JP2649362B2 - 現像方法 - Google Patents

現像方法

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JP2649362B2
JP2649362B2 JP62281594A JP28159487A JP2649362B2 JP 2649362 B2 JP2649362 B2 JP 2649362B2 JP 62281594 A JP62281594 A JP 62281594A JP 28159487 A JP28159487 A JP 28159487A JP 2649362 B2 JP2649362 B2 JP 2649362B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等に
おいて、有機光導電性半導体よになる有機感光体の表面
に形成された静電潜像を現像するための乾式の現像方法
に関するものである。
[発明の背景] 一般に、電子写真法では、光導電性材料よりなる感光
層を有する感光体に均一な静電荷を与えた後、画像露光
を行うことにより当該感光体の表面に静電潜像を形成
し、この静電潜像を現像剤により現像してトナー画像が
形成される。得られたトナー画像は紙等の転写材に転写
された後、加熱あるいは加圧などにより定着されて被写
画像が形成される。
感光体としてはセレン感光体、酸化亜鉛感光体、硫化
カドミウム感光体等の無機感光体や有機半導体よりなる
有機感光体などが知られているが、セレン感光体におい
ては高温環境において結晶化し易い等耐熱性に乏しく感
度等の特性が劣化し不鮮明な画像に堕するという問題を
有する。また酸化亜鉛感光体や硫化カドミウム感光体に
おいては、画像露光により感光特性が早期に劣化しやす
くかぶりを発生して不鮮明な画像となり多急性に劣るも
のであり、また人体への毒性が咎められる。
これらに対し、有機半導体よりなる有機感光体は上記
欠点を有さず、成膜性が良好で製造コストが廉く、高感
度、耐久性、耐熱性、人体への毒性がない等の利点を有
する好しい感光体である。
感光体の表面に形成された静電潜像の現像に用いられ
る現像剤としては、一般に一成分現像剤と二成分現像剤
が知られている。前者の一成分現像剤は、磁性体等をバ
インダ樹脂に分散含有する磁性トナーからなり、後者の
二成分現像剤は、トナーと磁性体粒子からなるキャリア
とにより構成される。
このような現像剤を用いて現像する方法としては、一
般に字ブラシ法、カウケード法、ファーブラシ法、パウ
ダクラウド法、ジャンピング法、マグネドライ法等があ
る。
1成分現像剤を用いた現像方法においては、現像剤が
磁性トナーのみよりなりキャリアを有しないため、トナ
ー同志による若干の摩擦帯電およびトナーと現像器内に
配置された現像剤担持体もしくは現像剤層の高さを規制
するための規制ブレード等との摩擦帯電によりトナーを
帯電させることとなり、その結果正に帯電したトナーと
負に帯電したトナーとが共に存在し、しかも摩擦帯電量
が小さいため、基本的には現像が不安定なものとなりや
すい問題点がある。具体的には、例えば潜像担持体上の
非画像部にもトナーが付着しやすく、その結果最終定着
画像にカブリが発生したり、あるいは潜像担持体上の画
像部に付着するトナー量が負十分となって最終定着画像
の濃度が低くなる問題点がある。
また、磁性トナーに用いられる磁性体は、通常親水性
を有しており、この親水性の磁性体がトナー粒子の表面
に露出した状態で含有されることが多いため、湿気によ
りトナーの摩擦帯電電荷がリークしやすく、また高湿雰
囲気下においては、転写工程において、転写材として通
常用いられる転写紙への静電気的な転写が不良となって
転写紙へのトナーの転写率が低くなり、その結果最終定
着画像の濃度が低下したり、画像の一部が欠ける現象
(画像ヌケ)が発生する問題点がある。また、磁性トナ
ーに用いられる磁性体は、通常負帯電性を有するため、
磁性トナーを適性な帯電量で将に帯電させることが困難
であり、そのため逆極性のトナーの割合が多く存在し、
結局最終定着画像において濃度が低下し、また画像全体
において濃淡の差が現れる現象(画像ムラ)および画像
ヌケが生ずる問題点がある。
これに対して2成分現像剤を用いた現像方法において
は、現像剤がトナーと、キャリアとにより構成され、キ
ャリアはトナーを所望の極正に帯電させる機能を有する
ものであるため、トナーに適性な極性でしかも適性な帯
電量で摩擦帯電電荷を付与ることができ、上記1成分現
像剤に比して格段に優れた摩擦帯電性を有する現像剤得
ることが可能である。また、キャリアとして所望の特性
を有するものを選択することにより、トナーの帯電量を
相当程度制御することが可能となる。
2成分現像剤を用いた磁気ブラシ法、ファーブラシ法
等の接触現像方法においては、トナーが非画像部にまで
も付着し易く、所謂かぶりが生じ易く、また現像剤によ
り感光体が擦過されるため、特に有機感光体においては
傷が発生してクリーニング不良を発生しやすい。このよ
うなカブリを除去する現像方法として感光体表面と現像
剤を非接触に保ってトナーを飛翔させて現像パウダクラ
ウド法やジャンピング法が提案されている。
しかしながら上記パウダクラウド法やジャンピング法
を用いれば従来の現像剤を用いてもいくらかかぶり等を
改善できるものの、以下に述べるような欠点を有する。
現像剤層と感光体表面の間のギャップのために現像
電解が小さく、このために現像性すなわちトナーの潜像
に対する付着量が少なくなり画像濃度が低いという欠点
を有する。
トナー粒子と共にキャリア粒子も現像されてキャリ
ア付着を発生し、転写時に転写抜けを発生しやすい。ま
た、感光体上に残留したキャリア粒子によりクリーニン
グブレードや感光体表面が傷付けられてクリーニング不
良を発生しやすい。
現像剤の流動性が悪く、均一な現像剤層を形成でき
ない場合、画像に濃淡差の画像ムラを発生しやすい。
トナーが均一な帯電性を有していないとハーフトー
ン部への現像性に劣り、階調再現性に劣ったり、画像周
辺部にもトナーが付着しやすく鮮鋭性や解像度の低下を
発生する。
従来の現像剤においては有機感光体ヘトナーが融着
してフィルミングを発生しやすく、長期間の使用におい
て、感光体の性能を低下せしめてかぶり等を発生した
り、クリーニング不良を発生してしまう。
従来の現像剤においては休止後において帯電の立ち
上がりが悪く、かぶりを発生しやすい。
前記した問題を解決するために、特公昭53−2247号、
特開昭53−66235号、同56−123550号、同59−34539号及
び同59−201063号等におけるアミノシランカップリング
剤、アミノシランカップリング剤と疏水化のためのカッ
プリング、アミンを側鎖に有するシリコーンオイル等に
より処理されたシリカ微粒子を添加することが考えられ
るが、本発明者等が検討したところ、充分な性能を満足
することはできないことが判明した。特に、湿度の影響
を受けやすい高湿な環境条件下においては、多数回の使
用を繰り返すと摩擦帯電性の低下及び不均一化、流動性
の低下が顕著となり、また、クリーニングブレードへ前
記表面処理シリカ微粒子が蓄積して、クリーニング不良
を発生してしまう。
[発明の目的] 本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、その目
的は、(1)高湿な環境条件下においても有機感光体上
に形成された静電潜像を振動電界を印加せしめてトナー
を飛翔せしめる現像方法において、かぶりを発生せず、
現像性が良好で画像濃度の高い画像が得られる現像方法
