JP2646221B2 - Development method - Google Patents

Development method

Info

Publication number
JP2646221B2
JP2646221B2 JP63004708A JP470888A JP2646221B2 JP 2646221 B2 JP2646221 B2 JP 2646221B2 JP 63004708 A JP63004708 A JP 63004708A JP 470888 A JP470888 A JP 470888A JP 2646221 B2 JP2646221 B2 JP 2646221B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
magnetic
sleeve
magnetic particles
developing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63004708A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01182857A (en
Inventor
邦子 小林
武志 池田
宏明 川上
真明 田谷
正良 嶋村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP63004708A priority Critical patent/JP2646221B2/en
Publication of JPH01182857A publication Critical patent/JPH01182857A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2646221B2 publication Critical patent/JP2646221B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G13/00Electrographic processes using a charge pattern
    • G03G13/06Developing
    • G03G13/08Developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G13/09Developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電子写真法あるいは静電記録法などによって
形成された潜像を現像する現像方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing method for developing a latent image formed by electrophotography or electrostatic recording.

[従来の技術] 本出願人は、現像剤の薄層を現像剤担持体上に形成
し、該薄層の現像剤を潜像に接近させ、この接近部分に
交互電界を印加して現像を行なう現像装置を提案した
(特公昭58−32375号公報、同58−32377号公報)。
[Prior Art] The present applicant forms a thin layer of developer on a developer carrier, brings the developer of the thin layer close to a latent image, and applies an alternating electric field to the approaching portion to perform development. Japanese Patent Application Publication Nos. 58-32375 and 58-32377.

この装置は現像効率(現像部に存在するトナーのうち
現像に消費され得るトナーの割合)が高く、小型化など
の面で非常に有利であるが、この装置において使用され
る現像剤は磁性材を含有することが必須である1成分磁
性トナーであるために、現像剤の定着性が悪いこと、ま
たカラー画像の再現性が悪いこと、などの欠点を有す
る。
This device has a high development efficiency (the ratio of toner that can be consumed for development to the toner present in the developing section), and is very advantageous in terms of miniaturization, but the developer used in this device is a magnetic material. Since it is a one-component magnetic toner which is essential to contain, there are disadvantages such as poor fixability of a developer and poor reproducibility of a color image.

この欠点を補う装置として出願人は、非磁性トナーを
使用し、非磁性トナーのみの薄層を現像剤担持部材上に
形成する方法および装置を開発し、非磁性トナーのみの
薄層を潜像に対面させて交互電界を印加して現像を行な
う現像方法および装置を提案した(特開昭58−143360号
公報,同59−101680号公報)。
As a device to compensate for this drawback, the applicant has developed a method and a device using a non-magnetic toner and forming a thin layer of only the non-magnetic toner on the developer carrying member. (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 58-143360 and 59-101680).

これは、前記の磁性トナーを使用する現像装置の利点
を保ちつつ、トナーが磁性材料を含有することによる欠
点を解消したので有用であるが、現像像の濃度が比較的
低いことおよび後述の負性特性(画像濃度が潜像電位の
上昇とともに低下すること)を示す場合があるなどの現
像特性の欠点が見出された。
This is useful because the disadvantages caused by the toner containing a magnetic material are eliminated while maintaining the advantages of the developing device using the magnetic toner, but the density of the developed image is relatively low and the negative Deficiencies in developing characteristics, such as the possibility of exhibiting image characteristics (image density decreases with an increase in latent image potential) were found.

また、いわゆる2成分磁気ブラシ現像法として知られ
ているもの(例えば、特開昭53−93841号公報)は、非
磁性現像剤を使用できるが、現像部における磁気ブラシ
中の消費可能なトナーの割合が少ないので現像効率が低
いため、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有り、現像器
構成を大型化,複雑化しなければならない。さらに、ブ
ラシによる摺擦の跡が掃目のように現像像に発生するな
どの欠点がある。
A so-called two-component magnetic brush developing method (for example, JP-A-53-93841) can use a non-magnetic developer. Since the developing efficiency is low because the ratio is small, it is necessary to apply a large amount of developer onto the developing roller with a constant amount and uniform toner concentration every time the developing roller rotates in order to obtain a predetermined sufficient developing density, The configuration of the developing unit must be large and complicated. Further, there is a disadvantage that traces of rubbing by the brush are generated on the developed image like sweeping.

[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
像効率が極めて高く、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小型化可能な現像方式
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 has a very high developing efficiency and can be downsized to obtain a developed image which is not inferior to the conventional developing system. The purpose is to provide a simple developing method.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、現像剤担持部材上にトナー粒子層とトナー
粒子及び磁性粒子を有する磁気ブラシ層とを形成し、該
現像剤担持部材と静電潜像を担持するための静電潜像担
持体との間に交流成分及び直流成分を有するバイアス電
界を印加して該静電潜像を現像する現像方法において、 (a)該磁性粒子がシリコン樹脂により被覆されてい
て、更にこの被覆された磁性粒子が1μm以下の含フッ
素ポリマー微粒子と混合処理されており、 (b)該現像剤担持部材と対向する該静電潜像担持体に
トナー粒子が転移又は供給される現像部における磁性粒
子が占める体積比率が1.5〜30%であり、 (c)交流成分の電界を周波数1000〜3000Hzとし、ピー
ク対ピーク電圧を該静電潜像を破壊せず、かつ現像部に
おいて該磁性粒子を該現像剤担持部材と該静電潜像担持
体間を移動させる電圧とし、 (d)該現像部において該現像剤担持部材上の該トナー
粒子層のトナー粒子及び該磁気ブラシ層のトナー粒子を
該静電潜像担持体に転移又は供給させて、該静電潜像を
現像することを特徴とする現像方法に関する。
Means for Solving the Problems According to the present invention, a toner particle layer and a magnetic brush layer having toner particles and magnetic particles are formed on a developer carrying member, and the developer carrying member and the electrostatic latent image are formed. A developing method for developing a latent electrostatic image by applying a bias electric field having an AC component and a DC component to an electrostatic latent image carrier for carrying the electrostatic latent image, wherein: (a) the magnetic particles are coated with a silicon resin; The coated magnetic particles are further mixed with fluoropolymer fine particles of 1 μm or less, and (b) toner particles are transferred or transferred to the electrostatic latent image carrier facing the developer carrier. (C) the electric field of the AC component is set to a frequency of 1000 to 3000 Hz, the peak-to-peak voltage does not destroy the electrostatic latent image, and In the developing section, the magnetic particles (D) in the developing section, the toner particles of the toner particle layer and the toner particles of the magnetic brush layer on the developer carrying member The present invention relates to a developing method characterized in that the electrostatic latent image is developed by being transferred or supplied to an electrostatic latent image carrier.

ここで言う非磁性トナーとは、外部磁界50000eで10em
v/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。
Non-magnetic toner here refers to an external magnetic field of 50,000e and 10em
Refers to a toner that exhibits only a magnetization of v / g or less and cannot substantially behave as a magnetic toner.

本発明者らは、本出願人が特開昭58−143360号公報を
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
擦帯電賦与が主として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は、本現像方式に適
用するにあたって適量のトナーをトナー担持体上と磁性
粒子上とへ振り分ける効率が極めて良く、さらにトナー
への摩擦帯電性の安定化を向上するため、本発明の画像
形成方法の達成に極めて有利であることを見い出したの
である。すなわち、本発明によるATRや強力なトナー・
磁性粒子混合装置が不必要であるコンパクトな画像形成
方法の達成のために最も重要な点は、供給されたトナー
が定量的にトナー担持体上と磁性粒子上とに振り分けら
れ、かつトナーが均一に摩擦帯電しており、その両者上
から交番電界により効率良く飛翔現像することにある。
そのためには、シリコン樹脂により被覆されている磁性
粒子に、1μm以下の含フッ素ポリマー微粒子を機械的
に混合処理して用いることが最も良い効果が得られるこ
とを見い出したのである。すなわち、本発明に用いられ
る磁性粒子は、ATRや強力なトナー・磁性粒子混合装置
が無い現像装置においても、トナーの取り込みを均一に
制御し、しかもトナーに十分な正の摩擦帯電性を与える
ことが可能であり、カブリ,濃度ムラのない鮮明な画像
を与えることを見い出したのである。
The present inventors have made extensive studies on the improvement after the applicant proposed Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-143360, and as a result, formed a clear developing magnetic pole in the developing section and performed localized concentrated development. In the one-component developing method, the application of frictional charge to the toner mainly increases the surface area of the sleeve, thereby stabilizing the frictional chargeability of the toner, stabilizing the supply of the toner on the sleeve, gradation, and uniformity. It has been found that the improvement of the image quality and the like can be achieved. further,
The magnetic particles used in the present invention have an extremely high efficiency of distributing an appropriate amount of toner to the toner carrier and the magnetic particles when applied to the present developing method, and further improve the stabilization of the triboelectric charging property to the toner. It has been found that it is extremely advantageous for achieving the image forming method of the present invention. In other words, ATR and strong toner
The most important point for achieving a compact image forming method that does not require a magnetic particle mixing device is that the supplied toner is quantitatively distributed between the toner carrier and the magnetic particles, and the toner is uniformly distributed. The object of the present invention is to carry out efficient fly development by using an alternating electric field from both surfaces.
For that purpose, it has been found that the best effect can be obtained by mechanically mixing and using fluorine-containing polymer fine particles of 1 μm or less with the magnetic particles coated with the silicone resin. In other words, the magnetic particles used in the present invention can uniformly control the intake of the toner even in a developing device without an ATR or a strong toner / magnetic particle mixing device, and impart sufficient positive triboelectric charging property to the toner. It has been found that it is possible to provide a clear image without fog and density unevenness.

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の現像装置の一つの断面図である。 FIG. 1 is a sectional view of one of the developing devices of the present invention.

第1図において、1は現像されるべき静電潜像を担持
する静電潜像担持体であり、具体的には無端移動可能な
感光ドラムあるいはベルトもしくは誘電体ドラムあるい
はベルトなどである。この上に静電潜像を形成する方法
は本発明の要旨ではなく、公知の方法でよい。第1図で
は静電潜像担持体は電子写真法によって静電潜像が形成
される感光ドラムであり、矢印aの方向に回転可能であ
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electrostatic latent image carrier for carrying an electrostatic latent image to be developed, and more specifically, a photosensitive drum or belt or a dielectric drum or belt which can move endlessly. The method of forming an electrostatic latent image thereon is not the gist of the present invention, and may be a known method. In FIG. 1, the electrostatic latent image carrier is a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed by electrophotography, and is rotatable in the direction of arrow a.

