JPH0827558B2 - 電子写真のカラー現像方法 - Google Patents
電子写真のカラー現像方法Info
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- JPH0827558B2 JPH0827558B2 JP60260825A JP26082585A JPH0827558B2 JP H0827558 B2 JPH0827558 B2 JP H0827558B2 JP 60260825 A JP60260825 A JP 60260825A JP 26082585 A JP26082585 A JP 26082585A JP H0827558 B2 JPH0827558 B2 JP H0827558B2
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Landscapes
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は電子写真の現像方法に関し、特にキャリア
粒子と着色されたカラートナー粒子とを主体とする現像
剤によって静電潜像または磁気潜像を現像する、電子写
真の現像方法に関する。
粒子と着色されたカラートナー粒子とを主体とする現像
剤によって静電潜像または磁気潜像を現像する、電子写
真の現像方法に関する。
(従来技術) いわゆるカラー複写機には、大別して、モノトーンの
マルチカラーコピー機能を有するものと、フルカラーコ
ピー機能を有するものとがある。前者では、所望の色に
着色されたカラートナー粒子を含む現像剤によって各色
毎に異なる現像ステーションにおいて現像し、それによ
ってモノトーンのマルチカラーコピーを得る。後者で
は、イエロ,マゼンタおよびシアンの各カラートナー粒
子を含む各色の現像剤によって潜像を現像し、それらの
重ね合わせによりフルカラーのオーバコートカラーコピ
ーを得る。
マルチカラーコピー機能を有するものと、フルカラーコ
ピー機能を有するものとがある。前者では、所望の色に
着色されたカラートナー粒子を含む現像剤によって各色
毎に異なる現像ステーションにおいて現像し、それによ
ってモノトーンのマルチカラーコピーを得る。後者で
は、イエロ,マゼンタおよびシアンの各カラートナー粒
子を含む各色の現像剤によって潜像を現像し、それらの
重ね合わせによりフルカラーのオーバコートカラーコピ
ーを得る。
このようなカラー複写機などに使用されるカラートナ
ー粒子と一般の黒色トナー粒子との大きな違いは、黒色
顔料,カーボンブラック,マグネタイトなどに代えて、
必要な色に着色する染料や顔料が添加されていることで
ある。
ー粒子と一般の黒色トナー粒子との大きな違いは、黒色
顔料,カーボンブラック,マグネタイトなどに代えて、
必要な色に着色する染料や顔料が添加されていることで
ある。
(発明が解決しようとする問題点) 従来のカラートナー粒子とキャリア粒子とを混合して
得られる現像剤には、その添加した染料や顔料あるいは
帯電制御剤の違いによって、各色の現像剤毎にその電気
的特性(トナーの帯電量や帯電量分布)および物理的特
性(搬送性や凝集性)において差がある。したがって、
たとえば電子複写機などの場合、これらの特性の差に応
じて、複写プロセスの条件たとえば帯電,転写,現像あ
るいは定着などの各条件をその色毎に設定する必要があ
る。
得られる現像剤には、その添加した染料や顔料あるいは
帯電制御剤の違いによって、各色の現像剤毎にその電気
的特性(トナーの帯電量や帯電量分布)および物理的特
性(搬送性や凝集性)において差がある。したがって、
たとえば電子複写機などの場合、これらの特性の差に応
じて、複写プロセスの条件たとえば帯電,転写,現像あ
るいは定着などの各条件をその色毎に設定する必要があ
る。
また、上述の電気的特性や物理的特性の差によって現
像特性や画質の持続性において、各色の現像剤間にアン
バランスを生じるため、各現像剤間の帯電電荷量やその
分布,トナー濃度な変化による帯電量の影響,定着性あ
るいは画像特性や粉体特性などを平均化ないしは同一化
する必要がある。
像特性や画質の持続性において、各色の現像剤間にアン
バランスを生じるため、各現像剤間の帯電電荷量やその
分布,トナー濃度な変化による帯電量の影響,定着性あ
るいは画像特性や粉体特性などを平均化ないしは同一化
する必要がある。
このため、従来においては、カラー現像剤を用いる場
合、カラートナー粒子の基材樹脂,着色剤あるいは帯電
制御剤の設計にあたって、その自由度が大幅に限定さ
れ、従来の黒色現像剤に比べて、より細かい配慮が要求
されている。
合、カラートナー粒子の基材樹脂,着色剤あるいは帯電
制御剤の設計にあたって、その自由度が大幅に限定さ
れ、従来の黒色現像剤に比べて、より細かい配慮が要求
されている。
すなわち、従来のカラートナー粒子とキャリア粒子と
を主成分とする各色毎の現像剤を用いて潜像を現像する
方法では、上述のような現像剤特有の問題から、実用上
多くの困難性がある。また、各色毎の現像器を交換して
その色の1色コピーを得るような複写機の場合について
も、同様の問題が生じる。
を主成分とする各色毎の現像剤を用いて潜像を現像する
方法では、上述のような現像剤特有の問題から、実用上
多くの困難性がある。また、各色毎の現像器を交換して
その色の1色コピーを得るような複写機の場合について
も、同様の問題が生じる。
それゆえに、この発明の主たる目的は、より簡単にカ
ラー現像ができる、電子写真の現像方法を提供すること
である。
ラー現像ができる、電子写真の現像方法を提供すること
である。
(問題点を解決するための手段) この発明は、キャリア粒子と単一種類のカラートナー
粒子とを主体とする現像剤によって潜像をモノトーンの
マルチカラー現像またはフルカラー現像する電子写真の
カラー現像方法において、前記キャリア粒子として前記
単一種類のカラートナー粒子に対する帯電付与性の異な
る複数種類のキャリア粒子を用い、前記単一種類のカラ
ートナー粒子とは異なる他の単一種類のカラートナー粒
