JPH05281790A - Developing method and image forming device - Google Patents

Developing method and image forming device

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Publication number
JPH05281790A
JPH05281790A JP4055981A JP5598192A JPH05281790A JP H05281790 A JPH05281790 A JP H05281790A JP 4055981 A JP4055981 A JP 4055981A JP 5598192 A JP5598192 A JP 5598192A JP H05281790 A JPH05281790 A JP H05281790A
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JP
Japan
Prior art keywords
electrostatic latent
latent image
developer
laser beam
toner
Prior art date
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Pending
Application number
JP4055981A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Yamashita
孝幸 山下
Akihiko Noda
明彦 野田
Yasuhiro Kusumoto
保浩 楠本
Yoshiro Yamaguchi
善郎 山口
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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 Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP4055981A priority Critical patent/JPH05281790A/en
Publication of JPH05281790A publication Critical patent/JPH05281790A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain high-grade images having good character reproducibility and graininess, etc., while suppressing the generation of image abnormality, such as so-called fogging and drop-out, in the developing method which visualizes the electrostatic latent image formed by irradiation with a laser beam by using a two component developer formed by mixing an insulating toner and magnetic particles. CONSTITUTION:The insulating toner having <=8mum average grain size is used. The frequency of the AC component of the bias voltage to be impressed between an electrostatic latent image carrying member and a developer carrying member is specified to >=4000Hz and the relation between the electric resistivity rho(OMEGA.cm) of the magnetic particles incorporated into the developer and the diameter r(mum) of the laser beam is specified to a range of r<=-12mulog(rho)+196 (r<=100).

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、絶縁性トナーと磁性粒
子を混合した二成分現像剤を用い、感光体上の静電潜像
を可視化する現像方法、および該現像方法を用いる画像
形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing method for visualizing an electrostatic latent image on a photoconductor by using a two-component developer in which an insulating toner and magnetic particles are mixed, and an image forming apparatus using the developing method. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より二成分現像剤を用いた現像方法
として、現像剤担持体を使用しこれと近接する感光体上
の静電潜像にトナーを付着させる方法が知られている。
この方法の概略は次のようなものである。現像剤担持体
表面に絶縁性トナーと磁性粒子とを混合した現像剤を供
給し、現像剤担持体内に位置を固定して内蔵した磁石の
磁力によって、現像剤担持体表面に磁性粒子が穂状とな
った磁気ブラシを形成する。一方、静電潜像保持体に
は、その表面に画像信号に基づく光を照射することによ
って、帯電電位の差による静電潜像が形成される。この
静電潜像保持体表面に前記磁気ブラシを接触または近接
させ、現像剤担持体と静電潜像保持体との間にバイアス
電圧を印加することにより、絶縁性トナーを静電潜像に
付着させ、像を可視化するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a developing method using a two-component developer, there has been known a method of using a developer carrier to attach toner to an electrostatic latent image on a photoconductor adjacent thereto.
The outline of this method is as follows. A developer containing a mixture of insulating toner and magnetic particles is supplied to the surface of the developer carrier, and the magnetic particles of the magnet housed inside the developer carrier are fixed at a fixed position to form a magnetic particle on the surface of the developer carrier. Forming a magnetic brush that has become. On the other hand, an electrostatic latent image is formed on the electrostatic latent image holder by irradiating the surface thereof with light based on an image signal, due to a difference in charging potential. The magnetic brush is brought into contact with or in close proximity to the surface of the electrostatic latent image holding member, and a bias voltage is applied between the developer carrying member and the electrostatic latent image holding member to convert the insulating toner into an electrostatic latent image. The image is visualized by attaching it.

【0003】上記の現像方法において用いられる絶縁性
トナーは、一般にトナーの粒子の平均粒径を小さくする
と画質、文字再現性や文字の見た目の滑らかさである粒
状性が向上することが知られている。このことから、近
年使用されるトナーは小径化の傾向にあるが、小径のト
ナー粒子を用い、前記バイアス電圧として直流成分のみ
を印加すると必要な画像濃度が得にくくなる。これに対
し、画像濃度を高める方法は、現像剤担持体の回転速度
を上げたり、現像剤担持体と静電潜像保持体との間隙を
狭くする方法等が知られている。しかし、前者はトナー
煙や現像剤のこぼれを生じやすく、後者は現像剤担持体
上の現像剤層を薄くしなければならず、現像剤層の厚さ
を規制する間隙を狭めるので現像剤の塊や現像剤以外の
例えば糸くず等による異物詰まりを起こして、画像上に
筋状の現像されない部分が発生しやすくなるという欠点
がある。
It is known that the insulating toner used in the above developing method generally improves the image quality, the reproducibility of characters, and the graininess, which is the smoothness of the appearance of characters, when the average particle size of the toner particles is reduced. There is. For this reason, the toner used in recent years tends to have a smaller diameter, but if toner particles having a small diameter are used and only the DC component is applied as the bias voltage, it becomes difficult to obtain the required image density. On the other hand, as a method of increasing the image density, there are known methods such as increasing the rotation speed of the developer carrying member and narrowing the gap between the developer carrying member and the electrostatic latent image holding member. However, the former is likely to cause toner smoke and developer spillage, and the latter requires the developer layer on the developer carrier to be thin, which narrows the gap that regulates the thickness of the developer layer. There is a drawback in that streaky non-developed portions are likely to occur on an image due to clogging of foreign matters other than lumps and developers, such as lint.

