JPH06161235A - One-component toner developing method - Google Patents

One-component toner developing method

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Publication number
JPH06161235A
JPH06161235A JP4333652A JP33365292A JPH06161235A JP H06161235 A JPH06161235 A JP H06161235A JP 4333652 A JP4333652 A JP 4333652A JP 33365292 A JP33365292 A JP 33365292A JP H06161235 A JPH06161235 A JP H06161235A
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JP
Japan
Prior art keywords
toner
latent image
electrostatic latent
carrier
developing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4333652A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Ogawa
孝一 小川
Keisuke Satsuta
恵介 薩▲た▼
Tatsufumi Kiyomiya
龍文 清宮
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.)
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Ink Mfg Co Ltd filed Critical Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority to JP4333652A priority Critical patent/JPH06161235A/en
Publication of JPH06161235A publication Critical patent/JPH06161235A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an excellent print without a fringe even if printing speed is increased and the design precision of a machine is made rough by mechanically separating toner stuck to a nonimage part on an electrostatic latent image carrier through the use of a brush-like cleaning member, after development. CONSTITUTION:The layer of one-component toner 4 on a toner carrier 1 is brought into contact with the electrostatic latent image carrier 5, to actualize an electrostatic latent image 6. A brush-like toner cleaning member is provided to remove the toner stuck to a fringe part generated on the circumference of the image part of the electrostatic latent image 6, on the downstream side of a developing unit and the upstream side of an electrostatic transfer mechanism As this cleaning member, a fur brush on which thin fibers are implanted and a magnetic brush formed in such a manner that a magnetic substance carrier grain is stuck to a magnet are used. The sticking force of the toner after the development in the fringe part is weaker than that of the image part. Therefore, when a brush is brought into contact with the electrostatic latent image carrier 5 after being developed, while being rotated, mainly the toner of the fringe part can be removed.

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、電子写真法、静電記録
法等による静電潜像を、1成分トナーを用いて現像する
現像方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing method for developing an electrostatic latent image by an electrophotographic method, an electrostatic recording method or the like with a one-component toner.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、複写機のみならずプリンタ、ファ
クシミリなどに広く用いられている電子写真方式の現像
剤では、その取り扱い易さなどの点から乾式が主流であ
る。また、乾式現像剤にはキャリア粒子とトナー粒子を
混合して用いる2成分現像剤と、キャリアが不要な1成
分現像剤がある。2成分現像剤を用いる現像法(以後2
成分現像法と呼ぶ)は現在最も実績があり最も広く用い
られているものであり、画質も比較的良好であるが、以
下の欠点がある。
2. Description of the Related Art In recent years, in the electrophotographic developer widely used not only in copying machines but also in printers, facsimiles and the like, the dry type is the mainstream because of its ease of handling. Further, the dry type developer includes a two-component developer which is used by mixing carrier particles and toner particles and a one-component developer which does not require a carrier. Development method using two-component developer (2
The component development method) has the most proven results and is most widely used at present, and the image quality is relatively good, but it has the following drawbacks.

【0003】(1) 現像剤は現像に際しトナーだけが消費
されるため、トナー濃度を常に一定に保つためのトナー
補給手段及び調整機構が必要になり機械が大型かつ複雑
になる。 (2) トナーとキャリアを摩擦帯電させるために、現像剤
の攪拌が十分かつ速やかに行われなければならず、大き
な動力を要し、現像器も大型化する。 (3) トナーによるキャリア表面の汚染等により、現像剤
の寿命が短い。 (4) 上記(3) の問題から時々現像剤の交換が必要であ
る、トナー帯電量低下によるトナー飛散が原因の機内汚
れが発生しやすく、時々大掛かりな機内清掃が必要であ
る、等の問題から専門知識を持つ者によるメンテナンス
が不可欠である 。 (5) トナーの摩擦帯電性が環境湿度の影響を受けやす
く、カブリ発生や画像濃度低下の問題を起こし易い。
(1) Since the developer consumes only toner during development, a toner replenishing means and an adjusting mechanism for keeping the toner density constant are required, which makes the machine large and complicated. (2) In order to triboelectrically charge the toner and the carrier, the developer must be sufficiently and quickly stirred, large power is required, and the developing device becomes large. (3) The life of the developer is short due to contamination of the carrier surface by the toner. (4) Due to the problem of (3) above, it is necessary to replace the developer from time to time, and it is easy for stains inside the machine to occur due to toner scattering due to a decrease in the toner charge amount, and sometimes extensive cleaning inside the machine is necessary. Therefore, maintenance by a person with specialized knowledge is essential. (5) The triboelectrification property of the toner is easily affected by environmental humidity, and problems such as fog generation and image density reduction are likely to occur.

【0004】しかし近年は電子写真方式による複写機、
プリンタ、ファクシミリなどの小型化、パーソナル化が
急速に進展してきていることから、小型、簡易でかつ特
に上記のようなメンテナンスを必要とせず、しかもどん
な使用環境、特に高温高湿度下でも、安定した画像の得
られる、信頼性の高い1成分現像法の確立がますます重
要になってきている。また、大型機や高速機に2成分現
像法を用いる場合には、現像能力の不足から現像器が2
個以上必要になったり、現像機構の複雑化、大型化が一
層顕著になり、メンテナンス時の現像剤交換作業も非常
に困難となり、これに伴うダウンタイムの増大が使用上
大きな支障となって、これらの改善への要望が高まって
いる。
However, in recent years, electrophotographic copying machines,
Due to the rapid progress of miniaturization and personalization of printers, facsimiles, etc., they are small, simple, and do not require the above-mentioned maintenance, and are stable in any usage environment, especially in high temperature and high humidity. It is becoming more and more important to establish a reliable one-component developing method capable of obtaining an image. In addition, when the two-component developing method is used for a large-sized machine or a high-speed machine, the developing device needs to be 2
If more than one piece is needed, the development mechanism becomes more complicated and large, the developer replacement work during maintenance becomes very difficult, and the downtime accompanying this becomes a major obstacle to use. The demand for these improvements is increasing.

【0005】また、更に近年は地球規模の環境保護がま
すます重要視されてきており、寿命の短い2成分現像剤
から廃棄されるキャリア粒子は、再利用もできないこと
から、今後問題化していくことが予想される。
Further, in recent years, environmental protection on a global scale has become more and more important, and carrier particles discarded from a two-component developer having a short life cannot be reused, which will become a problem in the future. It is expected that.

【0006】上記のような問題点を有する2成分現像法
と異なり、キャリア粒子を含まない1成分現像法は、機
械の小型化、簡素化が容易で2成分現像法のような現像
剤の寿命の短さも問題ない。1成分現像法に用いるトナ
ーには、内部に磁性粉を含む磁性1成分トナーと、内部
に磁性粉を含まない非磁性1成分トナーがある。非磁性
1成分トナーは鮮やかなカラートナーが可能であるとい
う特長があり、既に種々の現像法が提案されているが、
それらは主に摩擦電荷付与並びにトナー薄層形成のため
の部材でトナー担持体上にトナー薄層を形成し、静電潜
像担持体と非接触状態でバイアス電圧により空間中を飛
翔させて現像する。しかしこの現像方式は、1成分現像
方式であるにもかかわらず、常に安定したトナー帯電量
と画質を維持するのが難しく、またトナー及び現像器の
寿命が短いという欠点がある。
Unlike the two-component developing method having the above problems, the one-component developing method containing no carrier particles is easy to downsize and simplify the machine, and the life of the developer like the two-component developing method. There is no problem with the shortness of. Toners used in the one-component developing method include magnetic one-component toner containing magnetic powder inside and non-magnetic one-component toner containing no magnetic powder inside. The non-magnetic one-component toner has a feature that it can be a vivid color toner, and various developing methods have already been proposed.
They are mainly members for imparting triboelectric charge and forming a thin toner layer, which form a thin toner layer on a toner carrier and fly in space with a bias voltage in a non-contact state with an electrostatic latent image carrier for development. To do. However, even though this developing method is a one-component developing method, it is difficult to always maintain a stable toner charge amount and image quality, and there is a drawback that the life of the toner and the developing device is short.

