JPH0723976B2 - 電子写真用現像法 - Google Patents

電子写真用現像法

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JPH0723976B2
JPH0723976B2 JP59248678A JP24867884A JPH0723976B2 JP H0723976 B2 JPH0723976 B2 JP H0723976B2 JP 59248678 A JP59248678 A JP 59248678A JP 24867884 A JP24867884 A JP 24867884A JP H0723976 B2 JPH0723976 B2 JP H0723976B2
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photoconductor
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泰 亀崎
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三田工業株式会社
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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、電子写真用現像法に関するもので、より詳細
には、磁性キャリヤと顕電性トナーとを含有する二成分
系現像剤を用いて高品位のトナー像を形成させるための
磁気ブラシ現像法に関する。また、本発明は現像部にお
ける高度な機械的精度を必要とすることなく、簡便に高
品位画像を形成させる方法に関する。
従来の技術及び発明の技術的課題 二成分系磁性現像剤を用いる電子写真法においては、顕
電性トナーと磁性キャリヤとを混合し、この二成分系組
成物を、内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給し
て、この組成物から成る磁気ブラシを形成させ、静電潜
像を有する電子写真感光板にこの磁気ブラシを摺擦せし
めることにより、顕電性トナー像を感光板上に形成させ
る。顕電性トナーは磁性キャリヤとの摩擦により、感光
板上の静電潜像の電荷とは逆極性の電荷に帯電され、磁
気ブラシ上の顕電性トナー粒子がクローン力により静電
潜像上に付着して、静電潜像の現像が行われる。一方磁
性キャリヤはスリーブ内の磁石により吸引されており、
しかもその帯電電荷が静電潜像の電荷と同極性であり、
そのため、磁性キャリヤはスリーブ上にそのまま残るこ
とになる。
感光板と磁気ブラシとの摺擦には、摺擦位置において、
両者の移動方向と同方向とする方式と、両者の移動方向
を逆方向とする方式との2つがあるが、これらは何れも
一長一短がある。前者の同方向移動方式では、磁気ブラ
シと感光体表面とがソフトな状態で接触するので、中間
調の再現性に優れていて、画質も概ね良好であるが、高
画像濃度を得難いという問題があり、一方後者の逆方向
移動方式では、磁気ブラシが圧縮された状態で感光体表
面に接触するので、高い画像濃度が得られやすい反面、
画像にブラシマーク、即ちブラシの摺擦方向に延びてい
る細くて短い白線の多数の列が入るという欠点や、画像
に尾引き等の欠点を生じる場合が多い。
発明の目的 本発明の目的は、前者の同方向移動方式の磁気ブラシ現
像法の改善に関するものであり、特に高品位及び高濃度
のトナー画像を形成し得る磁気ブラシ現像法を提供する
にある。
本発明の他の目的は、現像部における高度な機械的精度
を必要とすることなく、簡便に高濃度及び高品位のトナ
ー像を形成し得る現像法を提供するにある。
発明の構成 本発明によれば、磁性キャリヤ粒子と該磁性キャリヤと
の摩擦により帯電可能なトナー粒子との混合物から成る
二成分系現像剤を、非磁性スリーブ内に磁石を備えた現
像スリーブ上に供給して該現像剤の磁気ブラシを形成
し、静電潜像を有する感光体ドラム表面と磁気ブラシと
を、感光体とスリーブとの間にバイアス電圧が印加され
ている状態で摺擦させて、静電潜像に対応するトナー像
を形成させることからなる電子写真用現像法において、
非磁性スリーブ上に磁極間のほぼ中央にドクター先端が
位置するように穂切用ドクターを配置し、感光体ドラム
及び現像スリーブの移動方向を前記摺擦位置で同方向と
し、且つドクター先端と現像スリーブとのクリアランス
をa(mm)、現像スリーブと感光体ドラム表面とのクリ