【0004】このような理由から、充分な画像濃度を得
るために、現像剤担持体と静電潜像保持体との間に交流
成分を含むバイアス電圧を印加し、静電潜像保持体と近
接する位置(現像領域)に形成される振動電界によって
電荷を有するトナーが静電潜像に付着するようになって
いる。このバイアス電圧の交流成分の周波数は必要な画
像濃度が得られ、高品質の像を形成するために適切な範
囲とされるものであり、例えば特開昭62−19275
8号公報に開示されるように、一般には200〜300
0Hzの範囲内で設定される。
For this reason, in order to obtain a sufficient image density, a bias voltage containing an AC component is applied between the developer carrying member and the electrostatic latent image holding member to form the electrostatic latent image holding member. Due to an oscillating electric field formed at a close position (development area), toner having a charge adheres to the electrostatic latent image. The frequency of the AC component of the bias voltage is in a range suitable for obtaining a required image density and forming a high quality image. For example, JP-A-62-19275.
In general, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-200,
It is set within the range of 0 Hz.

【0005】また、このような現像方法に用いられる現
像剤の磁性粒子の電気抵抗率(体積抵抗)は、その値が
低いと現像バイアス下の放電が生じてしまったり、磁性
粒子への電荷の注入、階調再現性の悪化等の現象が発生
することがあり、特開昭61−73975号公報、特開
昭62−289858号公報、特開昭63−12306
9号公報、特開平2−29762号公報等に開示される
ように一般には1012Ω・cm以上に設定される。
Further, when the electric resistance (volume resistance) of the magnetic particles of the developer used in such a developing method is low, discharge under a developing bias may occur, and electric charges to the magnetic particles may be generated. A phenomenon such as injection or deterioration of gradation reproducibility may occur, and therefore, JP-A-61-73975, JP-A-62-289858, and JP-A-63-12306.
Generally, it is set to 10 12 Ω · cm or more as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-29762 and Japanese Patent Laid-Open No. 2-29762.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような現像方法
において、小径のトナーを用いた場合、すなわちトナー
粒子の平均粒径が8μm以下のトナーを用いた場合に、
上記バイアス電圧の交流成分の周波数を200〜300
0Hzの範囲に設定すると、画像上の非画像部がトナー
により汚されてしまう、いわゆるかぶりという現象が発
生したり、画質についても粒状性が効果的に向上せず、
むしろ悪化してしまうという問題が生じる。
In the above developing method, when a toner having a small diameter is used, that is, when a toner having an average particle diameter of toner particles of 8 μm or less is used,
The frequency of the AC component of the bias voltage is 200 to 300
When set in the range of 0 Hz, a phenomenon called so-called fogging in which a non-image portion on the image is stained with toner occurs, and the graininess of the image quality is not effectively improved,
Rather, the problem of becoming worse arises.

