JPH03152563A - 画像形成方法 - Google Patents

画像形成方法

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JPH03152563A
JPH03152563A JP1289874A JP28987489A JPH03152563A JP H03152563 A JPH03152563 A JP H03152563A JP 1289874 A JP1289874 A JP 1289874A JP 28987489 A JP28987489 A JP 28987489A JP H03152563 A JPH03152563 A JP H03152563A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、電子写真法、静電印刷法などにおいて形成さ
れる静電荷像を一成分非磁性トナーを用いて現像する工
程を有する画像形成方法に関する。
さらに詳しくは、感光体として負静電荷像を保持し得る
アモルファスシリコン感光体を使用し、トナーとして正
帯電性一成分非磁性トナーを使用する画像形成方法に関
する。
〔従来技術及び従来技術における問題点等の説明〕従来
、電子写真法としては米国特許第2,297.691号
明細書、特公昭42−23910号公報(米国特許第3
,666.363号明細書)及び特公昭4324748
号公報(米国特許第4,071,361号明細書)等に
記載されている如く、多数の方法が知られているが、一
般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体
上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーを用い
て現像し、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転
写した後、加熱、圧力或いは溶剤蒸気等により定着し複
写物を得るものである。
これらの静電潜像を現像する一成分非磁性トナーによる
現像方法としては、スリーブ上に非磁性トナーを塗布部
材によって薄層で均一に塗布し、これを隣接する潜像担
持体に接触させることなく対向せしめ、現像する方法が
ある。この方法は、現像時にトナー担持体と潜像担持体
の基Fi厚導体の間に低周波交番電圧を印加し、トナー
をトナー担持体と潜像t■持体の間で往復運動させるこ
とにより地力ブリのないかつ諧調性の再現に優れ、画像
端部の細りのない良好な現像を行うことができるもので
ある。
一方、前記電子写真法において使用する電子写真用感光
体について、現在公知のものとしては、Se、CdS、
OPC(有機系感光体)、アモルファスシリコン(以後
a−5iと呼ぶ。)等がある。
Se系の感光体は、電子写真技術の創成期から用いられ
た伝統的な感光体であり、その特性としての感光度、耐
久性が良好なため、実用における通用は数多くなされて
いる。現在では、純セレンに比べ感色性が伸び、感光度
が高い5eTeが主に使用されているが、これでも、S
e感光体が本質的に所有している、耐熱性、耐摩耗性、
機械強度、経時安定性に問題を有している。すなわち、
手を触れたり、息を吹きかけたり、温度の上昇、クリー
ニング装置による摩擦接触により、結晶化しやすく、性
能の劣化を招きやすい、また毒性があるため廃棄等の処
理に注意が必要である。
opc系は、優れた増感剤の発見や増感法の開発により
、かなり実用はなされているが、耐摩耗性、耐久性に決
定的な欠点を有しているため、それへの対策が急務とさ
れている。上述のように、現在、実用化され、電子写真
複写機に応用されている感光体は、感度、耐久性、画質
、無公害性等全てにわたって満足されるものはなく、そ
れぞれの感光体の持つ欠点を、トナーによるかあるいは
プロセス的に補うことにより、電子写真複写機は製品と
して、市場化されているのが現状である。
近年、電子写真複写機はカラー化、パーソナル化、イン
テリジェント化と多様化し、メンテナンスフリーを指向
するにつれ、新たな特性を有し、高い安定性を有し、そ
して低コストである感光体が望まれ、そうした感光体の
開発が進められている。そしてa−5iが現有の感光体
に変わるべきものとしで注目されつつある。
a−3iは可視領域全域にわたって高い感光度をもつた
め、半導体レーザーやカラー用にも対応できる。そして
、a−3i悪感光は表面硬度が高く長寿命が期待でき、
ビッカース硬度で1500〜2000を存し、CdS感
光体の数倍である20〜50万枚の耐剛性能を持ってい
る。耐熱性に対しても、電子写真複写機の実用レベルの
範囲において十分使用できるものである。
しかし、a−3i悪感光は、こうした利点を有する反面
、特にコスト及び量産化の点で未解決の問題を有してい
る。
ところで、a−3i悪感光の表面暗電位は、膜厚に対応
するといわれている。一方、現在実用化されている感光
体の表面暗電位は、CdS系では最低でも500V、S
e系、opc系では、600〜800vが必要である。
この電位をa−3iで達成するためには膜厚を厚くする
必要がある。そしてまたa−5i悪感光については、種
々の特性の変動、環境の相違による感度の低下を考慮し
、それに対応できる膜厚をもたせるようにする必要もあ
る。
こうしたことから、a−3t悪感光については、所定の
M!厚のものにすることがいずれにしろ必要であるとこ
ろ、多量生産は一般には難しく、コスト高の問題は避け
られない問題としである。また膜厚の増加は、製造工程
時、a−3i膜の異常成長を引き起こしやすくなり、部
分的に不均一なaSi膜ができ、実用上使用不可能とな
る。このような問題に対し、a−3i5光体の量産性と
コストの面、性能面の両面を満足しうるものとして、’
1ilH化が提案されている。けれどもこの方法におい
ては、低電位で現像できるトナーを選択しなければなら
ない。というのは、a−3t膜のFJ膜化は、コスト及
び生産能力、感光特性を満足し得るものの、決定的な欠
点として、表面電位がはなはだ低下してしまうことと、
高湿下で不純物がドラム表面に付着し、感光特性を低下
させて画質的に画像流れが発生しやすくなることである
。すなわち、実用的なa−5i膜では、表面暗電位は最
高でもせいぜい400v前後で、安定的に使用し得る電
位は300v程度となる。したがって、このような条件
下でa−3i悪感光を実用的に使用し得るためには低電
位で現像することのできる、高い現像能力を有したトナ
ーを用いなければならない。
一方、負静Tj、荷像を保持するa−3i悪感光は、帯
電特性、暗減衰、帯電メモリ等の電子写真特性が、正静
電荷像を保持するa−3i悪感光に比べ優れている。そ
して、その理由の1つとして負静電荷像を保持するa−
5i悪感光の特性は、発生したフォトキャリアの電子の
移動度に依存するが、a−5i悪感光中では電子の方が
正孔よりも大きいためと考えられている。
また、静電潜像を形成するための帯電工程においては一
般的にコロナ帯電を用いることが行われており、帯電と
同時に、オゾン及びオゾン生成物(窒素酸化物等)を発
生する。その発生量は、帯電器に供給される電流量に比
例し、正帯電に比べ負帯電の方が一般的に5〜10倍量
のオゾンを発生する。発生するオゾンは人体に有害であ
るので極力減少せねばならない、またオゾン生成物等に
より、高湿下でドラムに不純物が付着し、画像流れの原
因ともなる。
従って電子写真特性の優れた負静電荷像を保持するa−
3i悪感光を使用するには、オゾンの発生を抑えるため
帯電器に供給する電流値を小さくする必要がある。その
