JPH01126670A - 電子写真作像方法 - Google Patents

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】

微粟其へ帆叩褒吐 本発明は一成分または二成分現像剤による電子写真方式
の複写機およびプリンターに用いられる作像方法に関す
る。 従来の技術 電子写真方式の複写機、あるいはプリンターにより画像
を得るには、まず画像担体である感光体の表面に静電潜
像を形成する。つぎに、この静電潜像を有する感光体表
面を現像剤を用いて現像し、得られたトナー像を紙など
に転写する。 かかる電子写真複写機等に用いられる現像剤には、主と
して絶縁性非磁性トナーおよび磁性キャリアからなる二
成分系現像剤と、磁性体を含有する絶縁性磁性トナーの
みからなる一成分系現像剤、あるいは非磁性トナーによ
る一成分系現像剤とがある。このようなトナーは通常熱
可塑性樹脂、着色剤、荷電制御剤、さらに磁性トナーの
場合は磁性粉などからなっている。 近年、このような電子写真において画像の高精細を目的
にトナーの小径化が検討されている。しかしながら、こ
のような小径粒子は流動性が悪く、また現像後の感光体
のクリーニング不良を生ずる。 クリーニングは、感光体に付着したトナーのうち紙に転
写されなかった残留トナーをゴムなどのブレードで感光
体表面より除去するものであり、かかるクリーニングが
充分でないと次回の良好な画像形成ができない。 また、帯電量の安定化、流動性向上のためトナーの形状
を球形化することも検討されている。しかし、かかる球
形粒子もクリーニング性を大きく悪化させるという欠点
がある。 発明が解決しようとする問題点 このようなりリーニング不良を解決するものとして、球
形トナーとこれよりも平均粒径の小さな不定形トナーと
の混合トナーを用いることが提案されている（特開昭５
９−１０２２５２号参照）。しかしながら、かかる提案
では球形トナーによる優れた高流動性、緻密な潜像現像
特性等の効果が減殺される。　　　　　　　　　　　　
　ゝ・ 本発明は、球船のトナーを用いて高精細、緻密な画像を
得つつ、クリーニング性に優れた電子写真現像法を提供
するものである。 濁題点を　決するための すなわち、本発明は、球形トナーを使用する電子写真現
像方法において、転写後に感光体表面を不定形の粒子に
より現像操作を行い、その後感光体のクリーニングを行
うことを特徴とする電子写真作像方法を提供するもので
ある。 寒監鳳 つぎに本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。 第１図は本発明の作像方法を実施する現像装置を示す概
略断面図である。第１図において、現像装置ｌは、感光
体ドラム（１０）の周囲にメインチャージャー（１１）
、露光装置（１２）、球形トナーを用いた主現像装置（
１３）、転写チャージャー（１６）、不定形トナーを用
いたクリーニング用現像装置（１７）、クリーニングブ
レード（１８）、イレーサランブ（１９）が設けられ、
感光体ドラム（１０）が矢印方向に一回転する間に、帯
電−露光−球形トナーによる現像−転写−不定形トナー
による現像−クリーニングの各工程を行うものである。 したがって、作像プロセスは、つぎの（ａ）〜（ｇ）の
工程に従い行われる。 （ａ）感光体ドラム（１０）の表面をメインチャージャ
ー（１１）で均一に帯電する。 （ｂ）つぎに該感光体にレーザビーム（１２）等を照射
して露光を行い静電潜像を形成する。 （ｃ）つぎに主現像装置（１３）により現像を行う。現
像剤は球形トナーとキャリアーを含む２成分系磁性現像
剤を用いる。球形トナーはホッパーから現像装置内に運
ばれ、撹拌羽根（２０）によってキャリアと充分に混合
され所望の帯電量を得る。該球形トナーは現像スリーブ
（２１）上のキャリアの穂によって運ばれ感光体ドラム
（１０）の静電潜像上に移動し現像が行われる。なお、
感光体の残留電位を考慮して現像スリーブ（２１）にバ
イアス電圧を印加してもよい。 （ｄ）得られたトナー画像を転写チャージャー（１６）
を用いて紙等の記録保持体上に転写、定着する。紙は給
紙ローラー（２２）から供給され転写後、分離爪（２３
）により感光体ドラム（１０）より分離され搬送ベルト
（２４）により装置外部に取り出される。 （ｅ）クリーニング用現像装置（１７）により現像を行
