JPS61128260A

JPS61128260A - 電子写真用現像法

Info

Publication number: JPS61128260A
Application number: JP24867884A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kamezaki; 亀崎　泰
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1984-11-27
Publication date: 1986-06-16
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPH0723976B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電子写真用現像法に関するもので、より詳細
には、磁性キャリヤと顕電性トナーとを含有する二成分
系現像剤を用いて高品位のトナー像を形成させるための
磁気ブラシ現像法に関する。

また、本発明は現像部における高度な機械的精度な必要
とすることなく、簡便に高品位画像を形成させる方法に
関する。

従来の技術及び発明の技術的課題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ャリヤとを混合し、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ャ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
キャリャはスリーブ内の磁石によシ吸引されておυ、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、磁性キャリヤはスリーブ上にそのまま残ること
になる。

感光板と磁気ブラシとの摺擦には、摺擦位置において、
両者の移動方向を同方向とする方式と、両者の移動方向
を逆方向とする方式との２つがあるが、これらは何れも
一長一短がある。前者の同方向移動方式では、磁気ブラ
シと感光体表面とがソフトな状態で接触するので、中間
調の再現性に優れていて、画質も概ね良好であるが、高
画像濃度を得難いという問題があシ、一方後者の逆方向
移動方式では、磁気ブラシが圧縮された状態で感光体表
面に接触するので、高い画像濃度が得られやすい反面、
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や、画像
に尾引き等の欠点を生じる場合が多い。

発明の目的本発明の目的は、前者の同方向移動方式の磁気ブラシ現
像法の改善に関するものであり、特に高品位及び高濃度
のトナー画像を形成し得る磁気ブラシ現像法を提供する
にある。

本発明の他の目的は、現像部における高度な機械的精度
を必要とすることなく、簡便に高濃度及び高品位のトナ
ー像を形成し得る現像法を提供するにある。

発明の構成本発明によれば、磁性キャリヤ粒子と該磁性キャリヤと
の摩擦によシ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ドラム表面と磁気ブラシとを
、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電子写真用現像法において、非
磁性スリーブ上に磁極間のほぼ中央にドクター先端が位
置するように検切用ドクターを配置し、感光体ドラム及
び現像スリーブの移動方向を前記摺擦位置で同方向とし
、且つドクター先端と現像スリーブとのクリアランスを
、　（霞）　、現像スリーブと感光体ドラム表面とのク
リアランスをｂ（１ｍ）、及び磁性キャリヤの体積電気
抵抗をＲ（Ω・ｙｎ）としたとき、下記式％式％を満足する条件で現像を行うことを特徴とする電子写真
用現像法が提供される。

発明の好適態様本発明をその好適態様について以下に詳細に説明する。

現像装置本発明に用いる現像装置の一例を示す第１図において、
多数の磁極Ｎ、Ｓを備えたマグネットロール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
のマグネットロール１が固定されスリーブ２は矢印方向
、即ち反時計方向に駆動回転されるように設けられてい
る。このスリーブ２の外周面に二成分系現像剤３が現像
剤攪拌供給ローラ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、スリーブ２の回転に伴な
って、スリーブ回転方向と同方向に移動する。このスリ
ーブ２の上に且つ磁極Ｎ、Ｓのほぼ中間に先端６が位置
するように穏切用ドクター７が設けられ、磁気ブラシ５
を所定の穂長に切断する。

この非磁性スリーブ２に近接して電子写真感光層８を備
えたドラム９が配置されている。この感光層８は現像域
１０において磁気ブラシ５の移動方向と同方向になるよ
うに駆動され、感光層８上の静電潜像は磁気ブラシ５に
よシ摺擦され、顕電性トナーによる現像が行われる。

発明の特徴及び作用効果本発明は、穂切用ドクター７を前述した位置関係で配置
し且つ現像域１０における感光層８及びスリーブ２の移
動方向を同一方向とし、しかもドクター先端６とスリー
ブ２とのクリアランス、　（、、）スリーブ２と感光層
８の表面とのクリアランスをｂ（１ｍ１１）、及び二成
分系現像剤中の磁性キャリアの体積電気抵抗をＲ（Ω・
Ｉ：ＷＩ）としたとき、（ｂ　−ａ　）　）−０，２１
ｏｇ　Ｒ＋　１．５　　　　　・・・（１）（ｂ　−ａ
　）　（−０，２ｌｏｇ　Ｒ＋２．０　　　　−　（２
）１０　）　ｌｏｇ　Ｒ）４　　　　　　　　　−　（
３）を満足する条件で現像を行う点に特徴を有するもの
である。

