JPH0869182A

JPH0869182A - 小径の現像スリーブを用いたリサイクル現像法

Info

Publication number: JPH0869182A
Application number: JP6203267A
Authority: JP
Inventors: Masatake Inoue; 雅偉井上; Takeshi Arakawa; 健荒川; Yutaka Aso; 裕阿蘇; Akira Fujisawa; 亮藤澤
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1994-08-29
Publication date: 1996-03-12

Abstract

(57)【要約】【構成】白板電位が１５０Ｖ以上の感光体と、径が３
５mm以下の小径の現像スリーブとを使用し、現像器中に
充填された磁性キャリヤと顕電性トナー粒子とから成る
二成分系磁性現像剤により、該感光体上に形成された静
電像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写し
た後に感光体上に残存するトナーをクリーニング手段に
より回収し、回収されたトナー及び補給用のバージント
ナーを現像器中に補給するリサイクル現像法において、
前記二成分系磁性現像剤の磁性キャリヤとして、電気抵
抗が１０⁸乃至１０⁹Ωのフェライトキャリヤを使用す
ることを特徴とする。【効果】白板電位が１５０Ｖ以上の残留電位の高い感
光体を使用して高いバイアス電圧を印加して現像を行っ
ても、画像濃度が高い画像が得られ、また径が３５mm以
下の小径の現像スリーブを用いた場合にも、画像濃度の
高く画像を得ることが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンター等
の電子写真装置に使用されるリサイクル現像法に関する
ものであり、より詳細には、白板電位が１５０Ｖ以上の
感光体と、小径の現像スリーブとを使用し、二成分系磁
性現像剤により該感光体上に形成された静電像の現像を
行うリサイクル現像法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真における画像形成は、感
光体表面を帯電（主帯電）し、次いで画像露光を行って
感光体表面上に静電像を形成し、これを現像器内に充填
されている現像剤により現像して可視像化されたトナー
像を形成し、該トナー像を所定の用紙に転写し、転写後
の感光体上に残存しているトナー像をクリーニングブレ
ード等の手段で除去することにより一サイクルの画像形
成工程が完了するというものである。上記の現像剤とし
ては、例えば着色樹脂組成物から成る顕電性トナーと磁
性キャリヤとから成る二成分系磁性現像剤が代表的であ
り、現像器中に設けられた現像剤搬送用スリーブによ
り、該現像剤を磁気ブラシの形で現像域に搬送し、この
磁気ブラシを感光体上の静電像に摺擦し、トナーを静電
像上に付着せしめることにより現像が行われる。

【０００３】最近になって、複写機の小型化、低価格化
のために、小径の現像スリーブや安価な有機感光体を使
用し、クリーニングにより除去回収されたトナーを、再
び現像器中に循環して再度現像に使用するリサイクル現
像法が注目されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、例えば単
層型の有機感光体などは、白板電位が１５０Ｖ以上であ
り、残留電位が高いため、現像に際しては大きなバイア
ス電圧を印加する必要があるが、バイアス電圧の上昇に
伴って現像に寄与する実効電位が低くなり（バックグラ
ウンドとなる白色部の電位が高いため）、画像のコント
ラストを十分にかせぐことができず、十分な画像濃度を
得ることが困難となるという問題がある。特にリサイク
ル現像法では、クリーニング等による外的圧力によって
リサイクルされる回収トナーの物性低下或いは感光体の
劣化が認められるため、このような傾向が著しい。さら
に装置の小型化のために小径の現像スリーブを用いた場
合には、現像時間（磁気ブラシと感光体表面との摺擦時
間）が必然的に短くなるため、この点でも十分な画像濃
度を得ることが困難である。

【０００５】さらに二成分系現像剤が充填されている現
像器中には、トナー濃度センサが設けられており、トナ
ーとキャリヤとから成る現像剤のトナー濃度（Ｔ／Ｄ）
を一定の範囲にコントロールするようになっている。こ
のトナー濃度コントロールは、現像剤の透磁率に対応し
て現像剤中のトナー濃度も変化することを利用したもの
であり、トナー濃度センサにより、現像剤の透磁率を検
出し、該センサの出力値に応じて現像器中にトナーを補
給することにより行われる。

