JPH09185263A - 画像形成方法 - Google Patents
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Landscapes
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】現像剤の帯電の立ち上がりが良好であり、かつ
帯電分布がシャープであって、低現像性、濃度むら、現
像ゴーストの問題を生じにくい長寿命の超小型画像形成
装置に適用される画像形成方法を提供する。 【解決手段】潜像保持体上に潜像を形成する工程、現像
装置内の現像剤担持体上に担持された現像剤を用いて潜
像保持体上にトナー像を形成する工程、該トナー像を転
写体上に転写する工程、潜像保持体上の残留トナーを除
去するクリーニング工程を有する画像形成方法であっ
て、現像装置として表面にニッケル層を有する現像剤担
持体とその後方に位置するトナーのみを収容するトナー
室とを有するものを使用し、かつ、現像剤として、トナ
ーと磁性キャリアよりなるものを使用し、該磁性キャリ
アが現像剤担持体上にのみ存在する条件で現像を行うこ
とを特徴とする。
帯電分布がシャープであって、低現像性、濃度むら、現
像ゴーストの問題を生じにくい長寿命の超小型画像形成
装置に適用される画像形成方法を提供する。 【解決手段】潜像保持体上に潜像を形成する工程、現像
装置内の現像剤担持体上に担持された現像剤を用いて潜
像保持体上にトナー像を形成する工程、該トナー像を転
写体上に転写する工程、潜像保持体上の残留トナーを除
去するクリーニング工程を有する画像形成方法であっ
て、現像装置として表面にニッケル層を有する現像剤担
持体とその後方に位置するトナーのみを収容するトナー
室とを有するものを使用し、かつ、現像剤として、トナ
ーと磁性キャリアよりなるものを使用し、該磁性キャリ
アが現像剤担持体上にのみ存在する条件で現像を行うこ
とを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小径の現像剤担持体上
に現像剤の層を形成し、現像領域まで搬送し、小径の潜
像保持体上の潜像を現像する工程を有する小型画像形成
装置による画像形成方法に関するものである。
に現像剤の層を形成し、現像領域まで搬送し、小径の潜
像保持体上の潜像を現像する工程を有する小型画像形成
装置による画像形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真乾式現像方式は静電複写
機だけではなく、プリンター、ファクシミリ、或いは複
写機とプリンターとファクシミリ等を合わせもつ複合機
に用いられるようになっている。特に最近の傾向とし
て、より強い小型化、軽量化、省資源やリサイクル等の
エコロジー対応が要求されている。そして、これに対応
するために画像形成方法の改善、新規開発が行われてい
る。従来より、電子写真乾式現像方式としては、キャリ
アよりなる二成分現像剤を用いる方式と、キャリアを用
いない一成分現像剤を用いる方式が知られており、活発
に研究開発が行われている。二成分現像方式は最も広く
利用されている方式であるが、現像剤中のトナー濃度を
一定に保つためのトナー濃度コントロールシシテムや、
現像剤中に新たに追加されたトナーと現像剤を混合する
ためのミキシング装置が必要であり、小型化等の要求を
十分に満たすものではない。
機だけではなく、プリンター、ファクシミリ、或いは複
写機とプリンターとファクシミリ等を合わせもつ複合機
に用いられるようになっている。特に最近の傾向とし
て、より強い小型化、軽量化、省資源やリサイクル等の
エコロジー対応が要求されている。そして、これに対応
するために画像形成方法の改善、新規開発が行われてい
る。従来より、電子写真乾式現像方式としては、キャリ
アよりなる二成分現像剤を用いる方式と、キャリアを用
いない一成分現像剤を用いる方式が知られており、活発
に研究開発が行われている。二成分現像方式は最も広く
利用されている方式であるが、現像剤中のトナー濃度を
一定に保つためのトナー濃度コントロールシシテムや、
現像剤中に新たに追加されたトナーと現像剤を混合する
ためのミキシング装置が必要であり、小型化等の要求を
十分に満たすものではない。
【0003】そこで、現像方式として、現像装置が小型
で軽量化され、トナー濃度コントロールの煩わしさがな
いという特徴をもつ一成分現像方式に対する要求が大き
くなっている。一成分現像方式に用いられるトナーとし
ては、従来、磁性体を含有する磁性トナー、および磁性
体を含有しない非磁性トナーを使用することが知られて
いるが、トナーの搬送制御が容易なこと、複写機、プリ
ンター等の内部汚染が少ないこと等から、現在、磁性ト
ナーが広く使用されている。
で軽量化され、トナー濃度コントロールの煩わしさがな
いという特徴をもつ一成分現像方式に対する要求が大き
くなっている。一成分現像方式に用いられるトナーとし
ては、従来、磁性体を含有する磁性トナー、および磁性
体を含有しない非磁性トナーを使用することが知られて
いるが、トナーの搬送制御が容易なこと、複写機、プリ
ンター等の内部汚染が少ないこと等から、現在、磁性ト
ナーが広く使用されている。
【0004】他方、複写機、プリンター本体について
も、小型化、軽量化のために、サブシステムごとの小型
化、軽量化の努力がなされている。ただし、一成分現像
方式に於いては、帯電の立ち上がりの遅さや帯電分布の
広さに起因した低現像性、背景かぶり、現像ゴーストに
よる濃度むら等の問題を生じてしまい上記の様な超小型
画像形成方法の確立への障害になっている。一方、一成
分現像方式における上記問題を抑制する方法として、現
像剤担持体上でのトナーの帯電を補助する目的で現像剤
担持体上にのみキャリアを保持させ、トナーの帯電の立
ち上がりの遅さや帯電分布の広さを改善する1.5成分
