JPS59222852A - Developing method - Google Patents

Developing method

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JPS59222852A
JPS59222852A JP58096902A JP9690283A JPS59222852A JP S59222852 A JPS59222852 A JP S59222852A JP 58096902 A JP58096902 A JP 58096902A JP 9690283 A JP9690283 A JP 9690283A JP S59222852 A JPS59222852 A JP S59222852A
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Japan
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carrier
image
developer
magnetic
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JP58096902A
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Satoru Haneda
羽根田 哲
Seiichiro Hiratsuka
平塚 誠一郎
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Konica Minolta Inc
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G13/00Electrographic processes using a charge pattern
    • G03G13/06Developing
    • G03G13/08Developing using a solid developer, e.g. powder developer

Abstract

PURPOSE:To improve sepn. from a carrier with a pulverized developer as well and to enable sharp reproduction of a fine image by developing the image under application of an oscillating electric field thereon by using a two-component developer of the carrier and toner particles consisting of magnetic material particles and a thermoplastic resin. CONSTITUTION:Development is accomplished by using a two-component developer D consisting of insulating carrier particles, more preferably spherical particles, composed of magnetic material particles and a thermoplastic and having <=50mu average grain size and a preferably spherical toner having <=20mu average grain size, making the thickness of the toner layer thinner than the space in a developing region A between an image carrier 1 and a developer conveying carrier 2 and impressing an oscillating electric field by the AC and DC from a power source 10. The image having good reproducibility of fine lines, dots and varying densities is thus always obtd. without troubles by using the carrier and toner which are made more pulverous than in the prior art.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真複写機等における静電像現像方法あ
るいは磁気像を可視像とする磁気像現像方法の改良に関
し、詳しくは、磁性キャリヤ粒子とトナー粒子とが混合
した現像剤を現像剤搬送担体面に供給して、該現像剤搬
送担体上に現像剤層を形成させ、そ゛の現像剤層で像担
持体面の静電像あるいは磁気像を現像する現像方法の改
良に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement in an electrostatic image development method in an electrophotographic copying machine or the like or a magnetic image development method for making a magnetic image into a visible image. A developer in which carrier particles and toner particles are mixed is supplied to the surface of the developer transport carrier to form a developer layer on the developer transport carrier, and the developer layer forms an electrostatic image or an image on the image carrier surface. This invention relates to improvements in developing methods for developing magnetic images.

〔従来技術〕[Prior art]

一例として電子写真複写装置における現像方法の概略に
ついて説明する。それについて一般的な二成分現像剤を
用いた磁気ブラシ現像方法は、トナー粒子の摩擦帯電制
御が比較的容易で、トナー粒子の凝集が起りにくり、磁
気ブラシの穂立ちがよくて、像担持体面の摺擦性に優れ
、クリーニングとの兼用においても十分なりリーニング
効果が発揮される等の特長を有することから、キャリヤ
粒子に対するトナー粒子の量の管理を必要とするにも拘
らず、多く用いられている。なお、との現像方法には、
従来一般に平均粒径が数十〜数百μmの磁性キャリヤ粒
子と平均粒径が十数μmの非磁性トナー粒子とからなる
現像剤が用いられており、そのような現像剤では、トナ
ー粒子やさらにはキャリヤ粒子が粗いために、繊細な線
や点あるいは濃淡差等を再現する高画質画像が得られに
くいと云った問題がある。そこで、この現像方法におい
て高画質画像を得るだめに、従来例えば、キャリヤ粒子
の樹脂コーティングとか、現像剤搬送担体における磁石
体の改良とか、現像剤搬送担体へのバイアス電圧の検討
とか、多くの努力が払われているが、それでも未だ安定
して十分に満足し得る画像が得られ々いのが実情である
。したがって、高画質画像を得るためには、トナー粒子
及びキャリヤ粒子をより微粒子にすることが必要である
と考えられる。しかし、トナー粒子を平均粒径が20μ
m以下、特に10μm以下の微粒子にすると、■現像時
のクーロン力に対してファンデルワールス力の影響が現
われて、像背景の地部分にもトナー粒子が付着する所謂
かぶりが生ずるようになり、現像剤搬送担体への直流バ
イアス電圧の印加によってもかぶりを防ぐことが困難と
なる、■トナー粒子の摩擦帯電制御が短しくなって、凝
集が起り易くなる。また、キャリヤ粒子を微粒子化して
いくと、■キャリヤ粒子も像担持体の静電像部分に付着
するようになる。この原因としては、磁気ノ(イアスの
力が低下して、キャリヤ粒子がトナー粒子と共に像担持
体側に付着したためと考えられる。
As an example, an outline of a developing method in an electrophotographic copying apparatus will be described. Regarding this, the magnetic brush development method using a general two-component developer is relatively easy to control triboelectrification of toner particles, prevents agglomeration of toner particles, and allows the magnetic brush to stand up well, resulting in image bearing. Because it has excellent abrasion properties on the body surface and has a sufficient cleaning effect even when used for cleaning, it is often used even though it is necessary to control the amount of toner particles relative to carrier particles. It is being In addition, the developing method is as follows:
Conventionally, developers have been used that are composed of magnetic carrier particles with an average particle size of several tens to hundreds of micrometers and non-magnetic toner particles with an average particle size of tens of micrometers. Furthermore, because the carrier particles are coarse, it is difficult to obtain high-quality images that reproduce delicate lines, dots, and differences in shading. Therefore, in order to obtain high-quality images using this developing method, many efforts have been made in the past, such as resin coating of carrier particles, improvement of the magnet in the developer transport carrier, and study of the bias voltage for the developer transport carrier. However, the reality is that it is still difficult to obtain stable and fully satisfactory images. Therefore, in order to obtain high quality images, it is considered necessary to make toner particles and carrier particles finer. However, toner particles with an average particle size of 20μ
If the toner particles are smaller than 10 μm, especially 10 μm or smaller, the influence of Van der Waals force will appear on the Coulomb force during development, and so-called fog will occur where toner particles will also adhere to the ground area of the image background. Even by applying a DC bias voltage to the developer transport carrier, it becomes difficult to prevent fogging. (2) Frictional charging control of toner particles becomes shorter, making aggregation more likely to occur. Further, as the carrier particles are made finer, (2) the carrier particles also come to adhere to the electrostatic image portion of the image carrier. The reason for this is thought to be that the magnetic force is reduced and the carrier particles adhere to the image bearing member together with the toner particles.

なお、像背景の地部分にも)(イアスミ圧が大きくなる
とキャリヤが付着するようになる。
Note that carriers also adhere to the ground portion of the image background (as the Iasumi pressure increases).

微粒子化には、上述のような副作用の方が目立って、鮮
明な画像が得られないと云う問題があるので、そのだめ
にトナー粒子及びキャリヤ粒子を微粒子化することは実
際に用いるのが困難であった。
A problem with micronization is that the side effects mentioned above are more noticeable and clear images cannot be obtained, so it is difficult to actually use micronization of toner particles and carrier particles. Met.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、トナー粒子やキャリヤ粒子が微粒子化されて
いる現像剤を用いても上述の問題が生ずることのない、
即ち、平均粒径を20μm以下、さらには10μm以下
としたトナー粒子を用いても前記■および■の問題が発
生せず、また、平均粒径を50μm以下、さらには30
μm以下としたキャリヤ粒子を用いても前記■によるト
ラブルが発生することなく、したがって、繊細な線や点
あるいは濃淡差等を忠実に再現した鮮明な高画質画像を
得ることができる現像方法を提供するものである。
The present invention does not cause the above-mentioned problems even when using a developer in which toner particles and carrier particles are finely divided.
That is, even if toner particles with an average particle diameter of 20 μm or less, or even 10 μm or less, the above-mentioned problems (1) and (2) do not occur, and the average particle diameter is 50 μm or less, or even 30 μm or less.
To provide a developing method that does not cause the above-mentioned trouble (2) even when using carrier particles with a particle size of μm or less, and can therefore obtain a clear, high-quality image that faithfully reproduces delicate lines, dots, shading differences, etc. It is something to do.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明は、磁性キャリヤ粒子とトナー粒子とから成る二
成分現像剤層を現像剤搬送担持面上に形成させ、該搬送
担体面上の現像剤によって像担持体面の像を現像する方
法において、前記磁性キャリヤ粒子に磁性体粒子と熱可
塑性樹脂とから構成された粒子を用いると共に、前記現
像を振動電界下で行うようにしたことを特徴とする現像
方法、にある。
The present invention provides a method for forming a two-component developer layer consisting of magnetic carrier particles and toner particles on a developer carrying surface, and developing an image on an image bearing surface with the developer on the carrying surface. A developing method characterized in that particles composed of magnetic particles and a thermoplastic resin are used as magnetic carrier particles, and the development is performed under an oscillating electric field.