第1図の装置は現像剤容器2、現像剤担持部材である
現像スリーブ3(以下単にスリーブと呼ぶ)、磁界発生
手段である磁石4、スリーブ3上で現像部に搬送される
現像剤の量を制御する規制ブレード5(以下単にブレー
ドと呼ぶ)、交互電界形成手段である電源6などを有す
る。以下それぞれの構成を説明する。
The apparatus shown in FIG. 1 includes a developer container 2, a developing sleeve 3 (hereinafter simply referred to as a sleeve) as a developer carrying member, a magnet 4 as a magnetic field generating means, and an amount of developer conveyed to a developing unit on the sleeve 3. Blade 5 (hereinafter simply referred to as a blade) for controlling the electric field, a power source 6 as an alternating electric field forming means, and the like. Hereinafter, each configuration will be described.

容器2は磁性粒子7とトナー粒子8とを混合物として
有する現像剤を収容する。
The container 2 contains a developer containing magnetic particles 7 and toner particles 8 as a mixture.

スリーブ3は、例えばアルミニウムなどの非磁性材料
製であり、容器2の上記開口部に設けられ、その表面の
一部を露出させ、他の面を容器2内に突入させている。
スリーブ3は図面に直角な軸の回りに回転可能に軸支さ
れ、矢印bで示す方向に回転駆動される。第1図ではス
リーブ3は円筒状のスリーブであるが、これは無端ベル
トでもよい。
The sleeve 3 is made of a non-magnetic material such as aluminum, and is provided in the opening of the container 2, exposes a part of its surface, and projects another surface into the container 2.
The sleeve 3 is rotatably supported around an axis perpendicular to the drawing, and is driven to rotate in a direction indicated by an arrow b. In FIG. 1, the sleeve 3 is a cylindrical sleeve, but it may be an endless belt.

スリーブ3は感光ドラム1に対して微小間隙をもって
対向して現像部Bを構成する。この現像部Bにはトナー
および磁性粒子がスリーブ3によって搬送され、ここに
は体積比率で(1.5〜30%)の磁性粒子が存在する。こ
の点については後述する。
The sleeve 3 is opposed to the photosensitive drum 1 with a minute gap to form a developing section B. The toner and the magnetic particles are transported to the developing section B by the sleeve 3, where the magnetic particles are present in a volume ratio (1.5 to 30%). This will be described later.

磁石4はスリーブ3内部に静止的に固定され、スリー
ブ3の回転時も不動である。磁石4は後述のブレード5
と共同してスリーブ3上への現像剤塗布量を制御するN
磁極4d、現像磁極であるS磁極4e、現像部通過後の現像
剤を容器2内に搬送するN磁極4fおよびS磁極4gを有す
る。S極とN極は逆でもよい。この磁石は第1図では永
久磁石であるが、これに代えて電磁石を使用してもよ
い。
The magnet 4 is fixedly fixed inside the sleeve 3 and does not move when the sleeve 3 rotates. The magnet 4 is a blade 5 described later.
N that controls the amount of developer applied on sleeve 3 in cooperation with
It has a magnetic pole 4d, an S magnetic pole 4e as a developing magnetic pole, an N magnetic pole 4f and an S magnetic pole 4g for transporting the developer after passing through the developing section into the container 2. The S pole and the N pole may be reversed. Although this magnet is a permanent magnet in FIG. 1, an electromagnet may be used instead.

ブレード5は磁性材料,非磁性材料ともに用いること
が可能であるが第1図では、少なくともその先端が例え
ばアルミニウムなどの非磁性材料製であり、容器2の開
口の上部近傍でスリーブ3の長手方向に延在し、その基
部は容器2に固定され、先端側はスリーブ3の表面に間
隙をもって対向している。ブレード5の先端とスリーブ
3の表面との間隙は50〜500μm、好ましくは100〜350
μmであり、第1図では300μmである。この間隙が50
μmより小さいと、磁性粒子がこの間隙部に詰まり易
く、500μmを超えると、磁性粒子およびトナーが多量
に間隙を通過し、スリーブ3上に適当な厚さの現像剤層
が形成できない。現像剤層の厚さは後述の現像部におけ
る感光ドラム1とスリーブ3との間隙よりも小さい(た
だしこのとき現像剤の厚さとは磁力が働いていない状態
でのスリーブ3上での厚さである)。このような厚さの
現像剤層を作るためには、ブレード先端とスリーブ面と
の間隙は、スリーブ面と感光ドラム面の間隙と同等また
は小さいことが好ましいが、それ以上にしても可能であ
る。
The blade 5 can be made of either a magnetic material or a non-magnetic material. In FIG. 1, at least its tip is made of a non-magnetic material such as aluminum, for example. , The base of which is fixed to the container 2, and the distal end side faces the surface of the sleeve 3 with a gap. The gap between the tip of the blade 5 and the surface of the sleeve 3 is 50 to 500 μm, preferably 100 to 350 μm.
In FIG. 1, it is 300 μm. This gap is 50
If it is smaller than μm, the magnetic particles tend to clog the gap, and if it exceeds 500 μm, a large amount of magnetic particles and toner pass through the gap, and a developer layer having an appropriate thickness cannot be formed on the sleeve 3. The thickness of the developer layer is smaller than the gap between the photosensitive drum 1 and the sleeve 3 in a developing section described later (however, the thickness of the developer is the thickness on the sleeve 3 in a state where no magnetic force is applied). is there). In order to form a developer layer having such a thickness, the gap between the blade tip and the sleeve surface is preferably equal to or smaller than the gap between the sleeve surface and the photosensitive drum surface, but may be larger. .

ブレード5の容器2内部側には、磁性粒子循環限定部
材9が設けられ、これは後述の磁性粒子の容器2内での
循環域を制限する。
A magnetic particle circulation limiting member 9 is provided on the inside of the vessel 2 of the blade 5, and this restricts a circulation area of the magnetic particles in the vessel 2, which will be described later.

電源6感光ドラム1とスリーブ3との間に電圧を印加
して、それらの間の空隙に交互電界を形成させ、スリー
ブ3上の現像剤からトナー感光ドラム1に転移させる。
電源6による電圧は正側と負側のピーク電圧が同じであ
る対称型交互電圧でも、このような交互電圧に直流電圧
を重畳した形の非対称交互電圧でもよい。具体的な電圧
値としては、例えば暗部電位−600V、明部電位−200Vの
静電潜像に対して、一例として、直流電圧−300Vを重畳
してピーク対ピーク電圧を500〜2200Vpp、周波数1000〜
3000Hz交互電圧をスリーブ3側に印加し、感光ドラム1
を接地電位に保持する。
A power source 6 applies a voltage between the photosensitive drum 1 and the sleeve 3 to form an alternating electric field in a gap between them, and the developer on the sleeve 3 is transferred to the toner photosensitive drum 1.
The voltage from the power supply 6 may be a symmetrical alternating voltage having the same peak voltage on the positive side and the negative side, or an asymmetrical alternating voltage in which a DC voltage is superimposed on such an alternating voltage. As a specific voltage value, for example, a dark part potential -600 V, a bright part potential -200 V, as an example, a DC voltage -300 V is superimposed, a peak-to-peak voltage is 500 to 2200 Vpp, and a frequency is 1000. ~
3000Hz alternating voltage is applied to the sleeve 3 side, and the photosensitive drum 1
At the ground potential.

容器2に磁性粒子7を投入する。投入された磁性粒子
7は磁極4dおよび4gによってスリーブ3上に保持され、
容器2内に面するスリーブ3の表面全体に渡って付着
し、磁性粒子層を構成する。その後、トナー8を容器2
内に投入し、前記磁性粒子層の外側にトナー層を形成す
る。前記の最初に投入する磁性粒子7は磁性粒子に対し
て、もともと4〜30%(重量)とトナーを含むことが好
ましい。
The magnetic particles 7 are put into the container 2. The injected magnetic particles 7 are held on the sleeve 3 by the magnetic poles 4d and 4g,
It adheres over the entire surface of the sleeve 3 facing the inside of the container 2 and forms a magnetic particle layer. Then, the toner 8 is placed in the container 2
To form a toner layer outside the magnetic particle layer. It is preferable that the magnetic particles 7 initially charged contain toner in an amount of 4 to 30% (by weight) based on the magnetic particles.

磁性粒子7は一旦スリーブ3表面上に磁性粒子層とし
て吸着保持されれば、装置の振動やかなり大きな傾きに
よっても実質的に流動あるいは傾斜は発生せず、スリー
ブ3の表面を覆った状能が維持される。
Once the magnetic particles 7 are adsorbed and held on the surface of the sleeve 3 as a magnetic particle layer, substantially no flow or inclination occurs even by the vibration of the device or a large inclination, and the state of covering the surface of the sleeve 3 is reduced. Will be maintained.

次に、スリーブ3を矢印b方向に回転すると、磁性粒
子は容器2の下部からスリーブ3の表面に沿った方向に
上昇し、ブレード5の近傍に至る。
Next, when the sleeve 3 is rotated in the direction of the arrow b, the magnetic particles rise from the lower part of the container 2 in a direction along the surface of the sleeve 3 and reach the vicinity of the blade 5.

そこで磁性粒子の一部はトナーとともにブレード5の
先端とスリーブ3の表面との間隙を通過する。またブレ
ード5の先端部近傍部の磁性粒子層部分は、スリーブ3
が矢印b方向に回転駆動されても重力と磁気力及びブレ
ード5の存在による効果に基づく規制力と、スリーブ3
の移動方向への搬送力との釣合によってスリーブ3表面
の点15位置で溜まり、多少は動き得るが動きの鈍い静止
層を形成する。またスリーブ3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7の流動性、及び磁気
特性を適宜選ぶことによって磁気ブラシは磁極4g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3に比較的近い磁性粒子分は、スリーブ
3の回転によって磁極4d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、ブレード5の上部に設けた磁性粒子循環域限定部材
9によりその循環領域の上限を決められているため、ブ
レード5上へ乗り上がることはなく重力によって落下
し、再び磁極4g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9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8を逐次取込んで現像剤供給
容器2内の下部に戻り、以下スリーブ3の回転駆動に伴
ないこの循環を繰返す。
Therefore, some of the magnetic particles pass through the gap between the tip of the blade 5 and the surface of the sleeve 3 together with the toner. The magnetic particle layer near the tip of the blade 5 is a sleeve 3
Is rotated in the direction of arrow b, the regulating force based on the effect of gravity and the magnetic force and the presence of the blade 5 and the sleeve 3
Due to the balance with the conveying force in the direction of movement of the sleeve 3, it accumulates at the point 15 on the surface of the sleeve 3 to form a stationary layer that can move somewhat but is slow. When the sleeve 3 is rotated in the direction of the arrow b, the magnetic brush circulates in the direction of the arrow c near the magnetic pole 4g by appropriately selecting the arrangement position of the magnetic poles, the fluidity of the magnetic particles 7, and the magnetic properties. To form In the circulation layer, the magnetic particles relatively close to the sleeve 3 rise from the vicinity of the magnetic pole 4d onto the stationary layer on the downstream side of the rotation of the sleeve due to the rotation of the sleeve 3. That is, it receives the force of pushing up. Since the upper limit of the circulating region is determined by the magnetic particle circulating region limiting member 9 provided on the upper portion of the blade 5, the pushed up magnetic particles fall by gravity without climbing on the blade 5, It returns to the vicinity of the magnetic pole 4g again. In this case, the magnetic particles having a small push-up force, such as being located far from the sleeve surface, may fall before reaching the magnetic particle circulation region limiting member 9. In other words, in the circulating layer, the magnetic brush of the magnetic particles is circulated as indicated by arrow c by the magnetic force and frictional force due to gravity and magnetic poles, and the fluidity (viscosity) of the magnetic particles. The non-magnetic toner 8 is sequentially taken in from the toner layer on the layer, returns to the lower part in the developer supply container 2, and repeats this circulation with the rotation drive of the sleeve 3.

