JPH04282646A - Image forming method - Google Patents

Image forming method

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Publication number
JPH04282646A
JPH04282646A JP4670691A JP4670691A JPH04282646A JP H04282646 A JPH04282646 A JP H04282646A JP 4670691 A JP4670691 A JP 4670691A JP 4670691 A JP4670691 A JP 4670691A JP H04282646 A JPH04282646 A JP H04282646A
Authority
JP
Japan
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recording
toner
image
magnetic
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP4670691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masumi Asanae
朝苗 益実
Fumio Kimura
文雄 木村
Koji Noguchi
浩司 野口
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04282646A publication Critical patent/JPH04282646A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the image recording method high in image density and resolution not causing bleeding or fogging, and stabilized in a distribution of triboelectrification amount. CONSTITUTION:A recording electrode is arranged opposite to a recording body 1 provided with an insulating layer on the surface and movably set to form a recording zone between the insulating layer and the recording electrode 6. A magnetic toner 9 is prepared by fixing conductive particles to the surface of each toner particle containing a fixing resin, a magnetic powder, and a 0.5-2.0wt.% positively chargeable charge controller and further fixing fine silica particles onto the outside to control a bulk resistivity to <=10<6>OMEGA.cm and a surface resistivity to 10<5>-10<15>OMEGA.cm. The toner image is formed on the surface of the recording body 1 by feeding the magnetic toner 9 to the recording zone, applying recording signal voltage corresponding to an original image to the recording electrode 6.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、磁性トナーを使用し、
画像上の電気信号に対応して多数の針電極を介して記録
部材の表面に直接的にトナーの顕像化した画像を形成す
る方法に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention uses magnetic toner,
The present invention relates to a method of directly forming a visualized toner image on the surface of a recording member via a large number of needle electrodes in response to electrical signals on the image.

【0002】0002

【従来の技術】従来、電子写真装置における画像形成方
法としては、例えば画像担体として感光体ドラムを使用
し、コロナ帯電手段等によって感光体ドラム表面を一様
帯電させた後、露光して感光体ドラム表面に静電荷像を
形成し、磁性現像剤を使用して磁気ブラシ法等により顕
像化し、記録部材上に転写し、更に定着する方法が最も
一般的な方法である。しかし近年前記感光体ドラムを使
用せず、複数個の針電極によってアルマイトその他の材
料からなる誘電体上に、直接的にトナーの可視像を形成
する手段が提案されている(例えば米国特許第 3,8
16,840号明細書参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming method in an electrophotographic apparatus, for example, a photoreceptor drum is used as an image carrier, the surface of the photoreceptor drum is uniformly charged by corona charging means, etc., and then the photoreceptor is exposed to light. The most common method is to form an electrostatic charge image on the drum surface, visualize it using a magnetic developer using a magnetic brush method, transfer it onto a recording member, and then fix it. However, in recent years, a method has been proposed in which a visible toner image is directly formed on a dielectric material made of alumite or other material using a plurality of needle electrodes without using the photoreceptor drum (for example, US Pat. 3,8
16,840).

【0003】すなわち、例えばアルミニウム製のドラム
の外周面に厚さ約10μm のアルマイト層を被着させ
、ドラム内周面近傍に永久磁石を設けると共に、ドラム
外周面上方には導電性磁性トナーを収容したトナー容器
を前記永久磁石と対向させて配設する。そしてこのトナ
ー容器の一部には、トナーおよび永久磁石と対向させて
磁性板および複数個の針電極を設ける。永久磁石の磁界
により、アルマイト層と電極との間にトナーチェインが
形成され、トナーチェインの一部はアルマイト層と接触
する。
That is, for example, an alumite layer of about 10 μm thick is coated on the outer circumferential surface of an aluminum drum, a permanent magnet is provided near the inner circumferential surface of the drum, and conductive magnetic toner is housed above the outer circumferential surface of the drum. A toner container is disposed facing the permanent magnet. A magnetic plate and a plurality of needle electrodes are provided in a part of the toner container so as to face the toner and the permanent magnet. A toner chain is formed between the alumite layer and the electrode by the magnetic field of the permanent magnet, and a portion of the toner chain is in contact with the alumite layer.