即ち、本発明の現像方法は、二成分現像剤の磁性キャリ
ヤ粒子として樹脂と磁性体粒子とから成る粒子を用い、
振動電界下で現像するようにしたことによって、微粒子
化した磁性キャリヤ粒子やトナー粒子の使用をトラブル
なく可能にしたものであり、この現像方法において用い
られる現像剤は、キャリヤ及びトナーが以下述べる適正
条件にあるものが望ましい。
That is, the developing method of the present invention uses particles consisting of a resin and magnetic particles as magnetic carrier particles of a two-component developer,
By developing under an oscillating electric field, it is possible to use micronized magnetic carrier particles and toner particles without any trouble. Preferably one that meets the conditions.

先ず、キャリヤについて述べると、一般に磁性キャリヤ
粒子の平均粒径が大きいと、■現像剤搬送担体上に形成
される現像剤層の状態が粗いために、電界により振動を
与えながら静電像を現像しても、トナー像にムラが現わ
れ易く、@現像剤層におけるトナー濃度が低くなるので
高濃度の現像が行われない、等の問題が起る。この■の
問題を解消するには、キャリヤ粒子の平均粒径を小さく
すればよく、実験の結果、粒径50μm以下でその効果
が現われ初め、30μm以下になると、実質的に■の問
題が生じなくなることが判明した。
First, regarding the carrier, if the average particle size of the magnetic carrier particles is generally large, (1) the developer layer formed on the developer transport carrier will be rough, making it difficult to develop an electrostatic image while applying vibrations by an electric field; However, problems such as unevenness tend to appear in the toner image and the toner concentration in the developer layer becomes low, such that high-density development cannot be performed. In order to solve this problem (2), the average particle size of the carrier particles can be reduced, and as a result of experiments, the effect begins to appear when the particle size is 50 μm or less, and when the particle size is 30 μm or less, the problem (2) actually occurs. It turned out to be gone.

また、@の問題も、■の問題に対する磁性キャリヤの微
粒子化によって、現像剤層のトナー濃度が高くなり、高
濃度の現像が行われるよう罠なって解消する。しかし、
キャリヤ粒子が細か過ぎると、0トナ一粒子と共に像担
持体面に付着するようになったり、O飛散し易くなった
りする。これらの現象は、キャリヤ粒子に作用する磁界
の強さ、それによるキャリヤ粒子の磁化の強さにも関係
するが、一般的には、キャリヤ粒子の平均粒径が15μ
m以下になると次第に傾向が出初め、5μm以下で顕著
に現われるようになる。そして、像担持体面に付着した
キャリヤ粒子は、一部はトナーと共に記録紙上に移行し
、残部はブレードやファーブラシ等によるクリーニング
装置によって残留トナーと共に像担持体面から除かれる
ことになるが、従来の磁性体のみから成るキャリヤ粒子
では、■記録紙上に移行したキャリヤ粒子が、それ自体
では記録紙に定着されないので、脱落し易いと云う問題
があり、またG像担持体面に残ったキャリヤ粒子がクリ
ーニング装置によって除かれる際に、感光体から成る像
担持体面を傷付は易いと云う問題がある。この■、■の
問題は、磁性キャリヤ粒子に熱可塑性樹脂を用いたこと
によって解消される。即ち、磁性キャリヤ粒子に熱可塑
性樹脂が用いられていることによって、記録紙に付着し
たキャリヤ粒子も熱や圧力で定着されるようになり、ま
た、クリーニング装置によって像担持体面から除かれる
際にも像担持体面を傷付けたシすることが無くなる。キ
ャリヤ付着が起こる場合はリサイクル機構を設けること
が有効である。
In addition, the problem @ can be solved by making the magnetic carrier finer particles, which increases the toner concentration in the developer layer, thereby allowing high-density development to be carried out. but,
If the carrier particles are too fine, they may adhere to the surface of the image carrier together with the zero toner particles, or they may easily scatter. These phenomena are also related to the strength of the magnetic field acting on the carrier particles and the resulting magnetization strength of the carrier particles, but in general, when the average particle size of the carrier particles is 15μ
A tendency gradually begins to appear when the thickness is less than 5 μm, and becomes noticeable when the thickness is less than 5 μm. A portion of the carrier particles adhering to the image bearing surface is transferred onto the recording paper together with the toner, and the remaining part is removed from the image bearing surface along with the residual toner by a cleaning device such as a blade or fur brush. With carrier particles made only of magnetic material, there is a problem that (1) the carrier particles that have migrated onto the recording paper are not fixed on the recording paper by themselves and are likely to fall off; There is a problem in that the surface of the image carrier made of a photoreceptor is easily damaged when it is removed by the apparatus. These problems (1) and (2) can be solved by using thermoplastic resin for the magnetic carrier particles. That is, by using a thermoplastic resin for the magnetic carrier particles, the carrier particles attached to the recording paper are fixed by heat and pressure, and also when removed from the image bearing surface by the cleaning device. There is no possibility of damaging the surface of the image carrier. If carrier adhesion occurs, it is effective to provide a recycling mechanism.

磁性キャリヤ粒子に熱可塑性樹脂を用いたことで、キャ
リヤ粒子を平均5〜15μmの粒径Kしても前記θの問
題は実際上のトラブルを生せしめない。さらに、キャリ
ヤ粒子を球形化すると、トナーとキャリヤの攪拌性及び
現像剤の搬送性を向上させ、また、トナーの荷電制御性
を向上させてトナー粒子同志やトナー粒子とキャリヤ粒
子の凝集を起りにくくする。したがって、前記Oの問題
も軽減され、それに伴ってOの問題も減少する。
By using a thermoplastic resin for the magnetic carrier particles, the problem of θ does not cause any practical trouble even if the carrier particles have an average particle size K of 5 to 15 μm. Furthermore, by making the carrier particles spherical, it improves the agitation performance of the toner and carrier and the transportability of the developer, and also improves the charge controllability of the toner, making it difficult for toner particles to coagulate with each other or toner particles and carrier particles to aggregate. do. Therefore, the problem of O is also reduced, and accordingly, the problem of O is also reduced.

この現像剤の攪拌性、搬送性が向上する効果には、キャ
リヤ粒子が球形化されたこと以外に、樹脂によって比重
が小さくなったことや、磁化力が適当に弱められたこと
も関係していると考えられる。
In addition to the spherical shape of the carrier particles, this effect of improving the agitation and transportability of the developer is also related to the fact that the specific gravity is reduced by the resin and that the magnetizing force is appropriately weakened. It is thought that there are.

以上から本発明に用いられる二成分現像剤の磁性キャリ
ヤ粒子は磁性体粒子と樹脂とから成る粒子例えば磁性粉
と樹脂との樹脂分散系や樹脂コーティングされた磁性粒
子であって、さらに好ましくは球形化されている、平均
粒径が好ましくは50μm以下、特に好ましくは30μ
m以下5μm以上の粒子が好適である。
From the above, the magnetic carrier particles of the two-component developer used in the present invention are particles consisting of magnetic particles and resin, such as a resin dispersion system of magnetic powder and resin, or resin-coated magnetic particles, and are more preferably spherical. The average particle size is preferably 50 μm or less, particularly preferably 30 μm.
Particles with a diameter of 5 μm or less are suitable.

