JPH0466955A - 画像形成方法 - 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〕 本発明は１回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じ
て補助剤を外添した非磁性一成分系現像剤を供給し、該
現像剤担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し、潜
像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像領域
にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担持
体に担持された前記現像剤によって可視像化する画像形
成方法に関するものである。

〔従来の技術〕

潜像担持体に静電潜像を形成し、これを現像剤によって
可視像化して記録画像を得る電子複写機。

プリンタ或いはファクシミリ等の画像形成装置では、粉
体状の現像剤を用いる乾式の現像装置が広く採用されて
いる。近年、特に内部に磁界発生手段を設けたスリーブ
を有する現像マグネットローラと磁性の一成分トナーを
用いる方式が盛んである。

ところが、磁性トナーは、その内部に混入する磁性体が
黒色であるため、カラー化に不向きであるという欠点を
有する。また、磁性の−成分トナ−を用いる方式におけ
る静電潜像の現像動作は、スリーブを回転する、又は内
部のマグネットを回転する、ないしはこの両方を回転す
ることによって行なわれるが、マグネットを回転させて
現像を行なうときには、磁極のピッチが画像に現われな
いよう、磁性トナーの移動速度を潜像の通常２〜４倍に
なるようにして、スリーブ又はマグネットの回転速度を
選定しなければらない。しかしながら、画像濃度の均一
性を充分に確保しようとすれば。

マグネットの回転数は大変速いものとなり、その駆動に
強力なモータを必要とするという不都合をもたらし、当
然機械装置の大型化を招くことになる。

このような背景から、磁性を持たない一成分トナーの使
用を意図して、特公昭４１−９４７５号公報には１表面
にトナー薄層を有するドナ一部材を潜像形成体に近接配
置して、それらを非接触にしながら、潜像部分のみへト
ナーを飛翔させる方式が提案されている。そうしてこの
提案では、トナーの保持は、適当な粘着性を帯びたウェ
ブあるいはあらかしめ電荷を与えたフィルムシートに、
トナーを吸引吸着させることによって達成している。し
かし、この方法ではシート、ウェブの長さに限りがあり
、連続複写及び印刷には不向きである。

トナー担持体をエンドレス状にして、これを繰り返し使
用できるようにすると、上記の問題は解決されるが、非
磁性−成分トナーを用いるこのような方式が、特開昭６
０−２２９０６５号公報に開示されている。該提案では
、弾性の均一化部材を現像剤担持体ローラに当接して薄
層を形成し、交流及び直流の現像バイアスを印加して、
潜像の現像を行なっている。しかし、この方法では形成
されるトナー層がほぼ１層になり、画像濃度が高く且つ
コントラストのハツキリした良好な画質を得ることは、
困難である。また、特開昭５０−３０５３７号公報には
、パルスバイアス方式による現像装置が開示され、画質
を改善するとされているが、該方式によっても画像濃度
を高く且つコントラストをハツキリさせる効果は見られ
ない。

更に、特開昭４７−１２６３５号公報や特開昭５０−１
０１４３号公報には１表面に絶縁性と導電性の微小パタ
ーンを有する現像剤担持体の構造が示されている。

これらは微小電界を利用して、その微小パターンに応じ
たトナーの山と谷を形成し、潜像の電位レベルに対応し
たトナーを付着させるものであるが、このような構造の
電極パターンは、製造工程が複雑でコストアップの原因
になる。

これらの問題点を解消する方法として１本発明者らは、
先に「回転輛動される現像剤担持体に、必要に応じて補
助剤を外添した非磁性トナーより成る一成分系現像剤を
供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し
、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像
領域にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤
担持体に担持された前記現像剤によって可視像化する現
像装置において、前記現像剤担持体として、帯電性で且
つ光導電性の表面を有する担持体を用いると共に、該表
面をトナーの帯電極性と逆極性に帯電させる帯電手段と
、帯電後の現像剤担持体表面に選択的に光を照射して該
表面の近傍に多数の微小閑電界を形成し、静電潜像の可
視像化に用いられる現像剤を前記閉型界によって現像剤
担持体表面に付着させるための光源手段を設けたことを
特徴とする現像装置」を提案した。

かかる装置は、現像剤担持体の表面の近傍に多数の微小
閑電界（マイクロフィールド）が形成されるので、その
電界強度を従来よりも著しく増大させることができ、充
分に帯電した多量の非磁性トナーを現像剤担持体に担持
して現像領域に搬送できるといった多くの利点を有する
ものである。

