JPH05100500A - 現像方法 - Google Patents
現像方法Info
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- JPH05100500A JPH05100500A JP3257389A JP25738991A JPH05100500A JP H05100500 A JPH05100500 A JP H05100500A JP 3257389 A JP3257389 A JP 3257389A JP 25738991 A JP25738991 A JP 25738991A JP H05100500 A JPH05100500 A JP H05100500A
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- developing
- sleeve
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G13/00—Electrographic processes using a charge pattern
- G03G13/06—Developing
- G03G13/08—Developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G13/09—Developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/09—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
- G03G15/0921—Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/06—Developing structures, details
- G03G2215/0602—Developer
- G03G2215/0604—Developer solid type
- G03G2215/0607—Developer solid type two-component
- G03G2215/0609—Developer solid type two-component magnetic brush
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 現像効率が高く，現像剤の寿命が長く，かつ
トナー濃度の変化による画質への影響が少ない現像方法
を提供する。 【構成】 静電荷像を表面に担持して移動する画像担体
と対向して，外周に複数個の磁極を設けた永久磁石部材
を固定しかつ非磁性材料により中空円筒状に形成したス
リーブを前記永久磁石部材の回りに回転自在に設けて現
像領域を形成し，結着樹脂と磁性粉とを含有し一方向極
性に帯電能力を有する磁性トナーと，導電性を有する磁
性キャリアとを混合してなる現像剤を前記スリーブの表
面に磁気的に吸着させて前記現像領域に搬送し，前記磁
性トナーにより前記静電荷像を顕像化する現像方法にお
いて，現像領域における現像剤の移動速度をスリーブ表
面の移動速度より大に形成する。
トナー濃度の変化による画質への影響が少ない現像方法
を提供する。 【構成】 静電荷像を表面に担持して移動する画像担体
と対向して，外周に複数個の磁極を設けた永久磁石部材
を固定しかつ非磁性材料により中空円筒状に形成したス
リーブを前記永久磁石部材の回りに回転自在に設けて現
像領域を形成し，結着樹脂と磁性粉とを含有し一方向極
性に帯電能力を有する磁性トナーと，導電性を有する磁
性キャリアとを混合してなる現像剤を前記スリーブの表
面に磁気的に吸着させて前記現像領域に搬送し，前記磁
性トナーにより前記静電荷像を顕像化する現像方法にお
いて，現像領域における現像剤の移動速度をスリーブ表
面の移動速度より大に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，電子写真法，静電記録
法，静電印刷法において，画像担体表面に形成された静
電荷像を，磁性トナーと磁性キャリアとを含有する磁性
現像剤によって顕像化する現像方法に関するものであ
る。
法，静電印刷法において，画像担体表面に形成された静
電荷像を，磁性トナーと磁性キャリアとを含有する磁性
現像剤によって顕像化する現像方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来電子写真法は，画像担体である感光
体の表面に静電荷像を形成し，この静電荷像をトナーと
称される着色樹脂粒子によって可視像化し，得られたト
ナー像を普通紙等の転写部材上に転写した後，加熱若し
くは加圧手段によって定着し，最終画像を得るものに代
表される。このような静電荷像の現像方法としてはこれ
まで種々のものが提案されているが，その一つに結着樹
脂と磁性粉とを含有するトナー粒子からなる磁性トナー
を，非磁性材料によって形成したスリーブ上に供給し，
スリーブとその内部に設けた永久磁石部材との相対的回
転によりスリーブ上に磁気ブラシを形成し，この磁気ブ
ラシで画像担体の表面を摺擦し，静電荷像にトナー粒子
を付着させる方式がある。
体の表面に静電荷像を形成し，この静電荷像をトナーと
称される着色樹脂粒子によって可視像化し，得られたト
ナー像を普通紙等の転写部材上に転写した後，加熱若し
くは加圧手段によって定着し，最終画像を得るものに代
表される。このような静電荷像の現像方法としてはこれ
まで種々のものが提案されているが，その一つに結着樹
脂と磁性粉とを含有するトナー粒子からなる磁性トナー
を，非磁性材料によって形成したスリーブ上に供給し，
スリーブとその内部に設けた永久磁石部材との相対的回
転によりスリーブ上に磁気ブラシを形成し，この磁気ブ
ラシで画像担体の表面を摺擦し，静電荷像にトナー粒子
を付着させる方式がある。
【０００３】この一成分磁性トナー方式においては，ト
ナー粒子に荷電制御剤を添加するなどして，一方向極性
