JPH0548916B2 - - Google Patents
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- JPH0548916B2 JPH0548916B2 JP59084722A JP8472284A JPH0548916B2 JP H0548916 B2 JPH0548916 B2 JP H0548916B2 JP 59084722 A JP59084722 A JP 59084722A JP 8472284 A JP8472284 A JP 8472284A JP H0548916 B2 JPH0548916 B2 JP H0548916B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G13/00—Electrographic processes using a charge pattern
- G03G13/06—Developing
- G03G13/08—Developing using a solid developer, e.g. powder developer
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、静電像保持体面上に形成された静電
像を現像する方法、特にトナー担持体上に薄くて
均一な絶縁性で実質的に磁性を有しないトナー層
を形成して現像する方法に関するものである。 従来外部磁場5000O¨eで飽和磁化10emu/g以
下の磁性を有しない、又は弱い磁性の一成分系ト
ナーを用いて現像する方法としては以下のものが
知られている。第一の方法は、トナーを担持して
搬送し潜像(静電像)保持体に供給する可動トナ
ー担持手段と、トナー補給手段からトナーの補給
を受け上記可動トナー担持手段にトナーを塗布す
る可動塗布手段であつて、表面にトナーを担持す
る繊維ブラシを有し、上記可動トナー担持手段と
の当接部に於いて可動トナー担持手段よりも高速
で移動する可動塗布手段とを備え、該可動塗布手
段で上記可動トナー担持手段表面にトナーを均一
に塗布してトナー塗布層を形成し、この塗布層を
静電潜像部に近接させることにより現像を行う方
法である。 第二の方法は、トナー粒子を帯電するための磁
性キヤリアを吸着して磁気ブラシを形成する回転
可能な磁気ローラーと、該ローラーのトナー粒子
を移し取り、静電像保持体上の静電像を現像する
ための現像ローラーを備え、現像部に於いて静電
像保持体と現像ローラーとの間隙を保ち、該間隙
長は現像ローラー上のトナー塗布層厚よりも大き
く設定し、静電像を現像する方法である。 第三の方法はトナー貯蔵手段に蓄えられたトナ
ー担持体下のトナーをトナー担持体上に汲み上げ
るに当り、その汲み上げ部分のトナーのみに振動
を与えて活性化させて、トナー担持体表面に所定
の厚さのトナー層を形成し、このトナー層を担持
したトナー担持体を静電像保持体に対向させて静
電像保持体面上の静電像を現像する方法である。 しかしながらこれらの方法は絶縁性非磁性トナ
ーを現像部において主に非磁気力によりトナー担
持体上に担持し現像する方法であつて、これら方
法では現像部周辺においてトナー担持体上にトナ
ーを担持させる力として主に静電気的引力及び物
理的付着力が支配的であり、その点磁性力及び静
電気力等によつて担持体上にトナーを担持させる
従来の絶縁性磁性トナーを用いる現像方法に比べ
て種々の欠点が生じる。例えば多くのトナーがト
ナー担持体上に比較的薄く均一に塗布されない現
像が生じる。さらに例えば比較的均一に塗布され
ていても静電像保持体の非画像部にトナーが付着
するいわゆる地カブリが生じる。さらに薄く均一
に塗布されていても画像部におけるトナー付着量
が不足し濃度の低い画像が生じる。さらに多くの
トナーは薄く均一に塗布されていても忠実性が低
く低解像力の極めて貧弱な画像を生じることがあ
る。さらに多くのトナーは繰返し使用していくと
画像濃度の低下や低品質の画像を生じる。さらに
多くのトナーは、高温高湿や低温低湿などの環境
変化に対してある時は画像濃度の低下をまねいた
り又ある時は地カブリを生じたりするというよう
な欠点を有していた。 しかし、このような問題があるにしても一成分
磁性トナーを使用した現像方法においては磁性ト
ナー粒子内に磁性粉体を多量に含んでいるため
に、非磁性もしくは磁性の弱いトナーに比して高
価となるばかりでなく、美しい色のカラー化は困
難であるののに対し、非磁性ないし実質的に磁性
のない絶縁性トナーを使用した現像法では、これ
らカラー化等に好適に対応できるため、その使用
を望む要請は大きい。 本発明の目的は以上のような欠点を改良した絶
縁性非磁性もしくは磁性の弱いトナーを使用する
新規な現像方法を提供することにある。すなわ
ち、本発明の目的は、忠実性が高く画質の安定し
た現像方法を提供することである。さらには、地
カブリ現象を除去し、画像部には均一で濃度が十
分な高解像力画像を与える現像方法を提供するこ
とである。 本発明の他の目的は連続使用特性等の耐久性に
優れた上記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上記の現像方法
を提供することである。 本発明の他の目的は鮮明な色相を有する画像を
与える上記の現像方法を提供することにある。 本発明は、静電像を表面に保持する静電像保持
体に対し、トナーを表面に保持するトナー担持体
を現像部において、一定の間隔をもつて対向配置
し、一方が正帯電特性を示し、他方が負帯電特性
を示す組合せの、結着樹脂と荷電制御剤との組合
せを有し、帯電特性が該荷電制御剤の帯電特性と
同極性であつて、トリボ電荷量が絶対値で
13.4μc/g以上であり、かつ外部磁場5000O¨eに
おける飽和磁化が10emu/g以下のトナーを前記
トナー担持体上に前記間〓よりも薄い厚さに担持
させ、該とトナーを現像部においてトナー担持体
と静電像保持体との間に交流及び直流バイアスを
印加して前記静電像保持体に転移させ、現像する
現像方法に関する。 本発明者らは従来知られている非磁性トナーも
しくは弱い磁性のトナーを使用した現像方法を
種々検討した結果、前述した欠点を解決する為に
は、磁性トナーを使用する現像方法に比べて、現
像部においてトナー担持体上のトナーが有する静
電荷量のより精密な制御が重要であることを見出
した。すなわち、絶縁性非磁性トナーを用いる現
像方法において、例えば電荷量が低いとトナー担
持体上にトナーが均一に塗布されない現像が生じ
てもちろん現像できず、また電荷量を上げて、た
とえ均一に塗布される状態をつくつてもその値が
適切でない場合は地カブリが生じやすくなり、逆
にそ値が十分高すぎるとトナー担持体との静電的
引力が強すぎてトナーが静電像保持体へ転移しに
くくなり、その結果、画像濃度の低下、低品位画
像の出現を引起こすことになつてしまう。さらに
同様な理由により、くり返し使用あるいは環境変
動に伴うトナー電荷量の変化により画像の質は大
きい影響を受ける。それ故、その電荷量の安定性
の確保が極めて重要となつているのである。 本発明者等が、かかる観点から鋭意研究した結
果によると、一方が正帯電特性を示し、他方が負
帯電特性を示す組合せの結着樹脂と荷電制御剤と
の組合せを有するトナーは優れた種々の特性を示
す電子写真用トナーが得られる事を見出した。そ
してさらに、この現像剤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力であるこ
とを見出した。 そのメカニズム等の詳細は必ずしも明らかでは
ないが、同一トナー内に逆帯電特性の樹脂と荷電
制御剤が混在することにより、摩擦帯電による電
荷蓄積のバランスがとれることにより安定な電荷
が長時間スリーブ上トナーに与えられると考えら
