JP3079148B2 - 単層型有機感光体を用いてのリサイクル現像法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンター等
の電子写真装置に使用されるリサイクル現像法に関する
ものであり、より詳細には、単層型の有機感光体表面に
形成された静電像の現像を、二成分系磁性現像剤により
形成された磁気ブラシによって行うリサイクル現像法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真における画像形成は、感
光体表面を帯電（主帯電）し、次いで画像露光を行って
感光体表面上に静電像を形成し、これを現像器内に充填
されている現像剤により現像して可視像化されたトナー
像を形成し、該トナー像を所定の用紙に転写し、転写後
の感光体上に残存しているトナー像をクリーニングブレ
ード等の手段で除去することにより一サイクルの画像形
成工程が完了するというものである。上記の現像剤とし
ては、例えば着色樹脂組成物から成る顕電性トナーと磁
性キャリヤとから成る二成分系磁性現像剤が代表的であ
り、現像器中に設けられた現像剤搬送用スリーブによ
り、該現像剤を磁気ブラシの形で現像域に搬送し、この
磁気ブラシを感光体上の静電像に摺擦し、トナーを静電
像上に付着せしめることにより現像が行われる。

【０００３】ところで、上記の電子写真法に使用される
感光体としては、単層型の有機感光体が周知である。こ
の種の有機感光体は、他の感光体に比して安価であり、
感光層厚みが３０μm 程度に設定され、通常、約３万枚
の複写枚数の寿命を有する様に設計されている。また、
このような有機感光体に形成された静電像の現像に用い
るトナーとしては、トナー粒子表面がアルミナにより表
面処理されているものが使用されている。即ち、当該有
機感光体の軟質性を利用し、上記トナーを含む現像剤の
磁気ブラシにより感光体表面を摺擦して静電像の現像を
行う際、同時にアルミナの作用により感光体表面を削り
取ることによって、感光体表面を常に新規なものに保持
しておき、かぶりやトナー飛散等を防止し、安定に画像
形成を行うというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、アルミナ
によって表面処理されたトナーを用いる場合、有機感光
体表面が削り取られるため、静電像の形成に必要な最小
限の膜厚（約１５μm ）を十分な期間にわたって保持す
ることが困難となるという問題がある。例えば、複写枚
数が３万枚に到達する前に、感光層の膜厚が１５μm 以
下となってしまうため、有効な画像形成を行うことがで
きなくなってしまうのである。即ち、感光体表面に静電
像を形成するためには、通常スコロトロン（グリッドの
ついたコロナ放電器）を用いてグリッド印加電圧を適当
に調整して、感光体表面が一定の表面電位に保持され
る。しかるに、感光層の膜厚が１５μm 以下となってし
まうと、スコロトロンによる電圧印加によって放電破壊
が生じてしまうため、感光体表面を十分に帯電させるこ
とが困難となり、この結果として、画像濃度の低下を生
じ、有効に画像形成を行うことができなくなるのであ
る。

【０００５】また一般に、二成分系現像剤が充填されて
いる現像器中には、トナー濃度センサが設けられてお
り、トナーとキャリヤとから成る現像剤のトナー濃度
（Ｔ／Ｄ）を一定の範囲にコントロールするようになっ
ている。このトナー濃度コントロールは、現像剤の透磁
率に対応して現像剤中のトナー濃度も変化することを利
用したものであり、トナー濃度センサにより、現像剤の
透磁率を検出し、該センサの出力値に応じて現像器中に
トナーを補給することにより行われる。

【０００６】しかるに、リサイクル現像法においては、
クリーニング等の外的圧力によってトナー物性（例えば
流動性）が低下した回収トナーを再度現像に供するた
め、上述したトナー濃度コントロールにも悪影響が認め
られる。例えば図３の曲線Ａは、スタート現像剤におけ
る濃度センサの出力（現像剤の透磁率に対応）とトナー
濃度（Ｔ／Ｄ）との関係を示すが、この曲線によれば、
トナー補給のＯＮ−ＯＦＦのしきい値をセンサ出力値３
Ｖに設定しておけば、トナー濃度が3.５％以下になると
現像器内にトナーが補給される。しかし、回収トナーが
現像器内に補給されるようになると、現像剤の物性変化
により、濃度センサの出力とトナー濃度との関係は、例
えば曲線Ｂに示される様に変化してしまう。従って、上
述したしきい値の設定では、一定のトナー濃度を保持す
ることが困難となってしまうのである。

【０００７】従って、本発明の目的は、単層型の有機感
光体表面に形成された静電像の現像を、二成分系磁性現
像剤により形成された磁気ブラシによって行うリサイク
ル現像法において、トナーによる感光体表面の削り取り
量が一定の範囲に制御され、例えば約３万枚の複写枚数
にわたって一定の感光層厚みが確保され、画像濃度の低
下、かぶり、トナー飛散等のトラブルを行うことなく安
定して画像形成を行うことが可能な方法を提供すること
にある。本発明の他の目的は、回収トナーの再利用によ
っても、常にトナー濃度を一定に保持して安定に現像を
行うことのできるリサイクル現像法を提供することにあ
る。

【０００８】本発明によれば、単層型有機感光体表面に
形成された静電像を、磁性キャリヤと顕電性トナー粒子
とから成る二成分系現像剤の磁気ブラシにより現像して
トナー像を形成し、該トナー像を転写した後に感光体上
に残存するトナーをクリーニング手段により回収し、回
収されたトナーを再び磁気ブラシの形成に利用して現像
を行うリサイクル現像法において、前記トナーとして、
少なくともトナー粒子当たり０．１８乃至１．１８重量
％の平均粒径が０．１乃至１．０μｍの大粒径アルミナ
により表面処理されているものを使用することを特徴と
するリサイクル現像法が提供される。

【０００９】本発明方法においては、現像器中のトナー
濃度を検出するセンサからの出力に基づいて補給用バー
ジントナー及び回収トナーの現像器内への供給をＯＮ−
ＯＦＦ制御することにより現像剤のトナー濃度を調整
し、特にトナーの現像器内への供給をＯＮ−ＯＦＦ制御
するセンサ検出出力のしきい値を、画像形成サイクルの
動作時間に応じて変化させながらトナー濃度の制御を行
うことが好適である。

【００１０】

【作用】本発明によれば、現像剤中のトナーの表面処理
剤として、平均粒径が0.１乃至1.０μm 、特に0.３乃至
0.８μm の大粒径アルミナを使用することが重要であ
る。例えば平均が上記範囲よりも大きいアルミナにより
表面処理されたトナーを用いると、現像（磁気ブラシと
の摺擦）により感光体表面が多量に削り取られるため、
感光層の薄層化の進行が速く、約３万枚の複写枚数迄感
光体寿命を延ばすことができず、１〜２万枚の複写によ
り画像濃度の低下を生じてしまう。また、アルミナの平
均粒径が上記範囲よりも小さいと、感光体表面の削り取
りを十分に行うことができず、感光体表面を新規なもの
に保持することが困難となり、感光体表面の汚染等によ
りかぶりやトナー飛散を生じる。

【００１１】また上記の大粒径アルミナは、トナー粒子
当たり、０．１８乃至１．１８重量％の量で使用するこ
とも重要である。即ち、アルミナの使用量が上記範囲よ
りも多いと、やはり感光体表面が多量に削り取られて画
像濃度の低下を生じ、上記範囲よりも少量であると、感
光体表面の削り取りを十分に行うことができず、かぶり
やトナー飛散を生じる。上述した大粒径アルミナの使用
の効果は、後述する実施例及び比較例により十分に明確
に示されている。

【００１２】また本発明のリサイクル現像法では、補給
用バージントナーとクリーニング装置から回収された回
収トナーとを予め混合した状態で現像器中に補給するこ
とが好適である。これにより、現像器内の現像剤の物性
が均一で安定したものとなり、回収トナーの混合による
画像への影響がほとんどないものとなる。

【００１３】また本発明のリサイクル現像法において
は、現像器中の現像剤のトナー濃度をセンサによって検
出し、該検出値に基づいてバージントナー及び回収トナ
ーを現像器中に補給することにより、一定のトナー濃度
を有効に保持することができる。特にトナー補給のＯＮ
−ＯＦＦ制御のしきい値となるセンサ検出値を、画像形
成サイクルの動作時間に応じて変化させることにより、
常に一定のトナー濃度を保持することができる。尚、画
像形成サイクルの動作時間は、例えば現像器に設けられ
ている現像スリーブの動作時間に相当するから、該スリ
ーブの駆動モータの駆動時間の積算値に応じてしきい値
を変化させればよい。

【００１４】

【発明の好適態様】

（電子写真装置）本発明のリサイクル現像法を好適に実
施する電子写真装置の一例を簡略して示す図１におい
て、感光体ドラム１の周囲には、主帯電装置２、光学系
３、現像装置４、転写用帯電装置５及びクリーニングブ
レード等のクリーニング装置６が、この順序に設けられ
ており、さらに感光体ドラム１に隣接して定着装置７が
設けられている。

【００１５】即ち、主帯電装置２により感光体ドラム１
表面が帯電され、次いで光学系３による画像露光が行わ
れ、感光体ドラム１上には静電像が形成される。この静
電像は、現像装置４により現像され、可視像化されたト
ナー像が形成され、転写用帯電装置５によって所定の用
紙８上に転写される。転写されたトナー像を有する用紙
８は、定着装置７に導入され、熱、圧力等によって該ト
ナー像の定着が行われる。一方、転写後の感光体ドラム
上に残存するトナーは、クリーニング装置６により感光
体ドラム１表面から除去され、回収される。このように
して画像形成サイクルの一行程が完了する。

【００１６】（現像装置）現像装置４は、内部にマグネ
ットを有する現像スリーブ１０と現像器１１とを備えて
おり、現像器１１内には、顕電性トナーと磁性キャリヤ
とから成る二成分系磁性現像剤が充填されている。即
ち、この現像剤がスリーブ１０によって磁気ブラシの形
で搬送され、この磁気ブラシが感光体ドラム１表面に摺
擦され、静電像に帯電トナーが付着することによりトナ
ー像が形成されるものである。

【００１７】この現像装置４の構造を図２に示す。図１
及び図２から理解される様に、現像器１１は、仕切り壁
２０によって２つの室４ａ及び４ｂに区画されており、
各室内に、それぞれスパイラル２１及び２２が設けられ
ている。また仕切り壁２０には、トナー濃度センサ２３
が設けられている。さらに一方の室４ｂは、スパイラル
２４を内蔵するトナー補給用ホッパー２５に連通してお
り、このホッパー２５の上部には、補給用バージントナ
ーが充填されたトナータンク２６が配置されている。即
ち、トナータンク２６内のバージントナーは、ホッパー
２５内に供給され、スパイラル２４によって現像器１１
内の室４ｂ内に補給される。室４ｂ内に補給されたバー
ジントナーは、スパイラル２２及び２１によって室４ｂ
と４ａとの間を往復し、既に現像器１１内に存在してい
る現像剤と混合され、室４ａからスリーブ１０に供給さ
れて現像に供される。尚、スリーブ１０はモータ２６に
よって駆動回転し、ホッパー２５内のスパイラル２４
は、モータ２６とは別個に独立駆動するモータ２７によ
って駆動回転され、モータ２７は、トナー濃度センサ２
３の検出出力によってＯＮ−ＯＦＦ制御される。

【００１８】一方、ホッパー２５に連通して回収トナー
貯留槽３０が設けられており、前述したクリーニング装
置６によって回収されたトナーは、自然落下或いは吸引
により、貯留槽３０内に一時的に収容される。この貯留
槽３０内には、底部にスパイラル３１が設けられ、その
先端はホッパー２５内にまで延びており、且つ該先端部
にはパドル３２が設けられており、このパドル３２は、
スパイラル２４に隣接している。即ち、回収トナーは、
スパイラル３１及びパドル３２によってホッパー２５内
に送り込まれ、スパイラル２４によって補給用のバージ
ントナーと混合攪拌され、該バージントナーと共に現像
器１１内に補給されて現像に供される。尚、通常、スパ
イラル３１及びパドル３２は、スリーブ１０の駆動モー
タ２６に連結された駆動伝達手段（例えばウオーム、ギ
ヤ等）により、スリーブ１０と一体に駆動し得る様にな
っている。

【００１９】（磁性キャリヤ）本発明において、上記の
現像装置４の現像器１１中に充填されている現像剤の磁
性キャリヤとしては、それ自体公知の粒状の磁性体、例
えば、四三酸化鉄（Ｆｅ₃ Ｏ₄ ）、三二酸化鉄（γ−Ｆ
ｅ₂ Ｏ₃ ）等の鉄酸化物系磁性体；酸化鉄亜鉛（ＺｎＦ
ｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄イットリウム（Ｙ₃ Ｆｅ₅ Ｏ₁₂）、
酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄ガドリウ
ム（Ｇｄ₃ Ｆｅ₅ Ｏ₁₂）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ
₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄ニッケ
ル（ＮｉＦｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅＯ
₃ ）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄マグ
ネシウム（ＭｇＦｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦ
ｅ₂ Ｏ₄ ）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ₃ ）及びこれ
らの複合物等のフェライト系磁性体；鉄粉（Ｆｅ）、コ
バルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等の金属粉末系
の磁性体；などを例示することができ、好ましくは、Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｍｎ及びＮｉから成る群より選ばれた
金属成分を少なくとも１種含有するソフトフェライト、
例えばＣｕ−Ｚｎ−Ｍｇフェライト等が使用される。こ
れらの磁性キャリヤの平均粒径は、通常、６５乃至１０
５μm の範囲にあるのが望ましい。

【００２０】また上述した磁性キャリヤは、それ単独で
使用してもよいし、また２種以上を組み合わせて使用す
ることもでき、或いはキャリヤ粒子を樹脂コートして使
用に供することもできる。このような樹脂としては、適
当な硬度の皮膜を形成でき且つ摩擦帯電性に悪影響を与
えない限り、特に制限はないが、一般的にはシリコーン
樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アク
リル樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂、スチレン樹脂、
スチレン−アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ケトン樹
脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレー
ト樹脂、メラミン樹脂等の１種または２種以上が使用さ
れる。かかる樹脂を用いての樹脂コートは、例えば樹脂
を適当な溶剤に溶解し、流動床で噴霧することによって
行うことができる。

【００２１】磁性キャリヤ粒子とトナーとの混合比は、
一般に９８：２乃至９０：１０の重量比、特に９７：３
乃至９２：８の重量比にあるのがよい。

【００２２】（トナー）本発明においては、上記の磁性
キャリヤと組み合わせて使用されるスタートトナー及び
補給用バージントナーとしては、定着用樹脂中に、着色
剤顔料及び必要により帯電制御剤、離型剤等のトナー配
合剤が分散されたそれ自体公知のトナー粒子であって、
その表面が少なくとも前述した平均粒径及び量のアルミ
ナにより表面処理されたものが使用される。

【００２３】例えば定着用樹脂としては、トナーに要求
される定着性と検電性とを有するもの、具体的にはスチ
レン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド樹
脂、変性ロジン等が使用され、好ましくはスチレン−ア
クリル系樹脂が使用される。

【００２４】着色剤顔料は、通常、定着用樹脂媒質１０
０重量部当り２乃至２０重量部、特に５乃至１５重量部
の量で使用されるが、その適当な例は次の通りである。 黒色顔料 カーボンブラック、アセチレンブラック、ランブラッ
ク、アニリンブラック。 黄色顔料 黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネ
ラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネー
ブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロ
ーＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、
ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パ
ーマンネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ。 橙色顔料 赤口黄鉛、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジ
ＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、イン
ダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレン
ジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ。 赤色顔料 ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウ
ム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾ
ロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキ
レッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレー
キ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリア
ントカーミン３Ｂ。 紫色顔料 マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレ
ットレーキ。 青色顔料 紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクト
リアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタ
ロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化
物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢ
Ｃ。 緑色顔料 クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、
マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーン
Ｇ。 白色顔料 亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛。 体質顔料 バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイト
カーボン、タルク、アルミナホワイト。

【００２５】また帯電制御剤としては、例えばニグロシ
ンベース（Ｃ．Ｉ．５０４１５）、オイルブラック
（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、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、アルキルア
リチル酸の金属塩、脂肪酸石ケン、樹脂酸石ケン等が使
用される。これら帯電制御剤の配合量は、通常、定着用
樹脂１００重量部当たり、0.１乃至１０重量部、特に0.
５乃至５重量部である。

【００２６】また現像により形成され且つ所定の用紙に
転写されたトナー像の定着を熱定着により行う場合に
は、熱定着時に離型性を付与するために離型剤が配合さ
れるが、かかる離型剤としては、通常、ポリレフィン系
樹脂、特に低分子量のポリプロピレンが好適に使用され
る。このような離型剤の使用量は、通常、定着用樹脂媒
質１００重量部当たり0.１乃至６重量部の量で配合され
る。

【００２７】定着用樹脂中に上述したトナー配合剤を分
散させたトナー粒子は、粉砕分級法、溶融造粒法、スプ
レー造粒法、重合法等のそれ自体公知の方法で製造し得
るが、粉砕分級法が一般的である。例えば各トナー成分
を、ヘンシェルミキサー等の混合機で前混合した後、二
軸押出機等の混練装置を用いて混練し、この混練組成物
を冷却した後、粉砕し、分級してトナー粒子とする。か
かるトナー粒子の粒径は、一般にコールターカウンター
によるメジアン径が５乃至１５μｍ、特に７乃至１２μ
ｍの範囲内にあるのがよい。

【００２８】上述したトナー粒子は、トナー粒子当たり
０．１８乃至１．１８重量％、平均粒径が０．１乃至
１．０μｍ、特に０．３乃至０．８μｍの大粒径アルミ
ナにより表面処理され、これにより、現像に際しての感
光体表面の削り取り量を適度なものとし、一定期間の間
にわたって一定の感光層膜厚を保持することが可能とな
る。また本発明においては、感光体表面の削り取り量を
適度なものとするという本発明の目的が損なわれない限
りにおいて、アルミナ以外の他の表面処理剤を併用する
ことができる。このような他の表面処理剤としては、例
えば親水性乃至疎水性の微粉シリカ粉末、アクリル粉末
などの樹脂粉末から成る粒径が０．００５乃至０．０５
μｍの微粉末処理剤を例示することができる。これらは
単独でも２種以上を組み合わせても使用することができ
る。かかる微粉末処理剤は、トナーの流動性を向上さ
せ、トナー粒子相互の凝集を防止すると共に、一定の摩
擦帯電量を確保する作用を有し、通常、トナー当たり
０．１乃至２．０重量％の量で使用するのがよい。

【００２９】上述した大粒径アルミナ及び微粉末処理剤
によるトナー粒子の表面処理は、予め大粒径アルミナと
少量の微粉末処理剤とを粉砕条件下に緊密に混合し、こ
の混合物及び残量の微粉末処理剤をトナーに添加して十
分に解碎するのがよい。

【００３０】上述したトナーは、予め磁性キャリヤと前
述した量比で混合されてスタート現像剤として現像器１
１中に充填され、また補給用バージントナーとしてトナ
ータンク２６に充填されて使用に供される。

【００３１】（感光体）本発明においては、感光体ドラ
ム１としては、電荷発生材料を電荷輸送剤とともに結着
樹脂中に分散させて成る感光層を導電性基体上に形成さ
せた単分散層型の有機感光体が使用される。

【００３２】電荷発生材料としては、例えばセレン、セ
レン−テルル、アモルファスシリコン、ピリリウム塩、
アゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、アンサンスロン系顔料、
フタロシアニン系顔料、インジゴ系顔料、スレン系顔
料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、ペリレン系
顔料、キナクリドン系顔料等が単独または２種以上の組
み合わせで使用される。これら電荷発生材料は、感光層
中に0.１乃至１0.０重量％、特に0.５乃至2.０重量％の
量で分散される。

【００３３】また電荷輸送材料としては、それ自体公知
の正孔輸送物質或いは電子輸送物質が使用される。適当
な正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾー
ル、フェナントレン、Ｎ−エチルカルバゾール、２，５
−ジフェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２，５
−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−
オキサジアゾール、ビス−ジエチルアミノフェニル−
１，３，６−オキサジアゾール、４，４’−ビス（ジエ
チルアミノ）−２，２’−ジメチルトリフェニルメタ
ン、２，４，５−トリアミノフェニルイミダゾール、
２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−１，
３，４−トリアゾール、１−フェニル−３−（４−ジエ
チルアミノスチリル）−５−（４−ジエチルアミノフェ
ニル）−２−ピラゾリン、ｐ−ジエチルアミノベンツア
ルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）などを例示するこ
とができる。また電子輸送物質の例としては、２−ニト
ロ−９−フルオレノン、２，７−ジニトロ−９−フルオ
レノン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、
２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２
−ニトロベンゾチオフェン、２，４，８−トリニトロチ
オキサントン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリ
ジン、ジニトロアントラキノンなどを例示することがで
きる。上述した電荷輸送材料は、感光層中に１０乃至４
０重量％、特に２０乃至３０重量％の量で分散される。

【００３４】結着樹脂としては、種々のもの、例えばス
チレン系重合体、スチレン−ブタジエン系重合体、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン
酸共重合体、アクリル系重合体、スチレン−アクリル系
共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビ
ニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステ
ル、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹
脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、シリコー
ン樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ
エーテル樹脂、フェノール樹脂；或いはエポキシアクリ
レート、ウレタンアクリレート等の光硬化型樹脂などを
例示することができる。

【００３５】感光層の形成は、例えば適当な有機溶媒中
に、上記の結着樹脂、電荷発生材料及び電荷輸送材料の
所定量を溶解乃至分散させて塗布液を調製し、この塗布
液を導電性基体上に塗布し、乾燥することによって形成
される。感光層の厚みは、一般に２０乃至４０μm 、特
に２５乃至３５μm の範囲とするのがよい。また導電性
基体としては、アルミ、金、銀、銅、ニッケル、酸化
錫、酸化インジウム、ヨウ化銅等の無機導電体；ポリア
セチレン、ポリビロール等の有機高分子など、任意の導
電性物質を使用することができる。

【００３６】本発明において、上述した有機感光体から
なる感光体ドラム１は、通常、その径が１５mm以上のも
のを用いるのが好適である。この径があまり小さいもの
を使用すると、同じ複写枚数としても、磁気ブラシと感
光体ドラム表面との接触の頻度が高くなるため、感光層
の削れ量が過度になるおそれがある。

【００３７】（現像方法）図１及び２に示す装置を用い
ての現像は、先にも簡単に説明した通り、感光体ドラム
１を回転させながら主帯電及び画像露光を行って該ドラ
ム上に静電像を形成させ、これを現像スリーブ１０によ
って搬送された現像剤の磁気ブラシと摺擦させることに
より行われる。本発明においては、かかる現像に際し
て、感光体ドラム１として残留電位の高い単分散層型の
有機感光体を使用しているため、感光体ドラム１にバイ
アス電圧を印加することが好ましい。かかるバイアス電
圧は、通常、２５０乃至３５０Ｖ、特に２８０乃至３２
０Ｖの範囲とすることが好ましい。即ち、このバイアス
電圧が上記範囲よりも低いと、コントラストの高い画像
を形成することが困難となり、また上記範囲よりもバイ
アス電圧を高くすると、キャリヤ引きや感光層の絶縁破
壊等の不都合を免れない。

【００３８】また感光体ドラム１と現像スリーブ１０に
よる磁気ブラシの搬送方向とは、所謂順方向（現像域に
おいて同方向）としてもよいし、或いは逆方向としても
よい。また磁気ブラシの移動速度ｄ₁ （スリーブ回転方
式の場合はスリーブ１０の周速に相当）とドラム１の周
速ｄ₂ とは2.０乃至4.０（ｄ₁ ／ｄ₂ ）の範囲とするこ
とが望ましい。さらに感光体ドラム１と現像スリーブ１
０との間隔は、通常、0.55乃至0.85mmの範囲とすること
が望ましい。

【００３９】本発明によれば、上記の現像により感光体
ドラム１上に形成されたトナー像は、転写装置５により
所定の用紙８に転写され、転写後の感光体ドラム１上に
残存するトナーは、クリーニング装置６により回収さ
れ、バージントナーと共に再び現像器１１内に補給さ
れ、リサイクルされる。かかるリサイクル現像は、現像
器１１中の現像剤のトナー変化で示すと、次の行程で進
行する。 スタート現像剤トナーによる現像。 スタート現像剤トナー＋補給用バージントナー＋回収
トナーによる現像。 補給用バージントナー＋回収トナーによる現像。 回収トナーによる現像。

【００４０】本発明において、補給用バージントナー及
び回収トナーの補給は、現像器１１のトナー濃度が一定
値以下になった時に行われる。即ち、トナー濃度センサ
２３の濃度検出出力値が予め設定したしきい値になった
時に、モータ２７が一定時間駆動し、ホッパー２５内の
スパイラル２４が作動する。この場合、クリーニング装
置６によって回収された回収トナーは、貯留槽３０内に
収容され、現像スリーブ１０の駆動と同時に、即ち現像
動作中に駆動するスパイラル３１及びパドル３２によっ
てホッパー２５内に送り込まれ、且つホッパー２５内の
バージントナーと混合攪拌されている。したがって、ス
パイラル２４の作動により、バージントナーと回収トナ
ーとの混合トナーが現像器１１中に補給されるものであ
る。

【００４１】このように、回収トナーを、予め補給用の
バージントナーと混合されて現像器１１内に補給するこ
とにより、現像剤の均質性が保持され、また現像剤の急
激な物性低下を防止する上で極めて好適である。

【００４２】本発明方法においては、上述した現像器１
１内へのトナーの補給のＯＮ−ＯＦＦのしきい値を、複
写時間、例えばスリーブ１０を駆動するモータ２６の駆
動時間の積算値に応じて設定して変化させることが好ま
しい。即ち、該モータ２６の駆動時間の積算値が一定時
間となる毎にＯＮ−ＯＦＦのしきい値を設定しておくの
である。これにより、クリーニング等の外圧によって物
性低下した回収トナーが現像器１１内の補給された場合
にも、それに応じてしきい値を変えて設定しておくこと
により、常に一定のトナー濃度を保持する様に調整する
ことが可能となるのである。

【００４３】

【実施例】本発明を次の例で更に説明する。

【００４４】（実施例１）トナー粒子の調製 ；下記の処方により、各剤を二軸押出
機を用いて溶融混練し、この混練物をジェットミルで粉
砕し、風力分級機で分級し、平均粒径が１0.０μm のト
ナー粒子を得た。 −トナー処方− 定着用樹脂： １００重量部 着色剤 ： １０重量部 電荷制御剤： １重量部 離型剤 ： ５重量部

【００４５】表面処理剤の調製；次の表面処理剤を調製
した。アルミナ前処理剤：平均粒径0.１μm のアルミナ
（住友化学製ＡＫＰ−５０）と、平均粒径0.015 μm の
疎水性シリカ微粉末（キャボット社製ＴＳ−７２０）と
を、１０：１の重量比でバイタミックスを用いて１分間
混合し、アルミナ前処理剤を得た。

【００４６】トナー及びスタート現像剤の調製；上記で
調製したトナー粒子に対し、上記のアルミナ前処理剤を
0.２重量％添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合
し、アルミナ処理トナーを調製した。このアルミナ処理
トナーに、平均粒径0.015 μm の疎水性シリカ微粉末を
0.３重量％添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合し
て補給用バージントナーを調製した（アルミナ含量：0.
18重量％）。また上記で調製したトナーと、平均粒径８
０μm のフェライトキャリヤとをボールミルで混合して
（７５rpm,２時間）、トナー濃度4.５％のスタート現像
剤を得た。

【００４７】実験 単分散層型有機感光体を用いた三田工業社製複写機ＤＣ
−２５５６を、図１に示したリサイクル方式マシンに改
造し、次の現像条件を設定した。 単分散型有機感光体； 感光層厚み：３０μm 結着樹脂：ポリカーボネート 電荷発生剤：ペリレン顔料（樹脂当たり５重量％） 電荷輸送剤：エチルカルバゾールヒドラゾン（樹脂当た
り９０重量％） 感光体表面帯電電位：８００Ｖ 感光体ドラム径：７８mm 現像スリーブ径：３４mm ドラム−スリーブ間距離：0.７５mm ドラム−スリーブ周速比：3.０ バイアス電圧：３００Ｖ

【００４８】上記の条件で、前記で調製したスタート現
像剤及び補給用バージントナーを用いて３万枚の連続複
写を行い、感光体ドラムの削れ性、かぶり及びトナー飛
散の評価を行った。その結果を表１に示す。尚、トナー
濃度の制御は、図４に示すフローチャートにしたがって
センサ出力によりトナー補給のＯＮ−ＯＦＦ制御しきい
値を変化させることにより行った。また各試験項目の評
価は以下のようにして行った。

【００４９】ドラムの削れ性；感光層の削れによる画像
濃度の低下で判定した。判定基準は次の通り。 ○：画像濃度の低下なし。 ×：表面電位の低下による画像濃度の低下が認められ
る。 かぶり；初期（１枚目）、１万５千枚目及び３万枚目の
画像におけるかぶり濃度で示した。 トナー飛散；装置内におけるトナー飛散の有無及び形成
画像にトナー飛散によるトナー落ちがないかを、目視観
察した。判定基準は次の通り。 ○：装置内におけるトナー飛散が認められず、また画像
に与える影響も全くない。 △：装置内におけるトナー飛散は若干認められたが、画
像に与える影響は認められない。 ×：画像にトナー落ちが認められる。

【００５０】（実施例２）アルミナ前処理剤の添加量を
1.３重量％に代えて調製されたトナー（アルミナ含量：
1.18重量％）を補給用バージントナーとし、且つ該トナ
ーを用いて得られたスタート現像剤を使用した以外は、
実施例１と全く同様にして実験を行った。その結果を表
１に示す。

【００５１】（実施例３）平均粒径が１μm のアルミナ
を用いて調製されたトナーを補給用バージントナーと
し、且つ該トナーを用いて得られたスタート現像剤を使
用した以外は、実施例１と全く同様にして実験を行っ
た。その結果を表１に示す。

【００５２】（実施例４）アルミナ前処理剤の添加量を
1.３重量％に代えて調製されたトナー（アルミナ含量：
1.18重量％）を補給用バージントナーとし、且つ該トナ
ーを用いて得られたスタート現像剤を使用した以外は、
実施例３と全く同様にして実験を行った。その結果を表
１に示す。

【００５３】（比較例１）アルミナ前処理剤の添加量を
0.15重量％に代えて調製されたトナー（アルミナ含量：
0.136 重量％）を補給用バージントナーとし、且つ該ト
ナーを用いて得られたスタート現像剤を使用した以外
は、実施例１と全く同様にして実験を行った。その結果
を表２に示す。

【００５４】（比較例２）アルミナ前処理剤の添加量を
1.４重量％に代えて調製されたトナー（アルミナ含量：
1.27重量％）を補給用バージントナーとし、且つ該トナ
ーを用いて得られたスタート現像剤を使用した以外は、
実施例１と全く同様にして実験を行った。その結果を表
２に示す。

【００５５】（比較例３）アルミナ前処理剤の添加量を
0.15重量％に代えて調製されたトナー（アルミナ含量：
0.136 重量％）を補給用バージントナーとし、且つ該ト
ナーを用いて得られたスタート現像剤を使用した以外
は、実施例３と全く同様にして実験を行った。その結果
を表２に示す。

【００５６】（比較例４）アルミナ前処理剤の添加量を
1.４重量％に代えて調製されたトナー（アルミナ含量：
1.27重量％）を補給用バージントナーとし、且つ該トナ
ーを用いて得られたスタート現像剤を使用した以外は、
実施例３と全く同様にして実験を行った。その結果を表
２に示す。

【００５７】（比較例５）平均粒径が1.３μm のアルミ
ナを用いて調製されたトナーを補給用バージントナーと
し、且つ該トナーを用いて得られたスタート現像剤を使
用した以外は、実施例１と全く同様にして実験を行っ
た。その結果を表２に示す。

【００５８】（比較例６）平均粒径が0.05μm のアルミ
ナを用いて調製されたトナーを補給用バージントナーと
し、且つ該トナーを用いて得られたスタート現像剤を使
用した以外は、実施例１と全く同様にして実験を行っ
た。その結果を表２に示す。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】

【００６１】尚、比較例２では、２万５千枚の複写を行
った時点で感光層の削れによる画像濃度の低下が認めら
れた。また比較例４では１万枚の複写を行った時点で、
比較例５では２万枚の複写を行った時点で、それぞれ感
光層の削れによる画像濃度の低下が認められた。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、表面処理剤として、平
均粒径が0.１乃至1.０μm の大粒径アルミナにより表面
処理されたトナーを用いた二成分系磁性現像剤を使用し
て、単分散層型有機感光体の表面に形成された静電像の
現像を行うことにより、感光層表面の削れ量を適度なも
のとし、約３万枚の複写を行っても一定の感光層厚みが
確保され、感光体の表面電位が十分に保持され、一定の
濃度の画像を形成することができ、しかもかぶりやトナ
ー飛散等の感光体の表面汚染による不都合も有効に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリサイクル現像方法を好適に実施する
ための電子写真装置の一例を示す図。

【図２】図１の装置に使用される現像装置の要部を示す
図。

【図３】トナー濃度センサの出力とトナー濃度との関係
を示す線図。

【図４】実施例の実験において、トナー補給のＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御を行うトナー濃度センサの出力のしきい値の変
化を示す図。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７ Ｇ０３Ｇ 9/08 ３７５ 15/09 9/10 21/10 21/00 ３２６ 15/08 ５０７Ｃ (72)発明者 藤澤 亮 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−95499（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−234859（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−59768（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−181306（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単層型有機感光体表面に形成された静電
   像を、磁性キャリヤと顕電性トナー粒子とから成る二成
   分系現像剤の磁気ブラシにより現像してトナー像を形成
   し、該トナー像を転写した後に感光体上に残存するトナ
   ーをクリーニング手段により回収し、回収されたトナー
   を再び磁気ブラシの形成に利用して現像を行うリサイク
   ル現像法において、 前記トナーとして、少なくともトナー粒子当たり０．１
   ８乃至１．１８重量％の平均粒径が０．１乃至１．０μ
   ｍの大粒径アルミナにより表面処理されているものを使
   用することを特徴とするリサイクル現像法。
2. 【請求項２】 前記トナーは、前記大粒径アルミナと共
   に、粒径が０．００５乃至０．０５μｍの親水性乃至疎
   水性の微粉シリカ粉末により表面処理されている請求項
   １に記載のリサイクル現像法。
3. 【請求項３】 前記感光体は、径が１５ｍｍ以上のドラ
   ム状のものである請求項１に記載のリサイクル現像法。
4. 【請求項４】 前記感光体は、初期の感光層の厚みが２
   ０乃至４０μｍの範囲に設定されている請求項３に記載
   のリサイクル現像法。
5. 【請求項５】 前記感光体に２５０乃至３５０Ｖのバイ
   アス電圧を印加して現像を行う請求項１に記載のリサイ
   クル現像法。
6. 【請求項６】 補給用バージントナーを前記回収トナー
   と共に現像器中に供給して磁気ブラシ現像を行う請求項
   １に記載のリサイクル現像法。
7. 【請求項７】 現像器中のトナー濃度を検出するセンサ
   からの出力に基づいて補給用バージントナー及び回収ト
   ナーの現像器内への供給をＯＮ−ＯＦＦ制御する請求項
   ６に記載のリサイクル現像法。
8. 【請求項８】 トナーの現像器内への供給をＯＮ−ＯＦ
   Ｆ制御するセンサ検出出力のしきい値を、画像形成サイ
   クルの動作時間に応じて変化させながらトナー濃度の制
   御を行う請求項７に記載のリサイクル現像法。