JPH07117769B2 - Dry developer and image forming method using the developer - Google Patents

Dry developer and image forming method using the developer

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JPH07117769B2
JPH07117769B2 JP62001872A JP187287A JPH07117769B2 JP H07117769 B2 JPH07117769 B2 JP H07117769B2 JP 62001872 A JP62001872 A JP 62001872A JP 187287 A JP187287 A JP 187287A JP H07117769 B2 JPH07117769 B2 JP H07117769B2
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latent image
magnetic
developer
toner
carrier
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貴幸 永塚
充 内田
廣行 小林
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電子写真、静電記録、磁気記録等に用いる新規
な現像剤および該現像剤を用いた画像形成方法に関す
る。
The present invention relates to a novel developer used for electrophotography, electrostatic recording, magnetic recording and the like, and an image forming method using the developer.

[従来の技術] 電子写真法においては、硫化カドミウム、ポリビニルカ
ルバゾール、セレン、酸化亜鉛等の光導電体の性質を利
用して、まず静電潜像を形成する。例えば一般には、光
導電体層上に一様に電荷を付与し、画像露光を施して静
電潜像を形成する。次いで上記静電潜像の電荷の逆極性
に荷電したトナー粉末で現像し、さらに必要に応じて転
写シートに転写して定着する。
[Prior Art] In electrophotography, an electrostatic latent image is first formed by utilizing the properties of a photoconductor such as cadmium sulfide, polyvinylcarbazole, selenium, and zinc oxide. For example, generally, an electrical charge is uniformly applied to the photoconductor layer and imagewise exposed to form an electrostatic latent image. Then, it is developed with a toner powder charged in the opposite polarity to the charge of the electrostatic latent image, and further transferred and fixed on a transfer sheet if necessary.

例えば、2成分系現像剤を用いた現像方法では現像ロー
ラー上に塗布された該現像剤によって潜像の画像部を現
像する場合、現像剤中のトナーは、現像ローラー上に塗
布された現像剤の内数パーセント以下しか使用していな
い。このことは現像器構成から考慮して非常に効率の悪
いものである。なぜならば所定の十分な現像濃度を得る
ために、多量の現像剤を現像ローラーが回転毎に現像ロ
ーラー上に一定量かつトナー濃度を均一にして塗布する
必要があるためである。このため現像器構成を大型化・
複雑化していた。もちろんこの種の現像方式においても
現像効率の向上は試みられた。たとえば本出願人は特開
昭55-32060,55-133058,56-70560を提案し、かつNP-8500
複写機に実用化されている。これによれば、現像濃度を
あげることができ、現像効率を上昇することができるも
のの、画像部において100%に近い現像効率を達成する
には至らず、この種の現像方式はいまだ改善の余地を残
している。
For example, in a developing method using a two-component developer, when the image portion of the latent image is developed by the developer applied on the developing roller, the toner in the developer is the toner applied on the developing roller. Use less than a few percent of This is extremely inefficient considering the developing device configuration. This is because it is necessary to apply a large amount of developer on the developing roller with a constant amount and uniform toner concentration each time the developing roller rotates in order to obtain a predetermined sufficient developing concentration. Therefore, the size of the developing device is increased.
It was complicated. Of course, attempts have been made to improve the developing efficiency even in this type of developing method. For example, the present applicant has proposed JP-A-55-32060, 55-133058, 56-70560, and NP-8500
It has been put to practical use in copiers. According to this, although the development density can be increased and the development efficiency can be increased, the development efficiency close to 100% cannot be achieved in the image area, and this type of development method still has room for improvement. Is left.

現像効率の向上という点では1成分現像方法の方が2成
分現像方法よりも優れている。その中でも特に本出願人
が先に出願した、特開昭54-43037では、現像ローラー上
に200μm以下のトナー薄層を形成し、スリーブ上に塗
布したトナーを画像部においてほぼ100%に近い現像効
率で現像している。このため現像器構成を小型化・簡略
化して実用化することができた。これは現像ローラー上
に200μm以下という薄層を形成することができたため
達成されたものである。しかし、1成分現像、2成分現
像いずれの現像方式においても乾式現像剤の薄層を形成
することは極めて難しく、このため1成分現像において
も本出願人以外は比較的厚い層の形成で現像装置を構成
している。画質の点からも現像画像の鮮明度、解像力、
等の向上が求められている現在、乾式現像剤の薄層形成
方法及びその装置に関する開発は必須となっている。
The one-component developing method is superior to the two-component developing method in terms of improving the developing efficiency. Among them, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-43037, which was previously filed by the applicant of the present invention, a toner thin layer of 200 μm or less is formed on the developing roller, and the toner applied on the sleeve is developed to almost 100% in the image area. Developing with efficiency. Therefore, it was possible to put the developing device into a compact and simple structure for practical use. This was achieved because a thin layer of 200 μm or less could be formed on the developing roller. However, it is extremely difficult to form a thin layer of a dry developer in either one-component development or two-component development. Therefore, even in the one-component development, a relatively thick layer is formed by a developer other than the applicant. Are configured. From the viewpoint of image quality, the sharpness of the developed image, the resolution,
Currently, the development of a thin layer forming method of a dry developer and its apparatus are indispensable.

ところで、上述の本出願人の方法は、磁性トナーの薄層
形成に関するものであった。磁性トナーは磁性を持たせ
るためトナー内に磁性体を内添しなければならず、これ
は転写紙に転写した現像像を熱定着する際の定着性の悪
さ、トナー自身に磁性体を内添するため(磁性体は通常
黒色である)そのカラー再現の際の色彩の悪さ等の問題
点がある。
By the way, the above-mentioned applicant's method relates to the formation of a thin layer of the magnetic toner. In order to give the magnetic toner magnetism, it is necessary to internally add a magnetic substance to the toner. This is because of poor fixability when thermally fixing a developed image transferred onto a transfer paper, and the magnetic substance is internally added to the toner itself. Therefore (the magnetic substance is usually black), there is a problem such as poor color when reproducing the color.

このため非磁性トナーの薄層形成方式としてビーバーの
毛のような柔らかい毛を円筒状のブラシにして、これに
トナーを付着塗布する方法や、表面がベルベット等の繊
維で作られた現像ローラーにドクターブレード等により
塗布する方式が提案されている。
Therefore, as a method for forming a thin layer of non-magnetic toner, a soft brush like beaver's bristles is made into a cylindrical brush, and toner is adhered and applied to this, or a developing roller whose surface is made of fiber such as velvet is used. A method of applying with a doctor blade or the like has been proposed.

しかしながら、上記繊維ブラシにドクターブレードとし
て弾性体ブレードを使用した場合、トナー量の規制は可
能であるが、均一な塗布は行われず、現像ローラー上の
繊維ブラシを摺擦するだけで、ブラシの繊維間に存在す
るトナーへの摩擦帯電電荷付与は行われないため、かぶ
り等の発生しやすい問題点があった。
However, when an elastic blade is used as a doctor blade for the fiber brush, the amount of toner can be regulated, but uniform application is not performed, and the fiber of the brush is simply rubbed by rubbing the fiber brush on the developing roller. Since triboelectrification charges are not applied to the toner existing between them, there is a problem that fogging or the like is likely to occur.

また、磁性トナーは磁力を利用してトナーの飛散を防止
することが容易にできるが、非磁性トナーは磁力を利用
することができず、トナーの機内飛散を生じやすかっ
た。上述の不都合な点は、コピー時のみならず、装置の
搬送時にも振動や衝撃が与えられた場合にも生じるもの
であった。
Further, magnetic toners can easily prevent the toner from scattering by utilizing magnetic force, but non-magnetic toners cannot utilize magnetic force, and the toners are easily scattered inside the machine. The inconveniences described above occur not only during copying but also when vibration or shock is applied during transportation of the apparatus.

本件出願人は上述の従来方法と全く異なる現像装置とし
て、非磁性トナーと磁性粒子を用い、トナー担持部材に
対向して磁性粒子拘束部材を設け、該保持部材表面の移
動方向に関し、磁性粒子拘束部材の上流に磁界発生手段
の磁気力によって磁性粒子の磁気ブラシを形成し、磁性
粒子拘束部材によって磁気ブラシを拘束し、非磁性トナ
ーの薄層をトナー保持部材上に形成する方法を既に提案
した(特開昭58-143360)。この方法により、現像部に
おいて潜像保持体とトナー担持体との間隙をトナー層厚
よりも広く設定し、交番電解を印加することによって潜
像保持体表面に非磁性トナー現像画像を得る方法を実用
化した。これにより、現像効率が極めて高く、小型・簡
素な現像器構成でカラー現像像を得ることができるよう
になった。特に2成分磁気ブラシ摺擦現像において、ベ
タ画像部に発生する摺擦跡が無く良質のベタ画像が得ら
れた。しかし、原稿の画像を読みとるリーダー部からの
出力情報が多様化するに伴い、プリンター部においても
これらの多様化に応え得るものが望まれており、特にデ
ジタルプリンターとして、レーザー光のスポット径が50
〜150μm程度に形成された潜像を高解像性に現像する
ために、さらに現像画質の改善された現像方式の開発お
よび現像剤の開発が望まれていた。
The applicant of the present invention uses a non-magnetic toner and magnetic particles as a developing device which is completely different from the above-mentioned conventional method, provides a magnetic particle restraining member facing the toner carrying member, and restrains the magnetic particle with respect to the moving direction of the surface of the holding member. A method has already been proposed in which a magnetic brush of magnetic particles is formed upstream of the member by the magnetic force of the magnetic field generating means, the magnetic brush is restricted by the magnetic particle restriction member, and a thin layer of non-magnetic toner is formed on the toner holding member. (JP-A-58-143360). According to this method, the gap between the latent image carrier and the toner carrier is set to be wider than the toner layer thickness in the developing section and a non-magnetic toner developed image is obtained on the surface of the latent image carrier by applying alternating electrolysis. It was put to practical use. As a result, it is possible to obtain a color developed image with extremely high developing efficiency and a small and simple developing device configuration. Particularly, in the two-component magnetic brush rubbing development, a good quality solid image was obtained without any rubbing marks generated in the solid image portion. However, with the diversification of the output information from the reader unit that reads the image of the document, the printer unit is also required to be able to respond to such diversification. Especially, as a digital printer, the spot diameter of laser light is 50
In order to develop a latent image formed to about 150 μm with high resolution, it has been desired to develop a developing system and a developer with further improved developed image quality.

一方、転写工程を有する装置の場合には、転写シートに
転写されなかった潜像保持体上の残余のトナーを除去
し、潜像保持体を繰り返し使用するのが通常である。
On the other hand, in the case of an apparatus having a transfer step, it is usual to remove the residual toner on the latent image carrier that has not been transferred to the transfer sheet, and repeatedly use the latent image carrier.