子を用いる場合には、前記複数種類のキャリア粒子の構
成比を変更することを特徴とする、電子写真のカラー現
像方法である。
粒子とを主体とする現像剤によって潜像をモノトーンの
マルチカラー現像またはフルカラー現像する電子写真の
カラー現像方法において、前記キャリア粒子として前記
単一種類のカラートナー粒子に対する帯電付与性の異な
る複数種類のキャリア粒子を用い、前記単一種類のカラ
ートナー粒子とは異なる他の単一種類のカラートナー粒
子を用いる場合には、前記複数種類のキャリア粒子の構
成比を変更することを特徴とする、電子写真のカラー現
像方法である。
(作用) 帯電付与性の異なるキャリア粒子の構成比によってカ
ラートナー粒子に付与される帯電量などの種々の特性が
コントロールされる。
ラートナー粒子に付与される帯電量などの種々の特性が
コントロールされる。
(発明の効果) この発明によれば、カラートナー粒子や現像剤の設計
の自由度が大幅に向上し、その現像剤の製造が容易とな
り、次のような効果が得られる。
の自由度が大幅に向上し、その現像剤の製造が容易とな
り、次のような効果が得られる。
(i)各色毎にキャリア粒子の種類を変更する必要がな
く、帯電付与性の異なる複数のキャリア粒子の構成比を
変更することによって、各色ともに同じ種類のキャリア
粒子を用いることができる。すなわち、キャリア粒子の
種類,電気抵抗,形状あるいはそれに加える帯電制御剤
の種類などを最小限に抑えることができ、現像剤の製
造,管理における煩わしさがなくなる。
く、帯電付与性の異なる複数のキャリア粒子の構成比を
変更することによって、各色ともに同じ種類のキャリア
粒子を用いることができる。すなわち、キャリア粒子の
種類,電気抵抗,形状あるいはそれに加える帯電制御剤
の種類などを最小限に抑えることができ、現像剤の製
造,管理における煩わしさがなくなる。
(ii)現像剤の基本特性であるトナーの帯電量が、帯電
制御剤の他に、帯電付与性の異なるキャリア粒子の構成
比によってもコントロールできるため、カラートナー粒
子の設計あるいはキャリア粒子の種類の選定およびその
設計の自由度が向上する。したがって、(a)各色同一
のプロセス条件によるコピー、(b)各色現像剤間にお
ける電気的特性や物理的特性あるいは画質の持続性の均
一化、(c)混色性や発色性,鮮やかさあるいは色再現
性、および(d)各色現像剤間におけるバインダ樹脂の
共通使用など、材料面での制約が大幅に解消されるた
め、これらの点で性能,特性の改良向上が期待できる。
制御剤の他に、帯電付与性の異なるキャリア粒子の構成
比によってもコントロールできるため、カラートナー粒
子の設計あるいはキャリア粒子の種類の選定およびその
設計の自由度が向上する。したがって、(a)各色同一
のプロセス条件によるコピー、(b)各色現像剤間にお
ける電気的特性や物理的特性あるいは画質の持続性の均
一化、(c)混色性や発色性,鮮やかさあるいは色再現
性、および(d)各色現像剤間におけるバインダ樹脂の
共通使用など、材料面での制約が大幅に解消されるた
め、これらの点で性能,特性の改良向上が期待できる。
(iii)カラートナー粒子の帯電量の均一化が容易なた
め、帯電,転写,露光あるいは定着条件を色毎に変更す
る必要がなくなる。
め、帯電,転写,露光あるいは定着条件を色毎に変更す
る必要がなくなる。
(iv)帯電付与性の異なるキャリア粒子の混在によっ
て、カラートナー粒子の帯電量の分布の改善あるいはス
ペント化の抑制および画質の向上が図れ、長期にわたっ
て安定した画質が得られる。
て、カラートナー粒子の帯電量の分布の改善あるいはス
ペント化の抑制および画質の向上が図れ、長期にわたっ
て安定した画質が得られる。
(v)キャリア粒子の帯電付与性と物理的特性とを同時
にコントロールすることができる。すなわち、キャリア
粒子の粒径,形状(球形,偏平,不定型),磁気特性
(飽和磁化,保磁力)あるいは現像電極効果などを、帯
電付与性の高低に対応させることによって、帯電付与性
と同時に、粒径や形状に起因する搬送性や撹拌性、ある
いは磁気特性に起因する画像の先端欠けや掃き寄せ、そ
して電気抵抗に起因するトナー帯電量のトナー濃度の変
化に対する依存性や現像電極効果も併せてコントロール
できる。
にコントロールすることができる。すなわち、キャリア
粒子の粒径,形状(球形,偏平,不定型),磁気特性
(飽和磁化,保磁力)あるいは現像電極効果などを、帯
電付与性の高低に対応させることによって、帯電付与性
と同時に、粒径や形状に起因する搬送性や撹拌性、ある
いは磁気特性に起因する画像の先端欠けや掃き寄せ、そ
して電気抵抗に起因するトナー帯電量のトナー濃度の変
化に対する依存性や現像電極効果も併せてコントロール
できる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利
点は、図面を参照して行なう以下の実施例の詳細な説明
から一層明らかとなろう。
点は、図面を参照して行なう以下の実施例の詳細な説明
から一層明らかとなろう。
(実施例) 第1図はこの発明が適用される電子複写機の一部を示
す図解図である。この発明は、このような電子複写機以
外の他の装置たとえばプリンタ,ファクシミリなどにも
適用され得るということを予め指摘しておく。
す図解図である。この発明は、このような電子複写機以
外の他の装置たとえばプリンタ,ファクシミリなどにも
適用され得るということを予め指摘しておく。
電子複写機10は、感光体ドラム12を含み、この感光体
ドラム12は矢印方向に順次回動される。この感光体ドラ
ム12の近傍には、現像装置14が設けられる。現像装置14
は現像剤容器16およびその容器16に現像剤を供給するた
めの供給ホッパ18を含む。供給ホッパ18内には、その部
分から現像剤を下方の容器16に送り出すためのスクリュ
ーコンベアないしスクリューローラ20が設けられる。現
像剤容器16内には磁気ローラないし現像スリーブ22が設
けられ、この現像スリーブ22は、矢印方向に感光ドラム
12とは逆方向に回転され得る。容器16内には、さらに、
