JPH0876404A

JPH0876404A - リサイクル現像法

Info

Publication number: JPH0876404A
Application number: JP6210201A
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: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-22
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JP3606609B2

Abstract

(57)【要約】【構成】現像器中に充填されたスタート現像剤を現像
スリーブによって磁気ブラシの形で搬送し、該磁気ブラ
シにより、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、該トナー像を所定の用紙に転写し且つ感
光体上に残存するトナーをクリーニング手段で回収し、
前記クリーニング手段により回収されたトナーをバージ
ントナーと共に前記現像器中に補給しながら現像を繰り
返して行うリサイクル現像法において、前記回収トナー
が補給された現像剤中のトナーの帯電立ち上がり特性
が、スタート現像剤中に含まれるトナーの帯電立ち上が
り特性以上となるように設定してリサイクル現像を行う
ことを特徴とする。【効果】回収トナーの混入による急激な現像剤の帯電
量の低下が緩和され、この結果、リサイクル現像により
カブリやトナー飛散等のない安定な画像を形成すること
ができる。

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。

【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、トナーの再利用を目的とし
て、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
法が多く提案され、実際の電子写真装置にも適用されて
いる。このリサイクル現像法が適用されているのは、一
般に有機感光体（ＯＰＣ）を用いた安価な低速機であ
る。このリサイクル現像法においては、現像器内にはス
タート用現像剤が充填されており、該現像剤中のトナー
が消費されて一定濃度以下になると、トナー供給用ホッ
パーからバージントナーが補給され、またクリーニング
によって回収された回収トナーも補給される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述した
リサイクル現像法においては、クリーニングによって回
収されて再使用に供される回収トナーの物性が、スター
ト現像剤中に含まれるトナー或いは現像器中に補給され
るバージントナーの物性と異なるという問題がある。例
えば、トナー表面は、シリカやアルミナ等の処理剤で表
面処理され、流動性等の物性が安定に保持されるように
なっているが、一旦現像に供されて感光体表面に付着
し、その後クリーニングにより回収されたトナーは、ク
リーニングによる外的応力や回収後に現像器内に搬送す
る過程で加わる力などにより、表面処理剤が外されたり
或いはトナー粒子中に埋没してしまい、帯電量が低いも
のとなってしまう。従って、回収トナーが現像器中に補
給されるにしたがい現像剤中のトナー帯電量が低下し、
かぶりやトナー飛散を生じるという不都合が生じるので
ある。

【０００５】さらに現像器中には、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、前述した回収トナーの補給によ
る現像剤の物性変化は、このようなトナー濃度コントロ
ールにも悪影響を与える。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３Ｖ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、クリーニングに
より回収されたトナーを現像器内に循環して再使用する
リサイクル現像法において、回収トナーの混合による現
像剤の物性低下、特に帯電量の低下を抑制することによ
り常に安定した画像形成を行う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、上記リサイクル
現像法において、回収トナーが現像器内に供給された場
合にも、安定してトナー濃度を一定に保持することが可
能な方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、現像器
中に充填されたスタート現像剤を現像スリーブによって
磁気ブラシの形で搬送し、該磁気ブラシにより、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
トナー像を所定の用紙に転写し且つ感光体上に残存する
トナーをクリーニング手段で回収し、前記クリーニング
手段により回収されたトナーをバージントナーと共に前
記現像器中に補給しながら現像を繰り返して行うリサイ
クル現像法において、前記回収トナーが補給された現像
剤中のトナー（以下、リサイクルトナーと呼ぶことがあ
る）の帯電立ち上がり特性が、スタート現像剤中に含ま
れるトナー（以下、スタートトナーと呼ぶことがある）
の帯電立ち上がり特性以上となるように設定してリサイ
クル現像を行うことを特徴とするリサイクル現像法が提
供される。

【０００９】本発明においては、上記リサイクル現像法
において、現像器中のトナー濃度を検出するセンサから
の出力に基づいてトナーの現像器内への供給をＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御するしきい値を、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】リサイクル現像法では、初期の現像はスタート
現像剤を用いて行われ、現像の繰り返しによってトナー
が一定量消費されると、現像剤のトナー濃度を保持する
ためにバージントナーや回収トナーが補給される。本発
明においては、回収トナーを含むリサイクルトナーの帯
電立ち上がり特性を、スタートトナーのそれ以上に設定
することにより、回収トナーの混入によるトナー帯電量
の低下を有効に緩和し、かぶりやトナー飛散を生じるこ
となく、安定な画像形成を行うことを可能としたもので
ある。即ち、回収トナーを含むリサイクルトナーは、ス
タートトナーと同等以上の帯電立ち上がり特性を示すた
め、現像器中での攪拌等により直ちに一定量の帯電量が
付与されるため、回収トナーの混入による帯電量の低下
が有効に緩和されるのである。

