JPS59172660A - Magnetic brush developing method using ferrite carrier - Google Patents

Magnetic brush developing method using ferrite carrier

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JPS59172660A
JPS59172660A JP4726683A JP4726683A JPS59172660A JP S59172660 A JPS59172660 A JP S59172660A JP 4726683 A JP4726683 A JP 4726683A JP 4726683 A JP4726683 A JP 4726683A JP S59172660 A JPS59172660 A JP S59172660A
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magnetic brush
magnetic
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本田 陽康
Toshimitsu Ikeda
池田 利光
Yasushi Kamezaki
亀崎 泰
Riichi Matsui
松井 利一
Kenji Takahashi
謙二 高橋
Takashi Tejima
孝 手嶋
Akira Fushida
鮒子田 晃
Hideo Fukuda
英雄 福田
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    • G03G13/06Developing
    • G03G13/08Developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G13/09Developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a magnetic brush developing method using ferrite carriers which form a toner image with high density and gradations without any defect such as white absence by performing development on specific condition. CONSTITUTION:A two constituent developer 3 which consists of ferrite carriers and developing toner particles at a 4:1-20:1, specially, 5:1-12:1 weight ratio is used; while a nonmagnetic sleeve 2 is rotated at the rubbing position of a developer magnetic brush in the direction opposite to the moving direction of a drum 7, an in-sleeve magnet 1 is fixed for development. Further, the development is carried out on the condition satisfying expressions (1), (2), and (3), wherein theta (degree) is the set angle of a magnetic pole N or S closest to a line M connecting the center of the drum 7 and the center of a sleeve 2 in the drum rotation downstream direction on the basis of said line M, V is the peripheral speed of the drum 7, and (v) is the peripheral speed of the sleeve 2.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気ブラシ現像方法に関するもので、より詳細
にはフェライトキャリヤと顕電性トナー粒子とを含有す
る二成分系現像剤を用いて、画像特性に優れたトナー像
を形成させるだめの磁気ブラシ現像方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic brush developing method, and more particularly to a toner image with excellent image characteristics using a two-component developer containing a ferrite carrier and electrostatic toner particles. The present invention relates to a magnetic brush development method for forming a film.

二成分系磁性現像剤を用いる電子写真法においでは、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
ることによシ、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ーロン力によシ静電潜
像上に付着して、静電潜像の現像が行われる。一方磁性
キャリャ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。鮮明で且つ濃度の高い画像を形成させるために
は、感光板と磁気ブラシとの間に十分に相対的な速度差
を与えて、感光板が磁気ブラシで十分に摺擦されるよう
にすることが重要である。
In electrophotography using a two-component magnetic developer, an electrostatic toner and a magnetic carrier are mixed, and this two-component composition is supplied onto a developing sleeve equipped with a magnet inside. By forming a magnetic brush made of material and rubbing this magnetic brush against an electrophotographic photosensitive plate having an electrostatic latent image, an electrostatic toner image is formed on the photosensitive plate. Due to friction with the magnetic carrier, the electrostatic toner is charged to a charge of opposite polarity to that of the electrostatic latent image on the photosensitive plate, and electrostatic latent particles on the magnetic brush are transferred to the electrostatic latent image by Coulomb force. It is deposited on the image and development of the electrostatic latent image takes place. On the other hand, the magnetic carriers are attracted by the magnet in the sleeve, and the charge thereon has the same polarity as the charge on the electrostatic latent image, so that the magnetic carriers remain on the sleeve. In order to form a clear and high-density image, it is necessary to provide a sufficient relative speed difference between the photosensitive plate and the magnetic brush so that the photosensitive plate is sufficiently rubbed by the magnetic brush. is important.

