JPH0469666A

JPH0469666A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH0469666A
Application number: JP2183282A
Authority: JP
Inventors: Tomoe Hagiwara; 萩原　登茂枝; Masami Tomita; 正実冨田; Koichi Kato; 弘一加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-03-04

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、回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じ
て補助剤を外添した非磁性一成分系現像剤を供給し、該
現像剤担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し、潜
像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像領域
にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担持
体に担持された前記現像剤によって可視像化する画像形
成方法に関するものである。

〔従来の技術〕

潜像担持体に静電潜像を形成し、これを現像剤によって
可視像化して記録画像を得る電子複写機、プリンタ或い
はファクシミリ等の画像形成装置では、粉体状の現像剤
を用いる乾式の現像装置が広く採用されている。近年、
特に内部に磁界発生手段を設けたスリーブを有する現像
マグネットローラと磁性の一成分トナーを用いる方式が
盛んである。

ところが、磁性トナーは、その内部に混入する磁性体が
黒色であるため、カラー化に不向きであるという欠点を
有する。また、磁性の一成分ｈナーを用いる方式におけ
る静電潜像の現像動作は、スリーブを回転する、又は内
部のマグネットを回転する、ないしはこの両方を回転す
ることによって行なわれるが、マグネッ１〜を回転させ
て現像を行なうときには、磁極のピッチが画像に現われ
ないよう、磁性１−ナーの移動速度を潜像の通常２〜４
倍になるようにして、スリーブ又はマグネットの回転速
度を選定しなければらない。しかしながら。

画像濃度の均一性を充分に確保しようとすれば。

マグネットの回転数は大変速いものとなり、その即動に
強力なモータを必要とするという不都合をもたらし、当
然機械装置の大型化を招くことになる。

このような背景から、磁性を持たない一成分１〜ナーの
使用を意図して、特公昭４＋、−９１１７５号公報には
、表面にトナー薄層を有するトナ一部材を潜像形成体に
近接配置して、それらを非接触にしながら、潜像部分の
みへトナーを飛翔させる方式が提案されている。そうし
てこの提案では、１〜ナーの保持は、適当な粘着性を帯
びたウェブあるいはあらかじめ電荷を与えたフィルムシ
ートに、１〜ナーを吸引吸着させることによって達成し
ている。しかし、この方法ではシート、ウェブの長さに
限りがあり、連続複写及び印刷には不向きである。

トナー担持体をエンドレス状にして、これを繰り返し使
用できるようにすると、」〕記の問題は解決されるが、
非磁性−成分トナーを用いるこのような方式が、特開昭
６０−２２９０６５号公報に開示されている。該提案で
は、弾性の均一化部材を現像剤担持体ローラに当接して
薄層を形成し、交流及び直流の現像バイアスを印加して
、潜像の現像を行なっている。しかし、この方法では形
成されるトナー層がほぼＩＭになり、画像濃度が高く且
つコントラストのハツキリした良好な画質を得ることは
、困難である。また、特開昭５０−３０５３７号公報に
は、パルスバイアス方式による現像装置が開示され、画
質を改善するとされているが、該方式によっても画像濃
度を高く且つコントラストをハツキリさせる効果は見ら
れない。

更に、特開昭４７−１２６３５号公報や特開昭５０−１
０１４３号公報には、表面に絶縁性と導電性の微小パタ
ーンを有する現像剤担持体の構造が示されている。

これらは微小電界を利用して、その微小パターンに応じ
た１〜ナーの山と谷を形成し、潜像の電位レベルに対応
したトナーを付着させるものであるが、このような構造
の電極パターンは、製造工程が複雑でコストアップの原
因になる。

これらの問題点を解消する方法として、本発明者らは、
先に［回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じて補
助剤を外添した非磁性トナーより成る一成分系現像剤を
供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し
、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像
領域にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤
担持体に担持された前記現像剤によって可視像化する現
像装置において、前記現像剤担持体として、帯電性で且
つ光導電性の表面を有する担持体を用いると共に、該表
面をトナーの帯電極性と逆極性に帯電させる帯電手段と
、帯電後の現像剤担持体表面に選択的に光を照射して該
表面の近傍に多数の微小閉電界を形成し、静電潜像の可
視像化に用いられる現像剤を前記閉電界によって現像剤
担持体表面に付着させるための光源手段を設けたことを
特徴とする現像装置」を提案した。