う。現像剤は球形でないいわゆる不定形トナーなどの不
定形粒子とキャリアーを含む２成分系現像剤を用いる。 不定形粒子は現像装置内にて撹拌羽根（２５）によって
キャリアと充分に混合され所望の帯電量を得る。該不定
形粒子は現像スリーブ（２６）上のキャリアの穂によっ
て運ばれ感光体（１０）と現像スリーブ（２６）との間
に印加されたバイアス電圧によって現像が行われる。該
バイアス電圧は感光体の特性、不定形粒子の帯電特性な
どのプロセス条件により適宜選択される。 （ｆ）クリーニングブレード（１８）により感光体ドラ
ム（１０）表面の残留トナーが掻き落とされる。 （ｇ）イレーサーランプ（１９）により感光体の表面電
位がＯＶ近くまで落とされ、引き続き帯電、潜像形成に
供される。 本発明方法に用いられる前記球形トナーはバインダー樹
脂、着色剤、荷電制御剤、磁性体、その他公知のトナー
成分からなる。また、不定形粒子として用いられる不定
形トナーも該球形トナーと同様の成分からなってよい。 さらに不定形粒子としては、着色剤を含まず前記バイン
ダー樹脂のみを適宜の方法により粉砕して得られたもの
であってもよい。 球形トナーは、不定形のトナー粒子を飛散させ熱風で処
理して球形化する方法、トナー成分を分散混合した樹脂
溶液を噴霧乾燥させるスプレードライ法、トナー成分を
分散混合したしたモノマーよりなる分散液より懸濁重合
を行う方法により製造することができる。 該球形トナーの粒径は３〜２０μｌであるのが好ましい
。粒径が３μ肩より小さいと画像濃度が低下する。一方
２０μ友より大きいと画質が粗くなる。 一方、本発明方法に用いられる不定形トナーは、例えば
、前記材料をミキサーなどにより充分混合した後、押出
し混練機を用いて、溶融、混練して得られる従来公知の
不定形の形状をなすトナーであってよい。得られた混線
物を冷却後、微粉砕して分級し、５〜２０μ肩の所定の
粒径を有するトナーを得る。 なお、不定形粒子の平均粒径は球形トナーの粒径より小
さいことが望ましい。球形トナーと同等以上の粒径を有
するトナーであっても使用できるが、ブレードと感光体
の間に不定形トナーが挿入された場合不定形トナーの粒
径が小さいほうが球形トナーの擦り抜けを防止できる。 さらに、球形トナーと反対極性に帯電する不定形粒子を
用いると、残留した球形トナーと不定形トナーが静電的
に吸着し大きな粒子となってよりクリーニングしやすく
なり好ましい。 これら球形および不定形トナーのバインダー樹脂として
は、ポリスチレン、スチレンアクリル共重合体、ポリエ
ステル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン
などのポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、マレイン
酸樹脂、あるいはこれらの変性樹脂などの従来公知の樹
脂が挙げられる。 これらは、単独、または２種以上を混合してもよい。 また、着色剤としては、カーボンブラック、フタロシア
ニン系、キサンチン系の有機顔料および染料などが用い
られる。 その他必要によりニグロシン系染料、トリフェニールメ
タン系染料などの荷電制御剤シリカ、酸化チタン、フッ
化ビニリデンなどの流動化剤、あるいはポリプロピレン
、ポリエチレンなどの離型剤等、公知の添加剤を配合し
てもよい。 また、トナーのみからなる一成分系磁性現像剤の場合、
磁性トナーに配合される磁性材料としては、例えば、鉄
、ニッケル、コバルト等の金属、これらの金属と亜鉛、
アンチモン、アルミニウム、鉛、スズ、ビスマス、ベリ
リウム、マンガン、セレン、タングステン、ジルコニウ
ム、バナジウム等の金属との合金あるいは混合物、酸化
鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物との
混合物および強磁性フェライト、マグネタイト、並びに
これらの混合物等が挙げられる。 これら磁性体の粒径は一次粒子として２μ肩以下、好ま
しくは１μｌ以下である。また、前記ポリマーと磁性粉
との配合割合は、樹脂１００重量部に対して磁性粉１０
０〜９００重量部、好ましくは２００〜８００重蛍部で
ある。 寒監外 以下に、製造例、実施例および比較例に基づき本発明を
さらに詳しく説明する。

