JPS6132858A - Image forming method - Google Patents
Image forming methodInfo
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- JPS6132858A JPS6132858A JP15327084A JP15327084A JPS6132858A JP S6132858 A JPS6132858 A JP S6132858A JP 15327084 A JP15327084 A JP 15327084A JP 15327084 A JP15327084 A JP 15327084A JP S6132858 A JPS6132858 A JP S6132858A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
法等において形成される潜像を二成分系現像剤によシ現
像する工程を含む画像形成方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an image forming method including a step of developing a latent image formed by a method or the like with a two-component developer.
現在において、成る画像情報から可視画像を形成するた
めに、電子写真法等の静電潜像または磁気潜像を経由す
る方法が広く利用されている。例えば電子写真法の一例
によれば、帯電工程及び露光工程によって光導電性感光
体よシ成る潜像担持体に形成された静電潜像をトナーと
称する検電性着色粒子よシ成る現像剤によシ現像し、こ
のトナー像を通常は転写材に転写して定着せしめて可視
画像を得る。Currently, in order to form a visible image from image information, methods using electrostatic latent images or magnetic latent images, such as electrophotography, are widely used. For example, according to an example of electrophotography, an electrostatic latent image formed on a latent image carrier, which is a photoconductive photoreceptor, through a charging process and an exposure process, is formed by a developer consisting of electroscopically colored particles called toner. The toner image is usually transferred and fixed onto a transfer material to obtain a visible image.
斯かる静電潜像または磁気潜像の現像に用いられる現像
剤には、トナーとキャリアとが混合されて成るいわゆる
二成分系現像剤と、磁性体を含有する磁性トナーよ)成
すキャリアと混合されずに単独で用いられるいわゆる一
成分系現像剤とがあるが二成分現像剤を用いる方式にお
いては、トナトナーを摩擦帯電せしめるので、キャリア
の特性、攪拌の条件等を選定することによシ、トナーの
帯電極性及び帯電量を相当程度制御することが可能であ
シ、この点で一成分系現像剤よシも優れている。The developer used to develop such an electrostatic latent image or a magnetic latent image includes a so-called two-component developer consisting of a mixture of toner and a carrier, and a carrier consisting of a magnetic toner containing a magnetic substance. There is a so-called one-component developer that is used alone without being charged, but in the system using a two-component developer, the toner is charged by friction, so it is necessary to select the characteristics of the carrier, stirring conditions, etc. It is possible to control the charge polarity and charge amount of the toner to a considerable extent, and in this respect, one-component developers are also superior.
斯かる二成分系現像剤を用いる現像法としては、磁気ブ
ラシ法、カスケード法などがあシ、このうち磁気ブラシ
法が好ましく用いられている。この磁気ブラシ法とは、
現像剤搬送担体上に磁気力によシプラシ状に起立した穂
よシ々る現像剤層を形成し、この現像剤層を潜像担持体
の表面に摺擦させ、潜像にトナー粒子を付着せしめて現
像を行なう方法である。Development methods using such a two-component developer include a magnetic brush method and a cascade method, among which the magnetic brush method is preferably used. What is this magnetic brush method?
A developer layer is formed on the developer transporting carrier by magnetic force in the form of spikes, and this developer layer is rubbed on the surface of the latent image carrier to adhere toner particles to the latent image. This method requires at least development.
このような磁気ブラシ法に用いられる二成分系現像剤と
しては、従来、平均粒径が約十数μmのトナー粒子と平
均粒径が約70〜200μmの磁性キャリア粒子とよシ
なるものが一般的である。斯かる二成分系現像剤におい
ては現像の進行に伴なってトナーのみが消費されること
から、現像剤中のトナー濃度が変化して画質を低下させ
る問題点かあシ、このため現像剤中にトナーを補給して
トナー濃度が許容できる一定範囲内となるように制御す
ることが必要である。Conventionally, the two-component developer used in such a magnetic brush method generally consists of toner particles with an average particle size of about 10-odd μm and magnetic carrier particles with an average particle size of about 70 to 200 μm. It is true. In such a two-component developer, only the toner is consumed as development progresses, so there is a problem that the toner concentration in the developer changes and the image quality deteriorates. It is necessary to replenish toner and control the toner concentration so that it is within a certain allowable range.
しかしながら、上述したような、トナーに比して大径の
キャリアを含む二成分系現像剤においては、トナー濃度
の許容幅が小さくてトナー濃度の制御に非常に高度な技
術を要し、このためトナー濃度を制御するための装置が
高価になる問題点を有している。しかも、キャリアが大
径であるためにブラシ状に起立せしめた現像剤の穂が不
可避的に荒くなシ、とのため潜像の現像がムシのある再
現性の劣ったものし■、高品質の画像が得られにくい問
題点がある。However, in the above-mentioned two-component developer containing a carrier with a larger diameter than the toner, the allowable range of toner concentration is narrow and extremely sophisticated technology is required to control the toner concentration. The problem is that the device for controlling the toner concentration is expensive. Moreover, because the carrier has a large diameter, the brush-like bristles of the developer are inevitably rough, resulting in poor reproducibility and poor latent image development. There is a problem that it is difficult to obtain images.
このようなことから、磁性体微粒子をバインダー樹脂中
に分散含有せしめて構成した、小径のキャリアが開発さ
れた(特開昭54−66134号)。For this reason, a small-diameter carrier was developed in which fine magnetic particles were dispersed in a binder resin (Japanese Patent Laid-Open No. 54-66134).
斯かるキャリアを用いた二成分系現像剤によれば、同量
の大径のキャリアに比べてキャリア粒子全体の表面積が
著しく増大するため、トナー粒子とキャリア粒子との摩
擦接触の機会が増え、トナー濃度の変化に起因する画質
の変動が小さくなシ、それだけトナー濃度の許容幅が広
くなってトナー濃度の制御が容易となる。しかも、ブラ
シ状に起立せしめた現像剤の穂がキャリア粒子の小径化
に伴って高密度で存在するようになシ、也のためムシの
ないしかも細線再現性の優れた鮮鋭な画像を形成するこ
とができる可能性がある。According to a two-component developer using such a carrier, the surface area of the entire carrier particles is significantly increased compared to the same amount of large-diameter carrier, which increases the chances of frictional contact between the toner particles and the carrier particles. The smaller the variation in image quality caused by changes in toner density, the wider the allowable range of toner density, making it easier to control toner density. Moreover, as the diameter of the carrier particles becomes smaller, the spikes of the developer that stand up like a brush are present in a higher density, thus forming a sharp image with no blemishes and excellent fine line reproducibility. There is a possibility that it can be done.
しかるに、上述のような磁性体微粉末をバインダー樹脂
中に分散させてなる小径のキャリアは、トナーと大差の
ない粒径を有していて飛散しやすい状態にあシ、シかも
キャリア粒子中に磁性体を多量に含有せしめることがで
きないために当該粒子に大きな磁化特性を保有させるこ
とが困難であることから、現像剤を搬送するための磁気
スリーブによって作用される保持力が小さい状態にあシ
、そのため、現像時にかなシ多量のキャリア粒子がトナ
ー粒子とともに潜像担持体に付着するようになるという
問題を生じ、結局キャリアを小径化することによる利益
を十分に得ることができない。However, the small-diameter carrier made by dispersing magnetic fine powder in a binder resin as described above has a particle size that is not much different from that of the toner, and is easily scattered. Since it is difficult to make the particles have large magnetic properties because it is not possible to contain a large amount of magnetic material, it is difficult to make the particles have large magnetic properties. Therefore, a problem arises in that a large amount of carrier particles adhere to the latent image carrier together with toner particles during development, and as a result, the benefits of reducing the diameter of the carrier cannot be sufficiently obtained.