かかる装置は、現像剤担持体の表面の近傍に多数の微小
閉電界（マイクロフィールド）が形成されるので、その
電界強度を従来よりも著しく増大させることができ、充
分に帯電した多量の非磁性トナーを現像剤担持体に担持
して現像領域に搬送できるといった多くの利点を有する
ものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ただ、前記のような現像剤担持体の表面近傍に多数の微
小閉電界（マイクロフィールド）を形成する現像装置に
用いる現像方式においても、従来か６一ら知られている１ヘナーをそのまま採用した場合、現像
剤担持体−ヒでのトナー層を２層以上として常に安定化
させることが難しく、１−ナー層が薄くなって現像され
るトナーの量が減少して、画像部の濃度が低くなったり
、トナー層が不均一どなって現像ムラが生し、画像部の
濃度が不均一どなったり、あるいは現像剤担持体−にの
トナーが逆極性となり、非画像部にトナーが付着し、カ
ブリが発生したりすることがあり、更には、長期にわた
って現像剤担持体を撹拌し、多数枚のプリン１〜を行な
うと、現像剤担持体の表面に１ヘナーが融着し、現像ム
ラとなって画像上にスジ、ムラといった現象が発生しや
すくなったり、また現像装置内でトナーがブロッキング
するといった現象が発生しやすくなるというような問題
点がある。

従って、本発明の目的は、前記の画像形成方法において
、現像剤担持体」二に２層以上、安定且つ均一にトナー
を積層することができて、高画像濃度で地肌汚れ、文字
のニジミ等の発生しない高品質の画像が得られ、更に長
期間のプリン１へによっても、現像装置内でのトナーの
ブロッキングや現像剤担持体へのトナーの融着も発生し
ない画像形成方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、鋭意検討した結果、特定のテトラヒドロ
フラン可溶分含量とテトラヒドロフラン可溶分の分子量
分布とを有し、しかも特定のガラス転移温度を有するｌ
・ナーを使用することによって、」二重目的が達成され
ることを知見し、本発明を完成するに至った。

すなわち１本発明によれば、帯電性で且つ光導電性の表
面を有する現像剤担持体の表面を帯電した後、該表面に
選択的に光を照射することによって、現像剤担持体表面
近傍に多数の微小閉電界を形成し、この現像剤担持体」
二に、必要に応じて補助剤を外添したトナーよりなる非
磁性一成分系現像剤を供給し、前記微小閉電界により前
記現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、該担持現像剤
によって静電潜像を可視像化する画像形成方法において
、ｌ・ナーとして、少なくとも結着樹脂、荷電＝７制御剤及び着色剤からなり、しかもテトラヒドロフラン
可溶分の含有量が２０重景ダ以−ドであり、またテ１−
ラヒ１くロフラン可溶分のゲル浸透クロマＩ〜グラフィ
ーにより測定される分子量分布において、分子ｉ３３万
満の領域にピークを少なくとも１つ有し、分子量３万〜
１００万の領域にピーク又はショルダーを少なくとも１
つ有し、且つ分子量１００万超過の領域にピーク又はシ
ョルダーを少なくとも１つ有するとともに、ガラス転移
温度が５０〜７０℃であるものを使用することを特徴と
する画像形成方法が提供される。

本発明においては、」二重の特定値を有する１〜ナーを
用いることにより、前記欠点、特に現像剤担持体への１
ヘナーの融着（フィルミング）といった欠点が解決され
、更に耐オフセツ１へ性、定着性、ブロッキング性等も
改良される。

本発明で用いる１−ナーにおいては、そのテ１〜ラヒド
ロフラン（以下ＴＨＦと略記する）不溶分は２０重量％
以下である。Ｔｌ＋Ｆ不溶分が２０重ｆ％以下の場合に
、１−ナーの耐オフセット性が改善される。ＴＩＩＦ不
溶分が２０重量％を超過すると、定着ローラーに１〜ナ
ーがオフセントしやすくなる。

なお、ここにおけるＴＨＦ不溶分とは、次のようにして
測定された値と定義する。すなわち、トナーサンプル０
．５±０．００５ｇを２００戒の三角フラスコに精秤し
、これにＴＨＦ５０ｍＱを加える。その後ホッティング
スターラー」二で撹拌加熱して、３時間還流させる。内
容物をあらかじめセライト＋１５４５をしきつめたガラ
スフィルター（Ｂｇ）にて濾過する。壁面に付着してい
るゲル分もガラスフィルターに移し、ａｏ’ｃの減圧乾
燥機にいれて常圧で３０分間放置した後、減圧にて２．
５時間乾燥する（減圧度７５０１ｍＨｇ以」二）。その
後デシケータ−中で室温まで冷却し、精秤する。ＴＨＦ
不溶分は下記式から求められる。

Ａ、　−ＢＴ　ＨＦ　不溶分（％）＝　　　　Ｘ１００但しＷ＝試料採取量（ｇ） Δ＝試料を濾過した後のガラスフィルターの重量（ｇ）Ｂ−試料を濾過する前のガラスフィルターの重量（ｇ）また、本発明で用いるトナーにおいて、そのＴｌ１Ｆ可
溶分については、先ず分子量が３万未満の領域にピーク
を少なくとも１つ有していることが必要である。この分
子量３万未満の成分は、主に粉砕性、ブロッキング性、
感光体への融着性及びフィルミング性に影響を与える。

更に、Ｔｌ＋Ｆ可溶分については、分子量３万〜１００
万の領域に、ピーク又はショルダーを少なくとも１つ有
していることが必要である。分子量３万以上の成分は、
主に定着性を左右し、該成分に欠けると定着性が悪くな
る。