現像方式が有効であり実用化が始まっている。
も、小型化、軽量化のために、サブシステムごとの小型
化、軽量化の努力がなされている。ただし、一成分現像
方式に於いては、帯電の立ち上がりの遅さや帯電分布の
広さに起因した低現像性、背景かぶり、現像ゴーストに
よる濃度むら等の問題を生じてしまい上記の様な超小型
画像形成方法の確立への障害になっている。一方、一成
分現像方式における上記問題を抑制する方法として、現
像剤担持体上でのトナーの帯電を補助する目的で現像剤
担持体上にのみキャリアを保持させ、トナーの帯電の立
ち上がりの遅さや帯電分布の広さを改善する1.5成分
現像方式が有効であり実用化が始まっている。
【0005】ただし、1.5成分現像方式では、キャリ
アは現像剤担持体上のみにしか存在せず、従来の二成分
現像方式に見られる現像剤中に新たに追加されたトナー
と現像剤を混合するためのミキシング装置を有しないた
め、特に高温高湿環境下において現像剤担持体上に追加
されたトナーの帯電立ち上がり不良が生じやすく、低現
像性、背景かぶり等が発生する場合がある。このように
濃度、画質、環境安定性の満足な小型画像形成方法はい
まだ十分のものがない。
アは現像剤担持体上のみにしか存在せず、従来の二成分
現像方式に見られる現像剤中に新たに追加されたトナー
と現像剤を混合するためのミキシング装置を有しないた
め、特に高温高湿環境下において現像剤担持体上に追加
されたトナーの帯電立ち上がり不良が生じやすく、低現
像性、背景かぶり等が発生する場合がある。このように
濃度、画質、環境安定性の満足な小型画像形成方法はい
まだ十分のものがない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記のような実情に鑑み、その問題点を解決す
ることを目的としてなされたものである。すなわち、本
発明の第1の目的は、省スペースの観点で優れた小型画
像形成装置を用いることができる画像形成方法を提供す
ることにある。また、本発明の第2の目的は、現像剤の
帯電の立ち上がりが良好であり、かつ帯電分布がシャー
プであって、低現像性、濃度むら、現像ゴーストの問題
を生じにくい長寿命の超小型画像形成装置に適用される
画像形成方法を提供することにある。
における上記のような実情に鑑み、その問題点を解決す
ることを目的としてなされたものである。すなわち、本
発明の第1の目的は、省スペースの観点で優れた小型画
像形成装置を用いることができる画像形成方法を提供す
ることにある。また、本発明の第2の目的は、現像剤の
帯電の立ち上がりが良好であり、かつ帯電分布がシャー
プであって、低現像性、濃度むら、現像ゴーストの問題
を生じにくい長寿命の超小型画像形成装置に適用される
画像形成方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、現像剤担持体上にのみキャリアを保持させ新
たに追加されたトナーと現像剤を混合するためのミキシ
ング装置を省略することにより装置の小型化、現像ゴー
スト抑制を可能とし、また、現像剤担持体として表面に
ニッケル層を有するものを用いることにより、環境依存
性、低現像性、濃度むら、耐久性等の問題を解決しうる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
した結果、現像剤担持体上にのみキャリアを保持させ新
たに追加されたトナーと現像剤を混合するためのミキシ
ング装置を省略することにより装置の小型化、現像ゴー
スト抑制を可能とし、また、現像剤担持体として表面に
ニッケル層を有するものを用いることにより、環境依存
性、低現像性、濃度むら、耐久性等の問題を解決しうる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明の画像形成方法は、潜像
保持体上に潜像を形成する工程、現像装置内の現像剤担
持体上に担持された現像剤を用いて該潜像保持体上にト
ナー像を形成する工程、該トナー像を転写体上に転写す
る工程、潜像保持体上の残留トナーを除去するクリーニ
ング工程を有するものであって、該現像装置として表面
にニッケル層を有する現像剤担持体とその後方に位置す
るトナーのみを収容するトナー室とを有するものを使用
し、かつ、現像剤として、トナーと磁性キャリアよりな
るものを使用し、該磁性キャリアが現像剤担持体上にの
み存在する条件で現像を行うことを特徴とする。
保持体上に潜像を形成する工程、現像装置内の現像剤担
持体上に担持された現像剤を用いて該潜像保持体上にト
ナー像を形成する工程、該トナー像を転写体上に転写す
る工程、潜像保持体上の残留トナーを除去するクリーニ
ング工程を有するものであって、該現像装置として表面
にニッケル層を有する現像剤担持体とその後方に位置す
るトナーのみを収容するトナー室とを有するものを使用
し、かつ、現像剤として、トナーと磁性キャリアよりな
るものを使用し、該磁性キャリアが現像剤担持体上にの
み存在する条件で現像を行うことを特徴とする。
【0009】図1は、本発明においてトナー像を形成す
る工程における、現像剤担持体上に担持された現像剤の
状態を説明するものであって、3は現像剤担持体であ
り、8はトナーと磁性キャリアとよりなる現像剤であ
り、81はトナーである。本発明においては、現像剤の
磁性キャリアはトナーと共に現像剤担持体上に担持され
た状態で現像が行われる。
る工程における、現像剤担持体上に担持された現像剤の
状態を説明するものであって、3は現像剤担持体であ
り、8はトナーと磁性キャリアとよりなる現像剤であ
り、81はトナーである。本発明においては、現像剤の
磁性キャリアはトナーと共に現像剤担持体上に担持され
た状態で現像が行われる。
【0010】
【発明の実施の形態】図2は、本発明の画像形成方法に
使用する電子写真装置の一例を示すものであって、図に
おいて、潜像保持体1の周囲には、ローラー帯電器2、