潜像保持体上の残余のトナーを除去する方法としては、
ブレードクリーニング方式、ファーブラシクリーニング
方式、磁気ブラシクリーニング方式など、潜像保持体に
クリーニング部材を接触させて行うのが一般的である。
この場合、クリーニング部材は適当な圧力で潜像保持体
に圧接しているので、繰り返し使用している間に潜像保
持体に傷がついたり、トナーが固着する現象が発生す
る。このトナーが潜像保持体に固着する現象を回避する
ために、特開昭48-47345においてトナー中に摩擦減少物
と研摩物質の双方を添加することが提案されている。こ
の方法は、確かにトナー固着現象を回避するには有効で
あるが、次の欠点を持っている。すなわち、トナー固着
現象を回避しうる程度に摩擦減少物質を添加すると、繰
り返しの使用によって潜像保持体表面に生成もしくは付
着する紙粉、オゾン付加物などの低電気抵抗物質の除去
が行われにくくなり、特に高温高湿の環境下において潜
像保持体上の潜像が低電気抵抗物によって著しく損なわ
れるという欠点がある。
As a method of removing the residual toner on the latent image carrier,
Generally, a cleaning member is brought into contact with the latent image holding member, such as a blade cleaning method, a fur brush cleaning method, or a magnetic brush cleaning method.
In this case, since the cleaning member is pressed against the latent image holding member with an appropriate pressure, the latent image holding member may be scratched or the toner may be fixed during repeated use. In order to avoid the phenomenon that the toner adheres to the latent image holding member, it has been proposed in JP-A-48-47345 to add both a friction reducing substance and an abrasive substance to the toner. This method is effective in avoiding the toner sticking phenomenon, but has the following drawbacks. That is, if a friction reducing substance is added to the extent that the toner sticking phenomenon can be avoided, it is difficult to remove low electric resistance substances such as paper dust and ozone adducts that are generated or adhered to the latent image carrier surface by repeated use. In particular, there is a drawback that the latent image on the latent image carrier is significantly impaired by the low electric resistance under a high temperature and high humidity environment.

また摩擦減少物質と研摩物質それぞれの添加量が微妙で
あり、安定した感光体への付着物を除去するのに十分な
量の研摩物質を添加すると、潜像保持体を傷つけたり、
クリーニングブレードを傷つけてクリーニング不良を引
き起こすという現象が生じる。
The addition amount of each of the friction-reducing substance and the polishing substance is delicate, and if the polishing substance is added in an amount sufficient to remove the deposits on the stable photoreceptor, the latent image carrier may be damaged,
The phenomenon occurs that the cleaning blade is damaged and cleaning failure occurs.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、少なくとも磁性粒子と非磁性トナーからなる
乾式現像剤を用いる画像形成方法において、上述の諸問
題を解決することを目的とするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to solve the above problems in an image forming method using a dry developer including at least magnetic particles and a non-magnetic toner.

すなわち、本発明の目的は、潜像保持体のフィルミング
あるいはクリーニング不良のないクリーニング特性に優
れた現像剤および画像形成方法を提供することにある。
That is, an object of the present invention is to provide a developer and an image forming method which are excellent in cleaning characteristics without filming or cleaning failure of the latent image carrier.

本発明の別の目的は、初期から高濃度の優れた画像を得
ることのできる現像剤および画像形成方法を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a developer and an image forming method capable of obtaining an excellent image of high density from the initial stage.

本発明の他の目的は、耐久によるカブリの増加、スリー
ブ汚染、および画像劣化のない現像剤および画像形成方
法を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a developer and an image forming method which are free from fogging due to durability, sleeve contamination, and image deterioration.

[問題点を解決するための手段および作用] 本発明者らは、従来の技術における前述の諸問題を克服
し上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、本発
明を完成するに至った。
[Means and Actions for Solving Problems] The present inventors have completed the present invention as a result of earnest researches for overcoming the above-mentioned problems in the prior art and achieving the above-mentioned object. It was

すなわち、本発明は原稿の画像を電気信号に変換し、潜
像保持体に2種の異なるバイアスを印加し、それぞれに
ついて2種の異なる強さで露光したときの潜像保持体の
表面電位データに基づいて潜像形成を制御する潜像形成
装置によって、該電気信号に応じて潜像保持体上に静電
潜像を形成し、次いで潜像保持体とそれに対向する現像
剤担持体の現像領域で、潜像保持体と現像剤担持体との
間に交番電界を付与しながら潜像を非磁性トナーで反転
現像する画像形成方法に供する、少なくとも非磁性トナ
ーと磁性粒子とからなる現像剤であって、該磁性粒子
が、真比重6以下、体積平均粒径40〜65μm、体積分布
で35μm未満が5〜25重量%であり35〜40μmが35μm
未満よりも少なく、かつ電気的絶縁性樹脂で被覆された
ものであり、現像剤担持体の現像領域に5〜80mg/cm2
磁気ブラシを形成しており、現像領域で潜像保持体と現
像剤担持体表面および磁気ブラシ表面との間を非磁性ト
ナーが往復しながら潜像を反転現像することを特徴とす
る乾式現像剤である。
That is, according to the present invention, the surface potential data of the latent image carrier when the image of the original is converted into an electric signal, two kinds of different biases are applied to the latent image carrier, and the latent image carrier is exposed with two different intensities. An electrostatic latent image is formed on the latent image holding member according to the electric signal by a latent image forming device that controls the latent image formation based on the latent image forming device, and then the latent image holding member and the developer carrying member facing it are developed. In a region, a developer comprising at least a non-magnetic toner and magnetic particles, which is subjected to an image forming method in which a latent image is reversely developed with a non-magnetic toner while applying an alternating electric field between the latent image carrier and the developer carrier. The magnetic particles have a true specific gravity of 6 or less, a volume average particle diameter of 40 to 65 μm, a volume distribution of less than 35 μm is 5 to 25% by weight, and 35 to 40 μm is 35 μm.
It is less than less than, and is coated with an electrically insulating resin, and forms a magnetic brush of 5 to 80 mg / cm 2 in the developing area of the developer carrier, and serves as a latent image carrier in the developing area. The dry developer is characterized in that the non-magnetic toner reciprocates between the surface of the developer carrying member and the surface of the magnetic brush to reversely develop the latent image.

また、原稿の画像を電気信号に変換し、潜像保持体に2
種の異なるバイアスを印加し、それぞれについて2種の
異なる強さで露光したときの潜像保持体の表面電位デー
タに基づいて潜像形成を制御する潜像形成装置によっ
て、該電気信号に応じて潜像保持体上に静電潜像を形成
し、次いで潜像保持体とそれに対向する現像剤担持体の
現像領域で、潜像保持体と現像剤担持体との間に交番電
界を付与しながら潜像を非磁性トナーで反転現像する画
像形成方法であって、真比重6以下、体積平均粒径40〜
65μm、体積分布で35μm未満が5〜25重量%であり35
〜40μmが35μm未満より少なく、かつ電気的絶縁性樹
脂で被覆された磁性粒子で、現像剤担持体の現像領域に
5〜80mg/cm2となるように磁気ブラシを形成し、現像領
域で潜像保持体と現像剤担持体表面および磁気ブラシ表
面との間で非磁性トナーを往復しながら反転現像し、こ
の像を転写部材に転写し、次いで潜像保持体上の残余の
現像剤を除去する各工程から成ることを特徴とする画像
形成方法である。
In addition, the image of the original is converted into an electric signal, and the latent image holder 2
A latent image forming device that controls latent image formation based on the surface potential data of the latent image carrier when two kinds of different biases are applied and exposed with two different intensities for each, is generated according to the electric signal. An electrostatic latent image is formed on the latent image carrier, and then an alternating electric field is applied between the latent image carrier and the developer carrier in the development area of the latent image carrier and the developer carrier opposite thereto. However, it is an image forming method of reversal developing a latent image with a non-magnetic toner.
65μm, 5 ~ 25wt% less than 35μm in volume distribution 35
Magnetic particles with a particle size of ~ 40μm less than 35μm and coated with an electrically insulating resin are used to form a magnetic brush in the developing area of the developer carrier to 5-80mg / cm 2 Non-magnetic toner is reciprocally developed between the image carrier and the surface of the developer carrier and the surface of the magnetic brush to perform reverse development, transfer this image to a transfer member, and then remove the residual developer on the latent image carrier. And an image forming method comprising the steps of:

一般に、潜像保持体上にトナーが固着すると、クリーニ
ング不良などが生じ画質劣化の原因となる。しかるに本
発明においては、35μm未満という小粒径の磁性粒子を
現像剤中に含有させているので、この小径磁性粒子が潜
像保持体上に付着し、研磨効果となりトナーを削り取る
働きをしている。
In general, if toner adheres to the latent image holding member, cleaning failure or the like occurs, which causes deterioration of image quality. However, in the present invention, since the magnetic particles having a small particle diameter of less than 35 μm are contained in the developer, the small magnetic particles adhere to the latent image holding member and serve as a polishing effect to remove the toner. There is.

以下に、この点について詳述する。This point will be described in detail below.

本発明における反転現像方式は、例えばレーザー光によ
るON-OFF現像であるから、通常、潜像は暗部電位VDと明
部電位VLの2値のみで形成される。ここで現像スリーブ
上のバイアス電位をVDCとすると、現像コントラストは
|VL-VDC|となり、反転コントラストは|VD-VDC|とな
る。本発明においては、潜像保持体に異なるバイアスを
印加し露光したときの潜像保持体の表面電位データに基
づいて潜像形成を制御しているので、潜像保持体表面が
通常の状態であれば、現像コントラスト、反転コントラ
ストとも所望の値をとりうるが、潜像保持体上にトナー
が固着すると、潜像保持体上の電位は光減衰しなくな
り、潜像形成の適正な制御が不可能になる。また、トナ
ー固着物が原因となって例えばクリーニング不良などを
引き起こし、画像劣化が生じる。測定点を何点かとり、
異常値を除外する手段を組み入れてある場合は、トナー
固着の初期の段階では上述した潜像形成の制御に実用上
影響はない。
Since the reversal development method in the present invention is, for example, ON-OFF development using laser light, a latent image is usually formed with only two values of a dark portion potential V D and a light portion potential V L. Here, when the bias potential on the developing sleeve is V DC , the developing contrast is | V L -V DC | and the reverse contrast is | V D -V DC |. In the present invention, since latent image formation is controlled based on the surface potential data of the latent image carrier when different biases are applied to the latent image carrier for exposure, the surface of the latent image carrier is kept in a normal state. If so, the development contrast and the reversal contrast can take desired values, but if toner adheres to the latent image carrier, the potential on the latent image carrier will not be attenuated and proper control of latent image formation will be impossible. It will be possible. In addition, the toner adhered matter causes, for example, poor cleaning, resulting in image deterioration. Take several measurement points,
When a means for excluding abnormal values is incorporated, there is no practical effect on the above-described control of latent image formation at the initial stage of toner fixation.

