JPS5879260A - 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】 本暢明は、電子写真法に適用する新規な現像方法に一関
する。

従来、電子写真法としては米ｍ特許菖 ２．２９７，６９１号明細書、特公１１１４２−２３９
１０号公報及び特公昭４３−２４７４８号公報等に記載
されている如く、多数の方法が知られているが、一般に
は光導電性物質を利用し、種々の手段によｐ感光体上に
１１１１Ｅ気的潜像を形成し、次いで誼＊＊をトナーを
用いて現像し、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像
を転写し先後、加熱、圧力或いは溶剤蒸気などによシ定
着し複写物を得るものである。

また、電気的潜像をシナ−を用いて可視化する現像方法
も種々知られている。例えば米国特許第２．８７４．０
６３号明細書に記載されている磁気ブラシ法、ｆｉｉｊ
２，６１８，５５２号明細書に記載されているカスケー
ドＩＡ像法及び同２．２２１゜７７６号明細書に記載さ
れている粉末雲法及び７アープラシ塊儂法、液体現像法
部多数のａｍ法が知られている。

これらの現像法に於ｉて、特にトナー及びキャリヤーを
主体とする現像剤を用ｉる磁気ブラシ法、カスケード法
、液体現像法などが広く実用化されている０これらの方
法はいずれも比較的安定に良画像の得られる優れた方法
であるが、反面キャリアーの劣化、トナーとキャリヤー
の混合比の変動という′２成分子Ａ倫剤にまつわる共通
の欠点を有する。

かかる欠点を同道する九め、トナーＯみよりなる一成分
現像剤を用いる現像方法が各種ｗ＆案されているが、中
でも、磁性を有するトナー粒子より成る現像剤を用いる
方法にすぐれえもＯが多い。

米ｍ特許１１８３，９０９，２５８号明細書には電気的
に導電性を有する磁性トナーを用−て！Ｉ像する方法が
提案されている。これは内部に磁性を有する円筒状の導
電性スリーブ上に導電性磁性現像剤を支持し、これを静
電ｇＲに接触せしめ現像するものである。この際現像部
におｉでトナー粒子によ〕記録体＊ｉｉｉとスリーブ表
面０ａｌｌＩＫ導電路が形成され、こＯ導電路を経てス
リーブよりトチ−粒子に電荷がみちびかれ、静電１１Ｏ
＃像部との間のクーロン力によタトナー粒子が画像部に
付着し現像される０この導電性磁性トナー音用ｉｂＭ像
方法は従来の２成分勇健方法にまつわる問題点を間道し
えすぐれた方法であるが、反面トナーが導電性である丸
め、現像し良画像を記鍮体から普通紙等の最終的な支持
部材へ静電的に転写する事が内層であるという欠点を有
している。

静電的に転写をする事が可能な高抵抗の磁性トナーを用
いる！Ｉ像方法としてＩｌ＃關昭５２−９４１４（）号
にはトナー粒子の誘電分極を利用し九現蜜方法が示され
ている。しかし、かかる方法は本震的に塊儂速度がおそ
い、３Ｊ！像画像の鎖度が十分に祷られない等の欠点を
有しておシ実用上園離である。

Ｉ＆抵抗の磁性トナーを用いるその他の現像方法として
、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒子とスリーブ等とＯ
摩擦等によシトナー粒子を摩擦帯電し、これを静電像保
持部材に接触して現像する方法が知られている。しかし
これらの方法は、トナー粒子と摩擦部材との接触−数が
少なく摩擦帯電が不十分くなり易い、１Ｆ電したトナー
粒子はスリーブとの閏のクーロン力が強まｐスリーブ上
で凝集し為い、等の欠点を有してお９実用上因−であつ
九〇 本出願人は先に４１１１１＠５４−４３０ＪＩ６号に於
いて上述の欠点を除去しえＩｌｒ風な現像方法を提案し
良。これはスリーブ上に磁性トナーをき。