磁性キャリヤとしては一般に、鉄粉キャリヤが広く使用
されているが、この鉄粉キャリヤには未だ多くの欠点が
認められる。即ち、この鉄粉キャリヤを用いた二成分系
現像剤では、現像感度曲線(静電像と現像スリーブ間の
電位差対画像濃度の曲線)の立上りが急で、階調性に劣
り、中間調の再現性に乏しいという欠点がある。また、
この鉄粉キャリヤを含む現像剤は硬い磁気ブラシを形成
することがあり、感光層を傷つける可能性があると共に
、ベタ黒部の複写に際しては、形成される画像に、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が認められる。更に
、鉄粉キャリヤは湿度に敏感であり、湿度の影響により
現像特性が変化したり、或いはそれ自体錆を発生する傾
向があり、更にまた磁気ブラシの駆動に大きなトルクを
必要とするという問題もある。
Although iron powder carriers are generally widely used as magnetic carriers, many drawbacks are still recognized in these iron powder carriers. In other words, in a two-component developer using this iron powder carrier, the development sensitivity curve (curve of potential difference between the electrostatic image and the developing sleeve versus image density) rises steeply, the gradation is poor, and the midtones are poor. It has the disadvantage of poor reproducibility. Also,
Developers containing this iron powder carrier may form hard magnetic brushes, which may damage the photosensitive layer, and when copying solid black areas, brush marks, that is, brush scratches, may appear on the formed image. The disadvantage is that there are many rows of thin and short white lines extending in the direction. Furthermore, the iron powder carrier is sensitive to humidity and has a tendency to change its development characteristics or to rust itself due to the influence of humidity, and there is also the problem that a large torque is required to drive the magnetic brush. be.

近年、二成分系現像剤の磁性キャリヤとして、フェライ
ト、特にソフトフェライトを用いることが提案されてい
る。しかしながら、フェライトキャリヤは鉄粉キャリヤ
よりも高電気抵抗であることにも関連して、現像に際し
てキャリヤ引き、即ちキャリヤが感光層側へ移行すると
いうトラブルや、形成される画像にエツジ効果が生じる
という問題を生じ易い。
In recent years, it has been proposed to use ferrite, especially soft ferrite, as a magnetic carrier for two-component developers. However, ferrite carriers have higher electrical resistance than iron powder carriers, which causes problems such as carrier pull during development, that is, carrier migration to the photosensitive layer side, and edge effects in the formed images. Easy to cause problems.

このようにフェライトキャリヤを用いる磁気ブラシ現像
では、鉄粉キャリヤを用いる現像に比してかなり異なっ
た現象が生じるにもかかわらず、その現像条件について
は未だ多くのことが知られていない。
Despite the fact that magnetic brush development using a ferrite carrier produces phenomena that are quite different from those in development using an iron powder carrier, much is still unknown about the development conditions.

従って、本発明の目的は、上述した種々の欠点が解消さ
れたフェライトキャリヤを用いる磁気ブラシ現像法を提
供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a magnetic brush development method using a ferrite carrier which eliminates the various drawbacks mentioned above.

本発明の他の目的は、ブラシマークの発生、キャリヤ引
き或いはエツジ効果等による白地抜は等の欠点なしに、
高濃度でしかも階調性のあるトナー像を形成し得るフェ
ライトキャリヤを用いる磁気ブラシ現像方法を提供する
にある。
Another object of the present invention is to eliminate the disadvantages of white background removal due to brush marks, carrier drag, edge effects, etc.
It is an object of the present invention to provide a magnetic brush development method using a ferrite carrier capable of forming a toner image with high density and gradation.

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表面と該磁気ブラシとを、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
せることからなる磁気ブラシ現像方法において、該二成
分系現像剤はフェライトキャリヤと帯電可能トナー粒子
とを4:1乃至20:1の重量比で含有する二成分系現
像剤であり、非磁性スリーブを現像剤の摺擦位置でドラ
ムの移動方向と逆方向に移動させると共に、スリーブ内
磁石を固定させて現像を行ない、ドラム中心とスリーブ
中心とを結ぶ線を基準にして最も近い極磁のドラム回転
下流方向への設定角度をθ(釦とし、ドラムの周速度を
V、スリーブの周速度をUとしたとき、下記式 %式% を満足する条件下に現像を行うことを特徴とする磁気ブ
ラシ現像方法が提供される。
According to the present invention, a two-component developer consisting of a mixture of magnetic carrier particles and toner particles that can be charged by friction with the magnetic carrier is supplied onto a developing sleeve provided with a magnet within a non-magnetic sleeve. forming a magnetic brush of developer;
A toner image corresponding to the electrostatic latent image is formed by rubbing the surface of the photoreceptor having the electrostatic latent image with the magnetic brush while a bias voltage is applied between the photoreceptor and the sleeve. In the magnetic brush development method, the two-component developer is a two-component developer containing a ferrite carrier and chargeable toner particles in a weight ratio of 4:1 to 20:1, and a non-magnetic sleeve is used. At the developer sliding position, the drum is moved in the opposite direction to the moving direction of the drum, and the magnet inside the sleeve is fixed to perform development. A magnetic brush characterized by performing development under conditions that satisfy the following formula %, where the set angle in the downstream direction is θ (button, the circumferential speed of the drum is V, and the circumferential speed of the sleeve is U) A development method is provided.