即ち、本発明は、前述した方式の現像条件では、キャリ
ヤの電気抵抗に依存して両者のクリアランスの差（ｂ−
１Ｌ）を一定の範囲に選ぶことによシ、濃度においても
、画質においても満足すべきトナー像が形成されるとの
新規知見に基づくものである。

添付図面第２図は、キャリヤ電気抵抗Ｒを横軸、及びク
リアランスの差（ｂ−ａ）を縦軸とし、後述する例にお
ける実験結果をゾロ、トしたものであり、図中二重丸印
（◎）は画像濃度が１．００以上で且つ画質の乱れも全
くなかったものを、バラ印（×）は画像濃度が１．００
以下であるものを、また三角印（Δ）は後端切れ等の画
質上の欠点や、解偉力の低下を生じたものを夫々示す。

また、第２図申告直線は下記式％式％（１）で定義される直線である。

第２図の結果を参照すると、高濃度でしかも高品質の画
像を形成させるためには、（ｂ−ａ）及びｌｏｇ　Ｒの
値を前記（１）、（ｒｆ）、（至）及び鉛の４本の直線
で囲まれた範囲内となるように、現像条件の設定を行う
ことが極めてクリティカルであることが了解される。

この点について補足説明すると、現像クリアランスと穏
切りリアランスとの差＜ｂ−−＞は現像時間、即ち磁気
ブラシとドラム表面とが接触する時間と密接に関連する
。即ち、差（ｂ−ａ）が大きくなると現像時間は短かく
なシ、差（ｂ−ａ）が小さくなると現像時間は長くなる
。一方、必要な現像時間は現像剤の電気抵抗、従ってこ
れを最も大きく左右する磁性キャリヤの電気抵抗によっ
て影響される。即ち、高電気抵抗のキャリヤでは所望の
濃度、即ち所望の現像電流を得るのに現像時間を長くと
る必要があり、一方低電気抵抗のキャリヤでは短時間の
現像で十分な濃度が得られ、潜像の電位低下を妨ぐ見地
からも現像時間は短かい方がよい。

この発明は、第２図の実験結果と極めて良く符合してい
る。即ち、直線■よりも上方或いは直線■よりも右側の
領域では画像濃度が極めて低く、また直線Ｉよりも下側
或いは直線■よりも左側の領域では摺擦が過度となるこ
とにより、画質の著しい低下を生じるのに対して、本発
明によれば、これらの直線で囲まれた領域で現像を行う
こと忙より、高濃度でしかも高品質の画像を得ることが
可能である。

なお、ドラム−スリーブ間のクリアランスｂ１および穂
切のクリアランスａはそれ自体、先に述べた関係であれ
ば任意の数値を取り得るが、ｂに関して言えば０．３乃
至４■、％ＫＯ，６乃至２■とすることが好ましい。ｂ
の値が上記範囲よりも大きくなると、スリーブ表面での
現像剤の保持され難くなり、トナー、キャリヤの飛散が
起り、上記範囲よりも小さいと、スリーブ表面の現像剤
の量が少なすぎるため、現像Ｓ度が低すものとなる。

瓢はｂの上記範囲に基づいて、前述した関係を満足する
Ｍを選択すれば良い。

本発明によれば、現像部におげろ高度な機械的精度を必
要とすることなしに、上述した作用効果が達成されると
いう現像法として実用上極めて重大な利点が達成される
。即ち、本発明において、装置の設計時に使用するキャ
リヤの電気抵抗に応じて、ｂ−ａを前記領域のほぼ中間
、即ち（ｂ−ａ）＝−０，２１ｏｇＲ＋１．７５を実質
上満足するように設定しておけば±０．２　ｒｍ以上の
誤差を完全に吸収することができ、組立時の精度合せの
労力が軽減されることになる。また、あまり精度を上げ
なくても、簡単に高品質の画像が得られることが了解さ
れよう。

他の現−条件本発明の現像方法において、他の現像条件はそれ自体公
知のものであってよい。

例えばキャリヤとしては、フェライトキャリヤや公知の
鉄粉キャリヤが使用される。フェライトキャリヤとして
は、焼結フェライト粒子、特に球状の焼結フェライト粒
子が有利に使用される。この焼結フェライト粒子の粒径
は、一般に２０乃至２００ミクロンの範囲にあるのがよ
い。