本発明者らの検討によれば、磁性粒子は反転コントラス
ト|VD-VDC|が100V程度以下であるときは全く潜像保持
体に現像しないが、150Vを超えると35μm未満の小粒径
の磁性粒子はわずかに現像し始めることを見いだした。
例えば、負荷電性トナーを使用し、反転コントラストVD
-VDCを−70〜−150Vと設定したとき、磁性粒子は潜像保
持体に現像せず、さらにカブリも認められない。ところ
が本発明では、例えばレーザー光を使用した潜像形成装
置を用いる場合、レーザー光の立ち上がりの関係上、潜
像保持体上の暗部電位はレーザー露光した状態で制御し
ている。従ってトナーが固着した部分の暗部電位VD2
レーザー露光した部分の暗部電位VD1との間には約50Vの
差が生じる。このため、トナーが固着した部分の反転コ
ントラストは通常より約50V大きくなり、磁性粒子特に
小粒径の磁性粒子は潜像保持体に現像するようになる。
これにより潜像保持体上のトナーの固着した部分に現像
した小粒径の磁性粒子はトナー固着物を削り取る働きを
し、画像劣化が解消される。
According to the study by the present inventors, when the reverse contrast | V D -V DC | is about 100 V or less, the magnetic particles are not developed on the latent image carrier at all, but above 150 V, a small particle size of less than 35 μm is obtained. It was found that the magnetic particles of the above began to develop slightly.
For example, using negative charge toner, reverse contrast V D
When -V DC is set to -70 to -150V, the magnetic particles do not develop on the latent image carrier and no fog is observed. However, in the present invention, for example, when a latent image forming apparatus using a laser beam is used, the potential of the dark portion on the latent image holding member is controlled in the state of laser exposure because of the rise of the laser beam. Therefore, there is a difference of about 50 V between the dark portion potential V D2 of the portion where the toner is fixed and the dark portion potential V D1 of the portion where the laser is exposed. Therefore, the reversal contrast of the portion to which the toner is fixed becomes about 50 V higher than usual, and the magnetic particles, especially the magnetic particles having a small particle size, are developed on the latent image carrier.
As a result, the magnetic particles having a small particle size developed on the toner-fixed portion on the latent image holding member act to scrape off the toner-fixed matter, and the image deterioration is eliminated.

本発明にはどのような潜像保持体でも用いられうるが、
表面に電荷発生層を有しない方が望ましい。すなわち、
本発明においては、トナー固着物を削り取る際に必然的
に潜像保持体の表面も同時に削り取ってしまうため、表
面層に電荷発生層が露出していると、繰り返しの使用に
より表面が削られて感度の低下が起こり好ましくない。
そのため、本発明においては、表面に電荷移動層を有す
る有機光導電体(OPC)の潜像保持体を用いるのが特に
好ましい。
Any latent image carrier can be used in the present invention,
It is desirable not to have a charge generation layer on the surface. That is,
In the present invention, since the surface of the latent image carrier is inevitably scraped off at the same time when the toner adhered matter is scraped off, if the charge generation layer is exposed in the surface layer, the surface is scraped by repeated use. It is not preferable because the sensitivity is lowered.
Therefore, in the present invention, it is particularly preferable to use an organic photoconductor (OPC) latent image carrier having a charge transfer layer on its surface.

本発明に使用する有機光導電体としては、ポリビニルカ
ルバゾール等の有機光導電性ポリマーを用いたもの、及
び絶縁性ポリマーをバインダーとして用いた低分子量の
有機光導電性物質などがある。これらのうち、電荷移動
層と電荷発生層とからなる積層型感光体が本発明におい
て好ましく用いられるが、電荷発生層は、スーダンレッ
ド、ダイアンブルー、ジェナスグリーンBなどのアゾ顔
料、アルゴールイエロー、ピレンキノン、インダンスレ
ンブリリアントバイオレットRRPなどのキノン顔料、キ
ノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ、チオインジ
ゴ等のインジゴ顔料、インドファーストオレンジトナー
などのビスベンゾイミダゾール顔料、銅フタロシアニン
などのフタロシアニン顔料、キナクリドン顔料等の電荷
発生性物質を、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニ
ルブチラール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロー
ス、ポリアクリル酸エステル類、セルロースエステルな
どの結着剤樹脂に分散して形成される。その厚さは0.01
〜1μm、好ましくは0.05〜0.5μm程度が良い。
Examples of the organic photoconductor used in the present invention include those using an organic photoconductive polymer such as polyvinylcarbazole, and low molecular weight organic photoconductive substances using an insulating polymer as a binder. Among these, a laminated type photoreceptor comprising a charge transfer layer and a charge generation layer is preferably used in the present invention, and the charge generation layer includes azo pigments such as Sudan Red, Diane Blue and Genus Green B, Argol Yellow and Pyrenequinone. , Quinone pigments such as indanthrene brilliant violet RRP, quinocyanine pigments, perylene pigments, indigo pigments such as indigo and thioindigo, bisbenzimidazole pigments such as Indian fast orange toner, phthalocyanine pigments such as copper phthalocyanine, and charge generation of quinacridone pigments The functional substance is dispersed in a binder resin such as polyester, polystyrene, polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, methyl cellulose, polyacrylic acid esters, and cellulose ester. Its thickness is 0.01
˜1 μm, preferably 0.05 to 0.5 μm.

また、電荷移動層は主鎖または側鎖にアントラセン、ピ
レン、フェナントレン、コロネンなどの多環芳香族構
造、又はインドール、カルバゾール、オキサゾール、イ
ソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾー
ル、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、
トリアゾールなどの含窒素環式構造を有する化合物、ヒ
ドラゾン化合物等の正孔輸送性物質を成膜性のある樹脂
に溶解させて形成される。これは電荷移動性物質が一般
的に低分子量で、それ自身では成膜性に乏しいためであ
る。そのような樹脂としては、ポリカーボネート、ポリ
メタクリル酸エステル類、ポリアリレート、ポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリサルホン、スチレン−アクリロ
ニトリルコポリマー、スチレン−メタクリル酸メチルコ
ポリマー等が挙げられる。電荷移動層の厚さは5〜20μ
mが好ましい。電荷移動層のような感光体の表面層を構
成する樹脂としては、耐摩耗性、油滑性等の性質も重要
であり、そのような点から樹脂としてDSCによって測定
されるピーク位置でのTgが60℃以上特に80℃以上である
ことが好ましく、さらにビニル系重合体を30重量%以上
特に70重量%以上含むものが好ましい。
Further, the charge transfer layer has a polycyclic aromatic structure such as anthracene, pyrene, phenanthrene, coronene in the main chain or side chain, or indole, carbazole, oxazole, isoxazole, thiazole, imidazole, pyrazole, oxadiazole, pyrazoline, thiadiazole. ,
It is formed by dissolving a compound having a nitrogen-containing cyclic structure such as triazole and a hole-transporting substance such as a hydrazone compound in a resin having film-forming properties. This is because the charge transfer material generally has a low molecular weight and is poor in film forming property by itself. Examples of such a resin include polycarbonate, polymethacrylic acid esters, polyarylate, polystyrene, polyester, polysulfone, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer and the like. The thickness of charge transfer layer is 5 ~ 20μ
m is preferred. As the resin that constitutes the surface layer of the photoreceptor such as the charge transfer layer, properties such as abrasion resistance and oil lubricity are also important, and from such a point, T g at the peak position measured by DSC as a resin is important. Is preferably 60 ° C. or higher, particularly 80 ° C. or higher, and further preferably contains 30% by weight or more, particularly 70% by weight or more of a vinyl polymer.

本発明に使用する転写方法としては、静電転写方式、バ
イアスロール方式、圧路転写方式、磁気転写方式等従来
より周知の方法が用いられる。さらに感光体上の残余の
トナーをクリーニングする方法としては、従来より周知
のブレードクリーニング方式、ファーブラシクリーニン
グ方式、磁気ブラシクリーニング方式等が用いられる。
クリーニング工程に至る直前において、必要に応じてト
ナークリーニングを容易にするために、除電工程等を設
けても良い。
As the transfer method used in the present invention, conventionally known methods such as an electrostatic transfer method, a bias roll method, a pressure path transfer method, and a magnetic transfer method are used. Further, as a method for cleaning the residual toner on the photoconductor, a blade cleaning method, a fur brush cleaning method, a magnetic brush cleaning method, etc. which are well known in the related art are used.
Immediately before reaching the cleaning step, a charge removing step or the like may be provided as necessary to facilitate toner cleaning.

本発明の画像形成方法においては、本発明のトナーと感
光体との優れた組合せとしてブレードクリーニング方式
が好ましい。本発明において特に好ましい態様は、感光
体軸方向長さacmのクリーニングブレードを1mm変位させ
るのに必要な圧w/aが5〜60g/cm、好ましくは8〜50g/c
mの範囲にある弾性ブレードを使用し、カウンターブレ
ードクリーニング方式で行う方法である。
In the image forming method of the present invention, the blade cleaning method is preferable as an excellent combination of the toner of the present invention and the photoconductor. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the pressure w / a required for displacing a cleaning blade having an axial length acm of the photoconductor by 1 mm is 5 to 60 g / cm, preferably 8 to 50 g / c.
This is a method of using a counter blade cleaning method using an elastic blade in the range of m.

さらに本発明のトナーを転写部材に定着するには、オー
ブン定着、熱ロール定着、圧力定着、フラッシュ定着、
マイクロ波定着等の周知の方法が適用できる。
Further, for fixing the toner of the present invention to the transfer member, oven fixing, heat roll fixing, pressure fixing, flash fixing,
Well-known methods such as microwave fixing can be applied.

本発明のトナーの製造にあたっては、熱ロール、ニーダ
ー、エクストルーダー等の熱混練機によって構成材料を
良く混練した後、機械的な粉砕、分級によって得る方
法、あるいは結着樹脂溶液中に磁性粉等の材料を分散し
た後、噴霧乾燥することにより得る方法、あるいは、結
着樹脂を構成すべき単量体に所定材料を混合した後、こ
の乳化懸濁液を重合させることによりトナーを得る重合
法トナー製造法等それぞれの方法が応用できる。
In the production of the toner of the present invention, after the constituent materials are well kneaded by a heat kneader such as a hot roll, a kneader or an extruder, mechanical pulverization or a method of obtaining by classification, or a magnetic powder in a binder resin solution, etc. The method of obtaining the toner by dispersing the above-mentioned material and then spray-drying or a method of mixing the monomer to form the binder resin with a predetermined material and then polymerizing this emulsion suspension to obtain a toner. Each method such as a toner manufacturing method can be applied.