現像剤担持体3を備えた現像器4、ローラー転写器5お
よびブレード式クリーナー6が配設されており、そして
現像器4に配設された現像剤担持体3の背後はトナー室
41となっており、そのトナー室内にトナーが充填され
るようになっている。なお、7は現像剤層厚規制部材で
ある。
使用する電子写真装置の一例を示すものであって、図に
おいて、潜像保持体1の周囲には、ローラー帯電器2、
現像剤担持体3を備えた現像器4、ローラー転写器5お
よびブレード式クリーナー6が配設されており、そして
現像器4に配設された現像剤担持体3の背後はトナー室
41となっており、そのトナー室内にトナーが充填され
るようになっている。なお、7は現像剤層厚規制部材で
ある。
【0011】本発明の画像形成方法においては、まず、
潜像保持体上に潜像を形成する工程において、感光ドラ
ム等の潜像保持体1上に、ローラー帯電器2により一様
に帯電した後、図示しないレーザー書き込み装置によっ
て反転露光を行い、静電潜像を形成させる。次いで、形
成された潜像を保持する潜像保持体1は、現像剤を担持
する現像剤担持体3と対向する位置に移動して、その潜
像が現像剤によって現像され、トナー像が形成される。
この場合、現像剤担持体3上には、磁性キャリアがトナ
ーと共に担持されるように、現像剤層厚規制部材7を適
当な間隔に調整しておき、それによって、磁性キャリア
は、その殆ど全てが現像剤担持体上に担持されるように
なる。上記のようにして形成されたトナー像は、次いで
ローラー転写器5によって、紙等の転写体上に転写さ
れ、一方、潜像保持体の上に残留するトナーは、ブレー
ド式クリーナー6によりクリーニングされ、次の複写工
程のために供される。
潜像保持体上に潜像を形成する工程において、感光ドラ
ム等の潜像保持体1上に、ローラー帯電器2により一様
に帯電した後、図示しないレーザー書き込み装置によっ
て反転露光を行い、静電潜像を形成させる。次いで、形
成された潜像を保持する潜像保持体1は、現像剤を担持
する現像剤担持体3と対向する位置に移動して、その潜
像が現像剤によって現像され、トナー像が形成される。
この場合、現像剤担持体3上には、磁性キャリアがトナ
ーと共に担持されるように、現像剤層厚規制部材7を適
当な間隔に調整しておき、それによって、磁性キャリア
は、その殆ど全てが現像剤担持体上に担持されるように
なる。上記のようにして形成されたトナー像は、次いで
ローラー転写器5によって、紙等の転写体上に転写さ
れ、一方、潜像保持体の上に残留するトナーは、ブレー
ド式クリーナー6によりクリーニングされ、次の複写工
程のために供される。
【0012】本発明においては、潜像保持体としては、
電子写真感光体または静電記録用誘電体等が使用でき
る。電子写真感光体は円筒状支持体上に感光層を有する
ものであって、感光層としては、有機系、アモルファス
シリコン等公知のものが使用できる。また円筒状支持体
としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金を押出
し成型後、表面加工する等の公知の製法により得られ
る。
電子写真感光体または静電記録用誘電体等が使用でき
る。電子写真感光体は円筒状支持体上に感光層を有する
ものであって、感光層としては、有機系、アモルファス
シリコン等公知のものが使用できる。また円筒状支持体
としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金を押出
し成型後、表面加工する等の公知の製法により得られ
る。
【0013】本発明に使用される現像剤担持体は、表面
にニッケル層を有するものが使用されるが、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金を押出し成型後、表面ニッケル
メッキ加工する公知の製法により作製することができ
る。表面に形成されるニッケル層は厚さが1〜20μm
の範囲のものが好ましい。また帯電性を向上させたり現
像剤層形成を安定化させる等のために、ニッケル層の表
面は適度に粗面化してもよい。
にニッケル層を有するものが使用されるが、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金を押出し成型後、表面ニッケル
メッキ加工する公知の製法により作製することができ
る。表面に形成されるニッケル層は厚さが1〜20μm
の範囲のものが好ましい。また帯電性を向上させたり現
像剤層形成を安定化させる等のために、ニッケル層の表
面は適度に粗面化してもよい。
【0014】本発明におけるトナーは、着色剤と結着樹
脂よりなる公知のものが使用できる。結着樹脂として
は、トナー用として従来から使用されている公知の樹脂
が使用できる。例えば、1または2以上のビニルモノマ
ーからなるホモポリマーおよびコポリマーである。代表
的なビニルモノマーとしては、例えばスチレン、p−ク
ロルスチレン、ビニルナフタレン等のビニル芳香族化合
物、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチ
レン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類、例えば塩
化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、ぎ酸ビニル、ステ
アリン酸ビニル、カプロン酸ビニル等のビニルエステル
類、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル,アクリル酸
ドデシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−ク
ロルエチル、アクリル酸フェニル、メチル−α−クロル
アクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸ブチル等のエチレン性モノカルボン酸
およびそのエステル類、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン
酸置換体、例えばマレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエ
チル、マレイン酸ジブチル等のエチレン性カルボン酸お
よびそのエステル類、例えばビニルメチルケトン、ビニ
ルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビ
ニルケトン類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルイ
ソブチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエ
ーテル類、例えばビリニデンクロリド、ビニリデンクロ
ルフロリド等のビニリデンハロゲン化物、例えばN−ビ
ニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルイ
ンドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物
等があげられる。
脂よりなる公知のものが使用できる。結着樹脂として
は、トナー用として従来から使用されている公知の樹脂
が使用できる。例えば、1または2以上のビニルモノマ
ーからなるホモポリマーおよびコポリマーである。代表
的なビニルモノマーとしては、例えばスチレン、p−ク
ロルスチレン、ビニルナフタレン等のビニル芳香族化合
物、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチ
レン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類、例えば塩
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ドデシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−ク
ロルエチル、アクリル酸フェニル、メチル−α−クロル
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ル、メタクリル酸ブチル等のエチレン性モノカルボン酸
およびそのエステル類、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン
酸置換体、例えばマレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエ
チル、マレイン酸ジブチル等のエチレン性カルボン酸お
よびそのエステル類、例えばビニルメチルケトン、ビニ
ルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビ
ニルケトン類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルイ
ソブチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエ
ーテル類、例えばビリニデンクロリド、ビニリデンクロ
ルフロリド等のビニリデンハロゲン化物、例えばN−ビ
ニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルイ
ンドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物
等があげられる。
【0015】着色剤としては、例えば、カーボンブラッ
ク、ニグロシン等のアジン系染料、サリチル酸クロム錯
体のようなクロム系染料、アニリンブルー、クロムイエ
ロー、群青、メチレンブルークロライド、フタロシアニ
ンブルー、ローダミン6Gレーキ等、従来公知のものな
らば何如なるものでも使用することができる。また、着
色剤として磁性体を含有させることもできる。磁性体と
しては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属およ
びこれらの合金、Fe3 O4 、γ−Fe2 O3、コバル
ト添加酸化鉄等の金属酸化物、MnZnフェライト、N
iZnフェライト等の各種フェライト等、公知のものな
らば何如なるものでも使用することができる。着色剤の
含有量は、適宜設定されるが、一般にトナー全量に対し
て染料、顔料の場合は1〜50重量%、磁性体の場合は
20〜80重量%の範囲で使用すればよい。
ク、ニグロシン等のアジン系染料、サリチル酸クロム錯
体のようなクロム系染料、アニリンブルー、クロムイエ
ロー、群青、メチレンブルークロライド、フタロシアニ
ンブルー、ローダミン6Gレーキ等、従来公知のものな
らば何如なるものでも使用することができる。また、着
色剤として磁性体を含有させることもできる。磁性体と
しては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属およ
びこれらの合金、Fe3 O4 、γ−Fe2 O3、コバル
ト添加酸化鉄等の金属酸化物、MnZnフェライト、N
iZnフェライト等の各種フェライト等、公知のものな
らば何如なるものでも使用することができる。着色剤の
含有量は、適宜設定されるが、一般にトナー全量に対し
て染料、顔料の場合は1〜50重量%、磁性体の場合は
20〜80重量%の範囲で使用すればよい。
【0016】また、本発明に用いるトナーには、荷電制
御、電気抵抗制御等の目的で、種々の材料、例えば、マ
レイン酸を単量体成分として含む共重合体のごとき高分
子酸、4級アンモニウム塩等を含有させることもできる
が、カラートナー中に用いる場合には、その色調を阻害
しない範囲のものを選択するのが望ましい。さらにま