アランスをb(mm)、及び磁性キャリヤの体積電気抵抗
をR(Ω・cm)としたとき、下記式 (b−a)>−0.2log R+1.5 (b−a)<−0.2log R+2.0 10>log R>4 を満足する条件で現像を行うことを特徴とする電子写真
用現像法が提供される。
発明の好適態様 本発明をその好適態様について以下に詳細に説明する。
現像装置 本発明に用いる現像装置の一例を示す第1図において、
多数の磁極N・Sを備えたマグネットロール1がアルミ
の如き非磁性材料から成るスリーブ2内に収容され、こ
のマグネットロール1が固定されスリーブ2は矢印方
向、即ち反時計方向に駆動回転されるように設けられて
いる。このスリーブ2の外周面に二成分系現像剤3が現
像剤撹拌供給ローラ4から供給されて、磁気ブラシ5を
形成する。この磁気ブラシ5は、スリーブ2の回転に伴
なって、スリーブ回転方向と同方向に移動する。このス
リーブ2の上に且つ磁極N・Sのほぼ中間に先端6が位
置するように穂切用ドクター7が設けられ、磁気ブラシ
5を所定の穂長に切断する。
この非磁性スリーブ2に近接して電子写真感光層8を備
えたドラム9が配置されている。この感光層8は現像域
10において磁気ブラシ5の移動方向と同方向になるよう
に駆動され、感光層8上の静電潜像は磁気ブラシ5によ
り摺擦され、顕電性トナーによる現像が行われる。
発明の特徴及び作用効果 本発明は、穂切用ドクター7を前述した位置関係で配置
し且つ現像域10における感光層8及びスリーブ2の移動
方向を同一方向とし、しかもドクター先端6とスリーブ
2とのクリアランスa(mm)、スリーブ2と感光層8の
表面とのクリアランスをb(mm)、及び二成分系現像剤
中の磁性キャリアの体積電気抵抗をR(Ω・cm)とした
とき、 (b−a)>−0.2log R+1.5 ……(1) (b−a)<−0.2log R+2.0 ……(2) 10>log R>4 ……(3) を満足する条件で現像を行う点に特徴を有するものであ
る。
即ち、本発明は、前述した方式の現像条件では、キャリ
ヤの電気抵抗に依存して両者のクリアランスの差(b−
a)を一定の範囲に選ぶことにより、濃度においても、
画質においても満足すべきトナー像が形成されるとの新
規知見に基づくものである。
添付図面第2図は、キャリヤ電気抵抗Rを横軸、及びク
リアランスの差(b−a)を縦軸とし、後述する例にお
ける実験結果をプロットしたものであり、図中二重丸印
(◎)は画像濃度が1.00以上で且つ画質の乱れも全くな
かったものを、バツ印(×)は画像濃度が1.00以下であ
るものを、また三角印(△)は後端切れ等の画質上の欠
点や、解像力の低下を生じたものを夫々示す。
また、第2図中各直線は下記式 b−a=−0.2log R+1.5 ……(I) b−a=−0.2log R+2.0 ……(II) log R=10 ……(III) log R=4 ……(IV) で定義される直線である。
第2図の結果を参照すると、高濃度でしかも高品質の画
像を形成させるためには、(b−a)及びlog Rの値を
前記(I)、(II)、(III)及び(IV)の4本の直線
で囲まれた範囲内となるように、現像条件の設定を行う
ことが極めてクリティカルであることが了解される。
この点について補足説明すると、現像クリアランスと穂
切クリアランスとの差(b−a)は現像時間、即ち磁気
ブラシとドラム表面とが接触する時間と密接に関連す
る。即ち、差(b−a)が大きくなると現像時間は短か
くなり、差(b−a)が小さくなると現像時間は長くな
る。一方、必要な現像時間は現像剤の電気抵抗、従って
これを最も大きく左右する磁性キャリヤの電気抵抗によ
って影響される。即ち、高電気抵抗のキャリヤでは所望
の濃度、即ち所望の現像電流を得るのに現像時間を長く
とる必要があり、一方低電気抵抗のキャリヤでは短時間
の現像で十分な濃度が得られ、潜像の電位低下を妨ぐ見
地からも現像時間は短かい方がよい。
この発明は、第2図の実験結果と極めて良く符合してい
る。即ち、直線IIよりも上方或いは直線IIIよりも右側
の領域では画像濃度が極めて低く、また直線Iよりも下
側或いは直線IVよりも左側の領域では摺擦が過度となる
ことにより、画質の著しい低下を生じるのに対して、本
発明によれば、これらの直線で囲まれた領域で現像を行
うことにより、高濃度でしかも高品質の画像を得ること
が可能である。
なお、ドラム−スリーブ間のクリアランスb、および穂
切のクリアランスaはそれ自体、先に述べた関係であれ
ば任意の数値を取り得るのが、bに関して言えば0.3乃