に強く帯電する性質を付与させた荷電性磁性トナーを使
用し，トナーをスリーブやドクター部材などとの接触に
より摩擦帯電させて現像を行なうことが多い。しかしな
がら，このような荷電型磁性トナーを単独で使用する
と，トナーの帯電凝集が生じ易く，これに起因して画像
の白抜けが発生するので，この対策として磁性トナーに
磁性キャリアを混合した現像剤を使用することが提案さ
れている（例えば特開昭59-40653号, 同59-162563 号,
特公平２-31383号公報等参照）。
ナー粒子に荷電制御剤を添加するなどして，一方向極性
に強く帯電する性質を付与させた荷電性磁性トナーを使
用し，トナーをスリーブやドクター部材などとの接触に
より摩擦帯電させて現像を行なうことが多い。しかしな
がら，このような荷電型磁性トナーを単独で使用する
と，トナーの帯電凝集が生じ易く，これに起因して画像
の白抜けが発生するので，この対策として磁性トナーに
磁性キャリアを混合した現像剤を使用することが提案さ
れている（例えば特開昭59-40653号, 同59-162563 号,
特公平２-31383号公報等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような荷電性磁
性トナーと磁性キャリアとを混合してなる現像剤を使用
して静電荷像を現像する方式においては，磁性キャリア
には比較的導電性のものが使用され，トナー濃度の制御
は特に行なわないのが通常である。このため画像担体と
スリーブとの間に形成される現像領域におけるトナー濃
度は，重量比で１０〜９０％の広い範囲となる。この場
合において，永久磁石部材を固定し，スリーブを回転さ
せる方式のものでは，トナー濃度の変化が画質に与える
影響が大きいため，トナー濃度を３０重量％以下にコン
トロールする必要があり，そのための制御手段が必要と
なる。
性トナーと磁性キャリアとを混合してなる現像剤を使用
して静電荷像を現像する方式においては，磁性キャリア
には比較的導電性のものが使用され，トナー濃度の制御
は特に行なわないのが通常である。このため画像担体と
スリーブとの間に形成される現像領域におけるトナー濃
度は，重量比で１０〜９０％の広い範囲となる。この場
合において，永久磁石部材を固定し，スリーブを回転さ
せる方式のものでは，トナー濃度の変化が画質に与える
影響が大きいため，トナー濃度を３０重量％以下にコン
トロールする必要があり，そのための制御手段が必要と
なる。
【０００５】一方磁性トナーは転写性の点から絶縁性を
付与してあるため，現像剤全体としての電気抵抗値はト
ナー濃度の増加につれて非常に高くなる。従ってこのよ
うな現像剤を使用して画像濃度が高く，鮮明かつ良質の
画像を得るためには，効率的な静電荷像の現像を行なう
ことが必要になる。そこで通常はスリーブ若しくは永久
磁石部材の少なくとも一方を高速で回転させることによ
り，現像剤の搬送速度を増大させて現像効率の向上を図
っている。
付与してあるため，現像剤全体としての電気抵抗値はト
ナー濃度の増加につれて非常に高くなる。従ってこのよ
うな現像剤を使用して画像濃度が高く，鮮明かつ良質の
画像を得るためには，効率的な静電荷像の現像を行なう
ことが必要になる。そこで通常はスリーブ若しくは永久
磁石部材の少なくとも一方を高速で回転させることによ
り，現像剤の搬送速度を増大させて現像効率の向上を図
っている。
【０００６】しかしながら上記の構成部材を高速で回転
させた場合には，装置駆動系における騒音を増加させる
のみならず，現像剤の寿命を低下させるという問題点が
ある。また紙粉等の異物がドクター部材に詰まった場合
には，当該部位を現像剤が通過しなくなるため，画像に
白すじが発生し，画質を低下させるという問題点も併存
する。
させた場合には，装置駆動系における騒音を増加させる
のみならず，現像剤の寿命を低下させるという問題点が
ある。また紙粉等の異物がドクター部材に詰まった場合
には，当該部位を現像剤が通過しなくなるため，画像に
白すじが発生し，画質を低下させるという問題点も併存
する。
【０００７】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し，現像効率の向上が可能であると共に，現像剤の
寿命が長く，かつトナー濃度の変化による画質への影響
が少ない現像方法を提供することを目的とする。
解決し，現像効率の向上が可能であると共に，現像剤の
寿命が長く，かつトナー濃度の変化による画質への影響
が少ない現像方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明においては，静電荷像を表面に担持して移動
する画像担体と対向して，外周に複数個の磁極を設けた
永久磁石部材を固定しかつ非磁性材料により中空円筒状
に形成したスリーブを前記永久磁石部材の回りに回転自
在に設けて現像領域を形成し，結着樹脂と磁性粉とを含
有し一方向極性に帯電能力を有する磁性トナーと，導電
性を有する磁性キャリアとを混合してなる現像剤を前記
スリーブの表面に磁気的に吸着させて前記現像領域に搬
送し，前記磁性トナーにより前記静電荷像を顕像化する
現像方法において，現像領域における現像剤の移動速度
をスリーブ表面の移動速度より大に形成する，という技
術的手段を採用した。
に，本発明においては，静電荷像を表面に担持して移動
する画像担体と対向して，外周に複数個の磁極を設けた
永久磁石部材を固定しかつ非磁性材料により中空円筒状
に形成したスリーブを前記永久磁石部材の回りに回転自
在に設けて現像領域を形成し，結着樹脂と磁性粉とを含
有し一方向極性に帯電能力を有する磁性トナーと，導電
性を有する磁性キャリアとを混合してなる現像剤を前記
スリーブの表面に磁気的に吸着させて前記現像領域に搬
送し，前記磁性トナーにより前記静電荷像を顕像化する
現像方法において，現像領域における現像剤の移動速度
をスリーブ表面の移動速度より大に形成する，という技
術的手段を採用した。
【０００９】本発明において，現像領域のスリーブ表面
に同極の複数個の磁束密度のピークが現われるように永