本発明を以下に詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below.

磁気ブラシ現像法を説明するだめの第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及びスリーブ2は以下に詳述す
る関係で設けられている。
In FIG. 1 for explaining the magnetic brush development method, a magnet roll 1 having a large number of magnetic poles N, S is housed in a sleeve 2 made of a non-magnetic material such as aluminum.
The magnet roll 1 and sleeve 2 are provided in a relationship that will be described in detail below.

このスリーブ2の外周面に二成分系現像剤6が現像剤タ
ンク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は穂切機構6によ抄穂立長を調節され、ド
ラム基体上の電子写真感光層7との摺擦位置迄搬送され
、感光層7上の静電潜像を顕電性トナー8で現像して、
可視像を形成する。
A two-component developer 6 is supplied from a developer tank 4 to the outer peripheral surface of this sleeve 2 to form a magnetic brush 5. This magnetic brush 5 is adjusted in the standing length of the grain by a panicle cutting mechanism 6, and is conveyed to a position where it rubs against the electrophotographic photosensitive layer 7 on the drum base, and the electrostatic latent image on the photosensitive layer 7 is made electrostatic. Develop with toner 8,
Form a visible image.

本発明の特徴は、この二成分系現像剤6として、フェラ
イトキャリヤと顕電性トナー粒子とを4:1乃至20:
1、特に5:1乃至12:1の重量比で含有する二成分
系現像剤を使用して、非磁性スリーブ2を現像剤磁気ブ
ラシの摺擦位置でドラム7の移動方向と逆方向に移動さ
せると共に、スリーブ内磁石1を固定させて現像を行い
、しかもドラム7中心とスリーブ2中心とを結ぶ線Mを
基準にして、仁れに最も近い極磁NまたはSのドラム回
転下流方向への設定角度をθ(度)とL、ドラム7の周
速度をV、スリーブ2の周速度をυとしたとき、下記式 %式%(1) (2) (3) を満足する条件下に現像を行うことにある。
A feature of the present invention is that, as the two-component developer 6, the ratio of ferrite carrier and electrostatic toner particles is 4:1 to 20:1.
1. In particular, using a two-component developer containing a weight ratio of 5:1 to 12:1, the non-magnetic sleeve 2 is moved in the opposite direction to the moving direction of the drum 7 at the sliding position of the developer magnetic brush. At the same time, development is performed with the magnet 1 in the sleeve fixed, and with the line M connecting the center of the drum 7 and the center of the sleeve 2 as a reference, the pole magnet N or S closest to the ridge is moved in the downstream direction of the drum rotation. When the set angle is θ (degrees) and L, the circumferential speed of the drum 7 is V, and the circumferential speed of the sleeve 2 is υ, develop under conditions that satisfy the following formula % formula % (1) (2) (3) The goal is to do the following.

一般に、二成分系現像剤の電気的特性は、電子写真感光
体ドラムと同寸法の電極ドラムを感光体ドラムに置換え
て設置し、現像スリーブ上に現像剤を供給して磁気ブラ
シを形成させ、この磁気ブラシを電極ドラムと摺擦させ
、このスリーブとドラムとの間に電圧を印加して両者間
に流れる電流を測定することにより評価することができ
る。
Generally, the electrical characteristics of a two-component developer are such that an electrode drum of the same size as the electrophotographic photoreceptor drum is installed in place of the photoreceptor drum, and the developer is supplied onto the developing sleeve to form a magnetic brush. Evaluation can be made by rubbing this magnetic brush against the electrode drum, applying a voltage between the sleeve and the drum, and measuring the current flowing between them.

第2図は、鉄粉キャリヤど顕電性トナーとを10:1の
重量比で混合した現像剤A及びフェライトキャリヤと同
じ顕電性トナーとを10:1の重量比で混合した現像剤
Bについて、前述した方法で測定される電流値(μA)
と、ドラム及びスリーブの運転時間(hr)との関係を
示す。この測定結果によると、フェライトキャリヤを用
いた現像剤は鉄粉キャリヤを用いた現像剤に比して著し
く高い電気抵抗を示すこと、及びフェライトキャリヤを
用いた現像剤では長時間運転中でも電気抵抗がほぼ一定
しているのに対して、鉄粉キャリヤを用いた現像剤では
電気抵抗の変化が急で、著しい電気抵抗の増大がもたら
されることが明らかである。
Figure 2 shows developer A in which an iron powder carrier and electrostatic toner are mixed in a weight ratio of 10:1, and developer B in which a ferrite carrier and the same electrostatic toner are mixed in a weight ratio of 10:1. The current value (μA) measured by the method described above for
and the operating time (hr) of the drum and sleeve. According to the measurement results, the developer using a ferrite carrier shows significantly higher electrical resistance than the developer using an iron powder carrier, and the developer using a ferrite carrier has a lower electrical resistance even during long-term operation. In contrast, it is clear that the electrical resistance changes rapidly in the developer using the iron powder carrier, resulting in a significant increase in electrical resistance.

