

【0057】[0057]

【化1】 (式中、Rは水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、
メトキシ基またはC1〜C4の低級アルキル基またはフ
ェニル基を表わす。)
[Chemical 1] (In the formula, R is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group,
It represents a methoxy group, a C1-C4 lower alkyl group or a phenyl group. )

【0058】このシリコーン樹脂の例として、たとえば
ストレートシリコーンとし、KR271、KR272、
KR282、KR252、KR255、KR152(信
越化学工業社製)、SR2400、SR2406(東レ
ダウコーニングシリコーン社製)など、またその一部を
有機化合物と、置換、付加することにより得られる変性
シリコーンなどがあり、その例としてはエポキシ変性シ
リコーン、アクリル変性シリコーン、フェノール変性シ
リコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性
シリコーン、アルキッド変性シリコーンなどが挙げられ
る。例としてはエポキシ変性:ES−1001N、アク
リル変性:KR−5208、ポリエステル変性:KR−
5203、アルキッド変性:KR−206、ウレタン変
性:KR−305(以上、信越化学工業社製)、エポキ
シ変性:SR2115、アルキッド変性:SR2110
(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)などが代表
的である。
As an example of this silicone resin, for example, straight silicone is used, and KR271, KR272,
There are KR282, KR252, KR255, KR152 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SR2400, SR2406 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), and a modified silicone obtained by substituting or adding an organic compound to a part of them. Examples thereof include epoxy-modified silicone, acrylic-modified silicone, phenol-modified silicone, urethane-modified silicone, polyester-modified silicone and alkyd-modified silicone. As an example, epoxy modification: ES-1001N, acrylic modification: KR-5208, polyester modification: KR-
5203, alkyd modified: KR-206, urethane modified: KR-305 (above, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), epoxy modified: SR2115, alkyd modified: SR2110.
(Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) and the like are typical.

【0059】また、適切な負帯電トナーを与えるキャリ
ア樹脂層としては、たとえば樹脂層中に、窒素を構造内
に含有する有機シリコーン化合物を含有させることは好
ましく、たとえば下記構造で表わされ、特にXにアミノ
基を有する、いわゆるアミノシランカップリング剤は好
ましく用いられる。
As the carrier resin layer which gives a suitable negatively charged toner, for example, it is preferable that the resin layer contains an organic silicone compound containing nitrogen in its structure. A so-called aminosilane coupling agent having an amino group in X is preferably used.

【化2】 (ただし、式中、nは1〜3の整数、Xは有機または無
機物との反応性または吸着性を有する各種の官能基、及
び官能基を有する飽和または不飽和の炭化水素鎖を、R
1はアルキル基を、OR2はアルコキシ基をそれぞれ示
す。)
[Chemical 2] (In the formula, n is an integer of 1 to 3, X is various functional groups having reactivity or adsorptivity with an organic or inorganic substance, and a saturated or unsaturated hydrocarbon chain having a functional group is represented by R
1 represents an alkyl group, and OR 2 represents an alkoxy group. )

【0060】[0060]

【化3】 [Chemical 3]

【0061】被覆樹脂の形成方法は、スプレードライ
法、浸漬法、あるいはパウダーコーティング法など公知
の方法が使用できる。
As a method for forming the coating resin, a known method such as a spray drying method, a dipping method, or a powder coating method can be used.

【0062】また、キャリア上の凹凸は、トナー平均重
量径の1/10以下の単位で形成される凹凸が好まし
く、これにより現像剤の攪拌を行った場合に、キャリア
とトナーとの接触機会を増加するが、スリーブ上でトナ
ーを保持する場合にはキャリアとトナーの接点になる凸
部の曲率が小さいためにキャリアとの物理的な付着性が
低くなり、トナーの均一な帯電と、速やかな現像性を備
え、且つ、キャリアから遊離トナーTの発生を促す効果
が認められる。
Further, the irregularities on the carrier are preferably irregularities formed in units of 1/10 or less of the toner average weight diameter, and when the developer is agitated, the chances of contact between the carrier and the toner are increased. However, when the toner is held on the sleeve, since the curvature of the convex portion that is the contact point between the carrier and the toner is small, the physical adhesion to the carrier is reduced, and the toner is uniformly charged and quickly charged. It has developability and is effective in promoting the generation of the toner T free from the carrier.

【0063】こうした凹凸の形成は先述のとおり、従来
公知の皮膜形成方法で形成することができる。すなわち
キャリア上に樹脂溶液を塗布、または、樹脂を構成する
モノマー、オリゴマー、ポリマーの溶液を塗布し、乾燥
固化、もしくは、相応の化学反応によって高分子量化も
しくは、芯材表面への化学的な皮膜の析出、積層などに
よって皮膜を形成する際に、皮膜形成材料の一部を意図
的に析出、硬化させることで可能である。最も容易に
は、皮膜材料溶液中に粒子状物質を分散し、これをキャ
リア芯材上に塗布、硬化、させることにより得られる。
すなわち、凸部内部にはキャリア表面を構成する材料と
異なる組成の微粒子を含有することにより、皮膜上の凹
凸の形態と存在状態を任意に形成できる。
The formation of such irregularities can be formed by a conventionally known film forming method as described above. That is, a resin solution is applied onto a carrier, or a solution of a monomer, an oligomer, or a polymer that constitutes a resin is applied, and then dried and solidified, or a high molecular weight is obtained by a corresponding chemical reaction, or a chemical film is formed on the surface of the core material. It is possible to intentionally deposit and cure a part of the film-forming material when the film is formed by precipitation, lamination or the like. Most easily, it can be obtained by dispersing a particulate substance in a coating material solution, coating this on a carrier core material, and curing it.
That is, by containing fine particles having a composition different from that of the material forming the carrier surface inside the convex portion, it is possible to arbitrarily form the shape and presence state of the irregularities on the film.

【0064】ここで用いられる凸部内部の微粒子は従来
公知の微粒子を任意に用いることができる。中でも乳化
重合法、懸濁重合法、分散重合法などの重合法や転相乳
化法などの分散法にて作成された有機樹脂微粒子は、そ
の形状の均一さと粒子径を任意に制御できるために好ま
しく用いられる。
As the fine particles inside the convex portion used here, conventionally known fine particles can be arbitrarily used. Among them, the organic resin fine particles prepared by a dispersion method such as an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a polymerization method such as a dispersion polymerization method or a phase inversion emulsification method can control the uniformity of the shape and the particle diameter arbitrarily. It is preferably used.

【0065】また、金属紛や、種々の金属酸化物粒子な
どの無機微粒子も用いることができ、中でも酸化ケイ
素、酸化チタン、アルミナなどの金属酸化物粒子は容易
に均一な微細粒径の粒子が得られ、かつ、使用する粒子
によって様々な電気特性や機械的な強度が得ることがで
きる。また、シリコーン樹脂の縮合硬化の過程で、キャ
リアを高温に加熱しても、微粒子が熱的に安定であるこ
とも重要である。
In addition, metal fine particles and inorganic fine particles such as various metal oxide particles can also be used, and among them, metal oxide particles such as silicon oxide, titanium oxide and alumina are easily formed into particles having a uniform fine particle diameter. Various electrical properties and mechanical strength can be obtained depending on the particles obtained and used. It is also important that the fine particles are thermally stable even if the carrier is heated to a high temperature during the condensation curing of the silicone resin.

【0066】また、キャリア表面を構成する材料に電気
抵抗調整の目的で、下記のような物質を含有させること
ができる。必要に応じて1種以上のものを適当な量使用
すればよい。導電性ZnO、Al等の金属粉、各種の方
法で作られたSnO2及び種々の元素をドープしたSn
2、ホウ化物、例えばTlB2、ZnB2、MoB2、炭
化ケイ素及び導電性高分子(ポリアセチレン、ポリパラ
フェニレン、ポリ(パラ−フェニレンスルフィド)、ポ
リピロール)、カーボンブラック等である。
Further, for the purpose of adjusting the electric resistance, the material constituting the carrier surface may contain the following substances. If necessary, one or more kinds may be used in an appropriate amount. Conductive ZnO, metal powder such as Al, SnO 2 made by various methods, and Sn doped with various elements
O 2, borides, eg TlB 2, ZnB 2, MoB 2 , silicon and conductive polymers carbide (polyacetylene, polyparaphenylene, poly (para - phenylene sulfide), polypyrrole), and carbon black.

【0067】皮膜に最も好適なシリコーン化合物はその
電気抵抗が高く、これらの樹脂層を設けて得られるキャ
リアも一般に高抵抗であることが知られている。そのた
め、皮膜抵抗の抵抗調整剤としては、その体積抵抗が1
06以下の粒子が少なくとも1種用いられることが好ま
しい。
It is known that the most suitable silicone compound for the film has a high electric resistance, and the carrier obtained by providing these resin layers also generally has a high resistance. Therefore, as a resistance adjusting agent for film resistance, its volume resistance is 1
It is preferable to use at least one kind of particles having a particle size of 06 or less.

【0068】また、電気抵抗調整の目的として導入され
る導電性微粒子は皮膜に対して十分に小さい粒径を有
し、かつ、皮膜内に均一に分散しうることが重要であ
る。これは、皮膜の凹凸形態をこれらの導電性微粒子の
導入により乱すことは好ましくなく、皮膜形態による、
帯電の均一化とトナー保持性と現像性に期待する効果を
発現させるためには重要である。それらの条件を満たす
材料としては、導電性処理された金属酸化物の微粒子や
カーボンブラックなどは好ましく用いられる。
Further, it is important that the conductive fine particles introduced for the purpose of adjusting electric resistance have a sufficiently small particle diameter with respect to the coating and can be uniformly dispersed in the coating. This is because it is not preferable to disturb the uneven morphology of the coating by the introduction of these conductive fine particles, and depending on the coating morphology,
It is important in order to obtain the effects expected for uniform charging, toner retention and developing properties. As a material satisfying those conditions, fine particles of metal oxide subjected to conductive treatment, carbon black and the like are preferably used.

【0069】また、一方で、カーボンブラックなどのき
わめて低抵抗な物質をシリコーン膜に分散して使用する
と、皮膜の電気特性がカーボンブラックの含有量に対し
て敏感に変動してしまうため、その取り扱いに注意を要
する。たとえば、キャリア間の電気抵抗の不均一さを生
ずやすくなったり、製造工程における、わずかな工程の
変動に対して得られるキャリアの特性が安定しにくいな
どの、取り扱い難さを伴う。このことは、含有量の正確
な管理と、皮膜内の分散性の均一化により回避できる
が、皮膜内に含有する電気抵抗制御材料が導電性カーボ
ン粒子と非導電性金属酸化物の微粒子混合して用いるこ
とによってもよい。
On the other hand, when an extremely low resistance substance such as carbon black is dispersed and used in the silicone film, the electrical characteristics of the film sensitively change with respect to the carbon black content. Need attention. For example, it is difficult to handle such that the electric resistance between carriers is likely to be nonuniform, and the characteristics of the obtained carrier are difficult to stabilize due to slight process variations in the manufacturing process. This can be avoided by accurately controlling the content and homogenizing the dispersibility in the film, but the electrical resistance control material contained in the film is a mixture of conductive carbon particles and non-conductive metal oxide particles. It is also possible to use.

【0070】本発明の現像方法は、図1中のBに示すよ
うに、現像領域中域部内で、表面にトナーTを有する磁
性キャリアCから、トナーTを感光体100に散布して
現像するものである。この感光体100へのトナーTの
散布は磁気ブラシの穂が感光体100に強く接触するこ
とにより生ずる。図3は、本発明の現像方法における現
像領域中域部Bでの磁性キャリアCの穂が感光体100
に強く接触する状況を示す模式図である。
In the developing method of the present invention, as shown by B in FIG. 1, the toner T is sprinkled on the photoconductor 100 from the magnetic carrier C having the toner T on the surface in the middle area of the developing area for development. It is a thing. The scattering of the toner T on the photoconductor 100 occurs when the ears of the magnetic brush come into strong contact with the photoconductor 100. FIG. 3 shows that the ears of the magnetic carrier C in the middle area B of the developing area in the developing method of the present invention are the photoreceptor 100.
It is a schematic diagram which shows the situation which strongly contacts.

【0071】現像スリーブ111上で、現像領域中域部
Bにおける磁性キャリアCが集合して形成される穂の大
きさ、特にその高さは、上述したように、磁性キャリア
Cの粒径等の粉体特性、飽和磁化の強さ等の磁気特性と
現像主磁石の飽和磁化の強さ等の磁気特性、幅及び形状
等の形態的特性により決定される。そのために、現像領
域中域部Bでは、現像スリーブ111上にある磁性キャ
リアCの穂は、現像スリーブ111上で滑る場合を除い
て、ほぼ現像スリーブ111と同じ速度で移動してい
る。そのために、磁性キャリアCの穂の高さが現像スリ
ーブ111と感光体100との距離よりも高くなる場合
は、現像主磁石の磁力線に沿って立ち上がる速度と現像
スリーブ111の周速の両方の速度を持って感光体10
0に強く接触する。
On the developing sleeve 111, the size of the spikes formed by the aggregation of the magnetic carriers C in the middle area B of the developing area, particularly the height thereof, is determined by the particle size of the magnetic carrier C as described above. It is determined by powder characteristics, magnetic characteristics such as strength of saturation magnetization, magnetic characteristics such as strength of saturation magnetization of the developing main magnet, and morphological characteristics such as width and shape. Therefore, in the middle area B of the developing area, the ears of the magnetic carrier C on the developing sleeve 111 are moving at substantially the same speed as the developing sleeve 111 except when slipping on the developing sleeve 111. Therefore, when the height of the bristles of the magnetic carrier C is higher than the distance between the developing sleeve 111 and the photoconductor 100, both the speed of rising along the magnetic line of force of the developing main magnet and the peripheral speed of the developing sleeve 111. Holding photoreceptor 10
Contact 0 strongly.