久磁石部材を形成すると共に，現像剤が前記ピーク間を
スリーブ表面の移動方向に移動するように形成すると好
ましい。
に同極の複数個の磁束密度のピークが現われるように永
久磁石部材を形成すると共に，現像剤が前記ピーク間を
スリーブ表面の移動方向に移動するように形成すると好
ましい。
【００１０】
【作用】上記の構成により，現像領域においては現像剤
がスリーブ表面の移動速度，すなわち現像剤の搬送速度
に対応する速度よりも速い速度で移動するため，現像効
率を向上させるという作用が期待できる。従って現像剤
中のトナー濃度が変化しても，これが直接的に画質に影
響することが少なくなり得るのである。また紙粉等の異
物がドクター部に詰まった場合においても，当該部位の
近傍においては現像剤層の不足は発生するものの，現像
領域においては上記のような現像剤の速い移動作用があ
るため，現像剤層の不足分が補完される結果，正常な磁
気ブラシが形成され，白すじの発生というような非所望
な現象が阻止され得るのである。
がスリーブ表面の移動速度，すなわち現像剤の搬送速度
に対応する速度よりも速い速度で移動するため，現像効
率を向上させるという作用が期待できる。従って現像剤
中のトナー濃度が変化しても，これが直接的に画質に影
響することが少なくなり得るのである。また紙粉等の異
物がドクター部に詰まった場合においても，当該部位の
近傍においては現像剤層の不足は発生するものの，現像
領域においては上記のような現像剤の速い移動作用があ
るため，現像剤層の不足分が補完される結果，正常な磁
気ブラシが形成され，白すじの発生というような非所望
な現象が阻止され得るのである。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の実施例における現像装置の例
を示す要部横断面図である。図１において１は感光体で
あり，円筒状に形成し矢印方向に回転自在に設ける。２
は現像剤槽であり，磁性トナーと磁性キャリアとの混合
物からなる現像剤３を収容する。４は永久磁石部材であ
り，例えば円柱状に形成し，外周に軸方向に延びる複数
個の磁極を設けると共に，前記感光体１と現像極４ａを
対向させて配設する。５はスリーブであり，例えばステ
ンレス鋼のような非磁性材料により中空円筒状に形成し
て，前記永久磁石部材４の回りに回転自在に設ける。６
はドクター部材であり，現像剤槽２にその先端をスリー
ブ５の表面に臨ませて設ける。Ｚは現像領域であり，感
光体１とスリーブ５との間に形成される。
を示す要部横断面図である。図１において１は感光体で
あり，円筒状に形成し矢印方向に回転自在に設ける。２
は現像剤槽であり，磁性トナーと磁性キャリアとの混合
物からなる現像剤３を収容する。４は永久磁石部材であ
り，例えば円柱状に形成し，外周に軸方向に延びる複数
個の磁極を設けると共に，前記感光体１と現像極４ａを
対向させて配設する。５はスリーブであり，例えばステ
ンレス鋼のような非磁性材料により中空円筒状に形成し
て，前記永久磁石部材４の回りに回転自在に設ける。６
はドクター部材であり，現像剤槽２にその先端をスリー
ブ５の表面に臨ませて設ける。Ｚは現像領域であり，感
光体１とスリーブ５との間に形成される。
【００１２】図２は図１のスリーブ５の現像領域Ｚにお
ける表面磁束密度分布を示す図である。図２に示すよう
に現像領域Ｚにおいて表面磁束密度分布は，２個のピー
クａを有する。このような表面磁束密度分布に２個のピ
ークａを形成するには，例えば特公昭６２−５５１４９
号公報に開示されているように，図１における永久磁石
部材４の現像極の表面に窪み（図示せず）を設けること
によって得られる。
ける表面磁束密度分布を示す図である。図２に示すよう
に現像領域Ｚにおいて表面磁束密度分布は，２個のピー
クａを有する。このような表面磁束密度分布に２個のピ
ークａを形成するには，例えば特公昭６２−５５１４９
号公報に開示されているように，図１における永久磁石
部材４の現像極の表面に窪み（図示せず）を設けること
によって得られる。
【００１３】上記のような構成により，感光体１とスリ
ーブ５とを各々矢印方向に回転させ，すなわち両者の表
面を同一方向に移動させると，永久磁石部材４の磁力に
よって現像剤３がスリーブ５の表面に吸着されて搬送さ
れ，現像領域Ｚにおいて磁気ブラシが形成され，感光体
１の表面に担持された静電荷像を顕像化することができ
るのである。この場合，現像領域Ｚにおいては，前記図
２に示すようにスリーブ５の表面に磁束密度分布上２個
のピークａが形成されているため，現像剤３は上記２個
のピークａ，ａ間において飛しょうするように移動す
る。従ってスリーブ５の表面移動速度，若しくは現像剤
３の搬送速度より速い速度で移動する結果，現像効率を
向上させることができる。
ーブ５とを各々矢印方向に回転させ，すなわち両者の表
面を同一方向に移動させると，永久磁石部材４の磁力に
よって現像剤３がスリーブ５の表面に吸着されて搬送さ
れ，現像領域Ｚにおいて磁気ブラシが形成され，感光体
１の表面に担持された静電荷像を顕像化することができ
るのである。この場合，現像領域Ｚにおいては，前記図
２に示すようにスリーブ５の表面に磁束密度分布上２個
のピークａが形成されているため，現像剤３は上記２個
のピークａ，ａ間において飛しょうするように移動す
る。従ってスリーブ５の表面移動速度，若しくは現像剤
３の搬送速度より速い速度で移動する結果，現像効率を
向上させることができる。
【００１４】またスリーブ５の表面移動速度Ｖs は，感
光体１の表面移動速度Ｖp 以上であれば, 現像領域Ｚに
おける現像剤３の移動速度が速くなるので，現像効率の
点で充分である。この場合，Ｖs が大きすぎるとトナー
が飛散し易くなると共に, トナーに加わるダメージが大
きくなるため，Ｖs はＶp の４倍以下とするのが好まし
い。すなわちＶs ／Ｖp は１〜４の範囲とするのが好ま
しい。
光体１の表面移動速度Ｖp 以上であれば, 現像領域Ｚに
おける現像剤３の移動速度が速くなるので，現像効率の