その上、ＴＩＩＦ可溶分については、分子量］００万超
過の領域に、ピーク又はショルダーを少なくとも１つ有
することが必要である。該成分が存在しないと、例え分
子量３万〜１００万の成分が存在していても、定着性に
問題を生じる。

なお、ここにおけるＴＩＩＦ可溶分とは、次のようにし
て測定された値と定義する。すなわち、トナーサンプル
３ｇを秤量し、円筒濾紙にいれてソックスレー抽出器に
かけ、溶媒としてヘキサン］、　ＯＯｍ１２を用いて６
時間抽出する。更に、クロロホルム１００−を用いて６
時間抽出し、溶媒によって抽出された可溶成分を一度完
全に乾固し、アセトンで再溶解する。その後Ｎｏ２濾紙
を用いて自然濾過し、濾液について再度完全乾固する。

その後適当量を刊Ｆに溶解し、ゲル浸透グロマトグラフ
ィー（以下単にＧＰＣと略記する）により求める。

本発明において、ＧＰＣによるクロマトグラフィーの分
子量は、次の条件で測定される。すなわち、４０℃のヒ
ートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度にお
けるカラムに、溶媒としてＴＨＦを毎分］、ｍｆｌの流
量で流し、試料濃度として０．３重量２に調整した樹脂
のＴＨＦ試料溶液を、２００μＱ注入して測定する。試
料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布
を、数種の単分散ポリスチレン標準により作成された検
量線の対数値とカウント数との関係から算出した。検量
線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えばＰｒ
ｅｓｓｕｒｅＣｈｅｍｊ、ｃａｌ　Ｃｏ、製、あるいは
東洋ツーダニ業社製の分子量が６Ｘ］０２．２．１．　
Ｘ　１．０３．４Ｘ］、Ｏ’、１．７５　Ｘ　１０’、
５、、１．　Ｘ　１．０４、］、、ＩＸ］０’、３．９
　Ｘ　１０５．８．６　Ｘ　１０’、２×１０６．４．
４８　Ｘ　１０’のものを用い、少なくとも１ｏ点程度
の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また
、検出器にはＲＩ（屈折率）を用いる。なお、カラムと
しては、市販のポリスチレンゲルカラムを複数組み合わ
せるのがよく、例えば、ｌｌａｔｅｒｓ社製のμｍｓｔ
ｙｒａｇｅ１．５００．１０”、１０１．１０５の組み
合せや、昭和電工社製の５ｈｏｄｅｘ　ＫＦ−８０Ｍや
、ＫＦ−８０２，８０３，８０４，８０５の組み合せ、
あるいは東洋曹達社製のＴＳＫｇｅｌ、　ＧＩｏｏｌｌ
、Ｇ２０００Ｈ，Ｇ２５００Ｈ，Ｇ３０００Ｈ，Ｇ４０
００Ｈ。

Ｇ５０００Ｈ、Ｇ６０００１１　、　Ｇ７０００Ｈ、Ｇ
ＭＩＩのうちの組み合せが好ましい。

更に、本発明で用いるトナーにおいては、そのガラス転
移温度は５０〜７０℃である。ガラス転移温度がこの範
囲の場合、耐ブロッキング性と定着性が良好なものとな
る。ガラス転移温度が５０°Ｃ未満の場合には、耐ブロ
ッキング性が低下し、逆に７０℃超過の場合には、定着
性が不充分となる。

なお、ここで言うガラス転移温度は示差走査熱量法によ
り求められる。この測定は、一般に知られているＡＳＴ
Ｍ　Ｄ３４］８−８２に準拠して行なわれる。

すなわち、１０℃／ｍｊｎの昇温速度で１２０℃以上に
昇温し、そこで約１０分間保持し、これを０℃に急冷し
、そこで１０分間保持後、１０℃／ｍｊ　ｎで昇温し、
吸熱カーブを得る。ガラス転移温度（Ｔｇ）はベースラ
インの中間線と編曲線との交点と定義される。

本発明で用いる１〜ナーにおいて使用される結着樹脂と
しては、スチレン類、アクリル酸類、メタクリル酸類及
びそれらの誘導体から選ばれる１種以上のモノマーを重
合して得られるものが、現像特性及び帯電特性等の面か
ら好ましい。使用されるモノマーの具体例としては、例
えば以下のものが挙げられる。

スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロ
ルスチレンなどのスチレン類；アクリル酸、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アク
リル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸２−エ
チルヘキシル、アクリル酸ｎ−テトラデシル、アクリル
酸ｎ−ヘキサデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸
シクロヘキシル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、ア
クリル酸ジメチルアミノエチルなどのアクリル酸及びそ
のエステル類；メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メツクリル
酸ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸ヘキシル
、メタアクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸オ
クチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシル、
メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキシル、
メタグリル酸フェニル、メタクリル酸２−ヒドロキシエ
チル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリシジル、
メタクリル酸ステアリルなどのメタクリル酸及びそのエ
ステル類。