本発明に使用される潜像形成方法としては、電気信号に
応じて光源あるいは光路がON-OFFするものであれば何ら
構わないが、一般的には半導体レーザー光源や液晶シャ
ッターが多く使用される。
The latent image forming method used in the present invention may be anything as long as the light source or the optical path is turned ON-OFF according to an electric signal, but generally a semiconductor laser light source or a liquid crystal shutter is often used. .

以下、 a)現像方法の説明 b)現像メカニズムの詳細 c)材料の構成 の順で説明する。Hereinafter, a) the description of the developing method, b) the details of the developing mechanism, and c) the constitution of the materials will be described in this order.

a)現像方法の説明 以下、実施例に沿って、本現像方式を説明する。第1図
は、本発明に用いる現像装置の一例である。第1図にお
いて、1は潜像保持部材、2はトナー供給容器、3は非
磁性スリーブ、4は固定磁石、5は磁性または非磁性ブ
レード、7は磁性粒子循環域限定部材、8は磁性粒子、
9は非磁性トナー、10は現像剤補集容器部、11は飛散防
止部材、12は磁性部材、13は現像領域、14はバイアス電
源を示す。スリーブ3は、b方向に回転し、それに伴
い、磁性粒子8はc方向に循環する。それによってスリ
ーブ面と磁性粒子層との接触・摺擦が起こり、スリーブ
面上に非磁性トナー層が形成される。また、磁性粒子
は、c方向に循環しつつも、その一部が、磁性または非
磁性ブレード5とスリーブ3との間隙によって所定量に
規制され、非磁性トナー層上に塗布される。すなわち非
磁性トナーは、スリーブ表面と、磁性粒子表面との両方
に塗布される構成となり、実質的にスリーブ表面積を増
大したのと同等の効果が示される。
a) Description of developing method Hereinafter, the main developing method will be described with reference to Examples. FIG. 1 shows an example of a developing device used in the present invention. In FIG. 1, 1 is a latent image holding member, 2 is a toner supply container, 3 is a non-magnetic sleeve, 4 is a fixed magnet, 5 is a magnetic or non-magnetic blade, 7 is a magnetic particle circulation region limiting member, and 8 is magnetic particles. ,
Reference numeral 9 is a non-magnetic toner, 10 is a developer collecting container portion, 11 is a scattering prevention member, 12 is a magnetic member, 13 is a developing area, and 14 is a bias power source. The sleeve 3 rotates in the b direction, and the magnetic particles 8 circulate in the c direction accordingly. This causes contact and rubbing between the sleeve surface and the magnetic particle layer to form a non-magnetic toner layer on the sleeve surface. Further, while the magnetic particles circulate in the c direction, a part of the magnetic particles is regulated to a predetermined amount by the gap between the magnetic or non-magnetic blade 5 and the sleeve 3, and is applied onto the non-magnetic toner layer. That is, the non-magnetic toner is applied on both the surface of the sleeve and the surface of the magnetic particles, and the same effect as that of substantially increasing the surface area of the sleeve is exhibited.

また、現像領域13においては、固定磁石4の磁極の1つ
を潜像面に対向させることにより、明確な現像極を形成
し、交番電界によってスリーブ上及び磁性粒子からトナ
ーを飛翔現像する。(この現象については後述する。)
現像後磁性粒子及び未現像トナーはスリーブの回転と共
に現像容器内に回収される。
In the developing region 13, one of the magnetic poles of the fixed magnet 4 is opposed to the latent image surface to form a clear developing pole, and the alternating electric field causes the toner to fly and develop on the sleeve and from the magnetic particles. (This phenomenon will be described later.)
After development, the magnetic particles and the undeveloped toner are collected in the developing container as the sleeve rotates.

スリーブ3は紙筒や合成樹脂の円筒でもよいが、これら
円筒の表面を導電処理するか、アルミニウム・真ちゅう
・ステンレス鋼等の導電体で構成すると現像電極ローラ
ーとして用いることができる。
The sleeve 3 may be a paper cylinder or a synthetic resin cylinder, but if the surface of these cylinders is subjected to a conductive treatment or is made of a conductor such as aluminum, brass or stainless steel, it can be used as a developing electrode roller.

本発明で用いる磁性粒子としては、交番電界によるスリ
ーブと潜像担持体間との放電を除去するためには、電気
的に高抵抗であることが望ましく、電気絶縁性樹脂で表
面を全部または一部被覆されていることが好ましい。こ
こでいう電気絶縁性とは108Ω・cm以上を指す。
As the magnetic particles used in the present invention, in order to remove the discharge between the sleeve and the latent image carrier due to an alternating electric field, it is desirable that the magnetic particles have an electrically high resistance. It is preferably partially covered. The electrical insulating property referred to here means 10 8 Ω · cm or more.

さらに、本発明で用いられる磁性粒子は、それにより構
成される磁気ブラシが交番電界により軽快に挙動できる
べく、比重の小さいものが望ましく、具体的には真比重
6以下であることが望ましい。
Further, the magnetic particles used in the present invention preferably have a low specific gravity so that the magnetic brush constituted by the magnetic particles can behave smoothly by an alternating electric field, and specifically, the true specific gravity is preferably 6 or less.

本発明での磁性または非磁性ブレード5の下流側スリー
ブ表面での磁性粒子の塗布量は、磁気ブラシとスリーブ
3表面の両者を充分活用するためには5〜80mg/cm2、好
ましくは10〜60mg/cm2程度の少量であることが望まし
い。前記スリーブ表面上の磁性粒子の存在量が多すぎる
場合、ブレード5による規制力が弱まり、スリーブと磁
性粒子の摺擦力が低下してしまい、トナーへの帯電付与
を滑らかに行なうことができない。更に、トナーの飛翔
現像時に磁性粒子も同様に飛翔してしまい、潜像保持体
1上に付着してしまう欠点がある。さらに、スリーブ周
速が速くなると固定磁石による規制が弱まり、現像剤飛
散が顕著になる。反対に磁性粒子の現像領域13における
スリーブ表面の存在量が少なすぎる場合、現像領域への
トナーの塗布量が低下し、濃淡ムラや画像濃度低下を生
じてしまう。スリーブ表面上の磁性粒子の存在量は主に
スリーブ3との間隙、固定磁石4のN1極の位置、S1極の
磁力密度等によって調整できる。
The coating amount of the magnetic particles on the downstream sleeve surface of the magnetic or non-magnetic blade 5 in the present invention is 5 to 80 mg / cm 2 , preferably 10 to 10 in order to fully utilize both the magnetic brush and the surface of the sleeve 3. It is desirable that the amount is as small as 60 mg / cm 2 . If the amount of the magnetic particles present on the surface of the sleeve is too large, the regulation force of the blade 5 is weakened, and the rubbing force between the sleeve and the magnetic particles is reduced, so that the toner cannot be charged smoothly. Further, there is a drawback that the magnetic particles also fly during the flight development of the toner and adhere to the latent image carrier 1. Further, as the sleeve peripheral speed becomes faster, the regulation by the fixed magnet becomes weaker and the scattering of the developer becomes remarkable. On the contrary, when the amount of the magnetic particles existing on the sleeve surface in the developing area 13 is too small, the amount of toner applied to the developing area is reduced, resulting in uneven density and image density. The amount of magnetic particles present on the surface of the sleeve can be adjusted mainly by the gap with the sleeve 3, the position of the N 1 pole of the fixed magnet 4, the magnetic density of the S 1 pole, and the like.

本発明における磁性粒子の存在量の測定法を下記に述べ
る。まず、スリーブ上に磁性粒子のみによる磁気ブラシ
を形成し現像領域に相当する部分の磁性粒子を円筒ろ紙
をフィルターとして吸引し、その重さM(mg)を測定し
た。次に磁性粒子の吸引された後のスリーブ上の残りの
磁性粒子を透明な粘着テープでサンプリングし、吸引さ
れた磁性粒子の占有面積S(cm2)を求めた。磁性粒子
の存在量m(mg/cm2)を下記の如く算出した。
The method for measuring the abundance of magnetic particles in the present invention is described below. First, a magnetic brush made of only magnetic particles was formed on the sleeve, magnetic particles in a portion corresponding to the developing area were sucked using a cylindrical filter as a filter, and the weight M (mg) was measured. Next, the remaining magnetic particles on the sleeve after the magnetic particles were attracted were sampled with a transparent adhesive tape, and the occupied area S (cm 2 ) of the attracted magnetic particles was determined. The abundance m (mg / cm 2 ) of magnetic particles was calculated as follows.

m=M/S なお、現像領域とは潜像保持体と現像剤担持体との最接
近部を中心としてスリーブ周方向に10mmの領域をいう。
m = M / S The developing area refers to an area of 10 mm in the sleeve circumferential direction with the closest part of the latent image carrier and the developer carrier as the center.

点6位置におけるブレード5の先端部と現像スリーブ3
面との前記間隙間隔dは50〜650μm、好ましくは100〜
600μmである。この間隔dが50μmより小さいと、後
述する磁性粒子が詰まり、スリーブを傷つける欠点があ
る。また650μmより大きいと、後述する非磁性トナー
及び磁性粒子が多量に漏れ出して、薄層が形成できなく
なる。
The tip of the blade 5 and the developing sleeve 3 at the point 6 position
The distance d between the surface and the surface is 50 to 650 μm, preferably 100 to
It is 600 μm. If the distance d is less than 50 μm, magnetic particles, which will be described later, will be clogged, and the sleeve will be damaged. On the other hand, if it is larger than 650 μm, a large amount of non-magnetic toner and magnetic particles, which will be described later, leak out and a thin layer cannot be formed.

第1図で7はブレード5の上面側に下面を接触させ、前
端面をアンダカット面とした磁性粒子循環域限定部材で
ある。
In FIG. 1, 7 is a magnetic particle circulation region limiting member in which the lower surface is in contact with the upper surface side of the blade 5 and the front end surface is an undercut surface.

8,9はトナー供給容器2内に順次に収容した磁性粒子と
非磁性トナーである。
Reference numerals 8 and 9 denote magnetic particles and non-magnetic toner that are sequentially accommodated in the toner supply container 2.