点で充分である。この場合，Ｖs が大きすぎるとトナー
が飛散し易くなると共に, トナーに加わるダメージが大
きくなるため，Ｖs はＶp の４倍以下とするのが好まし
い。すなわちＶs ／Ｖp は１〜４の範囲とするのが好ま
しい。
【００１５】次に現像磁極（図１における２個のＮ極）
の強さによっても画質は変化するが，本発明ではこれを
７００〜１２００Ｇ（スリーブ５上での値，以下も同
様）とする。現像磁極の磁束密度が７００Ｇより小さい
と，現像剤を構成する磁性キャリア及び磁性トナーがス
リーブ５から離脱し易くなり感光体１表面へのキャリア
付着および地カブリが生じ易くなり好ましくなく，また
画質特に解像度の低下をまねく。一方現像磁極の磁束密
度が１２００Ｇより大きいと，磁性トナーをスリーブ５
上に磁気的に拘束する力が強すぎて，磁性トナーに対す
るスリーブ５側への吸引力が増大し，画像濃度が低下す
る。
の強さによっても画質は変化するが，本発明ではこれを
７００〜１２００Ｇ（スリーブ５上での値，以下も同
様）とする。現像磁極の磁束密度が７００Ｇより小さい
と，現像剤を構成する磁性キャリア及び磁性トナーがス
リーブ５から離脱し易くなり感光体１表面へのキャリア
付着および地カブリが生じ易くなり好ましくなく，また
画質特に解像度の低下をまねく。一方現像磁極の磁束密
度が１２００Ｇより大きいと，磁性トナーをスリーブ５
上に磁気的に拘束する力が強すぎて，磁性トナーに対す
るスリーブ５側への吸引力が増大し，画像濃度が低下す
る。
【００１６】本発明においては，上記の現像条件に加え
て現像剤を次のように構成することにより高品質の画像
が得られる。本発明において磁性キャリアは，鉄粉，酸
化鉄（例えばマグネタイト），ソフトフェライト（例え
ばＮｉ−Ｚｎフェライト, Ｍｇ−Ｚｎフェライト, Ｃｕ
−Ｚｎフェライト）などの公知のキャリア材料で形成し
たものでよい。これらの材料からなるキャリアの内で
は，化学的に安定で使用中の抵抗変化が少なく，かつ見
掛密度の小さいなどの利点を有するフェライトキャリア
が好適である。
て現像剤を次のように構成することにより高品質の画像
が得られる。本発明において磁性キャリアは，鉄粉，酸
化鉄（例えばマグネタイト），ソフトフェライト（例え
ばＮｉ−Ｚｎフェライト, Ｍｇ−Ｚｎフェライト, Ｃｕ
−Ｚｎフェライト）などの公知のキャリア材料で形成し
たものでよい。これらの材料からなるキャリアの内で
は，化学的に安定で使用中の抵抗変化が少なく，かつ見
掛密度の小さいなどの利点を有するフェライトキャリア
が好適である。
【００１７】このような材料からなる磁性キャリアの物
性について検討すると，電気的特性や磁気的特性のみな
らず，粒径によっても画質が左右される。すなわち本発
明においては，粒径分布が７４〜１４９μm という比較
的大きな粒径のものも使用できると共に，高解像度が要
求される場合には，粒径の小さなものを使用すればよ
い。小粒径とする場合には，磁性トナーよりも大きくす
ることは勿論であるが，例えば粒度分布を２０〜１０５
μm の範囲内に，具体的には２０μm 未満の粒子および
１０５μm を超える粒子が，重量比率で５％未満である
ようにすればよい。これは，２０μm 未満の粒子が５重
量％以上であると，キャリア付着が生じ易くなり，一方
１０５μm を超える粒子が５重量％以上であると，高い
解像度が得られなくなるからである。より好ましい粒度
分布は３７〜７４μm である。更に磁性キャリアの平均
粒径を５０〜７０μm の範囲とするのがより好ましい。
性について検討すると，電気的特性や磁気的特性のみな
らず，粒径によっても画質が左右される。すなわち本発
明においては，粒径分布が７４〜１４９μm という比較
的大きな粒径のものも使用できると共に，高解像度が要
求される場合には，粒径の小さなものを使用すればよ
い。小粒径とする場合には，磁性トナーよりも大きくす
ることは勿論であるが，例えば粒度分布を２０〜１０５
μm の範囲内に，具体的には２０μm 未満の粒子および
１０５μm を超える粒子が，重量比率で５％未満である
ようにすればよい。これは，２０μm 未満の粒子が５重
量％以上であると，キャリア付着が生じ易くなり，一方
１０５μm を超える粒子が５重量％以上であると，高い
解像度が得られなくなるからである。より好ましい粒度
分布は３７〜７４μm である。更に磁性キャリアの平均
粒径を５０〜７０μm の範囲とするのがより好ましい。
【００１８】上記以外の物性の内では，飽和磁化（σ
ｓ）および抵抗が最も重要であり，本発明ではそれぞれ
次の範囲とするのが望ましい。飽和磁化は，小さすぎる
とキャリア付着が生じ易くなり，大きすぎると現像性が
低下するので３０〜８０emu /gの範囲が好ましく, より
好ましくは５５〜７５emu/g である。抵抗は，高すぎる
と電荷を蓄積し易く, 現像性が低下してしまい，低すぎ
ると低電圧下でもブレークダウンするので，１０5 〜１
０10Ω・cmの範囲の抵抗（測定電場は直流２００Ｖ／c
m）が好ましく，より好ましくは１０7 〜１０9Ω・cmで
ある。
ｓ）および抵抗が最も重要であり，本発明ではそれぞれ
次の範囲とするのが望ましい。飽和磁化は，小さすぎる
とキャリア付着が生じ易くなり，大きすぎると現像性が
低下するので３０〜８０emu /gの範囲が好ましく, より
好ましくは５５〜７５emu/g である。抵抗は，高すぎる
と電荷を蓄積し易く, 現像性が低下してしまい，低すぎ
ると低電圧下でもブレークダウンするので，１０5 〜１
０10Ω・cmの範囲の抵抗（測定電場は直流２００Ｖ／c
m）が好ましく，より好ましくは１０7 〜１０9Ω・cmで
ある。
【００１９】次に，磁性トナーは，定着用樹脂および磁
性粉とを必須として含有したトナー粒子からなるものを
用い得る。定着用樹脂は基本的には定着方式によって定
めればよく，例えば加熱定着方式の場合は，スチレン系
樹脂，ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂等，あるいはこ