【0007】この問題を解決するために交流成分の周波
数を4000〜8000Hz程度と高くすることが考え
られる。しかし、交流成分の周波数を高くするとかぶり
の発生、および粒状性については改善が見られるが、図
4に示すような画像異常を生じやすくなる。この画像異
常は、高濃度部30とこの高濃度部の現像プロセス下流
側に接する中間調部31とを有する画像を現像すると、
低濃度部の高濃度部に接する部分32が白抜けとなって
現像されないという現象である。この画像異常は、特に
静電潜像保持体への光照射に万線スクリーンを用いた場
合に顕著となる。したがって、平均粒径が8μm以下の
トナーを用い、上記白抜けと、かぶりとのいずれもがな
く粒状性の良好な高品質の画像を得ることが難しいとい
う問題点がある。本発明は、このような従来技術におけ
る欠点に鑑みてなされたもので、いわゆるかぶりと呼ば
れる非画像部の汚れや上記白抜け等の画像異常の発生を
抑制しつつ、文字再現性及び粒状性の良い、高品位な画
像が得られる現像方法および該方法を用いる画像形成装
置を提供することを目的とする。
In order to solve this problem, it can be considered to increase the frequency of the AC component to about 4000 to 8000 Hz. However, when the frequency of the AC component is increased, the occurrence of fogging and the improvement in graininess can be seen, but the image abnormality as shown in FIG. 4 is likely to occur. This image abnormality is caused by developing an image having a high-density portion 30 and a halftone portion 31 in contact with the high-density portion on the downstream side of the developing process.
This is a phenomenon in which the portion 32 in contact with the high density portion of the low density portion becomes blank and is not developed. This image abnormality becomes particularly noticeable when a line screen is used to irradiate the electrostatic latent image holder with light. Therefore, there is a problem in that it is difficult to obtain a high-quality image having good graininess without any of the above-mentioned white spots and fog using a toner having an average particle diameter of 8 μm or less. The present invention has been made in view of the above drawbacks in the prior art, and suppresses the occurrence of image abnormalities such as stains in non-image areas called so-called fog and the above-mentioned white spots, while improving character reproducibility and graininess. An object of the present invention is to provide a developing method capable of obtaining a good and high-quality image and an image forming apparatus using the method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、 位置が固定された
磁極を内蔵する現像剤担持体の表面に絶縁性トナーと磁
性粒子とを混合した現像剤の磁気ブラシを形成し、この
磁気ブラシを、一様帯電およびデジタル信号に基づくレ
ーザービームの照射により静電潜像が表面に形成された
静電潜像保持体に接触または近接させるとともに、前記
静電潜像保持体と現像剤担持体との間に交流成分を含む
バイアス電圧を印加し、前記絶縁性トナーを前記静電潜
像に付着させて可視化する現像方法において、 前記
絶縁性トナーは、平均粒径が8μm以下のものを使用
し、 前記バイアス電圧の交流成分の周波数fは、40
00Hz以上とし、 前記磁性粒子は、電気抵抗率ρ
(Ω・cm)が前記レーザービームの直径r(μm)に
対して、 r≦−12×log(ρ)+196 (r≦100) の範囲のものを使用する。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 provides an insulating toner and magnetic particles on the surface of a developer carrier having a magnetic pole whose position is fixed. A magnetic brush of developer mixed with is formed, and the magnetic brush is brought into contact with or in proximity to an electrostatic latent image holding member on the surface of which an electrostatic latent image is formed by uniform charging and laser beam irradiation based on a digital signal. In the developing method, a bias voltage containing an AC component is applied between the electrostatic latent image holding member and the developer carrying member, and the insulating toner is adhered to the electrostatic latent image for visualization. An insulating toner having an average particle size of 8 μm or less is used, and the frequency f of the AC component of the bias voltage is 40
00 Hz or more, the magnetic particles have an electrical resistivity ρ
(Ω · cm) is used in the range of r ≦ −12 × log (ρ) +196 (r ≦ 100) with respect to the diameter r (μm) of the laser beam.

【0009】また、請求項2に記載の発明は、 光導
電性の感光体層を表面に有する静電潜像保持体と、 デ
ジタル信号に基づくレーザービームの照射により前記静
電潜像保持体上に静電潜像を形成する書き込み装置と、
位置が固定された磁極を内蔵し表面に絶縁性トナーと
磁性粒子とを混合した現像剤の磁気ブラシを形成する現
像剤担持体を備え、この磁気ブラシを前記静電潜像保持
体に近接または接触させる現像装置と、 前記静電潜像
保持体と現像剤担持体との間に交流成分を含むバイアス
電圧を印加するバイアス電源と、 前記静電潜像保持体
上で形成されたトナー像を記録体に転写する転写装置と
を有する画像形成装置において、 前記絶縁性トナー
は、平均粒径が8μm以下であり、 前記バイアス電圧
の交流成分の周波数fは、4000Hz以上であり、
前記磁性粒子の電気抵抗率ρ(Ω・cm)と、前記レー
ザービームの直径r(μm)とは、 r≦−12×log(ρ)+196 (r≦100) の範囲にあるものとする。
According to a second aspect of the present invention, an electrostatic latent image holding member having a photoconductive photoconductor layer on its surface, and a laser beam based on a digital signal irradiating the electrostatic latent image holding member on the electrostatic latent image holding member. A writing device that forms an electrostatic latent image on the
A developer carrier for forming a magnetic brush of a developer in which a magnetic pole whose position is fixed and which has a mixture of insulating toner and magnetic particles is formed on the surface is provided with the magnetic brush in proximity to the electrostatic latent image holder or A developing device to be brought into contact, a bias power source for applying a bias voltage containing an AC component between the electrostatic latent image holding member and the developer carrying member, and a toner image formed on the electrostatic latent image holding member. In an image forming apparatus having a transfer device for transferring to a recording medium, the insulating toner has an average particle diameter of 8 μm or less, a frequency f of an AC component of the bias voltage is 4000 Hz or more,
The electrical resistivity ρ (Ω · cm) of the magnetic particles and the diameter r (μm) of the laser beam are in the range of r ≦ −12 × log (ρ) +196 (r ≦ 100).