【００１１】尚、本明細書において、トナーの帯電立ち
上がり特性とは、併用するキャリヤと一定量比（現像剤
の設定トナー濃度に相当）で混合された混合物を一定容
積の容器に充填し、この容器をボールミルを用いて回転
させ、回転数毎にトナーの摩擦帯電量を測定することに
よって算出することができる。通常、１０回転時の帯電
量Ａ₁₀と１０００回転時の帯電量Ａ₁₀₀₀との比（Ａ₁₀／
Ａ₁₀₀₀）で帯電立ち上がり特性が示され、この比が大き
いもの程帯電の立ち上がりが速く、良好な帯電特性を有
する。

【００１２】本発明において、回収トナーを含むリサイ
クルトナーの帯電立ち上がり特性をスタートトナーの帯
電立ち上がり特性以上に設定することは、例えば回収ト
ナーと共に現像器中に補給する補給用バージントナーの
帯電立ち上がり特性を、スタートトナーの帯電立ち上が
り特性よりも大きくすることによって容易に行うことが
できる。尚、トナーの帯電立ち上がり特性の調整は、例
えばトナー粒子の表面処理剤の種類や量をコントロール
することによって行うことができる。

【００１３】また本発明のリサイクル現像法において
は、回収トナーの混入による現像剤の物性低下が緩和さ
れることから、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を
現像器中に補給することにより、一定のトナー濃度を保
持しながら現像を行うことができる。特にバージントナ
ーの供給の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
可能である。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剤搬送用スリーブの動作
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）上記の現像装置４は、内部に
マグネットを有する現像剤搬送用スリーブ１０と現像器
１１とを備えており、現像器１１内には現像剤が充填さ
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】本発明においては、この現像スリーブ１０
として、例えば径が４０mm以下、特に３０乃至１０mmの
範囲にある小径のものを好適に使用することができる。
即ち、小径の現像スリーブ１０を用いた場合には、現像
時間（磁気ブラシと感光体ドラム１との接触時間）が短
くなるため、一層効率のよい現像が要求される。本発明
では、前述したトナーの帯電立ち上がり特性の調整によ
り、リサイクルトナーの帯電量の低下が有効に緩和され
ているため、このような小径の現像スリーブ１０を用い
た場合にも、効率よく現像を行うことができる。尚、現
像スリーブの径が１０mmよりも小さくなると、現像時間
が短くなり過ぎ、帯電立ち上がり特性の調整をおこなっ
ても現像効率の低下を免れず、かぶりやトナー飛散等を
生じることがある。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】（現像方法）上述した現像装置４を用いて
のリサイクル現像は、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。

【００２１】補給用バージントナーは、既に述べた通
り、回収トナーと予め混合されて現像器１１中に補給さ
れるが、この補給のタイミングは、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が作動してバージントナーが
現像器１１中に供給される。一方、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、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、回収トナーは
バージントナーと共に現像器１１中に補給されて現像に
供される。

【００２２】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。

【００２３】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、回収トナーが現像器１１中に補給
され、現像剤の物性変化が生じても、その物性変化が急
激なものでない限り、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。尚、感光体ド
ラム１としては、有機感光体のみならず、非晶質セレ
ン、非晶質シリコン等の公知の感光体を使用することが
できるが、一般的には有機感光体、特に単分散型の有機
感光体がコスト等の見地から好適である。

【００２４】（現像剤）本発明においては、現像剤とし
て、トナーと磁性キャリヤとから成る二成分系磁性現像
剤が使用されるが、先にも説明した通り、回収トナーが
現像器１１中に供給された状態において、該現像器１１
内の現像剤のトナー（リサイクルトナー）の帯電立ち上
がり特性を、スタートトナー以上に設定して現像を行う
ことが重要であり、このような設定は、補給用バージン
トナーの帯電立ち上がり特性をスタートトナーのそれよ
りも高く設定することにより行われる。