(5tエ 四 n)日 ^h )
本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、その目的は小径のキャリアを含む二成分系現像剤を用
いてカプリが発生せず、しかも高い濃度でかつ鮮明な画
像を長期間安定して形成することができる画像形成方法
を提供することにちる。(5td4n)day ^h) The present invention was made based on the above-mentioned circumstances, and its object is to use a two-component developer containing a small-diameter carrier so that capri is not generated. An object of the present invention is to provide an image forming method capable of stably forming a high density and clear image for a long period of time.
以上の目的は、トナーとキャリアとよシなる二成分系現
像剤の現像剤層を現像剤搬送担体上に形成し、この現像
剤層を振動電界を生ぜしめた現像空間に供給して潜像担
持体上の潜像を現像する現像工程を含む画像形成方法で
あって、前記二成分系現像剤は、
トナーの一平均0粒、径−をr1μm1キャリアの平1
均7粒径をr2μm1
トナーの真比重をρ4、
キャリアの真比重を今、
としたとき、キャリアに対するトナーの割合TCが下記
式で表わされる範囲内にあるものであることを18徴と
+ふ画像形成方法によって達成される。The above purpose is to form a developer layer of a two-component developer consisting of toner and carrier on a developer transport carrier, and to supply this developer layer to a development space that generates an oscillating electric field to form a latent image. An image forming method including a developing step of developing a latent image on a carrier, wherein the two-component developer has an average of 0 particles of toner and a diameter of r1 μm1 carrier.
If the average particle size is r2μm1, the true specific gravity of the toner is ρ4, and the true specific gravity of the carrier is now, then the ratio TC of toner to carrier is within the range expressed by the following formula. This is achieved by an image forming method.
ただし、10≦r2≦50.0.3≦1≦0.6 で
ある。However, 10≦r2≦50.0.3≦1≦0.6.
r2− 以下本発明の詳細な説明する。r2- The present invention will be explained in detail below.
本発明においては、潜像を担持する潜像担持体に、現像
の行なわれる一定の空間即ち現像空間を介して現像剤搬
送担体を対向配置し、この現像剤搬送担体内には例えば
現像剤保持用の磁石を配置してこの磁石の磁気力によシ
、その詳細は後述する特定のキャリアを含む二成分系現
像剤を現像剤搬送担体の表面にブラシ状に起立せしめた
穂よシなる現像剤層を形成し、この現像剤層を潜像担持
体に非接触となるような状態即ち現像剤の穂の高さが現
像空間における潜像担持体と現像剤搬送担体との間の最
短距離よシも小さい状態で現像空間に供給し、一方この
現像空間に振動電界を作用せしめてこの振動電界によシ
現像剤の穏を形成している粒子を振動分散せしめて潜像
担持体と現像剤搬送担体との間で往復運動せしめ、これ
によシトナー粒子を潜像担持体に担持されている潜像に
付着せしめて現像を行ないトナー像を形成する。In the present invention, a developer transport carrier is disposed opposite to a latent image carrier carrying a latent image with a certain space in which development is performed, that is, a development space, and within this developer transport carrier, for example, developer is held. A two-component developer containing a specific carrier, the details of which will be described later, is raised like a brush on the surface of a developer transport carrier. A state in which a developer layer is formed and the developer layer is not in contact with the latent image carrier, that is, the height of the developer spike is the shortest distance between the latent image carrier and the developer transport carrier in the development space. It is supplied to the developing space in a very small state, and on the other hand, a vibrating electric field is applied to this developing space, and the particles forming the developer layer are oscillated and dispersed, thereby forming a latent image carrier and the developing agent. The toner particles are caused to reciprocate with the agent transporting carrier, thereby causing the toner particles to adhere to the latent image carried on the latent image carrier and developing the latent image to form a toner image.
次いで、紙などの転写材にトナー像を転写せしめ、そし
て転写像を定着器において例えば加熱ローラによる接触
加熱定着方式によシ定着処理し、これによシ可視画像を
形成する。Next, the toner image is transferred to a transfer material such as paper, and the transferred image is fixed in a fixing device by, for example, a contact heat fixing method using a heating roller, thereby forming a visible image.
次に本発明方法に用いる二成分系現像剤について説明す
る。Next, the two-component developer used in the method of the present invention will be explained.
本発明方法に用いる二成分系現像剤は、そのトナー濃度
TC%すなわちキャリアに対するトナーの含有割合(重
量%)が、トナーの平均粒径を112m、キャリアの平
均粒径を9μto、 トナーの真比重をρ1、キャリア
の真比重を今とすると、下記式(1)で表わされる範囲
内とされる点に特徴を有する。The two-component developer used in the method of the present invention has a toner concentration TC%, that is, a content ratio of toner to carrier (weight %), an average particle diameter of the toner of 112 m, an average particle diameter of the carrier of 9 μto, and a true specific gravity of the toner. If ρ1 is ρ1 and the true specific gravity of the carrier is now, it is characterized in that it falls within the range expressed by the following equation (1).
s o (−L) (Q)≦Tc≦140 <−!i>
r4> (1)r2 rま
ただし、10≦r2≦50.0.3≦11 / r2≦
0.6である。s o (-L) (Q)≦Tc≦140 <-! i>
r4> (1) r2 r, but 10≦r2≦50.0.3≦11 / r2≦
It is 0.6.
上記式α)は、キャリアとトナーとが接触して適正な帯
電状態を得るには、トナーとキャリアの表面積比が重要
な因子であるという観点よシ輯宛シて導かれたものであ
る。すなわち、詳細は省略するが式α)は、具体的には
、キャリア粒子の表面積のキ〜+の部分が当該キャリア
の表面に付着するトナーによって占有されていることを
示しておシ、かかる条件下においてはトナーとキャリア
との摩擦帯電が良好に行なわれうろことを実験的に確認
し、この知見に基いて求められたものである。The above formula α) was derived from the viewpoint that the surface area ratio of the toner and the carrier is an important factor in obtaining an appropriate charging state through contact between the carrier and the toner. That is, although the details are omitted, formula α) specifically indicates that the portions K to + of the surface area of the carrier particles are occupied by the toner adhering to the surface of the carrier, and such conditions The results below were obtained based on the experimental confirmation that the frictional charging between toner and carrier was successful.
そして、前記キャリアはバインダー樹脂中に磁性体微粉
末を分散含有せしめて構成した、平均粒径が10〜50
μm1好ましくは15〜40/1mの粒子粉末よシなる
。The carrier is composed of fine magnetic powder dispersed in a binder resin and has an average particle size of 10 to 50.
The particle size is preferably 15 to 40 μm/1 m.
かかるキャリアを構成するバインダー樹脂としては、種
々のものを使用することができ、例えばスチレン、パラ
クロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−
プロピル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸
フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキ
シル、メタクリル酸フェニル等のα−メチレン脂肪族モ
ノカルボン酸エステル類;アクリロニトリル、メタアク
リロニトリル等のビニルニトリル類;ビニルメチルエー
テル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類
;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニル
ピリジン類:N−ビニルピロリドン等のN−ビニル環状
化合物類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、
メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;プロ
ピレン、エチレン、イソプレン、ブタジェン等の不飽和
炭化水素類:クロロプレン等のハロゲン系不飽和炭化水
素類等の単量体よシなる重合体或いはこれら単量体を2
種以上組み合わせた共重合体及びこれらの混合物或いは
例えばロジン変性フェノールホルマリン樹脂、油変性エ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポ
リイミド樹脂等の非ビニル縮合系樹脂或いはこれらと前
記ビニル系樹脂との混合物を挙げることができる。Various binder resins can be used to constitute such a carrier, such as styrenes such as styrene, parachlorostyrene, and α-methylstyrene;
Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-acrylate
Propyl, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate,
α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and phenyl methacrylate; vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether; Vinylpyridines such as 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine; N-vinyl cyclic compounds such as N-vinylpyrrolidone; vinylmethylketone, vinylethylketone,
Vinyl ketones such as methyl isopropenyl ketone; unsaturated hydrocarbons such as propylene, ethylene, isoprene, butadiene; polymers of monomers such as halogenated unsaturated hydrocarbons such as chloroprene; 2
Copolymers in combination of more than one species, mixtures thereof, non-vinyl condensation resins such as rosin-modified phenol-formalin resins, oil-modified epoxy resins, polyester resins, polyurethane resins, polyimide resins, or mixtures of these and the above-mentioned vinyl resins. can be mentioned.
