JP3074584B2

JP3074584B2 - 画像形成方法及びトナー

Info

Publication number: JP3074584B2
Application number: JP05256299A
Authority: JP
Inventors: 俊幸鵜飼; 岡戸　　謙次
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-09-21
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 2000-08-07
Anticipated expiration: 2015-08-07
Also published as: JPH0792725A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一成分現像剤を使用する
画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】像担持体上に形成された静電潜像を、二
成分現像剤に含まれるキャリアを含まない現像剤、所謂
一成分現像剤（以下単にトナーとも言う）を使用して現
像する現像装置は公知である。

【０００３】斯かる現像装置は、トナーを担持して像担
持体上の静電潜像を現像する像担持体と、この現像剤担
持体に当接して現像部へ搬送されるトナー層の厚を規制
する規制部材とを備えている。

【０００４】尚、厳密に言うと、現像剤層を形成してい
る時点では、上記規制部材及び後述するこの現像剤規制
部材の下流側に前記現像剤担持体に当接する弾性体部材
は、現像剤担持体に直接当接しているわけではなく、現
像剤担持体との間には薄い現像剤層が存在していて、こ
の現像剤層を現像剤担持体に押圧しているのであるが、
現像剤が存在しない状態では現像剤担持体に直接当接す
るように付勢されているので、本明細書では便宜上、斯
かる規制部材や前記弾性体部材は現像剤層厚規制時にお
いても現像剤担持体に当接するということにする。

【０００５】ところで、現像剤担持体（通常、スリーブ
又はローラー。以下、必要がない限り単に現像スリーブ
という）は、一般にアルミニウム等の金属が使用され、
これに現像バイアス電圧が印加される。またトナーは、
現像スリーブの表面で摩擦され、静電潜像を現像する極
性の摩擦帯電電荷を持つに至る。

【０００６】この現像方法で重要な点は、いかにしてト
ナーに均一な摩擦帯電量を与え、かつ均一な薄層のトナ
ー層を形成するかにある。現像スリーブ上のトナー層の
規制部では、現像スリーブに当接する規制部材（例えば
弾性ブレード）を用いてトナーを所定の層厚に規制して
いる。ところが、一度薄層化されたトナーはすべて現像
されるわけではなく、再度規制部材により摺擦される事
になり、この時にトナーの摩擦帯電量が過大となり、ス
リーブに強く帯電付着し、スリーブの帯電付与能が低下
する。また、何度も摩擦帯電されたトナーと新規に補給
されたトナーとは帯電量に差が生じ易く、さらに、トナ
ーは粒径において分布を持っており、体積当たりの表面
積が大きく、質量当たりの摩擦帯電量が大きい微粉のト
ナーは現像されにくい事からスリーブの最下層に付着
し、そのためトナーとスリーブ間の摩擦帯電が著しく阻
害されるという問題点がある。

【０００７】その結果、トナーに対して十分な摩擦帯電
電荷が付与されず、画像濃度が低下するばかりか、トナ
ー同士の摺擦が多く起こって所望する摩擦帯電極性と逆
極性に摩擦帯電し、所謂反転トナーが発生し、感光ドラ
ム上の潜像の背景部に付着する所謂反転カブリが生じる
こととなる。

【０００８】本発明者らは、この対策として、前記現像
剤規制部材の現像スリーブの回転方向上流側の位置に現
像スリーブに当接する弾性ローラーを設置する事により
解決可能と考えた。この弾性ローラーにより、未現像の
スリーブ上のトナーをかきとり、同時にフレッシュなト
ナーを供給する事でトナーの摩擦帯電量を常に均一に保
つ事が可能と判断した。

【０００９】本発明者らの実験によれば、発泡体からな
る弾性ローラーを現像ローラーに当接してトナーを供給
する供給ローラーとして用いた場合、前述の効果を十二
分に得るための主な影響因子は、弾性ローラーの形
状、弾性ローラーの現像ローラーへの当接条件及び回
転条件、現像装置に適合するトナー設計であり、これ
らの因子を適正に設定する必要がある。しかしながら、
従来はこれらの因子を考慮に入れていなかったため、現
像ローラーと弾性ローラーの設定条件や弾性ローラーの
表面形状が不適切になり、トナーの供給や現像ローラー
上の未現像トナーの剥ぎ取りが十分に行われなかった。

