JP2738727B2 - 電子写真現像方法 - Google Patents

電子写真現像方法

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JP2738727B2
JP2738727B2 JP63311389A JP31138988A JP2738727B2 JP 2738727 B2 JP2738727 B2 JP 2738727B2 JP 63311389 A JP63311389 A JP 63311389A JP 31138988 A JP31138988 A JP 31138988A JP 2738727 B2 JP2738727 B2 JP 2738727B2
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G9/00Developers
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電子写真現像方法、特に像担持体上に残った
未転写トナーを回収して再使用する乾式2成分系電子写
真現像方法に関する。
〔従来技術〕
一般に、電子写真装置においては、像担持体上の静電
潜像を現像し、次にトナー像をバイアスを印加した転写
ローラー又はコロナチャージャー等により転写紙に転写
するが、その際、像担持体上に未転写のトナーが20重量
パーセント前後残る。従って、この未転写トナーをクリ
ーニングして回収し(以下、このトナーをリサイクルト
ナーと呼ぶ)再使用する事が試みられている。
特に、高速の電子写真装置においては、クリーニング
後のトナーが大量に発生するため、リサイクルトナーを
使用することが真剣に検討されている。リサイクルトナ
ーが使用できれば、トナーを有効に利用できると共に、
機内のスペースを大幅に節約でき、機械をコンパクトに
することが可能となる。
上記の様にリサイクルトナーの使用が望まれているに
もかかわらず、余り積極的に使用されていないのは主に
次の理由に依っている。即ち、リサイクルトナーを使用
した場合、地汚れ及びトナー飛散が発生し易い。
従来、転写紙の紙粉、ゴミ等が原因となっていると考
えられていたため、リサイクルトナーの回収経路に、そ
れらを取り除くためのメッシュを設けたりしていた。
又、クリーニング時および回収経路内で、トナーがキ
ャリアとの摩擦によって得られる帯電と逆極性に帯電す
る場合があった。その対策として、トナーが接触する部
材にキャリアと同じ摩擦帯電極性を付与したり、トナー
に残っている電荷を除去する為のコロナチャージャー又
はキャリアとの摩擦によって得られる電荷と同極性のコ
ロナチャージャーの使用が試みられていた。
さらに、回収経路内で容易に逆極性に帯電しない様な
極性制御剤も検討されている。
しかしながら、上記の様な対策にもかかわらず、地汚
れ、トナー飛散が充分改善されないのが現状であった。
また、特開昭63−38947号及び特開昭63−38948号に
は、粒径を規定した発明が開示されているが、粒径を規
定した目的はトナー流動性、画質、感光体フィルミング
防止等の特性を改良するもので、本発明と目的が本質的
に違う。
〔目的〕
本発明は、クリーニング後のリサイクルトナーを使用
してトナーを有効利用し、リサイクルトナーを使用して
も地汚れ及びトナー飛散が発生しない、従来の欠点を克
服した電子写真現像方法を提供することを目的とする。
〔構成〕
前記の目的を達成するため、本発明者等が、地汚れ及
びトナー飛散の起こるメカニズムについて、改めて検討
を行ったところ、次のことがわかった。
即ち、リサイクルトナーがトナー補給装置に戻る様に
改造した電子写真装置で連続コピーテストを行ったとこ
ろ、徐々に、地汚れし始めトナー飛散も発生する様にな
った。さらにコピーテストを続けたところ、益々ひどく
なり、ついにテストを続行出来なくなった。
そこで、コピーテスト初期から順次サンプリングして
おいた現像剤について、各種の特性を測定したみたとこ
ろ、地汚れが発生し始めた前後のサンプルについて、現
像剤中のトナー粒径に違いが見られた。地汚れ発生後の
サンプルはコールターカウンターで測定した平均粒径が
小さくなっていた。また、走査型電子顕微鏡で観察した
ところ、小粒径トナーがキャリア表面をびっしりと覆っ
ているのが認められた。その後のサンプルを調べてみた
ところ、キャリア上を覆った小粒径トナーはほとんど減
少する事がなかった。
このような現像が起きる原因について鋭意検討したと
ころ、現像されたトナーのうち、小粒径トナーの大部分
が転写されずに像担持体上に残存し、このトナーがトナ
ー補給装置に戻り、現像剤中に補給されることによっ
て、キャリアの表面を徐々に覆うことがわかった。特
に、トナー補給タンク中のトナーが少なくなったとき、
キャリア上を覆う小粒径トナーが急激に増えた。また、
トナータンクに新しいトナーを補給しても、一度キャリ
アが小粒径トナーで覆われると、回復しない。
従って、このような状態になると、現像剤中にトナー
が補給されても、トナーはキャリア表面と直接摩擦され
にくく充分な帯電を得ることが出来ないために、地汚れ
やトナー飛散が起こっているという事がわかった。
本発明者等は、上記の現象を回避する為、鋭意研究し
たところ、つぎの現像方法を採用することが有効である
ことを見出した。
即ち、像担持体上の静電潜像を現像し、トナー像を転
写紙に転写した後像担持体上に残ったトナーをクリーニ
ングし、しかる後このトナーを現像装置または補給用ト
ナーの中に戻して再使用する乾式2成分系現像方法にお
いて、トナーの体積平均粒径をDとするとき、 の範囲に全粒子の90重量パーセント以上が存在し、か
つ、 より小さいトナーが、5重量パーセント以下であるトナ