〔発明が解決しようとする課題〕 ただ、前記のような現像剤担持体の表面近傍に多数の微
小閑電界（マイクロフィールド）を形成する現像装置を
用いる現像方式においても、従来から知られているトナ
ーをそのまま採用した場合、現像剤担持体上でのトナー
層を２層以上として常に安定化させることが難しく、ト
ナー層が薄くなって現像されるトナーの量が減少して１
画像部の濃度が低くなったり、トナー層が不均一となっ
て現像ムラが生じ、画像部の濃度が不均一となったリ、
あるいは現像剤担持体上のトナーが逆極性となり、非画
像部にトナーが付着し、カブリが発生したりすることが
あり、更には、長期にわたって現像剤担持体を撹拌し、
多数回プリントを行なうと、現像剤担持体の表面にトナ
ーが融着し１画像がスジ状となることがある等の問題点
が生じることが判明した。

従って、本発明の目的は、前記の画像形成方法において
、現像剤担持体上に２層以上、安定且つ均一にトナーを
積層することができると共に、現像剤担持体へのトナー
の融着が防止され、画像濃度が高く、コントラストのハ
ツキリした、地肌汚れのない高品質画像が得られる画像
形成方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の分散特性と表
面構造を有するトナーを使用することによって、上記目
的が達成されることを知見し、本発明を完成するに至っ
た。

すなわち、本発明によれば、帯電性で且つ光導電性の表
面を有する現像剤担持体の表面を帯電した後、該表面に
選択的に光を照射することによって、現像剤担持体表面
近傍に多数の微小閉電界を形成し、この現像剤担持体上
に、必要に応じて補助剤を外添したトナーよりなる非磁
性一成分系現像剤を供給し、前記微小閉電界により前記
現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、該担持現像剤に
よって静電潜像を可視像化する画像形成方法において、
トナーとして、少なくとも結着樹脂と着色剤からなり、
しかも小角Ｘ線散乱（ＳＡＸＳ）を測定すると散乱の一
次ピークからの平均格子長が２００〜ｓ　、　ｏｏｏ人
であり、且つ表面分析による表面組成の比０１ｓ／ＣＩ
Ｓが０．０１５〜０．０５５であるものを使用すること
を特徴とする画像形成方法が提供される。

トナーは、一般的に複数のポリマーから構成され、溶融
混線によりミクロンレベルでポリマーは混ざりあってい
る。この状態はトナーの断面を染色し、ＴＥＭで観察す
ることによって明らかである。

この時多くのポリマーは、定着時のオフセット防止のた
め、離型性を付与するために低分子量ポリプロピレン、
低分子量ポリエチレン、ワックス等が配合されている。

これら低分子量ポリプロピレン等の離型剤は、定着時に
定着ローラからの熱エネルギーを受は取ることによって
、トナーからしみだして定着ローラへのトナーオフセッ
トを防止する作用がある。

一方、トナーは経時的に現像剤担持体、又は感光体上に
付着し、いわゆるフィルミングを発生する現象が見られ
る。このフィルミング物質は、表面分析の結果、トナー
中に存在する離型作用を示す低分子量ポリプロピレン、
又は低分子量ポリプロピレンを主成分とするものである
ことが判明した。そこでこのフィルミングが容易に発生
するトナーについて、その小角Ｘ線散乱を測定したとこ
ろ、散乱の一次ピークからの平均格子長が、６，０００
人と非常に大きく、またＴＥＭでトナーの断面を観察し
たところ、低分子量離型剤は１−程度の島状構造を示し
、高次構造としてはラメラ構造をとっていることが明ら
かとなった。

つまり、トナー表面に存在する低分子量離型剤は、ポリ
マー中の高次構造における存在状態が海鳥構造において
の島であり、この島が大きくなることによって、フィル
ミングは発生し易くなっているものと考えられる。換言
すれば、高上の低分子量離型剤が大きくなることによっ
て、現像剤担持体上でトナーが付着したときに、トナー
供給部材等によって発生する摩擦熱により、トナー表面
から低分子量離型剤が容易にしみ出しやすくなり、その
結果、現像剤担持体上に低分子量離型剤が薄層化し、フ
ィルムを形成するのである。このポリマー中における低
分子量離型剤成分の存在状態は、溶融混線時においての
分子量変化に起因する粘度変化によって支配されると思
われる。

また、トナーの小角Ｘ線散乱による散乱のピークが６，
０００Å以上というように非常に大きくなると、トナー
は現像剤担持体上で微粉化され易くなる傾向がみられる
。この現象は、トナー中のポリマーアロイ化が充分でな
いために、メインポリマーと低分子量離型剤成分間で、
界面剥離が発生するために起こるものである。