【０００６】しかるに、リサイクル現像法においては、
クリーニング等の外的圧力によってトナー物性（例えば
流動性）が低下した回収トナーを再度現像に供するた
め、上述したトナー濃度コントロールにも悪影響が認め
られる。例えば図３の曲線Ａは、スタート現像剤におけ
る濃度センサの出力（現像剤の透磁率に対応）とトナー
濃度（Ｔ／Ｄ）との関係を示すが、この曲線によれば、
トナー補給のＯＮ−ＯＦＦのしきい値をセンサ出力値３
Ｖに設定しておけば、トナー濃度が3.５％以下になると
現像器内にトナーが補給される。しかし、回収トナーが
現像器内に補給されるようになると、現像剤の物性変化
により、濃度センサの出力とトナー濃度との関係は、例
えば曲線Ｂに示される様に変化してしまう。従って、上
述したしきい値の設定では、一定のトナー濃度を保持す
ることが困難となってしまうのである。

【０００７】従って、本発明の目的は、白板電位が１５
０Ｖ以上の感光体と、小径の現像スリーブとを使用し、
二成分系磁性現像剤により該感光体上に形成された静電
像の現像を行うリサイクル現像法において、十分な濃度
の画像を得ることが可能な方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、回収トナーの再利用によっても、
常にトナー濃度を一定に保持して安定に現像を行うこと
のできるリサイクル現像法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、白板電
位が１５０Ｖ以上の感光体と、径が３５mm以下の小径の
現像スリーブとを使用し、現像器中に充填された磁性キ
ャリヤと顕電性トナー粒子とから成る二成分系磁性現像
剤により、該感光体上に形成された静電像を現像してト
ナー像を形成し、該トナー像を転写した後に感光体上に
残存するトナーをクリーニング手段により回収し、回収
されたトナー及び補給用のバージントナーを現像器中に
補給するリサイクル現像法において、前記二成分系磁性
現像剤の磁性キャリヤとして、電気抵抗が１０⁸乃至１
０⁹Ωのフェライトキャリヤを使用することを特徴とす
るリサイクル現像法が提供される。

【０００９】本発明方法においては、現像器中のトナー
濃度を検出するセンサからの出力に基づいて補給用バー
ジントナー及び回収トナーの現像器内への供給をＯＮ−
ＯＦＦ制御することにより現像剤のトナー濃度を調整
し、特にトナーの現像器内への供給をＯＮ−ＯＦＦ制御
するセンサ検出出力のしきい値を、画像形成サイクルの
動作時間に応じて変化させながらトナー濃度の制御を行
うことが好適である。

【００１０】

【作用】本発明では、現像剤中の磁性キャリヤとして、
電気抵抗が１０⁸乃至１０⁹Ω、特に2.０×１０⁸乃至
8.０×１０⁸Ωのフェライトキャリヤを選択使用するこ
とが重要であり、このような抵抗のフェライトを使用す
ることによって、残留電位の高い感光体（例えば単分散
層型有機感光体）と小径の現像スリーブを用いてリサイ
クル現像を行った場合にも十分な画像濃度の画像を形成
することが可能となったものである。

【００１１】例えば後述する実施例及び比較例から明ら
かな通り、フェライトキャリヤの抵抗値が上記範囲より
も低い場合には、高濃度の画像を得ることができるとし
ても、高バイアス電圧の印加によりキャリヤ引きを生じ
てしまう。一方、上記範囲よりも高抵抗のフェライトキ
ャリヤを用いた場合には、高濃度の画像を得ることが困
難となってしまう。このように、上述したフェライトキ
ャリヤの電気抵抗は、良好な画質の画像を得るために臨
界的な意義を有していることが理解されよう。尚、本発
明において、フェライトキャリヤの電気抵抗値は、該キ
ャリヤを樹脂コートし、そのコート量を調節することに
よって、上記範囲内に調整することができる。

【００１２】また本発明のリサイクル現像法では、補給
用バージントナーとクリーニング装置から回収された回
収トナーとを予め混合した状態で現像器中に補給するこ
とが好適である。これにより、現像器内の現像剤の物性
が均一で安定したものとなり、回収トナーの混合による
画像への影響がほとんどないものとなる。

【００１３】また本発明のリサイクル現像法において
は、現像器中の現像剤のトナー濃度をセンサによって検
出し、該検出値に基づいてバージントナー及び回収トナ
ーを現像器中に補給することにより、一定のトナー濃度
を有効に保持することができる。特にトナー補給のＯＮ
−ＯＦＦ制御のしきい値となるセンサ検出値を、画像形
成サイクルの動作時間に応じて変化させることにより、
常に一定のトナー濃度を保持することができる。尚、画
像形成サイクルの動作時間は、例えば現像器に設けられ
ている現像スリーブの動作時間に相当するから、該スリ
ーブの駆動モータの駆動時間の積算値に応じてしきい値
を変化させればよい。