結果として、負静電荷像を保持するa−3i悪感光は、
表面電位をあまり高くすることはできないが、帯電能に
優れているため、正静電荷像を保持するa−3i悪感光
なみ以1の表面電位をもたせることは実用上可能である
が、電流値を小さくすることが好ましい。
以上の理由から負静電荷像を保持するa−3i悪感光を
利用した画像形成方法においては、低電位差で十分な現
像を行い、電位差に応して忠実に諧調性よく現像できる
正帯電性非磁性トナーの使用が必要である。
また、一般に一成分非磁性トナーを用いた現像方法は、
スリーブゴースト(トナー担持体メモリーによる画像欠
陥)を生ずることがある。その理由は明確ではないが、
正帯電性トナーの方が程度が軽く、問題になることは少
ない。ここで担持体メモリーという現象とは、添付図面
中の第1C図の部分4に示すごとき画像が形成される現
象をいう。例えば、第1a図に示す画像1を現像後に、
第1b図に示す幅広の画像2を現像する場合、画像Iの
領域外の白地に対応するスリーブのごとき現像剤担持体
上の現像剤で現像された画像2の部分4は、第1c図に
示すごとく、他の画像領域と比較して画像濃度が薄くな
る。尚、画像2を現像するために現像剤担持体が一回転
すると、現像剤担持体上の幅すに相当する現像剤は消費
されるので、−回転後(長さl以後)の部分3は画像濃
度が均一化する。
このトナー担持体メモリー形成のメカニズムは、本発明
者の実験及び考察によると、トナー担持体上に形成され
る微粉の層に深くかかわっている。
すなわち、トナー担持体上におけるトナー層中の最下層
のトナーの粒度分布が、トナー消費部分と非消費部分と
の間で明らかな差が生し、未消費部分のトナー最下層に
微粉の層が形成され、該微粉は体積当たりの表面積が大
きいために粒径の大きな粒子と比較して単位重量あたり
に有する摩擦帯電量が大きくなり、微粉自身の鏡映力に
よりトナー担持体に対し静電的に強く拘束される。その
ため、微粉量が形成された部分の上層にあるトナーは現
像剤担持体で十分に摩擦帯電されないために摩擦帯Ig
i量が低下し、その結果画像上にトナー担持体メモリー
(部分的に画像濃度が薄い)としてあられれてしまう。
正帯電性トナーはトナー中の微粉の摩擦帯電量が大きく
ならないので、トナー担持体メモリーは発生しにくい。
トナーに使用される結着樹脂は、負電荷に帯電するので
負帯電性トナーの場合は、トナー中の微粉はより摩擦帯
電量が大きくなり、前述のトナー担持体メモリーを生じ
やすくなる。
一方、正帯電性トナーの場合は、樹脂を逆極性に制御し
ているので、電荷の中和が働き、トナー中の微粉が過剰
に帯電することを防ぐためと考えられる。
また、多色現像に用いるためには、鮮やかな色彩の得ら
れるトナーが必要であるが、磁性トナーで得ることは回
能であるため、上記の潜像を現像できる非磁性トナーが
必要である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上述のごとき問題点を解決し、a−5
i悪感光上に形成された負静電潜像を顕像化する正帯電
性一成分非磁性トナーによる現像方法を用いた画像形成
方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ドラムゴースト(帯電メモリによ
る画像欠陥、前工程で形成された潜像が残留し、顕像化
されてしまう現象)等の電子写真特性に優れたa−5i
悪感光を用いて、高速現像が可能な画像形成方法を提供
することにある。
さらに本発明の目的は、低い表面暗電位を有するa−5
i悪感光を用いて、良好な画像濃度の得られる画像形成
方法を提供することにある。
さらに本発明の目的は、高温高温下において、画像流れ
のない画質が得られる画像形成方法を提供することにあ
る。
さらに本発明の目的は、画像濃度が高く、かぶり、スリ
ーブゴーストがなく、細線再現性及び諧調性の優れた鮮
明な色彩の画像の得られる画像形成方法を提供すること
にある。
さらに本発明の目的は、長時間の使用で性能の変化のな
い画像形成方法を提供することにある。
さらに本発明の目的は、環境変動に対して性能の変化の
ない画像形成方法を提供することにある。
さらに本発明の目的は、転写性の優れた画像形成方法を
提供することにある。
さらム二本発明の目的は、少ない消費量で、高い画像濃
度を得ることの可能な画像形成方法を提供することにあ
る。
〔発明の構成・効果〕
本発明は、従来の電子写真方式を用いた画像形成方法に
おける諸問題を解決し、前述の目的を達成すべく鋭意研
究を重ねた結果完成せしめたものであり、その骨子とす
るところは、負静電荷像を保持し得るアモルファスシリ
コン感光体と正帯電性非磁性トナーとを使用し、該非磁
性トナーを表面に担持するトナー担持体と前記感光体と
を現像部において一定の間隙を設けて配置し、該非磁性
トナーをトナー担持体上に前記間隙よりも薄い厚さに規
制して現像部に搬送し、現像を行う画像形成方法であっ
て、該非磁性トナーとして、5μm以下の粒径の非磁性
トナー粒子を12〜60個数%含有し、8〜12.7μ
mの粒径の非磁性トナー粒子を1〜33個数%含有し、
16μm以上の粒径の非磁性トナー粒子を2.0体積%
以下で含有し、非磁性トナーの体積平均粒径が4〜10
μmである粒度分布を有するトナーを使用することを特
徴とする画像形成方法にある。
なお、本発明における非磁性トナーとは、外部磁場50
00エルステツド(Oe)において飽和磁化が0〜10
emμ/gであるトナーを意味する。
本発明の特徴の1つは、静電荷像保持体として、導電体
基体上に感光層としてa−5i層を有するa−5i悪感
光を使用することにある。aSi感光体は、耐熱性、耐
摩耗性に秀でており、耐久性に優れているため、a−5
i悪感光を使用する本発明の画像形成方法は、複写機の
高速化に利点を有するものである。
本発明において使用するa−5i悪感光の構成としては
、感光層の下部に、下部電荷注入防止層を設け、基板か
らの電荷の進入を防ぐことができる。また必要に応じて
、感光層の上部あるいは下部に電荷注入阻止層、干渉現
象防止のための光吸収層、表面保護層を設けることもで
きる。
この時、各層を必要に応して、その特性を実用に適合さ
せるため、水素原子やホウ素、アルミニウム、ガリウム
等の周期表第■族の原子、ゲルマニウム、スズ等の周期
表第■族の原子、窒素、リン、ヒ素等の周期表第■族の
原子、酸素、イオウ、セレン等の周期表第■族の原子、
フン素、塩素、臭素等のハロゲン原子を単独または複合
してa −3i影形成に導入して、各層の各特性をコン
トロルすることができる。
例えば、水素化a−3i  (a−3i:H)にリン(
P)をドープしたa−5i:)i膜からなる下部電荷注
入防止層、ノンドープのa−5i:H膜からなる感光層
、そして、ホウ素(B)をドープしたa−3i:)I膜
からなる上部電荷注入防止層をこの順序でドラム基体上
に設けることにより、負電荷の静電荷像を保持する所望
のアモルファスシリコン感光体ドラムが得られる。
本発明において用いるa−5i怒光体は、負静電荷像を
保持し得ることができる。負静電荷像を保持するa−3
i感光ドラムは、同様の方法で作られる正静り4m像を
保持するa−3i感光ドラムに比べ、帯電能(少ない電
流値で高い表面電位を持たせることができる。)、暗減
衰、帯電メモリ(前述のドラムゴーストが非常に少ない
)において優れたものである。
本発明のもう1つの特徴は、特定の粒度分布を有する正
帯電性一成分非磁性トナーを用いて現像を行うことにあ
る。
即ち、本発明の画像形成方法は、5μm以下の粒径の非
磁性トナー粒子を12〜60個数%含有し、8〜12.