従って、トナーの小角Ｘ線散乱による散乱の一次ピーク
からの平均格子長は、トナーのフィルよング性を示す尺
度となり、この値が２００〜５，０００人であると、ト
ナーの現像剤担持体上での微粉化が起こり難くなり、現
像剤担持体へのフィルミングや現像時のカブリ現象が低
減できる。

小角Ｘ線散乱による散乱の一次ピークからの平均格子長
が２００人未満であると、ポリマーアロイ中での低分子
量離型剤成分がほぼ完全にポリマーアロイ化してしまう
ために、定着時に離型効果を発現しなくなる。

また、平均格子長が５　、０００人を越えると、現像剤
担持体上でトナー供給部材やトナー層厚規制部材、又は
感光体との摩擦によって、トナーの微粉化が起こり、現
像剤担持体へのフィルミングや現像時のカブリ現象が発
生しやすくなる。

なお、本発明においては、小角Ｘ線散乱の測定は日本電
子製小角Ｘ線散乱測定装置を用いた。

一般に、非磁性−成分トナーは、現像剤担持体上にトナ
ー供給部材によって摩擦帯電により帯電を付与され、静
電力により現像剤担持体表面に接近してくる。現像剤担
持体上においてトナーに働く力としては、静電力、Ｖａ
ｎ　ｄｅｒ　Ｗａａｌｓ力、水素結合力等が考えられ、
これらの力によりトナーは現像剤担持体上に付着する。

本発明では、現像剤担持体上で働く力として、上記の力
だけでは充分にコントロールできないことから、マイク
ロフィールドによる、トナーの現像剤担持体上への拘束
力を用いる。

この場合、現像時においては、現像剤担持体と感光体間
に働く電場の力が上記マイクロフィールドに打ち勝って
トナーは移動し、感光体上の潜像に現像される。この時
現像剤担持体上でトナーに働く力が静電気力だけである
ならば、現像剤担持体上の全てのトナーは現象されるは
ずである。しかし実際は、現像剤担持体上にトナーが残
存し。

残存トナーは現像剤担持体上に薄膜を形成し、フィルミ
ング現象が発現する。上記残存トナーに働く力としては
、静電力の他にＶａｎ　ｄｅｒ　Ｖａａｌｓ力。

水素結合力が考えられ、これらの物理的な結合力が残存
トナーの付着力を支配していると考えられる。Ｖａｎ　
ｄｅｒ　Ｖａａｌｓ力や水素結合力といった物理的結合
力の大きさは表面の化学構造に依存し、エステル結合又
は水酸基が存在すると、結合エネルギーの大きな水素結
合が働く。トナーにこのような水素結合が働くと、現像
剤担持体上にトナーは残存し易くなり、フィルミングを
発生する要因となるので、上記エステル結合や水酸基の
ような水素結合を形成する化学構造部分（特に酸素を有
する構造）を、トナー表面に存在させることは好ましく
ないに れらの物質表面、特に有機化合物表面の結合状態を定量
的に検出する方法としては＋　ＸＭを用いた分析法、中
でもＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ　：　Ｅｌｅｃｔｒ。

ｎ　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｆｏｒ　Ｃｈｅ＋＋＋
１ｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）が、有機物表面の化学構
造を定量的に観察する方法として最適な方法であり、近
年よく用いられている表面分析手法である。ここで得ら
れる情報は、種々な元素からのピークが結合エネルギー
の差によって得られ、測定値としてはブロードなピーク
が検出されるが、コンピューター処理により波形分離が
行なわれ、ある元素に起因するピークが多くの結合状態
のピークに分離される。よって、トナー表面の０１ｓｌ
ＣＩｓ比を測定すれば、トナーに働く物理的結合力を定
量的に評価することが可能となる。

従って、トナーのＥＳＣＡｉｇ定による表面組成の０＋
ｓ　／Ｃ＋ｓ比は、トナーの現像剤担持体上への付着力
を示す尺度となりましいてはフィルミング性の評価基準
となる。本発明では、トナー表面のＥＳＣＡ測定による
表面組成のＯｌｓ　／Ｃｐｓ比を、０．０１５〜０．０
５５にすることで、トナーの現像剤担持体へのフィルミ
ングや現像時のカブリ現象を低減することができる。

ＥＳＣＡ測定による表面組成のＯＳｓ　／Ｃｐｓ比が０
．０１５未満であると、実質的にトナーの現像剤担持体
上への付着力が充分でなくなり、現像剤担持体上に最適
なトナー付着量を確保することができなくなる。