前記キャリアを構成する磁性体微粉末に用いられる磁性
材料としては、フェライト、マグネタイトを始めとする
鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属若しく
は合金またはこれらの元素を含む化合物、或いは強磁性
元素を含まないが適尚な熱処理を施すことによって強磁
性を示すようになる合金、例えばマンガン−銅−アルミ
ニウム、マンガン−銅−錫などのマンガンと銅とを含む
ホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、または二酸化ク
ロム、その他を挙げることができる。そして磁性体微粉
末はその平均粒径が0.05〜3μm程度であるのが望
ましく、また磁性体微粉末の含有割合は、キャリアに対
して40〜90重量%、好ましくは55〜80重量%で
ある。The magnetic material used for the magnetic fine powder constituting the carrier includes ferrite, magnetite, iron, cobalt, nickel, and other ferromagnetic metals or alloys, or compounds containing these elements, or ferromagnetic elements. alloys that do not contain manganese but become ferromagnetic through appropriate heat treatment, such as alloys called Heusler alloys that contain manganese and copper, such as manganese-copper-aluminum, manganese-copper-tin, or Examples include chromium dioxide and others. The average particle size of the magnetic fine powder is preferably about 0.05 to 3 μm, and the content of the magnetic fine powder is 40 to 90% by weight, preferably 55 to 80% by weight based on the carrier. It is.
壕だキャリア粒子の表面に磁性体微粉末がむき出しの状
態で露呈する場合には、キャリア粒子の摩擦帯電特性が
磁性体微粉末の摩擦帯電性によシ悪影響を受けることが
あるので、磁性体微粉末をバインダー樹脂中に含有せし
める前に当該磁性体微粉末の表面を予め樹脂あるいは高
級脂肪酸で被覆するのが望ましい。このような目的で使
用することができる高級脂肪酸としては、例えばステア
リン酸、パルミチン酸、オレイン酸などがあシ、これら
の高級脂肪酸をトリクロロエチレン、ジクロロエタンな
どの有機溶媒に溶解した溶液に磁性体微粉末を゛浸漬処
理することによ)簡単に被覆を行なうことができる。If the fine magnetic powder is exposed in a bare state on the surface of the trenched carrier particles, the triboelectric charging properties of the carrier particles may be adversely affected by the triboelectric charging properties of the fine magnetic powder. It is desirable to previously coat the surface of the magnetic fine powder with a resin or higher fatty acid before incorporating the fine powder into the binder resin. Examples of higher fatty acids that can be used for this purpose include stearic acid, palmitic acid, and oleic acid. Coating can be easily carried out by ``dipping treatment''.
前記キャリアは、その比抵抗が1015Ω百以上の絶縁
性のものであることが望ましい。この比抵抗の値が低い
と、現像剤搬送担体にバイアス電圧を印加したときに、
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シ、するいはバイアス電圧の
ブレークダウンが起シ易くなったシする問題を生ずる。The carrier is preferably insulating and has a specific resistance of 1015Ω or more. If the value of this specific resistance is low, when a bias voltage is applied to the developer transport carrier,
Charges are injected into the carrier particles, causing a problem in which the carrier particles tend to adhere to the surface of the image carrier, or breakdown of the bias voltage tends to occur.
なお、比抵抗は、キャリア粒子を0.50画 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 K9/ cm の荷重を掛け、荷重と底面
電極との間に1’000V/cm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
る。The specific resistance was determined by placing carrier particles in a container with a cross-sectional area of 0.50 mm, tapping them, applying a load of I K9/cm on the packed particles, and applying 1 K9/cm between the load and the bottom electrode. This value is obtained by reading the current value when a voltage that generates an electric field of '000 V/cm is applied.
前記キャリアは必要に応じて種々の特性改良剤を含有す
ることができ、この特性改良剤としては、荷電制御剤、
流動性向上剤、その他公知のものを使用することができ
る。The carrier can contain various property improvers as required, and the property improvers include charge control agents,
Fluidity improvers and other known agents can be used.
このような荷電制御剤としては、たとえば特公昭41−
2427号公報に記載されているような正の摩擦帯電性
を有するフェットシュバルッHBN(Fettschw
arz HBN ; C0I、 A 2 6
1 5 0 )、 ア ル コールに可溶なニゲ
a y y (Nigrosin ; C01,A30
415 )、スーダンチーフシュバルッBB(Suda
n tiefschwarz BB ; 7 /I/ベ
ントブラタク3; C,1,A26150)、ブリリア
ントスピリットシュハルツTN(Brillantsp
ritschwarz TN ; 77 /l/ペン、
ファブリケン、バイア社製)、ザボンシュパルツX(Z
aponschwarz X ; ファルベ)vヶ、
ヘキスト社製)、負に摩擦帯電性を有するセレスシュバ
ルツ@ G (Ceresschwarz @G :
77 yvベヘンファプリケン、バイア社製)、りはモ
ーゲンシュバ71/ ツEiTOO(Chromoge
n schwarz ETOO; C0I 、A146
45 )、アゾオイルブラック(FQ (Azo−Of
l −Black (R) ;ナショナル、アニリン
社製) 、スピロンブラックTR)I (保土谷化学社
製)、ボントロン834 (オIJ :r、、ント化学
社裂)、ニグロシンSO(オリエント化学社製)等の染
料その他フタロシアニンブルーfxFの面料を鴬げスと
シ充で自スー→香酸化処理されたカーボンブラック及び
正または負の荷電制御性の基を有する樹脂などは一種の
荷電制御剤とみなすことができる。As such a charge control agent, for example, Japanese Patent Publication No. 41-
Fettschw HBN (Fettschw HBN) having positive triboelectric charging properties as described in Japanese Patent No. 2427.
arz HBN; C0I, A 2 6
150), alcohol-soluble Nigrosin; C01, A30
415), Sudan Chief Shubarut BB (Suda
n tiefschwarz BB; 7 /I/Bent Bratak 3; C, 1, A26150), Brilliant Spirit Schwarz TN (Brillantsp
ritschwarz TN; 77 /l/pen,
Fabriken, manufactured by Baia), Zabonsparz X (Z
aponschwarz
Hoechst), negatively triboelectrically charged Ceresschwarz@G (Ceresschwarz@G:
77 yv Behenfapriken (manufactured by Bahia), Riha Morgenschwa 71/tsu EiTOO (Chromoge)
n schwarz ETOO; C0I, A146
45), Azo Oil Black (FQ (Azo-Of
l-Black (R); National, manufactured by Aniline Co., Ltd.), Spiron Black TR) I (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Bontron 834 (OIJ: r, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Nigrosine SO (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) ) and other dyes such as phthalocyanine blue fxF are self-soothing with a mixture of dyes and phthalocyanine blue fxF → Carbon black that has been oxidized and resins that have positive or negative charge control groups are considered to be a type of charge control agent. be able to.
またこれらの荷電制御剤の樹脂成分に対する相溶性を向
上するために、高級脂肪酸で造塩した形で添加すること
もでき、あるいは別に相溶性向上剤を添加することもで
きる。Further, in order to improve the compatibility of these charge control agents with the resin component, they can be added in the form of salts formed with higher fatty acids, or a compatibility improver can be added separately.
また、前記流動性向上剤としては、シリカ、アルミナ等
の無機質訪米を例示することができる。Further, examples of the fluidity improver include inorganic materials such as silica and alumina.