このような磁性キャリヤ粒子は、磁性体として従来の磁
性キャリヤ粒子におけると同様の、鉄。
Such magnetic carrier particles are magnetic, similar to those in conventional magnetic carrier particles, such as iron.

クロム、ニッケル、コバルト等の金属、あるいはそれら
の化合物や合金、例えば、四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄
、二酸化クロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン
−銅系合金、と云った強磁性体乃至は常 磁性体の粒子
を用いて、それらの粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニ
ル系樹脂、エチル系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系
樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂等の樹脂で被覆するか、あるいは、磁性体微粒子を分
散含有させた樹脂で粒子を作るかして、得られた粒子を
従来公知の平均粒径選別手段で粒径選別することによっ
て得られる。そして、球形の磁性キャリヤ粒子は、樹脂
被覆キャリヤ粒子では、磁、性体粒子にできるだけ球形
のものを選んでそれに樹脂の被覆処理を施すこと、磁性
体微粒子分散系のキャリヤでは、できるだけ磁性体の微
粒子を用いて、分散樹脂粒子形成後に熱風や熱水による
球形化処理を施すこと、あるいはスプレードライ法によ
って直接球形の分散樹脂粒子を形成すること等によって
製造される。
Metals such as chromium, nickel, and cobalt, or their compounds and alloys; ferromagnetic materials such as triiron tetroxide, γ-ferric oxide, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, and manganese-copper alloys; Or, using paramagnetic particles, the surfaces of these particles are coated with resin such as styrene resin, vinyl resin, ethyl resin, rosin modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin, etc. Alternatively, it can be obtained by making particles from a resin containing fine magnetic particles dispersed therein, and then selecting the particle size of the obtained particles using a conventionally known average particle size selection means. In order to obtain spherical magnetic carrier particles, resin-coated carrier particles should be as spherical as possible and coated with resin. It is manufactured by using fine particles and performing a spheroidizing treatment using hot air or hot water after forming dispersed resin particles, or directly forming spherical dispersed resin particles by a spray drying method.

このような樹脂によって球形化された磁性キャリヤ粒子
は、先に述べた効果の他に、現像剤搬送担体に形成され
る現像剤層が均一となり、また現像剤搬送担体に高いバ
イアス電圧を印加することが可能となると云う効果も与
える。即ち、キャリヤ粒子が樹脂を有して球形化されて
いることは、(1)一般にキャリヤ粒子は長軸方向に磁
化吸着され易いが、球形化によってその方向性が無くな
り、したがって、現像剤層が均一に形成され、局所的に
抵抗の低い領域や層厚のムラの発生を防止する、(2)
キャリヤ粒子の高抵抗化と共に、従来のキャリヤ粒子に
見られるようなエツジ部が無くなって、エツジ部への電
界の集中が起らなくなり、その結果、現像剤搬送担体に
高いバイアス電圧を印加しても、像担持体面に放電して
静電潜像を乱したり、バイアス電圧がブレークダウンし
たりすることが起らない、と云う効果を与える。この高
いバイアス電圧を印加できると云うことは、本発明にお
ける振動電界下での現像が振動するバイアス電圧の鞠加
によって行われるものである場合に、それによる後述す
る効果を十分に発揮させることができると云うことであ
る。
In addition to the above-mentioned effects, the magnetic carrier particles sphericalized by such a resin make the developer layer formed on the developer transport carrier uniform, and also apply a high bias voltage to the developer transport carrier. It also has the effect of making it possible. That is, the fact that the carrier particles are spherical with resin is because (1) Generally, carrier particles tend to be magnetized and attracted in the long axis direction, but by sphericalization, this directionality is lost, and therefore, the developer layer is (2) Formed uniformly to prevent localized areas of low resistance and uneven layer thickness from occurring.
As the resistance of the carrier particles increases, the edge portions seen in conventional carrier particles disappear, and the electric field no longer concentrates on the edge portions.As a result, a high bias voltage is applied to the developer transport carrier. This also provides the effect that discharge on the surface of the image carrier will not disturb the electrostatic latent image or breakdown of the bias voltage will occur. The fact that this high bias voltage can be applied means that when the development under an oscillating electric field in the present invention is performed by applying an oscillating bias voltage, the effects described below cannot be fully exhibited. That means it can be done.

この高いバイアス電圧を印加できると云うことに関係し
て、本発明における樹脂を用いた磁性キャリヤ粒子は、
抵抗率が108Ω鑞以上、特に1013Ωα以上である
ものが好ましい。この抵抗率は、粒子を0.5012の
断面積を有する容器に入れてタッピングした後、詰めら
れた粒子上にI Ky/cm2の荷重を掛け、荷重と底
面電極との間に100OV/αの電界が生ずる電圧を印
加したときの電流値を読み取ることで得られる値であり
、この抵抗率が低いと、現像剤搬送担体にバイアス電圧
を印加した場合に、キャリヤ粒子に電荷が注入されて、
像担持体面にキャリヤ粒子が付着し易くなったり、ある
いはバイアス電圧のブレークダウンが起り易くなったり
する。
In relation to the fact that this high bias voltage can be applied, the magnetic carrier particles using resin in the present invention are
It is preferable that the resistivity is 10 8 Ω or more, particularly 10 13 Ω α or more. This resistivity is determined by placing the particles in a container with a cross-sectional area of 0.5012, tapping them, applying a load of I Ky/cm2 on the packed particles, and applying a load of 100OV/α between the load and the bottom electrode. This value is obtained by reading the current value when a voltage that generates an electric field is applied. If this resistivity is low, when a bias voltage is applied to the developer transport carrier, charges will be injected into the carrier particles.
Carrier particles tend to adhere to the surface of the image carrier, or breakdown of the bias voltage tends to occur.

以上から、磁性キャリヤ粒子は、樹脂成分を有し少くと
も長軸と短軸の比が3倍以下であるように球形化されて
おり、針状部やエツジ部等の突起がなく、抵抗率が10
8Ω口以上、特に1015Ωm以上のものであることが
好ましい。
From the above, magnetic carrier particles have a resin component, are spherical so that the ratio of the long axis to the short axis is at least 3 times or less, have no protrusions such as needles or edges, and have resistivity. is 10
It is preferable that the resistance is 8Ω or more, particularly 1015Ωm or more.