撹拌器24が設けられ、それによって、この容器内の現像
剤が撹拌される。現像スリーブ22の近傍には、それに付
着する現像剤の穂先の高さを制限するためのドクタブレ
ード(図示せず)と、このスリーブに付着した現像剤を
掻き落とすためのスクレーパ26などが、関連して設けら
れる。
ドラム12は矢印方向に順次回動される。この感光体ドラ
ム12の近傍には、現像装置14が設けられる。現像装置14
は現像剤容器16およびその容器16に現像剤を供給するた
めの供給ホッパ18を含む。供給ホッパ18内には、その部
分から現像剤を下方の容器16に送り出すためのスクリュ
ーコンベアないしスクリューローラ20が設けられる。現
像剤容器16内には磁気ローラないし現像スリーブ22が設
けられ、この現像スリーブ22は、矢印方向に感光ドラム
12とは逆方向に回転され得る。容器16内には、さらに、
撹拌器24が設けられ、それによって、この容器内の現像
剤が撹拌される。現像スリーブ22の近傍には、それに付
着する現像剤の穂先の高さを制限するためのドクタブレ
ード(図示せず)と、このスリーブに付着した現像剤を
掻き落とすためのスクレーパ26などが、関連して設けら
れる。
現像剤は、カラートナー粒子28と、そのカラートナー
粒子28に対する帯電付与性の相対的に高いキャリア粒子
30および帯電付与性の相対的に低いキャリア粒子32とが
混合された混合キャリア系の2成分現像剤として構成さ
れる。
粒子28に対する帯電付与性の相対的に高いキャリア粒子
30および帯電付与性の相対的に低いキャリア粒子32とが
混合された混合キャリア系の2成分現像剤として構成さ
れる。
電子写真における現像とは、たとえば静電記録方式の
場合には、F=qEに従って、像担体面上の静電潜像に対
応した電界強度(E)によって摩擦電気量(q)をもつ
トナー粒子を駆動し、潜像に付着させ、保持させて静電
潜像電荷を中和しながら、これを可視化するプロセスで
ある。実際には他の力も作用して複雑であるが、この静
電気的なクーロン力(F)が支配的であることには変わ
りない。したがって、このトナー粒子に付与された帯電
量をパラメータにして、画質や電子写真装置のプロセス
への影響を考えれば、次表1のようになる。
場合には、F=qEに従って、像担体面上の静電潜像に対
応した電界強度(E)によって摩擦電気量(q)をもつ
トナー粒子を駆動し、潜像に付着させ、保持させて静電
潜像電荷を中和しながら、これを可視化するプロセスで
ある。実際には他の力も作用して複雑であるが、この静
電気的なクーロン力(F)が支配的であることには変わ
りない。したがって、このトナー粒子に付与された帯電
量をパラメータにして、画質や電子写真装置のプロセス
への影響を考えれば、次表1のようになる。
また、2成分系現像剤では、トナー粒子のみが消費さ
れるため、トナー濃度の変化に対しても、この帯電量と
帯電量分布とが変動しないことが必要である。すなわ
ち、帯電量のトナー濃度の変動に対する依存性も少なく
なければならない。
れるため、トナー濃度の変化に対しても、この帯電量と
帯電量分布とが変動しないことが必要である。すなわ
ち、帯電量のトナー濃度の変動に対する依存性も少なく
なければならない。
さらに2成分系現像剤を長期にわたって使用すると、
現像に寄与しないスペントトナーが発生しそれによる画
質の劣化が生じるとともに、電子写真プロセスに悪影響
を及ぼす。
現像に寄与しないスペントトナーが発生しそれによる画
質の劣化が生じるとともに、電子写真プロセスに悪影響
を及ぼす。
カラーコピーを得る場合にも、カラー現像剤の特性が
ほぼ均一でしかも長期にわたってその持続性がほぼ同一
でなければならず、もし1つの色の現像剤だけが他の色
の現像剤に比べて劣化が早いと、色の再現性や濃度に影
響し、適性なカラーコピーが得られず、また、劣化した
現像剤のメインテナンスが必要になったりするなど実用
上の問題がある。
ほぼ均一でしかも長期にわたってその持続性がほぼ同一
でなければならず、もし1つの色の現像剤だけが他の色
の現像剤に比べて劣化が早いと、色の再現性や濃度に影
響し、適性なカラーコピーが得られず、また、劣化した
現像剤のメインテナンスが必要になったりするなど実用
上の問題がある。
本件発明者は、種々検討を重ねた結果、上述の各現像
剤の帯電量などの特性の均一化および帯電量のトナー濃
度の変化に対する依存性の緩和およびその持続性がよい
現像方法を見出した。すなわち、上述の実用上の問題
は、帯電付与性の異なる複数種類のキャリア粒子を混合
して使用すれば、除去できることを発見した。以下に
は、このことについて黒色現像剤を例に挙げて具体的に
説明する。
剤の帯電量などの特性の均一化および帯電量のトナー濃
度の変化に対する依存性の緩和およびその持続性がよい
現像方法を見出した。すなわち、上述の実用上の問題
は、帯電付与性の異なる複数種類のキャリア粒子を混合
して使用すれば、除去できることを発見した。以下に
は、このことについて黒色現像剤を例に挙げて具体的に
説明する。
(A)混合キャリア系による帯電量の制御の容易化,均
一化。
一化。
同一電子写真装置で、カラー現像剤のように異種現像
剤を用いる場合、特に電気的特性すなわち、トナー粒子
の帯電量が均一でないと、前表1のような画質あるいは
プロセス上の弊害が生じる。そこで、この発明に従っ
て、複数種類のキャリア粒子とカラートナー粒子とを混
合するようにすれば、各色毎の現像剤間における特性の
差を比較的小さくすることができる。
剤を用いる場合、特に電気的特性すなわち、トナー粒子
の帯電量が均一でないと、前表1のような画質あるいは
プロセス上の弊害が生じる。そこで、この発明に従っ
て、複数種類のキャリア粒子とカラートナー粒子とを混
合するようにすれば、各色毎の現像剤間における特性の
差を比較的小さくすることができる。
(B)混合キャリアに依る帯電量を中心とした現像剤や
画質の改善。
画質の改善。
帯電付与性の異なるキャリア粒子の欠点が互いに補完
される。たとえば、帯電付与性の高いキャリア粒子があ
れば、必要最小以上の帯電量を保有するトナー粒子やキ
ャリア粒子から、静電気的に離れた非帯電トナー粒子や