前記キャリアは以下のようにして製造することができる
。例えば、バインダー樹脂と、磁性体微粉末と、その他
必要に応じて添加される特性改良剤とをボールミルなど
を用いて予備混合して均一に混合分散せしめる。次いで
加熱ロールを用いて練肉し、その後、冷却して粉砕する
。次いで所望の粒径のキャリアを得るため必要に応じて
分級し、キャリアを製造する。The carrier can be manufactured as follows. For example, a binder resin, magnetic fine powder, and other property improving agents added as necessary are premixed using a ball mill or the like, and uniformly mixed and dispersed. Next, the mixture is kneaded using heated rolls, and then cooled and pulverized. Next, in order to obtain a carrier having a desired particle size, classification is performed as necessary to produce a carrier.
また前記キャリアはその形状が球形であることが流動性
を向上せしめることができる点で好ましく、このように
球形のキャリア′ftmb力演とにては、例えば前記の
如き製造法にしたがって得られる粉砕されたキャリア粒
子をさらに例えば公知のスプレードライヤー法等を用い
て熱風中に噴霧することによシ、キャリア粒子の表面を
瞬間的に溶融せしめて表面張力によってキャリア粒子を
球形化せしめる方法が好適である。Further, it is preferable that the carrier has a spherical shape because it can improve the fluidity, and in this way, when using a spherical carrier, for example, a pulverized carrier obtained according to the above manufacturing method is used. A suitable method is to further spray the carrier particles into hot air using a known spray dryer method or the like, thereby instantaneously melting the surface of the carrier particles and making the carrier particles spherical by surface tension. be.
前記キャリアのさらに他の製造法としては、磁性体微粉
末の存在下でバインダー樹脂の単量体成分を重合して重
合体を形成する方法を挙げることができ、この方法状工
業的に安定であシがっ製造が容易である点で好ましい。Still another method for producing the carrier is a method in which a monomer component of a binder resin is polymerized in the presence of fine magnetic powder to form a polymer, and this method is industrially stable. This is preferable because it is easy to assemble.
具体的には例えば次のような方法を挙げることができる
。Specifically, the following methods can be mentioned, for example.
(イ)窒素気流下、温度60〜120 ℃で無溶媒状態
で通常の塊状重合を行なう方法。(a) A method in which ordinary bulk polymerization is carried out in a solvent-free state under a nitrogen stream at a temperature of 60 to 120°C.
(ロ)窒素気流下、温度60〜12010の水中で、例
えばゼラチン、澱粉、ポリビニルアルコール、硫酸バリ
ウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウ
ム、リン酸カルシウム、タルク、粘土、珪酸、または金
属酸化物の粉末等の分散剤の存在下で通常の方法による
懸濁重合を行なう方法。(b) In water at a temperature of 60 to 12,010 degrees Celsius under a nitrogen stream, for example, powders of gelatin, starch, polyvinyl alcohol, barium sulfate, calcium sulfate, barium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, talc, clay, silicic acid, or metal oxides, etc. A method in which suspension polymerization is carried out by a conventional method in the presence of a dispersant.
fjドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル
スルフェート型アニオン乳化剤、ドデシルスルホン酸ナ
トリウム等の界面活性剤の存在下、水性重合開始剤を用
い窒素気流下、温度40〜90℃で通常の方法による乳
化重合を行なう方法。Emulsion polymerization is carried out by a conventional method using an aqueous polymerization initiator in the presence of a surfactant such as fj sodium dodecylbenzene sulfonate, an alkyl sulfate type anion emulsifier, and sodium dodecyl sulfonate under a nitrogen stream at a temperature of 40 to 90 °C. How to do it.
に)窒素気流下、温度60〜120℃で適尚な溶媒C例
!−ハベンゼン、キシレン、エタノール、メチルエチル
ケトン)で希釈した状態で通常の方法による溶液重合を
行なう方法。2) Examples of solvents C that are suitable at temperatures of 60 to 120°C under nitrogen flow! - A method in which solution polymerization is carried out by a conventional method in a diluted state with (habenzene, xylene, ethanol, methyl ethyl ketone).
以上のようなキャリアと共に二成分系現像剤を構成する
トナーは、バインダー樹脂中に着色剤などのトナー成分
を分散せしめて成るものであシ、ここにバインダー樹脂
としては、種々の熱可塑性樹脂が用いられる。その具体
例としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、
α−メチルスチレンなどのスチレン類;アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アク
リル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n
−ブチル、メタクリル酸2ウリル、メタクリルe2−エ
チルヘキシルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸
エステル類;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル
などのビニルニトリル類;2−ビニルピリジン、4−ビ
ニルピリジンなどのビニルピリジン類:ビニルメチルエ
ーテル、ビニルイノブチルエーテルなどのビニルエーテ
ル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチ
ルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類;エチレ
ン、プmピレン、イソプレン、ブタジェン等の不飽和炭
化水素類およびそのハロゲン化物、クロロプレンなどの
ハロゲン系不飽和炭化水素類などの単量体による重合体
あるいは、これら単量体を2種以上組み合わせて得られ
る共重合体、およびこれらの混合物、あるいは、例えば
ロジン変性フェノー−ルホルマリン樹脂、油変性エポキ
シ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイ
ミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂などの非
ビニル縮合系樹脂あるいはこれらと前記ビニル系樹脂と
の混合物を挙げることができる。着色剤としては、例え
ば、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、り目−ムイエロー、ウルトラ
マリンブルー、メチレンブルー、ローズベンガル、フタ
ロシアニンブルー、またはとれらの混合物を挙げること
ができる。i色剤以外のトナー成分としては、荷電制御
剤、オフセット防止剤、流動性向上剤などがアシ、また
必要に応じて磁性体微粉末が含有されていてもよい。The toner that constitutes the two-component developer together with the carrier described above is made by dispersing toner components such as colorants in a binder resin, and various thermoplastic resins can be used as the binder resin. used. Specific examples include styrene, parachlorostyrene,
Styrenes such as α-methylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-methacrylate
α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as -butyl, diuryl methacrylate, and e2-ethylhexyl methacrylate; vinyl nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinylpyridines such as 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine: Vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl butyl ether; Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, and methyl isopropenyl ketone; Unsaturated hydrocarbons such as ethylene, pyrene, isoprene, and butadiene, and their halides; Polymers of monomers such as halogenated unsaturated hydrocarbons such as chloroprene, copolymers obtained by combining two or more of these monomers, mixtures thereof, or, for example, rosin-modified phenol formalin. Examples include non-vinyl condensation resins such as resins, oil-modified epoxy resins, polyester resins, polyurethane resins, polyimide resins, cellulose resins, and polyether resins, or mixtures of these and the above-mentioned vinyl resins. Colorants include, for example, carbon black, nigrosine dye, aniline blue, calco oil blue, lime yellow, ultramarine blue, methylene blue, rose bengal, phthalocyanine blue, or mixtures thereof. Toner components other than the i-coloring agent include a charge control agent, an anti-offset agent, a fluidity improver, and the like, and if necessary, fine magnetic powder may be contained.
斯かるトナーは従来公知のトナーの製造方法によって得
ることができ、平均粒径が25μm以下、特に10〜1
6μmのトナーが好ましい。Such a toner can be obtained by a conventionally known toner manufacturing method, and has an average particle size of 25 μm or less, particularly 10 to 1
A 6 μm toner is preferred.
以上本発明方法に用いる二成分系現像剤について説明し
たが、次に、このような現像剤を用いて例えば静電荷像
を現像する具体的な現像プロセスについて述べる。The two-component developer used in the method of the present invention has been described above.Next, a specific developing process for developing, for example, an electrostatic image using such a developer will be described.