【0010】前記現像方法において、現像する静電潜像
はデジタル信号に基づいて光を照射して形成したもので
あり、万線スクリーンを用いたものであってもよいし、
ドットスクリ−ンを用いたものであってもよい。上記バ
イアス電圧の波形は、矩形波、正弦波、三角波、鋸歯波
等を選択することができる。なお、上記磁性粒子の電気
抵抗率ρ(Ω・cm)は、二つの電極に挟まれた一定体
積のセル内に磁性粒子を入れ、電極間の印加電圧を1
(V/μm)としたときの抵抗値である。また、上記レ
ーザービームの直径r(μm)は次のように定義する。
図5に示すようにビームのエネルギー密度はビームの中
心から半径方向に離れるに従って減少するが、そのエネ
ルギー密度が最大値(ビームの中心)の1/e2≒1
3.5%となる位置における径、すなわち図5中に示す
rとする。
In the developing method, the electrostatic latent image to be developed is formed by irradiating light based on a digital signal, and may be one using a line screen,
It may be one using a dot screen. As the waveform of the bias voltage, a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, a sawtooth wave, or the like can be selected. The electrical resistivity ρ (Ω · cm) of the magnetic particles is such that the magnetic particles are put in a cell having a constant volume sandwiched between two electrodes and the applied voltage between the electrodes is 1
The resistance value is (V / μm). The diameter r (μm) of the laser beam is defined as follows.
As shown in FIG. 5, the energy density of the beam decreases as it moves away from the center of the beam in the radial direction, but the energy density is 1 / e 2 ≈1 of the maximum value (center of the beam).
The diameter at the position of 3.5%, that is, r shown in FIG.

【0011】[0011]

【作用】請求項1に記載の現像方法では、二成分現像剤
に用いる絶縁性トナーとして平均粒径が8μm以下のも
のが使用されているので、文字再現性が良く、同時に粒
状性の改善効果も顕著となり、画質が向上する。また、
上記のような小粒径の絶縁性トナーが使用されても、現
像剤担持体と静電潜像保持体との間に印加されるバイア
ス電圧の交流成分の周波数が4000Hz以上に設定さ
れているので、いわゆるかぶり現象の発生が防止できる
とともに、粒状性を効果的に上げることができる。
In the developing method according to claim 1, since the insulating toner used in the two-component developer has an average particle diameter of 8 μm or less, the character reproducibility is good and at the same time the graininess improving effect is obtained. Becomes noticeable and the image quality is improved. Also,
Even if the above-mentioned insulating toner having a small particle size is used, the frequency of the AC component of the bias voltage applied between the developer carrying member and the electrostatic latent image holding member is set to 4000 Hz or more. Therefore, the occurrence of a so-called fogging phenomenon can be prevented and the graininess can be effectively improved.

【0012】さらに実験より、前記白抜けは、現像され
たトナーが磁性粒子に残す残留電荷によって逆電界が生
じ、一度現像されたトナーが現像剤担持体に再び戻るこ
とにより発生し、高濃度部と低濃度部との電位差が大き
いほど逆電界は強く生じることが見出された。これに対
し、磁性粒子の電気抵抗率を小さくすると残留電荷が減
少し、また静電潜像の書き込みに用いられるレーザーの
ビームの直径が小さいほど高濃度部と低濃度部の電位の
差は小さくなり、白抜けは生じにくくなる。したがっ
て、磁性粒子の抵抗率が低いほど、またレーザービーム
の直径が小さいほど白抜けの発生は少なくなり、磁性粒
子の抵抗率ρ(Ω・cm)およびレーザービームの直径
r(μm)の値を、 r≦−12×log(ρ)+196 (r≦100) で示される範囲とすることによって、白抜けが実質的に
問題とならない、良好な画像を得ることができる。
Further, according to the experiment, the white spots are generated when the developed toner returns to the developer carrier again due to a reverse electric field due to the residual electric charge left on the magnetic particles, and the developed toner returns to the high density portion. It was found that the reverse electric field is stronger as the potential difference between the low concentration part and the low concentration part is larger. On the other hand, when the electrical resistivity of the magnetic particles is reduced, the residual charge is reduced, and the smaller the diameter of the laser beam used for writing the electrostatic latent image, the smaller the difference in potential between the high-concentration portion and the low-concentration portion. And white spots are less likely to occur. Therefore, the lower the resistivity of the magnetic particles and the smaller the diameter of the laser beam, the less the occurrence of white spots, and the values of the resistivity ρ (Ω · cm) of the magnetic particles and the diameter r (μm) of the laser beam are reduced. , R ≦ −12 × log (ρ) +196 (r ≦ 100), it is possible to obtain a good image in which white spots are not substantially a problem.

