JPS62159156A - Developing method - Google Patents

Developing method

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JPS62159156A
JPS62159156A JP29909585A JP29909585A JPS62159156A JP S62159156 A JPS62159156 A JP S62159156A JP 29909585 A JP29909585 A JP 29909585A JP 29909585 A JP29909585 A JP 29909585A JP S62159156 A JPS62159156 A JP S62159156A
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JP
Japan
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developer
toner
image
amount
development
Prior art date
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Application number
JP29909585A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Fukuchi
真和 福地
Satoru Haneda
羽根田 哲
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve development efficiency and to obtain uniform development performance by setting the amount of a developer carried to a development area within a range of 0.01-0.04g/cm<2>. CONSTITUTION:The amount of the development De is controlled by a pristling control blade 40 and a specific amount of the developer is carried and conveyed onto a sleeve 42 through the relative rotation between the sleeve 42 and a magnetic roll 43. In the development area E, the developer De whose amount is controlled faces an electromagnetic latent image on a photosensitive drum 9 without contact and the latent image is developed with toner as a result of the sum of latent image electric field developing bias magnetic force etc. Then, when the amount of the developer carried to the development area is specified with a range of 0.01-0.04g/cm<2>, the whole layer of the developer on a developer carrier becomes movable freely and has uniform and sufficient concentration without making a developing device complex nor large in size; and carrier sticking is not caused, and a visible image of good quality is obtained without any fogging.

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、現像方法に関し、更に詳述すれば、電子写真
法に於いて像担持体上に形成された静電潜像を可視化す
る現像方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a developing method, and more specifically, to a developing method for visualizing an electrostatic latent image formed on an image carrier in electrophotography. Regarding the method.

口、従来技術 上記の現像に用いられる現像装置としては、次のような
方式のものが、小型化が容易であることから広く採用さ
れている。即ち、現像剤搬送f体としての現像スリーブ
表面に、その裏側に位置する磁石体の作用によって磁性
現像剤の磁気刷子を形成させ、磁性現像剤を現像領域に
供給して現像バイアス下で像担持体上の静電潜像にトナ
ーを付着させる方式のものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION As a developing device used for the above-mentioned development, the following type of developing device is widely adopted because it is easy to downsize. That is, a magnetic brush of magnetic developer is formed on the surface of the developing sleeve as a developer conveying body by the action of a magnet located on the back side, and the magnetic developer is supplied to the developing area to carry an image under a developing bias. This method uses toner to adhere to an electrostatic latent image on the body.

近年、電子写真複写装置に於ける複写速度の高速化及び
複写物の高濃度化の要請が強くなり、それに伴って像担
持体の運動を高速にして静電潜像を短時間で確実に現像
することが望まれるようになってきている。また、オフ
ィス等で文書のカラー化が進んでいる趨勢から、カラー
ハードコピーを複写するニーズが高まってきている。ま
た、高速性、かつ高解像力性に併せて色再現性の良好な
カラー複写装置を実現するために好適な現像方式の出現
が望まれるようになってきている。
In recent years, there has been a strong demand for faster copying speeds and higher density copies in electrophotographic copying devices, and as a result, it is necessary to move the image bearing member at high speed to develop the electrostatic latent image reliably in a short time. It is becoming desirable to do so. In addition, with the trend toward colorization of documents in offices and the like, the need for making color hard copies is increasing. Furthermore, in order to realize a color copying apparatus that is high-speed, high-resolution, and has good color reproducibility, it has become desirable to develop a suitable developing method.

現像の高速化の要求に応えるには、現像スリーブを複数
設けた現像装置を使用することが考えられるが、これで
は現像装置が大型になって前述したメリットが失われて
しまう。
In order to meet the demand for faster development, it is conceivable to use a developing device provided with a plurality of developing sleeves, but this increases the size of the developing device and loses the above-mentioned advantages.

現像剤は、磁性トナーからなる一成分現像剤と、非磁性
トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤とに大別
される。二成分現像剤は、トナーに黒色乃至褐色の磁性
体を含ませる必要がなくて色の鮮明なトナー像を得るこ
とができ、トナーの帯電制御も容易であるので、カラー
複写に好適である。また、像担持体(感光体)上に複数
色のトナー像を重ねて形成するカラー複写方式では、先
に現像法が好適である。非接触現像は、現像剤搬送体上
の現像剤を像担持体に接触することなく、現像剤搬送体
に交流及び/又は直流バイアスを印加して現像領域に交
番電界を形成し、トナーを飛翔させて静電潜像に付着さ
せる方式であ#////II/前岸II芦蛯ttti〆
る。
Developers are broadly classified into one-component developers made of magnetic toner and two-component developers made of non-magnetic toner and magnetic carrier. Two-component developers are suitable for color copying because they do not require the toner to contain a black or brown magnetic material, can provide toner images with clear colors, and can easily control the charge of the toner. Further, in a color copying method in which toner images of a plurality of colors are formed on an image carrier (photoreceptor) in a superimposed manner, a developing method is preferably used first. Non-contact development involves applying alternating current and/or direct current bias to the developer conveying body to form an alternating electric field in the development area and causing the toner to fly, without causing the developer on the developer conveying body to come into contact with the image carrier. This is a method in which the electrostatic latent image is made to adhere to the electrostatic latent image.

二成分現像剤を用いて非接触現像或いは接触に近い現像
法で現像を行う例としては、特開昭56−144452
、同57−139761、同59−67565 、同5
9−91453 、同59−121077、同59−1
54469、同59−181362号公報を挙げること
ができる。
An example of developing using a two-component developer using a non-contact development method or a near-contact development method is JP-A-56-144452.
, 57-139761, 59-67565, 5
9-91453, 59-121077, 59-1
54469 and 59-181362.

カラー複写を行う場合、カラートナーで十分に現像しな
いと、得られる複写物は見栄えの悪い再現性の良くない
ものになってしまう。そのため、従来のカラー複写では
、磁気刷子を高速回転させて現像を行っているが、この
回転のトルクが大きくなり、また、刷子の掃目が出たり
、濃度も十分にはならず、満足し得るような画質の複写
物が得られていないのが現状である。
When performing color copying, unless sufficient development is performed with color toner, the resulting copies will have poor appearance and poor reproducibility. For this reason, in conventional color copying, a magnetic brush is rotated at high speed to perform development, but the torque of this rotation is large, the brush sweeps, and the density is not sufficient, making it unsatisfactory. The current situation is that we are not able to obtain copies of the image quality that we expect.

反転現像の場合は、上記の問題に加えて、非画像部(白
地部)、特に画像部(着色部)周辺の非画像部には、感
光体上の静電荷の極性とは逆極性の電荷を持つ現像剤が
付着し易(、かぶりによる画質の劣化や現像剤の無駄な
消費が起こるという厄介な問題がある。
In the case of reversal development, in addition to the above problems, the non-image area (white background area), especially the non-image area around the image area (colored area), has charges of opposite polarity to the electrostatic charge on the photoreceptor. This poses a troublesome problem in that image quality deteriorates due to fogging and developer is wasted.

ハ0発明の目的 本発明は、現像装置が大型になることなく、磁気刷子を
高速回転させて過大なトルクを要するようなこともなく
、現像効率が高く、かつかぶりや掃目などを発生させず
に高濃度現像を可能とする現像方法を提供することを目
的としている。
Object of the Invention The present invention provides high developing efficiency without increasing the size of the developing device, without rotating the magnetic brush at high speed and requiring excessive torque, and without causing fogging or sweeping. The object of the present invention is to provide a developing method that enables high-density development.

二0発明に至る過程 本発明者は、鋭意研究の結果、現像領域への現像剤の搬
送量を0.01〜0.04 g /aJの範囲内の量と
することにより、現像剤搬送体上で現像剤全層が自由に
運動し得る状態になり、Tlg、t7111MtlJ<
加が座lメyi、eytv肩解−i1.!E*薯%〆d
属陳婿惑班lりl侯シシπW禮ρポを尻〆首ぼ射震虜が
達成されることを見出した。本発明は上記の知見によっ
てなされたものである。
20 Process leading to the invention As a result of intensive research, the inventor has determined that the amount of developer conveyed to the developing area is within the range of 0.01 to 0.04 g/aJ. The entire developer layer can move freely on the top, and Tlg, t7111MtlJ<
California lmayi, eytv shoulder analysis-i1. ! E*薯%〆d
I have found that a captivation can be achieved by cutting off a man's butt and his neck. The present invention has been made based on the above findings.