トナー供給容器2の底板は、トナー保持部材たる現像ス
リーブ3の下方に延長位置させてトナーが外部に漏れな
いようにしてある。またこのトナーの外部への漏出の防
止をさらに確実ならしめるためにその延長底板の上面
に、漏出トナーを受け入れて拘束する漏出トナー補集容
器部10と、延長底板の先端縁長手に沿って飛散防止部材
11を配設してある。この部材11には後述する電圧が印加
されている。
The bottom plate of the toner supply container 2 is extended below the developing sleeve 3, which is a toner holding member, to prevent the toner from leaking to the outside. Further, in order to further prevent the leakage of this toner to the outside, a leaked toner collecting container portion 10 for receiving and restraining the leaked toner is scattered on the upper surface of the extension bottom plate, and scattered along the length of the tip edge of the extension bottom plate. Prevention member
11 are provided. A voltage described later is applied to this member 11.

磁性粒子8は、一般に体積平均粒径が40〜65μm、好ま
しくは42〜55μmである。粒径が40μmより小さいと磁
性粒子が潜像保持体上に現像されやすくなり、潜像保持
体やクリーニングブレードに傷つけやすくなる。一方、
粒径が65μmより大きいと磁性粒子のトナー保持能が低
下しベタ画像の不均一さ、トナー飛散、カブリ等が発生
する。デジタルプリンターは潜像に対してON-OFF現像で
あるから、ベタ画像の不均一さは致命的欠点である。
The magnetic particles 8 generally have a volume average particle diameter of 40 to 65 μm, preferably 42 to 55 μm. If the particle size is smaller than 40 μm, the magnetic particles are likely to be developed on the latent image carrier, and the latent image carrier and the cleaning blade are easily damaged. on the other hand,
If the particle size is larger than 65 μm, the toner holding ability of the magnetic particles is lowered, resulting in non-uniformity of solid image, toner scattering, fog and the like. The non-uniformity of the solid image is a fatal defect because the digital printer is on-off development for the latent image.

本発明においては、磁性粒子が体積粒径分布で35μm未
満が5〜25重量%、好ましくは7〜20重量%の場合、効
果が著しい。すなわち、35μm未満が5重量%未満であ
ると、磁性粒子の研磨効果が長続きせず耐久による画像
劣化を起こし、また25重量%を超えると、潜像保持体の
傷の発生あるいは削れすぎなどの弊害が生じる。35μm
未満の磁性粒子を35〜40μmの磁性粒子より多くする手
段としては、磁性粒子を焼成する段階で粒度分布を調整
することが好ましいが、別途35μm未満の磁性粒子を添
加し均一に混合しても良い。
In the present invention, the effect is remarkable when the magnetic particles have a volume particle size distribution of less than 35 μm of 5 to 25% by weight, preferably 7 to 20% by weight. That is, if less than 35 μm is less than 5% by weight, the polishing effect of the magnetic particles does not last long and image deterioration due to durability occurs, and if more than 25% by weight, scratches or excessive abrasion of the latent image holding member occur. Harm occurs. 35 μm
As a means for increasing the number of magnetic particles of less than 35 to 40 μm more than that of magnetic particles of 35 to 40 μm, it is preferable to adjust the particle size distribution in the step of firing the magnetic particles, but even if magnetic particles of less than 35 μm are separately added and uniformly mixed. good.

本発明における粒度分布の測定は、JIS H2601に準拠し
て下記のように行った。
The particle size distribution in the present invention was measured according to JIS H2601 as follows.

1)試料約100gを0.1gの桁まで量り取る。1) Weigh about 100 g of sample to the order of 0.1 g.

2)篩は100メッシュから500メッシュの標準篩(以下篩
という)を用い、上から100,200,250,350,400,500の大
きさの順に積み重ね、底には受け皿を置き、試料は一番
上の篩に入れてふたをする。
2) Use a 100-500-mesh standard sieve (hereinafter referred to as a sieve) as the sieve, stack from the top in the order of 100,200,250,350,400,500, place a saucer on the bottom, put the sample on the top sieve and cover. .

3)これを振動機によって水平旋回数毎分285±6回、
衝動回数毎分150±10回で15分間ふるう。
3) This is oscillated by a vibrating machine to rotate horizontally at 285 ± 6 times per minute,
Sift for 15 minutes at 150 ± 10 impulses per minute.

4)ふるった後、各篩及び受け皿内の磁性粒子を0.1gの
桁まで量り取る。
4) After sieving, weigh out the magnetic particles in each sieve and the pan to the order of 0.1 g.

5)重量百分率で小数第2位まで算出し、JIS Z8401に
よって少数第1位まで丸める。
5) Calculate the weight percentage to the second decimal place, and round to the first decimal place according to JIS Z8401.

備考 、篩の枠の寸法は、篩面から上の内径が200mm、上面
から篩面までの深さが45mmである。
Remarks: The size of the frame of the sieve is such that the inner diameter above the sieve surface is 200 mm and the depth from the top surface to the sieve surface is 45 mm.

、各部分の磁性粒子の重量の総和は、初めに取った試
料の重量の99%以下であってはならない。
, The total weight of magnetic particles in each part must not be less than 99% of the weight of the sample initially taken.

各磁性粒子は磁性材料のみから成るものでも、磁性材料
と非磁性材料との結合体でもよいし、二種以上の磁性粒
子の混合物でも良い。そしてこの磁性粒子8をまずはじ
めにトナー供給容器2内に投入することにより、その磁
性粒子8が容器2内に臨んでいるスリーブ面領域、すな
わちスリーブ3を配設したトナー供給容器2からの磁性
粒子ないしはトナーの漏出を防止するための磁性部材12
から磁性粒子拘束部材たるブレード5の先端部までのス
リーブ面領域各部にスリーブ3内の磁石4による磁界に
より吸着保持され磁性粒子層として該スリーブ面領域を
全体的に覆った状態となる。非磁性トナー9は上記磁性
粒子8の投入後容器2内に投入されることにより上記ス
リーブ3に対する第1層としての磁性粒子層の外側に多
量に貯溜して第2層として存在する。
Each magnetic particle may be composed of only a magnetic material, a combination of a magnetic material and a non-magnetic material, or a mixture of two or more kinds of magnetic particles. Then, by first introducing the magnetic particles 8 into the toner supply container 2, the magnetic particles 8 from the toner supply container 2 in which the sleeve surface region where the magnetic particles 8 face the inside of the container 2, that is, the sleeve 3 is disposed. Or a magnetic member 12 for preventing toner leakage.
To the tip of the blade 5 serving as the magnetic particle restraining member, the magnetic field generated by the magnet 4 in the sleeve 3 attracts and holds the sleeve surface area to cover the entire sleeve surface area. The non-magnetic toner 9 is stored in a large amount outside the magnetic particle layer as the first layer with respect to the sleeve 3 by being charged into the container 2 after the magnetic particles 8 are charged, and is present as the second layer.

上記最初に投入する磁性粒子8は、磁性粒子に対しても
ともと約2〜30重量%の非磁性トナー9を含むことが好
ましいが、磁性粒子のみとしても良い。また、磁性粒子
8は一旦上記スリーブ面領域に磁性粒子層として吸着保
持されれば、装置振動や、装置をかなり大きく傾けても
実質的に片寄り流動してしまうことはなく、上記スリー
ブ面領域を全体的に覆った状態が保持される。
The magnetic particles 8 to be initially charged preferably originally contain about 2 to 30% by weight of the non-magnetic toner 9 with respect to the magnetic particles, but may include only the magnetic particles. Further, once the magnetic particles 8 are adsorbed and held as a magnetic particle layer in the sleeve surface area, they do not substantially flow to one side even if the apparatus is vibrated or the apparatus is tilted to a large extent. The state of covering the whole is maintained.

しかして容器2内に上記のように磁性粒子8と非磁性ト
ナー9を順次に投入収容した状態において、磁石4の磁
極S2位置に対応するスリーブ表面付近の磁性粒子層部分
には磁極の強い磁界で磁性粒子の磁気ブラシが形成され
ている。
Thus, in the state where the magnetic particles 8 and the non-magnetic toner 9 are sequentially charged and stored in the container 2 as described above, the magnetic particle layer portion near the sleeve surface corresponding to the magnetic pole S 2 position of the magnet 4 has a strong magnetic pole. The magnetic field forms a magnetic brush of magnetic particles.

また磁性粒子規制部材たるブレード5の先端部近傍部の
磁性粒子層部分は、スリーブ3が矢印b方向に回転駆動
されても重力と磁気力及びブレード5の存在による効果
に基づく規制力と、スリーブ3の移動方向への搬送力と
の釣り合いによってスリーブ3表面の点6位置でたま
り、多少は動き得るが動きのにぶい静止層を形成する。
Further, the magnetic particle layer portion in the vicinity of the tip of the blade 5 serving as a magnetic particle regulating member has a regulating force based on the effect of gravity and magnetic force and the presence of the blade 5 even if the sleeve 3 is rotationally driven in the direction of the arrow b, and the sleeve. Due to the balance with the conveying force of 3 in the moving direction, it accumulates at the point 6 position on the surface of the sleeve 3 and forms a stationary layer which can move a little but is difficult to move.

またスリーブ3を矢印b方向に回転させた時、磁極の配
置位置と磁性粒子8の流動性及び磁気特性を適宜選ぶこ
とによって、前記磁気ブラシは磁極S2の付近で矢印c方
向に循環し、循環層を形成する。該循環層において、ス
リーブ3に比較的近い磁性粒子分はスリーブ3の回転に
よって磁極S2近傍からスリーブ3の回転下流側にある前
記の静止層の上へ盛り上る。すなわち上部へ押し上げる
力を受ける。その押し上げられた磁性粒子分は、ブレー
ド5の上部に設けた磁性粒子循環域限定部材7により、
その循環領域の上限を決められているため、ブレード5
上へ乗り上がることはなく、重力によって落下し、再び
磁極S2近傍へ戻る。この場合スリーブ表面から遠くに位
置するなどして受ける押し上げ力の小さい磁性粒子分
は、磁性粒子循環域限定部材7に到達する前に落下する
場合もある。つまり該循環層では重力と磁極による磁気
力と摩擦力及び磁性粒子の流動性(粘性)によって矢印
cの如く磁性粒子の磁気ブラシの循環が行われ、磁気ブ
ラシはこの循環の際に磁性粒子層の上にあるトナー層か
ら非磁性トナー9を逐次取り込んで現像剤供給容器2内
の下部に戻り、以下スリーブ3の回転駆動に伴いこの循
環を繰返す。
When the sleeve 3 is rotated in the direction of the arrow b, the magnetic brush circulates in the direction of the arrow c near the magnetic pole S 2 by appropriately selecting the position of the magnetic pole and the fluidity and magnetic characteristics of the magnetic particles 8. Form a circulating layer. In the circulation layer, the magnetic particles relatively close to the sleeve 3 rise up from the vicinity of the magnetic pole S 2 onto the stationary layer on the downstream side of the rotation of the sleeve 3 by the rotation of the sleeve 3. That is, it receives the force of pushing it up. The magnetic particle portion pushed up by the magnetic particle circulation area limiting member 7 provided on the upper part of the blade 5,
Since the upper limit of the circulation area is determined, the blade 5
It does not climb up, falls by gravity, and returns to the vicinity of the magnetic pole S 2 again. In this case, the magnetic particles having a small push-up force, such as being located far from the sleeve surface, may fall before reaching the magnetic particle circulation region limiting member 7. That is, in the circulation layer, the magnetic brush of magnetic particles is circulated as indicated by an arrow c due to the magnetic force and frictional force due to gravity and magnetic poles and the fluidity (viscosity) of the magnetic particles. The non-magnetic toner 9 is sequentially taken in from the toner layer on the upper side and returned to the lower portion in the developer supply container 2, and this circulation is repeated as the sleeve 3 is rotationally driven.

