JP2001350287A

JP2001350287A - 非磁性一成分現像剤

Info

Publication number: JP2001350287A
Application number: JP2000173560A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sakai; 正博酒井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】多量のシリカの添加、及び球形トナーの使用
もなく、現像剤の流動性が高く、かつ層厚規制ブレード
や現像剤搬送ローラへのトナーの固着を防止して、トナ
ー層厚を均一化することが可能な非磁性一成分現像剤を
提供すること。【解決手段】少なくとも非磁性不定形トナーと外添剤
であるシリカとメラミン樹脂を含む非磁性一成分現像剤
において、嵩密度（ＡＤ値）が０．３２（ｇ／ｃｍ³）
〜０．３８（ｇ／ｃｍ³）であることを特徴とする非磁
性一成分現像剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像を現像す
るための非磁性一成分現像剤に関し、特に現像ローラへ
のトナー層厚が一定に保持されて長期間の良好な画像が
得られる非磁性一成分現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の画像形成装置では、普通紙記録の要請から電子写真法
等の潜像形成法が利用されている。電子写真法は、周知
のように、コロナ放電等により光導電性絶縁体（通常は
感光体ドラム）上に一様な静電荷を与え、次いでレーザ
光、ＬＥＤ等により光像を照射して静電潜像を形成す
る。次いで、該光導電性絶縁体上の静電潜像にトナーと
呼ばれる微粉末を付着して現像可視化する。その後、用
紙等にトナー画像を転写した後、加圧、加熱、溶剤蒸
気、光等によりトナー画像を溶融させて、用紙等に定着
させ印刷物を得るものである。

【０００３】かかる電子写真法で用いられる現像法とし
て、従来からトナーとキャリアからなる原像剤を用いて
現像する二成分原像方式と、トナー単体を現像剤に使用
する非磁性一成分現像方式が知られている。この後者の
非磁性一成分現像方式では、キャリアを必要としないた
め、画像形成ユニットの軽量化、小型化をはかることが
でき、しかも前者の方式よりもメンテナンスが容易であ
ること等の利点が認められ広く使用されてきつつある。

【０００４】この非磁性一成分現像方式では、現像ロー
ラによりトナーを搬送するとともに、層厚規制ブレード
により現像ローラ上の層厚を規制し、且つ帯電させる。
そしてかかるトナーは現像ローラで感光体表面に搬送さ
れた後、感光体表面に接触されて感光体に付着し静電潜
像を現像する。非磁性一成分現像方式では、トナーが単
体で現像に使用されるため、現像ローラ上のトナー層厚
が直接印刷濃度に影響を及ぼし、現像ローラ上のトナー
層厚がローラ軸方向とローラの円周方向とで常に一定に
保持されることが要求される。

【０００５】従って、現像ローラ上のトナーを一定層厚
とするためにはトナーの流動性が高いことが求められ
る。トナーの流動性が高くないと現像ローラ上でのトナ
ー供給量にムラが発生し、このムラは、印刷物の横方向
に濃度差を生ぜしめる。又、黒ベタ印刷等のトナー消費
量が極端に多い印刷パターンでは、印刷物の縦方向にも
濃度差を生ぜしめ、印刷物の後端で印字がかすれるとい
う問題を有している。一方、近年、印刷の高解像度化の
要求により小粒径のトナーが採用される傾向にあり、ト
ナーの流動性低下に起因する濃度むらはかかる小粒径の
トナーで発生し易い。

【０００６】そこでトナーの流動性を高めるために、ト
ナー形状を球形とする試みがなされている。球形トナー
では、トナーとトナーとの接触面積が減少し、流動性が
向上するものと推察される。球形トナーは、例えば、従
来の粉砕法で得られる不定形トナーを熱気流中に分散さ
せて、トナー表面の角を除去する方法や、懸濁重合法又
は乳化重合法と呼ばれる手段で真球状のトナーを得る方
法等が知られている。また、他の方法として、不定形な
形状のトナーに外添剤としてシリカ微粉を付着させたり
(特公平６−８２２２６号公報)、或いはメラミン系樹脂
の微粒子を添加して流動性を向上させる試み（特開平２
−２０８７８号公報）もなされている。