【0007】磁性1成分トナーには当初、例えば米国特
許3,639,245号公報、同3,909,258号
公報等に開示されているような導電性磁性トナーが用い
られていた。導電性トナーによる現像は絶縁性トナーと
異なり静電誘導作用から電界により誘起される電荷を利
用して現像するため、絶縁性トナーに比較して、(1)湿
度による画像低下の影響を排除できる、(2) 均一電荷を
トナーに与えることができるので、地汚れの少ない、解
像度の優れた画像が得られる、(3) 無理のない1成分現
像が可能になる、(4) 摩擦帯電機構が不必要なため現像
器の構造が簡単になり、小型化できる、(5) 同一トナー
で、正現像、逆現像の双方を行うことができる、等の利
点がある。
At first, as the magnetic one-component toner, a conductive magnetic toner as disclosed in, for example, US Pat. Nos. 3,639,245 and 3,909,258 was used. Unlike the insulating toner, the developing with the conductive toner uses the electric charge induced by the electric field due to the electrostatic induction action, and therefore, compared to the insulating toner, (1) the influence of image deterioration due to humidity can be eliminated. , (2) A uniform charge can be applied to the toner, so that an image with less background stain and excellent resolution can be obtained. (3) A one-component development that is easy to do is possible. Since it is unnecessary, the structure of the developing device can be simplified and downsized, and (5) both the normal development and the reverse development can be performed with the same toner.

【0008】しかし上記のような多くの利点にもかかわ
らず、導電性トナーは、絶縁性トナーを用いたプロセス
で現在広く用いられている、静電気力を利用した普通紙
転写方式、即ちコロナ放電やバイアスを印加した導電性
または誘電体ローラーにおいて、普通紙への良好な転写
が困難であるという最大の欠点のために、普通紙複写機
(PPC)、ファクシミリが極めて困難であり、現在で
は大型・低効率の粘着転写法を利用したもの以外には殆
ど利用されていないのが実状である。現在実用化されて
いる1成分現像方式で最も実績があるのは、静電転写に
よる普通紙複写が可能な絶縁性磁性1成分トナー現像で
ある。
However, in spite of the many advantages as described above, the conductive toner is a plain paper transfer system using electrostatic force, which is widely used in the process using an insulating toner, that is, corona discharge or corona discharge. Plain paper copiers (PPCs) and facsimiles are extremely difficult due to the greatest drawback of a biased conductive or dielectric roller, which is difficult to transfer well to plain paper. The fact is that it is rarely used except for those using the low-efficiency adhesive transfer method. The most successful one-component developing method currently in practical use is the insulating magnetic one-component toner development capable of copying plain paper by electrostatic transfer.

【0009】絶縁性磁性1成分トナーではトナー層を静
電潜像に接触させる接触現像と、非接触の非接触現像に
分けられる。非接触現像では、例えば特開昭55−18
656号公報等に開示されているような、トナーの薄層
を形成し主にトナー担持体との摩擦で帯電させ、これを
感光体と非接触状態で配置し電界によりトナーを飛翔さ
せて現像する”ジャンピング現像”と呼ばれる現像法が
ある。この方法は現像器の小型化、簡素化が容易で優れ
た方法であるが、画像の環境依存性があること、トナー
層厚規制部材の寸法精度に高い精度が要求されることな
ど、信頼性に改善の余地があり、また、紙への転写残り
の廃トナーは再利用できないという問題がある。
The insulating magnetic one-component toner is classified into contact development in which the toner layer is brought into contact with the electrostatic latent image and non-contact non-contact development. In non-contact development, for example, JP-A-55-18
As disclosed in Japanese Patent No. 656, etc., a thin layer of toner is formed and charged mainly by friction with a toner carrier, which is placed in a non-contact state with a photoconductor and the toner is caused to fly by an electric field to develop. There is a developing method called "jumping development". This method is an excellent method because it makes it easy to downsize and simplify the developing device, but it has a high reliability because it depends on the environment of the image and the dimensional accuracy of the toner layer thickness regulating member is required. There is room for improvement, and there is a problem that the waste toner remaining after transfer onto paper cannot be reused.

【0010】一方、接触現像としては、例えば、特公昭
59−44627号公報等に開示されている、トナー粒
子相互間の摩擦帯電を利用した”BMT現像法”と呼ば
れる現像法、米国特許4,121,931号公報に開示
されているトナー担持体からの電荷注入を利用した現像
法、及び特開昭54−134640号公報に開示された
方法、特願平4−105887号公報に開示された方法
等がある。特開昭54−134640号公報に開示され
た現像方式は、絶縁性の主領域に主にカーボンブラック
のような電荷移動可能な領域を散在させたような表面を
持つトナーを用い、現像部を構成するトナー担持体とし
ては絶縁性のものを用い、トナーは画像部の潜像電荷に
よって現像可能な荷電状態にするものである。現像メカ
ニズムを更に詳しく述べると以下のようになる。カーボ
ン等の導電体を分散させた磁性トナー粒子を用い、現像
場の電界中で、露出したカーボン部分同士が接触した2
個のトナー粒子を考えると、その接点を通して静電誘導
によりそれぞれのトナーのカーボン部分に正・負の電荷
が誘起される。こうして現像に寄与し得る電荷状態にな
ったトナー粒子は潜像に接触した際に潜像を現像する。
On the other hand, as the contact development, for example, a development method called "BMT development method" utilizing triboelectric charging between toner particles, which is disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-44627, US Pat. No. 121,931, a developing method utilizing charge injection from a toner carrier, a method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 54-134640, and a Japanese Patent Application No. 4-105887. There are ways. The developing method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 54-134640 uses a toner having a surface in which charge transferable regions such as carbon black are mainly scattered in an insulating main region and a developing unit is used. The constituent toner carrier is an insulating one, and the toner is in a chargeable state in which it can be developed by the latent image charge in the image area. The developing mechanism will be described in more detail below. Using magnetic toner particles in which a conductor such as carbon is dispersed, exposed carbon parts are in contact with each other in the electric field of the developing field.
Considering individual toner particles, positive and negative charges are induced in the carbon portion of each toner by electrostatic induction through the contact points. Thus, the toner particles in the charged state capable of contributing to the development develop the latent image when they come into contact with the latent image.

【0011】これらの接触現像による現像方法は実際に
試験してみると、使用環境に関係なく常に安定した画像
を得易く、また現像器の機械的な寸法精度もラフにし易
いことから、高信頼性化という面でメリットがある。更
に非接触現像に用いるトナーでは、摩擦帯電性を促進す
るために2成分現像方式に於けるキャリア的な役割をも
つ”帯電助剤”が添加されているが、帯電助剤を利用し
た1成分トナーでは、トナー中での帯電助剤の混合比率
が初期とクリーニング後の回収トナーで変化するため
に、回収トナーは再利用できず廃棄しなければならない
という問題がある。接触現像では、帯電メカニズムによ
って理由はそれぞれ異なるか、このような現象は起こら
ないため、廃トナーは再利用でき、トナーリサイクルに
適した現像方式である。
When these developing methods by contact developing are actually tested, it is easy to always obtain a stable image regardless of the use environment, and the mechanical dimensional accuracy of the developing device is also easily roughened. There is a merit in terms of sexualization. Further, in the toner used for non-contact development, a "charging aid" having a role as a carrier in the two-component developing method is added to promote triboelectric charging, but one component using the charging aid is added. In the toner, there is a problem that the collected toner cannot be reused and must be discarded because the mixing ratio of the charging aid in the toner varies depending on the recovered toner after the initial cleaning and after cleaning. In the contact development, the reasons are different depending on the charging mechanism or such a phenomenon does not occur. Therefore, the waste toner can be reused and is a development method suitable for toner recycling.

【0012】しかし、これらの接触現像による現像法に
も、依然以下の問題点がある。 (1)現像速度が遅く、トナー担持体と静電潜像担持体の
距離が小さい場合は問題ないが、一般に接触現像ではフ
リンジと呼ばれる潜像周囲に縁取り状にトナーが付着す
る現象が現れやすい。 (2)フリンジ部分のトナーは紙への静電転写時に、静電
潜像担持体上に残留するために、トナーの転写率が低下
し、非効率である。
However, these contact developing methods still have the following problems. (1) There is no problem if the developing speed is slow and the distance between the toner carrier and the electrostatic latent image carrier is small, but in contact development, a phenomenon called fringe, in which toner adheres to the periphery of the latent image, tends to appear. . (2) Since the toner in the fringe portion remains on the electrostatic latent image carrier during electrostatic transfer onto paper, the transfer rate of the toner decreases, which is inefficient.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、小型・簡易
でメンテナンスを特に必要とせず画像の環境安定性に優
れるという高信頼性を有し、また機械の設計精度をラフ
にでき、キャリアや廃トナーなどの廃棄物を生じない接
触1成分現像方式に於いて、主に印字スピードを高速化
したり機械の設計精度をよりラフにしていく場合でもフ
リンジのない、良好な印字物を得ることができる1成分
トナーの現像方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has a high reliability that it is small and simple, does not require maintenance in particular, and is excellent in environmental stability of an image, and it can make the design accuracy of a machine rough, so that In the contact one-component development method that does not generate waste such as waste toner, it is possible to obtain good printed matter without fringes, mainly when speeding up printing speed or making machine design accuracy rougher. A method of developing a one-component toner that can be used.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、静電潜像担持
体に、トナー担持体上のトナーを接触させて静電潜像を
顕像化する1成分トナーの現像方法に於いて、現像後静
電潜像担持体上の非画像部に付着したトナーをブラシ状
のクリーニング部材を用いて機械的に分離する機構を有
することを特徴とする、1成分トナーの現像方法に関す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for developing a one-component toner in which a toner on a toner carrier is brought into contact with the electrostatic latent image carrier to visualize the electrostatic latent image. The present invention relates to a method for developing a one-component toner, which has a mechanism for mechanically separating the toner adhered to the non-image portion on the electrostatic latent image carrier after development using a brush-like cleaning member.