現像剤の搬送量が0.01g/ci未満であると得られ
る可視像の濃度が不十分となり、これが0.04g/c
n!を超えると非画像部(白地部)にも現像剤が付着し
てかぶりが起こり、また、画像部周縁等にキャリア付着
が発生し易く、いずれも良質な可視像が得られなくなる
If the amount of developer conveyed is less than 0.01 g/ci, the density of the visible image obtained will be insufficient;
n! If it exceeds the above range, the developer will also adhere to non-image areas (white background areas), causing fogging, and carrier adhesion will likely occur at the periphery of the image area, making it impossible to obtain a good-quality visible image.

ホ1発明の構成 即ち、本発明は、交番電界下で静電潜像を非接触現像す
る現像方法に於いて、現像領域への現像剤の搬送量を0
.01〜0.04 g /cjの範囲にある量として反
転現像を行うことを特徴とする現像方法に係る。
E1 Structure of the Invention In other words, the present invention provides a developing method for non-contact development of an electrostatic latent image under an alternating electric field, in which the amount of developer conveyed to the developing area is reduced to 0.
.. The present invention relates to a developing method characterized in that reversal development is performed with an amount in the range of 0.01 to 0.04 g/cj.

へ、実施例 本発明の具体的実施例を説明する前に本発明への通用に
ふされしい、二成分現像剤を用いた非接゛触現像法を説
明する。
EXAMPLES Before describing specific examples of the present invention, a non-contact developing method using a two-component developer, which is suitable for application to the present invention, will be explained.

現像領域における像担持体と現像剤搬送体との間隙d 
(mm)  (以下、単に間隙dという場合がある)、
現像バイアスの交流成分の電圧VAC及び周波数j(H
z)の値を単独で定めても、優れた画像を得ることは出
来ず、これらパラメータは相互密接に関連していること
が明らかとなった。そこで、装置で実験を行ったところ
、第2図及び第3図に示すような結果が得られた。この
現像装置11は、現像剤搬送体である非磁性スリーブ4
2及び磁気ロール43が回転するこにより、現像剤De
をスリーブ42の周面上矢印B方向に搬送させ、現像剤
Deを現像領域Eに供給している。なお、現像剤Deは
磁性キャリアと非磁性トナーから成る二成分現像剤で、
該キャリアは、平均粒径30μm、磁化50emu /
 g、抵抗率1014Ω■以上の樹脂コーティングされ
た球状キャリアであり、なお、抵抗率は粒子を0.50
cd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1kg/cdの荷重を掛け、荷重と
底面電極との間に1000 V 7口の電界が生ずる電
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。該トナーは熱可塑性樹脂90w t%、顔料(
カーボンブラック)1〇−t%に荷電制御剤を少量添加
し混練粉砕し、平均粒径10μmとしたものを用いた。
Gap d between the image carrier and developer conveyor in the development area
(mm) (hereinafter sometimes simply referred to as gap d),
Voltage VAC and frequency j (H
It has become clear that even if the value of z) is determined alone, it is not possible to obtain an excellent image, and that these parameters are closely related to each other. Therefore, when an experiment was conducted using the apparatus, the results shown in FIGS. 2 and 3 were obtained. This developing device 11 includes a non-magnetic sleeve 4 which is a developer conveying body.
2 and the magnetic roll 43 rotate, the developer De
is conveyed in the direction of arrow B on the circumferential surface of the sleeve 42, and the developer De is supplied to the development area E. Note that the developer De is a two-component developer consisting of a magnetic carrier and a non-magnetic toner.
The carrier has an average particle size of 30 μm and a magnetization of 50 emu/
g, a resin-coated spherical carrier with a resistivity of 1014 Ω or more, and the resistivity of particles is 0.50
After tapping in a container with a cross-sectional area of CD,
This value is obtained by applying a load of 1 kg/cd on the packed particles and reading the current value when applying a voltage that generates a 1000 V 7-hole electric field between the load and the bottom electrode. The toner contains 90wt% of thermoplastic resin and pigment (
A small amount of a charge control agent was added to 10-t% of carbon black, which was kneaded and ground to give an average particle size of 10 μm.

現像剤Daは磁気ロール43が矢印A方向、スリーブ4
2が矢印B方向に回転することにより、矢印B方向に搬
送される。現像剤Deは、搬送途中で穂立ち規制ブレー
ド40によりその厚さが規制される。現像剤溜り47内
には、現像剤Deの攪拌が十分に行われるよう攪拌スク
リュー41が設けられており、現像剤溜り47内のトナ
ーが消費されたときに、は、トナー供給ローラ39が回
転することにより、トナーホーバー38からトナーTが
補給される。そして、スリーブ42と像担持体である感
光体ドラム9との間には、現像を行うため、現像バイア
スDeが感光体ドラム9に十分に供給されるように、交
流電源46が直流電源45と直列に設けられている。R
は保護抵抗である。
The developer Da is placed in the sleeve 4 with the magnetic roll 43 in the direction of arrow A.
2 is rotated in the direction of arrow B, thereby being conveyed in the direction of arrow B. The thickness of the developer De is regulated by a spike regulating blade 40 during transportation. A stirring screw 41 is provided in the developer reservoir 47 to sufficiently stir the developer De, and when the toner in the developer reservoir 47 is consumed, the toner supply roller 39 rotates. As a result, toner T is replenished from the toner hoverer 38. An AC power source 46 is connected to a DC power source 45 between the sleeve 42 and the photoreceptor drum 9, which is an image carrier, so that a sufficient developing bias De is supplied to the photoreceptor drum 9 for development. are installed in series. R
is the protective resistance.

第2図は、感光体ドラム9とスリーブ42との間隙dを
1.Otxm、現像剤層厚を0.5mm、感光体の帯電
電位を600V、現像バイアスの直流成分を200V交
流成分の周波数をlK11zに設定したときの交流成分
の振幅と感光体ドラム9上の露光部(電位はOV)に形
成されるトナー像の画像濃度との関係を示している。交
流電界強度の振幅EACは現像バイアスの交流電圧の振
幅VA、を間隙dで割った値である。第2図に示す曲線
A、B、Cはトナーの平均帯電量が夫々30μC/g、
・20μC/g、15μC/gに荷電制御されたものを
用いた場合の結果である。A、BSCの三つの曲線は共
に、電界の交流成分の振幅が200 V / 龍以上で
交流成分の効果が現れる。
In FIG. 2, the gap d between the photosensitive drum 9 and the sleeve 42 is set to 1. Otxm, the developer layer thickness is 0.5 mm, the charging potential of the photoreceptor is 600V, the DC component of the developing bias is 200V, and the amplitude of the AC component and the exposed area on the photoreceptor drum 9 when the frequency of the AC component is set to lK11z. (The potential is OV) shows the relationship with the image density of the toner image formed. The amplitude EAC of the AC electric field strength is the value obtained by dividing the amplitude VA of the AC voltage of the developing bias by the gap d. Curves A, B, and C shown in FIG. 2 indicate that the average charge amount of the toner is 30 μC/g, respectively.
・These are the results when using those whose charge was controlled to 20 μC/g and 15 μC/g. For both of the three curves A and BSC, the effect of the AC component appears when the amplitude of the AC component of the electric field is 200 V/R or more.

第3図は、現像バイアスの交流成分の周波数を2.5 
Kf(zとし、第2図の実験時と同一の条件により、交
流の電界強度Escを変化させたときの画像濃度の変化
を示す。
Figure 3 shows that the frequency of the AC component of the developing bias is 2.5.
Kf(z) shows the change in image density when alternating current electric field strength Esc is changed under the same conditions as in the experiment shown in FIG.

この実験例によると、前記交流電界強度の振幅EA、が
500 V / armを超えると画像濃度が太き(な
った。
According to this experimental example, when the amplitude EA of the AC electric field strength exceeded 500 V/arm, the image density became thicker.

なお、第2図、第3図の結果かられかるように画像濃度
がある振幅を境にして大きく変化するが、このある振幅
の値は曲線A、B、Cかられかるように、トナーの平均
帯電量にあまり依存せず得られるものである。その理由
は次のように考えられる。即ち、二成分現像剤では、ト
ナーはキャリアとの摩擦やトナーどうしの相互摩擦によ
り帯電し、トナーの帯電量は広い範囲にわたって分布し
ていると予想され、大きな帯電量をもつトナーが優先的
に現像されると考えられる。荷電制御剤により、平均帯
電量を制御しても、これらの大きな帯電量をもつトナー
の占める割合は大きく変化せず、その結果、現像特性の
変化は一応見られるものの太き(は観測されないと考え
られる。
As can be seen from the results in Figures 2 and 3, the image density changes greatly after a certain amplitude, and as seen from curves A, B, and C, the value of this certain amplitude changes depending on the toner concentration. This can be obtained without much dependence on the average charge amount. The reason may be as follows. In other words, in a two-component developer, the toner is charged by friction with the carrier and mutual friction between the toners, and the amount of charge on the toner is expected to be distributed over a wide range, and the toner with a large amount of charge is preferentially charged. It is thought that it will be developed. Even if the average charge amount is controlled using a charge control agent, the proportion occupied by toners with a large charge amount does not change significantly, and as a result, although changes in development characteristics can be seen, a large Conceivable.