なお、本発明で用いるトナーにおいては、前記の千ツマ
ー以外に、本発明の目的を達成し得る範囲で少兄の他の
モノマー、例えばアクリコニ１〜リル、２−ビニルピリ
ジン、４−ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ビニ
ルメチルエーテル、ブタジェン、イソプレン、無水マレ
イン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイ
ン酸ジエステル類、酢酸ビニルなどを用いることもでき
る。

また１本発明で用いるトナーに使用される架橋剤として
は、２官能の架橋剤として、ジビニルベンゼン、ビス（
４−アクリロキシポリエトギシフェニル）プロパン、エ
チレンクリコールジアクリレート、１，３−ブチレング
リコールジアクリレーｈ、１．４−ブタジオールジアク
リレ−１〜、１．５−ベンタンジオールジアクリレート
、】、６−ヘキザンジオールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールジアクリレ−１〜、ジエチレングリコー
ルジアクリレ−１・、トリエチレングリコールジアクリ
レ−１〜、テ１〜ラエチレングリコールジアクリレート
、ポリエチレングリコール＃２００、ｌＩ４００、＃６
００の各ジアクリレート、ジブロピレングリコールジア
クリレ−１〜、ポリプロピレングリコールジアクリレ−
１〜、ポリエステル型ジアグリレ−１−（商品名ＭＡＮ
ＤＡ；日本化薬社製）及び以」二のアクリレートをメタ
クリレ−１へにかえたものが挙げられる。

また、多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリ１〜−
ル１−リアクリレー１〜、Ｉ・リスチロールエタン１−
リアクリレー１〜、トリメチロールプロパンｊ・リアク
リレー１〜、テトラメチロールメタンテ１へラアクリレ
−１〜、オリゴエステルアクリレ−１〜及びそのメタク
リレ−１〜、２，２−ビス（４−メタクリロキシ、ポリ
エ１−キシフェニル）プロパン、ジアリルフタレ−１・
、トリアリルシアヌレ−１〜、Ｉ−リアリルイソシアヌ
レー１−１１〜リアリルトリメリテー１〜、ジアリール
クロレンデー１−などが挙げられる。

本発明で用いる１−ナーにおいて使用される荷電制御剤
としては、トナーに正極性を付与するものとして、ニグ
ロシン系染料、第四アンモニウム塩、塩基性染料、アミ
ノ酸含有のポリマーなどがあり、また負極性を付与する
ものとして、含クロムモノアゾ染料、含グロル有機染料
、サリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられるが、これ
らのみに限定されるものではない。

また、本発明で用いるＩ−ナーに使用される着色剤とし
ては、従来からトナー用着色剤として使用されできた顔
料及び染料の全てが適用される。具体的には、カーボン
ブラック、ランプブラック、鉄黒１群青、ニグロシン染
料、アニリンブルーカルコオイルブルー、デュポンオイ
ルレット、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド
、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハ
ンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、クロムイエロ
ー、キナクリｌ〜ン、ベンジジンイエロー、マラカイ１
−グリーン、マラカイ］・クリーンへキサレー１−、オ
イルブラック、アゾオイルブラック、ローズベンガル、
モノアソ系染顔料、ジスアゾ系染顔料、トリスアゾ系染
顔料及びこれらの混合物などが挙げられる。

本発明で用いるトナーには、前記の結着樹脂、荷電制御
剤及び着色剤の他に、必要に応じてトナーの熱特性、電
気特性、物理特性などを調整する目的で、各種の可塑剤
（フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルなど）、抵抗
調整剤（酸化スズ、酸化鉛、酸化アンチモンなど）等の
助剤を添加することも可能である。更に、本発明におい
ては、１〜ナー粒子（５−２０μｍ）の製造後、これに
Ｔｉｎ、、、ＡＩ、Ｏ，、ＳｊＯ，等の微粉末を添加し
、これらでｉ〜ルナ−子表面を被覆させることによって
トナーの流動性の改良を図ったり、ステアリン酸亜鉛、
フタル酸などを添加して、感光体の劣化防止を図ったり
することもできる。

本発明の画像形成方法は、前記したように、・１）Ｆ電
性で且つ光導電性の表面を有する現像剤担持体の表面を
帯電した後、該表面に選択的に光を照射することによっ
て、現像剤担持体表１ｈ１近傍に多数の微小閉電界を形
成し、この現像剤担持体上に、必要に応じて補助剤を外
添したトナーよりなる非磁性一成分系現像剤を供給し、
前記微小閉電界により前記現像剤を現像剤担持体表面に
担持させ、該担持現像剤によって静電潜像を”１＋）視
像化するものである。

以下、かかる画像形成方法について説明する。

第１図にこの画像形成方法の実施に有用な、帯電性で且
つ光導電性の表面を有する現像剤担持体（現像ローラ）
１を備えた現像装置２の概略を示す。

第１図において、現像装置２は、潜像を保持する感光体
ドラム３に近接して配置されている。現像ローラ１の周
囲には、Ｉ・す−層の厚みを規制するブレー１・部材４
が、現像ローラ］の左下方に弾性的に押圧して設けられ
、トナータンク５からアジテータ６の回転と共に供給さ
れたトナー７を、均一に薄層化するようになっている。

