JPH05705B2 - - Google Patents
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- JPH05705B2 JPH05705B2 JP58047266A JP4726683A JPH05705B2 JP H05705 B2 JPH05705 B2 JP H05705B2 JP 58047266 A JP58047266 A JP 58047266A JP 4726683 A JP4726683 A JP 4726683A JP H05705 B2 JPH05705 B2 JP H05705B2
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- 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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Description
本発明は磁気ブラシ現像方法に関するもので、
より詳細にはフエライトキヤリヤと顕電性トナー
粒子とを含有する二成分系現像剤を用いて、画像
特性に優れたトナー像を形成させるための磁気ブ
ラシ現像方法に関する。 二成分系磁性現像剤を用いる電子写真法におい
ては、顕電性トナーと磁性キヤリヤとを混合し、
この二成分系組成物を、内部に磁石を備えた現像
スリーブ上に供給して、この組成物から成る磁気
ブラシを形成させ、静電潜像を有する電子写真感
光板にこの磁気ブラシを摺擦せしめることによ
り、顕電性トナー像を感光板上に形成させる。顕
電性トナーは磁性キヤリヤとの摩擦により、感光
板上の静電潜像の電荷とは逆極性の電荷に帯電さ
れ、磁気ブラシ上の顕電性トナー粒子がクーロン
力により静電潜像上に付着して、静電潜像の現像
が行われる。一方磁性キヤリヤはスリーブ内の磁
石により吸引されており、しかもその帯電電荷が
静電潜像の電荷と同極性であり、そのため、磁性
キヤリヤはスリーブ上にそのまま残ることにな
る。鮮明で且つ濃度の高い画像を形成させるため
には、感光板と磁気ブラシとの間に十分に相対的
な速度差を与えて、感光板が磁気ブラシで十分に
摺擦されるようにすることが重要である。 磁性キヤリヤとしては一般に、鉄粉キヤリヤが
広く使用されているが、この鉄粉キヤリヤには未
だ多くの欠点が認められる。即ち、この鉄粉キヤ
リヤを用いた二成分系現像剤では、現像感度曲線
（静電像と現像スリーブ間の電位差対画像濃度の
曲線）の立上りが急で、階調性に劣り、中間調の
再現性に乏しいという欠点がある。また、この鉄
粉キヤリヤを含む現像剤は硬い磁気ブラシを形成
することがあり、感光層を傷つける可能性がある
と共に、ベタ黒部の複写に際しては、形成される
画像に、ブラシマーク、即ちブラシの摺擦方向に
延びている細くて短い白線の多数の列が入るとい
う欠点が認められる。更に、鉄粉キヤリヤは湿度
に敏感であり、湿度の影響により現像特性が変化
したり、或いはそれ自体錆を発生する傾向があ
り、更にまた磁気ブラシの駆動に大きなトルクを
必要とするという問題もある。 近年、二成分系現像剤の磁性キヤリヤとして、
フエライト、特にソフトフエライトを用いること
が提案されている。しかしながら、フエライトキ
ヤリヤは鉄粉キヤリヤよりも高電気抵抗であるこ
とにも関連して、現像に際してキヤリヤ引き、即
ちキヤリヤが感光層側へ移行するというトラブル
や、形成される画像にエツジ効果が生じるという
問題を生じ易い。 このようにフエライトキヤリヤを用いる磁気ブ
ラシ現像では、鉄粉キヤリヤを用いる現像に比し
てかなり異なつた現像が生じるにもかかわらず、
その現像条件については未だ多くのことが知られ
ていない。 従つて、本発明の目的は、上述した種々の欠点
が解消されたフエライトキヤリヤを用いる磁性ブ
ラシ現像法を提供するにある。 本発明の他の目的は、ブラシマークの発生、キ
ヤリヤ引き或いはエツジ効果等による白地抜け等
の欠点なしに、高濃度でしかも階調性のあるトナ
ー像を形成し得るフエライトキヤリヤを用いる磁
気ブラシ現像方法を提供するにある。 本発明によれば、磁性キヤリヤ粒子と該磁性キ
ヤリヤとの摩擦により帯電可能なトナー粒子との
混合物から成る二成分系現像剤を非磁性スリーブ
内に磁石を備えた現像スリーブ上に供給して該現
像剤の磁気ブラシを形成し、静電潜像を有する感
光体表面と該磁気ブラシとを、感光体とスリーブ
との間にバイアス電圧が印加されている状態で摺
擦させて、静電潜像に対応するトナー像を形成さ
せることからなる磁気ブラシ現像方法において、
該二成分系現像剤はフエライトキヤリヤと帯電可
能トナー粒子とを４：１乃至20：１の重量比で含
有する二成分系現像剤であり、非磁性スリーブを
現像剤の摺擦位置でドラムの移動方向と逆方向に
移動させると共に、スリーブ内磁石を固定させて
現像を行ない、ドラム中心とスリーブ中心とを結
ぶ線を基準にして最も近い磁極のドラム回転下流
方向への設定角度をθ（度）とし、ドラムと周速
度をＶ、スリーブの周速度をｖとしたとき、下記
式 2.4｜ｖ／Ｖ｜1.5 ｜ｖ／Ｖ｜−0.12θ＋1.8 θ５ を満足する条件下に現像を行うことを特徴とする