7μmの粒径の非磁性トナー粒子を1〜33個数%含有
し、16μm以上の粒径の非磁性トナー粒子を2.0体
積%以下で含有し、非磁性トナーの体積平均粒径が4〜
10μmである粒度分布を有することを特徴とする非磁
性トナーを使用し、該非磁性トナーを表面に担持するト
ナー担持体を現像部において一定の間隙を設けて配置し
、非磁性トナーをトナー担持体上に前記間隙よりも薄い
厚さに規制して現像部に搬送し、現像することにより、
前述した負静it荷像を忠実に顕像化し、かぶりのない
高濃度な画像を与えることができる。
本発明の特徴とする粒度分布を有する非磁性トナーは、
感光体上に形成された潜像の細線に至るまで、忠実に再
現することが可能であり、網点および大面積の潜像の再
現にも優れ、ハーフトーンの諧調性及びライン解像性に
優れた画像を与える。
さらに、コピーを続けた場合でも高画質を保持し、かつ
、高濃度の画像の場合でも、従来の非磁性トナーより少
ないトナー消費量で良好な現像を行うことが可能であり
、経済性および、複写機本体の小型化にも利点を有する
ものである。
本発明に係る非磁性トナーにおいて、このような効果が
得られる理由は、必ずしも明確でないが、以下のように
推定される。
すなわち、本発明の非磁性トナーにおいては、5μm以
下の粒径の非磁性トナー粒子が12〜60個数%である
ことが一つの特徴である。従来、非磁性トナーにおいて
は5μm以下の非磁性トナー粒子は、帯電量コントロー
ルが困難であったり、非磁性トナーの流動性を損ない、
また、トナー飛散して機械を汚す成分として、さらに、
画像のかぶりを生ずる成分として、積極的に減少するこ
とが必要であると考えられていた。
しかしながら、本発明者の検討によれば、5μm以下の
非磁性トナー粒子が高品質な画質を形成するための必須
の成分であることが判明した。
例えば、0.5〜30μmにわたる粒度分布を有する非
磁性トナーを用いて、感光体上の表面電位を変化し、多
数のトナー粒子が現像され易い大きな現像電位コントラ
ストからハーフトーンへ、さらに、ごくわずかのトナー
粒子しか現像されない小さな現像電位コントラストまで
、感光体上の表面電位を変化させた潜像を現像し、感光
体上の現像されたトナー粒子を集め、トナー粒度分布を
測定したところ、8μm以下の非磁性トナー粒子が多く
、特に5μm以下の非磁性トナー粒子が多いことが判明
した。すなわち、現像にもっとも適した5μm以下の粒
径の非磁性トナー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に供
給される場合に潜像に忠実であり、潜像からはみ出すこ
となく、真に再現性の優れた画像が得られるものである
また、本発明の非磁性トナーにおいては、8〜12.7
μmの範囲の粒子が1〜33個数%であることが一つの
特徴である。これは、前述のごとく、5μm以下の粒径
の非磁性トナー粒子の存在の必要性と関係があり、5μ
m以下の粒径の非磁性トナー粒子は、潜像を厳密に覆い
、忠実に再現する能力を有するが、潜像自身において、
その周囲のエツジ部の電界強度が中央部よりも高く、そ
のため、潜像内部がエツジ部より、トナー粒子ののりが
薄くなり、画像濃度が薄く見えることがある。
特に5μm以下の非磁性トナー粒子は、その傾向が強い
。しかしながら、本発明者は、8〜12.7μmの範囲
のトナー粒子を1〜33個数%含有させることによって
、この問題を解決し、さらに鮮明にできることを知見し
た。すなわち、8〜12.7μmの粒径の範囲のトナー
粒子が5μm以下の粒径の非磁性トナー粒子に対して、
適度にコントロールされた帯装置をもつためと考えられ
るが、潜像のエツジ部より電界強度の小さい内側に供給
されて、エツジ部に対する内側のトナー粒子ののりの少
なさを補って、均一なる現像画像が形成され、その結果
、高い濃度で解像性及び諧調性の優れたシャープな画像
が提供されるものである。
また、16μm以上の粒径の非磁性トナー粒子について
は、2.0体積%以下にし、できるだけ少ないことが好
ましい。
以上のごとく、本発明においては、従来の観点とは全く
異なった考え方によって、特定の粒度分布を有する非磁
性トナーを用いることにより従来の問題点を解決し、最
近の厳しい高iIj質への要求にも耐えることを可能と
したものである。
本発明の構成について、さらに詳しく説明をする。
5μm以下の粒径の非磁性トナー粒子が全粒子数の12
〜60個数%であることが良く、好ましくは25〜50
個数%が良く、さらに好ましくは30〜50個数%が良
い、5μm以下の粒径の非磁性トナー粒子が12個数%
以下であると、高画質に存効な非磁性トナー粒子が少な
く、特に、コピーをつづけることによってトナーが使わ
れるに従い、有効な非磁性トナー粒子成分が減少して、
本発明で示すところの非磁性トナーの粒度分布のバラン
スが悪化し、画質がしだいに低下してくる。
また、60個敗%以上であると、非磁性トナー粒子相互
の凝集状態が生じやすく、本来の粒径以上のトナー塊と
なるため、荒れた画質となり、解像性を低下させ、また
は潜像のエツジ部と内部との濃度差が大きくなり、中ぬ
け気味の画像となりやすい。
また、8〜12.7μmの範囲の粒子が1〜33個数%
であることが良く、好ましくは8〜20個数%が良い。
33個数%より多いと、画質が悪化すると共に、必要以
上の現像、すなわち、トナーののりすぎが起こり、トナ
ー消費量の増大をまねく、一方、1個数%以下であると
、高画像濃度が得られにくくなる。
また、16μm以上の粒径の非磁性トナー粒子が2.0
体積%以下であることが良く、さらに好ましくは1.(
l積%以下であり、さらに好ましくは0.5体積%以下
である。2.0体積%より多いと、細線再現における妨
げになるばかりでなく、転写において、感光体上に現像
されたトナー粒子の薄層面に16μm以上の粗めのトナ
ー粒子が突出して存在することで、トナー層を介した感
光体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして
、転写条件の変動をひきおこし、転写不良画像を発生す
る要因となる。
また、非磁性トナーの体積平均粒径は、4〜10μm、
好ましくは4〜9μmであり、この値は先に述べた各構
成要素と切り離して考えることはできないものである0
体積平均粒径4μm以下では、グラフィック画像などの
画像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナーののり
量が少なく、画像濃度の低いという問題点が生じやすい
。これは、先に述べた潜像におけるエツジ部に対して、
内部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考えられる
0体積平均粒径10μm以上では解像度が良好でなく、
また複写の初めは良くとも使用をつづけていると画質低
下を発生しやすい。
本発明の特徴とする特定の粒度分布をもった非磁性トナ
ーを用いた現像方法で得られる表面電位に対する画像濃
度の傾きは第2図に示すようになる。
第2図からも明らかなように適度な傾きをもっているた
め、潜像を電位に応じて忠実に顕像化するのでハーフト
ーン再現に諧調性をもった画像を得ることができる。ま
た白画像部からハーフトーン画像部への切れがよく、か
ぶりを生しない、ハーフトーン画像部から黒画像部への
切れもよく低電位差でも十分な画像濃度が得られ、1度
ムラを生じることもない。本発明のような特定の粒度分
布を有する非磁性トナーは、後述するが、潜像に対して
のりが良く、しかも均一にのり、また潜像の電位に応し
常に一定の非磁性トナーが現像されるので、白からハー
フトーン、また、ハーフトーンから黒への変化の切れが