【００１０】トナー供給が不足した場合、画像比率の高
いベタ黒の画像を現像すると現像スリーブの一回転目で
現像した濃度より二回転目以降で現像される濃度が薄い
といった現象が生じる。つまり、図２に示したような複
写画像となる。図中、矢印Ａ方向に現像動作が行われ、
Ｌは現像スリーブ１周分に対応した長さである。矢印Ａ
方向に現像動作が行われると、現像スリーブの１周分に
対応した部分の現像濃度が最も高く、２周目以降にいく
に従い濃度が低くなる。これは、現像スリーブの一回転
目で現像・消費されたトナー量に対して、弾性ローラー
の供給するトナー量が少ないために起きる現象である。
尚、以後、この現象をベタ黒追従性不良と呼ぶことにす
る。

【００１１】また、未現像トナーの剥ぎ取りが不足した
場合、前述したように未現像トナーがさらに規制部材で
摩擦帯電され、トナーの帯電量が過大となり、現像スリ
ーブに強く帯電付着するため、現像されにくくなり、画
像濃度ムラを引き起こすこととなる。例えば、図３の
（１）に示したような原稿（反射濃度はそれぞれｏ部
１．５、ｐ部０．３、ｑ部０．０５であり、Ｌは現像ス
リーブ１周分に対応し、Ａは画像読み取りの方向であ
る）を用い、複写動作を行うと、剥ぎ取りが不足する場
合、図３の（２）に示したような複写画像となる。図３
の（２）において、現像スリーブ１周目ｏ’部に現像さ
れたトナーに対して新たに弾性ローラー当接部で現像ス
リーブに供給されたトナーと、ｏ’部以外に対応する現
像スリーブ上未現像トナーは、現像スリーブの２周目に
おいて前述したように帯電量に差を有しており、原稿中
の反射濃度０．３のｐ部を現像した際、ｏ’の２周目に
対応する部分ｐ”の濃度に対してそれ以外の部分ｐ’の
濃度は低く現像されてしまう。このような画像を以後ゴ
ーストと呼ぶことにする。

【００１２】逆に、剥ぎ取り能力を高めすぎると、複写
動作を連続して行うとトナーが外力によりダメージを受
けて劣化し、その結果帯電能力が低下して画像濃度の低
下等が発生する。

【００１３】従って、これら剥ぎ取り能力と供給能力の
両者の働きを十二分に発揮させるために弾性ローラーの
形状及び現像スリーブへの当接条件及び回転条件を明確
に設定することが望まれている。

【００１４】また、トナーに対しては、スリーブ上のト
ナーの流動性が悪いと弾性体部材でかき落とすことがで
きずにスリーブ上のトナー層にむらが生じ、また、帯電
量が過大となる。所謂チャージアップが生じると、同様
にむらが生じるため、トナーに要求される性能は、極め
て流動性が良く、摩擦帯電量が環境に影響されずに常に
一定である事が求められる。

【００１５】従来、一般的には、トナーの流動性を向上
させるためには疎水性シリカ微粉末を添加する。しか
し、疎水性シリカ微粉末は強くネガに帯電するため、特
に低湿下ではチャージアップが発生し、前述の要求を両
立できていなかった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のごとき問題点を解決した画像形成方法及びトナーを提
供するものである。

【００１７】すなわち本発明の目的は、常にスリーブ上
にトナー層が均一に形成され、ベタ黒追従性、ゴース
ト、トナー劣化等の生じない画像形成方法を提供するも
のである。

【００１８】また、別の目的は、トナーの摩擦帯電量が
各環境で安定し、チャージアップ等が発生せず、反転カ
ブリ等の画像劣化が生じない画像形成方法を提供するも
のである。

【００１９】また、別の目的は、上記画像形成方法に好
適なトナーを提供するものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、現像
剤担持体上に担持した一成分トナーを、前記現像剤担持
体に当接した現像剤規制部材で規制して、前記現像剤担
持体上に前記現像剤の薄層を形成しながら、前記現像剤
を前記現像剤担持体により像担持体と対向した現像部へ
と搬送し、前記現像部で前記現像剤により前記像担持体
上に形成された潜像を現像して可視化する画像形成方法
において、前記現像剤担持体に当接して回動可能に設
けられた現像剤供給手段を持ち、該現像剤供給手段が前
記現像剤規制部材の回転方向上流側の位置に設けられ、
かつ、該現像剤供給手段表面は、該現像剤担持体との当
接部において反対方向に移動するとともに、該供給手段
回動方向に対して凹凸を有しており、前記現像剤担持
部材表面の移動速度をｖ₁［ｍｍ／ｓ］とし、前記現像
剤供給手段表面の移動速度をｖ₂［ｍｍ／ｓ］とし、該
現像剤供給手段と該現像剤担持部材との周方向当接幅を
ｄ［ｍｍ］とし、該現像剤供給手段表面の単位長さ当た
りの周方向の凸部の数をＮ［個／ｍｍ］とした場合、ｖ
₁［ｍｍ／ｓ］、ｖ₂［ｍｍ／ｓ］、ｄ［ｍｍ］及びＮ
［個／ｍｍ］が下記関係