このように、鉄粉キャリヤを使用した場合、現像剤の電
気抵抗が時間の経過と共に増大する理由は、トナー粒子
がキャリヤで粉砕されて、その粒度が微細化すること及
びキャリヤにトナー粒子構成樹脂によるフィルム状被膜
が形成されることが原因と認められる。第2図の結果は
、フェライトキャリヤと顕電性トナーとの組合せは、長
時間の運転中にも電気的特性が安定しており、鉄粉キャ
リヤを用いた場合のように、トナー粒子の微粉砕化やキ
ャリヤ表面への樹脂被覆といった欠点が生じないことを
物語っている。
In this way, when an iron powder carrier is used, the reason why the electrical resistance of the developer increases over time is that the toner particles are pulverized by the carrier and their particle size becomes finer, and that the carrier contains the resin that makes up the toner particles. This is thought to be caused by the formation of a film-like coating. The results shown in Figure 2 show that the combination of ferrite carrier and electrostatic toner has stable electrical characteristics even during long-term operation, and that the combination of toner particles is fine, as is the case with iron powder carriers. This proves that defects such as pulverization and resin coating on the carrier surface do not occur.

本発明において、フェライトキャリヤとしては、焼結フ
ェライト粒子、特に球状の焼結フェライト粒子が有利に
使用される。この焼結フェライト粒子の粒径は、一般に
20乃至100ミクロンの範囲にあるのがよい。
In the present invention, sintered ferrite particles, in particular spherical sintered ferrite particles, are advantageously used as ferrite carriers. The particle size of the sintered ferrite particles is generally in the range of 20 to 100 microns.

この焼結フェライト粒子の粒径が20ミクロンよりも小
さい場合には、磁気ブラシの穂立ちを良好にすることが
困難となる傾向があり、一方この粒径が100ミクロン
よシも大きい場合には、形成されるトナー像に前述した
ブラシマーク、即ち引掻き傷が入る傾向がある。
If the particle size of the sintered ferrite particles is smaller than 20 microns, it tends to be difficult to make the magnetic brush stand up well.On the other hand, if the particle size is as large as 100 microns, , there is a tendency for the aforementioned brush marks, ie, scratches, to appear in the toner image formed.

本発明に用いる焼結フェ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(ZnFetO4)、酸化
鉄イツトリウム(YsFeaolx ) 、酸化鉄カド
ミウム(CdFel 04 ) 、酸化鉄ガドリニウム
(Gd、Pg、O,り、酸化鉄鋼(CaFexO4)、
酸化鉄錯(P hFg120.、 )、酸化鉄ニッケル
(N z Fex O4)、酸化鉄ネオジウム(NdF
t 0s)−酸化鉄バリウム< Ba””lt0++1
 )、酸化鉄マグネシラA (MqFe20.)、酸化
鉄マンガフ (MrLFg2 O4)、酸化鉄ランタン
(LaFeO,)等の1種或いは2種以上から成る組成
の焼結フェ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ェ
ライト粒子である。
The sintered ferrite particles used in the present invention are known per se, and include, for example, zinc iron oxide (ZnFetO4), yttrium iron oxide (YsFeaolx), cadmium iron oxide (CdFel04), gadolinium iron oxide (Gd, Pg, O, , oxidized steel (CaFexO4),
Iron oxide complex (P hFg120.), iron nickel oxide (N z Fex O4), iron neodymium oxide (NdF
t 0s) - barium iron oxide < Ba””lt0++1
), iron oxide magnesila A (MqFe20.), iron oxide mangaf (MrLFg2 O4), iron lanthanum oxide (LaFeO, ), etc., or sintered ferrite particles having a composition of two or more are used. Particularly suitable for the purposes of the present invention are sintered ferrite particles consisting of iron manganese zinc oxide.