れるのである。 上記トナーをトナー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現像方法を
用いることによつて安定な荷電を有する有彩色ト
ナーを得ることができ、高温高湿や低温低湿ので
環境下でも安定した画質の画像を長期に亘つてと
り出すことが可能となつた。 而して、前記した目的を具体的に達成するため
になされた本発明の要旨とするところは、静電像
を表面に保持する静電像保持体に対し、トナーを
表面に担持するトナー担持体を現像部において一
定の間〓をもつて対向配置し、一方が正帯電特性
を示し、他方が負帯電特性を示す組合せの、結着
樹脂と荷電制御剤との組合せを有し、帯電特性が
該荷電制御剤の帯電特性と同極性であつて、トリ
ボ電荷量が絶対値で13.4μc/g以上であり、かつ
外部磁場5000O¨eにおける飽和磁化が10emu/g
以下のトナーを前記トナー担持体上に前記間〓よ
りも薄い厚さに担持させ、該とナーを現像部にお
いてトナー担持体と静電像保持体との間に交流及
び直流バイアスを印加して前記静電像保持体に転
移させ、現像する現像方法にある。 本発明の現像方法において用いられるトナー用
の結着樹脂としては、従来電子写真用トナー結着
樹脂として知られる各種の材料樹脂が用いられ
る。 負帯電特性を有する樹脂としては、 ・ポリスチレン、ポリスチレン・ブタジエン共
重合体、スチレン・アクリル共重合体などのス
チレン系共重合体 ・ポリエチレン、ポリエチレン酢酸ビニル共重
合体、ポリエチレンビニル共重合体などのエチ
レン系共重合体 ・フエノール系樹脂 ・エポキシ系樹脂 ・アリルフタレート樹脂 ・ポリエステル樹脂 ・マレイン酸系樹脂 などがある。 正帯電特性を有する樹脂としては、 ・上記の樹脂とアミノアクリルとの共重合体 ・ポリアミド樹脂 などがある。 また、本発明の現像方法において用いられるト
ナー用の荷電制御剤としては、従来電子写真用ト
ナー制御剤として知られる各種制御剤が用いられ
る。 例えば、正帯電制御剤としてニグロシン、トリ
フエニルメタン系化合物、ローダミン系染料、銅
フタロシアニン系化合物等であり、負帯電制御剤
としては酸化デンプン、含金属染料、サリチル酸
含金属化合物等である。 また、トナーにシリカ、アルミナ等の流動性向
上剤を添加してもよい。 更また、磁性トナーを得たい場合にはトナー中
に磁性微粒子を添加すればよい。磁性物質として
は磁性を示すが、磁化可能な材料であればよく、
例えば鉄、マンガン、ニツケル、コバルト、クロ
ムなどの金属、マグネタイト、各種フエライト、
マンガン合金、その他の強磁性合金などがあり、
これらを微粉末としたものが使用できる。 また、以上の構成をマイクロカプセルトナーに
おいて壁または芯、またはその両方に適用しても
よい。 以下本発明を実施態様に基づき図を用いて詳細
に説明する。 第1図は絶縁性トナーを用いた静電潜像現像法
及び現像装置の実施態様の一例を示す。図中、1
は円筒状の静電像保持体であり、例えば公知の電
子写真法であるカールソン法又はNP法によつて
これに静電潜像を形成せしめて、トナー供給手段
であるホツパー3内の絶縁性トナー5をトナー担
持体2上にトナー層の層厚を規制して塗布する塗
布手段4により塗布されたトナー5で現像する。
トナー担持体2は円筒状のステンレス鋼からなる
現像ローラである。この現像ローラの材質として
アルミニウムを用いても良いし、他の金属でも良
い。また金属ローラの上にトナーをより所望の極
性に摩擦帯電させるため樹脂等を被覆したものを
用いてもよい。さらにこの現像ローラは導電性の
非金属材料からできていてもよい。このトナー担
持体2の両端には図示されていないが、その軸に
高密度ポリエチレンからなるスペーサ・コロが入
れてある。このスペーサ・コロを静電像保持体1
の両端につき当てて現像器を固定することによ
り、静電像保持体1とトナー担持体2との間〓を
トナー担持体2上に塗布されたトナー層の厚み以
上に設定し保持する。この間隔は例えば100μ〜
500μ、好ましくは150μ〜300μである。この間隔
が大きすぎると静電像保持体1上の静電潜像によ
るトナー担持体2上に塗布された非磁性トナーに
及ぼす静電力は弱くなり、画質は低下し、特に細
線の現像による可視化は困難となる。またこの間
隔が狭ますぎるとトナー担持体2上に塗布された
トナーがトナー担持体2の静電像保持体1との間
で圧縮され凝集されてしまう危険性が大となる。
6は現像バイアス電源であり、導電性トナー担持
体2と静電像保持体1の背面電極との間に電圧を
印加できるようにしてある。この現像バイアス電
圧は特願昭53−92108号に記載した如き現像バイ
アス電圧である。 第2図は実施態様の別の一例である。同図にお
いて、1は静電像保持体、2はトナー担持体、5
は本発明で特定したトナー、3はホツパー、9は
クリーニングブレード、10はトナー供給部材を
示す。16は振動部材、17は振動発生手段、1
6aは永久磁石、16bは支持バネ、17aは鉄
心、17bは巻線である。巻線17bに交流を加
えて、振動部材16を適当な振幅振動数で振動さ
せ、等速回転中のトナー担持体2の上に均一なト
ナー塗布層を形成させトナー担持体2と静電像保
持体1とをトナー塗布層の厚みより大きな間隙を
保つて対局させ非磁性トナーを静電像へ飛翔せし
めて現像するのである。振動部材16の振動はト
ナー担持体2に直接接しない程度であればどの程
度でも良いが、トナー塗布層の厚みが5〜100μ
程度で均一になるように振動数、振幅を制御する
のが良い。又トナー担持体2と静電像保持体1と
の間には、交流及び直流バイアス電圧を印加す
る。 第3図は実施態様の別の一例である。同図にお
いて1は静電像保持体、2はトナー担持体、3は
現像容器、5は本発明で特定した絶縁性トナー、
6は現像バイアス電源、9はトナークリーニング
部材、35は塗布ローラ、36はその表面に固着
せしめた繊維ブラシ、40は塗布用バイアス電源
を示す。トナー5を塗布ローラ35を回転させ、
ブラシ36で搬送してトナー担持体2の上に均一
に塗布し、静電像保持体1の静電像へ飛翔させて
現像する。トナー担持体2と塗布ローラ35との
間隙はトナー担持体2上に5〜100μ程度の均一
なトナー層を形成するように調整し、均一なトナ
ー塗布のために塗布用バイアス電源40でバイア
ス電圧を印加してもよい。静電像保持体1とトナ
ー担持体2との間隙は上記トナー層厚より大きく
なるようにして現像に際しては現像バイアス電源
6より現像バイアスを印加する。 第4図は実施態様の別の一例である。同図にお
いては、1は静電像保持体、2はトナー担持体、
5は本発明で特定した一成分トナー、43は現像
器、48は磁気ローラで、49はその非磁性スリ
ーブ、50は磁石、52は気ブラシ、53は一成
分トナー又はトナーと磁性キヤリアとが混合され
た二成分現像剤を示す。非磁性スリーブ49上に
磁性キヤリアを磁力で保持してブラシ化しスリー
ブ49を回転させることにより、トナーあるいは
現像剤53を上記キヤリアブラシで汲み上げてこ
のトナー担持体2上に接触塗布することにより均
一なトナー層5を形成する。その際キヤリアは磁
力により磁気ローラ48上に保持されているため
トナー担持体2上に移ることはない。次いでトナ
ー担持体2上から静電像保持体1上へ飛翔現像す
る。磁気ローラ48とトナー担持体2の間隙はト
ナー担持体2上のトナー層厚が5〜100μ程度に
なるように調整する。トナー担持体2と静電像保
持体1との間隙はトナー層厚より大きくなるよう
にしトナー担持体2に現像バイアス電圧を印加す
る。 第5図は実施態様の別の一例を示す図である。
同図において1は静電像保持体、2はトナー担持
体、3はホツパー、6は現像用バイアス電源、5
は本発明で特定した一成分トナー、50は固定磁
