JPS5991452A - 磁気ブラシ現像法 - Google Patents
磁気ブラシ現像法Info
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- JPS5991452A JPS5991452A JP20103182A JP20103182A JPS5991452A JP S5991452 A JPS5991452 A JP S5991452A JP 20103182 A JP20103182 A JP 20103182A JP 20103182 A JP20103182 A JP 20103182A JP S5991452 A JPS5991452 A JP S5991452A
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- G03G13/06—Developing
- G03G13/08—Developing using a solid developer, e.g. powder developer
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は静電潜f象の磁気ブラシ現1壁法、!1′¥に
高抵抗磁性トナーを用いる静rlj潜国の磁気ブラシ現
象法に関する。 電子写真、静電記録、あるいは静t’)t、 III刷
等におい
高抵抗磁性トナーを用いる静rlj潜国の磁気ブラシ現
象法に関する。 電子写真、静電記録、あるいは静t’)t、 III刷
等におい
【静電潜像を現像する方法を工種々知られてい
る。この現像方法は液体現1象方法ど乾式現像方法とに
大別することができる。 乾式現像方法に9工、結着1何脂中にカーボンブラック
等の着色剤を分散したトナーと:洗扮、ガラスピーズ等
のキャリヤーとを用いる二成分現像方法とギヤリヤーを
用いずトナーのみな用いる一成分現滓方法とがある。本
発明はキャリヤーを用いずトナーのみを現1象剤として
用いる一成分現像方法に関するものである。 −成分現像方法は、ファーブラフ法、タッチダウン法、
パウダークラウド法等種々知られているが、近年トナー
として結M南脂中に強磁注体を分散した磁性トナーを用
いて磁気ブラシを形成して現像を行なう方法が多く提案
されるようになった。この磁性トナーを用いる一成分現
浬方法は使用するトナーの電気抵抗により(1)低抵抗
磁性トナーを用いるもの。 (2) 高抵抗磁性トナーを用いるもの。 (3)絶縁性磁tjI l−ナーを用いるものに大別″
fることができる。 低抵抗11′條性トナーを用いる現r!4!方法は、環
気抵抗が108Ω閂迄の比較的導電性あるいに半嗜屯性
の磁性トナーを用い、静電誘導法により現1象を行ブよ
5ものであり1例えば特開昭49−4532号に詳細が
述べられている。この方法レエ低抵抗磁性トナーの磁気
ブラシを単に静間潜像に接触あるいは近接せしめること
のみで現1象することができるが、トナー隙を転写紙に
コロナ転写、バイアス転写等により静電転写するとトナ
ー線が飛び散るという問題ヲ有している。その為、感5
を紙圧トナー1iJ火形成した後、転写を行わずに直接
定着するか、あるいは樹脂加工した環気絶縁性の高い特
殊な転写紙に転写、定着するかにより画11!!形成を
行なわざるを得なかっ1こ。 このような転写性の問題を解決・する試みとして電気抵
抗が109〜1016Ωαの高抵抗磁性トナーあるいは
1017Ω備以上の絶縁性磁性トナーをそれぞれ用いた
現1象方法がある。トナーの環気抵抗が高くなるにつれ
【転写性が改善され。 特に絶縁性磁性トナーでは特殊な転写紙を用いなくとも
コロナ転写が可能になるものの、現It’性が低下する
という欠点を有している。 高抵抗磁性トナーあるいは絶縁性トナーをそれぞれ用い
た現1象方法は低抵抗磁性トナーの如き静電誘導法では
トナーを帯電することができず、何らかの外部手段によ
ってトナーを帯′1毘する必要がある。このトナーの市
電方法とし、′Cは。 トを一粒子間あるいはトナー粒子と外部摩I9帯電部材
間の摩擦帯電によるもの(例えば、4f開昭50−62
638号、同51−26046号、同53−22745
号、同53−30339号、同53−106036号等
)、トナーをコロナ帯電するもの(例えば、l特開昭5
3−91742号、同54−68247号等)、あるい
は電極によりトナーに電荷注入を行7.c5もの(例え
ば、特開昭50−117432号、同54−51842
号等)があり、更にトナー中に強誘電体を分散して分極
によりm+象を行なうもの(例えば特開昭52−977
42号等)がある。しかし摩擦帯電法は初期段階は一応
満足な現1象は行なえるものの、帯電部材の汚れあるい
は表面酸化等の変質により帯電量に経時変化が生じたり
、あるいは湿度等の環境変化により帝ittが変化して
現像性が低下し【い(という欠点を有じている。 コロナ’Wt法では、コロトロンがトナーで汚れて帯電
量が変化してしまい、又コロトロンによる帯tλ歇が大
きく、トナーが非画rs部にも付着する現象が生じてし
まう。又電極による電荷注入法は帯電効率が悪(、必要
な電荷斌を得K<<、又得られたとしても電極のわずか
な傷により注入される′電荷凝にムラが生じ画f象上に
スジと1よって表われたり、あるいは導電性の異物によ
り異常放電を起してしまうという欠点を有する。更に分
極法は良好な分極が生じるトフーーを得ることが困難で
あり、又転写に際してトナーにあらかじめ電荷を与えな
ければならないといった欠点を有する。以上述べたよう
に従来の絶縁性磁性トナーを用いる現1象法は転写性を
ある程度満足させるが現1象性、特に経時変化あるいは
環境変化による現f象性の低下を防+L L、得るもの
ではなく、又高抵抗磁性トナーを用いる現像性は、現慮
はある程度安定して行1.C,えるが転写性(特に高湿
環境下での)が悪(、トナー浬の飛び散り、転写効率の
低Fを招くものであった。この様に従来の絶縁性磁性ト
ナーあるいは高抵抗磁性トナーをそれぞれ用いた現像法
は現像性と転写性の両立がはかれるものでなかつ八−0
従って1本発明の目的はこれら従来の一成分磁性現慮法
における現1象性と転写性の両立ff:可能にした現1
象法を提供することにあり、特に経時変化あるいは環境
変化による現1象注、転写性の変化のない現f象法を提
供することにある。 本発明者等は従来の一成分磁性現像法の欠点を解消ずろ
為、高抵抗磁性トナー、′侍に更に高抵抗1ijllに
位置する1012〜1016Ω(7)の高抵抗磁性トナ
ーに着目して研究を行なった結果、現像+’J:と転写
性の両立を可能にした新規な磁気ブラシ現1象法を見い
出す九到った。 本発明は磁気ブラシを静電性1象と現1象ロールとが形
成jる電界中で磁気ブラシの磁性トナーの粒子間に剥離
を生じさせて切断して、静電性1象側のトナーと現1!