さて、第2図、第3図と同様な実験を条件を変えながら
行ったところ、交流電界強度の振幅Excと、周波数す
の関係について整理でき、第4図に示すような結果を得
た。
Now, when we conducted experiments similar to those shown in Figs. 2 and 3 while changing the conditions, we were able to sort out the relationship between the amplitude Exc of the alternating current electric field strength and the frequency, and obtained the results shown in Fig. 4.

第4図において、■で示した領域は現像ムラが起こりや
すい領域、■で示した領域は交流成分の効果が現れない
領域、◎で示した領域はトナーがスリーブ42の方へ逆
戻りしやすい領域、■、■は交流成分の効果が現れ十分
な現像濃度が得られ、かつ既に形成されているトナー像
の破壊が起こらない領域で、[F]は特に好ましい領域
である。
In FIG. 4, the areas marked with ■ are areas where uneven development is likely to occur, the areas marked with ■ are areas where the effect of the alternating current component does not appear, and the areas marked with ◎ are areas where toner tends to return toward the sleeve 42. , ■, and ■ are regions where the effect of the alternating current component appears and sufficient development density is obtained, and the already formed toner image is not destroyed, and [F] is a particularly preferable region.

画像濃度が交流電界強度の振@E scに対し、増加傾
向にある領域、例えば第2図の濃度曲線Aについては、
交流電界強度の振幅EAcが0.2〜1.2KV/龍と
なる領域については、現像バイアスの交流成分が、スリ
ーブからトナーを飛翔する闇値を超え易くする働きをし
、小さな帯電量のトナーでも感光体ドラム9に付着され
、現像に供される。
In a region where the image density tends to increase with respect to the fluctuation of the AC electric field strength @E sc, for example, regarding the density curve A in Fig. 2,
In the region where the amplitude EAc of the AC electric field strength is 0.2 to 1.2 KV/dragon, the AC component of the developing bias acts to easily exceed the darkness value at which the toner flies from the sleeve, and the toner with a small charge amount However, it is attached to the photoreceptor drum 9 and subjected to development.

従って、交流電界強度の振幅が大きくなるに従い、画像
濃度が大きくなるのである。
Therefore, as the amplitude of the AC field strength increases, the image density increases.

一方、画像濃度が交流電界強度の振幅Escに対し飽和
する領域、第2図の曲線Aでは交流電界強度の振幅Es
cが、1.2KV/龍以上の領域については、以下のよ
うにこの現象を説明することができる。即ち、この領域
では交流電界強度の振幅が大きくなるに従ってトナーは
強く振動し、トナーが凝集して形成しているクラスター
が壊れ易くなり、大きな電荷をもつトナーだけが選択的
に感光体ドラム9に付着され、小さな電荷をもつトナー
粒子は現像されにくくなる。また、小さな電荷をもつト
ナーは、−変態光体ドラム9に付着しても鏡像力が弱い
ため、交流バイアスによりスリーブ42に戻りやすい、
更に交流成分の電界強度の振幅が大きすぎることにより
感光体ドラム9表面の電荷がリークすることによって、
トナーが現像さ分の増加に対し、一定になっていると考
えられる。
On the other hand, in the region where the image density is saturated with respect to the amplitude Esc of the alternating current electric field strength, the amplitude Esc of the alternating current electric field strength is
For regions where c is 1.2 KV/dragon or higher, this phenomenon can be explained as follows. That is, in this region, as the amplitude of the alternating current electric field strength increases, the toner vibrates strongly, and the clusters formed by toner aggregation become more likely to break, and only toner with a large charge is selectively applied to the photoreceptor drum 9. Toner particles that are attached and have a small charge are difficult to develop. Furthermore, even if toner with a small electric charge adheres to the -transformation photo drum 9, its mirror image force is weak, so it is likely to return to the sleeve 42 due to the alternating current bias.
Furthermore, the electric charge on the surface of the photoreceptor drum 9 leaks due to the amplitude of the electric field strength of the AC component being too large.
It is considered that the toner remains constant despite the increase in the amount of development.

本発明の現像方法に適する現像バイアスの条件は現像バ
イアスの交流成分の振幅をVAI、(V)、周波数をf
 (llz) 、像担持体と現像剤搬送体との間隙をd
 (鰭)とするとき、VAc/ (d −j )は、0
.4≦VAc/(d−j)≦1.2 の範囲内に設定するのが好適である。
The developing bias conditions suitable for the developing method of the present invention are that the amplitude of the AC component of the developing bias is VAI, (V), and the frequency is f.
(llz), the gap between the image bearing member and the developer transporting member is d
(fin), VAc/ (d − j ) is 0
.. It is preferable to set within the range of 4≦VAc/(d−j)≦1.2.

本発明で用いられる二成分現像剤はキャリアとして磁性
キャリアと、トナーとして非磁性トナーとから構成され
ることが特に好ましい。
It is particularly preferable that the two-component developer used in the present invention is composed of a magnetic carrier as a carrier and a non-magnetic toner as a toner.

トナーの構成は一般に次の通りである。The composition of the toner is generally as follows.

(1)  熱可塑性樹脂:結着剤 80〜90w t%
例:ポリスチレン、スチレンアクリル重合体、ポリエス
テル、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリエチレン、エチレン酢ビ共重合体などが混
合使用される場合が多い。
(1) Thermoplastic resin: binder 80-90wt%
Examples: Polystyrene, styrene-acrylic polymer, polyester, polyvinyl butyral, epoxy resin, polyamide resin, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. are often used as a mixture.

(2)顔料:着色材 0〜15饋t% 例:黒:カーポンプラック 青:銅フタロシアニン、スルホンアミド誘電染料 φ 黄:ベンジン誘導体 マゼンタ:ポリタングストリン酸、ローダミンBレーキ
−、カーミン 6Bなど (3)荷電制御剤 0〜5wt% 例ニブラス:ニグロシン系(電子供与性)マイナス:有
機錯体 (電子受容性) (4)流動化剤 例:コロイダルシリカ、疏水性シリカが代表的であり、
その他、シリコンフェス、金属石ケン、非イオン界面活
性剤などがある。
(2) Pigment: Coloring material 0-15t% Example: Black: Carpon black Blue: Copper phthalocyanine, sulfonamide dielectric dye φ Yellow: Benzine derivative Magenta: Polytungstophosphoric acid, Rhodamine B lake, Carmine 6B, etc. 3) Charge control agent 0 to 5 wt% Example Nibrass: Nigrosine type (electron donating property) Minus: Organic complex (electron accepting property) (4) Fluidizing agent example: Colloidal silica and hydrophobic silica are typical,
Other products include silicone face, metal soap, and nonionic surfactants.

(5)  クリーニング剤 感光体におけるトナーのフィルミングを防止する。(5) Cleaning agent Prevent toner filming on the photoreceptor.

例:脂肪酸金属塩、表面に有機基をもつ酸化ケイ素酸、
フッ素系界面活性剤がある。
Examples: fatty acid metal salts, oxidized silicon acids with organic groups on the surface,
There are fluorine-based surfactants.

(6)充填剤 画像の表面光沢の改良、原材料費の低減を目的とする。(6) Filler The purpose is to improve the surface gloss of images and reduce raw material costs.

例:炭酸カルシウム、クレー、タルク、顔料などがある
Examples: calcium carbonate, clay, talc, pigments, etc.

これらの材料の他に、かぶりやトナー飛散を防ぐため磁
性体を含有させてもよい。
In addition to these materials, a magnetic material may be included to prevent fogging and toner scattering.