現像剤を現像空間に供給するための現像剤搬送担体は、
バイアス電圧を印加し得る従来と同様のものを用いるこ
とができ、特に、表面に現像剤層が担持されるスリーブ
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
る構造のものを好ましく用いることができる。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、スリーブの表面に担持される現像剤層が波状に起
伏して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、しかもスリーブ表面の現像剤層に多少の層厚
の不均一があっても、その影響は上記波状の起伏によっ
て実際上問題とならないように十分カバーされる。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
よる現像剤の搬送速度は、静電荷像担持体の移動速度と
殆んど同じか、それよシも早いことが好ましい。また、
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。同方向の方が反対方向の場合よシも
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。The developer transport carrier for supplying the developer to the development space is
A conventional device capable of applying a bias voltage can be used, and a structure in which a rotating magnet having a plurality of magnetic poles is provided inside a sleeve on which a developer layer is supported is particularly preferable. Can be used. In such a developer transport carrier, the rotation of the rotating magnet causes the developer layer carried on the surface of the sleeve to move in an undulating manner, so that new developer is continuously supplied. Furthermore, even if there is some degree of non-uniformity in the thickness of the developer layer on the surface of the sleeve, the above-mentioned wave-like undulations sufficiently cover the effect so that it does not become a problem in practice. It is preferable that the developer conveying speed due to the rotation of the rotating magnet or the rotation of the sleeve is almost the same as or faster than the moving speed of the electrostatic image carrier. Also,
The conveyance direction due to the rotation of the rotating magnet and the rotation of the sleeve is
The same direction is preferred. Image reproducibility is better in the same direction than in the opposite direction. However, it is not limited to these.
また、現像剤搬送担体上に担持される現像剤層はその厚
さが均一であることが好ましく、例えば現像剤搬送担体
上に付着した現像剤を厚さを規制するブレードによって
十分に掻き落して均一な層とすることが好ましい。そし
て、現像剤搬送担体と静電荷像担持体との間隙は数10
〜2000μmが好ましく、現像剤搬送担体と静電荷像
担持体との間隙が数10μmよりも狭くなシ過ぎると、
現像空間で均一に現像作用する磁気ブラシの穂を形成す
るのが困難となシ、また、十分な量のトナー粒子を現像
空間に供給することもできなくなシ、安定した現像を行
なうことが困難となシ、逆に間隙が2000μm を大
きく超すようになると、対向電極効果が低下して十分な
画像濃度が得られないようになシ、また静電荷像の中央
部に対して輪郭部のトナー付着が多くなるというエツジ
効果も大きくなる。Further, it is preferable that the developer layer supported on the developer transport carrier has a uniform thickness. For example, the developer adhering to the developer transport carrier is sufficiently scraped off with a blade that regulates the thickness. A uniform layer is preferred. The gap between the developer transport carrier and the electrostatic image carrier is several 10
~2000 μm is preferable, and if the gap between the developer transport carrier and the electrostatic image carrier is too narrow than several tens of μm,
It is difficult to form magnetic brush ears that can develop uniformly in the developing space, and it is also impossible to supply a sufficient amount of toner particles to the developing space, making it difficult to perform stable development. On the other hand, if the gap greatly exceeds 2000 μm, the opposing electrode effect will deteriorate and sufficient image density will not be obtained. The edge effect of increasing toner adhesion also increases.
また間隙と現像剤層の厚さは振動電界を与えていない状
態の下で磁気ブラシの穂が静電荷像担持体の表面に接触
せず、しかも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。これは、トナー像に磁気ブラシの
摺擦による掃き目が生じたシ、またかぶシが生じたシす
ることが防止されるからである。In addition, it is especially important to set the gap and the thickness of the developer layer so that the ears of the magnetic brush do not come into contact with the surface of the electrostatic image carrier without applying an oscillating electric field, and are as close as possible to the surface of the electrostatic image carrier. preferable. This is because the toner image is prevented from having scratches or fogging caused by the rubbing of the magnetic brush.
振動電界の形成は、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、バイアス電圧としては、非画像部分へのトナー粒子
の付着を防止する直流電圧に、トナー粒子をキャリア粒
子から離れ易くするための交流電圧を重畳した電圧を用
いるととが好ましい。しかしながら本発明は、これらの
方法に限られるものではない。Preferably, the oscillating electric field is created by applying an oscillating bias voltage to the sleeve of the developer transport carrier. Further, as the bias voltage, it is preferable to use a voltage obtained by superimposing a DC voltage, which prevents toner particles from adhering to non-image areas, with an AC voltage, which makes it easier for the toner particles to separate from the carrier particles. However, the present invention is not limited to these methods.
本発明方法において現像工程を遂行するために用いるこ
とができる具体的な装置の一例を第1図に示す。第1図
において、1はBe等の感光体よシなるドラム状の静電
荷像担持体であって、矢印方向に回転し、図示せざる帯
電露光装置によって表面に静電荷像が形成される。2は
アルミニウム等の非磁性材料からなるスリーブ、3はス
リーブ2の内部に設けられた複数のN、S磁極を周に沿
って有する磁石体で、スリーブ2と磁石体3とで現像剤
搬送担体が構成されている。これらスIJ−ブ2と磁石
体3とは相対的に回転可能でアシ、図の例ではスリーブ
2が矢印方向に回転され、磁石体3は固定されている。An example of a specific apparatus that can be used to perform the developing step in the method of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a drum-shaped electrostatic image carrier such as a photoreceptor such as Be, which rotates in the direction of the arrow, and an electrostatic image is formed on its surface by a charging exposure device (not shown). 2 is a sleeve made of a non-magnetic material such as aluminum; 3 is a magnet body provided inside the sleeve 2 and having a plurality of N and S magnetic poles along the circumference; the sleeve 2 and the magnet body 3 form a developer transport carrier; is configured. The sleeve 2 and the magnet 3 are relatively rotatable, and in the illustrated example, the sleeve 2 is rotated in the direction of the arrow, and the magnet 3 is fixed.
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、その磁気力によってスリー
ブ2の表面にブラシ状に起立した穂よシなる現像剤りの
層即ち磁気ブラシを形成する。4は磁気ブラシの高さ、
量を規制する磁性または非磁性体からなる規制ブレード
、5は現像空間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
の表面は現像剤溜シロ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
は現像剤溜シロ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。現像剤溜シロの現像剤りは現像
が行なわれるとトナー粒子が消費されるため、トナーホ
ッパー8のトナー粒子Tが適宜補給される。9は現像剤
溜シロにトナー粒子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11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。このバイ
アス電源10によって振動する交流成分を有したバイア
ス電圧が接地した静電荷像担持体1の基体1aとスリー
ブ2との間に印加されている。このバイアス電圧は、例
えば直流電圧と交流電圧の重畳電圧が用いられ、直流成
分がかぶシの発生を防止し、交流成分が磁気プシンに振
動を与えて現像効果を向上する。この直流電圧成分には
通常挿画部電位と略等しいか或い1よそれよシも高い例
えば50〜600vの電圧が用いられ、交流電圧成分に
は周波数が100Hz〜10 kHz、好ましくは1〜
5 kHzで100V 〜5KVの電圧が用いられる。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 creates a layer of developer material in the form of a brush on the surface of the sleeve 2, that is, a magnetic brush. Form. 4 is the height of the magnetic brush,
A regulating blade 5 made of a magnetic or non-magnetic material regulates the amount, and a cleaning blade 5 removes the magnetic brush that has passed through the developing space A from above the sleeve 2. sleeve 2
Since the surface of 7 comes into contact with the developer at the developer reservoir, the developer is supplied.
is a stirring screw that stirs the developer in the developer reservoir to make the components uniform. Since toner particles in the developer reservoir at the top of the developer reservoir are consumed when development is performed, toner particles T in the toner hopper 8 are replenished as appropriate. Reference numeral 9 denotes a supply roller having a concave portion on its surface for dropping the toner particles T into the developer reservoir. A bias power supply 10 applies a bias voltage to the sleeve 2 via a protective resistor 11. A bias voltage having an oscillating alternating current component is applied by the bias power supply 10 between the grounded base 1a of the electrostatic image carrier 1 and the sleeve 2. This bias voltage is, for example, a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage.The DC component prevents fogging, and the AC component vibrates the magnetic pusher to improve the developing effect. For this DC voltage component, a voltage of, for example, 50 to 600 V, which is approximately equal to or even higher than the potential of the insertion part, is used, and for the AC voltage component, a frequency of 100 Hz to 10 kHz, preferably 1 to 10 kHz is used.