J’ 0−ル側のトナーとに上記′電界とは逆向きの互
いに反対符号のrli荷を現出させ、この現出した電荷
を有するトナーにより静゛屯沿1vを現[象°すること
、及びこの際n■潜像担持体と現IR1=l−ルとの距
離を小さくしておくこと、更に現像に先立ち背景部現+
1J! At、位を現像開始′電位より低く保ちそのま
までは現1象に不十分な′電位にしてお(ことを特徴と
する覗11象方法(以下剥離帯電現像と呼ぶ。)に於い
て、高抵抗磁性トナーにカーボンブラックを0.2〜0
.7重は係の割合で添加し、トナー表面にほぼ単層に均
一に付着させた一成分高抵抗磁性トナーを用いることを
特徴とする。 次に本発明を説明するためにまず、直昇中での磁気ブラ
シの剥離による電荷の現出(以下剥離帯電と称す。〕の
原理について述べる。 第1図(、)〜(d)は本発明に係る剥離帯電の原理を
模式的に示した、図であり、1は現像ロール、2は高抵
抗磁性トナー、3憂工静亀満1象担持体である。第1図
(、)はトナーチェーンが静鎮潜滓担持体と現1象ロー
ル間で形成される市、界の影響Fに&工いる以前の状態
を示したものである。この状態の磁性トナー2&工その
ままでt′i?′1lVf雫を現像するには不十分な電
荷綾を有してJ・タリ、トナ一層電位が低(背景部現1
象電位が現1象開始電位より低く保たれている。 次いで、現(象ロールI及び静電性(イ)4(1持1−
ト3の移動につれて磁性トナー2が潜1象担持体3と現
像ロール1との間で形成される市、昇り影響Fニハイる
と〔第1図(b)参照〕、磁性トナー2に電荷が生じる
。この際現像ロール表面に絶縁性被覆をほどこしても同
様の現像が生ずるので、恐ら(磁性トナーの分極あるい
は誘導により電荷が生じていると考えもhる。この様な
状態の磁性トナーが潜像担持体と接触し〔第1図(c)
参照〕、トナー粒子間で剥離が起ると剥離されたトナー
の潜像担持体側のトナーと現像ローノリ111に残留し
たトナーとには互いに反対符号の電荷が現出する〔第1
図(d)参照〕。 これをエトナー粒子同士の接触面側に存在する互いに逆
符号の電荷が電荷交換し、剥離されることによりトナー
に反対符号の゛電荷が現出”[るためと考えられる。 この場合、潜像担持体と現像ロール間の直昇E1の向き
と逆向きの電昇E2が生ずるようにトナー間に1!荷が
現出し、その結果潜f象担持体側のトナーには静電潜像
と逆極性即ち負の電荷が、また現像ロール側のトナーに
は静電潜像と同極性即ち正の電荷がそれぞれ生じる。こ
の様VC”iJl出した電荷を有する磁性トナーは現f
!9!に十分な電荷敬を有しており、その結果静′亀潜
像の画1象部には静電+!ii’ I象と逆極性の電荷
に有′1゛るトナーが付着し、現1象が行1tわiする
こととh: 2) 71本発明の現像法では現像に先立
ち、背M tits現(?、電位を現像開始電位より低
い電位に保持する。 ここでバ置部現像゛屯1■とはTr4像担持体のh置部
に相当′す−る部分の電位と覗1像ロール上のトナ一層
電G’tとの差の絶対値を意味し、現像ロールに現像バ
イアス電圧を印加して現1象する場合にはトナ一層電位
は現1象バイアス戒圧を含めた′電位を意味する。 また現像開始i位は、潜(象担持体の背景部へトナーの
付着が開始するときの背景部用像電位を意味する。現1
象開始市位はm像担持体の種類、帯電tに位あるいは用
いる磁性トナーによって異なるが絶対値で概ね200
Vであり1本発明では背景部現像′亀(Srを約200
v以下(絶対値)になる4MKL、ておく。 潜像担持体のR置部電位はほぼ用いる潜像担持体により
定まる為、背景部現I#電位を切3像開始電位より低く
するKは現像ロール上のトナー層電位を制御するのが望
ましい。]・ナ一層゛亀位を制御して、背景部現像電位
を現像開始電位より低(するには、現像前に■磁性トナ
ーの電荷m:を小さくしてお(こと、■磁気ブラシの穂
の密度を小さくしてお(こと、あるいは■電極によりト
ナー電荷と逆極性の電荷を注入すること釦より、トナ一
層自身がもつ電位を制御するとトナーを件返し循環して
用いた場合にもトナー/8を安定した電位とすることが
できる。更にトナ一層電位を低く、かつ現像ロールの軸
方向及び円周方向に均一に制御するには、前記の内の磁
性トナーの電荷量を小さくする方法ちるいは■磁気ブラ
シの穂の密度を小さく−[る方法が良い。背景部現像電
位を現像開始′電位より低(する磁性トナーの電荷縁は
約1μC/f以下である。 この場合トナーの電荷は正極性であっても負極性であっ
ても良(、その絶対値が約1μC/f以Fになる挿圧す
る。 ここで言うトナーの電荷量とは現像ロール上のトナー粒
子の醒荷緻の総和を意味するものではな(、トナー粒子
側々が持っている亀萌串゛を意味し、磁性トナー粒子1
つ1つが約1txC/f以下になる様にする。この様に
トナーの電荷iiHを小さくするに、は磁性トナー粒子
間あるいは磁性トナーと現像ロール間の摩擦帯電により
過剰電荷を帯びないように、現像に先立ち、現像ロール
上の磁性トナーを除電部材に接触させ″で過剰なトナー
電荷の放出を行なわせる。 又磁気ブラシの穂の密度を小さくする[)工穂立規制板
と現像ロールとの距離(’I’G)と現像ロールと潜像
担持体との最狭部の距離(1)R8)との比を適当な値
に設定することにより行なうことができる。前景部現像
′電位を現像開始宙[より低くするにはTG/DR8が
0.4〜0.8となる様にする。 この様に背景部現像電位を現像開始型1stより低くし
てお(ことにより現像カプリをなくすことができ、又引
続き行なわれる剥離帯電に際して磁性トナーに現出する
電荷量を均一かつ一定に保つことができ、経時変化ある
いは環境変化による影響を受けない安定した現像が可能
になる。 現像前の現像ロール上のトナ一層電位が上述のように小
さいと、剥離帯電を行なっても現像に必要な亀荷敵がト
ナーに現出しない恐れがある□そこで実質的に電界を太
き(する像現像ロールと潜像相持体との最狭部の距離(
DR9)を極(小さくし゛C電界の作用下にはいったと
きのトナー粒子の分極あるいは討導による′「に背縫を
大きくする必要がある。 この距離は小さい程良いが現像ロール等の加工清廉ある
いは保守性を考慮して、0.1〜1.0燗好ましくは0
.2〜0.7mにするのが良い。 現像に必要な電荷の現出は電界作用Fで磁気ブラシがト
ナー粒子間で剥離することにより行われるが、この剥離
は磁気ブラシのトナーチェーンの途中で行われることが
必要であり、磁気ブラシと潜像担持体の相対的な移動速
度の関係及び磁気ブラシの穂の密度(TG/DR8)で
定まる。又トナーチェーンの剥離はトナーチェーン先端
から5層以下の箇所で行なうと画像の荒れを防止できる
。 トナー粒子間での剥離は潜像相持体の表面移
動速度に対し磁気ブラシの表面移動速度を3倍以上にす
ることで可能ど7jる。移動速度比が3倍より低いと磁
気ブラシが切れず荒れた画像となってしまう。又移動速
度比を3倍以上にすることにより画像4度の高い現像を
行うことが可能になる。なおTG/DR8は前述と同様
0.4〜0.8どしてお(。 現像時の電荷現出に際して、剥離されるトナー粒子間で
電荷の交換が行なわれる様にする必要がある。 現像においては、(1)充分な現像効率(午位時間当り
の功、1象密度)ff:得ること、(2)現像ロール上
のトナ一層重6tが低(、かつす°イクルと共に上昇せ
ず安定していること、(3)環境によっ′テ:最適現像
バイアスが変動しないこと、(4)剥1イCされるトナ
ー粒子間で電荷の交換が充分に行われること、また転写
においては高湿環境下で充分な転写効率が得られるごど
が要求される。 これらの要求は、磁性トナーの抵抗率が10”〜101
6Ω百の範囲にあり、かつその表面にカーボンブラック
がほぼ一層となる程度に付着するようにカーボンブラッ
クの量を制御することにより満たされる。 ここで言う電気抵抗!’!、 500Kf/cdの圧力
で圧縮成型した約31111N厚のトナーを1両側から
電極板ではさみ、8KV1511の電界で電圧と電流の
関係から求めたものである。 従来から知られている様な、粉体のままであるいはIK