【0013】また請求項2に記載の画像形成装置では、
上記請求項1に記載の現像を行うことができ、いわゆる
かぶりと呼ばれる非画像部の汚れや白抜け等の画像異常
の発生がなく、文字再現性及び粒状性の良い、高品位な
画像が得られる。
According to another aspect of the image forming apparatus of the present invention,
The development according to claim 1 can be carried out, and a high-quality image having good character reproducibility and graininess can be obtained without occurrence of image abnormalities such as so-called fog in non-image areas such as stains and white spots. Be done.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は請求項1に記載の発明の一実施例である現像
方法に用いることができる画像形成装置であって、請求
項2に記載の発明の一実施例である画像形成装置を示す
概略構成図である。この画像形成装置において、静電潜
像保持体1は周面に高分子化合物からなる感光体(OP
C感光体)を有する円筒体であり、周面を一旦一様に帯
電させ、画像部分を露光して静電潜像を形成できるもの
である。現像装置は上記静電潜像保持体1の周囲におい
て、この静電潜像保持体1と対向するように4台が設け
られ、それぞれはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラッ
クのトナーを使用するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is an image forming apparatus that can be used in a developing method that is an embodiment of the invention described in claim 1, and is a schematic configuration showing an image forming apparatus that is an embodiment of the invention described in claim 2. It is a figure. In this image forming apparatus, the electrostatic latent image carrier 1 has a photosensitive member (OP
It is a cylindrical body having a (C photoconductor), and is capable of forming an electrostatic latent image by once uniformly charging the peripheral surface and exposing the image portion. Four developing devices are provided around the electrostatic latent image holding member 1 so as to face the electrostatic latent image holding member 1. The developing devices use cyan, magenta, yellow, and black toners, respectively. is there.

【0015】静電潜像保持体1の周囲には、現像装置
4、5、6、7が設けられた位置よりも回転方向上流側
に静電潜像保持体1を一様帯電させる帯電器2(ストロ
コロンチャージャー)、デジタルの画像信号に基づいて
レーザービームを照射し静電潜像を形成する書き込み装
置3が設けられており、上記画像信号に基づく光の照射
に万線スクリーンが用いられている。また、回転方向下
流側では、転写ドラム8と対向しており、この対向位置
に現像されたトナー像を用紙に転写する転写装置9が設
けられている。さらに下流側には、転写後静電潜像保持
体1上に残ったトナーを除去するクリーニング装置10
が設けられている。一方、用紙の搬送経路にはを転写部
から搬出される用紙を搬送するための紙送り装置11が
設けられ、その下流には、転写されたトナー像を用紙に
定着させる定着装置12を有している。上記帯電器2は
静電潜像保持体1を一様に−650Vに帯電するように
設定されている。また、上記書き込み装置3はデジタル
信号に基づいてレーザービームを照射するものであり、
レーザーダイオードを光源とし、レーザービームの波長
は780nmのものが用いられる。このレーザービーム
の照射により全面露光画像部の電位が−200Vとなる
ように設定されている。
A charger for uniformly charging the electrostatic latent image carrier 1 around the electrostatic latent image carrier 1 at the upstream side in the rotational direction from the position where the developing devices 4, 5, 6, 7 are provided. 2 (strocolon charger), a writing device 3 for irradiating a laser beam based on a digital image signal to form an electrostatic latent image is provided, and a line screen is used for irradiating light based on the image signal. ing. Further, on the downstream side in the rotation direction, a transfer device 9 that faces the transfer drum 8 and that transfers the developed toner image to a sheet is provided at the facing position. Further on the downstream side, a cleaning device 10 for removing the toner remaining on the electrostatic latent image holder 1 after transfer.
Is provided. On the other hand, a paper feeding device 11 for carrying the paper carried out from the transfer section is provided in the paper carrying path, and a fixing device 12 for fixing the transferred toner image onto the paper is provided downstream thereof. ing. The charger 2 is set to uniformly charge the electrostatic latent image carrier 1 to -650V. The writing device 3 emits a laser beam based on a digital signal,
A laser diode is used as a light source, and a laser beam having a wavelength of 780 nm is used. The potential of the entire exposed image portion is set to -200 V by the irradiation of this laser beam.

【0016】図2は上記の画像形成装置で用いられる現
像装置を示す概略構成図である。この現像装置は現像剤
を収容するハウジング18内に、表面に現像剤を吸着し
回転することにより現像剤を搬送する円筒状の現像剤担
持体16と、現像剤担持体16の表面に付着する現像剤
の量を規制する現像剤規制部材17と、回転して現像剤
の攪拌および搬送を行い現像剤担持体16に現像剤を供
給するスクリューオーガー13、14とを備えている。
FIG. 2 is a schematic structural view showing a developing device used in the above image forming apparatus. This developing device is attached to the surface of the cylindrical developer carrier 16 that conveys the developer by adsorbing the developer on the surface and rotating it in a housing 18 that houses the developer. A developer regulating member 17 that regulates the amount of the developer, and screw augers 13 and 14 that rotate to stir and convey the developer and supply the developer to the developer carrying member 16 are provided.

【0017】上記現像剤担持体16は、回転しないよう
に固定された磁石ロールを内蔵し、この周囲において回
転可能に支持されたスリーブを備えている。このスリー
ブは静電潜像保持体1と0.5mmの間隔をおいて対向
するように配置され、互いの表面が近接した部分が現像
領域となっている。また、内部に配設された磁石ロール
は複数の磁極15を有し、隣接する磁極間で形成される
磁界によって磁性粒子の磁気ブラシをスリーブの表面に
形成し、スリーブの回転により現像剤を搬送できるよう
になっている。スリーブの回転速度は、静電潜像保持体
1とこのスリーブとの周速比が約2:1となるように設
定されている。
The developer carrying member 16 has a built-in magnet roll which is fixed so as not to rotate, and a sleeve which is rotatably supported around the magnet roll. This sleeve is arranged so as to face the electrostatic latent image carrier 1 with a gap of 0.5 mm, and the portions where the surfaces of the sleeves are close to each other are the development area. Further, the magnet roll disposed inside has a plurality of magnetic poles 15, a magnetic brush of magnetic particles is formed on the surface of the sleeve by a magnetic field formed between the adjacent magnetic poles, and the developer is conveyed by rotation of the sleeve. You can do it. The rotation speed of the sleeve is set so that the peripheral speed ratio between the electrostatic latent image carrier 1 and this sleeve is about 2: 1.

