JP2683623B2 - Carrier for two-component developer - Google Patents

Carrier for two-component developer

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JP2683623B2
JP2683623B2 JP63187309A JP18730988A JP2683623B2 JP 2683623 B2 JP2683623 B2 JP 2683623B2 JP 63187309 A JP63187309 A JP 63187309A JP 18730988 A JP18730988 A JP 18730988A JP 2683623 B2 JP2683623 B2 JP 2683623B2
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sleeve
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resin
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博嗣 小俣
正憲 藤井
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電子写真現法等の磁気ブラシを形成して現像
を行う磁気ブラシ現像方法に使用する磁性キャリアに関
し、より詳細には感光層の移動方向とスリーブの移動方
向とが逆方向となるように摺擦させる磁気ブラシ現像方
法に使用する磁性キャリアに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a magnetic carrier used in a magnetic brush developing method for forming a magnetic brush in an electrophotographic method or the like for development, and more specifically, to a magnetic carrier of a photosensitive layer. The present invention relates to a magnetic carrier used in a magnetic brush developing method in which a moving direction and a moving direction of a sleeve are rubbed in opposite directions.

(従来技術) 二成分系現像剤を用いる電子写真法は、結着樹脂樹脂
中に着色剤が分散された着色樹脂粒子であるトナーと磁
性キャリアとを混合し、この二成分現像剤を内部に磁石
を備えた現像スリーブ上に供給して、この組成物から成
る磁気ブラシを形成させ、静電潜像を有する光導電性物
質から成る感光層にこの磁気ブラシを摺擦せしめること
により、トナー像を感光層上に形成させる。該トナーは
磁性キャリアとの摩擦によって所望の摩擦電荷を所得
し、磁気ブラシ上のトナー粒子が感光層上の静電潜像へ
クーロン力等によって移行して付着し、静電潜像の現像
が行われる。
(Prior Art) In the electrophotographic method using a two-component developer, a toner which is colored resin particles in which a colorant is dispersed in a binder resin is mixed with a magnetic carrier, and the two-component developer is internally contained. It is supplied onto a developing sleeve equipped with a magnet to form a magnetic brush made of this composition, and the magnetic brush is rubbed against a photosensitive layer made of a photoconductive substance having an electrostatic latent image, thereby forming a toner image. Are formed on the photosensitive layer. The toner obtains a desired triboelectric charge by friction with the magnetic carrier, and the toner particles on the magnetic brush are transferred to and adhere to the electrostatic latent image on the photosensitive layer by Coulomb force or the like to develop the electrostatic latent image. Done.

一方磁性キャリアはスリーブ内に磁石により吸引され
ており、しかもその帯電電荷が静電潜像の電荷と同極性
であり、そのため、磁性キャリアはスリーブ上にそのま
ま残ることになる。
On the other hand, the magnetic carrier is attracted to the inside of the sleeve by the magnet, and the charged electric charge has the same polarity as the electric charge of the electrostatic latent image. Therefore, the magnetic carrier remains on the sleeve.

感光層と磁気ブラシとの摺擦には、摺擦位置において
両者の移動方向を同方向とする方式と、両者の移動方向
を逆方向とする方式との2つがあるが、これらはいずれ
も一長一短がある。前者の同方向移動方式では、磁気ブ
ラシと感光体表面がソフトな状態で接触するので、中間
調の再現に優れているが、画像濃度が得難いという問題
があり、画像濃度を出すためにはスリーブの回転速度を
速くしてトナー供給能を増す必要があり、特に、高速複
写に際しては感光層に対するスリーブの回転速度を極め
て速くする必要があるために、トナー飛散や画像カブリ
を発生し易いという問題点がある。一方、後者の逆方向
移動方式においては、磁気ブラシが圧縮された状態で感
光体表面に接触するため高い画像濃度が得られ、高速複
写においてもスリーブの回転速度を著しく増加させる必
要がないために、トナー飛散や画像カブリが発生しにく
いという利点を有する。しかしながら反面、画像にブラ
シマーク即ちブラシの摺擦方向に伸びる細くて短い白線
が入るという欠点や、画像に尾引き等の欠点を生じる場
合が多い。
There are two methods of rubbing the photosensitive layer and the magnetic brush at the rubbing position, in which the moving directions of both are the same direction, and in which the moving directions of both are opposite, but both have advantages and disadvantages. There is. In the former same-direction moving method, the magnetic brush and the surface of the photoconductor contact in a soft state, so it is excellent in reproducing halftones, but there is a problem that it is difficult to obtain image density, and in order to obtain image density, the sleeve is used. It is necessary to increase the rotation speed of the toner to increase the toner supply ability, and particularly during high-speed copying, the rotation speed of the sleeve with respect to the photosensitive layer needs to be extremely high, which easily causes toner scattering and image fog. There is a point. On the other hand, in the latter reverse movement method, since the magnetic brush comes into contact with the surface of the photoconductor in a compressed state, a high image density is obtained, and it is not necessary to remarkably increase the rotation speed of the sleeve even in high-speed copying. However, there is an advantage that toner scattering and image fog are less likely to occur. However, on the other hand, there are many cases where a brush mark, that is, a thin and short white line extending in the rubbing direction of the brush is included in the image, and a defect such as tailing is generated in the image.

