JPH0990764A - 現像方法 - Google Patents
現像方法Info
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- JPH0990764A JPH0990764A JP7247306A JP24730695A JPH0990764A JP H0990764 A JPH0990764 A JP H0990764A JP 7247306 A JP7247306 A JP 7247306A JP 24730695 A JP24730695 A JP 24730695A JP H0990764 A JPH0990764 A JP H0990764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- developing
- toner
- developing roll
- gap
- Prior art date
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- Pending
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高品質の画像を得るために、現像ロール(円
筒状永久磁石)の表面に吸着された現像剤を、現像終了
後に掻き落す必要がある。 【解決手段】 静電荷像を担持して移動する像担持体と
対向して、表面に異極性の磁極が円周方向に等間隔で配
置された円筒状永久磁石部材を有する現像ロールを回転
可能に配置し、現像ロールの表面にトナーを含む磁性現
像剤を供給して磁気ブラシを形成し、現像ロールの表面
に近接配置されたドクター部材により磁気ブラシの高さ
を規制し、磁気ブラシで像担持体の表面を摺擦して静電
荷像を顕像化する現像方法において、磁気ブラシの穂立
ちの内ドクターギャップより上にあるトナーを静電荷像
に付着させ、ドクターギャップより下にあるトナーは現
像ロール上に保持させる。
筒状永久磁石)の表面に吸着された現像剤を、現像終了
後に掻き落す必要がある。 【解決手段】 静電荷像を担持して移動する像担持体と
対向して、表面に異極性の磁極が円周方向に等間隔で配
置された円筒状永久磁石部材を有する現像ロールを回転
可能に配置し、現像ロールの表面にトナーを含む磁性現
像剤を供給して磁気ブラシを形成し、現像ロールの表面
に近接配置されたドクター部材により磁気ブラシの高さ
を規制し、磁気ブラシで像担持体の表面を摺擦して静電
荷像を顕像化する現像方法において、磁気ブラシの穂立
ちの内ドクターギャップより上にあるトナーを静電荷像
に付着させ、ドクターギャップより下にあるトナーは現
像ロール上に保持させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体の表面に
形成された静電荷像を現像ロールを構成する円筒状永久
磁石の表面に保持された磁性現像剤を用いて顕像化する
現像方法に関する。
形成された静電荷像を現像ロールを構成する円筒状永久
磁石の表面に保持された磁性現像剤を用いて顕像化する
現像方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真や静電記録を利用した画像形成
法においては、光導電体又は誘電体等の像担持体の表面
に形成された静電荷像を、現像ロール上に保持されたト
ナーを含む磁性現像剤で形成される磁気ブラシを用いて
現像し、得られたトナー像を直接定着するか、もしくは
トナー像を普通紙などの転写部材上に転写後定着するこ
とにより最終画像を得ている。
法においては、光導電体又は誘電体等の像担持体の表面
に形成された静電荷像を、現像ロール上に保持されたト
ナーを含む磁性現像剤で形成される磁気ブラシを用いて
現像し、得られたトナー像を直接定着するか、もしくは
トナー像を普通紙などの転写部材上に転写後定着するこ
とにより最終画像を得ている。
【0003】上記現像ロールは、非磁性材料で形成され
た現像剤支持部材すなわちスリーブと、その内部に配設
されかつ表面に複数個の磁極を設けた永久磁石部材とを
有し、スリーブが像担持体の表面との間に現像領域を形
成するように像担持体表面と一定の間隙をおいて対向配
置されている。スリーブと永久磁石部材との相対的回転
により、スリーブ上に保持された磁性現像剤を現像領域
に搬送し、磁性現像剤中に含まれるトナーが静電荷像に
付着してトナー像が得られる。
た現像剤支持部材すなわちスリーブと、その内部に配設
されかつ表面に複数個の磁極を設けた永久磁石部材とを
有し、スリーブが像担持体の表面との間に現像領域を形
成するように像担持体表面と一定の間隙をおいて対向配
置されている。スリーブと永久磁石部材との相対的回転
により、スリーブ上に保持された磁性現像剤を現像領域
に搬送し、磁性現像剤中に含まれるトナーが静電荷像に
付着してトナー像が得られる。
【0004】一方、複写機やプリンタに代表される電子
写真装置においては、装置の低価格化及び小型化が望ま
れ、この要求に応えるべく現像ロールの構造も変化して
いる。例えば現像ロールを構成するスリーブを省略し、
永久磁石部材の表面に直接磁性現像剤を吸着し、永久磁
石部材の回転によって磁性現像剤を現像領域に搬送する
ことが提案されている(例えば特開昭62−20146
3号参照)。
写真装置においては、装置の低価格化及び小型化が望ま
れ、この要求に応えるべく現像ロールの構造も変化して