磁気ブラシ現像方法が提供される。 本発明を以下に詳細に説明する。 磁気ブラシ現像法を説明するための第１図にお
いて、多数の磁極N.Sを備えたマグネツトロール
１がアルミの如き非磁性材料から成るスリーブ２
内に収容され、このマグネツトロール１及びスリ
ーブ２は以下に詳述する関係で設けられている。
このスリーブ２の外周面に二成分系現像剤３が現
像剤タンク４から供給されて、磁気ブラシ５を形
成する。この磁気ブラシ５は穗切機構６により穗
立長を調節され、ドラム基体上の電子写真感光層
７との摺擦位置迄搬送され、感光層７上の静電潜
像を顕電性トナー８で現像して、可視像を形成す
る。 本発明の特徴は、この二成分系現像剤３とし
て、フエライトキヤリヤと顕電性トナー粒子とを
４：１乃至20：１、特に５：１乃至12：１の重量
比で含有する二成分系現像剤を使用して、非磁性
スリーブ２を現像剤磁気ブラシの摺擦位置でドラ
ム７の移動方向と逆方向に移動させると共に、ス
リーブ内磁石１を固定させて現像を行い、しかも
ドラム７中心とスリーブ２中心とを結ぶ線Ｍを基
準にして、これに最も近い極磁ＮまたはＳのドラ
ム回転下流方向への設定角度をθ（度）とし、ド
ラム７の周速度をＶ、スリーブ２の周速度をｖと
したとき、下記式 2.4｜ｖ／Ｖ｜1.5 ……(1) ｜ｖ／Ｖ｜−0.12θ＋1.8 ……(2) θ５ ……(3) を満足する条件下に現像を行うことにある。 一般に、二成分系現像剤の電気的特性は、電子
写真感光体ドラムと同寸法の電極ドラムを感光体
ドラムに置換えて設置し、現像スリーブ上に現像
剤を供給して磁気ブラシを形成させ、この磁気ブ
ラシを電極ドラムと摺擦させ、このスリーブとド
ラムとの間に電圧を印加して両者間を流れる電流
を測定することにより評価することができる。 第２図は、鉄粉キヤリヤと顕電性トナーとを
10：１の重量比で混合した現像剤Ａ及びフエライ
トキヤリヤと同じ顕電性トナーとを10：１の重量
比で混合した現像剤Ｂについて、前述した方法で
測定される電流値（μA）と、ドラム及びスリー
ブの運転時間（hr）との関係を示す。この測定結
果によると、フエライトキヤリヤを用いた現像剤
は鉄粉キヤリヤを用いた現像剤に比して著しく高
い電気抵抗を示すこと、及びフエライトキヤリヤ
を用いた現像剤では長時間運転中でも電気抵抗が
ほぼ一定しているのに対して、鉄粉キヤリヤを用
いた現像剤では電気抵抗の変化が急で、著しい電
気抵抗の増大がもたらされていることが明らかで
ある。このように、鉄粉キヤリヤを使用した場
合、現像剤の電気抵抗が時間の経過と共に増大す
る理由は、トナー粒子がキヤリヤで粉砕され、そ
の粒度が微細化すること及びキヤリヤにトナー粒
子構成樹脂によるフイルム状被膜が形成されるこ
とが原因と認められる。第２図の結果は、フエラ
イトキヤリヤと顕電性トナーとの組合せは、長時
間の運転中にも電気的特性が安定しており、鉄粉
キヤリヤを用いた場合のように、トナー粒子の微
粉砕化やキヤリヤ表面への樹脂被膜といつた欠点
が生じないことを物語つている。 本発明において、フエライトキヤリヤとして
は、焼結フエライト粒子、特に球状の焼結フエラ
イト粒子が有利に使用される。この焼結フエライ
ト粒子の粒径は、一般に20乃至100ミクロンの範
囲にあるのがよい。 この焼結フエライト粒子の粒径が20ミクロンよ
りも小さい場合には、磁気ブラシの穂立ちを良好
にすることが困難となる傾向があり、一方この粒
径が100ミクロンよりも大きい場合には、形成さ
れるトナー像に前述したブラシマーク、即ち引掻
き傷が入る傾向がある。 本発明に用いる焼結フエライト粒子はそれ自体
公知のものであり、例えば酸化鉄亜鉛
（ZnFe2O4）、酸化鉄イツトリウム（Y3Fe5O12）、
酸化鉄カドミウム（CdFe2O4）、酸化鉄ガドリニ
ウム（Gd3Fe5O12）、酸化鉄銅（CuFe2O4）、酸化
鉄鉛（PbFe12O19）、酸化鉄ニツケル
（NiFe2O4）、酸化鉄ネオジウム（NdFeO3）、酸
化鉄バリウム（BaFe12O19）、酸化鉄マグネシウ
ム（MgFe2O4）、酸化鉄マンガン（MnFe2O4）、
酸化鉄ランタン（LaFeO3）等の１種或いは２種
以上から成る組成の焼結フエライト粒子が使用さ
れる。本発明の目的に特に好適なものは、酸化鉄
マンガン亜鉛から成る焼結フエライト粒子であ
る。 トナーとしては、顕電性と定着性とを有する着
色トナーが何れも使用でき、結着剤樹脂中に、着
色顔料、荷電制御剤等を分散させた粒径５乃至30
ミクロンの粒状組成物が使用される。樹脂として
は、熱可塑性樹脂や、未硬化乃至は初期縮合物の
熱硬化性樹脂が使用される。その適当な例は、重
要なものの順序に、ポリスチレン等のビニール芳
香族樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアセター
ル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フエ
ノール樹脂、石油樹脂、オレフイン樹脂等であ
る。顔料としては例えばカーボンブラツク、カド
ミウムエロー、モリブデンオレンジ、ピラゾロン
レツド、フアストバイオレツトＢ、フタロシアニ
ンブルー等の１種又は２種以上が使用され、荷電
制御剤としては、例えばニグロシンベース