次にトナーについて述べると、一般にトナー粒子の平均
粒径が小さくなると、定性的に粒径の二乗に比例して帯
電量が減少し、相対的にファンデルワールス力のような
付着力が大きくなって、トナー粒子がキャリヤ粒子から
離れにくくなったり、まだトナー粒子が一旦像担持体面
の非画像部に付着すると、それが従来の磁気ブラシによ
る摺擦では容易に除去されずにかぶりを生ぜしめるよう
になる。従来の磁気ブラシ現像方法では、トナー粒子の
平均粒径が10μm以下になると、このような問題が顕
著(でなった。この点を本発明の現像方法は、現像剤層
による現像を振動電界下で行うようにしたことで解消す
るようにしている。即ち、現像剤層のトナー粒子は、電
気的に与えられる撮動によって現像剤層から離れて像担
持体面の画像部及び非画像部に移行し易く、かつ離れ易
くなり、そして、現像剤層で像担持体面を摺擦するよう
にした場合は、像担持体の非画像部に付着したトナー粒
子は容易に除去乃至は静電像部に移動させられるように
なるし、現像剤層の厚さを像担持体面と現像剤搬送担体
面の間隙よシ薄くした場合は、帯電量の低いトナー粒子
が画像部や非画像部に移行することが殆んどなくなった
り、像担持体面とこすられることがないために摩擦帯電
忙より像担持体に付着することがなくなり、1μm程度
のトナー粒径のものまで用いられるようになる。したが
って、静電潜像を忠実に現像した再現性のよい鮮明なト
ナー像を得ることができる。さらに、振動電界はトナー
粒子とキャリヤ粒子の結合を弱めるので、トナー粒子に
伴うキャリヤ粒子の像担持体面への付着も減少する。特
に、現像剤層厚を像担持体面と現像剤搬送担持体面の間
隙より薄くした場合は、画像部及び非画像部領域におい
て大きな帯電量を持つトナー粒子が振動電界下で振動し
、電界の強さによってはキャリヤ粒子も振動することに
よシ、トナーが選択的に像担持体面の静電像部に移行す
るようになるから、キャリヤの像相持体面への付着は大
幅に軽減される。
Next, regarding toner, in general, as the average particle size of toner particles decreases, the amount of charge qualitatively decreases in proportion to the square of the particle size, and the adhesion force such as van der Waals force increases relatively. Therefore, it becomes difficult for the toner particles to separate from the carrier particles, and once the toner particles adhere to the non-image area of the image carrier surface, they cannot be easily removed by rubbing with a conventional magnetic brush, causing fogging. become. In the conventional magnetic brush development method, such problems became noticeable when the average particle size of toner particles became 10 μm or less.The development method of the present invention solves this problem by performing development with a developer layer under an oscillating electric field. In other words, the toner particles in the developer layer are separated from the developer layer and transferred to the image area and non-image area on the image carrier surface by the electrically applied motion. If the surface of the image carrier is rubbed with the developer layer, the toner particles attached to the non-image area of the image carrier can be easily removed or removed from the electrostatic image area. If the thickness of the developer layer is made thinner than the gap between the image carrier surface and the developer transport carrier surface, toner particles with a low charge amount may migrate to the image area or non-image area. Since the toner particles are almost completely eliminated and are not rubbed against the surface of the image carrier, they do not adhere to the image carrier due to frictional charging, and toner particles with a particle size of about 1 μm are now used. It is possible to obtain a clear toner image with good reproducibility that faithfully develops an electrostatic latent image.Furthermore, since the oscillating electric field weakens the bond between toner particles and carrier particles, the carrier particles accompanying the toner particles are prevented from reaching the image bearing surface. Adhesion is also reduced. In particular, when the developer layer thickness is made thinner than the gap between the image carrier surface and the developer transport carrier surface, toner particles with a large amount of charge in the image area and non-image area vibrate under the oscillating electric field. However, depending on the strength of the electric field, the carrier particles also vibrate, causing the toner to selectively migrate to the electrostatic image area on the image carrier surface, which greatly reduces the adhesion of the carrier to the image carrier surface. Reduced.

一方、トナーの平均粒径が大きくなると、先にも述べた
ように画像の荒れが目立つようになる。
On the other hand, as the average particle size of the toner increases, as described above, the roughness of the image becomes noticeable.

通常10本/悶程度のピッチで並んだ細線の解像力ある
現像には、平均粒径20μm程度のトナーでも実用上は
問題ないが、しかし、平均粒径10μm以下の微粒子化
したトナーを用いると、解像力は格段に向上して、濃淡
差等も忠実に再現した鮮明な高画質画像を与えるように
なる。以上の理由からトナーの粒径は平均粒径が20μ
m以下、好ましくは10μm以下が適正条件である。又
トナー粒子が電界に追随するために、トナー粒子の帯電
量が1〜3μc/flより大きいこと(好ましくは3〜
300μC/y)が望ましい。特に粒径の小さい場合は
高い帯電量が必要である。
Normally, toner with an average particle size of about 20 μm has no practical problem for developing fine lines lined up at a pitch of about 10 lines per minute, but in practice, if a fine toner with an average particle size of 10 μm or less is used, The resolution has been significantly improved, providing clear, high-quality images that faithfully reproduce the differences in shading. For the above reasons, the average particle size of toner is 20μ.
A suitable condition is less than m, preferably less than 10 μm. In addition, in order for the toner particles to follow the electric field, the amount of charge of the toner particles should be greater than 1 to 3 μc/fl (preferably 3 to 3 μc/fl).
300μC/y) is desirable. Particularly when the particle size is small, a high amount of charge is required.

そして、このようなトナーは、従来のトナーと同様の方
法で得られる。即ち、従来のトナーにおける球形や不定
形の非磁性または磁性のトナー粒子を平均粒径選別手段
によって選別したようなトナーを用いることができる。
Such toner can be obtained in the same manner as conventional toner. That is, it is possible to use a toner in which spherical or amorphous nonmagnetic or magnetic toner particles in conventional toners are sorted by an average particle size sorting means.

中でも、トナー粒子が磁性体微粒子を含有した磁性粒子
であることは好ましく、特に磁性体微粒子の量が60 
wt%以    □下特に30 wt%を超えないもの
が好ましい。トナー粒子が磁性粒子を含有したものであ
る場合は、トナー粒子が現像剤搬送担体に含まれる磁石
の磁力の影響を受けるようになるから、現像剤層の均一
形成性が一層向上して、しかも、かぶりの発生が防止さ
れ、さらにトナー粒子の飛散も起りにくくなる。しかし
、含有する磁性体の量を多くし過ぎると、キャリヤ粒子
との間の磁気力が大きくなり過ぎて、十分な現像濃度を
得るととができなくなるし、また、磁性体微粒子がトナ
ー粒子の表面に現われるよう釦もなって、摩擦帯電制御
が難しくなったり、トナー粒子が破損し易くなったり、
キャリヤ粒子との間で凝集し易くなったりする。
Among these, it is preferable that the toner particles are magnetic particles containing fine magnetic particles, and in particular, the amount of fine magnetic particles is 60%.
It is preferably less than □ wt%, especially not exceeding 30 wt%. When the toner particles contain magnetic particles, the toner particles are influenced by the magnetic force of the magnet included in the developer transport carrier, which further improves the uniformity of the developer layer. , fogging is prevented from occurring, and toner particle scattering is also less likely to occur. However, if the amount of magnetic material contained is too large, the magnetic force between the carrier particles and the carrier particles becomes too large, making it impossible to obtain a sufficient developing density. Buttons appear on the surface, making it difficult to control triboelectric charging, and toner particles becoming more easily damaged.
They tend to aggregate with carrier particles.

以上を纒めると、本発明の現像方法において好ましいト
ナーは、キャリヤについて述べたような樹脂及びさらに
は磁性体の微粒子を用い、それにカーボン等の着色成分
や必要に応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知のトナ
ー粒子製造方法と同様の方法によって作ることができる
平均粒径が20μm以下、特に好ましくは10μm以下
の粒子から成るものである。
To summarize the above, the preferred toner in the developing method of the present invention uses the resin described above for the carrier and furthermore fine particles of magnetic material, and also contains a coloring component such as carbon and a charge control agent, etc. as necessary. In addition, it consists of particles having an average particle diameter of 20 μm or less, particularly preferably 10 μm or less, which can be produced by a method similar to a conventionally known method for producing toner particles.

本発明の現像方法においては、以上述べたようなキャリ
ヤ粒子とトナー粒子とが従来の二成分現像剤におけると
同様の割合で混合した現像剤が好ましく用いられるが、
これにはまた、必要に応じて粒子の流動滑りをよくする
だめの流動化剤や像担持体面の清浄化に役立つクリーニ
ング剤等が混合される。流動化剤としては、コロイダル
シリカ、シリコンフェス、金属石鹸あるいは非イオン表
面活性剤等を用いることができ、クリーニング剤として
は、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコンあるいは弗素等
表面活性剤等を用いることができる。
In the developing method of the present invention, a developer in which carrier particles and toner particles as described above are mixed in the same ratio as in a conventional two-component developer is preferably used.
If necessary, a fluidizing agent to improve the fluidity and sliding of the particles and a cleaning agent to clean the surface of the image bearing member are mixed therein. As a fluidizing agent, colloidal silica, silicon face, metal soap, or a nonionic surfactant can be used, and as a cleaning agent, a fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon, or a surfactant such as fluorine can be used. I can do it.

以上が現像剤についての条件であり、次に・このような
現像剤の層を形成して像担持体上の静電像を現像する現
像剤搬送担体に関する条件について述べる。
The above are the conditions for the developer, and next, the conditions for the developer transport carrier that forms such a developer layer and develops the electrostatic image on the image carrier will be described.