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60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、フェノー
ル樹脂、石油樹月畝オレフィン樹脂等である。
Any colored toner having electrostatic properties and fixing properties can be used as the toner, and a granular composition with a particle size of 5 to 60 microns in which a colored pigment, a charge control agent, etc. are dispersed in a binder resin is used. used. As the resin, a thermoplastic resin or an uncured or initial condensate thermosetting resin is used. Suitable examples thereof, in order of importance, are vinyl aromatic resins such as polystyrene, acrylic resins, polyvinyl acetal resins, polyester resins, epoxy resins, phenolic resins, petroleum olefin resins, etc.

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、ファスト
バイオレットB1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<c
l  26150)、スビロンブラック等の油溶性染料
や、ナンテン酸金属塩、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸等
が必要により使用される。
Examples of pigments include one or two of carbon black, cadmium yellow, molybdenum orange, pyrazolone red, fast violet B1 phthalocyanine blue, etc.
As the charge control agent, for example, nigrosine base (CI50415), oil black<c
26150), oil-soluble dyes such as Subiron Black, metal salts of nanthenate, fatty acid metal soaps, resin acid soaps, etc. are used as necessary.

本発明においては、フェライトキャリヤと顕電性トナー
とを前述した重量比で用いることも重要であり、フェラ
イトキャリヤの量が前記範囲よりも多いと画像濃度が低
下する傾向があシ、また前記範囲よりも少ないと非画像
部でのカプリ(バックグラウンドの着色〕が多くなる。
In the present invention, it is also important to use the ferrite carrier and the electrostatic toner in the weight ratio described above; if the amount of the ferrite carrier is greater than the above range, the image density tends to decrease; If it is less than , there will be more capri (background coloring) in non-image areas.

本発明においては、フェライトキャリヤと顕電性トナー
とから成る二成分系現像剤を用いることに関連して、磁
気ブラシ摺擦位置におけるドラム及びスリーブの移動方
向を互いに逆方向にすること及び基準線Mに最も近い磁
極をドラム回転下流方向に角度θだけ偏よらせることも
重要である。
In the present invention, in connection with using a two-component developer consisting of a ferrite carrier and electrostatic toner, the moving directions of the drum and sleeve at the magnetic brush rubbing position are opposite to each other, and the reference line It is also important to deviate the magnetic pole closest to M by an angle θ in the downstream direction of drum rotation.

フェライトキャリヤは鉄粉キャリヤに比して硬度が小さ
く、しかもその粒子形状がほぼ球状であることにも関連
して、スリーブ上に形成される現像剤磁気ブラシが、鉄
粉キャリヤを用いた磁気ブラシに比して柔かいという特
徴を有している。本発明において、摺擦位置において、
ドラム及びスリーブの移動方向を互いに逆方向とするこ
とは、磁気ブラシによる感光層の摺擦が万偏なく、しか
も多数回行われることを意味し、一方基準線Mに対1〜
で磁極をドラム回転下流方向に偏よらせることは、穂立
の山が磁極に対応することから、スIJ−プの現像領域
乃至は現像時間が拡大されることを意味する。鉄粉キャ
リヤを用いる現像剤で、磁気ブラシの摺擦頻度を高め、
また摺擦領域を拡大した場合には、画像中に著しくブラ
シマークが発生する傾向があるが、本発明においては、
フェライトキャリヤの使用によりブラシマークの発生を
防止しつつ、しかも摺擦頻度の向上及び摺擦領域の拡大
により、高濃度でしかも斑のない画像を形成させること
が可能となるものである。
The hardness of the ferrite carrier is lower than that of the iron powder carrier, and its particle shape is almost spherical.As a result, the developer magnetic brush formed on the sleeve is different from the magnetic brush using the iron powder carrier. It has the characteristic of being softer than. In the present invention, at the rubbing position,
Setting the moving directions of the drum and sleeve in opposite directions means that the photosensitive layer is rubbed by the magnetic brush evenly and many times.
Shifting the magnetic poles toward the downstream direction of the drum rotation means that the development area or development time of the IJ-spray is expanded because the peaks of the spikes correspond to the magnetic poles. A developer using an iron powder carrier increases the rubbing frequency of the magnetic brush,
Furthermore, when the rubbing area is enlarged, there is a tendency for noticeable brush marks to occur in the image, but in the present invention,
By using a ferrite carrier, it is possible to prevent the occurrence of brush marks, and by increasing the rubbing frequency and expanding the rubbing area, it is possible to form a high-density, uneven image.