いる。例えば現像ロールを構成するスリーブを省略し、
永久磁石部材の表面に直接磁性現像剤を吸着し、永久磁
石部材の回転によって磁性現像剤を現像領域に搬送する
ことが提案されている(例えば特開昭62−20146
3号参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように永久磁
石部材の表面に直接磁性現像剤を吸着した場合、磁性現
像剤は、スリーブ上に吸着された場合と異なり、現像ロ
ールの表面を転動することがない。従って現像領域を通
過した磁性現像剤が現像装置内に回収されても、現像を
阻害する電荷を保持したトナーが現像ロール上に残留し
たまま再び現像領域に搬送されることがある。また現像
時に静電荷像に付着した部分が次の現像に供されるまで
に現像剤の厚みや帯電量などが他の部分と同じ条件に回
復されないために両者の間に濃度差が生じる。
石部材の表面に直接磁性現像剤を吸着した場合、磁性現
像剤は、スリーブ上に吸着された場合と異なり、現像ロ
ールの表面を転動することがない。従って現像領域を通
過した磁性現像剤が現像装置内に回収されても、現像を
阻害する電荷を保持したトナーが現像ロール上に残留し
たまま再び現像領域に搬送されることがある。また現像
時に静電荷像に付着した部分が次の現像に供されるまで
に現像剤の厚みや帯電量などが他の部分と同じ条件に回
復されないために両者の間に濃度差が生じる。
【0006】このような不具合を解消するために、現像
領域を通過した後の磁性現像剤をスクレーパなどを摺擦
させて、現像ロールから剥離することが考えられる。し
かしこの方法では、強い摺擦力を必要とするので、現像
ロールの駆動トルクの増大や磁性現像剤に対するダメー
ジを招き易いという問題がある。
領域を通過した後の磁性現像剤をスクレーパなどを摺擦
させて、現像ロールから剥離することが考えられる。し
かしこの方法では、強い摺擦力を必要とするので、現像
ロールの駆動トルクの増大や磁性現像剤に対するダメー
ジを招き易いという問題がある。
【0007】したがって本発明の目的は、上記従来技術
に存在する問題点を解決し、濃度ムラのない高品質の画
像が得られる現像方法を提供することである。
に存在する問題点を解決し、濃度ムラのない高品質の画
像が得られる現像方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、静電荷像を担持して移動する像
担持体と対向して、表面に異極性の磁極が円周方向に等
間隔で配置された円筒状永久磁石部材を有する現像ロー
ルを回転可能に配置して現像領域を形成し、前記現像ロ
ールの表面に磁性キャリアとトナーからなる磁性現像剤
を供給して磁気ブラシを形成し、前記現像ロールの表面
に近接配置されたドクター部材により前記磁気ブラシの
穂立ちを規制し、前記磁気ブラシで前記像担持体の表面
を摺擦して前記静電荷像を顕像化する現像方法におい
て、前記ドクター部材と前記現像ロールとの間隙よりも
高い部分の磁気ブラシの穂立ちに含まれるトナーのみを
前記静電荷像に付着させると共に、前記間隙よりも低い
部分の磁気ブラシ中に含まれるトナーは前記現像ロール
の周囲に保持させ、そして前記現像領域を通過後の磁気
ブラシの表面に新しいトナーを吸着させる、という技術
的手段を採用した。また本発明においては、現像ロール
として磁極ピッチが0.5〜10mmで、表面磁束密度が
100〜1200Gのものを用いることが望ましいが、
磁性現像剤としては飽和磁化が50emu/g以上で、平
均粒径が10〜70μmの磁性キャリアと平均粒径が5
〜10μmのトナーからなる二成分系現像剤又は平均粒
径が5〜10μmの磁性トナーのみからなる一成分系現
像剤を用い得る。二成分系現像剤を使用する場合は、現
像ロールとドクター部材との間隙(g1)を0.20〜
0.40mmに設定し、像担持体と現像ロールとの間隙
(g2)をg1〜g1+0.1(mm)の範囲とすることが
好ましい。一成分系現像剤を使用する場合は、間隙(g
1)を0.20〜0.40mmに設定し、間隙(g2)を
(g1−0.10)〜(g1−0.05)(mm)の範囲に
設定することが望ましい。
に、本発明においては、静電荷像を担持して移動する像
担持体と対向して、表面に異極性の磁極が円周方向に等
間隔で配置された円筒状永久磁石部材を有する現像ロー
ルを回転可能に配置して現像領域を形成し、前記現像ロ
ールの表面に磁性キャリアとトナーからなる磁性現像剤
を供給して磁気ブラシを形成し、前記現像ロールの表面
に近接配置されたドクター部材により前記磁気ブラシの
穂立ちを規制し、前記磁気ブラシで前記像担持体の表面
を摺擦して前記静電荷像を顕像化する現像方法におい
て、前記ドクター部材と前記現像ロールとの間隙よりも
高い部分の磁気ブラシの穂立ちに含まれるトナーのみを
前記静電荷像に付着させると共に、前記間隙よりも低い
部分の磁気ブラシ中に含まれるトナーは前記現像ロール
の周囲に保持させ、そして前記現像領域を通過後の磁気
ブラシの表面に新しいトナーを吸着させる、という技術
的手段を採用した。また本発明においては、現像ロール
として磁極ピッチが0.5〜10mmで、表面磁束密度が
100〜1200Gのものを用いることが望ましいが、
磁性現像剤としては飽和磁化が50emu/g以上で、平
均粒径が10〜70μmの磁性キャリアと平均粒径が5
〜10μmのトナーからなる二成分系現像剤又は平均粒
径が5〜10μmの磁性トナーのみからなる一成分系現