現像バイアス電源14はプラス側、マイナス側のピーク電
圧が同じ交番電圧またはこの交番電圧に直流電圧を重畳
したものが使用できる。例えば現像コントラスト+300
V、反転コントラスト−100Vとし、一例として、スリー
ブ3に直流電圧+450Vを重畳して交流成分を周波数並び
にピーク対ピーク電圧を変えて現像を行ったところ、第
5図のような相関図が得られた。
As the developing bias power source 14, an alternating voltage having the same peak voltage on the positive side and the negative side or a DC voltage superimposed on this alternating voltage can be used. For example, development contrast +300
V, reverse contrast -100V, and as an example, when the DC voltage + 450V was superimposed on the sleeve 3 and the AC component was developed by changing the frequency and the peak-to-peak voltage, the correlation diagram as shown in FIG. 5 was obtained. It was

周波数1000Hz未満では磁性粒子の振動飛翔が充分でな
く、磁気ブラシ跡が現像画像に表われ好ましくない。ま
た3000Hzを超えると、トナー、磁性粒子共に電界に追随
しなくなり、画像が薄くカブリやすい画像となり好まし
くない。縦線で影を付した領域はスリーブ−感光体間で
放電をしやすくなる領域であり、高地等気圧の低い地域
ではこの値はさらに低いものとなる。横線で影を付した
領域は背景部に地カブリを生じやすい領域であり、斜線
で影を付した領域は、磁性粒子が充分に空隙を飛翔しな
くなる領域である。従って、これらのラインで囲まれた
領域で現像を行うことが好ましい。さらに画像濃度階調
性(カブリ,ラチチュード等)より、より好ましくは周
波数は1.2〜2KHz、VPPは800〜1500Vの領域が好ましい。
When the frequency is less than 1000 Hz, the vibration and flight of the magnetic particles are not sufficient, and the magnetic brush marks appear on the developed image, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 3000 Hz, both the toner and the magnetic particles will not follow the electric field, resulting in a thin image and easy fog, which is not preferable. The area shaded by a vertical line is an area where discharge easily occurs between the sleeve and the photoconductor, and this value becomes even lower in the area where the high atmospheric pressure is low. The area shaded with a horizontal line is an area in which background fog is likely to occur in the background portion, and the area shaded with a diagonal line is an area in which magnetic particles do not fly sufficiently in the voids. Therefore, it is preferable to perform the development in the area surrounded by these lines. From the viewpoint of image density gradation (fogging, latitude, etc.), the frequency is more preferably 1.2 to 2 KHz, and V PP is preferably in the range of 800 to 1500 V.

さらに好ましくは1.4〜1.8KHz、1000〜1350VPPの領域が
良い。同様にしてS−D(スリーブ−感光体)間隔を25
0〜700μmに変えて同じ設定で現像を行った時、最も良
好な画像を得られたのは第1表に記載された交番電界を
印加したときであった。
More preferably, the region of 1.4 to 1.8 KHz and 1000 to 1350V PP is good. Similarly, the SD (sleeve-photoreceptor) interval is 25
When the development was carried out under the same setting by changing the thickness from 0 to 700 μm, the best image was obtained when the alternating electric field shown in Table 1 was applied.

同様な実験より実用上では周波数1〜2.2KHz、VPP800〜
2200、S−Dgap250〜700μmの範囲において、ほぼ良好
な画像が得られた。S−Dgapを800μm以上にすると、
交番電界電圧を高くしても細線の再現が悪くなり好まし
くない。
Similar frequencies 1~2.2KHz in practice than experiment, V PP 800 to
In the range of 2200 and S-Dgap 250 to 700 μm, almost good images were obtained. When S-Dgap is 800 μm or more,
Even if the alternating electric field voltage is increased, the reproduction of fine lines is deteriorated, which is not preferable.

いずれにしても、VPPの上限は、現像部の間隙放電限界
値で決まり、下限はスリーブ上及び磁性粒子上のトナー
の飛翔限界値で決められる。
In any case, the upper limit of V PP is determined by the gap discharge limit value of the developing section, and the lower limit is determined by the toner flight limit value on the sleeve and magnetic particles.

上述のことを考慮に入れた場合、現像磁気ブラシ全体の
抵抗としては、潜像保持体1に現像ブラシが接触した状
態で現像ブラシの厚み方向の抵抗が108Ωcm以上である
ことが好ましい。
Taking the above into consideration, the resistance of the entire developing magnetic brush is preferably 10 8 Ωcm or more in the thickness direction of the developing brush when the latent image carrier 1 is in contact with the developing brush.

なお、本発明で述べている磁性粒子・磁気ブラシの抵抗
値とは、第1図に示す現像装置により、現像スリーブ3
上に50mg/cm2磁性粒子の磁気ブラシを形成し、これに対
向して現像スリーブと間隙約300μmを保った金属ドラ
ムを設け、これらと直列に約1MΩの抵抗を接続した回路
に、直流200Vの電圧を印加したときに流れる電流値より
算出して求めたものである。
The resistance value of the magnetic particles and the magnetic brush described in the present invention means the developing sleeve 3 by the developing device shown in FIG.
A magnetic brush of 50 mg / cm 2 magnetic particles is formed on the top, a developing sleeve and a metal drum with a gap of about 300 μm are provided opposite to this, and a circuit of about 1 MΩ resistance is connected in series to these circuits. This is calculated and obtained from the value of the current flowing when the voltage is applied.

b)現像メカニズムの詳細 以下本発明に係る反転現像法について現像部13での現像
を記述する。
b) Details of Development Mechanism The development in the development section 13 will be described below regarding the reversal development method according to the present invention.

第2図、第3図は本発明に係る現像方法について現像部
の拡大説明図である。21は潜像保持体上の暗部の潜像電
荷である。9は非磁性トナーである。14は直流成分を重
畳した交番電圧電源である。第2図はスリーブ3に交番
電圧のマイナス波形成分が加わった場合で、第3図は交
番電圧のプラス波形成分が加わった場合を示す。潜像電
荷の極性はマイナス、現像剤の極性はマイナスとして示
してある。
2 and 3 are enlarged explanatory views of the developing section in the developing method according to the present invention. Reference numeral 21 is the latent image charge in the dark area on the latent image carrier. 9 is a non-magnetic toner. 14 is an alternating voltage power source on which a DC component is superimposed. FIG. 2 shows a case where a negative waveform component of the alternating voltage is applied to the sleeve 3, and FIG. 3 shows a case where a positive waveform component of the alternating voltage is added. The polarity of the latent image charge is shown as negative and the polarity of the developer is shown as negative.

現像ブラシ22の抵抗が比較的大きい(約108Ωcmより
大)ため、現像ブラシ22自身の材質その他による電荷の
充放電時定数に依存して、現像ブラシ22にはトナー9と
の摩擦帯電電荷もしくは鏡映電荷、潜像保持体1上の潜
像電界及び潜像保持体1とスリーブ3間の交番電界によ
って注入される電荷が存在することになる。
Since the resistance of the developing brush 22 is relatively large (greater than about 10 8 Ωcm), the developing brush 22 depends on the charging / discharging time constant of the electric charge due to the material of the developing brush 22 itself, etc. Alternatively, there is an electric charge injected by the mirror charge, the latent image electric field on the latent image carrier 1 and the alternating electric field between the latent image carrier 1 and the sleeve 3.

潜像保持体1上の暗部の潜像電荷21による電界と交番電
界による電界とが一致しないとき、現像ブラシ22にはス
リーブ3方向に最大屈伏状態となる。
When the electric field due to the latent image charge 21 in the dark portion on the latent image carrier 1 and the electric field due to the alternating electric field do not match, the developing brush 22 is in the maximum sagging state in the sleeve 3 direction.

潜像保持体1上の潜像電荷による電界と交番電界による
電界の方向が一致したとき、現像ブラシ22の屈伏は小さ
くなり潜像保持体へ接触する。
When the direction of the electric field due to the latent image charge on the latent image carrier 1 and the direction of the electric field due to the alternating electric field coincide with each other, the yield of the developing brush 22 becomes small and the developing brush 22 comes into contact with the latent image carrier.

いずれにせよ上述の如く交番電界によって現像ブラシ22
は微細な、しかし激しい振動状態となり、潜像保持体上
に余分に付着したカブリトナーは上記現像ブラシによっ
て摺擦されて潜像保持体1から除去され、ブラシ上に引
き戻される。また、ブラシの上記振動により、トナーは
ブラシ22から離脱しやすくなり、潜像保持体1に供給さ
れやすくなるから、画像濃度も向上する。また、ブラシ
22の上記振動によりブラシ22内でトナーがほぐされ、こ
れは画像濃度の向上やゴースト防止に寄与する。さら
に、この振動状態が激しい場合、磁気ブラシの一部がブ
ラシないしはスリーブ上から離脱し、潜像保持体とスリ
ーブ表面との間で往復運動を発生する。この往復運動す
るブラシの運動エネルギーは大きく、効率良く、上述の
振動による効果が期待される。以上の現像部での磁性粒
子の挙動は、高速度カメラで1秒間に8000コマの高速度
撮影の結果、観測された現象である。
In any case, as described above, the developing brush 22 is generated by the alternating electric field.
Becomes a fine but violent vibration state, and the fog toner excessively attached to the latent image holding member is rubbed by the developing brush to be removed from the latent image holding member 1 and pulled back onto the brush. Further, due to the above-mentioned vibration of the brush, the toner easily comes off from the brush 22 and is easily supplied to the latent image holding body 1, so that the image density also improves. Also a brush
The above vibration of 22 loosens the toner in the brush 22, which contributes to improvement of image density and prevention of ghost. Further, when this vibration state is severe, a part of the magnetic brush separates from the brush or the sleeve and reciprocates between the latent image carrier and the sleeve surface. The kinetic energy of this reciprocating brush is large and efficient, and the effect of the above-mentioned vibration is expected. The above behavior of the magnetic particles in the developing section is a phenomenon observed as a result of high-speed photography of 8000 frames per second with a high-speed camera.

c)材料の構成 本発明に使用されるトナー塗布用磁性粒子としては、真
比重6以下のものであればすべて使用可能であり、例え
ば表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マ
ンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金ま
たは酸化物などが使用できるが、好ましくは金属酸化
物、より好ましくはフェライト粒子が使用できる。また
その製造方法として特別な制約はない。
c) Composition of Material As the magnetic particles for toner coating used in the present invention, any magnetic particles having a true specific gravity of 6 or less can be used, for example, surface-oxidized or unoxidized iron, nickel, cobalt, manganese, chromium. , Metals such as rare earths, and alloys or oxides thereof can be used, but preferably metal oxides, more preferably ferrite particles can be used. Moreover, there is no particular limitation in the manufacturing method.