至4mm、特に0.6乃至2mmとすることが好ましい。bの値
が上記範囲よりも大きくなると、スリーブ表面での現像
剤の保持され難くなり、トナー、キャリヤの飛散が起
り、上記範囲よりも小さいと、スリーブ表面の現像剤の
量が少なすぎるため、現像濃度が低いものとなる。aは
bの上記範囲に基づいて、前述した関係を満足する値を
選択すれば良い。
本発明によれば、現像部における高度な機械的精度を必
要とすることなしに、上述した作用効果が達成されると
いう現像法として実用上極めて重大な利点が達成され
る。即ち、本発明において、装置の設計時に使用するキ
ャリヤの電気抵抗に応じて、b−aを前記領域のほぼ中
間、即ち (b−a)=0.2log R+1.75 を実質上満足するように設定しておけば±0.2mm以上の
誤差を完全に吸収することができ、組立時の精度合せの
労力が軽減されることになる。また、あまり精度を上げ
なくても、簡単に高品質の画像が得られることが了解さ
れよう。
他の現像条件 本発明の現像方法において、他の現像条件はそれ自体公
知のものであってもよい。
例えばキャリヤとしては、フエライトキャリヤや公知の
鉄粉キャリヤが使用される。フエライトキャリヤとして
は、焼結フエライト粒子、特に球状の焼結フエライト粒
子が有利に使用される。この焼結フエライト粒子の粒径
は、一般に20乃至200ミクロンの範囲にあるのがよい。
この焼結フエライト粒子の粒径が20ミクロンよりも小さ
い場合には流動性が悪くなり、トナーとの混合、撹拌に
支障をきたす傾向があり、一方この粒径が200ミクロン
よりも大きい場合には、混合できるトナー量が少なくな
りすぎ、その制御が行ないにくくなる。
本発明に用いる焼結フエライト粒子はそれ自体公知のも
のであり、例えば酸化鉄亜鉛(ZnFe2O4)、酸化鉄イツ
トリウム(Y3Fe5O12)、酸化鉄カドミウム(CdFe
2O4)、酸化鉄ガドリニウム(Cd3FeO12)、酸化鉄銅(C
uFe2O4)、酸化鉄鉛(PdFe12O19)、酸化鉄ニツケル(N
iFe2O4)、酸化鉄ネオジウム(NdFeO3)、酸化鉄バリウ
ム(BaFe12O19)、酸化鉄マグネシウム(MgFe2O4)、酸
化鉄マンガン(MnFe2O4)、酸化鉄ランタン(LaFeO3
等の1種或いは2種以上から成る組成の焼結フエライト
粒子が使用される。本発明の目的に特に好適なものは、
酸化鉄マンガン亜鉛から成る焼結フエライト粒子であ
る。
鉄粉キャリヤとしては、電気抵抗が前述した範囲にあ
り、且つ粒径が30乃至300ミクロンの範囲内のもの、特
に角取りされ丸味を帯びた鉄粉キャリヤが有利に使用さ
れる。
トナーとしては、顕電性と定着性とを有する着色トナー
が何れも使用でき、結着剤樹脂中に、着色顔料、荷電制
御剤等を分散させた粒径5乃至30ミクロンの粒状組成物
が使用される。樹脂としては、熱可塑性樹脂や、未硬化
乃至は初期縮合物の熱硬化性樹脂が使用される。その適
当な例は、重要なものの順序に、ポリスチレン等のビニ
ール芳香族樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアセター
ル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フエノール
樹脂、石油樹脂、オレフイン樹脂等である。顔料として
は例えばカーボンブラック、カドミウムエロー、モリブ
デンオレンジ、ピラゾロンレッド、フアストバイオレッ
トB、フタロシアニンブルー等の1種又は2種以上が使
用され、荷電制御剤としては、例えばニグロシンベース
(CI50415)、オイルブラック(CI26150)、スピロンブ
ラック等の油溶性染料や、ナフテン酸金属塩、脂肪酸金
属石鹸、樹脂酸石鹸等が必要により使用される。
キャリヤとトナーとは、一般に100:1乃至100:30の重量
比、特に好適には100:2乃至100:15の重量比で組合せて
使用するのが望ましい。
本発明において、感光体ドラムと現像剤スリーブとの間
には、バイアス電圧を印加するが、このバイアス電圧は
現像時にトナーへの電荷注入が十分に行われるが、感光
体や磁気ブラシに放電破壊等のトラブルが生じないよう
に定める。この電圧は、一般的に言って、100乃至500ボ
ルト、特に150乃至300ボルトの範囲が適当である。バイ
アス電圧の極性は勿論、感光体の帯電電荷がプラスのと
きにはプラスとなるように、即ち同極性となるように選
ぶ。
感光体としては、それ自体公知の電子写真用感光体、例
えばセレン蒸着感光体、無定形シリコン感光体、CdS感
光体、有機光導電体感光体等の何れもが採用され、静電