れらの混合樹脂が好ましい。
性粉とを必須として含有したトナー粒子からなるものを
用い得る。定着用樹脂は基本的には定着方式によって定
めればよく，例えば加熱定着方式の場合は，スチレン系
樹脂，ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂等，あるいはこ
れらの混合樹脂が好ましい。
【００２０】磁性粉は，マグネタイト，フェライトに代
表される鉄，コバルト，ニッケルなどの強磁性を示す金
属もしくは合金またはこれらの元素を含む化合物などを
用い得るが，色相や磁気特性の点からマグネタイトが好
適である。磁性粉の含有量は，それが多くなるとトナー
の電荷保持能力が低下するもしくはスリーブに吸着され
る力が強まって，一方向極性の荷電能力をもったトナー
とすることが困難になるので，６０重量％以下とする必
要がある。ただし磁性粉の含有量が少なすぎると，トナ
ーの飛散が生じ易くなるので，２０％以上とする。
表される鉄，コバルト，ニッケルなどの強磁性を示す金
属もしくは合金またはこれらの元素を含む化合物などを
用い得るが，色相や磁気特性の点からマグネタイトが好
適である。磁性粉の含有量は，それが多くなるとトナー
の電荷保持能力が低下するもしくはスリーブに吸着され
る力が強まって，一方向極性の荷電能力をもったトナー
とすることが困難になるので，６０重量％以下とする必
要がある。ただし磁性粉の含有量が少なすぎると，トナ
ーの飛散が生じ易くなるので，２０％以上とする。
【００２１】また本発明では，上記の必須成分の他に，
トナーに一方向極性に電荷を強くもたせるためにニグロ
シン系染料や含金属アゾ系染料等の電荷制御剤を添加す
ることが望ましい。更に本発明は，流動性改質剤（シリ
カ，アルミナ等）や抵抗調整剤（カーボンブラック等）
を添加してもよい。
トナーに一方向極性に電荷を強くもたせるためにニグロ
シン系染料や含金属アゾ系染料等の電荷制御剤を添加す
ることが望ましい。更に本発明は，流動性改質剤（シリ
カ，アルミナ等）や抵抗調整剤（カーボンブラック等）
を添加してもよい。
【００２２】本発明の磁性トナーは，上記の材料により
粉砕法，スプレードライ法あるいは重合法などの公知の
手法により調製することができる。本発明で使用する磁
性トナーの好ましい物性は次の通りである。粒度分布は
５〜２０μm の範囲内にあればよいが，好ましい範囲は
６〜１６μm である。但し, 粒系８μm 以下の粒子が多
くなると地カブリが生じ易くなるので，８μm 以下の粒
子は全体の２０重量％以下が良い。比抵抗は転写性の点
から１０14Ω・cm以上（測定電場はＤ．Ｃ４kV／cm）あ
ればよい。
粉砕法，スプレードライ法あるいは重合法などの公知の
手法により調製することができる。本発明で使用する磁
性トナーの好ましい物性は次の通りである。粒度分布は
５〜２０μm の範囲内にあればよいが，好ましい範囲は
６〜１６μm である。但し, 粒系８μm 以下の粒子が多
くなると地カブリが生じ易くなるので，８μm 以下の粒
子は全体の２０重量％以下が良い。比抵抗は転写性の点
から１０14Ω・cm以上（測定電場はＤ．Ｃ４kV／cm）あ
ればよい。
【００２３】本発明における現像剤は，上記の磁性キャ
リアと上記の磁性トナーとを混合して調製されるが，現
像領域における現像剤中の磁性トナーの含有量（トナー
濃度）が重量で１０〜９０％の広い範囲で使用できる。
トナー濃度の好ましい範囲は２０〜６０％である。また
磁性キャリアの使用量は，キャリアの材質，現像器の大
きさによっても異なるが，フェライトキャリアの場合
は，スリーブの単位面積当りに換算し0.05〜１ｇ／cm2
のキャリアを使用することが望ましい。
リアと上記の磁性トナーとを混合して調製されるが，現
像領域における現像剤中の磁性トナーの含有量（トナー
濃度）が重量で１０〜９０％の広い範囲で使用できる。
トナー濃度の好ましい範囲は２０〜６０％である。また
磁性キャリアの使用量は，キャリアの材質，現像器の大
きさによっても異なるが，フェライトキャリアの場合
は，スリーブの単位面積当りに換算し0.05〜１ｇ／cm2
のキャリアを使用することが望ましい。
【００２４】そして上述した以外で本発明を実施する上
で好ましい現像条件は次の通りである。感光体の表面電
位は感光体の種類によって定まるが，例えば有機光導電
体の場合は電圧の絶対値が４００〜７００Ｖの範囲が好
ましい。また有機光導電体上の静電荷像を反転現像する
場合には，スリーブに表面電位と同極性での 0.6〜 0.9
倍のバイアス電圧を印加することにより高濃度でかつ地
カブリの少ない画像が得られる。また現像ギャップは
0.2〜 0.6mmの範囲で設定すると磁気ブラシと感光体と
の接触状態が良好になる。ドクターギャップは現像ギャ
ップと同程度ないし若干小に設定する。
で好ましい現像条件は次の通りである。感光体の表面電
位は感光体の種類によって定まるが，例えば有機光導電
体の場合は電圧の絶対値が４００〜７００Ｖの範囲が好
ましい。また有機光導電体上の静電荷像を反転現像する
場合には，スリーブに表面電位と同極性での 0.6〜 0.9
倍のバイアス電圧を印加することにより高濃度でかつ地
カブリの少ない画像が得られる。また現像ギャップは
0.2〜 0.6mmの範囲で設定すると磁気ブラシと感光体と
の接触状態が良好になる。ドクターギャップは現像ギャ
ップと同程度ないし若干小に設定する。
【００２５】なお本発明における磁性キャリアおよび磁
性トナーの磁気特性は，振動試料型磁力計（東英工業社
製 ＶＳＭ−３型）により，最大１０kOe の磁場を印加
して測定した値とする。
性トナーの磁気特性は，振動試料型磁力計（東英工業社
製 ＶＳＭ−３型）により，最大１０kOe の磁場を印加
して測定した値とする。
【００２６】次に具体例により画像評価した結果につい
て記述する。 スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体 ４８重量部 （Ｍｗ≒20万, Ｍｎ≒１万） マグネタイト ５０重量部 （戸田工業製 ＥＰＴ５００） 含Ｃｒアゾ染料 ２重量部 （オリエント化学製 ボントロンＥ８１） 上記配合の原材料を乾式混合し，２００℃で加熱混練，
