JPH0651628A - Image forming method - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To eliminate the fear of carrier attraction even when a magnetic roller has weak magnetic force or even when developing bias potential is set comparatively high, to prevent a faulty image from occurring, to form an excellent image over a long term, and to eliminate the need of exchanging the developer for a long time. CONSTITUTION:Two-component developer containing magnetic resin carrier, magnetic powder carrier, and abrasive toner having surface to which abrasive material particulates are stuck and an a-Si photosensitive body 21 are used. The image is formed by an electrophotographic method by performing development on condition that vp<=300(mm/second), and 1.0Xvp<=vm<=4.0Xvp supposing that the magnetic force of the developer of the magnetic roller is >=500 gauss, the linear velocity of the photosensitive body is (vp), and the linear velocity of a developing roller is (vm).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置、静電記
録装置、静電印刷装置などに利用される画像形成方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming method used in electrophotographic devices, electrostatic recording devices, electrostatic printing devices and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】Ｃ．Ｆ．カールソンによる電子写真法の
発明（米国特許第２，２９７，６９１号明細書）以来、
各種の２成分方式の現像剤が提案されており（米国特許
第２，６１８，５５１号明細書、同第２，６１８，５２
２号明細書、同第２，５７３，８８１号明細書、同第
２，６３８，４１６号明細書）、また、磁気ブラシ現像
法の発明（米国特許第２，７８６，４３９号明細書）後
に、二成分現像剤のキャリアに樹脂コートを施し、帯電
特性、トナー飛散および耐湿性を改善する試みがなされ
てきた。2. Description of the Related Art C.I. F. Since the invention of electrophotography by Carlson (US Pat. No. 2,297,691),
Various two-component type developers have been proposed (US Pat. Nos. 2,618,551 and 2,618,52).
No. 2, No. 2,573,881, No. 2,638,416) and after the invention of the magnetic brush development method (US Pat. No. 2,786,439). Attempts have been made to improve the charging characteristics, toner scattering and moisture resistance by applying a resin coating to the carrier of a two-component developer.

【０００３】二成分現像剤はトナーとキャリアとの二成
分系からなり、キャリアがトナーを帯電せしめて現像ゾ
ーンに搬送し、トナーのみが静電潜像上に付着して現像
されて可視像が形成される。すなわち、トナーは画像形
成をするための粉体インクであり、キャリアは、トナー
に帯電を付与する機能と、帯電したトナーを現像領域に
運ぶ役割をになう。The two-component developer is composed of a two-component system of toner and carrier. The carrier charges the toner and conveys it to the developing zone, and only the toner adheres to the electrostatic latent image and is developed to form a visible image. Is formed. That is, the toner is a powder ink for forming an image, and the carrier has a function of imparting a charge to the toner and a role of carrying the charged toner to the developing area.

【０００４】代表的なキャリア（ノンコートキャリア）
は、鉄、マグネタイト、フェライト等の磁性体粒子から
なる。この磁性粉体キャリアは、構造が簡単で耐久性は
良好であるが、電気抵抗が比較的小さいためトナーの帯
電不良を起こしやすく、トナーの機内飛散やカブリが発
生しやすい。また、重量が大きく、しかも磁性体表面が
活性なため、現像器内での撹拌による衝撃により、トナ
ー成分がキャリアに付着してスペントを生じやすいとい
う問題があった。スペントが生じると、キャリアの帯電
能力が低下し、カブリの発生、画像濃度の低下等、画質
に対して悪影響を与える。このため、現像剤の寿命が短
くなり、定期的な現像剤の交換は避けられない。Typical carrier (non-coated carrier)
Is composed of magnetic particles such as iron, magnetite and ferrite. This magnetic powder carrier has a simple structure and good durability, but since the electric resistance is relatively small, toner charging failure is likely to occur, and toner scattering and fog are likely to occur. Further, since the weight is large and the surface of the magnetic material is active, there is a problem that the toner component tends to adhere to the carrier and generate a spent due to an impact due to stirring in the developing device. When the spent occurs, the charging ability of the carrier is deteriorated, which adversely affects the image quality such as the generation of fog and the decrease in image density. Therefore, the life of the developer is shortened, and regular replacement of the developer is unavoidable.

【０００５】一方、磁性体粒子の表面を樹脂などでコー
ティングした磁性粉体キャリア（コートキャリア）は、
抵抗が高くなることから、トナーの帯電性が良好とな
り、トナーの機内飛散やカブリを防止することができ
る。また、活性の低い樹脂を選択することにより、スペ
ントを防止できる。しかし、繰返し使用するにつれてコ
ーティングが剥離してくることは避けられず、その場合
には、機内飛散やカブリ、スペントが生じる。特に、現
像ユニットをコンパクト化した小型機においては、トナ
ーとの混合撹拌時に大きな剪断力が掛かることから、コ
ーティングが剥離し耐久性が劣化しやすい。On the other hand, a magnetic powder carrier (coat carrier) in which the surface of magnetic particles is coated with resin is
Since the resistance becomes high, the chargeability of the toner becomes good, and it is possible to prevent the toner from scattering in the machine and fogging. In addition, spent can be prevented by selecting a resin with low activity. However, it is unavoidable that the coating peels off with repeated use, and in that case, scattering in the machine, fog, and spent occur. In particular, in a small-sized machine having a compact developing unit, a large shearing force is applied at the time of mixing and stirring with the toner, so that the coating is easily peeled off and the durability is easily deteriorated.

【０００６】磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散し
た小径の磁性樹脂キャリアも知られており（特開昭４７
−１３９５４号公報、同４９−５１９５０号公報、同５
０−２５４３号公報）、樹脂により高抵抗化されるた
め、トナーへの帯電付与特性は優れている。また、樹脂
キャリアは比重が小さいため、撹拌混合時にキャリアに
掛かる衝撃が少なく、トナースペントを生じにくい。二
成分現像法において、現像システムの寿命を決定するの
はキャリアの寿命であり、現像システムの長寿命化の観
点からも磁性樹脂キャリアは好ましいものである。A small-diameter magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a binder resin is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 47-47).
No. 13954, No. 49-51950, No. 5
No. 0-2543), the resin has a high resistance, and therefore the property of imparting charge to the toner is excellent. Further, since the resin carrier has a small specific gravity, the impact on the carrier during stirring and mixing is small, and toner spent is less likely to occur. In the two-component developing method, the life of the developing system is determined by the life of the carrier, and the magnetic resin carrier is preferable from the viewpoint of extending the life of the developing system.

【０００７】しかし一方において、磁性樹脂キャリア
は、通常のフェライトキャリアと比較して磁気応答性が
悪いため、現像時にトナーとともにキャリアが感光体表
面に現像されてしまう現象（以下、キャリア引きと呼
ぶ）を起こしやすい。この対策としては、現像用のマグ
ネットローラの現像極として稀土類マグネットを用いる
などして、強力な磁界によりキャリアを引き寄せること
や、現像バイアス電圧を小さく設定することなどが考え
られる。しかしこの解決法によれば、大幅なコストアッ
プを招いたり、現像バイアス電圧設定が適正でないため
に画像濃度が低下したり、カブリが発生しやすいという
問題があった。On the other hand, on the other hand, the magnetic resin carrier has a poor magnetic responsiveness as compared with an ordinary ferrite carrier, so that the carrier is developed on the surface of the photoconductor together with the toner during development (hereinafter referred to as carrier pulling). Easy to cause. As a countermeasure against this, it is conceivable to use a rare earth magnet as the developing pole of the developing magnet roller to attract the carrier by a strong magnetic field or to set the developing bias voltage to a small value. However, according to this solution, there are problems that the cost is greatly increased, the image density is lowered due to improper setting of the developing bias voltage, and fogging is likely to occur.

【０００８】なお、バインダー樹脂中に磁性微粉末を分
散させてなる磁性樹脂キャリアと、強磁性体粒子からな
る磁性粉体キャリアと、絶縁性トナーとを組み合わせて
現像剤とすることにより、ソフトな穂の磁気ブラシを形
成するとともに、磁性粉体キャリアの凝集を防止するこ
とが報告されている（特開昭５９−１９２２６２号公
報）。しかし、キャリア引きを十分防止することができ
ず、また、トナーとしては通常の絶縁性トナーを使用し
ているため、連続プリントによりスペントの発生および
それによる画像劣化が生じる。By combining a magnetic resin carrier prepared by dispersing magnetic fine powder in a binder resin, a magnetic powder carrier composed of ferromagnetic particles, and an insulating toner into a developer, a soft developer is obtained. It has been reported that the magnetic brush of the ears is formed and the aggregation of the magnetic powder carrier is prevented (JP-A-59-192262). However, it is not possible to sufficiently prevent the carrier from being pulled, and since the usual insulating toner is used as the toner, the continuous printing causes the generation of the spent and the image deterioration due to the spent.