潜像の形成はそれ自体公知の方式、例えば帯電及び画像
露光の組合せにより用意に行われる。
実施例 二成分系現像剤用キャリヤとして第1表に示す5種類を
用意した。
次に第1図に示すような現像装置を用意し下記条件下に
設定し各々のキャリヤを用いて(b−a)値を変えなが
ら複写テストを行ない、得られた画像の濃度、解像力、
後端切れ等総合評価を行なった。
感光体:Se 表面電位:750V 現像バイアス:+200V その結果を第2表乃至第6表に示す。
なお、これらの結果は、第2図のグラフ上で各ポイント
で符合により明記した。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に用いる現像装置の一例を示す図であっ
て、 第2図はキャリヤの電気抵抗と(b−a)との関係を示
す図である。 1……磁石、2……比磁性スリーブ、3……二成分系現
像剤、4……撹拌供給ローラ、5……磁気ブラシ、7…
…穂切用ドクター、8……感光層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁性キャリヤ粒子と該磁性キャリヤとの摩
    擦により帯電可能なトナー粒子との混合物から成る二成
    分系現像剤を、非磁性スリーブ内に磁石を備えた現像ス
    リーブ上に供給して該現像剤を磁気ブラシを形成し、 静電潜像を有する感光体ドラム表面と磁気ブラシとを感
    光体とスリーブとの間にバイアス電圧が印加されている
    状態で摺擦させて、静電潜像に対応するトナー像を形成
    させることからなる電子写真用現像法において、 非磁性スリーブ上に磁極間のほぼ中央にドクター先端が
    位置するように穂切用ドクターを配置し、感光体ドラム
    及び現像スリーブの移動方向を前記摺擦位置で同方向と
    し、且つ ドクター先端と現像スリーブとのクリアランスをa(m
    m)、現像スリーブと感光体ドラム表面とのクリアラン
    スをb(mm)、及び磁性キャリヤの体積電気抵抗をR
    (Ω・cm)としたとき、下記式 (b−a)>−0.2log R+1.5 (b−a)<−0.2log R+2.0 10>log R>4 を満足する条件で現像を行うことを特徴とする電子写真
    用現像法。
JP59248678A 1984-11-27 1984-11-27 電子写真用現像法 Expired - Lifetime JPH0723976B2 (ja)

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JP59248678A JPH0723976B2 (ja) 1984-11-27 1984-11-27 電子写真用現像法
DE8585308545T DE3577361D1 (de) 1984-11-27 1985-11-25 Magnetbuerstenentwicklungsverfahren.
EP85308545A EP0183509B2 (en) 1984-11-27 1985-11-25 Magnetic brush developing method
US06/802,022 US4672017A (en) 1984-11-27 1985-11-25 Electrophotographic developing method

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JPS61128260A JPS61128260A (ja) 1986-06-16
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58184158A (ja) * 1982-04-21 1983-10-27 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 静電像現像方法
JPS5967565A (ja) * 1982-10-08 1984-04-17 Minolta Camera Co Ltd 静電潜像現像方法
JPS59139056A (ja) * 1983-01-31 1984-08-09 Mita Ind Co Ltd 磁気ブラシ現像方法

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JPS61128260A (ja) 1986-06-16

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