【0072】また、感光体100に強く接触する前に、
磁性キャリアCの穂が完全に立ち上がっていたとして
も、現像スリーブ111と感光体100の現像領域の中
心部が最もその間の距離が狭くなっており、したがっ
て、磁性キャリアCの穂は、次第に狭くなっていく方向
に移動して行くため、磁性キャリアCの穂の高さが、現
像スリーブ111と感光体100との間の最近接部より
も大きい場合は、磁性キャリアCの穂は、現像スリーブ
111の周速から感光体100の周速を相殺した速度で
感光体100に強く接触する。このときに、磁性キャリ
アC上に静電的に付着しているトナーTが、衝撃によっ
て磁性キャリアC表面から離脱し、遠心力による運動の
慣性力、感光体100表面の潜像Lによる電界と現像ス
リーブ111と感光体100間に印加されている電界に
よって、感光体100上に現像される。
Before making strong contact with the photoreceptor 100,
Even if the ears of the magnetic carrier C are completely raised, the distance between the developing sleeve 111 and the center of the developing area of the photoconductor 100 is the shortest, so that the ears of the magnetic carrier C are gradually narrowed. If the height of the magnetic carrier C is larger than that of the closest portion between the developing sleeve 111 and the photoconductor 100, the magnetic carrier C will be moved toward the developing sleeve 111. It strongly contacts the photoconductor 100 at a speed that cancels the peripheral speed of the photoconductor 100 from the peripheral speed of. At this time, the toner T electrostatically adhered to the magnetic carrier C is separated from the surface of the magnetic carrier C by an impact, and the inertial force of the motion due to the centrifugal force and the electric field due to the latent image L on the surface of the photoconductor 100 are generated. Development is performed on the photoconductor 100 by the electric field applied between the developing sleeve 111 and the photoconductor 100.

【0073】本発明の現像方法は、図1中のCに示す現
像領域後域部内で、磁気ブラシを感光体100に摺擦又
は近接させて、磁性キャリアCからトナーTが現像され
る現像方法である。ここで、現像領域後域部Cは、磁性
キャリアCの磁気ブラシが、感光体100に摺擦又は近
接したまま現像スリーブ111上を搬送される領域であ
る。
In the developing method of the present invention, the toner T is developed from the magnetic carrier C by rubbing or bringing the magnetic brush into contact with the photosensitive member 100 in the rear area of the developing area indicated by C in FIG. Is. Here, the rear area C of the developing area is an area where the magnetic brush of the magnetic carrier C is conveyed on the developing sleeve 111 while rubbing against or close to the photoconductor 100.

【0074】図4は、本発明の現像方法における現像領
域後域部Cで、トナーTが現像される状況を示す模式図
である。現像スリーブ111と感光体100との間に
は、通常トナーTを現像するための電界が印加されてい
る。
FIG. 4 is a schematic view showing a situation in which the toner T is developed in the rear area C of the developing area in the developing method of the present invention. An electric field for developing the toner T is normally applied between the developing sleeve 111 and the photoconductor 100.

【0075】図5は、反転現像方式における直流電界を
印加している状態を示す模式図である。有機顔料をキャ
リア生成材料に用いる有機感光体100では、一般に負
極性の電荷を乗せることが多い。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which a DC electric field is applied in the reversal development method. In the organic photoreceptor 100 that uses an organic pigment as a carrier generating material, generally, a negative charge is often added.

【0076】現像方式の中で、感光体100に乗せる帯
電電荷の極性は大きな問題ではない。さらに、レーザ光
で書き込む場合、書込量を少なくするために文字部を露
光するため、この部分の帯電電荷がキャリア生成材料か
ら生成される正孔により中和されて、図5に示すよう
に、文字部の電位が低下する。この文字部に、現像スリ
ーブ111に負極性の電界を印加して、負極性のトナー
Tを現像させる。この現像領域後域部Cでは、感光体1
00側に開かれた空間を有する磁性キャリアC上のトナ
ーTは、感光体100と現像スリーブ111との間の電
界及び感光体100と磁性キャリアCとの間に生ずる電
界により感光体100の静電潜像Lに現像される。
In the developing system, the polarity of the charged charges on the photosensitive member 100 is not a big problem. Further, when writing with a laser beam, the character portion is exposed in order to reduce the writing amount. Therefore, the charged charges in this portion are neutralized by the holes generated from the carrier generation material, and as shown in FIG. , The potential of the character part decreases. A negative electric field is applied to the developing sleeve 111 to the character portion to develop the negative toner T. In the rear area C of the developing area, the photoconductor 1
The toner T on the magnetic carrier C having a space opened to the 00 side is statically charged on the photoconductor 100 by the electric field between the photoconductor 100 and the developing sleeve 111 and the electric field generated between the photoconductor 100 and the magnetic carrier C. The latent image L is developed.

【0077】一方、トナーTが現像領域前域部A又は現
像領域中域部Bで現像されたために表面に存在するトナ
ーTが少なくなって、帯電量が過多になった磁性キャリ
アCは、感光体100を摺擦しながら移動するために、
先に現像したトナーTに追いつき、強く接触することで
その衝撃力と、互いに逆極性に帯電していることから生
ずる静電的なクーロン力とによって、磁性キャリアC表
面に吸着させて、感光体100から離脱させる。この場
合、主に感光体100上の非画像部では、帯電装置によ
る静電荷が少ないために、トナーTを感光体100に吸
着しておく電界が小さいことから、非画像部のトナーT
を離脱させることが多い。このために、非画像部におけ
る地汚れを防止して、高品位の画像を得ることができ
る。
On the other hand, since the toner T has been developed in the front area A of the developing area or the middle area B of the developing area, the amount of the toner T present on the surface is reduced and the magnetic carrier C having an excessive charge amount is exposed. In order to move while rubbing the body 100,
The toner T, which has been previously developed, catches up with the toner T and comes into strong contact with the toner T, and the electrostatic Coulomb force generated by being charged with opposite polarities causes the magnetic carrier C to be attracted to the surface of the photoconductor. Remove from 100. In this case, mainly in the non-image portion on the photoconductor 100, since the electrostatic charge by the charging device is small, the electric field for attracting the toner T to the photoconductor 100 is small, so that the toner T in the non-image portion is small.
Often leave. Therefore, it is possible to prevent background stains in the non-image portion and obtain a high-quality image.

【0078】また、本発明の現像方法は、感光体100
に対向して配置され、内部に磁石を有する現像スリーブ
111が、トナーTとトナーTを保持する磁性キャリア
Cとを含む二成分現像剤を表面に担持し、感光体100
との間に形成される現像領域に搬送し、現像スリーブ1
11表面上に形成される潜像LをトナーTで現像する現
像方法において、現像スリーブ111は、現像領域で、
表面にトナーTを有する磁性キャリアCが集合した穂
と、磁性キャリアC表面から離脱させる遊離トナーTと
を含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアCの集合した
穂が立ち上がる時にトナーTを離脱させて現像し、かつ
現像領域内で形成される磁気ブラシを感光体100に強
く接触させて、感光体100へのトナーTの散布を生じ
させ現像し、かつ現像領域内の磁性キャリアCを感光体
100に摺擦又は近接させて現像する現像方法である。
Further, the developing method of the present invention is applied to the photoconductor 100.
And a developing sleeve 111 having a magnet inside, carries on its surface a two-component developer containing a toner T and a magnetic carrier C holding the toner T.
The developing sleeve is conveyed to a developing area formed between
11 In the developing method of developing the latent image L formed on the surface with the toner T, the developing sleeve 111 is
A magnetic brush is formed which includes a pair of magnetic carriers C having the toner T on the surface and free toner T which is separated from the surface of the magnetic carrier C, and separates the toner T when the pair of the magnetic carrier C stands up. The magnetic brush formed in the developing area is brought into strong contact with the photoconductor 100 to cause the toner T to be scattered on the photoconductor 100 to develop the magnetic carrier C in the developing area. It is a developing method of developing by rubbing against or adhering to.

【0079】現像領域内の前域部Aでは、磁性キャリア
Cが集合して穂になり、立ち上がるときにトナーTが磁
性キャリアCから離脱させる。これに、現像のための電
界を印加することで、そのまま感光体100に向かわせ
て現像することができる。さらに、現像領域内の中域部
Bでは、磁性キャリアCの穂がさらに感光体100に接
触し、磁性キャリアC上のトナーTを感光体100上に
散布して、感光体100の潜像Lを現像する。さらに、
この接触により、先に現像されている感光体100上の
トナーTを吸着され、再び磁性キャリアC上に回収す
る。これにより、前域部A・中域部Bにおける現像で非
画像部又は低電位の画像部に現像されたトナーTを引き
戻されるので高品位の画像を得る。さらに、後域部Cで
は、磁気ブラシ先端の磁性キャリアCが感光体100に
摺擦又は近接して、印加される電界によりトナーTで感
光体100上の潜像Lを現像する。
In the front area A in the developing area, the magnetic carriers C aggregate to form ears, and the toner T is separated from the magnetic carriers C when rising. By applying an electric field for development to this, it is possible to develop directly toward the photoconductor 100. Further, in the middle area B in the developing area, the ears of the magnetic carrier C further contact the photoconductor 100, and the toner T on the magnetic carrier C is scattered on the photoconductor 100 to form the latent image L of the photoconductor 100. To develop. further,
Due to this contact, the toner T on the photoconductor 100 which has been previously developed is adsorbed and collected again on the magnetic carrier C. As a result, the toner T developed in the non-image area or the low-potential image area by the development in the front area A and the middle area B is pulled back, so that a high-quality image is obtained. Further, in the rear area C, the magnetic carrier C at the tip of the magnetic brush rubs or approaches the photoconductor 100, and the toner T develops the latent image L on the photoconductor 100 by the applied electric field.

【0080】また、この摺擦又は近接により、先に現像
されている感光体100上からトナーTを離脱させ、再
び磁性キャリアC上に付着させる。これにより、後域部
Cにおける現像では非画像部又は低電位の画像部に現像
されたトナーTを引き戻されるので高品位の画像を得
る。従って、本発明の現像方法では、現像スリーブ11
1の感光体100に向いている面全体を現像領域とする
ことができる。その中で、磁性キャリアCの運動態様が
特徴的な3領域に注目した磁性キャリアCの運動態様を
制御することで感光体100上のトナー量を多くして高
品位の画像を得ることができる。
Further, due to this rubbing or proximity, the toner T is detached from the previously developed photoconductor 100 and adhered onto the magnetic carrier C again. As a result, in the development in the rear area C, the developed toner T is pulled back to the non-image area or the low-potential image area, so that a high-quality image is obtained. Therefore, in the developing method of the present invention, the developing sleeve 11
The entire surface of the first photoconductor 100 facing the photoconductor 100 can be used as a development area. Among them, by controlling the movement mode of the magnetic carrier C focusing on the three regions where the movement mode of the magnetic carrier C is characteristic, the amount of toner on the photoconductor 100 can be increased and a high-quality image can be obtained. .

【0081】また、本発明の現像方法では、現像スリー
ブ111の内部に有する磁極の中心は、現像領域内で、
現像剤搬送方向の下流側に傾ける現像方法とすることが
好ましい。これにより、現像領域前域部Aを広くするこ
とができ、磁性キャリアCの穂が立ち上がるときの離脱
して現像されるトナーTを増やすことができる。
In the developing method of the present invention, the center of the magnetic pole inside the developing sleeve 111 is within the developing area.
A developing method in which the developer is inclined to the downstream side in the developer conveying direction is preferable. As a result, the front area A of the developing area can be widened, and the amount of toner T to be separated and developed when the spikes of the magnetic carrier C rise can be increased.

【0082】さらに、本発明の現像方法では、現像スリ
ーブ111の線速(Vs)と感光体100の線速(V
p)との線速比(Vs/Vp)は、0.9<Vs/Vp
<4の範囲にある現像方法とする。現像スリーブ111
と感光体100は、対向している部分では同方向に回転
している。現像スリーブ111の線速が感光体100の
線速より小さくとも、つまり線速比(Vs/Vp)が1
以下でも磁性キャリアC表面から離脱させるトナーTが
十分にあるため、現像されるトナー付着量を多く維持す
ることが可能になる。線速比(Vs/Vp)は0.9よ
り大きな線速比とした現像スリーブ111の回転により
現像されるトナーTを多くして、画像濃度の高い画像を
得ることができる。遊離トナーTの量によっては、更に
線速比を下げられる可能性が残っている。
Further, in the developing method of the present invention, the linear velocity (Vs) of the developing sleeve 111 and the linear velocity (V
p), the linear velocity ratio (Vs / Vp) is 0.9 <Vs / Vp
The developing method is within the range of <4. Development sleeve 111
The photoconductor 100 and the photoconductor 100 rotate in the same direction in the facing portions. Even if the linear velocity of the developing sleeve 111 is lower than that of the photoconductor 100, that is, the linear velocity ratio (Vs / Vp) is 1
Even below, since there is sufficient toner T to be released from the surface of the magnetic carrier C, it becomes possible to maintain a large amount of toner adhered to be developed. The linear velocity ratio (Vs / Vp) is set to a linear velocity ratio larger than 0.9, and the toner T developed by the rotation of the developing sleeve 111 is increased to obtain an image with high image density. Depending on the amount of the free toner T, there is still a possibility that the linear velocity ratio can be further reduced.

【0083】また、線速比(Vs/Vp)を大きくする
と、現像領域中域部Bでの感光体100に接触する衝撃
が大きくなるために、散布して現像されるトナー付着量
は増加するが、衝撃により感光体100から離脱される
トナーTが増加する。さらに、現像領域後域部Cでは磁
気ブラシが感光体100に摺擦又は近接すると、磁性キ
ャリアCの穂に接触する回数が多くなるために感光体1
00から離脱させるトナー量が増加する。特に、線速比
(Vs/Vp)が4以上では、ハーフトーン部の後端白
抜けや横細線画像のカスレが多くなるため、線速比(V
s/Vp)は4未満であることが好ましい。印加する電
界は、特に、直流と交流を重畳させて発生させる交番電
界が好ましい。
When the linear velocity ratio (Vs / Vp) is increased, the impact of contacting the photoconductor 100 in the middle area B of the developing area becomes large, and the amount of toner adhered to be scattered and developed increases. However, the toner T released from the photoconductor 100 due to the impact increases. Further, when the magnetic brush rubs or approaches the photoconductor 100 in the rear area C of the developing area, the number of times the magnetic brush comes into contact with the ears of the magnetic carrier C is increased, so
The amount of toner to be released from 00 increases. In particular, when the linear velocity ratio (Vs / Vp) is 4 or more, the trailing edge white spots in the halftone portion and the blurring of the horizontal thin line image increase, so that the linear velocity ratio (V
s / Vp) is preferably less than 4. The applied electric field is particularly preferably an alternating electric field generated by superimposing direct current and alternating current.