アジテータ６は、その先端部分の抵抗でトナー７を矢印
時計方向に移動するものである。現像ローラ１の右下方
には、１〜ナ一供給用弾性ローラ部材８が配置されてい
る。

Ｉ・ナー供給ローラ８は、ウレタンゴムを発泡させたス
ポンジ材料や、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチ
レンなどを繊維にしてブラシ状にしたものなどから構成
されている。そして、トナー供給ローラ８は、後述する
方法によりあらかじめ帯電電荷を与えられた現像ローラ
１の表面に、アジテータ６で移動したトナー７をこすり
着ける作用を果たすものである。

トナー供給ローラ８でこすり着けられたトナー７は、ト
ナー供給ローラ８と現像ローラ１との相互摩２〇− 擦により発生する摩擦帯電効果の作用と相まって、１〜
ナーの帯電が安定化されるため、現像ローラ１表面に比
較的多くの１〜ナ一層にもかかわらす安定的に保持され
るようになる。そして、１−ナー７は、現像ローラ１の
左下方に弾性的に押圧して設けられたプレー１〜部材４
により、現像ローラ１の回転と共に均一に薄層化されて
、現像領域へ供給される。

ブレード部材４は、弾性を有する円筒状板バネにウレタ
ンゴム等のトナー帯電性能を有する材料を貼合わせて、
あるいは弾性を有する部材をそのまま用いてもよい。

感光体ドラム３の潜像の現像は、現像ローラ１と１−ナ
ー供給ローラ８とに接続された現像バイアス手段９によ
り、潜像に応じた所望の量の１〜ナーを転移させて行な
われるようになっている。現像ローラ１は、感光体ドラ
ム３と実質的に接触しないような関係として、３０〜５
００７Ｊ１１、好ましくは５０〜２５０７ｊＩｎの間隔
で配置されている。この結果、現像ローラを感光体に接
触して潜像を現像する時のような過大な負荷を必要とし
なくなり、駆動モータを小型のものに替えることが可能
となる。感光体を可撓性のベル１〜状にすれば、現像ロ
ーラ１が本質的に感光体と接触するような関係であって
もよい。この場合は、現像ローラ１の表面に保持される
トナー層の厚みの分が、両者を隔てる関係となる。感光
体ドラム３の周速度と現像ローラ１の周速度をほぼ等し
い条件とすれば、更に駆動Ｉ・ルクの減少を図ることが
出来る。

そして、このような関係において、現像バイアス印加手
段９を設ければ、所望のトナー量を感光体ドラム３へ転
移させることが出来る。正規現像と反転現像とで、バイ
アス電位のレベルや極性を変えることはもちろんである
。現像バイアスには、直流電界に加え交流電界を組み合
わせて用いることが出来る。交流電界としては、矩形波
のパルス電界を周波数３００から２，０００ヘルツ、好
ましくは５００から１，５００ヘルツの範囲に設定する
と共に、その高電位部の時間と低電位部の時間とを異な
る比率とした波形にして用いると、低潜像電位部分のシ
ャープ性もよく、高潜像電位部分の画像濃度が高＜、シ
かも地肌の汚れが少ない、優れた現像画像を得ることが
出来る。上記比率（デユーティ−比）としては、潜像の
極性とトナーの極性によってはその最適比率が異なるが
、例えば負の潜像を負極性トナーで反転現像する場合、
高電位部（−１００Ｖ以」二）の時間と低電位部の時間
（−ｇｏｏｖ以下）との比率を、５〜１８：２〜８とす
れはよい。正規現像の際は、おおむねこの比率を逆転し
て用いれば、同様の低潜像電位部分のシャープ性もよく
、高潜像電位部分の画像濃度が高く、しかも地肌の汚れ
が少ない、優れた現像画像を得ることが出来る。

現像ローラ１の」二方には、現像ローラ帯電部材１０が
接触配置されている。帯電部材１０はウレタンゴムを発
泡させた導電性スポンジ材料や、ポリエステル、ポリテ
トラフルオロエチレンなどに導電性物質を分散したもの
を繊維にしてブラシ状にしたものなどから構成されてい
る。そして、この帯電部材１０は、現像ローラ）表面の
トナーの除去と、電源１１による電圧印加により同表面
に帯電電荷を与える作用を果たすものである。除去され
た１〜す−は、スクレーパ１２により回収され、再度使
用されることとなる。帯電部材１０は、現像ローラ１へ
電荷を与えることが出来るものであれば任意の装置でよ
く、通常のコロナ帯電装置であってもかまわない。電源
１１は直流の他に交流を重畳するようなものであっても
かまわない。第１図に示される例においては、現像ロー
ラ１に与えられる電位は５０〜５００ｖ、好ましくは１
００〜３００ｖであり、このために電源１１が作動する
電圧は、３００から２，０ＯＯＶ、好ましくは５００か
ら１　、０ＯＯＶである。