弱帯電トナー粒子に帯電電荷を与えることができる。ま
た、トナー粒子に対する帯電付与性の低いキャリア粒子
は、集中的な高帯電領域の分布を防止する。すなわち、
高帯電量分布領域では帯電付与性の低いキャリア粒子
が、低帯電量分布領域では帯電付与性の高いキャリア粒
子が、それぞれ、トナー粒子に対して作用し、その結
果、トナー粒子の帯電量分布の広がりを防止できる。
される。たとえば、帯電付与性の高いキャリア粒子があ
れば、必要最小以上の帯電量を保有するトナー粒子やキ
ャリア粒子から、静電気的に離れた非帯電トナー粒子や
弱帯電トナー粒子に帯電電荷を与えることができる。ま
た、トナー粒子に対する帯電付与性の低いキャリア粒子
は、集中的な高帯電領域の分布を防止する。すなわち、
高帯電量分布領域では帯電付与性の低いキャリア粒子
が、低帯電量分布領域では帯電付与性の高いキャリア粒
子が、それぞれ、トナー粒子に対して作用し、その結
果、トナー粒子の帯電量分布の広がりを防止できる。
たとえば、帯電付与性の高いキャリア粒子が必要最小
量以下の帯電量を有するトナー粒子やキャリア粒子から
静電気的に離れた非帯電トナー粒子あるいは弱帯電トナ
ー粒子に帯電電荷を与えることができる。その結果、ト
ナー粒子の帯電量分布の広がりが防止できかぶりや機内
飛散が防止できる。そのうえ、トナー粒子が保有する帯
電量の絶対値に注目すれば、トナー粒子の保有電荷量Q/
M(μC/g)の値が低いために生じる難点すなわちコピー
濃度が濃過ぎることやエッジ効果が弱い点などが改良さ
れ、画質が一層向上され得る。
量以下の帯電量を有するトナー粒子やキャリア粒子から
静電気的に離れた非帯電トナー粒子あるいは弱帯電トナ
ー粒子に帯電電荷を与えることができる。その結果、ト
ナー粒子の帯電量分布の広がりが防止できかぶりや機内
飛散が防止できる。そのうえ、トナー粒子が保有する帯
電量の絶対値に注目すれば、トナー粒子の保有電荷量Q/
M(μC/g)の値が低いために生じる難点すなわちコピー
濃度が濃過ぎることやエッジ効果が弱い点などが改良さ
れ、画質が一層向上され得る。
逆に、トナー粒子の帯電量が極端に大きい場合、帯電
付与性の相対的に低いキャリア粒子が依存することによ
って、従来の単一キャリア系の現像剤に比べて、確率的
に高帯電量領域に分布していたトナー帯電量分布が抑制
され得る。その結果、黒べたの濃度不足,中ぬけ現象あ
るいは潜像に付着したトナー粒子が再び注入電荷によっ
て再捕獲されることなどが防止され、細線や低いコント
ラストのものも、連続階調の良好な画質を再現性良く得
ることができる。これと同時に、極端に帯電量が多いト
ナー粒子がなくなるので、高潜像電位面に対するトナー
粒子のキャリア粒子同伴によるいわゆるキャリアあがり
あるいは付着が防止でき、感光体ドラムへのダメージや
機内飛散に伴う2次的弊害が防止できる。
付与性の相対的に低いキャリア粒子が依存することによ
って、従来の単一キャリア系の現像剤に比べて、確率的
に高帯電量領域に分布していたトナー帯電量分布が抑制
され得る。その結果、黒べたの濃度不足,中ぬけ現象あ
るいは潜像に付着したトナー粒子が再び注入電荷によっ
て再捕獲されることなどが防止され、細線や低いコント
ラストのものも、連続階調の良好な画質を再現性良く得
ることができる。これと同時に、極端に帯電量が多いト
ナー粒子がなくなるので、高潜像電位面に対するトナー
粒子のキャリア粒子同伴によるいわゆるキャリアあがり
あるいは付着が防止でき、感光体ドラムへのダメージや
機内飛散に伴う2次的弊害が防止できる。
これらのことを、トナーチャージスペクトログラフに
よって測定した結果に基づいて、模式的に説明すれば第
2図のようになる。この第2図において、X軸はμ(=
帯電量(μC)/トナー粒径(μm)を示す、Y軸はμ
の存在確率を示す。この第2図において破線は従来の単
一キャリア系の一般的なトナー帯電量分布を示す、実線
は、この実施例のようにトナー粒子に対する帯電付与性
の異なる複数のキャリア粒子が存在する混合キャリア系
の帯電量分布を示している。
よって測定した結果に基づいて、模式的に説明すれば第
2図のようになる。この第2図において、X軸はμ(=
帯電量(μC)/トナー粒径(μm)を示す、Y軸はμ
の存在確率を示す。この第2図において破線は従来の単
一キャリア系の一般的なトナー帯電量分布を示す、実線
は、この実施例のようにトナー粒子に対する帯電付与性
の異なる複数のキャリア粒子が存在する混合キャリア系
の帯電量分布を示している。
この第2図から分かるように、高帯電量分布領域では
帯電付与性の低いキャリア粒子がトナー粒子に作用し、
逆に低帯電量分布領域では帯電付与性の高いキャリア粒
子が非帯電トナー粒子や弱帯電トナー粒子に作用し、そ
の結果、従来の破線のような分布を実線のように比較的
鋭い分布にすることができ理想的な2成分系現像剤によ
るトナー帯電量の分布を得ることができる。
帯電付与性の低いキャリア粒子がトナー粒子に作用し、
逆に低帯電量分布領域では帯電付与性の高いキャリア粒
子が非帯電トナー粒子や弱帯電トナー粒子に作用し、そ
の結果、従来の破線のような分布を実線のように比較的
鋭い分布にすることができ理想的な2成分系現像剤によ
るトナー帯電量の分布を得ることができる。
(C)混合キャリア系における帯電量を中心とした経時
的な安定性,持続性の改善。
的な安定性,持続性の改善。
帯電付与性の高いキャリア粒子と低いキャリア粒子の
混在の効果は、長期間の繰り返し使用に対しても期待で
きる。すなわち、2成分系現像剤による現像方法は、キ
ャリア粒子とトナー粒子とを混合撹拌してその摩擦帯電
によって両者を静電吸着させ、これを磁力で磁気ブラシ
を形成して静電潜像に摺接させることにより現像が行わ
れる。この場合、現像剤中のトナー粒子は静電潜像の静
電気力により画像部分に付着して消費されるが、キャリ
ア粒子は消費されずにそのまま繰り返し使用されること
になる。このように、現像剤が長期間にわたって使用さ
れると、次のような問題を生じる。
混在の効果は、長期間の繰り返し使用に対しても期待で
