JPS62223765A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真装置または静電記録装置において、
感光体もしくは誘電体上に形成された静電潜像を可視像
化する現像方法に関する。

（従来の技術） 電子写真装置または静電記録装置において、感光体もし
くは誘電体等からなる静電像保持体上に形成された静電
潜像を可視像化するために、従来からトナーとキャリア
からなる二成分系現像法が画質の良い現像方法として広
く用いられている。

しかしながら、この二成分系現像法は上記のような利点
を有する反面、以下に示ずような欠点があった。

■　トナーは、トナーとキャリア間の相互１議１寮によ
り摩擦電荷を受けとるが、長期にわたり使用していると
、キャリア表面がトナーの組成物によって汚染されて充
分な電荷を獲得できなくなる。

■　トナーとキャリアを所定範囲の混合比に調整する必
要があるが、長期にわたり使用していると、その混合比
が変動して所定範囲から外れてしまい良好な現像が得ら
れなくなる。

■　一般にキャリアとしては表面を酸化した鉄粉若しく
はカラスビーズが多用されているが、これらのキャリア
によって感光体の表面が機械的に損傷を受は寿命か短か
くなってしまう。

このようなことからトナーのみから成る一成分のトナー
を用いた各種の現像方法が提案されている°。とりわ（
プ、磁性粉を含有させた磁性トナーと呼ばれるトナーを
用いた現像方法が多数提案されているが、それらのうち
、米国特許第３９００２５８＠、同第４１２１９３１号
等に基づくものが実用化されている。

しかしながら、これらの方法にも次のような欠点がある
。すなわら ■　比較的比抵抗の小さい磁性トナーを用いるので、静
電潜像上の現像像を普通紙等の支持部材へ静電的に転写
することが困難であり、特に、多湿の雰囲気下では充分
な転写が得られない。

■　トナーが多量の磁性粉を含有するので、暗色以外の
カラートナーが得られない。

このため、最近、従来二成分系現像法に用いられていた
磁性粉を含有Ｖず比抵抗の大きい一成分トナーを用いた
現像方法が提案されている。

このような現象方法としては、例えば米国特許第２８９
５８４７号、同第３１５２０１２号、特公昭４１−９４
７５号、同４５−２８７７号、同５４−３６２４号等に
記載されているタッチダウン法、インプレッション法、
ジャンピング法に基づくものがあげられる。

しかしながら、このような−成分系現像法に二成分系現
像法で用いられているトナーを用いた場合、以下に述べ
るように種々の問題が生じる。

第１にこのような方法を用いた場合には、摩腔帯電の発
生量が不十分になるという問題がある。

一般に一成分系現像法においては、トナーはトナー担持
体と効率よく、しかも極めて短時間に帯電し、感光体ド
ラムもしくは誘電体に形成された静電潜像を非接触で可
視像化するに十分な帯電■（例えばセレンの感光体ドラ
ムを用いた場合にはマイナスＯ１５〜１５μＣ／ｇ程度
）を得る必要が必る。

しかし、従来の二成分系現像法に用いられたトナーと、
１〜ナ一担持体との摩擦帯電では可視像化するに充分な
帯電量が得られないという問題がある。　すなわち、従
来の二成分系現像法においては、可視像化するに必要な
帯電量を得るために充分な時間をかけて１〜ナーとギヤ
リアとの摩擦帯電を行なっているが、−成分系現像法に
おけるトナーとトナー担持体との摩擦帯電では摩擦帯電
時間が短かく、可視像化するに必要な帯電量が得られな
いのである。

第２にトナー担持体表面に極めて薄く平均にトナーを塗
イ５する必要かおるが、二成分系現像法に用いられてい
るトナーでは、このような薄い層の形成が困難であると
いう問題がある。

この薄い層の形成過程の一例を図面の断面図により説明
する。図で１〜ナ一担持体１に対して弾性ブレード２が
２０（１／ｃｍ〜５００！Ｊ　／Ｃｍの圧力で圧接され
、トナー容器３中のトナー４はトナー担持体１の回転に
より搬送されつつ、弾性ブレード２によりトナー担持体
１の表面に極めて薄く平均に塗布される。したがって、
トナー６には、流動性、耐凝集性が良いことが要求され
る。