また１表面組成のＯ＋ｓ　／Ｃｐｓ比が０．０５５を越
えると、トナーの現像剤担持体上への付着力が強すぎ、
現像時に現像剤担持体上にトナーが残存することになっ
て、フィルミングを形成し易くなる。

なお、本発明においては、ＥＳＣＡの測定は島津農作所
製Ｘ線光電子分光装置（ＥＳＣＡ−１０００）を用いて
。

トナーを粉体のまま測定をした。

トナーの小角Ｘ線散乱測定の散乱の一次ピークからの平
均格子長で示されるポリマーの分散性と、トナーの表面
分析による表面組成の比ＯＳｓ／Ｃｐｓで示されるトナ
ー表面構造の両者を満足することによって、マイクロフ
ィールドを形成する現像剤担持体上のフィルミングを抑
制することができる。

マイクロフィールドを構成する現像剤担持体上は、微小
な導電部と誘電部から構成されているため、現像剤担持
体上にフィルミングを形成すると、マイクロフィールド
効果が減少する結果となる。そのためフィルミングの防
止は非常に重要な項目であり、上記トナーを使用するこ
とによって、目的を達成することが可能となった。

本発明で用いるトナーに使用される結着樹脂は、これま
でトナー用結着剤として使用されてきたものの全てが適
用できる。具体的には、ポリスチレン、スチレン−アク
リル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、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−ブタジェン共重
合体などのスチレン系樹脂をはじめ、飽和ポリエステル
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、マレイン酸樹脂、クマロン酸樹脂、塩素化パ
ラフィン、キシレン樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリプロ
ピレン、ポリエチレンなどが例示できる。これら結着樹
脂の二種以上が適宜混合されて用いられてよいことは言
うまでもない。なお、こわらのうちでもポリスチレン、
スチレン系樹脂及びエポキシ系樹脂の使用が有利である
。

また、本発明で用いるトナーに使用される着色剤として
は、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料
及び染料の全てが適用される。具体的には、カーボンブ
ラック、ランプブラック。

鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルーカルコオ
イルブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー
、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、フ
タロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン
６Ｃレーキ、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジ
ンイエロー、マラカイトグリーン、マラカイトグリーン
へキサレート、オイルブラック、アゾオイルブラック、
ローズベンガル、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染顔料
、トリスアゾ系染顔料及びこれらの混合物などが挙げら
れる。

更に、本発明で用いるトナーには、必要に応じ荷電制御
剤、流動化剤あるいは離型剤を含有させることもできる
にの場合、荷電制御剤としては、トナーに正極性を付与
するものとして、ニグロシン系染料、第四アンモニウム
塩、塩基性染料、アミノ酸含有のポリマーなどがあり、
また負極性を付与するものとして、含クロムモノアゾ染
料、含クロル有機染料、サリチル酸誘導体の金属塩など
が挙げられる。　また、流動化剤としては、例えば表面
を疎水化処理したＳｉｎ、、ＴｉＯ□等の無機酸化物、
ＳｉＣ等の無機微粒子、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸
などが挙げられる。なお、離型剤とじては、低分子量の
ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成ワックス類の
他、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライ
スワックス、木ろう、ホホバ油などの植物系ワックス類
；みつろう、ラノリン、鯨ろうなどの動物系ワックス類
；モンタンワックス、オシケライトなどの鉱物系ワック
ス類；硬化ヒマシ油、ヒドロキシステアリン酸、脂肪酸
アミド、フェノール脂肪酸エステルなどの油脂系ワック
ス類などが挙げられる。

更に、本発明で用いるトナーには、上記成分の他に必要
に応じてトナーの熱特性、電気特性、物理特性などを調
整する目的で各種の可塑剤（フタル酸ジブチル、フタル
酸ジオクチルなど）、抵抗調整剤（酸化スズ、酸化鉛、
酸化アンチモンなど）等の助剤を添加することも可能で
ある。

本発明の画像形成方法は、前記したように、帯電性で且
つ光導電性の表面を有する現像剤担持体の表面を帯電し
た後、該表面に選択的に光を照射することによって、現
像剤担持体表面近傍に多数の微小閉電界を形成し、この
現像剤担持体上に、必要に応じて補助剤を外添したトナ
ーよりなる非磁性一成分系現像剤を供給し、前記微小閉
型界により前記現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、
該担持現像剤によって静電潜像を可視像化するものであ
る。