を提供すること、(2)トナー粒子に安定で高い摩擦帯
電性を付与でき、解像度、階調性及び鮮鋭性に優れ、転
写抜けや画像ムラを発生しない現像方法を提供するこ
と、(3)有機感光体を使用してもフィルミングや傷を
発生することがなく、クリーニングブレードにより良好
にクリーニングできる現像方法を提供すること(4)摩
擦帯電立ち上がりが良好で休止後においてもかぶりを発
生しない現像方法を提供することにある。
[目的を達成するための手段] 前記本発明の目的は、振動電界を現像領域に生ぜし
め、静電潜像担持体表面に形成された潜像を現像剤担持
体上の現像剤で現像する方法に於て、前記現像剤がトナ
ー粒子とキャリア粒子からなり、且つ該トナー粒子にア
ンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンを表
面処理してなる無機微粒子(以降「特定の無機微粒子」
と称することがある)を外添混合してなる現像剤である
ことを特徴とする現像方法によって達成された。
[本発明の作用効果] 本発明においては特定の無機微粒子をトナー粒子に外
添混合せしめることによりトナー粒子表面に前記特定の
無機微粒子を付着せしめて存在させる。トナー表面にお
いては、正負両極性の帯電サイトを有するが前記特定の
無機微粒子は正極性を有するため優先的にトナー表面の
負帯電性サイトへ付着する。これによりトナーは単一極
性で且つ高い帯電性を有することとなり、帯電効率が著
しく向上して帯電の立ち上がりが良好となる。また、均
一な帯電性を示すナーなるので現像効率が高くなり現像
剤層と感光体表面との間にギャップが存在するような現
像方法においても良好な現像性が得られ、画像濃度の低
下が防止される。さらに均一な極性を示すことから、ト
ナー粒子の静電気的凝集が防止され、流動性が良好な現
像剤とすることができ、振動電界を印加された場合トナ
ー粒子は動きやすく、感光体表面に転移しやすくなって
現像性を向上できる。さらに現像領域への現像剤の搬送
性が良好で且つ均一な画像剤層を形成できるので画像濃
度の低下や画像ムラを防止できる。
また、前記特定の無機微粒子はアンモニウム塩を官能
基として有するポリシロキサンを無機微粒子表面に処理
してなるものであり、アンモニウム塩官能基はアミノ基
にくらべ、イオン化により分極性が高いので高い正電荷
密度を有するサイトを持っているので高湿な環境条件下
においても高い正帯電性を付与できる。またアンモニウ
ム塩の構造とすることにより粘着正が小さく、感光体表
面や摩擦帯電部材への付着性を小さいものとすることが
でき、フィルミングや汚染を防止できる。またモノマー
であるカップリング剤にくらべ、ポリマーであるため、
無機微粒子の表面を均一に覆うことができるため無機微
粒子表面に存在する親水性サイト及び負帯電正サイト
(例えば−OH基)が表面に残存することがなく、これに
より高湿条件下においても安定で高い正帯電性を付与で
きる。
さらに高湿条件調においても付着性が小さく比較的軟
質であるアンモニウム塩を官能基として有するポリシロ
キサンを処理してなる無機微粒子においては比較的フィ
ルミングしやすい有機感光体表面やクリーニングブレー
ドに対しても付着性が小さく、且つわずかに付着しても
クリーニングブレードにより容易にクリーニングするこ
とができる。また、このような特定の無機微粒子をトナ
ー表面に付着せしめてなるトナー粒子は付着性の小さい
特定の無機微粒子を介して有機感光体表面と接触するこ
ととなるため、トナーの有機感光体表面へのフィルミン
グを防止でき、またトナー粒子の感光体表面への付着力
を小さくすることができるので、感光体表面の残留トナ
ーのクリーニングブレードによるクリーニングに於い
て、従来トナーよりもクニーリング性が向上する。更に
トナー粒子表面に付着した特定の無機微粒子は、トナー
粒子の感光体表面への汚染及び汚着による表面変質を防
止できるので、耐久性のよい現像方法を提供することが
できる。
また、本発明の現像方法によれば、有機感光体の表面
に形成された負の静電潜像を現像するため、生産コスト
が低くてしかも毒性のないという有機感光体の利点を損
なうことなく、当該有機感光体に形成された負の帯電潜
像をかぶりの発生やクリーニング不良を伴わずに良好に
現像することができる。
また、本発明において、現像剤はキャリア粒子とトナ
ー粒子が特定の無機微粒子を介して静電気的に付着して
いるのみで、物理的な付着はほとんどなく、このために
振動電界を印加されるとトナー粒子のみ容易に感光体へ
転移でき、キャリア付着が発生することはなく、従って
転写抜けを防止できる。
また本発明において、現像剤は流動性が良好であるか
ら、均一で緻密な現像剤層が形成でき、かつ均一帯電性
を有しているため、画像周辺部へのトナー付着が防止さ
れ、これにより潜像に忠実な現像が達成でき、解像度、
階調性及び鮮鋭性にすぐれる。
また、本発明において、トナーの帯電が均一あるた
め、トナー粒子はキャリア粒子表面上に静電気的に強く
付着しており、現像領域ではトナーが感光体表面の潜像
へ強く引きつけられるため、機内へのトナー飛散が防止
される。
[発明の具体的構成] 本発明の特定ん無機微粒子を用いられるアンモニウム
塩を官能基として有するポリシロキサンとしては、正帯
電性が高く、クリーニング不良を発生しにくいアンモニ
ウム塩基を有するジメチルポリシロキサンであることが
好ましい。アンモニウム塩基を有するジメチルポリシロ
キサンとしては一般に下記(A)式で表わされる構成単
位を含むジメチルシロキサンであり、例えば(B)式の
構造式で表わされる。
(A)式 (ここで、R1は水素原子、アルキル基、アリール基、ア
ルコキシ基、又は を表わし、R2は結合基(例えば、アルキレン基、アリー
レン基、アラルキレン基、−NH−、−NHCO−、あるいは
これらの基を任意に組み合わせた基等が挙げられる)、
又は単なる結合手を表わし、R3、R4及びR5はそれぞれ水
素原子、アルキル基又はアリール基を表わし、Xはハロ
ゲン原子を表わす。R1〜R5で表わされる各基は置換基を
有するものも含まれる。) (B)式 (ここで、R6及びR7はそれぞれ水素原子、アルキル
基、アリール基又はアルコキシ基を表わし、これらの基
は置換基を有するもんも含まれる。R1〜R5、Xは前記
(A)式におけるR1〜R5、Xと同義である。m、nはそ
れぞれ1以上の整数を表わす。) また、 としては具体的には下記構造式で示されるものが挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
(6) −CH3H6−N (CH3・Cl (7) −CH3H6−N H3・Cl (9) −C2H4−N H(CH3・Cl (11) −C3H6−NH−CO−N H3・Cl アンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサン
を得る方法としては、アンモニウム塩を官能基として有
するオルガノハロゲン化シランと特にアンモニウム塩基
を有していないオルガノハロゲン化シランを用いて重合
段階で共重合せしめることにより導入する方法、オルガ
ノハロゲン化シランも用いた重合により得たポリシロキ
サンにアンモニウム塩を官能基といて有する有機基によ
り一部を変性する方法等によって得ることができる。こ
こでオルガノハロゲン化シランの代わりにオルガノアル
コキシシランを用いてもよい。また、一部の化合物につ
いては市販品として入手することもできる。
アンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサン
を表面処理するために用いられる無機微粒子としては、
例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウ
ム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリ
ウム、三酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、炭化ケイ
素等の微粒子を挙げることができる。斯かる無機微粒子
は、その1次粒子(個々の単位粒子に分離した状態の粒
子)の平均粒径が、3μm〜2μmの範囲内のものであ
ることが好ましい。
そして、無機微粒子としては流動性を向上する上で特
にシリカ微粒子を好ましく用いることができる。シリカ
微粒子は、Si−O−Si結合を有する微粒子であり、乾式
法および湿式法で製造されたもののいずれであってもよ
いが、乾式法で製造されたものが好ましく、特に、ケイ
素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ
微粒子であることが好ましい。また、シリカ微粒子とし
ては、二酸化ケイ素(シリカ)のほか、ケイ酸アルミニ
ウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸カ
リウム、ケイ酸亜鉛、ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩
よりなる微粒子であってもよいが、SiO2を85重量%以上
含むものが好ましい。
無機微粒子の表面に前記アンモニウム塩を官能基とし
て有するポリシロキサンを処する方法としては、公知の
技術を用いることができ、具体的には、例えば前記ポリ
シロキサンを溶剤に溶解した溶液中に、無機微粒子を分
散した後、濾別もしくはスプレードライ法により溶剤を
除去し、次いで加熱により乾燥および硬化せしめる方
法、あるいは流動化ベッド装置を用いて、前記ポリシロ
キサンを溶剤に溶解した溶液を無機微粒子にスプレー塗
布し、次いで加熱乾燥させることにより溶剤を除去して
皮膜を形成させる方法、等を用いることができる。
このようにして得られる特定の無機微粒子の粒径は、
その1次粒子の平均粒径が、3μm〜2μm、特に5μ
m〜500μmの範囲内のものであることが好ましい。ま
た、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが
好ましい。当該平均粒径が過小もしくは当該比表面積が
過大のときには、例えばブレード方式のクリーニング装
置を用いてクリーニングする際に無機微粒子がすり抜け
やすくなりクリーニング不良が発生する場合がある。一
方、当該平均粒径が過大もしくは当該比表面積が過小の
ときには、現像剤の流動性が低下して帯電が不安とな
り、その結果耐久性が低下する場合がある。
前記特定の無機微粒子を用いて現像剤を構成する場合
には、前記特定の無機微粒子がトナーの粒子粉末に外部
から添加混合されることによりと当該トナー粒子の表面
に付着された状態で含有される。
前記特定の無機微粒子の含有割合は、トナーの0.1〜
5重量%であることが好ましく、特に0.1〜2重量%で
あることが好ましい。当該特定の無機微粒子の含有割合
が過小のときには、現像剤の流動性が低下する場合があ
り、その結果トナーの摩擦帯電性が不良となって当該ト
ナーに適性な帯電量の正電荷を付与することが困難とな
り、カブリを発生する場合がある。また、当該含有割合
が過大のときには、当該特定の無機微粒子の一部がトナ
ー粒子から遊離した状態で存在する場合があり、その結
果遊離した特定の無機微粒子がキャリア粒子に付着転移
したり、あるいは現像器の内壁現像スリーブ、規制ブレ
ード等に付着堆積し、結局早期にトナーの摩擦体で性が
不良となって 当該トナーに適性な帯電量の正電荷を付与することが困
難となり、カブリ、画像濃度の低下が発生する場合があ
る。
前記トナーは、バインダー樹脂中に、着色剤、その他
の添加剤が含有されて構成される粒子粉末である。トナ
ーの平均粒径は、通常5〜20μm程度であることが好ま
しい。その他の添加剤としては、例えば定着性向上剤、
荷電制御剤、クリーニング性向上剤等を用いることがで
きる。
トナーのバインダー樹脂としては、特に限定されず、
従来この種の用途に用いられてい樹脂をを用いることが
できる。具体的には、例えばポリスチレン径樹脂、スチ
レン−アクリル系共重合体樹脂、ポリ−スチレン−ブタ
ジエン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を用い
ることができる。このうち、トナーの帯電性が安定して
いるものとして、特にポリスチレン系樹脂、スチレン−
アクリル系共重合体、ポリエステル樹脂を好ましく用い
ることができる。
前記スチレン系樹脂及びスチレン−アクリル系共重合
体を得るために用いることができるスチレン系単量体の
具体例としては、例えばスチレン、o−メチルスチレ
ン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メ
チルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルス
チレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルス
チレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチル
スチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルス
チレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチ
レン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,
4−シクロルスチレン等を挙げることができる。これら
の単量体は単独で用いてもよいし、あるいは複数のもの
を組合せて用いてもよい。
また、前記スチレン−アクリル系共重合体を得るため
に用いることができるアクリル系成分としては、例えば
アクリル酸、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
酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデ
シル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキ
シル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエ
チル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチ
ル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチ
ル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチ
ル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メ
タクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリ
ル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミ
ノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のα−
メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸
もしくはメタクリル酸誘導体;その他を挙げることがで
きる。これらの単量体は単独で用いてもよいし、あるい
は複数のものを組合わせて用いてもよい。
前記スチレン−アクリル系共重合体の製造方法として
は、特に限定されず、種々の方法を用いることができ
る。具体的には、例えば溶液重合法、懸濁重合体、乳化
重合法等を用いることができる。
トナーのバインダー樹脂として用いるポリエステル樹
脂は、多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合によ
って得られる。
かかる多価アルコールとしては、例えばエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリ
コール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、1,4−ブテンジオール等のジオール類、1,4−ビス
(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、及びビスフェノ
ールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレ
ン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフ
ェノールA等のエーテル化ビスフェノール類、その他の
二価のアルコール単量体を挙げることができる。
多価カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマー
ル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタ
コン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シク
ロヘキサンジカルボン酸、コハク、アジピン酸、セバチ
ン酸、マロン酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエ
ステルとリノレイン酸の二量体、その他の2価の有機酸
単量体を挙げることができる。
バインダー樹脂に用いるポリエステル樹脂としては、
以上の二官能単量体のみによる重合体のみでなく、三官
能以上の多官能性単量体による成分を含有する重合体を
用いることも好適である。斯かる多官能性単量体である
三価以上の多価アルコール単量体としては、例えばソル
ビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビ
タン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトー
ル、トリペンタエリスリトール、蔗糖、1,2,4−ブタン
トリオール、1,2,5−ペンタトリオール、グリセロー
ル、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,
4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベン
ゼン、その他を挙げることができる。
三価以下の多価カルボン酸単量体としては、例えば1,
2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカ
ルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,
5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレント
リカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−
ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−
メチル−2−メチルレンカルボキシルプロパン、テトラ
(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタン
テトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及びこれらの
酸無水物その他を挙げることができる。
着色剤としては、例えばカーボンブラック、フタロシ
アニンブルー、ベンジジンイエロー、ニグロシン染料、
アニリンブルー、カルコオイルブルー、クロムイエロ
ー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キ
ノリンイエロー、メチレンブルークロライド、マラカイ
トグリーンオクサレート、ランプブラック、ローズベン
ガル等の染料および顔料等を用いてことができる。
荷電制御剤としては、例えばニグロシン系染料金属錯
体系染料、アンモニウム塩系化合物、アミノトリフェニ
ルメタン系染料、スチレンジメチルアミノエチレンメタ
クリレート共重合体のごといNの原子含有重合体等を用
いることができる。
定着性向上剤としては、例えばポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エ
ステルおよび脂肪酸エステル系ワックス、高級脂肪酸、
高級アルコール、流動または固形のパラフィンワック
ス、アミド系のワックス、多価アルコールエステル、シ
リコーンワニス、脂肪族フロロカーボン等を用いること
ができる。
このうち等にポリオレフィンが好ましく、熱ローラ定
着器に適用した場合、定着性及び耐オフセット性を良好
することができる。
クリーニング性向上剤といては、例えばステアリン酸
亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪
酸金属塩、例えばメチルメタクリレート微粒子、スチレ
ン微粒子等のポリマー微粒子等を用いることができる。
本発明に用いる現像剤を構成するキャリアとしては、
特に樹脂被覆キャリアを好ましく用いることができる。
脂肪被覆キャリアとしては種々の構成ものを用いること
ができる。具体的には、磁性体粒子の表面がシリコーン
系樹脂もしくは弗素系樹脂により処理されてなる樹脂被
覆キャリアが好ましい。
樹脂被覆キャリアに用いられる化合物としては、例え
ばシリコーンワニス、シリコーンゴム、シリコーン樹脂
もしくはこれらの硬化物等のシリコーン系樹脂;例えば
弗化ビニリデン−四弗化エチレン共重合体、テトラフル
オロエチレン、メチルメタクリレート−メタクリル酸−
1,1−ジヒドロキシパーフルオロエチル共重合体、スチ
レン−メタクリル酸−1,1,3−トリヒドロキシパーフル
オロ−n−プロピル共重合体等の弗素系樹脂;を用いる
ことが好ましい。以上の物質は単独で用いてもよいし、
あるいは複数種のものを適宜組合せて用いてもよい。
斯かるシリコーン系樹脂もしくは弗素系樹脂を用いて
得られる樹脂被覆キャリアにおいては、その表面エネル
ギーが相当小さくなり、その結果トナー物質あるいは正
帯電性無機微粒子のキャリア粒子への転移付着が生じに
くく、キャリアの汚染を相当に抑制することができ、著
しく耐久性の優れた現像剤を得ることが可能となる。
また、シリコーン系樹脂としては、構成単位としてア
ルキル基、芳香族基等の有機基を有するものが好まし
く、特にメチル基、フェニル基等の有機基を有するもの
が好ましい。如かる有機基を有するシリコーン系樹脂を
得るための化合物の具体例としては、例えばジメチルポ
リシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェ
ニルポリシロキサン、これらの変性体等を挙げることが
できる。特に、メチル基またはフェニル基を有するポリ
シロキサンは、優れた負帯電性を有し、これを用いて得
られる樹脂被覆キャリアとトナーとを摩擦帯電させたと
きには、トナーに良好な正の摩擦電荷を付与することが
できる。そして、蒸気有機基において、メチル基、フェ
ニル基の含有割合を適宜選択することにより、キャリア
被覆の硬度、強靭性、摩擦帯電性等の特性を調整するこ
とが可能であり、従って樹脂皮膚キャリアと組合せて用
いるトナーに必要とされる条件が相当程度緩和され、ト
ナーの選択範囲が広範となる利点がある。
前記シリコーンワニスの市販品としては、例えば、
「SR2101」、「SH 997」、「SH 994」、「SR2202」、
「SE9140」、「SH 643」、「SH2047」、「JCR6100」、
「JCR6101」、(以上トーレ・シリコーン社製)、「KR
271」、「KR 272」、「KR 274」、「KR 216」、「KR 28
0」、「KR 282」、「KR 261」、「KR 260」、「KR 25
5」、「KR 266」、「KR 251」、「KR 155」、「KR 15
2」、「KR 214」、「KR 220」、「X−40− 171」、 「KR 201」、「SA−4」、「KR5202」、「KR3093」、
「EC1001」(以上信越化学工業社製)等をあげることが
できる。
前記シリコーンゴムの市販品としては、例えば、「SH
410」、「SH 432」、「SH 433」、「SH 740」、「SH35
U」、「SH75U」、「SH 841U」、「SH1125U」、「SH1603
U」「SH 655U」、「SE 955U」、「SH 502U」「SRX− 44
0U」(以上、トーレ・シリコーン社製)等をあげること
ができる。
また、フッ素系樹脂の具体的化合例としては以下の構
造式で示されるものが挙げることができるが、これらに
限定されるものではない。なお、下記構造式中、nは1
以上の整数を表す。
例示重合体(1) 例示重合体(2) 例示重合体(3) 例示重合体(4) 例示重合体(5) 例示重合体(6) 例示重合体(7) 例示重合体(8) 特にフッ素系樹脂被覆キャリアを用いた場合、トナー
を正帯電せしめる効果が大きくキャリアの汚染の要因と
なる荷電制御剤をトナーに含有せしめなくともよいので
著しく高耐久性の高い現像剤とすることができる。
キャリアを構成する磁性体粒子といては、地場によっ
てその方向に強く磁化する物質、例えば鉄、フェライ
ト、マグネタイトをはじめとする鉄、ニッケル、コバル
ト等の強磁性を示す金属もしくは合金またはこれらの元
素を含む化合物等によりなう粒子を用いることができ、
特にキャリア飛散を発生しないフェライト粒子が好まし
い。
樹脂被覆キャリアの製造方法としては、特に限定され
ないが、例えば被覆成分をさらには必要に応じて用いら
れる硬化剤等を溶剤に溶解してなる塗布液を磁性体粒子
の表面に塗布し、その後加熱して乾燥させて溶剤を揮発
除去し、必要に応じて塗布層を熱硬化させることによっ
て製造することができる。
塗布方法としては、特に限定されないが、例えば塗布
液中に磁性体粒子の粉末を浸漬する浸漬法、塗布液を磁
性体粒子に噴霧するスプレイ法、流動エアーにより磁性
体粒子を浮遊させ、の浮遊状態の磁性体粒子に塗布液を
噴霧する流動化ベッド法等を用いることができる。
蒸気塗布液の溶剤としては、例えばトルエン、キシレ
ン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、高級アルコールあるいはこれらの混合
溶剤等を用いることができる。
キャリアの平均粒径は、5〜200μmであることが好
ましく、特に20〜150μmであることが好ましい。キャ
リアの平均粒径が過小のときには、キャリアが静電潜像
に付着して定着画像を構成するいわゆるキャリア付着現
象が発生し、その結果画像が不鮮明となる場合があり、
一方キャリアの平均粒径が過大のときには画像ムラが発
生する場合がある。なお、キャリアの平均粒径(重量)
は、「マイクロトラック」(日機装社製)を用いて測定
された値である。
本発明の現像方法を適用する画像形成工程において、
好ましく用いられる有機感光体は例えばアルミニウム、
ステンレス等よりなる導電性支持体上に有機化合物より
なる光導電性半導体を樹脂バインダ中に分散含有させた
感光層を積層して構成される、 前記感光層としては、例えばアンスアンスロン径化合
物、ペリノン系誘導体、ビスアゾ系化合物、フタロシア
ニン系化合物等の可視光を吸収して荷電キャリアを発生
するキャリア発生物質をスチレン−メチルメタクリレー
ト共重合体、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等
のバインダ樹脂に分散含有せしめたキャリア発生層と、
例えばオキサジアゾール誘導体、トリアリールアミン誘
導体、ポリアリールアルカン誘導体、ヒドラゾン誘導
体、スチルベン誘導体、スチリルトリアリールアミン誘
導体等のキャリア発生層において発生したキャリアを郵
送するキャリア輸送物質を不有してなるキャリア郵送層
とを組み合わせてなる機能分離型の感光層を用いること
が解像度の向上、クリーニング性向上、耐久性の向上の
ために好しい。
以上本発明の現像方法に用いる現像剤について説明し
たが、次に、このような現像剤を用いて静電潜像を現像
する具体的な現像プロセスについて述べる。
現像剤を現像空間に供給するための現像剤担持体(以
降「スリーブ」と称することもある)は、バイアス電圧
を印加し得る従来と同様のものを用いることができ、特
に、表面に現像剤層が担持されるスリーブの内部に複数
の磁極を有する回転磁石体が設けられている構造のもの
を好ましく用いることができる。このような現像剤担持
体においては、回転磁石体の回転によって、スリーブの
表面に担持される現像剤層が穂波状に起伏して移動する
ようになるから、新しい現像剤が次々と供給され、しか
もスリーブ表面の現像剤層に多少の層圧の不均一があっ
ても、その影響は蒸気穂波状の起伏によって実際上問題
とならないように充分カバーされる。そして、回転磁石
体の回転あるいはさらにスリーブの回転による現像剤の
搬送速度は、静電潜像担持体の移動速度と殆んど同じ
か、それぞれよりも早いことが好ましい。また、回転磁
石体の回転とスリーブの回転による搬送方向は、同方向
が好ましい。同方向の方が反対方向の場合よりも画像再
現性に優れている。しかし、それらに限定されるもので
はない。
また、現像剤担持体上に担持される現像剤層はその厚
さが均一であることが好ましく、例えば現像剤担持体上
に付着した現像剤を厚さを規制するブレードによって十
分に掻き落として均一な層とすることが好ましい。そし
て、現像剤担持体と宣伝潜像担持体との間隙は数10〜20
00μmが好ましく、より好しくは10〜500μmであり、
現像剤担持体と静電潜像担持体との間隙が数10μmより
も狭くなり過ぎると、現像空間で均一に現像作用する磁
気ブラシの穂を形成するのが難となり、また、十分な量
のトナー粒子を現像空間に供給することもできなくな
り、結局安定した現像を行うことが困難となり、逆に間
隙が2000μmを大きく超すようになると、対向電極効果
が低下て十分な画像濃度が得られないようになり、また
潜像の中央部に堆して輪郭部のトナー付着が多くなると
いうエッジ効果も大きくなる。
また間隙と現像剤層の厚さは振動電界を与えていない
状態の下で磁気ブラシの穂が静電潜像担持体の表面に接
触せず、しかもできるだけ近接するような条件に設定す