g、/−J程度の低い圧力で圧縮した状態で測定したの
ではトナー間の接触抵抗が大きく。 特に高い電気抵抗を有する磁性トナーを測定すると、例
えトナーが興なっ【い【も同じ値の測定値が得られてし
まい、トナーの電気抵抗値とすることができない。上述
のように圧縮成形して高電界Fで測定することにより高
抵抗磁性トナーの抵抗値を測定できる。 磁性トナーの抵抗率の制御方法は、主としてバインダー
樹脂中に混合分散される磁性粉量にて制御する方法が一
般的であるが1本発明者らが検討した結果、現像転写の
両特性を充分に満たす為には、トナー粒子表面を球形化
処理し。 表面圧磁性粉粒子の一部が露出する様な形態では、バイ
ンダ一部分と磁性体部分で相互に摩擦帯電が発生し、ト
ナ一層に位の安定化、フリンジ現像(#のニジミ)防止
の観点からりfましくないことが判明した。又磁性粉バ
有鼠のみでは静的な現像特性との対応1工とれるものの
、上述の動的な現像特性とは充分な対応がとれないと(
・5下部合を生じた。従って磁性粉含有計はトナーの大
まかな抵抗率の目安とはなり得るものの1個々の特性を
制御するためには、トナー粒子表面に導電性粒子(カー
ボンブラック)を付着させ、上記現像、転写に関する種
々の特t′+な微細に制御する事が必要であることを見
い出したO トナー表面の球形化処理をエトナー粒子表向に磁性体粒
子の一部が露出するのを防ぐだけでを工な(、現像機内
での流動搬送性をも向上させる。 球形化処理は種々の方法で実施されているが。 一般的には微粉砕された粒子を熱処理するか。 或いは機械的に分級機内の攪拌にて実施可能である。ト
ナー粒子表面へのカーボンブラックの付着は一般に球形
処理されたトナーをミル等で混合攪拌してその表面に均
一に付着させろ方法により行われる。 本発明で用いる磁性トナーを工、磁性粉含有率が50〜
60wt%であり、バインダー成分としては従来用いら
れているものが使用でき、ポリスチレン、スチレン−ア
クリル共重合体、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリ塩
化ビニル等が挙げられる。磁性粉としてはフェライト、
マグネタイト、鉄、ニッケル、コバルト等の平均粒径0
.1〜1μ程度の粉末が用いられる。 着色剤としてカーボンブラック、ニグロシン染料、アニ
リンブルー、カルコオイルブルー。 クロームイエロー、ウルトラマリンブルー、テュポンオ
イルレッド、キノリンイエロー等を添加して用いても良
いが1強磁性体自身が着色剤として作用する場合は用い
な(とも良い。種々の添加剤1例えば脂肪酸金属塩、研
磨剤等をトナー中にあるいはトナー粒子に混合して用い
ても良いが強誘な体のような予め内部分極を起させるよ
うな添加剤は転写が困難になるので使用しない。 次にカーボンブラックの添加によるトナーの現像転写性
の変化を説明する。前述のようにトナー表面にカーボン
を付着させ、トナー表面の抵抗を制御した現像剤ではト
ナーをディスク状圧して測定する抵抗測定法でにカーボ
ン含有袖による抵抗率の変化を検出することができない
。 そこで本発明では第2図に概略図を示す装置により、カ
ーボンブラックを表面に付着させたトナーの現像特性を
測定した。 すなわち、現像ロール1上にトナー2を保持させ、矢印
方向にトナーを搬送し、トリマー4に直流電源6により
バイアス成用を印加し、ある一定電界下で回動するトナ
一層中を流れる電流を電流計5にて読みとる。トリマー
に印加するバイアスV TRIMを変えて、その時bi
される電流値Iを読み、その傾き〔単位A/V)を現像
性の指標とした。一方1表面電位計8により、回動する
トナ一層にプローブ7を近接させ、同様にトリマーへの
印加電圧VTRIM トリマ−電位VTN・を測定し、
その傾きをそのトナーの電荷保持性の指標とした。上述
の測定法を用いてカーボンブラック含有率と一定電界丁
での注入電流Iの関係を第3図に示す。カーボン含有率
が0.6重量%近傍直は電流値の増加が見られ、0.6
〜1.0重量%ではほぼ飽和状態となる。カーボンブラ
ックを含有しない状態においては注入電流も低(、従っ
て現1象性に劣ることが推測され。 又含有率0.6重成%付近でを工はぼトナー表面1−に
均一にカーボン粒子が付着した状態となり、それ以上の
含有率ではトナー表面導電率がほぼ平衡状態にあること
が推測される。 この注入電流Iは現像エラグに於けるトナーの動的な1
1′!i−性と良(相関がとれ、充分lよ現1象効率を
得るには、注入電流が図中の破線より上方の領域にある
ことが見出され、充分な現1栄を行うにはカーボン含有
率な0.2〜0.7 ¥lj @ %の範囲に制御する
必要があることが判明した。 第4図はトリマー4と現像ロール1とを同市位にしてト
ナ一層にトリマーかもの注入電流が発生しない状態にお
けるトナ一層′1T:<(j″I:、VTNをグローブ
7を介して表面電位計8にて測定した値をカーボン含有
率罠対してグロットしたものである。第4図に示される
トナ一層電位VTN &工l侍罠剥離帯電現像を行う場
合に重要となる。即ち。 トナ一層電位はトナー粒子相互の1?擦帯亀或いはトナ
ー粒子とトリマー、現1象ロール部材との摩擦帯電によ
りトナー粒子が帯’rfj ’重荷を有し。 電位として検出されるものであり、剥離#i?7犀現家
の場合、現像ロール上のトナー4荷が1μc/f以下で
なレナればならず、このこと(エトナー相互が摩擦によ
り電荷を保持することは好ましく 7にいことを意味し
ている。又トナ一層′111位は現像バイアスと密接な
関係にあり、トナ一層重(i7が高い場合には、カプリ
現f象を抑制するために感光体潜像と同極性のバイアス
を印加する必要があり、かつ背景部電位よりバイアス電
位が高い場合には像にニジミが発生し1画像品質の低下
を招く。従って感光体の背景部電位とカブリ現像の関係
、及び剥離帯電現像に於けるトナーの′電荷量の関係か
ら第4図の破線のF方の領域が望ましい。 第4図に於いてカーボン含有率がOの場合にはトナ一層
電位が高<、トナー相互の摩擦、或いは他の部材との摩
擦帯電が生じ易く、又0.7〜1.0重緻%の範囲では
トナー粒子表面に導電ulE粒子が層をなしており、剥
離帯亀に於ける゛電荷の交換がスムースに行われるため
、トナ一層電位は低(、かつ安定している。 又、カーボン含有率が低い場合には、トナーな現1象ロ
ール上で連続して回動させると1時間と共にトナ一層電
位が上昇する現象が確認され。 現1象のサイクル安定性に影響を及ぼすことが判明した
。上述の観点からカーボン含有率は0.2重喰チ以上0
.7重量−以下が好ましいことが判明した。 第5図はトナ一層電位とトリマー電位との比及びカーボ
ンブラック含有率の関係を示す。トナ一層電位VTとト
リマー電位vT RIMの比(VTN/ VTRIM
)は、実験の結果特に高湿の転写特性と良い相関がある
ことを見い出した。即ちV1’N/ VTRIM比のあ
る一定値を境界として、即ち図中の破線の上方領域では
高湿転写性が劣り、F方領域で優れた特性を得る事が見
い出された。 このことがらVTN / ”T11M比がトナーの電荷
保持性と密接な関係があると推測される。 一方力−ボン含有率からみろと、転写性についてのみ見
ればOの場合が最も優れているが、0.7〜0.8重量
俤程度迄は充分満足しうる結果を得た。 以上現像、転写性には揮々の/l7I−1値が影AIを
与え、各特性値は、又直接複写システムの安定性に関与
する訳であるが、トナーの物性値が現像、転写性からみ
ると互いに相反する傾向を有するものが多いが5本発明
では現像、転写性の両立をトナー表面に均一にカーボン
ブラックを付着し、その−、を制御することにより達成
可能ならしめたものである。 本発明により〃り離帯電現像法圧於いて、高抵抗磁性ト
ナーの抵抗率が1012〜10”Ω備であり。 かつトナー表面に均一にカーボンブラタ220.2〜0
.フ重1%の割合で付着させることにより現像効率、ト
ナ一層の低電位化及びサイクル安定性、更には高湿環境
圧於ける転写率の向上が図れ、安定した一成分現14!