磁性粉としては、0.1〜1μmの四三酸化鉄、γ−酸
化第二鉄、二酸化クロム、ニッケルフェライト、鉄合金
粉末などが提案されているが、現在の所、四三酸化鉄が
多く使用されトナーに対して0.5〜75−1%含有さ
れる。磁性粉の種類や量によってトナーの抵抗はかなり
変化するが、十分な抵抗を得名ためには、磁性体量を5
5w 1%以下にすることが好ましい。また、カラート
ナーとして、鮮明な色を保つためには、磁性体量を10
−1%以下にすることが望ましい。特に0.5〜5wt
%が好ましい。
As magnetic powder, triiron tetroxide, γ-ferric oxide, chromium dioxide, nickel ferrite, iron alloy powder, etc. with a size of 0.1 to 1 μm have been proposed, but at present, triiron tetroxide is the most common. It is used in an amount of 0.5 to 75-1% based on the toner. The resistance of toner varies considerably depending on the type and amount of magnetic powder, but in order to obtain sufficient resistance, the amount of magnetic material should be adjusted to 5.
5W It is preferable to make it 1% or less. In addition, in order to maintain clear colors as a color toner, the amount of magnetic material must be increased by 10%.
It is desirable to keep it below -1%. Especially 0.5~5wt
% is preferred.

その他圧力定着用トナーに適する樹脂としては、約20
 kg / cm程度の力で塑性変形して紙に接着する
ように、ワックス、°ポリオレフィン類、エチレン酢酸
ビニル共重合体、ポリウレタン、ゴムなどの粘着性樹脂
などが選ばれる。カプセルトナーも用いることができる
Other resins suitable for pressure fixing toner include approximately 20
Adhesive resins such as wax, polyolefins, ethylene-vinyl acetate copolymers, polyurethane, and rubber are selected so that they can be plastically deformed and adhered to paper with a force of about kg/cm. Capsule toners can also be used.

以上の材料を用いて、従来公知の製造方法によりトナー
を作ることができる。
A toner can be made using the above-mentioned materials by a conventionally known manufacturing method.

本発明の構成において、更に好ましい画像を得るために
これらのトナー粒子は、解像力との関係から通常平均粒
径が50pm程度以下であることが望ましい。本手段で
はトナー粒径に対して原理的な制限はないが、解像力、
トナー飛散や搬送の関係から通常1〜15μm程度が好
ましく用いられる。
In the structure of the present invention, in order to obtain a more preferable image, it is desirable that the average particle diameter of these toner particles is usually about 50 pm or less in view of the resolution. In this method, there is no theoretical limit to the toner particle size, but the resolution and
In view of toner scattering and transportation, a thickness of about 1 to 15 μm is usually preferably used.

また、繊細な点や線を或いは階調棟をあげるために磁性
キャリア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
30μm以下5μm以上の粒子が好適である。
In addition, in order to create delicate points, lines, or gradation ridges, magnetic carrier particles are particles made of magnetic particles and resin, such as a resin dispersion system of magnetic powder and resin, or resin-coated magnetic particles. More preferably, particles are spherical and have an average particle size of preferably 50 μm or less, particularly preferably 30 μm or more and 5 μm or more.

また、良好な画像形成の妨げになるキャリア粒子にバイ
アス電圧によって電荷が注入されやすくなって像担持体
面にキャリアが付着し易くなるという問題やバイアス電
圧が十分に印加されなくなるという問題点を発生させな
いために、キャリアの抵抗率は109ΩCm以上好まし
くは10I3Ωcm以上、更に好ましくは1014Ωc
m以上の絶縁性のものがよく、更にこれらの抵抗率で、
粒径が上述したものがよい。
In addition, it does not cause problems such as charges being easily injected into carrier particles by a bias voltage and causing carriers to adhere to the surface of the image carrier, which would impede good image formation, and problems such as not being able to apply a sufficient bias voltage. Therefore, the resistivity of the carrier is 109ΩCm or more, preferably 10I3Ωcm or more, more preferably 1014Ωc
It is best to use insulating materials with a resistivity of m or more, and with these resistivities,
It is preferable that the particle size is as described above.

このような微粒子化されたキャリアの製造方法は、トナ
ーについて述べた磁性体と熱可塑性樹脂を用いて、磁性
体の表面を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。
A method for manufacturing such a finely divided carrier is to use a magnetic material and a thermoplastic resin as described for toner, and coat the surface of the magnetic material with the resin, or coat the particles with a resin containing fine magnetic particles dispersed therein. It can be obtained by preparing particles and selecting the particle size using a conventionally known average particle size selection means.

そして、トナーとキャリア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ア粒子の凝集を起こ
りにくくするために、キャリアを球形化することが望ま
しいが、球形の磁性キャリア粒子は、樹脂被覆キャリア
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
のキャリアでは、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、或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。
The carrier is shaped into a spherical shape in order to improve the agitation performance of the toner and carrier and the transportability of the developer, as well as to improve the charge control performance of the toner and to make it difficult for toner particles to coagulate with each other or toner particles and carrier particles. However, for spherical magnetic carrier particles, resin-coated carrier particles should be selected as spherical as possible and coated with resin. It is manufactured by using fine particles of a magnetic material and performing a spheroidizing treatment with hot air or hot water after forming dispersed resin particles, or directly forming spherical dispersed resin particles by a spray drying method.

本発明で言う現像剤搬送量について説明する。The amount of developer conveyed in the present invention will be explained.

第1図で現像剤Deは穂立て規制ブレード40で量を規
制され、スリーブ42と磁気ロール43の相対的回転に
より、スリーブ42上に所定量の現像剤が担持、搬送さ
れる。現像領域Eでは量規制された現像剤Deが感光体
ドラム9上の静電潜像に非接触で対向し、潜像電界現像
バイアス磁気力などの総和の結果としてトナーで現像さ
れる。
In FIG. 1, the amount of developer De is regulated by a spike regulating blade 40, and a predetermined amount of developer is supported and conveyed on the sleeve 42 by relative rotation of the sleeve 42 and the magnetic roll 43. In the development area E, a regulated amount of developer De faces the electrostatic latent image on the photoreceptor drum 9 in a non-contact manner, and is developed with toner as a result of the sum of the latent image electric field development bias magnetic force.

ここで、現像剤搬送量°とは現像領域Eで、スリーブ4
2の単位表面積光たり搬送されている現像剤の重量を言
う。部ち、現像に寄与可能な現像剤量重量が0.25g
であった場合、現像剤1M送量は0.025g/clI
Iと計算される。
Here, the developer conveyance amount ° is the development area E, and the sleeve 4
The unit surface area of 2 is the weight of the developer being transported. The amount of developer that can contribute to development weighs 0.25g.
In this case, the amount of developer 1M fed is 0.025g/clI
It is calculated as I.

第5図は、後述する実験に使用した現像装置の断面図で
ある。
FIG. 5 is a sectional view of the developing device used in the experiment described later.

第5図において、138はトナー補給器、139はスポ
ンジローラ、+41−1及び141−2は現像剤攪拌部
材、144はスクレーバ、142は現像スリーブ、14
3は磁気ロール、140は穂立て規制ブレード、R−2
は抵抗、146は交流電源、145は直流電源である。
In FIG. 5, 138 is a toner replenisher, 139 is a sponge roller, +41-1 and 141-2 are developer stirring members, 144 is a scraper, 142 is a developing sleeve, 14
3 is a magnetic roll, 140 is a spike regulating blade, R-2
is a resistor, 146 is an AC power supply, and 145 is a DC power supply.

トナー補給器138から供給されたトナーはスポンジロ
ーラ139と攪拌部材141−1.141−2の作用に
より現像スリーブ142と磁気ロール143からなる現
像部へ送り込まれる。現像スリーブ142上には、穂立
て規制ブレード140によって厚みを一定に規制された
、トナーとキャリアからなる現像剤Deの層が形成され
、これによって感光体ドラム109表面に形成された潜
像を現像する。144は現像剤を掻き取るスクレーパで
、現像後スリーブ142表面の現像剤を掻き落とす。な
お、矢印aは現像剤の移動方向、矢印すは磁気ロールの
回転方向である。現像スリーブ142には抵抗R−2を
介して交流電源146及び直流電源145が接続され、
スリーブ142と感光体ドラム109の間に現像バイア
スが印加される。
The toner supplied from the toner replenisher 138 is sent to a developing section consisting of a developing sleeve 142 and a magnetic roll 143 by the action of a sponge roller 139 and stirring members 141-1 and 141-2. A layer of developer De made of toner and carrier is formed on the developing sleeve 142, the thickness of which is regulated to be constant by the buffing regulation blade 140, thereby developing the latent image formed on the surface of the photoreceptor drum 109. do. A scraper 144 scrapes off the developer on the surface of the sleeve 142 after development. Note that arrow a is the moving direction of the developer, and arrow s is the rotating direction of the magnetic roll. An AC power source 146 and a DC power source 145 are connected to the developing sleeve 142 via a resistor R-2.
A developing bias is applied between the sleeve 142 and the photosensitive drum 109.