ることが特に好ましい。これは、トナー像に磁気ブラシ
の摺擦による掃き目が生じたり、またかぶりが生じたり
することが防止されるからである。
振動電界の形成は、現像剤担持体に振動するバイアス
電圧を印加することによるのが好ましい。また、バイア
ス電圧としては、非画像部分へのトナー粒子の付着を防
止する直流電圧をに、トナー粒子同志を離れ易くするた
めの交流電圧を重畳した電圧を用いることが好ましい。
本発明の現像方法において現像工程を遂行するために
用いることができる具体的な装置の一連を第1図に示
す。第1図において、1は有機半導体等の感光体よりな
るドラム状の静電潜像担持体であって、矢印方向に回
転、図示せざる帯電露光装置によって、表面に静電潜像
が形成される。2はアルミニウム等の非磁性材料からな
るスリーブ、3はスリーブ2の内部に設けられた複数の
N,S磁極を周に沿って有する磁石体で、スリーブ2と磁
石体3とで現像剤担持体が構成されている。これらスリ
ーブ2と磁石体3とは相対的に回転可能であり、図の例
ではスリーブ2が矢印方向に回転され、磁石体3は固定
されている。磁石体3のN,S磁極は通常500〜1500ガウス
の磁乏密度に磁化されており、その磁気力によってスリ
ーブ2の表面にブラシ状に林立した穂よりなる現像剤D
の層即ち磁気ブラシを形成する。4は磁気ブラシの高
さ、量を規制する磁性または非磁性体からなる規制ブレ
ード、5は現像空間Aを通過した磁気ブラシをスリーブ
2上から除去するクリーニングブレードである。スリー
ブ2の表面は現像剤溜り6において現像剤Dと接触する
からそれによって現像剤Dの供給が行われることにな
り、7は現像剤溜り6の現像剤Dを撹拌して成分を均一
にする撹拌スクリューである。現像剤溜り6の現像剤D
には現像に伴い消費されるトナー粒子がトナーホッパ8
のトナー粒子Tから適宜補給される。9は現像剤溜り6
にトナー粒子を落す表面に凹部を有する供給ローラであ
る。10は保護抵抗11を介してスリーブ2にバイアス電圧
を印加するバイアス電源である。このバイアス電源10に
よって振動する交流成分を有したバイアス電圧が接地し
た静電潜像担持体1の基体1aとスリーブ2との間に印加
されている。このバイアス電圧は、例えば直流電圧と交
流電圧の重畳電圧が用いられ、直流成分がかぶりの発生
を防止し、交流成分が磁気ブラシに振動を与えて現像効
果を向上する、この直流電圧成分には通常非画素部電位
と略等しいか或いはそれよりも高い例えば50〜600Vの電
圧が用いられ、交流電圧成分には周波数が100Hz〜10kH
z、好ましくは1〜5kHzで、100V〜5KVの電圧が用いられ
る。なお、直流電圧成分は、トナー粒子が磁性体を含有
している場合は、非画部電位よりも低くてもよい。交流
電圧成分の周波数が低過ぎると、振動を与える効果が小
さくなり、高過ぎても電界の振動に現像剤が追従できな
くなって画像濃度が低下し、鮮明な高画質画像を得られ
なくなるという傾向が現われる。また、交流電圧成分の
電圧は、周波数にも関係するが、高い程磁気ブラシを振
動させるようになってそれだけ効果を増すことになる
が、高過ぎるとかぶりが生じ易く、落雷現象のような絶
縁破壊も起り易くなるので好ましくない。
以上のような装置において、スリーブ2と静電潜像担
持体1との間隙が数10〜2000μmの範囲にあるように設
定して、静電潜像担持体1上の潜像の現像を行うと、ス
リーブ2の表面に形成された磁気ブラシは、スリーブ2
の回転に伴ってその表面の磁束密度が変化するから、振
動しながらスリーブ2上を移動するようになり、それに
よって静電潜像担持体1との間隙を安定して円滑に通過
し、その際静電潜像担持体1の表面に対し、均一な現像
効果を与えることになって、安定して高い画像濃度の現
像を可能にする。
以上、第1図によって本発明の現像方法に用いること
ができる装置の一例について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではない。例えば現像剤担持体と静電
潜像担持体との間の現像領域周辺に電極ワイヤを数本張
設して、それに振動する電圧を印加するようにしても磁
気ブラシに振動を与えて現像効果を向上させることがで
きる。その場合も、現像剤担持体には直流バイアス電圧
を印加し、あるいは、異なった振動数の振動電圧を印加
するようにしてもよい。また、本発明の現像方法は反転
現像などにも同様に適用できる。その場合、直流電圧成
分は静電潜像短事態の非画像背景部における受容電位と
略等しい電圧に設定される。さらに、本発明の現像方法
は現像の対象となる像が磁気潜像である場合にも適応す
ることが可能である。
また、第2図に本発明の現像方法を適用した画像形成
を遂行するために好適に用いることができる画像形成装
置の一例を示す。
1は静電潜像を形成するための有機感光体であり、こ
の有機感光体1は回転ラム状の形態を有している。この
有機感光体1の周囲には、その回転方向上流側から下流
側に向かって、順に、コロナ帯電器21、露光光学系22、
現像器23、静電転写器24、分離器25、ブレード式クリー
ニング器26が配置されている。
以上の装置においては、コロナ帯電器21により有機感
光体1の被現像面が一様な電位に帯電され、次いで露光
光学系22により像様露光されて有機感光体1の被現像面
に原稿に対応した静電潜像が形成される。そして現像器
23により上記静電潜像が現像されて原稿に対応したトナ
ー画像が形成される。有機感光体1のトナー画像は静電
転写器24により転写紙28に静電転写され、そして転写紙
28上のトナー画像は熱ローラ定着器27により加熱定着さ
れて定着画像が形成される。一方、静電転写器24を通過
した有機感光体1は、ブレード式クリーニング器26によ
りその表面が摺擦されることにより表面に残留していた
トナーが掻取られてもの清浄な表面とされたうえ、再び
コロナ帯電器21による帯電工程に付されることとなる。
[具体的実施例] 以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本
発明がこれらの実施例に限定されるものではない。
(無機微粒子の製造) (1)無機微粒子A(本発明用) その構成単位として、下記に示すアンモニウム塩を官
能基といて有するポリシロキサンをキシレンに溶解し
て、処理液を調整した。
次に、シリカ微粒子「アエロジル 200」(日本アエロ
ジル社製)をミキサーに入れ、このシリカ微粒子に対し
て、上記のポリシロキサンが5重量%となるような割合
で噴霧した後、これらをフラスコに入れ、撹拌しながら
温度200℃にて5時間にわたり溶剤であるキシレンを除
去し、これによりアンモニウム塩を官能基として有する
ポリシロキサンを表面処理してなる無機微粒子を得た。
これを「無機微粒子A」とする。この無機微粒子Aは、
1次粒子の平均粒径が12μm、BET法による比表面積が1
15m2/gであった。
(2)無機微粒子B(本発明用) その構成単位として、下記に示すアンモニウム塩を官
能基として有するポリシロキサをキシレンに溶解して、
処理液を調製した。
次にシリカ微粒子「アエロジル 300」(日本アエロジ
ル社製)をミキサーに入れ、このシリカ微粒子に対し
て、上記ポリシロキサンが17重量%となるような割合で
噴霧したほかは、無機微粒子Aの製造と同様に処理して
表面処理無機微粒子を得た。これを「無機微粒子B」と
する。この無機微粒子Bは、1次粒子の平均粒径が7μ
m、BET法による比表面積が126m2/gであった。
(3)無機微粒子C(本発明用) 下記に示すアンモニウム塩を官能基として有するポリ
