JPH0220106B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、絶縁性磁性現像剤を使用する現像方
法に関する。 従来、電子写真・静電記録等における現像方法
としては、大別して乾式現像法と湿式現像法とが
ある。前者は、更に二成分系現像剤を用いる方法
と、一成分系現像剤を用いる方法として二分され
る。二成分系現像方法に属するものには、トナー
を搬送するキヤリヤーの種類により、鉄粉キヤリ
ヤーを用いるマグネツトブラシ法、ビーズ・キヤ
リヤーを用いるカスケード法、フアーを用いるフ
アーブラシ法等がある。 又、一成分系現像方法に属するものには、トナ
ー粒子を噴霧状態にして用いるパウダークラウド
法、トナー粒子を直接的に静電潜像面に接触させ
て現像する接触現像法（コンタクト現像、又はト
ナー現像ともいう）、トナー粒子を静電潜像面に
直接接触させず、トナー粒子を荷電して静電潜像
の有する電界により該潜像面に向けて飛行させる
ジヤンピング現像法、磁性の導電性トナーを静電
潜像面に接触させて現像するマグネドライ法等が
ある。 二成分系現像方法では、必然的にキヤリヤー粒
子とトナー粒子との混合現像剤を用い、通常現像
過程の進行によりトナー粒子はキヤリヤー粒子に
比べ遥かに大量に消費させるから、両者の混合比
が変化し、もつて顕画像の濃度が変動し、又、消
費され難いキヤリヤー粒子の長時間使用による劣
化により画質が低下する等の欠点を、本来有して
いる。 他方、一成分系の現像方法では、磁性トナーを
用いる。マグネ・ドライ法及び磁性トナーを用い
ないコンタクト現像法は、トナーが被現像面の全
面、即ち画像部、非画像部に無差別に接触し、こ
れがために非画像部にまでもトナーが付着し易
い、所謂、地カブリとなつて汚れが生じ易い問題
があつた。（このカブリ汚れの点については二成
分系現像法においても同様に生じる欠点であつ
た。）又、パウダー・クラウド法においてもパウ
ダー状態のトナー粒子が非画像部に付着すること
は避けられず、同じく地カブリが除去できない欠
点を有している。 この点、特開昭54−43027号公報、特開昭55−
18656号公報等で提案される、静電像を表面に保
持する静電像保持体と、絶縁性現像剤を表面に担
持する現像剤担持体とを現像部において一定の間
隙を設けて配置し、現像剤を現像剤担持体上に前
記間隙よりも薄い厚さに担持させ、該現像剤を現
像部において前記静電像保持体に転移させ現像す
る方法は、上述のカブリが出にくいという長所を
有している。又、キヤリヤー粒子を用いないの
で、上述した混合比の変動という事態もなく、更
にキヤリヤー粒子の劣化もなく、忠実性が高く画
質の安定した静電像現像方法であると言える。 従来知られているジヤンピング現像方法は、繰
り返し複写を続けると、場合により、現像剤担持
体上に担持された現像剤層の均一性がそこなわ
れ、担持体の演習方向にスジ上のコーテイング不
良が発生したり、担持された現像剤の層の厚さが
初期と比較し部分的に極端に厚くなり、ハン点様
のムラが発生したり、サザ波様のコーテイング不
良が発生する。前者は現像した際に画像に白筋と
して観察され、後者はハン点状あるいはサザ波状
の濃度ムラとなつて観察されたりする。この現像
は、通常の繰り返し複写ではほとんど発生しない
が、特に長期間の超低温低湿の環境条件下での連
続使用で発生する場合があり好ましくない。 また、高温高湿においても、現像剤層の厚さが
変化し薄くなる場合が多く、しばしば画像濃度の
低下を引き起こし好ましくない場合があつた。こ
の点について検討を重ねた結果、その原因の１つ
は電荷制御成分の安定性および信頼性にあり、こ
れらの原因により該スリーブ上への現像粉の付着
およびスリーブからの現像粉の転写が変化するた
めであることを見出した。 さらに詳しく述べると、この様な現象は、環境
条件の変化によつて、担持体上に担持された現像
剤層において、摩擦帯電量の不均一部分が生ずる
ことによる。すなわち、超低温低湿の環境条件下
では担持体表面と現像剤との摩擦により発生する
現像剤の摩擦帯電電荷が極端に大きい成分が発生
し、その電荷に起因する鏡映力のため、担持体近
傍にその様な摩擦帯電電荷の極端に大きい成分
が、蓄積しやすく、これが連続耐久などによつ
て、現像剤層の上層部分の現像剤のコーテイング
の均一性や現像されやすさに影響をあたえ、現象
として、前記した日スジや、ハン点状のムラ、サ
ザ波状のコーテイング不良を生ずる。また高温高
湿における現像剤層の厚さ減少も、現像剤と担持
体との摩擦帯電の不均一から発生するもので、担
持体表面近傍の現像剤の摩擦帯電量の不安定性に
よるものである。 乾式現像用トナーに用いられる静電荷制御剤と
しては、例えば一般に、第４級アンモニウム化合
物および有機染料、特に塩基性染料とその塩があ
る。通常の正電荷制御剤は、ベンジルメチル−ヘ
キサデシルアンモニウムクロライド、デシル−ト
リメチルアンモニウムクロライド、ニグロシン塩
基、ニグロシン、サフラニンγ及びクリスタルバ
イオレツト等である。特にニグロシン塩基及び、
ニグロシンがしばしば正電荷制御剤として用いら
れている。これらは、通常熱可塑性樹脂に添加さ