像剤を用い得る。二成分系現像剤を使用する場合は、現
像ロールとドクター部材との間隙(g1)を0.20〜
0.40mmに設定し、像担持体と現像ロールとの間隙
(g2)をg1〜g1+0.1(mm)の範囲とすることが
好ましい。一成分系現像剤を使用する場合は、間隙(g
1)を0.20〜0.40mmに設定し、間隙(g2)を
(g1−0.10)〜(g1−0.05)(mm)の範囲に
設定することが望ましい。
【0009】本発明においては、磁性キャリアとトナー
からなる磁性現像剤を、円筒状永久磁石を有する現像ロ
ールの表面に供給して磁気ブラシを形成し、ドクター部
材により磁気ブラシの高さを規制してこの磁気ブラシで
像担持体の表面を摺擦する場合、前記磁気ブラシの先端
部、すなわち、ドクターギャップよりも高い部分に存在
するトナーで現像を行うので、現像領域を通過後現像装
置内に回収されると、現像で消費されたトナーに見合う
量のトナーが磁気ブラシに補給される。したがって現像
後の磁性現像剤を現像ロールから強制的に掻落す必要は
なくなる。
からなる磁性現像剤を、円筒状永久磁石を有する現像ロ
ールの表面に供給して磁気ブラシを形成し、ドクター部
材により磁気ブラシの高さを規制してこの磁気ブラシで
像担持体の表面を摺擦する場合、前記磁気ブラシの先端
部、すなわち、ドクターギャップよりも高い部分に存在
するトナーで現像を行うので、現像領域を通過後現像装
置内に回収されると、現像で消費されたトナーに見合う
量のトナーが磁気ブラシに補給される。したがって現像
後の磁性現像剤を現像ロールから強制的に掻落す必要は
なくなる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明を実施するための現
像装置の一例を示す断面図である。同図において、現像
装置1は、磁性キャリアとトナーからなる磁性現像剤2
は収容する現像剤槽3と現像ロール4とを有する。現像
ロール4は、表面に円周方向に沿って等間隔で配置され
た複数個の磁極を有する円筒状永久磁石5に軸6を固着
して形成されている。現像ロール4は、図示矢印方向に
回転する感光体ドラム10に対向して配置され、両者の
間に現像領域が形成される。現像ロール4と感光体ドラ
ム10とが最も近接する位置における間隙を現像ギャッ
プ(g2)という。現像剤槽3には、現像領域Zに搬送
される磁性現像剤の厚さを規制するためのドクターブレ
ード7が設けられている。ドクターブレード7の先端と
現像ロール4との間隙をドクターギャップ(g1)とい
う。
像装置の一例を示す断面図である。同図において、現像
装置1は、磁性キャリアとトナーからなる磁性現像剤2
は収容する現像剤槽3と現像ロール4とを有する。現像
ロール4は、表面に円周方向に沿って等間隔で配置され
た複数個の磁極を有する円筒状永久磁石5に軸6を固着
して形成されている。現像ロール4は、図示矢印方向に
回転する感光体ドラム10に対向して配置され、両者の
間に現像領域が形成される。現像ロール4と感光体ドラ
ム10とが最も近接する位置における間隙を現像ギャッ
プ(g2)という。現像剤槽3には、現像領域Zに搬送
される磁性現像剤の厚さを規制するためのドクターブレ
ード7が設けられている。ドクターブレード7の先端と
現像ロール4との間隙をドクターギャップ(g1)とい
う。
【0011】上記の構成により、現像ロール4を矢印方
向に回転させることにより、現像剤槽3内の磁性現像剤
2は現像ロール4の表面に吸着されて磁気ブラシを形成
し、同方向に搬送される、この磁気ブラシBは、ドクタ
ーギャップ(g1)を通過する時にその高さを規制さ
れ、現像領域に搬送され、現像ギャップ(g2)を通過
し現像剤槽3内に回収される。なお現像領域において、
ドクターブレードあるいはキャリアとの接触などにより
所定極性に帯電したトナーが静電荷像に付着して現像が
行われる。
向に回転させることにより、現像剤槽3内の磁性現像剤
2は現像ロール4の表面に吸着されて磁気ブラシを形成
し、同方向に搬送される、この磁気ブラシBは、ドクタ
ーギャップ(g1)を通過する時にその高さを規制さ
れ、現像領域に搬送され、現像ギャップ(g2)を通過
し現像剤槽3内に回収される。なお現像領域において、
ドクターブレードあるいはキャリアとの接触などにより
所定極性に帯電したトナーが静電荷像に付着して現像が
行われる。
【0012】上記の現像動作において、ドクターギャッ
プを通過後の磁気ブラシの状態を模式的に示すと、図2
のように表わせる。磁気ブラシBは、磁性キャリア20
とトナー(例えば磁性トナー)21で形成され、現像ロ
ール4の表面に現出する磁力線に沿って配列される。す
なわち磁極上では磁気ブラシの穂立ちは高くなり(h1
+h2)、磁極間では磁気ブラシの穂立ちは寝た状態
(h2)になる。磁気ブラシB中に含まれるトナーのう
ちドクターギャップよりも高い部分(h1)に存在する
トナー21は、現像領域(図1)に至ると、静電荷像に
付着して現像が行われる。現像ギャップ(g2)を通過
後の磁性現像剤2は、現像剤槽3に戻ると新しいトナー
と混合されて、磁気ブラシは再び最初の状態に維持され
る。すなわち消費されたトナーに見合うトナーが上記h
1部分のキャリアに吸着される。また磁気ブラシの内高
さh2(磁極間部分)に存在するトナーは、磁性キャリ
ア20及び現像ロール4の表面に保持された状態で搬送
され、現像で消費されることは殆どない。
プを通過後の磁気ブラシの状態を模式的に示すと、図2