た、耐オフセット性をより完全にするために、離型剤を
添加してもよい。離型剤としては炭素数8以上のパラフ
ィン、ポリオレフィン等が好ましく、例えば、パラフィ
ンワックス、パラフィンラテックス、マイクロクリスタ
リンワックス等が使用できる。
御、電気抵抗制御等の目的で、種々の材料、例えば、マ
レイン酸を単量体成分として含む共重合体のごとき高分
子酸、4級アンモニウム塩等を含有させることもできる
が、カラートナー中に用いる場合には、その色調を阻害
しない範囲のものを選択するのが望ましい。さらにま
た、耐オフセット性をより完全にするために、離型剤を
添加してもよい。離型剤としては炭素数8以上のパラフ
ィン、ポリオレフィン等が好ましく、例えば、パラフィ
ンワックス、パラフィンラテックス、マイクロクリスタ
リンワックス等が使用できる。
【0017】本発明の現像剤においては、更に、トナー
の帯電性、耐久性、流動性或いはクリーニング性を向上
することを目的として、シリカ、チタニア等の無機微粉
末、脂肪酸またはその誘導体および金属塩等の有機微粉
末、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂またはスチレン系樹
脂等の樹脂微粉末等を外添剤として添加することもでき
る。それらはシランカップリング剤やシリコールオイル
等により疎水化処理等の表面処理を施されたものであっ
てもよい。
の帯電性、耐久性、流動性或いはクリーニング性を向上
することを目的として、シリカ、チタニア等の無機微粉
末、脂肪酸またはその誘導体および金属塩等の有機微粉
末、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂またはスチレン系樹
脂等の樹脂微粉末等を外添剤として添加することもでき
る。それらはシランカップリング剤やシリコールオイル
等により疎水化処理等の表面処理を施されたものであっ
てもよい。
【0018】本発明においては、磁性キャリアは上記し
たように図1に示すように現像剤担持体上にのみ存在す
るようにして現像が行われるが、本発明において使用で
きるキャリアとしては、鉄粉、各種フェライト粉、各種
マグネタイト粉、各種金属粉等があげられる。これら
は、必要に応じ帯電調整等の目的で表面に樹脂被覆層を
設けてもよい。また、結着樹脂と磁性粉を溶融混練し粉
砕、分級することにより得られた粒子、或いは結着樹脂
と磁性粉を溶融混練し、粉霧冷却し造粒することにより
得られた粒子、すなわち、いわゆる分散型磁性キャリア
も好適に使用することができる。また、帯電調整の目的
で種々の顔料および染料を同時に混練してもよい。これ
ら分散型磁性キャリアにおいては、トナー用として例示
した結着樹脂、磁性粉、帯電調整剤等が全て使用でき
る。
たように図1に示すように現像剤担持体上にのみ存在す
るようにして現像が行われるが、本発明において使用で
きるキャリアとしては、鉄粉、各種フェライト粉、各種
マグネタイト粉、各種金属粉等があげられる。これら
は、必要に応じ帯電調整等の目的で表面に樹脂被覆層を
設けてもよい。また、結着樹脂と磁性粉を溶融混練し粉
砕、分級することにより得られた粒子、或いは結着樹脂
と磁性粉を溶融混練し、粉霧冷却し造粒することにより
得られた粒子、すなわち、いわゆる分散型磁性キャリア
も好適に使用することができる。また、帯電調整の目的
で種々の顔料および染料を同時に混練してもよい。これ
ら分散型磁性キャリアにおいては、トナー用として例示
した結着樹脂、磁性粉、帯電調整剤等が全て使用でき
る。
【0019】本発明においては現像剤担持体上に新しい
トナーを追加した際の電荷交換性が良好で新しく追加さ
れたトナーの帯電の立ち上がりが速いことが必要であ
る。そのため、上記したキャリアの帯電制御法以外に、
キャリアに電荷交換促進剤として酸化チタン等の金属酸
化物微粉末、脂肪酸或いはその誘導体および金属塩等の
有機微粉末、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂もしくはス
チレン系樹脂等の樹脂微粉末、カーボンブラック等の微
粉末を添加してもよい。それら微粉末表面に疎水化処理
等の表面処理を施したものでもよい。特にキャリアが鉄
粉、各種フェライト粉、各種マグネタイト粉、金属粉に
樹脂被覆層を設けたものであれば、樹脂被覆層中に電荷
交換促進剤として金属酸化物、カーボンブラック等の導
電粉をドープしたり、金属粉表面が一部露出するように
樹脂被覆層を設けてもよい。
トナーを追加した際の電荷交換性が良好で新しく追加さ
れたトナーの帯電の立ち上がりが速いことが必要であ
る。そのため、上記したキャリアの帯電制御法以外に、
キャリアに電荷交換促進剤として酸化チタン等の金属酸
化物微粉末、脂肪酸或いはその誘導体および金属塩等の
有機微粉末、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂もしくはス
チレン系樹脂等の樹脂微粉末、カーボンブラック等の微
粉末を添加してもよい。それら微粉末表面に疎水化処理
等の表面処理を施したものでもよい。特にキャリアが鉄
粉、各種フェライト粉、各種マグネタイト粉、金属粉に
樹脂被覆層を設けたものであれば、樹脂被覆層中に電荷
交換促進剤として金属酸化物、カーボンブラック等の導
電粉をドープしたり、金属粉表面が一部露出するように
樹脂被覆層を設けてもよい。
【0020】磁性キャリアとしては、体積平均粒子径が
20〜200μmの範囲のものが好ましく使用でき、よ
り好ましくは30〜100μmの範囲である。20μm
より小さいと磁性キャリアが現像剤担持体上から感光体
上に移行する現象が発生しやすくなり、200μmより
大きいと本来の目的であるトナーの帯電付与が不十分と
なる。
20〜200μmの範囲のものが好ましく使用でき、よ
り好ましくは30〜100μmの範囲である。20μm