そして、一般に同方向或いは逆方向の現像方式に限ら
ず、スリーブ上の現像剤は摺擦位置(現像域)を通過す
る時は、スリーブと感光層間の電界の強度によって抵抗
が適度に変化し得るものが好ましいといえる。
In general, the developing method is not limited to the same direction or the opposite direction, but when the developer on the sleeve passes through the sliding position (developing area), the resistance may appropriately change depending on the strength of the electric field between the sleeve and the photosensitive layer. It can be said that the one is preferable.

つまり、潜像電位が高く、スリーブと感光層間に高電
界が作用するべた部においては現像剤は現像電極として
作用することが好ましく低抵抗に、、また文字、線画の
潜像電位が低く狭い範囲に低電界が作用する位置におい
ては、高電気抵抗に作用してエッジ効果が働き解像度高
く現像されることが好ましい。
That is, it is preferable that the developer acts as a developing electrode in a solid portion where the latent image potential is high and a high electric field acts between the sleeve and the photosensitive layer, and the resistance is low, and the latent image potential of characters and line images is low and narrow range. At a position where a low electric field is applied, it is preferable that high electric resistance is exerted and an edge effect is exerted to develop with high resolution.

そこで、特開昭56−125751号公報には10V/cmの直流電
界を印加した時の固有抵抗値が100V/cmの直流電界を印
加した時の固有抵抗値の5〜15倍であるキャリアで、10
V/cmの直流電界を印加した時の固有抵抗値が108〜1011
Ω・cmで100V/cmの直流電界を印加した時の固有抵抗値
が107〜1010Ω・cmである現像剤用キャリアが提案され
ている。
In view of this, JP-A-56-125751 discloses a carrier in which the specific resistance value when a DC electric field of 10 V / cm is applied is 5 to 15 times the specific resistance value when a DC electric field of 100 V / cm is applied. ,Ten
When a DC electric field of V / cm is applied, the specific resistance value is 10 8 to 10 11.
A developer carrier having a specific resistance value of 10 7 to 10 10 Ω · cm when a DC electric field of 100 V / cm at Ω · cm is applied has been proposed.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記抵抗値を有し10Vの直流電界を印
加した時の固有抵抗値が、100Vの直流電界を印加した時
の固有抵抗値の5乃至15倍のキャリアからなる現像剤を
感光層と磁気ブラシの摺擦位置における移動方向が逆方
向の現像方式に適用する場合、摺擦位置において磁気ブ
ラシが感光層に対して圧縮した状態で接触すること、及
び同方向の現像方式に比べて感光層に対するスリーブの
相対速度が一般に低いことから、上記キャリアを使用す
ると固有抵抗値が低いために感光層に密に接触する磁気
ブラシが静電潜像の電荷をリークして、画像にブラシマ
ークを発生してしまう。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the specific resistance value having the above resistance value when a 10V DC electric field is applied is 5 to 15 times the specific resistance value when a 100V DC electric field is applied. When the developer composed of a carrier is applied to a developing system in which the moving directions of the photosensitive layer and the magnetic brush are opposite to each other, the magnetic brush contacts the photosensitive layer in a compressed state at the sliding position, and Since the relative speed of the sleeve to the photosensitive layer is generally lower than that in the developing method in the same direction, when the above carrier is used, the magnetic brush, which is in close contact with the photosensitive layer due to the low specific resistance value, charges the electrostatic latent image. It leaks and creates brush marks in the image.