シロキサンをキシレンに溶解して、処理液を調製した。
次に、シリカ微粒子「アエロジル 200」(日本アエロ
ジル社製)をミキサーに入れ、のシリカ微粒子に対し
て、上記のホリシロキサンが10重量%となるような割合
で噴霧したほかは、無機微粒子Aの製造と同様に処理し
て表面処理無機微粒子を得た。れを「無機微粒子C」と
する。この無機微粒子Cは、1次粒子の平均粒径が12μ
m、BET法による比表面積が93m2/gであった。
(4)無機微粒子D(比較用) シリカ微粒子「アエロジル 200」)(日本アエロジル
社製)を100℃に加熱した密閉型ヘンシェルミキサーに
入れ、このシリカ微粒子に対して、アミノ基含有シリコ
ーンオイルをイソプロピルアルコールに溶解した溶液
(粘度1200cps、アミノ当量3500)を、当該アミノ基含
有シリコーンオイルが2.0重量%となるような割合で噴
霧しながら高速で撹拌処理し、次いで温度150℃乾燥
し、当該アミノ基含有シリコーンオイルによる表面が処
理された比較用の無機微粒子を得た。これを「無機微粒
子D」とする。
(5)無機微粒子E(比較用) シリカ微粒子「アエロジル 200」(日本アエロジル社
製)を70℃に加熱した密閉型ヘンシェルミキサーに入
れ、このシリカ微粒子に対して、アミノ基含有シランカ
ップリング剤であるγ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランをアルコールに溶解した溶液を、当該アミノ基含有
シランカップリング剤が5.0重量%となるような割合で
噴霧したながら高速で撹拌処理し、次いで温度120℃で
乾燥し、当該アミノ基含有シランカップリング剤により
表面が処理された比較用の無機微粒子を得た。これを
「無機微粒子E」とする。
(キャリアの製造) (1)キャリアC1 シリコーンワニス「SR−2101」(トーレ・シリコーン
社製)8重量部を、流動掻ベッド装置を用いて、球形の
銅−亜鉛フェライト粒子(日本鉄粉社製)の100重量部
にスプレィ塗布し、さらに200℃で5時間にわたり熱処
理して焼結し、次いで凝集物を篩分けし、シリコーンワ
ニスの焼結物よりなる被覆層を有してなるキャリアを製
造した。これを「キャリアC1」とする。このキャリアC1
は、平均粒径が60μmである。
(2)キャリアC2 キャリア1の製造において、シリコーンゴム「SH−20
47」(トーレ・シリコーン社製)5重量部と、過酸化ベ
ンゾイル0.05重量部と、球形の銅−亜鉛フェライト粒子
(日本鉄粉社製)100重量部とを用いたほかは同様に処
理して、シリコーンゴムの焼結物よりなる被覆層を有し
てなるキャリアを製造した。これを「キャリアC2」とす
る。このキャリアC2は、平均粒径が68μmである。
(3)キャリアC3 フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体「VT−
100」(共重合モル比=80:20、固有粘度=0.95dl/g、ダ
イキン工業社製)6gと、メタクリル酸メチル共重合体
「アクリペットMF」(三菱レーヨン社製)6gとを、アセ
トンとメチルエチルケトンとの混合溶媒(混合体積比=
1:1)500ml中に溶解して被覆液を調製し、この被覆液
を、流動化ベッド装置を用いて、球形の銅−亜鉛フェラ
イト粒子よりなる磁性体粒子1kgに塗布処理し、さらに2
00℃5時間にわたり熱処理し、次いで凝集物を篩分けし
て、厚さが約2μmん皮膚層を有してなるキャリアを製
造した。これを「キャリアC3」とする。このキャリアC3
は、平均粒径が58μmであった。
(4)キャリアC4 上記重合体の15gをアセトンとメチルエチルケトンと
の混合溶媒(混合体積比=1:1)500ml中に溶解して被覆
液を調製し、この被覆液を、流動化ベッド装置を用い
て、球形の銅−亜鉛フェライト粒子よりなる磁性体粒子
1kgに塗布所為し、さらに200℃で5時間にわたり熱処理
し、次いで凝集物を篩分けして、被覆層を有してなるキ
ャリアを製造した。これを「キャリアC4」とする。この
キャリアC4は、平均粒径が64μmである。
(トナーの製造) (1)トナー1 ポリスチレン−n−ブチルアクリレート共重合体(共
重合重量比=82:18)の100重量部と、カーボンブラック
「#30」(三菱化成工業社製)の5重量部と、荷電制御
剤「ニグロシンSO」(オリエント化学社製)の2重量部
ポリオレフィン「ビスコール660P」(三洋化成工業社
製)3重量部をV型ブレンダーにより混合した後、二本
ロールによる熔融混練し、その後冷却し、ハンマーミル
による粗粉砕し、さらにジェットミルにより微粉砕し、
次いで風力分級機により分級して、平均粒径が11.0μm
のトナーを得た。これを「トナー1」とする。
(2)トナー2 テレフタル酸、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、トリメリッ
ト酸(モル比0.7:1:0.3)をジブチルルスズオキサイド
触媒にて200℃で反応せしめることによって得られたポ
リエステル樹脂100重量部とカーボンブラック「モーガ
ルL」(キャボット社製)10重量部とポリオレフィン
「ビスコール600p」3重量部の組成物を用いた他はトナ
ー1と同様にして平均粒径11.1μmの「トナー2」を得
た。
(現像剤の製造) 第1表に示す成分に従い、トナーに前記無機微粒子を
加え、これらヘンシェルミキサーで混合することによ
り、トアー粒子の平面に無機微粒子を付着させて保持さ
せ、これらにさらにキャリアを混合して現像剤を作製し
た。
(有機潜像担持体) (1)有機潜像担持体P1 キャリア発生物質としてアンスアンスロン系顔料を用
い、キャリア輸送質としてカルバゾール誘導体を用いて
形成された負帯電性2層構造の感光層を、回転ドラム状
のアルミニウム製導電性支持体上に積層して有機潜像担
持体を構成した。これを「有機潜像担持体P1」とする。
(2)有機潜像担持体P2 キャリア発生物質としてビスアゾ系顔料を用いキャリ
ア輸送物質としてヒドラゾン誘導体を用いたほかは有機
潜像短事態P1と同様にして有機潜像担持体を構成した。
これを「有機潜像担持体P2」とする。
(3)有機潜像担持体3 キャリア発生物質としてビスアゾ系顔料を用い、キャ
リア輸送物椎としてスチリルトアリールアミン系誘導体
を用いたほかは有機潜像担持体P1と同様にして有機潜像
担持体を構成した。これを「有機潜像担持体P3」とす
る。
<実写テスト> 負電荷潜像を形成するための有機潜像担持体、第1図
に示す現像器、コロナ放電を生じさせるコロナ転写器、
ウレタンゴムよりなるクリーニングブレードを有してな
るクリーニング器、表装がテフロン(デュポン社製ポリ
テトラフルオロエチレン)により形成された直径30φの
熱ローラおよび表装がシリコーンゴム「KE−1300RTV」
(信越化学工業社製)により形成されたバックアップロ
ーラよりなる熱ローラ定着器とを具えてなる電子写真複
写機「U−Bix1500」(小西六写真工業社製)の改造機
を用い、相対湿度80%の高湿環境条件下において、5000
コピーごとに5時間の休止を行ないながら15万回にわた
り複写画像を形成する実写テストを行い、下記の項目に
ついてそれぞ評価した。なお有機潜像担持体は8万回に
おいて交換した。
各実施例および比較例において、用いた現像剤及び有
機潜像短事態は前記第1表に示す通りである。
なお、以上の実写テストにおいて、その穂の現像条件
は次の通りである。すなわち、有機潜像担持体の帯電時
における表面電位(最高電位)は−800V、現像スリーブ
に印加した直流バイアス電圧は−150V、交流バイアス0.