【００２５】スタートトナー；先ずスタート現像剤中の
スタートトナーとしては、それ自体公知のトナー、即
ち、定着用樹脂中に、着色剤顔料や帯電制御剤、離型剤
等のトナー配合剤を分散し、且つ流動性向上剤で表面処
理されたものが使用される。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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、分級してトナーとする。かかる
トナーの粒径は、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１２μｍの範囲
内にあるのがよい。

【００３１】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、例
えば粒径が0.005 乃至0.05μm の微粉末から成る流動性
改良剤と、この剤よりも粒径の大きい（通常、0.05乃至
1.０μm ）のスペーサ粒子とがある。

【００３２】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り、微粉末シリカ、微細アルミ
ナ、アクリル粉末などの樹脂粉末等が一般的に使用され
る。特に微粉末シリカとしては、オルガノポリシロキサ
ン、シラザン等により表面処理された疎水性気相法シリ
カなどが好適に使用される。

【００３３】またスペーサ粒子は、転写効率を向上させ
る作用を有する。即ち、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。ま
た感光体として、特に有機感光体を使用した場合には、
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。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、一般的には、磁性粉やア
ルミナ、その他ＴｉＣ等の無機粉末が使用される。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。かかる磁性粉
として適当なものとしては、以下のものを例示すること
ができる。

【００３４】四三酸化鉄（Ｆｅ₃Ｏ₄）、三二酸化鉄
（γ−Ｆｅ₂Ｏ₃）、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（Ｇｄ₃Ｆ
ｅ₅Ｏ₁₂）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄鉛
（ＰｂＦｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ
₂Ｏ₄）、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（Ｍ
ｇＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ₂Ｏ₄）、
酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ₃）、鉄粉（Ｆｅ）、コバ
ルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等、これらの中で
も特にマグネタイト（四三酸化鉄）が好適である。

【００３５】ところで、これら表面処理剤の量や種類は
トナーの帯電立ち上がり特性に影響を与えるため、その
種類に応じて、前述した帯電立ち上がり特性Ａ₁₀／Ａ
₁₀₀₀が0.65乃至0.85、特に0.70乃至0.80となる様に、そ
の量を設定する。一般的には、流動性改良剤の量は、ト
ナー当たり0.１乃至2.０重量％の量とし、スペーサー粒
子は、トナー当たり1.５重量％以下、特に0.５乃至1.０
重量％の量で使用される。

【００３６】流動性改良剤及びスペーサー粒子をトナー
に外添するに際しては、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。

【００３７】磁性キャリヤ；上述したスタートトナーと
混合されてスタート現像剤として使用される磁性キャリ
ヤとしては、フェライトや鉄粉等のそれ自体公知の磁性
体粒子を使用することができるが、好ましくは、Ｃｕ，
Ｚｎ，Ｍｇ，Ｍｎ及びＮｉから成る群より選択された金
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。その
粒径は、通常、４０乃至１２０μm 、特に６５乃至１０
５μm の範囲にあるのがよい。また磁性キャリアーとス
タート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。

【００３８】さらに、上記の磁性キャリヤとしては、樹
脂コートしたものを使用することができる。このような
樹脂としては、シリコン樹脂とメラミン樹脂とのブレン
ド物、特に両者を５：５乃至９：１でブレンドしたもの
を好適に使用することができる。樹脂コートした磁性キ
ャリヤを用いた場合には、特にトナーの帯電量や極性の
制御、温度依存性の改良、フィルミングの防止、流動性
の向上等が図れるという利点がある。

【００３９】（補給用バージントナー）本発明におい
て、現像によるトナーの消費に応じて回収トナーと混合
して補給されるバージントナーは、上述したスタートト
ナーに対して、その帯電立ち上がり特性が高く設定され
ていることを除けば、スタートトナーと同様の組成を有
するものである。このようなトナー帯電立ち上がり特性
の調整は、先に説明した通り、表面処理剤の種類や量を
調整することによって容易に行うことができる。例え
ば、表面処理剤の量を多くすると帯電立ち上がり特性が
高くなり、また表面処理剤中のアルミナやＴｉＣ等の含
量を多くしても帯電立ち上がり特性が高くなる。従っ
て、このような傾向を考慮して、補給用バージントナー
を調製すればよい。