【球形トナーの製造】

製造例１ 成分　　　　　　重１１部− スチレン　　　　　　　　　　　　６０ｎ−ブチルメタ
クリレート　　　　　３５メタクリル酸・　　　　　　
　　　　　５上記酸分をサンドスターラーにより充分に
混合して、重合性組成物を調製した。該組成物をアラビ
アゴム水溶液（濃度３重量％）中に加え、撹拌機（Ｔ、
にホモジナイザー、特殊工業（株）製）にて撹拌（３０
００ｒｐｍ）ｌ、ながら６０℃にて６時間重合反応を行
い、さらに８０℃に昇温しで重合反応を行った。反応終
了後、反応系を冷却して５〜６回水洗し、濾過、乾燥し
て球形粒子を得た。得られた球形粒子の平均粒径は１０
．２μｌ、軟化点（Ｔｍ）は１４１’Ｃ、ガラス転移点
（Ｔｓ）は６１℃であった。 製造例２ シード重合法により得られた単分散球状のスチレン系ポ
リマー（平均粒径７μ肩、粒径の変動係数１０％以内、
軟化点１２８℃、ガラス転移点５４℃）をポリマー粒子
（Ａ）とする。 該ポリマー粒子（Ａ）１００重量部とカーボンブラック
（三菱化成工業（株）ＭＡ＃８）５重量部を１０１ヘン
シエルミキサーを用い１５００　ｒｐｍにて５分間混合
撹拌し、カーボンブラックで表面が被覆されたポリマー
粒子（Ｂ）を得た。 次に、このポリマー粒子（Ｂ）１００重量部と、ポリア
クリル酸ナトリウム５重量部を溶解した水２０００重量
部とを混合撹拌し、中間粒子が水中に分散した系を得た
。ついで、この分散系にスチレン／ｎ−ブチルメタアク
リレート／２，２，２．−トリフルオロエチルアクリレ
ート＝７５／１５／１０の組成比のモノマー１００重量
部、重合開始剤として過硫酸カリウム２重量部を添加し
、系の温度を８０℃に上昇させて６時間にわたり重合を
行い、ポリマー粒子（Ｂ）上にさらに樹脂コート層を有
するトナー粒子を得た。トナー粒子は平均粒径１０８１
１粒径の変動係数は１１％であった。

【クリーニング用不定形トナーの製造】製造例３〔（＋
）帯電性トナー〕 成　　分　　　　　　　　　　　　　　重量部スチレン
−ｎ−ブチルメタ　　　　　　　　１００クリレート樹
脂 （軟化点＝１３２℃、ガラス転移点二６転移点力−ボン
ブラック　　　　　　　　　　　　　　５（三菱化成工
業（株）製、ＭＡ＃８） ニグロシン染料　　　　　　　　　　　　　　　３（オ
リエント化学（株）製、ボントロンＮ−０１）上記材料
をボールミルで充分混合した後、１４０℃に加熱した３
本ロール上で混練した。混練物を放置冷却後、フェザ−
ミルを用い粗粉砕し、さらにジェットミルで微粉砕した
。つぎに、風力分級し、平均粒径８μｍの微粉末を得た
。 製造例４　（（−）帯電性トナー〕 つぎの組成により製造例１と同様の方法を用いてトナー
を製造した。 酸価２５．水酸価３８） カーボンブラック　　　　　　　　　　　　５（三菱化
成工業（株）製、ＭＡ＃８）