【0004】上記の構成により、複数個の針電極に、画
像に対応する電気信号、例えば50V前後のパルス電圧
を選択的に印加すれば、アルマイト層と接触しているト
ナーにクーロン力が作用し、このクーロン力が作用して
いる間にドラムを移動させると、ドラム外周面を構成す
るアルマイト層に選択的にトナーが付着し、現像が行わ
れる。従って以後は通常の手段によって普通紙等に静電
的に転写し、転写トナー像を定着することによって複写
画像を得ることができるのである。
With the above configuration, if an electric signal corresponding to an image, for example, a pulse voltage of around 50 V, is selectively applied to the plurality of needle electrodes, a Coulomb force acts on the toner in contact with the alumite layer. When the drum is moved while this Coulomb force is acting, toner selectively adheres to the alumite layer constituting the outer peripheral surface of the drum, and development is performed. Therefore, a copy image can be obtained by electrostatically transferring the toner image onto plain paper or the like by conventional means and fixing the transferred toner image.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように誘電体上
に直接的にトナーの可視像を現像する場合に、従来の磁
性トナーをそのまま使用すると種々の不都合を生ずる。 すなわち、導電性の磁性トナー(例えば米国特許第 3
,639,245号、同 4,189,390号、同 
4,482,623号明細書参照)によるときには、こ
の磁性トナーの抵抗値(バルク抵抗)が低いため(10
2 〜108 Ω・cm程度)、転写時に画像がにじむ
という問題点がある。
Problems to be Solved by the Invention When a visible toner image is developed directly on a dielectric material as described above, various problems arise if conventional magnetic toner is used as is. That is, conductive magnetic toner (for example, U.S. Pat.
, No. 639,245, No. 4,189,390, No. 4,189,390, No.
4,482,623), the resistance value (bulk resistance) of this magnetic toner is low (10
(approximately 2 to 108 Ω·cm), there is a problem that the image bleeds during transfer.

【0006】一方半導電性ないし絶縁性の磁性トナーを
使用した場合には、抵抗値が高いため(109 〜10
16Ω・cm程度)、現像時の画像濃度が低いという欠
点がある。また上記高抵抗の磁性トナーのトナー粒子の
内部にカーボンブラック等の導電性微粒子を含有させて
内部抵抗を下げることも考えられるが、多量のカーボン
ブラックを含有させる必要があり、このため定着性を著
しく阻害するという問題点がある。
On the other hand, when a semiconductive or insulating magnetic toner is used, the resistance value is high (109 to 10
(approximately 16 Ω·cm), and the image density during development is low. It is also possible to lower the internal resistance by incorporating conductive particles such as carbon black inside the toner particles of the above-mentioned high-resistance magnetic toner, but it is necessary to include a large amount of carbon black, which reduces fixing performance. There is a problem in that it is a significant hindrance.

【0007】上記問題点を解決するために、米国特許第
 4,873,540号明細書に記載されているように
、トナー粒子の表面に導電性粒子と絶縁性物質を添加し
た磁性トナーを使用することも提案されている。このよ
うな手段によって高品質の画像が得られるが、摩擦帯電
量の分布が安定せず、カブリが発生し易いという問題点
がある。一方近年の画像記録の分野における要求はより
厳しくなってきており、摩擦帯電量の分布を安定させる
ことも要望されている。
[0007] In order to solve the above problems, as described in US Pat. No. 4,873,540, a magnetic toner in which conductive particles and an insulating material are added to the surface of the toner particles is used. It is also proposed that Although high-quality images can be obtained by such means, there are problems in that the distribution of the amount of triboelectric charge is not stable and fogging is likely to occur. On the other hand, in recent years, requirements in the field of image recording have become more severe, and it is also desired to stabilize the distribution of the amount of triboelectric charge.

【0008】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、画像濃度および解像度が共に大であり、かつ
にじみ若しくはカブリを発生することがなく、摩擦帯電
量の分布が安定した画像記録方法を提供することを目的
とするものである。
The present invention solves the problems existing in the above-mentioned prior art, and provides image recording that has high image density and resolution, does not cause bleeding or fogging, and has a stable triboelectric charge distribution. The purpose is to provide a method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、表面に絶縁層を設けかつ移動可
能に形成した記録体と対向させて記録電極を配置するこ
とにより前記絶縁層と記録電極との間に記録領域を形成
し、この記録領域に、定着用樹脂と磁性粉と0.5 〜
2.0 重量部の正帯電性の荷電制御剤とを含有するト
ナー粒子からなり、かつこのトナー粒子の表面に導電性
材料からなる粒子を添加固定し、更にその外方に微粒状
のシリカ粉末を添加固定し、バルク抵抗を106 Ω・
cm以下および表面抵抗を105 〜1015Ω・cm
とした磁性トナーを供給し、前記記録電極に画像に対応
した信号電圧を印加し、前記記録体の表面にトナー像を
形成する、という技術的手段を採用した。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the present invention, an insulating layer is provided on the surface and a recording electrode is disposed facing a movably formed recording body. A recording area is formed between the recording electrode and the recording electrode, and this recording area is filled with a fixing resin and magnetic powder of 0.5~
It consists of toner particles containing 2.0 parts by weight of a positively chargeable charge control agent, and particles made of a conductive material are added and fixed on the surface of the toner particles, and further, fine granular silica powder is added to the outside of the toner particles. is added and fixed, and the bulk resistance is 106 Ω・
cm or less and surface resistance of 105 to 1015 Ω・cm
A technical means was adopted in which a magnetic toner of 10% was supplied, a signal voltage corresponding to an image was applied to the recording electrode, and a toner image was formed on the surface of the recording medium.

【0010】本発明において使用する磁性トナーのバル
ク抵抗および表面抵抗の数値を限定した理由について記
述する。
The reasons for limiting the values of the bulk resistance and surface resistance of the magnetic toner used in the present invention will be described.