【0084】図6は、反転現像方式における直流と交流
の交番電界を印加している状態を示す模式図である。上
述した直流電界と同じように、例えば、負極性トナーT
は、現像スリーブ111と感光体100との間に印加さ
れた電界により現像される。この場合も、現像スリーブ
111上の磁性キャリアCが誘電体であるために、感光
体100と磁性キャリアCが集合した穂では、さらに電
界が強調された電界が生ずることにより、磁性キャリア
C上に付着しているトナーTが、感光体100の静電潜
像Lを現像する。さらに、交番電界が印加されているこ
とにより、現像されて感光体100上にあるトナーTが
振動するように運動し、次第に潜像Lに忠実に揃えられ
高品位の画像を得ることができる。また、ここでも、感
光体100に磁気ブラシの穂が近接していると磁性キャ
リアCによって強調された電界が生ずるために、この部
分でトナーTが振動するようにより激しく運動し、さら
に、潜像Lに忠実に揃えられ高品位の画像を得ることが
できる。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which an alternating electric field of direct current and alternating current is applied in the reversal development method. As with the DC electric field described above, for example, the negative polarity toner T
Are developed by an electric field applied between the developing sleeve 111 and the photoconductor 100. In this case as well, since the magnetic carrier C on the developing sleeve 111 is a dielectric, an electric field in which the electric field is further emphasized is generated in the ears where the photoconductor 100 and the magnetic carrier C are gathered. The adhered toner T develops the electrostatic latent image L on the photoconductor 100. Further, since the alternating electric field is applied, the toner T on the photoconductor 100 is developed and moves so as to vibrate, and the toner T is gradually aligned with the latent image L to obtain a high-quality image. Also here, when the brush of the magnetic brush is close to the photoconductor 100, an electric field emphasized by the magnetic carrier C is generated, so that the toner T violently moves to vibrate in this portion, and the latent image is further generated. It is possible to obtain a high-quality image that is faithfully aligned with L.

【0085】[0085]

【実施例】次に、本発明の現像方法の実施例について説
明する。ここでの部は重量基準である。
EXAMPLES Next, examples of the developing method of the present invention will be described. Parts herein are by weight.

【0086】現像剤の製造例:以下に本発明に適用する
キャリアおよびトナーについて説明する。キャリア芯材
として、表1に記載のフェライト、およびマグネタイト
粉に対して、被覆樹脂分散液を塗布し、樹脂被覆層を設
けたものである。
Production Example of Developer: The carrier and toner applied to the present invention will be described below. As the carrier core material, the coating resin dispersion liquid is applied to the ferrite and magnetite powder shown in Table 1 to provide the resin coating layer.

【0087】[0087]

【表1】 [Table 1]

【0088】具体的なキャリアの製造例を示す。 (キャリアA〜Fの製造例)シリコーン樹脂(SR24
11:東レダウコーニングシリコーン社製)の固形分に
対し、導電性カーボン(ライオンアクゾ社製、ケッチェ
ンブラックEC−DJ600)2.5wt%、および下
記構造のアミノシランカップリング剤3wt%を加え、
ホモジナイザーを使用して、30分間分散し、この分散
液を固形分10wt%になるよう希釈し、分散液を得
た。
A specific manufacturing example of the carrier will be shown. (Production Example of Carriers A to F) Silicone Resin (SR24
11: To the solid content of Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., 2.5 wt% of conductive carbon (Lion Akzo Co., Ketjen Black EC-DJ600) and 3 wt% of aminosilane coupling agent having the following structure were added,
A homogenizer was used for dispersion for 30 minutes, and the dispersion was diluted to a solid content of 10 wt% to obtain a dispersion.

【0089】[0089]

【化4】 [Chemical 4]

【0090】キャリア芯材として、表1に記載の芯材A
の5Kgに対して、被覆樹脂分散液を流動床型コーティ
ング装置を用いて、100℃の雰囲気下で、塗布した。
更に、得られたコートキャリアを220℃で2時間加熱
してキャリアAを得た。膜厚の調整はコート液量により
行った。同様に、芯材B〜Fについても同様に皮膜を形
成し、キャリアB〜Fを得た。
As the carrier core material, the core material A described in Table 1 is used.
5 kg of the above, the coating resin dispersion was applied in an atmosphere of 100 ° C. using a fluidized bed type coating apparatus.
Further, the obtained coated carrier was heated at 220 ° C. for 2 hours to obtain carrier A. The film thickness was adjusted by the amount of coating liquid. Similarly, coatings were similarly formed on the core materials BF to obtain carriers BF.

【0091】(キャリアGの製造例)キャリアA〜Fの
製造例において芯材粒子Dを用い、分散液中に導電性カ
ーボン(ライオンアクゾ社製、ケッチェンブラックEC
−DJ600)2.5wt%とさらに、アルミナ微粉体
(住友化学工業製 スミコランダム AA−04 0.
4μm) 2wt% を用い、アミノシランカップリン
グ剤 5wt%とする以外はすべて同様に皮膜を形成
し、キャリアGを得た。
(Production Example of Carrier G) In the production examples of Carriers A to F, the core material particles D were used, and conductive carbon (Ketjen Black EC manufactured by Lion Akzo Co., Ltd.) was used in the dispersion.
-DJ600) 2.5 wt% and further alumina fine powder (Sumiko Random AA-04 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. 0.
4 μm) 2 wt% was used, and a film was formed in the same manner except that the aminosilane coupling agent was 5 wt% to obtain a carrier G.

【0092】(キャリアHの製造例)キャリアA〜Fの
製造例において芯材粒子Dを用い、分散液中に導電性カ
ーボン(ライオンアクゾ社製、ケッチェンブラックEC
−DJ600)0.5部と導電性酸化チタン(石原産業
製 ET−300W)5部を加えアミノシランの添加量
を5wt%を用いて、同様に皮膜を形成し、キャリアH
を得た。
(Production Example of Carrier H) In the production examples of Carriers A to F, the core material particles D were used and conductive carbon (Ketjen Black EC manufactured by Lion Akzo Co., Ltd.) was used in the dispersion liquid.
-DJ600) 0.5 parts and conductive titanium oxide (ET-300W manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 5 parts were added, and a coating was similarly formed using 5 wt% of the addition amount of aminosilane.
Got

【0093】トナーは従来公知の方法で作成されたトナ
ーがすべて用いられ、ここにその一例を示す。 (トナーの製造例) ポリエステル樹脂 92部 カルナウバワックス1号品 5部 含クロムアゾ化合物 3部 以上の物質をブレンダーにて十分に混合した後、2軸式
押出し機にて溶融混練し、放冷後カッターミルで粗粉砕
し、ついでジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、さらに
風力分級機で所望の粒径分布の母体粒子を得た。またト
ナー母粒子100部に対し、疎水性シリカ微粒子(R9
72日本アエロジル社製)0.7部、疎水性酸価チタン
(MT150A イソブチルトリメトキシシラン処理品
疎水化処理 テイカ株式会社製)0.1部を加え、ヘン
シェルミキサーで混合し同様に風櫛してトナーA〜Cを
得た。それぞれの粒径分布は トナーA、個数平均径 6.2μm 重量平均径 7.1μm トナーB、個数平均径 4.1μm 重量平均径 5.2μm トナーC、個数平均径 5.1μm 重量平均径 7.3μm であった。
As the toner, all the toners prepared by the conventionally known method are used, and an example thereof is shown here. (Production Example of Toner) Polyester resin 92 parts Carnauba wax No. 1 product 5 parts Chromium-containing azo compound 3 parts After thoroughly mixing the above substances with a blender, melt-kneading them with a twin-screw extruder and letting them cool. Coarse pulverization was performed with a cutter mill, followed by fine pulverization with a jet airflow type fine pulverizer, and further, base particles having a desired particle size distribution were obtained with an air classifier. Further, the hydrophobic silica fine particles (R9
72 Nippon Aerosil Co., Ltd.) 0.7 part and hydrophobic acid value titanium (MT150A isobutyltrimethoxysilane treated product hydrophobizing treatment Teika Co., Ltd.) 0.1 part were added, mixed with a Henschel mixer and similarly air-combed. Toners A to C were obtained. The respective particle size distributions are as follows: Toner A, number average diameter 6.2 μm weight average diameter 7.1 μm toner B, number average diameter 4.1 μm weight average diameter 5.2 μm toner C, number average diameter 5.1 μm weight average diameter 7. It was 3 μm.

【0094】現像手段の実施例:以下に現像手段の実施
形態を例示する。図7は、本発明の現像方法を適用する
画像形成装置の一実施形態である。感光体100の周囲
には、感光体100表面を帯電するための帯電装置、一
様帯電処理面に潜像Lを形成するためのレーザー光線か
らなる露光、感光体100表面の潜像Lに帯電トナーT
を付着することでトナー像を形成する現像装置110、
形成された感光体100上のトナー像を記録紙へ転写す
るための転写装置、感光体100上の残留トナーTを除
去するためのクリーニング装置、感光体100上の残留
電位を除去するための除電装置が順に配設されている
(現像装置110以外は図示せず)。現像装置110
は、感光体100の左側に配置されている。
Examples of Developing Means: Embodiments of developing means will be illustrated below. FIG. 7 shows an embodiment of an image forming apparatus to which the developing method of the present invention is applied. Around the photoconductor 100, a charging device for charging the surface of the photoconductor 100, exposure including a laser beam for forming a latent image L on the uniformly charged surface, and toner charged on the latent image L on the surface of the photoconductor 100. T
Developing device 110 that forms a toner image by attaching
A transfer device for transferring the formed toner image on the photoconductor 100 to a recording sheet, a cleaning device for removing the residual toner T on the photoconductor 100, and a charge removal for removing the residual potential on the photoconductor 100. The devices are arranged in order (other than the developing device 110, not shown). Developing device 110
Is arranged on the left side of the photoconductor 100.

【0095】このような構成において、帯電装置の帯電
ローラによって表面を一様に帯電された感光体100
は、露光によって静電潜像Lを形成され、現像装置11
0によってトナー像を形成される。当該トナー像は、転
写ベルトなどでなる転写装置によって、感光体100表
面から、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転
写される。この転写の際に感光体100に静電的に付着
した記録紙は、分離爪によって感光体100から分離さ
れる。そして未定着の記録紙上のトナー像は不図示の定
着装置によって記録紙に定着される。一方、転写されず
に感光体100上に残留したトナーTは、クリーニング
装置によって除去され回収される。残留トナーTを除去
された感光体100は除電ランプで初期化され、次回の
画像形成プロセスに供される。
In such a structure, the surface of the photosensitive member 100 is uniformly charged by the charging roller of the charging device.
Form an electrostatic latent image L by exposure, and the developing device 11
0 forms a toner image. The toner image is transferred from the surface of the photoconductor 100 to a recording paper conveyed from a paper feed tray (not shown) by a transfer device such as a transfer belt. The recording paper electrostatically attached to the photoconductor 100 during this transfer is separated from the photoconductor 100 by the separation claw. Then, the toner image on the unfixed recording paper is fixed on the recording paper by a fixing device (not shown). On the other hand, the toner T not transferred and remaining on the photoconductor 100 is removed and collected by the cleaning device. The photoconductor 100 from which the residual toner T has been removed is initialized by a charge eliminating lamp and is subjected to the next image forming process.

【0096】現像装置110内には、現像スリーブ11
1が感光体100に近接するように配置されていて、双
方の対向部分に現像領域が形成されている。現像スリー
ブ111では、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電
性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成してなる現像スリ
ーブ111が不図示の回転駆動機構によって時計回り方
向に回転されるようになっている。
In the developing device 110, the developing sleeve 11
1 is arranged close to the photoconductor 100, and a developing region is formed in both facing portions. In the developing sleeve 111, a non-magnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin is formed into a cylindrical shape, and the developing sleeve 111 is rotated clockwise by a rotation driving mechanism (not shown). .

【0097】本実施形態では、感光体100の感光体径
が90mmで、感光体100の線速が156mm/秒に
設定され、現像スリーブ111のスリーブ径が18mm
で、現像スリーブ111の線速が214mm/秒に設定
されている。したがって、感光体線速に対するスリーブ
線速の比は1.4である。なお、本実施形態では、現像
スリーブ111の線速の感光体100の線速に対する比
(Vs/Vp)は最低0.9にまで下げてもなお必要な
画像濃度を得ることができる。
In this embodiment, the diameter of the photosensitive member 100 is 90 mm, the linear velocity of the photosensitive member 100 is set to 156 mm / sec, and the sleeve diameter of the developing sleeve 111 is 18 mm.
Thus, the linear velocity of the developing sleeve 111 is set to 214 mm / sec. Therefore, the ratio of the sleeve linear velocity to the photoconductor linear velocity is 1.4. In the present embodiment, the required image density can still be obtained even if the ratio (Vs / Vp) of the linear velocity of the developing sleeve 111 to the linear velocity of the photoconductor 100 is lowered to 0.9 at the minimum.