この焼結フェライト粒子の粒径が２０ミクロンよりも小
さい場合には流動性が悪くなり、トナーとの混合、攪拌
に支障をきたす傾向があり、一方この粒径が２００ミク
ロンよりも大きい場合には、混合できるトナー量が少な
くなりすぎ、その制御が行ないにくくなる。

本発明に用いる焼結フェライト粒子はそれ自体公知のも
のであシ、例えば酸化鉄亜鉛（ｚｎＦｌ！　２０４）、
酸化鉄イツトリウム（ｙ　Ｓ　Ｆ　ｅ　ｓ　ｏ　１□）
、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ２０４）、酸化鉄ガドリ
ニウム（Ｃｄ３Ｆｅ　５０１２　）、酸化鉄鋼（ＣｕＦ
ｅ２０４）、酸化鉄錯（ＰｄＦｅ１□０１．）、酸化鉄
ニッケル（ＮＩＦ＠２０４）、酸化鉄ネオジウム（Ｎｄ
ＦｅＯｓ　）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ、□０１９）
’酸化鉄マグネシウム（ＭｎＦｅ２０４　）、酸化鉄マ
ンがｙ　（ＭｎＦｅ２０４）、酸化鉄ランタン（ＬａＦ
ｓＯ３）等の１種或いは２種以上から成る組成の焼結７
工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ェライト粒
子である。

鉄粉キャリヤとしては、電気抵抗が前述した範囲にあり
、且つ粒径が３０乃至３００ミクロンの範囲内のもの、
特に角取りされ丸味を帯びた鉄粉キャリヤが有利に使用
される。

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、ニーキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、石油樹脂、オレフィン樹脂等である。

顔料としては例えばカーダンプラック、カドミウム二ロ
ー、モリブデンオレンジ、ピラゾロンレッド、７アスト
バイオレツトＢ、７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）、オイルグラツク（ＣＩ
２６１５０）、スピロンブラッ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
によシ使用される。

キャリヤとトナーとは、一般に１００：１乃至１００：
３０の重量比、特に好適には１１）　０　：　２乃至１
００：１５の重量比で組合せて使用するのが望ましい。

本発明において、感光体ドラムと現像剤スＩＪ−！との
間には、バイアス電圧全印加するが、このバイアス電圧
は現偉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、一般的に言って、１００乃至
５００ダルト、特に１５０乃至３００＆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グラス
のときにはグラスとなるように１即ち同極性となるよう
に選ぶ。

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。

実施例二成分系現像剤用キャリヤとして第１表に示す５種類を
用意した。

第１表（注１）上記のキャリヤに対し、市販の二成分系現像剤用トナー
（三田工業社製）をトナー濃度４．５チとなるよう混合
し、現像剤を調整した。

次に第１図に示すような現像装置を用意し下記条件下に
設定し各々のキャリヤを用いて（ｂ−ａ）値を変えなが
ら複写テストを行ない、得られた画儂の濃度、解像力、
後端切れ等総合評価を行なった。

感光体°Ｓｅ表面電位ニア５０Ｖ現像バイアス：＋２００Ｖその結果を第２表乃至第７表に示す。

なお、これらの結果は、第２図のグラフ上で各ポイント
で符号により明記した０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる現像装置の一例を示す図であっ
て、第２図はキャリヤの電気抵抗と（ｂ−、）との関係を示
す図である。１・・・磁石、２・・・非磁性スリーブ、３・・・二成
分系現像剤、４・・・攪拌供給ローラ、５・・・磁気ブ
ラシ、７・・・蓼切用ドクター、８・・・感光層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁性キャリヤ粒子と該磁性キャリヤとの摩擦によ
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ドラム表面と磁気ブラシとを感
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電子写真用現像法において、非磁性スリーブ上に磁極間のほぼ中央にドクター先端が
位置するように穂切用ドクターを配置し、感光体ドラム
及び現像スリーブの移動方向を前記摺擦位置で同方向と
し、且つドクター先端と現像スリーブとのクリアランスをａ（ｍ
ｍ）、現像スリーブと感光体ドラム表面とのクリアラン
スをｂ（ｍｍ）、及び磁性キャリヤの体積電気抵抗をＲ
（Ω・ｃｍ）としたとき、下記式（ｂ−ａ）＞−０．２
ｌｏｇＲ＋１．５（ｂ−ａ）＜−０．２ｌｏｇＲ＋２．０１０＞ｌｏｇＲ＞４を満足する条件で現像を行うことを特徴とする電子写真
用現像法。