JP2537342B2 - Image forming method - Google Patents

Image forming method

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JP2537342B2
JP2537342B2 JP60214982A JP21498285A JP2537342B2 JP 2537342 B2 JP2537342 B2 JP 2537342B2 JP 60214982 A JP60214982 A JP 60214982A JP 21498285 A JP21498285 A JP 21498285A JP 2537342 B2 JP2537342 B2 JP 2537342B2
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magnetic
toner
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latent image
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浩之 末松
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は乾式現像剤を用いてトナー保持部材上に少量
の磁性粒子のブラシを形成して現像に供するための現像
方法に関する。
The present invention relates to a developing method for forming a brush of a small amount of magnetic particles on a toner holding member by using a dry developer and using the brush for development.

[従来の技術] 従来、乾式現像方式としては各種方法が提案され又実
用化されている。
[Prior Art] Various methods have been proposed and put to practical use as dry development methods.

例えば、2成分系現像剤を用いた現像方法では現像ロ
ーラー上に塗布された該現像剤によって潜像の画像部を
現像する場合、現像剤中のトナーは、現像ローラー上に
塗布された現像剤の内数パーセント以下しか使用してい
ない。このことは現像器構成から考慮して非常に効率の
悪いものである。なぜならば所定の十分な現像濃度を得
るために多量の現像剤を現像ローラーが回転毎に現像ロ
ーラー上に一定量かつトナー濃度を均一にして塗布する
必要があるためである。このため現像器構成を大型化・
複雑化していた。もちろんこの種の現像方式においても
現像効率の向上は試みられた。たとえば本出願人は特開
昭55-32060,55-133058,56-70560を提案し、且つNP 8500
複写機に実用化されている。これによれば、現像濃度を
あげることができ、現像効率を上昇することができるも
のの、画像部において100%に近い現像効率を達成する
には至らず、この種の現像方式は未だ改善の余地を残し
ている。
For example, in a developing method using a two-component developer, when the image portion of the latent image is developed by the developer applied on the developing roller, the toner in the developer is the toner applied on the developing roller. Use less than a few percent of This is extremely inefficient considering the developing device configuration. This is because it is necessary to apply a large amount of developer on the developing roller with a constant amount and a uniform toner concentration each time the developing roller rotates in order to obtain a predetermined sufficient developing concentration. Therefore, the size of the developing device is increased.
It was complicated. Of course, attempts have been made to improve the developing efficiency even in this type of developing method. For example, the present applicant has proposed JP-A-55-32060, 55-133058, 56-70560, and NP 8500
It has been put to practical use in copiers. According to this, although the development density can be increased and the development efficiency can be increased, the development efficiency close to 100% cannot be achieved in the image area, and this type of development method still has room for improvement. Is left.

現像効率の向上という点では1成分現像方法の方が2
成分現像方法よりも優れている。その中でも特に本出願
人が先に出願した、特開昭54-43037では、現像ローラー
上に200μm以下のトナー薄層を形成し、スリーブ上に
塗布したトナーを画像部においてほぼ100%に近い現像
効率で現像している。このため現像器構成を小型化・簡
略化して実用化することができた。これは現像ローラー
上に200μm以下という薄層を形成することができたた
め達成されたものである。しかし、1成分現像、2成分
現像いずれの現像方式においても乾式現像剤の薄層を形
成することは極めて難かしく、このため1成分現像にお
いても本出願人以外は比較的厚い層の形成で現像装置を
構成している。画質の点からも現像画像の鮮明度、解像
力、等の向上が求められている現在、乾式現像剤の薄層
形成方法及びその装置に関する開発は必須となってい
る。
In terms of improving development efficiency, the one-component development method is two
Better than the component development method. Among them, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-43037, which was previously filed by the applicant of the present invention, a toner thin layer of 200 μm or less is formed on the developing roller, and the toner applied on the sleeve is developed to almost 100% in the image area. Developing with efficiency. Therefore, it was possible to put the developing device into a compact and simple structure for practical use. This was achieved because a thin layer of 200 μm or less could be formed on the developing roller. However, it is extremely difficult to form a thin layer of a dry developer in either one-component development or two-component development. Therefore, even in the one-component development, a relatively thick layer is formed by anyone other than the applicant. Configure the device. From the viewpoint of image quality, at the present time, it is required to improve the sharpness and resolution of a developed image, and development of a thin layer forming method of a dry developer and its apparatus is indispensable.

ところで、上述の本出願人の方法は、磁性トナーの薄
層形成に関するものであった。磁性トナーは磁性を持た
せるためトナー内に磁性体を内添しなければならず、こ
れは転写紙に転写した現像像を熱定着する際の定着性の
悪さ、トナー自身に磁性体を内添するため(磁性体は通
常黒色である)そのカラー再現の際の色彩の悪さ等の問
題点がある。
By the way, the above-mentioned applicant's method relates to the formation of a thin layer of the magnetic toner. In order to give the magnetic toner magnetism, it is necessary to internally add a magnetic substance to the toner. This is because of poor fixability when thermally fixing a developed image transferred onto a transfer paper, and the magnetic substance is internally added to the toner itself. Therefore (the magnetic substance is usually black), there is a problem such as poor color when reproducing the color.

このため非磁性トナーの薄層形成方式としてビーバー
の毛のような柔い毛を円筒状のブラシにして、これにト
ナーを付着塗布する方法や、表面がベルベット等の繊維
で作られた現像ローラーにドクターブレード等により塗
布する方式が提案されている。
Therefore, as a method for forming a thin layer of non-magnetic toner, a soft brush such as beaver hair is made into a cylindrical brush, and toner is adhered and applied to the brush, or a developing roller whose surface is made of fiber such as velvet. There has been proposed a method of coating with a doctor blade or the like.

しかしながら、上記繊維ブラシにドクターブレードと
して弾性体ブレードを使用した場合、トナー量の規制は
可能であるが、均一な塗布は行われず、現像ローラー上
の繊維ブラシを摺擦するだけで、ブラシの繊維間に存在
するトナーへの摩擦帯電電荷付与は行われないため、か
ぶり等の発生しやすい問題点があった。
However, when an elastic blade is used as a doctor blade for the fiber brush, the amount of toner can be regulated, but uniform application is not performed, and the fiber of the brush is simply rubbed by rubbing the fiber brush on the developing roller. Since triboelectrification charges are not applied to the toner existing between them, there is a problem that fogging or the like is likely to occur.

又、磁性トナーは磁力を利用してトナーの飛散を防止
することが容易にできるが、非磁性トナーは磁力を利用
することができず、トナーの機内飛散を生じやすかっ
た。上述の不都合な点は、コピー時のみならず、装置の
搬送時にも振動や衝撃が与えられた場合にも生じるもの
であった。
Further, magnetic toners can easily prevent toner scattering by utilizing magnetic force, but non-magnetic toners cannot utilize magnetic force and toners are easily scattered inside the machine. The inconveniences described above occur not only during copying but also when vibration or shock is applied during transportation of the apparatus.

本件出願人は上述の従来方法と全く異なる現像装置と
して、非磁性トナーと磁性粒子を用い、トナー担持部材
に対向して磁性粒子拘束部材を設け、該保持部材表面の
移動方向に関し、磁性粒子拘束部材の上流に磁界発生手
段の磁気力によって磁性粒子の磁気ブラシを形成し、磁
性粒子拘束部材によって磁気ブラシを拘束し、非磁性ト
ナーの薄層をトナー保持部材上に形成する方法を既に提
案した(特開昭58-143360)。この方法により、現像部
において潜像保持体とトナー担持体との間隙をトナー層
厚よりも広く設定し、交番電界を印加することによって
潜像保持体表面に非磁性トナー現像画像を得る方法を実
用化した。これにより、現像効率が極めてたかく、小型
・簡素な現像器構成でカラー現像像を得ることができる
様になった。特に2成分磁気ブラシ摺擦現像において、
ベタ画像部に発生する摺擦跡が無く良質のベタ画像が得
られたのである。しかし、さらに現像画質の改善、例え
ば階調性をさらに良くする現像方式の開発が望まれてい
た。
The applicant of the present invention uses a non-magnetic toner and magnetic particles as a developing device which is completely different from the above-mentioned conventional method, provides a magnetic particle restraining member facing the toner carrying member, and restrains the magnetic particle with respect to the moving direction of the surface of the holding member. A method has already been proposed in which a magnetic brush of magnetic particles is formed upstream of the member by the magnetic force of the magnetic field generating means, the magnetic brush is restricted by the magnetic particle restriction member, and a thin layer of non-magnetic toner is formed on the toner holding member. (JP-A-58-143360). According to this method, the gap between the latent image carrier and the toner carrier in the developing section is set wider than the toner layer thickness, and an alternating electric field is applied to obtain a non-magnetic toner developed image on the surface of the latent image carrier. It was put to practical use. As a result, it is possible to obtain a color developed image with a small and simple developing device configuration that has extremely high developing efficiency. Especially in two-component magnetic brush rubbing development,
A good quality solid image was obtained without rubbing marks generated in the solid image portion. However, there has been a demand for further improvement in development image quality, for example, development of a development system that further improves gradation.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上述の従来の事情に鑑みなされたもので、現
像効率が極めてたかくかつ、従来現像方式に優るとも劣
らない現像画像を得ることができる現像方式の提供を目
的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and it is a development method capable of obtaining a developed image which has extremely high development efficiency and is not inferior to the conventional development method. For the purpose of provision.