【0018】また現像剤担持体16には直流電源19お
よび交流電源20から現像バイアス電圧として直流重量
交流電圧が印加されており、静電潜像保持体1と近接す
る位置(現像領域)に形成される電界によって電荷を有
するトナーが静電潜像に付着するようになっている。こ
の印加電圧は直流成分を負電圧とし、静電潜像保持体の
全面露光画像部電圧である−200Vに対して現像電位
コントラスト(直流成分電圧と静電潜像保持体の全面露
光電位との差)が300V程度となるように、すなわち
直流成分を−500Vとしている。この現像コントラス
トは、本実施例の感光体では350V以上とすると階調
性が悪くなり、良好な階調性が得られる値として決定さ
れている。また前記印加電圧の交流成分は、振幅値がピ
ークツーピーク値で1.5KV、周波数が6kHzであ
り、波形は矩形波が用いられている。
A DC weight AC voltage as a developing bias voltage is applied to the developer carrying member 16 from a DC power source 19 and an AC power source 20, and is formed at a position (developing area) close to the electrostatic latent image holding member 1. Due to the generated electric field, the charged toner adheres to the electrostatic latent image. This applied voltage has a DC component as a negative voltage, and the development potential contrast (the DC component voltage and the overall exposure potential of the electrostatic latent image holding member) with respect to -200V which is the entire exposed image portion voltage of the electrostatic latent image holding member. Difference) is about 300V, that is, the DC component is -500V. This development contrast is determined as a value at which good gradation is obtained when the photosensitive member of this embodiment has a gradation of 350 V or more. The AC component of the applied voltage has an amplitude value of 1.5 KV in peak-to-peak value and a frequency of 6 kHz, and the waveform is a rectangular wave.

【0019】現像剤規制部材17は一端が固定支持さ
れ、他端が現像剤担持体16の表面に近接して突き出す
ように取り付けられており、現像剤担持体表面に吸着さ
れる現像剤を一定量に規制するものである。
One end of the developer regulating member 17 is fixedly supported and the other end is attached so as to project close to the surface of the developer carrying member 16, and the developer adsorbed on the surface of the developer carrying member is fixed. The amount is regulated.

【0020】上記のような画像形成装置において、次に
示すような工程で画像が形成される。静電潜像保持体1
は帯電器2によって一様に帯電され、書き込み装置3に
よりレーザービームが照射されて静電潜像が形成され
る。この静電潜像は、形成しようとするカラー画像の単
一の色の成分のみを取り出したものである。静電潜像保
持体1が回転することによって静電潜像が形成された静
電潜像保持体の表面は現像装置と対向する現像領域に移
動する。4台備えられた現像装置のうち静電潜像に対応
する現像装置のみが作動し、トナーの付着によって静電
潜像が可視化される。現像されたトナー像は静電潜像保
持体1の回転により移動し、転写器9によって転写ドラ
ム8上に保持された用紙上に転写される。転写後の静電
潜像保持体1はクリーニング装置10によって清掃さ
れ、再び帯電器2によって帯電される。このような工程
を4回繰り返し、各色の成分のトナー像が用紙上に重ね
て転写されることによってフルカラーのトナー像が形成
される。形成されたトナー像は定着装置12に搬送さ
れ、加熱加圧されて用紙上に定着される。
In the image forming apparatus as described above, an image is formed by the following steps. Electrostatic latent image holder 1
Is uniformly charged by the charger 2, and the writing device 3 irradiates a laser beam to form an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is obtained by extracting only a single color component of the color image to be formed. When the electrostatic latent image holder 1 rotates, the surface of the electrostatic latent image holder on which the electrostatic latent image is formed moves to the developing area facing the developing device. Of the four developing devices, only the developing device corresponding to the electrostatic latent image operates, and the electrostatic latent image is visualized by the adhesion of the toner. The developed toner image is moved by the rotation of the electrostatic latent image holder 1, and is transferred onto the paper held on the transfer drum 8 by the transfer device 9. The electrostatic latent image holder 1 after the transfer is cleaned by the cleaning device 10 and charged again by the charger 2. Such a process is repeated four times, and the toner images of the components of the respective colors are transferred onto the sheet in an overlapping manner to form a full-color toner image. The formed toner image is conveyed to the fixing device 12, heated and pressed, and fixed on the paper.