【0011】現像の過程においては、磁界により形成さ
れたトナーチェイン(これにより電気回路が与えられる
)を介して電流が流れることにより、磁性トナーが記録
部材上に付着するので、バルク抵抗が低い程現像性が良
好となる。一方記録部材上に形成されたトナー像を静電
的に転写する過程においては、転写紙の帯電によって磁
性トナーが転写紙の側へ引き寄せられる。すなわち転写
時においては、実質的に磁性トナー粒子の表面の帯電性
のみが転写性に寄与する。なおこの帯電性は磁性トナー
の表面抵抗に大きく依存する。
During the development process, magnetic toner adheres to the recording member due to the flow of current through the toner chain formed by the magnetic field (which provides an electrical circuit), so the lower the bulk resistance, the better. Developability is improved. On the other hand, in the process of electrostatically transferring a toner image formed on a recording member, magnetic toner is attracted toward the transfer paper due to the electrical charge of the transfer paper. That is, during transfer, substantially only the chargeability of the surface of the magnetic toner particles contributes to the transferability. Note that this charging property largely depends on the surface resistance of the magnetic toner.

【0012】これらのことから、表面抵抗がある程度高
くないと良好な転写性を得ることができない。従って現
像性と転写性の両者を勘案して、バルク抵抗は106 
Ω・cm以下、表面抵抗は105 〜1015Ω・cm
の範囲とする必要がある。バルク抵抗のより好ましい範
囲は103 〜105 Ω・cm、表面抵抗のより好ま
しい範囲は106 〜1013Ω・cmである。なお表
面抵抗の最適範囲は107 〜1013Ω・cmである
[0012] For these reasons, good transferability cannot be obtained unless the surface resistance is high to some extent. Therefore, considering both developability and transferability, the bulk resistance is 106
Ω・cm or less, surface resistance is 105 to 1015 Ω・cm
It needs to be within the range of A more preferable range of bulk resistance is 10 3 to 10 5 Ω·cm, and a more preferable range of surface resistance is 10 6 to 10 13 Ω·cm. The optimum range of surface resistance is 10 7 to 10 13 Ω·cm.

【0013】上記のような抵抗値とするためには、導電
性粒子およびシリカ粉末の添加量を、磁性トナー粒子1
00 重量部に対して各々 0.3〜4.0 重量部お
よび 0.3〜2.0 重量部とするのが望ましい。
In order to obtain the above resistance value, the amount of conductive particles and silica powder added must be adjusted to 1% of the magnetic toner particles.
0.00 parts by weight, preferably 0.3 to 4.0 parts by weight and 0.3 to 2.0 parts by weight, respectively.

【0014】この場合において、導電性粒子およびシリ
カ粉末はトナー粒子より小粒径であればよいが、平均粒
径を0.01〜2.0 μm 、好ましくは0.03〜
1.0 μm とするのがよい。平均粒径があまりに小
であると嵩張るため処理作業が煩雑となるため製造上不
都合である。一方平均粒径があまりに大であると、トナ
ー粒子の表面に均一に添加固定することが困難となるた
め好ましくない。
In this case, the conductive particles and silica powder may have a smaller particle size than the toner particles, but the average particle size should be 0.01 to 2.0 μm, preferably 0.03 to 2.0 μm.
It is preferable to set it to 1.0 μm. If the average particle size is too small, it is bulky and processing operations become complicated, which is inconvenient in production. On the other hand, if the average particle size is too large, it becomes difficult to uniformly add and fix the toner particles onto the surface of the toner particles, which is not preferable.

【0015】定着方式が加熱定着方式(オーブンまたは
熱ロール)の場合は、定着用樹脂としては例えば次のよ
うな熱可塑性樹脂、すなわち、スチレン類、ビニルエス
テル類、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル
類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル
アミド、ビニルエーテル類、ビニルケトン類、N−ビニ
ル化合物等の単量体を重合させたホモポリマー、若しく
は、これらの単量体を2種以上組み合わせて共重合させ
たコポリマー、あるいはそれらの混合物を使用できる。 また、ビスフェノール型エポキシ樹脂、油変性エポキシ
樹脂、ポリウレタン樹脂、セルローズ樹脂、ポリエーテ
ル樹脂、ポリエステル樹脂等の非ビニル系熱可塑性樹脂
等の非ビニル系樹脂、あるいはそれらと前記のようなビ
ニル系樹脂との混合物を使用できる。
When the fixing method is a heat fixing method (oven or heated roll), the fixing resin may be, for example, the following thermoplastic resins, such as styrenes, vinyl esters, α-methylene aliphatic monocarboxylic acids, etc. esters, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, vinyl ethers, vinyl ketones, N-vinyl compounds, and other homopolymers, or copolymerization of two or more of these monomers in combination. copolymers or mixtures thereof can be used. In addition, non-vinyl resins such as non-vinyl thermoplastic resins such as bisphenol-type epoxy resins, oil-modified epoxy resins, polyurethane resins, cellulose resins, polyether resins, and polyester resins, or combinations thereof with vinyl resins such as those mentioned above, may be used. A mixture of can be used.