ーを使用する事を特徴とする電子写真現像方法である。
本発明に使用されるトナーは体積平均粒径が3〜20μ
mのものである。
トナー体積平均粒径をDとするとき、 の範囲の粒子が90重量パーセントより少なくなると、粒
径分布のうちの粒径の小さいトナーがリサイクルトナー
になり易く、キャリア上を覆うことにより地汚れ及びト
ナー飛散を起こす。
また の範囲の粒子が90重量パーセント以下であっても、 より小さいトナーが5重量より多いと、個数にすると非
常に多くなるため、リサイクルトナーを使用した場合地
汚れ及びトナー飛散が発生する。
像担持体より、転写機トナーをクリーニングする方式
としては、ウェブクリーニング、ファーブラシクリーニ
ング、弾性ブレードによりクリーニング、磁気ブラシク
リーニング及びこれらの組合わせによるクリーニング方
式がある。
リサイクルトナーを使用する方法としては、クリーニ
ングしたトナーをそのつど現像剤中に戻すか、または補
給用のトナータンク中に戻してよく攪拌した後、現像剤
中に補給する方法がとられるが、いづれでもかまわな
い。
本発明に使用される現像剤はキャリアを使用した乾式
2成分系現像剤であり、キャリアは従来電子写真用とし
て使用されているものが全て使用できる。
又、本発明に使用するトナーは、従来の電子写真用ト
ナーとして用いられているものが使用できる。すなわ
ち、トナーは結着樹脂中に着色剤及び極性制御剤を含有
しており、磁性体を含有させて磁性トナーとすることも
可能である。
結着樹脂としては従来から公知のもので使用できる。
即ち、例えば、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポ
リ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共
重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブ
タジェン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、ス
チレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共
重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(スチ
レン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル
酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合
体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン
−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−メタク
リル酸エステル共重合体、(スチレン−メタクリル酸メ
チル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−
クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系
樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単一重合体又
は共重合体)、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル
共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ア
イオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチ
レン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポ
リビニルブチラール等の熱溶融性樹脂や天然又は合成ワ
ックス等のワックス類が挙げられる。これらは単独又は
混合して使用される。
着色剤としてはカーボンブラック(例えばチャンネル
ブラック、アセチレンブラック、ランプブラック等)、
ニグロシン染料、アニリン青、カルコオイルブルー、フ
タロシアニンブルー、クロム黄、群青、キノリンイエロ
ー、メチレンブルー塩化物、モナストラルブルー、マラ
カイトグリーンオザレート、ランプブラック、ローズベ
ンガル、モナストラルレッド、スダンブラックBM等が挙
げられる。
負極性荷電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯
塩、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ
酸、ジカルボン酸のCo,Cr,Fe等の金属錯体、スルホン化
した銅フタロシアニン顔料、ニトロ基、ハロゲンを導入
したスチレンオリゴマー、塩素化パラフィン、メラミン
樹脂等があるが、正極性荷電制御剤としては、次のもの
が使用できる。
スミゾールブラックAR(住友化学、油溶染料)、オイ
ルブラックHBB(オリエント化学、C.I.26150・C.I.ソル
ベントブラック3)、ニグロシン、ミケスレンブルーRS
N(三井東圧、C.I.69800、C.I.バットブルー4)、セレ
スブルーR(バイエル社、C.I.61500、C.I.ソルベント
ブルー78)、バリファストブルー1605(オリエント化
学、油溶染料、C.I.74180)、オイルブルー2N(オリエ
ント化学、油溶染料C.I.61555)、ルラフィックスルビ
ンB(BASF製、C.I.11115、C.I.ディスパーズレッド1
3)、ルラフィックスブルーFFR(BASF製C.I.61505、C.