以下、かかる画像形成方法について説明する。

第１図にこの画像形成方法の実施に有用な、帯電性で且
つ光導電性の表面を有する現像剤担持体（現像ローラ）
１を備えた現像装置２の概略を示す。

第１図において、現像装置２は、潜像を保持する感光体
ドラム３に近接して配置されている。現像ローラ１の周
囲には、トナー層の厚みを規制するブレード部材４が、
現像ローラ１の左下方に弾性的に押圧して設けられ、ト
ナータンク５からアジテータ６の回転と共に供給された
トナー７を、均一に薄層化するようになっている。アジ
テータ６は、その先端部分の抵抗でトナー７を矢印時計
方向に移動するものである。現像ローラ１の右下方には
。

トナー供給用弾性ローラ部材８が配置されている。

トナー供給ローラ８は、ウレタンゴムを発泡させたスポ
ンジ材料や、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレ
ンなどを繊維にしてブラシ状にしたものなどから構成さ
れている。そして、トナー供給ローラ８は、後述する方
法によりあらかじめ帯電電荷を与えられた現像ローラｌ
の表面に、アジテータ６で移動したトナー７をこすり着
ける作用を果たすものである。

トナー供給ローラ８でこすり着けられたトナー７は、ト
ナー供給ローラ８と現像ローラ１との相互摩擦により発
生する摩擦帯電効果の作用と相まって、トナーの帯電が
安定化されるため、現像ローラ１表面に比較的多くのト
ナー層にもかかわらず安定的に保持されるようになる。

そして、トナー７は、現像ローラ１の左下方に弾性的に
押圧して設けられたブレード部材４により、現像ローラ
１の回転と共に均一に薄層化されて、現像領域へ供給さ
れる。

ブレード部材４は、弾性を有する円筒状板バネにウレタ
ンゴム等のトナー帯電性能を有する材料を貼合わせて、
あるいは弾性を有する部材をそのまま用いてもよい。

感光体ドラム３の潜像の現像は、現像ローラ１とトナー
供給ローラ８とに接続された現像バイアス手段９により
、潜像に応じた所望の量のトナーを転移させて行なわれ
るようになっている。現像ローラ】は、感光体ドラム３
と実質的に接触しないような関係として、３０〜５００
ｐｍ、好ましくは５０〜２５０閾の間隔で配置されてい
る。この結果、現像ローラを感光体に接触して潜像を現
像する時のような過大な負荷を必要としなくなり、駆動
モータを小型のものに替えることが可能となる。感光体
を可撓性のベルト状にすれば、現像ローラ１が本質的に
感光体と接触するような関係であってもよい。この場合
は、現像ローラ１の表面に保持されるトナー層の厚みの
分が、両者を隔てる関係となる。感光体トラム３の周速
度と現像ローラ１の周速度をほぼ等しい条件とすれば、
更に駆動トルクの減少を図ることが出来る。

そして、このような関係において、現像バイアス印加手
段９を設ければ、所望のトナー量を感光体ドラム３へ転
移させることが出来る。正規現像と反転現像とで、バイ
アス電位のレベルや極性を変えることはもちろんである
。現像バイアスには。

直流電界に加え交流電界を組み合わせて用いることが出
来る。交流電界としては、矩形波のパルス電界を周波数
３００から２，０００ヘルツ、好ましくは５００から１
，５００ヘルツの範囲に設定すると共に、その高電位部
の時間と低電位部の時間とを異なる比率とした波形にし
て用いると、低潜像電位部分のシャープ性もよく、高潜
像電位部分の画像濃度が高く、しかも地肌の汚れが少な
い、優れた現像画像を得ることが出来る。上記比率（デ
ユーティ−比）としては、潜像の極性とトナーの極性に
よってはその最適比率が異なるが１例えば負の潜像を負
極性トナーで反転現像する場合、高電位部（−１００Ｖ
以上）の時間と低電位部の時間（−８００Ｖ以下）との
比率を、５〜１８：２〜８とすればよい。正規現像の際
は、おおむねこの比率を逆転して用いれば、同様の低潜
像電位部分のシャープ性もよく、高潜像電位部分の画像
濃度が高く、しかも地肌の汚れが少ない、優れた現像画
像を得ることが出来る。