しかるに、トナー容器３中の１〜ナー４はトナー担持体
１の回転により搬送される過程で、往々にして凝集性を
帯び塊状になって、トナー担持体１の表面にトナーが塗
布されないという問題があった。

また、トナー担持体１により搬送されてぎた１ヘナー４
は、弾性ブレード２とトナー担持体１間の血圧によりこ
れらの接触部において急激に高い圧力を受けることにな
り、このため摩擦熱が発生してトナー４を軟化させトナ
ー担持体１の表面に固着して、薄く平均にトナーが塗布
されなくなるという問題があった。

ざらに、軟化点が高くなると定着温度が高くなり、通常
の事務複写機に用いるには支障をきたす問題もある。

第３にトナー組成の大部分が樹脂によってしめられてお
り、樹脂がトナーの表面に存在する割合いが非常に大き
くなっているので、弾性ブレードとの摩擦て負帯電する
樹脂を正帯電１〜ナーに用いた場合には、トナー粒子間
、トナーとトナー担持体間、トナーと弾性ブレード間等
において、トナー粒子表面に発生する電荷により逆（本
性を生じ、現像カブリ、トナー飛散等の障害が発生し易
いという問題がある。

これらの問題は複写枚数を多く重ねた際に顕著な現象と
なって現われ、したかって従来の一成分トナーを用いた
現１象方法では、実質上複写機に用いるには不適当で・
あった。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように従来の現像方法においては、非磁性−成の
トナーの長所を十分に生かすことができず、特に摩擦帯
電電荷の制御が難しいという問題点があった。

本発明は、これらの問題を解消すべくなされたもので、
上述した種々の問題を解決し、均一にトナー担持体上に
トナー薄層を形成し、摩擦帯電■が安定で摩擦帯電但分
布がシャープかつ均一で、現像カブリを発生させず、静
電溝１象を中実にしかも潜像のエツジ周辺の１・す−飛
び散りを起こすことなく静電潜像を高品質に可視像化し
１′４る正帯電非磁性一成分トナーを用いた現像方法を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するだめの手段） 本発明は上記問題点を解決ブるため、静電潜像を表面に
保持する静電１象保持体と、非磁性一成分トナーを表面
に担持する１〜ナ一担持体とを一定の間隔を設（プて配
置し、非磁性一成分１ヘナーをトナー担持体上に塗イ５
し、このトナーを静電像保持体に移行させて静電像保持
体表面の静電潜像を可視化させる現像方法において、非
磁性一成分トナーをカラス転移点が５０℃以上、軟化点
が１１０℃〜１６０℃１表面積に対する摩擦帯電電荷量
がプラス２５〜１５０μＣ／Ｔｌ］２である樹脂と、着
色剤とを少なくとも含有する正帯電非磁性一成分トナー
としたものである。

なおここで表面積に対する摩擦帯電電荷量とは、樹脂を
粉砕して５〜２５μｍに分級し、５０％重母重力平均が
９〜１５μｍにした樹脂を、キャリアとしての酸化鉄粉
（ＴＥ　Ｆ−Ｖ　：日本鉄粉社製）に３＠量％混合し、
これを４００メツシユの導体網にＮ２ガス１ｋｇ／ｃイ
で吹付け、ブローオフ法（ＴＢ−２００：東芝ケミカル
（株）製）で１分間測定した帯電岳をＢＥＴ法を用いて
測定した表面積で除した１直である。

もし正帯電非磁性一成分トナーとして用いられる樹脂の
ガラス転移点が５０℃未満であれば保存安定性が悪くな
り、軟化点か１１０℃未満であればオフヒツトを生じ、
１６０°Ｃを越えると定着しなくなる。

またこの樹脂の摩擦帯電電化■がプラス２５μＣ／Ｔ１
２未満であれば帯電しににくなり、プラス１５０μＣ／
１１２を越えると静電像保持体上に画像を形成すること
がｆｆ１Ｌい。