スリーブ3の回転と共にこの様に循環することによっ
て、トナー8は磁性粒子7およびスリーブ3表面との摩
擦によって帯電する。この時、スリーブ3の現像部にお
ける現像剤のトナー濃度及び摩擦帯電量の制御は、前記
の磁気ブラシの状態が重要な因子となっている。すなわ
ち、本発明に使用している磁性粒子を適用することによ
って磁気ブラシの循環層の動きがゆるやかかつ均一とな
り、トナーを低量的にかつむらなくスリーブ3の現像部
に搬出することが可能となる。さらに、いかなる循環に
おいてもトナーに十分な摩擦帯電量を与えることが可能
となる。
By circulating in this manner with the rotation of the sleeve 3, the toner 8 is charged by friction between the magnetic particles 7 and the surface of the sleeve 3. At this time, the state of the magnetic brush is an important factor in controlling the toner concentration of the developer and the triboelectric charge amount in the developing section of the sleeve 3. That is, by applying the magnetic particles used in the present invention, the movement of the circulating layer of the magnetic brush becomes gentle and uniform, and the toner can be carried out to the developing section of the sleeve 3 in a small amount and evenly. Become. Further, it is possible to give a sufficient amount of triboelectric charge to the toner in any circulation.

ブレード5の手前近傍では、スリーブ3の表面に近い
磁性粒子7は磁極4dによってスリーブ3表面に引付けら
れ、スリーブ3の回転とともにブレード5の下方を抜け
て容器2外に出る。このさい磁性粒子7はその表面に付
着したトナーを一緒に運び出す。また帯電したトナー粒
子8の一部はスリーブ3表面に鏡映力によって付着した
ままスリーブ3上を容器外に出る。ブレード5はスリー
ブ3上に塗布される現像剤量を規制する。
In the vicinity of the blade 5, the magnetic particles 7 near the surface of the sleeve 3 are attracted to the surface of the sleeve 3 by the magnetic pole 4 d, and pass through the lower part of the blade 5 and out of the container 2 as the sleeve 3 rotates. In this case, the magnetic particles 7 carry out the toner attached to the surface together. In addition, a part of the charged toner particles 8 goes out of the container on the sleeve 3 while being adhered to the surface of the sleeve 3 by a reflection force. The blade 5 regulates the amount of developer applied on the sleeve 3.

この時、本発明でのスリーブ上と磁性粒子上とのトナ
ー量比は、両者からの飛翔現像性も最も良くするために
は、 の範囲であることが望ましい。この比より大きいと磁性
粒子のトナーが少なすぎてスリーブ上の表面積を増した
効果が少なく、逆にこの比より小さいと磁性粒子からの
みの現像となって荒れた画質になってしまう。
At this time, the toner amount ratio between the sleeve and the magnetic particles according to the present invention is preferably set so that the flying developability from both is best. Is desirably within the range. If the ratio is larger than this ratio, the effect of increasing the surface area on the sleeve is small because the toner of the magnetic particles is too small. Conversely, if the ratio is smaller than this ratio, development is performed only from the magnetic particles, resulting in a rough image.

トナー量の測定法を次に述べる。まず磁性粒子とトナ
ーとの混合物による磁気ブラシをスリーブ上に形成した
後、固定磁石によって該磁気ブラシを磁石吸引し、界面
活性剤にてトナーを洗い流すことによりトナー重量T
2(mg)を測定した。次に磁気ブラシの除去されたスリ
ーブ上に残ったトナーを、円滑ろ紙をフィルターとして
吸引し、スリーブ上のトナー重量T1(mg)を算出した。
The method for measuring the toner amount will be described below. First, a magnetic brush made of a mixture of magnetic particles and toner is formed on a sleeve, the magnetic brush is attracted by a fixed magnet, and the toner is washed away with a surfactant to remove the toner weight T.
2 (mg) was measured. Next, the toner remaining on the sleeve from which the magnetic brush was removed was sucked using a smooth filter as a filter, and the toner weight T 1 (mg) on the sleeve was calculated.

また、現像部における現像剤のトナー濃度T3(重量
%)は (T1+T2)/C C:スリーブ上磁性粒子量 によって求められ、4〜30重量%であることが好まし
い。
The toner concentration T 3 (% by weight) of the developer in the developing section is determined by (T 1 + T 2 ) / CC: the amount of magnetic particles on the sleeve, and is preferably 4 to 30% by weight.

このようにしてスリーブ3の表面上に形成された現像
剤層(磁性粒子7とトナー8との混合体)はスリーブ3
の回転とともに感光ドラム1と対面する現像部に至る。
ここでは、感光ドラム1とスリーブ3との間に印加され
る交互電界によってトナーがスリーブ3の表面および磁
性粒子の表面から潜像上に転移し、該潜像を現像する。
The developer layer (mixture of magnetic particles 7 and toner 8) thus formed on the surface of the sleeve 3
With the rotation of, the photosensitive drum 1 reaches the developing section.
Here, the toner is transferred from the surface of the sleeve 3 and the surface of the magnetic particles onto the latent image by the alternating electric field applied between the photosensitive drum 1 and the sleeve 3, and the latent image is developed.

ついで第2図をもって現像部におけるトナー並びに磁
性粒子の挙動について説明する。第2図においては静電
潜像は負電荷(画像暗部)によって構成されているの
で、静電潜像による電界は矢印aで示す方向である。ト
ナー粒子と磁性粒子は現像装置内での相互摩擦または/
およびスリーブによりトナーは正電荷を帯び、磁性粒子
は負電荷を帯びている。磁性粒子はその材質・形状その
他によって決定される電荷の充放電時定数によって電荷
が注入され電界次第でその帯電極性は変化しうる。
Next, the behavior of the toner and the magnetic particles in the developing section will be described with reference to FIG. In FIG. 2, since the electrostatic latent image is constituted by negative charges (image dark portions), the electric field due to the electrostatic latent image is in the direction indicated by arrow a. The toner particles and the magnetic particles are mutually rubbed in the developing device or /
The toner is positively charged and the magnetic particles are negatively charged by the toner and the sleeve. Charges are injected into the magnetic particles according to the charge / discharge time constant of the charges determined by the material, shape, and the like, and the charge polarity can change depending on the electric field.

また、第1図では感光ドラム1とスリーブ3とは同一
周方向移動となるように矢印のごとく回転する。これら
の間の空間には電源6によって前述の交互電圧が印加さ
れ、交互電界が形成される。一方、感光ドラム1とスリ
ーブ3との最近接部に対応してスリーブ3の内部には磁
石4の磁極4eがある。
In FIG. 1, the photosensitive drum 1 and the sleeve 3 rotate as indicated by arrows so as to move in the same circumferential direction. The aforementioned alternating voltage is applied by the power source 6 to the space between these, and an alternating electric field is formed. On the other hand, there is a magnetic pole 4e of the magnet 4 inside the sleeve 3 corresponding to the closest portion between the photosensitive drum 1 and the sleeve 3.

この空間には、前述のごとくスリーブ3の回転によっ
て搬送されてきた磁性粒子7とトナー8と混合物である
現像剤がある。ここに磁性粒子7が存在する点において
前記のいわゆる1成分非磁性現像剤薄層による現像方法
の場合(特開昭58−143360号公報および同59−101680号
公報)とは本質的に異なっている。また、この部分にお
ける磁性粒子の体積比率(後述)の関係から、存在する
磁性粒子の量は通常のいわゆる磁気ブラシ現像方法に比
較して、はるかに少なく、この点において磁気ブラシ現
像方法とも本質的に異なる。この少ない磁性粒子7が磁
極4dの作用で、鎖状に連なった磁気ブラシ14を粗の状
態、すなわち疎らな状態で形成する。
In this space, there is a developer that is a mixture of the magnetic particles 7 and the toner 8 that have been conveyed by the rotation of the sleeve 3 as described above. The point that the magnetic particles 7 are present here is essentially different from the case of the so-called one-component non-magnetic developer thin layer developing method (JP-A-58-143360 and JP-A-59-101680). I have. Also, from the relation of the volume ratio of the magnetic particles in this portion (described later), the amount of the magnetic particles present is much smaller than that of a normal so-called magnetic brush developing method. Different. The small number of the magnetic particles 7 form the chain-like magnetic brush 14 in a rough state, that is, a sparse state by the action of the magnetic pole 4d.

現像部における磁性粒子7の挙動は自由度が増加して
いるので、特殊なものとなっている。
The behavior of the magnetic particles 7 in the developing section is special because the degree of freedom is increased.

つまり、このまばらな磁性粒子の磁気ブラシは均一な
分布を磁力線方向に形成すると共に、スリーブ表面と磁
性粒子表面の両方を開放することができるため、磁性粒
子表面の付着トナーを磁気ブラシに阻害されることなく
感光ドラムへ供給でき、スリーブ表面の均一な開放表面
の形成によって、スリーブ表面に付着したトナーが交番
電界でスリーブ表面から感光ドラム表面へ飛翔できる。
In other words, the sparse magnetic particle magnetic brush can form a uniform distribution in the direction of the magnetic force and open both the sleeve surface and the magnetic particle surface, so that the toner attached to the magnetic particle surface is impeded by the magnetic brush. The toner adhered to the surface of the sleeve can fly from the surface of the sleeve to the surface of the photosensitive drum with an alternating electric field by forming a uniform open surface on the surface of the sleeve.

ここで、現像部における磁性粒子の体積比率について
説明する。「現像部」とはスリーブ3から感光ドラム1
へトナーが転移あるいは供給される部分であり、具体的
には、第2図のI及びIIに示す通り、磁気ブラシが静電
潜像担持体と当接している領域を指す。「体積比率」と
はこの現像部の容積に対するその中に存在する磁性粒子
の占める体積の百分率である。本発明者は種々の実験お
よび考察の結果、上記現像装置においてはこの体積比率
が重要な影響を有すること、及びこれを1.5〜30%特に
2.6〜26%とすることが極めて好ましいことを見出し
た。
Here, the volume ratio of the magnetic particles in the developing section will be described. The “development section” means the area from the sleeve 3 to the photosensitive drum 1
This is a portion where the toner is transferred or supplied, and specifically, as shown in I and II in FIG. 2, indicates a region where the magnetic brush is in contact with the electrostatic latent image carrier. The "volume ratio" is the percentage of the volume occupied by the magnetic particles present therein relative to the volume of the developing section. As a result of various experiments and considerations, the present inventors have found that this volume ratio has an important effect in the above-mentioned developing device, and that the volume ratio has a
It has been found that it is extremely preferable to set the content to 2.6 to 26%.