システムを提供することが可能となったのである。 又、本発明に係る剥離現像法は同一磁性トナーを用いた
としても静電潜像の極性に係わらず現像が可能であると
いう%徴を有する。 即ち、この現像法は電場の向きに応じ°C現像に必要t
c 糠と極性の電荷が現像すべき部分のトナーに現出す
るものであり、特に従来の摩擦帯取決による一定極性の
現像しか行なえないという欠点を同時に解消する。 このことは新たな有益な現像方法を可能にするものであ
る。即ち感光体と非磁性スリーブとの電界の向きを変え
ること、例えば非磁性スリーブに潜像の非露光部電位と
ほぼ等しい電位を印加することのみによって反転現像が
可能になることである。これを図面により1悦明する。 第6図(@)〜(d)は反転現像を行な5剥離帯屯の原
1里を説明するための図であり、第1図とは非磁性スリ
ーブに感光体の非露光部E(fflとほぼ等しいバイア
ス電位が印加されている点のみ異なる。 第6図(@)は第1図(@)と同様感光体11と現像ロ
ール9との間で形成される電場の影響Fにはいる以前の
状態を示したものであり、この状pj1の磁性トナー1
0はそのまま現像するには不十分なトナ一層fII位を
有している。、贋1図の場合と異なり、現像ロール9に
は静電潜像の非−霧光部電位とほぼ等しい大きさのバイ
アス”lit圧が印加されている。次いで現像ロール9
及び感)を体11の移動につれて磁性トナー】0が1f
lt 、>f体11と現像ロール9との間で形成される
電昇の影響FKはいると〔第6図(b)参照〕、現1.
申p−ル9にレエバイアス電圧が印加されており、′N
、界は感光体の潜像電荷のない部分(露光部)と現像ロ
ールとの間に第1図の場合とは逆向きの電界が形成され
ており、磁性トナーには第1図(b)の場合と逆符号の
電荷が生じる。 この様な状態の磁性トナーが感光体と接触し〔第6図(
c)参照〕、トナー粒子間で剥離されると、剥離された
トナーの感光体側のトナーと現像ロール1111のトナ
ーとには互いに反対符号の電荷が現出する〔第6図(d
)参照〕、感光体と現像ロール間の電界E3の向きと逆
向きの電界E4が生ずるように、トナー間に′電荷が現
出し、その結果感光体側のトナーには正の′電荷が、ま
た現像ロール側のトナー忙は負の電荷が生じる。現像ロ
ールには非露光部電位とほぼ等しいバイアス市、位が印
加されており、感光体側のトナーは露光部に付着し反転
現像が行なわれる。 この様に剥離帯屯現像法を用いた反転現像は現像ロール
に印加するバイアス′亀圧を異ならせるのみで、他は前
述と同様の構成により可能となるものである。反転現1
象の際に印加するバイアス電圧は静電潜像の非露光部′
!に6’l (f?を像電荷の存在する部分の電位)の
0.8〜.1.2倍の同極性の電位であれば良い。 又、この方法によれば現像ロールへ印加するバイアス電
圧を切替える装置eのみを設けることにより正複写及び
反転複写の両用がnJ sh 1.c複写機を得ること
ができる。 以上詳述した如く本発明に係る剥sft帯直火用いた一
成分磁気プラシ現順法九より、1ITij像)ノQ l
i+1が高く、カブリが少なく1階8[4性や解像力に
)でれた現像を行うことが可能となり、単に現1象ロー
ルに印加するバイアス′亀圧を変えるのみで、正現像、
反転現像を行うことができ、又転写に際しても転写効率
の高い、トナー飛散のない転写を行うことができる。
る。この現像方法は液体現1象方法ど乾式現像方法とに
大別することができる。 乾式現像方法に9工、結着1何脂中にカーボンブラック
等の着色剤を分散したトナーと:洗扮、ガラスピーズ等
のキャリヤーとを用いる二成分現像方法とギヤリヤーを
用いずトナーのみな用いる一成分現滓方法とがある。本
発明はキャリヤーを用いずトナーのみを現1象剤として
用いる一成分現像方法に関するものである。 −成分現像方法は、ファーブラフ法、タッチダウン法、
パウダークラウド法等種々知られているが、近年トナー
として結M南脂中に強磁注体を分散した磁性トナーを用
いて磁気ブラシを形成して現像を行なう方法が多く提案
されるようになった。この磁性トナーを用いる一成分現
浬方法は使用するトナーの電気抵抗により(1)低抵抗
磁性トナーを用いるもの。 (2) 高抵抗磁性トナーを用いるもの。 (3)絶縁性磁tjI l−ナーを用いるものに大別″
fることができる。 低抵抗11′條性トナーを用いる現r!4!方法は、環
気抵抗が108Ω閂迄の比較的導電性あるいに半嗜屯性
の磁性トナーを用い、静電誘導法により現1象を行ブよ
5ものであり1例えば特開昭49−4532号に詳細が
述べられている。この方法レエ低抵抗磁性トナーの磁気
ブラシを単に静間潜像に接触あるいは近接せしめること
のみで現1象することができるが、トナー隙を転写紙に
コロナ転写、バイアス転写等により静電転写するとトナ
ー線が飛び散るという問題ヲ有している。その為、感5
を紙圧トナー1iJ火形成した後、転写を行わずに直接
定着するか、あるいは樹脂加工した環気絶縁性の高い特
殊な転写紙に転写、定着するかにより画11!!形成を
行なわざるを得なかっ1こ。 このような転写性の問題を解決・する試みとして電気抵
抗が109〜1016Ωαの高抵抗磁性トナーあるいは
1017Ω備以上の絶縁性磁性トナーをそれぞれ用いた
現1象方法がある。トナーの環気抵抗が高くなるにつれ
【転写性が改善され。 特に絶縁性磁性トナーでは特殊な転写紙を用いなくとも
コロナ転写が可能になるものの、現It’性が低下する
という欠点を有している。 高抵抗磁性トナーあるいは絶縁性トナーをそれぞれ用い
た現1象方法は低抵抗磁性トナーの如き静電誘導法では
トナーを帯電することができず、何らかの外部手段によ
ってトナーを帯′1毘する必要がある。このトナーの市
電方法とし、′Cは。 トを一粒子間あるいはトナー粒子と外部摩I9帯電部材
間の摩擦帯電によるもの(例えば、4f開昭50−62
638号、同51−26046号、同53−22745
号、同53−30339号、同53−106036号等
)、トナーをコロナ帯電するもの(例えば、l特開昭5
3−91742号、同54−68247号等)、あるい
は電極によりトナーに電荷注入を行7.c5もの(例え