現像ローラ１の右方には、微小点光源として、例えばＬ
ＥＩ）アレー素子からなる光照射部材１３が配置され、
現像ローラ１の帯電電荷を所望のパターンで消去するよ
うになっている。この結果、現像ローラ１の表面には、
帯電電荷を有する微小な部分とそうでない微小な部分が
無数に生じることとなり、それらの間で微小電界が無数
に形成される。

これらの電界は「エツジ効果」としてよく知られている
現象を現像ローラ１の表面全体に渡ってもたらすため、
トナーの吸着付着力は均一平等な電界の場合に比べて格
段に増加する。一般にその増加比率は１．５倍から２倍
に達し、１〜ナ一付着量もこの割合で増加する。以上の
動作工程により、アジテータ６で移動されたトナー７は
、現像ローラ１の保持する帯電電荷の吸引吸着力と、１
ヘナー供給ローラ８と現像ローラ１との相互摩擦により
発生する摩擦帯電効果の作用とが相まって、トナーの帯
電が安定化されるため、現像ローラ１表面に比較的多く
のトナー層にもかかわらず安定的に保持されるようにな
る。一般的に非磁性１−ナーで薄層と呼ぶ状態は、０．
２〜０．４ｍｇ／ｃｍ”であり、多層と呼ぶ状態は約０
　、５ｍｇ／ｃｍ”以」二、通常０．８〜１．２ｍｇ／
ｃｍ２の量が現像ローラ上に存在していることを云う。

第２図は、現像ローラ１の帯電電荷を所望のパターンで
消去する別の方法を示すもので、冷陰極管光源２１によ
る均一な照射光を、微小電界パターンの印刷された透明
フィルム２２を介して、現像ローラ１の回転と同期させ
て、照射するようになっている。透明フィルム２２」−
には千鳥模様でパターンが印刷されているため、現像ロ
ーラ１の表面にもこの千鳥模様で電荷パターンが形成さ
れる。

第３図は、現像ローラ１の帯電電荷を所望のパターンで
消去する更に別の方法を示すもので、半導体レーザ光源
３１から発する光ビーム３２をコリメータレンズ３３で
所定のビーム径にしたのち、回転多面鏡３４で方向変換
を加え、プリズム等の反射鏡３５で現像ローラｌの表面
を走査するようになっている。レーザービームの発光パ
ターンにより、現像ローラｌ上には任意の微小電界が形
成できる。

現像ローラ１の表面は、帯電性で且つ光導電性を有する
材料で構成されており、そのような材料としては、一般
的に電子写真感光体として用いることの出来る材料であ
れば、任意のものが使用可能である。例えば、　Ｓｅ、
　Ｐｂ、　Ｃｄ、　Ｚｎ、　Ｓｊ系の無機光導電性材料
とその化合物を単独であるいは結着材料に分散したもの
や、炭素環式化合物、複素環式化合物、顔料染料系、ア
ゾ系、フタロシアニン系、アリールアミン／アリールメ
タン系の有機光導電性物質からなるもの、あるいはポリ
ビニルカルバゾール系等の高分子光導電性物質を、それ
ぞれ単独で又は組み合わせて感光体とすればよい。

摩耗耐久性の点からはアモルファスシリコン系のものが
、またニス１−パフォーマンスの面からは有機感光体や
分散型無機感光体である酸化亜鉛を用いることが好まし
い。現像ローラ１の構造をこのようにすることによって
、現像ローラ表面には帯電量の安定した充分な量の１〜
ナーが電気的に安定的に吸着維持されているので、感光
体と現像ローラとを等速度の関係で用いても、画像濃度
の低下を生しることはない。

以」−の説明から明らかなように、本方法によれば、現
像剤担持体の表面を帯電性で七つ光導電性を有する材料
で構成したので、該担持体の構造を簡単にすることがで
き、コス１〜の低減が可能になると共に、表面に帯電量
の安定した充分な量の１〜ナーが保持される。そして、
現像バイアスとして印加する矩形波パルス電界が、この
帯電量の安定した充分な量のトナーに作用し、潜像の現
像に好適な力学的エネルギーを与えるので、低電位部分
のシャープ性もよく、高電位部分の画像濃度が高く、し
かも地肌の汚れが少ない、優れた現像画像を得ることが
出来る。更に、現像剤担持体の構造をこのようにするこ
とにより、感光体と現像剤担持体とを等速度の関係で用
いることが出来るので、画像濃度の低下を生じることな
く、現像剤担持体の回転負荷を少なくし、旧つ画像品質
の安定化にも役立つ。そしてこれらの効果によりトナー
にかかる負荷も減少するので、その寿命も延ばすことが
出来るという効果も得ることが出来る。