れ、熱溶融分散し、これを微粉砕して、必要に応
じて適当な粒径に調整され使用される。 しかしながら、これらの電荷制御剤としての染
料は、構造が複雑で性質が一定していなくて安定
性に乏しい。また、熱混練時の分解、機械的衝
撃、摩擦、温湿度条件の変化、などにより分解又
は変質し易く、荷電制御性が低下する現象を生じ
易い。 従つて、これらの染料を荷電制御剤として含有
したトナーを複写機に用いて現像すると、複写回
数の増大に従い、荷電制御剤が分解あるいは変質
し、耐久中にトナーの劣化を引き起こすことがあ
る。 又、一般に正帯電性として知られている物質
は、その多くが暗色であり、鮮やかな有採色現像
剤に含有させることができないという欠点があ
る。 又、これらの正荷電制御剤は、熱可塑性樹脂中
に均一に分散する事が極めて困難であるため、粉
砕して得られたトナー粒子間の摩擦帯電量に差異
を生じるという致命的欠点を有している。このた
め、従来、分散をより均一に行なうための種々の
方法が行なわれている。例えば、塩基性ニグロシ
ン染料は、熱可塑性樹脂との相溶性を向上させる
ために、高級脂肪酸と造塩して用いられるが、し
ばしば未反応分の脂肪酸あるいは、塩の分散生成
物が、トナー表面に露出して、キヤリヤーあるい
は、トナー担持体を汚染し、トナーの流動性低下
やカブリ、画像濃度の低下を引き起こす原因とな
つている。あるいは、これらの荷電制御剤の樹脂
中への分散向上のために、あらかじめ、荷電制御
剤粉末と樹脂粉末とを機械的に粉砕混合してから
熱溶融混練する方法もとられている。しかし、本
来の分散不良性は回避する事ができず、未だ実用
上充分な荷電の均一さは得られていないのが現状
である。 又、正荷電制御剤は、親水性ものが多く、これ
らの樹脂中への分散不良のために、溶融混練後、
粉砕した時に、染料がトナー表面に露出する。従
つて、高湿条件下での該トナーの使用時には、こ
れら、荷電制御剤が親水性であるがために良質な
画像が得られないという欠点を有している。 この様に、従来の正荷電制御剤をトナーに用い
た際には、トナー粒子間に於いて、あるいは、ト
ナーとキヤリヤ間、トナーとスリーブのごときト
ナー担持体間に於いて、トナー粒子表面に発生す
る電荷量にバラツキを生じ、現像カブリ、トナー
飛散、キヤリヤー汚染等の障害が発生し易い。ま
たこの障害は、複写枚数を多く重ねた際に顕著な
現象となつて現われ、実質上、複写機には適さな
い結果となる。 さらに、高湿条件下に於いては、トナー画像の
転写効率が著しく低下し、使用に耐えないものが
多い、常温常湿に於いてさえも、該トナーを長期
保存した際には、用いた正荷電制御剤の不安定性
のために、変質を起こし、使用不可能になる場合
が多い。 本発明の目的は、連続使用特性等の耐久性に優
れた現像方法を提供することである。 本発明の他の目的は、高温高湿や低温低湿など
の環境変化に対しても安定である現像方法を提供
することである。 本発明の他の目的は、従来の荷電性トナーにま
つわる種々の問題点を解決し、均一に強く帯電
し、静電荷像を可視化して高品質な画像を与える
現像方法を提供することにある。 その特徴とすることは、静電像を表面に保持す
る静電像保持体と、絶縁性磁性現像剤を表面に担
持する現像剤担持体とを現像部において一定の間
隙を設けて配置し、Ａ−Ｂ結合体またはその誘導
体（但し、Ａ；フタロシアニンまたはその誘導
体。Ｂ；含窒素複素環またはその誘導体。）を正
電荷制御剤として含有する磁性現像剤を現像剤担
持体上に前記間隙よりも薄い厚さに担持させ、該
現像剤を現像部において前記静電像保持体に転移
させて現像する現像方法にある。 特に、上記現像方法を、スリーブローラーを有
する現像装置に適用するのが非常に有効である。 Ａ−Ｂ結合体（Ａ；フタロシアニンまたはその
誘導体。Ｂ；含窒素複素環またはその誘導体。）
は、熱的、時間的に安定であり、吸湿性も少な
く、又、発色部と荷電制御部とが一種の機能分離
型をなしているため、鮮やかな有彩色を呈しつ
つ、帯電量の適切なコントロールが可能な、良質
の正電荷制御剤である。 上記結合体は、それ自体でも、もちろん有効で
あるが、熱的安定性を考慮した場合、Ａは銅フタ
ロシアニン及びその誘導体である方が望ましい。
又、帯電制御性を考慮した場合、Ｂは含窒素不飽
和複素環及びその誘導体である方が望ましい。 本発明に用いられる現像剤に用いられるフタロ
シアニン誘導体としては、従来よく知られるよう
に、クロル基等のハロゲン化物、フエニル基等の
アリール化物、その他、メルカプト基、チオシア
ン基、シアン基、アミノ基、炭化水素基、ハロゲ
ン化炭化水素基、ニトロ基、スルホン基等を単独
あるいは複合して導入することが可能である。
又、ジサルフアイド基で２分子を結合させた、い
わゆる硫化染料のような形態も可能である。又、
金属錯体としては一般に知られる銅錯体以外に各
種金属の使用が可能であるが、ニツケル、亜鉛、
コバルト、アルミニウム、白金、鉄、バナジウム
等との安定な錯体が好ましい。 本発明に用いられる現像剤の含窒素複素環とし
ては、従来多くのものが知られており、窒素以外
に酸素、リン、ケイ素、イオウ等を含むことも可
能である。例えば、