したがって本発明の正帯電非磁性一成分トナーとして用
いられる樹脂は、ガラス転移点が５０℃以上、軟化点が
１１０℃〜１６０°Ｃ１表面積に対する摩擦帯電電化母
がプラス２５〜１５０μＣ／ＴＩ２でな【プればならず
特に摩擦帯電電化量はプラス５０〜１２０μＣ／ゴであ
ることが望ましい。

またこの条件を満たせばいずれの樹脂でも用いることが
できる。

すなわち本発明の樹脂としては、上記条件を満たせば、
たとえばポリエチレンおよび共重合体、ポリエステルお
よび共重合体体、ポリエチレンおよび共重合体、アクリ
レ−１〜およびメタアクリレ−］・系樹脂および共重合
体、シリコーン樹脂、ポリプロピレンおよび共重合体、
ワックス、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂等を単独
もしくは混合して用いることができる。

また本発明に用いられる着色剤としては、例えばカーボ
ンブラック、ファーストイエローＧ１ベンジジンイエロ
ー、ピグメントイエロー、インドファースト、オレンジ
、イルガジンレッド、カーミンＦＢ、パーマネントボル
ドーＦＲＲ、ピグメント・オレンジＲ１リソールレッド
２Ｇ、レーキ・レッドＣ、ローダミンＦＢ、ローダミン
Ｂレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、
ブリリアント・グリーンＢ１フタロシアニングリーン、
ギナクリドンなどの公知の着色剤が使用できる。

さらに本発明の正帯電非磁性一成分］・ナーには、必要
に応じて耐オフセツト特性を向上させるため、　　ワッ
クスを添加することもできる。

なお、本発明の正帯電非磁性一成分トナーには、必要に
応じて、トナーの流動性、耐凝集性を向上させるため、
コロイド：１人シワ力のにようなトナーと同極性の疎水
化されたコロイド状微粒子を、トナーの帯電宿に影響を
与えない程度の量、たとえば０．０５〜５重量部稈磨添
加することもできる。

（作　用） 次に本発明を適用した現像工程を、図面を参照して説明
覆る。

図示するように、静電像保持体５は矢印方向に回転され
ている。トナー担持体１は現像部において、静電像保持
体５の表面と同方向に進むように回転して、トナー容器
３から送られる一成分非磁性トナー４を、トナー担持体
１上に圧接されている弾性ブレード２によりトナー担持
体上に薄く均一にｍＴ５し、かつトナー担持体および弾
性ブレードとトナーとの摩擦によってトナー粒子に静電
像電荷と逆極性の電荷を与える。

なあ、このとぎ現像部において、トナー担持体１と静電
像保持体５の面との間で、直流バイアスあるいは交流バ
イアスまたは直流と交流とを重畳したバイアスを印加す
るようにしてもよい。　　　　。

（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。

なお以下の実施例中の部数は重量部である。

叉旋叢ユ スチレン　　　　　　　　　　　　　８５部ｎ−ブチル
メタクリレート　　　　　１０部ジエチルアミンエチル
メタクリレート５部アゾビスイソブチロニトリル　　　
　８部上記混合物を６５°Ｃで６時間撹拌し、ガラス転
移点７２．０℃１軟化点１２２℃（Ｒ＆Ｂ法）、摩擦帯
電ｉ荷ｆｆ１８９．１μＣ／　Ｔ１１２、数平均分子ｍ
　９，３００．　重Ｍｉ平均分子但１ａ１．ｏｏｏのス
チレン＝ｎブチルメタクリレートジエヂルアミノエチル
メタクリレート樹脂を得た。

次に上記で得た）剥脂９５部と、カーボンブラック４部
と、ワックス１部とをボールミルで約２時間予倫混合し
た後、加圧式ニーダて約１時間混練した。

次にこの混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジ
ェノ［〜ミルで微粉砕し、粉砕物を風力分級法により分
級して、５〜２５μｍのトナーを得た。

しかる後、この１−チー１００ｍｍ部と、正帯電コロイ
ド状微粒子（Ｒ△−２００：日本アエロジル社り０−５
ｍｍ部とをホールミルで混合し、このコロイド状微粒子
の表面にイ」着させて５０％重は平均粒径１３．２μ］
ｎの一成分非磁性トナーをｆ７た。