石、52はキヤリアトナー混合物による磁気ブラ
シ、58はトナー厚規制用ブレードを示す。トナ
ー担持体2上に形成された磁気ブラシ52をトナ
ー担持体2を回転させることで循環させ、ホツパ
ー3中のトナーをとり込んでトナー担持体2上に
均一に薄層コートさせる。次いでトナー担持体2
と静電像保持体1とをトナー層厚より大きな間隙
で対局させトナー担持体2上の一成分トナー5を
静電像保持体1上の静電荷像上へと飛翔現像させ
る。トナー層の厚さは磁気ブラシ52の大きさ、
即ちキヤリア量及び規制ブレード58で制御す
る。静電像保持体1とトナー担持体2との間隙は
トナー層厚より大きめにとりバイアス電源6から
現像バイアスを印加する。 ここで本発明におけるトナーのトリボ電荷量の
測定法を図面を用いて詳述する。 第6図はトナーのトリボ電荷量を測定する装置
の説明図である。先ず、底に400メツシユのスク
リーン103のある金属製の測定容器102にト
リボ電荷量を測定しようとするトナーとキヤリア
(200〜300メツシユ)の重量比1:9の混合物
(現像剤)約4gを入れ金属製のフタ104をす
る。このときの測定容器102全体の重量を秤り
W1(g)とする。次に、吸引機101(測定容器
102と接する部分は少なくとも絶縁体)におい
て、吸引口107から吸引し風量調節弁106を
調整して真空計105の圧力を70mmHgとする。
この状態で充分(約1分間)吸引を行ないトナー
を吸引除去する。このときの電位計109の電位
をV(ボルト)とする。ここで108はコンデン
サーであり容量をC(μF)とする。また、吸引後
の測定容器全体の重量を秤りW2(g)とする。こ
のトナーのトリボ電荷量(μc/g)は下式の如
く計算される。 トナーのトリボ電荷量(μc/g)=C×V/W1−W2 但し、測定条件は23℃、50%RHとする。 また、測定に用いるキヤリア(鉄粉、ガラス玉
など)は200〜300メツシユのものであるが、誤差
をなくすためにキヤリアは上記吸引装置で充分吸
引し400メツシユのスクリーンを通過するものは
除去してからトナーと混合する。 実施例 1 ・スチレン−BMA−ジメチルアミノエチルメ
タクリレート共重合体 100部 ・サリチル酸含属化合物 10部 ・アゾ系赤色染料 5部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
従つて作成した。樹脂および制御剤の単体でのト
リボ電荷量はスチレン−BMA−ジメチルアミノ
エチルメタクリレート共重合体が+55.2μc/g
で、サリチル酸含金属化合物が−40.6μc/gであ
つた。一方、作成されたトナーのトリボは−
21.6μc/gであつた。 作成されたトナーを第1図において、トナー担
持体2を外径20mmのステンレス製円筒スリーブと
した現像装置に投入したところ、スリーブ上に均
一にコートされていることが認められた。この現
像装置をキヤノン製PC−10複写機に投入し、画
像出しを行なわず、現像器のトナー担持体のみを
回転させ、トナー担持体上の単位面積あたりのト
ナー層の電荷量及びトナー層の重量変化の時間推
移を調べたところ、2時間経過後も安定してい
た。 なお前記において担持体上の単位面積当りのト
ナー層の電荷量及びトナー層の重量はいわゆる吸
引式フアラデーケージ法を使用して求めた。この
吸引式フアラデーケージ法は、その外筒をトナー
担持体に押しつけて担持体上の一定面積上のすべ
てのトナーを吸引し、内筒のフイルターに採集し
てフイルターの重量増加分よりトナー担持体上の
単位面積当りのトナー層の重量を計算することが
できる。それと同時に外部から静電的にシールド
された内筒に蓄積された電荷量を測定することに
よつてトナー担持体上の単位面積当りの電荷量を
求めることができる方法である。(吸引式フアラ
デーケージ法は例えば電子写真学会誌Vol.11.No.
1等に紹介されている。) また、このトナーをキヤノン製複写機NP−
270RE(プロセススピード170mm/sec)に適用し、
複写画像を得たところ得られた転写画像は濃度が
充分高く、カブリ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であつ
た。上記トナーを用いて連続した耐久性を調べた
が10000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℃、湿度85%にしたところ画像濃度は常温常
湿とほとんど変化がなく、カブリや飛び散りもな
く、鮮明な赤色画像が得られ、耐久性も10000枚
までほとんど変化がなかつた。次に10℃湿度10%
の低温低湿度において転写画像を得たところ、画
像濃度も高く、ベタ黒部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。この環境条件で連続及び間けつでコピーし
たがやはり10000枚まで濃度変動は±0.2と実用上
充分であつた。 実施例 2 ・ポリエステル 100部 ・ニグロシン 5部 ・アゾ系赤色顔料 5部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
より作成した。樹脂および制御剤単体および作成
したトナーの各々のトリボ電荷量は、下表の様で
あつた。
像を現像する方法、特にトナー担持体上に薄くて
均一な絶縁性で実質的に磁性を有しないトナー層
を形成して現像する方法に関するものである。 従来外部磁場5000O¨eで飽和磁化10emu/g以
下の磁性を有しない、又は弱い磁性の一成分系ト
ナーを用いて現像する方法としては以下のものが
知られている。第一の方法は、トナーを担持して
搬送し潜像(静電像)保持体に供給する可動トナ
ー担持手段と、トナー補給手段からトナーの補給
を受け上記可動トナー担持手段にトナーを塗布す
る可動塗布手段であつて、表面にトナーを担持す
る繊維ブラシを有し、上記可動トナー担持手段と
の当接部に於いて可動トナー担持手段よりも高速
で移動する可動塗布手段とを備え、該可動塗布手
段で上記可動トナー担持手段表面にトナーを均一
に塗布してトナー塗布層を形成し、この塗布層を
静電潜像部に近接させることにより現像を行う方
法である。 第二の方法は、トナー粒子を帯電するための磁
性キヤリアを吸着して磁気ブラシを形成する回転
可能な磁気ローラーと、該ローラーのトナー粒子
を移し取り、静電像保持体上の静電像を現像する
ための現像ローラーを備え、現像部に於いて静電
像保持体と現像ローラーとの間隙を保ち、該間隙
長は現像ローラー上のトナー塗布層厚よりも大き
く設定し、静電像を現像する方法である。 第三の方法はトナー貯蔵手段に蓄えられたトナ
ー担持体下のトナーをトナー担持体上に汲み上げ
るに当り、その汲み上げ部分のトナーのみに振動
を与えて活性化させて、トナー担持体表面に所定
の厚さのトナー層を形成し、このトナー層を担持
したトナー担持体を静電像保持体に対向させて静
電像保持体面上の静電像を現像する方法である。 しかしながらこれらの方法は絶縁性非磁性トナ
ーを現像部において主に非磁気力によりトナー担
持体上に担持し現像する方法であつて、これら方
法では現像部周辺においてトナー担持体上にトナ
ーを担持させる力として主に静電気的引力及び物
理的付着力が支配的であり、その点磁性力及び静
電気力等によつて担持体上にトナーを担持させる
従来の絶縁性磁性トナーを用いる現像方法に比べ
て種々の欠点が生じる。例えば多くのトナーがト
ナー担持体上に比較的薄く均一に塗布されない現
像が生じる。さらに例えば比較的均一に塗布され
ていても静電像保持体の非画像部にトナーが付着
するいわゆる地カブリが生じる。さらに薄く均一
に塗布されていても画像部におけるトナー付着量
が不足し濃度の低い画像が生じる。さらに多くの
トナーは薄く均一に塗布されていても忠実性が低