【0021】上記のような画像形成装置において、書き
込み装置3のレーザービームの直径と磁性粒子の抵抗率
とを変え、静電潜像の形成および現像を行ったときの結
果を以下に示す。なお、この場合に使用した現像剤は平
均粒径が7μmのトナーと平均粒径が50μmの磁性粒
子(フェライトキャリア)とを混合したものであり、ト
ナーの濃度を7%としている。図3は、レーザービーム
の直径を40μm、64μm、95μmの3種類に設定
し、それぞれについて現像剤の磁性粒子の抵抗率を10
7 〜1015Ω・cmの範囲で変化させて静電潜像の形成
および現像を行ない、白抜けの発生状態を観察した結果
を示すものである。この図において、白抜けの発生状態
は次に示す三つのグレードに分けて評価する。 グレード1:白抜けの発生なし (図中○
で示す) グレード2:白抜けの発生はあるが許容範囲 (図中△
で示す) グレード3:白抜けが発生し、許容範囲外 (図中×
で示す)
In the above-mentioned image forming apparatus, the diameter of the laser beam of the writing device 3 and the resistivity of the magnetic particles are changed to form an electrostatic latent image and develop the result. The developer used in this case is a mixture of toner having an average particle diameter of 7 μm and magnetic particles (ferrite carrier) having an average particle diameter of 50 μm, and the toner concentration is 7%. In FIG. 3, the diameter of the laser beam is set to three types of 40 μm, 64 μm, and 95 μm, and the resistivity of the magnetic particles of the developer is set to 10 for each.
This is a result of observing the state of occurrence of white spots by forming and developing an electrostatic latent image while changing the range of 7 to 10 15 Ω · cm. In this figure, the state of occurrence of white spots is evaluated by dividing it into the following three grades. Grade 1: No white spots (○ in the figure)
Grade 2): White spots occur, but acceptable range (△ in the figure)
Grade 3: Out of the allowable range due to white spots (× in the figure)
Indicated by)

【0022】この図に示すように磁性粒子の抵抗率ρ
(Ω・cm)が低いほど、またレーザービームの直径r
(μm)が小さいほど白抜けは発生しにくくなる傾向が
ある。この図において図中に示す破線は r=−12×log(ρ)+196 (r≦100) で示され、白抜けの発生が許容範囲内となるのは、ほぼ
これより磁性粒子の抵抗率またはレーザービームの直径
が小さい範囲となる。
As shown in this figure, the resistivity ρ of the magnetic particles is
The lower (Ω · cm), the diameter r of the laser beam
The smaller (μm), the less likely whiteout occurs. In this figure, the broken line shown in the figure is represented by r = -12 × log (ρ) +196 (r ≦ 100), and the occurrence of white spots is within the allowable range because the resistivity of magnetic particles or The diameter of the laser beam is in a small range.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように本発明の現像方法又
は画像形成装置では、平均粒径が8μm以下の小粒径ト
ナーを用いるので、文字再現性・粒状性の良い鮮明な画
質を得ることができるとともに、現像バイアス電圧の交
流成分の周波数fを4000Hz以上とすることによっ
て、いわゆるかぶり現象の発生を防止でき、粒状性につ
いても効果的に向上させることができる。また、磁性粒
子の電気抵抗率ρ(Ω・cm)およびレーザービームの
直径r(μm)を r≦−12×log(ρ)+196 (r≦100) の範囲としているので、白抜けの発生レベルを許容範囲
内に維持することができる。
As described above, in the developing method or the image forming apparatus of the present invention, a small particle size toner having an average particle size of 8 μm or less is used, so that clear image quality with good character reproducibility and graininess can be obtained. In addition, by setting the frequency f of the AC component of the developing bias voltage to 4000 Hz or more, it is possible to prevent the occurrence of so-called fog phenomenon and effectively improve the graininess. In addition, since the electrical resistivity ρ (Ω · cm) of the magnetic particles and the diameter r (μm) of the laser beam are in the range of r ≦ −12 × log (ρ) +196 (r ≦ 100), the white spot occurrence level Can be maintained within an acceptable range.

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

【図1】請求項1に記載の発明の一実施例である現像方
法に用いることができる画像形成装置であって、請求項
2に記載の発明の一実施例である画像形成装置を示す概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an image forming apparatus which can be used in a developing method which is an embodiment of the invention described in claim 1, and which is an embodiment of the invention described in claim 2. It is a block diagram.

【図2】上記実施例の画像形成装置で用いることができ
る現像装置を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a developing device that can be used in the image forming apparatus of the above embodiment.

【図3】請求項1に記載の現像方法および請求項2に記
載の画像形成装置で用いられる現像剤および書き込み装
置における、磁性粒子の電気抵抗率ρ(Ω・cm)とレ
ーザービームの直径r(μm)との関係を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing the developing method according to claim 1 and the developer and writing device used in the image forming apparatus according to claim 2, wherein the electrical resistivity ρ (Ω · cm) of the magnetic particles and the diameter r of the laser beam are used. It is a figure which shows the relationship with (micrometer).