特に本発明の主たる目的は、高温高湿、低温低湿等の
特殊な条件下においても、安定した画像を形成する簡便
な画像形成方法を提供することにある。
In particular, a main object of the present invention is to provide a simple image forming method for forming a stable image even under special conditions such as high temperature and high humidity and low temperature and low humidity.

[問題点を解決するための手段及び作用] 具体的には、本発明は、潜像を保持するための潜像保
持体と、該潜像保持体と対向する現像剤担持体との間に
形成された現像領域で、内部に磁石を内包する現像剤担
持体と潜像保持体との間に交番電界を付与しながら潜像
を非磁性トナー及び磁性粒子を含有する二成分系現像剤
で形成されている磁気ブラシで現像する画像形成方法に
おいて、 現像領域へ搬送される磁性粒子の量を規制するととも
に磁性粒子を現像剤供給容器内で循環し、 該現像剤担持体上の二成分系現像剤を現像領域へ搬送
し、 摩擦帯電系列において現像剤担持体の表面を基準にし
て非磁性トナーと逆方向に位置する化合物Aと、摩擦帯
電系列上において化合物Aと非磁性トナーとの間に位置
する化合物Bとにより処理されている磁性粒子で現像剤
担持体の現像領域に、磁性粒子の存在量が5〜100mg/cm
2となるように磁気ブラシを形成し、 非磁性トナー100重量部当り、摩擦帯電系列において
現像剤担持体の表面を基準にして非磁性トナーと逆方向
に位置する化合物Cの微粒子0.01〜5重量部が外添混合
されている非磁性トナーを、現像領域で現像剤担持体表
面および該磁気ブラシ表面と潜像保持体との間で往復さ
せながら潜像保持体上に非磁性トナー画像を形成するこ
とを特徴とする画像形成方法に関する。
[Means and Actions for Solving Problems] Specifically, according to the present invention, a latent image holding member for holding a latent image and a developer carrying member facing the latent image holding member are provided. In the formed developing area, the latent image is formed by a two-component developer containing a non-magnetic toner and magnetic particles while applying an alternating electric field between the developer carrying body containing a magnet inside and the latent image holding body. In an image forming method of developing with a formed magnetic brush, the amount of magnetic particles conveyed to a developing area is regulated and the magnetic particles are circulated in a developer supply container, and a two-component system on the developer carrier is provided. Between the compound A, which conveys the developer to the developing area and is located in the opposite direction to the non-magnetic toner with respect to the surface of the developer carrier in the triboelectric charging series, and the compound A and the non-magnetic toner in the triboelectric series. Is treated with Compound B located at The amount of magnetic particles present in the developing area of the developer carrier is 5 to 100 mg / cm.
A magnetic brush is formed so as to have a particle diameter of 2, and 0.01 to 5 parts by weight of fine particles of compound C, which are located in the opposite direction to the surface of the developer carrier in the triboelectrification series, per 100 parts by weight of the non-magnetic toner. A non-magnetic toner image of which part is externally added and mixed is reciprocated between the surface of the developer carrying member and the surface of the magnetic brush and the latent image holding member in the developing area to form a non-magnetic toner image on the latent image holding member. The present invention relates to an image forming method.

ここで言う非磁性トナーとは、外部磁界5000eで、
10emμ/g以下の磁化しか示さない、実質的に磁性トナー
として挙動できないトナーを指す。また、ここで言う現
像領域とは、現像剤担持体において、潜像保持体と現像
剤担持体との最近接部位を中心とした10mm程度の領域を
さす。
The non-magnetic toner referred to here is an external magnetic field 5000e,
A toner that exhibits a magnetization of 10 emμ / g or less and cannot substantially behave as a magnetic toner. The term "developing area" as used herein refers to an area of about 10 mm centering on the closest position between the latent image carrier and the developer carrier in the developer carrier.

本発明者らは、本件出願人が前記特開昭58-143360を
提案後、その改良について鋭意研究した結果、現像部に
おいて、明確な現像磁極を形成し、局部的に集中した現
像を行なうこと、1成分系現像方式においては、トナー
への摩擦帯電付与が主としてスリーブ表面との間で行な
われるため、実質的にスリーブ表面積を増大させるこ
と、等によりトナーへの摩擦帯電性の安定化、スリーブ
上へのトナー供給の安定化、階調性・均一性等の画質の
向上などが達成されることを見い出したのである。さら
に、本発明において用いられる磁性粒子と非磁性トナー
との組み合わせは、本現像方式に適用するに及んで、環
境変動、特に高温高湿、低温低湿という特殊な環境への
変動に対しても良好な画像を安定して提供する効果を生
むことを見い出したのである。
The inventors of the present invention proposed the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-143360 and, as a result of diligent research on its improvement, as a result, a clear developing magnetic pole was formed in the developing section to perform locally concentrated development. In the one-component developing method, the triboelectric charge is imparted to the toner mainly between the surface of the sleeve and the surface area of the sleeve is substantially increased, whereby the triboelectricity of the toner is stabilized and the sleeve is stabilized. It has been found that stabilization of the toner supply to the top and improvement of image quality such as gradation and uniformity are achieved. Further, the combination of the magnetic particles and the non-magnetic toner used in the present invention is good even when applied to the present development method, even against environmental changes, particularly changes to special environments such as high temperature and high humidity and low temperature and low humidity. We found that it produces the effect of providing stable images.

その詳細なメカニズムについては、未だ完全に明らか
とはなっていないが、これまでの実験事実より概ね以下
の如く推定されている。
Although the detailed mechanism has not been completely clarified yet, it is generally estimated as follows from the experimental facts so far.

即ち、磁性粒子を処理するに及んで化合物Aはトナー
と逆の帯電特性を有するがため、トナーに本来の帯電を
付与する役割をもち、化合物Bはトナーと磁性粒子との
過度の帯電を制御し、ある程度の離型効果を発揮するも
のと考えられる。よって化合物AとBとの磁性粒子への
処理量比を適宜操作することで、トナーと磁性粒子との
付着性−離型性のバランスを制御できる。しかしなが
ら、環境条件の変動、特に高温高湿・低温低湿という特
殊な条件下では、トナーと磁性粒子との帯電性が微妙に
変化するため、多少の画像反射濃度の変動、カブリの増
加等の問題が発生する場合がある。それに防ぐには、化
合物AとBとの磁性粒子への処理量比を、各々の環境に
合わせて変えていくのが最良であるが、現実としては不
可能である。そこで帯電的に化合物Aと同様の働きをす
る化合物Cを微粒子としてトナーに保持させておくと、
化合物の微粒子はある環境ではトナーからやや離れて実
質上磁性粒子処理剤としての化合物Aと同様にトナーの
帯電を強化する役目を果たし、又別の環境では、トナー
母体に密着しているがために、トナーの帯電性には関与
しない、というように、トナー母体−磁性粒子間にあっ
て、適度な帯電調節剤となっていると考えられる。
That is, since the compound A has a charging characteristic opposite to that of the toner during the treatment of the magnetic particles, it has a role of imparting the original charging to the toner, and the compound B controls the excessive charging of the toner and the magnetic particles. However, it is considered that the mold releasing effect is exhibited to some extent. Therefore, by appropriately controlling the treatment amount ratio of the compounds A and B to the magnetic particles, it is possible to control the balance between the adhesion and the releasability of the toner and the magnetic particles. However, under special conditions such as changes in environmental conditions, especially high temperature and high humidity, low temperature and low humidity, the chargeability between the toner and the magnetic particles changes subtly, which causes some problems such as a slight change in image reflection density and an increase in fog. May occur. To prevent this, it is best to change the treatment amount ratio of the compounds A and B to the magnetic particles according to each environment, but it is impossible in reality. Therefore, when the compound C, which acts in the same manner as the compound A in terms of charge, is held as fine particles in the toner,
Since the fine particles of the compound slightly separate from the toner in one environment and substantially serve to enhance the charging of the toner similarly to the compound A as the magnetic particle treating agent, and in another environment, they adhere to the toner base. In addition, the toner does not participate in the charging property of the toner, and it is considered that the toner is present between the toner base and the magnetic particles and serves as an appropriate charge control agent.