またスリーブと感光層間で、非画像部や文字線画部と
ベタ部との間では数十ボルトから数百ボルトとの電界強
度の変化が起こっており、10Vと100Vの電界間での抵抗
値が上記範囲に変化するキャリアは数百ボルトの電界強
度の変化が起こる摺擦位置では抵抗値変化が一層大きく
なり、摺擦部においては低電界の非画像部の潜像部分か
ら高電界のベタ部の潜像部分へ磁気ブラシが侵入する
際、電界の急激な変化によって静電誘導を受けやすくな
り、ブラシを通って穂先のキャリアに感光層上の帯電電
荷とは逆極性の電荷が注入される。また、ブラシの穂先
のトナーはブラシがベタ部に侵入する前からベタ部の高
い潜像電荷に引きつけられて、ブラシから遊離してベタ
部の潜像部分に付着する。このため、低電界の非画像部
の潜像部分から高電界のベタ部の潜像部分へ磁気ブラシ
が侵入する際、磁気ブラシの感光層に対するスリーブの
相対速度が一般に小さいことから、潜像の電荷が先にト
ナーによって付着して中和され、ベタ部の先端の非画像
部にキャリアが付着し、複写画像にキャリアによる黒点
やスジ状の汚れを生じることがある。
Also, between the sleeve and the photosensitive layer, the electric field strength changes from several tens of volts to several hundreds of volts between the non-image area, the character line drawing area, and the solid area, and the resistance value between the electric field of 10 V and 100 V increases. Carriers that change to the above range have a larger change in resistance value at the rubbing position where the electric field strength changes by several hundreds of volts, and in the rubbing part, the latent image part of the low image non-image part to the solid part of the high electric field. When the magnetic brush penetrates into the latent image area of the magnetic field, it is more susceptible to electrostatic induction due to a sudden change in the electric field, and a charge of the opposite polarity to the charge on the photosensitive layer is injected into the carrier of the tip through the brush. . Further, the toner at the tip of the brush is attracted to the latent image charge in the solid portion before the brush enters the solid portion, and is separated from the brush and adheres to the latent image portion in the solid portion. Therefore, when the magnetic brush invades from the latent image portion of the non-image portion of the low electric field to the latent image portion of the solid portion of the high electric field, the relative speed of the sleeve to the photosensitive layer of the magnetic brush is generally small. The electric charge may be first attached and neutralized by the toner, and the carrier may be attached to the non-image portion at the tip of the solid portion, resulting in black spots or streaky stains on the copied image due to the carrier.

よって、本発明は上述する問題点に鑑みてなされたも
のであり、本発明の目的はキャリア付着を発生すること
なくベタ部は高濃度に且つ文字、線画部が解像度高く現
像され、高速複写においても画像品質が良好に安定し、
尾引き、ブラシマーク、画像カブリを発生することのな
い逆方向移動方式の現像方法に適用する現像剤用キャリ
アを提供することにある。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to develop a solid portion with a high density and a character and a line drawing portion with a high resolution without causing carrier adhesion. Image quality is good and stable,
Another object of the present invention is to provide a carrier for a developer applicable to a reverse-moving type developing method that does not cause tailing, brush marks, or image fog.

(問題点を解決するたの手段及び作用) 本発明によれば、1000V/cm直流電界印加時の固有抵抗
値が5×108乃至2×109Ω・cm、100V/cm直流電界印加
時の固有抵抗値が2×109乃至1×1010Ω・cmの範囲に
あり、100V/cm印加時の固有抵抗値が100V/cm印加時の固
有抵抗値の2乃至10倍に変動するキャリアを使用するこ
とにより、感光層とスリーブ上の磁気ブラシとの摺擦位
置における感光層とスリーブの移動方向が互いに逆方向
となるようにして摺擦させる現像方法に極めて好適に作
用し、上記従来技術の問題点が解決され本発明の目的が
達成される。
(Means and Actions for Solving Problems) According to the present invention, the specific resistance value when a DC electric field of 1000 V / cm is applied is 5 × 10 8 to 2 × 10 9 Ω · cm, and a DC electric field of 100 V / cm is applied. Carrier whose specific resistance value is in the range of 2 × 10 9 to 1 × 10 10 Ω · cm, and whose specific resistance value at 100 V / cm is 2 to 10 times that of 100 V / cm By using the above, the above-mentioned conventional method acts very favorably in the developing method in which the photosensitive layer and the sleeve are rubbed so that the moving directions of the photosensitive layer and the sleeve at the sliding position of the magnetic brush on the sleeve are opposite to each other. The technical problems are solved and the object of the present invention is achieved.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

先ず、本発明に適用する逆方向移動方式の現像方法を
図を用いて説明する。
First, a reverse movement type developing method applied to the present invention will be described with reference to the drawings.

第2図において、例えば駆動ドラム1の表面には、セ
レン系光導電層のような電子写真感光層2が設けられて
おり、その表面には、図示していないが、一様帯電及び
画像露光のような手段で静電潜像が形成される。
In FIG. 2, for example, an electrophotographic photosensitive layer 2 such as a selenium-based photoconductive layer is provided on the surface of the driving drum 1, and on the surface thereof, although not shown, uniform charging and image exposure are performed. An electrostatic latent image is formed by such means.

この感光層2の移動路に沿って全体として3で示す現
像装置が設けられている。この装置には、複数の磁極を
備えたマグネット4があり、このマグネット4の周囲に
は、アルミの如き非磁性材料からなるスリーブ5が設け
られている。このスリーブ5は、矢印A方向に回転可能
に設けられており、このスリーブ5内にマグネット4は
固定されて設けられている。二成分系現像剤6を撹拌す
るために、撹拌機構7が設けられており、この撹拌機構
7により、磁性キャリアとトナー粒子とが混合されて、
相互に摩擦帯電して、相互に静電的に結合した混合物が
形成され、スリーブ5上に供給される。
A developing device, generally designated by 3, is provided along the path of movement of the photosensitive layer 2. This apparatus has a magnet 4 having a plurality of magnetic poles, and a sleeve 5 made of a non-magnetic material such as aluminum is provided around the magnet 4. The sleeve 5 is rotatably provided in the direction of arrow A, and the magnet 4 is fixedly provided in the sleeve 5. A stirring mechanism 7 is provided to stir the two-component developer 6, and the stirring mechanism 7 mixes the magnetic carrier and the toner particles.
A mixture that is triboelectrically charged with each other and electrostatically coupled with each other is formed, and is supplied onto the sleeve 5.

