JPH04118679A - 現像方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、トナー担持体を潜像担持体に圧接して現像を
行う圧接現像方法に関する。

［従来の技術］ 従来の現像方法は、特開昭５５−１１８０５２に開示さ
れるように、非接触の現像方法においてトナーの飛翔性
を向上させるために、球状のトナーを用いるものであっ
た。また、圧接現像方法については、特開昭５７−１１
４１６３や特開昭６３−２２６６７６等に開示されるよ
うに、−成分非磁性のトナーの現像を可能にする方法が
提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術で非接触の現像方法では、非接
触の現像であるため、潜像担持体と現像電極との距離（
空隙）が大きく高解像の画像を形成することが困難であ
った。また、前述の従来技術で圧接現像方法では、現像
電極効果は得られるものの、トナーの帯電が不十分なた
め現像温度が変動したり、異極性に帯電したトナーが多
数存在するため潜像担持体上に地力ブリ（非圓像部にト
ナーが付着した状態）を生じ不要に廃棄されるトナーが
多かった。

そこで本出願人はこのような問題点を解決するために特
願平２−５８３２１等により磁性トナーを用いた圧接現
像装置を提案したが、本発明はかかる現像装置に適用可
能で、しかも、非磁性のトナーを用いた圧接現像装置に
も適用可能な現像方法であり、その目的とするところは
、トナーを所定の極性に安定に帯電できる現像方法を提
供するところにある。更に他の目的は、磁性トナーを高
解像に現像するのに好適な現像方法を提供するところに
ある。更に他の目的は、磁性のトナーを圧接現像可能な
現像方法を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の現像方法は、潜像担持体にトナーを介してトナ
ー担持体を圧接してトナー担持体上のトナーを現゛像す
る現像方法において、トナーが芯物質と外殻とからなる
マイクロカプセル状であり、かつ、トナーが弾性ブレー
ドにより薄層化され、かつ、トナーの外殻がトナー担持
体または弾性ブレードの少なくとも一方と摩擦帯電列の
異なる材質で形成されてなることを特徴とする。

また、本発明の現像方法は、トナーが球状であることを
特徴とする。

さらに、本発明の現像方法は、弾性ブレードの表面粗さ
が、トナー担持体の表面粗さと異なることを特徴とする
。

さらに、本発明の現像方法は、トナーが磁性トナーであ
り、かつ、磁性粉が表面に露出していないことを特徴と
する。

さらに、本発明の現像方法は、トナー担持体が磁界発生
層を少なくとも表面近傍に有することを特徴とする。

［作用コ 本発明の上記の構成によれば、芯物質と外殻とからなる
マイクロカプセル状トナーを用いることにより、トナー
を弾性ブレードまたはトナー担持体と安定に摩擦帯電さ
せ、トナーを所定の帯電極性に揃え、異極性トナーによ
る潜像担持体上の地力ブリ（非画像部へトナーが付着し
た状態）を低減し、不要廃棄トナーを低減することがで
きる。

また、本発明の上記の構成によれば、球状のトナーを用
いることにより、トナー担持体を潜像担持体に安定に圧
接し、かつ、摩耗のない状態で現像することができ、現
像電極を潜像担持体に最近接させ高解像の画像を形成す
ることができる。しかも、トナーをトナー担持体上で転
勤させて急速に所望の帯電量に帯電させることができ、
現像トナー量の変動を低減することができる。

さらに、本発明の上記の構成によれば、弾性ブレードの
表面粗さとトナー担持体の表面粗さとが異なる構成とす
ることにより、弾性ブレードがトナー担持体に当接する
部分でトナーの転勤を促進し、トナーと弾性ブレードま
たはトナーとトナー担持体との間の接触帯電機会を増加
して、トナーを安定に所望の帯電量に帯電させ、安定に
高温層の画像を形成することができる。

さらに、本発明の上記の構盛によれば、磁性粉が表面に
露出していない磁性のトナーとすることにより、磁性粉
とトナーバインダー樹脂との摩擦帯電による異極性トナ
ーを防止し、磁性のトナーでも帯電極性が揃い、かつ、
十分な帯電量を得ることができ、高温層の画像を得るの
に十分な現像トナー量を得ることができる。