ば、特開昭50−117432号、同54−51842
号等)があり、更にトナー中に強誘電体を分散して分極
によりm+象を行なうもの(例えば特開昭52−977
42号等)がある。しかし摩擦帯電法は初期段階は一応
満足な現1象は行なえるものの、帯電部材の汚れあるい
は表面酸化等の変質により帯電量に経時変化が生じたり
、あるいは湿度等の環境変化により帝ittが変化して
現像性が低下し【い(という欠点を有じている。 コロナ’Wt法では、コロトロンがトナーで汚れて帯電
量が変化してしまい、又コロトロンによる帯tλ歇が大
きく、トナーが非画rs部にも付着する現象が生じてし
まう。又電極による電荷注入法は帯電効率が悪(、必要
な電荷斌を得K<<、又得られたとしても電極のわずか
な傷により注入される′電荷凝にムラが生じ画f象上に
スジと1よって表われたり、あるいは導電性の異物によ
り異常放電を起してしまうという欠点を有する。更に分
極法は良好な分極が生じるトフーーを得ることが困難で
あり、又転写に際してトナーにあらかじめ電荷を与えな
ければならないといった欠点を有する。以上述べたよう
に従来の絶縁性磁性トナーを用いる現1象法は転写性を
ある程度満足させるが現1象性、特に経時変化あるいは
環境変化による現f象性の低下を防+L L、得るもの
ではなく、又高抵抗磁性トナーを用いる現像性は、現慮
はある程度安定して行1.C,えるが転写性(特に高湿
環境下での)が悪(、トナー浬の飛び散り、転写効率の
低Fを招くものであった。この様に従来の絶縁性磁性ト
ナーあるいは高抵抗磁性トナーをそれぞれ用いた現像法
は現像性と転写性の両立がはかれるものでなかつ八−0
従って1本発明の目的はこれら従来の一成分磁性現慮法
における現1象性と転写性の両立ff:可能にした現1
象法を提供することにあり、特に経時変化あるいは環境
変化による現1象注、転写性の変化のない現f象法を提
供することにある。 本発明者等は従来の一成分磁性現像法の欠点を解消ずろ
為、高抵抗磁性トナー、′侍に更に高抵抗1ijllに
位置する1012〜1016Ω(7)の高抵抗磁性トナ
ーに着目して研究を行なった結果、現像+’J:と転写
性の両立を可能にした新規な磁気ブラシ現1象法を見い
出す九到った。 本発明は磁気ブラシを静電性1象と現1象ロールとが形
成jる電界中で磁気ブラシの磁性トナーの粒子間に剥離
を生じさせて切断して、静電性1象側のトナーと現1!
J’ 0−ル側のトナーとに上記′電界とは逆向きの互
いに反対符号のrli荷を現出させ、この現出した電荷
を有するトナーにより静゛屯沿1vを現[象°すること
、及びこの際n■潜像担持体と現IR1=l−ルとの距
離を小さくしておくこと、更に現像に先立ち背景部現+
1J! At、位を現像開始′電位より低く保ちそのま
までは現1象に不十分な′電位にしてお(ことを特徴と
する覗11象方法(以下剥離帯電現像と呼ぶ。)に於い
て、高抵抗磁性トナーにカーボンブラックを0.2〜0
.7重は係の割合で添加し、トナー表面にほぼ単層に均
一に付着させた一成分高抵抗磁性トナーを用いることを
特徴とする。 次に本発明を説明するためにまず、直昇中での磁気ブラ
シの剥離による電荷の現出(以下剥離帯電と称す。〕の
原理について述べる。 第1図(、)〜(d)は本発明に係る剥離帯電の原理を
模式的に示した、図であり、1は現像ロール、2は高抵
抗磁性トナー、3憂工静亀満1象担持体である。第1図
(、)はトナーチェーンが静鎮潜滓担持体と現1象ロー
ル間で形成される市、界の影響Fに&工いる以前の状態
を示したものである。この状態の磁性トナー2&工その
ままでt′i?′1lVf雫を現像するには不十分な電
荷綾を有してJ・タリ、トナ一層電位が低(背景部現1
象電位が現1象開始電位より低く保たれている。 次いで、現(象ロールI及び静電性(イ)4(1持1−
ト3の移動につれて磁性トナー2が潜1象担持体3と現
像ロール1との間で形成される市、昇り影響Fニハイる
と〔第1図(b)参照〕、磁性トナー2に電荷が生じる
。この際現像ロール表面に絶縁性被覆をほどこしても同
様の現像が生ずるので、恐ら(磁性トナーの分極あるい
は誘導により電荷が生じていると考えもhる。この様な
状態の磁性トナーが潜像担持体と接触し〔第1図(c)
参照〕、トナー粒子間で剥離が起ると剥離されたトナー
の潜像担持体側のトナーと現像ローノリ111に残留し
たトナーとには互いに反対符号の電荷が現出する〔第1
図(d)参照〕。 これをエトナー粒子同士の接触面側に存在する互いに逆
符号の電荷が電荷交換し、剥離されることによりトナー
に反対符号の゛電荷が現出”[るためと考えられる。 この場合、潜像担持体と現像ロール間の直昇E1の向き
と逆向きの電昇E2が生ずるようにトナー間に1!荷が
現出し、その結果潜f象担持体側のトナーには静電潜像
と逆極性即ち負の電荷が、また現像ロール側のトナーに
は静電潜像と同極性即ち正の電荷がそれぞれ生じる。こ
の様VC”iJl出した電荷を有する磁性トナーは現f
!9!に十分な電荷敬を有しており、その結果静′亀潜
像の画1象部には静電+!ii’ I象と逆極性の電荷
に有′1゛るトナーが付着し、現1象が行1tわiする
こととh: 2) 71本発明の現像法では現像に先立
ち、背M tits現(?、電位を現像開始電位より低
い電位に保持する。 ここでバ置部現像゛屯1■とはTr4像担持体のh置部
に相当′す−る部分の電位と覗1像ロール上のトナ一層
電G’tとの差の絶対値を意味し、現像ロールに現像バ
イアス電圧を印加して現1象する場合にはトナ一層電位
は現1象バイアス戒圧を含めた′電位を意味する。 また現像開始i位は、潜(象担持体の背景部へトナーの
付着が開始するときの背景部用像電位を意味する。現1
象開始市位はm像担持体の種類、帯電tに位あるいは用
いる磁性トナーによって異なるが絶対値で概ね200
Vであり1本発明では背景部現像′亀(Srを約200
v以下(絶対値)になる4MKL、ておく。 潜像担持体のR置部電位はほぼ用いる潜像担持体により
定まる為、背景部現I#電位を切3像開始電位より低く
するKは現像ロール上のトナー層電位を制御するのが望
ましい。]・ナ一層゛亀位を制御して、背景部現像電位