（CI50415）、オイルブラツク（CI 26250）、スピ
ロンブラツク等の油溶性染料や、ナフテン酸金属
塩、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸等が必要により
使用される。 本発明においては、フエライトキヤリヤと顕電
性トナーとを前述した重量比で用いることも重要
であり、フエライトキヤリヤの量が前記範囲より
も多いと画像濃度が低下する傾向があり、また前
記範囲よりも少ないと非画像部でのカブリ（バツ
クグラウンドの着色）が多くなる。 本発明においては、フエライトキヤリヤと顕電
性トナーとから成る二成分系現像剤を用いること
に関連して、磁気ブラシ摺擦位置におけるドラム
及びスリーブの移動方向を互いに逆方向にするこ
と及び基準線Ｍに最も近い磁極をドラム回転下流
方向に角度θだけ偏よらせることも重要である。
フエライトキヤリヤは鉄粉キヤリヤに比して硬度
が小さく、しかもその粒子形状がほぼ球状である
ことにも関連して、スリーブ上に形成される現像
剤磁気ブラシが、鉄粉キヤリヤを用いた磁気ブラ
シに比して柔かいという特徴を有している。本発
明において、摺擦位置において、ドラム及びスリ
ーブの移動方向を互いに逆方向とすることは、磁
気ブラシによる感光層の摺擦が万偏なく、しかも
多数回行われることを意味し、一方基準線Ｍに対
して磁極をドラム回転下流方向に編よらせること
は、穂立の山が磁極に対応することから、スリー
ブの現像領域乃至は現像時間が拡大されることを
意味する。鉄粉キヤリヤを用いる現像剤で、磁気
ブラシの摺擦頻度を高め、また摺擦領域を拡大し
た場合には、画像中に著しくブラシマークが発生
する傾向があるが、本発明においては、フエライ
トキヤリヤの使用によりブラシマークの発生を防
止しつつ、しかも摺擦頻度の向上及び摺擦領域の
拡大により、高濃度でしかも斑のない画像を形成
させることが可能となるものである。 本発明に用いる現像条件は、第３図において、
４つの線１−ａ、１−ｂ、２及び３で囲まれた領
域として表わされる。ここで、線１−ａは｜ｖ／Ｖ ｜＝1.5、線１−ｂは｜ｖ／Ｖ｜＝2.4、線２は｜ｖ／Ｖ ｜−0.12θ＋1.8、線３はθ＝５に夫々対応する。 即ち、直線１−ａよりも下側の領域では摺擦頻
度が減少するため濃度低下が著しく、また形成さ
れる画像にはエツジ効果が発生し易い。直線１−
ｂよりも上側の領域では摺擦頻度が大きすぎて、
形成される画像の階調性が悪くなり、更に尾引き
等の欠点を生ずるようになる。更に、直線２より
も左側の領域では、磁気ブラシとの接触時間が短
かいため十分にトナーがのらず、画像濃度が低下
すると共に、ブラシマークやエツジ効果が画像中
に発生し易い。更にまた、直線３よりも右側で
は、磁気ブラシとの接触時間が長いために、トナ
ーがのりすぎ、やはり階調性が低下する傾向があ
る。 このように、第３図に４つの線で囲まれた現像
領域が、形成される画像の品質に関して極めて臨
界的なものであることは、この領域からほんの少
し離れた条件では著しく画像の低下が認められる
という後述する例の事実から明白となるものと思
われる。 本発明における現像条件は、｜ｖ／Ｖ｜の値が小さ い範囲では磁極の設定角度θの許容範囲が小さ
く、一方｜ｖ／Ｖ｜の値が大きくなれば、θの許容 範囲が拡がることが第３図から明らかである。 ｜ｖ／Ｖ｜及びθは、下記式 2.35｜ｖ／Ｖ｜1.6 ……（1′） ｜ｖ／Ｖ｜−0.6θ＋2.0 ……（2′） ｜ｖ／Ｖ｜−0.6θ＋2.0 ……（3′） を満足する範囲、即ち第３図において斜線を付し
た領域にあることが最も好適である。 本発明において、感光体ドラムと現像剤スリー
ブとの間には、バイアス電圧を印加するが、この
バイアス電圧は現像時にトナーへの電荷注入が十
分に行われるが、感光体や磁気ブラシに放電破壊
等のトラブルが生じないように定める。この電圧
は、一般的に言つて、100乃至300ボルト、特に
150乃至250ボルトの範囲が適当である。バイアス
電圧の極性は勿論、感光体の帯電電荷がプラスの
ときにはプラスとなるように、即ち同極性となる
ように選ぶ。本発明によれば、前述した現像条件
を採用することにより、比較的低いバイアス電圧
の印加で現像が可能となり、その結果として感光
体の耐刷性を向上させることもできる。 本発明の磁気ブラシ現像に際して、磁気ブラシ
の穂切は、感光体ドラムと現像スリーブのクリア
ランスｄにおいて、感光体表面の磁気ブラシの摺
擦が十分に行われるように定める。一般に、現像
クリアランスｄに対して、1.1乃至3.0倍、特に1.2
乃至2.0倍の穂長となるように穂切りを行うこと
が望ましい。本発明においては、残留磁化の少な
いフエライトキヤリヤを用いるため、小間隔での
穂切りが可能であることも利点の一つである。 感光体としては、それ自体公知の電子写真用感
光体、例えばセレン蒸着感光体、無定形シリコン
感光体、CdS感光体、有機光導電体感光体等の何
れもが採用され、静電潜像の形成はそれ自体公知
の方式、例えば帯電及び画像露光の組合せにより
容易に行われる。 本発明を次の例で説明する。 実施例 以下に示すフエライトキヤリヤとトナーを重量
比で９：１の割合でよく混合撹拌して、電極ドラ
ム−現像スリーブ間の電気特性測定において電気