く低解像力の極めて貧弱な画像を生じることがあ
る。さらに多くのトナーは繰返し使用していくと
画像濃度の低下や低品質の画像を生じる。さらに
多くのトナーは、高温高湿や低温低湿などの環境
変化に対してある時は画像濃度の低下をまねいた
り又ある時は地カブリを生じたりするというよう
な欠点を有していた。 しかし、このような問題があるにしても一成分
磁性トナーを使用した現像方法においては磁性ト
ナー粒子内に磁性粉体を多量に含んでいるため
に、非磁性もしくは磁性の弱いトナーに比して高
価となるばかりでなく、美しい色のカラー化は困
難であるののに対し、非磁性ないし実質的に磁性
のない絶縁性トナーを使用した現像法では、これ
らカラー化等に好適に対応できるため、その使用
を望む要請は大きい。 本発明の目的は以上のような欠点を改良した絶
縁性非磁性もしくは磁性の弱いトナーを使用する
新規な現像方法を提供することにある。すなわ
ち、本発明の目的は、忠実性が高く画質の安定し
た現像方法を提供することである。さらには、地
カブリ現象を除去し、画像部には均一で濃度が十
分な高解像力画像を与える現像方法を提供するこ
とである。 本発明の他の目的は連続使用特性等の耐久性に
優れた上記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上記の現像方法
を提供することである。 本発明の他の目的は鮮明な色相を有する画像を
与える上記の現像方法を提供することにある。 本発明は、静電像を表面に保持する静電像保持
体に対し、トナーを表面に保持するトナー担持体
を現像部において、一定の間隔をもつて対向配置
し、一方が正帯電特性を示し、他方が負帯電特性
を示す組合せの、結着樹脂と荷電制御剤との組合
せを有し、帯電特性が該荷電制御剤の帯電特性と
同極性であつて、トリボ電荷量が絶対値で
13.4μc/g以上であり、かつ外部磁場5000O¨eに
おける飽和磁化が10emu/g以下のトナーを前記
トナー担持体上に前記間〓よりも薄い厚さに担持
させ、該とトナーを現像部においてトナー担持体
と静電像保持体との間に交流及び直流バイアスを
印加して前記静電像保持体に転移させ、現像する
現像方法に関する。 本発明者らは従来知られている非磁性トナーも
しくは弱い磁性のトナーを使用した現像方法を
種々検討した結果、前述した欠点を解決する為に
は、磁性トナーを使用する現像方法に比べて、現
像部においてトナー担持体上のトナーが有する静
電荷量のより精密な制御が重要であることを見出
した。すなわち、絶縁性非磁性トナーを用いる現
像方法において、例えば電荷量が低いとトナー担
持体上にトナーが均一に塗布されない現像が生じ
てもちろん現像できず、また電荷量を上げて、た
とえ均一に塗布される状態をつくつてもその値が
適切でない場合は地カブリが生じやすくなり、逆
にそ値が十分高すぎるとトナー担持体との静電的
引力が強すぎてトナーが静電像保持体へ転移しに
くくなり、その結果、画像濃度の低下、低品位画
像の出現を引起こすことになつてしまう。さらに
同様な理由により、くり返し使用あるいは環境変
動に伴うトナー電荷量の変化により画像の質は大
きい影響を受ける。それ故、その電荷量の安定性
の確保が極めて重要となつているのである。 本発明者等が、かかる観点から鋭意研究した結
果によると、一方が正帯電特性を示し、他方が負
帯電特性を示す組合せの結着樹脂と荷電制御剤と
の組合せを有するトナーは優れた種々の特性を示
す電子写真用トナーが得られる事を見出した。そ
してさらに、この現像剤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力であるこ
とを見出した。 そのメカニズム等の詳細は必ずしも明らかでは
ないが、同一トナー内に逆帯電特性の樹脂と荷電
制御剤が混在することにより、摩擦帯電による電
荷蓄積のバランスがとれることにより安定な電荷
が長時間スリーブ上トナーに与えられると考えら
れるのである。 上記トナーをトナー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現像方法を
用いることによつて安定な荷電を有する有彩色ト
ナーを得ることができ、高温高湿や低温低湿ので
環境下でも安定した画質の画像を長期に亘つてと
り出すことが可能となつた。 而して、前記した目的を具体的に達成するため
になされた本発明の要旨とするところは、静電像
を表面に保持する静電像保持体に対し、トナーを
表面に担持するトナー担持体を現像部において一
定の間〓をもつて対向配置し、一方が正帯電特性
を示し、他方が負帯電特性を示す組合せの、結着
樹脂と荷電制御剤との組合せを有し、帯電特性が
該荷電制御剤の帯電特性と同極性であつて、トリ
ボ電荷量が絶対値で13.4μc/g以上であり、かつ
外部磁場5000O¨eにおける飽和磁化が10emu/g
以下のトナーを前記トナー担持体上に前記間〓よ
りも薄い厚さに担持させ、該とナーを現像部にお
いてトナー担持体と静電像保持体との間に交流及
び直流バイアスを印加して前記静電像保持体に転
移させ、現像する現像方法にある。 本発明の現像方法において用いられるトナー用
の結着樹脂としては、従来電子写真用トナー結着
樹脂として知られる各種の材料樹脂が用いられ
る。 負帯電特性を有する樹脂としては、 ・ポリスチレン、ポリスチレン・ブタジエン共
重合体、スチレン・アクリル共重合体などのス
チレン系共重合体 ・ポリエチレン、ポリエチレン酢酸ビニル共重
合体、ポリエチレンビニル共重合体などのエチ
レン系共重合体 ・フエノール系樹脂 ・エポキシ系樹脂 ・アリルフタレート樹脂 ・ポリエステル樹脂 ・マレイン酸系樹脂 などがある。 正帯電特性を有する樹脂としては、 ・上記の樹脂とアミノアクリルとの共重合体 ・ポリアミド樹脂 などがある。 また、本発明の現像方法において用いられるト
ナー用の荷電制御剤としては、従来電子写真用ト
ナー制御剤として知られる各種制御剤が用いられ
る。 例えば、正帯電制御剤としてニグロシン、トリ
フエニルメタン系化合物、ローダミン系染料、銅
フタロシアニン系化合物等であり、負帯電制御剤
としては酸化デンプン、含金属染料、サリチル酸
含金属化合物等である。 また、トナーにシリカ、アルミナ等の流動性向
上剤を添加してもよい。 更また、磁性トナーを得たい場合にはトナー中
に磁性微粒子を添加すればよい。磁性物質として
は磁性を示すが、磁化可能な材料であればよく、
例えば鉄、マンガン、ニツケル、コバルト、クロ
ムなどの金属、マグネタイト、各種フエライト、
マンガン合金、その他の強磁性合金などがあり、
これらを微粉末としたものが使用できる。 また、以上の構成をマイクロカプセルトナーに
おいて壁または芯、またはその両方に適用しても
よい。 以下本発明を実施態様に基づき図を用いて詳細
に説明する。 第1図は絶縁性トナーを用いた静電潜像現像法
及び現像装置の実施態様の一例を示す。図中、1
は円筒状の静電像保持体であり、例えば公知の電
子写真法であるカールソン法又はNP法によつて
これに静電潜像を形成せしめて、トナー供給手段
であるホツパー3内の絶縁性トナー5をトナー担
持体2上にトナー層の層厚を規制して塗布する塗
布手段4により塗布されたトナー5で現像する。
トナー担持体2は円筒状のステンレス鋼からなる
現像ローラである。この現像ローラの材質として
アルミニウムを用いても良いし、他の金属でも良
い。また金属ローラの上にトナーをより所望の極
性に摩擦帯電させるため樹脂等を被覆したものを
用いてもよい。さらにこの現像ローラは導電性の
非金属材料からできていてもよい。このトナー担
持体2の両端には図示されていないが、その軸に
高密度ポリエチレンからなるスペーサ・コロが入
れてある。このスペーサ・コロを静電像保持体1
の両端につき当てて現像器を固定することによ