【０００７】しかしながら、上記した従来技術には次の
ような問題がある。（１）球形トナーを用いる方法では、シリカ微粉の添加
によりトナーの流動性は向上するが、非磁性一成分現像
方式では現像ローラ上に極めて薄いトナー層を形成する
必要があるため層厚規制ブレードを現像ローラに圧接し
ている。このため層厚規制ブレードで現像ローラに固着
したトナーが原因で、トナー層厚が不均一となり印刷濃
度むらが発生する。（２）不定形な形状のトナーにシリカ微粉を添加する方
法では、シリカ微粉を相当量添加する必要があり、用紙
に転写される現像剤中に多量のシリカ微粉の割合を含む
ため、現像剤の定着性が低下する。

【０００８】（３）また、いずれのトナーでもシリカ微
粉を添加すると、連続動作において、固いシリカが柔ら
かいトナーに埋没して、シリカ微粉体の外添効果が失わ
れ流動性が低下する。（４）更に、不定形な形状のトナーでも、トナーが層厚
規制ブレードや現像ローラに固着して、トナー層厚が不
均一となり印刷濃度むらが発生する。

【０００９】そこで、特開平６−３０１２３４号公報に
は、このような課題を解決するものとして、以下のよう
な提案を行っている。即ち、該公報には流動性が高く、
かつ層厚規制部材や現像剤搬送部材へのトナーの固着を
防止してトナー層厚を均一化するために、球形状の非磁
性トナーに疎水性シリカとメラミン樹脂又はベンゾグア
ナミン樹脂とを添加して流動性を高める試みが記載され
ている。

【００１０】該公報における疎水性シリカの具体的な添
加量は、１．０重量％〜２．０重量％であり、そのＢＥ
Ｔ比表面積が1４０〜２００ｍ²／ｇといった超微粉末で
ある。このような超微粉末シリカを球形状の非磁性トナ
ーに相当量添加することで、シリカのトナーへの埋没を
避けて外添効果を維持することができるようになってい
る。しかしながら、上記特開平６−３０１２３４号公報
に記載されている非磁性一成分現像剤には、以下のよう
な問題があり、必ずしも十分であるとは言えない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】即ち、上記特開平６−
３０１２３４号のように、球形状の非磁性トナーに超微
粉末シリカを多量に添加すると確かに流動性はあがる。
しかしながら、シリカ自身が現像剤の層厚を規制するブ
レードに、優先的に融着し、結局固着による上記した問
題を引起す。さらに白黒用の比較的硬いトナーを用いる
現像剤において有効であるが、今日、広く普及されつつ
あるカラー複写機等のフルカラー用の柔らかいトナーを
用いる現像剤では、上記特開平６−３０１２３４号に記
載されているように、シリカの粒径を小さくすると、シ
リカがトナーに埋没されやすくなり、これを回避するた
めにメラミン樹脂等の添加量が増え、その結果、トナー
帯電量の上昇、つまり画像濃度が低下してしまうといっ
た不具合を招来する。

【００１２】本発明は、かかる課題に鑑みなされたもの
であって、多量のシリカの添加、及び球形トナー使用の
必要もなく、現像剤の流動性が高く、かつ層厚規制部材
（層厚規制ブレード）や現像剤担持体（現像ローラ）へ
のトナーの固着を防止して、トナー層厚を均一化するこ
とが可能な非磁性一成分現像剤を提供することを目的と
している。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
ついて種々研究の結果、層厚規制ブレードや現像剤担持
体としての現像ローラへのトナー固着が、現像剤トナー
の嵩密度に大きく左右されている事実を見出し、これに
基づいて本発明を完成した。即ち、本発明の非磁性一成
分現像剤は、少なくとも結着樹脂と着色剤からなる非磁
性トナーに、外添剤としてシリカ微粉とメラミン系樹脂
を含む非磁性一成分現像剤において、嵩密度（ＡＤ値）
が０．３２（ｇ／ｃｍ³）〜０．３８（ｇ／ｃｍ³）であ
ることを特徴とする。