【０００９】一方、従来のＳｅ系感光体、有機光半導体
に加え、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系の感光層
を用いた感光体が近年注目されている。ａ−Ｓｉ系感光
体は、Ｓｅ系感光体に比べて安全性の点で問題がなく、
また、耐久性に優れ、装置ユニットよりも高寿命であ
る。On the other hand, in addition to the conventional Se-based photoconductor and the organic photo-semiconductor, a photoconductor using an amorphous silicon (a-Si) -based photoconductive layer has been receiving attention in recent years. The a-Si type photoconductor has no problem in safety as compared with the Se type photoconductor,
Also, it has excellent durability and has a longer life than the device unit.

【００１０】しかし一方において、ａ−Ｓｉ系感光体
は、長期使用により、イオン生成物や紙粉等が感光体表
面に付着して電荷がリークしやすくなり、いわゆる“像
流れ”を発生する傾向がある。このような像流れ対策と
して研磨材を使用することは古くから知られており、例
えば、チタン酸ストロンチウム微粒子の現像剤中への添
加（特開昭６１−２７８８６１号公報）、モース硬度が
２．５〜７．０のクリーニング部材の使用（特開昭５９
−８８７７６号公報）、ａ−Ｓｉドラム表面層と同程度
の研磨材および微粒子を用いる方法（特開昭６３−２９
７５９号公報）などが提案されており、また、アルカリ
土類金属、炭酸塩等がａ−Ｓｉ系感光体の像流れに有効
であることが報告されている（特開昭６１−２３１５６
４号公報）。On the other hand, on the other hand, the a-Si type photoconductor tends to cause so-called "image deletion" due to the long-term use of ion products, paper powder, etc., which tend to cause charge leakage. There is. It has been known for a long time to use an abrasive as a measure against such image deletion. For example, addition of strontium titanate fine particles to a developer (JP-A-61-278861) and Mohs hardness of 2. Use of a cleaning member of 5 to 7.0 (JP-A-59)
No. 88776), a method of using the same abrasive and fine particles as the surface layer of the a-Si drum (JP-A-63-29).
No. 759), and it has been reported that alkaline earth metals, carbonates, etc. are effective for image deletion of an a-Si-based photoconductor (Japanese Patent Laid-Open No. 61-23156).
4 publication).

【００１１】しかしながら、上記の研磨方法はいずれも
研磨力が弱く、ａ−Ｓｉ系感光体の像流れ防止効果が不
十分である。また、研磨力を大きくしようとすると、画
像形成装置は大型になり、小型機には採用できなかっ
た。However, all of the above-mentioned polishing methods have a weak polishing force, and the effect of preventing image deletion of the a-Si type photoreceptor is insufficient. In addition, when the polishing power is increased, the image forming apparatus becomes large and cannot be used in a small machine.

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、樹脂キャリ
アを用いる現像剤においてキャリア引きを防止するとと
もに、過度に強力なマグネットローラを必要とすること
なく、また、十分大きな現像バイアス電圧を設定するこ
とができ、良好な画像形成が可能な画像形成方法を提供
するものである。本発明は、また、キャリアのスペント
発生を防止し、安定して画像形成が可能な画像形成方法
を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention prevents carrier pulling in a developer using a resin carrier, sets a sufficiently large developing bias voltage without requiring an excessively strong magnet roller. And an image forming method capable of forming an excellent image. The present invention also provides an image forming method capable of preventing the spent of carriers and stably forming an image.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成方法
は、キャリアとトナーとからなる現像剤を現像ローラに
より感光体表面に搬送し、現像ローラおよび感光体を連
続的に駆動しつつ、感光体上に形成された静電潜像を現
像剤により現像する画像形成方法において、現像剤とし
て、（ａ） 磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散し
た磁性樹脂キャリアと、（ｂ） 実質上磁性体粒子その
ものからなる磁性粉体キャリアと、（ｃ） 表面に研磨
材微粒子が固着された研磨性トナーとを含有する複合キ
ャリア型２成分現像剤を用いるとともに、現像ローラに
内包されたマグネットローラの現像極の磁力を５００ガ
ウス以上とし、かつ、感光体の線速度をｖｐ、現像ロー
ラの線速度をｖｍとしたとき下記の条件で感光体および
現像ローラを駆動することを特徴とする ｖｐ≦３００（ｍｍ／秒） １．０×ｖｐ≦ｖｍ≦４．０×ｖｐAccording to the image forming method of the present invention, a developer consisting of a carrier and toner is conveyed to the surface of a photosensitive member by a developing roller, and the developing roller and the photosensitive member are continuously driven while being exposed to light. In an image forming method of developing an electrostatic latent image formed on a body with a developer, (a) a magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a binder resin, and (b) a substantially magnetic substance. A composite carrier type two-component developer containing a magnetic powder carrier composed of particles itself and (c) an abrasive toner having abrasive fine particles adhered to the surface thereof is used, and development of a magnet roller contained in a developing roller is used. When the magnetic force of the pole is 500 gauss or more, the linear velocity of the photoconductor is vp, and the linear velocity of the developing roller is vm, the photoconductor and the developing roller can be driven under the following conditions. vp ≦ 300, characterized in (mm / sec) 1.0 × vp ≦ vm ≦ 4.0 × vp

【００１４】[0014]

【発明の実施態様】本発明の画像形成方法では、キャリ
アとして（ａ）磁性樹脂キャリアと（ｂ）磁性粉体キャ
リアとを併用した複合キャリアを使用する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the image forming method of the present invention, a composite carrier in which (a) a magnetic resin carrier and (b) a magnetic powder carrier are used together is used as a carrier.

【００１５】（ａ）磁性樹脂キャリアは、磁性体微粒子
をバインダー樹脂中に分散させたものであり、キャリア
表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させた
り、表面コーティング層を設けることもできる。（ａ）
磁性樹脂キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹
脂の材質、帯電性微粒子、表面コーティング層の種類に
よって制御することができる。The magnetic resin carrier (a) is prepared by dispersing magnetic fine particles in a binder resin, and positive or negative chargeable fine particles may be fixed to the carrier surface or a surface coating layer may be provided. it can. (A)
The charging characteristics such as polarity of the magnetic resin carrier can be controlled by the material of the binder resin, the chargeable fine particles, and the type of the surface coating layer.

【００１６】磁性樹脂キャリアに用いられるバインダー
樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等
の硬化性樹脂が例示される。The binder resin used for the magnetic resin carrier is a thermoplastic resin such as vinyl resin represented by polystyrene resin, polyester resin, nylon resin, polyolefin resin, or curable resin such as phenol resin. It is illustrated.

【００１７】磁性体微粒子としては、マグネタイト、ガ
ンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属（Ｍ
ｎ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｃｕ等）を一種または二種以上含有す
るスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネ
トプランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する鉄
や合金の粒子を用いることができる。その形状は、粒
状、球状、針状のいずれであってもよい。特に高磁化を
要する場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好
ましい。また、化学的な安定性を考慮すると、マグネタ
イト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウ
ムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトの
強磁性微粒子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の
種類及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化
を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。磁性体
微粒子は磁性樹脂キャリア中に５０〜９０重量％の量で
添加することが適当である。Magnetic fine particles include magnetite, spinel ferrite such as gamma iron oxide, and metals other than iron (M
(n, Ni, Mg, Cu, etc.), magnetoplumbite type ferrite such as spinel ferrite, barium ferrite, etc. containing one or more kinds thereof, and particles of iron or alloy having an oxide layer on the surface can be used. The shape may be granular, spherical, or acicular. Especially when high magnetization is required, it is preferable to use iron-based ferromagnetic fine particles. Further, in consideration of chemical stability, it is preferable to use ferromagnetic particles of magnetoplumbite-type ferrite such as spinel ferrite or barium ferrite containing magnetite or gamma iron oxide. A magnetic resin carrier having a desired magnetization can be obtained by appropriately selecting the type and content of the ferromagnetic fine particles. It is suitable to add the magnetic fine particles to the magnetic resin carrier in an amount of 50 to 90% by weight.

【００１８】このような磁性樹脂キャリアは、例えば以
下の方法により製造することができる。 （１） 磁性体微粒子と絶縁性バインダー樹脂とを溶融
混合したのち、冷却して微粉砕する。Such a magnetic resin carrier can be manufactured, for example, by the following method. (1) The magnetic fine particles and the insulating binder resin are melt-mixed, then cooled and finely pulverized.

