JPS5924416B2 - 磁気ブラシ現像法 - Google Patents

磁気ブラシ現像法

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JPS5924416B2
JPS5924416B2 JP52132680A JP13268077A JPS5924416B2 JP S5924416 B2 JPS5924416 B2 JP S5924416B2 JP 52132680 A JP52132680 A JP 52132680A JP 13268077 A JP13268077 A JP 13268077A JP S5924416 B2 JPS5924416 B2 JP S5924416B2
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JP
Japan
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magnetic
carrier
insulating
magnetic brush
development method
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JP52132680A
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健二 田「淵」
晋 田中
謙一 和田
建樹 岡
宏明 水之江
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気ブラシ現像法、詳しくは、磁性キヤリア
と絶縁性トナーとの混合物からなる磁性現像剤を磁気ブ
ラシ担体の表面にブラシ状に磁気吸着して磁気ブラシを
形成する一方、静電潜像を担持する静電潜像担体の表面
を前記磁気ブラシによつて摺擦し、前記静電潜像に対し
て磁性現像剤中の絶縁性トナーのみを選択的に静電吸着
させて現像する磁気ブラシ現像法に関するものである。
前記磁気ブラシ現像法においては、通常、粒径100〜
200μm程度の鉄粉等からなる磁性キヤリアと、粒径
10Itm程度の絶縁性非磁性トナーとの混合物からな
る磁性現像剤、いわゆる2成分系磁性現像剤が常用され
ている。この2成分系磁性現像剤について詳しく説明す
ると、前記磁性キヤリアと絶縁性トナーは、現像剤調製
の際に互いに混合撹拌されることにより各々逆極帯電さ
れるものであり、かつ、通常、絶縁性トナーが現像され
るべき静電潜像の極性と逆の極性に摩擦帯電される様に
、磁性キヤリア及び絶縁性トナーの材質等が選択されて
いる。このため、この現像剤を磁気ブラシ担体の表面に
ブラシ状に磁気吸着して磁気ブラシを形成する際、前記
絶縁性トナーは磁性キヤリアの表面に静電的に吸着され
た状態にあり、そして、静電潜像担体の表面が前記磁気
ブラシによつて摺擦された際には、現像剤中の絶縁性ト
ナーのみが機械力と静電気力との組合せによつて磁性キ
ヤリアの表面から離され、静電潜像自体の電荷によつて
静電潜像担体表面へと付着することとなり、それによつ
て静電潜像が現像され顕像化される。この様な磁気ブラ
シ現像法は、極めて実用的であり、多くの利点を有する
と共に、現在広く実用化されている。
ところが反面、この様な磁気ブラシ現像法においては、
(1)現像剤中における絶縁性トナーの混合比を絶えず
一定にしておかねば安定した現像効果が期待できず、か
つ、前記割合を一定にする場合においても、その許容範
囲が狭く、前記混合比を一定に維持するための対策に苦
慮せねばならないO(2)現像画像の寛容度の幅が狭く
、また、現像画像にカブリの発生が見受けられる。
更に、現像画像の解像力も低い。等々といつた種々の問
題がある。
本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、前
記の如き種々の問題点を解消した新規な磁気ブラシ現像
法を提供することをその目的とするものである。
先ず、本発明者らは、前記の如き種々の問題点の発生原
因を具体的に解析すべく、種々の実験を行つた結果、前
記磁性キヤリアの粒径を小さくすれば、それらの問題点
のいくつかは解消し得るであろうことを確認するに至つ
た。
しかしながら、磁性キヤリアを小径にすることは、他の
弊害を発生させることとなり、現実問題として実用上困
難なことである。即ち、鉄粉等からなる磁性キヤリアを
小径にすると、第1図に示される如く、キヤリアCが直
接鎖状に連なる現象が生じ、下記の如き実用上致命的と
も言える弊害を発生させることになるのである。具体的
には、前記の如く磁性キヤリアを小径にした場合、キヤ
リアCがトナーTと同程度の粒径となり、磁気ブラシが
形成された際、キヤリアC同士の磁気吸着力によつてキ
ヤリアC間に介在すべきトナーTが押し出され、キヤリ
アCが直接鎖状に連なる現象が生じ、その結果、この様
な鎖状に連なつたキヤリアCによつて静電潜像担体の表
面に担持されている静電潜像の電荷が放電され、現像さ
れるべき静電潜像自体が消失されてしまうことになるの
である。本発明に係る磁気ブラシ現像法は、前記の如き
事情をも考慮したうえで、絶縁性樹脂中に磁性微粉末を
分散してなると共に、実質的に5〜30μm1好ましく
は10〜25μmの範囲の粒径を有する絶縁性磁性キヤ
リアと絶縁性トナーとの混合物からなる磁性現像剤を使
用するようにされたものである。
前記絶縁性樹脂としては、抵抗値が1014Ω・?以上
の樹脂が用いられ、例えば、ポリエチレン、ポリアクリ
ル酸エステル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレ
ン、エポキシ樹脂、クマロン樹脂、マレイン酸樹脂、石
炭酸樹脂、弗素樹脂等が用いられ得る。
また、前記磁性微粉末としては、例えば、Fe2O3,
Fe3O4、フエライト等が用いられ得る。なお、前記
磁性キヤリアは、絶縁性樹脂と磁性微粉末とを溶融混合
した後、溶融混合物を冷却して微粉砕することにより製
造され得る。ここで、第2図を参照しながら、本発明に
係る磁気ブラシ現像法を実施するのに使用される現像装
置の一例につき説明する。第2図に示される現像装置は
、表面に静電潜像を担持する感光体ドラム1に対向して
固設された非磁性材からなる現像スリーブ2と、その内
部に設けられた磁気ローラ3とを備えている。磁気ロー
ラ3は、前記現像スリーブ2内において回転駆動される
ものである。一方、前記現像スリーブ2の周囲には、現
像剤撹拌用の撹拌ローラ4、穂高規制板5、トナー補給
装置6、現像剤掻落し板7が設けられている。前記トナ
ー補給装置6は、内部に補給トナー8を収納しているト
ナータンク9と、このトナータンク9内にその周面の一
部を臨ました状態で設置されると共に、その周面にトナ
ー補給用の凹部を有するトナー補給ローラ10と、前記
凹部内に充填されて補給位置へと搬送される補給トナー
8の量を規制する規制板10とを備えている。なお、前
記現像スリーブ2に対しては図示されぬ現像バイアス電
源が接続されており、現像スリーブ2には、感光体ドラ
ム1の表面に担持される靜電潜像の極性と同極性の現像
バイアスが印加されている。前記現像装置を公知のトナ
ー像転写型電子写真複写機中に組み込む一方、絶縁性樹
脂と磁性微粉末とを溶融混合した後、溶融物を冷却して
微粉砕することにより製造された粒子のうちから選別さ
れた、10〜25μmの範囲の粒径を有する絶縁性磁性
キヤリアと、粒径10Itm程度(3〜30μm程度の
範囲内のものをも一部含む)の粒径を有すると共に、抵
抗値が1014Ω・儂以上の絶縁性非磁性トナーとの混
合物からなる磁性現像剤を前記現像装置内に装填し、複
写実験を行つたところ、寛容度の幅も広く、カブリのな
い、更には、解像力の高い複写画像が得られた。なお、
この複写実験に際しては、前記現像剤中におけるトナー
の混合比は10Wt0/)に、静電潜像の最高電位は、
750Vに、また、静電潜像背景部の電位は150Vに
設定されていた。更に、現像スリーブ2と感光体ドラム
1との間隔は0.5mmに保たれると共に、現像スリー
ブ2に対しては150Vの現像バイアス電圧が印加され
ていた。一方、前記トナーの混合比を変動させ、同様の
複写実験を行つたところ、トナーの混合比が6〜35w
t%という非常に広い範囲で良好な複写画像が得られた
因に、粒径100ftm程度の鉄粉キヤリアと絶縁性ト
ナーとの混合物からなる磁性現像剤を用いる場合には、
前記トナーの混合比が4〜8wtf)の範囲から外れる
と、もはや良好な複写画像は得られない。なお、前記複
写実験に際し、転写前の感光体ドラム表面のトナー像、
即ち現像画像につき直接観察したところ、画像部に近接
する非画像部に若干のキヤリアの付着が観察されたが、
このキヤリアは、トナー像転写の際に複写紙表面に転写
されることはなく、複写画像に悪影響を及ぼすものでは
なかつた。
一方、前記10〜25μmの範囲の粒径を有する絶縁性
磁性キヤリアに代え、同様に製造された粒子のうちから
選別された、5〜30ttmの範囲の粒径を有する絶縁
性磁性キヤリアを用いて同様の複写実験を行つたが、こ
の場合にも前記の場合とほぼ同様の結果が確認された。
但し、この場合、磁性現像剤自体の流動性に若干の劣化
が観察された。以上の説明から明らかな様に、本発明に
係る磁気ブラシ現像法においては、粒径100〜200
μm程度の鉄粉等からなる磁性キヤリアと、絶縁性トナ
ーとの混合物からなる磁性現像剤を用いる従来の磁気ブ
ラシ現像法と比較して、非常に高品質の現像画像が得ら
れるばかりでなく、現像剤中における絶縁性トナーの混
合比の許容範囲も非常に広く、前記混合比の制御が容易
である。なお、この様な優れた効果の得られる直接の原
因は、本発明に係る磁気ブラシ現像法において使用され
る磁性現像剤によつて形成される磁気ブラシが軟らかく
また、キヤリアの比表面積が非常に大きくなつているこ
とにあるものと推測される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、鉄粉等からなる磁性キヤリアを小径にした場
合において発生する、キヤリアの連鎖現象を示す図面、
第2図は、本発明に係る磁気ブラシ現像法を実施するの
に使用される現像装置の一例を示す図面である。 T・・・・・・トナー、C・・・・・・キヤリア、1・
・・・・・感光体ドラム、2・・・・・・現像スリーブ
、3・・・・・・磁気ローラ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 絶縁性樹脂中に磁性微粉末を分散してなると共に、
    実質的に5〜30μmの範囲の粒径を有する絶縁性磁性
    キャリアと絶縁性トナーとの混合物からなる磁性現像剤
    を磁気ブラシ担体の表面にブラシ状に磁気吸着して磁気
    ブラシを形成する一方、静電潜像を担持する静電潜像担
    体の表面を前記磁気ブラシによつて摺擦し、前記静電潜
    像に対して磁性現像剤中の絶縁性トナーのみを選択的に
    静電吸着させて現像することを特徴とする磁気ブラシ現
    像法。 2 前記磁性現像剤中の絶縁性磁性キャリアが、絶縁性
    樹脂と磁性微粉末とを溶融混合した後、溶融混合物を冷
    却して微粉砕することにより製造された粒子のうちから
    選別された、5〜30μmの範囲の粒径を有する粒子で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気
    ブラシ現像法。 3 前記磁性現像剤中の絶縁性磁性キャリアの粒径が実
    質的に10〜25μmの範囲内にあることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の磁気ブラシ現像法。 4 前記磁性現像剤中の絶縁性磁性キャリアが、絶縁性
    樹脂と磁性微粉末とを溶融混合した後、溶融混合物を冷
    却して微粉砕することにより製造された粒子のうちから
    選別された、10〜25μmの範囲の粒径を有する粒子
    であることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の磁
    気ブラシ現像法。 5 前記絶縁樹脂の抵抗値が10^1^4Ω・cm以上
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4
    項のいずれかに記載の磁気ブラシ現像法。 6 前記磁性現像剤中の絶縁性トナーが非磁性であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第5項のいず
    れかに記載の磁気ブラシ現像法。 7 前記磁性現像剤中における絶縁性トナーの混合比が
    6〜35wt%の範囲内にあることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項乃至第6項のいずれかに記載の磁気ブラ
    シ現像法。 8 静電潜像担体の表面を磁気ブラシによつて摺擦する
    際、磁気ブラシ担体と静電潜像担体との間隔が0.5m
    mに保たれることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃
    至第7項のいずれかに記載の磁気ブラシ現像法。
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