また、上記磁性粒子の表面を樹脂で被覆する方法として
は、樹脂を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布し磁
性粒子に付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法
等、従来公知の方法がいずれも適用できる。
Further, as a method of coating the surface of the magnetic particles with a resin, a conventionally known method such as a method of dissolving or suspending a resin in a solvent and applying it to adhere to the magnetic particles, a method of simply mixing with a powder, etc. Both are applicable.

磁性粒子表面への被覆樹脂としてはトナー材料により異
なるが、例えばポリテトラフルオロエチレン、モノクロ
ロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデ
ン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジ−t−ブチ
ルサリチル酸の金属錯体、スチレン系樹脂、アクリル系
樹脂、ポリアシド、ポリビニルブチラール、ニグロシ
ン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料及びそのレー
キ、シリカ微粉末、アルミナ微粉末などを単独あるいは
複数で用いるのが適当であるが、必ずしもこれに制約さ
れない。
The coating resin on the surface of the magnetic particles varies depending on the toner material, and examples thereof include polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, metal complex of di-t-butylsalicylic acid, and styrene-based resin. Resin, acrylic resin, polyacid, polyvinyl butyral, nigrosine, amino acrylate resin, basic dye and its lake, fine silica powder, fine alumina powder and the like are suitable, but not limited to these .

上記樹脂の処理量は、磁性粒子が前記条件を満足するよ
う適宜決定すれば良いが、一般には総量で磁性粒子に対
し0.1〜30重量%(好ましくは0.5〜20重量%)が望まし
い。
The treatment amount of the above resin may be appropriately determined so that the magnetic particles satisfy the above conditions, but in general, the total amount is preferably 0.1 to 30% by weight (preferably 0.5 to 20% by weight) based on the magnetic particles.

一方、本発明に用いられるトナーの結着樹脂としては、
ポリスチレン、ポリp−クロルスチレン、ポリビニルト
ルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチ
レン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピ
レン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、ス
チレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重
合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン
−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重
合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレ
ン−アクリル−アミノアクリル系共重合体、スチレン−
アミノアクリル系共重合体、スチレン−αクロルメタク
リル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共
重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、ス
チレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビ
ニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重
合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アク
リロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン
酸共重合体、スチレン−マレイン酸エスエル共重合体な
どのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、
ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビ
ニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロ
ジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂
環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィ
ン、パラフィンワックスなどが単独あるいは混合して使
用できる。
On the other hand, as the binder resin of the toner used in the present invention,
Polystyrene, homopolymers of styrene such as poly-p-chlorostyrene, polyvinyltoluene and the like and substituted products thereof; styrene-p-chlorostyrene copolymers, styrene-propylene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-vinyl. Naphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, Styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-acryl-aminoacrylic copolymer, styrene-
Amino acrylic copolymer, styrene-α-methyl chloromethacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrene-based copolymers such as polymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; poly Methyl methacrylate,
Polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, polyamide, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenolic resin, aliphatic or alicyclic Hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes, etc. can be used alone or in combination.

トナーにおいては、任意の適当な顔料や染料が着色剤と
して使用可能である。例えば、カーボンブラック、鉄
黒、フタロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベン
ジジンイエローなど公知の染顔料がある。
In the toner, any suitable pigment or dye can be used as a colorant. For example, there are known dyes and pigments such as carbon black, iron black, phthalocyanine blue, ultramarine blue, quinacridone, and benzidine yellow.

また、荷電制御剤としてアミノ化合物、第4級アンモニ
ウム化合物および有機染料、特に塩基性染料とその塩、
ベンジルジメチル−ヘキサデシルアンモニウムクロライ
ド、デシル−トリメチルアンモニウムクロライド、ニグ
ロシン塩基、ニグロシンヒドロクロライド、サフラニン
γ及びクリスタルバイオレット、含金属染料、サリチル
酸含金属化合物等を添加しても良い。さらに本発明の効
果を妨げない程度に磁性粉を添加しても良い。
Further, as a charge control agent, an amino compound, a quaternary ammonium compound and an organic dye, particularly a basic dye and a salt thereof,
Benzyl dimethyl-hexadecyl ammonium chloride, decyl-trimethyl ammonium chloride, nigrosine base, nigrosine hydrochloride, safranine γ and crystal violet, metal-containing dyes, salicylic acid-containing metal compounds and the like may be added. Further, magnetic powder may be added to the extent that the effects of the present invention are not impaired.

[実施例] 以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。例で
示す部は重量部である。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples. Parts given in the examples are parts by weight.

現像装置としては第1図に示したものを使用した。As the developing device, the one shown in FIG. 1 was used.

実施例装置において感光体ドラム1は矢印a方向に60mm
/秒の周速度で回転する。3は矢印b方向に66mm/秒の周
速度で回転する外径32mm、厚さ0.8mmのステンレス(SUS
304)製のスリーブで、その表面は♯600のアランダム砥
粒を用いて不定型サンドブラストを施し、周方向表面の
粗面度を0.8μm(RZ=)にした。一方、回転するスリ
ーブ3内にはフェライト焼結タイプの磁石4を固定して
配設し、磁極配置は第1図の如く、表面磁束密度の最大
値は、約800ガウスとした。ブレード5は1.2mm厚の非磁
性ステンレスを用いた。ブレード−スリーブ間隙は200
μmとした。このスリーブ3に対向する潜像保持体1と
しては表面層に10μmの電荷移動層を有する感光体ドラ
ムを使用した。グリッドバイアス電圧を500V、700Vの2
種選び、そのときの2種の露光量に応じた電位減衰より
感光体ドラムの表面状態を制御し、第4図の潜像形成装
置にて現像コントラストを所望の値に制御して静電潜像
を形成し、スリーブ表面との距離を300μmに設定し
た。そして、上記スリーブに対し電源14により周波数14
00Hz、ピーク対ピーク値が1.4kVで、直流・交流重畳の
電圧を印加し現像を行なった。
In the apparatus of the embodiment, the photosensitive drum 1 is 60 mm in the direction of arrow a.
Rotate at a peripheral speed of / second. 3 is stainless steel with an outer diameter of 32 mm and a thickness of 0.8 mm that rotates in the direction of arrow b at a peripheral speed of 66 mm / sec (SUS
304) sleeve, the surface of which was subjected to irregular sandblasting using # 600 alundum abrasive grains, and the circumferential surface roughness was set to 0.8 μm (R Z =). On the other hand, a ferrite sintered type magnet 4 is fixedly arranged in the rotating sleeve 3, and the magnetic pole arrangement is such that the maximum value of the surface magnetic flux density is about 800 gauss as shown in FIG. The blade 5 used was 1.2 mm thick non-magnetic stainless steel. Blade-sleeve clearance is 200
μm. As the latent image carrier 1 facing the sleeve 3, a photosensitive drum having a surface layer having a charge transfer layer of 10 μm was used. Grid bias voltage 500V, 700V 2
By selecting the type, the surface state of the photosensitive drum is controlled by the potential attenuation according to the two types of exposure amounts at that time, and the development contrast is controlled to a desired value by the latent image forming device in FIG. An image was formed and the distance from the sleeve surface was set to 300 μm. Then, the power source 14 supplies the frequency 14 to the sleeve.
At 00 Hz, the peak-to-peak value was 1.4 kV, and DC / AC superposition voltage was applied for development.

潜像形成装置としては第4図に示したものを使用した。The latent image forming device shown in FIG. 4 was used.

リーダーから送られてくる電気信号に応じてレーザー光
を点灯・消灯させ、潜像保持対1上に原稿の明部・暗部
を再現させる。レーザーユニット51から放射されたレー
ザー光は、スキャナモータ52により高速で回転する多角
形のヒラー(ポリゴンミラー53)に照射され、その反射
光が結像レンズ54を経て潜像保持体1の表面に照射され
潜像を形成する。
The laser light is turned on and off according to the electric signal sent from the reader, and the bright and dark parts of the original are reproduced on the latent image holding pair 1. The laser light emitted from the laser unit 51 is applied to a polygonal hiller (polygon mirror 53) that rotates at high speed by a scanner motor 52, and the reflected light passes through an imaging lens 54 and is reflected on the surface of the latent image holder 1. It is illuminated to form a latent image.

また、潜像担持体上の残余のトナーはカウンターブレー
ドクリーニング方式を用いて除去した。使用したブレー
ドの硬度w/aは25g/cmであった。
The residual toner on the latent image carrier was removed by using a counter blade cleaning method. The hardness w / a of the blade used was 25 g / cm.

実施例1 以上より成る体積平均粒径11μmの赤色粉末にコロイダ
ルシリカ0.6%を添加し、トナーとした。磁性粒子とし
ては、シリコーン樹脂で表面被覆したフェライト粒子
(平均粒径45μm、真比重5.1、35μm未満15%、35〜4
0μm7%)を用意した。
Example 1 0.6% of colloidal silica was added to the above-mentioned red powder having a volume average particle diameter of 11 μm to obtain a toner. Ferrite particles whose surface is coated with silicone resin (average particle diameter 45 μm, true specific gravity 5.1, less than 35 μm 15%, 35 to 4)
0 μm 7%) was prepared.