二成分系現像剤は、スリーブ5上で磁気ブラシ8を形
成し、この磁気ブラシは穂切機構9により適当な穂長に
切り揃えられて、現像域10に供給される。現像域10にお
いて、感光層2とスリーブ5とは互いに逆方向に移動
し、磁気ブラシ8と感光層2との摺擦が行われる。摺擦
により磁性キャリア上の帯電トナー粒子は感光層2の静
電潜像に吸引され、静電潜像の現像が行われる。現像後
の磁気ブラシ8は、掻落とし板11によりスリーブ5から
剥離され、剥離された二成分系現像剤は、撹拌機構7に
よって撹拌さた後、再びスリーブ5上に供給される。現
像で消費されるトナー12を供給するために、トナー収容
部13とトナー補給ローラ1とが設けられ、現像機構3内
にトナー12を連続的或いは間欠的に供給する。そして、
現像域10においては、現像様主極15と感光層2とがほぼ
対向するような位置関係で、磁気ブラシの感光層との摺
擦を行って現像が行われる。そして、本発明のキャリア
は1000V/cm印加時の固有抵抗値が5×108乃至2×109Ω
・cmで、100V/cmの印加時の固有抵抗値が3×109乃至1
×1010Ω・cmの範囲にあり、100V/cmの直流電界印加時
の固有抵抗値が1000V/cmの直流電界印加時の固有抵抗値
2乃至10倍に変動することが重要な特徴である。
The two-component developer forms a magnetic brush 8 on the sleeve 5, and the magnetic brush is cut into a suitable length by the cutting mechanism 9 and supplied to the developing area 10. In the developing area 10, the photosensitive layer 2 and the sleeve 5 move in mutually opposite directions, and the magnetic brush 8 and the photosensitive layer 2 rub against each other. The charged toner particles on the magnetic carrier are attracted to the electrostatic latent image on the photosensitive layer 2 by the rubbing, and the electrostatic latent image is developed. The magnetic brush 8 after development is separated from the sleeve 5 by the scraping plate 11, and the separated two-component developer is agitated by the agitation mechanism 7 and then supplied again onto the sleeve 5. In order to supply the toner 12 consumed in the development, a toner storage unit 13 and a toner replenishing roller 1 are provided, and the toner 12 is continuously or intermittently supplied into the developing mechanism 3. And
In the developing area 10, the developing-like main pole 15 and the photosensitive layer 2 are in a positional relationship such that they are substantially opposed to each other, and rubbing with the photosensitive layer of the magnetic brush is performed to perform development. The carrier of the present invention has a specific resistance value of 5 × 10 8 to 2 × 10 9 Ω when 1000 V / cm is applied.
・ Cm, the specific resistance value when applying 100V / cm is 3 × 10 9 to 1
It is in the range of × 10 10 Ω · cm, and it is an important feature that the specific resistance value when a DC electric field of 100 V / cm is applied fluctuates by a factor of 2 to 10 when a DC electric field of 1000 V / cm is applied. .

上記キャリアの抵抗値はキャリア200mgを電極間距離2
mmの電極に入れ、両極より磁石をゆっくりと近づけると
共に、上記磁石を複数回移動させて現像剤を均一化した
後、温度23℃、相対湿度60±5%で、1000V及び100Vの
直流電界を印加させた時の抵抗値であり、実際の現像時
の感光層とスリーブ間に作用する電界強度の変化(数百
ボルト)に対応するように100Vと1000Vの印加電圧でキ
ャリアの抵抗値を測定した。
The resistance value of the above carrier is 200 mg of carrier and the distance between electrodes is 2
The magnet is slowly moved closer to both poles, and the magnets are moved multiple times to homogenize the developer, and then a DC electric field of 1000 V and 100 V is applied at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 60 ± 5%. It is the resistance value when applied, and the resistance value of the carrier is measured at the applied voltage of 100 V and 1000 V so as to correspond to the change in the electric field strength (several hundred volts) that acts between the photosensitive layer and the sleeve during actual development. did.