よいため、かぶりがなく高画像濃度であり、しかもハー
フトーンの諧調再現性に優れた画像を得ることができる
トナーの粒度分布は種々の方法によって測定できるが、
本発明においてはコールタ−カウンターを用いて行った
すなわち、測定装置としてはコールタ−カウンターTA
−■型(コールタ−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CX−1
パーソナルコンピユータ(キャノン製)を接続し、電解
液は1級塩化ナトリウムを用いて1%Na C1,水溶
液を調製する。
測定法としては前記電解水溶液100〜150m1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
スルホン酸塩を0.1〜5ml加え、さらに測定試料を
2〜29mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分
散器で1〜3分間分散処理を行い、前記コールタ−カウ
ンターTA−■型により、アパチャーとして100μア
パチヤーを用いて、個数を基準として2〜40μの粒子
の粒度分布を測定して、それから本発明に係るところの
値を求めた。
本発明に用いる非磁性トナーに使用される結着樹脂とし
ては、オイル塗布する装置を有する加熱加圧ローラ定着
装置を使用する場合には、下記トナー用結着樹脂の使用
が可能である。
例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポ
リビニルトルエン等のスチレンおよ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−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−アクリル酸エステル共重合体
、スチレンメタクリル酸エステル共重合体、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
タジェン共重合体、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−インデン共重合体等のスチ
レン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天
然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、
アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シ
リコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリ
アミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂
、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンイン
デン樹脂、石油系樹脂等が使用できる。
オイルをほとんど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式に
おいては、トナー像支持体部材上のトナー像の一部がロ
ーラに転移するいわゆるオフセット現象、およびトナー
像支持部材に対するトナーの密着性が重要な問題である
。より少ない熱エネルギーで定着するトナーは、通常保
存中もしくは現像器中でブロッキングもしくはケーキン
グし易い性質があるので、同時にこれらの問題も考慮し
なければならない。これらの現象にはトナー中の結着樹
脂の物性が最も大きく関与している。本発明においてオ
イルをほとんど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式を用
いる時には、結着樹脂の選択がより重要である。好まし
い結着物質としては、架橋されたスチレン系共重合体も
しくは架橋されたポリエステルがある。
スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対するコモノ
マーとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ド
デシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−2−エチル
ヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタク
リニトリル、アクリルアミド等のような二重結合を有す
るモノカルボン酸もしくはその置換体;例えば、マレイ
ン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン
酸ジメチル等のような二重結合を有するジカルボン酸お
よびその置換体;例えば塩化ビニル、酢酸ビニル、安息
香酸ビニル等のようなビニルエステル類;例えばエチレ
ン、プロピレン、ブチレン等のようなエチレン系オレフ
ィン類;例えばビニルメチルケトン、ビニルへキシルケ
トン等のようなビニルケトン類;例えばビニルメチルエ
ーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエー
テル等のようなビニルエーテル類;等のビニル単量体が
単独もしくは2つ以上用いられる。
ここで架橋剤としては主として2個以上の重合可能な二
重結合を有する化合物が用いられ、例えば、ジビニルベ
ンゼン、ジビニルナフタレン等のような芳香族ジビニル
化合物;例えばエチレングリコールジアクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジ
オールジメタクリレート等のような二重結合を2個有す
るカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエ
ーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン等のジ
ビニル化合物;および3個以上のビニル基を有する化合
物;が単独もしくは混合物として用いられる。
また、加圧定着方式を用いる場合には、圧力定着トナー
用結着樹脂の使用が可能であり、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチレン、ポリウレタンエラスト
マー、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、スチレン
−ブタジェン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体
、線状飽和ポリエステル、パラフィン等がある6また、
本発明中の非磁性トナーには荷電制御剤をトナー粒子に
配合(内添)、またはトナー粒子と混合(外添)して用
いることが好ましい。荷電制御剤によって、現像システ
ムに応じた最適の荷電量コントロールが可能となり、特
に本発明では粒度分布と荷電とのバランスをさらに安定
したものとすることが可能である。正荷電制御剤として
は、ニグロシンおよび脂肪酸金属塩等による変成物;ト
リブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−
ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテト
ラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩;ジブチル
スズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロ
へキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド
;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジ
シクロへキシルスズボレート等のジオルガノスズボレー
トを単独であるいは2種類以上組み合わせて用いること
ができる。これらの中でも、ニグロシン系、四級アンモ
ニウム塩の如き荷電制御剤が特に好ましく用いられる。
また、一般式 〔式中、R1はHまたはCH3を示し、R2およびR3
は置換または未置換のアルキル基(好ましくは、C3〜
C,)を示す、〕 で表される七ツマ−の単重合体;または前述したような
スチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
などの重合性七ツマ−との共重合体を正荷電性制御剤と
して用いることができ、この場合これらの荷電制御剤は
、結着樹脂(の全部または一部)としての作用をも有す
る。
上述した荷電制御剤(結着樹脂としての作用を有しない
もの)は、微粒子状として用いることが好ましい。この
場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、具体的には、
4μm以下(更には3μm以下)が好ましい。
トナーに内添する際、このような荷電制御剤は、結着樹
脂100重量部に対して0.1〜20重量部(更には0
.2〜10重量部)用いることが好ましい。
本発明に用いる非磁性トナーは、必要に応じて着色剤を
混合することが好ましい0着色剤としては従来より知ら
れている染料、顔料が使用可能であり、例えば、ニグロ
シン、カーボンブランク、フタロシアニンブルー、ビー
コンクブルー、パーマネントレッド、レヘキレソド、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等広く使用することができる。
その含存量として、結着樹脂100部に対して0.5〜
20重量部、さらにOHPフィルムの透過性を良くする
ためには12重量部以下が好ましく、さらに好ましくは
0.5〜9重量部が良い。
また、必要に応して他の添加剤を用いてもよい。
他の添加剤としては、例えば、カーボンブラ。
り、酸化スズのごとき導電性付与剤をO,1〜5W【%
添加すると、スリーブ上での過度の帯電を抑え、安定し
た荷電状態を維持できる。また、平均粒径0.05〜3
.un、好ましくは0.1−14 mの球状微粒子樹脂
粉の添加も同様の効果を得ることができ、また、画質の
鮮鋭さを増すのに有効である。添加量は0.01 = 
10 w 1%、好ましくは0.05〜5wt%、さら
に好ましくは0.05〜2wt%が良い。非磁性トナー
に対して、逆極性の球状微粒子樹脂粉が逆帯電性または
弱同極性帯電であるこ止が好ましい。
他の添加剤としては、例えばステアリン酸亜鉛のごとき
滑剤、あるいは酸化セリウム、炭化ケイ素のごとき研磨
剤あるいは例えばコロイダルシリカ、酸化アルミニウム
のごとき流動性付与剤、ケーキング防止剤がある。
また、熱ロール定着時の翻型性を良くする目的で低分子
量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロク
リスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワソ
クス、パラフィンワフクス等のワックス状物質を0.5
〜5wt%程度の非磁性トナーに加えることも本発明の
好ましい形態の1つである。
本発明に用いる正帯電性一成分非磁性トナーを作製する
にはビニル系、非ビニル系の熱可望性樹脂、必要に応し
て着色剤としての顔料または染料、荷電制御剤、その他
の添加剤等をボールミルのごとき混合機により十分混合
してから加熱ロール、ニーダ−、エクストルーダーのご
とき熱混練機を用いて?8融、捏和及び練肉して樹BF
i類を互いに相溶せしめた顔料又は染料を分散又は溶解
せしめ、冷却固化後粉砕及び厳密な分級を行って本発明
に係るところの非磁性トナーを得ることができる。
他には、結着樹脂溶液中に構成材料を分散した後、噴霧
乾燥することによりトナーを得る方法;あるいは結着樹
脂を構成すべき単量体に所定の材料を混合して乳化懸濁
液とした後に、重合させてトナーを得る重合法トナー製
造法;あるいはコア材、シェル材から成るいわゆるマイ
クロカプセルトナーにおいて、コア材あるいはシェル材
、あるいはこれらの両方に所定の材料を含有させる方法
;等の方法が応用できる。
また、本発明に用いる非磁性トナーにはシリカ微粉末を
内添あるいは外添混合しても良いが、外添混合すること
がより好ましい。本発明の特徴とするような粒廣分布を
有する非磁性トナーでは、比表面積が従来のトナーより
大きくなる。摩擦帯電のために非磁性トナー粒子と、内
部に磁界発生手段を有した円筒状の導電性スリーブ表面
と接触せしめた場合、従来の非磁性トナーよりトナー粒
子表面とスリーブとの接触回数は増大し、トナー粒子の
摩耗が発生しやすくなる0本発明に係る非磁性トナーと
、シリカ微粉末を組み合わせるとトナー粒子とスリーブ
表面の間にシリカ微粉末が介在することで摩耗は著しく
軽減される。これによって非磁性トナーの長寿命化がは
かれると共に、安定した帯電性も維持することができ、
長期の使用にもより優れた非磁性トナーを有する現像剤
とすることが可能である。
シリカ微粉体としては、乾式法および湿式法で製造した
シリカ微粉体をいずれも使用できるが、耐フィルミング
性、耐久性の点からは乾式法によるシリカ@粉体を用い
ることが好ましい。
ここでいう乾式法とは、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相
酸化により生成するシリカ微粉体の製造法である0例え
ば四塩化ケイ素ガスの#I素氷水素中おける熱分解酸化
反応を利用する方法で、基礎となる反応式は次のような
ものである。
5ic14+2Hz+O□→5ift + 4 HCj
!また、この製造工程において例えば、塩化アルミニウ
ム又は、塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ
素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他
の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、そ
れらも包含する。
本発明に用いられる、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸
化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例え
ば、以下のような商品名で市販されているものがある。
^ERO5IL           130(日本ア
エロジル社)200 00 80 X50 T600 一〇X80 0X170 0K84 Ca−0−5iL          M−5(CAB
OTOCo、社)             MS−7
5−75 S−5 El+−5 Wacker  )IDli  N  20     
    V15(職CKER−CHElE GMBH社
)  N20E30 40 D−CFine  5ilica (ダウコーニングCo、社) Fransol (Fransi1社) 一方、本発明に用いられるシリカ微粉体を湿式法で製造
する方法は、従来公知である種々の方法が適用できる。
たとえば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般反応
式で下記に示す。
Na1O・X5iOz + HCJ + H10→5i