り、静電像保持体1とトナー担持体2との間〓を
トナー担持体2上に塗布されたトナー層の厚み以
上に設定し保持する。この間隔は例えば100μ〜
500μ、好ましくは150μ〜300μである。この間隔
が大きすぎると静電像保持体1上の静電潜像によ
るトナー担持体2上に塗布された非磁性トナーに
及ぼす静電力は弱くなり、画質は低下し、特に細
線の現像による可視化は困難となる。またこの間
隔が狭ますぎるとトナー担持体2上に塗布された
トナーがトナー担持体2の静電像保持体1との間
で圧縮され凝集されてしまう危険性が大となる。
6は現像バイアス電源であり、導電性トナー担持
体2と静電像保持体1の背面電極との間に電圧を
印加できるようにしてある。この現像バイアス電
圧は特願昭53−92108号に記載した如き現像バイ
アス電圧である。 第2図は実施態様の別の一例である。同図にお
いて、1は静電像保持体、2はトナー担持体、5
は本発明で特定したトナー、3はホツパー、9は
クリーニングブレード、10はトナー供給部材を
示す。16は振動部材、17は振動発生手段、1
6aは永久磁石、16bは支持バネ、17aは鉄
心、17bは巻線である。巻線17bに交流を加
えて、振動部材16を適当な振幅振動数で振動さ
せ、等速回転中のトナー担持体2の上に均一なト
ナー塗布層を形成させトナー担持体2と静電像保
持体1とをトナー塗布層の厚みより大きな間隙を
保つて対局させ非磁性トナーを静電像へ飛翔せし
めて現像するのである。振動部材16の振動はト
ナー担持体2に直接接しない程度であればどの程
度でも良いが、トナー塗布層の厚みが5〜100μ
程度で均一になるように振動数、振幅を制御する
のが良い。又トナー担持体2と静電像保持体1と
の間には、交流及び直流バイアス電圧を印加す
る。 第3図は実施態様の別の一例である。同図にお
いて1は静電像保持体、2はトナー担持体、3は
現像容器、5は本発明で特定した絶縁性トナー、
6は現像バイアス電源、9はトナークリーニング
部材、35は塗布ローラ、36はその表面に固着
せしめた繊維ブラシ、40は塗布用バイアス電源
を示す。トナー5を塗布ローラ35を回転させ、
ブラシ36で搬送してトナー担持体2の上に均一
に塗布し、静電像保持体1の静電像へ飛翔させて
現像する。トナー担持体2と塗布ローラ35との
間隙はトナー担持体2上に5〜100μ程度の均一
なトナー層を形成するように調整し、均一なトナ
ー塗布のために塗布用バイアス電源40でバイア
ス電圧を印加してもよい。静電像保持体1とトナ
ー担持体2との間隙は上記トナー層厚より大きく
なるようにして現像に際しては現像バイアス電源
6より現像バイアスを印加する。 第4図は実施態様の別の一例である。同図にお
いては、1は静電像保持体、2はトナー担持体、
5は本発明で特定した一成分トナー、43は現像
器、48は磁気ローラで、49はその非磁性スリ
ーブ、50は磁石、52は気ブラシ、53は一成
分トナー又はトナーと磁性キヤリアとが混合され
た二成分現像剤を示す。非磁性スリーブ49上に
磁性キヤリアを磁力で保持してブラシ化しスリー
ブ49を回転させることにより、トナーあるいは
現像剤53を上記キヤリアブラシで汲み上げてこ
のトナー担持体2上に接触塗布することにより均
一なトナー層5を形成する。その際キヤリアは磁
力により磁気ローラ48上に保持されているため
トナー担持体2上に移ることはない。次いでトナ
ー担持体2上から静電像保持体1上へ飛翔現像す
る。磁気ローラ48とトナー担持体2の間隙はト
ナー担持体2上のトナー層厚が5〜100μ程度に
なるように調整する。トナー担持体2と静電像保
持体1との間隙はトナー層厚より大きくなるよう
にしトナー担持体2に現像バイアス電圧を印加す
る。 第5図は実施態様の別の一例を示す図である。
同図において1は静電像保持体、2はトナー担持
体、3はホツパー、6は現像用バイアス電源、5
は本発明で特定した一成分トナー、50は固定磁
石、52はキヤリアトナー混合物による磁気ブラ
シ、58はトナー厚規制用ブレードを示す。トナ
ー担持体2上に形成された磁気ブラシ52をトナ
ー担持体2を回転させることで循環させ、ホツパ
ー3中のトナーをとり込んでトナー担持体2上に
均一に薄層コートさせる。次いでトナー担持体2
と静電像保持体1とをトナー層厚より大きな間隙
で対局させトナー担持体2上の一成分トナー5を
静電像保持体1上の静電荷像上へと飛翔現像させ
る。トナー層の厚さは磁気ブラシ52の大きさ、
即ちキヤリア量及び規制ブレード58で制御す
る。静電像保持体1とトナー担持体2との間隙は
トナー層厚より大きめにとりバイアス電源6から
現像バイアスを印加する。 ここで本発明におけるトナーのトリボ電荷量の
測定法を図面を用いて詳述する。 第6図はトナーのトリボ電荷量を測定する装置
の説明図である。先ず、底に400メツシユのスク
リーン103のある金属製の測定容器102にト
リボ電荷量を測定しようとするトナーとキヤリア
(200〜300メツシユ)の重量比1:9の混合物
(現像剤)約4gを入れ金属製のフタ104をす
る。このときの測定容器102全体の重量を秤り
W1(g)とする。次に、吸引機101(測定容器
102と接する部分は少なくとも絶縁体)におい
て、吸引口107から吸引し風量調節弁106を
調整して真空計105の圧力を70mmHgとする。
この状態で充分(約1分間)吸引を行ないトナー
を吸引除去する。このときの電位計109の電位
をV(ボルト)とする。ここで108はコンデン
サーであり容量をC(μF)とする。また、吸引後
の測定容器全体の重量を秤りW2(g)とする。こ
のトナーのトリボ電荷量(μc/g)は下式の如
く計算される。 トナーのトリボ電荷量(μc/g)=C×V/W1−W2 但し、測定条件は23℃、50%RHとする。 また、測定に用いるキヤリア(鉄粉、ガラス玉
など)は200〜300メツシユのものであるが、誤差
をなくすためにキヤリアは上記吸引装置で充分吸
引し400メツシユのスクリーンを通過するものは
除去してからトナーと混合する。 実施例 1 ・スチレン−BMA−ジメチルアミノエチルメ
タクリレート共重合体 100部 ・サリチル酸含属化合物 10部 ・アゾ系赤色染料 5部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
従つて作成した。樹脂および制御剤の単体でのト
リボ電荷量はスチレン−BMA−ジメチルアミノ
エチルメタクリレート共重合体が+55.2μc/g
で、サリチル酸含金属化合物が−40.6μc/gであ
つた。一方、作成されたトナーのトリボは−
21.6μc/gであつた。 作成されたトナーを第1図において、トナー担
持体2を外径20mmのステンレス製円筒スリーブと
した現像装置に投入したところ、スリーブ上に均
一にコートされていることが認められた。この現
像装置をキヤノン製PC−10複写機に投入し、画
像出しを行なわず、現像器のトナー担持体のみを
回転させ、トナー担持体上の単位面積あたりのト
ナー層の電荷量及びトナー層の重量変化の時間推
移を調べたところ、2時間経過後も安定してい
た。 なお前記において担持体上の単位面積当りのト
ナー層の電荷量及びトナー層の重量はいわゆる吸
引式フアラデーケージ法を使用して求めた。この
吸引式フアラデーケージ法は、その外筒をトナー
担持体に押しつけて担持体上の一定面積上のすべ
てのトナーを吸引し、内筒のフイルターに採集し
てフイルターの重量増加分よりトナー担持体上の
単位面積当りのトナー層の重量を計算することが
できる。それと同時に外部から静電的にシールド
された内筒に蓄積された電荷量を測定することに
よつてトナー担持体上の単位面積当りの電荷量を
求めることができる方法である。(吸引式フアラ
デーケージ法は例えば電子写真学会誌Vol.11.No.