そして、100V印加時のキャリアの抵抗値が上記範囲よ
りも離れて大きくなると文字、線画がかすれやすくな
り、小さくなると解像度低下が起こりやすくなる。ま
た、1000V印加時のキャリアの抵抗値が上記範囲を離れ
て大きくなると画像濃度の低下が起こりやすくなり、小
さくなると尾引きやブラシマークを発生し易くなる。更
に、100V時の固有抵抗値とが1000V時の固有抵抗値の変
動値が2乃至10倍の間で推移することでキャリアのベタ
部先端の非画像部にキャリアが付着することが有効に防
止でき、極めて良好に画像形成が行え、濃度及び解像度
が良孔な鮮明画像を形成することができる。
When the resistance value of the carrier at the time of applying 100 V is larger than the above range, the characters and line images are likely to be faint, and when the resistance value is smaller, the resolution is likely to be deteriorated. Further, if the resistance value of the carrier at the time of applying 1000 V is larger than the above range, the image density is likely to decrease, and if the resistance value is small, tailing or brush marks are likely to occur. Furthermore, the fluctuation of the specific resistance value at 100V and the fluctuation value of the specific resistance value at 1000V change between 2 to 10 times, which effectively prevents the carrier from adhering to the non-image part at the tip of the solid part of the carrier. Therefore, it is possible to form an excellent image, and it is possible to form a clear image with good density and resolution.

また、上記キャリアの100V印加時の固有抵抗値と1000
V時の固有抵抗値の比が上記範囲を越えるとキャリアの
付着による画像汚れが発生し、また上記範囲より小さい
場合はべた部での濃度不足や、文字、細線部での画像つ
ぶれが発生したりする。
In addition, the specific resistance value of the above carrier at 100 V applied and 1000
If the ratio of the specific resistance value at V exceeds the above range, image sticking may occur due to carrier adhesion.If the ratio is less than the above range, the density may be insufficient in the solid part or the image may be crushed in the characters or fine line parts. Or

本発明に使用されるキャリアとしては、酸化鉄、還元
鉄、銅、フェライト、ニッケル、コバルト等やこれら亜
鉛、アルミニウム等との合金などが挙げられるが、電気
抵抗の環境及び経時変化が小さく、柔らかい穂の形成で
きるフェライト系粒子が好ましい。例えば、Zn系フエラ
イト、Ni系フエライト、Cu系フエライト、Mn系フェライ
ト、Ni−Zn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Cu−Mg
系フェライト、Mn−Zn系フェライト、Mn−Cu−Zn系フェ
ライト等が挙げられる。特に、Mn−Cu−Zn系フェライト
が好ましい。これらキャリア粒子は樹脂で被覆してもよ
く、例えばシリコーン系樹脂、弗素系樹脂、アクリル系
樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、オ
レフィン系樹脂、ケトン樹脂、フェノール系樹脂、キシ
レン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の一種または二種
以上を混合して用いられる。
Examples of the carrier used in the present invention include iron oxide, reduced iron, copper, ferrite, nickel, cobalt and the like, and alloys with these zinc, aluminum and the like. Ferrite particles that can form ears are preferred. For example, Zn-based ferrite, Ni-based ferrite, Cu-based ferrite, Mn-based ferrite, Ni-Zn-based ferrite, Mn-Mg-based ferrite, Cu-Mg
System ferrite, Mn-Zn system ferrite, Mn-Cu-Zn system ferrite, etc. are mentioned. In particular, Mn-Cu-Zn ferrite is preferable. These carrier particles may be coated with a resin, for example, silicone resin, fluorine resin, acrylic resin, styrene resin, styrene-acrylic resin, olefin resin, ketone resin, phenol resin, xylene resin, diallyl resin. One kind or a mixture of two or more kinds such as a phthalate resin is used.

そして、キャリアの印加電圧依存度は組成は勿論のこ
と、焼結温度や焼結時間等によって変化させることがで
きる。
The applied voltage dependency of the carrier can be changed not only by the composition but also by the sintering temperature, the sintering time and the like.

上記キャリアは粒径一般に、20乃至300μm、特に30
乃至150μmが好ましく使用される。また、上記キャリ
アの飽和磁化は45乃至60emu/g特に48乃至58emu/gが好ま
しく、残留磁化は0.3emu/g前後に調整されたものが好ま
しい。
The carrier has a particle size of generally 20 to 300 μm, especially 30.
To 150 μm are preferably used. The saturation magnetization of the carrier is preferably 45 to 60 emu / g, particularly preferably 48 to 58 emu / g, and the residual magnetization is preferably adjusted to about 0.3 emu / g.

また、トナーとしては、キャリアとの帯電特性及び定
着性を考慮して選択された、結着樹脂中に着色剤、電荷
制御剤、必要に応じて磁性材料を分散させた粒径が5乃
至20μmの樹脂微粉末が使用される。
The toner has a particle size of 5 to 20 μm in which a colorant, a charge control agent and, if necessary, a magnetic material are dispersed in a binder resin, which is selected in consideration of the charging property and fixing property with a carrier. Resin fine powder of is used.

結着樹脂としては、ポリスチレン等のビニル芳族樹
脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、石油樹
脂、オレフィン樹脂等の一般の熱可塑性樹脂や熱硬化性
樹脂が使用される。
As the binder resin, general thermoplastic resin or thermosetting resin such as vinyl aromatic resin such as polystyrene, acrylic resin, polyvinyl acetal resin, polyester resin, epoxy resin, phenol resin, petroleum resin or olefin resin is used. To be done.