以下、実施例に沿って、本現像方式を説明する。第1
図は、本発明に係る一実施例である。第1図において、
3は潜像保持部材、21はトナー供給容器、22は非磁性ス
リーブ、23は固定磁石、24は非磁性ブレード、26は磁性
粒子循環域限定部材、27は磁性粒子、28は非磁性トナ
ー、29は現像剤捕集容器部、30は飛散防止部材、31は磁
性部材、32は現像領域、34はバイアス電源を示す。スリ
ーブ22は、b方向に回転し、それに伴い、磁性粒子27は
c方向に循環する。それによってスリーブ面と磁性粒子
層との接触・摺擦が起こり、スリーブ面上に非磁性トナ
ー層が形成される。又、磁性粒子は、c方向に循環しつ
つも、その一部が、非磁性ブレード24とスリーブ22との
間隙によって所定量に規制され、非磁性トナー層上に塗
布される。即ち非磁性トナーは、スリーブ表面と、磁性
粒子表面との両方に塗布される構成となり、実質的にス
リーブ表面積を増大したのと同等の効果が示される。
Hereinafter, the main developing method will be described with reference to Examples. First
The figure is an embodiment according to the present invention. In FIG.
3 is a latent image holding member, 21 is a toner supply container, 22 is a non-magnetic sleeve, 23 is a fixed magnet, 24 is a non-magnetic blade, 26 is a magnetic particle circulation region limiting member, 27 is magnetic particles, 28 is non-magnetic toner, Reference numeral 29 is a developer collecting container portion, 30 is a scattering prevention member, 31 is a magnetic member, 32 is a developing region, and 34 is a bias power source. The sleeve 22 rotates in the b direction, and the magnetic particles 27 circulate in the c direction accordingly. This causes contact and rubbing between the sleeve surface and the magnetic particle layer to form a non-magnetic toner layer on the sleeve surface. Further, while the magnetic particles circulate in the c direction, a part of the magnetic particles is regulated to a predetermined amount by the gap between the nonmagnetic blade 24 and the sleeve 22, and is applied onto the nonmagnetic toner layer. That is, the non-magnetic toner is applied on both the surface of the sleeve and the surface of the magnetic particles, and the effect equivalent to that of substantially increasing the surface area of the sleeve is exhibited.

又、現像領域32においては、固定磁石23の磁極の1つ
を潜像面に対向させることにより、明確な現像極を形成
し、交番電界によってスリーブ上及び磁性粒子からトナ
ーを飛翔現像する。(この現象については後述する。)
現像後磁性粒子及び未現像トナーはスリーブの回転と共
に現像容器内に回収される。
In the developing area 32, one of the magnetic poles of the fixed magnet 23 is opposed to the latent image surface to form a clear developing pole, and the alternating electric field causes the toner to fly and develop on the sleeve and from the magnetic particles. (This phenomenon will be described later.)
After development, the magnetic particles and the undeveloped toner are collected in the developing container as the sleeve rotates.

スリーブ22は紙筒や合成樹脂の円筒でもよいが、これ
ら円筒の表面を導電処理するか、アルミニウム、真ちゅ
う・ステンレス鋼等の導電体で構成すると現像電極ロー
ラーとして用いることができる。
The sleeve 22 may be a paper cylinder or a synthetic resin cylinder, but can be used as a developing electrode roller if the surface of these cylinders is subjected to a conductive treatment or is made of a conductor such as aluminum, brass or stainless steel.

本発明での非磁性ブレード24の下流側スリーブ表面で
の磁性粒子の塗布量は、磁気ブラシとスリーブ22表面の
両者を充分活用するためには5〜100mg/cm2、好ましく
は10〜80mg/cm2程度の少量であることが望ましい。前記
スリーブ表面上の磁性粒子の存在量が多すぎる場合、非
磁性ブレード24による規制力が弱まり、スリーブと磁性
粒子の摺擦力が低下してしまい、トナーへの帯電付与を
滑らかに行なうことができない。更に、トナーの飛翔現
像時に磁性粒子も同様に飛翔してしまい、潜像保持体3
上に付着してしまう欠点がある。反対に磁性粒子の現像
領域32におけるスリーブ表面の存在量が少なすぎる場
合、現像領域へのトナーの塗布量が低下し、濃淡ムラや
画像濃度低下を生じてしまう。スリーブ表面上の磁性粒
子の存在量は主にスリーブ22との間隙、固定磁石23のN
1極の位置、S1極の磁力密度等によって調整できる。
The coating amount of the magnetic particles on the downstream sleeve surface of the non-magnetic blade 24 in the present invention is 5 to 100 mg / cm 2 , preferably 10 to 80 mg / in order to sufficiently utilize both the magnetic brush and the surface of the sleeve 22. A small amount of about cm 2 is desirable. If the amount of magnetic particles present on the surface of the sleeve is too large, the regulation force by the non-magnetic blade 24 is weakened, the sliding force between the sleeve and the magnetic particles is reduced, and the toner can be smoothly charged. Can not. Further, the magnetic particles also fly during the flight development of the toner, and the latent image carrier 3
There is a drawback that it adheres to the top. On the contrary, if the amount of the magnetic particles existing on the sleeve surface in the developing area 32 is too small, the amount of toner applied to the developing area is reduced, resulting in uneven density and reduced image density. The amount of magnetic particles present on the surface of the sleeve mainly depends on the gap between the sleeve 22 and N of the fixed magnet 23.
It can be adjusted by the position of the 1 pole, the magnetic density of the S 1 pole, and the like.

本発明における磁性粒子の存在量の測定法を下記に述
べる。まず、スリーブ上に磁性粒子のみによる磁気ブラ
シを形成し現像領域に相当する部分の磁性粒子を円筒ろ
紙をフィルターとして吸引し、その重さM(mg)を測定
した。次に磁性粒子の吸引された後のスリーブ上の残り
の磁性粒子を透明な粘着テープでサンプリングし、吸引
された磁性粒子の占有面積S(cm2)を求めた。磁性粒
子の存在量m(mg/cm2)を下記の如く算出した。
The method for measuring the abundance of magnetic particles in the present invention is described below. First, a magnetic brush made of only magnetic particles was formed on the sleeve, magnetic particles in a portion corresponding to the developing area were sucked using a cylindrical filter as a filter, and the weight M (mg) was measured. Next, the remaining magnetic particles on the sleeve after the magnetic particles were attracted were sampled with a transparent adhesive tape, and the occupied area S (cm 2 ) of the attracted magnetic particles was determined. The abundance m (mg / cm 2 ) of magnetic particles was calculated as follows.

m=M/S 点25位置における非磁性ブレード24の先端部と現像ス
リーブ22面との前記間隙間隔dは50〜700μm、好まし
くは100〜600μmである。この間隔dが50μmより小さ
いと、後述する磁性粒子が詰まり、スリーブを傷つける
欠点がある。また700μmより大きいと、後述する非磁
性トナー及び磁性粒子が多量に漏れ出して、薄層が形成
できなくなる。
The gap d between the tip of the non-magnetic blade 24 and the surface of the developing sleeve 22 at the position of m = M / S point 25 is 50 to 700 μm, preferably 100 to 600 μm. If the distance d is less than 50 μm, magnetic particles, which will be described later, will be clogged, and the sleeve will be damaged. On the other hand, if it is larger than 700 μm, a large amount of non-magnetic toner and magnetic particles, which will be described later, leak out and a thin layer cannot be formed.

第1図で26は非磁性ブレード24の上面側に下面を接触
させ、前端面をアンダカット面とした磁性粒子循環域限
定部材である。
In FIG. 1, reference numeral 26 is a magnetic particle circulation region limiting member whose lower surface is in contact with the upper surface side of the non-magnetic blade 24 and whose front end surface is an undercut surface.