より小さいと磁性キャリアが現像剤担持体上から感光体
上に移行する現象が発生しやすくなり、200μmより
大きいと本来の目的であるトナーの帯電付与が不十分と
なる。
【0021】本発明において、現像剤担持体上の現像剤
におけるトナーと磁性キャリアとの配合割合は適宜設定
することができるが、磁性キャリアの量により現像剤担
持体上の現像剤中のトナー濃度が制御され、キャリア量
が多いとトナー濃度は低くなりキャリア量が少ないとト
ナー濃度は高く制御される。
におけるトナーと磁性キャリアとの配合割合は適宜設定
することができるが、磁性キャリアの量により現像剤担
持体上の現像剤中のトナー濃度が制御され、キャリア量
が多いとトナー濃度は低くなりキャリア量が少ないとト
ナー濃度は高く制御される。
【0022】一般にはトナー濃度は現像剤の5〜70重
量%の範囲が好ましく、より好ましくは10〜50重量
%の範囲である。トナー濃度が5重量%より低いと、高
画像密度のプリントを得る場合に濃度低下、濃度むらが
発生しやすくなる。また70重量%より高いと、磁性キ
ャリアによるトナーの帯電付与が不十分となり、濃度低
下、濃度むら、背景かぶり等が発生しやすくなる。
量%の範囲が好ましく、より好ましくは10〜50重量
%の範囲である。トナー濃度が5重量%より低いと、高
画像密度のプリントを得る場合に濃度低下、濃度むらが
発生しやすくなる。また70重量%より高いと、磁性キ
ャリアによるトナーの帯電付与が不十分となり、濃度低
下、濃度むら、背景かぶり等が発生しやすくなる。
【0023】なお、本発明に用いるトナー、キャリアに
おける粒径は、コールターカウンター社製粒度測定器T
A−IIアパーチャー径100μmで測定した値である。
また、トナー担持体表面の凹凸の粗さは、東京精密社製
のサフコム表面粗さ計で測定した値であり、表面粗さR
aは「JIS B0601」による。
おける粒径は、コールターカウンター社製粒度測定器T
A−IIアパーチャー径100μmで測定した値である。
また、トナー担持体表面の凹凸の粗さは、東京精密社製
のサフコム表面粗さ計で測定した値であり、表面粗さR
aは「JIS B0601」による。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明するが、
これらにより本発明が限定されるものではない。 実施例1 現像剤担持体の製造:アルミニウムを押出し成型により
外径16mm、長さ250mmの円筒状基体を得た後、
不定形褐色アルミナ研削材A(JIS R6111−1
987)によるブラスト処理を行った。次に1リットル
中にZnをおよそ10g、NaOHをおよそ100g含
む水溶液を用いた無電界メッキにより、Znの下地膜を
基体上に形成した後、さらに基体表面を無電解ニッケル
メッキ処理してニッケル層を形成した。次いで、内部に
700gのマグネットを挿入することにより現像剤担持
体を得た。得られた現像剤担持体表面の粗さはRa:
2.0μm、ニッケル層の厚さは2.8μmであった。
これらにより本発明が限定されるものではない。 実施例1 現像剤担持体の製造:アルミニウムを押出し成型により
外径16mm、長さ250mmの円筒状基体を得た後、
不定形褐色アルミナ研削材A(JIS R6111−1
987)によるブラスト処理を行った。次に1リットル
中にZnをおよそ10g、NaOHをおよそ100g含
む水溶液を用いた無電界メッキにより、Znの下地膜を
基体上に形成した後、さらに基体表面を無電解ニッケル
メッキ処理してニッケル層を形成した。次いで、内部に
700gのマグネットを挿入することにより現像剤担持
体を得た。得られた現像剤担持体表面の粗さはRa:
2.0μm、ニッケル層の厚さは2.8μmであった。
【0025】 トナーの製造: 結着樹脂:スチレン−n−ブチルアクリレート 46重量部 (80/20)共重合体(重量平均分子量130000) 磁性粉:マグネタイト 50重量部 帯電制御剤:アゾ系Fe染料 1重量部 (T−77、保土谷化学社製) 離型剤:低分子量ポリプロピレン 3重量部 (ビスコール660P、三洋化成社製) 上記組成からなる混合物を押出し機により加熱溶融・混
練した後、粉砕、分級して体積平均粒子径6μmの粒子
を得た。得られた粒子100重量部に対して、粒子径1
5nmの疎水性コロイダルシリカ1重量部をヘンシェル
ミキサーで外添し、トナーを得た。
練した後、粉砕、分級して体積平均粒子径6μmの粒子
を得た。得られた粒子100重量部に対して、粒子径1
5nmの疎水性コロイダルシリカ1重量部をヘンシェル
ミキサーで外添し、トナーを得た。
【0026】キャリアの製造:メチルメタアクリレート
−スチレン−ビニルピロリドン(78:20:2)共重
合体15重量部をトルエン100重量部に溶解した。得
られた溶液を体積平均粒子径50μmの球状フェライト
2000重量部に加え、減圧型ニーダーコーターによっ
て被覆処理を行った。次いで、上記材料を加熱ヒーター
を備えた1リットル小型ニーダー中で、室温で5分間混
合した後、熱媒温度を200℃に上昇させ40分間攪拌
混練した。その後、加熱ヒーターによる加熱を中止し、
攪拌しながら50分間冷却した。その後、105μmの
篩で篩分を行って、磁性キャリアを得た。
−スチレン−ビニルピロリドン(78:20:2)共重
合体15重量部をトルエン100重量部に溶解した。得
られた溶液を体積平均粒子径50μmの球状フェライト
2000重量部に加え、減圧型ニーダーコーターによっ
て被覆処理を行った。次いで、上記材料を加熱ヒーター
を備えた1リットル小型ニーダー中で、室温で5分間混
合した後、熱媒温度を200℃に上昇させ40分間攪拌
混練した。その後、加熱ヒーターによる加熱を中止し、
攪拌しながら50分間冷却した。その後、105μmの
篩で篩分を行って、磁性キャリアを得た。
【0027】次に上記現像剤担持体を図2に示した構成