【0098】また、感光体100と現像スリーブ111
との間隔である現像ギャップは0.6mmに設定されて
いる。現像ギャップは、従来ではキャリア粒径が50μ
mであれば0.65mm以下、言い換えれば、磁性キャ
リアC径の13倍以下に設定することが望ましい。現像
ギャップがあまり狭くなると、磁気ブラシが感光体10
0に広範囲で接触するようになるために、横線細りや後
端白抜け等の方向依存性が起こりやすくなる。逆に、現
像ギャップが広くなると、十分な電界が強度が得られ
ず、孤立ドットやソリッド部でムラ等の画像欠陥を生ず
る。電界強度を維持するために、印加する電圧を大きく
することも可能であるが、放電によるいわゆる白ポチと
呼ばれるソリッド部の白く抜けた画像等の異常画像が発
生しやすくなる。
Further, the photosensitive member 100 and the developing sleeve 111
The developing gap, which is the interval between the and, is set to 0.6 mm. In the conventional development gap, the carrier particle size is 50μ.
If m, it is preferably set to 0.65 mm or less, in other words, set to 13 times or less the magnetic carrier C diameter. If the developing gap becomes too narrow, the magnetic brush will move to the photoreceptor 10.
Since it comes into contact with 0 in a wide range, direction dependency such as horizontal line thinning and trailing edge whiteout is likely to occur. On the contrary, if the development gap is widened, a sufficient electric field cannot be obtained, and image defects such as unevenness occur in isolated dots or solid portions. Although it is possible to increase the applied voltage in order to maintain the electric field strength, an abnormal image such as a so-called white spot in a solid portion due to discharge is likely to occur.

【0099】現像剤の搬送方向(図において時計回り方
向)における現像領域の上流側部分には、現像剤チェー
ン穂の穂高さ、すなわち、現像スリーブ111上の現像
剤層の厚みを規制する層厚規制部材としてのドクターブ
レードが設けられている。このドクターブレードと現像
スリーブ111との間隔であるドクターギャップは、
0.65mmに設定されている。従来、ドクターブレー
ドとしては非磁性材料のみからなる板状のものが使用さ
れていたが、本実施形態におけるドクターブレードは、
磁性材料からなる板を従来の非磁性の板に接合した構成
を有している。磁性材料を用いることで、後述するよう
に、穂高の揃った磁気穂が形成されやすくなる。
At the upstream side of the developing area in the developer conveying direction (clockwise direction in the figure), the height of the chain of the developer chain, that is, the layer thickness that regulates the thickness of the developer layer on the developing sleeve 111. A doctor blade is provided as a regulating member. The doctor gap, which is the distance between the doctor blade and the developing sleeve 111, is
It is set to 0.65 mm. Conventionally, as the doctor blade, a plate-shaped one made of only a non-magnetic material was used, but the doctor blade in the present embodiment is
It has a structure in which a plate made of a magnetic material is joined to a conventional non-magnetic plate. The use of the magnetic material facilitates formation of magnetic ears having a uniform height, as will be described later.

【0100】現像スリーブ111の感光体100とは反
対側の領域には、現像ケーシング内の現像剤を攪拌しな
がら現像スリーブ111へ汲み上げるための攪拌スクリ
ュが設けられている。現像ケーシング内の現像剤は、ト
ナーTと磁性キャリアCからなる現像剤であり、現像剤
は図示しない駆動手段により回転数152rpmで回転
する攪拌スクリュで混合・攪拌され、現像スリーブ11
1内には、図7に示すように、現像スリーブ111の周
表面に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁石
ローラ体が固定状態で備えられている。この磁石ローラ
体から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤
の磁性キャリアCが現像スリーブ111上に磁性キャリ
アCの穂が形成され、この穂を形成する磁性キャリアC
に帯電トナーTが付着されて、磁気ブラシが構成され
る。磁気ブラシは現像スリーブ111の回転によって現
像スリーブ111と同方向に搬送される。磁石ローラ体
は、複数の磁極(磁石)を備えている。現像領域部分に
現像剤を穂立ちさせる現像主磁石P1、現像スリーブ1
11上に現像剤を汲み上げるための磁石P3、汲み上げ
られた現像剤を現像領域まで搬送する磁石P4、P5、現
像後の領域で現像剤を搬送する磁極P2を備えている。
これら各磁石P1、P3、P4、P5及びP2は、現像スリ
ーブ111の半径方向に向けて配置されている。
A stirring screw for pumping up the developer in the developing casing to the developing sleeve 111 while stirring the developer is provided in a region of the developing sleeve 111 on the side opposite to the photosensitive member 100. The developer in the developing casing is a developer composed of the toner T and the magnetic carrier C, and the developer is mixed and stirred by a stirring screw rotating at a rotation speed of 152 rpm by a driving unit (not shown), and the developing sleeve 11
As shown in FIG. 7, a magnetic roller body that forms a magnetic field so as to make the developer stand on the peripheral surface of the developing sleeve 111 is fixedly provided in the inside of the apparatus 1. The magnetic carrier C of the developer forms a bristles of the magnetic carrier C on the developing sleeve 111 so as to follow the magnetic force lines in the normal direction emitted from the magnet roller body, and the magnetic carrier C forming the bristles.
The charged toner T is attached to the magnetic brush. The magnetic brush is conveyed in the same direction as the developing sleeve 111 by the rotation of the developing sleeve 111. The magnet roller body has a plurality of magnetic poles (magnets). Main developing magnet P 1 for developing the developer in the developing area, developing sleeve 1
A magnet P 3 for drawing up the developer, magnets P 4 , P 5 for carrying the drawn up developer to the developing area, and a magnetic pole P 2 for carrying the developer in the area after development are provided on the surface 11.
The magnets P 1 , P 3 , P 4 , P 5 and P 2 are arranged in the radial direction of the developing sleeve 111.

【0101】特に、現像主極を形成する主磁石P1は、
横断面の小さな磁石から構成されているが、サマリウム
合金磁石、特にサマリウムコバルト合金磁石などを用い
ることもできる。希土類金属合金磁石のうち代表的な鉄
ネオジウムボロン合金磁石では最大エネルギー積が35
8kJ/m3であり、鉄ネオジウムボロン合金ボンド磁
石では最大エネルギー積が80kJ/m3前後である。
このような磁石によって従来の磁石と異なり、相当に小
サイズ化しても必要な現像スリーブ111表面磁力を確
保できる。従来のフェライト磁石やフェライトボンド磁
石などでは最大エネルギー積が36kJ/m3前後、2
0kJ/m3前後である。スリーブ径を大きくすること
が許容される場合には、フェライト磁石やフェライトボ
ンド磁石を用いて形状を大きくとり、あるいはスリーブ
側に向いた磁石先端を細かく形成することで半値中央角
を狭くすることが可能である。
Particularly, the main magnet P 1 forming the developing main pole is
Although it is composed of a magnet having a small cross-section, it is also possible to use a samarium alloy magnet, particularly a samarium cobalt alloy magnet. Among the rare earth metal alloy magnets, a typical iron neodymium boron alloy magnet has a maximum energy product of 35.
It is 8 kJ / m 3 , and the maximum energy product of the iron neodymium boron alloy bonded magnet is around 80 kJ / m 3 .
With such a magnet, unlike the conventional magnet, the required surface magnetic force of the developing sleeve 111 can be secured even if the size is considerably reduced. The maximum energy product of conventional ferrite magnets and ferrite bonded magnets is around 36 kJ / m 3 , 2
It is around 0 kJ / m 3 . If it is permissible to increase the sleeve diameter, a ferrite magnet or ferrite bonded magnet can be used to increase the shape, or the magnet tip facing the sleeve can be made finer to reduce the half-value central angle. It is possible.

【0102】本実施形態では、現像スリーブ111上に
現像剤を汲み上げるための磁石P3と、汲み上げられた
現像剤を現像領域まで搬送する磁石P5と、現像後の領
域で現像剤を搬送する磁石P2がN極をなし、現像主磁
石P1と、汲み上げられた現像剤を搬送する磁石P4
S極をなしている。現像剤搬送磁極をなす下流側の磁石
2は主磁極磁力形成を補助する働きがあり、小さすぎ
るとキャリア付着を起こす。磁気ブラシは現像スリーブ
111の回転によって現像スリーブ111と同方向、す
なわち時計回り方向に移送される。
In the present embodiment, the magnet P 3 for drawing up the developer on the developing sleeve 111, the magnet P 5 for carrying the drawn up developer to the developing area, and the developer for carrying the developer in the area after the development. The magnet P 2 forms an N pole, and the developing main magnet P 1 and the magnet P 4 that conveys the drawn up developer form an S pole. The downstream magnet P 2 forming the developer carrying magnetic pole has a function of assisting formation of the magnetic force of the main magnetic pole, and if it is too small, carrier adhesion occurs. The magnetic brush is transported in the same direction as the developing sleeve 111, that is, in the clockwise direction by the rotation of the developing sleeve 111.

【0103】図8に示すように、現像主磁極P1の現像
スリーブ111上における法線方向の磁気力のピーク位
置M1が、感光体100と現像スリーブ111との最近
接位置M0から感光体100の移動方向(反時計回り方
向)における下流側になるように、磁石ローラ体の各磁
石が配置されている換言すれば、最近接位置M0に対し
て磁気力のピーク位置M1が0〜30の角度だけずれる
ようにしている。これは、磁気ブラシが形成される初期
段階における遊離トナーTの発生部位が、遊離トナーT
が感光体100の潜像Lとしての画像部へ移動できる領
域にできるだけ多く位置するようにしたものであり、望
ましくは、現像領域前域部Aにおける遊離トナーTの発
生部位を、最近接位置M0に対向させるものである。磁
石P1と磁石P5との極角度は60度であり、両磁石の中
間で磁力が0になる点が30度である。さらに換言すれ
ば、磁気ブラシが最近接位置M0又はその近傍で立ち上
がるようにし、あるいは感光体100の移動方向上流側
における現像主磁極P1の磁力線の裾野部分が、最近接
位置M0又はその近傍に位置するようにしたものであ
る。
As shown in FIG. 8, the peak position M1 of the magnetic force in the normal direction of the main developing magnetic pole P 1 on the developing sleeve 111 is from the closest position M0 between the photosensitive member 100 and the developing sleeve 111 to the photosensitive member 100. The respective magnets of the magnet roller body are arranged so as to be located on the downstream side in the moving direction (counterclockwise direction) of the magnets. In other words, the peak position M1 of the magnetic force is 0 to 30 with respect to the closest position M0. I am trying to shift only the angle. This is because the generation portion of the free toner T in the initial stage when the magnetic brush is formed is
Is located as much as possible in a region where the latent image L of the photoconductor 100 can be moved to the image portion. Desirably, the portion where the free toner T is generated in the developing region front area A is the closest position M0. To be opposed to. The polar angle between the magnets P 1 and P 5 is 60 degrees, and the point at which the magnetic force becomes 0 in the middle of both magnets is 30 degrees. Further in other words, as the magnetic brush rises at closest position M0 or near, or foot part of the magnetic field lines of the main developing magnetic pole P 1 in the upstream side in the movement direction of the photosensitive member 100 is closest position M0 or near the It is intended to be located.

【0104】かかる構成により、磁気ブラシが形成され
る現像領域前域部Aに発生するクラウド状ないしスモー
ク状の遊離トナーTは、その大部分が現像電界によって
感光体100の画像部へ移動し易くなる。この現像状況
を図9に基づいて段階的に説明する。図9は、第1の実
施形態における現像方法が、現像領域でトナーTを現像
する状況を示す模式図である。
With this structure, most of the cloud-like or smoke-like free toner T generated in the front area A of the developing area where the magnetic brush is formed easily moves to the image portion of the photoconductor 100 due to the developing electric field. Become. This development situation will be described step by step with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing a situation in which the developing method according to the first embodiment develops the toner T in the developing area.

【0105】まず、図9(a)に示すように、磁気ブラ
シが形成される現像領域前域部Aにおいて、すなわち、
磁気ブラシが現像スリーブ111に押し付けられた状態
から起き上がる位置で、衝撃力、遠心力等によりトナー
Tが動き得る空間が形成され、磁性キャリアC上のトナ
ーT及び磁性キャリアCが集合する穂と穂との間に挟ま
れたトナーTが離脱させる。これによって、多数の遊離
トナーTがクラウド状ないしスモーク状に発生する。
First, as shown in FIG. 9A, in the developing area front area A where the magnetic brush is formed, that is,
At the position where the magnetic brush rises from the state of being pressed against the developing sleeve 111, a space where the toner T can move due to impact force, centrifugal force, etc. is formed, and the ears and ears where the toner T on the magnetic carrier C and the magnetic carrier C gather. The toner T sandwiched between and is released. As a result, many free toners T are generated in a cloud shape or a smoke shape.

【0106】この遊離トナーT群は、図9(b)に示す
ように、現像電界により感光体100の画像部に引き付
けられ、現像される。非画像部では、電界は現像スリー
ブ111側へ向いており、遊離トナーTは磁性キャリア
Cに戻るか現像スリーブ111上に移動する。これによ
り、トナーTの使用効率を向上させることができるとと
もに、トナー飛散による装置内の汚れを防止することが
できる。また、本実施形態では、感光体100と現像ス
リーブ111が対向する部位において、図示しない交番
電界印加手段により交番電界が印加される。
As shown in FIG. 9B, the free toner T group is attracted to the image portion of the photoconductor 100 by the developing electric field and developed. In the non-image portion, the electric field is directed to the developing sleeve 111 side, and the loose toner T returns to the magnetic carrier C or moves onto the developing sleeve 111. As a result, it is possible to improve the use efficiency of the toner T and prevent the inside of the device from being contaminated due to toner scattering. Further, in the present embodiment, an alternating electric field is applied by an alternating electric field applying unit (not shown) at a portion where the photoconductor 100 and the developing sleeve 111 face each other.

【0107】さらに、本実施例では、現像領域中域部B
及び後域部Cで磁気ブラシが感光体100に接触してい
るため、磁気ブラシ先端の磁性キャリアC(感光体10
0に近いキャリア)と感光体100との間に電極効果が
働き、より画像部トナー層を均一化し、非画像部の地汚
れトナーTを効率良くスキャベンジすることができる。
この効果は、直流バイアス印加時にも有効である。ま
た、従来の二成分接触現像方式に比べ、磁気ブラシが感
光体と接触している時間が短いため、横線細りや後端白
抜け等の方向依存性も起こらない。
Further, in the present embodiment, the developing area middle region B
Since the magnetic brush is in contact with the photoconductor 100 in the rear area C, the magnetic carrier C at the tip of the magnetic brush (photoconductor 10
The electrode effect works between the carrier (close to 0) and the photoconductor 100, and the toner layer in the image area can be made more uniform, and the scumming toner T in the non-image area can be efficiently scavenged.
This effect is also effective when a DC bias is applied. Further, as compared with the conventional two-component contact developing method, the time during which the magnetic brush is in contact with the photoconductor is shorter, so that the direction dependency such as the thinning of the horizontal line and the trailing edge white spot does not occur.