【００１９】（２） 磁性体微粒子と絶縁性バインダー
樹脂との溶融混合物を噴霧する溶融スプレードライ法。 （３） 磁性体微粒子の存在下に、水性媒体中でモノマ
ーないしプレポリマーを反応・硬化させ、縮合型バイン
ダー中に磁性体微粒子が分散された磁性樹脂キャリアを
製造する方法。(2) A melt spray dry method in which a molten mixture of magnetic fine particles and an insulating binder resin is sprayed. (3) A method for producing a magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a condensation type binder by reacting and curing a monomer or a prepolymer in an aqueous medium in the presence of magnetic fine particles.

【００２０】また、得られたキャリア粒子の表面に正ま
たは負帯電性の微粒子あるいは導電性微粒子を固着して
表面改質したり、樹脂をコーティングして磁性樹脂キャ
リアの帯電性を制御することもできる。表面コート材と
しては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、フッ素系樹脂等が用いられ、これら樹脂を表面にコ
ートし硬化させてコート層を形成することにより、帯電
付与能力を向上させることができる。Further, it is also possible to fix positively or negatively chargeable fine particles or conductive fine particles to the surface of the obtained carrier particles to modify the surface, or to coat the resin to control the chargeability of the magnetic resin carrier. it can. As the surface coating material, a silicone resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a fluorinated resin, or the like is used. By coating these resins on the surface and curing them to form a coating layer, the charge imparting ability can be improved. .

【００２１】磁性樹脂キャリアの表面への帯電性微粒子
あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャ
リアと微粒子とを均一混合し、磁性樹脂キャリアの表面
にこれら微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力
を与え微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むようにし
て固定することにより行なわれる。この場合、微粒子
は、磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではな
く、その一部を磁性樹脂キャリア表面から突き出すよう
にして固定される。この固定方法は、後述のトナーに対
する研磨材微粒子の固着方法と同じである。To fix the charged fine particles or conductive fine particles to the surface of the magnetic resin carrier, for example, the magnetic resin carrier and the fine particles are uniformly mixed, and the fine particles are adhered to the surface of the magnetic resin carrier and then mechanically. -It is carried out by applying a thermal impact force and fixing the fine particles so that they are driven into the magnetic resin carrier. In this case, the fine particles are not completely embedded in the magnetic resin carrier, but are fixed so that a part thereof protrudes from the surface of the magnetic resin carrier. This fixing method is the same as the fixing method of the abrasive fine particles to the toner described later.

【００２２】帯電性微粒子としては、有機、無機の絶縁
性材料が用いられる。具体的には、有機系としては、ポ
リスチレン、スチレン系共重合物、アクリル樹脂、各種
アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、フッ素樹脂およびこれらの架橋物などの有機絶
縁性微粒子を用いることができ、帯電レベルおよび極性
については、素材、重合触媒、表面処理等により、希望
するレベルの帯電および極性を得ることができる。As the chargeable fine particles, an organic or inorganic insulating material is used. Specifically, organic insulating particles such as polystyrene, styrene-based copolymers, acrylic resins, various acrylic copolymers, nylon, polyethylene, polypropylene, fluororesins and cross-linked products thereof can be used as the organic type. Regarding the charge level and polarity, a desired level of charge and polarity can be obtained depending on the material, polymerization catalyst, surface treatment, and the like.

【００２３】また、無機系としては、シリカ、二酸化チ
タン等の負帯電性の無機微粒子や、アルミナ等の正帯電
性の無機微粒子などが用いられる。導電性微粒子として
は、カーボンブラック、酸化スズ、導電性酸化チタン
（酸化チタンに導電性材料をコーティングしたもの）、
炭化ケイ素などが用いられ、空気中の酸素による酸化に
よって導電性を失なわないものが望ましい。磁性樹脂キ
ャリアの平均粒度は１０〜１００μｍが好適であり、好
ましくは２０〜８０μｍ、さらに好ましくは３０〜７０
μｍである。As the inorganic system, negatively chargeable inorganic fine particles such as silica and titanium dioxide, positively chargeable inorganic fine particles such as alumina and the like are used. As the conductive fine particles, carbon black, tin oxide, conductive titanium oxide (titanium oxide coated with a conductive material),
It is desirable to use silicon carbide or the like, which does not lose its conductivity due to oxidation by oxygen in the air. The magnetic resin carrier preferably has an average particle size of 10 to 100 μm, preferably 20 to 80 μm, and more preferably 30 to 70.
μm.

【００２４】（ｂ）磁性粉体キャリアとしては、前述の
磁性微粒子と同様に、鉄、マグネタイト、フェライト等
の磁性粉体が用いられる。特にフェライト系キャリア
は、表面が極めて硬く、研磨性トナーによってもそれ自
体は研磨されることがない。また、磁性粉体キャリアと
しては、磁性粉体をそのまま用いるノンコートキャリア
が耐久安定性の点で好ましいが、磁性粉体を樹脂でコー
トしたコートキャリアを用いることもできる。磁性粉体
キャリアの平均粒度は１０〜１００μｍが好適であり、
好ましくは２０〜８０μｍ、さらに好ましくは３０〜７
０μｍである。As the magnetic powder carrier (b), magnetic powder of iron, magnetite, ferrite or the like is used as in the above-mentioned magnetic fine particles. In particular, the surface of the ferrite carrier is extremely hard, and the carrier itself is not polished by the abrasive toner. Further, as the magnetic powder carrier, a non-coated carrier which uses the magnetic powder as it is is preferable in terms of durability and stability, but a coated carrier obtained by coating the magnetic powder with a resin can also be used. The average particle size of the magnetic powder carrier is preferably 10 to 100 μm,
Preferably 20 to 80 μm, more preferably 30 to 7
It is 0 μm.

【００２５】本発明では、磁性樹脂キャリアと磁性粉体
キャリアとを併用するが、両者は機能分離されている。
すなわち、磁性樹脂キャリアは、主としてトナー粒子へ
の電荷賦与（帯電）作用を行なう。また、磁性粉体キャ
リアは、現像剤に流動性を付与し、現像剤の搬送、混合
機能を受けもつとともに、現像剤のキャリア引きを防止
する。In the present invention, the magnetic resin carrier and the magnetic powder carrier are used together, but the functions of both are separated.
That is, the magnetic resin carrier mainly performs charge imparting (charging) action to the toner particles. Further, the magnetic powder carrier imparts fluidity to the developer, has a function of carrying the developer and a function of mixing, and prevents carrier pulling of the developer.

【００２６】磁性樹脂キャリアは、真比重、見掛け比重
が共に磁性粉体キャリアと比べて小さいため、単位重量
当たりの表面積が大きく、少量でもトナー粒子への帯電
賦与能力が大きい。また、混合、撹拌時に大きな剪断力
が掛かる小型プリンターの現像器においても、スペント
の発生が少なく、磁性粉体キャリアの撹拌時の衝撃も緩
和できる。さらに、磁性樹脂キャリアは、表面コーティ
ング等の表面処理がしてあっても、撹拌時のストレスが
比較的小さいため、研磨性トナーによっても表面コーテ
ィング材（表面処理材）が研磨、剥離されにくい。そこ
で、樹脂キャリア中に帯電制御剤を加えることによって
表面状態をコントロールすることの外に、表面コートお
よび表面処理を施すことによっても、トナーに一定の電
荷を安定して付与することができる。The magnetic resin carrier has both a true specific gravity and an apparent specific gravity smaller than those of the magnetic powder carrier, and therefore has a large surface area per unit weight and has a large charge imparting ability to toner particles even in a small amount. Further, even in a developing device of a small-sized printer which is subjected to a large shearing force during mixing and stirring, the occurrence of spent is small, and the impact during stirring of the magnetic powder carrier can be mitigated. Further, even if the magnetic resin carrier is subjected to surface treatment such as surface coating, the stress at the time of stirring is relatively small, and therefore the surface coating material (surface treated material) is hard to be abraded and peeled by the abrasive toner. Therefore, in addition to controlling the surface state by adding a charge control agent to the resin carrier, a constant charge can be stably applied to the toner not only by performing surface coating and surface treatment.

【００２７】一方、磁性粉体キャリアは、現像剤中で一
種の補助磁気保持部材として働き、現像剤全体としての
磁気応答性を改善し、樹脂キャリアを保持してそのキャ
リア引きを防止する。よって、現像器のマグネットロー
ラとして極端に磁力の大きなものを必要としない。ま
た、キャリア引きが防止されているため、画像濃度やカ
ブリ発生の防止のための要求を満たすべく、十分に大き
な現像バイアス電圧を印加することができ、現像電圧の
設定条件の自由度も大きい。On the other hand, the magnetic powder carrier acts as a kind of auxiliary magnetic holding member in the developer, improves the magnetic responsiveness of the developer as a whole, holds the resin carrier, and prevents the carrier pulling. Therefore, the magnet roller of the developing device does not need to have an extremely large magnetic force. Further, since the carrier pulling is prevented, a sufficiently large developing bias voltage can be applied to satisfy the requirements for preventing the image density and the occurrence of fog, and the degree of freedom in the setting conditions of the developing voltage is large.