きる。すなわち、2成分系現像剤による現像方法は、キ
ャリア粒子とトナー粒子とを混合撹拌してその摩擦帯電
によって両者を静電吸着させ、これを磁力で磁気ブラシ
を形成して静電潜像に摺接させることにより現像が行わ
れる。この場合、現像剤中のトナー粒子は静電潜像の静
電気力により画像部分に付着して消費されるが、キャリ
ア粒子は消費されずにそのまま繰り返し使用されること
になる。このように、現像剤が長期間にわたって使用さ
れると、次のような問題を生じる。
(i)現像に寄与しないトナー粒子いわゆるスペントト
ナーがキャリアの表面に融着ないし固着するようにな
り、トナー粒子を摩擦帯電させるキャリア粒子の能力が
低下し、現像画像が変化したり、かぶりの発生,トナー
粒子の機内飛散,キャリアあがり等、画像やプロセスに
悪影響を及ぼす。
ナーがキャリアの表面に融着ないし固着するようにな
り、トナー粒子を摩擦帯電させるキャリア粒子の能力が
低下し、現像画像が変化したり、かぶりの発生,トナー
粒子の機内飛散,キャリアあがり等、画像やプロセスに
悪影響を及ぼす。
(ii)トナー粒子のみが消費され、その補給量が適性で
ないと、適正領域を外れて低トナー濃度あるいは高トナ
ー濃度の現像剤となり、トナー粒子が飛散したりキャリ
アあがりあるいはかぶりなどが発生し、(i)と同様
に、画質や装置に悪影響を及ぼす。
ないと、適正領域を外れて低トナー濃度あるいは高トナ
ー濃度の現像剤となり、トナー粒子が飛散したりキャリ
アあがりあるいはかぶりなどが発生し、(i)と同様
に、画質や装置に悪影響を及ぼす。
これらのことをトナーチャージスペクトログラフで評
価すると、第3図および第4図に示すようになる。この
ように、現像剤を繰り返し長期間使用していると、スペ
ント化が進み、劣化し、使用開始時の比較的鋭い帯電量
分布が第4図に示すように段々広がるばかりでなく、第
3図に示すように逆極性に帯電したトナー粒子が出現す
ることもある。
価すると、第3図および第4図に示すようになる。この
ように、現像剤を繰り返し長期間使用していると、スペ
ント化が進み、劣化し、使用開始時の比較的鋭い帯電量
分布が第4図に示すように段々広がるばかりでなく、第
3図に示すように逆極性に帯電したトナー粒子が出現す
ることもある。
これに対して帯電付与性の相対的に高いキャリアと相
対的に低いキャリアとが混在すると、互いの欠点を利点
で補完することができるため、第3図のような逆極性の
トナー粒子の出現に対して、帯電付与性の高いキャリア
粒子が作用し、トナー粒子の帯電量分布の広がりが防止
できる。したがって、従来の単一キャリア系の現像剤に
比べて2倍程度のコピーボリュームでも安定した画像が
得られ、現像剤のロングライフ化が可能になる。
対的に低いキャリアとが混在すると、互いの欠点を利点
で補完することができるため、第3図のような逆極性の
トナー粒子の出現に対して、帯電付与性の高いキャリア
粒子が作用し、トナー粒子の帯電量分布の広がりが防止
できる。したがって、従来の単一キャリア系の現像剤に
比べて2倍程度のコピーボリュームでも安定した画像が
得られ、現像剤のロングライフ化が可能になる。
このことが、第5図および第6図に示されている。第
5図はコピーボリュームに対する帯電量変化を示し、第
6図はコピーボリュームに対するスペントトナー量変化
を示す。すなわち、従来の単一キャリア系の2成分現像
剤では、コピーボリュームが大きくなるとすなわち長期
間繰り返し使用されると、その現像剤の帯電量が大きく
変化してしまう。これに対して、帯電付与性の異なるキ
ャリア粒子が混在されると、前述のように、それぞれが
互いに補完され得るので、トナー帯電量は第5図に示す
ように経時的に安定である。同じように、帯電付与性の
異なるキャリア粒子が混在されると、第6図に示すよう
に、スペントトナー量もごく少なく抑えされ得る。
5図はコピーボリュームに対する帯電量変化を示し、第
6図はコピーボリュームに対するスペントトナー量変化
を示す。すなわち、従来の単一キャリア系の2成分現像
剤では、コピーボリュームが大きくなるとすなわち長期
間繰り返し使用されると、その現像剤の帯電量が大きく
変化してしまう。これに対して、帯電付与性の異なるキ
ャリア粒子が混在されると、前述のように、それぞれが
互いに補完され得るので、トナー帯電量は第5図に示す
ように経時的に安定である。同じように、帯電付与性の
異なるキャリア粒子が混在されると、第6図に示すよう
に、スペントトナー量もごく少なく抑えされ得る。
(D)混合キャリアに依る帯電量のトナー濃度変化に対
する依存性の緩和。
する依存性の緩和。
さらに、コピー負荷に対してトナー補給量が不適正な
場合、たとえばトナー濃度が低い場合、第4図のように
分布が広がり、かぶりやキャリアあがりが多くなり、電
子写真の画質や感光体もしくはクリーニングブレードの
エッジに欠損を与え装置に致命的なダメージを与えるこ
とがある。しかしながら、この実施例のようにトナー粒
子への帯電付与性の異なるキャリアが混在すれば、上述
したように現像剤の帯電量分布を理想的な形に近づける
ことができるため、このような問題の解決は勿論のこ
と、トナー濃度が薄くなったためのコピー濃度の低下や
エッジ効果の強すぎる画像は生じず、画質のトナー濃度
の変化の依存性すなわち帯電分布のトナー濃度の依存性
が緩和でき、トナー濃度の制御の許容幅の拡大など電子
プロセスにおける信頼性およびその効果は極めて大きく
なる。
場合、たとえばトナー濃度が低い場合、第4図のように
分布が広がり、かぶりやキャリアあがりが多くなり、電
子写真の画質や感光体もしくはクリーニングブレードの
エッジに欠損を与え装置に致命的なダメージを与えるこ
とがある。しかしながら、この実施例のようにトナー粒
子への帯電付与性の異なるキャリアが混在すれば、上述
したように現像剤の帯電量分布を理想的な形に近づける
ことができるため、このような問題の解決は勿論のこ
と、トナー濃度が薄くなったためのコピー濃度の低下や
エッジ効果の強すぎる画像は生じず、画質のトナー濃度
の変化の依存性すなわち帯電分布のトナー濃度の依存性