Ot・nH2O+ NaCRその他、ケイ酸ナトリウム
のアンモニア塩類またはアルカリ塩類による分解、ケイ
酸ナトリウムよりアルカリ土類金属ケイ酸塩を生成せし
めた後、酸で分解しケイ酸とする方法、ケイ酸ナトリウ
ム溶液をイオン交換樹脂によりケイ酸とする方法、天然
ケイ酸またはケイ酸塩を利用する方法などがある。
ここでいうシリカ微粉体には、無水二酸化ケイ素(シリ
カ)、その他、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム
、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛な
どのケイ酸塩をいずれも適用できる。
湿式法で合成された市販のケイ酸微粉体としては、たと
えば、以下のような商品名で市販されているものがある
カープレックス       塩野義製薬ニーブシール
        日本シリカトラシール。ファインシー
ル 徳山M達ビタシール         多木製肥ジ
ルトン、シルネンクス   水沢化学スターシル   
      神島化学ヒメジール         愛
媛薬品サイロイド         富士デビソン化学
旧−5il(ハイシール) Pittsburgh  Plate GIass、C
(ピ、ツバーグ プレート グラス) Durosil(ドウロシール) Ultorasil(ウルトラシール)Fiillst
off−Gesellschaft Marquart
(フユールストソフ・ゲゼールシャフトマルクオルト) Manosil(マノシール) Hardman and Ho1den(ハードマン 
アンド ホールデン) 11oeseh (ヘンシュ) Chemische Fabrik Hoesch K
−G(ヒエミッシュ・ファプリーク・ヘンシュ〉Sit
  5tone(シル−ストーン)Stoner Ru
bber Co、(ストーナー ラバー)Nalco(
ナルコ) Nalco Chem、Co、 (ナルコ ケミカル)
Quso (クツ) Philadelphia Quartz Co、(フ
ィラデルフィア クォーツ) Iss i I (イムシル) +11inois Minerals Co。
(イリノイス ミネラル) Calcium 5ilikat(カルシウム シリカ
ート)Chemische  Pabrik  Hoe
sch、  K−G(ヒエミノシュ フアプリーク ヘ
ノシュ)Calsil (カルジル) FHHsLorf−Gesellschaft Mar
quart(フユールストノフーゲゼールシャフトマル
クオルト) Fortafil (フォルクツイル)1+wperi
al Che+wical Industries、 
Ltd。
(インペリアルケミカルインダストリーズ)Micro
cal (ミクロカル) Joseph Crosfiels L 5ons L
td。
(ジッセフ クロスフィールド アンドサンズ) vulkasil (ブルカジール) FarbenFabriken Dryer、 A、−
G。
(ファルヘンファブリーケンバーヤー)Tufknit
(クフニノト) Durhas Chemicals、 Ltd。
(ドゥルハム ケミカルズ) シルモス        白石工業 スターレンクス     神品化学 フリコシル       多木製肥 上記シリカ微粉体のうちで、BET法で測定した窒素吸
着による比表面積が30rd/g以上(特に50〜40
0m/g)の範囲内のものが良好な結果を与える。非磁
性トナー100重量部に対してシリカ微粉体0.01〜
8重量部、好ましくは0.1〜5重量部使用するのが良
い。
また、本発明に用いる非磁性トナーのように正荷電性非
磁性トナーとして用いる場合には、トナーの摩耗防止の
ために添加するシリカ微粉体としても、負荷電性である
よりは、正荷電性シリカ微粉体を用いた方が帯電安定性
を填なうこともなく、好ましい。
正帯電性シリカ微粉体を得る方法としては、上述した未
処理のシリカ微粉体を、側鎖に窒素原子を少なくとも1
つ以上有するオルガノ基を有するシリコンオイルで処理
する方法、あるいは窒素含有のシランカップリング荊で
処理する方法、またはこの両者で処理する方法がある。
尚、本発明において正荷電性シリカとは、ブローオフ法
で測定した時に、鉄粉キャリアーに対しプラスのトリボ
電荷を有するものをいう。
シリカ微粉体の処理に用いる、側鎖に窒素原子を有する
シリコンオイルとしては、少なくとも下記式で表される
部分構造を具備するシリコンオイルが使用できる。
RIR+ (式中、R+ は水素、アルキル基、了り−ル基または
アルコキシ基を示し、R3はアルキレン基またはフェニ
レン基を示し、R1およびR4は水素、アルキル基、ま
たはアリール基を示し、R1は含窒素複素環基を示す)
尚、上記アルキル基、了り−ル基、アルキレン基、フェ
ニレン基は窒素原子を有するオルガノ基を有していても
良いし、また帯電性を損ねない範囲で、ハロゲン等の置
換基を有していても良い。
また、本発明で用いる含窒素シランカップリング剤は、
一般に下記式で示される構造を有する。
Re  −S i −YR (Rは、アルコキシ基またはハロゲンを示し、Yはアミ
ノ基または窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガ
ノ基を示し、mおよびnは1〜3の整数であってm+n
=4である。) 窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガノ基として
は、有機基を置換基として有するアミノ基または含窒素
複素環基または含窒素複素環基を有する基が例示される
。含窒素複素環基としては、不飽和複素環基または飽和
複素環基があり、それぞれ公知のものが適用可能である
。不飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示さ
れる。
飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示される
本発明に使用される複素環基としては、安定性を考慮す
ると五員環または六員環のものが良い。
そのような処理剤の例としてはアミノプロピルトリメト
キシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジメ
チルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルアミ
ノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロビルトリ
メトキシシラン、モノブチルアミノプロピルトリメトキ
シシラン、ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブチ
ルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチルアミノ
フェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−γ
−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−T−
プロピルベンジルアミン等があり、さらに含窒素複素環
としては前述の構造のものが使用でき、そのような化合
物の例としては、トリメトキシシリル−T−プロピルピ
ペリジン、トリメトキシシリル−γ−プロピルモルホリ
ン、トリメトキシシリル−T−プロビルイミダヅール等
がある。
これらの処理された正荷電性シリカ微粉体の適用量は、
正荷電性非磁性トナー100重量部に対して、0.01
〜8重量部のときに効果を発揮し、特に好ましくは0.
1〜5重量部添加した時に優れた安定性を有する正の帯
電性を示す。添加形態については好ましい態様を述べれ
ば、正荷電性磁性トナー100重量部に対して、0.1
〜3重量部の処理されたシリカ微粉体がトナー粒子表面
に付着している状態にあるのが良い。なお、前述した未
処理のシリカ微わ)体も、これと同様の適用量で用いる
ことができる。
また、本発明に用いられるシリカ微粉体は、必要に応し
てシランカップリング剤、疎水化の目的でシリコンオイ
ル、有機ケイ素化合物などの処理剤であるいは、種々の
処理剤で併用して処理されていても良く、シリカ微粉体
と反応あるいは物理吸着する上記処理剤で処理される。
そのような処理剤としては、例えばヘキサメチルジシラ
ザン、トリメチルシラン、トリチルクロルシラン、トリ
メチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチ
ルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ア
リルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロル
シラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロ
ルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロ
ルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオ
ルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプ
タン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチ
ルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、ヘ
キサメチルジシロキサン、1. 3ジビニルテトラメチ
ルジシロキサン、1.3−ジフェニルテトラメチルジシ
ロキサン、および1分子当たり2から12個のシロキサ
ン単位を有し、末端に位置する単位にそれぞれ1個宛の
Siに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサ
ン等がある。
またシリコーンオイルとしては、一般に次の式により示
されるものである。
好ましいシリコーンオイルとしては、25℃における粘
度がおよそ5〜5000センチストークスのものが用い
られ、例えばメチルシリコーンオイル、ジメチルシリコ
ーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、クロル
フェニルメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコ
ーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル、ポリオキシ
アルキレン変性シリコーンオイルなどが好ましい、これ
らは1種あるいは2種以上の混合物で用いられる。
また本発明に用いる非磁性トナーにおいて、フッ素含有
重合体の微粉末を内添あるいは外添混合してもよい、フ
ン素含有重合体微粉末としては、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等および
テトラブルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重
合体の微粉末等があるが、特に、ポリビニリデンフルオ
ライド微粉末が流動性および研磨性の点で好ましい。ト
ナーに対する添加量は0.01〜2. Q w 1%、
特に0.02〜1.Q w 1%が好ましい。
特に、シリカ微粉末と上記微粉末と組み合わせ外添混合
した非磁性トナーにおいては、理由は明確ではないが、
トナーに付着したシリカの存在状態を安定化せしめ、例
えば、付着したシリカがトナーから遊離して、トナー摩
耗やスリーブ汚損への効果が減少するようなことがなく
なり、かつ、帯電安定性をさらに増大することが可能で
ある。
本発明における現像工程を実施するために用いることが
できる具体的な装置の一例を第3図に示すが、これは本
発明をなんら限定するものではない。
本発明の非磁性トナーは、円筒スリーブのごときトナー
担持体から感光体のごとき潜像担持体へトナーを飛翔さ
せながら潜像を現像する画像形成方法に適用するのが好
ましい、すなわち、非磁性トナーは塗布部材によってス
リーブに薄層塗布され、このとき主にスリーブ表面との
接触によってトリボ電荷が付与され、スリーブ表面上に
薄層状に塗布される。非磁性トナーの薄層の層厚は現像
領域における感光体とスリーブとの間隙よりも薄く形成
される。感光体tの潜像の現像に際しては、感光体とス
リーブとの間に交互電界を印加しなからトリボ1!荷を
有する磁性トナーをスリーブから感光体へ飛翔させるの
が良い。
交互電界としては、パルス電界、交流バイアスまたは交
流と直流バイアスが相乗ものが例示される。
第1図に本発明の正帯電性一成分非磁性トナーを用いた
負静電荷像現像方法および現像装置の実施態様の一例を
示す0図中1は円筒状の負静電荷保持体であり、例えば
公知の電子写真法であるカールソン法またはNP法によ
ってこれに静電潜像を形成せしめて、トナー供給手段で
あるホッパー3内の絶縁性非磁性トナー5をトナー担持
体2上にトナー層の層厚を規制して塗布する塗布手段4
により塗布されたトナー5で現像する。トナー担持体2
は円筒状のステンレス製からなる現像ローラである。こ
の現像ローラの材質としてアルミニウムを用いても良い
し、他の金属でも良い、また金属ローラの上にトナーを
より所望の極性に摩擦帯電させるため樹脂等を被覆した
ものを用いてもよい。さらにこの現像ローラは導電性の
非金属材料からできていてもよい、このトナー担持体2
の両端には図示されていないが、その軸に高密度ポリエ
チレンからなるスペーサ・コロが入れである。このスペ
ーサ・コロを負静電荷保持体1の両端につき当てて現像
器を固定することにより、負静電荷保持体1とトナー担
持体2との間隔をトナー担持体2上に塗布されたトナー
層の厚み以上に設定し保持する。この間隔は例えば10
0μ〜500μ、好ましくは150μ〜300μである
この間隔が大きすぎると負静電荷保持体l上の静電潜像
がトナー担持体2上に塗布された非磁性トナーに及ぼす
静電力は弱くなり、画質は低下し、特に細線の現像によ
る可視化は困難となる。またこの間隔が狭すぎるとトナ
ー担持体2上に塗布されたトナーがトナー担持体2と負
静電荷保持体lとの間で圧縮され凝集されてしまう危険
性が大となる。6は現像バイアス電源であり、トナー担
持体2と負静電萄保持体1の背面電極との間に電圧を印
加できるようにしである。この現像バイアス電圧は特公
昭58−32375号に記載したごとき現像バイアス電
圧である。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により具体的に説明するが、これは
、本発明をなんら限定するものではない。
尚、以下の配合における部数はすべて重量部である。
スJ1」1 まず使用した感光ドラムについて説明する。
a−3i感光ドラムは高周波プラズマCVD装置を使用
し、S i 11a 、  Hz 、  CH4、PH
3。
B2H6,GeHa等のガスを用いグロー放電法で作製
した。
108φ×36〇−宵のアルミニウムシリンターである
基体上にリンをドープした水素化a−3iの下部電荷注
入阻止層を設け、この上に極微量のホウ素をドープした
水素化a−3iの感光層を設けた。
次にホウ素をドープした水素化a−3iの上部電荷注入
阻止層を設けた0次いで最上部にシリコンと炭素と水素
から成るアモルファス膜(水素化a−5iC)を表面保
護層として設けた。
このようにして得られたa−3i感光ドラムを市販の電
子写真複写11NP−8570(キャノン社製)に装着
し、正帯電性トナーが使用できるように改造した。また
−成帯電器の電流値、原稿照射光量を調節し、表面暗部
電位が400V、 表面明部電位が一50Vとなるよう
に設定した。
現像条件は、交流バイアス2000Hz  / 130
0Vpρ及び直流バイアス−100Vを相乗して印加し
た。
次に本発明に係る画像評価方法を述べる。
細線再現性は次に示すような方法によって測定を行った
。すなわち、正確に輻100μmとしたmuのオリジナ
ル原稿を、適正なる複写条件でコピーした画像を測定用
サンプルとし、測定装置として、ルーボックス450粒
子アナライザーを用いて、拡大したモニター6像から、
インジケーターによって線幅の測定を行う、このとき、
線幅の測定位置はトナーの細線画像の幅方向に凹凸があ
るため、凹凸の平均的線幅をもって測定点とする。
これより、細線再現性の値(%)は、下記式によって算
出する。
オリジナルの線幅(100μm) 解像力の測定は次の方法によって行った。すなわち、線
幅および間隔の等しい5本の細線よりなるパターンで、
1flの間に2.8.3.2.3.64.0.4.5.