1.5%未満では、現像像濃度の低下が認められるこ
と、スリーブゴーストが発生すること、磁気ブラシ14が
存在する部分としない部分との間で顕著な濃度差が発生
すること、スリーブ3表面上に形成される現像剤層の厚
さが全体的に不均一となること、などの点で好ましくな
い。
If the density is less than 1.5%, a decrease in the density of the developed image is observed, a sleeve ghost is generated, a remarkable density difference is generated between a portion where the magnetic brush 14 is present and a portion where the magnetic brush 14 is not present, It is not preferable in that the thickness of the formed developer layer becomes non-uniform as a whole.

30%を越えると、スリーブ面を閉鎖する度合が増大
し、カブリが発生すること、などの点で好ましくない。
If it exceeds 30%, the degree of closing the sleeve surface increases, which is not preferable in that fogging occurs.

特に、本発明は体積比率の増加あるいは減少にしたが
って画質が単調に劣化または増加するのではなく、1.5
〜30%の範囲で十分な画像濃度が得られ、1.5%未満で
も30%を越えても、画質低下が発生し、しかもこの画質
が十分な上記数値の範囲ではスリーブゴーストもカブリ
も発生しないという事実に基づくものである。前者の画
質低下は負性特性によるものと思われ、後者は磁性粒子
の存在量が大きくなってスリーブ3表面を開放できなく
なりスリーブ3表面からのトナー供給量が大幅に減少す
ることから生ずると考えられる。
In particular, the present invention does not monotonously degrade or increase the image quality as the volume ratio increases or decreases.
Sufficient image density can be obtained in the range of 30% to 30%, and even if it is less than 1.5% or more than 30%, image quality is reduced, and if the image quality is in the above range, sleeve ghost and fog do not occur. It is based on facts. The former is considered to be caused by the negative characteristic, and the latter is caused by the fact that the amount of the magnetic particles becomes large and the surface of the sleeve 3 cannot be opened, so that the toner supply amount from the surface of the sleeve 3 is greatly reduced. Can be

また、1.5%未満では、線画像の再現性に劣り、画質
濃度の低下が顕著である。逆に30%を越えた場合は磁性
粒子が感光ドラム面を傷つける問題、画像の一部として
付着して行くために生じる転写、定着の問題がある。
If it is less than 1.5%, the reproducibility of the line image is inferior, and the image quality density is remarkably reduced. On the other hand, when it exceeds 30%, there is a problem that the magnetic particles damage the surface of the photosensitive drum, and there is a problem of transfer and fixing that occurs because the magnetic particles adhere as a part of the image.

そして、磁性粒子の存在が1.5%に近い場合は、大面
積の一様高濃度画像(ベタ黒)の再現時に、「あらび」
と称せられる部分的現像ムラが発生する場合(特別環境
下等)があるので、これらが発生しにくい体積比率とす
ることが好ましい。この数値は現像部に対して磁性粒子
の体積比率が2.6%以上であることで、この範囲はより
好ましい範囲となる。また、磁性粒子の存在が30%に近
い場合は、磁性粒子の磁気ブラシが接する部分の周辺に
スリーブ面からのトナー補給が遅れる場合(現像速度大
の時等)があり、ベタ黒再現時にうろこ状の濃度ムラを
生じる可能性がある。これを防止する確実な範囲として
は、磁性粒子の上記体積比率が26%以下がより好ましい
ものとなる。
When the presence of magnetic particles is close to 1.5%, when reproducing a large-area uniform high-density image (solid black), "Arabi"
In some cases (particular environment or the like), there is a case where a partial development unevenness referred to as “development unevenness” occurs. This value is more preferable because the volume ratio of the magnetic particles to the developing part is 2.6% or more. If the presence of magnetic particles is close to 30%, toner replenishment from the sleeve surface may be delayed around the area where the magnetic brush contacts the magnetic particles (at high development speed, etc.). Density unevenness may occur. As a certain range for preventing this, the above volume ratio of the magnetic particles is more preferably 26% or less.

体積比率が1.5〜30%の範囲であれば、スリーブ3表
面上に磁気ブラシ14が好ましい程度に疎らな状態で形成
され、スリーブ3および磁気ブラシ14上の両方のトナー
が感光ドラム1に対して十分に開放され、スリーブ上の
トナーも交互電界で飛翔転移するので、ほとんどすべて
のトナーが現像に消費可能な状態となることから高い現
像効率(現像部に存在するトナーのうち現像に消費され
得るトナーの場合)および高画質濃度が得られる。好ま
しくは、微小なしかし激しいブラシの振動を生じさせ、
これによって磁性粒子およびスリーブ3に付着している
トナーがほぐされる。いずれにせよ磁気ブラシの場合な
どのような掃目むらやゴースト像の発生を防止できる。
さらに、ブラシの振動によって、磁性粒子7とトナー8
との摩擦接触が活発になるのでトナー8への摩擦帯電を
向上させ、カブリ発生を防止できる。なお、現像効率が
高いことは現像装置の小型化に適する。
When the volume ratio is in the range of 1.5 to 30%, the magnetic brush 14 is formed on the surface of the sleeve 3 in a sparse state to a desirable extent, and both toner on the sleeve 3 and the magnetic brush 14 Since the toner on the sleeve is sufficiently opened and the toner on the sleeve also flies and transfers by the alternating electric field, almost all the toner can be consumed for development. Therefore, high developing efficiency (the toner existing in the developing unit can be consumed for development) Toner) and a high image quality density. Preferably causing a small but intense brush vibration,
Thereby, the magnetic particles and the toner adhering to the sleeve 3 are loosened. In any case, it is possible to prevent the occurrence of uneven sweep and ghost images as in the case of a magnetic brush.
Further, the magnetic particles 7 and the toner 8 are
The frictional contact with the toner 8 becomes active, so that the frictional charging of the toner 8 can be improved and the occurrence of fog can be prevented. The high developing efficiency is suitable for downsizing the developing device.

上記現像部に存在する磁性粒子7の体積比率は (M/h)×(1/ρ)×[(C/(T+C)] で求めることができる。ここで、Mはスリーブの単位面
積当りの現像剤(混合物…非穂立時)の塗布量(g/c
m2)、hは現像部における静電潜像担持体と現像剤担持
部材との距離(cm)、ρは磁性粒子の真密度g/cm3,C/
(T+C)はスリーブ上の現像剤中の磁性粒子の重量割
合である。
The volume ratio of the magnetic particles 7 present in the developing section can be obtained by (M / h) × (1 / ρ) × [(C / (T + C)], where M is per unit area of the sleeve. Coating amount of developer (mixture: when not standing) (g / c
m 2 ), h is the distance (cm) between the electrostatic latent image carrier and the developer carrying member in the developing section, and ρ is the true density of magnetic particles g / cm 3 , C /
(T + C) is the weight ratio of the magnetic particles in the developer on the sleeve.

なお、上記定義の現像部において磁性粒子に対するト
ナーの割合は3〜30重量%であることが好ましい。
The ratio of the toner to the magnetic particles in the developing section as defined above is preferably 3 to 30% by weight.

静電潜像が暗部例えば−600Vであり、スリーブ3側に
交互電界の正成分が印加されている位相では、これによ
る電界の方向は潜像による電界の方向と一致している。
この時電界によって磁性粒子の磁気ブラシ14に注入され
る電荷の量は最大となり、磁性粒子は正電荷を帯び、磁
気ブラシ14は図示(第2図I)の如く最大起立状態とな
って、長い磁気ブラシは感光ドラムI表面に延び、短い
磁気ブラシは電界の作用により感光ドラム1表面へ飛翔
する。
In a phase where the electrostatic latent image is a dark portion, for example, −600 V, and the positive component of the alternating electric field is applied to the sleeve 3 side, the direction of the electric field due to this coincides with the direction of the electric field due to the latent image.
At this time, the amount of electric charge of the magnetic particles injected into the magnetic brush 14 by the electric field is maximized, the magnetic particles are positively charged, and the magnetic brush 14 is in the maximum standing state as shown in FIG. The magnetic brush extends to the surface of the photosensitive drum I, and the short magnetic brush flies to the surface of the photosensitive drum 1 by the action of an electric field.

一方トナーは絶縁性のため電荷の注入効果は少なく常
に正極性に帯電しているので、スリーブ3及び磁性粒子
の表面上のトナーはこの空間に形成されている電界によ
って感光ドラム1に転移する。このときに磁気ブラシ14
は粗の状態で起立しているので、スリーブ3表面は露出
しており、トナー8はスリーブ3表面および磁気ブラシ
14の表面の両方から脱離する。加えて、磁気ブラシ14に
はトナー8と同極性の電荷が存在するため、磁気ブラシ
14表面上のトナー8は電気的反発力によってさらに移動
し易い。
On the other hand, since the toner is insulative and has a small charge injection effect and is always positively charged, the toner on the surface of the sleeve 3 and the magnetic particles is transferred to the photosensitive drum 1 by the electric field formed in this space. At this time, the magnetic brush 14
Is standing in a rough state, the surface of the sleeve 3 is exposed, and the toner 8 is applied to the surface of the sleeve 3 and the magnetic brush.
Desorbs from both of the 14 surfaces. In addition, since the magnetic brush 14 has a charge of the same polarity as the toner 8, the magnetic brush 14
14 The toner 8 on the surface is more easily moved by the electric repulsion.

交互電圧成分の負の成分がスリーブ3に印加される位
相では、交互電圧による電界(矢印b)は静電潜像によ
る電界(矢印a)と逆方向である。したがってこの空間
部での電界は逆方向に強くなり、正極性の電荷を帯びた
磁性粒子はスリーブ3側へ引かれ、長い磁気ブラシは縮
み、短い磁気ブラシはスリーブ3表面へ飛翔する。
In the phase in which the negative component of the alternating voltage component is applied to the sleeve 3, the electric field (arrow b) due to the alternating voltage is in the opposite direction to the electric field (arrow a) due to the electrostatic latent image. Therefore, the electric field in this space becomes stronger in the opposite direction, the magnetic particles bearing positive charges are drawn toward the sleeve 3, the long magnetic brush shrinks, and the short magnetic brush flies to the surface of the sleeve 3.