【００１４】

【発明の好適態様】

（電子写真装置）本発明のリサイクル現像法を好適に実
施する電子写真装置の一例を簡略して示す図１におい
て、感光体ドラム１の周囲には、主帯電装置２、光学系
３、現像装置４、転写用帯電装置５及びクリーニングブ
レード等のクリーニング装置６が、この順序に設けられ
ており、さらに感光体ドラム１に隣接して定着装置７が
設けられている。

【００１５】即ち、主帯電装置２により感光体ドラム１
表面が帯電され、次いで光学系３による画像露光が行わ
れ、感光体ドラム１上には静電像が形成される。この静
電像は、現像装置４により現像され、可視像化されたト
ナー像が形成され、転写用帯電装置５によって所定の用
紙８上に転写される。転写されたトナー像を有する用紙
８は、定着装置７に導入され、熱、圧力等によって該ト
ナー像の定着が行われる。一方、転写後の感光体ドラム
上に残存するトナーは、クリーニング装置６により感光
体ドラム１表面から除去され、回収される。このように
して画像形成サイクルの一行程が完了する。

【００１６】（現像装置）現像装置４は、内部にマグネ
ットを有する現像スリーブ１０と現像器１１とを備えて
おり、現像器１１内には、顕電性トナーと磁性キャリヤ
とから成る二成分系磁性現像剤が充填されている。即
ち、この現像剤がスリーブ１０によって磁気ブラシの形
で搬送され、この磁気ブラシが感光体ドラム１表面に摺
擦され、静電像に帯電トナーが付着することによりトナ
ー像が形成されるものである。

【００１７】この現像装置４の構造を図２に示す。図１
及び図２から理解される様に、現像器１１は、仕切り壁
２０によって２つの室４ａ及び４ｂに区画されており、
各室内に、それぞれスパイラル２１及び２２が設けられ
ている。また仕切り壁２０には、トナー濃度センサ２３
が設けられている。さらに一方の室４ｂは、スパイラル
２４を内蔵するトナー補給用ホッパー２５に連通してお
り、このホッパー２５の上部には、補給用バージントナ
ーが充填されたトナータンク２６が配置されている。即
ち、トナータンク２６内のバージントナーは、ホッパー
２５内に供給され、スパイラル２４によって現像器１１
内の室４ｂ内に補給される。室４ｂ内に補給されたバー
ジントナーは、スパイラル２２及び２１によって室４ｂ
と４ａとの間を往復し、既に現像器１１内に存在してい
る現像剤と混合され、室４ａからスリーブ１０に供給さ
れて現像に供される。尚、スリーブ１０はモータ２６に
よって駆動回転し、ホッパー２５内のスパイラル２４
は、モータ２６とは別個に独立駆動するモータ２７によ
って駆動回転され、モータ２７は、トナー濃度センサ２
３の検出出力によってＯＮ−ＯＦＦ制御される。

【００１８】一方、ホッパー２５に連通して回収トナー
貯留槽３０が設けられており、前述したクリーニング装
置６によって回収されたトナーは、自然落下或いは吸引
により、貯留槽３０内に一時的に収容される。この貯留
槽３０内には、底部にスパイラル３１が設けられ、その
先端はホッパー２５内にまで延びており、且つ該先端部
にはパドル３２が設けられており、このパドル３２は、
スパイラル２４に隣接している。即ち、回収トナーは、
スパイラル３１及びパドル３２によってホッパー２５内
に送り込まれ、スパイラル２４によって補給用のバージ
ントナーと混合攪拌され、該バージントナーと共に現像
器１１内に補給されて現像に供される。尚、通常、スパ
イラル３１及びパドル３２は、スリーブ１０の駆動モー
タ２６に連結された駆動伝達手段（例えばウオーム、ギ
ヤ等）により、スリーブ１０と一体に駆動し得る様にな
っている。

【００１９】（磁性キャリヤ）本発明では、上記の現像
装置４の現像器１１中に充填されている現像剤の磁性キ
ャリヤとして、電気抵抗が１０⁸乃至１０⁹Ω、特に2.
０×１０⁸乃至8.０×１０⁸Ωの範囲にあるフェライト
キャリヤが選択使用される。フェライトキャリヤの適当
な例としては、酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄
イットリウム（Ｙ₃Ｆｅ₅Ｏ₁₂）、酸化鉄カドミウム
（ＣｄＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄ガドリウム（Ｇｄ₃Ｆｅ₅
Ｏ₁₂ ）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄鉛（Ｐ
ｂＦｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ₂Ｏ₄）、
酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅＯ₃）、酸化鉄バリウム
（ＢａＦｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ₂
Ｏ₄）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄ラ
ンタン（ＬａＦｅＯ₃）及びこれらの複合物等を例示す
ることができ、好ましくは、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｍｎ及
びＮｉから成る群より選ばれた金属成分を少なくとも１
種含有するソフトフェライト、例えばＣｕ−Ｚｎ−Ｍｇ
フェライト等が使用される。これらのフェライト平均粒
径は、通常、６５乃至１０５μm の範囲にあるのが望ま
しい。