現像ローラ１の上方には、現像ローラ帯電部材１０が接
触配置されている。帯電部材１０はウレタンゴムを発泡
させた導電性スポンジ材料や、ポリエステル、ポリテト
ラフルオロエチレンなどに導電性物質を分散したものを
繊維にしてブラシ状にしたものなどから構成されている
。そして、この帯電部材１０は、現像ローラ１表面のト
ナーの除去と、電源１１による電圧印加により同表面に
帯電電荷を与える作用を果たすものである。除去された
トナーは、スクレーパ１２により回収され、再度使用さ
れることとなる。帯電部材１０は、現像ローラｌへ電荷
を与えることが出来るものであれば任意の装置でよく、
通常のコロナ帯電装置であってもかまわない。電源１１
は直流の他に交流を重畳するようなものであってもかま
わない、第１図に示される例においては、現像ローラ１
に与えられる電位は５Ｏ−５００Ｖ、　ｎましくは１０
０−３００Ｖであり、このために電源１１が作動する電
圧は、３００から２，０ＯＯＶ、好ましくは５００から
１　、０ＯＯＶである。

現像ローラ１の右方には、微小点光源として、例えばＬ
ＥＤアレー素子からなる光照射部材１３が配置され、現
像ローラ１の帯電電荷を所望のパターンで消去するよう
になっている。この結果、現像ローラ１の表面には、帯
電電荷を有する微小な部分とそうでない微小な部分が無
数に生じることとなり、それらの間で微小電界が無数に
形成される。

これらの電界は「エツジ効果」としてよく知られている
現象を現像ローラｌの表面全体に渡ってもたらすため、
トナーの吸着付着力は均一平等な電界の場合に比べて格
段に増加する。一般にその増加比率は１．５倍から２倍
に達し、トナー付着量もこの割合で増加する６以上の動
作工程により、アジテータ６で移動されたトナー７は、
現像ローラ１の保持する帯電電荷の吸引吸着力と、トナ
ー供給ローラ８と現像ローラ１との相互摩擦により発生
する摩擦帯電効果の作用とが相まって、トナーの帯電が
安定化されるため、現像ローラ１表面に比較的多くのト
ナー層にもかかわらず安定的に保持されるようになる。

一般的に非磁性トナーで薄層と呼ぶ状態は、０．２〜０
．４＋ｍｇ／ｃｍ２であり、多層と呼ぶ状態は約０．５
ｍｇ／ａｍ”以上、通常０．８−１．２ｍｇ／ａｍ２の
量が現像ローラ上に存在していることを云う。

第２図は、現像ローラ１の帯電電荷を所望のパターンで
消去する別の方法を示すもので、冷陰極管光源２１によ
る均一な照射光を、微小電界パターンの印刷された透明
フィルム２２を介して、現像ローラ１の回転と同期させ
て、照射するようになっている。透明フィルム２２上に
は千鳥模様でパターンが印刷されているため、現像ロー
ラＩの表面にもこの千鳥模様で電荷パターンが形成され
る。

第３図は、現像ローラ１の帯電電荷を所望のパターンで
消去する更に別の方法を示すもので、半導体レーザ光源
３１から発する光ビーム３２をコリメータレンズ３３で
所定のビーム径にしたのち１回転釜面ｊｉ１３４で方向
変換を加え、プリズム等の反射鏡３５で現像ローラｌの
表面を走査するようになっている。レーザービームの発
光パターンにより、現像ローラ１上には任意の微小電界
が形成できる。

現像ローラｌの表面は、帯電性で且つ光導電性を有する
材料で構成されており、そのような材料としでは、一般
的に電子写真感光体として用いることの呂来る材料であ
れば、任意のものが使用可能である。例えば、Ｓｅ−Ｐ
ｂ、　Ｃｄ、　Ｚｎ、　Ｓｉ系の無機光導電性材料とそ
の化合物を単独であるいは結着材料に分散したものや、
炭素環式化合物、複素環式化合物、顔料染料系、アゾ系
、フタロシアニン系、アリールアミン／アリールメタン
系の有機光導電性物質からなるもの、あるいはポリビニ
ルカルバゾール系等の高分子光導電性物質を、それぞれ
単独で又は組み合わせて感光体とすればよい。

摩耗耐久性の点からはアモルファスシリコン系のものが
、またコストパフォーマンスの面からは有機感光体や分
散型無機感光体である酸化亜鉛を用いることが好ましい
。現像ローラ１の構造をこのようにすることによって、
現像ローラ表面には帯電量の安定した充分な量のトナー
が電気的に安定的に吸着維持されているので、感光体と
現像ローラとを等速度の関係で用いても、画像濃度の低
下を生じることはない。