着色剤としては、一般にこの分野で使用されている従
来公知の着色剤が使用できるが、特に、カーボンブラッ
ク、ランプブラック、クロムイエロー、ハンザイエロ
ー、ベンジジンイエロー、スレンイエローG、キノリン
イエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレ
ンジ、バルカンオレンジ、ウオチャングレッド、パーマ
ネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアント
カーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッ
ド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッ
ドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリ
ンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロラ
イド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリー
ン、マラカイトグリーンオクサレート等、またはC.I.So
lvent Yellow60、C.I.Solvent Red27、C.I.Solvent Blu
e35等の油溶性染料などが例示される。これらの着色剤
は、一種または二種以上混合して用いられ。また、電荷
制御剤もこの分野て使用されている従来公知の電荷制御
剤が使用できるが、例えばニグロシンベース、オイルブ
ラック、スピロンブラック等の油溶性染料や、ナフテン
酸の金属塩や、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸等を挙げる
ことができる。
As the colorant, conventionally known colorants generally used in this field can be used, and particularly carbon black, lamp black, chrome yellow, Hansa yellow, benzidine yellow, slen yellow G, quinoline yellow, permanent orange GTR. , Pyrazolone Orange, Vulcan Orange, Wo Chang Red, Permanent Red, Brilliant Carmine 3B, Brilliant Carmine 6B, DuPont Oil Red, Pyrazolone Red, Resole Red, Rhodamine B Lake, Lake Red C, Rose Bengal, Aniline Blue, Ultramarine Blue, Calco oil blue, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, malachite green oxalate, etc., or CISo
lvent Yellow60, CISolvent Red27, CISolvent Blu
Examples include oil-soluble dyes such as e35. These colorants may be used alone or in combination of two or more. Further, as the charge control agent, conventionally known charge control agents used in this field can also be used, for example, nigrosine base, oil black, oil-soluble dyes such as spirone black, metal salts of naphthenic acid, and fatty acid metal. Examples thereof include soap and resin acid soap.

上記磁性キャリア及びトナーからなる現像剤の電気抵
抗の調整は、種々の手段が用いられるが、トナー粒子の
濃度を多くしたり、またトナー粒子の粒径を小さくして
現像剤(磁気ブラシ)の抵抗を高めたり、また、磁性キ
ャリアの径を大きくして抵抗を高めたり、またその夫々
その逆を行って抵抗を下げることもできる。また、キャ
リア粒子そのものの材質、被覆樹脂の材質、トナー粒子
の樹脂の材質等によって電気抵抗を変化させることは当
然のことである。例えば特開昭58−145621号公報に記載
のように、焼成の際に焼成雰囲気を空気中から窒素雰囲
気中まで連続的に酸素分圧を変化させることにより、キ
ャリア粒子の抵抗を連続的に変化させることができ、焼
成の際の平衡酸素分圧を減少させれば抵抗値は減少し、
増加させれば抵抗値は上昇する。また、特開昭61−2005
51号公報や特開昭61−270769号公報に記載のように、キ
ャリアの組成によって抵抗を変化させたり、キャリア表
面に被覆する樹脂を調整することにより、任意の抵抗値
を持ったキャリアを得ることが可能である。
Various means are used to adjust the electric resistance of the developer including the magnetic carrier and the toner. However, by increasing the concentration of the toner particles or reducing the particle size of the toner particles, It is also possible to increase the resistance, increase the diameter of the magnetic carrier to increase the resistance, and vice versa, to decrease the resistance. Further, it is natural that the electric resistance is changed depending on the material of the carrier particles themselves, the material of the coating resin, the material of the resin of the toner particles, and the like. For example, as described in JP-A-58-145621, during firing, the resistance of carrier particles is continuously changed by continuously changing the oxygen partial pressure of the firing atmosphere from the air to the nitrogen atmosphere. If the equilibrium oxygen partial pressure during firing is reduced, the resistance value will decrease,
The resistance value rises if it is increased. In addition, JP-A-61-2005
As described in JP-A No. 51 and JP-A No. 61-270769, a carrier having an arbitrary resistance value is obtained by changing the resistance according to the composition of the carrier or adjusting the resin coating on the carrier surface. It is possible.

そして、上記キャリアとトナーからなる現像剤の固有
抵抗値は100V時において6×109乃至2×1010Ω・cm、1
000V時において1×109乃至6×109Ω・cmであることが
好ましい。摺擦部において作用する電界は現像剤層全体
に作用するために、現像剤を構成するキャリアの電気抵
抗が上述する条件を満たし、トナーと現像剤とした時の
現像剤の電気抵抗が上記範囲になるようなトナーを選択
することが本発明の効果を得る上でより好ましい。
The specific resistance value of the developer composed of the carrier and toner is 6 × 10 9 to 2 × 10 10 Ω · cm, 1 at 100V.
It is preferably 1 × 10 9 to 6 × 10 9 Ω · cm at 000V. Since the electric field acting on the rubbing portion acts on the entire developer layer, the electric resistance of the carrier constituting the developer satisfies the above-mentioned conditions, and the electric resistance of the developer when used as a toner and the developer is within the above range. It is more preferable to select a toner such that the following can be obtained in order to obtain the effects of the present invention.