27,28はトナー供給容器21内に順次に収容した磁性粒
子と非磁性トナーである。
Denoted at 27 and 28 are magnetic particles and non-magnetic toner that are sequentially accommodated in the toner supply container 21.

トナー供給容器21の底板は、トナー保持部材たる現像
スリーブ22の下方に延長位置させてトナーが外部に漏れ
ないようにしてある。またこのトナーの外部への漏出の
防止をさらに確実ならしめるためにその延長底板の上面
に、漏出トナーを受け入れて拘束する漏出トナー捕集容
器部29と、延長底板の先端縁長手に沿って飛散防止部材
30を配設してある。この部材30には後述する電圧が印加
されている。
The bottom plate of the toner supply container 21 is extended below the developing sleeve 22, which is a toner holding member, to prevent the toner from leaking to the outside. In order to further prevent the leakage of this toner to the outside, a leakage toner collection container portion 29 that receives and restrains the leakage toner and a scattering toner along the length of the tip edge of the extension bottom plate are provided on the upper surface of the extension bottom plate. Prevention member
30 is provided. A voltage described later is applied to this member 30.

磁性粒子27は、一般に平均粒径が30〜100μm、好ま
しくは40〜80μmである。各磁性粒子は磁性材料のみか
ら成るものでも、磁性材料と非磁性材料との結合体でも
よいし、二種以上の磁性粒子の混合物でも良い。そして
この磁性粒子27を先ずはじめにトナー供給容器21内に投
入することにより、その磁性粒子27が容器21内に臨んで
いるスリーブ面領域、即ちスリーブ22を配設したトナー
供給容器21からの磁性粒子ないしはトナーの漏出を防止
するための磁性部材31から磁性粒子拘束部材たる非磁性
ブレード24の先端部までのスリーブ面領域各部にスリー
ブ22内の磁石23による磁界により吸着保持され磁性粒子
層として該スリーブ面領域を全体的に覆った状態とな
る。非磁性トナー28は上記磁性量粒子27の投入後容器21
内に投入されることにより上記スリーブ22に対する第1
層としての磁性粒子層の外側に多量に貯溜して第2層と
して存在する。
The magnetic particles 27 generally have an average particle size of 30 to 100 μm, preferably 40 to 80 μm. Each magnetic particle may be composed of only a magnetic material, a combination of a magnetic material and a non-magnetic material, or a mixture of two or more kinds of magnetic particles. Then, by first inserting the magnetic particles 27 into the toner supply container 21, the magnetic particles 27 from the toner supply container 21 in which the magnetic particles 27 face the inside of the container 21, that is, the sleeve 22 are arranged. Alternatively, the magnetic particle layer in the sleeve 22 is attracted and held by each magnetic field by the magnet 23 in the sleeve 22 in each part of the sleeve surface area from the magnetic member 31 for preventing the leakage of the toner to the tip of the non-magnetic blade 24 which is the magnetic particle restraining member. The entire surface area is covered. The non-magnetic toner 28 is stored in the container 21 after the magnetic amount particles 27 are charged.
The first with respect to the sleeve 22 by being put into
A large amount of it is stored outside the magnetic particle layer as a layer and exists as a second layer.

上記最初に投入する磁性粒子27は、磁性粒子に対して
もともと約2〜70%(重量)の非磁性トナー28を含むこ
とが好ましいが、磁性粒子のみとしても良い。又磁性粒
子27は一旦上記スリーブ面領域に磁性粒子層として吸気
保持されれば、装置振動や、装置をかなり大きく傾けて
も実質的に片寄り流動してしまうことはなく、上記スリ
ーブ面領域を全体的に覆った状態が保持される。
It is preferable that the magnetic particles 27 to be initially charged contain about 2 to 70% (weight) of the non-magnetic toner 28 based on the magnetic particles, but the magnetic particles may be magnetic particles only. Further, once the magnetic particles 27 are sucked and held as a magnetic particle layer in the sleeve surface area, they do not substantially flow toward the sleeve surface area due to vibration of the apparatus or even if the apparatus is tilted to a considerably large extent. The overall covered state is retained.

而して容器21内に上記のように磁性粒子27と非磁性ト
ナー28を順次に投入収容した状態に於て、磁石23の磁極
2位置に対応するスリーブ表面付近の磁性粒子層部分
には磁極の強い磁界で磁性粒子の磁気ブラシが形成され
ている。
Thus, in the state where the magnetic particles 27 and the non-magnetic toner 28 are sequentially charged and accommodated in the container 21 as described above, the magnetic particle layer portion near the sleeve surface corresponding to the magnetic pole S 2 position of the magnet 23 is A magnetic brush of magnetic particles is formed by a magnetic field having a strong magnetic pole.

又磁性粒子規制部材たる非磁性ブレード24の先端部近
傍部の磁性粒子層部分は、スリーブ22が矢印b方向に回
転駆動されても重力と磁気力及び非磁性ブレード24の存
在による効果に基づく規制力と、スリーブ22の移動方向
への搬送力との釣合によってスリーブ22表面の点25位置
で溜り、多少は動き得るが動きのにぶい静止層を形成す
る。
Further, the magnetic particle layer portion near the tip of the non-magnetic blade 24, which is a magnetic particle regulating member, is regulated based on the effect of gravity and magnetic force and the presence of the non-magnetic blade 24 even if the sleeve 22 is driven to rotate in the direction of arrow b. Due to the balance between the force and the conveying force of the sleeve 22 in the moving direction, the force accumulates at a point 25 on the surface of the sleeve 22 and forms a stationary layer which can move a little but dwell.

又スリーブ22を矢印b方向に回転させた時、磁極の配
置位置と磁性粒子27の流動性及び磁気特性を適宜選ぶこ
とによって、前記磁気ブラシは磁極S2の付近で矢印c
方向に循環し、循環層を形成する。該循環層において、
スリーブ22に比較的近い磁性粒子分はスリーブ22の回転
によって磁極S2近傍からスリーブの回転下流側にある
前記の静止層の上へ盛り上る。すなわち上部へ押し上げ
る力を受ける。その押し上げられた磁性粒子分は、非磁
性ブレード24の上部に設けた磁性粒子循環域限定部材26
により、その循環領域の上限を決められているため、非
磁性ブレード24上へ乗り上げることはなく、重力によっ
て落下し、再び磁極S2近傍へ戻る。この場合スリーブ
表面から遠くに位置するなどして受ける押し上げ力の小
さい磁性粒子分は、磁性粒子循環域限定部材26に到達す
る前に落下する場合もある。つまり該循環層では重力と
磁極による磁気力と摩擦力及び磁性粒子の流動性(粘
性)によって矢印cの如く磁性粒子の磁気ブラシの循環
が行われ、磁気ブラシはこの循環の際に磁性粒子層の上
にあるトナー層から非磁性トナー28を逐次取込んで現像
剤供給容器21内の下部に戻り、以下スリーブ22の回転駆
動に伴ないこの循環を繰返す。
When the sleeve 22 is rotated in the direction of the arrow b, the magnetic brush can be moved near the magnetic pole S 2 by appropriately selecting the position of the magnetic pole and the fluidity and magnetic characteristics of the magnetic particles 27.
Circulating in the direction to form a circulating layer. In the circulation layer,
The magnetic particles that are relatively close to the sleeve 22 rise up from the vicinity of the magnetic pole S 2 onto the stationary layer on the downstream side of the rotation of the sleeve by the rotation of the sleeve 22. That is, it receives the force of pushing it up. The magnetic particles pushed up are provided with a magnetic particle circulation region limiting member 26 provided on the non-magnetic blade 24.
Therefore, since the upper limit of the circulation area is determined, it does not ride on the non-magnetic blade 24, falls by gravity, and returns to the vicinity of the magnetic pole S 2 again. In this case, the magnetic particles having a small push-up force, which are received far away from the sleeve surface, may drop before reaching the magnetic particle circulation region limiting member 26. That is, in the circulation layer, the magnetic brush circulates the magnetic particles as indicated by the arrow c due to the magnetic force and the frictional force due to the gravity and the magnetic poles and the fluidity (viscosity) of the magnetic particles. The non-magnetic toner 28 is successively taken in from the toner layer on the upper side and returned to the lower part in the developer supply container 21, and this circulation is repeated as the sleeve 22 is driven to rotate.