【００１４】上記本発明の非磁性一成分現像剤における
非磁性トナーは、粉砕にて得られた不定形トナーを使用
した場合に、安価で、長期に渡って良好な画質が安定し
て使用できることから望ましい。さらに上記本発明の非
磁性一成分現像剤は負帯電性のカラー複写機等のフルカ
ラー用に好適である。

【００１５】以下、本発明の非磁性一成分現像剤の構成
について詳細に説明する。本発明の非磁性一成分現像剤
は、少なくとも結着樹脂と着色剤からなる非磁性トナー
に、外添剤としてシリカとメラミン系樹脂が所定量配合
されて、嵩密度（ＡＤ値）が０．３２（ｇ／ｃｍ³）〜
０．３８（ｇ／ｃｍ³）としたものである。ここで非磁
性トナーとしては、結着樹脂と、該結着樹脂１００重量
部に対して着色剤が１〜３０重量部（好ましくは２〜２
０重量部）及び電荷制御剤が０．１〜１０重量部（好ま
しくは０．５〜８重量部）、その他にワックス類等を適
宜含むものである。

【００１６】ここで、結着樹脂としては限定されない
が、熱特性等からポリエステル樹脂が最も好ましい。ま
たポリエステル樹脂の軟化点は９０〜１５０℃の範囲内
が良く、更に好ましくは１００〜１３０℃のものが好ま
しい。軟化点が９０℃より低い場合、容易にブロッキン
グを起こすため、保存安定性が悪かったり、機械的な耐
久性の面で問題となる。また、軟化点が１５０℃を超え
ると、安定性能が悪化し,特にカラートナーでは、透明
性や光沢性にも難が生じるので好ましくない。但し、ポ
リエステル樹脂には、必要に応じて従来からトナー用バ
インダーとして使用されている各種公知の樹脂を１種以
上混合してもよい。

【００１７】また本発明の結着樹脂とともに使用される
着色剤としては、通常トナーに使用される任意の顔料や
染料が使用できる。例えばカーボンブラック、鉄黒、フ
タロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベンジンイ
ェローなどが挙げられる。特に用いる着色剤のうち、フ
ルカラー画像形成用としてはイエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン（C）の三色およびブラックを加えた四色に
よって所望の色に応じて顔料や染料等が使用される。フ
ルカラー画像を再現するためには三色若しくは四色の微
妙な調整が必要となり、現像剤中のトナー濃度を厳密に
管理する必要があり、その点で、本発明の非磁性トナー
はかかるフルカラー画像形成用に特に有効である。

【００１８】さらに電荷制御剤は、非磁性トナーの摩擦
帯電性を制御することを目的として配合される。電荷制
御剤としては、トナーの帯電特性に応じて正電荷制御用
と負電荷制御用がある。正電荷制御用の電荷制御剤とし
ては、塩基性窒素原子を有する有機化合物、たとえば塩
基性染料、第４級アンモニウム塩、アミノピリン、ピリ
ミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン
類、ニグロシンベースなどが挙げられる。

【００１９】負電荷制御用の電荷制御剤としては、オイ
ルブラック、スピロンブラック等の油溶性染料、含金属
アゾ染料、ナフテン酸金属塩、アルキルサリチル酸の金
属塩、脂肪酸石験、樹脂酸石鹸などが挙げられる。カラ
ー用としては、無色の第４級アンモニウム塩やアルキル
サリチル酸の金属塩が望ましい。ただし、必ずしも必須
ではない。