抵抗2.0×108Ωの現像剤を調整した。 (a) フエライトキヤリヤ 電気抵抗：2.6×109Ω〜2.5×1010Ω、 最大磁化：49.8emu／ｇ、残留磁化：
0.25emu／ｇ、保持力：3.380e、中心粒径：
40μ (b) トナー ハイマーSBM73（スチレン系樹脂：三洋化成工
業〓製） ……87重量部 ビスコール550p（低分子量ポリプロピレン：三
洋化成工業〓製） ……５重量部 スペシヤルブラツク４（カーボンブラツク：デ
グサ社製） ……5.5重量部 ポントロンＳ−32（染料：オリエント化学社製）
……1.5重量部 上記組成からなる混合物を熱三本ロールミルで
充分に熔融混練分散を行い、取り出し冷却互粗粉
砕機（ロートプレツクスカツテイングミル：アル
ビネ社製）で２mm程度に粗粉砕し、その後超音速
ジエツトミル（NIPPON PNEUMATIC MFC
Co.LTD製）にて微粉砕して10〜20μ程度の粒径
にしたもの。 次に、この現像剤を用いて、感光体ドラムの半
径：Ｒ＝45.0mm、感光体の表面電位：750ボルト、
現像スリーブの半径：γ＝19.0mm、バイアス電
圧：250ボルト、現像剤の穂切間隙：δ＝1.0mmの
各条件で、感光体ドラムと現像スリーブが逆方向
に回転させながら、第１表に示すようなドラムと
スリーブの回転数の種々の組合せ、および感光体
ドラムに最も近い磁極のドラム回転下流方向への
設定角度を変化させて複写テストを行なつたとこ
ろ、現像クリアランスｄが1.5mm乃至1.9mmの範囲
において、第２表乃至第９表に示すような複写画
像評価を得た。各表において、×印は階調性の劣
り、かぶり、エツジ効果等による白抜け、低濃度
画像、ブラシマーク、尾引きなどの欠点を表わし
ている。第２表乃至第９表は第１表のそれぞれの
実験例Ａ乃至Ｈにおいての磁極の設定角度の変化
による画像評価を示したものである。画像の総合
評価は第３図に○印：優、△印：良、×印：不良
で示す。
より詳細にはフエライトキヤリヤと顕電性トナー
粒子とを含有する二成分系現像剤を用いて、画像
特性に優れたトナー像を形成させるための磁気ブ
ラシ現像方法に関する。 二成分系磁性現像剤を用いる電子写真法におい
ては、顕電性トナーと磁性キヤリヤとを混合し、
この二成分系組成物を、内部に磁石を備えた現像
スリーブ上に供給して、この組成物から成る磁気
ブラシを形成させ、静電潜像を有する電子写真感
光板にこの磁気ブラシを摺擦せしめることによ
り、顕電性トナー像を感光板上に形成させる。顕
電性トナーは磁性キヤリヤとの摩擦により、感光
板上の静電潜像の電荷とは逆極性の電荷に帯電さ
れ、磁気ブラシ上の顕電性トナー粒子がクーロン
力により静電潜像上に付着して、静電潜像の現像
が行われる。一方磁性キヤリヤはスリーブ内の磁
石により吸引されており、しかもその帯電電荷が
静電潜像の電荷と同極性であり、そのため、磁性
キヤリヤはスリーブ上にそのまま残ることにな
る。鮮明で且つ濃度の高い画像を形成させるため
には、感光板と磁気ブラシとの間に十分に相対的
な速度差を与えて、感光板が磁気ブラシで十分に
摺擦されるようにすることが重要である。 磁性キヤリヤとしては一般に、鉄粉キヤリヤが
広く使用されているが、この鉄粉キヤリヤには未
だ多くの欠点が認められる。即ち、この鉄粉キヤ
リヤを用いた二成分系現像剤では、現像感度曲線
（静電像と現像スリーブ間の電位差対画像濃度の
曲線）の立上りが急で、階調性に劣り、中間調の
再現性に乏しいという欠点がある。また、この鉄
粉キヤリヤを含む現像剤は硬い磁気ブラシを形成
することがあり、感光層を傷つける可能性がある
と共に、ベタ黒部の複写に際しては、形成される
画像に、ブラシマーク、即ちブラシの摺擦方向に
延びている細くて短い白線の多数の列が入るとい
う欠点が認められる。更に、鉄粉キヤリヤは湿度
に敏感であり、湿度の影響により現像特性が変化
したり、或いはそれ自体錆を発生する傾向があ
り、更にまた磁気ブラシの駆動に大きなトルクを
必要とするという問題もある。 近年、二成分系現像剤の磁性キヤリヤとして、
フエライト、特にソフトフエライトを用いること
が提案されている。しかしながら、フエライトキ
ヤリヤは鉄粉キヤリヤよりも高電気抵抗であるこ
とにも関連して、現像に際してキヤリヤ引き、即
ちキヤリヤが感光層側へ移行するというトラブル
や、形成される画像にエツジ効果が生じるという
問題を生じ易い。 このようにフエライトキヤリヤを用いる磁気ブ
ラシ現像では、鉄粉キヤリヤを用いる現像に比し
てかなり異なつた現像が生じるにもかかわらず、
その現像条件については未だ多くのことが知られ
ていない。 従つて、本発明の目的は、上述した種々の欠点
が解消されたフエライトキヤリヤを用いる磁性ブ
ラシ現像法を提供するにある。 本発明の他の目的は、ブラシマークの発生、キ
ヤリヤ引き或いはエツジ効果等による白地抜け等
の欠点なしに、高濃度でしかも階調性のあるトナ
ー像を形成し得るフエライトキヤリヤを用いる磁
気ブラシ現像方法を提供するにある。 本発明によれば、磁性キヤリヤ粒子と該磁性キ
ヤリヤとの摩擦により帯電可能なトナー粒子との
混合物から成る二成分系現像剤を非磁性スリーブ
内に磁石を備えた現像スリーブ上に供給して該現
像剤の磁気ブラシを形成し、静電潜像を有する感