現像バイアス電圧34はプラス側、マイナス側のピーク
電圧が同じ交番電圧又はその交番電圧に直流電圧を重畳
したものが使用できる。例えば暗部潜像電位−600V、明
部潜像電位−200Vの静電潜像に対して、一例として、ス
リーブ22に直流電圧−300Vを重畳して波形のピーク電圧
pp300〜2000V、周波数200〜3000Hzの範囲で選択され
る交番電圧を印加し、感光体ドラム3を設置電位に保持
する。一般には、磁気ブラシの電気抵抗は比較的高く
(108Ωcmより大)、この場合現像バイアスのピーク電
圧巾Vppは高い方がよく(例えば800V以上)かつ周波数
は600Hz以上好ましくは800Hz以上さらに好ましくは1kHz
以上で高い方が充分濃度のある良画質が得られた。しか
し、Vppのみ高くても周波数が低いと濃度は低く、良画
質は得にくい。いずれにしても、Vppの上限は、現像部
の間隙放電限界値で決まり、下限はスリーブ上及び磁性
粒子上のトナーの飛翔限界値で決められる。
As the developing bias voltage 34, an alternating voltage having the same peak voltage on the positive side and the negative side, or a DC voltage superimposed on the alternating voltage can be used. For example, with respect to an electrostatic latent image having a dark portion latent image potential of −600 V and a bright portion latent image potential of −200 V, as an example, a DC voltage −300 V is superimposed on the sleeve 22 and a peak voltage V pp of 300 to 2000 V and a frequency 200 An alternating voltage selected in the range of up to 3000 Hz is applied to hold the photosensitive drum 3 at the installation potential. Generally, the electric resistance of the magnetic brush is relatively high (greater than 10 8 Ωcm), in which case the peak voltage width V pp of the developing bias should be high (for example, 800 V or higher) and the frequency is 600 Hz or higher, preferably 800 Hz or higher. Preferably 1kHz
As described above, the higher the quality, the better the image quality with sufficient density. However, even if only V pp is high, if the frequency is low, the density is low and it is difficult to obtain good image quality. In any case, the upper limit of V pp is determined by the gap discharge limit value of the developing section, and the lower limit thereof is determined by the toner flight limit value on the sleeve and the magnetic particles.

上述のことを考慮に入れた場合、現像磁気ブラシ全体
の抵抗としては、潜像保持体1に現像ブラシが接触した
状態で現像ブラシの厚み方向の抵抗が108Ωcm以上であ
ることが好ましい。
Taking the above into consideration, the resistance of the entire developing magnetic brush is preferably 10 8 Ωcm or more in the thickness direction of the developing brush when the latent image carrier 1 is in contact with the developing brush.

尚、本発明で述べている磁性粒子・磁気ブラシの抵抗
値とは、第1図に示す現像装置により、現像スリーブ22
上に50mg/cm2磁性粒子の磁気ブラシを形成し、これに対
向して現像スリーブと間隙約300μmを保った導電性金
属ドラムを設け、これらと直列に約1MΩの抵抗を接続し
た回路に、直流200Vの電圧を印加したときに流れる電流
値より算出して求めたものである。
Incidentally, the resistance value of the magnetic particles and the magnetic brush described in the present invention means the developing sleeve 22 by the developing device shown in FIG.
A magnetic brush of 50 mg / cm 2 magnetic particles is formed on the top, a developing sleeve and a conductive metal drum with a gap of about 300 μm are provided opposite to this, and a circuit with a resistance of about 1 MΩ connected in series with them. It is calculated and calculated from the value of the current that flows when a DC voltage of 200 V is applied.

以下本発明に係る現像法について現像部32での現象を
記述する。
The phenomenon in the developing section 32 will be described below regarding the developing method according to the present invention.

第2図、第3図は本発明に係る現像方法について現像
部の拡大説明図である。50は潜像保持体上の暗部の潜像
電荷である。28は非磁性トナーである。34は直流成分を
重畳した交番電圧電源である。第2図はスリーブ22に交
番電圧のプラス波形成分が加わった場合で、第3図は交
番電圧のマイナス波形成分が加わった場合を示す。潜像
電荷の極性はマイナス、現像剤の極性はプラスとして示
してある。
2 and 3 are enlarged explanatory views of the developing section in the developing method according to the present invention. 50 is the latent image charge in the dark area on the latent image carrier. 28 is a non-magnetic toner. 34 is an alternating voltage power supply on which a DC component is superimposed. 2 shows the case where a plus waveform component of the alternating voltage is added to the sleeve 22, and FIG. 3 shows the case where a minus waveform component of the alternating voltage is added. The polarity of the latent image charge is shown as negative and the polarity of the developer is shown as positive.

現像ブラシ51の抵抗の比較的大きい(約108Ωcmより
大)ため、現像ブラシ51自身の材質その他による電荷の
充放電時定数に依存して、現像ブラシ51にはトナー28と
の摩擦帯電電荷もしくは鏡映電荷、潜像保持体3上の潜
像電界及び潜像保持体3とスリーブ22間の交番電界によ
って注入される電荷が存在することになる。
Since the resistance of the developing brush 51 is relatively large (greater than about 10 8 Ωcm), the developing brush 51 depends on the charging / discharging time constant of the charge due to the material of the developing brush 51 itself and the like. Alternatively, there is a charge injected by the mirror charge, the latent image electric field on the latent image carrier 3 and the alternating electric field between the latent image carrier 3 and the sleeve 22.

潜像保持体3上の暗部の潜像電荷50による電界と交番
電界による電界とが一致したとき、現像ブラシ51にはス
リーブ22方向に最大屈伏状態となる。
When the electric field due to the latent image charge 50 in the dark portion on the latent image carrier 3 and the electric field due to the alternating electric field coincide with each other, the developing brush 51 is in the maximum sagging state in the sleeve 22 direction.

潜像保持体3上の潜像電荷による電界と交番電界によ
る電界の方向が一致しないとき、現像ブラシ51の屈伏は
小さくなる。
When the direction of the electric field due to the latent image charge on the latent image carrier 3 and the direction of the electric field due to the alternating electric field do not match, the yielding of the developing brush 51 becomes small.

いずれにせよ上述の如く交番電界によって現像ブラシ
51は微細な、しかし激しい振動状態となり、潜像保持体
上に余分に付着したカブリトナーは上記現像ブラシによ
って摺擦されて潜像保持体3から除去され、ブラシ上に
引き戻される。また、ブラシの上記振動により、トナー
はブラシ51から離脱し易くなり、潜像保持体3に供給さ
れ易くなるから、画像濃度も向上する。また、ブラシ51
の上記振動によりブラシ51内でトナーがほぐされ、これ
は画像濃度の向上やゴースト防止に寄与する。さらに、
この振動状態が激しい場合、磁気ブラシの一部がブラシ
ないしはスリーブ上から離脱し、潜像保持体とスリーブ
表面との間で往復運動を発生する。この往復運動するブ
ラシの運動エネルギーは大きく、効率良く、上述の振動
による効果が期待される。以上の現像部での磁性粒子の
挙動は、高速度カメラで1秒間に8000コマの高速度撮影
の結果、観測された現象である。
In any case, as described above, the developing brush is generated by the alternating electric field.
51 is in a fine but violent vibration state, and the fog toner excessively attached to the latent image holding member is rubbed by the developing brush, removed from the latent image holding member 3, and pulled back onto the brush. Further, due to the vibration of the brush, the toner is easily separated from the brush 51 and is easily supplied to the latent image holding member 3, so that the image density is also improved. Also brush 51
The above-mentioned vibration loosens the toner in the brush 51, which contributes to improvement of image density and prevention of ghost. further,
When this vibrating state is severe, a part of the magnetic brush separates from the brush or the sleeve and reciprocates between the latent image carrier and the sleeve surface. The kinetic energy of this reciprocating brush is large and efficient, and the effect of the above-mentioned vibration is expected. The above behavior of the magnetic particles in the developing section is a phenomenon observed as a result of high-speed photography of 8000 frames per second with a high-speed camera.

本発明に使用されるトナー塗布用磁性粒子としては、
例えば表面酸化または未酸化の鉄,ニッケル,コバル
ト,マンガン,クロム,希土類等の金属,及びそれらの
合金または酸化物などが使用できる。又その製造方法と
して特別な制約はない。
The toner coating magnetic particles used in the present invention include:
For example, surface-oxidized or non-oxidized metals such as iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, rare earths, and alloys or oxides thereof can be used. Further, there is no particular limitation as a manufacturing method thereof.