予n狡 スリーブ142と穂立て規制ブレード140との間隙(
以下、現像剤層厚規制ギャップと呼ぶ。)gと現像領域
已に於ける現像剤搬送量との関係を調べたところ、第6
図に示す結果が得られた。
The gap between the sleeve 142 and the earing regulation blade 140 (
Hereinafter, this will be referred to as the developer layer thickness regulation gap. ) g and the amount of developer conveyed across the development area, it was found that
The results shown in the figure were obtained.

現像装置の操作条件は次の通りである。The operating conditions of the developing device are as follows.

スリーブ φ24龍 表面加工なしの非磁性ステンレス
鋼製 スリーブ回転数         30rp…磁気ロ一
ルNS交互配列     10極磁気ロ一ル回転数  
      80Orpm磁気ロール表面磁束密度  
   800ガウス現像剤 キャリア 樹脂分散型磁性キャリア、 比抵抗≧10′1Ω口 重量基準平均粒径 20μm、 磁化的50emu / g (1000ガウスの磁束密
度下において) トナー  重量基準平均粒径 11μm流動化剤 疎水
性シリカ トナー重量に対して 0.4 wt% トナー濃度 20v t% 穂立て規制ブレード 非磁性ブレード 第6図から、現像剤層厚規制ギャップgは、0.01〜
0.065 mmの範囲では現像剤搬送量との関係は直
線的であり、両者は比例関係である。
Sleeve φ24 Dragon Made of non-magnetic stainless steel without surface treatment Sleeve rotation speed 30 rpm...Magnetic roll NS alternating arrangement 10 pole magnetic roll rotation speed
80Orpm magnetic roll surface magnetic flux density
800 gauss developer carrier Resin-dispersed magnetic carrier, specific resistance ≧10'1Ω Mouth weight average particle size 20μm, magnetization 50emu/g (under magnetic flux density of 1000 gauss) Toner Weight based average particle size 11μm Fluidizer Hydrophobic Toner concentration 20v t% Toner concentration 20v t% Toner density regulating blade Non-magnetic blade From Figure 6, the developer layer thickness regulating gap g is 0.01 to
In the range of 0.065 mm, the relationship with the amount of developer conveyed is linear, and both are in a proportional relationship.

スリーブ142の回転数を10〜300 rpmの範囲
、磁気ロール143の回転数を100〜1500rpm
の範囲に変化させて、上記と同様の実験を行ったところ
、第6図と略同様の結果が得られた。このことから、上
記の条件内では、現像剤層厚規制ギャップgが現像剤搬
送量を決定する主たる因子であることが理解できる。
The rotation speed of the sleeve 142 is in the range of 10 to 300 rpm, and the rotation speed of the magnetic roll 143 is in the range of 100 to 1500 rpm.
When the same experiment as above was carried out by changing the range of , substantially the same results as those shown in FIG. 6 were obtained. From this, it can be understood that within the above conditions, the developer layer thickness regulation gap g is the main factor determining the amount of developer conveyed.

裏政皿土 磁気ロール143の回転数を変化させ、感光体ドラム1
09の画像部(静電潜像形成部)の表面電位と画像濃度
との関係を求めた。
By changing the number of revolutions of the magnetic plate roll 143, the photoreceptor drum 1
The relationship between the surface potential of the image area (electrostatic latent image forming area) of No. 09 and the image density was determined.

操作条件は次の通りである。The operating conditions are as follows.

1、感光体ドラム a、感光層   Se系 す、線速度   150 mm/5ec2、表面電位 a、帯電電位  +1000 V b1画像部電位 +900 V C1露光部電位 十 OV 3、現像剤 a、キャリア  磁性粉分散系 平均粒径(重量基準)20μm 比抵抗 10″Ω備以上 磁化 約50emu / g (σ1000)σ100
0 : 1000ガウスの磁束密度中での磁化 す、)ナー   +MN  スチレン・アクリル系平均
粒径(重量基準)11μm 4、現像装置 a、スリーブ  非磁性ステンレス製 24鶴φ線速度
 30龍/secで回転 す、磁石    8極 スリーブ表面磁束密度800ガウス 100〜1500rp+11で回転 5、現像条件 a、!光体スリーブ間最近接ギヤ・ンプ 0,9■lb
、規制ギャップ          0.3鶴C0現像
バイアス 交流分 電圧(実効値)1.OKV周波数 
2KHz 直流分    +650v d、現像剤搬送量      0.024 g/cA結
果は第7図に示す通りである。
1. Photosensitive drum a, photosensitive layer Se-based, linear velocity 150 mm/5ec2, surface potential a, charging potential +1000 V b1 image area potential +900 V C1 exposed area potential 10 OV 3, developer a, carrier magnetic powder dispersion System average particle size (weight basis) 20μm Specific resistance 10″Ω or more Magnetization Approx. 50emu/g (σ1000)σ100
0: Magnetized in a magnetic flux density of 1000 Gauss, )ner + MN Styrene/acrylic average particle size (weight basis) 11 μm 4. Developing device a, sleeve Made of non-magnetic stainless steel Rotated at 24 mm linear velocity 30 mm/sec Magnet 8-pole sleeve surface magnetic flux density 800 Gauss 100-1500 rpm + 11 rotations 5, development conditions a,! Gear pump closest to optical sleeve 0.9 lb
, regulation gap 0.3 Tsuru C0 development bias AC voltage (effective value) 1. OKV frequency
2KHz DC component +650v d, developer conveyance amount 0.024 g/cA The results are as shown in FIG.

磁気ロールを100〜1500rpmで回転させた場合
、画像部−非画像部表面電位差約600v近くから画像
濃度は1.0近く又は以上に達し、800vでは十分な
濃度が得られた。磁気ロールを回転させずに固定した(
Orpm)場合現像剤の搬送が安定せず又は不十分で、
スリーブ上にムラができ、濃度ムラが出たり画像濃度も
低い結果となった。
When the magnetic roll was rotated at 100 to 1500 rpm, the image density reached nearly 1.0 or more from a surface potential difference of about 600 V between the image area and the non-image area, and a sufficient density was obtained at 800 V. The magnetic roll was fixed without rotating (
Orpm), the developer transport is unstable or insufficient,
This resulted in unevenness on the sleeve, uneven density, and low image density.

現像画像の均一性についても磁気ロールを回転した場合
と止めた場合では差が生じた。反射型濃変針で画像部を
スキャンした例を第8図に示す。
There was also a difference in the uniformity of the developed image between when the magnetic roll was rotated and when it was stopped. FIG. 8 shows an example of scanning an image area with a reflective darkening needle.

スキャン方向は現像方向と直角の方向である。The scanning direction is perpendicular to the developing direction.

皇駄桝1 現像剤層厚規制ギャップgを変化させて現像剤の搬送量
を変化させ、現像剤搬送量と画像濃度との関係を求めた
Kodamasu 1 The developer layer thickness regulation gap g was changed to change the amount of developer conveyed, and the relationship between the amount of developer conveyed and the image density was determined.

操作条件は、磁気ロール143の回転数を80゜rpm
に一定とした以外は、前記実験例1に於けると同様であ
る。
The operating conditions are that the rotation speed of the magnetic roll 143 is 80° rpm.
It is the same as in Experimental Example 1, except that it is kept constant.

結果は第9図に示す通りである。The results are shown in FIG.

があった。was there.

搬送量が0.01g/cd未満の場合、感光体ドラム1
09とスリーブ142間ギャップを狭(していくと濃度
は高くなるが、あまり狭くしすぎるとギャップの精度出
しが難しくなる。また、現像剤の1般送ムラがあって好
ましくない。
If the conveyance amount is less than 0.01 g/cd, the photosensitive drum 1
As the gap between the developer 09 and the sleeve 142 is narrowed, the density increases, but if it is too narrow, it becomes difficult to obtain the precision of the gap.Furthermore, it is not preferable because it causes unevenness in the general feeding of the developer.

搬送量が0.04g/cjを越えると、ギャップを広く
すればある程度カブリはとれるが、それに伴って濃度が
下がる傾向があった。またトナー飛散も多くなり好まし
くない。また、キャリア飛散、キャリア付着も次第に顕
著になり好ましくない。
When the conveyance amount exceeded 0.04 g/cj, fogging could be removed to some extent by widening the gap, but the density tended to decrease accordingly. Further, toner scattering increases, which is not preferable. Furthermore, carrier scattering and carrier adhesion become increasingly noticeable, which is not preferable.

災荻皿主 本発明の現像方法を、本出願人が先に特開昭60=75
850号公報、同60−76766号公報及び特願昭6
0−166549号に開示したカラー画像記録方法に適
用した。
The developing method of the present invention was first developed by the applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60/75.
Publication No. 850, Publication No. 60-76766 and Japanese Patent Application No. 1983
The method was applied to the color image recording method disclosed in No. 0-166549.