【0016】次に定着方式が圧力定着方式である場合に
は、例えば次のような感圧性の樹脂、すなわち、高級脂
肪酸類、高級脂肪酸誘導体、高級脂肪酸アミド類、ワッ
クス類、ロジン誘導体、アルキッド樹脂、エポキシ変性
フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、アミノ
樹脂、シリコン樹脂、ユリア樹脂、アクリル酸またはメ
タクリル酸と長鎖アルキルメタクリレート、長鎖アルキ
ルアクリレートとの共重合オリゴマー、ポリオレフィン
、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルア
ルキルエーテル共重合体、無水マレイン酸系共重合体等
が挙げられる。
Next, when the fixing method is a pressure fixing method, for example, the following pressure-sensitive resins, ie, higher fatty acids, higher fatty acid derivatives, higher fatty acid amides, waxes, rosin derivatives, alkyd resins, etc. , epoxy-modified phenolic resin, natural resin-modified phenolic resin, amino resin, silicone resin, urea resin, copolymerized oligomer of acrylic acid or methacrylic acid and long-chain alkyl methacrylate, long-chain alkyl acrylate, polyolefin, ethylene/vinyl acetate copolymer Examples include ethylene/vinyl alkyl ether copolymers, maleic anhydride copolymers, and the like.

【0017】これらの樹脂は、任意に選定し、また任意
に混合して使用できるが、トナーとした場合の流動性を
低下させないためには、ポリオレフィン系以外の樹脂で
はガラス転移点が40℃を超える樹脂、若しくは樹脂混
合物が有効である。
These resins can be arbitrarily selected and mixed as desired, but in order not to reduce the fluidity when used as a toner, resins other than polyolefins must have a glass transition point of 40°C. Resins or resin mixtures exceeding 100% are effective.

【0018】次に正帯電性の荷電制御剤の含有量がトナ
ー粒子100 重量部に対して0.5 重量部未満であ
ると、帯電量の分布を安定化させる作用が期待できず、
一方2.0 重量部を超えるとトナー粒子全体を正帯電
させることとなり、現像されにくくなってしまい、画像
濃度を低下させることとなるため不都合である。
Next, if the content of the positively chargeable charge control agent is less than 0.5 parts by weight per 100 parts by weight of toner particles, no effect of stabilizing the charge amount distribution can be expected;
On the other hand, if the amount exceeds 2.0 parts by weight, the entire toner particles will be positively charged, making it difficult to develop and reducing the image density, which is disadvantageous.

【0019】磁性粉としては、フェライトやマグネタイ
ト等の鉄、コバルト若しくはニッケル等の強磁性を示す
元素を含む化合物若しくは合金等を使用することができ
る。なお上記磁性粉は磁性トナー中に均一に分散させる
ために、平均粒径を0.01〜3μm に形成するのが
望ましい。含有量は10〜80重量%の範囲にあればよ
く、好ましくは40〜75重量%とするのがよい。
As the magnetic powder, compounds or alloys containing iron such as ferrite and magnetite, and ferromagnetic elements such as cobalt or nickel can be used. In order to uniformly disperse the magnetic powder in the magnetic toner, it is desirable to form the magnetic powder to have an average particle size of 0.01 to 3 .mu.m. The content may be in the range of 10 to 80% by weight, preferably 40 to 75% by weight.

【0020】また上記以外の成分として一般の乾式現像
剤に使用されている種々の顔料、染料等の添加物を含ん
でもよいが、定着性を低下させないために、添加量とし
ては10重量%以下とするのがよい。
[0020]Also, various additives such as pigments and dyes used in general dry developers may be included as components other than those mentioned above, but in order not to reduce fixing properties, the amount added should be 10% by weight or less. It is better to

【0021】本発明における磁性トナーは、例えば下記
のようにして製造する。すなわちまず原料を加熱混練し
、冷却固化後粉砕し、次に分級して所定粒度の磁性トナ
ー粒子を得る。この磁性トナー粒子の表面に導電性材料
からなる粒子を外添し、熱処理によって導電性材料から
なる粒子を固定し、更にシリカ粉末を外添後、熱処理に
よって固定する。
The magnetic toner in the present invention is produced, for example, as follows. That is, first, the raw materials are heated and kneaded, cooled and solidified, then pulverized, and then classified to obtain magnetic toner particles of a predetermined particle size. Particles made of an electrically conductive material are externally added to the surface of the magnetic toner particles, and the particles made of the electrically conductive material are fixed by heat treatment. Furthermore, after silica powder is externally added, the particles are fixed by heat treatment.

【0022】[0022]

【作用】上記の構成により、トナー粒子のバルク抵抗お
よび表面抵抗を所定の望ましい範囲とすることができ、
かつ帯電量の分布が安定し、記録体上に鮮明な画像を直
接的に形成することができるのである。
[Operation] With the above configuration, the bulk resistance and surface resistance of the toner particles can be set within a predetermined desired range,
Moreover, the distribution of the amount of charge is stabilized, and a clear image can be directly formed on the recording medium.