化合物A及びB及びCとしては、トナー保持部材表面
の材質及びトナー材料により異なるが、例えばトナー保
持部材としてアルミニウム・ステンレス等の金属を用い
る場合において、トナーが正荷電性であれば、化合物A
またはCとしてはポリテトラフルオロエチレン・モノク
ロロトリフルオロエチレン重合体・ポリフッ化ビニリデ
ン・シリコーン樹脂・ポリエステル樹脂・ジターシャリ
ーブチルサリチル酸の金属錯体など、化合物Bとしては
スチレン系樹脂・アクリル系樹脂・ポリアシド・シリコ
ーン樹脂・ポリビニルブチラールなどがあり、トナーが
負荷電性であれば、化合物AまたはCとしては、ニグロ
シン・アミノアクリレート樹脂・アクリル樹脂・塩基性
染料及びそのレーキなど、化合物Bとしてはスチレン系
樹脂・シリコーン樹脂・ポリエステル樹脂などを用いる
のが適当であるが、必ずしもこれに制約されない。
The compounds A, B, and C differ depending on the material of the surface of the toner holding member and the toner material. For example, when a metal such as aluminum or stainless steel is used as the toner holding member and the toner is positively charged, the compound A
Alternatively, C is polytetrafluoroethylene / monochlorotrifluoroethylene polymer / polyvinylidene fluoride / silicone resin / polyester resin / ditertiary butylsalicylic acid metal complex, and the compound B is styrene resin / acrylic resin / polyacid / silicone. If there is a resin, polyvinyl butyral, etc., and the toner is negatively charged, the compound A or C is nigrosine, amino acrylate resin, acrylic resin, basic dye and its lake, and the compound B is styrene resin, silicone. It is suitable to use a resin / polyester resin, but it is not necessarily limited thereto.

また、化合物AとCとの摩擦帯電系列上の位置は、近
い方が望ましく、実質上、同等の化学構造式を示すもの
であることが充分可能である。
Further, the positions of the compounds A and C on the triboelectric series are preferably close to each other, and it is sufficiently possible that the compounds have substantially the same chemical structural formula.

上記化合物A及びBの処理量は、総量で本発明の磁性
粒子に対し0.1〜30重量パーセント(好ましくは0.5〜20
重量パーセント)、化合物AとBの割合は重量比で10:9
0〜99:1(好ましくは20:80〜90:10特に好ましくは30:70
〜80:20)が望ましい。
The total amount of the compounds A and B treated is 0.1 to 30% by weight (preferably 0.5 to 20% by weight) based on the magnetic particles of the present invention.
Weight percent), the ratio of compounds A and B is 10: 9 by weight.
0 to 99: 1 (preferably 20:80 to 90:10, particularly preferably 30:70
~ 80: 20) is desirable.

また化合物A及びBによる処理方法としては、粉末で
混合し、熱で溶融もしくは軟化せしめて磁性粒子に付着
せしめる方法、溶剤に溶解もしくは懸濁せしめて塗布し
磁性粒子に付着せしめる方法等、従来キャリアー粒子に
おいて公知の方法がいずれも適用できる。
Further, as the treatment method with the compounds A and B, a conventional carrier such as a method of mixing with powder and melting or softening with heat to adhere to magnetic particles, a method of dissolving or suspending in a solvent and coating and adhering to magnetic particles, etc. Any known method for particles can be applied.

次に本発明における摩擦帯電量の測定方法を述べる。
トナー及び磁性粒子の表面処理用物質は、実質上同一粒
度とみなせるように粉砕分級した。その粒度としては、
コールターカウンターによる測定にて個数平均9〜11μ
m,体積平均13〜15μm,6.35μm以下個数分布20%以下、
20.2μm以上体積分布15%以下とした。
Next, a method of measuring the triboelectric charge amount in the present invention will be described.
The toner and the surface-treating substance for the magnetic particles were pulverized and classified so that they could be regarded as having substantially the same particle size. As for the grain size,
Number average 9 to 11μ measured by Coulter counter
m, volume average 13 to 15 μm, 6.35 μm or less Number distribution 20% or less,
The volume distribution was set to 20.2 μm or more and 15% or less.

第4図が摩擦帯電量測定装置の説明図である。底に40
0メッシュ(磁性粒子の通過しない大きさに適宜変更可
能)の導電性スリクーン13のある金属製の測定容器12に
摩擦帯電量を測定しようとするトナー又は上記磁性粒子
の表面処理用物質と、200〜300メッシュ間の粒径の不定
形鉄粉(日本鉄粉製EFV200/300,表面は未処理でトナー
担持体と同様に、自らの摩擦帯電性は実質上ない)の重
量比1:9の混合物(現像剤)約4gを入れ金属製のフタ14
をする。このときの測定容器2全体の重量を秤りW
1(g)とする。次に、吸引機11(測定容器2と接する
部分は少なくとも絶縁体)において、吸引口17から吸引
し風量調節弁16を調整して真空計15の圧力を70mmHgとす
る。この状態で充分(約1分間)吸引を行ないトナー又
は磁性粒子の表面処理用物質を吸引除去する。このとき
の電位計19の電位をV(ボルト)とする。ここで18はコ
ンデンサーであり容量をC(μF)とする。また、吸引
後の測定容器全体の重量を秤りW2(g)とする。この
摩擦帯電量T(μC/g)は下式の如く計算される。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the triboelectric charge amount measuring device. 40 at the bottom
A toner for measuring the triboelectric charge amount in a metal measuring container 12 having a conductive screen 13 of 0 mesh (which can be appropriately changed to a size through which magnetic particles do not pass), or a substance for surface treatment of the magnetic particles, The weight ratio of amorphous iron powder with a particle size between ~ 300 mesh (EFV200 / 300 made by Nippon Iron Powder, the surface is untreated and has virtually no triboelectricity of its own like the toner carrier) is 1: 9. Metal lid 14 containing about 4g of mixture (developer)
do. At this time, weigh the entire measuring container 2 and W
1 (g). Next, in the suction device 11 (at least the portion in contact with the measurement container 2 is an insulator), suction is performed from the suction port 17 and the air volume control valve 16 is adjusted to set the pressure of the vacuum gauge 15 to 70 mmHg. In this state, suction is sufficiently performed (for about 1 minute) to remove the toner or the surface treatment substance of the magnetic particles by suction. The potential of the electrometer 19 at this time is V (volt). Here, 18 is a capacitor, and the capacity is C (μF). The weight of the entire measuring container after suction is weighed and is W 2 (g). This triboelectric charge amount T (μC / g) is calculated by the following equation.

但し、測定条件は23℃、50%RHとする。 However, the measurement conditions are 23 ° C and 50% RH.

一方、化合物Cをトナーに保持させるには、その平均
粒径を5μm以下、より好ましくは1μm以下の微粒子
にすることが望ましい。さらに化合物Cの微粒子は、非
磁性トナー100重量部に対し、0.01〜5重量部、より好
ましくは0.05〜2重量部保持させるのが良い。
On the other hand, in order to retain the compound C in the toner, it is desirable that the average particle diameter thereof be 5 μm or less, more preferably 1 μm or less. Further, the fine particles of the compound C are preferably kept in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.05 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the non-magnetic toner.

化合物Cの微粒子の形態およびトナーへの添加を上記
の如く行なわない場合、本発明の目的を充分達成できな
い場合が生じる。
If the compound C is not added in the form of fine particles and added to the toner as described above, the object of the present invention may not be sufficiently achieved.

一方、本発明に用いられるトナーの結着樹脂として
は、ポリスチレン、ポリp−クロルスチレン、ポリビニ
ルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;
スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プ
ロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合
体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−
アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、ス
チレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタ
クリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチ
ル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、
スチレン−アクリル−アミノアクリル系共重合体、スチ
レン−アミノアクリル系共重合体、スチレン−αクロル
メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニト
リル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合
体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレ
ン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエ
ン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン
−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マ
レイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重
合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレ
ート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポ
リビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン変性
ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂
環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィ
ン、パラフィンワックスなどが単独或いは混合して使用
できる。
On the other hand, as the binder resin for the toner used in the present invention, a homopolymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyltoluene and the like, or a substituted polymer thereof;
Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-
Methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer Coalesce, styrene-butyl methacrylate copolymer,
Styrene-acryl-aminoacrylic copolymer, styrene-aminoacrylic copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl Ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid Styrene copolymers such as ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, polyamide, epoxy resin, polyvinyl butyral , Polyacrylic acid resins, rosin-modified rosin, terpene resins, phenol resins, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffin, and paraffin wax may be used alone or in combination.