一方、感光ドラム1上のトナー8は前述のごとく正極
性に帯電しているので、この空間に形成されている電界
によってスリーブ3あるいは磁性粒子7に逆転移する。
このようにしてトナー8は感光ドラム1とスリーブ3表
面あるいは磁性粒子7表面との間を往復運動し、感光ド
ラム1およびスリーブ3の回転によって、これらの間の
空間が広がるにつれて、電界が弱くなるとともに現像作
用が完了する。
On the other hand, since the toner 8 on the photosensitive drum 1 is charged to the positive polarity as described above, the toner 8 is reversely transferred to the sleeve 3 or the magnetic particles 7 by the electric field formed in this space.
In this manner, the toner 8 reciprocates between the photosensitive drum 1 and the surface of the sleeve 3 or the surface of the magnetic particles 7, and the electric field weakens as the space between the photosensitive drum 1 and the sleeve 3 expands due to the rotation of the photosensitive drum 1 and the sleeve 3. At the same time, the developing operation is completed.

また逆に静電潜像が明部例えば−100Vである時、スリ
ーブ3側に交互電界の正成分が印加されている位相にお
いても、電界により磁性粒子のブラシに注入される電荷
は殆どなく、磁性粒子は後述するようにスリーブに負成
分が印加された位相時に注入されて負極性に帯電された
ままであり、電界により長い磁気ブラシは縮み、短い磁
気ブラシはスリーブ3表面へ飛翔する。
Conversely, when the electrostatic latent image is a bright portion, for example, −100 V, even in the phase in which the positive component of the alternating electric field is applied to the sleeve 3 side, there is almost no charge injected into the magnetic particle brush by the electric field, As described later, the magnetic particles are injected during the phase when the negative component is applied to the sleeve and remain negatively charged. The long magnetic brush shrinks due to the electric field, and the short magnetic brush flies to the surface of the sleeve 3.

トナーはこの空間に形成されている電界によって感光
ドラム1に転移するが、このときに磁気ブラシ14は縮ん
でおり、スリーブ3表面が覆われており、スリーブ3か
らのトナーの離脱を抑制し、加えて磁気ブラシ14にはト
ナーと逆極性の電荷が存在するために、磁気ブラシ14表
面上のトナー8は電気的吸引力によりトナーの離脱を抑
制する。
The toner is transferred to the photosensitive drum 1 by the electric field formed in this space. At this time, the magnetic brush 14 is shrunk, the surface of the sleeve 3 is covered, and the detachment of the toner from the sleeve 3 is suppressed. In addition, since the magnetic brush 14 has a charge having a polarity opposite to that of the toner, the toner 8 on the surface of the magnetic brush 14 suppresses the separation of the toner by an electric attraction force.

交互電圧成分の負の成分がスリーブ3に印加される位
相では、逆方向矢印b方向の電界が最大となり、磁性粒
子の磁気ブラシに注入される電荷量も増し磁性粒子はよ
り負極性の電荷を帯び磁気ブラシ14は最大起立状態とな
り、長い磁気ブラシは感光ドラム表面に伸び、短い磁気
ブラシは電界の作用により感光ドラム表面へ飛翔する。
In the phase in which the negative component of the alternating voltage component is applied to the sleeve 3, the electric field in the direction of the reverse arrow b becomes maximum, the amount of electric charge injected into the magnetic brush of the magnetic particles increases, and the magnetic particles discharge more negative charges. The magnetic brush 14 is in the maximum standing state, the long magnetic brush extends to the surface of the photosensitive drum, and the short magnetic brush flies to the surface of the photosensitive drum by the action of an electric field.

一方、感光ドラム上のトナーはこの空間に形成されて
いる電界によってスリーブ3、または磁性粒子へ転移す
る。このときに磁気ブラシ14は粗の状態で起立している
のでスリーブ3表面は露出しており、トナーが戻りやす
くなっているとともに、トナーと逆極性に帯電した磁性
粒子が近接しているために電気的吸引力によりトナーは
さらに感光体表面より離脱しやすい。
On the other hand, the toner on the photosensitive drum is transferred to the sleeve 3 or the magnetic particles by the electric field formed in this space. At this time, since the magnetic brush 14 stands up in a rough state, the surface of the sleeve 3 is exposed, the toner is easily returned, and the toner and the magnetic particles charged to the opposite polarity are close to each other. The toner is further easily separated from the photoreceptor surface by the electric attraction force.

磁気ブラシ14にはトナー8との摩擦帯電電荷もしくは
鏡映電荷、感光ドラム1上の静電潜像電荷および感光ド
ラム1とスリーブ3との間の交互電界によって注入され
る電荷が存在するが、その状態は磁性粒子7の材質その
他によって決定される電荷の充放電時定数によって変化
する。
The magnetic brush 14 has a triboelectric charge or a mirror charge with the toner 8, an electrostatic latent image charge on the photosensitive drum 1, and a charge injected by an alternating electric field between the photosensitive drum 1 and the sleeve 3. The state changes depending on the charge / discharge time constant of the charge determined by the material of the magnetic particles 7 and the like.

一般的に磁性粒子の抵抗値が低い程電荷注入が多く画
像暗部、明部に磁性粒子が電荷の注入により現像されて
しまう。また逆に抵抗が極めて高い場合には常にトナー
とは逆極性の電荷を保持するため、背景部への磁性粒子
がカブリとなりやすく、磁性粒子の抵抗材質形状等を適
切に選択することにより磁性粒子の付着を防止すること
ができる。
In general, the lower the resistance value of the magnetic particles, the more charge injection, the more the magnetic particles are developed in the dark and light portions of the image by the injection of charge. Conversely, when the resistance is extremely high, the magnetic particles always retain the charge of the opposite polarity to the toner, so that the magnetic particles on the background are likely to fog, and by appropriately selecting the shape of the resistance material of the magnetic particles, etc. Can be prevented from adhering.

上記説明の磁性粒子の挙動を確実にならしめるには、
現像スリーブと感光体間に印加されるバイアス電界の電
位(交流成分と直流成分を重畳したもの)がトナーを感
光体から現像スリーブ方向への波形成分のピーク値VP
該感光体の暗部電位VDの値が|VP|>|VD|となり、交互電
圧による電圧が静電潜像による電界を上まわることが好
ましい。
To ensure the behavior of the magnetic particles described above,
Dark portion potential of the developing sleeve and the bias electric field potential applied between the photosensitive member (AC component and a DC component obtained by superimposing a) the peak value V P and the photosensitive member of waveform components of the toner from the photoreceptor to the developing sleeve direction It is preferable that the value of V D becomes | V P |> | V D |, and that the voltage due to the alternating voltage exceeds the electric field due to the electrostatic latent image.

以上の如く、磁性粒子のブラシは上述の交互電界によ
って微小なしかし激しい振動飛翔状態となる。
As described above, the brush of magnetic particles is in a small but intense vibration flying state by the above-mentioned alternating electric field.

このように現像部に交番電界を加え、トナー並びに磁
性粒子を振動飛翔させることによって次の如く効果が発
生する。
By applying an alternating electric field to the developing unit and causing the toner and the magnetic particles to fly by vibration, the following effects are produced.

トナーを磁気ブラシ及びスリーブ表面から飛翔させ現
像するために現像効率が極めて高くなる。従って現像剤
の塗布量も比較的小量ですみ、現像像の解像力が高ま
る。また現像効率が高いため現像スリーブと感光体の相
対速度をほぼ同一とすることが可能であり、相対速度を
つけることで生じるベタ現像部の掃き寄せ等は生じな
い。さらに相対速度をつけても掃き寄せを軽減する効果
もある。
Since the toner flies from the magnetic brush and the surface of the sleeve and is developed, the developing efficiency becomes extremely high. Therefore, the amount of the applied developer is relatively small, and the resolution of the developed image is increased. In addition, since the developing efficiency is high, the relative speed between the developing sleeve and the photosensitive member can be made substantially the same, and sweeping of the solid developing portion caused by setting the relative speed does not occur. Further, even if the relative speed is increased, there is an effect of reducing sweeping.

また、磁性粒子が交番電界によって振動しているた
め、1本1本の磁気ブラシの跡も発生せず、極めて高画
質な現像画像を得ることができる。
Further, since the magnetic particles are vibrated by the alternating electric field, no trace of each magnetic brush is generated, and a very high-quality developed image can be obtained.

さらに磁性粒子がスリーブと感光体のなす空間を移動
するだけの交番電界を印加することにより、前述の様な
磁性粒子の飛翔の際に暗部ではトナーと共に挙動して現
像を促進し、明部ではトナーと反対の挙動を示し、感光
体表面に付着しているトナーを引き離す効果がありカブ
リ防止になる。
Further, by applying an alternating electric field enough for the magnetic particles to move in the space between the sleeve and the photoreceptor, when the magnetic particles fly as described above, they behave together with the toner in the dark area to promote development, and in the light area, It exhibits the opposite behavior to toner and has the effect of separating toner adhering to the photoreceptor surface, thus preventing fogging.

さらに感光体表面に付着した磁性粒子も最終的には、
磁気力及びこの電界による移動力によって現像スリーブ
側に引き戻され、磁性粒子の感光体への付着量を減少す
ることができる。
Furthermore, the magnetic particles attached to the photoreceptor surface will eventually
The magnetic particles and the moving force due to the electric field are pulled back to the developing sleeve side, so that the amount of magnetic particles attached to the photoreceptor can be reduced.

さらに磁性粒子のブラシが偏在している場合において
も、磁性粒子の飛翔の際にブラシが一部崩れ磁性粒子の
ならし効果もある。
Furthermore, even when the magnetic particle brushes are unevenly distributed, the brush is partially collapsed when the magnetic particles fly, and there is also an effect of smoothing out the magnetic particles.

比較的低い抵抗値の磁性粒子7を使用する場合、感光
ドラム1とスリーブ3との間に印加する交互電圧は、そ
のピーク値の際に潜像の暗部、明部のいずれにおいても
間隙放電が発生しないように設定する必要がある。一
方、比較的高い抵抗値の磁気ブラシ14を使用する場合
は、交互電圧の周波数と磁気ブラシ14の充放電時定数を
適切に選択することによって、間隙電圧が放電開始電圧
に到達しないようにすることが好ましい。
When the magnetic particles 7 having a relatively low resistance value are used, the alternating voltage applied between the photosensitive drum 1 and the sleeve 3 causes a gap discharge in both the dark portion and the bright portion of the latent image at the peak value. It must be set so that it does not occur. On the other hand, when the magnetic brush 14 having a relatively high resistance value is used, the gap voltage does not reach the discharge starting voltage by appropriately selecting the frequency of the alternating voltage and the charging / discharging time constant of the magnetic brush 14. Is preferred.

これらを考慮した場合、磁気ブラシ14全体の抵抗とし
ては、感光ドラム1に現像ブラシが接触した状態で磁気
ブラシ14の高さ方向の抵抗が1015〜106Ωcmの程度が好
ましい。
In consideration of these, the resistance of the magnetic brush 14 in the height direction of the magnetic brush 14 in a state where the developing brush is in contact with the photosensitive drum 1 is preferably about 10 15 to 10 6 Ωcm.