【数３】を満たし、前記一成分トナーが、少なくとも着色剤含
有樹脂粒子と外添剤とを有し、該外添剤として少なくと
もカップリング剤で表面処理した、重量平均粒径０．０
１〜０．２μｍである酸化チタン微粒子を有することを
特徴とする画像形成方法に関するものである。

【００２１】また、本発明は、上記の画像形成方法に供
するトナーであって、少なくとも着色剤含有樹脂粒子と
外添剤とを有し、該外添剤として少なくともカップリン
グ剤で表面処理した、重量平均粒径０．０１〜０．２μ
ｍである酸化チタン微粒子を有することを特徴とする画
像形成用一成分トナーに関するものである。

【００２２】図１は、本発明に適応する画像形成装置の
概略構成図である。

【００２３】図１において、２は一成分トナー６を収容
した現像容器で、本現像装置は、現像容器２内にトナー
担持体として、図中矢印ａ方向に回転する像担持体の感
光体１と対向設置した現像スリーブ３を備え、感光体１
上の静電潜像を現像してトナー像として可視化するよう
になっている。現像スリーブ３は、図で見て右略半周面
を現像容器２内に突入し、左略半周面を現像容器２外へ
露出して、感光体１に対向するようにして、回転自在に
横設されている。現像スリーブ３と感光体１との間には
僅かな微小間隔が設けられる。現像スリーブ３は、感光
体１の回転方向ａに対し、矢印ｂ方向に回転駆動され
る。

【００２４】尚、現像剤担持体は、上記現像スリーブ３
のような円筒体（スリーブ）に限られず、回転駆動され
る無端ベルトの形態をしても良い。また導電性のゴムロ
ーラーを用いても良い。

【００２５】更に上記現像容器２内には、現像スリーブ
３の上方位置に弾性規制部材として弾性ブレード４が設
けられ、また弾性ブレード４よりも現像スリーブ３の回
転方向上流側の位置に弾性ローラー５が設けられる。

【００２６】尚、弾性規制部材としては弾性ローラーを
用いても良い。

【００２７】弾性ブレード４は、現像スリーブ３の回転
方向上流側に向けて下がる向きに傾斜して設けられ、現
像スリーブ３の上部外周面に回転方向に対向して当接さ
れる。

【００２８】弾性ローラー５は、現像スリーブ３の感光
体１と反対側の部分に当接され、且つ回転可能に支持さ
れる。

【００２９】現像装置は、弾性ローラー５は現像スリー
ブと反対方向の矢印ｃ方向に回転し、弾性ローラー５の
回転によりトナー６を担持して現像スリーブ３の近傍に
供給し、現像スリーブ３と弾性ローラー５とが当接する
当接部（ニップ部）において、弾性ローラー５上のトナ
ー６が現像スリーブ３と摺擦されることにより、現像ス
リーブ３上に付着する。

【００３０】その後現像スリーブ３の回転に伴い、現像
スリーブ３上に付着したトナー６は、弾性ブレード４と
現像スリーブ３との当接部でこれらの間に侵入し、ここ
を通過する際に現像スリーブ３の表面と弾性ブレード４
の両者により摺擦されて、十分に摩擦帯電を受ける。

【００３１】以上のようにして帯電されたトナー６は、
上記の弾性ブレード４と現像スリーブ３との当接部を抜
け出して、現像スリーブ３上にトナー６の薄層を形成
し、感光体１と微小間隙を開けて対向した現像部へと搬
送される。そして現像部において現像スリーブ３と感光
体１との間に、現像バイアスとして直流に交流を重畳し
た交互電圧を印加することにより、現像スリーブ３上の
トナー６が感光体１の静電潜像に対応して転移し、静電
潜像に付着、現像してトナー像として可視化する。

【００３２】現像部において現像に消費されずに現像ス
リーブ３上に残存したトナー６は、現像スリーブ３の回
転と共に現像スリーブ３の下部より現像容器２内に回収
される。

【００３３】回収されたトナー６は、弾性ローラー５に
よって現像スリーブ３との当接部で現像スリーブ３から
剥ぎ取られる。同時に弾性ローラー５の回転により現像
スリーブ３上に新たなトナー６が供給され、新たなトナ
ー６は、再び現像スリーブ３と弾性ブレード４との当接
部へ搬送される。

【００３４】一方、上記の剥ぎ取られたトナー６の大部
分は、弾性ローラー５の回転に伴い現像容器２内のトナ
ー６中に搬送されて混ざり合い、剥ぎ取られたトナー６
の帯電電荷が分散される。