A voltage of 100V to 5KV at 5kHz is used.
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、弁面部電位よシも低くてよい。交流電圧成
分の周波数が低過ぎると、振動を与える効果が小さくな
シ、高過ぎても電界の振動に現像剤が追従できなくなっ
て画像濃度が低下し、鮮明な高画質画像が得られなくな
るといり傾向が現われる。また、交流電圧成分の電圧は
、周波数にも関係するが、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、高過
ぎるとかぶシが生じ易く、落雷現象のような絶縁破壊も
起シ易くなるので好ましくない。Note that, when the toner particles contain a magnetic substance, the DC voltage component may be lower than the valve surface potential. If the frequency of the AC voltage component is too low, the effect of imparting vibration will be small, and if it is too high, the developer will not be able to follow the vibrations of the electric field, resulting in a decrease in image density and the inability to obtain a clear, high-quality image. A trend appears. In addition, the voltage of the AC voltage component is also related to the frequency, but the higher the voltage, the more the magnetic brush will vibrate and the more effective it will be, but if it is too high, it will easily cause fogging, and it will cause problems such as lightning strikes. This is not preferable because dielectric breakdown is likely to occur.
以上のような装置において、スリーブ2と静電荷像担持
体1との間隙が数10〜2000μmの範囲にあるよう
に設定して、静電荷像担持体l上の静電荷像の現像を行
なうと、スリーブ20表面に形成された磁気プシンは、
スリーブ20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
フ、それによって静電荷像担持体lとの間隙を安定して
円滑に通過し、その際静電荷像担持体1の表面に対し、
均一な現像効果を与えることになって、安定して高い画
像濃度の現像を可能にする。In the above-described apparatus, if the gap between the sleeve 2 and the electrostatic image carrier 1 is set to be in the range of several tens to 2000 μm, the electrostatic image on the electrostatic image carrier l is developed. , the magnetic pushin formed on the surface of the sleeve 20 is
As the magnetic flux density on the surface of the sleeve 20 changes as the sleeve 20 rotates, it moves on the sleeve 2 while vibrating, thereby stably and smoothly passing through the gap with the electrostatic image carrier l. At this time, on the surface of the electrostatic image carrier 1,
It provides a uniform development effect, making it possible to stably develop images with high density.
以上、第1図によって本発明方法に用いるととができる
装置の一例について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えば現像剤搬送担体と静電荷像担
持体との間の現像領域周辺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ができる。Although an example of the apparatus that can be used in the method of the present invention has been described above with reference to FIG. 1, the present invention is not limited thereto. For example, several electrode wires may be stretched around the developing area between the developer transport carrier and the electrostatic image carrier, and an oscillating voltage may be applied to them to vibrate the magnetic brush and produce a developing effect. can be improved.
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、直流電圧成分は静電荷
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、本発明方法は現像の対象とな
る像が磁気潜像である場合にも適用することが可能であ
る。In that case as well, a direct current bias voltage may be applied to the developer transport carrier, or oscillating voltages of different frequencies may be applied. Furthermore, 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 receiving potential in the non-image background portion of the electrostatic image carrier. Furthermore, the method of the present invention can be applied even when the image to be developed is a magnetic latent image.
本発明の画像形成方法においては、現像工程において現
像空間に振動電界を作用させることによシ、現像剤を構
成するキャリアとして小径なものを用いていてもこのキ
ャリアの潜像担持体への付着が抑制され、良好な現像を
達成することができる。すなわち、現像空間に振動電界
を作用させることによって、現像剤を構成する粒子が電
界の変動に伴って単位粒子の状態で現像剤層と潜像担持
体の相互間を飛翔することとなシ、そのためトナー粒子
を厳密に規定されたクーロン引力に基づいて静電潜像に
いわば選択的に付着せしめることが可能となシ、シたが
ってキャリア粒子の潜像相持体への付着は抑止される。In the image forming method of the present invention, by applying an oscillating electric field to the developing space in the developing step, even if a small-diameter carrier is used as the carrier constituting the developer, this carrier can be prevented from adhering to the latent image carrier. is suppressed, and good development can be achieved. That is, by applying an oscillating electric field to the developing space, the particles constituting the developer fly between the developer layer and the latent image carrier in the state of unit particles as the electric field changes. Therefore, it is possible to selectively adhere toner particles to the electrostatic latent image based on strictly defined Coulomb attraction, and therefore adhesion of carrier particles to the latent image carrier is inhibited.
そしてそのことによってキャリアを小径化することによ
る効果、すなわち■二成分系現像剤におけるトナー濃度
の許容幅が大きくてトナー補給が容易となること、■現
像剤層におけるプ2シ状の穂が高い密度で存在してムラ
のない高品質の画像を得ることが可能となること、など
の効果を十分に発揮することができる。As a result, the effects of reducing the diameter of the carrier are: (1) the tolerance range of toner concentration in the two-component developer is wide, making toner replenishment easy, and (2) the spike-like spikes in the developer layer are high. It is possible to fully exhibit effects such as being able to obtain high-quality images with high density and no unevenness.
さらに、本発明の画像形成方法においては、用いられる
現像剤が、キャリアならびにトナーの平均粒径、真比重
の値によって規定される特定の範囲のトナー濃度を有し
ていることから、トナーとキャリアとの摩擦接触が良好
な状態で行なわれてトナーが適正な帯電状態を得ること
ができ、その結果、後述する実施例からも明らかなよう
に、カブリがなくしかも高い濃度を有する鮮明な画像を
形成することができる。Furthermore, in the image forming method of the present invention, since the developer used has a toner concentration within a specific range defined by the average particle diameter and true specific gravity values of the carrier and toner, the toner and carrier As a result, the toner can be properly charged, and as a result, clear images with no fog and high density can be produced, as is clear from the examples described below. can be formed.
以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれ
に限定されるものではなり0なお、「部」は重量部を表
わす。Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. Note that "parts" represent parts by weight.
〈キャリアの製造〉
l)キャリアA
スチレン−アクリル樹脂(スチレン、ブチルメタクリレ
ートおよびメチルメタクリレートの単量体組成比50:
20:30.軟化点133℃)40部
マグネタイト「BL−100」(チタン工業社製)70
部
荷電制御剤「スピロンブラックTRHJ(保土谷化学社
製) 2部以上の物質をボールミ
ルによって混合し、さらに2本ロールで混練した後粉砕
、分級し、平均粒径20,4μm1真比重1.92 の
マイクロキャリアを得た。これを「キャリアA」とする
。<Production of carrier> l) Carrier A Styrene-acrylic resin (monomer composition ratio of styrene, butyl methacrylate and methyl methacrylate: 50:
20:30. Softening point: 133℃) 40 parts Magnetite "BL-100" (manufactured by Titan Kogyo Co., Ltd.) 70
Partial charge control agent "Spiron Black TRHJ (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 or more parts of the substance are mixed in a ball mill, further kneaded with two rolls, then crushed and classified, and the average particle size is 20.4 μm, true specific gravity is 1. 92 microcarriers were obtained, which will be referred to as "carrier A".
2)キャリアB
キャリアAにおける平均粒径20.4μmを40μmと
したほかはキャリアAと同様にしてキャリアを得た。こ
れを「キャリアB」とする。2) Carrier B A carrier was obtained in the same manner as Carrier A except that the average particle diameter of 20.4 μm in Carrier A was changed to 40 μm. This will be referred to as "Career B."