【キャリアの製造】

製造例５ 酸価２３．水酸価４０） 無機磁性粉　　　　　　　　　　　　５００（戸田工業
（株）製、ＥＰＴ−１０００）カーボンブラック　　　
　　　　　　　　２（三菱化成工業（株）製、ＭＡ＃８
） 上記材料をヘンシェルミキサーにより充分混合粉砕し、
次いで、シリンダ部１８０℃、シリンダヘッド部１７０
℃に設定した押出し混練機を用いて、溶融、混練した。 混練物を冷却後ジェットミルで微粉砕したのち、分級機
を用いて分級し、平均粒径５５μｍの磁性キャリアを得
た。 製造例６ ビスフェノール型ポリエステル樹脂（軟化点１２３℃；
ガラス転移点６５℃；ＡＶ、２１）のトルエン溶液（２
％溶液）を調整した。ついで芯材フェライトＦ−２５Ｑ
ＨＲ（平均粒径５０μ禦；電気抵抗３．５０Ｘ１０’Ω
ｃｌ；日本鉄粉（株）製）３０゜０重量部をスピラーコ
ータ５Ｐ−４０（開田精工（株）製）を用いスプレー圧
３．５　ｋｇ／ａｍ、スプレー量４０　ｇ１０＋ｉｎ、
温度５０℃の条件にて１２０分処理した。得られた粒子
をフルイ（目開き：　１０５μｌ）を用い凝集物を除去
してコートキャリア（ａ）を得た。 前記コートキャリア（ａ）４００重量部とＦｅ−・Ｚｎ
系フェライト微粒子ＭＦＰ−２（電気抵抗５．２１ＸＩ
Ｏ＠Ωａｍ　；　ＴＤＫ（株）製）４重量部をオングミ
ルＡＭ−２０Ｆ（ホソカワミクロン（昧）製）を用い回
転数１１００Ｏｒｐにて４０分間処理した。得られたキ
ャリア粒子をフルイ（フルイ目開き；１０５μＲ）によ
り凝集物を除去しキャリアを得た。 実施例１ 製造例１で得られた球形トナー（＋帯電性）と製造例５
で得られたキャリアとを用い、トナー混合比８ｗｔ％の
現像剤を得て主現像装置に装填した。 一方、前記キャリアとクリーニング用不定形粒子の製造
例３にて得られた不定形粒子（＋帯電性）とをクリーニ
ング用現像装置に装填し第１図に示す電子写真複写装置
にて複写を行った。プロセス条件はつぎの通りである。 システム速度　　　　２８　ｃｍ／ｓｅｃ感光体表面電
位　　−７００■ 現像バイアス　　　−１５０Ｖ イレース光量　　　１０００１ｕｘ その結果優れた画像が得られ、またクリーニング不良は
まったくなかった。 実施例２ 製造例２にて得られた球形トナー（＋帯電性）を用いた
以外は前記実施例１と同様にして複写を行った。その結
果高品位の画像が得られ、またクリーニング不良は全く
認められなかった。 実施例３゜ 製造例２で得られた球形トナー（＋帯電性）と製造例６
で得られたキャリアとを用い、トナー混合比８ｗｔ％の
現像剤を得て主現像装置に装填した。 一方、前記キャリアとクリーニング用不定形粒子の製造
例３にて得られた不定形粒子（＋帯電性）とをクリーニ
ング用現像装置に装填し第１図に示す電子写真複写装置
にて複写を行った。プロセス条件はつぎの通りである。 システム速度　　　　２０　ｃｍ／ｓｅｅ感光体表面電
位　　−５５０ｖ 現像バイアス　　　−１００Ｖ イレース光量　　　１０００１ｕｘ その結果優れた画像が得られ、またクリーニング不良は
まったくなかった。 実施例４ システム速度を３５　ａｍ／ｓｅｃとした以外は実施例
１と同様にして複写を行った。その結果優れた画像が得
られ、またクリーニング不良は全く認められなかった。 すなわち、本発明の方法によれば、システム速度に拘わ
らず優れたクリーニング性能を得ることができ、球形ト
ナーを使用してもクリーニング不良のない、安定し、た
高品位の画像を得ることができる。 実施例５〜８ 前記実施例１〜４においてクリーニング用不定形トナー
を製造例４にて得られた不定形トナーとし、プロセス条
件においてクリーニング用現像バイアスの極性を逆とし
た以外は各々実施例１〜４と同様にして複写を行った。 いずれも優れた画像が得られ、またクリーニング不良は
全く認められなかった。 実施例９ クリーニング用不定形粒子として、製造例４にて用いた
スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート樹脂（軟化点１３
２℃；ガラス転移点６０℃）をジェット粉砕機により粉
砕し、平均粒径８μ友としたものを用いた以外は実施例
１と同様にして複写を行った。その結果優れた画像が得
られ、またクリーニング不良はなかった。 比較例１〜４ 第１図においてクリーニング用現像装置１７を取り除い
た以外は実施例１〜４とまったく同様にして作像を行っ
た。その結果いずれも第１枚目のコピー画像は優れてい
たものの第２枚目からはクリーニング不良発生のため、
コピー枚数とともに画質は低下していった。 このように不定形粒子を用いたクリーニング用現像装置
を装備しないで、球形トナーを用いると、クリーニング
不良が発生し安定して優れた画像を得ることができない
。 発明の効果 本発明方法によれば、高精細、緻密な画像が得られ、し
かも感光体のクリーニング性が優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の概略断面図である
。 図中の主な符号はつぎの通りである。 １：現像装置、１０：感光体ドラム、１３：主現像装置
、１７：クリーニング用現像装置、１８：クリーニング
ブレード。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）球形トナーを使用する電子写真現像方法において
   、転写後に感光体表面を不定形の粒子により現像操作を
   行い、その後感光体のクリーニングを行うことを特徴と
   する電子写真作像方法。