以上の説明から明らかなように、本方法によれば、現像
剤担持体の表面を帯電性で且つ光導電性を有する材料で
構成したので、該担持体の構造を簡単にすることができ
、コストの低減が可能になると共に１表面に帯電量の安
定した充分な量のトナーが保持される。そして、現像バ
イアスとして印加する矩形波パルス電界が、この帯電量
の安定した充分な量のトナーに作用し、潜像の現像に好
適な力学的エネルギーを与えるので、低電位部分のシャ
ープ性もよく、高電位部分の画像濃度が高く、しかも地
肌の汚れが少ない、優れた現像画像を得ることが出来る
。更に、現像剤担持体の構造をこのようにすることいよ
り、感光体と現像剤担持体とを等速度の関係で用いるこ
と′が出来るので、画像濃度の低下を生じることなく、
現像剤担持体の回転負荷を少なくし、且つ画像品質の安
定化にも役立つ。そしてこれらの効果によりトナーにか
かる負荷も減少するので、その寿命も延ばすことが出来
るという効果も得ることが出来る。

ただ、このような現像剤担持体の表面近傍に多数の微小
閉電界（マイクロフィールド）を形成する現像方式にお
いても、従来から知られているトナーをそのまま採用し
た場合、現像剤担持体上でのトナー層を２層以上として
常に安定化させることが難しく、トナー層が薄くなって
現像されるトナーの量が減少して、画像部の濃度が低く
なったり、トナー層が不均一となって現像ムラが生じ、
画像部の濃度が不均一となったり、あるいは現像剤担持
体上のトナーが逆極性となり、非画像部にトナーが付着
し、カブリが発生したりすることがある。

また、長期にわたって現像剤担持体を撹拌し、多数回プ
リントを行なうと、現像剤担持体の表面にトナーが融着
し、画像がスジ状となることがある。

ところが、前記した特定の分散特性と表面構造を有する
トナーを使用した場合には、現像剤担持体上で安定した
トナーの多層化が形成可能となり、高画像濃度で地肌汚
れ、文字のニジミ等の発生しない高品質の画像が得られ
、特に長期間のプリントを行なっても、現像剤担持体へ
のトナーの融着（フィルミング）は発生せず、長期にわ
たって、高濃度、高品質の画像を得ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、部は重量部を表わす。

実施例１ エステル系重合体　　　　　３０部 ポリカーボネート　　　　　　５部 層　型　剤　低分子量ワックス　　　　　５部着　色　
剤　カーボンブラック　　　　　１０部帯電制御剤　サ
リチル酸誘導体亜鉛塩　　６部上記組成の混合物を溶融
混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粗粉砕し、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。得ら
れた微粉砕品を分級して、平均粒径を７．５１Ａとした
。本粒子１００部に対してシリカ微粉末を０．５部添加
混合して、トナーを得た。

得られたトナーの小角Ｘ線散乱における散乱のｍへピー
クからの平均格子長は５００人であり、またトナーの表
面分析による表面組成の比０１ｓ／Ｃ１ｓは０．０４０
であった。

次に、第２図に示される現像ローラを、第１図に示され
る現像装置に装着した。

前記トナーを上記現像装置に装入し、現像ローラと感光
体を等速に回転させ、現像を行なったところ、高画像濃
度で且つ地肌汚れ及びカブリの発生がない鮮明な画像が
得られた。

更に、ｓ、ｏｏｏ枚のプリントを行なった結果、初期と
同様な鮮明な画像が得られ、現像ローラへのトナー融着
による画像の異常は見られなかった。

実施例２ エステル系重合体　　　　　２５部 離層型　剤　低分子量ワックス　　　　　５部着　色　
剤　カーボンブラック　　　　　１０部帯電制御剤　サ
リチル酸誘導体亜鉛塩　　５部上記組成の混合物を溶融
混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粗粉砕し、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。得ら
れた微粉砕品を分級して、平均粒径を８岬とした。本粒
子１００部に対してシリカ微粉末を０．３部添加混合し
て、トナーを得た６ 得られたトナーの小角Ｘ線散乱測定における散乱の一次
ピークからの平均格子長は１　、８００人であり、また
トナーの表面分析による表面組成の比０１Ｓ／ＣＩＳは
０．０２０であった。

上記トナーを用いて、実施例１と同様にして現像を行な
ったところ、高画像濃度で且つ地肌汚れ及びカブリの発
生がない鮮明な画像が得られた。

更に、５，０００枚のプリントを行なった結果、初期と
同様な鮮明な画像が得られ、現像ローラへのトナー融着
による画像の異常は見られなかった。

比較例１ 結着樹脂　スチレン−アクリル 系重合体　　　　　　　　　９５部 部層型　剤　低分子量ワックス　　　　　５部着　色　
剤　カーボンブラック　　　　　１０部帯電制御剤　サ
リチル酸誘導体亜鉛塩　　６部上記組成の混合物を溶融
混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粗粉砕し、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。得ら
れた微粉砕品を分級して、平均粒径を７．５声とした。