光体表面と該磁気ブラシとを、感光体とスリーブ
との間にバイアス電圧が印加されている状態で摺
擦させて、静電潜像に対応するトナー像を形成さ
せることからなる磁気ブラシ現像方法において、
該二成分系現像剤はフエライトキヤリヤと帯電可
能トナー粒子とを４：１乃至20：１の重量比で含
有する二成分系現像剤であり、非磁性スリーブを
現像剤の摺擦位置でドラムの移動方向と逆方向に
移動させると共に、スリーブ内磁石を固定させて
現像を行ない、ドラム中心とスリーブ中心とを結
ぶ線を基準にして最も近い磁極のドラム回転下流
方向への設定角度をθ（度）とし、ドラムと周速
度をＶ、スリーブの周速度をｖとしたとき、下記
式 2.4｜ｖ／Ｖ｜1.5 ｜ｖ／Ｖ｜−0.12θ＋1.8 θ５ を満足する条件下に現像を行うことを特徴とする
磁気ブラシ現像方法が提供される。 本発明を以下に詳細に説明する。 磁気ブラシ現像法を説明するための第１図にお
いて、多数の磁極N.Sを備えたマグネツトロール
１がアルミの如き非磁性材料から成るスリーブ２
内に収容され、このマグネツトロール１及びスリ
ーブ２は以下に詳述する関係で設けられている。
このスリーブ２の外周面に二成分系現像剤３が現
像剤タンク４から供給されて、磁気ブラシ５を形
成する。この磁気ブラシ５は穗切機構６により穗
立長を調節され、ドラム基体上の電子写真感光層
７との摺擦位置迄搬送され、感光層７上の静電潜
像を顕電性トナー８で現像して、可視像を形成す
る。 本発明の特徴は、この二成分系現像剤３とし
て、フエライトキヤリヤと顕電性トナー粒子とを
４：１乃至20：１、特に５：１乃至12：１の重量
比で含有する二成分系現像剤を使用して、非磁性
スリーブ２を現像剤磁気ブラシの摺擦位置でドラ
ム７の移動方向と逆方向に移動させると共に、ス
リーブ内磁石１を固定させて現像を行い、しかも
ドラム７中心とスリーブ２中心とを結ぶ線Ｍを基
準にして、これに最も近い極磁ＮまたはＳのドラ
ム回転下流方向への設定角度をθ（度）とし、ド
ラム７の周速度をＶ、スリーブ２の周速度をｖと
したとき、下記式 2.4｜ｖ／Ｖ｜1.5 ……(1) ｜ｖ／Ｖ｜−0.12θ＋1.8 ……(2) θ５ ……(3) を満足する条件下に現像を行うことにある。 一般に、二成分系現像剤の電気的特性は、電子
写真感光体ドラムと同寸法の電極ドラムを感光体
ドラムに置換えて設置し、現像スリーブ上に現像
剤を供給して磁気ブラシを形成させ、この磁気ブ
ラシを電極ドラムと摺擦させ、このスリーブとド
ラムとの間に電圧を印加して両者間を流れる電流
を測定することにより評価することができる。 第２図は、鉄粉キヤリヤと顕電性トナーとを
10：１の重量比で混合した現像剤Ａ及びフエライ
トキヤリヤと同じ顕電性トナーとを10：１の重量
比で混合した現像剤Ｂについて、前述した方法で
測定される電流値（μA）と、ドラム及びスリー
ブの運転時間（hr）との関係を示す。この測定結
果によると、フエライトキヤリヤを用いた現像剤
は鉄粉キヤリヤを用いた現像剤に比して著しく高
い電気抵抗を示すこと、及びフエライトキヤリヤ
を用いた現像剤では長時間運転中でも電気抵抗が
ほぼ一定しているのに対して、鉄粉キヤリヤを用
いた現像剤では電気抵抗の変化が急で、著しい電
気抵抗の増大がもたらされていることが明らかで
ある。このように、鉄粉キヤリヤを使用した場
合、現像剤の電気抵抗が時間の経過と共に増大す
る理由は、トナー粒子がキヤリヤで粉砕され、そ
の粒度が微細化すること及びキヤリヤにトナー粒
子構成樹脂によるフイルム状被膜が形成されるこ
とが原因と認められる。第２図の結果は、フエラ
イトキヤリヤと顕電性トナーとの組合せは、長時
間の運転中にも電気的特性が安定しており、鉄粉
キヤリヤを用いた場合のように、トナー粒子の微
粉砕化やキヤリヤ表面への樹脂被膜といつた欠点
が生じないことを物語つている。 本発明において、フエライトキヤリヤとして
は、焼結フエライト粒子、特に球状の焼結フエラ
イト粒子が有利に使用される。この焼結フエライ
ト粒子の粒径は、一般に20乃至100ミクロンの範
囲にあるのがよい。 この焼結フエライト粒子の粒径が20ミクロンよ
りも小さい場合には、磁気ブラシの穂立ちを良好
にすることが困難となる傾向があり、一方この粒
径が100ミクロンよりも大きい場合には、形成さ
れるトナー像に前述したブラシマーク、即ち引掻
き傷が入る傾向がある。 本発明に用いる焼結フエライト粒子はそれ自体
公知のものであり、例えば酸化鉄亜鉛
（ZnFe2O4）、酸化鉄イツトリウム（Y3Fe5O12）、
酸化鉄カドミウム（CdFe2O4）、酸化鉄ガドリニ
ウム（Gd3Fe5O12）、酸化鉄銅（CuFe2O4）、酸化
鉄鉛（PbFe12O19）、酸化鉄ニツケル
（NiFe2O4）、酸化鉄ネオジウム（NdFeO3）、酸
化鉄バリウム（BaFe12O19）、酸化鉄マグネシウ
ム（MgFe2O4）、酸化鉄マンガン（MnFe2O4）、
酸化鉄ランタン（LaFeO3）等の１種或いは２種
以上から成る組成の焼結フエライト粒子が使用さ
れる。本発明の目的に特に好適なものは、酸化鉄
マンガン亜鉛から成る焼結フエライト粒子であ
る。 トナーとしては、顕電性と定着性とを有する着
色トナーが何れも使用でき、結着剤樹脂中に、着
色顔料、荷電制御剤等を分散させた粒径５乃至30