さらに、トナー担持体が磁界発生層を有する構成とする
ことにより、トナー担特体ヘトナーを磁気力により拘束
し、潜像担持体上での地力ブリを低減し不要廃棄トナー
を大幅に低減することができ、コントラストが高く高解
像度の画像を形成することができる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

［実施例コ 第１図は本発明の現像方法を用いた画像形成装置の断面
概観図であって、潜像担持体１は、導電性の支持部２の
上に有機または無機の光導電性を有する感光層３を形成
したものであって、感光層３をコロナ帯電器や帯電ロー
ラー等の帯電器４を用いて帯電した後に、レーザーやＬ
ＥＤ等の光源５から出た光を結像光学系６を通して感光
層３に画像に応じて選択的に光照射して電位コントラス
トを得て静電潜像を形成する。一方、現像装置７は芯物
質と外殻とで構成されるマイクロカプセル状の非磁性の
トナー８を搬送し現像するものであって、トナー８を搬
送するトナー担持体９は、シャフト１０の外周に弾性層
１１及び導電層１２をそれぞれ同心円状に配設したもの
で、非磁性または磁性の金属や樹脂で構成される板状の
弾性ブレード１３をトナー担持体９に押圧してトナー８
を所定の極性に帯電させると共にトナー層を適量に薄層
化し、導電層１２の表面近傍に静電的鏡像力により非磁
性のトナー８をトナー担持体９上に直接保持し、トナー
担持体９を回転させて薄層のトナー８を搬送するもので
ある。潜像担持体１とトナー担持体９が近接する現像ギ
ャップ部までトナー８が搬送されると潜像担持体１の電
位コントラスト及び現像バイアス印加手段１４により現
像電界が形成され、現像電界に応じて帯電したトナー８
が潜像担持体１に付着し静電潜像が顕像化される。さら
に、コロナ転写器や転写ローラー等の転写器１５を用い
て記録紙１６上にトナーによる像を転写し、熱や圧力を
用いてトナーを記録紙に定着し所望の画像を記録紙上に
得るものである。第１図に示されるような画像形成装置
を用いて、６００［ＤＰＩ］のライン画像及び文字画像
及びソリッド画像を１００００枚にわたり連続形成した
ところ、６００　［ＤＰＩ］のライン画像が線太りする
ことなく安定して形成され、画像端部の屋号きや地力ブ
リがなく、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソリッド画像を
安定して形成することができ、記録紙１６上に地力ブリ
がないのはもちろん潜像担持体１上にも地力ブリが少な
く廃トナー量を低減することができた。さらに、球形の
マイクロカプセルトナーとすることにより、潜像担持体
１上またはトナー担持体９上にトナーの固着や融着状態
等は連続画像形成後も観測されず、球形トナーによる耐
久性の向上が確認された。

第２図は本発明の他の実施例における現像方法を用いた
画像形成装置の断面概観図であって、第１図と略同−機
能同−名称の部材には同一番号を付して説明を省略する
。現像装置２１は芯物質と外殻とで構成されるマイクロ
カプセル状であって磁性で球状のトナー８を搬送し現像
するものであって、トナー８を搬送するトナー担持体９
は、磁界発生層２２の外周の漏洩磁束により磁性のトナ
ー８をトナー担持体９上に直接保持し、非磁性または磁
性の金属や樹脂で構成される薄板バネ状の弾性ブレード
１３をトナー担持体９に押圧してトナー８を所定の極性
に帯電させると共に適量に薄層化して、トナー担持体９
を回転させて薄層のトナー８を搬送するものである。ト
ナー担持体９は潜像担持体１に所定の圧力で圧接されて
おり、トナー担持体９上のトナー８が圧接部に搬送され
ると、潜像担持体１の電位コントラスト及び現像バイア
ス印加手段１４による現像電界に応じて帯電したトナー
８が潜像担持体１に付着し静電潜像が顕像化される。第
２図に示されるような画像形成装置を用いて、６００［
ＤＰＩ］のライン画像及び文字画像及びソリッド画像を
１００００枚にわたり連続形成したところ、６００　［
ＤＰＩ］のライン画像が線太りすることなく安定して形
成されラインペア画像の解像度が最も大きくとれ、画像
端部の尾引きや地力ブリがなく、ＯＤ値１．４以上の高
濃度なソリッド画像を安定して形成することができ、記
録紙上に地力ブリがないのはもちろん潜像担持体上にも
地力ブリがなく廃トナー量を大幅に低減することができ
た。さらに、潜像担持体１上またはトナー担持体９上に
トナーの固着や融着状態等は観測されず、球形トナーに
よる耐久性の向上が確認された。