本粒子１００部に対してシリカ微粉末を０．５部添加混
合して、トナーを得た。

得られたトナーの小角Ｘ線散乱測定における散乱の一次
ピークからの平均格子長は７，０００人であり、またト
ナーの表面分析による表面組成の比０＋ｓ／Ｃ１ｓは０
．０１２であった。

上記トナーを用いて、実施例１と同様にして現像を行な
ったところ、画像濃度が低く、場所により濃度ムラが見
えた。また、５，０００枚ランニング後において、トナ
ーが現像ローラ上にフィルミングしていた。

比較例２ 結着樹脂　スチレン−メタクリル酸系 重合体　　　　　　　　　　８５部 アミド系重合体　　　　　　１０部 部層型　剤　低分子量ワックス　　　　　５部着　色　
剤　カーボンブラック　　　　　１０部帯電制御剤　サ
リチル酸誘導体亜鉛塩　　５部上記組成の混合物を溶融
混練し、冷却後ハンマーミルを用いて粗粉砕し、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。得ら
れた微粉砕品を分級して、平均粒径を８μｓとした。本
粒子１００部に対してシリカ微粉末を０．３部添加混合
して、トナーを得た。

得られたトナーの小角Ｘ線散乱測定における散乱の一次
ピークからの平均格子長は１００人であり。

またトナーの表面分析による表面組成の比０　＋ｓ／Ｃ
＋ｓは０．０６０であった。

上記トナーを用いて、実施例２と同様にして現像を行な
ったところ、画像濃度が低く、場所により濃度ムラが見
えた。また、ｓ、ｏｏｏ枚ランうング後において、トナ
ーが現像ローラ上にフィルミングしていた。

〔発明の効果〕

本発明の画像形成方法においては、前記した特定の分散
特性と表面構造を有するトナーを使用するという構成と
したことがら、帯電性で且っ光導電性の表面を有する現
像剤担持体の表面を帯電した後、該表面に選択的に光を
照射することによって、現像剤担持体の表面近傍に多数
の微小閉電界を形成する現像方式において、現像剤担持
体上で安定したトナーの多層化が形成可能となり、高画
像濃度で地肌汚れ、文字のニジミ等の発生しない高品質
の画像が得られる。また、長期間のプリントを行なって
も、現像剤担持体へのトナーの融着は発生せず、長期に
わたって高濃度で高品質の画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に有用な、帯電性で且つ光導電性
の表面を有する現像剤担持体（現像ローラ）を備えた現
像装置の模式断面図である。 また、第２図は上記現像ローラの帯電電荷を所望のパタ
ーンで消去する、冷陰極管光源を用いた方式を示す模式
断面図である。更に、第３図は同じく現像ローラの帯電
電荷を所望のパターンで消去する、半導体レーザ光源を
用いた方式を示す模式斜視図である。 １・・・現像剤担持体（現像ローラ）、２・・・現像装
置、３・・・感光体ドラム、４・・・トナー層厚規制ブ
レード部材、５・・トナータンク、６・・・アジテータ
、７・・・トナー、８・・・トナー供給ローラ、９・・
・現像バイアス印加手段、１０・・・帯電部材、１１・
・・電源、１２・・・スクレーパ、１３・・・光照射部
材、２１・・・冷陰極管光源、２２・・・透明フィルム
、３１・・・半導体レーザ光源、３２・・・光ビーム、
３３・・・コリメータレンズ、３４・・・回転多面鏡、
３５・・・反射鏡。 特許出願人　株式会社　リ　　コ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯電性で且つ光導電性の表面を有する現像剤担持
   体の表面を帯電した後、該表面に選択的に光を照射する
   ことによって、現像剤担持体表面近傍に多数の微小閉電
   界を形成し、この現像剤担持体上に、必要に応じて補助
   剤を外添したトナーよりなる非磁性一成分系現像剤を供
   給し、前記微小閉電界により前記現像剤を現像剤担持体
   表面に担持させ、該担持現像剤によって静電潜像を可視
   像化する画像形成方法において、トナーとして、少なく
   とも結着樹脂と着色剤からなり、しかも小角Ｘ線散乱（
   ＳＡＸＳ）を測定すると散乱の一次ピークからの平均格
   子長が２００〜５，０００Åであり、且つ表面分析によ
   る表面組成の比Ｏ＿Ｉ＿Ｓ／Ｃ＿Ｉ＿Ｓが０．０１５〜
   ０．０５５であるものを使用することを特徴とする画像
   形成方法。