5〜2KV(2kHz)、現像空間における有機潜像短事態と現
像スリーブとの間隙(D sd)は400μm、規制ブレード
の先端と現像スリーブとの間の距離(H cut)は、300μ
m、磁石体は固定型で現像スリーブの表面における磁束
密度は800ガウスである。なお、比較例−3において振
動電界を印加せず、H cut:420μmとして接触現像し
た。
結果を後記第2表に示す。
かぶり 「サクラデンシトメータ」(小西六写真工業社製)を
用いて、原稿濃度が0.0の白地部分の複写画像に対する
相対濃度を測定して判定した。なお白地反射濃度が0.0
とした。評価は、相対濃度が0.01未満の場合を「○」
は、0.01以上で0.03未満の場合を「△」とし、0.03以上
の場合を「×」とした。
画像濃度低下 「サクラデンシトメータ」(小西六写真工業社製)を
用いて、原稿濃度が0.0の白地部分の複写画像に対する
相当濃度を測定し、画像濃度が1.0以下になった複写回
数でもって示した。
画質 複写画像を、画像むら、鮮鋭性、画像ヌケ(転写ヌ
ケ)の3つの観点から目視により判定した。評価は、良
好である場合を「○」、若干不良であるが実用レベルに
ある場合を「△」、不良で実用的には問題のある場合を
「×」とした。
クリーニング性 画像の形成を繰返して行った後、クリーニングブレー
ドによりクリーニングされた直後の有機潜像担持体の表
面を目視により観察し、有機潜像担持体の表面への付着
物及び傷の有無により判定した。評価は、付着物もしく
は傷がほとんど認えられず良好かつ鮮明な画像である場
合を「○」、若干認められるが実用レベルにある場合
「△」、付着物もしくは傷が多く認められ画像に黒点や
黒筋が認められた実用的には問題のある場合を「×」と
した。
現像剤の流動性 現像器内の現像剤を目視により観察し、その流動性が
良好なものを「○」とし、良好といえないが実用レベル
にあるものを「△」とし、実用的には問題のあるものを
「×」とした。
解像度 JIK Z 4916に放い、グレイドとして1mm当り等間隔
の横線を4.0本、5.0本、6.3本、8.0本設けたチャートを
使用し、横線の判別できるグレードを解像度として表示
した。
耐久性 鮮明な画像の得られる噴射回数でもって示た。
階調性 原稿の画像濃度それぞれ0.0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.
6,0.7,1.0,1.25の10段階のチャートを作成して複写、15
万回後の画像において何段階の階調性を有するかによっ
て示した。
キャリア付着 現像後の有機線像担持体表面を目視により観察し、キ
ャリアの付着がほとんどないものを「○」、若干性して
いるものを「△」、多量付着しているものを「×」とし
た。
トナー飛散 休止中に現像器周辺及び複写機内を目視により観察
し、ほとんどないものを「○」、若干発生しているが画
像に影響ないものを「△」、多量発生しており画像に飛
散トナーが付着してくる場合を「×」とした。
第2表の結果からも秋かなように、本発明の現像方法
による実施例1〜4においては、高温高湿な環境条件下
においても、振動電界を印加した現像方法により有機せ
像担持体に形成された負電荷線像をかぶり、画像むら、
画像ヌケ、画像濃度の低下を伴わず、鮮鋭性、階調性及
び解像度の良好な現像を行うことができ、現像剤の流動
性も良好で、またクリーニング工程においては、簡単な
構造のクリーニングブレードにより良好にクリーニング
することができ、クリーニング不良を発生せず、15万回
にわたる画像性プロセスを遂行しても、鮮明な画像を形
成することができ、耐久性に優れ、さらにキャリア付着
やトナー飛散も発生しない。
これに対し比較例は実用面で甚だ問題が多いことは第
2表からも明らかである。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明を遂行するのに用いることのできる静
電線像現像装置の1例を示す断面、第2図は本発明の現
像力を適用しうる画像形成方法を遂行するために好適に
用いることができる画像形成装置の一例を示す断面図で
ある。 1……静電線像担持体 2……現像剤担持体(スリーブ) 3……磁石体、4……規制ブレード 5……クリーニングブレード、6……現像剤溜り 10……バイアス電源、21……コロナ帯電器 22……露光光学系、23……現像器 24……静電転写器、25……分離器 26……ブレード式クリーニング器 27……熱ローラ定着器、28……転写紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−225247(JP,A) 特開 昭63−46469(JP,A) 特開 昭63−169665(JP,A) 特開 昭59−200252(JP,A) 特開 昭59−45456(JP,A) 特開 昭61−275860(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】振動電解を現像領域に生ぜしめ、正殿潜像
    担持体表面に形成された潜像を現像剤単体上の現像剤で
    現像する方法に於て、前記現像剤がトナー粒子とキャリ
    ア粒子とからなり、且つ該トナー粒子にアンモニウム塩
    を官能基として有する下記(A)式で表わされる構成単
    位を含むポリシロキサンを表面処理してなる無機微粒子
    を外添混合してなる現像剤であることを特徴とする現像
    方法。 (A)式 (ここで、R1は水素原子、アルキル基、アリール基、ア
    ルコキシ基、又は を表わし、R2は結合基、又は単なる結合手を表わし、 R3、R4及びR5はそれぞれ水素原子、アルキル基、又はア
    リール基を表わし、Xはハロゲン原子を表わす。R1〜R5
    で表わされる各基は置換基を有するものも含まれる。)
  2. 【請求項2】前記無機微粒子がシリカ微粒子であること
    を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の現像方
    法。
  3. 【請求項3】前記キャリア粒子が樹脂被覆キャリア粒子
    であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項又は
    第(2)項記載の現象方法。
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