のように表わせる。磁気ブラシBは、磁性キャリア20
とトナー(例えば磁性トナー)21で形成され、現像ロ
ール4の表面に現出する磁力線に沿って配列される。す
なわち磁極上では磁気ブラシの穂立ちは高くなり(h1
+h2)、磁極間では磁気ブラシの穂立ちは寝た状態
(h2)になる。磁気ブラシB中に含まれるトナーのう
ちドクターギャップよりも高い部分(h1)に存在する
トナー21は、現像領域(図1)に至ると、静電荷像に
付着して現像が行われる。現像ギャップ(g2)を通過
後の磁性現像剤2は、現像剤槽3に戻ると新しいトナー
と混合されて、磁気ブラシは再び最初の状態に維持され
る。すなわち消費されたトナーに見合うトナーが上記h
1部分のキャリアに吸着される。また磁気ブラシの内高
さh2(磁極間部分)に存在するトナーは、磁性キャリ
ア20及び現像ロール4の表面に保持された状態で搬送
され、現像で消費されることは殆どない。
【0013】上述した現像過程を可能ならしめるため
に、本発明では現像ロール及び現像剤を次のように構成
し、かつ、次の条件で現像を行うことが望ましい。現像
ロールは、磁極間ピッチ(P)が0.5〜10mmでかつ
表面磁束密度(B0)が100〜1200Gであること
が好ましく、より好ましい範囲では、P=1〜4mm、B
0=200〜800Gである。磁極間ピッチPが0.5m
m未満では、表面磁束密度が小さくなり現像ロール表面
に形成される磁気ブラシが小さくなって、カブリが発生
しかつ現像性が低下する。一方磁極間ピッチPが10mm
を越えると、磁極間と磁極上との現像剤の厚さが極端に
異なって、濃度ムラが発生し易くなる。また表面磁束密
度B0が1200Gを越えると静電荷像に付着しにくく
なり、現像性が低下する。現像ロールは、プラスチック
磁石又はゴム磁石で形成してもよいが、等方性フェライ
ト磁石で形成することが好ましい。すなわちフェライト
粉末[MO・nFe2O3(M:Ba、Sr、Pbの1種
以上、n=5〜6)]を含む原料を使用して、例えばラ
バープレス法又は押出成形法のような手法により、無磁
場中で成形した円筒状成形体を、焼結後所定寸法に加工
し、外周面に着磁を施せばよい。上記の現像ロールは、
円筒状永久磁石に軸を固着して組立てることができる
し、又軸を含む全体をフェライト磁石で形成してもよ
い。更にロールの軸方向全体にわたって同一の外径と
し、現像幅に対応する中間部のみに磁極を設けることが
できる。
に、本発明では現像ロール及び現像剤を次のように構成
し、かつ、次の条件で現像を行うことが望ましい。現像
ロールは、磁極間ピッチ(P)が0.5〜10mmでかつ
表面磁束密度(B0)が100〜1200Gであること
が好ましく、より好ましい範囲では、P=1〜4mm、B
0=200〜800Gである。磁極間ピッチPが0.5m
m未満では、表面磁束密度が小さくなり現像ロール表面
に形成される磁気ブラシが小さくなって、カブリが発生
しかつ現像性が低下する。一方磁極間ピッチPが10mm
を越えると、磁極間と磁極上との現像剤の厚さが極端に
異なって、濃度ムラが発生し易くなる。また表面磁束密
度B0が1200Gを越えると静電荷像に付着しにくく
なり、現像性が低下する。現像ロールは、プラスチック
磁石又はゴム磁石で形成してもよいが、等方性フェライ
ト磁石で形成することが好ましい。すなわちフェライト
粉末[MO・nFe2O3(M:Ba、Sr、Pbの1種
以上、n=5〜6)]を含む原料を使用して、例えばラ
バープレス法又は押出成形法のような手法により、無磁
場中で成形した円筒状成形体を、焼結後所定寸法に加工
し、外周面に着磁を施せばよい。上記の現像ロールは、
円筒状永久磁石に軸を固着して組立てることができる
し、又軸を含む全体をフェライト磁石で形成してもよ
い。更にロールの軸方向全体にわたって同一の外径と
し、現像幅に対応する中間部のみに磁極を設けることが
できる。
【0014】次に本発明において使用する磁性現像剤は
磁性トナーのみでもよいし、あるいはトナー(磁性又は
非磁性)と磁性キャリアからなる二成分系現像剤でもよ
い。二成分現像剤を用いる場合は、予め所定の濃度に調
整されたものを現像剤槽に投入するか、又は現像ロール
の表面にキャリアのみを吸着させておき、その後トナー
のみを補給すればよい。トナーとしては、磁性又は非磁
性のいずれかでもよいが、転写性の点から体積固有抵抗
が1014Ω・cm以上のものが好ましく、又キャリアやド
クターブレードとの接触により摩擦帯電し易いもの(摩
擦帯電量が絶対値で10μc/g以上)が好ましい。ト
ナーの平均粒径は高精細画像を得るために、5〜10μ
mがよい。トナーの組成は、結着樹脂(スチレンーアク
リル系共重合体、スチレンーブタジェン系共重合体等の
スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂等の公知のトナー用
樹脂を用い得る)、着色剤(カーボンブラック等、但し
後述する磁性粉としてマグネタイトを使用する場合は添
加しなくともよい)を必須成分とし、任意成分として磁
性粉(マグネタイト、ソフトフェライト等)、荷電制御
剤(ニグロシン系染料、含金属アゾ系染料、第4級アン
モニウム塩等)、離型剤(ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等のポリオレフィン類等)、流動化剤(疎水性シリ
カ、アルミナ等の無機微粉末等)を含有(内添及び/又
は外添)したものを使用できる。なお磁性トナーとする
場合は、磁性粉が少ないとトナー飛散が生じ易くなり、
多いと定着性が低下するので、10〜70重量%(より
好ましくは25〜50重量%)が好ましい。また着色剤
を適宜選択することによりカラートナーとすることもで
きる。
磁性トナーのみでもよいし、あるいはトナー(磁性又は
非磁性)と磁性キャリアからなる二成分系現像剤でもよ
い。二成分現像剤を用いる場合は、予め所定の濃度に調
整されたものを現像剤槽に投入するか、又は現像ロール
の表面にキャリアのみを吸着させておき、その後トナー
のみを補給すればよい。トナーとしては、磁性又は非磁
性のいずれかでもよいが、転写性の点から体積固有抵抗
が1014Ω・cm以上のものが好ましく、又キャリアやド
クターブレードとの接触により摩擦帯電し易いもの(摩
擦帯電量が絶対値で10μc/g以上)が好ましい。ト
ナーの平均粒径は高精細画像を得るために、5〜10μ
mがよい。トナーの組成は、結着樹脂(スチレンーアク
リル系共重合体、スチレンーブタジェン系共重合体等の
スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂等の公知のトナー用
樹脂を用い得る)、着色剤(カーボンブラック等、但し
後述する磁性粉としてマグネタイトを使用する場合は添
加しなくともよい)を必須成分とし、任意成分として磁
性粉(マグネタイト、ソフトフェライト等)、荷電制御
剤(ニグロシン系染料、含金属アゾ系染料、第4級アン
モニウム塩等)、離型剤(ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等のポリオレフィン類等)、流動化剤(疎水性シリ
カ、アルミナ等の無機微粉末等)を含有(内添及び/又
は外添)したものを使用できる。なお磁性トナーとする
場合は、磁性粉が少ないとトナー飛散が生じ易くなり、
多いと定着性が低下するので、10〜70重量%(より
好ましくは25〜50重量%)が好ましい。また着色剤
を適宜選択することによりカラートナーとすることもで
きる。
【0015】本発明において、トナーと混合される磁性
キャリアとしては、鉄粉、ソフトフェライトあるいはマ
グネタイトもしくはこれらの表面も樹脂で被覆した粒
子、又は樹脂中に磁性粉が分散されたバインダー型粒子
等の磁性粒子を用い得る。キャリアとトナーの混合比率
(トナー濃度)は磁性トナーの場合は10〜90重量%
で、非磁性トナーの場合は、10〜50重量%の範囲が
よい。上記キャリアの平均粒径は10〜70μmの範囲
が好ましく、より好ましくは10〜50μmであ。これ
は平均粒径が70μm以下であると、許容トナー濃度範
囲が広がり、トナーを充分に帯電することができるが、
平均粒径が10μmより小であるとキャリア付着が生じ
易くなるからでる。
キャリアとしては、鉄粉、ソフトフェライトあるいはマ
グネタイトもしくはこれらの表面も樹脂で被覆した粒
子、又は樹脂中に磁性粉が分散されたバインダー型粒子
等の磁性粒子を用い得る。キャリアとトナーの混合比率
(トナー濃度)は磁性トナーの場合は10〜90重量%
で、非磁性トナーの場合は、10〜50重量%の範囲が
よい。上記キャリアの平均粒径は10〜70μmの範囲
が好ましく、より好ましくは10〜50μmであ。これ
は平均粒径が70μm以下であると、許容トナー濃度範
囲が広がり、トナーを充分に帯電することができるが、
平均粒径が10μmより小であるとキャリア付着が生じ
易くなるからでる。
【0016】またキャリアの体積固有抵抗は103〜1
013Ω・cmの範囲が好ましく、より好ましくは107〜
1010Ω・cmである。これは、抵抗が103Ω・cm未満
であると、現像されて像担持体に付着し易くなり、一方
抵抗が1013Ω・cmを越えると、現像電極効果が大幅に
低下し、画像濃度が低下するからである。またキャリア
の飽和磁化σSは、低すぎるとキャリア付着が生じ易く
なるので、20emu/g以上であることが好ましい。な
お磁化の値は、振動試料型磁力計(東英VSM−3型)
を使用して、最大10KOeの磁場中で測定したもので
あり、トナーの平均粒径(体積)は、粒度分析計(コー
ルターエレクトロニクス社製コールターカウンターモデ
ルTA−II)を使用して測定したものである。また上記
体積固有抵抗の値は、試料を適当量(10数mg)秤取
し、ダイヤルゲージを改良した内径3.05mmのテフロ
ン(商品名)製シリンダ中に充填し、0.1Kgの荷重
下、キャリアの場合はD.C.100V/cmの電場を、トナ
ーの場合はD.C.4KV/cmの電場を印加して測定した
ものである。抵抗の測定には横河ヒューレットパッカー
ド製4329A型絶縁抵抗計を使用した。また摩擦帯電量
は、標準キャリア(日立金属製KBN−100)とトナ
ーを混合し(トナー濃度5重量%)、ブロー圧1.0Kg
f/cmでトナーをブローし、これをブローオフ粉体帯電
量測定器(東芝ケミカル製TB−200型)により測定
した。
013Ω・cmの範囲が好ましく、より好ましくは107〜
1010Ω・cmである。これは、抵抗が103Ω・cm未満
であると、現像されて像担持体に付着し易くなり、一方
抵抗が1013Ω・cmを越えると、現像電極効果が大幅に
低下し、画像濃度が低下するからである。またキャリア
の飽和磁化σSは、低すぎるとキャリア付着が生じ易く
なるので、20emu/g以上であることが好ましい。な
お磁化の値は、振動試料型磁力計(東英VSM−3型)
を使用して、最大10KOeの磁場中で測定したもので
あり、トナーの平均粒径(体積)は、粒度分析計(コー
ルターエレクトロニクス社製コールターカウンターモデ
ルTA−II)を使用して測定したものである。また上記
体積固有抵抗の値は、試料を適当量(10数mg)秤取
し、ダイヤルゲージを改良した内径3.05mmのテフロ
ン(商品名)製シリンダ中に充填し、0.1Kgの荷重
下、キャリアの場合はD.C.100V/cmの電場を、トナ
ーの場合はD.C.4KV/cmの電場を印加して測定した
ものである。抵抗の測定には横河ヒューレットパッカー
ド製4329A型絶縁抵抗計を使用した。また摩擦帯電量
は、標準キャリア(日立金属製KBN−100)とトナ
ーを混合し(トナー濃度5重量%)、ブロー圧1.0Kg
f/cmでトナーをブローし、これをブローオフ粉体帯電
量測定器(東芝ケミカル製TB−200型)により測定
した。
【0017】上記の現像ロール上に上記磁性現像剤を保
持して現像を行う場合、本発明におては次のような条件
を設定することが好ましい。現像ギャップ(g2)は、
像担持体の表面電位やその移動速度(プロセス速度)等
に応じて設定されるが、0.15〜0.4mmの範囲がよ
い。現像ギャップが狭すぎると、現像ロールの振れがわ
ずかでも磁気ブラシと像担持体との接触状態が変化し、
画像ムラが生じ易くなり、高い画像濃度が得られなくな
る。ドクターギャップ(g1)は、現像ギャップ(g2)
と同等に設定されるが、磁気ブラシの高さを考慮する必
要がある。但し、磁気ブラシの高さは、表1に示すよう
に、磁性現像剤の種類や磁極ピッチによって異なるの
で、これらを考慮して上記ギャップ条件を設定すること
が望ましい。
持して現像を行う場合、本発明におては次のような条件
を設定することが好ましい。現像ギャップ(g2)は、
像担持体の表面電位やその移動速度(プロセス速度)等
に応じて設定されるが、0.15〜0.4mmの範囲がよ
い。現像ギャップが狭すぎると、現像ロールの振れがわ
ずかでも磁気ブラシと像担持体との接触状態が変化し、
画像ムラが生じ易くなり、高い画像濃度が得られなくな
る。ドクターギャップ(g1)は、現像ギャップ(g2)
と同等に設定されるが、磁気ブラシの高さを考慮する必
要がある。但し、磁気ブラシの高さは、表1に示すよう
に、磁性現像剤の種類や磁極ピッチによって異なるの
で、これらを考慮して上記ギャップ条件を設定すること
が望ましい。
【0018】
【表1】
【0019】例えば二成分現像剤を用いる場合は、磁気
ブラシの穂立ちを測定すると、磁極上の高さは磁極間の
高さの1.3〜2倍でかつドクターギャップと同等又は
やや大きくなり、又磁極ピッチが大きくなる穂立ちは高
くなり又磁極上と磁極間の差は広がる。したがって、こ
の場合は、ドクターギャップを0.20〜0.40mmに
設定し、現像ギャップ(g2)をg1〜g1+0.1(m
m)に設定することが望ましい。また一成分系現像剤を
用いる場合は、磁気ブラシの穂立ちは二成分系現像剤の
場合よりも低くなり、また磁極上と磁極間との差は少な
くなる。したがって、この場合は、ドクターギャップを
0.20〜0.40mmに設定し、現像ギャップ(g2)
を(g1−0.10)〜(g1−0.05)(mm)に設定
することが好ましい。
ブラシの穂立ちを測定すると、磁極上の高さは磁極間の
高さの1.3〜2倍でかつドクターギャップと同等又は
やや大きくなり、又磁極ピッチが大きくなる穂立ちは高
くなり又磁極上と磁極間の差は広がる。したがって、こ
の場合は、ドクターギャップを0.20〜0.40mmに
設定し、現像ギャップ(g2)をg1〜g1+0.1(m
m)に設定することが望ましい。また一成分系現像剤を
用いる場合は、磁気ブラシの穂立ちは二成分系現像剤の
場合よりも低くなり、また磁極上と磁極間との差は少な
くなる。したがって、この場合は、ドクターギャップを
0.20〜0.40mmに設定し、現像ギャップ(g2)
を(g1−0.10)〜(g1−0.05)(mm)に設定
することが好ましい。
【0020】なお本発明においては、現像ロール(周
速:V2mm/sec)の回転方向は現像領域において像担持
体(周速:V1mm/sec)と同方向(ウイズモード)でも
あるいは逆方向(カウンターモード)のいずれかでもよ
いが、画質の点から速度比(V2/V1)を次のようにす
ることが望ましい。ウイズモードの場合は、V2/V1=
1〜3の範囲が好ましい。V2/V1が1未満であると、
画像濃度が低下し、V2/V1が3より大きいと濃度ムラ
が目立ってくる。最も好ましい条件は、V2/V1=1〜
2.5で、g1=g2であり、この条件では画像濃度が高
く、カブリや濃度ムラは殆ど発生しない。カウンターモ
ードの場合は、V2/V1が1以上であれば濃度ムラは生
じないが、画像濃度の点から3以上が好ましい。但しV
2/V1が大きいとカブリが生ずるので、V2/V1は5以
下がよい。
速:V2mm/sec)の回転方向は現像領域において像担持
体(周速:V1mm/sec)と同方向(ウイズモード)でも
あるいは逆方向(カウンターモード)のいずれかでもよ
いが、画質の点から速度比(V2/V1)を次のようにす
ることが望ましい。ウイズモードの場合は、V2/V1=
1〜3の範囲が好ましい。V2/V1が1未満であると、
画像濃度が低下し、V2/V1が3より大きいと濃度ムラ
が目立ってくる。最も好ましい条件は、V2/V1=1〜
2.5で、g1=g2であり、この条件では画像濃度が高