第10図にカラー画像形成装置を示す。FIG. 10 shows a color image forming apparatus.

解光をラインイメージセンサ(CODなど)で受光し電
気信号に変換し、更にデジタル信号に変換色分離回路等
により得られた原稿の色信号を半導体レーザー、LED
液晶ヘッドなどの書込み装置によって感光体上にかき込
むことにより静電潜像を形成する所謂デジタル型カラー
複写機である。
The resolved light is received by a line image sensor (such as a COD), converted into an electrical signal, and then converted into a digital signal.The color signal of the original obtained by a color separation circuit is sent to a semiconductor laser or LED.
This is a so-called digital color copying machine that forms an electrostatic latent image by writing on a photoreceptor with a writing device such as a liquid crystal head.

現像方式は反転現像方式とした。The development method was a reversal development method.

第10図において、Aは読取りユニット、Bは書込みユ
ニット、Cは画像形成部、Dは給紙部である。
In FIG. 10, A is a reading unit, B is a writing unit, C is an image forming section, and D is a paper feeding section.

読取りユニットAにおいて、201はプラテンガラスで
、原稿202はこのプラテンガラス201上に置かれる
。原稿202は、スライドレール203上を移動するキ
ャリッジ4に設けられた螢光灯205及び206によっ
て照明される。可動ミラーユニット208にはミラー2
09及び209′が設けられスライドレール203上を
移動し、キャリッジ204に設けられている第一ミラー
207との組合せでプラテンガラス201上に原稿20
2の光像をレンズ読取りユニット220へ導出する。
In the reading unit A, 201 is a platen glass, and an original 202 is placed on this platen glass 201. The document 202 is illuminated by fluorescent lights 205 and 206 provided on a carriage 4 that moves on a slide rail 203. The movable mirror unit 208 has a mirror 2.
09 and 209' are provided and move on the slide rail 203, and in combination with the first mirror 207 provided on the carriage 204, the original 20 is placed on the platen glass 201.
2 is led out to the lens reading unit 220.

キャリッジ204及び可動ミラーユニット208はステ
ッピングモータ210によりワイヤ215を介して駆動
されるプーリ211.212.213.214により、
それぞれ■及び1/2■の速度で同方向に駆動される。
The carriage 204 and the movable mirror unit 208 are driven by pulleys 211, 212, 213, and 214 driven by a stepping motor 210 through a wire 215.
They are driven in the same direction at speeds of 1 and 1/2, respectively.

プラテンガラス201の両端部裏面側には標準白色板2
06.207が設けられ、原稿読取り走査開始前及び走
査終了後に標準白色信号が得られるように構成されてい
る。
Standard white plates 2 are installed on the back side of both ends of the platen glass 201.
06.207, and is configured so that a standard white signal can be obtained before the start of original reading scanning and after the end of scanning.

L/ 7 スSA 取すユニソト220はレンズ221
、プリズム222、第一読取り基板224、レッドチャ
ンネル(以下R−chという)CCD225、第二読取
り基板226、シアンチャンネル(以下C−ahという
)CCD227から構成される。
L/7 SA Take Unisoto 220 is lens 221
, a prism 222, a first reading board 224, a red channel (hereinafter referred to as R-ch) CCD 225, a second reading board 226, and a cyan channel (hereinafter referred to as C-ah) CCD 227.

第一ミラー207、ミラー209、ミラー209′によ
り伝達された原稿光像はレンズ221により集束され、
プリズム222内に設けられたグイクロイックミラー2
23によりR−ch像とC−ch像とに分離され、第一
読取り基板224上に設けられたR−chCCD225
及び第二読取り基板226上に設けられたC−chCC
D227の受番二 光面%夫々結像される。
The original light image transmitted by the first mirror 207, the mirror 209, and the mirror 209' is focused by the lens 221,
Guicroic mirror 2 provided within the prism 222
23 into an R-ch image and a C-ch image, and the R-ch CCD 225 is provided on the first reading board 224.
and C-chCC provided on the second reading board 226
The two light planes of D227 are imaged.

前記螢光灯205.206はカラー原稿の読取りに際し
て光源にもとすく特定の色の強調や減衰を防ぐため市販
の温白色系螢光灯が用いられ、まシバ、 たチラッキ防止のため40 K 1lzO高周波電波で
点灯され管壁の定温保持あるいはウオームアツプ促進の
ためポジスタ使用のヒータで保温されている。
The fluorescent lamps 205 and 206 are commercially available warm white fluorescent lamps that are used as light sources when reading color originals to prevent emphasis or attenuation of specific colors. It is lit by 1lzO high-frequency radio waves and kept warm by a heater using a POSISTOR to maintain a constant temperature of the tube wall or to promote warm-up.

前記R−chCCD225及びC−chCCD227か
ら出力された画像信号は、後述する信号処理部Eにおい
て信号処理される。信号処理部Eにおいて、後述するト
ナーの色に応じ色分解された色信号が出力され、書込み
ユニットBに入力される。
The image signals output from the R-ch CCD 225 and C-ch CCD 227 are subjected to signal processing in a signal processing section E, which will be described later. In the signal processing section E, a color signal separated according to the color of the toner, which will be described later, is outputted and inputted to the writing unit B.

書込みユニッl−Bは第11図に示すように構成され、
半導体レーザ331で発生されたレーザビームは駆動モ
ータ330により回転されるポリゴンミラー332より
回転走査され、Fθレンズ333−1を経て反射831
337により光路を曲げられて感光体ドラム109の表
面上に投射され輝線339を形成する。334はビーム
走査開始を検出するためのインデックスセンサで、33
5.336は倒れ角補正用のシリンドリカルレンズであ
る。338a、338b、338Cは反射鏡でビーム走
査光路及びビーム検知の光路を形成する。
The writing unit I-B is configured as shown in FIG.
A laser beam generated by a semiconductor laser 331 is rotated and scanned by a polygon mirror 332 rotated by a drive motor 330, and reflected 831 through an Fθ lens 333-1.
337, the optical path is bent and projected onto the surface of the photoreceptor drum 109 to form a bright line 339. 334 is an index sensor for detecting the start of beam scanning;
5.336 is a cylindrical lens for tilt angle correction. Reflecting mirrors 338a, 338b, and 338C form a beam scanning optical path and a beam detection optical path.

走査が開始されるとビームがインデックスセンサ334
によって検知され、第一の色信号によるビームの変調が
開始される。変調されたビームは、第10図の帯電器2
41により予め一様に帯電されている感光体ドラム10
9上を走査する。レーザビームによる主走査と感光体ド
ラム109の回転による副走査によりドラム表面に第一
の色に対応する潜像が形成されてゆく。この潜像は例え
ば赤色トナーの装填された現像器243により現像され
て、ドラム表面にトナー像が形成される。得られたトナ
ー像は、ドラム面に保持されたまま、感光体ドラム表面
より引き離されているクリーニング装置246の下を通
過しつぎのコピーサイクルにはいる。感光体ドラム10
9は帯電器241により再び帯電される。
When scanning is started, the beam is directed to the index sensor 334.
is detected, and modulation of the beam by the first color signal is started. The modulated beam is transferred to the charger 2 in FIG.
The photosensitive drum 10 is uniformly charged in advance by 41.
9. Scan above. A latent image corresponding to the first color is formed on the drum surface by the main scanning by the laser beam and the sub-scanning by the rotation of the photosensitive drum 109. This latent image is developed by a developing device 243 loaded with red toner, for example, to form a toner image on the drum surface. The obtained toner image, while being held on the drum surface, passes under a cleaning device 246 that is separated from the photosensitive drum surface and enters the next copy cycle. Photosensitive drum 10
9 is charged again by the charger 241.

次いで信号処理部Eから出力された第二の色信号が書込
みユニットBに入力され、前記の第一の色信号の場合と
同様にしてドラム表面への書込みが行われ潜像が形成さ
れる。潜像は第二の色、例えば青色のトナーを装填した
現像器244によって現像される。この青色トナー像は
すでに形成されている前記の赤色トナー像の上に重ねて
形成される。
Next, the second color signal output from the signal processing section E is input to the writing unit B, and is written on the drum surface in the same manner as the first color signal described above to form a latent image. The latent image is developed by a developer 244 loaded with toner of a second color, for example blue. This blue toner image is formed over the already formed red toner image.