【0023】[0023]

【実施例】図1は本発明の実施例における画像形成装置
の例を示す横断面図である。図1において1は記録体で
あり、中空円筒状に形成すると共に、図示省略した駆動
手段により矢印A方向に回転可能に配設する。なお記録
体1は、導電性材料からなる基体2と、その表面に設け
た絶縁層3とによって構成する。この絶縁層3は、基体
2を例えばアルミニウム若しくはその合金によって形成
した場合には、基体2の表面にアルマイト処理を施して
形成することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a recording body, which is formed into a hollow cylindrical shape and is arranged to be rotatable in the direction of arrow A by a drive means (not shown). Note that the recording body 1 is constituted by a base body 2 made of a conductive material and an insulating layer 3 provided on the surface thereof. This insulating layer 3 can be formed by subjecting the surface of the base 2 to an alumite treatment when the base 2 is made of, for example, aluminum or an alloy thereof.

【0024】絶縁層3の厚さ寸法は、一般に2〜 10
0μm に形成する。4はホッパーであり、記録体1の
表面に臨ませて設け、磁性トナー9を収容する。次に6
は記録電極であり、記録体1の回転方向下流側に設け、
記録電極6の先端と記録体1の表面との間に記録領域Z
を形成する。なお記録電極6は、セラミックスのような
絶縁性材料からなる基板5上に、厚膜プロセスによって
形成すると共に、記録体1の軸方向に列状に並べて配設
する。
The thickness of the insulating layer 3 is generally 2 to 10
Formed to 0 μm. A hopper 4 is provided facing the surface of the recording medium 1 and stores magnetic toner 9 therein. Next 6
is a recording electrode, which is provided on the downstream side in the rotational direction of the recording body 1;
A recording area Z is formed between the tip of the recording electrode 6 and the surface of the recording body 1.
form. The recording electrodes 6 are formed by a thick film process on the substrate 5 made of an insulating material such as ceramics, and are arranged in rows in the axial direction of the recording medium 1.

【0025】基板5の記録領域Z側先端部はナイフエッ
ジ状に形成すると共に、この部分に鉄板のような磁性材
料からなるブレード7を固着する。ブレード7は、記録
体1の内部に固設した永久磁石10からの磁束線を、記
録電極6の先端部に集中させるために設けるのである。
The tip of the substrate 5 on the recording area Z side is formed into a knife edge shape, and a blade 7 made of a magnetic material such as an iron plate is fixed to this portion. The blade 7 is provided to concentrate the magnetic flux lines from the permanent magnet 10 fixed inside the recording medium 1 on the tip of the recording electrode 6.

【0026】次に8は駆動回路であり、記録電極6と基
体2との間に電気的に接続し、両者間に画像に対応した
電圧を印加可能に形成する。12は導電性ゴムローラで
あり、記録体1上に形成されたトナー像を記録シート1
1に転写するためのバイアス電圧源15と電気的に接続
する。13、14は各々定着ローラである。
Next, reference numeral 8 denotes a drive circuit, which is electrically connected between the recording electrode 6 and the substrate 2 so as to be able to apply a voltage corresponding to an image between them. 12 is a conductive rubber roller that transfers the toner image formed on the recording medium 1 to the recording sheet 1.
It is electrically connected to a bias voltage source 15 for transferring to 1. 13 and 14 are fixing rollers, respectively.

【0027】上記の構成により、次にその作用について
記述する。まずホッパー4から記録領域Zに供給された
磁性トナー9は、永久磁石10から生ずる磁束線に沿っ
て鎖状に連続し、記録電極6の先端部と記録体1の表面
、すなわち記録面との間に形成される電気的空隙を閉成
するようにトナーチェインを形成する。
The operation of the above configuration will now be described. First, the magnetic toner 9 supplied from the hopper 4 to the recording area Z continues in a chain shape along the magnetic flux lines generated from the permanent magnet 10, and forms a chain between the tip of the recording electrode 6 and the surface of the recording medium 1, that is, the recording surface. A toner chain is formed so as to close an electrical gap formed therebetween.

【0028】次に駆動回路8を介して記録電極6に画像
信号に応じて選択的に電圧を印加すると、この電圧を印
加された記録電極6と接触しているトナーチェインの記
録面と接触する磁性トナー9には、トナーチェインを流
れる電流によって電荷が注入される。これと同時に、記
録体1の基体2と絶縁層3との境界部に、前記磁性トナ
ー9に注入された電荷と逆極性の電荷が誘導され、これ
ら2つの電荷はクーロン力によって引き合う。このため
、記録体1が矢印A方向に回転することにより、前記ト
ナーチェインから、電荷を注入された磁性トナーが切り
離され、矢印A方向に移動する記録体1上にトナー像を
形成する。
Next, when a voltage is selectively applied to the recording electrode 6 via the drive circuit 8 in accordance with the image signal, the toner chain comes into contact with the recording surface of the toner chain that is in contact with the recording electrode 6 to which this voltage has been applied. Charge is injected into the magnetic toner 9 by a current flowing through the toner chain. At the same time, charges of opposite polarity to those injected into the magnetic toner 9 are induced at the boundary between the base 2 and the insulating layer 3 of the recording medium 1, and these two charges attract each other due to Coulomb force. Therefore, when the recording body 1 rotates in the direction of the arrow A, the magnetic toner injected with charge is separated from the toner chain, and a toner image is formed on the recording body 1 moving in the direction of the arrow A.

