JPH03185463A - 二成分磁気ブラシ現像方法 - 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】 〔概　要〕 電子写真式記録装置に導入される二成分磁気ブラシ現像
方式に関し、 トナーとして重合トナーを含む二成分現像剤を用いる二
成分磁気ブラシ現体方式であって、現像動作の開始時で
の重合トナーの飛散問題および重合トナーの電荷不足に
よるカプリ問題を解消し得る二成分磁気ブラシ現像方式
を提供することを目的とし、 トナーと磁性体キャリヤとからなる二成分現像剤でもっ
て静電潜像を現像する二成分磁気ブラシ現像方式におい
て、二成分現像剤がトナー成分として重合トナーを含み
、重合トナーとして、現像動作の停止から所定時間経過
後の電荷保持率が９０％以上であるものを使用すること
を特徴とする二成分磁気ブラシ現像方式を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真式記録装置に導入される二成分磁気ブ
ラシ現像方式に関する。

〔従来の技術〕

電子写真式記録装置では、静電潜像坦持体である感光ド
ラムあるいは誘電体ドラムの表面上に静電潜像が形成さ
れ、この静電潜像は帯電トナーで現像されて可撓体とさ
れる０次いで、静電潜像担持体上のトナー像に記録紙を
適用させると共に該記録紙にその背面から帯電トナーと
は逆極性の電荷を与え、これによりトナー倣は静電的に
該記録紙に転写される。このような転写トナー像を持つ
記録紙は静電潜像担持体から分離されて、例えば熱定着
器等に送られ、そこで該転写トナー倣は記録紙上に熱定
着される。

このような電子写真式記録装置に導入されるトナー現像
方式としては、−船釣には、二成分磁気ブラシ現像方式
が知られている。二成分磁気ブラシ現体方式では、現像
剤として、着色樹脂微粒子であるトナーと磁性粉である
磁性体キャリヤとからなる二成分現像剤が用いられ、ト
ナーと磁性体キャリヤとは互いに摩擦して逆極性に帯電
させたれる。二成分磁気ブラシ現像方式を採用する現像
装置では、現像手段として、磁石を内蔵した磁気ローラ
が用いられ、この磁気ローラの周囲には二成分現像剤中
の磁性体キャリヤが磁気的吸引力によって付着し、これ
により該磁気ローラの周囲にはいわゆる磁気ブラシが形
成される。磁気ローラは静電潜像担持体と対接して配置
され、このとき該磁気ローラの周囲に形成された磁気ブ
ラシは静電潜像担持体の表面に接触するようにされる。

磁気ローラが回転させられると、その磁気ブラシによっ
て二成分現像剤中の帯電トナーが搬送されて、静電潜像
坦持体の静電潜像に静電的に付着させられ、これにより
静電潜像担持体の静電潜像が帯電トナーでもって可視像
として現像されることになる。

従来、二成分現像剤の一方の成分であるトナーの製造に
は粉砕法が用いられ、このような粉砕法によって得られ
る粉砕トナーの平均粒径は通常は１Ｏｐ−程度とされる
。なお、二成分現体剤のもう一方の成分である磁性体キ
ャリヤの粒径は通常は５０ないし１００μ−とされる、
近年、電子写真式記録装置での記録画像の高精細化が要
望されており、これに伴って１０μ−以下の粒径を持つ
トナーが要求されている。１０μ−以下の粒径を持つト
ナーを粉砕法で製造することは技術的に雛しく、また製
造可能であったとしても歩留まりが悪く、トナーの製造
コストが高く付くことになる。

そこで、粉砕法に代わる新しいトナー製造法として、縣
濁重合法が提案されている。縣濁重合法では、溶媒中に
トナー材料を分散させて縣濁重合によってトナーを製造
する。このような縣濁重合法にれば、１０／７閣以下の
粒径を持つトナーを容易に製造することが可能であり、
また縣濁重合法によって得られるトナー（以下、縣濁璽
合法によって得られたトナーを粉砕トナーとは区別する
意味で重合トナーと呼称することにする）は球形であり
、このため重合トナーは記録画像の高精細化に適したも
のと言える。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、縣濁重合法によるトナー製造過程では、反応
開始剤、分散剤等の薬剤が用いられ、これら薬剤が製造
された重合トナーの表面に付着する０重合トナーの表面
に付着した薬剤は導電層となり、重合トナーの帯電特性
を劣化させる。すなわち、重合トナーを含む二成分現体
剤を現像装置に用いた場合、現像装置の作動時には重合
トナーは磁性体キャリヤと絶えず摩擦させられるので、
重合トナーは充分な電荷で帯電させられているが、現像
装置の停止時には重合トナーから電荷が逃げてその帯電
量が低下することになる。このため現像装置の始動時で
は、重合トナーの帯電量が不足して、磁性体キャリヤに
対する静電的吸着力が弱まり、その結果重合トナーが飛
散して、現像装置内部を汚染するとい、う問題が生じる
０重合トナーの飛散は磁性体キャリヤとの摩擦によって
重合トナーが充分な電荷で帯電されるまで続き、そのよ
うな飛散トナーが現像装置の外部に流出すると、記録紙
までもが汚染されることになる。また、帯電量が充分で
ない重合トナーで現像が行われると、いわゆる記録画像
のカブリの原因となり、その品位を低下される等の問題
も起きることになる。

したがって、本発明の目的は、トナーとして重合トナー
を含む二成分現像剤を用いる二成分磁気ブラシ現体方式
であって、現像装置の始動時での重合トナーの飛散問題
および重合トナーの電荷不足によるカプリ問題を解消し
得る二成分磁気ブラシ現体方式を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、トナーと磁性体キャリヤとからなる二
成分現像剤でもって静電潜像を現像する二成分磁気ブラ
シ現像方式において、二成分現像剤がトナー成分として
重合トナーを含み、該重合トナーとして、現像動作の停
止から所定時間経過後の電荷保持率が９０％以上である
ものを使用することが特徴される。

〔作　用〕

以上の記載から明らかなように、本発明による二成分磁
気ブラシ現像方式においては、二成分現像剤の一方の成
分である重合トナーとして、現像動作の停止から所定時
間経過あの電荷保持率が９０％以上であるものが使用さ
れ、このため現像動作の開始時でも重合トナーの帯電量
は充分に維持されることになる。

本発明者等の研究によれば、同様な条件下で製造された
重合トナーであっも、重合トナーの帯電特性が製造毎に
異なることが発見された。すなわち、製造毎に得られた
重合トナーから二成分現像剤を作り、それを現像装置に
入れて攪拌して該重合トナーを帯電させた後にその帯電
量の減衰（すなわち、電荷保持率）を測定したところ、
一方の重合トナーでは、その帯電量が短時間のうちに急
速に減衰するのに対して、他方の重合トナーでは、その
電荷量が長時間に亘って徐々に減衰することが判明した
。縣濁重合法で得られた重合トナーの帯電特性が後者の
ものであれば、従来の二成分現像剤と同様に支障なく使
用される得る。

〔実施例〕

次に、添付図面を参照して、本発明による二成分磁気ブ
ラシ現体法の一実施例について説明する。

第１図を参照すると、本発明による二成分磁気ブラシ現
像方式を導入した現像装置が概略的に示され、この“現
像装置の構成自体は従来から用いられている形式のもの
である。現像装置は現像剤保持容器ｌＯを具備し、この
現像剤保持容器１０内には磁気ローラ１２がその一部を
そこから露出するように保持され、このとき磁気ローラ
１２の露出部は静電潜像担持体すなわち感光ドラム１４
に対接させられる。磁気ローラ１２および感光ドラム１
４は記録動作時に図中の矢印で示す方向に回転させられ
る。現像剤保持容器ｌＯ内には二成分現像剤りが収容さ
れ、この二成分現像剤りは重合トナーと磁性体キャリヤ
とからなる０図示するように、現像剤保持容器１０内に
は攪拌器すなわちアジテータ１６が設けられ、このアジ
テータ１６によって二成分現像剤りは攪拌され、これに
より重合トナーと磁性体キャリヤは互いに摩擦帯電させ
られる。

磁気ローラ１２の回転表面には二成分現像剤りの磁性体
キャリヤが磁気的吸引力によって付着し、これにより磁
気ローラ１２の周囲には磁気ブラシ１８が形式される。

磁気ブラシ１８には重合トナーが静電的吸着力によって
付着し、これにより磁気ローラ１２が回転すると、重合
トナーが磁気ブラシ１Ｂによって同伴されて感光ドラム
１４側に順次搬送され、そこで感光ドラム１４上の静電
潜像が重合トナーでもって現像されることになる。

磁気ブラシ１８の厚さに変動が生じると、現像トナー濃
度に濃淡が生じるので、磁気ブラシ１８の厚さがブレー
ド２０によって一定に規制される。

現像剤保持容器１０内に保持された二成分現像剤りのう
ちの重合トナー成分は現像によって消費されるので、そ
の消費量に応じて重合トナーを逐次補給させる必要があ
る。そのため現画像側保持容器ｌＯにはトナー補給器２
２が一体的に組み込まれ、このトナー補給器２２は重合
トナーＴを収容するトナー収容タンク２２ａと、このト
ナー収容タンク２２ａの補給口に適用されたトナー補給
ローラ２２ｂとから権威される。二成分現像剤りから重
合トナー成分が消費されると、その消費量に応じてトナ
ー補給ローラ２２ｂが回転させられ、これにより重合ト
ナーＴが二成分現像剤り中に補給されることになる。

現像装置の動作中、二成分現像剤りは上述したようにア
ジテータ１６によって攪拌され、これにより重合トナー
と磁性体キャリヤとは互いに摩擦帯電させられ、その結
果重合トナーの帯電量は所望の値に維持されているが、
現像装置の動作が停止すると、アジテータも停止される
ので、その後二成分現像剤り中の重合トナーからは電荷
が奪われることになる。しかしながら、本発明によれば
、現像動作の停止から所定時間軽遇後の電荷保持率が９
０％以上である重合トナーが使用され、このため現像装
置の始動時に重合トナーの帯電不足による重合トナーの
飛散問題も、記録画像のカプリ問題も解消されることに
なる。

先にも述べたように、重合トナーは縣濁重合法によって
製造され、それはスチレン・アクリル系樹脂中にカーボ
ン、染料等を分散させた球形粒子であり、その平均粒径
は８ｐｍであ、なお、二成分現像剤のもう一方の成分で
ある磁性体キャリヤはフェライト粒子に樹脂コートした
ものであり、その平均粒径は１００μ−であり、またそ
の抵抗率は１０’Ω惰である。

先に述べたように、同様な条件下で縣濁重合法によって
製造された重合トナーであっも、重合トナーの帯電特性
が製造毎に異なる。したがって、本発明による二成分磁
気ブラシ現像方式を導入するためには、製造毎に得られ
た重合トナーの電荷保持率を測定しなければならない、
第２図を参照すると、重合トナーの電荷保持率を測定す
るための測定装置が概略的に示され、この測定装置は金
属製の測定ドラム２４と、この測定ドラム２４に対接さ
せらた磁気ローラ２６とを具備し、測定ドラム２４およ
び磁気ローラ２６はそれぞれ図中に矢印で示す方向に回
転させられる。磁気ローラ２６は第１図に示した現像装
置に用いられる磁気ローラ１２と実質的に同じ構成とさ
れる。被測定重合トナーは磁性体キャリヤと混合されて
二成分現像剤とされ、この二成分現像剤によって磁気ロ
ーラ２６の周囲には磁気ブラシ２８が形成される。

要するに、第２図に示した測定装置は第１図の現像装置
に感光ドラム１４の代わりに測定ドラム２４を適用した
ものに相当する。測定ドラム２４と磁気ローラ２６との
間にはトナー転写バイアス電圧が印加され、このトナー
転写バイアス電圧によって、磁気ブラシ２８に同伴され
た被測定重合トナーが測定ドラム２４側に移動してその
表面に重合トナー層３０を形成する。測定ドラム２４の
周囲の適当な箇所に表面電位測定手段３２が設けられ、
この表面電位測定手段３２によって重合トナー層３０の
電位が測定される。詳述すると、重合トナー層３０が測
定ドラム２４の回転により表面電位測定手段３２の測定
領域に入ると、測定ドラム２４および磁気ローラ２６の
回転駆動が停止され、次いで重合トナー層３０の表面電
位が表面電位測定手段３２によって測定され、このとき
測定電位値が１００％とされ、引き続き一定時間経過毎
に重合トナー層３０の表面電位が測定される。その結果
、重合トナーの電荷保持率が明らかにされ、本発明によ
る二成分磁気ブラシ現像方式に使用され得る重合トナー
か否かが判断される。

第２図に示した測定装置を用いて３種類の重合トナーＡ
、ＢおよびＣの電荷保持率について測定を行った。なお
、重合トナーＡ、ＢおよびＣは縣濁重合法によって実質
的に同一条件下で製造されたものである。測定結果は第
３図に示す通りである。同図から明らかなように、重合
トナーＡおよびＢの電荷保持率はそれぞれ１２時間経過
しても９０％および７５％以上に維持されるのに対して
、重合トナーＣの電荷保持率は１２時間経過すると約１
５％まで低下することになる。なお、１２時間の測定時
間については、電子写真式記録装置が夜間完全に停止状
態下に置かれることを目安として設定されたものである
０重合トナーＡおよびＢについては、トナー飛散問題も
記録画像のカプリ問題を回避し得ることが分かった。

縣濁重合法によって得られた重合トナーが本発明による
二成分磁気ブラシ現体方式に使用可能であるか否かを判
断するために１２時間の時間を費やすのは望ましくない
、そこで、重合トナーＡ、　ＢおよびＣについての短時
間に亘る電荷保持率傾向が測定され、その測定結果が第
４図に示されている。同図から明らかなように、使用可
能な重合トナーＡおよびＢは１０分経過後でｉっでも９
０％以上の電荷保持率を持つのに対して、使用不可な重
合トナーＣの電荷保持率は１０分経過すると６０％以下
まで低下することが分かる。したがって、製造毎に得ら
れた重合トナーの電荷保持率が１０分経過後に９０％以
上であれば、その重合トナーは本発明による二成分磁気
ブラシ現体方式に使用可能であることが分かる。なお、
上述の１０分の測定時間については、第３図から明らか
なように重合トナーの電荷保持率傾向が測定開始後１０
分間で大きく変わる点を目安として選ばれたもであり、
かかる測定時間が必ずしも１０分である必要はなく、例
えば３０分程度にも設定し得ることは言うまでもない、
要するに、縣濁重合法によって得られた重合トナーが本
発明による二成分磁気ブラシ現像方式に使用可能である
か否かを判断するために１２時間もの時間を費やす必要
はないということである。

〔発明の効果〕

以上の記載から明らかなように、本発明によれば、トナ
ー飛散問題も記録画像のカブリ問題も引き起こすことな
く電子写真式記録装置での記録画像の高精細化に対処し
得ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による二成分磁気ブラシ現像方式を採用
する現像装置を示す概略図、第２図は縣濁重合法によっ
て製造された重合トナーの電荷保持率を測定するための
測定装置を示す概略図、第３図および第４図は重合トナ
ーの電荷保持率の測定結果を示すグラフである。 １０・・・現像剤保持容器、１２・・・磁気ローラ、１
４・・・感光ドラム、１６・・・アジテータ、１８・・
・磁気ブラシ、２０・・・ブレード、２２・・・トナー
補給器、２４・・・測定ドラム、２６・・・磁気ローラ
、２８・・・磁気ブラシ、３０・・・重合トナー層、３
２・・・表面電位測定手段。 第 昌 第 図 測定時間（時） 第 図 第 測定時間（分） 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、トナーと磁性体キャリヤとからなる二成分現像剤で
   もって静電潜像を現像する二成分磁気プラン現像方式に
   おいて、二成分現像剤がトナー成分として重合トナーを
   含み、該重合トナーとして、現像動作の停止から所定時
   間経過後の電荷保持率が９０％以上であるものを使用す
   ることを特徴とする二成分磁気ブラシ現像方式。