【００２８】磁性樹脂キャリアと磁性粉体キャリアとの
混合比は、トナーの帯電レベルおよび必要な磁気応答性
に応じて決定される。すなわち、トナーの帯電レベルが
低い場合は、トナーと逆帯電性の磁性樹脂キャリアの比
率を上げることで、現像剤全体としてのＱ／Ｍをコント
ロールできる。また、磁性粉体キャリアの比率を上げる
ことで、キャリア引きを十分に防止することができる。
（ａ）磁性樹脂キャリアと（ｂ）磁性粉体キャリアとの
混合比は、重量比で（ａ）／（ｂ）＝５〜７５／９５〜
２５の範囲が好ましく、より好ましくは５〜５０／９５
〜５０である。The mixing ratio of the magnetic resin carrier and the magnetic powder carrier is determined according to the charge level of the toner and the required magnetic responsiveness. That is, when the charge level of the toner is low, the Q / M of the developer as a whole can be controlled by increasing the ratio of the magnetic resin carrier having the opposite charge property to the toner. Further, by increasing the ratio of the magnetic powder carrier, carrier pulling can be sufficiently prevented.
The mixing ratio of (a) the magnetic resin carrier and (b) the magnetic powder carrier is (a) / (b) = 5 to 75/95 by weight.
The range of 25 is preferable, and more preferably 5 to 50/95.
~ 50.

【００２９】図１は本発明のトナーのモデル図であり、
トナー１１はトナー母粒子１３の表面に研磨材微粒子１
５が固定されて形成されている。トナー母粒子１３の表
面への研磨材微粒子１５の固着は、例えば、トナー母粒
子１３と研磨材微粒子１５とを均一混合し、トナー母粒
子１３の表面に研磨材微粒子１５を付着させた後、機械
的・熱的な衝撃力を与え研磨材微粒子１５をトナー母粒
子１３中に打ち込むようにして固定することにより行な
われる。研磨材微粒子１５は、トナー母粒子１３中に完
全に埋設されるのではなく、その一部をトナー母粒子１
３から突き出すようにして固定される。FIG. 1 is a model diagram of the toner of the present invention.
Toner 11 has abrasive mother particles 1 on the surface of toner mother particles 13.
5 is fixed and formed. To adhere the abrasive fine particles 15 to the surface of the toner mother particles 13, for example, after uniformly mixing the toner mother particles 13 and the abrasive fine particles 15, and adhering the abrasive fine particles 15 to the surface of the toner mother particles 13, It is carried out by applying mechanical and thermal impact force to fix the abrasive fine particles 15 into the toner mother particles 13 so as to be fixed therein. The abrasive fine particles 15 are not completely embedded in the toner base particles 13, but a part thereof is not embedded in the toner base particles 1.
It is fixed so that it projects from 3.

【００３０】このような研磨材微粒子１５の固着装置
は、表面改質装置ないしはシステムとして市販されてお
り、その一例を挙げれば以下の通りである。 （１） 乾式メカノケミカル法： メカノケミカル（岡田精工（株）） メカノフュージョンシステム（ホソカワミクロン
（株））Such a fixing device for the abrasive fine particles 15 is commercially available as a surface modifying device or system, and an example thereof is as follows. (1) Dry mechanochemical method: Mechanochemical (Okada Seiko Co., Ltd.) Mechanofusion system (Hosokawa Micron Co., Ltd.)

【００３１】（２） 高速気流中衝撃法： ハイブリダイゼーションシステム（（株）奈良機械製作
所） クリプトロンシステム（川崎重工業（株））(2) High-speed air impact method: Hybridization system (Nara Machinery Co., Ltd.) Cryptron system (Kawasaki Heavy Industries, Ltd.)

【００３２】（３） 湿式法： ディスパーコート（日清製粉（株）） コートマイザー（フロイント産業（株）） （４） 熱処理法： サーフュージング（日本ニューマチック工業（株）） （５） その他： スプレードライ（大川原化工機（株））(3) Wet method: Dispercoat (Nisshin Seifun Co., Ltd.) Coatmizer (Freund Industrial Co., Ltd.) (4) Heat treatment method: Surfing (Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) (5) Others: Spray dry (Okawara Kakoki Co., Ltd.)

【００３３】研磨材微粒子１５としては、硬度が大きな
微粒子、例えばアルミナ、ジルコニア等の金属酸化物な
どの微粒子を用いる。また、表面保護層２１としてＳｉ
Ｃを設けたａ−Ｓｉ系感光体への適用を考えると、Ｓｉ
Ｃ層のモース硬度が８程度であるので、モース硬度が８
以上、好ましくは８〜９の微粒子が好ましい。As the abrasive fine particles 15, fine particles having a high hardness, for example, fine particles of metal oxides such as alumina and zirconia are used. Further, as the surface protection layer 21, Si
Considering the application to an a-Si-based photoreceptor provided with C, Si
Since the Mohs hardness of the C layer is about 8, the Mohs hardness is 8
As described above, fine particles of 8 to 9 are preferable.

【００３４】研磨材微粒子１５の大きさは、トナー母粒
子３３の平均粒径をＤ、研磨材微粒子の平均粒径をｄと
すると、Ｄ／ｄ＝１０〜５０が好ましく、より好ましく
は１０〜４０の範囲である。これにより、研磨材微粒子
１５がトナー母粒子１３の表面にしっかりと固定され、
また、研磨材微粒子１５による研磨効果が大きくなる。
なお、研磨材微粒子１５は、帯電調整や疎水化の目的
で、その表面に表面処理を施してもよい。また、流動性
等を調整する目的で、他の微粒子を併用してもよい。The size of the abrasive fine particles 15 is preferably D / d = 10 to 50, more preferably 10 to 50, where D is the average particle diameter of the toner mother particles 33 and d is the average particle diameter of the abrasive fine particles. The range is 40. As a result, the abrasive fine particles 15 are firmly fixed to the surface of the toner mother particles 13,
Further, the polishing effect of the abrasive fine particles 15 is increased.
The surface of the abrasive fine particles 15 may be subjected to a surface treatment for the purpose of charge adjustment and hydrophobization. Further, other fine particles may be used together for the purpose of adjusting fluidity and the like.

【００３５】トナー母粒子１３としては、従来のトナー
自体と同様の構成のものが用いられ、例えば、バインダ
ー樹脂、着色剤、荷電制御剤、オフセット防止剤などを
配合することができる。また、磁性体を添加して磁性ト
ナーとすることもできる。バインダー樹脂としては、ス
チレン・アクリル共重合物等のポリスチレン系樹脂に代
表されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂などが用い
られる。As the toner mother particles 13, those having the same constitution as that of the conventional toner itself are used, and, for example, a binder resin, a colorant, a charge control agent, an offset preventing agent and the like can be mixed. Further, a magnetic material may be added to obtain a magnetic toner. As the binder resin, a vinyl-based resin represented by polystyrene-based resin such as styrene-acrylic copolymer, a polyester-based resin, or the like is used.

【００３６】着色剤としてはカーボンブラックをはじめ
各種の顔料、染料が；荷電制御剤としては第４級アンモ
ニウム化合物、ニグロシン、ニグロシン塩基、クリスタ
ルバイオレット、トリフェニルメタン化合物等が；オフ
セット防止剤、定着向上助剤としては低分子量ポリプロ
ピレン、低分子ポリエチレンあるいはその変性物等のオ
レフィンワックス；磁性体としてはマグネタイト、フェ
ライトなどが使用できる。Carbon black and various pigments and dyes are used as colorants; quaternary ammonium compounds, nigrosine, nigrosine bases, crystal violet, triphenylmethane compounds, etc. are used as charge control agents; An olefin wax such as low molecular weight polypropylene, low molecular weight polyethylene or a modified product thereof can be used as an auxiliary agent, and magnetite or ferrite can be used as a magnetic material.

【００３７】本発明のトナー母粒子は、常法により、例
えば２軸押出機、ニーダ等で各成分を溶融混練後、ジェ
ットミル等で粉砕し、分級することにより得られる。ト
ナーの平均粒径は一般に２０μｍ以下が好ましく、より
好ましくは１５μｍ以下である。The toner mother particles of the present invention can be obtained by a conventional method, for example, by melt-kneading the respective components with a twin-screw extruder, a kneader or the like, and then pulverizing with a jet mill or the like and classifying. Generally, the average particle diameter of the toner is preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less.

【００３８】このようなトナー１１を用いると、現像剤
の撹拌、混合時に、トナー１１が磁性粉体キャリアの表
面を研磨し、粉体キャリア表面に融着したスペント物を
研磨除去する。したがって、スペントは一定量以上、堆
積、成長することがなく、長期間にわたって安定した画
像品質が得られる。When such a toner 11 is used, the toner 11 polishes the surface of the magnetic powder carrier when the developer is stirred and mixed, and the spent matter fused on the surface of the powder carrier is removed by polishing. Therefore, a certain amount or more of the spent is not accumulated or grown, and stable image quality can be obtained for a long period of time.

