JPS5921550B2

JPS5921550B2 - 静電潜像の現像方法

Info

Publication number: JPS5921550B2
Application number: JP51075139A
Authority: JP
Inventors: 光一戸村; 洋前川; 英昭草川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1976-06-24
Filing date: 1976-06-24
Publication date: 1984-05-21
Also published as: JPS53129A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は電子写真法あるいは静電記録法などで形成し
た電気潜像を可視化するための現像剤として導電性磁性
トナーを使用した乾式現像方法に関するものである。

一般に、乾式現像については種々のものが提案されてい
るが、中でもカスケード法と磁気ブラシ法が代表的であ
る。

しかしながら、前者のカスケード法は中間調再現の困難
、現像装置の大型化、エッジ効果が生じ、しかもトナー
飛散による装置の汚れなどの欠点がある。

また、後者の磁気ブラシ法は現像装置が小型、中間調の
再現性が良く、エッジ効果が生じない、トナー飛散が少
ないなどの利点があるが、磁性体キャリヤと帯電着色ト
ナーの混合した現像剤を用いるため、トナー含有率が低
下すると、画像濃度が低下し、更にキャリヤが画像部に
付着する。逆にトナー含有比率が上昇すると、非画像部
にトナーの付着が起こわ、カブリとなる。このため、装
置としてはトナー含有比率を一定とするための各種装置
が必要となり、現像装置自体が複雑になつた。また、こ
の現像剤中のキャリヤは経時変化により摩擦帯電特性が
劣化するため、キャリヤの交換の手数を要するなどの欠
点があつた。そこで、上記欠点を除くものとして、キャ
リヤレス現像剤すなわち、磁性トナーを用いた現像方法
が考えられ、この磁性トナーに電荷を与える方法が種々
提案されている。例えばＡ導電性磁性トナーを用いてス
リーブから電荷を注入させる方法、Ｂ絶縁性トナーを静
電荷像支持体との接触により帯電させる方法、Ｃ絶縁性
トナーを攪拌することにより、帯電させる方法、Ｄ高絶
縁性トナーの表面にコロナ放電に依わ、電荷を与える方
法がある。そのうち、特にＡの方法では静電荷像支持体
とスリーブの間の電界により、導電性トナーにスリーブ
を通して電荷を注入させるため、現像時間が短かいと十
分トナーに電荷が注入される以前に回収されてしまつて
、ペタ黒濃度がうすくなる場合および濃度は十分である
が、文字や図形のパターンの線幅の狭い非画像部分にも
トナーが付着して、地汚れを起したわ、パターンのない
非画像部にパターンのかげのように尾びき現象が起こる
などの欠点があつた。したがつて、本発明の目的は導電
性磁性トナーを用いて、すぐれた画質の記録画像を形成
することができる静電潜像の現像方法を提供するもので
ある。

このような目的を達成するため、本発明は、現像剤とし
てきわめて高い導電率を有する導電性磁性トナーを用い
るものである。

以下、実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明に係る静電潜像の現像方法の一実施例を
示す断面側面図である。

同図において、１はその詳細を第２図に示すように基紙
１ａ、導電層１ｂおよび記録層１ｃよりなる静電記録紙
、２はこの静電記録紙１を案内する非磁件、導電性の材
料でできた案内板、３は高導電性の磁性トナー、４はこ
の高導電性、磁件トナー３を貯蔵すると共に必要に応じ
て供給するトナー貯蔵器、５は非磁性で導電性のスリー
ブ、６は上記高導電性、磁性トナー３を上記スリーブ５
の表面にそつて回動させながら搬送せしめるため、上記
スリーブ５内に交互に反対極性の磁極が着磁された円柱
状あるいは円筒状の回転可能な磁石ロール、Ｔは上記ス
リーブ５上に賦与される高導電性、磁性トナー３の量を
規制する規制部材である。なお、以下の説明を簡単にす
るため、上記スリーブ５は回転せず、固定Ａれているも
のとし、そして、案内板２とスリーブ５は電気的に接地
した状態である。

また、上記静電記録紙１上に静電潜像を形成する方法と
しては記録層１ｃに接近させて、図示せぬ針電極を設け
、この針電極と導電層１ｂの間に高電圧を印加して、記
録層１ｃに電位を与えて実現する。ここで、記録層１ｅ
自身の持つ特性で決まる放電電圧をＶ＋ｂと定義すると
き、記録層１ｃ上に形成された静電潜像の電位はこの＋
ＨＩ）．上の電圧が記録層１ｃに存在すれば、表面に接
地した金属を接触させることにより、＋ｈまで放電する
が、Ｖ＋ｈ以下にはならない。そして、記録層１ｃ上の
電位がＶ＋ｈ以下であれば、表面を接地した金属で接触
させても、その電位は変化しないことが確かめられた。
一般に静電記録紙上に形成される静電潜像は電位は大体
、この＋ｈに等しいかまたはこれ以下の値で用いられる
ことが多い。このことは現像時、トナーの導電性が大き
なものを用いても、静電記録紙上の静電潜像は乱される
ことはなく、良質の画像の現像が可能であることを示し
ている。そして、この静電潜像をもつた静電記録紙１を
案内板２とスリーブ５との間を通過させることにより、
高導電性・磁性トナー３が付着し現像することができる
。このとき、案内板２とスリーブ５との間隔は高導電性
゜磁性トナー３が常時、この静電潜像を有する面と接す
るようにする。また、上記高導電性、すなわち低抵抗の
磁性トナー３の組成は一例として重量比でポリエチレン
アクリル重合体５０％、磁性酸化鉄３０％、カーボンブ
ラック２０％でできていて、これらをよく混合したのち
、５〜４０μｍの粒径をもつ粉末にして、トナーとする
。このトナーの導電性は１００ηを３．３φの円尚状の
つつに入れ、この両側から５０り／（Ｙｎ２の力で押し
たときのＩ−Ｖ特性から求めた。このＩ−Ｖ特性はほぼ
オーミツク特性を示し、１００Ｖ／需で１０ｍ０ｈＳ／
Ｃ７ｎの導電率を示した。さらに、カーボン量を多くし
た１０２ｍ０ｈｓｈの導電率をもつ磁性トナーも作るこ
とができ、これらの１０−〜１０２ｍ０ｈＴの導電率を
もつ磁性トナーを使つて現像実験した結果は地汚れの少
ない光学濃度の高い良質の画像をもつ記録物が形成でき
た。ここでは熱一圧力定着の可能なトナー組成で示した
が、樹脂を変えることにより、熱定着用、圧力定着用、
溶媒定着用およびこれらを組合せた定着用のトナーも作
ることが可能である。また、定着不要の場合には磁性の
金属粒子を現像剤として使つてもよい。このときはトナ
ーの導電率は１０ｍ０ｈＶｉにもなる。次に、上記構成
による静電潜像の現像について第３図を参照して説明す
る。