トナーにおいては、任意の適当な顔料や染料が着色剤
として使用可能である。例えば、カーボンブラック、鉄
黒、フタロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベン
ジジンイエローなどの公知の洗顔料がある。
In the toner, any suitable pigment or dye can be used as a colorant. For example, there are known facial cleansers such as carbon black, iron black, phthalocyanine blue, ultramarine blue, quinacridone, and benzidine yellow.

また、荷電制御剤としてアミノ化合物、第4級アンモ
ニウム化合物および有機染料、特に塩基性染料とその
塩、ベンジルジメチル−ヘキサデシルアンモニウムクロ
ライド、デシル−トリメチルアンモニウムクロライド、
ニグロシン塩基、ニグロシンヒドロクロライド、サフラ
ニンγ及びクリスタルバイオレット、含金属染料、サリ
チル酸含金属化合物等を添加しても良い。さらに本発明
の効果を妨げない程度に磁性粉を添加しても良い。
Further, as a charge control agent, an amino compound, a quaternary ammonium compound and an organic dye, particularly a basic dye and a salt thereof, benzyldimethyl-hexadecyl ammonium chloride, decyl-trimethyl ammonium chloride,
Nigrosine base, nigrosine hydrochloride, safranine γ and crystal violet, metal-containing dyes, salicylic acid-containing metal compounds and the like may be added. Further, magnetic powder may be added to the extent that the effects of the present invention are not impaired.

以上のトナーの構成は、一般に行われている混合−粉
砕法によるトナーに用いても良いし、マイクロカプセル
トナーの壁材又は芯材あるいはその両方に用いることも
可能である。
The above toner composition may be used for a toner by a commonly used mixing-pulverizing method, or may be used for a wall material or a core material of a microcapsule toner or both.

[実施例] 以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples.

現像装置としては第1図に示したものを使用した。実
施例装置において感光体ドラム3は矢印a方向に60mm/
秒の周速度で回転する。22は矢印b方向に66mm/秒の周
速度で回転する外径32mm、厚さ0.8mmのステンレス(SUS
304)製のスリーブで、その表面は#600のアランダム
砥粒を用いて不定型サンドプラストを施し、周方向表面
の粗面度を0.8μm(RZ=)にした。
The developing device shown in FIG. 1 was used. In the apparatus of the embodiment, the photosensitive drum 3 is 60 mm / in the direction of arrow a.
Rotates at a peripheral speed of seconds. 22 is a stainless steel with an outer diameter of 32 mm and a thickness of 0.8 mm that rotates at a peripheral speed of 66 mm / sec in the direction of arrow b (SUS
304) sleeve, the surface of which was subjected to irregular sand plast using # 600 alundum abrasive grains so that the roughness of the circumferential surface was 0.8 μm (R Z =).

一方、回転するスリーブ22内にはフェライト焼結タイ
プの磁石23を固定して配設し、磁極配置は第1図の如
く、表面磁束密度の最大値は約800ガウスとした。非磁
性ブレード24は1.2mm厚の非磁性ステンレスをスリーブ
上の磁性粒子の存在量が30〜60mg/cm2となるように用
い、ブレード−スリーブ間隙は300μmとした。
On the other hand, a ferrite sintered type magnet 23 is fixedly arranged in the rotating sleeve 22, and the magnetic pole arrangement is such that the maximum value of the surface magnetic flux density is about 800 gauss as shown in FIG. The non-magnetic blade 24 was made of non-magnetic stainless steel having a thickness of 1.2 mm so that the amount of magnetic particles present on the sleeve was 30 to 60 mg / cm 2, and the blade-sleeve gap was 300 μm.

このスリーブ22に対向する感光体ドラム3表面には、
静電潜像として暗部−600Vで明部−150Vの電荷模様を形
成し、スリーブ表面との距離を300μmに設定した。そ
して、上記スリーブに対し電源34により周波数800Hz、
ピーク対ピーク値が1.4KVで、中心値が−300Vの電圧を
印加し、現像を行なった。
On the surface of the photosensitive drum 3 facing the sleeve 22,
As an electrostatic latent image, a charge pattern of -150 V in the dark part and -150 V in the light part was formed, and the distance from the sleeve surface was set to 300 μm. Then, a frequency of 800 Hz is generated by the power source 34 with respect to the sleeve,
Development was carried out by applying a voltage having a peak-to-peak value of 1.4 KV and a center value of -300V.

実施例1 スチレン−2エチルヘキシルアクリレート−ジエチルア
ミノエチルメタクリレート共重合体(80:17:3)100重量
部 ローダミン系顔料 5重量部 からなる平均粒径13μmの赤色微粉体100重量部に正荷
電性処理コロイダルシリカ1.0重量部を添加し、トナー
とした。トナーの摩擦帯電量は+23.5(μC/g)であっ
た。
Example 1 100 parts by weight of styrene-2 ethylhexyl acrylate-diethylaminoethyl methacrylate copolymer (80: 17: 3) Rhodamine-based pigment 5 parts by weight Red fine powder having an average particle diameter of 13 μm 100 parts by weight was positively charged with colloidal 1.0 part by weight of silica was added to obtain a toner. The triboelectric charge amount of the toner was +23.5 (μC / g).

次に、磁性粒子として粒径50〜70μmのフェライト粒
子100部を スチレン−メチルメタクリレート共重合体(30:70) 0.5重量部 (摩擦帯電量+3.8μC/g) ポリフッ化ビニリデン 0.5重量部 ( 〃 −15.2μC/g) を分散・溶解したキシレン液に浸し、攪拌しながら加熱
乾燥したものを用意した。
Next, 100 parts of ferrite particles having a particle size of 50 to 70 μm as magnetic particles were added to 0.5 parts by weight of styrene-methylmethacrylate copolymer (30:70) (amount of triboelectrification +3.8 μC / g) 0.5 parts by weight of polyvinylidene fluoride (〃 -15.2 μC / g) was dipped in a xylene solution in which it was dispersed and dissolved, and heated and dried with stirring to prepare.

さらに上記トナー100重量部に上記ポリフッ化ビニリ
デンの微粒子(粒径1μm以下)0.5重量部を混合した
もの12重量部と磁性粒子100重量部とを混合し、第1図
の現像装置に適用し、画像を出したところ、カブリのな
い階調性の良好な鮮明な画像が得られ、画像反射濃度は
1.28であった。さらに、現像剤の耐久性を調べるために
1万枚の耐久を行なったところ、初期と同様なカブリの
ない鮮明な画像(画像濃度1.26)が得られた。一方、高
温高湿の環境(30℃、90%RH)下で同様に画出しを行な
ったところ、画像濃度は1.25で、カブリ等の問題のない
画像が得られた。また、低温低湿の環境(10℃、10%)
下でも画像濃度1.24の鮮明でカブリのない画像が得られ
た。
Further, 12 parts by weight of 100 parts by weight of the toner and 0.5 parts by weight of the fine particles of polyvinylidene fluoride (particle size 1 μm or less) were mixed with 100 parts by weight of the magnetic particles, and the mixture was applied to the developing device of FIG. When an image is output, a clear image with good gradation and no gradation is obtained, and the image reflection density is
It was 1.28. Further, when the durability of the developer was examined to obtain 10,000 sheets, a clear image without fog (image density 1.26) was obtained as in the initial stage. On the other hand, when images were similarly printed in a high temperature and high humidity environment (30 ° C., 90% RH), the image density was 1.25, and an image free from problems such as fog was obtained. Also, low temperature and low humidity environment (10 ℃, 10%)
Even below, a clear and fog-free image with an image density of 1.24 was obtained.

比較例 化合物Cとして使用しているポリフッ化ビニリデンの
微粒子を現像剤に添加しないことを除いて、実施例1と
同様にして多数枚耐久試験を行なった。画出し初期は、
画像濃度1.26の鮮明な画像が得られたが、7000枚位から
非画像部にカブリが発現し、画像濃度も1.18に低下し
た。
Comparative Example A multi-sheet durability test was conducted in the same manner as in Example 1 except that the fine particles of polyvinylidene fluoride used as the compound C were not added to the developer. At the beginning of image creation,
A clear image with an image density of 1.26 was obtained, but fog was developed in the non-image area from about 7,000 sheets, and the image density was also reduced to 1.18.