【００２０】本発明の非磁性トナーは、上記した結着樹
脂と着色剤及び電荷制御剤などを乾式ブレンダー、スー
パーミキサー、ボールミル等によって均一に予備混合し
て得られた混合物を、例えばバンバリーミキサー、ロー
ル、一軸または二軸の押出混練機などの混練装置を用い
て均一に溶融混練した後、得られた混練物を冷却して粉
砕し、必要に応じて分級することによって製造される。
一般に粉砕法でトナーを製造する際、粉砕されたトナー
の微紛をカット（分級）することによって５〜２０μｍ
程度の粒度分布に調整する。この場合、分級機の能力に
もよるが、生産性（収率）、コスト等を考慮すると５μ
ｍ以下の微紛の量は極力カットする方が良い。

【００２１】本発明の非磁性一成分現像剤は、上記した
非磁性トナーに外添剤としてシリカとメラミン系樹脂が
配合されて、嵩密度（ＡＤ値）を０．３２（ｇ／ｃ
ｍ³）〜０．３８（ｇ／ｃｍ³）に調整されたものであ
る。ここで外添剤シリカとしては、メラミン系樹脂より
も微細な粉体であり、特に限定されないが、平均の一次
粒子径では１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下（窒素吸着法によ
るＢＥＴ比表面積では、５０〜３００ｍ²／ｇ、好まし
くは１４０〜２００ｍ²／ｇ）の疎水性シリカが望まし
い。平均の一次粒子径が１０ｎｍより小さいとトナーの
流動性が低下し、現像ローラ上に十分な薄層が形成でき
ないので好ましくない。一方、平均の一次粒子径が５０
ｎｍより大きくなるとトナーを充分に帯電させることが
できないので好ましくない。

【００２２】かかるシリカは上記した非磁性トナーに対
して約０．５〜１．５重量％、好ましくは０．６〜１．
０重量％添加させる。添加量が０．５重量％よりも少な
いと、流動性が悪いばかりでなく、トナーの帯電量が低
くなり,高温高湿度環境下でかぶりを発生する。添加量
が１．５重量％よりも多いと定着性が低下する。好まし
い市販のシリカとしては、表面に疎水基を有するもの
で、例えば、ＲＡ１３０Ｈ、Ｒ９７４、Ｒ９７２、Ｒ２
０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２（以上、日本アエロジル社
製）、タラノックス５００（タルコ社製）、Ｃａｂ-Ｏ-
Ｓｉｌ、Ｍ−５、ＭＳ−７、ＭＳ−７５、ＨＳ−５、Ｅ
Ｈ−５、Ｓ−１７、ＴＳ−７２０（以上、キヤボット社
製）等が挙げられる。

【００２３】また、メラミン系樹脂としては、平均粒子
径が０．１〜０．５μｍの微粒子が好ましい。ここで平
均粒子径が０．１μｍ未満では、トナー粒子相互間の結
合防止作用が期待できない。一方０．５μｍを超えると
トナー粒子に付着する粒子の個数が少なくなり、やはり
トナー粒子相互間の結合防止作用が期待できない。かか
るメラミン系樹脂は非磁性トナーに対して約０．３〜
０．７重量％、好ましくは０．４〜０．６重量％添加さ
せる。添加量が０．３重量％未満では、トナー粒子に付
着する量が少ないため、トナー粒子相互間の結合若しく
は凝集防止作用が不足し、一方添加量が０．７重量％を
超えると余剰の遊離微粒子状の樹脂粉末が介在して、定
着性を低下させるため不都合である。市販されているメ
ラミン系樹脂の微粒子としては、エポスターＳ，エポス
ターＳ６(日本触媒製)が挙げられる。

【００２４】シリカとメラミン系樹脂の外添剤を添加し
た本発明の非磁性一成分現像剤の嵩密度（ＡＤ値）が、
０．３２（ｇ／ｃｍ³）〜０．３８（ｇ／ｃｍ³）の範囲
に調整されたことに特徴を有するものである。この場
合、密度が大きく粒子径の小さいシリカとシリカより密
度が小さく粒子径の大きいメラミン系樹脂との添加量を
適宜変えて調整することで、任意の嵩密度のものが製造
することができる。