冷却固化後粉砕処理し，疎水性シリカ（日本アエロジル
製 Ｒ９７２）を 0.5重量部添加して１２０℃で熱処
理，分級等の処理により平均粒径１０μm , 体積固有抵
抗５×１０14Ω・cm（Ｄ．Ｃ４kV／cmの電場における測
定値）の磁性トナーとした。この磁性トナーとフェライ
トキャリア（日立金属製 ＫＢＮ−１００，粒度分布３
７〜７４μm ，体積固有抵抗１０8 Ω・cm (Ｄ．Ｃ２０
０Ｖ/cm の電場における測定値))とを混合して現像剤を
作製した。
て記述する。 スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体 ４８重量部 （Ｍｗ≒20万, Ｍｎ≒１万） マグネタイト ５０重量部 （戸田工業製 ＥＰＴ５００） 含Ｃｒアゾ染料 ２重量部 （オリエント化学製 ボントロンＥ８１） 上記配合の原材料を乾式混合し，２００℃で加熱混練，
冷却固化後粉砕処理し，疎水性シリカ（日本アエロジル
製 Ｒ９７２）を 0.5重量部添加して１２０℃で熱処
理，分級等の処理により平均粒径１０μm , 体積固有抵
抗５×１０14Ω・cm（Ｄ．Ｃ４kV／cmの電場における測
定値）の磁性トナーとした。この磁性トナーとフェライ
トキャリア（日立金属製 ＫＢＮ−１００，粒度分布３
７〜７４μm ，体積固有抵抗１０8 Ω・cm (Ｄ．Ｃ２０
０Ｖ/cm の電場における測定値))とを混合して現像剤を
作製した。
【００２７】上記現像剤を使用し，前記図１に示す現像
装置によって現像を行なった。この場合，感光体１とし
てＯＰＣを使用し，表面電位−６００Ｖ，周速１６８mm
／秒とし，スリーブ５に印加するバイアス電圧を−４９
０Ｖとして反転現像を行なった。次に永久磁石部材４は
図１に示すように４極着磁し，スリーブ５はＳＵＳ３０
４により外径３２mmに形成し，周速（現像剤３の搬送速
度と対応）を３５０mm／秒とした。なお現像領域Ｚの現
像ギャップは0.40mm, ドクター部材６とスリーブ５との
ドクターギャップは0.32mmとした。また図２におけるピ
ークａおよびピーク間ｂにおける表面磁束密度は各々１
０００Ｇおよび８００Ｇとした。なお比較例として現像
極４ａが１山ピーク（ピーク値１０００Ｇ）のものを使
用して現像を行なった結果も併せて表１に示す。
装置によって現像を行なった。この場合，感光体１とし
てＯＰＣを使用し，表面電位−６００Ｖ，周速１６８mm
／秒とし，スリーブ５に印加するバイアス電圧を−４９
０Ｖとして反転現像を行なった。次に永久磁石部材４は
図１に示すように４極着磁し，スリーブ５はＳＵＳ３０
４により外径３２mmに形成し，周速（現像剤３の搬送速
度と対応）を３５０mm／秒とした。なお現像領域Ｚの現
像ギャップは0.40mm, ドクター部材６とスリーブ５との
ドクターギャップは0.32mmとした。また図２におけるピ
ークａおよびピーク間ｂにおける表面磁束密度は各々１
０００Ｇおよび８００Ｇとした。なお比較例として現像
極４ａが１山ピーク（ピーク値１０００Ｇ）のものを使
用して現像を行なった結果も併せて表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１から明らかなように，比較例である従
来のものにおいては，図１における現像極４ａが１山ピ
ークのものであるため，画像濃度が低いと共に，カブリ
の発生が大である。またトナー濃度が高くなると画質が
低下する傾向を示し，トナー濃度５０％のものにおいて
は，解像度が低下し，所謂字太りの発生が認められた。
これに対して本実施例のものは，図１に示すように現像
極を２山ピークに形成したものであるから，この部位に
おいて現像剤３はスリーブ５の周速３５０mm／秒より速
い速度，例えば５００mm／秒以上の速度で移動する。こ
のため画像濃度が高く，カブリの少ない画像が得られ
る。またトナー濃度が変化しても解像度が変化が少な
く，高品質の画像が得られる。
来のものにおいては，図１における現像極４ａが１山ピ
ークのものであるため，画像濃度が低いと共に，カブリ
の発生が大である。またトナー濃度が高くなると画質が
低下する傾向を示し，トナー濃度５０％のものにおいて
は，解像度が低下し，所謂字太りの発生が認められた。
これに対して本実施例のものは，図１に示すように現像
極を２山ピークに形成したものであるから，この部位に
おいて現像剤３はスリーブ５の周速３５０mm／秒より速
い速度，例えば５００mm／秒以上の速度で移動する。こ
のため画像濃度が高く，カブリの少ない画像が得られ
る。またトナー濃度が変化しても解像度が変化が少な
く，高品質の画像が得られる。
【００３０】次に現像剤３中に，例えば紙粉を混入さ
せ，図１に示すドクター部材６の先端の微小部分を閉塞
させた状態で現像を行なったところ，比較例のものにお
いては，白すじの発生が認められた。これに対して実施
例のものにおいては上記白すじの発生は全く認められて
いない。これはドクター部材６に紙粉等の異物が詰まっ
たとしても，当該部位の近傍においては異物の閉塞によ
ってスリーブ５上の現像剤層の不足が発生するものの，
現像領域Ｚにおいては，上記のような現像剤３の速い移
動作用があるため，現像剤３がならされることになり，
現像剤層の不足分が補完されるものと推定される。この
結果，現像領域Ｚにおいては正常な磁気ブラシが形成さ
れ，白すじの発生を防止することができる。
せ，図１に示すドクター部材６の先端の微小部分を閉塞
させた状態で現像を行なったところ，比較例のものにお
いては，白すじの発生が認められた。これに対して実施
例のものにおいては上記白すじの発生は全く認められて
いない。これはドクター部材６に紙粉等の異物が詰まっ
たとしても，当該部位の近傍においては異物の閉塞によ
ってスリーブ５上の現像剤層の不足が発生するものの，
現像領域Ｚにおいては，上記のような現像剤３の速い移
動作用があるため，現像剤３がならされることになり，