245は黒色トナーを有する現像器で、信号処理部で発
生される制御信号に基づいてドラム表面上に黒色トナー
像を形成する。これら現像器243.244.245の
スリーブには交流及び直流のバイアスが印加され、二成
分トナーによるジャンピング現像が行われ、接地された
感光体ドラム109には非接触で現像が行われている。
A developing device 245 has black toner, and forms a black toner image on the drum surface based on a control signal generated by a signal processing section. AC and DC biases are applied to the sleeves of these developing devices 243, 244, and 245 to perform jumping development using two-component toner, and non-contact development is performed on the grounded photosensitive drum 109.

このようにして現像された第一の色信号によるトナー像
と第二の色信号によるトナー像、及び黒トナーで現像さ
れたトナー像の重ね合わされた像は、転写極250によ
り給紙部の給送ベルト264、給送ローラ263により
送られてきた記録紙261上に転写される。トナー像を
転写された転写紙は分離極251により感光体から分離
され、さらに定着″a252へ搬送されて定着されカラ
ーハードコピーが得られる。
The superimposed image of the toner image based on the first color signal, the toner image based on the second color signal, and the toner image developed using the black toner thus developed is transferred to the paper feed section by the transfer pole 250. The image is transferred onto the recording paper 261 fed by the feeding belt 264 and the feeding roller 263. The transfer paper on which the toner image has been transferred is separated from the photoreceptor by a separation pole 251, and further conveyed to a fixing section 252 where it is fixed and a color hard copy is obtained.

転写の終了した感光体ドラム240にはクリーニング装
置246が接触しブレード247によりクリーニングを
行い不要トナーをドラム表面から除去する。クリーニン
グ装置のローラ249は、クリーニング終了後ブレード
247が次の露光と現像に備えてドラム表面から離れる
とき、ドラム表面とブレードの間に取り残された少量の
トナーを除去するためのものであり、ドラムと逆方向に
回転しながらドラム表面との接触部を摺擦し残留トナー
を回収する。
A cleaning device 246 comes into contact with the photosensitive drum 240 after the transfer, and performs cleaning with a blade 247 to remove unnecessary toner from the drum surface. The roller 249 of the cleaning device is used to remove a small amount of toner left behind between the drum surface and the blade when the blade 247 leaves the drum surface in preparation for the next exposure and development after cleaning. While rotating in the opposite direction, the contact portion with the drum surface is rubbed and residual toner is collected.

第10図のカラー画像形成装置の現像装置243.24
4.245は、第12図に示す構造のもので、次の(i
)、(ii )、(iii )の3点以外は第5図の現
像装置と同じ構造のものであり、第12図では、第5図
と同一の部分には同じ符号を付して示しである。
Developing devices 243 and 24 of the color image forming apparatus shown in FIG.
4.245 has the structure shown in Figure 12, and has the following (i
), (ii), and (iii) have the same structure as the developing device shown in Fig. 5, and in Fig. 12, the same parts as in Fig. 5 are denoted by the same reference numerals. be.

(i)スリーブ142、磁気ロール143の回転方向を
第5図のそれとは逆の方向にしである。
(i) The direction of rotation of the sleeve 142 and magnetic roll 143 is opposite to that shown in FIG.

(ii)穂立て規制ブレード140−2の位置を、スリ
ーブ142の回転方向に合わせて第5図とは位置を変更
している。
(ii) The position of the ear stand regulating blade 140-2 has been changed from that in FIG. 5 in accordance with the direction of rotation of the sleeve 142.

(iii )スクレーパ144−2の位置を、スリーブ
142の回転方向に合わせて第5図とは位置を変更し、
現像剤溜り中で現像剤De中に埋没させているので磁性
材としている。それは、スリーブ142上に残存する現
像剤をスリーブ142から脱離させ、現像剤Deと一緒
に攪拌するためである。
(iii) The position of the scraper 144-2 is changed from that in FIG. 5 to match the rotation direction of the sleeve 142,
Since it is buried in the developer De in the developer reservoir, it is a magnetic material. This is to remove the developer remaining on the sleeve 142 from the sleeve 142 and stir it together with the developer De.

画像形成の操作条件は次の通りである。The operating conditions for image formation are as follows.

画像形成条件 像形成体 感光層     OPC(有機光導電材)ドラム径  
  140 III 線速度     58mm/sec 表面電位 帯電電位 (現像時の非画像部の電位)−650V露光部電位  
       −10V像露光条件 光源        半導体レーザー 波長        780±20nm記録密度   
   16dots/*n現像装置 スリーブ   非磁性ステンレス製、18鶴φ線速度2
0龍/secで回転 マグネット  8極、600rpmで回転磁束密度  
 700ガウス(スリーブ表面)現像剤 キャリア   磁性粉樹脂分散系、 平均粒径(重量基準)20μm 比抵抗 10′4Ωam以上 磁化 約50emu / g (IIFI−)σ16@
6 :toooガウスの磁束密度中での磁化 トナー レッド(R)  平均粒径(重量基準)11μm平均帯
電量 10μC/g (トナー濃度15−t%) ブルー(B)  平均粒径(重量基$)11μm平均帯
電量 11μC/g (トナー濃度15wt%) 黒  (K)  平均粒径(重量基準)11μm平均帯
電量 12μC/g (I−ナー濃度15−L%) 現像条件 感光体・スリーブ間  1.0議論 現像剤層厚      0.2〜0.8關(静時)(非
磁性ブレードで規制) (以上共通) 現像剤搬送量(実測値) レッド現像器 の  0.030 g / co!ブル
ー 〃  ■  0.025 g/cA黒    〃@
l   O,032g/cnT3つ共搬送量を例えば0
.025 g/crAにそろえて設定してもよい。
Image forming conditions Image forming photosensitive layer OPC (organic photoconductive material) drum diameter
140 III Linear velocity 58mm/sec Surface potential charging potential (potential of non-image area during development) -650V exposed area potential
-10V image exposure conditions Light source Semiconductor laser wavelength 780±20nm Recording density
16dots/*n developing device sleeve made of non-magnetic stainless steel, 18 φ linear speed 2
Rotating magnet 8 poles at 0 dragon/sec, rotating magnetic flux density at 600 rpm
700 gauss (sleeve surface) Developer carrier Magnetic powder resin dispersion system, average particle size (weight basis) 20 μm Specific resistance 10'4 Ωam or more Magnetization approximately 50 emu / g (IIFI-) σ16 @
6: Magnetized toner red (R) in too Gauss magnetic flux density Average particle size (weight basis) 11 μm Average charge amount 10 μC/g (toner concentration 15-t%) Blue (B) Average particle size (weight basis $) 11 μm average charge amount 11 μC/g (toner concentration 15 wt%) Black (K) Average particle size (weight basis) 11 μm average charge amount 12 μC/g (I-toner concentration 15-L%) Development conditions Between photoreceptor and sleeve 1. 0 Discussion Developer layer thickness 0.2 to 0.8 degrees (at rest) (regulated by non-magnetic blade) (Common to the above) Developer conveyance amount (actual value) Red developer's 0.030 g/co! Blue 〃 ■ 0.025 g/cA black 〃@
l O,032g/cnT3 co-conveyed amount, for example, 0
.. 025 g/crA may be set.

現像バイアス A (R)  DC−500V  ACl、OKν(実
効値) 2KIIzB (B)  DC−500V  
ACl、OKl実効値) 2KHzC(K)  DC−
500V  ACo、8KV (実効値) 2KIIZ
現像順   R−B −K その他のプロセス方式 転写     コロナ転写 定着     熱ローラーで加圧 クリーニング ブレードとクリーニングローラ本実験例
においても十分な高濃度の画像が得られた。レッド、ブ
ルーなどのカラートナーによる画像も均一性が良く、品
の高い画質が得られた。
Development bias A (R) DC-500V ACl, OKν (effective value) 2KIIzB (B) DC-500V
ACl, OKl effective value) 2KHzC(K) DC-
500V ACo, 8KV (effective value) 2KIIZ
Development order R-B-K Other process methods Transfer Corona transfer fixing Pressure cleaning with a heated roller Blade and cleaning roller An image with a sufficiently high density was obtained in this experimental example as well. Images produced with color toners such as red and blue also had good uniformity and high quality images.

黒画像部の濃度は、反射濃度で1.1以上(露光部)、
得られ非画像のカブリやトナー飛散は見られなかった。
The density of the black image area is 1.1 or more in reflection density (exposed area),
No fogging or toner scattering was observed in the obtained non-image.

また、感光体の線速度を58−麿/secから120 
am/sec 230 mm/secまで速めても十分
な高濃度が得られた。
In addition, the linear velocity of the photoreceptor was changed from 58-m/sec to 120-m/sec.
A sufficiently high concentration was obtained even when the speed was increased to am/sec 230 mm/sec.

第10図の装置に於いて、レーザ書込み部の回転多面t
M332c第11図参照)に替えて同様な機能を有する
振動回転型のミラーユニット(ガルトノミラーと呼ばれ
る)を用いることができる。
In the apparatus shown in FIG. 10, the rotating polygon t of the laser writing section
In place of the M332c (see FIG. 11), a vibrating and rotating mirror unit (called a Gartno mirror) having a similar function can be used.

この書込みユニットBは第13図に示すように構成され
、半導体レーザ331で発生したレーザビームは、駆動
部352によって振動されるガルバノミラ−351によ
り振動走査され、sin’θレンズ333−2を経て反
射鏡337により光路を曲げられて感光体ドラム109
の表面上に投射される。その他は第11図に於けると同
様である。
This writing unit B is configured as shown in FIG. 13, and a laser beam generated by a semiconductor laser 331 is vibrated and scanned by a galvanometer mirror 351 that is vibrated by a drive unit 352, and is reflected through a sin'θ lens 333-2. The optical path is bent by the mirror 337 and the photosensitive drum 109
projected onto the surface of The rest is the same as in FIG. 11.

第14図はミラー振動機構350の原理を示し、演算増
幅器OPは、位置センサ350bを介して磁気駆動部3
50aに接続する増幅器AMPからの位置信号とアナロ
グ入力信号とを受けて磁気駆動部350aを駆動させ、
振動子に固定されたガルバノミラ−351をコイルに流
れる電流によって規定量だけ往復振動させるようにして
いる。
FIG. 14 shows the principle of the mirror vibration mechanism 350, in which the operational amplifier OP is connected to the magnetic drive unit 3 via the position sensor 350b.
drive the magnetic drive section 350a in response to a position signal and an analog input signal from the amplifier AMP connected to the amplifier AMP;
A galvanometer mirror 351 fixed to the vibrator is caused to reciprocate by a specified amount by a current flowing through the coil.

第15図は、第14図の書込みユニット350を使用し
たカラープリンタの概要を示し、図中、ECは外部制御
部、DUは半導体レーザ331を駆動させる駆動ユニッ
ト、241aは帯電器241・の電源であり、その他の
第10図、第14図と共通する部分は同じ符号を付して
示しである。
FIG. 15 shows an overview of a color printer using the writing unit 350 shown in FIG. Other parts common to FIGS. 10 and 14 are designated by the same reference numerals.

(比較実験例1) 現像剤搬送量を0.05g/cJ、0.08 g /c
11の2点を選び、他は前記実験例1と同じ条件で現像
を行った。その結果、非画像部のカブリが搬送量が多く
なるにつれ増加し、また、画像部へのキャリア付着、ト
ナー飛散も顕著になり、長期的な実用に耐え得るレベル
ではなかった。
(Comparative Experiment Example 1) The amount of developer conveyed was 0.05 g/cJ, 0.08 g/c
Two points of No. 11 were selected, and development was performed under the same conditions as in Experimental Example 1 above. As a result, fogging in non-image areas increased as the conveyance amount increased, carrier adhesion to image areas and toner scattering also became significant, and the level was not high enough to withstand long-term practical use.

(比較実験例2) 現像剤搬送量を0.007g/cd、0.005g/c
Jの2点を選び、他は前記実験例1と同じ条件で現像を
行った。その結果、画像部−非画像部電位差800V部
分の画像濃度が搬送量が低くなるにつれ低下した。それ
ぞれ0.95.0.70の最高濃度であった。
(Comparative Experiment Example 2) The amount of developer conveyed was 0.007 g/cd, 0.005 g/c
Two points J were selected, and development was performed under the same conditions as in Experimental Example 1 above. As a result, the image density in a portion where the potential difference between the image area and the non-image area was 800 V decreased as the conveyance amount decreased. The highest concentrations were 0.95 and 0.70, respectively.

(比較実験例3) キャリアの付着やカプリが生じた。(Comparative Experiment Example 3) Carrier adhesion and capri occurred.

なお1、本発明で使用する感光体、現像剤等は、上記の
例に限られるものではなく、例えば感光体をアモルファ
スシリコンの光導電層を備える感光体とするとか、現像
剤のキャリアを粒径10〜40μmのフェライト粉末に
樹脂被覆を施したものとするとか、その他、本発明の精
神を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。
1. The photoconductor, developer, etc. used in the present invention are not limited to the above examples; for example, the photoconductor may be a photoconductor equipped with an amorphous silicon photoconductive layer, or the developer carrier may be a granular photoconductor. Various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, such as applying a resin coating to ferrite powder having a diameter of 10 to 40 μm.

ト0発明の詳細 な説明したように、本発明は、現像領域へのているので
、次のような効果が奏せられる。
As described in detail, since the present invention is applied to the development area, the following effects can be achieved.

現像剤搬送体上で現像剤全層が自由に運動し得る状態に
なり、Bgメ綻l屑77廉グメ!旋腑雇解メ%度巌Yf
贋I/ダ炭がI廚/!rt、yその結果、現像装置の複
雑化、大型化を伴うことなく、均一でかつ十分な濃度を
有し、キャリア付着も発生せず、而もかぶりがなく、良
質な可視像を得ることができる。
The entire layer of developer can move freely on the developer transport body, and the Bg metal waste is reduced to 77%! Circulation employment/dismissal me% degree Iwao Yf
Fake I/Da charcoal is I/! rt, y As a result, it is possible to obtain a high-quality visible image with uniform and sufficient density, no carrier adhesion, and no fogging without complicating or increasing the size of the developing device. I can do it.

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

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって、 第1図、第5図及び第12図は現像装置の断面図、 第2図及び第3図は交流バイアス電圧を変化させたとき
の画像濃度の変化を示すグラフ、第4図は電界強度と交
流バイアス周波数を変化させたときの画像濃度特性を示
すグラフ、第6図は現像剤層厚規制ギャップと現像剤搬
送量との関係を示すグラフ、 第7図は画像部電位と画像濃度との関係を示すグラフ、 第8図は現像方向に直角方向の画像濃度変化を示すグラ
フ、 第9図は現像剤搬送量と画像濃度との関係を示すグラフ
、 第10図はカラー画像形成装置の概略図、第11図及び
第13図はレーザ書込み系の概略図、 第14図は第13図のレーザ書込み系ミラー駆動の原理
の一例を示す概略図、 第15図は第13図のレーザ書込み系を使用したカラー
プリンタの概略図 である。 なお、図面に示された符号に於いて、 9.109・・・・・・・・・感光体ドラム40.14
0.140−2 ・・・・・・・・・穂立て規制ブレード41.141−
1.141−2・・・・・・・・・攪拌器42.142
・・・・・・・・・現像剤搬送体(スリーブ)43.1
43・・・・・・・・・磁気ロール44.144.14
4−2・・・・・・・・・スクレーパ45.145・・
・・・・・・・直流電源46.146・・・・・・・・
・交流電源243.244.245・・・・・・・・・
現像装置De・・・・・・・・・現像剤 である。
The drawings all show embodiments of the present invention, and FIGS. 1, 5, and 12 are cross-sectional views of the developing device, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of the developing device when the AC bias voltage is changed. Figure 4 is a graph showing the image density characteristics when changing the electric field strength and AC bias frequency. Figure 6 is the relationship between the developer layer thickness regulation gap and the amount of developer conveyed. Figure 7 is a graph showing the relationship between image area potential and image density. Figure 8 is a graph showing image density changes in the direction perpendicular to the development direction. Figure 9 is a graph showing the relationship between the amount of developer conveyed and image density. Figure 10 is a schematic diagram of a color image forming apparatus, Figures 11 and 13 are schematic diagrams of a laser writing system, and Figure 14 is an example of the principle of driving the laser writing system mirror in Figure 13. FIG. 15 is a schematic diagram of a color printer using the laser writing system of FIG. 13. In addition, in the reference numerals shown in the drawings, 9.109......Photosensitive drum 40.14
0.140-2 ...... Ear stand regulation blade 41.141-
1.141-2・・・・・・Stirrer 42.142
......Developer transport body (sleeve) 43.1
43...Magnetic roll 44.144.14
4-2...Scraper 45.145...
......DC power supply 46.146...
・AC power supply 243.244.245...
Developing device De...Developer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、交番電界下で静電潜像を非接触現像する現像方法に
於いて、現像領域への現像剤の搬送量を0.01〜0.
04g/cm^2の範囲にある量として反転現像を行う
ことを特徴とする現像方法。
1. In a developing method in which an electrostatic latent image is developed in a non-contact manner under an alternating electric field, the amount of developer conveyed to the developing area is set to 0.01 to 0.
A developing method characterized by performing reversal development with an amount in the range of 0.04 g/cm^2.
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