I.ディスパーズブルー3)、ルラフィックスピンクFF3B
(BASF製、C.I.62015、C.I.ディスパーズレッド11)な
どがある。
磁性体としてはコバルト、鉄およびニッケルなどの金
属粉:アルミニウム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケ
ル、マグネシウム、スズ、亜鉛、金、銀、セレン、チタ
ン、タングステンおよびジルコニウムのような金属並び
にこの混合物;酸化鉄、酸化ニッケルのような金属酸化
物とこれを含む金属化合物;強磁性フェライト並びにそ
れらの混合物が挙げられる。またトナーには、シリカ微
粉末のような流動化剤、酸化チタン、酸化アルミニウム
等の金属酸化物や、炭化ケイ素等の研磨剤、脂肪酸金属
塩等の潤滑剤等を添加しても良い。
以下、本発明を下記の実施例によってさらに具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、部数はすべて重量部である。
実施例1 スチレン系樹脂(D−125 エッソ社製) 100重量部 カーボンブラック(#44 三菱カーボン社製)10重量部 含クロムモノアゾ染料 3重量部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分攪拌
混合した後、熱ロールミルで溶融混練し、バルクトナー
Aを得た。
次に、バルクトナーAを粉砕、分級して体積平均粒径
11.2μmのトナー(a)とした。
このトナーは の粒径範囲、すなわち8.9μm〜14.1μmの範囲に90.4
重量パーセント存在し、8.9μm以下は2.4重量パーセン
ト、14.1μm以上の範囲には7.2重量パーセントの粒子
が存在している。
一方、粒径100μmのフェライト粒子にメチルメタア
クリレート樹脂を1μmの厚さで被覆したキャリアを用
い、このキャリアにトナー(a)を3.0重量%の割合で
混ぜ、ボールミルポットに入れて30分間攪拌して現像剤
とした。
次に、リコー社製FT5510を改造して、リサイクルトナ
ーがトナー補給タンクに戻る様にした。この電子写真装
置を用い、上記の現像剤で連続コピーテストを行なった
ところ、10万枚コピー後も、地汚れ、トナー飛散も発生
せず、初期と変わらない高画質が維持されていた。コピ
ーテスト中のトナー消費量をチェックしてみた所、A4サ
イズで2630枚/100gであった。
比較例1 実施例1で作成したバルクトナーAを、粉砕、分級し
て体積平均が11.2μm、粒径分布が表1に示すトナー
(b)を作成した。次に実施例1と全く同じ方法で連続
コピーテストを行なった所、約3万枚コピー後より地汚
れとトナー飛散が発生した。コピーテスト中のトナー消
費量は、A4サイズで1810枚/100gであった。
比較例2 実施例1で作ったバルクトナーAを、粉砕、分級して
表1に示すトナー(c)を作成した。次に実施例1と全
く同じ方法で連続コピーテストを行なった所、約2万枚
後より地汚れとトナー飛散が発生し、結果は表1に示す
様になった。
比較例3 リサイクルトナーがトナー補給タンクに戻らない様に
した他は、実施例1と全く同じ方法で10万枚の連続コピ
ーテストを行なった。コピー品質は全く問題はなかった
が、トナー100g当り2060枚のコピーしか出来ず、実施例
1に比べて約22%減となっていた。
実施例2 スチレン−2エチルヘキシルアクリレート−nブチルメ
タアクリレート 100重量部 カーボンブラック 10重量部 ジ・ターシャリ−ブチルサリチル酸亜鉛塩 3重量部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分攪拌
混合した後、熱ロールで溶融混練し、バルクトナーBを
得た。
このバルクトナーBを粉砕分級して表1に示すトナー
(d)を得た。次に実施例1と全く同じ方法で連続コピ
ーテストを行なった所、表1に示す様に10万枚コピー後
も地汚れ、トナー飛散とも発生せず初期と変わらない高
画質が維持されていた。トナー消費量は、A4サイズで28
50枚/100gであった。
比較例4〜5 実施例2で作成したバルクトナーBを粉砕、分級して
表1に示すトナー(e)、トナー(f)を得た。次に実
施例1と全く同じ方法で連続コピーテストを行なった。
結果を表1に示す。
〔効果〕 以上述べたように、本発明の特許請求の範囲に記載し
たような特定の粒度分布を有するトナーを使用すること
により、リサイクルトナーを使用しても地汚れ及びトナ
ー飛散が発生せず、リサイクルトナーを使用することに
よりトナーを有効利用でき、トナーの単位重量当りのコ
ピー枚数を増加できる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−102249(JP,A) 特開 昭63−220172(JP,A) 特開 昭63−38947(JP,A) 特開 昭63−38948(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体上の静電潜像を現像し、トナー像
    を転写紙に転写した後、像担持体上に残ったトナーをク
    リーニングし、しかる後このトナーを現像装置または補
    給用トナーの中に戻して再使用する乾式2成分系現像方
    法において、トナーの体積平均粒径をDとするとき、 の範囲に全粒子の90重量パーセント以上が存在し、か
    つ、 より小さい粒子が、5重量パーセント以下であるトナー
    粉体を使用することを特徴とする電子写真現像方法。
JP63311389A 1988-12-09 1988-12-09 電子写真現像方法 Expired - Lifetime JP2738727B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1318925C (zh) * 2004-03-26 2007-05-30 湛江惠能墨业有限公司 被废弃的激光打印机或复印机用粉末色调剂的再生方法

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JP5748095B2 (ja) 2010-03-02 2015-07-15 株式会社リコー 静電荷現像用トナー
CN102834782B (zh) 2011-01-27 2015-03-25 株式会社理光 静电荷显影用调色剂
JP2013109142A (ja) 2011-11-21 2013-06-06 Ricoh Co Ltd トナー並びにこれを用いた画像形成方法及びプロセスカートリッジ

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