く、カブリや濃度ムラは殆ど発生しない。カウンターモ
ードの場合は、V2/V1が1以上であれば濃度ムラは生
じないが、画像濃度の点から3以上が好ましい。但しV
2/V1が大きいとカブリが生ずるので、V2/V1は5以
下がよい。
【0021】
【実施例】磁性現像剤として、磁性トナー(A)、この
磁性トナーと鉄粉キャリアからなる二成分現像剤
(B1)、この磁性トナーとフェライト粉末からなる二
成分現像剤(B2)、非磁性トナーと鉄粉キャリアから
なる二成分現像剤(C1)、この非磁性トナーとフェラ
イトキャリアからなる二成分現像剤(C2)の5種類を
準備した。ここでB1とB2の二成分現像剤のトナー濃度
は50重量%、C1とC2の二成分現像剤のトナー濃度は
40重量%とした。上記磁性トナーは次のようにして作
成した。スチレン−nブチルメタクリレート共重合体
(Mw=21×104、Mn=1.4×104)57部
(重量部、以下も同様)、マグネタイト(戸田工業製E
PT−500)40部、含クロムアゾ染料(オリエント
化学製ボントロンE−81)1部、ポリプロピレン(三
洋化成製TP−32)2部を乾式混合し、ニーダで加熱
混練し、冷却固化後粉砕し、分級後疎水性シリカ(日本
アエロジル製アエロジルR972)0.5部を添加混合
した。このトナーの平均粒径は10μm、体積固有抵抗
は1×1014Ω・cm、摩擦帯電量は−22μc/gであ
った。上記非磁性トナーは次のようにして作成した。ス
チレン−nブチルメタクリレート共重合体(同上)87
部、カーボンブラック(三菱化成製#50)10部、含
クロムアゾ染料(同上)1部、ポリプロピレン(同上)
2部を乾式混合し、ニーダで加熱混練し、冷却固化後粉
砕し、分級後疎水性シリカ(同上)0.5部を添加混合
して、平均粒径10μm、体積固有抵抗4×1014Ω・
cm、摩擦帯電量−22μc/gのトナーを得た。鉄粉キ
ャリアは、偏平鉄粉をシリコーン樹脂(東レシリコーン
製SR2410)で被覆したもので、平均粒径は50μ
m、体積固有抵抗は108Ω・cm、飽和磁化(σs)は
190emu/gであった。フェライトキャリアは、平均
粒径が50μm、体積固有抵抗が108Ω・cm、飽和磁
化が60emu/gのBa−Ni−Zn系フェライト粒子
(日立金属製KBN−100)を使用した。現像ロール
は、外径20mmの円筒状フェライト磁石(日立金属製Y
BM−3)の表面に12極、16極、24極、32極、
48極の対称着磁を施したもの(5種類)を準備した。
上記の磁性現像剤と現像ロールを使用して、次の条件で
画像を作成し、評価した。感光体としてopcドラムを
使用し、その表面移動速度(V1)を25mm/secとし、
表面を−600Vに一様帯電後露光して静電荷像を形成
し、ドクターブレードに−500Vの直流電圧を印加
し、現像ロールを現像領域においてopcドラムと同方
向に回転させ、g1=0.2〜0.3mm、g2=0.15
〜0.45mmの条件で反転現像を行い、トナー像を普通
紙にコロナ転写し、熱ロール定着(線圧1kg/cm、定着
温度180℃)を行って最終画像を得た。画像評価結果
を表2に示す。表1から、前述したギャップ条件及び磁
極ピッチの範囲であれば、地カブリや濃度ムラを伴わず
に高濃度の画像が得られるが(例1、2、6〜10、1
2)、ギャップ条件が適切でないと画像濃度が低下した
りあるいは濃度ムラやカブリが発生する(例3〜5、1
1、13)。
磁性トナーと鉄粉キャリアからなる二成分現像剤
(B1)、この磁性トナーとフェライト粉末からなる二
成分現像剤(B2)、非磁性トナーと鉄粉キャリアから
なる二成分現像剤(C1)、この非磁性トナーとフェラ
イトキャリアからなる二成分現像剤(C2)の5種類を
準備した。ここでB1とB2の二成分現像剤のトナー濃度
は50重量%、C1とC2の二成分現像剤のトナー濃度は
40重量%とした。上記磁性トナーは次のようにして作
成した。スチレン−nブチルメタクリレート共重合体
(Mw=21×104、Mn=1.4×104)57部
(重量部、以下も同様)、マグネタイト(戸田工業製E
PT−500)40部、含クロムアゾ染料(オリエント
化学製ボントロンE−81)1部、ポリプロピレン(三
洋化成製TP−32)2部を乾式混合し、ニーダで加熱
混練し、冷却固化後粉砕し、分級後疎水性シリカ(日本
アエロジル製アエロジルR972)0.5部を添加混合
した。このトナーの平均粒径は10μm、体積固有抵抗
は1×1014Ω・cm、摩擦帯電量は−22μc/gであ
った。上記非磁性トナーは次のようにして作成した。ス
チレン−nブチルメタクリレート共重合体(同上)87
部、カーボンブラック(三菱化成製#50)10部、含
クロムアゾ染料(同上)1部、ポリプロピレン(同上)
2部を乾式混合し、ニーダで加熱混練し、冷却固化後粉
砕し、分級後疎水性シリカ(同上)0.5部を添加混合
して、平均粒径10μm、体積固有抵抗4×1014Ω・
cm、摩擦帯電量−22μc/gのトナーを得た。鉄粉キ
ャリアは、偏平鉄粉をシリコーン樹脂(東レシリコーン
製SR2410)で被覆したもので、平均粒径は50μ
m、体積固有抵抗は108Ω・cm、飽和磁化(σs)は
190emu/gであった。フェライトキャリアは、平均
粒径が50μm、体積固有抵抗が108Ω・cm、飽和磁
化が60emu/gのBa−Ni−Zn系フェライト粒子
(日立金属製KBN−100)を使用した。現像ロール
は、外径20mmの円筒状フェライト磁石(日立金属製Y
BM−3)の表面に12極、16極、24極、32極、
48極の対称着磁を施したもの(5種類)を準備した。
上記の磁性現像剤と現像ロールを使用して、次の条件で
画像を作成し、評価した。感光体としてopcドラムを
使用し、その表面移動速度(V1)を25mm/secとし、
表面を−600Vに一様帯電後露光して静電荷像を形成
し、ドクターブレードに−500Vの直流電圧を印加
し、現像ロールを現像領域においてopcドラムと同方
向に回転させ、g1=0.2〜0.3mm、g2=0.15
〜0.45mmの条件で反転現像を行い、トナー像を普通
紙にコロナ転写し、熱ロール定着(線圧1kg/cm、定着
温度180℃)を行って最終画像を得た。画像評価結果
を表2に示す。表1から、前述したギャップ条件及び磁
極ピッチの範囲であれば、地カブリや濃度ムラを伴わず
に高濃度の画像が得られるが(例1、2、6〜10、1
2)、ギャップ条件が適切でないと画像濃度が低下した
りあるいは濃度ムラやカブリが発生する(例3〜5、1
1、13)。
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、現像ロールの表面に形
成された磁気ブラシの先端部に含まれるトナーが静電荷
像に付着するので、現像後の現像剤を現像ロールから掻
き落とさずとも、高品質の画像を得ることができる。
成された磁気ブラシの先端部に含まれるトナーが静電荷
像に付着するので、現像後の現像剤を現像ロールから掻
き落とさずとも、高品質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像方法を実施するための現像装置の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図2】本発明の原理を説明するための模式図である。
1 現像装置、 2 磁性現像剤、 3 現像剤槽、
4 現像ロール
4 現像ロール
Claims (3)
- 【請求項1】 静電荷像を担持して移動する像担持体と
対向して、表面に異極性の磁極が円周方向に等間隔で配
置された円筒状永久磁石部材を有する現像ロールを回転
可能に配置して現像領域を形成し、前記現像ロールの表
面にトナーを含む磁性現像剤を供給して磁気ブラシを形
成し、前記現像ロールの表面に近接して配置されたドク
ター部材により前記磁気ブラシの穂立ちを規制し、この
磁気ブラシで前記像担持体の表面を摺擦して前記静電荷
像を顕像化する現像方法において、前記ドクター部材と
前記現像ロールとの間隙よりも高い部分の磁気ブラシの
穂立ちに含まれるトナーのみを前記静電荷像に付着させ
ると共に、前記間隙よりも低い部分の磁気ブラシ中に含
まれるトナーは前記現像ロールの周囲に保持させ、そし
て前記現像領域を通過後の磁気ブラシの表面に新しいト
ナーを吸着させることを特徴とする現像方法。 - 【請求項2】 磁極ピッチが0.5〜10mmで、表面磁
束密度が100〜1200Gの現像ロール上に、飽和磁
化が50emu/g以上で、平均粒径が10〜70μmの
磁性キャリアと平均粒径が5〜10μmのトナーからな
る磁性現像剤を供給し、前記間隙(g1)を0.20〜
0.40mmに設定し、前記像担持体と前記現像ロールと
が対向する間隙(g2)をg1〜g1+0.1(mm)に設
定することを特徴とする請求項1記載の現像方法。 - 【請求項3】 磁極ピッチが0.5〜10mmで、表面磁
束密度が100〜1200Gの現像ロール上に、平均粒
径が5〜10μmの磁性トナーからなる磁性現像剤を供
給し、前記間隙(g1)を0.20〜0.40mmに設定
し、前記像担持体と前記現像ロールとが対向する間隙
(g2)を(g1−0.10)〜(g1−0.05)(m
m)に設定することを特徴とする請求項1記載の現像方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7247306A JPH0990764A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 現像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7247306A JPH0990764A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 現像方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0990764A true JPH0990764A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17161457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7247306A Pending JPH0990764A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 現像方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0990764A (ja) |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP7247306A patent/JPH0990764A/ja active Pending
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