5.0.5.6.6.3.7.1又は8.0本あるよう
に描かれているオリジナル画像をつくる。
この10種類の線画像を有するオリジナル原稿を適正な
る複写条件でコピーした画像を、拡大鏡にて観察し、細
線間が明確に分離している画像の本数(木/鶴)をもっ
て解像力の値とする。この数字が大きいほど、解像力が
高いことを示す。
一方、非磁性トナーは次のようにして作った。
上記材料をブレンダーでよく混合した後、150℃に設
定した2軸混練押出機にて混練した。
得られた混練物を冷却し、カンタ−ミルにて粗粉砕した
後、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、
得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で分級して分級
粉を生成した。さらに、得られた分級粉をコアンダ効果
を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製エルボジェッ
ト分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除去し
て青色微粉体(非磁性トナー)を得た。この非磁性トナ
ーの粒度分布を第1表に示す。
得られた青色微粉体の非磁性トナー100部に正荷電性
疎水性乾式シリカCBBT比表面積200m” /g)
0.6部を加え、ヘンシェルミキサーで混合した。
前述したNP−8570改造機にこの非磁性トナーを投
入し画出し試験を実施した。この試験を10000回繰
り返し行った結果を、第2表に示す。
この表からも明らかなように、細線再現、網点再現に優
れ、画像濃度が高くかぶりのない鮮明な青色の画像が得
られた。また、大面積部の画像濃度も高<(1,27)
、ハーフトーンも1i調性をもって再現し、ドラムゴー
スト、スリーブゴーストも見られなかった。更に100
00回複写を繰り返したが画像に劣化は見られなかった
。ドラムの表面電位と画像濃度の関係を第4図に示す。
これは、グレースケールを用いハロゲンランプの照度を
調整し、ドラム上に種々の電荷を載せ、その部位の表面
電位を測定したものである。そして各々の電位を現像し
画像濃度を求めた。
また32.5℃、85%RHの高温高湿下で複写試験を
行ったところ、同様に良好な結果が得られ、画像流れは
発生しなかった。またドラムヒータの温度を下げても画
像流れは発生しなかった。更に15℃、10%RH下の
低温低湿下でも同様の結果が得られた。
大族件裟ユニ 実施例1で使用した非磁性トナーに着色剤として、実施
例2ではペリレンメカ−レット4部、実施例3ではピグ
メントイエロー81,4部をそれぞれ添加し、実施例1
と同様の方法を用いて微粉砕分級条件をコントロールす
ることによって、第1表に示すような粒度分布をもつト
ナーを用いた。
これらのトナーを実施例1と同様にして複写実験を行っ
た。その結果、第2表に示すごとく、ドラムゴースト、
スリーブゴーストのない鮮明な画像が得られた。また、
32.5℃、85%RH下でも画像流れは発生しなかっ
た。
ス1111 施した結果を第2表に示す、この表からも明らかなよう
に濃度が高く、ハーフトーンの諧調再現に優れ、かぶり
、ゴーストのない高画質の鮮明なシアン色、マゼンダ色
の画像が得られた。
上記材料を用い、実施例1と同様にして得た非磁性トナ
ーの粒度分布を第1表に示す。
さらに実施例1と同様の外添をした0次いで、実施例1
と同様の複写試験を実施した。
その結果、第2表に示すごとき、かぶり、ゴーストがな
く、画質的にも優れた黒色の画像であった。
スm 下記の原材料を用い実施例1と同様の方法を用い、微粉
砕分級条件をコントロールすることによって、第1表に
示すような粒度分布をもつ非磁性トナーを作製し、実施
例1と同様の複写試験を実実施例1で用いた非磁性トナ
ーにおいて、同様の方法で第1表に示す粒度分布をもつ
非磁性トナーを得た。更にこの非磁性トナー100部に
正荷電性疎水性乾式シリカ(B ET 200 rd/
g)を0.4部加えヘンシェルミキサーで混合した。こ
の非磁性トナーを実施例1と同様の画出し試験を行った
結果を第2表に示す。
ライン表現、網点再現、解像度に劣り、若干のかぶりが
見られ、ハーフトーンががさついていた。濃度がやや薄
く、特にベタ部が薄かった。
ここで−医書電の電流値(1,14)を上げ、感光ドラ
ム表面暗電位(1,07)を−550Vにしたところ、
画像濃度は上がったが(1,26)、複写機の前ドアを
開けたところオゾン臭が多くなった。
ル較炭に↓ 実施例1.4で得られた粗砕品を使用し、微粉砕分級条
件をコントロールすることによって第1表に示すような
粒度分布をもつトナーを用いる以外は実施例1と同様な
画出し試験を行った。
その結果を第2表に示す。
比較例2(実施例1の粗砕品)ではハーフトーンのがさ
つき、耐久後のかぶり、比較例3 (実施例1の粗砕品
)ではのりすぎによるライン、網点のつぶれ、比較例4
 (実施例4の粗砕品)ではかふり等によりそれぞれ良
好な画像が得られなかった。
几W壓Σ 実験例1の試験で帯電器の電流値を上げ、感光ドラムの
表面暗部電位を一550vとして同様の試験を行ったと
ころ、画質的には変化は見られなかった。しかし複写機
の前ドアを開けたところ、オゾン臭は実施例Iよりも多
かった。
また32.5℃、85%RH下での複写試験でドラムヒ
ータの温度を下げたところ画像流れが発生した。
(以下余白) 〔発明の効果の概要〕 本発明は、特定の粒度分布をもつ正帯電性非磁性トナー
、負静電荷像を保持するa−3+悪感光、現像方法から
成る画像形成方法であるため、次のような優れた効果を
発揮するものである。
(1)  ドラムゴースト等の電子写真特性に優れたa
−3i悪感光を用いて高速複写のできる画像形成方法で
ある。
(2)画像濃度が高く、かぶり、スリーブゴーストもな
く、細線再現性、網点再現性、ハーフ)−ンの諧調性の
優れ鮮やかな色彩の画像の得られる画像形成方法。
(3)長時間の使用で性能の変化のない画像形成方法で
ある。
(4)低い表面暗電位を有するa−3+悪感光を用いて
、良好な画像濃度の得られる画像形成方法である。
(5)高温高湿下において、画像流れのない画質が得ら
れる画像形成方法である。
(6)オゾンの発生を低下させることのできる画像形成
方法である。
(7)少ない消費量で、高い画像濃度を得ることの可能
な画像形成方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、担持体メモリーの説明図であり、第2図は、
本発明の画像形成方法における画像濃度と感光体表面の
電位の関係の説明図であり、第3図は、本発明の画像形
成方法を実施するのに適した現像装置の概略的説明図で
あり、第4図は、実施例1において得られた、画像濃度
と感光ドラムの表面電位の関係をプロットしたグラフで
ある。 第3図において、l・・・潜像保持体、2・・・トナー
担持体、4・・・塗布部材、5・・・非磁性トナー、6
・・・バイアス電源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 負静電荷像を保持し得るアモルファスシリコン感光体と
    、正帯電性一成分非磁性トナーとを使用し、該正帯電性
    一成分非磁性トナーを表面に担持するトナー担持体と前
    記感光体とを現像部において一定の間隙を設けて配置し
    、該非磁性トナーをトナー担持体上に前記間隙よりも薄
    い厚さに規制して現像部に搬送し、現像を行う画像形成
    方法であって、該非磁性トナーとして、5μm以下の粒
    径の非磁性トナー粒子を12〜60個数%含有し、8〜
    12.7μmの粒径の非磁性トナー粒子を1〜33個数
    %含有し、16μm以上の粒径の非磁性トナー粒子を2
    .0体積%以下で含有し、非磁性トナーの体積平均粒径
    が4〜10μmである粒度分布を有する非磁性トナーを
    使用することを特徴とする画像形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60140361A (ja) * 1983-12-28 1985-07-25 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 現像方法
JPH01193869A (ja) * 1988-01-29 1989-08-03 Toshiba Corp 現像剤

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