【００２０】また上述したフェライトキャリヤは、それ
単独では電気抵抗値が上記範囲よりも低い。そこで本発
明では、該フェライトキャリヤを樹脂コートし、そのコ
ート量を調節することによって、その電気抵抗値を上記
範囲内となるようにする。このような樹脂としては、適
当な硬度の皮膜を形成でき且つ摩擦帯電性に悪影響を与
えない限り、特に制限はないが、一般的にはシリコーン
樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アク
リル樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂、スチレン樹脂、
スチレン−アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ケトン樹
脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレー
ト樹脂、メラミン樹脂等の１種または２種以上が使用さ
れる。これらの中でも、シリコーン樹脂やアクリル変性
シリコーン樹脂、及びこれらとメラミン樹脂とのブレン
ド物が好適であり、最も好適には、アクリル変性シリコ
ーン樹脂とメラミン樹脂との３：１乃至５：１（重量
比）のブレンド物である。コート量は、コートキャリヤ
の電気抵抗値が上述した範囲内となるような量とする
が、一般的にはフェライトキャリヤ当たり、0.１乃至2.
０重量％、特に0.３乃至1.５重量％の範囲とするのがよ
い。かかる樹脂を用いての樹脂コートは、例えば樹脂を
適当な溶剤に溶解し、流動床で噴霧することによって行
うことができる。

【００２１】この磁性キャリヤとトナーとの混合比は、
一般に９８：２乃至９０：１０の重量比、特に９７：３
乃至９２：８の重量比にあるのがよい。

【００２２】（トナー）本発明においては、上記の磁性
キャリヤと組み合わせて使用されるスタートトナー及び
補給用バージントナーとしては、現像装置４によりリサ
イクル現像を行うに際して、スタート現像剤中のスター
トトナーは、それ自体公知のものであり、定着用樹脂中
に、着色剤顔料及び必要により帯電制御剤、離型剤等の
トナー配合剤が分散されたトナー粒子を表面処理剤によ
り表面処理したものが使用される。

【００２３】例えば定着用樹脂としては、トナーに要求
される定着性と検電性とを有するもの、具体的にはスチ
レン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド樹
脂、変性ロジン等が使用され、好ましくはスチレン−ア
クリル系樹脂が使用される。

【００２４】着色剤顔料は、通常、定着用樹脂媒質１０
０重量部当り２乃至２０重量部、特に５乃至１５重量部
の量で使用されるが、その適当な例は次の通りである。黒色顔料カーボンブラック、アセチレンブラック、ランブラッ
ク、アニリンブラック。黄色顔料黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネ
ラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネー
ブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロ
ーＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、
ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パ
ーマンネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ。橙色顔料赤口黄鉛、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジ
ＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、イン
ダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレン
ジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ。赤色顔料ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウ
ム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾ
ロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキ
レッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレー
キ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリア
ントカーミン３Ｂ。紫色顔料マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレ
ットレーキ。青色顔料紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクト
リアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタ
ロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化
物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢ
Ｃ。緑色顔料クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、
マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーン
Ｇ。白色顔料亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛。体質顔料バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイト
カーボン、タルク、アルミナホワイト。

【００２５】また帯電制御剤としては、例えばニグロシ
ンベース（Ｃ．Ｉ．５０４１５）、オイルブラック
（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、スピロンブラック等の油溶性
染料、含金属アゾ染料、ナフテン酸金属塩、アルキルア
リチル酸の金属塩、脂肪酸石ケン、樹脂酸石ケン等が使
用される。これら帯電制御剤の配合量は、通常、定着用
樹脂１００重量部当たり、0.１乃至１０重量部、特に0.
５乃至５重量部である。

【００２６】また現像により形成され且つ所定の用紙に
転写されたトナー像の定着を熱定着により行う場合に
は、熱定着時に離型性を付与するために離型剤が配合さ
れるが、かかる離型剤としては、通常、ポリレフィン系
樹脂、特に低分子量のポリプロピレンが好適に使用され
る。このような離型剤の使用量は、通常、定着用樹脂媒
質１００重量部当たり0.１乃至６重量部の量で配合され
る。