【0029】一方残りのトナーチェインは、記録体1の
回転と共に記録電極6の反対側から供給された磁性トナ
ー9により、再びトナーチェインを形成する。なお記録
体1の回転時において、磁性トナー9の一部は電荷が注
入されていないにも拘わらず記録体1の表面に付着し、
トナー像と共に転写部、すなわち記録体1と導電性ゴム
ローラ12との近接部に搬送されることがある。このよ
うに非所望に記録体1の表面に付着した磁性トナーは、
記録体1とクーロン力による引き合いを生ずることはな
いため、記録体1の回転移動方向において記録領域Zの
下流側に適当な磁気的吸着手段を設けることにより、容
易に除去することができる。
On the other hand, the remaining toner chain is formed again by the magnetic toner 9 supplied from the opposite side of the recording electrode 6 as the recording medium 1 rotates. Note that when the recording medium 1 is rotated, a part of the magnetic toner 9 adheres to the surface of the recording medium 1 even though no charge is injected therein.
The toner image may be conveyed to a transfer section, that is, a portion adjacent to the recording medium 1 and the conductive rubber roller 12. The magnetic toner that undesirably adheres to the surface of the recording medium 1 in this way is
Since no attraction occurs due to Coulomb force with the recording medium 1, it can be easily removed by providing an appropriate magnetic attraction means downstream of the recording area Z in the rotational movement direction of the recording medium 1.

【0030】次に記録体1上のトナー像が前記転写部に
到達すると、導電性ゴムローラ12にバイアス電圧源1
5から磁性トナーの電荷とは逆極性の電圧が印加され、
これによって生ずる電気力と圧力とにより、前記トナー
像が矢印B方向に移動する記録シート11上に転写され
る。そして記録シート11が定着ローラ13、14間を
通過することによりトナー像の定着が行われる。
Next, when the toner image on the recording medium 1 reaches the transfer section, a bias voltage source 1 is applied to the conductive rubber roller 12.
5, a voltage of opposite polarity to the charge of the magnetic toner is applied,
Due to the electric force and pressure generated thereby, the toner image is transferred onto the recording sheet 11 moving in the direction of arrow B. Then, the recording sheet 11 passes between fixing rollers 13 and 14 to fix the toner image.

【0031】上記のような画像記録方法において、良質
の画像を得るべく、特に磁性トナーに注目して検討した
結果、磁性トナーのバルク抵抗と共に、磁性トナーの表
面抵抗を特定の範囲に設定することにより、良好な結果
が得られることがわかった。以下その結果について記述
する。
In order to obtain a high-quality image in the image recording method described above, as a result of a study focusing on magnetic toner in particular, it was found that the surface resistance of the magnetic toner should be set within a specific range as well as the bulk resistance of the magnetic toner. It was found that good results could be obtained. The results are described below.

【0032】   スチレン−nブチルメタクリレート共重合体   
   38重量部  (Mw=25×104 、Mn=
3×104 )  ポリプロピレン         
                         
2重量部  (三洋化成製ビスコール550P)  マ
グネタイト                    
              60重量部  (戸田工
業製EPT500)   荷電制御剤     (a) オレイン酸変性ニグロシン染料   
           1重量部      (正帯電
性  オリエント化学製オイルブラックBY)    
(b) オレイン酸変性ニグロシン染料       
       2重量部      (正帯電性  オ
リエント化学製オイルブラックBY)    (c) 
含クロムアゾ染料                 
         1重量部      (負帯電性 
 オリエント化学製ボントロンS−31)    (d
) なし 荷電制御剤の配合量は、スチレン−nブチルメタクリレ
ート共重合体、ポリプロピレンおよびマグネタイトの総
量(100 重量部)に対するものである。
Styrene-n-butyl methacrylate copolymer
38 parts by weight (Mw=25×104, Mn=
3×104) Polypropylene

2 parts by weight (Viscol 550P manufactured by Sanyo Chemical) Magnetite
60 parts by weight (EPT500 manufactured by Toda Kogyo) Charge control agent (a) Oleic acid modified nigrosine dye
1 part by weight (Positively chargeable Orient Chemical Oil Black BY)
(b) Oleic acid modified nigrosine dye
2 parts by weight (Positively chargeable Orient Chemical Oil Black BY) (c)
Chromium-containing azo dye
1 part by weight (negatively chargeable
Orient Chemical Bontron S-31) (d
) The amount of the charge control agent blended is based on the total amount (100 parts by weight) of the styrene-n-butyl methacrylate copolymer, polypropylene, and magnetite.