1等に紹介されている。) また、このトナーをキヤノン製複写機NP−
270RE(プロセススピード170mm/sec)に適用し、
複写画像を得たところ得られた転写画像は濃度が
充分高く、カブリ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であつ
た。上記トナーを用いて連続した耐久性を調べた
が10000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℃、湿度85%にしたところ画像濃度は常温常
湿とほとんど変化がなく、カブリや飛び散りもな
く、鮮明な赤色画像が得られ、耐久性も10000枚
までほとんど変化がなかつた。次に10℃湿度10%
の低温低湿度において転写画像を得たところ、画
像濃度も高く、ベタ黒部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。この環境条件で連続及び間けつでコピーし
たがやはり10000枚まで濃度変動は±0.2と実用上
充分であつた。 実施例 2 ・ポリエステル 100部 ・ニグロシン 5部 ・アゾ系赤色顔料 5部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
より作成した。樹脂および制御剤単体および作成
したトナーの各々のトリボ電荷量は、下表の様で
あつた。
【表】
このトナーを第2図に示す装置に投入し、振動
部材16を振動数約50Hz、振幅0.2mmで振動させ、
トナー担持体2を周速120mm/secで回転させる
と、トナー担持体上には約30μ厚の均一なトナー
塗布層が形成し、キヤノン製複写機PC−10を用
いてトナー担持体2と静電像保持体1とを約
300μの間隙を保つて対向させて、トナー担持体
2に周波数100〜数キロHz、マイナスピーク値−
660〜−1200V及びプラスピーク値+400〜+
800Vのバイアス交流電界を加えて現像を行つた
ところ、同様の良好な結果が得られた。 実施例 3 実施例2で示すトナーをトナー担持体2と塗布
ローラ35の間隙を約2mm、繊維ブラシ36の長
さを約3mmと設定した。第3図に示す現像装置に
投入し、現像ローラと静電像保持体との間隙を
200μに保ち、約30μのトナー層を現像ローラ上に
形成させ交流波形として、周波数200Hz、電圧の
ピーク値±450Vに直流成分250Vを加えて、電圧
ピーク値+700V及び−200Vを与えて現像したと
ころ、同様の良好な結果が得られた。 実施例 4 実施例2のトナーをトナー担持体2と磁気ロー
ラ48との間隙が約2mm、磁気ブラシ52の最高
厚約3mmとなるように設定した第4図に示す現像
装置に投入し、キヤノン製複写機PC−10で現像
ローラと静電像保持体との間隙を300μに保ち、
約30μのトナー層を現像ローラ上に形成させ交流
波形として、周波数1200Hz、電圧のピーク値±
450Vに直流成分250Vを加えて、電圧のピーク値
+700V及び−200Vを与えて現像したところ、同
様の良好な結果が得られた。 比較例 1 スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体 85部 スチレン−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト共重合体(正帯電性樹脂) 15部 カーボンブラツク 7部 マクロレツクスブルーRR(バイエル社製油溶
性染料、負帯電性) 1部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
従つて作成した。作成されたトナー電荷量は+
5.1μc/gであつた。 該トナーを、実施例1と同様の現像装置に投入
し、同様に画像出しを行なつたところ、得られた
画像は初期から濃度が低く、カブリの多いもので
あつた。 比較例 2 トナー担持体にマイナス320Vの直流バイアス
のみを印加した以外は、実施例2と同様に行なつ
たところ、初期から画像濃度の低い飛び散りの多
い画像しか得られなかつた。 比較例 3 ・スチレン−BMA−ジメチルアミノエチルメ
タクリレート共重合体 100部 ・サリチル酸含金属化物 6部 ・アゾ系赤色染料 5部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
従つて作成した。樹脂および制御剤の単体でのト
リボ電荷量はスチレン−BMA−ジメチルアミノ
エチルメタクリレート共重合体が+55.2μc/g
で、サリチル酸含金属化合物が−40.6μc/gであ
つた。一方、作成されたトナーのトリボは−
7.3μc/gであつた。 作成されたトナーを実施例1と同一に第1図に
おいて、トナー担持体2を外径20mmのステンレス
製円筒スリーブとした現像装置に投入したとこ
ろ、やや薄めではあるがスリーブ上に均一にコー
トされていることが認められた。この現像装置を
キヤノン製PC−10複写機に投入し、画像出しを
行なわず、現像器のトナー担持体のみを回転さ
せ、トナー担持体上の単位面積あたりのトナー層
の電荷量変化の時間推移を調べたところ、次第に
マイナス側からプラス側にシフトしてきた2時間
経過中も安定しなかつた。 また、このトナーをキヤノン製複写機NP−
270RE(プロセススピード170mm/sec)に適用し、
複写画像を得たところ初期は良好な画像であつた
が上記トナーを用いて連続して耐久性を調べたと
ころ10000枚後の転写画像は画像濃度の低い反転
気味の画像となつた。 比較例 4 ・スチレン−BMA−ジメチルアミノエチルメ
タクリレート共重合体 100部 ・サリチル酸含金属化合物 1部 ・アゾ系赤色染料 5部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
従つて作成した。作成されたトナーのトリボは+
16.8μc/gであつた。 作成されたトナーを第1図において、トナー担
持体2を外径20mmのステンレス製円筒スリーブと
した現像装置に投入し、この現像装置をキヤノン
製PC−10複写機に投入し、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
1600Hz、1300Vの交流及び−150Vの直流バイア
スを印加し、さらにプロセススピードを66mm/
secから170mm/secに変更して現像を行なつた。 次いで転写紙の背面より−7KVの直流コロナ
を照射しつつトナーを転写し、複写画像を得た。 得られた転写画像は濃度がやや低く、カブリも
多く不満足な画像であつた。次に温度10℃湿度10
%の低温低湿度において10000枚まで間けつでコ
ピーしたところ濃度変動は±0.5と実用上不可で
あつた。 比較例 5 比較例1のトナー20gを予め鉄粉キヤリア20g
と混合し、その混合物を規制ブレード58とトナ
ー担持体2との間隙が約250μとなるように設定
した第5図の現像器に投入し、キヤノン製PC−
10において現像ローラと静電像保持体との間隙を
300μに保ち、約80μのトナー層を現像ローラ上に
形成させ交流波形として、周波数200Hz、電圧の
ピーク値±450Vに直流成分250Vを加えて、電圧
のピーク値+700V及び−200Vを与えてさらにプ
ロセススピードを66mm/secから170mm/secに変
更して現像したところ比較例4と同様に不満足な
画像しか得られず、さらに低温低湿度において実
用上不可であつた。 以上述べたように、本願発明の現像方法によれ
ば、トナーが、一方が正帯電性を示し他方が負帯
電特性を示す組合せの、結着樹脂と荷電制御剤と
の組合せを含有することにより、すなわち同一ト
ナー中に逆帯電特性同士の、結着剤樹脂と荷電制
御剤とが混合することにより、摩擦帯電による荷
電蓄積のバランスが取れ、安定な電荷が長時間ス
リーブ上のトナーに付与することができるとう効
果が得られる。 さらに、トナーの帯電特性が荷電制御剤の帯電
特性と同極性である、すなわち、結着樹脂による
帯電能力よりも荷電制御剤による帯電能力を大き
くして荷電制御剤による帯電特性とトナーの帯電
特性とを同極性としたことにより、結着樹脂は電
気抵抗が高いための帯電能力が長期に渡る現像
(多数枚耐久)によつて増大する傾向にあるが、
この結着樹脂の帯電能力の増大を、トナーのトリ
ボ電荷量が絶対値で13.4μc/g以上になるように
もともと帯電能力を大きく設定してある荷電制御
剤の帯電特性を抑えるため、このトナーをプロセ
ススピードの速い現像装置に用いて現像した場合
に、トナーのトリボ帯電量は長期に渡る現像(多
数枚耐久)によつても安定にすることができると
いう効果が得られる。 また、これらにより、安定な電荷を有する有彩
色トナーを用いて良好な有彩色の画像を形成する
ことができ、さらにトナーをプロセススピードの
速い現像装置に用いて現像した場合に、高温高湿
や低温低湿な各環境条件化においても安定した画
質を長期間にわたつて形成できるという効果も得
られる。 さらに、トナーのトリボ電荷量(絶対値)が
13.4μc/g以上と高いことから、静電像に対し忠
実なトナー像を形成することができ、地カブリ現
像が生ずることのない高解像力及び高濃度の画像
が得られると共に、記録紙への転写時に飛び散り
等のの生ずることがない高品質が像を得ることが
できるという効果も得られる。 また更に、トリボ電荷量(絶対値)が比較的に
高いトナーは特に低温低湿環境下において、トナ
ーのトリボ電荷量が高くなりすぎ所謂チヤージア
ツプ現象を生じ易い傾向にあるが、本願発明の現
像方法において用いるトナーは、一方が正帯電特
性を示し、他方が負帯電特性を示す組合せの、結
着樹脂と荷電制御剤との組合せを含有しているた
めに、トナーのトリボ電荷に対して逆極性の結着
樹脂又は電荷制御剤が、トナーのトリボ電荷量の
上昇を緩和して、前述のチヤージアツプ現像を防
止し、低温低湿環境下においてもトリボ電荷量が
安定したトナーが得られることから、画質濃度の
低下等の少ない安定した画質を長時間に渡つて形
成できるという効果も得られる。
部材16を振動数約50Hz、振幅0.2mmで振動させ、
トナー担持体2を周速120mm/secで回転させる
と、トナー担持体上には約30μ厚の均一なトナー
塗布層が形成し、キヤノン製複写機PC−10を用
いてトナー担持体2と静電像保持体1とを約
300μの間隙を保つて対向させて、トナー担持体
2に周波数100〜数キロHz、マイナスピーク値−
660〜−1200V及びプラスピーク値+400〜+
800Vのバイアス交流電界を加えて現像を行つた
ところ、同様の良好な結果が得られた。 実施例 3 実施例2で示すトナーをトナー担持体2と塗布
ローラ35の間隙を約2mm、繊維ブラシ36の長
さを約3mmと設定した。第3図に示す現像装置に
投入し、現像ローラと静電像保持体との間隙を
200μに保ち、約30μのトナー層を現像ローラ上に
形成させ交流波形として、周波数200Hz、電圧の
ピーク値±450Vに直流成分250Vを加えて、電圧
ピーク値+700V及び−200Vを与えて現像したと
ころ、同様の良好な結果が得られた。 実施例 4 実施例2のトナーをトナー担持体2と磁気ロー
ラ48との間隙が約2mm、磁気ブラシ52の最高
厚約3mmとなるように設定した第4図に示す現像
装置に投入し、キヤノン製複写機PC−10で現像
ローラと静電像保持体との間隙を300μに保ち、
約30μのトナー層を現像ローラ上に形成させ交流
波形として、周波数1200Hz、電圧のピーク値±
450Vに直流成分250Vを加えて、電圧のピーク値
+700V及び−200Vを与えて現像したところ、同
様の良好な結果が得られた。 比較例 1 スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体 85部 スチレン−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト共重合体(正帯電性樹脂) 15部 カーボンブラツク 7部 マクロレツクスブルーRR(バイエル社製油溶
性染料、負帯電性) 1部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
従つて作成した。作成されたトナー電荷量は+
5.1μc/gであつた。 該トナーを、実施例1と同様の現像装置に投入
し、同様に画像出しを行なつたところ、得られた
画像は初期から濃度が低く、カブリの多いもので
あつた。 比較例 2 トナー担持体にマイナス320Vの直流バイアス
のみを印加した以外は、実施例2と同様に行なつ
たところ、初期から画像濃度の低い飛び散りの多
い画像しか得られなかつた。 比較例 3 ・スチレン−BMA−ジメチルアミノエチルメ
タクリレート共重合体 100部 ・サリチル酸含金属化物 6部 ・アゾ系赤色染料 5部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
従つて作成した。樹脂および制御剤の単体でのト
リボ電荷量はスチレン−BMA−ジメチルアミノ
エチルメタクリレート共重合体が+55.2μc/g
で、サリチル酸含金属化合物が−40.6μc/gであ
つた。一方、作成されたトナーのトリボは−
7.3μc/gであつた。 作成されたトナーを実施例1と同一に第1図に
おいて、トナー担持体2を外径20mmのステンレス
製円筒スリーブとした現像装置に投入したとこ
ろ、やや薄めではあるがスリーブ上に均一にコー
トされていることが認められた。この現像装置を
キヤノン製PC−10複写機に投入し、画像出しを
行なわず、現像器のトナー担持体のみを回転さ
せ、トナー担持体上の単位面積あたりのトナー層
の電荷量変化の時間推移を調べたところ、次第に
マイナス側からプラス側にシフトしてきた2時間
経過中も安定しなかつた。 また、このトナーをキヤノン製複写機NP−
270RE(プロセススピード170mm/sec)に適用し、
複写画像を得たところ初期は良好な画像であつた
が上記トナーを用いて連続して耐久性を調べたと
ころ10000枚後の転写画像は画像濃度の低い反転
気味の画像となつた。 比較例 4 ・スチレン−BMA−ジメチルアミノエチルメ
タクリレート共重合体 100部 ・サリチル酸含金属化合物 1部 ・アゾ系赤色染料 5部 からなる平均粒径10μmの非磁性トナーを常法に
従つて作成した。作成されたトナーのトリボは+
16.8μc/gであつた。 作成されたトナーを第1図において、トナー担
持体2を外径20mmのステンレス製円筒スリーブと
した現像装置に投入し、この現像装置をキヤノン
製PC−10複写機に投入し、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
1600Hz、1300Vの交流及び−150Vの直流バイア
スを印加し、さらにプロセススピードを66mm/
secから170mm/secに変更して現像を行なつた。 次いで転写紙の背面より−7KVの直流コロナ
を照射しつつトナーを転写し、複写画像を得た。 得られた転写画像は濃度がやや低く、カブリも
多く不満足な画像であつた。次に温度10℃湿度10
%の低温低湿度において10000枚まで間けつでコ
ピーしたところ濃度変動は±0.5と実用上不可で
あつた。 比較例 5 比較例1のトナー20gを予め鉄粉キヤリア20g
と混合し、その混合物を規制ブレード58とトナ
ー担持体2との間隙が約250μとなるように設定
した第5図の現像器に投入し、キヤノン製PC−
10において現像ローラと静電像保持体との間隙を
300μに保ち、約80μのトナー層を現像ローラ上に
形成させ交流波形として、周波数200Hz、電圧の
ピーク値±450Vに直流成分250Vを加えて、電圧
のピーク値+700V及び−200Vを与えてさらにプ
ロセススピードを66mm/secから170mm/secに変
更して現像したところ比較例4と同様に不満足な
画像しか得られず、さらに低温低湿度において実