が緩和でき、トナー濃度の制御の許容幅の拡大など電子
プロセスにおける信頼性およびその効果は極めて大きく
なる。
このことについて、次に、第7図を参照して、現像剤
系におけるトナー粒子の平均帯電量のトナー濃度変化の
依存性に基づいて説明する。従来の単一キャリア系で
は、第7図で示すように、トナー粒子対キャリア粒子の
比T/C(wt%)が大きくなると、トナー保有電荷量Q/M
(μC/g)が低下し、逆に、T/Cが小さくなるとQ/Mは高
くなり、先の表のような特性になる。これに対してこの
実施例のように、トナー粒子に対する帯電付与性の高い
キャリア粒子と低いキャリア粒子との混合キャリア系の
現像剤と用いれば、帯電量分布に対すると同じような効
果が期待できる。すなわち、Q/Mのトナー濃度の依存性
が、単一キャリア系に比べて緩和できる。すなわち、第
7図に示すようにその依存性は単一キャリア系のものに
比べて明らかに緩和され、それによって、トナーコント
ロールの許容幅の拡大,標準トナー濃度±0.5〜1%か
ら±3〜4%に拡大され、トナー濃度制御システムに多
大の効果を発揮することができる。
系におけるトナー粒子の平均帯電量のトナー濃度変化の
依存性に基づいて説明する。従来の単一キャリア系で
は、第7図で示すように、トナー粒子対キャリア粒子の
比T/C(wt%)が大きくなると、トナー保有電荷量Q/M
(μC/g)が低下し、逆に、T/Cが小さくなるとQ/Mは高
くなり、先の表のような特性になる。これに対してこの
実施例のように、トナー粒子に対する帯電付与性の高い
キャリア粒子と低いキャリア粒子との混合キャリア系の
現像剤と用いれば、帯電量分布に対すると同じような効
果が期待できる。すなわち、Q/Mのトナー濃度の依存性
が、単一キャリア系に比べて緩和できる。すなわち、第
7図に示すようにその依存性は単一キャリア系のものに
比べて明らかに緩和され、それによって、トナーコント
ロールの許容幅の拡大,標準トナー濃度±0.5〜1%か
ら±3〜4%に拡大され、トナー濃度制御システムに多
大の効果を発揮することができる。
このように、この発明の実施例では、トナー粒子に対
する帯電付与性が相対的に高いキャリア粒子と相対的に
低いキャリア粒子とからなる混合キャリア系でトナーの
帯電量とその分布をコントロールして、画質の改善と帯
電量のトナー濃度変化に対する依存性の緩和を図り、さ
らに、繰り返し使用時の現像剤の交換サイクルを長期化
することができる。
する帯電付与性が相対的に高いキャリア粒子と相対的に
低いキャリア粒子とからなる混合キャリア系でトナーの
帯電量とその分布をコントロールして、画質の改善と帯
電量のトナー濃度変化に対する依存性の緩和を図り、さ
らに、繰り返し使用時の現像剤の交換サイクルを長期化
することができる。
この結果、モノトーンのマルチカラーコピーやフルカ
ラーコピーのオーバコートカラーコピーを得る現像方法
に、この発明を適用すれば、前述の実用上の問題が解消
できる。
ラーコピーのオーバコートカラーコピーを得る現像方法
に、この発明を適用すれば、前述の実用上の問題が解消
できる。
実施例1 (−)極性を有する現像剤(黒色,赤色,着色)を次
の表2および表3のようなキャリア粒子およびトナー粒
子によって作成した。
の表2および表3のようなキャリア粒子およびトナー粒
子によって作成した。
従来の単一キャリア系として、帯電付与性の高いキャ
リア粒子を用いた場合、黒色,赤色および青色につい
て、それぞれのトナー粒子の帯電量は、28.5(μC/g),
37.8(μC/g)および42.5(μC/g)であった。また、帯
電付与性の低いキャリア粒子だけを用いた場合には、ト
ナー粒子の帯電量は、それぞれ、16.1(μC/g),21.6
(μC/g)および23.2(μC/g)であった。
リア粒子を用いた場合、黒色,赤色および青色につい
て、それぞれのトナー粒子の帯電量は、28.5(μC/g),
37.8(μC/g)および42.5(μC/g)であった。また、帯
電付与性の低いキャリア粒子だけを用いた場合には、ト
ナー粒子の帯電量は、それぞれ、16.1(μC/g),21.6
(μC/g)および23.2(μC/g)であった。
これに対して、この発明に従って、表2に示す2種類
のキャリア粒子を混合し、帯電付与性の高いキャリア粒
子,帯電付与性の低いキャリア粒子およびカラートナー
粒子の比を、表3に示す黒色については14.6wt%,80.0w
t%および5.6wt%とし、赤色については55.1wt%,37.4w
t%および7.5wt%とし、青色については63.1wt%,29.4w
t%および7.5wt%とした。そうすると、トナー粒子の帯
電量は、黒色,赤色そして青色ついて、それぞれ、24.1
(μC/g),24.8(μC/g)そして25.1(μC/g)となっ
た。それとともに、そのトナー濃度の変化に対する依存
性も、第7図に示すように、1.8〜10%であった。
のキャリア粒子を混合し、帯電付与性の高いキャリア粒
子,帯電付与性の低いキャリア粒子およびカラートナー
粒子の比を、表3に示す黒色については14.6wt%,80.0w
t%および5.6wt%とし、赤色については55.1wt%,37.4w
t%および7.5wt%とし、青色については63.1wt%,29.4w
t%および7.5wt%とした。そうすると、トナー粒子の帯
電量は、黒色,赤色そして青色ついて、それぞれ、24.1
(μC/g),24.8(μC/g)そして25.1(μC/g)となっ
た。それとともに、そのトナー濃度の変化に対する依存
性も、第7図に示すように、1.8〜10%であった。
さらに、トナー粒子の帯電量分布を測定すると、各色
とも、第2図に示すように、単一キャリア系のものに比
べて良好であった。
とも、第2図に示すように、単一キャリア系のものに比
べて良好であった。
このような各色現像剤を用いて第1図装置によって現
像したところ、各色同じような複写画質がえられ、複写
の各プロセスにおける条件は、各色毎に設定する必要が
なかった。また、複写画質の面では、中ぬけやかぶりが
なく、連続階調の再現性および細線や低コントラストの