【００３５】本発明の第一の特徴は、前記現像剤担持体
に当接して回動可能に設けられた現像剤供給手段を持
ち、該現像剤供給手段が前記現像剤規制部材の回転方向
上流側の位置に設けられ、かつ、該現像剤供給手段表面
は該現像剤担持部材との当接部において反対方向に移動
し、前記現像剤供給手段の表面は該供給手段回動方向に
対して凹凸を有しており、前記現像剤担持部材表面及び
該供給手段表面への移動速度をそれぞれｖ₁［ｍｍ／
ｓ］、ｖ₂［ｍｍ／ｓ］とし、該供給手段と該担持部材
の周方向当接幅をｄ［ｍｍ］とし、単位長さ当たりの周
方向の該供給手段凸部の数をＮ［個／ｍｍ］とした場
合、

【００３６】

【数４】を満たすべく、該供給手段表面及び該供給手段の該担持
部材への当接条件を規定することにある。

【００３７】すなわち本発明者らは、弾性ローラーと現
像スリーブとの摺接幅ｄと、現像スリーブの表面及び弾
性ローラーの表面の移動速度ｖ₁、ｖ₂、及び弾性ロー
ラー表面の単位長さ当たりの周方向の凸部Ｎを変化させ
て、複写動作を多数回繰り返し、現像スリーブ上の未現
像トナーの剥ぎ取り能力及び新トナーの現像スリーブへ
の供給能力を調べた結果、

【００３８】

【数５】の範囲に設定することが最も効果的であることを見いだ
したのである。

【００３９】本発明に適応する弾性ローラーの表面形状
は、周方向に凹凸を有する（すなわち長手方向に向いた
隔壁を有する）ことに特徴がある。例えば図４に示した
ように、図中、斜線部分のようなセル壁面に囲われた気
泡部分が存在した形状が好ましい。このセル壁面のう
ち、凸部の弾性ローラーの長手方向を向いた隔壁が弾性
ローラーの回転に伴い現像スリーブを摺擦し未現像トナ
ーの剥ぎ取りを行い、凹部の気泡部分内にトナーを保持
し、現像スリーブへのトナー補給を行う。

【００４０】本発明者らの実験によると、弾性ローラー
の作用効果である未現像トナーに剥ぎ取り及びトナー供
給を安定して行うために、上述の弾性ローラーの長手方
向を向いた隔壁が重要な働きをしており、この隔壁がな
い場合、例えば弾性ローラー表層にウレタンゴム等のス
キン層を設けた構成にした場合、初期は良好な作用を示
しても、複写動作を繰り返すと現像スリーブ上にトナー
をこすりつける働きが強すぎて現像スリーブ上のトナー
融着を引き起こす結果となり好ましくない。また、トナ
ーに対する外圧が強すぎるため、トナー自身の劣化も促
進する結果を招く。本発明の形状を取ることにより、安
定して未現像トナーの剥ぎ取りとトナー供給を行うこと
が可能となる。

【００４１】また、弾性ローラーの回転方向は、現像ス
リーブとの当接部において互いに逆方向に移動させる方
向が良く、弾性ローラーの回転方向を当接部順方向にす
ると、トナー供給が十分に行えず好ましくない。

【００４２】本発明者らは、弾性ローラーの作用効果で
ある未現像トナーの剥ぎ取り及びトナー供給には、上述
した長手方向を向いた隔壁と図１に示した現像スリーブ
との当接幅ｄ及び現像スリーブに対する弾性ローラーの
周速が影響因子になっていると判断した。そして、検討
の結果、現像スリーブ表面及び弾性ローラー表面の移動
速度をそれぞれｖ₁［ｍｍ／ｓ］、ｖ₂［ｍｍ／ｓ］と
し、弾性ローラーと現像ローラーの周方向当接幅をｄ
［ｍｍ］とし、単位長さ当たりの周方向の弾性ローラー
凸部の数をＮ［個／ｍｍ］とした場合、

【００４３】

【数６】に設定すると、最も効果的に未現像トナーの剥ぎ取り及
びトナー供給を行うことが可能になることを見いだした
のである。この範囲に設定することにより、理想的に剥
ぎ取りとトナー供給を行うことができ、後述するトナー
と組み合わせることで、ベタ黒追従性不良、ゴースト及
びトナー劣化が生じず、あらゆる環境でチャージアップ
等の生じない画像形成装置を得ることができる。

【００４４】弾性ローラーに使用する材質としては、表
面形状が周方向に凹凸を有する（すなわち長手方向に向
いた隔壁を有する）ものであれば何でも良いが、ポリウ
レタンフォーム、ゴムスポンジ等の発泡骨格構造を持つ
ものがとくに好ましい。

【００４５】本発明の第二の特徴は、前記トナーが、少
なくとも非磁性着色剤含有樹脂粒子と外添剤からなり、
該外添剤として少なくともカップリング剤で表面処理し
た、重量平均径０．０１〜０．２μｍである酸化チタン
微粒子を含有することにある。

【００４６】本発明者らは、前記の構成の画像形成装置
に使用する一成分トナーに関し鋭意検討した結果、外添
剤として、カップリング剤で表面処理した酸化チタン微
粒子が、流動性の付与及び帯電安定化に極めて有効であ
り、前記の構成の画像形成装置に対して極めて良好に適
合することを見出したのである。

【００４７】つまり、十分良好な流動性が得られると共
に、各環境での帯電量が安定し、低湿下でもチャージア
ップが生じず、前記の構成の画像形成装置においても、
弾性ローラーによる未現像トナーの剥ぎ取りとフレッシ
ュトナーの供給が良好に行われるため、現像スリーブ上
に常に均一なトナーの薄層を形成することが可能とな
り、かつ反転カブリが生じることもない。

【００４８】これは、一般に知られている流動性向上剤
としての疎水性シリカ微粒子では達成できなかったもの
である。

【００４９】その理由としては、シリカ微粒子がそれ自
体強いネガ帯電性であるのに対して、チタン微粒子はほ
ぼ中性の帯電性であることに起因する。

【００５０】本発明に使用する酸化チタンは、高湿下で
の使用を考慮してカップリング剤で表面処理することが
不可欠である。さらに、酸化チタンの結晶系はアナター
ゼ型が望ましい。ルチル型は体積固有抵抗が１０¹⁴Ωｃ
ｍと高く、帯電性が増すため、低湿下ではトナーの帯電
量が過大となる。アナターゼ型は体積固有抵抗は１０¹⁷
Ωｃｍと小さく、カップリング剤の表面処理を同時に行
うことで低湿下でのチャージアップと高湿下での電荷の
リークを同時に解決することが可能である。

【００５１】本発明に使用できるカップリング剤として
は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤でも
何でも良い。特に好ましく用いられるのはシランカップ
リング剤であり、一般式Ｒ_mＳｉＹ_n Ｒ：アルコキシ基ｍ：１〜３の整数Ｙ：アルキル基ｎ：１〜３の整数で表わされるものであり、例えばビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシ
シラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチ
ルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキサデシル
トリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシ
ラン等を挙げることができる。

【００５２】本発明において特に好適なのは、一般式Ｃ_nＨ_2n+1−Ｓｉ−（ＯＣ_mＨ_2m+1）₃ ｎ＝４〜１２ｍ＝１〜３で示されるカップリング剤である。ここで、一般式にお
けるｎが４より小さいと、処理は容易となるが疎水化度
が十分に達成できない。また、ｎが１２より大きいと、
疎水性は十分になるが、酸化チタン粒子同士の合一が多
くなり、流動性付与能が低下してしまう。また、ｍは３
より大きいと、反応性が低下して疎水化が十分に行われ
なくなってしまう。従って、本発明において、ｎは４〜
１２、好ましくは４〜８、ｍは１〜３、好ましくは１〜
２が良い。

【００５３】その処理量は、酸化チタン１００重量部に
対して、１〜５０重量部、好ましくは３〜４０重量部と
し、疎水化度を４０〜８０％好ましくは５０〜８０％に
すれば良い。

【００５４】すなわち、疎水化度は４０％より小さい
と、高湿下での長期放置による帯電量低下が大きく、ハ
ード側での帯電促進の機構が必要となり、装置が複雑に
なる問題点があり、また、疎水化度が８０％を超えると
酸化チタン自身の帯電コントロールが難しくなり、結果
として低湿下でトナーがチャージアップしてしまう。

【００５５】またその粒径は、流動性付与の点から０．
０１〜０．２μｍが好ましい。粒径が０．２μｍより大
きいと流動性不良によりトナー帯電が不均一となり、結
果としてトナー飛散、カブリが生じてしまう。また、
０．０１μｍより小さいと、トナー表面に埋め込まれ易
くなり、トナー劣化が早く生じてしまい、耐久性が逆に
低下してしまう。尚、本発明における酸化チタンの粒径
は透過型電子顕微鏡により測定した。

【００５６】本発明において、酸化チタンの処理方法と
しては、特に制約はないが、水系中で酸化チタンを機械
的に一次粒径となるように分散しながら、カップリング
剤を加水分解させて処理する方法が効果的であり、溶剤
を使用しない点でも好ましい。

【００５７】さらに、処理された酸化チタンが固形分濃
度０．１％でエタノール溶媒に分散させた際の４００ｎ
ｍの光長における光透過率が４０％以上であることが好
ましい。

【００５８】すなわち、本発明の酸化チタンをフルカラ
ートナーとして用いた場合、可視光における透過性が悪
いと、ＯＨＰの投影像にかげりが生じ、鮮明なものが得
られない。尚、本発明における透過率の測定は後述す
る。

【００５９】また、近年高画質化に対する要求が高まる
と共に、トナーも更なる小粒径化が求められているが、
これについても本発明の酸化チタンは極めて有効であ
る。トナーを小粒径化すると重量当たりの表面積が増大
し、弾性ローラーの摺擦によるチャージアップが大きな
問題となるが、本発明の酸化チタンを使用することによ
り、安定した帯電性能が得られる。

【００６０】本発明のトナーに使用する結着樹脂は、公
知のものがすべて使用可能であるが、たとえばポリスチ
レン、ポリＰ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンな
どのスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−Ｐ
−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重
合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−
ビニルナフタリン共重合体、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−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−α−
クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル
共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、
スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、ス
チレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレ
ン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステ
ル共重合体などのスチレン系共重合体、ポリメチルメタ
クリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹
脂、ポリビニルブチラール、ポリアマイド、ポリアクリ
ル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノ
ール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系
石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなど
が単独或は混合して使用できる。

【００６１】更に必要によって加える帯電制御剤として
は、アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物及び有機
染料、特に塩基性染料及びその塩、ニグロシン塩基、サ
リチル酸キレート化合物等が挙げられる。

【００６２】以下に本発明の測定方法について述べる。

【００６３】（１）透過率測定方法試料０．１０ｇアルキッド樹脂１３．２０ｇ（大日本インキ製ベッコゾール１３２３−６０−ＥＬ）メラミン樹脂３．３０ｇ（大日本インキ製スーパーベッカミンＪ−８２０−６
０）シンナー３．５０ｇ（関西ペイント製アラミックシンナー）ガラスメディア５０．００ｇ

【００６４】上記配合を１５０ｃｃガラス瓶に採取し、
レッドデビル社製ペイントコンディショナーにて１時間
分散を行う。

【００６５】分散終了後、ＰＴＰフィルムに２ｍｉ
ｌのドクターブレードで塗布する。

【００６６】を１２０℃×１０分間加熱し、焼き
付けを行う。

【００６７】のシートを日本分光製Ｕ−ＢＥＳＴ
５０にて３２０〜８００ｎｍの範囲で透過率を測定
し、比較する。

【００６８】

【実施例】以下、実施例をもって本発明を詳細に説明す
る。現像装置（１）〜（２）、一成分トナー（ａ）〜
（ｄ）を用意した。

【００６９】現像装置（１）：図１の構成をとり、弾性
ローラー５は外径４ｍｍの金属芯体５１にウレタンフォ
ームの発泡体を肉厚４ｍｍでローラー状に被覆した外径
１２ｍｍのものを用いている。その表面は図４に示した
ような形状を取り、周方向に凹凸を有している。

【００７０】現像装置（２）：弾性ローラーの材質にス
ポンジローラーを用い、その表層にウレタンゴムのスキ
ン層を設けた以外は現像装置（１）と同様の構成であ
る。表面形状は（１）と異なり、凹凸のない滑らかな形
状をしている。

【００７１】トナー（ａ）：不飽和ポリエステル樹脂１００重量部カーボンブラック４．５重量部荷電制御剤（サリチル酸クロム錯体）４．０重量部

【００７２】上記の処方の原材料をヘンシェルミキサー
により十分に予備混合を行い、２軸式押し出し機で溶融
混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度
に粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機
で微粉砕した。更に得られた微粉砕物を多分割分級装置
で分級して８．５μｍの分級品を得た。

【００７３】水系中で生成した親水性酸化チタン微粒子
を混合撹拌しながらＣ₄Ｈ₉−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃を酸化
チタン微粒子に対して３０重量％となるように粒子が合
一しないように添加混合し、乾燥粉砕して疎水化度７０
％、平均粒径０．０５μｍ、４００ｎｍにおける透過率
が５５％のアナターゼ型疎水性酸化チタンを作製し、
１．０％添加してミキサーで混合し、トナー（ａ）を得
た。

【００７４】トナー（ｂ）：スチレン−アクリル樹脂１００重量部銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５）５．０重量部荷電制御剤（サリチル酸クロム錯体）４．０重量部

【００７５】上記の処方の原材料をトナー（ａ）と同様
に混練、粉砕、分級を行い、８．２μｍの分級品を得
た。これに、トナー（ａ）で作製したものと同様の疎水
性酸化チタンを０．８％添加してミキサーで混合し、ト
ナー（ｂ）を得た。

【００７６】トナー（ｃ）：トナー（ａ）において、カ
ップリング剤で処理しない親水性酸化チタン微粒子（疎
水化度０％）を使用する以外はトナー（ａ）と同様に作
製した。

【００７７】トナー（ｄ）：トナー（ａ）において、疎
水性酸化チタン微粒子のかわりに疎水性シリカ微粉体
（商品名Ｒ−９７２、日本アエロジル社製）を使用する
以外はトナー（ａ）と同様に作製した。

【００７８】実施例１〜９、比較例１〜１０現像装置（１）トナー（ａ）

【００７９】上記の構成の装置を図５の構成のレーザー
ビームプリンター（感光体ドラムに有機光導電体を使
用）に組み込み、バイアス電源として、周波数１８００
Ｈｚ、交流電圧Ｖ_P-P（ピークからピークの電圧）１８
００Ｖ、直流電圧Ｖ_DC−５００〜−１００Ｖを印加し
て、現像スリーブと感光ドラムの間隔を２５０μｍに設
定して非接触現像を行った。その際、現像スリーブ表面
の移動速度ｖ₁＝７０ｍｍ／ｓに固定し、弾性ローラー
表面の移動速度ｖ₂［ｍｍ／ｓ］、弾性ローラーと現像
ローラーの周方向当接幅ｄ［ｍｍ］、単位長さ当たりの
周方向の弾性ローラー凸部の数Ｎ［個／ｍｍ］を変化さ
せて、ゴースト、ベタ黒追従性及び画質劣化に注目して
評価を行った。その結果を表１に示す。本発明がゴース
ト、ベタ黒追従性及び画像劣化の防止に極めて有効なこ
とは明瞭である。

【００８０】実施例１０〜１１、比較例１１ｖ₁＝７０ｍｍ／ｓ、ｖ₂＝ｖ₁、ｄ＝３ｍｍ、Ｎ＝２
個／ｍｍに固定し、現像装置とトナーを変えた以外は実
施例１〜９、比較例１〜１０と同様の方法で、１５℃，
１０％の低温低湿下で各３０００枚の耐刷試験を行っ
た。その結果を表２に示す。本発明の構成により低温低
湿下でも摩擦帯電量が過大とならないためスリーブムラ
が発生せず、良好な画像濃度とカブリのない複写画像を
得ることができる。

【００８１】実施例１２〜１３、比較例１２実施例１０〜１１、比較例１１と同様の構成と方法で、
３０℃，８０％の高温高湿下で各３０００枚の耐刷試験
を行った。その結果を表３に示す。本発明の構成により
高温高湿下でも帯電量が安定し、トナー飛散、カブリ等
の発生することのない画像形成装置を得ることができ
る。

【００８２】比較例１３現像装置（２）トナー（ａ）

【００８３】上記の構成をとる以外は実施例１０〜１
１、比較例１１〜１２と同様の構成で非接触現像を行っ
たところ、現像スリーブ上にトナー融着が発生した。

【００８４】

【表１】

【００８５】

【表２】

【００８６】

【表３】

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いるこ
とにより、一成分現像剤を用いた画像形成方法におい
て、常に未現像トナーの剥ぎ取りと供給が良好に行わ
れ、ゴースト、ベタ黒追従性不良、画像劣化等が発生せ
ず、さらにトナーの摩擦帯電量が各環境で安定し、チャ
ージアップ等が発生せず、カブリ、トナー飛散等が生じ
ず、常に良好な画像が得られる画像形成方法を得ること
ができ、本発明が工業的に非常に有用であることがわか
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の現像装置近傍の概略断
面図を示したものである。

【図２】トナーの供給が不足した場合に起こる現象を説
明するための図である。

【図３】未現像トナーの剥ぎ取りが不足した場合に起こ
る現象を説明するための図である。

【図４】本発明の画像形成装置に適応する現像剤供給手
段の表面の拡大図である。

【図５】実施例、比較例で用いたレーザービームプリン
ターの構成を示したものである。

【符号の説明】

１感光体３スリーブ（現像剤担持体）４ブレード（規制部材）５弾性ローラー６トナー１１スキャナユニット１２折返しミラー１３感光ドラム１４一次帯電器１５現像装置１６転写帯電器１７給紙カセット１８定着器１９クリーニング器２０前露光器２１レーザー光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−188633（ＪＰ，Ａ) 特開平４−9862（ＪＰ，Ａ) 特開平４−218064（ＪＰ，Ａ) 特開平４−9863（ＪＰ，Ａ) 特開平５−119517（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08 G03G 15/08 501

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤担持体上に担持した一成分トナー
を、前記現像剤担持体に当接した現像剤規制部材で規制
して、前記現像剤担持体上に前記現像剤の薄層を形成し
ながら、前記現像剤を前記現像剤担持体により像担持体
と対向した現像部へと搬送し、前記現像部で前記現像剤
により前記像担持体上に形成された潜像を現像して可視
化する画像形成方法において、前記現像剤担持体に当接して回動可能に設けられた現
像剤供給手段を持ち、該現像剤供給手段が前記現像剤規
制部材の回転方向上流側の位置に設けられ、かつ、該現
像剤供給手段表面は、該現像剤担持体との当接部におい
て反対方向に移動するとともに、該供給手段回動方向に
対して凹凸を有しており、前記現像剤担持部材表面の移動速度をｖ ₁ ［ｍｍ／
ｓ］とし、前記現像剤供給手段表面の移動速度をｖ
₂ ［ｍｍ／ｓ］とし、該現像剤供給手段と該現像剤担持
部材との周方向当接幅をｄ［ｍｍ］とし、該現像剤供給
手段表面の単位長さ当たりの周方向の凸部の数をＮ［個
／ｍｍ］とした場合、ｖ ₁ ［ｍｍ／ｓ］、ｖ ₂ ［ｍｍ／
ｓ］、ｄ［ｍｍ］及びＮ［個／ｍｍ］が下記関係【数１】を満たし、前記一成分トナーが、少なくとも着色剤含有樹脂粒子
と外添剤とを有し、該外添剤として少なくともカップリ
ング剤で表面処理した、重量平均粒径０．０１〜０．２
μｍである酸化チタン微粒子を有することを特徴とする
画像形成方法。
【請求項２】前記一成分トナーが、該外添剤として少な
くとも下記一般式Ｃ _n Ｈ _2n+1 −Ｓｉ−（ＯＣ _m Ｈ _2m+1 ） ₃ ｎ＝４〜１２ｍ＝１〜３で表されるカップリング剤で表面処理した重量平均粒径
０．０１〜０．２μｍ、疎水化度４０〜８０％、４００
ｎｍにおける光透過率が４０％以上であるアナターゼ型
酸化チタンを有することを特徴とする請求項１に記載の
画像形成方法。
【請求項３】前記現像剤供給手段が発泡骨格構造の弾
性スポンジローラーであることを特徴とする請求項１又
は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】現像剤担持体上に担持した一成分トナー
を、前記現像剤担持体に当接した現像剤規制部材で規制
して、前記現像剤担持体上に前記現像剤の薄層を形成し
ながら、前記現像剤を前記現像剤担持体により像担持体
と対向した現像部へと搬送し、前記現像部で前記現像剤
により前記像担持体上に形成された潜像を現像して可視
化する画像形成方法であり、前記現像剤担持体に当接して回動可能に設けられた現
像剤供給手段を持ち、該現像剤供給手段が前記現像剤規
制部材の回転方向上流側の位置に設けられ、かつ、該現
像剤供給手段表面は、該現像剤担持体との当接部におい
て反対方向に移動するとともに、該供給手段回動方向に
対して凹凸を有しており、前記現像剤担持部材表面の移動速度をｖ ₁ ［ｍｍ／
ｓ］とし、前記現像剤供給手段表面の移動速度をｖ
₂ ［ｍｍ／ｓ］とし、該現像剤供給手段と該現像剤担持
部材との周方向当接幅をｄ［ｍｍ］とし、該現像剤供給
手段表面の単位長さ当たりの周方向の凸部の数をＮ［個
／ｍｍ］とした場合、ｖ ₁ ［ｍｍ／ｓ］、ｖ ₂ ［ｍｍ／
ｓ］、ｄ［ｍｍ］及びＮ［個／ｍｍ］が下記関係【数２】を満たす画像形成方法に用いるための画像形成用一成分
トナーであって、前記一成分トナーが、少なくとも着色剤含有樹脂粒子と
外添剤とを有し、該外添剤として少なくともカップリン
グ剤で表面処理した、重量平均粒径０．０１〜０．２μ
ｍである酸化チタン微粒子を有することを特徴とする画
像形成用一成分トナー。
【請求項５】前記一成分トナーが、該外添剤として少な
くとも下記一般式Ｃ_nＨ_2n+1−Ｓｉ−（ＯＣ_mＨ_2m+1）₃ ｎ＝４〜１２ｍ＝１〜３で表されるカップリング剤で表面処理した重量平均粒径
０．０１〜０．２μｍ、疎水化度４０〜８０％、４００
ｎｍにおける光透過率が４０％以上であるアナターゼ型
酸化チタンを有することを特徴とする請求項４に記載の
画像形成用一成分トナー。
【請求項６】前記現像剤供給手段が発泡骨格構造の弾
性スポンジローラーであることを特徴とする請求項４又
は５に記載の画像形成用一成分トナー。