上記トナーと磁性粒子とを10:90の重量比率で混合し、
現像剤とした。これを第1図の現像装置に適用し、現像
部におけるスリーブ上の磁性粒子の存在量m=60mg/cm2
となるように設定して画出しを行ったところ、カブリの
ない鮮明な画像が得られた。また、10000枚のランニン
グテストを常温常湿下(23℃、60%、現像コントラスト
300V)、低温低湿下(15℃、10%、現像コントラスト35
0V)、高温高湿下(30℃、90%、現像コントラスト250
V)の各環境下において行った結果、いずれも良好な画
像が得られ、潜像保持体表面へのトナー固着、傷等によ
るカブリ等は生じなかった。
The above toner and magnetic particles are mixed at a weight ratio of 10:90,
Used as a developer. By applying this to the developing device of FIG. 1, the amount of magnetic particles present on the sleeve in the developing portion m = 60 mg / cm 2
When the image was printed with setting so that a clear image with no fog was obtained. In addition, a running test of 10,000 sheets was performed at room temperature and normal humidity (23 ° C, 60%, development contrast
300V), low temperature and low humidity (15 ℃, 10%, development contrast 35
0V), high temperature and high humidity (30 ℃, 90%, development contrast 250
As a result of carrying out under each environment of V), good images were obtained in all cases, and toner adhesion to the surface of the latent image carrier and fogging due to scratches and the like did not occur.

比較例1 磁性粒子の平均粒径を46μm、体積粒径分布35μm未満
を4重量%とする以外は実施例1と同様に行ったとこ
ろ、高温高湿下3000枚後にスジ状に画像ムラが生じ、40
00枚で潜像担持体へのトナー固着が認められた。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the average particle size of the magnetic particles was 46 μm and the volume particle size distribution of less than 35 μm was 4% by weight. As a result, streaky image unevenness occurred after 3000 sheets under high temperature and high humidity. , 40
It was confirmed that the toner adhered to the latent image bearing member at 00 sheets.

比較例2 磁性粒子の平均粒径を43μm、体積粒径分布35μm未満
を27重量%とする以外は実施例1と同様に行ったとこ
ろ、低温低湿下5000枚後に潜像担持体に傷が生じた。
Comparative Example 2 The procedure of Example 1 was repeated except that the average particle size of the magnetic particles was 43 μm and the volume particle size distribution of less than 35 μm was 27% by weight. The latent image carrier was scratched after 5000 sheets under low temperature and low humidity. It was

実施例2 磁性粒子として、ポリメチルメタクリレート−ポリテト
ラフルオロエチレンで表面被覆したフェライト粒子(平
均粒径43μm、体積粒径分布で35μm未満が12%、35〜
40μmが8%)を使用する以外は実施例1と同様に画出
しを行ったところ、実施例1と同様に良好な結果が得ら
れた。
Example 2 Ferrite particles whose surface was coated with polymethylmethacrylate-polytetrafluoroethylene as magnetic particles (average particle size 43 μm, 12% less than 35 μm in volume particle size distribution, 35-
Image formation was performed in the same manner as in Example 1 except that 40 μm was 8%), and good results were obtained as in Example 1.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば簡易な構成で、初
期から高濃度の優れた画像が得られ、耐久によっても潜
像担持体のフィルミング、クリーニング不良のない、ク
リーニング特性に優れた現像剤および画像形成方法が得
られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an excellent image with high density can be obtained from the initial stage with a simple structure, and filming of the latent image carrier does not occur due to durability, and there is no cleaning failure. A developer having excellent characteristics and an image forming method can be obtained.

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

第1図は本発明に係る現像方法による現像装置の縦断正
面図、第2図,第3図は本発明に係る現像方法による現
像部の拡大説明図、第4図は本発明に係る潜像形成装置
の概略図、第5図は本発明における現像装置の現像特性
曲線の例を示す図である。 1……潜像保持体、2……現像剤供給容器、3……非磁
性スリーブ、4……固定磁石、5……ブレード、7……
磁性粒子循環域限定部材、8……磁性粒子、9……非磁
性トナー、10……現像剤補集容器部、11……飛散防止部
材、12……磁性部材、13……現像領域、14……バイアス
電源、21……静電潜像、22……磁気ブラシ、51……レー
ザーユニット、52……スキャナモータ、53……ポリゴン
ミラー、54……結像レンズ、55……ミラー。
FIG. 1 is a vertical sectional front view of a developing device according to the developing method according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are enlarged explanatory views of a developing portion according to the developing method according to the present invention, and FIG. 4 is a latent image according to the present invention. FIG. 5 is a schematic view of the forming apparatus, and FIG. 5 is a view showing an example of the developing characteristic curve of the developing apparatus in the present invention. 1 ... Latent image holder, 2 ... Developer supply container, 3 ... Non-magnetic sleeve, 4 ... Fixed magnet, 5 ... Blade, 7 ...
Magnetic particle circulation region limiting member, 8 ... Magnetic particles, 9 ... Non-magnetic toner, 10 ... Developer collection container part, 11 ... Scatter prevention member, 12 ... Magnetic member, 13 ... Development area, 14 ...... Bias power supply, 21 …… Electrostatic latent image, 22 …… Magnetic brush, 51 …… Laser unit, 52 …… Scanner motor, 53 …… Polygon mirror, 54 …… Imaging lens, 55 …… Mirror.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 13/09 15/08 502 A 507 L G03G 9/10 351 (72)発明者 内田 充 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小林 廣行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 藤田 亮一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−67565(JP,A) 特開 昭60−131549(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location G03G 13/09 15/08 502 A 507 L G03G 9/10 351 (72) Inventor Mitsuru Uchida Tokyo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku Canon Inc. (72) Inventor Hiroyuki Kobayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within Canon Inc. (72) Ryoichi Fujita 3 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon No. 30-2 Canon Inc. (56) Reference JP-A-59-67565 (JP, A) JP-A-60-131549 (JP, A)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原稿の画像を電気信号に変換し、潜像保持
体に2種の異なるバイアスを印加しそれぞれについて2
種の異なる強さで露光したときの潜像保持体の表面電位
データに基づいて潜像形成を制御する潜像形成装置によ
って、該電気信号に応じて潜像保持体上に静電潜像を形
成し、次いで潜像保持体とそれに対向する現像剤担持体
の現像領域で、潜像保持体と現像剤担持体との間に交番
電界を付与しながら潜像を非磁性トナーで反転現像する
画像形成方法に供する、少なくとも非磁性トナーと磁性
粒子とからなる現像剤であって、該磁性粒子が、真比重
6以下、体積平均粒径40〜65μm、体積分布で35μm未
満が5〜25重量%であり35〜40μmが35μm未満よりも
少なく、かつ電気的絶縁性樹脂で被覆されたものであ
り、現像剤担持体の現像領域に5〜80mg/cm2の磁気ブラ
シを形成しており、現像領域で潜像保持体と現像剤担持
体表面および磁気ブラシ表面との間を非磁性トナーが往
復しながら潜像を反転現像することを特徴とする乾式現
像剤。
1. An image of a document is converted into an electric signal, and two kinds of different biases are applied to a latent image carrier, and two are applied to each of them.
An electrostatic latent image is formed on the latent image carrier according to the electric signal by a latent image forming device that controls latent image formation based on surface potential data of the latent image carrier when exposed with different intensities. Then, the latent image is reversely developed with a non-magnetic toner while applying an alternating electric field between the latent image carrier and the developer carrier in the development area of the latent image carrier and the developer carrier opposite thereto. A developer for use in an image forming method, comprising at least a non-magnetic toner and magnetic particles, wherein the magnetic particles have a true specific gravity of 6 or less, a volume average particle diameter of 40 to 65 μm, and a volume distribution of less than 35 μm of 5 to 25 weight. % And 35-40 μm is less than 35 μm and is coated with an electrically insulating resin, forming a magnetic brush of 5-80 mg / cm 2 in the developing area of the developer carrier, In the developing area, the latent image carrier, the surface of the developer carrier and the surface of the magnetic brush A dry developer characterized in that a non-magnetic toner reciprocates between them to reversely develop a latent image.
【請求項2】原稿の画像を電気信号に変換し、潜像保持
体に2種の異なるバイアスを印加し、それぞれについて
2種の異なる強さで露光したときの潜像保持体の表面電
位データに基づいて潜像形成を制御する潜像形成装置に
よって、該電気信号に応じて潜像保持体上に静電潜像を
形成し、次いで潜像保持体とそれに対向する現像剤担持
体の現像領域で、潜像保持体と現像剤担持体との間に交
番電界を付与しながら潜像を非磁性トナーで反転現像す
る画像形成方法であって、真比重6以下、体積平均粒径
40〜65μm、体積分布で35μm未満が5〜25重量%であ
り35〜40μmが35μm未満より少なく、かつ電気的絶縁
性樹脂で被覆された磁性粒子で、現像剤担持体の現像領
域に5〜80mg/cm2となるように磁気ブラシを形成し、現
像領域で潜像保持体と現像剤担持体表面および磁気ブラ
シ表面との間で非磁性トナーを往復しながら反転現像
し、この像を転写部材に転写し、次いで潜像保持体上の
残余の現像剤を除去する各工程から成ることを特徴とす
る画像形成方法。
2. A surface potential data of a latent image carrier when an image of a document is converted into an electric signal, two kinds of different biases are applied to the latent image carrier, and the latent image carrier is exposed with two different intensities. An electrostatic latent image is formed on the latent image holding member according to the electric signal by a latent image forming device that controls the latent image formation based on the latent image forming device, and then the latent image holding member and the developer carrying member facing it are developed. An image forming method of reversal developing a latent image with a non-magnetic toner while applying an alternating electric field between a latent image holding member and a developer carrying member in a region, the true specific gravity of which is 6 or less, and the volume average particle diameter.
40 to 65 μm, 5 to 25% by weight of less than 35 μm in volume distribution, 35 to 40 μm less than 35 μm, and magnetic particles coated with an electrically insulating resin to 5 to 5% in the developing area of the developer carrier. A magnetic brush is formed to 80 mg / cm 2, and in the development area, non-magnetic toner is reciprocally developed between the latent image carrier and the surface of the developer carrier and the surface of the magnetic brush to perform reverse development, and this image is transferred. An image forming method comprising the steps of transferring to a member and then removing the residual developer on the latent image carrier.
【請求項3】潜像保持体が、表面に電荷移動層を有する
有機重合体を含有する特許請求の範囲第2項記載の画像
形成方法。
3. The image forming method according to claim 2, wherein the latent image carrier contains an organic polymer having a charge transfer layer on its surface.
【請求項4】潜像保持体上の残余の現像剤を除去する工
程が、カウンターブレードクリーニング方式によるもの
である特許請求の範囲第2項記載の画像形成方法。
4. The image forming method according to claim 2, wherein the step of removing the residual developer on the latent image holding member is performed by a counter blade cleaning method.
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