【００３９】スペントは、抵抗値と全炭素質から両方の
キャリアに対するスペント量が定量される。また、樹脂
キャリアの使用樹脂が溶剤不溶の場合は、「磁気ブラシ
現像機の検討」、有村孝文、電子写真学会誌、第９巻、
第２号（１９８１）に記載の方法によっても測定でき
る。さらに、キャリア中の特定の元素の定量によって
も、測定精度を向上させることができる。As for the spent, the amount of spent for both carriers is quantified from the resistance value and the total carbonaceous material. When the resin used in the resin carrier is insoluble in solvent, "Study of Magnetic Brush Developing Machine", Takafumi Arimura, The Electrophotographic Society of Japan, Volume 9,
It can also be measured by the method described in No. 2 (1981). Furthermore, the measurement accuracy can be improved by quantifying a specific element in the carrier.

【００４０】また、同時に、上記のようなトナー１１を
用いて画像形成を行なうと、現像時、クリーニング時の
ようにトナー１１が感光体の表面層と接触、摩擦する際
に、感光体表面を効果的に研磨し、ＳｉＣ層を表面層と
するａ−Ｓｉ系感光体に効果的である。At the same time, when image formation is performed using the toner 11 as described above, when the toner 11 comes into contact with and rubs against the surface layer of the photoconductor during development and cleaning, the surface of the photoconductor is rubbed. It is effective for a-Si type photoreceptors which are effectively polished and have a SiC layer as a surface layer.

【００４１】図２は、ａ−Ｓｉ系の感光体２１の感光層
の層構成を示す断面図である。導電性基体２３上には、
Ｓｉ：Ｇｅ：Ｈ等からなる光吸収層２５、Ｓｉ：Ｈ：
Ｂ：Ｏ等からなるキャリア注入阻止層２７、Ｓｉ：Ｈ等
からなるキャリア励起・輸送層２９（光導電層）、表面
保護層３１が順次積層されて感光層を形成している。FIG. 2 is a sectional view showing the layer structure of the photosensitive layer of the a-Si photosensitive member 21. On the conductive substrate 23,
The light absorption layer 25 made of Si: Ge: H or the like, Si: H:
A carrier injection blocking layer 27 made of B: O or the like, a carrier excitation / transport layer 29 (photoconductive layer) made of Si: H or the like, and a surface protective layer 31 are sequentially laminated to form a photosensitive layer.

【００４２】表面保護層３１は、代表的にはＳｉＣから
形成されている。このＳｉＣ層（表面保護層３１）は平
滑でなく、微小な突起物（コーン）が数多く存在し、ま
た、親水性が強く、コロナ放電によって生じるイオン生
成物が付着する。したがって、連続プリントを重ねた
り、高湿条件下でプリントを開始すると、トナーの感
光体ドラムへの付着およびトナーフィルミングの発生、
イオン生成物として硝酸アンモニウム等の親水性化合
物の付着などが起こり、感光体の電荷がリークし、いわ
ゆる“像流れ”が発生する。しかも、これらの生成物
は、表面保護層３１であるＳｉＣ層の微小突起物と微小
突起物との間に溜る傾向が強く、通常のクリーニングで
は“像流れ”を防止できない。The surface protective layer 31 is typically made of SiC. This SiC layer (surface protection layer 31) is not smooth, has a large number of minute projections (cones), is highly hydrophilic, and has ion products generated by corona discharge attached thereto. Therefore, when continuous printing is repeated or printing is started under high humidity conditions, toner adheres to the photosensitive drum and toner filming occurs,
Adhesion of a hydrophilic compound such as ammonium nitrate occurs as an ion product, the charge of the photoconductor leaks, and so-called "image deletion" occurs. In addition, these products have a strong tendency to accumulate between the minute protrusions of the SiC layer, which is the surface protection layer 31, and thus "image deletion" cannot be prevented by normal cleaning.

【００４３】これに対して、本発明の研磨性トナーは、
研磨材微粒子１５により、微小突起物の先を研磨して感
光体表面を平滑化するとともに、同時に微小突起物と微
小突起物の間に堆積したイオン生成物を取り除いて像流
れを防止し、この結果、現像安定性も確保される。しか
も、このような効果を有する本発明のトナーは、クリー
ニングブレード、摺擦ローラ等で研磨された場合でも、
ａ−Ｓｉ感光体表面に大きな傷を付けることがない。On the other hand, the abrasive toner of the present invention is
The fine abrasive particles 15 polish the tip of the fine protrusions to smooth the surface of the photoreceptor, and at the same time remove the ion products accumulated between the fine protrusions to prevent image deletion. As a result, development stability is also secured. Moreover, the toner of the present invention having such an effect can be obtained by polishing with a cleaning blade, a rubbing roller, or the like,
No major scratches on the surface of the a-Si photoconductor.

【００４４】次に、本発明の画像形成プロセスについ
て、図３に沿って具体的に説明する。図３は、摺擦ロー
ラ（圧接部材）４７が設けられている点を除いて、従来
からの一般的な画像形成装置と変わるところがない。Next, the image forming process of the present invention will be specifically described with reference to FIG. 3 is the same as the conventional general image forming apparatus except that a rubbing roller (pressing member) 47 is provided.

【００４５】表面保護層として０．３〜１μｍ程度のＳ
ｉＣ層を有するドラム状のａ−Ｓｉ系感光体２１の周囲
には、コロナ帯電器４１、ＬＥＤヘッド４３（露光
器）、現像器５１、転写器４５、摺擦ローラ４７、クリ
ーニングブレード４９が配設されている。コロナ帯電器
４１による感光体２１の表面の均一帯電、ＬＥＤヘッド
４３による選択画像露光による静電潜像の形成後に、現
像器５１の現像ローラ５５により現像剤９１が感光体２
１の表面に供給され、現像によりトナー１１からなる可
視像が形成される。このとき、現像剤９１中のトナー１
１により、感光体２１の表面が摩擦されて、表面のＳｉ
Ｃ層が研磨される。また、研磨材微粒子１５は、トナー
母粒子１３にしっかりと固定されているので脱落するこ
となく、現像不良、画像欠陥などの原因となることがな
い。As a surface protective layer, S of about 0.3 to 1 μm
Around the drum-shaped a-Si photosensitive member 21 having the iC layer, a corona charger 41, an LED head 43 (exposure device), a developing device 51, a transfer device 45, a rubbing roller 47, and a cleaning blade 49 are arranged. It is set up. After the surface of the photoconductor 21 is uniformly charged by the corona charger 41 and the electrostatic latent image is formed by the selective image exposure by the LED head 43, the developer 91 is applied to the photoconductor 2 by the developing roller 55 of the developing device 51.
The toner is supplied to the surface of No. 1 and developed to form a visible image of toner 11. At this time, the toner 1 in the developer 91
1, the surface of the photoconductor 21 is rubbed and the Si
The C layer is polished. Further, since the abrasive fine particles 15 are firmly fixed to the toner mother particles 13, they do not fall off and do not cause development defects, image defects or the like.

【００４６】現像器５１は、主として現像タンク５３、
感光体２１の表面に現像剤９１を搬送する現像ローラ５
５、撹拌部材５７、現像剤９１の層厚を規制するドクタ
ーブレード５９から構成されている。The developing device 51 mainly includes a developing tank 53,
The developing roller 5 that conveys the developer 91 to the surface of the photoconductor 21.
5, a stirring member 57, and a doctor blade 59 that regulates the layer thickness of the developer 91.

【００４７】図４は、ドラム状のａ−Ｓｉ系感光体２１
と現像ローラ５５との関係を示す説明図であり、現像剤
は図示を省略してある。静電潜像が形成された感光体２
１は、矢印Ｐ方向に回転している。一方、現像ローラ５
５は現像スリーブ６３中にマグネットローラ６１を内包
してなり、現像スリーブ６３がＭ方向に回転して、現像
剤を感光体２１の表面に搬送し、キャリアからなる磁気
ブラシに付着したトナーによって静電潜像が現像され
る。FIG. 4 shows a drum-shaped a-Si photosensitive member 21.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the developing roller 55 and the developing roller 55, and the developer is omitted in the figure. Photoconductor 2 on which an electrostatic latent image is formed
1 rotates in the direction of arrow P. On the other hand, the developing roller 5
A developing roller 63 includes a magnet roller 61 in the developing sleeve 63. The developing sleeve 63 rotates in the M direction to convey the developer to the surface of the photoconductor 21, and the toner is attached to a magnetic brush made of a carrier to be statically charged. The latent image is developed.