【００２５】ここで、本発明の非磁性一成分現像剤の嵩
密度が０．３２（ｇ／ｃｍ³）以下では、現像ローラ上
に充分な薄層を均一に付着（好ましい付着量は０．４〜
０．８ｍｇ／ｃｍ²）させることができなくなり、充分
な画像濃度が得られないだけでなく、現像ブレードへの
トナー融着が早期に発生してしまうという問題が発生す
る。また、トナーの嵩密度が０．３８（ｇ／ｃｍ³）を
超えるものとするには、メラミン系樹脂の添加量を大幅
に減らすか、粒径の小さいシリカを大量に添加する必要
がある。そのことにより、トナー母材へシリカが埋没し
てトナーの流動性が著しく低下するため、現像ブレード
へのトナー融着が早期に発生してしまうという問題が発
生する。なお、本発明の嵩密度は、常温（２５℃）にお
いて、容量既知の容器にトナーを装入し、その時の重量
（ｂ）とトナーの容積（ａ）から嵩密度＝（ｂ）／
（ａ）にて求めたものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。前記した本発明の非磁性一成分現像
剤を、画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写
機と称する）の現像装置に適用する場合を添付図に従い
説明する。図１は、複写機の非磁性一成分現像装置を示
す概略断面図である。図１において、静電潜像担持体と
しての感光体を表面に備えた感光体ドラム１は、線速が
約１９０（ｍｍ／ｓｅｃ）で、矢印時計方向に回転駆動
される。感光体ドラム１の右側には現像装置２が配置さ
れている。また、感光体ドラム１の周囲には電子写真プ
ロセスを実施するために、周知の帯電装置、露光光学
系、転写分離装置、クリーニング装置、除電装置（いず
れも図示せず）等が配設されている。

【００２７】現像装置２は、感光体ドラム１に向けた開
口を備えたケーシング３と、該開口から一部が露出して
所定の線速（例えば、約２８５ｍｍ／ｓｅｃ）で矢印の
反時計方向に回転駆動される現像剤担持体としての現像
ローラ４と、該現像ローラ４の右側方部に圧接した状態
で矢印の反時計方向に回転駆動される現像剤供給部材と
してのトナー供給ローラ５と、ケーシング３内の右側方
部に構成された現像剤貯留手段としてのホッパー部に収
容されている本発明の非磁性一成分現像剤（以下単にト
ナーと略記）７を該供給ローラ５の表面に供給すると共
に、ホッバー部内のトナーを撹拌するアジテーター６
と、現像ローラ４の回転で感光体１との対向部である現
像領域Ａに搬送される現像ローラ４上のトナー層の厚み
を均一にならす現像剤規制部材（金属製現像ブレード）
８とを有している。

【００２８】上記現像ローラ４は、現像領域Ａで感光体
１表面と所定間隙をおいて対向して非接触現像を行うよ
うに配置しても良いし、現像ローラ４上のトナー層が感
光体１表面に接触するように配置して接触現像を行うよ
うにしても良い。現像領域Ａを通過した現像ローラ４の
表面は、トナー供給ローラ５との接触部Ｂに到達する。
また、現像ローラ４には、バイアス電源９により、直流
電圧などを印加する。上記トナー供給ローラ５は、芯金
１０に弾性発泡体であるスポンジ層１１を備えており、
このスポンジ層１１の少なくとも表面近傍の内部にトナ
ーを保持できるように表面に多数の空孔が開口してい
る。

【００２９】トナー供給ローラ５のスポンジ層１１の材
質としては、現像ローラ４と接触してトナーと現像ロー
ラ４に所望の摩擦帯電を与えることのできるように、摩
擦帯電系列上、トナー７の材料と現像ローラ４の表面部
の材料との中間にあるものを採用することが望ましい。
また、トナー供給ローラ５は、例えば現像ローラ４の表
面に所定量食い込んで圧接する位置に支持され、表面が
現像ローラ４との接触部において現像ローラ４表面と逆
方向に移動する方向に回転するように駆動される。