【0033】上記配合の原料を加熱ローラを有するニー
ダで30分間混練を行ない、冷却・固化後、粉砕、分級
を行なって粒度を10〜44μm に調製した。次に 
120℃の熱気流中においてカーボンブラック(三菱化
成製#44)2重量部およびシリカ(日本アエロジル製
R972)1重量部を上記トナー粒子の表面に各々単独
で添加固定して、4種類の磁性トナーを得た。この4種
類の磁性トナーA〜D(前記荷電制御剤a〜dに対応す
る)についてのバルク抵抗値および表面抵抗値を測定し
たところ、105 Ω・cmおよび108 Ω・cmで
あった。
The raw materials of the above composition were kneaded for 30 minutes in a kneader equipped with heating rollers, cooled and solidified, and then pulverized and classified to adjust the particle size to 10 to 44 μm. next
2 parts by weight of carbon black (#44 made by Mitsubishi Kasei) and 1 part by weight of silica (R972 made by Nippon Aerosil) were individually added and fixed on the surface of the above toner particles in a hot air flow at 120°C to produce four types of magnetic toner. I got it. The bulk resistance value and surface resistance value of these four types of magnetic toners A to D (corresponding to the charge control agents a to d) were measured and found to be 10 5 Ω·cm and 10 8 Ω·cm.

【0034】この場合磁性トナーのバルク抵抗値は、試
料を適当量(10数mg)秤取し、ダイヤルゲージを改
良した内径3.05mmφのテフロン(商品名)製中空
シリンダ中に充填し、 0.1kgの荷重下、DC40
00V/cmの電場を印加して測定し抵抗値を算出した
。抵抗の測定には横河ヒューレットパッカード製432
9型絶縁抵抗計を使用した。また表面抵抗値は、容器中
に試料を充填した後、1対の1cm2 の電極板を挿入
し、1cm間隔で対向させ、実質的に無負荷状態でDC
10Vの電圧を印加して測定した。
In this case, the bulk resistance value of the magnetic toner is determined by weighing an appropriate amount (10-odd mg) of the sample and filling it into a hollow cylinder made of Teflon (trade name) with an inner diameter of 3.05 mm and equipped with an improved dial gauge. .1kg load, DC40
The resistance value was calculated by applying an electric field of 0.00 V/cm and measuring. Yokogawa Hewlett-Packard 432 was used to measure resistance.
A Type 9 insulation resistance meter was used. In addition, the surface resistance value was determined by filling a container with a sample, inserting a pair of 1 cm2 electrode plates, facing each other with a 1 cm interval, and applying DC voltage with virtually no load.
The measurement was performed by applying a voltage of 10V.

【0035】次に現像および定着条件について記述する
。記録体である誘電体ドラムは、外径40mmのアルミ
ニウム製パイプの外表面に、厚さ10μmのアルマイト
層を被着して形成した。なおこの誘電体ドラムの中に希
土類コバルト磁石(日立金属製H18−B)を設置した
。次に記録電極である針電極と前記アルマイト層との間
隙を 0.1mmとし、この針電極に+50Vのパルス
電圧を印加してトナー像を得た。以後普通紙に転写し(
導電ゴムローラに−100V印加)、 180℃ 1.
0kg/cmの線圧で熱ロール定着した。
Next, developing and fixing conditions will be described. A dielectric drum serving as a recording medium was formed by coating an alumite layer with a thickness of 10 μm on the outer surface of an aluminum pipe with an outer diameter of 40 mm. Note that a rare earth cobalt magnet (H18-B manufactured by Hitachi Metals) was installed in this dielectric drum. Next, the gap between the needle electrode serving as the recording electrode and the alumite layer was set to 0.1 mm, and a pulse voltage of +50 V was applied to the needle electrode to obtain a toner image. After that, transfer it to plain paper (
-100V applied to conductive rubber roller), 180°C 1.
Hot roll fixation was carried out with a linear pressure of 0 kg/cm.

【0036】図2ないし図5は夫々本発明の実施例にお
けるトナーの帯電量の分布を示す図であり、粒径当りの
帯電量と度数との関係を示している。なお図2ないし図
5は夫々前記磁性トナーA〜Dに対応する。この場合、
トナーの帯電量はレーザードップラー法により測定し、
イーストパートアナライザー(ホソカワミクロン製)を
使用した。
FIGS. 2 to 5 are diagrams showing the distribution of the charge amount of toner in the embodiments of the present invention, and show the relationship between the charge amount per particle size and the frequency. Note that FIGS. 2 to 5 correspond to the magnetic toners A to D, respectively. in this case,
The amount of charge on the toner is measured using the laser Doppler method.
A yeast part analyzer (manufactured by Hosokawa Micron) was used.

【0037】図2および図3は各々磁性トナーAおよび
Bに対応し、何れも正帯電性の荷電制御剤を含有するも
のである。両図において、帯電量の分布は何れも正負略
均衡しており、僅かに正帯電側のものが多い。この場合
において、画像はカブリの発生がなく、画像濃度および
解像度が共に大であることを確認した。
FIGS. 2 and 3 correspond to magnetic toners A and B, respectively, both of which contain a positively chargeable charge control agent. In both figures, the distribution of the amount of charge is approximately balanced between positive and negative charges, with many cases being slightly on the positive side. In this case, it was confirmed that the image was free from fog and had high image density and resolution.

