JPH0740140B2 - 現像剤 - Google Patents

現像剤

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JPH0740140B2
JPH0740140B2 JP60091259A JP9125985A JPH0740140B2 JP H0740140 B2 JPH0740140 B2 JP H0740140B2 JP 60091259 A JP60091259 A JP 60091259A JP 9125985 A JP9125985 A JP 9125985A JP H0740140 B2 JPH0740140 B2 JP H0740140B2
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隆 山室
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、現像バイアスとして交流バイアスを用いる非
接触現像方法のための非磁性トナーに関する。本発明の
非接触現像用非磁性トナーは、かかる方法を採用した複
写機、静電プリンター等の電子写真技術応用機器におい
て有用に用いられるものである。
〔従来の技術〕
電子写真装置において、潜像を現像剤により現像する方
法としては、カスケード現像法、磁気ブラシ現像法、液
体現像法、パウダークラウド現像法、フアーブラシ現像
法等がよく知られている。これらのうち、カスケード現
像法、磁気ブラシ現像法、液体現像法が実用化されてい
るが、定期的に現像剤を交換する必要があり、このため
に多くの労力が費やされてきた。
近年、前述の欠点を解決する手段として一成分磁性現像
方法が注目されているが、この方法は磁性トナーが一般
に不透明であるためにカラー化への対応が困難であるた
めに、非磁性の現像剤を用いる一成分現像方法が望まれ
ている。このような現像方法としては、従来、米国特許
第2,895,847号に開示されているタツチダウン現像法が
あり、その1つとして非画像部へのトナー付着を防ぐた
めに、現像剤担持体と静電潜像保持体とを一定の間隙を
おいて現像する方法がよく知られている。
この非接触のタツチダウン現像方法では、現像剤の飛翔
を助けるため現像バイアスに交流電圧を加えているが、
現像剤担持体表面に現像剤が強く付着しているため、こ
れを飛翔させるためにかなり高い交流電圧を必要とし、
しばしば現像バイアスがエヤー・ブレーク・ダウン(現
像剤担持体に印加される電圧による担持体と静電潜像担
持体との間の放電現象)を起こしてしまうことがあり、
感光体の感光層の破壊を生じたり、表面層の酸化が発生
し、また、現像像上に放電が生じた場合には、トナーの
感光体への焼きつけやトナー飛散が発生し画像像上に黒
点、画像抜け、画像みだれ等を生じ、現像条件の設定の
ラチチュードがせまいという欠点を有している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上述の欠点を解消し、現像条件の設定ラチチュ
ードが広く、現像バイアスのエヤー・ブレーク・ダウン
の起こらない非接触のタツチダウン現像法に用いること
のできる新規な現像剤を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本発明者等は鋭意検討の結果、トナーの帯電極性に対し
て同極性の微粒子と逆極性の微粒子を含有する非磁性ト
ナーにより前記の目的が達成されることを見出した。
本発明において用いるトナーの帯電極性に対して同極性
の微粒子と逆極性の微粒子はトナー中に混練等により内
添したものでもよいが、好ましいのはこれら微粒子を外
添により含有せしめたものである。また前記の逆極性微
粒子の外添量は1.0重量%以下で、同極性微粒子と逆極
性微粒子とを合わせた外添量は0.1〜2.0重量%の範囲で
あることが好ましい。
以下、本発明を添付図面を参照しながら更に詳しく説明
する。
第1図は本発明の現像剤が適用される現像装置例の概略
図である。図中1は現像剤規制部材であり、弾性体(板
バネ材)1aと軟弾性体(例えばシリコンゴム)1bとから
なり、2は現像剤担持体で109〜10Ω(電極面積1c
m2)の肉厚1mmのフエノール製パイプである。3は現像
剤供給部材でスポンジの上にEPDMのゴム層があり、担持
体2に約1mmの深さで圧接されている。4はロアシール
材でマイラー(75μm)が図のように曲げられて担持体
2に圧接している。現像剤6はホツパー5に貯蔵されて
おり、現像剤供給部材3により担持体2に送られ、規制