【００３０】トナー供給ローラ５の線速は、例えば現像
ローラ４の線速の０．６〜１．０倍に設定される。ま
た、上記バイアス電源９により、トナー供給ローラ５の
芯金１０にも、上記現像ローラ４に印加するのと同様の
電圧を印加する。上記金属製現像ブレード８は、接触現
像の場合には、例えば約４０（ｇｆ／ｃｍ）程度の当接
圧で、現像ローラ４に当接するように配置する。なお、
この金属製現像ブレード８の材質として、上記のトナー
供給ローラ５の表面材質と同様に、帯電系列上、トナー
７の材料と現像ローラ４の表面部の材料との中間にある
ものを採用することが望ましい。

【００３１】以上の構成において、トナー供給ローラ５
表面に、アジテーター６によってホッパー部内の本発明
に係わる収容トナー７が供給される。トナー供給ローラ
５に供給されたトナー７はスポンジ層１１の表面や空孔
内に担持されて、トナー供給ローラ５の反時計方向の回
転によってトナー供給ローラ５と現像ローラ４との接触
部Ｂに向けて搬送される。そして、現像ローラ４とトナ
ー７とトナー供給ローラ５の摩擦により、現像ローラ４
の表面部に所望のトナー帯電を与える。

【００３２】一方、トナー供給ローラ５の表面は現像ロ
ーラ４の表面と同じ方向に移動しているため、トナー供
給ローラ５に担持されたトナー７は現像ローラ４とトナ
ー供給ローラ５間で摺擦され、ほとんどが所望の極性に
帯電する。そして、トナー供給ローラ５上に帯電された
トナー７は、現像ローラ４上に静電的に吸引され、現像
ローラ４表面に付着して接触部Ｂを出ていく。

【００３３】なお、本実施例においては、トナー供給ロ
ーラ５の表面を現像ローラ４の表面と同じ回転方向に移
動させていることから、トナー供給ローラ５上のトナー
７は現像ローラ４とトナー供給ローラ５との間で摺擦さ
れてほとんどが帯電され、トナー供給ローラ５の回転に
よって、接触部Ｂを通過した現像ローラ４上にホッバー
部からの無帯電または弱帯電のトナー７を供給すること
がない。

【００３４】上記接触部Ｂを通過した現像ローラ４上の
トナー層は、現像ローラ４上に強く当接している。金属
製現像ブレード８で厚みを均一に摺擦されて均一な薄層
にされ、現像ローラ４の回転で現像領域Ａに搬送され
る。そして、現像領域Ａでは、接触または非接触方式で
現像バイアスが印加された現像ローラ４の表面と感光体
１表面とが所定の線速比（本実施例の場合は、２８５／
１９０＝１．５）で移動しながら現像が行われる。現像
領域Ａの通過時に感光体１表面に付着せずに現像ローラ
４表面に残留している非画像部の残トナーは、トナー供
給ローラ５により機械的、電気的に掻き取られ、また、
現像ローラ４上の電荷もトナー供給ローラ５による摩擦
帯電により一定化され、これにより、現像ローラ４表面
は初期化される。

【００３５】図１に示す現像装置を備えた電子写真装置
における感光体１としては、径の比較的小さい有機感光
体ドラム、例えば外径（Ｄｐ）が１５乃至６５ｍｍ、特
に４５乃至６５ｍｍの有機感光体に有利に適用できる。
帯電電位は、例えば画像部で６００ｖ、非画像部で１０
０ｖとなるようにする。一方、現像ローラ４としては、
例えば外径（Ｄｄ）が１０乃至３０ｍｍ、特に２０乃至
３０ｍｍのローラが使用され、現像ローラ４の径と感光
体１の径との比（Ｄｄ／ＤＩ）は、１／５乃至１／１、
特に１／３乃至１／１．５の範囲にあるのがよい。現像
ローラ４の径が上記範囲よりも小さい場合には、トナー
飛散の問題を生じやすく、一方上記範囲よりも大きくな
ると、現像部の領域が大きくなりすぎて好ましくない。