再現性も良好であった。その上、複写機についてみれ
ば、トナー粒子の機内飛散あるいはキャリア上がりもな
く、現像剤の交換サイクルが単一キャリア系に比較して
2.4倍に伸びて、メンテナンスも容易となった。
像したところ、各色同じような複写画質がえられ、複写
の各プロセスにおける条件は、各色毎に設定する必要が
なかった。また、複写画質の面では、中ぬけやかぶりが
なく、連続階調の再現性および細線や低コントラストの
再現性も良好であった。その上、複写機についてみれ
ば、トナー粒子の機内飛散あるいはキャリア上がりもな
く、現像剤の交換サイクルが単一キャリア系に比較して
2.4倍に伸びて、メンテナンスも容易となった。
また、搬送性や撹拌性も、カラートナーの場合は従来
あまりよくなかったが、この実施例のように電気抵抗の
低い粒径の大きいキャリア粒子が相対的に増加したた
め、搬送性や撹拌性が改良され、トナー粒子の凝集化や
画質の向上がみられた。
あまりよくなかったが、この実施例のように電気抵抗の
低い粒径の大きいキャリア粒子が相対的に増加したた
め、搬送性や撹拌性が改良され、トナー粒子の凝集化や
画質の向上がみられた。
実施例2 帯電付与性の高いキャリア粒子としてのBa-Zn系フェ
ライトキャリア(64μm,1.7×109Ωcm,28.6μC/g)と、
帯電付与性の低いキャリア粒子としての酸化鉄粉系キャ
リア(105μm,7.8×107Ωcm,18.4μC/g)とを、7:1で混
合して混合キャリア系とし、それに、平均粒径11.9μm
のカラートナー粒子を5.6wt%になるように加えて色現
像剤とした。
ライトキャリア(64μm,1.7×109Ωcm,28.6μC/g)と、
帯電付与性の低いキャリア粒子としての酸化鉄粉系キャ
リア(105μm,7.8×107Ωcm,18.4μC/g)とを、7:1で混
合して混合キャリア系とし、それに、平均粒径11.9μm
のカラートナー粒子を5.6wt%になるように加えて色現
像剤とした。
実施例3 帯電付与性の高いキャリアとして球形の鉄粉系キャリ
ア(54μm,2.7×109Ωcm,25.6μC/g)を、帯電付与性の
低いキャリア粒子として鉄粉系キャリア(106μm,7.8×
107Ωcm,16.1μC/g)を用い、それらを8:1の比率で混合
して混合キャリア系とし、それに平均粒径11.9μmのカ
ラートナー粒子を5.6wt%になるように加えて色現像剤
とした。
ア(54μm,2.7×109Ωcm,25.6μC/g)を、帯電付与性の
低いキャリア粒子として鉄粉系キャリア(106μm,7.8×
107Ωcm,16.1μC/g)を用い、それらを8:1の比率で混合
して混合キャリア系とし、それに平均粒径11.9μmのカ
ラートナー粒子を5.6wt%になるように加えて色現像剤
とした。
実施例2および実施例3ともに、実施例1と同様に良
好な特性を示した。
好な特性を示した。
このように帯電付与性の異なるキャリア粒子の混合比
を変更するだけで、色現像剤の作成が容易になる。そし
て、さらに、各色とも同一の定着条件で定着可能なた
め、カラーコピー用複写機を製造する上で大きな制約が
なくなる。
を変更するだけで、色現像剤の作成が容易になる。そし
て、さらに、各色とも同一の定着条件で定着可能なた
め、カラーコピー用複写機を製造する上で大きな制約が
なくなる。
上述の実施例1では、帯電付与性の高いキャリア粒子
として、飽和磁化の相対的に低いバリウム系フェライト
たとえば〔(Ba,Ni,Zn)OFe2O3〕が利用され帯電付与性
の相対的に低いキャリア粒子として、飽和磁化の相対的
に高いCu系フェライトが利用された。実施例2では、帯
電付与性の高いキャリア粒子として、遷移金属(Fe,Ni,
Co,Zn)系フェライトを用い、帯電付与性の低いキャリ
ア粒子として、鉄粉系キャリアを用いた。実施例3で
は、帯電付与性の高いキャリア粒子として、球形形状の
キャリアが、低いキャリア粒子として不定形または偏平
形状のキャリアを、それぞれ用いた。
として、飽和磁化の相対的に低いバリウム系フェライト
たとえば〔(Ba,Ni,Zn)OFe2O3〕が利用され帯電付与性
の相対的に低いキャリア粒子として、飽和磁化の相対的
に高いCu系フェライトが利用された。実施例2では、帯
電付与性の高いキャリア粒子として、遷移金属(Fe,Ni,
Co,Zn)系フェライトを用い、帯電付与性の低いキャリ
ア粒子として、鉄粉系キャリアを用いた。実施例3で
は、帯電付与性の高いキャリア粒子として、球形形状の
キャリアが、低いキャリア粒子として不定形または偏平
形状のキャリアを、それぞれ用いた。
これ以外に、キャリア粒子としては、樹脂コートした
ものも利用可能である。樹脂材料としては、スチレン系
樹脂,ビニル系樹脂,エチル系樹脂,ロジン変性樹脂,
アクリル系樹脂,ポリアミド樹脂,エポキシ樹脂,ポリ
エステル樹脂,ふっ素樹脂およびシリコーン樹脂などが
利用できる。そして、これらの樹脂から、その帯電系列
に従って、適当に組み合わせることによって、帯電付与
性の異なるキャリア粒子を得ることができる。特に鉄粉
系キャリアでは、樹脂コートによって、その長寿命化が
期待できる。
ものも利用可能である。樹脂材料としては、スチレン系
樹脂,ビニル系樹脂,エチル系樹脂,ロジン変性樹脂,
アクリル系樹脂,ポリアミド樹脂,エポキシ樹脂,ポリ
エステル樹脂,ふっ素樹脂およびシリコーン樹脂などが
利用できる。そして、これらの樹脂から、その帯電系列
に従って、適当に組み合わせることによって、帯電付与
性の異なるキャリア粒子を得ることができる。特に鉄粉
系キャリアでは、樹脂コートによって、その長寿命化が
期待できる。
さらに、上述の実施例のようにキャリア粒子の粒径を
異ならせ、比較的小粒径のキャリア粒子(これは帯電付
与性の高いキャリア粒子または低いキャリア粒子のいず
れでもよい)を混在させれば、上述の種々の効果の他、
画像の緻密性,刷毛筋,片エッジ効果(先端欠け)など
も併せて改善できる。
異ならせ、比較的小粒径のキャリア粒子(これは帯電付
与性の高いキャリア粒子または低いキャリア粒子のいず