【0015】本発明をより具体的に説明する。本発明に
使用する1成分トナーの製造方法としては、熱可塑性樹
脂を主成分とするバインダー成分と着色剤、及びその他
必要に応じて添加される成分を、2軸押出混練機、2本
ロールミル、加圧ニーダー等の混練機を用いて熱熔融混
練した後、冷却固化しジェットミル等の粉砕機を用いて
微粉砕し、気流分級機等により所望の粒度分布に調整す
るのが一般的である。また、近年は懸濁重合法、乳化重
合法等により、直接トナー粒子を生成する方法も種々提
案されており、これらの方法により製造したトナーでも
使用できる。上記トナーは体積基準平均粒径が5〜15
μであることが望ましい。上記上限を超えると画像の荒
れが顕著になり、また上記下限より小さいとトナーの流
動性の悪化が顕著になるので好ましくない。
The present invention will be described more specifically. The method for producing a one-component toner used in the present invention includes a biaxial extrusion kneader, a two-roll mill, a binder component containing a thermoplastic resin as a main component, a colorant, and other components optionally added. It is common to perform hot melt kneading using a kneader such as a pressure kneader, then cool and solidify, finely pulverize using a pulverizer such as a jet mill, and adjust to a desired particle size distribution by an air stream classifier or the like. . In recent years, various methods for directly producing toner particles have been proposed by a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, etc., and a toner manufactured by these methods can also be used. The toner has a volume-based average particle size of 5 to 15
It is desirable that it is μ. If the upper limit is exceeded, the image will become rough, and if it is less than the lower limit, the fluidity of the toner will be significantly deteriorated.

【0016】熱可塑性樹脂としては、トナー用として通
常使用されるものであればよく、例えばポリスチレン
系、スチレンとアクリル酸エステルもしくはメタクリル
酸エステル、アクリロニトリルあるいはマレイン酸エス
テルとのスチレンを含む共重合体系、ポリアクリル酸エ
ステル系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリエステル
系、ポリアミド系、エポキシ系、フェノール系、炭化水
素系、石油系等の樹脂を例示できる。
The thermoplastic resin may be any of those usually used for toners, and examples thereof include polystyrene-based resins, styrene-acrylic acid ester or methacrylic acid ester copolymers, and acrylonitrile- or maleic acid ester-containing styrene copolymer systems. Examples thereof include polyacrylic acid ester-based, polymethacrylic acid ester-based, polyester-based, polyamide-based, epoxy-based, phenol-based, hydrocarbon-based, and petroleum-based resins.

【0017】着色剤としては、通常使用されている顔料
や染料が使用でき、例えば、カーボンブラック、鉄黒、
各種非鉄金属酸化物、亜鉛華、黄色酸化鉄、ハンザイエ
ロー、ジスアゾイエロー、キノリンイエロー、パーマネ
ントイエロー、ベンガラ、リソールレッド、ウォッチャ
ンレッドカルシウム塩、ウォッチャンレッドマンガン
塩、ピラゾロンレッド、レーキレッドC、レーキレッド
D、ブリリアントカーミン3B、紺青、フタロシアニン
ブルー、酸化チタン等の顔料、或いはニグロシン系の油
溶性染料、クリスタルバイオレット、アゾ系の金属錯
塩、バラチン染料、オラゾール染料等の金属錯塩染料等
が挙げられる。着色剤の添加量については、トナーに所
期の着色性を付与するための必要量が添加されるが、添
加量が過多な場合は遊離の着色剤粒子がトナー担持体、
静電潜像担持体等を汚損すること等の問題から、トナー
に対して10重量%以下であることが望ましい。
As the colorant, commonly used pigments and dyes can be used, for example, carbon black, iron black,
Various non-ferrous metal oxides, zinc white, yellow iron oxide, Hansa yellow, disazo yellow, quinoline yellow, permanent yellow, red iron oxide, resole red, watchyan red calcium salt, watchyan red manganese salt, pyrazolone red, lake red C, lake Examples thereof include pigments such as red D, brilliant carmine 3B, dark blue, phthalocyanine blue, and titanium oxide, or nigrosine-based oil-soluble dyes, crystal violet, azo-based metal complex salts, balatin dyes, orazole dyes, and other metal complex salt dyes. Regarding the amount of the colorant added, a necessary amount for imparting the desired colorability to the toner is added, but if the amount added is too large, the free colorant particles become toner carrier,
It is desirable that the content of the toner is 10% by weight or less with respect to the toner in view of problems such as contamination of the electrostatic latent image carrier.

【0018】その他必要に応じて各種帯電安定剤、磁性
粉、各種ワックス等の滑剤等や、トナーの流動性改善の
ために疎水性シリカ等を添加することができる。帯電安
定剤としては、これまで通常の摩擦帯電を利用する各種
現像法に於いて利用されてきた各種電荷制御剤の中か
ら、種々のものが使用でき、トナー中に熔融混練分散
後、粉砕、分級した際にトナー粒子から遊離しない程度
の粒子径を有し、トナー粒子に所定の帯電電荷を付与す
るものである。このような物質としては例えば、ニグロ
シン系の油溶性染料、クリスタルバイオレット、トリフ
ェニルアミン、4級アンモニウム塩、アゾ系の金属錯
塩、バラチン染料、オラゾール染料等の金属錯塩染料等
が挙げられる。また、従来着色剤として使用している各
種顔料、例えば、各種非鉄金属酸化物、亜鉛華、黄色酸
化鉄、ハンザイエロー、ジスアゾイエロー、キノリンイ
エロー、パーマネントイエロー、ベンガラ、リソールレ
ッド、ウォッチャンレッドカルシウム塩、ウォッチャン
レッドマンガン塩、ピラゾロンレッド、レーキレッド
C、レーキレッドD、ブリリアントカーミン3B、紺
青、フタロシアニンブルー、酸化チタン等も場合によっ
て帯電安定剤になり得る。
If necessary, various charge stabilizers, magnetic powders, lubricants such as various waxes, and hydrophobic silica can be added to improve the fluidity of the toner. As the charge stabilizer, various charge control agents that have been used in various developing methods using ordinary triboelectrification can be used, and various charge control agents can be used. It has a particle size that does not separate from the toner particles when classified, and imparts a predetermined charge to the toner particles. Examples of such substances include nigrosine-based oil-soluble dyes, crystal violet, triphenylamine, quaternary ammonium salts, azo-based metal complex salts, balatin dyes, and olazole dyes. Further, various pigments conventionally used as colorants, for example, various non-ferrous metal oxides, zinc white, yellow iron oxide, Hansa yellow, disazo yellow, quinoline yellow, permanent yellow, red iron oxide, resole red, watchyan red calcium salt. , Watchzan red manganese salt, pyrazolone red, lake red C, lake red D, brilliant carmine 3B, dark blue, phthalocyanine blue, titanium oxide and the like can also be the charge stabilizer in some cases.

【0019】また、磁性1成分トナーの場合には、磁性
粉をトナー粒子に磁力を付与するために添加する。トナ
ー担持体上の磁場の強さによって必要量添加されるが、
トナー担持体への拘束力と静電潜像への引力の関係か
ら、トナーに対して20〜60重量%が望ましい。磁性
粉としては、各種フェライト、マグネタイト、ヘマタイ
ト等公知のものが使用でき、形状も立方晶状、正八面体
状、球状、針状等種々のものが使用できるが、トナー中
に分散した際のトナー粒子間の磁性粉量の偏在、遊離磁
性粉の発生等の問題から粒径は1μ以下であることが望
ましい。磁気特性の面では、飽和磁化については50em
u/g 程度以上あれば特に限定はないが、保磁力は主にト
ナー粒子のトナー担持体上での運動性の問題から200
Oe以下であることが望ましく、更には120Oe以
下、40Oe以上であることが望ましい。また、磁性粉
はそのまま使用しても問題はないが、必要に応じて脂肪
酸、シランカップリング剤等で表面処理をしてもよい。
In the case of a magnetic one-component toner, magnetic powder is added to impart magnetic force to the toner particles. The required amount is added depending on the strength of the magnetic field on the toner carrier,
From the relationship between the binding force to the toner carrier and the attractive force to the electrostatic latent image, 20 to 60% by weight of the toner is desirable. As the magnetic powder, various known materials such as ferrite, magnetite and hematite can be used, and various shapes such as cubic crystal, regular octahedron, spherical and acicular can be used, but the toner when dispersed in the toner The particle size is preferably 1 μm or less in view of problems such as uneven distribution of the amount of magnetic powder among particles and generation of free magnetic powder. In terms of magnetic characteristics, saturation magnetization is 50em
The coercive force is not particularly limited as long as it is about u / g or more, but the coercive force is 200 due mainly to the problem of the mobility of toner particles on the toner carrier.
It is preferably Oe or less, more preferably 120 Oe or less and 40 Oe or more. The magnetic powder may be used as it is without any problem, but may be surface-treated with a fatty acid, a silane coupling agent or the like, if necessary.

【0020】静電潜像担持体上に静電潜像を形成する方
法としては、Se系、a−シリコン系等の無機感光体、
及び有機感光体等の静電潜像担持体に光を当てない状態
でコロナ放電等を利用して帯電させることにより均一に
電荷を分布させた後、画像情報を露光して静電潜像を形
成するのが最も一般的である。その他、針状電極によっ
て静電記録紙等に直接静電潜像を記録する方式及びイオ
ンフロー記録等であっても差し支えない。その後、この
静電潜像に前記のトナーを保持したトナー担持体を接触
させると、静電潜像を顕像化することができる。
As a method for forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, an inorganic photosensitive material such as Se type or a-silicon type,
In addition, the electrostatic latent image is exposed by exposing the image information after evenly distributing the charge by charging the surface of the electrostatic latent image carrier such as an organic photoconductor by using corona discharge etc. Most commonly it is formed. In addition, a method of directly recording an electrostatic latent image on electrostatic recording paper or the like by a needle electrode, an ion flow recording, or the like may be used. Then, the electrostatic latent image can be visualized by bringing the toner carrier holding the toner into contact with the electrostatic latent image.

【0021】トナーの内部に磁性粉を含む、いわゆる磁
性1成分トナーを用いる場合、トナー担持体としては、
内部に複数の磁極を有し、導電性の円筒形スリーブが回
転することによってドクターブレードで規制されたトナ
ー層を搬送する機構が一般的である。通常の接触磁性1
成分トナー現像に於いて、トナー担持体として用いてい
る現像スリーブには、大別して「現像効果」と「クリー
ニング(スキャベンジング)効果」の2つの効果を持
つ。現像効果とはトナー粒子を静電潜像近傍に搬送し、
トナー粒子を潜像に付着させる効果のことである。この
とき、画像部のみに選択的に付着することが必要である
が、接触1成分現像法では静電潜像の画像部周囲に縁取
り状に生じるフリンジと呼ばれる部分にもトナーが付着
してしまうことが多い。この理由としては、静電潜像担
持体と現像スリーブ間の隙間、いわゆる現像ギャップが
大きいと、潜像エッジ部(フリンジ部)では電気力線が
静電潜像担持体のアース側へ湾曲し、即ち静電潜像と逆
極性の電界が生じている。非接触1成分トナー現像等の
場合には、比較的トナーの帯電極性がはっきりしている
ためフリンジ部にはトナーが付着しないが、接触1成分
トナー現像ではトナーの帯電極性がはっきりしていない
ことが多いため、フリンジ部にもトナーが付着する。ま
た画像部においても、トナー粒子相互間の静電的な引力
によって、過剰にトナーが静電潜像に付着してしまい、
解像度や階調性を著しく悪化させてしまう。そこで、余
分に付着してしまったトナー粒子を除去するクリーニン
グ(スキャベンジング)効果が必要になる。通常は、円
筒形スリーブの回転数を速めたり、内部の磁極を高速で
回転させることによってクリーニング(スキャベンジン
グ)効果を高めている。よって、現像速度が遅く、クリ
ーニング効果が十分に働いている場合にはフリンジ部の
トナーは消失し良好な画像が得られるが、現像速度が速
くなってくると、クリーニング効果が不十分になりフリ
ンジ部のトナーが完全には無くならないために、画像の
悪化や転写率の低下をもたらす。
When a so-called magnetic one-component toner containing magnetic powder inside the toner is used, the toner carrier is
A general mechanism has a plurality of magnetic poles inside and conveys a toner layer regulated by a doctor blade by rotating a conductive cylindrical sleeve. Normal contact magnetism 1
In the component toner development, the developing sleeve used as the toner carrier has roughly two effects: a "developing effect" and a "cleaning (scavenging) effect". The development effect conveys toner particles to the vicinity of the electrostatic latent image,
It is the effect of attaching toner particles to the latent image. At this time, it is necessary to selectively adhere to only the image portion, but in the contact one-component developing method, the toner also adheres to a portion called a fringe that is formed around the image portion of the electrostatic latent image in the form of a fringe. Often. The reason for this is that if the gap between the electrostatic latent image carrier and the developing sleeve, that is, the so-called developing gap is large, the lines of electric force are curved toward the ground side of the electrostatic latent image carrier at the latent image edge portion (fringe portion). That is, an electric field having a polarity opposite to that of the electrostatic latent image is generated. In the case of non-contact one-component toner development, etc., the toner does not adhere to the fringe portion because the charge polarity of the toner is relatively clear, but in the contact one-component toner development, the charge polarity of the toner is not clear. The toner adheres to the fringe portion because of the large amount of toner. Also in the image area, the toner is excessively attached to the electrostatic latent image due to the electrostatic attraction between the toner particles,
The resolution and gradation are significantly deteriorated. Therefore, it is necessary to have a cleaning (scavenging) effect for removing the toner particles that have excessively adhered. Normally, the cleaning (scavenging) effect is enhanced by increasing the rotation speed of the cylindrical sleeve or rotating the inner magnetic pole at high speed. Therefore, when the developing speed is slow and the cleaning effect is sufficiently working, the toner in the fringe portion disappears and a good image is obtained, but as the developing speed becomes faster, the cleaning effect becomes insufficient and the fringe effect becomes poor. Part of the toner is not completely removed, resulting in deterioration of the image and a decrease in the transfer rate.

【0022】しかし、本発明に関する現像法において
は、現像機構の後段階に静電潜像担持体上の非画像部に
付着したトナーを分離する機構を有しているために、ク
リーニング効果が不十分な場合でも良好な画像を得るこ
とが出来る。極端にいえば、本現像法においては、現像
スリーブは「現像効果」のみを持てば良く、「クリーニ
ング(スキャベンジング)効果」は必要ないことにな
る。即ち、トナーの軟凝集などによる目詰まりの原因に
なり、また高い寸法精度が要求されるトナー層厚規制部
材(ドクターブレード)や、トナー飛散の原因であり現
像器を複雑化している内部磁極の回転機構は特に必要で
はない。また、現像スリーブは静電潜像からの電気力線
をきれいに揃えるための『現像電極効果』を持てば良い
ので、円筒形でなくプレート状であっても良く、また基
体が導電性であればトナーと接触する表面に絶縁性の被
膜が施してあっても構わない。
However, in the developing method according to the present invention, the cleaning effect is unsatisfactory because it has a mechanism for separating the toner adhering to the non-image area on the electrostatic latent image carrier at the latter stage of the developing mechanism. Even if it is sufficient, a good image can be obtained. In the extreme, in the present developing method, the developing sleeve only needs to have the “developing effect” and does not need the “cleaning (scavenging) effect”. That is, it causes clogging due to soft agglomeration of toner, a toner layer thickness regulating member (doctor blade) that requires high dimensional accuracy, and internal magnetic poles that cause toner scattering and complicate the developing device. The rotating mechanism is not particularly necessary. Further, the developing sleeve need only have a "developing electrode effect" for neatly aligning the lines of electric force from the electrostatic latent image, so it may be plate-shaped instead of cylindrical, and if the substrate is conductive. An insulating coating may be provided on the surface that comes into contact with the toner.

【0023】トナーの内部に磁性粉を含まない、いわゆ
る非磁性1成分トナーを用いる場合には前記のような磁
力を利用したトナーの保持ができないので、重力もしく
は静電気力を利用することになる。この場合、前記の
「クリーニング(スキャベンジング)効果」が小さいた
め、トナー層を極めて薄くしてトナーの付着量を抑える
必要があった。しかし、本現像法では前記のように「ク
リーニング(スキャベンジング)効果」は必要ないた
め、非磁性1成分トナーにおいても、トナー層厚規制部
材を特に必要としない現像器が可能である。重力を利用
してトナーを保持するには、トナー担持体を静電潜像担
持体の真下に配置するような方法があり、静電気を利用
する場合には、トナーの帯電極性と逆の電圧を現像スリ
ーブに印加したり、トナーの帯電極性と逆に帯電したエ
レクトレット等を利用することもできる。また、これら
の場合にも『現像電極効果』としての現像スリーブは、
基体が導電性であれば表面が絶縁性であっても良く、形
状も円筒形でもプレート状でも構わない。色鮮やかなカ
ラートナー実現のためにはトナーの非磁性化が必要であ
るが、これまで提案されてきた非磁性1成分トナー現像
法には安定した画質の維持、及び現像器の寿命という点
で十分なものではなかった。本現像法は、無理のない非
磁性1成分現像を可能にするということも大きな特長の
1つである。
When a so-called non-magnetic one-component toner containing no magnetic powder inside the toner is used, the toner cannot be held by using the magnetic force as described above, and therefore gravity or electrostatic force is used. In this case, since the above-mentioned “cleaning (scavenging) effect” is small, it is necessary to make the toner layer extremely thin to suppress the toner adhesion amount. However, since the "cleaning (scavenging) effect" is not required in the present developing method as described above, it is possible to provide a developing device that does not require a toner layer thickness regulating member even for non-magnetic one-component toner. To hold the toner by using gravity, there is a method of placing the toner carrier directly under the electrostatic latent image carrier, and when using static electricity, apply a voltage opposite to the charging polarity of the toner. It is also possible to use an electret or the like which is applied to the developing sleeve or which is charged opposite to the charging polarity of the toner. Also in these cases, the developing sleeve as the "developing electrode effect" is
If the substrate is conductive, the surface may be insulative, and the shape may be cylindrical or plate-like. To realize vivid color toner, it is necessary to make the toner non-magnetic. However, the non-magnetic one-component toner development method proposed so far has the stable image quality and the life of the developing device. It wasn't enough. One of the major features of the present development method is that it enables reasonable non-magnetic one-component development.

【0024】またトナーの体積固有抵抗(電気抵抗)
は、静電転写に有利であることから通常は絶縁性トナー
を用いるが、比較的低抵抗のいわゆる導電性トナーを用
いることも可能である。導電性トナーの体積固有抵抗が
約103 Ωcm程度以下の低抵抗ではトナー層自体が現像
電極効果を持つため本発明に係わる分離機構は必要ない
が、103 Ωcm程度を超える場合はやはりフリンジが発
生しやすく、本発明に係わる分離機構は非常に有効であ
る。導電性トナーは摩擦帯電を利用しないために特に環
境安定性が高いことから、極めて信頼性の高い現像法で
ある。
The volume resistivity (electrical resistance) of the toner
In general, an insulating toner is used because it is advantageous for electrostatic transfer, but it is also possible to use a so-called conductive toner having a relatively low resistance. When the volume resistivity of the conductive toner is low at about 10 3 Ωcm or less, the toner layer itself has a developing electrode effect, so the separation mechanism according to the present invention is not necessary, but when it exceeds about 10 3 Ωcm, fringes still occur. It easily occurs, and the separation mechanism according to the present invention is very effective. Since the conductive toner does not utilize triboelectric charging and therefore has particularly high environmental stability, it is a highly reliable developing method.

【0025】何れの場合も、トナー担持体としての現像
スリーブの導電性部は電気的に接地されていることが好
ましい。また有機及び無機の感光体において、露光量が
十分でない等の理由で背景部に残留電位がある場合には
地汚れ防止の目的で、電気的手段により静電潜像と同極
性の直流バイアスを印加する必要がある。
In any case, it is preferable that the conductive portion of the developing sleeve as the toner carrier is electrically grounded. For organic and inorganic photoconductors, if there is residual potential on the background due to insufficient exposure, etc., a DC bias of the same polarity as the electrostatic latent image is applied by an electric means for the purpose of preventing scumming. Must be applied.

【0026】ブラシ状のフリンジ部トナークリーニング
部材としては、細い繊維を植え込んだファーブラシと呼
ばれるものや、2成分現像方式で用いられるような磁性
体キャリア粒子を磁石に付着させて形成するいわゆる磁
気ブラシ等を使用することができる。静電潜像担持体上
に形成されているフリンジ部の電界は画像部の電界に比
べて弱いため、現像後のトナーの付着力もフリンジ部の
方が画像部よりも弱い。よって、ロール状に形成した前
記ブラシを回転させながら現像後の静電潜像担持体に接
触させると、主にフリンジ部のトナーを除去することが
できる。しかし、この方法では画像部のトナーも若干取
り除かれてしまうために、細線などにおいて画像欠陥を
生じることがある。そこでクリーニング部材に導電性の
ファーブラシや磁気ブラシを用いてフリンジ部に付着し
たトナーと逆極性のバイアス電圧を印加したり、フリン
ジ部トナーと逆の極性に帯電し易い材質のファーブラシ
やコーティングキャリアを用いることで、フリンジ部の
トナーを選択的に除去できるようになる。ファーブラシ
の材質として正極性に帯電し易いものにはナイロン、羊
毛、絹、レーヨン等が、負極性に帯電し易いものにはポ
リエステル、ビニロン、オーロン、ダクロン等が例示で
きる。また、キャリアのコート材として正極性に帯電し
易いものにはセルローズ樹脂、ポリウレタン樹脂、メラ
ミン樹脂等が、負極性に帯電し易いものにはフッ素系樹
脂、スチレン−アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエン樹
脂、ポリカーボネイト等が例示できる。
The brush-shaped fringe toner cleaning member is called a fur brush in which fine fibers are implanted, or a so-called magnetic brush formed by attaching magnetic carrier particles used in a two-component developing method to a magnet. Etc. can be used. Since the electric field of the fringe portion formed on the electrostatic latent image carrier is weaker than the electric field of the image portion, the toner adhesion force after development is weaker in the fringe portion than in the image portion. Therefore, when the brush formed in a roll shape is rotated and brought into contact with the electrostatic latent image carrier after development, the toner in the fringe portion can be mainly removed. However, in this method, the toner in the image area is also removed a little, so that an image defect may occur in a fine line or the like. Therefore, a conductive fur brush or magnetic brush is used as the cleaning member to apply a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner adhered to the fringe portion, or a fur brush or coating carrier made of a material that is easily charged to the opposite polarity to the fringe portion toner. By using, it becomes possible to selectively remove the toner in the fringe portion. Examples of the material of the fur brush include nylon, wool, silk, rayon and the like which are easily charged in the positive polarity, and polyester, vinylon, auron, dacron and the like which are easily charged in the negative polarity. Further, as the carrier coating material, a cellulose resin, a polyurethane resin, a melamine resin or the like is used for those that are easily charged to the positive polarity, and a fluorine resin, a styrene-acrylic resin, a silicone resin, or an epoxy resin is used for those that are easily charged to the negative polarity. , Polyester resin, styrene-butadiene resin, polycarbonate and the like.

【0027】また、フリンジ部を現像したトナーは画像
部トナーとは逆極性ではあるが、非接触1成分トナー現
像で用いられるような摩擦帯電助剤的なものと違い、成
分的には画像部を現像したのと全く同じトナーが、トナ
ー同士の相互摩擦、静電誘導、電荷注入などの何れかの
理由により逆極性に帯電したに過ぎないため、フリンジ
部から除去されたトナーはトナー担持体部に戻すことに
より、再度使用することが可能である。そこで、フリン
ジ部トナー除去機構は、除去したトナーを回収し、再利
用することが望ましい。このような回収機構を設けたフ
リンジ部トナー除去機構としては、例えば、円筒形の導
電性ローラーにフリンジ部トナーと逆極性の電圧を印加
し、これにクリーニング後のブラシローラーを接触させ
るとトナーはブラシ上から導電性ローラーへ回収され
る。次に導電性ローラー上のトナーをスクレーパー等で
掻き取ることでクリーニング後のトナーを再利用するこ
とができる。
Further, the toner on which the fringe portion has been developed has a polarity opposite to that of the toner on the image portion, but unlike the one used as a triboelectrification auxiliary agent used in the non-contact one-component toner development, the component is imagewise. The toner that was removed from the fringe portion is the same as the toner that was developed on the toner carrier because the toner was charged to the opposite polarity due to mutual friction between toners, electrostatic induction, charge injection, or any other reason. It can be used again by returning to the section. Therefore, it is desirable that the fringe portion toner removing mechanism collects and reuses the removed toner. As a fringe portion toner removing mechanism provided with such a collecting mechanism, for example, when a voltage having a polarity opposite to that of the fringe portion toner is applied to a cylindrical conductive roller, and the brush roller after cleaning is brought into contact with the toner, the toner is removed. Collected from the brush on the conductive roller. Then, the toner on the conductive roller is scraped off by a scraper or the like, so that the toner after cleaning can be reused.