ここで、説明を簡単にするため、高導電性・磁性トナー
３を３ケの円３ａ，３ｂおよび３ｃの接触で示し、状態
１、、は現像工程における順序を示し、状態で現像が完
了する。

まず、静電記録紙１の記録層１ｃ上に形成された静電潜
像は例えば負の極性とすると、現像器の存在する側と反
対側すなわち、導電層１ｂと接する記録層側には正の静
電潜像が形成▲れており、この正の静電潜像は接地した
案内板２から誘起した負極性の電荷が導電層１ｂ内に対
置して形成されるようになるため、現像時には静電記録
紙１上の現像器側に形成された負の静電潜像のみを考え
ればよいわけである。

そこで、磁石ロール６が時計方向に回転すると、高導電
性の磁性トナー３はスリーブ５上を反時計方向に自転・
公転を起こして回動する。まず、状態１では高導電性の
磁性トナー３は中性の状態を保つが、状態になると、高
導電性の磁性トナー３が負極性の静電潜像と接する。し
たがつて接地したスリーブ５から正の電荷が高導電性の
磁性トナー３に流れ込み、この高導電性の磁性トナー３
が正に帯電するため、静電潜像とクーロンカＦで吸着す
る。そして、このクーロンカＦが磁石ロール６が高導電
性の磁性トナー３が吸着する力Ｍより大きくなると、こ
の高導電性の磁性トナー３は静電潜像に吸着したままの
状態になり、現像が完了する。なお、上記静電記録紙１
のほかに、第４図に示す三層構造の電子写真感光板８を
用いることができる。

この電子写真感光板８は導電性基体８ａ、光導電体層８
ｂおよび透明絶縁層８ｃより構成される。この場合、上
記電子写真感光板８上の電位が接地した金属に接しても
放電しない状態で使用することはもちろんである。また
、現像器の構造として、磁石ロール６を回転し、スリー
ブ５を固定として説明したが、磁石ロール６を固定し、
スリーブ５を回転してもよく、また、磁石ロール６とス
リーブ５を共に回転してもよいことはもちろんである。

また、上記スリーブ５を導電性として説明したが、絶縁
性でもよく、この場合にはトナー貯蔵器４、規制部材７
が導電性、しかも接地されていればよく、また磁性→ナ
一３と常時接する位置に接地板を設けてもよいことはも
ちろんである。また、案内板２は常時接地状態で使用し
てもよいが、静電記録紙１の導電層１ｂが他で接地して
使用している場合には特に接地する必要はない。また、
以上は高導電性・磁性トナーを接地した状態で使用する
場合について説明したが、高導電性の磁性トナーを使用
すると接地しなくとも、接地したときと同程度の記録物
を形成することができる。

この場合、きれいな画像形成範囲が狭くなり、記録部材
の搬送速度Ｖ，と磁性トナーの搬送速度ＶＤとの比をＫ
とすると、Ｋ＝１０〜２。５×１０以内であり、接地し
たときにはＫ＝３×−〜２。

５×１０である。

また、高い導電性磁性トナーを使用した場合には高速現
像が可能となり、１００ＣＷＩ／Ｓの紙送りに対しても
すぐれた記録物を形成することができる。

以上、詳細に説明したように、本発明に係る静電潜像の
現像方法によれば、地汚れの少ない、記録濃度の高い、
かつ均質な現像ができる記録物を形成することができる
。

しかも、高速現像に対してもすぐれた特性があるなどの
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静電潜像の現像方法の一実施例を
示す断面側面図、第２図は第１図の静電記録紙の詳細な
構造を示す断面図、第３図は第１図の動作を説明するた
めの図、第４図は第１図に使用することができる電子写
真感光板の構造を示す断面図である。１・・・・・・静電記録紙、１ａ・・・・・・基紙、１
ｂ・・・・・・導電層、１ｃ・・・・・・記録層、２・
・・・・・案内板、３・・・・・・導電性磁性トナー、
４・・・・・・トナー貯蔵器、５・・・・・・スリーブ
、６・・・・・・磁石ロール７・・・・・・規制部材
、８・・・・・・電子写真感光板、８ａ・・・・・・導
電性基体、８ｂ・・・・・・光導電体層、８ｃ・・・・
・・透明絶縁層。

Claims

【特許請求の範囲】

１静電荷像支持体表面に形成された電荷像を、導電性
磁性トナーを現像剤として現像する方法において、導電
性磁性トナーとして、電場が１００Ｖ／ｃｍのときに１
０＾−＾２〜１０＾４ｍｏｈｓ／ｃｍの高導電率を有す
るトナーを用いることを特徴とする静電潜像の現像方法
。