【００２７】定着用樹脂中に上述したトナー配合剤を分
散させたトナー粒子は、粉砕分級法、溶融造粒法、スプ
レー造粒法、重合法等のそれ自体公知の方法で製造し得
るが、粉砕分級法が一般的である。例えば各トナー成分
を、ヘンシェルミキサー等の混合機で前混合した後、二
軸押出機等の混練装置を用いて混練し、この混練組成物
を冷却した後、粉砕し、分級してトナー粒子とする。か
かるトナー粒子の粒径は、一般にコールターカウンター
によるメジアン径が５乃至１５μｍ、特に７乃至１２μ
ｍの範囲内にあるのがよい。

【００２８】上述したトナー粒子は、表面処理剤により
表面処理されるが、このような表面処理剤としては、流
動性改良剤やスペーサ粒子がある。流動性改良剤は、ト
ナー粒子の流動性を向上させ、粒子相互の凝集を防止し
且つ一定の流動性を保持させるためのものである。この
ような流動性改良剤としては、例えば粒径が0.005 乃至
0.05μm の親水性乃至疎水性の微粉シリカ粉末、アルミ
ナ粉末、アクリル粉末などの等の樹脂粉末が知られてお
り、これらは単独でも２種以上をくみあわせても使用す
ることができる。かかる流動性改良剤の量は、トナー当
たり0.１乃至2.０重量％の量とするのがよい。

【００２９】またスペーサ粒子は、通常、上記の流動性
改良剤と併用されるものであり、流動性改良剤よりも粒
径の大きい0.05乃至1.０μｍの粒径を有する粒子であっ
て、特に転写効率を向上させるために使用される。この
スペーサー粒子の外添により、トナー像と感光体表面の
潜像との結合を弱めて、トナー像の剥離が容易に行われ
るようにし、これによりトナー像転写工程での転写効率
を向上させ得るものである。特に有機感光体が使用され
る本発明方法では、スペーサー粒子の外添により、現像
に際して感光体表面を磨耗させ、常にバージンな表面で
現像を行うことができるという利点もある。

【００３０】このスペーサー粒子としては、上記粒径を
有する有機或いは無機の不活性定形粒子であれば、何れ
をも使用し得るが、一般には、磁性粉やアルミナ等が使
用される。特に磁性粉をスペーサ粒子として用いた場合
には、トナー飛散を有効に防止できるという利点もあ
る。このようなスペーサー粒子は、トナー当たり0.１乃
至1.５重量％の量で外添するのがよい。尚、上記磁性粉
としては、前述した磁性体を例示することができ、マグ
ネタイト（四三酸化鉄）が好適である。

【００３１】流動性改良剤及びスペーサー粒子をトナー
に外添して表面処理するに際しては、予め流動性改良剤
とスペーサー粒子とを粉砕条件下に緊密に混合し、この
混合物をトナーに添加して十分に解碎するのがよい。

【００３２】上述したトナーは、予め磁性キャリヤと前
述した量比で混合されてスタート現像剤として現像器１
１中に充填され、また補給用バージントナーとしてトナ
ータンク２６に充填されて使用に供される。

【００３３】（感光体）本発明において、感光体ドラム
１としては、白板電位、即ち飽和電位に帯電されたもの
を露光した時の露光部の電位が１５０Ｖ以上であるもの
が使用される。かかる感光体は非常に安価な有機感光体
であり、一般的には単分散層型の有機感光体である。

【００３４】単分散層型の有機感光体は、電荷発生材料
を電荷輸送剤とともに結着樹脂中に分散させて成る感光
層を導電性基体上に形成させたものである。電荷発生材
料としては、例えばセレン、セレン−テルル、アモルフ
ァスシリコン、ピリリウム塩、アゾ系顔料、ジスアゾ系
顔料、アンサンスロン系顔料、フタロシアニン系顔料、
インジゴ系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピ
ラゾリン系顔料、ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料
等が単独または２種以上の組み合わせで使用される。こ
れら電荷発生材料は、感光層中に0.１乃至１0.０重量
％、特に0.５乃至2.０重量％の量で分散される。