3)キャリアC
スチレン−アクリル樹脂(スチレン、ブチルメタクリレ
ートおよびメチルメタクリレートの単量体組成比50:
20:30) 25部マグネタイトrBPT
−1000J
(戸田工業社製) 70部荷電制
御、剤「スピロンブラックTRHJ 2部以上の物
質を用い、キャリアAの場合と同様にして平均粒径24
.6μm1真比重2.02 のキャリアを得た。これを
「キャリアC」とする。3) Carrier C Styrene-acrylic resin (monomer composition ratio of styrene, butyl methacrylate and methyl methacrylate: 50:
20:30) 25 parts magnetite rBPT
-1000J (manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) 70 parts of the charge control agent "Spiron Black TRHJ" Using 2 parts or more of the substance, the average particle size was 24 in the same manner as in the case of carrier A.
.. A carrier with a true specific gravity of 2.02 was obtained. This will be referred to as "Carrier C."
〈トナーの製造〉
1)トナーa
スチレン−アクリル樹脂(スチレン、フチルアクリレー
トおよびメチルメタクリレートの単量体 組成比75:
15:10.重量平均分子量Mw/数平均分子数MN=
10.1 、軟化点128℃)
100部カーボンブラック「モーガルL」
(キャボット社製) 10部ボリグ
ロビレンr660PJ (三洋化成社製)3部荷電制御
剤「ニグロシン80j
(オリエント化学社製) 2部以上ノ
物質をボールミルによって混合し、さらに2本ロールで
混練した後粉砕、分級し、平均粒径11.0μm1真比
重1.06 の非磁性トナー粉末を得た。そしてこのト
ナー粉末にその0.2重量優に相当する疎水性シリカ微
粉末[几−972J(日本アエロジル社製)を添加混合
してトナーとした。<Manufacture of toner> 1) Toner a Styrene-acrylic resin (monomers of styrene, phthyl acrylate and methyl methacrylate, composition ratio 75:
15:10. Weight average molecular weight Mw/number average molecular number MN=
10.1, softening point 128℃)
100 parts carbon black "Mogul L" (manufactured by Cabot) 10 parts boriglobylene r660PJ (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) 3 parts charge control agent "Nigrosine 80j (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 2 or more parts were mixed in a ball mill, and further 2 parts After kneading with this roll, it was crushed and classified to obtain a non-magnetic toner powder with an average particle size of 11.0 μm and a true specific gravity of 1.06.Additionally, this toner powder was supplemented with hydrophobic silica fine powder equivalent to over 0.2 weight of the toner powder. [几-972J (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added and mixed to prepare a toner.
これを「トナーa」とする。This is referred to as "toner a".
2 ) ト ナー b
トナーaにおけるトナー粉末の平均粒径11.02mを
16.5μmとしたほかはトナーaと同様にしてトナー
を得た。これを「トナーb」とする。2) Toner b A toner was obtained in the same manner as Toner a, except that the average particle size of the toner powder in Toner a, 11.02 m, was changed to 16.5 μm. This is referred to as "toner b".
実施例1,2および比較例1,2
キャリアAおよびトナーaを用い、キャリアに対するト
ナーの含有割合(重量% ) Tc が第1表に示す
値とされる、実施例について2種、比較例について2種
の合計4種の現像剤を調製した。なお、このキャリアA
とトナーaとによって構成される現像剤においては、前
述の式(1)を満すトナーの含有割合Tcの範囲は、お
よそ20〜42である。Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 Carrier A and toner a were used, and the content ratio (wt%) Tc of toner to carrier was the value shown in Table 1. Two types of examples and two comparative examples were used. A total of four types of developers were prepared. Furthermore, this carrier A
In the developer composed of toner a and toner a, the range of the content ratio Tc of the toner that satisfies the above-mentioned formula (1) is approximately 20 to 42.
第1表
以上の各現像剤によって第1図に示した装置?用いて実
写テスト2行ない、以下の評価項目について検討した。The device shown in Figure 1 using each developer listed in Table 1 and above? Two live-action tests were conducted using the camera, and the following evaluation items were examined.
その結果を第1表に併せて記載する。The results are also listed in Table 1.
〈評価項目〉
(1)カプリ
カプリ、すなわちトナーの付着すべき画像部以外の背景
部へのトナー付着の発生を目視によって観察した。評価
は、カプリの発生のほとんどないものを「○」、カプリ
の発生の若干あるものを「△」、カプリの発生の著しい
ものを「×」とした。<Evaluation Items> (1) Capri Capri, that is, occurrence of toner adhesion to the background area other than the image area to which the toner should adhere was visually observed. The evaluation was rated as "○" if there was almost no occurrence of capri, "△" if there was some occurrence of capri, and "x" if there was significant occurrence of capri.
(2)キャリア付着
キャリア付着は、転写画像のキャリア付着を目視によっ
て観察した。評価は、キャリア付着のほとんどないもの
を「○」、キャリア付着の若干あるものを「Δ」、キャ
リア付着の著しいものを「×」とした。(2) Carrier Adhesion Carrier adhesion was visually observed for carrier adhesion on the transferred image. The evaluation was given as "○" if there was almost no carrier adhesion, "Δ" if there was some carrier adhesion, and "x" if there was significant carrier adhesion.
(3)画像アレ
画像アレは、転写画像を目視で観察した。評価は、画像
濃度が十分で実用性あるものをrOJ、画像濃度が若干
低く、エツジ効果のみられるものを「Δ」、画像濃度が
低く、エツジ効果が顕著なものを「×」とした。(3) Image Alignment Image alignment was determined by visually observing the transferred image. For evaluation, those with sufficient image density and practical use were evaluated as rOJ, those with slightly low image density and edge effects were evaluated as "Δ," and those with low image density and noticeable edge effects were evaluated as "x."
なお、実写テストに用いた装置は次の条件を有する。す
なわち、静電荷像担持体1は有機光導電性(OPC)感
光体、その周速は150m/ Sec 、 %電荷像担
持体lに形成された静電像の最高電位−500■、スリ
ーブ2の外径30m、その回転数10゜rpm、磁石体
3のN、S磁極の磁束密度は500ガウス、その回転数
は11000rp、現像空間人での現像剤層の厚さ0.
2■、スリーブ2と静電荷像担持体1との間隙0.3+
s即ち300μm1スリーブ2に印加するバイアス電圧
は直流電圧成分−250V。The equipment used for the live-action test had the following conditions. That is, the electrostatic charge image carrier 1 is an organic photoconductive (OPC) photoconductor, its circumferential speed is 150 m/sec, the highest potential of the electrostatic image formed on the charge image carrier 1 is -500 cm, and the sleeve 2 is The outer diameter is 30 m, the rotation speed is 10° rpm, the magnetic flux density of the N and S magnetic poles of the magnet body 3 is 500 Gauss, the rotation speed is 11000 rpm, and the thickness of the developer layer in the developing space is 0.
2■, gap between sleeve 2 and electrostatic image carrier 1 0.3+
s, that is, the bias voltage applied to the 300 μm 1 sleeve 2 has a DC voltage component of -250V.
交流電圧成分1.5kHz、400Vとした。また、定
着には熱ローラの表面温度が180℃の熱ローラ定着装
置を用いた。The AC voltage component was 1.5kHz and 400V. Further, for fixing, a heat roller fixing device with a heat roller surface temperature of 180° C. was used.
実施例3〜5および比較例3
キャリアAおよびトナーbを用い、キャリアに対するト
ナーの含有割合(重量%)が第2表に示す値とされる、
実施例について3種、比較例について1種の合計4種の
現像剤を調製した。なお、このキャリアAとトナーbと
によって構成される現像剤におりては、前述の弐α)を
満すトナーの含有割合Tcの範囲は、およそ36〜63
である。Examples 3 to 5 and Comparative Example 3 Using carrier A and toner b, the content ratio (weight %) of toner to carrier was set to the value shown in Table 2.
A total of four types of developers were prepared, three types for Examples and one type for Comparative Examples. In addition, in the developer composed of carrier A and toner b, the range of the content ratio Tc of toner that satisfies the above-mentioned condition 2α) is approximately 36 to 63.