れでもよい)を混在させれば、上述の種々の効果の他、
画像の緻密性,刷毛筋,片エッジ効果(先端欠け)など
も併せて改善できる。
第1図はこの発明の一実施例を示す要部図解図である。 第2図は第1図実施例の帯電量分布を単一成分キャリア
系現像剤と比べて示すクラフである。 第3図および第4図は現像剤の劣化現象を説明するため
グラフであり、第3図は逆極性のトナー粒子が出現した
場合を示し、第4図は帯電量分布が拡がりすぎた場合を
示す。 第5図および第6図はこの発明の実施例の効果を説明す
るためのクラフであり、第5図はコピーボリュームに対
する帯電量変化を示し、第6図はコピーボリュームに対
するスペントトナー量を示す。 第7図は帯電量のトナー濃度への依存性示すグラフであ
る。 図において、22は磁気ローラないし現像スリーブ、28は
カラートナー粒子、30は帯電付与性の高いキャリア粒
子、32は帯電付与性の低いキャリア粒子を示す。
系現像剤と比べて示すクラフである。 第3図および第4図は現像剤の劣化現象を説明するため
グラフであり、第3図は逆極性のトナー粒子が出現した
場合を示し、第4図は帯電量分布が拡がりすぎた場合を
示す。 第5図および第6図はこの発明の実施例の効果を説明す
るためのクラフであり、第5図はコピーボリュームに対
する帯電量変化を示し、第6図はコピーボリュームに対
するスペントトナー量を示す。 第7図は帯電量のトナー濃度への依存性示すグラフであ
る。 図において、22は磁気ローラないし現像スリーブ、28は
カラートナー粒子、30は帯電付与性の高いキャリア粒
子、32は帯電付与性の低いキャリア粒子を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/09 Z
Claims (1)
- 【請求項1】キャリア粒子と単一種類のカラートナー粒
子とを主体とする現像剤によって潜像をモノトーンのマ
ルチカラー現像またはフルカラー現像する電子写真のカ
ラー現像方法において、 前記キャリア粒子として前記単一種類のカラートナー粒
子に対する帯電付与性の異なる複数種類のキャリア粒子
を用い、前記単一種類のカラートナー粒子とは異なる他
の単一種類のカラートナー粒子を用いる場合には、前記
複数種類のキャリア粒子の構成比を変更することを特徴
とする、電子写真のカラー現像方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60260825A JPH0827558B2 (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 電子写真のカラー現像方法 |
| US08/882,820 US6365310B1 (en) | 1985-01-19 | 1997-06-26 | Developing method and a developer for electrophotography |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60260825A JPH0827558B2 (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 電子写真のカラー現像方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62119554A JPS62119554A (ja) | 1987-05-30 |
| JPH0827558B2 true JPH0827558B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=17353280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60260825A Expired - Lifetime JPH0827558B2 (ja) | 1985-01-19 | 1985-11-20 | 電子写真のカラー現像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827558B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102590367A (zh) * | 2011-01-07 | 2012-07-18 | 昆明制药集团股份有限公司 | 一种检测芒果苷元产品的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57204570A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-15 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device of electrophotographic copying machine |
| JPS5975269A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-27 | Mita Ind Co Ltd | 静電像の磁気ブラシ現像法 |
| JPS59147151U (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-01 | 富士ゼロックス株式会社 | 二色現像装置 |
-
1985
- 1985-11-20 JP JP60260825A patent/JPH0827558B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102590367A (zh) * | 2011-01-07 | 2012-07-18 | 昆明制药集团股份有限公司 | 一种检测芒果苷元产品的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62119554A (ja) | 1987-05-30 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |