JPH04145448A - 非磁性一成分現像方法 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は非磁性トナーを用いて静電潜像を現像する接触
型の非磁性一成分現像方法に関する。

【従来の技術】

従来から行われている静電潜像とトナーを用いて現像す
る方法には、大別すると、トナー及びキャリアを主体と
する２成分現像剤を用いる２成分現像方法と、トナーの
みからなる１成分災像剤を用いる１成分現像方法があり
、各々の現像方法に関しては各種の提案がなされている
。 非磁性トナーとキャリアを用いる２成分現像方法は、１
成分現像方法と比較して、次のようなデメリットがある
。 ■トナーとキャリアとの混合比をコントロールするため
のトナー濃度センサーが必要である。 ■現像剤の寿命が短い。 ■現像剤の撹拌機構など取扱いに注意が必要であり、現
像剤等の装置が大型となる。 また、ｌ成分系のデメリットとして以下の点があげられ
る。 ■帯電部材が現像ロールあるいはブレードでありキャリ
アに比べると帯電の安定性に欠け、帯電能力も弱い。 ■磁気ブラシを均一に形成するための現像機の精度が必
要である。 ■磁性トナーの場合、転写性、定着性、環境特性、感光
体へのダメージが非磁性トナーに比べ劣る。 これらの問題点を総合的に考え、かつ、装置の小型化等
を合わせて考えると、非磁性トナーを用いる一成分現像
方法が極めて有効であるとされ、近年、非磁性一成分現
像方法を用いた現像方式が注目され、いくつかは実用化
されている。 非磁性トナーを用いる一成分現像方法には、現像剤を担
持した現像ロールを静電潜像を有する感光体と接触させ
て現像する接触型の非磁性一成分現像方法と、現像ロー
ルと感光体の間に一定のギャップを設けて現像ロール上
のトナーを飛翔させて現像する非接触型の非磁性一成分
現像方法とがある。 非接触型の非磁性一成分現像方法では、現像剤は帯電部
材のみにより摩擦帯電されるため、現像剤にかかる機械
的負担か接触型の現像方法に較べて軽微であるが、設置
環境に−より現像剤の飛翔性か異なるため、環境の影響
を受は易いという欠点を有していた。これに対して、接
触型の非磁性一成分現像方法では、現像ロール上のトナ
ーと静電潜像を有する感光体とか接触するため、現像性
が極めて良好である。

【発明が解決しようとする課題】

しかしなから、接触型の非磁性一成分現像方法ては、反
面、トナーが現像ロール上に薄層として形成されるまで
の帯電部材による摩擦帯電のみでなく、感光体との周速
の違いによる摩擦力をも受け、非接触法に較べて機械的
負担がきわめて大きい。そこで、接触法による非磁性一
成分現像方法では、摩擦帯電部材及び感光体との接触に
より融着しないこと、現像ロール、感光体等を傷っけな
いことが極めて重要な項目となる。 摩擦力により融着しない現像剤とするためには、現像剤
の結着剤樹脂を融着しにくくする目的で、ガラス転移温
度の高いものを用いることが有効であるが、定着性との
関係からガラス転移温度の高い樹脂を用いて解決をはか
ることは実用的ではない。 また、現像ロール、感光体の傷の発生を防止するために
は、トナーの後処理剤であるシリカの量を減少させるこ
とが効果的であるが、トナーの流動性が低下したり、融
着がより起こり易くなるなどの弊害が出てくる。 本発明は、従来における上記のような実情に鑑みてなさ
れたものである。したがって、本発明の目的は、非磁性
一成分現像方法において、環境の影響を受けにくい接触
現像方法を用いながら、現像ロールおよび感光体へのト
ナーの融着、傷の発生等の極めて少ない現像方法を提供
することにある。

【課題を解決するための手段】

本発明者等は、接触型の非磁性一成分現像方法における
欠点を解消して、良好な現像特性を得ながら、現像ロー
ル、感光体へのトナー融着を極めて少なくすることにつ
いで、鋭意検討した結果、トナーの後処理剤として添加
されるシリカを、通常の添加量よりも多い添加量で添加
し、その一部をトナー表面に強固に固着させることによ
って、上記の目的である現像ロール及び感光体への融着
の少ない非磁性一成分現像方法が提供できることを見出
だし、本発明を完成するに至った。 すなわち、本発明は、現像剤を担持する弾性を有する担
持体に現像剤を供給し、規制部材により現像剤を担持体
上に薄層を形成するように塗布するとともに電荷を与え
、静電潜像を保持する保持体に接触させて静電潜像を現
像し、ついで用紙に転写を行う接触型の非磁性一成分現
像方法において、現像剤として、結着剤樹脂と着色剤を
主体としたトナーに疎水性シリカの一部を固着させ、部
を遊離した状態で保持した非磁性一成分現像剤を用いる
ことを特徴とする。 以下、本発明についで詳細に説明する。 第１図は、本発明の接触型の非磁性一成分現像方法に使
用する現像装置の概略構成図である。図中、１は円筒状
の静電潜像保持体である感光体ドラム、２はホッパー　
３は現像剤、４は層規制部材、５は表面にスリーブ状の
層が形成された現像ロール、６はトナー供給ロール、７
は攪拌機である。この現像装置において、感光体ドラム
１の上には、公知の電子写真法によって静電潜像が形成
される。ホッパー２内には現像剤３が収容されており、
現像剤は、層規制部材４によって現像ロール５に設けら
れたスリーブ状の層上に一定の層厚になるように担持さ
れ、搬送される。スリーブ状の層は、合成樹脂などの弾
性を有する材料で形成され、感光体ドラムと接触して設
けられている。 また合成樹脂に導電性材料を含有させ、スリーブ状の層
に直流または交流電圧を印加するようにしてもよい。現
像ロール５により担持された現像剤は、現像ロールの回
転により搬送されて、静電潜像を有する感光体ドラム１
と接触し、静電潜像の顕像化が行われる。 本発明における上記の方法において使用するー成分現像
剤を構成するトナーは、結着剤樹脂と着色剤とを主成分
とするものであって、公知のものが使用される。 結着剤樹脂としては、従来電子写真用粉末トナーに使用
されているものの外、極性制御性等の点で使用できなか
ったものが全て使用できる。例えば、ポリスチレン、ポ
リエステル、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエチレン、マ
レイン酸樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、キシレ
ン樹脂、クマロン樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、フェノ
ール樹脂等があげられる。 また、着色剤としては、公知のものならば如何なるもの
でも使用することができる。例えば、カーボンブラック
、アセチレンブラック、ランプブラック、チャンネルブ
ラック、ファーナルブルーパーマネントブルー、ニグロ
シンブルー　フタロシアニンブルー　ローズベンガル、
Ｃ，１，ピグメントレッド１２２、Ｃ，１，ピグメント
イエロー１２等があげられる。 これら着色剤は、結着剤樹脂中に１〜１０重量部の範囲
で適宜配合される。 上記トナーには、所望により他の成分、例えば公知の帯
電制御剤が含有されていてもよい。 トナーは、約３０μよりも小さな粒径を有するものが好
ましく使用される。 本発明において、上記トナーには、疎水性シリカが配合
されるが、その際、トナー粒子に疎水性シリカの一部を
固着させ、一部を遊離した状態で保持させる。 トナーに疎水性シリカの一部を固着させ、一部を遊離し
た状態で保持させる為には、疎水性シリカを通常の使用
量よりも多量、好ましくはトナーの重量当り０．６％以
上添加することによって行われる。その場合、トナーに
固着させる疎水性シリカと遊離状態に保持させる疎水性
シリカの割合は、４０・６０〜９０　：　１０の範囲に
するのが好ましい。 トナーに疎水性シリカの一部を固着させ、一部を固着さ
せるためには、通常の粉体用混合機であるヘンシェルミ
キサー　スーパーミキサー等の混合機のほかハイブリダ
イザ−、オングミル等のいわゆる表面改質機も用いて行
うことができる。ヘンシェルミキサー　スーパーミキサ
ー等の粉体混合機を用いる場合には、比較的長時間の処
理時間が必要とされるが、いわゆる表面改質機を用いる
場合には、比較的短時間の処理で同様の効果が得られ効
率的ある。例えば、まず、トナーに疎水性シリカの所定
量を配合し、トナー粒子表面に疎水性シリカが固着する
まで上記の混合機で混合処理をした後、さらに疎水性シ
リカの残りの量を上記トナーに添加し、温和な混合条件
で短時間混合する。 本発明において使用する疎水性シリカとしては、通常の
親水性シリカ分子の末端シラノール基を有機ケイ素ハロ
ゲン化物やアルコール類と置換することにより容易に得
ることができる。この様な疎水性シリカ微粉末は、市販
品としても容易に入手することができる（例えば、日本
アエロジル社製、アエロジルＲ−９７２等）。

【作用】

現像剤が、ロール、感光体にの融着するのを減少させる
ためには、トナーの後処理において添加するシリカの量
を多くし、トナー表面を融着し難いシリカ等の非融着物
質で覆うことが有効であるが、シリカの添加量を多くす
ると、環境によるトナーの帯電性が大きく変化したり、
遊離のシリカによる感光体表面の傷等の発生が起こり易
くなり、融着を減少させたことによる弊害も同時に発生
する。 しかしながら、本発明によれば、シリカとして疎水性シ
リカを使用し、その添加量を多くすると共に、添加する
疎水性シリカの一部をトナー表面に固着させ、埋め込む
ことによってシリカの表面積を減少させ、それによって
環境特性を悪化させることを防ぎながら、有効な融着防
止手段とすることができる。また、同時に遊離している
シリカの量が減少するために、遊離したシリカが原因と
なって起こる感光体表面の傷等の発生を有効に防止する
ことが可能になる。 なお、疎水性シリカの添加量を多くすることにより、ト
ナーの帯電性がシリカの帯電性に大きく依存してしまう
ことも考えられるが、そのよう場合には、帯電性の異な
るシリカ、例えば正極性の強いシリカと負極性の強いシ
リカをシリカを混合して用いることもできる。

【実施例】

以下、実施例にしたがって本発明を説明するがこれに限
定されるものではない。 実施例１ 非磁性トナーとして下記の配合（部数は重量部）で原料
混合、熔融混練、粉砕分級を行い、平均粒子径１２μの
トナーを得た。このトナーにヘキスト社製の疎水性シリ
カＨ２ＱＯＧを０４％添加し、ヘンシェルミキサーで冷
却水を通水しながら３０分撹拌し、トナー表面にシリカ
を固着した。さらに、同しシリカを０２％添加し２分間
撹拌することにより、目的とするトナーを得た。 スチレンアクリル共重合体 （ＴＴＲ−５６３、原素化成製）９７部ポリプロピレン
ワックス （ビスコール５５ｔｌＰ、三洋化成製）　　　　２部帯
電制御剤（ボントロンＳ３４、 （オリエント化学型）　　　　　　　　　　１部得られ
た現像剤を用いて、市販の非磁性−成分プリンター（リ
コー社製、ＬＰＩ０６０−ＳＦ３）を用いて、プリント
テストを行ったところ、ｌＯＨ［１枚をプリントしても
、現像ロール及び感光体へのトナー融着、感光体表面の
傷の発生等が全くなく、良好な結果が得られた。トナー
粒子表面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表
面は滑らかになっており、多くのシリカがトナー粒子表
面に埋め込まれている状態が観察された。 比較例１ 実施例１と同時にしてトナーを溶融混練、粉砕分級して
得た。得られたトナーに実施例１と同じ疎水性シリカを
０．６Ｘ添加し、ヘンシェルミキサーにて２分間撹拌し
、トナーを得た。 実施例１と同様にして市販のプリンター（リコー社製Ｌ
Ｐ１０６Ｇ−ＳＰ３）を用いて、プリントテストを行っ
た。その結果、１０００枚程で現像ロールへのトナー融
着か観察された。さらに引続きプリントテストを継続し
たところ、５０００枚付近から感光体の傷が原因となっ
て発生する黒ベタ部の欠陥が観察された。 実施例２ 非磁性トナーとして下記の配合（部数は重量部）で原料
混合、溶融混練、粉砕分級を行い、平均粒子径１０μの
トナーを得た。このトナーに奈良機械製表面改質装置ハ
イブリダイザ−において、ヘキスト社製の疎水性シリカ
１（２０００／４を０．８％添加し、）０分間処理して
、トナー表面にシリカを固着した。 さらに、同しシリカを０２％添加し２分間撹拌すること
により、目的とするトナーを得た。 スチレンアクリル共重合体 （Ｐ−５９９、種水化学製）９６部 ポリプロピレンワックス （ビスコール５ｓｏｐ、三洋化成製）　　　　　３部帯
電制御剤（ボントロンＥ８１、 オリエント化学型）　　　　　　　　　　　１部得られ
た現像剤を用いて、市販の非磁性−成分プリンター（リ
コー社製、ＬＰ＋０６０−５Ｐ３）を用いて、プリント
テストを行ったところ、１５０００枚をプリントしても
現像ロール及び感光体へのトナー融着、感光体の傷の発
生等が全くなく、良好な結果が得られた。トナー粒子表
面を電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面は滑
らかになっており、多くのシリカがトナー粒子表面に埋
め込まれている状態が観察され、また一部のシリカは表
面に浮いたような状態で存在していることが観察された
。

【発明の効果】

本発明は、上記のように、疎水性シリカの一部をトナー
表面に固着させ、一部を遊離の状態で存在させるから、
現像ロールや感光体表面でトナーが融着することがなく
、また、環境によるトナーの帯電性が大きく変化したり
、遊離のシリカによる感光体表面の傷の発生を有効に防
止することができる。したがって、本発明によれば、環
境変化に対して安定して良好な画質を有するプリントを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するための一成分現像装置の概
略断面図である。 １・・・感光体ドラム、２・・・ホッパー　３・・・現
像剤、４・・・層規制部材、５・・・現像ロール、６・
・・トナー供給ロール、７・・・攪拌機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤を担持する弾性を有する担持体に現像剤を
   供給し、規制部材により現像剤を担持体上に薄層を形成
   するように塗布するとともに電荷を与え、静電潜像を保
   持する保持体に接触させて静電潜像を現像し、ついで用
   紙に転写を行う接触型の非磁性一成分現像方法において
   、現像剤として、結着剤樹脂と着色剤を主体としたトナ
   ーに疎水性シリカの一部を固着させ、一部を遊離した状
   態で保持した非磁性一成分現像剤を用いることを特徴と
   する非磁性一成分現像方法。
2. （２）疎水性シリカをトナーの単位重量当り０．６％以
   上添加した現像剤を用いることを特徴とする非磁性一成
   分現像方法。