本発明に用いる現像条件は、第6図において、4つの線
1−a、1−h、2及び6で囲まれた領域として表わさ
れる。ここで、線1−αはIV1=1.5、線1−bは
l’l=2.4、線2は1.l= −0,12θ+1.
8、線6はθ=5に夫々対応する。
The development conditions used in the present invention are represented by the area surrounded by four lines 1-a, 1-h, 2 and 6 in FIG. Here, line 1-α is IV1=1.5, line 1-b is l'l=2.4, line 2 is 1. l=-0,12θ+1.
8, line 6 corresponds to θ=5, respectively.

即ち、直線1−αよりも下側の領域では摺擦頻度が減少
するため濃度低下が著しく、また形成される画像にはエ
ツジ効果が発生し易い。直線1−bよりも上側の領域で
は摺擦頻度が大きすぎて、形成される画像の階調性が悪
くなり、更に尾引き等の欠点を生ずるようになる。更に
、直線2よりも左側の領域では、磁気ブラシとの接触時
間が短かいため十分にトナーがのらず、画像濃度が低下
すると共に、ブラシマークやエツジ効果が画像中に発生
し易い。更にまた、直線ろよりも右側では、磁気ブラシ
との接触時間が長いために、トナーがのりすぎ、やはり
階調性が低下する傾向がある。
That is, in the region below the straight line 1-α, the frequency of rubbing decreases, resulting in a significant decrease in density, and edge effects are likely to occur in the formed image. In the region above the straight line 1-b, the frequency of rubbing is too high, resulting in poor gradation of the formed image and further causing defects such as trailing. Furthermore, in the area to the left of the straight line 2, the contact time with the magnetic brush is short, so toner is not sufficiently applied, resulting in a decrease in image density and a tendency for brush marks and edge effects to occur in the image. Furthermore, since the contact time with the magnetic brush is long on the right side of the straight line, too much toner is deposited on the area, which also tends to reduce the gradation.

このように、第6図の4つの線で囲まれた現像領域が、
形成される画像の品質に関して極めて臨界的なものであ
ることは、この領域からほんの少し離れた条件では著し
く画質の低下が認められるという後述する例の事実から
明白となるものと思われる。
In this way, the development area surrounded by the four lines in Figure 6 is
The fact that the quality of the formed image is extremely critical will become clear from the fact in the example described below, in which the image quality is significantly degraded under conditions just a little away from this region.

本発明における現像条件は、−1の値が小さい範囲では
磁極の設定角度θの許容範囲が小さく、一方1p1の値
が犬きくなれば、θの許容範囲が拡がることが第6図か
ら明らかである。
As for the development conditions in the present invention, it is clear from FIG. 6 that in the range where the value of -1 is small, the allowable range of the magnetic pole setting angle θ is small, and on the other hand, as the value of 1p1 becomes sharper, the allowable range of θ becomes wider. be.

IVl及びθは、下記式 %式%(1 (2) (3) を満足する範囲、即ち第3図において斜線を付した領域
にあることが最も好適である。
It is most preferable that IVl and θ are in a range that satisfies the following formula % (1 (2) (3)), that is, in the shaded area in FIG.

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6
00ボルト、特に150乃至250ボルトの範囲が適当
である。
In the present invention, a bias voltage is applied between the photoreceptor drum and the developer sleeve, and although this bias voltage sufficiently injects charge into the toner during development, it causes discharge damage to the photoreceptor and magnetic brush. Establishments shall be established to prevent such troubles from occurring. This voltage is generally between 100 and 6
00 volts, particularly a range of 150 to 250 volts is suitable.

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。本発明によれば、前述した現像条件を採用する
ことにょ拡比較的低いバイアス電圧の印加で現像が可能
となり、その結果として感光体の耐刷性を向上させるこ
ともできる。
The polarity of the bias voltage is of course selected so that it becomes positive when the charge on the photoreceptor is positive, that is, the polarity is the same. According to the present invention, by employing the development conditions described above, development can be performed by applying a relatively low bias voltage, and as a result, the printing durability of the photoreceptor can be improved.

本発明の磁気ブラシ現像に際して、磁気ブラシの穂切は
、感光体ドラムと現像スリーブのクリアランスdにおい
て、感光体表面の磁気ブラシの摺擦が十分に行われるよ
うに定める。一般に、現像クリアランスdに対して、1
.1乃至60倍、特に1.2乃至2.0倍の穂長となる
ように穂切りを行うことが望ましい。本発明においては
、残留磁化の少ないフェライトキャリヤを用いるため、
小間隔での穂切りが可能であることも利点の一つである
In the magnetic brush development of the present invention, the tip of the magnetic brush is determined so that the magnetic brush can sufficiently rub the surface of the photoreceptor at a clearance d between the photoreceptor drum and the developing sleeve. Generally, for development clearance d, 1
.. It is desirable to cut the ears so that the length of the ears is 1 to 60 times, particularly 1.2 to 2.0 times. In the present invention, since a ferrite carrier with low residual magnetization is used,
Another advantage is that ears can be cut at small intervals.