第３図は本発明の現像方法に使用可能なトナーの断面概
観図であって、磁性のトナーの例を示す。

トナー３１は、芯物質３５と外殻３６と外添剤３７とか
らなる。芯物質３５は、ポリエステル系の樹脂やスチレ
ンアクリル系の樹脂等をバインダー３２として、フェラ
イト等の磁性粉３３やカーボンブラック等の着色剤３４
やポリプロピレン等の低分子量ワックス（図示せず）や
その他の内添剤を分散させ、混線、粉砕、分級して１０
［μｍ１前後に微粒子化し、形成される。外殻３６は、
芯物質の外周に、重合法やメカノケミカル法やスプレー
ドライ法により、所望の帯電極性に応じて適当な樹脂（
例えば、負帯電のトナーならポリエステル樹脂、正帯電
のトナーならフッ素樹脂等）を被覆して形成される。芯
物質３５に外殻３６を形成した後、二酸化珪素や二酸化
チタン等の外添剤３５を外添したものであるが、粉砕後
または分級後または外添中に球形化処理を施し、任意の
断面において外接する長方形の長軸長さｂと単軸長さａ
との関係が、 ａ≦ｂ≦　１．５Ｘａ としたものである、但し、球形化処理方法としては、外
殻を形成するのと同様な方法が可能であり、外殻用の樹
脂としては、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリ
レート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、
ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
エステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、
ポリビニルブチラール、ポリアマイド、ポリアクリル酸
樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール
樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化
パラフィン、パラフィンワックス、各種染顔料、疎水性
コロイド状シリカ微粉末等を単独または混合して用いる
ことができ、更に帯電性を向上するために、荷電制御剤
を混合して外殻を形成しても良い。尚、本発明の現像方
法に使用可能なトナーとしては、磁性のトナーだけでな
く非磁性のトナーも使用することができ、レジン系トナ
ーワックス系トナーの何れでも良く、トナーの作成方法
も粉砕法でも重合法でも何れで作成しても良い。

第４図は本発明の更に他の実施例における弾性ブレード
圧接部の模式図であって、弾性ブレード４１は、球状の
マイクロカプセルトナー４２を介してトナー担持体４３
に圧接されており、弾性ブレード４１及びトナー担持体
４３の表面はトナー４２の帯電極性に応じて表面処理さ
れていても良い。トナー担持体４３は、トナー４２を搬
送するため矢印４４方向に回転駆動されるが、弾性ブレ
ード４１の表面粗さをトナー担持体４３の表面粗さより
も粗くして、トナー４２がトナー担持体４３上では滑り
易く弾性ブレード４１上では滑り難くすることにより、
トナー４２は矢印４５方向に転動する。従って、トナー
４２が圧接部を通過する時間及び摩擦帯電部材への接触
機−会が増大し、トナーを急速かつ安定な帯電量に帯電
させることができ、安定に高濃度の画像を形成すること
ができる。

第１図〜第２図において、弾性層１１は、天然ゴム、シ
リコンゴム、ウレタンゴム、ブタジェンゴム、クロロプ
レンゴム、ネオブレンゴム、ＮＢＲ等を用い、弾性層の
形態としては、ゴム、発泡体、スポンジ等の形態にして
用いたり、スチロール樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリエチレン樹脂、メタクリル樹脂等を含む
エラストマーを用いることができる。また、磁界発生層
２２は、磁気記録材料や磁石材料として公知のものを用
いることができ、より詳しくは、Ｆｅ、Ｎｉ、　　Ｃｏ
、　　Ｍｎ、　　Ｃｒ、　　のうち少なくとも一種類の
元素を含有する磁性材料、例えば、γ−Ｆ　ｅ　２０３
、Ｂａ−Ｆｅ、　　Ｎｉ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ％　Ｍｎ−
Ａ１等が使用可能で、膜厚は１００［μｍ］以下望まし
くは１０［μｍ１前後に薄膜化して可撓性を確保して圧
接現像可能にするとともに、最小磁化反転ピッチを微小
にしてトナーを均一に薄層化すると同時に磁気ブラシ形
成による現像ローラー上のトナー搬送量の変動を微小ピ
ッチに抑えて温度ムラを低減することができる。さらに
、層構成については、眉間の接合を容易にする中間層や
表面を保護する保護層を設けても良い。