ミクロンの粒状組成物が使用される。樹脂として
は、熱可塑性樹脂や、未硬化乃至は初期縮合物の
熱硬化性樹脂が使用される。その適当な例は、重
要なものの順序に、ポリスチレン等のビニール芳
香族樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアセター
ル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フエ
ノール樹脂、石油樹脂、オレフイン樹脂等であ
る。顔料としては例えばカーボンブラツク、カド
ミウムエロー、モリブデンオレンジ、ピラゾロン
レツド、フアストバイオレツトＢ、フタロシアニ
ンブルー等の１種又は２種以上が使用され、荷電
制御剤としては、例えばニグロシンベース
（CI50415）、オイルブラツク（CI 26250）、スピ
ロンブラツク等の油溶性染料や、ナフテン酸金属
塩、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸等が必要により
使用される。 本発明においては、フエライトキヤリヤと顕電
性トナーとを前述した重量比で用いることも重要
であり、フエライトキヤリヤの量が前記範囲より
も多いと画像濃度が低下する傾向があり、また前
記範囲よりも少ないと非画像部でのカブリ（バツ
クグラウンドの着色）が多くなる。 本発明においては、フエライトキヤリヤと顕電
性トナーとから成る二成分系現像剤を用いること
に関連して、磁気ブラシ摺擦位置におけるドラム
及びスリーブの移動方向を互いに逆方向にするこ
と及び基準線Ｍに最も近い磁極をドラム回転下流
方向に角度θだけ偏よらせることも重要である。
フエライトキヤリヤは鉄粉キヤリヤに比して硬度
が小さく、しかもその粒子形状がほぼ球状である
ことにも関連して、スリーブ上に形成される現像
剤磁気ブラシが、鉄粉キヤリヤを用いた磁気ブラ
シに比して柔かいという特徴を有している。本発
明において、摺擦位置において、ドラム及びスリ
ーブの移動方向を互いに逆方向とすることは、磁
気ブラシによる感光層の摺擦が万偏なく、しかも
多数回行われることを意味し、一方基準線Ｍに対
して磁極をドラム回転下流方向に編よらせること
は、穂立の山が磁極に対応することから、スリー
ブの現像領域乃至は現像時間が拡大されることを
意味する。鉄粉キヤリヤを用いる現像剤で、磁気
ブラシの摺擦頻度を高め、また摺擦領域を拡大し
た場合には、画像中に著しくブラシマークが発生
する傾向があるが、本発明においては、フエライ
トキヤリヤの使用によりブラシマークの発生を防
止しつつ、しかも摺擦頻度の向上及び摺擦領域の
拡大により、高濃度でしかも斑のない画像を形成
させることが可能となるものである。 本発明に用いる現像条件は、第３図において、
４つの線１−ａ、１−ｂ、２及び３で囲まれた領
域として表わされる。ここで、線１−ａは｜ｖ／Ｖ ｜＝1.5、線１−ｂは｜ｖ／Ｖ｜＝2.4、線２は｜ｖ／Ｖ ｜−0.12θ＋1.8、線３はθ＝５に夫々対応する。 即ち、直線１−ａよりも下側の領域では摺擦頻
度が減少するため濃度低下が著しく、また形成さ
れる画像にはエツジ効果が発生し易い。直線１−
ｂよりも上側の領域では摺擦頻度が大きすぎて、
形成される画像の階調性が悪くなり、更に尾引き
等の欠点を生ずるようになる。更に、直線２より
も左側の領域では、磁気ブラシとの接触時間が短
かいため十分にトナーがのらず、画像濃度が低下
すると共に、ブラシマークやエツジ効果が画像中
に発生し易い。更にまた、直線３よりも右側で
は、磁気ブラシとの接触時間が長いために、トナ
ーがのりすぎ、やはり階調性が低下する傾向があ
る。 このように、第３図に４つの線で囲まれた現像
領域が、形成される画像の品質に関して極めて臨
界的なものであることは、この領域からほんの少
し離れた条件では著しく画像の低下が認められる
という後述する例の事実から明白となるものと思
われる。 本発明における現像条件は、｜ｖ／Ｖ｜の値が小さ い範囲では磁極の設定角度θの許容範囲が小さ
く、一方｜ｖ／Ｖ｜の値が大きくなれば、θの許容 範囲が拡がることが第３図から明らかである。 ｜ｖ／Ｖ｜及びθは、下記式 2.35｜ｖ／Ｖ｜1.6 ……（1′） ｜ｖ／Ｖ｜−0.6θ＋2.0 ……（2′） ｜ｖ／Ｖ｜−0.6θ＋2.0 ……（3′） を満足する範囲、即ち第３図において斜線を付し
た領域にあることが最も好適である。 本発明において、感光体ドラムと現像剤スリー
ブとの間には、バイアス電圧を印加するが、この
バイアス電圧は現像時にトナーへの電荷注入が十
分に行われるが、感光体や磁気ブラシに放電破壊
等のトラブルが生じないように定める。この電圧
は、一般的に言つて、100乃至300ボルト、特に
150乃至250ボルトの範囲が適当である。バイアス
電圧の極性は勿論、感光体の帯電電荷がプラスの
ときにはプラスとなるように、即ち同極性となる
ように選ぶ。本発明によれば、前述した現像条件
を採用することにより、比較的低いバイアス電圧
の印加で現像が可能となり、その結果として感光
体の耐刷性を向上させることもできる。 本発明の磁気ブラシ現像に際して、磁気ブラシ
の穂切は、感光体ドラムと現像スリーブのクリア
ランスｄにおいて、感光体表面の磁気ブラシの摺