ただ、このような現像剤担持体の表面近傍に多数の微小
閉電界（マイクロフィールド）を形成する現像方式にお
いても、従来から知られているトナーをそのまま採用し
た場合、現像剤担持体」二でのトナー層を２層以上とし
て常に安定化させることが難しく、トナー層が薄くなっ
て現像されるトナーの量が減少して、画像部の濃度が低
くなったり、］・トナーが不均一となって現像ムラが生
し、画像部の濃度が不均一となったり、あるいは現像剤
担持体上のトナーが逆極性となり、非画像部にトナーが
付着し、カブリが発生したりすることがある。

また、長期にわたって現像剤担持体を撹拌し、多数枚の
プリントを行なうと、現像剤担持体の表面にトナーが融
着し、現像ムラとなって画像」二にスジ、ムラといった
現象が発生しやすくなるし、また現像装置内でＩ・ナー
がブロッキングするといった現象が発生しやすくなる。

ところが、前記した特定のテＩーラヒ１ーロフラン不溶
分含量とテトラヒドロフラン可溶分の分子量分布とを有
し、しかも特定のガラス転移温度を有する１−ナーを使
用した場合には、現像剤担持体上で安定したトナーの多
層化が形成可能となり，高画像濃度で地肌汚れ、文字の
ニジミ等の発生しない高品質の画像が得られ、特に長期
間のプリントを行なっても、現像剤担持体へのトナーの
融着（フィルミング）や現像装置内での１ヘナーブロツ
キングも発生せず、長期にわたって、高濃度、高品質の
画像を得ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、部は重量部を表わす。

実施例１スチレン／アクリル酸メチル共重合体　　５５部ポリエ
ステル樹脂　　　　　　　　　　　４０部個分子量ポリ
プロピレン　　　　　　　　５部サリチル酸誘導体亜鉛
塩　　　　　　　　４部カーボンブラック　　　　　　
　　　　　　８部上記組成の混合物を熱ロールミルで溶
融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粉砕し、次いで
エアージェット方式による微粉砕機で微粉砕する。得ら
れた微粉砕品を分級して、平均粒径１１μｍとした。

本粒子１００部に対し、Ｓ１０２微粉末を０．２部添加
混合し、トナーを得た。

得られたトナーのＴＨＦ不溶分を測定したところ、１３
、６％であった。また、ＴＨＦ可溶分の分子量分布を測
定したところ、ＧＩ”Ｃのチャートにおいて約２．７万
。

約９．８万、約１．　］　Ｏ万の位置にピークを有して
いた。

更に、トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）を測定したとこ
ろ、６５℃であった。

次に、第２図に示される現像ローラを、第１図に示され
る現像装置に装着した。

ｑ前記Ｉ−ナーを上記現像装置に装入し、現像ローラと感
光体を等速に回転させ、現像を行なったところ、良好な
画像が得られ、定着性も良かった。

その画像は１万枚の連続プリン１〜後も初期と差がなく
、良☆了であった。

また、現像装置内でのブロッキングも発生せず、現像ロ
ーラへのフィルミングの発生もなかった。

（現像は反転現像であり、感光体の帯電部は一８００Ｖ
　。

露光部は一１００Ｖであり、露光部にトナーが現像され
る。）比較例１実施例１におけるスチレン／アクリル酸メチル共重合体
の代わりにポリスチレンを用いた以外は、実施例１と同
様にしてＩ・ナーを作製した。

得られたトナーのＴｌ４Ｆ不溶分を測定したところ、１
１．２％であった。また、ＴＨＦ可溶分の分子量を測定
したところ、　ＧＰＣのチャーＩ〜において約２，５万
、約８．７万、約１０８万の位置にピークを有していた
。更に、トナーのＴｇを測定したところ７８℃であり、
この１ヘナーは定着性が不充分であった。

実施例２スチレン／アクリル酸メチル共重合体　　６０部ポリエ
ステル樹脂　　　　　　　　　　　３５部低分子量ポリ
プロピレン　　　　　　　　５部サリチル酸誘導体亜鉛
塩　　　　　　　　４部カーボンブラック　　　　　　
　　　　　　８部上記組成の混合物を実施例Ｉと同様に
処理し、平均粒径１２ｐｍの粒子を得た。本粒子１００
部に対し、Ｔ　ｊ、０２微粉末を０．２部添加混合して
、１〜ナーとした。

得られた１〜ナーのＴＨＦ不溶分を測定したところ。

１４．１％であった。また、Ｔｌ＋Ｆ可溶分の分子量分
布を測定したところ、ＧＰＣチャートにおいて約２．６
万、約８，７万、約１１２万の位置にピークまたはショ
ルダーを有していた。更に、ｌ・ナーのＴｇを測定した
ところ６８℃であった。