わめて薄く塗布し、これを摩擦帯電し、次いでこれを磁
界の作用の下で静電像にきわめて近接させてｌＫ像する
ものである。この方法によれば、磁性トナーをスリーブ
上Ｋｌｌわめて薄く塗布する事によりスリーブとトナー
Ｏ！Ｉ触する機会を増し、十分な摩擦帯電を可能にし要
事、磁力によってトナーを支持し、かつ磁石とトナーを
相対的に移動させる事によシトナー粒子相互Ｏａ集を解
くとともにスリーブと十分に摩擦せしめている〇 以上従来技術を述べ九が、−成分系ｌＩ像剤を用匹る電
子写真現像法は二成分系に比し幾多Ｏ利点をもつが、絶
縁性ｍ像剤を使用するｉＡ像誠に於いてはその職本ＪＩ
［ＩｌとするトナーＯ摩纏帯ＩＩｃをｉかに有効にかつ
安定に実施できるかにその成否がかかつていると云って
も過言ではなりり。

有効かつ安定な帯電をいかに簡便な方法、装置ＩＫよっ
て集塊するかく集約される〇 この問題を解決する為これまで槓々の方法が賦与られて
きた。七〇７Ｆ法を大別すると、三者に分割できると考
えられる。１つには８１像剤に無機性微粉末等を添加し
！！！像剤の流動性【向上させることにより摩擦部材と
の接触回数を増し帯電効率を上げる方法である。１つは
４１１１！１ｉｆ１５４−４３０３６号にある如くトナ
ーをスリーブにきわめて薄＜ｍｓするなどして物理的機
構ニトナーと摩ＩＩｓ材とｏ＊ｍ＊＊ｔ−増大−ｔＬｊ
ｌ＞る方法である。−りは摩擦部材に工夫を加え分離独
立し、その１ｍ能を強化させると共に、その材質形状轡
Ｋｌｌ々の考慮を施し、よシ有効にトナーの摩擦帯電を
一現せしめる方法である〇これら三者の方策はそれぞれ
独立し良ものではなく、各々が絡み金い、帯電性能をよ
り簡便な手段で向上せしめる方向に改善されつつあるが
いまだ充分に目的を達し得ていないのが橋状である〇 本尭明Ｏ目的は、カプリがなく鮮明な画像を与え、耐久
性の優れ九現像方法を提供することである。

他の目的は、トナー粒子を現像剤保持体上に薄く愈布し
て摩ｍａｔさせるｉａ＊方法において、有効な摩−帯１
１！を行なわせる現像方法を提供することで番る。

その特徴とするところは、ｌＡｇ１部において、現像剤
保持体を静電１１像に対して、一定Ｑ間−を設けて配置
し、前記間隙よりも薄、−厚さに保持させ九ｍｓ剤を静
電＃像画に移動させて現像する方法におｉて、現像剤が
Ｓ緻性トナー粒子と、ｌ１１ｍ１によυ造粒され比較１
１１〜１００μのシリカ粉末を該トナー１００重量部に
対して１〜ｓＯ重量澤含有することを特徴とするａｍ方
法に６るＯ 本発明のＩＡ像方法によみ造粒シリカ粒子は、大量に投
入することにより、トナー凝集体をほぐす効果がＴｏり
、トナー粒子とスリーブとＯＭの摩擦帯電性を良好にし
て−る。

又、本発明の３１＊方法に使用される造粒シリカは、本
出願人が先に提案した特願＠５６−３４３７４の如く造
粒シリカの解砕による微粒子シリカ粉末による、流動性
向上剤としての働きもある。そのため、トナーの帯１１
１Ｅ極性と逆の極性０＊＊性を有するバインダー樹脂を
使用すると、解砕され皮微粒子シリカ粉末の帯域性がト
ナーの帯電と逆極性になシ、そのシリカ微粉末がトナー
に吸着するため、トナーに十分な帯電性を与えることが
できず、ＪＩｉｉ像Ｉａ度り薄くなるという現象を起こ
してしまう九め、トナーのｌＦ電極性と同極性Ｏ１！Ｆ
ｔ性を持つバインダー樹脂を使用する必要がある。