擦が十分に行われるように定める。一般に、現像
クリアランスｄに対して、1.1乃至3.0倍、特に1.2
乃至2.0倍の穂長となるように穂切りを行うこと
が望ましい。本発明においては、残留磁化の少な
いフエライトキヤリヤを用いるため、小間隔での
穂切りが可能であることも利点の一つである。 感光体としては、それ自体公知の電子写真用感
光体、例えばセレン蒸着感光体、無定形シリコン
感光体、CdS感光体、有機光導電体感光体等の何
れもが採用され、静電潜像の形成はそれ自体公知
の方式、例えば帯電及び画像露光の組合せにより
容易に行われる。 本発明を次の例で説明する。 実施例 以下に示すフエライトキヤリヤとトナーを重量
比で９：１の割合でよく混合撹拌して、電極ドラ
ム−現像スリーブ間の電気特性測定において電気
抵抗2.0×108Ωの現像剤を調整した。 (a) フエライトキヤリヤ 電気抵抗：2.6×109Ω〜2.5×1010Ω、 最大磁化：49.8emu／ｇ、残留磁化：
0.25emu／ｇ、保持力：3.380e、中心粒径：
40μ (b) トナー ハイマーSBM73（スチレン系樹脂：三洋化成工
業〓製） ……87重量部 ビスコール550p（低分子量ポリプロピレン：三
洋化成工業〓製） ……５重量部 スペシヤルブラツク４（カーボンブラツク：デ
グサ社製） ……5.5重量部 ポントロンＳ−32（染料：オリエント化学社製）
……1.5重量部 上記組成からなる混合物を熱三本ロールミルで
充分に熔融混練分散を行い、取り出し冷却互粗粉
砕機（ロートプレツクスカツテイングミル：アル
ビネ社製）で２mm程度に粗粉砕し、その後超音速
ジエツトミル（NIPPON PNEUMATIC MFC
Co.LTD製）にて微粉砕して10〜20μ程度の粒径
にしたもの。 次に、この現像剤を用いて、感光体ドラムの半
径：Ｒ＝45.0mm、感光体の表面電位：750ボルト、
現像スリーブの半径：γ＝19.0mm、バイアス電
圧：250ボルト、現像剤の穂切間隙：δ＝1.0mmの
各条件で、感光体ドラムと現像スリーブが逆方向
に回転させながら、第１表に示すようなドラムと
スリーブの回転数の種々の組合せ、および感光体
ドラムに最も近い磁極のドラム回転下流方向への
設定角度を変化させて複写テストを行なつたとこ
ろ、現像クリアランスｄが1.5mm乃至1.9mmの範囲
において、第２表乃至第９表に示すような複写画
像評価を得た。各表において、×印は階調性の劣
り、かぶり、エツジ効果等による白抜け、低濃度
画像、ブラシマーク、尾引きなどの欠点を表わし
ている。第２表乃至第９表は第１表のそれぞれの
実験例Ａ乃至Ｈにおいての磁極の設定角度の変化
による画像評価を示したものである。画像の総合
評価は第３図に○印：優、△印：良、×印：不良
で示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
第１図は本発明による磁気ブラシ現像法を説明
する原理図、第２図は現像剤の電気特性の時間変
化を示す図、第３図は現像スリーブと感光体ドラ
ムの周速比と現像ロールの磁極の設定角度の関係
を示す図である。 １……マグネツトロール、２……現像スリー
ブ、３……現像剤、５……磁気ブラシ、７……感
光層。
する原理図、第２図は現像剤の電気特性の時間変
化を示す図、第３図は現像スリーブと感光体ドラ
ムの周速比と現像ロールの磁極の設定角度の関係
を示す図である。 １……マグネツトロール、２……現像スリー
ブ、３……現像剤、５……磁気ブラシ、７……感
光層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁性キヤリヤ粒子と該磁性キヤリヤとの摩擦
により帯電可能なトナー粒子との混合物から成る
二成分系現像剤を、非磁性スリーブ内に磁石を備
えた現像スリーブ上に供給して該現像剤の磁気ブ
ラシを形成し、 静電潜像を有するドラム状感光体表面と該磁気
ブラシとを、感光体とスリーブとの間にバイアス
電圧が印加されている状態で摺擦させて、静電潜
像に対応するトナー像を形成させることからなる
磁気ブラシ現像方法において、 該二成分系現像剤はフエライトキヤリヤと帯電
可能なトナー粒子とを４：１乃至20：１の重量比
で含有する二成分系現像剤であり、 非磁性スリーブを現像剤の摺擦位置でドラムの
移動方向と逆方向に移動させると共に、スリーブ
内磁石を固定させて現像を行い、 ドラム中心とスリーブ中心とを結ぶ線を基準に
して最も近い磁極のドラム回転下流方向への設定
角度をθ（度）とし、ドラムの周速度をＶ、スリ
ーブの周速度をｖとしたとき、下記式 2.4≧｜ｖ／Ｖ｜≧1.5 ｜ｖ／Ｖ｜≧−0.12θ＋1.8 θ≦５ を満足させる条件下に現像を行うことを特徴とす
る磁気ブラシ現像方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4726683A JPS59172660A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | フエライトキヤリヤを用いる磁気ブラシ現像法 |
| US06/574,575 US4540645A (en) | 1983-01-31 | 1984-01-27 | Magnetic brush development method |