用上不可であつた。 以上述べたように、本願発明の現像方法によれ
ば、トナーが、一方が正帯電性を示し他方が負帯
電特性を示す組合せの、結着樹脂と荷電制御剤と
の組合せを含有することにより、すなわち同一ト
ナー中に逆帯電特性同士の、結着剤樹脂と荷電制
御剤とが混合することにより、摩擦帯電による荷
電蓄積のバランスが取れ、安定な電荷が長時間ス
リーブ上のトナーに付与することができるとう効
果が得られる。 さらに、トナーの帯電特性が荷電制御剤の帯電
特性と同極性である、すなわち、結着樹脂による
帯電能力よりも荷電制御剤による帯電能力を大き
くして荷電制御剤による帯電特性とトナーの帯電
特性とを同極性としたことにより、結着樹脂は電
気抵抗が高いための帯電能力が長期に渡る現像
(多数枚耐久)によつて増大する傾向にあるが、
この結着樹脂の帯電能力の増大を、トナーのトリ
ボ電荷量が絶対値で13.4μc/g以上になるように
もともと帯電能力を大きく設定してある荷電制御
剤の帯電特性を抑えるため、このトナーをプロセ
ススピードの速い現像装置に用いて現像した場合
に、トナーのトリボ帯電量は長期に渡る現像(多
数枚耐久)によつても安定にすることができると
いう効果が得られる。 また、これらにより、安定な電荷を有する有彩
色トナーを用いて良好な有彩色の画像を形成する
ことができ、さらにトナーをプロセススピードの
速い現像装置に用いて現像した場合に、高温高湿
や低温低湿な各環境条件化においても安定した画
質を長期間にわたつて形成できるという効果も得
られる。 さらに、トナーのトリボ電荷量(絶対値)が
13.4μc/g以上と高いことから、静電像に対し忠
実なトナー像を形成することができ、地カブリ現
像が生ずることのない高解像力及び高濃度の画像
が得られると共に、記録紙への転写時に飛び散り
等のの生ずることがない高品質が像を得ることが
できるという効果も得られる。 また更に、トリボ電荷量(絶対値)が比較的に
高いトナーは特に低温低湿環境下において、トナ
ーのトリボ電荷量が高くなりすぎ所謂チヤージア
ツプ現象を生じ易い傾向にあるが、本願発明の現
像方法において用いるトナーは、一方が正帯電特
性を示し、他方が負帯電特性を示す組合せの、結
着樹脂と荷電制御剤との組合せを含有しているた
めに、トナーのトリボ電荷に対して逆極性の結着
樹脂又は電荷制御剤が、トナーのトリボ電荷量の
上昇を緩和して、前述のチヤージアツプ現像を防
止し、低温低湿環境下においてもトリボ電荷量が
安定したトナーが得られることから、画質濃度の
低下等の少ない安定した画質を長時間に渡つて形
成できるという効果も得られる。
第1図ないし第5図は本発明に係る現像方法の
実施に用いるる現像装置の異る形態を示す断面
図、第6図は摩擦帯電量の測定を行なう装置を示
した図である。 1…静電像保持体、2…トナー担持体、3…ホ
ツパー、4…トナー塗布手段、5…一成分トナ
ー、6…現像バイアス電源、9…トナークリーニ
ングブレード、10…トナー供給部材、35…塗
布ローラ、36…繊維ブラシ、40…塗布用バイ
アス電源、48…磁気ローラ、49…非磁性スリ
ーブ、50…永久磁石、52…磁気ブラシ、53
…一成分トナー又はそれと磁性キヤリアとの混合
した二成分現像剤、58…規制ブレード、101
…吸引機、102…測定容器、103…400メツ
シユスクリーン、104…測定容器のフタ、10
5…真空計、106…風量調節弁、107…吸引
口、108…コンデンサー、109…電位計。
実施に用いるる現像装置の異る形態を示す断面
図、第6図は摩擦帯電量の測定を行なう装置を示
した図である。 1…静電像保持体、2…トナー担持体、3…ホ
ツパー、4…トナー塗布手段、5…一成分トナ
ー、6…現像バイアス電源、9…トナークリーニ
ングブレード、10…トナー供給部材、35…塗
布ローラ、36…繊維ブラシ、40…塗布用バイ
アス電源、48…磁気ローラ、49…非磁性スリ
ーブ、50…永久磁石、52…磁気ブラシ、53
…一成分トナー又はそれと磁性キヤリアとの混合
した二成分現像剤、58…規制ブレード、101
…吸引機、102…測定容器、103…400メツ
シユスクリーン、104…測定容器のフタ、10
5…真空計、106…風量調節弁、107…吸引
口、108…コンデンサー、109…電位計。
Claims (1)
- 1 静電像を表面に保持する静電像保持体に対
し、トナーを表面に担持するトナー担持体を現像
部において、一定の間隔をもつて対向配置し、一
方が正帯電特性を示し、他方が負帯電特性を示す
組合せの、結着樹脂と荷電制御剤との組合せを有
し、帯電特性が該荷電制御剤の帯電特性と同極性
であつて、トリボ電荷量が絶対値で13.4μc/g以
上であり、かつ外部磁場5000O¨eにおける飽和磁
化が10emu/g以下のトナーを前記トナー担持体
上に前記間隙よりも薄い厚さに担持させ、該とト
ナーを現像部においてトナー担持体と静電像保持
体との間に交流及び直流バイアスを印加して前記
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084722A JPS60227274A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 現像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084722A JPS60227274A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 現像方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227274A JPS60227274A (ja) | 1985-11-12 |
| JPH0548916B2 true JPH0548916B2 (ja) | 1993-07-22 |
Family
ID=13838572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59084722A Granted JPS60227274A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 現像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60227274A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53127726A (en) * | 1977-04-13 | 1978-11-08 | Canon Inc | Electrostatic image developing toner |
| JPS6040019B2 (ja) * | 1977-08-22 | 1985-09-09 | キヤノン株式会社 | 静電荷像用現像剤 |
| JPS5434242A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-13 | Canon Inc | Developer for static image |
| EP0005334A1 (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-14 | Xerox Corporation | Electrophotographic toner composition |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP59084722A patent/JPS60227274A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60227274A (ja) | 1985-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |