JP3450678B2 - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法Info
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Description
は静電印刷法などにおいて、電気的潜像の形成及び現像
を行う画像形成方法に関し、とりわけ、接触帯電手段に
よって帯電後、静電潜像を形成し、該静電潜像を現像す
る画像形成方法において、長期にわたって注入帯電性及
び現像性の安定した画像形成方法に関する。
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、帯電
手段及び画像露光手段により感光体上に静電気的潜像を
形成し、ついで該潜像をトナーで現像を行って可視像
(トナー画像)とし、紙などの転写材にトナー画像を転
写した後、熱及び/又は圧力により転写材上にトナー画
像を定着して複写物を得るものである。この際、転写材
上に転写されずに感光体上に残ったトナーはクリーニン
グ工程により感光体上より除去される。
て種々の有機光導電物質が開発され、特に電荷発生層と
電荷輸送層を積層した機能分離型のものが実用化され、
複写機やプリンターやファクシミリなどに搭載されてい
る。このような電子写真装置での帯電手段としては、コ
ロナ放電を利用した手段が用いられていたが、多量のオ
ゾンを発生することからフィルタを具備する必要性があ
り、装置の大型化またはランニングコストのアップの問
題点があった。
して、ローラまたはブレードなどの帯電部材を感光体表
面に当接させることにより、その接触部分近傍に狭い空
間を形成し所謂パッシェンの法則で解釈できるような放
電を形成することによりオゾン発生を極力抑えた帯電方
法が開発されている。この中でも特に帯電部材として帯
電ローラを用いたローラ帯電方式が、帯電の安定性とい
う点から好ましく用いられている。
によって行われるため、ある閾値電圧以上の電圧を印加
することにより帯電が開始される。例えば感光層の厚さ
が約25μmの有機光導電性物質を含有する感光体に対
して帯電ローラを当接させた場合には、約640V以上
の電圧を印加すれば感光体の表面電位が上昇し始め、そ
れ以降は印加電圧に対して傾き1で線形に感光体表面電
位が増加する。以後この閾値電圧を帯電開始電圧Vth
と定義する。つまり、感光体表面電位Vdを得るために
は帯電ローラにはVd+Vthという必要とされる以上
のDC電圧が必要となる。さらに、環境変動などによっ
て帯電ローラの抵抗値が変動するため、感光体の電位を
所望の値にすることが難しかった。
に特開昭63−149669号公報に開示されるよう
に、所望のVdに相当するDC電圧に2×Vth以上の
ピーク間電圧を持つAC電圧を重畳した電圧を接触帯電
ローラに印加するDC+AC帯電方式が用いられる。こ
れは、ACによる電位のならし効果を目的としたもので
あり、被帯電体の電位はAC電圧のピークの中央である
Vdに収束し、環境変動の如き外乱には影響されにく
い。
ても、その本質的な帯電機構は、帯電部材から感光体へ
の放電現象を用いているため、先に述べたように帯電に
必要とされる電圧は感光体表面電位以上の値が必要とさ
れる。さらに、AC電圧の電界に起因する帯電部材と感
光体の振動及び騒音(以下AC帯電音と称す)の発生、
及び、放電による感光体表面の劣化などが顕著になり、
新たな問題点となっていた。
るように、導電性保護膜を有する感光体を、導電性微粒
子を用いて帯電する帯電方法が知られている。この公報
には、感光体として107〜1013Ωcmの抵抗を有す
る半導電性保護膜を有する感光体を用い、この感光体を
1010Ωcm以下の抵抗を有する導電性微粒子を用いて
帯電することにより、感光層中に電荷が注入することな
く、感光体をムラなく均一に帯電することができ、良好
な画像再現を行うことができる旨記載されている。この
方法によれば、AC帯電における問題であった振動、騒
音は防止できるが、帯電効率は充分ではなく、加えて、
転写残トナーを帯電部材である導電性微粒子がかき取る
ことなどによって帯電部材にトナーが付着し、その結果
多数枚耐久によって帯電特性の変化が起こる。
光体へ電荷を直接注入する所謂注入帯電が知られてい
る。
気ブラシなどの接触帯電部材に電圧を印加し、感光体表
面にあるトラップ準位に電荷を注入する注入帯電を行う
方法は、Japan Hardcopy92年論文集P
287の「導電性ローラを用いた接触帯電特性」などに
記載があるが、これらの方法は、暗所絶縁性の感光体に
対して、電圧を印加した低抵抗の帯電部材で注入帯電を
行う方法であり、帯電部材の抵抗値が十分に低く、更に
帯電部材に導電性を持たせる材質(導電フィラーなど)
が表面に十分に露出していることが条件になっていた。
このため、前記の文献においても帯電部材としてはアル
ミ箔や、高湿環境下で十分抵抗値が下がったイオン導電
性の帯電部材が好ましいとされている。本発明者らの検
討によれば感光体に対して十分な電荷注入が可能な帯電
部材の抵抗値は1×103Ωcm以下であり、これ以上
では印加電圧と帯電の間に差が生じ始め帯電電位の収束
性に問題が生じることがわかっている。
電部材を実際に使用すると感光体表面に生じたキズ、ピ
ンホールに対して帯電部材から過大なリーク電流が流れ
込み、周辺の帯電不良や、ピンホールの拡大、帯電部材
の通電破壊が生じ易い。
を1×104Ω程度以上にする必要があるが、この抵抗
値の帯電部材では先に述べたように感光体への電荷注入
性が低下し、帯電が十分に行われないという矛盾が生じ
てしまう。
電装置を用いた画像形成方法について上記のような問題
点を解消する、即ち、低抵抗の帯電部材では防止するこ
とのできなかった感光体上のピンホールリークという背
反した特性を両立させることが望まれていた。
材を用いて帯電を行なう帯電工程を有する画像形成方法
においては、帯電部材の汚れ(スペント)による帯電不
良により画像欠陥を生じ易く、耐久性に問題が生じる傾
向にあり、感光体への電荷注入による帯電においても、
帯電部材の汚れによる帯電不良の影響を防止することが
多数枚プリントを可能にするため急務であった。
電に用いられる感光体の如き潜像担持体の表面層およ
び、接触帯電部材について、鋭意検討した結果、接触帯
電部材の体積抵抗値(B)を104〜109Ωcm、潜像
担持体の表面層の体積抵抗値(A)を108〜1015Ω
cmにしたとき、十分な帯電性が得られることから、好
ましいことを見い出した。
て使用されているシリカの如き体積抵抗値1014Ωcm
以上のものが、一旦接触帯電部材にとり込まれると、感
光体への電荷の注入性が低下し、満足な画像が得られな
いことが判明した。この問題点は、特に転写部と帯電部
との間に転写残トナーを除去するためのクリーニング手
段を有さないクリーナーレスシステムの場合に顕著であ
る。
が1×108Ωcm程度の体積抵抗値であると、現像領
域で、鉄粉キャリア、或いは一般に知られている体積抵
抗値が1×108〜1×1010Ωcm程度の銅−亜鉛−
フェライト及びニッケル−亜鉛−フェライトの如きフェ
ライトキャリアを用いた二成分系現像剤の摺擦によっ
て、潜像担持体に形成されている静電潜像が乱され、満
足な画像が得られないことが判明した。
の如き問題点を解決した画像形成方法を提供することに
ある。
プリントを行っても、画像濃度の変化、および、ライン
再現性の低下の生じない画像形成方法を提供することに
ある。
かつ、ハーフトーンのガサツキのない画像形成方法を提
供することにある。
安定かつカブリのない耐久安定性にすぐれた画像形成方
法を提供することにある。
且つ、耐久安定性に優れた画像形成方法を提供すること
にある。
持するための潜像担持体に接触帯電手段を接触させて該
潜像担持体を帯電する帯電工程、帯電された該潜像担持
体に静電潜像を形成する潜像形成工程、トナー粒子を有
するトナー及び磁性キャリアを有する二成分系現像剤を
保有する現像容器及び該現像容器に保有されている該二
成分系現像剤を担持し、現像領域に搬送するための現像
剤担持体を有する現像装置を用いて、現像領域で該潜像
担持体に担持されている該静電潜像を該二成分系現像剤
のトナーで現像しトナー画像を形成する現像工程を有す
る画像形成方法において、該潜像担持体の表面層は、体
積抵抗値(A)が108〜1015Ωcmであり、該接触
帯電手段は、体積抵抗値(B)が104〜109Ωcmの
帯電部材に電圧を印加して、潜像担持体を帯電する手段
であり、該トナーは、外添剤として体積抵抗値(C)が
107〜1011Ωcmである微粒子を有しており、該磁
性キャリアは、体積抵抗値(D1)が109〜1015Ωc
mであり、該潜像担持体の表面層の体積抵抗値(A)、
該接触帯電手段の体積抵抗値(B)、該トナーの外添剤
の体積抵抗値(C)及び該磁性キャリアの体積抵抗値
(D1)は、下記関係 B<C<A<D1 を満足することを特徴とする画像形成方法に関する。
の潜像担持体に接触帯電手段を接触させて該潜像担持体
を帯電する帯電工程、帯電された該潜像担持体に静電潜
像を形成する潜像形成工程、トナー粒子を有する非磁性
一成分系現像剤を保有する現像容器及び該現像容器に保
有されている該非磁性一成分系現像剤を担持し、現像領
域に搬送するための現像剤担持体を有する現像装置を用
いて、現像領域で該潜像担持体に担持されている該静電
潜像を該潜像担持体の表面に少なくとも該現像剤担持体
に担持されている非磁性一成分系現像剤の現像剤層を接
触させて現像し現像剤画像を形成する現像工程を有する
画像形成方法において、該潜像担持体の表面層は、体積
抵抗値(A)が108〜1015Ωcmであり、該接触帯
電手段は、体積抵抗値(B)が104〜109Ωcmの帯
電部材に電圧を印加して、潜像担持体を帯電する手段で
あり、該非磁性一成分系現像剤は、外添剤として体積抵
抗値(C)が107〜1011Ωcmである微粒子を有し
ており、該現像剤担持体の表面層は、体積抵抗値
(D2)が109〜1015Ωcmであり、該潜像担持体の
表面層の体積抵抗値(A)、該接触帯電手段の体積抵抗
値(B)、該非磁性一成分系現像剤の外添剤の体積抵抗
値(C)及び該現像剤担持体の表面層の体積抵抗値(D
2)は、下記関係B<C<A<D2を満足することを特徴
とする画像形成方法に関する。
(B)が104〜109Ωcmの帯電部材を、体積抵抗値
(A)が108〜1015Ωcmの表面層を有する潜像担
持体に接触させ、この帯電部材に電圧を印加することに
よって、潜像担持体を帯電させる。そのために、潜像担
持体の表面層は、注入帯電されやすいように、比較的低
い抵抗値にコントロールされている。その場合、トナー
を構成する外添剤として、従来好ましく用いられている
シリカ微粒子あるいは絶縁樹脂粒子の如き高抵抗微粒子
を単独もしくは混合して使用すると、特にクリーナーレ
スシステムに適用した際、転写残留物としてドラム上に
上述の高抵抗微粒子である1013Ωcmを超える外添剤
が残存し、この外添剤が帯電部材に取り込まれてしま
い、結果として帯電部材の抵抗が高くなって潜像担持体
への注入帯電性が低下してしまう。
ば、特開平5−150539号公報に、帯電部材の帯電
阻害を防止する目的で、導電性粒子を添加することが提
案されている。しかし、本発明の如き比較的低い体積抵
抗値の表面層を有する潜像担持体を使用した場合、現像
領域において潜像担持体上の潜像が乱されてしまい、結
果として、画像のボケ、細線再現性の低下の如き画像劣
化が生じてしまう。
添剤として、体積抵抗値(C)が107〜1011Ωcm
であって、各々の体積抵抗値がB<C<Aを満足する外
添剤を1種以上含有することが必要である。
は体積抵抗値Aより大きいと、潜像担持体への帯電が、
注入よりも放電が支配的になり、結果として潜像担持体
の短寿命、あるいは表面への電気的低抵抗生成物の蓄積
により、画像流れ,ボケの如き画像劣化が生じやすくな
る。
は体積抵抗値Bより小さいと、先述したように、潜像担
持体に形成されている静電潜像が低抵抗外添剤により乱
されてしまう。
る微粒子の体積抵抗値は、107〜1011Ωcm、好ま
しくは109〜1010未満Ωcmであることが良い。
値が107Ωcm未満の場合には、特に高湿下へトナー
を放置した際の帯電の低下が大きく、トナー飛散が生じ
やすくなる。トナーの外添剤が有する微粒子の体積抵抗
値が1011Ωcmを超える場合には、特に低湿下におい
てトナーがチャージアップしやすくなり、画像濃度低下
が生じやすくなる。
の体積抵抗値の条件を満足することに加えてトナー上の
分散平均粒径が0.03〜0.4μmの微粒子であるこ
とが好ましく、特に表面を疎水化処理したアナターゼ型
酸化チタンが、トナーの流動性付与,帯電の安定性付与
及び白色であるという点で好ましい。
カップリング剤,チタンカップリング剤,アルミニウム
カップリング剤の如きカップリング剤及びシリコーンオ
イル,フッ素系オイル,各種変性オイルの如きオイルが
挙げられる。
ング剤が、トナーの帯電の安定化,流動性付与の点で好
ましい。
特に好ましくは、カップリング剤を加水分解しながら表
面処理を行ったアナターゼ型酸化チタン微粒子が、帯電
の安定化,流動性の付与の点で極めて有効である。
体)は、好ましくは20乃至80%、より好ましくは4
0乃至80%の疎水化度を有することが良い。
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、装置の複雑化とな
る。微粒子の疎水化度が80%を超えると、微粒子自身
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やすくなる。
くは0.03μm乃至0.4μm、より好ましくは0.
04μm乃至0.3μmの分散平均粒径を有すること
が、トナーの流動性付与及び耐久時におけるトナー表面
からの遊離防止の点で良い。
の場合には、帯電部材の表面から離れにくくなり、蓄積
により潜像担持体への傷,融着等の弊害が生じやすくな
る。
る場合には、トナーの流動性が充分に得られ難く、トナ
ーの帯電が不均一になりやすく、結果としてトナー飛散
やカブリが生じやすい。
nmの光長における光透過率が40%以上の無機微粉体
であることが好ましい。
は、一次粒子径が小さいものであっても、実際トナー中
に含有させた場合、必ずしも一次粒子の状態で分散して
いるわけでなく、二次粒子で存在している場合もありう
る。したがって、いくら一次粒子径が小さくても、二次
粒子としての挙動する実効径が大きくては、本発明の効
果は低減してしまう。しかるに、可視領域の下限波長で
ある400nmにおける光透過率が高いものほど、二次
粒子径が小さく、流動性付与能,カラートナーの場合に
おけるOHPの投影像の鮮明さの点で良好な結果が期待
できる。400nmを選択した理由は紫外と可視の境界
領域であり、光波長の1/2以下の粒径のものは透過す
るといわれていることからも、それ以上の波長の透過率
は当然大きくなり、あまり意味のないものである。
粒子100重量部に対し、好ましくは0.01乃至5重
量部、より好ましくは0.03乃至2重量部外添されて
いるることが、帯電のコントロールと流動性の向上の両
立及び定着性を阻害しない点で良い。
有するトナー又は一成分系現像剤は、好ましくは1乃至
9μm、より好ましくは2乃至8μmの重量平均粒径を
有することが、高画質化と高耐久性の両立の点で良い。
が1μm未満の場合には、キャリアとの混合性が低下
し、トナー飛散,カブリの如き欠陥を生じ易い。トナー
又は一成分系現像剤の重量平均粒径が9μmを超える場
合には、微小ドット潜像の再現性の低下、あるいは転写
時の飛び散りが生じ易く、高画質化の妨げとなる場合が
ある。
像担持体と接触する部分の体積抵抗値が上記の体積抵抗
値の条件を満足するものであれば、例えば、導電性磁性
粒子を用いた導電性磁性ブラシ,導電性繊維を用いた導
電性繊維ブラシ,導電性ローラの如き、いかなる形態で
あっても構わない。しかしながら、クリーナーレスのシ
ステムに適用するためには、導電性磁気ブラシあるいは
導電性繊維ブラシが好ましく、さらに、環境によらず耐
久を含めて帯電を安定化するためには、導電性磁気ブラ
シがより好ましい。
ラシ帯電器としては、非磁性スリーブと、スリーブに内
包したマグネットと、このマグネットの磁力によりスリ
ーブ上に磁気拘束された導電性磁性粒子とを有するもの
である。
45μm、より好ましくは10〜45μm、さらに好ま
しくは20〜40μmが良い。
り小さい場合、帯電性は良好であるが、磁気拘束力が低
下し、結果として導電性磁気ブラシ帯電器から離脱した
帯電性磁性粒子が潜像担持体表面にも付着した状態で現
像工程に行ってしまうことから、現像容器への帯電用磁
性粒子の混入が生じ、現像時に静電潜像を乱す原因とな
ることがある。帯電用磁性粒子の重量平均粒径が45μ
mより大きいと、帯電用磁性粒子によるブラシの穂が粗
い状態となり、帯電ムラが生じやすく、画質劣化が起き
やすくなる。
は、107〜1011Ωcm、好ましくは107〜109未
満Ωcmであることが良い。
の場合には、帯電部材たる磁性粒子が潜像担持体へ付着
するのを防止するのが困難になる。帯電部材の体積抵抗
値が1011Ωcmを超える場合には、特に低湿下におい
て、潜像担持体への帯電付与能が低下して、帯電不良が
生じやすくなる。
表面層を設けることがより好ましい。このような表面層
としては、シランカップリング剤,チタンカップリング
剤の如きカップリング剤、導電性樹脂あるいは導電性微
粒子を含有する樹脂(好ましくはフッ素系樹脂,シリコ
ーン系樹脂)が挙げられる。
粒子と樹脂をコーティングした帯電用磁性粒子との併用
も可能である。その場合の混合比率は、帯電器中の全磁
性粒子重量を基準にして50重量%以下が好ましい。5
0重量%を超えると上記のカップリング剤で処理した帯
電用磁性粒子の効果が薄れるからである。
ましく、更に好ましくは、0.2重量%以下である。
おいて、窒素雰囲気中での、温度150℃から800℃
までの重量減少分である。
現像用キャリアとして従来好ましく用いられている鉄粉
キャリア、或いは、銅−亜鉛−フェライト及びニッケル
−亜鉛−フェライトの如きフェライトキャリアを使用す
ると、前述した通り潜像担持体上に形成されている静電
潜像が乱されてしまう。そのため、現像用キャリアとし
ては、体積抵抗値(D1)が109〜1015Ωcmであっ
て、かつ潜像担持体の表面層の体積抵抗値(A)との関
係において、A<D1であることが必要である。A≧D1
の場合には、潜像電位が、現像用キャリアとの摺擦によ
って、特に現像バイアス印加時に、現像バイアスの影響
で電圧が印加注入され静電潜像が乱れてしまう。
抵抗値は、109〜1015Ωcm、好ましくは1013超
〜1015Ωcmであることが良い。
m未満の場合には、抵抗が低いために、現像領域で現像
バイアスが注入されて潜像が乱されてしまう。現像用キ
ャリアの体積抵抗値が1015Ωcmを超える場合には、
キャリア自身がチャージアップしてしまい、補給トナー
の帯電付与能が低下しやすくなる。
アとしては、キャリアコアの表面を樹脂で被覆した樹脂
コートキャリアが好ましい。キャリアコアとしては、下
記式(I)で示されるフェライトキャリアコア、あるい
は懸濁重合法によって製造されるマグネタイト含有重合
法樹脂キャリアコアが好ましい。
し、BはLi2O,MnO,CaO,SrO,Al
2O3,SiO2又はそれらの混合物を示し、x,y及び
zは重量比を示し、かつ下記条件 0.2≦x≦0.95 , 0.005≦y≦0.3 0<z≦0.795 , x+y+z≦1 を満足する。]
O4の他に、金属酸化物として、Fe2O3,Al2O3,
SiO2,CaO,SrO,MgO,MnOまたはそれ
らの混合物を含有するのが好ましい。Fe3O4量wとし
ては、すべての酸化物基準で0.2〜0.8(重量比)
であることが好ましい。
0.2未満の場合、および重合法樹脂キャリアコアにお
いてFe3O4の量wが0.2未満の場合には、磁気特性
が低くなりキャリアの飛散や感光体表面の傷を生じさせ
やすくなる。xが0.95を超える場合、あるいはwが
0.8を超える場合には、キャリアコアの抵抗が低くな
りやすく、キャリアコア表面に多量の樹脂を被覆しなく
てはならず、キャリア粒子の合一が生じやすくなる。
は、yが0.005未満の場合には適正な磁気特性が得
られにくく、yが0.3を超える場合にはキャリア粒子
表面の均質化と球状化が達成できなくなることがある。
さらにzが0の場合すなわち(B)成分が含まれない場
合には、シャープな粒度分布のものが得にくく、キャリ
アの超微粉による感光体表面の傷あるいは焼成時の合一
が激しくキャリア製造が難しくなる。zが0.795を
超える場合には、磁気特性が低くなり、キャリアの飛散
が悪化する。
2,MnO,CaO,SrO,Al2O3,SiO2の中で
も、高電圧印加時にも抵抗変化の小さい点でMnO,C
aO,SiO2及びAl2O3が好ましく、特に補給トナ
ーとのなじみやすさの点でMnO及びCaOがより好ま
しい。
法上、形状が球状になりやすく、かつシャープな粒度分
布が達成できるので、それ故、フェライトキャリアコア
よりも小粒径化しても、キャリアの感光体への付着に対
しては有利である。したがって重合法樹脂キャリアコア
の50%粒径は10〜45μm、好ましくは15〜40
μmを有することが良い。
アコアに含有される金属酸化物は、親油化処理されてい
ることが金属酸化物微粒子の脱離を防止する上で好まし
い。親油化処理された金属酸化物は、バインダー樹脂中
に分散させコア粒子を形成する場合、均一でかつ高密度
でバインダー樹脂中に取り込まれることが可能となる。
特に、重合法でキャリアコア粒子を形成する場合は球形
で表面が平滑な粒子を得る上で重要である。
タネート系カップリング剤、アルミニウムカップリング
剤の如きカップリング剤や種々の界面活性剤を表面処理
することが好ましい。
カップリング剤、あるいは界面活性剤群の中から選ばれ
る1種以上のもので表面処理することが好ましい。
基、アミノ基あるいはエポキシ基を有するものを用いる
ことができる。疎水性基をもつシラン系カップリング剤
として例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシ)シラン等
を挙げることができる。アミノ基をもつシラン系カップ
リング剤としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルメトキシジエトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミ
ノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルト
リメトキシシランが挙げられる。エポキシ基をもつシラ
ン系カップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)トリメトキシシランが挙げられる。
えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、
イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、イソプロペルトルス(ジオクチルピロホスフェー
ト)チタネートを挙げることができる。
使用することができる。
ャリアコアの表面を被覆する被覆樹脂としては、特定の
架橋性シリコーン樹脂あるいはフッ素樹脂とアクリル樹
脂との共重合体が好ましく使用でき、特に好ましくは、
加水分解反応基を有し、加水分解反応により硬化が促進
する架橋性シリコーン樹脂が良い。
性を向上せしめるために、変性シリコーン樹脂を用いる
ことが提案されており、アルキッド変性、エポキシ変
性、アクリル変性、ポリエステル変性、フェノール変
性、メラミン変性、ウレタン変性の如き変性シリコーン
樹脂を使用する例があるが、表面エネルギーの上昇のた
めトナーの固着が生じ易く、必ずしも現像剤の耐久性の
点で満足のいくものではなかった。
めるために、種々の添加剤を併用する方法が特開平2−
33159号公報に提案されている。
それ自身との反応により接着剤に加え強靭性も付与する
ものである。しかしながら、特開平2−33159号公
報に示されているものは、確かに、被覆樹脂としての耐
性は向上したものの、キャリアコア表面に薄層で被覆層
を形成しようとした場合必ずしもキャリアコアと被覆樹
脂との接着性は満足のいくものではなく、さらなる改良
が望まれている。
キャリアコア中に0.5〜10mg/100ml、好ま
しくは0.5〜2mg/100mlの25℃の水に対す
る溶解度を有する金属酸化物を含有する上記式(I)で
示すフェライトキャリアコア表面に、加水分解可能な反
応基を有するシリコーン樹脂、好ましくは後述する一般
式(II)で示される硬化剤、さらに好ましくは、アミ
ノシランカップリング剤及び/又はポリイソシアネート
化合物を含有する架橋性シリコーン樹脂を被覆樹脂とし
て用いた時に、フェライトキャリアコア中に含有する適
度の水分とシリコーン樹脂中に残存する加水分解反応基
とが適度に反応し、加水分解反応が促進することから、
良好な接着性、帯電性を達成し、非常に高性能な長寿命
の樹脂コートキャリアが得られることを見いだしたので
ある。
る一般式(II)を含有することは記載されているが、
本発明においては、水に対する特定の溶解度を有する金
属酸化物をフェライトキャリアコア中に特定量含有させ
て、フェライトキャリアコア中に含有する水分と架橋性
シリコーン樹脂と反応させて、加水分解反応を促進させ
ることに特徴があり、その結果、キャリアコアと被覆樹
脂層とのより強度の向上した樹脂コートキャリアが得ら
れるものであり、前記先行技術とは異なるものである。
リアコア粒子としては、溶解度0.62mg/100m
lのMgO、溶解度1.74mg/100mlのAg2
Oを含有しており、好ましくは、フェライトキャリアコ
アの抵抗安定性の点で少なくともMgOを酸化物換算で
0.5〜30重量%含有することが、表面均質化、球状
化が容易で適度な水分を含有するために好ましい。
リアコアの結着樹脂が、フェノール系樹脂を含有するこ
とにより、先述の加水分解反応基を有する架橋性シリコ
ーン樹脂との親和性ならびに表面に存在する吸着水によ
る加水分解反応の促進によって、良好な接着性、帯電性
を達成し、非常に高性能な長寿命の樹脂コートキャリア
が得られることを見出したのである。
一般式(II)
ち、シリコーン樹脂中に残存する加水分解反応基の適度
なコントロール、保存安定性、コストの面でオキシムタ
イプのシランカップリング剤は非常に優れている。
イプ(アセトキシシラン)、アセトンタイプ(プロペノ
キシシラン)が知られているが、前述のキャリアコアと
シリコーン樹脂との安定な反応を達成し、加水分解反応
基を適度に残存させる条件設定が非常に難しいため、生
産安定性に劣ることがわかっており、本発明には好まし
くない。
下記(1)〜(4)に示されるものが挙げられる。
100重量部に対して好ましくは0.1〜10重量部、
より好ましくは0.5〜5重量部が良い。0.1重量部
未満では、十分な架橋効果が得られず、10重量部を超
える場合には、残渣が十分に除去できなかったり反応不
十分の化合物が残存してしまい、帯電特性、強度が低下
してしまう。本発明において、シロキサン固形分は、1
20℃における不揮発成分を示す。
る架橋性シリコーン樹脂に含有することができるアミノ
シランカップリング剤としては、例えば下記(5)〜
(14)に示すものが挙げられる。
ができる。この中で本発明に好適に使用されるのは、相
溶性、反応性、安定性の点で、1個の水素原子を有する
窒素原子を少なくとも一つ有する以下のカップリング剤
である。
ン固形分100重量部に対して好ましくは0.1〜8重
量部、より好ましくは0.3〜5重量部が良い。
満では十分な添加効果が得られず、帯電性の劣化、被覆
強度の低下が生じ易くなる。カップリング剤の添加量が
8重量部を超えると十分な反応が行われず、逆に被覆強
度の低下を生じてしまう。
さらに下記一般式(III) R4−Si−Xv (III) (式中、R4は、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル
基、メタクリル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト
基及びそれらの誘導体からなるグループから選択される
置換基を示し、Xはハロゲン又はアルコキシ基を示し、
vは、1〜3の整数を示す)で示されるカップリング剤
を併用しても良い。
(15)〜(18)で示されるものが挙げられる。
サン結合を主鎖に有する樹脂であることが良い。
覆層を形成する方法としては、樹脂組成物を適当な溶媒
に溶解し、得られる溶液中にキャリアコア粒子を浸漬
し、しかる後に、脱溶媒,乾燥,高温焼付けする方法;
キャリアコア粒子を流動化系中で浮遊させ、前記樹脂組
成物の溶解した溶液を噴霧・塗付し、乾燥,高温焼付け
する方法;及び単にキャリアコア粒子と樹脂組成物の粉
体あるいは水系エマルションとを混合する方法;がいず
れも使用できる。
は、ケトン類,アルコール類の如き極性溶媒を5重量%
以上、好ましくは20重量%以上含む溶媒100重量部
中に水を0.1〜5重量部、好ましくは0.3〜3重量
部含有させた混合溶媒を使用する方法が、反応性シリコ
ーンレジンを磁性キャリア芯材粒子に強固に付着させる
ために好ましい。水が0.1重量部未満では、反応性シ
リコーンレジンの加水分解反応が十分に行われず、磁性
キャリア芯材粒子表面への薄層かつ均一な被覆が難しく
なり、5重量部を超えると、反応制御が難しくなり、逆
に被覆強度が低下してしまう。
リアは、50%粒径(メジアン径)が好ましくは20〜
50μm、より好ましくは20〜45μmであること
が、ベタ画像の均一性及び微小ドットの再現性の点で良
い。本発明において50%粒径とは、体積基準の中央累
積値(50%)の粒径を言う。
り大きい場合には、ベタ画像の均一性及び微小ドットの
再現性が低下する傾向にある。現像用キャリアの50%
粒径が20μm未満であると、現像用キャリアが感光体
へ付着し易くなり、感光体に傷等が発生し、画像劣化の
原因となる。
の効果をより一層効果的にするためには、現像用キャリ
アの見掛け密度は好ましくは1.2〜3.2g/c
m2、より好ましくは1.5〜2.8g/cm2であるこ
とが良い。
下限値より小さいと、キャリア付着が発生し易くなる。
現像用キャリアの見掛け密度が上記範囲の上限値より大
きいと二成分系現像剤の循環が悪くなり、トナー飛散が
発生し易くなるだけでなく、画質劣化も早まってしま
う。
アは、飽和磁化が20〜65Am2/kg、トナーおよ
びキャリアを現像スリーブ上に良好に搬送担持するため
に、好ましくは20〜45Am2/kgの磁性特性を有
することが、現像用の磁性キャリアによって形成される
磁性ブラシの穂における現像用キャリアの密度が高まる
ことから、ベタ画像の均一性及び細線再現性の点で、よ
り好ましい。
kg未満の場合には、潜像担持体にキャリアが付着しや
すくなる。現像用キャリアの飽和磁化が65Am2/k
gを超える場合には、穂立ちが固く締った状態となり、
階調性や中間調の再現が低下する。
は、現像特性の点では20乃至50μmであることが好
ましいが、このような粒径の小さい現像用キャリアは、
以下の理由で、本発明で用いられる体積抵抗値が低い表
面層を有する潜像担持体を用いる画像形成方法において
は、現像時に潜像担持体に形成されている静電潜像を乱
し易い傾向にある。
なると、この現像用キャリアによって形成される磁気ブ
ラシの穂が緻密になり、潜像担持体の表面に対する磁気
ブラシとの接触点が増えることから、現像時に現像スリ
ーブに印加する現像バイアスによる潜像担持体表面への
電荷の注入現象が生じ易くなるからである。
〜45Am2/kgの磁気特性を有することが、現像特
性の点では好ましいが、このような磁気特性を有する現
像用キャリアは、現像用キャリアによる磁気ブラシの穂
における現像用キャリアの密度が高まり、潜像担持体の
表面に対する磁気ブラシとの接触点が増えることから、
上記と同様の理由により、現像時に潜像担持体に形成さ
れている静電潜像を乱し易い傾向にある。
の磁性キャリアの体積抵抗値(D1)と潜像担持体の表
面層の体積抵抗値(A)とが、前述の通りA<D1の条
件を満たすことから、現像時の潜像担持体の表面に対す
る電荷の注入現象を抑制することが可能であり、上記の
特定な50%粒径及び特定磁気特性を有するキャリアの
使用を可能にしたものである。
のインピーダンスは、好ましくは9×107〜1×10
10Ωcm、より好ましくは1×108〜3×109Ωcm
であることが、現像時の潜像担持体の表面層への電荷の
注入現象をより抑制できることから良い。
×107Ωcmより小さいと、本発明に使用される感光
体上の静電潜像が現像時に現像用キャリアとの摺擦によ
って乱されてしまい、減衰して画像劣化を生じてしま
う。現像用キャリアのインピーダンスが1×1010Ωc
mを超えると、ベタ画像の均質性が得られなくなり、画
質低下を生じてしまう。
高めるためには、フェライトキャリアとしてはMgOを
適量含有することが好ましく、重合法キャリアとしては
Fe2O3を適量含有していることが特に好ましい。
合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は
二成分系現像剤中のトナー濃度として、1〜15重量
%、好ましくは3〜12重量%、さらに好ましくは5〜
10重量%にすると通常良好な結果が得られる。
低くなる傾向にある。トナー濃度が15重量%を超える
とカブリや機内飛散を増加せしめ、二成分系現像剤の耐
用寿命を短める。
画像形成を行う場合は、上記キャリアの機能を、現像剤
担持体に持たせる。
面に現像剤担持体に担持されている一成分系現像剤の現
像剤層を接触させて現像する接触現像方式を用い、該現
像剤担持体の表面層は、体積抵抗値(D2)が109〜1
015Ωcmであり、A<D2を満足することが必要であ
る。A≧D2の場合には、前述の現像用キャリアの摺擦
と同じ理由で潜像に乱れを生じてしまう。
の体積抵抗値は、109〜1015Ωcm、好ましくは1
013〜1015Ωcmであることが良い。
9Ωcm未満の場合には、抵抗が低いために、現像領域
で現像バイアスが注入されて潜像が乱されてしまう。現
像剤担持体の表面層の体積抵抗値が1015Ωcmを超え
る場合には、トナーの現像性が極端に悪化し、画像濃度
ムラが生じやすくなる。
いられるトナーを使用して非磁性一成分現像を行う場合
の現像装置の一例を示すが、必ずしもこれに限定される
ものではない。171は潜像担持体であり、静電潜像形
成は図示しない電子写真プロセス手段または静電記録手
段により形成される。172は現像剤担持体であり、シ
リコーンゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴ
ム、ポリアミド樹脂の如き弾性ゴムスリーブからなるの
が好適である。本発明においては、必要に応じて好適な
体積抵抗値を有するために、有機樹脂を含有させても良
いし、有機微粒子あるいは無機微粒子を分散させてもよ
い。
貯蔵されており、供給ローラー174により現像剤担持
体上へ供給される。なお、供給ローラー174は現像後
の現像剤担持体上の非磁性一成分現像剤のはぎとりも行
っている。現像剤担持体上に供給された非磁性一成分現
像剤は、現像剤塗布ブレード175によって均一かつ薄
層に塗布される。現像剤塗布ブレードと現像剤担持体と
の当接圧力は、スリーブ母線方向の線圧として3〜25
0g/cm、好ましくは10〜120g/cmが有効で
ある。
磁性一成分現像剤の均一塗布が困難になり、非磁性一成
分現像剤の帯電量分布がブロードになり、カブリや飛散
の原因となる。当接圧力が250g/cmを超えると、
非磁性一成分現像剤に大きな圧力がかかるため、トナー
同士が凝集したり、あるいは粉砕されてしまうため好ま
しくない。
ことで小粒径トナー特有の凝集をほぐすことが可能にな
り、また非磁性一成分現像剤の帯電量を瞬時に立ち上げ
ることが可能になる。
性一成分現像剤を帯電するに適した摩擦帯電系列の材質
のものを用いることが好ましい。
質としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、スチレン
−ブタジエンゴムが好適である。さらに表面をポリアミ
ド樹脂でコートしても良い。さらに、導電性ゴムを使用
すれば、非磁性一成分現像剤が過剰に帯電するのを防ぐ
ことができて好ましい。
ーレスシステムを用い、転写後の残余の非磁性一成分現
像剤を現像領域において、良好に回収、再利用するため
に、現像剤を潜像担持体に接触させながら、現像バイア
スを印加することにより行うことが好ましい。その際現
像バイアスは、直流電界だけでも良いし、必要に応じて
交番電界を重畳してもよい。
記のキャリアとトナーによって構成されるものであり、
非磁性一成分現像剤は、トナーによって構成されるもの
である。
について説明する。
及び上記の外添剤を有するものである。
脂としては、各種の樹脂が用いられる。
エン共重合体、スチレン−アクリル共重合体の如きスチ
レン系共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体のよう
なエチレン系共重合体、フェノール系樹脂、エポキシ系
樹脂、アクリルフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
エステル樹脂、マレイン酸系樹脂があげられる。いずれ
の樹脂もその製造方法は特に制約されるものではない。
色剤としては、例えばフタロシアニンブルー、インダス
レンブルー、ピーコックブルー、パーマネントレッド、
レーキレッド、ローダミンレーキ、ハンザイエロー、パ
ーマネントイエロー、ベンジジンイエローの如き公知の
染顔料を使用することができる。
ムの透過性に対し敏感に反映するよう、トナー100重
量部に対して好ましくは12重量部以下、より好ましく
は2〜10重量部が良い。
ナーの特性を損ねない範囲で添加剤を混合しても良い
が、そのような添加剤としては、例えばテフロン、ステ
アリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデンの如き滑剤、ある
いは定着助剤(例えば低分子量ポリエチレン、低分子量
ポリプロピレンなど)、シリカ粒子、シリコーン樹脂粒
子、アルミナ粒子、有機樹脂粒子の如き転写助剤があげ
られる。
ては、熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱
混練機によって構成材料を良く混練した後、機械的な粉
砕,分級によって得る方法;結着樹脂溶液中に着色剤の
如きトナー原料を分散した後、噴霧乾燥することにより
得る方法;及び結着樹脂を構成し得る重合性単量体に所
定材料を混合した後、この懸濁液を重合させることによ
りトナー粒子を得る重合トナー製造方法;が適用でき
る。
場合に要求される高い転写効率を達成できる粒径に近い
トナー粒子を製造することができ、かつ着色剤を含有し
ていないフリーシュルの生成が生じ難い点で、トナー粒
子を重合トナー製造方法で製造することが好ましい。
で製造する場合には、重合開始剤として例えば、2,
2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,
1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリ
ル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジ
メチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルの
如きアゾ系又はジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオ
キシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロ
ピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシ
ド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロ
イルペルオキシドの如き過酸化物系重合開始剤が用いら
れる。
により変化するが一般的には単量体に対し0.5〜20
重量%が好ましい。
異なるが、十時間半減期温度を参考に、単独又は混合し
て利用される。
移動剤,重合禁止剤を更に添加し用いることも可能であ
る。
して懸濁重合を利用する場合には、無機系酸化物又は有
機系化合物を分散剤として水相に分散させて用いること
ができる。
ルシウム,ヒドロキシアパタイト,リン酸マグネシウ
ム,リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛,炭酸カルシウ
ム,炭酸マグネシウム,水酸化カルシウム,水酸化マグ
ネシウム,水酸化アルミニウム,メタケイ酸カルシウ
ム,硫酸カルシウム,硫酸バリウム,ベントナイト,シ
リカ,アルミナ,磁性体,フェライトが挙げられる。
ルアルコール,ゼラチン,メチルセルロース,メチルヒ
ドロキシプロピルセルロース,エチルセルロース,カル
ボキシメチルセルロースのナトリウム塩,デンプンが挙
げられる。
部に対して0.2〜2.0重量部を使用することが好ま
しい。
いても良いが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得
るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を
生成させることも出来る。例えば、リン酸三カルシウム
の場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液
と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合方法
に好ましい分散剤を得ることが出来る。
0.1重量部の界面活性剤を併用しても良い。具体的に
は市販のノニオン型,アニオン型,又はカチオン型の界
面活性剤が利用でき、例えばドデシル硫酸ナトリウム,
テトラデシル硫酸ナトリウム,ペンタデシル硫酸ナトリ
ウム,オクチル硫酸ナトリウム,オレイン酸ナトリウ
ム,ラウリル酸ナトリウム,ステアリン酸カリウム,オ
レイン酸カルシウムが好ましく用いられる。
する場合には、以下の如き製造方法によって具体的にト
ナー粒子を製造することが可能である。
開始剤,その他の添加剤を加え、ホモジナイザー又は超
音波分散機の如き分散機によって均一に溶解又は分散せ
しめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中に
通常の撹拌機又はホモミキサー、ホモジナイザーの如き
分散機により分散せしめる。好ましくは単量体組成物か
らなる液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように
撹拌速度及び撹拌時間の如き撹拌条件を調整し、造粒す
る。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持
され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えば
良い。重合温度は40℃以上、一般的には50〜90℃
の温度に設定して重合を行う。重合反応後半に昇温して
も良く、更に、本発明の画像形成方法における耐久性向
上の目的で、未反応の重合性単量体,副生成物を除去す
るために反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒体を
留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗
浄・ろ過により回収し、乾燥する。懸濁重合法において
は、通常単量体系100重量部に対して水300〜30
00重量部を分散媒として使用するのが好ましい。
を有する画像形成方法に適用するためのトナーとして
は、トナー粒子の形状が球形に近いことが良く、具体的
には、トナー粒子の形状係数は、SF−1が100〜1
50、より好ましくは100〜140、より好ましくは
100〜130の範囲内であり、SF−2が100〜1
40、より好ましくは100〜130、より好ましくは
100〜120の範囲内であることが良い。
超える場合またはSF−2が140を超える場合には、
トナーの転写効率の低下、トナーの再転写率の増大、潜
像担持体表面の摩耗量の増加が生じ易くなり好ましくな
い。
を示すS−1、SF−2は、日立製作所FE−SEM
(S−800)を用い拡大倍率3000倍のトナー粒子
像を100個無作為にサンプリングし、その画像情報は
インターフェースを介してニコレ社製画像解析装置(L
uzex3)に導入し解析を行い下式より算出し得られ
た値をもって定義した。
最大長、PERI:周長)
を示し、100から大きくなるにつれ、球形から徐々に
不定形となる。SF−2は凹凸度合を示し、100から
大きくなるにつれ、トナー粒子表面の凹凸が顕著とな
る。
体(感光体ドラム90)の好ましい態様の例を以下に説
明する。
ー及びフィルムが用いられる。この導電性基体は、アル
ミニウムやステンレスの如き金属、アルミニウム合金や
酸化インジウム−酸化錫合金の如き合金、これら金属や
合金の被膜層を有するプラスチック、導電性粒子を含侵
させた紙やプラスチック、導電性ポリマーを有するプラ
スチックによって形成される。
の接着性向上、塗工性改良、基体の保護、基体上に欠陥
の被覆、基体91からの電荷注入性改良及び感光層92
の電気的破壊に対する保護などを目的として下引き層を
設けても良い。
−N−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エ
チルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロー
ス、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリビニルブチ
ラール、フェノール樹脂、カゼイン、ポリアミド、共重
合ナイロン、ニカワ、ゼラチン、ポリウレタン及び酸化
アルミニウムによって形成される。その膜厚は通常0.
1〜10μm、好ましくは0.1〜3μm程度が良い。
ン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノ
ン系顔類、スクワリリウム色素、ピリリウム塩類、チオ
ピリウム塩類、トリフェニルメタン系色素及びセレンや
アモルファスシリコンの如き無機物質の電荷発生物質を
適当な電荷発生層用結着樹脂に分散し塗工することによ
り、あるいは蒸着することにより形成される。
結着樹脂から選択でき、例えば、ポリカーボネート樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポ
リスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェ
ノール樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、及び酢酸ビ
ニル樹脂が挙げられる。
80重量%以下、好ましくは0〜40重量%が良い。電
荷発生層の膜厚は5μm以下、特には0.05〜2μm
が好ましい。
から電荷キャリアを受け取り、これを輸送する機能を有
している。電荷輸送層は電荷輸送物質を必要に応じて電
荷輸送層用結着樹脂と共に溶剤中に溶解し、塗工するこ
とによって形成され、その膜厚は一般的には5〜40μ
mであることが良い。電荷輸送物質としては、主鎖また
は側鎖にビフェニレン、アントラセン、ピレン又はフェ
ナントレンの構造を有する多環芳香族化合物;インドー
ル、カルバゾール、オキサジアゾール及びピラゾリンの
如き含窒素環式化合物;ヒドラゾン化合物;スチリル化
合物;セレン、セレン−テルル、非晶質シリコン又は硫
化カドニウムの無機化合物が挙げられる。
層用結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン
樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂及びポリ−N−ビ
ニルカルバゾールやポリビニルアントラセンの如き有機
光導電性ポリマーが挙げられる。
体より最も離れた層、即ち表面層92として電荷注入層
93を有する。この電荷注入層93の体積抵抗値は、十
分な帯電性が得られ、また、画像流れを起こしにくくす
るために、1×108Ωcm〜1×1015Ωcm、好ま
しくは1×108Ωcm〜1×1014Ωcmであること
が良く、特には画像流れの点から、より好ましくは1×
1010Ωcm〜1×1015Ωcm、さらに好ましくは1
×1010Ωcm〜1×1014Ωcmであることが良く、
更に環境変動なども考慮すると、最も好ましくは1×1
010Ωcm〜1×1013Ωcmであることが良い。1×
108Ωcm未満では高湿環境で帯電電荷が表面方向に
保持されないため画像流れを生じ易くなることがあり、
1×1015Ωcmを超えると帯電部材からの帯電電荷を
十分注入、保持できず、帯電不良を生じる傾向にある。
とによって、帯電部材から注入された帯電電荷を保持す
る役割を果たし、更に光露光時にこの電荷を感光体支持
に逃がす役割を果たし、残留電位を低減させる。
と上記の特定な感光体とを組み合わせて用いることで、
帯電開始電圧Vthが小さく、感光体帯電電位を帯電部
材に印加する電圧のほとんど90%以上に収束させるこ
とが可能になった。
00Vの直流電圧を1000mm/分以下のプロセスス
ピードで印加したとき、本発明の電荷注入層を有する電
子写真感光体の帯電電位を印加電圧の80%以上、更に
は90%以上にすることができる。これに対し、従来の
放電を利用した帯電によって得られる感光体の帯電電位
は、印加電圧が700Vの直流電圧であれば、約30%
に過ぎない200V程度であった。
の層あるいは導電性微粒子を電荷注入層用結着樹脂中に
分散させた導電性微粒子樹脂分散層によって構成され、
蒸着膜は蒸着、導電性微粒子樹脂分散膜はディッピング
塗工法、スプレー塗工法、ロール塗工法及びビーム塗工
法の如き適当な塗工法にて塗工することによって形成さ
れる。さらに、絶縁性の結着樹脂に光透過性の高いイオ
ン導電性を持つ樹脂を混合、もしくは共重合させて構成
するもの、または中抵抗で光導電性のある樹脂単体で構
成するものでもよい。
の添加量は電荷注入層用結着樹脂に対して2〜190重
量%であることが好ましい。
合には、所望の体積抵抗値を得にくくなる。導電性微粒
子の添加量が190重量%を超える場合には膜強度が低
下してしまい電荷注入層が削り取られ易くなり、感光体
の寿命が短くなる傾向にある。
しては、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、あるいはこれらの
樹脂の硬化剤が単独あるいは2種以上組み合わされて用
いられる。更に、多量の導電性微粒子を分散させる場合
には、反応性モノマーや反応性オリゴマーを用い、導電
性微粒子を分散して、感光体表面に塗工した後、光や熱
によって硬化させることが好ましい。
場合は、電荷注入層93はSiCであることが好まし
い。
に分散される導電性微粒子の例としては、金属や金属酸
化物が挙げられる。好ましくは、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化
ビスマス、酸化スズ被覆酸化チタン、スズ被膜酸化イン
ジウム、アンチモン被膜酸化スズ及び酸化ジルコニウム
の如き金属又は金属酸化物の超微粒子がある。これらは
単独で用いても2種以上を混合して用いても良い。
る場合、分散粒子による入射光の散乱を防ぐために入射
光の波長よりも粒子の粒径の方が小さいことが必要であ
り、本発明における表面層に分散される導電性、絶縁性
粒子の粒径としては0.5μm以下であることが好まし
い。
粒子を含有することが好ましい。その理由は、帯電時に
感光体と帯電部材の摩擦が低減されるために帯電ニップ
が拡大し、帯電特性が向上するためである。特に滑材粒
子として臨界表面張力の低いフッ素系樹脂、シリコーン
系樹脂またはポリオレフィン系樹脂を用いることが好ま
しい。更に好ましくは四フッ化エチレン樹脂(PTF
E)が用いられる。この場合、滑材粒子の添加量は、結
着樹脂に対して2〜50重量%、好ましくは5〜40重
量%である。2重量%未満では、滑材粒子の量が十分で
はないために、帯電特性の向上が十分ではなく、また5
0重量%を超えると、画像の分解能、感光体の感度が大
きく低下してしまうからである。
好ましくは0.1〜10μm、特に好ましくは1〜7μ
mであることが良い。
に対する耐性がなくなり、結果として注入不良による画
像欠陥を生じ易くなる。膜厚が10μmを超えると、注
入電荷の拡散により画像が乱れやすくなってしまう。
れるフッ素原子含有樹脂微粒子はポリテトラフルオロエ
チレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化
ビニリデン、ポリジクロロジフルオロエチレン、テトラ
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレ
ン共重合体、及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体から選ばれた1種または2種以上から構成され
ているものである。市販のフッ素原子含有樹脂微粒子を
そのまま用いることが可能である。0.3万〜500万
の重量平均分子量のものが使用可能であり、重量平均粒
径が、好ましくは0.01〜10μm、より好ましくは
0.05〜2.0μmであることが良い。
生材料、電荷輸送材料を、それぞれ成膜性を有する結着
樹脂中に分散、含有させて、各保護層、感光層を形成す
る場合が多い。その様な結着樹脂としては、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリエチレン、
ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプ
ロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリ
ル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ナイロ
ン、ポリサルフォン、ポリアリルエーテル、ポリアセタ
ール、ブチラール樹脂が挙げられる。
銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケ
ル、スズ、アンチモン、インジウムの如き金属や合金、
或いは前記金属の酸化物、カーボン、導電性ポリマーが
使用可能である。形状は円筒形、円柱形の如きドラム形
状と、ベルト形状、シート状のものとがある。前記導電
性材料は、そのまま成形加工される場合、塗料として用
いられる場合、蒸着される場合や、エッチング、プラズ
マ処理により加工される場合もある。
画像形成方法について説明する。
用の磁性キャリアを有する二成分系現像剤を現像剤担持
体上で循環搬送し、潜像担持体とそれに対向する現像剤
担持体の現像領域で潜像担持体に保持されている潜像を
該現像剤担持体上の二成分系現像剤のトナーで現像する
ものである。
に内蔵されたマグネットローラによって影響され、現像
剤の現像特性及び搬送性に大きく影響を及ぼすものであ
る。
リーブ(現像剤担持体)とこれに内蔵されたマグネット
ローラのうち、例えばマグネットローラを固定して現像
スリーブを単体で回転し、二成分系現像剤を現像スリー
ブ上で循環搬送し、該二成分系現像剤にて静電潜像担持
体表面に保持された静電潜像を現像するものである。
グネットローラが反発極を有する極構成とし、現像領
域における磁束密度が500〜1200ガウスであり、
現像用キャリアの飽和磁化が20〜65Am2/kg
である場合には、画像の均一性や階調再現性にすぐれ好
適である。
域で現像バイアスを印加して静電潜像を二成分系現像剤
のトナーで現像することが好ましい。
詳述する。
持体と現像剤担持体の間の現像領域に現像電界を形成す
るため、現像剤担持体に図3に示すような非連続の交流
成分を有する現像電圧を印加することにより、潜像担持
体に保持されている潜像を現像剤担持体上の二成分系現
像剤のトナーで現像することが好ましい。この現像電圧
は、具体的には、現像領域で潜像担持体から現像剤担持
体にトナーを向かわせる第1電圧と、現像剤担持体から
潜像担持体にトナーを向かわせる第2電圧と、該第1電
圧と該第2電圧の間の第3電圧とから構成される。
体にトナーを向かわせる第1電圧と現像剤担持体から潜
像担持体にトナーを向かわせる第2電圧とを現像剤担持
体に印加する合計時間、すなわち、交流成分の作用して
いる時間(T1)よりも、該第1電圧と該第2電圧との
間の第3電圧を現像剤担持体に印加する時間、すなわ
ち、交流成分の休止している時間(T2)を長くするこ
とが、現像工程での潜像担持体に対する注入現象をより
抑制できること、及び潜像担持体上でトナーを再配列さ
せ潜像に忠実に再現することができることから特に好ま
しい。
剤担持体との間に、潜像担持体から現像剤担持体にトナ
ーが向かう電界と現像剤担持体から潜像担持体にトナー
が向かう電界を少なくとも1回形成した後に、潜像担持
体の画像部ではトナーが現像剤担持体から潜像担持体に
向かい、潜像担持体の非画像部では、トナーが潜像担持
体から現像剤担持体に向かう電界を所定時間形成するこ
とにより、潜像担持体に保持されている潜像を現像剤担
持体に担持されている二成分系現像剤のトナーで現像す
るものであり、この潜像担持体から現像剤担持体にトナ
ーが向かう電界と現像剤担持体から潜像担持体にトナー
が向かう電界を形成する合計時間(T1)より潜像担持
体の画像部ではトナーが現像剤担持体から潜像担持体に
向かい、潜像担持体の非画像部では、トナーが潜像担持
体から現像剤担持体に向かう電界を形成する時間
(T2)の方を長くすることが好ましい。
を形成して現像する現像方法で、定期的に交番を休止す
る現像電界を用いて現像を行なった場合に、潜像担持体
に対する注入現象による静電潜像を乱すことが生じにく
く、かつ現像用キャリア付着がより発生しづらいもので
ある。この理由は、いまだ明確ではないが以下のように
考えられる。
矩形波においては、高画像濃度を達成しようとして電界
強度を強くすると、キャリア付着や現像時の注入現象が
生じやすくなる。このキャリア付着の現象は、キャリア
の粒径を小さくしたり、磁気力を小さくしたりした際
に、より顕著である。また、注入現象は、本発明に用い
られる潜像担持体の表面層の体積抵抗で顕著に現われ
る。
形波においては、高画像濃度を達成しようとして電界強
度を強くすると、トナーと現像用キャリアは一体となっ
て潜像担持体と現像剤担持体の間を往復運動し、結果と
して潜像担持体に現像用キャリアが強く摺擦し、キャリ
ア付着が発生する。この傾向は微粉キャリアが多い程顕
著である。
印加すると、1パルスではトナーあるいはキャリアが現
像剤担持体と潜像担持体間を往復しきらない往復運動を
するため、その後の潜像担持体の表面電位と現像バイア
スの直流成分の電位差VcontがVcont<0の場合には、
Vcontがキャリアを現像剤担持体から飛翔させるように
働くが、現像用キャリアの磁気特性とマグネットローラ
の現像領域での磁束密度をコントロールすることによっ
て、キャリア付着は防止でき、Vcont>0の場合には、
磁界の力およびVcontが現像用キャリアを現像剤担持体
側に引きつけるように働き、キャリア付着は発生しな
い。
法を実施し得る画像形成装置を図1及び図8を用いて説
明する。
は、静電潜像担持体としての感光ドラム1(又は10
1)を有し、現像装置4(又は104)にて、現像容器
16(又は116)の内部は、隔壁17(又は117)
によって現像室(第1室)R1(又はR101)と撹拌室
(第2室)R2(又はR102)とに区画され、撹拌室R2
(又はR102)の上方には隔壁17(又は117)を隔
ててトナー貯蔵室R3(又はR103)が形成されている。
現像室R1(又はR101)及び撹拌室R2(又はR102)内
には現像剤19(又は119)が収容されており、トナ
ー貯蔵室R3(又はR103)内には補給用トナー(非磁性
トナー)18(又は118)が収容されている。なお、
トナー貯蔵室R3(又はR103)には補給口20(又は1
20)が設けられ、補給口20(又は120)を経て消
費されたトナーに見合った量の補給用トナー18(又は
118)が撹拌室R2(又はR102)内に落下補給され
る。
ュー13(又は113)が設けられており、この搬送ス
クリュー13(又は113)の回転駆動によって現像室
R1(又はR101)内の現像剤19(又は119)は、現
像スリーブ11(又は111)の長手方向に向けて搬送
される。同様に、貯蔵室R2(又はR102)内には搬送ス
クリュー14(又は114)が設けられ、搬送スクリュ
ー14(又は114)の回転によって、補給口20(又
は120)から撹拌室R2(又はR102)内に落下したト
ナーを現像スリーブ11(又は111)の長手方向に沿
って搬送する。
ー19aと磁性キャリア19bとを有した二成分系現像
剤である。
1(又は101)に近接する部位には開口部が設けら
れ、該開口部から現像スリーブ11(又は111)が外
部に突出し、現像スリーブ11(又は111)と感光ド
ラム1(又は101)との間には間隙が設けられてい
る。非磁性材にて形成される現像スリーブ11(又は1
11)には、図示されないバイアスを印加するためのバ
イアス印加手段30(又は130)が配置されている。
された磁界発生手段としてのマグネットローラ、即ち磁
石12(又は112)は、上述したように、現像磁極N
とその下流に位置する磁極Sと、現像剤19(又は11
9)を搬送するための磁極N、S、Sとを有する。磁石
12(又は112)は、現像磁極Sが感光ドラム1(又
は101)に対向するように現像スリーブ11(又は1
11)内に配置されている。現像磁極Sは、現像スリー
ブ11(又は111)と感光ドラム1(又は101)と
の間の現像部の近傍に磁界を形成し、該磁界によって磁
気ブラシが形成される。
配置され、現像スリーブ11(又は111)上の現像剤
19(又は119)の層厚を規制する規制ブレード15
(又は115)は、アルミニウム、SUS316の如き
非磁性材料で作製される非磁性ブレード15(又は11
5)の端部と現像スリーブ11(又は111)面との距
離は300〜1000μm、好ましくは400〜900
μmである。この距離が300μmより小さいと、磁性
キャリアがこの間に詰まり現像剤層にムラを生じやすい
と共に、良好な現像を行うのに必要な現像剤を塗布する
ことが出来ず、濃度の薄いムラの多い現像画像しか得ら
れないという問題点がある。現像剤中に混在している不
用粒子による不均一塗布(いわゆるブレードづまり)を
防止するためには400μm以上が好ましい。1000
μmより大きいと現像スリーブ11(又は111)上へ
塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規制が
行えず、感光ドラム1(又は101)への磁性キャリア
粒子の付着が多くなると共に現像剤の循環,非磁性ブレ
ード15(又は115)による現像規制が弱まりトナー
のトリボが不足しカブリやすくなるという問題点があ
る。
(又は111)が矢印方向に回転駆動されても磁気力,
重力に基づく拘束力とスリーブ11(又は111)の移
動方向への搬送力との釣合によってスリーブ表面から離
れるに従って動きが遅くなる。もちろん重力の影響によ
り落下するものもある。
ア粒子の流動性及び磁気特性を適宜選択する事により磁
性キャリア粒子層はスリーブに近い程磁極N方向に搬送
し移動層を形成する。この磁性キャリア粒子の移動によ
り現像スリーブ11(又は111)の回転に伴なって現
像領域へ現像剤は搬送され現像に供される。
21に担持された磁性粒子22によって接触注入帯電さ
れた後、図示されない画像露光手段によって潜像が形成
され、トナーによって現像画像が形成される。
ーブは、その表面形状が 0.2μm≦中心線平均粗さ(Ra)≦5.0μm 10μm ≦凹凸の平均間隔(Sm)≦80μm 0.05 ≦Ra/Sm≦0.5 上記条件を満足することが好ましい。
びISO468に記載される中心線平均粗さ及び凹凸の
平均間隔を規定する値で次式により求められる。
搬送性が不十分なため耐久による画像むらや画像の濃度
むらが発生しやすくなる。Raが5μmを超えると、現
像剤の搬送性には優れるものの、ブレード等の現像剤搬
送量規制部における規制力が大きくなりすぎるために、
外部添加剤が摺擦による劣化を受けて耐久時の画質が低
下する。
リーブ上への現像剤が保持されにくくなるために画像濃
度が低くなってしまう。このSmの与える原因について
詳細は不明であるが、現像スリーブの搬送量規制部等で
現像剤担持体との滑りが起こっていることから、凹凸の
間隔が広くなりすぎると現像剤が密にパッキングされた
塊として作用し、その力が現像スリーブ−現像剤間の保
持力を上回ると考えられる。Smが10μm未満である
と、担持体表面の凹凸の多くが現像剤平均粒径より小さ
くなるため、凹部に入り込む現像剤の粒度選択性が生
じ、現像剤微粉成分による融着が発生しやすくなり、さ
らに、製造的にも困難である。
部の高さと凹凸の間隔から求められる凸・凹の傾斜(≒
f(Ra/Sm))が本発明の場合重要な原因となる。
本発明では 0.05 ≦Ra/Sm≦0.5 であることが好ましく、より好ましくは0.07以上
0.3以下である。
剤の現像スリーブ上への保持力が弱いため現像スリーブ
へ現像剤が保持されにくくなるので現像剤規制部で搬送
量が制御されず、結果として画像むらが生じる。Ra/
Smが0.5を超えると、現像スリーブ表面の凹部に入
った現像剤が他の現像剤と循環しにくくなるため現像剤
融着が発生する。
ゆるローレット)を数本加工せしめることで、さらに流
動性に優れた現像剤をも現像スリーブに均一にコーティ
ングすることが容易になった。
触式表面粗さ測定器SE−3300(小坂研究所社製)
を用い、JIS−B0601に準拠して行った。
ーブを製造する方法としては、例えば不定形・定形粒子
を砥粒として用いたサンドブラスト法、スリーブ円周方
向に凹凸を形成するためにサンドペーパーでスリーブ面
を軸方向に擦るサンドペーパー法、化学処理による方
法、弾性樹脂でコート後樹脂凸部を形成する方法等を用
いることができる。
成装置の他の例を図9を用いて説明する。
16の現像室R101内に、矢印a方向に回転する静電潜
像保持体である感光ドラム101に対向して現像剤担持
体としての非磁性現像スリーブ111を備え、この現像
スリーブ111内に磁界発生手段としての磁石112が
不動に放置されており、磁石112は略頂部の位置から
矢印bの回転方向に順にS1、N1、S2、N2、N3に着
磁されている。
を混合した二成分系現像剤119が収容されている。
で上端開口の隔壁117の図示しない一方の開口を通っ
て現像容器116の撹拌室R102内に送られると、トナ
ー室R103から撹拌室R102にトナー118が補給され、
撹拌室R102内の搬送スクリュー114によって混合し
ながら、撹拌室R102の他端に搬送される。撹拌室R102
の他端に搬送された現像剤は、隔壁117の図示されな
い他方の開口を通って現像室R101に戻され、そこで現
像室R101内の搬送スクリュー113と、現像室R101内
上部で搬送スクリュー113による搬送方向と逆方向に
現像剤を搬送する不図示の搬送スクリューにより、撹拌
・搬送されながら現像スリーブ111に供給される。
19は、上記の磁石112の磁力の作用により磁気的に
拘束され、現像スリーブ111上に担持され、現像スリ
ーブ111の略頂部上に設けた現像剤規制部材ブレード
115による規制によって現像スリーブ111上で現像
剤119の薄層に形成されながら、現像スリーブ111
の矢印方向bへと搬送され、現像部において、現像バイ
アス印加手段130から現像バイアスを印加して感光ド
ラム101上の静電潜像の現像に供される。現像に消費
されなかった残余の二成分系現像剤は、現像スリーブ1
11の回転により現像容器116内に回収される。13
1は上流側トナー飛散抑制部であり、132は下流側ト
ナー飛散抑制部である。この上流側トナー飛散抑制部1
31及び下流側トナー飛散抑制部132によってトナー
飛散の発生を抑えている。
での反発磁界により現像スリーブ111上に磁気的に拘
束されている現像残りの残余の二成分系現像剤を剥ぎ取
るようになっている。上記の磁極N2により二成分系現
像剤が磁力線に沿って穂立ちした時のトナー飛散を防止
するために、現像容器116の下部には弾性シール部材
がその一端を現像剤と接触するようにして、固定、設置
されている。
なさらに別の画像形成装置の概略図を示す。
ットPa、第2画像形成ユニットPb、第3画像形成ユ
ニットPc及び第4画像形成ユニットPdが併設され、
各々異なった色の画像が潜像、現像、転写のプロセスを
経て転写材上に形成される。
ットの構成について第1の画像形成ユニットPaを例に
挙げて説明する。
体としての30φの電子写真感光体ドラム61aを具備
し、この感光体ドラム61aは矢印a方向へ回転移動さ
れる。62aは帯電手段としての一次帯電器であり、感
光ドラム61aと接触するように16φスリーブに導電
性磁性粒子が担持された磁気ブラシ帯電器が用いられて
いる。67aは、一次帯電器62aにより表面が均一に
帯電されている感光体ドラム61aに静電潜像を形成す
るための潜像形成手段としての露光装置である。63a
は、感光体ドラム61a上に担持されている静電潜像を
現像してカラートナー画像を形成するための現像手段と
しての現像器でありカラートナーを保持している。64
aは感光体ドラム61aの表面に形成されたカラートナ
ー画像をベルト状の転写材担持体68によって搬送され
て来る転写材の表面に転写するための転写手段としての
転写ブレードであり、この転写ブレード64aは、転写
材担持体68の裏面に当接して転写バイアスを印加し得
るものである。
帯電器62aによって帯電部において感光体ドラム61
aの感光体を均一に一次帯電した後、露光装置67aに
より感光体に静電潜像を形成し、現像器63aによっ
て、現像部において静電潜像をカラートナーを用いて現
像し、この現像されたトナー画像を第1の転写部(感光
体と転写材の当接位置)で転写材を担持搬送するベルト
状の転写材担持体68の裏面側に当接する転写ブレード
64aから転写バイアスを印加することによって転写材
の表面に転写する。
するトナーは、感光体ドラム61aの回転に併って搬送
され、一次帯電器62aによる帯電部を経由して、現像
器63aによって現像時に現像部において回収除去され
るクリーナーレスシステムを採用するものである。
のような第1の画像形成ユニットPaと同様の構成であ
り、現像器に保有されるカラートナーの色の異なる第2
の画像形成ユニットPb、第3の画像形成ユニットP
c、第4の画像形成ユニットPdの4つの画像形成ユニ
ットを併設するものである。例えば、第1の画像形成ユ
ニットPaにイエロートナー、第2の画像形成ユニット
Pbにマゼンタトナー、第3の画像形成ユニットPcに
シアントナー、及び第4の画像形成ユニットPdにブラ
ックトナーをそれぞれ用い、各画像形成ユニットの転写
部で各カラートナーの転写材上への転写が順次行なわれ
る。この工程で、レジストレーションを合わせつつ、同
一転写材上に一回の転写材の移動で各カラートナーは重
ね合わせられ、終了すると分離帯電器69によって転写
材担持体68上から転写材が分離され、搬送ベルトの如
き搬送手段によって定着器70に送られ、ただ一回の定
着によって最終のフルカラー画像が得られる。
71と30φの加圧ローラ72を有し、定着ローラ71
は、内部に加熱手段75及び76を有している。73
は、定着ローラ上の汚れを除去するウェッブである。
ー画像は、この定着器70の定着ローラ71と加圧ロー
ラ72との圧接部を通過することにより、熱及び圧力の
作用により転写材上に定着される。
無端のベルト状部材であり、このベルト状部材は、80
の駆動ローラによって矢印e方向に移動するものであ
る。79は、転写ベルトクリーニング装置であり、81
はベルト従動ローラであり、82は、ベルト除電器であ
る。83は転写材ホルダー内の転写材を転写材担持体6
8に搬送するための一対のレジストローラである。
に当接する転写ブレードに代えてローラ状の転写ローラ
の如き転写材担持体の裏面側に当接して転写バイアスを
直接印加可能な接触転写手段を用いることが可能であ
る。
的に用いられている転写材担持体の裏面側に非接触で配
置されているコロナ帯電器から転写バイアスを印加して
転写を行う非接触の転写手段を用いることも可能であ
る。
ンの発生量を制御できる点で接触転写手段を用いること
がより好ましい。
法において、潜像担持体の表面の移動速度(S1)に対
して、現像剤担持体の表面の移動速度(S2)は、潜像
担持体の表面の移動方向に対して、図1の矢印で示す通
り、カウンター方向に、好ましくは100〜300%、
より好ましくは120〜200%で移動させることが、
潜像担持体の表面に対する現像用磁性キャリアの磁性ブ
ラシの接触機会が増えることから、ベタ画像の均一性及
びハーフトーン画像の階調性の如き現像特性が、より向
上することから好ましい。
面の移動方向及び速度と現像剤担持体表面の移動方向及
び速度との関係においては、潜像担持体の表面と現像用
磁性キャリアによる磁気ブラシとの接触機会が高いこと
から、現像時に現像スリーブに印加する現像バイアスに
よる潜像担持体表面への電荷の注入現象が生じ易くな
り、潜像担持体に担持されている静電潜像を乱し易い傾
向にある。
の磁性キャリアの体積抵抗値(D1)と潜像担持体の表
面層の体積抵抗値(A)とが、前述の通りA<D1の条
件を満たすことから、現像時の潜像担持体の表面に対す
る電荷の注入現象を抑制することが可能であり、上記の
潜像担持体表面の移動方向及び速度と現像剤担持体表面
の移動方向及び速度との関係での現像によっても、静電
潜像の乱れが実用上問題の生じない程度まで抑制するこ
とが可能である。
合、この円筒形状の潜像担持体の直径(d1)と現像用
磁性キャリアを磁気拘束している円筒形状の現像剤担持
体との直径(d2)との比(d1/d2)が、好ましくは
1.0〜3.0、より好ましくは1.0〜2.2、さら
に好ましくは1.0〜2.0であることが、潜像担持体
の表面に対する現像用磁性キャリアによる磁気ブラシの
当接面積が減少することから、現像時に印加する現像バ
イアスによる電荷の注入現象が生じ難く、静電潜像の乱
れを抑制でき、かつ装置全体のコンパクト化の点で、よ
り好ましい。
の直径の比の関係を満たす場合には、潜像担持体の表面
に対する現像用磁性キャリアによる磁気ブラシの当接面
積が減少するため、現像特性が低下する傾向にあるが、
本発明においては、現像用の磁性キャリアの体積抵抗値
(D1)と潜像担持体の表面層の体積抵抗値(A)と
が、前述の通りA<D1の条件を満たすことから、現像
時の潜像担持体の表面に対する電荷の注入現象を抑制す
ることが可能であり、よって、現像時に現像剤担持体に
印加する現像バイアスの電界強度を高めて、潜像の乱れ
を生じさせない範囲で現像特性を高めることができる。
ーレスシステムとは、潜像担持体の進行方向において、
順に(I)帯電工程における潜像担持体の帯電部、(I
I)現像工程における静電潜像の現像部、(III)転
写工程におけるトナー画像の転写部が位置しており、転
写工程後の潜像担持体表面に残留するトナーを潜像担持
体表面に接触して除去するためのクリーニング手段が転
写部と帯電部との間及び帯電部と現像部との間にはいず
れもなく、転写工程後の潜像担持体表面に残留するトナ
ーの除去は、現像工程において現像装置が兼ねて行うシ
ステムのことである。
持体の表面に接触帯電手段が接触していて、潜像担持体
が帯電される領域を言い、「現像部」とは、潜像担持体
の表面に現像剤担持体が担持している二成分系現像剤又
は一成分系現像剤が接触して静電潜像が現像される領域
を言い、「転写部」とは、潜像担持体上に形成されてい
るトナー画像が転写材(又は記録材)と当接して、転写
材又は記録材に転写される領域を言う。
帯電手段の一形態としての磁気ブラシ帯電器の概略構成
図を示す。
96とスリーブ96に内包したマグネットロール95及
びスリーブ96上に磁気拘束された帯電用導電磁性粒子
97から構成される。
グネタイトの如き導電性金属の単一あるいは混晶の種々
の材料が使用可能である。一度焼結した導電性磁性粒子
を還元又は酸化処理し抵抗調節したものである。帯電用
導電性磁性粒子の構成としては、導電性及び磁性を有す
る微粒子をバインダーポリマーと混練し、粒状に成形す
ることによって得られた導電性及び磁性を有する微粒子
がバインダーポリマー中に分散された粒子や、上記の導
電性磁性粒子を更に好ましくは樹脂でコートする構成も
とることができる。この時は、コートした樹脂層の抵抗
をカーボンの如き導電剤の含有量を調整することで、導
電性磁性粒子全体の抵抗調整を行うものである。
スリーブ96とドラム90表面の距離が0.1〜1mm
になるように長手方向の端部をスペーサ部材(非図示)
を介して固定し、導電性磁性粒子97の磁気ブラシを感
光体ドラム90表面に当接させ、マグネットロール95
を固定したままスリーブ96をドラム90と同方向(図
5において時計方向であり、スリーブ表面とドラム表面
とはカウンター方向)に回転させることにより感光体ド
ラムを帯電する。
の帯電に用いる帯電バイアスとしては、直流電界に交番
電界を重畳することが好ましい。交番電界としては、周
波数0.5〜3kHz,電圧0.5〜3kV(ピークt
oピーク値)の矩形波が望ましい。さらに好ましくは、
周波数0.8〜2.2kHz,電圧1.0〜2.1kV
が、周波数による帯電ピッチムラによるカブリ防止のラ
チチュードが広く好ましい。
述べる。
定 装置は、BHU−60型磁化測定装置(理研測定製)を
用いる。測定試料は約1.0g秤量し、内径7mmφ、
高さ10mmのセルにつめ、前記の装置にセットする。
測定は印加磁場を徐々に加え、最大3,000エルステ
ッドまで変化させる。次いで印加磁場を減少せしめ、最
終的に記録紙上に試料のヒステリシスカーブを得る。こ
れより、飽和磁化、残留磁化、保磁力を求めた。
定 装置は、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社
製)のSRAタイプを使用し、0.7〜125μmのレ
ンジ設定で行い、体積基準から50%粒径を算出した。
測定 パウダーテスター(ホソカワミクロン製)を用い、目開
き75μmの篩を振幅1mmで振動させ、通過させた状
態で見掛け密度を測定した。
スの測定 図2に示すセルを用いて測定した。図2に示す測定装置
において、31は下部電極を示し、32は上部電極を示
し、33は測定するサンプルを示し、34は電流計を示
し、35は電圧計を示し、36は定電圧装置を示し、3
7は絶縁物を示し、38はガイドリングを示し、Aは抵
抗測定セルを示す。セルAにサンプル33を充填し、該
サンプル33に接するように下部電極31及び上部電極
32を配し、該電極間に2kHz,2kVppの正弦交流
電圧を印加し、その時流れる電流を交流用電流計34で
測定することにより求めた。その測定条件は、充填され
たサンプル33のセルとの接触面積S=2cm2、厚み
d=3mm、上部電極の荷重15kg重であり、その際
のインピーダンスの値は、 (交流電圧振幅/電流値)×(S/d) より得られる。
磁性粒子及び外添剤の体積抵抗値の測定 体積抵抗値は、上記の図2に示すセルを用いて測定し
た。すなわち、セルAにサンプル33を充填し、該充填
サンプル33に接するように下部電極31及び上部電極
32を配し、該電極間に1000Vの直流電圧を印加
し、その時流れる電流を電流計で測定することにより求
めた。その測定条件は、充填されたサンプル33のセル
との接触面積S=2cm2,厚みd=3mm,上部電極
の荷重15kg重とする。
ブラシの導電性繊維の体積抵抗値の測定 体積抵抗値は、図10に示す方法で測定する。荷重は5
00g,印加電圧は100V,ニップ巾は約2mmとす
る。
をとり、トナー上の外添剤100個の粒径を測定し、そ
の平均値を分散粒径とする。
体の表面層の体積抵抗値の測定 潜像担持体の表面層及び現像剤担持体の表面層の体積抵
抗値の測定方法は、表面に金を蒸着させたポリエチレン
テレフタレート(PET)フィルム上に表面層を作製
し、これを体積抵抗測定装置(ヒューレットパッカード
社製4140BpAMATER)にて、23℃,65%
の環境で100Vの電圧を印加して測定する。
水50mlに添加する。メタノールをビューレットから
サンプルの全量が湿潤されるまで滴下する。この際、フ
ラスコ内の溶液はマグネチックスターラーで常時撹拌す
る。その終点は、サンプルの全量が溶体中に懸濁される
ことによって観察され、疎水化度は、終点に達した際の
メタノール及び水の液体混合物のメタノールの百分率と
して表わされる。
9230UPA(日機装(株)社製)を使用し、以下の
如く測定する。 1)50ccガラスビーカーにエタノール20mlを入
れる。 2)Reflected Powerが200mVとな
るように試料を添加する。 3)超音波発生器UD200(トミー精工(株)社製)
で3分間分散させる。 4)サンプル分散液を6mlとり、22℃の温度条件で
3回測定し体積粒径分布より、重量平均粒径を算出す
る。
粒径(50%平均粒径)の測定 装置は、マイクロトラック粒度分析計(日機装(株)社
製)のSRAタイプを使用し、0.7〜125μmのレ
ンジで設定を行い、体積基準から重量平均粒径の算出を
行った。
定 トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターカウンター
TA−II型あるいはコールターマルチサイザー(コー
ルター社製)を用いて測定可能であるが、本発明におい
てはコールターマルチサイザー(コールター社製)を用
い、個数分布,体積分布を出力するインターフェイス
(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピュータ
ー(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウム
を用いて1%NaCl水溶液を調製する。たとえば、I
SOTON R−II(コールターサイエンティフィッ
クジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記
電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活
性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を
0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加え
る。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分
間分散処理を行ない前記コールターマルチサイザーによ
りアパーチャーとして100μmアパーチャーを用い
て、2μm以上のトナーの体積,個数を測定して体積分
布と個数分布とを算出した。それから、本発明に係わる
体積分布から求めた体積基準の体積平均粒径(Dv:各
チャンネルの中央値をチャンネルの代表値とする)及び
重量平均粒径(D4)、個数分布から求めた個数基準の
長さ平均粒径(D1)、及び体積分布から求めた体積基
準の粒子比率)、個数分布から求めた個数基準の粒子比
率を求めた。
んらこれに限定されるものではない。「部」は「重量
部」を示す。
中にフェノール/ホルムアルデヒドモノマー(50:5
0)を混合分散した後、モノマー重量に対して、チタン
カップリング剤で表面処理した0.25μmのマグネタ
イト粒子600部、0.6μmのヘマタイト粒子400
部を均一に分散させ、アンモニアを適宜添加しつつモノ
マーを重合させ、磁性粒子内包球状磁性樹脂キャリア芯
材(平均粒径33μm,飽和磁化38Am2/kg)を
得た。
部,水20部,氷40部を四つ口フラスコにとり、撹拌
しながらCH3SiCl3 15モルと(CH3)2SiC
l210モルとの混合物40部を加え、更に30分間撹
拌した後、60℃で1時間縮合反応を行った。その後シ
ロキサンを水で十分に洗浄し、トルエン−メチルエチル
ケトン−ブタノール混合溶媒に溶解して固型分10%の
シリコーンワニスを調製した。
100部に対して2.0部のイオン交換水および2.0
部の下記硬化剤(2)、1.0部の下記アミノシランカ
ップリング剤(11)および、5.0部の下部シランカ
ップリング剤(18)を同時添加し、キャリア被覆溶液
Iを作製した。この溶液Iを塗布機(岡田精工社製:ス
ピラコータ)により、前述のキャリア芯材100部に、
樹脂コート量が1部となるように塗布し、コートキャリ
アIを得た。このキャリアは50%粒径が33μmであ
り体積抵抗値が、4×1013Ωcmであり、インピーダ
ンスが2×1010Ωcmであった。
1において、マグネタイト100部を使用する以外は同
様にして、コートキャリアIIを得た。
15部,ZnO15部,Fe2O370部を使用して微粒
化した後、水を添加し造粒した後、1200℃にて焼成
し、粒度調整した後、平均粒径35.8μmのフェライ
トキャリア芯材を得た。
1%含有させ製造例1と同様に樹脂コートを行い、コー
トキャリアIIIを得た。
3において、MgO15部,MnO10部,Fe2O37
5部を使用する以外は同様にして、コートキャリアIV
を得た。
1において、フッ化ビニリデン/メチルメタクリレート
共重合体を使用する以外は同様にして、コートキャリア
Vを得た。
1において、コート材としてメチルメタクリレート共重
合体を使用し、コート量が5部となるように5回に分け
てコートする以外は同様にして、コートキャリアVIを
得た。
製造例1において、アンモニアの添加条件を変えた以外
は同様にして、コートキャリアVII及びVIIIを得
た。
3において、MnO 15部,Fe2O3 85部を使用
し、コート量を3部とする以外は同様にして、コートキ
ャリアIXを得た。
例1において、マグネタイト 300部,ヘマタイト
700部を使用する以外は同様にして、コートキャリア
Xを得た。
性を表1に示す。
部,MnO10部,Fe2O380部をそれぞれ微粒化し
た後、水を添加混合し、造粒した後、1300℃にて焼
成し、粒度を調整した後、平均粒径28μmのフェライ
ト芯材(飽和磁化63Am2/kg)を得た。
を2部分散させたフッ化ビニリデン/メチルメタクリレ
ート共重合体を、コート量が1部となるように塗布し、
磁性粒子aを得た。
μmであり、体積抵抗値が、6×106Ωcmであっ
た。
おいて、フェライト芯材に、メチルハイドロジェン7部
をトルエン99部/水1部に混合させたものを、0.3
部(固形分)となるように表面処理する以外は、同様に
して磁性粒子bを得た。
おいて、カーボンブラックを使用しない以外は、同様に
して磁性粒子cを得た。
おいて、カーボンブラックを5部分散させた共重合体
を、2部となるように塗布する以外は、同様にして磁性
粒子dを得た。
変える以外は、製造例1と同様にして磁性粒子eを得
た。
フェライト芯材をジェットミルで粉砕する以外は同様に
して、磁性粒子fを得た。
す。
機光導電物質を用いた感光体であり、φ30mmのアル
ミニウム製のシリンダー上に機能層を5層設けた。
ンダーの欠陥などをならすため、またレーザ露光の反対
によるモアレの発生を防止するために設けられている厚
さ約20μmの導電性粒子分散樹脂層である。
あり、アルミニウム基体から注入された正電荷が感光体
表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を
果たし、6−66−610−12−ナイロンとメトキシ
メチル化ナイロンによって106Ωcm程度に抵抗調整
された厚さ約1μmの中抵抗層である。
顔料を樹脂に分散した厚さ約0.3μmの層であり、レ
ーザ露光を受けることによって正負の電荷対を発生す
る。
ート樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、P型半導
体である。従って、感光体表面に帯電された負電荷はこ
の層を移動することはできず、電荷発生層で発生した正
電荷のみを感光体表面に輸送することができる。
クリル樹脂にSnO2超微粒子、更に帯電部材と感光体
との接触時間を増加させて、均一な帯電を行うために粒
径約0.25μmの四フッ化エチレン樹脂粒子を分散し
たものである。具体的には、酸素欠損型の低抵抗化した
粒径約0.03μmのSnO2粒子を樹脂に対して16
0重量%、更に四フッ化エチレン樹脂粒子を30重量
%、分散剤を1.2重量%分散したものである。
値は、電荷輸送層単体の場合5×1015Ωcmだったの
に比べ、5×1011Ωcmにまで低下した。
層を、酸素欠損型の低抵抗化した粒径約0.03μmの
SnO2粒子を光硬化性のアクリル樹脂に対して300
重量%分散したものを加えたこと以外は、感光体製造例
1と同様に感光体2を作製した。
は、4×107Ωcmにまで低下した。
nO2を使用しない以外は同様にして、感光体表面層の
体積抵抗値5×1015Ωcmの感光体3を作製した。
nO2を100部にする以外は同様にして、感光体表面
層の体積抵抗値2×1013Ωcmの感光体4を作製し
た。
80mmのアルミニウム製のシリンダー上に製造例1と
同様の機能層を5層設けて感光体5を製造した。
710gに、0.1M−Na3PO4水溶液450gを投
入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊
機化工業製)を用いて、12000rpmにて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68gを徐々に
添加し、Ca3(PO4)2を含む水系媒体を得た。
キサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpm
にて均一に溶解,分散した。これに、重合開始剤2,
2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1
0gを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
を投入し、60℃,N2雰囲気下において、TK式ホモ
ミキサーにて10000rpmで10分間撹拌し、重合
性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹
拌しつつ、80℃に昇温し、10時間反応させた。重合
反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、
塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた後、ろ過,水
洗,乾燥をして、重量平均粒径5.5μmのシャープな
青色懸濁粒子(シアントナー粒子)を得た。シアントナ
ー粒子の形状係数は、SF−1が105であり、SF−
2が113であった。
て、水媒体中でイソブチルトリメトキシシラン10部で
処理した重量平均粒径0.05μmのアナターゼ型疎水
性酸化チタン微粉末(体積抵抗値7×109Ωcm、疎
水化度65%)を2.0部外添し、重量平均粒径5.5
μmのシアントナー1を得た。
い、二軸押出式混練機により溶融混練し、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。さらに
得られた微粉砕物を分級した後、機械的衝撃により球形
化処理を行い、重量平均粒径が5.8μmの青色の粉体
(シアントナー粒子)を得た。シアントナー粒子の形状
係数は、SF−1が133であり、SF−2が121で
あった。
中でn−C4H9−Si−(OCH3)3を親水性アナター
ゼ型酸化チタン微粉末100部に対して20部で処理し
た重量平均粒径0.05μm,疎水化度55%のアナタ
ーゼ型酸化チタン微粉末2(体積抵抗値3×1010Ωc
m)1.5部とをヘンシェルミキサーで混合し重量平均
粒径5.8μmのシアントナー2を得た。
いて、アナターゼ型酸化チタン1のかわりに、ジメチル
ジクロロシラン10部で処理したシリカ微粒子3(重量
平均粒径0.04μm,疎水化度80%,体積抵抗値4
×1014Ωcm)を使用する以外は製造例1と同様にし
て、重量平均粒径5.5μmのシアントナー3を得た。
いて、アナターゼ型酸化チタン1のかわりに、イソブチ
ルトリメトキシシラン10部で処理した導電性酸化チタ
ン微粒子4(重量平均粒径0.15μm,疎水化度50
%,体積抵抗値4×103Ωcm)を使用する以外は製
造例1と同様にして、重量平均粒径5.6μmのシアン
トナー4を得た。
いて、外添剤として、アナターゼ型酸化チタン1を1%
と、ヘキサメチルジシラザン10部で処理した重量平均
粒径0.05μm,疎水化度90%,体積抵抗値2×1
014Ωcmのシリカ微粒子5を1%併用する以外は製造
例1と同様にして、重量平均粒径5.5μmのシアント
ナー5を得た。
いて、アナターゼ型酸化チタン1のかわりに重量平均粒
径0.05μm,疎水化度50%,体積抵抗8×1013
Ωcmのルチル型酸化チタン微粒子6を使用する以外は
製造例1と同様にして、重量平均粒径5.5μmのシア
ントナー6を得た。
いて、アナターゼ型酸化チタン1のかわりに、重量平均
粒径0.05μm,体積抵抗値3×1010Ωcmのニッ
ケルメッキを行ったスチレン/メチルメタクリレート樹
脂微粒子7を使用する以外は製造例1と同様にして、重
量平均粒径5.5μmのシアントナー7を得た。
いて、球形化処理を行わない以外は同様にして、重量平
均粒径6.1μmのシアントナー8を得た。
いて、重量平均粒径0.5μmの合一したアナターゼ型
酸化チタン微粒子8を使用する以外は同様にして、重量
平均粒径5.6μmのシアントナー9を得た。
親水性アナターゼ型酸化チタンを重量平均粒径0.95
μmになるまでジェットミルで粉砕した後、処理した酸
化チタン微粒子9を使用する以外は製造例1と同様にし
て、重量平均粒径5.5μmのシアントナー10を得
た。
の製造例1で用いたフタロシアニン顔料に代えてC.
I.Pigment イエロー17を用いることを除い
ては、シアントナーの製造例1と同様にしてイエロート
ナー粒子を得、同様にアナターゼ型酸化チタン微粉末と
混合してイエロートナー1を得た。
の製造例1で用いたフタロシアニン顔料に代えてキナク
リドン顔料を用いることを除いては、シアントナーの製
造例1と同様にしてマゼンタトナー粒子を得、同様にア
ナターゼ型酸化チタン微粉末と混合してマゼンタトナー
1を得た。
の製造例1で用いたフタロシアニン顔料に代えてカーボ
ンブラックを用いることを除いては、シアントナーの製
造例1と同様にしてブラックトナー粒子を得、同様にア
ナターゼ型酸化チタン微粉末と混合してブラックトナー
1を得た。
表3に示す。
で混合してシアン二成分系現像剤1を作製した。
製)の現像装置を図1に示す如く改造し、現像スリーブ
としてはφ16mmのSUSスリーブをサンドブラスト
処理によって表面形状をRa=1.8,Sm=25.1
に調整したものを使用し、帯電部材としては図5に示す
磁気ブラシ帯電器を用いて磁性粒子aを使用し、感光体
に対してカウンター方向に120%で回転させ、直流/
交流電界(−700V,1kHz/1.2kVpp)を
重畳印加し、感光体1を帯電させ、クリーニングユニッ
トを取り外し、現像コントラスト250V、カブリとの
反転コントラスト−150Vに設定し、図3の非連続の
交流電界を有する現像バイアスを印加し前述のシアン二
成分系現像剤1を使用し230℃/65%下で画出しを
行い、さらに画像面積比率10%のオリジナル原稿を用
いて、1万枚の連続複写を行った結果を表4に示した。
良好で、連続複写による画像変化も小さく、トナー飛散
も問題なく非常に良好であることがわかる。
記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013Ω
cm)
て画出しを行ったところ、画像濃度が低下し、画像がボ
ケてしまった。これは、感光体表面層の体積抵抗値が低
くなりすぎ潜像電荷が十分に保持できなかったためと考
えられる。
記の通りであった。
cm)<C(7×108Ωcm)<D1(4×1013Ωc
m)
て画出しを行ったところ、カブリ抑制が悪く、感光体周
期での画像ゴーストが発生した。これは、感光体表面層
の体積抵抗値が高く、注入による帯電能力が不十分だっ
たためと考えられる。
記の通りであった。
cm)<D1(4×1013Ωcm)<A(5×1015Ω
cm)
I、シアントナー2を使用する以外は同様に行ったとこ
ろ、実施例1同様良好な結果が2万枚まで得られ、実施
例1より耐久性に優れていることがわかった。これは、
磁性粒子の表面処理剤を変えたためと推測される。
の通りであった。
Ωcm)<A(5×1011Ωcm)<D1(9×1011
Ωcm)
る以外は同様にして画出しを行ったところ、カブリ抑制
が悪化し、画像濃度も低下した。これは、現像領域にお
いて、現像キャリアを通じて電荷が感光体表面に注入さ
れ、潜像が乱されたためと推測される。
記の通りであった。
Ωcm)<C(7×108Ωcm)<A(5×1011Ω
cm)
粒子cに変更する以外は実施例1と同様にして画出しを
行ったところ、カブリ抑制が悪く、感光体周期での画像
ゴーストが発生した。これは帯電部材の体積抵抗値が高
く、注入の帯電能力が不十分だったためと考えられる。
記の通りであった。
Ωcm)<A(5×1011Ωcm)<B(4×1013Ω
cm)
粒子dに変更する以外は実施例1と同様にして画出しを
行ったところ、初期は良好であったが、5000枚位か
らカブリが目立ち始め、画像濃度が低下してきた。これ
は、帯電部材の体積抵抗値が低すぎ、帯電用磁性粒子が
感光体に付着したまま現像担持体に保持蓄積され、結果
として現像領域において潜像を乱して、画像劣化が生じ
たものと考えられる。
記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013Ω
cm)
様にして画出しを行ったところ、初期は良好であった
が、5000枚位からカブリが目立ち始め、感光体周期
の画像ゴーストが発生した。これは、体積抵抗値の関係
が、下記の通り、外添剤であるシリカ微粒子の体積抵抗
値Cが感光体の表面層の体積抵抗値Aよりも大きくな
り、転写残のシリカが、帯電部材ととり込まれた結果、
帯電性を阻害したためと考えられる。
記の通りであった。
Ωcm)<D1(4×1013Ωcm)<C(4×1014
Ωcm)
施例1と同様にして画出しを行ったところ、カブリが多
く、画像濃度も低下した。これは外添剤である導電性酸
化チタン微粉末4の体積抵抗値が低く、現像領域で潜像
が乱されたためと考えられる。
記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013Ω
cm)
以外は同様にして、画出しを行ったところ、表1に示す
如く、良好な結果が得られた。
記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(2×1012Ω
cm)
外は同様にして、画出しを行ったところ、表1に示す如
く、良好な結果が得られた。
記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(5×1014Ω
cm)
て画出しを行ったところ、表1に示す如く、若干カブリ
が発生したものの良好な結果が得られた。これは、感光
体の表面層の体積抵抗値が高くなったために、注入帯電
性が若干低下したためと考えられる。
記の通りであった。
cm)<A(2×1013Ωcm)<D1(4×1013Ω
cm)
器に代えて体積抵抗値が9×105Ωcmの導電性レー
ヨンブラシeを用いた導電性繊維ブラシ帯電器を使用す
る以外は同様に行ったところ、1万枚後に若干カブリが
発生したものの良好な結果が得られた。これは導電性レ
ーヨンブラシが、連続使用によって若干感光体への摺擦
状態が変化したためと考えられる。
記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013Ω
cm)
様にして画出しを行ったところ、初期は良好であった
が、1万枚後に若干カブリが発生したものの良好な結果
が得られた。これは、外添剤として高抵抗のシリカ微粒
子5を併用したため、帯電部材にとり込まれたシリカ微
粒子が、シリカ単独で使用した比較例に比べれば、軽微
であるが注入帯電性を若干阻害したためと考えられる。
様にして画出しを行ったところ、初期は良好であった
が、5000枚位からカブリが目立ち始めた。これは、
比較例6同様、酸化チタンの結晶型をルチル型にしたた
め、外添剤の体積抵抗値が高くなったためと推測され
る。
記の通りであった。
Ωcm)<D1(4×1013Ωcm)<C(8×1013
Ωcm)
様にして画出しを行ったところ、初期は良好であった
が、1万枚後は画像濃度が若干低下し、ベタの均一性も
若干低下した。これは、外添剤が樹脂粒子のため、若干
トナーの流動性が低下したためと推測される。
記の通りであった。
Ωcm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013
Ωcm)
以外は同様にして画出しを行ったところ、5000枚位
からカブリが目立つようになってしまった。これは、現
像用キャリアの抵抗が高いために、補給トナーの帯電の
立ち上がりが不十分であったためと推測される。
記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(3×1015Ω
cm)
る以外は同様にして画出しを行ったところ、7000枚
位から若干トナー飛散が目立つようになってきたもの
の、実用上問題はなかった。これは、キャリアの粒径が
大きいためにトナーの保磁能力が低下したためと推測さ
れる。
記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(7×1013Ω
cm)
する以外は同様にして画出しを行ったところ、3000
枚位から若干、画像の手前と奥とで画像濃度の傾きが認
められたものの、実用上問題なかった。これは、キャリ
アの粒径が小さいために現像剤搬送性が若干不安定にな
ったためと推測される。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(1×1013Ω
cm)
以外は同様にして画出しを行ったところ、7000枚位
から若干画像濃度が低下したものの、実用上問題はなか
った。これは、キャリアの磁気特性が高いために、現像
剤の劣化が若干早まったためと推測される。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(2×1013Ω
cm)
外は同様にして画出しを行ったところ、3000枚位か
ら若干、先端と後端で画像濃度の傾きが見られたもの
の、実用上問題はなかった。これは、キャリアの磁気特
性が小さいために、現像剤のコート性が若干低下したた
めと推測される。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(3×1014Ω
cm)
性粒子eに変更する以外は実施例1と同様にして画出し
を行ったところ、5000枚位から若干カブリが見られ
るようになったものの、実用上問題はなかった。これ
は、磁性粒子の粒径が大きいために、帯電性が低下し、
カブリとり電位が小さくなったためと推測される。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013Ω
cm)
性粒子fに変更する以外は実施例1と同様にして画出し
を行ったところ、3000枚位から若干カブリが見られ
るようになったものの、実用上問題はなかった。これ
は、磁性粒子の粒径が小さいために、磁性粒子が現像領
域まで移動し、潜像が乱されてしまったためと推測され
る。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013Ω
cm)
様にして画出しを行ったところ、3000枚位から若干
カブリが認められるものの、実用上問題はなかった。こ
れは、トナー形状が不定形であるために、転写残トナー
が多く、潜像が乱されたためと推測される。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013Ω
cm)
様にして画出しを行ったところ、初期から、画像濃度が
若干低下したものの、良好な結果が得られた。これは、
外添剤の粒径が大きいために、現像性が低下したためと
推測される。
下記の通りであった。
Ωcm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013
Ωcm)
同様にして画出しを行ったところ、初期は非常に良好で
あったが、8000枚位から若干カブリが認められるよ
うになったものの、実用上問題はなかった。これは外添
剤粒径が小さいために、トナー表面への埋め込みが早ま
ったためと推測される。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D1(4×1013Ω
cm)
評価結果を表4及び5に示す。
ナー飛散抑制部及び下流側トナー飛散抑制部の外表面の
トナーによる汚れ、及び現像容器以外のトナーによる汚
れを観察し下記評価基準に基づいて評価した。 ランク1 全く認められない。 ランク2 現像容器の上流側トナー飛散抑制部外表面に
汚れが若干認められるが、下流側トナー飛散抑制部外表
面には汚れが認められない。 ランク3 現像容器の上流側トナー飛散抑制部の外表面
及び下流側トナー飛散防止部の外表面には汚れが認めら
れるが、現像容器以外には汚れが認められない。 ランク4 現像容器以外まで汚れが認められる。
て、図4に示す非連続の交番電界を有する現像バイアス
を印加して現像することを除いては、実施例1と同様に
して画出しを行ったところ、7000枚位からベタの均
一性が若干低下したものの、良好な結果が得られた。
て、2kHz,2kVppの矩形の連続の交番電界を有す
る現像バイアスを印加して現像することを除いては、実
施例1と同様にして画出しを行ったところ、カブリが若
干発生したものの、良好な結果が得られた。
Sm=95μmの表面形状を有するものに代えたことを
除いては、実施例1と同様にして画出しを行ったとこ
ろ、ハイライトの再現性が若干悪化したものの、良好な
結果が得られた。これは、スリーブ表面が粗いために、
スリーブからのトナーの現像性にムラが生じたためと推
測される。
m,Sm=8μmの表面形状を有するものに代えたこと
を除いては、実施例1と同様にして画出しを行ったとこ
ろ、画像濃度が若干低下したものの、良好な結果が得ら
れた。これは、スリーブ表面の粗さが小さいため、現像
剤の搬送能力が低下したためと推測される。
用し、現像スリーブをφ24.5mmのものに変更し、
感光体1を感光体5に変更し、定着ローラーをPFAチ
ューブローラーに変更したことを除いては、実施例1と
同様にして画出しを行ったところ、先端と後端の画像濃
度差が若干生じたものの、良好な結果が得られた。これ
は、ドラム/スリーブ径比が大きくなり、現像領域での
現像剤の滞り状態が不安定になったためと推測される。
様にして、イエロートナー1を用いて、イエロー二成分
系現像剤、マゼンタトナー1を用いてマゼンタ二成分系
現像剤、ブラックトナー1を用いてブラック二成分系現
像剤それぞれを得た。上記4色の二成分系現像剤を図6
に示す構成の画像形成装置を入れ、クリーニングユニッ
トを使用せず、図5に示す磁気ブラシ帯電器である一次
帯電器ユニットを使用し2万枚の画出しを行ったとこ
ろ、良好なフルカラー画像が得られた。
て、現像剤担持体の表面層に、体積抵抗値が3×1012
Ωcmとなるように、メチルメタクリレート樹脂粒子を
分散させたシリコーン樹脂層を設けた弾性ウレタンゴム
スリーブを使用し、ブレードとして、ポリアミド樹脂を
コートしたシリコーンゴムを使用して、実施例1と同様
にしてシアントナー1を用いて3000枚の画出しを行
ったところ、良好な結果が得られた。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1011Ωcm)<D2(3×1012Ω
cm)
CaO3部、Fe2O390部をそれぞれ微粒化した後、
水を添加混合し、造粒した後、1100℃にて焼成し、
粒度調整し、50%粒径が35.3μmのフェライトか
らなるキャリア芯材(飽和磁化44Am2/kg)Aを
得た。
部、ZnO15部、Fe2O370部を使用する以外は、
製造例1と同様にして50%粒径が35.8μmのフェ
ライトキャリア芯材(飽和磁化55Am2/kg)Bを
得た。
フェノール/ホルムアルデヒドモノマー(50/50)
を混合分散した後、モノマー重量に対してチタンカップ
リング剤で表面処理した0.4μmのマグネタイト粒子
60部、1.2μmのヘマタイト粒子40部を均一に分
散させ、モノマーを混合し、磁性粒子内包球状磁性樹脂
キャリア芯材であるキャリア芯材(飽和磁化38Am2
/kg)Cを得た。
いて、マグネタイト粒子40部、ヘマタイト粒子60部
を使用する以外は同様にしてキャリア芯材(飽和磁化2
8Am2/kg)Dを得た。
いて、ヘマタイト粒子を使用しない以外は同様にしてキ
ャリア芯材(飽和磁化59Am2/kg)Eを得た。
ブタノール20部、水20部、氷40部を四つ口フラス
コに取り、撹拌しながらCH3 SiCl3 15モルと
(CH3)2 SiCl2 10モルとの混合物40部を
加え、さらに30分間撹拌した後、60℃で1時間縮合
反応を行った。その後シロキサンを水で十分に洗浄し、
トルエン−メチルエチルケトン−ブタノール混合溶媒に
溶解して固形分10%のシリコーンワニスを調整した。
100部に対して2.0部のイオン交換水及び2.0部
の下記硬化剤(2)及び3.0部の下記アミノシランカ
ップリング剤(8)を同時添加し、キャリア被覆溶液A
を作製した。
スピラコータ)により、キャリア芯材A100部に樹脂
コート量が1.0部となるように塗布し、コートキャリ
アAを得た。このキャリアは50%粒径が35.5μm
であり、体積抵抗値が6×1012Ωcmであり、インピ
ーダンスは4×108Ωcmであった。
使用する以外は製造例Aと同様にして、コートキャリア
Bを得た。
いて、キャリア芯材C〜Eを使用する以外は同様にし
て、それぞれコートキャリアC〜Eを得た。
ルヘキシルアクリレート/メチルメタクリレート(50
/20/30)共重合体50部及びフッ化ビニリデン/
4フッ化エチレン(50/50)共重合体50部を混合
して、トルエン/メチルエチルケトン混合溶媒に溶解し
て、調整した被覆溶液を塗布する以外は、製造例1と同
様にしてコートキャリアFを得た。
性を表6に示す。
有機光導電物質を用いた感光体であり、φ30mmのア
ルミニウム製のシリンダー上に機能層を5層設けた。
ミニウムシリンダーの欠陥などをならすため、またレー
ザー露光の反射によるモアレの発生を防止するために設
けられた厚さ約20μmの導電性粒子分散樹脂層であ
る。
あり、アルミニウム基体から注入された正電荷が感光体
表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を
果し、6−66−610−12−ナイロンとメトキシメ
チル化ナイロンによって1×106Ωcm程度に抵抗調
整された厚さ約1μmの中抵抗層である。
顔料を樹脂に分散した厚さ約0.3μmの層であり、レ
ーザ露光を受けることによって正負の電荷対を発生す
る。
ート樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、p形半導
体である。従って、感光体表面に帯電された負電荷はこ
の層を移動することができず、電荷発生層で発生した正
電荷のみを感光体表面に輸送することができる。
クリル樹脂にシランカップリング剤で処理したSnO2
超微粒子、さらに帯電部材と感光体との接触時間を増加
させて、均一な帯電を行うために粒径約0.25μmの
四フッ化エチレン樹脂粒子を分散したものである。具体
的には、酸素欠損型の低抵抗化した粒径約0.03μm
のSnO2粒子を樹脂に対して140重量%、さらに四
フッ化エチレン樹脂粒子を30重量%、分散剤を1.2
重量%分散したものである。
は、電荷輸送層単体の場合には5×1015Ωcmだった
のに比べ、5×1012Ωcmにまで低下した。
層を、酸素欠損型の低抵抗化した粒径約0.03μmの
SnO2粒子を光硬化性のアクリル樹脂に対して300
重量%分散したものを加えたこと以外は、感光体製造例
1と同様に感光体Bを作製した。
値は4×107Ωcmにまで低下した。
層に、SnO2粒子を添加しないで表面層の体積抵抗値
が5×1015Ωcmの感光体Cを得た。
710gに、0.1M−Na3PO4水溶液450gを投
入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊
機化工業社製)を用いて、12000rpmにて撹拌し
た。これに1.0M−CaCl2水溶液68gを徐々に
添加し、Ca3(PO4)2を含む水系媒体を得た。
キサー(特殊機化工業社製)を用いて、12000rp
mにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,
2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1
0gを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
を投入し、60℃,N2雰囲気下において、TK式ホモ
ミキサーにて10000rpmで10分間撹拌し、重合
性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹
拌しつつ、1時間かけて80℃に昇温し、10時間反応
させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去
し、冷却後、塩酸を加えりん酸カルシウムを溶解させた
後、ろ過、水洗、乾燥をして、重量平均粒径5.5μm
のシャープな青色懸濁粒子(シアントナー粒子)を得
た。このシアントナー粒子の形状係数は、SF−1が1
06であり、SF−2が112であった。
てイソブチルトリメトキシシランで処理したBET法に
よる比表面積が、100m2/gであるアナターゼ型疎
水性酸化チタン微粉末A(重量平均粒径0.05μm、
疎水化度62%、体積抵抗値9×109Ωcm)を2.
0部外添し、重量平均粒径5.5μmのシアントナーA
を得た。
予備混合を行い、二軸押出し式混練機により溶融混練
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。さらに得られた微粉砕物を分級して、重量平
均粒径が5.8μmの青色の粉体(シアントナー粒子)
を得た。得られたシアントナー粒子の形状係数は、SF
−1が143であり、SF−2が156であった。
中でn−C4H9−Si−(OCH3)3を親水性アナ
ターゼ型酸化チタン微粉末100部に対して20部で処
理した重量平均粒径0.05μm、疎水化度55%、体
積抵抗値7×109Ωcm及び光透過率70%を有する
アナターゼ型酸化チタン微粉末B1.5部とをヘンシェ
ルミキサーで混合し、重量平均粒径5.8μmのシアン
トナーBを得た。
ラックトナーの製造例C〜E]シアントナーの製造例A
において、着色剤として用いたC.I.ピグメントブル
ー15:3に代えて、C.I.ピグメントイエロー1
7、ジメチルキナクリドン顔料、カーボンブラックをそ
れぞれ使用する以外は同様にして、イエロートナーC、
マゼンタトナーD、ブラックトナーEを得た。
表7に示す。
度7重量%で混合してシアン二成分系現像剤Aを作製し
た。
現像容器を図8に示す如く変更し、一次帯電器を図5に
示す如く、50%粒径28μm、重量平均粒径28.5
μm、体積抵抗値7×106Ωcmを有する銅−亜鉛−
鉄フェライトを磁性粒子として使用した磁気ブラシ帯電
器に変更し、感光体を前述の感光体Aに変更し、交番電
界を図3に示す非連続の交番電界に変更して、一次帯電
電位を600V、現像コントラストを250V、カブリ
とり電位コントラストを150Vに設定し、クリーニン
グユニットを使用せずにシアン二成分系現像剤Aをシア
ントナーAを補給しながら用い、23℃/65%下で画
出しを行い、さらに、画像面積比率10%のオリジナル
原稿を用いて1万枚の連続複写を行った結果を表8に示
した。
も良好で連続複写による画像変化も小さく、トナー飛散
も問題なく非常に良好であることがわかった。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1012Ωcm)<D1(2×1013Ω
cm)
は、実施例25と同様にして現像を行った結果を表8に
示す。
来好適に使用されている組成のキャリアの体積抵抗値が
小さいために、感光体上の潜像電位が現像時に乱されて
しまったことがわかる。
下記の通りであった。
Ωcm)<C(9×109Ωcm)<A(5×1012Ω
cm)
例25と同様にして現像を行った結果を表8に示す。
値が小さいために、潜像電位が拡散してしまい、カブリ
悪化、ベタ画像の乱れが発生してしまったことがわか
る。
下記の通りであった。
Ωcm)<C(9×109Ωcm)<D1(2×1013Ω
cm)
例25と同様にして現像を行った結果を表8に示す。
きいために、残像電位のコントロール、帯電電位のコン
トロールが難しくなり、結果として画像品位の低下を生
じたと推測される。
下記の通りであった。
cm)<D1(2×1013Ωcm)<A(5×1015Ω
cm)
は、実施例25と同様にして現像を行った結果を表8に
示す。
上の良好な結果が得られた。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1012Ωcm)<D1(8×1013Ω
cm)
は、実施例25と同様にして現像を行った結果を表8に
示す。
下したものの、良好な結果が得られたことがわかる。ベ
タ均一性の低下は、キャリアのインピーダンスが高くな
ったためと推測される。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1012Ωcm)<D1(7×1014Ω
cm)
施例25と同様にして現像を行った結果を表8に示す。
抗値が高すぎるため、画像濃度が低く満足な結果が得ら
れなかった。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1012Ωcm)<D1(2×1015Ω
cm)
リーブとドラムとを図9の矢印で示す通り、表面同士が
同方向に回転させる以外は同様にして現像を行った結果
を表8に示す。
ことで、画像濃度、ベタ均一性共に若干低下したものの
良好な結果が得られた。
えて、図4に示す非連続の交番電界を使用する以外は、
実施例25と同様にして現像を行った結果を表8に示
す。
めに、カブリが若干低下したものの、良好な結果が得ら
れた。
例25と同様にして現像を行った結果を表8に示す。
結果、ベタ均一性が若干低下したものの良好な結果が得
られた。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1012Ωcm)<D1(2×1013Ω
cm)
は、実施例25と同様にして現像を行った結果を表8に
示す。
結果、カブリ、トナー飛散が若干低下したものの良好な
結果が得られた。
下記の通りであった。
cm)<A(5×1012Ωcm)<D1(7×1013Ω
cm)
13の評価結果を表8に示す。
同様にして、イエロートナーCを用いてイエロー二成分
系現像剤、マゼンタトナーDを用いてマゼンタ二成分系
現像剤、ブラックトナーEを用いてブラック二成分系現
像剤をそれぞれ得た。上記4色の二成分系現像剤を図6
に示す構成の画像形成装置を入れ、20000枚の画出
しを行ったところ、良好な結果が得られた。
の表面層,現像用磁性キャリア又は現像剤担持体、さら
にトナーの外添剤の各々の体積固有抵抗を規定すること
により、帯電時の潜像担持体への注入帯電性の向上およ
び現像時の現像領域における静電潜像の乱れ等が発生し
ない、高画質および高耐久性の画像形成方法が提供でき
る。
置の概略図を示す。
装置の概略図を示す。
置のさらに他の例を示す図である。
図である。
置の一例の概略図である。
置の別の例の概略図である。
す。
Claims (25)
- 【請求項1】 静電潜像を担持するための潜像担持体に
接触帯電手段を接触させて該潜像担持体を帯電する帯電
工程、 帯電された該潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成
工程、 トナー粒子を有するトナー及び磁性キャリアを有する二
成分系現像剤を保有する現像容器及び該現像容器に保有
されている該二成分系現像剤を担持し、現像領域に搬送
するための現像剤担持体を有する現像装置を用いて、現
像領域で該潜像担持体に担持されている該静電潜像を該
二成分系現像剤のトナーで現像しトナー画像を形成する
現像工程を有する画像形成方法において、 該潜像担持体の表面層は、体積抵抗値(A)が108〜
1015Ωcmであり、 該接触帯電手段は、体積抵抗値(B)が104〜109Ω
cmの帯電部材に電圧を印加して、潜像担持体を帯電す
る手段であり、 該トナーは、外添剤として体積抵抗値(C)が107〜
1011Ωcmである微粒子を有しており、 該磁性キャリアは、体積抵抗値(D1)が109〜1015
Ωcmであり、該潜像担持体の表面層の体積抵抗値
(A)、該接触帯電手段の体積抵抗値(B)、該トナー
の外添剤の体積抵抗値(C)及び該磁性キャリアの体積
抵抗値(D1)は、下記関係 B<C<A<D1 を満足することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項2】 該潜像担持体の表面層の体積抵抗値は、
1010〜1013Ωcmであり、該帯電部材の体積抵抗値
は、107〜109未満Ωcmであり、該外添剤が有する
微粒子の体積抵抗値は、109〜1010未満Ωcmであ
り、該磁性キャリアの体積抵抗値は、1013超〜1015
Ωcmであ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】 該画像形成方法は、該現像工程後に該ト
ナー画像を転写材に転写する転写工程をさらに有してお
り、該潜像担持体の進行方向において、順に(I)帯電
工程における該潜像担持体の帯電部、(II)現像工程
における該静電潜像の現像部、(III)転写工程にお
ける該トナー画像の転写部が位置しており、該転写工程
後の該潜像担持体表面に残留する該トナーを該潜像担持
体表面に接触して除去するためのクリーニング手段が該
転写部と該帯電部との間及び該帯電部と該現像部との間
にはいずれもなく、該転写工程後の該潜像担持体表面に
残留する該トナーの除去は、該現像工程において該現像
装置が兼ねて行う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】 前記外添剤が、少なくともアナターゼ型
酸化チタンであることを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項5】 前記外添剤が、疎水化度20〜80%に
なるよう表面処理されていることを特徴とする請求項1
乃至4のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項6】 前記帯電部材が、導電性繊維あるいは導
電性磁性粒子を有することを特徴とする請求項1乃至5
のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項7】 前記接触帯電手段が、導電性磁性粒子を
磁気拘束した磁気ブラシ帯電器であることを特徴とする
請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項8】 前記導電性磁性粒子の重量平均粒径が、
5〜45μmであることを特徴とする請求項6又は7に
記載の画像形成方法。 - 【請求項9】 前記導電性磁性粒子の重量平均粒径が、
前記磁性キャリアの重量平均粒径よりも小さいことを特
徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の画像形成方
法。 - 【請求項10】 前記キャリアが、架橋性シリコーン樹
脂および/またはフッ素原子含有樹脂で被覆されている
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の画
像形成方法。 - 【請求項11】 上記潜像保持体の表面層は、体積抵抗
値が1×108〜1×1014Ωcmであり、上記磁性キ
ャリアは、インピーダンスが9×107〜9×1010Ω
cmであり、且つ50%粒径が20〜50μmであるこ
とを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の画
像形成方法。 - 【請求項12】 該潜像担持体の表面の移動方向に対し
て、該現像剤担持体の表面の移動方向は、カウンター方
向であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか
に記載の画像形成方法。 - 【請求項13】 該潜像担持体は、円筒形状であり、直
径d1を有しており、該現像剤担持体は、円筒形状であ
り、直径d2を有しており、該直径d1と該直径d2との
比(d1/d2)は、1.0〜3.0であることを特徴と
する請求項1乃至12のいずれかに記載の画像形成方
法。 - 【請求項14】 該直径d1と該直径d2との比(d1/
d2)が1.0〜2.2であることを特徴とする請求項
1乃至13のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項15】 該現像装置での現像時に、非連続の交
番電圧を有する現像バイアスを該現像剤担持体に印加し
て現像を行うことを特徴とする請求項1乃至14のいず
れかに記載の画像形成方法。 - 【請求項16】 該トナー粒子が、重合法によって製造
されたトナー粒子であることを特徴とする請求項1乃至
15のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項17】 該トナー粒子は、SF−1が100〜
150、SF−2が100〜140の形状係数を有して
いることを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記
載の画像形成方法。 - 【請求項18】 静電潜像を担持するための潜像担持体
に接触帯電手段を接触させて該潜像担持体を帯電する帯
電工程、 帯電された該潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成
工程、 トナー粒子を有する非磁性一成分系現像剤を保有する現
像容器及び該現像容器に保有されている該非磁性一成分
系現像剤を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担
持体を有する現像装置を用いて、現像領域で該潜像担持
体に担持されている該静電潜像を該潜像担持体の表面に
少なくとも該現像剤担持体に担持されている非磁性一成
分系現像剤の現像剤層を接触させて現像し現像剤画像を
形成する現像工程を有する画像形成方法において、 該潜像担持体の表面層は、体積抵抗値(A)が108〜
1015Ωcmであり、 該接触帯電手段は、体積抵抗値(B)が104〜109Ω
cmの帯電部材に電圧を印加して、潜像担持体を帯電す
る手段であり、 該非磁性一成分系現像剤は、外添剤として体積抵抗値
(C)が107〜1011Ωcmである微粒子を有してお
り、 該現像剤担持体の表面層は、体積抵抗値(D2)が109
〜1015Ωcmであり、 該潜像担持体の表面層の体積抵抗値(A)、該接触帯電
手段の体積抵抗値(B)、該非磁性一成分系現像剤の外
添剤の体積抵抗値(C)及び該現像剤担持体の表面層の
体積抵抗値(D2)は、下記関係 B<C<A<D2 を満足することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項19】 前記外添剤が、少なくともアナターゼ
型酸化チタンであることを特徴とする請求項18に記載
の画像形成方法。 - 【請求項20】 前記外添剤が、疎水化度20〜80%
になるよう表面処理されていることを特徴とする請求項
18又は19に記載の画像形成方法。 - 【請求項21】 前記帯電部材が、導電性繊維あるいは
磁性粒子からなることを特徴とする請求項18乃至20
のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項22】 前記接触帯電手段が、導電性磁性粒子
を磁気拘束した磁気ブラシ帯電器であることを特徴とす
る請求項18乃至21のいずれかに記載の画像形成方
法。 - 【請求項23】 前記導電性磁性粒子の重量平均粒径
が、5〜45μmであることを特徴とする請求項21又
は22に記載の画像形成方法。 - 【請求項24】 前記トナー粒子が、重合法によって製
造されたトナー粒子であることを特徴とする請求項18
乃至23のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項25】 該トナー粒子は、SF−1が100〜
150、SF−2が100〜140の形状係数を有して
いることを特徴とする請求項18乃至24のいずれかに
記載の画像形成方法。
Priority Applications (1)
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