本発明に使用される磁性粒子の芯材の材質としては一
般のものが使用可能であり、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
できるが、好ましくは金属酸化物、より好ましくはフェ
ライト粒子が使用できる。またその製造方法として特別
な制約はない。磁性粒子は、一般に平均粒径が30〜70μ
m、好ましくは35〜65μmである。粒径が30μmより小
さいと磁性粒子が潜像保持体上に現像されやすくなり、
潜像保持体やクリーニングブレードに傷つけやすくな
る。一方、粒径が70μmより大きいと磁性粒子のトナー
保持能が低下レベタ画像の不均一さ、トナー飛散、カブ
リ等が発生する。磁性粒子芯材は磁性材料のみから成る
ものでも、磁性材料と引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。
As the material of the core material of the magnetic particles used in the present invention, general materials can be used, for example, metals such as iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, rare earth and the like, whose surface is oxidized or not oxidized, and alloys thereof. Alternatively, an oxide or the like can be used, but preferably a metal oxide, more preferably a ferrite particle can be used. There is no particular restriction on the manufacturing method. Magnetic particles generally have an average particle size of 30 to 70μ.
m, preferably 35 to 65 μm. When the particle size is smaller than 30 μm, the magnetic particles are easily developed on the latent image holding member,
The latent image holder and the cleaning blade are easily damaged. On the other hand, if the particle diameter is larger than 70 μm, the toner retaining ability of the magnetic particles is reduced, causing unevenness of the leveled image, toner scattering, fogging and the like. The magnetic particle core material may be composed of only a magnetic material, may be a combination of a magnetic material and a magnetic attraction material, or may be a mixture of two or more magnetic particles.

また、上記磁性粒子の表面を樹脂で被覆する方法とし
ては樹脂を溶剤中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が好ましい。
Further, as a method of coating the surface of the magnetic particles with a resin, the resin is dissolved or suspended in a solvent and applied.
A method of attaching to magnetic particles is preferred.

本発明に使用される磁性粒子被覆シリコン樹脂の被覆
量は、総量で本発明の磁性粒子に対し0.1〜30重量%
(好ましくは0.5〜20重量%)が好ましい。
The coating amount of the magnetic particle-coated silicone resin used in the present invention is 0.1 to 30% by weight based on the total amount of the magnetic particles of the present invention.
(Preferably 0.5 to 20% by weight).

またシリコン樹脂による被覆方法としては、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、従来キャリア粒子におい
て公知の方法がいずれも適用できる。
In addition, as a method of coating with a silicon resin, a method of mixing with a powder, melting or softening with heat and attaching to magnetic particles, a method of dissolving or suspending in a solvent and applying and attaching to magnetic particles, etc. Any of the known methods can be applied.

本発明に用いられるシリコン樹脂としては、従来知ら
れているポリシロキサン、例えばジメチルポリシロキサ
ン、フェニルメチルポリシロキサン等がすべて用いら
れ、また、アルキド変性シリコン、エポキシ変性シリコ
ン、ポリエステル変性シリコン、ウレタン変性シリコ
ン、アクリル変性シリコン等の変性樹脂も使用可能であ
る。
As the silicone resin used in the present invention, conventionally known polysiloxanes such as dimethylpolysiloxane and phenylmethylpolysiloxane are all used, and alkyd-modified silicon, epoxy-modified silicon, polyester-modified silicon, and urethane-modified silicon are also used. A modified resin such as acrylic-modified silicon can also be used.

また、変性形態として、ブロック共重合体、グラフト
共重合体、くし形グラフトポリシロキサン等、いずれも
使用可能である。
As the modified form, any of a block copolymer, a graft copolymer, a comb-shaped graft polysiloxane and the like can be used.

実際の磁性粒子表面への塗布に際しては、固形メチル
シリコンワニス、固形フェニルシリコンワニス、固形メ
チルフェニルシリコンワニス、固形エチルシリコンワニ
ス、各種変性シリコンワニス等、シリコン樹脂をワニス
状にしておいて磁性粒子をその内へ分散させる方法、或
いは、ワニスを磁性粒子に噴霧する方法等がとられる。
When applying the magnetic particles to the actual magnetic particle surface, the silicone resin is varnished such as solid methyl silicon varnish, solid phenyl silicon varnish, solid methyl phenyl silicon varnish, solid ethyl silicon varnish, and various modified silicon varnishes. A method of dispersing the varnish therein, a method of spraying a varnish onto the magnetic particles, and the like are employed.

一方、本発明に用いられる含フッ素ポリマー微粒子は
その一次粒子径が1μ以下であることが好ましい。含フ
ッ素ポリマー微粒子の一次粒子径が1μより大きいと含
フッ素ポリマー微粒子が磁性粒子表面に均一に分散付着
できず、トナーを十分に正帯電性にできなくなり、カブ
リの原因となる。さらに磁性粒子によって構成される磁
気ブラシの循環が不均一となり、トナーの取り込みムラ
を生じ、それが原因で画像の濃淡ムラを生じてしまう。
On the other hand, the fluoropolymer fine particles used in the present invention preferably have a primary particle diameter of 1 μ or less. If the primary particle diameter of the fluorinated polymer fine particles is larger than 1 μm, the fluorinated polymer fine particles cannot be uniformly dispersed and adhered to the surface of the magnetic particles, and the toner cannot be sufficiently positively charged, causing fogging. Further, the circulation of the magnetic brush composed of the magnetic particles becomes uneven, causing unevenness in taking in the toner, which causes unevenness in the density of the image.

上記の含フッ素ポリマー微粒子は、含フッ素ポリマー
を含有する樹脂を被覆した磁性粒子との摩擦帯電量がブ
ローオフ粉体帯電量測定装置(東芝ケミカル株式会社
製)による値で−10μg/g以上、好ましくは−30μg/g以
上であることが望ましい。
The above-mentioned fluoropolymer fine particles have a triboelectric charge with a magnetic particle coated with a resin containing a fluoropolymer having a value of −10 μg / g or more, preferably by a blow-off powder charge measurement device (manufactured by Toshiba Chemical Corporation). Is preferably −30 μg / g or more.

更に、上記の含フッ素ポリマー微粒子としては、フッ
素含量が30〜75重量%のポリマーがトナーの帯電性と磁
気ブラシの循環性を制御するため好ましい。例えば、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フ
ッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンとの共重合体
等が好ましい。
Further, as the above-mentioned fluorine-containing polymer fine particles, a polymer having a fluorine content of 30 to 75% by weight is preferable because the chargeability of the toner and the circulation of the magnetic brush are controlled. For example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, a copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene, and the like are preferable.

含フッ素ポリマー微粒子の添加量は、総量で樹脂被覆
キャリアに対して0.01〜1重量%(好ましくは0.05〜0.
5重量%)が好ましい。
The amount of the fluoropolymer particles added is 0.01 to 1% by weight (preferably 0.05 to 0.
5% by weight).

含フッ素ポリマー微粒子の添加量が0.01重量%以下で
ある磁性粒子を本現像方式に適用すると、ある環境では
磁性粒子によって構成される磁気ブラシの環境が不均一
となってスリーブ3上のトナー濃度が一定とならずカブ
リや濃淡ムラを生じてしまう。逆に含フッ素ポリマー微
粒子の添加量が1.0重量%以上であると、トナーの正帯
電性が高くなりすぎ、さらに磁気ブラシの循環が遅くな
って、スリーブ3上のトナー濃度が減少し、画像濃度低
下を生じてしまう。
When the magnetic particles to which the addition amount of the fluoropolymer fine particles is 0.01% by weight or less are applied to the present developing method, the environment of the magnetic brush composed of the magnetic particles becomes uneven in a certain environment, and the toner concentration on the sleeve 3 is reduced. It will not be constant, and fog and shading will occur. Conversely, if the addition amount of the fluoropolymer fine particles is 1.0% by weight or more, the positive charging property of the toner becomes too high, the circulation of the magnetic brush is slowed down, the toner density on the sleeve 3 is reduced, and the image density is reduced. This will cause a drop.

含フッ素ポリマー微粒子の樹脂被覆磁性粒子への処理
は機械的な混合で行なわれ、公知な方法が適用できる。
例えばV型混合機、ナウターミキサー、タンブラーミキ
サー、コーンブレンダー、ヘンシェルミキサーなど市販
の装置が適用できる。上記の本発明に用いられる磁性粒
子を本現像方式に適用した時の詳細なメカニズムについ
ては、まだ完全に明らかとなっていないが、これまでの
実験事実により、おおむね以下の如く推定されている。
すなわち、磁性粒子芯材を被覆している含フッ素ポリマ
ーはトナーと逆の帯電性を有するがため、トナーに本来
の帯電を付与する役割を持ち、含フッ素ポリマーとブレ
ンドする第2のポリマーは、帯電付与能よりもむしろ含
フッ素ポリマーのキャリア芯材への被膜性を向上する役
割を有している。従って、第2のポリマーをブレンドす
ることによって、磁性粒子表面に占める含フッ素ポリマ
ーの比率は低下し、トナーへの摩擦帯電付与能も低下す
る結果となる。よって含フッ素ポリマーと第2のポリマ
ーの混合比を適宜操作することで、トナーと磁性粒子の
摩擦帯電特性と含フッ素ポリマーの磁性粒子芯材への接
着性のバランスをある程度制御できる。しかしながら、
環境条件の変動、トナー濃度の変動などの特殊な条件下
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。そこで帯電的に含フッ素ポリマー
被覆材と同様の働きをする含フッ素ポリマー微粒子を、
含フッ素ポリマーを含有する樹脂被覆磁性粒子表面に分
散処理させておくと、含フッ素ポリマー微粒子の一部分
は第2のポリマーブレンドに強く付着し、トナーの帯電
を強化する役割を果たし、残りの含フッ素ポリマー微粒
子は被覆磁性粒子表面に弱く付着し、それがある環境で
はやはりトナーの帯電を強化する役割を果たし、また別
の環境では、トナー母体に密着しているがためにトナー
の帯電性に関与しない、という様にトナーと磁性粒子表
面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。
The treatment of the resin-coated magnetic particles with the fluoropolymer fine particles is performed by mechanical mixing, and a known method can be applied.
For example, commercially available devices such as a V-type mixer, a Nauter mixer, a tumbler mixer, a cone blender, and a Henschel mixer can be applied. Although the detailed mechanism when the magnetic particles used in the present invention are applied to the present developing system has not been completely elucidated yet, it is estimated as follows from the experimental facts so far.
That is, since the fluorine-containing polymer covering the magnetic particle core material has the opposite chargeability to the toner, it has a role of imparting the original charge to the toner, and the second polymer blended with the fluorine-containing polymer is: It has a role of improving the coating property of the fluorine-containing polymer on the carrier core material rather than the charge-imparting ability. Therefore, by blending the second polymer, the ratio of the fluoropolymer occupying the magnetic particle surface is reduced, and the ability to impart triboelectric charging to the toner is also reduced. Therefore, by appropriately controlling the mixing ratio between the fluoropolymer and the second polymer, the balance between the triboelectrification characteristics of the toner and the magnetic particles and the adhesiveness of the fluoropolymer to the magnetic particle core material can be controlled to some extent. However,
Under special conditions such as fluctuations in environmental conditions and fluctuations in toner density, the chargeability between the toner and the magnetic particles may change slightly, causing problems such as slight fluctuations in image reflection density and increase in fog. is there. Therefore, fluoropolymer fine particles that act similarly to the fluoropolymer coating material in charge,
When dispersed on the surface of the resin-coated magnetic particles containing the fluoropolymer, a part of the fluoropolymer fine particles strongly adheres to the second polymer blend, and plays a role of enhancing the charge of the toner. The polymer particles adhere weakly to the surface of the coated magnetic particles, and also play a role in enhancing the charge of the toner in one environment, and in another environment, they are closely attached to the toner matrix and thus contribute to the chargeability of the toner. It is considered that a suitable charge control agent exists between the toner and the surface of the magnetic particles.