【図4】従来の現像方法または画像形成装置における問
題点を説明するための画像サンプルを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an image sample for explaining a problem in a conventional developing method or image forming apparatus.

【図5】レーザービームの直径rの定義を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a definition of a laser beam diameter r.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 静電潜像保持体 2 帯電器 3 書き込み装置 4、5、6、7 現像装置 8 転写ドラム 9 転写装置 10 クリーニング装置 11 紙送り装置 12 定着装置 13 スクリューオーガー 14 スクリューオーガー 15 磁石 16 現像剤担持体 17 現像剤規制部材 18 ハウジング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrostatic latent image holder 2 Charging device 3 Writing device 4, 5, 6, 7 Developing device 8 Transfer drum 9 Transfer device 10 Cleaning device 11 Paper feeding device 12 Fixing device 13 Screw auger 14 Screw auger 15 Magnet 16 Developer carrying Body 17 Developer regulating member 18 Housing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/06 101 15/09 Z (72)発明者 山口 善郎 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location G03G 15/06 101 15/09 Z (72) Inventor Yoshiro Yamaguchi 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Zero Co., Ltd. Ebina Office

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位置が固定された磁極を内蔵する現像
剤担持体の表面に絶縁性トナーと磁性粒子とを混合した
現像剤の磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを、一様
帯電およびデジタル信号に基づくレーザービームの照射
により静電潜像が表面に形成された静電潜像保持体に接
触または近接させるとともに、前記静電潜像保持体と現
像剤担持体との間に交流成分を含むバイアス電圧を印加
し、前記絶縁性トナーを前記静電潜像に付着させて可視
化する現像方法において、 前記絶縁性トナーは、平均粒径が8μm以下のものを使
用し、 前記バイアス電圧の交流成分の周波数f(Hz)は、 4000≦f の範囲とし、 前記磁性粒子は、電気抵抗率ρ(Ω・cm)が前記レー
ザービームの直径r(μm)に対して、 r≦−12×log(ρ)+196 (r≦100) の範囲のものを使用することを特徴とする現像方法。
1. A magnetic brush of developer, which is a mixture of insulating toner and magnetic particles, is formed on the surface of a developer carrier having a magnetic pole whose position is fixed, and the magnetic brush is uniformly charged and digitally charged. By irradiating a laser beam based on a signal, the electrostatic latent image is brought into contact with or in proximity to the electrostatic latent image holding member formed on the surface, and an AC component is formed between the electrostatic latent image holding member and the developer carrying member. In the developing method of applying a bias voltage including the above, and making the insulating toner adhere to the electrostatic latent image to make it visible, the insulating toner having an average particle size of 8 μm or less is used. The frequency f (Hz) of the component is in the range of 4000 ≦ f, and the magnetic particles have an electrical resistivity ρ (Ω · cm) of r ≦ −12 × log with respect to the diameter r (μm) of the laser beam. (Ρ) +196 A developing method, wherein a developing agent having a range of (r ≦ 100) is used.
【請求項2】 光導電性の感光体層を表面に有する静
電潜像保持体と、 デジタル信号に基づくレーザービームの照射により前記
静電潜像保持体上に静電潜像を形成する書き込み装置
と、 位置が固定された磁極を内蔵し表面に絶縁性トナーと磁
性粒子とを混合した現像剤の磁気ブラシを形成する現像
剤担持体を備え、この磁気ブラシを前記静電潜像保持体
に近接または接触させる現像装置と、 前記静電潜像保持体と現像剤担持体との間に交流成分を
含むバイアス電圧を印加するバイアス電源と、 前記静電潜像保持体上で形成されたトナー像を記録体に
転写する転写装置とを有する画像形成装置において、 前記絶縁性トナーは、平均粒径が8μm以下であり、 前記バイアス電圧の交流成分の周波数f(Hz)は、 4000≦f の範囲であり、 前記磁性粒子の電気抵抗率ρ(Ω・cm)と、前記レー
ザービームの直径r(μm)とは、 r≦−12×log(ρ)+196 (r≦100) の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
2. An electrostatic latent image carrier having a photoconductive photoconductor layer on its surface, and writing for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier by irradiation of a laser beam based on a digital signal. An apparatus and a developer carrier that contains a magnetic pole whose position is fixed and that forms a magnetic brush of developer on the surface of which a mixture of insulating toner and magnetic particles are formed. And a bias power source for applying a bias voltage containing an AC component between the electrostatic latent image holding member and the developer carrying member, and a developing device formed on the electrostatic latent image holding member. An image forming apparatus having a transfer device for transferring a toner image to a recording medium, wherein the insulating toner has an average particle size of 8 μm or less, and a frequency f (Hz) of an AC component of the bias voltage is 4000 ≦ f. Range of The electrical resistivity ρ (Ω · cm) of the magnetic particles and the diameter r (μm) of the laser beam are in the range of r ≦ −12 × log (ρ) +196 (r ≦ 100). Image forming apparatus.
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