【００４０】また補給用バージントナーの帯電立ち上が
り特性の程度は、例えば該トナーと回収トナーとの混合
割合等の現像装置４の特性に応じて、回収トナーを含む
リサイクルトナーの帯電立ち上がり特性がスタートトナ
ー以上となる様に、装置毎に決定すればよい。尚、現像
スリーブ１０の径が３５mm以下、特に３０乃至１０mmの
範囲にある小径のものを使用した場合には、前述したＡ
₁₀／Ａ₁₀₀₀の比で示される帯電立ち上がり特性値が、リ
サイクルトナーにおいてスタートトナーの1.０倍以上と
なるようにすることが望ましい。

【００４１】

【実施例】本発明を次の例で更に説明する。

【００４２】（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

【００４３】スタートトナーの調製；飽和磁化が８３em
u/g 、平均粒径が0.３μm のマグネタイト（チタン工業
社製ＢＲ−２２０）と、平均粒径が0.015 μm の疎水性
シリカ微粉末（キャボット社製ＴＳ−７２０）とを、１
０：１の重量比でバイタミックスを用いて１分間混合
し、前処理マグネタイトを得た。先に調製したトナー粒
子に対し、上記の前処理マグネタイトを0.25重量％添加
し、ヘンシェルミキサーで２分間混合し、マグネタイト
処理トナーを得た。次いで、このマグネタイト処理トナ
ーに、前記の疎水性シリカ微粉末を0.３重量％添加し、
ヘンシェルミキサーで２分間混合してスタートトナーを
調製した。このスタートトナーの帯電立ち上がり特性値
（Ａ₁₀／Ａ₁₀₀₀）を、以下の方法で測定し、その結果を
表１に示す。

【００４４】−帯電立ち上がり特性値の測定− ３mlのポリプロピレン製容器に、トナー４５mgと現像剤
に用いるフェライトキャリヤ９５５mgとを充填し（トナ
ー濃度4.５％）、この容器を３００mlのミニボトルに入
れる。このミニボトルを、ミニボトル専用ボールミル
（回転速度１００rpm)を用いて回転させ、回転数１０及
び１０００の各段階で、容器中のトナーの帯電量を、ブ
ローオフ帯電量測定機により測定し、Ａ₁₀／Ａ₁₀₀₀を算
出する。

【００４５】スタート現像剤の調製；上記のスタートト
ナーと、平均粒径が８０μm のフェライトキャリヤ（パ
ウダーテック社製：ＦＬ１８４−１５０）とをボールミ
ルで混合して（７５rpm,２時間）、トナー濃度4.５％の
スタート現像剤を調製した。

【００４６】補給用バージントナーの調製；先に調製し
たトナー粒子に対し、平均粒径0.４μm のアクリル樹脂
微粉末（総研化学社製ＭＰ−１０００）0.５重量％添加
し、ヘンシェルミキサーで２分間混合し、アクリル処理
トナーを調製した。次いで、このアクリル処理トナー
に、平均粒径が0.015 μm のアルミナ（日本アエロジル
社製アルミニウムオキサイドＣ）を0.２重量％及び先に
用いた疎水性シリカ微粉末を0.３重量％添加し、ヘンシ
ェルミキサーで２分間混合して補給用バージントナーを
調製した。

【００４７】実験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、上記
のスタート剤トナー及び補給用バージントナーを用い、
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
ことによりトナー濃度を制御しながら、下記条件で３万
枚の連続複写を行い、かぶり、画像濃度、トナー飛散及
びＴ／Ｄ制御性の評価を行った。その結果を表１に示
す。感光体表面電位：８００Ｖ感光体ドラム径：３０mm ドラム−スリーブ間バイアス電圧：３００Ｖスリーブ径：１０mm ドラム／スリーブ周速比：3.０

【００４８】かぶり；１枚目（初期）及び３万枚目の画
像におけるかぶり濃度で示した。画像濃度；３万枚目の画像における濃度で示した。トナー飛散；実験終了後のマシン内及び３万枚目の画像
におけるトナー飛散の程度を目視で判断し、次の基準で
示した。 ○：トナー飛散なし。 △：トナー飛散はやや認められたが、画像に影響はな
い。 ×：画像にトナー落ちが認められる程、トナー飛散が生
じた。Ｔ／Ｄ制御性；現像剤中のトナー濃度を3.８％に安定さ
せることができたものを○とし、しきい値の変化を調整
してもトナー濃度を3.８％に安定させることができなか
ったものを×として示した。