を現像開始電位より低(するには、現像前に■磁性トナ
ーの電荷m:を小さくしてお(こと、■磁気ブラシの穂
の密度を小さくしてお(こと、あるいは■電極によりト
ナー電荷と逆極性の電荷を注入すること釦より、トナ一
層自身がもつ電位を制御するとトナーを件返し循環して
用いた場合にもトナー/8を安定した電位とすることが
できる。更にトナ一層電位を低く、かつ現像ロールの軸
方向及び円周方向に均一に制御するには、前記の内の磁
性トナーの電荷量を小さくする方法ちるいは■磁気ブラ
シの穂の密度を小さく−[る方法が良い。背景部現像電
位を現像開始′電位より低(する磁性トナーの電荷縁は
約1μC/f以下である。 この場合トナーの電荷は正極性であっても負極性であっ
ても良(、その絶対値が約1μC/f以Fになる挿圧す
る。 ここで言うトナーの電荷量とは現像ロール上のトナー粒
子の醒荷緻の総和を意味するものではな(、トナー粒子
側々が持っている亀萌串゛を意味し、磁性トナー粒子1
つ1つが約1txC/f以下になる様にする。この様に
トナーの電荷iiHを小さくするに、は磁性トナー粒子
間あるいは磁性トナーと現像ロール間の摩擦帯電により
過剰電荷を帯びないように、現像に先立ち、現像ロール
上の磁性トナーを除電部材に接触させ″で過剰なトナー
電荷の放出を行なわせる。 又磁気ブラシの穂の密度を小さくする[)工穂立規制板
と現像ロールとの距離(’I’G)と現像ロールと潜像
担持体との最狭部の距離(1)R8)との比を適当な値
に設定することにより行なうことができる。前景部現像
′電位を現像開始宙[より低くするにはTG/DR8が
0.4〜0.8となる様にする。 この様に背景部現像電位を現像開始型1stより低くし
てお(ことにより現像カプリをなくすことができ、又引
続き行なわれる剥離帯電に際して磁性トナーに現出する
電荷量を均一かつ一定に保つことができ、経時変化ある
いは環境変化による影響を受けない安定した現像が可能
になる。 現像前の現像ロール上のトナ一層電位が上述のように小
さいと、剥離帯電を行なっても現像に必要な亀荷敵がト
ナーに現出しない恐れがある□そこで実質的に電界を太
き(する像現像ロールと潜像相持体との最狭部の距離(
DR9)を極(小さくし゛C電界の作用下にはいったと
きのトナー粒子の分極あるいは討導による′「に背縫を
大きくする必要がある。 この距離は小さい程良いが現像ロール等の加工清廉ある
いは保守性を考慮して、0.1〜1.0燗好ましくは0
.2〜0.7mにするのが良い。 現像に必要な電荷の現出は電界作用Fで磁気ブラシがト
ナー粒子間で剥離することにより行われるが、この剥離
は磁気ブラシのトナーチェーンの途中で行われることが
必要であり、磁気ブラシと潜像担持体の相対的な移動速
度の関係及び磁気ブラシの穂の密度(TG/DR8)で
定まる。又トナーチェーンの剥離はトナーチェーン先端
から5層以下の箇所で行なうと画像の荒れを防止できる
。 トナー粒子間での剥離は潜像相持体の表面移
動速度に対し磁気ブラシの表面移動速度を3倍以上にす
ることで可能ど7jる。移動速度比が3倍より低いと磁
気ブラシが切れず荒れた画像となってしまう。又移動速
度比を3倍以上にすることにより画像4度の高い現像を
行うことが可能になる。なおTG/DR8は前述と同様
0.4〜0.8どしてお(。 現像時の電荷現出に際して、剥離されるトナー粒子間で
電荷の交換が行なわれる様にする必要がある。 現像においては、(1)充分な現像効率(午位時間当り
の功、1象密度)ff:得ること、(2)現像ロール上
のトナ一層重6tが低(、かつす°イクルと共に上昇せ
ず安定していること、(3)環境によっ′テ:最適現像
バイアスが変動しないこと、(4)剥1イCされるトナ
ー粒子間で電荷の交換が充分に行われること、また転写
においては高湿環境下で充分な転写効率が得られるごど
が要求される。 これらの要求は、磁性トナーの抵抗率が10”〜101
6Ω百の範囲にあり、かつその表面にカーボンブラック
がほぼ一層となる程度に付着するようにカーボンブラッ
クの量を制御することにより満たされる。 ここで言う電気抵抗!’!、 500Kf/cdの圧力
で圧縮成型した約31111N厚のトナーを1両側から
電極板ではさみ、8KV1511の電界で電圧と電流の
関係から求めたものである。 従来から知られている様な、粉体のままであるいはIK
g、/−J程度の低い圧力で圧縮した状態で測定したの
ではトナー間の接触抵抗が大きく。 特に高い電気抵抗を有する磁性トナーを測定すると、例
えトナーが興なっ【い【も同じ値の測定値が得られてし
まい、トナーの電気抵抗値とすることができない。上述
のように圧縮成形して高電界Fで測定することにより高
抵抗磁性トナーの抵抗値を測定できる。 磁性トナーの抵抗率の制御方法は、主としてバインダー
樹脂中に混合分散される磁性粉量にて制御する方法が一
般的であるが1本発明者らが検討した結果、現像転写の
両特性を充分に満たす為には、トナー粒子表面を球形化
処理し。 表面圧磁性粉粒子の一部が露出する様な形態では、バイ
ンダ一部分と磁性体部分で相互に摩擦帯電が発生し、ト
ナ一層に位の安定化、フリンジ現像(#のニジミ)防止
の観点からりfましくないことが判明した。又磁性粉バ
有鼠のみでは静的な現像特性との対応1工とれるものの
、上述の動的な現像特性とは充分な対応がとれないと(
・5下部合を生じた。従って磁性粉含有計はトナーの大
まかな抵抗率の目安とはなり得るものの1個々の特性を
制御するためには、トナー粒子表面に導電性粒子(カー
ボンブラック)を付着させ、上記現像、転写に関する種
々の特t′+な微細に制御する事が必要であることを見
い出したO トナー表面の球形化処理をエトナー粒子表向に磁性体粒
子の一部が露出するのを防ぐだけでを工な(、現像機内
での流動搬送性をも向上させる。 球形化処理は種々の方法で実施されているが。 一般的には微粉砕された粒子を熱処理するか。 或いは機械的に分級機内の攪拌にて実施可能である。ト
ナー粒子表面へのカーボンブラックの付着は一般に球形
処理されたトナーをミル等で混合攪拌してその表面に均
一に付着させろ方法により行われる。 本発明で用いる磁性トナーを工、磁性粉含有率が50〜