It is.
これらの各現像剤について、既述の装置を用いて実写テ
ストを行なった。その結果を第2表に示す。For each of these developers, an actual photographic test was conducted using the apparatus described above. The results are shown in Table 2.
82表
実施例6,7および比較例4,5
キャリアBおよびトナーaを用い、キャリアに対するト
ナーの含有割合(重且チ)が第3表に示す値とされる、
実施例について2種、比較例について2種の合計4種の
現像剤を調製した。なお、このキャリアBとトナーaと
によって構成される現像剤においては、前述の式(1)
を満すトナーの含有割合Tcの範囲は、およそ12〜2
2である。Table 82 Examples 6 and 7 and Comparative Examples 4 and 5 Using carrier B and toner a, the content ratio (weight and weight) of toner to carrier was set to the value shown in Table 3.
A total of four types of developers were prepared, two types for Examples and two types for Comparative Examples. In addition, in the developer composed of this carrier B and toner a, the above formula (1) is satisfied.
The content ratio Tc of the toner that satisfies the range is approximately 12 to 2
It is 2.
これらの各現像剤について、既述の装置を用いて実写テ
ストを行なった。その結果を第3表に示す。For each of these developers, an actual photographic test was conducted using the apparatus described above. The results are shown in Table 3.
第 3 表
実施例8,9および比較例6,7
キャリアBおよびトナーbを用い、キャリアに対するト
ナーの含有割合(重量係)が第4表に示す値とされる、
実施例について2種、比較例について2種の合計4種の
現像剤を調製した。なお、このキャリアBとトナーbと
によって構成される現像剤においては、前述の式(1)
を満すトナーの含有割合Tcの範囲は、およそ18〜3
2である。Table 3 Examples 8 and 9 and Comparative Examples 6 and 7 Using carrier B and toner b, the content ratio (weight ratio) of toner to carrier was set to the value shown in Table 4.
A total of four types of developers were prepared, two types for Examples and two types for Comparative Examples. In addition, in the developer composed of carrier B and toner b, the above formula (1) is satisfied.
The content ratio Tc of the toner that satisfies the range is approximately 18 to 3
It is 2.
これらの各現像剤について、既述の装置を用いて実写テ
ストを行なった。その結果を第4表に示す。For each of these developers, an actual photographic test was conducted using the apparatus described above. The results are shown in Table 4.
第 4 表
実施例10.11および比較例8,9
キヤリアCおよびトナーaを用い、キャリアに対するト
ナーの含有割合(重量%)が第5表に示す値とされる、
実施例について2種、比較例について2種の合計4種の
現像剤を調製した。なお、このキャリアCとトナーaに
よって構成される現像剤においては、前述の式(1)を
満すトナーの含有割合Tcの範囲は、およそ19〜33
である。Table 4 Example 10.11 and Comparative Examples 8 and 9 Using carrier C and toner a, the content ratio (weight %) of toner to carrier was set to the value shown in Table 5.
A total of four types of developers were prepared, two types for Examples and two types for Comparative Examples. In addition, in the developer composed of carrier C and toner a, the range of the content ratio Tc of toner that satisfies the above-mentioned formula (1) is approximately 19 to 33.
It is.
これらの各現像剤について、既述の装置を用いて実写テ
ストを行なった。その結果を第5表に示す。For each of these developers, an actual photographic test was conducted using the apparatus described above. The results are shown in Table 5.
第5表
以上の結果よシ、本発明の実施例においては、いずれも
トナー濃度が適正な範囲内におって、カプリ、キャリア
付着ならびに画像アレのない再現性の良好な高画質の可
視画像を得ることができることが確認された。According to the results shown in Table 5 and above, in all of the examples of the present invention, high-quality visible images with good reproducibility without capri, carrier adhesion, and image distortion are produced within the appropriate range of toner density. It has been confirmed that it can be obtained.
これに対し、比較例においては評価項目の全般にわたっ
て劣っておシ、トナー濃度が過小であるとキャリア付着
ならびに画像アレの発生が著し□く、またトナー濃度が
過大であるとカブリの発生が著しいことが判明した。On the other hand, the comparative examples were inferior in all evaluation items; if the toner density is too low, carrier adhesion and image distortion occur significantly, and if the toner density is too high, fogging occurs. It turned out to be significant.
第1図は本発明方法の実施において現像工程を遂行する
ために用いることができる現像装置の一例の概略を示す
説明用断面図である。
1・・・静電荷像担持体 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FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view schematically showing an example of a developing device that can be used to perform a developing step in carrying out the method of the present invention. 1... Electrostatic image carrier 2... Sleeve 3...
Magnet body 4... Regulation blade 5... Cleaning blade
Claims (1)
剤層を現像剤搬送担体上に形成し、この現像剤層を振動
電界を生ぜしめた現像空間に供給して潜像担持体上の潜
像を現像する現像工程を含む画像形成方法であつて、前
記二成分系現像剤は、トナーの平均粒径をr_1μm、 キャリアの平均粒径をr_2μm、 トナーの真比重をρ_1、 キャリアの真比重をρ_2、 としたとき、キャリアに対するトナーの割合T_Cが下
記式で表わされる範囲内にあるものであることを特徴と
する画像形成方法。 80(r_1/r_2)(ρ_1/ρ_2)≦T_C≦
140(r_1/r_2)(ρ_1/ρ_2)ただし、
10≦r_2≦50、0.3≦r_1/r_2≦0.6
である。[Claims] 1) A developer layer of a two-component developer consisting of toner and carrier is formed on a developer transport carrier, and this developer layer is supplied to a development space in which an oscillating electric field is generated. An image forming method including a developing step of developing a latent image on a latent image carrier, wherein the two-component developer has the following characteristics: an average particle size of toner of r_1 μm, an average particle size of carrier of r_2 μm, and a true specific gravity of toner. An image forming method characterized in that the ratio T_C of toner to carrier is within a range expressed by the following formula, where ρ_1 is the true specific gravity of the carrier and ρ_2 is the true specific gravity of the carrier. 80 (r_1/r_2) (ρ_1/ρ_2)≦T_C≦
140 (r_1/r_2) (ρ_1/ρ_2) However,
10≦r_2≦50, 0.3≦r_1/r_2≦0.6
It is.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15327084A JPS6132858A (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | Image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15327084A JPS6132858A (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | Image forming method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6132858A true JPS6132858A (en) | 1986-02-15 |
JPH0364063B2 JPH0364063B2 (en) | 1991-10-03 |
Family
ID=15558786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15327084A Granted JPS6132858A (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | Image forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6132858A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6440846A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-13 | Fuji Xerox Co Ltd | Carrier for electrophotographic developer |
US5688622A (en) * | 1994-09-09 | 1997-11-18 | Minolta Co., Ltd. | Developing method |
US5736287A (en) * | 1996-03-14 | 1998-04-07 | Minolta Co., Ltd. | Development method |
US5849452A (en) * | 1996-03-14 | 1998-12-15 | Minolta Co., Ltd. | developing method using an oscillated electric field and including a specified toner and carrier |
US6136487A (en) * | 1996-03-15 | 2000-10-24 | Minolta Co., Ltd. | Developing method |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP15327084A patent/JPS6132858A/en active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6440846A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-13 | Fuji Xerox Co Ltd | Carrier for electrophotographic developer |
US5688622A (en) * | 1994-09-09 | 1997-11-18 | Minolta Co., Ltd. | Developing method |
US5736287A (en) * | 1996-03-14 | 1998-04-07 | Minolta Co., Ltd. | Development method |
US5849452A (en) * | 1996-03-14 | 1998-12-15 | Minolta Co., Ltd. | developing method using an oscillated electric field and including a specified toner and carrier |
US6136487A (en) * | 1996-03-15 | 2000-10-24 | Minolta Co., Ltd. | Developing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0364063B2 (en) | 1991-10-03 |
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