【0108】このように、交番電界及び二成分接触現像
により、図9(c)に示すように、磁気ブラシの先端の
磁性キャリアCと感光体との間でトナーTが往復運動
(振動)をする。このトナーTの往復運動は、画像部で
はトナー層の均一化を助長してドット再現性のよい高画
質化をもたらし、非画像部では地汚れトナーTに対して
スキヤべンジ効果をもたらす。
As described above, due to the alternating electric field and the two-component contact development, the toner T reciprocates (vibrates) between the magnetic carrier C at the tip of the magnetic brush and the photosensitive member, as shown in FIG. 9C. To do. The reciprocating movement of the toner T promotes uniformization of the toner layer in the image portion to bring about high image quality with good dot reproducibility, and brings a skiving effect to the background toner T in the non-image portion.

【0109】さらに、例示した構成の複写機にキャリア
の製造例、トナーの製造例で作成したキャリア、トナー
からなる現像剤を装填し、画像評価を行った結果を実施
例として示す。ここで感光体に対する現像スリーブ11
1の線速比は1.4に設定した。現像条件は、帯竜電位
−700V、画像部電位−100V、非画像部電位−6
50V、現像電界:直流成分−500Vに、交流成分と
してVp−p:1000V、周波数:2kHzの矩形波
を重畳した交番電界を使用した。
Further, the results of carrying out image evaluation by loading the carrier prepared in the manufacturing example of the carrier, the carrier prepared in the manufacturing example of the toner, and the developer composed of the toner into the copying machine having the exemplified construction, will be shown as an example. Here, the developing sleeve 11 for the photosensitive member
The linear velocity ratio of 1 was set to 1.4. The developing conditions are a belt potential of −700 V, an image portion potential of −100 V, and a non-image portion potential of −6.
An alternating electric field was used in which a rectangular wave having a Vp-p of 1000 V as an AC component and a frequency of 2 kHz was superimposed on 50 V, a developing electric field: a DC component of -500 V.

【0110】画像評価は次のように行った。飽和ID:
黒ベタ画像を出力し、紙面上の任意の3点について、マ
クベス反射濃度計による画像濃度を測定し、その平均値
とする。 ◎:1.4以上(大変良好) ○:1.3〜1.4(良好) △:1.2〜1.3(若干不良) ×:1.2未満(不良)(×は許容不可のレベル) とした。
Image evaluation was carried out as follows. Saturated ID:
A black solid image is output, the image density is measured by a Macbeth reflection densitometer at arbitrary three points on the paper surface, and the average value is obtained. ◎: 1.4 or more (very good) ○: 1.3 to 1.4 (good) △: 1.2 to 1.3 (somewhat bad) ×: less than 1.2 (bad) (x is unacceptable) Level).

【0111】ハーフトーン均一性:主走査、副走査共に
600dot/inch、150line/inchの
網点画像パターン(16階調)を出力し、ドット抜け及
び階調性、濃度均一性を4段階で目視評価した。 ◎:大変良好 ○:良好 △:若干不良 ×:不良(×は許容不可のレベル) とした。 地肌汚れ:白紙画像を出力し、地肌部のトナー汚染を4
段階で目視評価した。 ◎:大変良好 ○:良好 △:若干不良 ×:不良(×は許容不可のレベル) とした。
Halftone uniformity: 600 dot / inch and 150 line / inch halftone dot image patterns (16 gradations) are output for both main scanning and sub-scanning, and dot dropout, gradation and density uniformity are visually observed in four stages. evaluated. ⊚: Very good ○: Good Δ: Slightly bad ×: Poor (x is an unacceptable level). Background stain: A blank image is output and toner contamination on the background is 4
It was visually evaluated in stages. ⊚: Very good ○: Good Δ: Slightly bad ×: Poor (x is an unacceptable level).

【0112】実施例の結果を下記の表2に示す。The results of the examples are shown in Table 2 below.

【表2】 [Table 2]

【0113】以下に本発明の画像形成装置の具体例を述
べる。本発明の画像形成装置は上記現像方法を備える画
像形成装置である。図10は、本発明の画像形成装置の
構成を示す概略図である。本実施形態のカラー複写機に
おいて、露光手段としての書き込み光学ユニット400
は、カラースキャナ200からのカラー画像データを光
信号に変換して原稿画像に対応した光書き込みを行い、
像担持体である感光体402上に静電潜像Lを形成す
る。該書き込み光学ユニット400は、レーザーダイオ
ード404、ポリゴンミラー406とその回転用モータ
408、f/θレンズ410や反射ミラー412等によ
り構成されている。感光体402は、矢印で示すように
反時計回りの向きに回転され、その周囲には、感光体ク
リーニングユニット414、除電ランプ416、電位セ
ンサ420、回転式現像装置422のうちの選択された
現像装置438、現像濃度パターン検知器424、中間
転写ベルト426等が配置されている。
Specific examples of the image forming apparatus of the present invention will be described below. The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus including the above developing method. FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the image forming apparatus of the present invention. In the color copying machine of the present embodiment, the writing optical unit 400 as an exposing means.
Converts the color image data from the color scanner 200 into an optical signal and performs optical writing corresponding to the original image,
An electrostatic latent image L is formed on the photoconductor 402, which is an image carrier. The writing optical unit 400 includes a laser diode 404, a polygon mirror 406, a rotation motor 408 for the polygon mirror 406, an f / θ lens 410, a reflection mirror 412, and the like. The photoconductor 402 is rotated in the counterclockwise direction as indicated by the arrow, and around the photoconductor cleaning unit 414, the charge eliminating lamp 416, the potential sensor 420, and the rotary developing device 422, selected development is performed. An apparatus 438, a development density pattern detector 424, an intermediate transfer belt 426, etc. are arranged.

【0114】回転式現像装置422は、ブラック用現像
装置428、シアン用現像装置430、マゼンタ用現像
装置432、イエロー用現像装置434と、各現像装置
を回転させる図示しない回転駆動部を有している。各現
像装置は、上記実施形態で示した現像装置4と同様の構
成を有している。磁性キャリアCの条件や仕様等も同様
である。待機状態では、回転式現像装置422は、ブラ
ック現像の位置にセットされており、コピー動作が開始
されると、カラースキャナ200で所定のタイミングか
らブラック画像のデータの読み取りがスタートし、この
画像データに基づいてレーザ光による光書き込み・静電
潜像L(ブラック潜像L)の形成が始まる。
The rotary developing device 422 has a black developing device 428, a cyan developing device 430, a magenta developing device 432, a yellow developing device 434, and a rotation driving unit (not shown) for rotating each developing device. There is. Each developing device has a configuration similar to that of the developing device 4 shown in the above embodiment. The same applies to the conditions and specifications of the magnetic carrier C. In the standby state, the rotary developing device 422 is set to the black developing position, and when the copy operation is started, the color scanner 200 starts reading the black image data at a predetermined timing. Based on the above, the optical writing by the laser beam and the formation of the electrostatic latent image L (black latent image L) are started.

【0115】このブラック潜像Lの先端部から現像する
ために、ブラック用現像装置428の現像位置に潜像L
先端部が到達する前に、現像スリーブ111を回転開始
してブラック潜像LをブラックトナーTで現像する。そ
して、以後、ブラック潜像L領域の現像動作を続ける
が、潜像L後端部がブラック現像位置を通過した時点
で、速やかにブラックのための現像位置から次の色の現
像位置まで、回転式現像装置422が回転する。当該動
作は、少なくとも、次の画像データによる潜像L先端部
が到達する前に完了させる。像形成サイクルが開始され
ると、まず、感光体402は矢印で示すように反時計回
りの向きに、中間転写ベルト426は時計回りの向き
に、図示しない駆動モータによって回転させられる。中
間転写ベルト426の回転に伴って、ブラックトナー像
形成、シアントナー像形成、マゼンタトナー像形成、イ
エロートナー像形成が行われ、最終的にブラック(B
k)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)
の順に、中間転写ベルト426上に重ねられ、トナー像
が形成される。
In order to develop from the tip of the black latent image L, the latent image L is placed at the developing position of the black developing device 428.
Before the leading end reaches, the developing sleeve 111 starts rotating to develop the black latent image L with the black toner T. Then, after that, the developing operation of the black latent image L area is continued, but when the trailing edge of the latent image L passes the black developing position, the developing position for black immediately rotates to the developing position of the next color. The developing device 422 rotates. The operation is completed at least before the leading end of the latent image L formed by the next image data arrives. When the image forming cycle is started, first, the photoconductor 402 is rotated in the counterclockwise direction as indicated by the arrow, and the intermediate transfer belt 426 is rotated in the clockwise direction by a drive motor (not shown). With the rotation of the intermediate transfer belt 426, black toner image formation, cyan toner image formation, magenta toner image formation, and yellow toner image formation are performed, and finally black (B
k), cyan (C), magenta (M), yellow (Y)
In this order, the toner images are formed by being superposed on the intermediate transfer belt 426.

【0116】中間転写ベルト426は、駆動ローラ、転
写対向ローラ、クリーニング対向ローラ及び従動ローラ
群に張架されており、図示しない駆動モータにより駆動
制御されるようになっている。感光体402に順次形成
されるブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナ
ー像が中間転写ベルト426上で正確に順次位置合わせ
され、これによって4色重ねのベルト転写画像が形成さ
れる。このベルト転写画像は転写コロナ放電器により用
紙に一括転写される。
The intermediate transfer belt 426 is stretched around a drive roller, a transfer opposing roller, a cleaning opposing roller and a driven roller group, and is driven and controlled by a drive motor (not shown). The black, cyan, magenta, and yellow toner images sequentially formed on the photoconductor 402 are accurately aligned on the intermediate transfer belt 426, thereby forming a four-color belt transfer image. The belt transfer image is collectively transferred to a sheet by a transfer corona discharger.

【0117】給紙バンク456内の各記録紙カセット4
58、460、462には装置本体内のカセット464
に収容された用紙のサイズとは異なる各種サイズの用紙
が収容されており、これらのうち、指定されたサイズ紙
の収容カセットから、該指定された用紙が給紙コロ46
6によってレジストローラ対470方向に給紙・搬送さ
れる。図6において、符号468はOHP用紙や厚紙等
のための手差し給紙トレイを示す。像形成が開始される
時期に、用紙は上記いずれかのカセットの給紙口から給
送され、レジストローラ対470のニップ部で待機す
る。そして、コロナ放電器に中間転写ベルト426上の
トナー像の先端がさしかかるときに、丁度用紙先端がこ
の像先端に一致するようにレジストローラ対470が駆
動され、用紙と像のレジスト合わせが行われる。
Each recording paper cassette 4 in the paper supply bank 456
58, 460 and 462 are cassettes 464 in the main body of the apparatus.
Various sizes of paper different from the size of the paper accommodated in the paper are stored in the paper storage roller 46.
The sheet 6 is fed and conveyed in the direction of the registration roller pair 470. In FIG. 6, reference numeral 468 indicates a manual paper feed tray for OHP paper, thick paper, and the like. At the time when image formation is started, the paper is fed from the paper feed port of any one of the above cassettes and stands by at the nip portion of the registration roller pair 470. Then, when the front end of the toner image on the intermediate transfer belt 426 reaches the corona discharger, the registration roller pair 470 is driven so that the front end of the paper coincides with the front end of the image, and the registration of the paper and the image is performed. .

【0118】このようにして、用紙が中間転写ベルト4
26と重ねられて、正電位につながれたコロナ放電器の
上を通過する。このとき、コロナ放電電流により用紙が
正電荷で荷電され、トナー画像が用紙に転写される。続
いて、コロナ放電器の図上左側に配置された図示しない
除電ブラシの箇所を通過するときに用紙は除電され、中
間転写ベルト426から剥離して紙搬送ベルト472に
移る。中間転写ベルト426から4色重ねトナー像を一
括転写された用紙は、紙搬送ベルト472によりベルト
定着方式の定着装置470へ搬送され、この定着装置4
70で熱と圧力によりトナー像を定着される。定着を終
えた用紙は排出ローラ対480で機外へ排出され、図示
しないトレイにスタックされる。これにより、フルカラ
ーコピーが得られる。
In this way, the paper is transferred to the intermediate transfer belt 4
26 and is passed over a corona discharger connected to a positive potential. At this time, the sheet is positively charged by the corona discharge current, and the toner image is transferred to the sheet. Subsequently, the sheet is destaticized when passing through a portion of a destaticizing brush (not shown) arranged on the left side of the corona discharger in the figure, and is separated from the intermediate transfer belt 426 and transferred to the sheet conveying belt 472. The sheet on which the four-color superimposed toner images have been collectively transferred from the intermediate transfer belt 426 is conveyed by the sheet conveying belt 472 to the fixing device 470 of the belt fixing system, and the fixing device 4
At 70, the toner image is fixed by heat and pressure. The fixed paper is ejected to the outside of the apparatus by the ejection roller pair 480 and is stacked on a tray (not shown). This gives a full color copy.

【0119】本実施形態では回転式現像装置422を感
光体402の横に配置したが、下側に配置すれば、上記
実施形態における現像装置4におけるトナー飛散防止機
能を向上させることができる。
In this embodiment, the rotary developing device 422 is arranged beside the photoconductor 402, but if it is arranged on the lower side, the toner scattering prevention function in the developing device 4 in the above embodiment can be improved.