本発明において感光体ドラムと現像スリーブとの間に
は、バイアス電圧を印加するが、このバイアス電圧は感
光体と磁気ブラシに放電破壊等のトラブルが生じないよ
うに定める。この電圧は一般的にいって、100乃至350ボ
ルト、特に150乃至300ボルトの範囲が適当である。
In the present invention, a bias voltage is applied between the photoconductor drum and the developing sleeve, and the bias voltage is determined so that troubles such as discharge breakdown do not occur in the photoconductor and the magnetic brush. This voltage is generally suitable in the range 100 to 350 volts, especially 150 to 300 volts.

また、本発明の磁気ブラシ現像に際して、感光体ドラ
ム−スリーブ間距離は一般的に言って、1.0乃至2.0mm、
特に1.5乃至1.8mmが本発明のキャリアを使用する上で好
適である。更に、磁気ブラシの穂切は、上記感光体ドラ
ム−スリーブ間距離に対して1.1乃至3.0、特に1.2乃至
2.0倍の穂長となるように穂切を行うことが好ましい。
In developing the magnetic brush of the present invention, the distance between the photosensitive drum and the sleeve is generally 1.0 to 2.0 mm,
Particularly, 1.5 to 1.8 mm is suitable for using the carrier of the present invention. Further, the bristle cutting of the magnetic brush is 1.1 to 3.0, particularly 1.2 to the distance between the photosensitive drum and the sleeve.
It is preferable to carry out the cutting so that the pan length becomes 2.0 times.

以下に実施例に本発明を更に詳細に説明する。 The present invention will be described in more detail below with reference to Examples.

(実験例) トナー スチレン−アクリル樹脂XPA−3421(三井東圧(株)
製、商品名) 100 重量部 カーボンブラックR−330R(キャブラック(株)製、商
品名) 10 重量部 電荷制御剤スピンロブラック(保土谷化学(株)製、商
品名) 3 重量部 オフセット防止剤ビスコール550P(三洋化成(株)製、
商品名) 1.5重量部 上記混合物を二本ロールにより加熱混合して混練し、
混練物を粉砕、分級して平均粒径が12μmのトナーを得
た。
(Experimental example) Toner Styrene-acrylic resin XPA-3421 (Mitsui Toatsu Co., Ltd.)
Made, product name) 100 parts by weight Carbon Black R-330R (made by Cablack Co., Ltd., product name) 10 parts by weight Charge control agent Spinro Black (made by Hodogaya Chemical Co., Ltd., product name) 3 parts by weight Offset prevention Agent Biscol 550P (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.,
Product name) 1.5 parts by weight The above mixture is heated and mixed with a two-roll to knead,
The kneaded product was pulverized and classified to obtain a toner having an average particle size of 12 μm.

キャリア Fe2O3・CuO・ZnO・MgOを温度、時間等をそれぞれ変更し
て焼結することにより、飽和磁化50emu/g、残留磁化0.3
emu/g、保持力3Oe、平均粒径が40μmの略等しい範囲に
あり、電気抵抗特性が異なるキャリアを作成した。そし
て、前述する本発明の方法によって100Vと1000Vの直流
電圧印加時の各固有抵抗値を測定し、そして、上記トナ
ーを各種キャリアと混合しててトナー濃度10%に調整し
て現像剤とし、下記の現像条件において各現像剤につい
て同様の複写テストをおこなった。
Saturation magnetization of 50emu / g and residual magnetization of 0.3 were obtained by sintering carrier Fe 2 O 3 , CuO, ZnO, and MgO by changing the temperature and time.
Carriers having emu / g, coercive force of 3 Oe, and average particle size of 40 μm, which are substantially equal to each other and have different electric resistance characteristics, were prepared. Then, each specific resistance value at the time of applying a DC voltage of 100 V and 1000 V by the method of the present invention described above is measured, and the toner is mixed with various carriers to adjust the toner concentration to 10% to obtain a developer, The same copying test was performed for each developer under the following developing conditions.

ドラム−スリーブ間距離 1.7mm 感光対表面電位 850V 現像バイアス電位 250V 結果を表−1及び表−2にしめす。Drum-sleeve distance 1.7mm Photosensitive surface potential 850V Development bias potential 250V The results are shown in Table-1 and Table-2.

表中においてブラシマーク、キャリア現像の評価は
○:発生せず、×:発生を表し、ベタ部濃度、カブリ濃
度については反射濃度計によって測定し、また、解像度
については解像度テストチャートによって得られた複写
画像において、1mmの間隔内に等しい幅の細線が何本再
現性良く現像されているかで判断した。そして、総ての
項目から総合判断をおこなった。
In the table, the evaluation of brush mark and carrier development is ◯: no generation, ×: generation, solid area density and fog density were measured by a reflection densitometer, and resolution was obtained by a resolution test chart. In the copied image, it was judged how many fine lines with the same width were developed with good reproducibility within the interval of 1 mm. Then, a comprehensive judgment was made from all items.