【００４８】本発明では、感光体２１の回転速度および
現像スリーブ６３の回転速度との関係を以下の通りとす
ることが必要である。現像スリーブ６３には、現像バイ
アス電源６５から、現像バイアス電圧が印加されてい
る。 ｖｐ≦300（mm／秒）、好ましくは30≦ｖｐ≦200 1.0×ｖｐ≦ｖｍ≦4.0×ｖｐ、好ましくは1.5×ｖｐ≦
ｖｍ≦3.0×ｖｐ （但し、 ｖｐ：感光体の線速度 ｖｍ：現像ローラの線速度）In the present invention, it is necessary to set the relationship between the rotational speed of the photoconductor 21 and the rotational speed of the developing sleeve 63 as follows. A developing bias voltage is applied to the developing sleeve 63 from a developing bias power source 65. vp ≦ 300 (mm / sec), preferably 30 ≦ vp ≦ 200 1.0 × vp ≦ vm ≦ 4.0 × vp, preferably 1.5 × vp ≦
vm ≦ 3.0 × vp (however, vp: linear velocity of photoconductor vm: linear velocity of developing roller)

【００４９】感光体２１の線速度ｖｐが３００ｍｍ／秒
を超えると、現像特性が十分でなくなり、画像濃度の低
下が発生する。また、上記範囲を超えて現像ローラ（現
像スリーブ６３）の線速度ｖｍが大きくなると、現像器
のトルクが上昇し、また、現像剤の飛散が発生する。一
方、ｖｍが小さすぎると現像特性が十分でなくなり、画
像濃度の低下が発生する。When the linear velocity vp of the photoconductor 21 exceeds 300 mm / sec, the developing characteristics become insufficient and the image density decreases. Further, when the linear velocity vm of the developing roller (developing sleeve 63) exceeds the above range, the torque of the developing device increases and the developer scatters. On the other hand, when vm is too small, the developing property becomes insufficient and the image density decreases.

【００５０】感光体２１の外径は、１４〜２００ｍｍの
範囲が好適であり、好ましくは２５〜１５０ｍｍであ
る。感光体２１の外径が大きすぎると、装置が大型化し
駆動トルクが大きくなる。一方、小さすぎると印字プロ
セスシステムのスペースが十分とれない。The outer diameter of the photoreceptor 21 is preferably in the range of 14 to 200 mm, preferably 25 to 150 mm. If the outer diameter of the photoconductor 21 is too large, the device becomes large and the driving torque becomes large. On the other hand, if it is too small, the printing process system cannot have enough space.

【００５１】また、現像ローラ５５の外径は、１４〜５
０ｍｍが好適であり、好ましくは１７〜３５ｍｍであ
る。現像ローラ５５の外径が大きすぎると、装置が大型
化し駆動トルクが大きくなる。一方、小さすぎるとマグ
ネットの磁気特性が十分得られない。The outer diameter of the developing roller 55 is 14-5.
0 mm is suitable, and preferably 17 to 35 mm. If the outer diameter of the developing roller 55 is too large, the apparatus becomes large and the driving torque becomes large. On the other hand, if it is too small, the magnetic characteristics of the magnet cannot be obtained sufficiently.

【００５２】さらに本発明ではマグネットローラ６１の
現像極（図４中にＮ，Ｓで表示）の磁力を５００ガウス
以上、好ましくは５００〜１０００ガウスとする。現像
極の磁力の大きさが５００ガウス未満では、キャリア引
き、現像剤飛散が発生する。磁力が大きすぎ、例えば１
２００ガウスを超えるものは、マグネットローラのコス
トアップになり、実用的ではない。Further, in the present invention, the magnetic force of the developing pole (indicated by N and S in FIG. 4) of the magnet roller 61 is set to 500 gauss or more, preferably 500 to 1000 gauss. If the magnitude of the magnetic force of the developing pole is less than 500 Gauss, carrier pulling and developer scattering occur. The magnetic force is too large, eg 1
If it exceeds 200 gauss, the cost of the magnet roller increases, and it is not practical.

【００５３】現像バイアス電源６５により、現像スリー
ブ６３と感光体２１間にバイアス電圧が印加される。現
像バイアス電圧は、１５０〜５００Ｖが好適であり、好
ましくは３００Ｖである。本発明ではキャリア引きが効
果的に防止されているので、広い範囲で現像バイアス電
圧を設定することができ、また、必要に応じて電圧を十
分に高くすることできる。よって所望の画像濃度が得ら
れ、カブリ等がない高品質の画像を得ることができる。
感光体２１の表面に現像されたトナー１１は、転写器４
５により紙９３（被転写材）に転写され、ついで、定着
器（図示を省略）により紙９３上に定着される。A developing bias power source 65 applies a bias voltage between the developing sleeve 63 and the photoconductor 21. The developing bias voltage is preferably 150 to 500V, and preferably 300V. In the present invention, since the carrier pulling is effectively prevented, the developing bias voltage can be set in a wide range, and the voltage can be made sufficiently high if necessary. Therefore, a desired image density can be obtained, and a high-quality image without fog can be obtained.
The toner 11 developed on the surface of the photoconductor 21 is transferred to the transfer unit 4
The image is transferred onto the paper 93 (transferred material) by No. 5, and then fixed on the paper 93 by a fixing device (not shown).

【００５４】転写工程においては、感光体２１の表面上
のトナー１１がすべて紙９３に転写されるのではなく、
一部のトナー１１（残存トナー）が感光体２１上に残
る。この残存トナー１１は、摺擦ローラ４７により感光
体２１の表面に対して圧接され、ＳｉＣ層を研磨し、さ
らにトナー１１の研磨材微粒子１５による研磨効果が大
きくなる。In the transfer step, not all the toner 11 on the surface of the photoconductor 21 is transferred to the paper 93, but
Part of the toner 11 (residual toner) remains on the photoconductor 21. The residual toner 11 is pressed against the surface of the photoconductor 21 by the rubbing roller 47 to polish the SiC layer, and the polishing effect of the abrasive fine particles 15 of the toner 11 is increased.

【００５５】ついで、感光体２１上の残存トナー１１
は、クリーニングブレード４９により感光体２１の表面
から除かれるが、このときも、クリーニングブレード４
９と感光体２１との間に掛けられる機械的な力により、
トナー１１の研磨材微粒子１５によって感光体２１の表
面ＳｉＣ層が研磨される。摺擦ローラ４７としては弾性
ローラが用いられ、感光体２１の表面に対して摺擦ロー
ラ４７を圧接し、感光体２１に対しズリ応力が掛かるよ
うに回転させることにより、感光体２１の表面が研磨、
クリーニングされる。Next, the residual toner 11 on the photoconductor 21
Are removed from the surface of the photoconductor 21 by the cleaning blade 49.
By the mechanical force applied between 9 and the photoconductor 21,
The surface SiC layer of the photoconductor 21 is polished by the fine abrasive particles 15 of the toner 11. An elastic roller is used as the rubbing roller 47, and the rubbing roller 47 is brought into pressure contact with the surface of the photoconductor 21 and is rotated so as to apply a displacement stress to the photoconductor 21, so that the surface of the photoconductor 21 is Polishing,
To be cleaned.

【００５６】また、感光体２１の内面にヒータを取り付
けて加熱することにより、像流れ防止効果をさらに改善
することができる。なお、以上の説明では、ＳｉＣ層を
表面層とするａ−Ｓｉ系感光体を中心に説明したが、他
のタイプの表面層でも、また、他のタイプの感光体でも
よく、感光体表面層の硬度に応じて研磨材微粒子の硬度
を調整すればよい。By attaching a heater to the inner surface of the photosensitive member 21 to heat it, the effect of preventing image deletion can be further improved. In the above description, the a-Si-based photoreceptor having the SiC layer as the surface layer has been mainly described, but other types of surface layers or other types of photoreceptors may also be used. The hardness of the abrasive fine particles may be adjusted according to the hardness of the.

【００５７】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、磁性樹脂キャリアと磁
性粉体キャリアとを併用し、これに研磨性トナーを混合
して現像剤とし、かつ、感光体と現像器の現像ローラの
線速度を特定するとともに、マグネットローラの現像極
の磁力の強さを５００ガウス以上とすることにより、比
較的小さな磁力の現像ローラでキャリア引きを防止で
き、また、現像バイアス電位を比較的高く設定してもキ
ャリア引きの心配がない。しかもスペントの生成を防止
し、その結果、カブリ、画像不良の発生が防止され、長
期にわたって良好な画像形成ができ、現像剤の交換が長
期間必要ない。According to the present invention, a magnetic resin carrier and a magnetic powder carrier are used in combination, and an abrasive toner is mixed in the carrier to form a developer, and the linear velocity of the photoconductor and the developing roller of the developing device is used. By specifying the magnetic field strength of the developing pole of the magnet roller to 500 Gauss or more, it is possible to prevent carrier pulling with the developing roller having a relatively small magnetic force, and set the developing bias potential to a relatively high value. But there is no worry about pulling a career. In addition, the generation of spent is prevented, and as a result, fogging and image defects are prevented from occurring, good image formation can be performed for a long period of time, and replacement of the developer is not required for a long period of time.