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ょシ容易に行われる。
The photoreceptor may be a known electrophotographic photoreceptor such as a selenium vapor-deposited photoreceptor, an amorphous silicon photoreceptor, or a CdS photoreceptor.
Any photoreceptor, organic photoconductor photoreceptor, etc. may be employed, and the electrostatic latent image can be easily formed by a method known per se, such as a combination of charging and image exposure.

本発明を次の例で説明する。The invention is illustrated by the following example.

実施例 以下に示すフェライトキャリヤとトナーを重量比で9:
1の割合でよく混合攪拌して、電極ドラム−現像スリー
ブ間の電気特性測定において電気抵抗2.0X108Ω
の現像剤を調整し、た。
Example The weight ratio of the ferrite carrier and toner shown below is 9:
Mix and stir well at a ratio of 1:1 and the electrical resistance between the electrode drum and the developing sleeve is 2.0 x 108Ω.
Adjust the developer.

(a)  フェライトキャリヤ 電気抵抗:2.6X10QΩ〜2.5 X 10”Ω、
最大磁化: 49.8 emuA、残留磁化:0.25
gm、+ノ/9、保磁カニ3.380e、中心粒径:4
0μ (b)トナー ハイマーSBM−76(スチレン系樹脂:三洋化成工業
■製)       ・・・・・・・・・87重量部ビ
スコール550P(低分子量ポリプロピレン:三洋化成
工業KK製〕    ・・・・・・・・・ 5重量部ス
ペシャルブラック4(カーボンプラック:デグサ社製)
       ・・・・・・・・・・・・・・・5.5
重量部ボントロンS−32(染料:オリエント化学社製
)         ・・・・・・・・・・・・・・・
1,5重量部上記組成からなる混合物を熱三本ロールミ
ルで充分に熔融混線分散を行い、取り出し冷却後粗粉砕
機(ロートプレックスカッティングミル:アルピネ社製
)で2wn程度に粗粉砕し、その後超音速ジェットミル
(NIPPON pNEUMATIc MFCCo。
(a) Ferrite carrier electrical resistance: 2.6X10QΩ~2.5X10”Ω,
Maximum magnetization: 49.8 emuA, residual magnetization: 0.25
gm, +no/9, coercion crab 3.380e, center grain size: 4
0μ (b) Toner Hymer SBM-76 (styrene resin: manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) 87 parts by weight Viscoel 550P (low molecular weight polypropylene: manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. KK) ... 5 parts by weight Special Black 4 (carbon plaque: manufactured by Degussa)
・・・・・・・・・・・・・・・5.5
Part by weight Bontron S-32 (dye: manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) ・・・・・・・・・・・・・・・
A mixture consisting of 1.5 parts by weight of the above composition was thoroughly melted and mixed in a hot three-roll mill, taken out, cooled, and coarsely pulverized to about 2wn in a coarse pulverizer (Rotoplex cutting mill: manufactured by Alpine). Sonic jet mill (NIPPON pNEUMATIC MFCCo.

LTD製)にて微粉砕して10〜20μ程度の粒径にし
たもの。
(manufactured by LTD) into a particle size of approximately 10 to 20μ.