更に、表−1、及び2の結果を両対数グラフを用い
て、横軸に1000Vの直流電圧印加時のキャリアの抵抗値
を、縦軸に100Vの直流電圧印加時のキャリアの抵抗値を
取り、それぞれのキャリアの電気特性と画像の総合判断
による結果をプロットした。
Furthermore, using the log-log graphs of the results in Tables 1 and 2, the horizontal axis represents the resistance value of the carrier when a DC voltage of 1000 V is applied, and the vertical axis represents the resistance value of the carrier when a DC voltage of 100 V is applied. , And the results of the comprehensive judgment of the electrical characteristics and images of each carrier were plotted.

図より、1000V印加時のキャリアの抵抗値が5×108
2×109の範囲で尾引きやカブリを発生することなく、
高濃度画像が得られることがわかる。また、100V印加時
のキャリアの抵抗が2×109〜9×109の範囲で解像度が
高く、カスレを起こさずに現像できることがわかる。直
線L1はキャリアの抵抗値の1000V印加時と100V印加時の
変動量が2倍を示す直線であり、また直線L2はキャリア
の抵抗値の1000V印加時と100V印加時の変動量が10倍を
示す直線であり、これらの直線を境にしてブラシマーク
やキャリア現像が発生し易くなっており、この範囲内で
抵抗値が変動するキャリアが好ましいことがわかる。
From the figure, the resistance value of the carrier when 1000V is applied is 5 × 10 8 ~
Within the range of 2 × 10 9 without causing tailing or fog,
It can be seen that a high density image can be obtained. Further, it is understood that the resolution is high when the carrier resistance when 100 V is applied is in the range of 2 × 10 9 to 9 × 10 9 , and development can be performed without causing blur. The straight line L 1 is a straight line that shows the fluctuation amount of the carrier resistance value at 1000 V and 100 V applied, and the straight line L 2 is the fluctuation amount of the carrier resistance value at 1000 V and 100 V applied. It is a straight line showing double, and it is easy to generate a brush mark or carrier development on the boundary of these straight lines, and it is understood that a carrier whose resistance value fluctuates within this range is preferable.

(発明の効果) 本発明によれば、感光層と現像スリーブとが摺擦位置
において互いに逆方向に移動する現像方法に好適に作用
するキャリアであって、カブリ、ブラシマーク、尾引
き、キャリア現像を発生することなく、ベタ部及び文字
部細線部が良好に再現され、高濃度且つ高解像度の複写
画像の得られる二成分現像剤用キャリアが得られる。
(Effect of the Invention) According to the present invention, a carrier suitable for a developing method in which a photosensitive layer and a developing sleeve move in opposite directions at a rubbing position, such as fogging, brush marks, tailing, and carrier development. It is possible to obtain a carrier for a two-component developer in which a solid portion and a thin portion of a character portion can be well reproduced without causing the occurrence of, and a copy image with high density and high resolution can be obtained.

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

第1図は、表−1及び表−2に示された各種キャリアの
印加電圧に対する抵抗値の変化と画像評価の関係を示す
図である。 第2図は、本発明のキャリアが好適に使用される、感光
層とスリーブとが摺擦位置において逆方向に移動する現
像装置の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between changes in resistance value and image evaluation with respect to applied voltages of various carriers shown in Table-1 and Table-2. FIG. 2 is a diagram showing an example of a developing device in which the carrier of the present invention is preferably used, in which the photosensitive layer and the sleeve move in opposite directions at the sliding position.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】1000V/cm直流電界印加時の固有抵抗値が5
×108乃至2×109Ω・cm、100V/cm直流電界印加時の固
有抵抗値が9×109乃至2×109Ω・cmの範囲にあり、10
0V/cm印加時の固有抵抗値が1000V/cmの印加時固有抵抗
値の2乃至10倍に変動することを特徴とし、感光層とス
リーブ上の磁気ブラシとの摺擦位置における感光層とス
リーブとの移動方向が互いに逆方向となるようにして摺
擦させる現像方法に使用する二成分現像剤用キャリア。
1. The specific resistance value when a DC electric field of 1000 V / cm is applied is 5
× 10 8 to 2 × 10 9 Ω · cm, the specific resistance value when a 100 V / cm DC electric field is applied is in the range of 9 × 10 9 to 2 × 10 9 Ω · cm,
The specific resistance value when 0 V / cm is applied varies from 2 to 10 times the specific resistance value when 1000 V / cm is applied, and the photosensitive layer and the sleeve at the sliding position between the photosensitive layer and the magnetic brush on the sleeve. A carrier for a two-component developer used in a developing method in which rubbing is performed so that the moving directions of and are opposite to each other.
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