を有するように現像装置に取り付けた後、上記キャリア
15gを現像剤担持体3上に保持させた後トナーを投入
し、高温高湿環境下(30℃、80%RH)で複写テス
トを行ない、初期および20000枚印字した後の画質
について、画像濃度、濃度むら、ゴーストについて評価
した。
を有するように現像装置に取り付けた後、上記キャリア
15gを現像剤担持体3上に保持させた後トナーを投入
し、高温高湿環境下(30℃、80%RH)で複写テス
トを行ない、初期および20000枚印字した後の画質
について、画像濃度、濃度むら、ゴーストについて評価
した。
【0028】ここでアルミニウム製の現像剤層厚規制部
材7は、現像剤担持体3と0.5mmの距離で対向させ
て現像剤の薄層を形成した。潜像保持体1と現像剤担持
体3は0.4mmの間隔となるように配置した。また操
作条件として、潜像保持体1をローラー帯電器2によっ
て−400Vに帯電させた後、半導体レーザー書き込み
装置を用いて反転露光(画像部露光)を行い、露光部−
50V、非露光部−400Vの表面電位を有する静電潜
像を形成させた。次いで、現像剤担持体3に−300V
の直流電圧をかけて静電潜像の現像を行った。その際の
潜像保持体1の周速は60mm/s、現像剤担持体3の
周速は150mm/sに設定した。更に、ローラー転写
器5を用いてトナー像を転写紙に転写し、潜像保持体に
残留したトナーを、ブレード式クリーナー6を用いてク
リーニングした。上記の複写テストの結果、20000
枚印字の最後まで高画像濃度で、濃度むらや、ゴースト
のない画像が得られた。テストの結果を表1に示す。な
お、画像濃度(SAD)はX−rite濃度計によって
測定した。
材7は、現像剤担持体3と0.5mmの距離で対向させ
て現像剤の薄層を形成した。潜像保持体1と現像剤担持
体3は0.4mmの間隔となるように配置した。また操
作条件として、潜像保持体1をローラー帯電器2によっ
て−400Vに帯電させた後、半導体レーザー書き込み
装置を用いて反転露光(画像部露光)を行い、露光部−
50V、非露光部−400Vの表面電位を有する静電潜
像を形成させた。次いで、現像剤担持体3に−300V
の直流電圧をかけて静電潜像の現像を行った。その際の
潜像保持体1の周速は60mm/s、現像剤担持体3の
周速は150mm/sに設定した。更に、ローラー転写
器5を用いてトナー像を転写紙に転写し、潜像保持体に
残留したトナーを、ブレード式クリーナー6を用いてク
リーニングした。上記の複写テストの結果、20000
枚印字の最後まで高画像濃度で、濃度むらや、ゴースト
のない画像が得られた。テストの結果を表1に示す。な
お、画像濃度(SAD)はX−rite濃度計によって
測定した。
【0029】実施例2 キャリアの製造: 結着樹脂:スチレン−n−ブチルアクリレート 25重量部 (80/20)共重合体(重量平均分子量300000) 磁性粉:マグネタイト 70重量部 (EPT−1000、戸田工業社製) 帯電制御剤:8−ナイロン 5重量部 上記成分を加圧ニーダーで溶融混練し、更にターボミル
及び分級機を用いて粉砕、分級を行い、体積平均粒子径
40μmの磁性キャリアを得た。実施例1における磁性
キャリアの代わりに、上記磁性キャリア8gを用いた以
外は実施例1と同様にして評価した。
及び分級機を用いて粉砕、分級を行い、体積平均粒子径
40μmの磁性キャリアを得た。実施例1における磁性
キャリアの代わりに、上記磁性キャリア8gを用いた以
外は実施例1と同様にして評価した。
【0030】実施例3 トナーの製造: 結着樹脂:スチレン−n−ブチルアクリレート 84重量部 (80/20)共重合体(重量平均分子量130000) 着色剤:カーボンブラック 10重量部 (BP1300、キャボット社製) 離型剤:低分子量ポリプロピレン 6重量部 (ビスコール660P、三洋化成社製) 上記組成からなる混合物を押出し機により加熱溶融・混
練した後、粉砕、分級して体積平均粒子径7μmの粒子
を得た。得られた粒子100重量部に対して、粒子径1
5nmの疎水性コロイダルシリカ0.8重量部をヘンシ
ェルミキサーで外添し、トナーを得た。上記トナーを用
いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。
練した後、粉砕、分級して体積平均粒子径7μmの粒子
を得た。得られた粒子100重量部に対して、粒子径1
5nmの疎水性コロイダルシリカ0.8重量部をヘンシ
ェルミキサーで外添し、トナーを得た。上記トナーを用
いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。
【0031】比較例1 現像剤担持体表面にニッケルメッキ処理を行わない以外
は実施例1と同様にして評価した。 比較例2 図2に示す画像形成装置における現像剤層厚規制部材7
を、ウレタンゴム製現像剤層厚規制部材に変更し、図3
に示すごとく、その現像剤層規制部材7aを現像剤担持
体3に0.5N/cmの線圧で当接させ、また、現像剤
として、磁性キャリアを使用せず、トナーのみを用いた
以外は実施例3と同様にして評価した。なお、図3にお
ける他の符号は図2の場合と同様である。
は実施例1と同様にして評価した。 比較例2 図2に示す画像形成装置における現像剤層厚規制部材7
を、ウレタンゴム製現像剤層厚規制部材に変更し、図3
に示すごとく、その現像剤層規制部材7aを現像剤担持
体3に0.5N/cmの線圧で当接させ、また、現像剤
として、磁性キャリアを使用せず、トナーのみを用いた
以外は実施例3と同様にして評価した。なお、図3にお
ける他の符号は図2の場合と同様である。
【0032】以下の表1に、実施例1〜3、比較例1お
よび2の評価結果をまとめて示す。
よび2の評価結果をまとめて示す。
【表1】 濃度むら ○:濃度差0.05未満、△:濃度差0.0
5〜0.3未満、×:濃度差0.3以上 ゴースト ○:未発生、△:濃度差〜0.3未満、×:
濃度差0.3以上
5〜0.3未満、×:濃度差0.3以上 ゴースト ○:未発生、△:濃度差〜0.3未満、×:
濃度差0.3以上
【0033】
【発明の効果】本発明の画像形成方法においては、上記
のように表面にニッケル層を有する現像剤担持体を用
い、かつ、現像剤として結着樹脂及び着色剤を含有する
トナー粒子と、磁性キャリアとよりなるものを使用し、
そして現像に際して、磁性キャリアが現像剤担持体上に
のみ存在する条件で現像が行われるから、現像剤の帯電
の立ち上がりが良好で、かつ帯電分布がシャープであっ
て、環境依存性、濃度むら、現像ゴーストの問題が生じ
にくく、長寿命、高濃度で、濃度むら、現像ゴーストの
ない高画質の画像を、小型の画像形成装置によって作成
することができる。
のように表面にニッケル層を有する現像剤担持体を用
い、かつ、現像剤として結着樹脂及び着色剤を含有する
トナー粒子と、磁性キャリアとよりなるものを使用し、
そして現像に際して、磁性キャリアが現像剤担持体上に
のみ存在する条件で現像が行われるから、現像剤の帯電
の立ち上がりが良好で、かつ帯電分布がシャープであっ
て、環境依存性、濃度むら、現像ゴーストの問題が生じ
にくく、長寿命、高濃度で、濃度むら、現像ゴーストの
ない高画質の画像を、小型の画像形成装置によって作成
することができる。
【図1】 本発明のトナー像を形成する工程における、
現像剤担持体上に担持された現像剤の状態を説明する説
明図である。
現像剤担持体上に担持された現像剤の状態を説明する説
明図である。
【図2】 本発明を実施するための画像形成装置の概略
の構成図である。
の構成図である。
【図3】 比較例2に於いて使用した画像形成装置の概
略構成図である。
略構成図である。
1…潜像保持体、2…ローラー帯電器、3…現像剤担持
体、4…現像器、41…トナー室、5…ローラー転写
器、6…ブレード式クリーナー、7…現像剤層厚規制部
材、8…現像剤、81…トナー。
体、4…現像器、41…トナー室、5…ローラー転写
器、6…ブレード式クリーナー、7…現像剤層厚規制部
材、8…現像剤、81…トナー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥山 浩江 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 吉原 宏太郎 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 内田 正博 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 潜像保持体上に潜像を形成する工程、現
像装置内の現像剤担持体上に担持された現像剤を用いて
該潜像保持体上にトナー像を形成する工程、該トナー像
を転写体上に転写する工程、潜像保持体上の残留トナー
を除去するクリーニング工程を有する画像形成方法にお
いて、該現像装置として表面にニッケル層を有する現像
剤担持体とその後方に位置するトナーのみを収容するト
ナー室とを有するものを使用し、かつ、現像剤として、
トナーと磁性キャリアよりなるものを使用し、該磁性キ
ャリアが現像剤担持体上にのみ存在する条件で現像を行
うことを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20396A JPH09185263A (ja) | 1996-01-05 | 1996-01-05 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20396A JPH09185263A (ja) | 1996-01-05 | 1996-01-05 | 画像形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09185263A true JPH09185263A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=11467429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20396A Pending JPH09185263A (ja) | 1996-01-05 | 1996-01-05 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09185263A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7792440B2 (en) | 2005-12-02 | 2010-09-07 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and method that changes toner compression roller condition depending on toner density or recording medium type |
-
1996
- 1996-01-05 JP JP20396A patent/JPH09185263A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7792440B2 (en) | 2005-12-02 | 2010-09-07 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and method that changes toner compression roller condition depending on toner density or recording medium type |
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