【００３６】現像に際して、感光体１に対する現像ロー
ラ４の周速を、ニップ位置で同方向で、感光体１の周速
の１．０乃至３．０倍、特に１．５乃至２．０倍の周速
とすることが好ましい。現像ローラ４の手足が上記範囲
よりも低い場合には、画像の濃度を十分に向上させるこ
とが困難であり、一方現像ローラ４の周速が上記範囲よ
りも大きい場合には、感光体の削れ量が増大して、感光
体の寿命が短くなる傾向がある。

【００３７】現像ローラ４には、トナーの帯電電位と同
極性のバイアス電位を印加するのがよく、このバイアス
電位が低いと、十分な画像濃度が得られず、逆に、高す
ぎると、画像かぶりを生じるようになる。また、トナー
の供給も不十分となって、画像濃度も低下する傾向があ
る。現像ローラ４としては、エラストマー重合体に導電
性粉末を配合した組成部をローラに成形したものが使用
される。この現像ローラ４の芯−表面間の抵抗は、１０
４乃至１０９Ω、特に１０４乃至１０６Ωの範囲にある
のがよく、上記範囲よりも高い場合には、バイアス電圧
の印加が困難であり、一方上記範囲よりも低いと、感光
体表面で放電によるリーグを発生する傾向がある。

【００３８】現像ローラ４の表面硬度（アスカーＣ）は
６０°乃至８０°、持に６５°乃至７５°の範囲にある
のが好ましく、上記範囲よりも高い場合には、トナー層
を感光体表面に一様に接触させることが困難となった
り、或いは感光体の磨耗が生じやすくなる傾向がある。
一方上記範囲よりも低いと、十分な圧接カを伝達させる
ことが困難となったり、現像ローラの摩耗が生じやすく
なる。

【００３９】前記トナー供給ローラ５は、芯金ローラ１
０上に、表面での抵抗率が約１×１０６（Ωｃｍ）の導
電性のスポンジ層１１を有する径２０ｍｍのスポンジロ
ーラで構成し、これを現像ローラ４に食い込み量１ｍｍ
で食い込むように圧接させて配置した。この導電性のス
ポンジ層１１としては、所定量のカーボンを内添及び分
散させ、その後発泡及び型成型した発泡ポリウレタンを
用いた。トナー供給ローラ５にはバイアス電圧を印加す
ることが好ましく、トナー供給ローラ５に印加するバイ
アス電圧は、現像ローラ４に印加するバイアス電圧と同
極性で、しかもそれよりも０乃至２００ボルト程度高い
電圧であることが、トナー供給ローラ５から現像ローラ
４へのトナーの移行を円滑に行う上で好ましい。

【００４０】現像ローラ４上のトナー層の厚みは、金属
性現像ブレード８により規制するが、一般にトナー粒径
の約２倍程度、即ち約２層のトナー層が形成されるよう
にすることが好適であり、現像ローラ４上のトナー付着
量は０．４〜０．８（ｍｇ／ｃｍ²）に相当する。本実
施例では、金属製現像ブレード８は、厚さ０．１ｍｍの
ステンレス製の弾性板（ＳＵＳ３０４−CSP製）を、現
像ローラ４に対して約４０（ｇｆ／ｃｍ）以上の接触圧
で接触配置した。

【００４１】

【実施例】以下、図１に示す現像装置を備えた電子写真
装置を用いた本発明の実施例を挙げて説明するが本発明
はこれにより限定されるものではない。

【００４２】実施例１〜４、比較例１〜４先ず不定形トナーを下記の条件で製造した。トナーの材
料として、（１）結合樹脂：ポリエステル樹脂（軟化点１１０℃）
９２重量％、（２）顔料：C.I.７３９１６（ピグメントレッド 122 K
ET Red 309，大日本インキ化学工業製）６重量％、（３）帯電制御剤：BONTRON B 84 （オリエント化学
製）２重量％からなる配合成分をボールミルに投入して混合し、１４
０℃に加熱したエクストルーダで溶融混練し、冷却固化
したのち粉砕機で粗粉砕し、さらに、ジェットミルで微
粉砕した。得られた微粉末を風力分級器で分級し、粒子
径５〜２０μｍ（平均粒子径９μｍ）で溶融温度Ｔｍが
１１０℃の不定形トナーを得た。なお樹脂の軟化点の測
定には、フローテスター（ＣＦＴ−５００形、島津製作
所製）を用いた。上記の結合樹脂となるポリエステル樹
脂は、反応温度（１７０〜２５０℃）、反応圧力（５ｍ
ｍＨｇ〜常圧）などの条件をモノマーの反応性に応じて
決め、所定の物性が得られた時点で反応を終了したもの
である。