本トナーを実施例１と同様の現像装置に装入し、同様な
条件で画像を出したところ、鮮明な画像が得られ、更に
１万枚の連続プリント後も初期と差がなく良好であった
。

また、現像ローラへのトナーの融着は発生しておらず、
現像装置内での１〜ナーのブロッキングも発生していな
かった。また、画像上でのスジ等は見られなかった。（
現像は反転現像であり、感光体の帯電部は一８００Ｖ、
露光部は一１００■であり、露光部に１−ナーが現像さ
れる。）比較例２低分子量ポリプロピレン　　　　　　　　５部サリチル
酸誘導体亜鉛塩　　　　　　　　３部カーボンブラック
　　　　　　　　　　　１０部上記組成の混合物を実施
例１と同様に処理し、平均粒径１１μｍの粒子を得た。

本粒子１００部に対し、Ｓｊ　０２微粉末を０．５部添
加混合して、トナーとした。

得られた１ヘナーのＴ　１１　Ｆ可溶分を測定したとこ
ろ、約４．５万にピークが得られた以外は、ピーク又は
ショルダーは見られなかった。また、Ｔ）ＩＦ不溶分を
測定したところ、１８．８％であった。更にトナーのＴ
ｇを測定したところ、５４℃であった。

本トナーを用いて連続プリントシたところ、現像ローラ
へのトナー融着が発生し、また現像装置内でトナーのブ
ロッキングが発生した。

比較例３スチレン／アクリル酸メチル共重合体　　９０部ポリエ
ステル樹脂　　　　　　　　　　　　５部低分子量ポリ
プロピレン　　　　　　　　５部サリチル酸誘導体亜鉛
塩　　　　　　　　４部カーボンブラック　　　　　　
　　　　　　８部上記組成の混合物を実施例１と同様に
処理し、トナーを作成した。得られたトナーについて、
ＴＨＥ不溶分を測定したところ、２６．３％であった。

また、ＴＨＦ可溶分を測定したところ、約２．８万、約
８．０万、約１０２万の位置にピークを有していた。更
にトナーのＴｇを測定したところ、６９℃であり、この
トナーは定着性が不充分であった。

以」二の実施例及び比較例の結果を要約すると、表−１
及び表−２で示されるようになる。

Ｍ表−１表−２〔発明の効果〕本発明の画像形成方法においては、前記した特定のテト
ラヒドロフラン不溶分含量とテトラヒドロフラン可溶分
の分子量分布とを有し、しかも特定のガラス転移温度を
有するトナーを使用するという構成としたことから、帯
電性で且つ光導電性の表面を有する現像剤担持体の表面
を帯電した後。

該表面に選択的に光を照射することによって、現像剤担
持体の表面近傍に多数の微小閉電界を形成する現像方式
において、現像剤担持体上で安定したトナーの多層化が
形成可能となり、高画像濃度で地肌汚れ、文字のニジミ
等の発生しない高品質の画像が得られる。また、長期間
のプリン１〜を行なっても、現像装置内での１−ナーブ
ロッキングや、現像剤担持体へのトナーの融着も発生し
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に有用な、帯電性で且つ光導電性
の表面を有する現像剤担持体（現像ローラ）を備えた現
像装置の模式断面図である。また、第２図は」二重現像ローラの帯電電荷を所望のパ
ターンで消去する、冷陰極管光源を用いた方式を示す模
式断面図である。更に、第３図は同じく現像ローラの帯
電電荷を所望のパターンで消去する、半導体レーザ光源
を用いた方式を示す模式斜視図である。Ｊ・・・現像剤担持体（現像ローラ）、２・現像装置、
３・・・感光体ドラム、４・・・トナー層厚規制ブレー
ド部材、５・・トナータンク、６・・・アジテータ、７
・・・トナ、８・・トナー供給ローラ、９・・・現像バ
イアス印加手段、１０・・帯電部材、１１・・電源、１
２・・スクレーパ、１３・・・光照射部材、２１・・・
冷陰極管光源、２２・・透明フィル１１．３１・・半導
体レーザ光源、３２・・・光ビーム、３３・・・コリメ
ータレンズ、３４・・・回転多面鏡、３５・・・反射鏡
。特許出願人　株式会社　リ　　コ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）帯電性で且つ光導電性の表面を有する現像剤担持
体の表面を帯電した後、該表面に選択的に光を照射する
ことによって、現像剤担持体表面近傍に多数の微小閉電
界を形成し、この現像剤担持体上に、必要に応じて補助
剤を外添したトナーよりなる非磁性一成分系現像剤を供
給し、前記微小閉電界により前記現像剤を現像剤担持体
表面に担持させ、該担持現像剤によって静電潜像を可視
像化する画像形成方法において、トナーとして、少なく
とも結着樹脂、荷電制御剤及び着色剤からなり、しかも
テトラヒドロフラン不溶分の含有量が２０重量％以下で
あり、またテトラヒドロフラン可溶分のゲル浸透クロマ
トグラフィーにより測定される分子量分布において、分
子量３万未満の領域にピークを少なくとも１つ有し、分
子量３万〜１００万の領域にピーク又はショルダーを少
なくとも１つ有し、且つ分子量１００万超過の領域にピ
ーク又はショルダーを少なくとも１つ有するとともに、
ガラス転移温度が５０〜７０℃であるものを使用するこ
とを特徴とする画像形成方法。