部材1により担持体2上に薄層に形成されると共に所望
の極性に帯電し現像バイアス7を印加しながら潜像保持
体8上の静電潜像9上に付着せしめ現像を行なう。保持
体8と担持体2とは200μmの間隙に保たれており、静
電潜像9は、+200〜+1,000Vに帯電され、現像バイア
ス7は直流電圧+300Vに交流電圧2400Vpp、2.4KHzが重
畳されている。
第2図は本発明の現像剤が適用される他の現像装置例の
概略図である。図中、10はホツパーでこの中に磁性キヤ
リアと非磁性トナーとが混合された現像剤11が入つてお
り、12のマグネツトロールにより現像剤11の非磁性トナ
ーのみが担持体上に送られ、潜像保持体14上の静電潜像
15にトナーが付着して現像が行なわれる。
本発明に用いられるトナー用の材料のうち、結着剤とし
ては、各種のスチレン樹脂、各種のエポキシ樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、マ
レイン酸樹脂、ビニルアセタール樹脂、ポリエチレン、
ポリプロピレン若しくはこれらの共重合体のような熱可
塑性樹脂等が挙げられる。また、着色剤としては、フタ
ロシアニン等の各種の有機顔料、γ−Fe3O4、カーボン
ブラツク等の各種の無機顔料が挙げられる。さらに極性
制御剤としては負帯電性には、含金属染料、酸性染料や
−COOH、−Cl、−F、−Br、−NO2、−SO3H等の基が含
まれる有機あるいは無機物が挙げられる。正帯電性に
は、第4級アンモニウム塩、各種アミン類、各種イミン
類、ニグロシン染料、塩基性染料等が挙げられる。
本発明に用いられる正極性の微粒子としては、例えば金
属の電気陰性度が10以下の金属の酸化物(例えば酸化マ
グネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタニ
ウム、酸化鉛などの酸化物)、硫化物、窒化物等の1mμ
〜数μの粒子が挙げられる。また1mμ〜数μの粒子の表
面に第4級アンモニウム塩、各種アミン、各種イミン類
等極性制御剤を処理したものが用いられる。また、負帯
電性微粒子は金属の電気陰性度が10以上の金属の酸化物
(例えば五酸化バナジウム、五二酸化ニオブ、二酸化ケ
イ素、三酸化モリブデンなどの酸化物)、硫化物、窒化
物等の1mμ〜数μの粒子が挙げられる。
また、1mμ〜数μの粒子の表面に含金属染料、酸性染
料、−COOH基、−NO2基、−SO3H基等を持つ化合物によ
つて表面処理したものが用いられる。さらに表面を(C
H3)3SiCl、(CH3)2SiCl2、CH3SiCl3、(CH3)3SiOCH3、(CH
3)2Si(OCH3)2、CH3Si(OCH3)3等の疎水化剤で処理したも
のが用いられる。
実施例1 結着剤としてスチレン−n−ブチルメタクリレート共重
合体(MI-20、三洋化成工業社製)100重量部に着色剤と
してカーボンブラツク(MA-100、三菱化成社製)8重量
部、負極性制御剤クロム系含金属染料(TRH、保土谷社
製)0.5重量部と同極性微粒子である疎水化処理した二
酸化ケイ素粉(R-972、日本アエロジル社製)2重量部
と逆極性微粒子であるアミノ化合物で表面処理した二酸
化ケイ素粉(RA-200、日本アエロジル社製)1重量部と
を混練、粉砕、分級し5〜15μmの本発明の現像剤を得
た。
比較例として、上記の配合中の同極性微粒子(R-972)
と逆極性微粒子(RA-200)の一方又は両方を除いた5〜
15μmの現像剤を作成した。
上記の現像剤を第1図に示した現像装置に入れ保持体−
担持体間の間隙及び現像バイアスの交流バイアス電圧の
設定ラチチュードについて調べた結果を第3図に示し
た。
第3図において、最上部の線より上は、エアーブレーク
ダウンが発生する領域であり、無添加、R-972のみ添
加、RA-200のみ添加及び本発明の現像剤の各線より下は
トナーの飛翔不良が発生する領域であり、各線とエアー
ブレークダウンが発生する領域との間(この大きさをラ
チチュードという。)で良好な画像を得ることができ
る。
第3図から、本発明の現像剤では他の現像剤に比べて現
像条件の設定ラチチュードが大巾に改善され、交流バイ
アスと保持体−担持体との間の設定を緩やかにできるこ
とが分かる。
実施例2 実施例1で用いた同極性及び逆極性微粒子を練り込まな
い比較例の現像剤に対し同極性微粒子(R-972、日本ア
エロジル社製)1.0重量%と逆極性微粒子(RA-200、日
本アエロジル社製)0.1重量%をヘンシエルミキサーに
て外添処理して本発明の現像剤を作成した。
又、比較例として同極性あるいは逆極性の微粒子のみを