次に、この現像剤を用いて、感光体ドラムの半径:R=
45.0間、感光体の表面電位ニア50ボルト、現像ス
リーブの半径:γ= 19. Own 、 バイアス電
圧:250ボルト、現像剤の穂切間隙:δ=1.0m+
の各条件で、感光体ドラムと現像スIJ−ブが逆方向に
回転させながら、第1表に示すようなドラムとスリーブ
の回転数の種々の組合せ、および感光体ドラムに最も近
い磁極のドラム回転下流方向への設定角度を変化させて
複写テストを行なったところ、現像クリアランスdが1
.5闘乃至1、9 wMの範囲において、第2表乃至第
9表に示すような複写画像評価を得だ。各表において、
X印は階調性の劣シ、かぶシ、エツジ効果等による白抜
け、低濃度画像、ブラシマーク、尾引きなどの欠点を表
わしている。第2表乃至第9表は第1表のそれぞれの実
験例A乃至Hにおいて磁極の設定角度の変化による画像
評価を示したものである。
Next, using this developer, the radius of the photoreceptor drum: R=
45.0, surface potential of photoreceptor near 50 volts, radius of developing sleeve: γ=19. Own, bias voltage: 250 volts, developer cutting gap: δ=1.0m+
Under each condition, while the photoconductor drum and developing sleeve rotate in opposite directions, various combinations of drum and sleeve rotation speeds as shown in Table 1, and the drum with the magnetic pole closest to the photoconductor drum were performed. When we conducted a copying test by changing the set angle in the downstream direction of rotation, we found that the developing clearance d was 1
.. Copy image evaluations as shown in Tables 2 to 9 were obtained in the range of 5 wM to 1.9 wM. In each table,
The X marks represent defects such as poor gradation, white spots due to fogging, edge effects, etc., low-density images, brush marks, and trailing. Tables 2 to 9 show image evaluations based on changes in the set angle of the magnetic poles in Experimental Examples A to H in Table 1, respectively.

画像の総合評価は第6図にO印:優、Δ印:良。The overall evaluation of the image is shown in Figure 6 with an O mark: Excellent and a Δ mark: Good.

×印:不良で示す。× mark: Indicates as defective.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による磁気ブラシ現像法を説明する原理
図、 第2図は現像剤の電気特性の時間変化を示す図、第6図
は現像スリーブと感光体ドラムの周速比と現像ロールの
磁極の設定角度の関係を示す図である。 1・・・・・・マグネットロール、2・・・・・・現像
スリーブ、6・・・・・・現像剤、5・・・・・・磁気
ブラシ、7・・・・・・感光層。 特許出願人 三田工業株式会社 第1頁の続き 0発 明 者 鮒子田晃 大阪市東区玉造1丁目2番28号 三田工業株式会社内 0発 明 者 福田英雄 大阪市東区玉造1丁目2番28号 三田工業株式会社内
Fig. 1 is a principle diagram explaining the magnetic brush development method according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing changes in the electrical characteristics of the developer over time, and Fig. 6 is a diagram showing the circumferential speed ratio of the developing sleeve and photoreceptor drum and the developing roll. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the set angles of the magnetic poles. 1... Magnet roll, 2... Developing sleeve, 6... Developer, 5... Magnetic brush, 7... Photosensitive layer. Patent applicant Sanda Kogyo Co., Ltd. Continued from page 10 Inventor Akira Funakoda 1-2-28 Tamatsukuri, Higashi-ku, Osaka-shi Sanda Kogyo Co., Ltd. Inventor Hideo Fukuda 1-2-28 Tamatsukuri, Higashi-ku, Osaka Inside Sanda Kogyo Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (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の磁気ブラシを形成し、 静電潜像を有するドラム状感光体表面と該磁気ブラシと
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磁気ブラシ現像方法において
、該二成分系現像剤はフェライトキャリヤと帯電可能ト
ナー粒子とを4:1乃至20:1の重量比で含有する二
成分系現像剤であり、非磁性スリーブを現像剤の摺擦位
置でドラムの移動方向と逆方向に移動させると共に、ス
リーブ内磁石を固定させて現像を行ない、ドラム中心と
スリーブ中心とを結ぶ線を基準圧して最も近い極磁のド
ラム回転下流方向への設定角度をθ(度)とし、ドラム
の周速度をV、スリーブの周速度をυとしたとき、下記
式 %式% を満足する条件下に現像を行うことを特徴とする磁気ブ
ラシ現像方法0
[Scope of Claims] (1,) A two-component developer consisting of a mixture of magnetic carrier particles and toner particles that can be charged by friction between the magnetic carrier and the non-magnetic sleeve is placed on a developing sleeve having a magnet inside the non-magnetic sleeve. to form a magnetic brush of the developer, and slide the developer between the surface of the drum-shaped photoreceptor having the electrostatic latent image and the magnetic brush while a bias voltage is applied between the photoreceptor and the sleeve. In a magnetic brush development process comprising rubbing to form a toner image corresponding to an electrostatic latent image, the two-component developer comprises a ferrite carrier and chargeable toner particles in a ratio of 4:1 to 20:1 by weight. This is a two-component developer containing a ratio of When the line connecting the center is the standard pressure, the set angle of the nearest pole magnet in the downstream direction of the drum rotation is θ (degrees), the circumferential speed of the drum is V, and the circumferential speed of the sleeve is υ, then the following % formula is used. A magnetic brush development method characterized by performing development under conditions that satisfy %
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