【式】

【式】

【式】 【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

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〔実施例 １〕

酸化亜鉛100重量部、スチレン−ブタジエン共
重合体20重量部、ｎ−ブチルメタクリレート40重
量部、トルエン120重量部、ローズベンガル１％
メタノール溶液４重量部からなる混合物をボール
ミルにて６時間分散混合した。これを0.05mm厚の
アルミニウム板に乾燥塗布厚が40μになるように
ワイヤーバーにて塗布し、温風にて溶剤を蒸散さ
せ酸化亜鉛バインダー系感光体を作成してドラム
状とした。この感光体に−6KVのコロナ放電を
行ない全面一様に帯電した後、原画像照射を行な
い静電潜像を形成した。 現像剤担持体は第１図に示す構成に沿つて外径
50mmのステンレス製円筒スリーブとした。スリー
ブ表面磁束密度700ガウス、穂切りブレードとス
リーブ表面間距離は0.2mmである。このスリーブ
回転マグネツト固定（スリーブ周速はドラムのそ
れと同じで回転方向は逆）型現像器を前記感光ド
ラム表面−スリーブ表面間距離0.25mmに設定し、
スリーブに400Hz1000Vの交流及び−150Vの直流
バイアスを印加した。 次に銅フタロシアニンにクロルスルホン酸によ
り塩化スルホニル基を導入し、アミノフエニルグ
アナミンと反応させ、下記化合物(1)を得た。 (1)を用い、下記成分により、平均粒径10μmの
トナーを作製した。 スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート 100部 マグネタイト 60部 (1)の化合物 ５部 このトナーを前記現像装置を用い、現像し、次
いで転写紙の背面より−7KVの直流コロナを照
射しつつ粉像を転写し、複写画像を得た。定着は
市販の普通紙複写機（商品名、NP−5000、キヤ
ノン製）を用いて行なつた。 得られた転写画像は反射画像濃度が、1.45と充
分高く、かぶりも全くなく、画像周辺のトナー飛
び散りがなく解像力の高い良好な画像が得られ
た。 上記現像剤を用いて連続して転写画像を作成
し、耐久性を調べたが、20000枚後の転写画像も
初期の画像と比較して、全く、そん色のない画像
であつた。 また、環境条件を35℃、58％にしたところ、画
像濃度は1.38と常温常湿とほとんど変化のない値
であり、かぶりや飛び散りもなく鮮明な画像が得
られ耐久姓も30000枚までほとんど変化なかつた。
次に10℃10％の低温低湿度において転写画像を得
たところ、画像濃度は1.62と高く、ベタ黒も極め
て滑らかに現像、転写され飛び散りや中抜けのな
い優秀な画像であつた。この環境条件で耐久試験
を行ない、連続、及び間けつでコピーしたが、や
はり30000枚まで濃度変動は±0.2と実用上充分で
あつた。 〔実施例 ２〕 (1)の代りに(2)なる物質を用いた以外は実施例１
と同様に行ない、良好な結果を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に適用できる現像工程の一実
施形態を示す断面図。 １……静電像保持体、２……非磁性円筒、５…
…ドクターブレード、６……絶縁性磁性現像剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 静電像を表面に保持する静電像保持体と、絶
   縁性磁性トナーを表面に担持する現像剤担持体と
   を現像部において一定の間隙を設けて配置し、Ａ
   −Ｂ結合体またはその誘導体（但し、Ａ；フタロ
   シアニンまたはその誘導体。Ｂ；含窒素複素環ま
   たはその誘導体。）を正電荷制御剤として含有す
   る絶縁性磁性トナーを現像剤担持体上に前記間隙
   よりも薄い厚さに担持させ、該トナーを現像部に
   おいて前記静電像保持体に転移させ現像すること
   を特徴とする現像方法。