なおこの１〜ナーのブローオフ法により測定された摩擦
帯電電型組は、プラス２８．５μＣ／ｍ２であった。

次に負帯電性のＯＰＣ感光体を搭載できるように改造し
た市販の複写機（商品名レオドライ　３３Ｏ１（株）東
芝製）に用い、上記の一成分非磁性トナーを図示した装
置に供給して現像を行ない、現像カブリのない鮮明な画
像を得た。

また、高温、高湿度（３０℃，８５％重［１）環境下に
おいてし現像カブリがなく、また画像濃度の低下もなく
、転写効率のよい鮮明な画像が得られた。

また低温、低湿度（５°Ｃ１１０％Ｒ１１）環境下にお
いても高濃度の鮮明な画像が得られた。

さらに、ヒートロール定着器で定着したところ１７０℃
から定着が開始し、２２０℃でもオフセットが生じなか
った。

実施例２ 数平均分子間４，１００．重母平均分子ｉ３２，０００
のビスフェノール型ポリエステル９０部と、数平均分子
１３０．０００．重里平均分子母６０．０００、アミン
価１７８ｍＭＫ０１１ｇの高アミン価スチレン−ジエチ
ルアミノメタクリレート樹脂１０（１等を３本ロールで
混練し、ガラス転移点８２．５℃、軟化点１３５°Ｃ１
摩隙帯電電荷ｆｆ１８７．５μＣ／Ｔｌ１２の樹脂を得
た。

そして実施例１のスチレン−ｎブチルメタクリレート−
ジエチルアミノメタクリレート樹脂の代わりに上記で得
た混合樹脂９５部を用いた点を除いては、実施例１と同
様に行なったところ、現像カブリがなく、静電潜像のエ
ツジ周辺のトナー飛び散りのない鮮明な画像が得られた
。

なおこのトナーの５０％重里平均粒径は、１２，３μｍ
、摩擦帯電電前足はプラス３１．５μＣ／ゴであった。

［発明の効果］ このように構成された本発明の現像方法によれば、トナ
ーと弾性ブレードとの間、またはトナーとトナー担持体
との間の摩擦帯電但が安定し、かつ使用する現像システ
ムに適した帯電旦にコントロールすることができ、従っ
て従来充分には解決できなかった現像カブリや、潜像の
エツジ周辺へのトナー飛び散つがなくなり、高い画ｆｌ
Ａ濃度が得られる。

さらに、トナーを長期にわたり連続使用した際も初期の
特性を維持し、高品質な画像を長期間使用することがで
き、しかも高温高湿度あるいは低温低湿度の環境条件下
での使用においてトナーの摩擦帯電量が安定で常温常湿
度に対してはと／υど変化せず、現像カブリや画像濃度
の低下がなく、潜像に忠実な現像を行なうことができ、
かつ転写効率も優れている。

【図面の簡単な説明】

図面は、−成分系現像法の現１象装置の要部を概略的に
示した断面図である。 １・・・・・・・・・トナー担持体 ２・・・・・・・・・弾性ブレード ３・・・・・・・・・トナー容器 ４・・・・・・・・・トナー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像を表面に保持する静電像保持体と、非磁
   性一成分トナーを表面に担持するトナー担持体とを一定
   の間隔を設けて配置し、前記非磁性一成分トナーを前記
   トナー担持体上に塗布し、このトナーを前記静電像保持
   体に移行させて前記静電像保持体表面の静電潜像を可視
   化させる現像方法において、前記非磁性一成分トナーが
   ガラス転移点が５０℃以上、軟化点が１１０℃〜１６０
   ℃、表面積に対する摩擦帯電電荷量がプラス２５〜１５
   ０μＣ／ｍ＾２である樹脂と、着色剤とを少なくとも含
   有する正帯電非磁性一成分トナーであることを特徴とす
   る現像方法。
2. （２）前記非磁性一成分トナーは、正帯電コロイド状シ
   リカを０．０５〜５重量部含有する特許請求の範囲第１
   項記載の現像方法。