【0028】[0028]

【発明の作用及び効果】本発明は、静電潜像担持体にト
ナー担持体上のトナー層を接触させて静電潜像を顕像化
する1成分トナーの現像方法に於いて、現像後静電潜像
担持体上の非画像部に付着したトナーを静電的に分離す
る機構を有することを特徴としている。接触1成分現像
法は、小型・簡易でメンテナンスを特に必要とせず画像
の環境安定性に優れるという高信頼性を有し、また機械
の設計精度をラフにでき、キャリアや廃トナーなどの廃
棄物を生じないという多くの利点をもっている。しかし
印字スピードを高速化したり機械の設計精度(特に現像
ギャップ)をよりラフにしていくと、得られる画像には
フリンジと呼ばれる縁取り状の像が発生し、解像度、階
調性等を大きく損ねるが、本発明によれば、フリンジ部
のトナーは選択的に除去されるために、良好な画像を得
ることが可能になった。
The present invention relates to a method for developing a one-component toner in which an electrostatic latent image is visualized by bringing a toner layer on the toner carrier into contact with the electrostatic latent image carrier. It is characterized by having a mechanism for electrostatically separating the toner adhering to the non-image portion on the electrostatic latent image carrier. The contact one-component development method is highly reliable in that it is compact and simple, requires no maintenance, and has excellent environmental stability for images. It also allows rough machine design accuracy and eliminates waste such as carriers and waste toner. It has many advantages of not causing. However, if the printing speed is increased or the design accuracy of the machine (particularly the development gap) is made rougher, a fringed image called a fringe is generated in the obtained image, which greatly impairs resolution and gradation. According to the present invention, since the toner in the fringe portion is selectively removed, it is possible to obtain a good image.

【0029】また更に、このような分離機構を設けるこ
とにより、従来の現像スリーブは現像効果とクリーニン
グ(スキャベンジング)効果の両方を持っていなければ
ならなかったが、上記の機能を分離することにより、機
構の複雑な現像スリーブを用いなくても、例えばプレー
ト状でも良好な画像を得ることが可能になった。
Further, by providing such a separating mechanism, the conventional developing sleeve had to have both the developing effect and the cleaning (scavenging) effect. As a result, it is possible to obtain a good image even in a plate shape, for example, without using a developing sleeve having a complicated mechanism.

【0030】[0030]

【実施例】【Example】

磁性1成分トナーの製造例 下記配合のトナー原料を予備混合した。部は重量部を表
す。 トナーA(絶縁性磁性トナー) スチレン−アクリル樹脂(商品名:アルマテックスPA−201、三井東圧化 学(株)製) 63.0部 マグネタイト(商品名:MG−WMK、三井金属工業(株)製) 35.0部 帯電安定剤(商品名:ニグロシンベースEX、オリエント化学工業(株)製) 2.0部
Production Example of Magnetic One-Component Toner Toner raw materials having the following formulations were premixed. Parts represent parts by weight. Toner A (insulating magnetic toner) Styrene-acrylic resin (trade name: ALMATEX PA-201, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) 63.0 parts Magnetite (trade name: MG-WMK, Mitsui Metal Industry Co., Ltd.) ) 35.0 parts Charge stabilizer (trade name: Nigrosine Base EX, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) 2.0 parts

【0031】 トナーB(導電性磁性トナー) スチレン−アクリル樹脂(商品名:アルマテックスPA−201、三井東圧化 学(株)製) 50.0部 マグネタイト(商品名:MG−WMK、三井金属工業(株)製) 40.0部 カーボンブラック(商品名:コンダクテックスSC、コロンビアンカーボン社 製) 10.0部Toner B (conductive magnetic toner) Styrene-acrylic resin (trade name: ALMATEX PA-201, manufactured by Mitsui Toatsu Kagaku KK) 50.0 parts Magnetite (trade name: MG-WMK, Mitsui Metals) Industrial Co., Ltd.) 40.0 parts Carbon Black (trade name: Conductex SC, Colombian Carbon Co., Ltd.) 10.0 parts

【0032】上記原料3kgを、20リットルのミキサ
ー(商品名:ヘンシェルミキサー、三井三池製作所
(株)製)で1500rpmにて5分間混合した。これ
を2軸押出混練機(商品名:PCM−30、池貝鉄工
(株)製)で熔融混練した後、ジェットミルで粉砕、気
流分級機にて分級し、体積基準平均粒径約11μで、5
μ以下及び20μ以上を実質的に含まないトナーサンプ
ルとした。トナーAには主に流動性を向上させるため、
疎水性シリカをトナー100部に対し0.3部加え乾式
混合した。これらのトナーの体積固有抵抗を測定したと
ころ、トナーAは5×1015Ωcm、トナーBは8×10
6 Ωcmであった。
3 kg of the above raw materials were mixed with a 20 liter mixer (trade name: Henschel mixer, manufactured by Mitsui Miike Seisakusho Co., Ltd.) at 1500 rpm for 5 minutes. After melt-kneading this with a twin-screw extrusion kneader (trade name: PCM-30, manufactured by Ikegai Tekko Co., Ltd.), it was pulverized with a jet mill and classified with an air stream classifier, with a volume-based average particle size of about 11 μm. 5
A toner sample containing substantially no μ or less and 20 μ or more was used. Toner A is mainly used to improve fluidity,
0.3 part of hydrophobic silica was added to 100 parts of the toner and dry-mixed. When the volume resistivity of these toners was measured, it was 5 × 10 15 Ωcm for toner A and 8 × 10 5 for toner B.
It was 6 Ωcm.

【0033】なお、トナーの体積固有抵抗は以下のよう
に測定する。市販の赤外線吸収スペクトル測定用錠剤成
型器(成型内部断面が20mmの円)に、予め23℃・5
0%RHの恒温恒湿槽に24時間放置したトナー約0.
8gを入れ、油圧プレス器を用い400kg/cm2 で加圧
して、厚さ約2mm、両端面が直径20mmの円形である円
筒形ペレットを作製した。このペレットの両方の円形端
面部の中央に、直径10mmの主電極を銀ペーストを塗布
して密着させ一端をグランドに接地する。次に、一端を
グランドに接地したガード電極をペレット外周部に沿っ
て設け、主電極に直流電圧を印加し、電流計で主電極間
を流れる電流を直読し、安定した段階の電流値より体積
固有抵抗値を算出した。
The volume resistivity of the toner is measured as follows. In a commercially available tablet molding machine for measuring infrared absorption spectrum (circle having a molding internal cross section of 20 mm), 23 ° C.
The toner left in a thermo-hygrostat of 0% RH for 24 hours was about 0.
8 g was put and pressurized with a hydraulic press machine at 400 kg / cm 2 , to prepare a circular cylindrical pellet having a thickness of about 2 mm and both end faces having a diameter of 20 mm. A silver paste is applied to the center of both circular end faces of this pellet with a silver paste having a diameter of 10 mm, and one end is grounded. Next, a guard electrode whose one end is grounded is provided along the outer periphery of the pellet, a DC voltage is applied to the main electrode, the current flowing between the main electrodes is directly read by an ammeter, and the volume is determined from the stable current value. The specific resistance value was calculated.