又、本発明の３１像方法における造粒シリカ粒子は、お
どろくべきことにトナーと同一極性の帯域性を有してｉ
るにもかかわらず、トナーと混合攪拌された場合、トナ
ーの帝１ｌｃｔ−増強する方向に働くｏ″：）ま９大き
な粒子のままの造粒７リカは二成分現像法におけるキャ
リアーとしての働きもしてｉることがわがった０これは
、周知のブローオフ帯電特性を測定すると、トナーの帯
電量よ少もトナーと造粒シリカＯ混合物Ｑ帯電量Ｏ方が
低く、さらに造粒シリカＯ温舎比を増加すると、さらＫ
ＩＦ電量が低下することから推線できる。即ち、本発明
の現像方法によれば、造粒シリカは、大き１粒子の場合
、トナーの帯電助剤として働き、解砕され微粒子となり
九場合は通常０ＲＩＩＩ性向上剤として働き、トナーと
共に消費されるもＯである。

本発＠Ｏ１Ｋ像方法によれば、大量のシリカ粉末を含む
えめ、現像時Ｋかなｐ多量のシリカ微粉末が静電＃像上
に移動するが％、７９−０徽粒１ミ 子鉱粒１ミされなｈｏ″１＠＠写両像の定着性等紘−急
影響を及ぼすことはなく、逆に多量の硬い微粒子が感光
体の研摩剤として働き、連続コピ一時ＩＤＷｉｌｌＲれ
等を防止できるという利点がある。

本発明ｏｓｕｓ方法は上記のＩＩＫ数々の利点があ夛、
トナーその４０の帯電量が低いもの、又は、圧力足着用
トナーの４ＩＩＩｔｋ！１ｌＩＩＲ剤保持体を汚染し中
すいトナー等を使用する場合にはｑ＃に有用でＴｏる〇 本発明の現像方法Ｋｆ！用される造粒シリカ粉末は、樹
脂を２１当な溶剤に溶解し、その溶液中、にシリカ微粉
末を投入し、攪拌分散した後、溶剤を！ＩＬＩＩｋ＃去
し九後、適轟な方法で粉砕、分級して、１〜１００μＯ
粒径Ｏものを得る。ここで使用されるシリカ微粉末は、
−次粒子径５〜１０−のものが良＜、４１１１脂とシリ
カ微粉末の比は樹Ｊｌｉｌ／シリカ微粉末＝Ｌ／１０〜
２／ｌ　　が適蟲である。

本発明の現像方法におけるトナーの結着樹脂として嬬従
米より知られているポリスチレン、Ｍ９Ｐ−クロルスチ
レン、ポリビニルトルエンなどＯスチレン及びその置換
体の単重合体、スチレン−Ｐ−クロルスチレン共重合体
、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルト
ルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体
、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−ア
クリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、ス
テレンーメタクリル駿メチル共重合体、スチレン−メタ
クリル酸エテル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチ
ル共重合体、スチレンーーり四ルメタクリル酸メチル共
重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレ
ン−ビニルメチルエーテル共重合体、スデレンービニル
エチルエーテル共重舎体、スチレン−ビニルメチルケト
ン共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン
−イソプレン共重合体、スチレン−アクリルニド９に−
をンデンｓ重合体、スチレン−マレイン１１１１合体、
スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン
系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメ
タクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ウレタン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ボリア（ド
、エポキシ樹脂、ポリビニルブチ２−ル、ポリアマイド
、ポリアクリル駿樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン
ｌｌ１１脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水
素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化バッフイン、バラツ
インフックスなどが単独或いは混合して使用できるＯ着
色材としては全知の染顔料、例えばカーボンブラック、
７りａシアニンブルー、インダンスレンブル−、ビーゴ
ツクプルー、パーマネントレッド、レーキレッド、ロー
ダインレーキ、ハンずイエロー、パー！ネントイエロー
、ベンジジンイエロー等広く使用することができるＯ磁
性物質は無くとも喪いが、添加するときは磁性を示すか
、磁化可能な材料であればよく、１Ｑｌｔｆ鉄、マンガ
ン、ニッケル、コバルト、りｐムなどの金属、マグネタ
イト、各１１７エライト、マンガン合金、その他の強磁
性合金などが′ｈ〕、これらを微粉末としたものが使用
できる。