【0120】[0120]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、像担持体に対向して配置され、内部に磁石を有
する現像剤担持体が個数平均粒径3〜7μmのトナーと
重量平均粒径25〜45μmの磁性キャリアとを含む二
成分現像剤を担持し、現像剤を像担持体との間に形成さ
れる現像領域に搬送し、該現像領域内で、磁性キャリア
の集合した穂が立ち上がる時に該磁性キャリアとトナー
とを離脱させて、得られた遊離トナーにより現像するこ
とにより、従来の現像領域よりも広い範囲で現像領域を
設定することになり、現像領域におけるトナーの現像さ
れる量を多くして、ソリッド部のベタ濃度の高い画像を
得る現像方法を提供することができる。キャリア径が4
5μmより大きい場合、遊離トナーの発生量少なくなっ
て現像性が低くなり、25μmより小さい場合には、遊
離トナーの発生量は多くなるが、キャリア粒子の飛散が
多くなり、いわゆるキャリア付着の増加やそれにともな
う地肌汚れの増加が見られるような欠点を防ぐことがで
きる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the developer carrying member, which is arranged so as to face the image carrying member and has a magnet therein, is a toner having a number average particle diameter of 3 to 7 μm. A two-component developer containing a magnetic carrier having a weight average particle diameter of 25 to 45 μm is carried, the developer is conveyed to a developing area formed between the carrier and the magnetic carrier, and the magnetic carrier is aggregated in the developing area. By separating the magnetic carrier and the toner when the spikes rise and developing with the obtained free toner, the developing area is set in a wider range than the conventional developing area, and the toner in the developing area is It is possible to provide a developing method in which an image having a high solid density in a solid portion is obtained by increasing the amount of development. Carrier diameter is 4
When it is larger than 5 μm, the amount of free toner generated is small and the developability is low, and when it is smaller than 25 μm, the amount of free toner generated is large, but carrier particles are scattered and so-called carrier adhesion is increased. It is possible to prevent such a defect that an increase in background soiling is observed.

【0121】請求項2の発明によれば、像担持体に対向
して配置され、内部に磁石を有する現像剤担持体が、ト
ナーとトナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現
像剤を担持し、現像剤を像担持体との間に形成される現
像領域に搬送し、該現像領域内で、磁性キャリア表面か
ら離脱させた遊離トナーによって像担持体上の静電潜像
を現像する請求項1記載の現像方法において、磁性キャ
リアが集合した穂が立ち上がったときに、磁性キャリア
とトナーとを離脱させると共に、磁性キャリアから離脱
させた遊離トナーを像担持体側へ移動させる電界を形成
して現像することにより、感光体上に現像されたトナー
を磁気ブラシ先端の磁性キャリアで離脱させることで、
ソリッド部のベタ埋まりの良い滑らかで、非画像部のか
ぶりの少なく、かつ横細線や文字の鮮鋭度も優れた高品
位の画像を得る現像方法を提供することができる。ま
た、磁気ブラシと感光体を非接触にすることで、ハーフ
トーン部でのザラツキがなく、横細線や文字の鮮鋭度も
優れた画像を得る現像方法を提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, the developer carrier, which is arranged so as to face the image carrier and has a magnet therein, carries the two-component developer containing the toner and the magnetic carrier holding the toner. Then, the developer is conveyed to a developing area formed between the developer and the image carrier, and in the developing area, the electrostatic latent image on the image carrier is developed by the free toner separated from the surface of the magnetic carrier. In the developing method according to Item 1, when the spikes in which the magnetic carriers are gathered rise, the magnetic carrier and the toner are separated from each other, and an electric field is formed to move the free toner separated from the magnetic carrier to the image carrier side. By developing, the toner developed on the photoreceptor is separated by the magnetic carrier at the tip of the magnetic brush,
It is possible to provide a developing method for obtaining a high-quality image in which the solid portion is well filled with solid, the non-image portion is less fogged, and the horizontal fine lines and the sharpness of characters are excellent. Further, by making the magnetic brush and the photoconductor non-contact with each other, it is possible to provide a developing method for obtaining an image which is free from roughness in the halftone portion and has excellent sharpness of horizontal fine lines and characters.

【0122】請求項3の発明によれば、請求項1又は2
記載の現像方法において、用いるトナーの個数平均粒径
が3〜7μmであり、且つ、現像剤におけるキャリア上
のトナーの被覆率が50%〜80%であることを特徴と
する現像方法により、キャリアの表面に対してトナーを
保持する保持量を適切な範囲にすることができ、画像の
先鋭さやドット再現性を得ながら、トナー搬送をスムー
スに行い、現像剤を均等に攪拌し、ソリッド部のベタ濃
度が高く地汚れの少ない画像を得る現像方法を提供する
ことができる。
According to the invention of claim 3, claim 1 or 2
In the developing method described above, the number average particle diameter of the toner used is 3 to 7 μm, and the coverage of the toner on the carrier in the developer is 50% to 80%. The amount of toner to be retained on the surface of the toner can be set in an appropriate range, while toner sharpness and dot reproducibility are obtained, the toner is smoothly conveyed, the developer is evenly stirred, and the solid portion It is possible to provide a developing method for obtaining an image having high solid density and less background stain.

【0123】請求項4の発明によれば、請求項1から3
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リアの重量平均粒径Dwが25μm〜45μmであり、
62μmより大きい粒径を有するキャリアの含有率が1
wt%以下であり、22μmより小さい粒径を有するキ
ャリアの含有率が3wt%以下であり、且つ、1KOe
における磁気モーメントが76emu/g以上であるこ
とを特徴とする現像方法により、キャリアの磁気モーメ
ントがキャリア穂の形成に好ましい値となり、遊離トナ
ーTの発生を適度にし、キャリア飛散を抑制しながら、
ソリッド部のベタ濃度の高い画像を得る現像方法を提供
することができる。
According to the invention of claim 4, claims 1 to 3
In the developing method according to any one of items 1 to 5, the weight average particle diameter Dw of the carrier used is 25 μm to 45 μm,
The content of carriers having a particle size larger than 62 μm is 1
wt% or less, the content of carriers having a particle size smaller than 22 μm is 3 wt% or less, and 1 KOe
By the developing method characterized in that the magnetic moment at 76 emu / g or more, the magnetic moment of the carrier becomes a preferable value for the formation of carrier spikes, the generation of the free toner T is moderated, and the carrier scattering is suppressed.
It is possible to provide a developing method for obtaining an image in which the solid portion has a high solid density.

【0124】請求項5の発明によれば、請求項1から4
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リアの芯材は、MnMgSrフェライト、Mnフェライ
ト、マグネタイトから選ばれたフェライトであることを
特徴とする現像方法により、残留磁化が少なく、高い磁
化が得られ、高画像を得る現像方法を提供することがで
きる。
According to the invention of claim 5, claims 1 to 4
In the developing method described in any one of 1, the core material of the carrier used is a ferrite selected from MnMgSr ferrite, Mn ferrite, and magnetite. It is possible to provide a developing method for obtaining a high image.

【0125】請求項6の発明によれば、請求項1から4
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リアの抵抗が1012Ω・cm以上であることを特徴とす
る現像方法により、抵抗値が小さいとき、現像剤担持体
上に保持したキャリアのブラシの穂立ち形状が画像濃度
の濃淡となって目立ちやすくなったり、誘導型のキャリ
ア付着などの不具合を生じやすくなる現象を防ぎ、高画
像を得る現像方法を提供することができる。
According to the invention of claim 6, claims 1 to 4
In the developing method described in any one of 1 above, the carrier used has a resistance of 10 12 Ω · cm or more, and when the resistance value is small, the carrier retained on the developer carrier is It is possible to provide a developing method for obtaining a high image by preventing a phenomenon in which the shape of the ears of a brush becomes dark and light to make the image more conspicuous and causes problems such as inductive carrier adhesion.

【0126】請求項7の発明によれば、請求項1から4
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リア表面を形成する樹脂層がアミノシランを含有するシ
リコーン樹脂を主成分とする樹脂層であることを特徴と
する現像方法により、適切な電気抵抗と低い表面エネル
ギーを有するシリコーン樹脂で、キャリア表面はトナー
粒径に対して十分に小さな凹凸があり、遊離トナーTの
発生量を増加させることができ、トナーのスペントを防
止し、かつ、良好な帯電性と、トナーの保持性、トナー
の現像性を併せ持つことができ、高画像を得る現像方法
を提供することができる。
According to the invention of claim 7, claims 1 to 4
In the developing method according to any one of 1 to 3, a resin layer forming a carrier surface to be used is a resin layer containing a silicone resin containing aminosilane as a main component, and a suitable electrical resistance is obtained by the developing method. This is a silicone resin having a low surface energy, and the carrier surface has irregularities that are sufficiently small relative to the toner particle size, can increase the amount of free toner T generated, prevent toner spent, and achieve good charging. Properties, toner retention, and toner developability can be combined, and a development method for obtaining a high image can be provided.

【0127】請求項8の発明によれば、請求項1から7
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リア表面を形成する樹脂層が、層中に微粒子を含有し、
微粒子に由来する凹凸を有するシリコーン樹脂層である
ことを特徴とする現像方法により、凸部内部にはキャリ
ア表面を構成する材料と異なる組成の微粒子を含有する
ことにより、皮膜上の凹凸の形態と存在状態を任意に形
成でき、広い範囲でキャリアを制御でき高画質を得るこ
とができる。
According to the invention of claim 8, claims 1 to 7
In the developing method according to any one of items 1, the resin layer forming the carrier surface used contains fine particles in the layer,
By the developing method characterized by being a silicone resin layer having irregularities derived from fine particles, by containing fine particles of a composition different from the material forming the carrier surface inside the convex portions, the morphology of irregularities on the film The existence state can be arbitrarily formed, the carrier can be controlled in a wide range, and high image quality can be obtained.

【0128】請求項9の発明によれば、請求項1から7
のいずれか1項に記載の現像方法において、用いるキャ
リア表面を形成する樹脂層が導電性微粒子と、非導電性
微粒子とを含有し、微粒子にそれぞれの微粒子に由来す
る凹凸を有するシリコーン樹脂層であることを特徴とす
る現像方法により、シリコーン樹脂層の抵抗を調整する
ことができ高画質を得る手段とすることができる。
According to the invention of claim 9, claims 1 to 7
In the developing method according to any one of items 1 to 3, a resin layer forming a carrier surface to be used is a silicone resin layer containing conductive fine particles and non-conductive fine particles, and the fine particles have irregularities derived from the respective fine particles. According to the developing method characterized by the above, the resistance of the silicone resin layer can be adjusted and it can be used as a means for obtaining high image quality.

【0129】請求項10の発明によれば、請求項1から
9のいずれか1項に記載の現像方法に記載の現像方法に
おいて、前記現像方法は、磁性キャリアが集合した穂が
立ち上がったときに、磁性キャリアからトナーを離脱さ
せると共に、磁性キャリアから離脱させた遊離トナーを
像担持体側へ移動させる電界を形成して現像することを
特徴とする現像方法により、文字部に、現像スリーブに
電界を印加して、トナーを現像させ、現像領域後域部で
は、感光体側に開かれた空間を有する磁性キャリア上の
トナーは、感光体と現像スリーブとの間の電界及び感光
体と磁性キャリアとの間に生ずる電界により感光体の静
電潜像に現像され、帯電量が過多になった磁性キャリア
は、感光体を摺擦しながら移動するために、先に現像し
たトナーに強く接触することでその衝撃力と、互いに逆
極性に帯電している静電的なクーロン力とによって、キ
ャリア表面にトナーを吸着させて、非画像部のトナーを
離脱させ、非画像部の地汚れを防止し、高品位の画像を
得ることができる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the first to ninth aspects, the developing method is characterized in that when the spikes in which the magnetic carriers are gathered stand up. The toner is separated from the magnetic carrier, and the toner is separated from the magnetic carrier to form an electric field for moving the toner toward the image carrier to develop the toner. The toner is applied to develop the toner, and in the rear area of the developing area, the toner on the magnetic carrier having a space open to the side of the photoconductor is separated from the electric field between the photoconductor and the developing sleeve and between the photoconductor and the magnetic carrier. The magnetic carrier, which has been developed into an electrostatic latent image on the photoconductor by an electric field generated between them and has an excessive amount of charge, moves while rubbing the photoconductor, so it strongly contacts the previously developed toner. As a result, the impact force and the electrostatic Coulombic force charged in opposite polarities cause the toner to be adsorbed on the carrier surface and the toner in the non-image area to be released, thus removing the background stain. It is possible to prevent and obtain a high-quality image.

【0130】請求項11の発明によれば、請求項10に
記載の現像方法において、前記現像方法は、磁性キャリ
アの粉体特性及び磁気特性と現像主磁石の磁気特性及び
形態特性とを、磁性キャリアが集合した穂が立ち上がる
ときに、磁性キャリアからトナーを離脱させるように設
定することを特徴とする現像方法により、高濃度、高画
質の画像を得ることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, in the developing method according to the tenth aspect, the developing method is characterized in that the powder characteristic and magnetic characteristic of the magnetic carrier and the magnetic characteristic and morphological characteristic of the developing main magnet are magnetic. A high density and high quality image can be obtained by the developing method characterized in that the toner is set to be released from the magnetic carrier when the spikes in which the carriers are gathered stand up.

【0131】請求項12の発明によれば、請求項10に
記載の現像方法において、前記現像方法は、現像剤担持
体の形態特性及び電気特性と像担持体の形態特性及び電
気特性を、磁性キャリアから離脱させたトナーを像担持
体側へ移動させる電界を形成するように設定することを
特徴とする現像方法により、地汚れの少ない高画質を得
ることができる。
According to the twelfth aspect of the present invention, in the developing method according to the tenth aspect, in the developing method, the morphological characteristics and electrical characteristics of the developer carrying member and the morphological characteristics and electrical characteristics of the image carrying member are By the developing method characterized by setting the electric field for moving the toner released from the carrier to the image carrier side, it is possible to obtain high image quality with less background stain.

【0132】請求項13の発明によれば、請求項10に
記載の現像方法において、前記現像方法は、現像剤担持
体上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がるときに、
現像主磁石により、磁気ブラシの先端が像担持体上の磁
性キャリアの集合した現像剤層から分離した状態である
ことを特徴とする現像方法により、トナーが像担持体に
現像され高品位の画像を得ることができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, in the developing method according to the tenth aspect, the developing method comprises:
By the developing main magnet, the tip of the magnetic brush is separated from the developer layer in which the magnetic carriers are aggregated on the image carrier, by the developing method, the toner is developed on the image carrier and a high quality image is obtained. Can be obtained.

【0133】請求項14の発明によれば、請求項10か
ら13のいずれか1項に記載の現像方法において、さら
に現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアを
潜像担持体に接触させ、磁性キャリア表面からトナーを
離脱させ、この離脱させた遊離トナーを像担持体へ散布
させ、現像することを特徴とする現像方法により、高濃
度の画像を得ることができる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the tenth to thirteenth aspects, a magnetic carrier having a toner on the surface is brought into contact with the latent image carrier in the developing area. A high-density image can be obtained by a developing method characterized in that the toner is released from the surface of the magnetic carrier, the released free toner is scattered on the image carrier, and development is performed.

【0134】請求項15の発明によれば、請求項10か
ら13のいずれか1項に記載の現像方法において、前記
現像方法は、現像領域内で形成される磁気ブラシを像担
持体に接触させて、既に現像されているトナーを像担持
体から離脱させることを特徴とする現像方法により、地
汚れの少ない画像を得ることができる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the tenth to thirteenth aspects, the developing method comprises contacting a magnetic brush formed in a developing area with an image carrier. Then, a developing method characterized in that the toner which has already been developed is released from the image carrier can provide an image with less background stain.

【0135】請求項16の発明によれば、請求項1から
15のいずれか1項に記載の現像方法において、さらに
現像領域で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合
した穂と、磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナー
とを含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアの集合した
穂が立ち上がる時にトナーを離脱させて現像し、かつ、
磁気ブラシを像担持体に接触させて離脱させる遊離トナ
ーを像担持体へ散布して現像し、かつ、磁気ブラシを像
担持体に摺擦又は近接させて現像することを特徴とする
現像方法により、高濃度で地汚れの少ない画像を得るこ
とができる。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the first to fifteenth aspects, the ears of magnetic carriers having a toner on the surface are gathered in the developing area, and the magnetic carrier surface. To form a magnetic brush containing free toner to be separated from the magnetic carrier, to separate and develop the toner when the spikes of the magnetic carrier rise, and
By a developing method characterized in that a free toner, which is brought into contact with the image carrier and released therefrom, is scattered and developed on the image carrier, and the magnetic brush is rubbed or brought close to the image carrier to develop. An image with high density and less background stain can be obtained.

【0136】請求項17の発明によれば、請求項16に
記載の現像方法において、前記現像方法は、現像領域で
形成される磁気ブラシを像担持体に接触させて、像担持
体からトナーを離脱させ、かつ、磁気ブラシを像担持体
に摺擦又は近接させて、既に現像されたトナーを像担持
体から離脱させることを特徴とする現像方法により、高
濃度で地汚れの少ない画像を得ることができる。
According to the seventeenth aspect of the present invention, in the developing method according to the sixteenth aspect, in the developing method, the magnetic brush formed in the developing area is brought into contact with the image carrier to remove the toner from the image carrier. An image with high density and less background stain is obtained by a developing method characterized in that the toner that has already been developed is separated from the image carrier by rubbing or bringing the magnetic brush into contact with or rubbing against the image carrier. be able to.

【0137】請求項18の発明によれば、請求項16又
は17に記載の現像方法において、前記現像方法は、現
像剤担持体の内部に有する磁極の中心は、現像領域内
で、現像剤搬送方向の下流側に傾けることを特徴とする
現像方法により、磁気ブラシが形成される初期段階にお
ける遊離トナーTの発生部位が、遊離トナーTが感光体
100の潜像Lとしての画像部へ移動できる領域にでき
るだけ多く位置するようにしたものであり、磁気ブラシ
が形成される現像領域前域部Aに発生するクラウド状な
いしスモーク状の遊離トナーTは、その大部分が現像電
界によって感光体100の画像部へ移動し易くなり、ト
ナーTの使用効率を向上させることができるとともに、
トナー飛散による装置内の汚れを防止することができ
る。
According to the eighteenth aspect of the present invention, in the developing method according to the sixteenth aspect or the seventeenth aspect, in the developing method, the center of the magnetic pole inside the developer carrying member is within the developing area, and the developer is conveyed. By the developing method characterized by inclining to the downstream side in the direction, the portion where the free toner T is generated in the initial stage of forming the magnetic brush can be moved to the image portion as the latent image L of the photoconductor 100. Most of the cloud-like or smoke-like free toner T generated in the front area A of the developing area where the magnetic brush is formed is located in the area of the photoconductor 100 due to the developing electric field. It becomes easier to move to the image portion, the use efficiency of the toner T can be improved, and
It is possible to prevent the inside of the device from being soiled due to toner scattering.

【0138】請求項19の発明によれば、請求項16か
ら18のいずれか1項のいずれかに記載の現像方法にお
いて、前記現像方法は、現像剤担持体(Vs)と像担持
体(Vp)との線速比(Vs/Vp)は、0.9<Vs
/Vp<4の範囲にあることを特徴とする現像方法によ
り、前記線速比を0.9まで下げても必要な画像濃度を
得ることができる。
According to the nineteenth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the sixteenth to eighteenth aspects, the developing method is the developer bearing member (Vs) and the image bearing member (Vp). ) Linear velocity ratio (Vs / Vp) is 0.9 <Vs
By the developing method characterized by being in the range of / Vp <4, the required image density can be obtained even if the linear velocity ratio is lowered to 0.9.

【0139】請求項20の発明によれば、請求項16か
ら19のいずれか1項に記載の現像方法において、前記
現像方法は、現像領域内で磁性キャリア表面から離脱さ
せる遊離トナーを、像担持体と現像剤担持体との間に印
加する電界で現像させることを特徴とする現像方法によ
り、電界の調整によりクラウド状乃至スモウク状遊離ト
ナーが感光体に移動し易くなり高画質の現像が可能にな
る。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the sixteenth to nineteenth aspects, the developing method is an image bearing method for releasing the free toner which is released from the surface of the magnetic carrier in the developing area. By a developing method characterized by developing with an electric field applied between the body and the developer carrying body, adjustment of the electric field allows cloud-like or smoke-like free toner to easily move to the photoconductor and high-quality development is possible. become.

【0140】請求項21の発明によれば、請求項16か
ら19のいずれか1項に記載の現像方法において、前記
現像方法は、印加する電界が、交番電界であることを特
徴とする現像方法により、トナーTの往復運動は、画像
部ではトナー層の均一化を助長してドット再現性のよい
高画質化をもたらし、非画像部では地汚れトナーTに対
してスキヤべンジ効果をもたらすことができる。
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the developing method according to any one of the sixteenth to nineteenth aspects, in the developing method, the applied electric field is an alternating electric field. As a result, the reciprocating motion of the toner T promotes the uniformization of the toner layer in the image portion to bring about high image quality with good dot reproducibility, and brings a skiving effect to the background toner T in the non-image portion. You can

【0141】請求項22の発明によれば、像担持体、像
担持体に対向して配置され、内部に磁石を有し、トナー
とトナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現像剤
を表面に担持し、現像領域に搬送する現像剤担持体、現
像剤担持体と像担持体の間に電界を印加する印加手段か
らなる、像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現
像する現像装置において、前記現像装置は、請求項1ま
たは請求項3から9のいずれか1項に記載のキャリア及
びトナーを備えたことを特徴とする現像装置により、現
像領域におけるトナーの現像される量を多くして、ソリ
ッド部のベタ濃度の高い画像を得る現像装置を提供する
ことができる。
According to the twenty-second aspect of the invention, the surface of the two-component developer is disposed so as to face the image bearing member, has a magnet inside, and includes a toner and a magnetic carrier holding the toner. The latent image formed on the surface of the image carrier is developed with toner, which is composed of a developer carrier that is carried on the image carrier and conveyed to the developing area, and an application unit that applies an electric field between the developer carrier and the image carrier. In a developing device, the developing device comprises the carrier and toner according to claim 1 or any one of claims 3 to 9, and the amount of toner developed in a developing area by the developing device. It is possible to provide a developing device that obtains an image having a high solid density in the solid portion by increasing the number of the toner.

【0142】請求項23の発明によれば、光導電性を有
し、表面に潜像を形成する像担持体と、像担持体を帯電
する帯電装置と、像担持体に対向して配置され、表面に
トナーとトナーを保持する磁性キャリアを収納し、像担
持体表面にトナー像を形成する現像装置と、像担持体表
面に形成されるトナー像を記録部材に転写する転写装置
とを有する画像形成装置において、前記画像形成装置
は、請求項22に記載の現像装置を有することを特徴と
する画像形成装置により、従来の現像領域よりも広い範
囲で現像領域を設定することにより、現像スリーブの回
転数を高くしなくとも、現像されるトナーの供給量を多
くする現像装置を提供することができる。さらに、本発
明の画像形成装置では、広い範囲で現像領域を設定する
ことにより、現像されるトナーの供給量を多くすること
で、機械を設計する際の現像ギャップ、現像スリーブの
回転数等の許容範囲を広くすることでき、また、ソリッ
ド部や横細線の高品位の画像、特に、カラーの画像で
は、ハーフトーン部の再現性の優れた画像を得る画像形
成装置を提供することができる。
According to the twenty-third aspect of the invention, the image carrier having photoconductivity and forming a latent image on the surface, the charging device for charging the image carrier, and the image carrier are disposed so as to face the image carrier. A developing device that stores toner and a magnetic carrier that holds the toner on the surface and forms a toner image on the surface of the image carrier, and a transfer device that transfers the toner image formed on the surface of the image carrier to a recording member. In an image forming apparatus, the image forming apparatus includes the developing device according to claim 22, and the developing sleeve is set by setting a developing area wider than a conventional developing area by the image forming apparatus. It is possible to provide a developing device that increases the supply amount of toner to be developed without increasing the number of rotations of the developing device. Further, in the image forming apparatus of the present invention, by setting the developing area in a wide range to increase the supply amount of the toner to be developed, the developing gap, the rotating speed of the developing sleeve, etc. in designing the machine can be improved. It is possible to provide an image forming apparatus capable of widening the allowable range and obtaining an image with high reproducibility of a halftone portion in a high-quality image of a solid portion or a horizontal thin line, particularly a color image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の現像領域内での二成分現像剤の状態を
模式的に表した概略図である。
FIG. 1 is a schematic view schematically showing a state of a two-component developer in a developing area of the present invention.

【図2】本発明の現像領域前域部で磁性キャリアの穂の
立上り状況を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing the rising state of the ears of the magnetic carrier in the front area of the developing area of the present invention.

【図3】本発明の現像領域中域部で磁性キャリアの穂が
感光体に接触する模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram in which the ears of the magnetic carrier come into contact with the photoconductor in the middle region of the developing region of the present invention.

【図4】本発明の現像領域後域部でトナーが現像される
状況を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a situation in which toner is developed in the rear area of the development area of the present invention.

【図5】本発明の反転現像方式で直流電界を印加してい
る状態を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a state in which a DC electric field is applied by the reversal development method of the present invention.

【図6】本発明の反転現像方式で直流と交流の電界印加
の状態を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which a DC and AC electric field is applied in the reversal development method of the present invention.

【図7】本発明の現像方法を適用する画像形成装置の一
実施形態である。
FIG. 7 is an embodiment of an image forming apparatus to which the developing method of the present invention is applied.

【図8】本発明の現像スリーブ内の磁石の配置を概略的
に示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram schematically showing the arrangement of magnets in the developing sleeve of the present invention.

【図9】本発明の現像方法で現像領域でトナーを現像す
る状況を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a situation in which toner is developed in a developing area by the developing method of the present invention.

【図10】本発明の画像形成装置の構成を示す概略図で
ある。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 感光体 110 現像装置 111 現像スリーブ 112 攪拌スクリュ 113 攪拌スクリュ 114 現像剤規制部材 200 カラースキャナ 400 光学ユニット 402 感光体 404 レーザーダイオード 406 ポリゴンミラー 408 回転用モータ 410 f /θレンズ 412 反射ミラー 414 クリーニングユニット 422 回転現像装置 426 中間転写体 A 現像領域戦域部 B 現像領域中域部 C 現像領域後域部 L 潜像 C 磁性キャリア T トナー 100 photoconductor 110 developing device 111 Development sleeve 112 Stirring screw 113 stirring screw 114 developer regulating member 200 color scanner 400 optical unit 402 photoconductor 404 laser diode 406 polygon mirror 408 rotation motor 410 f / θ lens 412 reflective mirror 414 Cleaning unit 422 rotary developing device 426 Intermediate transfer body A Development Area Battle Area B Development area Middle area C Development area Rear area L latent image C magnetic carrier T toner

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/06 101 G03G 15/08 507L 15/08 501 9/10 321 507 352 361 311 (72)発明者 榎本 繁和 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 今井 力 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 山口 公利 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 今橋 直樹 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 高橋 宏明 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H005 BA02 BA06 BA07 BA15 CA12 CB04 CB18 EA01 EA02 EA05 EA07 2H031 AA01 AA17 AB02 AC08 AC15 AC19 AC20 AC30 AD01 AD03 AD15 BA08 BA09 CA11 FA01 2H073 AA02 BA04 BA13 BA43 CA03 CA14 CA22 2H077 AA15 AB02 AC02 AD02 AD06 AD13 AD18 AD36 EA03 GA13─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03G 15/06 101 G03G 15/08 507L 15/08 501 9/10 321 507 352 361 311 (72) Inventor Shigekazu Enomoto 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Riki Imai 1-3-6 Nakamagome, Nakamagome Ota-ku, Tokyo (72) Inventor Kimitoshi Yamaguchi Tokyo 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Imahashi 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Hiroaki Takahashi Nakata, Ota-ku Tokyo Magome 1-chome 3-6 F-term in Ricoh Co., Ltd. (reference) 2H005 BA02 BA06 BA07 BA15 CA12 CB04 CB18 EA01 EA02 EA05 EA07 2H031 AA01 AA17 AB02 AC08 AC15 AC19 AC20 AC30 AD01 AD03 AD15 BA08 BA09 CA11 FA01 2H073 AA02 BA04 BA13 BA43 CA03 CA14 CA22 2H077 AA15 AB02 AC02 AD02 AD06 AD13 AD18 AD36 EA03 GA13