【0034】複写試験機の試作例1 市販の複写機を改造した実験機を用いて実際に印字試験
を行った。複写機としては、静電潜像担持体(以下感光
体と呼ぶ)に負帯電のOPC(表面電位−600V)感
光体を用いた複写機を使用した。次にトナー担持体(以
下現像器と呼ぶ)として、以下の構造および設定条件の
ものを試作した。 導電性スリーブ:直径24mmφ、周速可変 内部磁極:回転可能、8極、1000ガウス、回転数可
変 トナー層厚規制ブレード−導電性スリーブ間隙:0.3
mm スリーブは直流バイアス−100V印加 感光体−導電性スリーブ間隙:0.2mm 感光体−導電性スリーブ周速比=1:2 互いに逆
Prototype Example 1 of Copy Tester A print test was actually conducted using an experimental machine which was a remodeled commercial copy machine. As the copying machine, a copying machine using a negatively charged OPC (surface potential −600 V) photoconductor as an electrostatic latent image carrier (hereinafter referred to as photoconductor) was used. Next, a toner carrier (hereinafter referred to as a developing device) having the following structure and setting conditions was experimentally manufactured. Conductive sleeve: Diameter 24mmφ, Variable peripheral speed Internal magnetic pole: Rotatable, 8 poles, 1000 gauss, Rotation speed variable Toner layer thickness regulation blade-conductive sleeve gap: 0.3
mm DC bias -100V is applied to the sleeve. Photoconductor-conductive sleeve gap: 0.2 mm Photoconductor-conductive sleeve peripheral speed ratio = 1: 2 Reversed

【0035】実施例1 上記のような複写試験機に、トナーAを用いて印字試験
を行った。現像器の設定条件を種々変化させたところ、
感光体上のトナー像は表1のような状況であった。
Example 1 A printing test was conducted using Toner A in the above copying tester. After changing various setting conditions of the developing device,
The toner image on the photoreceptor was as shown in Table 1.

【0036】 表1 複写試験機試験結果 導電性スリーブ周速(cm/秒) 内部磁極回転数(rpm) (フリンジ) 6 600 △ 6 1200 ○ 13 600 △ 26 600 × 26 1200 △ なお、表中の複写試験機試験結果の記号は以下を意味す
る。 ○:フリンジは見られず、そのまま転写しても問題な
い。 △:フリンジが見られるが、フリンジ部は転写して来な
いため問題はない。 ×:フリンジの発生が著しく、フリンジ部も一部転写し
てくるため、使用できない。
Table 1 Copy test machine test results Conductive sleeve peripheral speed (cm / sec) Internal magnetic pole rotation speed (rpm) (fringe) 6 600 Δ 6 1200 ○ 13 600 Δ 26 600 × 26 1200 1200 Δ The symbols of the copy tester test results mean the following. ◯: No fringe is observed, and there is no problem in transferring as it is. Δ: A fringe is seen, but there is no problem because the fringe portion is not transferred. X: The fringe is remarkably generated, and the fringe part is partially transferred, so that it cannot be used.

【0037】クリーニング機構の試作例1 現像器の下流側、静電転写機構の上流側に、導電性繊維
からなる直径28.3mmφのファーブラシを1.25mm
だけ喰い込ませるような位置で感光体に接触するように
配置した。このファーブラシには0〜500Vの直流電
圧を印加した。また上記ファーブラシには付着したトナ
ーを回収するための回収機構を設けた。使用したファー
ブラシの概要は以下の通りである。 直径:28.3mmφ レーヨン導電性ブラシ 密度:33KF/inch2 回転速度:26cm/秒
Prototype Example 1 of Cleaning Mechanism 1 A fur brush having a diameter of 28.3 mm and made of conductive fiber is provided on the downstream side of the developing device and the upstream side of the electrostatic transfer mechanism for 1.25 mm.
It was placed so as to contact the photoconductor at a position where it would only bite. A DC voltage of 0 to 500 V was applied to this fur brush. Further, the fur brush is provided with a collecting mechanism for collecting the adhered toner. The outline of the fur brush used is as follows. Diameter: 28.3mmφ Rayon conductive brush Density: 33KF / inch 2 Rotation speed: 26cm / sec

【0038】クリーニング機構の試作例2 直径15mmφ、内部に6極の固定磁極を有する導電性の
円筒上に粒径約150μのノンコートのフェライトキャ
リアを保持させ、磁気ブラシを形成した。これを複写試
験機の試作例1に示した実験機に於いて、現像器の下流
側、静電転写機構の上流側に、約2mmのニップ幅をもっ
て感光体に接触するように配置した。この磁気ブラシに
は0〜500Vの直流電圧を印加し、前記の導電性円筒
を200rpm で回転させた。また上記磁気ブラシには付
着したトナーを回収するための回収機構を設けた。
Prototype Example 2 of Cleaning Mechanism A magnetic brush was formed by holding an uncoated ferrite carrier having a particle size of about 150 μ on a conductive cylinder having a diameter of 15 mmφ and 6 fixed magnetic poles inside. In the experimental machine shown in Prototype Example 1 of the copying tester, it was arranged on the downstream side of the developing device and on the upstream side of the electrostatic transfer mechanism so as to contact the photoconductor with a nip width of about 2 mm. A DC voltage of 0 to 500 V was applied to this magnetic brush, and the conductive cylinder was rotated at 200 rpm. Further, the magnetic brush is provided with a collecting mechanism for collecting the adhered toner.

【0039】導電性スリーブ周速26cm/秒、内部磁極
回転数600rpm の現像条件に固定し、上記のクリーニ
ング機構を設けた複写試験機を用い、通常の静電転写試
験を行ったところ、得られた画像はフリンジのない良好
なものであったが、印加電圧が100V以下の場合には
細線部が一部欠けてしまっていた。
The conductive sleeve was fixed at a developing speed of 26 cm / sec and the inner magnetic pole rotation speed was 600 rpm, and a usual electrostatic transfer test was conducted using a copying tester equipped with the above cleaning mechanism. The image was good with no fringes, but when the applied voltage was 100 V or less, the fine line part was partially missing.

【0040】実施例2 トナーBを用い、実施例1と同様な試験を行った。 表2 複写試験機試験結果 導電性スリーブ周速(cm/秒) 内部磁極回転数(rpm) (フリンジ) 6 600 ○ 6 1200 ○ 13 600 △ 26 600 × 26 1200 ×Example 2 The same test as in Example 1 was conducted using Toner B. Table 2 Copy tester test results Conductive sleeve peripheral speed (cm / sec) Internal magnetic pole rotation speed (rpm) (fringe) 6 600 ○ 6 1200 ○ 13 600 △ 26 600 × 26 1200 ×

【0041】傾向は上記の通り、実施例1と同様であっ
た。そこで導電性スリーブ周速26cm/秒、内部磁極回
転数600rpm の現像条件とし、実施例1と同様のクリ
ーニング機構を設けた複写試験機で試験を行った。ここ
でトナーBは導電性トナーのため通常の条件では普通紙
に転写しないため、転写紙として、使用直前に充分に加
熱乾燥したものを使用した。得られた画像は実施例1と
同様に、フリンジのない良好なものであった。
The tendency was similar to that of Example 1 as described above. Therefore, the test was conducted using a copying tester equipped with the same cleaning mechanism as in Example 1 under the developing conditions of a conductive sleeve peripheral speed of 26 cm / sec and an internal magnetic pole rotation speed of 600 rpm. Since the toner B is a conductive toner and is not transferred to plain paper under normal conditions, a transfer paper that has been sufficiently heated and dried immediately before use was used. The image obtained was good, with no fringes, as in Example 1.

【0042】実施例3 クリーニング機構の試作例3 ファーブラシの材質として、正極性に帯電しやすいナイ
ロン製のものを用いた以外はクリーニング機構の試作例
1と同様のものを試作した。また、この場合には直流電
圧は印加しなかった。
Example 3 Prototype Example 3 of Cleaning Mechanism A prototype of the cleaning mechanism was produced in the same manner as in Prototype Example 1 except that the fur brush was made of nylon, which is easily charged to the positive polarity. In this case, no DC voltage was applied.

【0043】クリーニング機構の試作例4 キャリアとして、クリーニング機構の試作例2で用いた
ノンコートキャリアの代わりに、正極性に帯電しやすい
アクリル−メラミン樹脂コートのものを用いた以外はク
リーニング機構の試作例2と同様のものを試作した。ま
た、この場合には直流電圧は印加しなかった。
Prototype Example 4 of Cleaning Mechanism Prototype Example of Cleaning Mechanism Other than using the non-coated carrier used in Prototype Example 2 of the cleaning mechanism as the carrier, an acrylic-melamine resin-coated one that is easily charged to the positive polarity was used. A prototype similar to 2 was manufactured. In this case, no DC voltage was applied.