【００５８】また、撹拌による現像剤の劣化が少なく耐
久安定性が良好であり、長期にわたって安定して高品質
の画像を得ることができる。さらに、感光体表面に対し
て優れた研磨効果が得られる。よって、画像形成装置を
コンパクトに設計することができ、クリーニングブラシ
等の特別なシステムを組み込む必要がなく、特に、小径
感光体ドラムを用いた小型機、表面層の硬度が大きくク
リーニングブラシの大型化等を招きやすいａ−Ｓｉ系感
光体に好適である。また逆に、本発明の研磨性トナーに
は、ａ−Ｓｉ系感光体のように表面硬度が高く、傷付き
にくい感光体での使用が好適である。Further, the deterioration of the developer due to stirring is small, the durability stability is good, and it is possible to stably obtain a high-quality image for a long period of time. Furthermore, an excellent polishing effect can be obtained on the surface of the photoconductor. Therefore, the image forming apparatus can be designed compactly, and it is not necessary to incorporate a special system such as a cleaning brush. Especially, a small machine using a small-diameter photosensitive drum, a large surface layer hardness, and a large cleaning brush. It is suitable for an a-Si-based photoconductor that is liable to cause the above problems. On the contrary, the abrasive toner of the present invention is suitable for use in a photoreceptor having a high surface hardness and being hard to be scratched like an a-Si photoreceptor.

【００５９】[0059]

【実施例】【Example】

（１） 樹脂キャリアの製造 特開平２−２２００６８号公報記載の方法に準拠し、マ
グネタイトの存在下に水性媒体中でフェノールとホルマ
リンとを縮合させ、マグネタイトを８５重量％およびフ
ェノール樹脂１５重量％からなるコア粒子を得た。この
コア粒子に対して３重量％のシリコーン樹脂をコーティ
ングし、乾燥硬化させて表面樹脂コート層を形成し、磁
性樹脂キャリアを製造した。この樹脂キャリアは、平均
粒径６０μｍ、比重３．０であった。(1) Production of Resin Carrier According to the method described in JP-A-2-220068, phenol and formalin are condensed in an aqueous medium in the presence of magnetite to prepare 85 wt% of magnetite and 15 wt% of phenol resin. Core particles were obtained. The core particles were coated with 3% by weight of a silicone resin, dried and cured to form a surface resin coat layer, and a magnetic resin carrier was manufactured. This resin carrier had an average particle size of 60 μm and a specific gravity of 3.0.

【００６０】（２） 粉体キャリアの製造 Ｆｅ₂Ｏ₃・ＣｕＯ・ＺｎＯ系のフェライトを用い、平均粒
径６０μｍ、飽和磁化６８ｅｍｕ／ｇ、抵抗１０⁸Ω・ｃ
ｍのノンコート磁性粉体キャリアを製造した。(2) Production of powder carrier Using Fe ₂ O ₃ .CuO.ZnO type ferrite, average particle size 60 μm, saturation magnetization 68 emu / g, resistance 10 ⁸ Ω · c
m non-coated magnetic powder carrier was produced.

【００６１】 （３） 研磨性トナーの製造 スチレン／アクリル酸ｎ−ブチル共重合体（共重合比80/20） 90重量部 カーボンブラック（ＭＡ-100，三菱化成工業（株）製） 5重量部 ポリプロピレンワックス(ビスコール550Ｐ，三洋化成工業(株)製) 3重量部 帯電制御剤（コピーブルーＰＲ，ヘキスト社製） 2重量部(3) Production of abrasive toner Styrene / n-butyl acrylate copolymer (copolymerization ratio 80/20) 90 parts by weight Carbon black (MA-100, manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) 5 parts by weight Polypropylene wax (Viscor 550P, Sanyo Kasei Co., Ltd.) 3 parts by weight Charge control agent (Copy Blue PR, Hoechst) 2 parts by weight

【００６２】上記配合比のトナー材料を高速ミキサーに
より十分混練、粉砕して分級し、平均粒径１０μｍのト
ナー母粒子を得た。このトナー母粒子に対して５重量％
のアルミナ(研磨材)微粒子（平均粒径０．４μｍ）を添
加、混合したのち、表面改質装置（ハイブリタイザー、
(株)奈良機械製作所製）で処理して、アルミナ微粒子が
表面に固定化された研磨性トナーを得た。このアルミナ
微粒子は、モース硬度が９で、表面が研磨性を有してい
る。また、一方、アルミナ微粒子を固定化せずに、トナ
ー母粒子のままで比較用のトナー（研磨材なしトナー）
を製造した。The toner material having the above mixing ratio was sufficiently kneaded by a high speed mixer, pulverized and classified to obtain toner base particles having an average particle diameter of 10 μm. 5% by weight based on the toner base particles
After adding and mixing alumina (abrasive) fine particles (average particle size 0.4 μm), the surface modification device (hybridizer,
(Manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) to obtain an abrasive toner having fine alumina particles fixed on the surface. The alumina fine particles have a Mohs hardness of 9, and have a surface that is abrasive. On the other hand, a toner for comparison (toner without an abrasive) is used as it is as the toner mother particles without fixing the alumina fine particles.
Was manufactured.

【００６３】（４） 現像剤の調製 上記のキャリアおよびトナーを以下の割合で混合して、
下記の現像剤を作成した。 実施例１：磁性樹脂キャリア２０ｗｔ％＋磁性粉体キャ
リア７５ｗｔ％＋研磨性トナー５ｗｔ％ 比較例１：磁性樹脂キャリア２０ｗｔ％＋磁性粉体キャ
リア７５ｗｔ％＋研磨材なしトナー５ｗｔ％(4) Preparation of developer The above carrier and toner are mixed in the following proportions,
The following developers were created. Example 1: Magnetic resin carrier 20 wt% + Magnetic powder carrier 75 wt% + Abrasive toner 5 wt% Comparative example 1: Magnetic resin carrier 20 wt% + Magnetic powder carrier 75 wt% + Abrasive-free toner 5 wt%

【００６４】（５） 像流れおよびスペントの評価 実施例１および比較例１の現像剤を用い、図３に示した
装置を用いて３０万枚の連続プリントを行ない、以下の
基準でドラムによる黒点、像流れについて評価し、併せ
て３０万枚プリント後の表面ＳｉＣ層の膜厚をＸＰＳに
より測定した。結果は、表１に示した。また、同様に３
０万枚連続プリントしたときの現像剤のスペント量を全
炭素測定器により測定を、算出し、図５に示した。(5) Evaluation of image deletion and spent Using the developers of Example 1 and Comparative Example 1, continuous printing of 300,000 sheets was performed using the apparatus shown in FIG. The image deletion was evaluated, and the film thickness of the surface SiC layer after printing 300,000 sheets was also measured by XPS. The results are shown in Table 1. Similarly, 3
The amount of spent of the developer after continuous printing of 0,000 sheets was measured by a total carbon measuring device and calculated, and is shown in FIG.

【００６５】（ｉ） 黒点 ○：全く黒点が見られない △：少し黒点が見られる ×：黒点が多い(I) Black spots ◯: No black spots are seen Δ: Some black spots are seen ×: Many black spots

【００６６】（ｉｉ） 像流れ ○：全く像流れが発生しない △：少し像流れが発生する ×：全面に像流れが発生する(Ii) Image deletion ○: No image deletion occurs Δ: Image deletion occurs slightly ×: Image deletion occurs on the entire surface

【００６７】[0067]

【表１】 [Table 1]

【００６８】なお、感光体としては、導電性基体上に光
吸収層（Ｓｉ：Ｇｅ：Ｈ，０．２〜５μｍ）、キャリア
注入阻止層（Ｓｉ：Ｈ：Ｂ：Ｏ，０．２〜４μｍ）、キ
ャリア励起・輸送層（Ｓｉ：Ｈ，１５〜３０μｍ）、Ｓ
ｉＣ表面保護層を順次積層したａ−Ｓｉ系感光体を用
い、ＳｉＣ表面保護層の膜厚は５０００Åに統一した。
初期と３０万枚プリント後の両方において、ａ−Ｓｉ系
感光体の表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い５００
０倍で観察したところ、初期に比べて３０万枚プリント
後では、コーンが減少し表面が平滑化されていた。As the photoconductor, a light absorption layer (Si: Ge: H, 0.2 to 5 μm) and a carrier injection blocking layer (Si: H: B: O, 0.2 to 4 μm) on a conductive substrate. ), Carrier excitation / transport layer (Si: H, 15 to 30 μm), S
The film thickness of the SiC surface protection layer was unified to 5000Å by using an a-Si-based photoreceptor in which the iC surface protection layer was sequentially laminated.
The surface of the a-Si-based photoconductor was subjected to 500 using a scanning electron microscope (SEM) both in the initial stage and after printing 300,000 sheets.
When observed at 0 times, the number of cones was reduced and the surface was smoothed after printing 300,000 sheets compared to the initial stage.

【００６９】また、感光体の外径は３０ｍｍとし、現像
器の現像ローラとしては外径２０ｍｍのものを使用し、
感光体の線速度ｖｐ＝６０ｍｍ／秒、現像ローラの線速
度ｖｍ＝１３０ｍｍ／秒で回転、駆動させた。現像ロー
ラのマグネットローラとしては、現像極の磁界の強さが
８００ガウスのものを用いた。The outer diameter of the photosensitive member is 30 mm, and the developing roller of the developing device has an outer diameter of 20 mm.
The photosensitive member was rotated and driven at a linear velocity vp = 60 mm / sec and a developing roller linear velocity vm = 130 mm / sec. As the magnet roller of the developing roller, one having a magnetic field strength of the developing pole of 800 gauss was used.

【００７０】（６） 回転の線速度について 実施例１の現像剤を用い、以下の条件とする以外は上記
と同様にして連続プリントし、画像評価およびキャリア
引きの有無を観察した。ここで、感光体および現像ロー
ラの線速度を種々変更してその影響を確認し、その結果
を表２に示した。(6) Regarding the linear velocity of rotation Using the developer of Example 1, continuous printing was carried out in the same manner as above except under the following conditions, and image evaluation and the presence or absence of carrier pulling were observed. Here, the linear velocities of the photoconductor and the developing roller were variously changed to confirm the influence, and the results are shown in Table 2.

【００７１】 共通条件：感光体外径：３０ｍｍ 現像ローラ外径：２０ｍｍ マグネットローラの現像極の磁界強さ：８００ガウスCommon conditions: photoconductor outer diameter: 30 mm, developing roller outer diameter: 20 mm, magnetic field strength of developing pole of magnet roller: 800 gauss

【００７２】 画像評価法 ○：カブリが全く発生しない △：限度内のカブリが発生する ×：多くカブリが発生するImage evaluation method ◯: Fog does not occur at all Δ: Fog within the limit occurs ×: Fog occurs a lot

【００７３】 キャリア引きの評価 ○：キャリア引きが発生しない。 △：わずかにキャリア引きが発生する ×：多くキャリア引きが発生するEvaluation of Carrier Pulling ◯: Carrier pulling does not occur. Δ: Slight carrier pulling occurs ×: Many carrier pulling occurs

【００７４】[0074]

【表２】 実験No. １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 線速度(mm/秒)： 感光体 200 200 200 200 200 200 100 250 現像ローラ 150 250 400 600 750 900 250 500 画像評価： 10万枚後 × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 20万枚後 × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ キャリア引き 10万枚後 ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○ 20万枚後 ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○ [Table 2] Experiment No. 1 2 3 4 5 6 7 8 8 Linear velocity (mm / sec): Photoconductor 200 200 200 200 200 200 100 250 Development roller 150 250 400 600 750 900 250 500 Image evaluation: After 100,000 sheets × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ After 200,000 sheets × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ After carrier pulling 100,000 sheets ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ After 200,000 sheets ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○

【００７５】（７） マグネットローラの磁力について 現像極の磁力の強さを以下のように変化させてマグネッ
トローラを試作し、これらを用いる他は前述の表２の実
験Ｎｏ．３と同じ条件でそれぞれ連続プリントして、そ
れらの画像およびキャリア引きを評価し、その結果を表
３に示した。(7) Magnetic Force of Magnet Roller A magnetic roller was produced by changing the strength of the magnetic force of the developing pole as follows. Each image was continuously printed under the same conditions as in Example 3 and their images and carrier pulling were evaluated. The results are shown in Table 3.

【００７６】[0076]

【表３】 実験No. 11 12 13 14 磁界強さ(Gauss) 400 600 800 1000 画像評価： 初期 △ ○ ○ ○ 20万枚後 × ○ ○ ○ キャリア引き： 初期 △ ○ ○ ○ 20万枚後 × ○ ○ ○ [Table 3] Experiment No. 11 12 13 14 Magnetic field strength (Gauss) 400 600 800 1000 Image evaluation: Initial △ ○ ○ ○ After 200,000 sheets × ○ ○ ○ Carrier pulling: Initial △ ○ ○ ○ After 200,000 sheets × ○ ○ ○

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

【図１】本発明のトナーの実施例を示すモデル断面図で
ある。FIG. 1 is a model cross-sectional view showing an embodiment of a toner of the present invention.

【図２】ａ−Ｓｉ系の感光体の層構成の一例を示す説明
断面図である。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing an example of the layer structure of an a-Si based photosensitive member.

【図３】本発明の実施するための画像形成装置の一例を
示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an image forming apparatus for carrying out the present invention.

【図４】感光体と現像ローラとの関係を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a photoconductor and a developing roller.

【図５】プリント枚数とスペント量との関係を示すグラ
フである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the number of prints and the amount of spent.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１ トナー １３ トナー母粒子 １５ 研磨材微粒子 ２１ 感光体 ２３ 導電性基体 ２５ 光吸収層 ２７ キャリア注入阻止層 ２９ キャリア励起・輸送層 ３１ 表面保護層 ３３ 感光層 ４１ コロナ帯電器 ４３ ＬＥＤヘッド ４５ 転写器 ４７ 摺擦ローラ ４９ クリーニングブレード ５１ 現像器 ５３ 現像タンク ５５ 現像ローラ ５７ 撹拌部材 ５９ ドクターブレード ６１ マグネットローラ ６３ 現像スリーブ ６５ 現像バイアス電源 ９１ 現像剤 ９３ 紙 11 Toner 13 Toner Mother Particle 15 Abrasive Fine Particle 21 Photoconductor 23 Conductive Substrate 25 Light Absorption Layer 27 Carrier Injection Blocking Layer 29 Carrier Excitation / Transport Layer 31 Surface Protection Layer 33 Photosensitive Layer 41 Corona Charger 43 LED Head 45 Transfer Device 47 Rubbing roller 49 Cleaning blade 51 Developing device 53 Developing tank 55 Developing roller 57 Stirring member 59 Doctor blade 61 Magnet roller 63 Developing sleeve 65 Developing bias power supply 91 Developer 93 Paper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/09 Ｚ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁵ Identification code Office reference number FI technical display location G03G 15/09 Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 キャリアとトナーとからなる現像剤を現
像ローラにより感光体表面に搬送し、現像ローラおよび
感光体を連続的に駆動しつつ、感光体上に形成された静
電潜像を現像剤により現像する画像形成方法において、 現像剤として、 （ａ） 磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散した磁
性樹脂キャリアと、 （ｂ） 実質上磁性体粒子そのものからなる磁性粉体キ
ャリアと、 （ｃ） 表面に研磨材微粒子が固着された研磨性トナー
とを含有する複合キャリア型２成分現像剤を用いるとと
もに、 現像ローラに内包されたマグネットローラの現像極の磁
力を５００ガウス以上とし、 かつ、感光体の線速度をｖｐ、現像ローラの線速度をｖ
ｍとしたとき下記の条件で感光体および現像ローラを駆
動することを特徴とする画像形成方法。 ｖｐ≦３００（ｍｍ／秒） １．０×ｖｐ≦ｖｍ≦４．０×ｖｐ1. A developer comprising a carrier and a toner is conveyed to the surface of a photoconductor by a developing roller, and the electrostatic latent image formed on the photoconductor is developed while continuously driving the developing roller and the photoconductor. In the image forming method of developing with a developer, as a developer, (a) a magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a binder resin, (b) a magnetic powder carrier substantially composed of magnetic particles themselves, (c) ) A composite carrier type two-component developer containing abrasive toner having fine abrasive particles adhered on the surface is used, and the magnetic force of the developing pole of the magnet roller contained in the developing roller is 500 gauss or more, and The linear velocity of the body is vp, and the linear velocity of the developing roller is v
When m, the image forming method is characterized in that the photosensitive member and the developing roller are driven under the following conditions. vp ≦ 300 (mm / sec) 1.0 × vp ≦ vm ≦ 4.0 × vp 【請求項２】 アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系感
光層を有するａ−Ｓｉ系感光体の該感光層上に静電潜像
を形成して現像する請求項１に記載の画像形成方法。2. The image forming method according to claim 1, wherein an electrostatic latent image is formed and developed on the photosensitive layer of an a-Si photosensitive member having an amorphous silicon (a-Si) photosensitive layer.