60wt%であり、バインダー成分としては従来用いら
れているものが使用でき、ポリスチレン、スチレン−ア
クリル共重合体、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリ塩
化ビニル等が挙げられる。磁性粉としてはフェライト、
マグネタイト、鉄、ニッケル、コバルト等の平均粒径0
.1〜1μ程度の粉末が用いられる。 着色剤としてカーボンブラック、ニグロシン染料、アニ
リンブルー、カルコオイルブルー。 クロームイエロー、ウルトラマリンブルー、テュポンオ
イルレッド、キノリンイエロー等を添加して用いても良
いが1強磁性体自身が着色剤として作用する場合は用い
な(とも良い。種々の添加剤1例えば脂肪酸金属塩、研
磨剤等をトナー中にあるいはトナー粒子に混合して用い
ても良いが強誘な体のような予め内部分極を起させるよ
うな添加剤は転写が困難になるので使用しない。 次にカーボンブラックの添加によるトナーの現像転写性
の変化を説明する。前述のようにトナー表面にカーボン
を付着させ、トナー表面の抵抗を制御した現像剤ではト
ナーをディスク状圧して測定する抵抗測定法でにカーボ
ン含有袖による抵抗率の変化を検出することができない
。 そこで本発明では第2図に概略図を示す装置により、カ
ーボンブラックを表面に付着させたトナーの現像特性を
測定した。 すなわち、現像ロール1上にトナー2を保持させ、矢印
方向にトナーを搬送し、トリマー4に直流電源6により
バイアス成用を印加し、ある一定電界下で回動するトナ
一層中を流れる電流を電流計5にて読みとる。トリマー
に印加するバイアスV TRIMを変えて、その時bi
される電流値Iを読み、その傾き〔単位A/V)を現像
性の指標とした。一方1表面電位計8により、回動する
トナ一層にプローブ7を近接させ、同様にトリマーへの
印加電圧VTRIM トリマ−電位VTN・を測定し、
その傾きをそのトナーの電荷保持性の指標とした。上述
の測定法を用いてカーボンブラック含有率と一定電界丁
での注入電流Iの関係を第3図に示す。カーボン含有率
が0.6重量%近傍直は電流値の増加が見られ、0.6
〜1.0重量%ではほぼ飽和状態となる。カーボンブラ
ックを含有しない状態においては注入電流も低(、従っ
て現1象性に劣ることが推測され。 又含有率0.6重成%付近でを工はぼトナー表面1−に
均一にカーボン粒子が付着した状態となり、それ以上の
含有率ではトナー表面導電率がほぼ平衡状態にあること
が推測される。 この注入電流Iは現像エラグに於けるトナーの動的な1
1′!i−性と良(相関がとれ、充分lよ現1象効率を
得るには、注入電流が図中の破線より上方の領域にある
ことが見出され、充分な現1栄を行うにはカーボン含有
率な0.2〜0.7 ¥lj @ %の範囲に制御する
必要があることが判明した。 第4図はトリマー4と現像ロール1とを同市位にしてト
ナ一層にトリマーかもの注入電流が発生しない状態にお
けるトナ一層′1T:<(j″I:、VTNをグローブ
7を介して表面電位計8にて測定した値をカーボン含有
率罠対してグロットしたものである。第4図に示される
トナ一層電位VTN &工l侍罠剥離帯電現像を行う場
合に重要となる。即ち。 トナ一層電位はトナー粒子相互の1?擦帯亀或いはトナ
ー粒子とトリマー、現1象ロール部材との摩擦帯電によ
りトナー粒子が帯’rfj ’重荷を有し。 電位として検出されるものであり、剥離#i?7犀現家
の場合、現像ロール上のトナー4荷が1μc/f以下で
なレナればならず、このこと(エトナー相互が摩擦によ
り電荷を保持することは好ましく 7にいことを意味し
ている。又トナ一層′111位は現像バイアスと密接な
関係にあり、トナ一層重(i7が高い場合には、カプリ
現f象を抑制するために感光体潜像と同極性のバイアス
を印加する必要があり、かつ背景部電位よりバイアス電
位が高い場合には像にニジミが発生し1画像品質の低下
を招く。従って感光体の背景部電位とカブリ現像の関係
、及び剥離帯電現像に於けるトナーの′電荷量の関係か
ら第4図の破線のF方の領域が望ましい。 第4図に於いてカーボン含有率がOの場合にはトナ一層
電位が高<、トナー相互の摩擦、或いは他の部材との摩
擦帯電が生じ易く、又0.7〜1.0重緻%の範囲では
トナー粒子表面に導電ulE粒子が層をなしており、剥
離帯亀に於ける゛電荷の交換がスムースに行われるため
、トナ一層電位は低(、かつ安定している。 又、カーボン含有率が低い場合には、トナーな現1象ロ
ール上で連続して回動させると1時間と共にトナ一層電
位が上昇する現象が確認され。 現1象のサイクル安定性に影響を及ぼすことが判明した
。上述の観点からカーボン含有率は0.2重喰チ以上0
.7重量−以下が好ましいことが判明した。 第5図はトナ一層電位とトリマー電位との比及びカーボ
ンブラック含有率の関係を示す。トナ一層電位VTとト
リマー電位vT RIMの比(VTN/ VTRIM
)は、実験の結果特に高湿の転写特性と良い相関がある
ことを見い出した。即ちV1’N/ VTRIM比のあ
る一定値を境界として、即ち図中の破線の上方領域では
高湿転写性が劣り、F方領域で優れた特性を得る事が見
い出された。 このことがらVTN / ”T11M比がトナーの電荷
保持性と密接な関係があると推測される。 一方力−ボン含有率からみろと、転写性についてのみ見
ればOの場合が最も優れているが、0.7〜0.8重量
俤程度迄は充分満足しうる結果を得た。 以上現像、転写性には揮々の/l7I−1値が影AIを
与え、各特性値は、又直接複写システムの安定性に関与
する訳であるが、トナーの物性値が現像、転写性からみ
ると互いに相反する傾向を有するものが多いが5本発明
では現像、転写性の両立をトナー表面に均一にカーボン
ブラックを付着し、その−、を制御することにより達成
可能ならしめたものである。 本発明により〃り離帯電現像法圧於いて、高抵抗磁性ト
ナーの抵抗率が1012〜10”Ω備であり。 かつトナー表面に均一にカーボンブラタ220.2〜0
.フ重1%の割合で付着させることにより現像効率、ト
ナ一層の低電位化及びサイクル安定性、更には高湿環境
圧於ける転写率の向上が図れ、安定した一成分現14!