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体に対向して配置され、内部に磁
石を有する現像剤担持体が個数平均粒径3〜7μmのト
ナーと重量平均粒径25〜45μmの磁性キャリアとを
含む二成分現像剤を担持し、現像剤を像担持体との間に
形成される現像領域に搬送し、該現像領域内で、磁性キ
ャリアの集合した穂が立ち上がる時に該磁性キャリアと
トナーとを離脱させて、得られた遊離トナーにより現像
することを特徴とする現像方法。
1. A two-component developer-bearing member, which is disposed so as to face the image-bearing member and has a magnet inside, contains a toner having a number average particle diameter of 3 to 7 μm and a magnetic carrier having a weight average particle diameter of 25 to 45 μm. It carries a developer and conveys the developer to a developing area formed between the developer and the image carrier, and in the developing area, separates the magnetic carrier and the toner when the gathered magnetic carriers stand up. , A developing method comprising developing with the obtained free toner.
【請求項2】 像担持体に対向して配置され、内部に磁
石を有する現像剤担持体が、トナーとトナーを保持する
磁性キャリアとを含む二成分現像剤を担持し、現像剤を
像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、該現像
領域内で、磁性キャリア表面から離脱させた遊離トナー
によって像担持体上の静電潜像を現像する請求項1記載
の現像方法において、磁性キャリアが集合した穂が立ち
上がったときに、磁性キャリアとトナーとを離脱させる
と共に、磁性キャリアから離脱させた遊離トナーを像担
持体側へ移動させる電界を形成して現像することを特徴
とする現像方法。
2. A developer carrying member, which is arranged so as to face the image carrying member and has a magnet inside, carries a two-component developer containing toner and a magnetic carrier holding the toner, and carries the image carrier with the developer. 2. The developing method according to claim 1, wherein the electrostatic latent image on the image carrier is conveyed to a developing area formed between the image carrier and the developing area, and the free toner released from the surface of the magnetic carrier is developed in the developing area. The magnetic carrier and the toner are separated from each other when the bristles gathered by the magnetic carrier rise, and an electric field that moves the separated toner separated from the magnetic carrier to the image carrier side is formed for development. Development method.
【請求項3】 請求項1又は2記載の現像方法におい
て、用いるトナーの個数平均粒径が3〜7μmであり、
且つ、現像剤におけるキャリア上のトナーの被覆率が5
0%〜80%であることを特徴とする現像方法。
3. The developing method according to claim 1, wherein the toner used has a number average particle diameter of 3 to 7 μm.
In addition, the coverage of the toner on the carrier in the developer is 5
0% -80%, The developing method characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 請求項1から3のいずれか1項に記載の
現像方法において、用いるキャリアの重量平均粒径Dw
が25μm〜45μmであり、62μmより大きい粒径
を有するキャリアの含有率が1wt%以下であり、22
μmより小さい粒径を有するキャリアの含有率が3wt
%以下であり、且つ、1KOeにおける磁気モーメント
が76emu/g以上であることを特徴とする現像方
法。
4. The weight average particle diameter Dw of the carrier used in the developing method according to claim 1.
Is 25 μm to 45 μm, and the content of carriers having a particle size larger than 62 μm is 1 wt% or less, 22
The content of the carrier having a particle size smaller than μm is 3 wt.
%, And the magnetic moment at 1 KOe is 76 emu / g or more.
【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項に記載の
現像方法において、用いるキャリアの芯材は、MnMg
Srフェライト、Mnフェライト、マグネタイトから選
ばれたフェライトであることを特徴とする現像方法。
5. The core material of a carrier used in the developing method according to claim 1, wherein the core material is MnMg.
A developing method, which is a ferrite selected from Sr ferrite, Mn ferrite, and magnetite.
【請求項6】 請求項1から5のいずれか1項に記載の
現像方法において、用いるキャリアの抵抗が1012Ω・
cm以上であることを特徴とする現像方法。
6. The developing method according to claim 1, wherein the carrier used has a resistance of 10 12 Ω.multidot.
A developing method characterized in that it is at least cm.
【請求項7】 請求項1から6のいずれか1項に記載の
現像方法において、用いるキャリア表面を形成する樹脂
層がアミノシランを含有するシリコーン樹脂を主成分と
する樹脂層であることを特徴とする現像方法。
7. The developing method according to claim 1, wherein the resin layer forming the carrier surface to be used is a resin layer containing an aminosilane-containing silicone resin as a main component. Developing method.
【請求項8】 請求項1から7のいずれか1項に記載の
現像方法において、用いるキャリア表面を形成する樹脂
層が、層中に微粒子を含有し、微粒子に由来する凹凸を
有するシリコーン樹脂層であることを特徴とする現像方
法。
8. The development method according to claim 1, wherein the resin layer forming the carrier surface to be used contains fine particles in the layer and has irregularities derived from the fine particles. Is a developing method.
【請求項9】 請求項1から7のいずれか1項に記載の
現像方法において、用いるキャリア表面を形成する樹脂
層が導電性微粒子と、非導電性微粒子とを含有し、微粒
子にそれぞれの微粒子に由来する凹凸を有するシリコー
ン樹脂層であることを特徴とする現像方法。
9. The developing method according to claim 1, wherein the resin layer forming the carrier surface to be used contains conductive fine particles and non-conductive fine particles, and each fine particle contains fine particles. A developing method, which is a silicone resin layer having irregularities derived from.
【請求項10】 請求項1から9のいずれか1項に記載
の現像方法において、前記現像方法は、磁性キャリアが
集合した穂が立ち上がったときに、磁性キャリアからト
ナーを離脱させると共に、磁性キャリアから離脱させた
遊離トナーを像担持体側へ移動させる電界を形成して現
像することを特徴とする現像方法。
10. The developing method according to claim 1, wherein the developing method removes the toner from the magnetic carrier when the spikes of the magnetic carrier rise, and the magnetic carrier A developing method, which comprises developing by forming an electric field for moving free toner separated from the image carrier to the image carrier side.
【請求項11】 請求項10に記載の現像方法におい
て、前記現像方法は、磁性キャリアの粉体特性及び磁気
特性と現像主磁石の磁気特性及び形態特性とを、磁性キ
ャリアが集合した穂が立ち上がるときに、磁性キャリア
からトナーを離脱させるように設定することを特徴とす
る現像方法。
11. The developing method according to claim 10, wherein in the developing method, the powder characteristic and the magnetic characteristic of the magnetic carrier and the magnetic characteristic and the morphological characteristic of the developing main magnet are raised by the magnetic carrier. Sometimes, the developing method is characterized in that the toner is set to be released from the magnetic carrier.
【請求項12】 請求項10に記載の現像方法におい
て、該現像方法は、現像剤担持体の形態特性及び電気特
性と像担持体の形態特性及び電気特性を、磁性キャリア
から離脱させたトナーを像担持体側へ移動させる電界を
形成するように設定することを特徴とする現像方法。
12. The developing method according to claim 10, wherein the developing method is a toner in which the morphological characteristics and electrical characteristics of a developer carrier and the morphological characteristics and electrical characteristics of an image carrier are separated from a magnetic carrier. A developing method characterized by setting so as to form an electric field to be moved to the image carrier side.
【請求項13】 請求項10に記載の現像方法において
前記現像方法は、現像剤担持体上で磁性キャリアが集合
した穂が立ち上がるときに、現像主磁石により、磁気ブ
ラシの先端が像担持体上の磁性キャリアの集合した現像
剤層から分離した状態であることを特徴とする現像方
法。
13. The developing method according to claim 10, wherein the developing main magnet causes the tip of the magnetic brush to move onto the image carrier when the ears of magnetic carriers gather on the developer carrier. 2. The developing method, characterized in that the magnetic carrier is separated from the developer layer in which the magnetic carriers are assembled.
【請求項14】 請求項10から13のいずれか1項に
記載の現像方法において、さらに現像領域内で、表面に
トナーを有する磁性キャリアを潜像担持体に接触させ、
磁性キャリア表面からトナーを離脱させ、この離脱させ
た遊離トナーを像担持体へ散布させ、現像することを特
徴とする現像方法。
14. The developing method according to claim 10, further comprising contacting a latent image carrier with a magnetic carrier having a toner on the surface in the developing area.
A developing method characterized in that the toner is released from the surface of the magnetic carrier, the released free toner is scattered on the image carrier, and development is performed.
【請求項15】 請求項10から13のいずれか1項に
記載の現像方法において、該現像方法は、現像領域内で
形成される磁気ブラシを像担持体に接触させて、既に現
像されているトナーを像担持体から離脱させることを特
徴とする現像方法。
15. The developing method according to claim 10, wherein the developing method has already been performed by bringing a magnetic brush formed in a developing area into contact with an image carrier. A developing method characterized in that the toner is released from the image carrier.
【請求項16】 請求項1から15のいずれか1項に記
載の現像方法において、さらに現像領域で、表面にトナ
ーを有する磁性キャリアが集合した穂と、磁性キャリア
表面から離脱させる遊離トナーとを含む磁気ブラシを形
成し、磁性キャリアの集合した穂が立ち上がる時にトナ
ーを離脱させて現像し、かつ、磁気ブラシを像担持体に
接触させて離脱させる遊離トナーを像担持体へ散布して
現像し、かつ、磁気ブラシを像担持体に摺擦又は近接さ
せて現像することを特徴とする現像方法。
16. The developing method according to claim 1, further comprising: in the developing area, a pair of ears of magnetic carriers having toner on the surface and free toner to be released from the surface of the magnetic carrier. A magnetic brush containing a magnetic carrier is formed, and when the spikes of the magnetic carrier rise, the toner is released and developed, and the magnetic brush is brought into contact with the image carrier to release it. Further, a developing method characterized by developing by rubbing or bringing a magnetic brush on or near the image carrier.
【請求項17】 請求項16に記載の現像方法におい
て、前記現像方法は、現像領域で形成される磁気ブラシ
を像担持体に接触させて、像担持体からトナーを離脱さ
せ、かつ、磁気ブラシを像担持体に摺擦又は近接させ
て、既に現像されたトナーを像担持体から離脱させるこ
とを特徴とする現像方法。
17. The developing method according to claim 16, wherein in the developing method, a magnetic brush formed in a developing area is brought into contact with an image carrier to separate toner from the image carrier, and the magnetic brush is used. A method of developing, wherein the toner already developed is released from the image carrier by rubbing or bringing the toner into contact with the image carrier.
【請求項18】 請求項16又は17に記載の現像方法
において、前記現像方法は、現像剤担持体の内部に有す
る磁極の中心は、現像領域内で、現像剤搬送方向の下流
側に傾けることを特徴とする現像方法。
18. The developing method according to claim 16, wherein in the developing method, the center of the magnetic pole inside the developer carrying member is tilted to the downstream side in the developer conveying direction within the developing area. And a developing method.
【請求項19】 請求項16から18のいずれか1項に
記載の現像方法において、前記現像方法は、現像剤担持
体(Vs)と像担持体(Vp)との線速比(Vs/V
p)は、0.9<Vs/Vp<4の範囲にあることを特
徴とする現像方法。
19. The developing method according to claim 16, wherein the developing method is a linear velocity ratio (Vs / V) between a developer carrier (Vs) and an image carrier (Vp).
p) is in the range of 0.9 <Vs / Vp <4.
【請求項20】 請求項16から19のいずれか1項に
記載の現像方法において、前記現像方法は、現像領域内
で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーを、像担
持体と現像剤担持体との間に印加する電界で現像させる
ことを特徴とする現像方法。
20. The developing method according to claim 16, wherein in the developing method, free toner that is released from the surface of the magnetic carrier in the developing area is used as an image carrier and a developer carrier. A developing method comprising developing with an electric field applied between the two.
【請求項21】 請求項16から19のいずれか1項に
記載の現像方法において、前記現像方法は、印加する電
界が交番電界であることを特徴とする現像方法。
21. The developing method according to claim 16, wherein the applied electric field is an alternating electric field.
【請求項22】 像担持体と、前記像担持体に対向して
配置され、内部に磁石を有し、トナーと、トナーを保持
する磁性キャリアとを含む二成分現像剤が表面に担持さ
れ、現像領域に搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担
持体と像担持体の間に電界を印加する印加手段とからな
る、像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現像す
る現像装置において、前記現像装置は、さらに、請求項
1または請求項3から9のいずれか1項に記載のキャリ
ア及びトナーを備えたことを特徴とする現像装置。
22. A two-component developer, which is arranged to face the image carrier, has a magnet inside, and includes a toner and a magnetic carrier that holds the toner, is carried on the surface. Development in which a latent image formed on the surface of an image carrier is developed with toner, which comprises a developer carrier conveyed to a developing area and an application unit for applying an electric field between the developer carrier and the image carrier. In the apparatus, the developing device further includes the carrier and the toner according to claim 1 or any one of claims 3 to 9.
【請求項23】 光導電性を有し、表面に潜像を形成す
る像担持体と、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持
体に対向して配置され、表面にトナーとトナーを保持す
る磁性キャリアを収納し、像担持体表面にトナー像を形
成する現像装置と、像担持体表面に形成されるトナー像
を記録部材に転写する転写装置とを有する画像形成装置
において、前記画像形成装置は、現像装置として、請求
項22に記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像
形成装置。
23. An image carrier having photoconductivity and forming a latent image on the surface, a charging device for charging the image carrier, and a toner arranged on the surface of the image carrier, the toner being disposed on the surface of the image carrier. An image forming apparatus comprising: a developing device that accommodates a magnetic carrier for holding and forms a toner image on the surface of an image carrier; and a transfer device that transfers the toner image formed on the surface of the image carrier to a recording member. An image forming apparatus, wherein the forming apparatus uses the developing apparatus according to claim 22 as a developing apparatus.
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