尚、第１図〜第４図において、図中の構成のみで本発明
を限定するものではない。また、矢印はそれぞれの部材
の回転方向を示すが本発明を限定するものではない。さ
らに、現像方法も、正規現像、反転現像の別を問うこと
なく使用することができ、トナーの帯電極性は正負限定
しない。

以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、広く電子写真等の現像装置に応用することができ、
特にプリンターや複写機やファクシミリやデイスプレー
に応用すれば有効である。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、芯物質と外殻とから
なるマイクロカプセル状トナーを圧接現像に用いること
により、トナーを安定に摩擦帯電させ、トナーを所定の
帯電極性に揃え、安定な画像濃度が得られるだけでなく
、異極性トナーによる潜像担持体上の地力ブリを低減し
、不要廃棄トナーを低減することができる。

また、球状のマイクロカプセルトナーを用いることによ
り、安定な圧接現像が可能になり、高解像の画像を安定
して形成することができ、現像トナー量も安定であるた
め、高温度の画像を安定して形成することができる。し
かも、摩耗が少なく、耐久性に優れた現像方法を提供す
ることができる。

さらに、弾性ブレードの表面粗さとトナー担持体の表面
粗さとが異なる構成とすることにより、トナーの転勤を
促進し、トナーをより安定に所望の帯電量に帯電させ、
かつ、急速に所定の帯電量に帯電させることができ、安
定に高温度の画像を形成することができ、画像形成の高
速化も可能である。

さらに、磁性粉が表面に露出していない磁性のトナーと
することにより、磁性のトナーでも帯電極性が揃い、か
つ、十分な帯電量を得ることができ、高温度の画像を得
るのに十分な現像トナー量を得ることができる。

さらに、磁性のトナーを用い、かつ、トナー担持体が磁
界発生層を有する磁性の圧接現像とすることにより、潜
像担持体上での地力ブリを低減し不要廃棄トナーを低減
することができ、コントラストが高く高解像度の画像を
形成することができる。

従って、本発明によれば、地力ブリのような画像欠陥が
少なく高解像で高温度の画像が経済的に低ランニングコ
ストで形成可能な現像方法を提供できるという優れた効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像方法を用いた画像形成装置の断面
概観図、第２図は本発明の他の実施例における現像方法
を用いた画像形成装置の断面概観図、第３図は本発明の
現像方法に使用可能なトナーの断面概観図、第４図は本
発明の更に他の実施例における弾性ブレード圧接部の模
式図。 ７、２１ ８、　３１．　４２ ９、４３ 潜像担持体 現像装置 トナー トナー担持体 弾性層 導電層 弾性ブレード 磁界発生層 芯物質 外殻 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜像担持体にトナーを介してトナー担持体を圧接
   して前記トナー担持体上の前記トナーを現像する現像方
   法において、前記トナーが芯物質と外殻とからなるマイ
   クロカプセル状であり、かつ、前記トナーが弾性ブレー
   ドにより薄層化され、かつ、前記トナーの外殼が前記ト
   ナー担持体または前記弾性ブレードの少なくとも一方と
   摩擦帯電列の異なる材質で形成されてなることを特徴と
   する現像方法。
2. （２）前記トナーが球状であることを特徴とする請求項
   １記載の現像方法。
3. （３）前記弾性ブレードの表面粗さが、前記トナー担持
   体の表面粗さと異なることを特徴とする請求項１または
   ２記載の現像方法。
4. （４）前記トナーが磁性トナーであり、かつ、磁性粉が
   表面に露出していないことを特徴とする請求項１または
   ２または３記載の現像方法。
5. （５）前記トナー担持体が磁界発生層を少なくとも表面
   近傍に有することを特徴とする請求項４記載の現像方法
   。