【0044】トナーAを用いて、実施例1と同様の試験
を行った。これらのクリーニング機構では、直流電圧を
印加しなくてもクリーニング性が良好なため細線再現に
優れ、フリンジのない良好な画像が得られた。
The same test as in Example 1 was conducted using Toner A. These cleaning mechanisms were excellent in fine line reproduction because they had good cleaning properties without applying a DC voltage, and good images without fringes were obtained.

【0045】実施例4 複写試験機の試作例2 複写試験機の試作例1で用いた複写試験機に於いて、現
像器のトナー層厚規制ブレードを取り外したものを試作
した。トナー層厚規制ブレードは、トナー層を形成する
機能の他に必要なトナーを貯蔵するための効果もある
が、ブレードを外すことによりこの貯蔵の機能は、感光
体とスリーブの間隙よりも上方の空間に与えることにな
る。これを複写試験機の試作例2とする。これを用いて
実施例1と同様な試験を行った。
Example 4 Prototype Example 2 of Copy Test Machine A prototype of the copy test machine used in Prototype Example 1 of the copy test machine was prepared by removing the toner layer thickness regulating blade of the developing device. The toner layer thickness regulating blade has an effect of storing necessary toner in addition to the function of forming a toner layer. However, by removing the blade, the function of this storage is provided above the gap between the photoconductor and the sleeve. It will be given to the space. This is referred to as Prototype Example 2 of the copy tester. Using this, the same test as in Example 1 was performed.

【0046】 表3 複写試験機試験結果 導電性スリーブ周速(cm/秒) 内部磁極回転数(rpm) (フリンジ) 6 600 × 6 1200 × 13 600 × 26 600 × 26 1200 × トナー層厚規制ブレードを取り外すと、感光体へのトナ
ー付着量が過剰になり、フリンジも顕著になった。しか
しながら、実施例1と同様にクリーニング機構を設ける
ことにより、転写後の画像は良好なものであった。
Table 3 Copy tester test results Conductive sleeve peripheral speed (cm / sec) Internal magnetic pole rotation speed (rpm) (fringe) 6 600 × 6 1200 × 13 600 × 26 600 × 26 1200 × Toner layer thickness control blade When was removed, the amount of toner adhered to the photosensitive member became excessive and the fringe became noticeable. However, by providing a cleaning mechanism as in Example 1, the image after transfer was good.

【0047】実施例5 複写試験機の試作例1および2の現像に於いて、現像の
メカニズムを考察してみると、まず複写試験機の試作例
2に於いて、感光体と現像スリーブの対向部分より上側
に数cmの間で、感光体はトナーと接しているが、実際に
トナーが静電潜像を現像しているのは、現像スリーブと
感光体の対向部分のごく狭い範囲であることが判る。よ
って接触現像においてはトナーが感光体の静電潜像に接
触するだけではなく、比較的狭い間隙で対向する導体が
必要であることが判る。そこで導電性スリーブの代わり
に導電性の平板を用い、この間隙にトナーを供給しても
潜像を現像することが判った。しかしながら、こうして
得られたトナー像はトナー付着が過剰であり、またフリ
ンジも多く良好な画像ではなかった。しかしこれに実施
例1と同様なクリーニング機構を設けることにより、転
写後の画像は非常に良好なものであった。
Example 5 Considering the developing mechanism in the development of the prototypes 1 and 2 of the copying tester, first, in the prototype 2 of the copying tester, the photosensitive member and the developing sleeve are opposed to each other. Although the photoconductor is in contact with the toner within a few cm above the portion, the toner actually develops the electrostatic latent image in a very narrow area between the developing sleeve and the photoconductor. I understand. Therefore, it is understood that in the contact development, not only the toner contacts the electrostatic latent image on the photoconductor but also the conductors facing each other with a relatively narrow gap are required. Therefore, it has been found that a conductive flat plate is used instead of the conductive sleeve, and the latent image is developed even if toner is supplied to this gap. However, the toner image thus obtained was not a good image because the toner adhesion was excessive and there were many fringes. However, by providing this with the same cleaning mechanism as in Example 1, the image after transfer was very good.

【0048】実施例6 非磁性1成分トナーの製造例 下記配合のトナー原料を予備混合した。 トナーC(絶縁性非磁性トナー) スチレン−アクリル樹脂(商品名:アルマテックスPA−201、三井東圧化 学(株)製) 93.5部 帯電安定剤(商品名:ボントロンP−51、オリエント化学工業(株)製) 3.0部 フタロシアニンブルー(商品名:リオノールブルーFG7305、東洋インキ 製造(株)製) 3.5部Example 6 Production Example of Nonmagnetic One-Component Toner Toner raw materials having the following formulations were premixed. Toner C (insulating non-magnetic toner) Styrene-acrylic resin (trade name: ALMATEX PA-201, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) 93.5 parts Charge stabilizer (trade name: Bontron P-51, Orient) Chemical Industry Co., Ltd. 3.0 parts Phthalocyanine Blue (trade name: Rionol Blue FG7305, Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) 3.5 parts

【0049】これを実施例1と同様に熔融混練、粉砕、
気流分級して体積基準平均粒径約11μで、5μ以下及
び20μ以上を実質的に含まないトナーサンプルとし、
主に流動性を向上させるために疎水性シリカをトナー1
00部に対し0.3部加え乾式混合した。またトナーC
の体積固有抵抗を測定したところ、8×1015Ωcmであ
った。
This was melt-kneaded, pulverized, and melted in the same manner as in Example 1.
Air-flow classification is performed to obtain a toner sample having a volume-based average particle size of about 11 μm and substantially not containing 5 μm or less and 20 μm or more,
Toner 1 mainly uses hydrophobic silica to improve fluidity.
0.3 part was added to 00 parts and mixed by dry mixing. Toner C
The volume resistivity of was measured to be 8 × 10 15 Ωcm.

【0050】複写試験機の試作例3 トナーCは非磁性トナーのため、複写試験機の試作例1
及び2では現像器がトナーを保持できず不適であった。
そこで図1に示すような現像器を試作し、複写試験器の
試作例1と同様に印字試験を行ったところ、実施例6と
同様に得られたトナー像はトナー付着が過剰であり、ま
たフリンジも多く良好な画像ではなかった。しかしこれ
に実施例1と同様なクリーニング機構を設けることによ
り、転写後の画像は非常に良好なものであった。
Prototype Example 3 of Copy Test Machine Since toner C is a non-magnetic toner, Prototype Example 1 of copy test machine
In No. 2 and No. 2, the developing device was not suitable because it could not hold the toner.
Then, a developing device as shown in FIG. 1 was prototyped, and a printing test was conducted in the same manner as in the prototype 1 of the copying tester. As a result, the toner image obtained in the same manner as in Example 6 had excessive toner adhesion. There were many fringes and the image was not good. However, by providing this with the same cleaning mechanism as in Example 1, the image after transfer was very good.

【0051】[0051]

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

図1は現像器を示す。 FIG. 1 shows a developing device.

【0052】[0052]

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:トナー担持体 2:導電性支持体 3:エレクトレットフィルム 4:トナー 5:静電潜像担持体 6:静電潜像 1: Toner carrier 2: Conductive support 3: Electret film 4: Toner 5: Electrostatic latent image carrier 6: Electrostatic latent image

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】静電潜像担持体に、トナー担持体上のトナ
ー層を接触させて静電潜像を顕像化する1成分トナーの
現像方法に於いて、現像後静電潜像担持体上の非画像部
に付着したトナーをブラシ状のクリーニング部材を用い
て機械的に分離する機構を有することを特徴とする、1
成分トナー現像方法。
1. A method for developing a one-component toner for developing an electrostatic latent image by bringing a toner layer on the toner carrier into contact with the electrostatic latent image carrier, and carrying the electrostatic latent image after development. 1 has a mechanism for mechanically separating the toner attached to the non-image area on the body by using a brush-like cleaning member.
Component toner development method.
【請求項2】該トナー担持体が、トナー担持体上にトナ
ー層を形成するためのトナー層厚規制部材を有さないこ
とを特徴とする請求項1記載の1成分トナー現像方法。
2. The one-component toner developing method according to claim 1, wherein the toner carrier does not have a toner layer thickness regulating member for forming a toner layer on the toner carrier.
【請求項3】現像後静電潜像担持体上の非画像部に付着
したトナーを機械的に分離する該機構が、分離したトナ
ーを回収する機構を有することを特徴とする請求項1記
載の1成分トナー現像方法。
3. The mechanism for mechanically separating the toner adhering to the non-image portion on the electrostatic latent image bearing member after development, has a mechanism for collecting the separated toner. 1-component toner developing method of.
JP4333652A 1992-11-19 1992-11-19 One-component toner developing method Pending JPH06161235A (en)

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