【００４３】上記で製造した溶融温度Ｔｍが１１０℃の
不定形トナーを用い、これに、粒径１０ｎｍと４０ｎｍ
に調整した２種類のシリカ（日本アエロジル社製：Ｒ９
７４）の添加量を０．７〜２．５重量％に変更し、粒径
０．４μｍのメラミン樹脂（日本触媒社製エポスターＳ
６）の添加量も０．２〜０．８重量％に変更すること
で、種々の嵩密度に調整した非磁性一成分現像剤の８種
類のサンプルを得た。これらの各サンプルを、図１の現
像装置２に７０ｇづつ投入して、現像ローラ上にトナー
の固着による筋が発生するまで空転（トナーの消費、補
給を伴わない）させ、また、コピーを行って画質のチェ
ックを行った。このとき、現像ローラと供給ローラに所
定のバイアス（現像ローラに対し−１００Ｖ）、所定の
線速（２８５ｍｍ／ｓｅｃ）とした。画像にトナーの固
着による筋が現れるまでの空転時間（ｈ）の結果を表１
に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】表１の結果から明らかなように、嵩密度
（ＡＤ値）が０．３２（ｇ／ｃｍ³）〜０．３８（ｇ／
ｃｍ³）のサンプルは、現像ローラ上に形成されるトナ
ー層の層厚（０．４〜０．８ｍｇ／ｃｍ²）として充分
に均一な薄層が形成され、そのために画像にトナーの固
着による筋が現れるまでの空転時間は４０時間以上と長
時間にわたり維持されている。これに対して嵩密度（Ａ
Ｄ値）が０．３０（ｇ／ｃｍ³）以下、または０．４
（ｇ／ｃｍ³）以上のサンプルでは、現像ローラ上に形
成されるトナー層の層厚（０．３５ｍｇ／ｃｍ²以下）
が不均一で充分な薄層が形成されておらず、そのために
画像にトナーの固着による筋が現れるまでの空転時間は
２０時間以内と短時間であった。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、不定形トナーであって
も現像剤の流動性を高め、長時間にわたり現像ブレード
や現像ローラ等にシリカ微粉体自身が優先的に固着する
こともなく、現像ローラ上に一定でかつ均一なトナー層
を実現することができる。また、柔らかいフルカラー用
のトナーであっても、現像ブレード近傍で発生する熱に
対して凝集しにくいメラミン樹脂が外添されているため
に、シリカの外添効果を維持することが可能となること
から、良好な画質が得られ、寿命が長く、安定して使用
できる非磁性一成分現像剤を実現できる。さらに、柔ら
かいトナーを使用できるので、定着器のプレス圧、定着
温度を小さくでき、その結果定着器のコストを削減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかる現像装置の概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１感光体ドラム２現像装置３ケーシング４現像ローラ５トナー供給ローラ６アジテーター７トナー８金属製現像プレード９バイアス電源１０芯金１１スポンジ層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも結着樹脂と着色剤からなる非
磁性トナーに、外添剤としてシリカ微粉とメラミン系樹
脂を含む非磁性一成分現像剤において、嵩密度（ＡＤ
値）が０．３２（ｇ／ｃｍ³）〜０．３８（ｇ／ｃｍ³）
であることを特徴とする非磁性一成分現像剤。
【請求項２】非磁性トナーが、粉砕にて得られた不定
形トナーである請求項１に記載の非磁性一成分現像剤。
【請求項３】非磁性トナーが、負帯電性のフルカラー
トナーである請求項１又は２に記載の非磁性一成分現像
剤。