【００４９】また上記の実験中、１０００枚毎に現像器
中のリサイクルトナーを取り出し、前述したスタートト
ナーと同様にして、トナー帯電立ち上がり特性値を測定
し、その平均値を算出した。その結果を表１に併せて示
す。尚、１０００枚目から回収トナー及び補給用バージ
ントナーの現像器中への供給が行われた。

【００５０】（実施例２）補給用バージントナーの調製；アルミナを１％含む平均
粒径が0.015 μm のシリカ粉末（日本アエロジル社製Ｒ
Ｘ−１７０）と、平均粒径が0.015 μm のアルミナを、
重量比１：２の割合で、バイタミックスを用いて１分間
混合し、前処理剤を得た。実施例１で調製したトナー粒
子に対して、上記の前処理剤を0.25重量％添加し、ヘン
シェルミキサーで２分間混合して補給用バージントナー
を調製した。この補給用バージントナーを使用した以外
は、実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表
１に示す。

【００５１】（実施例３）補給用バージントナーの調製；実施例１で調製したトナ
ー粒子に対して、平均粒径が0.５μm のチタンカーバイ
ト（日本新金属社製Ｔｉｃ−Ｍ）を1.０重量％添加し、
チタン処理トナーを得た。次いで、このチタン処理トナ
ーに、実施例１で用いた疎水性シリカ微粉末（平均粒径
0.015 μm ）を0.３重量％添加し、ヘンシェルミキサー
で２分間混合して補給用バージントナーを調製した。こ
の補給用バージントナーを使用した以外は、実施例１と
全く同様の実験を行った。その結果を表１に示す。

【００５２】（比較例１）補給用バージントナーの調製；アクリル微粉末の添加量
を0.３重量％に変更してアクリル処理トナーを得、この
アクリルトナーに対する疎水性シリカ微粉末添加量を0.
３重量％及びアルミナ添加量を0.１重量％に変更した以
外は、実施例１と同様にして補給用バージントナーを調
製した。この補給用バージントナーを使用した以外は、
実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表２に
示す。

【００５３】（比較例２）補給用バージントナーの調製；前処理剤の添加量を0.１
５重量％に変更した以外は、実施例２と同様にして補給
用バージントナーを調製した。この補給用バージントナ
ーを使用した以外は、実施例１と全く同様の実験を行っ
た。その結果を表２に示す。

【００５４】（比較例３）補給用バージントナーの調製；チタンカーバイトの添加
量を0.５重量％に変更した以外は、実施例３と同様にし
て補給用バージントナーを調製した。この補給用バージ
ントナーを使用した以外は、実施例１と全く同様の実験
を行った。その結果を表２に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】（実施例４）現像装置中の現像スリーブと
して径が４０mmのものを用いた以外は、実施例１と全く
同様の実験を行った。その結果を表３に示す。

【００５８】（実施例５）現像装置中の現像スリーブと
して径が１０mmのものを用いた以外は、実施例１と全く
同様の実験を行った。その結果を表３に示す。

【００５９】（実施例６）現像装置中の現像スリーブと
して径が４０mmのものを用い、且つ補給用バージントナ
ーとして実施例２で調製されたものを使用した以外は、
実施例１と全く同様の実験を行った。その結果を表３に
示す。

【００６０】（実施例７）現像装置中の現像スリーブと
して径が１０mmのものを用いた以外は、実施例１と全く
同様の実験を行った。その結果を表３に示す。

【００６１】（比較例４）現像装置中の現像スリーブと
して径が４０mmのものを用いた以外は、実施例３と全く
同様の実験を行った。その結果を表４に示す。

【００６２】（比較例５）現像装置中の現像スリーブと
して径が１０mmのものを用いた以外は、実施例３と全く
同様の実験を行った。その結果を表４に示す。

【００６３】

【表３】

【００６４】

【表４】

【００６５】（実施例８）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重量部とを混合してコーティング剤を調製した。
このコーティング剤を５００重量部のトルエンに分散さ
せ、流動床コーティング装置を用いて、平均粒径８０μ
m の球状フェライト粒子１０００重量部に噴霧コーティ
ングし、１５０℃で１時間の熱処理を行い、樹脂コート
磁性キャリヤを調製した。上記の磁性キャリヤを用いた
以外は、実施例１と全く同様にしてスタート現像剤を調
製して同様の実験を行った。結果を表５に示す。