実施例2 磁性粒子のコート樹脂を ポリメチルメタクリレート 0.5重量部 (摩擦帯電量+6.2μC/g) ポリテトラフルオロエチレン 0.5重量部 ( 〃 −12.1μC/g) とした以外は、実施例1と同様に行なったところ、同様
の良好な結果が得られた。
Example 2 Same as Example 1 except that the coating resin for magnetic particles was 0.5 parts by weight of polymethylmethacrylate (triboelectric charge amount +6.2 μC / g) and 0.5 parts by weight of polytetrafluoroethylene (〃-12.1 μC / g). The same good result was obtained.

実施例3 ポリエステル樹脂 100重量部 フタロシアニン顔料 3重量部 からなる平均粒径11μmの青色粒子100重量部にコロイ
ダルシリカ0.5重量部を添加し、トナーとした。摩擦帯
電量は−27.3μC/gであった。
Example 3 100 parts by weight of polyester resin 0.5 parts by weight of colloidal silica was added to 100 parts by weight of blue particles having an average particle diameter of 11 μm, which was made up of 3 parts by weight of phthalocyanine pigment, to prepare a toner. The triboelectric charge was −27.3 μC / g.

又、 スチレン−ジメチルアミノエチルアクリレート共重合体
(97:3) 0.5重量部 (摩擦帯電量+35.6μC/g) スチレン−ブチルメタクリレート共重合体(80:20) 1.0重量部 ( 〃 −1.1μC/g) を、実施例1と同様にしてフェライト粒子表面にコート
し、磁性粒子とした。
In addition, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer (97: 3) 0.5 parts by weight (friction charge +35.6 μC / g) Styrene-butyl methacrylate copolymer (80:20) 1.0 parts by weight (〃 −1.1 μC / g g) was coated on the surface of ferrite particles in the same manner as in Example 1 to obtain magnetic particles.

上記トナー100重量部と上記スチレン−ジメチルアミ
ノエチルアクリレート共重合体微粒子(粒径1.5μm以
下)0.3重量部とを混合したもの8重量部と磁性粒子100
重量部とを混合し、第1図の現像装置に適用して感光体
ドラム3表面の暗部+600V、明部+150Vの静電潜像に向
けて、周波数800Hz,ピーク対ピーク値1.4KV,中心値+30
0Vの電圧を印加し現像したところ、実施例1と同様の良
好な結果が得られた。
8 parts by weight of a mixture of 100 parts by weight of the toner and 0.3 part by weight of the styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer fine particles (particle size: 1.5 μm or less) and magnetic particles 100
By mixing with parts by weight and applying it to the developing device of FIG. 1, towards the electrostatic latent image of dark part + 600V, bright part + 150V on the surface of photoconductor drum 3, frequency 800Hz, peak-to-peak value 1.4KV, center value +30
When a voltage of 0 V was applied and development was performed, the same good results as in Example 1 were obtained.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば簡単な構成によ
り磁性粒子を使用する現像装置において、少量の磁性粒
子を現像領域に介在させることで地カブリの無い、階調
性良好な、かつ負性特性の無い、良好な画質を種々の環
境において得ることができた。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in a developing device using magnetic particles with a simple structure, by interposing a small amount of magnetic particles in the developing area, there is no background fog and good gradation is obtained. In addition, good image quality without negative characteristics could be obtained in various environments.

又、現像に寄与するトナーをスリーブ上と磁性粒子上
とで効率良く分配し、その両者から飛翔現像させること
で、交番電界中においてほぼ100%近い現像効率を達成
することができた。これは現像装置構成として小型化・
簡素化を可能とするものである。
Further, by effectively distributing the toner that contributes to the development on the sleeve and the magnetic particles and performing the flight development from both of them, it was possible to achieve a development efficiency of nearly 100% in an alternating electric field. This is a compact developing device configuration.
This enables simplification.

又、少なくとも交番電界によって本発明に基づく磁性
粒子のブラシは潜像保持体と接触し、かつ振動すること
によって、潜像保持体上に付着した地カブリトナーを除
去することができた。
Further, the brush of magnetic particles according to the present invention was brought into contact with the latent image carrier and vibrated by at least an alternating electric field, whereby the ground fog toner adhering to the latent image carrier could be removed.

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

第1図は本発明に係る現像方法による現像装置の縦断正
面図、 第2図,3図は本発明に係る現像方法による現像部の拡大
説明図、 第4図は摩擦帯電量測定装置の説明図である。 3……潜像保持部材、11……吸引機、12……測定容器、
13……導電性スクリーン、14……金属製のフタ、15……
真空計、16……風量調節弁、17……吸引口、18……コン
デンサー、19……電位計、21……現像剤供給容器、22…
…非磁性スリーブ、23……固定磁石、24……非磁性ブレ
ード、26……磁性粒子循環域限定部材、27……磁性粒
子、28……非磁性トナー、29……現像剤捕集容器部、30
……飛散防止部材、31……磁性部材、32……現像領域、
34……バイアス電源、50……静電潜像、51……磁気ブラ
シ。
FIG. 1 is a vertical sectional front view of a developing device according to the developing method according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are enlarged explanatory views of a developing portion by the developing method according to the present invention, and FIG. 4 is an explanation of a triboelectric charge measuring device. It is a figure. 3 ... latent image holding member, 11 ... suction device, 12 ... measuring container,
13 …… conductive screen, 14 …… metal lid, 15 ……
Vacuum gauge, 16 ... Air flow control valve, 17 ... Suction port, 18 ... Condenser, 19 ... Electrometer, 21 ... Developer supply container, 22 ...
… Non-magnetic sleeve, 23 …… Fixed magnet, 24 …… Non-magnetic blade, 26 …… Magnetic particle circulation region limiting member, 27 …… Magnetic particles, 28 …… Non-magnetic toner, 29 …… Developer collection container , 30
...... Scatterproof member, 31 ...... Magnetic member, 32 ...... Development area,
34 ... Bias power supply, 50 ... Electrostatic latent image, 51 ... Magnetic brush.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/09 G03G 13/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G03G 15/09 G03G 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】潜像を保持するための潜像保持体と、該潜
像保持体と対向する現像剤担持体との間に形成された現
像領域で、内部に磁石を内包する現像剤担持体と潜像保
持体との間に交番電界を付与しながら潜像を非磁性トナ
ー及び磁性粒子を含有する二成分系現像剤で形成されて
いる磁気ブラシで現像する画像形成方法において、 現像領域へ搬送される磁性粒子の量を規制するとともに
磁性粒子を現像剤供給容器内で循環し、 該現像剤担持体上の二成分系現像剤を現像領域へ搬送
し、 摩擦帯電系列において現像剤担持体の表面を基準にして
非磁性トナーと逆方向に位置する化合物Aと、摩擦帯電
系列上において化合物Aと非磁性トナーとの間に位置す
る化合物Bとにより処理されている磁性粒子で現像剤担
持体の現像領域に、磁性粒子の存在量が5〜100mg/cm2
となるように磁気ブラシを形成し、 非磁性トナー100重量部当り、摩擦帯電系列において現
像剤担持体の表面を基準にして非磁性トナーと逆方向に
位置する化合物Cの微粒子0.01〜5重量部が外添混合さ
れている非磁性トナーを、現像領域で現像剤担持体表面
および該磁気ブラシ表面と潜像保持体との間で往復させ
ながら潜像保持体上に非磁性トナー画像を形成すること
を特徴とする画像形成方法。
1. A developer carrying device having a magnet inside in a developing region formed between a latent image carrying member for holding a latent image and a developer carrying member facing the latent image carrying member. In an image forming method, a latent image is developed with a magnetic brush formed of a two-component developer containing a non-magnetic toner and magnetic particles while applying an alternating electric field between the body and the latent image carrier. The amount of magnetic particles conveyed to the developer is controlled and the magnetic particles are circulated in the developer supply container, the two-component developer on the developer carrier is conveyed to the developing area, and the developer is carried in the triboelectric charging series. A developer using magnetic particles treated with a compound A located in the direction opposite to the non-magnetic toner with respect to the body surface and a compound B located between the compound A and the non-magnetic toner on the triboelectric series. The presence of magnetic particles in the development area of the carrier. The amount is 5~100mg / cm 2
A magnetic brush is formed so that the amount of fine particles of Compound C is 0.01 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the non-magnetic toner, which is located in the opposite direction to the surface of the developer carrier in the triboelectric charging series. Forms a non-magnetic toner image on the latent image holding member while reciprocating the non-magnetic toner mixed with the external additive in the developing region between the surface of the developer carrying member and the surface of the magnetic brush and the latent image holding member. An image forming method characterized by the above.
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