１８１図に、本発明の現像方法の一実施形一が断面図で
示される。同図において静電＊＊面１は矢印方向に動＜
ｏｌｉ像剤調剤体である非磁性円筒３は、現像部におい
て静電潜像面と同方向に進むように＠転する。非磁性円
筒３の内ＩＩＫは多極永久磁石２が回転しないように配
されているｏｍｍ剤容器５から送られる一成分系絶縁＊
ａ性現像剤６を非磁性円曽爾上ＫＩｋ＊　Ｌ、かつ円筒
面とトナー粒子との摩擦によって、トナー粒子に静電像
電荷と逆ｍＩ！ｋｏ荷電を与えるＯさらに鉄製のドクタ
ーブレード４を円筒表Ｗｊ４に近接して（間隔５０声〜
５００μ）、多極永久磁石２の一つの磁極（Ｉｔ示では
８１Ｋ）位置に対向して配置することにより、トナ一層
Ｏ１ｉさを薄く（３０μ〜３００ｊ１）且つ均一に規制
する。

この円筒３０關転速度を調節することにより、現像剤層
の表層適度及び好ましく線内部適度が静電潜像面Ｏ速度
と実質的に等速、もしくはそれに近ｉ遺度となるように
する０ドクターブレード４として鉄のかわ）Ｋ永久磁石
を用いて対向磁極を形成してもよい０また、現像部にお
−て現像剤担体と静電像保持函との間で交流バイアスを
印加してもよい０こＯ交流バイアスはｔが２００〜４０
００Ｈｚ　、　ｖｐｐが５００〜３０００Ｖテロれば嵐
１０ 以上の如く、この現像部４１においては一威分磁性現像
剤を現像保持体上に安定に保持させる為に、多極永久磁
石２を内包する非磁性円筒３を用い友。まえ、現像剤層
を薄く均一に形成す４為に、８筒Ｓ表面に近接して磁性
体薄板もしくは永久磁石によるドクターブレード４を配
置し良。このように磁性体のドクターブレードを用いる
と、現像剤保持体に内包されえ永久磁石Ｏ磁極と０ｆ１
４に対向磁極が形成され、ドクターブレードとＭ調剤保
持体間でトナー粒子鎖を強制的に立５上がらせることに
なり、ｌＡ像調剤保持体上０＊０ 像部分ＯｉＩ像剤調剤く規制するのに有利である０さら
にそのような強制的運動をｍ調剤に与えることによ多現
像剤層は↓）均一になり、よって非磁性体ドクターブレ
ードでは実現できなかつ良薄く且つ均一なトナ一層形成
が達せられる。

しかもドクターブレードとスリーブとＯ閲−を広めに設
定できるからトナー粒子の破壊中凝集を防止する効果も
ある０現像部分におけるトナー粒子の転移に際し、苧電
儂の吸引作用あるい。

は交流バイアスの作用によって静電像側に転移する。

以下、実施例によｐ本発明を具体的に説明するが、本発
＃４０範囲がこれによ）＠定される−のではない。

〔実施例１〕 上記材料を２本ロー、ｓｐｌルで溶融混練し、冷却後粗
砕し、ジェノ）１ルにて微粉砕し、分級して５〜２５μ
の磁性トナーを得た。

これを、負荷電性のＰＶＫ）″う＾を装着し、負の静電
荷像を現像できる様に改造し九ＮＰ−２００Ｊ　（キャ
ノン製電子複写ＩＩＩ）を使用し、作像し良処、ｌｉｉ
像＃Ｉｉ度０．３機度の薄い画像しか得られなかった。

ワ そこで常温硬化層クリコンレジンタ二ス（トーレシリコ
ン製５Ｒ２４１０）、ｌｌ中にシリカ（日本シリカ製、
Ｅ−１５０Ｋをトリメチルメトキシシランで熟思し良も
Ｏ）　２００　＃を投入し、攪拌後、＃Ｉ厳を８発せし
め、乾燥、粉砕して、２００メツシ為でふるい、５μ以
下の微粒子は風力分級機によりカットしてミ５〜７４μ
の造粒シリカを得え。この造粒シリカｔトナー１００重
量部に対して、３０重量部混合して、上記ＮＰ　−２０
０Ｊ改造機にて作像したところ、画像＃ＩＩ度１．２の
良質な画像を得られ良。続いて耐久コピー試験を行り九
結果１万枚複写を繰少返してもｔｈｉ像の劣化はなかつ
九〇 〔実施例２〕 実施例１０）ナーを使用し、４−ビニルピリジン重合体
（床束化学製、　Ｍｓｒ＝３００，０００）、　１０＃
をメタノール５００ｍｊ　Ｋ　ｉｌｌ解した溶液とシリ
カ（日本シリカＩＩＥ−１５０Ｋをジメチルジメトキシ
シランで感層したもの）・１００９とで実施例１と同様
の方法で造粒シリカを作製し、トナー１００重量ｓＫ対
して２０重′量部混合して、実施例１と同様の試験を行
なつ九ところ、画像濃度１．１の良質なｉＩｉ像が得ら
れ、１万枚Ｏ耐久試験でも画像Ｏ変化はなかったＯ Ｃ実施例３〕 で実施例１と同様にしてＳ〜２　Ｇ　＃Ｏ）ナーを得た
。このトナーで前記ＮＰ　−２００Ｊ改造機で作像し九
ところ、画像濃度０．２＠１ｌｔ）ごく薄い画像しか°
得られなかつｆｔｏそこで常置硬化層シリコンレジンワ
ニス（トーレシリコンａｌｌ、５Ｒ２４０６）　２００
−中にシリカ（日本シリカＩ！ＥＫ−３２０Ａ　ｔ　）
リメチルメト中シシツンで逃履したもの）　２０ＯＩｉ
を投入し、実施例１と同様にして５〜７４声の造粒シリ
カを得、これを前記トナー１００重量部に対し、１５重
量部混合して、前記ＮＰ−２００Ｊ改造機で作像したと
ころ、画像濃度１．３の良質な画像が得られ、１万枚コ
ピー後も画質の変化はなかった。

〔実施例４〕 実施例１のトナーを使用し、ギルツナイト（荒用化学製
、天然ビチュウメン）２０ｇをメチルエチルケトン５０
０ｗＪＫ溶解した溶液とシリカ（日本シリカＩｔ　Ｅ　
−２２０Ｋをジメチルジメトキシシランで熟思し良もＯ
）　１００　＆で実施例１と同様にして、造粒シリカを
得、トナー１００重量部に対し造粒シリカを２５重量部
混合して作像、耐久テストを行なったところ、初期ｌｉ
ｌ像濃度１、０　Ｏ良質な画像が得られ、１万枚コピー
後も画質Ｏ変化はなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図線、本発明現像方法の一実施形態を示す断面図Ｏ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ８に儂部において３Ｊ侭剤保持体を静電澄像面に対して
   一定の間−を設叶て配蝋し、現像剤保持体上に前記間−
   よシも薄い厚さに保持させた現像剤を静電潜像１１１Ｋ
   移動させてＩＡ曽すゐ方法において、現像剤が絶縁性ト
   ナー粒子１００重量部に対して樹脂によ）造粒され九粒
   径１〜１００μの造粒シリカ粉末を１〜５０重量部含有
   することを特徴とする現像方法。