現像剤層の不足分が補完されるものと推定される。この
結果，現像領域Ｚにおいては正常な磁気ブラシが形成さ
れ，白すじの発生を防止することができる。
【００３１】本実施例においては，現像領域Ｚにおける
スリーブ５の表面に２山ピークの磁束密度分布が形成さ
れる例について記述したが，３以上の複数個のピークが
現われるようにしてもよい。またスリーブ５の表面に上
記のピークが現われるようにするためには，永久磁石部
材４の現像極４ａに工夫を要するのであるが，本実施例
に示す窪みを設けるもののみでなく，着磁による磁化パ
ターンの変更その他の手段によってもよい。更に本実施
例においては，現像領域において感光体と現像剤とが同
方向に移動する例を示したが，現像剤の移動方向が感光
体の移動方向と逆方向であっても同様の作用が期待でき
る。
スリーブ５の表面に２山ピークの磁束密度分布が形成さ
れる例について記述したが，３以上の複数個のピークが
現われるようにしてもよい。またスリーブ５の表面に上
記のピークが現われるようにするためには，永久磁石部
材４の現像極４ａに工夫を要するのであるが，本実施例
に示す窪みを設けるもののみでなく，着磁による磁化パ
ターンの変更その他の手段によってもよい。更に本実施
例においては，現像領域において感光体と現像剤とが同
方向に移動する例を示したが，現像剤の移動方向が感光
体の移動方向と逆方向であっても同様の作用が期待でき
る。
【００３２】
【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから，下記の効果を奏し得る。 （１）スリーブの回転速度が小であっても，現像領域に
おける現像剤の移動速度を大とすることができるため，
画像濃度を確保できると共に，現像効率を向上させるこ
とができ，現像剤に負担をかけずに済み，寿命を向上さ
せることができる。 （２）一般に現像剤に大きな搬送速度が要求される中高
速電子写真プロセスに特に有効である。 （３）トナー濃度が変化しても，画質に与える影響が少
ないため，自由度が大きく，制御，保守等の煩雑な作業
が不必要である。 （４）紙粉等の異物が混入した場合においても，現像領
域においては現像剤が補完され得るため，白すじ，白抜
け等の非所望な現象の発生を防止し，高品質の画像が得
られる。
用であるから，下記の効果を奏し得る。 （１）スリーブの回転速度が小であっても，現像領域に
おける現像剤の移動速度を大とすることができるため，
画像濃度を確保できると共に，現像効率を向上させるこ
とができ，現像剤に負担をかけずに済み，寿命を向上さ
せることができる。 （２）一般に現像剤に大きな搬送速度が要求される中高
速電子写真プロセスに特に有効である。 （３）トナー濃度が変化しても，画質に与える影響が少
ないため，自由度が大きく，制御，保守等の煩雑な作業
が不必要である。 （４）紙粉等の異物が混入した場合においても，現像領
域においては現像剤が補完され得るため，白すじ，白抜
け等の非所望な現象の発生を防止し，高品質の画像が得
られる。
【図１】本発明の実施例における現像装置の例を示す要
部横断面図である。
部横断面図である。
【図２】図１のスリーブの現像領域における表面磁束密
度分布を示す図である。
度分布を示す図である。
４ 永久磁石部材 ５ スリーブ Ｚ 現像領域
Claims (2)
- 【請求項１】 静電荷像を表面に担持して移動する画像
担体と対向して，外周に複数個の磁極を設けた永久磁石
部材を固定しかつ非磁性材料により中空円筒状に形成し
たスリーブを前記永久磁石部材の回りに回転自在に設け
て現像領域を形成し，結着樹脂と磁性粉とを含有し一方
向極性に帯電能力を有する磁性トナーと，導電性を有す
る磁性キャリアとを混合してなる現像剤を前記スリーブ
の表面に磁気的に吸着させて前記現像領域に搬送し，前
記磁性トナーにより前記静電荷像を顕像化する現像方法
において，現像領域における現像剤の移動速度をスリー
ブ表面の移動速度より大に形成したことを特徴とする現
像方法。 - 【請求項２】 現像領域のスリーブ表面に同極の複数個
の磁束密度のピークが現われるように永久磁石部材を形
成すると共に，現像剤が前記ピーク間をスリーブ表面の
移動方向に移動するように形成したことを特徴とする請
求項１記載の現像方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257389A JPH05100500A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 現像方法 |
| US08/598,624 US5571987A (en) | 1991-10-04 | 1996-02-12 | Developing apparatus using magnetic developing poles having the same polarity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257389A JPH05100500A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 現像方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100500A true JPH05100500A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17305712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3257389A Pending JPH05100500A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 現像方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5571987A (ja) |