【００６６】（実施例９）コーティング剤の組成を、シ
リコン樹脂５重量部とメラミン樹脂５重量部とに変更し
た以外は、実施例８と同様にして樹脂コートキャリヤを
得、このキャリヤを用いた以外は実施例１と同様にして
実験を行った。結果を表５に示す。

【００６７】（実施例１０）コーティング剤の組成を、
シリコン樹脂９重量部とメラミン樹脂１重量部とに変更
した以外は、実施例８と同様にして樹脂コートキャリヤ
を得、このキャリヤを用いた以外は実施例１と同様にし
て実験を行った。結果を表５に示す。

【００６８】（比較例６）コーティング剤の組成を、メ
ラミン樹脂１０重量部に変更した以外は、実施例８と同
様にして樹脂コートキャリヤを得、このキャリヤを用い
た以外は実施例１と同様にして実験を行った。結果を表
５に示す。

【００６９】（比較例７）コーティング剤の組成を、シ
リコン樹脂１０重量部に変更した以外は、実施例８と同
様にして樹脂コートキャリヤを得、このキャリヤを用い
た以外は実施例１と同様にして実験を行った。結果を表
５に示す。

【００７０】

【表５】

【００７１】（実施例１１）現像スリーブの径を１０mm
とした以外は、実施例８と同様にして実験を行った。結
果を表６に示す。

【００７２】（実施例１２）現像スリーブの径を４０mm
とした以外は、実施例８と同様にして実験を行った。結
果を表６に示す。

【００７３】（実施例１３）現像スリーブの径を１０mm
とした以外は、実施例１０と同様にして実験を行った。
結果を表６に示す。

【００７４】（実施例１４）現像スリーブの径を４０mm
とした以外は、実施例１０と同様にして実験を行った。
結果を表６に示す。

【００７５】尚、上記の実施例１１〜１４及び比較例
８，９においては、３万枚目の画像についてキャリヤ飛
び発生の有無を評価した。その評価基準は、次の通りで
ある。 ○：無し。 △：画像に１，２個認められた。 ×：画像に数１０個発生。

【００７６】

【表６】

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、回収トナーを含むリサ
イクルトナーの帯電立ち上がり特性を、スタートトナー
以上に設定してリサイクル現像を行うことによって、回
収トナーの混入による急激な現像剤の帯電量の低下が緩
和され、この結果、リサイクル現像によりカブリやトナ
ー飛散等のない安定な画像を形成することができる。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 21/10 Ｇ０３Ｇ 9/10 ３５２ 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】現像器中に充填されたスタート現像剤を
現像スリーブによって磁気ブラシの形で搬送し、該磁気
ブラシにより、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、該トナー像を所定の用紙に転写し且
つ感光体上に残存するトナーをクリーニング手段で回収
し、前記クリーニング手段により回収されたトナーをバ
ージントナーと共に前記現像器中に補給しながら現像を
繰り返して行うリサイクル現像法において、前記回収トナーが補給された現像剤中のトナーの帯電立
ち上がり特性が、スタート現像剤中に含まれるトナーの
帯電立ち上がり特性以上となるように設定してリサイク
ル現像を行うことを特徴とするリサイクル現像法。
【請求項２】前記帯電立ち上がり特性の設定を、補給
用のバージントナーとして、その帯電立ち上がり特性が
スタート現像剤中に含まれるトナーの帯電立ち上がり特
性よりも大きなものを使用することにより行う請求項１
に記載のリサイクル現像法。
【請求項３】現像剤中のキャリヤとして、シリコン樹
脂とメラミン樹脂とのブレンド物により樹脂コートされ
たものを使用する請求項２に記載のリサイクル現像法。
【請求項４】シリコン樹脂とメラミン樹脂とは、５：
５乃至９：１の重量比で使用されている請求項３に記載
のリサイクル現像法。
【請求項５】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トナーの現像器内への供給をＯＮ
−ＯＦＦ制御するしきい値を、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１に記載のリサイクル現像法。
【請求項６】前記現像スリーブとして、径が４０mm以
下の小径のものを使用する請求項１に記載のリサイクル
現像法。
【請求項７】回収トナーが補給された現像剤中のトナ
ーの帯電立ち上がり特性が、スタート現像剤中に含まれ
るトナーの帯電立ち上がり特性の1.０倍以上に設定され
ている請求項６に記載のリサイクル現像法。