| DE8484200117T DE3467255D1 (en) | 1983-01-31 | 1984-01-30 | Magnetic brush development method |
| EP84200117A EP0117572B1 (en) | 1983-01-31 | 1984-01-30 | Magnetic brush development method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4726683A JPS59172660A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | フエライトキヤリヤを用いる磁気ブラシ現像法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172660A JPS59172660A (ja) | 1984-09-29 |
| JPH05705B2 true JPH05705B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=12770489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4726683A Granted JPS59172660A (ja) | 1983-01-31 | 1983-03-23 | フエライトキヤリヤを用いる磁気ブラシ現像法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172660A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH073608B2 (ja) * | 1984-10-31 | 1995-01-18 | 三田工業株式会社 | 現像方法 |
| JPH073609B2 (ja) * | 1984-11-27 | 1995-01-18 | 三田工業株式会社 | 電子写真方法 |
| JPH0680465B2 (ja) * | 1984-11-27 | 1994-10-12 | 三田工業株式会社 | 磁気ブラシ現像法 |
| JP2554249B2 (ja) * | 1985-09-30 | 1996-11-13 | キヤノン株式会社 | 現像装置 |
| JPH073610B2 (ja) * | 1985-11-27 | 1995-01-18 | 三田工業株式会社 | 非晶質シリコン系光導電層の高速現像方法 |
| JPS636582A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-12 | Mita Ind Co Ltd | 現像装置 |
| JP2659091B2 (ja) * | 1986-09-04 | 1997-09-30 | 日立金属株式会社 | 静電荷像現像方法 |
| JP2574418B2 (ja) * | 1988-09-27 | 1997-01-22 | 三田工業株式会社 | 現像方法 |
| DE69020238T2 (de) * | 1989-04-28 | 1995-11-02 | Mita Industrial Co Ltd | Entwicklungsverfahren mit ausgezeichneter Bildwiedergabe. |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111636A (ja) * | 1973-02-21 | 1974-10-24 | ||
| JPS5945148B2 (ja) * | 1976-10-06 | 1984-11-05 | オリンパス光学工業株式会社 | 静電潜像現像方法 |
| JPS6015598B2 (ja) * | 1978-07-19 | 1985-04-20 | 凸版印刷株式会社 | 焼結体の製造方法 |
| JPS5689750A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-21 | Canon Inc | Developing method |
| JPS576873A (en) * | 1980-06-16 | 1982-01-13 | Minolta Camera Co Ltd | Developing method for electrostatic latent image |
| JPS57177162A (en) * | 1981-04-24 | 1982-10-30 | Nec Corp | Developer for electrophotography |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP4726683A patent/JPS59172660A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59172660A (ja) | 1984-09-29 |
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