システムを提供することが可能となったのである。 又、本発明に係る剥離現像法は同一磁性トナーを用いた
としても静電潜像の極性に係わらず現像が可能であると
いう%徴を有する。 即ち、この現像法は電場の向きに応じ°C現像に必要t
c 糠と極性の電荷が現像すべき部分のトナーに現出す
るものであり、特に従来の摩擦帯取決による一定極性の
現像しか行なえないという欠点を同時に解消する。 このことは新たな有益な現像方法を可能にするものであ
る。即ち感光体と非磁性スリーブとの電界の向きを変え
ること、例えば非磁性スリーブに潜像の非露光部電位と
ほぼ等しい電位を印加することのみによって反転現像が
可能になることである。これを図面により1悦明する。 第6図(@)〜(d)は反転現像を行な5剥離帯屯の原
1里を説明するための図であり、第1図とは非磁性スリ
ーブに感光体の非露光部E(fflとほぼ等しいバイア
ス電位が印加されている点のみ異なる。 第6図(@)は第1図(@)と同様感光体11と現像ロ
ール9との間で形成される電場の影響Fにはいる以前の
状態を示したものであり、この状pj1の磁性トナー1
0はそのまま現像するには不十分なトナ一層fII位を
有している。、贋1図の場合と異なり、現像ロール9に
は静電潜像の非−霧光部電位とほぼ等しい大きさのバイ
アス”lit圧が印加されている。次いで現像ロール9
及び感)を体11の移動につれて磁性トナー】0が1f
lt 、>f体11と現像ロール9との間で形成される
電昇の影響FKはいると〔第6図(b)参照〕、現1.
申p−ル9にレエバイアス電圧が印加されており、′N
、界は感光体の潜像電荷のない部分(露光部)と現像ロ
ールとの間に第1図の場合とは逆向きの電界が形成され
ており、磁性トナーには第1図(b)の場合と逆符号の
電荷が生じる。 この様な状態の磁性トナーが感光体と接触し〔第6図(
c)参照〕、トナー粒子間で剥離されると、剥離された
トナーの感光体側のトナーと現像ロール1111のトナ
ーとには互いに反対符号の電荷が現出する〔第6図(d
)参照〕、感光体と現像ロール間の電界E3の向きと逆
向きの電界E4が生ずるように、トナー間に′電荷が現
出し、その結果感光体側のトナーには正の′電荷が、ま
た現像ロール側のトナー忙は負の電荷が生じる。現像ロ
ールには非露光部電位とほぼ等しいバイアス市、位が印
加されており、感光体側のトナーは露光部に付着し反転
現像が行なわれる。 この様に剥離帯屯現像法を用いた反転現像は現像ロール
に印加するバイアス′亀圧を異ならせるのみで、他は前
述と同様の構成により可能となるものである。反転現1
象の際に印加するバイアス電圧は静電潜像の非露光部′
!に6’l (f?を像電荷の存在する部分の電位)の
0.8〜.1.2倍の同極性の電位であれば良い。 又、この方法によれば現像ロールへ印加するバイアス電
圧を切替える装置eのみを設けることにより正複写及び
反転複写の両用がnJ sh 1.c複写機を得ること
ができる。 以上詳述した如く本発明に係る剥sft帯直火用いた一
成分磁気プラシ現順法九より、1ITij像)ノQ l
i+1が高く、カブリが少なく1階8[4性や解像力に
)でれた現像を行うことが可能となり、単に現1象ロー
ルに印加するバイアス′亀圧を変えるのみで、正現像、
反転現像を行うことができ、又転写に際しても転写効率
の高い、トナー飛散のない転写を行うことができる。
第1図(@)〜(d)は本発明の剥離帯ルの原理を示す
説明図、第2図は現1砿剤特性測定装置べの概略図、第
3図はカーボン含有率と注入1戎流のIA係を示すグラ
フ、@4図はカーボン含有率とトナ一層IE位の関係を
示すグラフ、第5図はカーボン含有率とトナ一層電位/
トリマー電位の関係を示すグラフ、第6図(a)〜(d
)は本発明の剥離帯11L現1宋による反転現像の原理
を示す説明図であるO 図中符号 1.9・・・現1象ロール: 2.10・・・磁性トナ
ー;3.11・・・静゛戊潜像担持体;4・・・トリマ
ー;5・・・電流計;6・・・直流電源;7・・・グロ
ーブ;8・・・表面゛凋位計:12・・・バイアス電源
。 @11II 第 2 m 64、”、>合肩十(wtη〕 か惟°“>虐肩傘rwt%〕 カーホ)脅渭希〔wtス〕 第 6 図
説明図、第2図は現1砿剤特性測定装置べの概略図、第
3図はカーボン含有率と注入1戎流のIA係を示すグラ
フ、@4図はカーボン含有率とトナ一層IE位の関係を
示すグラフ、第5図はカーボン含有率とトナ一層電位/
トリマー電位の関係を示すグラフ、第6図(a)〜(d
)は本発明の剥離帯11L現1宋による反転現像の原理
を示す説明図であるO 図中符号 1.9・・・現1象ロール: 2.10・・・磁性トナ
ー;3.11・・・静゛戊潜像担持体;4・・・トリマ
ー;5・・・電流計;6・・・直流電源;7・・・グロ
ーブ;8・・・表面゛凋位計:12・・・バイアス電源
。 @11II 第 2 m 64、”、>合肩十(wtη〕 か惟°“>虐肩傘rwt%〕 カーホ)脅渭希〔wtス〕 第 6 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 表面が導電性の非磁性スリーブとこの内部に設けられた
磁石とからなり少なくともスリーブが回転可能な現像ロ
ール上静電潜像担持体とを最狭部の距離が0.1〜1.
Ow+*となるよ5に配設し。 この現像ロール上に電気抵抗が1012〜1016Ωt
tnの磁性トナーの磁気ブラシを形成させ、現像に先立
ち背景部1rtit位を現像開始電位より低い)[位に
保ち1次いで磁気ブラシと静電潜像担持体とを接触させ
ながら静電潜1象と現像ロールとが形成する′電界中で
磁気ブラシの磁性トナー粒子間に剥離を生じさせて、剥
離された静電潜嫁側のトナーと現像ロール側のトナーと
に上記′In界とは逆向きの互いに反対符号の゛電荷を
現出させ、この現出電荷な有するトナー九より靜1に潜
謙ヲ現(象する現II’方法罠おいて、前記磁性トナー
に0.2〜0.7重最チのカーボンブラックな添加した
一成分磁性トナーを用いることを特徴とする現像方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20103182A JPS5991452A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 磁気ブラシ現像法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20103182A JPS5991452A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 磁気ブラシ現像法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5991452A true JPS5991452A (ja) | 1984-05-26 |
Family
ID=16434293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20103182A Pending JPS5991452A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 磁気ブラシ現像法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5991452A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62127848A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Hitachi Metals Ltd | 反転現像法 |
JPS63243946A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-11 | Canon Inc | 電子写真感光体 |
JPS6452168A (en) * | 1987-08-24 | 1989-02-28 | Hitachi Metals Ltd | Reversal development method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5678846A (en) * | 1979-12-03 | 1981-06-29 | Minolta Camera Co Ltd | Electrostatic latent image developing method using high resistance magnetic toner |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP20103182A patent/JPS5991452A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5678846A (en) * | 1979-12-03 | 1981-06-29 | Minolta Camera Co Ltd | Electrostatic latent image developing method using high resistance magnetic toner |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62127848A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Hitachi Metals Ltd | 反転現像法 |
JPH0448394B2 (ja) * | 1985-11-29 | 1992-08-06 | Hitachi Metals Ltd | |
JPS63243946A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-11 | Canon Inc | 電子写真感光体 |
JPH0478985B2 (ja) * | 1987-03-30 | 1992-12-14 | Canon Kk | |
JPS6452168A (en) * | 1987-08-24 | 1989-02-28 | Hitachi Metals Ltd | Reversal development method |
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