| JP (1) | JPH05100500A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1223478B1 (en) * | 2001-01-16 | 2015-12-02 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and image forming process unit |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2000172078A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成方法 |
| US6597885B2 (en) * | 2000-06-05 | 2003-07-22 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus having a developing device with a magnet brush |
| JP4012676B2 (ja) * | 2000-09-07 | 2007-11-21 | 株式会社リコー | 現像装置及び画像形成装置 |
| KR100583437B1 (ko) * | 2003-10-13 | 2006-05-26 | 삼성전자주식회사 | 전자사진방식 레이저 프린터 |
| US7362990B2 (en) * | 2004-12-22 | 2008-04-22 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus |
| US20060222982A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Sakiko Fujikawa | Developer and image forming method |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5843739B2 (ja) * | 1974-10-10 | 1983-09-28 | キヤノン株式会社 | 現像装置 |
| US4168901A (en) * | 1975-01-21 | 1979-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Developer housing sealing device for electrophotography |
| US4331100A (en) * | 1979-01-04 | 1982-05-25 | Ricoh Company, Ltd. | Magnetic brush development apparatus |
| JPS5767960A (en) * | 1980-10-16 | 1982-04-24 | Canon Inc | Development device |
| JPS58108566A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-06-28 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 現像方法 |
| JPS59182464A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-17 | Hitachi Ltd | 電子写真法 |
| US4557992A (en) * | 1984-03-26 | 1985-12-10 | Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. | Developing method |
| US4780741A (en) * | 1985-02-19 | 1988-10-25 | Kyocera Corporation | Method and apparatus for forming toner layer |
| JPS6255149A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジエツト記録装置 |
| JPH0648404B2 (ja) * | 1986-06-12 | 1994-06-22 | コニカ株式会社 | 現像装置 |
| US4833505A (en) * | 1987-01-23 | 1989-05-23 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Latent image color developing system |
| AU629240B2 (en) * | 1988-09-07 | 1992-10-01 | Tdk Corporation | Composition and method for developing electrostatic latent images |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP3257389A patent/JPH05100500A/ja active Pending
-
1996
- 1996-02-12 US US08/598,624 patent/US5571987A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1223478B1 (en) * | 2001-01-16 | 2015-12-02 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and image forming process unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5571987A (en) | 1996-11-05 |
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