【００３５】また電荷輸送材料としては、それ自体公知
の正孔輸送物質或いは電子輸送物質が使用される。適当
な正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾー
ル、フェナントレン、Ｎ−エチルカルバゾール、２，５
−ジフェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２，５
−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−
オキサジアゾール、ビス−ジエチルアミノフェニル−
１，３，６−オキサジアゾール、４，４’−ビス（ジエ
チルアミノ）−２，２’−ジメチルトリフェニルメタ
ン、２，４，５−トリアミノフェニルイミダゾール、
２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−１，
３，４−トリアゾール、１−フェニル−３−（４−ジエ
チルアミノスチリル）−５−（４−ジエチルアミノフェ
ニル）−２−ピラゾリン、ｐ−ジエチルアミノベンツア
ルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）などを例示するこ
とができる。また電子輸送物質の例としては、２−ニト
ロ−９−フルオレノン、２，７−ジニトロ−９−フルオ
レノン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、
２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２
−ニトロベンゾチオフェン、２，４，８−トリニトロチ
オキサントン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリ
ジン、ジニトロアントラキノンなどを例示することがで
きる。上述した電荷輸送材料は、感光層中に１０乃至４
０重量％、特に２０乃至３０重量％の量で分散される。

【００３６】結着樹脂としては、種々のもの、例えばス
チレン系重合体、スチレン−ブタジエン系重合体、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン
酸共重合体、アクリル系重合体、スチレン−アクリル系
共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビ
ニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステ
ル、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹
脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、シリコー
ン樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ
エーテル樹脂、フェノール樹脂；或いはエポキシアクリ
レート、ウレタンアクリレート等の光硬化型樹脂などを
例示することができる。

【００３７】感光層の形成は、例えば適当な有機溶媒中
に、上記の結着樹脂、電荷発生材料及び電荷輸送材料の
所定量を溶解乃至分散させて塗布液を調製し、この塗布
液を導電性基体上に塗布し、乾燥することによって形成
される。感光層の厚みは、一般に２０乃至４０μm 、特
に２５乃至３５μm の範囲とするのがよい。また導電性
基体としては、アルミ、金、銀、銅、ニッケル、酸化
錫、酸化インジウム、ヨウ化銅等の無機導電体；ポリア
セチレン、ポリビロール等の有機高分子など、任意の導
電性物質を使用することができる。

【００３８】本発明においては、上述した単分散層型の
有機感光体が使用されるが、勿論、白板電位が１５０Ｖ
以上である限り、導電性基体上に、電荷発生層及び電荷
輸送層を、この順序或いは逆の順序で形成させた積層型
の有機感光体も使用することができる。

【００３９】本発明において、上述した有機感光体から
なる感光体ドラム１は、装置の小型化等の見地から、通
常、その径が３５mm以下の小径のものを用いるのが好適
である。

【００４０】（現像スリーブ）前述した現像装置４にお
いて、現像スリーブ１０としては、装置の小型等の見地
から径が２５mm以下の小径のものが使用される。この現
像スリーブ１０は、アルミ等の非磁性体から形成され、
内部にマグネット（図示せず）を有しており、スリーブ
回転或いはマグネット回転により、現像剤を磁気ブラシ
の形で搬送するものである。

【００４１】（現像方法）図１及び２に示す装置を用い
ての現像は、先にも簡単に説明した通り、感光体ドラム
１を回転させながら主帯電及び画像露光を行って該ドラ
ム上に静電像を形成させ、これを現像スリーブ１０によ
って搬送された現像剤の磁気ブラシと摺擦させることに
より行われる。本発明においては、かかる現像に際し
て、感光体ドラム１として残留電位の高い感光体を使用
しているため、感光体ドラム１にバイアス電圧を印加す
ることが必要である。かかるバイアス電圧は、通常、２
５０乃至３５０Ｖ、特に２８０乃至３２０Ｖの範囲とす
ることが好ましい。即ち、このバイアス電圧が上記範囲
よりも低いと、コントラストの高い画像を形成すること
が困難となり、また上記範囲よりもバイアス電圧を高く
すると、キャリヤ引きや感光層の絶縁破壊等の不都合を
免れない。

【００４２】また感光体ドラム１と現像スリーブ１０に
よる磁気ブラシの搬送方向とは、所謂順方向（現像域に
おいて同方向）としてもよいし、或いは逆方向としても
よい。また磁気ブラシの移動速度ｄ₁（スリーブ回転方
式の場合はスリーブ１０の周速に相当）とドラム１の周
速ｄ₂との比（ｄ₁／ｄ₂）は2.０乃至4.０の範囲とす
ることが望ましい。さらに感光体ドラム１と現像スリー
ブ１０との間隔は、通常、0.55乃至0.85mmの範囲とする
ことが望ましい。

【００４３】本発明によれば、上記の現像により感光体
ドラム１上に形成されたトナー像は、転写装置５により
所定の用紙８に転写され、転写後の感光体ドラム１上に
残存するトナーは、クリーニング装置６により回収さ
れ、バージントナーと共に再び現像器１１内に補給さ
れ、リサイクルされる。かかるリサイクル現像は、現像
器１１中の現像剤のトナー変化で示すと、次の行程で進
行する。スタート現像剤トナーによる現像。スタート現像剤トナー＋補給用バージントナー＋回収
トナーによる現像。補給用バージントナー＋回収トナーによる現像。回収トナーによる現像。

【００４４】本発明において、補給用バージントナー及
び回収トナーの補給は、現像器１１のトナー濃度が一定
値以下になった時に行われる。即ち、トナー濃度センサ
２３の濃度検出出力値が予め設定したしきい値になった
時に、モータ２７が一定時間駆動し、ホッパー２５内の
スパイラル２４が作動する。この場合、クリーニング装
置６によって回収された回収トナーは、貯留槽３０内に
収容され、現像スリーブ１０の駆動と同時に、即ち現像
動作中に駆動するスパイラル３１及びパドル３２によっ
てホッパー２５内に送り込まれ、且つホッパー２５内の
バージントナーと混合攪拌されている。したがって、ス
パイラル２４の作動により、バージントナーと回収トナ
ーとの混合トナーが現像器１１中に補給されるものであ
る。

【００４５】このように、回収トナーを、予め補給用の
バージントナーと混合されて現像器１１内に補給するこ
とにより、現像剤の均質性が保持され、また現像剤の急
激な物性低下を防止する上で極めて好適である。

【００４６】本発明方法においては、上述した現像器１
１内へのトナーの補給のＯＮ−ＯＦＦのしきい値を、複
写時間、例えばスリーブ１０を駆動するモータ２６の駆
動時間の積算値に応じて設定して変化させることが好ま
しい。即ち、該モータ２６の駆動時間の積算値が一定時
間となる毎にＯＮ−ＯＦＦのしきい値を設定しておくの
である。これにより、クリーニング等の外圧によって物
性低下した回収トナーが現像器１１内の補給された場合
にも、それに応じてしきい値を変えて設定しておくこと
により、常に一定のトナー濃度を保持する様に調整する
ことが可能となるのである。

【００４７】

【実施例】本発明を次の例で更に説明する。

【００４８】（実施例１）トナー粒子の調製；下記の処方により、各剤を二軸押出
機を用いて溶融混練し、この混練物をジェットミルで粉
砕し、風力分級機で分級し、平均粒径が１0.０μm のト
ナー粒子を得た。 −トナー処方− 定着用樹脂：１００重量部着色剤：１０重量部電荷制御剤：１重量部離型剤：５重量部

【００４９】表面処理剤の調製；次の表面処理剤を調製
した。アルミナ前処理剤：平均粒径0.015 μm のアルミ
ナを１重量％含むシリカとの混合酸化物（日本アエロジ
ル製ＲＫ−１７０）と、平均粒径0.015 μm のアルミナ
（日本アエロジル製アルミニウムオキサイドＣ）とを、
１：２の重量比でバイタミックスを用いて１分間混合
し、アルミナ前処理剤を得た。

【００５０】磁性キャリヤの調製；シリコン樹脂８重量
部とメラミン樹脂２重量部とを、５００重量部のトルエ
ンに分散させてコーティング剤を調製した。このコーテ
ィング剤を、平均粒径８０μm の球状フェライトに添加
し（フェライト粒子当たり１重量％）、流動床コーティ
ング装置を用いて噴霧コーティングを行い、１５０℃で
１時間の熱処理を行い、抵抗が５×１０⁸Ωのコーティ
ングキャリヤを得た。

【００５１】スタート現像剤の調製；上記で調製したト
ナー粒子に対し、上記のアルミナ前処理剤を0.２５重量
％添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合し、アルミ
ナ処理トナーを調製した。このスタートトナーと、上記
で調製したコーティングキャリヤとをボールミルで混合
して（７５rpm,２時間）、トナー濃度4.５％のスタート
現像剤を得た。補給用バージントナーの調製；補給用バージントナーと
しては、上記で調製したスタートトナーと同じものを使
用した。

【００５２】実験単分散層型有機感光体を用いた三田工業社製複写機ＤＣ
−２５５６を、図１に示したリサイクル方式マシンに改
造し、次の現像条件を設定した。有機感光体；感光層厚み：３０μm 白板電位：１８０Ｖ感光体表面帯電電位：８００Ｖ感光体ドラム径：３０mm 現像スリーブ径：２０mm ドラム−スリーブ間距離：0.７５mm ドラム−スリーブ周速比：3.０バイアス電圧：３００Ｖ

【００５３】上記の条件で、前記で調製したスタート現
像剤及び補給用バージントナーを用いて３万枚の連続複
写を行い、画像濃度及びキャリヤ引きの評価を行った。
その結果を表１に示す。尚、トナー濃度の制御は、図４
に示すフローチャートにしたがってセンサ出力によりト
ナー補給のＯＮ−ＯＦＦ制御しきい値を変化させること
により行った。また各試験項目の評価は以下のようにし
て行った。

【００５４】画像濃度；１万５千枚目及び３万枚目の画
像における画像濃度で示した。キャリヤ引き；キャリヤの移行による画像中の白筋の発
生の有無で評価した。 ○：キャリヤ引きが全く認められない。 ×：キャリヤ引きが認められた。

【００５５】（実施例２）コーティング剤の添加量をフ
ェライト粒子当たり0.５重量％とした以外は、実施例１
と全く同様にして抵抗が８×１０⁹Ωのコーティングキ
ャリヤを調製した。このコーティングキャリヤを用いた
以外は、実施例１と全く同様にして実験を行った。その
結果を表１に示す。

【００５６】（比較例１）スタート現像剤のキャリヤと
して、コーティング処理されていないフェライトキャリ
ヤ（抵抗：１×１０⁷Ω）を用いた以外は、実施例１と
全く同様にして実験を行った。その結果を表１に示す。

【００５７】（比較例２）コーティング剤の添加量をフ
ェライト粒子当たり３重量％とした以外は、実施例１と
全く同様にして抵抗が２×１０¹¹Ωのコーティングキャ
リヤを調製した。このコーティングキャリヤを用いた以
外は、実施例１と全く同様にして実験を行った。その結
果を表１に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【発明の効果】本発明では、二成分系磁性現像剤の磁性
キャリヤとして、電気抵抗が１０⁸乃至１０⁹Ωの範囲
にあるものを使用することにより、白板電位が１５０Ｖ
以上の残留電位の高い感光体を使用して高いバイアス電
圧を印加して現像を行っても、画像濃度が高い画像が得
られ、また径が３５mm以下の小径の現像スリーブを用い
た場合にも、画像濃度の高く画像を得ることが可能とな
った。またトナーの現像器中への補給のＯＮ−ＯＦＦ制
御のセンサ出力しきい値を、画像形成時間によって調整
することにより、回収トナーが使用された場合にも常に
一定のトナー濃度を保持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリサイクル現像方法を好適に実施する
ための電子写真装置の一例を示す図。

【図２】図１の装置に使用される現像装置の要部を示す
図。

【図３】トナー濃度センサの出力とトナー濃度との関係
を示す線図。

【図４】実施例の実験において、トナー補給のＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御を行うトナー濃度センサの出力のしきい値の変
化を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/08 １１５ 9/08 9/107 9/113 15/06 １０１ 21/10 Ｇ０３Ｇ 9/10 ３５１３５２ 21/00 ３２６ (72)発明者藤澤亮大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】白板電位が１５０Ｖ以上の感光体と、径
が３５mm以下の小径の現像スリーブとを使用し、現像器
中に充填された磁性キャリヤと顕電性トナー粒子とから
成る二成分系磁性現像剤により、該感光体上に形成され
た静電像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を転
写した後に感光体上に残存するトナーをクリーニング手
段により回収し、回収されたトナー及び補給用のバージ
ントナーを現像器中に補給するリサイクル現像法におい
て、前記二成分系磁性現像剤の磁性キャリヤとして、電気抵
抗が１０⁸乃至１０⁹Ωのフェライトキャリヤを使用す
ることを特徴とするリサイクル現像法。
【請求項２】前記フェライトキャリヤは、樹脂コート
されたものである請求項１に記載のリサイクル現像法。
【請求項３】前記コート樹脂として、シリコン樹脂と
メラミン樹脂とのブレンド物が使用される請求項２に記
載のリサイクル現像法。
【請求項４】前記感光体が、単層型の有機感光体であ
る請求項１に記載のリサイクル現像法。
【請求項５】前記感光体に２５０乃至３５０Ｖのバイ
アス電圧を印加して現像を行う請求項１に記載のリサイ
クル現像法。
【請求項６】前記補給用バージントナーは、回収トナ
ーと混合して現像器中へ供給される請求項１に記載のリ
サイクル現像法。
【請求項７】現像器中のトナー濃度を検出するセンサ
からの出力に基づいて補給用バージントナー及び回収ト
ナーの現像器内への供給をＯＮ−ＯＦＦ制御する請求項
６に記載のリサイクル現像法。
【請求項８】トナーの現像器内への供給をＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御するセンサ検出出力のしきい値を、画像形成サイ
クルの動作時間に応じて変化させながらトナー濃度の制
御を行う請求項７に記載のリサイクル現像法。