現像剤搬送担体には、バイアス電圧を印加し得る従来の
現像方法におけると同様の現像剤搬送担体が用いられる
が、特に、表面に現像剤の穂が形成されるスリーブの内
部に複数の磁極を有する回転磁石体が設けられている構
造のものが好ましく用いられる。このような現像剤搬送
担体においては、回転磁石体の回転によって、スリーブ
の表面に形成される現像剤層が波状に起伏して表面を移
動するようになるから、新しい現像剤が次々と供給され
、また、現像剤層の層厚の不均一は実際上問題とならな
くなる。そして、回転磁石体の回転あるいはさらにスリ
ーブの回転による現像剤層の搬送速度は、像担持体の移
動速度と殆んど同じか、それよりも早いことが好ましい
。寸だ、回転磁石体の回転とスリーブの回転による搬送
方向は、同方向が好ましい。同方向である方が反対方向
よりも画像再現性に優れている。しかし、それらに限定
されるものではない。
A developer transport carrier similar to that used in conventional development methods to which a bias voltage can be applied is used as the developer transport carrier, but in particular, a developer transport carrier having a plurality of magnetic poles inside the sleeve on which developer spikes are formed is used. A structure in which a rotating magnet body is provided is preferably used. In such a developer transport carrier, the rotation of the rotating magnet causes the developer layer formed on the surface of the sleeve to move on the surface in a wave-like manner, so that new developer is continuously supplied. In addition, non-uniformity in the thickness of the developer layer is no longer a problem in practice. The conveyance speed of the developer layer due to the rotation of the rotating magnet or the rotation of the sleeve is preferably almost the same as or faster than the moving speed of the image carrier. In fact, it is preferable that the rotation of the rotating magnet body and the rotation of the sleeve be carried in the same direction. Image reproducibility is better in the same direction than in the opposite direction. However, it is not limited to these.

現像剤搬送担体上に形成する現像剤層の厚さは、付着し
た現像剤が厚さの規制ブレードによって十分に掻き落さ
れて均一な層となる厚さであることが好ましく、そして
、現像剤搬送担体と像担持体との間隙は数10〜200
0μmが好ましい。この現像剤搬送担体と像担持体の表
面間隙が数10μmよりも狭くなシ過ぎると、均一に現
像作用する現像剤層の形成が困難となり、十分なトナー
粒子を現像部に供給することができなくなって、安定し
た現像が行われなくなる。また、表面間隙が2000μ
mを超すようになると、対向電極効果が低下して、十分
な現像濃度が得られないようになシ、静電像あるいは磁
気像の中央部に対して輪郭部のトナー付着が多くなると
云うエツジ効果も大きくなる。このように、現像剤搬送
担体と像担持体の表面間隙が極端になると、それに対1
−て現像剤搬送担体上の現像剤層の厚さを適当にするこ
とが困難となるが、表面間隙を数10μm〜2000μ
mの範囲にすると、それに対して現像剤層の厚さを適当
に形成することができる。そこで、表面間隙と現像剤層
の厚さを現像剤層が像担持体の表面に接触せず、できる
だけ近接するような条件に設定することが特に好ましい
。それによって、静電像あるいは磁気像のトナー現像に
現像剤層の摺擦による掃き目が生じたり、かぶりが発生
したりすることが防止される。
The thickness of the developer layer formed on the developer transport carrier is preferably such that the adhered developer is sufficiently scraped off by a thickness regulating blade to form a uniform layer. The gap between the transport carrier and the image carrier is several 10 to 200
0 μm is preferable. If the surface gap between the developer transport carrier and the image carrier is too narrow, less than several tens of micrometers, it will be difficult to form a developer layer that acts uniformly, making it impossible to supply sufficient toner particles to the developing section. As a result, stable development cannot be performed. Also, the surface gap is 2000μ
If it exceeds m, the effect of the opposing electrode decreases, making it impossible to obtain sufficient development density, and the edge of the electrostatic image or magnetic image is more likely to adhere to the contours than the center. The effect will also be greater. In this way, when the surface gap between the developer transport carrier and the image carrier becomes extreme, the
- However, it is difficult to make the thickness of the developer layer on the developer transport carrier appropriate, but the surface gap is from several tens of micrometers to 2,000 micrometers.
When m is within the range, the thickness of the developer layer can be formed appropriately. Therefore, it is particularly preferable to set the surface gap and the thickness of the developer layer to conditions such that the developer layer does not come into contact with the surface of the image carrier, but is as close to it as possible. This prevents scratches and fog from occurring due to rubbing of the developer layer in toner development of an electrostatic or magnetic image.

本発明における振動電界下での現像は、現像剤搬送担体
のスリーブに振動するバイアス電圧を印加することによ
るのが好ましい。また、バイアス電圧には非画像部分へ
のトナー粒子の付着を防止する直流電圧とトナー粒子を
キャリア粒子から離れ易くするだめの交流電圧との重畳
した電圧を用いることが好ましい。しかし本発明は、ス
リーブへの振動電圧の印加による方法や直流と交流の重
畳電圧印加による方法に限られるものではない。
In the present invention, development under an oscillating electric field is preferably carried out by applying an oscillating bias voltage to the sleeve of the developer transport carrier. Further, it is preferable to use a bias voltage that is a combination of a direct current voltage that prevents toner particles from adhering to non-image areas and an alternating current voltage that makes it easier for the toner particles to separate from the carrier particles. However, the present invention is not limited to the method of applying an oscillating voltage to the sleeve or the method of applying a superimposed voltage of DC and AC.

以上述べたような本発明の現像方法は、第1図乃至第3
図に例示したような装置によって実施される。
The developing method of the present invention as described above is shown in FIGS.
This is implemented by a device such as that illustrated in the figure.

第1図乃至第3図において、1は矢印方向に回転し、図
示せざる帯電開光装置によって表面に静電像を形成され
るse等の感光体よりなるドラム状の像担持体、2はア
ルミニウム等の非磁性材料からなるスリーブ、3けスリ
ーブ2の内部に設けられて表面に複数のN、S磁極を周
方向に有する磁石体で、このスリーブ2と磁石体3とで
現像剤搬送担体を構成している。そして、スリーブ2と
磁石体3とは相対回転可能であり、図はスリーブ2が矢
印方向に回転するものであることを示している。また、
磁石体3のN、S磁極は通常500〜1500ガウスの
磁束密度に磁化されており、その磁力によってスリーブ
2の表面に先に述べたような現像剤りの層、所謂磁気ブ
ラシを形成する。4は磁気ブラシの高さ、量を規制する
磁性や非磁性体からなる規制ブレード、5は現像域Aを
通過した磁気ブラシをスリーブ2上から除去するクリー
ニングブレードである。スリーブ2の表面は現像剤溜り
6において現像剤りと接触するからそれによって現像剤
りの供給が行われることになり、7は現像剤溜り6の現
像剤りを攪拌して成分を均一にする攪拌スクリューであ
る。現像剤溜り6の現像剤りは現1象が行われるとその
中のトナー粒子が消耗されるようになるから、8は先に
述べたようなトナー粒子T′5f:補給するだめのトナ
ーホッパー、9は現像剤溜り6にトナー粒子Tを落す表
面に凹部を有する供給ローラである。10は保護抵抗1
1を介してスリーブ2にバイアス電圧を印加するバイア
ス電源である。
In FIGS. 1 to 3, 1 is a drum-shaped image carrier made of a photoreceptor such as SE, which rotates in the direction of the arrow and has an electrostatic image formed on its surface by a charging and light-opening device (not shown); 2 is an aluminum image carrier; A sleeve made of a non-magnetic material such as 3-piece sleeve 2, and a magnet body having a plurality of N and S magnetic poles in the circumferential direction on the surface, and this sleeve 2 and magnet body 3 form a developer transport carrier. It consists of The sleeve 2 and the magnet body 3 can rotate relative to each other, and the figure shows that the sleeve 2 rotates in the direction of the arrow. Also,
The N and S magnetic poles of the magnet body 3 are normally magnetized to a magnetic flux density of 500 to 1500 Gauss, and the magnetic force forms a layer of developer as described above, a so-called magnetic brush, on the surface of the sleeve 2. 4 is a regulating blade made of magnetic or non-magnetic material that regulates the height and amount of the magnetic brush; 5 is a cleaning blade that removes the magnetic brush that has passed through the developing area A from above the sleeve 2; Since the surface of the sleeve 2 comes into contact with the developer pool in the developer reservoir 6, the developer reservoir is thereby supplied, and the developer reservoir 7 stirs the developer reservoir to make the components uniform. It is a stirring screw. Since the toner particles in the developer reservoir 6 are consumed when the phenomenon 1 is performed, 8 is a toner hopper for replenishing the toner particles T'5f as described above. , 9 is a supply roller having a concave portion on its surface that drops the toner particles T into the developer reservoir 6 . 10 is protection resistance 1
1 is a bias power supply that applies a bias voltage to the sleeve 2 through the sleeve 2.

このような第1乃至第3図の装置の相違は、第1図の装
置においては、スリーブ2が矢印方向に回転し、磁石体
3がそれと反対の矢印方向に回転して、そのN、S磁極
の磁束密度が略等しいものであるのに対して、第2図の
装置においては、スリーブ2は矢印方向に回転するが、
磁石体3は固定であり、第3図の装置においては、固定
の磁石体3のN、8@極の磁束密度が同じではなく、像
担持体1に対向したN磁極の磁束密度が他のN。
The difference between the devices shown in FIGS. 1 to 3 is that in the device shown in FIG. 1, the sleeve 2 rotates in the direction of the arrow, and the magnet body 3 rotates in the opposite direction of the arrow. While the magnetic flux densities of the magnetic poles are approximately equal, in the device shown in FIG. 2, the sleeve 2 rotates in the direction of the arrow;
The magnet body 3 is fixed, and in the apparatus shown in FIG. N.

S磁極の磁束密度よりも大であることである。なお、像
担持体1に対向した磁極としては、第3図のようにN磁
極を並べて対向させてもよいし、N。
The magnetic flux density is larger than that of the S magnetic pole. Note that as the magnetic poles facing the image carrier 1, N magnetic poles may be arranged and facing each other as shown in FIG.

S磁極を並べて対向させてもよい。このように複数個の
磁極を対向させることによって、単極を対向させた場合
よりも現像が安定すると云う効果が得られる。
The S magnetic poles may be arranged and opposed to each other. By arranging a plurality of magnetic poles to face each other in this manner, it is possible to obtain the effect that development is more stable than when a single pole is posed to face each other.

以上のような装置において、スリーブ2を像担特休1に
対して表面間隙が数10〜2000μmの範囲にあるよ
うに設定して、像担持体1の静電像の現像を行うと、ス
リーブ2の表面に形成された磁気ブラシは、スリーブ2
あるいは磁石体3の回転に伴ってその表面の磁束密度が
変化するから、振動しながらスリーブ2上を移動するよ
うになシ、それによって像担持体1との間隙を安定して
円滑に通過し、その際像担持体1の表面に対し、均一な
現像効果を与えることになって、安定して高いトナー濃
度の現像を可能にする。それには、かぶりの発生を防ぐ
ため及び現像効果を向上させるために、スリーブ2にバ
イアス電源10によって振動するバイアス電圧が印加さ
れている。このバイアス電圧には、先にも述べたように
、好ましい直流電圧と交流電圧の重畳電圧が用いられ、
直流成分がかぶりの発生を防止し、交流成分が磁気ブラ
シに振動を与えて現像効果を向上する。なお、通常直流
電圧成分には非画像部電位と略等しいか、それよりも高
い50〜600■の電圧が用いられ、交流電圧成分には
100Hz〜10KHz 、好ましくは1〜5 kHz
の周波数が用いられる。なお、直流電圧成分は、トナー
粒子が磁性体を含有している場合は、非画像部電位より
も低くしてよい。交流電圧成分の周波数が低過ぎると、
撮動を与える効果が得られなくなり、高過ぎても電界の
振動に現像剤が追従できなくなって、現像濃度が低下し
、鮮明な高画質画像が得られなくなると云う傾向が現わ
れる。また、交流電圧成分の電圧値は、周波数も関係す
るが、高い程磁気ブラシを振動させるようになってそれ
だけ効果を増すことになるが、その反面高い程かぶりを
生じ易くし、落雷現象のような絶縁破壊も起り易くする
。しかし、現像剤りのキャリヤ粒子が樹脂を含み球形化
されていることが絶縁破壊を防止するし、かぶりの発生
も直流電圧成分で防止し得る。なお、この交流電圧を印
加するスリーブ2を表面を樹脂や酸化被膜によって絶縁
乃至は半絶縁被覆するようにしてもよい。
In the apparatus described above, when the sleeve 2 is set so that the surface gap with the image carrier 1 is in the range of several tens to 2000 μm, and the electrostatic image on the image carrier 1 is developed, the sleeve 2 The magnetic brush formed on the surface of sleeve 2
Alternatively, since the magnetic flux density on the surface of the magnet 3 changes as it rotates, it moves on the sleeve 2 while vibrating, thereby stably and smoothly passing through the gap with the image carrier 1. At this time, a uniform developing effect is imparted to the surface of the image carrier 1, making it possible to stably develop with a high toner density. In order to prevent fogging and to improve the developing effect, an oscillating bias voltage is applied to the sleeve 2 by a bias power supply 10. As mentioned earlier, a preferable superimposed voltage of DC voltage and AC voltage is used for this bias voltage,
The DC component prevents fogging, and the AC component vibrates the magnetic brush to improve the developing effect. Incidentally, a voltage of 50 to 600 µ which is approximately equal to or higher than the non-image area potential is normally used for the DC voltage component, and a voltage of 100 Hz to 10 KHz, preferably 1 to 5 kHz is used for the AC voltage component.
frequency is used. Note that when the toner particles contain a magnetic material, the DC voltage component may be lower than the potential of the non-image area. If the frequency of the AC voltage component is too low,
There is a tendency that the effect of providing imaging cannot be obtained, and even if the electric field is too high, the developer cannot follow the vibrations of the electric field, the developed density decreases, and a clear high-quality image cannot be obtained. In addition, the voltage value of the AC voltage component is also related to the frequency, but the higher the voltage value, the more the magnetic brush will vibrate and the more effective it will be. It also makes dielectric breakdown more likely to occur. However, the fact that the carrier particles in the developer contain resin and are spherical prevents dielectric breakdown, and the occurrence of fog can also be prevented by using the DC voltage component. Note that the surface of the sleeve 2 to which this AC voltage is applied may be coated with an insulating or semi-insulating coating with a resin or oxide film.

以上、第1図乃至第3図は現像剤搬送担体に振動するバ
イアス電圧を印加する例を示しているが、本発明の現像
方法はそれに限らず、例えば現像剤搬送担体と像担持体
間に電極ワイヤを数本張設して、それに振動する電圧を
印加するようにしても磁気ブラシに振動を与えて現像効
果を向上させることはできる。その場合も、現像剤搬送
担体には直流バイアス電圧を印加し、あるいは異なった
振動数の振動電圧を印加するようにしてもよい。また、
本発明の方法は反転現像などにも同様に適用できる。そ
の場合、直流電圧成分は像担持体の非画像背景部におけ
る受容電位と略等しい電圧に設定される。さらに、本発
明の方法は磁気潜像の現像にも同様に適用し得る。
As described above, FIGS. 1 to 3 show an example in which an oscillating bias voltage is applied to the developer transport carrier, but the developing method of the present invention is not limited thereto. It is also possible to improve the developing effect by providing vibration to the magnetic brush by extending several electrode wires and applying an oscillating voltage to them. In that case as well, a DC bias voltage may be applied to the developer transport carrier, or oscillating voltages of different frequencies may be applied. Also,
The method of the present invention can be similarly applied to reversal development and the like. In that case, the DC voltage component is set to a voltage approximately equal to the reception potential in the non-image background portion of the image carrier. Furthermore, the method of the present invention is equally applicable to the development of magnetic latent images.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明を具体的実施例によって説明する。 Next, the present invention will be explained using specific examples.

実施例1゜ キャリヤ粒子としては、平均粒径25μmのフェライト
粒子を熱風により浮遊させて、それにトナー粒子に用い
たと同じスチレン・アクリル樹脂を溶剤で溶かしたもの
をノズルからスプレーすることによって付着させ、乾燥
して得られた平均粒径が30μm1磁化が5 Q em
u/ f、抵抗率が1014Ωα以上の樹脂コーティン
グされた球状キャリヤ粒子を用い、トナー粒子としては
、スチレン・アクリル樹脂(三洋化成製ハイマーup 
110 ) 100重量部、カーボンブラック(三菱化
成製MA−100)10重量部、ニグロシン5重量部か
ら成る平均粒径が10μmの粉砕造粒法によって得られ
た粒子を熱風により球形化した非磁性粒子を用いて、第
1図に示した装置により現像剤溜り6における現像剤り
のトナー粒子比率がキャリヤ粒子に対して10 wt%
となる条件で現像を行った。このときのトナーの平均帯
電量は15μC/?であった。
Example 1 As the carrier particles, ferrite particles with an average particle diameter of 25 μm were suspended in hot air, and the same styrene-acrylic resin used for the toner particles dissolved in a solvent was attached to the carrier particles by spraying from a nozzle. The average particle size obtained by drying is 30 μm 1 magnetization is 5 Q em
U/f, resin-coated spherical carrier particles with a resistivity of 1014 Ωα or more are used, and the toner particles are styrene/acrylic resin (Himar UP manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.).
110) Non-magnetic particles obtained by pulverizing and granulating particles with an average particle size of 10 μm and spheroidizing them with hot air, consisting of 100 parts by weight, 10 parts by weight of carbon black (Mitsubishi Kasei MA-100), and 5 parts by weight of nigrosine. Using the apparatus shown in FIG. 1, the ratio of toner particles in the developer reservoir 6 to the carrier particles is 10 wt%.
Development was carried out under the following conditions. The average charge amount of the toner at this time is 15μC/? Met.

また、この場合、像担持体1はOdS感光体、その周速
は180 mm/ sec 、像担持体1に形成された
静電像の最高電位−500V、スリーブ2の外径30鰭
、その回転数10 Orpm、 、磁石体3のN、S磁
極の磁束密度は900ガウス、その回転数は11000
rp 、現像域Aでの現像剤層の厚さは0.6 m、ス
リーブ2と像担持体1との間隙0.5fflfilJち
500μm1スリーブ2に印加するバイアス電圧は直流
電圧成分−250V、交流電圧成分1.5 kHz 、
 500■とした。
In this case, the image carrier 1 is an OdS photoreceptor, its peripheral speed is 180 mm/sec, the highest potential of the electrostatic image formed on the image carrier 1 is -500 V, the outer diameter of the sleeve 2 is 30 fins, and its rotation is Number 10 Orpm, the magnetic flux density of the N and S magnetic poles of the magnet body 3 is 900 Gauss, and its rotation speed is 11000
rp, the thickness of the developer layer in the development area A is 0.6 m, the gap between the sleeve 2 and the image carrier 1 is 0.5 fflfilJ, 500 μm1, and the bias voltage applied to the sleeve 2 is a DC voltage component of −250 V and an AC voltage. component 1.5 kHz,
It was set at 500■.

以上の条件で現像を行って、それを普通紙にコロナ放電
転写器により転写し、表面温度140℃の熱ローラ定着
装置に通して定着した結果、得られた記録紙の画像はエ
ツジ効果やかぶりのない、そして濃度が高いきわめて鮮
明なものであり、引続いて5万枚の記録紙を得たが最初
から最後まで安定して変ら々い画像を得ることができた
The image was developed under the above conditions, transferred to plain paper using a corona discharge transfer device, and fixed by a heat roller fixing device with a surface temperature of 140°C. The images were extremely clear, free of dark spots, and of high density.I subsequently produced 50,000 sheets of recording paper, and was able to obtain stable and unchanging images from beginning to end.

実施例2゜ キャリヤ粒子として、平均粒径0.2μmの微粒フェラ
イトを50wt%分散含有した実施例1と同じスチレン
・アクリル樹脂を粉砕後に熱風処理して得られた平均粒
径が20μm1磁化が30emu / ? 、抵抗率が
1014Ω鑵以上の球状粒子を用い、トナー粒子として
、実施例1におけると同じ組成のフローコーター法によ
って得られた平均粒径が5μmの球形非磁性粒子を用い
て、第3図に示した装置により現像剤溜り6における現
像剤りのトナー粒子比率がキャリヤ粒子に対して5wt
%になる条件で現像を行った。トナーの平均帯電量は3
0μc/fであった。
Example 2゜As carrier particles, the same styrene/acrylic resin as in Example 1 containing 50 wt% of dispersed fine ferrite particles with an average particle size of 0.2 μm was pulverized and then treated with hot air.The average particle size was 20 μm1 and the magnetization was 30 emu. / ? , using spherical particles with a resistivity of 1014 Ω or more, and using spherical nonmagnetic particles with an average particle size of 5 μm obtained by the flow coater method with the same composition as in Example 1 as toner particles, as shown in FIG. 3. With the shown apparatus, the ratio of toner particles in the developer reservoir 6 to the carrier particles is 5wt.
%. The average charge amount of toner is 3
It was 0μc/f.

この場合の像担持体1の条件は実施例1と同じ、スリー
ブ2の外径も3Q++++++、但しその回転数は15
0rpms磁石体3の現像域Aに対向した磁極の磁束密
度は1200ガウス、現像剤層の厚さQ、5mm。
In this case, the conditions of the image carrier 1 are the same as in Example 1, and the outer diameter of the sleeve 2 is also 3Q++++++, but the number of rotations is 15.
0 rpms The magnetic flux density of the magnetic pole facing the development area A of the magnet body 3 is 1200 Gauss, and the thickness Q of the developer layer is 5 mm.

スリーブ2と像担持体1との間@Q、7mm即ち700
μm1スリーブ2に印加するバイアス電圧は直流電圧成
分−200V、交流電圧成分2 kHz 、 1000
■とした。
Between sleeve 2 and image carrier 1 @Q, 7mm, i.e. 700
The bias voltage applied to μm1 sleeve 2 has a DC voltage component of -200 V and an AC voltage component of 2 kHz, 1000 V.
■It was.

以上の条件で現像を行って、それを普通紙にコロナ放電
して転写し、表面温度140℃のヒートローラ定着装置
に通して定着した結果、得られた記録紙の画像はエツジ
効果やかぶりのない、そして濃度が高いきわめて鮮明な
ものであり、引続いて5万枚の記録紙を得だが最初から
最後寸で安定し   。
The image was developed under the above conditions, transferred to plain paper by corona discharge, and fixed by a heat roller fixing device with a surface temperature of 140°C. The resulting image on the recording paper was free from edge effects and fog. It was extremely clear, with high density, and although 50,000 sheets of recording paper were subsequently obtained, it remained stable from the beginning to the last dimension.

て変らない画像を得ることができた。I was able to obtain an image that did not change.

実施例3゜ キャリヤ粒子及びトナー粒子が実施例2におけると同様
の現像剤りを用い、第1図示と略同じ構成の現像装置に
より現像剤溜り6における現像剤りのトナー粒子比率が
キャリヤ粒子に対して5wt%になる条件で現像を行っ
た。この場合もトナーの平均帯電量は30μc/S’で
あった。
Example 3 Using a developer reservoir in which the carrier particles and toner particles are the same as those in Example 2, the toner particle ratio of the developer reservoir in the developer reservoir 6 is changed to carrier particles using a developing device having substantially the same configuration as shown in the first figure. Development was carried out under conditions where the amount was 5 wt%. In this case as well, the average charge amount of the toner was 30 μc/S'.

この場合の像担持体1の条件は実施例1と同じ、スリー
ブ2の外径も30闘、但しその回転数は100 rpm
XN S極の磁束密度は700ガウス、その回転数は5
00rpm、現像剤層の厚さ0.6間、スリーブ2と像
担持体1との間隙Q、7mm即ち700μm1スリーブ
2に印加するバイアス電圧は直流電圧成分−200V、
交流電圧成分2 kHz 、 1000 Vとした。
In this case, the conditions of the image carrier 1 are the same as in Example 1, and the outer diameter of the sleeve 2 is also 30mm, but the rotation speed is 100 rpm.
The magnetic flux density of the XN S pole is 700 Gauss, and its rotation speed is 5
00 rpm, the thickness of the developer layer is 0.6, the gap Q between the sleeve 2 and the image carrier 1 is 7 mm, that is, 700 μm, and the bias voltage applied to the sleeve 2 is a DC voltage component of −200 V.
The AC voltage component was 2 kHz and 1000 V.

以上の条件で現像を行って、それを普通紙にコロナ転写
し、表面温度140℃のヒートローラ定着装置に通して
定着した結果、得られた記録紙の画像はエツジ効果やか
ぶりのない、そして濃度が高いきわめて鮮明なものであ
り、実施例2での画像より、解像力が高い点、濃度が高
い点で優れていた。引続いて5万枚の記録紙を得たが最
初から最後まで安定して変らない画像を得ることができ
た。
As a result of developing under the above conditions, corona-transferring the image onto plain paper, and fixing it through a heat roller fixing device with a surface temperature of 140°C, the resulting image on the recording paper has no edge effects or fog, and The image was very clear with high density, and was superior to the image in Example 2 in terms of higher resolution and higher density. Subsequently, we obtained 50,000 sheets of recording paper, but were able to obtain stable and unchanging images from beginning to end.

なお、以上の実施例において、スリーブ2に印加する交
流電圧成分の周波数と電圧を変化させた結果を第4図及
び第5図に示し7だ。第4図は実施例1の場合、第5図
は実施例2及び実施例3における場合である。
In the above embodiment, the results of changing the frequency and voltage of the AC voltage component applied to the sleeve 2 are shown in FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows the case of Example 1, and FIG. 5 shows the case of Example 2 and Example 3.

第4図及び第5図において、横線で陰を付した範囲がか
ぶりの発生し易い範囲、縦線で陰を付した範囲が絶縁破
壊の生じ易い範囲、斜線で陰を付した範囲が画質低下を
生じ易い範囲であり、陰を付してない範囲が安定して鮮
明な画像の得られる好ましい範囲である。図から明らか
なように、かぶシの発生し易い範囲は、交流電圧成分の
変化によって変化する。なお、交流電圧成分の波形は、
正弦波に限らず、矩形波や三角波であってもよい。
In Figures 4 and 5, the area shaded with horizontal lines is the area where fogging is likely to occur, the area shaded with vertical lines is the area where dielectric breakdown is likely to occur, and the area shaded with diagonal lines is the area where image quality deteriorates. The non-shaded range is the preferred range where stable and clear images can be obtained. As is clear from the figure, the range in which fogging is likely to occur changes depending on changes in the AC voltage component. The waveform of the AC voltage component is
The waveform is not limited to a sine wave, but may be a rectangular wave or a triangular wave.

また、第4図及び第5図において、数点状の陰を施した
低周波領域は、周波数が低いために現像ムラが生ずるよ
うになる範囲である。
Furthermore, in FIGS. 4 and 5, the low frequency region shaded with several dots is a range where uneven development occurs due to the low frequency.

以上の実施例において、二成分現像剤中のトナーが磁性
を有するものであれば、磁気潜像に対しても、同様の現
像条件により可視化できることは勿論である。
In the above embodiments, if the toner in the two-component developer has magnetism, it goes without saying that the magnetic latent image can also be visualized under the same developing conditions.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、平
均粒径が30μm以下のキャリヤや平均粒径が10μm
以下のトナーを用いて、支障なく鮮明なかぶりのない記
録画像を得ることができると云う優れた効果が得られる
As is clear from the above examples, according to the present invention, carriers with an average particle size of 30 μm or less and carriers with an average particle size of 10 μm
Using the following toners, an excellent effect can be obtained in that clear, fog-free recorded images can be obtained without any trouble.

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

第1図乃至第3図はそれぞれ本発明に用いられる現像装
置の部分断面図、第4図及び第5図は交番電界を生じさ
せる交流電圧成分の周波数と電圧の影響を示すグラフで
ある。 ■・・像担持体、    2・・・スリーブ、3・・・
磁石体、     4・・・規制ブレード、5・・・ク
リーニングブレード、 6・・・現像剤溜り、    7・・・攪拌スクリュー
、8・・・トナーホッパー、 9・・・供給ローラ、1
0・・・バイアス電源、  11・・・保護抵抗、A・
・・現像域、     D・・現像剤、T・・・トナー
粒子、   N、S・・・磁極。 第1 図 第z図 第4図 01234567 ■多皮数 (Kl−(、) 第5図 周波#、(にH2)
1 to 3 are partial cross-sectional views of a developing device used in the present invention, and FIGS. 4 and 5 are graphs showing the influence of the frequency and voltage of an alternating current voltage component that generates an alternating electric field. ■...Image carrier, 2...Sleeve, 3...
Magnet, 4... Regulating blade, 5... Cleaning blade, 6... Developer reservoir, 7... Stirring screw, 8... Toner hopper, 9... Supply roller, 1
0...Bias power supply, 11...Protection resistor, A.
...Development area, D...Developer, T...Toner particles, N, S...Magnetic pole. Figure 1 Figure z Figure 4 01234567 ■Multiple skin number (Kl-(,) Figure 5 Frequency #, (to H2)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)磁性キャリヤ粒子とトナー粒子とから成る二成分
現像剤層を現像剤搬送担体面上に形成させ、該搬送担体
面上の現像剤によって像担持体面の像を現像する方法に
おいて、前記磁性キャリヤ粒子に磁性体粒子と熱可塑性
樹脂とから構成された粒子を用いると共に、前記現像を
振動電界下で行うようにしたことを特徴とする現像方法
。 (2)  前記振動電界が前記現像剤搬送担体と前記像
担持体との間に形成される特許請求の範囲第1項記載の
現像方法。 (5)  前記磁性キャリヤ粒子の熱可塑性樹脂が前記
トナー粒子の構成熱可塑性樹脂と軟化温度の略等しい樹
脂である特許請求の範囲第1項担体面の間隙よりも層厚
を薄く形成されている特許請求の範囲第1項乃至第5項
記載の現像方法。 (5)  前記磁性キャリヤ粒子が絶縁性粒子である特
許請求の範囲第1項乃至第4項記載の現像方法。 (6)  現像剤を振動電界により振動させる領域にて
、磁界を時間的に変動させる、特許請求の範囲第1項乃
至第5項記載の現像方法。 (7)  前記磁性キャリヤ粒子が樹脂分散系粒子であ
る特許請求の範囲第1項乃至第6項記載の現像方法。 (8)  前記磁性キャリヤ粒子が球形である特許請求
の範囲第1項乃至第7項記載の現像方法。
[Scope of Claims] (1) A two-component developer layer consisting of magnetic carrier particles and toner particles is formed on the surface of a developer transport carrier, and the image on the image carrier surface is developed by the developer on the surface of the transport carrier. A developing method, characterized in that the magnetic carrier particles are particles composed of magnetic particles and a thermoplastic resin, and the development is performed under an oscillating electric field. (2) The developing method according to claim 1, wherein the oscillating electric field is formed between the developer transport carrier and the image carrier. (5) The thermoplastic resin of the magnetic carrier particles is a resin having substantially the same softening temperature as the thermoplastic resin constituting the toner particles, and the layer thickness is formed to be thinner than the gap between the carrier surfaces. A developing method according to claims 1 to 5. (5) The developing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic carrier particles are insulating particles. (6) The developing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the magnetic field is temporally varied in a region where the developer is vibrated by an oscillating electric field. (7) The developing method according to any one of claims 1 to 6, wherein the magnetic carrier particles are resin-dispersed particles. (8) The developing method according to any one of claims 1 to 7, wherein the magnetic carrier particles are spherical.
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