【0038】次に図4は負帯電性の荷電制御剤を含有す
るものであり、図4から明らかなように、負帯電側に若
干偏った分布を示している。この場合、得られた画像は
カブリは発生しないものの、画像濃度および解像度にお
いて、前記図2および図3に示すものより若干低下する
現象が認められた。
Next, FIG. 4 shows a sample containing a negatively chargeable charge control agent, and as is clear from FIG. 4, the distribution is slightly biased toward the negative charge side. In this case, although no fogging occurred in the obtained image, a phenomenon was observed in which the image density and resolution were slightly lower than those shown in FIGS. 2 and 3.

【0039】上記のものに対して、図5に示すものは磁
性トナー中に荷電制御剤を含有しない従来のものであり
、帯電量の分布が負帯電側に大きく偏っている。また得
られた画像にはカブリの発生が認められた。
In contrast to the above-mentioned toner, the toner shown in FIG. 5 is a conventional toner in which no charge control agent is contained in the magnetic toner, and the charge amount distribution is largely biased toward the negative charge side. In addition, fogging was observed in the obtained images.

【0040】上記の実施例においては、正帯電性の荷電
制御剤としてオレイン酸変性ニグロシンを使用した例に
ついて記述したが、オイルブラックBY、SY等の他の
ニグロシン系染料を使用してもよい。また磁性トナーを
構成する導電性材料としてカーボンブラックを使用した
例を示したが、上記材料に限定されず、他の導電性材料
(例えばNi、Al等の金属粉末)を使用することがで
きることは当然であり、要するに磁性トナーとの間に化
学的反応を発生せず、他の構成材料の有する特性を阻害
しない限りにおいて適宜に選定可能である。
In the above embodiment, an example was described in which oleic acid-modified nigrosine was used as the positively chargeable charge control agent, but other nigrosine dyes such as oil black BY, SY, etc. may also be used. Furthermore, although an example in which carbon black is used as the conductive material constituting the magnetic toner is shown, the material is not limited to the above materials, and other conductive materials (for example, metal powders such as Ni and Al) can be used. Of course, it can be selected as appropriate as long as it does not cause a chemical reaction with the magnetic toner and does not inhibit the properties of other constituent materials.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、記録電極を使用して記録体上に直接的に
トナー像を形成する方法において、画像濃度および解像
度が共に大であり、かつ帯電量の分布が安定しており、
にじみ若しくはカブリのないしかも定着性のよい高品質
の画像を得ることができるという効果がある。
Effects of the Invention Since the present invention has the structure and operation as described above, both image density and resolution are high in a method of directly forming a toner image on a recording medium using a recording electrode. , and the charge amount distribution is stable,
This has the effect that it is possible to obtain high-quality images that are free from bleeding or fog and have good fixing properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の実施例における画像形成装置の例を示
す横断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例におけるトナーの帯電量の分布
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the distribution of the amount of charge of toner in an example of the present invention.

【図3】本発明の実施例におけるトナーの帯電量の分布
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the distribution of toner charge amount in an example of the present invention.

【図4】本発明の実施例におけるトナーの帯電量の分布
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the distribution of the amount of charge of toner in an example of the present invention.

【図5】本発明の実施例におけるトナーの帯電量の分布
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the distribution of the amount of charge of toner in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  記録体 6  記録電極 9  磁性トナー 1 Recording body 6 Recording electrode 9 Magnetic toner

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  表面に絶縁層を設けかつ移動可能に形
成した記録体と対向させて記録電極を配置することによ
り前記絶縁層と記録電極との間に記録領域を形成し、こ
の記録領域に、定着用樹脂と磁性粉と 0.5〜2.0
 重量部の正帯電性の荷電制御剤とを含有するトナー粒
子からなり、かつこのトナー粒子の表面に導電性材料か
らなる粒子を添加固定し、更にその外方に微粒状のシリ
カ粉末を添加固定し、バルク抵抗を106 Ω・cm以
下および表面抵抗を105 〜1015Ω・cmとした
磁性トナーを供給し、前記記録電極に画像に対応した信
号電圧を印加し、前記記録体の表面にトナー像を形成す
ることを特徴とする画像記録方法。
1. A recording area is formed between the insulating layer and the recording electrode by arranging a recording electrode facing a movably formed recording body with an insulating layer provided on the surface, and a recording area is formed between the insulating layer and the recording electrode. , fixing resin and magnetic powder 0.5 to 2.0
consisting of toner particles containing part by weight of a positively chargeable charge control agent, particles made of a conductive material are added and fixed on the surface of the toner particles, and further, fine granular silica powder is added and fixed on the outside of the toner particles. Then, a magnetic toner having a bulk resistance of 106 Ω·cm or less and a surface resistance of 105 to 1015 Ω·cm is supplied, and a signal voltage corresponding to an image is applied to the recording electrode to form a toner image on the surface of the recording medium. An image recording method characterized by forming an image.
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