さらに、含フッ素ポリマー微粒子の一部分は、磁性粒
子表面からスリーブ上へ離れて付着し、それがトナーを
うまくスリーブ上とキャリア表面に分割する効果を高
め、磁性粒子とスリーブ表面上からの両方のトナーの現
像を効率よく行なえる役割をしていると考えられる。
In addition, some of the fluoropolymer microparticles adhere away from the surface of the magnetic particles onto the sleeve, which enhances the effect of successfully dividing the toner on the sleeve and the carrier surface, and the toner particles from both the magnetic particles and the sleeve surface It is considered that the toner plays a role of efficiently developing the toner.

さらに、含フッ素ポリマー微粒子を磁性粒子に混合処
理することによって、磁性粒子表面上にトナー粒子一つ
一つが均一に付着しやすくなり、それによって磁性粒子
の磁気ブラシの動きが均一かつゆるやかに行なえ、トナ
ー層からのトナー粒子の取り込み性が安定化し、結果と
してスリーブ上のトナー濃度をうまく制御していると考
えられる。
Furthermore, by mixing the fluorine-containing polymer fine particles with the magnetic particles, the toner particles can easily adhere to the magnetic particle surfaces one by one, whereby the movement of the magnetic brush of the magnetic particles can be performed uniformly and slowly. It is considered that the incorporation of the toner particles from the toner layer was stabilized, and as a result, the toner concentration on the sleeve was well controlled.

一方、トナーに含フッ素ポリマーを添加する方法も有
るが、これはトナー母体に含フッ素ポリマー微粒子が強
く付着するため、トナーの帯電性強化の役割は、本発明
に使用されている磁性粒子よりも劣ってしまう。さら
に、トナーへ十分な帯電制御性を持たせるほど含フッ素
ポリマー微粒子を添加すると、トナーの流動性が著しく
悪化し、磁性粒子よりなる磁気ブラシにトナーを取り込
むことが困難となってしまう。その結果、スリーブ上の
トナー濃度が減少し、画像濃度薄を生じてしまう。
On the other hand, there is also a method of adding a fluorine-containing polymer to the toner. However, since the fluorine-containing polymer fine particles strongly adhere to the toner base, the role of enhancing the chargeability of the toner is larger than that of the magnetic particles used in the present invention. Inferior. Further, if the fluorine-containing polymer particles are added so as to have sufficient charge controllability to the toner, the fluidity of the toner is remarkably deteriorated, and it becomes difficult to take the toner into a magnetic brush made of magnetic particles. As a result, the toner density on the sleeve decreases, resulting in a low image density.

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、脂肪族また
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 of the toner used in the present invention, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene and a homopolymer of a substituted product 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 resin, 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公知の染顔料がある。
In the toner, any suitable pigment or dye can be used as a colorant. For example, there are known dyes and pigments such as carbon black, iron black, phthalocyanine blue, ultramarine, 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、等を添加しても良
い。その際本発明に用いられる磁性粒子とトナーとの帯
電量は3〜50μC/g(好ましくは6〜40μC/g)であるこ
とが望ましい。帯電量の絶対値が50μC/gより大きいと
トナーと磁性粒子との離れが悪く現像性の低下が生じ、
画像濃度低下や濃淡ムラが起こり、逆に3μC/gより小
さいと磁性粒子によるトナーの拘束が弱まり、トナー飛
散、カブリ等が起こる。
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, safranin γ and crystal violet may be added. At this time, the charge amount between the magnetic particles and the toner used in the present invention is desirably 3 to 50 μC / g (preferably 6 to 40 μC / g). If the absolute value of the charge amount is greater than 50 μC / g, the separation between the toner and the magnetic particles is poor, and the developability is reduced.
If the density is lower than 3 μC / g, the toner is less restrained by the magnetic particles, causing toner scattering and fogging.

以上のトナーの構成は、一般に行われている混合−粉
砕法によるトナーを用いても良いし、マイクロカプセル
トナーの壁材または芯材或いはその両方に用いることも
可能である。
In the above-described toner composition, a toner obtained by a commonly used mixing and pulverizing method may be used, or a wall material and / or a core material of a microcapsule toner may be used.

本発明に使用されるトナーと磁性粒子の混合方法は、
一般に行われている混合方法が適用できるが、トナー濃
度は現像剤100重量部に対して、トナー3〜30重量部
(好しくは5〜25重量部)であれば画像濃度が高く、鮮
鋭な画像が得られる。
The mixing method of the toner and the magnetic particles used in the present invention,
A commonly used mixing method can be applied. If the toner concentration is 3 to 30 parts by weight (preferably 5 to 25 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the developer, the image density is high and sharp. An image is obtained.

[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。
尚、例で示す部は重量部である。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
The parts shown in the examples are parts by weight.

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1は矢印a方向に60mm/
秒の周速度で回転する。3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ラストを施し、周方向表面の粗
面度を0.8μm(R2=)にした。一方、回転するスリー
ブ3内にはフェライト焼結タイプの磁石4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。
The developing device shown in FIG. 1 was used. In the embodiment, the photosensitive drum 1 is 60 mm /
Rotates at a peripheral speed of seconds. Reference numeral 3 denotes a stainless steel (SUS) having an outer diameter of 32 mm and a thickness of 0.8 mm that rotates in the direction of arrow b at a peripheral speed of 66 mm / sec.
304) sleeve, the surface of which was subjected to irregular sandblasting using # 600 alundum abrasive grains to make the circumferential surface roughness 0.8 μm (R 2 =). On the other hand, a ferrite sintered type magnet 4 is fixed and disposed in the rotating sleeve 3, and the maximum magnetic flux density is about 800 gauss as shown in FIG.

ブレード5は1.2mm厚の非磁性ステンレスを用い現像
部Bにおける磁性粒子の体積比率が20%となるように、
ブレード−スリーブ間を350μmとした。このスリーブ
3に対向する感光体ドラム1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350μmに設定した。そして、上記スリ
ーブに対し電源6により周波数1000Hz、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。
The blade 5 is made of a non-magnetic stainless steel having a thickness of 1.2 mm, so that the volume ratio of the magnetic particles in the developing unit B is 20%.
The distance between the blade and the sleeve was 350 μm. On the surface of the photoreceptor drum 1 opposed to the sleeve 3, a charge pattern of a dark area of -600V and a light area of -150V was formed as an electrostatic latent image, and the distance from the sleeve surface was set to 350 µm. Then, a voltage having a frequency of 1000 Hz, a peak-to-peak value of 1.4 KV, and a center value of -300 V was applied to the sleeve from a power source 6 to perform development.

実施例1 からなる平均粒径11μmの赤色微粉体にコロイダルシリ
カ0.8重量%を添加し、トナーとした。次に、粒径40〜6
0μmのフェライト粒子1kgをシリコンワニスSR2410(ト
ーレ・シリコン社製)50mlを希釈して1としたキシレ
ン溶液に含浸し、撹拌しながら加熱乾燥した。これを磁
性粒子A1とする。更に磁性粒子A1 100重量部に対してポ
リフッ化ビニリデン微粒子(1次粒子径約0.3μm)0.1
重量部をV型混合機を用いて分散処理し、磁性粒子A2
得た。この時のポリフッ化ビニリデン微粒子は磁性粒子
A1との摩擦帯電量が−9.7μC/gであった。
Example 1 0.8% by weight of colloidal silica was added to a fine red powder having an average particle diameter of 11 μm to prepare a toner. Next, the particle size is 40-6
1 kg of 0 μm ferrite particles were impregnated with a xylene solution prepared by diluting 50 ml of a silicon varnish SR2410 (manufactured by Toray Silicon Co., Ltd.) and heated and dried while stirring. This is referred to as magnetic particles A 1. Further, polyvinylidene fluoride fine particles (primary particle diameter of about 0.3 μm) 0.1 per 100 parts by weight of the magnetic particles A 1
The parts by weight dispersing by using a V-type mixer to obtain magnetic particles A 2. The polyvinylidene fluoride fine particles at this time are magnetic particles
Triboelectric charge quantity of the A 1 was -9.7μC / g.

恒温恒湿(23℃,60%RH)環境下で、前記トナーと磁
性粒子A2とを15:85の重量比率で混合し、前記現像装置
に適用したところ、カブリのない極めて良好画像が得ら
れた。その時の現像部におけるスリーブ上トナー量と磁
性粒子上トナー量との比(T1/T2)は1/8と両者へのトナ
ーの振り分けは順調であった。
Constant temperature and humidity (23 ℃, 60% RH) in an environment, and the toner and the magnetic particles A 2 were mixed in a weight ratio of 15:85 was applied to the developing device, very good images obtained without fog Was done. At that time, the ratio (T 1 / T 2 ) of the amount of toner on the sleeve to the amount of toner on the magnetic particles in the developing unit was 1/8, and the distribution of the toner to both was smooth.

また、スリーブ上の現像部における現像剤のトナー濃
度(T3)とトナーの帯電量(Q)は、16重量%、14μC/
gであった。さらに、現像剤の耐久性を調べる為に3000
枚の耐久を行なったところ、初期と同様にカブリ、濃淡
ムラのない鮮明な画像が得られた。また、その時のT1/T
2,T3,Qも初期とほとんど変化なく、1/8,15重量%,15μC
/gと安定していた。
The toner concentration (T 3 ) of the developer and the charge amount (Q) of the toner in the developing section on the sleeve are 16% by weight and 14 μC /
g. In addition, 3000 to check the durability of the developer
When the sheet was durable, a clear image free of fog and density unevenness was obtained as in the initial stage. Also, T 1 / T at that time
2 , T 3 , Q are almost unchanged from the initial stage, 1/8, 15% by weight, 15μC
/ g was stable.