添加した現像剤を作成し実施例1と同様に現像条件の設
定ラチチュードを見た。その結果、表1に示したように
外添処理によつても著るしく改善された。
実施例3 実施例1の比較例(微粒子を全く添加しないもの)の現
像剤に対し外添により同極性微粒子の添加量及び逆極性
微粒子の添加量を変えてコピー画像のカブリの有無及び
現像条件の設定ラチチュードに対する効果の有無(実施
例2と同じ条件)を調べた結果を表2に示した。
この結果、逆極性微粒子の外添量は1.0重量%以下、同
極性微粒子と逆極性微粒子とを合わせた外添量が0.1〜
2.0重量%の範囲にあることが必要であることが判明し
た。
実施例4 実施例1で用いた負極性制御剤に変えて正極性制御剤と
してニグロシン染料(ボントロンN-09、オリエント化学
社製)を含有した5〜15μmのトナーを作成して、同極
性微粒子XC-130(イミノ系処理剤で処理した二酸化ケイ
素、東芝シリコーン社製)を0.35重量%と逆極性微粒子
P-972(疎水化された二酸化ケイ素、日本アエロジル社
製)を0.35重量%とをヘンシエルミキサーにて外添した
本発明の現像剤を作成し、テストした結果、実施例2と
同様に現像条件の設定ラチチュードが著るしく改善され
た。
〔発明の効果〕
本発明はトナーの帯電極性に対して同極性の微粒子と逆
極性の微粒子とを含有させた非接触現像用非磁性トナー
を提供したものであり、現像条件の設定ラチチュードが
広く、現像バイアスのエヤー・ブレーク・ダウンの起こ
らない非接触のタツチダウン現像法に用いることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ本発明の現像剤が適用され
る現像装置例の概略図、第3図は本発明の現像剤を含め
て4種類の現像剤について、潜像保持体−現像剤担持体
間隙と現像バイアスの交流バイアス電圧の設定ラチチュ
ードとの関係を示すグラフである。 図中符号: 1……規制部材;1a……弾性体;1b;軟弾性体;2,13……現
像剤担持体;3……現像材供給部材;4……ロアシール材;
5,10……ホツパー;6,11……現像剤;7……現像バイアス;
8,14……潜像保持体;9,15……静電潜像;12……マグネツ
トロール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚越 一彦 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ツクス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 山室 隆 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ツクス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 百武 信男 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ツクス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭59−143161(JP,A) 特開 昭57−196264(JP,A) 特開 昭53−87734(JP,A) 特開 昭59−142575(JP,A) 特開 昭58−184158(JP,A) 特開 昭57−147652(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】現像バイアスとして交流バイアスを用いる
    非接触現像方法のための非磁性トナーであって、トナー
    の帯電極性に対して同極性の微粒子と逆極性の微粒子と
    を含有することを特徴とする非接触現像用非磁性トナ
    ー。
  2. 【請求項2】前記同極性の微粒子と逆極性の微粒子とを
    外添粒子として含有することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の非接触現像用非磁性トナー。
  3. 【請求項3】前記逆極性の微粒子の外添量が1.0重量%
    以下であることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記
    載の非接触現像用非磁性トナー。
  4. 【請求項4】前記同極性微粒子と逆極性微粒子とを合わ
    せた外添量が0.1〜2.0重量%である特許請求の範囲第2
    項に記載の非接触現像用非磁性トナー。
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