次に、低温低湿(15℃,10%RH)環境下で、上記同様
の実験を行なった。画出し初期はT1/T2=1/7,T3=18重
量%,Q=12μC/gであり、カブリ、濃淡ムラのない極め
て良好な画像が得られた。さらに、3000枚耐久後も初期
と同様、鮮明な画像が得られ、その時のT1/T2,T3,Qも1/
7,19重量%,11μC/gと初期とほとんど変化がなく安定し
ていた。
Next, an experiment similar to the above was performed in a low-temperature and low-humidity (15 ° C., 10% RH) environment. At the initial stage of image formation, T 1 / T 2 = 1/7, T 3 = 18% by weight, Q = 12 μC / g, and an extremely good image free from fog and density unevenness was obtained. In addition, a clear image can be obtained after the end of 3000 sheets, as in the initial stage, and T 1 / T 2 , T 3 , Q at that time are also 1 /
It was stable at 7,19% by weight and 11μC / g with little change from the initial stage.

比較例1 実施例1で使用したトナーと実施例1で調整した磁性
粒子A1とを15:85の混合比率で混合し、実施例1と同様
に画出し評価したところ、特に、低温低湿(15℃,10%R
H)環境下において濃淡ムラ,カブリが発生した。また
その時、T1/T2=4/1,T3=40重量%となり、現像部にお
ける、スリーブ上と磁性粒子上とのトナーの振り分け及
びトナー濃度の制御がコントロールされなかった。さら
に、現像部のトナーの帯電量Qは2.0μC/gと低かった。
The toner used in Comparative Example 1 Example 1 and the magnetic particles A 1 prepared in Example 1 were mixed in a mixing ratio of 15:85 was evaluated similarly image formation as in Example 1, in particular, low temperature and low humidity (15 ℃, 10% R
H) Shading unevenness and fog occurred in the environment. At that time, T 1 / T 2 = 4/1, T 3 = 40% by weight, and the distribution of the toner between the sleeve and the magnetic particles in the developing section and the control of the toner concentration were not controlled. Further, the charge amount Q of the toner in the developing section was as low as 2.0 μC / g.

実施例2 磁性粒子コード樹脂をフェニルメチルポリシロキサン
ワニス(固形分はフェライト粒子100部に対し1.5部相
当)とし、実施例1と同様の方法でフェライト粒子にコ
ーティングした磁性粒子を5kg得た。これを磁性粒子B1
とする。次に、磁性粒子B1 100重量部に対してポリフッ
化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体(80:2
0)微粒子(1次粒子径約0.7μm)を0.2重量部、V型
混合機を用いて分散処理し、磁性粒子B2を得た。この時
のポリフッ化ビニリデンテトラフルオロエチレン共重合
体微粒子は、磁性粒子B1との摩擦帯電量が−8.8μC/gで
あった。
Example 2 Using a phenylmethylpolysiloxane varnish (solid content is equivalent to 1.5 parts with respect to 100 parts of ferrite particles) as a magnetic particle code resin, 5 kg of magnetic particles coated with ferrite particles in the same manner as in Example 1 were obtained. This is a magnetic particle B 1
And Next, polyvinylidene fluoride relative to the magnetic particles B 1 100 parts by weight - tetrafluoroethylene copolymer (80: 2
0) 0.2 parts by weight of fine particles (primary particle size about 0.7 [mu] m), and dispersed by using a V-type mixer to obtain a magnetic particle B 2. Polyvinylidene fluoride tetrafluoroethylene copolymer particles at this time, quantity of triboelectricity of the magnetic particles B 1 is was -8.8μC / g.

実施例1のトナーと磁性粒子B2とを重量比率10:90で
混合し実施例1と同様の画出を行なったところ、実施例
1と同様に恒温恒湿(20℃,60%RH),低温低湿(15℃,
10%RH)環境下において良好な結果が得られた。また、
その時の現像部におけるトナー分配T1/T2,トナー濃度
T3,トナーの帯電量Qは全て良好な状態であった。
When mixing the toner and magnetic particles B 2 of Example 1 in a weight ratio of ten ninety it was repeated except image unloading Example 1, likewise constant temperature and humidity as in Example 1 (20 ℃, 60% RH ) , Low temperature and low humidity (15 ℃,
Good results were obtained in an environment of 10% RH). Also,
The toner distribution T 1 / T 2 and toner concentration in the developing section at that time
T 3 and the charge amount Q of the toner were all in a good state.

比較例2 実施例1の平均粒径11μmの赤色微粉体100部にコロ
イダルシリカ1.0重量%とポリフッ化ビニリデン−テト
ラフルオロオチレン共重合体微粒子(1次粒子径約0.7
μm)1.0重量%とを添加しトナーとした。上記トナー
と実施例2で調整した磁性粒子B1とを10:90の重量比率
でで混合し、実施例2と同様に画出を行なったところ、
恒温恒湿環境下において初期の画像は良好であったが、
耐久数100枚からトナーの取り込みが悪化した為スリー
ブ上の現像部における現像剤のトナー濃度が低下し、そ
の結果画像濃度が低下してしまった。また低温低湿下に
おいても耐久数60枚程からトナー取り込み不良による画
像濃度低下及び濃淡ムラ、カブリが悪化した。
Comparative Example 2 1.0 part by weight of colloidal silica and polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer fine particles (primary particle diameter of about 0.7%) were added to 100 parts of the red fine powder having an average particle diameter of 11 μm of Example 1.
μm) of 1.0% by weight to obtain a toner. When the toner and the magnetic particles B 1 prepared in Example 2 were mixed in a weight ratio of 10:90 was performed edetate in the same manner as in Example 2,
The initial image was good under a constant temperature and humidity environment,
Since the toner intake deteriorated from the durability of 100 sheets, the toner concentration of the developer in the developing section on the sleeve decreased, and as a result, the image density decreased. Further, even under a low temperature and a low humidity, the deterioration of the image density, the unevenness of the density, and the fogging due to the poor toner take-in became worse from the durability of about 60 sheets.

[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製造装置において、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
環境下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 manufacturing apparatus that uses magnetic particles with a simple configuration, a small amount of magnetic particles is interposed in a development area to eliminate fog, thereby improving gradation. Good and good image quality without negative characteristics could be obtained in various environments.

また、現像部におけるトナー濃度とトナー帯電量を制
御し、さらに、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 controlling the toner concentration and the toner charge amount in the developing section, and further efficiently distributing the toner on the sleeve and the magnetic particles, and performing flying development from both of them, the development is almost 100% in an alternating electric field. Efficiency could be achieved. This makes it possible to reduce the size and simplify the configuration of the developing device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the 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図は本発明に係る現像方法による現像部の拡
大説明図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of a developing device according to the developing method according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a developing unit according to the developing method according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田谷 真明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 嶋村 正良 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−75686(JP,A) 特開 昭55−127569(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masaaki Taya 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Masayoshi Shimamura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo (56) References JP-A-62-75686 (JP, A) JP-A-55-127569 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】現像剤担持部材上にトナー粒子層とトナー
粒子及び磁性粒子を有する磁気ブラシ層とを形成し、該
現像剤担持部材と静電潜像を担持するための静電潜像担
持体との間に交流成分及び直流成分を有するバイアス電
界を印加して該静電潜像を現像する現像方法において、 (a)該磁性粒子がシリコン樹脂により被覆されてい
て、更にこの被覆された磁性粒子が1μm以下の含フッ
素ポリマー微粒子と混合処理されており、 (b)該現像剤担持部材と対向する該静電潜像担持体に
トナー粒子が転移又は供給される現像部における磁性粒
子が占める体積比率が1.5〜30%であり、 (c)交流成分の電界を周波数1000〜3000Hzとし、ピー
ク対ピーク電圧を該静電潜像を破壊せず、かつ現像部に
おいて該磁性粒子を該現像剤担持部材と該静電潜像担持
体間を移動させる電圧とし、 (d)該現像部において該現像剤担持部材上の該トナー
粒子層のトナー粒子及び該磁気ブラシ層のトナー粒子を
該静電潜像担持体に転移又は供給させて、該静電潜像を
現像することを特徴とする現像方法。
An electrostatic latent image bearing member for forming a toner particle layer and a magnetic brush layer having toner particles and magnetic particles on a developer carrying member and carrying the electrostatic latent image with the developer carrying member. A developing method for developing the electrostatic latent image by applying a bias electric field having an AC component and a DC component to a body, wherein (a) the magnetic particles are coated with a silicone resin, and (B) magnetic particles in a developing section where toner particles are transferred or supplied to the electrostatic latent image carrier facing the developer carrying member; (C) an electric field of an AC component is set to a frequency of 1000 to 3000 Hz, a peak-to-peak voltage is maintained without destroying the electrostatic latent image, and the magnetic particles are developed in a developing unit. Agent carrying member and the electrostatic latent image (D) transferring or supplying the toner particles of the toner particle layer and the toner particles of the magnetic brush layer on the developer carrying member to the electrostatic latent image carrier in the developing section; And developing the electrostatic latent image.
JP63004708A 1988-01-14 1988-01-14 Development method Expired - Lifetime JP2646221B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63004708A JP2646221B2 (en) 1988-01-14 1988-01-14 Development method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63004708A JP2646221B2 (en) 1988-01-14 1988-01-14 Development method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01182857A JPH01182857A (en) 1989-07-20
JP2646221B2 true JP2646221B2 (en) 1997-08-27

Family

ID=11591382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63004708A Expired - Lifetime JP2646221B2 (en) 1988-01-14 1988-01-14 Development method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2646221B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6954604B2 (en) 2003-01-31 2005-10-11 Ricoh Printing Systems, Ltd. Electronic photographing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6954604B2 (en) 2003-01-31 2005-10-11 Ricoh Printing Systems, Ltd. Electronic photographing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01182857A (en) 1989-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0220989B2 (en)
JPH0220988B2 (en)
JPS6275683A (en) Developing device
JP2646221B2 (en) Development method
JPH07117769B2 (en) Dry developer and image forming method using the developer
JP2646232B2 (en) Development method
JPS6263970A (en) Developing device
JPH0833691B2 (en) Development method
JP2541948B2 (en) Image forming method
JP2541935B2 (en) Image forming method
JP2537342B2 (en) Image forming method
JP2537343B2 (en) Image forming method
JP2976397B2 (en) Dry two-component developer for electrostatic latent images
JP2552833B2 (en) Image forming method
JPS63113553A (en) Inverted image forming method
JPS61186973A (en) Toner applying method
JPS6275687A (en) Developing device
JPS6214169A (en) Developing method
JPS63218969A (en) Image forming method
JPS6275553A (en) Image forming method
JPS63121068A (en) Image forming method
JPS59222852A (en) Developing method
JPH0229665A (en) Carrier for developing electrostatic charge image, two-component developer and image forming method
JPS63113552A (en) Developer and image forming method
JPS63225259A (en) Developing device

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080509

Year of fee payment: 11